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Verfahren zur Herstellung von bemusterten Kunststoffoberflächen unter
Verwendung von Epoxyharzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von bemusterten Kunststoffoberflächen unter Verwendung von Epoxyharzen auf nicht
oder wenig saugfähigen Unterlagen.
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Es ist bekannt, Dekorflächen auf Unterlagen, wie Holz, Pappe, regenerierter
Cellulose, herzustellen, indem man unpigmentierte oder pigmentierte Papiere, auf
geleimtes Kraftpapier kaschierte Furniere oder trägerlose Mikrofuniere nach geeigneter
Vorbehandlung auf den genannten Unterlagen verpreßt.
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Es ist üblich, unpigmentierte, pigmentierte und bedruckte Papiere
mit einer wäßrigen Lösung von Kondensationsharzen zu imprägnieren, zu trocknen und
unter Anwendung hoher Drücke und hoher Temperaturen auf die verschiedensten Unterlagen
aufzupressen. Dieses Verfahren ist gut brauchbar, wenn man von ungeleimten Papieren
mit einer guten Saugfähigkeit ausgeht. Wenn die Papiere für die Kondensatharzlösung
keine Saugfähigkeit besitzen, kann das Verfahren jedoch nicht angewendet werden.
Da die genannten saugfähigen Dekorpapiere nur nach dem Kupfertiefdruckverfahren
hergestellt werden können, mußte man auf die besseren optischen Effekte des Offsetdruckes
verzichten. Ferner hat man Furniere unter 0,2 mm Stärke und solche, die unmittelbar
nach dem Schälen auf hochgeleimtes Natron-Kraftpapier aufgeleimt oder kaschiert
wurden, zur Herstellung von Dekoroberflächen benutzt. Beim Aufleimen oder Aufkaschieren
können wegen der geringen Naßreißfestigkeit keine saugfähigen, ungeleimten Papiere
verwendet werden. Sowohl die trägerlosen als auch die kaschierten Mikrofurniere
können wegen der geringen inneren Festigkeit und schlechten Saugfähigkeit der Trägerpapiere
nicht im üblichen Imprägnierverfahren zu Folien verarbeitet werden. Man kann auch
nicht so arbeiten, daß man Leimfolien aufpreßt, um den Verbund zum Untergrund zu
erreichen, und daß man dünne, harzreiche Papierfolien darüberpreßt, um eine gute
Oberfläche zu erzielen, da das Kondensationswasser oder die im Untergrund befindliche
Feuchtigkeit bei den erforderlichen Preßtemperaturen in den Papierträger des dünnen
Furniers eindringt und dort zur Blasenbildung und Papierspaltung führt.
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Alle vorerwähnten bekannten Verfahren haben außerdem den Nachteil,
daß zuerst bei Drücken von über 40 kg/cm' und mindestens 130°C dünne Laminate gepreßt
werden müssen, die später auf entsprechende, weichere Unterlagen, wie z. B. Spanplatten,
aufgeleimt werden können. Bei der Verwendung von harzreichen Papierfolien als Oberflächenbildner
treten durch den ungleichmäßigen Untergrund in vielen Fällen Schleier durch Lufteinschlüsse
und Harzkristallisation ein. Um bei niedrigen Preßdrücken zu arbeiten, ist vorgeschlagen
worden, an Stelle von Kondensationshärzen Polyesterharze zu verwenden. Dieses Verfahren
ist aber nur geeignet für saugfähige Papiere oder Mikrofurniere, die nicht auf Natron-Kraftpapier
kaschiert sind. Ferner ist das Verfahren wegen der langen Vorkondensationszeiten
des Polyesterlackes sehr zeitraubend und umständlich. Es müssen nämlich die Preßbleche
mit dem ungesättigten Polyesterharz überzogen und mit Spezialpapieren belegt werden.
Dieser Aufbau wird dann in einem Ofen vorgelatiniert. Außerdem muß das Deckfurnier
mit Harz überzogen und vorgelatiniert werden. Die Gelatinierungszeiten betragen
15 bis 60 Minuten bei 75 bis 85°C, je nach Größe der Flächen und Dicke des Polyestermaterials.
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Es wurde nun gefunden, daß man Dekoroberflächen aus Epoxyharzen unter
Anwendung von niedrigen Drücken herstellen kann, wenn man ein flüssiges Epoxyharz
unter Zusatz von Polyaminen auf eine nur schwach saugende Unterlage aufträgt, den
Dekorträger auflegt und das so erhaltene Produkt unter Einwirkung von Hitze und
niedrigen Drücken verpreßt.
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Das Harz dringt hierbei durch den Dekorträger hindurch und bildet
eine Dekoroberfläche. Die Preßtemperatur liegt zweckmäßig bei etwa 100°C. Der Preßdruck
kann zwischen 2 und 20 kg/cm2 liegen und soll zweckmäßig etwa 8 kg/cm2 betragen.
Das Harz härtet unter gleichzeitiger Tränkung des Papiers und Verleimung aus. Die
Ausformung kann ohne Rückkühlung bei der Preßtemperatur erfolgen, und man erhält
so hochqualifizierte, klare, glatte und dauerhafte Kunststoffoberflächen.
Durch
die Anwendung so geringer Preßdrücke ist es möglich, selbst die weichsten und druckempfindlichsten
Trägermaterialien ohne Zerstörung ihrer Struktur in einem Arbeitsgang zu fertigen.
Je nach Stärke des Auftrags erhält man mehr oder weniger Harz auf der Oberfläche.
Zur Erreichung glatter und glänzender Flächen benutzt man hartverchromte, polierte
Abdeckbleche, für matte oder mattierte Flächen verschieden stark geschliffene. Wählt
man den Harzauftrag so niedrig, daß nur eine Füllung des Papiers und Verleimung
zum Untergrund erreicht wird, entstehen matte, dem Dekor entsprechende Oberflächen.
Man kann fernerdem Epoxyharz haftvermittelnde Komponenten, wie z. B. Alkydharze,
zusetzen, um den Verbund für eine anschließende Lackierung zu verbessern.
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Bei Verwendung sehr hochviskoser Harzlösungen ist es zweckmäßig, als
Verdünnungs- und/oder Lösungsmittel eine Menge von 1 bis 400/, monomerer oder schwach
anpolymerisierter Vinylverbindungen zuzugeben, gegebenenfalls unter Zusatz geringer
Mengen eines Peroxyds als Katalysator.
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Als Harze eignen sich flüssige Epoxyharze aus zwei-und mehrwertigen
Alkoholen, wie Butandiol, Butantriol, 4,4'-Dioxy-diphenyl-methan, -äthan, -propan
und Epihalogenhydrin. Als Härtungsmittel werden aliphatische, aromatische, cycloaliphatische
Polyamine oder Addukte aus Epoxyharzen mit Polyaminen verwendet.
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Beispiel 1 Eine 5 mm starke Hartfaserplatte wird mit 60 g eines Lackes
aus 100 Teilen eines flüssigen Epoxyharzes aus 1 Mol Butantriol und 3 Mol Epichlorhydrin
mit einem Epoxywert von 0,62 und 25 Teilen eines 1,4-Diamino-3,6-diäthyl-cyclohexans
bestrichen. Hierauf legt man ein 80 g schweres, mit 30 % Titandioxyd pigmentiertes
Papier. Nach Einlegen zwischen zwei hartverchromte Beilagebleche wird bei einer
Temperatur von I 10°C und 8 kg/cm2 10 Minuten gepreßt. Das Harz dringt während des
Preßvorgangs durch das Papier und bildet unter gleichzeitiger Verleimung und Papierimprägnierung
einen glatten, harten, glänzenden Überzug.
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Beispiel 2 Eine Unterlage aus 1,5 mm starkem Vulkanfiber wird mit
100 g/mz eines Lackes aus 100 Teilen eines flüssigen Epoxyharzes aus 1 Mol 4,4'-Dioxy-diphenylmethan
und 2 Mol Epichlorhydrin mit einem Epoxywert von 0,52, 17 Teilen Hexamethylendiamin,
30Teilen monomerem Styrol und 0,3 Teilen Benzoylperoxyd bestrichen. Hierauf legt
man ein im Offsetdruckverfahren mit einem Holzmuster bedrucktes Kunstdruckpapier
und verpreßt 10 Minuten bei 110°C und 8 kg/cm2 mit einem strichmattierten verchromten
Zulageblech. Nach dem Verpressen ist das Papier vollkommen durchtränkt, und an der
Oberfläche befindet sich eine widerstandsfähige Kunststoffschicht. Beispiel 3 Eine
16 mm starke Spanplatte wird mit einem bei 100°C härtenden Harnstoffharzleim bestrichen.
Hierauf legt man eine 0,5 mm starke Schicht aus regenerierter Cellulose. Auf die
Oberseite der regenerierten Cellulose werden 60 g/m2 eines Lackes aus 100 Teilen
eines flüssigen Epoxyharzes aus 1 Mol 4,4'-Dioxy-diphenyl-propan und 2 Mol Epichlorhydrin
mit einem Epoxywert von 0,60, 27 Teilen eines 1,4-Diamino-3,6-diäthyl-cyclohexans,
20 Teilen monomerem Styrol und 20 Teilen eines Ricinenalkydharzes aufgestrichen.
Hierauf legt man ein Mikrofurnier und verpreßt 10 Minuten bei 110°C und 8 kg/cm2.
Die hierbei erhaltene matte Oberfläche kann im normalen Lackierverfahren weiterverarbeitet
werden.