DE19722339A1 - Schichtverbundmaterial mit kratzfester Oberfläche, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung - Google Patents
Schichtverbundmaterial mit kratzfester Oberfläche, Verfahren zu seiner Herstellung und seine VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schichtverbundmaterial mit wenigstens einer
dekorativ ausgestalteten und gegen mechanische Einflüsse resistenten
Oberfläche und auf ein Verfahren zur Herstellung dieses
Schichtverbundmaterials.
Schichtverbundmaterialien der gattungsgemäßen Art sind bekannt und bestehen
im wesentlichen aus einem Kernmaterial aus Holz oder zumindest holzähnlichem
Material wie Holzfasermaterial oder unter Harzzusatz verpreßten
Einzelpapieren, auf das unter Einwirkung von Hitze und Druck Dekormaterialien
wie Holz- oder Marmormaserungen in Kombination mit vernetzbaren
Harzmaterialien (Overlays) aufgebracht werden. Derartige Materialien sind z. B.
in dem Firmenprospekt Euwid beschrieben.
Die bekannten Materialien haben allerdings den Nachteil, daß sie eine gewisse
Empfindlichkeit gegenüber von den Rändern her in die Kernschicht
eindringender Feuchtigkeit aufweisen, weil das Holz oder das holzähnliche
Material unter dem Einfluß von Feuchtigkeit zum Aufquellen neigt. Darüber
hinaus ist das Verpressen der Verbundmaterialien ein in bezug auf die dafür
notwendige Energie und die Kosten aufwendiges Verfahren, weil das
Verpressen bei Temperaturen im Bereich von 140 bis 180°C und Drücken von
bis zu 200 N/cm2 durchgeführt werden muß, woran sich dann zusätzlich noch
eine mehrtägige Nachpressbehandlung anschließt, damit ein Plattenverzug
ausgeschlossen und eine optimal geschlossene Oberfläche realisiert wird.
Es bestand daher die Aufgabe, ein Schichtverbundmaterial mit wenigstens einer
dekorativen Oberfläche bereitzustellen, das gegen Feuchtigkeit und andere
ähnliche Umwelteinflüsse wie Zigarettenglut oder Chemikalien unempfindlich ist,
das eine verbesserte Abriebfestigkeit und eine hohe Druckfestigkeit besitzt und
das sich auf einfache Art kostengünstig herstellen läßt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Schichtverbundmaterial der eingangs
genannten Gattung, dessen Kennzeichenmerkmale darin zu sehen sind, daß es
wenigstens eine Trägerschicht aus Polypropylen, eine darauf angeordnete
Dekorschicht und eine darauf angeordnete hitzegehärtete Schicht enthält.
Die Trägerschicht des Schichtverbundmaterials besteht aus einem isotaktischen
Polypropylen mit einem Isotaxieindex von wenigstens 95% oder einem
Propylenblockcopolymerisat mit bis zu 17 Gew.-% Ethylenanteilen, bezogen auf
das Gewicht des Propylenpolymeren, oder einem Copolymerisat des Propylens
mit einem anderen Alpha-Olefin mit 4 bis 8 C-Atomen, das einen Schmelzindex
MFR 230/5 nach ISO 1133 von 0,1 bis 25 g/10 min, vorzugsweise bis maximal
16 g/10 min besitzt. Das Material der Trägerschicht enthält 0 bis 60,
vorzugsweise 10 bis 50, besonders bevorzugt 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Mischung, an verstärkenden Füllstoffen, wie
Bariumsulfat, Magnesiumhydroxyd, Talkum mit einer mittleren Korngröße im
Bereich von 0,1 bis 10 µm, gemessen nach DIN 66 115, Holz, Flachs, Kreide,
Glasfasern, beschichteten Glasfasern, Glaskugeln oder Mischungen von diesen.
Außerdem kann das Material der Trägerschicht noch die üblichen Zusatzstoffe
wie Licht-, UV- und Wärmestabilisatoren, Pigmente, Ruße, Gleitmittel,
Flammschutzmittel und dergleichen in den üblichen und erforderlichen Mengen
erhalten.
Die Dekorschicht kann aus einem Kunststoffmaterial bestehen, das eine
Prägung oder eine Färbung oder beides in Kombination aufweist. Die
Dekorschicht kann aber auch aus Papier oder aus einem Gewebe oder einem
papierähnlichen oder gewebeähnlichen oder holzähnlichen oder metallähnlichen
Material aufgebaut sein.
Die auf der Dekorschicht angeordnete hitzegehärtete Schicht (Overlay) besteht
aus einem duroplastischen Kunststoffmaterial, das durch Hitzeeinwirkung
während der Herstellung des Schichtverbundmaterials vernetzt wird. Derartige
Materialien sind als solche bekannt und unter der Bezeichnung TMO 361-661
bei Firma Casco in Essen, Deutschland, erhältlich.
Die Schichtkombination aus Dekorschicht plus Overlay (Imprägnat) kann
erfindungsgemäß wahlweise einseitig oder auch beidseitig auf der Trägerschicht
angeordnet sein.
Die Gesamtdicke des erfindungsgemäßen Schichtverbundmaterials liegt im
Bereich von 3 mm bis 20 mm, vorzugsweise von 5 mm bis 10 mm, wobei auf
die Trägerschicht wenigstens 80%, vorzugsweise wenigstens 90%, der
Gesamtdicke entfallen.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schichtverbundmaterials werden die
Materialien für die Dekorschicht und das Overlay die beide in Form dünner
flexibler Folien, sogenannter Imprägnate, vorgelegt werden, mit dem Material
für die Trägerschicht hinterspritzt. Dazu wird das verstärkte Polypropylen in
einem Extruder auf eine Temperatur von wenigstens 250°C, vorzugsweise von
wenigstens 265°C, erhitzt und dann unter einem Druck von wenigstens 80
N/cm2, vorzugsweise von wenigstens 90 N/cm2, in die Spritzgußkammer einer
Spritzgießmaschine gebracht, in die vorher die Folien für die Dekorschicht und
hitzegehärtete Schicht eingelegt worden waren. Unter Beibehaltung eines
Nachdrucks von wenigstens 70 N/cm2, vorzugsweise von wenigstens 80
N/cm2, wird dann das Werkzeug innerhalb einer Zeit von maximal 4 min,
vorzugsweise von maximal 3 min, auf eine Temperatur von maximal 60°C,
vorzugsweise von maximal 50°C, abgekühlt und dann aus der
Spritzgußkammer entnommen.
Überraschend zeigt sich, daß das Schichtverbundmaterial eine hervorragende
Haftung der einzelnen Schichten untereinander aufweist, wenn die
obengenannten Verfahrensbedingungen bei der Herstellung des
erfindungsgemäßen Schichtverbundmaterials eingehalten werden. Um die
Haftung der Schichten untereinander noch weiter zu verbessern, kann es
vorteilhaft sein, wenn das Overlay vor dem Einlegen in die Spritzgußkammer
einer Flammbehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 80°C
unterzogen wird, die vorzugsweise beidseitig durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Schichtverbundmaterial eignet sich überraschend gut zur
Herstellung von allen Formteilen, bei denen eine dekorative Oberfläche mit
besonderer Resistenz gegen mechanische Beschädigungen kombiniert sein soll.
Die bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Schichtverbundmaterials
sind Bodenbeläge und Wandpaneele. Für diesen Zweck werden einzelne
flächenhafte Formteile aus dem erfindungsgemäßen Schichtverbundmaterial
hergestellt und durch Zusammenlegen zu einem Boden- oder Wandbelag
zusammengefügt. Um dem Fachmann das Zusammenlegen für den bevorzugten
Verwendungszweck leichter zu machen, sind die Formteile aus dem
erfindungsgemäßen Schichtverbundmaterial vorteilhaft mit seitlichen
Schnappelementen in der Art von Nut und Feder ausgestattet. In dieser
vorteilhaften Ausführungsform werden aus den erfindungsgemäßen
Schichtverbundmaterialien flächenhafte Formteile hergestellt, die an einer
Stirnseite und einer Längsseite seitlich wulstförmige Überstände aufweisen und
an der entgegengesetzten Stirnseite und der entgegengesetzten Längsseite zu
den wulstförmigen Überständen geometrisch spiegelbildlich ausgebildete
Ausnehmungen besitzen. Dadurch wird ein paßgenaues Aneinanderfügen der
flächenhaften Formteile auf einfache Art und Weise zuverlässig ermöglicht.
In den nachfolgenden Beispielen soll die Erfindung für den Fachmann noch
näher erläutert werden. Im Rahmen der Ausführungsbeispiele wurden folgende
Meßmethoden angewandt:
- - Das Verhalten gegenüber Wasserdampf wurde nach EN 438-2.24 bestimmt;
- - die Abriebfestigkeit wurde nach EN 438-2.6 bei 6000 bis 10 000 U/min bestimmt;
- - die Druckfestigkeit wurde durch Kugelfalltest nach EN 438 bei 8 mm Trägerplatte, Abdruckgröße: 5,5 mm, bestimmt;
- - die Resistenz gegen Zigarettenglut wurde nach EN 438-2.18 bestimmt;
- - die Chemikalienbeständigkeit wurde nach DIN 51958 bestimmt;
- - die Kratzfestigkeit wurde nach ISO 1518 bestimmt;
- - die Haftfestigkeit wurde bestimmt, indem mit einem Rasiermesser kreuzförmig parallele Schnitte (Gitterschnitte) in die Oberfläche eines Formteils eingebracht wurden. Dann wurde ein Klebeband auf die mit den Schnitten versehende Oberfläche aufgepreßt und danach wurde das Klebeband im rechten Winkel kräftig von der Oberfläche abgezogen.
Wenn mit dem Klebeband keine Segmente von der Oberfläche entfernt
werden konnten, wurde die Haftfestigkeit mit "+" bezeichnet, wenn sich
einzelne Segmente in einer Menge von bis zu 10% der Gesamtbelegung
abziehen ließen, wurde das Ergebnis mit "±" bezeichnet, und wenn mehr
als 10% der gesamten Oberfläche abgezogen werden konnte wurde das
Ergebnis mit "-" bezeichnet.
Ein talkumverstärktes Polypropylen mit einem Talkumgehalt von 40 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, wurde auf eine Temperatur
von 280°C erhitzt und unter einem Spritzdruck von 100 N/cm2 in eine flache
Spritzgußkammer eingespritzt, in die vorher ein Overlay TMO 461 und eine
Dekorfolie mit Holzfurnier aus Polypropylen eingelegt worden war. Unter
Aufrechterhaltung eines Nachdrucks von 90 N/cm2 wurde das Werkzeug
innerhalb einer Zeitdauer von 2 min auf eine Temperatur von 50°C abgekühlt,
dank wurde die Spritzgußkammer geöffnet und das entstandene Formteil
entnommen. Die Ergebnisse der Messungen an dem Formteil sind in Tabelle 1
angegeben.
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde der Spritzdruck auf 75 N/cm2, der
Nachdruck auf 70 N/cm2, die Abkühlzeit auf 4 min und die Endtemperatur auf
60°C eingestellt. Die Meßwerte sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden in die flache Spritzgußkammer
beidseitig Overlays, die durch Flammbehandlung bei 70°C vorbehandelt waren,
und Dekorfolien eingelegt. Als Ergebnis wurde ein beidseitig mit dekorativen
Oberflächen versehenes Formteil erhalten, die Meßwerte sind in Tabelle 1
zusammengefaßt.
Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurde die Temperatur des Polymeren auf
240°C und die Abkühlzeit auf 1,5 min eingestellt. Die Meßergebnisse sind in
der Tabelle angegeben.
Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurde die Abkühltemperatur auf 100°C
eingestellt. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Zum Vergleich mit dem Stand der Technik wurde eine handelsübliche Platte,
hergestellt gemäß dem Firmenprospekt Euwid, mit einem Kern aus
Holzfasermaterial getestet. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Claims (9)
1. Schichtverbundmaterial mit wenigstens einer dekorativ ausgestalteten
und gegen mechanische Einflüsse resistenten Oberfläche, dadurch
gekennzeichnet, daß es wenigstens eine Trägerschicht aus Polypropylen,
eine darauf angeordnete Dekorschicht und eine darauf angeordnete
hitzegehärtete Schicht enthält.
2. Schichtverbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Trägerschicht des Schichtverbundmaterials ein isotaktisches
Polypropylen oder ein Propylenblockcopolymerisat mit bis zu 17 Gew.-%
Ethylenanteilen, bezogen auf das Gewicht des Propylenpolymeren, oder
ein Copolymerisat des Propylens mit einem anderen Alpha-Olefin mit 4
bis 8 C-Atomen und mit einem Schmelzindex MFR 230/5 nach ISO 1133
von 0,1 bis 25 g/10 min, vorzugsweise bis maximal 16 g/10 min, enthält.
3. Schichtverbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trägerschicht zusätzlich Verstärkungsmaterial in
einer Menge von 10 bis 60, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Mischung, enthält, und daß das
Verstärkungsmaterial Bariumsulfat, Magnesiumhydroxid, Talkum, Holz,
Flachs, Kreide, Glasfasern oder Glaskugeln enthält.
4. Schichtverbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dekorschicht aus einem Kunststoffmaterial
besteht, das eine Prägung oder eine Färbung oder beides in Kombination
aufweist, oder aus Papier oder aus einem Gewebe oder einem
papierähnlichen oder gewebeähnlichen oder holzähnlichen Material.
5. Schichtverbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die auf der Dekorschicht angeordnete hitzegehärtete
Schicht aus einem Kunststoffmaterial besteht, das durch Hitzeeinwirkung
während der Herstellung des Schichtverbundmaterials vernetzt wird.
6. Schichtverbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß seine Gesamtdicke im Bereich von 3 mm bis 20 mm,
vorzugsweise von 5 mm bis 10 mm liegt, wobei auf die Trägerschicht
wenigstens 80%, vorzugsweise wenigstens 90% der Gesamtdicke
entfallen.
7. Verfahren zur Herstellung eines Schichtverbundmaterials nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien für die
Dekorschicht und die hitzegehärtete Schicht die beide in Form dünner
flexibler Folien vorgelegt werden, mit dem Material für die Trägerschicht
hinterspritzt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß das verstärkte
Polypropylen in einem Extruder auf eine Temperatur von wenigstens
250°C, vorzugsweise von wenigstens 265°C, erhitzt wird und dann
unter einem Druck von wenigstens 80 N/cm2, vorzugsweise von
wenigstens 90 N/cm2, in die Spritzgußkammer einer Spritzgießmaschine
gebracht wird, in die vorher die Folien für die Dekorschicht und
hitzegehärtete Schicht eingelegt worden waren, und daß dann unter
Beibehaltung eines Nachdrucks von wenigstens 70 N/cm2, vorzugsweise
von wenigstens 80 N/cm2, das Werkzeug innerhalb einer Zeit von
maximal 4 min, vorzugsweise von maximal 3 min, auf eine Temperatur
von maximal 60°C, vorzugsweise von maximal 50°C, abgekühlt wird.
9. Verwendung eines Schichtverbundmaterials nach einem der Ansprüche 1
bis 6 zur Herstellung von Fußbodenbelägen oder Wandpaneelen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722339A DE19722339A1 (de) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Schichtverbundmaterial mit kratzfester Oberfläche, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722339A DE19722339A1 (de) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Schichtverbundmaterial mit kratzfester Oberfläche, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19722339A1 true DE19722339A1 (de) | 1998-12-03 |
Family
ID=7830747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722339A Ceased DE19722339A1 (de) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Schichtverbundmaterial mit kratzfester Oberfläche, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
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