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Verwendung von mit härtbaren Kunstharzen getränkten Polyurethanweichschaumbahnen
zur Oberflächenvergütung Gegenstand vorliegender Erfindung ist die Verwendung von
0,1 bis 3 mm dicken Polyurethanweichschaumbahnen, welche mit Lösungen von härtbaren
Phenol- und/oder Aminoplastharzvorkondensaten getränkt und/oder beschichtet werden,
zur Oberflächenvergütung von vorzugsweise Holzwerkstoffplatten.
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Es ist bekannt, Trägerbahnen aus Papier, Glasfaservliesen, Textilien
oder anderen geeigneten Materialien mit wäßrigen Lösungen von Phenolformaldehydvorkondensaten
oder Harnstoff-und/oder Melaminharzvorkondensaten zu tränken und gegebenenfalls
zu beschichten. Aus der Fülle der Literatur sei als Beispiel die deutsche Patentschrift
1 053 303 genannt.
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Die solcherart getränkten bzw. beschichteten Trägerbahnen werden unter
Aushärtungsbedingungen auf die Oberflächen von Platten, insbesondere Holzwerkstoffplatten,
z.B. Spanplatten,
Faserplatten, Sperrholzplatten oder auch schwach
vorgepreßte Holzfasermatten, aufgepreßt. Gelegentlich werden auch Platten verwendet,
welche auf mineralischer Basis aufgebaut sind, wie z.B. Asbestfaserplatten.
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Infolge der geringen Verformbarkeit der imprägnierten Trägerbahnen,
insbesondere der Papierbahnen, bereitet es jedoch Schwierigkeiten, Formteile zu
vergüten, deren Oberflächen nicht eben sind, sondern mehr oder weniger ausgeprägte
Vertiefungen, Kanten, Ecken und dergleichen aufweisen.
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Man hat bereits versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu umgehen,
daß man als Trägerbahnen gekreppte Papiere verwendet hat. Jedoch bereitet die Erhaltung
des kreppartigen Zustandes bei der Beharzung gewisse Schwierigkeiten. Außerdem zeigt
sich der Kreppeffekt auch auf den vergüteten Werkstoffoberflächen in Form von unregelmäßigen
Papierfalten, die überdies von der Formgebung der Oberfläche abhängig sind. Diese
Unregelmäßigkeiten ergeben eine optisch gestörte Oberfläche.
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Es ist eine Lackierung erforderlich, um solchen Oberflächen ein gleichmäßiges
Aussehen zu geben.
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Das Problem der Oberflächenvergütung von Formkörpern stellt sich insbesondere
im Fahrzeugbau, z.B. bei der Vergütung von Armaturenteilen, jedoch auch bei ebenen
Platten, wenn die Kanten der Platten mitvergütet werden sollen.
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Es wurde nun gefunden, daß sich als Werkstoff für eine Trägerbahn
mit nahezu beliebiger Verformbarkeit ganz hervqrragend dünne Polyurethanweichschaumbahnen
eignen. Diese werden in üblicher Technik mit den wäßrigen Lösungen härtbarer Kunstharze
der obengenannten Art getränkt und/oder beschichtet. Die Tränkung der Bahnen kann
noch dadurch gefördert werden, daß man die Bahnen in der Tränkwanne zwischen Preßwalzen
hindurchführt, in denen die Schaumstoffbahn zunächst komprimiert wird und sich dann
in dem Tränkbad unter Sättigung mit Kunstharz lösung wieder ausdehnt.
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Bei der Verwendung von Phenolformaldehydkondensationsprodukten ist
darauf zu achten, daß die Phenolformaldehydvorkondensate einen möglichst geringen
Anteil an freiem Phenol enthalten, da dieses Polyurethanweichschäume anlöst. Die
Herstellung geeigneter Phenolformaldehydvorkondensate mit geringem Phenolgehalt
ist aber dem Durchschnittsfachmann nach dem Stand der Technik ohne weiteres möglich.
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Die harzgetränkten und gegebenenfalls beschichteten Schaumstoffträgerbahnen
werden so getrocknet, daß eine gleichmäßige Feuchtigkeitsverteilung im Querschnitt
der imprägnierten Trägerbahn resultiert, und aufgerollt oder in Formate geschnitten.
Die Preß- und Aushärtungsbedingungen richten sich nach den charakteristischen Werten
der entsprechenden Kunstharze und sind weitgehend von der Schaumstoffträgerbahn
unabhängig.
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Die Oberflächeneigenschaften der vergüteten Formteile sind einerseits
in bekannter Weise durch das verwendete Kunstharz und andererseits durch die Art
der Trägerbahn gegeben. Bedingt durch die Art der Trägerbahn ist die Beständigkeit
gegenüber Lösungsmitteln, welche Polyurethanweichschaum angreifen, herabgesetzt,
wenn auch das Anlösen durch die Umhüllung mit ausgehärtetem Phenoplast- bzw. Aminoplastharz
vermindert wird. Die Rißbeständigkeit solcher Beschichtungen ist hoch.
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Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Schaumstoffbahnen als Trägerbahnen
ist es möglich, auch kompliziert geformte Formkörper in an sich bekannter Weise
mit härtbaren Kunststoffen zu vergüten. Dabei wird durch Verwendung entsprechend
eingefärbter Schaumstoffbahnen mit der Oberflächenvergütung gleichzeitig die Farbgebung
des Formteiles vorgenommen. Man spart hierbei einen Lackiervorgang, der bei Verwendung
von Kreppapieren für die Oberflächenvergütung von Formkörpern notwendig ist.
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Ferner ist erwähnenswert, daß strukturierte Oberflächen von Preßwerkzeugen
durch den imprägnierten Polyurethanweichschaum als Beschichtungsmaterial sehr plastisch
reproduziert werden und ein einseitig beschichtetes Formteil weitgehend verzugsfrei
bleibt, d.h. die Verzugseigenschaften von Kunstharzfilmbeschichtungen mit Polyurethanweichschaumbahnen
als Trägermaterial sind sehr gering.
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Die erfindungsgemäße Verwendung wird an Hand der folgenden Beispiele
noch näher erläutert.
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Beispiel 1 Eine grau eingefärbte Polyurethanweichschaumbahn von einer
Dicke 0,6 mm, einem Flächengewicht von 140 g/m², einer Bruchdehnung von 320 % und
einer Zugfestigkeit von 0,17 kp/mm2 wird mit einem durch Alkalikatalyse hergestellten
handelsüblichen Phenolharz (Festkörpergehalt 75 %), das nicht mehr als 1 % freies
Phenol enthält, durch Tauchen getränkt und bei 1000C in einem Trockenkanal getrocknet.
Das Flächengewicht der imprägnierten Schaumstoffbahn beträgt 265 bis 270 g/m2 bei
einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 4,5 % (Gewichtsverlust bei 105°C, 90
Minuten).
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Eine 16 mm dicke Preßspanplatte wird beidseitig durch Aufpressen unter
Aushärtungsbedingungen (130°C, 20 kp/cm², 10 Minuten) mit der mit Phenolharz imprägnierten
Polyurethanweichschaumbahn beschichtet. Es werden geschlossene, rißbeständige, optisch
sehr gleichmäßig aussehende, opake Oberflächen erhalten. Die Oberflächenbeschichtung
wird von Lösungsmitteln, die Polyurethanschaum anlösen (Dimethylformamid, Cyclohexanon
usw.), angegriffen, ist aber gegen Feuchtigkeitseinwirkung unempfindlich.
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Beispiel 2 Eine beigefarbene Polyurethanweichschaumbahn von einer
Dicke 0,6 mm, einem Flächengewicht von 125 g/m2, einer Bruchdehnung von 300 % und
einer Zugfestigkeit von 0,16 kp/mm² wird mit einem handelsüblichen Melaminharz (Festkörpergehalt
50 %, Viskosität 40 cP, Fällungszahl 1 : 2) durch Tauchen getränkt und bei 1200C
in einem Trockenkanal getrocknet. Das Flächengewicht der imprägnierten Schaumstoffbahn
beträgt 270 g/m2 bei einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 6,8 % (Gewichtsverlust
bei 105°C, 90 Minuten).
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Eine 16 mm dicke Preßspanplatte wird beidseitig durch Aufpressen unter
Aushärtungsbedingungen (1450C, 20 kp/cm2, 7 7 Minuten) mit der mit Melaminharz imprägnierten
Polyurethanweichschaumbahn beschichtet. Es werden geschlossene, matte, opake und
rißbeständige Oberflächen erhalten. Lösungsmittel, die -Polyurethanschaum anlösen
(Dimethylformamid, Cyclohexanon usw.), greifen die Oberflächenbeschichtung an. Gegen
Feuchtigkeitseinwirkung ist die Oberflächenbeschichtung unempfindlich.
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Beispiel 3 Eine schwarz eingefärbte Polyurethanweichschaumbahn von
einer Dicke 0,6 mm, einem Flächengewicht von 155 g/m2, einer Bruchdehnung
von
240 % und einer Zugfestigkeit von 0,12 kp/mm2 wird analog Beispiel 1 mit einem Phenolharz
imprägniert. Das Gewicht der imprägnierten Schaumstoffbahn beträgt 315 g/m2 bei
einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 5 % (Gewichtsverlust bei 105° C, 90
Minuten).
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Eine Holzfasermatte mit einem Flächengewicht von 3 kg/m², einem Harz
gehalt (Bindemittel) von 22 t und einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 8 % wird einseitig
mit der phenolharzimprägnierten Polyurethanweichschaumbahn durch Aufpressen unter
Aushärtungsbedingungen (1500C, 30 kp/cm2, 5 Minuten) in einer mit einem strukturierten
Preßwerkzeug versehenen Formteilpresse beschichtet. Die vergütete Oberfläche des
hergestellten Formteils gibt die vorgegebene Struktur der Preßform fehlerfrei und
sehr plastisch wieder, ist opak schwarz und matt. Das gesamte Formteil ist 6 mm
dick und verzugsfrei, obwohl eine einseitige Beschichtung vorgenommen wurde.
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Beispiel 4 Eine blau eingefärbte Polyurethanweichschaumbahn von einer
Dicke 0,2 mm, einem Flächengewicht von 63 g/m2, einer Bruchdehnung von 280 % und
einer Zugfestigkeit von 0,18 kp/mm2 wird analog Beispiel 2 mit einem Melaminharz
imprägniert.
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Die imprägnierte Schaumstoffbahn hat ein Flächengewicht von 135 g/m2
bei einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 6,5 % (Gewichtsverlust bei 105°C,
90 Minuten).
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Eine Holzfasermatte mit einem Flächengewicht von 2,5 kg/m², einem
Harzgehalt (Bindemittel) von 18 % und einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 9 % wird
einseitig mit der melaminharzimprägnierten Polyurethanweichschaumbahn durch Aufpressen
unter Aushärtungsbedingungen (1600C, 30 kp/cm2, 4 Minuten) in einer mit einem strukturierten
Preßwerkzeug versehenen Formteilpresse beschichtet; Die vergütete Oberfläche des
hergestellten Formteils gibt die vorgegebene Struktur der Preßform optisch einwandfrei
wieder, ist opak und gleichmäßig blau gefärbt. Das Formteil ist 5 mm dick und verzugsfrei,
trotz einseitiger Beschichtung.