WO2009138124A1 - Abrieb- und kratzfeste overlayfolie und laminat mit dieser folie - Google Patents

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WO2009138124A1
WO2009138124A1 PCT/EP2008/055953 EP2008055953W WO2009138124A1 WO 2009138124 A1 WO2009138124 A1 WO 2009138124A1 EP 2008055953 W EP2008055953 W EP 2008055953W WO 2009138124 A1 WO2009138124 A1 WO 2009138124A1
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overlay film
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parts
weight
synthetic resin
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PCT/EP2008/055953
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Stefan Barwich
Bayram Diri
Elmar Beck
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Dakor Melamin Imprägnierungen Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an abrasion- and scratch-resistant overlay film, in particular for subsequent pressing with a carrier for producing a laminate, comprising a paper having a top layer deposited on its top layer, which contains a synthetic resin and solid particles, and having a deposited on its underside lower layer , which also contains a synthetic resin and solid particles. Furthermore, the present invention relates to a laminate with such a film.
  • Such a film is known from EP-BO 837 771.
  • This document describes a process for making a decorative thermosetting laminate having an abrasion and scratch resistant surface layer, the laminate comprising paper sheets impregnated with a thermosetting resin.
  • the known method provides that a continuous paper fabric is impregnated with melamine-formaldehyde resin and that first one side of the fabric with 2 to 20 g / m 2 hard particles having an average particle size of 30 to 90 microns - evenly distributed over the entire wet resin surface of the paper tissue - is coated. Then the resin is dried.
  • the other side of the paper web or a second paper web is coated with a particulate melamine-formaldehyde resin, wherein the particles have an average particle size of 1 to 15 microns and the coating amount is chosen such that the fabric has a surface coating of 1 to 15 g / m 2 of these hard particles.
  • the resin is again dried, the particle-coated impregnated paper web is optionally cut into sheets, and at least one such sheet or web is placed as a surface layer on a base layer and bonded thereto. It will be the one with the smaller particles K1224 PCT / VIII / mss
  • coated surface is placed so that it is directed to the top of the laminate, while the surface with the larger particles is directed downwards.
  • the first sheet or web having the smaller particles is placed as the topmost layer in the laminate, with this particle-coated side facing the top of the laminate, and the second sheet or web having the larger particles below the top one Layer is placed, it is directed with the particle-coated surface to the outside.
  • the coated with the smaller particles, directed to the top of the laminate surface prevents the impressions of scratching media, while the downwardly directed surface with the larger particles produces the actual abrasion resistance.
  • the hard particles may consist of silica, alumina or silicon carbide.
  • the present invention has for its object to provide an overlay film of the type mentioned or a laminate produced therefrom, which can be produced in a technologically costly manner and with respect to the performance characteristics with respect to scratch and abrasion resistance of the respective requirements variably adjustable is, but with respect to the processing properties in the interaction with the tools used for this purpose has a lower wear effect.
  • the solid particles of the cover layer consist of at least two different fractions, of which the first K1224 PCT / VIII / mss
  • the hard material particles may be particulate abrasive material known to be used for this purpose made of aluminum oxide, in particular corundum, of silicon dioxide or of silicon carbide.
  • the said grain size corresponds to approximately grain size distributions in the range of F 180 to F 400 according to the standard of FEPA (Federation Europeene of the Fabricants de Produits Abrasifs) for abrasive grains.
  • the glass beads advantageously fulfill the function of spacers in the cover layer, which prevent the impression of hard material particles in a press plate and scratching thereof, so that greatly reduced wear occurs in comparison to the known state of the art.
  • a degree of gloss loss of the pressed sheet by the action of the hard particles is compensated by a gloss level increase due to polishing of the pressing sheet by the glass beads.
  • the gloss level change of the press plate remains very low over many press cycles. With the press plate, therefore, more pressing cycles can be carried out with an acceptable change in the gloss level of the product, which is directly dependent on the degree of gloss of the press plate. Dull spots, layer opacities and graying of the surface are thus avoided over many pressing cycles.
  • the second fraction of the solid particles of the cover layer which is formed from hard particles of a size in the range of 30 to 180 microns, impressions of scratching media in the surface of the film according to the invention or shortens the length of any scratch marks.
  • the hard material particles are advantageously distributed in the cover layer due to the glass beads between them, as well as these themselves, in high uniformity in the embedding resin matrix.
  • a mass ratio of glass beads to hard material particles is freely selectable. However, it may advantageously be in the range of 1:10 to 10: 1, preferably 1: 1. As the proportion of hard material particles increases, the scratch resistance increases, while an increasing proportion of glass beads causes increasing protection of the press plate.
  • Laminates the overlay film of the invention may also be referred to as "scratch avoiding overlay” (SAO).
  • SAO spin avoiding overlay
  • the cover layer contains cellulose fibers, in particular of alpha-cellulose. These fibers can advantageously cover the hard material particles, at least in part, whereby pressing plates used for processing the film according to the invention are additionally protected against abrasion. It is to be assumed that in the presence of such a cover layer - approximately the same press parameters, press plate structure and gloss level as in an overlay according to the above-mentioned prior art - approximately doubling the press plate service life according to the invention.
  • the solid particles of the lower layer-as in the outer layer- can be formed from hard material particles of a size in the range from 30 to 180 ⁇ m.
  • the overlay film according to the invention can, for. B. on a short-cycle press at 180 0 C and maintaining a pressing time of 20 s on a support, such as pressed on a HDF support plate, so that a laminate according to the invention is formed.
  • Such laminates are subjected, inter alia, to an abrasion test according to the standard DIN EN 13329 in order to test their properties relevant for the use.
  • This abrasion test provides that two equipped with emery paper strips friction wheels are used in a special test device in the holder of the test specimens are clamped, where they are acted upon by the friction wheels. After every 100 revolutions, the test specimens are checked for abrasion and after every 200 revolutions, the emery paper is replaced by a new one. The test is continued until the so-called initial abrasion point (IP) is reached. This is the point at which, under the conditions defined in detail in the standard, a clearly recognizable abrasion of a decor print present in the test specimen occurs for the first time.
  • IP initial abrasion point
  • Abrasion resistance for example a laminate floor, is then given in attrition classes according to the table below.
  • Table 1 Classification of the abrasion classes according to DIN EN 13329
  • both the application rate of the mixture of synthetic resin and solid particles and the concentration of the solid particles in the lower layer can be varied.
  • various grits can be used, which are in the range of said particle sizes between 30 and 180 microns.
  • FIG. 2 is a flow diagram of a preferred embodiment of a method for producing such a film according to the invention, K1224 PCT / VIII / mss
  • FIG. 3 in cross-section, an embodiment of a standard comparison Matehal used for test purposes known overlay.
  • the abrasion-resistant and scratch-resistant overlay film 10 according to the invention can be used for producing a laminate L according to the invention, in particular for subsequent pressing with a carrier 20, preferably on the side of the carrier 20 opposite the overlay film 10, a web 30 and under the overlay film 10, a decorative film 40 can be laminated.
  • the carrier 20 may in particular consist of a so-called HDF (High Density Fiber Board) or MDF (Medium Density Fiber Board) carrier plate or a chipboard.
  • the overlay film 10 according to the invention comprises a paper 2, which is provided with an impregnation 3.
  • the paper does not necessarily have to be provided with an impregnation 3; It can also be used as raw paper without resin application. It is usual and preferred, however, to impregnate the paper 2.
  • the top layer 5 contains a matrix of synthetic resin 6 and solid particles 7, 8.
  • the solid particles 7, 8 of the top layer 5 consist of at least two different fractions, of which the first fraction of glass beads 7 of a size in the range of 0.8 to 250 microns and the second fraction of hard material particles 8 of a size in the range of 30 to 180 microns is formed.
  • the size of the glass beads 7 should be in the range of 50 to 250 percent, preferably in the range of 100 to 150 percent, the size of the largest hard material particles 8.
  • the hard material particles 8 can consist of aluminum oxide, in particular of corundum, of silicon dioxide or of silicon carbide, in particular with a particle size distribution in the range from F 180 to F 400 according to the already mentioned FEPA standard. They may preferably have a particle size in the range of 30 to 105 microns. K1224 PCT / VIII / mss
  • the cover layer 5 contains cellulose fibers 9, which may consist in particular of alpha-cellulose.
  • the cellulose fibers 9 may have an average fiber length in the range of 5 to 200 ⁇ m. Their fiber diameter can be in the range of 10 to 30 ⁇ m.
  • the impregnate 4 formed from paper 2 and impregnation 3 there is a lower layer 11 on the underside, which, like the cover layer 5, likewise contains a matrix of synthetic resin 12 and solid particles 13.
  • the solid particles 13 of the lower layer 11 are abrasion-reducing particles and may be formed in their entirety from hard material particles. These hard material particles may preferably - like those of the cover layer - have a size in the range of 30 to 180 ⁇ m.
  • FIG. 2 A preferred method for producing an overlay film 10 according to the invention will now be described with reference to FIG. 2, wherein in particular a detailed description of the three different application stages AI, All, AIII provided therein is given.
  • the applied layers do not yet lie in the same shape as in the finished inventive overlay film 10 according to FIG. 1 after the individual process steps shown.
  • the corresponding reference symbols in FIG. 2 additionally contain the index "wet" in order to mark the existing difference to the finished product .
  • the pre-dried layers, which do not appear in the drawing, however, are simplified in the following text with the same reference character as the layers after the main drying.
  • an inventive overlay film 10 "SAO" can be carried out in a known impregnation channel, for. B. the company Vits done.
  • the impregnation channel was to be equipped with an impregnating trough with breathing line and metering rollers for the first order level AI, a so-called ARP feed nozzle for the second order level All and a center applicator.
  • such apparatus comprises a standard impregnation channel, which is arranged after an impregnating unit and has an insertion mechanism, which in turn comprises a spreader roll, a deflection roll, a die gap K1224 PCT / VIII / mss
  • the paper 2 which may in particular have a specific basis weight between 15 and 45 g / m 2 , impregnated with a melamine-formaldehyde resin, so that in the paper 2 existing cavities as far as possible filled with synthetic resin.
  • the formulation of the synthetic resin may preferably contain melamine-fomaldehyde resin, an acid catalyzing hardener, wetting agent and, optionally, release agent and water.
  • the mixture of the mentioned raw materials for the production of the impregnation 3 we t first washed to the back of the paper 2, then has time to peneteren on the so-called breathing route in the paper 2, to then be loaded again in a dipping section with the mixture ,
  • the application weight can be regulated with the help of the metering rollers. Preference is given to a specific mass of the impregnation 3 we t can be set corresponding to m in the dry state between 25 and 130 g / m 2 of solid resin.
  • precursor order level All which forms the second stage, is preferably as synthetic resin 12 we t a mixture of melamine-formaldehyde resin, an acid catalyzing curing agent, wetting agent, the solid particles 13 for the lower layer 11 we t, especially corundum , optionally release agent and water with the aid of an ARP spray nozzle on the upturned bottom of the impregnate 4 we t applied.
  • the determination of the order quantity is carried out as well as in the first order AI by means of a metering roller pair. It is preferred - again based on the dry state - a specific mass between 15 and 150 g / m 2 applied.
  • Abrasion values can easily be achieved in classes AC4 and AC5.
  • the proportion of the solid particles 13 relative to 100 parts by weight of the (dry) synthetic resin 12 is in the range of up to 60 parts by weight, preferably in the range of 15 to 45 parts by weight.
  • different corundum particle sizes can be used, which have particle sizes between 30 and 180 microns.
  • this mixture is in particular corundum in the same particle size range between 30 and 180 ⁇ m as hard material particles 8 as in the second application stage All, as well as Glass beads 7 in particle sizes between 0.8 and 250 .mu.m and cellulose fibers 9 of the quality specified above as preferred added.
  • the application of the mixture can be done in the center application work either with anilox rollers or a smooth-roller applicator. Due to the running speed, the screening of the anilox roller and the solids content of the mixture, the application, in particular in a preferred range between 5 and 50 g / m 2 , can be controlled.
  • Overlay film 10 in particular with regard to its scratch and scuff resistance or an extension of press plate service life can be adjusted specifically.
  • the glass beads 7 may in particular be those which are known to be offered for the production of road markings or as blasting agents and which consist of a soda-lime glass having a pH of 11 to 12 and a density of about 2.5 g / cm 3 , which has in its composition less than 75 percent SiO 2, less than 15 percent Na 2 O, less than 10 percent CaO, and less than 5 percent MgO.
  • the glass beads 7 can for a better incorporation into the matrix of the resin 6 we t a silane coating having, the mass or volume is less than 1 percent of the total mass or volume of the glass beads 7.
  • the hardness of the glass beads should be less than one on a pressing plate intended for laminate production chromium plating and also less than that of the hard material particles. 8
  • the synthetic resins used in each case in the various application stages AI, ALL, AIII may each preferably be amino resins, which may be melamine-formaldehyde oligomers present in particular in liquid form, as exemplified above, for example.
  • a resin which can be used in all application levels AI, ALL, AIII, for example is a clear and colorless melamine impregnating resin, which has a solid resin content (DIN EN ISO 3251) in the range of 60 to 62 percent, a density (DIN EN ISO 2811) at 20 ° C. of 1.26 g / cm 3 , at 20 ° C.
  • an anionic wetting agent which is free of alkylphenol ethoxylates can be used in association therewith.
  • This has a density (DIN 12791, Part I + III) at 20 0 C from 1, 03 to 1, 04 g / cm 3 , at 20 0 C, a flow time (DIN EN ISO 2431) from a standard 4-mm cup from 33 to 43 s and a pH (DIN 19260-64) at 20 0 C from 7 to 8 on.
  • the curing agent may in this case a liquid hardener to be used, which has a density (ISO 2811 -3) at 20 0 C of 1, 34 to 1 36 g / cm 3, a viscosity (ISO 3219-B) at 20 0 C.
  • An alternative hardener which can be used for acid hardening (SH) is, for example, a mixture of p-toluenesulphonic acid which may contain sulfuric acid in a proportion of up to a maximum of 5%, 2-butoxyethanol and ammonia solution.
  • the proportion of such a curing agent may be in the range of 15 to 35 parts by weight, preferably in the range of 22 to 28 parts by weight, based on 100 parts by weight of the synthetic resin.
  • the use of the above-described hardeners shortens the necessary treatment time in the dryer. It may be at a temperature in the range of 90 0 C to 120 0 C, in particular in the range of 100 0 C to 110 0 C, in the first drying stage Tl less than two, preferably less than one minute. Accordingly high, taking into account the length of the drying section, the belt or throughput speed can be adjusted by the dryer.
  • An advantageously usable release agent is a preparation of a phosphoric acid and a fatty acid amine salt.
  • the third stage of application AIII is followed by a second drying stage TII as the final fifth stage of the process in the sense of a main drying, which likewise can preferably take place in a convection belt dryer, wherein in the overlay sheet 10 according to the invention, in particular one after hardening and drying of the synthetic resin 3, 6 , 12 present residual moisture content of 3 percent by mass to 9 percent by mass is set.
  • a dryer operates continuously and can be equipped with a time, temperature and recirculation control. It can be achieved that the treatment time in the main drying in the second drying stage TII at a temperature in the range of 100 0 C to 200 0 C, in particular in the range of 120 0 C to 180 0 C, is less than 60, preferably smaller than 30 seconds.
  • TII causes the hardener described above when passing through the dryer in addition to the drying in particular a condensation reaction between formaldehyde and methylolated melamine formaldehyde and - oligomers to longer chain melamine-formaldehyde adducts, which then later under K1224 PCT / VIII / mss
  • the degree of crosslinking in the dryer and in the press can be controlled by the reactivity of the resin, the amount of hardener added, the temperature and the pressure.
  • the overlay film 10 according to the invention is turned over for pressing with a carrier 20, so that the cover layer 5 produced in the third application stage AIII is turned on the decorative film 40 and carrier during pressing up to the press plate used, in which case in the laminate according to the invention L the effects described in terms of wear resistance and scratch and abrasion resistance can be achieved.
  • the standard overlay 100 comprises an overlay paper 102 having a grammage of 25 g / m 2 , which is provided with an impregnation 103 consisting of a melamine-formaldehyde resin layer.
  • Impregnate 104 formed from paper 102 and impregnation 103 has on its underside an underlayer 111 which contains a matrix 112 of melamine-formaldehyde resin and solid particles 113.
  • the solid particles 113 of the underlayer 111 are abrasion-reducing particles and consist of corundum particles having a size in the range of 30 to 120 ⁇ m.
  • the layers 103, 111 are applied in a two-step process, which comprises impregnating the paper 102 with the resin as a first process step and impregnating the underlayer 111 with the solid particles 113 as a second process step. Finally, drying takes place, as has also been described above as the second drying stage TII for the overlay film 10 according to the invention.
  • the corundum has a specific areal density of 15 g / m 2 in the underlayer 111 and the melamine resin in the dry state a specific areal density of 90 g / m 2 .
  • a test was carried out using a gloss meter.
  • a gloss meter can be used on all smooth surfaces, such as stone, wood, laminate or rubber floors.
  • the operating principle consists in that the gloss is determined by measuring the reflection of a light beam, which falls on the surface to be assessed. The measured values determined at a defined irradiation angle then represent comparative figures which are in a fixed relationship with a gloss level of the surface. The gloss level can be read directly on the measuring device.
  • the overlay film 10 according to the invention or also the standard overlay 100 were cleaned with ethanol, the measuring device was aligned to a specific surface area of the film and the degree of gloss was determined.
  • the gloss level of an overlay film 10 according to the invention decreased less sharply than that of a standard overlay 100.
  • the degree of gloss after 50 scouring cycles on the overlay film 10 according to the invention increased by only 1, 6 in the case of dark décor and by only 1.7 in the case of light décor. Units, while in standard overlay 100 it decreased by more than 5 gloss level units. This corresponds to a more than 70 percent improvement in abrasion resistance. For 200 scrub cycles, the gloss level decrease for the inventive overlay film 10 was still 50 percent lower than for the standard material.
  • the scratch resistance for the inventive overlay film 10 was on average about 0.5 to 1.0 N higher than for the standard overlay 100 which was tested under the same conditions, the absolute values of the press conditions, the decor, the Dependent support plate and the pressure plate structure.
  • the scratch resistance was determined in the so-called Martindale test according to the IHD factory standard IHD-W-445 "Wood and Laminate Flooring and Furniture Surfaces - Determination of Resistance to Multiple Scratching and Polishing", August 2006 K1224 PCT / VIII / mss
  • Overlay film 10 the evaluation level 1 (few and just recognizable scratches) can be achieved, while the standard overlay 100 under the same test conditions only reached the level 3 to 4 (very many, coarse and fine scratches, dull spots). The degree of gloss was thus reduced in the standard overlay 100 by about 50 percent compared with the overlay film 10 according to the invention.
  • the present invention is not limited to the illustrated embodiment, but includes all means and measures in the sense of the invention equally effective.
  • the solid particles 13 of the lower layer 11 in a dry-in-wet process by means of a scattering device in the resin mixture 12 we t of the second order stage All are incorporated.
  • the use of colored glass or frosted glass for the glass beads 7 for generating special decorative effects is possible.
  • a respective viscosity in particular a viscosity which is necessary or optimal for the impregnation and / or application, can advantageously be adjusted by admixing water.
  • a total layer thickness of the laminate on a carrier plate resulting as the sum of the individual layers should be greater than the sizes of the largest solid particles (hard material particles or glass beads) so that they are sufficiently surrounded by a resin matrix in the end product.
  • the thicknesses of the layers, as present in an Ovelay film according to the invention prior to their compression, are of secondary importance from this point of view, provided that the above criterion is met.
  • the invention is not limited to the feature combinations defined in the independent claims, but may also be defined by any other combination of particular features of all individually disclosed features. This means that in principle virtually every individual feature of the independent claims can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, the claims are to be understood merely as a first formulation attempt for an invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine abrieb- und kratzfeste Overlayfolie (10), insbesondere zum nachträglichen Verpressen mit einem Träger (20) zur Herstellung eines Laminates (L), umfassend ein Papier (2), das mit einer aus einem Kunstharz gebildeten Imprägnierung (3) versehen ist, und aus einer auf dem aus Papier (2) und Imprägnierung (3) gebildeten Imprägnat (4) auf einer Oberseite abgeschiedenen Deckschicht (5), die ein Kunstharz (6) und Feststoffpartikel (7, 8) enthält, sowie aus einer auf dem Imprägnat (4) auf einer Unterseite abgeschiedenen Unterschicht (11), die ebenfalls ein Kunstharz (12) und Feststoffpartikel (13) enthält. Um bei einer derartigen Folie zu erreichen, dass diese in technologisch wenig aufwändiger Weise herstellbar und hinsichtlich der Kratz-, Scheuer-und Abriebfestigkeit den jeweiligen Anforderungen entsprechend variabel an- passbar ist, aber hinsichtlich der Verarbeitungseigenschaften in der Wechselwirkung mit den dazu eingesetzten Werkzeugen eine geringere Verschleißwirkung ausübt, wird vorgeschlagen, dass die Feststoffpartikel (7, 8) der Deckschicht (5) aus mindestens zwei unterschiedlichen Fraktionen bestehen, von denen die erste Fraktion aus Glasperlen (7) einer Größe im Bereich von 0,8 bis 250 μm und die zweite Fraktion aus Hartstoffteilchen (8) einer Größe im Bereich von 30 bis 180 μm gebildet ist.

Description

K1224 PCT/VIII/mß
DAKOR Melamin Imprägnierungen GmbH, Gewerbestraße 15, 72535 Heroldstatt
„Abrieb- und kratzfeste Overlayfolie und Laminat mit dieser Folie"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine abrieb- und kratzfeste Overlayfolie, insbesondere zum nachträglichen Verpressen mit einem Träger zur Herstellung eines Laminates, umfassend ein Papier, mit einer auf seiner Oberseite abgeschiedenen Deckschicht, die ein Kunstharz und Feststoffpartikel enthält, und mit einer auf seiner Unterseite abgeschiedenen Unterschicht, die ebenfalls ein Kunstharz und Feststoffpartikel enthält. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Laminat mit einer derartigen Folie.
Eine derartige Folie ist aus der EP-B-O 837 771 bekannt. Dieses Dokument beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen wärmehärtbaren Laminates mit einer abrieb- und kratzfesten Oberflächenschicht, wobei das Laminat Papierblätter umfasst, die mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert sind. Das bekannte Verfahren sieht vor, dass ein kontinuierliches Papiergewebe mit Melamin-Formaldehyd-Harz imprägniert wird und dass zunächst eine Seite des Gewebes mit 2 bis 20 g/m2 harter Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 30 bis 90 μm - gleichmäßig verteilt über die gesamte feuchte Harzoberfläche des Papiergewebes - beschichtet wird. Daraufhin wird das Harz getrocknet. Danach wird die andere Seite des Papiergewebes oder ein zweites Papiergewebe mit einem teilchenhaltigen Melamin- Formaldehyd-Harz beschichtet, wobei die Teilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von 1 bis 15 μm aufweisen und die Beschichtungsmenge derart gewählt wird, dass das Gewebe eine Oberflächenbeschichtung von 1 bis 15 g/m2 dieser harten Teilchen aufweist. Danach wird das Harz wiederum getrocknet, das teilchenbeschichtete, imprägnierte Papiergewebe wird optional zu Blättern geschnitten, und mindestens ein solches Blatt oder das Gewebe wird als Oberflächenschicht auf eine Basisschicht platziert und damit verbunden. Dabei wird die mit den kleineren Teilchen K1224 PCT/VIII/mß
beschichtete Oberfläche so platziert, dass sie zur Oberseite des Laminates gerichtet ist, während die Oberfläche mit den größeren Teilchen nach unten gerichtet ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das erste Blatt oder Gewebe mit den kleineren Teilchen als oberste Schicht in dem Laminat platziert wird, wobei diese teilchenbeschichtete Seite zur Oberseite des Laminates gerichtet ist, und dass das zweite Blatt oder Gewebe mit den größeren Teilchen unter der obersten Schicht platziert wird, wobei es mit der teilchenbeschichteten Oberfläche nach außen gerichtet ist. Die mit den kleineren Teilchen beschichtete, zur Oberseite des Laminates gerichtete Oberfläche verhindert dabei das Eindrücken von kratzenden Medien, während die nach unten gerichtete Oberfläche mit den größeren Teilchen die eigentliche Abriebbeständigkeit erzeugt. Die harten Teilchen können dabei aus Siliciumdioxid, Aluminiumdioxid oder Siliciumcarbid bestehen.
Hierbei entsteht folgendes Problem: Die Hartstoffpartikel, welche aus der Oberfläche hervorstehen, können bei der Weiterverarbeitung einen erhöhten Verschleiß der Werkzeuge, insbesondere von beim Heißpressen eingesetzten Pressblechen, verursachen. Die Praxis hat dabei gezeigt, dass der Verschleiß der Pressbleche bei der Verarbeitung von derartigen oder auf ähnliche Weise hergestellten Papieren, die zumindest auf ihrer Oberseite eine hartstoffpartikelhaltige Schicht aufweisen, beträchtlich sein kann. Je feinkörniger der Korund ist, desto mehr muss anteilmäßig auf das Dekorpapier aufgetragen werden, um die gewünschte Erhöhung der Kratzfestigkeit zu erzielen, was wiederum dazu führt, dass in der Folie bzw. im daraus hergestellten Laminat eine Vergrauung der Oberfläche eintreten kann. Des Weiteren ist es bei einem solchen Verfahren schwierig, eine hinreichend gleichmäßige Verteilung der Hartstoffpartikel auf der Oberfläche zu erreichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Overlayfolie der eingangs genannten Art bzw. ein daraus gefertigtes Laminat zu schaffen, die bzw. das in technologisch wenig aufwändiger Weise herstellbar und hinsichtlich der Gebrauchseigenschaften im Hinblick auf Kratz- und Abriebfestigkeit den jeweiligen Anforderungen entsprechend variabel anpassbar ist, aber hinsichtlich der Verarbeitungseigenschaften in der Wechselwirkung mit den dazu eingesetzten Werkzeugen eine geringere Verschleißwirkung ausübt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Feststoffpartikel der Deckschicht aus mindestens zwei unterschiedlichen Fraktionen bestehen, von denen die erste K1224 PCT/VIII/mß
Fraktion aus Glasperlen einer Größe im Bereich von 0,8 bis 250 μm und die zweite Fraktion aus Hartstoffteilchen einer Größe im Bereich von 30 bis 180 μm gebildet ist. Bei den Hartstoffteilchen kann es sich dabei um bekanntermaßen zu diesem Zweck eingesetztes partikelförmiges abriebminderndes Material aus Aluminiumoxid, insbesondere Korund, aus Siliciumdioxid oder aus Siliciumcarbid handeln. Die genannte Korngröße entspricht dabei etwa Korngrößenverteilungen im Bereich von F 180 bis F 400 nach dem Standard der FEPA (Föderation Europeene des Fabricants de Produits Abrasifs) für Schleifkörnungen.
Die Glasperlen erfüllen vorteilhafterweise erfindungsgemäß in der Deckschicht die Funktion von Distanzstücken, die ein Eindrücken von Hartstoffteilchen in ein Pressblech und ein Zerkratzen desselben verhindern, so dass dort im Vergleich zum bekannten Stand der Technik ein stark verminderter Verschleiß auftritt. Ein Glanzgradverlust des Pressblechs durch Einwirkung der Hartstoffteilchen wird durch einen Glanzgradanstieg aufgrund einer Polierung des Pressblechs durch die Glasperlen kompensiert. So bleibt die Glanzgradveränderung des Pressblechs über viele Presszyklen sehr gering. Mit dem Pressblech können daher mehr Verpressungszyklen mit akzeptabler Veränderung des Glanzgrades am Produkt, der in direkter Abhängigkeit vom Glanzgrad des Pressbleches steht, durchgeführt werden. Matte Stellen, Schichttrübungen und Vergrauungen der Oberfläche werden so über viele Presszyklen hinweg vermieden.
Dabei verhindert die zweite Fraktion der Feststoffpartikel der Deckschicht, die aus Hartstoffteilchen einer Größe im Bereich von 30 bis 180 μm gebildet ist, ein Eindrücken von kratzenden Medien in die Oberfläche der erfindungsgemäßen Folie bzw. verkürzt die Länge von eventuell auftretenden Kratzspuren. Die Hartstoffteilchen sind dabei mit Vorteil in der Deckschicht aufgrund der dazwischen liegenden Glasperlen, wie auch diese selbst, in hoher Gleichmäßigkeit in der einbettenden Kunstharzmatrix verteilt. Prinzipiell ist dabei ein Massenverhältnis von Glasperlen zu Hartstoffteilchen frei wählbar. Es kann jedoch mit Vorteil im Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1 , vorzugsweise bei 1 : 1 , liegen. Mit steigendem Anteil von Hartstoffteilchen steigt die Kratzfestigkeit, während durch einen steigenden Anteil von Glasperlen eine zunehmende Schonung des Pressbleches bewirkt wird.
Da ein verpresstes erfindungsgemäßes Laminat mit einer erfindungsgemäßen Over- layfolie beständiger gegen Kratz- und auch Scheuereinwirkungen reagiert als bekannte K1224 PCT/VIII/mß
Laminate, kann die erfindungsgemäße Overlayfolie auch als „Scratch Avoiding Overlay" (SAO) bezeichnet werden.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht Zellulosefasern, insbesondere aus Alpha-Zellulose, enthält. Diese Fasern können mit Vorteil die Hartstoffteilchen - zumindest teilweise - abdecken, wodurch zur Verarbeitung der erfindungsgemäßen Folie eingesetzte Pressbleche zusätzlich vor Abrasion geschützt werden. Es ist davon auszugehen, dass sich bei Vorhandensein einer solchen Deckschicht - bei etwa gleichen Pressparametern, Pressblechstruktur und Glanzgrad wie bei einem Overlay entsprechend dem eingangs genannten Stand der Technik - die Pressblech-Standzeiten erfindungsgemäß etwa verdoppeln.
In technologisch vorteilhafter Weise können die Feststoffpartikel der Unterschicht - wie in der Deckschicht - aus Hartstoffteilchen einer Größe im Bereich von 30 bis 180 μm gebildet sein.
Die erfindungsgemäße Overlayfolie kann z. B. auf einer Kurztaktpresse bei 180 0C und Einhaltung einer Presszeit von 20 s auf einen Träger, wie auf eine HDF-Trägerplatte, gepresst werden, so dass ein erfindungsgemäßes Laminat entsteht.
Derartige Laminate werden zur Prüfung ihrer für den Gebrauch relevanten Eigenschaften u. a. einem Abriebtest entsprechend der Norm DIN EN 13329 unterworfen. Dieser Abriebtest sieht vor, dass zwei mit Schmirgelpapierstreifen bestückte Reibräder in eine spezielle Prüfeinrichtung eingesetzt werden, in deren Halter die Prüfkörper eingespannt sind, wo sie durch die Reibräder beaufschlagt werden. Nach jeweils 100 Umdrehungen werden die Prüfkörper auf Abrieb überprüft und nach jeweils 200 Umdrehungen wird das Schmirgelpapier durch neues ersetzt. Die Prüfung wird so lange fortgesetzt, bis der sogenannte Anfangsabriebpunkt (IP) erreicht ist. Darunter versteht man den Punkt, an dem unter den in der Norm detailliert definierten Bedingungen erstmalig ein klar erkennbarer Durchrieb eines im Prüfkörper vorhandenen Dekordruckes auftritt. Die zum Erreichen dieses Punktes benötigte Anzahl von Umdrehungen wird aufgezeichnet und stellt ein Maß für die Abriebfestigkeit dar. Die Beständigkeit gegen Abrieb, beispielsweise eines Laminatbodens, wird dann in Abriebklassen gemäß der nachstehenden Tabelle angegeben. K1224 PCT/VIII/mß
Tabelle 1 : Einteilung der Abriebklassen nach DIN EN 13329
Figure imgf000007_0001
Eine ähnliche Klassifizierung findet sich auch in der Norm DIN EN 438 "Dekorative Hochdruck-Schichtpressstoffplatten (HPL) - Platten auf Basis härtbarer Harze (Schichtpressstoffe) - Teil 2: Bestimmung der Eigenschaften".
Um die Abriebfestigkeit variabel einstellen zu können, kann sowohl die Auftragsmenge des Gemisches aus Kunstharz und Feststoffpartikeln als auch die Konzentration der Feststoffpartikel in der Unterschicht variiert werden. Außerdem können verschiedene Körnungen eingesetzt werden, die im Bereich der genannten Partikelgrößen zwischen 30 und 180 μm liegen.
Weitere vorteilhafte Merkmale sind aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen. Anhand eines durch die beiliegende Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Dabei zeigen
Fig. 1 im Querschnitt, eine schematisierte Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Laminates mit einer erfindungsgemäßen Overlayfolie,
Fig. 2 ein Fließdiagramm einer bevorzugten Ausführung eines Verfahrens zum Herstellen einer solchen erfindungsgemäßen Folie, K1224 PCT/VIII/mß
Fig. 3 im Querschnitt, eine Ausführung einer als Standard-Vergleichsmatehal zu Testzwecken eingesetzten bekannten Overlayfolie.
In den beiden Figuren der Zeichnung sind dieselben bzw. einander entsprechende Teile stets auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden.
Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße abrieb- und kratzfeste Overlayfolie 10 kann, insbesondere zum nachträglichen Verpressen mit einem Träger 20, zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Laminates L eingesetzt werden, wobei vorzugsweise auf der der Overlayfolie 10 gegenüberliegenden Seite des Trägers 20 ein Ge- genzugpapier 30 und unter der Overlayfolie 10 ein Dekorfilm 40 auflaminiert werden kann. Der Träger 20 kann insbesondere aus einer sogenannten HDF- (High Density Fibreboard) oder MDF- (Medium Density Fibreboard) Trägerplatte oder aus einer Spanplatte bestehen.
Die erfindungsgemäße Overlayfolie 10 umfasst ein Papier 2, welches mit einer Imprägnierung 3 versehen ist. Das Papier muss allerdings nicht zwingend mit einer Imprägnierung 3 versehen sein; es kann auch als Rohpapier ohne Harzauftrag eingesetzt werden. Üblich und bevorzugt ist es aber, das Papier 2 zu imprägnieren.
Auf dem aus Papier 2 und Imprägnierung 3 gebildeten Imprägnat 4 befindet sich oberseitig eine Deckschicht 5. Die Deckschicht 5 enthält eine Matrix aus Kunstharz 6 sowie Feststoffpartikel 7, 8. Die Feststoffpartikel 7, 8 der Deckschicht 5 bestehen aus mindestens zwei unterschiedlichen Fraktionen, von denen die erste Fraktion aus Glasperlen 7 einer Größe im Bereich von 0,8 bis 250 μm und die zweite Fraktion aus Hartstoffteilchen 8 einer Größe im Bereich von 30 bis 180 μm gebildet ist. Die Größe der Glasperlen 7 dabei sollte im Bereich von 50 bis 250 Prozent, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 150 Prozent, der Größe der größten Hartstoffteilchen 8 liegen.
Die Hartstoffteilchen 8 können aus Aluminiumoxid, insbesondere aus Korund, aus SiIi- ciumdioxid oder aus Siliciumcarbid, insbesondere mit einer Korngrößenverteilung im Bereich von F 180 bis F 400 nach dem bereits erwähnten FEPA-Standard, bestehen. Sie können bevorzugt eine Korngröße im Bereich von 30 bis 105 μm aufweisen. K1224 PCT/VIII/mß
Des Weiteren enthält die Deckschicht 5 in bevorzugter Ausführung Zellulosefasern 9, die insbesondere aus Alpha-Zellulose bestehen können. Die Zellulosefasern 9 können eine durchschnittliche Faserlänge im Bereich von 5 bis 200 μm aufweisen. Ihr Faser- durchmesser kann im Bereich von 10 bis 30 μm liegen.
Auf dem aus Papier 2 und Imprägnierung 3 gebildeten Imprägnat 4 befindet sich unterseitig eine Unterschicht 11 , die wie die Deckschicht 5 ebenfalls eine Matrix aus Kunstharz 12 und Feststoffpartikel 13 enthält. Die Feststoffpartikel 13 der Unterschicht 11 sind abriebmindernde Teilchen und können in ihrer Gesamtheit aus Hartstoffteilchen gebildet sein. Diese Hartstoffteilchen können bevorzugt - wie die der Deckschicht - eine Größe im Bereich von 30 bis 180 μm aufweisen.
Anhand Fig. 2 wird nun ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 beschrieben, wobei insbesondere eine ausführliche Beschreibung der drei verschiedenen darin vorgesehenen Auftragsstufen AI, All, AIII erfolgt.
Was dieses Verfahren betrifft, so liegen nach den einzelnen dargestellten Verfahrensstufen die applizierten Schichten noch nicht in der gleichen Form wie in der fertigen erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 gemäß Fig. 1 vor. In diesen Fällen, in denen sich in der Regel noch jeweils in der Schicht ein sehr viel höherer Feuchtegehalt als im Endprodukt findet, enthalten die entsprechenden Bezugszeichen in Fig. 2 jeweils zusätzlich den Index "wet", um den vorhandenen Unterschied zum fertigen Produkt zu markieren. Die vorgetrockneten Schichten, die nicht in der Zeichnung erscheinen, sind jedoch im nachfolgenden Text vereinfachend jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie die Schichten nach der Haupttrocknung.
Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 "SAO" kann in einem bekannten Imprägnierkanal, z. B. der Firma Vits, erfolgen. Der Imprägnierkanal sollte mit einer Imprägnierwanne mit Atemstrecke und Dosierwalzen für die erste Auftragsstufe AI, einer sogenannten ARP-Anspüldüse für die zweite Auftragsstufe All und einem Mittelauftragswerk ausgestattet sein.
Insbesondere umfasst eine solche apparative Ausrüstung einen nach einem Imprägnierwerk angeordneten Standardimprägnierkanal, welcher ein Einschubwerk aufweist, welches seinerseits aus einer Breitstreckwalze, einer Umlenkwalze, einem Düsenspalt K1224 PCT/VIII/mß
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mit Auffangwanne, einem Dosierwalzenpaar sowie Drahtrakel walzen besteht. Die Verwendung einer derartigen Vorrichtung ist beispielsweise in dem Fachartikel "New Method for ARP-Manufacturing" von E. Klas und W. Müller in den Proceedings des 2000 TAPPI Plastic Laminats Symposiums, S. 157 - 165 dargestellt, wobei die Abkürzung "ARP", die in der Fachwelt in letzter Zeit auch als Attribut für die verwendete Düse benutzt wird, ursprünglich für "Abrasion Resistant Prepreg" stand. Unter Prepreg ist dabei ein vorbehandeltes Material zu verstehen, das imprägniert und einer Vortrocknung und sowie teilweisen Aushärtung unterworfen wurde.
In der ersten Auftragsstufe AI, welche die erste Stufe des Verfahrens darstellt, wird das Papier 2, das insbesondere ein spezifisches Flächengewicht zwischen 15 und 45 g/m2 aufweisen kann, mit einem Melamin-Formaldehydharz getränkt, so dass im Papier 2 vorhandene Hohlräume weitestgehend mit Kunstharz gefüllt sind.
Die Rezeptur des Kunstharzes kann dabei bevorzugt Melamin-Fomaldehydharz, einen sauer katalysierenden Härter, Netzmittel sowie optional Trennmittel und Wasser enthalten. Dabei wird das Gemisch aus den genannten Rohstoffen zur Herstellung der Imprägnierung 3wet zunächst an die Rückseite des Papiers 2 angespült, hat dann Zeit auf der sogenannten Atemstrecke in das Papier 2 zu penetheren, um dann in einer Tauchstrecke nochmals mit dem Gemisch beladen zu werden. Das Auftragsgewicht kann dabei mit Hilfe der Dosierwalzen reguliert werden. Bevorzugt kann dabei eine spezifische Masse der Imprägnierung 3wet eingestellt werden, die im Trockenzustand zwischen 25 bis 130 g/m2 Festharz entspricht.
In der zweiten, auch als Vorstrich bezeichneten Auftragsstufe All, welche die zweite Verfahrensstufe bildet, wird vorzugsweise als Kunstharz 12wet ein Gemisch aus Melamin-Formaldehydharz, einem sauer katalysierenden Härter, Netzmittel, den Feststoffpartikeln 13 für die Unterschicht 11wet, insbesondere Korund, optional Trennmittel und Wasser mit Hilfe einer ARP-Anspüldüse auf die nach oben gewendete Unterseite des Imprägnats 4wet aufgebracht. Die Festlegung der Auftragsmenge erfolgt ebenso wie in der ersten Auftragsstufe AI mittels eines Dosierwalzenpaares. Es wird bevorzugt - wiederum bezogen auf den Trockenzustand - eine spezifische Masse zwischen 15 und 150 g/m2 aufgetragen.
Um die Abriebfestigkeit entsprechend der Klassifizierung der oben erwähnten Normen DIN-EN 13329 und EN 438 (Tabelle 1 ) variabel einstellen zu können, kann sowohl die K1224 PCT/VIII/mß
Auftragsmenge des Gemisches, als auch der Anteil der abriebmindernden Teilchen 13 variiert werden. Je höher die zu erzielende Abriebfestigkeit sein soll, desto größer muss der Anteil des partikelförmigen abriebmindernden Materials und/oder die Auftragsmenge in der Schicht 11wet gewählt werden. Es können problemlos Abriebwerte in den Klassen AC4 und AC5 erreicht werden. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Anteil der Feststoffpartikel 13 bezogen auf 100 Masseteile des (trockenen) Kunstharzes 12 im Bereich bis zu 60 Masseteilen, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 45 Masseteilen, liegt. Des Weiteren können verschiedene Korund- Korngrößen eingesetzt werden, die Partikelgrößen zwischen 30 und 180 μm aufweisen.
Nach einer als dritte Verfahrensstufe vorgesehenen Zwischentrocknung Tl, die bei Temperaturen im Bereich zwischen 80 0C und 220 0C ablaufen und für die mit Vorteil ein Konvektions-Bandtrockner eingesetzt werden kann, wobei danach das applizierte Kunstharz in teilgetrockneter und teilvernetzter Form vorliegt, wird zur Herstellung der Deckschicht 5wet in einer dritten Auftragsstufe AIII (vierte Verfahrensstufe) von der Unterseite her auf die nach unten gewendete Oberseite des bereits mit der Unterschicht 11 versehenen Imprägnats als Kunstharz 6wet vorzugsweise ein Gemisch aus Melamin-Formaldehydharz, einem sauer katalysierenden Härter, Netzmittel, Korund sowie optional Trennmittel und Wasser aufgetragen.
Diesem Gemisch werden, um eine erwünschte Kratz- und Scheuerfestigkeit sowie einen Schutz von später zur Weiterverarbeitung der erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 eingesetzten Pressblechen vor Abrasion zu erreichen, als Hartstoffteilchen 8 insbesondere Korund im gleichen Partikelgrößenbereich zwischen 30 und 180 μm wie in der zweiten Auftragsstufe All, sowie Glasperlen 7 in Partikelgrößen zwischen 0,8 und 250 μm sowie Zellulosefasern 9 der oben als bevorzugt angegebenen Qualität zugegeben.
Der Auftrag des Gemisches kann im Mittelauftragswerk wahlweise mit Rasterwalzen oder einem Glattwalzenauftragswerk erfolgen. Durch die Laufgeschwindigkeit, die Rasterung der Rasterwalze sowie durch den Feststoffgehalt des Gemisches kann der Auftrag, insbesondere in einem bevorzugten Bereich zwischen 5 und 50 g/m2, gesteuert werden. Durch Variation der Anteile an Hartstoffteilchen 8, Zellulosefasern 9 und Glasperlen 7 können die Produkteigenschaften der erfindungsgemäßen K1224 PCT/VIII/mß
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Overlayfolie 10, insbesondere bezüglich seiner Kratz- und Scheuerfestigkeit bzw. auch einer Verlängerung von Pressblechstandzeiten gezielt eingestellt werden.
Bei den Glasperlen 7 kann es sich insbesondere um solche handeln, die bekanntermaßen zur Herstellung von Straßenmarkierungen oder als Strahlmittel angeboten werden und die aus einem Kalk-Natron-Glas mit einem pH-Wert von 11 bis 12 und einer Dichte von etwa 2,5 g/cm3 bestehen, das in seiner Zusammensetzung weniger als 75 Prozent SiO2, weniger als 15 Prozent Na2θ, weniger als 10 Prozent CaO und weniger als 5 Prozent MgO aufweist. Die Glasperlen 7 können zur besseren Einbindung in die Matrix des Kunstharzes 6wet eine Silanbeschichtung aufweisen, deren Masse- oder Volumen geringer ist als 1 Prozent der Gesamtmasse oder des Gesamtvolumens der Glasperlen 7. Die Härte der Glasperlen sollte geringer sein als eine auf einem Pressblech zur Laminatherstellung vorgesehene Verchromung und auch geringer als die der Hartstoffpartikel 8.
Bei den jeweils in den verschiedenen Auftragsstufen AI, All, AIII eingesetzten Kunstharzen kann es sich bevorzugt jeweils um Aminoharze handeln, welche - wie beispielhaft vorstehend bereits ausgeführt - insbesondere in flüssiger Form vorliegende Melamin-Formaldehyd-Oligomere sein können. Ein solches Harz, das in allen Auftragsstufen AI, All, AIII eingesetzt werden kann, ist beispielsweise ein klares und farbloses Melamin-Imprägnierharz, welches einen Festharzanteil (DIN EN ISO 3251 ) im Bereich von 60 bis 62 Prozent, eine Dichte (DIN EN ISO 2811 ) bei 20 0C von 1 ,26 g/cm3, bei 20 0C eine Auslaufzeit (DIN EN ISO 2431 ) aus einem genormten 4-mm- Becher von 50 bis 65 s, einen pH-Wert (DIN 19263) bei 20 0C von 9 bis 10 und eine Mischbarkeit mit Wasser im Verhältnis 1 :0,9 bis 1 :1 ,2 aufweist.
Als Netz- und Tränkhilfsmittel kann im Verein damit ein anionisches Netzmittel eingesetzt werden, welches frei von Alkylphenolethoxylaten ist. Dieses weist eine Dichte (DIN 12791 , Teil I + III) bei 20 0C von 1 ,03 bis 1 ,04 g/cm3, bei 20 0C eine Auslaufzeit (DIN EN ISO 2431 ) aus einem genormten 4-mm-Becher von 33 bis 43 s und einen pH-Wert (DIN 19260-64) bei 20 0C von 7 bis 8 auf. Durch den Einsatz dieses Mittels im Gemisch kann die Imprägnierzeit verkürzt werden, wobei ein sehr gleichmäßiger Harzauftrag erfolgt.
Als Härter kann dabei eine Härterflüssigkeit eingesetzt werden, welche eine Dichte (ISO 2811 -3) bei 20 0C von 1 ,34 bis 1 ,36 g/cm3, eine Viskosität (ISO 3219-B) bei 20 0C K1224 PCT/VIII/mß
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von 150 bis 350 mPas und einen pH-Wert (ISO 967) bei 20 0C von 5,5 bis 7,5 aufweist und bei der es sich um eine anorganische Salzlösung handelt, die die Vernetzung von Harnstoff- und Melaminharzen katalysiert.
Ein alternativer für eine Säurehärtung (SH) einsetzbarer Härter ist beispielsweise ein Gemisch aus p-Toluolsulfonsäure, die Schwefelsäure in einem Anteil bis zu maximal 5 % enthalten kann, 2-Butoxiethanol und Ammoniaklösung. Der Anteil eines solchen Härters kann dabei - bezogen auf 100 Masseteile des Kunstharzes - im Bereich von 15 bis 35 Masseteilen, vorzugsweise im Bereich von 22 bis 28 Masseteilen, liegen.
Durch den Einsatz der vorstehend beschriebenen Härter verkürzt sich dabei die notwendige Behandlungszeit in dem Trockner. Sie kann bei einer Temperatur im Bereich von 90 0C bis 120 0C, insbesondere im Bereich von 100 0C bis 110 0C, in der ersten Trocknungsstufe Tl kleiner als zwei, vorzugsweise kleiner als eine Minute sein. Entsprechend hoch kann unter Berücksichtigung der Länge der Trockenstrecke die Band- bzw. Durchlaufgeschwindigkeit durch den Trockner eingestellt werden.
Ein mit Vorteil einsetzbares Trennmittel ist eine Zubereitung aus einem Phosphorsäure- und einem Fettsäure-Aminsalz.
An die dritte Auftragsstufe AIII schließt sich als abschließende fünfte Verfahrensstufe im Sinne einer Haupttrocknung eine zweite Trocknungsstufe TII an, die ebenfalls bevorzugt in einem Konvektions-Bandtrockner erfolgen kann, wobei in der erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 insbesondere eine nach einer Aushärtung und Trocknung des Kunstharzes 3, 6, 12 vorliegende Restfeuchte von 3 Masseprozent bis 9 Masseprozent eingestellt wird. Ein solcher Trockner arbeitet kontinuierlich und kann mit einer Zeit-, Temperatur- und Umluftsteuerung, ausgestattet sein. Dabei kann erreicht werden, dass die Behandlungszeit bei der Haupttrocknung in der zweiten Trocknungsstufe TII bei einer Temperatur im Bereich von 100 0C bis 200 0C, insbesondere im Bereich von 120 0C bis 180 0C, kleiner ist als 60, vorzugsweise kleiner ist als 30 Sekunden.
In den Trocknungsstufen Tl, TII bewirkt der vorstehend beschriebene Härter beim Durchfahren des Trockners neben der Trocknung insbesondere eine Kondensationsreaktion zwischen Formaldehyd und methyloliertem Melamin-Formaldhydmono- und - oligomeren zu längerkettigen Melamin-Formaldehyd-Addukten, die dann später unter K1224 PCT/VIII/mß
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Druck- und Temperatureinwirkung beim Verpressen zu einem dreidimensionalen, duroplastischen Polymer weitervernetzen. Der Vernetzungsgrad im Trockner und in der Presse kann durch die Reaktivität des Harzes, die Zugabemenge des Härters, die Temperatur und den Druck gesteuert werden.
Nach Abschluss der Produktion wird die erfindungsgemäße Overlayfolie 10 für die Verpressung mit einem Träger 20 gewendet, so dass die in der dritten Auftragsstufe AIII erzeugte Deckschicht 5 beim Verpressen auf Dekorfilm 40 und Träger nach oben zu dem eingesetzten Pressblech gewandt ist, wobei dann im erfindungsgemäßen Laminat L die beschriebenen Effekte bezüglich der Verschleißbeständigkeit sowie der Kratz- und Scheuerbeständigkeit erzielt werden.
Zur Quantifizierung der Eigenschaften, die dazu berechtigen, die erfindungsgemäße Overlayfolie 10 auch als "Scratch Avoiding Overlay" zu bezeichnen, wurden die nachfolgenden Methoden eingesetzt und die dargestellten Ergebnisse erzielt. Dabei wurden die jeweils für die erfindungsgemäße Overlayfolie 10 erzielten Messwerte mit den an einem so genannten Standard-Overlay 100 gewonnenen Ergebnissen verglichen.
Ein solches Standard-Overlay 100 ist zur besseren Veranschaulichung seines Aufbaus in Fig. 3 dargestellt. Das Standard-Overlay 100 umfasst ein Overlay-Papier 102 mit einer Grammatur von 25 g/m2, welches mit einer Imprägnierung 103 versehen ist, die aus einer Melamin-Formaldhyd-Harzschicht besteht. Auf dem aus Papier 102 und Imprägnierung 103 gebildeten Imprägnat 104 befindet sich unterseitig eine Unterschicht 111 , die eine Matrix 112 aus Melamin-Formaldhyd-Harz und Feststoffpartikel 113 enthält. Die Feststoffpartikel 113 der Unterschicht 111 sind abriebmindernde Teilchen und bestehen aus Korundpartikeln, die eine Größe im Bereich von 30 bis 120 μm aufweisen. Die Schichten 103, 111 werden in einem zweistufigen Verfahren aufgebracht, welches als ersten Verfahrensschritt eine in einem Imprägnierwerk erfolgende Imprägnierung des Papiers 102 mit dem Harz und als zweiten Verfahrensschritt das Anspülen der Unterschicht 111 mit den Feststoffpartikeln 113 umfasst. Abschließend erfolgt eine Trocknung, wie diese auch vorstehend als zweite Trocknungsstufe TII für die erfindungsgemäße Overlayfolie 10 beschrieben wurde. Das Korund weist in der Unterschicht 111 eine spezifische Flächendichte von 15 g/m2 und das Melaminharz im Trockenzustand eine spezifische Flächendichte von 90 g/m2 auf. K1224 PCT/VIII/mß
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Zur Bestimmung der Scheuerfestigkeit wurde ein Test vorgenommen, bei dem ein Glanzmessgerät zum Einsatz kam. Ein solches Glanzmessgerät kann auf allen glatten Flächen, wie Stein-, Holz-, Laminat- oder Gummiböden, eingesetzt werden. Das Funktionsprinzip besteht dabei darin, dass der Glanz durch Messung der Reflexion eines Lichtstrahles bestimmt wird, welcher auf die zu beurteilende Oberfläche fällt. Die unter einem festgelegten Einstrahlungswinkel ermittelten Messwerte stellen dann Vergleichszahlen dar, die mit einem Glanzgrad der Oberfläche in einem festen Verhältnis stehen. Der Glanzgrad kann direkt am Messgerät abgelesen werden. Nach einer Kalibrierung des Messgerätes wurden die erfindungsgemäße Overlayfolie 10 bzw. auch das Standard-Overlay 100 mit Ethanol gereinigt, das Messgerät auf einen bestimmten Oberflächenbereich der Folie ausgerichtet und der Glanzgrad bestimmt. Danach wurde dieser Oberflächenbereich mit einem Scotchbrite-Schwamm (3M, 60 mm * 25 mm) unter einer Last von 6 N gescheuert und der Glanzgrad in demselben Oberflächenbereich nach einer Säuberung der Oberfläche mit einem Tuch wieder bestimmt. Hierbei nahm der Glanzgrad einer erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 weniger stark ab als derjenige eines Standard-Overlays 100. Insbesondere nahm der Glanzgrad nach 50 Scheuerzyklen auf der erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 bei dunklem Dekor nur um 1 ,6 und bei hellem Dekor nur um 1 ,7 Glanzgrad-Einheiten ab, während er bei dem Standard-Overlay 100 um mehr als 5 Glanzgrad-Einheiten abnahm. Das entspricht einer mehr als 70-prozentigen Verbesserung der Scheuerbeständigkeit. Bei 200 Scheuerzyklen lag für die erfindungsgemäße Overlayfolie 10 die Glanzgradabnahme immer noch um 50 Prozent niedriger als beim Standardmaterial.
Zur Bestimmung der Kratzfestigkeit wurden zwei Verfahren eingesetzt. Einerseits wurde das Verhalten bei Kratzbeanspruchung nach der DIN EN 438-2 mit einem Ritzprüfgerät mit Diamantspitze geprüft. Die Kratzfestigkeit lag dabei für die erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 um durchschnittlich etwa 0,5 bis 1 ,0 N höher als bei dem Standard-Overlay 100, das unter den gleichen Bedingungen geprüft wurde, wobei die jeweils absoluten Werte von den Pressbedingungen, dem Dekor, der Trägerplatte und der Pressblechstruktur abhingen.
Des Weiteren wurde andererseits die Kratzfestigkeit im sogenannten Martindale-Test entsprechend der IHD-Werksnorm IHD-W-445 „Holz- und Laminatfußboden sowie Möbeloberflächen - Bestimmung der Beständigkeit gegen Vielfachzerkratzung und gegen Aufpolieren", August 2006 bestimmt. Dabei konnte für die erfindungsgemäßen K1224 PCT/VIII/mß
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Overlayfolie 10 die Bewertungsstufe 1 (wenige und eben erkennbare Kratzer) erreicht werden, während das Standard-Overlay 100 unter den jeweils gleichen Prüfbedingungen nur die Stufe 3 bis 4 (sehr viele, grobe und feine Kratzer, matte Stellen) erreichte. Der Glanzgrad war somit bei dem Standard-Overlay 100 um ca. 50 Prozent gegenüber der erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 reduziert.
Wie schon aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, ist die vorliegende Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel und Maßnahmen. So fällt es beispielsweise auch in den Rahmen der Erfindung, wenn bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Overlayfolie 10 alternativ zur Verwendung der beschriebenen ARP-Düse die Feststoffpartikel 13 der Unterschicht 11 in einem Trocken-in-Nass-Ver- fahren mittels einer Streuvorrichtung in das Harzgemisch 12wet der zweiten Auftragsstufe All eingebracht werden. Gleiches gilt auch für den Auftrag der in der dritten Auftragsstufe AIII aufgetragenen Feststoffpartikel 7, 8 der Oberschicht 11 - die Glasperlen 7, die Hartstoffteilchen 8 sowie für die Zellulosefasern 9.
Optional ist der Einsatz von farbigem Glas oder Milchglas für die Glasperlen 7 zur Erzeugung spezieller dekorativer Effekte möglich.
Zu dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dabei generell zu bemerken, dass in allen Auftragsstufen AI, All, AIII eine jeweilige Viskosität, insbesondere eine für die Imprägnierung und/oder Auftragung notwendige oder optimale Viskosität vorteilhafterweise durch die Zumischung von Wasser eingestellt werden kann.
Was die Dicken der einzelnen, in einer erfindungsgemäßen Ovelayfolie nach ihrer Verpressung vorliegenden Schichten betrifft, so werden diese entscheidend von der Pressblechstruktur, dem Trägermaterial und dem Pressdruck beeinflusst und sind daher nicht genau definierbar. Prinzipiell sollte aber eine sich als Summe aus den Einzelschichten ergebende Gesamtschichtdicke des Laminats auf einer Trägerplatte größer sein als die Größen der größten Feststoffpartikel (Hartstoffpartikel bzw. Glasperlen), damit diese im Endprodukt ausreichend von einer Harzmatrix umgeben sind. Die Dicken der Schichten, wie sie in einer erfindungsgemäßen Ovelayfolie vor ihrer Verpressung vorliegen, sind unter diesem Gesichtspunkt von untergeordneter Bedeutung, sofern das vorstehende Kriterium erfüllt ist. K1224 PCT/VIII/mß
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Ferner ist die Erfindung nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der unabhängigen Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
K1224 PCT/VIII/mß
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Bezugszeichen
10 Overlayfolie
20 Träger
30 Gegenzugpapier
40 Dekorfolie
2 Papier von 10
3 Imprägnierung von 10
«Jwet Imprägnierung, ungetrocknet
4 Imprägnat aus 2 und 3
4wet Imprägnat, ungetrocknet
5 Deckschicht von 10 öwet Deckschicht, ungetrocknet
6 Kunstharz in 5
6wet Kunstharz in 5, ungetrocknet
7 Glasperle in 5
8 Hartstoffteilchen in 5
9 Zellulosefaser
11 Unterschicht von 10
1 1 wet Unterschicht, ungetrocknet
12 Kunstharz in 11
1 2Wet Kunstharz in 11 , ungetrocknet
13 Feststoffpartikel in 11
100 Standard-Overlay
102 Papier von 100
103 Imprägnierung von 100
104 Imprägnat aus 102 und 103
111 Unterschicht von 100
112 Kunstharz in 111 K1224 PCT/VIII/mß
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AI Auftragsstufe I
All Auftragsstufe Il
AIII Auftragsstufe III
L Laminat
Tl erste Trocknungsstufe
TII zweite Trocknungsstufe

Claims

K1224 PCT/VIII/mß18Ansprüche
1. Abrieb- und kratzfeste Overlayfolie (10), insbesondere zum nachträglichen Verpressen mit einem Träger (20) zur Herstellung eines Laminates (L), umfassend ein Papier (2), mit einer auf seiner Oberseite abgeschiedenen Deckschicht (5), die ein Kunstharz (6) und Feststoffpartikel (7, 8) enthält, und mit einer auf seiner Unterseite abgeschiedenen Unterschicht (11), die ebenfalls ein Kunstharz (12) und Feststoffpartikel (13) enthält, d a d u rc h g e k e n n ze i c h n et , dass die Feststoffpartikel (7, 8) der Deckschicht (5) aus mindestens zwei unterschiedlichen Fraktionen bestehen, von denen die erste Fraktion aus Glasperlen (7) einer Größe im Bereich von 0,8 bis 250 μm und die zweite Fraktion aus Hartstoffteilchen (8) einer Größe im Bereich von 30 bis 180 μm gebildet ist.
2. Overlayfolie (10) nach Anspruch 1 , dadu rch gekennzeich net, dass das Papier (2) mit einer aus einem Kunstharz gebildeten Imprägnierung (3) versehen ist,
3. Overlayfolie (10) nach Anspruch 1 oder 2, d ad u rch g e ke n nze ich n et , dass die Größe der Glasperlen (7) im Bereich von 50 bis 250 Prozent, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 150 Prozent, der Größe der größten Hartstoffteilchen (8) liegt.
4. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Masseverhältnis der Glasperlen (7) zu den Hartstoffteilchen (8) in der Deckschicht (5) im Bereich von 1: 10 bis 10 : 1, vorzugsweise bei 1 : 1, liegt.
5. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Feststoffpartikel (13) der Unterschicht (11) aus Hartstoffteilchen einer Größe im Bereich von 30 bis 180 μm gebildet sind. K1224 PCT/VIII/mß
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6. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Deckschicht (5) Zellulosefasern (9), insbesondere aus Alpha-Zellulose, enthält, wobei die Zellulosefasern (9) vorzugsweise eine durchschnittliche Faserlänge im Bereich von 5 bis 200 μm und vorzugsweise einen durchschnittlichen Faserdurchmesser im Bereich von 10 bis 30 μm aufweisen.
7. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d ad u rch g e ke n n ze i ch n et , dass das Papier (1 ) eine spezifische Rohpapiermasse im Bereich von 15 bis 45 g/m2 aufweist.
8. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dad u rch ge ken nzeich net, dass das Kunstharz der Imprägnierung (3) und/oder das Kunstharz (6) der Deckschicht (5) und/oder das Kunstharz (12) der Unterschicht (11) jeweils aus einem Aminoharz, insbesondere aus einem in flüssiger Form applizierten und danach unter der Wirkung eines sauren Katalysators ausgehärtetem Melamin-Formaldehyd-Harz, besteht.
9. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die spezifische Masse der Imprägnierung (3) im Trockenzustand im Bereich von 25 bis 130 g/m2 liegt.
10. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die spezifische Masse der Deckschicht (5) im Trockenzustand im Bereich von 5 bis 50 g/m2 liegt.
11. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die spezifische Masse der Unterschicht (11) im Trockenzustand im Bereich von 15 bis 150 g/m2 liegt.
12. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hartstoffteilchen (8) der Deckschicht (5) und/oder die Feststoffpartikel (13) der Unterschicht (11) aus Aluminiumoxid, insbesondere Korund, Siiciumdioxid oder aus Siliciumcarbid, K1224 PCT/VIII/mß
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insbesondere mit einer Korngrößenverteilung im Bereich von F 180 bis F 400 nach FEPA Standard, bestehen.
13. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadu rch gekennzeich net, dass die Glasperlen (7) der Deckschicht (5) aus farbigem Glas oder Milchglas bestehen.
14. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dad u rch ge ken nze ich net, dass der Anteil der Feststoffpartikel (7, 8, 13) in der Deckschicht (5) und/oder der Unterschicht (11) - jeweils bezogen auf 100 Masseteile des Kunstharzes (6, 12) - maximal bei 50 Masseteilen liegt.
15. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dad u rch geken nze ich n et, dass der Anteil der Hartstoffteilchen (8) in der Deckschicht (5) - bezogen auf 100 Masseteile des Kunstharzes (6) - im Bereich von 2 bis 40 Masseteilen, vorzugsweise im Bereich 5 bis 15 Masseteilen, liegt.
16. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadu rch gekennzeich net, dass der Anteil der Glasperlen (7) in der Deckschicht (5) - bezogen auf 100 Masseteile des Kunstharzes (6) - maximal 30 Masseteile beträgt und vorzugsweise im Bereich von 5 bis 15 Masseteilen liegt.
17. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dad u rch g eken nze i ch n et, dass der Anteil der Zellulosefasern (9) in der Deckschicht (5) - bezogen auf 100 Masseteile des Kunstharzes (6) - maximal 40 Masseteile beträgt und vorzugsweise im Bereich von 5 bis 15 Masseteilen liegt.
18. Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadu rch gekennzeich net, dass der Anteil der Feststoffpartikel (13) der Unterschicht (11) - bezogen auf 100 Masseteile des Kunstharzes (12) - maximal 60 Masseteile beträgt und vorzugsweise im Bereich von 15 bis 45 Masseteilen liegt. K1224 PCT/VIII/mß
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19. Laminat (L), umfassend einen Träger (20) und eine mit ihrer Unterschicht (11) auf die Oberseite des Trägers (20) laminierte Overlayfolie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18.
20. Laminat (L) nach Anspruch 19, d ad u rch g e ke n n ze i ch n et , dass auf den Träger (20) auf der der Overlayfolie (10) gegenüberliegenden Seite ein Gegenzugpapier (30) aufgebracht ist.
21. Laminat (L) nach Anspruch 19 oder 20, d a d u rc h g e ke n n z e i c h n et , dass auf den Träger (20) unter der Overlayfolie (10) eine Dekorfolie (40) aufgebracht ist.
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