DE102007013132A1

DE102007013132A1 - Verfahren zum Herstellen eines flächigen, bedruckten Bauteils

Info

Publication number: DE102007013132A1
Application number: DE102007013132A
Authority: DE
Inventors: Udo Tünte; Richard Schwitte; Frank Petersen
Original assignee: Huelsta Werke Huels GmbH and Co KG
Current assignee: UNILIN BV, BE
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2027-03-16
Also published as: PL2132041T3; DK2132041T4; ES2358960T5; DE502008002210D1; ES2358960T3; ATE494154T1; EP2132041A1; EP2132041B1; DE102007013132B4; PL2132041T5; WO2008110254A1; DK2132041T3; EP2132041B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines flächigen, bedruckten oder bedruckbaren Bauteils (6), insbesondere für Boden-, Wand-, Decken- und/oder Möbelanwendungen, wobei auf einen flächigen Grundkörper (7) des Bauteils (6) eine beharzte, bedruckbare oder bedruckte Papierschicht (1) unter Druck- und Hitzeeinfluß aufgebracht wird und wobei die Papierschicht (1) erst nach dem Beharzen bedruckt wird. Zur Erzielung eines guten Druckergebnisses ist vorgesehen, daß eine durchbeharzte Papierschicht (1) verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines flächigen, bedruckten, oder bedruckbaren Bauteils, insbesondere für Boden-, Wand-, Decken- und/oder Möbelanwendungen, wobei auf einen flächigen Grundkörper des Bauteils eine beharzte, bedruckbare oder bedruckte Papierschicht unter Druck- und Hitzeeinfluß aufgebracht wird und wobei die Papierschicht erst nach dem Beharzen bedruckt wird.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Papierschicht zur Verwendung bei einem Verfahren der vorgenannten Art.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein bedrucktes oder bedruckbares flächiges Bauteil, insbesondere für Boden-, Wand-, Decken- und/oder Möbelanwendungen, wobei auf den flächigen Grundkörper des Bauteils eine beharzte, bedruckbare oder bedruckte Papierschicht der vorgenannten Art aufgebracht ist.
Ein Verfahren zum Herstellen eines flächigen, bedruckten Bauteils der eingangs genannten Art, eine dafür verwendbare Papierbahn oder -schicht sowie ein bedrucktes flächiges Bauteil der zuvor genannten Art sind aus der EP 1 749 676 A1 bekannt. Die EP 1 749 676 A1 betrifft konkret ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens bedruckbaren Papierbahn sowie einen mittels dieses Verfahrens bedruckbaren Gegenstand. Bei dem Gegenstand kann es sich um Platten oder Tafeln handeln.
Bei der EP 1 749 676 A1 geht es darum, ein Tintenstrahldruckverfahren zur Verfügung zu stellen, wobei das Druckergebnis auf der Oberfläche der zu bedruckenden Gegenstände hinsichtlich des Aussehens höchsten Qualitätserfordernissen entspricht. Hierzu ist beim Stand der Technik vorgesehen, daß eine längs ihrer gesamten Dicke für flüssiges Kunstharz saugfähige Papierbahn von einer Seite her derart mit flüssigem Kunstharz getränkt wird, daß das Kunstharz die Papierbahn nicht vollständig durchdringt, so daß die andere Seite der Papierbahn zumindest weitgehend frei von Kunstharz ist. Letztlich weist die aus der EP 1 749 676 A1 bekannte Papierbahn einen oberseitigen, im wesentlichen harzfreien Bereich auf, der etwa 50% der Dicke der Papierbahn ausmacht.
Durch das bekannte Verfahren sollen Oberflächen geschaffen werden, die hinsichtlich ihrer für das Bedrucken erforderlichen Eigenschaften konventionellen Papieroberflächen entsprechen, die durch die Auswahl des Papiers und der Färbeflüssigkeit optimal an das angestrebte Druckergebnis angepaßt sein sollen.
Allerdings ist im Zusammenhang mit der aus der EP 1 749 676 A1 bekannten halb durchbeharzten Papierbahn festgestellt worden, daß es in Abhängigkeit des eingesetzten Papiermaterials und der verwendeten Tinte gerade bei hoher Farbdichte und/oder hohem Wasseranteil dazu kommen kann, daß die mit der Papierbahn in Berührung kommende Tinte im oberen, nicht oder nur geringfügig beharzten Bereich verläuft und sich hierdurch der sogenannte Löschblatteffekt ergibt. Die Folge ist ein relativ unbefriedigendes Druckergebnis.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen.
Zur Lösung der zuvor genannten Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine vollständig durchbeharzte Papierschicht verwendet wird. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, daß sich hervorragende und reproduzierbare Druckergebnisse dann ergeben, wenn der Druck bzw. Farbauftrag auf das durchbeharzte Papier aufgebracht wird. Die vollständige Durchbeharzung der Papierschicht hat dabei einen doppelten Effekt. Zum einen wird durch die vollständige Durchbeharzung der Papierschicht über ihre gesamte Dicke sichergestellt, daß die Tinte des Drucks nicht an das Papier der Papierschicht gelangt, so daß der eingangs erwähnte Löschblatteffekt nicht auftreten kann. Desweiteren dient das Harz dazu, die Papierschicht unter Druck- und Hitzeeinfluß mit dem Grundkörper des Bauteils in einem separaten Verfahrensschritt zu verbinden.
Die Erfindung bietet die Möglichkeit, daß die Papierschicht sowohl vor als auch nach dem Aufbringen auf den Grundkörper bedruckt wird. So ist es zum einen möglich, nach Herstellen eines durchbeharzten Papiers dieses zunächst zu bedrucken und das Papier nach dem Bedrucken zu bevorraten, beispielsweise auf Rollen oder auf Bögen. Anschließend kann die bedruckte Papierschicht mit dem Grundkörper des Bauteils unter Druck- und Hitzeeinfluß verpreßt werden, wobei das Harz zunächst aufschmilzt und anschließend unmittelbar aushärtet. Alternativ ist es möglich, die beharzte Papierschicht zunächst auf den Grundkörper in der zuvor beschriebenen Art und Weise aufzubringen und anschließend den Grundkörper mit der bereits aufgebrachten Papierschicht zu bedrucken.
Bevorzugt eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren bei der Anwendung in der sogenannten Direktbeschichtung durch das Kurztaktpreßverfahren. Hierbei härtet die beharzte Papierschicht direkt auf der Grundplatte unter Druck und Hitze schmelzend aus. Wesentlich beim Kurztaktpreßverfahren ist zunächst, daß der Grundkörper als Trägerplatte dem Preßdruck, der in der Regel zwischen 200 bis 650 N/cm² liegt, nur unwesentlich nachgeben darf. Darüber hinaus dürfen die Grundkörper und die aufzubringenden Papierschichten beim Ein- und Austrag die heißen Preßplatten nicht berühren. Die Temperatur beim Verpressen liegt in der Regel zwischen 80°C bis 250°C, bevorzugt zwischen 140°C bis 200°C. Die jeweilige Temperatur ist abhängig von der Reaktivierungstemperatur des Harzes. Schließlich ist die sogenannte kritische Liegezeit, das heißt die Zeit vom ersten Kontakt der beharzten Papierschicht mit der Preßplatte bis zum Erreichen des notwendigen Preßdruckes, zu beachten. Diese kritische Liegezeit sollte extrem kurz sein.
Wenngleich es grundsätzlich möglich ist, das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit allen bekannten Druckverfahren, insbesondere auch dem Tiefdruckverfahren anzuwenden, erfolgt die Bedruckung der Papierschicht vorzugsweise mittels eines digitalen Druckverfahrens und insbesondere mittels eines Tintenstrahldruckverfahren. Hierbei kommen dann vorzugsweise sogenannte Inkjet-Digitaldrucker zum Einsatz, mit denen sich hervorragende Druckergebnisse erzielen lassen. Darüber hinaus lassen sich – anders als beim Tiefdruckverfahren – Dekore in einfacher Weise rechnergestützt entwerfen und können kurzfristig gedruckt werden.
Zur Bedruckung werden dabei bevorzugt lösemittelhaltige Tinte und/oder wasserhaltige Tinten verwendet. Grundsätzlich können auch UV-basierende Farbsysteme verwendet werden. Diese haben allerdings den Nachteil einer Geruchsentwicklung. Außerdem können sich Probleme beim Verpressen ergeben.
Um ein Verlaufen der Tinte auf der Druckseite der Papierschicht in jedem Falle zu vermeiden, bietet es sich an, die Oberseite der Papierschicht vor dem Bedrucken zu glätten, fein zu schleifen und/oder insbesondere fein aufzurauhen. Das Glätten, Schleifen und/oder Aufrauhen kann beispielsweise durch spezielle Rakel oder Kalander erfolgen.
Alternativ zum Aufrauhen, Schleifen und/oder Glätten der Oberseite der Papierschicht oder auch ergänzend dazu kann es sich anbieten, auf der Oberseite der durchgeharzten Papierschicht einen Pigmentstrich vorzusehen. Der Pigmentstrich besitzt Barriereeigenschaften gegenüber wäßrigen oder lösemittelhaltigen Substanzen wie Lacken und/oder Druckfarben, während demgegenüber ein Durchdringen des Harzes von der Unterseite des Pigmentstrichs her möglich ist. Im übrigen stellt der Pigmentstrich sicher, daß es nicht zu einem unbeabsichtigten Verlaufen der Tinte und damit zu dem unerwünschten Löschblatteffekt kommt. Letztlich stellt der Pigmentstrich einen relativ sicheren Träger für die Druckfarbe dar.
Im übrigen versteht es sich, daß statt des Pigmentstrichs auch grundsätzlich eine andere Farbaufnahmeschicht verwendet werden kann, die ein Verlaufen der Tinte auf der Oberseite der Papierschicht verhindert.
Unabhängig von der Aufbringung der Farbaufnahmeschicht und/oder der Glättung bzw. Aufrauhung der Papierschicht bietet es sich verfahrenstechnisch an, daß die auf die Papierschicht bzw. die Oberseite der Papierschicht aufgebrachte Farbschicht beheizt bzw. getrocknet wird. Hierzu können entsprechende Heizeinrichtungen vorgesehen sein, die die Papierschicht und insbesondere die Oberseite der Papierschicht beheizen. Dies kann beispielsweise über entsprechende Gebläse erfolgen. Statt dessen oder auch zusätzlich können Infrarot-, und insbesondere NIR-Heizeinrichtungen, und/oder Mikrowel lenheizeinrichtungen vorgesehen sein, die unmittelbar auf den Wasseranteil in der Farbschicht wirken. Die Beheizung bzw. Trocknung kann vor, während und/oder nach dem Bedrucken erfolgen. Hierzu können ein oder mehrere Heizgeräte vorgesehen sein, wobei die Trocknungsstrecke nicht nur punktuell vorgesehen sein, sondern sich auch über einen größeren Bereich erstrecken kann, beispielsweise zwischen 0 bis 5 m, und insbesondere zwischen 0 und 2 m. Die Temperatur beim Heizen bzw. Trocknen ist abhängig von der Reaktivierungstemperatur des Harzes und liegt vorzugsweise unterhalb dieser Temperatur. Üblicherweise liegt die Heiztemperatur zwischen 40°C und 150°C. Die vorgenannte Beheizung führt zu einer unmittelbaren Trocknung der Tinte auf der Papierschicht, sobald die Tinte vom Druckkopf abgegeben und auf die Papierschicht aufgebracht ist. Hinzuweisen ist vorliegend darauf, daß der Beheizung bzw. Trocknung auch eigenständige erfinderische Bedeutung zukommt, also unabhängig von der Durchbeharzung der Papierschicht.
Im Zusammenhang mit der Herstellung der Papierschicht ist darauf hinzuweisen, daß nach der eigentlichen Papierherstellung die Beharzung erfolgt. Die Beharzung kann dabei mit nur einem Harz oder gegebenenfalls in mehreren Beharzungsschritten auch mit unterschiedlichen Harzen erfolgen, um bestimmte Eigenschaften der Papierschicht zu erzielen. Nach dem Beharzen kann ein Trocknen der Papierschicht und anschließend bedarfsweise das Aufbringen der Farbaufnahmeschicht erfolgen. Hieran kann sich erneut ein Trocknen anschließen. Bei einer alternativen Ausführungsform erfolgt eine sogenannte Naß/Naß-Behandlung. Hierbei wird, bevor das Harz vollständig getrocknet ist, sich also noch in einem flüssigen oder gelierten bzw. angelierten Zustand befindet, die Farbaufnahmeschicht aufgebracht. Dies kann gleichzeitig oder hintereinander erfolgen. Anschließend erfolgt eine gemeinsame Trocknung der beharzten und mit einer Farbaufnahmeschicht versehenen Papierschicht.
Nach dem Trocknen wird die Papierschicht entweder auf Bögen geschnitten oder aber als durchgehende Bahn aufgerollt. Grundsätzlich ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, daß vor dem Schneiden/Aufrollen noch das Bedrucken erfolgt.
Desweiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Papierschicht bzw. -bahn zur Verwendung bei dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren. Hinzuweisen ist in diesem Zusammenhang darauf, daß zwar durchbeharzte Papierbahnen die anschließend bedruckt werden, als solche grundsätzlich bekannt sind. Erfindungswesentlich ist vorliegend jedoch der besondere Anwendungszweck der Papierbahn im Zusammenhang mit dem eingangs genannten Verfahren.
Bei der Papierschicht selbst handelt es sich um eine solche, die über ihre gesamte Dicke vollständig durchbeharzt ist. Dabei versteht es sich, daß das Material und die Porosität der Papierschicht so gewählt ist, daß eine vollständige Durchdringung der Papierschicht mit Harz möglich ist.
Je nach Anwendungszweck sollte das Flächengewicht der Papierschicht ohne Beharzungsanteil zwischen 30 und 300 g/m², vorzugsweise zwischen 50 und 120 g/m² liegen. Das Flächengewicht des Beharzungsanteils sollte vorzugsweise zwischen 5 und 300 g/m² und vorzugsweise zwischen 20 und 100 g/m² liegen.
Bei dem Harz selbst handelt es sich um ein reaktivierbares Harz, insbesondere um ein Aminoplast, wie ein Melamin-Harz. Bevorzugt werden Harze aus der Gruppe der Diallylphtalate, Epoxidharze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Harnsäure-Acetylsäureester-Copolyester, Melamin-Formaldehyd-Harze, Melamin-Phenol-Formaldehyd-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Poly(meth)acrylate oder ungesättigter Polyester-Harze verwendet.
Die Druckseite der Papierschicht ist vorzugsweise durch eine sich an die Papierherstellung anschließende zusätzliche mechanische Bearbeitung, beispielsweise über Rakel oder Kalander geglättet, geschliffen und/oder fein aufgerauht, um ein unbeabsichtigtes Verlaufen der Druckfarbe zu verhindern.
Alternativ oder auch zusätzlich zu der Glättung, Schleifung und/oder Aufrauhung kann oberseitig auf der Papiersicht ein Pigmentstrich oder eine andere Farbaufnahmeschicht vorgesehen sein. Die nachstehenden Ausführungen zum Pigmentstrich beziehen sich in gleicher Weise auf eine Farbaufnahmeschicht, auch wenn dies im einzelnen nicht angegeben ist. Da im Hinblick auf die voll ständige Durchbeharzung der Papierschicht nicht die Gefahr besteht, daß die Tinte in die Papierschicht eindringt und dabei der unerwünschte Löschblatteffekt auftritt, bestehen die Hauptaufgaben des Pigmentstrichs darin, einerseits ein Verlaufen der Farbe auf der Druckseite der Papierschicht zu verhindern und andererseits eine Vergleichmäßigung der Oberseite der Papierschicht zu realisieren.
In jedem Falle sollte der Pigmentstrich als durchgehende flächige Schicht auf der Druckseite der Papierschicht vorgesehen sein. Das Flächengewicht des Pigmentstrichs sollte dabei zwischen 0,5 und 20 g/m² betragen. Bevorzugt weist der Pigmentstrich Weißpigmente, wie Kaolin, Kalziumcarbonat, Aluminiumhydroxid, Talkum, Titandioxid, oder Farbpigmente, wie Eisenoxidpigmente, Ruß, Kupfer, Aluminium, andere Metallpigmente, oder organische Farbpigmente auf. Der Pigmentstrich kann auch Flüssigfarbstoffe und/oder Kieselsäuren und/oder Kieselsole aufweisen. Desweiteren kann der Pigmentstrich natürliche oder synthetische Bindemittel, wie Stärke, Polyvinylalkohol, Carboxymethylzellulose, Polymerdispersionen auf der Basis von Acrylsäure, Acrylester, Styrol, Butadien, Vinylacetat oder Acyrinitril enthalten. Das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel im Pigmentstrich liegt bevorzugt zwischen 1:0,05 bis 1:1 und insbesondere 1:0,08 bis 1:0,35, bezogen auf den Feststoffgehalt.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die vorgenannten und nachstehenden Bereichsangaben und Intervalle sämtliche innerhalb der Bereichsangaben und Intervalle liegende Einzelwerte und Zwischenintervalle bzw. Zwischenbereichsangaben umfassen, ohne daß es einer ausdrücklichen Erwähnung von Einzelwerten bzw. Zwischenintervallen oder Zwischenbereichsangaben bedarf.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein bedrucktes oder bedruckbares flächiges Bauteil mit einer Papierschicht der vorgenannten Art, das insbesondere nach dem eingangs genannten Verfahren hergestellt worden ist.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt
1 eine schematische Querschnittsansicht einer Papierschicht, die vollständig durchbeharzt ist,
2 eine schematische Querschnittsansicht einer oberflächenbehandelten Papierschicht, die bereits bedruckt ist,
3 eine schematische Querschnittsansicht eines flächigen Bauteils, auf dessen Grundkörper die Papierschicht aufgebracht ist,
4 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahren und
5 ein alternatives Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 ist eine Papierschicht 1 dargestellt. Die Papierschicht 1 besteht aus einem üblichen saug- bzw. flüssigkeitsaufnahmefähigen Papier- bzw. Fasermaterial. Die Papierschicht 1 als solche kann Teil einer Rolle oder eines Bogen sein. In 1 ist schematisch dargestellt, daß die Papierschicht 1 über ihre gesamte Dicke vollständig durchbeharzt ist. Dabei kann die Harzkonzentration über die Dicke der Papierschicht 1 grundsätzlich gleich sein oder aber auch von einer Seite zur anderen oder auch von beiden Seiten zur Mitte hin variieren. In jedem Fall ist das Harz, bei dem es sich vorzugsweise um Melaminharz handelt, bzw. dessen Viskosität derart auf die Art des Papiermaterials der Papierschicht 1 und auch auf das Beharzungsverfahren abgestimmt, daß eine vollständige Durchbeharzung der Papierschicht 1 über ihre gesamte Dicke gewährleistet ist. Das Flächengewicht der in 1 dargestellten Papierschicht 1 einschließlich des Beharzungsanteils beträgt etwa 170 g/m². Dabei liegt das Flächengewicht der Papierschicht 1 ohne Beharzungsanteil bei etwa 90 g/m².
In 1 nicht dargestellt ist, daß die Papierschicht 1 sowohl auf ihrer Oberseite 2 als auch auf ihrer Unterseite 3, was vorliegend weniger relevant ist, eine sehr ungleichmäßige Oberfläche aufweist. Zur Vergleichmäßigung der Oberseite 2 der Papierschicht 1 ist, wie in 2 dargestellt ist, auf die Oberseite 2 ein Pigmentstrich 4 als vollflächige Schicht aufgebracht. Das Auftragen des Pigmentstrichs 4 kann grundsätzlich über jegliches Beschichtungsver fahren, insbesondere durch Walzen, Sprühen, Rakeln, Blade-Coating, Luftbürsten, Guß-Strich-Verfahren, Filmpressen, Leimpressen, Vorhanggießverfahren oder Schlitzdüsenauftrag erfolgen. Auf den Pigmentstrich 4 ist vorliegend eine Farbschicht 5 aufgebracht. Die Pigmentschicht 4 dient vorliegend nicht nur zur Vergleichmäßigung der Oberseite 2 der Papierschicht 1 und damit zur Vergleichmäßigung der Druckseite der Papierschicht 1, sondern auch dazu, die Druckfarbe aufzunehmen, die Farbschicht 5 zu fixieren und ein Verlaufen der einzelnen Farben in der Farbschicht 5 zu verhindern.
Nicht dargestellt ist, daß statt der Pigmentschicht 4 grundsätzlich auch eine Oberflächenbehandlung der Oberseite 2 möglich ist, nämlich durch Glättung, durch Schleifen und/oder feine Aufrauhung der Oberseite 2 durch Kalander oder Rakel. Möglich ist es im übrigen auch, sowohl die mechanische Oberflächenbehandlung durch Glättung, Schleifen und/oder Aufrauhung und auch die Aufbringung eines ergänzenden Pigmentstrichs 4 vorzusehen. Dies hat den Vorteil, daß die Schichtdicke des Pigmentstrichs 4 nur sehr dünn sein muß, da die Vergleichmäßigung der Oberseite 2 bereits durch die mechanische Vorbehandlung erfolgt und der Pigmentstrich dann zumindest im wesentlichen nur noch der Fixierung der Farbe auf der Druckseite der Papierschicht 1 dient. Je nach Material der Farbe bzw. der gewählten Tinte liegt das Flächengewicht des Pigmentstrichs 4 zwischen 0,5 und 20 g/m², wobei bei ergänzender mechanischer Oberflächenvergleichmäßigung nur ein sehr geringer Flächenauftrag des Pigmentstrichs 4 erforderlich ist.
Die Farbschicht 5 ist vorliegend mittels eines nicht dargestellten Inkjet-Digitaldruckers, also mittels des Tintenstrahldruckverfahrens aufgebracht worden, wenngleich auch andere Druckverfahren, insbesondere der Tiefdruck möglich sind. Dabei können sowohl lösemittelhaltige als auch wasserhaltige Tinten als Druckfarben eingesetzt werden.
In 3 ist ausschnittweise ein bedrucktes flächiges Bauteil 6 dargestellt. Bei dem Bauteil 6 kann es sich insbesondere um eine Platte oder ein Paneel handeln. Bevorzugt handelt es sich um Boden-, Wand- und/oder Deckenbelagselemente oder aber um plattenförmige Möbelelemente. Das Bauteil 6 weist einen nur ausschnittweise dargestellten flächigen Grundkörper 7 auf, der ein- oder mehrlagig aufgebaut ist und insbesondere aus Holz- und/oder Kunst stoffwerkstoffen besteht. Insbesondere kann es sich bei dem Bauteil um Holzwerkstoffplatten, wie MDF-, HDF- oder DKS-Platten oder um sogenannte HPL(High Pressure Laminate)-Platten handeln. Bei dem Bauteil kann es sich aber auch um dickere Folien, Pappe oder Gipskartonplatten handeln.
Bei dem in 3 dargestellten Bauteil 6 ist auf die Oberseite 8 des Grundkörpers 6 die bedruckte Papierschicht 1 aufgebracht und fest damit verbunden. Desweiteren ist auf die Farbschicht 5 eine Schutzschicht 9 aufgebracht. Die Schutzschicht 9, die ebenfalls beharzt ist, dient zum Schutz der Farbschicht 5 vor UV-Strahlung und insbesondere vor mechanischer Beschädigung. Damit die Farbschicht 5 noch erkennbar ist, ist die Schutzschicht 9 transparent. In die Schutzschicht 9 können sehr harte Partikel, wie Korund, eingelagert sein. Hinzuweisen ist darauf, daß die Schutzschicht 9 in der Regel bei solchen Bauteilen 6 realisiert wird, die im Bodenbereich eingesetzt werden. Grundsätzlich kann auf die Schutzschicht 9 aber auch verzichtet werden. Dies gilt insbesondere bei Wand- und Deckenanwendungen und bei Möbelelementen.
In 4 ist schematisch das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Kurztaktpreßverfahren dargestellt. Das Verfahren beginnt mit der an sich bekannten Herstellung des Papiers in einer Papiermaschine, was im Verfahrensschritt A dargestellt ist. Die Papierschicht 1 ist dabei noch Teil einer quasi unendlichen Papierbahn. Der Verfahrensschritt A beinhaltet auch den Schritt der vollständigen Durchbeharzung des Papiers bzw. der Papierschicht 1. An die Papierherstellung und Beharzung im Verfahrensschritt A schließt sich die Oberflächenbehandlung der Papierschicht 1 im Verfahrensschritt B an. Im vorliegenden Fall schließt die Oberflächenbehandlung B zunächst das Glätten der Oberseite 2 zur Vergleichmäßigung der Oberfläche und ein anschließendes feines Aufrauhen der zuvor geglätteten Oberfläche ein. Anschließend wird der Pigmentstrich 4 aufgebracht. Hinzuweisen ist darauf, daß im Verfahrensschritt B auch nur geglättet, nur fein geschliffen oder nur der Pigmentstrich 4 aufgebracht werden kann. Im übrigen ist es grundsätzlich auch möglich, daß nach der Herstellung des Papiers zunächst der Pigmentstrich 4 oberseitig aufgebracht wird und anschließend die Beharzung von unten her erfolgt.
Nach der Oberflächenbehandlung der beharzten und dem Pigmentstrich 4 versehenen Papierschicht 1 erfolgt die Bedruckung und damit der Auftrag der Farbschicht 5 im Verfahrensschritt C. Die Bedruckung erfolgt im Tintenstrahldruckverfahren über Inkjet-Digitaldrucker. Beim Bedrucken kann die Papierschicht 1 noch Teil einer Papierbahn sein oder bereits Teil eines von der Papierbahn abgeschnittenen Bogens. Das Schneiden auf Bögen kann auch an späterer Stelle erfolgen.
Unmittelbar im Anschluß an den Verfahrensschritt C oder auch parallel dazu wird der Verfahrensschritt D, nämlich die Beheizung der Oberseite der Papierschicht 1 und damit die Trocknung der Farbschicht 5 unmittelbar nach dem Aufbringen auf die Papierschicht vorgenommen. Hinzuweisen ist darauf, daß die Papierschicht 1 grundsätzlich auch schon vor dem Bedrucken beheizt bzw. erwärmt worden sein kann, so daß die Farbe beim Bedrucken bereits auf eine vorerwärmte Papierschicht 1 trifft, was die Trocknung unterstützt.
Im Verfahrensschritt E wird die Papierschicht 1 mit dem Grundkörper 7 verpreßt. Gleichzeitig wird auch die Schutzschicht 9 in einer entsprechende Preßeinrichtung verpreßt. Unter dem Druck und der Hitze der Preßplatten der Preßvorrichtung schmilzt das Harz in der Papierschicht 1 und das Harz in der Schutzschicht 9 und härtet während des Preßvorganges unmittelbar aus, so daß sich einerseits eine feste Verbindung der Papierschicht 1 zum Grundkörper 7 und andererseits eine feste Verbindung der Schutzschicht 9 auf der Papierschicht 1 ergibt. Aufgrund der Durchbeharzung der Papierschicht kommt es im übrigen beim Verpressen zu einer derart festen Verbindung zwischen der Schutzschicht 9 und der Papierschicht 1, daß ein unbeabsichtigtes Ablösen der Schutzschicht 9 nicht befürchtet werden muß.
In 5 ist schematisch eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kurztaktpreßverfahrens der Direktbeschichtung dargestellt. Die Verfahrensschritte a und b entsprechen dabei den zuvor erwähnten Verfahrensschritten A und B der Papierherstellung und Oberflächenbehandlung. Hieran schließt sich jedoch der Verfahrensschritt c an, wobei die Papierschicht 1, bereits auf Bogen geschnitten, auf den Grundkörper 7, jedoch noch ohne Schutzschicht 9, durch Verpressen in der erwähnten Preßeinrichtung aufgebracht wird.
Nach dem Verpressen der noch unbedruckten Papierschicht 1 auf dem Grundkörper 7 wird das unbedruckte Bauteil 6 nunmehr im Verfahrensschritt d ebenfalls im Tintenstrahldruckverfahren bedruckt. Parallel dazu oder unmittelbar anschließend erfolgt die Trocknung der aufgebrachten Farbschicht 5 im Verfahrensschritt e. Auch hier kann natürlich eine Vorerwärmung der Papierschicht 1 vorgenommen worden sein. Hieran schließt sich die abschließende Verpressung der Schutzschicht 9 in der Preßvorrichtung im Verfahrensschritt f an, um die Schutzschicht 9 nach Schmelzen und Aushärten des Harzes in der Schutzschicht 9 mit der Papierschicht 1 zu verbinden.
Wenngleich das in 5 schematisch dargestellte Verfahren verfahrensmäßig aufwendiger ist, hat es den Vorteil, daß nicht bedruckte Bauteile 6 ohne weiteres vorgehalten werden können und die Bedruckung dann je nach Kundenwunsch bedarfsweise kurzfristig erfolgen kann.

1: Papierschicht
2: Oberseite
3: Unterseite
4: Pigmentstrich
5: Farbschicht
6: Bauteil
7: Grundkörper
8: Oberseite
9: Schutzschicht
A: Papierherstellung
B: Oberflächenbehandlung
C: Bedruckung
D: Trocknung
E: Verpressung
a: Papierherstellung
b: Oberflächenbehandlung
c: Verpressen
d: Drucken
e: Trocknung
f: Verpressen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1749676 A1 [0004, 0004, 0005, 0005, 0007]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines flächigen, bedruckten oder bedruckbaren Bauteils (6), insbesondere für Boden-, Wand-, Decken- und/oder Möbelanwendungen, wobei auf einen flächigen Grundkörper (7) des Bauteils (6) eine beharzte, bedruckbare oder bedruckte Papierschicht (1) unter Druck- und Hitzeeinfluß aufgebracht wird und wobei die Papierschicht (1) erst nach dem Beharzen bedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchbeharzte Papierschicht (1) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierschicht (1) vor oder nach dem Aufbringen auf den Grundkörper (7) bedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (7) mit der Papierschicht im Kurztaktpreßverfahren direkt beschicht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierschicht (1) mittels eines digitalen Druckverfahrens, insbesondere eines Tintenstrahldruckverfahrens bedruckt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfarbe lösemittelhaltige und/oder wasserhaltige Tinte verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (2) der durchbeharzten Papierschicht (1) vor dem Bedrucken mechanisch geglättet und/oder insbesondere fein aufgerauht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Papierschicht (1) verwendet wird, die oberseitig eine Farbaufnahmeschicht, vorzugsweise einen Pigmentstrich (4) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beharzung erst nach Aufbringen der Farbaufnahmeschicht erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Papierschicht (1) aufgebrachte Farbschicht (5) während und/oder nach dem Bedrucken getrocknet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung bei einer Temperatur unterhalb der Reaktivierungstemperatur des Harzes, und insbesondere im Bereich zwischen 40°C und 150°C erfolgt.
Papierschicht (1) zur Verwendung bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Papierschicht nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierschicht (1) über ihre gesamte Dicke vollständig durchbeharzt ist.
Papierschicht nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht der Papierschicht (1) ohne Beharzungsanteil zwischen 30 g/m² und 300 g/m², vorzugsweise zwischen 50 g/m² und 120 g/m² liegt.
Papierschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht des Beharzungsanteils zwischen 5 g/m² und 300 g/m², vorzugsweise zwischen 20 g/m² und 100 g/m² liegt.
Papierschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein reaktivierbares Harz, insbesondere ein Aminoplast und vorzugsweise ein Melaminharz oder ein Harnstoffharz ist.
Papierschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (2) der Papierschicht (1) eine ergänzende Oberflächenglättung und/oder Oberflächenaufrauhung aufweist.
Papierschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß druckseitig auf der Papierschicht (1) eine Farbaufnahmeschicht, insbesondere ein Pigmentstrich (4) vorgesehen ist.
Papierschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pigmentstrich (4) als vollflächige Schicht mit einem Flächengewicht zwischen 0,5 g/m² und 20 g/m² aufgebracht ist.
Papierschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pigmentstrich (4) organische und/oder unorganische Pigmente und/oder Bindemittel aufweist.
Papierschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierschicht nach der Beharzung zur Weiterverarbeitung als Bahn aufgerollt ist oder auf Bögen geschnitten ist.
Bedrucktes flächiges Bauteil (6), insbesondere für Boden-, Wand-, Decken- und/oder Möbelanwendungen, mit einer Papierschicht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.