DE202023101749U1 - Textile fiber board with surface layer - Google Patents
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Abstract
Beschichtete Textilfaserplatte, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung durch eine luftgetrocknete Spachtelmasse, die mindestens zwei mineralische Zuschlagstoffe und einen organischen Polymeranteil von mehr als 10 Gew-% enthält und auf der eine dreidimensionale Oberflächentextur ausgebildet ist.Coated textile fiber panel, characterized in that the coating is formed by an air-dried filler that contains at least two mineral aggregates and an organic polymer content of more than 10% by weight and on which a three-dimensional surface texture is formed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Textilfaserplatte mit einer Oberflächenlage an mindestens einer Plattenseite.The invention relates to a textile fiber board with a surface layer on at least one side of the board.
Textilfaserplatten werden in weiten Teilen als Gewebeplatten für die Vermarktung im Innenraumausbau; z.B. als Möbelfronten, Trennwände, Wand- oder Deckenpaneele, zumeist einfarbig lackiert oder mit einer Dekornachbildung folienbeschichtet. Die Nachbildung kann dabei eine Holz-, Beton-, Naturstein- oder Phantasieimitation sein.Textile fiber panels are widely used as fabric panels for marketing in interior design; e.g. as furniture fronts, partition walls, wall or ceiling panels, usually painted in one color or foil-coated with a decorative imitation. The replica can be an imitation of wood, concrete, natural stone or fantasy.
Eine natürliche Erscheinung und Lebendigkeit von Kunst- und Naturstein, insbesondere die des Werkstoffes Beton, zu imitieren, ist der Wunsch vieler Endkonsumenten. Im Stand der Technik sind diverse Verfahren bekannt, mit denen sich derartige Nachbildung erzeugen lassen.Many end consumers want to imitate the natural appearance and liveliness of artificial and natural stone, in particular that of concrete. Various methods are known in the prior art with which such a simulation can be produced.
Eine bekannte Möglichkeit zur Erzeugung von flächigen Werkstücken mit Stein- oder Betonnachbildung stellt die Verwendung von Dekorfolien dar. Die Dekorfolien sind ein mit Titandioxid gefülltes Papier, welches üblicherweise im rotativen Tiefdruckverfahren, Flexo-Druck, Offset-Druck, Siebdruckverfahren, Inkjet-Verfahren oder Laserdruck-Verfahren mit einem Dekor bedruckt werden kann. Man spricht in diesem Fall von einer Dekornachbildung. Um die Spaltfestigkeit der Dekorpapiere sicherzustellen, folgt zumeist die Imprägnierung der Dekorpapiere mit Tauchharzen wie Melamin- oder Harnstoffharzen oder deren Gemischen. Eine Oberflächenstrukturierung der Dekorfolien ist durch den Einsatz von Heißpressen wie dem Kurztaktverfahren mit strukturierten Pressblechen möglich, um Steinstruktur zu prägen und damit die imprägnierten Dekorfilme zu strukturieren. Das Pressblech gibt die Struktur als negative ausgearbeitetes Reliefs vor. Eine individuelle Gestaltungsmöglichkeit der strukturierten Oberflächen besteht somit jedoch nicht. A well-known possibility for the production of flat workpieces with stone or concrete imitation is the use of decorative foils. The decorative foils are paper filled with titanium dioxide, which can usually be printed with a decoration using rotary gravure printing, flexographic printing, offset printing, screen printing, inkjet or laser printing. In this case one speaks of a decor reproduction. In order to ensure the splitting strength of the decorative papers, the decorative papers are usually impregnated with dipping resins such as melamine or urea resins or mixtures thereof. Surface structuring of the decorative foils is possible through the use of hot presses such as the short-cycle process with structured pressing plates in order to emboss the stone structure and thus structure the impregnated decorative films. The press sheet provides the structure as a negative worked out relief. However, there is no individual design option for the structured surfaces.
Nachteilig ist auch, dass ein matter Glanzgrad von Beton -und Steinoberfläche nicht imitiert werden kann. Zudem sind solche melaminharzbeschichteten Platten haptisch meist warm und fühlen sich plastikartig an. Die haptische Wahrnehmung von melaminbeschichteten Oberflächen entspricht somit nicht dem Wunsch der meisten Endkonsumenten.Another disadvantage is that a matt gloss level of concrete and stone surfaces cannot be imitated. In addition, such melamine resin-coated panels are usually warm to the touch and feel like plastic. The tactile perception of melamine-coated surfaces does not correspond to what most end consumers want.
Um die oben beschriebenen Nachteile solcher melaminbasierten Dekoroberflächen wenigstens teilweise zu überwinden, wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen.Various methods have been proposed in order to at least partially overcome the above-described disadvantages of such melamine-based decorative surfaces.
Eine Möglichkeit ist die Beschichtung mit plastischem Beton als Deckschicht. Die Betonbeschichtung beruht auf einer physikalisch-trocknenden Beschichtungsmasse, welche üblicherweise mit 1 bis 3 mm auf die Kernlage aufgetragen wird. Optisch und haptisch lassen sich mit diesem Verfahren die typischen Merkmale für Betonoberfläche wie Ankerlöcher, Lunker und feine Risse authentisch abbilden und gleichen die haptischen Nachteile von melaminbeschichte Oberfläche aus. Nachteilig dabei ist, dass der Einsatz von Zementbeton durch seine hohe Sprödigkeit und fehlende Duktilität limitiert bleibt. Eine Verarbeitbarkeit mit zerspanenden Bearbeitungsverfahren wie Fräsen und Bohren ist somit erheblich eingeschränkt.One possibility is the coating with plastic concrete as a top layer. The concrete coating is based on a physically drying coating compound, which is usually applied to the core layer at a thickness of 1 to 3 mm. With this process, the typical features of concrete surfaces such as anchor holes, cavities and fine cracks can be authentically reproduced visually and haptically, and compensate for the haptic disadvantages of melamine-coated surfaces. The disadvantage here is that the use of cement concrete remains limited due to its high brittleness and lack of ductility. A workability with machining processes such as milling and drilling is therefore significantly restricted.
Eine weitere Möglichkeit ist die Beschichtung mit synthetischem Polymerbeton, welcher im Wesentlichen aus mineralischen Zuschlagstoffen wie Quarzkies, Quarzsand und Gesteinsmehl, eingebunden in Reaktionsharze, meist Epoxidharz (EP) oder ungesättigtes Polyesterharz (UP) besteht. Damit lassen sich plattenförmige Werkstücke herstellen, welche gegenüber den meisten chemischen Flüssigkeiten resistent, witterungsbeständig sind und dank seiner guten Duktilität auch eine vielseitige Verarbeitung erlaubt. Polymerbeton hat sich daher für den Außenbereich etabliert. Die glatte und porenfreie Oberfläche entspricht mit dem optisch und haptischen Eindruck von markanten Betonoberflächen. Eine Herstellung von faserverstärktem Polymerbeton enthaltend Fasern, vorzugsweise Bambusfasern, sowie Reaktionsharze, vorzugsweise Polymersilikate, Polyvinylether, Polyvinylpyrolidone oder handelsübliche Dispersionen wird in
Zur Kompensierung der beschriebenen Nachteile zementbeton- und polymerbetonbeschichteter Oberflächen wurde in den letzten Jahren vermehrt mineralische Spachtelmassen eingesetzt.To compensate for the described disadvantages of surfaces coated with cement concrete and polymer concrete, mineral fillers have been increasingly used in recent years.
Beispielhaft ist aus der
Die Beschichtung von textilbasierten Faserverbund stellt ein besonderes Problem für handelsübliche Beschichtungsmassen dar, da es aufgrund von Schrumpfprozessen während der Aushärtung meist Haftungsverlusten eintreten.The coating of textile-based fiber composites poses a particular problem for commercially available coating compositions, since adhesion losses usually occur due to shrinkage processes during curing.
Vor dem Hintergrund der Nachteile des oben beschriebenen Standes der Technik befasst sich die vorliegende Erfindung mit der Aufgabe, eine beschichtete Textilfaserplatte mit optisch und haptisch authentischer Betonstruktur sowie einer individuellen Tiefstruktur mit Logos, Schriftzüge, Emblemen oder vergleichbaren Strukturen mit gleichzeitig ausgeprägter Schalldämpfung für den Profi- und Endanwender bereitzustellen.Against the background of the disadvantages of the prior art described above, the present invention is concerned with the task of a Coated textile fiber board with a concrete structure that looks and feels authentic, as well as an individual deep structure with logos, lettering, emblems or comparable structures with pronounced sound insulation at the same time for the professional and end user.
Diese Aufgabe wird durch die Beschichtung der Textilfaserplatte durch eine luftgetrocknete Spachtelmasse gelöst, die mindestens zwei mineralische Zuschlagstoffe und einen organischen Polymeranteil von mehr als 10 Gew-% enthält, und auf der eine dreidimensionale Oberflächentextur ausgebildet ist.This object is achieved by coating the textile fiber board with an air-dried filler that contains at least two mineral additives and an organic polymer content of more than 10% by weight and on which a three-dimensional surface texture is formed.
Zur Erzielung einer guten Verarbeitbarkeit mit CNC-gesteuerten Werkzeugmaschine besteht die Spachtelmasse vorzugsweise aus einem oder einem Gemisch aus mineralische Zuschlagstoffe unterschiedlicher Feinheit, Farbpigmenten und zumindest einer feinteiligen Polymerdispersion. Bevorzugt handelt es sich bei den mineralischen Zuschlagstoffen um Tonmineralien oder Schichtsilikate, insbesondere bevorzugt ein Gemisch aus Carbonaten, Kaolin, Talkum, Feldspalt, Schwerspat, Flussspat und Silikate. Die Verwendung der Zuschlagstoffe erfolgt ohne anlagenseitige Vorbehandlung.In order to achieve good workability with CNC-controlled machine tools, the filler preferably consists of one or a mixture of mineral additives of different fineness, color pigments and at least one finely divided polymer dispersion. The mineral additives are preferably clay minerals or phyllosilicates, particularly preferably a mixture of carbonates, kaolin, talc, field slit, heavy spar, fluorspar and silicates. The aggregates are used without pre-treatment on the plant side.
Die Einbindung der mineralischen Zuschlagstoffe und anorganischen Farbpigmenten erfolgt durch die Verwendung einer feinteiligen Polymerdispersion und damit eine Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit hinsichtlich einer hohen Druck- und Zugfestigkeit sowie eine exzellente Auszugs- und Stoßfestigkeit zu erzielen. Bevorzugt ist eine feinteilige Polymerdispersion ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Styrolacrylate, Styrolbutadiene, teilverseiften Vinylacetate, Homo- und Copolymere von Acrylaten und Methacrylaten, was in dieser Schrift kurz als (Methacrylate) bezeichnet wird, Acrylatcopolymere sowie Terpolymere aus (Meth)Acrylaten, Ethylen und Vinylalkohol.The integration of the mineral additives and inorganic color pigments is achieved through the use of a fine-particle polymer dispersion and thus an increase in the mechanical resilience in terms of high compressive and tensile strength as well as excellent pull-out and impact resistance. Preference is given to a finely divided polymer dispersion selected from the group consisting of styrene acrylates, styrene butadienes, partially hydrolyzed vinyl acetates, homo- and copolymers of acrylates and methacrylates, which is referred to in this document as (methacrylates) for short, acrylate copolymers and terpolymers of (meth)acrylates, ethylene and vinyl alcohol.
Die Spachtelmasse kann weitere Additive wie Lichtschutzmittel, Farbpigmente, Flammschutzmittel, hochhydrolysestabile Verdicker, Dispergiermittel, Netzmittel, Biozide, Entschäumer, Zusatzstoffe zur Anpassung der hydro- und oleophoben Eigenschaften aufweisen. Üblicherweise beträgt deren Anteil, wenn vorhanden, nicht mehr als 8 % bezogen auf der Gesamtformulierung. Die eingesetzten Bestanteile sind Verkaufsware verschiedener Anbieter.The filler can have other additives such as light stabilizers, color pigments, flame retardants, highly hydrolysis-resistant thickeners, dispersants, wetting agents, biocides, defoamers, additives to adjust the hydrophobic and oleophobic properties. If present, their proportion is usually not more than 8%, based on the total formulation. The components used are sold by various suppliers.
Üblicherweise weist die Spachtelmasse einen geringen Anteil an organischen Lösemittelmittel (englisch volatile organic compounds, kurz VOC) von weniger als 2 Gew.-% auf, was die Anwendung für Innenraumgestaltung zulässt.The filler usually has a small proportion of organic solvents (volatile organic compounds, VOC for short) of less than 2% by weight, which allows it to be used for interior design.
Die Auftragung der Spachtelmasse kann durch in der Lacktechnologie bekannte Applikationstechniken wie Rakeln, Walzen, Gießen, Sprühen oder Spritzen erfolgen. Vorteilhafterweise wird eine Walzvorrichtung für das Auftragen unter Verwendung einer luftundurchlässigen Releasefolie verwendet.The filler can be applied using application techniques known in paint technology, such as doctor blades, rollers, pouring, spraying or spraying. Advantageously, a roller device is used for application using an air-impermeable release film.
Als vorteilhaft hat sich die Lackierung der luftgetrockneten Spachtelmasse durch eine UV-härtende Decklackschicht erwiesen. Hierdurch kann das Eigenschaftsprofil zusätzlich verbessert, insbesondere die Beständigkeiten gegenüber fleckenbildenden Substanzen sowie die Widerstandsfähigkeit bei chemischer Beanspruchung erreicht werden, (gemäß
Die Textilfaserplatte weist als äußere Schicht eine luftgetrocknete Spachtelmasse mit dreidimensionaler Oberflächentextur bei einer gleichzeitig ausgeprägten Schalldämpfung auf. Darüber hinaus zeichnet sich die beschichtete Textilfaserplatte durch Verarbeitbarkeit mit zerspanenden Bearbeitungsverfahren wie Fräsen und Bohren aus, welche eine Ausführung von Logos, Schriftzüge, Emblemen oder vergleichbaren Strukturen erlaubt.Darüber hinaus richtet sich die vorliegende Erfindung auf die Beschichtung von Textilfaserplatte aus, um die beschreibenden Nachteile bei der Verwendung von gegenüber konventionellen Holzwerkstoffen zu umgehen und strebt gemäß mehreren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die Lösung einer oder mehrerer der sich im Stand der Technik ergebenden Probleme an.The outer layer of the textile fiber board is an air-dried filler with a three-dimensional surface texture and at the same time pronounced sound insulation. In addition, the coated textile fiber board is characterized by the ability to process it with machining processes such as milling and drilling, which allows logos, lettering, emblems or similar structures to be produced. In addition, the present invention is aimed at coating textile fiber board in order to avoid the disadvantages described when using compared to conventional wood-based materials and, according to several preferred embodiments of the invention, seeks to solve one or more of the problems arising in the prior art.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsformen umfasst der mehrschichtige Aufbau eine Textilfaserplatte als Träger sowie eine Oberflächenlage mit verformbarer Spachtelmasse, aufgetragen an mindestens einer Plattenseite, mit Tiefstrukturen eines eingefrästen Markenzeichen, welches mindestens ein Fünftel der Beschichtungsfläche einnimmt.According to a preferred embodiment, the multi-layer structure comprises a textile fiber board as a carrier and a surface layer with deformable filler applied to at least one side of the board, with deep structures of a milled trademark, which occupies at least one fifth of the coating surface.
Bevorzugt besteht die Textilfaserplatte aus Altbaumwolle, synthetischen und/oder recycelten Textilfasern und mindestens einem synthetischen Bindemittel auf Basis von Harnstoff-Formaldehyd- oder Kunststoffharzen, besonders bevorzugt unter Kunststoffharzen sind Acrylatdispersion oder Polyurethandispersionen.The textile fiber board preferably consists of waste cotton, synthetic and/or recycled textile fibers and at least one synthetic binder based on urea-formaldehyde or plastic resins, with acrylate dispersions or polyurethane dispersions being particularly preferred among plastic resins.
Vorzugsweise wird die luftgetrocknete Spachtelmasse durch abschnittsweises Abtragen der Beschichtung teilweise oder vollständig bis zur Substratebene der Textilfaserplatte tiefenstruktuiert. Die dreidimensionale Oberflächentextur eine Profiltiefe bevorzugt von weniger als 12 mm, besonders bevorzugt von weniger als 5 mm aufweistThe air-dried filler is preferably structured in depth by partially or completely removing the coating in sections down to the substrate level of the textile fiber board. The three-dimensional surface texture has a profile depth of preferably less than 12 mm, particularly preferably less than 5 mm
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Zwischenhaftung von Spachtelmasse auf Basis von physikalisch-trocknenden Formulierungen auf textilbasierten Faserplatte ansteigt, wenn die Viskosität vor der Verarbeitung unterhalb von 20.000 mPas liegt.Surprisingly, it was found that the intermediate adhesion of putty based of physically drying formulations on textile-based fiberboard increases if the viscosity before processing is below 20,000 mPas.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Spachtelmasse in Verarbeitungsformen als organischen Polymeranteil eine Polymerdispersion mit Mindestfilmbildetemperatur (MFT) von nicht mehr als 15 °C hat. Der organische Polymeranteil vermittelt im Endprodukt im Wesentlich die Zwischenhaftung der luftgetrockneten Spachtelmasse zur Textilfaserplatte sowie die Festigkeitseigenschaften der Beschichtung. Fachmännisch sind diese Eigenschaften auch unter Adhäsion und Kohäsion bekannt. Die Polymerdispersion ist in Verarbeitungsform wässrig mit einem Wasseranteil von 30-60 Gew.-%. Dabei besteht die Polymerdispersion vorzugsweise aus Polymerpartikeln in einer wässrigen Phase und bildet nach Verdunstung des Wassers den organischen Polymeranteil der luftgetrockneten Beschichtungsmasse.It has proven to be advantageous if the filler in processing forms has a polymer dispersion with a minimum film forming temperature (MFT) of no more than 15 °C as the organic polymer component. In the end product, the organic polymer content essentially provides the intermediate adhesion of the air-dried filler to the textile fiber board and the strength properties of the coating. These properties are also known to those skilled in the art as adhesion and cohesion. In processing form, the polymer dispersion is aqueous with a water content of 30-60% by weight. The polymer dispersion preferably consists of polymer particles in an aqueous phase and, after the water has evaporated, forms the organic polymer component of the air-dried coating composition.
Besonders bewährt haben sich Polymerdispersion mit einer mittleren Teilchengröße der Polymerpartikel von weniger als 300 nm. Als Teilchengröße wird in dieser Schrift der mittleren hydrodynamischen Partikelgröße der Polymerpartikel in der Dispersion in Lieferform, bestimmt gemäß ISO 22412, verstanden.Polymer dispersions with an average particle size of the polymer particles of less than 300 nm have proven particularly useful. In this document, particle size is understood to mean the average hydrodynamic particle size of the polymer particles in the dispersion in delivery form, determined according to ISO 22412.
Vorzugsweise umfasst die luftgetrocknete Spachtelmasse:
- 50 bis 80 Gew.-% mineralischen Zuschlagstoffen mit mindestens zwei Vertretern ausgewählt aus der Gruppe aus Carbonaten, Kaolin, Talkum, Feldspalt, Schwerspat, Flussspat und Silikate,
- 10 bis 45 Gew.-% organischen Polymeranteil aus der Gruppe aus Styrolacrylate, Styrolbutadiene, teilverseiften Vinylacetate, Homo- und Copolymere von (Meth)acrylaten, Acrylatcopolymere sowie Terpolymere aus (Meth)Acrylaten, Ethylen und Vinylalkohol,
- 0 bis 4 Gew.-% anorganische Pigmente wie Weißpigmente oder Buntpigmente beispielshaft wie TiO2-Pigmente oder Fe2O3-Pigmente,
- 0 bis 8 Gew.-% weitere Additive aus der Gruppe aus Lichtschutzmittel, Farbpigmente, Flammschutzmittel, hochhydrolysestabile Verdicker, Dispergiermittel, Netzmittel, Biozide, Entschäumer, Zusatzstoffe zur Anpassung der hydro- und oleophoben Eigenschaften
- 50 to 80 wt.
- 10 to 45 wt.
- 0 to 4% by weight of inorganic pigments such as white pigments or colored pigments, for example TiO 2 pigments or Fe 2 O 3 pigments,
- 0 to 8 wt
Die Gewichtsanteile der Einzelbestandteile können in den angegebenen Grenzen so gewählt werden, dass sie in Summe 100 Gew-% ergeben. Vorzugsweise besteht die luftgetrocknete Spachtelmasse aus diesen Bestandteilen. In einer Ausführungsform können die Gewichtsanteile der Einzelbestandteile in den angegebenen Grenzen so gewählt werden, dass sie in Summe weniger als 100 Gew-% ergeben, sodass die luftgetrocknete Spachtelmasse weitere Bestandteile umfassen kann.The proportions by weight of the individual components can be selected within the specified limits so that they add up to 100% by weight. Preferably, the air-dried putty consists of these ingredients. In one embodiment, the proportions by weight of the individual components can be selected within the specified limits such that they add up to less than 100% by weight, so that the air-dried filler can include other components.
Vorteilhafterweise bildet die luftgetrocknete Spachtelmasse eine betonähnliche Oberflächentextur mit Lunkern aus. Die Farbgestaltung lässt sich durch die Verwendung von organischen und anorganischen Farbpigmenten von anthrazitschwarz über terracotta-ähnlich hinzu reinweiß darstellen. Die Beschichtung wirkt somit als optisch und haptisch authentische Stein -oder Betonstruktur.Advantageously, the air-dried filler forms a concrete-like surface texture with cavities. The color design can be represented by the use of organic and inorganic color pigments from anthracite black to terracotta-like to pure white. The coating thus acts as an optically and haptically authentic stone or concrete structure.
Die Weiterverarbeitung der Beschichtung erlaubt eine individuelle Tiefstruktur mit Logos, Schriftzüge, Emblemen oder vergleichbaren Strukturen durch zerspanende Bearbeitungsverfahren, vorzugsweise durch Fräsen, Drehen, Bohren, und Schleifen erreicht werden. Maßgeblich hierfür ist die ausgeprägte Auszugs- und Druckfestigkeit der beschichteten Textilfaserplatte und damit der daraus hergestellten Produkte zu sehen.The further processing of the coating allows an individual deep structure with logos, lettering, emblems or comparable structures to be achieved by machining processes, preferably by milling, turning, drilling and grinding. The decisive factor here is the pronounced pull-out and compressive strength of the coated textile fiber board and thus of the products made from it.
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- EP 1151972 A1 [0008]EP 1151972 A1 [0008]
- DE 10140238 A1 [0010]DE 10140238 A1 [0010]
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent Literature Cited
- DIN 68861-1:2011 [0019]DIN 68861-1:2011 [0019]
- DIN 12720:2014 [0019]DIN 12720:2014 [0019]
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| EP1151972A1 (en) | 2000-05-06 | 2001-11-07 | Lothar Dr.-Ing. Rauer | Process for producing polymer concrete and polymer concrete as such |
| DE10140238A1 (en) | 2001-08-22 | 2003-03-13 | Gerhard Finkbeiner | Lifting platform, in particular mobile lifting platform |
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