DE2907707A1

DE2907707A1 - Schichtstoffplatte und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2907707A1
Application number: DE19792907707
Authority: DE
Inventors: Martinus Hendricus Alex Hemels; Gerardus Wilhelmus Schuren
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1980-09-04
Also published as: DE2907707C2

Description

Schichtstoffplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung
Schichtstoff platte und Verfahren zu ihrer herstellung Die Erfindung bezieht: sich mit eine SchichtstoffpJatte, von der im Ober i3riff des Anspruchs 1 genannten Art und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Zur Herstellung der bekannten Schichtstoffplatten wird im allgemeinen zunächst Natronkraftp,4Dier mit einem niedermolekularen Duroplastharz imprägniert und bei 120 bis 1600C getrocknet, wobei das llarz teilweise aushärtet. Eine Anzahl dieser vorbehandelten Papiere wird übereinander gestapelt, sie bilden den Kern der späteren Schichtstoffplatte. Auf eine oder auf beide äußeren Papierlagen des Stapels werden gewöhnlich eine abdeckende und eine dekorative Papierschicht gelegt, die gewöhnlich ebenfalls in entsprechender Weise mit einem Duroplastharz vorbehandelt sind.
Der Stapel wird bei einer Temperatur von 120 bis 1800C unter einem Druck von gewöhnlich 10 bis 100 bar in Stationär- oder Durchlaufpreßvorrichtungen ausgehärtet Während dieses Vorgangs fließen die Harze und werden gehärtet, wodurch die einzelnen Lagen des Kerns und der Oberflächenschichten ein in sich geschlossenes, nicht schmelzbares, starres vernetztes Produkt bilden. Die erhaltene Schichtstoffplatte wird vor allem in der Möbelindustrie und im Bausektor verwendet.
Die oben genannte dekorative Papierschicht ist gewöhnlich ein pigmentiertes dekoratives Papierblatt, das mit einem Melamin-Formaideyd-Harz imprägniert und anschließend yetrocknet wurde, wobei das Harz teilweise aushärtet.
Die bekannten Schichtstoffplatten sind aufgrund ihrer leichten Entflammbarkeit und Brennbarkeit nur beschränkt verwendbar. Eine Verbesserung des Brermverhaltens läßt sich nur durch aufwendige Maßnahmen erreichen wie zlom Beispiel durch Zusatz von Flammschutzmitteln oder Verwendung spezieller llarze, wobei die mechanischen und dekorativen Eigenschaften der Schichtstoffplatte gegebenenfalls necjativ beeinflufW werden können. Ferner tritt bei starker Hitzeeinwirkung nachteiligerweise RiBbildung und Delami.nierung der Schichtstoffplatte auf.
Es ist deshalb Aufgabe der L,rfindung, eine Schichtstoffplatte der eingangs genannten Art und ein Verfahren zu ihrer Herstellung vorzuschlagen, die die genannten Nachteile nicht aufweist, die insbesondere schwer entflammbar ist unter BeibehalLung guter mechanischer und dekorativer Eigenschaften. Ferner soll sie bei Hitzeeinwirkung nicht zur Rißbildung und Delaminierung neigen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schichtstofiplatte mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen. Die Ansprüche 2 bis 7 beschre i ben bevorzugte Ausführungsformen. Gegenstand der Erfindung ist ferner das im Anspruch 8 genannte Verfahren. Die Anspriiche 9 und 10 betreffen Weiterbildungen des Verfahrens.
Das wesentliche Merkmal der Schichtstoffplatte ist der aus einer oder mehreren faserhaltigen Schichten bestehende Kern, der mindestens eine Schicht aus einem Vliesstoff aus Mineralfasern aufweist. Unter einem solchen Vliesstoff ist in erster Linie eine Mineralwolle zu verstehen. Vorzugsweise bestehen alle Schichten des Kerns aus Vliesstoffen dieser Art. Durch die Varialionder Anzahl der Vliesstoff-Schichten läßt sich die gewünschte Eigenschaft der Schichtstoffplatte einstellen.
Unter Mineralfasern sind natürliche und künstliche anorgalische Faserstoffe zu verstehen, zum Beispiel natürliche Asbestfasern, synthetisch hergestelle Schlacken-, Glas-, Quarz-, Keramik-, Basalt-oder Metallfasern. Besonders vorteilhaft ist der Vliesstoff einc Schlackenwolle, Glaswolle und vor allem Basaltwolle.
Basaltfasern werden aus dem geschmolzenen Gestein gewöhnlich nach Schleuder- und/oder Blasverfahren erhalten.
Die Fasern werden mit einem Iarz, zum Beispiel einem Phenol-FormaldehydrlIarz und/oder einem Aminoplastharz, wie Melamin-Formaldehyd-Harz oder Harnstoff-Fornaldehyd4larz, oder einem vernetzbaren Acryl-Ilarz oder aus deren Mischungen oder Mischkondensationsharzen beschichtet, insbesondere durch Tauchen oder Besprühen, und unter Bildurch einer mattenartigen Mineralwolle in Wirt lage zum Beispiel auf einem Transportband abgelegt. Der Harzgehalt der erhaltenen Matte liegt bei 1 bis 25, vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%. Besonders vorteilhaft wird ein Phenolharz und/oder ein Harnstoffharz oder ein Melaminharz verwendet, wobei bei Verwendung von Melaminharzen besonders gute Oberflächeneigenschaften der Schichtstoffplatte, insbesondere bezüglich ihrer Kratzfestigkeit und Abriebfestigkeit, erzielt werden.
E:ine Matte aus mit Harz beschichteten Basaltfasern wird beispielsweise mittels einer Schälvorrichtung zu Vliesstoffschichten geschnitten, welche vorteilhafterweise mechanisch verfestigt werden, zum Beispiel durch Nadeln. Die erhaltene Vliesstoffschicht hat ein Flächengewicht von 300 bis 700 g/m².
In der Mineralwolle und folglich auch in den abgeschälten Vliesstoffschichten liegen die Mineralfasern in keiner bestimmten Vorzugsrichtung vor.
Zur IIerstellung der Schichtstoffplatte werden eine oder mehrere wärmehärtbares Harz enthaltende Vliesstoffschichten, die üblicherweise deckungsgleich übereinanderliege7 bei Temperature von beispielsweise etwa 130 bis 2100C, bei BasalLfasern vorteilltfterweise 150 bis 1800C, und bei einem Druck von etwa 25 bis LOO bar, bei Basaltfasern voteilhafterweise etwa 75 bis 90 bar, verpreßt.
Das Verpressen erfolgt beispielsweise in einer bekannten Statior'är-oder Durchlaufpreßvorrichtung. Die Zahl der Vliestoffschichten wird je nach Verwendung der Schichtstoffplatte gewählt, wobei man gewöhnlich P]attendicken von etwa 0,5 bis 15 mm erhält. Die erhaltene Schichtstoffplatte hat eine Dichte von etwa 800 bis 1600 kg/m³.
Wird eine Vielzahl der Schichtpakete in der Presse übereinandergestapelt, was bei geringer Zahl der Vliesstoffschichten je Schichtpaket von Vorteil ist, so werden die einzelnen Schichtpakete durch jeweils ein Trennmedium voneinander getrennt.
Das Trennmedium ist zum Beispiel eine Papierschicht und/oder eine Kunststoffolie als Strukturgeber. Auch Metallfolien oder -platten können hierzu verwendet werden.
Die Vliesstoffschicht bzw. das Vliesstoffschichtpaket kann als Oberflächenschicht eine übliche Dekorschicht aufweisen. Hierzu wird vor dem Preßvorgang auf die äußere Oberfläche der Vliesstoffschicht beispielsweise ein Papier, Gewebe, Vliesstoff, Textil- oder Mineralwolle aufgelegt, das mit einem Aminoplast-,zum Beispiel mit einem Melaminharz, oder Phenolharz impragniert ist.
Als Dekorschicht eignet sich besonders eingefärbte oder bedruckte Glaswolle, beispielsweise mit einem Mel amin -Formaldehyd-Harz beschichtete Glasfaservliesstoffe.
B>i einem niedrigen 1-1arzgehalt der Vliesstoffschicht, insbesondere bei Werten unter 3 Gew.-% wird vorteilhafterweise ein Haftvermittler e ncJesetzt. Als Haftvermittler eignet sich besonders ein Glasfaservliesstoff mit einem Flächengewicht von etwa 20 bis 100 g/m², welcher mit einem wärmehärtbaren IIarz, beispielsweise mit etwa 25 bis 150 Gew.-% Elarnstoff-, Melamin- oder Phenolharz, beschichtet ist, Die Schichtstoffplatte der Erfindung ist hitzebeständig, nicht brennbar und nicht entflammbar, so daß die Klasse A 2 nach DIN 4102 ohne Zusatz eines Flanmschutzmittels erreicht werden kann.
Die Schichtstoffplatte zeigt ferner den Vorteil einer relativ einfachen Herstellungsweise. Wegen ihrer guten Eigenschaften bei tSitze-und Feuereinwirkung ist sie zur Verwendung als schwer entflammbare Verkleidungsplatte im Innenausbau, Deckenplatte, Brüstung- und Fassadenverkleidung besonders geeignet.
Die Erfindung wirddurchdie nachfolgenden Beispiele 1 bis 6 erläutert.
Beispiel 1 Basaltwolle, Flächengewicht 500 g/m², wird durch Besprühen mit einer wäßrigen Lösung von Phenol-Formaldehyd-Harz bei etwa 20°C und anschließendem Trocknen bei maximal 700C mit 4 Gew.-% Harz beschichtet und durch Nadeln verfestigt.
Zwei rechteckige Zuschnitte der Basaltwolle werden deckungsgleich übereinander gelegt. Die beiden Außenflächen des Stapels werden mit jeweils einer Trennschicht aus einer Kunststoffolie oder beschichtetem Papier abgedeckt. Eine Vielzahl dieser Schichtpakete, 8 bis 10, wird übereinanderge legt und bei einer konstanten Temperatur von etwa 180°C in einer Kurztaktpresse unter einem Druck von etwa 50 bar 2 Minuten lang zu einer festen Platte verpreßt.
Das PreqJaket hat folgenden AuSbau: Trennmedium (mit oder ohne Strukturgeber) Kern: 2 mal Basaltwolle Trennmedium (mit oderohne Strukturgeber) Kern: 2 mal 13asaltwolle Trennmedium ( mit oder ohne Strukturgeber) Die erhaltenen Schichtstoffplatten zeigen eine Dicke von 0,7 mm und eine Dichte von 1200 kg/m³.
Sie sind unbrennbar und entsprechen in ihrem Brennverhalten der Klasse A 2 nach DIN 4102. Bei einer 15 minütigen Hitzebelastung von 750°C entsteht kein Feuer und es bilden sich keinc Rauchgase oder brennbaren Gase. Die Erhöhung der Ofentemperatur während des Tests beträgt ca. 20°C.
Beispiel 2 35 rechteckige Zuschnitte der Hasaltwolle gemäß Beispiel 1 werden deckungsgleich übereinander gelegt. Die beiden Außenflächen des Stapels werden jeweils mit einem Trennmedium abgedeckt. Das erhaltene Schichtpaket wird bei einer maximalen Kerntemperatur von etwa 150°C und einem Druck von etwa 50 bar 2 Minuten lang verpreßt.
Nach Abkühlen auf etwa 800c wird der Druck aufgehoben. Die erhaltene 3 Platte zeigt eine Dicke von 12 mm und eine Dichte von 1250 kg/m Sie ist unbrennbar und entspricht in ihrem Brennverhalten der Klasse A 2 nach DIN 4102 Bei einer 15 minütigen Hitzebelastung von 7500C entsteht kein Feuer und es bilden sich keine Rauchgase oder brennbaren Case.Die Erhöhung der Ofentemperatur während des Tests beträgt ca. 160C.
Beispiel 3 Basaltwolle, Flächengewicht 500 g/m2, wird durch Besrizen mit einer wäßrigen Lös vuss Me1amin-Formaldehyd-Harz bei etwa 2 OOC und anschließendem Trocknen bei maximal 700C mit 6 Gew.-% Harz beschichtet und durch Nadeln verfestigt.
35 rechteckige Zuschnitte der Basaltwolle werden analog Beispiel 2 verpresst.
Die erhaltene Platte zeigt im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die nach Beispiel 2 erhaltene Platte.
Beispiel 4 Basaltwolle, Flächengewicht 500 g/m², wird analog Beispiel 1 mit Phenol-Formaldehyd-Harz beschichtet. Die Basaltwolle, die nach dieser Behandlung 2O Gew.-% ffarz enthält, wird durch Nadeln verfestigt.
Ein Stapel aus 35 rechteckigen Zuschnitten der Basaltwolle, abgedeclct mit je einer Trennschicht auf den beiden Außenflächen, wird bei einer konstanten Temperatur von 1800C unter einem Druck von 50 bar 2 Minuten lang zu einer festen Platte verpreßt. Die Platte zeigt eine Dicke von 10,5 mm und eine Dichte von 1400 kg/m³. Sie ist unbrennbar und entspricht in ihrem Brennverhalten der Klasse B 1 nach DIN 4102.
Beispiel 5 Zur Herstellung einer dekorativen Schichtstoffplatte wird Basaltwolle, Flächengewicht 500 g/m², zunächst analog Beispiel l mit Harz beschichtet und genadelt.
35 rechteckige Zuschnitte der Basaltwolle werden deckungsgleich übereinandergelegt. Die beiden Außenflächen dieses Stapels werden jeweils mit einem Vliesstoff aus Glasfasern, Flächengewicht 35 g/m², abgedeckt, welcher mit 150 Gew.-% Melamin-Formaldehyd-Elarz beschichtet ist. Diese Glasfaserschichten dienen als Haftvermittler zwischen der Außenfläche des Stapels aus Basaltwolle und der nachfolgenden Schicht aus Dekorpapier, Flächengewicht 120 g/m², das mit 140 Gew.-% Mel amin-Formaldehyd-Harz imprägniert ist.
Das Preßpaket wird in eine Presse gebracht; es hat somit fokfenden AuflDau: Trennmodium: Kunststoffoli e (gegebenenfalls mit S-trukturgeber) Oberfläche: Dekorpapier Haftvermittler: Glasfaservliesstoff Kern: 35 mal Basaltwolle Haftvermittler: Glasfaservliesstoff Oberfläche: Dekorpapier Trennmedium: Kunststoffolie (gegebenenfalls mit Strunk Zur geber.) Der Strukturgeber ist zum Beispiel eine Schichtstoffplatte octer Metallplatte mit entsprechenden Einprägungen in der Oberfläche.
Das Preßpaket wird bei einer konstanten Temperatur von etwa 150°C und einem Druck von 50 bar 5 Minuten lany gepreßt. Die erhaltene Platte zeigt eine Dicke von 13 mn und eine Dichte von 1270 kg/m³.
Sie ist unbrennbar und entspricht in ihrem Brennverhalten der Klasse A 2 nach DIN 4102. Bei einer 15 minütigen Eiitzebelastung von 7500c entsteht kein Feuer und es bilden sich keine Rauchgase oder brennbaren Gase.
Beispiel 6 30 rechteckige Zuschnitte der im Beispiel 5 verwendeten Basaltwolle werden deckungsgleich übereinandergelegt. Die beiden Außenflächen dieses Stapels werden jeweils mit einem Vliesstoff aus Glasfasern, Flächengewicht 35 g/m², abgedeckt. Der Vliesstoff ist mit 150 (,ew.-% Alelamin-Formaldehyd-ETarz beschichtet und dekorativ eingefärbt bzw.
bedruckt Das Preapaket hat folgenden Aufbau: Trennmedium (gegebenenfalls mit Strukturgeber) Oberfläche: Dekorativer Glasfaservliesstoff Kern: 30 mal Basaltwolle Oberfläche: Dekorativer Glasfaservliesstoff Trennmedium (gegebenenfalls mit Strukturgeber) Das Preßpaket wird bei einer konstanten Temperatur von etwa 15i) C und einem Druck von 50 bar 5 Minuten lang gepreßt. Die erhaltene 3 Platte hat eine Dicke von 12,5 mm und eine Dichte von 1300 kg/m .
Sie ist unbrennbar und entspricht in ihrem Brennverhalten der Klasse o A 2 nach DIN 4102. Bei einer 15 minütigen Hitzebelastung bei 7';0 C entsteht kein Feuer und es bilden sich keine Rauchgase oder brennbaren Gase.
Die einzige Figur zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsform der Schichtstoffplatte, bestehend aus einem Kern 1 und einer dekorativen Schicht 2.

Claims

Patentansprüche 1 Schichtstoffplattemit einem Kern aus einer (oder mehreren) mm harz verpreßten faserhaltigen Schicht(en), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine faserhaltige Schicht des Kerns aus einem Vliesstoff aus 14ineralfasern besteht.
2. Schichtstoffplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle faserhaltigen Schichten des Kerns aus einem Vliesstoff aus Mineralfasern bestehen.
3. Schichtstoffplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff ein adhäsiv und/oder mechanisch verfestigter Vliesstoff aus Mineralfasern ist.
4. Schichtstoffplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff aus wirr abgelegten Mineralfasern besteht.
5. Schichtstoffplatte nach einem der Anspriiche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralfasern vor dem Verpressen mit einem Kunstharz, insbesondere mit einem Aminoplast- und/oder Phenolharz beschichtet sind.
6. Schichtstoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf mindestens einer Oberfläche eine dekorative Schicht aufweist.
7. Schichtstoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffschicht(en) aus Basaltfasern besteht (bestehen).
8. Verfahren zur Herstellung einer Schichtstoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei man eine Vliesstoffschicht oder einen Stapel aus mindestens zwei übereinanderliegenden Vliesstoffschichten, deren Fasern mit einem wärmehärtbaren Harz beschichtet sind, und gegebenenfalls zusammen mit einer abdeckenden und/oder einer dekorativen und/oder einer strukturgebenden Schicht, die mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert und/oder getränkt ist (sind), unter Harz härtenden Bedingungen verpreßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffschichten aus Mineralfasern bestehen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmehärtbaren Harze ein Phenol-Formaldehyd-Harz, Alelanin-Formaldehyd-Harz, Iarnstoft-Formaldehyd-Harz, vernetzbares Acryl-Harz, Mischungen dieser Harze und/oder llischkondensate aus Einheiten dieser llarze sind.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vliesstoffschicht (enJ,die aus Basaltfasern besteht(bestehen), welche mit einem Elarz beschichtet sind, bei unter llarz härtenden Bedingungen verpreßt.