EP2367691B1 - Method for producing a digitally printed workpiece - Google Patents

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EP2367691B1
EP2367691B1 EP10763637A EP10763637A EP2367691B1 EP 2367691 B1 EP2367691 B1 EP 2367691B1 EP 10763637 A EP10763637 A EP 10763637A EP 10763637 A EP10763637 A EP 10763637A EP 2367691 B1 EP2367691 B1 EP 2367691B1
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EP
European Patent Office
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workpiece
printed
wetting agent
resin mixture
printing
Prior art date
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EP10763637A
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German (de)
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EP2367691A1 (en
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Rene Pankoke
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Theodor Hymmen KG
Original Assignee
Theodor Hymmen KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0041—Digital printing on surfaces other than ordinary paper
    • B41M5/0047—Digital printing on surfaces other than ordinary paper by ink-jet printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0041—Digital printing on surfaces other than ordinary paper
    • B41M5/0064—Digital printing on surfaces other than ordinary paper on plastics, horn, rubber, or other organic polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/009—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using thermal means, e.g. infrared radiation, heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/0469—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a digitally printed flat, web-shaped or plate-shaped workpiece, for example a kitchen worktop, a furniture front or a laminate floor part with a decorative and resistant surface.
  • inkjet printing process Inkjet printing process
  • inkjet printheads are very difficult to handle in industrial production with UV-crosslinked water-based inks.
  • a digitally printed flat, web-shaped or plate-shaped workpiece with an abrasion-resistant surface is produced as follows:
  • the digital printing of the respective workpiece by means of the printing device.
  • a digital printing process e.g. An ink-jet printing method employing an acrylate-containing, radiation-curing ink. In doing so, a certain minimum penetration depth of the printing ink into the paper is achieved.
  • the printing is followed by hardening of the printing ink by irradiation.
  • the cured acrylate layer initially acts as a kind of barrier layer compared to conventional aqueous resin solutions.
  • a detachment of the printed workpiece from a material layer, e.g. a backing plate, can be prevented by impregnation with a wetting agent-containing resin mixture.
  • the impregnation of the printed workpiece with a resin mixture can be done, for example, by soaking, wetting or spraying the workpiece with the respective resin mixture.
  • a wetting agent additive is used, which only allows penetration of the resin mixture or melamine resin through the acrylate layer in the predetermined paper depth.
  • a wetting agent various chemical substances can be used, in particular surfactants.
  • the curing of the resin mixture takes place, for example, in the case of aminoplasts by crosslinking polymer strands as a result of a condensation reaction known per se with the aid of a heating press, preferably a short-cycle press or a double-belt press.
  • the method according to the invention makes it possible to produce a workpiece having a resistant surface and a layered structure in which a permanent connection of the individual layers is ensured. This is achieved by a wetting agent-containing resin mixture, which penetrates the workpiece surface much better than conventional resin mixtures, for example, when using a decorative paper as a workpiece, it may come to a complete penetration of the paper. In a further process step, the then dried impregnated paper is cured in a hot press.
  • wetting agent-containing resin mixture with a wetting agent content of 0.02-2% by weight, preferably 0.1-0.5% by weight, based on the total weight of the wetting agent-containing resin mixture, since this proportion of wetting agent provides optimum penetration of the resin mixture is achieved in the surface of the workpiece, without affecting the transparency or the optical coloring of the resin layer.
  • Surfactants or surfactant mixtures can advantageously be used as wetting agents. These wetting agents reduce the surface tension between the printed workpiece and the resin used in the impregnation and thus cause a sufficient impregnation of the printed by the process according to the invention workpiece with the resin mixture.
  • UV radiation radiation in the ultraviolet range: 1-380 nm.
  • This radiation is contained in the sunlight and thus easily available.
  • UV lamps with a UV radiation range can also be used. This is UV radiation easy to handle.
  • Other radiation ranges can be used for curing.
  • the rate of curing can advantageously be accelerated if the printing inks have photoinitiators which accelerate polymerization or crosslinking of the acrylate units.
  • the UV-curing printing ink is only partially crosslinked during curing by a correspondingly lower radiation dose, preferably from 20 to 80%, particularly preferably from 30 to 65%. This allows a multi-color printing process to be split. Thus, after the printing of two colors, a first curing (pinning) of these colors can first take place. Then two more colors can be applied.
  • both material layers and the workpiece for example, consist of absorbent materials such as paper.
  • the workpiece can be applied to one or more layers of material, which are then joined together by pressing.
  • an impregnated and printed decorative paper on a wood-based panel, preferably a chipboard, MDF or HDF board, are applied, whereby a lamination of a bending resistant substrate.
  • a melamine resin-based and / or phenolic resin-based resin mixture is used in the above-described processes, since this material can penetrate the workpiece under pressure and penetrate into an underlying material layer, for example a fiberboard, and become insoluble after curing of the resin mixture Connection with the material layer is received.
  • melamine resin is resistant to moisture after curing.
  • melamine is a resin which gives a paper a transparent or translucent appearance, while phenolic resin is an optically colored resin.
  • the curing of the resin mixture is carried out by a continuous double belt press.
  • This press allows both the processing of continuous material and piece material with a high processing speed.
  • the double belt press further, non-printed, impregnated material layers, especially paper layers are pressed with the printed and impregnated workpiece. Since the feeding of the material layers can be made as continuous material, the double belt press offers a higher throughput than, for example, a short-cycle press due to its continuous operation. Subsequently, the further processing of the material, for example by structuring the surface done.
  • Fig. 1 schematically shows a feeding by means of a feed unit 102, a printing of a decorative paper 3 by means of a digital printing unit 103 and curing of the printing inks by means of an irradiation unit 104 in decorative paper by a printing device 1.
  • the digital printing can be done directly on a wooden surface 20 or, as in Fig. 1 illustrated by way of example, on a decorative paper 3 unwound from a roll 2.
  • the printing device 1 to a printer 4, which has four printheads 5.
  • These give according to the invention from UV-curable ink 6 on the surface of the decorative paper 3 from.
  • a monochrome or multicolor printing of the workpiece is possible.
  • the decorative paper 3 can be rolled up for storage on a roll 8.
  • the manner of feeding a workpiece depends on its material properties. Paper sheets can be clamped and unrolled, while wood-based panels are fed on treadmills of the printing device.
  • the printheads 5 may be stationarily disposed in the printer 4 to realize a single-pass printing process.
  • the print heads can advantageously extend over the entire width of the area to be printed.
  • the individual print heads have, for example, a width of 70 mm and are next to one another in a printing module, preferably with the UV-curing printing inks Black, mangenta, cyan and yellow arranged.
  • the inks may include, for example, acrylate prepolymers, color pigments and photoinitiators. If several printing modules are arranged side by side, it is also possible to print workpieces, for example with a width greater than 1 m. The arrangement of several printing modules stationary next to each other allows a uniform multi-color print image on which no transitions between the individual printing modules can be seen.
  • the printheads 4 in the arrangement can also be arranged on a carriage, so that a printing of the workpiece can be carried out in the multi-pass method.
  • the above-described stationary and movable printhead assembly may also be arranged in a multi-row succession to achieve a higher printing speed compared to a single-row arrangement.
  • nozzle bars may also be arranged.
  • Fig. 2 shows the process step of impregnating the workpiece with a wetting agent-resin mixture 19 by an impregnation unit 105, for example with an amino resin (melamine resin mixture), which for example comprises 0.3 percent by weight of a surfactant.
  • the surfactant lowers the surface tension of the barrier layer of the UV-cured ink 6, so that the resin can penetrate this layer.
  • the previously printed decorative paper 3 is unwound from the roll 8, pulled through a resin bath 9 with the liquid wetting agent-containing resin, squeezed off excess resin by means of a squeegee 10 and then dried by a dryer 11 shown schematically.
  • This dryer 11 is designed such that it allows drying of the resin.
  • the dryer 11 may be formed as a circulating air or hot air dryer. After drying of the resin, the workpiece can be wound onto a further roller 12 for storage.
  • a cutting device not shown, to cut the impregnated and dried paper in sheets.
  • Fig. 3 shows, as an alternative to impregnation, the method step of arranging two unprinted paper layers 17 through a coating unit 107, which are impregnated with a wetting agent-containing resin mixture 19, above and / or below a printed wood workpiece 20.
  • the curing of the resin mixture takes place in a curing unit 107.
  • the bonding of the individual layers with the respective printed workpiece takes place in a heating press.
  • a heating press 106 a double belt press 14 with two rollers 15 and a feeder for the wood-based panel 13 is shown.
  • FIG Fig. 4 An alternative embodiment of the method step of connecting the printed decorative paper 3 to the wood-based panel 13 by a heating press 106 is shown in FIG Fig. 4 shown.
  • FIG. 5 shows the schematic structure of a device for producing the mechanically perforated decorative paper.
  • the non-resin decorative paper 3 is unwound. It then passes under a printing device 1 and a UV lamps 7 for drying through and is then equipped with a spike or similar mechanical perforation roller 24 and a correspondingly configured counter-roller 25, in one possible embodiment, the spines of the spiked roller 24 in each case run out executed recesses of the platen roller 25 and so perforated between two rolls already printed decorative paper 3 perforate. Subsequently, the perforated and printed decorative paper 3 is wound up on a roll 26 again. In an alternative embodiment, this decorative paper may also be slightly or more strongly dented before unwinding from the roll 23.
  • FIG. 6 shows a suitable printable paper 3, which is printed with a UV-curable ink 6 on the surface. It can be seen that depending on the decorative image used, the surface of the paper 3 is more or less covered by the printing ink 6. In a very bright decor, which results in the inventive method to a printing with about 3 g of printing ink / m 2 surface area, a high permeability of the printing ink 6 for the wetting agent-containing melamine resin mixture 19 is added. When printing the surface with a dark decor, which leads to an occupancy of the surface with usually 10 g or more per m 2 surface, a poorer permeability is given, which would be given by the prior art without the inventive method no permeability.
  • the resin bath 9 with the melamine resin mixture indicates the subsequent post-printing impregnation in which the melamine resin penetrates through the applied ink layer of digital printing ink into the paper.
  • FIG. 7 shows a cross-section through a printable paper 3, which is already printed with the ink 6, and then the process step of impregnation with the net-containing melamine resin mixture 19. It can be seen that here the melamine resin mixture with the wetting agent additive through the layer of Digitatdrucktinte in the Paper 3 is penetrated and this was completely impregnated.
  • FIG. 8 shows a section of the layer-wise coated workpiece from the printable paper 3, which has been printed with the digital ink 6 and was impregnated with wetting agent-containing melamine resin mixture 19.
  • the workpiece was made of paper 3 with a wood-based panel 13 as a support plate, which was firmly and permanently connected to the paper 3 in the process step of hot pressing. It is important that, in the process step of hot pressing, the wetting agent-containing melamine resin mixture, which has penetrated into the paper 3 in the impregnation step, penetrates from the paper 3 into the surface of the wood-based panel 13 and hardens there, thus forming the connection.
  • the resistant surface made of cured melamine resin formed after the end of the last process step 19 may contain a corresponding embossed surface structure, which is produced by the use of embossing plates in a short-cycle press or embossing bands in a continuous double belt press.
  • this surface structure 27 can be formed by a further resinated paper without decorative printing, that is to say an overlay paper 17. This overlay paper 17 is connected and patterned in the same pressing process with the printed piece of paper 3.
  • FIG. 9 shows a basic structure for a possible variant of the method according to the invention, in which a pre-impregnated with melamine (without wetting agent) paper 3 is printed with the UV printing ink 6.
  • Under the printed pre-impregnate is another resinated but unprinted underlay paper 17 'laid and this paper coated so 3 is provided with a wood-based panel 13, eg chipboard or MDF support plate.
  • the underlying structure on the back of the support plate can be constructed identically to the structure above.
  • the package thus formed is then pressed in a hot press and thus inseparably connected to each other (not in FIG. 4 shown).
  • FIG. 10 shows a further alternative embodiment of the method according to the invention.
  • the decorative paper 3 is unbehech, ie not impregnated, but printed as in the other variants with the UV-curable ink 6.
  • the package to be subsequently pressed is additionally formed from an overlay paper 17 impregnated with melamine resin mixture and an appropriate admixture of wetting agent 28 and an underlying underlay 17 'likewise impregnated with melamine resin 19 and wetting agent mixture 28.
  • the structure may be identical as above the plate.
  • FIG. 11 shows a further alternative embodiment of the method according to the invention.
  • the printing with the UV ink 6 on the decorative paper 3 may be before or in an alternative embodiment, even after the mechanical production of the holes (perforation) in decorative paper.
  • Through these holes can during during the subsequent pressing process in the hot press penetrate the melamine resin 19 from the impregnated underlay 17 and overlay 17 'better through the ink layer of UV ink 6 and make a complete solid connection.
  • the melamine resin with wetting agent has completely soaked the mechanically perforated decorative paper 3 and also the uppermost layer of the wood-based material carrier plate. This so-pressed structure is shown.
  • a wear protection layer may be applied, possibly also in conjunction with wear layer 21 sprinkled during the curing, in particular with corundum (aluminum oxide (Al 2 O 3 )).
  • a digital data record for a decorative image to be printed for example a wood optic, such as e.g. an oak decoration or the like, for the digital printing apparatus, for example, by a computing unit 101.
  • a suitable printable workpiece is fed to the printing device via a feed unit 102.
  • This workpiece may be formed as decorative paper 3 or wood-based panel 20
  • a decorative paper 3 is preferably a paper having a basis weight of 40-120 g / m 2 , more preferably 60-100 g / m 2 , and a residual moisture before printing of 0.5-8% (weight percent) of water in the paper, especially preferably 1.5-2.5% (weight percent).
  • the decorative paper consists of fibers, for example natural fibers and additives and bleaching agents, for example titanium dioxide (TiO 2 ) for whitening.
  • this decorative paper provided is printed in the digital printing device (103) with a UV-curing printing ink.
  • This digital printheads are used, which have a nozzle opening size of 10 - 100 microns, more preferably 15 - 40 microns in diameter.
  • these digital printheads at least one printhead per color, so in a four-color print at least four printheads, provided in the device.
  • a plurality of print heads per color may also be arranged in the printing device in order to achieve a greater printing capacity.
  • the digital printheads may be fixedly disposed over most or all of the width of the media to be printed. In this case, the paper moves under the fixed print heads.
  • the UV ink used contains pigments as colorants, ie solids which have a high to very high color stability.
  • This color stability according to the known Woll scale, is between 5-8, particularly preferably 6-8.
  • the pigments used have an average particle size of 0.01-5 ⁇ m, more preferably 0.1-3 ⁇ m.
  • the proportion of the pigments based on the total weight of the radiation-curing digital printing ink used is 0.4-25%, particularly preferably 1-10%.
  • curing, ie polymerizing, acrylates are provided. These are already present as polymers or prepolymers and as a mixture with monomers which have a lower viscosity and act as a reactive diluent. These acrylates, ie polymers and monomers, form the main constituent of the radiation-curing UV printing ink.
  • photoinitiators with a percentage by weight of 0.1-25%, more preferably 1-10%.
  • photoinitiators e.g. Triaryl sulfonium salts or with diaryl-iodonium salts in question.
  • photoinitiators which represent a different reaction rate at different wavelengths of UV radiation used.
  • additives which positively influence the physical properties of the printing ink (viscosity, electrical conductivity, stability, homogeneity).
  • a Penetration depth of the UV ink in the decorative paper of 25 - 80%, particularly preferably 40 - 70%, based on the total thickness of the decorative paper.
  • a slightly reserved decorative paper e.g. with a melamine resin mixture used.
  • the proportion of melamine resin after drying is 2-3%, preferably 5-15% (weight percent).
  • a penetration depth of the UV ink based on the total thickness of the paper of 10 - 50%, more preferably 15 - 40%, is produced.
  • the decorative papers used have a thickness of 60-300 microns, more preferably from 80-200 microns.
  • the decorative paper thus printed is passed under a UV radiation source of a UV irradiation unit 104 and thus the UV ink is cured, i. there is a crosslinking of the acrylates contained in the UV ink instead.
  • This crosslinking can be complete, but in an alternative embodiment, it can also be carried out to 50-95%.
  • Radiation sources for the process according to the invention are both UV LEDs and conventional UV emitters, each with an emission maximum between 150-380 mm, that is, depending on the selected photoinitiators in the UV-A, UV-B or UV-C range ,
  • the printed and cured decorative paper according to the invention is subsequently perforated in a mechanical process, ie provided with small holes which likewise ensure improved penetration of the melamine resins subsequently used in the impregnation.
  • This perforation can take place, for example, with a spiked roller or similar mechanical instruments.
  • the diameter of the perforation holes in the paper according to the method of the invention between 1 and 0.01 mm, more preferably between 0.5 and 0.05 mm to choose.
  • the perforation holes are according to the invention Method chosen so that no more visible from a distance (viewing distance 0.5 - 2 m) holes remain after the compression step.
  • the spacing of the holes in the method according to the invention is between 0.1 mm and 10 mm, preferably between 0.5 and 3 mm (in each case from one hole to the next).
  • the thus printed and cured decorative paper is impregnated in an impregnation unit 105 with an aqueous melamine resin mixture.
  • Crosslinkable aminoplastic resins are used according to the process of the invention.
  • condensation products ie etherified products of melamine, urea-formaldehyde mixtures or melamine-formaldehyde mixtures are used.
  • a hardener usually 0.01-2.5% (weight percent) based on the final resin mixture.
  • curing agents come e.g. organic sulfonic acids or carboxylic acids are used.
  • This aqueous resin mixture with a solids content of 40-70% based on the aqueous solution is then a wetting agent in a concentration of 0.02 to 2% based on the total weight, particularly preferably 0.1 to 0.5%, added.
  • Wetting agents by the process according to the invention may be anionic or cationic surfactants.
  • anionic surfactants e.g. Sodium, potassium, ammonium salts of sulfonic acid, sulfonated fatty alcohols or ethoxylated fatty alcohols are used, as cationic surfactants in an exemplary embodiment e.g. Polyethylene glycol or polyvinyl alcohol.
  • wetting agents reduce the surface tension between the printed decor paper 3 and the resin used in the impregnation and thus cause a sufficient impregnation of the decorative paper 3 printed by the method according to the invention with the resin mixture 19.
  • the printed and cured with UV rays decorative paper 3 may remain unimpregnated and only a blank overlay 17 and / or an unprinted underlay 17, so a white, later after pressing transparent paper, impregnated with the illustrated aqueous resin mixture and the wetting agent additive.
  • the overlay 17 and underlay paper 17 ' is arranged on the surface of the decorative paper 3 by a coating unit 107.
  • the wetting agent added achieves good resin flow from the overlay and / or underlay paper 17 into the decorative paper 3 not printed but printed with the UV ink 6 during the pressing operation in a hot press.
  • a package structure is formed from a wood material carrier plate 13, which is covered on one or both sides with the printed and impregnated decorative paper 3.
  • the wood-based panel 13 is covered with the printed but not impregnated decor paper 3, wherein between decorative paper and wood-based panel is still placed with a resin mixture and wetting agent underlay paper 17 is placed.
  • an overlay paper 17 impregnated with resin mixture and wetting agent may be applied to the package thus formed.
  • the same package formation can be placed on the underside of the wood-based panel.
  • This so composed of different layers package is then in a hot press 106 under a pressure of 20 - 60 bar, more preferably 30 - 40 bar, and a temperature of 150 - 230 ° C, more preferably 170 - 200 ° C, pressed.
  • smooth or structured embossing plates 110 can be used, which process or structure the surface of the formed package.
  • the aqueous dried resin mixture becomes liquid within the first few seconds and then forms a completely soaked composite between the various paper layers and the uppermost cover layer in the wood-based panel (chipboard, MDF or HDF board).
  • the second few seconds of pressing which usually takes between 5 and 30 seconds, hardens (polymerizes) the melamine resin to form an irreversibly cured, highly resistant surface.
  • the upper or one of the upper impregnated but not printed papers may additionally be provided with a corundum 21 (Al 2 O 3 ) or other solids in order to increase the abrasion resistance of the product produced, eg for use as laminate flooring.
  • a corundum 21 Al 2 O 3
  • other solids in order to increase the abrasion resistance of the product produced, eg for use as laminate flooring.
  • a continuous double belt press 14 with a corresponding embossing belt usually a chromed steel belt, are used.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines digitalbedruckten flächigen, bahnförmigen oder plattenförmigen Werkstückes, beispielsweise eine Küchenarbeitsplatte, eine Möbelfront oder ein Laminatfußbodenteil mit einer dekorativen und widerstandsfähigen Oberfläche.The invention relates to a method for producing a digitally printed flat, web-shaped or plate-shaped workpiece, for example a kitchen worktop, a furniture front or a laminate floor part with a decorative and resistant surface.

Um die Herstellung eines solchen Werkstücks zu beschleunigen und flexibel reagieren zu können, werden zunehmend digitale Druckverfahren, z.B. Tintenstrahldruckverfahren (Inkjet) eingesetzt. Die Schwierigkeit beim Tintenstrahldruckverfahren liegt darin, dass die eingesetzten Tintenstrahldruckköpfe in einer industriellen Produktion mit UV-vernetzten wasserbasierenden Farben nur sehr schlecht zu handhaben sind. Einige Druckfarben können nach ihrer Aushärtung durch UV-Strahlung bei einem nachfolgenden Imprägnieren eines derart bedruckten Werkstückes mit einer wasserbasierten Harzlösung als Sperrschicht auftreten und damit eine dauerhafte Verbindung zwischen dem bedruckten Werkstück mit darunter liegenden anderen Papierlagen oder einer darunter liegenden Platte, z.B. einer Holzwerkstoffplatte oder anderen Werkstofflagen verhindern. Es kommt bei einem solchen Produkt im Nachhinein zu Ablösungen.In order to accelerate the manufacture of such a workpiece and to be able to react flexibly, digital printing methods, e.g. Inkjet printing process (inkjet) used. The difficulty with the inkjet printing process is that the inkjet printheads used are very difficult to handle in industrial production with UV-crosslinked water-based inks. Some inks, after being cured by UV radiation, may occur as a barrier to subsequent impregnation of such a printed workpiece with a water-based resin solution and thus provide a permanent bond between the printed workpiece and underlying other paper layers or an underlying plate, e.g. Prevent a wood-based panel or other material layers. It comes with such a product in retrospect to detachment.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung Verfahren zur Erstellung eines digitalbedruckten flächigen, bahnförmigen oder plattenförmigen Werkstückes mit widerstandsfähiger Oberfläche und einem lagenweise Aufbau zu schaffen, bei welchem eine dauerhafte Verbindung der einzelnen Lagen gewährleistet ist.It is therefore the object of the present invention to provide a method for creating a digitally printed flat, web-shaped or plate-shaped workpiece with a durable surface and a layer-wise construction, in which a permanent connection of the individual layers is ensured.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a method having the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims.

Dabei wird ein digitalbedrucktes flächiges, bahnförmiges oder plattenförmiges Werkstück mit abriebfester Oberfläche, wie folgt hergestellt:In this case, a digitally printed flat, web-shaped or plate-shaped workpiece with an abrasion-resistant surface is produced as follows:

Zunächst erfolgt das Bereitstellen eines digitalen Datensatzes für ein Dekorbild.First, the provision of a digital data record for a decorative image.

Dieses wird im Anschluss von einem Rechner an eine digitale Druckvorrichtung gesandt.This is then sent from a computer to a digital printing device.

Im Anschluss erfolgt ein Zuführen eines bedruckbaren Werkstückes zu der Druckvorrichtung.This is followed by feeding a printable workpiece to the printing device.

Anschließend erfolgt das digitale Bedrucken des jeweiligen Werkstückes mittels der Druckvorrichtung. Dabei kommt ein digitales Druckverfahren, z.B. Tintenstrahldruckverfahren, zum Einsatz, welches eine acrylathaltige unter Bestrahlung aushärtende Druckfarbe verwendet. Dabei wird eine bestimmte Mindesteindringtiefe der Druckfarbe in- das Papier erreicht.Subsequently, the digital printing of the respective workpiece by means of the printing device. There is a digital printing process, e.g. An ink-jet printing method employing an acrylate-containing, radiation-curing ink. In doing so, a certain minimum penetration depth of the printing ink into the paper is achieved.

An das Bedrucken schließt sich ein Aushärten der Druckfarbe durch Bestrahlung an.The printing is followed by hardening of the printing ink by irradiation.

Die ausgehärtete Acrylatschicht, wirkt dabei zunächst als eine Art Sperrschicht, gegenüber herkömmliche wässrigen Harzlösungen. Ein Ablösungen des bedruckten Werkstückes von einer Werkstofflage z.B. einer Trägerplatte, kann durch Imprägnieren mit einem netzmittelhaltigem Harzgemisch verhindert werden.The cured acrylate layer initially acts as a kind of barrier layer compared to conventional aqueous resin solutions. A detachment of the printed workpiece from a material layer, e.g. a backing plate, can be prevented by impregnation with a wetting agent-containing resin mixture.

Das Imprägnieren des bedruckten Werkstückes mit einem Harzgemisch kann beispielsweise durch Tränken, Benetzen oder Besprühen des Werkstückes mit dem jeweiligen Harzgemisch erfolgen.The impregnation of the printed workpiece with a resin mixture can be done, for example, by soaking, wetting or spraying the workpiece with the respective resin mixture.

Dabei kommt zusätzlich zu dem wässrigen Harzgemisch, insbesondere Melaminharz, ein Netzmittelzusatz zum Einsatz, das eine Penetration des Harzgemisches bzw. Melaminharzes durch die Acrylatschicht in der vorgegebenen Papiertiefe erst ermöglicht. Als Netzmittel können verschiedene chemische Stoffe verwendet werden, insbesondere Tenside.In this case, in addition to the aqueous resin mixture, in particular melamine resin, a wetting agent additive is used, which only allows penetration of the resin mixture or melamine resin through the acrylate layer in the predetermined paper depth. As a wetting agent, various chemical substances can be used, in particular surfactants.

Das Aushärten des Harzgemisches erfolgt beispielsweise im Fall von Aminoplasten durch Vernetzung von Polymersträngen als Folge einer an sich bekannten Kondensationsreaktion mit Hilfe einer Heizpresse, vorzugsweise einer Kurztaktpresse oder einer Doppelbandpresse.The curing of the resin mixture takes place, for example, in the case of aminoplasts by crosslinking polymer strands as a result of a condensation reaction known per se with the aid of a heating press, preferably a short-cycle press or a double-belt press.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung eines Werkstückes mit einer widerstandsfähiger Oberfläche und einem lagenweise Aufbau, bei welchem eine dauerhafte Verbindung der einzelnen Lagen gewährleistet ist. Dies wird durch ein netzmittelhaltiges Harzgemisch erreicht, das wesentlich besser als herkömmliche Harzgemische in die Werkstückoberfläche eindringt, beispielsweise bei Einsatz eines Dekorpapiers als Werkstück kann es zu einer kompletten Penetration des Papiers kommen. In einem weiteren Verfahrensschritt wird das dann angetrocknete imprägnierte Papier in einer Heizpresse ausgehärtet.The method according to the invention makes it possible to produce a workpiece having a resistant surface and a layered structure in which a permanent connection of the individual layers is ensured. This is achieved by a wetting agent-containing resin mixture, which penetrates the workpiece surface much better than conventional resin mixtures, for example, when using a decorative paper as a workpiece, it may come to a complete penetration of the paper. In a further process step, the then dried impregnated paper is cured in a hot press.

Dadurch können dekorativ beschichtete Werkstücke wie z.B. Küchenarbeitsplatten, Küchenmöbelfronten, anderen Möbelfronten oder auch Laminatfußböden und ähnlichen Werkstücken mit dekorativen Oberflächen hergestellt werden. Die Nachbildung einer Holzstruktur oder einer Steinstruktur, Phantasiedekore oder andere der Natur nachempfundene Dekore kann erreicht werden, wobei die Werkstücke gleichzeitig auch positive physikalische Eigenschaften wie Abriebsfestigkeit, Kratzfestigkeit, Wärmewiderstandsfähigkeit aufweisen.This allows decorative coated workpieces such as e.g. Kitchen worktops, kitchen furniture fronts, other furniture fronts or laminate flooring and similar workpieces are made with decorative surfaces. The reproduction of a wood structure or a stone structure, fantasy decors or other nature-inspired decors can be achieved, the workpieces at the same time also have positive physical properties such as abrasion resistance, scratch resistance, heat resistance.

Zum Imprägnieren kann vorteilhaft ein netzmittelhaltiges Harzgemisch mit einem Anteil an Netzmittel von 0,02-2 Gewichtsprozenten, vorzugsweise 0,1-0,5 Gewichtsprozenten, bezogen auf das Gesamtgewicht des netzmittelhaltigen Harzgemisches, verwendet werden, da bei diesem Anteil an Netzmittel ein optimales Eindringen des Harzgemisches in die Oberfläche des Werkstückes erreicht wird, ohne eine Beeinflussung auf die Transparenz oder die optische Einfärbung der Harzschicht zu haben.For impregnation, it is advantageous to use a wetting agent-containing resin mixture with a wetting agent content of 0.02-2% by weight, preferably 0.1-0.5% by weight, based on the total weight of the wetting agent-containing resin mixture, since this proportion of wetting agent provides optimum penetration of the resin mixture is achieved in the surface of the workpiece, without affecting the transparency or the optical coloring of the resin layer.

Als Netzmittel können vorteilhaft Tenside oder Tensidgemische zum Einsatz kommen. Diese Netzmittel verringern die Oberflächenspannung zwischen dem bedruckten Werkstück und dem zum Einsatz kommenden Harz bei der Imprägnierung und bewirken somit eine ausreichende Durchtränkung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bedruckten Werkstückes mit dem Harzgemisch.Surfactants or surfactant mixtures can advantageously be used as wetting agents. These wetting agents reduce the surface tension between the printed workpiece and the resin used in the impregnation and thus cause a sufficient impregnation of the printed by the process according to the invention workpiece with the resin mixture.

Es ist von Vorteil, wenn die Aushärtung der acrylathaltigen Druckfarbe mittels UV-Strahlung (Strahlung im Ultravioletten Bereich: 1-380nm) erfolgt. Diese Strahlung ist u.a. im Sonnenlicht enthalten und somit leicht verfügbar. UV-Leuchtmittel mit einem UV-Strahlungsbereich können ebenfalls eingesetzt werden. Dabei ist UV-Strahlung leicht zu handhaben. Auch andere Strahlungsbereiche können zur Aushärtung eingesetzt werden.It is of advantage if the curing of the acrylate-containing printing ink takes place by means of UV radiation (radiation in the ultraviolet range: 1-380 nm). This radiation is contained in the sunlight and thus easily available. UV lamps with a UV radiation range can also be used. This is UV radiation easy to handle. Other radiation ranges can be used for curing.

Die Geschwindigkeit des Aushärtens kann dabei vorteilhaft beschleunigt werden, wenn die Druckfarben Photoinitiatoren aufweist, welche eine Polymerisation oder Vernetzung der Acrylatbausteine beschleunigen.The rate of curing can advantageously be accelerated if the printing inks have photoinitiators which accelerate polymerization or crosslinking of the acrylate units.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das digitale Bedrucken unter Verwendung mindestens einer UV-aushärtenden Druckfarbe erfolgt, die mindestens eine Eindringtiefe von 10µm in ein zellulosehaltiges Werkstück aufweist. Dadurch wird ein Ablösen der Druckfarbe in weiteren Bearbeitungsschritten, so z.B. beim Aufrollen des Dekorpapieres verhindert.It is furthermore advantageous if digital printing takes place using at least one UV-curing printing ink which has at least a penetration depth of 10 μm into a cellulose-containing workpiece. Thereby a detachment of the printing ink in further processing steps, e.g. prevented when rolling up the decor paper.

Es ist von Vorteil, wenn die UV-aushärtenden Druckfarbe während des Aushärtens durch eine entsprechend geringere Strahlendosis nur teilweise vernetzt wird, bevorzugt zu 20 - 80 %, besonders bevorzug zu 30 - 65 %. Dadurch kann ein mehrfarbiger Druckprozess aufgeteilt werden. So kann nach dem Bedrucken von zwei Farben zunächst ein erstes Aushärten (Pinning) dieser Farben erfolgen. Anschließend können zwei weitere Farben aufgebracht werden.It is advantageous if the UV-curing printing ink is only partially crosslinked during curing by a correspondingly lower radiation dose, preferably from 20 to 80%, particularly preferably from 30 to 65%. This allows a multi-color printing process to be split. Thus, after the printing of two colors, a first curing (pinning) of these colors can first take place. Then two more colors can be applied.

Zum Imprägnieren können auch ein oder mehrere unbedruckte Werkstofflagen, die mit dem netzmittelhaltigen. Harzgemisch versehen sind, oberhalb und/oder unterhalb des bedruckten Werkstückes angeordnet werden, so dass der Harzfluß aus diesen Werkstofflagen während des Pressvorgangs das unbeharzte, bedruckte Werkstück durchtränkt. Dabei können sowohl Werkstofflagen als auch das Werkstück beispielsweise aus saugfähigen Materialien wie Papier bestehen.For impregnation can also one or more unprinted material layers, with the wetting agent-containing. Resin mixture are provided, are arranged above and / or below the printed workpiece, so that the resin flow from these material layers during the pressing process soaks through the non-resinated, printed workpiece. In this case, both material layers and the workpiece, for example, consist of absorbent materials such as paper.

Es ist von Vorteil, wenn nach dem Imprägnieren des bedruckten Werkstückes oder dem Anordnen einer mit Harzgemisch imprägniert Werkstofflage auf oder unter dem bedruckten Werkstück, das Werkstück auf eine oder mehrere Werkstofflagen aufgebracht werden kann, welche anschließend durch Verpressen miteinander verbunden werden. So kann beispielsweise ein imprägniertes und bedrucktes Dekorpapier auf eine Holzwerkstoffplatte, vorzugsweise eine Spanplatte, MDF- oder HDF-Platte, aufgebracht werden, wodurch eine Laminierung eines biegefesten Untergrundes erfolgt.It is advantageous if, after impregnating the printed workpiece or arranging a material layer impregnated with resin mixture on or under the printed workpiece, the workpiece can be applied to one or more layers of material, which are then joined together by pressing. Thus, for example, an impregnated and printed decorative paper on a wood-based panel, preferably a chipboard, MDF or HDF board, are applied, whereby a lamination of a bending resistant substrate.

Es ist vorteilhaft, wenn nach dem Imprägnieren des bedruckten Werkstückes mit dem Harzgemisch oder dem Anordnen zumindest einer unbedruckten imprägnierten Werkstofflage ober und/oder unterhalb des Werkstückes ein anschließendes Vortrocknen des Harzgemisches erfolgt. Dadurch kann eine Vorvernetzung von Bestandteilen des Harzgemisches erreicht werden, so dass auf die Harzschicht ggf. eine weitere imprägnierte Werkstofflage oder ein weiteres imprägniertes und bedrucktes Werkstück aufgebracht werden kann.It is advantageous if, after impregnating the printed workpiece with the resin mixture or arranging at least one unprinted impregnated material layer above and / or below the workpiece, a subsequent pre-drying of the resin mixture takes place. As a result, a pre-crosslinking of constituents of the resin mixture can be achieved, so that optionally a further impregnated material layer or a further impregnated and printed workpiece can be applied to the resin layer.

Es ist vorteilhaft, wenn in den zuvor beschriebenen Verfahren ein Harzgemisch auf Melaminharzbasis und/oder Phenolharzbasis eingesetzt wird, da dieses Material unter Druck das Werkstück durchdringt und in eine darunter liegende Werkstofflage, beispielsweise eine Faserplatte, eindringen kann und nach dem Aushärten des Harzgemisches eine unlösbare Verbindung mit der Werkstofflage eingegangen ist. Zudem ist Melaminharz nach dem Aushärten feuchtigkeitsbeständig gegenüber Wasser. Dabei ist Melamin ein Harz, welches einem Papier ein transparentes oder durchscheinendes Aussehen verleiht, während Phenolharz ein optisch gefärbter Harz ist.It is advantageous if a melamine resin-based and / or phenolic resin-based resin mixture is used in the above-described processes, since this material can penetrate the workpiece under pressure and penetrate into an underlying material layer, for example a fiberboard, and become insoluble after curing of the resin mixture Connection with the material layer is received. In addition, melamine resin is resistant to moisture after curing. In this case, melamine is a resin which gives a paper a transparent or translucent appearance, while phenolic resin is an optically colored resin.

Es ist von Vorteil, wenn das Aushärten des Harzgemisches durch eine kontinuierliche Doppelbandpresse erfolgt. Diese Presse ermöglicht sowohl die Verarbeitung von Endlosmaterial als auch Stückmaterial mit einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit. Dabei ist es besonders von Vorteil wenn durch die Doppelbandpresse weitere, nicht bedruckte, imprägnierte Werkstofflagen, insbesondere Papierlagen, mit dem bedruckten und imprägnierten Werkstück verpresst werden. Da die Zuführung der Werkstofflagen als Endlosmaterial erfolgen kann, bietet die Doppelbandpresse aufgrund ihrer kontinuierlichen Arbeitsweise einen höheren Durchsatz als beispielsweise eine Kurztaktpresse. Anschließend kann die Weiterverarbeitung des Materials, beispielsweise durch Strukturierung der Oberfläche erfolgen.It is advantageous if the curing of the resin mixture is carried out by a continuous double belt press. This press allows both the processing of continuous material and piece material with a high processing speed. It is particularly advantageous if the double belt press further, non-printed, impregnated material layers, especially paper layers are pressed with the printed and impregnated workpiece. Since the feeding of the material layers can be made as continuous material, the double belt press offers a higher throughput than, for example, a short-cycle press due to its continuous operation. Subsequently, the further processing of the material, for example by structuring the surface done.

Es ist bei der Verpressung einer Schichtabfolge aus einer oder mehrerer unbedruckten, imprägnierten Werkstofflagen, insbesondere Papierlagen, einer Lage des vorab bedruckten und gegebenenfalls imprägnierten Werkstückes und einer weitere Werkstofflage, insbesondere einer Holzwerkstoffplatte , zu einer festen, ausgehärteten Einheit von Vorteil, wenn diese Verpressung in einem Pressvorgang einer Kurztaktpresse durchgeführt wird. Somit können mehrere Schichtabfolgen und somit mehrere Arbeitsschritte bei einem Presszyklus von weniger als 1 Minute zugleich erledigt werden.It is in the compression of a layer sequence of one or more unprinted, impregnated material layers, especially paper layers, a layer of pre-printed and optionally impregnated workpiece and another material layer, in particular a wood-based panel, to a solid, cured unit of advantage, if this compression in a pressing operation of a short-cycle press is performed. Thus, several layer sequences and thus several operations are done at a press cycle of less than 1 minute at the same time.

Im Folgenden werden die Erfindung und die einzelnen Verfahrensschritte anhand der anliegenden Figuren 1-11 näher beschrieben. Sie zeigen:

Fig. 1:
Schematische Darstellung von drei erfindungsgemäßen Verfahrensschritten B), C) und D);
Fig. 2:
Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensschrittes E);
Fig. 3:
Schematische Darstellung von zwei erfindungsgemäßen Verfahrensschritten E) und F);
Fig. 4:
Schematische Darstellung von zwei alternativen erfindungsgemäßen Verfahrensschritten E) und F);
Fig. 5:
Schematische Darstellung einer Ausführungsvariante mit einer Perforationseinheit
Fig. 6:
Schematische Darstellung der Schichtabfolge einer weiteren nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ausführungsvariante eines Werkstückes;
Fig. 7:
Schematische Darstellung der Schichtabfolge einer weiteren nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ausführungsvariante eines Werkstückes;
Fig. 8:
Schematische Darstellung der Schichtabfolge einer weiteren nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ausführungsvariante eines Werkstückes;
Fig. 9:
Schematische Darstellung der Schichtabfolge einer weiteren nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ausführungsvariante eines Werkstückes;
Fig. 10:
Schematische Darstellung der Schichtabfolge einer weiteren nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ausführungsvariante eines Werkstückes;
Fig. 11:
Schematische Darstellung der Schichtabfolge einer weiteren nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ausführungsvariante eines Werkstückes;
In the following, the invention and the individual method steps are based on the appended Figures 1-11 described in more detail. They show:
Fig. 1:
Schematic representation of three process steps B), C) and D) according to the invention;
Fig. 2:
Schematic representation of a method step E) according to the invention;
3:
Schematic representation of two process steps E) and F) according to the invention;
4:
Schematic representation of two alternative process steps E) and F) according to the invention;
Fig. 5:
Schematic representation of a variant with a perforation unit
Fig. 6:
Schematic representation of the layer sequence of another embodiment of a workpiece produced by the method according to the invention;
Fig. 7:
Schematic representation of the layer sequence of another embodiment of a workpiece produced by the method according to the invention;
Fig. 8:
Schematic representation of the layer sequence of another embodiment of a workpiece produced by the method according to the invention;
Fig. 9:
Schematic representation of the layer sequence of another embodiment of a workpiece produced by the method according to the invention;
Fig. 10:
Schematic representation of the layer sequence of another embodiment of a workpiece produced by the method according to the invention;
Fig. 11:
Schematic representation of the layer sequence of another embodiment of a workpiece produced by the method according to the invention;

Fig. 1 zeigt schematisch ein Zuführen mittels einer Zuführeinheit 102, ein Bedrucken eines Dekorpapieres 3 mittels einer Digitalen Druckeinheit 103 und ein Aushärten der Druckfarben mittels einer Bestrahlungseinheit 104 im Dekorpapier durch eine Druckvorrichtung 1. Der Digitaldruck kann u.a. direkt auf einer Holzoberfläche 20 erfolgen oder, wie in Fig. 1 beispielhaft abgebildet, auf ein von einer Rolle 2 abgewickeltes Dekorpapier 3. Fig. 1 schematically shows a feeding by means of a feed unit 102, a printing of a decorative paper 3 by means of a digital printing unit 103 and curing of the printing inks by means of an irradiation unit 104 in decorative paper by a printing device 1. The digital printing can be done directly on a wooden surface 20 or, as in Fig. 1 illustrated by way of example, on a decorative paper 3 unwound from a roll 2.

Dabei weist die Druckvorrichtung 1 einen Drucker 4 auf, welcher über vier Druckköpfe 5 verfügt. Diese geben erfindungsgemäß UV-aushärtende Druckfarbe 6 auf die Oberfläche des Dekorpapieres 3 ab. Dabei ist ein einfarbiges oder mehrfarbiges Bedrucken des Werkstücks möglich.In this case, the printing device 1 to a printer 4, which has four printheads 5. These give according to the invention from UV-curable ink 6 on the surface of the decorative paper 3 from. In this case, a monochrome or multicolor printing of the workpiece is possible.

Im Anschluss an das Bedrucken des Werkstückes erfolgt ein Aushärten der Druckfarbe durch Bestrahlung mit dem schematisch dargestellten UV-Leuchtmittel 7.Following the printing of the workpiece, curing of the printing ink takes place by irradiation with the UV illuminant 7 shown schematically.

Nach dem Druckvorgang kann das Dekorpapier 3 zur Lagerung auf eine Rolle 8 aufgerollt werden.After printing, the decorative paper 3 can be rolled up for storage on a roll 8.

Die Art und Weise des Zuführens eines Werkstücks richtet sich nach dessen Materialbeschaffenheit. Papierbögen können eingespannt und abgerollt werden, während Holzwerkstoffplatten auf Laufbändern der Druckvorrichtung zugeführt werden.The manner of feeding a workpiece depends on its material properties. Paper sheets can be clamped and unrolled, while wood-based panels are fed on treadmills of the printing device.

Die Druckköpfe 5 können stationär im Drucker 4 angeordnet sein, um ein singlepass Druckverfahren zu realisieren. Dabei können sich die Druckköpfe vorteilhaft über die gesamte Breite des zu bedruckenden Bereichs erstrecken. Die einzelnen Druckköpfe verfügen beispielsweise über eine Breite von 70mm und sind nebeneinander in einem Druckmodul vorzugsweise mit den UV-aushärtenden Druckfarben Schwarz, Mangenta, Cyan und Gelb angeordnet. Die Druckfarben können beispielsweise Acrylatprepolymeren, Farbpigmenten und Photoinitiatoren aufweisen. Bei Anordnung mehrerer Druckmodule nebeneinander können auch Werkstücke, beispielsweise mit einer Breite größer als 1 m bedruckt werden. Die Anordnung mehrerer Druckmodule stationär nebeneinander ermöglicht ein einheitliches mehrfarbiges Druckbild, auf welchem keine Übergänge zwischen den einzelnen Druckmodulen erkennbar sind.The printheads 5 may be stationarily disposed in the printer 4 to realize a single-pass printing process. In this case, the print heads can advantageously extend over the entire width of the area to be printed. The individual print heads have, for example, a width of 70 mm and are next to one another in a printing module, preferably with the UV-curing printing inks Black, mangenta, cyan and yellow arranged. The inks may include, for example, acrylate prepolymers, color pigments and photoinitiators. If several printing modules are arranged side by side, it is also possible to print workpieces, for example with a width greater than 1 m. The arrangement of several printing modules stationary next to each other allows a uniform multi-color print image on which no transitions between the individual printing modules can be seen.

Alternativ können die Druckköpfe 4 in der Anordnung auch auf einem Schlitten angeordnet sein, so dass ein Bedrucken des Werkstückes im multi-pass Verfahren durchgeführt werden kann.Alternatively, the printheads 4 in the arrangement can also be arranged on a carriage, so that a printing of the workpiece can be carried out in the multi-pass method.

Die zuvor beschriebene stationäre und bewegliche Druckkopfanordnung können auch mehrreihig hintereinander angeordnet sein, um eine höhere Druckgeschwindigkeit gegenüber einer einreihigen Anordnung zu erreichen. Alternativ zu einer Druckkopfanordnung können auch Düsenbalken angeordnet sein.The above-described stationary and movable printhead assembly may also be arranged in a multi-row succession to achieve a higher printing speed compared to a single-row arrangement. As an alternative to a printhead arrangement, nozzle bars may also be arranged.

Es können weiterhin statt vier auch sechs oder mehr Druckfarben in der Druckvorrichtung 1 je nach Ausführungsform verwendet werden.It can also be used instead of four and six or more inks in the printing device 1 depending on the embodiment.

Fig. 2 zeigt den Verfahrensschritt des Imprägnierens des Werkstücks mit einem netzmittelhaligen Harzgemisch 19 durch eine Imprägniereinheit 105, z.B. mit einem Aminoharz (Melaminharzgemisch), welches beispielsweise zu 0,3 Gewichtsprozenten eines Tensids aufweist. Das Tensid senkt dabei die Oberflächenspannung der Sperrschicht der UV-ausgehärteten Druckfarbe 6, so dass das Harz diese Schicht durchdringen kann. Dabei wird das vorher bedruckte Dekorpapier 3 von der Rolle 8 abgewickelt, durch ein Harzbad 9 mit dem flüssigen netzmittelhaltigen Harz gezogen, mittels einer Quetschwalze 10 überschüssiges Harz abgequetscht und dann durch einen schematisch dargestellten Trockner 11 angetrocknet. Dieser Trockner 11 ist derart ausgebildet, dass er ein Antrocknen des Harzes ermöglicht. Beispielsweise kann der Trockner 11 als ein Umluft- bzw. Warmlufttrockner ausgebildet sein. Nach dem Trocknen des Harzes kann das Werkstück zur Lagerung auf eine weitere Rolle 12 aufgewickelt werden. Fig. 2 shows the process step of impregnating the workpiece with a wetting agent-resin mixture 19 by an impregnation unit 105, for example with an amino resin (melamine resin mixture), which for example comprises 0.3 percent by weight of a surfactant. The surfactant lowers the surface tension of the barrier layer of the UV-cured ink 6, so that the resin can penetrate this layer. In this case, the previously printed decorative paper 3 is unwound from the roll 8, pulled through a resin bath 9 with the liquid wetting agent-containing resin, squeezed off excess resin by means of a squeegee 10 and then dried by a dryer 11 shown schematically. This dryer 11 is designed such that it allows drying of the resin. For example, the dryer 11 may be formed as a circulating air or hot air dryer. After drying of the resin, the workpiece can be wound onto a further roller 12 for storage.

Alternativ zum Aufwickeln auf die Rolle 12 kann auch eine nicht dargestellte Schneidvorrichtung vorgesehen sein, um das imprägnierte und angetrocknete Papier in Bögen zu schneiden.As an alternative to winding on the roll 12 may also be provided a cutting device, not shown, to cut the impregnated and dried paper in sheets.

Fig. 3 zeigt alternativ zum Imprägnieren den Verfahrensschritt des Anordnens von zwei unbedruckten Papierlagen 17 durch eine Beschichtungseinheit 107, welche mit einem netzmittelhaltigen Harzgemisch 19 imprägniert sind, ober- und/oder unterhalb eines bedruckten Holzwerkstückes 20. Fig. 3 shows, as an alternative to impregnation, the method step of arranging two unprinted paper layers 17 through a coating unit 107, which are impregnated with a wetting agent-containing resin mixture 19, above and / or below a printed wood workpiece 20.

Auf gleich Weise kann auch ein Aufbringen eines bedruckten und imprägnierten Dekorpapieres 3 ober- oder unterhalb einer Holzwerkstoffplatte 13 durch eine Beschichtungseinheit 108 erfolgen. Dabei wird oberhalb und unterhalb der Holzwerkstoffplatte 13 das bedruckte und imprägnierte Dekorpapier 3 abgewickelt und dieses so zusammengeführte Paket wird anschließend in einer Doppelbandpressenanlage 14 ausgehärtet.In the same way, it is also possible to apply a printed and impregnated decor paper 3 above or below a wood-based panel 13 through a coating unit 108. In this case, the printed and impregnated decorative paper 3 is unwound above and below the wood-based panel 13 and this bundled package is then cured in a double belt press line 14.

Das Aushärten des Harzgemisches erfolgt in einer Aushärteeinheit 107. Das Verbinden der Einzellagen mit dem jeweiligen bedruckten Werkstück erfolgt in einer Heizpresse. Als Heizpresse 106 ist eine Doppelbandpresse 14 mit zwei Rollen 15 und einer Zuführung für die Holzwerkstoffplatte 13 dargestellt.The curing of the resin mixture takes place in a curing unit 107. The bonding of the individual layers with the respective printed workpiece takes place in a heating press. As a heating press 106, a double belt press 14 with two rollers 15 and a feeder for the wood-based panel 13 is shown.

Eine alternative Ausführungsform des Verfahrensschrittes des Verbindens des bedruckten Dekorpapieres 3 mit der Holzwerkstoffplatte 13 durch eine Heizpresse 106 ist in Fig. 4 dargestellt. Hier wird ein Paket aus der Holzwerkstoffplatte 13 und dem darüber und darunter angeordneten bedruckten und imprägnierten Dekorpapier 3 in eine beheizte Kurztaktpresse 16 geführt und ausgehärtet.An alternative embodiment of the method step of connecting the printed decorative paper 3 to the wood-based panel 13 by a heating press 106 is shown in FIG Fig. 4 shown. Here, a package made of wood-based panel 13 and arranged above and below printed and impregnated decor paper 3 in a heated short-cycle press 16 and cured.

Figur 5 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Erzeugung des mechanisch perforierten Dekorpapiers. Von einer Rolle 23 wird das unbeharzte Dekorpapier 3 abgewickelt. Es läuft dann unter einer Druckvorrichtung 1 sowie einer UV-Leuchtmitteln 7 zur Trocknung hindurch und wird anschließend über eine mit Stacheln oder ähnlichen mechanischen Perforationsmöglichkeiten ausgestattete Walze 24 und eine entsprechend ausgestaltete Gegenwalze 25, bei der in einer möglichen Ausführungsform die Stacheln der Stachelwalze 24 in jeweils ausgeführte Aussparungen der Gegendruckwalze 25 eintauchen und so dass zwischen beiden Walzen geführte bereits bedruckte Dekorpapier 3 perforieren. Im weiteren Anschluß wird das so perforierte und bedruckte Dekorpapier 3 auf einer Rolle 26 wieder aufgewickelt. In einer alternativen Ausführungsform kann dieses Dekorpapier auch vor dem Abwickeln von der Rolle 23 bereits leicht oder stärker beharzt sein. FIG. 5 shows the schematic structure of a device for producing the mechanically perforated decorative paper. From a roll 23, the non-resin decorative paper 3 is unwound. It then passes under a printing device 1 and a UV lamps 7 for drying through and is then equipped with a spike or similar mechanical perforation roller 24 and a correspondingly configured counter-roller 25, in one possible embodiment, the spines of the spiked roller 24 in each case run out executed recesses of the platen roller 25 and so perforated between two rolls already printed decorative paper 3 perforate. Subsequently, the perforated and printed decorative paper 3 is wound up on a roll 26 again. In an alternative embodiment, this decorative paper may also be slightly or more strongly dented before unwinding from the roll 23.

Figur 6 zeigt ein geeignetes bedruckbares Papier 3, welches mit einer UV-aushärtbaren Druckfarbe 6 an der Oberfläche bedruckt ist. Man erkennt, dass je nach verwendetem Dekorbild die Oberfläche des Papiers 3 mehr oder weniger stark durch die Druckfarbe 6 abgedeckt ist. Bei einem sehr hellen Dekor, welches bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einer Bedruckung mit ca. 3 g Drucktinte/m2 Oberfläche führt, ist eine hohe Durchlässigkeit der Druckfarbe 6 für das netzmittelhaltige Melaminharzgemisch 19 gegeben. Beim Bedrucken der Oberfläche mit einem dunklen Dekor, welches zu einer Belegung der Oberfläche mit üblicherweise 10 g oder mehr pro m2 Oberfläche führt, ist eine schlechtere Durchlässigkeit gegeben, wobei nach dem Stand der Technik ohne das erfindungsgemäße Verfahren keine Durch.lässigkeit gegeben wäre. Der Harzbad 9 mit dem Melaminharzgemisch deutet die spätere, nach dem Druckvorgang erfolgende Imprägnierung an, bei der das Melaminharz durch die aufgetragene Farbschicht aus Digitaldrucktinte in das Papier penetriert. FIG. 6 shows a suitable printable paper 3, which is printed with a UV-curable ink 6 on the surface. It can be seen that depending on the decorative image used, the surface of the paper 3 is more or less covered by the printing ink 6. In a very bright decor, which results in the inventive method to a printing with about 3 g of printing ink / m 2 surface area, a high permeability of the printing ink 6 for the wetting agent-containing melamine resin mixture 19 is added. When printing the surface with a dark decor, which leads to an occupancy of the surface with usually 10 g or more per m 2 surface, a poorer permeability is given, which would be given by the prior art without the inventive method no permeability. The resin bath 9 with the melamine resin mixture indicates the subsequent post-printing impregnation in which the melamine resin penetrates through the applied ink layer of digital printing ink into the paper.

Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch ein bedruckbares Papier 3, welches bereits mit der Druckfarbe 6 bedruckt ist, und nach dem anschließend den Verfahrensschritt des Imprägnierens mit dem netzhaltigen Melaminharzgemisch 19. Man erkennt, dass hier das Melaminharzgemisch mit dem Netzmittelzusatz durch die Schicht der Digitatdrucktinte hindurch in das Papier 3 penetriert ist und dieses vollständig imprägniert wurde. FIG. 7 shows a cross-section through a printable paper 3, which is already printed with the ink 6, and then the process step of impregnation with the net-containing melamine resin mixture 19. It can be seen that here the melamine resin mixture with the wetting agent additive through the layer of Digitatdrucktinte in the Paper 3 is penetrated and this was completely impregnated.

Figur 8 zeigt einen Schnitt aus dem lagenweise beschichteten Werkstück aus dem bedruckbaren Papier 3, welches mit der Digitaldrucktinte 6 bedruckt worden ist und das mit netzmittelhaltigem Melaminharzgemisch 19 imprägniert wurde. Anschließend wurde das Werkstück aus Papier 3 mit einer Holzwerkstoffplatte 13 als Trägerplatte versehen, welche im Verfahrensschritt der Heißverpressung fest und unlösbar mit dem Papier 3 verbunden wurde. Wichtig ist dabei, dass in dem Verfahrensschritt der Heißverpressung das netzmittelhaltige Melaminharzgemisch, welches im Verfahrensschritt der Imprägnierung in das Papier 3 eingedrungen ist, aus dem Papier 3 in die Oberfläche der Holzwerkstoffplatte 13 penetriert und dort aushärtet und so die Verbindung bildet. FIG. 8 shows a section of the layer-wise coated workpiece from the printable paper 3, which has been printed with the digital ink 6 and was impregnated with wetting agent-containing melamine resin mixture 19. Subsequently, the workpiece was made of paper 3 with a wood-based panel 13 as a support plate, which was firmly and permanently connected to the paper 3 in the process step of hot pressing. It is important that, in the process step of hot pressing, the wetting agent-containing melamine resin mixture, which has penetrated into the paper 3 in the impregnation step, penetrates from the paper 3 into the surface of the wood-based panel 13 and hardens there, thus forming the connection.

Außerdem ist in Figur 8 erkennbar, dass die nach dem Ende des letzten Verfahrensschritts gebildete widerstandsfähige Oberfläche aus ausgehärtetem Melaminharz 19 eine entsprechende geprägte Oberflächenstruktur enthalten kann, welche durch den Einsatz von Prägeblechen in einer Kurztaktpresse oder Prägebändern in einer kontinuierlichen Doppelbandpresse erzeugt werden. Diese Oberflächenstruktur 27 kann in einer alternativen Ausführungsform durch ein weiteres beharztes Papier ohne Dekordruck, also ein Overlay-Papier 17, gebildet werden. Dieses Overlay-Papier 17 wird in demselben Pressvorgang mit dem bedruckten Werkstück aus Papier 3 verbunden und strukturiert.It is also in FIG. 8 it can be seen that the resistant surface made of cured melamine resin formed after the end of the last process step 19 may contain a corresponding embossed surface structure, which is produced by the use of embossing plates in a short-cycle press or embossing bands in a continuous double belt press. In an alternative embodiment, this surface structure 27 can be formed by a further resinated paper without decorative printing, that is to say an overlay paper 17. This overlay paper 17 is connected and patterned in the same pressing process with the printed piece of paper 3.

Figur 9 zeigt einen Prinzipaufbau für eine mögliche Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein mit Melamin (ohne Netzmittel) vorimprägniertes Papier 3 mit der UV-Drucktinte 6 bedruckt ist. Darüber wird ein mit Melaminharz imprägniertes Overlay-Papier 17, welches transparent und unbedruckt ist, gelegt. Zwischen die Schichten 3 und 17 wird ein Netzmittel auf den UV-Druck aufgetragen, z.B. aufgesprüht. Unter das bedruckte Vorimprägnat wird ein weiteres beharztes aber unbedrucktes Underlay-Papier 17' gelegt und dieses so beschichtete Papier 3 wird mit einer Holzwerkstoffplatte 13, z.B. Span- oder MDF-Trägerplatte versehen. Der darunterliegende Aufbau auf der Rückseite der Trägerplatte kann identisch aufgebaut sein wie der oben liegende Aufbau. Das so gebildete Paket wird anschließend in einer Heizpresse verpresst und somit untrennbar miteinander verbunden (nicht in Figur 4 gezeigt). FIG. 9 shows a basic structure for a possible variant of the method according to the invention, in which a pre-impregnated with melamine (without wetting agent) paper 3 is printed with the UV printing ink 6. In addition, a melamine resin-impregnated overlay paper 17, which is transparent and unprinted, placed. Between the layers 3 and 17, a wetting agent is applied to the UV printing, for example sprayed. Under the printed pre-impregnate is another resinated but unprinted underlay paper 17 'laid and this paper coated so 3 is provided with a wood-based panel 13, eg chipboard or MDF support plate. The underlying structure on the back of the support plate can be constructed identically to the structure above. The package thus formed is then pressed in a hot press and thus inseparably connected to each other (not in FIG. 4 shown).

Figur 10 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In diesem Fall ist das Dekorpapier 3 unbeharzt, d.h. nicht imprägniert, aber wie in den anderen Varianten mit der UV-aushärtbaren Druckfarbe 6 bedruckt. Das anschließend zu verpressende Paket wird darüber hinaus aus einem mit Melaminharzgemisch und einer entsprechenden Beigabe von Netzmittel 28 imprägnierten Overlay-Papier 17 und einem darunter liegenden, ebenfalls mit Melaminharz 19 und Netzmittelgemisch 28 imprägnierten Underlay 17' gebildet. Unter der Holzwerkstoffplatte 13 als Trägerplatte kann der Aufbau identisch sein wie oberhalb der Platte. FIG. 10 shows a further alternative embodiment of the method according to the invention. In this case, the decorative paper 3 is unbeharzt, ie not impregnated, but printed as in the other variants with the UV-curable ink 6. The package to be subsequently pressed is additionally formed from an overlay paper 17 impregnated with melamine resin mixture and an appropriate admixture of wetting agent 28 and an underlying underlay 17 'likewise impregnated with melamine resin 19 and wetting agent mixture 28. Under the wood-based panel 13 as a support plate, the structure may be identical as above the plate.

Figur 11 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei weist ein bedrucktes unbeharztes Dekorpapier mechanisch verursachte kleine Löcher 29 auf (Perforation). Der Druck mit der UV-Druckfarbe 6 auf das Dekorpapier 3 kann vor oder in einer alternativen Ausführungsform auch nach der mechanischen Erzeugung der Löcher (Perforation) im Dekorpapier sein. Durch diese Löcher kann während des später erfolgenden Pressvorgangs in der Heizpresse das Melaminharz 19 aus dem imprägnierten Underlay 17 und Overlay 17' besser durch die Farbschicht der UV-Druckfarbe 6 durchdringen und eine komplette feste Verbindung eingehen. Auf der Unterseite der Holzwerkstoffplatte 13 ist der gleiche Aufbau wie auf der Oberseite angedeutet, aber nach einem theoretisch zwischendurch erfolgten Heißpressvorgang. Dadurch hat das Melaminharz mit Netzmittel komplett das mechanisch perforierte Dekorpapier 3 getränkt und auch die oberste Schicht der Holzwerkstoffträgerplatte. Dieser so verpresste Aufbau ist gezeigt. FIG. 11 shows a further alternative embodiment of the method according to the invention. In this case, a printed unbeharztes decorative paper on mechanically caused small holes 29 (perforation). The printing with the UV ink 6 on the decorative paper 3 may be before or in an alternative embodiment, even after the mechanical production of the holes (perforation) in decorative paper. Through these holes can during during the subsequent pressing process in the hot press penetrate the melamine resin 19 from the impregnated underlay 17 and overlay 17 'better through the ink layer of UV ink 6 and make a complete solid connection. On the underside of the wood-based panel 13, the same structure as indicated on the top, but after a theoretical interim hot pressing. As a result, the melamine resin with wetting agent has completely soaked the mechanically perforated decorative paper 3 and also the uppermost layer of the wood-based material carrier plate. This so-pressed structure is shown.

Dabei kann zudem eine Verschleißschutzschicht, eventuell auch in Verbindung mit während der Beharzung aufgestreutem Verschleißschicht 21, insbesondere mit Korund (Aluminiumoxid (Al2O3)), aufgebracht.In addition, a wear protection layer may be applied, possibly also in conjunction with wear layer 21 sprinkled during the curing, in particular with corundum (aluminum oxide (Al 2 O 3 )).

Im Folgenden soll ein detailliertes Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben werden.In the following, a detailed example of the method according to the invention will be described.

Bei dieser beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst ein digitaler Datensatz für ein zu druckendes Dekorbild, beispielsweise eine Holzoptik, wie z.B. ein Eichendekor oder ähnliches, für die digitale Druckvorrichtung, beispielsweise durch einen Rechneneinheit 101, bereitgestellt.In this exemplary embodiment of the method according to the invention, first of all a digital data record for a decorative image to be printed, for example a wood optic, such as e.g. an oak decoration or the like, for the digital printing apparatus, for example, by a computing unit 101.

Anschließend wird ein geeignetes bedruckbares Werkstück der Druckvorrichtung über eine Zuführeinheit 102 zugeführt. Dieses Werkstück kann als Dekorpapier 3 oder Holzwerkstoffplatte 20 ausgebildet seinSubsequently, a suitable printable workpiece is fed to the printing device via a feed unit 102. This workpiece may be formed as decorative paper 3 or wood-based panel 20

Ein Dekorpapier 3 ist vorzugsweise ein Papier mit einem Flächengewicht von 40 - 120 g/m2, besonders bevorzugt 60 -100 g/m2, und einer Restfeuchte vor der Bedruckung von 0,5 - 8 % (Gewichtsprozent) Wasser im Papier, besonders bevorzugt 1,5 - 2,5 % (Gewichtsprozent). Das Dekorpapier besteht aus Fasern, beispielsweise Naturfasern sowie Additiven und Bleichmitteln, z.B. Titandioxid (TiO2) zur Weißfärbung.A decorative paper 3 is preferably a paper having a basis weight of 40-120 g / m 2 , more preferably 60-100 g / m 2 , and a residual moisture before printing of 0.5-8% (weight percent) of water in the paper, especially preferably 1.5-2.5% (weight percent). The decorative paper consists of fibers, for example natural fibers and additives and bleaching agents, for example titanium dioxide (TiO 2 ) for whitening.

Im nächsten Verfahrensschritt wird dieses bereitgestellte Dekorpapier in der digitalen Druckvorrichtung (103) mit einer UV-härtenden Druckfarbe bedruckt. Dabei werden Digitaldruckköpfe verwendet, die eine Düsenöffnungsgröße von 10 - 100 µm, besonders bevorzugt 15 - 40 µm, im Durchmesser haben. Von diesen Digitaldruckköpfen werden mindestens ein Druckkopf je Farbe, also bei einem VierFarbendruck mindestens vier Druckköpfe, in der Vorrichtung zur Verfügung gestellt. In einer alternativen Ausführungsform können aber auch je Farbe mehrere Druckköpfe in der Druckvorrichtung angeordnet sein, um eine größere Druckkapazität zu erreichen. In einer besonderen Ausführungsform können die Digitaldruckköpfe feststehend über den größten Teil oder die gesamte Breite des zu bedruckenden Mediums angeordnet sein. In diesem Fall bewegt sich das Papier unter den feststehenden Druckköpfen hinweg.In the next process step, this decorative paper provided is printed in the digital printing device (103) with a UV-curing printing ink. This digital printheads are used, which have a nozzle opening size of 10 - 100 microns, more preferably 15 - 40 microns in diameter. Of these digital printheads at least one printhead per color, so in a four-color print at least four printheads, provided in the device. In an alternative embodiment, however, a plurality of print heads per color may also be arranged in the printing device in order to achieve a greater printing capacity. In a particular embodiment, the digital printheads may be fixedly disposed over most or all of the width of the media to be printed. In this case, the paper moves under the fixed print heads.

Die verwendete UV-Druckfarbe beinhaltet als Farbmittel Pigmente, also Festkörper, die eine hohe bis sehr hohe Farbstabilität haben. Diese Farbstabilität liegt nach der bekannten Woll-Skala bei Werten zwischen 5-8, besonders bevorzugt 6 - 8. Die Pigmente, die verwendet werden, haben eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,01 - 5 µm, besonders bevorzugt 0,1-3 µm. Der Anteil der Pigmente bezogen auf das Gesamtgewicht der verwendeten strahlenhärtenden Digitaldruckfarbe beträgt 0,4-25 %, besonders bevorzugt 1 - 10 %.The UV ink used contains pigments as colorants, ie solids which have a high to very high color stability. This color stability, according to the known Woll scale, is between 5-8, particularly preferably 6-8. The pigments used have an average particle size of 0.01-5 μm, more preferably 0.1-3 μm. The proportion of the pigments based on the total weight of the radiation-curing digital printing ink used is 0.4-25%, particularly preferably 1-10%.

Als weitere Bestandteile in der verwendeten digitalen Druckfarbe sind aushärtende, also polymerisierende Acrylate vorgesehen. Diese kommen bereits als Polymere oder Prepolymere vor sowie als Gemisch mit Monomeren, die eine niedrigere Viskosität haben und als reaktionsfähiges Verdünnungsmittel wirken. Diese Acrylate, also Polymere und Monomere, bilden den Hauptbestandteil der strahlungshärtenden UV-Druckfarbe.As further constituents in the digital printing ink used, curing, ie polymerizing, acrylates are provided. These are already present as polymers or prepolymers and as a mixture with monomers which have a lower viscosity and act as a reactive diluent. These acrylates, ie polymers and monomers, form the main constituent of the radiation-curing UV printing ink.

Weitere Bestandteile sind einer oder mehrere Photoinitiatoren mit einem Gewichtsprozentsatz von 0,1-25 %, besonders bevorzugt 1 - 10 %. Als Photoinitiatoren kommen z.B. Triaryl-Sulfonium-Salze oder mit Diaryl-Jodonium-Salze in Frage. Es können aber auch andere Photoinitiatoren verwendet werden, die eine jeweils unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeit bei verschiedenen verwendeten Wellenlängen von eingesetzter UV-Strahlung darstellen.Further constituents are one or more photoinitiators with a percentage by weight of 0.1-25%, more preferably 1-10%. As photoinitiators, e.g. Triaryl sulfonium salts or with diaryl-iodonium salts in question. However, it is also possible to use other photoinitiators which represent a different reaction rate at different wavelengths of UV radiation used.

Darüber hinaus kommen eine Reihe von unterschiedlicher Zusatzstoffe (Additive) zum Einsatz, die die physikalischen Eigenschaften der Druckfarbe (Viskosität, elektrische Leitfähigkeit, Stabilität, Homogenität) positiv beeinflussen.In addition, a number of different additives (additives) are used, which positively influence the physical properties of the printing ink (viscosity, electrical conductivity, stability, homogeneity).

Bei dem digitalen Bedrucken des eingesetzten Dekorpapiers mit der oben beschriebenen Digitaldruckfarbe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Eindringtiefe der UV-Tinte in das Dekorpapier von 25 - 80 %, besonders bevorzugt 40 - 70 %, bezogen auf die Gesamtdicke des Dekorpapiers.In the digital printing of the decorative paper used with the above-described digital printing ink according to the inventive method is a Penetration depth of the UV ink in the decorative paper of 25 - 80%, particularly preferably 40 - 70%, based on the total thickness of the decorative paper.

Dies ist für das erfindungsgemäße Verfahren deshalb wichtig, damit ein klares Druckbild entsteht und kein zu starkes Ineinanderlaufen der einzelnen digital gedruckten Tröpfchen bei zu großer Eindringtiefe. Bei einer zu geringen Eindringtiefe bildet sich allerdings sofort eine völlig undurchdringliche Schicht der dann polymerisierten Acrylate an der Oberfläche des Dekorpapiers, so dass eine weitere Verarbeitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr möglich ist.This is therefore important for the method according to the invention, so that a clear print image is formed and no excessive intermingling of the individual digitally printed droplets with too great a penetration depth. However, if the penetration depth is too low, a completely impermeable layer of the then polymerized acrylates immediately forms on the surface of the decorative paper, so that further processing by the process according to the invention is no longer possible.

In einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein leicht vorbeharztes Dekorpapier, z.B. mit einem Melaminharzgemisch, verwendet. Der Anteil Melaminharz nach dem Trocknen beträgt 2 - 3 %, bevorzugt 5 - 15 % (Gewichtsprozent). Bei diesem so vorbeharzten Papier wird eine Eindringtiefe der UV-Tinte bezogen auf die Gesamtdicke des Papiers von 10 - 50 %, besonders bevorzugt 15 - 40 %, erzeugt. Die verwendeten Dekorpapiere haben eine Dicke von 60 - 300 µm, besonders bevorzugt von 80 - 200 µm.In an alternative embodiment of the method according to the invention, a slightly reserved decorative paper, e.g. with a melamine resin mixture used. The proportion of melamine resin after drying is 2-3%, preferably 5-15% (weight percent). In this so-reserved paper, a penetration depth of the UV ink based on the total thickness of the paper of 10 - 50%, more preferably 15 - 40%, is produced. The decorative papers used have a thickness of 60-300 microns, more preferably from 80-200 microns.

In dem nächsten Schritt wird das so bedruckte Dekorpapier unter einer UV-Strahlungsquelle einer UV-Bestrahlungseinheit 104 hindurchgeführt und damit die UV-Tinte ausgehärtet, d.h. es findet eine Vernetzung der in der UV-Tinte enthaltenen Acrylate statt. Diese Vernetzung kann vollständig sein, in einer alternativen Ausführungsform aber auch zu 50 - 95 % durch geführt werden. Als Strahlungsquellen für das erfindungsgemäße Verfahren kommen sowohl UV-LEDs als auch herkömmliche UV-Strahler, jeweils mit einem Emissionsmaximum zwischen 150 - 380 mm, also je nach gewählten Photoinitiatoren im UV-A, UV-B oder UV-C-Bereich, in Frage.In the next step, the decorative paper thus printed is passed under a UV radiation source of a UV irradiation unit 104 and thus the UV ink is cured, i. there is a crosslinking of the acrylates contained in the UV ink instead. This crosslinking can be complete, but in an alternative embodiment, it can also be carried out to 50-95%. Radiation sources for the process according to the invention are both UV LEDs and conventional UV emitters, each with an emission maximum between 150-380 mm, that is, depending on the selected photoinitiators in the UV-A, UV-B or UV-C range ,

In einer weiteren alternativen Ausführungsform und mit Bezug auf Fig. 5 wird das erfindungsgemäß bedruckte und gehärtete Dekorpapier anschließend in einem mechanischen Verfahren perforiert, d.h. mit kleinen Löchern versehen, die ebenfalls ein verbessertes Eindringen der anschließend in der Imprägnierung verwendeten Melaminharze gewährleisten. Diese Perforierung kann z.B. mit einer Stachelwalze oder ähnlichen mechanischen Instrumenten stattfinden. Dabei ist der Durchmesser der Perforationslöcher in dem Papier nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen 1 und 0,01 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 0,05 mm, zu wählen. Die Perforationslöcher werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren so gewählt, dass nach dem Schritt der Verpressung keine aus einiger Entfernung sichtbaren (Betrachtungsabstand 0,5 - 2 m) Löcher mehr übrig bleiben. Um eine gute Haftung der Schichten untereinander zu gewährleisten, beträgt der Abstand der Löcher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen 0,1 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 0,5 und 3 mm (jeweils von einem Loch zum nächsten).In a further alternative embodiment and with reference to Fig. 5 The printed and cured decorative paper according to the invention is subsequently perforated in a mechanical process, ie provided with small holes which likewise ensure improved penetration of the melamine resins subsequently used in the impregnation. This perforation can take place, for example, with a spiked roller or similar mechanical instruments. The diameter of the perforation holes in the paper according to the method of the invention between 1 and 0.01 mm, more preferably between 0.5 and 0.05 mm to choose. The perforation holes are according to the invention Method chosen so that no more visible from a distance (viewing distance 0.5 - 2 m) holes remain after the compression step. In order to ensure a good adhesion of the layers to one another, the spacing of the holes in the method according to the invention is between 0.1 mm and 10 mm, preferably between 0.5 and 3 mm (in each case from one hole to the next).

Im nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das so bedruckte und ausgehärtete Dekorpapier in einer Imprägniereinheit 105 mit einer wässrigen Melaminharzmischung imprägniert. Dabei werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vernetzbare aminoplastische Harze verwendet. In einer beispielhaften Ausführungsform kommen Kondensationsprodukte, also veretherte Produkte der von Melamin-, Harnstoff-Formaldehydmischungen oder Melamin-Formaldehydmischungen zum Einsatz. Dieser Harzmischung wird ein Härter, üblicherweise 0,01 - 2,5 % (Gewichtsprozent) bezogen auf die fertige Harzmischung zugesetzt. Als Härter kommen z.B. organische Sulfonsäuren oder Carbonsäuren zum Einsatz. Dieser wässrigen Harzmischung mit einem Feststoffgehalt von 40 -70 % bezogen auf die wässrige Lösung wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dann ein Netzmittel in einer Konzentration von 0,02 - 2 % bezogen auf das Gesamtgewicht, besonders bevorzugt 0,1 - 0,5 %, zugesetzt.In the next step of the process according to the invention, the thus printed and cured decorative paper is impregnated in an impregnation unit 105 with an aqueous melamine resin mixture. Crosslinkable aminoplastic resins are used according to the process of the invention. In an exemplary embodiment, condensation products, ie etherified products of melamine, urea-formaldehyde mixtures or melamine-formaldehyde mixtures are used. To this resin mixture is added a hardener, usually 0.01-2.5% (weight percent) based on the final resin mixture. As curing agents come e.g. organic sulfonic acids or carboxylic acids are used. This aqueous resin mixture with a solids content of 40-70% based on the aqueous solution is then a wetting agent in a concentration of 0.02 to 2% based on the total weight, particularly preferably 0.1 to 0.5%, added.

Als Netzmittel nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können anionische oder kationische Tenside zum Einsatz kommen. In einer beispielhafte Ausführungsform für anionische Tenside können z.B. Natrium-, Kalium-, Ammoniumsalze der sulfonischen Säure, sulfonierte Fettalkohole oder ethoxylierte Fettalkohole zum Einsatz kommen, als kationische Tenside in einer beispielhaften Ausführungsform z.B. Polyethylenglykol oder Polyvenylalkohol.Wetting agents by the process according to the invention may be anionic or cationic surfactants. In an exemplary embodiment for anionic surfactants, e.g. Sodium, potassium, ammonium salts of sulfonic acid, sulfonated fatty alcohols or ethoxylated fatty alcohols are used, as cationic surfactants in an exemplary embodiment e.g. Polyethylene glycol or polyvinyl alcohol.

Diese Netzmittel verringern die Oberflächenspannung zwischen dem bedruckten Dekorpapier 3 und dem zum Einsatz kommenden Harz bei der Imprägnierung und bewirken somit eine ausreichende Durchtränkung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bedruckten Dekorpapiers 3 mit dem Harzgemisch 19.These wetting agents reduce the surface tension between the printed decor paper 3 and the resin used in the impregnation and thus cause a sufficient impregnation of the decorative paper 3 printed by the method according to the invention with the resin mixture 19.

In einer alternativen Ausführungsform kann das bedruckte und mit UV-Strahlen ausgehärtete Dekorpapier 3 auch nicht imprägniert bleiben und ausschließlich ein unbedrucktes Overlay 17 und/oder ein unbedrucktes Underlaypapier 17, also ein weißes, später nach der Verpressung transparentes Papier, mit der dargestellten wässrigen Harzmischung und dem Netzmittelzusatz imprägniert werden. Dabei wird das Overlay 17 und Underlaypapier 17' durch eine Beschichtungseinheit 107 auf der Oberfläche des Dekorpapieres 3 angeordnet. In dieser dargestellten Ausprägungsform erzielt das zugegebene Netzmittel einen guten Harzfluß aus dem Overlay und/oder Underlay-Papier 17 in das nicht beharzte aber mit der UV-Tinte 6 bedruckte Dekorpapier 3 während des Pressvorgangs in einer Heizpresse.In an alternative embodiment, the printed and cured with UV rays decorative paper 3 may remain unimpregnated and only a blank overlay 17 and / or an unprinted underlay 17, so a white, later after pressing transparent paper, impregnated with the illustrated aqueous resin mixture and the wetting agent additive. In this case, the overlay 17 and underlay paper 17 'is arranged on the surface of the decorative paper 3 by a coating unit 107. In this illustrated embodiment, the wetting agent added achieves good resin flow from the overlay and / or underlay paper 17 into the decorative paper 3 not printed but printed with the UV ink 6 during the pressing operation in a hot press.

Nach dem Schritt des Imprägnierens, welcher nach der Tränkung des Dekorpapiers und/oder des Overlay- bzw. Underlay-Papiers mit der dargestellten Harzmischung und einer anschließenden Trocknung des beharzten Papiers auf einen Restfeuchtegehalt von ca. 3 -20 % (Gewichtsprozent), besonders bevorzugt 5 - 10 % (Gewichtsprozent), beendet ist, folgt das Aushärtens des Harzes.After the step of impregnation, which after impregnation of the decor paper and / or the overlay or underlay paper with the illustrated resin mixture and subsequent drying of the resinated paper to a residual moisture content of about 3 -20% (weight percent), particularly preferred 5 - 10% (weight percent) is complete, curing of the resin follows.

In dem abschließenden Verfahrensschritt wird ein Paketaufbau aus einer Holzwerkstoffträgerplatte 13 gebildet, die ein oder beidseitig mit dem bedruckten und imprägnierten Dekorpapier 3 belegt wird.In the final method step, a package structure is formed from a wood material carrier plate 13, which is covered on one or both sides with the printed and impregnated decorative paper 3.

In einer alternativen Ausführungsform wird die Holzwerkstoffplatte 13 mit dem bedruckten aber nicht imprägnierten Dekorpapier 3 belegt, wobei zwischen Dekorpapier und Holzwerkstoffplatte noch ein mit Harzmischung und Netzmittel imprägniertes Underlay-Papier 17 gelegt wird.In an alternative embodiment, the wood-based panel 13 is covered with the printed but not impregnated decor paper 3, wherein between decorative paper and wood-based panel is still placed with a resin mixture and wetting agent underlay paper 17 is placed.

In einer alternativen Ausführungsform kann auf das so gebildete Paket noch ein mit Harzmischung und Netzmittel imprägniertes Overlay-Papier 17 gelegt werden. Die gleiche Paketbildung kann auf die Unterseite der Holzwerkstoffplatte gelegt werden. Dieses so aus verschiedenen Schichten zusammengelegte Paket wird dann in einer Heißpresse 106 unter einem Druck von 20 - 60 bar, besonders bevorzugt 30 - 40 bar, und einer Temperatur von 150 - 230 °C, besonders bevorzugt 170 - 200 °C, verpresst.In an alternative embodiment, an overlay paper 17 impregnated with resin mixture and wetting agent may be applied to the package thus formed. The same package formation can be placed on the underside of the wood-based panel. This so composed of different layers package is then in a hot press 106 under a pressure of 20 - 60 bar, more preferably 30 - 40 bar, and a temperature of 150 - 230 ° C, more preferably 170 - 200 ° C, pressed.

Dabei können glatte oder strukturierte Prägebleche 110 zum Einsatz kommen, die die Oberfläche des gebildeten Paketes bearbeiten bzw. strukturieren. Während dieses Pressvorgangs wird innerhalb der ersten Sekunden das wässrige angetrocknete Harzgemisch flüssig und bildet anschließend einen komplett durchtränkten Verbund zwischen den verschiedenen Papierschichten und der obersten Deckschicht in der Holzwerkstoffplatte (Spanplatte, MDF- oder HDF-Platte). In den weiteren Sekunden des Pressvorgangs, der üblicherweise zwischen 5 und 30 Sekunden dauert, härtet das Melaminharz aus (es polymerisiert) und bildet eine irreversibel ausgehärtete, sehr widerstandsfähige Oberfläche.In this case, smooth or structured embossing plates 110 can be used, which process or structure the surface of the formed package. During this pressing process, the aqueous dried resin mixture becomes liquid within the first few seconds and then forms a completely soaked composite between the various paper layers and the uppermost cover layer in the wood-based panel (chipboard, MDF or HDF board). In the second few seconds of pressing, which usually takes between 5 and 30 seconds, hardens (polymerizes) the melamine resin to form an irreversibly cured, highly resistant surface.

In einer alternativen Ausführungsform kann das obere oder eines der oberen imprägnierten aber nicht bedruckten Papiere zusätzlich mit einem Korund 21 (Al2O3) oder anderen Festkörpern versehen sein, um die Abriebsfestigkeit des erzeugten Produktes, z.B. für den Einsatz als Laminatfußboden, zu erhöhen.In an alternative embodiment, the upper or one of the upper impregnated but not printed papers may additionally be provided with a corundum 21 (Al 2 O 3 ) or other solids in order to increase the abrasion resistance of the product produced, eg for use as laminate flooring.

Ebenso kann in einer alternativen Ausführungsform zur Verpressung anstelle einer Kurztaktpresse 15 eine kontinuierliche Doppelbandpresse 14 mit einem entsprechenden Prägeband, üblicherweise einem verchromten Stahlband, zum Einsatz kommen.Likewise, in an alternative embodiment for pressing instead of a short-cycle press 15, a continuous double belt press 14 with a corresponding embossing belt, usually a chromed steel belt, are used.

Bezugszeichenreference numeral

11 Druckvorrichtungprinting device 2121 Korundteilchencorundum 22 Rollerole 2323 Rollerole 33 Dekorpapierdecorative paper 2424 Stachelwalzespiked roller 44 Druckerprinter 2525 GegendruckwalzeBacking roll 55 Druckköpfeprintheads 2626 Rollerole 66 Druckfarbeprinting ink 2727 Oberflächenstruktursurface structure 77 UV-LeuchtmittelUV lamps 2828 Netzmittelwetting agent 88th Rollerole 2929 Löcherholes 99 Harzbadresin bath 1010 QuetschwalzeNipper 1111 Trocknerdryer 1212 Rollerole 1313 HolzwerkstoffplatteWood panel 1414 DoppelbandpresseDouble belt press 1515 Rollerole 1616 KurztaktpresseShort-cycle press 1717 Overlaypapieroverlay paper 17'17 ' UnderlaypapierUnderlaypapier 1818 Dekorpapierdecorative paper 1919 Harzgemischresin mixture 2020 HolzwerkstückplatteWood workpiece plate 101101 Recheneinheitcomputer unit 102102 Zuführeinheitfeed 103103 digitale Druckeinheitdigital printing unit 104104 UV-BestrahlungseinheitUV irradiation unit 105105 Imprägniereinheitimpregnation 106106 Heizpressehot press 107, 108107, 108 Beschichtungseinheitcoating unit 110110 Prägeblecheembossed sheet

Claims (15)

  1. Method for producing a digitally printed, flat, web-like or board-like workpiece (3, 20) having an abrasion-resistant surface, characterized by the following steps:
    A) providing a digital dataset for a decorative image for a digital printing device (1);
    B) feeding a printable workpiece (3, 20) to the printing device (1);
    C) digitally printing by means of the printing device (1) by using at least one acrylate-containing printing ink (6) that is cured by irradiation;
    D) curing the printing ink (6);
    E) impregnating the printed workpiece (3, 20) with a resin mixture (19) containing a wetting agent; and
    F) curing the resin mixture (19) containing a wetting agent by means of a hot press (14, 15, 106).
  2. Method according to Claim 1, characterized in that for the impregnation, use is made of a resin mixture containing a wetting agent having a proportion of wetting agent of 0.02 - 2% by weight, preferably 0.1 - 0.5% by weight, based on the total weight of the resin mixture containing a wetting agent.
  3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that for the impregnation, use is made of a resin mixture containing a wetting agent, the wetting agent containing at least one surfactant or a surfactant mixture.
  4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the acrylate-containing printing ink is cured under UV radiation.
  5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the digital printing in step C) is carried out by using at least one acrylate-containing printing ink (6) that is cured by irradiation and has at least one photo-initiator.
  6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the digital printing in step C) is carried out by using the least one acrylate-containing printing ink (6) that is cured by irradiation and has a penetration depth of at least 10 µm into a cellulose-containing workpiece (3, 20).
  7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the UV-cured acrylate-containing printing ink (6) is only partly cross-linked during the curing, preferably 20 - 80% cross-linked and particularly preferably 30 - 65% cross-linked, by an appropriately low radiation dose.
  8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the impregnation of the digitally printed workpiece, at least one material layer (17) impregnated with a resin mixture containing a wetting agent is applied to at least one side of the workpiece (3, 20) and is then cured by means of a hot press.
  9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the step of impregnating the printed workpiece (3, 20) with the resin mixture (19) containing a wetting agent, the workpiece (3, 20) is applied above or below one or more material layers (13) and, during the curing, a connection is made between the workpiece (3, 20) and the material layer (13).
  10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the step of impregnating the printed workpiece (3, 20) with the resin mixture (19) containing a wetting agent, subsequent pre-drying of the resin mixture (19) is carried out.
  11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the impregnation of the printed workpiece (3, 20) or of the unprinted material layer (17), use is made of a resin mixture (19) containing a wetting agent and based on melamine resin and/or phenol resin.
  12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the curing, further impregnated material layers (17), in particular paper layers, are arranged on at least one side of the printed impregnated workpiece (3, 20) or of the one or more material layers (13).
  13. Method according to one of the preceding claims, characterized in that during or after the curing of the resin mixture containing a wetting agent, surface processing is carried out in order to produce a decorative laminate.
  14. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in each pressing operation of the short-cycle press (15), the layer sequence comprising one or more impregnated material layers, in particular paper layers (17), a layer of the previously printed and possibly impregnated workpiece (3, 20) and a further material layer, in particular a wood material board (13), are pressed to form a solid, cured unit.
  15. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the printed workpiece (3, 20) is perforated mechanically after the printing and before or after the curing of the acrylate-containing printing ink (6), or the workpiece (3, 20) to be printed is perforated mechanically before the printing.
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