DE102004032058B4

DE102004032058B4 - Verfahren zum Herstellen einer Platte mit einer ein Dekor aufweisenden Oberfläche und Platte mit einer dekorativen Oberfläche

Info

Publication number: DE102004032058B4
Application number: DE102004032058A
Authority: DE
Inventors: Raimund Hagspiel
Original assignee: Fritz Egger GmbH and Co OG
Current assignee: Fritz Egger GmbH and Co OG
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2024-07-02
Also published as: EP1761400B1; WO2006002917A3; EP1761400A2; DE102004032058A1; WO2006002917A2; RU2344940C2; UA87315C2; ATE463351T1; RU2007103011A; DE502005009368D1; PL1761400T3; ES2341661T3

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Platte, insbesondere eines Fußbodenpaneels oder einer Möbelplatte, mit einer ein Dekor aufweisenden Oberfläche, wobei die Platte aus einem auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoff besteht und aus einer Gruppe umfassend Spanplatten, OSB-Platten und Mitteldichte Faserplatten ausgewählt ist,
– bei dem die mit dem Dekor zu versehene Oberfläche mit einer Grundierungsschicht versehen wird,
– bei dem die grundierte Oberfläche durch Kontakt mit mindestens einer temperierten Kontaktfläche einer Glättungsvorrichtung geglättet wird, so dass die geglättete Oberfläche eine Rauhtiefe von weniger als 15 μm aufweist,
– bei dem die geglättete Oberfläche zum Erzeugen des Dekors mit Druckzylindern bedruckt wird,
– bei dem das Druckbild mit einer Auflösung von mindestens 60 Punkte pro cm aufgetragen wird, und
– bei dem nach dem Bedrucken die Oberfläche versiegelt wird.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Platte, insbesondere eines Fußbodenpaneels oder einer Möbelplatte, mit einer ein Dekor aufweisenden Oberfläche, wobei die Platte aus einem auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoff besteht und aus einer Gruppe umfassend Spanplatten, OSB-Platten und mitteldichte Faserplatten ausgewählt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Platte, insbesondere zur Verwendung als Fußbodenpaneel oder Möbelplatte, mit einem auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoff bestehend aus einer Spanplatte, OSB-Platte oder mitteldichten Faserplatte, mit einer eine Grundierungsschicht aufweisenden Oberfläche, mit einem auf der Grundierungsschicht aufgedruckten Dekor und einer auf dem aufgedruckten Dekor aufgebrachten Versiegelungsschicht.
Nach dem gängigen Stand der Technik werden dekorative Oberflächen auf den genannten Trägermaterialien durch das Beschichten mit bedruckten Papieren erreicht. Diese Verfahren verwenden in der Regel eine Mehrzahl von mit Kunstharz, vorzugsweise mit Melamin-, Melamin/Harnstoff- oder Phenolharzen, imprägnierten Papieren. Bei erhöhtem Druck und Temperatur werden diese dann entweder direkt (Direct Pressure Laminate (DPL)) oder erst nach deren Verarbeitung zu einem Schichtstoff mit dem Substrat verpresst (High Pressure Laminate (HPL) oder Continous Pressure Laminate (CPL)). Die das Dekor aufweisenden Papiere können in ihrer Farbe frei gestaltet sein, mit beliebigen Dekoren wie Holzdekoren, Fliesen- oder Steindekoren, Fantasiedekoren und allen sonst denkbaren Motiven und Mustern bedruckt sein.
Zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit der Oberflächen kann es für den Einsatz der beschichteten Materialien im Fußbodenbereich oder z. B. bei Verwendung für Tischplatten notwendig sein, die imprägnierten Papiere (Laminate) mit harten Festkörperpartikeln auszurüsten, um entsprechende Resistenzen gegen oberflächlichen Verschleiß zu erzielen. Dafür sind beispielsweise Partikel aus Quarzen, Nitriden und Carbiden bekannt. Insbesondere werden Partikel aus SiO₂ oder Korund (α-Al₂O₃) zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit verwendet. In jüngerer Zeit ist hier aber auch der Einsatz von Kleinstpartikeln aus Glas oder Diamant bekannt geworden.
Diese Vorgangsweise zur Erzielung einer dekorativen Oberfläche auf einem auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoff ist jedoch wegen der notwendigen Bereitstellung von Laminaten relativ kostenintensiv. Eine alternative Technik ist daher entwickelt worden, die durch direktes Bedrucken des Trägerwerkstoffes eine dekorative Oberfläche auf diesem erzielt. Bereits vielfach angewendet ist das Bedrucken von Werkstücken, an die geringere Ansprüche hinsichtlich der optischen Qualität gestellt werden, wie dies etwa bei Rückwänden von Schränken der Fall ist. Entwicklungen, solche Oberflächen auch für Werkstücke einzusetzen, die aufgrund ihrer Exposition entsprechend dem späteren Verwendungszweck auch erhöhten optischen Anforderungen unterliegen, haben jedoch bisher zu keinen befriedigenden Ergebnissen geführt, da die gewünschten optischen Eigenschaften wie Schärfe und Brillanz des Druckbildes nicht erreicht werden konnten.
In H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Verlag W. A., 1997, Seiten 294 bis 326, ist das sogenannte Massedruckverfahren beschrieben, bei dem auf lignozelluloses Material aufweisende Platten, welche in der Regel eine geringere Qualität aufweisen und daher kostengünstig sind, eine Grundierung aufgetragen wird. Diese Grundierungsschicht kann durch einen mechanischen Abtrag von Unebenheiten der Grundierung in einem Schleifprozess oder dergleichen geglättet werden. In einem weiteren Arbeitsschritt wird die so vorbehandelte Oberfläche der Platten bedruckt und letztlich mit einem durchsichtigen Lack lackiert.
Die DE 195 32 819 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Platte aus einem Holzwerkstoff mit einer bedruckbaren Oberfläche hervor. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, dass zunächst eine Grundierung zur Erzeugung eines Haftgrundes aufgebracht wird. Als Druckbasis dient ein Oberflächenlack, der auf den Haftgrund aufgetragen und anschließend vorzugsweise mit einem pigmentierten Lack bedruckt wird. In einem letzten Arbeitsschritt wird dann eine Versiegelung aufgetragen, wobei diese aus mehreren in einem Naß-in-Naß-Verfahren aufgebrachten Schichten bestehen kann.
Die DE 32 35 610 A1 offenbart ein strahlenhärtbares Grundierungsmittel und dessen Verwendung. Das Grundierungsmittel weist (Meth)Acryloylgruppen enthaltende Präpolymere sowie organische und/oder anorganische Fasern einer mittleren Faserlänge zwischen 50 bis 600 μm auf. Dadurch soll im Falle von Holzbetonformkörpern verhindert werden, dass das Grundierungsmittel in mehreren Schichten aufgetragen werden muss. Zur Härtung des Grundierungsmittels wird eine ionisierte Strahlung in inerter Atmosphäre eingesetzt. Nach dem Aushärten kann die Grundierung geschliffen und anschließend mit einem Dekor bedruckt werden. In einem letzten Arbeitsschritt wird auf die bedruckte Oberfläche noch eine Deckschicht aufgetragen.
Aus der DE 100 03 412 A1 ist ein Verfahren zur Veredelung von ringförmigen Holzwerkstoffen durch Aufdrucken einer Holzmaserung bekannt. Das Bedrucken erfolgt entweder direkt auf den Holzwerkstoff oder auf eine zuvor aufgebrachte Grundierung. Die Holzmaserung wird mittels Tampondruck zunächst auf die eine Seite des Ringes und nachfolgend auf die andere Seite des Ringes aufgedruckt. Nach dem Druckvorgang erhält die Oberfläche des Ringes noch eine transparente Deckschicht, die vorzugsweise UV- und hitzebeständig ist.
Die DE 203 19 355 U1 offenbart einen Tisch oder eine Bank, die bzw. der mit einem Werbemotiv versehen ist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Sichtseite des Holzes direkt bedruckt wird, wobei die Sichtseite auch Unebenheiten aufweisen kann, da das Bedrucken mit einem berührungslosen Tintenstrahl-Verfahren erfolgt. Um fotorealistische Bilder aufbringen zu können, sollte die Sichtseite jedoch zuvor einen weißen Grund erhalten. Auf den Aufdruck wird letztlich noch ein Klarlack als Schutzlack aufgebracht.
Die DD 247 870 A1 beschreibt ein Verfahren zum Glätten von gefrästen Profilen, insbesondere aus mitteldichten Faserplatten, im Zusammenhang mit ihrer Ummantelung mit Folien. Dabei wird ein mehrstufiger Glättprozess durchgeführt, bei dem die Profile vor dem Ummanteln in einem ersten Arbeitsgang mittels Glättschuhen, die eine geriffelte, raspel- oder feilenartige Oberfläche aufweisen oder die aus mehreren Rakelblättchen bestehen, vorgeglättet, und sodann mittels beheizter glatter Profilrollen oder -walzen zwischengeglättet werden. Hieran schließt sich unmittelbar das Ummanteln sowie ein Nachglätten an.
Nach dem Stand der Technik werden zum Erzielen einer dekorativen Oberfläche auf einem auf Lignozellulose basierenden Trägerwerkstoff je nach vorgesehenem Verwendungszweck der Werkstücke und den damit gestellten Anforderungen an deren Beständigkeit folgende Schichten aufgetragen, wobei eine Vorbehandlung durch Schleifen vorausgehen kann:
Primer:
Als erster Behandlungsschritt wird üblicher Weise die zu behandelnde Oberfläche mit einem Primer (Haftvermittler) für eine nachfolgende Beschichtung vorbereitet. Der Primer besteht dabei bevorzugt aus den gleichen Grundkomponenten wie die nachfolgend aufgebrachte Schicht.
Füller:
Diese haben die Aufgabe einerseits das Saugverhalten des Untergrundes zu reduzieren und des Weiteren für eine Haftvermittlung zu den nachfolgenden Schichten zu sorgen. Je nach gestellten Anforderungen die sich aus dem späteren Einsatzbereich der Werkstücke und damit aus den nachfolgend applizierten Schichten ergeben, kann es sinnvoll sein den Füller in zwei oder mehr Arbeitsgängen aufzutragen denen eventuell eine zumindest teilweise Härtung zwischen- bzw. nachgeschaltet ist. Der Füller dient daneben auch einem Auffüllen von Unebenheiten in der Oberfläche, um diese auszugleichen.
Grundierung:
Diese wird nach einer zumindest teilweisen Härtung des Füllers aufgetragen. Aufgabe der Grundierung, die ebenso wieder aus verschiedenen einzelnen Schichten mit zwischen- bzw. nachgeschalteter, zumindest teilweiser Aushärtung, aufgebaut sein kann, ist den im Dekor vorherrschenden Grundfarbton zu erzielen. Für die meisten Holzdekore werden in diesem Arbeitsschritt also vorherrschend Beschichtungen mit Beige- bis Brauntönen oder auch Rottönen appliziert.
Druckfarbe:
Je nach Farbvielfalt des zu applizierenden Dekors und gewünschter Losgrößen wird in diesem Arbeitsschritt mit Hilfe der aus dem Stand der Technik bekannten Druckverfahren wie zum Beispiel dem Matritzendruck- oder dem Offset-Druckverfahren das gewünschte Druckbild aufgebracht. Auch der Einsatz digitaler Druckmethoden ist für diesen Einsatzbereich bereits bekannt.
Versiegelung:
Gleich wie beim Versiegeln von Massivholzoberflächen wird hier mit vergleichbaren Verfahren ein Schutz der Oberfläche und auch ein verbessertes optisches Erscheinungsbild erreicht. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass hier ein zuvor aufgebrachtes Dekor beschichtet wird und nicht ein aus der Verwendung von Massivholz vorgegebenes Bild. Es soll hier also neben der Aufwertung des durch den vorangegangen Arbeitsschritt aufgebrachten Dekors auch ein Schutz gegen äußere Einwirkungen erzielt werden um so über den vorgesehenen Anwendungszeitraum die gewünschte optische Qualität zu erhalten. So kann etwa durch Auswahl der entsprechenden Versiegelung der gewünschte Glanzgrad der Oberfläche, eine vorgegebene Kratzfestigkeit oder eine bestimmte Abriebfestigkeit erreicht werden. Je nach den verschiedenen optischen Eigenschaften und den zu erwartenden Belastungen wird die Anzahl der hier aufgebrachten Schichten gewählt, die optional zwischengehärtet werden, um eine auf die nachfolgenden Schritte abgestimmte Teilvernetzung herbeizuführen. Die hier überwiegend verwendeten, mit Hilfe von Strahlung härtbaren Systeme, können auch Hartpartikel enthalten, um eine hohe Abriebfestigkeit zu erzielen. Auch ist es möglich die Partikel auf eine noch nicht oder bereits zum Teil vorausgehärtete Schicht zu streuen um die gewünschten abrasionsresistenten Eigenschaften zu erzielen. Durch die Auswahl unterschiedlicher Partikelgrößen in den oder auf den verschiedenen Schichten kann deren Einsatz optimiert werden, so hat sich beispielsweise die Wahl von geringen Partikelgrößen in oder auf einer der oberen Schichten als günstig zur Erzielung hoher Abriebfestigkeiten erwiesen. Weitere Zusätze wie z. B. so genannte UV-Absorber, die einen erhöhten Schutz vor UV-Strahlung bilden und so einem ungewünschten vorzeitigen Vergilben vorbeugen, können in der Versiegelung enthalten sein, um gewünschte optische Eigenschaften zu erzielen bzw. diese über den vorgesehenen Anwendungszeitraum zu erhalten.
Um die gewünschte Glätte des Endproduktes zu erzielen, kann zwischen den Versiegelungsschichten eine für ein nachfolgendes Schleifen vorgesehene Schicht aufgebracht werden.
Auch ist es zur Strukturgebung der Oberfläche möglich, in diese, vor einer endgültigen Aushärtung, mit Hilfe einer strukturierten Pressplatte oder einer strukturierten Walze, entsprechende Vertiefungen einzuprägen, die auch in Übereinstimmung mit dem zuvor aufgebrachten Dekor zu liegen kommen können, um mit dem fertigen Produkt das Material, das durch das Dekor abgebildet wird, verbessert zu imitieren. Eine weitere Möglichkeit eine solche auch als Synchronpore oder als Realpore bezeichneten Struktur zu erzielen, besteht darin, mit Hilfe von Druckfarben mit verschiedenen Benetzungseigenschaften unterschiedliche Auftragsmengen nachfolgender Beschichtungen in den verschiedenen Farbzonen zu erzielen. Damit kann die gewünschte Struktur in Abhängigkeit zum Dekor erzielt werden. Man kann diese Strukturgebung auch als chemische Pore bezeichnen.
Die verwendeten Systeme können auf organischen Lösemitteln basieren oder aber auch wasserbasierend aufgebaut sein. Zur Härtung der verschiedenen Schichten können abgestimmt auf die eingesetzten Beschichtungsstoffe erhöhte Temperatur, UV-Strahlung, ionisierende Strahlung wie z. B. Elektronenstrahlen oder sonstige für genannte Zwecke bekannte Verfahren und Vorrichtungen alleine oder in Kombination verwendet werden.
Ein Vorteil des Bedruckens der Platten, anstatt die Platten mit einem Laminat zu beschichten, besteht darin, dass eine Gegenzugschicht auf der Rückseite der Platte vermieden werden kann. Dadurch können die Herstellungskosten weiter reduziert werden.
Allen der bisher bekannten Ausführungsformen haftet jedoch das Problem an, dass für die Erreichung einer hochwertigen Druckqualität eine bei auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoffen gegebene, unzureichend gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit bzw. Oberflächenebenheit vorliegt, die auch die Walznarbung vorab aufgetragener Schichten, also deren Struktur hervorgerufen durch deren Applizierung selbst, verursacht haben kann. Dadurch entstehen geringfügig unterschiedliche Verhältnisse im Kontakt mit den Druckplatten bzw. Druckzylindern. Trotz der Verwendung von entsprechend dimensionierten Gegendruckeinrichtungen, können deshalb keine scharf abgegrenzten Dekorbereiche erzielt werden, wodurch die gewünschten scharfen Abgrenzungen im Druckbild nicht erreicht werden und sich die gewünschte Dekorqualität nicht erzielen lässt. Auch das Schaffen einer höchst regelmäßigen und ebenen Oberfläche durch eine aufwändige Vorbehandlung des auf lignozellulosem Material basierenden Trägermaterials mit verschiedensten, zumeist sehr aufwändigen Methoden hat das gewünschte Ergebnis nicht erbringen können. Der Grund für diese verschlechterte Druckqualität liegt auch in der Walznarbung der Lacke selbst, also der Struktur in den aufgetragenen Schichten durch die Applizierung selbst.
Das Druckbild wird insbesondere auch dadurch in seiner Qualität beeinträchtigt, dass die Rauhigkeit der Oberfläche zu einem Verlaufen der einzelnen Bildpunkte miteinander führt. Selbst wenn bspw. mit einer Auflösung von 54 Punkten pro cm bzw. 2.916 Punkten pro cm² gedruckt worden ist, zeigt das Bild eine geringere Auflösung, da die Bildpunkte nicht mehr deutlich voneinander getrennt sind.
Ein weiterer Nachteil besteht bei der bisherigen Drucktechnik darin, dass die verwendeten, meist UV-härtbaren Lacke für die Grundierung und die Versiegelung an sich teuer sind. Des Weiteren benötigt man UV-Strahler zum Aushärten der verschiedenen Lackschichten. Die Herstellungskosten sind daher erheblich.
Schließlich besteht ein Nachteil darin, dass die Lackschichten geschliffen werden müssen, wodurch einerseits teures Material wieder abgetragen wird und wobei ein erheblicher Staubanteil entsteht, der innerhalb der Herstellungsvorrichtung zuverlässig abgesaugt und entfernt werden muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf Platten aus einem auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoff durch direktes Bedrucken dekorative Oberflächen mit verbesserten optischen Eigenschaften erzielt werden können. Ziel ist es, optische Eigenschaften von solcher Qualität zu erzeugen, dass die daraus hergestellten Platten auch in Bereichen eingesetzt werden können, die aufgrund ihrer Exposition erhöhten optischen Anforderungen genügen müssen.
Ein weiteres technisches Problem besteht darin, dass die Lackschichten ganz oder teilweise vermieden werden sollen, um die Herstellungskosten und den Herstellungsaufwand zu minimieren.
Ein weiteres technisches Problem liegt schließlich darin, dass die bei der bisherigen Herstellung der lackierten Oberflächen erforderlichen Schleifprozesse minimiert oder ganz vermieden werden können, insbesondere bei den verwendeten UV-Lackschichten.
Die zuvor aufgezeigten technischen Probleme werden erfindungsgemäß durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ebenso wird das technische Problem durch die Platte mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Platte sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
Um nun den für ein optimales Druckbild erforderlichen Untergrund zu erzielen, wird erfindungsgemäß vor dem Bedrucken des auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoffes, eine Glättung der Oberfläche mittels einer Glättvorrichtung vorgesehen. Die Glättungsvorrichtung egalisiert nach der Grundierung eventuell vorhandene Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche und somit wird eine optimal ebene Fläche erzielt.
Eventuell noch aus der Grundierung ragende Fasern oder die am Endprodukt durch unterschiedliche Beschichtungsdicken vor dem Drucken entstehende sogenannte Wolkigkeit kann damit verhindert werden, die durch eine Ungleichmäßigkeit der Farbgebung der zu bedruckenden Oberfläche entsteht, also aufgrund eines Durchscheinens des Untergrundes. Der Druckgrund, also die grundierte Oberfläche, zeichnet sich also durch eine verbesserte Eignung zur Erzielung einer hochwertigen Druckqualität aus, was sich neben der Regelmäßigkeit und Reproduzierbarkeit auch in einer besonders guten Schärfe und Brillanz des Druckbildes auswirkt.
Als Maß für die Schärfe des Druckbildes wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Auflösung von mindestens 60 Punkte pro cm bzw. 3.600 Punkte pro cm² erreicht. Insbesondere kann eine Auflösung von größer gleich 70 Punkte pro cm bzw. 4.900 Punkte pro cm² erreicht werden.
Bevorzugt ist bei der Durchführung des erfinderischen Verfahrens, dass das Glätten kurz vor dem Bedrucken durchgeführt wird, also insbesondere innerhalb einer Zeitspanne von weniger als 1 Minute, vorzugsweise weniger als 10 Sekunden und bevorzugt weniger als 5 Sekunden vor dem Bedrucken.
Als besonders geeignet für das Glätten vor dem Bedrucken haben sich Vorrichtungen erwiesen, die nach dem Bügelprinzip arbeiten und die eine Kontaktfläche aufweisen. Dabei wird neben einem mechanischen Kontakt auch eine definierte Temperatur an die Oberfläche angelegt.
Der Kontakt zwischen der zu glättenden Oberfläche und der Kontaktfläche erfolgt in bevorzugter Weise vollflächig. Daher wird die gesamte zu glättende Oberfläche in Kontakt mit der Kontaktfläche gebracht. Dabei ist es vorteilhaft, dass die gesamte Oberfläche gleichmäßig mit der Kontaktfläche in Kontakt gebracht wird.
Die Kontaktfläche ist bei einer ersten Ausgestaltung im Wesentlichen eben ausgebildet, so dass zumindest jeweils ein flächiger Abschnitt der Oberfläche mit der Kontaktfläche in Berührung kommt. Dieses Verfahren bietet sich also in einem Taktverfahren an.
Dies kann ebenso durch eine Walze erfolgen, die so angeordnet wird, dass die zu beschichtende Oberfläche unmittelbar vor dem Drucken entlang einer Kontaktlinie mit dieser in Kontakt kommt. Durch die fortlaufende Bewegung wird die Oberfläche daher vollständig geglättet. Die Walzentechnik bietet sich daher für kontinuierlich arbeitende Verfahren an.
Eine solche Walze kann mit Hilfe geeigneter Antriebsmittel, bspw. durch einen Motor, angetrieben sein und durch Rotation im Gleich- oder Gegenlauf eine Relativbewegung zu der bearbeitenden Fläche ausüben. Ebenso kann die Walze so bewegt werden, dass keine Relativbewegung zwischen der Walzenoberfläche und der Oberfläche der Platte entsteht.
Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung des erwünschten Bügeleffektes liegt darin, die temperierbaren Walzen schräg anzuordnen, so dass deren Drehachse in einem anderen als rechten Winkel zur Bewegungsrichtung der zu behandelnden Oberfläche verläuft. Damit kann eine Relativbewegung der in Kontakt stehenden Oberflächen erreicht werden, die je nach Grad der Drehachsenabweichung verschieden sein wird. Die dabei auftretenden Lenkwirkungen durch die Schrägstellung der Walze müssen beim Transport der Platte berücksichtigt werden.
Eine ähnliche Wirkung kann mit längs der Achse oszillierenden Walzen erzielt werden. Dieses erhöht insbesondere im Zusammenhang mit einer Drehung der Walze die Gleichmäßigkeit der Glättung. Dabei ist eine Zwangsführung der Platte vorteilhaft, um ein kontrolliertes Führen der Platte zu ermöglichen und ein Verrutschen der Platte zu verhindern.
Der aufgebrachte Anpressdruck, der von der Glätteinrichtung auf die zu behandelnde Oberfläche ausgeübt wird, wird während der Anwendung des Verfahrens in bevorzugter Weise konstant gehalten. Der Anpressdruck wird dazu zumindest in Abhängigkeit von der Ausführung der Glättvorrichtung, der gewählten Relativgeschwindigkeit zwischen Glättvorrichtung und der Platte, der Art des Trägerwerkstoffes, der Zusammensetzung der Grundierung und der Vorschubgeschwindigkeit angepasst. Bewährte Kombinationen der genannten Parameter können elektronisch gespeichert werden, womit bei Änderung der Vorschubgeschwindigkeit oder eines anderen Parameters alle weiteren automatisiert angepasst werden können.
Das Ergebnis des Glättens wird darüber hinaus auch durch die Ausgestaltung der Kontaktoberfläche der Glätteinrichtung beeinflusst. Neben polierten, metallischen Materialien können auch beschichtete Metalle verwendet werden, wobei sich als Beschichtungen Kunststoffe auf Basis von Teflon als geeignet erwiesen haben. Ebenso können hartverchromte oder vernickelte Metalloberflächen oder Kunststoffe oder beschichtete Kunststoffe zum Einsatz kommen. Man erhält so eine hohe Oberflächenglätte bei günstigen thermischen Eigenschaften, womit sich ein guter Bügeleffekt erreichen lässt.
Die Oberflächenglätte des Glättwerkzeuges lässt sich dabei mit Werten von 0,06 bis 6 μm Rauhigkeit charakterisieren.
Wie Versuche gezeigt haben, ist das Erreichen einer guten Glättung nicht unbedingt an die Glätte der Kontaktfläche der Glätteinrichtung gebunden. Beim Einsatz von Metall wurden Versuche mit strukturierten oder mikrostrukturierten Oberflächen unternommen, die zum Teil mindestens gleich gute Ergebnisse erbringen konnten. Als Oberflächenstruktur kommen dabei alle regelmäßigen oder unregelmäßigen Linienmuster mit dazwischenliegenden Vertiefungen in Frage. Die Struktur kann dabei eine Tiefe bzw. Amplitude von ca. 0,5 mm besitzen.
Auch können durch Benetzen der Glätteinrichtung mit Wasser oder Flüssigkeiten, die abgestimmte Additive enthalten, Effekte zur Optimierung des Glättprozesses erzielt werden.
Um in einer Beschichtungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Glättvorrichtung zur verbesserten Anlagennutzung erhöhte Vorschubgeschwindigkeiten zu erreichen, kann es sinnvoll sein, mehrere Glättvorrichtungen hintereinander anzuordnen um die gewünschte Oberflächengüte vor der Druckstufe zu erzielen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Grundierungsschicht eine Kunstharzschicht aufgetragen. Mit dieser Ausgestaltung konnten besonders gute Ergebnisse beim Glätten der Grundierungsschicht erzielt werden. Statt einem Grundierungslack wird dabei ein Kunstharzsystem eingesetzt. Durch die damit erzielbaren höheren Schichtdicken und die verbesserten Haftungseigenschaften dieser Art der Grundierung konnte auf die sonst übliche Anwendung eines Füllers und der Grundierung sowie auch auf UV-Lacke verzichtet werden. Die damit erzielten Kostenersparnisse sind erheblich. Denn neben einer erheblich geringeren Größe der Herstellungsanlage durch die Reduzierung der Bearbeitungsstufen wird die Kostenersparnis durch preiswertere Substanzen erreicht.
Als Auftragsmengen kommen Werte von 40 bis 100 g/m² in Betracht. Die genauen Auftragsmengen hängen von der zu beschichtenden Oberfläche und dem verwendeten Kunstharz ab.
In bevorzugter Weise wird als Kunstharz ein Kunstharzsystem auf Polyurethanbasis aufgetragen. Diese Art Kunstharzsystem ist bekannt und hat sich bereits in anderen Anwendungen bewährt. Als Kunstharzsystem können auch andere Systeme verwendet werden, bspw. solche auf der Basis von Epoxidharzen oder Polyesterharzen. Ganz allgemein kann man auch die verwendbaren Kunstharze dahingehend charakterisieren, dass sowohl thermoplastische als auch duroplastische Kunstharze in Frage kommen.
In einigen Anwendungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass vor der mindestens einen Grundierungsschicht aus Kunstharz ein Haftvermittler auf die zu bedruckende Oberfläche aufgetragen wird. Dadurch konnte die Anbindung des Kunstharzes an die Oberfläche des Trägerwerkstoffes verbessert werden.
Ein Vorteil der Anwendung eines Kunstharzsystems für die Grundierungsschicht besteht darin, dass die Kunstharzschicht selbst farblich an die zu erzielende Grundierungsfarbe angepasst werden kann. Somit erhält man in einem Arbeitsschritt eine fertige Grundierung für den nachfolgenden Druck des Dekors.
In manchen Fällen ist die Farbgebung des Kunstharzes schwierig einzustellen. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, wenn nach der Grundierungsschicht aus Kunstharz eine weitere Grundierungsschicht aufgetragen wird, die aus einem farbgebenden Lack besteht. Diese Anwendung kann zuverlässiger und ggf. auch kostengünstiger sein, als den Kunstharz selbst einzufärben.
Es kommt auf den Einzelfall an, ob es vorteilhaft ist, das Kunstharz selbst einzufärben oder einen zusätzlichen, farbgebenden Lack aufzutragen.
Ein weiterer Vorteil der Anwendung einer Kunstharzschicht als Grundierung besteht in der Eignung des Kunstharzes, in einfacher Weise geglättet werden zu können. Zum Glätten kann dabei ein Verfahren angewendet werden, das zuvor bereits für das Glätten einer aus einem Lack bestehenden Grundierung erläutert worden ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Versiegelungsschicht eine Kunstharzschicht aufgetragen.
Auch bei der Versiegelungsschicht hat es sich als Vorteil herausgestellt, dass diese Schicht aus einem Kunstharz hergestellt wird. Da die ausgehärtete Kunstharzschicht gute Abrasionswerte und Härtewerte hat, können durch den Einsatz einer Kunstharzschicht als Versiegelungsschicht die teuren UV-härtbaren und Mikropartikel oder Nanopartikel enthaltenden Lacke weitgehend vermieden werden.
Als Auftragsmengen kommen auch hierbei Werte von 40 bis 100 g/m² in Betracht. Die genauen Auftragsmengen hängen von der zu beschichtenden Oberfläche und dem verwendeten Kunstharz ab.
Für die Versiegelungsschicht gilt weiterhin, dass diese durch Zusatz von Partikeln, bspw. aus Korund, Siliziumoxid oder aus Glas, in ihrer Abriebfestigkeit verbessert werden kann.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die bei der Anwendung von Lacken erforderlichen Schleifvorgänge sowohl bei der Herstellung einer Grundierungsschicht als auch bei der Herstellung einer Versiegelungsschicht vermieden werden. Denn die Kunstharzschicht kann ohne ein nachfolgendes Schleifen so geglättet werden, dass die dadurch entstehende Oberfläche den Anforderungen genügt. Das Weglassen der Schleifvorgänge bedeutet insbesondere für das Verfahren einen wesentlichen Vorteil, denn die entstehenden Stäube müssen nicht entfernt und entsorgt werden, sondern der beim Schleifen auftretende Materialverlust wird vollständig vermieden. Insbesondere das Schleifen der Lacke hat zu einem teuren Materialverlust geführt, den die Erfindung vollständig vermeidet.
In besonderen Fällen hat es sich als Vorteil erwiesen, dass vor dem Auftrag der mindestens einen Versiegelungsschicht aus Kunstharz eine partikelhaltige Lackschicht, vorzugsweise eine Korundpartikel aufweisende Lackschicht auf die bedruckte Oberfläche aufgetragen wird. Der Kostenvorteil wird in diesem Fall zu einem Teil aufgegeben, die Abrasionsfestigkeit wird jedoch gesteigert, so dass das Verfahren auch für die Herstellung von Platten mit besonders hohen Anforderungen geeignet ist. Die Lackschicht muss aber nicht geschliffen werden, bevor die Kunstharzschicht aufgetragen wird. Die Lackschicht wird dabei bevorzugt mit UV-Strahlung ausgehärtet. Des Weiteren weist die Lackschicht Partikel mit einer mittleren Korngröße von 1 bis 100 μm auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird nach dem Auftrag der mindestens einen Versiegelungsschicht aus Kunstharz eine partikelhaltige Lackschicht aufgetragen, die vorzugsweise mit UV-Strahlung ausgehärtet wird und insbesondere Partikel mit einer mittleren Größe von 100 nm bis 1 μm (Nanopartikel) enthält. Die Partikel bestehen dabei bevorzugt aus mineralbasierenden Werkstoffen wie Kieselsäure oder auch aus Glas. Es handelt sich somit um einen sogenannten Nano-Lack. Auch diese Ausgestaltung des Verfahrens hat sich für Anwendungsfälle mit besonders hohen Anforderungen an die Oberflächenhärte als vorteilhaft herausgestellt, auch wenn ein Teil des oben beschriebenen Kostenvorteils aufgegeben wird.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass die Oberfläche der Versiegelungsschicht oder der Lackschicht mit einer Oberflächenstruktur versehen wird. Damit kann insbesondere eine Oberflächenstruktur geschaffen werden, die in Übereinstimmung mit dem Dekorbild liegt. Somit lassen sich bspw. Holzmuster naturgetreu nachbilden, wenn sowohl das optische Muster mit dem haptischen Muster übereinstimmt.
Das oben aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch eine Platte mit einem auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoff bestehend aus einer Spanplatte, OSB-Platte oder mitteldichten Faserplatte, mit einer eine Grundierungsschicht aufweisenden Oberfläche, mit einem auf der Grundierungsschicht aufgedruckten Dekor und einer auf dem aufgedruckten Dekor aufgebrachten Versiegelungsschicht gelöst, wobei die Grundierungsschicht eine Rauhtiefe von weniger als 15 μm aufweist, und das Druckbild eine Auflösung von mindestens 60 Punkte pro cm aufweist. Bevorzugt ist eine Rauhtiefe von weniger als 10 μm, wobei in diesem Fall die Anforderungen an die Glättwerkzeuge und deren Anwendung erhöht sind. Bei besonders guter Einstellung kann sogar eine Rauhtiefe von 6 bis 8 μm erreicht werden.
Diese geringe Rauhigkeit kann insbesondere durch das oben beschriebene, ebenfalls zur Erfindung gehörige Glättungsverfahren hergestellt werden. Die geringe Rauhigkeit ermöglicht eine bisher nicht erreichte Druckbildqualität.
Vorzugsweise weist das Druckbild eine Auflösung größer gleich 70 Punkte pro cm auf.
Die hohe Druckqualität kann insbesondere durch die Anwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht werden. Insbesondere kann die Druckqualität durch die zuvor erläuterte geringe Rauhigkeit der Oberfläche der Grundierungsschicht erreicht werden.
Die Grundierungsschicht besteht vorzugsweise aus einem Kunstharz. Das Kunstharz besteht dabei bevorzugt aus einem Kunstharzsystem auf Polyurethanbasis. Bei diesem Schichtaufbau werden zum einen bei der Herstellung der Platte eine Reihe von Arbeitsschritten vermieden. Zum anderen werden die bisherigen teuren Materialien durch einen preiswerteren Stoff ersetzt.
Um eine bessere Haftung des Kunstharzes am Trägerwerkstoff zu erreichen, ist vorzugsweise zwischen dem Trägerwerkstoff und der aus Kunstharz bestehenden Grundierungsschicht eine aus einem Haftvermittler bestehende Schicht angeordnet.
Des Weiteren kann die aus Kunstharz bestehende Grundierungsschicht farblich an die zu erzielende Grundierungsfarbe angepasst sein. Damit wird ein direktes Bedrucken der Grundierungsschicht ermöglicht, ohne dass es einer weiteren Schicht bedarf. Dieses ist jedoch nur soweit möglich, als dass das Kunstharz mit der gewünschten Farbe eingefärbt werden kann.
Kann dieses nicht gewährleistet werden, so ist vorgesehen, dass auf der aus Kunstharz bestehenden Grundierungsschicht eine aus einem Lack bestehende Grundierung angeordnet ist. Die aus einem herkömmlichen Grundierungslack bestehende Grundierung kann in einfacher Weise an den gewünschten Farbton angepasst werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die aus Kunstharz bestehende Grundierungsschicht eine Rauhtiefe von weniger als 15 μm, insbesondere von weniger als weniger als 10 μm, vorzugsweise von 6 bis 8 μm aufweist. In diesem Fall kann eine gute Druckqualität erreicht werden, die eine verbesserte und somit noch naturgetreuere Nachbildung von Motiven ermöglicht.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Platte ist dadurch gekennzeichnet, dass die Versiegelungsschicht zumindest teilweise aus einem Kunstharz besteht. Auch hier besteht der Kunstharz bevorzugt aus einem Kunstharzsystem auf Polyurethanbasis.
Somit ist erfindungsgemäß erkannt worden, dass nicht nur die Grundierungsschicht, sondern auch die Versiegelungsschicht aus einem Kunstharzsystem bestehen kann. Denn es ist erkannt worden, dass die Härte und die Abriebfestigkeit des Kunstharzes für eine Reihe von Plattenanwendung ausreichen, ohne dass ein UV-härtbarer Versiegelungslack benötigt wird.
Für eine Vielzahl von Anwendungen reichen diese Eigenschaften aus und die Herstellungskosten der Platte können reduziert werden.
Sind die Anforderungen an die Eigenschaften der Versiegelungsschicht größer, als sie mit der aus einem Kunstharz bestehenden Versiegelungsschicht erreicht werden können, so hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn zwischen der gedruckten Dekorschicht und der aus Kunstharz bestehenden Versiegelungsschicht eine partikelhaltige Lackschicht, vorzugsweise eine Korundpartikel aufweisende Lackschicht angeordnet ist. Diese Lackschicht weist vorzugsweise Partikel mit einer mittleren Korngröße von 1 bis 100 μm auf. Auch größere Partikelgrößen sind möglich.
Ebenso kann auf der aus Kunstharz bestehenden Versiegelungsschicht eine partikelhaltige Lackschicht angeordnet sein, wobei auch hier die Lackschicht mit UV-Strahlung aushärtbar ist. Bevorzugter Weise weist die Lackschicht Partikel mit einer mittleren Größe von 100 nm bis 1 μm auf. Durch diese zusätzliche Schicht kann für besondere Anwendungen die Oberflächenhärte und Abriebfestigkeit verbessert werden.
Es ist auch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt, wenn die Oberfläche der Versiegelungsschicht oder der Lackschicht eine Oberflächenstruktur aufweist. Somit kann auch in diesem Fall eine Übereinstimmung zwischen dem optischen Muster und dem haptischen Muster erreicht werden.
Zuvor sind eine Reihe von Ausgestaltungen der Erfindung anhand von Beispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der damit herstellbaren Platten erläutert worden. Die Platten selbst können in vielfacher Weise eingesetzt werden. Es ist jedoch bevorzugt, die Platten entweder für ein Fußbodenpaneel oder für ein Möbelteil einzusetzen. Denn in beiden Anwendungsbereichen kommt es auf besondere Oberflächeneigenschaften an, die mit der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise erreicht werden können.
Im Folgenden werden Beispiele für die Verfahren sowie für die damit hergestellten Platten erläutert.
Beispiel 1:
Herstellung eines Fußbodenpaneels mit Glättung der Grundierungsschicht
Zur Herstellung eines Fußbodenpaneels wird eine bereits geschliffene Mitteldichte Faserplatte (MDF-Platte) mit einer Dicke von 5,8 mm und einer Dichte von etwa 660 bis 900 kg/m³ in eine Anlage, in der aufeinanderfolgend Primer, Füller, Grundierung, Druckfarbe und Versiegelung aufgebracht werden können, eingefahren. Nach einer Bürststation, die etwaige Verunreinigungen oder Schleifstaub entfernt, werden mittels Auftragswalzen in einer ersten Stufe etwa 15 g/m² und in einer zweiten Stufe etwa 25 g/m² Füller aufgebracht, wobei immer eine Zwischentrocknung nachfolgt. Auf den so vorliegenden Trägerwerkstoff wird wiederum in einer Stufe oder in zwei Stufen die im Grundfarbton des gewünschten Dekors gehaltene Grundierung gewalzt, wobei jeweils etwa 15 g/m² aufgebracht werden und wieder nach jedem Auftrag eine teilweise Trocknung folgt.
Nun erfolgt bei einer Vorschubgeschwindigkeit von bspw. 32 m/min mit Hilfe von auf 160°C temperierten, polierten Stahlwalzen mit einer Relativgeschwindigkeit von etwa 0 bis 10 m/min und mit einem Anpressdruck von etwa 50 bis 100 N/m über die Breite der Platte der erfindungsgemäße Glättvorgang. Die so behandelte Platte weist über deren gesamte Fläche eine in Farbe, Struktur und Glanzgrad ebene Oberfläche auf. Auch sind keine Fasern, die aus dem Substrat in den Beschichtungsfilm reichen, erkennbar. Dabei können die Fasern nach dem Glätten noch erkennbar in der Fläche liegen.
Unmittelbar an die Glättvorrichtung anschließend wird über drei Druckwerke die aus einem Druckzylinder mit Farb- und Feuchtwalzen und einem Gummituchzylinder mit Gegendruckzylinder aufgebaut sind, ein Holzdekor aufgedruckt. Dieses Verfahren wird auch als indirekter Tiefdruck bezeichnet. Ebenso können auch andere Drucktechniken eingesetzt werden, bspw. Offset-Druckverfahren.
Als Versiegelung der erhaltenen Oberfläche wird ein mit UV-Strahlung härtbares Lacksystem in drei Teilen aufgebracht. Der erste Teil besteht aus zwei korundhaltigen Schichten von etwa 35 g/m² Auftragsmenge mit jeweils nachfolgender Zwischenhärtung. Darauf folgt ein nicht korundhaltiger UV-Lack, der nach einer Zwischenhärtung in einem nachfolgenden Zwischenschliff mit den Körnungen 280 und 320 eine zusätzliche Egalisierung der Oberfläche bewirkt.
Den abschließenden Teil der Versiegelung bildet dann eine wieder in zwei Stufen aufgebrachte, mit Korundpartikeln versehene UV-härtbare Lackschicht mit bspw. 7 und 8 g/m² Auftragsmenge, wobei die hier enthaltenen Korundpartikel im Mittel geringere Korngrößen aufweisen als die Partikel der vorhergehenden Lackschichten. Auch hier folgt jedem Lackauftrag eine Zwischenhärtung. Falls gewünscht, kann sich an diesen Schritt eine Prägung eines Oberflächenprofils anschließen.
In der abschließenden Endhärtung des Beschichtungsaufbaus wird die endgültige Vernetzung der verschiedenen Komponenten bewirkt.
Die erhaltenen Platten werden nach einer Liegezeit von etwa 24 Stunden zum Temperaturausgleich und zur Nachaushärtung in konventioneller Weise zu Paneelen aufgetrennt, mit Kantenprofilen versehen und verpackt.
Die erhaltenen Fußbodenpaneele zeichnen sich durch ein regelmäßiges, brillantes Erscheinungsbild und präzise Kontraste im Dekor aus.
Bei Prüfung nach den in prEN 14354 (2001) Holzwerkstoffe – Furnierte Fußbodenbeläge, angegebenen Methoden konnten die Kriterien Eindruckwiderstand, Dickenquellung, Beständigkeit gegen Stoßbeanspruchung, Beständigkeit gegen Verschleiß, Kratzbeständigkeit und Beständigkeit gegen chemische Substanzen so erfüllt werden, dass die dieser Art hergestellten Fußbodenpaneele der Beanspruchungsklasse 31 (für mäßige gewerbliche Beanspruchung geeignet) zugeordnet werden können. Ebenso kann auch die Norm prEN 13329 für Laminatböden zumindest teilweise erfüllt werden. Beispielweise werden nicht die Anforderungen an die Festigkeit gegenüber Zigarettenglut erreicht.
Beispiel 2:
Herstellung einer Möbelplatte mit Glättung der Grundierungsschicht
Zur Herstellung einer Arbeitsplatte für den Bürobereich wird eine 24 mm dicke, geschliffene Spanplatte mit einer Dichte von 590 kg/m³ im Walzverfahren mit einem pigmentierten Schmelzkleber beschichtet.
Nach einer Zwischenhärtung findet in der erfindungsgemäßen Glätteinrichtung, deren Kontaktfläche hier aus einer mit Teflon beschichteten Stahlwalze besteht, die sich über deren Längsachse bei 12 Kurzhüben (ca. 4 cm) je Sekunde oszillierend mit einer Relativgeschwindigkeit von 33 m/s (entspricht bei einem Walzendurchmesser von 350 mm etwa einer Drehzahl von 1800 min^–1) im Gegenlauf und einem Anpressdruck von 180 N/m bewegt, die Glättung und damit Bereitstellung des gewünschten, optimalen Druckgrundes statt.
Das nachfolgende Bedrucken der Platte erfolgt in der in Beispiel 1 beschriebenen Einrichtung. Zum Schutz des aufgebrachten Dekors werden hier aufgrund der geringeren Anforderungen hinsichtlich der Abriebbeständigkeit der Oberfläche lediglich zwei mit UV-Strahlung aushärtbare, abriebfeste Partikel enthaltende Lackschichten zu jeweils 15 g/m² Auftragsmenge vorgesehen, die nach deren Auftrag zwischengehärtet werden.
Vor der abschließenden Endaushärtung der Beschichtung wird die Platte noch mit Hilfe einer Prägewalze mit einer Struktur versehen, die einen geringeren Glanzgrad bewirken soll, damit Griffspuren wie sie bei Büromöbeloberflächen zu erwarten sind, optisch weniger stark hervortreten können. Der Glanzgrad kann ebenso auch chemisch im Lack selber eingestellt werden. Die Prägewalze kann im übrigen auch für das Einbringen einer Oberflächenprofilierung eingesetzt werden, um eine mit dem Dekor übereinstimmende Profilierung zu erzeugen.
Die erhaltene dekorative Oberfläche der so behandelten Platte zeichnet sich durch das hochwertige Dekorbild bei, im Vergleich zur konventionellen Laminatbeschichtung, geringeren anfallenden Produktionskosten aus.
Beispiel 3:
Herstellung einer Platte mit einer Grundierung aus einer Kunstharzschicht
Zur Herstellung einer Platte, die beispielsweise als Fußbodenpaneel eingesetzt werden kann, wird eine bereits geschliffene Mitteldichte Faserplatte (MDF-Platte) mit einer Dicke von 5,8 mm und einer Dichte von etwa 660 bis 900 kg/m³ in eine Anlage, in der aufeinanderfolgend Grundierung, Druckfarbe und Versiegelung aufgebracht werden können, eingefahren. Nach einer Bürststation, die etwaige Verunreinigungen oder Schleifstaub entfernt, werden eine Grundierung aus einem Kunstharzsystem auf Polyurethanbasis mittels Auftragswalzen mit einer Auftragsmenge von etwa 70 g/m² aufgebracht. Die Grundierungsschicht wird dabei im erwärmten Zustand aufgebracht.
Das Kunstharz ist vor dem Auftrag mit einer Färbung versehen worden, so dass die entstehende Grundierungsschicht für ein direktes Bedrucken geeignet ist.
Bei weiteren Tests hat es sich als Vorteil erwiesen, dass die aufgebrachte Grundierungsschicht zunächst nur teilweise abgekühlt wird und mittels einer Glättvorrichtung geglättet wird.
Dazu erfolgt bei einer Vorschubgeschwindigkeit von bspw. 32 m/min mit Hilfe von auf 160°C temperierten, polierten Stahlwalzen mit einer Relativgeschwindigkeit von etwa 0 bis 10 m/min und mit einem Anpressdruck von etwa 50 bis 100 N/m über die Breite der Platte der erfindungsgemäße Glättvorgang. Die so behandelte Platte weist über deren gesamte Fläche eine in Farbe, Struktur und Glanzgrad ebene Oberfläche auf. Auch sind keine Fasern, die aus dem Substrat in den Beschichtungsfilm reichen, erkennbar.
Anschließend wird – mit oder ohne Glättung – durch Abkühlen die Kunstharzschicht vollständig verfestigt. Ebenso kann hierbei auch ein Härten durch Anwendung von Strahlen erreicht werden.
Unmittelbar an die Glättvorrichtung anschließend wird über drei Druckwerke die aus einem Druckzylinder mit Farb- und Feuchtwalzen und einem Gummituchzylinder mit Gegendruckzylinder aufgebaut sind, ein Holzdekor aufgedruckt.
Als Versiegelung der erhaltenen Oberfläche wird ein mit UV-Strahlung härtbares Lacksystem in drei Teilen aufgebracht. Der erste Teil besteht aus zwei korundhaltigen Schichten von etwa 35 g/m² Auftragsmenge mit jeweils nachfolgender Zwischenhärtung. Darauf folgt ein nicht korundhaltiger UV-Lack, der nach einer Zwischenhärtung in einem nachfolgenden Zwischenschliff mit den Körnungen 280 und 320 eine zusätzliche Egalisierung der Oberfläche bewirkt.
Den abschließenden Teil der Versiegelung bildet dann eine wieder in zwei Stufen aufgebrachte, mit Korundpartikeln versehene UV-härtbare Lackschicht mit bspw. 7 und 8 g/m² Auftragsmenge, wobei die hier enthaltenen Korundpartikel im Mittel geringere Korngrößen aufweisen als die Partikel der vorhergehenden Lackschichten. Auch hier folgt jedem Lackauftrag eine Zwischenhärtung. Falls gewünscht, kann sich an diesen Schritt eine Prägung eines Oberflächenprofils anschließen.
In der abschließenden Endhärtung des Beschichtungsaufbaus wird die endgültige Vernetzung der verschiedenen Komponenten bewirkt.
Die erhaltenen Platten zeichnen sich durch ein regelmäßiges, brillantes Erscheinungsbild und präzise Kontraste im Dekor aus.
Beispiel 4
Herstellung einer Platte mit einer Versiegelung aus einer Kunstharzschicht
Zur Herstellung einer Platte, die auch als Fußbodenpaneel eingesetzt werden kann, wird eine bereits geschliffene Mitteldichte Faserplatte (MDF-Platte) mit einer Dicke von 5,8 mm und einer Dichte von etwa 660 bis 900 kg/m³ in eine Anlage, in der aufeinanderfolgend Primer, Füller, Grundierung, Druckfarbe und Versiegelung aufgebracht werden können, eingefahren. Nach einer Bürststation, die etwaige Verunreinigungen oder Schleifstaub entfernt, werden mittels Auftragswalzen in einer ersten Stufe etwa 15 g/m² und in einer zweiten Stufe etwa 25 g/m² Füller aufgebracht, wobei immer eine Zwischentrocknung nachfolgt. Auf den so vorliegenden Trägerwerkstoff wird wiederum in einer Stufe oder in zwei Stufen die im Grundfarbton des gewünschten Dekors gehaltene Grundierung gewalzt, wobei jeweils etwa 15 g/m² aufgebracht werden und wieder nach jedem Auftrag eine teilweise Trocknung folgt.
Nun erfolgt bei einer Vorschubgeschwindigkeit von bspw. 32 m/min mit Hilfe von auf 160°C temperierten, polierten Stahlwalzen mit einer Relativgeschwindigkeit von etwa 0 bis 10 m/min und mit einem Anpressdruck von etwa 50 bis 100 N/m über die Breite der Platte der erfindungsgemäße Glättvorgang. Die so behandelte Platte weist über deren gesamte Fläche eine in Farbe, Struktur und Glanzgrad ebene Oberfläche auf. Auch sind keine Fasern, die aus dem Substrat in den Beschichtungsfilm reichen, erkennbar. Dabei können die Fasern nach dem Glätten noch erkennbar in der Fläche liegen.
Unmittelbar an die Glättvorrichtung anschließend wird über drei Druckwerke die aus einem Druckzylinder mit Farb- und Feuchtwalzen und einem Gummituchzylinder mit Gegendruckzylinder aufgebaut sind, ein Holzdekor aufgedruckt.
Als Versiegelung der erhaltenen Oberfläche wird eine aus einem Kunstharzsystem auf Polyurethanbasis bestehende Versiegelungsschicht mittels Auftragswalzen aufgebracht. Die Auftragsmenge beträgt dabei 70 g/m².
Während des Auftragens ist das Kunstharz auf Polyurethanbasis erwärmt, um eine geeignete Verarbeitung zu gewährleisten.
Bei weiteren Tests hat es sich als Vorteil erwiesen, dass die aufgebrachte Versiegelungsschicht zunächst nur teilweise abgekühlt wird und mittels einer Glättvorrichtung geglättet wird.
Dazu erfolgt bei einer Vorschubgeschwindigkeit von bspw. 32 m/min mit Hilfe von auf 160°C temperierten, polierten Stahlwalzen mit einer Relativgeschwindigkeit von etwa 0 bis 10 m/min und mit einem Anpressdruck von etwa 50 bis 100 N/m über die Breite der Platte der erfindungsgemäße Glättvorgang. Die so behandelte Platte weist über deren gesamte Fläche eine in Farbe, Struktur und Glanzgrad ebene Oberfläche auf. Auch sind keine Fasern, die aus dem Substrat in den Beschichtungsfilm reichen, erkennbar.
Anschließend wird – mit oder ohne Glättung – durch Abkühlen die Kunstharzschicht vollständig verfestigt.
Die erhaltenen Platten zeichnen sich durch ein regelmäßiges, brillantes Erscheinungsbild und präzise Kontraste im Dekor aus.
Beispiel 5:
Herstellung einer Platte mit einer Grundierung aus einer Kunstharzschicht und mit einer Versiegelung aus einer Kunstharzschicht
Zur Herstellung einer Platte, die beispielsweise als Fußbodenpaneel eingesetzt werden kann, wird eine bereits geschliffene Mitteldichte Faserplatte (MDF-Platte) mit einer Dicke von 5,8 mm und einer Dichte von etwa 660 bis 900 kg/m³ in eine Anlage, in der aufeinanderfolgend Grundierung, Druckfarbe und Versiegelung aufgebracht werden können, eingefahren. Nach einer Bürststation, die etwaige Verunreinigungen oder Schleifstaub entfernt, werden mittels Auftragswalzen etwa 70 g/m² eine Grundierung aus einem Kunstharzsystem auf Polyurethanbasis aufgebracht. Die Grundierungsschicht wird dabei im erwärmten Zustand aufgebracht.
Der Kunstharz ist vor dem Auftrag mit einer Färbung versehen worden, so dass die entstehende Grundierungsschicht für ein direktes Bedrucken geeignet ist.
Bei weiteren Tests hat es sich als Vorteil erwiesen, dass die aufgebrachte Grundierungsschicht zunächst nur teilweise abgekühlt wird und mittels einer Glättvorrichtung geglättet wird.
Dazu erfolgt bei einer Vorschubgeschwindigkeit von bspw. 32 m/min mit Hilfe von auf 160°C temperierten, polierten Stahlwalzen mit einer Relativgeschwindigkeit von etwa 0 bis 10 m/min und mit einem Anpressdruck von etwa 50 bis 100 N/m über die Breite der Platte der erfindungsgemäße Glättvorgang. Die so behandelte Platte weist über deren gesamte Fläche eine in Farbe, Struktur und Glanzgrad ebene Oberfläche auf. Auch sind keine Fasern, die aus dem Substrat in den Beschichtungsfilm reichen, erkennbar.
Anschließend wird – mit oder ohne Glättung – durch Abkühlen die Kunstharzschicht vollständig verfestigt.
Unmittelbar an die Glättvorrichtung anschließend wird über drei Druckwerke die aus einem Druckzylinder mit Farb- und Feuchtwalzen und einem Gummituchzylinder mit Gegendruckzylinder aufgebaut sind, ein Holzdekor aufgedruckt.
Als Versiegelung der erhaltenen Oberfläche wird eine aus einem Kunstharzsystem auf Polyurethanbasis bestehende Versiegelungsschicht mittels Auftragswalzen aufgebracht. Die Auftragsmenge beträgt dabei 70 g/m².
Während des Auftragens ist der Polyurethankunstharz erwärmt, um eine geeignete Verarbeitung zu gewährleisten.
Bei weiteren Tests hat es sich als Vorteil erwiesen, dass die aufgebrachte Versiegelungsschicht zunächst nur teilweise abgekühlt wird und mittels einer Glättvorrichtung geglättet wird.
Dazu erfolgt bei einer Vorschubgeschwindigkeit von bspw. 32 m/min mit Hilfe von auf 160°C temperierten, polierten Stahlwalzen mit einer Relativgeschwindigkeit von etwa 0 bis 10 m/min und mit einem Anpressdruck von etwa 50 bis 100 N/m über die Breite der Platte der erfindungsgemäße Glättvorgang. Die so behandelte Platte weist über deren gesamte Fläche eine in Farbe, Struktur und Glanzgrad ebene Oberfläche auf. Auch sind keine Fasern, die aus dem Substrat in den Beschichtungsfilm reichen, erkennbar.
Anschließend wird – mit oder ohne Glättung – durch Abkühlen die Kunstharzschicht vollständig verfestigt.
Die erhaltenen Platten zeichnen sich durch ein regelmäßiges, brillantes Erscheinungsbild und präzise Kontraste im Dekor aus.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Platte, insbesondere eines Fußbodenpaneels oder einer Möbelplatte, mit einer ein Dekor aufweisenden Oberfläche, wobei die Platte aus einem auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoff besteht und aus einer Gruppe umfassend Spanplatten, OSB-Platten und Mitteldichte Faserplatten ausgewählt ist, – bei dem die mit dem Dekor zu versehene Oberfläche mit einer Grundierungsschicht versehen wird, – bei dem die grundierte Oberfläche durch Kontakt mit mindestens einer temperierten Kontaktfläche einer Glättungsvorrichtung geglättet wird, so dass die geglättete Oberfläche eine Rauhtiefe von weniger als 15 μm aufweist, – bei dem die geglättete Oberfläche zum Erzeugen des Dekors mit Druckzylindern bedruckt wird, – bei dem das Druckbild mit einer Auflösung von mindestens 60 Punkte pro cm aufgetragen wird, und – bei dem nach dem Bedrucken die Oberfläche versiegelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zu glättende Oberfläche innerhalb einer Zeitspanne von weniger als 1 Minute vor dem Bedrucken geglättet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zu glättende Oberfläche vollflächig in Kontakt mit der Kontaktfläche gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Kontaktfläche durch die Oberfläche einer im Wesentlichen ebenen Platte gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Kontaktfläche durch die Oberfläche von mindestens einer Walze gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem durch eine Rotation der Walze eine Relativbewegung zwischen der zu glättenden Oberfläche und der Kontaktfläche der Walze erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Drehachse der Walze schräg zur Bewegungsrichtung der zu glättenden Oberfläche ausgerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem die Walze in Längsrichtung zu einer oszillierenden Bewegung angetrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Kontaktfläche an die glättende Oberfläche angedrückt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem als Kontaktfläche eine Kontaktfläche mit einer glatten, insbesondere polierten Kontaktoberfläche angewendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem als Kontaktfläche eine aus Metall bestehende Kontaktfläche verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem als Kontaktfläche eine aus einem beschichteten, insbesondere mit Teflon beschichteten Metall bestehende Kontaktfläche verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem als Kontaktfläche eine aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem mit Teflon beschichteten Kunststoff bestehende Kontaktfläche verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Kontaktfläche mit einer Flüssigkeit benetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Kontaktfläche mit Wasser oder mit einer Additive enthaltenden Flüssigkeit benetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem vor dem Grundieren ein Füller auf die zu bedruckende Oberfläche aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem das Druckbild mit einer Auflösung von größer/gleich 70 Punkte pro cm aufgetragen wird.
Platte, insbesondere zur Verwendung als Fußbodenpaneel oder Möbelplatte, – mit einem auf lignozellulosem Material basierenden Trägerwerkstoff bestehend aus einer Spanplatte, OSB-Platte oder mitteldichten Faserplatte, – mit einer eine Grundierungsschicht aufweisenden Oberfläche, – mit einem auf der Grundierungsschicht aufgedruckten Dekor, und – mit einer auf dem aufgedruckten Dekor aufgebrachten Versiegelungsschicht, dadurch gekennzeichnet, – dass die Grundierungsschicht eine Rauhtiefe von weniger als 15 μm aufweist, und dass das Druckbild eine Auflösung von mindestens 60 Punkte pro cm aufweist.
Platte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierungsschicht eine Rauhtiefe von weniger als 10 μm aufweist.
Platte nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Versiegelungsschicht zumindest teilweise aus einem Kunstharz besteht.
Platte nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunstharz der Versiegelungsschicht aus einem Kunstharzsystem auf Polyurethanbasis besteht.
Platte nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Versiegelungsschicht oder zwischen dem aufgedruckten Dekor und der Versiegelungsschicht eine Lackschicht angeordnet ist, die Abriebfestigkeit steigernde Partikel aufweist.
Platte nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht Korundpartikel aufweist.
Platte nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem aufgedruckten Dekor und der Versiegelungsschicht angeordnete Lackschicht Partikel mit einer mittleren Größe von 1 bis 100 μm aufweist.
Platte nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Versiegelungsschicht angeordnete Lackschicht Partikel mit einer mittleren Größe von 100 nm bis 1 μm aufweist.
Platte nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Versiegelungsschicht oder die Oberfläche einer auf der Versiegelungsschicht angeordneten Lackschicht eine Oberflächenstruktur aufweist.