DE102013105728A1

DE102013105728A1 - Mehrschichtfolie mit thermisch aktivierbarer Kleberschicht

Info

Publication number: DE102013105728A1
Application number: DE201310105728
Authority: DE
Inventors: Michael Nase; Mirko Rennert
Original assignee: POLIFILM EXTRUSION GmbH
Current assignee: POLIFILM EXTRUSION GmbH
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2014-12-04
Also published as: WO2014195367A1; EP3003711A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrschichtfolie (1) mit wenigstens zwei Folienschichten (2), (3) wobei eine erste äußere Schicht (3) mindestens ein Polyethylen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Schicht (2) eine thermisch aktivierbare Kleberschicht ist, welche mindestens ein radikalisches Ethylencopolymer und einen Tackifier aufweist. Ebenso betrifft die Erfindung ein Laminat (5), umfassend einen Träger (6) und die Mehrschichtfolie (1) sowie ein Verfahren zur Herstellung des Laminats bzw. die Verwendung der Mehrschichtfolie (1) für Laminate in der Möbel- und/oder Fußbodenlaminatherstellung.

Description

In der Möbelindustrie kommen oftmals Laminate bzw. kaschierte Produkte zum Einsatz, welche aus zwei oder mehreren flächig miteinander verklebten Schichten bestehen. Diese Schichten können aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen. Die Herstellung bezeichnet man als Laminieren oder Kaschieren, letzteres insbesondere, wenn mehrere Lagen gleicher oder verschiedener Materialien (meist Folien) mit Hilfe geeigneter Kaschiermittel (Lack, Leim, Wachs) miteinander verbunden werden.
Als Folie werden gängig mehrschichtige Folien eingesetzt, um optimale Resultate zu erzielen. Übliche Laminate sind oftmals ein- oder mehrstückige Teile von Möbeln (ein- oder mehrstückige Träger), welche mit einer Folie versehen sind. Solche Laminate wurden bisher immer durch Kaschieren, d.h. mittels Verwendung einer zusätzlichen Kleberschicht (zumeist Hotmelts) erzeugt, welche separat auf die Folie aufgetragen wurde. Erst dann erfolgte der Auftrag auf den Träger, hier das Möbelteil/die Möbelteile, wobei die zwischen Folie und Träger liegende, zusätzlich aufgebrachte Kleberschicht die Verbindung zwischen beiden vermittelte. Insgesamt mussten zur Fertigung eines derartigen Laminats also immer mindestens drei Schichten eingeführt werden: 1) Möbelteil(e), 2) Kleberschicht, 3) Folie. Dies führt zu einem vergleichsweise hohen Aufwand an Arbeitsschritten und -materialien und macht den Prozess fehleranfällig. Weiterhin ist die Kleberkaschierung ökologisch bedenklich und führt zu vergleichsweise hohen Kosten.
Der Erfindung lag daher das technische Problem zu Grunde, ein Laminat bzw. eine Folie zur Verfügung zu stellen, welches weiterhin das Laminieren von ein- oder mehrstückigen Trägern mit einer flexible Folie erlaubt, welches aber zusätzlich die Anzahl an Arbeitsschritten minimiert.
Die Aufgabe wurde gelöst mit einer Mehrschichtfolie gemäß Anspruch 1, einem Laminat gemäß Anspruch 12 sowie einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Laminats nach Anspruch 14 bzw. dessen Verwendung gemäß Anspruch 15. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich anhand der abhängigen Ansprüche.
In anderen Worten wird die Aufgabe durch eine Mehrschichtfolie (1) mit wenigstens zwei Folienschichten (2), (3) gelöst, wobei die erste äußere Schicht (3) mindestens ein Polyethylen (PE) aufweist und wobei die Mehrschichtfolie (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass die innere Schicht (2) eine thermisch aktivierbare Kleberschicht ist, welche mindestens ein radikalisches Ethylencopolymer und einenTackifier (Klebrigmacher) aufweist. Der Tackifier liegt vorzugsweise in Form eines Batches vor, d.h. als Tackifierbatch, welches den Tackifier und eine Polymerkomponente, enthält, vorzugsweise daraus besteht.
Diese Zusammensetzung der inneren Schicht (2) führt dazu, dass bei der Aufbringung auf einen Träger kein zusätzlicher Kleber mehr erforderlich ist, um eine ausreichende Haftung zu gewährleisten. Die Schicht (2) fungiert, nach thermischer Aktivierung, welche nachfolgend noch beschrieben wird, als Klebeschicht und vermittelt eine ausreichende Haftung der Mehrschichtfolie (1) auf dem jeweiligen Träger.
Überraschenderweise weist die Mehrschichtfolie eine hohe Haftung zu Holzfaserkompositen beispielsweise HDF auch auf glatten HDF Oberflächen, auf, die den konventionellen Hotmelt-verklebten Laminaten mindestens gleichkommt. Größtenteils lässt sich sogar eine im Vergleich zum konventionellen Hotmelt-verklebten Laminaten verbesserte Haftkraft erzielen.
Die gute Haftkraft ermöglicht auch, dass das Laminat aus Träger und Mehrschichtfolie gefaltet und/oder geklappt werden kann (Klappen bei einem mehrstückigen Träger), ohne dass es zu einem Ablösen der Folie oder bei einem mehrstückigen Träger zu einer Verschiebung o.ä. der einzelnen Trägerstücke kommt.
Vorzugsweise enthält die innere Schicht (2) neben den genannten Polymeren keine weiteren Polymere.
Die erste äußere Schicht (3) dient insbesondere der Festigkeit der Mehrschichtfolie (1) und ist ansonsten variabel zu gestalten, da sie vorrangig für Optik und Haptik der Mehrschichtfolie (1) verantwortlich ist. Gegebenenfalls ist die erste äußere Schicht (3) so ausgebildet, dass sie bedruckbar ist.
Die Mehrschichtfolie (1) ist vorzugsweise eine coextrudierte Folie. Sie ist ausreichend flexibel, so dass bei Aufbringung auf einen mehrstückigen Träger, beispielsweise eine mehrstückige Schrankrückwand, die mindestens zwei Stücke des Trägers (an der Trennstelle) flexibel gegeneinander verklappt werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Mehrschichtfolie (1) eine weitere zweite äußere Schicht (4) zwischen der inneren Schicht (2) und der ersten äußeren Schicht (3) auf, welche mindestens ein Polyethylen enthält, welches gleich oder verschieden zu dem der ersten äußeren Schicht (3) ist. Auch für diese zweite äußere Schicht (4) gilt, dass sie vorzugsweise neben dem Polyethylen kein weiteres Polymer enthält, abgesehen von den Polymeren, welche in ggf. vorhandenen Batches enthalten sind. Die zweite äußere Schicht (4) dient der weiteren Einbringung von Additiven und der Erleichterung der Verarbeitbarkeit.
Zwischen der inneren und der ersten äußeren Schicht (2) und (3) sind, neben der ggf. vorhandenen zweiten äußeren Schicht (4), in einer bevorzugten Variante keine weiteren Schichten vorhanden. Ebenso sind in einer bevorzugten Variante zwischen (2) und (4) und zwischen (3) und (4) keine weiteren Schichten vorhanden. In optionalen Ausführungsformen können auf der der inneren Schicht (2) abgewandten Seite der ersten äußeren Schicht (3) weitere Schichten vorhanden sein. Höchst bevorzugt besteht die Mehrschichtfolie aber ausschließlich aus den genannten Schichten (2), (3) bzw. (2), (3) und (4).
Im Nachfolgenden genannte Gewichts-%-Angaben summieren sich pro Schicht immer zu 100.
Innere Schicht (2)
Das radikalische Ethylencopolymer der inneren Schicht (2) ist ausgewählt aus Ethylen-Vinylcarboxylat-Copolymeren, Ethylen-Alkylacrylat-Copolymeren und Ethylen-Acrylsäure-Natriumacrylat-Copolymeren. Bevorzugt sind Ethylen-Vinylcarboxylat-Copolymere und/oder Ethylen-Alkylacrylat-Copolymere (Ethylenalkylacrylat). Von den Ethylen-Vinylcarboxylat-Copolymerensind insbesondere Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (Ethylenvinylacetat, EVA), von den Ethylen-Alkylacrylat-Copolymeren (Ethylenalkylacrylat) insbesondere Ethylen-Methylacrylat-Copolymere(Ethylenmethylacrat, EMA) bevorzugt. Bei den Ethylen-Acrylsäure-Natriumacrylat-Copolymerensind insbesondere Ethylenacrylsäure(EAA) und/oder Ionomer bevorzugt.
Die bevorzugten Vertreter des radikalischen Ethylencopolymers sind Ethylenalkylacrylatund/oder Ethylenvinylacetat. Sie werden vorzugsweise mit einem Acrylat- oder Vinylacetatgehalt von 1 bis 50 Gewichts-% eingesetzt. Der Acrylat- oder Vinylacetatgehalt beträgt mehr bevorzugt 10 bis 30 Gewichts-%, höchst bevorzugt werden 17–20 Gewichts-% genutzt.
Das radikalische Ethylencopolymer der inneren Schicht (2) ist stärker bevorzugt ein Ethylenalkylacrylat, vorzugsweise mit Acrylatgehalten wie oben genannt (1–50 Gewichts-%, mehr bevorzugt 10–30 Gewichts-%, höchst bevorzugt 17–20 Gewichts-%). Dieses ist vorzugsweise ausgewählt aus Ethylenmethylacrylat, Ethylenbutylacrylat oder Ethylenethylacrylat, wobei der höchst bevorzugte Vertreter Ethylenmethylacrylat ist. Letzteres weist höchst bevorzugt einen Methylacrylatgehalt von 17–20 Gewichts-% auf.
In einer anderen stark bevorzugten Ausführungsform ist das radikalische Ethylencopolymer der inneren Schicht (2) ein Ethylenvinylacetat, vorzugsweise mit Vinylacetatgehalten wie oben genannt (1–50 Gewichts-%, mehr bevorzugt 10–30 Gewichts-%, höchst bevorzugt 17–20 Gewichts-%).
Die innere Schicht (2) enthält in einer bevorzugten Ausführungsform neben dem radikalischen Ethylencopolymer, welches vorzugsweise zu 95–50 Gewichts-%, mehr bevorzugt zu 80–90 Gewichts-%, höchst bevorzugt zu 85 Gewichts-% zugegen ist, vorzugsweise 5–50 Gewichts-%, mehr bevorzugt 10 bis 20 Gewichts-%, höchst bevorzugt 15 Gewichts-% des Tackifierbatches. Das Tackifierbatch weist wie oben erwähnt vorzugsweise eine Polymerkomponente, beispielsweise ein Polyethylen sehr geringer Dichte auf. Weiterhin weist es als Tackifiereine Harzkomponente auf, die vorzugsweise ausgewählt ist aus: Kohlenwasserstoffharz, Kolophoniumharz (rosinresin), Terpenharz, von welchen insbesondere das Kohlenwasserstoffharz bevorzugt ist. Umfasst sind ebenfalls Mischungen der genannten Harzkomponenten, d.h. der Tackifier kann eine Harzkomponente oder eine Mischung aus mindestens zwei Harzkomponenten sein.
Kolophoniumharze umfassen die Harze als solche, ihre hydrierten Äquivalente und die jeweiligen Ester, wobei insbesondere Gummi-Kolophonium (gumrosin), Holz-Kolophonium (woodrosin) und Tallöl-Koliphonium (talloilrosin) umfasst sind. Die Terpenharze umfassen insbesondere die Polymere, welche auf den Monomeren alpha-Pinen, beta-Pinen und d-Limonen basieren. Die Kohlenwasserstoffharze sind vorzugsweise niedermolekular, d.h. weisen ein Molekulargewicht zwischen 500 und 1500 g/mol, stärker bevorzugt zwischen 700 und 1200 g/mol, höchst bevorzugt 900 g/mol (Mw/Mn 1,5) l, auf. Das Kohlenwasserstoffharz (Kohlenwasserstoff-Klebharz) enthält aus Erdöl gewonnene Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise ausgewählt aus aliphatischen und/oder aromatischen und/oder Diclyclopentadien-Kohlenwasserstoffen und/oder Mischungen davon, die polymerisiert sind. Aliphatische Kohlenwasserstoffharze sind vorzugsweise polymerisierte C5-Kohlenwasserstoffe und ihre teilweise oder vollständig hydrierten Äquivalente (C5-aliphatische Kohlenwasserstoffharze), aromatische sind vorzugsweise polymerisierte aromatische C9-Kohlenwasserstoffe und ihre teilweise oder vollständig hydrierten Äquivalente (C9-aromatische Kohlenwasserstoffharze). Höchst bevorzugt enthält das Kohlenwasserstoffharz polymerisierte aliphatische C5-Kohlenwasserstoffe, d.h. ist ein C5-aliphatisches Kohlenwasserstoffharz. Die Gruppe der C5-Kohlenwasserstoff-Monomere umfasst insbesondere acyclische C5-Kohlenwasserstoffe wie cis- und trans- 1,3-Pentadien (Piperylen) und cyclische C5-Kohlenwasserstoff-Monomere wie Cylcopentadien und Dicyclopentadien. Die Gruppe der aromatischen C9-Kohlenwasserstoff-Monomere umfasst insbesondere Vinyltoluol, Inden, alpha-Methylstyrol. Voll-hydrierte Kohlenwasserstoffharze sind sowohl bei C5 als auch bei C9 bevorzugt. Als bevorzugte Kohlenwasserstoffharze sind beispielhaft zu nennen die voll hydrierten Kohlenwasserstoffharze der Firma Eastman, Regalite^®, z.B. Regalite^® S1100.
Der Tackifier liegt wie oben erwähnt vorzugsweise in Form eines Batches vor, d.h. als Tackifierbatch, welches den Tackifier und eine Polymerkomponente, enthält, vorzugsweise daraus besteht. Die Polymerkomponente ist insbesondere ein Polyethylen sehr geringer Dichte. Unter einem „Polyethylen sehr geringer Dichte“ (Very Low Density Polyethylene, VLDPE) wird ein Polyethylen mit einer Dichte zwischen 0,880 und 0,915 g/cm³ verstanden. Gemeint ist ein im Wesentlichen lineares Polymer mit hohen Anteilen an kurzkettigen Ästen, allgemein ein Copolymerisat aus Ethlyen und kurzkettigen alpha-Olefinen wie 1-Buten, 1-Hexen und 1-Octen. VLDPEs werden oftmals unter Metallocenkatalyse erzeugt.
Das Tackifierbatch besteht vorzugsweise aus 85 Gewichts-% des Tackifiers, insbesondere des Kohlenwasserstoffharzes, und 15 Gewichts-% des VLDPEs.
Gegebenenfalls ist zusätzlich zum Tackifierbatch ein Gleitmittel vorhanden. Insbesondere bei Gehalten an Acrylat bzw. Vinylacetat im Ethylenalkylacrylat oder Ethylenvinylacetat der inneren Schicht (2) von ≥ 20 Gewichts-% (20–30 Gewichts-%) werden zusätzlich 0,1 bis 1,0 Gewichts-% eines Gleitmittels zugegeben, wodurch sich die Gewichts-% des Polymers, des Tackifierbatches und des Gleitmittels insgesamt entsprechend zu maximal 100 Gewichts-% summieren; d.h. der Gewichts-%-Anteil des Gleitmittels wird bei dem des radikalischenEthylencopolymers abgezogen, beispielsweise in Gewichts-%: 84 EMA + 15 Tackifierbatch + 1 Gleitmittel. Das Gleitmittel wird vorzugsweise in Mischung mit einem Antiblock eingesetzt, wobei insgesamt insbesondere eine Zusammensetzung aus Ethylenvinylacetat, SiO₂, Stearinsäureamid und Erucamid verwendet wird, vorzugsweise im Verhältnis der Gewichtsprozente von 73:20: 3,5:3,5. Das Ethylenvinylacetathat vorzugsweise einen Vinylacetatgehalt von 18 Gewichts-%.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die innere Schicht (2) aus dem radikalischen Ethylencopolymer und dem Tackifierbatch mit den oben abschließend genannten Einzelkomponenten sowie ggf. dem Gleitmittel, d.h. es sind außer den oben genannten Komponenten keine weiteren Bestandteile in der Schicht (2) vorhanden.
Die innere Schicht (2) hat vorzugsweise eine Schichtdicke von 10–60µm, stärker bevorzugt 25–40µm.
Ein Aufbau der inneren Schicht (2) ohne Tackifier bzw. Tackifierbatch ist ebenfalls möglich, d.h. die innere Schicht (2) besteht in einer solchen Modifikation aus dem radikalischen Ethylencopolymer. Eine innere Schicht (2) ohne Tackifierbatch ergibt bei thermischer Aktivierung ebenfalls eine gute Klebewirkung, d.h. eine gute Verbindung zwischen einem Träger (6) und Mehrschichtfolie (1). Allerdings kann es in dieser Ausführungsform beim Knicken des Trägers zu einer, zumindest teilweisen, Ablösung der Mehrschichtfolie (1) vom Träger kommen. Bei Einsatz des Tackifierbatches kann ein Ablösen der Mehrschichtfolie (1) beim Abknicken signifikant vermieden werden, d.h. ein Falten oder im Falle von mehrstückigen Trägern Klappen kann problemlos realisiert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft für Transport und Lagerung, da Möbel bzw. Möbelteile etc. oftmals platzsparend verpackt werden anschließend aber wieder zur finalen Form aufgebaut bzw. entfaltet/aufgeklappt werden müssen.
Äußere Schicht(en) (3) und (4)
Das Polyethylen der ersten äußeren Schicht (3) und ggf. der zweiten äußeren Schicht (4) ist vorzugsweise ausgewählt aus LLDPE, mLDPE und HDPE. Mischungen dieser Polyethylene sind ebenfalls umfasst, wobei vorzugsweise nur ein (Co)Polymer aus dieser Gruppe pro Schicht vorhanden ist. LLDPE wird in der zweiten äußeren Schicht (4), mLDPE oder HDPE werden in der ersten äußeren Schicht (3) bevorzugt.
Definitionen zu PE:

HDPE:

schwach verzweigte Polymerketten, Dichte zwischen 0,94 g/cm³ und 0,97 g/cm³, („HD“ =„high density“).

LDPE:

stark verzweigte Polymerketten, Dichte zwischen 0,915 g/cm³ und 0,935 g/cm³, („LD“ = „lowdensity“).

LLDPE:

lineares Polyethylen niederer Dichte, dessen Polymermolekül nur kurze Verzweigungen aufweist. Diese Verzweigungen werden durch Copolymerisation von Ethen und höheren C₃-C₁₈-α-Olefinen (typischerweise Buten, Hexen oder Octen) hergestellt („LLD“ = „linear lowdensity“). Gehalt α-Olefin: 5–12 Masse-%

mLDPE:

LDPE, welches unter Metallocenkatalyse (m) hergestellt wurde.

VLDPE:

Polyethylen sehr geringer Dichte“ (VLD“ =“Very Low Density“), weitere Definition siehe oben.

Die erste äußere Schicht (3) und/oder die zweite äußere Schicht (4) der Mehrschichtfolie (1) weist/weisen neben dem mindestens einen Polyethylen vorzugsweise 10–30 Gewichts-% eines Farbbatches auf. Als Farbbatch sind insbesondere Schwarz- und/oder Weiß-und/oder Graubatches einsetzbar. Ein bevorzugter Weißbatch weist beispielsweise 60 Gewichts-% TiO₂ auf. Ein entsprechender Schwarzbatch kann mit 40 Gewichts-% Ruß ausgestattet sein.
Ein einsetzbarerer Graubatch weist 40–60 Gewichts-% von Mischungen aus TiO₂ und/oder Kreide und Ruß auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die zweite äußere Schicht (4) aus den oben genannten Komponenten, d.h. neben dem mindestens einen Polyethylen und dem jeweiligen ggf. vorhandenen Farbbatch sind keine weiteren Komponenten enthalten.
In einer ausgewählten Ausführungsform kann es erforderlich sein, das jeweilige ggf. vorhandene Farbbatch auf die erste äußere Schicht (3) und die zweite äußere Schicht (4) zu verteilen. Im Hinblick auf das jeweilige ggf. vorhandene Farbbatch bedeutet dies, dass die Schichten (4) und (3) insgesamt 10–30 Gewichts-% des Farbbatches aufweisen. Vorzugsweise sind bei dieser ausgewählten Ausführungsform von den 10–30 Gewichts-% des Farbbatches 5–10 Gewichts-% in der zweiten äußeren Schicht (4) vorhanden. Dies dient zur Verbesserung der Opazität bzw. der besseren Additivverteilung, da zu viel Additive in der ersten äußeren Schicht (3) die mechanische Performance vermindern können.
Die erste äußere Schicht (3) weist vorzugsweise neben dem mindestens einen Polyethylen und dem ggf. vorhandenen Farbbatch 8–20 Gewichts-% eines Talkum- und/oder Kreidebatches auf. Dieser enthält beispielsweise 65–85 Gewichts-% eines Polyethylens, vorzugsweise LDPE, sowie 35–15 Gewichts-% Talkum und/oder Kreide. Talkum und/oder Kreide werden als Haptikadditive eingesetzt, d.h. ihre Einbringung in die erste äußere Schicht (3) dient der Modifikation der Haptik der Oberfläche.
Talkum und Kreide weisen vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 1–6µm [D50] und/oder einen Top-cut von 1–12µm [D98] auf. „Kreide“ umfasst Kalk (Calciumcarbonat) und Gips (Calciumsulfat × 2H₂O), vorzugsweise Calciumcarbonat. „Talkum“ steht für Silikate, wobei die Teilchengrößen und/oder der Top-cut wie eben beschrieben sind, welche ausgewählt sind aus pulverisiertem Talk (Magnesiumsilikathydrat) und Schichtsilikaten, insbesondere Montmorillonit. Vorzugsweise bedeutet Talkum daher pulverisierten Talk (Magnesiumsilikathydrat) und Montmorillonit. Besonders bevorzugt ist Talkum pulverisierter Talk (Magnesiumsilikathydrat).
In einer Ausführungsform besteht die erste äußere Schicht (3) aus den oben genannten Komponenten, d.h. neben dem mindestens einen Polyethylen und dem jeweiligen ggf. vorhandenen Farbbatch und/oder Talkum- und/oder Kreidebatch sind keine weiteren Komponenten enthalten. Allerdings ist die erste äußere Schicht (3) auschlaggebend für die Oberflächeneigenschaften der Mehrschichtfolie (1) verantwortlich. Beispielsweise ist sie entscheidend für die Festigkeit der Mehrschichtfolie (1) sowie für deren Optik und Haptik. Wenn die Mehrschichtfolie (1) bedruckt werden muss, muss die erste äußere Schicht (3) bedruckbar sein. Daher kann die erste äußere Schicht (3) in bestimmten Ausführungsformen neben dem mindestens einen PE und dem jeweiligen ggf. vorhandenen Farbbatch und/oder Talkumund/oder Kreidebatch weitere Komponenten enthalten, die sie für die jeweiligen Anforderungen ausrüsten. Ebenso ist, insbesondere im Hinblick auf eine Bedruckbarkeit der Mehrschichtfolie (1) eine Oberflächenfunktionalisierung, insbesondere durch Coronisierung, zu bevorzugen. Dies dient einer Oberflächenspannung > 38 mN/m, beispielsweise für eine spätere Bedruckung.
Die zweite äußere Schicht (4) hat vorzugsweise eine Schichtdicke von 20–45µm, stärker bevorzugt von 30–40µm, die erste äußere Schicht (3) hat vorzugsweise eine Schichtdicke von 15–80µm. In der Variante ohne die zweite äußere Schicht (4), d.h. nur mit den Schichten (2), (3) ist eine Dicke der Schicht (3) von 45–80µm bevorzugt. Bei einem Schichtaufbau (2), (4), (3) ist für (3) eine Schichtdicke von 15–35µm, insbesondere von 15–25µm bevorzugt.
In einer ausgewählten Ausführungsform kann es erforderlich sein, das jeweilige ggf. vorhandene Talkum- und/oder Kreidebatch, welches zuvor für die erste äußere Schicht (3) beschrieben wurde, auf die erste äußere Schicht (3) und die zweite äußere Schicht (4) zu verteilen. Im Hinblick auf das jeweilige ggf. vorhandene Talkum- und/oder Kreidebatch bedeutet dies, dass die Schichten (4) und (3) in dieser Ausführungsform insgesamt 8–20 Gewichts-% eines Talkum- und/oder Kreidebatches aufweisen. Dies dient zur Verbesserung der Opazität bzw. der besseren Additivverteilung, da zu viel Additive in der ersten äußeren Schicht (3) die mechanische Performance vermindern können.
Nach ihrer Herstellung, welche vorzugsweise durch Coextrusion erfolgt, kann die Mehrschichtfolie (1) aufgerollt werden, um sie für Transport und Lagerung vorzubereiten. Das Aufrollen erfolgt vorzugsweise derart, dass die erste äußere Schicht (3) auf der Außenseite, relativ zur Mitte der Rolle gesehen, zu liegen kommt. Dies hat den Vorteil, dass bereits von außen direkt die Oberflächeneigenschaften der Mehrschichtfolie wie beispielsweise Haptik und/oder Optik erkennbar sind und gleichzeitig die innere (Kleber)Schicht (2) geschützt ist. Alternativ ist ein Aufrollen mit außen liegender Kleber(Schicht) (2) natürlich möglich.
Die Erfindung betrifft neben der Mehrschichtfolie (1) ebenfalls ein Laminat (5). Dieses Laminat (5) umfasst die Mehrschichtfolie (1) und einen, vorzugsweise mehrstückigen, Träger (6), auf den die Mehrschichtfolie (1) aufgebracht ist. Der Träger kann beispielsweise wie oben beschrieben eine, vorzugsweise mehrstückige, Rückseite eines Möbels sein. Derartige Aufbauten werden hier nur exemplarisch anhand von Rückseiten von Möbeln beschrieben. Der identische Aufbau ist allerdings auch für alle anderen Arten von Möbelteilen möglich, beispielsweise für (faltbare) Türen, Paravents, Schubladenböden etc., welche beispielsweise aus Holzfaser-Composites oder polaren Kunststoffen bestehen. Ebenso kann der Träger (6) des Laminats (5) das Trägermaterial eines Fußbodenlaminats sein, beispielsweise eines Teppichs, einer Teppichfliese etc. bzw. ein Teppich oder eine Teppichfliese selbst sein. Andere Fußbodenlaminate sind ebenfalls möglich, Teppich wird hier nur exemplarisch benannt. Andere Fußbodenlaminate, bei denen der Träger (6) aus Holzfasercompositen oder polaren Kunststoffen besteht, sind ebenfalls umfasst. Insgesamt kann die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie (1) also für Laminate in der Möbel- und/oder Fußbodenlaminatherstellung verwendet werden. Diese Verwendung betrifft insbesondere alle Laminate, bei denen mehrere Stücke eines Trägers flexibel an ihrer Trennstelle mittels einer Folie miteinander verbunden werden sollen, so dass ein Verklappen der Stücke gegeneinander möglich ist. In anderen Worten umfasst das Laminat einen mehrstückigen Träger, dessen Stücke durch die Mehrschichtfolie flexibel klappbar verbunden sind.
Generell ist der Träger ein, vorzugsweise mehrstückiges, Teil eines beliebigen Möbels, oder Fußbodenlaminat. In anderen Worten ist der Träger also ein mehrstückiger Träger. „Mehrstückig“ bedeutet, dass mindestens zwei Stücke vorhanden sind, weitere Ausführungsformen mit drei oder mehr Stücken sind allerdings ebenfalls umfasst.
Der Träger des Möbelteils oder Fußbodenlaminats ist vorzugsweise ein Holzfaser-Composite, in einer bevorzugten Ausführungsform eine Holzfaserplatte, vorzugsweise eine hochdichte Holzfaserplatte (HDF-Platte) oder eine mitteldichte Holzfaserplatte (MDF-Platte). HDF: Dichte 800–1050 kg/m³, MDF: Dichte 500 kg/m³–850 kg/m³. Ebenso können als Träger vorzugsweise polare Kunststoffe eingesetzt werden. „Polare“ Kunststoffe bedeutet, dass die Kunstoffe funktionale Gruppen an der Oberfläche aufweisen, beispielsweise -OH, -COOH, -NH₂, -CN etc.. Die Oberflächenspannung polarer Kunststoffe ist vorzugsweise größer als 38 mN/m.
Das erfindungsgemäße Laminat wird in einem zweischrittigen Verfahren hergestellt, wobei die Schritte zeitlich versetzt, zeitlich überlappend oder gleichzeitig ausgeführt werden (können).
In einem ersten Schritt wird die innere Schicht, d.h. die Kleberschicht, (2) einer Mehrschichtfolie (1) durch Einwirkung von Wärme, d.h. thermisch, aktiviert. Anschließend, zeitlich überlappend oder gleichzeitig wird in einem zweiten Schritt die Mehrschichtfolie (1) auf einen Träger (6) aufgebracht wobei die Kleberschicht (2) der Mehrschichtfolie (1) dem Träger (6) zugewandt ist.
Die Erwärmung der Kleberschicht für die thermische Aktivierung kann durch thermische Energie, Wärme erfolgen. Möglich sind eine direkte oder indirekte Erwärmung, d.h. eine Wärmekontakttemperierung, z.B. durch temperierte Rollen, welche bei der Laminierung von Mehrschichtfolie (1) auf den Träger verwendet werden, oder eine berührungslose Erwärmung (Temperierung). Alle Arten des Wärmeeintrags können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Eine Temperierung der Oberfläche des Trägers ist von Vorteil, da dadurch die Aktivierungstemperatur gegebenenfalls reguliert werden kann. Bei einer Laminierung über Rolle sind bei höheren Temperaturen Bahnspannung und Laminiergeschwindigkeiten zu berücksichtigen.
Die Erwärmung der Kleberschicht (2) muss auf mehr als 80°C erfolgen, um den Kleber zu aktivieren, beispielsweise um molekulare Wechselwirkungen mit dem Träger zu ermöglichen. Eine Erwärmung auf mehr als 130°C ist zu vermeiden, damit nicht die Polyethylene der äußeren Schichten (3) und ggf. (4) beeinträchtigt werden. Vorzugsweise wird thermisch aktiviert, indem die Kleberschicht (2) auf Temperaturen zwischen 115 und 125°C erwärmt wird.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen
1A: eine Mehrschichtfolie mit Kleberschicht und erster äußerer Schicht;
1B: eine Mehrschichtfolie mit Kleberschicht und erster sowie zweiter äußerer Schicht;
2: ein Laminat mit Träger und darauf aufgebrachter Mehrschichtfolie;
1A zeigt eine Mehrschichtfolie (1) mit innerer, d.h. Kleberschicht (2) und erster äußerer Schicht (3).
1B zeigt eine Mehrschichtfolie (1) wie 1A mit zusätzlicher zweiter äußerer Schicht (4).
2 zeigt ein Laminat (5), bei welchem auf einen Träger (6) eine Mehrschichtfolie (1) aufgebracht ist, wobei dem Träger (6) direkt benachbart sich die innere Kleberschicht (2) der Mehrschichtfolie (1) befindet und sich daran, d.h. in steigendem Abstand vom Träger (6) die zweite äußere Schicht (4) und die erste äußere Schicht (3) anschließen.
Bezugszeichenliste

1: Mehrschichtfolie
2: Innere Schicht, Kleberschicht
3: Erste äußere Schicht
4: Zweite äußere Schicht
5: Laminat
6: Träger

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Beispielen erläutert werden, ohne sie darauf zu beschränken.
Beispiele
Beispiel 1 – Mehrschichtfolie
Eine Mehrschichtfolie 1 der nachstehend genannten Zusammensetzung wird mittels Coextrusion der Schichten 2, 3 und 4 gebildet.
Innere Kleberschicht 2 (Dicke 28µm)

– 85 Gew-% Ethylenmethylacrylat EMA mit einem MA-Gehalt von 17–20%
– 15 Gew.-% Tackifierbatch (85% Kohlenwasserstoffharz + 15% VLDPE)

Zweite äußere Schicht 4 (Dicke 32µm)

– 80 Gew.-% LLDPE
– 20 Gew.-% Farbbatch weiss (60 Gew.-% TiO₂ + 40 Gew.-% LDPE (mit Schmelzflussindex (melt flow index, MFI)zwischen 10 und 15 g/10min bei 190°C und 2,16 kg Masse)

Erste äußere Schicht 3 (Dicke 20µm)

– 80 Gew.-% mLDPE(oder HDPE)
– 10 Gew.-% Kreidebatch (80 Gew.-% CaCO₃ + 20 Gew.-% LLDPE) oder 10 Gew.-% Talkumbatch (35 Gew.-% LDPE+ 65 Gew.-% Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂
– 10 Gew.-% Farbbatch weiss (60 Gew.-% TiO₂ + 40 Gew.-% LDPE) oder 10 Gew.-Farbbatch schwarz (40 Gew.-% Ruß + 60 Gew.-% LDPE)

Beispiel 2 – Laminat
Eine Mehrschichtfolie 1 aus Beispiel 1 wird mittels temperierbarer Walzen mit Kontakt zu der der Kleberschicht (2) abgewandten Seite der ersten äußeren Schicht (3) gegen eine Holzfasercompositeplatte kaschiert. Die Walzenoberflächen sind auf Temperaturen zwischen 110 und 130°C, die Substratoberfläche auf ca. 100°C vorgewärmt, gemessen mit einem IR-Thermometer. Der Anpressdruck zwischen Folie und Laminat beträgt vorzugsweise 1–5 N/cm. Die Laminiergeschwindigkeit im Technikumsmaßstab liegt bei ca. 30m/min. Eine höhere Laminiergeschwindigkeit zur Optimierung des Prozesses ist möglich und realistisch.
Beispiel 3 – Klebekraft
Die Messung der Klebkraft kann nach Abkühlen des thermokaschierten Laminats vorgenommen werden. Im Beispiel 2 wurden die laminierten Platten 7 Tage bei 23°C ausgelagert und dann die Klebkraft bestimmt. Die Klebkraft wird für orientierende Untersuchungen in Anlehnung an die AFERA-Norm 5001 „Peel adhesion of adhesive tape on stainless steel” bestimmt. Dazu wird auf einem kaschierten A4-Laminat ein 1 inch (2,54 cm) breiter Folienstreifen angeschnitten und an einer Unterseite soweit abgelöst, dass eine Klemme daran befestigt werden kann. Der untere Teil derselben Laminatseite wird unmittelbar hinter dem Zugband in einer Universalprüfmaschine eingeklemmt, sodass sich zwischen gelösten Anfangsprüfstreifen und noch fest verbundenen Streifen ein Prüfwinkel von 180° bildet. Mit einer Prüfgeschwindigkeit von 100 mm/min wird die Folie über eine Länge von 5 cm vom Substrat gepeelt. Mit dieser Messmethode konnten mit der bevorzugten Version nach Beispiel 1 Klebkräfte von 3–4 N/cm erzielt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

AFERA-Norm 5001 [0058]

Claims

Mehrschichtfolie (1) mit wenigstens zwei Folienschichten (2), (3) wobei eine erste äußere Schicht (3) mindestens ein Polyethylen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (2) eine thermisch aktivierbare Kleberschicht ist, welche mindestens ein radikalisches Ethylencopolymer und einenTackifier enthält.
Mehrschichtfolie (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tackifier ausgewählt ist aus Kohlenwasserstoffharz, Kolophoniumharz, Terpenharz, vorzugsweise ein Kohlenwasserstoffharz ist.
Mehrschichtfolie (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tackifier als Tackifierbatch vorliegt, welches den Tackifier und eine Polymerkomponente, vorzugsweise ein Polyethlyen sehr geringer Dichte, enthält.
Mehrschichtfolie (1) gemäß Anspruch einem oder mehreren der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite äußere Schicht (4) zwischen der inneren Schicht (2) und der ersten äußeren Schicht (3) vorhanden ist, welche mindestens ein Polyethylen aufweist, welches gleich oder verschieden zu dem der ersten äußeren Schicht (3) ist.
Mehrschichtfolie (1) gemäß Anspruch 1 oder 2einem oder mehreren der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine radikalische Ethylencopolymer ausgewählt ist aus Ethylen-Vinylcarboxylat-Copolymeren, Ethylen-Alkylacrylat- Copolymeren und Ethylen-Acrylsäure-Natriumacrylat-Copolymeren.
Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das radikalische Ethylencopolymer der inneren Schicht (2) Ethylenvinylacetat ist.
Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das radikalische Ethylencopolymer der inneren Schicht (2) ein Ethylen- Alkylacrylat-Copolymerist, vorzugweise ausgewählt aus Ethylenmethylacrylat, Ethylenbutylacrylat oder Ethylenethylacrylat.
Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Acrylat- oder Vinylacetatgehalt des Ethylenalkylacrylats oder Ethyl- envinylacetats der inneren Schicht (2) 1 bis 50 Gewichts-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichts-% beträgt.
Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (2) neben 80–90 Gewichts-% Ethylencopolymer 10 bis 20 Gewichts-% Tackifierbatch enthält.
Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (2) ein Gleitmittel aufweist.
Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste äußere Schicht (3) und/oder die zweite äußere Schicht (4) neben dem mindestens einen Polyethylen 10–30 Gewichts-% eines Farbbatches aufweist.
Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste äußere Schicht (3) neben dem mindestens einen Polyethylen 8–20 Gewichts-% eines Talkum- und/oder Kreidebatches aufweist.
Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine coextrudierte Folie handelt.
Laminat (5), umfassend einen Träger (6) und die Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13.
Laminat (5) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (6) ein Holzfaser-Composite ist.
Verfahren zur Herstellung eines Laminats gemäß einem oder beiden der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt die innere Kleberschicht (2) einer Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 durch Einwirkung von Wärme aktiviert wird und in einem zweiten Schritt der Auftrag der Mehrschichtfolie (1) auf einen Träger (6) erfolgt, wobei die innere Kleberschicht (2) dem Träger (6) zugewandt ist.
Verwendung einer Mehrschichtfolie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 für Laminate in der Möbel- und/oder Fußbodenlaminatherstellung.