DE2359687B2 - Verfahren zum herstellen einer dekorativen schichtstoffplatte - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer dekorativen schichtstoffplatte

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DE2359687B2 DE19732359687 DE2359687A DE2359687B2 DE 2359687 B2 DE2359687 B2 DE 2359687B2 DE 19732359687 DE19732359687 DE 19732359687 DE 2359687 A DE2359687 A DE 2359687A DE 2359687 B2 DE2359687 B2 DE 2359687B2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer dekorativen Schichtstoffplatte aus Papierschichten, in die ausgehärtete Harze eingelagert sind, und einer Rückschicht, die einen thermoplastischen Kunststoff aufweist, der eine Verklebung der Platte ohne zusätzliche Hilfsstoffe auf einen zu beschichtenden Träger oder dergleichen ermöglicht, bei welchem Verfahren die Papierschichten mit dem Harz imprägniert, zusammengebracht, mit der Rückschicht versehen und danach unter Wärme zu der Schichtstoffplatte ausgehärtet werden.
Ein derartiges Verfahren ist zur Herstellung von Schichtstoffplatten bekannt, die aus mit Melamin-Formaldehyd-Harzen getränkten, bedruckten oder unbedruckten Dekcirpapieren und mit Phenol-Formaldehyd-Harzen imprägnierten Natronkraftpapieren bestehen. Bei diesem bekannten Verfahren werden die Schichtstoffplatten aus einer Lage imprägnierten Dekorpapiers sowie drei bis sieben Lagen imprägnierten Natronkraftpapiers durch Verpressen bei Temperaturen zwischen 135° und 145° bei Preßdrücken bis zu etwa 100 kp/cm2 in Mehretageripressen hergestellt. Dieses Verfahren ist eingehend beschrieben in der Zeitschrift »Kunststofftechnik« 1970, Nr. 1, Seiten 17 bis 22, Verfasser: G. llung. Nach dem bekannten Verfahren hergestellte Schichtstoffplatten sind überaus spröde, so daß die Platten beim Verarbeiten, d. h. beim Zuschneiden und Verformen, häufig splittern oder einreißen.
Aus dem DT-Gbm 19 69 546 ist ferner ein Streifenmaterial bekannt, das als sogenannte Umleimer auf Kanten oder Randbereiche von Möbeln aufgebracht wird. Das dabei verwendete Streifenmaterial ist mit einer thermoplastischen Schicht versehen, die als Kleber dient. Dabei kann unter anderem Polyester als Streifenmaterial verwendet sein, das mit einem Schmelzkleber beschichtet ist, dessen Verflüssigungspunkt niedriger ist als der Umwandlungs- oder Schmelzpunkt des Streifenmaterials. Ein Verfahren, wie dieses Streifenmaterial zweckmäßig und so hergestellt wird, daß es für den genannten Zweck praktisch verwendbar ist, ist in dem Gebrauchsmuster nicht angegeben.
Es ist ferner aus der DT-OS 17 04 682 bekannt, Schichtpreßstoff-Laminate zu verwenden, deren rückseitige Trägerbahn 100 bis 300 g/m2 eines heißsiegelfähigen Thermoplasten, vorzugsweise Polyvinylacetat,
JS enthält. Diese Platten sind zwar innerhalb relativ kurzer Zeit bei erhöhten Temperaturen und relativ niederen Preßdrücken auf die zu beschichtenden Materialien aufzupressen, sie sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß bei ihrer Herstellung neben erhöhten Temperaturen auch sehr hohe Preßdrücke angewendet werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten, daß nur geringer Druck vorgesehen zu
werden braucht, ohne daß dabei die Festigkeit, z. B. die Warm- und insbesondere die Kaltfestigkeit des Verbundes, herabgesetzt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung dahingehend ausgestaltet, daß als Harz ein ungesättigter Polyester und als Rückschichtmaterial ein thermoplastischer Kunststoff eingesetzt werden, der von einer oder mehreren Komponenten des ungesättigten Polyesterharzes zumindest anquellbar ist, und daß das Aushärten des Polyesterharzes unter Wärme erst dann vorgenommen wird, nachdem die Rückschicht zumindest angequollen ist.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß sich bei dem oder durch das Anquellen der thermoplastische Kunststoff etwas in dem Polyesterharz einlagert und dadurch einen festen Verbund gewährleistet. Ein ausreichender Verbund ergibt sich aus der Auswahl des thermoplastischen Rückschichtmaterials und der Maßnahme, das Aushärten erst dann vorzunehmen, wenr dieses Material von einer Komponente des ungesättig ten Polyesterharzes angequollen ist. Die Auswahl de; ungesättigten Polyesterharzes führt zu der Möglichkeit das Produkt praktisch drucklos herzustellen.
Als thermoplastischer Kunststoff für die RückseiK der Schichtstoffplatten kommen praktisch die bekann ten thermoplastischen Kunststoffe in Frage, die be Temperaturen unter 2000C, vorzugsweise unter 15O0C erweichen und plastisch verformbar sind, jedocl Vicat-Erweichungspunkte von mehr als 5O0C, Vorzugs weise mehr als 70°C, aufweisen.
Als thermoplastischer Kunststoff für die Rückschich wird vorzugsweise ein Copolymer aus Äthylen un< Vinylacetat mit einem Vinylacetat-Gehalt von 5 bis 2
Gew.-°/o, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-% Polystyrol oder ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer eingesetzt. Weiterhin sind als thermoplastische Kunststoffe für die Rückschicht ζ. Β.
Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Copolymere, s
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, Polystyrol, Polystyrol-Copolymere,
Polystyrol-Acrylester-Copolymere,
Polystyrol-Acrylnitril-Copolymere, Polyacrylate
und Polymethylmetacrylate
geeignet.
Die thermoplastischen Kunststoffe können ungefärbt und unpigmentiert oder gefärbt oder pigmentiert sein. Günstig sind Thermoplaste, deren Reißdehnung gering ist. Ihre Reiödehnung soll höchstens bis etwa 5mal, vorzugsweise höchstens doppelt so groß sein wie die Reißdehnung der nackten Schichtstoffplatte.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß der thermoplastische Kunststoff in Form einer Folie in einer Dicke von 10 bis 300 μηι, vorzugsweise von 30 bis 150 μίτι, oder in Form einer Pulverbeschichtung in entsprechenden Dickenbereichen eingesetzt wird.
Bei Einsatz des thermoplastischen Kunststoffs in Pulverform ist ein gleichmäßiger und geschlossener Auftrag zweckmäßig. Beim Aushärten sintert das Pulver zusammen, verbindet sich mit dem Laminat und bildet einen geschlossenen Film.
Es ist darauf zu achten, daß vor Aushärtung der Schichtstoffplatte ausreichend Zeit zur Anquellung des thermoplastischen Kunststoffs durch die Komponenten des ungesättigten Polyesterharzes zur Verfügung steht, um einen guten Verbund zu erzielen. Etwa 0,5 bis 3 Minuten Anquellzeit, vorzugsweise etwa 1 bis 2 Minuten, sind ausreichend.
Gegebenenfalls können zur weiteren Verbesserung des Verbundes zwischen thermoplastischem Kunststoff und dem übrigen Teil des Laminats bekannte Maßnahmen wie Vorstreichen der Thermoplastfolie mit speziellen ungesättigten Polyesterharzen (vergl. P. Schmidt, Chemie-Ing.Techn.43,914,[1971],Seite 915), mit vernetzenden Monomeren oder mit einem Isocyanat vorgenommen werden.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt unter anderem in der Möglichkeit, die Schichtstoffplatten praktisch drucklos und quasi endlos herzustellen. Beim Verarbeiten der Schichten ist kein zusätzlicher Arbeitsgang für das Auftragen von Haftvermittlern oder Klebern notwendig, da die einen Teil der Schichtstoffplatte bildende Rückschicht die Haftfunktion übernimmt.
Die erfindungsgemäß hergestellten Schichtstoffplatten können z. B. als Umleimer eingesetzt werden. Die mit diesen Umleimern durchgeführten Kantenbeschichtungen sind temperaturstabilcr als die mit bekannten Umleimer-Schichtstoffen beschichteten Kanten. Besonders thermostabil sind die unter Verwendung von Copolymeren von Styrol und Acrylnitril erfindungsgemäß hergestellten Schichtstoffplatten. Die erfindungsgemäß hergestellten Schichtstoffplatten weisen eine hohe Flexibilität auf, wobei die Verzahnung der Schichten einen sehr festen Verbund der einzelnen Schichten gewährleistet.
Die erfindungsgemäß hergestellten Schichtstoffplatten können auch mit Vorteil für die Flächenbeschichtung von verschiedenen Materialien eingesetzt werden, da sie durch relativ geringen Druck und Wärme auf das zu beschichtende Material aufgebracht werden können. Vorteilhaft werden hierbei Schichtdicken der thermoplastischen Rückseite zwischen 30 und 300 μηι, vorzugsweise zwischen 50 und 200 μπι, verwendet Es hat sich gezeigt, daß Drücke bis max. lOkp/cm2 ausreichend sind, um einen sehr guten Verbund zu dem Trägermaterial zu gewährleisten, wenn die angewendete Temperatur während des Preßvorganges hoch genug ist, um einen ausreichenden Fluß des thermoplastischen Kunststoffes zu erzielen. Die anzuwendenden Preßzeiten sind von der gewählten Temperatur und von der Dicke der Schichtstoffplatte abhängig. In der Regel sind Drücke zwischen 2 und 5 kp/cm2 und Preßzeiten zwischen 1 und 5 Minuten ausreichend. Die durch Flächenbeschichtung hergestellten Werkstücke lassen sich bereits nach kurzer Abkühlzeit weiter verarbeiten, ohne daß ein Ablösen der Schichtstoffplatte vom Trägermaterial zu befürchten ist.
Es folgen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Unter Teilen werden jeweils Gewichtsteile, und unter Prozenten jeweils Gewichtsprozente (bezogen auf das Gesamtgewicht) verstanden.
B e i s ρ i e I e 1 bis 30
Weißes Dekorpapier mit einem Flächengewicht von 160 g/m2 wurde dazu mit
100 Teilen handelsüblichem, ungesättigtem Polyesterharzes (gemäß Tabelle 1)
15 Teilen Styrol und
2 Teilen tertiär-Butylperoctoat
imprägniert. Das imprägnierte Papier wurde auf einen größeren Bogen Trennpapier gelegt, mit einer Thermoplast-Folie und einem weiteren Trennpapier abgedeckt.
Das Laminat wurde zum Austreiben von Luftblasen durch einen Walzenspalt geführt und dann in einem Trockenschrank zwischen zwei vorgewärmten Aluminiumplatten 5 min lang bei 150"C gehärtet. Nach Abkühlung wurden die Trennpapiere abgezogen und die Haftung der Folie zum Papier geprüft, indem versucht wurde, die Folie vom Papier abzuziehen.
In nachstehender Tabelle 1 sind die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 30 zusammengestellt, wobei das eingesetzte Polyesterharz, die Folie und das Ergebnis der Haftungsprüfung angegeben sind. Bei den Versuchen wurden nachstehende Folien (abgekürzt bezeichnet gemäß DIN 77/28 eingesetzt:
PS: Folie aus weißpigmentieriem Polystyrol,
Stärke: 100 μπι, Flächengewicht 126 g/m2
SAN: Folie aus unpigmentiertem Polystyrolcopolymer mit Acrylnitril,
Stärke: 45 μπι, Flächengewicht 38 g/m2
ASA: Folie aus weißpigmentiertem Acrylester-Styrol-Acrylnitril-Copolymer
Stärke: 95 μπι, Flächengewicht 108 g/m2
ABS: Folie aus weißpigmentiertem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer
Stärke: 100 μπι, Flächengewicht: 128 g/m?
PVDA: Folie aus unpigmentiertem Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 9%,
Stärke: 150 μπι, Flächengewicht: 230 g/m2
EVA: Folie aus unpigmentiertem Äthylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 17%,
Stärke: 100 μπι, Flächengewicht: 83 g/cm2
Tabelle
Beispiel Nr.
Ungesättigtes Polyesterharz
Folie
Haftung der Folie am Laminat
mittelviskoses ungesättigtes Polyesterharz auf Basis von
Phthalsäure und Polypropylenglykol gelöst in Styrol (PALATAL Pb)
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
niedrigviskoses niedrigreaktives ungesättigtes Polyesterharz auf Basis von
Maleinsäure, Phthalsäure und Polypropylenglykol gelöst in Styrol
(PALATAL E 200) desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
niedrigviskoses ungesättigtes Polyesterharz auf Basis von Maleinsäure,
Phthalsäure und Polypropylenglykol gelöst in Styrol (PALATAL P 5)
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
hochviskoses ungesättigtes Polyesterharz auf Basis von Maleinsäure,
Phthalsäure und Polypropylenglykol gelöst in Styrol (PALATAL P 12)
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
ungesättigtes Polyesterharz auf Basis von Fumar-Säure, Phthalsäure,
Polypropylenglykol gelöst in Styrol (CELIPAL BL 1114) desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
PS
SAN
ASA
ABS
PVCA
EVA
PS
SAN
ASA
ABS
PVCA
EVA
PS
SAN
ASA
ABS
PVCA
EVA
PS
SAN
ASA
ABS
PVCA
EVA
PS
SAN
ASA
ABS
PVCA
EVA
befriedigend
sehr gut sehr gut gut
befriedigend sehr gut gut
sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut
sehr gut sehr gut gut
befriedigend sehr gut gut
sehr gut
sehr gut
gut
ausreichend
gut
gut
sehr gut sehr gut gut
ausreichend gut
B e i s ρ i e 1 e 3.1 bis
Laminate des in den Beispielen 7—12 beschriebenen Aufbaus wurden in einer Laborpresse auf Holzspanplatten unter verschiedenen Bedingungen verpreßt In der nachstehenden Tabelle 2 sind die einzelnen Laminate, die Preßbedingungen und die Haftung der aufgepreßten Schichtstoffplatte auf dem Trägermaterial zusammengestellt.
Tabelle Beispiel Nr.
Laminat Preßtemperatur Preßdruck
aus Beispiel
0C kp/cm2
7 120 3
7 120 3
7 140 3
7 155 3
8 100 3
8 120 3
8 120 3
8 140 10
8 140 3
9 140 3
9 160 3
9 160 3
10 120 3
10 130 3
10 150 3
Preßzeit min
Haftung der Schichtstoffplatte auf der Spanplatte
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
0,25
sehr gut
gut
sehr gut
sehr gut
befriedigend
sehr gut
sehr gut
sehr gut
sehr gut
gut
sehr gut
gut
befriedigend
gut
eut
7 1.η initial 23 59 687 l'reU/eii 8 I ladung der
aus Beispiel Sehichtstoff plane
Fortsetzung min auf der SpanplalU
Beispiel Nr. 10 l'rel.UemperaUir l'ielklruL-k 3 gut
11 3 befriedigend
π ( kp/l'Ml·' 3 gut
46 U 160 3 3 sehr gut
47 11 160 3 1 sehr gut
48 12 170 5 i befriedigend
49 12 170 10 3 gut
50 12 185 3 1 gut
51 12 100 3 3 sehr gut
52 12 100 3 1 sehr gut
53 120 3
54 120 3
55 140 3
B e i s ρ i e I c 56 bis 61 und
Vergleichsversuchc 1 bis 6
Nach der bei den Beispielen 1 bis 30 angegebenen Arbeitsweise wurden Schichtstoffplatten hergestellt, die aus einer Thermoplast-Folie als Rückseite und zwei Lagen imprägnierten Papiers bestanden. Als Papier wurde ein graues Dekorpapier mit einem Flächengewicht von 150 g/m2 eingesetzt, das mit einem Gemisch aus
50 Teilen mittelviskosem ungesättigten Polyesterharz auf Basis von Maleinsäure, Phthalsäure und Polypropylenglykol gelöst in Styrol (PALATAL P 6)
50 Teilen niedrigviskosem niedrigreaktiven ungesättigten Polyesterharz auf Basis von Maleinsäure, Phthalsäure und Polypropylenglykol gelöst in Styrol (PALATAL E 200) 15 Teilen Styrol und
2 Teilen tcrtiär-Butyl-pcroctoat
getränkt wurde.
Die ausgehärteten Schichtstoffplaucn wurden in
Tabelle 3
Beispiel Folie Nr.
I IciDschmcl/.klcbcr
22 cm breite Streifen geschnitten und mittels einer automatischen Kantenanleimmaschine mit handelsüblichen Heißschmelzklebern auf die Kanten von 19 mm dicken Holzspanplatten geleimt.
Die so hergestellten Prüfkörper wurden den irr. Aufsatz von R. Hinterwaldner in Adhäsion 1971, Heft 2, Seiten 45 ff. auf Seite 48 geschilderten Prüfungen 5.2.a (Wärmestandfestigkeit) und 5.2.d. (Kältestandfestigkeit) unterworfen.
Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in der nachstehenden Tabelle 3 zusammengestellt. In dieser Tabelle werden die für die Rückseite der Schichtstoffplatte verwendeten Thermoplast-Folien (Abkürzungen siehe Beispiele 1 bis 30), die eingesetzten Hcißschmclzklcber sowie die Temperaturen, die die Prüfkörper bei . der Wärme- bzw. Kältestandfcstigkeits-Prüfung überstehen, angegeben. Daneben enthält die Tabelle die
vs Ergebnisse entsprechender Prüfungen mit zwei verschiedenen handelsüblichen Umlcimertypcn auf Basi> ungesättigter Polyesterharze, von denen cine Type mil Haftvermittler versehen ist, während die andere Type ohne Haftvermittler geliefert wird.
SAN SAN SAN EVA EVA EVA
Schmelzkleber auf Basis von Äthylenvinylacelat-copolymcr und Cumaron-lndenharz (RAtCOLL K 486) Schmelzkleber auf Basis von Äthylonvinylucetat-copolymcr und Harzester des Kolophoniums (ARDAL 7130) Schmelzkleber auf Basis von Äthylenvinylacetat-copolymcr
(KLEIBERIT 143)
Schmelzkleber auf Basis von Athylcnvlnylacctul-copolynicr und Cumaron«lndenharz (RAKOLL K 486) Schmelzkleber auf Basis von Äthylenvinylacetut-copolymer und Harzester des Kolophoniums (ARDAL 7130) Schmelzkleber auf Basis von Athylenvlnyluccttu-copolymer
(KLIiIBKRIT 14J)
Wanne
suiiul
festigkeit
"C		 Killte-
Stand
festigkeit
"C
120 -40
80 -40
60 -40
ItO -35
80 -25
60 -25
Vergleichs· versuch Nr,
Umleimer mil I'lilyesli'ihusls
Wtlrmc· Killte·
stund· Mund·
festigkeit festigkeit
0C
ohne Haft· Schmelzkleber auf Basis von Alhylcnvlnylacetat-copolymcr 110
vermittle!1 und Cunwon-Indcnharz (RAKOLL K 486)
+ 10
709SSt1
ίο
■OIlsCl/Ullu
Vergleichs- Umleimer .ml I'olsesiei'luixis versuch Nr.
2 ohne Haft
vermittler
3 ohne Haft
vermittler
4 mit Haft
vermittler
5 mit Haft
vermittler
6 mit Haft
vermittler
Schmelzkleber auf Basis von Äthylenvinylacetat-copolymer und Harzester des Kolophoniums (ARDAL 7130)
Schmelzkleber auf Basis von Äthylenvinylacetat-copolymer (KLEIBERlT 143)
Schmelzkleber auf Basis von Äthylenvinylacetat-copolymer und Cumaron-Indenharz (RAKOLL K 486)
Schmelzkleber auf Basis von Äthylenvinylacetat-copolymer und Harzester des Kolophoniums (ARDAL 7130)
Schmelzkleber auf Basis von Äthylenvinylacetat-copolymer (KLEIBERIT 143)
Warme-
siand-
fcsiigkcit
C		 Kulte-
xiiinil-
fesiigkcii
C
80 + 10
60 + 10
120 -5
75 ±0
60 ±0

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen einer dekorativen Schichtstoffplatte aus Papierschichten, in die ausgehärtete Harze eingelagert sind, und einer Rückschicht, die einen thermoplastischen Kunststoff aufweist, der eine Verklebung der Platte ohne zusätzliche Hilfsstoffe auf einen zu beschichtenden Träger oder dergleichen ermöglicht, bei welchem ι ο Verfahren die Papierschichten mit dem Harz imprägniert, zusammengebracht, mit der Rückschicht versehen und danach unter Wärme zu der Schichtstoffplatte ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Harz ein ungesättig- ιs ter Polyester und als Rückschichtmaterial ein thermoplastischer Kunststoff eingesetzt werden, der von einer oder mehreren Komponenten des ungesättigten Polyesterharzes zumindest anquellbar ist, und daß das Aushärten des Polyesterharzes unter Wärme erst dann vorgenommen wird, nachdem die Rückschicht zumindest angequollen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückschichtmaterial eine Folie eines thermoplastischen Kunststoffs einer Dicke von 10 bis 300 μηι, vorzugsweise von 30 bis 150 μπι, bzw. eine Pulverbeschichtung entsprechender Dicke eingesetzt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastischer Kunststoff ein Copolymer aus Äthylen und Vinylacetat mit einem Vinylacetatgehalt von 5 bis 25 Gewichtsprozent Polystyrol oder ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer eingesetzt wird.
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