DE60101355T2

DE60101355T2 - Metallbeschichtetes Hochdrucklaminat

Info

Publication number: DE60101355T2
Application number: DE60101355T
Authority: DE
Inventors: Robert R. Georgetown Krebs; Ernest L. Waco Phelps; Genevieve L. Rogers Tepera
Original assignee: Premark RWP Holdings LLC
Current assignee: Premark RWP Holdings LLC
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: TWI222406B; CA2344883A1; ATE255496T1; CN1337310A; CN1202948C; EP1182031B1; DE60101355D1; EP1182031A1; US6472083B1; AU5186501A; KR20020014719A; AU753614B2; CA2344883C; KR100432116B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft dekorative Laminate mit Metalloberflächen. Die Erfindung betrifft insbesondere das Verbinden eines mit Phenolharz imprägnierten Kerns und einer Metallplatte zu einem Hochdrucklaminat.
Dekorative Laminate haben in der Möbel- und Bauindustrie eine breite Akzeptanz gefunden. Die Dauerhaftigkeit, die Kosten und die Vielseitigkeit dekorativer Laminate machen sie bei fast jeder strukturellen Anwendung brauchbar. Dekorative Laminate werden zum Beispiel überall von Bodenbelagsprodukten bis zu Möbeln und Thekenoberflächen gefunden.
Die Laminatindustrie bemüht sich ständig darum, die Funktionalität dekorativer Laminate zu verbessern. Ob die Verbesserung eine Verriegelungsnut- und -federkonfiguration für dekorative Laminat-Bodenpaneele oder verbesserte Oberflächeneigenschaften für eine Thekenoberfläche, Möbel, Geschäftseinrichtungsgegenstände, Beschilderungen, Säulenumhüllungen, Haushaltsgerätefronten, Druck- und Trittplatten, Deckenpaneele, Wohnschränke, Wandpaneele, dekorative Verzierungen und Akzente oder Restaurant-/Lieferservice-Ausstattungen betreffen, die Fortschritte bei der Herstellung dekorativer Laminate machen diese Materialien gleich den oder besser als die Materialien, zur deren Ersatz sie geschaffen wurden.
Unter Berücksichtigung dieses Gedankens werden Laminate mit Metalloberflächen derzeit hergestellt, indem eine Metallplatte mit doppelseitigen Klebeband oder herkömmlichen Klebstoffen an einem phenolischen Hochdruckkern befestigt wird. Zusätzlich zur der einfachen Tatsache, dass die zusätzlichen Schritte (und deshalb die Zeit) nach den Schritten des Pressen und des Erhitzens des Laminataufbaus benötigt werden, ist das Verfahren des Anbringens des doppelseitigen Bandes selbst und an sich mühsam und schwierig. Als Folge dessen sind die Laminate mit Metalloberflächen im allgemeinen teurer als herkömmliche Laminate.
Zusätzlich neigt, obwohl die Verwendung eines doppelseitigen Bandes gewisse Stabilität beim resultierenden Laminat mit Metalloberfläche bietet, die Verbindung zwischen der Metallplatte und dem Kern dazu, sich unter gewissen Umständen zu lösen. Es wurde zum Beispiel herausgefunden, dass das doppelseitige Band nachgibt bzw. versagt, wenn das Laminat mit der Metalloberfläche zur Anwendung bei der Herstellung einer Vorderkante an Arbeitsplatten in Streifen geschnitten wird. Zusätzlich wurde herausgefunden, dass die Klebeverbindung, wenn sie zu einem Radius geformt wird, und bei der Anwendung von Wärme während des Biegens nach der Formung, nachgibt.
Es besteht deshalb ein Bedarf an einem Laminat mit einer Metalloberfläche, das auf eine Weise hergestellt wird, die eine bequeme Anbringung und eine verbesserte Bindung zwischen der Metallplatte und den mit Harz imprägnierten Platten, die den Rest des Laminats ausmachen, erlaubt. Die vorliegende Erfindung liefert solch ein Konstruktionsmaterial gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1.
Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung solch eines dekorativen Laminats mit einer Metalloberfläche zu schaffen. Das Verfahren kann realisiert werden mit den Schritten des unabhängigen Anspruches 5.
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klar aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, die bestimmte Ausführungsformen der Erfindung darlegen.
1 ist eine schematische Darstellung eines Laminats mit einer Metalloberfläche, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Die detaillierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier offenbart. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die offenbarten Ausführungsformen nur zur Erläuterung der Erfindung sind, die in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann. Deshalb sollen die hier offenbarten Details nicht als beschränkend ausgelegt werden, sondern nur als Basis für die Ansprüche und als eine Basis, um einem Fachmann zu lehren, wie er die Erfindung herstellen und/oder anwenden soll.
Mit Bezug auf 1 ist ein dekoratives Laminat 10 gemäß der vorliegenden Erfindung offenbart. Das dekorative Laminat 10 enthält eine äußere Metalloberflächenschicht 12, eine Bindeschicht 14 und eine Kernschicht 16. Während gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein spezielles Schichtenmuster offenbart ist, kann das Schichtenmuster etwas variiert werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung zu abzuweichen.
Die Metalloberflächenschicht 12 kann aus einer Vielzahl von Metallplatten bzw. -folien bestehen, die gegenwärtig bei der Herstellung von Laminaten mit Metalloberflächen verwendet werden. Die Metalloberflächenschicht kann zum Beispiel aus der Gruppe ausgewählt werden bestehend aus Kupfer, Messing, Bronze, rostfreiem Stahl und galvanisiertem Stahl. Während die bevorzugten Metalle oben offenbart sind, wird ein Fachmann die große Vielfalt von Metallen, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, zu schätzen wissen. Es wird zum Beispiel in Erwägung gezogen, dass Aluminium und anodisiertes Aluminium gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Die genaue Dicke bzw. Stärke der Metallplatten, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, kann so variiert werden, dass sie sich speziellen Funktionen und Kostenzwängen anpasst. Die Platten haben vorzugsweise eine Dicke, die unter Verwendung einer herkömmlichen Laminatpressvorrichtung verarbeitet werden kann. Unter Berücksichtigung dessen wird in Erwägung gezogen, dass die Platten eine Dicke von ungefähr 0,018 cm und 0,076 cm aufweisen.
Die Bindeschicht 14 besteht vorzugsweise aus DYLARK^®, einem Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, hergestellt von NOVA Chemicals, Inc. Die Bindeschicht 14 besteht in noch bevorzugterer Weise aus DYLARK^®481. DYLARK^® zeigt herausragende Bindeeigenschaften bei mit Phenolharz imprägniertem Kraftpapier, das die Kernschicht 16 ausmacht, wie unten detaillierter erörtert wird. DYLARK^® zeigt auch herausragende Bindeeigenschaften bei der Metalloberflächenschicht 12.
In Bezug auf DYLARK^®s Bindung mit dem mit Phenolharz imprägnierten Kraftpapier, sind die exzellenten Bindeeigenschaften ein Ergebnis der Carboxylgruppen beim Maleinsäureanhydrid des DYLARK^®-Copolymers. Die Carboxylgruppen verbinden sich mit dem Phenolharz, um ein sehr stabiles Laminat zu erzeugen. Obwohl DYLARK^® als ein bevorzugtes Bindeschichtmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung offenbart wurde, können andere funktionell und strukturell äquivalente Polymere verwendet werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen
Mit Bezug auf DYLARK^®s Bindung mit der Metalloberflächenschicht 12, können die außerordentlichen Bindeeigenschaften ein Ergebnis von DYLARK^®s Fähigkeit zur Bindung mit einer Oxidschicht des Metalls sein (siehe US-Patent Nr. 4 364 731) oder einer mechanischen Bindung mit mikroskopischen Unregelmäßigkeiten in der Metalloberfläche (siehe US-Patent Nr. 5 478 414) oder beides.
Die Kernschicht 16 besteht vorzugsweise aus mehreren Schichten von mit Phenolharz imprägnierten Platten bzw. Bögen, obwohl andere Materialien verwendet werden können, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ein Fachmann wird die Überlegungen zu schätzen wissen, die bei der Bestimmung der geeigneten Anzahl von Platten, die bei der Bildung des Kerns eines dekorativen Hochdrucklaminats zu verwenden sind, gegeneinander abgewägt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Kern aus drei mit Phenolharz imprägnierten Platten bzw. Bögen gebildet. Insbesondere und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten Platten der Kernschicht 16 120–323 Gramm pro Quadratmeter trockenes Phenolzharz-imprägniertes Kraftpapier. Das Kraftpapier ist durchgehend imprägniert und durch ein im wesentlichen vollständig ausgehärtetes Phenolharz verbunden, das während des anfänglichen Laminierungsschrittes in einen wärmegehärteten Zustand umgewandelt wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das dekorative Hochdrucklaminat 10 mit Metalloberfläche der vorliegenden Erfindung im wesentlichen auf die gleiche Weise gebildet wie herkömmliche dekorative Laminate. Die Schichten werden zuerst aufeinander gestapelt und zwischen Stahlplatten platziert. Der Laminatstapel wird dann Temperaturen im Bereich von ungefähr 143°C bis 154°C, vorzugsweise von 149°C, unterworfen und ungefähr 70,3 kg/cm² über einen Zeitraum, der ausreichend ist, um das Laminat zu verfestigen und die Harze auszuhärten (im allgemeinen ungefähr 20–30 Minuten). Der oben angegebene Temperaturbereich wird basierend auf der Tatsache bestimmt, dass sich DYLARK^® bei Temperaturen unterhalb den angegebenen nicht zufriedenstellend mit dem Metall verbindet.
Der Druck und die Wärme zwingen das Harz in den Papierbögen zu fließen, auszuhärten und die Bögen zu einer einheitlichen laminierten Masse zu verfestigen, die im Stand der Technik als ein dekoratives Hochdrucklaminat bezeichnet wird. Im allgemeinen wird mehr als ein Laminat auf einmal erzeugt. Mehrere bzw. mehrfache Laminate werden gebildet, indem eine Mehrzahl von angeordneten Platten in einen Stapel eingefügt werden. Zwischen den angeordneten Bögen werden Trennblätter positioniert, um die verschiedenen aufeinander gestapelten Laminate zu trennen. Nach der Verfestigung erlauben die Trennblätter die Trennung der einzelnen Laminate.
Das folgende Diagramm zeigt die Bindekraft in Laminaten, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wurden (die unten angegebenen Daten betreffen insbesondere das Testen eines Laminats, das aus einem Kernpapier/DYLARK^®/Metall/DYLARK^®/Kernpapier zusammengesetzt ist):
Sobald es geformt ist, kann das dekorative Laminat 10 bei der Konstruktion einer Vielfalt von Strukturen verwendet werden, aus denen dekorative Laminate üblicherweise hergestellt werden. In ähnlicher Weise wird es in Erwägung gezogen, dass die verbesserte Bindestärke, die die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Laminaten zeigen, das vorliegende dekorative Laminat mit Metalloberfläche für bisher unbekannte Anwendungen geeignet macht.
Während verschiedene bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, ist es zu verstehen, dass es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung durch solch eine Offenbarung zu beschränken, sondern es eher beabsichtigt ist, alle Modifikationen und alternativen Konstruktionen, die unter den Gedanken und Schutzumfang der Erfindung fallen, abzudecken, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist ein dekoratives Laminat mit einer Metalloberfläche, das gemäß dem Verfahren mit den folgenden Schritten hergestellt ist:
Zusammenstellen eines Laminataufbaus bestehend aus einer Metallschicht, einer Bindeschicht und einer Polymerschicht;
Erhitzen und Pressen des Laminataufbaus.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des dekorativen Laminats mit Metalloberfläche, das gemäß dem Verfahren hergestellt wurde, ist die Polymerschicht dieses Laminats eine mit einem Harz imprägnierte Schicht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des dekorativen Laminats mit Metalloberfläche, das gemäß dem Verfahren hergestellt wurde, besteht die Bindeschicht dieses Laminats aus einem Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des dekorativen Laminats mit Metalloberfläche, das gemäß dem Verfahren hergestellt wurde, ist die Polymerschicht dieses Laminats eine mit einem Harz imprägnierte Schicht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des dekorativen Laminats mit Metalloberfläche, das gemäß dem Verfahren hergestellt wurde, ist die mit Harz imprägnierte Schicht dieses Laminats eine mit Phenolharz imprägnierte Schicht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des dekorativen Laminats mit Metalloberfläche, das gemäß dem Verfahren hergestellt wurde, wird die Metallschicht dieses Laminats ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Messing, Bronze, rostfreiem Stahl, galvanisiertem Stahl, Aluminium und anodisiertem Aluminium.

Claims

Laminat enthaltend: eine Metallschicht; eine Bindeschicht; und eine Polymerschicht, wobei die Bindeschicht aus einem Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer besteht.
Laminat nach Anspruch 1, wobei die Polymerschicht aus mehreren Schichten von mit Phenolharz imprägnierten Platten besteht.
Laminat nach Anspruch 1, wobei die Polymerschicht eine mit Harz imprägnierte Schicht oder eine mit Phenolharz imprägnierte Schicht ist.
Laminat nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Metallschicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Messing, Bronze, rostfreiem Stahl, galvanisiertem Stahl, Aluminium und anodisiertem Aluminium.
Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Laminats mit einer Metalloberfläche, welches die folgenden Schritte enthält: Zusammenstellen eines Laminataufbaus bestehend aus einer Metallschicht, einer Bindeschicht und einer Polymerschicht; Erhitzen und Pressen des Laminataufbaus, wobei die Bindeschicht aus einem Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer besteht.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Polymerschicht eine mit Harz imprägnierte Schicht oder eine mit Phenolharz imprägnierte Schicht ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Metallschicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Messing, Bronze, rostfreiem Stahl, galvanisiertem Stahl, Aluminium und anodisiertem Aluminium.