DE102009039308A1 - Thermoaktivierbarer 2K PUR in der Holzindustrie - Google Patents

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Klaus Becker-Weimann
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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten und Produkten umfassend mindestens 2 Lagen, wobei mindestens eine Lage ausgewählt ist aus der Gruppe Holz und Holzprodukte, umfassend die Schritte a) Aufbringen eines thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethanklebers auf jeweils mindestens eine der beiden einander zugewandten Seiten zweier miteinander zu verklebender Lagen und Zusammenfügen der Lagen und b) Verpressen der zusammengefügten Lagen für 0,5 bis 10 min bei 80 bis 180°C und 0,5 N/mmbis 2 N/mm.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mehrlagigen Werkstoffplatten, die mindestens eine Lage ausgewählt aus Holz und Holzprodukten enthalten, unter Verwendung eines thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethanklebers.
  • Bei der Herstellung von Werkstoffen oder Produkten aus Holz oder Holzbestandteilen werden üblicherweise Kleber und Bindemittel eingesetzt. Als Kleber bzw. Bindemittel dienen dabei üblicherweise auf Formaldehyd basierende Polykondensationsharze, als Weißleim bezeichnete wässrige Dispersionen von Polyvinylacetat, flüssige 1 oder 2-Komponenten-Polyurethankleber und Polyurethanschmelzkleber. So werden beispielsweise Spanplatten aus Holzspänen, HDF- und MDF-Platten aus Holzfasern, Sperrholzplatten aus Furnierschichten und Fußbodenlaminat aus einem Kern aus HDF oder MDF mit einem Dekorpapier jeweils mit Bindemitteln bzw. Klebern auf Basis von Melamin-Formaldehydharzen, Harnstoff-Formaldehydharzen oder Polyurethanharzen unter Druck bei hohen Temperaturen hergestellt. Die vorstehend genannten Bindemittel bzw. Kleber weisen unterschiedliche Vor- und Nachteile auf.
  • Bei wässrigen Klebern und Bindemitteln wie Weißleim und den auf Formaldehyd basierenden Polykondensationsharzen ist das in ihnen enthaltene oder bei der Aushärtung entstehende Wasser nachteilig, da die aus Holz bzw. Holzprodukten hergestellten Werkstoffe auf den Wassereintrag sensibel reagieren, beispielsweise aufquellen und sich verformen können. Zudem kann der beim Heißpressen entstehende Wasserdampf die Fertigung stören.
  • Formaldehyd wird zunehmend in Holzprodukten als schädlich betrachtet und sukzessive aus den Produkten verdrängt.
  • Polyurethanschmelzklebstoffsysteme zeigen kein optimales Benetzungsverhalten auf den zu verklebenden Flächen, wenn wirtschaftlich sinnvolle Auftragsmengen verwendet werden, d. h. es muss mehr Klebstoff eingesetzt werden als für das Erreichen einer guten Klebefestigkeit erforderlich ist. Das Benetzungsverhalten ist insbesondere von Bedeutung, wenn nur vergleichsweise kleine Kontaktflächen zur Verfügung stehen, wie bei Leichtbauplatten mit zwei auf einer Wabenstruktur aufgebrachten Decklagen. Hier findet die Verklebung lediglich an den senkrecht auf den Decklagen stehenden Stegen der Wabenstruktur statt. Dabei muss sichergestellt werden, dass die Stege vollständig mit den Decklagen verklebt sind. Zudem erreichen die Polyurethanschmelzkleber ihre endgültige Festigkeit erst nach einiger Zeit, sodass ihnen vor der Weiterverarbeitung ausreichend Zeit zum Aushärten gegeben werden muss.
  • Reaktive flüssige 1 Komponenten-Polyurethanklebstoffsysteme weisen zwar eine hohe Festigkeit jedoch auch extrem lange Presszeiten auf und erfordern bei der Verarbeitung komplexe Auftragssysteme. Bestehende Systeme arbeiten überwiegend mit hohen Fertigungstoleranzen bezüglich des Auftrages und der Klebstoffverteilung.
  • 2-Komponenten-Polyurethanklebstoffsysteme werden aus den beiden Hauptbestandteilen Isocyanatgruppen und isocyanatreaktive Gruppen enthaltenden Komponenten direkt vor Verwendung gemischt. Sie zeigen ebenfalls eine sehr hohe Festigkeit, besitzen jedoch üblicherweise eine relativ kurze Topfzeit. Die Topfzeit ist die Zeitspanne nach dem Mischen der beiden reaktiven Komponenten, in der der Kleber verarbeitet werden kann, bevor die Vernetzungsreaktion zu weit fortgeschritten ist. Am Ende der Topfzeit ist der Kleber zu viskos, um noch aufgebracht werden zu können, bzw. weist er nach dem Aufbringen keine ausreichende Benetzung zum Gegensubstrat mehr auf. Kurze Topfzeiten schränken die Handhabung insbesondere in zeitlicher Hinsicht stark ein. Die 1k PUR und 2-Komponenten-Polyurethanklebstoffsysteme reagieren zudem sensibel auf Schwankungen der Oberflächentemperatur, dies kann zu Qualitätsschwankungen führen. Für die 2-Komponenten-Polyurethanklebesysteme sind eigene Misch- und Dosiersysteme erforderlich, die die Investitionskosten für entsprechende Anlagen erhöhen.
  • Trotz der vielfältigen bekannten Verfahren zur Herstellung von Produkten und Werkstoffplatten, die Holz oder Holzprodukte enthalten, besteht ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur Herstellung von Produkten und Werkstoffplatten, die Holz oder Holzprodukte enthalten, das die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten umfassend mindestens 2 Lagen, wobei mindestens eine Lage ausgewählt ist aus der Gruppe Holz und Holzprodukte, umfassend die Schritte
    • a) Aufbringen eines thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethanklebers auf jeweils mindestens eine der beiden einander zugewandten Seiten zweier miteinander zu verklebender Lagen und Zusammenfügen der Lagen und
    • b) Verpressen der zusammengefügten Lagen für 0,5 bis 10 min bei 80 bis 180°C und 0,05 N/mm bis 2 N/mm.
  • Durch die Verwendung des thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethanklebers beginnt die Vernetzungsreaktion des Klebers im Wesentlichen erst bei der Heißverpressung der zusammengefügten Komponenten in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vernetzungsreaktion wird durch den Thermoaktivator katalysiert, so dass die Verletzungsreaktion deutlich schneller abläuft als bei den unkatalysierten 2-Komponenten-Polyurethanklebesystemen. Dadurch verkürzen sich die erforderlichen Presszeiten deutlich. Da die Vernetzungsreaktion im Wesentlichen durch den Thermoaktivator und die Temperaturerhöhung in Gang gesetzt wird, weist das Klebesystem eine deutlich längere Topfzeit vom etwa 2- bis 3-fachen der Topfzeit von 2-Komponenten-Polyurethanklebersystemen ohne Thermoaktivator auf. Die Topfzeit des thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethanklebers beträgt bis zu 60 min. So können beispielsweise auch Pressen mit großer Kapazität ohne Zeitdruck beladen werden. Bei den herkömmlichen Verfahren kann durch Schwankungen der Oberflächentemperatur die Aushärtung ungewollt schon vor dem Pressen in Gang gesetzt werden, was zu Schwankungen in den Festigkeitswerten der fertig gestellten Werkstoffplatten führen kann. Die Topfzeit kann unter Zuhilfenahme einer Auftragssystemkühlung verlängert werden. Die erfindungsgemäß mit thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethankleber versehenen, jedoch noch nicht verpressten Teile sind gegenüber Schwankungen der Umgebungstemperatur wesentlich unempfindlicher. Der Festigkeitsaufbau der erfindungsgemäß verwendeten 2-Komponenten-Polyurethanklebern ist deutlich schneller als bei Dispersionsklebstoffen und 1-Komponenten-Polyurethanklebern. Die frisch verpressten Werkstoffplatten können schneller ab- bzw. umgestapelt werden.
  • Insbesondere bei der Herstellung von Leichtbauplatten, die zwei Decklagen mit einer dazwischen liegenden Kernlage aufweisen, hat sich das erfindungsgemäße Verfahren als vorteilhaft erwiesen. Überraschenderweise ist es ausreichend, den thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethankleber lediglich auf die Wabenstruktur aufzutragen, um eine sehr gute Festigkeit der Kleberverbindung zu erhalten. Dies zeigt sich in hohen Querzugsfestigkeiten der so hergestellten Leichtbauplatten. Dadurch ist ein sehr effektiver und Kosten sparender Einsatz des Klebers möglich.
  • Im Folgenden wird die Erfindung im Einzelnen erläutert.
  • Unter Holz und Holzprodukten werden im Rahmen der Erfindung Produkte verstanden, die direkt oder indirekt aus Holz oder Holzbestandteilen hergestellt sind. Darunter fallen beispielsweise Holzwerkstoffe wie aus Holzspänen hergestellte Spanplatten und aus Holzfasern hergestelltes HDF und MDF, aus Holz und/oder Zellstoff hergestelltes Papier, Schichtstoff, Karton und Pappe, Furniere, Holzstäbe und Massivholzplatten.
  • Mit Holzwerkstoffen werden im Rahmen der Erfindung durch Heißpressen von Holzbestandteilen mit einem Bindemittel hergestellte Werkstoffe wie Tischlerplatten, OSB (oriented strand board) und Spanplatten, MDF (medium Density fibre board) und HDF (high Density fibre board) und Multiplexplatten bezeichnet. Als Holzbestandteile werden dabei beispielsweise Holzstäbe, Holzplatten, Furnierplatten, Holzfasern und Holzspäne eingesetzt.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Werkstoffplatten, die mindestens zwei Lagen umfassen, hergestellt werden, wobei mindestens eine Lage ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Holz und Holzprodukte.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt enthalten die Werkstoffplatten mindestens eine Lage ausgewählt aus Holz, Holzwerkstoffen, Papier, Pappe und Karton, besonders bevorzugt enthalten die Werkstoffplatten mindestens eine Lage ausgewählt aus der Gruppe HDF, MDF, Furniermaterial, Spanplatten, Sperrholzplatten, Massivholz, Papier, Pappe und Karton. In einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei Lagen der Werkstoffplatten unabhängig voneinander ausgewählt aus Holz und Holzprodukten, bevorzugt sind dabei mindestens zwei Lagen unabhängig voneinander ausgewählt aus Holz, Holzwerkstoffen, Papier, Pappe, Schichtstoff und Karton, ganz besonders bevorzugt sind mindestens zwei Lagen unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe HDF, MDF, Furniermaterial, Spanplatten, Sperrholzplatten, Massivholz, Papier, Pappe und Karton.
  • Bei den mehrlagigen Werkstoffplatten handelt es sich bevorzugt um Furnierlaminat, Fertigparkett, Arbeitsplatten, Sperrholz, Bauelemente, Mehrschichtplatten aus Massivholz und Leichtbauplatten, besonders bevorzugt um Leichtbauplatten.
  • Furnierlaminat umfasst üblicherweise ein Kernlage aus HDF, MDF, Sperrholz oder Spanplatte und mindestens eine darauf aufgebrachte Lage aus einem Holzfurnier.
  • Fertigparkett umfasst üblicherweise eine Kernlage aus HDF, MDF oder einem kostengünstigen Massivholz oder Sperrholz und eine darauf aufgebrachte, etwa 2 bis 10 mm dicke Lage aus Massivholz, die beispielsweise aus Massivholzlamellen, Massivholzstäben oder Massivholz in weiteren Geometrien gebildet wird.
  • Das Furnierlaminat und Fertigparkett können weitere Lagen wie Trittschalldämmung, Wärmedämmung oder Gegenzug umfassen.
  • Arbeitsplatten umfassen üblicherweise einen Kern aus Spanplatten, Sperrholz oder MDF, auf den eine Dekor- und/oder Schutzschicht aus einer hochfesten Kunststoffbeschichtung wie High Pressure Laminate (HPL), Continuous Pressure Laminate (CPL) oder Kunststein wie Corean® und Staron® usw. aufgebracht ist. Diese Platten werden als Arbeitsplatten beispielsweise im Küchenbereich und Laborbereich eingesetzt.
  • Leichtbauplatten umfassen üblicherweise eine untere und eine obere Decklage und eine dazwischen liegende Kernlage, die eine Vielzahl von Hohlräumen aufweist, um das Gewicht zu reduzieren und dennoch eine ausreichende Steifheit der Platte zu gewährleisten. Der Rand einer solchen Leichbauplatte wird üblicherweise durch Längs- und Querriegel, die meistens einen Rahmen bilden, erzeugt. Alternativ können Stützkanten oder Füllmassen als Kantenabschluss verwendet werden.
  • Unter der Kernlage, die in den Leichtbauplatten enthalten ist, ist vorzugsweise eine Füllmateriallage zu verstehen, die weitgehend aus Stegen besteht, die untereinander verbunden sind und Hohlräume verschiedenster Form einschließen. Hierbei sind waben- oder rohrartige Strukturen bevorzugt, die einerseits in Verbindung mit den Decklagen eine sehr hohe Festigkeit verleihen und andererseits bezogen auf das Volumen ein extrem niedriges Gewicht besitzen. Insbesondere bevorzugt sind Honeycell, Axxion und Swap-Waben. Bei der Auswahl des Materials der Kernlage ist zu berücksichtigen, dass ein möglichst niedriges Gewicht der Kernlage erzielt werden sollte.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter „einer” Kernlage auch eine Vielzahl von Kernlagen zu verstehen, die zusammen wie eine einzige Kernlage in einer Leichbauplatte wirken.
  • Die Länge, Breite und Dicke der Kernlage kann dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden. Üblicherweise beträgt die Dicke der Kernlage 5 mm bis 100 mm.
  • Das Material für die Kernlage wird bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe Papier, Karton, Pappe, Holzwerkstoffe, Schichtstoff, Massivholz und Kunststoffe.
  • Die zur Herstellung der Leichtbauplatte verwendeten Decklagen sind in der Regel dünn und erfindungsgemäß bevorzugt unabhängig voneinander aus der Gruppe umfassend Massivholzplatten, Holzwerkstoffplatten, Papier, Karton, Schichtstoffe und Pappe ausgewählt. Bei den Schichtstoffen handelt es sich beispielsweise um Laminate, d. h. harzgetränkte Papiere mit einer Dicke bis zu etwa 1 mm, die auch mehrschichtig aufgebaut sein können, insbesondere HPL und CPL.
  • Je nach Stärke der Decklagen können diese plattenförmig zur Herstellung von Leichbauplatten eingebracht werden. Es ist jedoch ebenso möglich, bei ausreichend geringer Stärke, dass diese in Rollen gelagert sind und entsprechend bei der Herstellung der Leichtbauplatte direkt von der Rolle eingesetzt werden. Die erste und zweite Decklage können gleich oder verschieden sein.
  • Typischerweise beträgt die Dicke der Lagen 0,2 mm bis 15 mm. Bevorzugt sind 1,5 mm bis 4 mm.
  • Besonders bevorzugt sind die obere und die untere Decklage unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe Spanplatten, Sperrholz, Schichtstoffe, HDF und MDF und das Material für die Kernlage ist besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe Papier, Karton, Schichtstoffe und Pappe.
  • Der thermoaktivierbare 2-Komponenten-Polyurethankleber, im Folgenden auch als thermoaktivierbarer 2K-PUR-Kleber bezeichnet, kann durch die üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren wie Sprühen, Tauchen, Gießen, Rakeln und Walzen aufgebracht werden. Erfindungsgemäß bevorzugt wird der thermoaktivierbare 2K-PUR-Kleber mittels Walzen aufgebracht. Der thermoaktivierbare 2K-PUR-Kleber wird auf jeweils mindestens einer der beiden einander zugewandten Seiten zweier miteinander zu verklebenden Lagen aufgebracht. Er kann auch auf jeweils beide einander zugewandten Seiten zweier miteinander zu verklebenden Lagen aufgebracht werden.
  • Umfasst die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellende Werkstoffplatte zwei Schichten, kann der thermoaktivierbare 2K-PUR-Kleber auf eine Seite der ersten Lage oder auf die beiden einander zugewandten Seiten der beiden zu verklebenden Lagen aufgebracht werden. Enthält die Werkstoffplatte drei Lagen, kann der thermoaktivierbare 2K-PUR-Kleber auf die der mittleren Lage zugewandten Seite der ersten Lage, auf die der mittleren Lage zugewandten Seite der dritten Lage und/oder auf eine oder beide Seiten der mittleren Lage aufgebracht werden, wobei jeweils mindestens eine von zwei einander zugewandten Seiten der zu verklebenden Lagen mit dem thermoaktivierbaren 2K-PUR-Kleber versehen wird.
  • Wenn die mehrlagige Werkstoffplatte mehr als zwei Lagen umfasst, kann der Aufbau der mehrlagigen Werkstoffplatte Schritt für Schritt oder in einem durchgeführt werden. Wird der Aufbau der Werkstoffplatte Schritt für Schritt durchgeführt, wird zunächst eine Lage mit einer Schicht aus thermoaktivierbarem 2K-PUR-Kleber versehen und mit der zweiten Lage zusammengefügt. Anschließend wird auf eine Seite der zusammengefügten Lagen und/oder auf die dritte Lage thermoaktivierbarer 2K-PUR-Kleber aufgebracht und die dritte Lage mit den beiden bereits zusammengefügten Lagen zusammengefügt. Nach diesem Muster können weitere Lagen aufgebracht werden. Es ist jedoch auch möglich, eine als mittlere Lage (Mittellage) vorgesehene Lage auf beiden Seiten mit dem thermoaktivierbaren 2K-PUR-Kleber zu versehen und mit zwei weiteren Lagen, die optional ebenfalls auf der der Mittellage zugewandten Seite mit thermoaktivierbarem 2K-PUR-Kleber versehen sind, zusammenzufügen. Ebenso können lediglich die beiden weiteren Lagen jeweils auf der der Mittellage zugewandten Seite mit thermoaktivierbaren 2K-PUR-Kleber versehen werden und gleichzeitig mit der Mittellage zusammengefügt werden.
  • Insbesondere bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Leichtbauplatten ist bevorzugt, dass der thermoaktivierbare 2K-PUR-Kleber auf die obere und die untere Seite der Kernlage aufgebracht wird. Besonders bevorzugt ist, dass der thermoaktivierbare 2K-PUR-Kleber nur auf die obere und die untere Seite der Kernlage aufgebracht wird. Auf diese Weise wird der Kleber nur an den Stellen aufgebracht, an denen eine Verklebung erfolgt. Die einzusetzende Menge an thermoaktivierbaren 2K-PUR-Kleber wird auf die Mindestmenge begrenzt.
  • Als thermoaktivierbare 2K-PUR-Kleber können die üblichen, dem Fachmann bekannten thermoaktivierbaren 2K-PUR-Kleber eingesetzt werden. Derartige Systeme bestehen üblicherweise aus einer ersten Komponente I umfassend mindestens einen thermoaktivierbaren Polyurethankatalysator und mindestens eine Verbindung, die mindestens zwei oder mehr isocyanatreaktive funktionelle Gruppen aufweist, sowie einer Komponente II, die mindestens eine Verbindung enthält, die mindestens zwei Isocyanatgruppen enthält.
  • Isocyanatreaktive funktionelle Gruppen sind beispielsweise Hydroxyl-Gruppen, Amino-Gruppen, Carboxyl-Gruppen, Carbonsäureanhydrid-Gruppen und Mercaptane. Als isocyanatreaktive Gruppen enthaltende Verbindungen können in der Komponente I Polyole, Polyetherpolyole, Polyesterpolyole, Polyamine, Hydroxyl-Gruppen enthaltende Amine und ähnliche eingesetzt werden.
  • Als Isocyanat-Gruppen enthaltende Verbindungen können aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Polyisocyanate eingesetzt werden. Beispielsweise können die Isocyanatodiphenylmethane (MDIs), insbesondere 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan und 2,4'-Diisocyanatodiphenylmethan sowie Mischungen verschiedener Diisocyanatodiphenylmethane, hydriertes 4,4'-MDI(bis 4-isocyanatocyclohexyl)methan und hydriertes 2,4'-MDI Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI); Xylylendiisocyanat (XDI); 1,5-Diisocyanatonaphthalin (NDI); Diisocyanattoluole (TDIs), insbesondere 2,4-Diisocyanatotoluol, sowie TDI-Urethdione, insbesondere dimeres 1-Methyl-2,4-phenylendiisocyanat (TDI-U), und TDI-Harnstoffe; I-Isocyanato-3-isocyanatomethyl-3‚5,5-trimethylcyclohexan (IPDI) und dessen Isomere und Derivate, insbesondere Di-, Tri- und Polymerisate, sowie IPDI-Isocyanurat (IPDI-T); 3,3'-Dimethylbiphenyl-4,4'-diisocyanat (TODI); 3,3'-Diisocyanato-4,4'-dimethyl-N,N'-diphenylharnstoff (TDIH); Hexamethylen-1,6-diisocyanat (HDI) verwendet werden.
  • Als thermoaktivierbare Polyurethankatalysatoren können beispielsweise auf primären, sekundären oder tertiären Aminen basierende Katalysatoren verwendet werden. Beispiele hierfür sind zyklische tertiäre Amine wie 1,8-Diaza-bicyclo[5.4.0]undecen-7 (DBU) und 1,5-Diaza-bicyclo[4.3.0]nonen-5 (DBN).
  • Die Komponenten I und II können darüber hinaus weitere, für 2K-PUR-Klebersysteme übliche Hilfsmittel wie Katalysatoren, Thixotropiehilfmittel, Flammschutzmittel, oberflächenaktive Tenside, reaktive und nichtreaktive Verdünner, Füllstoffe und Benetzungsmittel enthalten.
  • Vor dem Aufbringen des thermoaktivierbaren 2K-PUR-Klebers werden die beiden Komponenten I und II miteinander gemischt. Das Verhältnis von isocyanatreaktiven Gruppen zu Isocyanat-Gruppen wird im stöchiometrischen Verhältnis vorzugsweise in einem Index-Bereich von 85–300 und besonders bevorzugt im Index-Bereich von 95–115 eingestellt. Index 100 bedeutet, dass die reaktiven Gruppen aus der Komponente I (Polyol) zahlenmäßig mit den reaktiven Gruppen aus der Komponente II (Isocyanat) gleich sind. Das heißt dann chemisch dass diese sich im stöchiometrischen Verhältnis befinden. Index 85 heißt, es werden nur 85% der eigentlich erforderlichen Menge von Komponente II zum Reagieren mit der Komponente I genommen, bei einem Index 115 werden analog 115% der eigentlich erforderlichen Menge von Komponente II eingesetzt.
  • Nach dem Aufbringen des thermoaktivierbaren 2K-PUR-Klebers auf die Lagen und dem Zusammenfügen der Lagen werden diese heiß verpresst. Die zusammengefügten Lagen werden je nach gewähltem Material und Klebersystem für 0,5 bis 10 Minuten bei 80 bis 180°C, besonders bevorzugt 100°C bis 130°C und einem Druck von 0,05 N/mm2 bis 2 N/mm2 verpresst.
  • Besonders vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass es mit bereits vorhandenen Auftragssystemen und in bereits vorhandenen Taktpressen angewendet werden kann, ohne dass Veränderungen an den Anlagen vorgenommen werden müssen. Die benötigten Klebemengen entsprechen denen, die mit 2K-PUR-Kleber ohne Thermoaktivator erforderlich sind. Daher können in dem erfindungsgemäßen Verfahren die für den jeweiligen Werkstoff geeigneten und dem Fachmann bekannten Vorrichtungen zum Pressen eingesetzt werden.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung Werkstoffplatten und Produkte umfassend mindestens zwei Lagen, wobei mindestens eine Lage ausgewählt ist aus der Gruppe Holz und Holzprodukte, herstellbar gemäß einem Verfahren umfassend die Schritte
    • a) Aufbringen eines thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethanklebers auf jeweils mindestens eine der beiden einander zugewandten Seiten zweier miteinander zu verklebender Lagen und Zusammenführen der Lagen und
    • b) Verpressen der zusammengeführten Lagen für 1 bis 10 Minuten bei 80 bis 180°C und 0,05 N/mm2–2 N/mm2.
    und die Verwendung dieser Werkstoffplatten zur Herstellung von Bauteilen, Einrichtungsgegenständen und Fußbodenbelägen sowie Bauteile, Einrichtungsgegenstände und Fußbodenbeläge, die derartige Werkstoffplatten enthalten.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethankleber zur Herstellung von Werkstoffplatten und Produkten umfassend mindestens zwei Lagen, wobei mindestens eine Lage ausgewählt ist aus der Gruppe Holz und Holzprodukte, bevorzugt zur Herstellung von Leichtbauplatten, Furnierlaminat, Fertigparkett, Sperrholz, Bauelemente und Arbeitsplatten und besonders bevorzugt zur Herstellung von Leichtbauplatten umfassend eine untere und eine obere Decklage und eine dazwischen liegende Kernlage mit einer Vielzahl von Hohlräumen, wobei die obere und die untere Decklage unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe Massivholzplatten, Holzwerkstoffplatten, Schichtstoff, Papier, Karton, Schichtstoffe, Laminate und Pappe und das Material für die Kernlage bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe Papier, Karton, Pappe, Holzwerkstoffe, Schichtstoffe, Massivholz und Kunststoffe.
  • Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethanklebern zur Herstellung von Leichtbauplatten, wobei die obere und die untere Decklage unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe Spanplatten, Sperrholzplatten, Schichtstoff, HDF und MDF und das Material für die Kernlage bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe Papier, Karton, Schichtstoffe und Pappe. Ganz besonders bevorzugt ist dabei, dass der thermoaktivierbare 2-Komponenten-Polyurethankleber nur auf die obere und die untere Seite der Kernlage aufgebracht wird.
  • Beispiele
  • Es wurden Leichtbauplatten mit unterer und oberer Lage aus Spanplatte und HDF und einer Kernlage aus Papierwaben unter Verwendung unterschiedlicher Klebersysteme hergestellt. Für jedes Klebersystem wurden aus der jeweils hergestellten Platte drei Prüfkörper mit der Größe 100 mm × 100 mm mm2 herausgeschnitten. Die Querzugfestigkeit der Prüfkörper wurde mit Zwick Prüfmaschine gemäß DIN-EN 319 bestimmt. Die Musterplatte 1 (nicht erfindungsgemäß) und die Musterplatte 2 (nicht erfindungsgemäß) wurden mit einem handelsüblichen Harnstoffharz (Festkörpergehalt ca. 60%, Vollflächiger Auftrag auf die Decklagen verklebt), die Musterplatte 3 (erfindungsgemäß) wurde mit einem handelsüblichen thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethankleber verklebt. Der Klebstoff wurde im Fall Musterplatte 3 jeweils auf beide Seiten der Wabenstruktur aufgebracht. Die Platten wurden jeweils bei 120°C und 0,1 N/mm2 für 5 Minuten miteinander verpresst. Die Musterplatten nach 1 und 2 wurden flächig Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zu sehen.
    Prüfkörper 1 [N/mm2] Prüfkörper 2 [N/mm2] Prüfkörper 3 [N/mm2]
    Musterplatte 1 (nicht erfindungsgemäß) 0,08 0,04 0,07
    Musterplatte 2 (nicht erfindungsgemäß) 0,04 0,04 0,05
    Musterplatte 3 (erfindungsgemäß) 0,22 0,18 0,18
  • Mit den Leichtbauplatten, die mit dem thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethankleber verbunden sind, werden deutlich höhere Querzugsfestigkeiten erzielt als mit herkömmlichen harnstoffharzgebundenen Leichtbauplatten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN-EN 319 [0046]

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten und Produkten umfassend mindestens 2 Lagen, wobei mindestens eine Lage ausgewählt ist aus der Gruppe Holz und Holzprodukte, umfassend die Schritte a) Aufbringen eines thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethanklebers auf jeweils mindestens eine der beiden einander zugewandten Seiten zweier miteinander zu verklebender Lagen und Zusammenfügen der Lagen und b) Verpressen der zusammengefügten Lagen für 0,5 bis 10 min bei 80 bis 180°C und 0,05 N/mm2–2 N/mm2.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoaktivierbare 2-Komponenten-Polyurethankleber mit einer Walze aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Werkstoffplatten um Furnierlaminat, Fertigparkett, Arbeitsplatten, Sperrholz, Bauelemente und Leichtbauplatten handelt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Werkstoffplatten um Leichtbauplatten umfassend eine untere und eine obere Decklage und eine dazwischen liegende Kernlage mit einer Vielzahl von Hohlräumen handelt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und die untere Decklage unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe Massivholzplatten, Holzwerksstoffplatten, Papier, Karton, Schichtstoffe, Laminate und Pappe und das Material für die Kernlage ausgewählt ist aus der Gruppe Papier, Karton, Pappe, Schichtstoffe, Holzwerkstoffe, Massivholz und Kunststoffe.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und die untere Decklage unabhängig von einander ausgewählt sind aus der Gruppe Spanplatten, HDF-Platten, MDF-Platten, Sperrholz und Schichtstoffe und dass das Material für die Kernlage ausgewählt ist aus der Gruppe Papier, Karton, Schichtstoffe und Pappe.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoaktivierbare 2-Komponenten-Polyurethankleber auf die obere und die untere Seite der Kernlage aufgebracht wird.
  8. Werkstoffplatten und Produkte umfassend mindestens 2 Lagen, wobei mindestens eine Lage ausgewählt ist aus der Gruppe Holz und Holzprodukte, herstellbar gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Verwendung von Werkstoffplatten und Produkten nach Anspruch 8 zur Herstellung von Bauteilen, Einrichtungsgegenständen und Fußbodenbelägen.
  10. Bauteile, Einrichtungsgegenstände und Fußbodenbeläge enthaltend Werkstoffplatten und Produkte nach Anspruch 8.
  11. Verwendung von thermoaktivierbaren 2-Komponenten-Polyurethankleber zur Herstellung von Werkstoffplatten und Produkten umfassend mindestens 2 Lagen, wobei mindestens eine Lage ausgewählt ist aus der Gruppe Holz und Holzprodukte.
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Title
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