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Verwendung eines Vlieses als Trägerbahn
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für die Oberflächenbeschichtung von Holzwerkstoffplatten Es ist bekannt,
Bahnen aus Papier, Glasfaservlies, Textilgewebe oder anderen Werkstoffen mit einer
Lösung eines Phenolformaldehydvorkondensates, Harnstoff- und/oder eines Melaminformaldehydvorkondensates
zu tränken und zur Oberflächenvergütung auf Holzwerkstoffplatten, z.B. Spanplatten,
Faserplatten, Sperrholzplatten oder schwach vorgepreßte Holzfasermatten, aufzupressen
(DT-PS 1 053 303).
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Gelegentlich werden auch Platten aus mineralischem Werkstoff, z.B.
aus Asbestfasern, verwendet.
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In Folge der geringen Verformbarkeit der getränkten Bahnen bereitet
es jedoch Schwierigkeiten, Platten zu vergüten, deren Oberflächen nicht eben sind,
sondern mehr oder weniger ausgeprägte Vertiefungen, Kanten oder Ecken aufweisen.
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Man hat bereits versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu umgehen,
daß man Bahnen aus gekrepptem Papier verwendet
hat. Jedoch bereitet
die Erhaltung des kreppartigen Zustands beim Tränken der Bahn gewisse Schwierigkeiten.
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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 unruhige Oberfläche.
Des weiteren weisen die üblichen Krepppapiere nur in Richtung der Kreppung eine
hohe Verformbarkeit auf, quer dazu jedoch nicht.
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Aus der schweizerischen Patentschrift 454 440 ist es bereits bekannt,
ein formfestes Leichtbaumaterial dadurch herzustellen, daß eine Bahn aus einem nachgiebig
biegbaren und walkbaren Kunststoff-Weichschaum mit offenen, gegenseitig verbundenen
Poren mit einem wärmehärtbaren Kunstharz bis zur Benetzung mindestens eines Großteils
der inneren Porenflächen durchtränkt wird, daß überschüssiges Kunstharz ausgepreßt
wird und daß die so erhaltene getränkte und leicht in beliebige Form drückbare Bahn
geformt und daß danach das Kunstharz ausgehärtet wird. Bei diesem bekannten Verfahren
bleibt die Struktur des Schaumstoffes mit kleinzelligen, offenen Poren erhalten.
Die Wände der Poren werden durch das erhärtete Kunstharz verfestigt. Es wird gleichzeitig
eine gute Beständigkeit gegenüber ungünstigen klimatischen Einflüssen erreicht.
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Aus der DT-PS 2 307 905 ist ferner die Verwendung einer 0,1 bis 3
mm dicken Bahn aus Polyurethanweichschaum, der mit einer wäßrigen Lösung eines wärmehärtbaren
Phenolharz-oder Aminoplastvorkondensates getränkt ist, zur Oberflächenvergütung
von Platten aus Holzwerkstoff oder aus Asbestfasern durch Aufpressen der getränkten
Bahn während Erwärmen auf Aushärtetemperatur.
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Es gelingt zwar mit derartigen harzgetränkten Weichschaumbahnen nicht
ebene Holzwerkstoffplatten oder Holzwerkstoffprofile rißfrei zu vergüten, es hat
sich jedoch herausgestellt,.daß man bei der Tränkung der Polyurethanweichschaumbahnen
mit Phenolharz- oder Aminoplastvorkondensatlösungen bei der Trocknung Temperaturen
von etwa 1100C nicht überschreiten darf, da sonst die Schaumstruktur der Bahn bereits
vor der Verpressung zerstört wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die
durch die Verpressung solcher Produkte erhaltenen Oberflächen, bedingt durch den
Polyurethangehalt, eine gewisse Lösungsmittelempfindl-ichkeit haben.
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Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein
noch besser geeignetes Material als Trägerbahn zur Herstellung von Filmen zu finden,
die zur Oberflächenbeschichtung von insbesondere nicht ebenen Holzwerkstoffplatten
oder Holzwerkstoffprofilen geeignet sind.
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Unter nicht ebenen Holzwerkstoffplatten kann man dabei
Deckenverkleidungskörper,
Kraftfahrzeug-Türinnenverkleidungen, z.T. mit integrierten Armlehnen, Armaturenbretter,
Handschuhfachverkleidungen und unterteilte Ab lagen, dekorativ profilierte Stiltüren
oder verschieden geformte Tabletts verstehen.
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Holzwerkstoffprofile sind z.B. Türfalze, Fensterrahmen oder Fußleisten.
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Die gesuchte Trägerbahn soll dabei einen guten Verbund mit dem Kondensationsharz
ergeben, in hohem Maße dehnfähig sein und im Falle der Verwendung als Dekorbahn
gleichmäßige, regelmäßige Oberflächen ergeben. Von Vorteil erweist sich weiterhin
die Strukturierbarkeit der Oberflächen durch Vorgabe einer Struktur in den Preßblechen,
z.B. Lederimitationen, Porungen oder Phantasiestrukturen. Diese der Erfindung zugrunde
liegende Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines Vlieses, welches mindestens
50 Gew.-% Polyamidfasern enthält, die unter Verpressungsbedingungen nicht schmelzen,
und ein Flächengewicht von 50 bis 120 g/m2 aufweist, als Trägerbahn zur Herstellung
von Phenolformaldehydkondensations harze, Aminoplastkondensationsharze, deren Mischungen
oder Mischkondensationsharze enthaltenden Filmen für die Oberflächenbeschichtung
von insbesondere nicht ebenen Holzwerkstoffplatten oder von Holzwerkstoffprofilen.
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Als Aminoplastbildner eignen sich insbesondere die technisch am meisten
verwendeten Verbindungen, wie Harnstoff, Melamin oder Thioharnstoff.
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Zur Herstellung von Polyamidfasern eignen sich die bekannten marktüblichen
Polyamidsorten, deren Schmelzbereich oberhalb der Verpressungstemperatur, unter
Berücksichtigung des Preßdrucks, liegt. Die Verpressungstemperaturen überschreiten
in der Regel nicht 1800C. Die Preßdrucke betragen bis 2 zu 50 kg/cm2 . Geeignete
Polyamide sind vor allem Polyhexamethylenadipamid (Polyamid 6.6) und Polycaprolactam
(Polyamid 6), daneben aber auch Polyhexamethylensebacamid (Polyamid 6.10), Polyundecanamid
(Polyamid 11) und Polylaurinlactam (Polyamid 12). Die Polyamide sollen durchschnittliche
Molekulargewichte von 30 000 bis 100 000 aufweisen.
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Neben den Polyamidfasern können Zellulosefasern, aber auch andere
Kunstfasern verwendet werden, wobei auch für diese Kunstfaser die Bedingung gilt,
daß sie unter Aushärtungsbedingungen nicht schmelzen dürfen.
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Als Vliese eignen sich ungerichtete (nicht orientierte) Vliese, wie
Wirrvliese, Naßvliese und Spinnvliese. Zur Herstellung der Wirrvliese und Naßvliese
sollen Fasern verwendet werden, deren Länge 5 bis 100 mm beträgt. Vorzugsweise werden
lange Fasern verwendet, da derartige Vliese bei mechanischer Beanspruchung geringer
ausfasern. Die Faserstärke soll kleiner als 50 , vorzugsweise kleiner als 20 >,
sein. Zur Herstellung des Spinnvlieses werden Fasern aus Polyamid verwendet, welche
ebenfalls die vorgenannte Faserstärke aufweisen sollen.
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Die Vliese enthalten gewisse Mengen eines Binders, der die einzelnen
Vliesfasern an den Berührungspunkten miteinander verklebt. Es handelt sich hierbei
um die üblichen Binder, wie z,B. um härtbare Acrylatharze, Naturkautschuk, Butadien/Styrol-Copolymere
oder Butadien/Acrylnitril-Copolymere.
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Es ist auch möglich, die Vliese gegebenenfalls durch einen geringen
Zusatz spezieller Fasern thermisch zu binden.
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Die Vliese können vor der Tränkung mit den Kondensationsharzen pigmentiert,
eingefärbt oder bedruckt werden, was insbesondere dann erwünscht ist, wenn die erfindungsgemäß
verwendeten Vliese nach der Tränkung mit Harz zur dekorativen Oberflächenbeschichtung
eingesetzt werden. Es kann dabei von Vorteil sein, wenn manFärbeverfahren verwendet,
bei denen der Farbstoff die das Vlies bildende Faser durchdringt, um bei abräsiver
Beanspruchung der Oberfläche eine Farbverblassung zu vermeiden.
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Die Vliese können mit Phenolformaldehydkondensationsharzen, mit Aminoplastkondensationsharzen
oder deren Mischungen oder Mischkondensationsharzen getränkt werden. hls Aminoplastbildner
dienen in an sich bekannter Weise Melamin, Harnstoff oder Thioharnstoff bzw. deren
Gemische.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Vliese werden mit 100 bis etwa
300 Gew.-% Harz, gerechnet als Festsubstanz, getränkt, getrocknet und beschichtet.
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Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vliese als Trägerbahn für die
Oberflächenbeschichtung nicht ebener Holzwerkstoffplatten oder von Holzwerkstoffprofilen
gelingt es, eine einwandfrei rißfreie Oberfläche mit anwendungstechnisch ausgezeichneten
Eigenschaften zu erhalten. Es gelingt, insbesondere Platten und Profile mit geringen
Krümmungsradien oder stark winkliger Form dekorativ einwandfrei zu beschichten.
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Dagegen erhält man mit Vliesen, die keine Polyamidfasern oder nur
in untergeordneter Menge Polyamidfasern enthalten, erheblich schlechtere bzw. unbrauchbare
Ergebnisse.
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Der Gegenstand vorliegender Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele
noch näher erläutert.
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Beispiel 1 -Ein durch Spinndüsen-Färbung schwarz gefärbtes Spinnvlies
2 mit einem Flächengewicht von 50 g/m2 aus Polyhexamethylenadipamid (Polyamid 6.6)
mit einer endlosen Faser und einem Polyacrylatbinder wird mit einem handelsüblichen,
63 %igen Phenolformaldehydvorkondensat durch Tauchen getränkt und bei 1500C getrocknet.
Das Flächengewicht der imprägnierten Bahn beträgt 200 g/m2 und der Gehalt an flüchtigen
Anteilen 8,5 %, erhalten durch fünf Minuten Trocknen bei 1600C.
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Zum Vergleich wird ein 50 g/m2-Zellulosewirrvlies in ähnlicher Weise
mit obigem Phenolharz auf ein Flächengewicht 2 2 von 190 g/m , sowie ein gebleichtes
70 g/m2-Natronkreppapier auf 165 g/m2 beharzt. Der Anteil an flüchtigen Bestandteilen
beträgt 8,3 %.
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Die beschriebenen Trägerbahnen werden getrennt auf eine unverdichtete,
locker geschüttete Holzfasermatte mit einem 2 Flächengewicht von 2,8 kg/m2, einem
Bindemittelgehalt von 14 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 11 % einseitig aufgelegt
und bei 1800C während zwei Minuten in einer hydraulischen Presse mit einer wannenförmigen
Preßform und lederartig -strukturierten Preßblechen unter einem Druck von 2 300
N/cm aufgepreßt.
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Die resultierende Holzwerkstoffoberfläche gibt im Falle der erfindungsgemäßen
Trägerbahn die Struktur des Preßwerkzeuges fehlerfrei und sehr plastisch wieder.
Die Trägerbahn deckt gut den Untergrund ab. Vertiefungen und Ecken sind gut überspannt
und rißfrei. Die beschichtete Holzfasermatte ist nach dem Abkühlen verzugsfrei.
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-Bei Verwendung des Zellulosefaser-Wirrvlieses treten Risse an den
Ecken und Kanten auf. Die Struktur des Preßwerkzeuges wird nicht so plastisch wiedergegeben
wie beim erfindungsgemäßen Vlies.
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Die Trägerbahn mit dem Natronkreppapier gibt die Preßwerkzeugstruktur
ebenfalls nicht in vollem Umfang wieder, da die Kreppung z.T. erhalten geblieben
ist und die Lederstruktur überdeckt. An den Ecken und Kanten, die quer zur Krepprichtung
liegen, ist die Trägerbahn gerissen. Die beschichtete Holzfasermatte ist nach dem
Abkühlen verzogen.
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Beispiel 2 Ein durch Fularfärbung weiß pigmentiertes Polyamid-Wirr-2
vlies mit einem Flächengewicht von 70 g/m , bestehend aus reinem Polycaprolactam
(Polyamid 6), mit einem Pigment-und Binderanteil von 30 % und einer durchschnittlichen
Faserlänge von ca. 50 mm wird mit einer Holzreproduktion bedruckt.
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Die Trägerbahn wird mit einem handelsüblichen wäßrigen Melaminformaldehydvorkondensat
mit einem Festkörpergehalt 0 von 50 % und einer Viskosität von 25 sec. bei 20 C,
gemessen mit dem Auslaufbecher nach DIN 53 211, durch Tauchen getränkt und bei 1200C
in einem Trockenkanal getrocknet. Das Flächengewicht der imprägnierten Bahn beträgt
2 230 g/m bei einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 7,2 %.
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Ein Holzspanmaterial, bestehend aus Holzspänen mit ca.
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18 % eines homogen verteilten Harnstoffharz-Binders und einer Restfeuchte
von ca. 15 % wird locker in eine 250 mm hohe Form geschüttet. Der Spankuchen weist
eine Dichte von ca. 0,29 g/cm3 auf.
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In einer hydraulischen Presse mit mittig eingeformter, tiefer, wannenförmiger
Preßfläche und unstrukturierten, glatten Preßblechen wird der Spankuchen mit einem
spezifischen Preßdruck von 35 kp/cm2 kalt verdichtet, so daß der Rohling im ebenen
Teil des Randes der Preßform auf eine Dichte von ca. 1,15 g/cm3 komprimiert wird.
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Die obengenannte Trägerbahn wird auf den Rohling gelegt und grob der
Kontur des vorgepreßten Formteils angepaßt. In einer beheizten hydraulischen Presse
mit der gleichen wannenförmigen Vertiefung der Preßflächen wie bei der Kaltverdichtung
sowie einem holzporenreproduzierenden, fein strukturierten Preßblech wird die Trägerbahn
bei 1500C während vier Minuten unter einem spezifischen Preßdruck von 2 80 N/cm
ausgehärtet.
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Die vergütete Oberfläche der Holzwerkstoffplatte gibt die Porenstruktur
der Preßblech-Oberfläche fehlerfrei und plastisch wieder. Die Winkel und Ecken der
wannenförmigen Vertiefung sind glatt überspannt und rißfrei.
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Beispiel 3 Ein durch Fularfärbung naturfarbenes, braun pigmentiertes
2 Naßvlies mit einem Flächengewicht von 85 g/m , einer durchschnittlichen Faserlänge
von 50 mm, einem Gehalt von 60 % Polyhexamethylenadipamid (Polyamid 6.6), 18 % Zellstoff
und 10 % Zellwollefasern sowie 12 % eines Binders auf Basis eines Butadien/Acrylnitril-Copolymeren
wird mit einem handelsüblichen Melaminformaldehydvorkondensat mit einem Festkörpergehalt
von 55 % und einer Viskosität von 20 sec.
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bei 200C durch Tauchen getränkt und bei 1500C in einem Trokkenkanal
getrocknet. Das Flächengewicht der imprägnierten Bahn beträgt 200 g/m2 bei einem
Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 7,3 %.
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Ein Holzspanmaterial, bestehend aus Holzspänen mit ca. 18 % eines
homogen verteilten Harnstoffharz-Binders und einer Restfeuchte von ca. 15 % wird
locker in eine kastenförmige Form geschüttet. In einer hydraulischen Presse mit
mittig eingeformter wappenförmiger Ornamentik des Preßwerkzeuges wird der Spankuchen
mit einem spezifischen Preßdruck von 350 N/cm2 kalt verdichtet.
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Die obengenannte Trägerbahn wird auf den Rohling gelegt und grob der
Kontur des vorgepreßten Formteils angepaßt. In einer beheizten hydraulischen Presse
mit der gleichen ornamentalen
Einformung wie bei der Kaltverdichtung,
aber holzporenreproduzierender, fein strukturierter Preßwerkzeug-Oberfläche wird
die Trägerbahn bei 1500C während drei Minuten unter einem spezifischen Preßdruck
von 250 N/cm2 ausgehärtet.
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Das wappenförmige Ornament wird in seinen Feinheiten sauber reproduziert,
Winkel und Ecken sind glatt überspannt und rißfrei. Die Spanstruktur wird glatt
und opak abgedeckt.