DD254920A1 - Verfahren zur herstellung von verbundmaterialien - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterial aus einem Thermoplast, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid und haertbaren Plasten, vorzugsweise aus Aminoplaste und bahnfoermigen Zellstoff, bei dem eine Zwischenschicht eine hohe Verbundfestigkeit ermoeglicht. Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bisher verwendeten Verfahren, die dabei eingesetzten Haftvermittler, die Gesundheitsgefaehrdung und die geringe Produktivitaet zu ueberwinden. Erfindungsgemaess wird die hohe Verbundfestigkeit dadurch erreicht, dass bei einer Temperatur nahe dem Schmelzpunkt des Thermoplastes eine Zelluloseschicht auf das Thermoplastmaterial aufgepresst wird und das so enthaltene Kernmaterial mit einer duroplastischen dekorativen Deckschicht bei einer Temperatur unter dem Schmelzpunkt des Thermoplastes beschichtet wird. Es wird eine Temperaturbestaendigkeit des Erzeugnisses bis 423 K erreicht.

Description

Anwendungsgebiete der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen aus einem Thermoplast, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, und härtbaren Plasten, vorzugsweise aus Aminoplaste und bahnförmigem Zellstoff, bei denen durch eine Zwischenschicht eine hohe Verbundfestigkeit erreicht wird. Die hergestellten Verbundmaterialien werden im Fahrzeugbau, in der Möbelindustrie und für Verkleidungen im Innenausbau, bei denen eine dekorative Oberfläche gefordert wird, eingesetzt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterial aus Thermo- und Duroplasten wird der Verbund der beiden Werkstoffgruppen durch die Vorbehandlung der Grundmaterialien durch spezielle Zwischenschichten oder durch Haftvermittler erreicht. Es sind Verbundplatten bekannt, die aus einer steifen Platte als Träger mit ein- oder beidseitig flächig aufgebrachter Folie bzw. folienartigem Material oder Papier bestehen. Die Herstellung geschieht durch Verkleben der Verbundschichten oder durch Aufspritzen eines Deckmaterials auf ein Grundmaterial. Bei der Herstellung von Verbundplatten mit hoher Formbeständigkeit besteht die Notwendigkeit als Trägermaterial steife Platten (z. B. Metall, Holzmaterialien oder Faserplatten) einzusetzen. Derartig hergestellte Verbundplatten sind nicht mehr oder nur eingeschränkt verformbar

In dem DD-WP 58593 wird eine Verbundplatte beschrieben, bei der zwischen folienartigen Deckmaterialien Kunststoff pulver eingebracht wird. Eine Formbarkeit ist hierbei nurwährend der Herstellung gegeben; die Herstellungskosten liegen im Vergleich zu anderen Verbundplatten hoch.

Bekannt ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen aus einem Thermoplast und härtbaren faserverstärkten Kunststoffen (DD-WP 214074) bei dem ein Prepolymerauf Basis Polyester-Polyurethan als Haftvermittler eingesetzt wird, wobei der Nachteil entsteht, daß diese Schicht mindestens 2 Stunden trocknen muß, bevor die duroplastischen Deckschichten aufgebracht werden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zusätzlich Glaskugeln in den Haftvermittler eingearbeitet werden müssen, um die Haftfestigkeit der zu verbindenden Werkstoffe zu erreichen. Darüber hinaus weisen derartige Verbünde keine dekorative Oberfläche auf und sind somit in ihrem Einsatzbereich eingeschränkt.

Weiterhin wird eine Verbundfolienbahn bestehend aus Polyvinylchlorid und einer darauf kaschierten Abdeckfolie beschrieben (DE-PS 3202195). Hierbei besteht die Basisfolie aus halbharten Polyvinylchlorid, das als Füllstoff Holzmehl in einer Menge von 10-40 Gew.-% und Glasstapelfasern in einer Menge von 2-5Gew.-% enthält, wobei die Basisfolie geschäumt ist. Die Abdeckfolie ist schlagzäh ausgebildet, und besteht zweckmäßigerweise ebenfalls aus Polyvinylchlorid. Derartige Verbundfolien, die insbesondere für Verkleidungszwecke eingesetzt werden, benötigen eine spezielle Herstellungstechnologie, die kostenaufwendig ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich diese Verbundfolie elektrostatisch auflädt und damit leicht verschmutzt. Des weiteren schränkt die geringe Licht- und Temperaturbeständigkeit die Anwendung im Innnenausbau ein.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein kostengünstiges Verbundmaterial mit großen Applikationsmöglichkeiten'und hohem Gebrauchswert herzustellen, das aus verfügbaren und handelsüblichen Werkstoffen besteht, und auf vorhandenen Produktionsanlagen gefertigt werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht im Verbinden von thermoplastischen .Kernmaterialien mit duroplastischen dekorativen Deckschichten zu Verbundmaterialien, die mit einfachen technischen Mitteln verformt werden können. Die erfindungsgemäß hergestellten Verbundmaterialien sollen eine hohe Steifigkeit besitzen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein thermoplastisches Kernmaterial unterhalb der Erweichungstemperatur mit einem saugfähigen zellulosehaltigen Material unter Druck so verbunden wird, daß die Außenschicht des thermoplastischen Kernmaterials in die saugfähige zellulosehaltige Schicht eindringt, ohne diese vollständig zu durchdringen. Aufgrund der guten Haftung des Thermoplastes an die Zellulosefaser wird eine hohe Festigkeit in der Grenzschicht erreicht. Die duroplastische dekorative Deckschicht wird unter Druck und Temperatur mit dem Kernmaterial verbunden. Da mit PF-Harz oder mit Aminoharz imprägnierte Unterpapier muß einen Harzanteil aufweisen, der eine . Durchtränkung der zellulosehaltigen Schicht auf dem Thermoplast bewirkt. Das Harz muß eine ausreichende Fließfähigkeit aufweisen, die einerseits durch die Feuchte von 5-7% und andererseits durch das beim Preßvorgang ausgetriebene Material 1 % gekennzeichnet wird. Die dekorative Deckschicht kann sowohl von Fertigfolien auf Basis ungesättigter Polyesterharze, die vornämlich nach dem sogenannten VTH- oder VTS-Verfahren hergestellt werden, oder Aminoharze, als auch mit aminoharzimprägnierten Deckpapieren gebildet werden, wobei durch die eingesetzten Oberflächenbilder in Form von Preßblechen, Matrizen und Folien verschiedene Glanzgrade und Strukturen erzeugt werden können. Durch Kühlung der Oberfläche unter Druck, sowohl im stationären als auch im Durchlaufverfahren, wird das Verbundmaterial eben und spannungsfrei gefertigt. Überraschend ist, das trotz des hohen Preßdruckes und Temperatur das thermoplastische Kernmaterial ein ausreichend stabiles System ergibt, daß einen gleichmäßigen Druckaufbau gewährleistet und somit eine geschlossene und porenfreie Harzoberfläche bildet. Das kann dadurch erklärt werden, daß die zellulosehaltige Schicht eine stabile Hülle für den thermoplastischen Kern darstellt und Druckunterschiede im System kompensiert. Es wird eine hohe thermische Stabilität des Verbundmaterials erreicht. So tritt entsprechend dem Topfbodentest bei 453 K und dem Kochversuch keine Schädigung des Verbundes ein. Offensichtlich wird durch den Einsatz der zellulosehaltigen Schicht eine optimale Verbindung zwischen dem Thermo-und Duroplast erreicht.

Ausführungsbeispiel

Eine kalandrierte PVC-Hartfolie von 1 mm Dicke wird einseitig mit einem Oveflaypapier und einem Flächengewicht von 40g/m² belegt. Dieses Paket wird zwischen 2 Preßblechen bei einem Druck von 4MPa, einer Temperatur von 448 K 5 min gepreßt und anschließend auf 323 K zurückgekühlt. Unmittelbar danach wird das erhaltene Kernmaterial ebenfalls einseitig mit einem Overlaypapiervon 40g/m² Rohgewicht und einem Harzanteil von 200% und einer Feuchte von 6%, das mit Melaminharz imprägniert wurde, belegt. Auf diese Schicht wird ein Dekorpapier mit einer Flächenmasse von 95g/m², einem Harzanteil von 150%, einer Feuchte von 5%, das ebenfalls mit Melaminharz imprägniert wurde, aufgelegt. Dieser Paketaufbau wird zwischen ein Rückseiteblech für die unbelegte Seite und ein strukturiertes hartverchromtes Preßblech mit Näpfchenstruktur gebracht und in einer Etagenpresse bei einer Temperatur von 423 K mit einem Druck von 3MPa 10 min gepreßt und anschließend auf 323 K zurückgekühlt.

Claims (6)

1. Erfindungsansprüche:

   1. Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß ein
   thermoplastisches Material und ein saugfähiges zellulosehaltiges Material in einem
   Temperaturbereich unter dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Material vorzugsweise bei
   448—458K und bei Drücken von 2-4MPa zusammengefügt wird, anschließend auf dem
   zellulosehaltigen Material ein mit PF-Harz oder Aminoharz imprägniertes Kernpapier und/oder eine an sich bekannte Dekorfolie aufgelegt und der vorgebildete Schichtstoff in einem
   Temperaturbereich von 408-418K und bei Drücken von 2-4MPa über eine Zeit von 1-10min
   verpreßt wird.
2. 2. Anspruch nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Material vorrangig
   Polyvinylchlorid hart mit einer Dichte von 1 200-1 500 kg/m³ eingesetzt wird.
3. 3. Anspruch nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zellulosehaltige Trägermaterial ein
   Flächengewicht von 20-100g/m² aufweist und aus Papier oder Gewebe oder Gewirk oder Vlies
   gebildet wird.
4. 4. Anspruch nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kernpapier ein an sich bekanntes
   Overlaypapier mit einem Bestrich von 100-200% und einer Feuchte von 5-7% eingesetzt wird.
5. 5. Anspruch nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als PF-Harz ein modifiziertes flammwidriges PF-Kresol verwendet wird.
6. 6. Anspruch nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dekorfolie handelsübliche UP- oder
   Harnstoffolie oder melaminbeschichtetes Laminatpapier verwendet wird.