DE69122704T2

DE69122704T2 - Dekorative Schichtpressstoffplatte die eine mit Vinylesterharzen imprägnierte Schichtstoffmittellage enthält

Info

Publication number: DE69122704T2
Application number: DE69122704T
Authority: DE
Inventors: Andrew Dion
Original assignee: Wilsonart International Inc
Current assignee: Wilsonart International Inc
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2011-08-15
Also published as: KR100200460B1; US5085940A; AU8136191A; BR9103304A; KR920004151A; ZA915560B; JPH04234644A; JP3053264B2; MX174572B; ATE144274T1; HK1004000A1; DE69122704D1; EP0473335B1; AU643809B2; EP0473335A2; CA2047408C; CA2047408A1; EP0473335A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wärme- und druckverfestigte dekorative Schichtpreßstoffplatte mit wenigstens einer Schichtstoffmittellage, in die ein Vinylesterharz imprägniert ist. Das Vinylesterharz wird vorzugsweise aus einem Harz mit Epoxid-Endgruppen und einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure gewonnen.
Wärme- und druckverfestigte dekorative Schichtpreßstoffplatten sind historisch gesehen aus einem Mittellagenmaterial, das mehrere mit Phenolharz imprägnierte Kraftpapierlagen umfaßt, einer Oberflächenlage, die mit einem Melamin-Formaldehyd-Harz imprägniert ist, und fakultativ einer mit Melaminharz imprägnierten Deckschicht hergestellt worden. Solche Hochdruck- Schichtpreßstoffplatten sind weltweit als Konstruktionsmaterial für Wandverkleidungen und Tresenplatten verwendet worden.
Dekorative Schichtpreßstoffplatten mit mit Melamin-Formaldehyd und Polyester imprägnierten Schichtstoffmittellagen haben vor kurzem Erwähnung gefunden. Solche Schichtpreßstoffplatten bieten mehrere klare Vorteile gegenüber denjenigen, in denen ein Mittellagenmaterial auf Phenol-Basis eingesetzt wird. Am bemerkenswertesten ist, daß die Farbe der Mittellage der Schichtpreßstoffplatte relativ blaß ist, so daß sie mit derjenigen der Oberflächen- oder Dekorlage zusammenpassen kann, wenn die letztere, wie dies oft der Fall ist, eine blasse Farbe aufweist. Als ein Ergebnis wird die dunkle Kantenlinie, die wahrnehmbar ist, wenn herkömmliche Schichtpreßstoffplatten geschnitten werden, vermieden.
Zum Beispiel ist in U.S. Patent No. 4448849 ein Melamin-Formaldehyd-Harz, das ein Hydroxylmelamin enthält, zur Imprägnierung von Schichtstoffmittellagen und/oder der Dekorlage und/oder der Decklage offenbart, um eine Schichtpreßstoffplatte mit einer durchgefärbten Farbkante, die mit derjenigen der Mittellagenoberfläche zusammenpaßt, bereitzustellen. Außerdem ist in U.S. Patent No. 4741968 eine Schichtpreßstoffplatte offenbart, bei der ein Polyester, welcher das Reaktionsprodukt eines mehrwertigen Alkohols, einer gesättigten Dicarbonsäure und einer ungesättigten Dicarbonsäure umfaßt, in die Schichtstoffmittellage imprägniert. Die mit Polyester imprägnierte Schichtstoffmittellage bietet klare Vorteile gegenüber Schichtpreßstoffplatten, die eine Schichtstoffmittellage enthalten, die mit Melamin-Formaldehyd imprägniert ist. Zusätzlich dazu, daß sie reißfester sind, sind die Schichtpreßstoffplatten, die mit Polyester impragnierte Schichtstoffmittellagen enthalten, gekennzeichnet durch größere Flexibilität, Maschinenverarbeitbarkeit und Prägbarkeit als Schichtpreßstoffplatten, die eine mit Melamin- Formaldehyd impragnierte Schichtstoffmittellage enthalten. Zusätzlich sind die Schichtpreßstoffplatten, die mit Polyester impragnierte Schichtstoffmittellagen enthalten, weniger widerstandsfähig gegenüber Haarrißbildung als Schichtpreßstoffplatten, die Melamin-Formaldehyd enthalten, wie durch Bruchtests belegt ist. Unglücklicherweise sind die Polyester enthaltenden Schichtpreßstoffplatten nicht in der Lage, das hohe Niveau an Wärmebeständigkeit zu zeigen, das von Schichtpreßstoffplatten gezeigt wird, die eine mit Melamin-Formaldehyd impragnlerte Schichtstoffmittellage enthalten.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dekorative Hochdruck-Schichtpreßstoffplatte zur Verfügung zu stellen, die erhöhte Wärme- und Reißfestigkeit, verglichen mit den Schichtpreßstoffplatten aus dem Stand der Technik, die mit Polyester imprägnierte Schichtstoffmittellagen enthalten, zeigen. Gemäß dieser Erfindung können Schichtpreßstoffplatten hergestellt werden, die die höchst vorteilhaften Flexibilitäts-, Maschinenverarbeitbarkeits-, Prägbarkeits- und Reißfestigkeitseigenschaften der Polyester enthaltenden Schichtpreßstoffplatten zeigen. Wie die mit Melamin-Formaldehyd und Polyester imprägnierten Schichtpreßstoffplatten nach dem Stand der Technik ist die Farbe der Schichtpreßstoffplatten dieser Erfindung relativ blaß und paßt somit besser mit der üblicherweise blassen Farbe der Oberflächen- oder Dekorlage zusammen.
Gemäß der Erfindung wird eine Schichtpreßstoffplatte zur Verfügung gestellt, die wenigstens eine Schichtstoffmittellage umfaßt, die mit einer wenigstens teilweise ausgehärteten Schichtstoffmittellagen-Behandlungszuammensetzung imprägniert ist, die ein Vinylesterharz umfaßt, das aus einem Harz mit Epoxid-Endgruppen und einer ethylenisch ungesattigten organischen Carbonsäure gewonnen ist, wobei die Schichtpreßstoffplatte außerdem eine Oberflächenlage, die mit einem wärmehärtbaren Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt imprägniert ist und eine Rückenlage, die mit einem wärmehärtbaren Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt imprägniert ist, umfaßt.
Ein Katalysator für die weitere Aushärtung und Wärmehärtung der Harzkomponenten in der Schichtstoffmittellage wird vorzugsweise außerdem einbezogen, zusammen mit einem organischen Lösungsmittel.
Vorzugsweise enthält die Schichtpreßstoffplatte, benachbart zur Schichtstoffmittellage, eine Oberflächenlage, die mit einem wärmehärtbaren Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt imprägniert ist. Eine Rückenlage, die mit Melamin/Formaldehyd- Reaktionsprodukt imprägniert ist, kann außerdem benachbart zur Schichtstoffmittellage liegen. Die Oberflächenlage, Schichtstoffmittellage(n) und die fakultative Rückenlage können durch Wärme und Druck verfestigt werden. Die Verwendung eines Vinylesterharzes in der Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung verleiht der verfestigten Schichtpreßstoffplatte größere Flexibilität und erhöhte Wärmebeständigkeit und bewirkt außerdem, daß sie weniger empfindlich gegenüber Rißbildung und Zerreißen ist. Die Erfindung ermöglicht es, daß Schichtpreßstoffplatten einfach hergestellt werden können, die gekennzeichnet sind durch eine blasse Farbe in der (den) Schichtstoffmittellage(n), die geeigneter ist, mit derjenigen der Oberflächen- und fakultativen Rückenlagen zusammenzupassen.
Vorzugsweise umfaßt eine wärme- und druckverfestigte Schichtpreßstoffplatte, die die Erfindung verkörpert, (a) eine mit wärmehärtbarem Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt imprägnierte Oberflächenlage; (b) wenigstens zwei gefärbte Schichtstoffmittellagen, wobei jede Schichtstoffmittellage mit einer Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung imprägniert ist, die ein flüssiges wärmehärtbares Vinylesterharz auf Epoxid-Basis und ein ethylenisch ungesattigtes Vernetzungsmonomer umfaßt; und (c) eine fakultative mit wärmehärtbarem Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt imprägnierte Rückenlage. Die resultierende verfestigte Schichtpreßstoffplatte zeigt verbesserte Flexibilität, wie durch einen Wickeltest nachgewiesen wurde, der bei Umgebungs- oder Raumtemperatur durchgeführt wurde, bei dem die resultierende Schichtpreßstoffplatte sich um einen 5,1 bis 7,6 cm (2 bis 3 Inches) Radius wickelt, verglichen mit einer gegenwärtig kommerziell erhältlichen Schichtpreßstoffplatte mit Schichtstoffmittellagen, die mit einem Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt imprägniert sind, die sich um einen 12,7 bis 15,2 cm (5 bis 6 Inches) Radius wickelt. Zusätzlich zeigt die verfestigte Schichtpreßstoffplatte verbesserte Wärmebeständigkeit und ist weniger empfindlich gegen Rißbildung und Zerreißen als die Schichtpreßstoffplatten nach dem Stand der Technik, wie nachgewiesen wurde durch den NEMA-Strahlungswärmetest LD3.7, den NEMA-Basenbeständigkeitstest LD3.15 und Haarrißbeständigkeitstests.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden die Schichtstoffmittellagen hergestellt, indem ein Zellulosepapier, das farbig pigmentiert ist, um mit der Farbe der Oberflächenlage übereinzustimmen, imprägniert wird, und die Oberflächen- und Rückenlagen, indem ein alpha-Zellulosepapier, das fakultativ ein Pigment oder einen Druck, ein Muster oder Design enthält, imprägniert werden. Typischerweise wird ein Papier mit etwa 97,7 bis etwa 260,6 Gramm pro Quadratmeter (etwa 60 bis etwa 160 Pounds Flächenmasse pro 3000 Square Foot Ries) für die Schichtstoffmittellagen eingesetzt, während das in der Oberflächenschicht eingesetzte alpha-Zelluloseblatt im allgemeinen zwischen etwa 65,2 bis etwa 195,5 Gramm pro Quadratmeter (etwa 40 bis etwa 120 Pounds Flächenmasse pro 300 Square Foot Ries) liegt. Die Schichtstoffmittellagen können aus irgendeinem von mehreren Papieren mit Imprägnierungsqualität bestehen, wie etwa alpha-Zellulose, gebleichtes Kraft- oder Lintbaumwollpapier, die in enger Anlehnung an die Dekor- oder Oberflächen lagen eingefärbt werden können.
Das Vinylesterharz in der Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung beeinflußt die Farbe der pigmentierten Schichtstoffmittellagen nicht. Das Harz ist auch über lange Zeiträume farbstabil und zeigt hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber Säuren, Alkalis und oxidierenden Chemikalien.
Das Vinylesterharz in der Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung verleiht der Schichtpreßstoffplatte außerdem erhöhte Flexibilität und Abnutzungsbeständigkeit, ist gekennzeichnet durch endständige ethylenische Ungesättigtheit und ist im wesentlichen frei von Epoxid-Gruppen. Bevorzugte Vinylester sind gekennzeichnet durch eine SPI-Gelierzeit bei 82,2ºC (180ºF) von zwischen etwa 10 bis etwa 13 Minuten und eine Brookfield-Viskosität 25ºC (77ºF), Spindel Nr. 3 bei 60 UPM von etwa 400 bis etwa 500 cps. Solche Vinylester werden vorzugsweise gewonnen aus der Reaktion eines Harzes mit Epoxid- Endgruppen und einer organischen Carbonsäure mit alpha-, betaethylenischer Ungesättigtheit. Die ethylenisch ungesättigten endständigen Gruppen sind während der Aushärtung des Harzes miteinander und mit dem ethylenisch ungesättigten Vernetzungsmonomer reaktiv. Das Epoxid-Äquivalentgewicht des Vinylesterharzes auf Epoxid-Basis liegt allgemein zwischen etwa 7000 bis etwa 20000 und bevorzugter etwa 9000 bis etwa 10000.
Das als das Ausgangsharz verwendete Epoxidharz ist vorzugsweise ein Diglycidyletherepoxidharz des Typs, der aus einer Bisphenol-Verbindung, wie etwa Bisphenol-A, und einem Halo- Epoxy-substituierten Alkan, wie etwa Epichlorhydrin, gewonnen wird. Andere Epoxidharz-Ausgangsmaterialien, die eingesetzt werden können, schließen die epoxidierten Phenol-Formaldehyd- Novolac-Harze sowie Epoxidharze, die aus mehrwertigen Alkoholen, wie etwa Alkandiolen, -triolen, gewonnen werden, ein.
Besonders erwünschte Epoxidharz-Ausgangsmaterialien sind die Di-Epoxidharze, die aus Bisphenol-A und Epichlorhydrin gewonnen sind und die allgemeine Formel aufweisen, in der n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist. Solche Harze zeigen wünschenswerterweise ein Epoxid-Äquivalentgewicht im Bereich von etwa 150 bis 1000; wobei ein Epoxid-Äquivalentgewicht von 192 bevorzugt ist.
Solch ein Vinylharz auf Epoxid-Basis kann hergestellt werden, indem eine ungesattigte Carbonsäure mit einem Kondensationsprodukt von Bisphenol-A und Epichlorhydrin zur Reaktion gebracht wird. Reaktionen des Polyepoxidharzes durch seine Epoxid-Gruppen mit wenigstens einer stöchiometrischen Menge der ungesättigten Säure sind aus dem Stand der Technik gut bekannt. Bevorzugt für die ungesattigten Carbonsäuren sind diejenigen, die 3 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, am bevorzugtesten Acrylsäure und Methacrylsäure. Methacrylsäure ist besonders bevorzugt.
Ein besonders bevorzugtes Vinylesterharz besitzt die Formel:
Die organische Carbonsäure mit ethylenischer Ungesättigtheit, mit der das Harz mit Epoxid-Endgruppen umgesetzt wird, ist wünschenswerterweise einbasig und kann ausgewählt werden aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure und Zimtsäure sowie höheren alkylierten Acrylsäuren, wie etwa Ethyl-, Propyl- und Butyl-substituierten Acrylsäuren. Geeignete Dicarbonsäuren sind typischerweise Maleinsäure und Fumarsäure. Es ist auch möglich, Halbester einzusetzen, die durch Veresterung von einem Mol einer Hydroxyverbindung (wie etwa einem Alkohol) mit einem Mol eines Anhydrids einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure, wie etwa Maleinsäureanhydrid, gebildet werden. Breit gesprochen sollte die ungesättigte organische Säure wenigstens eine Carboxylgruppe aufweisen und sollte außerdem ethylenische Ungesättigtheit aufweisen, um das Harz mit Epoxid-Endgruppen mit einer signifikanten Anzahl von ethylenisch ungesättigten endständigen Gruppen zu versehen, die ihrerseits an Additionspolymerisationsreaktionen mit ethylenisch ungesättigten Gruppen des Epoxidvinylesterharzes oder vorzugsweise mit dem ethylenisch ungesättigten Vernetzungsmonomer teilnehmen können.
Die Vinylesterharze dieser Erfindung können durch die ausschließliche Verwendung von Wärme quervernetzt oder ausgehärtet werden. Ein Katalysator wird vorzugsweise für die Aushärtung des Vinylesterharzes bei der Herstellung des Mittelschichtlagenimprägnats verwendet. Insbesondere tritt die endständige Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung in freie radikalische Polymerisation oder Aushärtung ein, wenn diese durch solche radikalischen Katalysatoren wie organische Peroxide und anorganische Persulfate initiiert wird. Geeignete Peroxy-Katalysatoren schließen tert.-Butylperbenzoat; 2,5- Dimethyl-2,5-bis(2-ethylhexanolperoxy)hexan; und 1,1-Di-tert.- butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexan ein. Der bevorzugte Katalysator ist tert.-Butylperbenzoat.
Das Harz wird vorzugsweise mit einem ethylenisch ungesättigten Vernetzungsmonomer zusammengebracht, in dem es löslich ist und das der resultierenden Zusammensetzung einen niedrigen Viskositätsindex verleiht. Geeignete ethylenische ungesättigte Monomere sind Styrol, Divinylbenzol, alpha-Chlorstyrol, p-Bromstyrol, tert.-Butylstyrol, Methylmethacrylat, 2,3- Dibrommethylmethacrylat, etc.. Flüssige Monomere mit niedriger Viskosität, insbesondere Styrol, sind bevorzugt. Die Menge an ethylenisch ungesattigtem Vernetzungsmonomer, das eingesetzt wird, liegt allgemein zwischen etwa 20 bis etwa 60 Gew.-% der Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung. Vorzugsweise liegt die Menge an ethylenisch ungesattigtem Vernetzungsmonomer zwischen etwa 20 bis etwa 60, vorzugsweise zwischen 30 bis etwa 40, am bevorzugtesten bei 36 Gew.-%.
Ein phenolisches Antioxidationsmittel wird ebenfalls vorzugsweise zur Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung zugegeben. Das Antioxidationsmittel dient dazu, die Lagerbeständigkeit des Harzsystems und des Prepegs durch Erhöhung der Möglichkeit für Terminationsreaktionen des Vinylesterharzes zu verbessern. Das phenolische Antioxidationsmittel kann verschiedene alkylierte Phenole, gehinderte Phenole und Phenolderivate, wie etwa tert.-Butylhydrochinon, butyliertes Hydroxyanisol, polybutyliertes Bisphenol-A, butyliertes Hydroxytoluol (BHT), alkyliertes Hydrochinon, 2,6-Di-tert.- butyl-p-cresol, 2, 5-Di-tert.-arylhydrochinon, Octadecyl-3- (3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat (Irganox 1076), Tetrakis[methylen 3-(3',5',-di-tert.-butyl-4'-hydroxyphenyl)- propionat]methan (Irganox 1010), 2,2'-Ethyliden-bis(4,6-di- tert.-butylphenol) (Isonox 129); oder 1,3,5-Tris(4-tert.- butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazin-2,4,6-(1H, 3H,5H)-trion (Cyanox 1790) einschließen. Ein bevorzugtes phenolisches Antioxidationsmittel ist CaO-3, ein butyliertes Hydroxytoluol, das kommerziell erhältlich ist von Sherex Chemical Company. Mengen an Antioxidationsmittel im Bereich von etwa 0,001 % bis etwa 0,5 % und vorzugsweise von 0,01 % bis 0,10 % am bevorzugtesten 0,05 %, gewichtsbezogen, der Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung sind akzeptabel.
Die Vinylesterbehandlungszusammensetzung ist im allgemeinen eine Lösung aus etwa 20 bis 100 Gew.-% Feststoffen, wobei die bevorzugte Menge etwa 70 bis 90 Gew.-% und die optimale Menge etwa 80 bis 85 Gew.-% beträgt.
Im allgemeinen enthält die Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung zur Imprägnierung jeder der Schichtstoffmittellagen etwa 30 bis 60 Gewichtsteile des Vinylesterharzes, etwa 1 bis etwa 70 Gew.-% ethylenisch ungesattigtes Vernetzungsmonomer, etwa 10 bis 60 Gewichtsteile organisches Lösungsmittel und etwa 1 bis 10 Gew.-% Radikalinitiator-Katalysator. Eine besonders bevorzugte Zusammensetzung umfaßt ungefähr 45 Gewichtsteile Vinylesterharz, etwa 36,5 Gewichtsteile ethylenisch ungesättigtes Vernetzungsmonomer, am bevorzugtesten Styrol, etwa 2,5 Gewichtsteile Radikalinitiator, am bevorzugtesten tert.-Butylperbenzoat, und etwa 16 Gewichtsteile Organisches Lösungsmittel. Das Lösungsmittel ist vorzugsweise ein Keton, das bis zu 8 Kohlenstoffatome enthält. Geeignete Lösungsmittel schließen Methylethylketon, Aceton und Methylisobutylketon ein. Aceton ist am bevorzugtesten.
Die mit Vinylester imprägnierten Schichtstoffmittellagen dienen außerdem dazu, der resultierenden verfestigten Schichtpreßstoffplatte die stark verbesserte Flexibilität gegenüber den Schichtpreßstoffplatten nach dem Stand der Technik zu verleihen. Die Schichtpreßstoffplatte dieser Erfindung ist flexibel genug bei Umgebungstemperatur, um ohne Brechen um einen 5,1 bis 7,6 cm (2 bis 3 Inches) Radius gewickelt zu werden. Dies steht in scharfem Gegensatz zu den Schichtpreßstoffplatten mit mit Melamin/Formaldehyd-imprägnierten Schichtstoffmittellagen nach dem Stand der Technik, die sich nur um einen 12,7 bis 15,2 cm (5 bis 6 Inches) Radius wickeln können.
Bei der Imprägnierung der Oberflächenlage wird, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, ein wärmehärtbares Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt verwendet, das vorzugsweise ein Vorkondensat ist, das aus im allgemeinen etwa 1,0 bis 2,7 Mol und am bevorzugtesten etwa 1,5 bis 2,25 Mol Formaldehyd pro Mol Melamin hergestellt wird. Fakultativ können geringe Mengen, z.B. etwa 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Reaktionsproduktes, Modifikatoren verwendet werden, wobei solche Modifikatoren Dicyandiamid, ortho-para- Toluolsulfonamid, Saccharose und Glykole, wie etwa Diethylenglykol, einschließen.
Außerdem kann die Oberflächenlage mit einem Vinylesterharz imprägniert werden, vorzugsweise demselben Vinylesterharz, das für die Impragnierung der Schichtstoffmittellagen hierin verwendet wird.
Bei der Herstellung der dekorativen Schichtpreßstoffplatten mit Mehrfachharzsystem der Erfindung sind hervorragende Ergebnisse mit etwa 5 bis 9 und vorzugsweise 7 oder 8 Schichtstoffmittellagen erhalten worden, die mit der Vinylesterharz- Behandlungszusammensetzung impragniert worden sind, bei einem Harzgehalt von etwa 38 bis 42 Gew.-%, und getrocknet bei etwa 82,2ºC bis 126,7ºC (etwa 180ºF bis 260ºF) bis zu einem Gehält an flüchtigen Bestandteilen von im allgemeinen etwa 1,5 bis 4 Gew.-% und vorzugsweise etwa 2 oder 3,5 Gew.-%.
Die resultierenden Schichtpreßstoffplatten sind im allgemeinen etwa 0,127 bis 0,178 cm (etwa 0,05 bis 0,07 Inches) dick, besitzen verbesserte Flexibilität sowie gute Farbübereinstimmung und besitzen die gewünschten Eigenschaften der Widerstandsfähigkeit gegen Absplittern, Prägbarkeit, Leichtigkeit der Handhabung und Herstellung sowie Beibehaltung der normalen Erwartungen an Fleckbeständigkeit, Kratzbeständigkeit, Oberflächenabnutzung, etc..
Ein bevorzugtes Verfahren zu Herstellung einer Schichtpreßstoffplatte der vorliegenden Erfindung umfaßt das Übereinanderstapeln der imprägnierten Lagen, nach zumindest teilweiser Trocknung, in der gewünschten Anzahl und Konfiguration und Einbringen des Stapels zwischen Preßplatten aus rostfreiem Stahl. Eine fakultative Texturierfolie kann verwendet und zwischen die Oberflächenlage und eine der Platten gelegt werden, um der Oberflächenlage Glanz und Textur zu verleihen, wobei die Texturierfolie nach dem Pressen entfernt wird. Danach wird ein Druck von etwa 800 bis 1400 psi bei Temperaturen von etwa 115,6ºC bis 176,7ºC (etwa 240ºF bis 350ºF) für Zeiträume von 20 Minuten bis 90 Minuten auf die Preßplatten ausgeübt, um die Aushärtung zu bewirken und dadurch die dekorative Hochdruck-Schichtpreßstoffplatte zu liefern.
Das folgende Beispiel ist dazu gedacht, die Erfindung zu veranschaulichen, aber nicht sie in irgendeiner Weise zu beschränken.

BEISPIEL 1

Eine Druck- oder Oberflächenlage wurde hergestellt, indem eine Rolle aus pigmentiertem dekorativen alpha-Zellulosepapier mit einem Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt behandelt wurde, wobei das Papier eines mit einer Flächenmasse von ungefähr 112,4 Gramm pro Quadratmeter (69 Pounds pro 3000 FT²) ist. Das Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt wurde hergestellt, indem 1,4 Mol Formaldehyd pro Mol Melamin miteinander zur Reaktion gebracht und 5 bis 10 Gew.-% Saccharose als Modifikator zugegeben wurden.
Die Papierbahn wurde für die Harzimprägnierung über einen gegenläufigen Walzenstreicher und zur Dosierung des Harzes, um einen Harzgehalt von 55 % zu erhalten, durch ein Luftmesser geführt. Die Bahn wurde in einem Behandlungsofen bis zu einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 5 % getrocknet und die richtigen Lagenlängen wurden von der Bahn geschnitten.
Die mit Vinylester impragnierte Schichtstoffmittellage wurde hergestellt, indem eine Rolle aus pigmentiertem dekorativen alpha-Zellulosepapier mit einer Flächenmasse von 146,6 Gramm pro Quadratmeter (90 Pounds per 3000 FT²) in einer Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung, die ein Vinylesterharz enthielt, behandelt wurde. Das Vinylesterharz ist ein Bisphenol-Epichlorhydrin-Epoxidgrundstoff, der 45 Gew.-% Styrol enthält, kommerziell erhältlich von Interplastics Corporation als COREZYN VE 8300. Das Vorhandensein des Styrols verringert die Viskosität des Harzes auf 500 cps. Der Bisphenol-Epichlorhydrin-Epoxidgrundstoff besitzt die Formel:
Die Viskosität des Harzes wurde durch Verdünnung des Harzes mit Aceton auf 50 cps verringert. Die Acetonzugabe erhöht weiterhin das Eindringen des Harzes in das Papier. Tertiäres Butylperbenzoat, ein Hochtemperatur-Aushärtungskatalysator, wurde ebenfalls zugegeben. Die Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung enthielt insbesondere:
400 g COREZYN VE 8300
12 g tertiäres Butylperbenzoat
80 g Aceton
0,2 g CAO3
Die Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung wurde verwendet, um die pigmentierten Schichtstoffmittellagen bis zu den folgenden Spezifikationen zu behandeln:
RC 35 - 40 %
flüchtige Substanzen 3 - 5 %
Fluß 0,5 - 2 %
Die Bahn aus alpha-Zellulosepapier wurde durch die mit Vinylesterharz gefüllte Tauchpfanne und durch Mayer-Stäbe geführt, um den gewünschten Harzgehalt von 38 % zu erhalten. Die Bahn wurde bis zu, einem Gehalt an flüchtigen Substanzen von 4 % getrocknet und zu einer mit der Drucklage vergleichbären Lagenlänge geschnitten.
Die durchgefärbte Schichtpreßstoffplatte wurde durch Zusammenbringen der Komponentenlagen, wie unten veranschaulicht, aufgebaut:
1 Finishpapier - Aluminiumfolien-Trennfolie
1 mit Melamin behandelte Drucklage (Oberflächenlage)
7 mit Vinylester behandelte Schichtstoffmittellagen
1 mit Melamin behandelte Drucklage (Rückenlage)
Die Lagen wurden in einer hydraulischen Presse unter 81,6 bar (1200 psi) Druck und bei einer Spitzentemperatur von 137,8ºC (280ºF) für einen Gesamtaushärtungszyklus von einer Stunde verfestigt. Nach dem Pressen wurde das Finishpapier entfernt und die Schichtpreßstoffplatte wurde entgratet und abgeschliffen.
Die resultierende verfestigte Schichtpreßstoffplatte zeigte gute Flexibilität, verbesserte Zähigkeit, Prägbarkeit und Haarrißbeständigkeit, wenn sie heißen und kalten Temperaturen unterworfen wurde, wie durch die folgenden Tests gezeigt wurde. Der für Vergleichszwecke unten verwendete "Polyester" war ein Kondensationsprodukt, das kommerziell als MELCOR bekannt ist und von Pioneer Plastics erhalten wurde.
Die Haarrißbeständigkeit wurde bestimmt, indem die Schichtpreßstoffplatte Ofentemperaturen von 65,5ºC (150ºF) für 24 Stunden, -6,7ºC (20ºF) für 24 Stunden unterworfen und das Unterziehen des Produktes unter Temperaturextreme für 5 Tage wiederholt wurde.
Überdies war gleichförmige Färbung durch die gesamte Schichtpreßstoffplatte zu sehen. Insbesondere paßte die Farbe in den Schichtstoffmittellagen zur Farbe der Oberflächen- und Rückenlagen. Die Schichtpreßstoffplatte war flexibel, wie nachgewiesen durch einen Wickeltest bei Raumtemperatur, in dem sich die Schichtpreßstoffplatte um einen 5,1 bis 7,6 cm (2 bis 3 Inches) Radius wickelt.

Claims

1. Eine Schichtpreßstoffplatte, die wenigstens eine Schichtstoffmittellage umfaßt, die mit einer wenigstens teilweise ausgehärteten Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung impragniert ist, die ein Vinylesterharz umfaßt, das aus einem Harz mit Epoxid-Endgruppen und einer ethylenisch ungesattigten organischen Carbonsäure gewonnen ist, wobei die Schichtpreßstoffplatte außerdem, benachbart zu besagter Schichtstoffmittellage, eine Oberflächenlage, die mit einem wärmehärtbaren Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt imprägniert ist, und eine Rückenlage, die mit einem wärmehärtbaren Melamin/Formaldehyd- Reaktionsprodukt imprägniert ist, umfaßt.

2. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 1, die wenigstens zwei Schichtstoffmittellagen umfaßt, die jede mit besagter Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung imprägniert sind.

3. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 1, wobei das Harz mit Epoxid-Endgruppen ein Diglycidyletherepoxidharz ist.

4. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 3, wobei das Diglycidyletherepoxidharz gewonnen ist aus einer Bisphenol-Verbindung und einem Halo-Epoxy-substituierten Alkan.

5. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 4, wobei die Bisphenol-Verbindung Bisphenol A ist und das Halo-Epoxy- substituierte Alkan Epichlorhydrin ist.

6. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 3, wobei die Säure eine einbasige Säure ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure und Zimtsäure besteht.

7. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 6, wobei die einbasige Säure Methacrylsäure ist.

8. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 1, wobei die Carbonsäure entweder eine Dicarbonsäure ist oder ein Halbester, gebildet durch Veresterung eines Mols einer Hydroxyverbindung und eines Mols eines Anhydrids einer ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäure.

9. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 8, wobei die Dicarbonsäure ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Maleinsäure und Fumarsäure besteht.

10. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 71 wobei das Vinylesterharz die Formel besitzt:

11. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 1, wobei die Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung außerdem ein ethylenisch ungesättigtes Vernetzungsmonomer umfaßt, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Styrol, Divinylbenzol, alpha-Chlorstyrol, p-Bromstyrol, tert.- Butylstyrol, Methylmethacrylat und 2,3-Dibrommethylmethacrylat besteht.

12. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 11, wobei das ethylenisch ungesättigte Vernetzungmonomer Styrol ist.

13. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 12, wobei besagtes ethylenisch ungesättigtes Vernetzungsmonomer zwischen 20 und 60 Gewichtsprozent von besagter Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung umfaßt.

14. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 11, wobei besagte Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung außerdem einen freie Radikale erzeugenden Hochtemperatur- Polymerisationsinitiator umfaßt.

15. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 14, wobei besagter Initiator ein organisches Peroxid oder anorganisches Persulfat ist.

16. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 11, wobei besagte Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung außerdem zwischen 10 und 60 Gewichtsteile organisches Lösungsmittel enthält.

17. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 16, wobei besagte Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung ungefähr 45 Gewichtsteile von besagtem Vinylesterharz, etwa 36,5 Gewichtsteile Styrol, etwa 2,5 Gewichtsteile tert.- Butylperbenzoat und etwa 16 Gewichtsteile Aceton umfaßt.

18. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 1, wobei das Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukt in besagter Oberflächenlage ein Vorkondensat ist, das aus 1,0 bis 2,7 Mol Formaldehyd pro Mol Melamin hergestellt ist.

19. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 18, wobei besagtes Reaktionsprodukt weiterhin einen Saccharosemodifikator enthält.

20. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 1, wobei die Carbonsäure besagter Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung eine einbasige Säure ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure und Zimtsäure besteht.

21. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 20, wobei die einbasige Säure Methacrylsäure ist.

22. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 21, wobei das Harz mit Epoxid-Endgruppen aus besagter Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung ein Diglycidyletherepoxidharz ist.

23. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 22, wobei das Vinylesterharz die Formel besitzt:

24. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 23, wobei die Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung außerdem ein ethylenisch ungesättigtes Vernetzungsmonomer, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Styrol, Divinylbenzol, alpha-Chlorstyrol, p-Bromstyrol, tert.-Butylstyrol, Methylmethacrylat und 2,3-Dibrommethylmethacrylat besteht.

25. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 24, wobei das ethylenisch ungesattigte Vernetzungsmonomer Styrol ist.

26. Die Schichtpreßstoffplatte nach Anspruch 25, wobei besagtes ethylenisch ungesättigte Vernetzungsmonomer zwischen 20 bis 60 Gewichtsprozent von besagter Schichtstoffmittellagen-Behandlungszusammensetzung umfaßt.