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GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung betrifft beschichtete Bretter auf Holzbasis.
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STAND DER TECHNIK
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Beschichtete und unbeschichtete Platten auf Holzfunierbasis oder aus Massivholz werden in einem großen Bereich von Anwendungsgebieten verwendet.
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So werden Sperrholzplatten häufig als Bodenbeläge in Fahrzeugen und Anhängern für den Gütertransport und verwendet. Zu diesem Zweck sind sie in der Regel mit einer mit Drahtgeflecht gemusterten Oberfläche versehen, um die Reibung zwischen dem Bodenbelag und beliebigem beladenen oder gelagerten Gut sowie zwischen dem Bodenbelag und beliebigen Rädern oder Rollen, die sich auf dem Bodenbelag entlang bewegen, zu erhöhen.
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Es wird erwartet, dass Bodenbelagsplatten gute mechanische Eigenschaften aufweisen, insbesondere sollten die Platten in der Lage sein, Scherbeanspruchungen zu widerstehen, die auf die Oberfläche der Platte ausgeübt werden. Diese Scherbeanspruchung wird beispielsweise durch Rollverschleiß verursacht. Beispielsweise verursachen die kleinen und harten Räder von manuellen Hubwagen, die üblicherweise beim Be-, Entladen und Handhaben von Gütern verwendet werden, einen sehr hohen Oberflächendruck und damit eine sehr hohe Beanspruchung des Bodenbelagsmaterials verursachen. Ähnliche Probleme treten bei harten und kleinen Nylonrädern von Einzelhandelsvertriebswagen auf, wenn solche Wagen entlang von Fahrzeugböden bewegt werden, die aus Sperrholz hergestellt sind.
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Der größte Oberflächendruck wird auf die Sperrholzplattendeckschicht und das unmittelbar darunterliegende Deckfurnier gerichtet. Wenn die Beanspruchung durch Rollen zu hoch wird, kann das Deckfurnier brechen und sich in der Mitte des Furniers in der Richtung der Klebstofffugen spalten.
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In dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden, um die mechanischen Eigenschaften von Bodenbelagsplatten auf Holzbasis durch die Verwendung von mechanisch festen Deckschichten zu verbessern, die beispielsweise aus Materialien bestehen, die aus Epoxidharzmaterialien bestehen oder mit einem solchen Material verstärkt sind. Derartige Materialien sind jedoch in der Regel teuer, und selbst wenn die mechanische Festigkeit erhöht wird, werden die Gesamtkosten der Bodenbelagsplatte unannehmbar hoch. Epoxidmaterialien lassen sich ebenso durch herkömmliche Sperrholzverarbeitung nur schwer auf die Plattenoberfläche aufbringen.
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Somit ist die Leistung bekannter Platten auf Holzbasis für Bodenbelagsanwendungen unbefriedigend.
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Als ein weiteres Beispiel werden üblicherweise Holzplatten als Gießoberflächen verwendet, beispielsweise wenn ein Betongießen ausgeführt wird. Eine unbehandelte Holzoberfläche haftet fest auf dem Material, das gegossen wird. Aufgrund dieser Haftung ist es sehr schwierig, das in den Gießformen verwendete Holz von der Betonoberfläche zu lösen, ohne die Gießoberfläche oder das Holzmaterial, das als Gießform verwendet wird, zu beschädigen. Die Haftung erhöht den Arbeitsaufwand für das Ablösen der Gießoberflächen deutlich, was zu Materialverlust und Reparaturarbeiten an den Gießoberflächen führt.
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Es ist daher in dem Stand der Technik bekannt, die Holzoberfläche mit Destillaten aus fossilem Rohöl und Gemischen davon zu behandeln, um die Freigabeeigenschaften davon zu verbessern. Es ist ebenso bekannt, verschiedene Beschichtungen bereitzustellen, die aus Papier, Harz und verschiedenen Additiven bestehen. In der Regel werden als das Harz Phenolharz, Aminharz oder äquivalente Harze oder ihre Mischungen in unterschiedlichen Gemischverhältnissen verwendet.
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Es besteht weiterhin ein Bedarf an verbesserten Platten auf Holzbasis, insbesondere für Anwendungsgebiete, in denen die mechanischen und Oberflächeneigenschaften der Plattenoberfläche eine wesentliche Rolle spielen.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Schutzansprüche definiert. Einige spezifische Ausführungsformen sind in den abhängigen Schutzansprüchen definiert.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein beschichtetes Brett auf Holzbasis bereitgestellt, umfassend: ein Substrat auf Holzbasis, eine erste Beschichtungsschicht auf wenigstens einer der Oberflächen des Substrats auf Holzbasis und eine zweite Beschichtungsschicht auf oder über der ersten Beschichtungsschicht, wobei: die erste Beschichtungsschicht ein Polymerharz umfasst und die zweite Beschichtungsschicht Polyharnstoff umfasst.
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Verschiedene Ausführungsformen des ersten Aspekts können wenigstens ein Merkmal aus der folgenden Aufzählung umfassen:
- • Das Substrat auf Holzbasis umfasst ein mehrschichtiges Holzfurnierprodukt.
- • Das Substrat auf Holzbasis ist eine Sperrholzplatte oder ein LVL-Brett.
- • Die zweite Beschichtungsschicht besteht aus Polyharnstoff.
- • Die zweite Beschichtungsschicht bildet eine äußerste Oberfläche des beschichteten Bretts auf Holzbasis aus.
- • Die zweite Beschichtungsschicht weist eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 5 mm auf.
- • Die erste Beschichtungsschicht umfasst eine phenolische Beschichtungsschicht.
- • Die erste Beschichtungsschicht umfasst eine mit einem Phenolharz imprägnierte Trägerfolie.
- • Das Brett umfasst eine Primerschicht zwischen der ersten Beschichtungsschicht und der zweiten Beschichtungsschicht.
- • Die zweite Beschichtungsschicht liegt neben und in direktem Kontakt mit der ersten Beschichtungsschicht.
- • Die Oberfläche des beschichteten Bretts auf Holzbasis umfasst Vorsprünge und/oder Vertiefungen, um eine äußere Oberfläche des Bretts bereitzustellen, die rauer ist als eine Oberfläche des Substrats selbst ohne die erste und die zweite Beschichtung.
- • Die Oberfläche des beschichteten Bretts auf Holzbasis umfasst ein Muster, das dazu konfiguriert ist, die Reibungskraft zwischen der äußersten Oberfläche des Bretts auf Holzbasis und darauf platzierten Gütern zu erhöhen.
- • Das Brett ist eine Bodenbelagsplatte oder eine Betonschalungsplatte.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bodenbelagsplatte, wie eine Transportbodenbelagsplatte, bereitgestellt, die das beschichtete Brett auf Holzbasis gemäß dem ersten Aspekt umfasst.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Betonschalungsplatte bereitgestellt, die das beschichtete Brett auf Holzbasis gemäß dem ersten Aspekt umfasst.
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Vorteile einiger Ausführungsformen der Erfindung
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Das beschichtete Brett auf Holzbasis gemäß einigen Ausführungsformen kann eine hohe Reibung und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen.
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Die vorliegenden beschichteten Bretter können durch oder in Verbindung mit herkömmlichen Sperrholz- oder LVL-Herstellungsvorgängen hergestellt werden.
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Die vorliegende Polyharnstoffbeschichtung weist in der Regel eine hohe Festigkeit und Zähigkeit auf und ist dennoch flexibel und abriebfest. Die Polyharnstoffbeschichtung kann ebenso eine gute chemische Beständigkeit und Wasserbeständigkeit aufweisen.
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Figurenliste
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- 1 veranschaulicht als eine Seitenansicht den Querschnitt eines beschichteten Bretts auf Holzbasis gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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DEFINITIONEN
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Sofern hierin nicht anders angegeben oder aus dem Kontext klar hervorgeht, werden alle Prozentsätze, auf die hierin Bezug genommen wird, als Gewichtsprozent bezogen auf ein Gesamtgewicht der jeweiligen Zusammensetzung oder Schicht ausgedrückt.
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Es muss ebenso beachtet werden, dass, wie in der Patentschrift und den beigefügten Ansprüchen verwendet, die Singularformen „ein, eine, ein“ und „der, die, das“ Pluralreferenzen beinhalten, sofern nicht anders spezifiziert.
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Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „etwa“ auf einen Wert, der ±5 % des angegebenen Werts beträgt.
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Der Begriff „Brett“ wird auswechselbar mit „Platte“ verwendet und steht für ein Materialstück, das wenigstens eine ebene Oberfläche aufweist. Vorzugsweise weist das „Brett“ zwei gegenüberliegende ebene Oberflächen auf, die in der Regel parallel ausgerichtet sind.
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In der Regel ist das Brett in dem vorliegenden Zusammenhang eine längliche ebene Struktur. Es weist Abmessungen in dem Bereich von 10 bis 15.000 mm mal 10 bis 20.000 mm auf. Insbesondere weist das vorliegende Brett eine Breite von 50 bis 2.500 mm und eine Länge von 300 bis 13.500 mm auf. Die Dicke des „Bretts“ beträgt im Allgemeinen zwischen 3 und 250 mm, insbesondere 4 bis 120 mm.
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In dem vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Substrat“ in der Regel auf ein Brett, das keine Beschichtungsschicht als einen Teil des Substrats oder wenigstens auf einer Oberfläche umfasst, um die erste und die zweite Beschichtung aufzunehmen.
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In dem vorliegenden Zusammenhang kann sich der Begriff „Muster“ auf ein regelmäßiges Muster oder auf ein unregelmäßiges Muster beziehen.
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„Heißpressen“ steht für das Pressen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Oberflächendruck (im Vergleich zu Umgebungsbedingungen) über einen längeren Zeitraum.
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In einigen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein beschichtetes Brett auf Holzbasis bereit, umfassend: ein Substrat auf Holzbasis, eine erste Beschichtungsschicht auf wenigstens einer der Oberflächen des Substrats auf Holzbasis und eine zweite Beschichtungsschicht auf der ersten Beschichtungsschicht. Die zweite Beschichtungsschicht umfasst Polyharnstoff und bildet eine äußerste Oberfläche des beschichteten Holzbretts aus. In der Regel unterscheidet sich die Zusammensetzung der ersten Beschichtungsschicht von der Zusammensetzung der zweiten Beschichtungsschicht.
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Substrat auf Holzbasis
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In der Regel wird das Material auf Holzbasis in dem Substrat auf Holzbasis aus Weichholz oder Hartholz, wie Fichte, Kiefer, Lärche, Birke, Pappel, Espe, Erle, Ahorn, Eukalyptus, Balsa oder gemischtem tropischem Hartholz oder aus Mischungen davon hergestellt.
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Vorzugsweise besteht das Material auf Holzbasis in dem Substrat auf Holzbasis aus Hartholz, wie Birke. Insbesondere besteht das Substrat auf Holzbasis nur aus Hartholz, wie Birke, als das Material auf Holzbasis.
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In der Regel ist das Substrat auf Holzbasis als ein ebenes Brett ausgebildet.
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Die Dicke des Substrats auf Holzbasis beträgt im Allgemeinen etwa 0,5 bis 50 mm, insbesondere etwa 10 bis 30 mm.
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Das Substrat auf Holzbasis kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen. Ein mehrschichtiges Substrat auf Holzbasis kann sowohl Schichten auf Holzbasis als auch zusätzlich Schichten aus anderen Materialien, wie Klebschichten und/oder funktionelle Nicht-Holzschichten, umfassen.
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Beispielsweise kann das Substrat auf Holzbasis aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: Holzbrett, Holzbalken, Holzfurnier, Faserplatte, Spanplatte, Schnittholz, Leimholz, Sperrholzplatte, LVL- (laminiertes Furnierschnittholz) Brett, LVL-Balken, OSB- (Grobspanplatte) Brett.
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In einer Ausführungsform umfasst das Substrat auf Holzbasis ein mehrschichtiges Holzfurnierbrett oder ein mehrschichtiges Holzfurnierprodukt.
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In einer Ausführungsform umfasst das Substrat auf Holzbasis ein LVL-Brett.
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In einer Ausführungsform umfasst das Substrat auf Holzbasis eine Sperrholzplatte.
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In einer Ausführungsform umfasst das Substrat auf Holzbasis eine Sperrholzplatte, die eine oder mehrere Funktionsschichten einschließt. In der Regel werden in dem vorliegenden Zusammenhang Holzfurnierschichten nicht als „Funktionsschichten“ angesehen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Substrat auf Holzbasis durch einen Vorgang hergestellt worden, bei dem Schichten auf Holzbasis und gegebenenfalls Nicht-Holzschichten durch Klebschichten miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Heißpressen.
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In einer Ausführungsform wurde das Holzfurnierprodukt durch ein Verfahren hergestellt, das in Kombination die Schritte umfasst: Bereitstellen eines Materials auf Holzbasis in der Form einer Mehrzahl von Schichten eines solchen Materials und eines Klebers, der zum Kleben der Schichten aneinander geeignet ist; Anordnen der Schichten des Materials auf Holzbasis zu einem Stapel mit Schichten, die zwischen den Schichten des Materials auf Holzbasis kleben; und optional Pressen, wie Heißpressen, des Stapels.
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In der Regel wird das Pressen bei einer Temperatur von 120 bis 225 °C, beispielsweise 120 bis 160 °C für eine Zeit von ungefähr 4 bis 90 Minuten und bei einem Druck von 1 bis 2,5 MPa, beispielsweise 1,1 bis 1,7 MPa, ausgeführt.
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In einer Ausführungsform umfasst das Substrat auf Holzbasis eine Hartholzplatte, wie eine Fichtenplatte oder eine Birkenplatte. Die Hartholzplatte kann randseitig oder vertikal geklebt sein.
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Vorzugsweise handelt es sich bei wenigstens 50 Gew.-%, wie wenigstens 80 Gew.-%, wie wenigstens 90 Gew.-% des Materials des Substrats auf Holzbasis um Holzmaterial, wie Holzspäne, Holzhobelspäne, Holzfurniere und/oder Hartholz, berechnet auf Gesamttrockenmasse.
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Kleben
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Substrat auf Holzbasis ein mehrschichtiges Holzfurnierprodukt, in dem die Schichten mit einem Kleber miteinander geklebt sind.
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Der Kleber kann ein Kleberharz sein. Das Kleberharz kann in der Form eines trockenen Pulvers, beispielsweise als Schmelzkleber, oder als eine Flüssigkeit oder als eine Kombination davon vorliegen.
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Der Kleber kann aufgebracht sein, um eine Klebschicht oder Klebschichten ausbildet, die wenigstens einen Teil, insbesondere alle oder im Wesentlichen alle benachbarten Oberflächen gleichmäßig bedecken. Der Kleber kann ebenso oder alternativ in der Form von diskontinuierlichen Punkten oder Streifen aufgebracht werden.
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Der Kleber kann ein duroplastisches Polymer umfassen oder daraus bestehen. Ein solches duroplastisches Polymer kann aus der Gruppe der Phenol-Formaldehyd-Kleber, Melamin-Formaldehyd-Kleber, Harnstoff-Formaldehyd-Kleber, Polyurethan-Kleber und Harze auf Ligninbasis und Kombinationen davon ausgewählt sein.
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Der Kleber kann auf an sich bekannte Weise auf die zu verbindenden Schichten aufgebracht werden, beispielsweise durch Beschichten oder Sprühen. In einer Ausführungsform wird der Kleber in der Form von Faserfolien aufgebracht, die mit Kleber imprägniert worden sind.
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Oberflächenbehandlung oder Beschichtung des Substrats auf Holzbasis
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Das Substrat auf Holzbasis kann durch verschiedene Verfahren behandelt oder vor dem Aufbringen einer Polyharnstoffbeschichtung mit einer oder mehreren Schichten beschichtet werden.
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Das Substrat auf Holzbasis kann einseitig oder beidseitig behandelt oder beschichtet sein. Vorzugsweise ist das Substrat auf Holzbasis wenigstens auf der Seite des Substrats, auf der die zweite Beschichtungsschicht, in der Regel eine Polyharnstoffschicht, aufgeklebt werden soll, behandelt oder beschichtet.
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Vorzugsweise befindet sich zwischen dem Substrat auf Holzbasis und der zweiten Beschichtungsschicht eine erste Beschichtungsschicht.
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In einigen Ausführungsformen ist der Zweck der ersten Beschichtungsschicht, eine Oberfläche bereitzustellen, auf die eine zweite Beschichtungsschicht leicht und effektiv, vorzugsweise ohne Primerschicht oder Primerbehandlung zwischen der ersten Beschichtungsschicht und der zweiten Beschichtungsschicht, aufgeklebt werden kann.
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In der Regel gibt es keine Primerschicht oder Primerbehandlung zwischen dem Substrat auf Holzbasis und der ersten Beschichtungsschicht.
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Die erste Beschichtungsschicht kann die Porosität der nackten Substratoberfläche reduzieren.
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In der Regel umfasst die erste Beschichtungsschicht wenigstens eine Polymerharzbeschichtungsschicht. Die Polymerharzbeschichtungsschicht weist in der Regel ein Oberflächengewicht von etwa 100 bis 500 g/m2, beispielsweise 120 bis 250 g/m2, auf.
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In einigen Ausführungsformen können zusätzlich zu der ersten Beschichtungsschicht eine oder mehrere weitere Beschichtungsschichten, wie 1 bis 10 weitere Beschichtungsschichten, zwischen dem Substrat auf Holzbasis und der zweiten Beschichtungsschicht vorhanden sein. Die weiteren Beschichtungsschichten können der ersten Beschichtungsschicht ähnlich sein.
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Bei der Polymerharzschicht handelt es sich vorzugsweise um eine Schicht aus einem Harz, ausgewählt aus Phenol-Formaldehyd-Klebern, Melamin-Formaldehyd-Klebern, Harnstoff-Formaldehyd-Klebern, Polyurethan-Klebern und Harzen auf Ligninbasis und Kombinationen davon.
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In einer Ausführungsform umfasst die erste Beschichtungsschicht eine phenolische Beschichtungsschicht.
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In einer Ausführungsform umfasst die erste Beschichtungsschicht ein Phenol-Formaldehyd-Harz.
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Die erste Beschichtungsschicht kann aus einer Trägerfolie bestehen, in die ein Polymerharz imprägniert worden ist.
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In einer Ausführungsform ist die Trägerfolie aus der Gruppe von Folien, Platten, Geweben, Tüchern, Bahnen und Filmen ausgewählt.
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In einer Ausführungsform umfasst die Trägerfolie einen Papierbogen, einen Kartonbogen, eine Papierbahn, eine Kartonbahn, einen trockenen Papierbogen, eine Textilfolie, ein Gewebe, einen Filz, ein Vliesstofftuch, ein Vliesgewebe, einen Polymerfilm oder eine Polymerfolie.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Trägerfolie aus einem Papierbogen oder einem Papiersubstrat.
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Beispielsweise kann die erste Beschichtungsschicht ein Papiersubstrat umfassen, das mit einem Harz, wie einem Phenolharz, beispielsweise einem Phenol-Formaldehyd-Harz, imprägniert ist.
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Das Papiersubstrat weist vor der Imprägnierung in der Regel ein Oberflächengewicht von 40 bis 80 g/m2 auf. Nach der Imprägnierung kann das Papiersubstrat 80 bis 140 g/m2 eines Harzes, insbesondere eines Phenolharzes, enthalten.
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In einer Ausführungsform, bei der die erste Beschichtungsschicht ein mit einem Harz imprägniertes Papiersubstrat umfasst, wird die erste Beschichtungsschicht durch Pressen, insbesondere durch Heißpressen, auf die Oberfläche des Substrats auf Holzbasis, einer solchen Sperrholzplatte, aufgebracht.
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In einer anderen Ausführungsform wird die erste Beschichtungsschicht auf dem Substrat auf Holzbasis unter Verwendung einer separaten Schicht eines Phenolharzes, insbesondere eines wärmeaktivierten Phenolharzes, imprägniert in einem Substrat, wie einem Vliessubstrat, angebracht. Eine solche Klebstoffschicht (oder Klebschicht) bindet die erste Beschichtungsschicht fest an die Oberfläche des Substrats auf Holzbasis.
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Primer
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In einigen Ausführungsformen wird die durch die zweite Beschichtung zu beschichtende Oberfläche, die in der Regel eine polyharnstoffhaltige Beschichtung ist, zunächst durch Aufbringen eines Primermittels oder einer Primerbeschichtung auf die Oberfläche grundiert. Anschließend wird die polyharnstoffhaltige Beschichtung auf den Primer aufgebracht.
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Der Zweck des Primermittels oder der Primerbeschichtung ist es, die Haftung der Polyharnstoffbeschichtungsschicht auf den darunterliegenden Schichten, insbesondere auf der darunterliegenden ersten Beschichtungsschicht, zu verbessern.
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Jegliches Vorhandensein von Feuchtigkeit in der Polyharnstoffschicht während des Aufbringens des Polyharnstoffs sollte vermieden werden. Das Vorhandensein von Feuchtigkeit kann beim Aushärten oder Trocknen des Polyharnstoffs zu der Erzeugung von Dampfblasen führen. Die Primerschicht kann eine Migration von Wasser von dem Substrat auf Holzbasis zu der Polyharnstoffschicht verhindern. Auf diese Weise verbessert die Primerschicht die Haftung des Polyharnstoffs.
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Vorzugsweise befindet sich die Primerbeschichtungsschicht unmittelbar unterhalb und in direktem Kontakt mit der Polyharnstoffbeschichtungsschicht.
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In der Regel befindet sich die Primerbeschichtungsschicht zwischen der ersten Beschichtungsschicht und der zweiten Beschichtungsschicht.
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Der Primer kann ein Lack oder eine Farbe auf Epoxidbasis oder ein Lack oder eine Farbe auf Polyurethanbasis sein.
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Der Primer kann ein Zweikomponenten-Primer sein.
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In der Regel umfasst die Primerschicht keine Phenolharze.
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In einigen Ausführungsformen wird keine Primerschicht zwischen der ersten Beschichtungsschicht und der zweiten Beschichtungsschicht verwendet. In diesem Fall liegt die zweite Beschichtungsschicht neben und in direktem Kontakt mit der ersten Beschichtungsschicht.
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In Fällen, in denen die erste Beschichtungsschicht aufgeraut oder mit einem reibungserhöhenden Muster oder einer Deckschicht versehen ist, ist es möglich, komplett auf die Primerschicht zu verzichten. Auch das Vorhandensein der ersten Beschichtungsschicht, insbesondere einer Phenolharzbeschichtung, auch ohne Aufrauhung, kann den Verzicht auf eine Primerschicht ermöglichen.
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Oberflächenstrukturierung
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Die mit der Polyharnstoffbeschichtung beschichtete oder zu beschichtende Oberfläche kann vor, während oder nach dem Aufbringen von Polyharnstoff darauf regelmäßig oder unregelmäßig strukturiert, wie aufgeraut, sein.
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Vorzugsweise kann die durch die Polyharnstoffbeschichtung zu beschichtende Oberfläche vor dem Aufbringen von Polyharnstoff darauf strukturiert, wie aufgeraut werden. Somit ist in der Regel die Oberfläche der ersten Beschichtungsschicht strukturiert.
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In dem vorliegenden Zusammenhang wird die Rauigkeit der beschichteten Oberfläche im Vergleich zu der unbeschichteten Substratoberfläche beurteilt, wie einer unbeschichteten Sperrholzoberfläche, beispielsweise einer herkömmlichen geschliffenen oder ungeschliffenen unbeschichteten Sperrholzoberfläche. Somit ist vorzugsweise die beschichtete Oberfläche des Bretts in der Lage, im Vergleich zu einem unbeschichteten Substrat höhere Reibungskräfte bereitzustellen, um einer Bewegung von beliebigen Gütern, die auf dem Brett liegen, zu widerstehen.
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In einer Ausführungsform umfasst die Oberfläche des beschichteten Bretts auf Holzbasis Vorsprünge und/oder Vertiefungen, um eine äußere Oberfläche des Bretts bereitzustellen, die rauer ist als eine Oberfläche des Substrats selbst ohne die erste und die zweite Beschichtung.
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In einer Ausführungsform umfasst die Oberfläche des beschichteten Bretts auf Holzbasis umfasst ein Muster, das dazu konfiguriert ist, die Reibungskraft zwischen der äußersten Oberfläche des Bretts und beliebigen darauf platzierten Gütern zu erhöhen.
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Die vorliegende Technologie ist besonders vorteilhaft für Bodenbelagsplatten, die eine reibungserhöhende Oberfläche aufweisen müssen. Eine solche Oberfläche ist in der Regel rau oder uneben und reduziert oder verhindert die Gefahr von Gleitbewegungen von auf der Bodenbelagsplatte abgestellten Gütern.
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Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine strukturierte Außenoberfläche für das Brett zu erreichen. In der Regel wird die Strukturierung im Zuge des Aufbringens der ersten Beschichtungsschicht erzeugt. Durch eine derartige Strukturierung der ersten Beschichtungsschicht oder wenigstens ihrer Oberfläche umfasst das sowohl die erste als auch die zweite Beschichtungsschicht umfassende Endbrett eine strukturierte Außenoberfläche.
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In einer Ausführungsform ist die Oberfläche der ersten Beschichtung granuliert. Eine solche Oberfläche kann eine Mehrzahl von hervorstehenden Stellen aufweisen, um die Reibung zu erhöhen.
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In einer Ausführungsform weist die Oberfläche der ersten Beschichtung ein regelmäßiges Muster oder eine unregelmäßige Anordnung von linearen Vertiefungen auf, die durch Rippen getrennt sind, die ein Gitter auf der Oberfläche definieren.
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Die Oberfläche der ersten Beschichtung kann bei der Herstellung mit einem/einer reibungserhöhenden oder rauen Muster oder einer Deckschicht versehen sein. Bei einer solchen Ausführungsform wird das Muster oder die Deckschicht beispielsweise während des Aufbringens der ersten Beschichtung an die Oberfläche heißgepresst.
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In einer Ausführungsform ist die Oberfläche der ersten Beschichtung mit einem Drahtgeflecht gemustert, was durch die Verwendung von Pressplatten erreicht werden kann, die während des Aufbringens der ersten Beschichtung eine entsprechende Drahtgeflechtmusterung aufweisen.
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In einer anderen Ausführungsform werden beim Pressen während des Aufbringens der ersten Beschichtung gravierte Platten oder Platten verwendet, die ein geeignetes Muster aufweisen, um reibungserhöhende Oberflächenmuster auf die Oberfläche der ersten Beschichtung aufzubringen.
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Eine reibungserhöhende Bahn oder Schicht kann nach dem Heißpressen der ersten Beschichtung ebenso in einer separaten Phase auf die Oberfläche der ersten Beschichtung aufgeklebt werden.
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Zweite Beschichtungsschicht
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Das Substrat auf Holzbasis weist auf wenigstens einer seiner Oberflächen eine zweite Beschichtungsschicht auf, die Polyharnstoff umfasst.
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In einigen Ausführungsformen umfasst die zweite Beschichtungsschicht wenigstens 50 Gew.-%, wie wenigstens 90 Gew.-% Polyharnstoff, und optional einen Härter.
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In einigen Ausführungsformen besteht die zweite Beschichtungsschicht aus Polyharnstoff und optional einem Härter.
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Die zweite Beschichtungsschicht wird beispielsweise durch Spritzen, Streichen, Vorhangbeschichten oder Walzen oder ein anderes entsprechendes Verfahren aufgebracht.
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Nach dem Aufbringen wird die zweite Beschichtungsschicht getrocknet oder gehärtet.
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Die zweite Beschichtungsschicht bildet in der Regel eine äußerste Oberfläche dem beschichteten Brett auf Holzbasis aus.
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Die Dicke der zweiten Beschichtungsschicht kann in dem Bereich von 0,5 bis 10 mm, wie 1 bis 5 mm, beispielsweise 1 bis 3 mm, liegen.
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Anwendungen
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Die vorliegenden beschichteten Bretter können beispielsweise als Bodenbelagsplatten oder als Betonschalungsplatten verwendet werden.
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Bei Bodenbelagsplatten können sie zum Bereitstellen von Bodenbelagsstrukturen verwendet werden, beispielsweise von Bodenbelagskonstruktionen, die für die Verwendung in Fahrzeugen oder Anhängern für den Gütertransport geeignet sind. Die Bodenbelagsstruktur umfasst in der Regel einen Rahmen und einen Bodenbelag, der durch eine oder mehrere Transportbodenbelagsplatten der vorliegenden Art ausgebildet wird, die an dem Rahmen angebracht sind. Die Platten können mit dem Rahmen mechanisch geklebt sein oder sie können mit dem Rahmen geklebt sein oder sie können durch eine Kombination solcher Schritte geklebt sein. Beispielhafte Verwendungen von Bodenbelagsplatten beinhalten einen Bodenbelag eines Zugwaggons, eines Schiffes, wie eines RoRo-Schiffes oder eines Lastkraftwagens.
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Bei Betonschalungsplatten können sie als Gussplatten entweder allein oder vorzugsweise in Verbindung mit einer Tragstruktur wie einem Rahmen verwendet werden. Die Platten können als Verkleidungen in einer Schalung, d. h. in einer temporären oder permanenten Form, in die Beton oder ähnliche Materialien gegossen werden, um einen Gegenstand, wie eine Betonplatte, vorbestimmter Form auszubilden, verwendet werden.
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1 zeigt als eine Seitenansicht den Querschnitt eines beschichteten Bretts auf Holzbasis gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Brett umfasst ein Substrat 1, eine erste Beschichtungsschicht 2, eine Primerschicht 3 und eine zweite Beschichtungsschicht 4. Die Primerschicht 3 ist optional.
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Beispiele
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Beispiel 1
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In diesem Beispiel dient eine Sperrholzplatte als das Substrat. Alternativ kann das Substrat ein LVL-Brett oder ein beliebiges anderes mehrschichtiges Holzfurnierprodukt sein. Die Sperrholzplatte wird zunächst mit einer phenolischen Beschichtungsschicht beschichtet. Auf die phenolische Beschichtungsschicht wird Polyharnstoff durch Sprühen aufgebracht. Zwischen der phenolischen Beschichtungsschicht und der Polyharnstoffschicht ist kein Primer aufgebracht.
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Beispiel 2
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In diesem Beispiel dient eine Sperrholzplatte als das Substrat. Alternativ kann das Substrat ein LVL-Brett oder ein beliebiges anderes mehrschichtiges Holzfurnierprodukt sein. Die Sperrholzplatte wird zunächst mit einer phenolischen Beschichtungsschicht in der Form einer mit einem Phenolharz imprägnierten Trägerfolie beschichtet. Die imprägnierte Folie wird durch Heißpressen auf die oberste Sperrholzoberfläche aufgeklebt. Beim Heißpressen wird ein Drahtgeflechtmuster an die Oberfläche gepresst, um diese aufzurauen. Auf die mit einem Drahtgeflecht strukturierte Phenolbeschichtungsschicht wird Polyharnstoff aufgebracht. Zwischen der mit Drahtgeflechtmuster gemusterten Phenolbeschichtungsschicht und der Polyharnstoffschicht wird kein Primer aufgebracht.
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Haftungstests
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Die Haftfestigkeit wurde für beschichtete Bretter mit der folgenden allgemeinen Mehrschichtstruktur bestimmt: Substrat / erste Beschichtung (optional) / Primer (optional) / Polyharnstoff. Auf die Polyharnstoffschicht wurde ein Test-Dolly zum Durchführen des Abreißversuchs aufgeklebt.
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Das Substrat war entweder ein Fichten-LVL-Brett oder eine Sperrholzplatte.
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Die erste Beschichtungsschicht war eine phenolische Beschichtungsschicht in der Form einer mit einem Phenolharz imprägnierten Trägerfolie. Die Folie wurde durch Heißpressen auf das Substrat verbunden.
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Die zweite Beschichtungsschicht bestand aus Polyharnstoff. Die Dicke der zweiten Beschichtungsschicht variierte im Bereich von 1,4 bis 1,6 mm.
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Die Haftfestigkeit wurde unter Verwendung von Abziehhaftung gemäß dem Standard ISO 4624 getestet.
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Die Art und Position des Bruchs wurden ebenso bestimmt. „Kohäsiver Bruch“ bedeutet, dass ein Bruch innerhalb der Kombination aus Substrat und erster Beschichtungsschicht auftrat. „Erste Beschichtung/Primerbruch“ bedeutet, dass ein Bruch in der Grenzfläche zwischen der ersten Beschichtungsschicht und der Primerschicht auftrat. „Primer/zweiter Beschichtungsbruch“ bedeutet, dass ein Bruch in der Grenzfläche zwischen der Primerschicht und der zweiten Beschichtungsschicht auftrat. „Klebstoffbruch“ bedeutet, dass ein Bruch innerhalb der Klebstoffschicht auftrat. „Klebstoff/Dolly-Bruch“ bedeutet, dass ein Bruch in der Grenzfläche zwischen der Klebstoffschicht und dem Dolly auftrat.
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Die erhaltenen Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1. Haftungstestergebnisse
| Probe | Substrat | erste Beschichtung | Primer | Polyharnstoff Dicke | Haftfestigkeit (MPa) | Art des Versagens |
| Probe 1 | Fichte-LVL | nein | ja | ja | 1,97 | kohäsiver Bruch |
| Probe 2 („1C“) | Sperrholz | Phenolbeschichtung | nein | ja 1,6 mm | 3,83 | kohäsiver Bruch |
| Probe 3 („2C“) | Sperrholz | Phenolbeschichtung | nein | ja 1,5 mm | 4,29 | Klebstoff/Dolly oder kohäsiver Bruch |
| Probe 4 („3C“) | Sperrholz | Phenolbeschichtung mit Drahtgeflecht gemustert | nein | ja 1,4 mm | 3,07 | Klebstoff oder Klebstoff/Dolly-Bruch |
| Probe 5 („4C“) | Sperrholz | Phenolbeschichtung mit Drahtgeflecht gemustert | nein | ja 1,6 mm | 3,04 | Klebstoff oder Klebstoff/Dolly-Bruch |
| Probe 6 („1A“) | Sperrholz | Phenolbeschichtung | ja | ja 1,6 mm | 2,85 | Bruch bei erster Beschichtung/Primer oder Primer/zweiter Beschichtung |
| Probe 7 („2A“) | Sperrholz | Phenolbeschichtung | ja | ja 1,4 mm | 3,60 | Bruch bei erster Beschichtung/Primer oder Primer/zweiter Beschichtung |
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Es wurde beobachtet, dass alle Proben 2 bis 7, die eine phenolische Beschichtungsschicht und optional eine Primerschicht unter der Polyharnstoffschicht umfasste, eine bessere Haftfestigkeit aufwiesen als ein Fichten-LVL-Brett, das nur eine Primerschicht unter der Polyharnstoffschicht umfasste.
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Es ist zu verstehen, dass die Ausführungsformen der offenbarten Erfindung nicht auf die hierin offenbarten besonderen Strukturen, Vorgangsschritte oder Materialien beschränkt sind, sondern auf Äquivalente davon ausgedehnt werden, wie sie von Durchschnittsfachleuten erkannt werden würden. Es sollte ebenso verstanden werden, dass die hierin verwendete Terminologie nur für die Beschreibung bestimmter Ausführungsformen verwendet wird und nicht einschränkend sein soll.
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Die Bezugnahme in dieser Patentschrift auf „eine Ausführungsform“ oder „eine Ausführungsform“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, das/die in dem Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Daher bezieht sich das Auftreten der Ausdrücke „in einer Ausführungsform“ oder „in einer Ausführungsform“ an verschiedenen Stellen in dieser Patentschrift nicht unbedingt alle auf dieselbe Ausführungsform.
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Wie hierin verwendet, können eine Mehrzahl von Gegenständen, Strukturelementen, Kompositionselementen und/oder Materialien der Einfachheit halber in einer gemeinsamen Liste dargestellt werden. Diese Listen sollten jedoch so ausgelegt werden, als ob jedes Element der Liste einzeln als ein separates und einzigartiges Element identifiziert wird. Daher sollte kein einzelnes Element einer solchen Liste als faktisches Äquivalent zu einem anderen Element derselben Liste allein basierend auf seiner Darstellung in einer gemeinsamen Gruppe ohne gegenteilige Hinweise ausgelegt werden. Darüber hinaus kann hierin auf verschiedene Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Erfindung sowie auf Alternativen für die verschiedenen Komponenten davon Bezug genommen werden. Es sollte verstanden werden, dass solche Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen nicht als faktische Äquivalente zueinander auszulegen sind, sondern als getrennte und autonome Darstellungen der vorliegenden Erfindung betrachtet werden sollen.
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Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften auf jede geeignete Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Einzelheiten wie Beispiele für Längen, Breiten, Formen usw. bereitgestellt, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung bereitzustellen. Ein Fachmann auf dem betreffenden Gebiet wird jedoch erkennen, dass die Erfindung ohne eine oder mehrere der spezifischen Einzelheiten oder mit anderen Verfahren, Komponenten, Materialien usw. ausgeführt werden kann. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen, Materialien oder Abläufe nicht im Detail gezeigt oder beschrieben, um Aspekte der Erfindung nicht zu verdecken.
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Während die vorstehenden Beispiele die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einer oder mehreren speziellen Anwendungen veranschaulichen, wird es für Durchschnittsfachleute offensichtlich sein, dass zahlreiche Modifikationen in Form, Verwendung und Einzelheiten der Umsetzung ohne Ausübung der erfinderischen Fähigkeit und ohne Abweichung von den Prinzipien und Konzepten der Erfindung vorgenommen werden können. Dementsprechend ist es nicht beabsichtigt, dass die Erfindung eingeschränkt wird, außer durch die nachstehend aufgeführten Ansprüche.
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Die Verben „zu umfassen“ und „zu beinhalten“ werden in diesem Dokument als offene Einschränkungen verwendet, die das Vorhandensein auch nicht rezitierter Merkmale weder ausschließen noch erfordern. Die Merkmale, die in abhängigen Ansprüchen genannt werden, sind gegenseitig frei kombinierbar, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Darüber hinaus ist zu verstehen, dass die Verwendung von „ein, eine, eines“, d. h. einer Singularform, in diesem gesamten Dokument eine Pluralität nicht ausschließt.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegenden Bretter sind technisch wenigsten als Bodenbelagsplatten oder als Betonschalungsgussplatten anwendbar.
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LISTE DER AKRONYME
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- LVL
- Laminiertes Furnierschnittholz
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Substrat
- 2
- erste Beschichtungsschicht
- 3
- Primerschicht
- 4
- zweite Beschichtungsschicht
