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Verfahren zur Herstellung von
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Beschichtungsmaterial Die erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Beschichtungsmaterial und ein Beschichtungsmaterial für
die
Beschichtung von ;Jerkstoffen, insbesonaere von Holzwerkstoffen, Spanplatten und
dgl., wobei das Beschichtungsmaterial aus zwei oder mehreren Materialbahnen, die
imprägniert und miteinander verbunden sind, besteht.
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Beschichtungsmaterialien, die auch als Dekorfolien bezeichnet werden
können, erden z.B. von der Nöbelindustrie zur Beschichtung von Möbeln, Kücheneinrichtungen
oder für Industriegüter verwendet, weshalb das Beschichtungsmaterial sowohl dekorativ
aussehen als auch strapazierfähig sein soll. Zur Herstellung solcher Beschichtungsmaterialien
werden poröse Itlaterialbahnen, wie Papierbahnen, verwendet, die zunächst imprägniert
werden und anschließend meist nach erfolgter Trocknung miteinander verbunden werden.
Da die Naßreißfestigkeit der imprägnierten, porösen Materialbahnen währena des Herstellungsverfahrens
keine hohen Zugkräfte zuläßt, muß besonders bei dünnen und hochsaugfähigen Papieren
mit relativ niedriger Arbeitsgesehwindigkeit gefahren werden. Wünschenswert wäre
es aber, um eine möglichst große Ausnutzung der Produktionsanlagen zu erreichen,
daß mit möglichst großer Arbeitsgeschwindigkeit und mit nur wenigen Arbeitsgängen
ein hochwertiges Beschichtungsmaterial hergestellt werden kann.
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Aus der Offenlegungsschrift 1 817 537 ist ein Verfahren zur Herstellung
von Beschichtungsmaterial der eingangs genannten Gattung bekannt, bei dem eine Dekorplatte
aus einer Rasisschicht und einer Dekorschioht hergestellt wird.
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Dabei ist die Basisschicht z.B. aus zwei mit Polyesterharz getränkten
Papierbahnen hergestellt und die Dekorschicht aus einem Dekorpapier, das außer mit
Polyesterharz noch mit Melamin- und/oder Harnstoff-Formaldehyd-Harz getränkt
ist.
Die Verbindung der beiden Schichten erfolgt durch Polymerisation des Polyesterharzes
beim Passieren einer Wärmezone.
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Bei diesem Verfahren ist es erforderlich, die einzelnen Bahnen von
der eigentlichen Tränkung mit Polyesterharzlösungen in einem zeitraubenden separaten
Arbeitsgang vorzubehandeln. Die einzelnen Papierbahnen müssen vorimpragniert und
anschließend getrocknet werden, ehe sie zur eigentlichen Herstellung der Polyesterharzdekorplatte
verwendet werden können. Dabei muß gewährleistet sein, daß die vßrimpräznierten
Bahnen völlig trocken sind, weil sonst poröse Oberflächen entstehen, die eine unerwünschte
Aufnahme für Staub oder Schmutz darstellen würden. Dies könnte Farbveränderungen
der Dekorplatte zur Folge haben.
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Weiterhin ist aus der deutscnen Auslegeschrift 1 18/ 120 eine Polig
bekannt, bei der das Papier oaer Viies von einer Seite her derart mit Polyesterharz
imprägniert wird, daß die Imprägnierung nicht auf die Rückseite durchschlägt und
daß die Harzaufnahme etwa 50 bis 60 %, bezogen auf das Papiergewicht, beträgt und
daß gleichzeitig oder nachfolgend das Papier oder Vlies von der Rückseite her mit
Aminoplastharz bis zu einem Gehalt von etwa 25 % der Polyesterharzmenge imprägniert
wird.
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Bei diesem Herstellungsverfahren ist es notwendig, eine bestimmte
Nindestpapierdicke zur Imprägnierung vorzuschreiben, um die hier sehr diffizile
einseitige Imprägnierung mit Polyesteraminoharzen auf der Vorderseite so vornehmen
zu können, daß die Imprägnierung nicht auf die Rückseite durchschlägt. Würde diese
Imprägnierung bis auf die Rückseite
durchschlagen, so wäre bei einem
späteren Aufbringen auf Sperrholz- oder sonstige Trägerplatten ein einwandfreier
Verbund der Folie zur Trägerplatte nicht gegeben. Nach der partiellen Imprägnierung
von der Oberseite her ist das Papier im Idealfall etwa bis zu 2/3 seiner Stärke
voll durchimprägniert. Um im restlichen Drittel die noch vorhandene Spaltbarkeit
des Papiers zu beseitigen, wird das Papier von der Unterseite her nit Aminoplastharz
imprägniert.
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Diese rückseitige Aminoplastharz-Imprägnierung besitzt keine Klebeeigenschaft,
weshalb es notwendig ist, die so beidseitig imprägnierte Folie mit der Unterseite
durch einen extra bereitgestellten Leimauftrag mit dem Trägermaterial zu verbinden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von Beschichtungsmaterial zu schaffen, das mit möglichst hoher Arbeitsgeschwindigkeit
die Herstellung von Bescnichtunsmateriai ermöglicht, das an seinen äußeren Flächen
auch unterschiedliche, den jeweiligen Anforderungen gerecht werdende Sigenschaften
aufweist. s soll z.B. möglich sein, ein Beschichtungsmaterial herzustellen, das
auf seiner Unterseite hohe Hafteigenschaften für die Verbindung mit einer zu heschichtenden
Platte aufweist und auf seiner oberen Fläche glatt und widerstandsfähig gegen mechanische
Beanspruchungen ist.
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Die Lösung aieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung
von 3eschichtungsmaterial erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens eine Naterialbahn
vor der Imprägnierung auf ihrer mit einer anderen Bahn zu verbindenden Fläche mit
einem Klebemittel versehen und danach mit der anderen bzw. den anderen Bahnen zusammengeführt
wird und anschließend
die zusammen,reführten Bahnen gemeinsam imprägniert
und darauf folgend getrocknet werden. Eine nur an einer Innenfläche mit eine Klebemittel
versehene Bahn hat eine höhere Kei£festigkeit ais eine völlig durchtränkte Bahn.
Die höhere Reißfestigkeit erlaubt eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit bei der Herstellung
der Beschichtungsmaterialien. Außerdem ergibt sich noch der Vorteil, daß sich Schwankungen
der Maschineneinstellung beim Inprägniervorgang nur @nwesen@lich auf die Qualität
der hergestellten Beschichtungsmaterialien auswirken.
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Um die Menge des Klebemittelauftrages an die Beschaffenheit der jeweils
miteinander zu verbindenden Materialbahnen anpassen zu können, ist voresehn, daß
jeweils auf beiden miteinander zu ve-bindenden Flächen ein Klebemittel aufgetragen
wird. Auf diese Weise kann eine unterschiedliche ein dringtiefe des Klebemittels
durch entsprechendes Dosieren des Klebemittelauftrages erhalten werden. E5 kann
gegebenenfalls auch günstig sein, unterschiedliche Klebemittel zu verwenden, die
so beschaffen sind, daß sie eine gute Verträglichkeit mit den später von den äußeren
Flächen her aufgebrachten, gegebenenfalls unterschiedlichen Imprägniermitteln gewährleisten.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß eine oder mehrere zwischen
zwei äußeren Bahnen einzufügende innere Bahnen zunächst mit einem Klebemittel durchtränkt
werden, anschließend mit den äußeren Bahnen verbunden und dann gemeinsam imprägniert
und getrocknet werden.
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Diese Maßnahme kann erforderlich werden, wenn durch die aufgetragenen
Elebemittelschichten an den äußeren Flächen einer inneren Bahn die Gefahr besteht,
daß eine vollständige
Imprägnierung der inneren Bahn nach Zusammenführen
der Bahnen nicht mehr möglich ist.
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Durch eine getrennte Imprägnierung der äußeren Flächen der zusammengeführten
Bahnen können diese in ihrer Oberflächenbeschaffenheit den jeweiligen Anforderungen
angepaßt werden.
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So kann z.B. die Oberfläche des fertigen Beschichtungsmaterials besonders
widerstandsfähig gegen mechanische Bean spruchung sein und die Unterseite des Beschichtungsmaterials
kann eine Imprägnierung aufweisen, die eine gute Haftverbindung mit den spater zu
beschichtenden Spanplatten ermöglicht.
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Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Bahnen
unmittelbar nach den Zusammenführen vor der gemeinsamen Imprägnierung einer Zwischentrocknung
unterzogen werden. Zuf dose Weise wird die Reißfestigkeit der zusammengeführten
Bahnen erhöht und somit eine weitere Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht.
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Das Klebemittel und das Imprägniermittel sollen so beschaffen sein,
daß sie miteinander verträglich sind und nach erfolgter Trocknung einen festen Verbund
bilden können. Zu diesem Zweck kann dem Klebemittel ein hitzehärtbares Harz zugesetzt
werden. Durch den zusatz von Harnstoffharz, Melaminharz oder anderer hitzeiiärtbarer
Harze in das Klebemittel ,ird die Spaltanfälligkeit der fertiggestellten Beschichtungsmaterialien
praktisch völlig beseitigt.
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Ein nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Beschichtungsmaterial
besteht aus wenigstens zwei durch ein Klebemittel verbundenen Bahnen, die eine Imprägnierung
aufweisen.
Dabei kann die Konzentration des Klebemittels zu den
äußeren Flächen der Bahnen hin abnehmen. Die äußeren Bahnen können auch durch eine
völlig mit einem Klebemittel getränkte innere Bahn verbunden sein. Dem Klebemittel
zugesetztes Nelaninharz oder Harnstoffharz oder ein anderes hitzehärtbares Harz
vermindert die Spaltanfälligkeit des fertigen imprägnierten Beschichtungsmaterials.
Außerdem verleihen diese Zusätze dem Klebemittel Imprägniereigenschaften.
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Die besonders bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 3eschichtunsnaterials
besteht darin, daß die äußeren Bahnen ohne oder nach einer Zwischentrocknung mit
Imprägniermitteln unterschiedlicher Beschaffenheit imprägniert sind. Auf diese Weise
läßt sich eine bestmögliche Anpassung der fertigen Beschichtungsmaterialien an den
jeweiligen Verwenduntszweck erreichen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und nach dem Verfahren hergestellte
Beschichtungsmaterialien sind in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig.
1 ein Verfahrensbeispiel für die kontinuierliche Herstellung eines aus zwei Bahnen
bestehenden Beschichtungsmaterials, Fig. 2 ein weiteres Verfahrensbeispiel für die
Herstellung eines Beschichtungsmaterials mit getränkter Außenflächenimprägnierung,
Fig. 3 ein Verfahrensbeispiel für die Herstellung eines Beschichtungsmaterials bestehend
aus drei Materialbahnen,
Fig. 4 ein Beschichtungsmaterial aus zwei
Bahnen mit dazwischenli.egender Klebemittelschicht und Fig. 5 ein aus drei Bahnen
bestehendes Beschichtungsmaterial.
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Bei dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren werden für die Herstellung eines
Beschichtungsmaterials 1 zwei Naterialbahnen 2 und 3 verwendet, die von zugehörigen
Rollen 4 und 5 abgezogen werden. Dabei können die Bahnen 2 und 3 Papierbahnen sein,
von denen die obere Bahn 2 auf ihrer Oberfläche 6 mit einem Dekormuster bedruckt
ist. Die Bahn 2 kann daher als Dekorbahn, die Bahn 3 als Trägerbahn bezeichnet werden.
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Die Dekorbahn 2 wird von der Rolle 4 abgezogen und über die Umlenkrollen
7 einem Auftragssystem 8 für Kleber zugeführt, wo auf ihre untere Fläche 9 über
eine Rolle 10 ein Klebemittek 11 aufgetragen wird. Anschließend wird sie mit der
Trägerbahn 3 zwischen den Druckrollen 12 zusammengeführt.
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Der von den Druckrollen 12 ausgeübte Druck auf die zusammengeführten
Bahnen 2 und 3 kann so gering sein, daß von einer praktisch drucklosen Verbindung
der Bahnen 2 und 3 gesprochen werden kann. Die Bahnen 2, 3 werden nun gemeinsam
der Imprägnierstelle 13 zugeführt. Für ein eventuelles Zwischentrocknen der Bahnen
2, 3 vor deren Imprägnierung kann ein Zwischentrockner 14 vorgesehen sein, der in
der Zeichnung nur gestrichelt dargestellt ist, da eine Zwischentrocknung nicht unbedingt
erforderlich sein muß.
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An der Imprägnierstelle 13 werden die Bahnen über zwei Rollen 15 durch
ein Imprägniermittel 16 gezogen, so daß die Bahnen vollatändig durchtränkt werden.
Nach Durchlaufen eines an die Imprägnierstelle 13 anschließenden Trockners 17 kann
das fertige
Beschichtungsmaterial 1 auf einer Rolle 18 aufgerollt
werden.
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Durch entsprechende Zusätze, wie z.B. Melaminharz, in das Klebemittel
11 wird eine gute Veträglichkeit zwischen dem Imprägniermittel 16, das ein wärmehärtbares
Harz oder eine wärmehärtbare Harzmischung sein kann, erreicht.
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DaQ in Fig. 2 ,largaste'lte Verfahren zeigt die Möglichkeit, beide
miteinander zu verbindende Materialbahnen 2 und 3 auf ihren lrnenflächen 9 und 19
mit einem Klebemittel 11 bzw. 20 zu versehen. Auf diese Weise kann der Klebemittelauftrag
an die Beschaffenheit der jeweiligen Bahn abgestimmt werden. So kann z.B. eine dünnere
Dekorbahn 2 mit einer geringeren Klebemittelmenge versehen werden als eine entsprechend
dickere Trägerbahn 3. Die Dosierung des Klebemittelauftrages kann durch bekannte
Auftragssysteme (Abstreifer) vorgenommen werden. Nach Zusammenführen der Bahnen
2, 3 kann eine Zwischentrocknung in einem Schwebetrockner 14 erfolgen.
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Mit den nächsten Verfahrensschritten zeigt dieses Verfahrensbeispiel
die Möglichkeit, die obere Fläche 6 der oberen Bahn des Beschichtungsmaterials 1
mit einer anderen Imprägnierung zu versehen als dessen untere Fläche 21. Zu diesem
Zweck werden die zusammengeführten Materialbahnen 2, 3 nach gegebenenfalls erfolgter
Zwischentrocknung im Zwischentrockner 14 zunächst einer Imprägnierstelle 22 zugeführt.
Dort wird auf die untere Fläche 21 über die Rolle 23 ein Imprägniermitte 24 aufgetragen.
Anschließend werden die Materialbahnen einer weiteren Imprägnierstelle 25 zugeführt,
wo die Oberfläche 6 über eine Rolle 26 mit einem Imprägniermittel 27 beaufschlagt
wird. Uber Umlenkrollen 28 gelangen die imprägnierten
flaterialbahnen
gemeinsam zu einem Schwebetrockner 29 und werden nach erfolgter Trocknung auf einer
Rolle 18 aufgerollt.
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Durch das getrennte Imprägnieren der unteren und der oberen Papierbahn
kann eine besonders gute Anpassung des Beschichtungsmaterials für unterschiedliche
Zwecke erreicht werden.
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Dabei dient die zwischen den Bahnen befindliche Klebemittelschicht
als chutzncncht, um ein getrenntes Imprägnieren zu gewährleisten.
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Mit Fig. 3 wird die Herstellung eines aus drei Materialbahnen 2, 3
und 30 bestehenden Beschichtungsmaterials 1 veranschaulicht. Von den von den Rollen
4, 5 und 31 abgezogenen Naterialbahnen 2, 3 und 30 wird nur die mittlere Bahn 30
einer Klebestelle 32 zuführt. Dort wird diese Bahn 30 mit einem Klebemittel 33 getränkt,
um anschließend mit den beiden anderen Bahnen 2, 3 zusammengeführt zu werden. Nachdem
die drei Bahnen 2, 3, 30 zusammengeführt sind, können die Verfahrensschritte, wie
sie in Fig. 1 oder 2 dargestellt sind, anschließen. Die dargestellten Einrichtungen
13, 14, 17 und 18 entsprechen in ihrer Funktion den gleichermaßen nummerierten Einrichtungen
aus Fig. 1.
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In den Fig. 4 und 5 sind Beschichtungsmaterialien dargestellt, die
nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden.
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Das in Fig. 4 dargestellte Beschichtungsmaterial besteht aus einer
oberen Dekorbahn 2, einer dickeren Trägerbahn 3 und einer dazwischenliegenden Klebemittelschicht
34. Die gestrichelten Linien 35 und 36 kennzeichnen den Bereich, wie weit das Klebemittel
34 in die Bahnen eingedrungen ist. Die unterschiedliche Eindringtiefe des Klebemittels
in die Bahnen
2 und 3 kann bei gleicher Beschaffenheit der Bahnen
2, 3 dadurch erreicht werden, daß sich das Klebemittel 34 aus unterschiedlichen
Klebemitteln gemäß Fig. 2 zusammensetzt.
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Das in Fig. 5 dargestellte Beschichtungsmaterial besteht aus einer
Dekorbahn 2, einer Trägerbahn 3 und einer dazwischanliegenden mit Klebemittel getränkten
Bahn 30. Die Grenze zwischen den äußeren Imprägnierungen und dem Klebemittel ist
durch die e nwerbr^chenen linien 37 und 38 angedeutet.
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sIit dem neuen Verfahren ist es möglich, Beschichtungsmaterial mit
besonders glatten Oberflächen zu erhalten. Dies wird durc; die Möglichkeit der Verwendung
von Dekorbahnen mit entsprechender Papierqualität erreicht, wobei auch sehr dünne
Bahnen verwendet werden können. Bei bekannten Anordnungen mußte i; diesem Zusammenhang
insbesondere auf ausreichende Naßfestigkeit geachtet werden, um zu gewährleisten,
daß die durch die wässrigen Imprägnierlösungen benetzten Bahnen den mechanischen
Zugkräften während der kontinuierlichen Imprägnierung und Trocknung Stand halten
könnten. Dagegen werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Papierbahnen ohne
vorherige Imprägnierung miteinander verklebt, so daß im weiteren Herstellungsverfahren
bezüglich der Reißfestigkeit die Naßfestigkeit der verbundenen Papierbahnen und
nicht der Einzelbahnen ausschlaggebend ist. Außerdem kann das Klebemittel nach eventuell
erfolgter Zwischentrocknung die Naßreißfestigkeit der verbundenen Bahnen zusätzlich
erhöhen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auch, die obere und untere
Bahn mit unterschiedlichen Imprägnierungen zu versehen, die eine optimale Anpassung
an den Verwendungazweck des fertigen Beschichtungsmaterials erlauben.
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Als Imprägniermittel werden bevorzugt Duroplastharze, wie z.B. Melaminherz,
Harnstoffharz, Polyesterharz und Phenolharz verwendet. Die thermohärtenden Harze
kondensieren beim Trocknungsvorgang, der in der Regel bei Temperaturen zwischen
100 und 1600 durchgeführt wird, und es können optimale Festigkeitseigenschaften
des fertigen Beschichtungsmaterials erreicht werden.
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Beispiel: Eine bedruckte Dekorbahn mit einem Flächengewicht von 60
ggqm wird als Oberseite verwendet und soll mit einer Trägerbahn aus Balancepapier
mit 120 >/qm verbunden werden. Zunächst wird auf die Unterseite der Dekorbahn
ein Klebemittel aufgebracht, wobei das klebemittel Bestandteile des später in Anwendung
kommenden Imprägniermittels aufweist. Zu diesem Zweck kann dem Klebemittel ein Harnstoffzusatz
beigegeben werden. Danach werden die Bahnen zusammengefithrt und in einem Zwischentrockner
getrocknet. Anschließend werden die miteinander verklebten Bahnen im Tauchverfahren
gemeinsam imprägniert. Als Imprägnierbad wird eine Harnstoffacrylharzlösung, bestehend
aus einer Harnstoffharzlösung und einer unter Wärme selbstvernetzenden Acrylharzdispersion
im Verhältnis 1 : 1 in einer Konzentration von 50 % in Wasser verwendet.