DE2906978C3 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Schichtmaterials mit reduziertem Oberflächenglanz - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Schichtmaterials mit reduziertem Oberflächenglanz

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DE2906978C3 DE2906978A DE2906978A DE2906978C3 DE 2906978 C3 DE2906978 C3 DE 2906978C3 DE 2906978 A DE2906978 A DE 2906978A DE 2906978 A DE2906978 A DE 2906978A DE 2906978 C3 DE2906978 C3 DE 2906978C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Schichtmaterials mit reduziertem Oberflächenglanz, bei welchem auf wenigstens einem Teil einer Trägerschicht eine wenigstens teilweise strahlungshärtbare Beschichtungsmasse aufgebracht wird, die anschließend durch Bestrahlung gehärtet wird.
Es ist bereits bekannt, auf eine Trägerschicht eine Beschichtungsmasse aufzubringen, die aus Wasser und darin dispergierten viskosen Tröpfchen eines strahlui-gshärtbaren Harzes besteht Wenn die Emulsion bricht, ehe die Härtung vorgenommen wird, ergibt sich eine strahlungsgehärtete Harzschicht, die sehr glänzend ist. Erfolgt die Härtung jedoch, ehe die Emulsion bricht,
ίο so ergibt sich eine Harzschicht, die erheblich weniger glänzt. Dies wird darauf zurückgeführt, daß die durch die Strahlungshärtung der Emulsion gebildete Harzschicht mikroskopisch kleine bläschenförmige Diskontinuitäten aufweist (DE-OS 27 24 087).
Die bei diesem Verfahren erforderliche Emulsionsbildung und Beobachtung ihres Zustands ist sehr aufwendig.
Bekannt ist weiterhin die Herstellung von Schichtstoffen, welche auf einer Trägerschicht einen Polyure- thanüberzug mit mattierter Oberfläche aufweisen. Um dies zu erreichen, wird auf die Überzugsschicht, die aus einer Lösung einer härtbaren polyurethanbildenden Masse besteht, Wasserdampf als dünner Film abgeschieden. D't£ mit dem dünnen Wasserfilm überzogene Beschichtungsmasse wird dann zunächst bis zum klebefreien Zustand und anschließend vollständig gehärtet (DE-OS 27 40 783).
Bei diesem bekannten Verfahren wird zwar zur Wärmehärtung von Polyurethan ein Wasserfilm zur
jo Oberilächenglanzreduzierung verwendet, wobei dem kondensierenden Wasserfilm eine besondere Bedeutung zukommt, da, wenn das Wasser aufgesprüht würde, eine rauhe Oberfläche mit Löchern und Poren erhalten würde.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, das Verfahren der eingangs genannten Art so auzubilden, daß sich mittels einer einfachen Behandlungsweise der strahlungshärtbaren Beschichtungsmasse eine Oberflächenglanzreduzierung erreichen läßt, die über die Oberfläche nuancierbar ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf wenigstens einem Teil der Beschichtungsmasse eine Flüssigkeit durch Aufprallenlassen aufgebracht wird, anschließend wenigstens ein Teil der Beschichtungsmasse durch Bestrahlung vorgehärtet wird, die aufgebrachte Flüssigkeit von der Oberfläche entfernt wird und dann die Härtung der Beschichtungsmasse abgeschlossen wird.
so Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es in kontinuierlicher Weise die Oberflächenglanzreduzierung von strahlungshärtbaren Beschichtungsmassen auf äußerst einfache Weise ermöglicht, d. h. lediglich durch ein Aufprallenlassen von Flüssigkeit, die nach der Vorhärtung von der Oberfläche zu entfernen ist Da eine Emulsionsbildung nicht erforderlich ist kann ein sehr breites Spektrum von strahlungshärtbaren
Beschichtungsmassen verwendet werden. Variationen in der Oberflächenglanzreduzierung
lassen sich dadurch erhalten, wenn vor dem Aufprallenlassen der Flüssigkeit auf die Oberfläche der Beschichtungsmasse ein Teil der Beschichtungsmasse gehärtet wird.
Weiterhin kann zunächst auf die Oberfläche der
Trägerschicht eine eine glänzende Beschichtung bildende Masse aufgebracht und gehärtet werden. Schließlich kann auch auf das fertige Schichtmaterial zusätzlich eine eine glänzende Beschichtung bildende Masse auf einem
Abschnitt der Oberfläche aufgebracht und gehärtet werden.
Eine Nuancierung des reduzierten Glanzes ergibt sich auch dann, wenn zunächst eine erste Beschichtungsmasse auf einem Teil der Oberfläche der Tr igerschicht und danach eine zweite Beschichtungsmasse auf einem Teil der Oberfläche der Trägerschicht aufgebracht werden, wobei die erste Beschichtungsmasse und die zweite Beschichtungsmasse in unterschiedlichem Ausmaß strahlungshärtbar sind.
Die Steuerung der Reduzierung des Oberflächenglanzes ist dadurch möglich, daß die Beschichtungsmasse in unterschiedlichem Ausmaß strahlungshärtbar ist, wobei die vollständige Aushärtung dann durch Feuchtehärtung erfolgen kann. Es hat sich gezeigt, daß die erzielbare Oberflächenglanzreduzierung direkt proportional zum Grad der Härtung ist, der durch die Vorhärtung erreicht wird. Zweckmäßigerweise wird die Beschichtungsmasse so angesetzt, daß 5 bis 100 Gew.-°/o der Beschichtungsmasse strahlungshärtbar sind. Die die Oberflächenglanzreduzierung regulierende Strahlungsdichte während der Vorhärtung läßt sich durch die Stärke der Strahlungsquelle, die Bewegungsgeschwindigkeit der Beschichtungsmasse an der Strahlungsquelle vorbei sowie die Ausdehnung der Strahlungsquelle variieren.
Eine vorteilhafte Ausführungsform einer zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens verwendbaren Vorrichtung mit einer Transporteinrichtung für die Trägerschicht, einer Beschichtungseinrich- tung und einer Strahlungsquelle für das abschließende Härten hat erfindungsgemäß in Transporirichtung nach der Beschichtungseinrichtung eine Einrichtung zum Aufprallenlassen von Flüssigkeit auf die Oberfläche der Beschichtungsmasse, eine Einrichtung zum teilweisen j5 Strahlungshärten der Beschichtungsmasse, während sich die Flüssigkeit auf der Oberfläche der Beschichtungsmasse befindet, und eine Einrichtung zum Entfernen der Flüssigkeit von der Oberfläche der Beschichtungsmasse vor dem abschließenden Härten.
Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeigt, wird die Erfindung näher erläutert
Auf von einem Antrieb 3 angetriebenen Rollen 2 läuft ein Transportband um, auf dem eine Trägerschicht 1 in Form einer Platte aufgebracht ist, die beispielsweise aus einem handelsüblichen Vinylasbestfußbodenbelagsmaterial bestehen kann. Die Trägerschicht 1 wird nun zunächst unter einer Beschichtungseinrichtung 4 hindurchgeführt, die aus einem Vorhangapplikator, einem Rollen-, Rakel-, Sprüh- oder Extrusionsbeschichter oder auch aus einem Sieb- oder Offsetdrucker bestehen kann und zum Aufbringen einer Beschichtungsmasse, beispielsweise mit einer Stärke von 0,013 bis 0,76 mm dient, wenn auf die Trägerschicht 1 in Form einer Fußbodenbeiagsplatte eine Trittschicht aufgebracht werden soll. Anschließend läuft die Trägerschicht 1 unter einer Flüssigkeitsaufpralleinrichtung 5 hindurch, bei der es sich um eine für Gase geeignete Aufsprüheinrichtung handeln kann, wenn kondensierender Dampf versprüht wird, oder um Ultraschallsprühdüsen, wenn die aufprallenden Flüssigkeiten Äthylenglykol oder Isopropanol sind. Wenn in dieser Weise auf die Beschichtungsmasse auf der Trägerschicht 1 die Flüssigkeit aufprallen gelassen worden ist, wird diese Anordnung unter einer b5 Strahlungsquelle 6 hindurchgeführt, wobei sich wenigstens ein Teil der aufprallengelassenen Flüssigkeit auf der Beschichtungsmasse befindet. Mit der Strahlungsquelle 6, die die Beschichtungsmasse ultraviolett oder mit Elektronen bestrahlt wird eine Vorhärtung der Beschichtungsmasse erreicht Anschließend wird das gebildete Schichtmaterial unter einer Flüssigkeitentfernuagseinrichtung 7 hindurchgeführt bei welcher beispielsweise aus einem perforierten Rohr Luft auf die Oberfläche der vorgehärteten Beschichtungsmasse aufgeblasen wird, die dann zusammen mit der aufgenommenen Flüssigkeit mitteln eines Gebläses abgesaugt wird. Die abschließende Härtung erfolgt mittels einer Strahlungsquelle 8, gewöhnlich in Form von Ultraviolettlampen, unter denen das nun trockene Schichtmaterial hindurchgeführt wird. Wenn diese abschließende Strahlungshärtung nicht zu einer vollständigen Härtung führt wird das gebildete Schichtmaterial anschließend unter Einfluß von Feuchte fertiggehärtet
Beispiele für strahlungsbärtbare Harze sind ein nichtflüchtiger Diacrylatester eines Epoxyharzes, der eine Viskosität bei 25° C von 8,5 Pas, einen freien Acrylsäuregehalt von weniger aJs 1% und einen Hydroxylwert von 175 hat Ein weiteres geeignetes Harz ist ein schnellhärtender diacrylierter Ester eines Epoxyharzes vom Typ Bisphenol A, der eine Viskosität bei 25° C von 100 Pas, einen freien Acrylsäuregehalt von weniger als 0,5%, einen Hydroxylwert von 200 hat und 100% aktiv ist.
Zur Anpassung der Viskosität an das verwendete Beschichtungsverfahren kann ein kompatibles Verdünnungsmittel zugemischt werden. Solche Mittel sind reaktive mono- und polyfunktionelle Acrylatverdünnungsmittel, die während der Fotopolymerisation 100%ig umgewandelt werden. Gleichzeitig können Härte und Flexibilität des erhaltenen Harzes durch die Wahl des reaktiven Verdünnungsmittels beeinflußt werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
In einen Reaktionsbehälter werden 93 g eines Reaktionsprodukts aus 1 Mol Glyzerin, 3 Mol einer 7/3-Mischung von Adipinsäure und Isophthalsäure und 3 MoI 1,6 Hexandiol mit einem Molekulargewicht von 960 und einer Hydroxylzahl von 175, 58 g eines Polykaprolaktondiols mit einem Molekulargewicht von 540 und einer Hydroxylzahl von 207,94 g 2-ÄthyIhexylacrylat und 62 g Hexandioldiacrylat eingebracht.
Anschließend werden 132,3 g4,4'-Diisocyanatdicyclohexylmethan und 0,4 g eines Katalysators in Form von Dibutylzinndilaurat zugesetzt Die Mischung wird bei 45° C bis 50° C reagieren gelassen. Nach einer Reaktionszeit von 45 Minuten werden 5,8 g 2-Hydroxyäthylacrylat zugesetzt. Anschließend wird zwei weitere Stunden gerührt und erhitzt Die Isocyanatfunktionalität ist dann konstant.
Basierend auf 100 Gewichtsteilen des Reaktionsgemisches, bei dem es sich um ein Gemisch eines Urethanprepolymers mit teilweise blockierten Isocyanatendgruppen und des Acrylatverdünnungsmittelgemisches handelt, werden 2,0 Gew.-% Benzophenon-Fotoinitiator zusammen mit 0,1 Gew.-% Polyäthylenglykolsiloxan und l/2Gew.-% Dibutylzinndilaurat als Katalysator zugesetzt. Man erhält die gewünschte Beschichtungsmasse, deren Viskosität bei Raumtemperatur 9 Pas beträgt. Die Beschichtungsmasse enthält 35% reaktives Verdünnungsmittel und 65% eines teilweise mit Acrylatgruppen blockierten Urethanprepolymers. Die
Beschichtungsmasse ist 100% reaktiv und zu 40% strahlungshärtbar und 60% feuchtehärtbar.
Beispiel 2
Die nach Beispiel 1 hergestellte Beschichtungsmasse ■-, wird in einer Schicht von 0,2 mm auf zwei Platten 1 eines Fußbodenbelagmaterials aufgebracht. Zum Vergleich werden zwei weitere Platten mit einer 0,2 mm starken, 100% strahlungshärtbaren Beschichtungsmasse überzogen. Das eine Paar von mit den unterschiedlichen Beschichtungsmassen versehenen Platten wird in der erfindungsgemäßen Weise behandelt, wobei die Fördergeschwindigkeit 24 m/min beträgt, der Strahiungsspalt 15 cm breit ist und die Strahlungsstärke bei 0,14 J/cm2 liegt Das andere Paar von Platten wird nicht in der ι ■> erfindungsgemäßen Weise behandelt. Die jeweiligen Glanzwerte werden mit einem 60° Gardener Glanzmesser bestimmt. Bei den Platten mit einer 100%igen strahlungshärtbaren Beschichtungsmasse ergeben sich für die nach dem Stand der Technik behandelte Platte 96 Glanzeinheiten, für die erfindungsgemäß behandelte Platte 3 Glanzeinheiten, was einer prozentualen Glanzreduzierung gegenüber dem Stand der Technik von 97% entspricht Für die mit einer strahlungs- und feuchtehärtbaren Beschichtungsmasse versehenen Platten ergeben sich bei der Behandlung nach dem Stand der Technik 95 Glanzeinheiten, bei der Behandlung nach der Erfindung 36 Glanzeinheiten. Dies führt zu einer Glanzreduzierung von 62%.
Im folgenden werden die weiteren Varianten der Erfindung näher erläutert
Die mit der Beschichtungsmasse unter der Einrichtung 4 versehene Trägerschicht wird unter eine durch eine Maske teilweise verdeckte Strahlungsquelle geführt und dort vorübergehend angehalten. Anschließend wird das Schichtmaterial zur Flüssigkeitsaufpralleinrichtung 5 geführt Nach dem Durchlaufen der restlichen Verfahrensschritte hat das Schichtmaterial in unterschiedlichen Oberflächenbereichen verschiedene Glanzreduzierungen, also verschiedene Glanznuancen. Um ein vorübergehendes Anhalten des Schichtmaterials unter der Strahlungsquelle zu vermeiden, kann anstelle der Maske eine bewegliche Abschirmung an der zusätzlichen Strahlungsquelle vorgesehen werden.
Die Trägerschicht kann zunächst mit einer eine glänzende Beschichtung bildenden Masse, beispielsweise durch einen Vorhangbeschichter versehen werden. Diese Masse wird anschließend in bekannter Weise gehärtet Dann setzt das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Aufbringen der Beschichtungsmasse mittels einer Siebdruck- oder Rotationsdruckeinrichtung ein, wodurch die Beschichtungsmasse entsprechend dem Druckmuster auf der Oberfläche der Hochglanzbeschichtung verteilt wird. Nach dem Durchlaufen der übrigen erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ergibt sich ein Schichtmaterial, dessen Oberfläche in den verschiedenen Bereichen unterschiedliche Glanzniveaus aufweist.
Ein erfindungsgemäß hergestelltes Schichtmaterial, dessen Oberfläche einen geringen Glanz aufweist, wird mittels einer Siebdruck- oder Rotationsdruckeinrichtung selektiv mit einer eine glänzende Beschichtung bildenden Masse bedruckt, die dann ausgehärtet wird. Man erhält ein Schichtmaterial mit einer Vielzahl von Glanznuancen in den unterschiedlichen Bereichen, wobei die zuletzt aufgedruckten und gehärteten Massen hochglänzend sind.
Auf die Oberfläche einer Trägerschicht 1 ist mittels einer herkömmlichen Druck- und/oder Prägeeinrichtung ein dekoratives Muster ausgebildet worden. Mittels einer ersten Beschichtungseinrichtung 4 in Form einer Rotationsdruckeinrichtung wird in Übereinstimmung mit dem Druckmuster eine 100% strahlungshärtbare Beschichtung aufgebracht Anschließend wird mit einer zweiten Beschichtungseinrichtung 4 in Form einer Rotationsdruckeinrichtung deckend zu noch nicht beschichteten Musterabschnitten eine 100% strahlungs- und feuchtehärtbare Beschichtungsmasse aufgebracht Nach Abschluß des erfindungsgemäßen Verfahrens haben die Bereiche, die mit der 100% strahlungshärtbaren Beschichtungsmasse versehen wurden, einen geringeren Oberflächenglanz als die Bereiche, die mit der 100% strahlungs- und feuchtehärtbaren Beschichtungsmasse versehen wurden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Schichtmaterials mit reduziertem Oberflächenglanz, bei welchem auf wenigstens einem Teil einer Trägerschicht eine wenigstens teilweise strahlungshärtbare Beschichtungsmasse aufgebracht wird, die anschließend durch Bestrahlung gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einem Teil der Beschichtungsmasse eine Flüssigkeit durch Aufprallenlassen aufgebracht wird, anschließend wenigstens ein Teil der Beschichtungsmasse durch Bestrahlung vorgehärtet wird, die aufgebrachte Flüssigkeit von der Oberfläche entfernt wild und dann die Härtung der Beschichtungsmasse abgeschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufprallenlassen der Flüssigkeit auf die Oberfläche der Beschichtungsmasse ein Teil der Beschichtungsmasse gehärtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst auf die Oberfläche der Trägerschicht eine eine glänzende Beschichtung bildende Masse aufgebracht und gehärtet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf das fertige Schichtmaterial zusätzlich eine eine glänzende Beschichtung bildende Masse auf einem Abschnitt der Oberfläche aufgebracht und gehärtet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine erste Beschichtungsmasse auf einem Teil der Oberfläche der Trägerschicht und danach eine zweite Beschichtungsmasse auf einem Teil der Oberfläche der Trägerschicht aufgebracht werden, wobei die erste Beschichtungsmasse und die zweite Beschichtungsmasse in unterschiedlichem Ausmaß strahlungshärtbar sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine 5% bis 100% strahlungshärtbare Beschichtungsmasse aufgebracht wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Transporteinrichtung für die Trägerschicht, einer Beschichtungseinrichtung und einer Strahlungsquelle für das abschließende Härten, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung nach der Beschichtungseinrichtung (4) eine Einrichtung (5) zum Aufprallenlassen von Flüssigkeit auf die Oberfläche der Beschichtungsmasse, eine Einrichtung (6) zum teilweisen Strahlungshärten der Beschichtungsmasse, während sich die Flüssigkeit noch auf der Oberfläche der Beschichtungsmasse befindet, und eine Einrichtung (7) zum Entfernen der restlichen Flüssigkeit von der Oberfläche der Beschichtungsmasse angeordnet sind.
DE2906978A 1978-07-06 1979-02-22 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Schichtmaterials mit reduziertem Oberflächenglanz Expired DE2906978C3 (de)

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