CN115315358A

CN115315358A - 包括通过静电充电将膜施加到基板上生产装饰面板的方法

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Publication number: CN115315358A
Application number: CN202180022505.6A
Authority: CN
Inventors: H-J·汉尼希; P·文德林
Original assignee: Akzenta Paneele and Profile GmbH
Current assignee: Akzenta Paneele and Profile GmbH
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2022-11-08
Also published as: MX2022011661A; CA3174470A1; EP4121301A1; WO2021185656A1; BR112022016154A2; US20230347684A1; EP3882040A1; KR20220151682A

Abstract

本发明提出了一种用于生产装饰面板的方法，包括将膜(12)施加到基板(14)上，该方法具有以下步骤：a)提供待设置膜(12)的基板(14)，b)提供膜(12)，以及c)将膜(12)施加到基板(14)的至少一个子区域上，其中d)使膜(12)在施加到基板(14)之前带静电，其中e)在膜(12)被施加到基板(14)之前，使基板(14)带静电，其中f)对基板(14)和膜(12)进行静电充电，使得膜(12)和基板(14)进行相反电性的静电充电，g)在基板(14)的边缘引入锁定工具，以及h)在膜(12)被施加到基板(14)之前，将装饰施加到基板(14)上，或者将装饰施加到膜(12)上。

Description

包括通过静电充电将膜施加到基板上生产装饰面板的方法

技术领域

本发明涉及一种生产装饰面板的方法，该方法包括将膜施加到基板上。特别地，本发明涉及一种将膜层压到基板上作为装饰面板生产过程的一部分的方法。

背景技术

在本发明的意义上，术语“装饰面板”应理解为具有应用于载体板上的装饰的墙壁、天花板、门或地面面板。装饰面板以多种方式使用，既用于房间的内部设计领域，也用于建筑物的装饰覆层，例如用于展台构造。装饰面板最常见的应用领域之一是用作地板覆盖物，用于覆盖天花板、墙壁或门。装饰面板通常具有旨在模仿天然材料的装饰和表面结构。

例如，在生产装饰面板的过程中，可能需要将膜层压到基板上。随后，具有层压膜的基板可以经历进一步的加工步骤或可以保持不变。

现有技术中已知方法的缺点在于，在将膜层压到基板上之后，可能会产生微气泡。然而，这会降低产品的质量，从而导致浪费。

将膜层压到基板上，例如作为装饰面板生产的一部分，因此在某些特定情况下仍有改进的潜力。

因此，本发明的目的是至少部分地克服现有技术的至少一个缺点。更具体地，本发明的目的是提供一种用于改进膜与基板的层压的解决方案，例如作为装饰面板生产的一部分。

这目的通过一种用于生产装饰面板的方法来实现，该方法包括将膜施加到具有根据权利要求1的特征的基板上。在从属权利要求或说明书中提供了本发明的优选实施例，其中如果上下文没有清楚地指出相反的情况，在从属权利要求或说明书中描述或示出的进一步特征可以单独或以任何组合构成本发明的主题。

发明内容

本发明提出了一种生产装饰面板的方法，包括将膜施加到基板上，该方法包括以下步骤：

a)提供待设有膜的基板，

b)提供膜，以及

c)将膜施加到基板的至少部分区域上，其中

d)在被施加到基板上之前，使膜带静电荷，其中

e)在膜被施加到基板上之前，使基板带静电，以及其中

f)基板和膜以这样的方式进行静电充电，使得膜和基板带有相反电性的静电荷，

g)在基板的边缘插入互锁工具，以及

f)在将膜施加到基板上之前，将装饰施加到基板上，或在膜上施加装饰。

通过这种方法，在装饰面板的生产过程中，将膜施加在基板上的操作改进得以实现。

具体而言，本方法用于将膜施加到基板上。这种方法也称为层压，并原则上适用于广泛的应用范围。然而，如果所描述的方法被用作装饰面板生产的一部分，则可能是特别有利的。

该方法包括以下步骤。

首先，根据工艺步骤a)，设置基板，该基板将设有膜或膜将被施加到该基板上。基板的类型大体上不受限制，只要基板可以用作膜的次表面或载体。换句话说，基板大体上可被理解为用作待层压膜的次表面的任何结构。然而，就生产装饰面板而言，基板可以是用于该目的的合适基板。因此，基板可以理解为特别是指成品面板中用作芯或基层的层，该基板可以特别包括天然材料，例如木质材料、纤维材料或含有塑料的材料。例如，基板可以设置或促进面板的适当稳定性。特别地，基板可以是网状基板或板状基板。例如，这种基板可以由塑料构成，其中这种基板可以由纯塑料或塑料材料构成。在本文中，塑料材料是指除了纯塑料之外，还可以包括其他成分，特别是填料，例如矿物或无机成分的材料。

此外，根据方法步骤b)的方法包括设置将被施加到基板上的膜。膜的设计大体上不受限制以及，特别是取决于膜或膜和基板的复合材料的后续用途。优选地，膜可以由塑料构成，优选由热塑性塑料构成。例如，可以通过进料装置设置膜，其中可以例如通过使用滚轮将膜引导至基板并引导至该基板的表面上。

随后，根据方法步骤c)，将膜施加到基板的至少部分区域上。因此，例如，整个基板，例如基板的整个表面，可以设置膜，或者基板可以仅部分设置膜。

这可以例如通过如上描述将膜引导至基板，随后例如通过滚轮，例如通过使用相对于环境温度升高的温度(220℃)和相对于环境压力升高的压力(1bar)，将膜压到基板上来实现。该方法步骤也可以描述为层压，且原则上可以以可选择的形式进行。例如，在本发明的范围内，包括湿层压或干层压，其中层压通过湿层压剂或干层压剂进行。例如，可以在基板上设置有漆层，例如在施加到基板上的装饰上，其中漆层用作液体层压剂。然而，干式层压剂原则上也是可能的。

此外，如上所述，包括热层压，其中层压在升高的温度和升高的压力下进行，但特别是在没有层压剂的情况下。待选择的参数，例如温度和压力，可以由本领域技术人员基于基板和膜的材料以可理解的方式进行选择。

热层压参数取决于材料。大体上，对于热塑性材料，热层压参数相对于膜和基板的材料在高于维卡(Vicat)软化点且低于熔点(对于(部分)结晶聚合物)的范围内选择，且也高于Tg，例如用于PET。如果热参数已经优化，只需要非常低的压力。如果基板和膜彼此匹配良好，情况尤其如此。此处的示例性数值包括，例如，对于聚丙烯，温度为140℃至155℃，压力为1bar至10bar，或对于PETG(乙二醇改性的PET)，温度为90℃至110℃，压力为1bar至10bar。

如果基板和膜由不同的聚合物制成，大体上粘合剂和/或粘合层或热熔物应用作层压剂。此外，在生产过程中牢固地粘合到基板或膜上的共挤出热塑性功能层，例如EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)或接枝MAH(马来酸酐接枝聚合物)可以作为粘合层。然后将层压参数调整到膜和基板之间的这些功能层。示例性的参数包括，例如对于EVA 70℃至100℃的温度，取决于EVA中醋酸乙烯酯的含量，以及1bar至10bar的压力。

在此步骤后，膜可牢固地固定在基板上。如果需要，可以进行，例如层压剂或膜的干燥或固化等后处理。

在所描述的方法中，进一步规定，根据方法步骤d)，使膜在被施加到基板之前带静电，并根据方法步骤e)，使基板在膜被施加到基板之前带静电。大体上，静电充电可以如从其它领域的现有技术中已知的那样进行，并在后面详细描述。

然而，大体上，设想基板和膜的静电充电以膜和基板带有相反电性的静电荷的方式进行。例如，基板可以带负电荷，膜可以带正电荷，或相反，基板可以带正电荷，膜可以带负电荷。

该方法步骤可允许基板和膜之间存在静电引力。这允许特别紧密的接触，特别是当基板在大面积上设置有膜时。

因此，与现有技术方法相比，膜与基板的紧密接触和进一步粘附能够可靠地防止或至少显著减少空气夹杂物。通过防止或减少空气夹杂物，也可以防止或至少显著减少气泡的形成，例如以微气泡的形式。

这带来特别高的表面质量，从而可以减少浪费或可以减少或甚至完全防止基于气泡形成的浪费。

此外，可以通过这种方式提高长期稳定性。这是因为在层压之前，由于基板和膜的静电荷导致膜与基板的紧密粘附，此外，层压能够使膜与基板特别紧密地粘附。因此，可以显著降低往后阶段膜从基板脱落的风险。这是因为，在膜和基板带有同性电荷的情况下，即使在层压后也不能排除膜和基板相互排斥的风险。然而，基于本发明，这可以防止这种情况。

即使在现有的膜层压系统中，通过使用本文所描述的方法，也能以简单的方式实现由基板和膜的适当充电引起的以上描述的优点。实施所描述的方法所需要的只是用于膜和基板的静电充电的适当设备，在大多数情况下，即使在现有系统中，通常也可以毫无困难地进行改装。

优选地，静电充电可以以这样的方式进行，即膜带正电，基板带负电。已经表明，用这种充电处理膜和基板是可能的，不会有任何问题。此外，大体上根据本发明，但是在该实施例中特别有效的是，能够减少所施加的漆的量，例如在湿层压的情况下作为层压剂，其中例如降低至40g/m²，例如降低至30g/m²或者甚至可能更低。此外，原则上根据本发明，但是在该实施例中特别有效的是，能够降低压延压力，这能够减少磨损。

可进一步优选的是，膜的充电范围为≥50V至≤150V，优选≥80V至≤120V，例如100V。替代地或附加地，可优选的是，基板的充电范围为≥-750V至≤-150V，优选≥-600V至≤-400V，例如-500V。这样的电荷值可毫无问题地实现，甚至通过使用现有的方法进行静电充电。此外，这种带相反电性的充电能够使膜紧密粘附到片材上，甚至在大面积上，同时允许组分的进一步处理和运输，而对这些步骤没有任何显著的负面影响。

进一步优选的是，基板和膜中的至少一个在被静电充电之前被静电放电。在该实施例中，可以以特别安全和明确的方式实现以上描述优点。这是因为通过静电放电后的静电充电，可以实现在精确限定的区域中启用特别限定且均匀的静电电荷，因为可以防止局部峰值电荷。

例如，放电可以在从大于0kV至小于或等于20kV的范围内进行。特别优选地，在静电充电之前，将膜和基板放电至电荷值为0。

关于静电充电和静电放电，进一步优选的是，用于实施方法步骤d)或e)的施加静电电荷的装置，该施加静电荷的装置包括至少部分由导电材料形成的条带、滚轮、刷子或凸缘和离子束装置中的至少一种。可选地或附加地，可以提供用于消散静电荷的装置，该消散静电荷的装置包括至少部分由导电材料形成的条带、滚轮、刷子或凸缘和离子束装置中的至少一种。

例如，可将用于提供或消散静电荷的装置设计为与基板和/或膜导电接触的条带，该条带优选包括大致上平行于膜和/或基板的表面，并横向于膜和/或基板的前进方向排列的布置。大体平行尤其可以指条带表面到膜或基板表面的距离的偏差或公差≤20％，特别是≤10％，例如≤1％。原则上，条带可以位于待充电表面的上方和/或下方。通过使用这种设计，即使大的表面也可以均匀地和以限定的方式进行放电和充电。

可选地或附加地，可提供用于消散静电荷和/或施加静电荷的装置，该装置包括由导电材料制成的滚轮、刷子或凸缘的至少一个，该装置与基板和/或膜导电接触。

在放电的情况下，可提供用于消散电荷的相应装置，其连接至电势。例如，可以通过接地装置来提供电势。在充电的情况下，用于提供电荷的装置可以连接到充电电源。

至少在与含漆顶层接触的区域，条带、滚轮、刷子或凸缘优选由电导率≥1×10³Sm^-1的材料构成。

还可以提供充电和/或放电装置，包括电离装置，通过该电离装置，电离空气射流在膜或基板的表面上通过。这种装置也可以称为离子束装置。已经表明，暴露在电离空气中有利于进一步减少或增加基板静电充电的发生。

此外，优选的是，基板由塑料构成。特别优选地，基板可以包括含有塑料的材料，如果合适的话，还可以包括其他组分。可用于生产相应面板或基板的塑料例如是热塑性塑料，如聚氯乙烯、聚烯烃(例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP))、聚酰胺(PA)、聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)或其混合物或共聚物。塑料可以包含常规填料，例如碳酸钙(白垩)、氧化铝、硅胶、石英粉、木粉、石膏。它们也可以以已知的方式着色。优选地，基板可以包含滑石粉作为填充材料，例如基于基板的全部材料，其量为≥30wt％至≤70wt％，特别是≥40wt％至≤60wt％。此外，可以设定基板具有多层结构，即由多个膜组成。在此，膜可以相同于或不同于待层压的膜。

这种塑料基板在许多应用中是优选的，特别是用于装饰面板，并还可以毫无困难地进行静电充放，因此该方法可以毫无困难地实施，特别是在该实施例中。

关于膜，可优选其由塑料构成，例如由其组成或还具有其他组分。更准确地说，该膜可以包含丙烯酸酯基塑料组合物，特别是聚氨酯改性的丙烯酸酯塑料组合物，其中该膜包含至少部分固化形式，例如完全固化形式的塑料组合物，使得它可以被运输用于层压并进行相应地处理。膜的任何所需的最终固化可以任选地在层压后的进一步的步骤中进行。这可以通过例如高能和短波紫外线辐射来实现，以及除了丙烯酸酯基团的自由基聚合之外，还导致单体的额外交联。这大大增加了表面硬度。

这有利地确保了膜整体上是柔性的，同时具有特别好的保护性能，例如稳定性、耐刮性、耐热性、耐水性等，适应许多不同的应用，例如作为装饰面板的保护层。

优选地，膜的塑料组合物可包含二丙二醇二丙烯酸酯，基于塑料组合物优选含量为>0至≤15wt％，和季戊四醇、表氯醇和丙烯酸的反应产物，基于塑料成分优选量为≥2wt％至≤15wt％。

此外，然而，膜也可由其他材料组成，尤其是热塑性塑料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

此外，可能优选的是，将膜施加到基板上作为热压层进行。该实施例可能是特别有利的，因为可以省去额外的层压剂。因此，该方法可以容易地在外围方面实现，且还可以以低成本实现。在此，在升高的温度和升高的压力下的处理可以容易地实施，特别是对于塑料膜，例如上面描述的那些。此外，通过以上描述的膜和基板的静电充电，尽管缺少层压剂，也可以实现基板和膜之间的牢固且长期稳定的结合。

根据本发明的生产装饰面板的方法，包括进一步的方法步骤：

g)在基板的边缘引入锁定工具；以及

h)在施加膜之前，将装饰施加到基板上，或在膜上施加装饰。

在该方法中，如上描述的膜的层压因此用于形成装饰面板。在这种情况下，例如，基板可以是塑料基板，且膜可以是如上描述的塑料膜。

为了形成装饰面板，互锁工具设置在基板的边缘，例如周向。这可以例如通过加工基板的边缘来实现，如大体上从现有技术中已知的那样。这样，可以以众所周知的方式由大量面板构成稳定的复合材料，作为地板覆盖物或天花板覆盖物或墙壁覆盖物。

关于面板的结构，可在面板结构的不同位置设置膜。例如，该膜可以用作装饰次表面，使得该膜可以直接层压到基板材料或基板的另外的层上，然后该膜可以例如通过数字印刷工艺提供有装饰模仿，特别是装饰模板。此外，该膜可以在施加到基板上之前已经被印刷，因此用作装饰膜。因此，在施加到基板上之前或之后，膜可以设置有装饰，特别是印刷的。

因此，可以提供的是，方法步骤h)包括在将膜施加到基板之前印刷基板，和/或方法步骤h)包括在将膜施加到基板之前或之后印刷膜。

优选地，该膜可用作磨损膜。在该实施例中，方法步骤h)因此可以包括在施加膜之前印刷基板。基板的印刷又可以通过数字印刷工艺来进行。

在实施例中膜作为保护层或磨损层，膜可作为保护层并向上覆盖装饰，从而保护装饰和基板免受外部影响。

在这种情况下，可设置膜作为磨损基膜并是触觉的。这是因为为了保护施加的装饰层，磨损层或顶层通常施加在装饰层之上。在许多情况下，设想将模仿装饰模板的表面结构引入到这种磨损层或顶层中，使得装饰面板的表面具有触觉感知的结构，该结构在其形状和图案上适合于所应用的装饰，以便获得在触觉方面尽可能忠实地获得对天然材料的模仿。

对于触觉件的应用，可规定将具有结构的另外的层施加在膜上。为此，可优选的是，在将膜施加到基板上之后，涂覆纹理漆层或含漆顶层在该膜上，即涂覆有结构化和固化的漆层。后者可以通过例如紫外线辐射来实现。特别地，如果膜和漆由相同的材料制成，例如如上所描述的材料，此外，膜的最终固化可以通过漆的固化，例如最终固化来实现，以便固定该结构。漆的结构化可以例如通过置换油墨的压制或印刷来进行，其中在引入结构之前漆层优选部分固化。

此外，可层压另外的膜，特别是根据以上描述的方法，然后为该另外的膜提供结构。

或者，可设定膜本身具有结构。这是可能的，例如，通过在施加到基板上之后给层压膜提供结构，或者通过在施加到基板上之前为待层压的膜提供结构，例如通过压花工具。

可进一步规定，膜和/或含漆顶层包含硬质材料，优选含量在≥5wt％且≤40wt％，其中硬质材料的平均晶粒直径优选介于10μm和250μm之间。例子包括氮化钛、碳化钛、氮化硅、碳化硅、碳化硼、碳化钨、碳化钽、氧化铝(刚玉)、氧化锆、氮化锆或其混合物。

关于用于生产装饰面板的方法的进一步优点和技术特征，参考用于将膜施加到基板的方法的描述、附图以及进一步描述。

附图说明

下面参照附图对本发明做进一步解释。

图1示出了用于实施根据本发明的方法的布置的示意图。

具体实施方式

图1示出了布置10，通过该布置10，膜12可被施加到基板14上。为此，示出了进给装置16，膜12可以通过该进料装置设置。进料装置16包括例如偏转滚轮18。此外，示出了输送系统20，在该输送系统20上可以传送多个板状基板14。输送系统20包括由滚轮22引导的循环带24，基板14放置在循环带24上。

此外，示出了压延滚轮26、28，在压延滚轮26、28之间可形成滚轮间隙30。基板14在带24上行进到滚轮间隙30中，以及膜12由压延滚轮26引导到滚轮间隙30中，到达基板14上。在根据该图的视图中，基板14和膜12从右侧到左侧进入滚轮间隙30。在滚轮间隙30中，膜12可以被施加到基板14上。为此，如果需要，压延滚轮26、28或至少引导膜12的压延滚轮26可以被加热，并可以通过压延滚轮26、28将膜12的接触压力施加到基板14上。结果，膜12可以例如通过热层压施加到基板14上。然而，应该提到的是，原则上也可以加热基板14，并可以使用自由选择的加热工具来加热基板14和膜12。

就热层压而言，分别处于压延滚轮26、28的下游和滚轮间隙30的下游，膜12牢固地粘合到基板14上。

当使用诸如漆的层压剂时，该层压剂可通过辐射单元36固化，该辐射单元36例如发射紫外线辐射。结果，仅在辐射单元36上游的粘合剂层中的膜12，可以牢固地粘附到辐射单元36下游的基板12上。例如，辐射单元36可以位于滚轮间隙30下游大约200mm的区域中。

随后，可进行进一步的加工步骤，例如在膜12上设置结构化漆层或大致结构化表面。此外，在滚轮间隙30的上游或下游，可以将锁定工具引入基板14的边缘，例如，如果该方法被用作装饰面板生产的一部分。例如，在后一种情况下，装饰也可以施加到基板14上，这同样可以在滚轮间隙30的上游或下游进行。

此外，为了能够将膜非常高质量地施加到基板上，设置了用于将静电荷施加到膜12上的装置32，还设置了用于将静电荷施加到基板14上的装置34。装置32、34分别设计为诸如条带，优选具有优选平行于膜12或基板14的表面延伸的布置，并对于膜12或基板14的输送方向横向对齐。

这可使膜12在被施加到基板14之前带静电，并使基板14在膜12被施加到基板14之前带静电。更具体地，基板14和膜12的静电充电以这样的方式进行，使得膜12和基板14带相反电性的静电。

详细而言，可规定膜12带正电，基板14带负电，其中优选膜12的充电范围为≥50V至≤150V，其中优选基板14的充电范围为≥-750V至≤-150V。

未示出的是可选工具，该工具使得基板14和膜12中的至少一个，例如基板14和膜12两者，在静电充电之前先进行静电放电。

附图标记

10 布置

12 膜

14 基板

16 进料装置

18 偏转滚轮

20 输送系统

22 滚筒

24 带

26 压延滚轮

28 压延滚轮

30 滚轮间隙

32 施加静电荷的装置

34 施加静电荷的装置

36 辐射单元。

Claims

1.一种生产装饰面板的方法，包括将膜(12)施加到基板(14)上，所述方法包括以下方法步骤：

a)提供待设有膜(12)的基板(14)；

b)提供所述膜(12)；以及

c)将所述膜(12)施加到所述基板(14)的至少部分区域上，其中

d)在被施加到所述基板(14)之前，使所述膜(12)带静电荷，其中

e)在所述膜(12)被施加到所述基板(14)之前，使所述基板(14)带静电荷，以及其中

f)所述基板(14)和所述膜(12)以使所述膜(12)和所述基板(14)带有相反电性的静电荷的方式进行静电荷充电；以及

g)在所述基板(14)的边缘插入互锁工具；以及

h)在将所述膜(12)施加到所述基板(14)上之前，将装饰施加到所述基板(14)上，或将装饰施加到所述膜(12)上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜(12)带正电荷，以及所述基板(14)带负电荷。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述膜(12)的充电范围为≥50V至≤150V。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基板(14)的充电范围为≥-750V至≤-150V。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用于施加静电荷以实施方法步骤d)或e)的装置(32，34)包括至少部分由导电材料形成的条带、滚轮、刷子、凸缘和离子束装置中的至少一种。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在静电充电之前，对所述基板(14)和所述膜(12)中的至少一个进行静电荷放电。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，用于消散静电荷的装置包括至少部分由导电材料形成的条带、滚轮、刷子、凸缘和离子束装置中的至少一种。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述基板(14)由塑料构成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述膜(12)由塑料构成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述膜(12)施加到所述基板(14)上的操作以热层压或湿层压的方式进行。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，方法步骤h)包括在将所述膜(12)施加到所述基板(14)之前印刷所述基板(14)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，方法步骤h)包括在将所述膜(12)施加到所述基板(14)之前或之后印刷所述膜(12)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述膜(12)具有结构。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将另外的层施加到所述膜(12)上，所述膜(12)具有结构。