DE2606339A1 - Verwendung eines vlieses als traegerbahn fuer die oberflaechenbeschichtung von holzwerkstoffplatten - Google Patents

Description

• Verwendung eines Vlieses als Trägerbahn
• für die Oberflächenbeschichtung von Holzwerkstoffplatten Es ist bekannt, Bahnen aus Papier, Glasfaservlies, Textilgewebe oder anderen Werkstoffen mit einer Lösung eines Phenolformaldehydvorkondensates, Harnstoff- und/oder eines Melaminformaldehydvorkondensates zu tränken und zur Oberflächenvergütung auf Holzwerkstoffplatten, z.B. Spanplatten, Faserplatten, Sperrholzplatten oder schwach vorgepreßte Holzfasermatten, aufzupressen (DT-PS 1 053 303).
• Gelegentlich werden auch Platten aus mineralischem Werkstoff, z.B. aus Asbestfasern, verwendet.
• In Folge der geringen Verformbarkeit der getränkten Bahnen bereitet es jedoch Schwierigkeiten, Platten zu vergüten, deren Oberflächen nicht eben sind, sondern mehr oder weniger ausgeprägte Vertiefungen, Kanten oder Ecken aufweisen.
• Man hat bereits versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu umgehen, daß man Bahnen aus gekrepptem Papier verwendet hat. Jedoch bereitet die Erhaltung des kreppartigen Zustands beim Tränken der Bahn gewisse Schwierigkeiten.
• Außerdem zeigt sich der Kreppeffekt auch auf den vergüteten Werkstoffoberflächen in Form von unregelmäßigen Papierfalten, die überdies von der Formgebung der Oberfläche abhängig sind. Diese Unregelmäßigkeiten ergeben eine optisch unruhige Oberfläche. Des weiteren weisen die üblichen Krepppapiere nur in Richtung der Kreppung eine hohe Verformbarkeit auf, quer dazu jedoch nicht.
• Aus der schweizerischen Patentschrift 454 440 ist es bereits bekannt, ein formfestes Leichtbaumaterial dadurch herzustellen, daß eine Bahn aus einem nachgiebig biegbaren und walkbaren Kunststoff-Weichschaum mit offenen, gegenseitig verbundenen Poren mit einem wärmehärtbaren Kunstharz bis zur Benetzung mindestens eines Großteils der inneren Porenflächen durchtränkt wird, daß überschüssiges Kunstharz ausgepreßt wird und daß die so erhaltene getränkte und leicht in beliebige Form drückbare Bahn geformt und daß danach das Kunstharz ausgehärtet wird. Bei diesem bekannten Verfahren bleibt die Struktur des Schaumstoffes mit kleinzelligen, offenen Poren erhalten. Die Wände der Poren werden durch das erhärtete Kunstharz verfestigt. Es wird gleichzeitig eine gute Beständigkeit gegenüber ungünstigen klimatischen Einflüssen erreicht.
• Aus der DT-PS 2 307 905 ist ferner die Verwendung einer 0,1 bis 3 mm dicken Bahn aus Polyurethanweichschaum, der mit einer wäßrigen Lösung eines wärmehärtbaren Phenolharz-oder Aminoplastvorkondensates getränkt ist, zur Oberflächenvergütung von Platten aus Holzwerkstoff oder aus Asbestfasern durch Aufpressen der getränkten Bahn während Erwärmen auf Aushärtetemperatur.
• Es gelingt zwar mit derartigen harzgetränkten Weichschaumbahnen nicht ebene Holzwerkstoffplatten oder Holzwerkstoffprofile rißfrei zu vergüten, es hat sich jedoch herausgestellt,.daß man bei der Tränkung der Polyurethanweichschaumbahnen mit Phenolharz- oder Aminoplastvorkondensatlösungen bei der Trocknung Temperaturen von etwa 1100C nicht überschreiten darf, da sonst die Schaumstruktur der Bahn bereits vor der Verpressung zerstört wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die durch die Verpressung solcher Produkte erhaltenen Oberflächen, bedingt durch den Polyurethangehalt, eine gewisse Lösungsmittelempfindl-ichkeit haben.
• Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein noch besser geeignetes Material als Trägerbahn zur Herstellung von Filmen zu finden, die zur Oberflächenbeschichtung von insbesondere nicht ebenen Holzwerkstoffplatten oder Holzwerkstoffprofilen geeignet sind.
• Unter nicht ebenen Holzwerkstoffplatten kann man dabei Deckenverkleidungskörper, Kraftfahrzeug-Türinnenverkleidungen, z.T. mit integrierten Armlehnen, Armaturenbretter, Handschuhfachverkleidungen und unterteilte Ab lagen, dekorativ profilierte Stiltüren oder verschieden geformte Tabletts verstehen.
• Holzwerkstoffprofile sind z.B. Türfalze, Fensterrahmen oder Fußleisten.
• Die gesuchte Trägerbahn soll dabei einen guten Verbund mit dem Kondensationsharz ergeben, in hohem Maße dehnfähig sein und im Falle der Verwendung als Dekorbahn gleichmäßige, regelmäßige Oberflächen ergeben. Von Vorteil erweist sich weiterhin die Strukturierbarkeit der Oberflächen durch Vorgabe einer Struktur in den Preßblechen, z.B. Lederimitationen, Porungen oder Phantasiestrukturen. Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines Vlieses, welches mindestens 50 Gew.-% Polyamidfasern enthält, die unter Verpressungsbedingungen nicht schmelzen, und ein Flächengewicht von 50 bis 120 g/m2 aufweist, als Trägerbahn zur Herstellung von Phenolformaldehydkondensations harze, Aminoplastkondensationsharze, deren Mischungen oder Mischkondensationsharze enthaltenden Filmen für die Oberflächenbeschichtung von insbesondere nicht ebenen Holzwerkstoffplatten oder von Holzwerkstoffprofilen.
• Als Aminoplastbildner eignen sich insbesondere die technisch am meisten verwendeten Verbindungen, wie Harnstoff, Melamin oder Thioharnstoff.
• Zur Herstellung von Polyamidfasern eignen sich die bekannten marktüblichen Polyamidsorten, deren Schmelzbereich oberhalb der Verpressungstemperatur, unter Berücksichtigung des Preßdrucks, liegt. Die Verpressungstemperaturen überschreiten in der Regel nicht 1800C. Die Preßdrucke betragen bis 2 zu 50 kg/cm2 . Geeignete Polyamide sind vor allem Polyhexamethylenadipamid (Polyamid 6.6) und Polycaprolactam (Polyamid 6), daneben aber auch Polyhexamethylensebacamid (Polyamid 6.10), Polyundecanamid (Polyamid 11) und Polylaurinlactam (Polyamid 12). Die Polyamide sollen durchschnittliche Molekulargewichte von 30 000 bis 100 000 aufweisen.
• Neben den Polyamidfasern können Zellulosefasern, aber auch andere Kunstfasern verwendet werden, wobei auch für diese Kunstfaser die Bedingung gilt, daß sie unter Aushärtungsbedingungen nicht schmelzen dürfen.
• Als Vliese eignen sich ungerichtete (nicht orientierte) Vliese, wie Wirrvliese, Naßvliese und Spinnvliese. Zur Herstellung der Wirrvliese und Naßvliese sollen Fasern verwendet werden, deren Länge 5 bis 100 mm beträgt. Vorzugsweise werden lange Fasern verwendet, da derartige Vliese bei mechanischer Beanspruchung geringer ausfasern. Die Faserstärke soll kleiner als 50 , vorzugsweise kleiner als 20 >, sein. Zur Herstellung des Spinnvlieses werden Fasern aus Polyamid verwendet, welche ebenfalls die vorgenannte Faserstärke aufweisen sollen.
• Die Vliese enthalten gewisse Mengen eines Binders, der die einzelnen Vliesfasern an den Berührungspunkten miteinander verklebt. Es handelt sich hierbei um die üblichen Binder, wie z,B. um härtbare Acrylatharze, Naturkautschuk, Butadien/Styrol-Copolymere oder Butadien/Acrylnitril-Copolymere.
• Es ist auch möglich, die Vliese gegebenenfalls durch einen geringen Zusatz spezieller Fasern thermisch zu binden.
• Die Vliese können vor der Tränkung mit den Kondensationsharzen pigmentiert, eingefärbt oder bedruckt werden, was insbesondere dann erwünscht ist, wenn die erfindungsgemäß verwendeten Vliese nach der Tränkung mit Harz zur dekorativen Oberflächenbeschichtung eingesetzt werden. Es kann dabei von Vorteil sein, wenn manFärbeverfahren verwendet, bei denen der Farbstoff die das Vlies bildende Faser durchdringt, um bei abräsiver Beanspruchung der Oberfläche eine Farbverblassung zu vermeiden.
• Die Vliese können mit Phenolformaldehydkondensationsharzen, mit Aminoplastkondensationsharzen oder deren Mischungen oder Mischkondensationsharzen getränkt werden. hls Aminoplastbildner dienen in an sich bekannter Weise Melamin, Harnstoff oder Thioharnstoff bzw. deren Gemische.
• Die erfindungsgemäß zu verwendenden Vliese werden mit 100 bis etwa 300 Gew.-% Harz, gerechnet als Festsubstanz, getränkt, getrocknet und beschichtet.
• Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vliese als Trägerbahn für die Oberflächenbeschichtung nicht ebener Holzwerkstoffplatten oder von Holzwerkstoffprofilen gelingt es, eine einwandfrei rißfreie Oberfläche mit anwendungstechnisch ausgezeichneten Eigenschaften zu erhalten. Es gelingt, insbesondere Platten und Profile mit geringen Krümmungsradien oder stark winkliger Form dekorativ einwandfrei zu beschichten.
• Dagegen erhält man mit Vliesen, die keine Polyamidfasern oder nur in untergeordneter Menge Polyamidfasern enthalten, erheblich schlechtere bzw. unbrauchbare Ergebnisse.
• Der Gegenstand vorliegender Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele noch näher erläutert.
• Beispiel 1 -Ein durch Spinndüsen-Färbung schwarz gefärbtes Spinnvlies 2 mit einem Flächengewicht von 50 g/m2 aus Polyhexamethylenadipamid (Polyamid 6.6) mit einer endlosen Faser und einem Polyacrylatbinder wird mit einem handelsüblichen, 63 %igen Phenolformaldehydvorkondensat durch Tauchen getränkt und bei 1500C getrocknet. Das Flächengewicht der imprägnierten Bahn beträgt 200 g/m2 und der Gehalt an flüchtigen Anteilen 8,5 %, erhalten durch fünf Minuten Trocknen bei 1600C.
• Zum Vergleich wird ein 50 g/m2-Zellulosewirrvlies in ähnlicher Weise mit obigem Phenolharz auf ein Flächengewicht 2 2 von 190 g/m , sowie ein gebleichtes 70 g/m2-Natronkreppapier auf 165 g/m2 beharzt. Der Anteil an flüchtigen Bestandteilen beträgt 8,3 %.
• Die beschriebenen Trägerbahnen werden getrennt auf eine unverdichtete, locker geschüttete Holzfasermatte mit einem 2 Flächengewicht von 2,8 kg/m2, einem Bindemittelgehalt von 14 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 11 % einseitig aufgelegt und bei 1800C während zwei Minuten in einer hydraulischen Presse mit einer wannenförmigen Preßform und lederartig -strukturierten Preßblechen unter einem Druck von 2 300 N/cm aufgepreßt.
• Die resultierende Holzwerkstoffoberfläche gibt im Falle der erfindungsgemäßen Trägerbahn die Struktur des Preßwerkzeuges fehlerfrei und sehr plastisch wieder. Die Trägerbahn deckt gut den Untergrund ab. Vertiefungen und Ecken sind gut überspannt und rißfrei. Die beschichtete Holzfasermatte ist nach dem Abkühlen verzugsfrei.
• -Bei Verwendung des Zellulosefaser-Wirrvlieses treten Risse an den Ecken und Kanten auf. Die Struktur des Preßwerkzeuges wird nicht so plastisch wiedergegeben wie beim erfindungsgemäßen Vlies.
• Die Trägerbahn mit dem Natronkreppapier gibt die Preßwerkzeugstruktur ebenfalls nicht in vollem Umfang wieder, da die Kreppung z.T. erhalten geblieben ist und die Lederstruktur überdeckt. An den Ecken und Kanten, die quer zur Krepprichtung liegen, ist die Trägerbahn gerissen. Die beschichtete Holzfasermatte ist nach dem Abkühlen verzogen.
• Beispiel 2 Ein durch Fularfärbung weiß pigmentiertes Polyamid-Wirr-2 vlies mit einem Flächengewicht von 70 g/m , bestehend aus reinem Polycaprolactam (Polyamid 6), mit einem Pigment-und Binderanteil von 30 % und einer durchschnittlichen Faserlänge von ca. 50 mm wird mit einer Holzreproduktion bedruckt.
• Die Trägerbahn wird mit einem handelsüblichen wäßrigen Melaminformaldehydvorkondensat mit einem Festkörpergehalt 0 von 50 % und einer Viskosität von 25 sec. bei 20 C, gemessen mit dem Auslaufbecher nach DIN 53 211, durch Tauchen getränkt und bei 1200C in einem Trockenkanal getrocknet. Das Flächengewicht der imprägnierten Bahn beträgt 2 230 g/m bei einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 7,2 %.
• Ein Holzspanmaterial, bestehend aus Holzspänen mit ca.
• 18 % eines homogen verteilten Harnstoffharz-Binders und einer Restfeuchte von ca. 15 % wird locker in eine 250 mm hohe Form geschüttet. Der Spankuchen weist eine Dichte von ca. 0,29 g/cm3 auf.
• In einer hydraulischen Presse mit mittig eingeformter, tiefer, wannenförmiger Preßfläche und unstrukturierten, glatten Preßblechen wird der Spankuchen mit einem spezifischen Preßdruck von 35 kp/cm2 kalt verdichtet, so daß der Rohling im ebenen Teil des Randes der Preßform auf eine Dichte von ca. 1,15 g/cm3 komprimiert wird.
• Die obengenannte Trägerbahn wird auf den Rohling gelegt und grob der Kontur des vorgepreßten Formteils angepaßt. In einer beheizten hydraulischen Presse mit der gleichen wannenförmigen Vertiefung der Preßflächen wie bei der Kaltverdichtung sowie einem holzporenreproduzierenden, fein strukturierten Preßblech wird die Trägerbahn bei 1500C während vier Minuten unter einem spezifischen Preßdruck von 2 80 N/cm ausgehärtet.
• Die vergütete Oberfläche der Holzwerkstoffplatte gibt die Porenstruktur der Preßblech-Oberfläche fehlerfrei und plastisch wieder. Die Winkel und Ecken der wannenförmigen Vertiefung sind glatt überspannt und rißfrei.
• Beispiel 3 Ein durch Fularfärbung naturfarbenes, braun pigmentiertes 2 Naßvlies mit einem Flächengewicht von 85 g/m , einer durchschnittlichen Faserlänge von 50 mm, einem Gehalt von 60 % Polyhexamethylenadipamid (Polyamid 6.6), 18 % Zellstoff und 10 % Zellwollefasern sowie 12 % eines Binders auf Basis eines Butadien/Acrylnitril-Copolymeren wird mit einem handelsüblichen Melaminformaldehydvorkondensat mit einem Festkörpergehalt von 55 % und einer Viskosität von 20 sec.
• bei 200C durch Tauchen getränkt und bei 1500C in einem Trokkenkanal getrocknet. Das Flächengewicht der imprägnierten Bahn beträgt 200 g/m2 bei einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 7,3 %.
• Ein Holzspanmaterial, bestehend aus Holzspänen mit ca. 18 % eines homogen verteilten Harnstoffharz-Binders und einer Restfeuchte von ca. 15 % wird locker in eine kastenförmige Form geschüttet. In einer hydraulischen Presse mit mittig eingeformter wappenförmiger Ornamentik des Preßwerkzeuges wird der Spankuchen mit einem spezifischen Preßdruck von 350 N/cm2 kalt verdichtet.
• Die obengenannte Trägerbahn wird auf den Rohling gelegt und grob der Kontur des vorgepreßten Formteils angepaßt. In einer beheizten hydraulischen Presse mit der gleichen ornamentalen Einformung wie bei der Kaltverdichtung, aber holzporenreproduzierender, fein strukturierter Preßwerkzeug-Oberfläche wird die Trägerbahn bei 1500C während drei Minuten unter einem spezifischen Preßdruck von 250 N/cm2 ausgehärtet.
• Das wappenförmige Ornament wird in seinen Feinheiten sauber reproduziert, Winkel und Ecken sind glatt überspannt und rißfrei. Die Spanstruktur wird glatt und opak abgedeckt.

Claims (1)

1. Patentanspruch Verwendung eines Vlieses, welches mindestens 50 Gew.-% Polyamidfasern enthält, die unter Verpressungsbedingungen nicht schmelzen, und ein Flächengewicht von 50 bis 120 g/m2 aufweist, als Trägerbahn zur Herstellung von Phenolformaldehydkondensationsharze, Aminoplastkondensationsharze, deren Mischungen oder Mischkondensationsharze enthaltenden Filmen für die Oberflächenbeschichtung von insbesondere nicht ebenen Holzwerkstoffplatten oder von Holzwerkstoffprofilen.