DE60005446T2

DE60005446T2 - Flüssigkeitsbeständiger Mehrschichtwerkstoff

Info

Publication number: DE60005446T2
Application number: DE60005446T
Authority: DE
Inventors: Victoria L. Austin Stolarski; Joel Lane Troy Williams; Donald Murray Temple Marshall; Timothy J. Belton Lay; Jerry L. Temple Malina
Original assignee: Premark RWP Holdings LLC
Current assignee: Premark RWP Holdings LLC
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2020-07-18
Also published as: JP2001088248A; AU741309B2; CN1181973C; AU4894500A; ATE250496T1; CA2308227C; MY126963A; KR20010021284A; AR020172A1; EP1075938B1; ZA200002322B; CN1284428A; TWI276534B; DE60005446D1; EP1075938A1; ES2212761T3; KR100355485B1; JP3359908B2; US6641926B1; ID26817A

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf die ebenfalls anhängige und gemeinsam übertragene US-Patentanmeldung, Seriennummer 09/173,065 mit dem Titel "Laminate", eingereicht am 16. Oktober 1998, auf die hierin Bezug genommen wird. Bezug genommen wird auf die folgenden ebenfalls anhängigen, gemeinsam übertragenen US-Patentanmeldungen, Seriennummer 09/267,493 mit dem Titel "System and method for two sided sheet treating", eingereicht am 12. März 1999, Seriennummer 09/249,033 mit dem Titel "Pigmented backer film and method of production", eingereicht am 11. Februar 1999, Seriennummer 09/226,572 mit dem Titel "System and method for adhering laminate to an alternate substrate material", eingereicht am 7. Januar 1999, Seriennummer 09/294,723 mit dem Titel "Laminate employing liquid resistant film and two sided sheet", eingereicht am 19. April 1999, Seriennummer 08/978,026 mit dem Titel "Polymeric foam substrate and its use in combination with decorative surfaces", eingereicht am 25. November 1997, Seriennummer 09/161,270 mit dem Titel "Polymeric foam compositions and method of making, substrates made from such compositions and method of making, products made from such substrates and method of making", eingereicht am 26. September 1998 und [Anwaltsregister Nr. 47526-P020-992466] mit dem Titel "System and method for producing a laminate employing a plastic film", eingereicht am 29. Juli 1999, auf deren Offenbarungen hierin Bezug genommen wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Herstellung laminierter Produkte, wie sie für Böden, Thekenplatten, Tischplatten und Wandverkleidungen verwendet werden können, und insbesondere auf Systeme und Verfahren zur Herstellung solcher Produkte, die einen flüssigen resistenten Film und ein weiteres Laminatmaterial, das dem laminierten Produkt eine gewünschte Kompensationseigenschaft verleiht, einschließen.
Die Fähigkeit, natürliche Materialien zu imitieren, wurde über die Jahre erheblich verbessert. Bei der Herstellung von Möbeln, Schränken, Thekenplatten, Böden und anderen Oberflächen haben Dekorlaminate beispielsweise natürliche Materialien ersetzt. Bei all diesen Anwendungszwecken kann eine Dekoroberfläche auf eine Kernschicht oder ein Kernsubstrat, nämlich Sperrholz, Spanplatten, Graupappe, Hartfaserplatten, Holzabfälle, Faserplatten mittlerer Dichte, Faserplatten hoher Dichte, Inertmineralplatten, Plattenfels, Gipsbauplatten und andere Substanzen aufgebracht werden. Die Kernschicht oder das Kernsubstrat kann auch aus Wechselsubstratmaterialien (ASM) bestehen. Solche ASM können Nichtholzkerne oder -substrate wie z. B. synthetische oder Nichtzellulose-Substratmaterialien, z. B. recycelte Kunststoffsubstrate, ABS/PC, Nylon, PVC oder dergleichen einschließen. Ein Kern oder Substrat ist jedoch nicht in alle Laminatprodukte eingearbeitet.
Häufig wird an der gegenüber liegenden Seite des Substrates eine Verstärkungsschicht befestigt, um die Bewegung der Dekoroberfläche zu kompensieren oder einen anderen Nutzen zu bieten. Es ist im Stand der Technik bekannt, dass sich herkömmliche Hochdrucklaminate mit Zunahme oder Abnahme der Umgebungsfeuchtigkeit ausdehnen bzw. zusammenziehen. Darüber hinaus ist auch bekannt, dass ein längeres Einwirken von Flüssigkeiten, z. B. Wasser, auf den Bodenverbundstoff aus Laminaten, die an das Substrat auf Holzbasis gebunden sind, z. B. das Fließen von Wasser durch den Unterboden, nicht nur auf herkömmliche Weise konstruierte Laminate, sondern auch das Substrat beeinträchtigt, indem es ein Quellen, eine Spitzenbildung oder eine Blasenbildung bewirkt.
Allgemein ist die Dekoroberfläche eines Laminatverbundstoffes wie z. B. eines Laminatbodens wie in 1 dargestellt konzipiert. Ein Hochdrucklaminat 10 kann einen dünnen Aluminiumoxidhaltigen Zurichtebogen 11 aufweisen, der mit einer Schutzsubstanz wie z. B. Melaminharz imprägniert ist, die Farbechtheit, Härte, chemische Beständigkeit und auch Beständigkeit gegenüber kurzer Wassereinwirkung verleiht. Das Hochdrucklaminat 10 kann eine Dekorlage 12 unter dem Zurichtebogen 11 besitzen, bei der es sich um eine melaminbehandelte Lage handeln kann, sowie phenolharzimprägnierte Kraftpapierbögen 13 und 14 unter der Dekorlage.
Herkömmlicherweise ist die Verstärkungsschicht ähnlich konzipiert. Wie in 1 dargestellt, kann die Verstärkungsschicht eines dekorativen Hochdrucklaminats 10 zwei phenolharzimprägnierte Kraftpapierbögen 16 und 17 unter dem Substrat 15 und eine Kompensations- bzw. Entlastungs- oder Ausgleichsschicht 18 eines mit einer Schutzsubstanz imprägnierten Zurichtepapiers unter den Kraftpapierbögen 16 und 17 umfassen, um den Zurichtebogen 11 der Dekorseite zu kompensieren bzw. zu entlasten. Bei Bodenlaminaten kann es sich bei solchen Schutzsubstanzen um ein Melaminharz handeln. Typischerweise sind sowohl die Verstärkungsschicht als auch die Dekorschicht mittels eines geeigneten Klebstoffes an das Substrat 15 gebunden.
Wie der Fachmann erkennen wird, sind die zuvor diskutierten Dekor- und Verstärkungsschichten rein beispielhaft und sollen die Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Strukturen beschränken.
Nach dem Verlegen z. B. durch Zusammenkleben mehrerer Laminatbodenstücke an den Nähten, ist das Dekorlaminat einer anderen Umgebung ausgesetzt als das Verstärkungslaminat. Das heißt, das exponierte Dekorlaminat ist Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen der Raumumgebung ausgesetzt. Im Gegensatz dazu ist das Verstärkungslaminat Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen des Unterbodens, auf dem der Laminatboden aufgebracht ist, ausgesetzt. Darüber hinaus beeinträchtigt eine längere Einwirkung von Flüssigkeiten wie z. B. Wasser, auf das Verstärkungslaminat, z. B. das Eindringen von Feuchtigkeit durch den Unterboden, nicht nur das Verstärkungslaminat, sondern auch das Substrat. Die herkömmlichen Bodenplatten sind jedoch nicht dafür konzipiert oder anderweitig richtig daran angepasst, den Unterschied zwischen den Umgebungen, denen das Dekor- bzw. das Verstärkungslaminat ausgesetzt ist, zu kompensieren.
Eine erfindungsgemäße Lösung, um das Eindringen von Feuchtigkeit wie z. B. Wasserdampf oder Luftfeuchtigkeit in die Verstärkungsschicht zu verhindern, ist die Verwendung einer flüssigkeitsundurchlässigen Schicht, z. B. einer Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht, im unteren Teil der Verstärkungsschicht, um das Eindringen von Feuchtigkeit wie z. B. Wasser in flüssiger Form im Wesentlichen zu verhindern. Diese erfindungsgemäße Lösung ist in der zuvor zitierten US-Patentanmeldung mit dem Titel "Laminate" im Detail offenbart.
Zwar stellt die Einarbeitung der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht in die Verstärkungsschicht des Laminatbodens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der US-Patentanmeldung mit dem Titel "Laminate" eine erhebliche Verbesserung der Beständigkeit des gesamten Verbundstoffes gegenüber stehendem Wasser dar, doch man stellte fest, dass die Empfindlichkeit des Dekorlaminats gegenüber Bedingungen geringer Luftfeuchtigkeit zunimmt, da in der darin offenbarten bevorzugten Ausführungsform die Melaminkompensationsschicht 18 in dem Verstärkungslaminat durch eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht ersetzt ist. Daher kann die Bewegung der Melaminschicht 11 der Dekorseite unter Bedingungen geringer Luftfeuchtigkeit bewirken, dass sich die Bodenplatte ohne Beständigkeit aufwirft, da die flüssigkeitsundurchlässige Schicht kein gleichmäßiges und entgegen gesetztes Schrumpfen erzeugt und daher die Seitenränder der Platte nach oben zeigen (positive Aufwerfung). Eine solche positive Aufwerfung der Bodenplatte ist visuell störend und macht häufig einen Austausch des gesamten Bodens notwendig. Das Verstärkungslaminat, wie es in der bevorzugten Ausführungsform in der zuvor zitierten US-Patentanmeldung mit dem Titel "Laminate" beschrieben ist, besteht aus der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht auf einer Außenfläche eines von mehreren phenolharzimprägnierten Kraftpapierbögen. Die melaminbehandelte Kompensationslage ist in das in der bevorzugten Ausführungsform der zuvor zitierten US-Patentanmeldung mit dem Titel "Laminate" beschriebene Verstärkungslaminat nicht eingearbeitet, da zwischen der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht und der Melaminschicht unter Umständen keine ausreichende Bindung erzielt wird. Es wurden Versuche unternommen, die durch Luftfeuchtigkeit bewirkte Bewegung des Dekorlaminats durch Steigerung der Anzahl und des Gewichts der phenolharzimprägnierten Kraftpapierbögen in dem Verstärkungslaminat zu kompensieren und/oder ihr entgegenzuwirken, um eine starke Verstärkungsschicht zu erhalten. Solche Bemühungen führten jedoch nicht zu einer Verstärkungsschicht, die stark genug ist, die Bewegung des Dekorlaminats zu kompensieren, wenn zur Verbesserung der Ver schleißfestigkeit zwei oder mehr melaminbehandelte Lagen in dem Dekorlaminat verwendet wurden.
In der bevorzugten Ausführungsform der zuvor zitierten US-Patentanmeldung mit dem Titel "Laminate employing liquid resisutant film and two sided sheet" wird ein Verfahren zur Einarbeitung einer melaminbehandelten Kompensationslage in das Verstärkungslaminat beschrieben. In der bevorzugten Ausführungsform der zuvor zitierten Anmeldung kann zwischen die flüssigkeitsundurchlässige Schicht und die Melaminschicht eine Phenolharzschicht eingefügt werden, so dass sowohl die flüssigkeitsundurchlässige Schicht als auch die Melaminschicht in demselben Laminat verwendet werden können, um die gewünschten Flüssigkeitundurchlässigkeits- und Kompensationseigenschaften zu verleihen. Um jedoch einen Verbundstoff mit einem bestimmten charakteristischen Material auf der Außenfläche des obersten Laminats oder Dekorlaminats richtig zu kompensieren, kann es wünschenswert sein, dass sich die Kompensationsschicht in der Nähe der unteren Außenfläche des Verstärkungslaminates befindet. Daher kann es wünschenswert sein, dass sich die Melaminkompensationsschicht dann, wenn ein Laminatboden eine melaminimprägnierte Zurichteschicht als oberste Außenfläche der Dekorseite besitzt, in der Nähe der unteren Außenfläche des Laminates befindet, um die oberste Zurichteschicht richtig zu kompensieren. Wie in der bevorzugten Ausführungsform der zuvor zitierten Patentanmeldung mit dem Titel "Laminate employing liquid resistant film and two sided sheet" grenzt die Kompensationsschicht jedoch nicht an die flüssigkeitsundurchlässige Schicht, da eine Lage einer dritten Substanz wie z. B. eines Phenolharzes zwischen die flüssigkeitsundurchlässige Schicht und die Kompensationsschicht eingefügt wird, da sich die flüssigkeitsundurchlässige Schicht und die Kompensationsschicht nicht richtig aneinander binden.
Daher besteht im Stand der Technik Bedarf an einem System sowie einem Verfahren zur Herstellung von Laminaten, die die Vorteile der Melaminkompensationsschicht und die Vorteile der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht bieten.
Es besteht im Stand der Technik weiterhin Bedarf an einem System sowie einem Verfahren zur Herstellung von Laminaten, bei denen zwei Schichten, z. B. eine Kompensationsschicht und eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht, die die gewünschten Eigenschaften verleihen, in einer Laminatanordnung aneinander angrenzend platziert werden können.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und technischen Vorteile werden durch ein System sowie ein Verfahren erreicht, die eine Schicht mit einer gewünschten Eigenschaft so anpassen, dass sie mit einer anderen Schicht mit einer gewünschten Eigenschaft kompatibel ist, so dass beide Schichten, die die gewünschten Eigenschaften verleihen, in einer Laminatpluatte aneinander angrenzend verwendet werden können. Eine Substanz in einer Kompensationsschicht eines Laminatverbundstoffes wie z. B. Melamin in einer melaminharzimprägniuerten Lage kann beispielsweise so angepasst werden, dass sie eine verbesserte Bindung mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Schicht wie z. B. einer Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht bietet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kompensationslage wie z. B. eine melaminimprägnierte Lage angrenzend an die die flüssigkeitsundurchlässigen Eigenschaften verleihende Schicht, z. B. eine Styren-Maleinsäureanhydrid-Schicht platziert. Die Kompensationslage kompensiert vorzugsweise die durch die Bewegung einer Schutzschicht in dem Dekorlaminat erzeugte Spannung und verhindert beispielsweise eine positive Aufwerfung eines Bodenverbundstoffes. Die Styren-Maleinsäureanhydrid-Schicht verleiht dem Verbundstoff eine weitere gewünschte Eigenschaft, z. B. Flüssigkeitsundurchlässigkeit. Die melaminimprägnierte Lage der bevorzugten Ausführungsform kann so angepasst werden, dass sie eine gewünschte Bindung mit der flüssigkeitsundurchlässigen Lage bietet. Dies ist besonders nützlich, da herkömmliche melaminimprägnierte Lagen keine gewünschte Bindung mit der flüssigkeitsundurchlässigen Lage bieten.
Daher werden die Melaminschicht und die flüssigkeitsundurchlässige Schicht in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aneinander angrenzend platziert, so dass dem Verbundstoff mit dem Verstärkungslaminat sowohl Flachheit als auch eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Flüssigkeiten verliehen werden können. Die Reihenfolge der Lagen in dem Verstärkungslaminat wird von der her kömmlichen Laminatkonstruktion so abgeändert, dass die Kompensationslage nicht mehr die äußerste Schicht ist. In dieser Ausführungsform kann die Kompensationslage jedoch in der Nähe der Außenfläche des Laminates platziert werden, um eine entsprechende Schicht der Dekorseite zu kompensieren und so ein gewünschtes Kompensationslaminat zu erzeugen.
In der bevorzugten Ausführungsform wird ein Haftvermittler wie z. B. Silan mit einer die gewünschte Kompensationseigenschaft verleihenden Substanz, z. B. einem Melaminharz in einer zuvor bestimmten Menge gemischt, um der Kompensationssubstanz die gewünschte Hafteigenschaft zu verleihen. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die einem Melaminharz zur Kompensation eines Laminates zugesetzte Silanmenge 0,1 bis 0,5 Gew.-% des Melaminharzes. Nun kann ein Laminatmaterial z. B. mittels Beschichten, Sättigen und/oder Imprägnieren eines Zurichtebogens mit dem Melaminharz unter Verwendung herkömmlicher, im Stand der Technik bekannter Verfahren, z. B. unter Verwendung einer Kiss-Coating-Vorrichtung oder eines gegenläufigen Walzenstreichers mit einem Melaminharz behandelt werden. Das melaminbehandelte Laminatmaterial kann angrenzend an die flüssigkeitsundurchlässige Schicht platziert und Wärme und Druck ausgesetzt werden, um das Harz wie im Stand der Technik bekannt zu härten und das gewünschte Laminat mit den gewünschten Flüssigkeitsbeständigkeits- und Kompensationseigenschaften zu erzeugen, wobei die die gewünschten Eigenschaften verleihenden Schichten aneinander grenzen.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine erste Seite eines Laminatmaterials wie z. B. ein Kraftpapierbogen mit dem Gemisch aus Melaminharz und Silan behandelt werden. Die andere Seite des Haltepapiers kann mit Melamin, einem Gemisch aus Melamin und Silan oder einer Substanz, die dem Laminat Struktureigenschaften verleiht, z. B. einem Phenolharz behandelt werden. In der zuvor zitierten, gemeinsam übertragenen US-Patentanmeldung mit dem Titel "System and method for two sided sheet treating" sind ein System sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Laminatmaterials sowie die Grundzüge der Vorteile der doppelt behandelten Lage im Detail offenbart. Daher kann in dieser alternativen Ausführungsform ein solcher Kraftpapierbogen angrenzend an eine Schicht platziert werden, die dem Laminat eine andere gewünschte Eigenschaft verleiht, z. B. die flüssigkeitsundurchlässige Schicht, wobei sich die melaminharzbehandelte Oberfläche neben der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht befindet, so dass die die gewünschte Kompensationseigenschaft verleihende Schicht an die die gewünschte Flüssigkeitsundurchlässigkeitseigenschaft verleihende Schicht grenzt. Eine solche Platzierung der Schichten positioniert die melaminharzimprägnierte Lage in der Nähe der Außenfläche des Laminats, so dass dem Laminat bessere Kompensationseigenschaften verliehen werden, um eine positive Verwerfung des Verbundstoffes im Wesentlichen zu verhindern.
Die zuvor diskutierten unterschiedlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bieten Vorteile, die im Stand der Technik nicht erhältlich sind. Die so konstruierte Laminatplatte bietet beispielsweise aufgrund der Einarbeitung der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht, vorzugsweise als äußerster Schicht, in das Verstärkungslaminat Undurchlässigkeit gegenüber Flüssigkeiten wie z. B. Wasser und aufgrund der Einarbeitung einer Schicht, z. B. der melaminharzimprägnierten Schicht in das Verstärkungslaminat Kompensationseigenschaften, so dass der Verbundstoff über einen breiteren Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungsbereich im Wesentlichen flach bleiben kann. Darüber hinaus kann die Kompensationssubstanz in der zuvor diskutierten bevorzugten Ausführungsform in der Nähe der Außenfläche des Laminats platziert werden, da die Kompensationsmelaminschicht von der Außenfläche des Verbundstoffes nur durch die flüssigkeitsundurchlässige Schicht getrennt ist, so dass die gewünschten Kompensationseigenschaften entstehen. In typischen Laminaten bildet die zu kompensierende Oberfläche, z. B. der melaminimprägnierte Zurichtebogen des Dekorlaminates die äußerste Fläche des Dekorlaminats. Daher ist es wünschenswert, dass sich die Kompensationsschicht in der Nähe der Außenfläche des Verstärkungslaminates befindet.
Darüber hinaus erlaubt ein mit der Kompensationssubstanz imprägnierter Zurichtebogen aus dem Stand der Technik nur die Verwendung einer begrenzten Menge der Kompensationssubstanz, z. B. Melamin, und kann daher dem Zug der Melaminschicht des Dekorlaminates nicht widerstehen, insbesondere wenn mehr als eine Schicht der melaminharzimprägnierten Lage in der Dekorseite des Laminats ver wendet wird. Andererseits kann das Laminat der zuvor diskutierten alternativen Ausführungsform mit mehr Melaminharz pro Einheitsfläche der Lage versehen werden, da der Kraftpapierbogen mehr Melamin absorbieren kann als ein herkömmlicher, in Laminaten aus dem Stand der Technik verwendeter Zurichtebogen, so dass eine stärker Verstärkungsschicht entsteht. Daher kann das Laminat in der zuvor diskutierten alternativen Ausführungsform mit einer größeren Menge der Kompensationssubstanz, z. B. Melamin, gesättigt werden, so dass das Laminat selbst dann, wenn die Dekorseite mehr als eine melaminharzimprägnierte Lage verwendet, flach bleiben kann, so dass dem Laminat eine gewünschte Schutzeigenschaft verliehen wird.
Daher ist es ein technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein flüssigkeitsundurchlässiges Laminat zur Verwendung bei Dekorplatten wie z. B. Bodenplatten bereitzustellen.
Es ist ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein hydrophobes Laminat mit den gewünschten Kompensationseigenschaften zur Verhinderung einer Verwerfung des Laminats unter Extrembedingungen bereitzustellen.
Es ist ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein Laminat mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Schicht und einer an die flüssigkeitsundurchlässige Schicht angrenzenden Kompensationsschicht bereitzustellen.
Es ist ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein flüssigkeitsundurchlässiges Bodenlaminat mit einem Substrat auf Holzbasis bereitzustellen.
Es ist ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein flüssigkeitsundurchlässiges Bodenlaminat mit einer Kernschicht oder einem Kernsubstrat aus einem Wechselsubstratmaterial (ASM) mit den gewünschten Kompensationseigenschaften bereitzustellen.
Es ist ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein äußerstes wasserfestes Bodenlaminat mit einer die gewünschten Kompensationseigenschaf ten verleihenden Schicht, die an die äußerte wasserfeste Schicht grenzt, bereitzustellen.
In den vorstehenden Angaben wurden die Merkmale und technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung in ihren Grundzügen recht ausführlich dargestellt, damit die nachfolgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung besser verständlich ist. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung, die den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung bilden, werden nachfolgend beschrieben. Der Fachmann sollte erkennen, dass die Konzeptionierung und die offenbarte spezifische Ausführungsform als Basis für die Modifizierung oder Entwicklung anderer Strukturen zur Durchführung derselben Zwecke der vorliegenden Erfindung genutzt werden können. Der Fachmann sollte außerdem erkennen, dass solche äquivalenten Konstruktionen nicht vom Geist und Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt sind, abweichen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Laminat zur Verwendung in einem Endprodukt bereitzustellen, das Folgendes umfasst: eine erste thermoplastische Schicht, die dem Endprodukt eine erste gewünschte Eigenschaft verleiht, und eine zweite harzbehandelte Schicht, die dem Endprodukt eine zweite gewünschte Eigenschaft verleiht, wobei das Harz der zweiten Schicht mit einer ersten Substanz angepasst wurde, um eine verbesserte Haftung der zweiten Schicht an der ersten Schicht zu erzeugen, was die aneinander angrenzende Positionierung der ersten und zweiten Schicht erlaubt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Endprodukt aus der Gruppe bestehend aus einer Bodenplatte, einer Thekenplatte, einer Tischplatte, einer Außenwand, einer Innenwand, einer Seitenverkleidung, einer Dachplatte, einer Fassadenverkleidung und einer Arbeitsplatte ausgewählt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die zweite harzbehandelte Schicht ein Kraftpapierbogen, der auf der einen Seite mit dem mit der ersten Substanz angepassten Harz und auf der anderen Seite mit Phenolharz beschichtet ist, wobei die phenolharzbeschichtete Seite des Kraftpapierbogens von der ersten thermoplastischen Schicht abgewandt ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine erste Fläche eines ersten Laminatmaterials mit dem mit der ersten Substanz angepassten Harz und eine entgegen gesetzte Fläche des ersten Laminatmaterials mit Phenolharz beschichtet, so dass dem Laminat Struktureigenschaften verliehen werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das erste Laminatmaterial ein Kraftpapierbogen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das erste Laminatmaterial angrenzend an die erste thermoplastische Schicht positioniert, wobei die phenolharzbeschichtete Oberfläche des Laminatmaterials von der ersten thermoplastischen Schicht abgewandt ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Laminat weiterhin ein zweites Laminatmaterial, das auf entgegen gesetzten Oberflächen mit Melaminharz bzw. Phenolharz beschichtet ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das zweite Laminatmaterial angrenzend an die zweite Schicht positioniert, wobei die melaminharzbeschichtete Oberfläche des zweiten Laminatmaterials der zweiten harzbehandelten Schicht gegenüber liegt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die zweite harzbehandelte Schicht ein drittes Laminatmaterial, das auf einer ersten Oberfläche mit Melaminharz und auf einer zweiten Oberfläche mit dem mit der ersten Substanz angepassten Harz beschichtet ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das dritte Laminatmaterial angrenzend an die erste thermoplastische Schicht positioniert, wobei die mit dem an gepassten Harz beschichtete Oberfläche des dritten Laminatmaterials an die erste thermoplastische Schicht grenzt.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Laminat bereitzustellen, das weiterhin einen phenolharzimprägnierten Kraftpapierbogen umfasst, der angrenzend an die nicht angepasste melaminharzbeschichtete Oberfläche des drittes Laminatmaterials positioniert ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Laminat weiterhin ein melaminharzimprägniertes viertes Laminatmaterial, das angrenzend an die nicht angepasste melaminharzbeschichtete Oberfläche des dritten Laminatmaterials positioniert ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Laminat weiterhin einen phenolharzimprägnierten fünften Kraftpapierbogen, der angrenzend an das vierte Laminatmaterial positioniert ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das dritte Laminatmaterial eine für die Sättigung mit einem Harz geeignete Lage.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Laminat weiterhin eine angrenzend an die dritte Schicht positionierte Dekorschicht zwischen der dritten und der zweiten Schicht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Laminat weiterhin ein zwischen der Dekorschicht und der zweiten Schicht positioniertes Substrat.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Substrat ein Substrat auf Nichtholzbasis.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Substrat ein Substrat auf Holzbasis.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung befinden sich die erste und die zweite Substanz wünschenswerterweise in dem Laminat in derselben gewünschten Schicht.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Bodenplatte bereitzustellen, die Folgendes umfasst: eine erste Schicht einer Schutzsubstanz zum Schutz der Bodenplatte vor externen Faktoren, eine zweite Schicht einer flüssigkeitsundurchlässige Eigenschaften verleihenden Substanz und eine dritte Schicht einer Kompensationssubstanz, wobei die dritte Schicht die erste Schicht der Schutzsubstanz kompensiert, die dritte Schicht angrenzend an die zweite Schicht zwischen der ersten und der zweiten Schicht positioniert ist und die Kompensationssubstanz so angepasst ist, dass sie zwischen der zweiten und der dritten Schicht eine gewünschte Haftung erzeugt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Anpassung der Kompensationssubstanz das Mischen einer zuvor bestimmten Menge eines Haftvermittlers mit der Kompensationssubstanz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Haftvermittler Silan.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Anpassung der Kompensationssubstanz das Mischen von etwa 0,1 bis 0,5 Gew.-% eines Haftvermittlers mit der Kompensationssubstanz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Bodenplatte eine vierte Schicht einer Struktureigenschaften verleihenden Substanz, wobei die vierte Schicht zwischen der ersten und der dritten Schicht positioniert ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Bodenplatte weiterhin ein zwischen der ersten und der vierten Schicht positioniertes Substrat.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Bodenplatte weiterhin eine fünfte Schicht einer Schutzsubstanz, die der Bodenplatte verbesserte Schutz eigenschaften verleiht, wobei die fünfte Schicht zwischen der ersten Schicht und dem Substrat positioniert ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Bodenplatte weiterhin eine sechste Schicht der Kompensationssubstanz, die der Bodenplatte verbesserte Kompensationseigenschaften verleiht, wobei die sechste Schicht zwischen der dritten und der vierten Schicht positioniert ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind entgegengesetzte Oberflächen des Kraftpapierbogens mit der sechsten Schicht der Kompensationssubstanz bzw. der vierten, Struktureigenschaften verleihenden Schicht beschichtet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind entgegengesetzte Oberflächen eines Kraftpapierbogens mit der dritten Schicht der Kompensationssubstanz bzw. der sechsten Schicht der Kompensationssubstanz beschichtet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Bodenplatte weiterhin eine siebte Schicht der Kompensationssubstanz, wobei die siebte Schicht zwischen der vierten und der sechsten Schicht positioniert ist und dem Laminat eine gewünschte negative Aufwerfung verleiht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Schutzsubstanz Melaminharz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Kompensationssubstanz Melaminharz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die zweite Schicht eine Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht, die der Bodenplatte eine gewünschte Flüssigkeitsundurchlässigkeitseigenschaft verleiht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Bodenplatte weiterhin eine achte, angrenzend an die erste Schicht positionierte Dekorschicht, die der Bodenplatte eine gewünschte Dekoroberfläche verleiht, sowie eine neunte Schicht ei nes phenolharzimprägnierten Kraftpapiers, wobei die achte Dekorschicht zwischen der ersten und der dritten Schicht und die neunte Schicht zwischen der achten und der dritten Schicht positioniert ist.
Es ist außerdem eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Laminates bereitzustellen, das folgende Schritte umfasst: Auswählen einer ersten Substanz, die dem Laminat eine erste gewünschte Eigenschaft verleiht, Auswählen einer zweiten Substanz, die dem Laminat eine zweite gewünschte Eigenschaft verleiht, wobei die erste und die zweite Substanz in mindestens einer Hinsicht nicht miteinander kompatibel sind, Anpassen der zweiten Substanz mit einer ausgewählten Menge einer dritten Substanz, was zu einem ersten Gemisch führt, das mit der ersten Substanz in mindestens einer Hinsicht kompatibel ist, Bereitstellen einer die erste Substanz umfassenden ersten Schicht und Bereitstellen einer das erste Gemisch umfassenden zweiten Schicht, wobei die erste und die zweite Schicht aneinander angrenzend positioniert sind.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt die ausgewählte Menge der dritten Substanz etwa 0,1 bis 0,5 Gew.-% der zweiten Substanz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die dritte Substanz ein Haftvermittler.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die dritte Substanz Silan, das der zweiten Substanz eine gewünschte Bindungseigenschaft verleiht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die erste an das Laminat zu verleihende Eigenschaft Flüssigkeitsundurchlässigkeit.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die erste Substanz ein Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, das dem Laminat eine Flüssigkeitsundurchlässigkeitseigenschaft verleiht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die zweite Substanz Melaminharz, das dem Laminat eine gewünschte negative Aufwerfung verleiht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die zweite an das Laminat zu verleihende Eigenschaft eine Kompensationseigenschaft.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der Anpassungsschritt den Schritt des Mischens der ausgewählten Menge der dritten Substanz mit einer zuvor bestimmten Menge der zweiten Substanz, so dass ein erstes Gemisch entsteht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der Bereitstellungsschritt den Schritt der Behandlung eines ersten Laminatmaterials mit dem ersten Gemisch.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt der Bereitstellung einer vierten Substanz, die dem Laminat eine Schutzeigenschaft verleiht, wobei die zweite Substanz die vierte Substanz des Laminats kompensiert.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die vierte Substanz Melaminharz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bindet sich die erste Substanz nicht richtig an die zweite Substanz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin folgende Schritte: Bestimmen einer Menge einer fünften Substanz zur Beschichtung einer ersten Seite eines ersten Laminatmaterials, wobei die fünfte Substanz mit der zweiten Substanz kompatibel ist, und Beschichten einer ersten Seite eines ersten Laminatmaterials mit der bestimmten Menge der fünften Substanz, um dem Laminat eine gewünschte Struktureigenschaft zu verleihen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der Schritt der Bereitstellung der zweiten Schicht folgende Schritte: Bestimmen einer Menge eines ersten Gemisches zur Beschichtung einer zweiten Seite des ersten Laminatmaterials, um dem Laminat eine zweite Eigenschaft zu verleihen, und Beschichten der zweiten Seite des ersten Laminatmaterials mit der bestimmten Menge des ersten Gemisches.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der Schritt der Bereitstellung der zweiten Schicht weiterhin den Schritt des Positionierens des ersten Laminatmaterials, wobei die mit dem ersten Gemisch beschichtete Seite des ersten Laminatmaterials der ersten Schicht des Laminats gegenüber liegt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der Schritt zur Bereitstellung der zweiten Schicht folgende Schritte: Behandeln eines zweiten Laminatmaterials mit dem ersten Gemisch und Positionieren des zweiten Laminatmaterials angrenzend an die erste Schicht des Laminats.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin folgende Schritte: Bestimmen einer Menge der zweiten Substanz zur Beschichtung einer zweiten Seite des ersten Laminatmaterials, um dem Laminat die zweite Eigenschaft zu verleihen, und Beschichten der zweiten Seite des ersten Laminatmaterials mit der bestimmten Menge der zweiten Substanz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt des Positionierens des ersten Laminatmaterials, wobei die mit der zweiten Substanz beschichtete Seite des ersten Laminatmaterials dem zweiten Laminatmaterial gegenüber liegt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der Schritt der Bereitstellung der zweiten Substanz die Schritte des Beschichtens einer ersten Seite eines dritten Laminatmaterials mit dem ersten Gemisch und des Beschichtens einer zweiten Seite des dritten Laminatmaterials mit der zweiten Substanz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der Schritt der Bereitstellung der zweiten Substanz weiterhin den Schritt des Positionierens des dritten La minatmaterials, wobei die mit dem ersten Gemisch beschichtete Seite des dritten Laminatmaterials an die erste Schicht des Laminats grenzt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte des Imprägnierens eines vierten Laminatmaterials mit einer sechsten Substanz und das Positionieren des vierten Laminatmaterials angrenzend an die mit der zweiten Substanz beschichtete Seite des dritten Laminatmaterials, um dem Laminat eine gewünschte Struktureigenschaft zu verleihen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte des Imprägnierens eines fünften Laminatmaterials mit der zweiten Substanz und das Positionieren des fünften Laminatmaterials angrenzend an die mit der zweiten Substanz beschichtete Seite des dritten Laminatmaterials, um dem Laminat eine verbesserte Kompensationseigenschaft zu verleihen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte des Imprägnierens eines sechsten Laminatmaterials mit einer siebten Substanz und das Positionieren des sechsten Laminatmaterials angrenzend an das fünfte Laminatmaterial, um dem Laminat eine gewünschte Struktureigenschaft zu verleihen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt des Bestimmens einer Menge der zweiten Substanz zur Verleihung einer gewünschten negativen Aufwerfung in dem Laminat bei Herstellung inklusive erster und zweiter Substanz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die negative Aufwerfung vorhersehbar erreicht, ohne dass eine Anpassung der Eigenschaften anderer Schichten des Laminats erforderlich ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das dritte Laminatmaterial ein Kraftpapierbogen, das fünfte Laminatmaterial ein Zurichtebogen, das sechste La minatmaterial ein Kraftpapierbogen, die zweite Substanz Melaminharz und die siebte Substanz Phenolharz.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das dritte Laminatmaterial ein Kraftpapierbogen, das vierte Laminatmaterial ein Kraftpapierbogen, die zweite Substanz Melaminharz und die sechste Substanz Phenolharz.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Bodenplatte bereitzustellen, die Folgendes umfasst: eine erste Schicht einer flüssigkeitsundurchlässige Eigenschaften verleihenden Substanz und eine zweite Schicht einer Kompensationssubstanz, wobei die zweite Schicht der Bodenplatte eine gewünschte Kompensationseigenschaft verleiht, angrenzend an die erste Schicht positioniert ist und so angepasst ist, dass sie zwischen der ersten und der zweiten Schicht eine gewünschte Haftung erzeugt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Anpassung der zweiten Schicht die Behandlung der zweiten Schicht mit einer zuvor bestimmten Menge eines Haftvermittlers.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird Silan als Haftvermittler eingesetzt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Anpassung der zweiten Schicht das Aufbringen von etwa 0,1 bis 0,5 Gew.-% eines Haftvermittlers auf die zweite Schicht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Bodenplatte weiterhin eine dritte Schicht einer Struktureigenschaften verleihenden Substanz, wobei die dritte Schicht angrenzend an die zweite Schicht positioniert ist und die Struktureigenschaften verleihende Substanz mit der Kompensationssubstanz kompatibel ist.
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile wird nun auf die folgende Beschreibung Bezug genommen, die in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen zu sehen ist, in denen:
1 ein Schema einer Laminatplatte aus dem Stand der Technik ist;
2 ein Schema einer Verstärkungsschicht gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
3 ein Schema einer Verstärkungsschicht gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ein Schema einer Verstärkungsschicht gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ein Schema einer Verstärkungsschicht gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Schema einer Verstärkungsschicht gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ein System zur Behandlung einer Lage mit einer Substanz gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt und
8 eine Tabelle ist, die die Ergebnisse experimenteller Tests darstellt, die unter Verwendung des Laminats von 2 auf einer Bodenplatte durchgeführt wurden.
2 stellt ein Schema eines Laminats, z. B. eines Verstärkungslaminats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In der in 2 dargestellten Ausführungsform schließt das Laminat 20 eine Schicht mit einer gewünschten Eigenschaft, z. B. eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht 21, vorzugsweise eine Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht ein. Das Styren-Maleinsäurenanhydrid-Copolymer ist vorzugsweise DYLARK TM, hergestellt von NOVA Chemicals, Inc. Ein Laminatmaterial zur Verleihung einer anderen gewünschten Eigenschaft, z. B. eine melaminharzimprägnierte Schicht 22 kann an die flüssigkeitsundurchlässige Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht 21 grenzen. Das in Schicht 22 verwendete Laminatmaterial kann ein herkömmlicher Zurichtebogen sein. Falls gewünscht, können ein oder mehrere phenolharzimprägnierte Kraftpapierbögen wie z. B. Bogen 23 an die melaminharzimprägnierte Schicht 22 grenzen.
Das Styren-Copolymer ist hydrophob, wodurch es weniger durchlässig für Flüssigkeiten wie z. B. Wasser ist. Natürlich können, wenn andere Materialien genutzt werden, um das erfindungsgemäß angepasste Laminat zu erzeugen, Polymere oder ungesättigte Monomere mit anderen Eigenschaften und/oder einer anderen chemischen Zusammensetzung zur Verleihung von Undurchlässigkeit gegenüber Flüssigkeiten wie z. B. Wasser und einer Bindung, wie zuvor beschrieben, verwendet werden. Styren-Maleinsäureanhydrid weist eine gute Wärmestabilität sowie hervorragende Bindungseigenschaften mit phenolharzimprägniertem Kraftpapier auf. Die hervorragende Bindung von Styren-Maleinsäureanhydrid mit Phenolharz ist das Ergebnis der starken Wasserstoffbindungen zwischen dem Säureanhydrid und den nicht umgesetzten Hydroxylgruppen des Phenolharzes und/oder der tatsächlichen chemischen Vernetzung zwischen diesen beiden Stellen. Das Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer erzeugt jedoch nicht dieselbe gewünschte Bindung mit der melaminharzimprägnierten Schicht 22. Man glaubt, dass verschiedene, für den Behandlungsprozess während der Herstellung des Laminats verwendete Zusätze in dem Melaminharz die Wasserstoffbindungen, die zwischen den Aminstellen und dem Säureanhydrid entstehen können, stören.
Daher wird das Melamin in der melaminharzimprägnierten Schicht 22 in der bevorzugten Ausführungsform vorzugsweise vor dem Imprägnieren des Laminatmaterials angepasst, um der Schicht 22 eine gewünschte Bindungseigenschaft zu verleihen und eine überlegene Bindung der melaminimprägnierten Schicht 22 mit der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 21 zu erleichtern. Um dem Melaminharz die gewünschte Bindungseigenschaft zu verleihen, können eine zuvor ausgewählte Menge eines Haftvermittlers wie z. B. Silan und eine zuvor bestimmte Menge einer Kompensationssubstanz wie z. B. Melamin in ein Mischgefäß gegossen werden. Das Mischgefäß ist vorzugsweise mit einem Mischschaft mit Propellern zur Dispersion des Haftvermittlers wie z. B. Silan in dem Melamin versehen bzw. verbunden. Sobald das Melamin und das Silan vermischt sind, kann das Gemisch in einen Behandlungsbereich zur Behandlung eines Laminatmaterials, z. B. eines Zurichtebogens, mit dem Melamin gepumpt oder anderweitig befördert werden. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Silanmenge in dem Melamingemisch 0,1 bis 0,5 Gew.-% des Melamins. Vorzugsweise wird für beste Ergebnisse Z-6040 Silane, hergestellt von Dow Corning TM verwendet, auch wenn jede Art Silan verwendet werden kann, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das Z-6040 Silane kann als 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan bezeichnet werden.
Silan weist eine gute Wärmestabilität sowie hervorragende Bindungseigenschaften mit der Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht auf. Die hervorragenden Bindungseigenschaften des Silans sind das Ergebnis der Hydroxy(OH)-Gruppen auf dem Silan. Die Hydroxygruppen des Silans stellen Bindungsstellen bereit, die als Rezeptoren oder Verbindungen zwischen dem Styren-Maleinsäureanhydrid und dem Melamin dienen. Daher stellt das Silan in der melaminharzimprägnierten Schicht 22 Bindungsstellen bereit, die die Erzeugung von Bindungen und damit eine bessere Haftung zwischen der Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht 21 und der melaminharzimprägnierten Schicht 22 der bevorzugten Ausführungsform erleichtern.
Die melaminharzimprägnierte Schicht 22 der bevorzugten Ausführungsform kann mittels jedes geeigneten Verfahrens mit Melamin behandelt werden. In der bevorzugten Ausführungsform kann eine dem Fachmann bekannte herkömmliche Kiss-Coating-Vorrichtung zur Behandlung des Laminatmaterials, z. B. eines Zurichtebogens verwendet werden. 7 stellt ein schematisches Diagramm eines bevorzugten Systems 70 dar, das zum Imprägnieren des Zurichtebogens mit Melamin verwendet werden kann. Das System umfasst eine Lage S in Form einer Rolle 701, eine Reihe von Walzen 702, 703, 704, 705, 706, 707, 710, eine Wanne 708, eine Dosiervorrichtung 711 und eine Konditioniervorrichtung 712, bei der es sich um einen Ofen zur Anwendung einer kontrollierten Wärmemenge für das nachfolgende Härten einer Substanz handeln kann. Die Wanne 708 enthält die Substanz 709. Die Dosiervorrichtung 711 steuert die Menge der Substanz 709, die auf der Lage S verbleibt.
Die Lage S wird abgewickelt und an den Walzen 702, 703, 704, 705, 706, 707 und 710 entlang zu der Härtvorrichtung 712 geleitet. Die Walzen 702, 703, 704, 705, 706, 707 halten eine gleichmäßige Spannung auf der Oberfläche der Lage S und verhindern, dass sie durchhängt und/oder reißt. Die Spannung auf der Lage S kann durch Einstellen der Geschwindigkeit der Walzen und/oder des darauf mittels Mitläuferwalzen 702, 703, 704, 705, 706 und/oder 710 ausgeübten Drucks variiert werden. Zwar ist in dem bevorzugten System eine Reihe von Walzen 702, 703, 704, 705, 706, 707 und 710 dargestellt, doch der Betrieb der vorliegenden Erfindung erfordert nicht den Einsatz all dieser Walzen. Es können z. B. nur ausgewählte Walzen vorgesehen sein, je nach der gewünschten Spannung und dem gewünschten Druck, der auf die Lage S ausgeübt werden soll.
Die Substanz 709 wird mittels einer Pumpe (nicht dargestellt) in die Wanne 708 geleitet. Die Konzentration der Substanz 709 in der Wanne 708 kann durch die Pumpe so gesteuert werden, dass die Pumpe automatisch mehr Substanz 709 in die Wanne 708 pumpt, wenn die Substanz 709 unter eine bestimmte Konzentration fällt. Die Walze 707 kann je nach der für das Imprägnieren der Lage S erforderlichen Menge der Substanz 709 bis zu einem gewissen Grad in die Substanz 709 eingetaucht sein. Die Walze 707 kann zur Steuerung der Tiefe, bis zu der die Lage S in die Substanz 709 in der Wanne 708 eingetaucht ist, und damit zur Steuerung der Menge der in die Lage S imprägnierten Substanz 709 angehoben oder gesenkt werden. Daher kann durch das Senken der Walze 707 eine größere Menge der Substanz 709 in die Lage S imprägniert werden. Darüber hinaus kann die gewünschte Menge der in die Lage S zu imprägnierenden Substanz 709 auch durch die Pumpe gesteuert werden. Außerdem kann durch Steuern der Geschwindigkeit der Walzen der Zeitraum, über den unterschiedliche Teile der Lage S in der Wanne 708 eingetaucht bleiben, und damit die Menge der Substanz 709, die auf unterschiedliche Teile der Lage S aufgebracht werden, gesteuert werden.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform läuft die Lage S um die Walze 710, die hinter der Walze 707 angeordnet ist. Die Dosiervorrichtung 711, die sich vorzugsweise in der Nähe der Walze 710 befindet, um die dadurch erzeugte Positionierung der Oberfläche der Lage S zu nutzen, kann zur weiteren Steuerung der Menge der Substanz 709, die auf der Lage S verleibt, verwendet werden. Daher kann die Menge der Substanz 709, die auf der Lage S verbleibt, sobald die Lage S durch Eintauchen in die Wanne 708 mit der Substanz 709 imprägniert worden ist, durch die Dosiervorrichtung 711 weiter genau gesteuert werden, damit eine gewünschte Menge der Substanz in der Lage verbleibt. Daher kann die Dosiervorrichtung 711, falls gewünscht, eingestellt werden, indem sie z. B. zu der Walze 710 bewegt wird, so dass die Menge der Substanz 709, die in der Lage S verbleibt, reduziert wird. Der Überschuss der Substanz 709, der von der Lage S entfernt wird, wird vorzugsweise in der Wanne 708 aufgefangen. Andererseits kann die Menge der Substanz 709, die auf der Lage S verbleibt, falls gewünscht, durch Einstellen der Dosiervorrichtung 711, z. B. durch Erhöhung des Abstandes der Dosiervorrichtung 711 von der Walze 710 erhöht werden.
Die Dosiervorrichtung 711 kann jede Vorrichtung sein, die die Menge der Substanz 709, die in der Lage S verbleibt, genau steuern kann. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Dosiervorrichtung 711 ein Luftmesser, das durch Entfernen der überschüssigen Beschichtung der Substanz 709 von der Lage S zur präzisen Steuerung der Menge des Beschichtungsmaterials, das in der Lage S verbleibt, verwendet werden kann. Daher umfasst die Dosiervorrichtung 711 in der bevorzugten Ausführungsform eine Luftschicht, die unter einem Druck in einem Winkel von einer schlitzförmigen Luftdüse auf die Oberfläche der Lage S projiziert wird. Daher wird die Luftschicht, während die Lage S auf einer beweglichen Auflage wie z. B. der Walze 710 gelagert ist, auf die Lage S projiziert, so dass die Luft in solch einem Winkel auf die Lage S trifft, dass eine gewünschte Menge der Substanz 709 von der Lage S entfernt werden kann.
Die Menge der Substanz 709, die auf der Lage S verbleibt, kann durch Steuerung der über die Oberfläche der Lage S geblasenen Luftmenge, der Kraft der über die Oberfläche der Lage S geblasenen Luft, des Winkels, in dem die Luftschicht auf die Oberfläche der Lage S trifft und/oder der Zeit, während der das Luftmesser in die Oberfläche der Lage S eingreift, d. h. der Geschwindigkeit, mit der die Lage an dem Luftmesser vorbei bewegt wird, und/oder der Zeit, die zwischen dem Auftragen der Substanz und dem Eingriff des Luftmessers verstreicht, eingestellt werden. Durch Erhöhen des Abstandes der Dosiervorrichtung 711 von der Walze 710 beispielsweise kann die Menge der Substanz 709, die in der Lage S verbleibt, infolge der Reduzierung der Auftreffkraft der Luftschicht des Luftmessers der bevorzugten Aus führungsform gegen die Oberfläche der Lage S erhöht werden. Dementsprechend schließt die bevorzugte Ausführungsform eine Reihe von Schraubenreglern am Ende der Dosiervorrichtung 711 zur Einstellung des Abstandes von der Lage S ein. Es kann jedoch jedes Mittel zur Einstellung des Abstandes der Dosiervorrichtung von der Oberfläche der Lage S verwendet werden, z. B. ein pneumatischer mechanischer Regler, ein Exzenter und Aufhalter, ein elektrisch betriebener Regler wie z. B. ein computergesteuerter Servomechanismus, usw.
Die Lage S wird dann vorzugsweise einem B-Zustands-Prozess oder einem anderen Konditionierungsschritt unterzogen, um die Substanz 709 z. B. durch Trocknen oder Härten vorzugsweise zu konditionieren. Zu diesem Zweck kann die Lage S durch eine Konditioniervorrichtung 712 geleitet werden. Die Umgebung in der Konditioniervorrichtung 712 kann, falls gewünscht, so gesteuert werden, dass unterschiedliche Temperaturen, Luftströme, Geschwindigkeiten, Drücke, Katalysatoren oder dergleichen an unterschiedlichen Punkten in der Konditioniervorrichtung 712 aufrecht erhalten werden können, um ein effizientes Härten der Substanz 709 zu erleichtern. Zu diesem Zweck können z. B. unterschiedliche Heizelemente in unterschiedlichen Teilen der Konditioniervorrichtung 712 vorgesehen sein, so dass sich ein Teil der Konditioniervorrichtung 712 besser für das Härten der Substanz 709 und ein andere Teil der Konditioniervorrichtung 712 besser für das Härten einer anderen Substanz eignet.
Weiterhin kann, falls gewünscht, eine optimale Temperatur oder ein anderes Konditionierattribut bei Anwendung in Kombination mit dem genau gesteuerten, erfindungsgemäßen Aufbringen des Beschichtungsmaterials so berechnet werden, dass die Substanz 709 bis zu einem akzeptablen Grad gehärtet wird. Der akzeptable Grad der Härtung kann basierend auf der ultimativen Anwendung der Lage S bestimmt werden.
Zwar wurde die Konditioniervorrichtung 712 als einzelne Vorrichtung beschrieben, es kann jedoch ein Reihe von Vorrichtungen verwendet werden, um die gewünschte Härtung der Substanzen zu erzielen. Die Reihe von Vorrichtungen kann eine Kombination von Konditioniervorrichtungen, Kühlschränken, Benetzungsvorrichtun gen, Trocknungsvorrichtungen, usw. sein. Darüber hinaus kann es wünschenswert sein, eine Kombination von Bedingungen wie z. B. Temperatur, Druck, Feuchtigkeitsgrad, usw. in der Konditioniervorrichtung 712 zu steuern, um ein gewünschtes Ergebnis, z. B. einen gewünschten Eindringgrad der Substanz 709 in die Lage S zu erreichen.
Die in 2 dargestellte Ausführungsform stellt eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht 21 bereit, die das Eindringen von Feuchtigkeit in das Verstärkungslaminat verhindert. Außerdem verleiht die Kompensationsschicht 22 der in 2 dargestellten Ausführungsform dem Verbundstoff die erforderlichen Kompensationseigenschaften und kompensiert eine Schicht der Dekorseite wie z. B. eine Zurichteschicht der Schutzsubstanz, z. B. Melamin, indem sie dem durch die entsprechende Schicht des Dekorlaminats (in der Figur nicht dargestellt) ausgeübten Druck entgegenwirkt und damit eine Aufwerfung des Verbundstoffes verhindert, d.h. bewirkt, dass der Verbundstoff im Wesentlichen flach bleibt. Darüber hinaus kann es, da die Schicht der Schutzsubstanz in typischen Dekorlaminaten die äußerste Fläche auf der Dekorseite ist, wünschenswert sein, dass sich die Kompensationsschicht 22 der in 2 dargestellten Ausführungsform auf der Verstärkungsseite so nah wie möglich an der Außenfläche befindet, um dem durch die Schicht der Schutzsubstanz ausgeübten Druck effektiver entgegenzuwirken. Da die melaminharzimprägnierte Kompensationsschicht 22 der Ausführungsform von 2 angrenzend an die flüssigkeitsundurchlässige Schicht 21 positioniert ist, befindet sie sich sehr nahe an der Außenfläche des Laminats und verleiht dem Laminat so eine für das Laminat charakteristische, gewünschte Kompensationseigenschaft.
Typischerweise beträgt die Dicke der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 21 von 2 5 mils, die Dicke der Melaminharzschicht 22 schwankt zwischen 3 mils und 7 mils und die Dicke des phenolharzimprägnierten Kraftpapiers 23 schwankt zwischen 7 mils und 11 mils. Daher schwankt die Dicke des Verstärkungslaminats in der in 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung typischerweise zwischen 15 mils und 23 mils. Bei einigen Anwendungszwecken kann es jedoch wünschenswert sein, dass die Dicke der Verstärkungsschichten weniger als 15 mils beträgt.
Daher umfasst eine in 3 dargestellte alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Laminatmaterial 32, z. B. einen Kraftpapierbogen, der auf einer Seite mit einer eine gewünschte Eigenschaft verleihenden Substanz, z. B. einer Kompensationssubstanz wie Melamin und auf der anderen Seite mit derselben oder einer anderen, eine andere gewünschte Eigenschaft verleihenden Substanz, z. B. einer Struktureigenschaften verleihenden Substanz wie Phenolharz behandelt ist. In der zuvor zitierten, gemeinsam übertragenen US-Patentanmeldung mit dem Titel "System and method for two sided sheet treating", auf deren Offenbarung hierin Bezug genommen wird, sind ein System sowie ein Verfahren zur Bereitstellung eines solchen Laminatmaterials dargestellt und beschrieben.
In der in 3 dargestellten Ausführungsform schließt das Laminat 30 von unter nach oben eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht 31 wie z. B. eine Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht und ein Laminatmaterial 32 wie z. B. einen auf einer Seite mit Melaminharz und auf der anderen Seite mit Phenolharz behandelten Kraftpapierbogen ein. In der Ausführungsform von 3 liegt die melaminharzbehandelte Seite des Kraftpapierbogens 32 der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 31 gegenüber, da das Melamin in der Schicht 32, wie mit Bezug auf 2 zuvor beschrieben, angepasst wurde, um überlegene Bindungseigenschaften mit der Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht 31 zu erzeugen. Die flüssigkeitsundurchlässige Schicht 31 verleiht dem Laminat eine erste gewünschte Eigenschaft, sie macht das Laminat z. B. im Wesentlichen feuchtigkeitsbeständig. Das melamin-/phenolharzimprägnierte Kraftpapier 32 verleiht dem Laminat sowohl eine gewünschte Kompensationseigenschaft als auch eine gewünschte Struktureigenschaft.
Typischerweise beträgt die Dicke der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 31 von 3 5 mils und die Dicke des melamin-/phenolharzimprägnierten Kraftpapiers 32 schwankt je nach Art des verwendeten Kraftpapiers zwischen 7 mils und 11 mils. Daher kann die Dicke des Verstärkungslaminats je nach der Dicke der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 31 und der Dicke des melamin-/phenolharzimprägnierten Kraftpapiers 32 zwischen 12 mils und 16 mils schwanken. Das Verhältnis von Phenolharz zu Melaminharz in dem Kraftpapier 32 kann verändert werden, um die Kompensationseigenschaft der Lage, wie in der zuvor zitierten US-Patentanmeldung mit dem Titel "System and method for two sided sheet treating" dargestellt, zu erhöhen. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dicke der Verstärkungsschicht geringer als die Dicke der in der Ausführungsform von 2 dargestellten Verstärkungsschicht. Darüber hinaus erlaubt das Verstärkungslaminat von 3 wie in der Ausführungsform von 2, dass zwei gewünschte Eigenschaften verleihende Schichten, die sich natürlicherweise nicht aneinander binden, aneinander angrenzend platziert werden und eine gewünschte Bindung aufweisen.
Die in 3 dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verleiht dem Laminat dann, wenn die Anzahl der Schutzschichten auf der Dekorseite 1 beträgt, die gewünschten Eigenschaften wie z. B. Flüssigkeitsundurchlässigkeits- und Kompensationseigenschaften. Diese Ausführungsform kann jedoch in anderen Fällen, z. B. wenn die Anzahl der Schutzschichten auf der Dekorseite mehr als 1 beträgt, wie z. B. bei kommerziellen oder anderen verschleißintensiven Anwendungszwecken, die eine größere Abriebfestigkeit erfordern, keine adäquaten Kompensationseigenschaften bieten. In solchen Fällen ist die Melamingesamtmenge auf den kombinierten Schutzschichten auf der Dekorseite sehr hoch und hat eine verstärkte Tendenz, das Laminat nach oben zu ziehen, was eine positive Aufwerfung bewirkt. Diese Wirkung ist unter trockenen und feuchtigkeitsarmen Bedingungen besonders ausgeprägt. Daher kann es wünschenswert sein, eine größere Menge der Kompensationssubstanz in der Verstärkungs- oder Kompensationsseite des Laminats zu haben, um der Bewegung der zusätzlichen Schutzschichten entgegenzuwirken.
Daher ist in der in 4 dargestellten Ausführungsform eine zusätzliche Schicht 42 eines Laminatmaterials, z. B. ein herkömmlicher Zurichtebogen, der mit einer eine gewünschte Eigenschaft verleihenden Substanz, z. B. einer Kompensationssubstanz wie Melamin imprägniert ist, in das Verstärkungslaminat eingearbeitet. Das Laminat 40 der Ausführungsform von 4 schließt von unten nach oben eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht 41, z. B. eine Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht, ein Laminatmaterial 42, z. B. einen melaminharzimprägnierten herkömmlichen Zurichtebogen und ein weiteres Laminatmaterial 43, z. B. einen auf einer Seite mit Melaminharz und auf der anderen Seite mit Phenolharz behandelten Kraftpapierbogen ein. In der Ausführungsform von 4 verleiht die flüssigkeitsundurchlässige Schicht 41 dem Laminat eine erste gewünschte Eigenschaft, sie macht das Laminat z. B. im Wesentlichen feuchtigkeitsbeständig. Die melaminharzimprägnierte Schicht 42 grenzt an die flüssigkeitsundurchlässige Schicht 41, da es wünschenswert ist, dass sich die Melaminschicht in der Nähe der Außenfläche der Verstärkungsschicht befindet, um die Schutzschicht der Dekorseite zu kompensieren. Der Kraftpapierbogen 43 kann an das Laminatmaterial 42 grenzen, wobei die Melaminseite des Kraftpapierbogens 43 an das melaminimprägnierte Laminatmaterial 42 grenzt. In der in 4 dargestellten Ausführungsform kann die Phenolschicht des Kraftpapierbogens 43, falls gewünscht, an ein Substrat (in der Figur nicht dargestellt), z. B. ein herkömmliches Substrat auf Holzbasis oder ein Substrat auf Nichtholzbasis, wie es in der zuvor zitierten US-Patentanmeldung mit dem Titel "Polymeric foam compositions and method of making, substrates made from such compositions and method of making, products made from such substrates and method of making" beschrieben ist, grenzen, um eine Bindung des Verstärkungslaminats mit dem Substrat zu erlauben.
Typischerweise beträgt die Dicke der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 41 von 4 5 mils, die Dicke der Melaminschicht 42 schwankt zwischen 3 mils und 7 mils und die Dicke des melamin-/phenolharzimprägnierten Kraftpapiers 43 schwankt je nach Art des verwendeten Kraftpapiers zwischen 7 mils und 11 mils. Es ist wünschenswert, dass das Laminat der Ausführungsform von 4 mehr Melamin besitzt als das Laminat der Ausführungsform von 3, um die vielfachen Schutzschichten auf der Dekorseite richtig zu kompensieren und den Verbundstoff flach zu halten. Verstärkungsschichten aus dem Stand der Technik verwenden spezielle, melaminharzimprägnierte Zurichtebögen. Der Kraftpapierbogen mit Phenolharz auf der einen und Melaminharz auf der anderen Seite wurde jedoch angepasst, um, wie in der zuvor zitierten US-Patentanmeldung mit dem Titel "System and method for two sided sheet treating" diskutiert, eine gewünschte Melaminmenge aufnehmen zu können. Daher kann der Kraftpapierbogen eine größere Menge Melamin aufnehmen als dies bei einem Zurichtebogen möglich ist. Zwar ist in der bevorzugten Ausführungsform nur die Hälfte des Kraftpapiers mit Melamin imprägniert, doch die Melaminmenge in der Schicht 43 kann je nach dem speziellen Anwendungszweck erhöht werden und entspricht in den meisten Fällen der Menge, mit der ein herkömmlicher Zurichtebogen imprägniert ist, oder übersteigt sie. Daher ist ein Vorteil der in 4 dargestellten Ausführungsform, dass eine größere Menge der Kompensationssubstanz in dem Verstärkungslaminat enthalten ist, da das Kraftpapier mehr Harz pro Bogen bereitstellt als ein herkömmlicher, melaminharzimprägnierter Zurichtebogen. Weiterhin wird in der Ausführungsform von 4 eine zusätzliche Schicht eines melaminharzimprägnierten Laminatmaterials zur Verleihung besserer Kompensationseigenschaften, z. B. durch Verleihung von mehr Festigkeit und Steifigkeit, eingesetzt, um die vielfachen Schutzschichten der Dekorseite zu kompensieren. Daher wird die Flachheit des Verbundstoffes in dieser Ausführungsform aufgrund der hohen Melaminkonzentration in dem Verstärkungslaminat sowohl unter feuchtigkeitsintensiven als auch feuchtigkeitsarmen Bedingungen aufrecht erhalten.
Außerdem kann, falls gewünscht, nur das Melamin in der melaminharzimprägnierten Schicht 42 mit einem Haftvermittler, z. B. Silan angepasst werden, um die gewünschte Bindung mit der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 41 zu erzeugen, da Melaminharz die gewünschte Bindung mit der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht nicht natürlicherweise erzeugt. Es ist nicht wünschenswert, das in der Melamin/Phenol-Schicht 43 verwendete Melamin (mit einem Haftvermittler) anzupassen, da sich das Melamin in der Melamin/Phenol-Schicht 43 leicht an das Melamin in der Schicht 42 bindet. Dies würde zu Kosteneinsparungen führen, da die wünschenswerterweise mit dem Melamin zu vermischende Silanmenge reduziert wird. Falls gewünscht, kann das Melamin in beiden Schichten 42 und 43 jedoch mit Silan angepasst werden. Weiterhin ist das so hergestellte Laminat feuchtigkeitsbeständig und wirft sich aufgrund der Gegenwart der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 41 in fließendem oder stehendem Wasser nicht auf.
Zwar wurde die Ausführungsform von 4 so beschrieben, dass die Melaminseite des Kraftpapiers 43 der melaminimprägnierten Schicht 42 gegenüber liegt, das Kraftpapier 43 alternativer Ausführungsformen kann jedoch umgekehrt liegen, so dass die Phenolseite des Kraftpapiers 43 der Melaminseite des Kraftpapiers 42 gegenüber liegt und ein kompensiertes Laminat entsteht.
5 stellt eine alternative Ausführungsform des Laminats der in 4 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, bei der die melaminimprägnierte Schicht 42 von 4 durch ein auf beiden Seiten melaminbeschichtetes Laminatmaterial 52 und die Melamin/Phenolschicht 43 durch einen phenolharzimprägnierten Kraftpapierbogen 53 ersetzt wurde. Das Laminat 50 der dargestellten Ausführungsform von 5 schließt von unten nach oben eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht 51, ein Laminatmaterial 52, z. B. einen auf beiden Seiten melaminharzbeschichteten Kraftpapierbogen und ein weiteres Laminatmaterial 53, z. B. einen phenolharzimprägnierten Kraftpapierbogen ein. In der Ausführungsform von 5 grenzt die Melamin/Melamin-Schicht 52 an die flüssigkeitsundurchlässige Schicht 51, da es wünschenswert ist, dass sich die Melaminschicht in der Nähe der Außenfläche des Laminats befindet, um die Schutzschicht, die die Außenfläche der Dekorseite bildet, zu kompensieren. Das Melamin auf der Oberfläche der Schicht 52, die der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 51 gegenüber liegt, kann zur Verleihung einer gewünschten Bindung mit der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 51 angepasst werden. Wie zuvor diskutiert, kann dies durch Mischen eines Haftvermittlers wie Silan in Melaminharz unter Verwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens vorzugsweise vor der Behandlung des Laminatmaterials mit Melamin erfolgen, wobei vorzugsweise das in der zuvor zitierten US-Patentanmeldung mit dem Titel "System and method for two sided sheet treating" beschriebene Verfahren angewandt wird. Darüber hinaus ist es nicht ausschlaggebend, das Melamin, mit dem die dem phenolharzimprägnierten Kraftpapier 53 gegenüber liegende Seite des Laminatmaterials 52 beschichtet ist, anzupassen, da sich das phenolharzimprägnierte Kraftpapier 53 leicht an die angrenzende melaminbeschichtete Seite des Kraftpapiers 52 binden würde. In alternativen Ausführungsform kann die herkömmliche Schicht 53 mit anderen Harzen imprägniert oder weggelassen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Wie zuvor diskutiert, macht die mit derselben Substanz, z. B. Melamin, auf beiden Seiten zweiseitig behandelte Lage 52 die Notwendigkeit, melaminimprägnierte Zu richtebögen zu verwenden, um die melaminharzimprägnierten Zurichtebögen der Dekorseite zu kompensieren, überflüssig. Typischerweise sind die Zurichtebögen teurer als der Kraftpapierbogen. Daher ist ein Vorteil der Ausführungsform von 5 der vorliegenden Erfindung, dass die Herstellungskosten der flüssigkeitsundurchlässigen Laminate reduziert werden. Weiterhin kann die Menge der Kompensationssubstanz je nach der zur Kompensation des/der melaminimprägnierten Zurichtebogens/Zurichtebögen der Dekorseite erwünschten Menge gesteuert werden. Daher kann die Menge des imprägnierten Melamins je nach dem speziellen Anwendungszweck erhöht oder reduziert werden. Darüber hinaus kann die Menge des verwendeten Haftvermittlers, z. B. Silan so eingestellt werden, dass weniger als ein festgelegter Prozentsatz, z. B. 50%, des Melamingesamtgehaltes des Kraftpapierbogens 52 den Haftvermittler enthält.
6 stellt eine in 5 dargestellte alternative Ausführungsform des Laminats der vorliegenden Erfindung dar, bei der vorzugsweise zwischen der Melamin/Melamin-Schicht 52 von 5 und dem phenolharzimprägnierten Kraftpapier 53 von 5 eine zusätzliche Schicht eines Laminatmaterials, z. B. ein Zurichtebogen, der mit einer eine gewünschte Eigenschaft verleihenden Substanz, z. B. Melaminharz imprägniert ist, eingefügt wird. Daher schließt das Laminat 60 der dargestellten Ausführungsform von 6 von unten nach oben eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht 61, z. B. eine Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht, ein Laminatmaterial 62, z. B. ein auf beiden Seiten melaminharzbeschichtetes Kraftpapier und ein weiteres Laminatmaterial 63, wie z. B. einen melaminharzimprägnierten Zurichtebogen ein. In alternativen Ausführungsformen kann jede zum Imprägnieren mit einem Harz, z. B. einem Melaminharz geeignete Lage als Laminatmaterial 63 verwendet werden. In der Ausführungsform von 6 grenzt die Melamin/Melamin-Schicht 62 an die flüssigkeitsundurchlässige Schicht 61, da es wünschenswert ist, dass sich die Melaminschicht in der Nähe der Außenfläche des Laminats befindet, um die Schutzschicht, die die Außenfläche der Dekorseite bildet, zu kompensieren. Das Melamin auf der der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 61 gegenüberliegenden Seite der Schicht 62 kann zur Verleihung einer gewünschten Bindung mit der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht 61 angepasst werden. Darüber hinaus ist es nicht notwendig, das Melamin, mit dem die der melaminharzimprägnierten Schicht 63 gegenüber liegende Seite des Laminatmaterials 62 beschichtet ist, anzupassen, da sich die melaminharzimprägnierte Schicht 63 leicht an die angrenzende melaminbeschichtete Seite des Kraftpapiers 62 binden würde. Falls gewünscht, können sich ein oder mehrere Schichten des phenolharzimprägnierten Kraftpapiers 64 auf der Schicht 63 befinden. In alternativen Ausführungsformen kann die zusätzliche Schicht 64 mit anderen Harzen beschichtet oder nicht vorhanden sein, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Daher ist jede Kombination von Laminatkonfigurationen denkbar, bei der die flüssigkeitsundurchlässige Schicht, z. B. eine Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht die äußerste Lage ist. Der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht kann eine Kombination einer gewünschten Anzahl Melaminlagen, doppelt behandelter Melamin/Melamin-Lagen oder doppelt behandelter Melamin/Phenol-Lagen in einer beliebigen Reihenfolge folgen, so dass eine Melaminschicht an die Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht grenzt und das Melaminharz, das an die Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht grenzt, einen Silanhaftvermittler enthält. Darüber hinaus kann eine gewünschte Anzahl phenolharzimprägnierter Kraftpapierbögen zwischen die Melaminlagen oder doppelt behandelten Lagen positioniert werden. Weiterhin können die phenolharzimprägnierten Haltepapierbögen auch hinter die Melaminlagen (und/oder doppelt behandelten Lagen) positioniert werden, so dass sich die Melaminlagen (und/oder doppelt behandelten Lagen) zwischen der Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Lage und den Phenollagen befinden.
Experimente haben gezeigt, dass die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Laminate der vorliegenden Erfindung verbesserte Kompensationseigenschaften verleihen. Die Wirkung der Einarbeitung der Melaminkompensationslage in das Verstärkungslaminat ist in der Tabelle von 8 dargestellt. Bei der Durchführung des Experimentes wurden zwei 7' × 5' große Böden über einem Unterboden aus Spanplatten in einer Kammer mit kontrollierter Umgebung verlegt. Die die einzelnen Böden bildenden Platten wurden mittels eines Urethanklebstoffes miteinander verbunden. Der erste Boden 1 besaß ein Verstärkungslaminat, das aus einer Schicht eines Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymers und drei Lagen eines phe nolharzimprägnierten 140 Ib-Kraftpapiers bestand. Der zweite Boden 2 besaß ein Verstärkungslaminat, das aus einer Schicht eines Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymers, einer Lage eines mit Silan und Melamin behandelten Zurichtematerials und drei Lagen eines phenolharzimprägnierten 140 Ib-Kraftpapiers bestand. Beide Böden besaßen ein identisches Substrat und identische Dekorlaminate. Die Aufwerfung der einzelnen Bodenplanken wurde bei der Verlegung nach Nass- bzw. Trockenkonditionierung über die Länge von 7' gemessen. Die Nass- bzw. Trockenaufwerfung der unterschiedlichen verlegten Bodenplatten ist in der Tabelle von 8 dargestellt. Der Mittelwert aller Planken der einzelnen Böden ist in der letzten Reihe der Tabelle von 8 angegeben. In der Tabelle von 8 weist ein negativer Wert darauf hin, dass die Bodenplatte zum Unterboden nach unten gekrümmt ist. Ein positiver Wert weist darauf hin, dass die Bodenplatte vom Unterboden weg nach oben gekrümmt ist. Alle Werte sind in Inch angegeben.
Das spezifische Konditionierungsprogramm für die Bodenmuster sieht wie folgt aus. Die Temperatur in der Feuchtigkeitskammer wurde von 9 bis 11 Uhr bei 70 EF gehalten, die relative Luftfeuchtigkeit bei 50%. Um 11 Uhr wurde in der Feuchtigkeitskammer ein zyklischer Prozess gestartet, bei dem Temperatur und Feuchtigkeit zweimal verändert wurden. Die Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit in der Kammer wurden zunächst um 11 Uhr auf 90 EF und 90% relative Luftfeuchtigkeit (heiße und nasse Bedingungen) geändert und bis 17 Uhr so belassen, dann um 17 Uhr auf 90 EF und 10% relative Luftfeuchtigkeit (heiße und trockene Bedingungen) geändert und bis 8 Uhr am nächsten Tag so belassen.
Es wurde beobachtet, dass die Platten des Bodens 1 aus der Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht und den drei Phenolharzschichten bei Verlegung eine geringere negative Aufwerfung aufwiesen, wie durch die Werte in der Spalte "Verlegt" der Tabelle von 8 angegeben. Andererseits wiesen die Platten des Bodens 2 aus einer Styren-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Schicht, der mit Silan angepassten melaminbehandelten Zurichteschicht und den drei Phenolharzschichten bei Verlegung eine stärkere negative Aufwerfung auf. Da die Bodenplatten von 11 bis 17 Uhr bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit konditioniert wurden, hat die exponierte Melaminzurichteschicht (die Schutzschicht) auf der Außenfläche der Dekorseite des Bodenverbundstoffes die Tendenz, Wasser zu absorbieren und die Platten leicht quellen zu lassen. Dieses Quellen der obersten Laminatplatte drückt die Platten des Bodens nach unten, was eine erhöhte negative Aufwerfung bewirkt, wie durch die Werte in der Spalte "Nass" der Tabelle von 8 angegeben. Da die Bodenplatten nachfolgend von 17 bis 8 Uhr am nächsten Tag bei hoher Temperatur und geringer Luftfeuchtigkeit konditioniert werden, trocknet das exponierte Melamin der Dekorseite der Platten aus und schrumpft. Es wurde beobachtet, dass die Platten des Bodens 1 ohne Kompensationsschicht eine stärkere positive Aufwerfung zeigten als die Platten des Bodens 2, die aus der aneinander angrenzenden Kompensations- und der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht bestanden, wie in der Spalte "Trocken" der Tabelle von 8 angegeben. Die positive Aufwerfung des Verbundstoffes ist nicht wünschenswert, da sich die Nähte zwischen den Planken nach oben biegen, was visuell störend ist. Dies vermittelt den Eindruck, dass sich die Nähte zwischen den Bodenplanken öffnen, was das Erscheinungsbild der Oberfläche beeinträchtigt. Der Bodenverbundstoff 1 wies im Vergleich zu dem Bodenverbundstoff 2 eine stärkere positive Aufwerfung auf. Darüber hinaus war die positive Ausbeulung des Bodens 1 physisch beobachtbar, wohingegen die negative Ausbeulung des Bodens 2 nicht sichtbar war. Daher sollte es klar sein, dass Laminate mit einer aneinander angrenzenden flüssigkeitsundurchlässigen Schicht und einer Kompensationsschicht, wie zuvor beschrieben, verbesserte Kompensationseigenschaften verleihen.
Wie zuvor erwähnt, zeigte der Bodenverbundstoff 2 aus der Verstärkungsschicht der Ausführungsform von 2 der vorliegenden Erfindung eine stärkere und konsistente negative Aufwerfung bei oder nach der Verlegung als der Boden 1. Dementsprechend können der Boden oder andere gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellte Laminate so hergestellt werden, dass Produkte mit einer konsistenten negativen Aufwerfung entstehen. Eine negative Aufwerfung ist bei flüchtigem Hinsehen für den Beobachter nicht generell erkennbar und wird als flach wahrgenommen. Im Gegensatz dazu jedoch scheint selbst eine kleine positive Aufwerfung unter typischen Umständen, unter denen laminierte Produkte verlegt werden, erkennbar zu sein. Darüber hinaus tendieren laminierte Produkte mit einer exponierten Melaminoberfläche unter strengen Um gebungsbedingungen dazu, sich im Laufe der Zeit in positive Richtung aufzuwerfen. Dementsprechend kann man sich auf die Verleihung einer konsistenten, aber geringen negativen Aufwerfung im natürlichen Zustand des Produktes verlassen, um einer solchen späteren positiven Aufwerfung entgegenzuwirken und damit ein überlegenes Produkt bereitzustellen, da die beobachtbare positive Aufwerfung vermieden oder eliminiert werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform wird daher eine Menge der Kompensationssubstanz wie z. B. Melamin bestimmt, die aufgrund ihrer Eigenschaften die zuvor erwähnte anfängliche negative Aufwerfung in einem Laminat bewirkt. Es hat sich herausgestellt, dass beispielsweise die Verwendung von zwei Schichten des Melaminkompensationsmaterials die zuvor beschriebene konsistente und leicht negative Aufwerfung erzeugt.
Die zuvor diskutierten verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelten als beispielhaft für Laminate, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können als Dekor- und/oder Verstärkungslaminate verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dekorschichten können z. B. verschieden Formen und Laminatschichten in einer Vielzahl von Kombinationen aufweisen. Die Schichten des Verstärkungslaminates als solche können variiert werden, um Veränderungen in der Dekorschicht zu ergänzen, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die erfindungsgemäße flüssigkeitsundurchlässige Schicht und die Kompensationsschicht, wie zuvor beschrieben, in der Dekorschicht oder der Verstärkungsschicht, falls gewünscht, ohne entsprechende Verwendung eines Substrates eingesetzt werden. Eine Platte mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Schicht auf einer oder allen Seiten und einer an die flüssigkeitsundurchlässige Schichte grenzenden Kompensationsschicht beispielsweise kann in einer Reihe von Ausrichtungen verwendet werden, um eine Oberfläche bereitzustellen, die flüssigkeitsundurchlässig ist und sich nicht aufwirft, wenn ein Substrat unter Umständen nicht erwünscht ist.
Die Laminate aus dem Stand der Technik verwenden Materialien auf Holzbasis wie z. B. Sperrholz, Spanplatten, Graupappe, Faserplatten mittlerer Dichte, Faserplatten hoher Dichte, usw. als Substrat. Zwar können die zuvor beschriebenen verschiede nen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit jeder Art Substrat, z. B. Substraten auf Holzbasis und Nichtholzbasis verwendet werden, doch die vorliegende Erfindung ist für die Verwendung bei Substraten aus Wechselsubstratmaterialien (ASM) besonders nützlich. Solche ASM können, falls gewünscht, Nichtholzkerne oder -substrate wie synthetische oder Nichtzellulose-Substratmaterialien, z. B. recycelte Kunststoffsubstrate, ABS/PC, Nylon, PVC, Polystyrol, Olefine oder derartige Materialien alleine oder in Kombination mit derartigen oder andersartigen Materialien wie Kalziumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Talk, Lehm, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Flammverzögerern, Rauchunterdückern, Wollastonit einschließen. Die fehlende Steifigkeit der Substrate auf Nichtholzbasis macht die Anwendung der zuvor beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen der Laminate zur Verleihung der gewünschten Eigenschaften wie z. B. Festigkeit und Kompensation an die Laminate wünschenswerter als die Verwendung der herkömmlichen Laminate mit Substraten auf Holzbasis.
Bei den zuvor beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde die in der Schicht zur Verleihung der zweiten gewünschten Eigenschaft verwendete Substanz, z. B. Melamin angepasst, um die gewünschte Bindung mit der die erste gewünschte Eigenschaft verleihenden Schicht, z. B. der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht der bevorzugten Ausführungsform zu erzeugen. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und in alternativen Ausführungsformen kann die die erste gewünschte Eigenschaft verleihende Schicht so angepasst werden, dass die gewünschte Bindung entsteht. In einer alternativen Ausführungsform beispielsweise kann die flüssigkeitsundurchlässige Schicht selbst mit einem Haftvermittler wie z. B. Silan behandelt werden, um die gewünschte Bindung mit der die zweite gewünschte Eigenschaft verleihenden Schicht, z. B. der melaminharzimprägnierten Kompensationsschicht zu erzeugen. In einer Ausführungsform kann die die erste gewünschte Eigenschaft verleihende Schicht, z. B. die flüssigkeitsundurchlässige Schicht in ein Silanbad eingetaucht werden, so dass die Oberfläche der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht mit Silan behandelt wird, wodurch Bindungsstellen für die Bindung mit der Substanz in der die zweite gewünschte Eigenschaft verleihenden Schicht entstehen würden.
Darüber hinaus wird die die zweite gewünschte Eigenschaft verleihende Substanz in der bevorzugten Ausführungsform, z. B. Melamin zwar vor der Behandlung eines Laminatmaterials angepasst; doch die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und in alternativen Ausführungsformen kann das Melamin nach der Behandlung des Laminatmaterials mit Silan behandelt werden. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Laminatmaterial beispielsweise zunächst mit Melaminharz behandelt werden, um die gewünschten Kompensationseigenschaften zu verleihen, und anschließend mit einem Haftvermittler wie Silan, um die Bindung mit einer Schicht, die dem Laminat flüssigkeitsundurchlässige Eigenschaften verleiht, zu fördern.
Darüber hinaus können mehr als zwei Lagen des Laminatmaterials, dessen eine Seite mit einer eine gewünschte Eigenschaft verleihenden Substanz und dessen andere Seite mit derselben oder einer anderen, eine gewünschte Eigenschaft verleihenden Substanz beschichtet ist, verwendet werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem können die verschiedenen Schichten zur Verleihung von Eigenschaften oder Funktionen verwendet werden, die sich von den zuvor beschriebenen unterscheiden. Daher kann die vorliegende Erfindung dazu verwendet werden, eine Struktur mit guter Bindung und den gewünschten Eigenschaften zu erzeugen, auch wenn Materialien mit diesen Eigenschaften sich nicht leicht binden.
Der Fachmann wird erkennen, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zwar zuvor mit Bezug auf eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht und eine Kompensationsschicht beschrieben wurden, die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist und die Lehren der vorliegenden Erfindung in jeder Situation eingesetzt werden können, in der es wünschenswert ist, dass zwei Substanzen aneinander grenzen und die beiden Substanzen nicht aneinander haften können. Darüber hinaus wurden die beispielhaften Ausführungsformen zwar mit Bezug auf Verstärkungslaminate diskutiert, doch die vorliegende Erfindung kann auch für die Dekorseite der Laminate verwendet werden.
Zwar wurden die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile im Detail beschrieben, doch es ist davon auszugehen, dass verschiedene Änderungen, Substituierungen und Variationen erfolgen können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, abzuweichen. Darüber hinaus soll der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsformen des Prozesses, der Maschine, der Herstellung, der Materialzusammensetzung, der Mittel, der Verfahren und der Schritte, wie sie in der Patentbeschreibung beschrieben sind, beschränkt sein. Der Fachmann wird aus der Offenbarung der vorliegenden Erfindung Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materialzusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte, die bereits existieren oder noch zu entwickeln sind und im Wesentlichen dieselbe Funktion erfüllen oder im Wesentlichen dieselben Ergebnisse liefern, leicht erkennen, da die hierin beschriebenen entsprechenden Ausführungsformen erfindungsgemäß eingesetzt werden können. Dementsprechend sollen die beigefügten Ansprüche in ihrem Umfang solche Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materialzusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte einschließen.

Claims

Laminat zum Gebrauch in einem Endprodukt mit einer ersten thermoplastischen Schicht und einer zweiten harzbehandelten Schicht, die auf der ersten thermoplastischen Schicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz der zweiten Schicht ein Melaminharz und eine adhäsionssteigernde erste Substanz ein Silan enthält, das eine gesteigerte Adhäsion der zweiten Schicht zu der ersten thermoplastischen Schicht bewirkt.
Laminat nach Anspruch 1, wobei die erste thermoplastische Schicht eine Styren-Malein-Anhydrid-Copolymer-Schicht ist, welche hauptsächlich das Eindringen von Feuchtigkeit in das Endprodukt verhindert.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die zweite Schicht einen Kraft-Papierbogen enthält.
Laminat nach Anspruch 3, wobei der Kraft-Papierbogen mit dem Harz beschichtet ist, welches die adhäsionssteigernde erste Substanz auf einer Seite und ein Phenolharz auf der anderen Seite enthält und wobei die phenolharzbeschichtete Seite des Kraft-Papierbogens von der ersten thermoplastischen Schicht abgewandt ist.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Endprodukt eine Bodenplatte, eine Thekenplatte, eine Tischplatte, eine Außenwand, eine Innenwand, eine Seitenverkleidung, eine Dachplatte, eine Fassadenverkleidung oder eine Arbeitsplatte ist.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Harz in der zweiten harzbehandelten Schicht zwischen 0,1 und 0,5 Gewichtsprozent Silan enthält.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches ferner einen phenolharzimprägniertes Kraft-Papierbogen enthält, das auf der zweiten Schicht angeordnet ist.