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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers, insbesondere einer Dekorplatte, mit einem organischen Polymeren als Bindemittel, wobei auf die einzelnen Schichten ein pulverförmiges vorzugsweise thermohärtendes Polymermaterial, z. B. auf der Basis Epoxy, Polyester, Phenolharz, Melaminharz oder Silikonharz, aufgebracht und anschliessend durch Druck- und Wärme einwirkung miteinander verbunden werden.
Bei einem bekannten derartigen Verfahren werden zunächst Lagen eines Faservlieses, insbesondere aus Baumwolle, durch Aufwickeln übereinandergeschichtet und dabei zwischen die Lagen die pulverförmigen Kunstharze eingeführt, wodurch man ein trockenes watteartiges, mit Harzpulver durchsetztes Vormaterial erhält, dessen Verformbarkeit die von Tiefziehblech übertrifft. Danach wird das geschichtete Vormaterial in einer geheizten Pressform durch Ziehen und bzw. oder Stauchen verformt und bei erhöhter Temperatur zum fertigen Pressteil verdichtet, der vorzugsweise gekrümmte Form aufweist.
Es ist auch bekannt, zum Herstellen von Überzügen auf Platten, z. B. Holzfaser-oder Sperrholzplatten oder
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zu pressen.
Weiters ist bekannt, bei der Herstellung von Schichtstoffen, die beispielsweise als Dekorationselemente eingesetzt werden, saugfähiges, weisses, farbiges oder mit Dekoren bedrucktes Papier mit einer wässerigen oder ein organisches Lösungsmittel enthaltenden Lösung eines Vorkondensates, eines Kunstharzes oder eines Gemisches mehrerer, unter Wärme und Druck aushärtbarer Kunstharze zu durchtränken und das Lösungsmittel bei einer die Auskondensation noch nicht einleitenden Temperatur auszutreiben. Die auf diese Weise hergestellten Folien werden zum Laminieren von Sperrholzplatten, Hartfaserplatten od. dgl. verwendet. Diese Folien können im pressfähigen Zustand oder nach erfolgter Heissverpressung zu fertigen Kunststoffolien, die dann auf die Trägerplatten aufgeleimt werden, zum Einsatz kommen.
Nachteilig ist dabei die unbedingt notwendige Trocknung der durchtränkten Papiere, die einen gewissen technischen und apparativen Aufwand erfordert und ausserdem zu Geruchsbelästigungen führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der angeführten Nachteile für die Herstellung von Schichtkörpern ein besonders vereinfachtes Verfahren anzugeben, nach welchem auch besonders für dekorative Zwecke geeignete Schichtkörper herstellbar sind. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Schichtkörper aus Papier oder Glasseidengeweben mit einem transparenten Overlaypapier, unter dem als oberste Pulverschicht gefärbtes oder pigmentiertes Polymermaterial eingesetzt wird, oder einem Dekorpapier als Deckschicht gebildet wird. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Schichtkörper zeichnen sich durch besondere mechanische Festigkeit aus.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass keine Lösungsmittel verwendet werden und demzufolge die Luft nicht verunreinigt wird. Die Verpressung wird bei Temperaturen zwischen 100 und 250 C, vorzugsweise 140 bis 200 C, vorgenommen. Dabei werden Pressdruck von 1 bis
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Pulvermaterial auf die einzelnen kontinuierlich fortbewegten Schichtbahnen automatisch aufgebracht und gegebenenfalls an der Oberfläche der Schichten fixiert und die einzelnen Schichtbahnen dann miteinander vereinigt werden. Im zweiten Arbeitsabschnitt werden dann die übereinandergelegten Schichten in ruhendem Zustand heiss verpresst. Die Verweilzeit in der Presse beträgt 1 bis 50 min, vorzugsweise 5 bis 40 min.
Arbeitet man hingegen mit einer Mehretagenpresse, in der man mehrere übereinandergelegte Schichtkörper gleichzeitig verpresst, so kann die Verpressung beispielsweise bei einem Sandwich von 10 Platten bei 1500C mit einem Druck von 100 kp/cm2 durchgeführt werden. Die Verweilzeit in der Presse beträgt dann aber etwa 90 min, da das verpresste Schichtmaterial in der Presse abkühlen gelassen wird.
Als Material für die einzelnen Schichten der Schichtkörper werden Papiere oder Glasgewebe eingesetzt. Der Aufbau kann dabei mit Schichten aus dem gleichen oder aus verschiedenem Material vorgenommen werden. Als polymere Pulvermaterialien kann man thermohärtende Kunststoffe zum Einsatz bringen, aber auch thermoplastische Kunststoffe. In Betracht kommen Duroplaste wie beispielsweise Melaminharze, Epoxydharze, Phenolharze, Polyester und Siliconharze mit oder bei selbstvernetzenden Typen ohne entsprechende Härterzusätze sowie Thermoplaste wie Polyäthylen, Polyvinylchlorid und thermoplastische Polyester. Die polymeren Kunststoffpulver sind entweder ungefärbt oder gefärbt oder pigmentiert verwendbar. In der Praxis wird man für die unteren Lagen ungefärbtes Kunststoffpulver und für die Deckschicht gefärbtes oder pigmentiertes Pulver verwenden.
Ebenso wie die einzelnen Schichten aus verschiedenen Materialien bestehen können, ist es auch möglich, für die Beschichtung der unteren Lagen beispielsweise Phenolharzpulver und für die Deckschicht gefärbtes oder pigmentiertes Epoxydharzpulver oder Melaminharzpulver einzusetzen.
Der Pulverauftrag auf die einzelnen Lagen kann mechanisch oder elektrostatisch erfolgen. Beispielsweise bringt man auf die trockenen Schichtmaterialien das Kunststoffpulver durch Aufbürsten, Aufsieben, Aufwalzen oder Aufstreichen auf, wobei das polymere Material an der Oberfläche beispielsweise durch Wärmeeinwirkung
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fixiert werden kann, oder man lädt die trockenen Schichtmaterialien elektrostatisch auf und führt sie anschliessend durch ein aus Kunststoffpulver bestehendes Fliessbett. Arbeitet man mit elektrostatische ; Aufladung, dann ist eine weitere Fixierung des polymeren Pulvermaterials auf der Schichtoberfläche natürlich überflüssig.
Eine weitere Aufbringungsmöglichkeit besteht auch darin, dass man die einzelnen Schichten mit einer hochviskosen, klebrigen Hilfsphase, beispielsweise einem Vorreaktionsprodukt eines Harzes, oder bei Verwendung von Thermoplasten mit einem Weichmacher, vorbehandelt und anschliessend das entsprechende polymere Kunststoffpulver mechanisch oder mit Hilfe eines Fliessbettes aufträgt, wobei die Hilfsphase mit dem System mitreagiert bzw. eingebaut wird und nicht abgedunstet werden muss.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird also ermöglicht, in einem Arbeitsgang Harzdurchtränkung und Härtung der Schichtstoffe vorzunehmen. Ein Trockenofen, der bei den üblichen Verfahren unbedingt notwendig ist, fällt also überhaupt weg, da ja die Schichtstoffe trocken in die Heizpresse gelangen. Diese Arbeitsweise stellt auch eine wesentliche Vereinfachung dar, erstens wird es möglich, die komplette Anlage kleiner zu gestalten und zweitens wird der Betrieb weitgehend vereinfacht. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann eine arbeitende Schichtstoffanlage praktisch jederzeit, also in jeder Phase des Prozesses, beliebig lang unterbrochen werden, ohne dass dabei, wie bei den üblichen Anlagen, während des Anlagenstopps irgendwelche Störungen auftreten.
Bei den üblichen Anlagen mit Trockenofen ist ein Anlagenstopp praktisch unmöglich, da die Schichtstoffe sofort verbrennen würden, falls das Abkühlen des Ofens nicht abgewartet wird.
Zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens werden folgende Beispiele angeführt, in welchen die angeführten Teile stets Gewichtsteile bedeuten.
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aus reiner a-Cellulose mit einem Gewicht von 30 bis 35 g/cm2) hergestellt.
Als verbindendes Harz diente ein Epoxyd-Aminsystem, u. zw. ein Gemisch mit verschiedenen Epoxyd-Äquivalentgewichten (ein Teil mit einem Epoxydäquivalentgewicht von 450 bis 500 und drei Teile mit einem Epoxydäquivalentgewicht von 900 bis 1000). Für die oberste Harzpulverschicht wurde ein rotpigmentiertes Harzpulver verwendet. Der Pulverauftrag pro Schichtlage betrug 2, 0 g/100 cm2. Die Verpressung wurde bei 2000C mit 70 kp/cm2 und einer Dauer von 10 min vorgenommen.
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2 :Phenol-Novolak-Hexamethylentetraminsystem, bestehend aus 10 Gew.-% Hexamethylentetramin und einem hoch ausdestillierten Phenol-Novolak-Harz mit geringer Acidität und geringem Gehalt an freiem Phenol (Erweichungspunkt nach Nagel zwischen 90 und 1000C).
Für die oberste Pulverschicht wurde ein rotpigmentiertes Harzpulver, wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet. Als Deckschicht wurde ein Overlaypapier eingesetzt. Der Harzauftrag pro Lage betrug dabei 2, 0 g/100 cm2. Das lose Schichtgebilde wurde bei 1800C mit einem Druck von 70 kp/cm2 30 min lang verpresst.
Beispiel 3 : Drei Lagen eines Kernpapiers mit einem Flächengewicht von 2, 10 g/100 cm2 und 0, 35 mm Stärke wurden zur Herstellung einer Dekorplatte verwendet. Auf die Zwischenlagen wurde ein, wie in Beispiel 2 angegebenes Phenolharzpulver aufgebracht, auf die letzte Lage hingegen wurde ein Melaminharzpulver
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Als Melaminharz wurde ein reaktives Melaminharz (Cymel431) eingesetzt, das aus reinem Melamin und Formaldehyd hergestellt wurde. Die Verpressung wurde bei 150 C mit 70 kp/cm2 10 min lang durchgeführt.
Beispiel 4 : Ein Overlaypapier als oberste Lage, ein Dekorpapier und drei Lagen eines Glasgewebes mit einem Flächengewicht von 0, 60 g/100 cm2 wurden mit Hilfe eines farblosen Epoxydharzsystems in Pulverform verbunden. Das verwendete Epoxydharzsystem bestand aus einem Gemisch aus 1 Teil mit einem Epoxyd-Äquivalentgewicht von 450 bis 500 und 3 Teilen mit einem Epoxyd-Äquivalent von 900 bis 1000 und einem Anhydridhärter und einem Aminbeschleuniger.
Der Harzauftrag betrug 1, 65 g/100 cm2. Die Verpressung erfolgte bei 2000C mit 6 kp/cm2 10 min lang und es entstand eine festverbundene Schichtplatte mit hoher Festigkeit.
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The invention relates to a method for producing a layered body, in particular a decorative panel, with an organic polymer as a binder, wherein a powdery, preferably thermosetting polymer material, eg. B. based on epoxy, polyester, phenolic resin, melamine resin or silicone resin, applied and then connected to each other by the action of pressure and heat.
In a known method of this type, layers of a fiber fleece, in particular made of cotton, are first layered by winding them up and the powdery synthetic resins are introduced between the layers, whereby a dry cotton-wool-like pre-material interspersed with resin powder is obtained, the deformability of which exceeds that of deep-drawn sheet metal. Thereafter, the layered pre-material is deformed in a heated press mold by drawing and / or upsetting and compressed at an elevated temperature to form the finished pressed part, which preferably has a curved shape.
It is also known to produce coatings on plates, e.g. B. wood fiber or plywood panels or
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to press.
It is also known to use absorbent, white, colored or decorated paper with an aqueous or an organic solvent-containing solution of a precondensate, a synthetic resin or a mixture of several, under heat and pressure in the production of laminates, which are used, for example, as decorative elements to soak curable synthetic resins and to drive off the solvent at a temperature which has not yet initiated the condensation. The films produced in this way are used for laminating plywood panels, hardboard panels or the like. These foils can be used in a pressable state or after hot-pressing to produce finished plastic foils which are then glued onto the carrier plates.
The disadvantage here is the absolutely necessary drying of the impregnated papers, which requires a certain amount of technical and equipment expenditure and also leads to unpleasant odors.
The invention is based on the object of specifying a particularly simplified method, while avoiding the disadvantages mentioned for the production of laminated bodies, by which laminated bodies which are particularly suitable for decorative purposes can also be produced. This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset in that the layered body is formed from paper or glass silk fabric with a transparent overlay paper, under which colored or pigmented polymer material is used as the top powder layer, or a decorative paper as the cover layer. The laminated bodies produced by the process according to the invention are distinguished by particular mechanical strength.
A particular advantage of the process according to the invention is that no solvents are used and consequently the air is not contaminated. The pressing is carried out at temperatures between 100 and 250 ° C., preferably 140 to 200 ° C. The pressure is from 1 to
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Powder material is automatically applied to the individual continuously moving layer webs and optionally fixed to the surface of the layers and the individual layer webs are then combined with one another. In the second working phase, the layers laid on top of one another are then hot-pressed in a resting state. The residence time in the press is 1 to 50 minutes, preferably 5 to 40 minutes.
If, on the other hand, you work with a multi-daylight press, in which you press several superimposed layers at the same time, the pressing can be carried out, for example, with a sandwich of 10 panels at 1500C with a pressure of 100 kp / cm2. The dwell time in the press is then about 90 minutes, since the pressed layer material is allowed to cool down in the press.
Paper or glass fabric are used as the material for the individual layers of the laminated bodies. The structure can be made with layers of the same or different material. Thermosetting plastics can be used as polymer powder materials, but also thermoplastics. Thermosets such as melamine resins, epoxy resins, phenolic resins, polyesters and silicone resins with or, in the case of self-crosslinking types, without corresponding hardener additives, and thermoplastics such as polyethylene, polyvinyl chloride and thermoplastic polyesters, are suitable. The polymeric plastic powders can be used either undyed or colored or pigmented. In practice, uncolored plastic powder will be used for the lower layers and colored or pigmented powder for the top layer.
Just as the individual layers can consist of different materials, it is also possible to use, for example, phenolic resin powder for the coating of the lower layers and colored or pigmented epoxy resin powder or melamine resin powder for the top layer.
The powder can be applied to the individual layers mechanically or electrostatically. For example, the plastic powder is applied to the dry layer materials by brushing, sieving, rolling or brushing, the polymeric material being applied to the surface, for example by the action of heat
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can be fixed, or the dry layer materials are electrostatically charged and then passed through a fluidized bed made of plastic powder. Do you work with electrostatic; Charging, then further fixation of the polymer powder material on the layer surface is of course superfluous.
Another possibility of application consists in pretreating the individual layers with a highly viscous, sticky auxiliary phase, for example a pre-reaction product of a resin, or if thermoplastics are used with a plasticizer, and then applying the corresponding polymeric plastic powder mechanically or with the aid of a fluidized bed, whereby the auxiliary phase reacts with the system or is incorporated and does not have to be evaporated.
The method according to the invention thus makes it possible to carry out resin impregnation and hardening of the laminates in one operation. A drying oven, which is absolutely necessary for the usual processes, is no longer necessary, since the laminates are brought into the heating press dry. This mode of operation also represents a significant simplification, firstly it is possible to make the entire system smaller and secondly, the operation is largely simplified. According to the method according to the invention, a working laminate plant can be interrupted practically at any time, that is to say in every phase of the process, for any length of time without any disturbances occurring during the plant stop, as is the case with conventional plants.
In conventional systems with drying ovens, it is practically impossible to stop the system, as the laminates would burn immediately if the oven was not allowed to cool down.
To explain the process according to the invention, the following examples are given, in which the parts given always mean parts by weight.
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made of pure α-cellulose with a weight of 30 to 35 g / cm2).
An epoxy-amine system was used as the connecting resin, u. between a mixture with different epoxy equivalent weights (one part with an epoxy equivalent weight of 450 to 500 and three parts with an epoxy equivalent weight of 900 to 1000). A red-pigmented resin powder was used for the uppermost resin powder layer. The powder application per layer was 2.0 g / 100 cm2. The compression was carried out at 2000C with 70 kp / cm2 and a duration of 10 minutes.
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2: Phenol novolak hexamethylenetetramine system, consisting of 10% by weight hexamethylenetetramine and a highly distilled phenol novolak resin with low acidity and low content of free phenol (Nagel softening point between 90 and 1000C).
A red-pigmented resin powder, as described in Example 1, was used for the top powder layer. An overlay paper was used as the top layer. The resin application per layer was 2.0 g / 100 cm2. The loose layer structure was pressed for 30 minutes at 1800C with a pressure of 70 kgf / cm2.
Example 3: Three layers of a core paper with a basis weight of 2.10 g / 100 cm2 and 0.35 mm thickness were used to produce a decorative panel. A phenolic resin powder as specified in Example 2 was applied to the intermediate layers, whereas a melamine resin powder was applied to the last layer
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A reactive melamine resin (Cymel431), which was made from pure melamine and formaldehyde, was used as the melamine resin. The compression was carried out at 150 C with 70 kp / cm2 for 10 minutes.
Example 4: An overlay paper as the top layer, a decorative paper and three layers of glass fabric with a weight per unit area of 0.60 g / 100 cm 2 were connected in powder form with the aid of a colorless epoxy resin system. The epoxy resin system used consisted of a mixture of 1 part with an epoxy equivalent weight of 450 to 500 and 3 parts with an epoxy equivalent of 900 to 1000 and an anhydride hardener and an amine accelerator.
The resin application was 1.65 g / 100 cm2. The compression was carried out at 2000C with 6 kp / cm2 for 10 minutes and a firmly bonded layer board with high strength was created.