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Die
Erfindung betrifft das digitale Bedrucken von direkt-dekorierbaren
bzw. bedruckbaren Vliesstoffen und deren Verwendung in Verbundwerkstoffe, die
sich insbesondere als Werkstoffe im Innenausbau, für Verkleidungen,
Konstruktionen und zur Herstellung von Möbeln und ähnlichen
Produkten eignen.
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Verbundwerkstoffe
ersetzen zunehmend traditionelle Baustoffe als Konstruktionswerkstoffe
und müssen für mannigfaltige Anwendung angepasst werden.
So ist einerseits eine ausreichende mechanische Stabilität
gefordert und andererseits eine gute Verarbeitbarkeit und geringes
Gewicht erforderlich. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, bestehende Verbundwerkstoffe
zu verbessern.
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So
ist es bereits bekannt, Holzwerkstoffe, die aus zerkleinertem Holz
und Einsatz von Bindern hergestellt werden, mit weiteren Werkstoffen
zu kombinieren. Hierzu werden die beiden Werkstoffe üblicherweise
laminiert und bilden einen Verbundwerkstoff. Durch Auswahl und Kombination
der Werkstoffe können so die mechanischen Eigenschaften
verbessert werden und zugleich eine Reduktion, beispielsweise des
Gewichtes, erreicht werden.
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Bei
der Verarbeitung werden die zuvor beschriebenen Verbundwerkstoffe
oftmals weiteren Veredelungsschritten, beispielsweise eine Lackierung
oder Bedruckung, unterworfen. Hierbei werden an die zu bearbeitenden
Oberflächen hohe Anforderungen hinsichtlich Glätte
und Toleranzen gestellt, so dass die zu bearbeitenden Oberflächen
aufwendig und oftmals mehrfach vorgearbeitet werden müssen, damit
eine spätere Veredelung überhaupt möglich
ist.
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Aus
WO2006/031 522 sind
Verbundwerkstoffe auf Basis von Holzwerkstoffen und Vliesen, die mittels
eines ”B-Stage” Binders verfestigt sind, bekannt.
Die zugrunde liegenden Vliese sind beispielsweise aus
US-A-5,837,620 ,
US-A-6,303,207 und
US-A-6,331,339 bekannt.
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Aus
WO2006/031 522 ist zwar
bekannt, dass dem Binder bzw. dem Vlies weitere Additive zugegeben
werden können, nähere Angaben hinsichtlich der späteren
Verwendung bzw. der Verarbeitung sind jedoch nicht gemacht.
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Dekorative
Holzwerkstoffplatten werden üblicherweise mit Dekorpapieren
oder Dekorpapierfilmen versehen, verpresst oder verklebt. Auch wird das
Dekor mit Hilfe von Druckwalzen oder auch digitalen Druckverfahren
auf speziell vorbereiteten Holzwerkstoffplatten erzeugt.
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Diese
ist ein komplexer und kostspieliger Weg. Die Impact-Eigenschaften
und Brandhemmung bei Verwendung von Papieren sind allerdings gering. Durch
Auflaminieren von Glasvliesen können diese Eigenschaften,
insbesondere das Impaktverhalten, MOR Eigenschaften und Brandhemmung
erheblich verbessert werden.
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Aus
der
WO2008/101679 ist
bekannt, Laminate, deren Oberfläche mit Glasvliesen versehen
ist, mittels Direktdruck mit einem Dekor zu versehen. Der Direktdruck
erfolgt auf die glatte Oberfläche des Laminates nach deren
Verpressung mit dem Glasvlies. Durch die Verwendung von Glasvliesen
kann neben der Steigerung des Impaktverhaltens, der Festigkeit und
des Brandverhaltens auch das Dekor mittels Direktdruck auf dem Laminat
erzeugt werden.
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Die
heutigen Anforderungen an Produktionsgeschwindigkeit, Herstelleffizienz
und verbesserten Produkteigenschaften lassen sich mit den bisherigen Methoden
kaum erreichen.
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Es
bestand somit die Aufgabe, Verbundwerkstoffe mit Dekor zu finden,
die sich schnell und effizient herstellen lassen, und die Impakteigenschaften,
Festigkeitswerten und Brandeigenschaften aufweisen, die mit Laminaten
vergleichbar sind, die Glasvliese zur Verstärkung beinhalten.
Die Herstellung sollte mittels geeigneter Herstellverfahren im kommerziellen
Umfang möglich sein.
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Des
Weiteren besteht somit die Aufgabe, Verbundwerkstoffe mit dem vorstehend
genannten Eigenschaften zu finden, die möglichst mit bekannten Verarbeitungsprozessen
und Anlagen hergestellt werden können.
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Es
wurde nun gefunden, dass sich derartige Laminate mit Dekor herstellen
lassen, indem das erfindungsgemäß hergestellte
textile Flächengebilde mittels Digitaldruck mit einem Dekor
versehen wird und anschließend auf den Träger
auflaminiert wird.
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Der
Erfindung liegt das überraschende Ergebnis zugrunde, dass
Vliesstoffe, insbesondere Glasvliese, die Binder und/oder – ”B-Stage” Bindersysteme enthalten,
digital bedruckt werden können. Das so erzeugte Vlies wird
dann unter Druck und Temperatur mit den Trägerwerkstoffen
verpresst. Bei ausgehärteten Standard-Bindersystemen erfolgt
die Verpressung mit zwei Overlaypapieren oder Overlayvliesstoffen,
die einen B-Stage Binder aufweisen und auf den Träger verpresst
werden. Der dekorative Vliesstoff liegt dabei in der Mitte der beiden
Overlaysysteme. Bei Verwendung von digital bedruckten Vliesstoffen
mit ”B-Stage” Bindern kann der Dekorvliesstoff
vorzugsweise direkt auf den Träger verpresst werden.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verbundwerkstoff umfassend:
- a) einen Träger,
- b) mindestens ein auf mindestens einer der beiden Seiten des
Trägers auflaminiertes textiles Flächengebilde,
welches vor der Laminierung mindestens einen Binder, vorzugsweise
einen Binder im B-Stage aufweist und welches ggfs. mit einem Funktionsmaterial
versehen sein kann,
dadurch gekennzeichnet, dass das textile
Flächengebilde vor der Laminierung mittels Digitaldruck
mit einem Dekor versehen wurde.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist das mittels Digitaldruck mit
einem Dekor versehene Vlies.
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Weiterhin
wurde auch gefunden, dass digital bedruckte Vliese, insbesondere
Glasvliese, zur Herstellung von CPL (Continuous Pressure Laminates) oder
HPL (High Pressure Laminates) verwendet werden können
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Es
ist zwar bekannt, dass Verbundwerkstoffe bedruckt und/oder lackiert
werden können, jedoch musste die zu bearbeitende Oberfläche
erst durch geeignete Maßnahmen vorbereitet werden. Üblicherweise
wurden hierzu die Oberflächen durch abrasive Maßnahmen,
z. B. Schleifen, geglättet.
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Eine
weitere vorbereitende Maßnahme bei der Bedruckung bzw.
Lackierung von Verbundwerkstoffen besteht darin, die zu bearbeitende
Oberfläche mit sogenannten Primer-Schichten versehen. Geeignete
Primermaterialien sind im Stand der Technik bekannt, üblicherweise
handelt es sich hierbei um wasserlösliche Spachtelmassen.
Insofern die zu bearbeitenden Oberflächen eine geringe
Oberflächengüte haben, sind relativ dicke Primerschichten
bzw. mehrere Primerschichten notwendig. Erst durch diese Maßnahmen
(Abschleifen bzw. Primer-Beschichtung) war es möglich, die
Oberfläche zu bedrucken und/oder zu lackieren. Für
den Fachmann war es völlig überraschend, dass
die vorliegende Erfindung ohne eine Vorbearbeitung der zu bedruckenden Oberfläche
mittels abrasive Maßnahmen und/oder Primer auskommt.
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Eine
weitere Möglichkeit, dekorative Werkstoffplatten, insbesondere
Holzwerkstoffe, herzustellen, ist die Verwendung von Dekorpapieren
oder Dekorpapierfilmen, die auf den Träger aufgebracht
werden. Diese Papiere sind zwar preiswert, jedoch tragen sie nicht
zur Stabilität des Verbundstoffes und zur Verbesserung
der Brandeigenschaften bei.
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Eine
weitere Möglichkeit, dekorative Werkstoffplatten herzustellen,
ist die Verwendung von dekorativen Schichtstoffplatten, z. B. sogenannte
CPL und HPL. Dabei werden die dekorativen Schichtstoffplatte, die
unter Verwendung von Dekorpapieren oder Dekorpapierfilmen mit Kraftpapierfilmen
als Kernlagen kontinuierlich oder in Mehretagenpressen vepresst
werden, anschließend auf den Träger aufgebracht.
Diese Papiere sind zwar preiswert, jedoch tragen sie nicht zur Stabilität
des Verbundstoffes und zur Verbesserung der Brandeigenschaften bei.
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Bei
dem gemäß a) eingesetzten Träger handelt
es sich vorzugsweise um Holzwerkstoffe, Papiere, Kork, Kartonagen,
mineralische Platten, Kunststoffträger, Faserverbundwerkstoffe
und/oder sogenannte Honeycombs. Honeycombs sind Bauteile mit drei-dimensionalen
Verstärkungsstrukturen, die aufgrund ihres Aufbaus (Bienenwabenstruktur)
eine außerordentliche Stabilität und Festigkeit
bei einem gleichzeitig geringen Gewicht ermöglichen. Solche Honeycombs
werden seit geraumer Zeit in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt,
unter anderem auch als innere Verstärkung von plattenförmigen
Elementen im Baubereich oder bei Möbeln.
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Bei
den Holzwerkstoffen handelt es sich um platten- oder strangförmige
Holzwerkstoffe, die durch Mischung der verschiedenen Holzpartikelformen
mit natürlichen und/oder synthetischen Bindemitteln im Zuge
einer Heißverpressung hergestellt werden. Die erfindungsgemäß eingesetzten
Holzwerkstoffe umfassen vorzugsweise Sperr- bzw. Lagenholz, Holzspanwerkstoff,
insbesondere Spannplatten und OSB (Oriented Strand Boards), Holzfaserwerkstoff,
insbesondere poröse Holzfaserplatten, diffusionsoffene Holzfaserplatten,
harte (hochdichte) Holzfaserplatten (HDF) und mitteldichte Holzfaserplatten
(MDF), und Arboform. Bei Arboform handelt es sich um einen thermoplastisch
verarbeitbaren Werkstoff aus Lignin und anderen Holzbestandteilen.
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Die
erfindungsgemäßen Träger umfassen außerdem
Werkstoffe aus Holzfaserstoffen, Cellulosefasern, Naturfasern oder
deren Mischungen und einem thermoplastischen Binder, wobei der Anteil des
Binders mehr als 15 Gew.-% beträgt. Die Werkstoffe sind
gegebenenfalls durch Glas-, Basalt- oder synthetischen Fasern verstärkt.
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Bei
den Papieren handelt es sich vorzugsweise um Papiere auf Basis von
natürlichen, synthetischen, mineralischen oder keramischen
Fasern oder auch von Mischungen dieser Fasertypen.
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Bei
den Kartonagen handelt es sich vorzugsweise um Kartonagen auf Basis
von natürlichen und/oder synthetischen Fasern, wobei diese
auch mineralische und/oder keramische Fasern umfassen sowie Mischungen
aus diesen Fasertypen.
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Bei
den mineralischen Platten handelt es sich vorzugsweise um handelsübliche
Mineralkartonplatten mit beidseitigem Kartonagebezug, um Gipsfaserplatten,
Keramikfaserplatten, Zement- oder Kalkplatten. Die Platten können
gegebenenfalls mit natürlichen und/oder synthetischen Fasern
verstärkt sein, wobei diese auch mineralische und/oder
keramische Fasern umfassen können. Die Verstärkungsfasern können
in Form von Filamenten, Monofilen oder als Stapelfasern vorliegen.
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Bei
den Kunststoffplatten handelt es sich vorzugsweise um handelsübliche
Elemente, die im Möbelbau oder im Rahmen der Inneneinrichtung
vielfältige Einsatzmöglichkeiten ergeben. Neben
den Kunststoffplatten werden auch Faserverbundwerkstoffe für
derartige Anwendungen eingesetzt.
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Neben
den beschriebenen Materialien kann der Träger auch aus
Kork oder anderen pflanzlichen Materialien bestehen.
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Das
Flächengewicht der im Verbundstoff enthaltenen Träger
ist von der Endanwendung abhängig und unterliegt keiner
besonderen Einschränkung.
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Bei
den gemäß b) eingesetzten textilen Flächengebilden
handelt es sich um alle Gebilde, die aus Fasern hergestellt werden
und aus denen mittels einer flächenbildenden Technik eine
textile Fläche hergestellt worden ist.
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Die
textilen Flächengebilde können mit einem Standardbinder
und/oder einem B-Stage Binder versehen sein.
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Die
mit dem B-Stage Binder zu versehenden textilen Flächengebilde
können grundsätzlich auch ohne Binder, insbesondere
chemische Binder, eingesetzt werden.
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Insbesondere
bei Vliesen, die thermoplaste Fasern enthalten und die kalandriert
oder vernadelt werden, kann auf einen Standardbinder verzichtet werden.
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Um
jedoch die erforderlichen Festigkeiten bei der Weiterverarbeitung
der Flächengebilde zu gewährleisten, können
auch Binder eingebracht und/oder bekannte Vernadelungsmethoden Verwendung
finden. Neben der Möglichkeit einer mechanischen Verfestigung,
z. B. durch Kalandrierung oder Vernadelung, sei hier insbesondere
auch die hydrodynamische Vernadelung erwähnt. Als Binder
sind chemische und/oder thermoplastische Binder geeignet.
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Bevorzugt
werden die mit dem B-Stage Binder zu versehenden textilen Flächengebilde
jedoch mit einem chemischen Binder vorverfestigt. Die eingesetzten
Binder können gleich oder verschieden sein, müssen
jedoch aus der Gruppe der zum B-Stage Binder kompatiblen Bindersysteme
ausgewählt werden. Der zusätzliche Binderanteil
(chemische Binder) beträgt maximal 30 Gew.-%, vorzugsweise
7 bis 27 Gew.-%.
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Bei
den faserbildenden Materialien handelt es sich vorzugsweise um Naturfasern
und/oder Fasern aus synthetisierten oder natürlichen Polymeren, keramische
Fasern, Mineralfasern oder Glasfasern, wobei diese auch in Form
von Gemischen verwendet werden können. Als textile Flächen
werden Gewebe, Gelege, Gestricke, Gewirke und Vliese, vorzugsweise
Vliese, verstanden.
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Bei
den textilen Flächen aus Mineral- und keramischen Fasern
handelt es sich um Alumosilikat-, Keramik-, Dolomit-Wollastonitfasern
oder aus Fasern von Vulkaniten, vorzugsweise Basalt-, Diabas- und/oder
Melaphyrfasern, insbesondere Basaltfasern. Diabase und Melaphyre
werden zusammengefasst als Paläobasalte bezeichnet und
Diabas wird auch gerne als Grünstein bezeichnet.
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Das
Mineralfaservlies kann aus Filamenten, d. h. unendlich langen Fasern
oder aus Stapelfasern gebildet werden. Die durchschnittliche Länge
der Stapelfasern im erfindungsgemäß eingesetzten
Vlies aus Mineralfasern beträgt zwischen 5 und 120 mm, vorzugsweise
10 bis 90 mm. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
enthält das Mineralfaservlies eine Mischung aus Endlosfasern
und Stapelfasern. Der durchschnittliche Faserdurchmesser der Mineralfasern
beträgt zwischen 5 und 30 μm, vorzugsweise zwischen
8 und 24 μm, besonders bevorzugt zwischen 8 und 15 μm.
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Das
Flächengewicht des textilen Flächengebildes aus
Mineralfasern beträgt zwischen 15 und 500 g/m2,
vorzugsweise 40 und 250 g/m2, wobei sich diesen
Angaben auf ein Flächengebilde ohne Binder beziehen.
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Bei
den textilen Flächen aus Glasfasern sind insbesondere Vliese
bevorzugt. Diese werden aus Filamenten, d. h. unendlich langen Fasern
oder aus Stapelfasern aufgebaut. Die durchschnittliche Länge der
Stapelfasern beträgt zwischen 5 und 120 mm, vorzugsweise
10 bis 90 mm. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
enthält das Glasfaservlies eine Mischung aus Endlosfasern
und Stapelfasern.
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Der
durchschnittliche Durchmesser der Glasfasern beträgt zwischen
5 und 30 μm, vorzugsweise zwischen 8 und 24 μm,
besonders bevorzugt zwischen 10 und 21 μm. Neben den vorstehend
genannten Durchmessern können auch sogenannte Glas-Mikrofasern
Verwendung finden. Der bevorzugte durchschnittliche Durchmesser
der Glasmikrofasern ist hierbei zwischen 0,1 und 5 μm.
Die die textile Fläche bildenden Mikrofasern können
auch in Mischungen mit anderen Fasern, vorzugsweise Glasfasern vorliegen.
Außerdem ist auch ein schichtförmiger Aufbau aus
Mikrofasern und Glasfasern möglich.
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Das
Flächengewicht des textilen Flächengebildes aus
Glasfasern beträgt zwischen 15 und 500 g/m2,
vorzugsweise 40 und 250 g/m2, wobei sich
diesen Angaben auf ein Flächengebilde ohne Binder beziehen.
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Geeignete
Glasfasern umfassen jene, die aus A-Glas, E-Glas, S-Glas, C-Glas,
T-Glas oder R-Glas hergestellt wurden.
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Die
textile Fläche kann nach jedem bekannten Verfahren hergestellt
werden. Bei Glasvliesen sind dies bevorzugt das Trocken- oder Nasslegeverfahren.
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Von
den textilen Flächen aus Fasern aus synthetischen Polymeren
sind Vliese, insbesondere sogenannte Spunbonds, d. h. Spinnvliese,
die durch eine Wirrablage schmelzgesponnener Filamente erzeugt werden,
bevorzugt. Sie bestehen aus Endlos-Synthesefasern aus schmelzspinnbaren
Polymermaterialien. Geeignete Polymermaterialien sind beispielsweise
Polyamide, wie z. B. Polyhexamethylendiadipamid, Polycaprolactam,
aromatische oder teilaromatische Polyamide (”Aramide”),
aliphatische Polyamide, wie z. B. Nylon, teilaromatische oder vollaromatische
Polyester, Polyphenylensulfid (PPS), Polymere mit Ether- und Ketogruppen,
wie z. B. Polyetherketone (PEK) und Poly-etheretherketon (PEEK),
Polyolefine, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, Cellulose
oder Polybenzimidazole. Neben den vorstehend genannten synthetischen
Polymeren sind auch solche Polymere geeignet, die aus Lösung gesponnen
werden.
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Bevorzugt
bestehen die Spinnvliese aus schmelzspinnbaren Polyestern. Als Polyestermaterial
kommen im Prinzip alle zur Faserherstellung geeigneten bekannten
Typen in Betracht. Besonders bevorzugt sind Polyester, die mindestens
95 mol % Polyethylenterephthalat (PET) enthalten, insbesondere solche
aus unmodifiziertem PET.
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Sollen
die erfindungsgemäßen Verbundstoffe zusätzlich
eine flammhemmende Wirkung haben, so ist es von Vorteil, wenn sie
aus flammhemmend modifizierten Polyestern ersponnen wurden. Derartige
flammhemmend modifizierte Polyester sind bekannt. Daneben können
auch andere flammhemmend modifizierte Polymermaterialien, wie z.
B. Polyamid, Verwendung finden.
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Die
Einzeltiter der Polyesterfilamente im Spinnvlies betragen zwischen
1 und 16 dtex, vorzugsweise 2 bis 10 dtex.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Spinnvlies
auch ein schmelzbinderverfestigter Vliesstoff sein, welcher Träger-
und Schmelzklebefasern enthält. Die Träger- und Schmelzklebefasern
können sich von beliebigen thermoplastischen fadenbildenden
Polymeren ableiten. Derartige schmelzbinderverfestigte Spinnvliese sind
beispielsweise in
EP-A-0,446,822 und
EP-A-0,590,629 beschrieben.
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Neben
Endlosfilamenten (Spunbondverfahren) kann die textile Fläche
auch aus Stapelfasern oder Gemischen aus Stapelfasern und Endlosfilamenten
aufgebaut sein. Die Einzeltiter der Stapelfasern im Vlies betragen
zwischen 1 und 16 dtex, vorzugsweise 2 bis 10 dtex. Die Stapellänge
beträgt 1 bis 100 mm, vorzugsweise 2 bis 50 mm, besonders bevorzugt
2 bis 30 mm. Das textile Flächengebilde kann auch aus Fasern
unterschiedlicher Materialien aufgebaut sein, um besondere Eigenschaften
erzielen zu können.
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Die
die Vliesstoffe aufbauenden Filamente und/oder Stapelfasern können
einen praktisch runden Querschnitt besitzen oder auch andere Formen aufweisen,
wie hantel-, nierenförmige, dreieckige bzw. tri- oder multilobale
Querschnitte. Es sind auch Hohlfasern und Bi- oder Mehrkomponentenfasern einsetzbar.
Ferner lässt sich die Schmelzklebefaser auch in Form von
Bi- oder Mehrkomponentenfasern einsetzen.
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Die
das textile Flächengebilde bildenden Fasern können
durch übliche Zusätze modifiziert sein, beispielsweise
durch Antistatika, wie Ruß.
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Das
Flächengewicht des textilen Flächengebildes aus
Fasern aus synthetischen Polymeren beträgt zwischen 10
und 500 g/m2, vorzugsweise 20 und 250 g/m2
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Bei
den Naturfasern handelt es sich um Pflanzenfasern, Fasern abgeleitet
von Gräsern, Stroh, Holz, Bambus, Schilf und Bast oder
Fasern tierischen Ursprungs. Pflanzenfasern ist ein Sammelbegriff
und steht für Samenfasern, wie Baumwolle, Kapok oder Pappelflaum,
Bastfasern, wie Bambusfaser, Hanf, Jute, Leinen oder Ramie, Hartfasern,
wie Sisal oder Manila, oder Fruchtfasern, wie Kokos. Bei Fasern
tierischen Ursprungs handelt es sich um Wolle, Tierhaare, Federn
und Seiden.
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Das
Flächengewicht des textilen Flächengebildes aus
Naturfasern beträgt zwischen 20 und 500 g/m2,
vorzugsweise 40 und 250 g/m2
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Bei
den textilen Flächen aus Fasern aus natürlichen
Polymeren handelt es sich um zellulosische Fasern, wie Viskose,
oder Pflanzen- oder Tiereiweißfasern.
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Bei
den textilen Flächen aus Cellulosefasern sind insbesondere
Vliese bevorzugt. Diese werden aus Filamenten, d. h. unendlich langen
Fasern und/oder aus Stapelfasern aufgebaut. Die durchschnittliche
Länge der Stapelfasern beträgt zwischen 1 und
25 mm, vorzugsweise 2 bis 5 mm.
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Der
durchschnittliche Durchmesser der Cellulosefasern beträgt
zwischen 5 und 50 μm, vorzugsweise zwischen 15 und 30 μm.
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Insofern
der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff mittels
Pulverlackierung oder auf elektrostatischem Weg veredelt werden
soll, sollte der zu bearbeitende Verbundstoff eine ausreichende
elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Hierzu kann es von
Vorteil sein, wenn der gemäß a) eingesetzte Träger
zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit bereits
Pigmente oder Partikel enthält, die eine solche Erhöhung
bewirken.
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Die
vorstehend beschriebene Leitfähigkeit kann auch als Funktionsmaterial
in dem mit B-Stage Binder ausgerüsteten textilen Flächengebilde
vorliegen. Hierzu können diese Funktionsmaterialien mit dem
B-Stage Binder vermischt und aufgetragen werden oder das mit dem
B-Stage Binder ausgerüstete textile Flächengebilde
wird mit dem Funktionsmaterial versehen. Bei den vorstehend genannten
Materialen handelt es sich üblicherweise um Metallpartikel, Ruße
oder leitfähige organische Harze, wie Phenolharze, oder
anorganische bzw. organische Salze. Derartige Zusätze sind
bereits aus
DE-A-3639816 bekannt.
Weiterhin können auch die in
DE-A-10232874 und
EP-A-1659146 offenbarten
Salze, insbesondere Alkali- bzw. Erdalkalisalze, wie Lithiumnitrat
und Natriumnitrat, eingesetzt werden. Die vorstehend genannten Materialien
sollten allerdings zu den andern Materialien kompatibel sein.
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Das
gemäß b) eingesetzte textile Flächengebilde,
das zumindest auf einer Seite des Trägers aufgebracht ist,
weist vorzugsweise mindestens einen Binder im B-Stage Zustand auf.
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Als
B-Stage Binder werden Binder verstanden, die nur teilweise verfestigt
bzw. gehärtet sind und noch eine Endverfestigung, beispielsweise
durch thermische Nachbehandlung, erfahren können. Derartige
B-Stage Binder sind in
US-A-5,837,620 ,
US-A-6,303,207 und
US-A-6,331,339 eingehend
beschrieben. Die dort offenbarten B-Stage Binder sind auch Gegenstand
der vorliegenden Beschreibung. Bei B-Stage Bindern handelt es sich
vorzugsweise um Binder auf Basis von Furfurylalkohol-Formaldehyd,
Phenol-Formaldehyd, Melamin-Formaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd und
deren Gemische. Vorzugsweise handelt es sich um wässrige
Systeme. Weitere bevorzugte Bindersysteme sind Formaldehyd-freie
Binder. B-Stage Binder zeichnen sich dadurch aus, dass sie einer
mehr-stufigen Härtung unterworfen werden können,
d. h. nach der ersten Härtung bzw. den ersten Härtungen
noch eine ausreichende Binderwirkung aufweisen, um diese für
die weitere Verarbeitung nutzen zu können. Üblicherweise
werden derartige Binder nach Zusatz eines Katalysators bei Temperaturen
von ca. 350F in einem Schritt gehärtet.
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Zur
Bildung des B-Stages werden derartige Binder, ggf. nach Zusatz eines
Katalysators gehärtet. Der Härtungs-Katalysator-Anteil
beträgt bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%
(bezogen auf den Gesamtbindergehalt). Als Härtungs-Katalysator
sind beispielsweise Ammoniumnitrat, sowie organische, aromatische
Säuren, z. B. Maleinsäure und p-Toluolsulfonsäure
geeignet, da dieser den B-Stage Zustand schneller erreichen lässt.
Neben Ammoniumnitrat, Maleinsäure und p-Toluolsulfonsäure
sind alle Materialien als Härtungs-Katalysator geeignet,
welche eine vergleichbare saure Funktion aufweisen. Zum Erreichen
des B-Stages wird das mit dem Binder imprägnierte textile
Flächengebilde unter Temperatureinfluss getrocknet, ohne
eine Komplettaushärtung zu erzeugen. Die erforderlichen
Prozessparameter sind vom gewählten Bindersystem abhängig.
Die untere Temperaturgrenze kann durch Wahl der Dauer bzw. durch
Zusatz von größeren oder stärker sauren
Härtungs-Katalysator beeinflusst werden.
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Das
Aufbringen des B-Stage Binders, auf das in b) bezeichnete textile
Flächengebilde, kann mit Hilfe aller bekannten Methoden
erfolgen. Neben Aufsprühen, Durchtränken und Einpressen
kann der Binder auch mittels Beschichten oder mittels Rotationsdüsenköpfen
aufgebracht werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Verfahren ist das Aufbringen des B-Stage Binders
mittels Schaumauftragung. Bei der Schaumauftragung wird mit Hilfe
eines Schäumungsmittels in einem Schaummixer ein Binderschaum
erzeugt, der durch geeignete Beschichtungsaggregate auf das Vlies
aufgebracht wird. Auch hier kann der Auftrag mittels Rotationsdüsenköpfen
erfolgen.
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Bei
der Schaumbeschichtung eines B-Stage fähigen Binders gibt
es hinsichtlich der Schäumungsmittel grundsätzlich
keine Beschränkungen. Bevorzugte Schäumungsmittel
sind Ammonium-Stearate oder Bernsteinsäureester, die mit
1%–5 Gew.-% i. Tr. dem Binder zugesetzt werden. Bei Bedarf
werden außerdem die bereits beschriebenen Katalysatoren
beigemischt. Der Feststoffanteil des Schaumes beträgt mindestens
40%, bevorzugt mindestens 50%.
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Der
Prozess der Schaumauftragung ermöglicht eine äußerst
flexible Prozessführung und erlaubt die Realisierung einer
Vielzahl von unterschiedlichen Produkteigenschaften. Neben der gezielten
Einstellung der Eindringtiefe des Schaumes in die textile Fläche
lassen sich Bindereintrag und Porosität in weiten Grenzen
variieren. Die Schaumauftragung bietet zudem große Vorteile
in der Prozessführung, insbesondere hinsichtlich der Konstanz
des Feststoffanteils während der Imprägnierung
oder Beschichtung der textilen Fläche und den erforderlichen Kompatibilitätsanforderungen
des Flächenherstellprozesses an den Binder.
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Das
gemäß b) gegebenenfalls eingesetzte Funktionsmaterial
kann gleichzeitig mit dem B-Stage Binder, z. B. als Gemisch oder
als Einzelkomponente, oder vor bzw. nach dem Binderauftrag aufgebracht
werden. Insofern der B-Stage Binder per Schaumauftrag aufgebracht
wird, ist es von Vorteil das Funktionsmaterial mit dem Schaum bzw.
im Schaum verteilt aufzubringen oder das Funktionsmaterial auf den
noch frischen Schaum aufzubringen.
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Neben
den vorstehend genannten Merkmalen kann der erfindungsgemäße
Verbundstoff noch weitere Ausrüstungen mit einem Funktionsmaterial aufweisen.
Hierzu wird ein auf die Oberseite des mit dem B-Stage Binder ausgerüsteten
textilen Flächengebildes aufgebrachtes oder in das textile
Flächengebilde eingebrachtes Funktionsmaterial eingesetzt.
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Bei
dem erfindungsgemäß eingesetzten Funktionsmaterial
handelt es sich vorzugsweise um Flammschutzmittel, Materialien zur
Steuerung von elektrostatischen Aufladungen, organische oder anorganische
Pigmente, insbesondere farbige Pigmente, elektrisch leitfähige
Pigmente bzw. Partikel.
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In
einer Variante des Verfahrens wird ein zusätzlicher Binder
zur Fixierung der Funktionsmaterialien auf dem textilen Flächengebilde
zugesetzt. Hierbei wird vorzugsweise der gleiche Binder (B-Stage Binder)
wie er im textilen Flächengebilde vorliegt gewählt.
Der Gehalt an Funktionsmaterial wird durch die nachfolgende Verwendung
bestimmt.
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Bei
den Flammschutzmitteln handelt es sich anorganische Flammschutzmittel,
Organophosphor-Flammschutzmittel, Stickstoff basierte Flammschutzmittel
oder Intumeszenz Flammschutzmittel. Halogenierte (bromierte und
chlorierte) Flammschutzmittel sind ebenfalls einsetzbar, aufgrund
ihrer Risikobewertung jedoch weniger bevorzugt. Beispiele für
derartige halogenierte Flammschutzmittel sind polybromierte Diphenylether,
z. B. DecaBDE, Tetrabrombisphenol A und HBCD (Hexabromocyclododecan).
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Durch
Verwendung von Mitteln zur Erhöhung bzw. Steuerung der
elektrischen Leitfähigkeit können Antistatikeffekte
erzielt werden bzw. die Eigenschaften für die Pulverlackierung
eingestellt werden. Bei diesen Mitteln handelt es sich üblicherweise
um Partikel, welche elektrisch leitfähig sind. Geeignete
Materialien sind elektrisch leitfähige Kohlenstoffe wie Ruß,
Graphit und Kohlenstoff-Nano-Röhrchen (C-Nanotubes), leitfähige
Kunststoffe oder Fasern bzw. Partikel aus Metall oder Metallbestandteilen. Neben
diesen können auch leitfähige organische Harze,
wie Phenolharze, oder anorganische bzw. organische Salze eingesetzt.
Derartige Zusätze sind bereits aus
DE-A-3639816 bekannt. Weiterhin
können auch die in
DE-A-10232874 und
EP-A-1659146 offenbarten
Salze, insbesondere Alkali- bzw. Erdalkalisalze, wie Lithiumnitrat
und Natriumnitrat, eingesetzt werden. Die vorstehend genannten Materialien sollten
allerdings zu den andern Materialien kompatibel sein.
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Durch
die Verwendung von Mitteln zur Erhöhung bzw. Steuerung
der elektrischen Leitfähigkeit wird der Oberflächenwiderstand
des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes reduziert.
Es hat sich gezeigt, dass erfindungsgemäße Verbundwerkstoffe mit
einem Oberflächenwiderstand von bis zu 1010 Ω (Ohm),
vorzugsweise von bis zu 108 Ω (Ohm)
sehr gut für Pulverlackierungen geeignet sind.
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Zur
Erhöhung der Abriebeigenschaften und Kratzbeständigkit
werden vorzugsweise SiC und/oder SiO2 Partikel oder ähnliche
Materialien verwendet. Für die Oberflächenvergütung
zur Verbesserung der Abrasion und Härte werden typischerweise Körngrößen
von unter 1 mm verwendet, wodurch eine sehr harte Oberfläche
erzeugt werden kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform kann das erfindungsgemäße
textile Flächengebilde noch weitere Zusatz- und Hilfsschichten
aufweisen, die einen digitalen Direktdruck erleichtern oder unterstützen sollen.
Bei diesen Zusatz- und Hilfsschichten handelt es sich beispielsweise
um Acrylatdispersionen, die vor dem Druck, z. B. mit einem Rackel
appliziert, zu stabilen Verbindungen der Drucktinte zum Bindersystem
führen.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes umfassend
die Maßnahmen:
- a) Zuführen
eines Trägers
- b) Aufbringen eines textilen Flächengebildes auf mindestens
einer Oberfläche des Trägers, wobei das textile
Flächengebilde mittels Digitaldruckverfahren ein Dekor
aufweist und mindestens einen Binder im B-Stage Zustand aufweist
und gegebenenfalls mindestens ein Funktionsmaterial eingebracht
ist,
- c) Laminieren des gemäß Schritt c) erhaltenen Aufbaus
unter Einwirkung von Druck und Wärme, so dass der im B-Stage
vorliegenden Binder endverfestigt wird,
- d) ggf. Aufbringen einer Schutzschicht.
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Das
gemäß Schritt b) benötigte textile Flächengebilde,
das einen Binder im B-Stage Zustand aufweist, ist mittels Digitaldruckverfahren
mit einem Dekor versehen. Das digitale Bedrucken der textilen Fläche
kann unmittelbar auf der textilen Fläche erfolgen oder
aber auch auf der mit B-Stage Binder versehenen textilen Fläche.
Somit ist es möglich, zunächst den B-Stage Binder
auf das textile Flächengebilde aufzubringen und anschließend
Mittels digitaler Druckverfahren ein Dekor aufzubringen oder aber zuerst
das Dekor Mittels digitaler Druckverfahren aufzubringen und danach
den B-Stage Binder.
-
Die
Laminierung des gemäß Schritt b) erhaltenen Aufbaus
in Schritt c) erfolgt unter Einwirkung von Druck und Wärme,
in einer solchen Weise, dass der im B-Stage vorhandene Binder endverfestigt wird.
-
Die
Laminierung kann mittels diskontinuierlichem oder kontinuierlichem
Pressen oder durch Walzen erfolgen. Je nach verwendetem B-Stage
Bindersystem werden die Parameter Druck, Temperatur und Verweilzeit
gewählt. Aufgrund der Oberflächengüte
sollten die Oberflächen der Pressen bzw. Walzen so gewählt
werden, dass die Toleranzen eingehalten werden können.
-
In
einer Variante kann das Aufbringen eines textilen Flächengebildes
gemäß Schritt b) auch während der Herstellung
des Trägers erfolgen. Mit anderen Worten, anstelle des
fertigen Trägers in Schritt a) wird in Schritt b) der Träger
erst gebildet.
-
Die
Verpressung des gebildeten Trägers erfolgt zusammen mit
dem ausgerüsteten textilen Flächengebilde, wobei
das textile Flächengebilde in die Press- bzw. Trocknungsvorrichtung
für den Träger entsprechend eingebracht wird.
Die Herstellung des Träger-Vlies-Verbundes kann kontinuierlich
oder diskontinuierlich erfolgen.
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In
einer Variante kann das gemäß Schritt b) aufgebrachte
textile Flächengebilde bereits eine Ausrüstung
mit Funktionsmaterial aufweisen.
-
Bei
den gemäß Schritt d) aufgebrachten Schichten handelt
es sich um Zusatz- und Hilfsschichten, die zur Oberflächenveredelung
oder zum Schutz der Oberfläche dienen.
-
Das
Aufbringen dieser Zusatz- und/oder Hilfsschicht(en) in Schritt d)
und deren Trocknung erfolgt mittels bekannter Techniken.
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In
einer Variante des Verfahrens wird anstelle des B-Stage Binders
in der textilen Fläche ein Standardbinder, z. B. Melamin-
und Harnstoffbinder eingesetzt. In diesem Fall erfolgt die Verpressung
zusammen mit zwei Overlaypapieren oder Overlayvliesstoffen, die
einen B-Stage Binder aufweisen und zusammen auf den Träger
verpresst werden. Die dekorative textile Fläche liegt dabei
in der Mitte der beiden Overlaysysteme.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren
zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes
umfassend die Maßnahmen:
- a. Zuführen
eines Trägers
- b. Aufbringen eines Overlaypapers oder Overlayvlieses auf mindestens
einer Oberfläche des Trägers, wobei das Overlaypapier
oder das Overlayvlies mindestens einen Binder im B-Stage Zustand
aufweist,
- c. Aufbringen eines textilen Flächengebildes auf das
Overlaypapier oder Overlayvlies, wobei das textile Flächengebilde
mittels Digitaldruckverfahren ein Dekor aufweist und gegebenenfalls
mindestens ein Funktionsmaterial eingebracht ist,
- d. Aufbringen eines Overlaypapers oder Overlayvlieses auf die
textile Fläche, wobei das Overlaypapier oder das Overlayvlies
mindestens einen Binder im B-Stage Zustand aufweist.
- e. Laminieren des gemäß Schritt b)–d)
erhaltenen Aufbaus unter Einwirkung von Druck und Wärme, so
dass der im B-Stage vorliegenden Binder endverfestigt wird,
- f. ggf. Aufbringen einer Schutzschicht.
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Die
Laminierung erfolgt vorzugsweise mit Kurztaktpressen (KT) oder kontinuierlichen
Pressen.
-
Bei
dem KT Verfahren werden Overlaypapiere oder Overlayvliese, die einen
B-Stage Binder aufweisen zum Schutz der Dekoroberfläche
mitverpresst. Anstelle eines Overlaypapiers oder Overlayvlieses
gemäß d) kann auch ein Acrylat- oder PU Coating
auf die Oberfläche appliziert werden.
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Die
Verwendung von KT Pressen ermöglicht die Verwendung von
Pressblechen mit Gravur, die zusätzlich eine 3D-Struktur
auf dem Substrat ermöglicht. Dabei ist es möglich,
die Gravur synchron zum Dekorbild einzubringen. Beispielsweise lassen
sich Marmorstrukturen, Holzporen u. Maserungen oder ähnliche
Muster erzeugen.
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In
einer weiteren Variante des Verfahrens wird zunächst ein
Laminat, das das dekorierte textile Flächengebilde enthält,
hergestellt und auf den Träger aufgebracht. Für
die Herstellung des Laminates eignen sich grundsätzlich
Verfahren, wie sie auch für die Herstellung von CPL (Continuous
Pressure Laminates) oder HPL (High Pressure Laminates) Verwendung
finden. Das so hergestellte Laminat wird dann mittels eines geeigneten
Klebstoffes in bekannter Weise mit dem Träger verpresst.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren
zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes
umfassend die Maßnahmen:
- a. Zuführen
eines textilen Flächengebildes, wobei das textile Flächengebilde
mittels Digitaldruckverfahren ein Dekor aufweist und mindestens
einen Binder im B-Stage Zustand aufweist und gegebenenfalls mindestens
ein Funktionsmaterial eingebracht ist,
- b. Laminieren des gemäß Schritt a) erhaltenen Aufbaus
unter Einwirkung von Druck und Wärme, so dass der im B-Stage
vorliegenden Binder endverfestigt wird,
- c. ggf. Aufbringen einer Schutzschicht
- d. Zuführen eines Trägers
- e. Verpressen des gemäß a) bis d) erhaltenen
Gebildes, wobei ein Klebstoff und/oder ein reaktives Bindemittel
zwischen Träger und Laminat eingebracht wurde.
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Das
gemäß Schritt a) benötigte textile Flächengebilde,
das einen Binder im B-Stage Zustand aufweist, ist mittels Digitaldruckverfahren
mit einem Dekor versehen. Das digitale Bedrucken der textilen Fläche
kann unmittelbar auf der textilen Fläche erfolgen oder
aber auch auf der mit B-Stage Binder versehenen textilen Fläche.
Somit ist es möglich, zunächst den B-Stage Binder
auf das textile Flächengebilde aufzubringen und anschließend
Mittels digitaler Druckverfahren ein Dekor aufzubringen oder aber zuerst
das Dekor Mittels digitaler Druckverfahren aufzubringen und danach
den B-Stage Binder.
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Die
Laminierung des gemäß Schritt a) erhaltenen Aufbaus
in Schritt b) erfolgt unter Einwirkung von Druck und Wärme
in einer solchen Weise, dass der im B-Stage vorhandene Binder endverfestigt wird.
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Die
Laminierung kann mittels diskontinuierlichem oder kontinuierlichem
Pressen oder durch Walzen erfolgen. Je nach verwendetem B-Stage
Bindersystem werden die Parameter Druck, Temperatur und Verweilzeit
gewählt. Aufgrund der Oberflächengüte
sollten die Oberflächen der Pressen bzw. Walzen so gewählt
werden, dass die Toleranzen eingehalten werden können.
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Das
zwischen Träger und Laminat eingebrachte Klebemittel kann
jeden geeigneten Klebstoff umfassen, einschließlich reaktiver
Klebstoffe. Das Aufbringen der Klebemittel kann in jeder geeigneten und
bekannten Weise erfolgen.
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Die
Verpressung unter e) erfolgt üblicherweise bei geringer
Temperatur (max 100°C) mit Hilfe des KT- oder eines kontinuierlichen
Verfahrens.
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In
einem alternativen Verfahren wird anstelle des B-Stage Binders in
der textilen Fläche ein Standardbinder, z. B. Melamin-
und Harnstoffbinder eingesetzt. In diesem Fall erfolgt die Verpressung
zusammen mit zwei Overlaypapieren oder Overlayvliesstoffen, die
einen B-Stage Binder aufweisen und zusammen mit der textilen Fläche
verpresst werden. Die dekorative textile Fläche liegt dabei
in der Mitte der beiden Overlaysysteme.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren
zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes
umfassend die Maßnahmen:
- f. Zuführen
eines Overlaypapers oder Overlayvlieses, wobei das Overlaypapier oder
das Overlayvlies mindestens einen Binder im B-Stage Zustand aufweist,
- g. Aufbringen eines textilen Flächengebildes auf das
Overlaypapier oder Overlayvlies, wobei das textile Flächengebilde
mittels Digitaldruckverfahren ein Dekor aufweist und gegebenenfalls
mindestens ein Funktionsmaterial eingebracht ist,
- h. Aufbringen eines Overlaypapers oder Overlayvlieses auf die
textile Fläche, wobei das Overlaypapier oder das Overlayvlies
mindestens einen Binder im B-Stage Zustand aufweist.
- i. Laminieren des gemäß Schritt f)–h)
erhaltenen Aufbaus unter Einwirkung von Druck und Wärme, so
dass der im B-Stage vorliegenden Binder endverfestigt wird,
- j. ggf. Aufbringen einer weiteren Schutzschicht.
- k. Zuführen eines Trägers
- l. Verpressen des unter f) bis k) erhaltenen Gebildes, wobei
ein Klebstoff und/oder ein reaktives Bindemittel zwischen Träger
und Laminat eingebracht wird.
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Die
Laminierung des gemäß Schritt f) bis h) erhaltenen
Aufbaus in Schritt i) erfolgt unter Einwirkung von Druck und Wärme
in einer solchen Weise, dass der im B-Stage vorhandene Binder endverfestigt
wird.
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Die
Laminierung entsprechend Schritt i) erfolgt vorzugsweise mit Kurztaktpressen
(KT) oder kontinuierlichen Pressen.
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Bei
dem KT Verfahren werden Overlaypapiere oder Overlayvliese, die einen
B-Stage Binder aufweisen zum Schutz der Dekoroberfläche
mitverpresst. Anstelle eines Overlaypapiers oder Overlayvlieses
gemäß c) kann auch ein Acrylat- oder PU Coating
auf die Oberfläche appliziert werden.
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Grundsätzlich
können auch bei der Herstellung von CPL oder HPL Strukturbleche
mit Gravur, die zusätzlich eine 3D-Struktur auf dem Substrat
ermöglichen, verwendet werden (z. B. bei Mehretagenpressen).
Daneben ist auch die Verwendung von Strukturgeberpapiere bei kontinuierlichen
Pressen möglich, wobei diese Strukturgeberpapiere selbst nicht
Bestandteil des Laminates werden.
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Ein
weiterer Erfindungsgegenstand ist das mittels des CPL und HPL Verfahrens
hergestellte Laminat, umfassend die Maßnahmen a) bis c).
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Ein
weiterer Erfindungsgegenstand ist das mittels des CPL und HPL Verfahrens
hergestellte Laminat, umfassend die Maßnahmen f) bis j).
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Die
so gewonnenen Laminate eignen sich für vielfältige
Anwendungen. Neben der Herstellung von Dekorverbundwerkstoffen können
diese Laminate bei ausreichender mechanischer Stabilität
auch ohne zusätzlichen Träger im Baubereich, Möbelbereich oder
als Fasadenelement Verwendung finden.
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Weiterer
Gegenstand der Erfindung ist auch das textile Flächengebilde,
das mittels Digitaldruck mit einem Dekor versehen werden kann. Dabei
können insbesondere zusätzliche Füllstoffe,
die das Druckbild und die Optik verbessern, dem Binder als Funktionsmaterialien
zugegeben werden. Beispiele für deratige Füllstoffe
sind Titandioxid, Kreide und ähnliche Farbpigmente.
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Ein
wichtiger Aspekt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen
Verbundwerkstoffes und dessen mechanischen und optischen Eigenschaften
ist die Dichtigkeit der Vliesstoffes bzw. die entsprechende Luftdurchlässigkeit.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Verwendung
von textilen Flächengebilde, die eine eine Luftdurchlässigkeit
von höchstens 2500 l/m2 sec aufweisen,
besonders gute Ergebnisse ermöglichen. Weiterhin sollte
das mit einem B-Stage Binder versehene textile Flächengebilde
eine Luftdurchlässigkeit von höchstens 1000 l/m2 sec, insbesondere von weniger als 600 l/m2 sec aufweisen. Die Luftdurchlässigkeit
wird bestimmt gemäß DIN EN 9237 Weiterer
Gegenstand der Erfindung ist somit ein textiles Flächengebilde,
welches mindestens einen Binder im B-Stage aufweist und ggf. mindestens
ein Funktionsmaterial enthält, welches eine Luftdurchlässigkeit
von höchstens 1000 ltr/m2 sec, insbesondere
600 ltr/m2 sec besitzt, bestimmt gemäß DIN
EN 9237, und das mittels Digitaldruck mit einem Dekor oder
sonstigen Muster versehen ist.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe
umfassend:
- a) einen Träger,
- b) mindestens ein auf mindestens einer der beiden Seiten des
Trägers aufgebrachtes textiles Flächengebilde,
welches mittels Digitaldrucks ein Dekor oder Muster aufweist,
zur
Verwendung, ggf. nach Veredelung der Oberfläche, beispielsweise
nach Lackierung oder Beschichtung, als Konstruktionsmaterial, insbesondere
bei Möbeln, Wand-, Decken- und Bodenbelägen.
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Aufgrund
der hohen Oberflächengüte können die
erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe, ggf. nach
Ausrüstung mit einer Schutzschicht, auch direkt als Konstruktionsmaterial,
insbesondere bei Möbeln, Wand-, Decken- und Bodenbelägen,
eingesetzt werden. Dies ist vorzugsweise der Fall, wenn der Träger bereits
das gewünschte dekorative Erscheinungsbild aufweist.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit mit einem Dekor
oder Muster versehen Verbundwerkstoffe umfassend:
- a)
einen Träger,
- b) mindestens ein auf mindestens einer der beiden Seiten des
Trägers aufgebrachtes textiles Flächengebilde,
welches mittels Digitaldrucks ein Dekor oder Muster aufweist,
- c) ggf. mindestens ein Funktionsmaterial, welches im Träger
und/oder der textilen Fläche vorliegt,
- d) ggf. Overlaypapiere oder Overlayvliese,
- e) ggf. weitere Schichten zum Schutz der Druckschicht,
dadurch
gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde vor der
Laminierung mittels Digitaldrucks mit einem Dekor oder Muster versehen
wurde.
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Das
textile Flächengebilde gemäß b), welches
mittels Digitaldrucks ein Dekor oder Muster aufweist, kann auch
mittels zuvor hergestellten CPL oder HPL aufgebracht werden.
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Bei
den Schichten zum Schutz der Druckschicht handelt es sich üblicherweise
um Lacke, wie Pulverlacke, Klarlacke oder transparente Lacke, vorzugsweise
um kratzfeste Lacke, oder andere Beschichtungen, wie beispielsweise
Polyurethan Heißbeschichtungen, die gegen mechanische Einflüsse oder
gegen UV-Alterung schützen.
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Die
unter Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe
hergestellten Möbel, Wand-, Decken- und Bodenbeläge
sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Bedingt
durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Verbundwerkstoffes
können mehrere spezielle Funktionen zur Verfügung
gestellt und genutzt werden:
- • Sperrschicht
zwischen Träger und Außenschicht gegen H2O und anderen Lösungsmitteln
- • Elektrische Leitfähigkeit
- • Verbesserung der Schlagzähigkeit
- • Brandhemmung
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Durch
die Verwendung der erfindungsgemäßen B-Stage Binder
enthaltenden textilen Flächen wird eine hervorragende Oberflächenqualität
erzeugt. Gleichzeitig ist es möglich, die Sperrschichteigenschaften
zu erzeugen.
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Bei
Verwendung von leitfähigen Zusätzen kann die erfindungsgemäße
textile Fläche auch mit Hilfe einer Pulverlackierung lackiert
werden. Es ist außerdem möglich, elektrostatische
Lackierungsverfahren zu verwenden, die ohne zusätzliche
Maßnahmen sonst nicht möglich sind.
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Aufgrund
der mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen
textilen Fläche kann die Schlagzähigkeit, und
zusätzlich durch den Wegfall von (Dekor-)Papier die Brandhemmung,
drastisch erhöht werden.
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Die
Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beispielen näher
erläutert, ohne diese jedoch zu beschränken.
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Beispiel 1:
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Ein
Glasfaservliesstoff wird mittels des Standardnassverfahrens hergestellt.
Es wurden 8 μm Glasfasern mit 8 mm Faserlänge
verwendet. Das Flächengewicht des Vlieses betrug 50 g/m2. Als chemischer Binder wurde ein UF-Binder
verwendet, wobei der Binderanteil ca. 24,8% Gew betrug. Die gemessene
Luftdurchlässigkeit dieses Basisvlieses betrug 2350 l/m2 sec.
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Das
so gebildete Basisvlies wurde auf einer Vits-Beschichtungsanlage
nach Standardbeschichtungsverfahren für Glasvliese mit
einem Melamin-Formaldehyd Binder versehen. Das Vlies wurde anschließend
bis zu einer Restfeuchte von 5,8% getrocknet, ohne dass eine vollständige
Aushärtung des B-Stage Binders erfolgte. Der Anteil aller
organischen Bestandteile im Vlies betrug dabei ca. 75% Gew. Die
dabei an diesem dekorierbaren Vlies gemessene Luftdurchlässigkeit
betrug lediglich 550 l/m2 sec.
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Nach
dem digitalen Bedrucken des Vlieses mit einem Muster erfolgte die Verpressung
in einer KT-Presse. Die Verpressung wurde für ca. 25 sec
bei 170°C und 35 bar durchgeführt.
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Beispiel 2:
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Wie
im Beispiel 1 beschrieben, wurde ein Basisglasfaservlies hergestellt
und mit einem Melamin-Formaldehyd B-Stage-Binder. Zur Herstellung eines
CPL wurden anschließend mehrere Flächengebilde übereinandergeführt
und mittels einer Standard CPL-Presse verpresst. Die Verpressung
erfolgte mit einer Liniengeschwindigkeit von ca. 10 m/min und bei
einer Temperatur von ca. 195°C. Das mehrlagige Flächengebilde
bestand dabei aus einer unteren Lage aus Pergamentpapier, einem
gemäß Beispiel 1 hergestellten dekorierbaren Vlies,
das als lediglich als Laminatverstärkung diente und unbedruckt
war, einem weiteren, gemäß Beispiel 1 hergestellten
dekorierbaren Vlies, das mit einem Muster bedruckt war sowie einem
Overlaypapier als obere, transparente Schicht.
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Beispiel 3:
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In
einer KT-Presse wurde ein Verbundwerkstoff hergestellt, der aus
folgenden Komponenten bestand (von unten nach oben):
einem
Standardgegenzugpapier, einer Holzfaserplatte (MDF) als Träger,
einem Melamin-Overlaypapier von 25 g/m2,
einem gemäß Beispiel 1 hergestellten bedruckten
Glasfaservlies sowie einem Melamin-Overlaypapier von 25 g/m2, das zusätzlich noch mit Korundpartikeln
versehen wurde.
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Der
Verbundwerkstoff wurde in einer KT-Presse bei 185°C und
45 bar verpresst.
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Bei
allen aufgeführten Beispielen ergaben sich hervorragende
Resultate im Hinblick auf die Optik des Dekors, der Oberflächenbeschaffenheit
und mechanischen Stabilität.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2006/031522 [0005, 0006]
- - US 5837620 A [0005, 0063]
- - US 6303207 A [0005, 0063]
- - US 331339 [0005]
- - WO 2008/101679 [0009]
- - EP 0446822 A [0050]
- - EP 0590629 A [0050]
- - DE 3639816 A [0061, 0074]
- - DE 10232874 A [0061, 0074]
- - EP 1659146 A [0061, 0074]
- - US 6331339 A [0063]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - DIN EN 9237 [0109]
- - DIN EN 9237 [0109]