DE1704598C3 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren imprägnierten Papieren - Google Patents

Description

Die Frfindiing betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren i:iipr;'-:iiierlcn Papieren, die zur Vergütung von Spanplatten durch Aufkleben auf diese geeignet sind, wobei die Papiere mit Polymerdispersionen imprägniert und die Imprägnate anschließend durch eine Wärme- und Druckbehandlung ausgehärtet werden.

Hekannllich stellt die Herstellung von Kalamlerfolicn durch das I leiUkalandrieren von thermoplastischen Produkten, wie beispielsweise PVC" oder Polyäthylen, ein sehr wirtschaftliches Verfahren dar. so dall diese I'olien heute ein weites Finsalzgebiet 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 Finsaiz finden. Ks hat sich jedoch gezeigt, dall diese PVCI'olien nur bedingt für die Vergütung von Span platten Finsaiz finden können. Neben den Schwierigkeiten ihrer Verklebung mit der Spanplatte ist auch ihre Anfälligkeil gegenüber erhöhten Temperaturen ein beträchtlicher Nachteil, der besonders bei Küchen möbeln den Finsaiz. von PVC-I'olien problematisch machl. Außerdem konnte die elektrostatische Aufladung und mangelhafte Diinensionsstabililäl der PVCI'olien bisher — trotz zahlreicher Vorschläge — nicht besL'iiiyi werden. Kin weiterer Nachteil der PVCFolien liegt darin, daß die Weilerreißfesligkcit dieses Materials äiilterst gering ist, so daß diese Folien bei mechanischen I inwirkimgen oder mangelhafter Verklebung leicht durchreißen.

Der letztgenannte Nachteil ist durch d.is Verfahren nach der österreichischen Patentschrift 2 24 (Mh hello ben. da es mil diesem Verfahren möglich scm soll, l.iserverstarkle Folien ans thermoplastischen Polymeren, insbesondere PVC Folien, auf der Papiermaschine herzustellen, die über eine gute Weiterreißfesiigkeit verfügen. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird einer Fasersioffaufschwemnuing eine gewisse Menge eines pulverförmiger ihermoplasiischen Polymerisats, s in erster Linie PVC-Pulver. welche mil einem Weich imieher durchmischt ist. zugesetzt und dieses thermoplastische Polymerisat auf den Fasern ausgefüllt. Nach dem Verfahren kann man .jedoch nur Weich PVC I <i lien herstellen, deren Abdeckiähigkeii und (iherspan-

ίο iHingseigenschaflen für Spanplatten nicht ausreichen. Außerdem hai sich bei der Produktion dieser Folien eine äußerst mangelhafte Retention des zugesetzten ihermoplasiischen Polymerisats gezeigl. so daß die praktische Durchführung dieses Verfahrens sowohl Abis wasserprobleme verursacht, als auch durch den hohen Verlust an Polymerisat und das Zusetzen der Siebe und Walzen der Papiermaschine unwirtschaftlich ist.

Fs isi auch bereits bekannt, faserverstärkte Folien aus thermoplastischen Polymeren in der Weise herzustellen, daß Fasers liese oder -gewebe mit Lösungen von ihermoplasiischen Polymeren in organischen Lösungsmitteln, mit Kmulsioncn solcher Lösungen oder mit wäßrigen Dispersionen der Polymeren imprägniert und die Imprägnate nach dem Trocknen heißverpreßi werden. Auch die derart hergestellten Folien weisen die oben angeführten, durch die Verwendung thermoplastischer Polymere gegebenen Nachteile auf. J. h. sind schwierig zu verkleben, anliillig gegenüber erhöhten Temperaluren, wenig dimensionssiabil und laden

ίο sich elektrostatisch auf.

Deswegen werden auf den Anwendungsgebieten, wo gerade die bemängelten Figenschaflen von Bedeutung sind, folien bzw. Planen aus diiroplaslischen Kunstharzen, eingesetzt. Wegen ihrer Starrheit können diese

VS Materialien jedoch nur als Planen bestimmter Abmessungen hergestellt und verlriehen werden. Dies ist beispielsweise insofern nachteilig, als bei der Verarbeitung der Planen verhältnismäßig große Mengen verschnittenen Materials anfallen, das nicht weiterverwendel wer-

4(1 den kann. Darüber hinaus isi eine konlinuierlicu;. Herstellung der Planen nur unter .Schwierigkeilen und bei besonderer Ausgestaltung der technischen Anlagen möglich, weswegen sie laisächlich auch nur im diskontinuierlichen Verfahren erzeugt werden. Diese Mängel sind bei flexiblen, vorstehend beschriebenen Folien aus ihermoplasiischen Polymeren nicht gegeben, welche kontinuierlich in beliebigen Längen herstellbar sind und auch aufgerollt in beliebigen Längen verkauft werden können. Der Verschnitt ist bei der Weiterverarbeitung

v> dieser bahnförmigen Folien deswegen geringer, weil die jeweils gewünschte Bahnlänge abgeschnitten werden kann.

Zur Beheb.mg dieser Nachteile ist schon ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung faserverstärkter Kunststoffolien, ausgehend von Faservliesen oder -geweben. die mit Polymeren imprägniert und anschließend getrocknet und heil.lgepießi werden, in Vorschlag gebracht worden (DE-OS 16 19 228), bei dem als Imprägniermittel ein Gemisch aus thermoplastischen und

f>o diiroplaslischeii Polymeren verwendet wird. Als thermoplastische Komponente soll dabei ein Mischpolymerisat aus Butadien. Slyrol und/oder Acrylnitril, Vorzugs weise ein selbstvernelzeiules Acrvlcsicrpolymerisat oder ein selbslvernetzende Gruppen einhaltendes

'¹^ Acrylcslcrcopolymerisat zum finsaiz kommen, wäh rend als diiroplastische Komponente ein Phenolharz. Aminharz. vorzugsweise ein modifiziertes Melamin harz, vorgeschlagen ist. wobei das duroplasiische Poly-

liier innerlich weichgcmachi sein kunii und ein Imprägniermittel mil einem Anteil /wischen eiw:i 5 und etwa 50 Gewichtsprozent vorliegen soll. Als I ;iscriiuiieri;il kann ein langfasriges Spezialpapier verwendei werden, ferner kann das eingesetzte Fasermaterial bedruckt und/oder mit Pigmenten und Füllstoffen gefüllt sein. Das Faserniaierial soll mit einer solchen Imprägnier miltelnienge getränkt werden, daß die er/eugien ausgehärteten l-'olien einen gesamten Har/gemischanleil von etwa 70 bis etwa 170, vorzugsweise zwischen etwa 100 und etwa 1 50 Gewichtsprozent (bezogen auf Faser materia!gewicht) aufweisen.

Mit der Frfindung wird ein weilerei Weg zur Überwindung der oben umrisscnen Probleme und Schwierigkeiten aufgezeigt.

Sie ermöglicht eine kontinuierliche Herstellung einer biegsamen, faserarmierten Kunststoffolie, welche eine geschlossene Oberfläche, eine hohe Weiierrcißfcstig keil, eine gute Verklebbarkeil, eine ausreichende l-'orm-Stabilität und eine hohe Beständigkeit gegenüber ther· mischen Beanspruchungen und Lösungsmitteln aufweist.

Während bei dem vorstehend aufgeführten, älteren Vorschlag Faservliese oder -gewebe mit einem Gemisch aus thermoplastischen und duroplastischen PoIvnieren imprägniert werden, hat es sich herausgestellt, daß die diiropkistisehc Komponente im Imprägniermittel dann entfallen kann, wenn das zur Imprägnierung verwendete Polymer ein selbslvernetzendes Acrylsäureesier-C'opolymcrisai ist. Durch thermische Behändlung eines solchen Impriignais lälii sich eine rollenbahn erzielen, die einen gewissen duropiastischen Charakter aufweist. Dies isl die Folge einer Quervernclzung der selbstvernel/enden Gruppen. Die Aushärtung der Polymeren durch thermische Behandlung läßt sich dabei durch HeiUkalandricrung erreichen.

Gegenstand der Krfindung ist demgemäß ein Verfall ren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren imprägnierten Papieren, die zur Vergütung von Spanplatten durch Aufkleben auf diese geeignet sind, wobei die Papiere mit Polymerdispersionen imprägniert und die Imprägnate anschließend durch eine Wärme- und Druckbehandlung ausgehärtet werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Imprägniermittel eine Dispersion aus einem selbstvernetzenden Acrylsäureester-Copolymerisat verwendet wird, und die Aushärtung durch eine Heißkalandrierung der Imprägnate vorgenommen wird.

Dabei wird das I asermalcnal mit einer solchen Im prägnicniiillelmengc getränkt, daß die l-'olien im ausgehärteten Zustund des Imprägniermittels einen Polymeranteil von etwa 50 bis etwa 200, vorzugsweise von etwa BO bis etwa 150 Gewichtsprozent (bezogen auf das l'asemialerialgewichl) aufweisen.

Das Imprägnat wird dann lü.'ilJ kalandricrt. /ur Vernelzung des Polyiiieranteils isl dabei eine solche I lit/eführiing vorzunehmen, daß die Verweildauer des Imprägnats bzw. der Folienbahn die für die Vernetzung erforderliche Reaktionszeit nicht unierschreiiei. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die zu kalandrierende und/oder heiß kitliindrierie Huhn durch Nnwli- bzw, Vorhei/slrecken hindurchgeführl oiler einem 'lempern bei erhöhter Temperatur unterworfen wird.

Is wurde weiterhin gefunden, dal! zur Erzielung einer Oberfläche mil besonders günstigen Figenschaflen. die insbesondere geschlossen, abwaschbar, cheinikalienfest und wärmebeständig ist, die kalandricnc Iulienbahn mit einem l.ackijber/ug ((/berflächenanstrich)

versehen werden kuiin. wobei den durch den spateren Finsaizzweck der I olie gegebenen Lrlordcriusscn in besonderer Weise Rechnung gelragen werden kann Zur Fr/eiigung des Überzuges kann auf die Folicnbuhn eine Dispersion aus einem Mischpolymerisat von Butadien. Acrylnitril und/oder Styrol und/oder aus einein Acrylsäureester mit gegebenenfalls einem Zusatz von verälhcrteii oder unverälherten duropiastischen PoIv, nieren, vorzugsweise Melamin! ormaldehvdhar/ oder Phenolharz, und/oder einem synthetischen Flasiomerc aufgebracht werden. Stall dessen kann die I olienbahn jedoch auch mit einem Lack, beispielsweise einem Polyesterlack, säure- und hilzehärtendem Nitro- oder Polyurethanlack, beschichtet werden. Zur Verbesserung der Oberflächengüte, insbesondere der Oberflachen glatte, kann die erfindungsgemäß hergestellte f olie vor der eigentlichen Oberfläehenlackicriiiig mit einem Grundstrich, bestehend aus Kasein und Füllstoffen, vu sehen werden. Schließlich kann der in Rede stehende Überzug auch durch '/erpressen der Folienbahn um einem Overlay-Papicr hergestellt werden, da' :i der Imprägnierung eine ähnliche Zusammensetzung -.ic die Trägerfolie aufweist.

Vor der Oberfläehenbeschichlung der I"olienbahn kann diese bedruckt werden.

Fs ist bekannt. b'.->:tinimle verhältnismäßig dünn·.· Pa piersorten mit einem Acrylat-Mischpolymerisai zu imprägnieren und das liuprägnal nach dein Trocknen dis kontinuierlich in Pressen auszuhärten, wobei Preß/eiteii vom mehreren Minuten erforderlich sind. Bei derartigen Preß/eilen ist eine kontinuierliche Durchführung ausgeschlossen, da es nicht möglich isl. zwischen Kalandern auf die Folie während einer Dauer von mehre reu Minuten Druck einwirken zu lassen. Demgegenüber ist es gemäß dem Verfahren der vorliegenden Fr findiing möglich, durch die Verwendung der aus selbstvernel/enden Acrylsäureesier-Copolynierisalen bestehenden Polymerdispersionen in einem Arbeitsgang kontinuierlich zu imprägnierten und ausgehärteten Io lien /w gelangen, die unmittelbar auf die zu vergütenden Oberflächen. /.. 15. Spanplatten, aufgeklebt werden können. Bishei ist es nicht möglich gewesen, in einem Arbeitsgang kontinuierlich eine verklebbare ausgehärtete Folie aus mit Kunstharzen imprägnierten Faser vliesen oder -geweben herzustellen. Fs stellt einen überraschenden technischen Fortschritt dar. daß dies unter Anwendung des Verfahrens gemäß der Frfindung nunmehr möglich isl. Obwohl seit |ahr/chntcn ein Bedürfnis nach einem einfachen in einem Arbeitsgang durchführbaren Verfahren zur Herstellung nach solchen Folien bestand, war es fü>" den Fachmann bisher nicht möglich, ein solches Verfahren in großtechnisch durchführbarer Weise zu entwickeln

Zur Frhöhung der mechanischen Festigkeit und der Beständigkeit gegen Waschlaugen und Lösungsmittel ist es bekannt, F'aserniateria'xn mit Bindemitteln zu imprägnieren, die bis /u 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Faservlies. Mcthylolgruppen tragende, und somit selbstvernet/ende Mischpolymere enthalten (DE-AS 10 86 208). Durch diesen Vorschlag wird jedueh niclii nahegelegt, gemäß dem Verführen der Itfindung ausgehärtete Kunststoffolien herzustellen die zur Oberflächenvergiii'iiig von Spanplatten υ. dgl. geeignet sind.

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

H υ i s ρ i c I

Kin saugfähigcs. gefülltes, langfasiigcs, hol/freies Rohpapier wird mil einer selbstvcrnctzciulen Ι',ιΚ acrylsäiircester-Dispersion imprägniert, das einen _taih oxylierten Anteil von 10% aufweist. Die I larzaiifnahinc betragt KM)«/».

Das Impriignat wird imlcr Vcrwenilung eines hci/barc η l'olienkalanders weilerverarbeilet. wobei die Ka landertcmperaliir IJO¹C beträgt. Der viii der Kalan drieriing vorhandene l'apiereharakler ist nichl mehr erkennbar, die lohe ist geschmeidig und weist eine gc schlosscne Oberfläche auf Zur l.rzieliing einer hitze und losiingsmillelfesien Oberfläche wird die lohe mn einem transparenten l.ackstrich aus einen: l'oKeslei lack versehen. Die l'olie und dann mil einer Spa η pin Ik verklebt

Nachstehend wird eine Ausführungsform der erfin dungsgcmäU hergestellten faserverstärkten Kunsioffo lic an I land der /.eichiiung beispielsweise beschrieben.

Die Kunststoffolie nach der ein/igen l'igur besieh .ms lasern I. welche in einem Kunstharz 5 eingebelte sind, das durch (Juervernelzting seiner selbstsei nel/cn den (!nippen einen iliiroplastisehen Charakter erhaltet hat. Die Fasern 1 bilden ein Vlies (Papier) und sine durch Imprägnieren mit dem Kunstharz 3 verseher worden, das in einem Heißkalander vernetzt wurde. Die Kunstharzfolie kann mit einem Über/.ug versehen seir 4, der aus einem Polyesterlack besteht.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Polymeren imprägnierten Papieren, die zur Vergütung von Spanplatten durch Aufkleben auf diese geeignet sind, wobei die Papiere mit Polymerdispersion imprägniert und die Imprägnate 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. 2. Verfahren nach Anspruch I, ihiiiurch gekennzeichnet, daß mil einer solchen Imprägniermittelmenge getränk! wird, chiU die Folien im aiisgehärlelen Zustand des Imprägniermittels einen Polymer-Anteil von etwa 50 bis etwa 200. vorzugsweise von etwa 80 bis etwa Γ)0 Gewichtsprozent (bezogen auf das F'asermaterialgcwichl) aufweisen.

   j. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß zur Oberflächenvergüiung die heiUkalandrierie Folienbahn noch mil einem l.acküher/ug versehen wird.