EP2885137A1 - Oberflächenstrukturierungen auf pressbändern und pressblechen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Erzeugen einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs, insbesondere eines Pressblechs oder Pressbands, zum Herstellen von oberflächenstrukturiertem Platten- und oder Bandmaterial bereit gestellt, bei dem zwei oder mehr voneinander verschiedene Teilflächen in voneinander zeitlich getrennten Bearbeitungsabschnitten strukturiert werden, wobei jeder Bearbeitungsabschnitt folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge umfasst: v. Maskieren von nicht in dem Bearbeitungsabschnitt zu strukturierenden Teilflächen, sofern sie nicht bereits maskiert sind, mit einer Abdeckung; vi. Abtragen von Oberflächenmaterial der nicht maskierten Oberfläche zum Erzeugen einer Oberflächenstruktur; vii. Optional das Entfernen von zur Strukturierung der Teilfläche verwendeten Mitteln, und viii. Optional Entfernen von Teilen der Abdeckung oder der gesamten Abdeckung. Mit einem auf diese Weise hergestellten Presswerkzeug lassen sich Holzplattenimitate herstellen, deren optischer Eindruck einer aus mehreren Stäben bestehenden Echtholzplatte deutlich näher kommt, als dies mit herkömmlichen Presswerkzeugen der Fall ist.

Description

Oberflächenstrukturierungen auf Pressbändern und Pressblechen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer strukturierten Oberfläche eines Presswerkzeugs, insbesondere eines Pressblechs oder Pressbands, zum Herstellen von oberflächenstrukturiertem Platten- und oder Bandmaterial. Sie betrifft auch ein Presswerkzeug.

Oberflächenstrukturierte großformatige Pressbänder (auch als Endlospressbänder bezeichnet) und Pressbleche dienen dazu, Substrate wie insbesondere Platten- oder Bandmaterial zu dekorativen oder technischen Zwecken mit einer Oberflächenstruktur zu versehen. Oberflächenstrukturiertes Platten- oder Bandmaterial wird beispielsweise in der Möbel-, Fußboden-, Bau- und Nutzfahrzeugindustrie verwendet. Das Material wird beispielsweise aus diversen Kunststoffen hergestellt. Ebenso kommen Span-, Sperrholz- und MDF-Platten zur Anwendung, die mit durch Melaminharz getränkten Filmen / Papieren / Dekoren auf ihrer Nutzseite (Oberseite) oder Unterseite beschichtet werden. Bei der Produktion von Fußböden oder Nutzfahrzeugböden ebenso wie bei Bauplatten wird dem Melaminfilm/-papier auf der Nutzfläche zusätzlich ein definierter Anteil von Korundmaterialien beigegeben, um der Plattennutzfläche die erforderliche Abriebfestigkeit zu verleihen. Für dekorative Anwendungen werden die Oberflächen der Platten mit dekorativen Strukturen, wie beispielsweise Holz-, Stein- oder anderen Strukturen (beispielsweise periförmige oder feinstreifige Oberflächenstrukturen, etc.) versehen. Platten für die Bau- und Nutzfahrzeugindustrie erhalten beispielsweise technisch-geometrische Strukturen, wie Rauten, Näpfchen oder Riffelungen, um beispielsweise Rutschfestigkeit zu bewirken.

Bei der Herstellung von Plattenmaterial kommen Doppelband- und Heizpressen zum Einsatz. In den Heizpressen werden einzelne Pressbleche mit der zu prägenden Platte (Prägnat) oder kassettierte Blechstapel aus Pressblech-/Prägnat-Paaren eingesetzt. In den Pressen werden die Prägnate unter definiertem Druck und Temperatur geprägt. Die Herstellung von den genannten Presswerkzeugen erfolgt durch Auftragen einer strukturierten, ätzresistenten Maske auf die zu strukturierende Oberfläche des Presswerkzeugs und nachfolgendes Ätzen der maskierten Oberfläche. Die ätzresistente Maske wird üblicherweise auf die Oberfläche aufgedruckt. Nach dem Ätzen wird die Maske mechanisch oder elektrolytisch entfernt und die Oberfläche gereinigt. Dieser Vorgang wird so oft mit verschiedenen strukturierten Masken wiederholt, bis die gewünschte Endstruktur erreicht ist. In der Regel wird dann die strukturierte Oberfläche des Werkzeugs verchromt. Dadurch wird seine Lebensdauer erhöht, ein definierter Glanzgrad der herzustellenden Plattenoberfläche eingestellt und ein leichteres Entformen der Platte (Ablösen des Presswerkzeugs vom Prägnat) nach dem Prägen ermöglicht. Die Struktur der Oberfläche des Presswerkzeugs entspricht dann dem Negativ der auf dem Plattenmaterial zu erzeugenden Oberflächenstruktur. Das Bedrucken und Ätzen der Presswerkzeuge erfolgt jeweils vollflächig.

Eine Maske kann auch durch Aufbringen eines Fotolacks erzeugt werden. Dies erfolgt, indem der auf das Presswerkzeug aufgebrachte Fotolack mit einem Film, der die gewünschte Strukturaussage darstellt, abgedeckt und dann belichtet wird. Dabei härten die belichteten (oder die nicht belichteten) Teile des Fotolackes (positiv bzw. negativ - Fotoresistlack) aus. Nach der Belichtung werden die nicht ausgehärteten Teile chemisch von der Werkzeugoberfläche gelöst. Es verbleibt eine strukturierte Maske auf dem Werkzeug. Die Werkzeugoberfläche wird dann geätzt. Anschließend erfolgt eine Reinigung und ggf. ein nochmaliges Aufbringen einer anderen Maske mit anschließender nochmaliger Ätzung. Dieser Vorgang wird so lange mit verschiedenen Masken wiederholt, bis die gewünschte Endstruktur in der Oberfläche des Presswerkzeugs erreicht wurde.

Soll auf eine Laminatplatte eine Stab- bzw. Parkettstruktur aufgebracht werden, erfolgt dies, indem auf die Laminatplatte ein Dekorpapier übertragen wird und mit konventionellen Strukturen (z.B. Unipore-Struktur, Perlstruktur, Büttenstruktur) geprägt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereit zu stellen, mit dem das Herstellen von wiederkehrenden, unterschiedlichen Strukturen möglich ist und mit dem der optische Eindruck des Prägnats verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Unter Oberfläche des Presswerkzeugs wird hier und im Folgenden die beim Prägen eines Prägnats wirksame Oberfläche des Presswerkzeugs verstanden.

Unter zu strukturierenden Teilflächen werden hier und im Folgenden solche verstanden, die im mathematischen Sinne in der zu strukturierenden Gesamtoberfläche enthalten sind. Bei zwei oder mehr verschiedenen Teilflächen muss mindestens eine der Teilflächen kleiner als die Gesamtoberfläche, also eine echte Untermenge der Gesamtoberfläche sein.

Zwei oder mehr der zu strukturierenden Teilflächen werden erfindungsgemäß mit zeitlich voneinander getrennten Bearbeitungsabschnitten bearbeitet, wobei jeder der Bearbeitungsabschnitte die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge umfasst: i. Maskieren von nicht in dem Bearbeitungsabschnitt zu strukturierenden Teilflächen, sofern sie nicht bereits maskiert sind, mit einer Abdeckung, sowie optional Maskieren von Teilen der zu strukturierenden Teilfläche;

ii. Abtragen von Material und/oder Verformen der nicht maskierten Oberfläche des Presswerkzeugs zum Erzeugen einer Oberflächenstruktur;

iii. Optional das Entfernen von zur Strukturierung der Teilfläche verwendeten Mitteln, und

iv. Optional Entfernen von Teilen der Abdeckung oder der gesamten Abdeckung.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein in Teilflächen gegliedertes Muster, das vormals mit einem Dekorpapier auf einem Prägnat abgebildet wurde, nun mit einem Prägewerkzeug auf das Prägnat aufgebracht werden kann. Mit dem beanspruchten Verfahren ist es möglich, verschiedene Teilflächen der zu strukturierenden Oberfläche auf unterschiedliche Weise zu behandeln, so dass jede Teilfläche eine eigenständige optische Wirkung hat und der Eindruck entsteht, als bestünde das mit dem Presswerkzeug hergestellte Prägnat aus vielen, den Teilflächen entsprechenden Einzelelementen. Dabei ist es natürlich so, dass die in einem Bearbeitungsabschnitt zu strukturierende Teilfläche der Oberfläche aus mehreren benachbarten oder voneinander getrennten Teilen bestehen kann, wie beispielsweise gleich oder vergleichbar strukturierte stabförmige Teilflächen eines Parkettmusters. Zu unterscheiden sind in diesem Zusammenhang die in einem Bearbeitungsabschnitt nicht zu strukturierenden Teilflächen, die vollständig maskiert werden, von den in dem Bearbeitungsabschnitt zu strukturierenden Teilflächen, deren Oberfläche teilweise abgedeckt werden kann, so dass sie eine Struktur erhält. Unter Strukturieren wird hier das Modellieren der Oberfläche verstanden, beispielsweise das Einbringen von Riefen oder Kavitäten, die für das Auge ohne weiteres optisch sichtbar sind. Vom Strukturieren zu unterscheiden ist das Polieren oder anderweitige Bearbeiten einer Oberfläche, das ausschließlich dazu dient, den Glanzgrad der Oberfläche einzustellen, ohne dass dabei die Form der Oberfläche maßgeblich verändert wird. Die Arbeitsschritte innerhalb eines Bearbeitungsabschnitts umfassen grundsätzlich die des Maskierens, des Abtragens von Oberflächenmaterial der nicht maskierten Oberfläche und gegebenenfalls die des nachfolgenden Entfernens von zum Abtragen von Oberflächenmaterials verwendeten Mitteln. Je nachdem, ob die bearbeiteten Teilflächen in einem nachfolgenden Bearbeitungsabschnitt auch oberflächenbehandelt werden sollen oder nicht, kann die Abdeckung nachfolgend auf der Oberfläche verbleiben oder ganz oder teilweise entfernt werden.

Spätestens nach Abschluss aller Bearbeitungsabschnitte werden alle Abdeckungen von der Oberfläche des Presswerkzeugs entfernt. Das Entfernen von Abdeckungen erfolgt üblicherweise mechanisch, vorzugsweise mit einem Schleif- und/oder Polierverfahren. Am Ende des Verfahrens dient diese Bearbeitung nicht nur dem Entfernen der Abdeckung(en), es werden dabei auch die geätzten Strukturen abgerundet und die Oberfläche poliert. Das Entfernen der Abdeckung(en) kann aber je nach Art des Maskenmaterials alternativ oder in Ergänzung zu einem Schleif- und/oder Polierverfahren auch chemisch, mit einem Sandstrahlverfahren oder auf andere geeignete Weise erfolgen.

Grundsätzlich ist es erfindungsgemäß möglich, dass die zu unterschiedlichen Zeitpunkten bearbeiteten Teilflächen der Oberfläche überlappen. Dies kann z.B. ein vollflächiges Überlappen sein, wenn einer zuvor strukturierten größeren Teilfläche bzw. der zuvor in ihrer Gesamtheit strukturierten Oberfläche des Presswerkzeugs Strukturen in kleineren Teilflächen überlagert werden. Auch ein teilweises Überlappen, beispielsweise ein Überlappen in Randbereichen benachbarter Teilflächen, kann genutzt werden, um besondere gestalterische Effekte zu erzielen.

Insbesondere dann, wenn sich mindestens zwei der benachbarten Teilflächen nicht überlappen, können klar abgegrenzte Muster erzeugt und bekannte, aus mehreren Teilen zusammengesetzte Dekore wie beispielsweise Parkettflächen täuschend echt imitiert werden. Wenn sich die Struktur über die gesamte Seitenfläche des Presswerkzeugs erstreckt, ist es von weiterem Vorteil, wenn das Muster so gestaltet ist, dass ein nahtloser Übergang des Musters von einer Seitenkante des Presswerkzeugs zur gegenüberliegenden Seitenkante des Presswerkzeugs bzw., bei Pressblechen, an einer der anderen Seiten des Presswerkzeugs besteht, so dass mit dem Presswerkzeug hergestellte Prägnate aneinander gelegt werden können, ohne dass ein Bruch im Muster zu sehen ist. Werden Teilflächen in Stab- bzw. Stäbchenform verwendet, können auf diese Weise nicht nur einfache Strukturen wie beispielsweise in Form eines Schiffsbodendesigns oder eines Fischgrätparketts, sondern auch komplexere und großflächigere, plattenübergreifende Muster abgebildet werden. Wie bereits zuvor erwähnt, besteht eine bevorzugte Möglichkeit des Aufbringens einer Struktur im Maskieren von Teilen der zu strukturierenden Teilfläche, die dem abzubildenden Muster entsprechen und die ein Abtragen des Oberflächenmaterials an der maskierten Stelle verhindern. Diese Möglichkeit ist allerdings nicht zwingend notwendig. So ist es erfindungsgemäß auch möglich, den Teilflächen durch unterschiedlicher Verfahren bzw. Verfahrensparameter beim Abtragen von Oberflächenmaterial eine unterschiedliche Oberflächenrauigkeit zu geben, so dass auch hierdurch eine Oberflächenstrukturierung erreicht wird.

Zwar wird beim Maskieren innerhalb eines Bearbeitungsabschnitts zwischen dem Maskieren der zu strukturierenden Teilflächen und dem Maskieren von nicht zu strukturierenden Teilflächen insoweit unterschieden, als die nicht zu strukturierenden Teilflächen vollflächig maskiert werden, während die zu strukturierenden Teilflächen mit einem Muster maskiert werden, das notwendig ist, um die gewünschte Oberflächenstruktur der Teilfläche zu erzeugen. Aber auch wenn die Art der Maskierung unterschiedlich ist, kann sie in einem Arbeitsschritt erfolgen, indem die Maske per Digitaldruck auf das Presswerkzeug aufgebracht wird. Andere Methoden des Aufbringens der Maske sind aber ebenso möglich und je nach Anwendungsfall ebenso bevorzugt.

Als bevorzugtes Verfahren zum Abtragen von Oberflächenmaterial kommt vor allem auch Ätzen in Betracht, wobei das zur Maskierung verwendete Material der Abdeckung dann ätzresistent sein muss. Es können aber auch elektrolytische Verfahren zum Abtragen der Oberfläche verwendet werden, wobei die Maske dann gegenüber dem Elektrolyten beständig sein muss.

Als bevorzugtes Verfahren zum Umformen der Oberfläche kommt unter anderem Sandstrahlen in Betracht, wobei hierfür insbesondere massereiche Materialien wie beispielsweise Stahlkügelchen einzusetzen sind, mit denen die Oberfläche verdichtet und eingedellt werden kann. In diesem Fall muss das für die Maskierung verwendete Material der Abdeckung abrasionsfest bzw. druckbeständig bzw. derart ausgebildet sein, dass die von den zum Sandstrahlen verwendeten Partikel auf die Oberfläche ausgeübten Impulse die von der Maske abgedeckten Bereiche nicht verformen. Durch das Sandstrahlen entstehen auf der Oberfläche kleine Krater oder Kalotten. Größe und Form der Kalotten haben einen Einfluss auf den Glanzgrad der gesandstrahlten Oberfläche. Werden für unterschiedliche Teilflächen die Art der zum Sandstrahlen verwendeten Materialien und/oder die Strahlgeschwindigkeit variiert, können damit die Glanzgrade der jeweiligen Teilflächen variiert werden, so dass unterschiedlich gesandstrahlte Teilflächen einen unterschiedlichen Glanzgrad erhalten.

Der optische Effekt wird insbesondere dann besonders wirksam, wenn mindestens zwei der getrennt voneinander zu strukturierenden Oberflächen unterschiedlich tief abgetragen werden. Dies kann beispielsweise auf einfache Weise durch eine Variation der Dauer des Abtragens beim Ätzen oder einem elektrolytischen Abtragen in den verschiedenen Bearbeitungsabschnitten realisiert werden. Es ist aber alternativ oder in Ergänzung auch möglich, zum Erzielen unterschiedlicher Ätztiefen in den Bearbeitungsabschnitten unterschiedlich aggressive Ätzmittel zu verwenden oder bei dem elektrolytischen Abtragen die in den verschiedenen Bearbeitungsabschnitten verwendeten Elektrolyten und/oder die angelegte Spannung zu variieren. Dadurch werden mit verschiedenen Teilflächen auf dem Prägnat geprägte Strukturen unterschiedlicher Höhe und Geometrie erzeugt. Auf diese Weise können beispielsweise mit den verschiedenen stabförmigen Flächen einer Parkettstruktur besonders gut die Stäbe eines Holzparketts imitiert werden können. Durch die Wahl der Ätztiefe kann auch der Glanzgrad einer zu ätzenden Teilfläche beeinflusst werden, so dass schon allein die Auswahl verschiedener Ätztiefen für verschiedene Teilflächen zu unterschiedlichen Glanzgraden dieser verschiedenen Teilflächen führt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in mindestens zwei der getrennt voneinander zu strukturierenden Oberflächenteile unterschiedliche Muster maskiert. Durch die Verwendung unterschiedlicher Muster kann in den einzelnen Teilflächen ein unterschiedlicher Glanzgrad oder Reflexionsgrad der Teilflächen im Prägnat erzeugt werden, so dass die Unterschiedlichkeit der einzelnen Teilflächen des Prägnats noch deutlicher wahrnehmbar ist. Die Muster können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von Holzpore, Grasstruktur, Perlstruktur und Büttenstruktur. Die Muster sind dabei gegenüber dem Rest der Oberfläche erhaben, so dass sie später in das Prägnat eingedrückt werden können. Auch können die Teilflächen technische Oberflächenstrukturen, beispielsweise zur Rutschhemmung, aufweisen, die auf dem Presswerkzeug nicht erhaben aus dem Oberflächengrund hervorstehen, sondern in den Oberflächengrund eingelassen sind, so dass sie im Prägnat erhaben sind. Die Auswahl eines oder mehrerer Muster für eine Teilfläche hat einen unmittelbaren Einfluss auf den Glanzgrad der entsprechenden Teilfläche des mit dem Presswerkzeug herzustellenden Prägnats. So lässt sich eine einstufig geätzte Holzpore (Unipore) gut mechanisch aufglänzen, da ein in Längsrichtung der Pore laufendes Schleif- oder Polierband (z.B. ein Mikrolon-Schleifband) sehr gut bis in den Untergrund der längs orientierten Holzpore greift und dort den Grund der Oberfläche aufhellt. Ist das Holzporenmuster mit einer Grasstruktur kombiniert, so dass die Freiflächen zwischen den längs orientierten Poren stark reduziert sind, wird es deutlich schwieriger, den Untergrund zu polieren. Der Glanzgrad des geätzten Oberflächengrundes ist dann deutlich geringer, insbesondre weil die reflektierende Fläche des Oberflächengrundes quasi in Längsrichtung gebrochen wurde. Der Glanzgrad bei einer Perlstruktur ist üblicherweise am geringsten, da die Perlstruktur den Oberflächengrund in alle Richtungen bricht, so dass die glänzende Freifläche am Oberflächengrund in alle Richtungen gebrochen ist. Außerdem ist der Oberflächengrund für das Schleif- bzw. Polierband schwer zu erreichen.

Grundsätzlich gilt für gröbere, richtungsbehaftete Strukturen wie beispielsweise eine Holzporenstruktur, dass die Lichtbrechung richtungsbehaftet und eher gering ist, so dass der Glanzgrad der Oberfläche hierdurch nicht so sehr vermindert wird, und für feinere Strukturen, dass die Lichtbrechung größer wird und eher richtungslos ist, so dass der Glanzgrad hierdurch stärker vermindert wird. Um den Einfluss eines Musters auf den Glanzgrad anzupassen, kann das Muster skaliert werden, wobei eine Vergrößerung des Musters in aller Regel zu einem höheren Glanzgrad und eine Verkleinerung des Musters zu einem geringeren Glanzgrad führt. Die zu strukturierenden Teilflächen können jeweils einstufig, aber auch mehrstufig abgetragen werden. Neben der bereits oben erwähnten Möglichkeit, die Abdeckungen in einem Bearbeitungsabschnitt mittels eines Druckverfahrens aufzubringen, kann es von Vorteil sein, wenn die Maske für die nicht zu strukturierenden Teilflächen in Form einer Folie aufgebracht wird. Dabei können in die Folie bereits vor dem Aufbringen auf die Oberfläche die Ausnehmungen für die zu strukturierenden Teilflächen eingebracht sein. Alternativ kann die Folie auf die Oberfläche des Pressblechs vollflächig aufgebracht und die zu strukturierenden Teilflächen dann aus der Folie ausgeschnitten werden, beispielsweise unter Zuhilfenahme einer Schablone. Die Abdeckung für die nicht abzutragende Oberfläche der zu strukturierenden Teilfläche, die benötigt wird, um die Struktur zu erzeugen, kann dann als Lack oder Wachs aufgetragen, insbesondere aufgedruckt, werden. Die Erfindung wird auch gelöst mit einem Presswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 14.

Das Presswerkzeug weist erfindungsgemäß eine Oberfläche mit zwei oder mehr voneinander verschiedenen, strukturierten Teilflächen auf. Die Teilflächen können sich insbesondere darin unterscheiden, dass ihr Oberflächengrund nicht in unterschiedlichen Ebenen liegt, die vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 100 μιη zueinander versetzt sind, und/oder dass die Teilflächen eine unterschiedliche Oberflächenstruktur aufweisen.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung eines Pressblechs zur Herstellung von Oberflächenstrukturen in Laminatfußböden oder Schichtstoffplatten, das exemplarisch für alle zuvor beschriebenen Eigenschaften und Merkmale des erfindungsgemäßen ist, näher erläutert.

Das Pressblech soll die Erzeugung eines Dreistabdesigns ermöglichen. Dreistab bezeichnet hier ein typisches Schiffsbodendesign (drei Holzstäbe pro Laminatpaneele nebeneinander, in Längsrichtung zueinander versetzt). In einem ersten Schritt wird ein Holzporenbild über die gesamte zu strukturierende Oberfläche des Pressblechs als Maske aufgebracht. Die als Maske dienende ätzresistente Abdeckung kann dabei aufgedruckt werden, beispielsweise per Siebdruck, indirektem Tiefdruck oder Digitaldruck. Das Bild kann auch auf die zu strukturierende Pressblechoberfläche aufbelichtet werden, wenn sie zuvor mit einem UV-Lack oder einem Lithografie-Film vollflächig beschichtet wurde. Die bei der Belichtung nicht ausgehärteten Teile des Lithografie-Films oder des UV-Lacks können dann entfernt werden, so dass die ausgehärteten Teile als Maske auf der Oberfläche verbleiben. Danach wird die zu strukturierende Oberfläche des Pressblechs mit einer Strukturtiefe von zum Beispiel 120 μιτι geätzt. Nach dem Ätzen wird die Abdeckung mechanisch entfernt, beispielsweise mit einem Mikrolon-beschichteten Schleifband), und das Pressblech für das nächste Maskieren vorbereitet.

In einem zweiten Schritt sollen gezielt einzelne Stäbe des zu erzeugenden Dreistabdesigns zusätzlich mit einem Grasporendesign versehen werden. Hierzu wird die gesamte Oberfläche des Pressblechs mit Ausnahme der zu strukturierenden Teilfläche für die Abbildung des Stabes maskiert. Zur Maskierung kann eine exakt ausgeschnittene, ätzresistente Folie aufgeklebt werden. Ebenso können zum Maskieren die zum ersten Schritt beschriebenen Maßnahmen herangezogen werden. Im Ergebnis lässt die so erzeugte Abdeckung nur definierte Bereiche frei, die individuell mit einer Struktur versehen werden können. In diese freien Bereiche wird ein der Grasporenstruktur entsprechendes, ätzresistentes Bild aufgebracht. Als Verfahren hierfür kommen insbesondere die in Betracht, die auch im ersten Schritt Anwendung finden können. Nachfolgend wird die maskierte Pressblechoberfläche geätzt. Die Ätztiefe beträgt hier beispielsweise 70 μηη. Nach dem Ätzen werden die Folie und die Maskierung mechanisch mit einem Schleifverfahren (z.B. Mikrolon-Schliff) entfernt und das Blech für den nächsten Schritt vorbereitet.

In einem dritten Schritt sollen gezielt andere Stäbe des zu erzeugenden Dreistabdesigns zusätzlich mit einer Perlstruktur versehen werden. Dazu wird die Oberfläche des Pressblechs mit Ausnahme der den „anderen" Stäben entsprechenden zu strukturierenden Teilflächen abgedeckt. Dann wird ein der Perlstruktur entsprechendes, ätzresistentes Bild auf die definierten freien Bereiche aufgebracht. Schließlich wird die maskierte Pressblechoberfläche erneut geätzt. Die Ätztiefe beträgt diesmal beispielsweise 40 μητι. Als Verfahren für das Maskieren, für das Aufbringen eines der aufzubringenden Struktur entsprechenden Bildes und für das Ätzen kommen die bereits zuvor beschriebenen Verfahren in Betracht. Dies ist im beschriebenen Beispiel der letzte Ätzvorgang.

Eine sich anschließende Schleifbehandlung (z.B. wieder Mikrolon-Schliff) hat nicht nur den Zweck, die Maskierung zu entfernen, sondern verrundet die geätzten Strukturen und poliert das Pressblech. Abschließend wird das Pressblech mit geringem Strahldruck gesandstrahlt, mattiert und nachfolgend verchromt.

In den Bildern 1 und 2 ist zu sehen, wie ein Pressblech, das bereits eine vollflächige Holzporenstruktur aufweist, für den zweiten und dritten Bearbeitungsabschnitt jeweils mit einer Folie beklebt ist, aus der die für den jeweiligen Bearbeitungsabschnitt zu bearbeitenden Teilflächen ausgeschnitten sind und frei liegen.

Mit dem beschriebenen dreistufigen Verfahren wird ein Pressblech mit einem sich wiederholenden Dreistabmuster erzeugt, bei dem einige der Stäbe ausschließlich mit einem Holzporenmuster strukturiert sind, andere Stäbe zusätzlich zu dem Holzporenmuster eine Grasporenstruktur aufweisen und dritte Stäbe neben dem Holzporenmuster eine Perlstruktur an ihrer Oberfläche aufweisen. Der Oberflächengrund jeder der drei verschiedenen Stabtypen liegt in einer unterschiedlichen Ebene, wobei der Oberflächengrund der Stäbe mit Holzporen- / Grasporenmuster 70 prn tiefer als der Oberflächengrund der Stäbe mit einem einfachen Holzporenmuster liegt, und der Oberflächengrund der Stäbe mit Holzporen- / Perlstruktur 40 pm tiefer als der Oberflächengrund der Stäbe mit einem einfachen Holzporenmuster liegt. Damit liegen auch die Stäbe des Dreistabdesigns eines mit dem Pressblech erzeugten Prägnats in verschiedenen Ebenen.

Die Mehrteiligkeit des Dreistabdesigns wird zum einen durch diese unterschiedlichen Ebenen optisch sichtbar. Die Mehrteiligkeit des Dreistabdesigns wird zusätzlich dadurch optisch erkennbar, dass sich der Glanzgrad der verschiedenen Stabflächen deutlich unterscheidet, da, wie weiter oben beschrieben, der Oberflächengrund der einzelnen Stabflächen je nach Oberflächenstruktur unterschiedlich gut poliert wird. Darüber hinaus wird die Mehrteiligkeit des Dreistabdesigns dadurch optisch wahrnehmbar, dass die reflektierenden Freiflächen unterschiedlich stark durch die jeweiligen Strukturen durchbrochen sind. Die unterschiedliche Reflexion der einzelnen Stabtypen entspricht dabei beispielsweise der unterschiedlichen Reflexion von verschieden gemaserten Stäben eines Echtholzbodens.

Bild 3 zeigt das mit dem dreistufigen Verfahren erzeugte Pressblech, Bild 4 einen Ausschnitt seiner Oberfläche. Insbesondere in Bild 3 ist deutlich zu erkennen, dass die Teilflächen einen unterschiedlichen Glanzgrad haben und Licht unterschiedlich reflektieren. Darüber hinaus sind in Bild 4 die unterschiedlichen Muster der Teilflächen sowie ihre unterschiedlichen Höhen zu erkennen. So ist die Teilfläche unten rechts diejenige, die lediglich mit einem Holzporenmuster strukturiert wurde, die darüber liegende diejenige, bei der dem Holzporenmuster eine Grasporenstruktur überlagert wurde, und unten links diejenige, bei der dem Holzporenmuster eine Perlstruktur überlagert wurde.

Im Ergebnis kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Presswerkzeug zum Herstellen eines Holzbodenimitats erzeugt werden, das dem optischen Eindruck eines entsprechenden Holzbodens deutlich näher kommt, als dies mit früheren Werkzeugen zur Herstellung von Laminatböden der Fall war.

Ein mit diesem Verfahren strukturiertes Prägewerkzeug sorgt sogar beim Verpressen mit einem Unipapier (zum Beispiel schwarz) für einen so naturgetreuen Charakter, dass das Endprodukt tatsächlich wie ein schwarz lackierter Echtholzfußboden aussieht. Mit dem erfindungsgemäßen Presswerkzeug können vielfältige Dekorpapiere verwendet werden, ohne dass ein naturgetreuer Eindruck des Prägnats beeinträchtigt wird.

Das beschriebene Verfahren zur Strukturierung der Oberfläche des Presswerkzeugs kann entsprechend angewandt werden zur Erzeugung einer Vielzahl von Oberflächenmustern. Die Anzahl der individuell zu strukturierenden Teilflächen und die Anzahl der je Teilfläche verwendeten Muster bzw. Abtragungsstufen ist weitestgehend beliebig. Jede Teilfläche kann eine ganz eigene Struktur aufweisen, die verschiedenen Teilflächen können aber auch ein oder mehrere kombinierte gemeinsame Oberflächenstrukturen aufweisen und sich lediglich in der Kombination mit einem zusätzlichen Muster unterscheiden (wie im beschriebenen Ausführungsbeispiel).

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Erzeugen einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs, insbesondere eines Pressblechs oder Pressbands, zum Herstellen von oberflächenstrukturiertem Platten- und oder Bandmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr voneinander verschiedene Teilflächen in voneinander zeitlich getrennten Bearbeitungsabschnitten strukturiert werden, wobei jeder Bearbeitungsabschnitt folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge umfasst:

i. vollflächiges Maskieren von nicht in dem Bearbeitungsabschnitt zu strukturierenden Teilflächen, sofern sie nicht bereits maskiert sind, mit einer Abdeckung, sowie optional Maskieren von Teilen der zu strukturierenden Teilfläche;

ii. Abtragen von Material und/oder Verformen der nicht maskierten Oberfläche zum Erzeugen einer Oberflächenstruktur;

iii. Optional das Entfernen von zur Strukturierung der Teilfläche verwendeten Mitteln, und

iv. Optional Entfernen von Teilen der Abdeckung oder der gesamten Abdeckung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich einige der voneinander zeitlich getrennt bearbeiteten Teilflächen zumindest teilweise überlappen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich einige, insbesondere alle, der voneinander zeitlich getrennt bearbeiteten Teilflächen nicht überlappen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt ii. Ätzen der zu strukturierenden Teilfläche umfasst, wobei die Maske ätzresistent ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt ii. Sandstrahlen der zu strukturierenden Teilfläche umfasst, wobei die Maske abrasionsresistent bzw. druckfest ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der zeitlich getrennt voneinander zu strukturierenden Teilflächen stabförmig sind und insbesondere gemeinsam eine Parkettstruktur abbilden, beispielsweise in Form eines Schiffsbodendesigns, eines Fischgrätparketts oder eines Kassettenfußbodens.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche von mindestens zwei der getrennt voneinander zu strukturierenden Teilflächen unterschiedlich tief abgetragen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens zwei der getrennt voneinander zu strukturierenden Teilflächen unterschiedliche Muster maskiert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzmuster ausgewählt sind aus der Gruppe von Holzpore, Grasstruktur, Perlstruktur, Büttenstruktur.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dass mindestens eine der Teilflächen mehrstufig abgetragen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Maskieren von nicht zu strukturierenden Teilflächen eine Folie verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Maskieren der zu strukturierenden Oberflächenteile ein Lack und/oder ein Wachs verwendet und insbesondere aufgedruckt wird.

13. Presswerkzeug, insbesondere Pressblech oder Pressband, zum Erzeugen von Strukturen auf einer Substratoberfläche, insbesondere auf einer Laminatbodenoberfläche oder einer Schichtstoffplattenoberfläche, gekennzeichnet durch eine Oberfläche mit zwei oder mehr voneinander verschiedenen, strukturierten Teilflächen.

14. Presswerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der strukturierten Teilflächen einen Oberflächengrund in unterschiedlichen Ebenen aufweisen.

15. Presswerkzeug nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Teilflächen eine unterschiedliche Oberflächenstruktur aufweisen.