DE69505863T2

DE69505863T2 - Verbundplatte

Info

Publication number: DE69505863T2
Application number: DE69505863T
Authority: DE
Inventors: Shin Yokohama-Shi Kanagawa-Ken 244 Aihara; Ryutaro 343 Mitsui Toatsu Yokohama-Shi Kanagawa-Ken 244 Katsuta; Satoru Yokohama-Shi Kanagawa-Ken 244 Kishi; Yoshiharu Fujisawa-Shi Kanagawa-Ken 251 Miyasaka; Hiroshi Kamakura-Shi Kanagawa-Ken 247 Tanabe; Hiroaki Kamakura-Shi Kanagawa-Ken 247 Tomimoto; Hiroshi Odawara-Shi Kanagawa-Ken 256 Umino
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2015-03-14
Also published as: CN1109407A; HK1008880A1; DE69505863D1; MY114262A; CA2144207C; KR950026674A; CA2144207A1; TW279147B; KR0164926B1; EP0671257B1; SG59907A1; EP0671257A2; EP0671257A3; CN1067016C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Holzmaterial und im spezielleren Verbundplatten, die mit faserverstärktem Harz verstärkt sind, insbesondere Verbundplatten mit hoher Festigkeit, die im Zivilbau und der Industrie im allgemeinen zum Einsatz kommen.
Zu den Holzplatten aus Holzmaterial gehören Sperrholzplatten, Spanplatten und Faserplatten, und sie finden im Zivilbau und in der Industrie im allgemeinen weitverbreitet Verwendung.
Sperrholzplatten können hergestellt werden, indem dicke Tropenholzstämme mit einer Furniermessermaschine in dünne Scheiben geschnitten werden. Eine Vielzahl dieser Scheiben wird dann aufeindergestapelt und zusammengeleimt, so daß ihre Fasern im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung der Platte besteht darin, Sägemehl in Leim zu mischen und es in Gestalt einer Platte härten zu lassen. Dünne Scheiben, wie oben beschrieben, werden dann auf die Vorder- und Rückseite davon geklebt. Verbundplatten dieses Typs werden in großen Mengen im Zivilbau und dergleichen eingesetzt. Für die Herstellung dieser Platten sind jedoch viele große Bäume erforderlich. Es dauert auch in tropischen Gebieten viele Jahre, bis ein Baum die erforderliche Größe erreicht hat, und durch Abholzen dieser Bäume ohne adäquate Vorkehrungen kann ein Wald zerstört werden. Aufgrund der heutigen Gefahren einer globalen Erwärmung und Ausbreitung der Wüsten ist es notwendig geworden, den Holzverbrauch zu verringern und Wälder zu erhalten.
Als Reaktion auf diese Gegebenheiten sind Platten aus Aluminium und thermoplastischem Harz vorgeschlagen worden, aber sie sind schwer und ihre Verarbeitung auf Baustellen ist schwierig. Weiters ist es schwierig, sie dem Recycling zuzuführen, wenn sie zu industriellem Abfall geworden sind, und somit gibt es auch Probleme mit der Entsorgung.
Neben Sperrholzplatten gibt es auch Verbundplatten. Dazu gehören Spanplatten, Faserplatten, Holzzementplatten und Platten aus Holzspänen gemischt mit Papierzellstoff, Fasern und Teilchen aus Abfallmaterial.
Für Spanplatten wird Holz aus verschiedensten kleinen Bäumen, Tischlerei- und sonstigen Abfällen und Holz mit Fehlern zu Spänen verarbeitet. Ein Kunstharzkleber wird zugegeben, und unter Einsatz von Heißpreßformung wird eine Platte gebildet.
Für Faserplatten wird ein Kunstharzkleber in Pflanzenfasern gemischt und Heißpreßformung durchgeführt. Weil eine gleichmäßige Verteilung der Holzfasern vorliegt, sind Festigkeit oder Ausdehnungs- und Kompressionsraten nicht an eine Richtung gebunden. Dadurch hat sie den Vorteil, sich während der Verwendung nicht zu spalten oder zu verwinden.
Für Holzzementplatten werden Holzspäne, Holzabfälle und Holzwolle in einem Calciumchlorid-Lösungsmittel behandelt und dann mit Zement gemischt. Das Material wird dann in eine Form gefüllt und Formpressen durchgeführt. Das ermöglicht es, das Material in dicken Platten, Hohlblöcken und dergleichen auszubilden und hat auch den Vorteil, daß es ein guter Schallisolator, Wärmeisolator und Brandisolator ist.
Daher stammen die Rohmaterialien für die oben beschriebenen Verbundplatten aus einem Material, das normalerweise verbrannt oder als Abfall entsorgt worden wäre, wie verschiedenste kleine Bäume, Holzstücke, Holzabfall und Holz mit Fehlern. Diese Materialien werden in feine Stücke zerteilt und als Fasern oder Späne verwendet. Als Rohmaterial werden auch Abfallprodukte von Pflanzen verschiedener Arten sowie Abfallprodukte aus dem Alltag verwendet. Daher wird bei Verbundplatten Holz als natürlicher Rohstoff effizient eingesetzt, und verschiedene Arten von Abfallprodukten werden ebenfalls als nützliches Produkt wiederverwertet. Daher ist zu erwarten, daß Verbundplatten auch weiterhin zunehmende Verbreitung finden werden.
Die oben beschriebenen Verbundplatten können zwar für Möbel und Baukonstruktionsmaterialien weitverbreitet verwendet werden, aufgrund ihrer mangelnden Festigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Verbundplatten sind sie jedoch für Anwendungen, wie als Schalungstafeln, wo besonders hohe Festigkeit erforderlich ist, nicht geeignet.
Weiters verfügen Spanplatten über keine ausreichende Beständigkeit gegen das Abschälen zwischen den Teilchen. Um sie für Möbel zu verwenden, ist es notwendig, daß das Material eine Dichte von zumindest 0,65 aufweist, um adäquate Festigkeit an den Verbindungen beizubehalten. Dadurch entstehen Einschränkungen in Hinblick auf Herstellungskosten und Kompaktheit.
Verbundplatten verfügen auch nur über geringe Haltefähigkeit für herkömmliche Holzschrauben, Nägel und Schneidschrauben, so daß spezielle Schrauben und Metallbefestigungen erforderlich sind.
Verbundplatten können sich aufgrund von Feuchtigkeit oder Nässe auch in beträchtlichem Ausmaß ausdehnen, verformen und ihre Gestalt verlieren. Das macht sie für Anwendungen ungeeignet, wo sie Wasser ausgesetzt sind.
Die Herstellung von Holzplatten umfaßt auch die Verwendung von Klebstoffen aus Melamin-Harnstoff-Copolymerharz. Formalin, das eines der Ingredienzien ist, verbleibt als Rückstand aus dem Herstellungsverfahren und kann über einen langen Zeitraum in die Luft freigesetzt werden. Es ist festgestellt worden, daß dies ein Gesundheitsrisiko darstellt.
Ein Verfahren, das vorgeschlagen wurde, um diese Nachteile zu überwinden, besteht darin, Verstärkungsmaterial anzuleimen, das aus Glasfasermatten oder Glasfaserbahnen besteht, die mit einem härtenden Harz gesättigt worden sind. Ein Beispiel für diesen Ansatz wird in der DE-A-41 10 640 beschrieben.
Weil jedoch bei dieser Art von Verstärkungsmaterial ein Harz eingesetzt wird, das wärmehärtend ist, führen Versuche, die Festigkeit durch Erhöhen des Fasergehalts zu erhöhen, zu einer Beeinträchtigung der Harzsättigung. Weiters ist es schwierig, das Material dünn auszubilden. Aufgrund dieser Faktoren unterliegen Festigkeit und Leichtheit Einschränkungen. Außerdem ist es notwendig, Druck und Wärme über einen langen Zeitraum auszuüben, um das Material an Holzplatten zu befestigen. Das macht die Produktion schwierig und führt auch zu Veränderungen in der Holzplatte durch Wärme und Druck.
Solange härtende Harze verwendet werden, ist es schwierig, das Verwerfen zu verhindern, das das während des Härtens auftretende Zusammendrücken begleitet.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen wünschenswerterweise eine Verbundplatte mit hoher Festigkeit bereit, die auf einer Holzplatte basiert, die kostbare Holzressourcen sparsam einsetzt, die eine verringerte Ausdehnung aufgrund verhinderter Wasserabsorption aufweist, die die Haltefestigkeit von Holzschrauben verbessert und deren mechanische Eigenschaften, wie Leichtheit, Festigkeit, Starrheit und Lebensdauer, besser sind als bei Platten nach dem Stand der Technik. Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann auch die Formalinemission geringer sein, wodurch sie sicherer werden.
Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Verbundplatte bereitgestellt, umfassend:
eine Verstärkungsplatte, die eine Vielzahl von Schichten aus glasfaserverstärktem thermoplastischen Harz umfaßt und mit einer Holzplatte verbunden ist, worin:
lange kontinuierliche Fasern in einer einzigen Richtung innerhalb jeder Schicht des glasfaserverstärkten thermoplastischen Harzes angeordnet sind, wobei verschiedene Schichten verschiedene Faserausrichtungen aufweisen, und der Wärmeausdehnungskoeffzient einer jeden Schicht in Richtung der Fasern in dieser Schicht 10&supmin;&sup5;/ºC oder weniger ausmacht; und der Gewichtsanteil der langen kontinuierlichen Fasern zwischen 40% und 80% des faserverstärkten Harzes ausmacht;
eine Oberfläche der Holzplatte, an der die Verstärkungsplatte befestigt ist, bis zu einer Tiefe zwischen 0,1 mm und 1 mm mit dem in der Verstärkungsplatte enthaltenen thermoplastischen Harz gesättigt ist; und
die Holzplatte eine Spanplatte, eine Faserplatte, eine Holzzementplatte oder eine Verbundplatte ist, die Holzabfälle und Fasern enthält, auf die ein Klebstoff aufgetragen ist.
Zu den Platten, die Holzabfälle und Fasern enthalten, gehören solche, die durch Mischen, Zusammenpressen und Formen von Holzabfällen und Holzfasern in Kombination mit einem Klebstoff und kleinen Teilchen aus verschiedenen Abfallprodukten hergestellt sind.
Bei der Verbundplatte gemäß vorliegender Erfindung ist die Oberfläche der Holzplatte, an der die Verstärkungsplatte befestigt wird, mit dem gleichen thermoplastischen Harz, mit dem die Verstärkungsplatte gesättigt ist, bis zu einer Tiefe von 0,1 bis 1 mm gesättigt.
Die Verstärkungsplatte wird hergestellt, indem eine Vielzahl einzelner Schichten (Prepregtafeln) so aufeinandergestapelt wird, daß die Fasern in verschiedenen Richtungen ausgerichtet sind. Es wäre wünschenswert, daß es sich um zwei bis vier Prepregschichten handelt.
Es wäre auch möglich, eine thermoplastische Harzplatte aus dem gleichen Harz, wie es für die Verstärkungsplatte verwendet wird, auf die Oberfläche oder eine Innenschicht der Verstärkungsplatte zu schichten.
Es wäre auch wünschenswert, nicht nur die Seitenflächen, sondern auch die Enden der Holzplatte mit Verstärkungsplatten zu bedecken.
Weiters wird bei einer weiteren Ausführungsform eine Schicht, die eine Tafel mit geprägter Oberfläche umfaßt, ein dekoratives Material oder dergleichen an der Oberfläche befestigt und dann auf der Oberfläche davon ein Schutzfilm befestigt. Der Schutzfilm kann vorübergehend befestigt werden.
Es wäre wünschenswert, als Harz in der Verstärkungsplatte ein Polyolefinharz oder ein Polystyrolharz zu verwenden.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor, in denen gleiche Bezugszahlen die gleichen Elemente bezeichnen. Ausführungsformen der Erfindung werden anhand von bloßen Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen veranschaulicht, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Zeichnung ist, die eine Ausführungsform der Verbundplatte mit hoher Festigkeit gemäß vorliegender Erfindung zeigt.
Fig. 2 eine perspektivische Zeichnung ist, die die Verbundplatte von Fig. 1 mit einer Biegung ausgebildet zeigt.
Fig. 3 eine perspektivische Zeichnung ist, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 4 eine Querschnittansicht ist, die eine Verbundplatte mit hohe Festigkeit zeigt, an deren Oberflächen sich ein Oberflächenmaterial befindet.
Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittansicht einer Holzplatte mit einer harzgesättigten Schicht ist, worin eine Oberfläche der Holzplatte mit dem gleichen thermoplastischen Harz gesättigt ist, wie es für die Verstärkungsplatte verwendet wird.
Fig. 6 eine vergrößerte Querschnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Holzplatte ist, worin kurze Fasern in die harzgesättigte Schicht gemischt sind.
Fig. 7 eine Zeichnung für den Zweck ist, eine Vorrichtung zur Herstellung der Verbundplatte mit hoher Festigkeit gemäß vorliegender Erfindung zu beschreiben.
In diesen Zeichnungen ist die Dicke relativ zu den Oberflächenabmessungen übertrieben dargestellt, um die Details der Querschnittskonfiguration zu zeigen.
Auf Fig. 1 Bezug nehmend wird eine ebene Verbundplatte 1A mit hoher Festigkeit gezeigt, die sich zur Verwendung in Betonrahmen und dergleichen eignet. Die Verstärkungsplatten 12, 13 sind durch Heißkleben einstückig an der Vorder- und Rückseite der Holzplatte 11 befestigt. Eine harzgesättigte Schicht an der Oberfläche der Holzplatte 11 ist durch Sättigen mit dem in den Verstärkungsplatten 12, 13 verwendeten thermoplastischen Harz ausgebildet.
Die Verstärkungsplatten 12, 13 umfassen einen Stapel Prepregtafeln. Die Prepregtafeln werden hergestellt, indem lange kontinuierliche Fasern in einer Richtung angeordnet und thermoplastisches Harz eingemischt wird, so daß das Gewichtsverhältnis zu den Fasern zwischen 40 und 80% liegt. Es wäre wünschenswert, zwischen zwei und vier Tafeln so aufeinanderzustapeln, daß die Ausrichtung der Fasern unterschiedlich ist.
Wärme wird angewandt, um die Holzplatte 11 und die Verstärkungsplatten 12, 13 zu befestigen. Die Mindesttemperatur dafür ist der Schmelzpunkt des thermoplastischen Harzes, mit dem die Verstärkungsplatten gesättigt sind. Während des Schmelzen des Harzes werden die Platten auf die Holzplatte 11 gelegt. Die Stücke werden durch Abkühlen unter einem Druck von 3 kg/cm² oder weniger unter Verwendung einer Presse verbunden.
Während dieses Verfahrens dringt das geschmolzene thermoplastische Harz durch die Oberfläche in die Zwischenräume zwischen Holzteilchen oder dergleichen und umgibt die Holzteilchen. Dadurch wird eine harzgesättigte Schicht 15 gebildet. Wenn das Harz abkühlt und fest wird, bilden die Holzplatte 11 und die Verstärkungsplatten 12, 14 über die harzgesättigte Schicht 15 eine feste Bindung.
Auf Fig. 5 Bezug nehmend werden Details der harzgesättigten Schicht gezeigt. Auf die Zeichnung Bezug nehmend werden große Teilchen 11-1 gezeigt, die den Kernabschnitt der Holzplatte 11 bilden. Kleinere Teilchen 11-2 sind in der Oberflächenschicht vorhanden. Die Verstärkungsplatte 12 umfaßt ein Prepreg 12-1 und eine Prepreg 12-2, die so aufeinandergestapelt sind, daß die Faserausrichtungen im rechten Winkel zueinander verlaufen. Das thermoplastische Harz 16 ist ein Harz, das von der Verstärkungsplatte 12 in die Holzplatte 11 gedrungen ist.
Auf diese Weise füllt thermoplastisches Harz die Zwischenräume zwischen den in der Verstärkungsplatte 12 verteilten Fasern auf, und füllt gleichzeitig die Zwischenräume zwischen den Teilchen auf, aus denen die Holzplatte 11 besteht, wodurch sie einstückig miteinander verbunden werden. Das führt zu einer starken Bindung zwischen der Holzplatte 11 und der Verstärkungsplatte 12, 13.
Es wäre wünschenswert, daß die Dicke der harzgesättigten Schicht 15, d. h. die Sättigungstiefe des Harzes, zwischen 0,1 mm und 1 mm liegt. In Fällen, in denen die harzgesättigte Schicht 15 nicht adäquat ausgebildet ist oder die Sättigungstiefe 0,1 mm oder weniger beträgt, nimmt die Klebefestigkeit beträchtlich ab. Andererseits ist eine Tiefe über 1 mm schwierig, und mit einer harzgesättigten Schicht, die so dick ist, würde sich die Klebefestigkeit ohnehin nicht erhöhen.
Auf Fig. 6 Bezug nehmend ist eine Vielzahl kurzer Fasern 17 an der Oberfläche der Holzplatte 11 verteilt. Das führt zu einer noch größeren Klebefestigkeit, weil sich kurze Fasern 17 mit den Glasfasern in der Verstärkungsplatte 12 verheddern.
Vor dem Ankleben von Verstärkungsplatte 12 wäre es wünschenswert, die Holzplatte 11 auf eine Temperatur vorzuwärmen, die hoch genug ist, um das Fließen des thermoplastischen Harzes zuzulassen. Das hat den Grund, daß das fließende Harz die Zwischenräume in der Holzplatte 11 wirksam füllen kann, wodurch für eine adäquate Dicke der harzgesättigten Schicht 15 gesorgt wird.
Es wäre auch möglich, die Oberfläche der Holzplatte 11 oder Verstärkungsplatte 12 im voraus mit einem Harzfilm zu bedecken, der aus dem gleichen Harz besteht, wie es für die Verstärkungsplatte 12 verwendet wird. Wenn die Holzplatte 11 und die Verstärkungsplatte 12 aneinandergefügt werden, schmilzt das Harz im Harzfilm und dringt gut in die Oberfläche der Holzplatte 11 ein. Das erhöht die Dicke der harzgesättigten Schicht 15 sowie den Harzgehalt, wodurch eine zuverlässige Verbindung garantiert wird.
Auf diese Weise ermöglicht die Bildung einer harzgesättigten Schicht 15 auf der Oberfläche der Holzplatte 11 eine starke Bindung zwischen den Oberflächen der Holzplatte 11 und Verstärkungsplatte 12, ohne daß die Verwendung eines Klebstoffs erforderlich ist. Außerdem wird die freiliegende Fläche des Holzes verkleinert, wodurch die Formalinabgabe reduziert wird.
Auf Fig. 2 Bezug nehmend wird eine Ausführungsform der Verbundplatte mit hoher Festigkeit gemäß vorliegender Erfindung zeigt, bei der eine gekrümmte Platte 1b mit bogenförmigem Querschnitt vorliegt. Bei dieser Ausführungsform sind die Verstärkungsplatten 12, 13 an die Holzplatte 11 geklebt, die gebogen worden ist. Diese Ausführungsform eignet sich für gekrümmte Betontafeln und dergleichen.
Wenn die vertikalen und horizontalen Abmessungen der Holzplatte 11 und der Verstärkungsplatte 12, 13 identisch sind, ist es möglich, daß die Verstärkungsplatten 12, 13 an den Ecken abgeschält werden.
Auf Fig. 8 Bezug nehmend wäre es, um dieses Problem zu vermeiden, wünschenswert, eine Verstärkungsplatte 12 mit vertikalen und horizontalen Abmessungen zu verwenden, die etwas kleiner als jene der Holzplatte 11 sind. Bei einer Verbundplatte 1c mit hoher Festigkeit, die diese Konfiguration aufweist, schält sich die Verstärkungsplatte 12 nicht von der Ecke der Holzplatte 11, wodurch einfachere Handhabung ermöglicht wird.
Ein weiterer Weg, um zu verhindern, daß sich die Verstärkungsplatte 12 von den Rändern der Holzplatte 11 abschält, bestünde darin, daß die Verstärkungsplatte 12 größer ist als die Holzplatte 11. Die Enden der Verstärkungsplatte 12 werden so umgebogen, daß sie die Holzplatte 11 bedecken. Bei dieser Konfiguration sind die Enden der Holzplatte 11 von der Verstärkungsplatte 12 bedeckt, wodurch die Gesamtfestigkeit der Verbundplatte ebenso wie die lokale Festigkeit an den Ecken erhöht wird. Dadurch wird verhindert, daß sich die Verstärkungsplatte 12 abschält.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird eine Verbundtafel 10 gezeigt. Verstärkungsplatten 12 und 13 sind an die Vorder- und Hinterseite der Holzplatte 11 geklebt. Ein Oberflächenmaterial 14 ist an der Oberfläche der vorderen Verstärkungsplatte 12 angebracht.
Wenn die Platte in Betonrahmen verwendet werden soll, verbessert das Oberflächenmaterial 14 die Entformungseigenschaften in bezug auf den Beton. Es ist möglich, ein Oberflächenmaterial zu verwenden, das glatt ist, wenn der Beton glatt oder poliert sein soll. Es ist auch möglich, ein geprägtes Material zu verwenden, um an der Vorderseite eines Gebäudes Muster zu bilden, wodurch seine ästhetischen Qualitäten erhöht werden.
Im letzteren Fall kann das Oberflächenmaterial 14 verwendet werden, um auf den Beton verschiedene Designs und Muster zu übertragen, wie Holzmaserung, Marmorierung, Pinselstriche, Linienverzierung und dergleichen.
Bei Verbundplatten mit hoher Festigkeit, die in Innenwänden und Trennwänden zum Einsatz kommen, kann das Oberflächenmaterial 14 Papierdrucke mit Holzmaserung, dünne Holzplatten und dergleichen sein. Zur äußeren Verwendung wird ein witterungsbeständiges Material verwendet, wie eine Harzmembran oder eine Metallfolie.
Weil die an der Verstärkungsplatte ausgebildete dünne thermoplastische Harzschicht nicht besonders attraktiv ist, kann auf ihre Oberfläche ein Klebstoff aufgetragen und ein dekoratives Oberflächenmaterial an der Oberfläche befestigt werden. Möglicherweise kann der Klebstoff jedoch nicht für wirksame Bindung sorgen, wodurch adäquate Klebefestigkeit verhindert wird. In einem solchen Fall kann die Bearbeitung der Verstärkungsplatten-Oberfläche durch Sandstrahlen, Koronaentladungsbehandlung, chemisches Ätzen und dergleichen erforderlich sein, um eine adäquate Klebefestigkeit zu erzielen. Diese Arten der Bearbeitung erhöhen die Herstellungskosten beträchtlich.
Um dieses Problem zu überwinden, ist es möglich, eine poröse Lage, wie dickes Papier oder Faservliesgewebe, im voraus an der Verstärkungsplatte zu befestigen. Weil der Klebstoff wirksam in diese poröse Lage eindringen kann, dringt ein Teil des thermoplastischen Harzes in der Verstärkungsplatte in die poröse Lage ein, wenn das dekorative Oberflächenmaterial an der Verstärkungsplatte befestigt wird. Das führt zu einer harzgesättigten Schicht ähnlich der zuvor beschriebenen, die für eine feste Bindung zwischen der Verstärkungsplatte und dem dekorativen Material sorgt.
Auch in diesem Fall wäre es wünschenswert, die Enden der Verbundplatte mit Oberflächenmaterial 14 zu bedecken, um zu verhindern, daß sich Oberflächenmaterial 14 an den Enden abschält.
Nachstehend folgt eine Beschreibung der Materialien, die für jeden der Teile der Erfindung verwendet werden.
Das für die Verstärkungsplatte verwendete thermoplastische Harz ist nicht speziell angegeben. Es können beispielsweise Folgende verwendet werden: Polystyrol, Polyvinylchlorid, geradkettiges Polyethylen mit geringer Dichte, Polyethylen mit geringer Dicke, hochdichtes Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polybutylenterephthalat, Polyetylenterephthalat, Polyethersulfon, Polysulfon, Polyethylenimid (Markenname: ULTEM), Polyetheretherketon, Polyphenylensulfid und dergleichen. Was die Festigkeit, die Abnutzungsbeständigkeit, den Preis und die Wiederverwertbarkeit nach dem Entsorgen betrifft, wären optimale Harze jedoch die allgemein verwendeten Polyolefinharze und die Polystyrolharze, wie Polyethylen und Polypropylen.
Die langen kontinuierlichen Fasern werden in einem Anteil von 40-80 Gew.-% eingemischt. Besonders wünschenswert wäre ein Anteil von 45 bis 70 Gew.-%. Wenn der Anteil geringer als 40 Prozent ist, wird das Formen der Verstärkungsplatte aufgrund der erhöhten Fluidität des Harzes bei hohen Temperaturen schwierig. Außerdem wird es schwierig, die für eine Platte erforderliche Starrheit und Abnutzungsbeständigkeit zu erzielen. Auch wenn der Anteil über 80% hinausgeht, nehmen die Klebeeigenschaften ab, und das Formen wird schwierig.
Die kontinuierlichen langen Fasern in der Verstärkungsplatte sind in einer einzigen Richtung und in einer solchen Richtung angeordnet, die während der Verwendung im allgemeinen Biegebelastung aufnimmt.
Es wäre auch möglich, einen Stapel aus Schichten dieser Fasern zu verwenden, der umfaßt: eine Schicht, in der die Fasern während der Verwendung Biegebelastung ausgesetzt sind; und eine Schicht, in der die Fasern im rechten Winkel zu dieser Richtung ausgerichtet sind.
Die in der Verstärkungsplatte verwendeten Prepreg-Schichten können nach dem Verfahren hergestellt werden, das in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-42168 geoffenbart wird.
Bei diesem Verfahren werden zur Stärkung verwendete Monofil-Glasfasern mit einem Kopplungsmittel, wie γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, behandelt. Ein Bündel aus einer Vielzahl von Garnen wird mit einer fixen Spannung gezogen und mit geschmolzenem thermoplastischem Harz in Berührung gebracht. Harz dringt in das Garn ein, während es durch eine erhitzte Walze geführt wird.
Bei den Verbundplatten gemäß vorliegender Erfindung werden zwei oder mehr Prepreg- Schichten aufeinandergestapelt. Wenn eine Verstärkungsplatte jedoch nur an einer Seite einer Holzplatte befestigt wird und die Verstärkungsplatte zu dick ist, wirft sich die Verbundplatte möglicherweise.
Daher sollte eine einzelne Prepregschicht zwischen 50 und 600 um aufweisen, und es wäre auch wünschenswert, die Gesamtdicke auf 1 mm oder weniger zu halten, auch wenn zwischen 2 und 4 Schichten aufeinandergestapelt werden.
Die Verbundplatte kann sich auch werfen, wenn die Verstärkungsplatte einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Das ist der Grund dafür, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient auf 10&supmin;&sup5;/ºC oder weniger gehalten wird.
Beispiele für Material, das als Oberflächenmaterial verwendet werden kann, sind: Schaum- oder schaumfreie Tafeln, wie Polypropylen, Polystyroltafeln; thermoplastische Harzprodukte, wie PVC-, PZT-Tafeln; Metallfolie; Papier; Web- und Faservliesstoffe aus verschiedenen Fasern. Wenn Harz als Oberflächenmaterial verwendet werden soll, wäre es wünschenswert, die gleiche Harzart zu verwenden, wie sie in der Verstärkungsplatte verwendet wird.
Nachstehend folgt eine Beschreibung des Verfahrens, das zum Aneinanderkleben der Holzplatte und der Verstärkungsplatte eingesetzt wird.
Im allgemeinen umfaßt das Verfahren das Erwärmen der kontinuierliche lange Fasern und thermoplastisches Harz umfassenden Verstärkungsplatten auf eine Temperatur des oder über dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Harzes. Über eine Druckwalze wird Druck ausgeübt, und die Platte wird geformt. Falls notwendig, wird ein Oberflächenmaterial an die Oberfläche geklebt.
Ein weiteres Verfahren sorgt für zuverlässigeres Kleben unter Einsatz von Heißkleben. Sowohl die Verstärkungsplatte als auch die Holzplatte werden auf eine Temperatur um den Schmelzpunkt des Harzes in der Verstärkungsplatte erwärmt. Dann werden die Verstärkungsplatte und die Holzplatte zusammengebracht. Eine Presse, die zwischen Raumtemperatur und 80ºC erwärmt wird, wird verwendet, um Druck zwischen 0,1 kg/cm² und 3 kg/cm² auszuüben.
Es ist notwendig, jegliche Luft zu beseitigen, die zwischen den Prepregschichten in der Verstärkungsplatte vorhanden ist, aber wenn Kleben unter den obigen Bedingungen erfolgt, wird Luft üblicherweise auf natürlichem Weg beseitigt. Auch wird die Holztafel nicht beschädigt, wenn der Druck innerhalb des oben beschriebenen Bereichs liegt. Es gibt natürlich auch keine Probleme, wenn eine Verstärkungsplatte verwendet wird, bei der Luft im voraus beseitigt worden ist und die abgekühlt worden ist.
Es ist möglich, die Verstärkungsplatte und die Holzplatte getrennt zu erwärmen, ohne daß sie einander berühren müssen. Es ist auch möglich, daß eine Verstärkungsplatte auf die Holzplatte gelegt wird, um sie gleichzeitig zu erwärmen.
Auf Fig. 6 Bezug nehmend wäre es wünschenswert, kurze Fasern auf der Oberflächenschicht der Holztafel zu verteilen, um gute Klebefestigkeit zu erzielen. Es wäre jedoch auch wirksam, zwischen der Holzplatte und der Verstärkungsplatte eine thermoplastische Harzschicht auszubilden, die kurze Fasern enthält, so daß die beiden während des Klebens durch die kurzen Fasern verbunden werden.
Die hier verwendeten kurzen Fasern haben eine Länge zwischen 0,1 mm und 100 mm.
Wenn die Länge geringer als 0,1 mm ist, wird das Verbinden unmöglich. Ein Erhöhen der Länge über 100 mm hinaus führt nicht zu verbessertem Verbinden. Die wünschenswerte Länge für die kurzen Fasern liegt zwischen 0,5 mm und 20 mm.
Die kurzen Fasern können beispielsweise Polyolefinharzfasern, Polyesterharzfasern, Glasfasern, Faservlies und dergleichen sein.
Eine thermoplastische Harzschicht, die diese Schichten enthält, ist so ausgebildet, daß sie die Oberfläche der Holzplatte gleichmäßig bedeckt. Es wäre auch möglich, die Oberfläche der Holzplatte mit zerhackten thermoplastisches Harz enthaltenden Glasfasern zu bedecken.
Wenn das thermoplastische Harz auf den Schmelzpunkt oder darüber erwärmt wird, schmilzt es im allgemeinen in einen fluiden Zustand. Bei Verbundmaterial, das 40 Gew.-% Fasern oder mehr enthält, wird jedoch verhindert, daß das Harz frei innerhalb des Fasergitters fließt. Wenn zum Formen Druck ausgeübt wird, wird als Ergebnis der Faserstruktur die Gesamtgestalt gleichförmig gehalten, auch wenn die Faserstruktur verändert wird. Daher wird verhindert, daß Harz austritt, und es kann eine qualitativ hochwertige präzise Gestalt erhalten werden.
Die Verstärkungsplatte und die Holzplatte müssen einstückig ausgebildet werden, während sich das thermoplastische Harz in der Verstärkungsplatte in einem geschmolzenen Zustand befindet. Es ist daher notwendig, eine Vorrichtung zur Verfügung zu haben, die innerhalb kurzer Zeit vom Heizschritt zum Abkühlungs- und Integrationsschritt übergehen kann.
Auf Fig. 7 Bezug nehmend wird ein Beispiel für eine solche Vorrichtung zur Herstellung von Verbundplatten mit hoher Festigkeit gezeigt.
Die Vorrichtung umfaßt: eine Heißpresse 20 zum Vorheizen der Holzplatte; eine Heißpresse 30 zum Vorheizen der Verstärkungsplatte; und eine Verbindungspresse 40 zum Abkühlen und Zusammenkleben.
Die durch eine (in den Zeichnungen nicht gezeigte) Presse zur Herstellung von Holzplatten hergestellte Holzplatte 11 wird durch die Heißpresse 20 zum Vorheizen von Holzplatten erwärmt, so daß zumindest ihre Oberfläche eine Temperatur um den Schmelzpunkt des thermoplastischen Harzes hat, das in den Verstärkungsplatten 12, 13 verwendet wird. Auf ähnliche Weise werden die Verstärkungsplatten 12, 13, die durch eine (in den Zeichnungen nicht gezeigte) Presse zur Herstellung von Verstärkungsplatten hergestellt werden, durch die Heißpresse 30 zum Vorheizen von Verstärkungsplatten auf eine Temperatur auf oder über dem Schmelzpunkt des bei seiner Herstellung verwendeten thermoplastischen Harzes erwärmt. Die Verstärkungsplatten 12 und 13 werden auf beiden Seiten durch abnehmbare Folien 22 geschützt.
Die abnehmbare Folie 22 an der Deckfläche von Verstärkungsplatte 12 wird durch eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Vorrichtung entfernt. Dann wird die Platte durch eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Fördervorrichtung auf die Druckplatte der Verbindungspresse 40 gelegt.
Dann wird die Holzplatte 11 durch eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Fördervorrichtung auf die Platte gelegt. Eine andere in den Zeichnungen nicht gezeigte Fördervorrichtung trägt die Verstärkungsplatte 13 zur Verbindungspresse 40. Während des Tragens wird die abnehmbare Folie 22 an der Unterfläche der Platte entfernt, und dann wird die Platte auf die Holzplatte 11 gelegt.
Der Preßstempel der Verbindungspresse geht nach unten und übt Druck auf die Verstärkungsplatten 12 und 13 sowie auf die Holzplatte 11 dazwischen aus. Die Druckplatte und der Preßstempel der Verbindungspresse enthalten Fluidkanäle 41 für die Zirkulation von Kühlmitteln. Die Druckplatte und der Preßstempel werden beständig auf einer Temperatur deutlich unter dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Harzes gehalten. Dadurch werden die Verstärkungsplatten 12 und 13 und die Holzplatte 11 dazwischen abgekühlt. Das thermoplastische Harz und die Verbundplatte mit hoher Festigkeit werden fertiggestellt.
Nachstehend folgt eine Beschreibung der Ergebnisse von Vergleichstests, die durchgeführt wurden, um die Eigenschaften des Verbundkörpers mit hoher Festigkeit gemäß vorliegender Erfindung zu untersuchen. Bei den nachstehenden Vergleichstests wurden verschiedene Kombinationen aus Holzplatten und Verstärkungsplatten verwendet. Wie nachstehend beschrieben, wurden 35 Testproben für die Ausführungsformen der Erfindung und 14 Testproben für Vergleichsbeispiele hergestellt, und ihre physikalischen Eigenschaften, ihre mechanische Festigkeit und dergleichen wurden gemessen.
Nachstehend werden die Tests erörtert.
Die bei diesen Testproben verwendeten Prepregschichten wurden alle nach dem in der oben beschriebenen offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-42168 geoffenbarten Verfahren hergestellt.
Die in den Tests verwendeten Glasfasern sind Einzelfäden mit 13 um Dicke und werden mit γ-Mehacyloxypropyltrimethoxysilan bearbeitet. 1.800 Fasern werden zu Garn ohne Verdrillung gebündelt. Das Garn wird mit fixer Spannung gezogen und in eine einzige Richtung ausgerichtet. Die Prepregschicht wird gebildet, indem man Harz unter Verwendung einer erwärmten Walze, mit der das Harz eingerieben wird, in das Garn eindringen läßt.
Die Prepregschicht wird gebildet, indem man Harz unter Verwendung einer erwärmten Walze, mit der das Harz eingerieben wird, in das Garn eindringen läßt. Auf diese Weise hergestelltes Prepreg bietet gute Haftung zwischen dem thermoplastischen Harz und der Faser. Der Fasergehalt kann je nach Notwendigkeit zwischen 40 und 80 Gew.-% variiert werden, und die Dicke kann zwischen 0,01 mm und 1 mm betragen. Die Verstärkungsplatten können aus einer einzigen Prepregschicht gebildet werden, oder können gebildet werden, indem zwei Prepregschichten so aufeinandergestapelt werden, daß die Faserausrichtungen im rechten Winkel zueinander verlaufen.
Auf Tabelle 1 Bezug nehmend wird die Konfiguration von Prepregtafeln gezeigt, die für die Ausführungsformen gemäß vorliegender Erfindung und die Vergleichsbeispiele hergestellt wurden. Die Prepregs A bis C und E haben einen Fasergehalt von zwischen 40 und 80 Gew.-% und gehören der vorliegenden Erfindung an. Prepreg F und Prepreg G liegen außerhalb dieses Bereichs und werden in den Tests als Vergleichsbeispiele verwendet. TABELLE 1 KONFIGURATION DER PREPREGS
Bei den Tests wurden Spanplatte und Faserplatte als Holzplatten verwendet. Auf Tabelle 2 Bezug nehmend werden Beschreibungen der verwendeten Holztafeln gezeigt.
Jede der Holzplatten wurden in 500 mm-Prepregquadrate mit einer Länge und Breite von 500 mm in Paaren ausgeschnitten. Die Verstärkungsplatten wurden ausgebildet, indem zwei Prepregs in einem Paar so aneinandergeklebt wurden, daß ihre Faserausrichtungen im rechten Winkel zueinander waren. TABELLE 2 KONFIGURATION DER HOLZPLATTEN
Auf Fig. 7 Bezug nehmend wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundplatten mit hoher Festigkeit gezeigt. Die Druckplatte und der Preßstempel von Heißpresse 20, Heißpresse 30 und Verbindungspresse 40 werden auf 100ºC, 200ºC bzw. 70ºC erhitzt. Von der Heißpresse 20 wird zwei min lang ein Druck von 3 kg/cm² ausgeübt.
Bei Heißpresse 30 werden die Verstärkungsplatten an beiden Seiten mit einem Abziehfilm 22 bedeckt. Ein Druck von 0,1 kg/cm² wird ausgeübt, während die Platten 2 min lang vorgewärmt werden.
Von der Verbindungspresse 40 wird eine Minute lang ein Druck von 1 kg/cm² ausgeübt.
Die Struktur und die Materialien der verwendeten Testproben werden in Tabelle 3 gezeigt.
Mit Ausnahme der folgenden Bedingungen und der in der Tabelle gezeigten wurden alle Ausführungsformen auf die gleiche Weise wie Ausführungsform 1 hergestellt. TABELLE 3 KONFIGURATION & MATERIAL DER VERBUNDPLATTEN
Ein "+"-Symbol in der Prepreg-Spalte zeigt an, daß zwei Prepregschichten mit zueinander rechtwinkeligen Faserausrichtungen verwendet wurden.
Bei den Ausführungsformen 9 und 21 (in den Spalte für Anmerkungen durch einen weißen Stern gekennzeichnet) wird während des Verbindungsverfahrens an der Verbindungspresse eine abnehmbare Folie von einer der Verstärkungsplatten abgezogen, und ein 0,2 mm dickes Faservlies aus Polyethylenterephthlat wird als Oberflächenmaterial befestigt. Und nach dem Verbinden wird auf die Oberfläche des Faservlieses ein Klebstoff aufgetragen, und eine dünne Walnußplatte mit einer Dicke von 0,2 mm wird befestigt.
Bei den Ausführungsformen 10 und 22 (in der Spalte für Anmerkungen durch einen schwarzen Stern gekennzeichnet) ist während des Verbindungsverfahrens an der Verbindungspresse ein sich nicht dehnender Polypropylenharzfilm mit einer Dicke von 100 um zwischen den Verstärkungsplatten und den Vorder- und Rückseiten der Holzplatte angeordnet.
Bei Ausführungsform 11 (in der Spalte für Anmerkungen durch ein weißes auf einer Spitze stehendes Dreieck gekennzeichnet) wird während des Verbindungsverfahrens an der Verbindungspresse ein 0,5 mm dickes Faservlies aus Glasfaser mit einer Dicke von 17 um zwischen den Verstärkungsplatten und der Vorder- und Rückseite der Holzplatte angeordnet.
In Ausführungsform 23 (in der Spalte für Anmerkungen durch ein weißes Dreieck Δ gekennzeichnet) wird während des Verbindungsverfahrens an der Verbindungspresse ein Faservlies aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von 0,2 mm zwischen den Verstärkungsplatten und der Vorder- und Rückseite der Holzplatte angeordnet.
Auf Tabelle 4 Bezug nehmend wurden die in der Tabelle gezeigten Testproben hergestellt, um Vergleiche mit den obigen Ausführungsformen zu machen.
In den folgenden Vergleichsproben wurden jene, bei denen eine Verbundplatte durch Befestigen von Verstärkungsplatten hergestellt wurde, mit Ausnahme des unterschiedlichen Fasergehalts der Verstärkungsplatten unter den gleichen Bedingungen hergestellt, wie die obigen Ausführungsformen 1 und 12. Diese Vergleichsproben wurden in die gleichen Abmessungen geschnitten, wie die obigen Ausführungsformen, d. h. 500 mm-Quadrate, und wurden unter den gleichen Bedingungen wie die Ausführungsformen getestet. TABELLE 4: KONFIGURATION & MATERIALIEN VON PLATTEN VON VERGLEICHSBEISPIELEN
Es wurden folgende Tests durchgeführt.
Test für die Biegeeigenschaften: JIS A5908. Messung der Biegefestigkeit und Biegeelastizität.
Bruchbelastung: durchgeführt nur für Proben, die nur Sperrholz umfassen.
Wasserabsorptionstest: JIS A5908. Nach 24stündigem Eintauchen in Wasser wurden die Wasserabsorptionsrate, die Änderung der Abmessungen aufgrund von Feuchtigkeitsabsorption und die Änderung der Dicke aufgrund von Feuchtigkeitsabsorption gemessen.
Holzschrauben-Haltefestigkeit: JIS A5908. Durchgeführt an den Ausführungsformen 1 bis 11 und Vergleichsbeispielen 1 bis 4.
Formalintest: Vergleich unter Verwendung der Ausführungsformen 1 und 12 und der in diesen Ausführungsformen verwendeten Holzplatten.
Abschältest: Test, um zu beobachten, ob an der Verbindungsfläche zwischen der Holzplatte und der Verstärkungsplatte Abschälen auftritt.
Auf Tabelle 5 Bezug nehmend werden die Ergebnisse von Tests von Verbundplatten gezeigt, bei denen als die Holzplatten Spanplatten verwendet wurden. TABELLE 5: VERGLEICHSTEST DER VERBUNDPLATTEN UNTER VERWENDUNG VON SPANPLATTEN
Eine Doppelkreismarkierung in der Abschältest-Spalte zeigt an, daß es zu keinem Abschälen an der Heißklebeschicht kam und daß inneres Brechen in der Holzplatte auftrat. Eine Kreuz-Markierung X zeigt an, daß es zum Abschälen an der Heißklebeschicht kam.
Auf die Tabelle Bezug nehmend weist die Verbundplatte mit hoher Festigkeit gemäß vorliegender Erfindung, wenn als Holzplatte Spanplatten verwendet werden, eine Biegefestigkeit auf, die drei- bis viermal so groß wie jene der Spanplatte ist. Die Biegeelastizität ist um das 1,5- bis 2-fache höher. Wenn Verstärkungsplatten an beiden Seiten angeordnet sind, nimmt die Wasserabsorption auf 1/3 bis 1/5 ab, die Ausdehnung aufgrund von Feuchtigkeitsabsorption nimmt um die Hälfte ab, und die Ausdehnung der Dicke ist weniger als 1/6. Auch die Holzschrauben-Haltefestigkeit nimmt um etwa das Zweifache zu.
Die Ergebnisse zeigen auch, daß, wenn der Fasergehalt der Verstärkungsplatte 40% oder weniger ist (Vergleichsbeispiel 1), die Erhöhung der Festigkeit nicht sehr gut ist. Wenn sie umgekehrt 80% beträgt (Vergleichsbeispiel 2) führt das zu schlechten Ergebnissen beim Abschältest.
Es sollte angemerkt werden, daß es bei Ausführungsform 11, bei der Glasfaservlies zwischen den Verstärkungsplatten und der Holzplatte verwendet wurde, eine besondere Verbesserung der Festigkeit gab.
Die Tests, bei denen eine Faserplatte als Holzplatte verwendet wurde, wurden abgesehen vom Weglassen der Holzschrauben-Haltefestigkeitstests auf die gleiche Weise wie die obigen Spanplattentests durchgeführt.
Auf Tabelle 6 Bezug nehmend werden die Ergebnisse der Tests für die Verbundplatten unter Verwendung von Faserplatten gezeigt.
Auf die Tabelle Bezug nehmend ist zu sehen, daß, wenn eine Faserplatte mittlerer Hitze verwendet wird, die Ergebnisse denen bei der Verwendung von Spanplatten ähnlich sind.
Daher hat die Verbundplatte mit hoher Festigkeit gemäß vorliegender Erfindung eine Biegefestigkeit, die das Drei- oder Vierfache der einer Faserplatte ausmacht. Die Biegeelastizität ist um einen Faktor von 1,5 bis 2 größer. Wenn Verstärkungsplatten an beiden Seiten angeordnet sind, nimmt die Wasserabsorption um 1/3 bis 1/5 ab, die Ausdehnung aufgrund von Feuchtigkeitsabsorption nimmt um die Hälfte ab, und die Dickenausdehnung ist weniger als 1/6. TABELLE 6: VERGLEICHTEST DER VERBUNDPLATTE UNTER VERWENDUNG VON FASERPLATTE
Auch bei Ausführungsform 18, bei der Weichfaserplatten verwendet werden, zeigt ein Vergleich zwischen ihr und den Eigenschaften der Platte (Vergleichsbeispiel 9), daß die Testergebnisse deutlich besser sind.
Wie im Fall der Verwendung von Spanplatten zeigen die Ergebnisse, daß, wenn der Fasergehalt der Verstärkungsplatte 40% oder weniger ausmacht (Vergleichsbeispiel 5), die Zunahme der Festigkeit nicht sehr gut ist. Wenn sie umgekehrt 80% beträgt (Vergleichsbeispiel 6), führt das zu schlechten Ergebnissen beim Abschältest.
Bei diesen Test wurde gezeigt, daß es bei Ausführungsform 15, bei der in den Verstärkungsplatten Kohlefasern verwendet wurden, zu einer beträchtlichen Verbesserung kam.
Auf Tabelle 8 Bezug nehmend werden die Ergebnisse der Messung der Menge an Formalinrückstand in den Verbundplatten mit hoher Festigkeit der Ausführungsformen 1 und 12 und den dabei verwendeten Holzplatten gezeigt.
Auf die Tabelle Bezug nehmend ist zu erkennen, daß die Verbundplatten im Vergleich zu den Holzplatten in etwa halb so viel Formalinrückstand aufwiesen. TABELLE 8: ERGEBNISSE DES FORMALIN-VERGLEICHSTESTS
Nachdem bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden sind, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf genau diese Ausführungsformen beschränkt ist und daß von Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung verschiedene Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne daß vom Schutzumfang der Erfindung, wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert, abgewichen wird.
Im Vergleich zu Platten nach dem Stand der Technik ist die qualitativ hochwertige Holzplatte mit hoher Festigkeit gemäß vorliegender Erfindung leichter, ermöglicht einfachere Handhabung vor Ort, erfordert weniger Rohmaterialien und weist höhere Druckfestigkeit auf. Ein Stapel aus Prepregschichten aus faserverstärktem Kunstharz mit extrem hoher Starrheit und Zugfestigkeit ist auf zumindest einer Seite der Holzplatte ausgebildet. Daher weist die Platte sehr hohe Gesamtstarrheit auf, und ihre Verwendung kann zu einer extrem soliden Konstruktion führen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, eine große Menge billiger, qualitativ hochwertiger Holzplatten mit hoher Festigkeit bereitzustellen, die hervorragende Wasser- und Korrosionsbeständigkeit aufweisen und bei denen es zu minimalen Abmessungsänderungen durch Feuchtigkeitsabsorption kommt.

Claims

1. Verbundplatte, umfassend:

eine Verstärkungsplatte, die eine Vielzahl von Schichten aus glasfaserverstärktem thermoplastischem Harz umfaßt und mit einer Holzplatte verbunden ist, worin:

lange kontinuierliche Fasern in einer einzigen Richtung innerhalb jeder Schicht des glasfaserverstärkten thermoplastischen Harzes angeordnet sind, wobei verschiedene Schichten verschiedene Faserausrichtungen aufweisen, und der Wärmeausdehnungskoeffizient einer jeden Schicht in Richtung der Fasern in dieser Schicht 10&supmin;&sup5;/ºC oder weniger ausmacht; und der Gewichtsanteil der langen kontinuierlichen Fasern zwischen 40% und 80% des faserverstärkten Harzes ausmacht;

eine Oberfläche der Holzplatte, an der die Verstärkungsplatte befestigt ist, bis zu einer Tiefe zwischen 0,1 mm und 1 mm mit dem in der Verstärkungsplatte enthaltenen thermoplastischen Harz gesättigt ist; und

die Holzplatte eine Spanplatte, eine Faserplatte, eine Holzzementplatte oder eine Verbundplatte ist, die Holzabfälle und Fasern enthält, auf die ein Klebstoff aufgetragen ist.

2. Verbundplatte nach Anspruch 1, worin die harzgesättigte Schicht auf einer Oberfläche der Holzplatte kurze Fasern enthält

3. Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, worin die Vielzahl von Schichten der Verstärkungsplatte zwischen zwei und vier Schichten umfaßt.

4. Verbundtafel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin: zumindest eine Verstärkungsplatte größer ist als die Holzplatte; und die Enden der Holzplatte von der zusätzlichen Fläche der Verstärkungsplatte oder -platten bedeckt sind.

5. Verbundplatte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin: auf zumindest einer der Oberflächen ein Oberflächenmaterial angeordnet ist.

6. Verbundplatte nach Anspruch 5, worin: das Oberflächenmaterial größer ist als die Verbundplatte; und die Enden der Verbundplatte von der zusätzlichen Fläche des Oberflächenmaterials bedeckt sind.

7. Verbundplatte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin ein Schutzharzfilm an zumindest einer der Oberflächen angebracht ist.