DE2238919C2 - Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Schichtkörpers und Schichtzwischenprodukt - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Schichtkörpers und Schichtzwischenprodukt

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Schichtkörpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem derartigen zum Stand der Technik (US-PS 51 241) gehörenden Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Schichtkörpers wird ein Dekorblatt mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert. Zwischen einem auf das harzimprägnierte Dekorblatt auflegbaren abziehbaren Abdeckblatt und dem Dekorblatt ist eine zusätzliche angehärtete, halbfeste Oberflächenschicht aus Kunstharz vorgesehen. Dazu wird auf eine Seite des Abdeckblattes zunächst eine Lösung oder Dispersion des Kunstharzes der Oberflächenschicht aufgetragen. Anschließend werden die Lösungsmittel oder der Dispersionsträger ausgetrieben, beispielsweise indem das beschichtete Abdeckblatt durch einen Ofen zum Trocknen transportiert wird. Das Kunstharz wird dabei zu einem halbfesten Zustand angehärtet, d.h. das
ίο wärmehärtbare Harz bildet dann einen im wesentlichen trocknen Harzfilm auf dem abziehbaren Material. Anschließend wird das Abdeckblatt mit der Harzfilmseite auf das Dekorblatt gelegt und mit diesem sowie mit einer Schichtung aus Kernmaterial unter Wärmeeinfluß
υ verpreßt. Das Abdeckblatt wird danach von dem Dekorblatt abgezogen.
Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß die spätere Oberflächenschicht aus Kunstharz erst bei dem Verpreßvorgang unter Druck und Wärme mit dem
-o harzimprägnierten Dekorblatt der Schichtung verbunden wird. Dabei kann das Ziel, eine widerstandsfähige dicke, verliefungs-, kraler- und biasenfreie Oberflächenschicht möglichst zuverlässig mit der Dekorschicht bei guter Ablösbarkeit von dem Abdeckblatt zu verbinden,
-5 nicht immer sicher erreicht werden. Bei einem direkten Auftragen der Kunstharzlösung zur Bildung der Oberflächenschicht auf dem zuvo-r imprägnierten Dekorblatt und Trocknen können verstärkt Unebenheiten in der Oberflächenschicht auftreten. Abgesehen
JO davon belastet das während des Trockenvorgangs verdunstete Lösungsmittel der dicken Kunstharzschicht die Umwelt, wenn hiergegen nicht aufwendige Maßnahmen getroffen werden.
Es ist ferner bekannt. Harze bei der Herstellung von
)5 Schichtstoffen durch Strahlungseinwirkung auszuhärten oder anzuhärten. Im zweiten Fall werden sie anschließend durch Wärmeeinwirkung ausgehärtet (DE-OS 19 24 110). Auch sind durch UV-Strahlung härtbare Polyester-Überzugsmassen bekannt (ATPS 2 86 642).
•w Der Erfindung liegt die Aufsähe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß die Oberflächenschicht zuverlässiger mit dem Dekorblatt verbunden wird. Die Oberflächenschicht soll weiterhin mechanisch und chemisch widerstandsfähig sein und das Verfahren soll möglichst einfacher durchführbar sein. Die Umweltbelastung soll während der Herstellung, insbesondere dem Anhärten der Oberflächenschicht, möglichst gering gehalten werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Danach wird von an sich bekannten wärmehärtbaren Harzen Gebrauch gemacht, die im wesentlichen aus 100% reaktionsfähigem Feststoff bestehen.
Dies bedeutet, daß das für die Oberflächenschicht verwendete wärmehärtbare Harz keine zu entfernenden Lösungs- und Dispersionsmittel enthält. Es enthält Katalysatoren und andere Wirkstoffe, die ein Anhärten des Harzes durch Einwirken eines Elektronenstrahls oder einer Ultraviolettstrahlung ermöglichen.
Ein solches wärmehärtbares Harz wird direkt auf das imprägnierte, getrocknete Dekorblatt aufgetragen und vor dem Bilden der Schichtung durch Strahlung zu einem dimensionsstabilen, halbfesten Zustand gehärtet. Dadurch läßt sich eine sehr widerstandsfähige dicke Oberflächenschicht aus Kunststoff ohne störende Unebenheiten an ihrer Oberfläche unabhängig von dem
anschließenden Verpreiaen des Schidukörpers zuverlässig fest mit der Dekorschicht verbinden. Durch das Härten der verhältnismäßig großen Mengö des härtbaren Kunstharzes zur Bildung der Oberflächenschicht tritt keine Umweltbelastung durch verdunstendes Lösungsmittel auf. Weiterhin wird eine genaue Einstellung des Härtegrads beim Anhärten des Kun&iharzes der Oberflächenschicht ermöglicht Auch bei großen Herstellungsgeschwindigkeiten ist die Härte der Oberflächenschicht gleichmäßig Ober deren Dicke verteilt, d. h. es kann vermieden werden, daß die Oben"iü-,h». US. ier als die tiefer liegenden Schichten der Oberflächenschicht ist. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Massenfertigung.
Das Abdeckblatt, das auf die an dem Dekorblatt haftende angehärtete spätere Oberflächenschicht gedruckt wird, ist nach Anspruch 2 strukturierend. Das bedeutet, daß beim Zusammenpressen des Abdeckblattes mit der späteren Oberflächenschicht deren Oberfläche eine Struktur vermittelt wird, welche die dekorative Wirkung des Dekorblattes unterstützen kann.
Als Kernmaterialien können wie beim Stand der Technik, von dem ausgegangen ist, Preßspan; lauen. Holz, Pappe und/oder mehrere Schichten mit Harz imprägnierten Kraftpapiers verwendet werden, wobei letztere während des Zusammenpressen unter Hitze miteinander verbunden werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen 3—8 hervor.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird ein Zwischenprodukt nach Anspruch 8 geschaffen, das einen angehärteten Harzfilm (spätere Oberflächenschicht) aufweist, die mit dem Dekorblatt verbunden ist. Für dieses Zwischenprodukt wird selbständig Schutz begehrt
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand einer Zeichnung mit vier Figuren. F i g. 1 zeigt schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines imprägnierten und getrockneten Dekorblattes.
F i g. 2 ist eine schematische Teilansicht eines Verfahrens zur Herstellung eines Schichtzwischenprodukts.
F i g. 3 zeigt einen erfindungsgemäß hergestellten fertigen Schichtkörper.
F i g. 4 zeigt Tine andere Form eines ei Indungsgemäß hergestellten Endprodukts.
Entsprechend F i g. 1 wird ein Dekorblatt 1 im Behälter 3 mit flüssigem wärmehärtbarem Harz 2 in Berührung gebracht. Üben-hüssiges Harz wird von dem Dekorblatt durch Abstreifer 4 entfernt. Eine zusätzliche Schicht flüssigen Harzes 2 kann durch die Walze 5 aufgetragen werden. Nach Richtungsumkehr des Dekorblatts durch die Walze 6 kann durch die Walze 7 flüssiges Harz auf dessen anderer Seite aufgetragen werden. Das mit dem Harz imprägnierte Dekorblatt wird dann im Ofen 8 getrocknet.
Bevorzugt wird für das Imprägnieren ein flüssiges, wärmehärtbares ungesättigtes Polyesterharz von dem Typ des Isophthalharzes verwendet. Das verwendete Harzsystem enthält neben den genannten Polymeren Mononomere und Katalysatoren.
Das Monomere kann ein Vinylmonomer, wie Diallylphthalal, Styrol oder Diacetonacrylamid sein. Von diesen wird Üiacetonaciylamid bevorzugt, da es in fester Form erhältlich ist und ein imprägniertes Dekorblatt ergibt, das nich' so klebrig ist wie das mit einem flüisigen Monomeren erhaltene Material. Darüber hinaus verdampft das im Dekorblatt enthaltene fest monomere Material nich' ^o !eich' '·ν,ε <-.,n flüssiges Monomer und ergibt daher ein imprägniertem Dekorblatt 9. das ohne schädliche Änderungen seiner Figenschaften längere Zeit gelagert werden kann.
Die Hai-aosung enthält vorzugsweise etwa 4d bis 55% reaktionsfähiges Material, wenn sowohl ein festes Polymeres als auch ein festes Monomeres verwendet werden. Die verwendeten Lösungsmittel können jedes geeignete Lösungsmittel für die festen Materialien sein, beispielsweise Methyläthylketon, Aceton, Wasaei oder Methylenchlorid.
Nach dem Imprägnieren des Dekorblatts mit dem Harz wird das Lösungsmittel bei einer Temperatur, die unterhalb der Härtungstemperaiur des Harzsystems liegt, abgetrieben. Hierbei entsteht ein imprägniertes Dekorblatt 9, das, sofern erforderlich, unter Verwendung einer Zwischenlage gewalzt und bis zu etwa einem Jahr gelagert werden kann.
In F i g. 2 wird ein imprägniertes DelOrblatt 44 mit einem fließfähigen Kunstharz 45 beschichtet während es sich zwischen den Walzen 46 und 47 bewegt. Das Kunstharz wird dann durch Behandlung in der Vorrichtung 49, die eine UV- oder Elektronenstrahl ϊγ-tungsanlage ist. zu einem dimensionsstabilen halbfesten Zustand genärtet. Das Dekorblatt mit seiner halbfesten Harzschicht bewegt sich weiter durch die Druckwalzen 50 und 51, die ein texturierendes Abdeckblatt 52 auf den halbfesten Harzfilm auftragen. Es entsteht das Schichtzwischenprodukt 53. Das texturierende Abdeckblatt wird nach dem abschließenden Pressvorgang von ihm entfernt.
Das Dekorblatt 44 kann ein mit Acryl- oder Vinyl-Latex gesättigtes Trägerpapier sein, das mit dem Harz 45 verträglich ist. In diesen Fällen kann das Kunstharz 45 ein Material mit UV-sensibilisierten Vinylbindungen enthalten.
Für die UV- oder Elektronenstrahlhärtung können Kunstharze eingesetzt werden, die im wesentlichen aus einem Polyesterharz vom Isophthal-Typ und einem Vinylrronomeren, vorzugsweise Styrol, bestehen. Ebenfalls können Katalysatoren verwendet werden. Es können Acrylharze, Acrylpolymermischungen einschließlich solcher Materialien wie Styrol, Acrylate und/oder Methacrylsäureester, Acryi-I'rethan-Mischungen und andere Polyacrylsäure-Harzsysteme verwendet werden. Das Harz zum Imprägnieren und das Kunstharz als Ausgangsmaterial für die Oberflächenschicht müssen chemisch miteinander verträglich sein, um die Schichten dauerhaft zu binden.
Die Fließfähigkeit dei aufgetragenen Films aus durch Strahlung härtbarem Kunsiharz wird bevorzugt durch UV-Bestrahlung vermindert, da es schnell und wenig '5 aufwendig ist und weil es eine gleichmäßige Härtung durch den Film hindurch ei gibt. Außerdem besitzt der Film nach der UV-Bestrahlung keine Oberflächenklebrigkeit. was die Handhabung erleichtert.
Nach einem alternativen Verfahren kann eine
hn Elektronenstrahlquell·* dazu verwendet werden, um im wesentlichen vollständig reaktive Polyesterharze und Vinylniönomere oder Acrylpolymermischungen als Ausgangstnaterial für die Oberflächenschicht zum Vermindern der Fließfähigkeit des Kunstharzes mit
h' Gammastrahlen zu behandeln.
Obwohl di· nießfäh'jkeit des Films soweit vermindert ist, daß ein im wesentlichen dimensionsstabiler Film erhalten wird, ist dennoch der hergestellte Film nicht
vollständig gehärtet.
Ein fertiges Schichlprodtikt 40 wird in I'i g. 5 veranschaulicht. Es besieht aus einer Spanplatte 30, die mit den vorimprägnierten Dekorblattern 9 mit der Oberflächenschicht 34 verbunden ist.
Alternativ zu dem in F i g. 3 gezeigten Produkt kann ein furnierähnlicher Schichtkörper hergestellt werden, wenn anstelle der Spanplatte eine Anzahl von harzimprägnierten Kernmaterialblättern 41 verwendet wird, siehe F i g. 4. Der fertige Schichtkörper besteht aus Kernmateriaiblättern 41, die von einem imprägnierten Dekorblatt 9 und einer Oberflächenschicht 34 bedeckt sind.
Die Oberflächenschicht des Dekorblatts kann eine durchschnittliche Stärke von mindestens 0,12 mm aufweisen, wodurch ein Gesamtharzgehalt von mindestens etwa 65 Gewichtsprozent des imprägnierten Dekorblatts und der Oberflächenschicht entsteht. Bei einer durchschnittlichen Stärke der Oberflächenschicht von mindestens etwa 0,25 mm betragt der Harzgehaii mindestens etwa 78 Gewichtsprozent des imprägnierten Dekorblatts und der Oberflächenschicht. Ein hochbeanspruchbarer Schichtkörper besitzt eine Oberflächenschicht mit einer durchschnittlichen Stärke von mindestens 0,38 mm, wobei der Harzgehalt mindestens etwa 80 Gewichtsprozent beträgt.
Bei einer Spanplatte industrieller Qualität mit einem spez. Gewicht von etwa 0,721 g/ccm als Kernmaterial wird das Verpressen mit einem Druck bis zu etwa 17,5 kg/cm2 bei einer Temperatur von etwa 149° durchgeführt. Wenn diese Bedingungen etwa sechs Minuten angewendet werden, entsteht ein strukturell einwandfreies Produkt, das keine Beschädigungen oder Brüche der Spanplatte aufweist. Bei Verwendung von Spanplatten mit größerer Dichte kann man bei höherem Druck arbeiten. Beispielsweise kann der Verarbeitungsdruck bei einer Spanplatte mit einem spz. Gewicht von etwa 1,041 g/ccm etwa 35 kg/cm2 betragen. Da die zu verwendenden Drucke begrenzt sein können, ist es notwendig, wie im vorliegenden Falle mit einem Harz zu arbeiten, das bei niederen Drucken angemessen gehärtet werden kann.
Das Kernmaterial kann auch aus einer oder zwei Schicht(en) harzimprägnierten Kraftpapiers bestehen. Das Endprodukt hat dann eine Dicke von etwa 0,05 cm. Bei der Endherstellung des Schichtkörpers nach F i g. 3 können die Preßtemperaturen im Bereich von etwa 135 bis 182° C und die Drucke im Bereich von etwa 5 bis etwa 83 kg/cm·', bevorzugt etwa 14 bis etwa 56 kg/cm2 liegen. Bei Verwendung von Kraftpapier enthalten diese vorzugsweise etwa 30 bis 35 Gewichtsprozent eines mit dem Harz des Dekorblatts verträglichen Harzes.
Das verwendete texturierende Abdeckblatt ist beispielsweise ein Relief-beschichtetes texturierendes Papier, das der Oberfläche des Schichtkörpers eine samtartige Oberfläche verleiht. Bevorzugt wird dem Ausgangsmaterial für die Oberflächenschicht ein Initiator gegeben, um eine verbesserte Reaktion des Kunstharzes auf UV- oder Elektronenstrahl zu erzielen.
Es folgt die Beschreibung von Beispielen.
!. Beispiel 1
Aus 66 — 68% Polyesterharz und 32 — 34% Styrolmonomer wurde ein Isophihalpolyesterharzsystem bereitet. Es wurden etwa 1% eines UV-Sensibilisators zugefügt. Das Harz besaß eine Viskosität von
-'" 1100— 1400 CK. Üas Harz wurde mit einem Ümkehrwaizenbeschichter als O.OI27cm starker Film auf ein sich kontinuierlich bewegendes imprägniertes Dekorblatt aufgetragen. Das beschichtete Dekorblatt wurde dann mit einer Geschwindigkeit von 9,7 m/Min, unter dem
Vi UV-Härtungsofen hindurchgeführt. Der Härtungsofen enthielt zwei 250—300 W UV-Lampen, die etwa 20 cm oberhalb des Harzfilmes angebracht waren. Hierbei entstand ein partiell gehärteter dimensionsstabiler Film, Das Dt'korblatt und der Harzfilm bewegten sich durch
m eine Gebläsekühlungszone aus dem Ofen und anschließend durch zwei Beschichtungswalzen. Vor dem Durchlaufen der Walzen wurde ein texturierendes Abdeckblatt mit dem Harzfilm in Berührung gebracht und beim Durchlaufen in die Harzschicht gepreßt. Der
3ί Walzendruck wurde bei 4,45—17,8 kg/cm gehalten.
Das entstandene Zwischenprodukt wurde später in erwärmtem Zustand auf Kernmaterialien gepreßt.
Beispiel '2
w Es wurde wie in Beispiel 1 gearbeitet, jedoch als Dekorblatt ein mit einem Acryl-Latex-gesättigten Träger verwendet. Dieser wurde mit einer 100% reaktiven flüssigen acrylischen Polymermischung beschichtet. Das flüssige Harz besaß eine Viskosität von
■>< 1100— 145OcP und war chemisch mit dem mit einem Acryl-Latex-gesättigten Träger verträglich, so daß es darauf beim Härten fest chemisch gebunden wurde.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines deKorativen Schichtkörpers aus einem Kernmaterial, das auf mindestens einer Seite eine eine nur aus Kunstharz bestehende Oberflächenschicht tragende, mit Harz imprägnierte Dekorschicht aufweist, bei dem das Dekorblatt der Dekorschicht mit einem wärmehärtbarten Harz imprägniert und das fließfähige Ausgangsmaterial der Oberflächenschicht aufgetragen und eine Schichtung aus dem Kernmaterial, dem imprägnierten und getrockneten Dekorblatt, der Oberflächenschicht und einem die Oberflächenschicht abdeckenden, abziehbaren Abdeckblatt gebildet wird, aus der Schichtung unter Anwendung von Druck und Wärme der Schichtkörper fertiggestellt und das Abdeckblatt abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial für die Oberflächenschicht ein durch Strahlung härtbares Kunstharz, das aus 100% reaktion]*ahigem Feststoff besteht, verwendet wird und daß dieses unmittelbar auf das imprägnierte, getrocknete Dekorblatt aufgetragen und vor dem Bilden der Schichtung durch Strahlung zu einem dimensionsstabilen, halbfesten Zustand gehärtet wird.
2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß als das Abdeckblatt ein texturierendes Material(10,14,52) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial für die Oberfläche: schicht ein Harz mit UV-sensibilisierten Vinylverbindungen vprwend'*· wird
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. gekennzeichnet durch die Verwendung eines Polyesterharzes und eines Vinylmonomersystems als Ausgangsmaterial für die Oberflächenschicht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyesterharz ein Isophthalharz und als Vinylmonomer Styrol verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlung zur Härtung in den halbfesten Zustand UV-Strahlung oder Elektrostrahlung zum Einsatz kommt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Pressdruck etwa 5.27 bis 84.4 kg/mJ und die Temperatur etwa 135 bis 182" C beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Imprägnieren des Dekorblattes eine UV-sensibilisierte acrylische Verbindung verwendet wird.
9. Schichtzwischenprodukt, wie es sich bei dem Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen vor dem Bilden der der Schichtung ergibt.
DE2238919A 1971-08-09 1972-08-08 Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Schichtkörpers und Schichtzwischenprodukt Expired DE2238919C2 (de)

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