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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flächigen Bauteilen gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein flächiges Bauteil gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
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Es zählt zum Stand der Technik, Paneele zur Verkleidung von Wand- und Deckenflächen sowie Bodenelemente mit aufgedruckten Oberflächendekoren zu versehen. Üblicherweise wird eine Druckwalze im direkten Druckverfahren verwendet, um das Dekor auf eine Platte oder auch auf eine Papierschicht aufzubringen, welche dann mit einem plattenförmigen Grundkörper verbunden ist. Auf diese Weise erfolgt die Laminatherstellung.
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Durch die
DE 10 2008 033 274 A1 zählt beispielsweise ein Verfahren zum Bedrucken von Druckpapier von der Rolle mit wenigstens ein Dekorbild aufweisenden Dekor zur Verwendung bei flächigen Bauteilen, insbesondere für Boden-, Wand-, Decken- oder Möbelanwendungen zum Stand der Technik.
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Dabei wird auf einen Papierabschnitt des Druckpapiers mit vorbestimmter Länge ein vorgegebenes Druckbild vorgesehen, das mittels eines digitalen Druckverfahrens durch eine Digitaldruckvorrichtung bedruckt wird. Nachfolgende Papierabschnitte können ein anderes, weiteres Dekorbild aufweisen als das Dekorbild des vorhergehenden Papierabschnitts. Dadurch können auf einer Rolle Druckpapier mit erhöhter Variabilität unterschiedliche Dekorbilder gedruckt werden.
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Digitaldruck im Zusammenhang mit Bodenelementen bzw. Wand- oder Deckenpaneelen wird auch in der
DE 10 2007 013 132 A1 beschrieben. Bei den einzelnen flächigen bedruckten Bauteilen handelt es sich insbesondere um Holzwerkstoffplatten wie MDF-, HDF- oder DKS-Platten oder um so genannte HPL(High Pressure Laminate)-Platten. Es wird vorgeschlagen, auf die Oberseite des Grundkörpers eine bedruckte Papierschicht aufzubringen und fest mit dem Grundkörper zu verbinden. Auf die Farbschicht der Papierschicht wird dann eine Schutzschicht aufgebracht, die dem Schutz der Farbschicht vor UV-Strahlung und insbesondere mechanischer Beschädigung dient. Die Schutzschicht ist transparent.
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Die übliche Vorgehensweise zur Herstellung von flächigen Bauteilen ist, dass die Papierschicht mittels eines Druckverfahrens, bei welchem ein Druckkörper mit der Papierschicht in Kontakt kommt, insbesondere mittels eines Rotationstiefdruckverfahrens, mit einem Dekor bedruckt wird. Die so bedruckte Papierschicht wird mit einer Schutzschicht versehen, das heißt, imprägniert.
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Das Rotationstiefdruckverfahren eignet sich aufgrund langjähriger Erfahrungen mit dieser Drucktechnik für Produkte, die in großer Stückzahl hergestellt werden sollen. Es ist jedoch aufwendig, die einzelnen Druckwalzen auszutauschen. Ein Tiefdruckverfahren ist nicht so variabel wie das digitale Druckverfahren. Die Variabilität von Digitaldruckverfahren ist von Vorteil bei kleineren Stückzahlen.
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Die üblichen Bahnbreiten bei Tiefdruckverfahren liegen zwischen 2 m und 5,5 m. Häufig werden nach dem Drucken die Dekorpapierbahnen auf ein schmaleres Maß zur Weiterverarbeitung aufgetrennt. Übliche Breiten sind 1,25 m bzw. 2,1 m. Diese beiden Breiten sind gängige Formate bei der Imprägnierung mit aminoplastischen Harzen. Das Papier wird in aller Regel durchgetränkt. Es ist auch möglich, das Harz asymmetrisch auf der bedruckten Papierbahn aufzubringen. Nach der Imprägnierung wird das Harz getrocknet, was zu einer Teilkondensierung führt. Die finale Härtung erfolgt anschließend bei der Verpressung mit dem Grundkörper. Eine wie vorstehend beschriebene Papierbahn ist nach der Imprägnierung spröde. In jedem Fall nimmt die Steifigkeit der Papierbahn gegenüber einer unimprägnierten Papierbahn stark zu.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von flächigen Bauteilen zur Verkleidung von Boden-, Wand- oder Deckenflächen fertigungstechnisch zu optimieren, wobei sowohl eine hohe Variabilität bei den Dekoren erreicht wird, aber andererseits die Verarbeitungsgeschwindigkeit hoch ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Papierschicht mittels eines Druckverfahrens, bei welchem ein Druckkörper mit der Papierschicht in Kontakt kommt, mit einem Dekor bedruckt. Mit anderen Worten handelt es sich um ein herkömmliches Druckverfahren, insbesondere um ein Rotationsdruckverfahren, insbesondere wird das Dekor mittels Rotationstiefdruck aufgetragen. Bei dem Druckkörper handelt es sich dementsprechend um eine Druckwalze. Selbstverständlich sind auch flache Druckkörper einsetzbar.
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Mit diesen herkömmlichen Druckverfahren soll primär eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit erzielt werden. Die so vorbedruckte Papierschicht wird anschließend mit einem oberen Dekor bedruckt. Das obere Dekor wird mittels eines digitalen Druckverfahrens aufgetragen. Bei dem digitalen Druckverfahren handelt es sich insbesondere um ein Tintenstrahldruckverfahren.
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Das zweite, obere Dekor soll das untere Dekor ergänzen und abwandeln. Das obere Dekor kann theoretisch vollflächig aufgebracht werden. Auch ein teilflächiges oberes Dekor ist denkbar. Das obere Dekor ist nicht vollflächig deckend ausgebildet, ersetzt also nicht das untere Dekor, sondern dient primär zur Ergänzung des unteren Dekors.
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Die Breiten der Papierschicht sind dabei sehr variabel und abhängig von der späteren Anwendung. Bei herkömmlichen Druckverfahren sind Abmessungen zwischen 1,25 m und 2,10 m üblich. Bei dem Digitaldruckverfahren wird die Bedruckung der Papierschicht über die gesamte Breite auf verschiedenen Weisen realisiert. Man spricht hier vom Multipass bzw. Singlepass-Verfahren. In jedem Fall sind durch die Auswahl des Druckverfahrens sehr einfach unterschiedliche Bereiche der Papierschicht bedruckbar. Dadurch ist das erfindungsgemäße Verfahren auch hinsichtlich der Breite der Papierschicht sehr variabel.
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Das untere Dekor ist nicht als Grundierung für das obere Dekor zu verstehen und dient nicht zur Vereinheitlichung des Druckuntergrundes für das obere Dekor, sondern besitzt gezielt hergestellte unterschiedliche Farbbereiche, die sich mit dem oberen Dekor überlagern und zu einem Gesamtdekor kombiniert werden. Die so bedruckte Papierschicht wird anschließend mit einer Schutzschicht versehen, das heißt, imprägniert. Schließlich wird die beschichtete Papierschicht mit einem Grundkörper verbunden, insbesondere verklebt oder verpresst, beispielsweise zur Herstellung eines Bodenelements für einen Laminatboden.
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Die mit der Schutzschicht versehene Papierschicht kann vor dem Verbinden zugeschnitten werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dann von Vorteil, wenn größere unifarbene Grundflächen durch die obere Dekorschicht veredelt werden sollen. Beispielsweise sind unifarbene Grundflächen in den Vollfarben schwarz oder blau im Digitaldruck technisch anspruchsvoll und aufgrund der Tintenkosten auch relativ teuer. Hier ist es von Vorteil, eine mit einem herkömmlichen Druckverfahren bedruckte Papierschicht zu verwenden und nachträglich selektiv durch ein Tintenstrahldruckverfahren oder allgemein durch ein digitales Druckverfahren zu veredeln.
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Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die übliche Farbreihenfolge bei einem Digitaldruck von CMYK abweichend zu wählen. Versuche haben gezeigt, dass ein Aufbau, zum Beispiel beginnend mit Schwarz (C) ein anderes Farbbild und eine andere Schärfe liefern kann.
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Bei der verwendeten Tinte, die mittels des Tintendruckstrahlverfahrens aufgetragen wird, kann es sich um eine Tinte handeln, die mittels UV-Licht im Tintenstrahldrucker ausgehärtet wird. Versuche haben gezeigt, dass es möglich ist, mit einer besonders konfigurierten UV-härtbaren Tinte ein schärferes Druckbild zu erzeugen, da ein kleinerer Tropfenabstand realisiert werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf allen gängigen Dekorpapierarten von 35 g/m2 bis 160 g/m2 angewendet werden. Die Auftragmenge der verwendeten Tinte kann zwischen 1 g/m2 bis 10 g/m2, vorzugsweise zwischen 3 g/m2 und 6 g/m2 liegen.
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Das Verpressen mit dem Grundkörper kann in einer Kurztaktpresse erfolgen. Hierzu ist die Papierschicht vor dem Verpressen imprägniert und zugeschnitten worden. Alternativ kann die Papierschicht in einer kontinuierlich arbeitenden Presse ohne vorherigen Zuschnitt zu flächigen Bauteilen verarbeitet werden, die als Bestandteile eines Laminats/Laminatbodens verwendet werden. Die Trägerplatte aus einem Holzwerkstoff wird nach dem Verpressen mit der Papierschicht zur Ausbildung einer Verbindungsgeometrie der einzelnen flächigen Bauteile randseitig profiliert.
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Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, als Grundkörper andere Trägerplatten als solche aus Holzwerkstoffen zu verwenden, wobei es gegebenenfalls erforderlich ist, die Dekorschicht bestehend aus der bedruckten Papierschicht mit den beiden Dekorlagen mit dem Grundkörper zu leimen oder zu verkleben. Je nach Wahl des Grundkörpers kann ein Gegenzug zur Stabilisierung des Schichtaufbaus am Grundkörper notwendig sein. Die bevorzugten Verbindungstechniken sind das Verpressen und Kleben.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein flächiges Bauteil, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 4. Das Bauteil umfasst einen Grundkörper in Form einer randseitig profilierten Trägerplatte insbesondere aus einem Holzwerkstoff, welcher mit einer Papierschicht verbunden (verpresst oder verklebt) ist. Die Papierschicht ist nach dem vorher beschriebenen Druckverfahren hergestellt.
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Die randseitige Profilierung ist insbesondere eine Profilierung eines leimfreien, so genannten Klicksystems, über welche benachbarte Grundkörper formschlüssig miteinander verbunden werden können.
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Der Aufbau des erfindungsgemäßen Erzeugnisses wird nachfolgend anhand des schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt ein flächiges Bauteil 1, von welchem nur ein Teilbereich der Oberfläche im Querschnitt dargestellt ist. Tragendes Element des flächigen Bauteils 1 ist ein Grundkörper 2. Der Grundkörper 2 selbst kann ein- oder mehrlagig aufgebaut sein und besteht insbesondere aus Holz- und/oder Kunstwerkstoffen. Insbesondere kann es sich bei dem Grundkörper 2 um Holzwerkstoffplatten, wie MDF-, HDF- oder DKS-Platten oder um so genannte HPL(High Pressure Laminate)-Platten handeln. Auf den Grundkörper 2 ist eine bedruckte Papierschicht 3 aufgebracht. Die Papierschicht 3 besteht aus einer gängigen Dekorpapierart mit einem Flächengewicht von 35 g/m2 bis 160 g/m2. Auf die Papierschicht 3 sind übereinanderliegend zwei Farbschichten aufgedruckt. Eine untere Farbschicht stellt ein unteres Dekor 4 dar. Dieses untere Dekor 4 ist mittels eines Rotationstiefdruckverfahrens auf die Papierschicht 3 aufgetragen. Das untere Dekor 4 dient nicht zur Vergleichmäßigung im Sinne einer Grundierung, sondern ist gezielt verschiedenfarbig koloriert, so dass sich ein farbliches Grundmuster ergibt, um in Zusammenhang mit einem auf dem unteren Dekor 4 aufgebrachten oberen Dekor 5 ein Gesamtdekor zu ergeben. Das obere Dekor 5 kann teilweise oder vollflächig aufgebracht werden. Es kann durchscheinend sein, so dass sich die beiden Dekore 4, 5 überlagern. Die Papierschicht 3 kann vor dem Verpressen imprägniert sein. Die beiden Dekore 4, 5 werden abschließend mit einer Schutzschicht 6 überzogen. Die Schutzschicht 6 ist transparent. In der Schutzschicht 6 können harte Partikel, wie zum Beispiel Korund, eingebettet sein. Die Schutzschicht 6 kommt in der Regel bei solchen Bauteilen zur Anwendung, die bodenseitig verlegt werden. Auf der Unterseite des Grundkörpers befindet sich ein Gegenzug 7.
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Das obere Dekor 5, das im Tintenstrahldruckverfahren aufgetragen ist, kann aus einer UV-härtbaren Tinte bestehen. Die UV-Härtung hat den Vorteil, dass noch unmittelbar im Digitaldrucker eine Härtung und gegebenenfalls sogar eine Aushärtung ohne großen Wärmeeintrag möglich ist.
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Eine besondere Rezeptur der UV-härtbaren Tinte erlaubt eine Bindung mit den aminoplastischen Harzen der Imprägnierschicht bzw. mit optional vorgesehenen Overlay-Papieren. Das heißt, die eingesetzten UV-härtbaren Tinten sind in den fertigungstechnisch üblichen Imprägnierkanälen bzw. Imprägnierbädern mit flüssigen aminoplastischen Harzen imprägnierbar und auch in einem nachfolgenden Verpressungsprozess verpressbar, was sogar mit hochabriebfesten Overlay möglich ist.
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Neben den genannten aminoplastischen Schutzschichten bzw. Overlays sind aber auch transparente Lacke auf UV-Basis denkbar, die beispielsweise mittels Elektronenstrahlhärtung eine Schutzschicht ausbilden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Herstellung schmaler Bauteile, wie zum Beispiel Leisten. Oftmals ist bei solchen Bauteilen keine Verschleißbeanspruchung gegeben. In diesem Fall sind die Fertigungsschritte, das Papier mit einem ersten Dekor zu bedrucken, anschließend digital mit einem zweiten Dekor zu bedrucken, es anschließend mit einem Grundkörper zu verkleben (kaschieren), es anschließend zu profilieren und dann mit einer Schutzfolie zu versehen oder auch zu lackieren, ausreichend.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- flächiges Bauteil
- 2
- Grundkörper
- 3
- Papierschicht
- 4
- unteres Dekor
- 5
- oberes Dekor
- 6
- Schutzschicht
- 7
- Gegenzug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008033274 A1 [0003]
- DE 102007013132 A1 [0005]
