DE602004008226T2

DE602004008226T2 - Verfahren zur Herstellung eines Laminates

Info

Publication number: DE602004008226T2
Application number: DE602004008226T
Authority: DE
Inventors: David Elwyn Williamstown Price
Original assignee: Depco TRH Pty Ltd
Current assignee: Depco TRH Pty Ltd
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2024-06-16
Also published as: EP1595718A1; PL1595718T3; ES2291777T3; EP1595718B1; ATE370003T1; DE602004008226D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht sowie Dekorschichtprodukte, die durch das Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden.
Für die Herstellung von Dekorschichten werden Substrate, zum Beispiel eine Spanplatte oder Faserplatte, mit einem oder mehreren, mit Harz imprägnierten Papieren als Deckschicht auf einer oder beiden Seiten laminiert, wobei diese Papiermaterialien als Träger für das Prepolymerharz-Ausgangsmaterial im A-Zustand, Pigmente und ein Druckmuster oder irgendeine Untermenge davon dienen. Diese Trägermaterialien verleihen dem fertigen gehärteten Harz durch ihre faserige Struktur auch eine interne Stabilität.
Bei der Herstellung von Niederdruck-Melamin, das auch als Direktdruck-Melamin (DPL) und Thermofused Melamin (TFM) bekannt ist, werden das Papier als Deckschicht oder die Papiere als Deckschicht, die mit Harzausgangsmaterial imprägniert und teilweise ausgehärtet sind, in einer Heißpresse auf das Substrat gepresst, wo das Harz fließt und das Trägermaterial an das Substrat bindet und zu seinem Endzustand gehärtet wird, um den Schichtstoff zu bilden.
Bei der Herstellung von Hochdruck-Schichtstoffen (HPL) werden mehrere, mit Harz imprägnierte Kraftpapiere zusammengesetzt, um das Substrat oder Kernmaterial zu bilden, und ein mit Harz imprägniertes Dekorpapier wird über die Kraftpapiere gelegt. In manchen Fällen, zum Beispiel wenn ein bedrucktes Zierpapier verwendet wird, wird eine klare, mit Harz imprägnierte Deckschicht-Folie über das Dekorpapier gelegt, um einen Verschleißschutz des Druckmusters zur Verfügung zu stellen. Ferner wird das Zierpapier in manchen Fällen nicht imprägniert, und die klare Deckschicht bietet genügend Harz und die Hochdruckpresse genügend Druck, um den gleichmäßig imprägnierten HPL zu bilden. Dieses Verfahren ist als Trockenpressen bekannt. Harte Teilchen, wie Kunstkorund, können in oder auf dem klaren Deckschicht-Papier enthalten sein.
In einem anderen Verfahren, das als kontinuierlicher Druckschichtstoff (CPL) bekannt ist, werden das imprägnierte Zierpapier und das imprägnierte Kraftpapier oder -Papiere und gegebenenfalls ein imprägniertes klares Deckschicht-Papier von Walzen einer Doppelband-Heißpresse zugeführt. Der Druck und die Erwärmung binden die imprägnierten Papiere zu einem kontinuierlichen Schichtstoff. Alternativ können die imprägnierten Papiere innerhalb der kontinuierlichen Presse direkt und gleichzeitig auf ein Plattensubstrat auf Holzbasis gegeben werden.
Die WO-A-00/43132 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Verschiedene Neuerungen wurden zur visuellen und mechanischen Verbesserung der Oberflächenstruktur des Schichtstoffs vorgeschlagen, wie zum Beispiel die Verbesserung der Abriebfestigkeit und der dekorativen Erscheinung der so hergestellten Schichtstoffe. Zusätzlich zur chemischen Beständigkeit und Abriebfestigkeit ist es für die beabsichtigte Verwendung besonders wichtig, dass der Schichtstoff, zum Beispiel als Imitat eines echten Holzfußbodenbelags, so realistisch wie möglich aussieht. Zum Beispiel wird ein Holzsubstrat, das normalerweise aus einer Verbundplatte oder einer Spanplatte verschiedener Arten besteht, mit einer geschichteten Folge von mit Harz imprägnierten Materialien bedeckt, wobei jede Materialschicht einem speziellen Zweck dient. Zum Beispiel liefert eine unterste imprägnierte Papierschicht in der Schichtstruktur des Schichtstoffs die Mittel zum Tragen der Pigmente und Zierdrucke in dem Schichtstoff. Diese Trägerschicht wird normalerweise als die Dekorfolie bezeichnet. Einige Hersteller schließen auch eine klare imprägnierte Deckpapierschicht ein, um das Dekor der bedruckten Papierschicht zu schützen. Dieses Deckschicht-Papier kann harte Teilchen in und/oder auf dem Deckschicht-Papier umfassen, um die Abriebfestigkeit der Schichtstoffoberfläche zu verbessern. Zusätzlich werden bei der Herstellung eines Niederdruck-Melaminschichtstoffs beide Seiten des Substrats bedeckt. Bei einem Fußbodenbelag-Schichtstoff wird ein imprägniertes Gegenzugpapier auf die Seite des Schichtstoffs ohne Dekor aufgebracht. Die Materialschichten, die übereinander angeordnet sind, werden normalerweise mit einem flüssigen, wärmehärtenden Harz imprägniert, und nach dem Imprägnieren werden die Schichten einer Behandlung unterworfen, um das wärmehärtende Harz vor seiner Verwendung in dem Herstellungsverfahren für Schichtstoffe zu trocknen und teilweise auszuhärten. Der teilweise ausgehärtete Zustand des Harzes wird normalerweise als B-Zustand bezeichnet. Nach dem Imprägnieren werden die Materialien auf das Substrat gelegt und in einer Heißpresse an das Substrat gebunden, wobei das teilweise ausgehärtete Harz von seinem B-Zustand zu seinem Endzustand, der als C-Zustand bezeichnet wird, aushärtet.
Somit wird in dem Herstellungsverfahren das Harz nach dem Imprägnieren eines faserigen Materials teilweise ausgehärtet und dann in der Heißpresse vollständig ausgehärtet. Das abschließende Aushärten des Harzes wird in einer Heißpresse durchgeführt, die vom Hersteller in beiden Verfahren ausgewählt wird, wo die imprägnierten Papiere oder nicht gewebten Materialien an die Substratoberfläche gebunden werden.
Allen Verfahren des Stands der Technik ist gemeinsam, dass das getrocknete und teilweise ausgehärtete Harz in das Herstellungsverfahren eintritt, wenn es in den Trägerpapieren absorbiert und auf diese geschichtet ist. Beim Niederdruck-Melamin (LPM), das auch als Direktdruck-Schichtstoff (DPL), oder Thermofused Melamin (TFM) bekannt ist, wird das Trägerpapier mit Melaminformaldehydharz imprägniert, das normalerweise etwa 48% Wasser enthält, bei einer Viskosität von etwa 30 cps. und einer Temperatur von etwa 25°C. In einer anderen Ausführungsform wird zur Kostenersparnis der Kern des Trägerpapiers mit Harnstoffformaldehydharz imprägniert, das normalerweise etwa 48% Wasser enthält, teilweise getrocknet und dann auf beiden Seiten mit einem Melaminformaldehydharz auf Wasserbasis beschichtet, bevor es weiter zu den gewünschten Eigenschaften getrocknet und ausgehärtet wird, und danach ist es als ein Schichtstoff im B-Zustand bekannt. Diese Beschichtung mit einem Melaminformaldehydharz auf beiden Seiten ist notwendig, um zu verhindern, dass das wasseranziehende Harnstoffformaldehydharz Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufnimmt, und um zu verhindern, dass die Folien von imprägnierten Papieren im B-Zustand zusammenkleben. Hochdruck- Schichtstoffe (HPL) und kontinuierliche Schichtstoffe (CPL) sind normalerweise eine Kombination aus Kraftpapieren, die mit Phenolformaldehydharz imprägniert sind, und einem Zierpapier, das mit Melaminformaldehydharz imprägniert ist. Klare Deckschicht-Papiere werden normalerweise nur mit Melaminformaldehydharz imprägniert. Diese Harze enthalten normalerweise Zusatzstoffe, die besondere Eigenschaften verleihen, wie Benetzungsmittel, Trennmittel, Weichmacher und Katalysatoren. Sie können auch pigmentiert sein.
Schichtstoffe werden auch mit einer Oberflächenstruktur versehen. Diese Schichtstoffe zeigen nicht nur das Dekor, sondern auch die Oberflächenstruktur eines echten Holzfußbodenbelags oder einer anderen natürlichen Materialoberfläche. Für diese Schichtstoffe von guter Qualität ist es besonders wichtig, dass die Prägung, die in die Oberfläche des Schichtstoffs eingebracht wird, strukturell und topologisch dem sich darunter befindenden Dekor entspricht. Insbesondere im Fall von Dekoren mit starkem Kontrast ist es wichtig, dass die gegenseitige Ausrichtung der Prägung und der Dekorschicht exakt übereinstimmen, da ansonsten der visuelle Eindruck eines echten Naturprodukts beeinträchtigt ist. Die Prägung wird unter Verwendung eines auf geeignete Weise geprägten negativen Bildes auf einer Pressplatte oder einem kontinuierlichen Pressband auf der Oberfläche vorgesehen.
Beim herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen durch die einzelnen Schritte der Schichtstoffherstellung, die vorstehend beschrieben wurden, ist es wichtig, dass die als Druckbasis in dem Verfahren zu verwendenden Papiere mit hoher Präzision ausgewählt werden, so dass sie eine besondere Form oder Stabilität gegenüber Verzerrung aufweisen. Es ist ein üblicher Schritt bei der Herstellung von aufeinander gepassten Prägeschichtstoffen nach dem Stand der Technik, dass das Trägerpapier für jedes gegebene Druckdesign stets aus der gleichen Papiermaschine entnommen wird.
Für die Herstellung von Prägeschichtstoffen, bei denen die Ausrichtung einer Oberflächentextur mit dem sich darunter befindenden Dekor übereinstimmen sollte, müssen verfeinerte Techniken gefunden werden, um jegliche falsche Ausrichtung oder Verzerrung des Druckdekors zu verhindern.
Wenn eine Papierdekorfolie zum Imprägnieren in eine wässrige Melaminharzschicht getaucht wird, neigt dieses Papier dazu, sich inkonsistent und/oder ungleichmäßig auszudehnen und verzerrt daher jeglichen Dekordruck, der auf seiner Oberfläche vorliegen kann. Um eine ausreichend genaue Ausrichtung des Druckdekors mit einer Prägung zu erreichen und den visuellen Eindruck von Echtheit zu bewahren, ist es somit notwendig, die genauen Ausdehnungscharakteristika des Papiers und der Pressplatte zu kennen und miteinander in Beziehung zu bringen.
Um die unerwünschte, nicht gleichmäßige Ausdehnung der Druckdekorfolie durch Anschwellen und die durch Wärme bewirkte Ausdehnung der strukturierten Pressplatten zu berücksichtigen, wurden komplizierte Technologien entwickelt, die einen umgekehrten verzerrten Druck verwenden, der durch Kompensieren der nicht gleichmäßigen Ausdehnung des Papiers durch den entsprechenden umgekehrten verzerrten Druck zu einem begradigten Dekor führt.
Diese Technik des Vorwegnehmens einer ungleichmäßigen Ausdehnung in Höhe des Dekordrucks erfordert jedoch eine hohe Präzision der Gleichmäßigkeit des Papiers zum Drucken, der Imprägnierung und der anschließenden Schichtstoffherstellung. Außerdem ist es, nachdem die Ausdehnungscharakteristika des Papiers bestimmt worden sind, nicht möglich, Papierqualitäten zu ändern, ohne die relativen Ausdehnungscharakteristika des neuen Papiers neu zu bestimmen.
Ein weiterer Nachteil, der dem Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen nach dem Stand der Technik innewohnt, ist das erneute Einbringen von Wasser als eine Komponente des imprägnierenden Harzes in den Papierträger. Um ein Papier herzustellen, wird eine wässrige Breimasse von etwa 98% Wasser der Siebpartie am Vorderteil der Papiermaschine, die auch als Nasspartie bezeichnet wird, zugeführt. Dann wird sie unter beträchtlichem Energieaufwand gepresst und getrocknet. In einem folgenden Verfahrensschritt der Schichtstoffherstellung nach dem Stand der Technik wird das so erhaltene trockene Papier dann wieder befeuchtet, indem das Papier in ein wässriges Harzbad gegeben wird. Das Papier, das sich zunächst in dem Trocknungsverfahren der Papierherstellung zusammengezogen hat, hat nun die Möglichkeit, sich durch Anschwellen wieder auszudehnen, während es Feuchtigkeit absorbiert. Dann wird das in der Dekorfolie inkorporierte Wasser in einem Nachimprägnierschritt in einem wiederholten Schritt durch energieintensives Trocknen wieder entfernt. Somit ist ein energieintensives Trocknen bei dem Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen aus dem Rohmaterial zum fertigen Schichtstoff zweimal notwendig.
Es ist auch bekannt, dass moderne Maschinen zur Papierherstellung nicht auf wirtschaftliche Weise kleine Mengen herstellen können.
Somit würde ein Verfahren zum Herstellen von Schichtstoffen, das im Wesentlichen ohne Verwendung von Trägermaterialien für Harz, Pigmente und ohne erneutes Befeuchten jeglicher Träger für Dekordrucke und nur unter Verwendung von Verstärkungspapieren mit einem sehr geringen Quadratmetergewicht durchgeführt werden könnte, zu vielen technischen und wirtschaftlichen Vorteilen führen. Es könnte auch Energie eingespart werden, eine unerwünschte, ungleichmäßige Ausdehnung könnte minimiert oder umgangen werden, wodurch das Verfahren leichter zu steuern ist, und es könnten sich sogar manche Verfahrensschritte erübrigen, was das Verfahren weniger kompliziert macht.
Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen zur Verfügung zu stellen, bei dem die Verwendung von Trägermaterialien minimiert werden kann und bei dem ein ausreichender Aufbau der Harzschichtdicke erreicht werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem das Prägen einer Textur in die Schichtstoffoberfläche und die Ausrichtung der Textur mit einer Dekorschicht, die sich darunter befindet, geeignet ist und das durch einfache Mittel erreicht werden kann, und wobei auf eine Bestimmung von Ausdehnungscharakteristika des Trägermaterials und auf die Berechnung einer kompensierenden Dekorverzerrung, die sich daraus ergibt, verzichtet werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen zur Verfügung zu stellen, durch die ein wiederholtes Befeuchten und Trocknen eines verwendeten bedruckten Trägermaterials minimiert werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen zur Verfügung zu stellen, welches durch Material- und Energieeinsparung günstiger ist als es aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren sind.
Die Aufgaben gemäß der Erfindung werden gelöst durch Aufbringen eines Polymers auf die Substratoberfläche in einem ersten Verfahrensschritt und ein anschließendes teilweises Aushärten des Polymers in einem zweiten Verfahrensschritt, gefolgt vom Auflegen eines Papiers oder eines nicht gewebten Materials als Deckschicht auf die Polymerschicht und einem abschließenden vollständigen Aushärten des Polymers unter Wärme und Druck. Andere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden aus den abhängigen Ansprüchen ersichtlich.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird eine Polymerschicht auf das zu laminierende Substrat aufgebracht, wobei das Polymer in mehr als einem Verfahrensschritt ausgehärtet wird und wobei das Polymer ohne Verwendung eines Trägermaterials auf das Substrat aufgebracht wird. Nach dem teilweisen Aushärten wird ein Papier oder ein nicht gewebtes Material als Deckschicht in die Oberfläche des Polymers ein- oder auf diese aufgebracht, so dass die Fasern des faserigen Materials dem Polymer durch ihre Fasernetzwerkstruktur eine zusätzliche Stabilisierung verleihen. Nach dem teilweisen Aushärten des Grundharzes auf dem Substrat können zusätzliche Verfahrensschritte durchgeführt werden, zum Beispiel um ein Dekor direkt auf die teilweise ausgehärtete Polymeroberfläche zu drucken. Das verwendete Polymer wird abschließend ausgehärtet, nachdem das faserige Material in die Oberfläche der teilweise ausgehärteten Polymerschicht eingebracht wurde. Im abschließenden Aushärteschritt bildet die Polymerschicht eine innere Bindung mit den Fasern des Papiers oder nicht gewebten Materials als Deckschicht.
Gemäß der Erfindung kann ein Papier oder nicht gewebtes Material als Deckschicht auf die Polymeroberfläche aufgebracht und das Polymer anschließend teilweise und/oder vollständig ausgehärtet werden.
Durch Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird ein Papier oder nicht gewebtes Material als Deckschicht mit einer faserigen Struktur verwendet, um die Oberfläche eines Polymers zu stabilisieren und wird auf dieses aufgebracht, welches Polymer nicht vollständig gehärtet oder ausgehärtet ist und wobei der restliche Feuchtigkeitsgehalt des teilweise ausgehärteten Polymers so niedrig ist, dass es unmöglich ist, dass das faserige Material oder irgendein Trägermaterial für einen Zierdruck durch Absorbieren von Feuchtigkeit verzerrt wird. Da ein Anschwellen des Trägermaterials vermieden wird, wird die Tendenz eines Trägermaterials zum Ausdehnen umgangen. Es wird auch als Ergebnis des anfänglichen teilweisen Aushärtens ein weiteres Schrumpfen während des abschließenden Aushärtens des Harzes minimiert. Als Ergebnis bleiben alle Zieraufdrucke, die direkt auf das teilweise ausgehärtete Polymer oder auf ein Deckschicht-Papier oder ein anderes Trägermaterial aufgebracht werden, unverzerrt. Unverzerrt im Zusammenhang mit dem vorliegenden Dokument bedeutet, dass jegliche Verzerrung hinsichtlich einer visuellen Untersuchung durch das menschliche Auge vernachlässigbar gering ist.
Ein weiterer Vorteil, der durch das Verfahren gemäß der Erfindung erhalten wird, ist die Möglichkeit, auf wiederkehrendes Befeuchten und anschließendes Trocknen von Trägermaterialien zu verzichten, die mit einem Dekordesign zum genauen Prägen bedruckt werden. Daher kann das Verfahren unter Verwendung von weniger Energie umgesetzt werden, als es bei Verfahren des Stands der Technik der Fall ist. Dadurch ergeben sich Kostenersparnisse.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist ein mögliches Verzichten auf Wasser als Lösungsmittel oder zumindest eine deutliche Verringerung des Wassergehalts im Ausgangsmaterial vor der Aufbringung des faserigen Materials, was zu einem geringeren für das Verfahren erforderlichen Energieaufwand zum Erwärmen und Aushärten führt. Obwohl in dem teilweise ausgehärteten Polymer Wasser als ein Lösungsmaterial nicht oder in geringerer Menge vorhanden ist, können faserige Materialschichten, die in die Polymeroberfläche eingeführt werden, immer noch unter Verwendung von Druck und Wärme benetzt und imprägniert werden. Durch Anwenden von Wärme und Druck wird Luft vollständig aus den Poren des Deckschicht-Papiers entfernt, und dadurch wird ein erhöhter Tiefenglanz und eine erhöhte Klarheit der Oberfläche des Schichtstoffs erreicht.
Noch ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist die Möglichkeit, ein oder mehrere individuelle Dekorschichten herzustellen, ohne dass ein Trägermaterial notwendig ist, was im Fall der Entwicklung eines neuen Druckmusters oder einer neuen Farbe die Kosten für das Entwicklungsverfahren wesentlich verringert. Dies ist ferner besonders vorteilhaft, wenn in Zukunft nur eine oder mehrere Folien erforderlich sind und die Verfügbarkeit derartiger geringer Mengen eines einfarbigen oder bedruckten Papiers in einer oder mehreren Breiten unerschwinglich teuer oder ansonsten vom Papierhersteller einfach nicht gegeben ist.
Der Aufbau der Schichtdicke wird vorteilhafterweise durch das Verfahren gemäß der Erfindung erleichtert, ohne dass Papiere als ein Trägermaterial verwendet werden müssen.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, dass kein Bedarf an einem Trägerpapier als Träger für ein fluides Ausgangsmaterial zur Polymerisation besteht. Daraus ergibt sich, dass weniger Material erforderlich ist, um Schichtstoffe herzustellen, als in den zuvor bekannten Verfahren, und daraus ergeben sich außerdem Kostenersparnisse.
Verwendbare Harze/Polymere für das Verfahren gemäß der Erfindung sind in der internationalen Patentanmeldung WO 01/44333 oder in der europäischen Patentanmeldung EP 0 514 792 offenbart. Die beiden veröffentlichten Dokumente werden als Druckschrift eingeführt und gelten als Teil der Offenbarung in diesem Dokument.
Es ist auch bekannt, dass es bei der Papierimprägnierung für Dekorschichten ständige Praxis ist, dass das Melaminformaldehyd durch Harnstoffformaldehyd ersetzt wird, um den Kern des Papiers vor Aufbringen einer Melaminformaldehydbeschichtung oben und unten auf dem Papier zu füllen. Dies beruht auf dem wirtschaftlichen Vorteil der Verwendung des kostengünstigeren Harnstofformaldehydharzes.
Daher können in einem wirtschaftlich vorteilhaften Verfahren gemäß der Erfindung Harnstoff oder andere Aminoderivate oder eine Kombination von diesen verwendet werden, um einen Teil oder die gesamte Triazinverbindung, die in den offenbarten Patenten WO 01/44333 und EP 0 514 792 beansprucht ist, zu ersetzen.
Durch Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung muss das flüssige Prepolymerharz (A-Zustand) nicht mehr in oder auf das Papier oder die nicht gewebten Materialien als ein Träger absorbiert werden, sondern durch die möglichen höheren Viskositäten kann das Polymer auf eine oder beide Seiten des Substrats mit einer Schichtdicke aufgebracht werden, die zur Schichtstoffherstellung ausreichend ist.
Das verwendete viskose Polymer benetzt die Substratoberfläche und wird in einem ersten Verfahrensschritt teilweise ausgehärtet. Wenn das Polymerausgangsmaterial restliches Wasser enthält, wird es verdampft, während das Polymer in den B-Zustand überführt wird, wonach die faserige Materialschicht, wie ein Papier oder ein nicht gewebtes Material als Deckschicht, in das Schichtstoff-Herstellungsverfahren eingeführt wird. Nach dem anfänglichen teilweisen Aushärten kann der Schichtstoff eine Dekorfolie und gegebenenfalls ein schützendes Deckschicht-Papier aufnehmen, bevor es in eine Heißpresse gegeben und unter Druck gesetzt wird. Gemäß der Erfindung kann eine zusätzliche Schicht oder Schichten von Harz über dem gedruckten Design aufgebracht werden, um den Schutz des Druckmusters zu verbessern. Eine zusätzliche Harzschicht, die über das gedruckte Design gelegt wird, kann Zusatzstoffe enthalten, die spezielle Eigenschaften bereitstellen, als Beispiel Teilchen von Kunstkorund, um die Abriebfestigkeit zu verbessern. Das teilweise Aushärten führt dazu, dass das Polymerharz ohne Träger oder Halt in dem abschließenden Aushärteverfahren nicht mehr von dem Substrat fließt und sogar die absorbierte faserige Materialschicht trägt, was ihre Ausdehnung unter Wärme, Druck und Restfeuchtigkeit verhindert.
Nach dem teilweisen Aushärten bildet das Polymerharz eine Schicht auf dem Substrat. Diese Schicht ist ausreichend viskos und stabil, um es daran zu hindern, vom Substrat zu fließen. Trotzdem kann ein Papier als Deckschicht oder irgendeine andere nicht gewebte oder faserige Materialschicht, die darauf gelegt wird, mit dem teilweise ausgehärteten Polymer imprägniert werden, indem sie in die Oberfläche der teilweise ausgehärteten Polymerharzschicht eingebettet wird.
In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird ein unbedrucktes und klares Papier oder nicht gewebtes Material als Deckschicht mit einem Kunstharz vorbeschichtet und/oder imprägniert, vorzugsweise mit einem Kunstharz, das reich an Melamin ist, am meisten bevorzugt mit einem wärmehärtenden Harz auf Kunstmelaminbasis. Imprägnierte Papiere als Deckschicht, die als Prepreg bekannt sind, sind leicht zu handhaben und haften sehr gut an der Oberfläche des teilweise ausgehärteten Polymers auf dem Substrat. Die Papiere oder nicht gewebten Materialien als Deckschicht können in einem parallelen Verfahrensschritt hergestellt oder aus dritten Quellen erhalten werden.
In einer besonderen Ausführungsform wird das Papier oder nicht gewebte Material als Deckschicht vorzugsweise mit einer Melaminschicht durch Aufdampfen beschichtet oder imprägniert, um eine an Melamin reiche Oberfläche zur Verfügung zu stellen, was besonders vorteilhaft ist, wenn sich das Papier oder nicht gewebte Material als Deckschicht mit der an Melamin reichen Oberfläche an der äußersten Position des Schichtstoffs befinden wird. Die Melaminschicht wird auch das Papier oder das nicht gewebte Material als Deckschicht vor dem Drucken stabilisieren. Es ist eine bekannte Tatsache, dass Melaminpulver unter geeigneten Bedingungen sublimiert. Für das Verfahren gemäß der Erfindung wird die europäische Patentanmeldung EP 1325968 als Druckschrift eingeführt und gilt als Teil der Offenbarung dieses Dokuments.
Um eine dekorative Wirkung auf den Schichtstoff aufzubringen, kann ein Druck direkt auf die teilweise ausgehärtete Polymeroberfläche aufgebracht werden, und zwar kurz bevor ein Deckschicht-Papier oder ein Prepreg zugegeben werden. Durch Drucken auf das teilweise ausgehärtete Polymer, das Harz im B-Zustand, ist es möglich, auf die Verwendung eines Trägermaterials als Träger für den Zieraufdruck zu verzichten. Dies führt zu Kosteneinsparungen als Ergebnis des geringeren Materialverbrauchs.
Es kann vorteilhaft sein, die Oberfläche des teilweise ausgehärteten Polymers vorzubehandeln. Mögliche Behandlungen sind unter anderem elektrische Aufladung oder Beschichtung mit einer sehr dünnen Schicht eines ionischen Materials. Es kann auch eine Druckgrundierung auf die teilweise ausgehärtete Polymeroberfläche abgesetzt werden. Zu diesem Zweck wird die zu bedruckende Schicht vorteilhafterweise vorbehandelt, um die Druckbarkeit zu verbessern. Wenn die Polymeroberfläche durch elektrisches Aufladen der Oberfläche auf eine der vorstehend erwähnten Weisen vorbehandelt wird, ziehen die elektrischen Oberflächenladungen gegengeladene Druckfarben an, wie Farben, Pigmente oder Toner. Die Anziehung der Druckfarbe an die vorbehandelte Oberfläche verhindert ein Ausbluten der Druckfarbe, was zu einem stabileren und exakteren Drucken führt.
In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird ein Zierdruck vorteilhafterweise in einem parallelen Verfahrensschritt auf das Papier oder nicht gewebte Material als Deckschicht aufgebracht. Es ist möglich, ein Material als Deckschicht zu verwenden, das farblos und transparent ist, oder das mit Pigmenten oder Farben gefärbt ist. Durch Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es somit möglich, einen Zierdruck auf ein leichtgewichtiges Material als Deckschicht anstatt auf eine schwerere und stärker absorbierende Dekorfolie aufzubringen. In diesem Fall kann die viskose Polymerharzschicht als ein Träger für gelöste Farben und/oder dispergierte Pigmente zum Bedecken der Substratoberfläche dienen. Durch Drucken auf das Material als Deckschicht und Einbringen von Farben und/oder Pigmenten in die Polymerschicht kann das übliche Quadratmetergewicht einer Papierschicht, die normalerweise das gedruckte Dekor trägt, verringert werden. In diesem Fall muss das Material als Deckschicht zwei verschiedenen Zwecken dienen; erstens dem Verstärken der Oberflächenstruktur des ausgehärteten Harzes durch seine faserige Struktur und zweitens muss es als Träger für einen Dekordruck dienen.
Auf eine besonders vorteilhafte Weise wird das klare Papier als Deckschicht mit einem spiegelverkehrten Bild gedruckt, wobei in diesem Fall das Material als Deckschicht auf die Oberfläche des Polymerharzes aufgelegt wird, so dass der Aufdruck nach unten auf die Polymerschicht weist. Natürlich ist es für einen Fachmann naheliegend, dass das Druckmuster auf die übliche Weise auf das klare Papier als Deckschicht aufgebracht und das Druckmuster durch eine weitere geeignete Schutzschicht geschützt werden kann.
Wenn der Zierdruck unter Verwendung von mehr als einer Farbe gedruckt wird, wird die Farbenfolge vorzugsweise umgekehrt. Bei einem üblichen Druckmuster, zum Beispiel einem Standard-Vierfarbendruck, wird eine erste Druckfarbe auf ein Substrat gedruckt, gefolgt von dem nächsten Druckfarbenüberzug oder einem Ändern der ersten Farbe in manchen Bereichen der ersten Druckfarbenschicht. Dieses Verfahren wird für alle Druckfarben wiederholt, bis das gewünschte Druckmuster erhalten wird. Wenn der Druck durch eine klare Papierschicht als Deckschicht sichtbar sein soll, wird die Folge von Druckfarben vorteilhafterweise umgekehrt, um das gleiche Druckergebnis zu erhalten.
Das nicht imprägnierte Material als Deckschicht hat ein Quadratmetergewicht zwischen 10 g/m² und 120 g/m². Wenn Farben, Pigmente oder Gemische davon dem viskosen Polymer zugegeben werden, unterstützen diese die optische Abdeckung des Substrats, um alle unerwünschten Oberflächenstrukturen zu verhindern, oder um zu verhindern, dass die Farbe des Substrats sichtbar wird.
Es ist auf dem Fachgebiet bekannt, dass Tannin bei der Herstellung von Bindeharzen verwendet wird und dem Harz eine rötlich braune Farbe verleiht. Tannin ist auch ein bekannter Scavenger von Formaldehyd. Daher kann nach dem Verfahren der Erfindung zur Herstellung einer Dekorschicht Tannin in das Harz eingebracht werden, um eine Pigmentierung zur Verfügung zu stellen und um als ein Scavenger für freies Formaldehyd zu dienen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung zur Herstellung eines Schichtstoffs wird die Oberfläche während des Heißpressens mit einer Struktur versehen, zum Beispiel unter Verwendung einer Prägepressplatte, oder eines kontinuierlichen Prägepressbands im abschließenden Schritt des Heißpressens.
Die durch das Prägen der Schichtstoffoberfläche erzeugte Struktur wird vorzugsweise mit einem Dekordruck ausgerichtet, der sich unter der Oberfläche befindet. Wenn das Dekor auf das Material als Deckschicht gedruckt wird, wird dies erreicht, indem das Material als Deckschicht mit dem Prägewerkzeug ausgerichtet wird. Als Ergebnis ist die offensichtliche Echtheit des so hergestellten Schichtstoffs überzeugender als Schichtstoffe die durch Verfahren gemäß dem Stand der Technik hergestellt werden, wo sich bedruckte Trägermaterialien ungleichmäßig ausgedehnt haben. Die Ausrichtung kann durch verschiedene Verfahren erreicht werden, wie durch Aufbringen von Zentrierkreuzen in den Ecken des Materials als Deckschicht, durch die diese Schicht kurz vor dem Pressen ausgerichtet werden kann.
Das teilweise Aushärten des Polymers kann durch Wärme oder Strahlung oder durch Elektronenbeschuss erfolgen. UV-Licht wird vorzugsweise für das teilweise Aushärten des Polymers verwendet. Als Ergebnis kann das Polymer durch Anwendung von weniger Energie im Vergleich zur thermischen Polymerisation teilweise ausgehärtet werden. Die Auswahl des Verfahrens zum Einbringen von Energie in das Polymer zu Beginn der Polymerisation kann frei gewählt und an das bevorzugte Polymermaterial angepasst werden.
In einem besonders bevorzugten Verfahren werden gelöste Farben oder dispergierte Pigmente in dem Polymer verwendet, um die Oberfläche des Substrats zu bedecken. Durch Verwendung von Farben oder Pigmenten in dem Polymer wird eine Hintergrundfarbe für das gedruckte Dekor erreicht, und die realistische Erscheinung des somit hergestellten Schichtstoffs wird weiter erhöht.
Um die Haftung zu verbessern, kann eine Grundierung unter der Polymerschicht auf die Substratoberfläche aufgebracht werden. Diese kann nach der Porosität, dem Absorptionsvermögen und der Oberflächenstruktur gemäß der Wahl für eine Farbgrundierung ausgewählt werden, wobei die Grundierung mit dem Polymer kompatibel ist. Kompatibilität im vorliegenden Zusammenhang bedeutet, dass Reaktionen der gegebenenfalls verschiedenen Polymere der Grundierung und des sich darüber befindenden Polymers nicht zu strukturellen Veränderungen der Oberfläche führen. Es ist auch möglich, die Oberfläche des Substrats zu erwärmen, um die Haftung des Polymers zu verbessern.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffs geht die teilweise Polymerisation des Harzes vor der Aufbringung auf die Substratoberfläche bis zu einem solchen Grad, dass es eine Viskosität von mehr als 40 mPa·s aufweist, und bis zur Herstellung eines Pulverharzes und diese einschließend. Die ideale Polymerviskosität zur Aufbringung auf das Substrat hängt von dem Aufbringungsverfahren ab. Das Polymer kann als ein feines Pulver oder Granulat auf das Substrat aufgebracht werden.
Es ist möglich, ein Polymer, das mit dispergierten Pigmenten und/oder gelösten Farben versehen ist, mit einer ausreichend starken Schichtdicke auf das Substrat aufzubringen. Die Schichtdicke hängt von dem bevorzugten Grad der optischen Abdeckung der Substratfarbe ab.
Die Polymerschicht wird vorteilhafterweise durch irgendein Verfahren einer Vielzahl von bekannten Verfahren auf die Substratoberfläche aufgebracht, die nicht auf Sprühen, Eintauchen, Bürsten, Walzbeschichten oder das Florstreichverfahren oder Drucken beschränkt ist. Ein weiteres Verfahren ist das Pulverbeschichten. Das ideale Verfahren kann jedoch hinsichtlich der Eigenschaften des gewählten Polymers und Substrats gewählt werden.
Gemäß der Erfindung kann das bevorzugte Verfahren der Polymeraufbringung frei ausgewählt werden, unabhängig von Trägermaterialien.
Das in dem Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffs gemäß der Erfindung verwendete Polymer hat vorzugsweise die Eigenschaft, dass es zumindest teilweise unter UV-Licht oder einer anderen geeigneten Strahlung aushärtet. Hierdurch wird erreicht, dass die anfangs nur viskose, aber immer noch fließfähige Polymerschicht, die auf die Oberseite des Substrats aufgebracht worden war, bis zu einem solchen Grad ausgehärtet wird, dass ein nicht imprägniertes Papier auf die Oberfläche aufgebracht werden kann. Zur Polymerisation von Harzen sind viele Techniken im Stand der Technik bekannt, um diese mit Zusatzstoffen zu versehen, die unter UV-Licht chemische Radikale bilden, die ihrerseits zur Polymerisation der Monomereinheiten in den Harzen führen. Zu diesem Zweck sollte das Polymer zur radikalischen Polymerisation geeignet sein. Ionische Polymerisationsreaktionen und Kondensationspolymerisationsreaktionen sind auch denkbar. Die radikalische Polymerisation kann jedoch durch die Zeit der Aussetzung an UV-Licht sehr gut gesteuert werden. Die alternativen Polymerisationsreaktionen sind andererseits im Allgemeinen weniger gut steuerbar. Wenn die Zusatzstoffe keine Breitbandabsorption in UV-Licht zeigen, sollten der Zusatzstoff und die entsprechende Lichtquelle aufeinander abgestimmt werden.
Es ist auch vorteilhaft, wenn das Polymer nicht nur in UV-Licht, sondern auch unter Anwendung von Wärme aushärtet.
Es ist auch besonders vorteilhaft, wenn das gewählte Polymer eine optimale Polymerisationsrate bei einer Temperatur von 150°C bis 220°C aufweist. Einerseits sollte das Polymer nicht zu schnell polymerisieren, um eine mechanische Belastung in der Struktur zu vermeiden, die zu Oberflächenrissen führen kann. Andererseits sollte die Geschwindigkeit auch nicht zu langsam sein, um einen Mindestdurchsatz der Pressen zu gewährleisten und zu vermeiden, dass der Energieverbrauch der Druckplatten zu hoch oder zumindest unnötig hoch ist. Der vorstehend erwähnte Temperaturintervall entspricht der Temperatur von herkömmlichen Schichtstoffpressen, so dass bestehende Pressen vorteilhafterweise verwendet werden können, wenn das Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird.
Das Polymer zur Verwendung in dem Verfahren gemäß der Erfindung wird vorzugsweise durch Kondensation eines Triazins zusammen mit einem Aldehyd und einer Olefinkomponente unter Zuhilfenahme eines Katalysators erzeugt.
Die Triazinkomponente kann ein Melaminformaldehydharz, ein Hydroxylalkylmelamin oder ein Gemisch von zwei oder mehreren dieser Komponenten sein. Es ist den Fachleuten auch bekannt, dass Harnstoff oder ein anderes Aminoderivat oder eine Kombination von diesen als ein Ersatz für Melamin verwendet werden kann.
Die Aldehydkomponente wird vorzugsweise als Formaldehyd in Form einer Formalinlösung oder einer mit Harnstoff stabilisierten Formalinlösung oder von Harnstoffformaldehydharz oder eines Paraformaldehyds verwendet.
Das Olefin zur Verwendung in dem Verfahren gemäß der Erfindung wird vorzugsweise ausgewählt aus Acrylaten, Crotonaten, Acrylamiden, Crotylamiden, Enonen, Acrylnitrilen oder einem Gemisch von zwei oder mehreren dieser Komponenten, und vorzugsweise enthält es eine Hydroxykohlenstoffkette.
Vorzugsweise werden folgende Katalysatoren als Katalysator in dem Polymer zur Verwendung in dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet: 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, Chinuclidin, 3-Chinuclidinon, Azacyclo[2.2.1]heptan oder ein Gemisch von zwei oder mehreren dieser Substanzen. In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung werden chemische Radikalbildner, wie Azoisobutyronitril verwendet, die nicht nur unter Einwirkung von ionisierender Strahlung, sondern auch unter Einwirkung von Wärme zersetzt werden und somit chemische Radikale bilden. Diese chemischen Radikale initiieren die restliche Aushärtung, wobei die Vernetzung der gebildeten Polymerketten besonders konstruiert wird.
In diesem Dokument wurde der Begriff Material als Deckschicht synonym für Papier und nicht gewebtes Material als Deckschicht verwendet. Die Begriffe Harz und Polymer wurden als Synonyme verwendet.
Die obige und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet wurden. Es zeigen:
1 ein vereinfachtes Schichtschaubild eines Schichtstoffs nach dem Stand der Technik;
2 ein schematisches Schaubild der Verfahrensschritte gemäß der Erfindung;
3 ein schematisches Schichtschaubild eines einfachen Schichtstoffs gemäß der Erfindung;
4 ein schematisches Schichtschaubild eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs mit einem Aufdruck auf der Zierschicht;
5 ein schematisches Schichtschaubild eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs mit einem spiegelverkehrten Zierdesign und/oder einem in umgekehrter Folge gedruckten Zierdesign auf einem klaren Deckschicht-Papier;
6 ein schematisches Schichtschaubild eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs mit einem Zierdruck auf einem Dekorpapier mit geringer Flächenmasse;
7 ein schematisches Schichtschaubild eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs mit einer Zierschicht und einer Schicht, die einen Zusatzstoff enthält;
8 ein schematisches Schichtschaubild eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs mit einer Druckgrundierung und einer Polymerschicht mit oder ohne Pigmente und/oder Farben;
9 eine Schichtstoff-Schichtstruktur von oben gesehen mit Zentrierkreuzen zur Ausrichtung einer Prägedruckplatte mit einer gedruckten Struktur in der Schichtstoff-Schichtstruktur;
10 schematisch einen parallelen Verfahrensschritt, wobei ein Papier oder nicht gewebtes Material als Deckschicht durch Aufdampfen beschichtet wird;
11 schematisch die mögliche Verwendung einer Grundierung unter der Polymerschicht;
12 ein schematisches Schaubild der Verfahrensschritte gemäß der Erfindung;
13 schematisch die Aufbringung einer stabilisierenden Schicht vor dem Drucken.
Um den Unterschied zwischen dem Herstellungsverfahren eines Schichtstoffs nach dem Stand der Technik und dem Herstellungsverfahren eines Schichtstoffs gemäß der Erfindung zu verdeutlichen, ist in 1 ein Schichtstoff-Schichtschaubild eines Schichtstoffprodukts nach dem Stand der Technik gezeigt, bei dem auf einer ersten Seite eines Substrats 1 ein mit Harz imprägniertes Dekorpapier 2 auf die Oberfläche des Substrats 1 laminiert wird. Dieses Dekorpapier 2 kann auch mit einem mit Harz imprägnierten Deckschicht-Papier 3 bedeckt werden, um der fertigen ausgehärteten Schichtstruktur des Schichtstoffs, die mechanischer Belastung und einem Abrieb ausgesetzt ist, zusätzliche Stabilität zu verleihen. Sogenannte Niederdruck-Schichtstoffe weisen auch ein mit Harz imprägniertes Papier auf, das auf die entgegengesetzte Oberfläche des Substrats 1 aufgelegt wird, im Fall von einem Schichtstoffbodenbelag als ein Ausgleichs- bzw. Gegenzugpapier, das normalerweise zur Schichtstoffseite ohne Dekor weist. Dieses Gegenzugpapier 4 verhindert, dass sich, als Folge einer ungleichen Harzzusammenziehung oder Feuchtigkeit oder durch Wärme induzierte Änderung der Struktur des Substrats 1, der Schichtstoff deformiert oder krümmt. Durch Einführung eines mit Harz imprägnierten Gegenzugpapiers 4 in das Schichtstoff-Herstellungsverfahren werden beide Seiten des Substrats 1 in einem ähnlichen Zustand gehalten, was zur Aufhebung von möglichen inneren mechanischen Kräften führt, die zu einer deformierten oder gekrümmten Oberfläche des fertigen Schichtstoffprodukts führen.
2 zeigt ein schematisches Schaubild der Verfahrensschritte gemäß der Erfindung, wobei ein Harz im A-Zustand 5a auf das Substrat 1, das in der Unterfigur 2a gezeigt ist, in einem ersten Verfahrensschritt, das in der Unterfigur 2b gezeigt ist, aufgebracht wird, wobei das Harz im A-Zustand 5a auf beide oder nur auf eine Seite des Substrats 1 aufgebracht werden kann. Das aufgebrachte Harz im A-Zustand 5a wird dann in einem folgenden Verfahrensschritt, der in der Unterfigur 2c gezeigt ist, durch die Verwendung von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise UV-Licht, aus Strahlungsquellen 14 teilweise ausgehärtet. Nach dem teilweisen Aushärten wird das Harz im A-Zustand 5a zu teilweise ausgehärtetem Harz im B-Zustand 5b. In einem anschließenden Verfahrensschritt, der in der Unterfigur 2d gezeigt ist, wird ein Papier oder nicht gewebtes Material als Deckschicht 6, oder ein mit Melamin beschichtetes stabilisierendes Papier 8 auf das teilweise ausgehärtete Harz im B-Zustand 5b gegeben, das in der Unterfigur 2b in Verbindung mit einer Strahlungsbehandlung in der Unterfigur 2c aus dem Harz im A-Zustand 5a erhalten wurde. Wie bei der Aufbringung des Harzes in der Unterfigur 2b können die Materialien 6 und 8 auf beide oder auf eine Seite des Substrats 1 gelegt werden, abhängig davon, auf welcher Seite des Substrats 1 das Harz im A-Zustand 5a aufgebracht ist. In einer anderen Ausführungsform kann das Zwischenprodukt, das aus dem Verfahrensschritt nach den Unterfiguren 2c oder 2d erhalten wurde, zusätzlichen Verfahrensschritten unterworfen werden, zum Beispiel um einen Zierdruck oder zusätzliche Materialschichten zu erhalten und wieder in das Verfahren in dem Verfahrensschritt nach 2e einzutreten. In einem abschließenden Verfahrensschritt, der in Unterfigur 2e gezeigt ist, wird die Schichtstoffstruktur zwischen Elemente 16 einer Heißpresse gegeben, wobei eine geprägte oder glatte Pressplatte oder ein Pressband 15 verwendet wird, um der Oberfläche des fertigen Schichtstoffprodukts eine Struktur und einen Glanzgrad zu verleihen. Das Harz im B-Zustand 5b aus Unterfigur 2d härtet dann zu seinem fertigen Zustand aus, der als Harz im C-Zustand 5c bezeichnet wird.
3 zeigt ein schematisches Schichtschaubild eines einfachen Schichtstoffprodukts gemäß der Erfindung mit einem Substrat 1, einem vollständig ausgehärteten Harz im C-Zustand 5c und einer Schicht eines Papiers oder nicht gewebten Materials als Deckschicht 6 oder eines stabilisierenden Papiers 8, wobei die Materialien 6 in dem in 2 gezeigten Verfahren mit Harz im C-Zustand 5c imprägniert werden. In dieser Figur nicht gezeigt ist ein Schichtstoff mit nur einer beschichteten oder laminierten Seite gemäß der Erfindung, wobei die alternative Seite nach dem Stand der Technik beschichtet oder laminiert ist.
4 ist ein schematisches Schichtschaubild eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs, das durch eine alternative Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung hergestellt wird, die zwischen den Verfahrensschritten, die in Unterfigur 2c und Unterfigur 2d gezeigt sind, liegt und eine Zierdruckschicht 7a trägt, die direkt auf die Schicht aus teilweise ausgehärtetem Harz im B-Zustand 5b gedruckt ist. Das mit Harz imprägnierte Deckschicht-Papier 3 oder stattdessen das mit Melamin beschichtete stabilisierende Papier 8 wird in dem Verfahrensschritt nach Unterfigur 2d auf die gedruckte und teilweise ausgehärtete Schicht aus Harz im B-Zustand 5b gelegt.
5 ist ein schematisches Schichtschaubild eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs, das durch eine weitere alternative Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung hergestellt wird, die zwischen dem Verfahrensschritt, der in Unterfigur 2c und Unterfigur 2d gezeigt ist, liegt und ein spiegelverkehrtes und umgedrehtes Druckmuster 7b auf einem klaren Deckschicht-Papier 10 trägt, das auf die Unterseite des klaren Deckschicht-Papiers 10 gedruckt ist. Das klare Deckschicht-Papier 10 wird dann mit einem mit Harz imprägnierten Deckschicht-Papier 3 bedeckt und tritt wieder in das Verfahren nach 2 in dem Verfahrensschritt nach Unterfigur 2e ein.
In einer anderen Ausführungsform kann ein Zierdruck 7c auf ein nicht imprägniertes Dekorpapier 12 mit geringer Flächenmasse gedruckt werden, wie es in dem schematischen Schichtschaubild eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs gemäß der Erfindung in 6 gezeigt ist, und das erhaltene Zwischenprodukt kann wieder in das Verfahren nach 2 in dem Verfahrensschritt, der in Unterfigur 2e gezeigt ist, eintreten.
Wie in 7 gezeichnet ist, kann eine Zierdruckschicht 7a, 7b oder 7c durch eine Harzschicht 13 geschützt werden, die Zusatzstoffe, wie abriebfeste Teilchen, enthält. Diese Harzschicht 13 wird dann mit einem Material als Deckschicht 6 oder einem mit Melamin beschichteten stabilisierenden Papier 8 bedeckt, und das Zwischenprodukt nach 7 tritt wieder in das Verfahren nach 2 in dem Verfahrensschritt nach Unterfigur 2e ein.
8 ist ein schematisches Schichtschaubild eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs mit einer Druckgrundierung 17, die auf dem teilweise ausgehärteten Harz im B-Zustand 5b angeordnet ist, um die Druckbarkeit des teilweise ausgehärteten Harzes im B-Zustand 5b zu verbessern. In einer anderen Ausführungsform kann die Schicht aus Harz im B-Zustand 5b Pigmente und/oder Farben 19 enthalten, um die Erscheinung des Substrats 1 in dem fertigen Schichtstoffprodukt zu bedecken. Das Zwischenprodukt nach 8 kann wieder in das Verfahren nach 2 in dem Verfahrensschritt nach Unterfigur 2d eintreten.
In 9 ist eine Schichtstruktur eines Schichtstoffs eines Zwischenprodukts eines Schichtstoffs gezeigt, das von oben gesehen ist, mit Zentrierkreuzen 18 zum Ausrichten einer Prägepressplatte 15 oder eines Prägepressbands 16 mit einem Zierdruck 7a, 7b oder 7c innerhalb der Schichtstruktur des Schichtstoffs.
10 zeigt schematisch ein Aufdampfen auf Materialien als Deckschicht 6 in einer Vakuumkammer (nicht gezeigt), wobei sich Dampf 21 eines zum Sublimieren fähigen Materials 20 auf einem Material als Deckschicht absetzt, das durch einen Kaltfinger 23 gekühlt wird.
11 zeigt schematisch die mögliche Verwendung einer Grundierung unter der Schicht aus Harz im A-Zustand 5a, die die Haftung des Harzes im A-Zustand 5a an dem Substrat 1 verbessert.
12 zeigt ein Schaubild der Verfahrensschritte gemäß der Erfindung, wobei ein Harz im A-Zustand 5a auf ein zuvor imprägniertes Deckschicht-Papier 3 aufgebracht wird, wie in Unterfigur 12b gezeigt ist. Das aufgebrachte Harz im A-Zustand 5a wird dann in einem folgenden Verfahrensschritt, der in der Unterfigur 12c gezeigt ist, durch Verwendung von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise UV-Licht, aus Strahlungsquellen 14, teilweise ausgehärtet. Nach dem teilweisen Aushärten wird das Harz im A-Zustand 5a zu teilweise ausgehärtetem Harz im B-Zustand 5b. In einem anschließenden Verfahrensschritt, der in Unterfigur 12d gezeigt ist, werden das Deckschicht-Papier 3 und das teilweise ausgehärtete Polymer im B-Zustand 5b umgedreht und auf eine Aufschichtung von einem oder mehreren Kraftpapieren gelegt, die mit Phenolformaldehydharz 9 imprägniert sind, das sich auch im B-Zustand oder einem teilweise ausgehärteten Zustand befindet. Diese Schichtfolge wird dann auf eine oder beide Seiten eines Substrats 1 aufgelegt. In einem abschließenden Verfahrensschritt, der in Unterfigur 12e gezeigt ist, wird die Schichtstoffstruktur zwischen Elemente 16 einer Heißpresse gegeben, wobei eine geprägte oder glatte Pressplatte oder ein Pressband 15 verwendet werden, um der Oberfläche des fertigen Schichtstoffprodukts eine Struktur und einen Glanzgrad hinzuzufügen. Die Aufschichtung, wie sie in der Unterfigur 12d gezeigt ist, härtet dann zu ihrem fertigen Zustand aus, dem sogenannten Hochdruck-Schichtstoff im C-Zustand, oder sie härtet zu ihrem fertigen Zustand aus, dem sogenannten Niederdruck-Schichtstoff im C-Zustand.
13 zeigt schematisch ein nicht imprägniertes Papier als Deckschicht 6 oder ein Dekorpapier 12 mit geringer Flächenmasse, das vor dem Bedrucken mit einer Schicht von Melamin 24, die durch Aufdampfen in drei verschiedenen Alternativen 13a, 13b oder 13c aufgebracht wurde, stabilisiert wurde, wobei die Melaminschicht 24 vor dem Bedrucken wie in Unterfigur 13a oder nach dem Bedrucken wie in Unterfigur 13c aufgebracht wird, oder wobei die Schicht von Melamin auf einen zweiseitigen Druck, wie in Unterfigur 13b, aufgebracht wird.

1: Substrat
2: Dekorpapier
3: Deckschicht-Papier
4: Gegenzugpapier
5a: Harz im A-Zustand
5b: Harz im B-Zustand
5c: Harz im C-Zustand
6: Papier als Deckschicht/nicht gewebtes Material als Deckschicht
7a: Druck
7b: umgekehrter Druck
7c: Druck
8: aufgedampftes stabilisierendes Papier
9: mit Phenolformaldehyd imprägnierte Kraftpapiere
10: bedrucktes Deckschicht-Papier
12: Dekorpapier mit geringer Flächenmasse
13: Harz mit Zusatzstoff
14: Strahlungsquelle
15: Pressplatte/kontinuierliches Band
16: Heißpresse
17: Druckgrundierung
18: Zentrierkreuze
19: Pigmente/Farben
20: Material zum Sublimieren
21: Dampf
22: Grundierung
23: Kaltfinger
24: Melaminschicht

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht, gekennzeichnet durch Aufbringen eines Polymers (5a) auf die Oberfläche eines Substrats (1) in einem ersten Verfahrensschritt und anschließendes teilweises Aushärten des Polymers (5a) in einem zweiten Verfahrensschritt, gefolgt von Auflegen eines Papiers oder eines nicht gewebten Materials (3, 6, 8) als Deckschicht auf die Polymerschicht (5b) und abschließendem vollständigem Aushärten des Polymers (5b) unter Wärme und Druck.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Beschichten und/oder Imprägnieren des Papiers oder des nicht gewebten Materials (6) als Deckschicht in einem parallelen Verfahrensschritt, oder durch Verwendung eines Papiers oder eines nicht gewebten Materials (3) als Deckschicht, das mit einem Kunstharz vorbeschichtet und/oder vorimprägniert ist, vorzugsweise mit einem Kunstharz, das reich an Melamin ist.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Beschichten des Papiers oder des nicht gewebten Materials (6) als Deckschicht durch Aufdampfen.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Drucken eines Zierdesigns (7a) auf die teilweise ausgehärtete Oberfläche des Polymers (5b).
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Vorbehandeln des teilweise ausgehärteten Polymers (5b) durch Laden oder Aufbringen einer Druckgrundierung (17) auf die Oberfläche, um die Druckbarkeit zu verbessern.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Drucken des Papiers oder des nicht gewebten Materials (6, 8) als Deckschicht in einem parallelen Verfahrensschritt, wobei das Deckschicht-Material (6, 8) transparent oder pigmentiert ist.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Aufbringen einer stabilisierenden Melaminschicht mittels Aufdampfen vor dem Drucken.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verwendung eines spiegelverkehrten Bildes (7b) und/oder eines in umgekehrter Folge gedruckten Bildes (7b) auf einem klaren Papier (10) oder einem nicht gewebten Material (10) als Deckschicht, wobei das Deckschicht-Papier (10) oder das Deckschicht-Material (10) mit der gedruckten Seite auf die Schicht des Polymers (5b) gelegt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Prägen einer Oberflächenstruktur während des abschließenden Aushärtens des Polymers.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Ausrichten des Prägewerkzeugs mit dem Zierdruck auf dem teilweise ausgehärteten Polymer oder dem Papier oder dem nicht gewebten Material als Deckschicht.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wärme, Strahlung oder Elektronenbeschuss zum teilweisen Aushärten des Polymers.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Heißpresse (16) zum abschließenden Aushärten des Polymers.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung einer texturierten Pressplatte oder eines kontinuierlichen Bandes (15) zur Oberflächenprägung.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Färben des Polymers (5a) unter Verwendung von geeigneten Farben oder Pigmenten, die in dem Polymer dispergiert und/oder gelöst sind.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Färben des Polymers (5a) unter Verwendung eines Tanninpulvers oder einer Tannindispersion.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Aufbringen einer Grundierung (22) auf die Substratoberfläche vor der Beschichtung mit dem Polymer.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Polymers mit einer Viskosität oberhalb 40 mPa·s bis zu einem festen Pulverharz.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Aufbringen des Polymers (5a) auf das Substrat (1, 3) durch irgendein geeignetes Verfahren, jedoch nicht beschränkt auf Sprühen, Eintauchen, Bürsten, Walzbeschichten, Florstreichverfahren, Drucken oder Pulverbeschichtung.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Polymers (5a), welches unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung teilweise aushärtet.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Polymers (5a), welches unter Wärme aushärtet, vorzugsweise eines Polymers, welches bei 130°C bis 220°C aushärtet.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Polymers (5a), welches unter Kondensation eines Triazins mit einem Aldehyd und einer Olefinkomponente mit Hilfe eines Katalysators erzeugt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Polymers (5a), welches unter Kondensation von Harnstoff oder anderer Aminoderivate oder eines Triazins oder irgendeiner Kombination davon mit einem Aldehyd und einer Olefinkomponente mit Hilfe eines Katalysators erzeugt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach den Ansprüchen 21 und 22, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Melamins, von Melaminformaldehydharz, Hydroxylalkylmelaminen oder eines Gemischs von zwei oder mehr dieser Substanzen als eine Triazinkomponente.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach den Ansprüchen 21 bis 22, gekennzeichnet durch die Verwendung von Formaldehyd in Form von Formalin oder mit Harnstoff stabilisiertem Formalin, oder von Harnstoffformaldehydharz oder Paraformaldehyd.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der Ansprüche 21 bis 22, gekennzeichnet durch, die Verwendung von Acrylaten, Crotonaten, Acrylamiden, Crotylamiden, Enonen, Acrylnitrilen mit einer Hydroxykohlenstoffkette, oder einem Gemisch von zwei oder mehr dieser Substanzen als das Olefin.
Verfahren zur Herstellung einer Dekorschicht nach einem der Ansprüche 21 bis 22, gekennzeichnet durch, die Verwendung von 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, Chinuclidin, Chinuclidinon, Azacyclo[2.2.1]heptan, Azoisobutyro-nitril oder einem Gemisch von zwei oder mehr dieser Substanzen als ein Katalysator zur Polymerisierung, insbesondere teilweisen Aushärtung des Polymers.