DE2526628A1

DE2526628A1 - Thermoplastische folie, insbesondere aus pvc, zur verkleidung von holz- und metallteilen sowie verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2526628A1
Application number: DE19752526628
Authority: DE
Inventors: Karl Brandes; Rudolf Dipl Ing Dr Hausmann
Original assignee: Braas GmbH
Current assignee: Braas GmbH
Priority date: 1975-06-14
Filing date: 1975-06-14
Publication date: 1976-12-23

Description

"Thermoplastische Folie, insbesondere aus PVC, zur Verkleidung von Lolz- und @etallteilen sowie Verfahren zu deren herstellung" (Zusatz zu Patent . ... ... (Patent-Anrieldung P 24 50 959.9) uie Erfindung betrifft eine thermoplastische Folie, insbesondere aus PVG, zur Verkleidun von Holz- und Metallteilen, vor allem für die @öbelindustrie, mit einer Beschichtung für die VerDeserdung der Kratzfestigkeit und Oberflächenhärte, bei der anorganische pulverartige Substanzen verschiedenartiger Form aus Glas oder Quarz in ein Bindemittel eingebettet sina, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 24 50 959.9).
be einer bekannten Folie dieser Art (US-PS 3 751 326) sind die anorganischen pulverartigen Substanzen verschiedenartiger Form mehrschichtig übereinander angeordnet, was durch Mehrfachbrechung aufgrund vieler reflektierender Flächen der übereinander liegenden Teilchen eine Trübung bzw. Vergrauung ergibt, so daß die eigentliche Oberflächenstruktur der Folie nicht mehr klar in Erscheinung tritt. @elbst bei einem bezüglich des Brechungsindexes auf die pulverartigen Substanzen abgestimmten Bindemittel wird dabei nocn eine starke Diffusion nervorgerufen, die in ännlicher Weise Trübungen ergibt. Vor allem hat es sien aber gezeigt, daß bei Beschichtungen mit mehrfacn übereinander angeordn-ten Teilenen bei starken Biegebeanspruchungen ein sogenannter Weißbrucn auftritt, d.h. ein milchig weißes Anlaufen längs Biege- und vor allem Knicklinien, woraus 9ann nachfolgena ein sogenannter Sprödbruch resultiert. Dadurch wird die betreffende Oberflache unansehnlich und verliert auch teilweise inre Eigenschaften hinsichtlich einer Verbesserunc, der kratzfestigkeit und Oberfläcnenhcirte.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Lösung, welche bei Beibehaltung ausgezeichneter Kratzfestigkeit und Oberflächenhärte Trübungen vermeidet, derart, daß die Oberfläche der Folie praktisch unverändert in Erscheinung tritt und die selbst bei stärksten Biege- und Knickbeanpruchungen keine Beeinträchtiguten erleidet.
Bei einer Folie der eingangs bezeichheten Art wird diese Aufgabe gemaß der Erfindung dadurch gelöst, daß die pulverartisen Substanzen in einer einkörnigen Scnicnt angeordnet sind, wobei die pulverartigen Substanzen 20-95 i, insbesondere 40-70 %, der Oberfläche ausmachen und einen Teilchendurchmesser von 1-80 @ bei kugelförmigen oder kantengerundeter @ahlkörpern oder von 1-500 4 bei faserartigen oder plättchenförmigen Teilchen aufweisen.
Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Ausbildung höchste Kratz- und Abriebfestigkeiten sowie außerdem auch Chemikalienbeständigkeit erreicht wird, ohne das Aussehen der ursprünglichen Folienoberseite irgendwie zu verändern, sowie vor allem auch die dreidimensionale Verformbarkeit der Folie überhaupt nicht beeinträchtigt wird, sogar scharfe Knicklinien keine sichtbaren Spuren hinterlassen, was im wesentlichen darauf zurückgeführt wird, daß das die anorganischen pulverartigen Substanzen einbettende Bindemittel als elastisches bzw. gelenkartiges Zwischenglied dient und wobei die ankörnige Schichtanordnung ausschließt, daß übereinanderliegende Teilchen sich gegeneinander reiben bzw. aus dem Bindemittel herausgedrückt werden können, wie dies im bekannten Fall zu Weiß-und Sprödbruch führt.
Zweckmäßig entspricht dabei die ursprüngliche Schichtstärke, d.he vor dem Eintreten einer Kontraktion des Bindemittels, dem größten Korndurchmesser bei kugelförmigen und kantengerundeten Teilchen und bei faserartigen oder plättchenförmigen Teilchen der kleinsten Abmessung derselben.
Die pulverartigen Substanzen können auch teilweise in die Folie eingedrückt sein.
Um die Transparenz der Oberflächenbeschichtung möglichst optimal zu gestalten, ist es vorteilhaft, wenn die pulverartigen Substanzen bezüglich ihrer Brechungszahl (nDd20) höcastens # 0,03, insbesondere + 0,002, von der Brechungszahl (n20) des diese einbettenden Bindemittels abweichen. Dadurch bleiben die tatsächlichen Verhältnisse hinsichtlich Farbgebung, Dessinierung u. dgl. erhalten und Diffusionserscheinungen werden vermieden. natürlich könnte man auch aurcn entsprecnende Einfärbung der pulverartigen Substanzen und/oder des Bindemittels zusätzliche Farbeffeste erzielen.
Zusätzlich zu den anorganischen pulverartigen Substanzen können organische Substanzen ähnlicher Geometrie beigemischt werden, um spezlfische Eigenschaften, wie Gleiten oder Rutschsichern, zu erreichen.
Als besonders geeignete Bindemittel konimen Thermoplaste, wie PVC/ PX' oder Acrylharze und deren Dispersionen, in betracht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Bindemittel bei der Trocknun bzw. Härtung; eine möglichst hohe Volumenkontraktion, nämlich bis 80 %, besitzt. Dadurch wird die Gelenk- bzw. Scharnierwirkung des Bindemittels zwischen den anorganischen Teilchen weiter verbessert.
Ferner empfiehlt es sich, ein Bindemittel mit möglichst niedriger Viskosität zu verwenden, um einen guten Verlauf über und zwischen die anorganischen Teilchen zu erreichen.
Da infolge der Kontraktion des Bindemittels die anorganischen Teilchen unterschiedlicher Größe und Formgebung unterschiedlich weit aus der Beschichtung bzw. dem die Teilchen einbettenden Bindeniittel hervorragen, ist es in Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, nach dem Aufbringen der pulverartigen Substanzen auf die Folie und vor dem Abbinden des Bindemittels die derart gebildete Oberfläche einem Druck- bzw. Preßvorgang zu unterwerfen, um die pulverartigen Substanzen noch besser zu verankern bzw. in das Eindemittel einzubetten und eine gleichmäßigere Oberflache zu erzielen.
Letzteres kann man noch weiter dadurch verbessern, daß man nach dem Aufbringen der pulverartigen Substanzen und nach dem Abtrocknen bz. Abkühlen des Binden.ittels die derart gebildete Oberfläche einem Präge- oder Preßvorgang unterwirft, wooei man eine Oberfläche erhalten kann, die spezielle Anforderungen an Glanz, @auhigkeit, Aussehen sowie Wärmeformoeständigkeit erfüllt, Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeit in einen 1 einen Querschnitt durch eine Folie mit einer Bescnichtung gemäß der Erfindung und in Fig. 2 einen 2uerschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Folie mit erfindungsgemäßer Beschichtung, bei der anorganische Teilchen teilweise in die Folie eingedrückt sind.
bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind auf eine in üblicner Weise mittels Xalandern bzw. Extrudern erzeugte thermoplastische Folie 1, die anschließena meist einseltig je nach dem gewünschten Dekor in Tiefdruckanlagen bzw. Flexodruckanlagen bedruckt worden ist, in einer einkörnigen Schicht pulverartige Teilchen 2 mit einem Durchmesser von vorzugsweise ca. )O iL angeordnet, die durcn ein diese einbettendes Bindemittel S mit der bolienoterfläche verbunden sind.
Vor dem Aufbringen der anorganischen Teilchen 2 und des Bindemittels 3 erfolgt vorzugsweise eine haftgrundierung bzw. ein Primern der Folie 1, wobei beim Bearucken der Druckfarbenbinder zugleich als Primer dienen kann. Übliche Anlagen hierfür sind Tiefdruck-, Lackier-, Rakel-Auftrags-Anlagen, tteversrollcoater, Gurtain-, Coating-Systeme u. dgl.
Die Erzeugung einer einkörnigen Schicht ergibt sich am einfacnsten, indem man zunächst das Bindemittel auf die Folie aufbringt, wobei man bei Verwendung einer thermoplastischen Schmelze für das Bindemittel eine Extrusionsbeschichtung, das Schmelzwalzenauftrans verfahren oder die Schmelzengießauftragstechnik anwenden kann.
Die anorganischen Teilchen werden dann nachträglich mittels Puderaufstreuanlagen, Puderaufbürstanlagen oder Streu- bzw, beståubungsverfahren im elektrostatischen Feld aufgebracht, wobei evtl.
Pulverüberschüsse durch Entstaubungsanlagen wieder abgenommen werden, derart, daß gewährleistet ist, daß tatsächlich nur eine einkörnige Schicht anorganischer Teilchen entstent. Die anorganischen Teilchen können dann infolge ihres Eigengewichtes in das Bindemittel absinken und nach der Kontraktion des Bindemittels die in Fig. 1 wiedergegebene Endanordnung einnehmen.
Der Einbettungsvorgang kann jedoch auch durch eine kontinuierliche Anpressung mittels Walzen oder Bändern vor dem Abtrocknen bzw. Abkühlen des Bindemittels unterstützt werden.
Je nach der Stärke dieses Anpreßvorganges können die anorganischen Teilchen 2 dabei teilweise auch in die Folie 1 eingedrückt werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 2 ist ferner angedeutet, daß bei Verwendung eines Bindemittels mit besonders hoher Kontraktion (bis zu 80 %) sich das Bindemittel 3 zwischen den anorganischen Teilchen 2 sehr stark einzieht, so daß die Gelenkwirkung des Bindemittels bei Biegebeanspruchungen der Folie ersichtlich weiter verbessert ist.
Natürlich können dem Bindemittel die anorganischen Teilchen auch schon vor dem Aufbringen auf die Folie beigemischt werden, wobei dann das Auftragungsverfahren derart gewählt werden muß, daß gewährleistet ist, daß ebenfalls nur eine Einkornschicht entsteht, d.h.
keine anorganischen Teilchen übereinander angeordnet sind. Beispielsweise kann dies mittels eines Abstreifrakels erfolgen, der mit einem dem maximalen Teilchendurchmesser entsprechenden Abstand von der Folienoberseite eingestellt ist oder durch eine Auftragsschlitzdüse, deren Schlitzhöhe ebenfalls dem maximalen Teilchendurchmesser entspricht.
Neben den vorstehend schon erwähnten Vorteilen der Erfindung ist erkennbar, daß bei dieser eine sehr geringe Bindemittelmenge und auch eine geringe Menge anorganischer Teilchen ausreicht, um eine hervorragende Verbesserung der Oberffichenhärte bzw. Abriebfestigkeit thermoplastischer Folien zu erhalten.
So hat es sich gezeigt, daß man bei Glasteilchen mit einem Durchmesser von etwa 50/u und einem entsprechend hinsichtlich des Frechungsindexes abgestimmten Bindemittel mit 23,4 cm3/m2 = 2 @0,@ g/m anorga@@@nen @e@@@nen @@@ @@@@ @@@@@@@@@@@@@@ @@@ Bindemittels von 13,3 cm3/m2 bzw. 13,3 g/m2 auskommen kann, was einen Verhältnis von Glasteilchen : Bindemittel = 81,5 : 18,5 Gew.
und Glasteilchen : bindemittel = 63,8 : 36,2 vol. % entspricht.
Nach dem Abtrocknen bzw. Abkühlen des Bindemittels Können die unregelmaßig aus der Oberfläche nerausragenden anorganischen Teilchen einem Preß- oder Bügelvorgang unterworfen werden, um dem rauflen und abrasiven Charakter der Oberflache abzubauen, wofür Pragekalander für Kunststoff-Folien sowie Präge- und Narß-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 @. dgl.
Ansprüche:

Claims

Zusatz-Ansprüche: 9 Thermoplastische Folie, insbesondere aus PVC, zur Verkleidung von Holz- und Metallteilen, vor allem für die öbelindustrie, mit einer Beschichtung für die Verbesserung der Kratzfestigkeit und Oberflächenhärte, bei der anorganische pulverartige Substanzen verschiedenartiger Form aus Glas oder Quarz in ein Bindemittel eingebettet sind (nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 24 50 959.9)), dadurch gekennzeichnet, daß die pulverartigen Substanzen (2) in einer einkörnigen Schicht angeordnet sind, wobei die pulverartigen Substanzen 20-95 %, insbesondere 40-70 %, der Oberfläche ausmachen und einen Teilchendurchmesser von 1-80 /t bei kugelförmigen oder kantengerundeten Mahlkörpern oder von 1-500 1 bei faserartigen oder plättchenförmigen Teilchen aufweisen.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ursprung liche Schichtstärke, d.h. vor dem Eintreten einer Kontraktion des Bindemittels, dem größten Korndurchmesser bei kugelförmigen und kantengerundeten Teilchen (2) und bei faserartigen oder plättchenförmigen Teilchen der kleinsten Abmessung derselben entspricht.
3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverartigen Substanzen (2) teilweise in die Folie (1) eingedrückt sind.
4. Folie nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverartigen Substanzen bezüglich ihrer Brechungszahl (nD20) höchstens # 0,03 insbesondere# 0,002, von D abweichen.
5. Folie nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den anorganischen pulverartigen Substanzen organische Substanzen @hnlicher Geometrie und Brechungszahl vorgesehen sind.
6. Folie nach Anspruch 1 oder einer der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Thermoplast, wie PVC/PVA oder Acrylharz oder eine Dispersion derselben ist.
7. Folie nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel bei der Trocknung ozw. Härtung eine Volumenkontraktion bis 80 % besitzt.
8. Folie nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel eine geringe Viskosität besitzt.
9. Verfahren zur Herstellung einer Folie nacn Ansprucn 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der pulverartigen Substanzen auf die Folie und vor dem Abbinden des Bindemittels die derart gebildete Oberfläche einem 3ruck- bzw. Preßvorgang unterworfen wird.
10. Verfahren zur Herstellung einer Folie nach Anspruch 1-8, 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.