DE2927891B1 - Mit haertbarem Kunstharz getraenkte und/oder beschichtete Traegerbahnen zur Oberflaechenverguetung von flaechigen Werkstoffen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

• Aus der DE-OS 14 79315 ist es bekannt, Trennmittel auf die Oberfläche einer Preßform dadurch aufzubringen, daß man eine Formtrennmittel enthaltende Trägerbahn kurzzeitig an die Preßform oder das Preßblech anpreßt und die Trägerbahn vor der anschließenden Verpressung des härtbaren Kunstharzes entfernt Dieses Verfahren gewährleistet zwar eine geeignete Dosierung, hat jedoch den Nachteil, daß durch die zwischenzeitliche Beschickung der Presse mit Trennmittel enthaltenden Trägerbahnen der Ausstoß der Presse erheblich vermindert wird und man zusätzlich auf Format geschnittene Trennmittel enthaltende Trägerbahnen vorrätig halten muß.
• Man kann Trennmittel auch dem Tränkharz zusetzen.
• Diese Trennmittel werden als interne Trennmittel bezeichnet Vermutlich reichern sich diese Trennmittel beim Trocknen der mit den Harzlösungen getränkten und beschichteten Trägerbahnen an der Oberfläche an.
• Auch diese Verfahrensweise führt zu Schwierigkeiten.
• Setzt man wenig Trennmittel zu, ist der Trenneffekt ungenügend. Überschreitet man aber eine kritische Menge, werden aufgrund der Unverträglichkeit der Trennmittel mit den Kunstharzen anwendungstechnisch wichtige Eigenschaften der Kunstharze, z. B. ihre Transparenz, negativ beeinflußt. Die Kunststoffoberflächen weisen Flecke und wolkige Glanzunterschiede auf.
• Außerdem können die internen Trennmittel die Netzung der Trägerbahn mit der Harzlösung mehr oder weniger behindern. Zum Ausgleich kann man zwar Netzmittel hinzufügen, die aber dann die Anreicherung des Trennmittels an der Oberfläche verhindern und so ihre Wirkung beeinträchtigen.
• Gut wirksame interne Trennmittel sind in den DE-PS 21 60225 und 2230791 beschrieben. Man verwendet dabei Türkischrotöl. Aus der DE-PS 22 50 991 ist ferner bekannt, als interne Trennmittel Äthylenglykol- oder Propylenglykolfettsäureester zu verwenden. Es ist jedoch auch mit diesen Trennmitteln nicht möglich, das Anhaften der ausgehärteten, die Oberfläche bildenden Kunstharze an nichtverchromten Blechen oder Matrizen aus Duroplasten zu verhindern.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit härtbarem Kunstharz getränkte und/oder beschichtete Trägerbahnen zu entwickeln, die nach der Verpressung auf flächige Werkstoffe unter Aushärtung der Kunstharze gute Trenneigenschaften haben, so daß es möglich wird, auf die relativ teuren hartverchromten Bleche zu verzichten und unverchromte Bleche aus Chrom- oder Chromnickelstahl zu verwenden. Insbesondere sollen die mit härtbarem Kunstharz behandelten Trägerbahnen nach der Aushärtung auch von Matrizen trennen, die aus ausgehärteten Phenol-, Melamin-, Epoxy-, vernetzten Acryl- oder Siliconharzen bestehen, ohne daß man besondere Trennfilme zwischen Matrize und Vergütungsbahn einlegen muß. Die Herstellung von Matrizen ist beispielsweise in der DE-AS 1546529 beschrieben.
• Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß die Trägerbahnen auf der bei der Verpressung dem Preßwerkzeug zugewandten Oberfläche der Harzschicht ein extern aufgebrachtes Trennmittel aufweisen.
• Dabei sind solche Trägerbahnen bevorzugt, die pro m2 20 bis S 1000 mg, insbesondere 20 bis 100 mg, eines Trennmittels aufweisen. Es war dabei außerordentlich überraschend, daß die dabei erhaltenen Oberflächen keinerlei Störungen in bezug auf Gleichmäßigkeit oder Transparenz der gebildeten Oberfläche aufweisen, wie dies an sich zu erwarten war. Es werden vielmehr Oberflächen erhalten, die die Oberfläche des Preßwerkzeugs, dessen Glanzgrad und dessen Struktur exakt wiedergeben.
• Bei Verwendung dieser erfindungsgemäßen Trägerbahnen entfällt die Notwendigkeit der wiederkehrenden Behandlung der Preßwerkzeuge mit Trennmitteln.
• Anstelle der relativ teuren, strukturierten, hartverchromten Bleche können nun erstmals die billigen strukturierten Kunstharzmatrizen verwendet werden, ohne daß man eine Trennfolie einlegen muß. Hierdurch werden auch die feinsten Strukturelemente der Matrize auf dem zu vergütenden flächigen Werkstoff abgebildet.
• Bei Verwendung von Aluminiumblechen wird die durch alkalische Phenolharze verursachte Korrosion der Bleche erheblich zurückgedrängt, so daß die Bleche länger einsatzfähig bleiben.
• Als Trennmittel können die aus dem Stand der Technik bekannten Trennmittel, wie z B. mineralische Öle und Fette, niedrigmolekulare Polyolefine, Ester langkettiger aliphatischer Carbonsäuren oder Metallsalze der höheren Fettsäure, verwendet werden.
• Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Trägerbahnen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die Oberseite der mit härtbarem Kunstharz getränkten und/oder beschichteten Trägerbahnen vor oder nach deren Trocknung Lösungen oder Dispersionen von Trennmitteln aufbringt und das Losungsmittel oder die äußere Phase der Dispersion verdampft Das Aufbringen vor dem Trocknen der mit Harzlösung getränkten und beschichteten Trägerbahn ist aus wäßrigem Medium, z.B. als verdünnte Dispersion, durch Sprühen möglich Beim Aufbringen nach dem Trocknen empfiehlt sich ein leichtes Nachtrocknen der mit wäßrigem Trennmittel versehenen Bahn.
• Besonders einfach stellt sich das Aufbringen auf die bereits trockene und kondensierte harzgetränkte Trägerbahn dar, wenn man mit Lösungsmitteln arbeitet, die gegenüber dem Kunstharz inert sind und leicht verdampfen. Die geringen Lösungsmittelmengen von etwa 5 g/m2 oder weniger sind leicht und schnell zu verdampfen.
• Eine weitere bevorzugte Veriahrensmethode besteht darin, daß man auf die Trägerbahnen nach dem Trocknen die Lösungen oder Dispersionen mittels dosierten Walzenauftrages aufbringt und das Lösungsmittel oder die äußere Phase der Dispersion verdampft.
• Beim dosierten Walzenauftrag, z B. dem indirekten Walzenauftrag, taucht eine Walze in die Lösung oder Dispersion des Trennmittels ein und überträgt die Lösung auf eine zweite Walze, von der unter Andruck einer dritten Walze die Trägerbahn die Lösung oder Dispersion aufnimmt. Vorzugsweise wird als Auftragswalze eine Rasterwalze verwendet Je nach Auftragverfahren ist die Konzentration des Trennmittels im Lösungsmittel anzupassen. Üblicherweise eignen sich Lösungen von 0,1 bis 10 Gew.-%.
• Der Gegenstand vorliegender Erfindung soll anhand folgender Beispiele noch näher erläutert werden: B e is p i e 1 1 (Vergleichsbeispiel) Ein 80 g/m2 schweres, mit einem Dekor bedrucktes, pigmentiertes Edelzellstoffpapier wird mit einem handelsüblichen Melaminformaldehydkondensationsharz mit einem Molverhältnis Melamin : Formaldehyd wie 1: 2,0 getränkt. Der Festkörpergehalt des Harzes beträgt 50 Gew.-%. Die Viskosität der Harzlösung, gemessen mit dem DIN-Becher mit 4mm-Düse bei 20"C, beträgt 18 sec. Die getränkte und bei 1300C in Umluft getrocknete Papierbahn wiegt 190 g/m2 und hat einen Darrwert von 6,5% (bestimmt durch Trocknung bei 165"C in 5 min). Die Trägerbahn wird bei einer Preßtemperatur von -155"C (am Preßblech gemessen) mit einem Druck von 2 N/mm2 und 90 sec Preßzeit auf eine Spanplatte verpreßt Das Preßgut wird heiß entformt Bei der Verpressung gegen ein verchromtes Messingblech einer Dicke von 5 mm ergibt sich eine einwandfreie Oberfläche.
• Bei einer Verpressung gegen ein nichtverchromtes Chromnickelstahlblech einer Dicke von 4 mm ist das Preßgut nur schwer entformbar. Am Preßblech bildet sich ein leichter Harzrückstand.
• Verpreßt man die Trägerbahn gegen eine 1,5 mm dicke Preßmatrize aus ausgehärtetem Phenoplastharz, ist eine Entformung des Preßgutes nicht möglich.
• Die Beispiele 2 bis 5 wurden erfindungsgemäß durchgeführt Beispiel 2 Die in Beispiel 1 verwendete, mit Kunstharz getränkte Trägerbahn wird auf der Dekorseite mittels einer Rasterwalze (28er Raster) mit 5 g/m2 einer 3gewichtsprozentigen Trennmittellösung versehen. Als Trennmitteil dient TürkischrotöL Als Lösungsmittel wird Äthylenchlorid verwendet Das aufgebrachte Lösungsmittel verdampft ohne besondere Maßnahmen bei Raumtemperatur in wenigen Augenblicken.
• Die Verpressung erfolgt wie in Beispiel 1. Das Preßgut trennt einwandfrei sowohl von verchromtem Messingblech wie von nichtverchromtem Chromnickel- -stahlblech als auch von einer Preßmatrize aus ausgehärtetem Phenoplastharz.
• Beispiel 3 Analog Beispiel 2 wird eine Trennmittellösung auf die Trägerbahn in einer Menge von 3 g/m2 aufgebracht Die Trennmittellösung besteht aus einer 3gewichtsprozentigen toluolischen Lösung von Äthylenglykolfettsäure- ester. Dabei wird die Trennmittellösung auf die Trägerbahn aufgesprüht Anschließend wird Toluol abgedampft Es werden die gleichen Preßergebnisse wie in Beispiel 2 erhalten.
• Beispiel 4 Ein 80 g/m2 schweres, pigmentiertes Edelzellstoffpapier wird mit einem handelsüblichen wäßrigen Melaminformaldehydkondensafionsharz mit einem Molverhältnis Melamin : Formaldehyd wie 1 = Z0 getränkt und beschichtet Vor der Trocknung der nassen Bahn wird eine 1%ige Dispersion eines Glycerinesters einer mehrfach ungesättigten Fettsäure auf die beharzte Trägerbahnoberseite aufgesprüht Die Dosierung erfolgt so, daß sich auf der Trägerbahn eine Wirkstoffmenge von ca. 50 mg/m2 bildet Anschließend wird die nasse Bahn bei 140"C in einem Schwebetrockner auf einen Darrwert von 6,3% getrocknet Die Verpressungsversuche werden wie bei den vorherigen Beispielen durchgeführt Das Preßgut läßt sich sowohl von nichtverchromten Preßblechen als auch von Kunststoffmatrizen einwandfrei entformzeit Beispiel 5 Ein 40 g/m2 schweres, ungebleichtes Natronkraftpapier wird mit der wäßrigen Lösung eines Phenolformaldehydharzes (Molverhältnis Phenol: Formaldehyd 1:2,2) mit einem Festkörpergehalt von 65Gew.-% imprägniert und getrocknet Die beharzte Trägerbahn hat ein Flächengewicht von 120 g/m2 bei einem Darrwert von 7,0%. Auf die getrocknete Trägerbahn wird oberseitig eine 5gewichtsprozentige Lösung von Türkischrotöl in Äthylenchlorid in einer solchen Menge aufgebracht, daß eine Auftragsmenge von 250 mg/m2 an Trennmittel resultiert Die so behandelte Trägerbahn wird bei 1300C, einem Preßdruck von 1,8 N/mm2 und 8 min Preßzeit aufgepreßt Als Preßblech dient ein bereits stark korrodiertes Aluminiumbleclt Das Preßgut läßt sich einwandfrei vom Aluminiumblech trennen

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Mit härtbarem Kunstharz getränkte und/oder beschichtete Trägerbahnen zur Oberflächenvergütung von flächigen Werkstoffen, insbesondere Holzwerkstoffplatten, dadurch g e k e n n -zeichnet, daß die Trägerbahnen auf der bei der Verpressung dem Preßwerkzeug zugewandten Oberfläche der Harzschicht ein extern aufgebrachtes Trennmittel aufweisen.
2. 2. Trägerbahnen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 1000 mg/m2 eines Trennmittels aufweisen.
3. 3. Trägerbahnen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 100 mg/m2 eines Trennmittels aufweisen.
4. 4. Verfahren zur Herstellung von Trägerbahnen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Oberseite der mit härtbarem Kunstharz getränkten und/oder beschichteten Trägerbahnen vor oder nach deren Trocknung Lösungen oder Dispersionen von Trennmitteln aufbringt und das Lösungsmittel oder die äußere Phase der Dispersion verdampft.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösungen oder Dispersionen der Trennmittel auf die Trägerbahnoberfläche aufsprüht.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Trägerbahnen nach dem Trocknen die Lösungen oder Dispersionen mittels dosierten Walzenauftrages aufbringt und das Lösungsmittel oder die äußere Phase der Dispersion verdampft.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Auftragswalze eine Rasterwalze verwendet.

   Die Erfindung betrifft mit härtbarem Kunstharz getränkte und/oder beschichtete Trägerbahnen zur Oberflächenvergütung von flächigen Werkstoffen, insbesondere Holzwerkstoffplatten, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.

   Bei der Oberflächenvergütung von flächigen Werkstoffen, insbesondere Holzwerkstoffplatten, preßt man mit härtbarem Kunstharz getränkte und/oder beschichtete Trägerbahnen unter Verwendung eines Preßwerkzeuges bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck auf die zu vergütende Oberfläche. Unter Einwirkung des erhöhten Druckes und der erhöhten Temperatur fließen die Kunstharze zu einem geschlossenen Film und härten anschließend aus, wobei die Oberfläche der gebildeten Kunststoffschicht dem Spiegelbild der Oberfläche des Preßwerkzeuges entspricht Man kann auf diese Art sowohl glänzende, matte oder strukturierte Oberflächen erzeugen, je nachdem ob man ein Preßwerkzeug verwendet hat, welches glänzend, matt oder oberflächenstrukturiert ist.

   Als Preßwerkzeuge verwendet man in der Regel verchromte Messing- oder verchromte Edelstahlbleche.

   Von diesen Oberflächen lassen sich die ausgehärteten Phenoplast-, Aminoplast- oder Polyesterharze nach ihrer Aushärtung trennen.

   Diese Preßbleche sind wegen der erforderlichen Hartverchromung teuer und verhältnismäßig empfind- lich. Bei nicht sachgemäßem Gebrauch entstehen in der Oberfläche. des Bleches Poren und Risse, wobei es schließlich bis zum Ablösen der Chromschicht kommen kann. Das hat zur Folge, daß die gebildete Kunststoffschicht die Fehler spiegelbildlich wiedergibt In diesen Fällen müssen die Preßbleche ersetzt werden Gelegentlich bauen sich auch Harzrückstände auf den verchromten Preßblechen auf, die ebenfalls die Oberflächenbildung stören und darüber hinaus das Trennen nach der Aushärtung empfindlich stören können. Die Entfernung von anhaftenden Harzräckständen ist aufwendig und stört eine laufende Produktion empfindlich Verchromte Preßbleche, insbesondere strukturierte Preßbleche, stellen einen erheblichen Kostenfaktor dar.

   Ein Verzicht auf die Verchromung führt jedoch bei Blechen immer zu Trennproblemen. Aus dem gleichen Grund verbietet sich die Verwendung anderer nichtmetallischer Werkstoffe als Preßfläche, obwohl beispielsweise Duroplaste, z. B. Phenolformaldehydharze, durchaus die notwendige Temperaturbeständigkeit aufweisen. Preßmatrizen aus Duroplasten waren dabei besonders interessant, weil sie vergleichsweise billig mit und ohne Strukturen herstellbar sind.

   Es ist bekannt, mit nichtverchromten metallischen Preßflächen oder auch Matrizen aus Duroplasten mit härtbaren Kunstharzen getränkte und/oder beschichtete Trägerbahnen auf flächige Werkstoffe zu verpressen.

   Jedoch werden hierbei stets Trennpapiere oder Trennfolien zwischen Blech oder Matrize und Kunststofffläche verwendet Die Kunststoffoberfläche bildet dann nicht mehr die Preßflächen spiegelbildlich ab, sondern die Oberflächen derTrennpapiere oder Trennfolien. Strukturen der Preßbleche oder Matrizen können nur abgeflacht und nicht mehr präzise wiedergegeben werden; feine Einzelheiten werden nicht mehr abgebildet Zudem sind Trenupapiere oder Trennfolien nur ein oder wenige Male verwendbar, so daß die Wirtschaftlichkeit nicht mehr gegeben ist Es besteht deshalb ein besonderes Interesse daran, daß die mit ausgehärtetem Kunstharz vergüteten flächigen Werkstoffe gut von nichtverchromten Preßblechen oder Preßmatrizen aus Duropiasten trennen Zur Verbesserung des Trennverhaltens hat man bereits die Verwendung von Trennmitteln empfohlen.

   Die Applikation der Trennmittel kann entsprechend dem Stand der Technik (Zeitschrift »AK Holz«, Ausgabe 319/320) auf verschiedene Weise erfolgen: Man kann die Trennmittel auf der Oberfläche von Preßblechen einbrennen. Dies ist ein verhältnismäßig teurer Vorgang, bei dem die charakteristischen Glanzeigenschaften der Oberfläche der Preßbleche verändert werden können. Man kann die Trennmittel auch auf die Preßbleche aufsprühen. Hierbei treten jedoch Schwierigkeiten bei der Dosierung auf. Verwendet man zu wenig Trennmittel, ist der Trenneffekt ungenügend; verwendet man zu viel Trennmittel, ist die Ausbildung einer gleichmäßigen Oberfläche behindert und es entstehen auf der vergüteten Oberfläche Flecke oder Wolken. Mikroskopisch stellen sich diese Fehler als Trübungen an den Stellen dar, an denen eine größere Harzschichtdicke Unebenheiten der Plattenoberfläche ausgleicht Es ist zudem stets notwendig, nach einigen Verpressungen Trennmittel erneut auf die Preßwerkzeuge aufzubringen, da mit jeder Verpressung ein Teil des Trennmittels ausgetragen wird.