CN115038563A - 用于生产贴面板的方法 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种意在用于生产具有简单结构的贴面板并且还可以以简单的方式改善贴面层的特性的方法，提出了一种用于生产贴面板的方法，其中，该贴面板包括具有上侧面(6)和下侧面(5)的贴面层(4)并且包括具有上侧面(2)和下侧面(3)的支承板(1)，该方法包括以下步骤：‑提供贴面层(4)，‑将粘合剂(8)施加至支承板(1)的上侧面(2)或贴面层(4)的下侧面(5)，其中，使用PU预聚物作为粘合剂，‑生产包括支承板(1)和贴面层(4)的待压制的材料堆，其中，粘合剂(8)布置在支承板(1)与贴面层(4)之间，并且其中，在粘合剂(8)与贴面层(4)之间布置有添加剂(7)，以及‑对待压制的材料堆进行压制，以形成贴面板。本发明还涉及一种贴面板。

Description

用于生产贴面板的方法
本发明涉及用于生产贴面板的方法并且涉及该贴面板。
贴面板给出真实木材表面的印象，但由于薄的贴面层与承载板结合的节省使用而非常经济。在EP 2 902 196 A1和DE 103 00 347 B4中呈现了一种典型的贴面板，在该典型的贴面板中，贴面层借助于用粘合剂浸渍的纸片材而固定在承载板上。此外，DE 10 2011085 996 A1、IT 2018 0000 3227 A1、DE 10 2012 2017 780 A1、US 2017/190156 A1和实用新型DE 20 2013 012 020 U1也公开了类似的板。
这种已知贴面板的缺点在于，贴面板的结构复杂，并且贴面层的特性可以仅改善至非常有限的程度。
因此，本发明的目的是提供一种用于生产具有简单结构的贴面板的方法，该方法还可以以简单的方式改善贴面层的特性。
该目的通过根据权利要求1所述的方法以及根据权利要求11所述的贴面板来实现。
根据本发明的用于生产包括具有上部面和下部面的贴面层以及具有上部面和下部面的承载板的贴面板的方法通过以下步骤进行：
-提供贴面层，
-将粘合剂施加到承载板的上部面或贴面层的下部面上，其中，使用PU预聚物作为粘合剂，
-生产包括承载板和贴面层的待压制的材料堆，其中，粘合剂布置在承载板与贴面层之间，并且其中，粘合剂与贴面层之间布置有添加剂，
-对待压制的材料堆进行压制，以形成贴面板。
根据本发明的用作粘合剂的聚氨酯预聚物(PU预聚物)已经被证明有利于将贴面层固定在承载板上。作为异氰酸酯的预聚物，它比异氰酸酯单体更容易加工。PU预聚物通常由两种二异氰酸酯和一种二元醇或乙二醇生产。这产生了具有两个异氰酸酯基团的预聚物。脂肪族(例如异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯、二环己基-4,4’-二异氰酸酯等)或芳香族(甲苯二异氰酸酯)二异氰酸酯可以用于生产预聚物。在二元醇或乙二醇的情况下，分别使用1,3-丙二醇或低分子量聚乙二醇。尽管是预聚物，但是该PU预聚物能够潜在地在压制期间完全且均匀地渗透贴面层，使得具有PU预聚物粘合剂的贴面层可以很好地粘合至承载板。PU预聚物基本上热固化、即在例如100℃至240℃的升高温度下固化；因此，PU预聚物是后交联聚合物。在压制期间，预聚物渗透到贴面层中，但是也可能渗透到承载板中或者更确切地说渗透到承载板的表面中。因此，粘合剂不仅固化，而且由于压制，粘合剂还机械地锚固在贴面层与承载板之间。在这方面，特别有利的是，异氰酸酯可以与所有含有OH基团的分子(例如水、纤维素、半纤维素、木材素)发生反应。这意味着预聚物与贴面层的木材基质和载体材料发生化学交联。因此，聚氨酯可以被确定为成品贴面板上的粘合剂。该粘合剂已经被证明是防水的，并且因此，利用PU预聚物生产的贴面板比利用非防水粘合剂生产的贴面板具有更广泛的使用选择。此外，根据本发明的粘合剂加强了贴面层，从而改善了贴面层的机械使用特性、特别是压缩强度。
PU预聚物是透明的，但是也可以是有色的。在其中粘合剂可能在贴面层的表面的区域中暴露于光的位置处，建议使用脂肪族PU预聚物，所述脂肪族PU预聚物在暴露于光时不会发生反应或者仅发生轻微反应、即所述脂肪族PU预聚物保持透明并且不会变色或变黄。在光稳定性或更确切地说在耐光性不重要的位置处也可以使用芳香族PU预聚物，所述芳香族PU预聚物在光的作用下反应更强烈并且易于变色。
在至少一侧是平坦的并且与PU预聚物或者更确切地说与作为固化粘合剂的聚氨酯形成牢固结合的板都可以用作承载板。优选地，使用木材复合板，例如中密度纤维板(MDF)或高密度纤维板(HDF)、木屑板、OSB(定向刨花板)、实木板、胶合板、大块板或层压板，但是也使用胶合剂粘合的木屑板或纤维板以及生物复合板、具有高比例粘合剂的板——特别是粘合剂比例相对于板的总重量大于50重量％的板、包含不同纤维例如天然纤维和双组分纤维的混合物的板。承载板具有其上施加有贴面层的上部面和其上可选地施加有背衬的下部面。
具有达10mm、然而优选地达0.2mm至5mm、特别地达0.5mm至3mm的厚度的真实木材片材用作贴面层。贴面层可以借助于切片或剥离从原木中以单件产生。然而，贴面层也可以由单独部段组成，单独部段例如借助于粘合剂或胶线彼此粘合。通常，贴面层的含水量为至多20重量％、优选地为至多12重量％、特别地为至多8重量％。贴面层优选地具有承载板的尺寸。贴面层包括面向承载板的下部面和背离承载板的上部面。
添加剂的使用使得可以以针对性的方式设定贴面承载板的特性。然而，根据本发明，添加剂被施加在贴面层与粘合剂之间，其中，添加剂在压制期间借助于粘合剂被引入到贴面层中。该方法已经被证明特别适于在节省使用添加剂的情况下达到期望的效果。可以将添加剂施加到粘合剂的面向贴面层的表面上，或者替代性地可以将添加剂施加到面向粘合剂的贴面层表面上，贴面层表面通常是贴面层的下部面。各种物质或复合物可以作为添加剂在每种情况下单独地或以混合物形式或一个接一个地被施加到粘合剂上。以下各者适合作为添加剂，例如：染料、颜料、效果颜料例如金属颜料或反射性颜料、阻燃剂比如硼化合物或水玻璃、油墨、紫外稳定剂、红外吸收剂、用于增加电导率的试剂、抗细菌剂、抗真菌剂、抗藻剂、疏水剂、漂白剂或着色剂。当然，也可以使用任何其他添加剂，这取决于所需或所期望的特性。添加剂可以作为固体存在、优选地作为颗粒状固体例如作为粉尘或粉末存在、而且还作为粒状材料存在。替代性地，可以使用液体或糊状添加剂。然而，添加剂也可以溶解在粘合剂中；在这种情况下，添加剂可能不会完全输送至表面。这是添加剂剂量的问题。粘合剂和添加剂在施加至贴面层或承载板之前不会相互混合。
根据本发明的改进方案，添加剂不能溶解在粘合剂中，或者替代性地不能均匀地溶解在粘合剂中。以这种方式，确保了添加剂不会与粘合剂混合并因此失去效力，而是保留在粘合剂的表面上并因此尽可能完全地与贴面层接触。
在本发明的简单实施方式中，粘合剂被施加到贴面层的下部面或承载板的上部面上，如下面更详细解释的。根据优选的替代方案，首先，将添加剂施加到贴面层的下部面上。有利地，当施加添加剂时，贴面层的下部面面向上，使得添加剂位于贴面层的下部面上。在施加添加剂之后或者在施加添加剂混合物之后或者在连续施加多种添加剂之后，添加剂可以可选地例如借助于干燥或加热被固定。例如，液体添加剂、比如油墨可以被干燥。已经表明的是，尽管添加剂是固定的，但是在压制过程期间，当粘合剂在固化之前液化至更大的程度并且至少部分地渗入贴面层时，添加剂由PU预聚物输送穿过贴面层，使得例如在几乎不使用添加剂的情况下可靠地实现美学效果。
随后，将粘合剂施加到贴面层上。粘合剂优选地以液体形式施加，例如喷涂或倾倒。典型用量为40g/m2至400g/m2、优选地在60g/m2与250g/m2之间、特别地在80g/m2与200g/m2之间。如果仅意在将贴面层粘合至承载板，则根据贴面层的类型和厚度，达100g/m2的用量通常就足够了。如果需要进一步渗透贴面层，则根据贴面层的类型和厚度，需要80g/m2至400g/m2的施用量。粘合剂具有高固体含量，相对于预聚物的总重量通常高于80重量％、优选地高于90重量％。因此，作为粘合剂施加的预聚物几乎不能释放液体；通常，粘合剂不能被干燥，而是在贴面层的表面上、或者根据情况在承载板的表面上保持液态。
因此，在施加粘合剂和添加剂——如果适用的话——之后，优选地立即对贴面层、或者替代性地对承载板进行进一步处理。如果将粘合剂施加到承载板的上部面上，则将贴面层以其下部面铺设在承载板的设置有粘合剂的上部面上，以进行进一步处理。因此，待压制的材料堆形成如下：粘合剂位于承载板的上部面上，添加剂可选地位于粘合剂上，并且贴面层作为外层位于添加剂上。替代性地，将在其下部面上设置有粘合剂和可选地一种或更多种添加剂的贴面层铺设在承载板的上部面上。因此，承载板、粘合剂、可选地添加剂、以及贴面层被分层堆放，从而形成待压制的材料堆。
可选地，可以在承载板的下部面上布置有背衬。背衬意在补偿由承载板的上部面上的贴面层所引起的拉伸力。背衬通常是用粘合剂浸渍的纸片材或纸板，但是背衬也可以是以平面方式粘合至承载板的下部面的贴面层或另一平面层。然而，纸或纸板也可以借助于粘合剂粘合在承载板的下部面上。优选地，使用与承载板的上部面上的层相当或类似的背衬。因此，有利地，涂覆有根据本发明的粘合剂以及可选地还涂覆有添加剂的贴面层与本发明结合使用。
将上述待压制的材料堆压制成贴面板。在压力机中，PU预聚物在增加的温度的作用下固化、即粘合剂的粘度在加热期间进一步降低。PU预聚物在压制期间以化学的方式固化形成聚氨酯，并且在冷却期间凝固。只要粘合剂还没有固化，压制压力就会使粘合剂渗透到贴面层中，并且优选地还渗透到承载板的表面中。这形成了粘合剂的良好机械锚固的基础，这样的基础确保了存在于贴面层中的任何回复力在打开压力机之前消散或者替代性地被粘合剂吸收。压制时间通常在20秒与60秒之间。压制温度通常在100℃与240℃之间，优选地在160℃与200℃之间。压制压力在25N/mm2与50N/mm2之间。在压制过程期间，液体粘合剂渗透到贴面层中。与承载板的更不可渗透的表面不同，贴面层包括腔，不仅是在生产期间产生的裂纹和间隙，而且还有对木材而言是典型的例如由于已经被切断的纹理引起的腔。容易渗透到贴面层中的粘合剂使贴面层牢固地粘合至承载板。粘合剂至少部分地渗透到承载板的表面中有助于贴面层和承载板的粘合。由于PU预聚物至少部分地、并且优选地完全渗透贴面层，因此产生了具有防水表面的贴面板，因为粘合剂在固化状态下是防水的。像所有木材表面一样，贴面层不防水；使贴面层被PU预聚物或者更确切地说被在压制期间产生的聚氨酯浸渍，由此贴面层表面具有防水性。
该描述清楚地表明，根据本发明的贴面板的生产仅从下述两个部件开始进行：即承载板以及涂覆有粘合剂和可选地涂覆有添加剂的贴面层，或者贴面层以及涂覆有粘合剂和可选地涂覆有添加剂的承载板。因此，待压制的材料堆特别容易生产。在两层、即承载板和贴面层的情况下，所述两层中的一层涂覆有粘合剂以及如果适用的话涂覆有添加剂，不存在所述层相对于彼此滑移或滑动的风险，并且因此在生产期间将产生较少的废品。然而，贴面层的所有使用特性都可以根据需要设定，即贴面板可以具有各种特性。在压制过程期间，可选地位于待压制的材料堆中的粘合剂上的添加剂在基本上不与粘合剂混合的情况下被输送穿过贴面层，并且因此可以在需要的位置处直接发挥添加剂的作用而没有重大损失。
本发明还涉及一种贴面板，该贴面板包括承载板和布置在承载板上方的贴面层，其特征在于，贴面层至少部分地浸渍有粘合剂，并且在贴面层中的粘合剂的上部面上可选地存在添加剂。改善贴面层的使用特性的添加剂主要位于贴面层中。粘合剂、在这种情况下为聚氨酯基本上不含添加剂。
根据另一实施方式，贴面板包括位于承载板的下部面上的背衬。背衬可以是用粘合剂浸渍的纸片材或卡纸片材或者替代性地是用粘合剂浸渍的纸板片材，但是优选地，也呈贴面层的形式。纸或卡纸也可以借助于粘合剂粘合至承载板的下部面。背衬与承载板一起作为待压制的材料堆的部件被压制，并且确保贴面板不会翘曲，因为现在作用在承载板两侧的力大致相等。如果使用贴面层作为背衬，则其也可以以与上述用于承载板的上部面上的贴面层相同的方式设置有粘合剂以及可选地设置有添加剂。
具有平坦表面的任何板都可以用作承载板。优选地，承载板是如上所述的木材复合板或生物复合板。
使用示例性实施方式对本发明的细节进行更详细地解释。在附图中：
图1是设置有根据本发明的粘合剂的待压制的材料堆的示意图。
贴面板的部件是具有上部面2和下部面3的承载板1。此外，具有下部面5和上部面6的贴面层4是贴面板的部件。在待压制的材料堆被分层堆放之前准备承载板1、或者替代性地贴面层4。所述分层堆放可以通过将贴面层的下部面5面向上布置来实现。可选地，首先将添加剂7施加到贴面层4的下部面上。替代性地，可以施加添加剂的混合物或者连续施加多种添加剂。一旦已经施加了该添加剂或者替代性地添加剂7，就施加粘合剂层8。在此使用PU预聚物作为粘合剂。粘合剂8以液体形式使用。粘合剂8借助于辊或浇注机以液体形式施加。替代性地，根据本发明的粘合剂被施加到承载板1的上部面2上。
贴面板的进一步的生产如下进行：优选地在没有中间干燥的情况下将贴面层4的下部面5放置在承载板的上部面2上，由此将待压制的材料堆分层堆放，其中，根据本发明的粘合剂8被布置在承载板1与贴面层4之间。待压制的材料堆在压力机中被压制，以形成贴面板。可选地，待压制的材料堆由背衬补充，该背衬施加到承载板1的下部面3上并且然后该背衬形成贴面板1的下部面。根据有利的实施方式，背衬以与承载板的上部面上的贴面层4相同的方式设计。然而，原则上，承载板的下部面上的任何涂层都适合作为至少部分地吸收由布置在承载板1的上部面2上的贴面层4施加的力的背衬。
示例性实施方式1
起始材料：
贴面层：厚度：0.8mm
类型：橡木
该贴面层被用于承载板1的上部面2上。
粘合剂：呈液体形式的脂肪族PU预聚物
该粘合剂被用于承载板1的上部面2与橡木贴面层之间。
粘合剂在贴面承载板已经生产之后暴露于光。
承载板：厚度：10mm
类型：HDF(高密度纤维板)
粘合剂：呈液体形式的芳香族PU预聚物678.05(制造商：Jowat)
该粘合剂被用于承载板1的下部面3与用作背衬的桦木贴面层之间。
贴面层：厚度：1.05mm
类型：桦木
该贴面层被用于承载板1的下部面3上。
贴面承载板的生产：
将来自Jowat公司的产品名为678.05的100g/m2的PU预聚物施加到承载板上，在这种情况下，承载板是规格为2800×2070×10mm(长×宽×厚)的HDF板(高密度纤维板)。所述PU预聚物基于芳香族异氰酸酯和醇进行生产，芳香族异氰酸酯和醇反应形成预聚物。PU预聚物是液体。固体含量为相对于PU预聚物的总重量的大约90重量％。粘度为大约65mPas(20℃，Brookfield)。PU预聚物借助于浇注机施加。
然后，将PU预聚物施加到桦木贴面层上。将待固定至承载板1的下部面3的桦木贴面层铺设在承载板的设置有粘合剂的下部面3下方并且因此分层堆放，以形成待压制的材料堆。待压制的材料堆在短周期压力机(SC压力机)中压制。SC压力机的压制条件设定如下：压制温度为180℃，压力为40kg/cm2且压制时间为60秒。压制温度确保了在压制时间期间粘合剂的固化，并且压制压力导致贴面层的压缩，同时使PU预聚物渗入。
然后，打开SC压力机，并且使在一侧覆盖的HDF板冷却。将在一侧覆盖在下部面3上的承载板1翻转，并且将200g/m2的基于脂肪族异氰酸酯的预聚物施加到承载板1的上部面2上。然后，铺上橡木贴面层，并且依次以上述参数来压制该待压制的材料堆。在这种情况下，粘合剂在热的作用下的固化、粘合剂渗透到贴面层中以及贴面层在压制压力的作用下的压缩也会发生。现在两侧都贴面的板被冷却。随后，从两侧都贴面的承载板1铣削出具有无胶型材的底板。在这种情况下，橡木贴面层侧用作可用表面。为了在暴露于光的可用表面上应用橡木贴面层，已经应用了在光的影响下不反应或几乎不反应的脂肪族PU预聚物，特别地，脂肪族PU预聚物不会变色或变黄。
如上所述，由于在高压下压制贴面承载板，贴面层被压缩，同时粘合剂渗透贴面层。这产生了具有特别能够承受机械载荷的贴面层表面、特别是具有增加的抗压强度的贴面层表面的贴面板。此外，在压制期间形成的聚氨酯是防水粘合剂，使得本身不防水的贴面层也由于至少部分地渗入其中的粘合剂而变得防水。
示例性实施方式2
起始材料：
贴面层：厚度：0.8mm
类型：橡木
该贴面层被用于承载板1的上部面2上。
粘合剂：呈液体形式的脂肪族PU预聚物
该粘合剂被用于承载板1的上部面2与橡木贴面层之间。
粘合剂在贴面承载板已经生产之后暴露于光。
承载板：厚度：10mm
类型：HDF(高密度纤维板)
背衬：三聚氰胺树脂浸渍的纸片材
贴面承载板的生产：
使用喷涂装置将200g/m2的基于脂肪族异氰酸酯的液态PU预聚物施加到承载板1上，在这种情况下，承载板1是HDF板(规格：2800×2070×10mm)。可选地，施加有添加剂、例如染料。然后，将橡木贴面层与可选施加的添加剂一起铺设到聚合物上。用三聚氰胺树脂浸渍的纸片材作为背衬定位在背面。用三聚氰胺树脂浸渍的纸片材具有80g/m2的纸张重量和为相对于纸张重量的120重量％的树脂用量。由承载板1的下部面3上的背衬、承载板1和承载板1的上部面2上的贴面层4组成的待压制的材料堆在SC压力机中压制。压制温度为180℃，压制压力设定为30kg/cm2，并且压制时间为60s。然后，贴面承载板1被留待冷却。在压制时间期间，预聚物被压入到贴面层中，并且由于压制压力通常还被按入到承载板的表面中，使得固化的预聚物也被机械地锚固在表面。同时，压制压力使贴面层压缩，并且因此使其致密。此外，减少或消除了贴面层中的回复力。
在预聚物已经固化和冷却之后，从该预聚物铣削出具有无胶型材的底板。在这种情况下，橡木贴面层侧用作可用表面。此处粘合剂使用的增加导致贴面层被粘合剂渗透，并且因此完全防水。背衬可以有利地在一个压制过程中与承载板一起压制，因为三聚氰胺也在为压制选择的条件下固化。因此，与示例性实施方式1相比，此处省略了一个压制过程。
当然，在产品中产生特定性能的添加剂或添加剂混合物也可以添加至预聚物。例如，所述添加剂或添加剂混合物可以是染料、增加电导率的试剂等。然而，根据优选实施方式，添加剂也可以施加在贴面层4与粘合剂8之间，使得添加剂可以靠近表面起作用，因为添加剂通常用于产生表面效果。
根据本发明，贴面承载板可以在先前使用贴面层表面的任何应用中使用。此外，除了生产底板面板之外，具有贴面层表面的板当然也可以用于生产壁或天花板面板。所述板也可以用于生产家具。
示例性实施方式3
起始材料：
贴面层：厚度：0.8mm
类型：橡木
该贴面层被用于承载板1的上部面2上。
粘合剂：脂肪族PU预聚物
该粘合剂被用于承载板1的上部面2与橡木贴面层之间。
粘合剂在贴面承载板已经生产之后暴露于光。
承载板：厚度：10mm
类型：纤维板，其包含在每种情况下相对于板的总重量的48重量％的木纤维和52重量％的三聚氰胺树脂。
粘合剂：来自Jowat的芳香族PU预聚物678.05
该粘合剂被施加在承载板的下部面3与用作背衬的桦木贴面层之间。
贴面层：厚度：1.05mm
类型：桦木
贴面承载板的生产：
根据示例性实施方式3的承载板(1)以与根据示例性实施方式1的贴面承载板相同的方式进行贴面。
由于在示例性实施方式3中使用的承载板(1)以及粘合剂是防水的，因此提供了防水的贴面承载板1。

Claims (12)

1.一种用于生产贴面板的方法，所述贴面板包括具有上部面(6)和下部面(5)的贴面层(4)以及具有上部面(2)和下部面(3)的承载板(1)，所述方法包括以下步骤：
-提供所述贴面层(4)，
-将粘合剂(8)施加到所述承载板(1)的上部面(2)或所述贴面层(4)的下部面(5)上，其中，使用PU预聚物作为所述粘合剂，
-生产包括所述承载板(1)和所述贴面层(4)的待压制的材料堆，其中，所述粘合剂(8)布置在所述承载板(1)与所述贴面层(4)之间，并且其中，在所述粘合剂(8)与所述贴面层(4)之间布置有添加剂(7)，
-对待压制的所述材料堆进行压制，以形成贴面板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用脂肪族和/或芳香族PU预聚物作为所述粘合剂(8)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述粘合剂(8)与所述贴面层(4)之间施加添加剂(7)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，单独地或以混合物形式使用以下物质中的一者作为所述添加剂(7)：染料、颜料、效果颜料、阻燃剂、油墨、紫外稳定剂、红外吸收剂、用于增加电导率的试剂、抗细菌剂、抗真菌剂、抗藻剂、疏水剂、漂白剂、着色剂。
5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述添加剂(7)作为颗粒状固体或以液体形式来施加。
6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述添加剂(7)不能溶解在所述粘合剂(8)中或者不能均匀地溶解在所述粘合剂(8)中。
7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述粘合剂(8)作为液体施加。
8.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，压制温度在100℃与240℃之间。
9.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，压制时间在20秒与60秒之间。
10.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，压制压力在25N/mm2与50N/mm2之间。
11.一种贴面板，所述贴面板包括承载板(1)和布置在所述承载板上方的贴面层(4)以及可选地包括背衬，其特征在于，所述贴面层(4)至少部分地浸渍有聚氨酯，并且在所述贴面层(4)中的聚氨酯的上部面上存在添加剂(7)。
12.根据权利要求11所述的贴面板，其特征在于，所述承载板(1)为木材复合板。
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