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Verfahren zur Herstellung von Schichtmaterial und nach dem Verfahren
hergestelltes Material.
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Ein Schichtmaterial, bestehend aus einer Oberflächenschicht auf Basis
Duroplast-Cellulose und einer Unterlageschicht aus einem Thermoplasten, liefert
durch Kombination der Jeder Kunststofftype eigenen charakteristischen Eigenschaften
ein mit interessanten neuen Eigenschaften ausgestattetes Verbundmaterial. Die von
der Schichtstoffplatte mit der Melaminharzoberflächenschicht her bekannten guten
Eigenschaften, wie große Härte, hohe Abrieb- und Kratzfestigkeit, Beständigkeit
gegen organische Lösungsmittel, sehr gute Hitzebeständigkeit, Fehlen der gefährlichen
elektrostatischen Aufladung, Pertigung der Oberflächen in beliebig vielen Färbungen
und Dekors, leichte Säuberungs- und Pflegemöglichkeit, sind Vorteile, die auf das
Thermoplastmaterial übergehen. Die Verbesserungen, die eine thermoplastische Unterlage
der duroplastischen Oberflächenschicht verleiht, sind z.B. größere Elastizität,
leichteres Nachverformen in der Wärme, gute Stanz- und Schneid barkeit, sowie verminderte
Brennbarkeit im Vergleich mit einer Rolz-oder Phenolharzträgerschicht, wenn der
Thermoplast aus PVC best.ht Allerdings ist ein direkter Verbund von s. 3. Melamin-beharzten
Papieren und Polien aus thermoplastischem material unter Wärme-und
Druckeinwirkung,
wie ea bei Schichtstoffen üblich ist, nicht möglich.Duroplastharzeauf Melaminbasis
haben keine Möglichkeit einer chemischen Reaktion mit Polymeren, wie PVC, Polystyrol
oder Polyäthylen. Diese stark wasserabstoßenden thermoplastischen lcunststoffe gestatten
auch keine adhäsive Bindung mit duroplastischen Harzen, da diese bei der endgültigen
Aushärtung Wasser abspalten.
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Bekannt sind Schichtmaterialien dergenannten Art, die mit Thermoplasten
imprägniertes Papier als Zwischenlage enthalten; doch haben diese den Nachteil,
daß durch die zusätzliche Imprägnierung der Zwischenschicht eine Verteuerung in
Kauf genommen werden muß bei nicht immer einwandfreier Haftung.
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Dar vorliegenden Brfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren
zur Herstellung von derartigem Schichtmaterial zu schaffen, das in den Gestehungskosten
niedriger ist, als das bekannte Material.
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Gelöst iat diese Aufgabe dadurch, daß man als Papierzwischenlage
ein von Thermoplastimprägnierung freies, saugfthiges, luftdurchlässiges Papier verwendet.
Dieses kann naßfest gemacht sein.
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Vornehmlich enthält die Papierzwischenlage synthetische Fasern.
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Bei der Herstellung dieses Schichtmaterials soll man inabesondere
auf zwei Punkte achten: a) Die Verpressungs-Temperatur soll bei der beginnenden
Xhermoplastizität des benutzten Polymeren liegen und b) der Feuchtigkeitsgehalt
von Duroplastschicht und Zwischenlage duroh Vertrocknung aufeinander abgestimmt
sein.
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Darüber hinaus Ist es zweckmäßig, beim Verpressen ein Wärmegefälle
derart aufrechtzuerhalten, daß die auf der Duroplastseite herrschende Temperatur
unter der auf der Thermoplastseite herrschenden Temperatur liegt.
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Die rechte Temperaturwahl bewirkt, daß das Thermoplastharz in die
saugfähige und luftdurchlässige Zwischenlage eindringt und + 1 der Fasern umhüllt;
die Abstimmung des Feuch-Mm tigkeitsgehal > wlchtig, um zu vermeiden, daß durch
ein Übermaß von bei der Aushärtung entstehendem Wasser schlechter Verbund, Blasenbildung
und fleckige Oberflächen auftreten. In die gleiche Richtung zielt die Empfehlung
des einzuhaltendn -Temperaturgefälles, damit der beim Verpressen erfolgende Dampfstoß
in Richtung Oberfläche des Duroplasten geht und beim Abkühlen die Wasserdampfkondensation
zuerst an der Duroplastharzoberseite erfolgt.
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Geeignet als Zwischenlage sind vor allem reißfeste Papiere aus längerem
Fasermaterial, nicht geleimt, nicht gefüllt, nicht geglättet. Die Dicke der Zwischenschicht
richtet sich nach der Stärke der Duroplastharzschicht; bei schwereren beharzten
Dekorpapieren muß sie dicker sein als bei Beschichtungen mit leichtgewichtigen Overlaypapieren.
Ein Optimum an Bindung wird erreicht, wenn beide Kunstharzschichten beim Verpressen
in der Mitte der Zwischenlage zusammentreffen.
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Als Thermoplaste für die Beschichtung dienen z.B. Folien aus Weich-und
Hart-PVC bzw. aus Polyäthyl-en.
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Die erfindungsgemäßen Schichtmaterialien finden vorteilhafte Verwendung
im Möbelbau, z. B. als Umleimer, als Folien zum Aufkleben an gewölbten oder gewinkelten
Flächen und als thermisch nachverformbare Schichtstoffe. Sie können durch für die
jeweiligen Thermoplasten geeignete Klebstoffe mit den zu veredelnden Unterlagen
verbunden werden; dabei erweisen sich Dispersionskleber als besonders geeignet,
wenn unter der Polymerschicht noch eine Papierlage mitverpreßt wird.
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Beispiel 1: Eine Hart-PVC-Folie von O, 3 mm Stärke wird zunächst mit
einem hochreißfesten Papier (Trockenreißlänge 4000 m, qm-Gewicht 80 g) und dieses
wieder mit einem beharzten Dekorpapier bedeckt.
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Als Duroplastharz wurde die Mischung eines Melaminharzes mit dem Molverhältnis
Melamin : Formaldehyd = 1 : 2,0 verwendet, dem 10 % eines Acetoguanaminharzes mit
dem Molverhältnis 1 : 4,0 beigemischt waren.
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Das Gewicht des Dekorpapiers betrug 80 g/qm, nach der 3eharsung 180
g. Das Papier wurde so stark getrocknet, daß die flüchtigen Bestandteile nur noch
3 % betrugen. Der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen ergibt sich aus dem Gewichtsverlust0
den eine gezogene Probe des imprägnierten, getrockneten Papier. bei 10 Minuten währender
Erwäriiiung auf 1500 C erleidet.
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Verpreßt wurde zwischen verchromten Hochglanzblechen bei einem Druck
von 40kg/cm2 während einer Zeitdauer von 5 Minuten. Die Temperatur auf der PVC-Seite
betrug dabei 1800 a, auf der Melaminharzseite 1500 C. Nach Rückkühlung unter Druck
waren die Schichten fest verbunden, Vorder- und Rückseite der Verbundfolie zeigten
ein fehlerloses Aussehen.
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Beispiel 2: Eine Weich-PVC-Folie von 0,2 mm Stärke wird mit einem
80 g/qm schweren, hochreißfesten, bedruckten Papier und diesessmit einem beharzten
Overlaypapier belegt.
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Als Harz für die Deckschicht wurde ein Mischkondensat aus Melamin
und Toluolsulfonamid (15 % bezogen auf Melamin) (Molverhältnis Melamin : Formaldehyd
= 1 : 2,0) verwendet.
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Das Overlaypapier besaßt ein qm-Gewicht von 25 g, nach der Beharzung
87,5 g. Das beharzte Papier wurde so stark getrocknet, da# der Gehalt an flüchtigen
Bestandteilen nur noch 4 % betrung.
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Verpreßt wurde bei einem Druck von 40 kg/cm2 während einer Zeitdauer
von 5 Minuten, wobei die Temperatur auf der PVO-Seite 1750 a und auf der Melaminharzseite
150Q C betrug, Nach Rückkühlung unter Druck zeigten die Schichten einen sehr guten
Verbund unfVreinander.
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Beispiel 3: Eine Polyäthylenfolie von 0,3 mm Stärke wird mit einem
100 g/m2 schweren hochreißfesten, bedruckten Papier (Trockenrei#länge längs 5000
m), das zu 30 ffi aus synthetischen Fasern besteht und dieses mit einem beharzten
Overlaypapier belegt.
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Harz, Harzauftrag und Gehalt an flüchtigen Bestandteilen des beharzten
Overlaypapiers waren gleich wie im Beispiel 2.
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Die Schichten wurden unter einem Druck von 40 kg/cm2 während einer
Zeitdauer von 10 Minuten zum Verbund gebracht. Die Temperatur beim Verpressen betrug
auf der Polyäthylenseite 1500 a, auf der Melaminharzseite 1400 C. Es wurde unter
Druckbelastung abgekühlt.
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Die Schichten zeigten einen sehr guten Verbund untereinander.
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Beispiel 4 : Eine Polyäthylenfolie von 0,2 mm Stärke wird mittels
einem 80 g/m2 schweren bedruckten Papier (Trockenreißlänge längs 5000 m, 30 % synthetische
Fasern enthaltend) mit einem beharzten Overlaypapier verbunden.
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Das Zwischenlagepapier wurde vorher bei 1200 C getrocknet.
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Harz, Harz. auftrag und Gehalt an flüchtigen Bestandteilen des beharsten
Overiaypapiera waren gleich Wie in Beispiel 2.
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Die Schichten wurden unter einem Druck von 40 kg/cm2 während einer
Zeitdauer von 10 Minuten zum Verbund gebracht. Die Temperatur beim Verpressen betrug
auf beiden Seiten des Verbundstoffes 1500 C. Es wurde unter Druckbelastung abgekühlt.
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Die Schichten zeigten einen sehr guten Verbund unteninander.