DE1060348B

DE1060348B - Verfahren zur Herstellung von Verguetungsfilmen fuer poroese Unterlagen

Info

Publication number: DE1060348B
Application number: DEH29119A
Authority: DE
Inventors: Dr Guenter Hoffmann; Helmut Weyers
Original assignee: Dr Kurt Herberts and Co GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1957-01-22
Filing date: 1957-01-22
Publication date: 1959-07-02

Description

Verfahren zur Herstellung von Vergütungsfilmen für poröse Unterlagen Es ist bekannt, Thermoplasten, die über Kalander zu Folien ausgewalzt worden sind, in Stärken von beispielsweise 80 bis 100 Et und darüber auf poröse Unterlagen, z. B. Sperrholzplatten, unter Anwendung von Druck und Hitze mit oder ohne Zwischenkleber aufzuleimen. So hat man beispielsweise solche Folien aus Polyvinylchlorid oder deren Mischpolymerisaten hergestellt und in diesem Sinne verarbeitet. Platten, beispielsweise aus Sperrholz, auf welche auf diese Art und Weise thermoplastische Oberflächenfolien aufgebracht wurden, haben aber den Fehler, daß sie keinen innigen Verbund zwischen Kunststoffolie und Holzoberfläche haben. Durch die bei der Druck-und-Hitze-Verpressung frei werdenden Wasserdämpfe kann der gewünschte Verbund nicht erreicht werden. Außerdem markieren sich stark die Holzfasern. Man hat deswegen versucht, durch eine spezielle Leimschicht, z. B. in Form von Kondensationsharzen, eine Verhaftung zu erhalten. Hier ergab sich wiederum ein trennendes Moment; nämlich eine Spaltung zwischen Phenolharz und Thermoplastenschicht.
Man hat weiterhin Folien hergestellt, die einen Papierträger enthalten, der auf der einen Seite mit einem Thermoplasten, z. B. Polyvinylchlorid, und auf der anderen Seite mit einem Kondensationsharz, z. B. einem Phenol-Formaldehyd-Harz,beschichtet ist. Diese doppelseitig beschichteten Folien sind an sich zum Vergüten der Oberflächen von porösen Unterlagen gut geeignet. Die Herstellung der Vergütungsfilme bereitet in diesem Falle aber Schwierigkeiten. Wenn man als Träger Papiere verwendet, die nicht naßfest sind, läßt sich das Beschichtungsverfahren schwer durchführen, weil die Papiere nicht genügend hohe mechanische Festigkeiten besitzen. Wenn man andererseits naßfeste Papiere verwendet, erhält man, wie sich bei der praktischen Herstellung der beschichteten Papiere ergab, leicht eine Papierspaltung an den Trennflächen der beiden Schichtarten.
Um die vorgenannten Mängel zu beseitigen, hat man ferner auf vorimprägnierte Papiere pulverförmige Warmpreßmassen aufgebracht und durch Behandeln mit Dämpfen lösender oder quellender Lösungsmittel im Vakuum einen Verbund mit dem Papierträger erreicht. Die Herstellung dieser Folien hat jedoch den Nachteil, daß das Verfahren überaus kompliziert ist und für die Plattenherstellung neue Apparaturen benötigt werden.
Man hat auch schon geringe Mengen von Kondensationsharzen, z. B. 0,5 bis 2 "/a, berechnet auf das Gewicht der Papierbahn, in die Papierbahn eingeführt bzw. darin gleichmäßig verteilt, wodurch die Naßfestigkeit der Papierbahn stark erhöht wird, dann getrocknet und mit einem Thermoplasten, vorzugsweise einem fertigextrudierten Film überzogen. Der Film kommt bei diesem Verfahren heiß aus dem Extruder und wird zusammen mit der Papierbahn unter starkem Druck durch Walzen geführt, wobei ein Aufkaschieren erfolgt.
Es wurde nun gefunden, daß man Vergütungsfilme für poröse Unterlagen, ausgehend von Papieren mit geringer oder fehlender Naßfestigkeit, auf technisch einfache Weise herstellen kann, wenn man auf die Ausgangspapiere im Puderverfahren Thermoplasten aufbringt, die so beschichteten Papiere einer die Verfilmung der Thermoplasten herbeiführenden Behandlung mit Wärme, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Anwendung von Druck, unterwirft und die so erhaltene Zwischenfolie auf der Rückseite mit einem Kondensationsharz beschichtet. Die Beschichtung der Rückseite erfolgt zweckmäßig durch Behandlung der Zwischenfolie mit einer wäßrigen Lösung des Kondensationsharzes. Man erhält eine vollständige Durchtränkung des Faservlieses, ohne daß die sonst bei Papieren mit geringer oder fehlender Naßfestigkeit bekannten Schwierigkeiten auftreten. Überraschenderweise zeigen die gemäß der Erfindung erhaltenen Filme beim Verpressen mit porösen Unterlagen weder Papierspaltungen noch Verbundschwierigkeiten zum Holz oder zwischen den einzelnen Schichten. Diese Tatsache, nämlich weder eine Papierspaltung noch Verbundschwierigkeiten in den einzelnen Schichten, wie zum Holz, erklärt sich daraus, daß wir nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in der so hergestellten Folie noch keinen endgültigen Polymerisationsgrad vorliegen haben und ferner in dem Vliescharakter des Papiers die Möglichkeit besitzen, die auftretenden Wasserdämpfe abzuleiten und die einzelnen Schichten miteinander zu verfilzen. In Mikrobildern zeigt- sich deutlich, daß das Faservlies zum Teil mit Kondensationsharz, zum Teil mit Thermoplasten durchtränkt ist.
Das Auftragen des Thermoplasten auf die Papierunterlage erfolgt auf dem Wege des Puderverfahrens. Der Thermoplast wird hierbei in sehr feiner -'erteilung auf die Papierunterlage aufgeschichtet und dann unter Eimvirkung von Wärme oder von Wärme und Druck verschmolzen. Beispielsweise kann das mit dein Pulver beschichtete Papier durch Kalander geschickt werden, die auf die notwendige Temperatur, z. B. 160 bis 170° C, erhitzt sind und einen Liniendruck von z. B. 12 t/cm ausüben. Die Durchzugsgeschwindigkeit kann bei Verwendung solcher halander z. B. etwa 25,0 in/Min. betragen. Der Thermoplast verbreitet sich hierbei gleichmäßig über die Oberfläche der Unterlage, ohne jedoch durch die Unterlage hindurchzudringen. Als Thermoplasten können hierbei z. B. pulverförmiges Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, deren Mischpolymerisate oder Polyäthylen verwendet werden.
Die Beschichtung der Unterseite der Folie mit Kondensationsharzen erfolgt zweckmäßig unter Verwendung von dünnen wäßrigen Lösungen. Als Kondensationsharze können Phenol-Formaldehyd-, Harnstoff-Formaldehyd-, Melainin-Formaldehvd- oder andere Kondensationsharze verwendet werden. Diese Kondensationsharze können eventuell auch durch das Puderverfahren aufgetragen werden, wobei naturgemäß die Temperaturen wesentlich niedriger, etwa bei 80 bis 90° C, zu liegen haben. Man kann aber auch auf eine Beschichtung mit den Kondensationsharzen verzichten und statt dessen die Folien auf vorgeharzte Furniere aufpressen.
Wenn eine Heißausformung der thermoplastischen Oberfläche gewünscht wird, werden zu den thermoplastischen Ausgangsprodukten zweckmäßig 1 bis 1,5 % eines Metallstearates, z. B. Calciumstearat, zugesetzt.
Ferner wird eine Heißausformung bei etwa 130° C gewährleistet, indem man, statt wie unter Beispiel 1 bis 3 eine Thermoplastenschicht mit einer definierten Zusammensetzung zu verwenden, nunmehr einen Mehrschichtenaufbau durchführt. Dieser Vorgang zeichnet sich dadurch aus, daß man im ersten Arbeitsgang einen Thermoplasten, der relativ niedrig erweicht und dadurch einen guten Verbund gewährleistet, und im zweiten Arbeitsgang einen Thermoplasten mit einem hohen Erweichungspunkt bei guter Oberflächenhärte pigmentiert oder unpigmentiert verwendet.
Das gemäß der Erfindung erhaltene Endprodukt enthält auf der einen Seite einen thermoplastischen Kunststoff und auf der anderen Seite ein Kondensationsharz. Eine oder beide Seiten können pigmentiert sein. Die gemäß der Erfindung erhaltenen Folien sind haltbare, lagerfähige Handelsprodukte.
Die Tatsache, daß so hergestellte Folien bei der Überlappung nach dem Verpressen unter Druck und Hitze sich vollkommen homogen verbinden, ermöglicht, mit einer normalen Breite sehr differenzierte Breitemi#änsche zu erfüllen. Eine Trennung an den Berührungs- und überlappungsstellen der Holzoberfläche öder der Folien unter sich findet nicht statt.
Ein besonderer Vorteil der gemäß der Erfindung hergestellten Produkte liegt darin, daß man sie in doppelter. Weise zum Vergüten der porösen Unterlagen, z. B. der Sperrholzplatten, verwenden kann, indem man entweder die thermoplastische Seite oder die mit - dem Kondensationsharz beschichtete Seite als äußere Fläche bei der Vergütung verwenden kann. Ini ersten Fall wirkt das Kondensationsharz als Verbundmittel, und man erhält eine glatte, gegebenenfalls pigmentierte Außenfläche, die aus dem verwendeten Thermoplasten besteht. Im zweiten Falle wirkt der Thermoplast als Verbundmittel, und man erhält eine infolge derAushärtung des Kondensationsharzes beiiii Verpressen sehr harte und widerstandsfähige Kondensationsharzschicht als Oberfläche.
Die nachfolgenden Beispiele beschreiben die Erfindung.
Beispiel l 92 Teile Mischpolymerisat aus 80 Teilen Hartpoly vinylchloritpulver, 20 Teilen Polyvinylacetatpulve#7 werden mit 8 Teilen Eisenoxy Brot in der Kugelmühle innigst vermahlen.
Diese Mischung wird auf ein Faservlies in einer Schichtdicke von etwa 60 bis 80 #x aufgepudert und zwischen zwei beheizten Walzen bei etwa 175° C geformt. Die so erhaltene Folie wird danach auf einer Rakelstreichmaschine mit einer wäßrigen Lösung eines Harnstoff-Melamin-Formaldehyd-Harzes mit etwa 40 g Festkörper beschichtet. Die Trocknung erfolgt unter milden Umständen im Trockenkanal bei etwa 50° C. Diese Folie wird dann in bekannter Weise auf Sperrholz mit der Kondensationsharzseite nach unten verpreßt.
Beispiel 2 88 Teile Polyvinylidenchloridpulver, 7 Teile Titanweiß, 3 Teile Ultramarinblau, 2 Teile Hansagelb werden wie im Beispiel 1 in der Kugelmühle vermischt und zur Folie auf 45 g Papierbahn, welche keine oder eine geringe Naßreißfestigkeit besitzt, geformt.
Entsprechend dem Beispiel 1 wird auf der Rückseite dann eine wäßrige Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Kondensationsharzes aufgestrichen und getrocknet. Die so gebildete Folie kann auf Spanplatten in bekannter Form unter Anwendung von Druck und Hitze aufgepreßt werden. Sollte eine Heißausformung derPolyvinylchloridoberfläche gewünscht werden, werden zweckmäßig zu den thermoplastischen Polymerisaten in der Kugelmühle 1 bis 1,59/o eines Metallstearates, z. B. Calciumstearat, zugesetzt. Beispiel 3 Auf ein Papier mit Löschpapiercharakter und etwa 60 g Gewicht je qm wird ein Gemisch von 80 g Polyvinylacetatpulver und 20 g Methacrylsäureester in Pulverform im Verfahren wie 1 aufgepudert. Auf der Rückseite ist danach ebenfalls nach Beispiel 1 eine Paste aus 80 Teilen einer 50°/o-igen Lösung in Wasser eines Melamin-Harnstoff-Kondensationsproduktes und 20 Teilen einer Farbpaste, beide Teile über eine Mischwalze gegeben, im Streichverfahren (etwa 80 g Festkörper) aufzubringen. Die so hergestellten Folien können heiß aus einer Etagenpresse nach der Oberflächenvergütung auf Sperrholz- oder Hartfaserplatten ausgeformt werden, und zwar dergestalt, daß der Thermoplast als Klebefolie, das Kondensationsharzgemisch als abriebfeste, schleifbare und schwabbelnde Ober fläche dient.
Beispiel 4 90 Teile eines Mischpolymerisates aus 80 Teilen Polyvinylchloridpulver und 20 Teilen Polyvinylacetat pulver werden mit 10 Teilen Eisenoxydbraun in einer Kugelmühle innigst vermahlen. Diese Mischung wird auf ein Faservlies in einer Schichtdicke von 80 [, aufgepudert und zwischen zwei beheizten Walzen bei etwa 170° C geformt. Diese Folie wird in einem zweiten Arbeitsgang mit einem Polvvinylchlorid mit einem K-Wert von 60 in einer Dicke von etwa 15 h bepudert und zwischen den beheizten Walzen bei etwa 200° C geformt. Die so erhaltene Folienbahn wird wie im Beispiel 1 rückseitig mit einem wasserlöslichen Harz beschichtet. Die Folie wird in an sich bekannter Weise auf Sperrholz bei 130° C aufgepreßt und dann bei dieser Temperatur heiß ausgeformt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Vergütungsfilmen für poröse Unterlagen, z. B. Sperrholzplatten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Papier oder Faservlies mit geringer oder fehlender Naßfestigkeit in bekannter Weise mit einem Thermoplasten in Pulverform beschichtet, das so beschichtete Papier einer die Verfilmung des Thermoplasten herbeiführenden Behandlung mit Wärme und gegebenenfalls mit Druck unterworfen und das so erhaltene Zwischenprodukt auf der Rückseite mit einem Kondensationsharz beschichtet wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf ein Papier oder Faservlies im Mehrschichtenaufbau mehrere Thermoplasten aufbringt, wobei der für den Aufbau der Grundschicht verwendete Thermoplast einen niedrigen Erweichungspunkt bei gutem Fließvermögen und der für den Aufbau der Oberschicht verwendete Thermoplast einen hohen Erweichungspunkt bei guter Oberflächenhärte besitzt.
3. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung der Rückseite unter Verwendung von wäßrigen Lösungen des Kondensationsharzes erfolgt.
4. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu den thermoplastischen Ausgangsprodukten eine kleine Menge eines Metallstearates zugesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 686 744.