DE4313361A1 - Surface-enhanced moulding and process for its preparation - Google Patents
Surface-enhanced moulding and process for its preparationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein oberflächenvergütetes Formteil geringer Dicke, das aus mit wenigstens einem wärmehärtbaren Bindemittel versetzten lignozellulose- und/oder zellulose haltigen Teilchen wie Holzspänen und/oder Holzfasern besteht und zumindest bereichsweise und über seine Dicke dreidimen sional verformt ist. Ferner ist die Erfindung auf ein Verfah ren zum Herstellen eines solchen Formteiles gerichtet.The invention relates to a surface-treated molded part small thickness, which with at least one thermosetting Binding agents offset lignocellulose and / or cellulose containing particles such as wood chips and / or wood fibers and three dimensions, at least in some areas and across its thickness is deformed regionally. Furthermore, the invention is based on a method ren directed to the manufacture of such a molded part.
Aus der DE-OS 40 33 849 ist ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen bekannt, nach dem ein Vlies oder das aus einem Vlies unter Druck und Wärme erhaltene Produkt in eine fertig preßverformte Endform gebracht wird und dabei ein- oder beid seitig mit wenigstens einer Beschichtungsbahn versehen ist.DE-OS 40 33 849 describes a method for producing Molded parts known, according to which a fleece or from a Fleece product obtained under pressure and heat into a finished Press-formed final shape is brought and one or both is provided on the side with at least one coating web.
Durch diese Vorgehensweise können in Abhängigkeit von der je weils verwendeten Art von Beschichtungsbahnen alle gegebenen Anforderungen und auch höchste Anforderungen erfüllt werden, da auf diese Weise hochdekorative, glatte und geschlossene Oberflächen in den verschiedensten Farben und Designs erhal ten werden und speziellen Anforderungen an die Produktquali tät, zum Beispiel Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit, in vollem Umfange Rechnung getragen werden kann.By doing this, depending on the Weil used type of coating sheets all given Requirements and also the highest requirements are met, because in this way highly decorative, smooth and closed Get surfaces in a wide variety of colors and designs and special requirements for product quality action, for example insensitivity to moisture, in can be fully taken into account.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Formteil der eingangs ge nannten Art zu schaffen, das hierzu alternativ oberflächen vergütet und besonders wirtschaftlich herstellbar ist.The object of the invention is to provide a molded part of the ge to create the named type, which alternatively surfaces is remunerated and is particularly economical to produce.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine der beiden Breitseitenflächen eines beidseitig ungeschliffe nen Formteiles eine überlackierbare Haftgrundierschicht mit einer ausreichenden Dicke eines thermogehärteten, höher- bis hochviskosen und wasserlöslichen Lackbindemittels aufweist.According to the invention this object is achieved in that a of the two broad sides of an uncut on both sides NEN molded part with a paintable primer coat a sufficient thickness of a thermoset, higher to has highly viscous and water-soluble paint binder.
Die Oberflächenmikroporosität des ungeschliffenen Formteiles hat den Vorteil, daß sie infolge minimaler Kapillaraktivität einem Diffundieren des ohnehin wenig Wasser enthaltenen Lack bindemittels von der Oberfläche des Formteiles nach unten entgegenwirkt.The surface microporosity of the uncut part has the advantage that it has minimal capillary activity a diffusion of the paint, which already contains little water binder from the surface of the molded part downwards counteracts.
Daher gerät eine ausgeprägte Verankerungsschicht zwischen dem Formteil und der überlackierbaren Haftgrundierschicht in Fortfall, so daß sich eine wesentliche Ersparnis an Lackbin demittel ergibt.Therefore, a distinctive anchoring layer gets between the molded part and the paintable primer layer in Elimination, so that there is a substantial saving in paint means.
Als thermohärtendes und wasserverdünntes Lackbindemittel wird vorzugsweise ein Acrylharz (Acrylatharz) verwendet, das der überlackierbaren Haftgrundierschicht eine hohe Riß-, Schlag-, Wetter- und Chemikalienbeständigkeit verleiht.As a thermosetting and water-diluted paint binder an acrylic resin (acrylate resin) is preferably used, which the paintable primer layer has a high crack, Impact, weather and chemical resistance gives.
Der Feststoffgehalt der wäßrigen Acrylharzdispersion liegt im Bereich von 60 bis 85%.The solids content of the aqueous acrylic resin dispersion is in the range of 60 to 85%.
Es kann sich hierbei um eine wäßrige selbstvernetzende Acrylharzdispersion oder um eine wäßrige Acrylharzdisper sion in Form von bis zu einer wasserhaltigen Paste handeln, die Zusätze wie z. B. Polyisocyanat, Beschleuniger, Weichma cher und sonstige an sich bekannte Zusätze, wie Trennmittel (Silicon- oder Paraffinemulsion), Füllstoffe (z. B. Kreide) und Pigmente enthält, welch letztere den Glanz- und Farbgrad der überlackierbaren Haftgrundierschicht entsprechend beein flussen.It can be an aqueous self-crosslinking Acrylic resin dispersion or an aqueous acrylic resin dispersion act in the form of up to a water-containing paste, the additives such. B. polyisocyanate, accelerator, Weichma cher and other known additives, such as release agents (Silicone or paraffin emulsion), fillers (e.g. chalk) and contains pigments, the latter the degree of gloss and color the paintable primer layer accordingly affected rivers.
Die maximale Auftragsmenge des erfindungsgemäß verwendeten Lackbindemittels, das sehr umweltfreundlich ist und eine minimale Trocknungsenergie erfordert, beträgt je Grundier schicht bis zu 160-180 g/m² und die Rohdichte des grundier ten, dreidimensional verformten Formteils einer Dicke von ca. 2 bis ca. 5 mm liegt zwischen 1000 und 1200 kg/m³.The maximum order quantity of the used according to the invention Paint binder that is very environmentally friendly and one minimum drying energy required is per primer layer up to 160-180 g / m² and the density of the primer th, three-dimensionally deformed molded part with a thickness of approx. 2 to approx. 5 mm is between 1000 and 1200 kg / m³.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen des vorstehend gekennzeichneten Formteiles aus mit wenigstens einem wärmehärtbaren Bindemittel versetzten lignozellulose- und/oder zellulosehaltigen Teilchen wie Holzspänen und/oder Holzfasern und dergleichen, bei dem zunächst auf einer Unter lage ein Vlies gebildet, dieses Vlies durch Druck und Wärme in eine ebene, mechanisch stabile Plattenform gebracht (erster Preßvorgang) und dann die so erhaltene preßgeformte Platte in einem weiteren beheizten Preßvorgang (zweiter Preß vorgang) unter Anwendung eines vergleichsweise wesentlich höheren Druckes zu einem zumindest bereichsweise und über seine Dicke dreidimensional verformten Formteil verpreßt wird.The invention also relates to a method for producing the molded part from above with at least a thermosetting binder to add lignocellulosic and / or cellulose-containing particles such as wood chips and / or Wood fibers and the like, in which initially on a sub lay a fleece, this fleece by pressure and heat brought into a flat, mechanically stable plate shape (first pressing process) and then the press-molded thus obtained Plate in a further heated pressing process (second press process) using a comparatively essential higher pressure to at least some areas and over its thickness three-dimensionally deformed molded part becomes.
Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus,This process is characterized by
- a) daß auf eine der beiden Breitseitenflächen einer nach dem ersten Preßvorgang erhaltenen preßgeformten und beidsei tig ungeschliffenen Platte eine überlackierbare Haftgrun dierschicht mit einer ausreichenden Dicke eines thermo härtenden, höher- bis hochviskosen und wasserlöslichen Lackbindemittels aufgebracht wird, unda) that on one of the two broad faces one after the first press process obtained press-formed and both an unpainted green layer with a sufficient thickness of a thermo hardening, higher to highly viscous and water-soluble Paint binder is applied, and
- b) daß hierauf unter Wärmezufuhr ein Trocknen des Lackbinde mittels erfolgt.b) that thereupon drying of the lacquer bandage with supply of heat by means of.
Bevorzugt wird dabei beim Trocknen des Lackbindemittels zu nächst ein Antrocknen unter im wesentlichen gleichmäßiger Wärmezufuhr vorgenommen und dieses Antrocknen des Lackbinde mittels dann durch drucklose Preßflächenkontaktwärmeübertra gung vor Beginn des zweiten Preßvorganges intensiv fortge setzt.Preference is given to drying the paint binder next drying under substantially more uniform Heat applied and this drying of the paint bandage then by means of pressure-free contact surface heat transfer intensively before the start of the second pressing process puts.
Werden zur drucklosen Preßflächenkontaktwärmeübertragung die Preßflächen des zweiten Preßvorgangs herangezogen, so er folgt aufgrund der vorhandenen Preßflächenkonturen eine dif ferenzierte Wärmebeeinflussung des noch plattenförmigen Aus gangsmaterials vor dem zweiten Preßschritt. Dabei werden die einer besonders ausgeprägten Verformung zu unterziehenden Bereiche des Ausgangsmaterials stärker erwärmt als die weni ger oder nicht zu verformenden Bereiche, und dies hat zur Folge, daß in den stark zu verformenden Bereichen die Visko sität der bereits vorhandenen Lackschicht erniedrigt und die Verformbarkeit des Ausgangsmaterials verbessert wird. Als Folge davon ergibt sich eine Verkürzung der Taktzeit und gleichzeitig eine hohe Sicherheit gegen ein äußerst uner wünschtes Reißen der Lackschicht in den kritischen Verfor mungsbereichen.Are the pressure-free contact surface heat transfer Press surfaces of the second pressing process used, so he follows a dif due to the existing press surface contours referenced heat influence of the still plate-shaped Aus transition material before the second pressing step. The undergo a particularly pronounced deformation Areas of the starting material warmed more than the weni areas that cannot be deformed, and this leads to Consequence that the visco in the strongly deformable areas reduced the existing paint layer and the Deformability of the starting material is improved. When The consequence of this is a shortening of the cycle time and at the same time a high level of security against an extremely Desired tearing of the lacquer layer in the critical form areas.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfin dung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous refinements and features of the Erfin are specified in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung weiter beschrieben; die einzige Figur zeigt einen schematischen Teilquerschnitt durch ein erfindungsgemäßes Formteil für eine Türfront.The invention is described below, for example, with the aid of Drawing further described; the only figure shows one schematic partial cross section through an inventive Molded part for a door front.
Bei der Herstellung des insgesamt mit der Bezugsziffer 1 be zeichneten Formteiles wird von Holzhackschnitzeln ausgegan gen, die in einem Refiner zu Faserstoffteilchen aufgeschlos sen, danach auf einen Feuchtgehalt von 8 bis 12% getrocknet und während des Trocknungsvorganges mit etwa 9% an mit Pa raffin versetzten Harnstoffharz - bezogen auf absolut trocke ne Faserstoffteilchen - vermischt werden.In the manufacture of the molded part with the total reference number 1 be out of wood chips, which are broken down in a refiner to fibrous particles, then dried to a moisture content of 8 to 12% and mixed with about 9% of raffin during the drying process Urea resin - based on absolutely dry fibrous particles - are mixed.
Es versteht sich, daß anstelle von Harnstoffharz Phenol- oder ein anderes geeignetes Harz verwendbar ist und der je weilige Festharzanteil im Bereich von beispielsweise ca. 8 bis 10 Gew. -% der Ausgangsmaterialien gewählt werden kann.It is understood that instead of urea resin, phenolic or another suitable resin can be used and which ever some solid resin content in the range of, for example, approx. 8 up to 10% by weight of the starting materials can be selected.
Anschließend bildet man ein Vlies einer entsprechenden Dicke bzw. Höhe, das nacheinanderfolgend in einen Vorverdichter, eine HF-Erwärmungsstation und in den Preßspalt einer nach dem mehrhundertfach bewährten Kalanderprinzip arbeitenden Presse - erster Preßvorgang - belangt. Bezüglich der Maschi nentechnik ist dabei zu verweisen auf die Zeitschrift "Holz als Roh- und Werkstoff", Januar 1977, Heft 1, Rückseite des Titelblattes.Then a fleece of an appropriate thickness is formed or height, which successively in a pre-compressor, an HF heating station and one after in the press nip the calender principle that has been tried and tested hundreds of times Press - first pressing process - concerned. Regarding the machine nentechnik is to be referred to the magazine "Holz as raw and material ", January 1977, volume 1, back of the Title page.
Nach einer bestimmten Zeit verläßt das Vlies den Preßspalt dieser Presse als mechanisch stabiler und ausgehärteter Plat tenstrang mit einem Feuchtegehalt von 6 bis 8% und wird ohne thermische Nachbehandlung in Plattenformate beliebiger Länge aufgeteilt. Eine dabei verwendbare Technologie ist beispielsweise in der DD-PS 2 50 290 beschrieben.After a certain time, the fleece leaves the press nip this press as a mechanically stable and hardened plat and with a moisture content of 6 to 8% without thermal post-treatment in plate formats Split length. One technology that can be used is described for example in DD-PS 2 50 290.
Die Rohdichte der erhaltenen Platten von z. B. einer Dicke von 4 mm beträgt dabei 620 kg/m³.The bulk density of the plates obtained from e.g. B. a thickness of 4 mm is 620 kg / m³.
Auf eine der beiden Breitseiten einer jeden nach dem ersten Preßvorgang erhaltenen preßgeformten, ebenen und beidseitig ungeschliffenen Platte wird nun eine überlackierbare Haft grundierschicht, die aus einem thermogehärteten, höher- bis hochviskosen und wasserlöslichen Lackbindemittel besteht, aufgebracht. Dies geschieht je nach dem Feststoffgehalt der wäßrigen Lackbindemittel-Dispersion im Gieß-, Walzenauf trags- oder Rakelauftragsverfahren.On one of the two broad sides of each one after the first Press process obtained press-formed, flat and on both sides unpolished board is now a paintable adhesive primer coat made from a thermoset, higher to there is highly viscous and water-soluble paint binder, upset. This happens depending on the solids content of the aqueous coating binder dispersion in the pouring, rolling up carrier or doctor blade application process.
Es ist sinnvoll, danach während einer kurzen Liegezeit dafür zu sorgen, daß die wäßrige Lackbindemittel-Dispersion an der Plattenoberfläche zwecks besserer späterer Verformbar keit der Platte zu einem zumindest bereichsweise dreidimen sional verformten Formteil einwirken kann.It makes sense to do this during a short layover to ensure that the aqueous paint binder dispersion of the plate surface for better later deformability speed of the plate to an at least partially three-dimensional sional deformed molded part can act.
Gemäß einem weiteren Verfahrens schritt findet ein Antrocknen der zuvor auf die Platte aufgebrachten Lackbindemittel- Schicht statt. Hierzu dient Heißluft, Infrarotstrahlung oder dergleichen.According to a further process step, drying takes place the paint binder previously applied to the plate Shift instead. Hot air, infrared radiation or the like.
Im Anschluß daran wird eine zusätzliche und besonders wirk same Antrocknung erreichte wenn die mit einer Lackbindemit telschicht versehene Platte vor Beginn des zweiten Preßvor ganges eine vorgebbare Zeitspanne einer inbesondere bereichs weisen drucklosen Preßflächenkontaktwärmeübertragung unter zogen wird, bei der Temperaturen im Bereich von 170°C bis 190°C herrschen und diese Preßflächen unmittelbar zum zwei ten Preßvorgang gehören. Da vor Beginn des zweiten Preßvor gangs die zur Preßflächenkontaktwärmeübertragung verwendeten Preßflächen aufgrund ihrer Konturierung denjenigen Bereichen des noch plattenförmigen Ausgangsmaterials jeweils am näch sten liegen, die am stärksten verformt werden müssen, werden diese kritischen Bereiche stärker erwärmt, was beim nachfol genden Preßvorgang dazu führt, daß diese kritischen Bereiche stets mit einer gleichförmigen, rißfreien Grundlackschicht überzogen sind, was im Falle eines nachträglichen Aufbrin gens einer überlackierbaren Haftgrundierschicht auf das fer tige Formteil zumindest auf wirtschaftliche Weise nicht er reicht werden kann.After that, an additional and particularly effective same drying when achieved with a lacquer binding plate provided before the start of the second press ganges a predeterminable time span of a particular area have pressureless contact surface heat transfer is pulled at temperatures in the range of 170 ° C to 190 ° C prevail and these pressing surfaces immediately to two belong to the pressing process. Because before the start of the second press gangs used for the transfer of contact surface heat Press areas due to their contouring those areas of the still plate-shaped starting material the next most lying, which must be deformed the most these critical areas warmed up more, which The pressing process leads to these critical areas always with a uniform, crack-free base coat are covered, what in the case of a subsequent application on top of the fer molded part, at least in an economical way can be enough.
Wird während des zur Endverformung dienenden zweiten Preßvor gangs der Preßdruck zunächst kurzfristig auf einen Maximal wert erhöht - der kurzzeitig angelegte hohe spezifische Preß druck erreicht hier bevorzugt etwa 100 bar - und dann auf einen spezifischen Preßdruck in der Größenordnung von etwa 60 bis 70 bar abgesenkt, so erhält man ohne irgendwelche An klebeprobleme ein zumindest bereichsweise und über seine Dicke dreidimensional verformtes Formteil 1, das eine Roh dichte von ca. 1100 kg/m³, eine Dicke von ca. 2,3 mm und eine einwandfrei gebrauchsfertige, rißfreie sowie über lackierbare Haftgrundierschicht 2 besitzt.If, during the second pressing operation used for the final deformation, the pressing pressure is initially briefly increased to a maximum value - the briefly applied high specific pressing pressure preferably reaches about 100 bar here - and then reduced to a specific pressing pressure of the order of about 60 to 70 bar, So you get without any sticking problems at least in some areas and three-dimensionally deformed molded part 1 , which has a bulk density of approx. 1100 kg / m³, a thickness of approx. 2.3 mm and a perfectly ready-to-use, crack-free and paintable primer coat 2 owns.
Claims (17)
- a) daß auf eine der beiden Breitseitenflächen einer nach dem ersten Preßvorgang erhaltenen preßgeformten und beidseitig ungeschliffenen Platte eine überlackierba re Haftgrundierschicht mit einer ausreichenden Dicke eines thermohärtenden, höher- bis hochviskosen und wasserlöslichen Lackbindemittels aufgebracht wird, und
- b) daß hierauf unter Wärmezufuhr ein Trocknen des Lack bindemittels erfolgt.
- a) that on one of the two broad side surfaces of a press-molded and unmachined plate obtained after the first pressing process, a überlackierba re adhesive primer layer is applied with a sufficient thickness of a thermosetting, higher to highly viscous and water-soluble paint binder, and
- b) that thereupon drying of the lacquer takes place with the application of heat.
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