DE60304696T2 - Verfahren zur Herstellung von Dekorfolien - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dekorfolien, insbesondere von Deckfolien für Bodenbelag, Möbel oder Wandabdeckplatten.
  • Bekanntlich werden mehrschichtige Platten weithin für Fußbodenbeläge als Ersatz für herkömmliche Holzpflasterböden (Parkettböden) oder zum Verkleiden von Wänden, Möbeln usw. verwendet und sind normalerweise aus Schichten aus Bogenmaterial (typischerweise Papier) gebildet, welches mit einem wärmehärtbaren Harz (beispielsweise Melamin) beschichtet ist, und die zusammengepresst und heiß laminiert werden. Die Oberfläche der freiliegend zu lassenden Platte ist mit einer Dekorfolie bedeckt, welche entweder einfach sein oder gemustert werden kann (um beispielsweise die Maserung des zu imitierenden Holzes wiederzugeben), und welche mit einer abriebfesten Schutzschicht versehen ist.
  • Zur Herstellung der Dekorfolie wird das Substrat aus Papier zuerst mit Polymerharz getränkt; dann wird eine Seite des getränkten Substrats mit einer Mischung aus Polymerharz und einer abriebfesten Substanz (beispielsweise Korund) überzogen; und zuletzt wird eine Oberflächenschicht aufgetragen, welche ein Polymerharz mit einer abriebarmen Substanz darin (zum Schutz der Arbeitsflächen der Ausrüstungen, insbesondere der Laminierwalzen und -pressen) umfasst.
  • Zu diesen Anwendungszwecken werden sowohl zum Tränken des Substrats als auch zum Aufbringen auf die abriebfeste Schicht normalerweise Melamin-, Phenol- oder Harnstoffharze verwendet. Ein sachdienliches Beispiel für diese Art von Verfahren ist in EP-A-1216759 offenbart.
  • Verfahren der obigen Art sind jedoch ungenügend, was das endgültige Aussehen des Produkts betrifft. Insbesondere zeigen in der beschriebenen Weise behandelte Oberflächen oft Verblassungen auf und/oder sind im Aussehen weniger transparent oder sind trübe.
  • Außerdem sind in der beschriebenen Weise hergestellte Dekorfolien ziemlich brüchig und auf jeden Fall nicht sehr flexibel, was mithin möglicherweise bei der nachfolgenden Verarbeitung und Handhabung zu Problemen oder zum Bruch führt.
  • Bekannte Verfahren sind auch ziemlich teuer, insbesondere da große Harzmengen und verhältnismäßig kostspielige Verarbeitungsschritte (und verschiedene Trocknungsschritte) daran beteiligt sind.
  • In FR-A-2692584 und JP-A-53134914 sind mehrschichtige Platten offenbart, welche durch Verbinden eines Papierbogens, der mit einer Zusammensetzung mit Polyvinylalkohol darin getränkt ist, mit einem Substrat aus zusammengeballten Holzpartikeln oder mit anderen Papierbögen hergestellt sind, welche mit verschiedenen Polymerzusammensetzungen getränkt sind; wobei die auf diese Weise erhaltenen mehrschichtigen Platten eine sehr schlechte Abriebfestigkeit besitzen.
  • Deshalb liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Dekorfolien, insbesondere von Deckfolien für Bodenbelag, Möbel oder Wandabdeckplatten zu schaffen, mit welchem die vorgenannten Nachteile bekannter Verfahren beseitigt werden können. Insbesondere liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Oberflächentransparenz und die Flexibilität der Dekorfolie sehr stark zu verbessern. Des weiteren liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches zwar leicht und verhältnismäßig billig auszuführen ist, jedoch dafür sorgt, dass Dekorfolien mit einem hohen Grad an Abriebfestigkeit und mit einer weit besseren Oberflächenbeschaffenheit zustande gebracht werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Dekorfolien, insbesondere von Deckfolien für Bodenbelag, Möbel oder Wandabdeckplatten nach Anspruch 1 geschaffen.
  • Hier und im Folgenden soll der Begriff "Folienmaterial" ein dünnes Material in Form eines durchgehenden Bandes oder einzelnen Bogens (beispielsweise aus Papier, Stoff, Polymerfolie usw.) bezeichnen; wobei das vorzugsweise gemäß der Erfindung verwendete Folienmaterial ein Material auf Cellulosebasis und insbesondere ein Papiermaterial ist.
  • Der Begriff "Dekorfolie" soll ein dünnes Folienelement bezeichnen, welches man nach weiterer Verarbeitung aus dem Folienmaterial erhält, und welches wiederum in Form eines tatsächlichen Folienelements (einer abgelösten Folie mit vorgegebener Form) oder allgemeiner gesagt, in Form eines zu einer Rolle gewickelten Bandes vorliegen kann.
  • Offenkundigerweise wird das Verfahren gemäß der Erfindung vorteilhaft unter kontinuierlicher Verwendung von Folienmaterial in Form eines Bandes ausgeführt, um bearbeitete Bänder zu erhalten, aus welchen die fertigen Dekorfolien (d.h. mit Hilfe herkömmlicher Rollen-/Rollen-/Rollen-Bogen-Maschinen) zugeschnitten werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schritt des Behandelns mit Polyvinylalkohol ein Tränkschritt, welcher unter Verwendung einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol erfolgt.
  • Der Polyvinylalkohol wird vorteilhafterweise in einer wässrigen Lösung mit einer Konzentration von annähernd 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von annähernd 5 bis 15 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 10 Gew.-% verwendet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Schritt des Aufbringens der Polymerzusammensetzung, d.h. unmittelbar nach dem Schritt des Behandelns mit einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol, unter Anwendung des "Nass-auf-Nass"-Verfahrens direkt auf das nasse Folienmaterial.
  • Bei einer möglichen Variierung erfolgt jedoch zwischen dem Schritt des Behandelns mit einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol und dem Schritt des Aufbringens der Polymerzusammensetzung ein Vortrocknungsschritt, so dass die Polymerzusammensetzung auf ein trockenes, getränktes Folienmaterial aufgebracht wird ("Nass-auf-Trocken"-Verfahren).
  • Die bei dem Behandlungsschritt auf das Folienmaterial aufgebrachte Menge an Polyvinylalkohol liegt vorzugsweise im Bereich zwischen annähernd 2 und 20 g/m2, vorzugsweise zwischen annähernd 5 und 15 g/m2, und beträgt vorzugsweise etwa 10 g/m2.
  • Der Schritt des Aufbringens der Polymerzusammensetzung ist ein Beschichtungsschritt, in welchem die Polymerzusammensetzung auf mindestens eine Fläche des Folienmaterials aufgebracht wird, welche vorher mit Polyvinylalkohol behandelt wurde; wobei die Polymerzusammensetzung ein wärmehärtendes Polymerharz oder eine Mischung von wärmehärtenden Polymerharzen umfasst, d.h. welche unumkehrbar durch Polymerisierungs- und/oder Vernetzungsreaktionen gehärtet wird; und wobei die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Harze vorzugsweise Harze auf Wasserbasis sind, welche beispielsweise aus der Gruppe ausgewählt sind, die Melamin-, Phenol- und Harnstoffharze oder Mischungen derselben umfasst.
  • Einen besonderen Vorteil bietet die Verwendung einer Polymerzusammensetzung in Form einer wässrigen Dispersion mit Polyvinalalkohol darin, der mit dem Harz gemischt ist. Das heißt, es werden Mischungen von Harz (beispielsweise Melaminharz), Wasser und Polyvinalalkohol verwendet, in denen die abriebfeste Substanz dispergiert ist. Die Konzentration des Polyvinalalkohols in solchen Mischungen liegt vorzugsweise im Bereich zwischen annähernd 10 und 30 Gew.-%, vorzugsweise zwischen annähernd 15 und 20 Gew.-% und beträgt vorzugsweise etwa 20 Gew.-%.
  • Die abriebfeste Substanz ist beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3, Korund).
  • Gemäß der Erfindung kann die Polymerzusammensetzung sogar unter Anwendung des "Nass-auf-Nass"-Verfahrens, d.h. unmittelbar nach dem Behandlungsschritt mit Polyvinalalkohol ohne einen Zwischenschritt des Trocknens des getränkten Materials (wie in manchen herkömmlichen Verfahren), direkt auf das nasse Folienmaterial aufgebracht werden.
  • Nach dem Aufbringen der Polymerzusammensetzung und möglicherweise einer Schutzschicht aus einem weiteren Harz (beispielsweise auch aus Melaminharz) mit Mikrokügelchen aus abriebarmem Material (beispielsweise Glas) darin folgt ein Trocknungsschritt, nach welchem das Folienmaterial beispielsweise für einen anschließenden (bekannten) Heißlaminierschritt gebrauchsfertig ist, in welchem es mit anderen in geeigneter Weise vorbereiteten Schichten verbunden wird, und in wel chem die Polymerisierungs- und Vernetzungsreaktionen möglicherweise abgeschlossen werden.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist leicht und verhältnismäßig billig auszuführen und stellt Dekorfolien mit einem hohen Grad an Abriebfestigkeit und sehr guter Oberflächenbeschaffenheit bereit.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere befriedigend, was das endgültige Aussehen des Produkts betrifft; die fertigen Produkte zeigen tatsächlich keine Verblassung oder Trübung und keinen Verlust an Transparenz auf den gemäß der Erfindung behandelten Oberflächen.
  • Außerdem sind die Dekorfolien, welche man mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung erhält, viel flexibler und weniger brüchig als herkömmliche Folien.
  • Schließlich hält der Polyvinylalkohol effektiv jedes freie Formaldehyd fest, das nach den vorhergehenden Bearbeitungsschritten auf dem Papiermaterial verblieben ist.
  • Im Folgenden ist eine Anzahl von nicht einschränkenden Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
  • BEISPIELE
  • Es wurden Mischungen von Wasser und Polyvinylalkohol mit jeweiligen Polyvinylalkohol-Konzentrationen von 2, 5, 8, 10, 12, 15 und 20 Gew.-% hergestellt.
  • Es wurden Polyvinylalkohole mit unterschiedlichen Hydrolysegraden (annähernd 80 bis 90 Mol-%, trocken) und insbesondere sowohl zum Teil hydrolysierte handelsübliche Produkte (mit einem Trockenhydrolysegrad von annähernd 80 bis 90 Mol-%) und vollständig hydrolysierte handelsübliche Produkte (mit einem Trockenhydrolysegrad von annähernd 90 bis 100 Mol-%) verwendet.
  • Ein Beispiel für solche Produkte sind die Polyvinylalkohole in der Lamovil-Familie (Hersteller: Lamberti Spa).
  • Es wurden Folienmaterialien auf Cellulosebasis (Papier) hergestellt, die normalerweise in der Technik verwendet werden und die Form von auf Rollen gewickelten Bändern aufweisen; und die Folienmaterialen wurden nach kontinuierli chem Abwickeln von den jeweiligen Rollen durch Eintauchen in ein Bad mit den Mischungen von Wasser und Polyvinylalkohol getränkt.
  • Manche von den getränkten Folien wurden sofort in eine herkömmliche Beschichtungsmaschine geführt, um mit jeweiligen Polymerzusammensetzungen mit Melaminharz, Wasser und Korund darin beschichtet zu werden ("Nass-auf-Nass"-Verfahren).
  • Andere Folien wurden in einem Ofen getrocknet, bevor sie in die Beschichtungsmaschine geführt wurden ("Nass-auf-Trocken"-Verfahren).
  • Dann erhielten sämtliche Folien eine abschließende Schutzschicht mit abriebarmen Mikrokügelchen (beispielsweise Glasperlen) darin, die in einem Polymer (beispielsweise wiederum Melaminharz in Wasser) dispergiert waren.
  • Nach dem Trocknen wurden die Folien mit bekannten Schichten aus verschiedenen Zusammensetzungen heiß laminiert, um Bodenbelagplatten zu bilden.
  • Mit Hilfe von Polymerzusammensetzungen, welche Melaminharz, Wasser, Korund und Polyvinylalkohol in verschiedenen Konzentrationen (10, 15, 20, 25 und 30 Gew.-%) enthielten, wurden weitere Tests ausgeführt.
  • In allen Fällen waren die entstandenen Dekorfolien besonders transparent und hell, wiesen keine Fehler und Trübungen auf und waren auch stark flexibel.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung von Dekorfolien, insbesondere von Deckfolien für Bodenbelag, Möbel oder Wandabdeckplatten, mit einem Schritt, mit dem auf ein Folienmaterials eine Polymerzusammensetzung mit mindestens einem wärmehärtenden Harz darin aufgebracht wird, in welchem mindestens eine abriebfeste Substanz dispergiert ist; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es vor dem Schritt des Aufbringens der Polymerzusammensetzung auf das Folienmaterial einen Schritt des Tränkens des Folienmaterials mit Polyvinylalkohol umfasst; wobei der Schritt des Aufbringens der Polymerzusammensetzung direkt auf das mit Polyvinylalkohol getränkte Folienmaterial erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Tränkens unter Verwendung einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyvinylalkohol in einer wässrigen Lösung mit einer Konzentration von annähernd 2 bis 20 Gew.-% verwendet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyvinylalkohol in einer wässrigen Lösung mit einer Konzentration von annähernd 5 bis 15 Gew.-% verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aufbringens der Polymerzusammensetzung unmittelbar nach dem Schritt des Tränkens mit einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol unter Anwendung des "Nass-auf-Nass"-Verfahrens direkt auf das nasse Folienmaterial erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schritt des Tränkens mit einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol und dem Schritt des Aufbringens der Polymerzusammensetzung ein Vortrocknungsschritt, erfolgt; wobei die Polymerzusammensetzung unter Anwendung des "Nass-auf-Trocken"-Verfahrens auf ein trockenes, getränktes Folienmaterial aufgebracht wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Menge an Polyvinylalkohol im Bereich von annähernd 2 und 20 g/m2, vorzugsweise zwischen annähernd 5 und 15 g/m2 und vorzugsweise von etwa 10 g/m2 in dem Tränkschritt auf das Folienmaterial aufgebracht wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aufbringens der Polymerzusammensetzung ein Beschichtungsschritt ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerzusammensetzung eine wässrige Dispersion ist, welche mit dem wärmehärtenden Harz gemischten Polyvinylalkohol enthält.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienmaterial ein Material auf Cellulosebasis, insbesondere ein Papiermaterial, ist.
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