WO1995030552A1

WO1995030552A1 - Verfahren zur herstellung von dekorativen metallkaschierten schichtstoffplatten

Info

Publication number: WO1995030552A1
Application number: PCT/EP1994/001500
Authority: WO
Inventors: Volkmar Reinhardt Andre
Original assignee: Dekorplattenwerk Hirschhorn Andre & Gernandt Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-16

Abstract

Verfahren zur Herstellung von nachverformbaren, dekorative farbige Muster aufweisenden metallkaschierten Schichtstoffplatten aus einem mehrlagigen, mit einem Formaldehyd-Kondensat getränkten Schichtstoffträger und einer damit verklebten Metallfolie, die ein dekoratives Muster trägt, wobei man einen Stapel aus mehreren, mit einem härtbaren Formaldehyd-Harz imprägnierten Papierlagen, gegebenenfalls einem Klebefilm, einer Metallfolie, einem Kunststoffträger, einer Transferdruckvorlage sowie gegebenenfalls einer Trennfolie zwischen metallenen Preßplatten in einer Plattenpresse bei einem Druck von 40 bis 100 bar unter definierten Temperaturbedingungen aushärtet und dabei das Muster der Transferdruckvorlage überträgt.

Description

5 Verfahren zur Herstellung von dekorativen metallkaschierten

Schichtstoffplatten

Beschreibung

.0 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von dekorative, flächige und inbesondere farbige Muster aufweisenden Schichtstoffplatten oder Paneelen, die im wesentlichen aus einem mehrlagigen harzgetränkten, duroplastisch ausgehärteten Papierträger und einer mit dem Träger verklebten, eine Dekorschicht tragenden

.5 Metallfolie bestehen.

Dekorative Paneele, die eine Schicht- oder Sandwichstruktur besitzen und aus einem mehrlagigen Träger (Körper) aus duroplastischem Material (z.B. mehreren Lagen von miteinander verpreßten phenolharzgebundenen 10 Papierbahnen) bestehen, sind allgemein bekannt. Meist haben diese Paneele eine Oberfläche aus ähnlichem Material wie der Träger, z.B. einem mit einem Mela inharz getränkten Papier, das das dekorative Muster trägt und i.a. mit einem durchsichtigen, ebenfalls aus melaminharzgetränkten sog. Overlay überzogen ist.

Es ist auch möglich, Sandwichstrukturen herzustellen, die aus einem duroplastischen Träger bestehen, der oberflächlich mit einer Metallfolie anstelle eines duroplastischen Trägers versehen ist. Solche Materialien können für eine Vielzahl von Anwendungen im Innenbereich :r von Räumen und außerhalb hergestellt werden. Ein besonders bekanntes Anwendungsgebiet für solche Schichtεtoffplatten ist die Herstellung von gedruckten Schaltungen für elektronische Zwecke.

Dekorative, metallkaschierte Schichtstoffplatten werden üblicherweise , . anstelle von massiven Metallplatten als metallisch wirkende Oberflächen mit reliefartigen Mustern versehen, die den typischen Eindruck von bearbeiteten Metalloberflächen erwecken und Effekte wie Ätzung oder

ORIGINALUNTERLAGEN mechanische Oberflächenbearbeitung (Hochglanz, Sandstrahl, Hammerschlag, Bürstenbearbeitung) wiedergeben. Diese reliefartigen Muster werden i.a. durch entsprechend bearbeitete Preßplatten erzeugt und zur Hervorhebung des Effekts auch nachträglich bedruckt oder ? eingefärbt.

Andererseits ist bekannt, daß das Unterlegen eines eingefärbten, durchsichtigen Musters mit einem reflektierenden metallischen Untergrund die Helligkeit des Musters beträchtlich steigert. Solche 10 metallunterlegte dekorative Oberflächen haben ein wesentlich brillanteres Aussehen als vergleichbare dekorative Oberflächen auf einem z.B. weiß pigmentierten Untergrund.

Ein Problem ist die Herstellung von Schichtstoffplatten, die 15 nachverformbar sind, d.h. deren duroplastische Aushärtung unvollständig ist und die deshalb noch nachträglich in der Wärme, diesmal ohne Zuhilfenahme einer PLattenpresse verformt und schließlich zu Ende gehärtet werden.

z Ein weiteres Problem ist das Aufbringen besonders von farbigen Mustern auf metallische Untergründe, das eine dauerhafte Fixierung des Musters auf dem Untergrund gewährleisten muß. Während dekorative Schichtsto fplatten das Muster üblicherweise, wie gesagt, in Form eines gegen Beschädigung geschützten, harzimprägnierten, bedruckten

25 Papiers enthalten, sind auf eine Metallplatte aufgedruckte Muster dem Einfluß der Atmosphäre ausgesetzt und neigen längerfristig zum Verblassen oder anderen Veränderungen.

An sich ist bekannt, daß die Übertragung von farblichen Darstellungen 3ü auch auf metallische Untergründe mit Hilfe des sogenannten

Transferdruck- oder Thermoumdruckverfahrenε möglich ist. Dieses Verfahren, bei dem ein in der Hitze flüchtiger Farbstoff durch Wärmeeinwirkung von einer Vorlage auf die zu färbende Unterlage übertragen wird, ist für hochwertige Einfärbungen vor allem auf dem 5 Textilsektor eingeführt. Es hat zwar den Nachteil, daß die

Druckvorlagen nur einmal verwendet werden können (etwa im Gegensatz zum Tiefdruckverfahren), jedoch ist es ein Vorteil des Transferdruckverfahrens, daß Substrate (Untergründe), die in der Lage sind, einen Farbstoff in der Wärme (um 200°C) zu lösen, mit diesem

Verfahren in der Masse gefärbt werden können. Vor allem synthetische

Gewebe eignen sich daher für die Anwendung dieses Verfahrens.

Man hat auch schon vorgeschlagen, mit Aminoplasten und anderen

Duroplasten beschichtete andere Substrate im Transferdruck-verfahren zu bearbeiten (EP-A-0 014 901). Eine Übersicht über den einschlägigen Stand der Technik ist z.B. bei E. Bobek, Melliand Textilberichte, 1975, S.909-913 und 998-1004 zu finden.

Eine Voraussetzung für die Anwendung des Transferdrucks auf festen, nicht-textilen Untergründen ist das Vorhandensein eines diffusionsfesten, wärmebeständigen Substrats, das eine Affinität zu den speziellen Farbstoffen haben muß, die durch Sublimation übertragen werden können. In den Deutschen Offenlegungsschriften 2 642 350 und 2 940 370 ist das Bedrucken von Kunststoffoberflächen mit Hilfe des Transferdruckverfahrens beschrieben, wobei hervorgehoben ist, daß der Untergrund zuvor mit einem speziellen thermoplastischen oder duroplaεtischen Material als Substrat versehen werden muß.

Die Einfärbung von Metalloberflächen mittels Transferdruck ist ebenfalls bekannt - vgl.EP-A-0 014 901; dabei muß die Metalloberfläche mit einem Lack versehen werden, der in der Lage ist, den zu übertragenden (zu transferierenden ) Farbstoff in der Wärme zu lösen. Konservendosen z.B. für die Getränkeindustrie werden auf diese Weise eingefärbt und in manchen Fällen zur besseren Haltbarkeit noch mit einem Schutzlack überzogen.

Es ist besonders wünschenswert, nachverfor bare metallbeschichtete Paneele herzustellen, die eine Sandwich- (Schichtstoff-)Struktur aufweisen und die Vorteile einer reflektierenden Metalloberfläche mit einer dekorativen Einfärbung, wie z.B. Reproduktionen von photographischen oder künstlerischen Vorlagen verbinden. Ein besonders interessantes Gebiet ist die Herstellung von festen Dekormaterialien der genannten Art, die ein Dekor aufweisen, das dem von gleichzeitig vorhandenen textilen Materialien entspricht und auf diese Weise z.B. eine teils feste, teils textile, repräsentative Innenraumdekoration ermöglichen, z.B. für Hotelhallen, Restaurants, Theaterlobbies und auch private Innenräume. Die Anwendung soll aber nicht auf Innenräume beschränkt sein, sondern sich auch z.B. für Fassadendekoration eignen.

Die Erfindung

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Einfärbung von metallkaschierten Schichtstoffplatten insbesondere mit mehrfarbigen Mustern gelingt, das ohne besonderen Arbeitsaufwand ausführbar ist und mit dem die Herstellung von nachverformbaren dekorativen Paneelen, d.h. Schichtstoffplatten der genannten Art für die genannten Zwecke möglich ist.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Herstellung der gewünschten dekorativen Schichtstoffplatten in einem Schritt gelingt.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem dekorative Schichtstoffplatten hergestellt werden können, deren Muster dem eines vorhandenen textilen Materials gleicht.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem dekorative Schichtstoffplatten bei einer Temperatur hergestellt werden, bei der sie einerseits nachverformbar bleiben und andererseits das dekorative Muster im Wege des Transferdrucks übertragen werden kann.

Es wurde gefunden, daß diese Ziele erreicht und die genannte Aufgabe einfach dadurch gelöst werden kann, daß man die Einfärbung der - zu diesem Zweck mit einer Lackschicht versehenen - metallischen Oberfläche mittels Transferdrucks schon während der Herstellung der

Schichtstoffplatte vornimmt, indem man mehrere Lagen eines den Schichtstoffträger bildenden, mit einem härtbaren Formaldehyd- Vorkondensat getränkten Papiers, bei Bedarf eine Klebefolie, eine Metallfolie, eine als bedruckbareε Substrat geeignete Kunststoffschicht, eine das Muster aufweisende Transferdruckvorlage und gegebenenfalls eine Trennfolie in an sich bekannter Weise zu einem Stapel vereinigt und zwischen Preßblechen unter Druck- und Wärmeeinwirkung zu einer Schichtstoffplatte verpreßt. Unmittelbarer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Herstellung von nachverformbaren, dekorative farbige Muster aufweisenden metallkaschierten Schichtstoffplatten, die im wesentlichen aus einem mehrlagigen, mit einem Formaldehyd-Kondensat getränkten

Schichtstoffträger und einer damit verklebten Metallfolie, die ein dekoratives Muster trägt bestehen, das im wesentlichen die folgenden Schritte aufweist: a) das Bilden eines Stapels aus: einer metallenen Preßplatte; mehreren, mit einem härtbaren Formaldehyd-Vorkondensat (Harz) imprägnierten Papierlagen; gegebenenfalls einem Klebefilm; einer Metallfolie; einem Kunεtstoffträger; einer ein dekoratives Muster aus transferierbaren, auf einem Transferdruckträger aufgebrachten Farbstoffen aufweisenden Tranferdruckvorlage; gegebenenfalls einer Trennfolie; einer weiteren metallenen Preßplatte; b) Einbringen des Stapels in eine Plattenpresse;

c) Wärmeeinwirkung auf den Stapel bei einem Druck von 40 bis 100 bar; d) Entnahme des Stapels aus der Presse und Entfernen der Pressplatten und des Transferdruckpapierε.

Am einfachsten bringt man dabei eine oberflächlich bereits mit einem wärmebeständigen Kunststoff versehene, vorzugsweise mit einer Lösung des Kunststoffs lackierte Metallfolie, die auf der Rückseite auch schon mit einer Klebeschicht versehen ist, in den zu verpressenden Stapel ein.

Außerdem ist es möglich, auf die Trennfolie zu verzichten, die normalerweise erforderlich ist, um das Anhaften der metallischen Dekorschicht am Preßblech zu verhindern, da erfahrungsgemäß die Papierträger vieler der üblichen Transferdruckvorlagen genügend Trennwirkung haben, um ein Ankleben des Pressguts am Preßblech zu verhindern.

Als härtbares Formaldehydharz im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Phenol-Formaldehyd-Harz zu verstehen, wie es als Bindemittel zur Herstellung von Schichtstoffplatten allgemein üblich ist. Die Erfindung ist aber auch auf die Herstellung von Schichtstoffplatten anwendbar, die ein anderes Harz, z.B. ein Melaminharz, als Bindemittel enthalten.

Diese Formaldehydharze sind, bei der Herstellung von Schichtstoffplatten in Form eines harzgetränkten Papiers oder anderen Celluloseträgers, zunächst als sogenannte Vorkondensate vorhanden (bei Phenolharzen Resole genannt) , die thermoplastisch verformbar sind und in der Wärme (oberhalb von etwa 100°C) allmählich in den unlöslichen und unschmelzbaren (duroplastischen, bei Phenolharzen: Resitol- bzw. Resit-) Zustand übergehen.

Erfindungsgemäß kommt eε nun bevorzugt darauf an, eine Schichtstoffplatte herzustellen, die nachverformbar, d.h. nicht mehr thermoplastisch verformbar, d.h. schmelzbar ist, aber doch noch - z.B. über einer erhitzten Schablone - gebogen und dann in gebogener Form fixiert werden kann, z.B. um sie einer vorhandenen Ecke eines Raums anzupassen.

Diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Platten wird durch die spezielle Art der Temperaturführung bei ihrer Herstellung ermöglicht: Erfindungsgemäß läßt man die Wärme bevorzugt etwa nach folgender Maßgabe einwirken (die angegebenen Temperaturen beziehen sich auf die Temperatur der beheizten Preßplatten, jedoch ist die Temperatur im Innern des Stapels davon nur wenig verschieden) :

Die Plattenpresse wird nach dem Einlegen des Stapels zunächst relativ langsam, d.h. während 10 bis 30 Minuten, von Raumtemperatur auf eine Temperatur von 120 bis 150°C gebracht; dann erhält man eine Temperatur von 120 bis 150°C während 1 bis 10 Minuten aufrecht; schließlich wird während 1 bis 20 Minuten rückgekühlt, d.h. die Heizplatten wieder auf eine Temperatur von unter 120, bevorzugt unter 50°C gebracht. Die genaue Temperaturführung ist z.B. natürlich von der Plattendicke, dem speziell verwendeten Harz und der Leistung der Plattenpresse etwas abhängig, sodaß man am besten einige Vorversuche macht, um die besten Bedingungen festzulegen.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es auch, mit einem Holzwerkstoff verstärkte Platten herzustellen, indem man eine vorgefertigte Sperrholz- oder Spanplatte, die vielfach als Träger für

Schichtstoffplatten verwendet wird, in die Heizpresse mit einlegt und damit eine fertige Dekorplatte in einem Zug herzustellen. Hierfür ist natürlich die Nachverformbarkeit ohne Belang.

Es ist ein besonderer Vorteil des Verfahrens, daß man durch Verwendung identischer Transferdruckvorlagen Dekorplatten erhalten kann, die genau das gleiche Muster aufweisen wie entsprechend bedruckte Textilien; damit sind z.B.für die Raumausstattung oder den Möbelbau und andere repräsentative Zwecke interessante Effekte zu erzielen.

Da der Farbstoff sich bei der verwendeten Einfärbetechnik in dem Decklack der Metallschicht löst, ist er gegen Abreiben und andere Einflüsse gut geschützt, sodaß sich ein weiterer Überzug in der Regel erübrigt.

Zur Durchführung des erfindungεgemäßen Verfahrens ist im einzelnen noch das folgende zu sagen:

Die Herstellung dekorativer Schichtstoffplatten ist der Fachwelt geläufig; man verwendet als Träger i.a. mit Phenol-Formaldehyd- Vorkondensaten oder entsprechenden Mischkondensaten mit Harnstoff oder Melamin getränkte Papiere, die bei einer Temperatur von etwa 120 bis 150°C , bevorzugt 130 bis 150°C unter Druck innerhalb von 5 bis 30 Minuten aushärten. Es ist bemerkenswert und unerwartet, daß diese Bedingungen zur Übertragung des Farbstoffs aus der Vorlage auf die Plattenoberfläche ausreichen; die üblichen Temperaturen beim Transferdruck auch auf textile Untergründe liegen nämlich in der Regel wesentlich höher, z. B. bei 180 biε 200°C.

Als Metallfolien dienen bevorzugt solche aus Aluminium. Es können aber auch z.B. Kupfer oder Edelstahl und natürlich alle Arten von oberflächenveredelten Metallfolien, z.B. versilberte oder vergoldete Folien verwendet werden. Die Folien können matt oder poliert sein und z.B.auch eine ReliefStruktur aufweisen oder beim Pressen durch entsprechend strukturierte Preßplatten erhalten.

Es ist erforderlich, daß die Metallfolie mit dem Untergrund verbunden, d.h.verklebt wird. Wenn die Haftung durch das vorhandene, ggf.modifizierte Phenolharz nicht ausreicht, wird man entweder eine Folie z.B. eines Schmelzklebers zwischen Träger und Metall einbringen oder eine entsprechend vorbehandelte Metallfolie verwenden. Geeignete Kleber sind z.B. Schmelzkleber, etwa solche aus modifizierten Olefinpolymerisaten.

Als einfärbbare Überzüge eignen sich die in den oben genannten Druckschriften angegebenen. Geeignet sind z.B. Aminoplastharze, Silikonharze, Polyesterharze und vor allem Acrylesterharze, die gewöhnlich in Form eineε Lackε (in der Regel alε sog. Einbrennlacke bezeichnet) aufgebracht und entweder fertig ausgehärtet sein können oder erst bei der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung ihre endgültige Struktur erhalten.

Transferdruckvorlagen mit entsprechenden Mustern sind in großer Auswahl im Handel erhältlich. Wegen der Farbstoff- und Papierauswahl kann auf die eingangs genannten Dokumente und den dort abgehandelten Wissensstand verwiesen werden.

Beispiel

Auf den Tisch (d.h. die untere Pressplatte) einer beheizbaren Plattenpresse wurden 5 Lagen eines mit 50 % Phenolharz (Harzgewicht, bezogen auf die Trockenmasse) getränkten Kraftpapiers mit einem Papiergewicht von 150 g/qm, mit einer 100 μm starken Aluminiumfolie belegt, die oberseitig mit einem Acryllack überzogen und unterseitig mit einem 5 μm starken Auftrag eines Schmelzklebers versehen war.

Darauf wurde ein entsprechend großer Bogen einer handelsüblichen Transferdruckvorlage mit mehrfarbigem Muster mit der Druckseite nach unten (also der Metallfolie bzw. dem Acryllack zugewandt) eingelegt und schließlich das Paket mit einem Preßblech abgedeckt und die Presse geschlossen.

Die Temperatur der Pressplatten wurde während 20 Minuten von Raumtemperatur (20°C auf 135°C gebracht, 5 Minuten auf 135°C gehalten und 10 Minuten rückgekühlt. Der Preßdruck wurde während dieser Zeit dauernd auf 80 bar (8 kN) gehalten. Beim Vergleich der erhaltenen Schichtstoffplatte mit einem vorhandenen, mit derselben Druckvorlage hergestellten Textildruck war aus einer Entfernung von 2 Metern kein Unterschied zu erkennen.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von nachverformbaren, dekorative farbige Muster aufweisenden etallkaεchierten Schichtstoffplatten, die im wesentlichen aus einem mehrlagigen, mit einem Formaldehyd-Kondensat getränkten Schichtstoffträger und einer damit verklebten Metallfolie bestehen, die ein dekoratives Muster trägt, das im wesentlichen die folgenden Schritte aufweist: a) das Bilden eines Stapels aus: einer metallenen Preßplatte; mehreren, mit einem härtbaren Formaldehyd-Vorkondensat (Harz) imprägnierten Papierlagen; gegebenenfalls einem Klebefilm; einer Metallfolie; einem Kunststoffträger; einer ein dekoratives Muster aus transferierbaren, auf einem Tranεferdruckträger aufgebrachten Farbstoffen aufweisenden Tranferdruckvorlage; gegebenenfalls einer Trennfolie; einer weiteren metallenen Preßplatte; b) Einbringen des Stapelε in eine Plattenpresse; c) Wärmeeinwirkung auf den Stapel bei einem Druck von 40 bis 100 bar; d) Entnahme des Stapels aus der Presse, Entfernen der Pressplatten und der verbrauchten Transferdruckvorlage.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine rückseitig mit einem Kleber versehene Metallfolie in den Stapel einbringt und keine zusätzliche Klebefolie verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine

Transferdruckvorlage verwendet, die als Trennfolie wirkt und keine zusätzliche Trennfolie verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Wärme nach folgender Maßgabe einwirken läßt:

- Aufheizen von Raumtemperatur auf eine Temperatur von 120 bis 150°C während 10 bis 30 Minuten;

- Aufrechterhalten einer Temperatur von 120 bis 150°C während 1 bis 10 Minuten;

- Rückkühlen während 1 bis 20 Minuten.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man dem zu verpressenden Stapel eine Holzwerkstoffplatte als weiteren Träger hinzufügt.