DE1704598B2 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren imprägnierten Faservliesen oder -geweben - Google Patents

Description

40

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /jr kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren npragnierten Faservliesen oder -geweben. die zur Vergütung von Spanplatten durch Aufkleben auf diese geeignet sind, »obei die Faservliese oder -gewebe mil Polymerdi- »persionen imprägniert und die Inipragnate unsehlie- Bend durch eine Warme- und Druckbehandlung ausgehärtet werden.

Bekanntlich stellt die Herstellung von Kalanderfolien durch das Heißkalandrieren von thermoplastischen Produkten, wie beispielsweise PVC oder Polyäthylen, «in sehr wirtschaftliches Verfahren dar. so daß diese Folien heute ein weites Einsatzgebiet gefunden haben. Unter anderem werden PVC-Folien auch für die Vergütung von Spanplatten verwendet, die in erster Linie als abwaschbare Platten zur Herstellung von Möbeln Einsatz finden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese PVC-Folien nur bedingt für die Vergütung von Span- planen Einsatz finden können. Neben den Schwierigkeiten ihrer Verklebung mit der Spanplatte ist auch ihre Anfälligkeit gegenüber erhöhten Temperaturen ein beträchtlicher Nachteil, der besonders bei Küchen- Inöbeln den Einsatz von PVC-Folien problematisch macht. Außerdem konnte die elektrostatische Aufladung und mangelhafte Dimensionsstabilität der PVC-Folien bisher — trotz zahlreicher Vorschläge — nicht beseitigt werden. Ein weiterer Nachteil der PVC-Folien liegt darin, daß die Weiterreißfestigkeit dieses Materials äußerst gering ist, so daß diese Folien bei mechanischen Einwirkungen oder mangelhafter Verklebung leicht durchreißen.

Der letztgenannte Nachteil ist durch das Verfahren nach der österreichischen Patentschrift 2 29 046 behoben, da es mit diesem Verfahren möglich sein soll, faserverstärkte Folien aus thermoplastischen Polymeren, insbesondere PVC-Folien, auf der Papiermaschine herzustellen, die über eine gute Weiterreißfesiigkeii verfugen. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird einer Fasersioffaufschwemmung eine gewisse Menge eines pulverförmiger thermoplastischen Polymerisats, in erster Linie PVC-Pulver, welche mit einem Weichmacher durchmischt ist, zugesetzt und dieses thermoplastische Polymerisat auf den Fasern ausgefüllt. Nach dem Verfahren kann man jedoch nur Weich-PVC-Folien herstellen, deren Abdeckfähigkeil und Überspannungseigenschaften für Spanplatten nicht au&reichen. Außerdem hat sich bei der Produktion dieser Fulien eine äußerst mangelhafte Retention des zugesetzten thermoplastischen Polymerisats gezeigt, so daß die praktische Durchführung dieses Verfahrens sowohl Ab- wasierprobleme verursacht, als auch durch den hohen Verlust an Polymerisat und das Zusetzen der Siebe und Walzen der Papiermaschine unwirtschaftlich ist.

Es ist auch bereits bekannt, faserverstärkte Folien aus thermoplastischen Polymeren in der Weise herzustellen, daß Faservliese oder -gewebe mn i^ungen von thermoplastischen Polymeren in organischen Lösungsmitteln, mit Emulsionen solcher Lösungen oder mit wäßrigen Dispersionen der Polymeren imprägniert und die Imprägnaie nach dem Trocknen heißvcrpreßi werden. Auch die derart hergestellten Folien v\eisen die oben angeführten, durch die Verwendung thermoplastischer Polymere gegebenen Nachteile auf, d.h. sind schwierig zu verkleocn. anfällig gegenüber erhöhten Temperaturen, wenig dimensionsstabil und laden sich elektrostatisch auf.

Deswegen werden auf den Anwendungsgebieten, wo gerade die bemängelten Eigenschaften von Bedeutung sind. Folien bzw. Platten aus duroplastischen Kunstharzen, eingesetzt. Wegen ihrer Starrheit können diese Materialien jedoch nur als Platten bestimmter Abmessungen hergestellt und vertrieben werden. Dies ist beispielsweise insofern nachteilig, als bei der Verarbeitung der Platten verhältnismäßig große Mengen verschnittenen Materials anfallen, das nicht weiten erwendet werden kann. Darüber hinaus ist eine kontinuierliche Herstellung der Platten nur unter Schwierigkeiten und bei besonderer Ausgestaltung der technischen Anlagen möglich, weswegen sie tatsächlich auch nur im diskontinuierlichen Verfahren erzeugt werden. Diese Mangel sind bei flexiblen, vorstehend beschriebenen Folien aus thermoplastischen Polymeren nicht gegeben, welche kontinuierlich in beliebigen Längen herstellbar sind und auch aufgerollt in beliebigen Langen verkauft werden können. Der Verschnitt ist bei der Weiterverarbeitung dieser bahnförmigcn Folien deswegen geringer, weil die jeweils gewünschte Bahnlänge abgeschnitten werden kann.

Zur Behebung dieser Nachteile ist schon ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung faserverstärkter Kunststoffolien, ausgehend von Faservliesen oder -geweben. die mit Polymeren imprägniert und anschließend getrocknet und heißgepreßt werden, in Vorschlag gebrach! worden (DT-OS Ib 19 228). bei dem als Imprägniermittel ein Gemisch aus thermoplastischen und duroplastischen Polymeren verwendet wird. Als thermoplastische Komponente soll dabei ein Mischpolymerisat aus Butadien, Styrol und/oder Acrylnitril, vorzugsweise ein selbstvernetzendes Acrylesterpolymerisal oder ein selbstvernetzende Gruppen enthaltendes Acrylestercopolymerisat zum Einsatz kommen, während als duroplastische Komponente ein Phenolharz, Aminharz, vorzugsweise ein modifiziertes Melaminharz, vorgeschlagen ist, wobei das duroplastische PoIy-

innerlich weichgemacht sein kann und ein Impriiinlermittel mit einem \ntei1 zwischen etwa 5 und etwa Ji Gewichtsprozent vorliegen soll. Als Fasermatcrial kann ein langfasriges Spezialpapier verwendet werden, ferner kann das eingesetzte Fasermaterial bedruckt s und/oder mit Pigmenten und Füllstoffen gefüllt sein. Pas Fasermaterial soll mit einer solchen Imprägniermittelmenge getränkt werden, daß die erzeugten ausgehärteten Folien einen gesamten Harzgemischanteil »on etwa 70 bis etwa 170, vorzugsweise zwischen etwa |00 und etwa 150 Gew ichtsprozent (bezogen auf Fasermaterialgewicht) aufweisen.

Mit der Erfindung wird ein weiterer Weg zur Überwindung der oben umrissenen Probleme und Schwierigkeiten aufgezeigt.

Sie ermöglicht eine kontinuierliche Herstellung einer biegsamen, faserarmk rten Kunststoffolie, welche eine geschlossene Oberfläche, eine hohe Weiterreißfestigkeit, eine gut£ Verklebbarkeit, eine ausreichende Form- ttabilität und eine hohe Beständigkeit gegenüber thermischen Beanspruchungen und Lösungsmitteln aufweist.

Während bei dem vorstehend aufgeführten, alteren Vorschlag Faservliese oder -gewebe mit einem Gemisch aus thermoplastischen und duroplastischen Polymeren imprägniert werden, hat es sich herausgestellt, daß die du. !plastische Komponente im Imprägniermittel dann enifallen kann, wenn das zur Imprägnierung verwendete Polymer ein selbstvernctzendes Acrylsäureester-Copolymerisat ist. Durch thermische Behänd- 3c lung eines solchen Imprägnals läßt sich eine Folienbahn erzielen, die einen gewissen duroplastischen Charakter aufweist. Dies ist die Folge einer Quervernet-■;ung der selbstvernetzenden Gruppen. Die Aushärtung der Polymeren durch thermische Behandlung läßt sich dabei durch Heißkalandricrung erreichen.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren imprägnieren Faservliesen oder -geweben, die zur Vergütung von Spanplatten durch Aufkleben auf diese geeignet sind, wobei die Faservliese oder gewebe mit Polymerdispersionen imprägniert und die Imprägnaie anschließend durch eine Wärme- und Druckbehandlung ausgehärtet werden, das dadurch gekennzeichnet ist. daß als Imprägniermittel eine Dispersion aus einem selbstvernetzenden Acrylsäurcestcr-Copolymerisat verwendet wird, und die Aushärtung durch eine Heißkalandrierung der Imprägnaie vorgenommen wird.

Dabei wird das Fasermf trial mit einer solchen Imprägniermittclmenge getränkt, daß die Folien im ausgehärteten Zustand des Imprägniermittels einen Polymeranteil von etwa 50 bis etwa 200. vorzugsweise von etwa 80 bis etwa 150 Gewichtsprozent (bezogen auf das Fasermaterialgewicht) aufweisen.

Das Imprägnat wird dann heiß kalandricrt. Zur Vernetzung des Polymcranlcils ist dabei eine solche Hitzeführung vorzunehmen, daß die Verweildauer des Imprägnats bzw. der Folienbahn die für die Vernetzung erforderliche Reaktionszeit nicht unterschreitet. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die zu kalandrieren- (>o de und/oder heiß kalandricrtc Bahn durch Nach- bzw. Vorheizstrecken hindurchgeführt oder einem Tempern bei erhöhter Temperatur unterworfen wird.

Es wurde weiterhin gefunden, daß zur Erzielung einer Oberfläche mit besonders günstigen Eigenschaf- f>5 ten, die insbesondere geschlossen, abwaschbar, chcmikalicnfcst und wärmebeständig ist, die kalandricrtc Folienbahn mil einem Lackübsrzug (Oberflächenanstrich) versehen werden kann, wobei den durch den späteren Linsatzzweck der Folie gegebenen Erfordernissen in besonderer Weise Rechnung getragen werden kann. Zur Erzeugung des Überzuges kann auf die Folienbshn eine Dispersion aus einem Mischpolymerisat von Butadien, Acrylnitril und/oder Styrol und/oder aus einem Acrylsäureester mit gegebenenfalls einem Zusatz von vcrätherten oder unverätherten duroplastischen Polymeren, vorzugsweise Melamin-Formaldehydharz oder Phenolharz, und/oder einem synthetischen Elastomere aufgebracht werden. Statt dessen kann die Folienbahn jedoch auch mit einem Lack, beispielsweise einem Polyesterlack, säure- und hitzehärtendem Nitro- oder Polyurethanlack, beschichtet werden. Zur Verbesserung der Oberflächengüte, insbesondere der Oberflächenglatte, kann die erfindungsgemäß hergestellte Folie vor der eigentlichen Oberflächenlackierung mit einem Grundstrich, bestehend aus Kasein und Füllstoffen, versehen werden. Schließlich kann der in Rede stehende Überzug auch durch Verpressen der Folienbahn mit einem Üverlay-Papicr hergestellt wurden, das in dt r Imprägnierung eine ähnliche Zusammensetzung wie die Trägerfolie aufweist.

Vor der Oberflächenbeschichtung der Fo!^:enbahn kann diese bedruckt werden.

Ls ist bekannt, bestimmte verhältnismäßig dünne Papiersorten mit einem Acrylat-Mischpolymerisat zu imprägnieren und das Imprägnat nach dem Trocknen diskontinuierlich in Pressen auszuhärten, wobei Preßzeiten von mehreren Minuten erforderlich sind. Bei derartigen Preßzeiien ist eine kontinuierliche Durchführung ausgeschlossen, da es nicht möglich ist, zwischen Kalandern auf die Folie während einer Dauer von mehreren Minuten Druck einwirken zu lassen. Demgegenüber ist es gemäß -Jem Verfahren der vorliegenden Erfindung möglich, durch die Verwendung der aus selbstvernctzenden Acrylsäurecsicr-Copolymerisaten bestehenden Polymerdispersionen in einem Arbeitsgang kontinuierlich zu imprägnierten und ausgehärteten Folien /ti gelangen, die unmittelbar auf die zu vergütenden Oberflächen, z. B. Spanplatten, aufgeklebt werden können. Bisher ist es nicht möglich gewesen, in einem Arbeitsgang kontinuierlich eine vcrklebb;:;e ausgehärtete Folie aus mit Kunstharzen imprägnierten Faservliesen oder -geweben herzustellen. Es stellt einen überraschenden technischen Fortschritt dar. daß dies unter Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung nunmehr möglich ist. Obwohl seit Jahrzehnten ein Bedürfnis nach einem einfachen in einem Arbeitsgang durchführbaren Verfahren zur Herstellung nach solchen Folien bestand, war es für den Fachmann bisher η chi möglich, ein solches Verfahren in großtechnisch durchführbarer Weise zu entwickeln.

Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit und der Beständigkeit gegen Waschlaugen und Lösungsmittel ist es bekannt. Fasermaterialicn mit Bindemitteln zu imprägnieren, dir bis zu 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Faservlies. Methylolgruppen tragende, und somit sclbstvernctzende Mischpolymere enthalten (DT-AS 10 86 208). Durch diesen Vorschlag wird jedoch nicht nahegelegt, gemäß dem Verfahren der Erfindung ausgehärtete Kunststoffolien herzustellen, die zur Oberflächenvergütung von Spanplatten u.dgl. geeignet sind.

Das nachstehende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung. Alle Prozentangaben sind darin als Gewichtsprozent zu verstehen, falls nicht anders angegeben.

Beispiel

Ein saugfähiges, gefülltes, langfasrigcs. hol/freies Rohpapier wird mit einer sclbstvcrnetzcnden PoIyacrylsäureester-Dispcrsion imprägniert, das einen carboxylierten Anteil von 10% aufweist. Die Harzaufnahme beträgt 100%.

Das Imprägnat wird unter Verwendung eines heizbaren Folienkalanders wcitervcrarbcitcl, wobei die Kalandertemperatur 130⁰C beträgt. Der vor der Kalandrierung vorhandene Papiercharaktcr ist nicht mehr erkennbar, die Folie ist geschmeidig und weist eine geschlossene Oberfläche auf. Zur Erzielung einer hitze- und lösungsmittelfcsten Oberfläche wird die Folie mit einem transparenten Lackstrich aus einen: Polyesterlack versehen. Die F'olie wird dann mit einer Spanplatte verklebt.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der crfindungsgemäß hergestellten faserverstärkten Kunstoffolic an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben.

Die Kunststoffolie nach der einzigen Figur besteht aus Fasern 1, welche in einem Kunstharz 3 eingebettet sind, das durch Quervernetzung seiner sclbstvcrnct/.cnden Gruppen einen duroplastischen Charakter erhalten hat. Die Fasern 1 bilden ein Vlies und sind durch Imprägnieren mit dem Kunstharz 3 versehen worden, das in einem Hcißkalandcr vernetzt wurde. Die Kunstharzfolie kann mit einem Überzug verschen sein 4. der aus einem Polyesterlack besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren imprägnierten Faservliesen oder -geweben, die zur Vergütung von Spanplatten durch Aufkleben auf diese geeignet sind, wobei die Faservliese oder -gewebe mit Polymerdispersionen imprägniert und die Impregnate anschließend durch eine Wärme- und Druckbehandlung ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägniermittel eine Dispersion aus einem selbstvernetzenden Acrylsäureester-Copolymerisat verwendet wird und die Aushärtung durch eine Heißkalandrierung der Imprägnate vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer solchen Imprägniermittel menge getränkt wird, daß die Folien im ausgehärteten Zustand des Imprägniermittels einen Polymer-Anteil von etwa 50 bis etwa 200. vorzugsweise von etwa 80 bis etwa 150 Gewichtsprozent (bezogen auf das Fasermaterialgewicht) aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Oberflächenvergütung die heißkalandrierte Folienbahn noch mit einem Lack- j-5 überzug versehen wird.