DE60221531T2

DE60221531T2 - Verfahren zur herstellung von zierflächenelementen

Info

Publication number: DE60221531T2
Application number: DE60221531T
Authority: DE
Inventors: Christina Eriksson; Roland Larsson
Original assignee: Pergo Europe AB
Current assignee: Unilin Nordic AB
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: DE60221531D1; DK1404514T3; EP1404514A1; ES2289115T3; US20040142107A1; WO2003002338A1; PT1404514E; SE520783C2; SE0102306D0; US7622154B2; SE0102306L; EP1404514B1; ATE368566T1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von dekorativen Oberflächenelementen aus einem fasrigen Kern.
Produkte, die mit simulierten Versionen von Materialien wie Holz und Marmor beschichtet sind, sind heutzutage häufig. Sie werden hauptsächlich dann verwendet, wenn ein weniger teures Material gewünscht ist, aber ebenfalls, wenn eine Resistenz gegenüber Abrieb, Beulen und unterschiedlichen Chemikalien und Feuchtigkeit erforderlich ist. Als ein Beispiel von solchen Produkten können Böden, Bodenränder, Tischoberflächen, Arbeitsoberflächen und Wandpanele erwähnt werden.
Als ein Beispiel eines existierenden Produktes kann das wärmehärtende Laminat erwähnt werden, das hauptsächlich aus einer Anzahl von Grundlagen besteht, wobei eine Dekorlage sehr nahe zur Oberfläche angeordnet ist. Die Dekorlage kann mit einem gewünschten Dekor oder Muster versehen werden. Häufig verwendete Muster stellen üblicherweise das Bild von unterschiedlichen Arten von Holz oder Mineralien wie Marmor oder Granit dar. Es gibt ein konstantes Bedürfnis für neue Designs und es ist bisher sehr teuer und extrem schwierig, Dekors zu erhalten, die sich mit dem Blickwinkel ändern, wie eine changierende Wirkung, die beispielsweise bei Opal, Perlmut und bestimmten holzartigen polierten Birkenhölzern gefunden werden kann.
Gemäß dieser Erfindung wurde es möglich gemacht, dekorative Oberflächenelemente herzustellen, bei denen sich das Aussehen des Dekors mit dem Blickwinkel ändert. Das Verfahren kann verwendet werden, wenn Oberflächenelemente wie Bodenbretter, Wandpanele und Deckenpanele hergestellt werden. Demzufolge betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Oberflächenelementes. Das Element umfaßt einen Kern aus einem fasrigen Material, eine obere dekorative Oberfläche und eine obere Schutzabriebsfläche aus Lack. Diese Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Orientieren der Faser in der Nähe der oberen Oberfläche in einem vorbestimmten Muster,
b) Auftragen einer Pigmentierung auf die obere Oberfläche und
c) Auftragen eines schützenden Abriebsschichtlacks auf die obere Oberfläche.

Die Pigmente können gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung mit dem Lack der Abriebsschicht vermischt sein.
Gemäß der Erfindung wird die Faserorientierung durch Auftragen eines flüssigen Lösungsmittels auf die obere Seite der oberen Oberfläche erzielt. Das flüssige Lösungsmittel wird hierbei geeignet in einem vorbestimmten Muster aufgetragen. Das Lösungsmittel sorgt dafür, daß sich die Faser nach der Auftragung erhebt. Das flüssige Lösungsmittel wird geeignet mit Hilfe von zumindest einer Düse aufgetragen. Diese Düse kann auf eine Weise ähnlich wie der Druckkopf eines Tintenstrahldruckers gesteuert werden.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel wird das flüssige Lösungsmittel mit Hilfe einer oberflächenstrukturierten Kalanderwalze aufgetragen.
Gemäß einem zweiten alternativen Ausführungsbeispiel wird das flüssige Lösungsmittel gleichmäßig über die Oberfläche aufgetragen, woraufhin die Oberfläche mit Hilfe einer Kalanderwalze mit einer Oberflächenstruktur gepreßt wird.
Das flüssige Lösungsmittel ist bevorzugt Wasser oder ein Alkohol.
Das Muster kann Holzfasern oder irgendeine Art von Mustern auf Phantasiebasis simulieren. Die oben beschriebene Vorbehandlung führt zu einer Oberfläche, die zu dichten und flauschigen Oberflächen führt, die einen Lack absorbieren und empfangen, wobei unterschiedliche Ergebnisse erzielt werden.
Im nächsten Schritt des Verfahrens wird ein Lack, umfassend Pigmente, auf die obere Oberfläche aufgetragen. Der pigmentierte Lack wird geeignet mit Hilfe einer Luftbürste aufgetragen, wobei die Luftbürste bei einem Winkel von 5 bis 80° von der oberen Oberfläche angeordnet ist. Die visuelle Wirkung kann deutlicher werden, indem der pigmentierte Lack in zwei oder mehreren Schritten unter Verwendung von zwei oder mehreren Farben aufgetragen wird. Im zuletztgenannten Fall wird der pigmentierte Lack geeignet mit Hilfe der Luftbürste aufgetragen, wobei zumindest eine Farbe von einer Richtung aufgetragen wird, die von der Richtung abweicht, in der die andere Farbe oder die anderen Farben aufgetragen werden. Es wird hierdurch möglich, ein Dekor zu erzielen, auf dem die Oberfläche mit den oben beschriebenen behandelten Fasern beispielsweise rot ist, wenn man von einer ersten Richtung betrachtet, und grün ist, wenn von einer entgegengesetzten Richtung betrachtet wird, vorausgesetzt, daß diese beiden Farben von unterschiedlichen Richtungen aufgetragen werden. Der dichtere Bereich der Oberfläche hat eine Tendenz, die zuletzt aufgetragene Farbe zu entfalten.
Eine Abriebsschicht wird auf die obere Oberfläche aufgetragen, sobald das Dekor erzielt ist. Die Abriebsschicht wird geeignet durch einen UV- oder Elektronenstrahl-härtenden Lack wie Acryl-, Epoxy- oder Maleimid-Lack aufgebaut. Die Abriebsschicht wird geeignet in mehreren Schritten aufgetragen, wobei eine Zwischenhärtung erfolgt, wobei die letzte Härtung eine vollständige Härtung ist, während die früheren nur teilweise Härtungen sind. Es wird hierdurch möglich, dicke und ebene Schichten zu erzielen. Die Abriebsschicht umfaßt geeignet harte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 50 nm bis 150 μm. Größere Teilchen in der Größenordnung von 10 bis 150 μm, bevorzugt im Bereich von 30 bis 150 μm werden hauptsächlich verwendet, um eine Abriebsresistenz zu erzielen, während die kleineren Teilchen im Bereich von 50 nm bis 30 μm, bevorzugt 50 nm bis 10 μm verwendet werden, um die Kratzresistenz zu erzielen. Die kleineren Teilchen werden hierbei in der Nähe der Oberfläche verwendet, während die größeren in der Abriebsschicht verteilt sind. Die harten Teilchen sind geeignet aus Siliciumcarbid, Siliciumdioxid, α-Aluminiumoxid und dgl. aufgebaut. Die Abriebsresistenz wird hierbei im wesentlichen erhöht. Teilchen im Bereich von 30 bis 150 mm können beispielsweise auf den noch nassen Lack aufgesprüht werden, so daß sie zumindest teilweise in die endgültige Abriebsschicht eingebettet werden. Es ist daher geeignet, die Abriebsschicht in mehreren Schritten mit Zwischensprühstationen aufzutragen, bei denen die Teilchen zu der Oberfläche gegeben werden. Die Abriebsschicht kann nachher gehärtet werden. Es ist ebenfalls möglich kleinere Teilchen, normalerweise mit Teilchengrößen unterhalb von 30 μm mit einem Standardlack zu vermischen. Größere Teilchen können zugegeben werden, wenn ein Gelierungsmittel oder dgl. vorhanden ist. Ein Lack mit kleineren Teilchen wird geeignet als Beschichtung für die obere Schicht in der Nähe zur oberen Oberfläche verwendet. Die Kratzresistenz kann verbessert werden, indem sehr kleine Teilchen im Bereich von 50 nm bis 1000 nm auf die oberste Schicht des Lacks gesprüht werden. Ebenso können die sogenannten Nanoteilchen mit dem Lack vermischt werden, mit dem sie in einer dünnen Schicht in einem hohen Teilchengehalt aufgetragen werden. Diese Nanoteilchen können neben Siliciumcarbid, Siliciumdioxid und α-Aluminiumoxid auch aus Diamant sein.
Oberflächenelemente, die wie oben beschrieben hergestellt sind, werden geeignet als Bodenbedeckungsmaterial verwendet, für das es ein großes Bedürfnis bezüglich Stabilität und Kratz- und Abriebsresistenz gibt. Gemäß dieser Erfindung ist es ebenfalls möglich, die Oberflächenelemente als dekoratives Wand- und Deckenmaterial zu verwenden. Es ist jedoch nicht notwendig, eine dicke Abriebsschichtbeschichtung mit hohen Mengen an harten Teilchen in den zuletzt genannten Fällen aufzutragen, weil bei solchen Oberflächen ein direkter Abrieb selten auftritt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung kann die Abriebsschicht mit einer geprägten Oberfläche versehen sein. Dies wird geeignet durch Pressen von einer oder mehreren Kalanderwalzen mit einer Oberflächenstruktur in Richtung zur Oberfläche der Abriebsschicht vor der vollständigen Härtungsstufe erzielt. Eine dünne Oberschicht wird geeignet auf die obere Seite der strukturierten Abriebsschicht aufgetragen. Die obere Beschichtung umfaßt geeignet Acryl-, Epoxy- oder Maleimid-Lack und gegebenenfalls ein Additiv in der Form von harten Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 50 nm bis 30 μm. Die harten Teilchen bestehen bevorzugt beispielsweise aus Siliciumdioxid, α-Aluminiumoxid oder Siliciumcarbid.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Abriebsschicht zumindest eine Schicht aus dem sogenannten Deckpapier, das mit Melaminformaldehydharz imprägniert ist. Dieses imprägnierte Deckpapier oder das oberste Deckpapier umfaßt geeignet harte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 50 nm bis 150 μm, um die Abriebsresistenz zu erhöhen. Die harten Teilchen bestehen bevorzugt beispielsweise aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Siliciumcarbid. Das Dekor kann gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel verstärkt werden, indem ein zweites Dekor auf die obere Seite des Dekors auf der Basis aufgetragen wird. Dies kreiert ein dreidimensionales Dekor. Dies kann erzielt werden durch Auftragen einer Abriebsschicht, die eine semitransparente Pigmentierung umfaßt. Die Abriebsschicht kann ebenfalls ein Druckdekor enthalten. Dieses Druckdekor kann dann semitransparent oder opak sein, wobei nur Teile der Oberfläche der Abriebsschicht bedeckt werden. Eine Abriebsschicht aus mit Melamin imprägniertem Papier kann natürlich auch das oben genannte Prägen umfassen. Die Abriebsschicht auf Papierbasis wird durch Wärme und Druck gehärtet. Dieser Härtungsvorgang erfolgt geeignet, während die Abriebsschicht mit der Basisschicht verbunden wird.
Die Basisschicht setzt sich bevorzugt aus einer Spanplatte oder einer Faserplatte zusammen, kann aber alternativ aus einem Polymer wie Polyurethan zusammengesetzt sein, das mit Pulpe beschichtet ist. Es ist ebenfalls möglich, eine Basisschicht zu verwenden, die hauptsächlich aus einem Polymer wie Polyurethan und Pulpe besteht.

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines dekorativen Oberflächenelements, wobei das Element einen Kern aus einem fasrigen Material, eine obere dekorative Oberfläche und eine obere schützende Abriebsschicht aus Lack umfaßt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: a) Orientieren der Fasern in der Nähe der oberen Oberfläche in einem vorbestimmten Muster durch Auftragen eines flüssigen Lösungsmittels auf die obere Oberfläche, b) Auftragen einer Pigmentierung auf die obere Oberfläche, c) Auftragen eines Schutzlacks auf die obere Oberfläche.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das flüssige Lösungsmittel in einem vorbestimmten Muster aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, worin das flüssige Lösungsmittel mit Hilfe von zumindest einer Düse aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, worin das flüssige Lösungsmittel mit Hilfe einer oberflächenstrukturierten Kalanderwalze aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das flüssige Lösungsmittel gleichmäßig auf die Oberfläche aufgetragen wird, woraufhin die Oberfläche mit Hilfe einer Kalanderwalze mit Oberflächenstruktur gepreßt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das flüssige Lösungsmittel Wasser ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin ein Lack, umfassend Pigmente, auf die obere Oberfläche aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, worin der pigmentierte Lack mit Hilfe einer Luftbürste aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, worin der pigmentierte Lack bei einem Winkel von 5 bis 80° von der oberen Oberfläche aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, worin der pigmentierte Lack in zwei oder mehreren Schritten aufgetragen wird und zwei oder mehrere Farben verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 10, worin der pigmentierte Lack mit Hilfe einer Luftbürste aufgetragen wird und die zumindest eine Farbe von einer Richtung aufgetragen wird, die von der Richtung abweicht, in der die andere Farbe oder Farben aufgetragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin die Abriebsschicht aus einem strahlungshärtbaren Acryl-, Epoxy- oder Maleinimidlack besteht.
Verfahren nach Anspruch 12, worin die Abriebsschicht in mehreren Schritten mit einem teilweisen Zwischenhärten aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, worin die Abriebsschicht harte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 50 nm bis 150 μm umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, worin eine oder mehrere Kalanderwalzen mit Oberflächenstruktur in Richtung zur Oberfläche der Abriebsschicht vor der vollständigen Härtungsstufe gepreßt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, worin eine dünne Oberschicht auf die Oberfläche der strukturierten Abriebsschicht aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 16, worin die obere Beschichtung aus Acryl-, Epoxy- oder Maleinimidlack und gegebenenfalls einem Additiv in der Form von harten Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 50 nm bis 30 μm zusammengesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, worin die harten Teilchen beispielsweise aus Siliziumdioxid, α-Aluminiumoxid oder Siliziumcarbid bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin die Abriebsschicht zumindest eine Schicht aus einem sogenannten Auflagepapier umfaßt, das mit Melaminformaldehydharz imprägniert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, worin die Abriebsschicht harte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 50 nm bis 150 μm umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 20, worin die harten Teilchen beispielsweise aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Siliziumcarbid bestehen.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, worin die Abriebsschicht eine halbdurchscheinende Pigmentierung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, worin die Abriebsschicht ein bedrucktes Dekor umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 23, worin das bedruckte Dekor halbdurchscheinend ist.
Verfahren nach Anspruch 23, worin das bedruckte Dekor opak ist, wobei nur Teile der Oberfläche der Abriebsschicht bedeckt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Basisschicht aus einer Spanplatte oder Faserplatte besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Basisschicht hauptsächlich aus einem Polymer wie Polyurethan besteht, das mit Pulpe beschichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Basisschicht hauptsächlich aus einem Polymer wie Polyurethan und Pulpe besteht.