DE10222237A1

DE10222237A1 - Verfahren zur Herstellung eines mit einem Harzfilm beschichteten Trägermaterials

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Publication number: DE10222237A1
Application number: DE10222237A
Authority: DE
Inventors: Heinz Haller
Original assignee: Kunz Holding GmbH and Co KG
Current assignee: Pfleiderer Holzwerkstoffe & Co Kg 92318 Neu GmbH
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2003-09-04
Anticipated expiration: 2022-05-17
Also published as: DE10222237B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Harzfilm beschichteten, bevorzugt plattenförmigen Trägermaterials (18), insbesondere einer Schichtstoff-, HDF-, MDF- und/oder Spanplatte, mit den Schritten: DOLLAR A - Herstellen eines Schaumes auf der Basis eines wässrigen Harzsystems mit Füllstoffen, der hinsichtlich seiner Schaumstabilität so ausgebildet ist, dass der Schaum die Füllstoffe fixiert, DOLLAR A - Auftragen einer Schicht (14) des Schaums auf ein bevorzugt poröses, weiter bevorzugt bahnförmiges Substratmaterial (10), insbesondere Papier oder ein Faservlies, DOLLAR A - Trocknen des beschichteten Substratmaterials und DOLLAR A - Aufpressen des auf eine Restfeuchte getrockneten beschichteten Substratmaterials auf das Trägermaterial (18), insbesondere mit der Substratmaterialseite auf das Trägermaterial (18).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Harzfilms für die Beschichtung eines bevorzugt plattenförmigen Trägermaterials, wobei ein solcher, insbesondere duroplastischer Harzfilm sich insbesondere im Zusammenhang mit HDF-, MDF- und/oder Spanplatten eignet und zur Verwendung mit generell mechanisch stark beanspruchten Oberflächen günstig ist, wie sie etwa in Küchen-, Labor- oder industriellen Umgebungen auftreten, oder aber als (Laminat-)Fußbodenbeläge üblich sind.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Vorgehensweisen zur Herstellung von dekorativen Oberflächenmaterialien bekannt, wie sie bei der Herstellung von abriebfesten Laminaten verwendet werden. Dabei wird typischerweise ein Harzmaterial auf ein geeignet saugfähiges Substrat aufgetragen, wobei, je nach Anforderung, dem flüssigen Harz Stoffe zur Verbesserung der Abriebfestigkeit der Beschichtung (z. B. Korundkörner) und/oder geeignete Farbpigmente für eine Einfärbung beigemischt sind. Nach dem Auftragen des flüssigen Films auf das Substratmaterial erfolgt eine Trocknung, ggf. das Auftragen weiterer Harzschichten, und die so fertiggestellten Dekorbögen in Form von bahnförmigem oder bogenförmigem Material werden dann, üblicherweise mittels eines Pressvorgangs, mit einem Trägermaterial, z. B. einer Spanplatte, verbunden.
Diese aus dem Stand der Technik bekannte und weit verbreitete Vorgehensweise beim Herstellen von (abriebfesten) Oberflächenbeschichtungen weist jedoch herstellungstechnische Nachteile auf, die sich insbesondere in der Großserientechnik als nachteilig für die Oberflächenqualität, Herstellungsaufwand und Herstellungskosten erweisen:
Zunächst entsteht das Problem, dass dem flüssigen Harzmaterial beigegebene Füllstoffe, z. B. Korundpartikel, in dem flüssigen Material nicht ausreichend lokal stabilisiert sind, d. h. etwa in den Zuführungssystemen oder im aufgetragenen Film sich ungleich anordnen können (z. B. Strähnen bilden) nach unten sinken und so zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Partikel (und mithin zu einer verminderten Qualität der zu erzielenden Oberfläche) führen. Zur Überwindung dieses Problems ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dem flüssigen Harzmaterial stabilisierende Stoffe beizufügen, wobei es insbesondere üblich ist, hier Zellulosefasern einzubringen, welche für einen gewissen Stabilisierungseffekt sorgen (aber, je nach Konzentration dieser zusätzlich eingebrachten Stoffe, trotzdem noch Probleme bei der gleichmäßigen Verteilung bewirken). Allerdings verbleiben diese (Zellulose-)Bestandteile auch im getrockneten Film, so dass insoweit auch hier eine letztendlich die Oberflächenqualität, insbesondere Transparenz, nachteilig beeinflussende Auswirkung verbleibt.
Ein weiteres Problem bei diesem Vorgehen besteht zudem darin, dass in der bekannten Weise auf das Substrat aufgetragene flüssige Harzsysteme sich mit dem vorimprägnierten Substrat verbinden. Typischerweise muss daher vor dem Auftrag ein Schritt des Tränkens bzw. Vorimprägnieres des Substrats erfolgen, was apparativen Aufwand bedeutet und die erreichbare Produktionsgeschwindigkeit verlangsamt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Harzfilms für die Beschichtung von bevorzugt plattenförmigen Trägermaterialien zu schaffen, welches insbesondere das Herstellen von abriebfesten Oberflächen mit einer im Hinblick auf eine gleichmäßige Verteilung von abriebfestem Füllmaterial verbesserten Oberflächenqualität gestaltet, und welche zudem eine gesteigerte Verarbeitungsgeschwindigkeit beim Beschichten des mit einer Harzschicht versehenen Substrats auf das unterliegende Trägermaterial bei geringerem apparativem Aufwand ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Unabhängiger Schutz wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung beansprucht für eine Werkstoffplatte, welche durch das Verfahren hergestellt ist, sowie die Verwendung einer solchen Werkstoffplatte für besonders einschlägige Anwendungsgebiete, insbesondere im Bereich der Möbel, Küchen, industriellen- und Laborumgebungen, sowie generell in Umfeldern, in welchen eine erhöhte mechanische Oberflächenbelastung stattfindet, eingeschlossen Fußböden.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise bewirkt das Herstellen des Schaumes, nämlich etwa durch das gezielte Einbringen von mikroskopischen Gasbläschen (ggf. unterstützt durch die Verwendung von Netzmitteln oder anderen schaumstabilisierenden Mitteln), dass mit dem Schaum eine Fixierung und Stabilisierung für die Füllstoffe vorliegt, ohne dass für diesen Zweck weitere Bestandteile, wie etwa die herkömmliche Zellulose oder Zelluloseacetat, verwendet werden müssten (welche dann als letztendlich unerwünschte Rückstände in der Harzbeschichtung verbleiben). Vielmehr sorgt der Schaum aus sich heraus für die gewünschte Stabilisierung und bewirkt mithin die Gleichmäßigkeit der Verteilung etwa von für die Oberfläche wirksamen Partikeln, wobei dann in den weiteren Herstellungsschritten, insbesondere im Schritt des Trocknens (bzw. Vernetzens) sowie dem nachträglichen Aufpressen die geschäumte Struktur beseitigt wird und den gewünschten Film erzeugt.
Zusätzlich hat die erfindungsgemäße Verwendung des stabilisierenden Schaums die positive Wirkung, dass, etwa bei der Verwendung eines nicht mit dem Harz imprägnierten Substratmaterials, das Harz bei einseitigem Auftragen des Schaums zunächst auch nur auf der betreffenden Seite verbleibt und nicht etwa das Substratmaterial durchtränkt. Dies wirkt sich in vorteilhafter Weise auf die Verarbeitbarkeit des mit Harz beschichteten Substratmaterials beim nachfolgenden Aufpressen auf das unterliegende Trägermaterial aus, da erst beim Aufpressen gezielt eine Durchtränkung und Verbindung mit dem Trägermaterial erfolgt; eine gesonderte Prozesseinheit für ein Vorimprägnieren ist nicht erfolgerlich. Hierzu kommt die Ersparnis an Harzmaterial.
Hervorzuheben ist, dass gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dem Schaum keine weiteren, seine Fließeigenschaften (Rheologie) beeinflussenden Komponenten beigefügt sind, so dass als Ergebnis des Verfahrens ein Harzfilm besonderer Reinheit, und insbesondere ohne die ansonsten eingesetzten Zellulosepartikel, erhalten werden kann. Gleichwohl sind im Rahmen der Erfindung und abhängig vom gewünschten Einsatzzweck dem Harzsystem Füllstoffe in Form von Farbpigmenten und/oder die Oberflächenhärte beeinflussenden Partikel zusetzbar, ebenso wie, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in erfindungsgemäßer Weise unter Verwendung des Schaums hergestellte Harzbeschichtung nach dem Trocknen noch mit einer zweiten (und ggf. noch weiteren) Harzschicht - selbst wiederum in geschäumter Form, oder aber auf andere Weise aufgetragen - versehen werden kann. Bei einer solchen zweiten (oder weiteren) Harzschicht hat es sich dann als besonders bevorzugt herausgestellt, zum für die geschäumt aufgetragene Harzschicht verwendeten Harzmaterial korrespondierende Harze einzusetzen, so dass insoweit die Verbindung zwischen den Schichten verbessert ist.
In vorteilhafter Weise erfolgt das Aufpressen des beschichteten Substratmaterials auf das Trägermaterial unter hohem Druck, typischerweise 20 bis 100 bar, und bei Temperaturen im Bereich zwischen 150°C und 200°C; typische Verarbeitungsdauern liegen im Bereich von 20 bis 30 Sekunden. In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise werden diese Parameter so eingestellt, dass (vorausgesetzt, dass keine opaken Farbpartikel eingebracht sind) der Harzfilm transparent wird und insoweit besonders günstige Eigenschaften hinsichtlich Oberflächengüte aufweist. Während die vorliegende Erfindung, wie oben dargelegt, sich einerseits gut eignet, ein poröses Substratmaterial, wie etwa ein Faservlies, gleichmäßig und mit sehr geringen Oberflächenspannungen zu benetzen und damit dann die geschilderten vorteilhaften Wirkungen für das Herstellen einer Schichtanordnung aus Harzfilm, durchtränktem Dekorpapier und unterliegender Trägermaterialplatte zu erreichen, ist es ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst, die vorteilhaften Benetzungseigenschaften des geschäumten Harzes mittels eines sog. Umkehrbeschichtungsverfahrens zu realisieren: Hier wird das Substratmaterial im Sinne der Erfindung als trennbarer Träger ("Trennpapier") begriffen, welcher dazu dient, die geschäumt aufgetragene Harzschicht (hier von der Beschichtungsseite her) auf das Trägermaterial aufzubringen und, durch das weiterbildungsgemäße Abziehen, an der dem Trägermaterial entgegengesetzten äußeren Oberfläche entsprechend der Oberflächenstruktur des ansonsten bekannten (z. B. silikonhaltigen) Trennpapiers in vorgegebener bzw. vorbestimmter Weise zu strukturieren.
Insoweit unterscheidet sich das Substratmaterial dieser Ausführungsform als Trennpapier grundsätzlich von dem Substratmaterial der vorbestimmten, ersten Realisierungsform, welches nach dem Aufpressen auf dem Trägermaterial verbleibt.
Die Ausführungsform als Umkehrbeschichtungsverfahren, d. h. unter Verwendung des trennbaren Trägers (Trennpapiers) als Substratmaterial sieht weiterbildungsgemäß vor, dass das Trägermaterial vor dem Aufpressen des beschichteten Substratmaterials (d. h. des mit dem Schaum versehenen Trennpapiers, wobei dieses vor dem Aufpressen getrocknet wurde) mit einem eine geeignete Bedruckung aufweisenden Dekorpapier ("Druckträger") versehen wird. Besonders bevorzugt ist es, weiterbildungsgemäß dieses Dekorpapier selbst unbeharzt aufzubringen und damit das Durchtränken erst durch das Aufpressen (und mithin das mittels des Trennpapiers aufgebrachte Harz) erfolgen zu lassen. In besonders bevorzugter Weise entsteht so eine dekorative Oberfläche, wobei der eigentliche Druckträger zunächst dünn und damit kostengünstig ausgefertigt werden kann und eine vergleichsweise geringe Menge des für die Durchtränkung notwendigen Harzes benötigt wird. Wie oben dargelegt, enthält dann die nach dem Abziehen entstehende, ausgehärtete Oberfläche ein durch das Trennpapier vorgegebene Oberflächenstruktur, d. h. geeignet strukturiert oder mit definiertem Glanz, und weiter vorteilhaft bewirkt, wie auch oben bereits dargelegt, die ursprünglich als Harzschaum aufgebrachte Harzschicht das Fehlen praktisch jeglicher Benetzungsfehlstellen (sog. Fischaugen).
Eine weitere Variante dieser Realisierungsform der Erfindung mittels des Umkehrbeschichtungsverfahrens sieht vor, dass das gewünschte Druckbild für das Endprodukt auf den trennbaren Träger (also das Trennpapier) selbst aufgebracht wird (genauer: auf eine Basispapierschicht des trennbaren Trägers bzw. eine äquivalente Kunststoffschicht), bevor die Schaumschicht aufgetragen wird. Hierfür ist es besonders bevorzugt, eine Druckfarbe auszuwählen, welche geeignete Sublimationseigenschaften aufweist, um dann während des Aufpressens durch die Harzschicht hindurchzutreten und die Oberfläche des plattenförmigen Trägermaterials (bzw. einer darauf vorgesehenen Schicht aus Dekorpapier) zu erreichen. Dieses Dekorpapier kann dann selbst vor dem Aufpressen unbedruckt sein (muss jedoch nicht). Weitergebildet werden kann diese Variante dann dadurch, dass etwa der Druckfarbe geeignete, sich bei hohen Temperaturen aufblähende Füllstoffe (wie sie etwa bei der Herstellung von Tapeten verwendet werden) zugesetzt sind. Bei dem Aufpressen des beschichteten Substratmaterials auf das Trägermaterial können dann sowohl die Farbstoffe in die Harzschicht sublimieren, als auch die Füllstoffe sich aufblähen und so eine Porenstruktur in die Harzschicht (Harzfilm) eindrücken. Diese Vorgehensweise eignet sich insbesondere, um in realistischer Weise ein Holzdekor auszubilden.
Während besonders bevorzugte Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung im Bereich der Herstellung von Oberflächenbeschichtungen für besonders beanspruchte Oberflächen liegen, also etwa im Bereich von Küchen, Labors, industriellen Fertigungsstätten usw., so ist prinzipiell die vorliegende Erfindung in ihrer Anwendungsbreite nicht beschränkt, so dass die oben beschriebenen Vorteile, sowohl in technischer als auch ökonomischer Hinsicht, prinzipiell beliebigen Anwendungsfeldern zugänglich werden. So liegt eine erfindungsgemäß bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung auch auf dem Gebiet der (Laminat-)Fußböden, Fassadenplatten, Türen oder Außenverkleidungen.
Im Ergebnis wird durch die vorliegende Erfindung erreicht, dass in überraschend einfacher und effizienter Weise mittels des erfindungsgemäß verwendeten Schaums eine Stabilisierung und damit Vergleichmäßigung von mittels des Harzes aufzubringenden Füllstoffen bzw. Partikeln erfolgt, so dass in ungeahnt einfacher und wirksamer Weise die Oberflächengüte gerade von hinsichtlich der Abriebfestigkeit optimierten Oberflächenbeschichtungen deutlich verbessert werden kann. Zudem sorgt die rückstandslose Stabilisierung mittels des Schaums für einfache, ökonomische Verarbeitbarkeit, da insbesondere ohne Vorimprägnieren des Substratmaterials im Prozess bei lediglich einseitigem Auftrag so nicht nur beträchtliche Materialersparnisse, sondern auch vorteilhafte Effizienzeffekte bei kontinuierlicher Fertigung erreichbar sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch einen gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung beschichteten Dekorfilm vor dem Aufpressen auf ein Trägermaterial;
Fig. 2 eine schematische, geschnittene Seitenansicht durch eine Anordnung aus Dekorfilm gemäß Fig. 1 und verbessertem Trägermaterial;
Fig. 3 eine schematische, geschnittene Seitenansicht durch eine Anordnung eines gemäß einer alternativen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ("Umkehrbeschichtungsverfahren") realisierten Beschichtung auf einem Trägermaterial;
Fig. 4 eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Variante der Anordnung gemäß Fig. 3 und
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Produktionsanlage zur Realisierung der alternativen Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3, Fig. 4.
Zur Herstellung des Dekorfilms 20 gemäß Fig. 1 (d. h. mit Harzfilm beschichtetes Substratmaterial gemäß Terminologie der Erfindung) wird ein poröses Substrat 10, z. B. bahnförmig vorliegendes Papier 70 g/m² oder Faservlies, welches zudem mit einer Farbschicht 12 bedruckt ist, mit einer ersten geschäumten, auf der Basis eines wässrigen Harzsystems hergestellten Schicht 14 versehen.
Konkret wurde diese geschäumte Schicht unter Verwendung eines Melamin-Formaldehyd-Harzes, eines Harnstoff- Formaldehyd-Harzes oder eines Phenolharzes erzeugt (typische Rezeptur: 200 g Melamin-Formaldehydharz mit Gelierzeit 6 min. 1 g Schaumstabilisator, 0,25 Gew.-% Trennmittel, dazu Härter), wobei zur Herstellung des Schaums Tenside und weitere, übliche schaumstabilisierende Additive zugegeben wurden und dann mittels geeigneter Mischaggregate, z. B. spezieller Rühraggregate, und unter gleichzeitigem Einbringen von Luft oder Inertgasen, das Aufschäumen erfolgt.
Das Beschichten des Substrats 10 (bzw. dessen Farbschicht 12) mit der ersten geschäumten Schicht 14 erfolgt mit in den Figuren nicht gezeigten, speziell für die Applikation von Schaum entwickelten und vorgesehenen Düsen; insbesondere sind diese vorgesehene und geeignete, einseitig eine dünne definierte Schaumschicht (typischerweise 75 g Schaumschicht pro qm) auf das Substrat zu applizieren.
Da es Aufgabe der herzustellenden Beschichtung ist, eine abriebfeste Oberflächenbeschichtung zu realisieren, sind dem Harzsystem Korundpartikel geeigneter Körnung und geometrischer Form zugesetzt (typischerweise 30 bis 40 Gew.-%); alternativ oder zusätzlich enthält das Harzsystem zum Zweck der gewünschten Farbgebung geeignet vorgesehene Farbpigmente.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise führt nunmehr die aufgetragene geschäumte Schicht dazu, dass die (schweren) Korundpartikel sich nicht im Harz separieren, sondern vielmehr von der Schaumstruktur gleichmäßig verteilt und durchmischt festgehalten werden, so dass die Grundlage für eine gleichmäßige, qualitativ hochwertige Oberflächenbeschichtung gegeben ist; diesem liegt zudem die gute Dosierbarkeit des schaumförmigen Beschichtungsmaterials zugrunde, verbunden mit (durch ein praktisch nicht mehr erfolgendes Durchtränken des Substrats 10 ermöglichter) Reduzierung der Auftragsmasse.
Nach dem Auftragen der geschäumten Schicht 14 wird das Papier angetrocknet, auf eine typische Restfeuchte der beschichteten Bahn zwischen 10% und 15% (bei diesem Trocknungsvorgang wird sowohl das in der Schaumschicht enthaltene Wasser, als auch das bei einer Kondensationsreaktion der Harze entstehende Wasser bis auf die Restfeuchte verdampft).
Daraufhin wird die Schichtanordnung 20 mit einer in Fig. 1 zuoberst gezeigten zweiten Harzbeschichtung 16 (gleiche Rezeptur wie oben, ungeschäumt, ca. 120 g/m²) versehen, wobei diese Beschichtung entweder Inline (d. h. im Rahmen einer weiteren Beschichtungsstation bei einer kontinuierlich arbeitenden Prozessanlage), oder aber Offline erfolgen kann. Typischerweise wird als zweite Harzbeschichtung ein klares Harz aufgetragen, mit dem Zweck, eine vollständige Abdeckung der nunmehr unterliegenden ersten Schicht 14 vorzunehmen und die für das spätere Aufpressen auf das unterliegende Trägermaterial (vgl. Fig. 2) verwendeten Werkzeuge (typischerweise Pressbleche) vor Verschleiß durch die in der Schicht 14 enthaltenen Partikel zu schützen.
Typischerweise erfolgt nach dem Aufbringen der zweiten Beschichtung ein weiterer Trocknungsvorgang auf eine Restfeuchte der so erhaltenen Bahnstruktur von etwa 4% bis 10%, typisch 5%.
Es entsteht die in Fig. 1 gezeigte Schichtanordnung 20.
In einem weiteren Schritt wird nunmehr diese Anordnung auf ein unterliegendes Trägermaterial 18, typischerweise eine Spanplatte, HDF- oder MDF-Platte, unter hohem Druck aufgepresst; typische Drücke liegen im Bereich zwischen 20 und 100 bar bei Temperaturen zwischen 150°C und 200°C; typische Verarbeitungsdauern liegen im Bereich zwischen 20 und 30 Sekunden für den Pressvorgang. Bei diesem Vorgang kommt es zu einer Erweichung und einem Fließen des noch nicht ausgehärteten Harzes; das Harz kann das Substratmaterial (z. B. Papier oder textile Substrat) durchdringen und somit das Substratmaterial mit der Trägerplatte verbinden. Während des Pressvorgangs härten dann die Harze und Lacke zu einer widerstandsfähigen Beschichtung auf dem Trägermaterial 18 aus.
Insbesondere für den Fall, dass die geschäumte Beschichtung keine Farbpigmente oder andere opazitätserhöhende Füllstoffe enthält, wird der Druck für das Aufpressen so gewählt, dass die geschäumt aufgetragene Beschichtung 14 transparent wird.
Während im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ein nicht imprägniertes, papierendes Substratmaterial 10 mit dem geschäumten Harzmaterial beschichtet wurde, ist es alternativ auch möglich, ein entsprechend, etwa beim Papiersteller, vorimprägniertes Substratmaterial zu verwenden. Dies bietet sich insbesondere für den Fall an, dass das Substratmaterial im abschließenden Aufpressvorgang auf das unterliegende Trägermaterial nicht vollständig durchtränkt wird.
Unter Bezug auf die Fig. 3 bis 5 wird nachfolgend eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit weiteren Varianten beschrieben. Diesen Realisierungsformen liegt der Aspekt der vorliegenden Erfindung als Umkehrbeschichtungsverfahren zugrunde, d. h. das mit der Schaumschicht versehene Substratmaterial wird nicht als Dekorpapier begriffen, welches nach dem Verpressen mit dem Trägermaterial mit diesem verbunden bleibt, sondern als sog. Trennpapier, welches nach dem Aufpressen abgezogen wird, so dass lediglich der Harzfilm auf dem Trägermaterial (bzw. einem zwischenliegenden Dekorpapier) verbleibt und, durch seine Vorstrukturierung, die gewünschte Oberflächenstruktur des Harzfilms und mithin der Gesamtanordnung bestimmt.
So zeigt Fig. 3 eine Anordnung aus einer Holzwerkstoffplatte 30, welche, im Unterschied zur Fig. 1, Fig. 2, bereits mit einer Lage eines dünnen, bevorzugt ungetränkten Dekorpapiers 32 mit einer geeigneten Bedruckung 34 beschichtet ist. Der Druckträger 32 kann auf diese Weise sehr kostengünstig realisiert werden.
Die Anordnung der Schichten 30 bis 32 wird mit einem Trennpapier 36 verpresst, welches vor dem Aufpressen mit einer Melaminharzschicht 38 in geschäumter und nach dem Auftragen getrockneter Form versehen ist (es gelten die oben im Zusammenhang mit den Fig. 1, 2 beschriebenen Material- und Prozessparameter analog). Durch das Aufpressen wird das bedruckte Dekorpapier 32 mit dem Melaminharz 38 durchtränkt, und nach dem Aushärten des Harzes kann, wie in der Fig. 3 links angedeutet, das eigentliche (ansonsten bekannte und etwa mittels eines silikonhaltigen Papierträgers realisierte) Trennpapier 36 abgezogen werden, so dass eine geeignete durch das Trennpapier 36 vorgegebene Oberflächenstruktur der nunmehr obenliegenden Harzschicht 38 freigelegt wird.
Die Anordnung der Fig. 5 verdeutlicht diesen Vorgang: Das von einer Vorratsspule 64 abgewickelte Trennpapier 36 wird an einer Aufgabestation 60 mit dem Melaminharz in geschäumter Form beaufschlagt und diese Anordnung nachfolgend in einer Trockeneinheit 62 getrocknet, so dass die Schichtanordnung 36, 38 gemäß Fig. 3 entsteht.
Diese Schichtung wird nachfolgend in einer Anpressstation 66 mit der Holzwerkstoffplatte 30 (bzw. dem darauf bereits vorgesehenen Dekorpapier 32, 34) verpresst, das Melaminharz 38 durchtränkt das Dekorpapier 32, und nach dem Aushärten wird das Trennpapier 36 auf einer geeigneten Vorratsspule 68 zur weiteren Verwendung aufgewickelt.
Die Fig. 4 verdeutlicht eine Variante dieses mittels eines harzbeschäumten Trennpapiers realisierten Umkehrverfahrens: Hier wird ein Trennpapier 44 selbst vor dem Beschichten mit einem Melaminharz 48 mit einer geeigneten, sublimationsfähigen Druckfarbe 46 bedruckt, wobei dieser Druckfarbe geeignete Füllstoffe zum Erzeugen von Blähporen 50 bei Erwärmung (und mithin zum Ausbilden einer realistischen Holzimitat-Oberflächenstruktur) beigemischt sind.
Diese Anordnung wird nach dem Trocknen bis zu einer vorbestimmten Restfeuchte (die Beschichtung ist noch flexibel) auf die Schichtanordnung aus Holzwerkstoffplatte 40 und Dekorpapier 42 in ansonsten bekannter Weise aufgepresst, das Melaminharz 48 durchtränkt das Dekorpapier 42, und zusätzlich penetriert die Druckfarbe 46 das Harz 48 zum Erzeugen einer realistischen, dauerhaften Bedruckung. Gleichzeitig bewirkt der durch das Anpressen entstehende Temperaturanstieg, dass das Füllmaterial sich ausdehnt und die Blähporen 50 entstehen, so dass das realistisch wirkende Bild einer Holzoberfläche in effizienter und preisgünstiger Weise erzeugt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Verfahrensschritte und Anwendungsbeispiele beschränkt; so bietet es sich insbesondere an, das vorliegende Verfahren für verschiedenste Anwendungen im Fußbodenbereich zu verwenden, oder generell Anwendungsumgebungen anzusprechen, bei welchen hohe mechanische Belastung mit Anforderungen an eine hohe Oberflächengüte und Effizienz bei der Herstellung zu kombinieren ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Harzfilm beschichteten, bevorzugt plattenförmigen Trägermaterials (18), insbesondere einer Schichtstoff-, HDF-, MDF- und/oder Spanplatte, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Herstellen eines Schaumes auf der Basis eines wässrigen Harzsystems mit Füllstoffen, der hinsichtlich seiner Schaumstabilität so ausgebildet ist, dass der Schaum die Füllstoffe fixiert,

- Auftragen einer Schicht (14) des Schaums auf ein bevorzugt poröses, weiter bevorzugt bahnförmiges Substratmaterial (10), insbesondere Papier oder ein Faservlies,

- Trocknen des beschichteten Subtratmaterials und

- Aufpressen des auf eine Restfeuchte getrockneten beschichteten Substratmaterials auf das Trägermaterial (18), insbesondere mit der Substratmaterialseite auf das Trägermaterial (18).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaum keine weiteren, die Rheologie des Harzsystems beeinflussenden Komponenten, insbesondere Zellulosebestandteile, aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe organische oder anorganische Farbpigmente, insbesondere TiO₂ aufweisen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe abriebfeste Partikel, insbesondere Korundpartikel, aufweisen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch den Schritt des Aufbringens einer zweiten Harzschicht (16) nach dem zumindest teilweisen Trocknen des beschichteten Substratmaterials.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Harzschicht eine Harzkomponente aufweist, die mit einer Harzkomponente des Harzsystems korrespondiert.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen der Schicht des Schaums kontinuierlich auf das bahnförmige Substrat erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Substratmaterial (10) vor dem Auftragen der Schicht des Schaums nicht mit einem Harz imprägniert wurde.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Substratmaterial vor dem Auftragen der Schicht des Schaums mit dem Harzsystem vorimprägniert wurde.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufpressen so durchgeführt wird, dass das Harzsystem das Substratmaterial durchdringt und eine Verbindung zum Trägermaterial herstellt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufpressen so durchgeführt wird, dass die mittels des Schaums aufgebrachte Harzschicht transparent wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch den Schritt des Aufwickelns des getrockneten Substrats auf Rollen, oder des Schneidens des getrockneten Substrats in Bögen, vor dem Aufpressen.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen der Schicht des Schaums einseitig erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 7, dadurch gekennzeichnet, dass das als trennbarer Träger ausgebildete Substratmaterial nach dem Aufpressen auf das Trägermaterial mit der Beschichtungsseite so abgezogen wird, dass der Harzfilm auf dem Trägermaterial verbleibt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Substratmaterial ein bevorzugt silikonhaltiges Trennpapier ist, welches weiter bevorzugt nach dem Abziehen wiederverwendbar ist.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial auf seiner dem Substratmaterial zugewandten Seite eine Lage eines bedruckbaren Druckträgers, insbesondere ein Dekorpapier, aufweist, wobei durch den Schritt des Aufpressens der Druckträger mit Harz durchtränkt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckträger vor dem Aufpressen unbeharzt ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, gekennzeichnet durch den Schritt des Bedruckens des trennbaren Trägers als Substratmaterial vor dem Auftragen der Schaumschicht.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedrucken mit einer sublimierende Farbstoffe enthaltenden Druckfarbe erfolgt, wobei weiter bevorzugt der Druckfarbe Füllstoffe zugesetzt sind, die sich bei einer durch das Aufpressen entstehenden Temperatur zum Ausbilden einer sichtbaren Porenstruktur des Harzfilms aufblähen.

20. Werkstoffplatte mit einer abriebfesten, duroplastischen Harzbeschichtung, hergestellt durch das Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 19.

21. Verwendung der Werkstoffplatte nach Anspruch 20 zur Herstellung von Möbeln, insbesondere für Küchen, industrielle oder Laborumgebungen, Außenverkleidungen und Laminatfußböden.