[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials
frei von Melamin-Formaldehyd-Harz und ein mit diesem Verfahren hergestelltes melaminfreies
Verbundmaterial.
Beschreibung
[0002] Melaminharzoberflächen werden seit Jahrzehnten in den verschiedensten Anwendungen
genutzt. Diese Oberflächen werden häufig dort genutzt, wo hohe Anforderungen an die
gute Reinigbarkeit und Desinfizierbarkeit gestellt wird. Dabei ist von besonderem
Vorteil, dass Melaminoberflächen per se für Bakterien kein gutes Wachstumssubstrat
darstellen. Weitere Pluspunkte sind, dass die chemische und mechanische Beständigkeit
sehr hoch ist. Auch stellt die Melaminschicht eine wirksame Sperre gegen Ausgasungen
aus den Trägerplatten dar. Diese Vorteile von Melaminharzoberflächen werden insbesondere
bei Laminatböden und Möbeloberflächen genutzt.
[0003] Allerdings werden aktuell die möglichen negativen Eigenschaften von Melamin selbst
für die Umwelt diskutiert. Dies sind u. a. seine Persistenz (schlechte biologische
Abbaubarkeit) und seine Mobilität nach Freisetzung. Zwar ist Melamin in Melaminharzoberflächen
nur in unbedenklichen Spuren nachweisbar, aber die angesprochene Diskussion führt
natürlich zu einer Verunsicherung im Markt.
[0004] Problematisch ist dabei auch, dass Alternativmaterialien entweder nicht in den benötigten
Mengen zur Verfügung stehen, von den Eigenschaften her nicht so leistungsstark sind
und/oder auf den zurzeit vorhandenen Produktionslinien (z. B.: Kurztaktpressen, Laminatpressen
usw.) nicht verarbeitbar sind. Das gleiche gilt auch für die Abnehmer der beschichteten
Platten, die selbstverständlich auch bei der Verarbeitung die guten mechanischen Eigenschaften
beim Transport durch Bearbeitungsstraßen usw. berücksichtigt haben.
[0005] Auch die Idee die fertige Melaminharzoberfläche nach der Produktion durch eine dünne
Schutzschicht abzudecken ist leider nicht zielführend, da durch Abrieb beim Begehen
(Laminatboden) oder desinfizieren (Möbeloberflächen) diese Schutzschicht schnell abgetragen
werden könnte. Zudem wäre dies keine Lösung für die bei der Bearbeitung auftretenden
Melaminstäube.
[0006] Es sind neben Melaminharz eine ganze Reihe von Harzen bekannt, die für die Imprägnierung
von Papieren für dekorative Anwendungen verwendet werden. Jedoch haben diese Kunstharze
Nachteile, die einen Einsatz als einziges Harz unmöglich machen.
[0007] Harnstoff-Formaldehyd-Harze werden beispielsweise einzeln oder im Gemisch mit Melamin-Formaldehyd-Harzen
für Kernimprägnierungen genutzt. Sie haben allerdings den Nachteil, dass bei der Weiterverarbeitung
von Imprägnaten in Kurztaktpressen, diese Harze nicht zu einem Film verfließen. Im
Übrigen sind Harnstoff-Formaldehyd-Harze hydrolyseanfällig und chemisch nicht beständig.
[0008] Ein weiteres Kunstharz, dass für verschiedene Anwendungen eingesetzt wird ist Phenol-Formaldehyd-Harz.
Dieses Harz, dass eine hellbraune bis mittelbraune Farbe hat, wird zur Imprägnierung
von Kernlagen von Schichtstoffen oder für Unterlagsbögen eingesetzt. Es kann aber
wegen seiner Eigenfarbe nicht zur Imprägnierung von Oberflächen von Dekorpapieren
verwendet werden. Zudem findet bei Sonneneinstrahlung auf das Harz eine Farbvertiefung
statt. Des Weiteren ist ein direkter Kontakt von Phenolimprägnaten mit Lebensmitteln
auszuschließen.
[0009] Ein weiteres Harzsystem, dass eingesetzt werden könnte, ist Acrylatharz. Dies liefert
allerdings bei alleinigem Einsatz bei einem Papier ein sprödes Imprägnat, dass nicht
in einer Kurztaktpresse verarbeitet werden kann.
[0010] Eine Alternative für mechanisch und chemisch nicht sehr hoch beanspruchte Flächen
sind sogenannte Finishfolien. Es handelt sich dabei um dekorative Produkte mit einer
Kernimprägnierung aus Harnstoff-Formaldehyd-Harz und Acrylatharz, die auf der Oberseite
mit einem Lack versehen sind (UV- oder ESH-Lack). Diese Folien werden auf Kaschierlinien
auf Holzwerkstoffträger aufkaschiert. Sie besitzen im Vergleich zu Melaminoberflächen
deutlich schlechtere Eigenschaften, sodass sie für höher- oder hochbeanspruchte Anwendungen
nicht in Frage kommen. Eine Verarbeitung auf Kurztaktpressen ist auch nicht möglich.
[0011] Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zu Grunde die Nachteile, die sich
aus der Umstufung ergeben zu überwinden. Das Produkt sollte durch den Einsatz alternativer
Harze oder Folien frei von Melamin sein. Dazu soll ein Verbundmaterial z.B. in Form
eines Imprägnats entwickelt werden, dass nach Verarbeitung auf einer Kurztaktpressen
und kontinuierlich arbeitenden Pressen zu Produkten führt, die annähernd das Eigenschaftsprofil
einer Melaminoberfläche hat. Das Imprägnat sollte auf den bereits vorhandenen Imprägnierkanälen
herstellbar sein. Auch die Weiterverarbeitung sollte weiterhin auf Kurztaktpressen
und kontinuierlich arbeitenden Pressen ohne technologische oder technische Veränderungen
möglich sein. Die Kosten des Produktes sollten sich nicht gravierend verändern.
[0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche
1 oder 2 und ein damit hergestelltes Verbundmaterial gelöst.
[0013] Entsprechend wird gemäß einem ersten Aspekt des Anspruchs 1 ein Verfahren zur Herstellung
eines Verbundmaterials frei von Melamin-Formaldehyd-Harz umfassend mindestens ein
Trägermaterial, mindestens eine auf der Oberseite des Trägermaterials vorgesehene
Polymerschicht und mindestens eine auf der Unterseite des Trägermaterials vorgesehene
harzhaltige Schicht, bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen von mindestens einem Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf das
Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines thermoplastischen Polymers auf die Oberseite
des Trägermaterials,
- Auftragen von mindestens einer harzhaltigen Schicht auf die Unterseite des Trägermaterials,
und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus.
[0014] Es wird somit ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials zum Einsatz in
Fußbodenlaminaten oder Möbelelementen zur Verfügung gestellt, in welchem auf die Verwendung
von Melamin-Formaldehyd-Harz vollständig verzichtet werden kann. Insbesondere weisen
die auf dem Trägermaterial vorgesehenen Oberflächenschichten kein Melamin-Formaldehyd-Harz
auf. Überaschenderweise entsprechen die mit dem vorliegenden Verfahren hergestellten
Verbundmaterialien den für Fußbodenbeläge notwendigen Anforderungen, wie in den Ausführungsbeispielen
gezeigt.
[0015] Die Reihenfolge des Auftrags der Schicht aus thermoplastischen Polymer auf die Oberseite
des Trägermaterials und des Auftrags der harzhaltigen Schicht auf die Unterseite des
Trägermaterials kann dabei flexibel und variabel sein, d.h. es ist möglich zunächst
das thermoplastischen Polymer auf die Oberseite des Trägermaterials aufzutragen und
anschließend die harzhaltige Schicht auf die Unterseite des Trägermaterials aufzutragen
oder zunächst die harzhaltige Schicht auf die Unterseite des Trägermaterials aufzutragen
und anschließend das thermoplastischen Polymer auf die Oberseite des Trägermaterials
aufzutragen. Es ist auch möglich, thermoplastisches Polymer auf der Oberseite und
harzhaltige Schicht auf der Unterseite gleichzeitig aufzutragen. Die Reihenfolge richtet
sich nach den jeweiligen Produktionslinien.
[0016] Es ist auch möglich kein thermoplastisches Polymer zur Beschichtung der Oberfläche
zu verwenden, sondern stattdessen eine Lackschicht einzusetzen, wobei diese Lackschicht
nach dem Verpressen des Schichtaufbaus auf die Oberseite bzw. Oberfläche des Trägermaterials
aufgebracht wird.
[0017] Gemäß einem zweiten Aspekt des Anspruchs 2 wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Verbundmaterials frei von Melamin-Formaldehyd-Harz umfassend mindestens ein Trägermaterial,
mindestens eine auf der Oberseite des Trägermaterials vorgesehene Lackschicht und
mindestens eine auf der Unterseite des Trägermaterials vorgesehene harzhaltige Schicht,
bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen von mindestens einem Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf das
Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer harzhaltigen Schicht auf die Unterseite des Trägermaterials,
und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus;
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Lackes auf die Oberseite des verpressten
Schichtaufbaus.
Papierlage als Trägermaterial
[0018] In einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens ist das mindesten eine Trägermaterial
eine Papierlage, bevorzugt eine Dekorpapierlage.
[0019] Das vorliegende Verfahren kann demnach gemäß dem ersten Aspekt die folgenden Schritte
umfassen:
- Bereitstellen von mindestens einer Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Papierlage zur Imprägnierung der Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines thermoplastischen Polymers, insbesondere
thermoplastischen Polyurethans, auf die Oberseite der imprägnierten Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer harzhaltigen Schicht als adhesive Schicht auf die Unterseite
der imprägnierten Papierlage, und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus.
[0020] Die vorliegend verwendeten Papierlagen, insbesondere Dekorpapierlagen weisen ein
Papiergewicht zwischen 60 und 120 g/m
2, bevorzugt 80 g/m
2 auf.
[0021] Dekorpapiere sind Spezialpapiere zur Oberflächenveredelung von Holzwerkstoffen, die
eine hohe Dekorvielfalt ermöglichen. So sind neben den typischen Aufdrucken von diversen
Holzstrukturen weitergehende Aufdrucke von geometrischen Formen oder künstlerischen,
dekorativen Ausarbeitungen erhältlich. Eine Einschränkung in der Motivwahl gibt es
faktisch nicht. Um eine optimale Bedruckbarkeit zu gewährleisten, muss das verwendete
Papier eine gute Glätte und Dimensionsstabilität aufweisen und ebenfalls für eine
Penetration einer notwendigen Kunstharzimprägnierung geeignet sein.
[0022] Wie angeführt, wird auf das Trägermaterial zunächst ein Harnstoff-Formaldehyd-Harz
aufgetragen. Im Falle der Verwendung von Papierlagen als Trägermaterial wird die Papierlage
teilweise oder vollständig mit dem Harz imprägniert, wobei das Harz in die Papierlage
eindringt bzw. hinein penetriert. Vorliegend ist unter dem Begriff der "Imprägnierung"
eine vollständige oder teilweise Durchtränkung der Papierlage mit dem Harz zu verstehen.
Das vorliegend verwendete Harnstoffharz wird für die sogenannte Kernimprägnierung
der Papiere verwendet.
[0023] In einer Variante beträgt die flüssige Auftragsmenge des Harnstoff-Formaldehyd-Harz
zwischen 100 und 250 g/m
2, bevorzugt zwischen 130 und 200 g/m
2, insbesondere bevorzugt zwischen 150 und 180 g/m
2, wie z.B. 160 g/m
2, beträgt. Die feste Auftragsmenge an Harnstoff-Formaldehyd-Harz beträgt zwischen
50 und 125 g/m
2, bevorzugt zwischen 65 und 100 g/m
2, insbesondere bevorzugt zwischen 75 und 90 g/m
2, wie z.B. 80 g/m
2.
[0024] Dem zur Kernimprägnierung verwendetem Harnstoff-Formaldehyd-Harz werden die üblichen
Hilfsstoffe, wie Härter, Netzmittel (Tenside oder Mischungen davon), Trennmittel und/oder
weitere Komponente zugegeben.
[0025] Bei der Herstellung der Imprägnate erfolgt der Auftrag des Harnstoffharzes in einer
Imprägnierwanne, wo nach dem Eintauchen in die Imprägnierwanne ein Abstreifen des
Harzes auf einen definierten Harzauftrag mit Hilfe von Rakeln oder Quetschwalzen erfolgt.
Dann wird das Imprägnat in einem Schwebetrockner mit heißer Luft zwischengetrocknet,
z.B. bis auf eine Restfeuchte von 20 Gew%.
[0026] Eine entsprechende Imprägnieranlage umfasst dabei:
- optional Papierabwicklung und Wechselvorrichtung
- eine Imprägnierstation zur Vorimprägnierung (Kernimprägnierung) von mindestens einer
Papierlage mit einem Harnstoff-Formaldehyd-Harz, und
- eine erste Trockenstation.
[0027] Konkret umfasst die Imprägnieranlage Imprägnierwannen bzw. Imprägniertauchbäder (als
Imprägnierstationen), ggfs. eine Atemstrecke, ein Rakelsystem / Quetschwalzenpaar
zur Entfernung von überschüssigem Harz, mindestens einen Trockner (z.B. ein Schwebetrockner),
optional ein Rasterwerk, optional ein Pulverstreuer und ein optional zweiter Trockner,
mindestens eine Abkühlvorrichtung (z.B. ein Kühlwalzsystem).
[0028] Nach der Kernimprägnierung kann in einem nächsten Schritt das thermoplastische Polymer,
insbesondere thermoplastisches Polyurethan, auf die Papierlage aufgebracht werden.
In diesem Falle wird eine Dispersion eines thermoplastischen Polymers mit einem Feststoffgehalt
zwischen 20 und 60 Gew%, bevorzugt zwischen 30 und 50 Gew%, insbesondere 40 Gew% verwendet.
Die Auftragsmenge des thermoplastischen Polymers beträgt zwischen 50 und 150 g/m
2 fl, bevorzugt zwischen 70 und 130 g/m
2fl, insbesondere bevorzugt zwischen 90 und 110 g/m
2fl, wie z.B. 100 g/m
2 fl.. Die Auftragsmenge des thermoplastischen Polymers liegt bei ca. 30-50 Gew% bezogen
auf das Papiergewicht.
[0029] Wie bereits angedeutet, wird vorliegend bevorzugt thermoplastisches Polyurethan als
thermoplastisches Polymer, insbesondere als Oberflächenschicht, verwendet.
[0030] Thermoplastisches Polyurethan (TPU) gehört zu einer Klasse von Polyurethanen - Kunststoffen
mit vielen Eigenschaften, wie hohe Abriebfestigkeit, Leistung bei niedrigen Temperaturen,
hohe Scherfestigkeit, hohe Elastizität, Transparenz, Öl- und Fettbeständigkeit.
[0031] TPU ist ein Blockcopolymer, das aus abwechselnden Sequenzen von harten und weichen
Segmenten oder Domänen besteht, die durch die Reaktion von (1) Diisocyanaten mit kurzkettigen
Diolen und (2) Diisocyanaten mit langkettigen Diolen gebildet werden. Durch Variation
des Verhältnisses, der Struktur und/oder des Molekulargewichts der Reaktionsverbindungen
kann eine enorme Vielfalt unterschiedlicher TPU hergestellt werden. Dadurch kann die
Polymerstruktur fein auf die gewünschten Endeigenschaften des Materials abgestimmt
werden.
[0032] Bevorzugt wird TPU als Dispersion (TPU Kügelchen in Wasser) zur Beschichtung verwendet.
Während des Trocknungsvorganges des Imprägnats reagiert das TPU und wird beim Verpressen
in die Polymermatrix, insbesondere des Imprägnats, eingebunden. Dabei ist es von Vorteil,
wenn die Glasübergangstemperaturen des TPU möglichst niedrig sind, damit die elastische
Eigenschaft erhalten bleibt.
[0033] Wie oben bereits angedeutet, wird auf die Unterseite der Papierlage eine harzhaltige
Schicht aufgetragen. Im Falle der Papierlage wirkt diese harzhaltige Schicht als adhesive
Schicht oder Klebeschicht oder Klebestrich.
[0034] Als adhesive Schicht können ein Phenol-Formaldehyd-Harz (PF-Harz), Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harz
(PLF-Harz) oder ein Polyurethan (PU) verwendet werden.
[0035] Das Phenol-Formaldehyd-Harz (PF-Harz) oder Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harz (PLF-Harz
kann auf die Unterseite der Papierlage als Flüssigauftrag oder als Pulverauftrag aufgebracht
werden.
[0036] Im Falle eines Flüssigauftrages wird PF-Harz oder PLF-Harz mit einem Feststoffgehalt
zwischen 30 und 80 Gew%, bevorzugt zwischen 40 und 60 Gew%, insbesondere 50 Gew% verwendet.
Die Auftragsmenge des PF-Harz oder PLF-Harz beträgt zwischen 30 und 100 g/m
2 fl, bevorzugt zwischen 40 und 80 g/m
2fl, insbesondere bevorzugt zwischen 50 und 70 g/m
2fl, wie z.B. 60 g/m
2 fl. Die Auftragsmenge des PF-Harz oder PLF-Harz liegt bei ca. 20-30 Gew% bezogen
auf das Papiergewicht.
[0037] Im Falle eines Pulverauftrages wird PF-Harz oder PLF-Harz in einer Menge zwischen
10 und 50 g /m
2, bevorzugt zwischen 20 und 40 g/m
2, insbesondere bevorzugt zwischen 25 und 35 g/m
2, wie z.B. 30 g/m
2 aufgebracht. Das pulverförmige Harz wird mittels elektrostatischer Aufladung auf
das Trägermaterial aufgetragen und optional angeschmolzen. Der Auftrag kann auch mittels
Pulverbeschichtung nach dem Triboverfahren erfolgen. Hierbei erfolgt eine Reibungsaufladung
des aufzutragenden Pulvers.
[0038] "Anschmelzen" im Sinne der vorliegenden Anmeldung bedeutet, dass die Harzschicht
noch nicht vollständig polymerisiert ist, sondern vielmehr wird die Polymerisation
auf einer Zwischenstufe gestoppt, in welcher eine weitergehende Vernetzung bzw. Polymerisation
zu einem späteren Verarbeitungszeitpunkt noch möglich ist. Das Anschmelzen der aufgebrachten
Schicht aus pulverförmigem Harz kann unter Verwendung eines IR-Strahlers, oder auch
Mikrowellensysteme oder ähnliches erfolgen. Die Verwendung von IR-Strahlern ist besonders
bevorzugt.
[0039] In einer weitergehenden Ausführungsform wird alternativ zum Phenol-Formaldehyd-Harz
Polyurethan als mindestens eine adhesive Schicht oder Klebestrich, auf die Unterseite
des Trägermaterials, aufgebracht bzw. aufgetragen. Die Menge des Polyurethan-Klebestriches
beträgt 10-40 Gew%, bevorzugt 20-30 Gew% bezogen auf das Papiergewicht.
[0040] Nach Auftrag aller Schichten auf die Papierlage wird das erhaltene Imprägnat auf
eine definierte Restfeuchte, z.B. 5-10 Gew%, bevorzugt 6 Gew%, getrocknet.
[0041] Eine auf diese Weise beschichtete und imprägnierte Papierlage, z.B. Dekorpapierlage
kann mit einer Trägerplatte, z.B. einer Holzwerkstoffplatte wie MDF oder HDF oder
Spanplatte in einer Kurztaktpresse oder in einer kontinuierlich arbeitenden Presse
verpresst werden. Insbesondere kann das Imprägnat auf geeignete Formate zugeschnitten
werden und auf Holzwerkstoffplatten aufgepresst werden.
[0042] Nach dem Verpressen kann in einer Ausführungsform die (obere) Schicht aus thermoplastischem
Polymer mit einer Lackschicht zur Erhöhung der Abriebfestigkeit versehen werden. Hierfür
wird als Abdeckschicht ein Lackaufbau aus mindestens einer Lackschicht und mindestens
einem Decklack, bevorzugt UV- oder ESH-Lack, zur Verbesserung der Kratzfestigkeit
aufgebracht. Der Decklack kann Nanopartikel, z.B. aus Kieselsäure enthalten. Es kommen
keine lösemittelhaltigen Lacke zum Einsatz.
[0043] Für die Lackschicht und den Decklack werden insbesondere strahlenhärtbare, acrylathaltige
Lacke verwendet. Typischerweise enthalten die verwendeten strahlenhärtbaren Lacke
(Meth)acrylate, wie zum Beispiel Polyester(meth)acrylate, Polyether(meth)acrylate,
Epoxy(meth)acrylate oder Urethan(meth)acrylate. Es ist auch denkbar, dass das verwendete
Acrylat bzw. der acrylathaltige Lack substituierte oder unsubstituierte Monomere,
Oligomere und/oder Polymere, insbesondere in Form von Acrylsäure-, Acrylether- und/oder
Acrylsäureestermonomeren, Oligomeren oder Polymeren vorliegt. Von Bedeutung für das
vorliegende Verfahren ist dabei die definitionsgemäße Präsenz eine Doppelbindung bzw.
ungesättigten Gruppe im Acrylat-Molekül. Die Polyacrylate können auch weiterhin funktionalisiert
vorliegen. Geeignete funktionelle Gruppen sind unter anderem Hydroxy-, Amino-, Epoxy-
und/oder Carboxylgruppen. Die genannten Acrylate ermöglichen eine Vernetzung bzw.
Aushärtung in Gegenwart von UV- bzw. Elektronen-Strahlen (ESH).
[0044] Die Lackschicht wird in einer Menge zwischen 50 und 100 g/m
2, bevorzugt zwischen 60 und 80 g/m
2 aufgebracht, während der Decklack in einer Menge zwischen 10 und 30 g/m
2, bevorzugt 30 g/m
2 aufgebracht wird. Der Lackaufbau kann aus mindestens einer ESH-Lackschicht bestehen,
die nach Auftrag mit einem ESH-Strahler angeliert wird, und mindestens einem Decklack,
der nach Auftrag mit Excimer-Strahler angehärtet wird. Der gesamte Lackaufbau wird
abschließend mit einem ESH-Strahler durchgehärtet.
[0045] In einer Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren somit die folgenden Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einer Papierlage als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Papierlage zur Imprägnierung der Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines thermoplastischen Polyurethans auf die
Oberseite der imprägnierten Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer adhesiven Schicht auf die Unterseite der imprägnierten
Papierlage, und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus,
- Optional Auftragen von mindestens einem Lack auf die mindestens eine Schicht aus thermoplastischen
Polyurethan.
[0046] In einer weitergehenden Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren somit die
folgenden Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einer Papierlage als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Papierlage zur Imprägnierung der Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines thermoplastischen Polyurethans auf die
Oberseite der imprägnierten Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer pulverförmigen Schicht eines PF-Harzes oder PLF-Harzes
als adhesive Schicht auf die Unterseite der imprägnierten Papierlage und Anschmelzen
der pulverförmigen Schicht,
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus, und
- Optional Auftragen von mindestens einem Lack auf die mindestens eine Schicht aus thermoplastischen
Polyurethan,
[0047] In einer anderen Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren somit die folgenden
Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einer Papierlage als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Papierlage zur Imprägnierung der Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines thermoplastischen Polyurethans auf die
Oberseite der imprägnierten Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer flüssigen Schicht eines PF-Harzes oder PLF-Harzes als
adhesive Schicht auf die Unterseite der imprägnierten Papierlage,
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus,
- Optional Auftragen von mindestens einem Lack auf die mindestens eine Schicht aus thermoplastischem
Polyurethan.
[0048] In einer noch anderen Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren somit die
folgenden Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einer Papierlage als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Papierlage zur Imprägnierung der Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines thermoplastischen Polyurethans auf die
Oberseite der imprägnierten Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer flüssigen Schicht eines Polyurethans als adhesive Schicht
auf die Unterseite der imprägnierten Papierlage,
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus,
- Optional Auftragen von mindestens einem UV-Lack auf die mindestens eine Schicht aus
thermoplastischem Polyurethan.
[0049] Entsprechend ermöglicht das vorliegende Verfahren gemäß dem ersten Aspekt in einer
Variante die Bereitstellung eines ersten melaminfreien Verbundmaterials mit dem folgendem
Schichtaufbau (von unten nach oben):
adhesive Schicht, bevorzugt eine- Schicht eines PF-Harzes oder PLF-Harzes oder Polyurethans-
Papierlage imprägniert mit Harnstoff-Formaldehyd-Harz - Schicht aus TPU - optional
Lack.
[0050] In einer weiteren Variante ermöglicht das vorliegende Verfahren die Bereitstellung
eines melaminfreien Verbundmaterials mit dem folgendem Schichtaufbau (von unten nach
oben):
Holzwerkstoffplatte- adhesive Schicht, bevorzugt eine Schicht eines PF-Harzes oder
PLF-Harzes oder Polyurethans - Papierlage imprägniert mit Harnstoff-Formaldehyd-Harz
- Schicht aus TPU - optional Lack.
[0051] Wie oben bereits beschrieben, kann auch auf die Verwendung eines thermoplastisches
Polymer zur Beschichtung der Oberfläche verzichtet werden, und stattdessen nach dem
Verpressen ein Lackaufbau auf den Schichtaufbau aufgebracht werden.
[0052] Gemäß dem zweiten Aspekt kann das vorliegende Verfahren demnach auch die folgenden
Schritte umfassen:
- Bereitstellen von mindestens einer Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Papierlage zur Imprägnierung der Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer harzhaltigen Schicht als adhesive Schicht auf die Unterseite
der imprägnierten Papierlage,
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus, und
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Lackes auf die Oberseite des verpressten
Schichtaufbaus.
[0053] In einer weitergehenden Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren somit die
folgenden Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einer Papierlage als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Papierlage zur Imprägnierung der Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer pulverförmigen Schicht eines PF-Harzes oder PLF-Harzes
als adhesive Schicht auf die Unterseite der imprägnierten Papierlage und Anschmelzen
der pulverförmigen Schicht,
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus, und
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Lackes auf die Oberseite des verpressten
Schichtaufbaus.
[0054] In einer anderen Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren somit die folgenden
Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einer Papierlage als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Papierlage zur Imprägnierung der Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer flüssigen Schicht eines PF-Harzes oder PLF-Harzes als
adhesive Schicht auf die Unterseite der imprägnierten Papierlage,
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus, und
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Lackes auf die Oberseite des verpressten
Schichtaufbaus.
[0055] In einer noch anderen Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren somit die
folgenden Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einer Papierlage als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Papierlage zur Imprägnierung der Papierlage,
- Auftragen von mindestens einer flüssigen Schicht eines Polyurethans als adhesive Schicht
auf die Unterseite der imprägnierten Papierlage,
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus.
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Lackes auf die Oberseite des verpressten
Schichtaufbaus.
[0056] Die oben angeführten Angaben für die Zusammensetzung und Auftragsmengen an Harz und
Lack gelten auch für die letztgenannten Ausführungsformen des zweiten Aspektes des
Verfahrens.
[0057] Entsprechend ermöglicht das vorliegende Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt in einer
Variante die Bereitstellung eines melaminfreien Verbundmaterials mit dem folgendem
Schichtaufbau (von unten nach oben):
adhesive Schicht, bevorzugt eine Schicht eines PF-Harzes oder PLF-Harzes oder Polyurethans-
Papierlage imprägniert mit Harnstoff-Formaldehyd-Harz -Lackaufbau.
[0058] In einer weiteren Variante ermöglicht das vorliegende Verfahren gemäß dem zweiten
Aspekt die Bereitstellung eines melaminfreien Verbundmaterials mit dem folgendem Schichtaufbau
(von unten nach oben):
Holzwerkstoffplatte- adhesive Schicht, bevorzugt eine Schicht eines PF-Harzes oder
PLF-Harzes oder Polyurethans - Papierlage imprägniert mit Harnstoff-Formaldehyd-Harz
- Lackaufbau.
Holzwerkstoffplatte als Trägermaterial
[0059] In einer anderen Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird als Trägermaterial
eine Holzwerkstoffplatte, bevorzugt eine mitteldichte Faser (MDF)-, hochdichte Faser
(HDF)-eine Sperrholzplatte, eine Spanplatte oder eine Holz-Kunststoff-Komposit-Platte
(WPC) verwendet. Besonders bevorzugte Holzwerkstoffplatten sind Holzfaserplatten mit
Harnstoff-Formaldehyd-Leim als Bindemittel, wie z.B. eine HDF-Platte mit Harnstoff-Formaldehyd-Leim.
[0060] Das vorliegende Verfahren gemäß dem ersten Aspekt kann demnach auch die folgenden
Schritte umfassen:
- Bereitstellen von mindestens einer Holzwerkstoffplatte als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Oberseite der Holzwerkstoffplatte,
- Aufbringen von mindestens einer Schicht aus mindestens einem thermoplastischen Elastomer;
insbesondere von einem thermoplastischen Polyurethan;
- Auftragen von mindestens einem Gegenzug, bevorzugt in Form einer Schicht eines PF-Harzes
oder PLF-Harzes auf die Unterseite der Holzwerkstoffplatte, und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus.
[0061] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren die folgenden
Schritte umfassen:
- Bereitstellen von mindestens einer Holzwerkstoffplatte als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Oberseite der Holzwerkstoffplatte,
- Auftragen von mindestens einer Farbgrundierungsschicht;
- Auftragen von mindestens einer ersten Primerschicht,
- Aufbringen eines Druckdekors;
- Auftragen von mindestens einer zweiten Primerschicht,
- Aufbringen von mindestens einer Schicht aus mindestens einem thermoplastischen Elastomer;
- Auftragen von mindestens einem Gegenzug, bevorzugt in Form einer Schicht eines PF-Harzes
oder PLF-Harzes , auf die Unterseite der Holzwerkstoffplatte als Gegenzug, und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus.
[0062] Harnstoff-Formaldehydharz wird demnach als Harzgrundierung bzw. Walzgrund verwendet.
Die Auftragsmenge der Harzgrundierung kann zwischen 10 - 40 g Harz fl / m
2, bevorzugt 20 - 30 g Harz fl /m
2, z.B. 25 Harz fl /m
2 betragen. Der Feststoffgehalt der Harzgrundierung kann zwischen 20-50 Gew%, bevorzugt
zwischen 30 und 40 Gew%, insbesondere bevorzugt bei 35 Gew% liegen.
[0063] Dem zur Grundierung verwendeten Harnstoff-Formaldehyd-Harz werden die üblichen Hilfsstoffe,
wie Härter, Netzmittel (Tenside oder Mischungen davon), Trennmittel und/oder weitere
Komponente zugegeben.
[0064] Als Farbgrundierung wird bevorzugt eine Zusammensetzung aus Kasein oder Sojaprotein
als Bindemittel und anorganische Pigmente, insbesondere anorganische Farbpigmente
verwendet. Als Farbpigmente können in der Grundierungsschicht weiße Pigmente wie Titandioxid
verwendet werden oder aber auch weitere Farbpigmente, wie Calciumcarbonat, Bariumsulfat
oder -carbonat. Die Grundierung kann neben den Farbpigmenten und dem Kasein oder Sojaprotein
noch Wasser als Lösemittel enthalten. Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn die aufgetragene
pigmentierte Grundschicht aus mindestens einer, bevorzugt aus mindestens zwei, insbesondere
bevorzugt aus mindestens vier, oder bis zu sieben nacheinander aufgetragenen Lagen
bzw. Aufträgen besteht, wobei die Auftragsmenge zwischen den Lagen bzw. Aufträgen
gleich oder verschieden sein kann. Die Auftragsmenge der Farbgrundierung beträgt 5-10
g Grundierung fl / m
2 Auftragswerk und Lage. Nach jedem Auftrag erfolgt bevorzugt eine Zwischentrocknung.
[0065] Die Menge des auf die Farbgrundierung aufgetragenen flüssigen ersten Primers beträgt
vorliegend zwischen 5 und 30 g/m
2, bevorzugt zwischen 10 und 20 g/m
2, insbesondere bevorzugt zwischen 10 und 15 g/m
2. Als Primer werden bevorzugt Verbindungen auf Isocyanatbasis, wobei nicht-aromatische,
aliphatische Isocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, oder Präpolymere,
die diese Isocyanate enthalten, besonders bevorzugt sind.
[0066] Nach einem Trockenschritt wird die Dekorschicht aufgebracht. Dies erfolgt bevorzugt
im Direktdruck. Im Falle eines Direktdruckes erfolgt der Auftrag einer wasserbasierten,
pigmentierten Druckfarbe im Tiefdruck- oder im Digitaldruckverfahren, wobei die wasserbasierte
pigmentierte Druckfarbe in mehr als einer Schicht auftragbar ist, z.B. in Form von
zwei bis zehn Schichten, bevorzugt drei bis acht Schichten. Das Tiefdruckverfahren
ist eine Drucktechnik, bei der die abzubildenden Elemente als Vertiefungen einer Druckform
vorliegen, die vor dem Druck eingefärbt wird. Die Druckfarbe befindet sich vornehmlich
in den Vertiefungen und wird aufgrund des Anpressdruckes der Druckform und von Adhäsionskräften
auf den zu bedruckenden Gegenstand, wie z.B. eine Holzfaserträgerplatte, übertragen.
Hingegen wird beim Digitaldruck das Druckbild direkt von einem Computer in eine Druckmaschine,
wie z.B. einen Laserdrucker oder Tintenstrahldrucker übertragen. Dabei entfällt die
Verwendung einer statischen Druckform. In beiden Verfahren ist die Verwendung von
wässrigen Farben und Tinten oder farbgebender Mittel auf UV-Basis möglich. Ebenfalls
ist es vorstellbar, die genannten Drucktechniken aus Tief- und Digitaldruck zu kombinieren.
Eine geeignete Kombination der Drucktechniken kann zum einen unmittelbar auf der Trägerplatte
bzw. der zu bedruckenden Schicht erfolgen oder auch vor dem Drucken durch Anpassung
der verwendeten elektronischen Datensätze. Zusammen mit dem Dekor werden ebenfalls
die für die Ausrichtung in der Presse erforderlichen Markierungen aufgedruckt.
[0067] Der auf das Druckdekor folgende flüssige zweite Primer wird mit einem Feststoffgehalt
zwischen 40 und 60 Gew%, bevorzugt 45 und 55 Gew%, insbesondere bevorzugt 50 Gew%
aufgetragen. Die Menge der auf das Druckdekor aufgetragenen zweiten Primerschicht
kann zwischen 10-40 g/m
2, bevorzugt 10-30 g/m
2, insbesondere bevorzugt 20 g/m
2 betragen. Als Primer werden bevorzugt Verbindungen auf Isocyanatbasis, wobei nicht-aromatische,
aliphatische Isocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, oder Präpolymere,
die diese Isocyanate enthalten besonders bevorzugt sind.
[0068] In einer weitergehenden Variante des Verfahrens wird als thermoplastische Polymerschicht
eine Folie aus thermoplastischem Polymer, insbesondere eine Folie aus thermoplastischem
Polyurethan, verwendet.
[0069] Die Dicke der Folie, insbesondere der TPU- Folie beträgt zwischen 50 - 150 µm, bevorzugt
80 - 120 µm, insbesondere 100 µm. Es können auch mehrere Folien verwendet werden,
die entweder bei der Verpressung einzeln aufgelegt werden oder in einem vorgelagerten
Schritt bereits miteinander verbunden werden.
[0070] Die thermoplastische Folie, z.B. TPU-Folie kann zur Erreichung gewünschter Eigenschaften
zusätzlich eine Oberflächenausrüstung mit z. B. einem Lack besitzen. Damit kann z.
B. das Verhalten gegenüber Kratzbeanspruchung, chemischer Beanspruchung, Abriebbeanspruchung
usw. positiv beeinflusst werden. Auch im Hinblick auf die statische Aufladung, die
Anschmutzbarkeit usw. kann durch einen Lack ein positiveres Verhalten erzielt werden.
Dabei kann der Lack bereits bei der Herstellung der Folie aufgebracht werden.
[0071] Die vorliegend verwendete TPU-Folie kann ebenfalls abriebfeste Partikel aufweisen,
wie zum Beispiel abriebfeste Partikel vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe enthaltend
Aluminiumoxide, Borcarbide, Siliziumdioxide, Siliziumcarbide und Glaspartikel. Bevorzugt
werden abriebfeste Partikel mit Körnungen in den Klassen F180 bis F240, bevorzugt
F200 oder F220 verwendet. Die Korngröße der Klasse F180 umfasst einen Bereich von
53 - 90 µm, F220 von 45-75 µm, F230 34-82 µm, F240 28-70 µm (FEPA Norm). Die abriebfesten
Partikel dürfen nicht zu feinkörnig sein (Gefahr der Staubbildung), aber auch nicht
zu grobkörnig sein. Die Größe der abriebfesten Partikel stellt somit ein Kompromiss
dar.
[0072] In einer anderen weitergehenden Variante des Verfahrens wird als thermoplastische
Polymerschicht eine Dispersion eines thermoplastischen Polymers, insbesondere eine
Dispersion eines thermoplastischen Polyurethans, aufgetragen. In diesem Fall wird
eine Dispersion, insbesondere TPU-Dispersion, mit einem Feststoffgehalt zwischen 20
und 60 Gew%, bevorzugt zwischen 30 und 50 Gew%, insbesondere 40 Gew% verwendet wird.
Die Auftragsmenge des thermoplastischen Polymers beträgt zwischen 50 und 150 g/m
2 fl, bevorzugt zwischen 70 und 130 g/m
2 fl, insbesondere bevorzugt zwischen 90 und 110 g/m
2 fl, wie z.B. 100 g/m
2 fl,
[0073] Wie oben bereits beschrieben, kann im Falle des Auftrages des thermoplastischen Polymers,
insbesondere von TPU, die TPU-Schicht nach dem Verpressen mit einer Lackschicht zur
Erhöhung der Abriebfestigkeit versehen werden. Hierfür wird als Abdeckschicht ein
Lackaufbau aus mindestens einer Lackschicht und mindestens einem Decklack, bevorzugt
UV-Lack, zur Verbesserung der Kratzfestigkeit aufgebracht. Der Decklack kann Nanopartikel,
z.B. aus Kieselsäure enthalten. Es kommen keine lösungsmittelhaltigen Lacke zum Einsatz.
Es wird ansonsten auf die obigen Ausführungen verwiesen.
[0074] Wie oben bereits erwähnt, wird auf die Unterseite der Holzträgerplatte bzw. Holzwerkstoffplatte
ein Gegenzug in Form einer Schicht eines PF-Harzes oder PLF-Harzes aufgebracht. Dadurch
werden insbesondere die, durch die auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte aufgebrachten
Lagen wirkenden Zugkräfte ausgeglichen.
[0075] In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Gegenzug als Zelluloselage (Papierlage)
ausgeführt, die mit PF-Harz oder PLF-Harzimprägniert ist.
[0076] Das PF-Harz oder PLF-Harz als Gegenzug kann auch in flüssiger Form aufgetragen werden.
Im Falle eines Flüssigauftrages wird PF-Harz oder PLF-Harz mit einem Feststoffgehalt
zwischen 30 und 80 Gew%, bevorzugt zwischen 40 und 60 Gew%, insbesondere 50 Gew% verwendet.
Die Auftragsmenge des Phenol-Formaldehyd-Harzes beträgt zwischen 30 und 100 g/m
2 fl, bevorzugt zwischen 40 und 80 g/m
2 fl, insbesondere bevorzugt zwischen 50 und 70 g/m
2fl, wie z.B. 60 g/m
2 fl, beträgt.
[0077] Wie erwähnt, werden die Schichtaufbauten in einem Arbeitsschritt unter Wirkung von
Temperatur und Druck in einer Kurztaktpresse oder in einer kontinuierlich arbeitenden
Presse zu einem Laminat verpresst. Übliche Kurztakt-Pressen arbeiten beispielsweise
bei einem Druck von 30 bis 60 kg/cm
2, einer Temperatur an der Holzwerkstoffoberfläche von etwa 160 - 195 °C und einer
Presszeit von 10 bis 30 Sekunden.
[0078] Entsprechend ermöglicht das vorliegende Verfahren in einer Variante die Bereitstellung
eines melaminfreien Verbundmaterials mit dem folgendem Schichtaufbau (von unten nach
oben):
Gegenzug, bevorzugt aus PF-Harz oder PLF-Harz - Holzwerkstoffplatte - mindestens eine
Harnstoff-Formaldehyd-Harzgrundierung - mindestens eine Schicht aus thermoplastischem
Polymer.
[0079] In einer weiteren Variante ermöglicht das vorliegende Verfahren die Bereitstellung
eines melaminfreien Verbundmaterials mit dem folgendem Schichtaufbau (von unten nach
oben):
Gegenzug, bevorzugt aus PF-Harz oder PLF-Harz - Holzwerkstoffplatte - mindestens eine
Harnstoff-Formaldehyd-Harzgrundierung - mindestens eine Farbgrundierung - mindesten
eine erste Primerschicht - mindestens eine im Direktdruck aufgetragene Dekorschicht
- mindestens eine zweite Primerschicht - mindestens eine Folie aus thermoplastischem
Polyurethan.
[0080] In noch einer weiteren Variante ermöglicht das vorliegende Verfahren die Bereitstellung
eines melaminfreien Verbundmaterials mit dem folgendem Schichtaufbau (von unten nach
oben):
Gegenzug, bevorzugt aus PF-Harz oder PLF-Harz - Holzwerkstoffplatte - mindestens eine
Harnstoff-Formaldehyd-Harzgrundierung - mindestens eine Farbgrundierung - mindesten
eine erste Primerschicht - mindestens eine im Direktdruck aufgetragene Dekorschicht
- mindestens eine zweite Primerschicht - mindestens eine Schicht aus thermoplastischem
Polyurethan - optional UV-Lack.
[0081] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an mehreren Beispielen erläutert.
Ausführungsbeipiel 1:
[0082] Ein Dekorpapier (Papiergewicht: 80 g/m
2) wird an einer Imprägnierlinie mit einem Harnstoffharz imprägniert. Der Imprägnierkanal
läuft dabei mit einer Geschwindigkeit von 60 m/min. Die Auftragsmenge liegt bei ca.
160 g/m
2 flüssig, was einer Auftragsmenge fest von 80 g/m2 entspricht. In dem Imprägnierharz
sind die üblichen Hilfsstoffe wie Härter, Netzmittel usw. enthalten. Dabei ist darauf
zu achten, dass nach der Imprägnierung der Dekorbogen oben und unten mit Hilfe eines
Rakels scharf abgezogen wird.
[0083] Nach einer Zwischentrocknung auf eine Restfeuchte von ca. 20 Gew% wird mit Hilfe
von Rastern oder Walzen auf der Oberseite eine TPU-Dispersion und auf der Rückseite
ein Phenolharz oder eine Polyurethan-Dispersion aufgetragen.
[0084] Das PF-Harz oder PLF-Harz oder die PU-Dispersion wurde in einer Menge von 60 g /
m
2 fl. (Feststoff: 50 Gew%) aufgetragen.
[0085] Die TPU-Dispersion wurde in einer Menge von 100 g/m
2 (Feststoffgehalt: 40 Gew%) aufgetragen.
[0086] Danach wird das Imprägnat auf eine Restfeuchte von ca. 6 Gew% getrocknet. Es wird
dann geschnitten oder zu Bogenware geschnitten (Format: 2800 x 2070 mm).
[0087] Das Imprägnat wird anschließend auf eine Spanplatte (19 mm) aufgepresst. Als Rückseite
wird ein weißes Dekorpapier mit der der gleichen Papiergrammatur und der gleichen
Beharzung verwendet. Die Pressparameter waren: P= 40 kg/cm2, t= 20 sec und T ( oben/unten
) = 180°C. Eine Prüfung der Oberfläche in Anlehnung an die DIN EN 14322: 2021 "Melaminbeschichtete
Platten zur Verwendung im Innenbereich" durchgeführt. Die in der Norm geforderten
Werte wurden erreicht.
Ausführungsbeispiel 2:
[0088] Eine HDF (Format: 2800 x 2070 x 7 mm) wird in einer Direktdrucklinie, die mit einer
Geschwindigkeit von 80 m/min betrieben wird, zunächst mit einem Harnstoff-Formaldehyd-Harz
grundiert ( Auftragsmenge: ca. 25 g Harnstoff-Formaldehyd-Harz fl./m
2, Feststoffgehalt: ca. 35 Gew.%). In dem Imprägnierharz sind die üblichen Hilfsstoffe
wie Härter, Netzmittel usw. enthalten. Das Harz wird in einem Umlufttrockner getrocknet.
[0089] Anschließend wird eine Farbgrundierung aufgetragen, die aus Titandioxid und Kasein
besteht. Diese Farbgrundierung wird bis zu sieben Mal aufgetragen. Dabei liegt die
Auftragsmenge bei 5 - 10 g Grundierung fl./Auftragswerk. Es wird jeweils nach jedem
Auftrag eine Zwischentrocknung mit Hilfe von einem Umluft- und/oder IR-Trockner durchgeführt.
[0090] Danach wird ein Primer aufgetragen (Auftragsmenge 10 - 20 g fl/ m
2). Dieser wird ebenfalls getrocknet.
[0091] Auf diesen Primer wird dann im Tiefdruck- oder Digitaldruckverfahren ein Dekor aufgedruckt.
Der Druck wird in einem Umlufttrockner getrocknet.
[0092] Auf den getrockneten Druck wird ein Primer auf Basis eines Isocyanates aufgebracht
(Auftragsmenge: ca. 20 g fl./m
2, Feststoff-gehalt: ca. 50 Gew% ).
[0093] Die Platten werden dann an einer KT-Presse auf der Oberseite mit einer TPU-Folie
(Foliendicke: 100 µm) versehen. Die TPU-Folie enthält ca. 15 g Korund /m
2 mit einer Korngrösse von F200 gemäss FEPA-Standard.
[0094] Auf der Rückseite wird die Platte mit einem Gegenzug entweder in flüssiger Form oder
als Blattware versehen. Als Imprägnierharz für den Gegenzug wird ein Phenolharz eingesetzt.
[0095] Dann wird der Aufbau in der KT-Presse bei T=160°C, p=40 kg/cm
2 und t=24 sec verpresst. Nach dem Abkühlen wird zunächst mit Hilfe eines Gitterschnitttests
die Haftung (DIN EN ISO 2409 - 2013 - 06) der Folie geprüft, danach werden die Platten
zu Rohfixmassen zerteilt und anschließend mit einem leimlosen Profil versehen. Die
Oberfläche wurde gemäß der DIN EN 16511 - 2014: "Paneele für schwimmende Verlegung
- Halbstarre, mehrlagige modulare Fußbodenbeläge (MMF) mit abriebbeständiger Decklage"
geprüft. Es wurden die Anforderungen der Nutzungsklasse 31 erreicht. Einige wichtige
Prüfungen sind in der folgenden Tabelle aufgelistet.
Prüfung |
Ergebnis |
DIN EN 16511 |
Nutzungskl. 31 / 32 |
Abriebbeständigkeit, IP Verfahren A |
1500 Zyklen |
600/1200 Zyklen |
Stossfestigkeit, grosse Kugel |
1600 mm |
800/1200 mm |
Fleckenunempfindlichkeit |
|
|
Gruppe 1 + 2 |
Grad 5 |
Grad 5 |
Gruppe 3 |
Grad 4 |
Grad 4 |
Microkratzbeständigkeit Klasse |
- |
-/MSR-A3 |
Ausführungsbeipiel 3:
[0096] Ein Dekorpapier (Papiergewicht: 80 g/m
2) wird an einer Imprägnierlinie mit einem Harnstoffharz imprägniert. Der Imprägnierkanal
läuft dabei mit einer Geschwindigkeit von 60 m/min. Die Auftragsmenge liegt bei ca.
160 g/m
2 flüssig, was einer Auftragsmenge fest von 80 g/m2 entspricht. In dem Imprägnierharz
sind die üblichen Hilfsstoffe wie Härter, Netzmittel usw. enthalten. Dabei ist darauf
zu achten, dass nach der Imprägnierung der Dekorbogen oben und unten mit Hilfe eines
Rakels scharf abgezogen wird.
[0097] Nach einer Zwischentrocknung auf eine Restfeuchte von ca. 20 Gew% wird mit Hilfe
von einem Streuer in einem S-Bogen ein Phenolpulverharz oder PLF-Pulverharz auf die
Rückseite des Imprägnats aufgestreut (30 g Phenolharz fest / m
2).
[0098] Auf der Oberseite wird mit Hilfe eines Walzenauftragswerks eine TPU-Dispersion aufgetragen.
Die TPU-Dispersion wurde in einer Menge von 100 g/m
2 (Feststoffgehalt: 40 Gew%) aufgetragen. Danach wird das Imprägnat auf eine Restfeuchte
von ca. 6 Gew% getrocknet.
[0099] Es wird dann geschnitten oder zu Bogenware geschnitten (Format: 2800 x 2070 mm).
Das Imprägnat wird anschließend auf eine Spanplatte (19 mm) aufgepresst. Als Rückseite
wird ein weißes Dekorpapier mit der der gleichen Papiergrammatur und der gleichen
Beharzung verwendet. Die Pressparameter waren: p= 40 kg/cm2, t= 20 sec und T (oben/unten)
= 180°C.
Ausführungsbeipiel 4:
[0100] Ein Dekorpapier (Papiergewicht: 80 g/m
2) wird an einer Imprägnierlinie mit einem Harnstoffharz imprägniert. Der Imprägnierkanal
läuft dabei mit einer Geschwindigkeit von 60 m/min. Die Auftragsmenge liegt bei ca.
160 g/m
2 flüssig, was einer Auftragsmenge fest von 80 g/m2 entspricht. In dem Imprägnierharz
sind die üblichen Hilfsstoffe wie Härter, Netzmittel usw. enthalten. Dabei ist darauf
zu achten, dass nach der Imprägnierung der Dekorbogen oben und unten mit Hilfe eines
Rakels scharf abgezogen wird.
[0101] Nach einer Zwischentrocknung auf eine Restfeuchte von ca. 20 Gew% wird mit Hilfe
von Rastern oder Walzen auf der Rückseite ein Phenolharz aufgetragen.
[0102] Das Phenolharz, wurde in einer Menge von 60 g / m
2 fl. (Feststoff: 50 Gew%) aufgetragen. Danach wird das Imprägnat auf eine Restfeuchte
von ca. 6 Gew% getrocknet. Es wird dann geschnitten oder zu Bogenware geschnitten
(Format: 2800 x 2070 mm).
[0103] Das Imprägnat wird anschließend auf eine Spanplatte (6 mm) aufgepresst. Als Rückseite
wird ein weißes Dekorpapier mit der der gleichen Papiergrammatur und der gleichen
Beharzung verwendet. Die Pressparameter waren: P= 40 kg/cm2, t= 20 sec und T (oben/unten)
= 180°C.
[0104] Auf die Imprägnatoberfläche wird ein Primer auf Basis eines Isocyanates aufgebracht
(Auftragsmenge: ca. 20 g fl./m
2, Feststoffgehalt: ca. 50 Gew% ).
[0105] Anschließend wird die Platte in einer Lacklinie mit einem UV- oder ESH-Lack in mehreren
Schichten mit Zwischenhärtung ablackiert. Die Lackschicht wird in einer Menge von
30 g/m
2 aufgebracht wird. Der Lackaufbau kann aus mindestens einer ESH-Lackschicht bestehen,
die nach Auftrag mit einem ESH-Strahler angeliert wird, und mindestens einem Decklack,
der nach Auftrag mit Excimer-Strahler angehärtet wird. Der gesamte Lackaufbau wird
abschließend mit einem ESH-Strahler durchgehärtet. Danach wird die Platte in einer
Fussbodenstrasse zu Fussbodendielen aufgetrennt.
[0106] Es ergeben sich Vorteile
- Vermeidung der Kennzeichnung
- Reaktion auf Umstufung
1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials frei von Melamin-Formaldehyd-Harz
umfassend mindestens ein Trägermaterial, mindestens eine auf der Oberseite des Trägermaterials
vorgesehene Polymerschicht und mindestens eine auf der Unterseite des Trägermaterials
vorgesehene harzhaltige Schicht, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einem Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Oberseite des Trägermaterials,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines thermoplastischen Polymers, insbesondere
thermoplastischen Polyurethans, auf die Oberseite des Trägermaterials,
- Auftragen von mindestens einer harzhaltigen Schicht auf die Unterseite des Trägermaterials,
und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus.
2. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials frei von Melamin-Formaldehyd-Harz
umfassend mindestens ein Trägermaterial, mindestens eine auf der Oberseite des Trägermaterials
vorgesehene Lackschicht und mindestens eine auf der Unterseite des Trägermaterials
vorgesehene harzhaltige Schicht, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einem Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf das
Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer harzhaltigen Schicht auf die Unterseite des Trägermaterials,
und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus;
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Lackes auf die Oberseite des verpressten
Schichtaufbaus.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindesten eine Trägermaterial eine Papierlage, bevorzugt eine Dekorpapierlage,
ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die flüssige Auftragsmenge des Harnstoff-Formaldehyd-Harz zwischen 100 und 250
g/m2, bevorzugt zwischen 130 und 200 g/m2, insbesondere bevorzugt zwischen 150 und 180 g/m2beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3-4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dispersion eines thermoplastischen Polymers mit einem Feststoffgehalt zwischen
20 und 60 Gew%, bevorzugt zwischen 30 und 50 Gew%, insbesondere 40 Gew% verwendet
wird und die Auftragsmenge des thermoplastischen Polymers zwischen 50 und 150 g/m2 fl, bevorzugt zwischen 70 und 130 g/m2 fl, insbesondere bevorzugt zwischen 90 und 110 g/m2fl, wie z.B. 100 g/m2 fl, beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als harzhaltige Schicht eine adhesive Schicht in Form eines Phenol-Formaldehyd-Harzes,
eines Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harzes oder eines Polyurethans auf die Unterseite
des Trägermaterials aufgetragen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenol-Formaldehyd-Harz oder Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harzes oder das Polyurethan
auf die Unterseite des Trägermaterials, insbesondere der Papierlage als Flüssigauftrag
oder als Pulverauftrag aufgebracht werden.
8. Melaminfreies Verbundmaterial herstellbar in einem Verfahren nach einem der Ansprüche
1-6 gekennzeichnet durch den folgenden Schichtaufbau:
optional adhesive Schicht - Schicht eines Phenol-Formaldehyd-Harzes oder Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harz
- Papierlage imprägniert mit Harnstoff-Formaldehyd-Harz - Schicht aus TPU - optional
Lack.
9. Melaminfreies Verbundmaterial nach Anspruch 8 gekennzeichnet durch den folgenden Schichtaufbau:
Holzwerkstoffplatte- adhesive Schicht - Schicht eines Phenol-Formaldehyd-Harzes oder
Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harzes - Papierlage imprägniert mit Harnstoff-Formaldehyd-Harz
- Schicht aus TPU - optional Lack.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Trägermaterial eine Holzwerkstoffplatte, bevorzugt eine mitteldichte
Faser (MDF)-, hochdichte Faser (HDF)- oder Spanplatte)-, eine Sperrholzplatte oder
eine Holz-Kunststoff-Komposit-Platte (WPC) ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einer Holzwerkstoffplatte als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Oberseite der Holzwerkstoffplatte,
- Auftragen von mindestens einer Schicht aus mindestens einem thermoplastischen Elastomer;
- Auftragen von mindestens einem Gegenzug, bevorzugt in Form einer Schicht eines Phenol-Formaldehyd-Harzes
oder Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harzes, auf die Unterseite der Holzwerkstoffplatte
, und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus.
12. Verfahren nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- Bereitstellen von mindestens einer Holzwerkstoffplatte als Trägermaterial,
- Auftragen von mindestens einer Schicht eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes auf die
Oberseite der Holzwerkstoffplatte,
- Auftragen von mindestens einer Farbgrundierungsschicht;
- Auftragen von mindestens einer ersten Primerschicht,
- Aufbringen eines Druckdekors;
- Auftragen von mindestens einer zweiten Primerschicht,
- Auftragen von mindestens einer Schicht aus mindestens einem thermoplastischen Elastomer;
- Auftragen von mindestens einem Gegenzug, bevorzugt in Form einer Schicht eines Phenol-Formaldehyd-Harzes
oder Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harzes, auf die Unterseite der Holzwerkstoffplatte
, und
- Trocknen und Verpressen des Schichtaufbaus.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass als thermoplastische Polymerschicht eine Folie aus thermoplastischem Polyurethan
mit einer Dicke zwischen 50 - 150 µm, bevorzugt 80 - 120 µm, insbesondere 100 µm verwendet
wird.
14. Melaminfreies Verbundmaterial herstellbar in einem Verfahren nach einem der Ansprüche
10-13 gekennzeichnet durch den folgenden Schichtaufbau:
Gegenzug, bevorzugt aus Phenol-Formaldehyd-Harz oder Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harz
- Holzwerkstoffplatte - mindestens eine Harnstoff-Formaldehyd-Harzgrundierung - mindestens
eine Schicht aus thermoplastischem Polymer.
15. Melaminfreies Verbundmaterial herstellbar in einem Verfahren nach einem der Ansprüche
10-13 gekennzeichnet durch den folgenden Schichtaufbau:
Gegenzug, bevorzugt aus Phenol-Formaldehyd-Harz oder Phenol-Lignin-Formaldehyd-Harz
- Holzwerkstoffplatte - mindestens eine Harnstoff-Formaldehyd-Harzgrundierung - mindestens
eine Farbgrundierung - mindesten eine erste Primerschicht - mindestens eine im Direktdruck
aufgetragene Dekorschicht - mindestens eine zweite Primerschicht - mindestens eine
Schicht aus thermoplastischem Polymer.