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Dokumentenidentifikation DE3925451C1 06.09.1990
Titel Dekorfilm, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung zur Oberflächenbeschichtung von Holzwerkstofformkörpern
Anmelder Th. Goldschmidt AG, 4300 Essen, DE
Erfinder Schäfer, Werner;
Scheiba, Manfred, 4300 Essen, DE
DE-Anmeldedatum 01.08.1989
DE-Aktenzeichen 3925451
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.09.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.1990
IPC-Hauptklasse D06N 7/02
IPC-Nebenklasse C08J 5/24   C08J 7/04   C08J 5/12   C08G 18/62   B32B 29/06   
IPC additional class // (C08J 5/24,C08L 75:04)(C08J 7/04,C08L 51:06)C08J 5/12(C08F 265/04,212:08,220:12,220:28,220:56,220:58,220:44) B32B 21/06,21/08  
Zusammenfassung Dekorfilm zur Oberflächenbeschichtung von Holzwerkstofformkörpern, bestehend aus einer Trägerbahn aus Papier, welche mit einem Kondensationsharzvorkondensat getränkt und mit einem Polymerisationsharz beschichtet ist, wobei das Polymerisationsharz ein noch härtbares oder bereits ausgehärtetes Acrylatcopolymerisat ist, welches 20 bis 60 Gew.-% eines Gemisches aus einem hydroxyfunktionellen Polyacrylat eines OH-Äquivalentgewichtes von etwa 200 bis 600 und einem Polyisocyanat eines Isocyanat-Äquivalentgewichtes von 150 bis 230 und/oder die hieraus durch Umsetzung gebildeten Polyacrylat-Urethane enthält, wobei im Gemisch das hydroxyfunktionelle Polyacrylat und das Polyisocyanat in, bezogen auf reaktive Gruppen, etwa äquivalenten Mengen vorliegen, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Der erfindungsgemäße Dekorfilm weist eine verbesserte Bewitterungsfestigkeit auf.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Dekorfilm, bestehend aus einer Trägerbahn aus Papier mit einem Flächengewicht von 80 bis 120 g/m², welche mit einem Melamin-Formaldehyd-Harz mit einem Verhältnis von Melamin zu Formaldehyd von etwa 1 : 1,5 bis 1 : 2 in Mengen, die dem jeweiligen Gewicht des verwendeten Papieres entsprechen, getränkt und mit 30 bis 80 g/m² eines PoIymerisationsharzes aus einem elastischen Mischpolymerisat A, erhältlich durch Mischpolymerisation von

  • a) 78 bis 99 Gew.-% eines Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
  • b) 1 bis 20 Gew.-% eines Hydroxyalkylesters mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und/oder eines Säureamids der Acryl- oder Methacrylsäure und gegebenenfalls
  • c) 0 bis 2 Gew.-% eines vernetzenden Monomeren mit mindestens zwei reaktionsfähigen, nicht konjugierten Doppelbindungen im Molekül, wobei die Reaktivität der Doppelbindung unterschiedlich sein kann,


als Pfropfgrundlage und einem hartspröden Mischpolymerisat B, erhalten durch Mischpolymerisation von

  • a) 60 bis 80 Gew.-% Styrol und/oder eines Methacrylsäurealkylesters mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
  • b) 1 bis 20 Gew.-% eines Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
  • c) 1 bis 20 Gew.-% eines N-Methoxymethylamids der Acryl- und/oder Methacrylaure,
  • d) 1 bis 20 Gew.-% eines Hydroxyalkylesters der Acryl- oder Methacrylsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
  • e) 1 bis 20 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäureamid, wobei das molare Verhältnis der Komponente c zur Summe von d und e etwa 1 : 1 beträgt und das VerhäItnis von d : e 4 : 1 bis 1 : 4 ist, und gegebenenfalls
  • f) 0 bis 20 Gew.-% Acrylnitril,


und das auf A aufgepfropft ist, wobei das Gewichtsverhältnis der Mischpolymerisate A und B 1 : 3 bis 1 : 20 beträgt, beschichtet ist.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des erfindungsgemäßen Dekorfilms zur Oberflächenbeschichtung von Holzwerkstofformkörpern.

Es ist bekannt, Holzwerkstoffplatten mit dekorativen Trägerbahnen zu beschichten, die mit bei erhöhten Temperaturen härtbaren Aminoplastharzen imprägniert und mit härtbaren oder thermoplastischen Kondensations- oder Polymerisationsharzen beschichtet sind. Man erhält Produkte mit besonders günstigen Gebrauchseigenschaften, wenn man zur Imprägnierung Melamin-Formaldehyd-Vorkondensate und zur Beschichtung härtbare Polymerisationsharze, wie Copolymerisate auf (Meth)acrylsäureesterbasis oder ungesättigte Polyesterharze verwendet. Dieser Stand der Technik ist in der DE-PS 27 34 669 und der DE-PS 34 O3 691 näher beschrieben.

Die Herstellung solcher dekorativer Trägerbahnen erfolgt in der Regel so, daß man die als Trägerbahnen verwendeten Papierbahnen zunächst mit wäßrigen Lösungen eines bei erhöhten Temperaturen härtbaren Aminoplastharzvorkondensates imprägniert. Dabei sollen die Cellulosefasern der Papierbahn vollständig umhüllt werden. Dazu ist im allgemeinen eine Aminoplastmenge, die etwa 50 bis 100% des Papiergewichts entspricht, erforderlich. Die so erhaltenen Bahnen werden unter Vermeidung der vollständigen Aushärtung des Aminoplastharzvorkondensates getrocknet. Die Beschichtung der imprägnierten Trägerbahnen mit den härtbaren Polymerisationsharzen erfolgt in der Regel durch das Aufgießen des in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Methylenchlorid, Methylethylketon oder Tetrahydrofuran, gelösten Polymerisationsharzes und anschließendes Abdunsten des Lösungsmittels.

Die Papierträgerbahnen sind zur Erzielung des gewünschten dekorativen Effektes mit einem Muster bedruckt oder eingefärbt. Die aufgebrachten Beschichtungen aus Polymerisationsharz müssen von hoher Transparenz sein, um Muster oder Farbe der Papierträgerbahn klar und unverfälscht durchscheinen zu lassen.

Das Aufbringen solcher dekorativer Trägerbahnen auf die Oberflächen von Holzwerkstoffplatten oder Holzwerkstofformkörpern kann so erfolgen, daß man in einer Heizpresse bei Temperaturen von etwa 130 bis 180° C und einem Druck von etwa 0,3 bis 10 N/mm² die beharzte Dekorträgerbahn auf den Formkörper unter Verwendung eines Preßbleches aufpreßt.

Diese Produkte des Standes der Technik haben sich bewährt und werden insbesondere zur Beschichtung von Holzwerkstoffplatten oder -formkörpern verwendet, die einer Außenbewitterung ausgesetzt sind. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei einer längeren Außenbewitterung und den damit verbundenen häufigen Temperaturwechseln Vergrauungen und Eintrübungen der Oberflächen auftreten. Besonders nachteilig ist die Bildung von Mikrorissen, die zu einer tiefergehenden Beschädigung der Holzwerkstoffplatten führen können.

Insbesondere wenn bei der Vergütung Strukturen eingeprägt werden, wie etwa Poren bei Holzdekoren, um den Eindruck von natürlichem Holz zu erzielen, ist die Bewitterungsfestigkeit herabgesetzt. Schon nach kurzer Zeit werden in den Porenbereichen unerwünschte Vergrauungen beobachtet.

Untersuchungen haben gezeigt, daß an den SteIlen, die eingeprägte Strukturen aufweisen, durch den Prägevorgang die Schichtdicke des Polymerisationsharzes verringert ist und daß vermutlich hierauf die noch unzureichende Bewitterungsbeständigkeit zurückzuführen ist.

Besonders bewitterungsbeständige Folien können durch die Verwendung von Acrylatcopolymerisaten hergestellt werden. Solche wärmehärtbaren Folien zur Beschichtung von flächigen Werkstoffen sind aus der DE-PS 19 61 452 und der DE-PS 22 12 928 bekannt.

In der DE-PS 19 61 452 wird eine wärmehärtbare trägerfreie Folie beansprucht, die aus der Mischung eines elastomeren Mischpolymerisates A und eines hartspröden Mischpolymerisates B in einem Verhältnis 1 : 20 bis 1 : 3 hergestellt wird, wobei das Mischpolymerisat A durch Mischpolymerisation von

  • a) 70 bis 99 Gew.-% eines Alkylsäurealkylesters, dessen Alkylrest 1 bis 8 Kohlenstoffatome aufweist,
  • b) 1 bis 20 Gew.-% einer ungesättigten Monocarbonsäure oder eines Anhydrids einer ungesättigten Dicarbonsäure, gegebenenfalls
  • c) 0 bis 20 Gew.-% eines bei Homopolymerisation ein sprödes Homopolymerisat ergebenden Vinylmonomeren, insbesondere Styrol, Acrylnitril oder Methylmethacrylat, und gegebenenfalls
  • d) 0 bis 2 Gew.-% eines vernetzenden Monomeren mit mindestens zwei reaktionsfähigen, nicht konjugierten Doppelbindungen im Molekül


und Mischpolymerisat B durch Mischpolymerisation von

  • a) 60 bis 70 Gew.-% Styrol oder eines Methacrylsäurealkylesters, dessen Alkylrest 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist,
  • b) 1 bis 20 Gew.-% eines Glycidylesters der Acryl- oder Methacrylsäure,
  • c) 1 bis 20 Gew.-% einer ungesättigten Monocarbonsäure oder eines Anhydrids einer ungesättigten Dicarbonsäure, gegebenenfalls
  • d) 0 bis 20 Gew.-% eines bei Homopolymerisation ein sprödes Homopolymerisat ergebenden Vinylmonomeren, insbesondere Styrol, Acrylnitril oder Methylmethacrylat, und gegebenenfalls
  • e) 0 bis 3 Gew.-% Vinylpyridin


hergestellt werden.

In der DE-PS 22 12 928 wird eine wärmehärtbare, lagerbeständige und schlagfeste Folie beschrieben, die aus einem elastischen Mischpolymerisat A, erhältlich durch Mischpolymerisation von

  • a) 78 bis 99 Gew.-% eines Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
  • b) 1 bis 20 Gew.-% eines Hydroxyalkylesters mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und/oder eines Säureamids der Acryl- oder Methacrylsäure und gegebenenfalls
  • c) 0 bis 2 Gew.-% eines vernetzenden Monomeren mit mindestens zwei reaktionsfähigen, nicht konjugierten Doppelbindungen im MoIekül, wobei die Reaktivität der Doppelbindung unterschiedlich sein kann,


als Pfropfgrundlage besteht, auf die ein hartsprödes Mischpolymerisat B, erhalten durch Mischpolymerisation von

  • a) 60 bis 80 Gew.-% Styrol und/oder eines Methacrylsäurealkylesters mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
  • b) 1 bis 20 Gew.-% eines Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
  • c) 1 bis 20 Gew.-% eines N-Methoxymethylamids der Acryl- und/oder Methacrylsäure,
  • d) 1 bis 20 Gew.-% eines Hydroxyalkylesters der Acryl- oder Methacrylsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
  • e) 1 bis 20 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäureamid, wobei das molare Verhältnis der Komponente c zur Summe von d und e etwa 1 : 1 beträgt und das Verhältnis von d : e 4 : 1 bis 1 : 4 ist, und gegebenenfalls
  • f) 0 bis 20 Gew.-% Acrylnitril,


aufgepfropft worden ist. Das Gewichtsverhältnis der Mischpolymerisate A und B beträgt dabei 1 : 3 bis 1 : 20.

Diese aus dem Stand der Technik bekannten Folien auf Acrylatcopolymerisatbasis werden bei Temperaturen von 130 bis 160° C und einem Druck von 20 bis 100 kp/cm² auf flächige Werkstoffe aufgepreßt, wobei der Preßdruck 5 bis 20 Minuten aufrechterhalten wird.

Man erhält weitgehend lösungsmittelbeständige und bewitterungsfeste Beschichtungen. Solche Folien werden deshalb bevorzugt für die Herstellung von Fassadenverkleidungen verwendet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dekorfilm zur Oberflächenbeschichtung von Holzwerkstofformkörpern mit einer verbesserten Bewitterungsbeständigkeit und einer erhöhten Flexibilität der Polymerisationsharzbeschichtung zu schaffen, so daß durch die erhöhte Flexibilität auch nach dem Verpressen mit profilierten Preßblechen gleichmäßige Schichtdicken der äußeren schützenden Polymerisationsharzbeschichtung gewährleistet sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Dekorfilm der eingangs bezeichneten Gattung gelöst, wobei das Polymerisationsharz 20 bis 60 Gew.-% eines Gemisches aus einem hydroxyfunktionellen Polyacrylat eines OH-Äquivalentgewichtes von etwa 200 bis 600 und einem Polyisocyanat eines Isocyanat-Äquivalentgewichtes von 150 bis 230 und/oder die hieraus durch Umsetzung gebildeten Polyacrylat-Urethane enthält, wobei im Gemisch das hydroxyfunktionelle Polyacrylat und das Polyisocyanat in, bezogen auf reaktive Gruppen, etwa äquivalenten Mengen vorliegen.

Es war für den Fachmann überraschend, daß ein Dekorfilm, bei dem das Polymerisationsharz ein durch die Zugabe von hydroxyfunktionellen Polyacrylaten und Polyisocyanaten zu den aus dem Stand der Technik bekannten Acrylatcopolymerisaten ist, deutlich verbesserte Bewitterungseigenschaften zeigt. Gleichzeitig wird überraschenderweise auch die Flexibilität der Polymerisationsharzbeschichtung des Dekorfilms während des Preßvorgangs dahingehend verbessert, daß eine gleichmäßige Schichtdicke auch in den durch das profilierte Preßblech erzeugten Vertiefungen erreicht wird.

Die in der Acrylatcopolymerisatmatrix verteilten hydroxyfunktionellen Polyacrylate und die Polyisocyanate reagieren unter Bildung von Polyurethan und bewirken so offensichtlich eine Flexibilisierung des Polymerisationsharzes.

Die Modifizierung des Acrylatcopolymerisats mit dem Gemisch aus hydroxyfunktionellem Polyacrylat und Polyisocyanat erfolgt in solchen Mengen, daß die Polymerisatschicht auf der Dekorträgerbahn etwa 20 bis 60 Gew.-% der Polyurethanbildner enthält. Beim Überschreiten dieser Obergrenze treten die Eigenschaften des Polyurethans unerwünscht in den Vordergrund, wogegen bei Verwendung von weniger als 20 Gew.-% der gewünschte Flexibilisierungseffekt und die guten Bewitterungseigenschaften nicht mehr erzielt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Erfindungsgegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisationsharz ein hydroxyfunktionelles Polyacrylat eines OH-Äquivalentgewichtes von ca. 400 bis 600 und ein aliphatisches Polyisocyanat eines Isocyanat-Äquivalentgewichtes von 170 bis 200 enthält.

Geeignete hydroxyfunktionelle Polyacrylate mit dem geforderten Äquivalentgewicht sind im Handel erhältlich und werden z. B. unter der Bezeichnung Macrynal VSM 1535 angeboten. Es handelt sich dabei um ein polyisocyanatvernetzendes, urethanmodifiziertes Acrylharz. Die Viskosität einer 70%igen Lösung der hydroxyfunktionellen Polyacrylate in Butylacetat/Testbenzin im Verhältnis 1 : 2 beträgt etwa 60 mPa · s.

Als Isocyanat wird vorzugsweise ein aliphatisches Polyisocyanat verwendet. Auch hierbei handelt es sich um im Handel erhältliche Produkte. Ein Beispiel eines entsprechenden Polyisocyanates ist das im Handel befindliche Produkt Desmodur N 100, welches einen NCO-Gehalt von etwa 22%, ein Äquivalentgewicht von etwa 191 und eine Viskosität von ca. 8000 bis 12 000 mPa · s hat. Es handelt sich dabei insbesondere um Hexamethylendiisocyanat.

Das hydroxyfunktionelle Polyacrylat und das Polyisocyanat werden dabei, bezogen auf die reaktiven Hydroxyl- und Isocyanatgruppen, in äquivalenten Mengen dem zu modifizierenden Acrylatcopolymerisat zugesetzt. Enthält das Acrylatcopolymerisat zusätzlich freie Hydroxyl- Gruppen, kann die Menge an Polyisocyanat entsprechend erhöht werden. Damit wird ein durchaus erwünschter Einbau des Polyurethans in das Gerüst des Acrylatcopolymerisats bewirkt.

Ein besonders bevorzugtes Acrylatcopolymerisat des Standes der Technik ist erhältlich aus einem Mischpolymerisat A, das aus

  • a) 78 bis 99 Gew.-% Butylacrylat,
  • b) 1 bis 20 Gew.-% Hydroxyethylmethacrylat und gegebenenfalls
  • c) 0 bis 2 Gew.-% Allylmethacrylat,


als Pfropfgrundlage, auf die ein hartsprödes Mischpolymerisat B, erhalten durch Mischpolymerisation von

  • a) 60 bis 80 Gew.-% Methylmethacrylat und/oder Butylmethacrylat und/oder Stearylmethacrylat,
  • b) 1 bis 20 Gew.-% Methylacrylat und/oder Butylacrylat,
  • c) 1 bis 20 Gew.-% N-Methoxymethylmethacrylamid,
  • d) 1 bis 20 Gew.-% Hydroxyethylmethacrylat,
  • e) 1 bis 20 Gew.-% Methacrylamid, wobei das molare Verhältnis der Komponente c zur Summe von d und e etwa 1 : 1 beträgt und das Verhältnis von d : e 4 : 1 bis 1 : 4 ist,


aufgepfropft ist. Das Gewichtsverhältnis der Mischpolymerisate A und B beträgt dabei 1 : 3 bis 1 : 20.

Zu dieser aus dem Stand der Technik bekannten Acrylatcopolymerisatbasis werden dann erfindungsgemäß die oben beschriebenen hydroxyfunktionellen Polyacrylate und Polyisocyanate in den wie oben bezeichneten Mengen gegeben.

Besonders bevorzugt ist dabei eine Zusammensetzung des hydroxyfunktionelles Polyacrylat und Polyisocyanat enthaltenden Acrylatcopolymerisats von 50 bis 70 Gew.-% Acrylatcopolymerisatbasis aus wie oben beschriebenen gepfropften Mischpolymerisaten A und B, sowie 50 bis 30 Gew.-% des Gemisches aus hydroxyfunktionellem Polyacrylat und Polyisocyanat.

Der erfindungsgemäße Dekorfilm enthält vorzugsweise als Kondensationsharzvorkondensat ein Melamin-Formaldehyd-Harz mit einem Verhältnis von Melamin zu Formaldehyd von etwa 1 : 1,5 bis 1 : 2.

Besonders bevorzugt ist dabei ein Dekorfilm, bei dem das Kondensationsharzvorkondensat ein langsam härtendes und vorzugsweise katalysatorfreies Melamin-Formaldehyd-Harz ist, so daß bei der Vortrocknung der mit dem Melamin-Formaldehyd-Harz imprägnierten Papierbahn die Kondensation des Harzes möglichst gering bleibt und erst bei der Verpressung bei höheren Temperaturen abläuft.

Der erfindungsgemäße Dekorfilm besteht vorzugsweise aus einer Papierbahn aus Edelzellstoff mit einem Flächengewicht von 80 bis 120 g/m², die mit einem Kondensationsharzvorkondensat in Mengen, die dem jeweiligen Gewicht des verwendeten Papieres entsprechen, getränkt und mit einem Polymerisationsharz in einer Menge von 30 bis 80 g/m² beschichtet ist.

Bei der Imprägnierung der Papierträgerbahn mit dem Kondensationsharzvorkondensat ist es für die Erzeugung eines einwandfreien Produktes erforderlich, daß alle Cellulosefasern des Papieres gleichmäßig von der Harzmasse umhüllt werden, so daß eine einheitliche, fehlerfreie Trägerbahn entsteht. Dies wird erreicht, indem man die Menge des Kondensationsharzvorkondensats so wählt, daß sie etwa dem Papiergewicht entspricht.

Besonders bevorzugt ist ein Dekorfilm, der mit dem Polymerisationsharz in einer Menge von 40 bis 50 g/m² beschichtet ist. Bei dieser Auftragungsmenge des Polymerisationsharzes erzielt man eine optimale Beschichtungsdicke hinsichtlich der Flexibilität und Bewitterungsfestigkeit des Dekorfilms.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Dekorfilms, bei dem man eine Papierbahn mit der wäßrigen Lösung eines entsprechenden Melamin-Formaldehyd-Harzes tränkt und schonend unter Vermeidung der Aushärtung des Harzes trocknet und anschließend auf die Dekorseite der getrockneten Trägerbahn die Lösung eines entsprechenden Acrylatcopolymerisates, welches 20 bis 60 Gew.-% eines Gemisches aus einem hydroxyfunktionellen Polyacrylat eines OH-Äquivalentgewichtes von etwa 200 bis 600 und einem Polyisocyanat eines Isocyanat-Äquivalentgewichtes von 150 bis 230 und/ oder die hieraus durch Umsetzung gebildeten Polyacrylat-Urethane enthält, wobei im Gemisch das hydroxyfunktionelle Polyacrylat und das Polyisocyanat in, bezogen auf reaktive Gruppen, etwa äquivalenten Mengen vorliegen, aufbringt und das Lösungsmittel bei Temperaturen von 40 bis 110° C abdunstet und wobei die Lösung des Acrylatcopolymerisates in solchen Mengen aufgebracht wird, daß nach dem Abdunsten des Lösungsmittels das Acrylatcopolymerisat auf dem Dekorfilm eine Schicht mit einem Flächengewicht von 30 bis 80 g/m² bildet.

Zunächst wird in bekannter Weise eine Papierbahn mit der wäßrigen Lösung eines Melaminharzvorkondensates getränkt, wobei alle Cellulosefasern des Papiers vollständig von der Melaminharzmasse umhüllt werden sollen. Üblicherweise wird dies durch die Zugabe einer Melaminharzvorkondensatmenge in der Größenordnung von 50 bis 100% des Flächengewichtes des Papiers erreicht, bevorzugt wird eine Menge verwendet, die dem Flächengewicht des Papieres äquivalent ist. Die so imprägnierten Trägerbahnen werden dann schonend unter Vermeidung der Aushärtung des Harzes getrocknet.

Die so vorbereitete Dekorträgerbahn wird dann in an sich bekannter Weise beschichtet, indem man die Lösung des erfindungsgemäßen Acrylatcopolymerisates, welches 20 bis 60 Gew.-% eines Gemisches aus einem hydroxyfunktionellen Polyacrylat eines OH-Äquivalentgewichtes von etwa 200 bis 600 und einem Polyisocyanat eines Isocyanat-Äquivalentgewichtes von 150 bis 230 und/oder die hieraus durch Umsetzung gebildeten Polyacrylat-Urethane enthält, wobei im Gemisch das hydroxyfunktionelle Polyacrylat und das Polyisocyanat in, bezogen auf reaktive Gruppen, etwa äquivalenten Mengen vorliegen, aufgießt. Die Lösung des Acrylatcopolymerisates wird dabei in solchen Mengen aufgebracht, daß nach dem Abdunsten des Lösungsmittels das Acrylatcopolymerisat in einer Menge von 30 bis 80 g/m² vorliegt.

Bei einem besonders bevorzugten Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Dekorfilms wird das Polymerisationsharz in einer Menge aufgebracht, daß nach dem Abdunsten des Lösungsmittels das Acrylatcopolymerisat in einer Menge von 40 bis 50 g/m² vorliegt. Die mit diesen Mengen erzeugten Beschichtungsdicken haben sich anwendungstechnisch bewährt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Lösungsmittel für das Acrylatcopolymerisat bevorzugt Methylenchlorid verwendet.

Die Verarbeitung der erfindungsgemäßen Dekorfilme erfolgt in an sich bekannter Weise durch das Verpressen der Dekorfilme mit dem zu beschichtenden Holzwerkstofformkörper bei erhöhten Temperaturen, die die Aushärtung des Melaminharzvorkondensats sowie der Acrylcopolymerisat-Oberflächenbeschichtung bewirken. Der erforderliche Druck in den üblicherweise verwendeten Pressen beträgt 1,5 bis 4,0 N/mm². Die Temperaturen während des Preßvorgangs betragen in der Regel 130 bis 160° C, gemessen an der Oberfläche der Dekorträgerbahn. Eine Verweilzeit von 2 bis 6 Minuten in der Presse ist üblicherweise ausreichend, eine Rückkühlung des beschichteten Holzwerkstofformkörpers ist nicht erforderlich.

Es ist außerdem möglich, gleichzeitig mit der Beschichtung auch den formgebenden Preßvorgang für den Holzwerkstoff durchzuführen, so daß auch gekrümmte oder gebogene Formteile problemlos oberflächenbeschichtet werden können.

Die Oberfläche der ausgehärteten Beschichtungen kann durch die Auswahl entsprechender Preßbleche im gewünschten Maß beeinflußt werden, der Glanzgrad richtet sich dabei nach den Oberflächen der benutzten Preßbleche. Es sind auch Strukturierungen durch die Verwendung von profilierten Preßblechen möglich, wie z. B. das Eindrücken von Poren zur Erzielung einer möglichst naturgetreuen Holzstrukturoberfläche.

Das Bewitterungsverhalten von mit den erfindungsgemäßen Dekorfilmen beschichteten Holzwerkstoffen ist hervorragend. Besonders beim Verpressen mit profilierten Preßblechen zeigen die erfindungsgemäßen Dekorfilme ihre Überlegenheit gegenüber Produkten des Standes der Technik, da eine gleichmäßige Schichtdicke der Polymerisationsharzbeschichtung auch in den sonst kritischen Vertiefungen erzeugt wird.

Anhand der folgenden Beispiele sollen die erfindungsgemäßen Dekorfilme, ihre Herstellung und ihre anwendungstechnischen Eigenschaften und Vorteile näher erläutert werden.

Beispiel 1

Dieses Beispiel entspricht dem Stand der Technik und ist nicht erfindungsgemäß. Das härtbare Acrylcopolymerisat enthält kein Modifizierungsmittel.

Herstellung einer Lösung des Acrylatcopolymerisates

Ein Gemisch aus

  • 51 g Butylacrylat
  • 6 g Hydroxyethylmethacrylat
  • 1,8 g Allylmethacrylat
  • gelöst in 267 g Methylenchlorid/Methanol (Vol.-Verhältnis 94/6)


wird mit 0,15 g Azoisobuttersäuredinitril zu einem elastomeren Kautschuk polymerisiert.

Diesem Copolymerisat A wird durch Zugabe von

  • 245 g Methylmethacrylat
  • 38 g Butylmethacrylat
  • 23 g Methylacrylat
  • 23 g N-Methoxymethylmethacrylamid
  • 8 g Methacrylamid
  • 12 g Hydroxyethylmethacrylat
  • 36 g Stearylmethacrylat
  • 11 g Butylacrylat
  • gelöst in 300 g Methylenchlorid/Methanol (Vol.-Verhältnis 94/6) und
  • 3 g Azoisobuttersäuredinitril als Katalysator


ein hartsprödes Matrixpolymerisat B aufgepfropft.

Herstellung einer beschichteten Trägerbahn

Eine Trägerbahn aus Papier mit einem Flächengewicht von 80 g/m², welche einseitig ein Dekor aufweist, wird mit der Lösung eines Melaminharzvorkondensates getränkt. Das Melaminharzvorkondensat weist ein Verhältnis von Melamin zu Formaldehyd von 1 : 1,8 auf. Die Lösung enthält 50 Gew.-% des Harzes. Die Trägerbahn wird getrocknet. Sie enthält nach der Trocknung 100 g/m² Harz. Auf die beharzte und getrocknete Trägerbahn wird die Lösung des Copolymerisates in einer solchen Menge aufgegossen, daß nach der Abdunstung des Lösungsmittels die Trägerbahn 40 g/m² des Copolymerisates enthält. Die Abdunstung des Lösungsmittels erfolgt bei 60° C. Der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen der beschichteten Trägerbahn beträgt bei einer Erwärmung auf 160° C während 10 Minuten etwa 3 bis 4 Gew.-%.

Vergütung einer Holzwerkstoffplatte

In eine beheizbare Presse wird folgender Aufbau eingebracht:

  • Preßform mit Porenstruktur
  • Trennpapier
  • Dekorfilm
  • Barrierefilm
  • Spanformteil


Mittels der Preßform werden in das Beschichtungsharz holzdekorspezifische Poren eingeprägt.

Die Verpressung erfolgt bei einer Temperatur von 130 bis 160° C, einem Druck von 1,6 bis 4 N/mm, während einer Zeitdauer von 2 bis 6 Minuten. Man läßt das Preßgut in der Presse erkalten.

Prüfung der Bewitterungsfestigkeit

Die Bewitterungsfestigkeit der vergüteten Oberfläche wird in einem Kurzbewitterungsgerät des Typs UV-CON UC1 gemessen. Nach etwa 500 bis 700 Stunden treten in den Porenbereichen Vergrauungen auf. Die Bewitterungsfestigkeit ist ungenügend.

Beispiel 2 (erfindungsgemäß)

Es wird wie in Beispiel 1 gearbeitet. Jedoch wird das folgende, erfindungsgemäß modifizierte Acrylatcopolymerisat verwendet:

  • 100 g der Acrylatharzlösung von Beispiel 1
  • 23 g hydroxyfunktionelles Acrylatharz, OH-Äquivalentgewicht ca. 515 (fest), im Handel erhältlich unter der Bezeichnung Macrynal VSM 1535
  • 6 g Polyisocyanat, im Handel erhältlich unter der Bezeichnung Desmodur N 100
  • 36 g Methylenchlorid


Die Anfangsviskosität der Harzlösung beträgt etwa 100 mPa · s. Sie steigt innerhalb einiger Tage an und stabilisiert sich nach einer Woche bei ca. 1900 mPa · s.

Der ursprüngliche theoretische NCO-Gehalt von 0,7 % reduziert sich dabei innerhalb von 72 Stunden auf <0,01%.

Es wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 eine mit Melaminharzlösung getränkte und getrocknete, mit Dekor versehene Trägerbahn mit dem erfindungsgemäß modifizierten Acrylatharz beschichtet. Ebenso wird wie in Beispiel 1 eine Holzwerkstoffplatte vergütet und die Bewitterungsfestigkeit der Oberflächenbeschichtung geprüft. Nach einer Testdauer von 1500 Stunden in dem vorgenannten Kurzbewitterungsgerät sind keine Veränderungen der vergüteten Oberfläche zu erkennen.


Anspruch[de]
  1. 1. Dekorfilm, bestehend aus einer Trägerbahn aus Papier mit einem Flächengewicht von 80 bis 120 g/m², welche mit einem Melamin-Formaldehyd-Harz mit einem Verhältnis von Melamin zu Formaldehyd von etwa 1 : 1,5 bis 1 : 2 in Mengen, die dem jeweiligen Gewicht des verwendeten Papieres entsprechen, getränkt und mit 30 bis 80 g/m: eines Polymerisationsharzes aus einem elastischen Mischpolymerisat A, erhältlich durch Mischpolymerisation von
    1. a) 78 bis 99 Gew.-% eines Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
    2. b) 1 bis 20 Gew.-% eines Hydroxyalkylesters mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und/oder eines Säureamids der Acryloder Methacrylsäure und gegebenenfalls
    3. c) 0 bis 2 Gew.-% eines vernetzenden Monomeren mit mindestens zwei reaktionsfähigen, nicht konjugierten Doppelbindungen im Molekül, wobei die Reaktivität der Doppelbindung unterschiedlich sein kann,
  2. als Pfropfgrundlage und einem hartspröden Mischpolymerisat B, erhalten durch Mischpolymerisation von
    1. a) 60 bis 80 Gew.-% Styrol und/oder eines Methacrylsäurealkylesters mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
    2. b) 1 bis 20 Gew.-% eines Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
    3. c) 1 bis 20 Gew.-% eines N-Methoxymethylamids der Acryl- und/oder Methacrylsäure,
    4. d) 1 bis 20 Gew.-% eines Hydroxyalkylesters der Acryl- oder Methacrylsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
    5. e) 1 bis 20 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäureamid, wobei das molare Verhältnis der Komponente c zur Summe von d und e etwa 1 : 1 beträgt und das Verhältnis von d: e 4 : 1 bis 1 : 4 ist, und gegebenenfalls
    6. f) 0 bis 20 Gew.-% Acrylnitril,
  3. und das auf A aufgepfropft ist, wobei das Gewichtsverhältnis der Mischpolymerisate A und B 1 : 3 bis 1 : 20 beträgt, beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisationsharz 20 bis 60 Gew.-% eines Gemisches aus einem hydroxyfunktionellen Polyacrylat eines OH-Äquivalentgewichtes von etwa 200 bis 600 und einem Polyisocyanat eines Isocyanat-Äquivalentgewichtes von 150 bis 230 und/oder die hieraus durch Umsetzung gebildeten Polyacrylat-Urethane enthält, wobei im Gemisch das hydroxyfunktionelle Polyacrylat und das Polyisocyanat in, bezogen auf reaktive Gruppen, etwa äquivalenten Mengen vorliegen.
  4. 2. Dekorfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisationsharz ein hydroxyfunktionelles Polyacrylat eines OH-Äquivalentgewichtes von ca. 400 bis 600 und ein aliphatisches Polyisocyanat eines Isocyanat-Äquivalentgewichtes von 170 bis 200 enthält.
  5. 3. Dekorfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisationsharz aus einem elastischen Mischpolymerisat A, erhältlich durch Mischpolymerisation von

    1. a) 78 bis 99 Gew.-% Butylacrylat,
    2. b) 1 bis 20 Gew.-% Hydroxyethylmethacrylat und gegebenenfalls
    3. c) 0 bis 2 Gew.-% Allylmethacrylat,
  6. als Pfropfgrundlage besteht, auf die ein hartsprödes Mischpolymerisat B, erhalten durch Mischpolymerisation von

    1. a) 60 bis 80 Gew.-% Methylmethacrylat und/oder Butylmethacrylat und/oder Stearylmethacrylat,
    2. b) 1 bis 20 Gew.-% Methylacrylat und/oder Butylacrylat,
    3. c) 1 bis 20 Gew.-% N-Methoxymethylmethacrylamid,
    4. d) 1 bis 20 Gew.-% Hydroxyethylmethacrylat,
    5. e) 1 bis 20 Gew.-% Methacrylamid, wobei das molare Verhältnis der Komponente c zur Summe von d und e etwa 1 : 1 beträgt und das VerhäItnis von d : e 4 : 1 bis 1 : 4 ist,
  7. aufgepfropft ist, wobei das Gewichtsverhältnis der Mischpolymerisate A und B 1 : 3 bis 1 : 20 beträgt.
  8. 4. Dekorfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationsharz ein langsam härtendes und vorzugsweise katalysatorfreies Melamin-Formaldehyd-Harz ist.
  9. 5. Dekorfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mit dem Polymerisationsharz in einer Menge von 40 bis 50 g/m² beschichtet ist.
  10. 6. Dekorfilm nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn aus Edelzellstoff besteht.
  11. 7. Verfahren zur Herstellung eines Dekorfilms nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Papierbahn mit der wäßrigen Lösung eines entsprechenden Melamin- Formaldehyd-Harzes tränkt und schonend unter Vermeidung der Aushärtung des Harzes trocknet und anschließend auf die Dekorseite der getrockneten Trägerbahn die Lösung eines entsprechenden Acrylatcopolymerisates, welches 20 bis 60 Gew.-% eines Gemisches aus einem hydroxyfunktionellen Polyacrylat eines OH-Äquivalentgewichtes von etwa 200 bis 600 und einem Polyisocyanat eines Isocyanat-Äquivalentgewichtes von 150 bis 230 und/oder die hieraus durch Umsetzung gebildeten Polyacrylat-Urethane enthält, wobei im Gemisch das hydroxyfunktionelle Polyacrylat und das Polyisocyanat in, bezogen auf reaktive Gruppen, etwa äquivalenten Mengen vorliegen, aufbringt und das Lösungsmittel bei Temperaturen von 40 bis 110° C abdunstet und wobei die Lösung des Acrylatcopolymerisates in solchen Mengen aufgebracht wird, daß nach dem Abdunsten des Lösungsmittels das Acrylatcopolymerisat auf dem Dekorfilm eine Schicht mit einem Flächengewicht von 30 bis 80 g/m² bildet.
  12. 8. Verfahren zur Herstellung eines Dekorfilms nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisationsharz in einer Menge aufgebracht wird, daß nach dem Abdunsten des Lösungsmittels das Acrylatcopolymerisat auf dem Dekorfilm eine Schicht mit einem Flächengewicht von 40 bis 50 g/m² bildet.
  13. 9. Verwendung des Dekorfilms nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Oberflächenbeschichtung von Holzwerkstofformkörpern.






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