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Patent Searching and Data


Title:
PANEL-SHAPED MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/004965
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a panel-shaped material (10), for use especially as a kitchen work top, table top or such like, comprising a panel-shaped support, a covering layer (12) joined to the panel-shaped support across the surface thereof and a stabilizing layer arranged at the back of the support (14). To be able to produce in an economical manner a material of this kind which remains stable even in a humid environment the invention provides for the support (14) to be formed by adjoining end-grain wood blocks (16) and for the covering layer (12) to be made of a plastic material filled with an inorganic filler, to have a thickness ranging between 3 and 15 mm and to be joined to the support across its entire surface by means of a hardenable resin.

Inventors:
SCHOCK FRIEDRICH SEN (DE)
SCHOCK KARL (DE)
HIEBER GUNTER (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/004444
Publication Date:
February 04, 1999
Filing Date:
July 16, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SCHOCK & CO GMBH (DE)
SCHOCK FRIEDRICH SEN (DE)
SCHOCK KARL (DE)
HIEBER GUNTER (DE)
International Classes:
A47B13/08; A47B77/02; A47B96/20; B32B27/06; B32B27/20; (IPC1-7): B32B3/10; A47B77/02; A47B13/08
Foreign References:
US4191797A1980-03-04
FR2540369A11984-08-10
US3616112A1971-10-26
DE3817224A11989-11-30
US4801483A1989-01-31
Other References:
DATABASE WPI Section Ch Week 9423, Derwent World Patents Index; Class A93, AN 94-186174, XP002083608
Attorney, Agent or Firm:
Wössner, Gottfried (Stellrecht & Partner Uhlandstrasse 14c Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche 1. Plattenförmiger Werkstoff, insbesondere zur Verwendung als Küchenarbeitsplatte, Tischplatte oder dg
1. l.
2. mit einem plattenförmigen Träger, einer flächig mit dem plattenförmigen Träger verbundenen Deckschicht und mit ei ner Stabilisierungsschicht, welche auf einer der Deck schicht abgewandten Oberfläche des Trägers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus aneinander an liegenden Stirnholzstücken gebildet ist, deren Faserrich tung senkrecht zur Ebene der Deckschicht verläuft, daß die Deckschicht aus einem mit einem anorganischen Füllstoff gefüllten Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei die Deckschicht eine Dicke im Bereich von 3 bis 15 mm auf weist, und daß die Deckschicht mit dem Träger mittels ei nes aushärtbaren Harzes vollflächig verbunden ist.
3. Plattenförmiger Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stirnholzstücke quer zur Faserrichtung gesehen einen geometrisch regelmäßigen, vorzugsweise einen rechteckigen, trigonalen oder hexagonalen Querschnitt auf weisen.
4. Plattenförmiger Werkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnholzstücke in Faserrichtung eine Lange von 10 bis 50 mm aufweisen.
5. Plattenförmiger Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsschicht eine Aluminiumfolie, eine Kunststoffolie oder eine mit Kunststoff getränkte Papierschicht umfaßt.
6. Plattenförmiger Werkstoff nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stabilisierungsschicht eine Aluminiumfo lie mit einer Dicke von 0,1 bis 1 mm aufweist.
7. Plattenförmiger Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Träger bildenden Stirnholzstücke aus Kiefern, Fichtenoder Birkenholz hergestellt sind.
8. Plattenförmiger Werkstoff nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzfeuchte der Stirnholzstücke 7 bis 8 Gew. beträgt.
9. Plattenförmiger Werkstoff nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitfähig keit der Deckschicht senkrecht zu ihrer Oberfläche minde stens ca. 0,6 W/mK beträgt.
10. Plattenförmiger Werkstoff nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmo dul des mit anorganischem Füllstoff gefüllten Kunststoff material der Deckschicht ca. 5000 N/mm2 oder mehr beträgt.
11. Plattenförmiger Werkstoff nach einem der voranstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit der Deckschicht mittels einer Kleberschicht aus einem Poly urethankleber verbunden ist.
12. Plattenförmiger Werkstoff nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der Polyurethankleber ein aufschäumender Kleber ist.
13. Verfahren zur Herstellung eines plattenförmigen Werkstoffs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich net, daß die Deckschicht mittels Aushärten eines mit einem anorganischen Füllstoff gefüllten Kunststoffmaterials in einer Form gebildet wird und daß auf die Rückseite der Deckschicht der aus aneinander anliegenden Stirnholz stücken gebildete Träger vollflächig mittels eines aus härtbaren Harzes aufgeklebt wird, wobei die Stirnholz stücke beim Aushärten des Klebers in einer Presse mit ei ner Oberform mit elastischer Oberfläche gegen die Deck schicht gepreßt werden, daB nach dem Aushärten des Klebers die Stirnholzstücke in ihrer Lange kalibriert werden und hernach die Stabilisierungsschicht auf den Träger aus Stirnholzstücken aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Oberfläche der Oberform der Presse von ei nem Gummituch gebildet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich net, daß zur Bildung der Deckschicht aus Kunststoffmate rial eine Mischung einer aushärtbaren Reaktionsmasse zur Bildung einer Polymerphase mit einem darin eingelagerten partikelförmigen Füllmaterial aus einem mit dem anorgani schen Füllstoff gefüllten Harzmaterial hergestellt wird, wobei die Polymerphase bis zu 20 Gew. %, bezogen auf das Kunststoffmaterial, an anorganischen Zuschlagstoffen um faßt, wobei das partikelförmige Füllmaterial in der Reak tionsmasse quellbar ist, wobei das gefüllte Harzmaterial einen Anteil an anorganischem Füllstoff im Bereich von 50 bis 80 Gew. % mit einer mittleren Korngröße von ca. 5 bis 100 um aufweist und wobei das Füllmaterial eine Korngröße im Bereich von 60 bis 8000 pm aufweist und in einem Anteil von ca. 30 bis ca. 75 Gew. % in dem Kunststoffmaterial enthalten ist, daß das Füllmaterial in der aushärtbaren Reaktionsmasse solange quellen gelassen wird, bis die Mi schung nicht mehr gießfähig ist, daß die Mischung zum Aus härten in eine der von in einer Presse angeordneten Form hälften gegeben, die Form geschlossen und ein vorgegebener Preßdruck auf die Form angewandt und die Mischung in der geschlossenen Form thermisch ausgehärtet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß die ausgehärtete Deckschicht, vorzugs weise nach einer Entnahme aus der Form einem Temperungs schritt bei einer Temperatur unterhalb dem Glasübergangs punkt unterworfen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß als aushärtbares Harz ein Einoder ZweikomponentenPolyurethankleber verwendet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethankleber ein aufschäumender Kleber ist.
Description:
Plattenförmiger Werkstoff Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen Werkstoff, insbe- sondere zur Verwendung als Küchenarbeitsplatte, Tischplatte oder dgl. sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Platten für diese Verwendungszwecke sind vielfältig in Form von aus plattenförmigen Trägern mit einer darauf aufgebrachten Deckschicht zur Bildung einer Nutzfläche und mit einer rück- seitigen Stabilisierungsschicht bekannt. Häufig werden an min- destens einer Seitenkante des Trägers Abdeckungen angeordnet.

Am geläufigsten sind Oberflächen-und Arbeitsflächenplatten, welche aus einer Spanplatte als Trägerschicht und einer dünnen (Dicke < 1 mm) Deckschicht gebildet werden, für welche ebenso wie für eine Abdeckung an den Seitenkanten dekorative Hoch- druck-Schichtpreßstoffplatten (HPL) Verwendung finden, z. B. von Resopal. Die dünne Deckschicht ist empfindlich gegen Beschädi- gungen durch spitze bzw. scharfe Gegenstände. Wird die Oberflä- che verletzt, dringt Feuchtigkeit in die nicht feuchtebestän- dige Trägerschicht ein. Diese quillt auf und hebt die dünne Deckschicht ab. Dasselbe Problem tritt bei Fugen auf, die ent- stehen, wenn zwei Platten, z. B. bei einer Küchenarbeitsplatte, miteinander verbunden werden. Wird die Abdichtung nicht sorg- fältig durchgeführt, kann wiederum Feuchtigkeit in die Träger- schicht eindringen und diese zum Quellen bringen. Heiße Töpfe, die auf der Oberfläche abgestellt werden, führen ebenfalls zur Beschädigung der dünnen Schicht mit den oben beschriebenen Kon- sequenzen.

Daneben wurden schon plattenförmige Werkstoffe mit einer Deck- schicht aus sogenannten Solid Surface Materialien, wie z. B.

CorianO verwendet, bei denen die Dicke der Deckschicht ca. 13 mm beträgt, um insbesondere bei der Verwendung als Küchenar- beitsplatte sicherzustellen, daß auf der Platte abgestellte heiße Töpfe nicht zur Beschädigung oder gar Zerstörung der Deckschicht führen. Die Verarbeitung dieser Materialien erfor- dert große Sorgfalt : Ausschnitte für Küchenspülen oder Herd- platten müssen herausgefräst und die Fräskanten gebrochen wer- den, um etwaige Kerbwirkungen zu vermeiden, die insbesondere im Radienbereich des Ausschnitts zur Rißbildung führen können.

Aufgrund der relativ großen Dicke der Deckschicht wird bei den Corian@-Werkstoffen häufig kein plattenförmiger Träger sondern anstelle dessen eine Lattenunterkonstruktion verwendet.

Da die Rahmenunterkonstruktion sowie die Seitenkanten manuell angebracht werden müssen, erfordert die Verarbeitung dieser Ma- terialien einen hohen manuellen und damit personellen Aufwand und resultiert in einem hochpreisigen Produkt.

Darüber hinaus verlangen die CorianOO-Materialien einen relativ hohen Materialeinsatz von hochpreisigen gefüllten Kunststoff- materialien. Um Verzugsprobleme zu mildern müssen die Coran0- Werkstoffe mit einer elastischen Schicht, insbesondere Silikon- klebern, mit dem Träger verbunden werden.

Ferner sind sogenannte Sandwichplatten bekannt, beispielsweise aus der DE-A-38 17 224, bei denen der plattenförmige Träger zwischen zwei Deckschichten angeordnet ist. Eine der Deck- schichten bildet hierbei die Nutzfläche, während die andere Deckschicht als sogenannter Gegenzug oder Stabilisierungs- schicht dient, um ein Verziehen der Platte zu vermeiden. Die in dieser Druckschrift genannten Schichtdicken der Deckschichten liegen im Bereich von 3 bis 7 mm. Die Fertigung solcher Sand- wichplatten ist relativ aufwendig und erfordert, bezogen auf die zur Bildung der Deckschichten verwendeten Kunststoffmate- rialien, einen relativ hohen Materialeinsatz.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen plattenförmi- gen Werkstoff vorzuschlagen, der preisgünstig herzustellen ist und der auch in feuchter Umgebung stabil ist. Insbesondere ist eine hohe Resistenz im Klimawechseltest zu fordern.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Werkstoff er- findungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger aus aneinander an- liegenden Stirnholzstücken gebildet ist, deren Faserrichtung senkrecht zur Ebene der Deckschicht verläuft, daß die Deck- schicht aus einem mit einem anorganischen Füllstoff gefüllten Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei die Deckschicht eine Dicke im Bereich von 3 bis 15 mm aufweist, und daß die Deck- schicht mit dem Träger mittels eines aushärtbaren Harzes voll- flächig verbunden ist.

Erfindungsgemäß sind Werkstoffe möglich, die neben ihren funk- tionellen Eigenschaften auch in hervorragendem Maße dekorativ wirken und den oben diskutierten hochpreisigen Produkten in je- der Hinsicht mindestens ebenbürtig sind. Darüber hinaus erlaubt der erfindungsgemäße Werkstoff einen ökonomischen Einsatz der hochpreisigen Materialien zur Herstellung der Deckschicht und bietet ferner erhebliche Rationalisierungspotentiale in Bezug auf die Fertigung der einbaufähigen fertigen Arbeitsplatten.

Andererseits lassen sich auf Wunsch auch erheblich dickere Deckschichten einsetzen, wenn dies vom jeweiligen Endprodukt her wünschenswert ist.

Gegenüber den herkömmlichen Solid Surface Materialien beobach- tet man ein verbessertes Rißverhalten bzw. Rißbeständigkeit, und die Materialien bleiben auch in feuchter Umgebung stabil.

Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Werkstoffe aufgrund des spezifisch ausgewählten Trägeraufbaus extrem unempfindlich gegenüber den wechselnden Bedingungen in Klimawechseltests.

Gegenüber den aus der DE-A 38 17 224 bekannten Sandwichplatten ergibt sich aufgrund der spezifischen Auswahl und Aufbau des Trägers und dessen vollflächigen Verklebung mit der Deckschicht der zusätzliche Vorteil, daß die Stabilisierungsschicht aus ei- nem anderen Material als die Deckschicht und insbesondere mit einer wesentlich geringeren Dicke hergestellt werden kann.

Der plattenförmige Träger wird erfindungsgemäß aus aneinander anliegenden Stirnholzstücken gebildet. Die Faserrichtung der Stirnholzstücke verläuft dabei senkrecht zur Deckschichtebene.

Aneinander anliegend bedeutet, daß zwischen den Seitenflächen der einzelnen Stirnholzstücke Fugen erlaubt sind, die sich aus der Oberflächenqualität der Holzstücke ergibt. Diese Fugen kön- nen beispielsweise bei vorgefertigten Stirnholzplatten mit Kle- ber gefüllt sein. Andererseits läßt sich der Träger aber auch direkt durch Verkleben von einzelnen oder gruppenweise zusam- mengefaßten Stirnholzstücken auf der Deckschicht bilden, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird. In diesem Fall werden die Stirnholzstücke bevorzugt nur auf der Oberfläche mit Klebstoff benetzt, die auf die Deckschicht zu liegen kommt.

Überschüssiger Klebstoff kann beim Pressen und Aushärten in die Fugen eindringen und zu einer seitlichen Verklebung der Stirn- holzstücke führen.

Aufgrund der zwischen den Stirnholzstücken vorhandenen Fugen, die gegebenenfalls mit einem Kleber teilweise oder vollständig gefüllt sein können, weist die Trägerplatte eine ausreichende Stabilität bei gleichzeitig ausreichender Elastizität auf, die es dem Träger erlaubt der Wärmeausdehnung der Deckschicht zu folgen, ohne daß sich der plattenförmige Werkstoff verzieht oder ein Reißen der Kleberschicht zwischen Träger und Deck- schicht verursacht wird.

Zur Bildung des Trägers auf der vorgefertigten Deckschicht wer- den die Stirnholzstücke, wie erwähnt, bevorzugt einzeln oder gruppenweise und mit Kleber versehen aufgelegt. Auf diese Weise kann der Verschnitt an Holzwerkstoff auf ein Minimum reduziert werden. Dabei werden entsprechend vorgetrocknete (Holzfeuchte bevorzugt ca. 7 bis ca. 8 Gew. %) Stirnholzstücke entweder ein- oder mehrseitig mit einem wasserfesten Kleber benetzt und nach- einander auf die Deckschicht aufgelegt oder gegebenenfalls in eine von der Deckschicht mit allseitig angeformten Abdecklei- sten gebildeten Halbschale eingelegt. Auf diese Weise läßt sich die Stirnholzplatte direkt in der Halbschale erzeugen.

Die so in der Halbschale erzeugte Stirnholzplatte als Träger hat bezüglich der Feuchtequellung noch bessere Eigenschaften als die sonst empfohlenen plattenförmigen Holzwerkstoffe und das Einkleben in großformatige Halbschalen ist einfacher und damit wirtschaftlicher.

Weitere Vorteile in der Verwendung der Stirnholzstücke zur Bil- dung des Trägers liegen darin, daß auch bei der industriellen Verarbeitung von Holzstämmen anfallende Abfallstücke verwendet werden können, ausgehend vom Holzstamm wird also eine besonders hohe Holzausbeute erzielt wird.

Da für die Bildung des Trägers aus Stirnholzstücken auch klein- teiliges Material verwendet werden kann, ergeben sich besonders kurze Trocknungszeiten, und die gewünschte Holzfeuchte läßt sich besonders wirtschaftlich erzielen.

Aufgrund der Anordnung der Faserrichtung des Stirnholzes senk- recht zur Deckschichtebene kann keine Vorzugsrichtung entste- hen, was sich günstig auf das Verzugsverhalten des Trägers selbst auswirkt. Da das Stirnholz in Faserrichtung keine nen- nenswerte Feuchtequellung aufweist wird die Gefahr des Wellig- werdens bei zu hoher Feuchtigkeitsaufnahme vermieden. Die zwi- schen den Stirnholzstücken gebildeten Fugen bilden andererseits einen Puffer zum Abfangen von Dimensionsänderungen in der Plat- tenebene bei Feuchtigkeitsaufnahme.

Zudem läßt sich durch die Wahl der Stabilisierungsschicht (beispielsweise eine Aluminiumfolie) die Wasseraufnahme bei sehr großer Feuchtigkeit drastisch beschränken, da diese die für die Wasseraufnahme empfänglichere Stirnseite des Holzes ab- deckt und mit dieser verklebt ist.

Bevorzugte Rohstoffe für die Herstellung der Stirnholzstücke sind Kiefern-, Fichten-und Birkenholz.

Der Querschnitt der Stirnholzstücke quer zur Faserrichtung ge- sehen weist bevorzugt eine geometrisch regelmäßige, insbeson- dere rechteckige, trigonale oder hexagonale Form auf. Die Quer- schnittsfläche der erfindungsgemäß verwendeten Stirnholzstücke liegt bevorzugt bei ca. 20 x 20 mm2 bis 20 x 150 mm2 oder 150 x 150 mm2, bevorzugt bei ca. 60 x 80 mm2.

Die Länge der Stirnholzstücke in Faserrichtung beträgt bevor- zugt ca. 10 bis ca. 50 mm. Hiermit ergeben sich zusammen mit der Dicke der Deckschicht übliche Gesamtstärken für die Verwen- dung der Werkstoffplatten als Arbeitsplatten, Tischplatten etc.

Überraschenderweise hat sich außerdem gezeigt, daß sich mit an- organischen Füllstoffen gefüllte Kunststoffe zur Herstellung einer Deckschicht eignen, die gegebenenfalls mit der Abdeckung der Seitenkante (n) des plattenförmigen Trägers einstückig aus- gebildet sein kann, ohne daß zu befürchtende Verzugsprobleme auftreten, wenn zunächst die Deckschicht, gegebenenfalls ein- stückig mit der Abdeckung, hergestellt und dann der plattenför- mige Träger mit der Deckschicht vollflächig verbunden wird. We- sentlich ist hierbei eine vollflächige, vorzugsweise im wesent- lichen blasenfreie Verklebung der Deckschicht mit dem platten- förmigen Träger, welche auch im Gebrauch eine hervorragende Heißtopffestigkeit und Rißfestigkeit garantiert, auch bei den geringeren Schichtdicken der Deckschicht verglichen mit den herkömmlichen Solid Surface Materialien, wie z. B. Corian@.

Bei der Verklebung der Deckschicht mit dem plattenförmigen Trä- ger wird bevorzugt eine aushärtbare Harzschicht verwendet, wo- bei das Harzmaterial mengenmäßig so aufgetragen wird, daß es gegebenenfalls bestehende Unebenheiten der Deckschichtrückseite sowie der korrespondierenden Trägeroberfläche ausgleichen kann.

Dies vereinfacht die Herstellung der Deckschicht aus dem Kunststoffmaterial erheblich, da dort das Augenmerk auf die Sichtseite gerichtet werden kann und wegen der Oberflächenbe- schaffenheit der Rückseite keine besonderen Maßnahmen zu tref- fen sind.

Der Klebstoff kann aus einer Vielzahl von erhältlichen Materia- lien ausgewählt werden, wobei vorzugsweise die folgenden Anfor- derungen an den Klebstoff gestellt werden : Der Klebstoff soll eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen, wie sie beispielsweise von polymersierenden Klebern, wie z. B.

Polyurethanklebern etc. gewährleistet wird, damit unter Tempe- raturbelastung, z. B. durch einen abgestellten heißen Topf, noch ein kraftschlüssiger Verbund zum Träger gewährleistet wird.

Weiterhin soll das Klebesystem eine ausgewogene Elastizität und Härte aufweisen. Zum einen müssen Schubspannungen, bedingt durch lokale Temperaturbelastungen, auf den Träger übertragen und verteilt werden können, um eine Rißbildung zu vermeiden, zum anderen darf der Klebstoff nicht zu spröde sein, so daß ge- ringe Unterschiede in der Wärmeausdehnung der Verbundsystems Träger/Deckschicht nicht zum Verzug der Platte führen.

Das Kunststoffmaterial wurde bislang noch nicht näher beschrie- ben, bis auf daß es einen anorganischen Füllstoff enthalten soll. Es kommen auch eine Vielzahl verschiedener gefüllter Kunststoffmaterialien in Frage, wobei ohne den Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben auf die in den folgenden Druck- schriften beschriebenen sowie damit verwandte'Materialien hin- gewiesen sei : DE-A-24 49 656 und US-A-3,847,865.

Je nachdem ob Oberflächen in Uni-Farben oder mit einem granit- ähnlichen Dekor hergestellt werden sollen kommen unterschiedli- che Rezepturen für die Herstellung der Deckschicht zum Einsatz.

Als für die Herstellung der Deckschicht und gegebenenfalls ei- ner Abdeckung der Seitenkante (n) des Trägers besonders geeignet hat sich eine aushärtbare Reaktionsmasse erwiesen, welche eine Polymerphase mit einem darin eingelagerten partikelförmigen Füllmaterial bildet. Die Polymerphase selbst ist dabei im we- sentlichen frei von anorganischen Füllstoffen und beinhaltet allenfalls bis zu 20 Gew. %, vorzugsweise bis zu 15 Gew. %, wei- ter bevorzugt bis zu 10 Gew. % an anorganischen Zuschlagstoffen in Partikelform, während das partikelförmige Füllmaterial in der Polymerphase quellbar sein muß und ein mit einem anorgani- schen Füllstoff gefülltes Harzmaterial umfaßt. Das gefüllte Harzmaterial weist einen Anteil an anorganischem Füllstoff im Bereich von 50 bis 80 Gew. % mit einer mittleren Korngröße von ca. 5 bis ca. 100 Zm sowie gegebenenfalls Pigmente zur Erzie- lung besonderer Farbeffekte auf. Das Füllmaterial (in den fol- genden Beispielen kurz Granulat genannt) wiederum wird in einer Korngröße von ca. 60 bis 8000 ßm verwendet und in einem Anteil von ca. 30 bis ca. 75 Gew. % in dem Kunststoffmaterial enthalten sein. Die Viskosität der Mischung aus Reaktionsmasse und ge- quollenem Füllmaterial sowie gegebenenfalls den anorganischen Zuschlagstoffen ist so hoch, daß die Mischung nicht mehr pump- oder gießbar ist.

Gerade solche Mischungen sind aber hervorragend geeignet in ei- ner in einer Presse angeordneten Form eine lunkerfreie Füllung der Form zu ergeben, ohne daß es zu einer Zerstörung der Parti- kelstruktur kommt und dieses unbeeinträchtigt seine dekorative und/oder kontrastierende Wirkung an der Sichtseite zur Geltung bringen kann, falls dies, wie z. B. beim Granitdekor erwünscht ist.

Herstellbar sind aber auch unifarbene Deckschichten und Ab- deckungen der Seitenkanten des Trägers, wobei dann alternativ allerdings auf Reaktionsmassen und Mischungen zurückgegriffen wird die sich an der Offenbarung der zunächst diskutierten Druckschriften orientieren. Die zuvor empfohlenen Mischungen mit quellbarem Füllmaterial hat allerdings den großen Vorteil, daß ohne besondere verfahrensmäßige Vorkehrungen Sichtseiten der Deckschicht erhalten werden, die frei von Fließlinien sind.

Auch vermeiden solche Mischungen Sedimentationsprobleme und da- mit eine ungleiche Verteilung der Füllstoffe in dem Kunst- stoffmaterial.

Die Reaktionsmasse wird bevorzugt auf der Basis von Polyester- oder Poly (meth) acrylsystemen verwendet. Vorteilhaft sind auch Epoxidpolymere als Matrix bildender Bestandteil der Reaktions- masse verwendbar.

Vorzugsweise weist die Deckschicht einen Elastizitätsmodul von 5000 N/mm2 oder mehr auf.

Als rückseitige Stabilisierungsschicht wird vorzugsweise eine Aluminiumfolie (vorzugsweise mit einer Dicke von 0,1 bis 1 mm, besonders bevorzugt ca. 0,3 mm), eine Kunststoffolie, insbeson- dere eine glasfaserverstärkte Folie, oder eine Folie aus kunst- stoffgetränktem Papier aufgeleimt und der komplette Aufbau in einer Presse unter Druck gehärtet.

Werden Aluminiumfolien verwendet, werden diese bevorzugt sicht- seitig lackiert sein, was einen weiteren Verletzungsschutz fur die Folie bietet.

Als Klebstoff wird hierbei bevorzugt ein Ein-oder Zweikompo- nenten-Polyurethanharz verwendet. Die Temperaturbeständgikeit bei kurzzeitigen Spitzentemperaturen muS bei > 90 °C und für die Dauerbelastung bei > 70 °C liegen. Ein gewisses Maß für die Elastizität/Sprödigkeit des Klebstoffs gibt zum einen die Shore-Härte und zum anderen die Reißdehnung. Bevorzugt werden sogenannte zähharte Klebstoffe mit einer Shore-Härte von 70 bis 90 (Shore A), bevorzugt mit Shore-Härte ca. 75 (Shore A).

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der erfin- dungsgemäßen plattenförmigen Werkstoffen wird zunächst die Deckschicht gegebenenfalls gemeinsam mit der Abdeckung einer oder mehrerer Seitenkanten des plattenförmigen Trägers ein- stückig aus einem Kunststoffmaterial vorgefertigt und auf die Rückseite der Deckschicht der plattenförmige Träger vollflächig und vorzugsweise im wesentlichen blasenfrei mittels eines aus- härtbaren Harzes aufgeklebt.

Beim Aushärten des Klebers wird der plattenförmige Werkstoff in eine Presse gelegt, deren Oberform eine elastische Oberfläche, vorzugsweise ein Gummituch aufweist. Nach dem Aushärten des Klebers werden die Stirnholzstücke in ihrer Lange kalibriert.

Bei dieser Vorgehensweise spielen Längentoleranzen der Stirn- holzstücke keine Rolle, d. h. es kann auf kostengünstig produ- zierte Rohmaterialien zurückgegriffen werden. Schließlich wird die Stabilisierungsschicht aufgeklebt.

Werden alle Seitenkanten des Trägers abgedeckt, entsteht zusam- men mit der Deckschicht eine halbschalenartige Form ähnlich ei- nem Kuchenblech, in die der plattenförmige Träger eingeklebt wird. Hierbei können vorgefertigte Platten, die auf die erfor- derlichen Maße zugeschnitten sind, verwendet werden oder aber wie oben beschrieben die Stirnhirnholzplatten direkt in der Halbschale erzeugt werden.

Auf eine Verleimung zwischen den Stirnholzstücken, d. h. der senkrecht zur Plattenebene angeordneten Kontaktflächen der Holzstücke untereinander, kann gegebenenfalls verzichtet wer- den, wobei sich Vorteile dadurch ergeben, daß die Stirnholz- stücke relativ zueinander beweglich sind, was sich auf eine Verzugsneigung der Platte günstig auswirkt.

Bleiben die Stirnholzstücke unverklebt, wird mit Vorteil ein feuchtigkeitsvernetzender Polyurethankleber verwendet, der auf- schäumbar ist. Aufgrund des beim Aushärten angewandten Preß- drucks vermeidet man eine Blasenbildung in der den Träger mit der Deckschicht verbindenden Klebefläche, erzielt aber anderer- seits den Effekt, daß Kleberschaum in die Fugen zwischen den Stirnholzstücken eindringt und diese seitlich miteinander ver- klebt.

Um den erfindungsgemäßen plattenförmigen Werkstoff weiter un- empfindlich gegen Wassereinwirkung zu machen, kann beispiels- weise als Stabilisierungsschicht eine Aluminiumfolie aufgeklebt werden, welche als Wasserdampfbarriere wirkt. Aus Gründen der einfacheren Handhabbarkeit und Verletzungsresistenz sollte die Aluminiumfolie eine Dicke von 2 100 Am aufweisen. Diese Dicke ist auch in ihrer Wirkung als Gegenzug ausreichend um als Sta- bilisierung der Werkstoffplatte dienen zu können.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung und von Beispielen im einzelnen erläutert.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Werkstoffplatte 10 mit ei- ner Deckschicht 12, auf die ein Träger 14 aus einer Vielzahl einzelner Stirnholzstücke 16 aufgeklebt ist. Die rückseitige Fläche des Trägers schließlich wird von einer Aluminiumfolie 18 bedeckt, die gleichzeitig als Wasserdampfbarriere und Stabili- sierungsschicht dient. Beispielhafte Werte für die in der Figur angegebenen Parameter sind : Dicke d1 der Deckschicht 12 : 7 mm Dicke D der Trägerplatte 14 : 32 mm Dicke d2 der Stabilisierungsschicht 18 : 200 um 1. Herstellung einer Deckschicht Beispiel 1 : Herstellung einer Deckschicht in UNI-Farben Rezeptur 14.362 g Acrylsirup (27-% ig mit PMMA-Präpolymer, Molekulargewicht 100.000 Dalton) 314 g Trimethylolpropantrimethacrylat (TRIM) 438 g Stearinsäure 54 g Di- (4-tert-butylcyclohexyl)-peroxidi- carbonat (BCHPC) 93 g Di-Lauroylperoxyd (LP) 373 g 3-Trimethoxysilyl-propylmethacrylat (MEMO) 24.440 g Aluminiumtrihydroxid (ATH) Korngrößenverteilung 0-100 pm mittlere Korngröße d., o = 35 um 1.200 g Farbpaste (Acrylsirup/Titandioxidpigment im Gewichtsverhältnis 3 : 1)) Das Harz wird vorgelegt und alle flüssigen und aufzulösenden Komponenten zugegeben und intensiv vermischt. Dann wird das ATH zugegeben und nochmals intensiv gemischt. Anschließend wird die Mischung entgast.

Man erhält 40 kg einer dünnflüssigen Dispersion einer Viskosi- tät von 5.000 mPa s.

Ansatzgröße für eine Deckschicht mit 7 mm Dicke mit den Außenmaßen 110 cm x 65 cm : 8,6 kg Nach dem Gießen erhält man eine weiße Deckschicht die zum Auf- bau einer erfindungsgemäßen Werkstoffplatte gemäß Figur 1 ver- wendet werden kann. Nähere Erläuterungen zum Herstellungsver- fahren siehe unten.

Beispiel 2 : feinkornige Granit-Dekore Rezeptur 29.790 g Acrylsirup (20-% ig mit PMMA-Präpolymer, Molekulargewicht 100.000 Dalton) 1.323 g Trimethylolpropantrimethacrylat (TRIM) 88 g Stearinsäure 110,3 g Di- (4-tert-butylcyclohexyl)-peroxidi- carbonat (BCHPC) 189,0 g Di-Lauroylperoxyd (LP) 11.100 g Granulat unpigmentiert, mm 4.500 g Granulat weiß, mm 17.650 g Granulat schwarz, mm 5.250 g Aluminiumtrihydroxid (ATH) Korngrößenverteilung 0-100 Zm mittlere Korngröße d50 = 35 Zm Das Harz wird vorgelegt und alle flüssigen und aufzulösenden Komponenten zugegeben und intensiv vermischt. Dann wird das ATH und das Granulat zugegeben und nochmals intensiv gemischt. An- schließend wird die Mischung entgast.

Nach dem Mischen erhält man 70 kg einer zunächst noch dünnflüs- sigen Masse, die je nach Temperatur nach 1,5 h gequollen und nicht mehr pumpfähig ist.

Ansatzgröße für eine Deckschicht mit Seitenflächenabdeckungen (Halbschale gemäß Figur 2) mit den Außenmaßen 110 cm x 65 cm : 11,4 kg.

Nach dem GieBen erhält man eine Deckschicht mit angegossenen Seitenkantenabdeckungen mit einem feinstrukturierten, granit- ähnlichen Dekor in der Grundfarbe schwarz, deren Form schema- tisch in Schnittansicht in Figur 2 dargestellt ist. Typische Zahlenwerte für die in Figur 2 enthaltenen Parameter sind : a ca. 10° gegen die Vertikale, b ca. 10 mm, d ca. 7 mm, D ca. 40 mm.

Die Ansatzgröße für eine Deckschicht ohne Seitenflächenab- deckungen beträgt : 8,1 kg.

Beispiel 1 und 2 : Gießen und Härten der Deckschichten/Halb- schalen Als Versuchsform (110 cm x 65 cm) fungiert eine einfache Ku- chenblechform, bestehend aus einem Stahlrahmen und einem Mes- singblech, das so gebogen wurde, daß es die Vertiefung der Halbschale ausbildet und gleichzeitig über dem Rahmen liegt. An den Ecken wurde das Blech verlötet.

Rahmen und untere Plattenseite sind separat beheizbar.

Die obere Form ist als Stempel ausgebildet, um wo notwendig die Geometrie der Halbschale auszubilden.

Als Material für die obere Form haben sich im Versuch nichtme- tallische Werkstoffe, wie z. B. Holzwerkstoffe als geeignet er- wiesen, die von der Rückseite her aber noch beheizbar oder kühlbar sind. Die Polymerisation wird in einer Presse unter Druck und Temperatur durchgefuhrt.

Es entsteht eine Deckschicht oder eine Halbschale der in Figur 2 dargestellten Art.

Das Kuchenblech ist auf 40°C temperiert und wird außerhalb der Presse mit der in den Beispielen 1 und 2 angegebenen Menge an Gießmasse befüllt. Die GieBmasse wird als Strang in die Blech- mitte eingebracht. Dann wird Polyesterfolie als Trennfolie auf- gelegt und die Masse verteilt. Dann wird das Kuchenblech in die Presse gefahren und die Presse geschlossen. Als Formenabdich- tung fungiert eine Gummidichtung, die sich in einer Nut in der Oberform befindet und durch die Trennfolie gegen MMA-Einwirkung geschützt wird. Die Dichtung wird beim Schließen der Presse ge- gen den Rahmen gedrückt. Die Luft kann zwischen Folie und Rah- men entweichen.

Die Heizplattentemperatur in der Presse beträgt 120°C. Eine "Temperaturrampe"wird nur insoweit realisiert, als das Kuchen- blech ca. 5 min. benötigt, um die Heizplattentemperatur anzu- nehmen.

Temperatur Rahmen : 120°C (Temperaturvorlauf zum Kuchenblech 5 min. falls Halbschale gebildet wird) Temperatur Heizplatte : 120°C Einstellung Presse : 0-3 min. : 50 bis 80 bar ab 3 min. : 100 bar Zykluszeit : 35 min bis 50 min.

Wird die Halbschale in der Presse auf 40°C abgekühlt, so kommt es zu einem leichten Verzug. Offnet man dagegen die Presse/Form und kühlt das Kuchenblech/Formteil nur einseitig von unten auf 40°C (15 min.), so erhält man gerade Platten.

2. Verklebung von Deckschicht und Trägerplatte Beispiel 3 : Stirnholzverleimung Stirnholzstücke 60 x 80 mm2 (Lange in Faserrichtung 32 mm) wer- den einzeln oder gruppenweise zusammengefaßt in die mit Kleb- stoff beschichteten Halbschalen gemäß Beispiel 1 und 2 einge- bracht. Als Klebstoff wird ein feuchtevernetzendes Polyurethan- klebeharz (Fa. Fuller ICEMA 145/66 : Konsistenz : pastös) verwen- det. Uberschüssiger Klebstoff fließt auch in die Fugen zwischen den Stirnholzstücke senkrecht zur Plattenebene. Dies wird durch ein Aufschäumen des Klebstoffs unterstützt. Sobald die Träger- platte aus Stirnholzstücken gebildet ist, wird die gesamt An- ordnung mit einer Gummituchpresse verpreßt.

Das Gummituch ist dabei in einen Rahmen eingespannt und wird als Pressenoberteil auf die gesamte Anordnung gelegt. Dann wird das Volumen unter dem Gummituch evakuiert. Der Rahmen dient als Abdichtung, so daß unter dem Gummituch ein Unterdruck von ca.

300 bis 400 mbar aufgebaut werden kann. Dadurch kommt es zum Aufbau eines wirksamen Preßdrucks von 0,6 bis 0,7 bar, der auf die Stirnholzstücke wirkt. Nach einer Preßzeit von ca. 1 h wird die Presse geöffnet und die Platte bis zur vollständigen Aus- härtung des Klebstoffs abgestapelt. Aufgrund der Pressung wäh- rend des Aushärtens werden die Stirnholzstücke, die gewisse Maßtoleranzen zeigen dürfen, gleichmäßig gegen die Deckschicht gepreBt. Durch eine Temperaturerhöhung, vorzugsweise auf 50° C, läßt sich die Aushärtezeit verkürzen.

Nach dem vollständigen Aushärten des Klebstoffs wird die Platte einem rückseitigen Kalibirierschritt (Fräsen, Schleifen) unter- zogen, d. h. die durch die Maßtoleranzen der Stirnholzstücke in Faserlängsrichtung erhaltenen Unebenheiten der Plattenrückseite werden eingeebnet und die Platte auf die gewünschte Dicke ge- bracht. Daran anschließend wird die kalibrierte Rückseite mit Klebstoff benetzt und eine Aluminiumfolie als Stabilisierungs- schicht aufgeklebt, die zusätzlich eine Dampfsperre bildet. Die Dicke der Aluminiumfolie beträgt einmal 200 um und zum anderen 300 Rm. Die Qualität der Aluminiumfolie ist bevorzugt eine mit- telharte gewalzte Folie (z. B. Type C4S H48 der Firma Alkan).

Die Ermittlung der Biegestabilität an den Werkstoffplatten vor dem Klimawechseltest ergibt folgende Werte : Biegebruchwert Beispiele 1 und 2 mit 200 um Aluminiumfolie : 1500 N Beispiele 1 und 2 mit 300 um Aluminiumfolie : 1900 N Standard-Küchenarbeitsplatte (40 mm ; Duropal der Firma Pfleiderer) : 1600 N Die Biegebruchwerte wurden mit einer Universal-Prüfmaschine bei einer Stützweite von 400 mm an einer Probe der Größe 50 mm X 500 mm ermittelt (analog DIN 52362 und 53452).

Vergleichsbeispiel 1 : Verleimung mit Spanplatte V100 In die auf der Sichtseite liegende Halbschale von Beispiel 2 wird die bereits zugeschnittene Spanplatte V100 (spezielle Qua- lität : beständig gegen hohe Luftfeuchte gemäB DIN 68763) einer Stärke von 32 mm gelegt. Die Platte ist in der Mitte mit einer Bohrung (Radius 5 mm) versehen, durch die der Klebstoff inji- ziert werden kann. Dann wird ein Gummituch, gehalten mit einem Rahmen, über die Platte gelegt. In die Mitte des Gummituches ist ein Stutzen für die Klebstoffinjektion eingebracht, der Stutzen (verschlossen mit einem Kugelhahn) wird in das vorge- bohrte Loch eingeführt.

Der Rahmen des Gummituchs wird gegen den ebenen Tisch gepreßt.

Dann wird der Hohlraum unter dem Tuch evakuiert. Durch Öffnen des Kugelhahns wird der Klebstoff (Fa. Fuller, ICEMA 145/66, Konsistenz fließfähig) unter der Wirkung des Vakuums langsam zwischen Trägerplatte und Halbschale gesaugt.

Nach Injektion einer bestimmten Menge wird der Kugelhahn ge- schlossen, das Vakuum aber aufrecht erhalten. Das Gummituch wirkt unter der Luftsäule des äußeren Normaldrucks wie eine Presse. Der Preßdruck liegt bei ca. 0,6 bar.

Als Klebstoff wird ein feuchtevernetzendes Polyurethanharz ver- wendet. Nach einer Preßzeit von 2 h kann die Platte entnommen werden.

Schließlich wird rückseitig eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 200 pm aufgeklebt.

Vergleichsbeispiel 2 : Wie in Vergleichsbeispiel 1 werden Halbschale und Spanplatte verklebt (gleiche Maße) während rückseitig eine 300 um dicke Aluminiumfolie aufgeklebt wird.

3. Klimawechseltest Die wie oben beschrieben erhaltenen Werkstoffplatten werden ei- nem Klimawechseltest unter den folgenden Bedingungen unterwor- fen : Ein Zyklus dieses Tests besteht aus einer 2-stündigen Behand- lung der Platte bei 80°C in einer Atmosphäre mit 80% relativer Luftfeuchtigkeit und danach Abkühlen auf-20°C (Luftfeuchtig- keit praktisch 0%) und Halten der Platte während weiterer 2 Stunden auf dieser Temperatur. Der Test wurde in eimem Kälte- /Wärme-/Klimaprüfschrank der Firma Weiss durchgeführt.

Folgende Ergebnisse wurden dabei erzielt : Während die erfindungsgemäßen Werkstoffplatten gemäß den Bei- spielen 1 und 2 sowohl mit einer 200 um als auch einer 300|-im dicken rückseitigen Aluminiumfolie auch nach 10 Zyklen keiner- lei Verzug oder sonstigen Defekt aufweisen, kommt es bei den Platten der Vergleichsbeispiele 1 und 2 nach 10 Zyklen zu einer starken Quellung des Holzsubstrats an der offenen Seitenfläche sowie zu einem deutlichen Verzug.