DE10230647A1 - Process for coating uneven surfaces with thin coating materials and a substrate produced thereafter - Google Patents
Process for coating uneven surfaces with thin coating materials and a substrate produced thereafterInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten unebener Untergründe, insbesondere von Holzwerkstoffoberflächen, mit dünnen Beschichtungsmaterialien zu einer ebenen und gleichmäßig glatten Oberfläche, wobei der Träger und die Beschichtungskomponenten gegen ein glattes Blech, Kaschierwalzen, Strukturbänder o. dgl. gedrückt werden und Schichtträger, bestehend aus einem Trägermaterial und einem Beschichtungsmaterial. Um auch Werkstoffe mit unruhigeren Oberflächen zuverlässig und kostengünstig glätten zu können, wird vorgeschlagen, dass als Beschichtungsmaterial eine Deckschichtfolie und ein Klebersystem verwendet wird, welche der Deckschichtfolie beim Beschichten durch chemisch/physikalische Reaktionen Fehlstellen des zu beschichtenden Werkstoffs verfüllende und überspannende Eigenschaften verleiht. Bei einem entsprechenden Schichtträger weisen die Beschichtungsmaterialien ein Klebersystem und eine Deckschichtfolie auf, wobei das Klebersystem Füllstoffe enthält, welche beim Beschichten durch chemisch/physikalische Reaktionen Fehlstellen des zu beschichtenden Werkstoffs verfüllen und überspannen.The invention relates to a method for coating uneven surfaces, in particular of wood-based material surfaces, with thin coating materials to form a flat and uniformly smooth surface, the carrier and the coating components being pressed against a smooth sheet metal, laminating rollers, structural strips or the like, and layer carriers consisting of a carrier material and a coating material. In order to be able to smooth and smooth materials with uneven surfaces reliably and inexpensively, it is proposed that a cover layer film and an adhesive system be used as the coating material, which gives the cover layer film filling and spanning properties of the material to be coated by chemical / physical reactions. In the case of a corresponding layer support, the coating materials have an adhesive system and a cover layer film, the adhesive system containing fillers which fill and span defects in the material to be coated during the coating by chemical / physical reactions.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten unebener Untergründe, insbesondere von, Holzwerkstoffoberflächen, mit dünnen Beschichtungsmaterialien zu einer ebenen und gleichmäßig glatten Oberfläche, wobei der Träger und die Beschichtungskomponenten gegen ein glattes Blech, Kaschierwalzen, Strukturbänder od. dgl. gedrückt werden, und einen Schichtträger, bestehend aus einem Trägermaterial und einem Beschichtungsmaterial, hergestellt nach einem solchen Verfahren. The invention relates to a method for coating uneven surfaces, especially of, Wood-based surfaces, with thin Coating materials to a flat and even smooth surface, the carrier and the Coating components against a smooth sheet, Laminating rollers, structure tapes or the like are pressed, and a substrate consisting of a Carrier material and a coating material, produced by such a process.
Seit langem sind unterschiedliche Methoden bekannt, Werkstücke mit unebenen Untergründen, insbesondere aus Holzwerkstoffen, so zu behandeln, dass ihr Äußeres eine möglichst glatte Oberfläche erhält. Different methods have been known for a long time Workpieces with uneven surfaces, especially from Wood materials to be treated so that their appearance is a receives as smooth a surface as possible.
Hier ist zunächst die sogenannte Schleiflackbehandlung zu nennen, bei der die mehr oder weniger unruhigen Werkstückoberflächen durch aufwendige und kostenintensive Bearbeitungsmaßnahmen wie beispielsweise Schleifen, Spachteln und Beschichten mit mehrlagigen (und dadurch sehr teuren) Oberflächenmaterialien zu glätten sind. Bei diesen Oberflächenmaterialien kann es sich zum Beispiel um Lacke handeln, die in großen Mengen aufgetragen werden, um die Fehlstellen zu verfüllen und entsprechende Oberflächenglätten zu erreichen. Auch ist es bekannt, wie zum Beispiel in der EP 1 010 730 A1 beschrieben, zum Verfüllen einen Füllstoff aus Holzmehl, Harz, inerten Materialien und einer Celluloselösung einzusetzen, um den Preis für die als Füller wirkenden Oberflächenmaterialien zu reduzieren. Schließlich sind auch Verfahren bekannt, nach denen Werkstücke mit dünnen Folien, insbesondere Dekorfolien, überzogen werden, um den ästhetischen Wert solcher Werkstücke zu verbessern. Here, the so-called abrasive varnish treatment is closed name where the more or less restless Workpiece surfaces through complex and costly Processing measures such as grinding, Filling and coating with multi-layer (and thereby very expensive) surface materials have to be smoothed. at These surface materials can be, for example are paints that are applied in large quantities to fill in the missing parts and corresponding To achieve surface smoothing. It is also known as described for example in EP 1 010 730 A1, for Fill a filler made from wood flour, resin, inert Use materials and a cellulose solution to the Price for the surface materials that act as fillers to reduce. Finally, methods are also known after which workpieces with thin foils, in particular Decorative films, are covered to the aesthetic value to improve such workpieces.
Es ist klar, dass der Aufwand der Oberflächenbehandlung
stets von der Oberflächengüte des zu glättenden bzw. zu
beschichtenden Werkstoffes abhängt. Bei den
Holzwerkstoffen kann nach den folgenden
Ausgangswerkstoffen unterschieden werden:
- a) Spanplatten für allgemeine Zwecke wie Möbel oder Innenausbau, Rohdichte: zwischen 600 und 680 kg/m3.
- b) Spanplatten für FPY-Beschichtungsplatten mit besonderen dichten Deckschichten, Rohdichte: zwischen 700 und 750 kg/m3.
- c) Spanplatten für FPO-Bauplatten für Fußboden, Wand und Dach, Rohdichte: ca. 750 kg/m3.
- d) Sogenanntes "OSB" (Oriented Structural Board), ein Produkt aus langen Spänen, die entweder nur längs orientiert einschichtig oder über Kreuz gestreut, mit quer liegender Mittelschicht. Sie sind statisch berechenbare Produkte für die Bauindustrie in Form von aussteifenden Platten, Rohdichte: 400 und 650 kg/m3.
- e) Holzfaserhartplatten für Rückwände, Schubkastenböden oder Formkörper, Rohdichte: ca. 1.000 kg/m3.
- f) MDF-Platten (MDF = medium density fiberboard), als mitteldicht geltende Produkte, Rohdichte: um 850 kg/m3. Die Streubreite der Dichte liegt zwischen 600 und 900 kg/m3, mit der Bezeichnung "LDG" für "Low densitiy fiberboard" und "HDF" für "High density fiberboard".
- g) Sperrholz mit je Schicht um 90° gekreuztem Faserverlauf, Rohdichte ca. 400 kg/m3.
- h) Stabmassivholzplatten, gedeckt mit Sperrholz oder auch Stäbchensperrholz. Diese hochwertigen Platten werden aufgrund ihres guten verspannungsarmen Stehvermögens nur für hochwertigen Möbelbau verwendet.
- a) Chipboard for general purposes such as furniture or interior fittings, bulk density: between 600 and 680 kg / m 3 .
- b) Particle boards for FPY coating boards with special dense cover layers, bulk density: between 700 and 750 kg / m 3 .
- c) Chipboard for FPO building boards for floor, wall and roof, bulk density: approx. 750 kg / m 3 .
- d) So-called "OSB" (Oriented Structural Board), a product of long chips, which are either only longitudinally oriented, single-layer or scattered crosswise, with a transverse middle layer. They are statically predictable products for the construction industry in the form of stiffening plates, bulk density: 400 and 650 kg / m 3 .
- e) Wood fiber hardboards for rear walls, drawer floors or molded bodies, bulk density: approx.1,000 kg / m 3 .
- f) MDF boards (MDF = medium density fiberboard), products considered medium density, bulk density: around 850 kg / m 3 . The spread of the density is between 600 and 900 kg / m 3 , with the designation "LDG" for "low density fiberboard" and "HDF" for "high density fiberboard".
- g) Plywood with a fiber course crossed by 90 ° per layer, bulk density approx. 400 kg / m 3 .
- h) Solid wood slabs, covered with plywood or also plywood. These high-quality panels are only used for high-quality furniture construction due to their good low-tension stamina.
Während MDF-Platten und Spanplatten eine ausreichend bis gute Oberflächenglätte aufweisen, so dass sie in nachfolgenden Arbeitsschritten auch mit dünnen Beschichtungsmaterialien zu einer akzeptablen, glatten und gleichmäßigen Oberfläche ausgebildet werden können, zeigen die übrigen genannten Holzwerkstoffe je nach Aufbau eine mehr oder weniger unruhige Oberfläche, welche nur durch die weiter oben genannten aufwendigen Bearbeitungsmaßnahmen geglättet werden können. While MDF and chipboard are a sufficient to have good surface smoothness so that they are in subsequent work steps also with thin Coating materials to an acceptable, smooth and uniform surface can be formed show the other wood materials mentioned depending on Build up a more or less rough surface, which only through the elaborate mentioned above Machining measures can be smoothed.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Verfahren zur Oberflächenglättung und den danach hergestellten Schichtträger so auszugestalten und weiterzubilden, dass auch Werkstoffe mit unruhigeren Oberflächen zuverlässig und kostengünstig geglättet werden können. Weiterhin ist erwünscht, dass auch Werkstoffe mit geringerer Rohdichte, die bislang nicht für den Möbel- oder Innenausbau verwendet werden konnten, in diesem Marktsegment zu wirtschaftlichen Konditionen Eingang finden können. Proceeding from this, the object of the invention is the aforementioned and described in more detail above Surface smoothing process and after designed to support and to continue training that also materials with more restless Smoothed surfaces reliably and inexpensively can be. It is also desirable that Materials with a lower bulk density that so far have not been could be used for furniture or interior design, in this market segment on economic terms Can find entrance.
Gelöst wird dies Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch, dass als Beschichtungsmaterial eine Deckschichtfolie und ein Klebersystem verwendet wird, welche der Deckschichtfolie beim Beschichten durch chemisch/physikalische Reaktionen Fehlstellen des zu beschichtenden Werkstoffs verfüllende und überspannende Eigenschaften verleiht. This problem is solved with regard to the procedure in that a Top layer film and an adhesive system is used which of the top layer film during coating chemical / physical reactions coating material filling and spanning Gives properties.
Hinsichtlich eines entsprechend Schichtträgers besteht die Lösung der Aufgabe darin, dass die Beschichtungsmaterialien ein Klebersystem und eine Deckschichtfolie aufweisen und dass das Klebersystem Füllstoffe enthält, welche beim Beschichten durch chemisch/physikalische Reaktionen Fehlstellen des zu beschichtenden Werkstoffs verfüllen und überspannen. With regard to a corresponding layer support the solution to the problem is that the Coating materials an adhesive system and one Have top layer film and that the adhesive system Contains fillers, which by coating chemical / physical reactions fill and span the coating material.
Erfindungsgemäß kann auf eine teure und arbeitsaufwendige Bearbeitung vor und während der Beschichtung mit Lacken oder anderen Oberflächenmaterialien verzichtet werden. According to the invention can be expensive and labor-intensive Processing before and during coating with varnishes or other surface materials.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung kann die Beschichtung unter erhöhtem Druck erfolgen, bevorzugt unter einem Druck von 1.105 Pa bis 6.106 Pa (1 bis 60 bar). Zum besseren Reagieren des unter der Deckschichtfolie befindlichen Klebersystems kann die Beschichtung auch unter erhöhter Temperatur erfolgen, bevorzugt bei einer Temperatur von 150 bis 170°C. According to a further teaching of the invention, the coating can be carried out under increased pressure, preferably under a pressure of 1.10 5 Pa to 6.10 6 Pa (1 to 60 bar). For better reaction of the adhesive system located under the cover layer film, the coating can also be carried out at elevated temperature, preferably at a temperature of 150 to 170 ° C.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dauer der Verklebung unter erhöhtem Druck und/oder erhöhter Temperatur 5 bis 300 sec. beträgt. According to a further embodiment of the invention provided that the duration of the gluing under increased Pressure and / or elevated temperature 5 to 300 sec. is.
Zum besseren Aushärten der Beschichtung sieht eine andere Lehre der Erfindung vor, dass auch das Aushärten nach der Beschichtung bei Raumtemperatur oder unter einer erhöhten Temperatur erfolgt. Hier hat sich ein Temperaturbereich von 20 bis 200°C als zweckmäßig erwiesen. Another looks to better harden the coating Teaching of the invention before that the curing after Coating at room temperature or under an elevated Temperature. Here is a temperature range from 20 to 200 ° C proved to be useful.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Oberfläche kann dabei kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. The surface of the invention can be produced take place continuously or discontinuously.
Beim erfindungsgemäßen Schichträger wird nach einer
weiteren Lehre der Erfindung als Klebersystem ein
schäumender Klebstoff eingesetzt. Hierfür kommen
Nassklebestoffe mit den folgenden Basis-Polymeren in
Frage:
PVAc, EVAc, PUR, Acrylate, Styrol-Acrylate, Styrole,
Styrol-Butadien, UF, MF, Resorcin, Phenol, PVa oder
Gemische daraus sowie Natur- und synthetischer Kautschuk,
Epoxiharze, wobei die Basispolymere über eine chemische
Vernetzung wie beispielsweise mit Isocyanaten
(einkomponentig, zweikomponentig) oder auch reaktiv
einkomponentig eine höhere Kohäsivität erlangen können.
According to a further teaching of the invention, a foaming adhesive is used as the adhesive system in the layer carrier according to the invention. Wet adhesives with the following base polymers are suitable for this:
PVAc, EVAc, PUR, acrylates, styrene-acrylates, styrenes, styrene-butadiene, UF, MF, resorcinol, phenol, PVa or mixtures thereof as well as natural and synthetic rubber, epoxy resins, the base polymers being chemically crosslinked, for example with isocyanates (one-component, two-component) or reactive one-component can achieve higher cohesiveness.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung besteht das zwischen der Deckschichtfolie und dem Trägermaterial (Werkstück) befindliche Klebersystem aus einem duroplastischen Trockenleimklebstoff oder einer entsprechenden Trockenleimfolie. Dabei kann es sich beispielsweise um ein melamingetränktes Overlay-Papier handeln, das zum Beschichten, aufgebracht auf die zu glättende Oberfläche des Werkstücks, für einen vorgegebenen Zeitraum unter Druck und Temperatur gegen ein entsprechendes Pressblech gepresst wird. Hierbei wird eine gute Überspannung erreicht. In a further preferred embodiment of the invention is that between the top layer and the Carrier material (workpiece) made of adhesive system a thermosetting dry glue or one appropriate dry glue film. It can be for example, a melamine-soaked overlay paper act that for coating, applied to the smoothing surface of the workpiece, for one predetermined period under pressure and temperature against a corresponding press plate is pressed. Here will achieved a good surge.
Alternativ ist es auch denkbar, als zwischen der Deckschichtfolie und dem Werkstück befindliches Klebersystem einen thermoplastischen Trockenleimklebstoff oder eine entsprechende Trockenleimfolie zu verwenden. Dabei kann es sich beispielsweise um EVA-Hotmeltsysteme (EVA = Ethylenvinylacetate), Systeme auf der Basis von Polyurethan oder Polyolefin handeln. Auch lassen sich zu diesem Zweck dispersionsgetränkte oder duroplastisch getränkte Papiere oder thermoplastische Folien aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) verwenden. Alternatively, it is also conceivable as between the Cover layer film and the workpiece Adhesive system a thermoplastic dry glue adhesive or use an appropriate dry glue film. These can be EVA hot melt systems, for example (EVA = ethylene vinyl acetate), systems based on Act polyurethane or polyolefin. Also allow yourself this purpose soaked in dispersion or thermoset impregnated papers or thermoplastic films Use polyethylene (PE) or polypropylene (PP).
Das Klebersystem kann nach einer weiteren Lehre der Erfindung auch chemisch aufblähbare Inhaltsstoffe aufweisen, bei denen beim Beschichtungsvorgang durch chemisch/physikalische Reaktionen eine Entgasung oder Aufschäumung einsetzt, die dazu führt, dass das freiwerdende Gas (beispielsweise CO2) als Treibgas wirkt, welches Festpartikel (Füllstoffe oder Polymerpartikel) vom Ausgangspolymer in die in der Werkstückoberfläche vorhandenen Fehlstellen (Vertiefungen und Unebenheiten) trägt, die dadurch verfüllt werden. According to a further teaching of the invention, the adhesive system can also have chemically inflatable ingredients in which degassing or foaming occurs during the coating process by means of chemical / physical reactions, which leads to the gas released (for example CO 2 ) acting as a propellant gas, which solid particles ( Fillers or polymer particles) from the starting polymer into the defects (depressions and unevenness) in the workpiece surface, which are then filled.
Hierbei ist es möglich, dass die Applizierung des Klebstoffsystems entweder a) auf dem zu beschichtenden Untergrund, b) durch Aufsprühen/Auftragen auf die Folienrückseite oder c) durch Übertragung einer Trockenleimschicht erfolgt. It is possible that the application of the Adhesive system either a) on the surface to be coated Underground, b) by spraying / applying on the Back of film or c) by transferring a Dry glue layer takes place.
Die eingesetzten Deckschichtfolien bestehen vorzugsweise aus Papier mit unterschiedlicher Imprägnierung wie beispielsweise Stärkeleime, Harzleime, Harnstoff- Acrylatsysteme, Melaminsysteme, Dextrine, Poly- Vinylalkohole oder dergleichen. The cover layer films used preferably exist made of paper with different impregnation like for example starch glues, resin glues, urea Acrylate systems, melamine systems, dextrins, poly Vinyl alcohols or the like.
Bevorzugt weist die zu verwendende Deckschichtfolie ein Flächengewicht von 30 bis 500 g/m2 und der verwendete Klebstoffauftrag ein Flächengewicht zwischen 20 und 300 g/m2 auf. Der Füllstoffgehalt liegt dabei zwischen 5 und 70%. The top layer film to be used preferably has a basis weight of 30 to 500 g / m 2 and the adhesive application used has a basis weight between 20 and 300 g / m 2 . The filler content is between 5 and 70%.
Die chemisch/physikalische Reaktion zum Abspalten des Treibgases auch unter Einwirkung von Säurespendern, wobei vorzugsweise der Säurespender flüssig oder trocken, angeboten wird, durch entweder Aufsprühen, Walzen oder durch Überlagerung von der Folienrückseite oder Oberseite des Untergrundes, erfolgen kann. The chemical / physical reaction to split off the Propellant also under the influence of acid donors, whereby preferably the liquid or dry acid donor, is offered by either spraying, rolling or by overlaying from the back or top of the film of the surface.
Auch ist eine maskierte (gekapselte) Säure verwendbar, die in den Klebstoff eingebracht wird, und unter Druck und/oder Temperatur ihren Schutz verliert und aber ihren pH-Abfall im Klebstoffsystem entweder CO2 oder andere gasende Materialien freisetzt. Als Säuren können sowohl anorganische als auch organische Säuren verwendet werden. A masked (encapsulated) acid can also be used, which is introduced into the adhesive and loses its protection under pressure and / or temperature, but releases its pH drop in the adhesive system either CO 2 or other gassing materials. Both inorganic and organic acids can be used as acids.
Schließlich ist es auch möglich, eine Säure unmittelbar vor der Klebstoff-Applikation in den dann gasenden Klebstoff einzurühren und diesen blähstoffhaltigen Klebstoff wie einen Schaum auf den zu verfüllenden Untergrund aufzubringen und anschließend die Folierung durchzuführen. After all, it is also possible to get an acid immediately before the adhesive application in the then gassing Stir in the glue and fill it with expanded material Glue like a foam on the one to be filled Apply substrate and then the film perform.
Ferner ist es auch möglich, den blähenden/schäumenden und dadurch verfüllenden Effekt einer Leimfuge durch in der Literatur bekannte Zusätze wie z. B.
- - Azo-/Diazo-Verbindungen
- - Polyurethane
- - Carbonate u. v. a. m.
- - Azo / diazo compounds
- - polyurethanes
- - carbonates etc.
Die verwendeten Klebstoffsysteme zeigen bereits bei Verwendung in einer geringen Menge den entscheidenden Vorteil, dass sich die Hohl- oder Fehlstellen der Holzwerkstoffplatten ausfüllen bzw. überspannen lassen und in Verbindung mit besonders auf diese Anforderungen abgestimmten, möglichst dünnen Folien gut überspannende und glatte Oberflächen ergeben. The adhesive systems used already show Use the crucial in a small amount Advantage that the hollow or missing parts of the Fill in the wood-based panels or let them span and in connection with these requirements in particular coordinated, as thin as possible overlapping foils and result in smooth surfaces.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich beispielsweise OSB-Werkstoffe so behandeln, dass sie anderen marktgängigen Werkstoffen wie Spanplatten oder MDF-Platten qualitativ überlegen sind. Aufgrund eines deutlich niedrigeren Gewichtes von 400 bis 600 kg/m3 und anderer physikalischer Eigenschaften, wie einer sehr hohen Biegefestigkeit, hohen Bohrfestigkeit/Bohrauszugsfestigkeit und auch ihres deutlich geringeren Quellverhaltens lassen sie sich problemlos für den Möbelbereich oder im Innenausbau einsetzen. With the method according to the invention, for example, OSB materials can be treated in such a way that they are qualitatively superior to other marketable materials such as chipboard or MDF boards. Due to a significantly lower weight of 400 to 600 kg / m 3 and other physical properties, such as a very high flexural strength, high drilling strength / drilling pull-out strength and also their significantly lower swelling behavior, they can be easily used for furniture or in interior construction.
Ein Beispiel einer Rezeptur eines Klebstoffsystems eines
erfindungsgemäßen Schichtträgers lautet wie folgt:
UF-Harz: 10-70 Gew.-%
PVAc-Dispersion: 10-70 Gew.-%
EVAc-Dispersion: 10-70 Gew.-%
Netzmittel: 0,1-5,0 Gew.-%
Kreide (CaCO3): 5-60 Gew.-%
Säurespender (Zitronensäure 3-50%ig oder
Maleinsäureanhydrid 5-30%ig)
An example of a formulation of an adhesive system of a layer support according to the invention is as follows:
UF resin: 10-70% by weight
PVAc dispersion: 10-70% by weight
EVAc dispersion: 10-70% by weight
Wetting agent: 0.1-5.0% by weight
Chalk (CaCO 3 ): 5-60% by weight
Acid donor (citric acid 3-50% or
Maleic anhydride 5-30%)
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2002
- 2002-07-08 DE DE10230647A patent/DE10230647A1/en not_active Withdrawn
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