DE1619228B2

DE1619228B2 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von zur oberflaechenverguetung von spanplatten geeigneten, mit polymeren impraegnierten und waermegehaerteten faservliesen oder -geweben

Info

Publication number: DE1619228B2
Application number: DE19671619228
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. 6170 Frankenthal; Meineke Willi 7970 Leutkirch Steiner
Original assignee: Dr. Kurt Herberts & Co GmbH vorm. Otto Louis Herberts, 5600 Wuppertal; Steiner, Thomas, Dr., 1000 Berlin
Priority date: 1967-04-21
Filing date: 1967-04-21
Publication date: 1976-03-04
Also published as: DE1619228A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren imprägnierten und unter Druck wärmegehärteten Faservliesen oder -geweben, die zur Oberflächenvergiitung von Spanplatten durch Aufkleben auf diese geeignet sind.

Die Herstellung von Kalanderfolien durch das Heißkalandrieren von thermoplastischen Produkten, wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC) oder Polyethylen, stellt ein sehr wirtschaftliches Verfahren dar, so daß diese Folien heute ein weites Einsatzgebiet gefunden haben. Unter anderem werden PVC-Folien für die Vergütung von Spanplatten verwendet, die in erster Linie als abwaschbare Platten zur Herstellung von Möbeln Einsatz finden. Diese PVC-Folien können nur bedingt für die Vergütung von Spanplatten Einsatz finden. Neben den Schwierigkeiten ihrer Verklebung mit der Spanplatte ist auch ihre Anfälligkeit gegenüber erhöhten Temperaturen ein großer Nachteil, der besonders bei Küchenmöbeln den Einsatz von PVC-Folien problematisch macht. Außerdem konnte die elektrostatische Aufladung und mangelhafte Dimensionsstabilität der PVC-Folien bisher — trot/ /ahlreicher Vorschläge — nicht beseitigt werden. Ein weiterer Nachteil der PVC-Folien hegt darin, daß die Weiterreißfestigkeit dieses Materials äußerst^gering ist, so daß diese Folien bei mechanischen tinwirkungen oder mangelhafter Verklebung leicht durchreißen.

Der letztgenannte Nachteil ist durch das Verfahren nach der OE-PS 2 29 046 behoben, da es mit diesem Verfahren möglich sein soll, faserverstärkte Folien aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere PVC-Folien, auf der Papiermaschine herzustellen, die über eine gute Weiterreißfestigkeit verfügen. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird einer Faserstoffaufschwemmung eine gewisse Menge eines pulverförmigen, thermoplastischen Kunststoffs, hauptsächlich PVC-PuI-ver. das mit einem Weichmacher durchmischt ist, zugesetzt und dieser thermoplastische Kunststoff wird auf den Fasern ausgefällt. Nach dem Verfahren kann man jedoch nur Weich-PVC-Folien herstellen, deren Abdeckfähigkeit und Überspannungseigenschaften für Spanplatten nicht ausreichen. Außerdem hat sich bei der Produktion dieser Folien eine äußerst mangelhafte Retention des zugesetzten thermoplastischen Kunststoffs gezeigt, so daß die praktische Durchführung dieses Verfahrens sowohl Abwasserprobleme verursach; als auch durch den hohen Verlust an Kunststoff und das Zusetzen der Siebe und Walzen der Papiermaschine unwirtschaftlich ist.

Es ist auch bekannt, faserverstärkte Folien aus thermoplastischem Kunstharz so herzustellen, daß Faservliese oder -gewebe mit Lösungen von thermoplastischen Kunstharzen in organischen Lösungsmitteln, mit Emulsionen solcher Lösungen oder mit wäßrigen Dispersionen der Kunststoffe imprägniert und die Imprägnate nach dem Trocknen heißverprcßt werden. Auch die derart hergestellten Folien weisen die oben angeführten, durch die Verwendung thermoplastischer Kunstharze gegebenen Nachteile auf, d. h. sind schwierig zu verkleben, anfällig gegenüber erhöhten Temperaturen, wenig dimensionsstabil und laden sich elektrostatisch auf.

Deswegen werden auf den Anwendungsgebieten, wo gerade die bemängelten Eigenschaften von Bedeutung sind, Folien bzw. Platten aus duroplastischen Kunstharzen eingesetzt. Wegen ihrer Starrheit können diese Materialien jedoch nur als Platten bestimmter Abmessungen hergestellt und vertrieben werden. Dies ist nachteilig, da bei der Verarbeitung der Platten verhältnismäßig große Mengen verschnittenen Materials anfallen, das nicht weiterverwendet werden kann. Darüber hinaus ist eine kontinuierliche Herstellung der Platten nur unter Schwierigkeiten und bei besonderer Ausgestaltung der technischen Anlagen möglich, weswegen sie tatsächlich auch nur im diskontinuierlichen Verfahren erzeugt werden. Diese Mangel sind bei flexiblen, vorstehend beschriebenen Folien aus thermoplastischen Kunstharzen nicht gegeben, welche kontinuierlich in beliebigen Längen herstellbar sind und auch aufgerollt in beliebigen Längen verkauft werden können. Der Verschnitt ist bei der Weiterverarbeitung dieser bahnförmigen Folien deswegen geringer, weil die jeweils gewünschte Bahnlänge abgeschnitten werden kann.

In der US-PS 32 66 971 wird die Beschichtung von Dekorpapieren, die mit Melaminharzcn vorbehandelt wurden, beschrieben. Es handelt sich hierbei um ein zweistufiges Beschichtungsverfahren, das dem einstufigen erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren unterlegen ist. Weiterhin werden gemäß der Lehre der

genannten US-Patentschrift die beschichteten Papiere nicht ausgehärtet, sondern sie werden nur in gewissem Umfang getrocknet und dann unter Einwirkung von Druck und Hitze mit dem zu beschichtenden Ge-er stand verpreßt. Der besondere \ orteil des Verfahrens gemäß der Erfindung gegenüber dem gesamten Stand der Technik liegt aber darin, daß in einem Arbeitsgang kontinuierlich mit einer imprägnierliussigkeit die Faserbahn. /. B. die Papierbahn, imprägniert und die imprägnierte Bahn anschließend (im Kalander) kontinuierlich ausgehärtet wird, so daß ein Produkt erhalten wird, das nur noch mit dem zu beschichtenden bzw. vergütenden Gegenstand verklebt werden muß. Dies ist ein bedeutender Vorteil gegenüber dem bekannten Verfahren.

In der DT-AS 11 29 449 und in der DT-AS 11 59 384 wird die Herstellung von imprägnierten Faservliesen beschrieben, die gegen chemische Reinigungsmittel beständig sind und nur auf dem Textilsektor Bedeutung haben. Durch besondere Wahl der Imprägnierharzc wird eine entsprechende Vernetzung bewirkt Die in den genannten Auslegeschriften beschriebenen Verfahren sind jedoch nicht für die Veredelung von Spanplatten gedacht oder geeignet, da bei den Verfahren ein besonderer Wert auf die Weichheit der Endprodukte gelegt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch das Gegenteil angestrebt, nämlich eine möglichst harte und überspannunpsfähige Folie /.u erhalten.

Der wesentliche Unterschied liegt jedoch darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wärmehärtung durch kontinuierliches Kalandrieren erfolgt, wobei der endgültige folienartige Charakter erhalten wird, der sich von Textilien eindeutig durch zahlreiche physikalische Eigenschaften unterscheidet. -^

In der G B- PS 9 07 674 ist ein Verfahren beschrieben, nach welchem Folien mit einem Gehalt an thermoplastischen Kunststoffen hergestellt werden. Gemäß diesem Stand der Technik kann jedoch auch nicht kontinuierlich gearbeitet werden, da die dort beschriebenen Folien zwecks Aushärtung I bis 5 Minuten verpreßt werden müssen. Dieses Verfahren konnte sich somit in der Praxis nicht durchsetzen.

In der GB-PS 10 36 008 wird die Herstellung von verpreßten Liminaten beschrieben, bei denen mindestens eine Schicht aus Papier besteht, welches mit einem Gemisch aus thermoplastischen und wärmehärtbaren Polymeren imprägniert wurde. Es handelt sich hierbei um mehrlagige Gebilde, sogenannte Schichtpreßstoffplatten, die ebenfalls nicht kontinuierlich hergestellt werden können. Bei dem Verfahren dieser britischen Paientschrift wird versucht, eine im wesentlichen aus Duroplasten bestehende Harzmischung dadurch weich zu machen, daß man sie mit Thermoplasten verschneidet. Die dadurch erzielte Plastifizierung ist so gering, daß sie für die Praxis nicht ausreicht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der umgekehrte Weg beschritten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein thermoplastisches und wärmehärtbares Polymeres mil noch reaktionsfähigen Seilen- r,₀ gruppen in den Polymeren mit einer relativ geringen Menge an reaktionsfähigen Duroplasten versetzt, und dadurch werden die Thermoplasten sozusagen gehärtet. Dabei wird ein Optimum der physikalischen Eigenschaften erzielt. <,_s

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehenden Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und die kontinuierliche Herstellung einer biegsamen, faserarmierten Kunststoffolie zu ermöglichen, welche eine geschlossene Oberfläche, eine hohe Weiterreißfestigkei;, eine gute Verklebbarkeit, eine ausreichende Formstabiiiiäi und eine hohe Beständigkeit gegenüber thermischen Beanspruchungen und Lösungsmitteln, wie beispielsweise Aceton, aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren imprägnierten und unter Druck wärmegehärteten Faservliesen oder -geweben, die zur Oberflächenvergütung von Spanplatten durch Aufkleben auf diese geeignet sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Faservliese oder -gewebe mit einem Gemisch aus selbstvernetzende Gruppen enthaltenden Acrylesterpolymerisaten oder -copolymcrisaten und wärmehärtbaren Polymeren, wobei der Anteil an wärmehärtbaren Polymeren im Imprägniermittel zwischen 5 und 50 Gewichtsprozent lieg!, kontinuierlich imprägniert und die imprägnierten Vliese oder Gewebe anschließend kontinuierlich in einem beheizten Kalander gehärtet werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es neben der Art der verwendeten Thermoplasten und Duroplasten in erster Linie wesentlich, in welchen Mengenverhältnisjen die beiden Komponenten vorliegen.

Als thermoplastische Komponente des als Imprägniermittel einzusetzenden Polymergemisches werden selbstvernet2ende Gruppen aufweisende Acrylesterpolymerisate oder deren Copolymerisate, die selbstvcrnetzende Gruppen enthalten, verwendet. Als duroplastische Komponente des Gemisches können Phenolharze oder Aminoplastharze, vorzugsweise modifizierte Melaminharze, eingesetzt werden, die abhängig vom gewünschten Elastizitätsgrad und anderen mechanischen Eigenschaften des Endproduktes innerlich wcichgemachi sein können. Mengenmäßig sind je nach den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes Schwankungen in gewissen Grenzen zwischen Thermoplasten und Duroplasten möglich, jedoch soll der Anteil an Duroplasten im Harzgemisch im Bereich zwischen 5 und 50 Gewichtsprozent liegen. Dabei nimmt die Biegsamkeit der erfindungsgemäß hergestellten Folien sowie die Möglichkeit ihrer Herstellung auf Heißkalandern, d. h. die Kalandrierbarkeit der im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Imprägnate, mit zunehmendem Anteil an Duroplasten in dem als Imprägniermittel verwendeten Harzgemisch ab, da bei einem höheren Duroplastgehalt bereits eine Vernetzung des Imprägniermittels am Kalander stattfindet, so daß die Folie verspröden kann.

Als Fasermittel, das mit dem Polymergemisch imprägniert wird und die Trägerschicht der fertigen Folie bildet, sind Gewebe, Faservliese oder Papiere, vorzugsweise langfasrige Spezialpapiere, geeignet. Man kann auch als Fasermaterial ein mit Pigmenten und Füllstoffen gefülltes Fasermaterial einsetzen. Das Fasermatcrial, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, kann auch bedruckt sein. Die Imprägnierung dieser Stoffe erfolgt nach bekannten Verfahren derart, daß entsprechend den gewünschten Eigenschaften des Produktes dieses in ausgehärtetem Zustand des Imprägniermittels einen Polymergemischanteil /wischen etwa 70 und etwa 170. vorzugsweise zwischen etwa 100 und etwa 150 Gewichtsprozent, bezogen auf das Fasermaterialgewicht, aufweist.

Schließlich können gemäß einem letz'en kennzeichnenden Merkmal der Erfindung Mchrschichtfolien in einem Arbeitsgang kontinuierlich hergestellt werden, indem mehrere lagen des imprägnierten Fasermate-

rials am Kalander miteinander verschweißt weiden.

Mit der Erfindung ist die Herstellung von faserverstärkten Kunststoffolien ermöglicht, die alle Vorteile der bekannten faserverstärkten Erzeugnisse auf der Basis thermoplastischer bzw. duroplasiiseher Kunstharze aufweisen, ohne jedoch mit deren Nachteilen behaftet zu sein.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es in einem Arbeitsgang kontinuierlich durchgeführt werden kann und dall man dabei eine ausgehärtete Folie erhält, die leicht auf die /u beschichtenden Gegenstände, z.B. Spanplatten u.dgl.. aufgeklebt werden kann. Die erfindungsgemäß hergestellten Faservliese oder -gewebe besitzen optimale ausgeglichene physikalische Eigenschaften. Sie weisen eine maximale Flexibilität und Zähigkeit mit einer guten Oberfläehenharte und Unlöslichkeit auf.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert.

I) I 1

Beispiel 1

Ein saugfähiges, ungefülltes, holzfreies und langfasriges Rohpapicr wird mit einem Gemisch aus einem selbstvernetzenden Polyacrylsäureester und aus einem verätherien Melamin-Formaldchydhar/ imprägniert. wobei die Harzaufnahme 150 Gewichtsprozent, bezogen auf den Faserstoff, beträgt. Der Duroplastanteil der Harzmischung beträgt 25 Gewichtsprozent.

Das imprägnierte Material wird unter Verwendung eines heizbaren Folienkalandcrs weiterverarbeitet, wobei zur besseren Plastifizicrung eine Vorheizstrecke eingesetzt wird. Man erhält eine ausgehärtete, jedoch geschmeidige Folie, die eine geschlossene, hitzebeständige und lösungsmittclbeständigc Oberfläche aufweist und leicht verklebbar ist. Der vor der Kalandrierung vorhandene Papiercharakter ist nicht mehr vorhanden, und die Folie ist leicht transparent.

Auf die gleiche Weise wird ein bedrucktes Rohpapier der gleichen Beschaffenheit behandeil Is ergibt sich eine Folie mit denselben Eigenschaften, bei der die Bedruckung völlig in der Folie eingebettet ist.

Beispiel 2

Ein gefülltes, mit Holzdekor bedrucktes Papier wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, imprägniert und auf einem beheizten Kalander zusammen mit einem Papier, das nach Beispiel 1 hergestellt wurde, ausgefilmt und damit verschweißt. Es wird eine biegsame Folie mit dekorativer, geschlossener, hitze- sowie lösungsmittelbeständiger Oberfläche erhalten, die an Stelle eines Furniers auf Preßspanplatten aufgeleimt werden kann.

Beispiel 3

Ein saugfähiges, ungefülltes, holzfreies Rohpapier wird mit einem Gemisch aus selbstvcrnetzendcm Polyacrylsäureester, Polyvinylchloriddispersion und 12 Gewichtsprozent Phenol h a rzdispersion imprägniert. Die Gesamtharzaufnahme im Papier beträgt 120°/», bezogen auf das Faserstoffgewicht. Dieses imprägnierte Papier wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, am Kalander weiterverarbeitet. Man erhält eine geschmeidige, faserarmiertc Folie mit einer geschlossenen Oberfläche, die weitgehend lösungsmittel- und hitzebeständig ist.

Verglcichsversuch

|e ein Probestück der auf die in den Beispielen
beschriebene Weise hergestellten Folien sowie eine faserverstärkte Verglcichsfolic. die nur mit einem Thermoplasten, nämlich einem Polyacrylsäureester imprägniert ist. werden 24 Stunden lang in Aceton eingetaucht. Während bei den erfindungsgemäß erzeugten Folien die gelöste Kunstharzmenge unterhalb 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Foliengewicht.

2«; liegt, beträgt der Kunstharzschwund bei der Vergleichsfolie mehr als 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das l'oliengewicht.

In der Zeichnung ist ein Stück einer Ausführungsform der Folien nach der Erfindung beispielsweise vergrößert dargestellt.

Das Faservlies mit don Fasern I, vorzugsweise ein langfasriges Spezialpapier, das bedruckt sein kann, ist in der Polymermassc 2 eingebettet, die ein Gemisch aus einem thermoplastischen und einem duroplastischcn

js Polymeren ist. wobei die duroplastischc Komponente in dem Gemisch mit einem Gewichtsanteil zwischen etwa 10 und etwa 50% vorliegt. Die thermoplastische Gemischkomponente ist ein selbstvernctzcnde Gruppen enthaltendes Acrylcsierpolymerisai oder -Copolymerisat. Die duroplastische Gemischkomponente ist ein Phenolharz oder ein Aminoplastharz. vorzugsweise ein modifiziertes Mclaminharz. Sie kann innerlich weichgemacht sein.

Die an einem beheizten Kalander ausgehärtete

Y^ Imprägniermasse liegt in der Folie mit einem Anteil von 70 bis 170. vorzugsweise von etwa 100 bis etwa 150 Gcw ichtsprozent. bezogen auf das Gewicht des aus den Fasern 1 gebildeten Vlieses, vor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren imprägnierten und unter Druck wärmegehärteten Faservliesen oder -geweben, die zur Oberflächenvergütung von Spanplatten durch aufkleben auf diese geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Faservliese oder -gewebe mit einem Gemisch aus selbstverneizende Gruppen enthaltenden Acrylesterpolymerisaten oder -copolymerisaten und wärmehärtbaren Polymeren, wobei der Anteil an wärmehärtbaren Polymeren im Imprägniermittel zwischen 5 und 50 Gewichtsprozent liegt, kontinuierlich imprägniert und die imprägnierten Vliese oder Gewebe anschließend kontinuierlich in einem beheizten Kalander gehärtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmehärtbares Polymer ein Phenolharz oder ein Aminoplastharz, vorzugsweise ein modifiziertes Melaminharz, eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehärtbare Polymer innerlich weich gemacht isi.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaierial nut einer solchen Imprägniermittelmenge getränkt wird, daß das imprägnierte Material im ausgehärteten Zustand des Imprägniermittels einen gesamten Polymergemischanteil von etwa 70 bis etwa 170, vorzugsweise zwischen etwa 100 und etwa 150 Gewichtsprozent, bezogen auf das Fasermaierial, aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Hcißkalandrieren das Imprägnat zur Plastifizierung über eine Vorheizstrecke geführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lagen von Imprägnaten übereinandergeschichtet und im Kalander miteinander verschweißt werden.