EP1973753A1 - Verfahren zur herstellung eines verkleidungselements - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines verkleidungselements

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EP1973753A1
EP1973753A1 EP07702838A EP07702838A EP1973753A1 EP 1973753 A1 EP1973753 A1 EP 1973753A1 EP 07702838 A EP07702838 A EP 07702838A EP 07702838 A EP07702838 A EP 07702838A EP 1973753 A1 EP1973753 A1 EP 1973753A1
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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselements (10) , beispielsweise eines Fussbodenpaneels, eines Wandverkleidungselements, eines Möbelsichtfrontelements oder dergleichen umfassend eine Grundplatte (12) , welche an ihrer Sichtseite mit einer Dekorpapierlage (14, S2a) versehen ist, wobei die Dekorpapierlage (14) wenigstens eine harzgetränkte Papierschicht (14a, S1) umfasst, und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Sichtoberfläche der Dekorpapierlage (14) zunächst einer Oberflächenbehandlung (20, S3) unterzogen wird, und anschliessend auf diese wenigstens eine Oberfläche eine Lackschicht (14e, S4) aufgetragen wird.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselements
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselements, beispielsweise eines Fußbodenpaneels, eines Wandverkleidungselements, eines Möbelsichtfrontelements oder dergleichen, umfassend eine Grundplatte, welche an ihrer Sichtseite mit einer Dekorpapierlage versehen ist, wobei die Dekorpapierlage wenigstens eine harzgetränkte Papierschicht umfasst.
Derartige Verkleidungselemente umfassen üblicherweise als Grundplatte eine Spanplatte oder eine MDF-Platte (Medium Density Fiberboard), eine HDF-Platte (High Density Fiberboard) oder andere geeignete Werkstoffe. Die Dekorpapierlage kann eine oder mehrere Papierschichten umfassen, wobei wenigstens eine mit einem gewünschten Dekor bedruckte Papierschicht vorgesehen ist, die für eine verbesserte Abriebfestigkeit mit einem Tränkharz getränkt ist. Weiterhin können zusätzlich eine Unterlegpapierschicht und/oder eine harzgetränkte Deckpapierschicht vorgesehen sein. Das hierbei verwendete Tränkharz umfasst Aminoplastharze wie z.B. Harnstoffharze, und zusätzlich kann an wenigstens einer Oberfläche der Dekorpapierlage zur Verbesserung der Eigenschaften der Oberfläche eine Melaminharzschicht vorgesehen sein.
Die Verkleidungselemente sind durch die harzgetränkte Dekorpapierlage abriebfester und langlebiger als beispielsweise aus der DE 102 48 576 A1 bekannte Verkleidungselemente, bei denen eine nicht mit Harz getränkte, sondern lediglich an ihrer Sichtoberseite lackierte Papierschicht auf eine Grundplatte aufgeklebt wird.
Ein Nachteil der herkömmlichen Verkleidungselemente, deren Dekorpapierlage wenigstens eine harzgetränkte Papierschicht umfasst, ist allerdings, dass die Reflektionseigenschaften der Sichtoberfläche eines derartigen Verkleidungselements nur begrenzt beeinflusst werden können. Insbesondere kann mit Aminoplastharzen nur dann eine hochglänzende Oberfläche erreicht werden, wenn an der Sichtoberfläche der Dekorpapierlage eine über die Papierfasern überstehende Harzschicht mit einer gewissen Mindestdicke erzeugt wird. Dies führt zu einem vergrößerten Verbrauch an Tränkharz und wirft Probleme bei der Verarbeitung auf. Selbst mit einer derartigen überstehenden Harzschicht können allerdings keine Hochglanzeigenschaften erzielt werden, die mit der Erscheinung lackierter Echtholz-Oberflächen vergleichbar sind.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselements derart weiter zu entwickeln, dass insbesondere hochglänzende Oberflächen mit weniger Aufwand hergestellt werden können und dass allgemein die Eigenschaften und Belastbarkeit der Sichtoberfläche des Verkleidungselements verbessert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselements, beispielsweise eines Fußbodenpaneels, eines Wandverkleidungselements, eines Möbelsichtfrontelements oder dergleichen bereit, umfassend eine Grundplatte, welche an ihrer Sichtseite mit einer Dekorpapierlage versehen ist, wobei die Dekorpapierlage wenigstens eine harzgetränkte Papierschicht umfasst, bei dem eine Sichtoberfläche der Dekorpapierlage zunächst einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird, und anschließend auf diese wenigstens eine Oberfläche eine Lackschicht aufgetragen wird.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Oberflächenbehandlung wird hierbei ermöglicht, dass eine Lackschicht auf der Aminoplastharzschicht an der Sichtoberfläche der Dekorpapierlage haften kann. Die anschließend aufgetragene Lackschicht kann einerseits die Kratzfestigkeit und allgemein die Haltbarkeit der Sichtoberfläche des Verkleidungselements verbessern, und andererseits kann eine derartige Lackschicht einfach zu einer hoch- glänzenden Oberfläche poliert werden, so dass ein derartiges Verkleidungselement, das beispielsweise mit einem Holzdekor bedruckt ist, durch die lackierte Oberfläche von Echtholz kaum zu unterscheiden ist und durch die Lackoberfläche jede gewünschte Oberflächen-Reflektionseigenschaft von mattglänzend bis hin zu hochglänzend einfach hergestellt werden kann.
Die Oberflächenbehandlung kann beispielsweise eine chemische Behandlung umfassen. Die chemische Oberflächenbehandlung kann hierbei durch das Auftragen eines Haftvermittlers, durch eine Fluorierung oder durch eine andere geeignete chemische Behandlung bewirkt werden.
Als Haftvermittler kommt beispielsweise das von Fa. Henelit, Villach, Österreich vertriebene Produkt „Hydrohaftgrund E643" oder organofunktio- nelles Silan in Betracht. Organofunktionelle Silane sind hybride Verbin- düngen mit einer reaktiven organischen Gruppe und einem anorganischen Alkylsilikat, bei denen sowohl die organische funktionelle Gruppe als auch die anorganische hydrolisierbare Alkoxygruppe jeweils auf das verwendete Tränkharz bzw. Aminoplastharz und den verwendeten Lack abgestimmt werden können, um gute Haftvermittlungseigenschaften zu erreichen.
Ein Fluorierungsprozess läuft derart ab, dass harzgetränkte Dekorpapierlagen, welche auf ihre Trägermaterialien verpresst sind, in einem Vakuumreaktor behandelt werden. Nach dem Evakuieren und Inertisieren des Reaktors, d.h. dem Entfernen von etwaig noch an Reaktoroberflächen anhaftenden oder gebundenen Verunreinigungen, beispielsweise durch Spülen mit Inertgas, Erhitzen des Reaktors oder dergleichen, wird gezielt Fluor und Inertgas zugegeben, wobei ein variables Konzentrationsprofil des Fluorgemisches bei Umgebungstemperatur während der Behandlungszeit verwendet werden kann, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Danach wird der Reaktor evakuiert, gespült und die Dekorpapierlagen können entnommen werden. Diese sogenannte Offline-Fluorierung kann als Nachbehandlungsmethode in jedes Produktionsverfahren integriert werden. Durch die Fluorierung wird die Oberflächenspannung und damit die Benetzung der Oberfläche durch einen Lack verbessert. Außerdem wird eine polare Oberfläche erreicht, was zu einer besseren Haftung einer Lackschicht führt.
Zusätzlich oder alternativ kann die Oberflächenbehandlung eine elektrische Behandlung umfassen, bei der die Oberfläche einem elektrischen Feld ausgesetzt oder mit geladenen Teilchen beschossen wird, um eine gewünschte polare Oberflächenstruktur zu erreichen. Eine derartige elektrische Behandlung kann hierbei eine Coronabehandlung oder eine Plasmabehandlung umfassen.
Bei der Coronabehandlung wird Luft, die sich im Zwischenraum zwischen zwei Elektroden befindet, ionisiert. Diese Ionen dringen dann, in Abhängigkeit von ihrer kinetischen Energie in die Oberfläche der zwischen den Elektroden angeordneten zu behandelnden Dekorpapierlage ein, und zwar beispielsweise bis zu 10 μm tief. Die dadurch bewirkten physikalischen und chemischen Veränderungen an der Oberfläche der behandelten Dekorpapierlage können noch nicht eindeutig erklärt werden. Es wird allerdings davon ausgegangen, dass sowohl Oxidationsvorgänge an der Oberfläche eine Rolle spielen als auch durch den Beschuss mit beschleunigten Ionen und Elektronen verursachte physikalische und chemische Veränderungen der Oberfläche stattfinden. Es ist jedoch eine wissenschaftlich gesicherte Tatsache, dass eine Coronabehandlung eine verbesserte Adhäsion der Oberfläche bewirkt, so dass, wie gewünscht, eine aufgetragene Lackschicht an einer derart behandelten Dekorpapierlage besser haftet.
Ähnliche Effekte werden auch mit der Plasmabehandlung erzielt, wobei hier nicht der direkte elektrische Lichtbogen, der an den mit Hochspannung beaufschlagten Elektroden entsteht, zur Behandlung der Oberfläche genutzt wird, sondern mittels Ladungstrennung ein reaktiver, potentialfreier Partikelstrahl ionisierter Luft erzeugt und auf die Oberfläche der zu behandelnden Dekorpapierlage gerichtet wird. AIs weiteres zusätzliches oder alternatives Verfahren zur Oberflächenbehandlung kann auch eine mechanische Behandlung vorgesehen sein, die beispielsweise ein Anschleifen der Oberfläche umfassen kann. Hierbei ist zu beachten, dass bei alleinigem Einsatz des Anschleifens und zu großer Körnung des Schleifmaterials ein derartiges Anschleifen nur dann praktikabel sein kann, wenn entweder eine einfarbig bedruckte Dekorpapierlage verwendet wird, oder wenn eine über die Papierfasern der Dekorpapierlage überstehende Tränkharzschicht mit einer gewissen Mindestdicke vorgesehen ist, da ansonsten die Gefahr besteht, dass beim Anschleifen die bedruckte Oberfläche der Papierlage beschädigt und somit das Oberflächendekor beeinträchtigt wird. Eine derartige überstehende Tränkharzschicht ist jedoch allgemein bei Dekorpapierlagen nicht üblich und aufgrund der Kosten des erhöhten Tränkharzverbrauchs auch nicht vorteilhaft. #
Nachzutragen ist noch, dass das für die Dekorpapierlage verwendete Papier beispielsweise eine Grammatur von insgesamt etwa 45 g/m2 bis etwa 160 g/m2 aufweisen kann und die aufgebrachte Menge an Imprägnierharz bezogen auf das Rohpapiergewicht der Dekorpapierlage etwa 100% bis etwa 140% betragen kann. Die Deckpapierlage kann ein Rohpapiergewicht von etwa 10 g/m2 bis etwa 80 g/m2 haben, wobei die Menge an Imprägnierharz bezogen auf das Rohpapiergewicht zwischen etwa 100% und etwa 300% betragen kann. Zur Erhöhung der Abriebbeständigkeit kann dem Imprägnierharz für die Deckpapierlage ferner ein geeigneter Zuschlagsstoff, beispielsweise Korund, beigemengt sein.
Der Haftvermittler kann in einer Menge von zwischen etwa 5 g/m2 und etwa 30 g/m2 aufgetragen werden. Und der Lackauftrag kann in einer Menge von zwischen etwa 15 g/m2 und etwa 30 g/m2 für die Lackgrundschicht und zwischen etwa 5 g/m2 und etwa 10 g/m2 für weitere Lackschichten erfolgen. Zur Erhöhung der Abriebbeständigkeit der Lackschicht kann dem Lack ein geeigneter Zuschlagsstoff beigemengt werden, beispielsweise Korund. Sofern die Abriebbeständigkeit der so aufgebrachten Lackschicht ausreicht, kann optional auf den Einsatz eines Deckpapiers verzichtet werden. Da die Lackschicht zu keiner zusätzlichen Spannung in dem auf die Sichtfläche der Grundplatte aufgebrachten Schichtaufbau führt, brauchen auf der Rückfläche der Grundplatte in der Gegenzugpapierlage keine besonderen Vorkehrungen getroffen zu werden.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Verkleidungselements;
Fig. 2a eine schematische Darstellung einer Dekorpapierlage vor dem
Tränken; Fig. 2b eine schematische Darstellung einer harzgetränkten Dekorpapierlage;
Fig. 2c eine schematische Darstellung einer mit einem Melaminharz beschichteten Dekorpapierlage;
Fig. 2d eine schematische Darstellung einer oberflächenbehandelten Dekorpapierlage;
Fig. 2e eine schematische Darstellung einer oberflächenbehandelten und lackierten Dekorpapierlage; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens einer harzgetränkten und lackierten Dekorpapierlage.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfasst ein Verkleidungselement 10 eine Grundplatte 12, die an ihrer Sichtseite eine Dekorpapierlage 14 aufweisen kann. Wie in Fig. 1 angedeutet, kann die Dekorpapierlage 14 eine mit einem gewünschten Dekor bedruckte Papierschicht 14a und eine zwischen dieser Papierschicht 14a und der Grundplatte 12 angeordnete Unterlegpapierschicht 14b aufweisen.
Ein derartiges Verkleidungselement 10 kann als Fußbodenpaneel, als Wandverkleidungselement, als Möbelsichtfrontelement oder dergleichen ausgebildet sein. Bei der Herstellung eines derartigen Verkleidungselements wird die Dekorpapierlage 14 zunächst separat bearbeitet (siehe Fig. 3), bevor sie schließlich auf die Grundplatte 12 aufgepresst wird. Bei dieser Preparation der Dekorpapierlage 14 wird zunächst, wie in Schritt S1 dargestellt, eine bedruckte Papierschicht 14a (siehe Fig. 2a) durch ein Tränkbad 18 geführt und mit einem Tränkharz 16, das ein Aminoplastharz wie z. B. ein Harnstoffharz umfassen kann, getränkt. Eine derartige harzgetränkte Papierschicht 14a ist in Fig. 2b gezeigt.
Im anschließenden Schritt S2 wird die harzgetränkte Papierschicht 14a zwischen Walzen W1 , W2 gepresst. Zusätzlich können an einer oder an beiden Oberflächen der harzgetränkten Papierlage 14a mittels Düsen D1 , D2 Schichten 14c, 14d eines Aminoplastharzes, wie beispielsweise Melaminharz (siehe Fig. 2c), aufgebracht werden. Mit diesen Melaminharzschichten, insbesondere mit der Schicht 14c an der Sichtoberfläche der Papierschicht 14a können nach dem Pressvorgang bereits in einem gewissen Rahmen gewünschte Oberflächeneffekte, beispielsweise Mattglanz, erzielt werden, außerdem bietet diese Melaminharzschicht einen verbesserten Schutz der Sichtoberfläche gegen Abrieb, Verkratzen usw.
Um eine hochglänzende Oberfläche zu erzielen, die bei einer mit Holzdekor bedruckten Papierlage 14a außerdem von lackierten Echtholzoberflächen fast nicht zu unterscheiden ist, wird die Sichtoberfläche der mit Aminoplastharz getränkten Papierlage 14a, die mit einer zusätzlichen Melaminharzschicht 14c versehen sein kann, in Schritt S2a auf das jeweilige Trägermaterial (die Grundplatte) aufgebracht. Hierbei ist es bekannt, Dekorpapier und Grundplatte beispielsweise in einer Kurztaktpresse 22 für ca. 15-20 Sekunden miteinander zu verpressen.
Anschließend wird der beschichtete Werkstoff in Schritt S3 in einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung 20 für ca. 15-20 Sekunden einer chemi- schen, elektrischen oder mechanischen Oberflächenbehandlung unterzogen.
Ein hierbei besonders bevorzugtes Oberflächenbehandlungsverfahren ist das Auftragen eines Haftvermittlers, wie beispielsweise des Produkts
„Hydrohaftgrund E643" der Firma Henelit, Villach, AT, um eine gute Haftung einer anschließend (Schritt S4) aufgetragenen Lackschicht auf der Melamin- oder Tränkharzoberfläche der Dekorpapierlage zu erreichen. Alternativ oder zusätzlich können auch elektrische Oberflächenbehandlungsverfahren, wie beispielsweise eine Coronabehandlung oder eine Plasmabehandlung, eingesetzt werden.
Auf die derart behandelte Sichtoberfläche der Papierlage 14a wird dann, wie in Schritt S4 schematisch dargestellt, eine Lackschicht 14e aufgetragen (siehe Fig. 2d), die durch die in Schritt S3 erfolgte Oberflächenbehandlung der Sichtoberfläche gut auf dem Melamin- oder Tränkharz haftet.
Hierbei werden vorzugsweise Polyurethanlacke oder UV-Lacke verwendet. Eine derartig lackierte Oberfläche kann einfach mit gewünschten Ober- flächen-Reflektionseigenschaften, von mattglänzend bis Hochglanz, hergestellt werden, und eine derart lackierte und mit einem Holzdekor bedruckte Dekorpapierlage ist optisch von Echtholz kaum zu unterscheiden, so dass ein erfindungsgemäßes Verkleidungselement beispielsweise als Fußbodenpaneel das Aussehen eines Echtholz-Parketts erreicht.
Selbstverständlich sind zur Oberflächenbehandlung der harzgetränkten Papierschicht auch alle anderen Verfahren denkbar, die es ermöglichen, dass ein Polyurethanlack oder ein UV-Lack auf der Harzoberfläche an der Sichtfläche der Dekorpapierlage haftet. Weiterhin ist es selbstverständlich denkbar, dass zusätzlich zu der in Fig. 1 dargestellten bedruckten Papierschicht 14a und Unterlegpapierschicht 14b noch eine zusätzliche, mit Harz getränkte, Deckpapierschicht vorgesehen sein kann, deren Oberfläche dann wie oben erläutert, behandelt und lackiert werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselements (10), beispiels- weise eines Fußbodenpaneels, eines Wandverkleidungselements, eines Möbelsichtfrontelements oder dergleichen, umfassend eine Grundplatte (12), welche an ihrer Sichtseite mit einer Dekorpapierlage (14) versehen ist, wobei die Dekorpapierlage (14) wenigstens eine harzgetränkte Papierschicht (14a) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sichtoberfläche der Dekorpapierlage (14) zunächst einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird, und anschließend auf diese wenigstens eine Oberfläche eine Lackschicht (14e) aufgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung eine chemische Behandlung umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung das
Auftragen eines Haftvermittlers umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung eine Fluorierung umfasst.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung eine elektrische Behandlung umfasst.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung eine Coronabehandlung umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung eine Plasmabehandlung umfasst.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung eine mechanische Behandlung umfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung ein Anschleifen der Oberfläche umfasst.
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