SE420695B

SE420695B - Durable, decorative plate material and also method and means for its manufacture

Info

Publication number: SE420695B
Application number: SE8003824A
Authority: SE
Inventors: H Ericsson; G Sjogren
Original assignee: Casco Ab
Priority date: 1980-05-21
Filing date: 1980-05-21
Publication date: 1981-10-26

Abstract

Durable and decorative plate-shaped building material comprising a body material, a wearing layer and an intermediate connecting layer. The manufacture is simplified, the material costs reduced and the possibilities of variation with regard to appearance and material increased by the connecting layer comprising a paper sheet with imprinted decorative layer, impregnated with a curable resin and coated with a thermoplastic binder layer. The connecting layer may be manufactured as a semifinished product, whereby the building material may be manufactured by stacking the included parts and applying pressure and heat.

Description

"snozs24-3 10 15 o 20. 25. 30. 35- Enligt uppfinningen utnyttjas för förbindningen mellan stomme och slitskikt ett skikt innefattande ett med dekor- tryck försett och med härdbart harts impregnerat pappersark, vilket på åtminstone den mot slitskiktet vända sidan har en beläggning innehållande ett termoplastlim med gentemot slit- skiktet vätande egenskaper. Genom utnyttjande av ett så upp- byggt förbindningsskikt erhålles många fördelar. Pappersba- nan möjliggör utnyttjande av all känd tryckteknik för papper vid påförandet av dekorskíktet, vilket innebär betydligt större variatíonsmöjligheter och, i fråga om särskilt träimi- tationer, betydligt riktigare mönsteråtergivning än om dekor- skiktet tryckes på stommaterialet eller slitskiktets baksida. According to the invention, a layer is used for the connection between frame and wear layer comprising a paper sheet provided with decorative print and hardenable resin, which on at least the side facing the wear layer has a coating containing a thermoplastic adhesive with wetting properties against the wear layer. By using such a built-up bonding layer, many advantages are obtained. especially wood imitations, much more accurate pattern reproduction than if the decorative layer is printed on the frame material or the back of the wear layer.

Det erhållna dekorskiktet blir mycket väl skyddat, inte bara av slitskiktet utan även av impregneringen och termoplastlim-' skiktet, vilket är av betydelse bland annat för möjligheternaå att hantera förbindningsskiktet som sådant utan att skador upp- kommer. Gênom impregeringen blir pappersbanan lika stark som övriga i fogen ingående material och impregneringshartset kan om så önskas fås att deltaga som limmande komponent mot vissa material. Genom att termoplastlimskiktet kan väljas fritt blir det möjligt att erhålla en myåket god vidhäftning av.Élitskik- tet i det färdiga laminatet och eftersom förbindningsskiktets andra sida kan beläggas med valfritt.lim eller ett liknande ter- moplastskikt kan således slitskiktet via det beskrivna för- bindningsskiktet förenas med mycket olika stommaterial med er- hållande av hög vidhäftningskvalitet. Materialåtgången blir ringa och billiga ingående material kan väljas.The resulting decorative layer is very well protected, not only by the wear layer but also by the impregnation and the thermoplastic adhesive layer, which is important, among other things, for the possibilities of handling the connecting layer as such without damage. Through the impregnation, the paper web becomes as strong as the other materials included in the joint and the impregnation resin can, if desired, be made to participate as a gluing component to certain materials. Because the thermoplastic adhesive layer can be chosen freely, it becomes possible to obtain a very good adhesion of the element layer in the finished laminate and since the other side of the connecting layer can be coated with any glue combined with very different frame materials with a high adhesion quality. The material consumption will be low and cheap input materials can be chosen.

Förbindningsskiktet tillverkas företrädesvis som ett halv- fabrikat, vilket möjliggör enkel tillverkning av slutprodukten genom endast sammanläggning av stommaterial, förbindningsskikt ochslitskikt och efterföljande sammanbindning genom anbringan- de av tryck och värme. Termoplastlimskikten fungerar härvid somi smältlim varigenom applicering av limskikt undvikes vid till- verkningen. ' Detaljbeskrivníng av uppfinningen Stommaterialet kan väljas ganska fritt för byggmaterialet enligt uppfinningen och kan exempelvis utgöras av en plastski- va eller av metallplåt. Det föredrages emellertid att materia- - let är träbaserat och lämpligen användes skivformiga komposit- 10. 15. 20. 25. 50. 35. 8003824-3 3 material såsom fiberskiva, plywood eller företrädesvis spån- platta. De nämnda materialen är lättlimmade och har för ända- målet lämpliga hållfasthets- och elasticítetsegenskaper.The connecting layer is preferably manufactured as a semi-finished product, which enables simple manufacture of the final product by only joining the backing material, connecting layer and wear layer and subsequent bonding by applying pressure and heat. In this case, the thermoplastic adhesive layers function as hot-melt adhesives, whereby the application of adhesive layers is avoided during manufacture. Detailed description of the invention The frame material can be chosen quite freely for the building material according to the invention and can for instance consist of a plastic sheet or of sheet metal. However, it is preferred that the material be wood-based and suitably used disc-shaped composite materials such as fibreboard, plywood or preferably chipboard. The mentioned materials are easily glued and have suitable strength and elastic properties for the purpose.

Slitskiktet utgöres av en plastfilm, vilken bör vara trans- - parent. Användbara plaster kan vara polyamid eller polyester men föredragna material är polyuretan och särskilt polyvinyl- klorid. Tjockleken på plastskiktet kan variera men bör av- passas efter kravet på slitstyrka.The wear layer consists of a plastic film, which should be transparent. Useful plastics can be polyamide or polyester, but preferred materials are polyurethane and especially polyvinyl chloride. The thickness of the plastic layer can vary but should be adjusted according to the requirement for durability.

Förbindningsskiktet är uppbyggt kring en pappersbana. Pap- peret skall huvudsakligen fylla funktionerna att uppbära de- kortrycket och att underlätta tillverkning och hantering av förbindningsskiktet som självständig enhet. Papperstyp och pap- perstjocklek väljes i enlighet härmed. Papperet kan exempelvis ha en vikt mellan 40 och 200 g/m2 och utmärkta resultat har erhållits med pappersvikter mellan 60 och 100 g/m2. Dekormönst- ret kan appliceras med för papper vanliga trycktekniska meto- der, vilket som nämnts innebär goda variationsmöjligheter. En- färgade skikt kan användas liksom flerfärgade. Särskilt fördel- aktigt är att träimitationstryck kan göras mycket naturtrogna.The connecting layer is built around a paper web. The paper should mainly fulfill the functions of supporting the decorative print and of facilitating the manufacture and handling of the connecting layer as an independent unit. Paper type and paper thickness are selected accordingly. The paper can, for example, have a weight between 40 and 200 g / m2 and excellent results have been obtained with paper weights between 60 and 100 g / m2. The decorative pattern can be applied with printing techniques common to paper, which, as mentioned, means good possibilities for variation. Monochrome layers can be used as well as multicolor. It is particularly advantageous that wood imitation prints can be made very true to nature.

Det tryckta papperet impregneras med ett härdbart harts som lämpligen utgöres av ett formaldehydbaserat sådant såsom ureaformaldeienydlmzzrts eller melamízxfonnaldehydharts eller blandningar därav i form av lösningar. Andra komponenter kan blandas i hartset såsom termoplastdispersioner för att exempelvis redu- cera sprödheten eller förbättra vätningen mot andra skikt.The printed paper is impregnated with a curable resin which is suitably a formaldehyde-based one such as urea-formaldehyde-diuretic or melamine-formaldehyde resin or mixtures thereof in the form of solutions. Other components can be mixed into the resin such as thermoplastic dispersions to, for example, reduce the brittleness or improve wetting against other layers.

Dock för minst 60 viktprocent av det torra impregneringshart- set utgöras av det härdbara hartset. Mängden harts bör vara så stor att papperets porer helt utfylles men ytterligare mängder fordras inte. Mängden harts räknat torrt kan exempel- vis ligga mellan 50 och 150 procent av papperets vikt. Efter impregneringen torkas hartset och härdas åtminstone delvis.However, for at least 60% by weight of the dry impregnation resin consists of the curable resin. The amount of resin should be large enough to completely fill the pores of the paper, but no additional amounts are required. The amount of resin calculated dry can, for example, be between 50 and 150 percent of the weight of the paper. After impregnation, the resin is dried and at least partially cured.

Om hartset skall deltaga som bindemedel mot t.ex. ett träba- serat stommaterial bör det inte vara uthärdat. I annat fall kan det tillåtas vara helt uthärdat även om detta inte är nödvändigt utan kan leda till icke önskad sprödhet. Impreg- neringsproceduren blir med dessa hartser enkel och hartserna är relativt billiga. Papperet har efter imprcgneringen god hållfasthet och mönstertrycket ett visst skydd.If the resin is to participate as a binder against e.g. a wood-based frame material, it should not be hardened. Otherwise it may be allowed to be completely hardened even if this is not necessary but may lead to undesirable brittleness. The impregnation procedure becomes simple with these resins and the resins are relatively inexpensive. After impregnation, the paper has good strength and the pattern print has some protection.

Den impregnerade pappersbanan skall beläggas med ett ter- .8003824-3 10. 15. 20. 25. 30. 35. moplastlimskikt på åtminstone den sida som skall förenas med slítskiktet och som har mönstertryck.'Typen av beläggning mås- te väljas så att god vidhäftníng och hållfast förbindning er- hålles mot det valda slitskiktsmaterialet. Beläggningen bör också ge ett transparent och helst ofärgat slutligt skikt.The impregnated paper web shall be coated with a thermoplastic adhesive layer on at least the side to be joined to the wear layer and having a pattern print. The type of coating must be selected so that good adhesion and strong bonding is obtained against the selected wear layer material. The coating should also give a transparent and preferably uncoloured final layer.

Lämpliga termoplaster är akrylplaster och etenvinylacetat.Suitable thermoplastics are acrylic plastics and ethylene vinyl acetate.

Skiktet kan appliceras i form av en smälta, lösning eller fö- reträdesvis dispersion. Mängden är inte kritisk men bör ej gö- ras större än vad som fordras för säker vätning av hela slit- skiktsytan vid den senare pressoperationen. Efter appli- cering av skiktet måste eventuella lösningsmedel torkas bort så att en torr yta erhålles. Limtypen måste väljas så att det erhållna skiktet efter torkningen inte klibbar vid normal hantering men smälter eller mjuknar tillräckligt vid presstemperaturen för vätning mot slitskiktet, dvs. vid tem- peraturer mellan ca 50 och 20000 eller företrädesvis mellan 80 och l50°C. I första hand plastmaterialet i slitskiktet be- gränsar den möjliga övre temperaturen vid pressningen medan alltför låga mjukningstemperaturer lätt leder till problem med sammanklibbning av förbindningsskikten under normal han- tering. I termoplastlimskikten kan andra ämnen ingå till en mindre del, exempelvis en viss mängd härdbart harts. Dock skall skiktet till minst 60 viktprocent utgöras av det termo- plastiska hartset.The layer can be applied in the form of a melt, solution or preferably dispersion. The amount is not critical but should not be made larger than what is required for safe wetting of the entire wear layer surface during the later pressing operation. After application of the layer, any solvents must be wiped off to obtain a dry surface. The type of glue must be chosen so that the layer obtained after drying does not stick during normal handling but melts or softens sufficiently at the press temperature for wetting against the wear layer, ie. at temperatures between about 50 and 20,000 or preferably between 80 and 150 ° C. In the first place, the plastic material in the wear layer limits the possible upper temperature during pressing, while too low softening temperatures easily lead to problems with the bonding layers sticking together during normal handling. The thermoplastic adhesive layers may contain other substances to a lesser extent, for example a certain amount of curable resin. However, the layer must consist of at least 60% by weight of the thermoplastic resin.

Det impregnerade papperets mot stommaterialet vända si- da kan lämnas utan beläggning. I sådant fall får man förlita sig på den resterande bindningsförmågan hos impregnerings- *hartset eller fästa dessa ytor mot varandra med lim på van- ligt sätt, varvid det givetvis år möjligt och lämpligt att anpassa limvalet till stommaterialets natur. Det föredrages emellertid att även denna sida av den impregnerade pappersba- nan belägges med ett termoplastlimskikt som torkas. Detta möj- liggör sammanfogning av stommaterialet, även täta sådana, med slitskiktet i en enstegsprocess genom enkel sammanläggning och pressning utan hantering och utbredning av extra lim- skikt. Det är givetvis möjligt att använda olika termoplast- material på pappersbanans olika sidor, exempelvis för att anpassa limvalet till respektive fogytas egenskaper. Det fö- redrages emellertid att samma termoplastmaterial användes på 10. 15. 20. 25.The side of the impregnated paper facing the backing material can be left uncoated. In such a case, one must rely on the remaining bonding ability of the impregnating resin or attach these surfaces to each other with glue in the usual way, it being of course possible and appropriate to adapt the choice of glue to the nature of the frame material. However, it is preferred that this side of the impregnated paper web also be coated with a thermoplastic adhesive layer which is dried. This enables joining of the frame material, even tight ones, to the wear layer in a one-step process by simple assembly and pressing without handling and spreading extra adhesive layers. It is of course possible to use different thermoplastic materials on the different sides of the paper web, for example to adapt the choice of adhesive to the properties of the respective joint surface. However, it is preferred that the same thermoplastic material be used on 10. 15. 20. 25.

SO. 35. 8003824-3 5 banans båda sidor, varigenom ett förbindningsskikt med symmet- riska egenskaper erhålles. Beläggningsproceduren blir också enklast i detta fall.SO. 35. 8003824-3 5 both sides of the web, whereby a connecting layer with symmetrical properties is obtained. The coating procedure will also be simplest in this case.

I Vid tillverkning av det ovan beskrivna förbindningsskik- tet utgår man från en pappersbana, vilken förses med ett de- kortryck med vanliga tryckmetoder. Härefter impregneras pappe- ret genom exempelvis ledning av pappersbanan genom ett bad av det härdbara hartset. överflödig hartslösníng kan avskra- .pas innan lösningen torkas. Torkníngen sker lämpligen genom passage av banan förbi uppvärmningsorgan varvid också en viss härdning av hartset äger rum. Banan belägges sedan enkelsidigt eller dubbelsidigt med ett termoplastskikt enligt ovan, exem- pelvis genom doppning eller besprutning men företrädesvis ge- nom valsning av en dispersion av termoplasten. Efter passage av eventuella utjämnings- eller avstrykningsvalsar föres ba- nan förbi en uppvärmningsanordning för sluttorkning varefter banan är klar att användas som halvfabrikat.I In the manufacture of the connecting layer described above, the starting point is a paper web, which is provided with a decorative print with standard printing methods. Thereafter, the paper is impregnated by, for example, guiding the paper web through a bath of the curable resin. Excess resin solution can be scraped off before the solution is dried. The drying suitably takes place by passing the web past heating means, whereby also a certain hardening of the resin takes place. The web is then coated single-sided or double-sided with a thermoplastic layer as above, for example by dipping or spraying but preferably by rolling a dispersion of the thermoplastic. After passing any leveling or wiping rollers, the web is passed a heating device for final drying, after which the web is ready for use as a semi-finished product.

Vid framställning av det färdiga skivformíga byggmateria- let med dekorativ och slitbeständig yta placeras förbindnings- skiktet mellan stommaterialet och slitskiktet med dekortrycket vänt mot slitskiktet. I det fall förbindningsskiktets mot stommaterialet vända sida saknar beläggning av termoplastlim och härdplasten saknar tillräcklig bindningsförmåga, måste dessförinnan denna sida av förbindningsskiktet eller stom- materialets yta beläggas med lämpligt lim. I annat fall ford- ras ingen limbeläggning. De sammanlagda delarna införes i en press och pressas under tryck och värme. Normalt presstryck kan vara exempelvis 0,8 till 2,5 MPa. Prosstempernturen bör ligga inom de gränser som ovan angivits för termoplastmate- rialets smältning. De förhållandevis tunna skikten i konst- ruktionen fordrar presstider av endast några sekunder.För att erhålla en fuktspärrad och symmetrisk konstruktion som beter sig likformigt vid t.ex. temperaturvariationer, är det lämp- ligt att förse också stommaterialets baksida med ett pålimmat skikt, exempelvis ett med ureaformaldehyd eller fenolformal- dehydharts_impregnerat kraftpapper. Detta skikt kan anbringas samtidigt med övriga skikt. I laminatet kan naturligtvis även ingå andra skikt än de ovan diskuterade.When producing the finished sheet-shaped building material with a decorative and wear-resistant surface, the connecting layer is placed between the frame material and the wear layer with the decorative print facing the wear layer. In the event that the side of the connecting layer facing the body material lacks a coating of thermoplastic adhesive and the thermosetting plastic lacks sufficient bonding ability, this side of the connecting layer or the surface of the body material must first be coated with a suitable adhesive. Otherwise no adhesive coating is required. The assembled parts are inserted into a press and pressed under pressure and heat. Normal press pressure can be, for example, 0.8 to 2.5 MPa. The process temperature should be within the limits given above for the melting of the thermoplastic material. The relatively thin layers in the construction require pressing times of only a few seconds. In order to obtain a moisture-barrier and symmetrical construction which behaves uniformly at e.g. temperature variations, it is suitable to also provide the back of the body material with a glued-on layer, for example a kraft paper impregnated with urea formaldehyde or phenol-formaldehyde resin. This layer can be applied simultaneously with the other layers. The laminate can of course also include other layers than those discussed above.

Som nämnts är det speciellt fördelaktigt att utnyttja 8003824-3 10. 15. byggmaterialet enligt uppfinningen som golvmaterial men upp- finningen är givetvis inte begränsad till detta utan produk- ten kan utnyttjas närhelst en dekorativ och slitstark'yta önskas.As mentioned, it is particularly advantageous to use the building material according to the invention as floor material, but the invention is of course not limited to this, but the product can be used whenever a decorative and durable surface is desired.

Exempel g Ett med ureaformaldehydharts impregnerat och med ett de- kortryck av korkimitation försett papper påfördes på båda si- dor ett termoplastlimskíkt genom valsning av en akryl/eten-a vinylacetatdispersion med 50 % torrhalt. Den påförda mängden var ca 60 g/m2 på varje sida av papperet. Termoplastlimskik- tet torkades i rumstemperatur. Den erhållna filmen placerades mellan en spånskiva och en 0,5 mm tjock transparent folie av polyvinylklorid. På spånskivans andra sida placerades ett med ureaformaldehydharts impregnerat vitt papper. Hela laminatet infördes i en press och pressades vid ett tryck av ca 0,8 MPa och en temperatur av ca 11000. Ett laminat erhölls med mycket god vidhäftning mellan skikten och en god återgivning av pap- perets dekortryck.Example g A paper impregnated with urea formaldehyde resin and provided with a decorative print of cork imitation was applied to both sides with a thermoplastic adhesive layer by rolling an acrylic / ethylene-a vinyl acetate dispersion with 50% dry content. The amount applied was about 60 g / m2 on each side of the paper. The thermoplastic adhesive layer was dried at room temperature. The resulting film was placed between a chipboard and a 0.5 mm thick transparent film of polyvinyl chloride. On the other side of the chipboard was placed a white paper impregnated with urea formaldehyde resin. The entire laminate was introduced into a press and pressed at a pressure of about 0.8 MPa and a temperature of about 11,000. A laminate was obtained with very good adhesion between the layers and a good reproduction of the paper's decorative pressure.

Claims

1. 0. 15. 20. 25. 30. 35. 8003824-3 Attention claim 1. Durable and decorative sheet-shaped building material comprising a frame material, a wear layer of transparent plastic and an intermediate connecting layer, characterized in that the connecting layer comprises a sheet of paper with an embossed decorative layer, which sheet of paper is impregnated with a curable resin and on at least the surface facing the wear layer is coated with a thermoplastic adhesive layer.

Building material according to claim 1, characterized in that the frame material comprises a wood-based material. n3.

Building material according to claim 2, characterized in that the wood-based material comprises chipboard. HRS.

4. Building material according to claim 1, characterized in that the wear layer contains polyvinyl chloride. 5. A method for producing a building material comprising a backing material, a wear layer and an intermediate connecting layer according to claim 1, characterized in that a sheet of paper is provided with a decorative print, that the sheet is impregnated with a solution of a curable resin that the resin is dried and at least partially cured, that a thermoplastic adhesive layer is applied to at least one side of the impregnated sheet, that any solvent or dispersant is evaporated, that the bonding layer thus formed is placed between the backing material and the wear layer and that the parts are bonded together by pressure and heat. Connecting layer for joining a frame material with a wear layer in the production of a building material according to claim 1, characterized in that «mm comprises a paper sheet with decorative printing impregnated with a curable resin, which has been dried and at least partially cured, and a dry thermoplastic adhesive layer applied to at least one side of the impregnated paper sheet. Connecting layer according to claim 6, characterized in that the curable resin comprises urea-formaldehyde resin and / or melamine resin. Connecting layer according to claim 6, characterized in that the thermoplastic adhesive layer comprises acrylic plastic and / or ethylene vinyl acetate. 'sbosa24-3 8. Connecting layer according to claim 6, characterized in that the thermoplastic adhesive layer has a melting temperature between 50 and 20 ° C. Connecting layer according to claim 9, characterized in -

5. n a t due to the fact that the melting temperature is between 80 and 1 50 ° C. 8003824-5 Summary Durable and decorative sheet-shaped building material, including a frame material, a wear layer and an intermediate connecting layer. Production is simplified, material costs are reduced and the possibilities for variation in terms of appearance and material are increased by the connecting layer comprising a sheet of paper with an printed decorative layer impregnated with a curable resin and coated with a thermoplastic adhesive layer. The connecting layer can be produced as a semi-finished product, whereby the building material can be produced by assembling the components and applying pressure and heat.