EP1829699A1

EP1829699A1 - Verfahren zum Aufbringen eines Farbdekors auf ein Substrat

Info

Publication number: EP1829699A1
Application number: EP06004365A
Authority: EP
Inventors: Helmut Szynka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Farbdekors auf ein Substrat umfassend die Schritte: f) Aufbringen einer gieß- und/oder streichfähigen, aushärtbaren Kunstharzschicht auf das Substrat; g) Kontaktieren der Kunstharzschicht mit einer Folie, wobei die Folie zuvor mit einer offenporigen Druckträgerschicht versehen wird, die mit dem Farbdekor beschichtet wird; h) Anpressen der Folie gegen die Kunstharzschicht; i) Aushärten der Kunstharzschicht; und j) Entfernen der Folie vom Substrat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Farbdekors auf ein Substrat.
Mit Farbdekor versehene Substrate haben ein großes Anwendungsgebiet und können beispielsweise zur Verkleidung von Fassaden von Gebäuden, Fußböden, Decken, Wänden, Türen, Treppen, Möbeltischplatten und dergleichen verwendet werden. Dabei besteht insbesondere im Bereich dekorativer Beschichtungs- und Verkleidungsmaterialien ein fortwährender Bedarf an neuartigen Farb- und Struktureffekten. Insofern besteht auch ein Bedarf an Verfahren, mit denen unterschiedliche und individuell anpassbare Farb- und Struktureffekte erzielt werden können.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren sowohl zur Beschichtung von Oberflächen, insbesondere zur Beschichtung von Glasoberflächen, als auch zur Herstellung derartiger Beschichtungen bekannt. Ferner sind aus dem Stand der Technik Verfahren zur Herstellung von Dekormaterialien bekannt, welche unterschiedliche und individuelle Farb- und Struktureffekte sowie die Tiefenwirkung einer realen dreidimensionalen Struktur aufweisen.
Aus der EP 0 864 444 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von gefärbten flächigen Dekormaterialien bekannt. Bei diesem Verfahren wird auf ein im wesentlichen transparentes Substrat zumindest eine pigment- und/oder farbstoffhaltige aushärtbare Harzschicht und anschließend ein Faserverbundmaterial aufgebracht, wobei in zumindest einer der Harzschichten ein plättchenförmiges Effektpigment enthalten ist. Diese Patentschrift beschreibt zwar den grundsätzlichen Aufbau der dort genannten Dekormaterialien, geht aber auf die zum damaligen Zeitpunkt bekannten Techniken zum Aufbringen eines Farbdekors nicht detailliert ein. Das Aufbringen eines Farbdekors auf ein Substrat erfolgte bisher mit der sogenannten Siebdrucktechnik oder durch Aufspritzen von Farbe auf das Substrat und anschließendes Brennen im Ofen. Die vorgenannte Siebdrucktechnik sowie das Einbrennen in Öfen unter Erhalt von farbigen Gläsern ist jedoch sehr aufwendig und teuer. Ferner ist die Palette der einsetzbaren Farben bei diesen Verfahren stark eingeschränkt.
Aus der DE 102 49 223 , die auf die Anmelderin zurückgeht, ist ein Verfahren zum Aufbringen eines Farbdekors auf ein Substrat bekannt, bei dem ein auf eine Folie gedrucktes Farbdekor auf ein Substrat übertragen wird, wobei das Substrat mit einer Kunstharzschicht versehen ist, auf die die Folie aufgepresst wird. Dabei wird das auf die Folie gedruckte Farbdekor auf das Substrat übertragen.
Auch wenn mit diesem bekannten Verfahren bereits hervorragende Ergebnisse erzielt werden, besteht weiterer Verbesserungsbedarf im Hinblick auf eine möglichst gleichmäßige und farbintensive Aufbringung des Farbdekors auf das Substrat.
Ein weiteres Verfahren zum Bedrucken von Substraten ist aus der EP 0 945 280 A2 bekannt. Dabei wird eine Folie verwendet, auf der eine wachbasierte Ablöseschicht sowie eine Lackschicht aufgebracht sind. Die Lackschicht wird mit dem zu übertragenden Farbdekor beschichtet, das wiederum von einer Klebschicht bedeckt wird. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass aufgrund der wachsbasierten Ablöseschicht der Farbeindruck nach dem Übertragen des Farbdekors auf das Substrat geschwächt wird, da die wachsbasierte Ablöseschicht zum Teil mit übertragen wird und somit die äußerste Schicht auf dem Substrat darstellt.
US 1,490,703 beschreibt ein Verfahren zum Dekorieren von metallischen, gläsernen oder keramischen Gegenständen durch Wärmeeintrag. Dabei wird ein Transfermedium verwendet, das eine Ablöseschicht umfasst, auf der eine Lackschicht vorgesehen ist, die wiederum bedruckt ist. Die Farbbeschichtung ist durch eine Klebstoffschicht bedeckt. Insofern entspricht der grundsätzliche Aufbau des Transfermediums der aus der EP 0 945 280 A2 bekannten Transferfolie.
Im Zusammenhang mit der Bedruckung von Textilien sind eine Reihe weiterer Verfahren bekannt. Beispielhaft werden genannt die GB 2 095 619 A , DE 2 043 692 A , DE 898 910 und EP 0 850 786 A2 .
Die Verfahren zum Bedrucken von Textilien unterscheiden sich fundamental von den vorstehend genannten Verfahren darin, dass das zu bedruckende Substrat, also die Textilie, nicht mit einer Kunstharzschicht beschichtet wird, auf die das Farbdekor dann übertragen wird. Eine derartige Beschichtung wäre auch im Hinblick auf die zu erhaltende Flexibilität der Textilie nicht sinnvoll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren gemäß DE 102 49 223 im Hinblick auf die Übertragung des Farbdekors von der Folie auf das Substrat zu optimieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Der wesentliche Punkt der Erfindung besteht also darin, dass eine Gieß- und/oder streichfähige, aushärtbare Kunstharzschicht auf das Substrat aufgebracht wird, die daraufhin mit einer Folie kontaktiert wird. Dabei wird eine Folie verwendet, die zuvor mit einer offenporigen Druckträgerschicht und darauf mit einem Farbdekor versehen wurde. Daraufhin wird die mit der offenporigen Druckträgerschicht und dem Farbdekor beschichtete Folie gegen die Kunstharzschicht gepresst. Dabei findet der Übergang des Farbdekors von der Folie, d. h. vom Druckträger, auf bzw. in die Kunstharzschicht des Substrats statt. Die Kunstharzschicht mit dem übertragenen Farbdekor härtet dann aus und die Folie wird vom Substrat entfernt, wobei der Druckträger zunächst noch auf dem Substrat verbleibt und dann entfernt wird. Somit wird ein mit einer Kunstharzschicht versehenes Substrat erhalten, wobei in die Kunstharzschicht ein Farbdekor eingebettet ist.
Der Vorteil dieses Verfahrens liegt insbesondere darin, dass beliebige Farben in einfacher Weise auf Substrate, insbesondere auf Glas, aufgebracht werden können, und zwar mit einem sehr geringen technischen sowie finanziellen Aufwand. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zum Bedrucken großer Flächen, beispielsweise ganzer Fassaden. Dies war bisher insbesondere unter Kostengesichtspunkten nicht möglich.
Der Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem aus der DE 102 49 223 bekannten Verfahren besteht darin, dass eine Folie mit einer offenporigen Druckträgerschicht verwendet wird, die mit dem Farbdekor beschichtet wurde. Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass durch die offenporige Struktur der Druckträgerschicht nicht nur eine besonders große Farbmenge eingelagert werden kann, sondern durch das Anpressen der Folie gegen die Kunstharzschicht ein Eindringen des Kunstharzes in die offenporige Druckträgerschicht bewirkt wird. Dadurch werden die in der Druckträgerschicht eingelagerten Farbbestandteile vom Kunstharz umschlossen bzw. ummantelt und aus der Druckträgerschicht herausgelöst. Das bedeutet, dass das Farbdekor bzw. die Farbbestandteile des Farbdekors durch das Anpressen der Folie bzw. der offenporigen Druckträgerschicht der Folie gegen die Kunstharzschicht in dieser eingebettet werden. Nach dem Aushärten der Kunstharzschicht befindet sich also das Farbdekor eingebettet in der selben und ist somit fest mit dem Substrat verbunden.
Zwar ist es aus der EP 0 850 786 A2 bekannt, ein Hotmelt-Transfermaterial im Zusammenhang mit dem Bedrucken von Textilien zu verwenden, das eine poröse Hotmelt-Schicht aufweist, die feine, mit einem thermoplastischen Bindemittel verankerte thermoplastische Kunststoff-Partikel mit einer mikroporöse, spontan benetzbaren Oberfläche für die Aufnahme wässriger und lösungsmittelhaltiger Farben umfasst. Diese poröse Hotmelt-Schicht wird allerdings nur für eine verbesserte Aufnahme der wässrigen und lösungsmittelhaltigen Farben verwendet, nicht aber dazu, um ein Herauslösen der Farben aus dem Hotmelt-Transfermaterial zu gestatten. Vielmehr wird das Hotmelt-Transfermaterial auf eine Textilie aufgebügelt, so dass die poröse Hotmelt-Schicht aufschmilzt und die Farbe fixiert. Es handelt sich hierbei also um ein völlig unterschiedliches Verfahren.
Bei den weiteren vorstehend bezeichneten Verfahren gemäß EP 0 945 280 A2 bzw. US 1,490,703 wird die Farbschicht auf eine Lackschicht aufgetragen, die nicht porös ist.
Der mit der Erfindung erzielbare verbesserte Farbübertrag ist mit diesem bekannten Verfahren daher nicht erreichbar.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Farbdekor durch ein Inkjet-Verfahren auf die offenporige Druckträgerschicht aufgebracht. Dadurch ist ein besonders flexibles Bedrucken auch sehr großer Flächen möglich. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass es zwar grundsätzlich bekannt ist, Folien im Inkjet-Verfahren zu bedrucken, wobei aber üblicherweise Quellbeschichtungen verwendet werden, die die Tinte einschließen und eine Abgabe der Tinte vermeiden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Druck, mit dem die Folie gegen die Kunstharzschicht gepresst wird, so gewählt wird, dass die Farbbestandteile des auf die offenporige Druckträgerschicht aufgetragenen Farbdekors vom Kunstharz sicher ummantelt werden. Dabei kann ein Anpressdruck von mindestens 40 kg, insbesondere von 40 - 90 kg, insbesondere von 50 - 80 kg, insbesondere von 60 - 70 kg verwendet werden. In Abhängigkeit von den verwendeten Materialien, der Folienstärke sowie anderen Prozessparametern, wie der Verarbeitungstemperatur können auch andere Anpressdrücke gewählt werden, vorausgesetzt, diese werden so eingestellt, dass die Farbbestandteile des Farbdekors vom Kunstharz ummantelt werden. Für die hier offenbarten Folienstärken hat sich ein Anpressdruck von mindestens 40 kg, insbesondere von 40 - 90 kg, insbesondere von 50 - 90 kg, insbesondere von 60 - 70 kg als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Zur Bildung der offenporigen Druckträgerschicht kann eine Mischung aus Kaolin und Kreide verwendet werden. Diese Mischung hat sich als besonders geeignet im Zusammenhang mit der Inkjet-Beschichtung der Folie erwiesen.
Für die offenporige Druckträgerschicht kann ein wasserlösliches Material verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass die Druckträgerschicht einfach abgewaschen werden kann, wenn der Farbübertrag abgeschlossen ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Substrat vor dem Aufbringen der Kunstharzschicht mit einem Haftvermittler behandelt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Adhäsion zwischen der Kunstharzschicht und dem Substrat größer ist, als die Adhäsion zwischen der Kunstharzschicht und der Folie.
Als Haftvermittler kann ein Haftprimer auf Silanbasis verwendet werden.
Das Verfahren eignet sich besonders gut zum Aufbringen des Farbdekors auf Glas, insbesondere Floatglas, VSG-Glas oder ESG-Glas. Aufgrund der sicheren Verbindung des Farbdekors mit dem Substrat bzw. der geschützten Einbettung des Farbdekors in die ausgehärtete Kunstharzschicht auf dem Substrat werden die im Zusammenhang mit der Verwendung von Gläsern bestehenden Sicherheitsbestimmungen eingehalten.
Als Kunstharzschicht können ein- oder mehrkomponentige Polyurethane, Polyester, Epoxidharze, Vinylester, Acrylate und/oder Methacrylate verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines einkomponentigen Polyuretan-Flüssigharzes.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1: den Aufbau eines Einzelglaselementes, herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 2: den Aufbau eines rückseitig beschichteten Einzelglaselementes, herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 3: ein Doppelglaselement herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 4: ein Sandwichelement herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 5: ein Verbundelement herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 6: ein Isolierglaselement herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig.7: ein Isolierglaselement mit Doppeleffekt herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel:
Fig. 8: eine Variation des Sandwichelementes nach Fig. 4;
Fig. 9: eine Variation des Doppelglaselementes nach Fig. 3;
Fig. 10: ein Doppelglaselement mit VSG-Folie herstellbar nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 11: eine schematisierte Darstellung des Substrats beim Anpressen der Folie, wobei der Aufbau der Schichten zu erkennen ist; und
Fig. 12: ein fertig bedrucktes Substrat.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen eines Farbdekors auf ein Substrat beschrieben. Dabei wird unter dem Begriff Substrat ein im Wesentlichen flächiges Gebilde verstanden, das eine größere Steifigkeit als Textilien, insbesondere als Bekleidungstextilien, aufweist. Von dem Verfahren sind also Textilien, insbesondere Bekleidungstextilien, ausgenommen. Das Verfahren eignet sich insbesondere zum Aufbringen eines Farbdekors auf Gläser, insbesondere auf großflächige Flachgläser.
Das Verfahren läuft nach den folgenden Schritten ab, wobei der sukzessive, im Verlauf des Verfahrens sich ergebende Schichtaufbau in Fig. 11 schematisch dargestellt ist.
Im Schritt a) wird eine gieß- und/oder streichfähige, aushärtbare Kunstharzschicht 9 auf das Substrat aufgebracht. Dabei wird ein einkomponentiges Harz verwendet, insbesondere ein feuchtigkeitshärtendes, lösungsmittelarmes, elastisches, leicht füllbares niedrigviskoses Poyurethan-Flüssigharz. Dieses Harz reagiert mit Luftfeuchtigkeit zu einem widerstandsfähigen, zähelastischen Film, der sich nach der vollständigen Aushärtung durch gute mechanische Festigkeit auszeichnet.
Das Harz wird bei Temperaturen zwischen 5 und 30°C verarbeitet. Die zulässige relative Luftfeuchtigkeit beträgt zwischen 40 und 90 %.
Um zu gewährleisten, dass die Adhäsion zwischen der Kunstharzschicht 9 und dem Glas bzw. Substrat 1 größer ist, als zwischen der Kunstharzschicht 9 und der aufzubringenden Folie 11, wird das Substrat 1 vor dem Aufbringen der Kunstharzschicht 9 mit einem Haftvermittler 8 behandelt. Der Haftvermittler 8 dient also dazu, eine nicht oder nur schwer ablösbare Brücke zwischen dem Substrat 1 bzw. Glas und der Kunstharzschicht 9, in die wiederum in einem späteren Schritt die Farbpigmente eingebunden werden, herzustellen. Als Haftvermittler 8 wird ein lösemittelhaltiger, niedrigviskoser und unpigmentierter Haftprimer auf Silanbasis verwendet. Die Temperatur beim Auftragen des Haftvermittlers 8 liegt zwischen 15 und 25°C. Der Haftvermittler 8 wird unmittelbar auf das Substrat 1 bzw. Glas aufgetragen.
Daraufhin wird im Schritt b) die Kunstharzschicht 9 mit einer Folie 11 kontaktiert. Dabei wird die Folie 10 auf die Kunstharzschicht 9 aufgelegt. Als Folie 11 wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Polypropylenfolie verwendet, auf die zuvor eine Druckträgerschicht 10 aufgebracht wurde.
Dabei kommt es darauf an, dass die Druckträgerschicht 10 eine offenporige Struktur aufweist im Gegensatz zu den sonst üblichen Quellbeschichtungen. Die Druckträgerschicht 10 basiert auf einer Mischung aus Kreide und Kaolin. Es ist auch möglich, andere Zusammensetzungen für die Druckträgerschicht 10 zu verwenden, vorausgesetzt die Druckträgerschicht 10 ist offenporig. Auf die offenporige Druckträgerschicht 10 wird das Farbdekor aufgetragen, das im Rahmen des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf das Substrat 1 bzw. Glas übertragen werden soll. Das Farbdekor wird durch eine Inkjet-Beschichtung auf die Folie 11 bzw. auf die offenporige Druckträgerschicht 10 der Folie 11 aufgebracht. Dabei werden pigmentierte Tintenpatronen UV in den Farben Cyan, Cyanhell, Magentahell, Gelb, Magenta und Schwarz verwendet, wobei die Farben innen- und außenlichtecht sind. Generell ist es möglich, auch andere Farben bzw. Farbkombinationen zu verwenden. Außerdem kann das Farbdekor auch durch ein anderes Druckverfahren auf die Folie 11 aufgebracht werden, wobei allerdings das Inkjet-Verfahren besondere Vorteile im Hinblick auf eine großflächige Beschichtung der Folie 11 aufweist. Außerdem ist das Inkjet-Verfahren besonders flexibel im Hinblick auf unterschiedliche Gestaltungen des Farbdekors sowohl bezüglich Form als auch Farbe. Die Farbpigmente werden in den Poren der offenporigen Druckträgerschicht 10 eingelagert, wobei die eingelagerte Farbmenge über die Porosität der Schicht 10 eingestellt werden kann.
In Schritt c) wird die Folie 11 dann gegen die Kunstharzschicht 9 gepresst. Das bedeutet, dass die offenporige Druckträgerschicht 10, die auf der Kunstharzschicht 9 aufliegt, zumindest teilweise von dem Kunstharz durchdrungen wird, wobei das Kunstharz in die Poren der Druckträgerschicht 10 eindringt und die darin eingelagerten Farbpigmente herauslöst. Bei diesem Vorgang werden die Farbpigmente vom Kunstharz ummantelt bzw. eingeschlossen und somit von der Folie 11 bzw. der offenporigen Druckträgerschicht 10 auf die Kunstharzschicht 2 übertragen. Der Anpressdruck wird dabei so gewählt, dass die Farbpigmente bzw. allgemein die Farbbestandteile des auf die offenporige Druckträgerschicht 10 aufgetragenen Farbdekors vom Kunstharz sicher ummantelt werden. Es hat sich gezeigt, dass ein Anpressdruck von mindestens 40 kg, insbesondere von 40 - 90 kg, insbesondere von 50 - 80 kg, insbesondere von 60 - 70 kg besonders geeignet ist, um die gewünschte Übertragung der Farbpigmente von der offenporigen Druckträgerschicht 10 auf die Kunstharzschicht 2 unter Einbettung der Farbbestandteile in die Kunstharzschicht 2 zu vollziehen. Der Anpressdruck wird mit Hilfe einer gummierten Walze 12 aufgebracht. Andere Vorgehensweisen zur Aufbringung des Anpressdruckes sind ebenfalls möglich.
Durch das Anpressen der Folie 11 an das Substrat 1 entsteht zwischen dem Substrat 1 und den ummantelten Farbpigmenten ein gleichmäßiger dünner Harzfilm mit einer Schichtdicke von ca. 0,05 mm, der die mit dem Harz ummantelten Farbpigmente des Farbdekors mit dem Glas sicher verbindet. Die Farbpigmente befinden sich also vornehmlich in der äußeren Randschicht der Kunstharzschicht 2 auf dem Substrat 1. Die Kunstharzschicht kann mit einem Klarlack überzogen werden, wodurch das Farbdekor gegen Feuchtigkeit und andere Umwelteinflüsse dauerhaft geschützt wird. Als Schutzschicht können alle gängigen Lacke, bevorzugt Lacke auf Acrylat-Basis, eingesetzt werden. Die Dicke der Schutzschicht beträgt etwa 0,01 bis 2,00 mm, vorzugsweise etwa 0,05 bis 1,00 mm.
Nachdem die Kunstharzschicht 2 ausgehärtet ist, was beispielsweise unter Zufuhr geringer Wärme oder allein durch die Umgebungsfeuchtigkeit ohne weitere Wärmeeinwirkung erfolgen kann, wird die Folie 11 vom Substrat 1 entfernt (Schritte d, e). Der Druckträger wird durch einen einfachen Abwaschvorgang mit Wasser entfernt. Aus diesem Grunde wird ein wasserlöslicher Druckträger verwendet.
Das fertig beschichtete Substrat ist in Fig. 12 dargestellt.
Mit der Erfindung wird somit ein Verfahren bereitgestellt, das ein einfaches Aufbringen eines Farbdekors auf ein Substrat 1, beispielsweise Glas, ermöglicht. Vereinfacht ausgedrückt kann man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren "auf Glas drucken", wobei unterschiedliche Farb- und Struktureffekte erzielt werden können. Das Farbdekor wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren fest auf das Substrat aufgebracht. Die Folie 11 lässt sich nach dem Aushärten problemlos entfernen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das kostengünstige Aufbringen eines Farbdekors auf ein Substrat, wobei alle möglichen Farbbereiche, insbesondere auch abgestufte Farbeffekte, erhalten werden können. Nach Abschluss des Verfahrens ist das Farbdekor fest und wasserdicht in die Kunstharzschicht 2 eingelagert.
Als Substrat 1 können Glas, Acrylglas (Plexiglas), Floatglas, VSG-Glas (Verbundsicherheitsglas), ESG-Glas (Einschieben-Sicherheitsglas), Beton, Stein, Holz, Kunststoff oder Metall verwendet werden, wobei der Einsatz von Glas, Floatglas, VSG-Glas und ESG-Glas bevorzugt ist. Wird Glas, Acrylglas, Floatglas, VSG-Glas oder ESG-Glas eingesetzt, dann kann dies transparent sein oder auch schon mit Pigmenten, Farbstoffen, Effektpigmenten und/oder Glimmer versehen sein.
Zur Bildung der in Schritt a) genannten aushärtbaren Kunstharzshicht 9 können im Prinzip alle Ein- oder Mehrkomponenten-Harze eingesetzt werden, die durch thermische, durch Strahlenhärtung oder sonstige Härtung verfestigt werden können und zumindest einige Zeit einen gieß- oder streichfähigen Zustand bewahren können. Geeignete Kunstharze basieren z.B. auf ein- oder mehrkomponentigen Polyurethanen, Polyestern, Epoxidharzen, Vinylestern, Acrylaten und/oder Methacrylaten. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Kunstharzen auf Basis von Polyurethanen, wie vorstehend beschrieben.
Die Schichtdicke der in Schritt a) genannten Kunstharzschicht 9 beträgt mindestens 0,05 mm, insbesondere von 0,05 bis 2,5 mm, insbesondere von 0,1 bis 1,0 mm insbesondere von 0,2 bis 1,0 mm.
Bei der in Schritt b) genannten Folie 11 handelt es sich um eine handelsübliche Folie, die mit einer bedruckbaren Beschichtung versehen ist. Die Beschichtung der Folie gewährleistet die Aufnahme des Farbdekors und sichert kräftige Farbwiedergabe sowie hohe Wischfestigkeit. Für die Beschichtung der Folie wird ein offenporiger Druckträger 10, insbesondere auf Kaolin und Kreidebasis verwendet, wie vorstehend beschrieben.
Die Folie 11 selbst ist bevorzugt eine Polyesterfolie, vorzugsweise eine transparente Polyesterfolie. Es können aber auch matte Polyesterfolien verwendet werden.
Die Folie sollte eine Dicke von mindestens 10 µm, insbesondere von 10 bis 500 µm, insbesondere von 20 bis 250 µm, insbesondere von 40 bis 150 µm aufweisen.
Das Anpressen der Folie 11 gegen die Kunstharzschicht 9 kann per Hand, mit einer Rolle 12, bzw. generell auf mechanische Weise, sowie vollautomatisiert erfolgen.
Das Aushärten der Kunstharzschicht 2 gemäß Schritt d) kann auf jede beliebige Weise durchgeführt werden, wobei das Aushärten durch Erwärmen, insbesondere in einem Wärmegebläse, durch Bestrahlen, insbesondere mit Hilfe von UV- oder IR-Strahlung, und das Aushärten ohne besondere Einwirkung, d.h. durch Lufttrocknung, bevorzugt ist. Die Trocknungszeit hängt von den eingesetzten Materialien ab. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut zur Herstellung transluzenter Substrate.
Es ist ferner möglich, mit diesem Verfahren deckende Substrate herzustellen.
Dazu wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Abziehen der Folie 11 noch eine Hintergrundschicht, vorzugsweise vollflächig, auf das Substrat aufgebracht. Als Hintergrundschicht eignet sich besonders eine gefärbte beispielsweise weiße Kunstharzschicht, eine Farbschicht aber auch Glasfaserlaminat-Schichten, fertige Platten aus Polyethylen, Folien und dergleichen. Besonders bevorzugt ist der Einsatz einer gefärbten Kunstharzschicht. Die Hintergrundschicht kann ebenfalls Pigmente, Farbstoffe, Effektpigmente und/oder Glimmer enthalten. Die Dicke der Hintergrundschicht beträgt etwa 0,01 bis 2,00 mm, vorzugsweise etwa 0,05 bis 1,00 mm.
Bei der Herstellung deckender Substrate kann die Kunstharzschicht 2 mit geeigneten Pigmenten, Effektpigmenten, vorzugsweise ein mit Metalloxiden beschichtetes Glimmerpigment, Glimmer, Farbstoffen, farbig beschichteten Quarzen, Granitsplittern und/oder Naturquarzen versetzt werden. Diese können gleichmäßig in der Kunstharzschicht 2 verteilt werden, es können aber auch durch ungleichmäßige Verteilungen neben den Oberflächenstrukturen weitere Farbstrukturen dargestellt werden. Vorteilhafterweise kann die Kunstharzschicht 2 in einem Arbeitsgang aufgebracht werden oder aber in mehreren Schritten, gegebenenfalls mit einer Zwischenhärtung der jeweils aufgebrachten Schicht. Falls mehrere Harzschichten aufgebracht werden, können diese gegebenenfalls unterschiedlich gefärbt bzw. pigmentiert werden. Optisch besonders schöne Effekte werden erzielt, wenn man auf die Kunstharzschicht Wasser, gegebenenfalls auch farbig, aufträgt.
Durch Auswahl, Verteilung und Kombination von Pigmenten, Farbstoffen, Effektpigmenten und/oder Glimmer können nahezu beliebige Farbdekors erhalten werden. Das Farbdekor kann auch ein flächiges Muster, wie ein ganzer Druck oder ein Bild, Schriftzüge oder auch ein Logo sein. Die Gestaltungsmöglichkeiten sind nahezu unbegrenzt. Der Anteil der Pigmente, Farbstoffe, Effektpigmente und/oder Glimmer hängt im wesentlichen von dem gewünschten Effekt ab, liegt aber in der Regel im Bereich von etwa 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Farbdekor zusätzlich einen Granit oder Marmoreffekt, eine Ornamentstruktur, eine Tropfenstruktur, einen Flittereffekt oder irgendein Design aufweist. Das Farbdekor ist vorzugsweise transparent oder transluzent ausgebildet. Das Farbdekor kann in der erläuterten Weise auf die Folie 11 aufgebracht werden, also insbesondere dadurch, dass eine käufliche Polyester-Folie in einem Drucker mittels eines UV-Kits mit lichtbeständigen Farben versehen wird. Somit ist es möglich, nahezu jedes Bild in jeder beliebigen Größe herzustellen und dann auf das Substrat 1 aufzubringen.
Werden dickere, farbig beschichtete Quarze oder Granitsplitter eingesetzt, dann sollte die Dicke der Kunstharzschicht so gewählt werden, dass die Quarze bzw. Granitsplitter vollständig in die Harzschicht eingebettet sind.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten erfindungsgemäßen Substrate können in vielfältiger Weise eingesetzt werden, beispielsweise im Innenausbau, in der Außengestaltung sowie in vielen anderen Bereichen. So können die erfindungsgemäßen Substrate im Wohnbereich, in Küchen, in Bädern, in Dielen, hier insbesondere an Garderoben, als Fliesensspiegel, in Treppenhäusern, Empfangshallen, zur Verzierung und als Decken, in Foyers, Konferenzräumen und Wartebereichen, aber auch an Verkaufstheken, in Sanitäranlagen, in Yachten und Wohnmobilen eingesetzt werden. Ebenfalls sind die erfindungsgemäßen Substrate denkbar in der Gastronomie- und Messegestaltung, als Duschtrennwände, zur Verzierung von Außen- und Innentüren, sowie als Möbelfronten, Tischplatten, Raumteiler, Bürotrennwände (so können z.B. ganze Bilder auf ein Substrat aufgebracht werden und zwar in der Art und Weise, dass eine Betrachtung von beiden Seiten möglich ist; hierbei kann auch ein durchsichtiger Effekt erzielt werden) und Glasböden. Im Zusammenhang mit der Außengestaltung wird insbesondere auf die Verwendung als Fassadenverkleidung, bei Restaurierungen, als Balkonbrüstung, als Sichtschutzwand sowie bei der professionellen Umsetzung von künstlerischen Ideen hingewiesen. Die erfindungsgemäßen Substrate können auch auf verschiedenen anderen Gebieten eingesetzt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können alle in der EP 0 864 444 B1 beschriebenen Dekormaterialien hergestellt werden. Dieser Stand der Technik wird daher explizit in die Lehre der vorliegenden Erfindung mit einbezogen.
Verwendungsbeispiele der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Substrate werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Dekors aus Substrat 1 und Kunstharzschicht 2 mit Farbdekor, wobei auf die Kunstharzschicht 2 zusätzlich eine Schutzschicht 7 aufgebracht worden ist.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines alternativen Dekormaterials aus Substrat 1 und Kunstharzschicht 2 mit Farbdekor, wobei zusätzlich eine Haftbrücke 3 aufgebracht ist. Die Haftbrücke 3 ist vorzugsweise von mineralischer Art. Dieses Dekormaterial eignet sich insbesondere bei Sanierungsarbeiten zum Ausgleichen von Unebenheiten. Dabei kann die Haftbrücke eine mineralische Brücke, z.B. Sand, sein, und das Dekormaterial kann beispielsweise in üblichen Speis oder Kleber verlegt werden.
Fig. 3 zeigt ein sogenanntes Doppelglaselement, bei welchem zwei mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Dekormaterialien aus Substrat 1 und Kunstharzschicht 2 mit Farbdekor derart miteinander verklebt sind, dass die das Farbdekor enthaltenden Seiten aneinander liegen.
Fig. 4 zeigt ein sogenanntes Sandwichelement, bei welchem zwischen zwei erfindungsgemäß hergestellten Dekormaterialien aus Substrat 1 und Kunstharzschicht 2 mit Farbdekor ein Dämmstoffkern 4 eingelagert ist. Als Dämmstoffkern 4 kommen Materialien in Frage, die einen hohen Wärmedämmwert, einen Schallschutz sowie hohe Brandschutzeigenschaften aufweisen.
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Dekormaterials aus Substrat 1 und Kunstharzschicht 2 mit Farbdekor, bei welchem auf die Kunstharzschicht 2 mit Farbdekor eine Trägerplatte 5 aufgeklebt ist. Bei der Trägerplatte 5 kann es sich beispielsweise um Gipsfasern, Aluminium, Mehrschicht-Hartfasern, Holz-, Spann- oder PVC-Platten handeln.
Fig. 6 zeigt ein Isolierglaselement, bei welchem zwischen zwei mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Dekormaterialien aus Substrat 1 und Kunstharzschicht 2 mit Farbdekor eine Luftschicht zur Isolierung eingebracht ist. Die Luftschicht schafft auch weitergehende dreidimensionale Effekte.
Fig. 7 zeigt ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Element, wobei beide Dekormaterialien ein Farbdekor aufweisen. Zwischen den Dekormaterialien befindet sich ein Isoliermaterial.
Fig. 8 zeigt den Aufbau einer alternativen Sandwichkonstruktion, bei der die Dekormaterialien aus Substrat 1 und Kunstharzschicht 2 mit Farbdekor fest mit einem dazwischen liegenden Dämmstoffkern 4, beispielsweise aus Polystyrol oder Polyurethan, verklebt sind.
In Fig. 9 ist eine Doppelglaselement-Variation gezeigt.
Fig. 10 zeigt eine Konstruktion, bei der zwischen zwei mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Dekormaterialien aus Substrat 1 und Kunstharzschicht 2 mit Farbdekor, eine VSG-Folie 6 eingearbeitet ist. Dadurch werden auch weitere dreidimensionale Effekte erzielt. Die erfindungsgemäße Farbbeschichtung ist kompatibel mit der VSG-Folie 6.

Bezugszeichenliste:

1: Substrat
2: Kunststoffschicht mit Farbdekor
3: Haftbrücke
4: Dämmstoffkern
5: Trägerplatte
6: VSG-Folie
7: Schutzschicht
8: Haftvermittler
9: Kunstharzschicht ohne Farbdekor
10: offenporige Druckträgerschicht mit Farbdekor
11: Folie
12: Anpresswalze

Claims

Verfahren zum Aufbringen eines Farbdekors auf ein Substrat (1) umfassend die Schritte:
a) Aufbringen einer gieß- und/oder streichfähigen, aushärtbaren Kunstharzschicht (9) auf das Substrat (1);

b) Kontaktieren der Kunstharzschicht (9) mit einer Folie (11), wobei die Folie (11) zuvor mit einer offenporigen Druckträgerschicht (10) versehen wird, die mit dem Farbdekor beschichtet wird;

c) Anpressen der Folie (11) gegen die Kunstharzschicht (9,2);

d) Aushärten der Kunstharzschicht (2); und

e) Entfernen der Folie (11) vom Substrat (1).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbdekor durch ein Inkjet-Verfahren auf die offenporige Druckträgerschicht (10) aufgebracht wird (Schritt b).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck, mit dem die Folie (11) gegen die Kunstharzschicht (9,2) gepresst wird (Schritt c), so gewählt wird, dass die Farbbestandteile des auf die offenporige Druckträgerschicht (10) aufgetragenen Farbdekors vom Kunstharz ummantelt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anpressdruck von mindestens 40 kg, insbesondere von 40 - 90 kg, insbesondere von 50 - 80 kg, insbesondere von 60 - 70 kg verwendet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der offenporigen Druckträgerschicht (10) eine Mischung aus Kaolin und Kreide verwendet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die offenporige Druckträgerschicht (10) ein wasserlösliches Material verwendet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) vor dem Aufbringen der Kunstharzschicht (9) mit einem Haftvermittler (8) behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Haftvermittler ein Haftprimer auf Silanbasis verwendet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat (1) ein Glas, Floatglas, VSG-Glas oder ESG-Glas verwendet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Kunstharzschicht (9) in Schritt a) ein- oder mehrkomponentige Polyurethane, Polyester, Epoxidharze, Vinylester, Acrylate und/oder Methacrylate verwendet werden.