DE102007019978B3

DE102007019978B3 - Bauplatte, insbesondere Fußbodenpaneel, und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102007019978B3
Application number: DE200710019978
Authority: DE
Original assignee: Kronotec AG
Current assignee: Swiss Krono Tec AG
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2027-04-28
Also published as: US7989050B2; EP1985464A1; ES2366756T3; EP1985464B1; PL1985464T3; ATE509776T1; US20080263985A1; PT1985464E

Abstract

Eine Bauplatte, insbesondere Fußbodenpaneel, mit einem aus mindestens einer oberen Schicht (3) und einer unteren Schicht (2) aus mit einem Klebstoff beleimten und miteinander verpressten Holzfasern oder Holzspänen bestehenden Kern (8), die auf mindestens ihrer Oberseite (9) mit einem Dekor (4) versehen ist, das mit einer Versiegelungsschicht (5) abgedeckt ist, und in die Versiegelungsschicht (5) eine zu dem Dekor (4) korrespondierende Struktur eingeprägt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest die Späne der oberen Schicht (3) mit einem Klebstoff beleimt sind, der thermoplastische Eigenschaften aufweist, und die obere Schicht (3) zumindest unmittelbar unter dem Dekor (4) eingeformte Vertiefungen aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bauplatte, insbesondere ein Fußbodenpaneel, mit einem aus mindestens einer oberen Schicht und einer unteren Schicht aus mit einem Klebstoff beleimten und miteinander verpressten Holzfasern oder Holzspänen bestehenden Kern, die auf mindestens ihrer Oberseite mit einem Dekor versehen ist, das mit einer Versiegelungsschicht abgedeckt ist, in die eine zu dem Dekor korrespondierende Struktur eingeprägt ist.
Eine derartige Bauplatte ist beispielsweise aus der DE 102 52 863 bekannt. Bauplatten mit einem Kern aus Holzwerkstoff sind als Laminatpaneele seit vielen Jahren als Parkettsubstitution im Handel. Neben mechanischen und hygroskopischen Anforderungen müssen Fußbodenpaneele auch hohen Anforderungen an Optik und Haptik genügen. Die Hauptaufgabe besteht diesbezüglich darin, den Eindruck eines natürlichen Werkstoffs, beispielsweise Holz oder Stein, zu erwecken. Aber auch Fantasiedekore finden Verwendung.
Deshalb weisen gattungsgemäße Fußbodenpaneele nicht nur eine Dekorschicht auf, die als separate bedruckte Papierlage ausgebildet oder direkt auf den Kern des Paneels aufgedruckt sein kann, sondern verfügen außerdem über ein in die Oberfläche geprägtes Relief. Diese Oberflächenstruktur kann flächig und/oder fein ausgebildet sein, wobei beide Strukturen sich überlappen können. Bei hochwertigen Produkten sind sie exakt auf das darunter liegende Dekor abgestimmt. Der Fachmann spricht dann von einer dekorsynchronen Oberflächenstruktur.
Die DE 102 20 501 offenbart eine direkt laminierte Platte, bei der ein trockenes Papier ohne Harzimprägnierung als Dekorpapier verwendet wird und das ein großes Aufsaugvermögen für das Harz der Klebeschicht, mit der das Dekorpapier auf dem Kern befestigt wird, aufweist. An tief eingeprägten Stellen der Deckschicht kann das Dekorpapier in die Klebeschicht eintauchen, ohne gegen eine harte Oberfläche des Kerns gequetscht zu werden. Auf diese Weise soll eine schonende Verarbeitung des Dekorpapiers bei der Heißverpressung möglich sein.
Nachteilig ist, dass derartige Oberflächenstrukturen in ihrer Tiefe begrenzt sind. Herkömmlicherweise weisen sie eine Tiefe von etwa 100 μm auf. Tiefere Strukturen sind, wenn überhaupt, nur mit erhöhten Presskräften und langen Presszeiten erreichbar. Größere Presskräfte erfordern aufwändige Pressen und verstärkte Werkzeuge. Lange Presszeiten wirken sich nachteilig auf die mechanischen Eigenschaften der Trägerplatte aus Holzwerkstoff aus.
Die AT 367 137 offenbart eine witterungsbeständige Platte aus Holzfaserwerkstoffen, die sich dadurch auszeichnet, dass sie aus dem die Formgebung und -stabilität bewirkenden lignozellulosehaltigen Fasern und/oder Spänen und/oder anderweitig aufbereiteten organischen Rohstoffen, Bindemitteln und Zusätzen zusammengesetzten Trägermaterial einerseits und einer fest haftenden Außenschicht aus der Gruppe witterungsbeständiger vulkanisierbarer Elastomeren andererseits besteht, die ohne zusätzliches Verbinden des Medium vorwiegend durch gegenseitige mechanische Verankerung in den einander zugekehrten Randzonen von Trägersubstanz und Außenbeschichtung fest miteinander verbunden sind.
Von dieser Problemstellung ausgehend kommt der Erfindung die Aufgabe zu, eine gattungsgemäße Bauplatte so zu verbessern, dass sie tiefere Oberflächenstrukturen aufweist, und ein Verfahren zur ihrer Herstellung anzugeben.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Späne der oberen Schicht des Kerns mit einem Klebstoff beleimt sind, der thermoplastische Eigenschaften aufweist, und die obere Schicht zumindest unmittelbar unter dem Dekor eingeformte Vertiefungen aufweist.
Die Zusammensetzung des Klebstoffes für die obere Schicht ist vorteilhafterweise eine andere als die Zusammensetzung des Klebstoffes für die untere Schicht. Dabei weist der Klebstoff für die obere Schicht bessere thermoplastische Eigenschaften auf als der Klebstoff für die untere Schicht.
Der Klebstoff für die obere Schicht enthält dabei vorzugsweise allein oder in beliebiger Kombination:

– ein PF-Novolak und/oder
– eine Acrylat-Dispersion und/oder
– eine Ethylenvinylacetat-Dispersion (EVA) und/oder
– eine Polyvinylacetat-Dispersion (PVAc) und/oder
– einen Polyvinylalkohol (PVA) und/oder
– ein silanbasiertes System.

Wird ein solcher Kern zur Herstellung einer Bauplatte verwendet, werden durch die erhöhte Temperatur und den erhöhten Druck beim abschließenden Verpressen der Trägerplatte mit dem Dekor und der Verschleißschutzschicht die erhöhten thermoplastischen Eigenschaften der oberen Schicht aktiviert. Diese Schicht aus mit einem thermoplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff beleimten Holzfasern oder Holzspänen weist eine erhöhte Plastizität auf, so dass eine Nachverformung möglich ist. Die obere Schicht des Kerns der Bauplatte bildet daher eine nachverformbare Schicht. Durch ihre erhöhte Plastizität können tiefe Oberflächenstrukturen einfach in die Bauplatte eingeprägt werden.
Vorzugsweise beträgt die Dicke der nachverformbaren Schicht etwa ein Drittel der Dicke des Holzwerkstoffkerns. Da die erhöhte Plastizität des Kerns nur in der obersten Schicht des Kerns benötigt wird, können auf diese Weise Kosten gespart werden.
Vorzugsweise beträgt die Tiefe der in die Oberfläche eingeprägten Oberflächenstruktur zumindest teilweise mehr als 500 μm. Um einen einem natürlichen Werkstoff möglichst ähnlichen Eindruck zu schaffen, ist das Relief auf das Dekor der Dekorschicht abgestimmt.
Die Dekorschicht kann als eine bedruckte Papierlage ausgebildet sein, die auf den Holzwerkstoffkern aufgelegt und später verpresst wird. Vorteilhafterweise ist die Dekorschicht als mindestens eine direkt auf den Kern aufgedruckte Farbschicht ausgebildet. Hierbei können sowohl analoge als auch digitale Druckverfahren zur Anwendung kommen.
Die Dekorschicht ist mit einer Versiegelungsschicht abgedeckt. Sie kann aus mindestens einer Schicht härtbarem Lack bestehen. Vorzugsweise besteht die Versiegelungsschicht aus mindestens einer Schicht transparentem Kunstharz, beispielsweise auf der Basis UF, MF oder MUF. Optional können diesen Schichten Zusätze, beispielsweise Korund, beigemischt werden, die die Abriebfestigkeit der Harzschichten erhöhen.
Die Versiegelungsschicht kann auch als harzgetränktes Overlay ausgebildet sein. Auf der Unterseite des Holzwerkstoffkerns ist vorteilhafterweise ein Gegenzug aufgebracht. Dieser Gegenzug kann als harzgetränkte Papierlage ausgebildet sein. Vorzugsweise besteht er aus mindestens einer direkt auf die Unterteile aufgebrachten Lack- oder Harzschicht. Seine Schichtdicken richten sich nach dem Auftrag auf der Oberseite des Holzwerkstoffkerns, um einen Verzug der Platte auszuschließen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte aus mehreren Lagen gestreuter, mit einem Klebstoff beleimter und zu einem Kern verpresster Holzfasern oder Holzspäne sieht vor, dass die Holzfasern oder Holzspäne für zumindest die letzte Lage mit einem thermoplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff beleimt werden. Vorteilhafterweise werden nur die Holzfasern oder Holzspäne der letzten Lage mit einem thermoplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff beleimt. Die erhöhte Plastizität der nachverformbaren Schicht wird beim späteren Einpressen eines Tiefenreliefs (Oberflächenstruktur) nur in der obersten Schicht des Kerns benötigt, sodass auf diese Weise Produktionskosten eingespart werden können.
Vorzugsweise wird der thermoplastische Eigenschaften aufweisende Klebstoff zusätzlich zu einem duroplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff auf die Fasern oder Späne aufgebracht. Dabei können zunächst alle Holzfasern oder Holzspäne, die bei der Herstellung der Bauplatte Verwendung finden sollen, mit einem duroplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff beleimt werden, bevor ein Teil dieser Holzspäne oder Holzfasern abgezweigt wird und zusätzlich mit einem thermoplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff beleimt wird. Diese abgezweigten Holzspäne oder Holzfasern werden später, gegebenenfalls nach vorheriger Auflö sung, als letzte Schicht der gestreuten Matte aufgestreut, die aus den Holzspänen oder Holzfasern gebildet wird, die nicht mit einem thermoplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff beleimt worden sind.
Anhand einer Zeichnung sollen nun Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 – eine Draufsicht auf eine Bauplatte;
2 – einen Schnitt durch die Bauplatte entlang der Linie A-A in 1;
3 – einen vergrößerten Ausschnitt aus 2.
Bauplatten aus einem Holzwerkstoff werden hergestellt, indem zunächst Holzfasern oder Holzspäne mit einem herkömmlichen Klebstoff beleimt und getrocknet werden – was nachfolgend noch näher erläutert werden wird. Die so vorbereiteten Fasern oder Späne werden in mehreren Lagen zu einem Kuchen (Matte) gestreut, wobei sich die Hauptrichtung der Fasern oder Späne der einzelnen Lagen kreuzen. Dieser Kuchen wird beispielsweise endlos gestreut und einer kontinuierlichen Presse zugeführt, in der er dann unter Druck und Temperatureinwirkung zu einer Platte in der gewünschten Stärke gepresst wird. Dabei härtet der mit den Fasern/Spänen verbundene duroplastische Klebstoff aus. Die so endlos hergestellte Trägerplatte wird anschließend aufgeteilt und kann dann weiter veredelt werden, in dem beispielsweise auf die Oberseite ein Dekor und eine Verschleißschutzschicht aufgelegt und anschließend mit dem Kern (der Trägerplatte) verpresst wird. Diese Bauplatte kann dann weiter aufgeteilt werden zu Möbelplatten oder Fußbodenpaneelen.
Die erfindungsgemäße Bauplatte, in diesem Fall ein Fußbodenpaneel 1 besteht aus dem Kern 8, der auf dem Kern 8 aufgebrachten Dekorschicht 4, die von einer Versiegelungsschicht 5 abgedeckt ist und dem auf der Unterseite des Kernes 8 aufgebrachten Gegenzug 7. In die Versiegelungsschicht 5 ist eine Oberflächenstruktur 6 eingeprägt, die zu dem Dekor 4 (beispielsweise eine Holzmaserung) korrespondiert. Der Kern 8 besteht aus einer unteren Schicht 2 und einer oberen Schicht 3. Die untere Schicht 2 besteht aus herkömmlich beleimten Holzfasern oder Holzspänen und die obere Schicht 3 besteht aus Holzspänen oder Holzfasern, die allein oder zusätzlich mit einem thermoplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff beleimt sind. Um das Paneel 1 mit anderen Paneelen verbinden zu können, ist es an je zwei Seiten mit einer Nut 11 und einer Feder 12 versehen.
Wie 3 entnehmbar ist, ist die obere Schicht 3 unmittelbar unter der Dekorschicht 4 verformt, was beim Prägen der Oberflächenstruktur 6 in die Versiegelungsschicht 5 bzw. beim Verpressen von Dekorschicht 4 sowie Versiegelungsschicht 5 und Gegenzug 7 mit dem Kern 8 erzeugt wurde. Dadurch, dass die obere Schicht 3 den Klebstoff mit thermoplastischen Eigenschaften erhält, ist sie nachverformbar, sodass sich Oberflächenstrukturen 6 mit einer Tiefe von mehr als 500 μm beim Prägen einstellen können, ohne dass gegenüber der bisherigen Plattenveredelung Pressen mit höheren Drücken benutzt oder längere Presszeiten notwendig wären.
Als herkömmliche Klebstoffe zur Herstellung von Faserplatten, Spanplatten und OSB (Oriented Standboard) werden UF- oder MUF-Klebstoffe eingesetzt. Bei der Herstellung von Spanplatten und OSB sind weiterhin herkömmliche Klebstoffe MUPF- und PMDI-Klebstoffe.
Als weiterer Klebstoff zur Verbesserung der Nachverformbarkeit wird entweder ein PF-Novolak, eine Acrylat-Dispersion, eine Ethylenvinylacetat-Dispersion (EVA), eine Polyvinylacetat-Dispersion (PVAc), ein Polyvinylalkohol (PVA) und/oder silanbasierte Systeme eingesetzt. Die vorgenannten Klebstoffe können auch beliebig einzeln oder zu mehreren kombiniert werden.
Da der weitere Klebstoff zusätzlich Kosten verursacht, ist es vorteilhaft, wenn die Beigabe nur auf den Teil des Kerns 8 beschränkt wird, der nachverformt werden soll. Dabei handelt es sich um einen Bereich von 1–2 mm, was etwa einem Bereich von 10–30% der Plattendicke entspricht.
Die Herstellung einer Holzfaserplatte als Trägerplatte (Holzwerkstoffkern) erfolgt dadurch, dass bei der Beleimung der Fasern, die anschließend zu dem Kuchen gestreut werden sollen, ein Teil von dem eigentlichen Faserstrom abgezweigt wird, der gesondert beleimt und zumindest als letzte Lage auf eine zuvor aus dem eigentlichen Faserstrom gelegte Fasermatte als Deckschicht aufgestreut wird. Die Holzfaserplatte wird danach herkömmlich hergestellt. Sie weist aber die nachverformbare Deckschicht auf.
Abweichend von den üblichen Verfahren zur Herstellung derartiger Holzfaserplatten ist vorgesehen, nach dem Trocknen der herkömmlich beleimten Fasern einen Anteil abzuzweigen und in einer weiteren Beleimungsstation einer so genannten Trockenbeleimung mit einem weiteren Klebstoff zu beleimen. Die nachverformbare Schicht kann die letzte Lage sein. Es können selbstverständlich aber auch mehrere Lagen gestreut werden, die zusätzlich beleimt sind und die nachverformbare Schicht bilden sollen, was davon abhängt, welche Schichtdicke gewünscht ist. Da es erfindungsgemäß auf die Nachverformbarkeit des Kerns 8 unmittelbar unter der Dekorschicht 4 ankommt, kann selbstverständlich auch der Kern 8 vollständig aus Holzfasern oder Holzspänen bestehen, die mit einem Klebstoff beleimt sind, der thermoplastische Eigenschaften aufweist.
Wenn vorstehend von thermoplastischen Eigenschaften bzw. besseren thermoplastischen Eigenschaften gesprochen ist, ist dabei zu berücksichtigen, dass bezüglich des Klebstoffes, der für die Beleimung verwendet wird nicht strikt zwischen einem Duroplast und einem Thermoplast unterschieden werden kann. Die vorstehend erläuterten zusätzlichen Klebstoffe sind thermoplastisch. Werden sie zusätzlich zu den herkömmlich bei der Beleimung eingesetzten Klebstoffen verwendet, werden bessere thermoplastische Eigenschaften erzeugt. Wie hoch die thermoplastischen Eigenschaften sein müssen, hängt davon ab, welche Strukturtiefen gepresst werden sollen bzw. wie hoch der Verformungsgrad des Kerns 8 unmittelbar unter der Dekorschicht 4 sein soll.

1: Bodenpaneel
2: untere Schicht
3: obere Schicht
4: Dekorschicht
5: Versiegelungsschicht
6: Oberflächenstruktur
7: Gegenzug
8: Kern
11: Nut
12: Feder

Claims

Bauplatte, insbesondere Fußbodenpaneel, mit einem aus mindestens einer oberen Schicht (3) und einer unteren Schicht (2) aus mit einem Klebstoff beleimten und miteinander verpressten Holzfasern oder Holzspänen bestehenden Kern (8), die auf mindestens ihrer Oberseite mit einem Dekor (4) versehen ist, das mit einer Versiegelungsschicht (5) abgedeckt ist, und in die Versiegelungsschicht (5) eine zu dem Dekor (4) korrespondierende Oberflächenstruktur (6) eingeprägt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Fasern oder Späne der oberen Schicht (3) mit einem Klebstoff beleimt sind, der thermoplastische Eigenschaften aufweist, und die obere Schicht (3) zumindest unmittelbar unter dem Dekor (4) eingeformte Vertiefungen aufweist.
Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des Klebstoffes für die obere Schicht (3) eine andere ist als die Zusammensetzung des Klebstoffs für die untere Schicht (2).
Bauplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff für die obere Schicht (3) bessere thermoplastische Eigenschaften aufweist als der Klebstoff für die untere Schicht (2).
Bauplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff für die obere Schicht (3) zumindest allein oder in beliebiger Kombination enthält: – ein PF-Novolak und/oder – eine Acrylat-Dispersion und/oder – eine Ethylenvinylacetat-Dispersion (EVA) und/oder – eine Polyvinylacetat-Dispersion (PVAc) und/oder – einen Polyvinylalkohol (PVA) und/oder – ein silanbasiertes System.
Bauplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der nachverformbaren Schicht (3) des Kerns (8) etwa ein Drittel der Dicke des Kerns (8) beträgt.
Bauplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (6) zumindest teilweise eine Tiefe von mindestens 500 μm aufweist.
Bauplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor (4) als bedruckte Papierlage ausgebildet ist.
Bauplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor (4) als mindestens eine direkt auf den Kern (8) gedruckte Farbschicht ausgebildet ist.
Bauplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versiegelungsschicht (5) aus mindestens einer durch UV- oder Elektronenstrahl härtbaren Lackschicht besteht.
Bauplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Versiegelungsschicht (5) aus mindestens einer Harzschicht, vorzugsweise auf der Basis UF, MF, MUF besteht.
Bauplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Versiegelungsschicht (5) abriebfeste Partikel, beispielsweise Korund, beigemischt sind.
Bauplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Versiegelungsschicht (5) als harzgetränktes Overlay ausgebildet ist.
Bauplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Unterseite des Kerns (8) ein Gegenzug (7) aufgetragen ist.
Bauplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenzug (7) als harzgetränkte Papierlage ausgebildet ist.
Bauplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenzug (7) als direkt aufgetragene Lack- oder Harzschicht ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte aus mehreren Lagen gestreuter, mit einem Klebstoff beleimter und zu einem Kern (8) miteinander verpresster Holzfasern oder Holzspänen, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzfasern oder Holzspäne für zumindest die letzte Lage mit einem thermoplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff beleimt werden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Holzfasern oder Holzspäne für die letzte Lage mit einem thermoplastische Eigenschaften aufweisenden Klebstoff beleimt werden.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Eigenschaften aufweisende Klebstoff zusätzlich zu einem duroplastischen Eigenschaften aufweisenden Klebstoff auf die Holzfasern oder Holzspäne aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberseite des Kerns (8) eine Dekorschicht (4) und darauf eine Versiegelungsschicht und auf die Unterseite des Kerns (8) ein Gegenzug (7) aufgebracht wird und dieser Aufbau unter Druck und Temperatureinwirkung verpresst wird, wobei in die Versiegelungsschicht (5) eine so tiefe Oberflächenstruktur (6) eingeprägt wird, dass sich die Schicht (3) zumindest unmittelbar unter dem Dekor (4) verformt.