DE60007560T2 - Herstellungsverfahren für wand- und bodenbeläge, die einen differentierten glanz zeigen - Google Patents
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Description
- Gegenstand der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Boden- und wandbelägen mit kontrastreichen, matten und glänzenden Dekoreffekten, die mit anderen, bei diesem Produkttyp üblichen Dekoreffekten (Muster, Relief, Textur oder Struktur) kombinierbar sind.
- Die Erfindung umfasst ebenfalls die mit diesem Verfahren hergestellten Produkte.
- Technischer Hintergrund
- Bodenbeläge, insbesondere Bodenbeläge der elastischen Art, werden sowohl beim Dekor, nämlich im Wesentlichen hinsichtlich des Musters und des Reliefs (mechanisches oder chemisches Prägen), als auch in Bezug auf die produkteigenen Nutzungseigenschaften (Abriebfestigkeit, Schlagfestigkeit, usw.) ständig weiterentwickelt, um die Kundenwünsche zu befriedigen.
- Die gewünschten Effekte sind unterschiedlicher Natur, schließen aber im allgemeinen eine Übereinstimmung (Lagegenauigkeit) zwischen dem Muster, dem Relief und möglichen anderen optischen Effekten ein.
- In dieser Hinsicht besteht ein Trend zur Herstellung von lokalen Effekten, vorzugsweise in Übereinstimmung mit einem Muster und einem Relief, die bestimmte Bereiche im Vergleich zu anderen durch Glanzunterschiede hervorheben.
- Der Stand der Technik zur Erzielung von matten und glänzenden Effekten besteht meistens in einer lokalen mechanischen Prägung des Produkts mit Prägevorrichtungen, die unterschiedliche Mattheitsgrade erzeugen.
- Die aktuelle Anforderung in Bezug auf gute Abriebfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse erfordert den Einsatz von speziellen Oberflächenbehandlungen mit höheren Leistungen als die Basisprodukte. Leider verschwinden jedoch beim Aufbringen solcher Schichten auf die Oberfläche die durch mechanisches Prägen erzielten Mattheitseffekte.
- Außerdem müssen die vorhandenen Technologien zum Aufbringen von Schichten oder Oberflächenbehandlungen, vor allem auf Bahnen großer Breite, berücksichtigt werden. Die vorgeschlagenen Lösungen dürfen insoweit nicht zu einer Außerbetriebsetzung vorhandener Maschinen und zu übermäßigen Investitionen in neue Anlagen führen.
- Im Dokument WO 99/39042 werden Produkte für Boden- und Wandbeläge mit kontrastreichem Glanzeffekt beschrieben, die mindestens eine Schicht mit abriebfesten Teilchen wie Aluminiumoxid enthalten.
- Die beschriebene Technik beinhaltet die Verwendung eines vernetzbaren Harzes, wie eines Harzes auf Urethan-Basis, in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der besagten Teilchen.
- Dieses Verfahren erfordert mindestens eine chemische Prägung und sieht eine Teildeckschicht vor, die mit der Rolle auf die Produktreliefs aufgetragen wird und einen Glanzunterschied aufweist, um eine Kontrastwirkung zu erzielen. Eine zweite empfohlene Lösung besteht in der Auftragung einer kontinuierlichen "Topcoat"-Schutzschicht und einer diskontinuierlichen "Topcoat"-Schutzschicht auf die Reliefs.
- Diese Auftragstechnik zur Beschichtung der Reliefs, die im übrigen auch "Kiss-Coating" genannt wird, ist besonders schwierig umzusetzen.
- Eine falsche Einstellung der Anlagen kann zu einer unterschiedlichen Stärke des Produkts führen, die entweder einen Kontaktverlust oder ein Zusammendrücken des Reliefs verursachen kann und somit in beiden Fällen verhindert, dass der gewünschte Effekt erzielt wird.
- Der Fachmann sieht sofort, dass mit dieser Technik nur zwei Glanzstufen hergestellt werden können.
- In US-A-4 464 423 wird ein Herstellungsverfahren für Boden- und Wandbeläge mit unterschiedlicher Glanzdekorwirkung beschrieben; das Verfahren umfasst die Herstellung eines Unterbelags und dann die Herstellung von Glanzeffekten durch unterschiedliche Beschichtungen, die eine erste Schicht und eine zweite Schicht umfassen, wobei die zweite Schicht dazu bestimmt ist, die erste Schicht teilweise oder ganz mit einer unterschiedlichen Mattheit zu bedecken und diskontinuierlich ohne vollständige Abdeckung von mindestens zwei Schutzschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften, lagegenau oder nicht mit dem darunter liegenden Dekor und/oder dem Produktrelief auftragen wird, wobei der Glanzgrad der besagten Schutzschichten mit unterschiedlichen Glanzeffekten zwischen 5 und 90 (unter 60 Grad) schwankt und die Stärke der so aufgetragenen Schichten zwischen 3 und 50 Mikrometer beträgt.
- Ziele der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die vorstehend erwähnten Nachteile zu vermeiden. Insbesondere zielt sie darauf ab, ein wirtschaftliches und leicht anzuwendendes Verfahren anzubieten, das durch das unterschiedliche Aufbringen unterschiedlicher "Topcoat"-Grade oder -Qualitäten die Herstellung eines Belags mit einer guten Abriebfestigkeit mit vielfachen Kontrasteffekten ermöglicht.
- Andere Eigenschaften, Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zutage treten.
- Charakteristische Elemente der Erfindung
- Gemäß der in den beigefügten Patentansprüchen beschriebenen Erfindung wird zunächst ein Boden- und Wandunterbelag gemäß den herkömmlichen, dem Fachmann wohlbekannten Herstellungsverfahren hergestellt und anschließend unterschiedliche Glanzwirkungen durch unterschiedlichen Auftrag, ohne vollständige Abdeckung, von mindestens zwei Schutzschichten vom Typ "Topcoat" mit unterschiedlichen Eigenschaften, lagegenau mit dem darunter liegenden Dekor oder nicht, erzielt.
- Durch diese Verfahren erhält man Produkte mit unterschiedlichen Glanzeffekten in den Schutzschichten vom Typ "Topcoat".
- Der darunter liegende Belag, der mit dem Dekor mit unterschiedlichem Glanzeffekt versehen werden soll, kann glatt sein oder ein Relief aufweisen, das durch chemische oder mechanische Prägung hergestellt wurde, und flexibel oder starr sein.
- Das Dekor auf dem Unterbelag kann aufgedruckt sein, durch Materialeinschluss (inlaid) erzeugt oder mit anderen herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. Das Produkt kann insbesondere in herkömmlichen Anlagen zur Herstellung von Bodenbelägen bis zu einer Breite von 4 m oder mehr hergestellt werden.
- Die Art des Belags kann aus synthetischen Fasern wie PVC und Polyolefinen, halbsynthetischen Materialien vom Typ Linoleum gebildet werden und es können auch Walzprodukte oder Holz sein.
- Auf den gewählten Unterbelag wird zunächst eine erste kontinuierliche oder diskontinuierliche Schutzschicht aufgebracht, gefolgt von einem Trocknungsvorgang.
- Dann wird eine zweite diskontinuierliche Schutzschicht mit einer anderen Mattheit als die erste Schicht aufgebracht.
- Die zweite Schicht kann, wenn man dies wünscht, die erste Schicht teilweise überdecken, wenn sie diskontinuierlich ist: Wenn die erste Schicht kontinuierlich ist, kommt es zwangsweise zu einer solchen teilweisen Überdeckung.
- Zusätzliche Mattheitseffekte (zum Beispiel zwischen der glänzensten und der mattesten Schicht) können entweder infolge der teilweisen Überdeckung der ersten und der zweiten Schicht oder durch Aufbringen einer oder mehrerer zusätzlicher Schutzschichten erreicht werden.
- Nach jedem Auftrag einer Schutzschicht erfolgt eine Trocknung. Die Trocknung kann mit Heißluft oder durch Infrarotstrahlung durchgeführt werden.
- Nach der Trocknung erfolgt ebenfalls eine Vernetzung, vorzugsweise unter W-Strahlung oder durch Elektronenstrahlung.
- Die unterschiedlichen Glanzschichten können mit dem Eigendekor des Belags und/oder dem Relief des Produkts lagegenau sein oder nicht.
- Der Glanzgrad der Schutzschichten mit unterschiedlicher Glanzwirkung kann zwischen 5 und 90 (unter 60 Grad) variieren.
- Die Stärke der so aufgetragenen Schichten kann zwischen 3 und 50 μm variieren.
- Der Auftrag der einzelnen Schutzschichten mit unterschiedlicher Glanzwirkung kann durch eine oder mehrere der folgenden Techniken erfolgen (wobei natürlich berücksichtigt wird, dass man die erste Schutzschicht eventuell kontinuierlich auftragen möchte):
- – Luftbürste
- – Auftrag durch Siebdruck
- – Auftrag durch Heliografie
- – Auftrag durch Flexodruck
- – Walzenstreichmaschine
- Die aufgebrachten Schutzschichten können neben ihrer speziellen Glanzeigenschaft auch gefärbt sein.
- Wie nachfolgend mehr im Detail beschrieben wird, kann mit dem empfohlenen Verfahren die Herstellung von matten und glänzenden Kontrasteffekten mit zwei oder mehr als zwei unterschiedlichen Glanzgraden erreicht werden.
- Die gewählten Schutzschichten enthalten Harze, die herkömmlicherweise beim Topcoat verwendet werden und die gefärbt sind oder nicht, so dass eine Schicht mit einem speziellen Glanz aufgebracht wird, der einen Kontrast zum Glanz der benachbarten Schicht darstellt.
- Im Gegensatz zu den sogenannten "Kiss-Coating"-Verfahren wird durch die empfohlene Technik die Abdeckung sowohl der Mulden wie auch der Scheitel des Reliefs ermöglicht.
- Das in den Schutzschichten enthaltene Harz wird unter den herkömmlichen vernetzbaren Harzen ausgewählt, insbesondere unter den durch UV oder Elektronenstrahlung vernetzbaren Harzen, die man aus der Gruppe auswählen kann, die von den Polyurethan-, Melamin-, Epoxid-, Acryl- oder veränderten Ionomerharzen usw. gebildet wird. Auch thermisch vernetzbare Harze können eingesetzt werden, wenn diese auch schwieriger in der Anwendung sind. Die Zugabe von Mitteln mit Mattheitswirkung zu solchen Zusammensetzungen verringert die Produkteigenschaften der Abriebfestigkeit nicht wesentlich bzw. kann sie sogar verbessern, und man verfügt daher über eine breite Palette an Verfahren und Produkten für die Umsetzung des Verfahrens.
- Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine beispielhafte Ausgestaltung und Beispiele für den Einsatz der Technik gemäß der Erfindung in Bezug auf die beigefügten Abbildungen im Einzelnen beschrieben.
- Kurzbeschreibung der Abbildungen
-
1 zeigt die Arbeitsphasen einer Produktionsstraße für das Produkt gemäß der Erfindung. -
2 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Flachprodukts, das mit einem kontinuierlichen Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform hergestellt wurde. -
3 entspricht2 für eine zweiten Ausführungsform. -
4 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von den beiden vorhergehenden, da sie ein Reliefprodukt betrifft, das aber auch im Durchlaufverfahren hergestellt wurde. -
5 zeigt den schematischen Querschnitt eines Produkts vom Typ "Holzparkett", das in einem diskontinuierlichen Verfahren hergestellt wird. - In den einzelnen Abbildungen werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Bestandteile der hergestellten Produkte verwendet.
- Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
- Die schematisch dargestellte Produktionsstraße in
1 umfasst die folgenden Arbeitsphasen: - – Herstellung
des Trägers
1 auf herkömmliche Art und Weise - – Erste
Beschichtung
2 mit einem Polyurethanharz; diese Beschichtung kann mit praktisch allen gängigen Methodenerfolgen, durch Induktion mit der Luftbürste, mit der Rolle oder auch durch Siebdruck, Heliografie oder Flexodruck - – Trocknen
3 . Der Trocknungsvorgang kann mit Heißluft und/oder mit einer Infrarotheizeinrichtung erfolgen. - – Vernetzung
4 . Dazu eignen sich die herkömmlichen Methoden mit UV oder Elektronenstrahlen. - – Zweite
diskontinuierliche Beschichtung
5 mit einem Polyurethanharz durch Heliografie oder Flexodruck - – Trocknen
6 mit den gleichen Mitteln wie bei Schritt3 - – Vernetzung
7 mit den gleichen Mitteln wie bei Schritt4 - – Eventuelle
dritte diskontinuierliche Beschichtung
8 mit einem Polyurethanharz - Es wird darauf hingewiesen, dass die Bezugnahme auf Polyurethan nur beispielhaft ist und dass andere Harze oder Harzverbindungen – vor allem durch UV oder Elektronenstrahlen vernetzbare – geeignet sein können.
- In den
2 bis5 bezeichnet das gemeinsame Bezugszeichen10 im allgemeinen eine Verbundträgerschicht, das Bezugszeichen20 bezeichnet eine erste "Topcoat"-Schicht, die je nach Fall kontinuierlich oder diskontinuierlich sein kann und der ersten Beschichtung2 in1 entspricht; Bezugszeichen22 bezeichnet eine zweite, notwendigerweise diskontinuierliche "Topcoat"-Schicht, die der zweiten Beschichtung5 in1 entspricht und Bezugszeichen24 eine zweite "Topcoat"-Schicht, die einer (möglichen) dritten Beschichtung8 in1 entspricht. - Bei den
2 und3 können die Unterschichten10 beispielsweise ein Glasfaservlies11 , das mit Schaumstoff12 imprägniert ist, eine Kompaktschicht13 und eine herkömmliche Verschleißschicht14 umfassen. - Dieser Typ flacher Träger
10 erhält im Fall der1 eine kontinuierliche matte Polyurethanschicht20 , eine diskontinuierliche hochglänzende Schicht22 und eine diskontinuierliche Mittelglanzschicht24 . -
3 unterscheidet sich von2 dadurch, dass die Schicht20 diskontinuierlich ist, wobei die Schichten22 und24 jedoch die Zwischenräume der Beschichtung20 abdecken. - Bei dem Reliefprodukt in
4 war bei der Schaumstoffschicht13 auf herkömmliche Weise ein unterschiedliches Schäumen nach der Technik durchgeführt worden, "Cushion-floor" genannt. Aufgrund der Verwendung einer angemessenen, herkömmlichen Auftragstechnik für Verschleißschichten auf Reliefprodukte folgt die Verschleißschicht14 dem Relief, ohne es auszufüllen. - Mit eben diesen Methoden wird eine erste "Topcoat"-Schicht
20 kontinuierlich aufgetragen, wobei das Relief erhalten bleibt. - Dann werden die Schichten
22 und24 aufgetragen, zum Beispiel22 nur auf die Scheitel und24 in die Täler und auf die Scheitel. Da die Schicht20 kontinuierlich ist, kann man – wie im rechten Teil der4 – zwischen der Schicht24' und22' sowohl auf dem Scheitel als auch im Tal, die von Schicht20 gebildet werden, einen Raum lassen, wenn dies gewünscht ist. - Der Fall eines Holzparketts gemäß
5 unterscheidet sich von1 nur durch die Art der Trägerschicht10 , die aus einem Verbundmaterial aus einer Unterschicht16 , einer Mittelschicht17 und einem Holzblatt (Lamelle)18 besteht. - Ausführungsbeispiele
-
-
- Beispiel 1 (Flachprodukt nach
2 ) - Der Träger wird mit herkömmlichen, dem Fachmann wohlbekannten Methoden hergestellt.
- Auf den Träger wird das erste PU (Formel C) kontinuierlich mit einer Walzenstreichmaschine aufgetragen (Stärke 10 Mikron / Mattheit 15) . Das PU wird mit Heißluft getrocknet.
- Das zweite PU (Formel A) wird anschließend im Heliografie-Verfahren (Stärke 10 Mikron, Glanz 80) aufgetragen. Das PU wird erneut durch Heißluft getrocknet.
- Das dritte PU (Formel B) wird mit dem Tiefdruckzylinder lagegenau mit dem Muster des zweiten PU aufgetragen (Stärke 10 Mikron, Glanz 50). Trocknung durch Heißluft.
- Die dritten PU werden schließlich unter UV vernetzt (Leistung 160 W/cm).
- Beispiel 2 (Flachprodukt nach
3 ) - Das erste PU (Formel C) wird mit dem Tiefdruckzylinder aufgetragen (Stärke 10 Mikron / Mattheit 15). Trocknung mit Heißluft.
- Das zweite PU (Formel A) wird im Heliografie-Verfahren lagegenau zum ersten PU (Stärke 10 Mikron, Mattheit 80) aufgetragen. Trocknung mit Heißluft.
- Das dritte PU (Formel B) wird durch Heliografie lagegenau mit dem ersten und zweiten PU aufgetragen (Stärke 10 Mikron, Mattheit 50). Trocknung durch Heißluft.
- UV-Endvernetzung.
- Beispiel 3 (Reliefprodukt nach
4 ) - Erste PU-Schicht (Formel F) mit Tiefdruckzylinder kontinuierlich aufgetragen (Stärke 10 Mikron / Mattheit 15). Das PU wird anschließend durch UV vernetzt.
- Das zweite PU (Formel D) wird anschließend im Heliografie-Verfahren (Stärke 10 Mikron, Mattheit 80) aufgetragen. UV-Vernetzung.
- Das dritte PU (Formel E) wird durch Heliografie lagegenau mit dem zweiten PU und lagegenau mit dem Muster des Zwischenraums aufgetragen (Stärke 10 Mikron, Mattheit 50). UV-Vernetzung.
- UV-Endvernetzung.
Claims (8)
- Verfahren zur Herstellung von Boden- und Wandbelägen mit Dekoreffekt unterschiedlichen Glanzgrades, das die Herstellung eines Unterbelages (
20 ) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass man unterschiedliche Glanzwirkungen durch unterschiedliche Beschichtungen (20 ,22 ,24 ) herstellt, die eine erste Schicht (20 ) und eine zweite Schicht (22 ,24 ) umfassen, wobei die besagte erste Schicht diskontinuierlich auf dem besagten Träger (10 ) aufgebracht und anschließend getrocknet wird und die besagte zweite Schicht (22 ) und/oder (24 ), die die erste Schicht (20 ) mit unterschiedlicher Mattheit teilweise oder vollständig bedecken soll, diskontinuierlich aufgebracht wird, ohne vollständige Überdeckung von mindestens zwei Schutzschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften, die mit dem darunter liegenden Dekor und/oder dem Relief des Produkts lagegenau sind oder nicht; der Glanzgrad der besagten Schutzschichten mit unterschiedlicher Glanzwirkung variiert zwischen 5 und 90 (unter 60 Grad) und die Stärke der so aufgetragenen Schichten variiert zwischen 3 und 50 μm. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte darunter liegende Belag, der mit dem Dekor mit unterschiedlichem Glanzeffekt versehen werden soll, glatt ist oder ein Relief aufweist, das durch chemische oder mechanische Prägung hergestellt wurde und flexibel oder starr ist.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dekor auf den unter den unterschiedlichen Schutzschichten (
20 ,22 ,24 ) liegenden Belag gedruckt ist und/oder durch Materialeinschluss (inlaid) erzeugt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Mattheitseffekte entweder infolge der teilweisen Bedeckung der ersten (
20 ) und der zweiten (22 ) Schicht oder durch Auftrag einer oder mehrerer zusätzlicher Schutzschichten (24 ) erzielt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem Auftrag einer Schutzschicht eine Trocknung mit Heißluft oder durch Infrarotstrahlung durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Schutzschichten gefärbt sind.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag der einzelnen Schutzschichten mit unterschiedlicher Glanzwirkung durch mindestens eine der aus folgender Gruppe beliebig ausgewählten Technik erfolgt: – Luftbürste – Auftrag durch Siebdruck – Auftrag durch Heliografie – Auftrag durch Flexodruck – Walzenstreichmaschine
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag der verschiedenen Schutzschichten in einer anderen Herstellungsphase als der Herstellung des darunter liegenden Trägers (
10 ) erfolgt.
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