DE2358155C3 - Als Kunststoffurnier zu verwendendes Beschichtungsmaterial und Verfahren zu seiner Hersteilung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein als Kunststoffurnier zu verwendendes Beschichtungsmaterial aus mit wärmehärtbaren Harzen imprägnierten porösen Materialbahnen, wie Papierbahnen, bestehend aus einer auf ihrer Oberfläche ein- oder mehrfarbig bedruckten bzw. gefärbten oberen Bahn und einer damit verbundenen Trägerbahn.

Es ist bekannt zur Beschichtung von Sperrholz-, Spanplatten oder Platten aus anderen Werkstoffen eingefärbte oder bedruckte Kunststoffurniere zu verwenden, die der Fertigplatte eine dekorative Wirkung geben und auch zusätzliche Festigkeit verleihen. Die Kunststoffurniere sind mit einer Imprägnierung versehene poröse Materialbahnen, wie insbesondere Papierbahnen, die ihnen besondere Eigenschaften verleiht

Es ist bekannt Kunststoffurniere aus mehreren Papierschichten zu bilden. Bei diesem Verfahren werden die einzelnen Papierbahnen mit gleichen oder auch mit unterschiedlichen Harzlösungen imprägniert danach getrocknet in einzelne Bögen geschnitten und dann die einzelnen Bögen entsprechend geschichtet unter Anwendung von Druck und Hitze in einer Presse miteinander verpreßt. Es entstehen einzelne Furnierplatten in der Regel von 1 bis 2 mm Stärke. Das Verfahren ist diskontinuierlich und damit zeitaufwendig. Außerdem entsteht beim Schneiden der Bögen und bei dem späteren Zuschnitt der Furnierplatten ein erheblicher Abfall an Material. Darüber hinaus sind die

40 Oberflächen der Furnierplatten auch an ihrer Unterseite durch den Preßvorgang sehr glatt und um besondere klebetechnische Eigenschaften zu erreichen, müssen die Furniere häufig auf ihrer Unterseite aufgerauht werden.

Die Aushärtung der Imprägniermittel erfolgt während des Preßvorganges, bei dem häufig Metallfolien oder andere Preßbeläge verwendet werden, und die einzelnen Bahnen sind voll imprägniert
Bei einem anderen ebenfalls bekannten Verfahren zur

J₀ Herstellung von Dekorplatten (DE-OS 18 17 537) wird eine Dekorpapierbahn mit einer oder mit zwei Kernbahnen, die in einer Lösung von Polyesterharz in Styrol getränkt sind, verbunden. Während der Trocknung und Erhitzung der Bahnen erfolgt eine Polymerisa-

tion des Polyesterharzes. Diese Trocknung und Erhitzung kann nur unter Einsatz von Trennpapieren durchgeführt werden, um den Polymerisiervorgang sicherzustellen. Von besonderem Nachteil aber ist daß die Tränkung des an sich hydrophilen Dekorpapiers mit

ίο der organischen, hydrophoben Polyesterharzlösung auf Schwierigkeiten stößt weil die Zellulosefasern des Dekorpapiers mit ihren zahlreichen freien OH-Gruppen stets eine gewisse Feuchtigkeit enthalten, die bei der Temperatur in der Polymerisationszone austritt und dadurch eine leicht poröse Oberfläche der Dekorplatte verursacht Eine solche poröse Oberfläche ist nachteilig, weil sie Staub aufnimmt und dadurch leicht zu Farbänderungen, Fleckigkeit u. dgl. führt

Um gute Gebrauchseigenschaften der Kunststoffurniere zu gewährleisten, muß eine Imprägnierung mit größter Sorgfalt vorbestimmt und durchgeführt werden. Es ist wünschenswert, je nach Materialart der zu beschichtenden Trägerplatte und dem darauf abgestellten, einzusetzenden Klebemittel eine entsprechend angepaßte Imprägnierung des Beschichtungsmaterials zu haben.

Um bei den Kunststoffurnieren besondere klebetechnische Eigenschaften zu erreichen, müssen die Furniere dennoch hä"fig auf ihrer Unterseite aufgerauht werden.

Von den Möbelherstellern, den hauptsächlichsten Verbrauchern von Beschichtungsmateriai, wird außerdem bei gleichem Dekor eine unterschiedliche Stärke des Beschichtungsmaterials verlangt Zum Beispiel können bei geschliffenen Spanplatten für größere Möbelflächen dünnere Beschichtungsmaterialien verarbeitet werden, während für die rauhen Spanplattenkanten stärkere Beschichtungsmateriaiien einzusetzen sind. Fläche und Kante müssen im Dekor jedoci« gleich sein. Diese verschiedenen Anforderungen an die Festigkeit und Stärke dekormäßig gleicher Beschichtungsmaterialien hat zur Folge, daß der Hersteller von Beschichtungsmaterial mehrere Materialstärken fertigen muß. Die meist kontinuierliche Fertigung eines Beschichtungsmaterials muß unterbrochen und umgestellt werden. Die Maschinen und Verfahren sind jeweils von einer dünneren auf eine dickere Materialbahn umzustellen und umgekehrt Darüber hinaus wird die Lagerhaltung vergrößert indem bei gleichem Dekor mindestens zweierlei Papierstärken gelagert werden müssen.

Obwohl die oben angesprochenen Klebeeigenschaften der Beschichtungsmaterialien und ihre unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften als Flächen bzw. Kantenstreifen keine Gemeinsamkeiten zu haben scheinen, v.urdc gefunden,daß man bei iinem a!» Kunstsioffurnier zu verwendenden Beschichtungsmaeterial aus mit wärmehärtbaren Harzen imprägnierten porösen Materialbahnen, wie Papierbahnen, bestehend aus einer auf ihrer Oberfläche ein- oder mehrfarbig bedruckten bzw. gefärbten oberen Bahn und einer damit verbundenen Trägerbahn, beiden Forderungen in überraschend einfacher Weise gerecht werden kann, wenn erfindungsgemäß mindestens eine der Bahnen auf ihrer mit der anderen Bahn verbundenen Seite eine wenigstens _4S teilweise Imprägnierung mit einem wärmehärtbaren Harz aufweist und dabei entweder das Imprägnierungsharz gleichzeitig den Verbund beim Zusammenfügen der Bahnen und anschließenden Aushärten des Harzes hergestellt, bei Imprägnierung nur einer Bahn das Imprägnierungsharz den Verbund durch geringfügige Imprägnierung der anderen Bahn beim Zusammenfügen der beiden Bahnen gebildet hat oder die Materialbahnen mittels eines Klebemittels miteinander verbunden sind, wobei die Aushärtung des Harzes und des gegebenenfalls vorhandenen Klebemittels durch alleinige Anwendung von Wärme erfolgt ist

Das Beschichtungsmaterial besteht somit aus einer fertig bedruckten bzw. eingefärbten oberen Bahn mit den gewünschten Oberflächeneigenschaften und mindestens einer weiteren Trägerbahn, deren Stärke in erster Linie die Festigkeit und Dicke des fertigen Beschichtungsmaterials entscheidet Die obere Bahn kann auch genarbt sein. Je nachdem ob Flächen oder Kantenstreifen hergestellt werden, wird die gleiche Dekorbahn mit einer dünneren oder dickeren Trägerbahn verbunden. Die Imprägnierung der Bahnen kann sehr genau an die gewünschten Verhältnisse angepaßt werden. So können beispielsweise alle Bahnen auf ihren miteinander zu verbindenden Seiten im Beschichtungsverfahren imprägniert sein. Die Unterseite der Trägerbahn wird dann im wesentlichen von der Imprägnierung freigehalten und ergibt eine Flüche mit einem guten Verbund zur Trägerplatte. In anderen Fällen, bei denen eine Imprägnierung der Unterseite der Trägerbahn gewünscht wird, kann die Trägerbahn nur von der Unterseite her imprägniert werden. Des weiteren ist es möglich, die eine oder andere Bahn oder auch alle Bahnen beidseitig im Tauchverfahren zu imprägnieren. Das Klebemittel wird dann auf einer Innenseite einer der Bahnen aufgetragen. Bei diesen Verfahren wird der betroffenen Bahn durch die Imprägnierung eine bestimmte Eigenschaft zugewiesen. Dadurch, daß erst nach der Imprägnierung das mehrschichtige Beschichtungsmaterial fertiggestellt wird, kann eine sehr große Bandbreite für die Erstellung bestimmter Eigenschaften des Beschichtungsmaterials erreicht werden.

Es ist möglich, die Trägerbahn bzw. die Trägerbahnen mit der Dekorbahn nach dem Imprägnieren zu einem fertigen Beschichtungsmaterial zu verbinden. Es können hierfür solche Imprägniermittel ausgewählt werden, die Klebeeigenschaften aufweisen, so daß die Bahnen durch Trocknen fest miteinander verbunden werden können. Bevorzugt wird jedoch bei der Verbindung der Bahnen ein Klebemittel angewendet Mit diesem Klebemittel kann wenigstens eine der zu verbindenden Bahnen beschichtet sein. Die Auftragmenge des Klebemittels wird durch Rakel, vorzugsweise ein Rollrakel, dosiert Durch den Einsatz des Klebemittels wird eine besonders feste Verbindung der Bahnen erreicht Darüber hinaus kann das Klebemittel in ähnlicher Weise wie das Imprägniermittel zur Verbesserung besonderer Eigenschaften des Beschichtungsmaterials beitragen.

Das Verfahren zur insbesondere kontinuierlichen Herstellung des Beschichtungsmaterials erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß mindestens eine der zu verbindenden Materialbahnen zunächst einer wenigstens teilweisen Imprägnierung mit einer wärmehärtba ren Harzlösung unterworfen wird und anschließend an die Imprägnierung, vorzugsweise unter Einsatz eines Klebemittels, mit der bzw. den anderen Materialbahnen verbunden und getrocknet wird. Die Bahnen können jede für sich mit den Lösungen des wärmehärtbaren Harzes imprägniert werden. Bei Aufbringung unterschiedlicher Imprägniermittel auf die Bahnen ist ein solches Verfahren erforderlich. Es ist aber auch möglich, die Bahnen gemeinsam in einem Imprägnierbad zu imprägnieren, wenn die Bahnen mit dem gleichen Imprägniermittel versehen werden sollen.

Das bevorzugte Verfahren sieht vor, die Materialbahnen übereinanderliegend zusammenzuführen und danach zu imprägnieren. Anschließend an die Imprägnierung werden die Bahnen zum Dehnungsausgleich wieder getrennt und wenigstens eine auf ihrer Innenseite mit einem Klebemittel beschichtet. Hiernach werden die Bahnen miteinander vereinigt und getrocknet

Es ist günstig, wenn die imprägnierten und mit einem Klebemittel beschichteten Materialbahnen unter einem Winkel von über 20°, vorzugsweise in einem Winkelbereich von 45° bis 90°, zusammengeführt werden. Die Bahnen liegen dann glatt aneinander.

Eine gleichmäßige Imprägnierung und/oder Auftrag des Klebemittels wird durch eine entsprechende Dosierung erreicht

Die Trocknung der zusammeneeführten Materialbah-

nen erfolgt in einem Schwebetrockner. Eine besonders gute Wirkung wird erreicht, wenn im Schwebetrockner die zu trocknenden Materialbahnen von unten und von oben durch den Trockenluftstrom beaufschlagt sind.

Die Anwendung besonderer Preßwalzen vor der Trocknung ist in der Regel nicht erforderlich. In besonderen Fäulen können jedoch die Materialbahnen durch ein Walzenpaar, vorzugsweise aus einer Stahl- und einer Gummiwalze, vor der Trocknung zusammengepreßt werden.

In der Zeichnung ist ein Beschichtungsmaterial und mehrere Verfahren zu seiner Herstellung schematisch dargestellt Es zeigt:

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Beschichtungsmaterial im Querschnitt,

F i g. 2 ein Verfahrensbeispiel für die kontinuierliche Herstellung eines solchen Beschichtungsmaterials und

Fig.3 ein weiteres Verfahrensbeispiel für die Herstellung des Beschichtungsmaterials.

Das Beschichtungsmaterial 1 nach F i g. 1 besteht aus einer oberen bedruckten und mit einer Prägung versehenen Dekorbahn 2 aus Papier und einer unteren Trägerbahn 3 aus einem dickeren Papier. Der Querschnitt ist stark vergrößert dargestellt Die Trägerbahn 3 ist einseitig von ihrer Innenseite 8 her ₂$ teilweise mit einer Imprägnierung 4 versehen. Die Dekorbahn 2 ist ohne gesonderte Imprägnierung und hat auf ihrer Oberfläche 5 Vertiefungen 6, die eine Prägung ergeben. Eine geringfügige Imprägnierung 9 der Dekorbahn 2 auf ihrer Innenseite 7 findet beim Zusammenfügen der beiden Materialbahnen 2 und 3 vor der Trocknung statt Dieses wird im gezeigten Beispiel durch den Einsatz eines Klebemittels II mit Imprägniereigenschaften verstärkt Die Imprägnierung ist so eingestellt, daß sie nur bis zu den gestrichelten Linien in die Dekorbahn 2 und Trägerbahn 3 eindringt Die Oberfläche 5 der Dekorbahn 2 und die untere Fläche 10 der Trägerbahn 3 sind ohne Imprägnierung und haben dadurch besonders gute Eigenschaften für eine spätere Lackierung der Oberfläche 5 und das nachfolgende ^₀ Beschichtungsverfahren beim Aufbringen des Beschichtungsmaterials 1 auf Holzplatten oder Platten aus anderem Werkstoff.

Bei dem in F i g. 2 gezeigten Verfahren können beide Materialbahnen 12 und 13 gesondert imprägniert und eine Bahn mit einem Klebemittel beschichtet werden. Die Dekorbahn 12 wird von der Materialrolle 14 abgezogen und einer Imprägnierstelle 15 zugeführt Nach der Imprägnierung wird die Bahn 12 zum Dehnungsausgleich frei geführt und dann der Klebemittelstelle 16 zugeleitet In gleicher Weise kann mit der Trägerbahn 13 verfahren werden. Die Klebemitteistelle ist jedoch bei diesem Verfahrensbeispiel nicht vorgesehen. Die Trägerbahn 13 wird von der Materialrolle 17 abgezogen und durch eine Imprägnierstelle 18 geführt Zwischen der Imprägnierstelle 18 und der Umlenkrolle 19 wird die Bahn 13 zum Dehnungsausgleich frei geführt Je nachdem ob die Imprägnierstellen 15, 18 und/oder Klebemittelstelle 16 mit einem Imprägnieroder Klebemittel versehen sind, wird die eine oder die andere Bahn 12, 13 imprägniert und/oder mit einem Klebemittel versehen. Des weiteren können verschiedene Auftragsverfahren für das Imprägnier- oder Klebemittel je nach Bedarf angewendet werden.

Nach der gewünschten Imprägnierung und Auftrag des Klebemittels werden die Bahnen 12, 13 an der Umlenkrolle 19 zusammengeführt und gelangen in den Schwebetrockner 20. Im Schwebetrockner 20 werden die zusammengeführten Bahnen von unten und von oben mit Trockenluft angeblasen und zusammengehalten. Das getrocknete Beschichtungsmaterial wird auf die Materialrolle 21 aufgewickelt

In der Fig.3 ist ein anderes Verfahren für die Hersteilung des Beschichtungsmaterials gezeigt Bei diesem Verfahren werden die Materialbahnen 22 und 23 gemeinsam mehrfach imprägniert, danach die obere Bahn 22 mit einem Klebemittel versehen und beide Bahnen 22,23 zusammengeführt und getrocknet.

Von den Papierrollen 24 und 25 werden die Papierbahnen 22 und 23 abgezogen. Die obere Bahn 22 ist eine Dekorbahn mit einem aufgedruckten Dekor. Die Trägerbahn 23 ist aus einem kräftigen, jedoch relativ billigen Papier. Beide Bahnen werden übereinanderliegend über die umienkroiie 26 der Rolle 27 zugeführt und an der Imprägnierstelle 28 im Tauchverfahren imprägniert Hiernach werden die Bahnen 22,23 für den Dehnungsausgleich wieder getrennt Die getrennten Bahnen 22 und 23 werden über die Rollen 29 und 30 geführt, wobei bei der Rolle 30 wieder eine Vereinigung der Bahnen erfolgt Die vereinten Bahnen werden hiernach der zweiten Imprägnierung an der Imprägnierstelle 31 zugeführt, zusammen über die Walzen 32 und 33 umgelenkt und nach der Imprägnierung durch die Abquetschwalze 34 dosiert, indem die Bahnen 22, 23 zwischen den Walzen 32 und 34 hindurchgeführt werden. Danach werden die Bahnen 22, 23 wieder getrennt und die Dekorbahn 22 auf ihrer Innenseite an der Klebemittelstelle 35 mit einem Klebemittel beschichtet Die Dosierung des Klebemittels wird durch ein Rakel 36 bestimmt Hieran anschließend werden beide Bahnen 22,23 an der Rolle 37 zusammengeführt in dem Schwebetrockner 38 getrocknet und auf der Rolle 39 aufgerollt

Mit dem neuen Verfahren ist es möglich, gleiche Oberflächenbahnen mit unterschiedlichen Trägerbahnen zu verbinden, wobei während der Herstellung des Verbundes den Materialbahnen durch Imprägnierung und gegebenenfalls Anwendung von Klebemitteln besondere Eigenschaften verliehen werden können. Bei gleicher Oberflächengüte kann das Beschichtungsmaterial, je nachdem ob die Dekorbahn mit einer dünneren oder dickeren, stärkeren Trägerbahn verbunden wird, als Flächenmaterial oder als Kantenmaterial hergestellt werden. Die Qualität und das Dekor der Oberfläche ist gleichbleibend. Verändert wird die Stärke und damit die Festigkeit des Materials. Gleichzeitig ist es möglich, bei Bedarf die Dekorbahn und die Trägerbahn durch die Imprägnierung auf unterschiedliche Weise in ihren Eigenschaften zu beeinflussen. So kann die Dekorbahn für eine spätere Lackierung und die Trägerbahn für das Aufbringen des Beschichtungsmaterials auf Spanplatten oder andere Platten in optimaler Weise vorbereitet werden.

Als Imprägniermittel werden wärmehärtbare Harze, bevorzugt Melamin- öder Harnstoffharze, verwendet Die thermohärtenden Harze werden beim Trocknungsvorgang, der in der Regel bei Temperaturen zwischen 100 und 160° durchgeführt wird, kondensiert und es können optimale Festigkeitseigenschaften des fertigen Beschichtungsmaterials erreicht werden. Die Wirkung der Imprägnierung hingt jedoch nicht nur von der Trockentemperatur ab, sondern wird auch von der Konzentration der Harzlösung und von der durch das Papier aufgenommenen Menge der Harzlösung bestimmt Bei Einsatz von Melaminharzen werden die Trägerbahnen mit einer vorzugsweise 50%igen Lösung

eines Melaminharzes getränkt. Die Harzauflage kann durch die Geschwindigkeit, mit der die Bahnen durch das Tauchbad hindurchgezogen werden, also durch die Tauchzeit des Papiers in der Tränkwanne und durch den Spalt zwischen den Dosierwalzen, bestimmt werden. In der Hauptsache wird die Harzauflage von der Saugfähigkeit des Rohpapiers und von der Konzentration der Harzlösung bestimmt. Je größer die Saugfähigkeit ist, um so höher sind die aufgenommenen Harzmengen.

Beispiel

Ein bedrucktes Dekorpapier mit einem Flächengewicht von 60 g/m² wird als Oberseite verwendet und soll mit einer Trägerbahn aus Balancepapier mit 120 g/m² verbunden werden. Beide Bahnen werden im Tauchverfahren gemeinsam imprägniert. Als Imprägnierbad wird eine Harnstoff-Acrylharzdispersion, bestehend aus einer Mischung einer Harnstoff-Formaldehydharzlösung und einer unter Wärme selbstvernetzenden Acrylharz-dispersion im Verhältnis 1:1 in einer Konzentration von 50 % in Wasser verwendet, wobei beide Typen miteinander verträglich sind. Beide Bahnen werden mit etwa 35 % beharzt. Nach der Imprägnierung werden 100 g naß/m² Kleber aus Acrylharz mit Füller auf eine Bahn aufgetragen. Als Füller kann Kreide verwendet werden. Danach werden beide Bahnen zusammengeführt und in einem Schwebetrockner bei Temperaturen von 100° bis 160°C ansteigend getrocknet. Das fertige Beschichtungsmaterial ist elastisch, spaltfest und hat ein gutes Haftvermögen an seiner Unterseite. Es kann für die Beschichtung von Möbelflächen verwendet werden. Dasselbe Dekorpapier wird in gleicher Weise mit einem Balancepapier mit 180 g/m² verbunden und zu Kantenstreifen geschnitten. Neben den obigen Eigenschaften des Flächenmaterials haben die Kantenstreifen eine höhere Festigkeit bei gleichem Dekor und können zur Beschichtung von Möbelkanten eingesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Als Kunststoffurnier zu verwendendes Beschichtungsmateria] aus mit wärmehärtbaren Harzen imprägnierten porösen Materialbahnen, wie Papierbahnen, bestehend aus einer auf ihrer Oberfläche ein- oder mehrfarbig bedruckten bzw. gefärbten oberen Bahn und einer damit verbundenen Trägerbahn, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Bahnen auf ihrer mit der anderen Bahn verbundenen Seite eine wenigstens teilweise Imprägnierung mit einem wärmehärtbaren Harz aufweist und dabei entweder das Imprägnierungsharz gleichzeitig den Verbund beim Zusammenfügen der Bahnen und anschließenden Aushärten des Harzes hergestellt, bei Imprägnierung nur einer Bahn das Imprägnierungsharz den Verbund durch geringfügige Imprägnierung der anderen Bahn beim Zusammenfügen der beiden Bahnen gebildet hat, oder die Materialbahnen mittels eines Klebemittels miteinander verbunden sind, wobei die Aushärtung des Harzes und des gegebenenfalls vorhandenen Klebemittels durch alleinige Anwendung von Wärme erfolgt ist

2. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial mit mindestens einer weiteren, wenigstens teilweise imprägnierten Bahn verbunden ist

3. Verfahren zur insbesondere kontinuierlichen Herstellung von Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der zu verbindenden Materialbahnen (2, 3) zunächst einer wenigstens teilweisen Imprägnierung (4) mit einer wärmehärtbaren Harzlösung unterworfen wird und anschließend an die Imprägnierung (4), vorzugsweise unter Einsatz eines Klebemittels (11), mit der bzw. den anderen Materialbahnen verbunden und getrocknet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen einzeln mit den Lösungen des wärmehärtbaren Harzes imprägniert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen gemeinsam mit der Lösung des wärmehärtbaren Harzes imprägniert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahnen übereinanderliegend zusammengeführt und danach imprägniert werden, anschließend die Bahnen zum Dehnungsausgleich wieder getrennt werden und wenigstens eine Bahn auf ihrer Innenseite mit einem Klebemittel beschichtet wird, und darauf die Bahnen miteinander vereinigt getrocknet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die imprägnierten und mit einem Klebemittel beschichteten Materialbahnen unter einem Winkel von über 20°, vorzugsweise in dem Winkelbereich von 45° bis 90°, zusammengeführt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Materialbahnen durch ein Walzenpaar, vorzugsweise aus einer Stahl- und einer Gummiwalze, vor der Trocknung zusammengepreßt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die zusammengeführten Materialbahnen im Schwebetrockner getrocknet werden.