CN101918210A - 制备装饰性层压材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备装饰性层压材料的方法，所述层压材料具有由木材或木质材料构成的板状的芯、在所述芯的至少一侧上的装饰层和在所述装饰层上的由氨基塑料构成的覆盖层，所述方法包括如下步骤：提供板状的芯，在所述芯的至少一侧上固定纤维素非织造材料，在纤维素非织造材料的自由侧上印刷装饰物，在经印刷的装饰物上施加至少一个可固化的覆盖层，固化所述可固化的层。

Description

制备装饰性层压材料的方法
技术领域
本发明涉及制备装饰性层压材料，特别是具有基于木质材料的载体、具有装饰物和至少一个在其上方布置的覆盖层或保护层的层压材料的方法。
背景技术
这样的层压材料经常被使用，例如用于地板、护壁板和天花板护板、操作板和家具。在此装饰物可以模仿其它材料，例如木材、陶瓷、天然石材或人造石材，或考虑艺术或实用的角度。通常将装饰物由或多或少透明的热固性塑料层加以保护以免受磨损。常见的还有，这种覆盖层的表面被提供有一种结构，所述结构与装饰物在空间上相关联并且被称为同步孔(Synchronpore)。
目前为止的技术开发主要导致两种不同的用于覆盖层的材料类别。所谓的漆层由组合物形成，该组合物含有通过热和/或辐射可聚合和/或可交联并且由此可固化的组分，例如丙烯酸酯、环氧化物、马来酰亚胺。
用于覆盖层的第二材料类别包括所谓的氨基塑料。其是指由羰基化合物，特别是甲醛，与含氨基的化合物的缩聚产物，所述含氨基的化合物例如脲、三聚氰胺、氨基甲酸酯。为了制备层压材料中的层，通常使用由羰基化合物与胺以羰基化合物过量形成的缩合产物的水溶液，其在干燥和加热时交联生成热固性塑料结构。因为在此既作为溶剂存在又是在缩合反应中产生的水以蒸汽形式逸出，所以固化必须至少基本上在压机中进行，由此产物获得希望的强度和表面品质。
装饰物常规以经印刷或其他提供有图样的纸或其他纤维素非织造材料(vliese)的形式实现，所述纸或非织造材料采用可固化的漆或合成树脂浸渍并且在载体与防磨损的外部覆盖层之间布置。通常，经浸渍的装饰纸的制备要求分开的印刷与浸渍操作过程，其通常在真正的层压材料制备之外的操作中进行并且是很大的成本因素。此外必要的是，装饰纸的浸渍材料与覆盖层的漆或合成树脂相容，这尤其在漆与合成树脂相遇时不可以作为前提条件。
该技术的另一问题是，在装饰纸的浸渍中装饰纸经历尺寸的改变，如果意于保持装饰物与表面结构(同步孔)之间的空间关联性，其在进一步的工艺中必须考虑。这尤其在产品经常被更换的时候变得困难。
WO 03/095202A1为解决该问题而提出在载体上在铺置装饰纸之前施加含树脂的中间层，并且使用装饰纸，所述装饰纸仅含有少量或甚至不含浸渍树脂。但是该解决方案看起来还不是最佳的，因为中间层的施加意味着附加的操作步骤，并且装饰纸仍总是必须在层压材料制备之前被印刷。
因此自较长时间以来就力求通过所谓的直接印刷而在层压材料制备工艺中直接在载体上产生装饰物。这样不再需要在装饰物的产生和表面结构的产生之间发生改变尺寸的方法步骤。DE 19532819A1公开一种制备具有光学上可设计的表面的木质材料板的方法，其中载体板相继地被提供基础着色、密封物、印刷基底和装饰印刷。在此作为印刷基底使用表面漆。这样在这种结构中在装饰层中不再含有纸。
WO 2006/002917A2描述一种制备板的方法，所述板带有具有装饰物的表面，其中所述待提供有装饰物的表面经打底，采用多个二道漆(Füller)层和滚压处理而变平滑并且为了产生装饰物而印刷。底漆层可以作为合成树脂层形式施加并且经印刷的表面被提供有密封物，所述密封物可以由合成树脂组成。
在Parkettmagazin 5/2007，第49-51页中描述了这种经直接印刷的板的结构，其在印刷油墨层下方具有至少一个底漆层和多个滚压基底层。
已知的采用直接印刷操作的方法共同之处在于，对于待印刷的表面的准备必要的是，较大数量的操作过程。
发明内容
本发明的目的是，提供一种方法，采用该方法可以更简单和以更低成本在经装饰的层压材料上施加装饰物。
该目的通过根据主权利要求的方法得以实现。
即已经令人惊奇地发现，在由木材或木质材料构成的芯的至少一侧上固定的纤维素非织造材料上可以印刷施加装饰物，其具有优异的品质并且在其上可以无困难地施加常见的可固化的覆盖层并固化。非织造材料因此可以替代底漆层和平滑层而无印刷物的品质损失。
所述层压材料的载体或芯基本上由优选板状的木材或木质材料构成。优选的是纤维板，尤其是HDF板和MDF板。
优选在芯上粘合施加纤维素非织造材料。为此有利地采用粘合剂涂覆芯的一侧和/或纤维素非织造材料的一侧。
粘合剂优选是液体固化性胶合剂，特别优选脲-甲醛胶合剂。
所述纤维素非织造材料在此是指所有基本上由纤维素纤维构成的平面型体(Gebilde)，包括纸。各种品质非织造材料的区别在于例如厚度、纤维粗度和孔隙率。视力求的印刷图像的细节分辨率而定，必须遵守孔尺寸的上限。另一方面，孔隙率有利于吸收印刷油墨和采用粘合剂的固着。
纤维素非织造材料优选是纸，尤其是所谓的印刷基纸。其是指例如常规用于装饰纸印刷的纸品质。印刷基纸可以已经具有装饰物的浅的基础色调，但是其也可能是白色的或具有其他颜色。优选具有单位面积重量为20-200g/m2，特别优选40-80g/m2的纸。
如果使用液体胶合剂，则有利的是，通过在压力和热下至少部分固化胶合剂而将非织造材料与芯接合。但是，采用液体胶合剂的方法的优点也在于，液体胶合剂在固化时可以弥补芯的表面的不平整性，由此改进印版与印刷材料之间的接触并且提高印刷物的品质。当印刷操作借助平滑辊在非织造材料上施用时，这尤其适用。
可能需要的是，胶合剂的流动和润湿性能和施加重量与所用的纤维素非织造材料的性能匹配，以避免胶合剂通过非织造材料而到达自由表面。胶合剂的这样的渗透可能对于后续的印刷是干扰性的，尤其如果其局部不均匀地进行，并且可能也干扰成品层压材料的视觉印象。然而本领域技术人员能够通过变化上述参数而避免这种问题。
原则上，所有已知的印刷方法都适合用于产生装饰物。但是，优选的是相对于印刷材料的不平整性具有某种容忍度的方法，例如胶版印刷、间接凹版印刷(借助橡皮布从雕刻滚筒转印到印刷材料上)、柔性版印刷和数字印刷方法，例如喷墨印刷或转移印刷。
装饰物可以采用印刷机组以单色印刷，其中有利地可以通过印刷基纸的色调实现第二颜色。同样可能的是，相继采用多个印刷机组印刷多个颜色。
在实施该方法中发现，如果胶合剂的渗透得以避免，则在芯上固定的非织造材料的表面保持充分能吸收的。这导致的结果是，印刷油墨易于被非织造材料吸收，并且不存在在进一步的操作步骤例如进一步的印刷阶段或覆盖层施加中被涂抹(Verwischen)的危险。因此在单个印刷过程后相对短的干燥时间是足够的。
作为用于所述至少一种可固化的覆盖层的材料，原则上已知的合成树脂和漆是合适的。例如可能的是也施加可辐射交联的漆作为覆盖层。然而优选由氨基塑料，尤其是三聚氰胺-甲醛树脂构成的覆盖层。
有利的是在至少一个覆盖层中结合入颗粒状的硬质固体材料，优选氧化铝、二氧化硅、碳化硅或氮化硼。这提高了覆盖层的耐磨性。该固体的合适的平均粒子尺寸为例如30-200μm。
在有利的本发明实施方式中，所述覆盖层以所谓的罩面(Overlay)形式施加。其是纤维材料层，例如纸，其采用预计用于覆盖层的可固化的氨基塑料，例如三聚氰胺-甲醛树脂浸渍。在这种罩面中，也可以结合入硬质固体材料。
特别有利的是，由氨基塑料构成的覆盖层以多个子层形式施加，并且每个子层在施加下一个之前进行初始干燥。由此改进固化的覆盖层的机械性能。任选地，优选将颗粒状的硬质固体材料结合入子层中的下方子层而不是最外部的子层。由此实现，固体粒子不从成品层压材料的表面突出，这既可能对于外观和触感是不利的，又可能导致用坏和损害用于进一步处理的工具，例如压制面。
在施加覆盖层之后，将层压材料在压力下加热。在此优选使用短冲程压机或双带压机。待应用的压力和温度取决于树脂的类型和层压材料层的结构。合适的范围分别是20-60kN/cm2和160-220℃。在压制中，通过压制面的形状确定层压材料表面的最终结构。如果在压机颚板和层压材料表面之间优选铺置入可更换的压制板或压制带或压制箔，则表面结构可以在产品更换时灵活地改变。例如也可以提供与装饰物在空间上相关联的正性(下沉)或负性(提升)的孔结构(同步孔)或还有高光泽或受控消光的表面。本发明的方法在此提供的特别优点是，层的不规则性在没有另外的中间处理或后处理，如施加研磨漆层和刮涂漆层或采用平滑辊的处理的情况下，在压制中得以弥补。如果对于压制板、压制带或压制箔的制造，利用数字控制的方法，并且对于数字印刷，使用例如用于压制板、压制带或压制箔而言相同的数据组，任选地在换算之后，则同步孔可以简单方式实现，因为印刷图像在印刷之后不再收缩。
有利的是，所述层压材料在芯的未经装饰的侧上提供稳定化层(Gegenzug)，以防止在温度和湿度变化时变形。如果该稳定化层在其层构造中对应于装饰物侧的构造，则这得以最简单地实现。在应用本发明的方法中，该稳定化层可以在每种情况下与装饰物侧的相应层同时施加，即任选地粘合施加稳定化层纸和施加对应于覆盖层的一层或多层。
通过本发明的方法，在层压材料制备中相对于现有技术明显更经济地准备用于直接印刷的芯，因为仅还施加一个由纤维素非织造材料构成的层，特别是纸，并且取消在已知的方法中必要的多次涂覆操作和平滑操作。
具体实施方式
实施例
将尺寸为约2×3m的MDF板清洁，平滑并调温处理。借助辊涂设备在环境温度下以施加重量为约8克/平方米施加用于脲-甲醛胶合剂的酸性固化剂(固化剂2547-Akzo Nobel)，并且采用IR辐射器进行轻微地初始干燥。在此上再次采用辊施加约40g/m2的胶合剂层(脲-甲醛胶合剂1206-Akzo Nobel)。在仍然湿的胶合剂层上由辊铺置单位面积重量为60g/m2的淡黄色印刷基纸并在压光机中以160kN/cm和190℃的辊温度进行压制施加，其中将所述胶合剂至少部分固化。在此所述纸的外表面保持未改变，即没有胶合剂渗透。然后在所述板之间的间隙中将纸切割。将板立即输送至印刷站，在其中将装饰物的第一种颜色借助间接凹版印刷而印刷上。在进一步的印刷站中将第二种颜色和第三种颜色施加，其中在所述站之间进行短时间的排空气足以将印刷油墨干燥。这时施加三聚氰胺-甲醛树脂(MFH，约10g/m2)的薄层，并采用IR辐射器进行初始干燥，直到表面为完全干燥的。在该状态下可以将所述板叠置或存储。
经装饰的板的进一步加工直接在印刷(没有施加薄的MFH层)之后或在施加该层并存储之后进行。这时在板的上侧上的装饰物上或在薄的MFH层上借助施加辊(为了低的磨损而由陶瓷制成)施加在水中的三聚氰胺树脂的层，其含有平均尺寸为180-220μm的氧化铝(刚玉)粒子。树脂溶液的粘度为在60重量％的固体含量下120mPas。树脂溶液的施加重量为约50g/m2，刚玉的施加重量为15-20g/m2。树脂施加不足以完全覆盖刚玉粒子。树脂施加重量对应于层厚为约40μm(密度为1.25g/cm3)。借助IR辐射器，初始干燥树脂施加物，使得其表面是完全干燥的，并且对装饰物存在充分的粘附作用。在此空气流导引经过树脂层的表面。与树脂施加到上侧同时地在板的底侧上作为稳定化层施加相同的施加物，但是没有刚玉，并将其初始干燥。所述板在输送时停留在合适的输送工具，例如由涂漆技术已知的所谓的盘式输送工具(Scheibentransport)上，其将板以点式载运并因此使得能够干燥板的底侧。在初始干燥后板在边缘区域位于在狭窄的辊上。
在初始干燥后，在装饰侧上和在底侧上施加约50g/m2的含水三聚氰胺树脂的另外的层，和再次将其初始干燥。这个过程还重复直至三次。由此这时树脂层具有最多至250μm的厚度并且完全覆盖刚玉粒子。
将这时采用利用层和稳定化层涂覆的板放置于KT压机中并在压制板的温度为约200℃(相应于产品约160℃)和35-60kN/cm2的压力下压制约8-15s。在此将对应于装饰物的表面浮雕进行压印(同步孔)。

Claims (27)

1.制备经装饰的层压材料的方法，所述层压材料具有由木材或木质材料构成的板状的芯、在所述芯的至少一侧上的装饰层和在所述装饰层上的由氨基塑料构成的覆盖层，所述方法包括如下步骤：
-提供板状的芯，
-在所述芯的至少一侧上固定纤维素非织造材料，
-在纤维素非织造材料的自由侧上印刷装饰物，
-在经印刷的装饰物上施加至少一个可固化的覆盖层，
-固化所述可固化的层。
2.权利要求1的方法，其特征在于所述纤维素非织造材料粘合施加到芯上。
3.权利要求2的方法，其特征在于在粘合施加纤维素非织造材料之前用粘合剂涂覆所述芯的至少一侧。
4.权利要求2的方法，其特征在于在粘合施加之前将纤维素非织造材料在一侧上采用粘合剂涂覆。
5.权利要求3或4的方法，其特征在于使用液体固化性胶合剂作为粘合剂。
6.权利要求5的方法，其特征在于所述固化性胶合剂是脲-甲醛胶合剂。
7.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于纤维素非织造材料是纸。
8.权利要求7的方法，其特征在于所述纸是印刷基纸。
9.权利要求7或8的方法，其特征在于所述纸具有的单位面积重量为20-200g/m2，优选40-80g/m2。
10.权利要求5或6之一的方法，其特征在于所述非织造材料与板状芯在压力和热下在胶合剂的至少部分固化下接合。
11.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述装饰物通过胶版印刷、间接凹版印刷、柔性版印刷或数字印刷方法而被印刷施加。
12.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述装饰物以单色印刷。
13.权利要求1-11中任一项的方法，其特征在于所述装饰物以多色印刷。
14.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述至少一个覆盖层由氨基塑料形成。
15.权利要求14的方法，其特征在于所述氨基塑料是三聚氰胺-甲醛树脂。
16.权利要求14或15的方法，其特征在于在至少一个覆盖层中存在颗粒状的硬质固体材料。
17.权利要求16的方法，其特征在于所述固体材料是氧化铝、二氧化硅、碳化硅或氮化硼。
18.权利要求14-17中任一项的方法，其特征在于所述覆盖层以罩面形式施加。
19.权利要求14-18中任一项的方法，其特征在于施加多个覆盖层。
20.权利要求19的方法，其特征在于每个覆盖层在施加之后进行初始干燥。
21.权利要求19或20的方法，其特征在于所述硬质固体材料采用最底层施加并且最上层不含有固体材料。
22.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述由至少一个芯、纤维素非织造材料和覆盖层构成的层压材料在压力和热下固化。
23.权利要求22的方法，其特征在于所述层压材料在双带压机或短冲程压机中加热和压制。
24.权利要求22或23的方法，其特征在于在加热和压制中向最外部的覆盖层的表面中压印一种结构。
25.权利要求24的方法，其特征在于所述结构与装饰物相关联。
26.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于在所述芯的背离装饰物的一侧施加稳定化层。
27.权利要求26的方法，其特征在于所述稳定化层与装饰层同时施加。
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