DE2450959A1 - Thermoplastische folie, insbesondere aus pvc zur verkleidung von holz- und metallteilen sowie verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Thermoplastische folie, insbesondere aus pvc zur verkleidung von holz- und metallteilen sowie verfahren zu deren herstellung

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DE2450959A1 DE19742450959 DE2450959A DE2450959A1 DE 2450959 A1 DE2450959 A1 DE 2450959A1 DE 19742450959 DE19742450959 DE 19742450959 DE 2450959 A DE2450959 A DE 2450959A DE 2450959 A1 DE2450959 A1 DE 2450959A1
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    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08J2327/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride

Description

  • "Thermoplastische Folie, insbesondere aus PVC zur Verkleidung von Holz- und Metallteilen sowie Verfahren zu deren Herstellung" Die Erfindung richtet sich auf eine thermoplastische Folie, insbesondere aus PVC zur Verkleidung von Holz- und Metallteilen, vor aller für die @öbelindustrie, mit einer 5eschichtung zur Verbesserung der KQratzfestigkeit und Oberflächenhärte sowie auf zur Herstellung solcher Folien geeignete Verfahren.
  • Die Oberflächenveredlung von Holz, Holzwerkstoffen, Metallen, Metallblechen, hydraulisch gebundenem Sand oder Holzwolle, Asbest und dgl. mit festen blatt-, folien- oder filmartigen Werkstoffen durch Laminieren, Kaschieren, Pressen, Tapezieren u.s.w. ist seit langem üblich. IIierzu gehören Veredlungsbahnen auf der Basis zahlreicher Grundwerkstoffe, wie Papiere, Vliese, Gewebe, iIetallfolien und insbesondere Kunststoff-Folien.
  • Bei der Herstellung solcher Oberflächenveredlungsbahnen werden Fertigungsverfahren, wie Gießen, Pressen, Kalandrieren und Extrudieren angewendet. Die anschließende Dekoration oder Dessinierung der Bahnen erfolgt durch Bedrucken, Tränken, Lackieren, Beschichten, Beflocken, Metallaufdampfen, Galvanisieren, Schleifen, Prägen, Pressen u.s.w. Diese veredelten Bahnen werden mit de Begriff '2Fertig-Oberfläche" bezeichnet, da sie nach dem Verbinden mit den obengenannten Trägermaterialien im Normalfall keiner Nachbearbeitung der Oberfläche mehr bedürfen. Dennoch können je nach dem Stand des Oberflächenfinishs gewisse .4achbehandlungen, wie Polieren, plattieren, Farbnachstellungen durch Beizen, Lackieren u.s.w.
  • vorgenomnlen werden.
  • Die Qualität der Oberfläche wirGheben den Dekorationseffekten vor allem von Stoß-, Kratz- und Abriebfestigkeit, Beständigkeit gegen Chemikalien, vornehmlich Reinigungsmittel, temperaturabhängigen Eigenschaften und Alterungsverhalten, insbesondere Beständigkeit gegen Licht, Wetter und Schadstoffe in der Atmosphäre bestimmt.
  • Zwischen den verschiedenen Oberflächenmaterialien ergeben sich aufgrund des Aufbaus der Bahnen (Papiere, Gewebe, Folien-Druck.Lack-Prägung) bezüglich der vorgenannten Eigenschaften charakteristische Unterschiede. Eine einfache bedruckte Papierbahn besitzt z.B. nur geringe mechanische Festigkeit und ungenügende Chemikalienbeständigkeit.
  • Thermoplastische Kunststoff-Bahnen (PVC-hart, PVC-weich u.a.) besitzen eine wesentlich geringere Kratzfestigkeit als bei hohen Temperaturen gepreßte sogenannte Duromerbahnen (Melamin- oder Harnstoffharz-ormaldehyd getränkte und gepreßte Papierbahnen). Ein großer Vorteil thermoplastischer Kunststoffbahnen besteht jedoch darin, daß diese im Warmformverfahren bei geringen Werkzeugkosten in beliebige dreidimensionale Gebilde transformiert werden können, ähnlich wie dünne etallbleche, während getränkte Basisstoffe für Oberflächenveredlungsbahnen (Papiere, Vliese) vor der Trocknung oder chemischen Härtung des Tränkemittels in dreidimensionale Formen gebracht werden müssen.
  • Insofern kommt den thermoplastischen Kunststoff-Folien eine besondere Stellung unter den Fertigoberflächenbahnen zu, da mit diesen grundsätzlich relativ einfach farblich dekorative und dreidimensionale Struktureffekte erzielbar sind. Ein Nachteil besteht lediglich in der relativ geringen Härte und Kratzfestigkeit der thermoplastischen Kunststoff-Folien-Oberflächen sowie in ihrer Neigung, Glanzstellen zu bilden, vor allem bei konvex verlaufenden Oberflächenbereichen schon im Formwerkzeug oder im Laufe der Zeit an besonders mechanisch beanspruchten Oberflächertellen, beispielsweise im Umgebungsbereich von Griffen oder Schlüssellöchern bei Möbelstücken.
  • Um dem abzuhelfen, hat man bei einem bekannten Verfahren (DT-OS 1 955 037) eine PVC-Folie mit einer dünnen Schicht aus Polyurethan(DD)-Lack versehen, wodurch die Härte und Kratzfestigkeit verbessert, aber doch noch nicht die diesbezüglichen guten Eigenschaften von Duromerbahnen erreicht werden. Hinzu kommt auch noch, daß die Aufbringung solcher Lackschichten stärkemäßig begrenzt ist, da andernfalls wegen der gegenüber PVC größeren Härte und Sprödigkeit solcher Lackschichten das an sich günstige dreidimensionale Verformungsvermögen derartiger PVC-Folien zu sehr beeinträchtigt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mittels welcher unter Aufrechterhaltung eines ausgezeichneten dreidimensionalen Verformungsvermögens Oberflächen erreicht werden, die hinsichtlich ihrer Härte und Kratzfestigkeit den besten bisher bekannten Oberflächen zumindest entsprechen.
  • Bei einer thermoplastischen Folie, insbesondere aus PVC der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurcigelöst, daß die Oberfläche der Beschichtung zu 20-95 %, insbesondere 40-70 % aus in ein Bindemittel eingebetteten, anorganischen pulverartigen Substanzen mit Teilchendurchmesser von 1-80 bei kugelförmigen oder kantengerundeten Mahlkörpern oder von 1-500 bei faserartigen bzw. plättchenförmigen Teilchen besteht.
  • Es hat sich gezeigt, daß derart beschichtete Folien höchste Kratz- und Abriebfestigkeiten sowie außerdem auch Chemikalienbeständigkeit besitzen und hinsichtlich ihrer dreidimensionalen Verformbarkeit praktisch nicht beeinträchtigt sind, was im wesentlichen darauf zurückgeführt wird, daß das die anorganischen pulverartigen Substanzen einbettende Bindemittel als- elastisches bzw. gelenkartiges Zwischenglied dient.
  • Als besonders geeignet haben sich hierbei anorganische pulverartige Substanzen aus Glas, Quarz oder Diatomeenerde erwiesen, die eine Härte nach ohs von 2-10 und eine Brechungs-20 zahl (n D) von etwa 1,5-1,55 aufweisen.
  • Als geeignete Bindemittel kommen Thermoplaste, wie PVC/PVA (Polyvinylacetat) oder Acrylharze und deren Dispersionen in Betracht Die besten Eigenschaften hinsichtlich Härte und Kratzfestigkeit können erzielt werden, wenn Bindemittel aus reaktions:-fähigen Harzen, wie DD-Lacken oder Kompositionen hieraus oder säurehärtenden Lacken, Epoxyden oder Polyestern, verwendet werden, wobei man solche Bindemittel aber nur dann verwendet, wenn es auf das dreidimensionale Verformungavermögen weniger ankommt, da derartige Bindemittel als elastisches Zwischenglied zwischen der Kunststoff-Folie und den anorganischen pulverartigen Substanzen weniger geeignet sind, vielmehr mit den pulverartigen Substanzen gemeinsam eine relativ harte, wenig verformbare spröde Schicht bilden.
  • Zusätzlich zu den anorganischen pulverartigen Substanzen können organische Substanzen ahnlicher Geometrie beigemischt werden, um spezifische Eigenschaften, wie Gleiten oder Rutschsichern, zu erreichen.
  • Um die Transparenz der Oberflächenbeschichtung möglichst optimal zu gestalten, ist es vorteilhaft, wenn die pulverartigen Substanzen anorganischer bzw. organischer Art bezüglich ihrer 20 Brechungszahl (nD) höchstens # 0,03, insbesondere # 0,002 von 20 der Brechungszahl (nD) des diese einbettenden Bindemittels abweichen. Dadureh bleiben die tatsächlichen Verhältnisse hinsiciltlich Farbgebunb, Dessinierung u.s.w. erhalten und Diffusionserscheinungen werden vermieden. Natürlich könnte man auch durch entsprechende Einfärbung der pulverartigen Substanzen undZoder des Bindemittels zusätzliehe Farbeffekte erzielen.
  • Die Bindefestigkeit bestimmter, besonders geeigneter Bindemittel kann durch ein zwischen Kunststoff-Folie und Bindemittel aufgetragenes Grundiermittel bzw. einen Primer verbessert werden.
  • So haften z.B. Polyamide nicht direkt auf PVC-hart-Oberflächen Ihrer guten Zähigkeit wegen sind sie aber sehr geeignet für die Bindung der anorganischen pulverartigen Substanzen Ein hierfür geeigneter Primer ist z.B eine Acrylharz-Dispersion.
  • Vorteilhaft kann es ferner sein, die anorganischen pulverartigen Substanzen je nach verwendetem Bindemittel zur Verbesserung der Benetzbarkeit, Haftung und Verankerung mit geeigneten Substanzen, wie Vinyltrichlosilan, zu coaten bzw. zu überziehen.
  • Die pulverförmigen Substanzen können auf einer homogenen Bindemittelschicht in Form eines Oberflächenauftrages aufliegen, was bedeutet, daß zunächst das Bindemittel auf die Kunstotoff- Folie aufgebracht und dann die anorganischen pulverförmigen Substanzen aufgestreut oder in anderer Weise aufgebracht werden.
  • Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Bindemittel und die pulverartigen Substanzen zunächst gleichmäßig miteinander zu vermischen und dann gemeinsam in geeigneter Weise auf die Kunststoff-Folie aufzubringen.
  • Als besonders geeignet für das zweistufige Verfahren, d.h.
  • das nacheinander erfolgende Aufbringen von Bindemittel und pulverartigen Substanzen, hat es sich erwiesen, nach dem Aufbringen einer Bindemittelschicht auf die Kunststoff-Folie die pulverartigen Substanzen in einem elektrostatischen Feld auf das Bindemittel zu streuen bzw. zu stäuben, da hierdurch ein besonders gleichmäßiger Auftrag erreicht werden kann.
  • Ferner kann man nach dem Aufbringen der pulverartigen Substanzen auf die Kunststoff-Folie und vor dem Abbinden des Bindemittels die derart gebildete Oberfläche einem Druck- bzw.
  • Preßvorgang unterwerfen, um die pulverartigen Substanzen noch besser zu verankern bzw. in das Bindemittel einzubetten.
  • Schließlich kann man nach dem Aufbringen der pulverartigen Substanzen und nach dem Abtrocknen bzw. Abkühlen des Bindemittels die derart gebildete Oberfläche einem Präge- oder Preßvorgang unterwerfen, um eine Oberfläche zu bilden, die spezielle Anforderungen an Glanz, Rauhigkeit, Aussehen sowie Wärmeformbeständigkeit erfüllt.
  • Die Herstellung erfolgt im einzelnen wie folgt Zunächst wird eine thermoplastische Folie in üblicher Weise mittels Kalandern bzw. Extrudern erzeugt, die dann anschließend meist einseitig je nach dem gewünschten Dekor in Tiefdruckanlagen bzw. Flexodruckanlagen bedruckt wird.
  • Darauf erfolgt ggf. eine Haftgrundierung bzw. ein Primern, wobei beim Bedrucken der Druckfarbenbinder zugleich als Primer dienen kann. Übliche Anlagen hierfür sind Tiefdruck-, Lackier-, Rakel-Auftragsanlagen, Reversrollcoater, Curtain-Coating-Systeme u. dgl.
  • Der Bindemittelauftrag kann dann auf der Basis organischer lösungsmittelhaltiger Lacke oder wässeriger Kunststoff-Dispersionen mit eingemischten anorganischen und evtl. zusätzlich organischen Pulvern erfolgen, wobei gleiche Anlagen wie für das Primern verwendet werden können. Der Bindemittelauftrag kann auch zunächst ohne Pulverbeimischung erfolgen, wobei man bei Verwendung einer thermoplastischen Schmelze für das Bindemittel eine Extrusionsbeschichtung, das Schmelzwalzenauftragsverfahren oder die Schmelzengießauftragstechnik anwenden kann.
  • Sofern die pulverartigen Substanzen nicht sofort in das Bindemittel mit eingemischt werden, kann ein nachträglicher Pulverauftrag mittels Puderaufstreuanlagen, Puderaufbürstanlagen, oder Streu- bzw. Bestäubungsverfahren im elektrostatischen Feld erfolgen. Anschließend kann dann, falls erforderlich, eine kontinuierliche Anpressung mittels Walzen oder Bändern vor dem Abtrocknen bzw. Abkühlen des Bindemittels vorgenommen werden.
  • Zur Beseitigung evtl. Pulverüberschüsse können Entstaubungsanlagen nach dem Verfestigen der Bindemittel eingesetzt werden.
  • Nach dem Abtrocknen bzw. Abkühlen des Bindemittels werden die unregelmäßig aus der Oberfläche herausragenden Pulverteilchen einem Preß- oder Bügelvorgang unterworfen, um den rauhen und abrasiven Charakter der Oberfläche abzubauen, wofür Prägekalender für Kunststoff-Folien sowie Präge- und Narb-Walzen verwendet werden können.
  • Je nach dem angewandten Temperaturbereich können Oberflächen erzeugt werden, die ausgezeichnete Warmformbeständigkeit besitzen und beim Warmabkanten bzw. beim Warmformen keine Veränderungen erfahren (Deformation der Struktur oder Auftreten von Glanzbildung). Je nach Struktur der eingesetzten Prägewalzen können Oberflächen mit verschiedenem Aussehen und unterschiedlicher Struktur hergestellt werden, wie Mattigkeit, Glanz, Lederprägung, Hautnarbung, Holzritzung u. dgl.
  • Ansprüche

Claims (12)

  1. Ansprüche : 1. Thermoplastische Folie, insbesondere aus PVC zur Verkleidung von Holz- und Metallteilen, vor allem für die Möbelindustrie, mit einer Beschichtung zur Verbesserung der Kratzfetigkeit und Oberflächenhärte, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Beschichtung zu 20-95 %, insbesondere 40-70 % aus in ein Bindemittel eingebetteten, anorganischen pulverartigen Substanzen mit Teilchendurchmesser von 1-80g bei kugelförmigen oder kantengerundeten Mahlkörpern oder von bei faserartigen bzw. plättchenförmigen Teilchen besteht.
  2. 2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen pulverartigen Substanzen aus Glas, Quarz oder Diatomeenerde bestehen, die eine Härte nach Mohs von 2-10 und eine Brechungszahl (n 2D0) von etwa 1,45 - 1,55 aufweisen.
  3. 3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Thermoplast, wie PVC/PVA oder Acrylharz oder eine Dispersion derselben, ist.
  4. 4 Folie nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den anorganischen pulverförmigen Substanzen organische Substanzen ählicher Geometrie vorgesehen sind.
  5. 5. Folie nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverartigen Substanzen anorganischer bzw. organischer Art bezüglich ihrer Brechungszahl (n DO) höchstens t 0,03, insbesondere t 0,002 von der Brechungs-20 zahl (nD) des diese einbettenden Bindemittels abweichen.
  6. 6. Folie nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ein zwischen PVC-Folie und Bindemittel vorgesehenes Grundiermittel bzw. Primer.
  7. 7. Folie nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverartigen anorganischen Substanzen mit einem vor der Einbettung in das Bindemittel aufgebrachten, auf dieses abgestimmten Überzug, vorzugsweise aus Vinyltrichlorsilan, versehen sind.
  8. 8. Folie nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen Substanzen auf einer homogenen Bindemittelschicht in Form eines Oberflächenauftrages aufliegen.
  9. 9. Folie nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß Bindemittel und pulverförmige Substanzen gleichmäßig miteinander vermischt sind.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung einer Folie nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, danach dem Aufbringen einer Bindemittelschicht auf die Folie die pulverartigen Substanzen in einem elektrostatischen Feld auf das Bindemittel gestreut bzw.
    gestäubt werden.
  11. 11. Verfahren zur Herstellung einer Folie nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der pulverartigen Substanzen auch die Folie und vor dem Abbinden des Bindemittels die derart gebildete Oberfläche einem Druck- bzw.
    Preßvorgang unterworfen wird.
  12. 12. Verfahren zur Herstellung einer Folie nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der pulverartigen Substanzen und nach dem Abtrocknen bzw. Abkühlen des Bindemittels die derart gebildete Oberfläche einem Präge- oder Preßvorgang unterworfen wird.
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