EP3351682B1 - Schichtstoff zum beschichten eines plattenförmigen holzwerkstoffs - Google Patents

Schichtstoff zum beschichten eines plattenförmigen holzwerkstoffs Download PDF

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EP3351682B1
EP3351682B1 EP18158052.3A EP18158052A EP3351682B1 EP 3351682 B1 EP3351682 B1 EP 3351682B1 EP 18158052 A EP18158052 A EP 18158052A EP 3351682 B1 EP3351682 B1 EP 3351682B1
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Definitions

  • the invention relates to a laminate for coating a plate-shaped wood material.
  • Laminated surfaces are created in a press that chemically cures a layer of synthetic resin, often in the form of paper impregnated with synthetic resin, on the surface of the wood material under the influence of pressure and temperature.
  • the lamination is carried out by fixing a film, which may be coated, or a laminate with adhesive on the surface of a plate-shaped wood material.
  • the disadvantage of applying a film with a high-quality surface to a plate-shaped wood-based material surface is that the film is extraordinarily flexible and can only be applied to the surface of the wood-based material plate without great wrinkles. There is therefore the task of making it easier to process To provide material with a high-quality surface for laminating a panel-shaped wood-based material.
  • the EP 0 013267 A1 , the WO 03/008 708 A1 and the WO 2009/000 769 A1 describe the production of papers or pre-impregnated materials that can be coated.
  • the WO 2013/167 533 A1 describes the production of a decorative paper that is pressed onto a wood-based panel, whereby a structure can be introduced into the paper during pressing.
  • the WO 2015/058 820 A1 describes a composite product with a plastic fabric or a plastic plate to which a paper is applied. A cover layer of the composite product can be embossed. The latter two documents therefore do not concern laminate.
  • the products presented in these documents offer a simple surface that is not adapted to special aesthetic or technical requirements.
  • the object is therefore to provide a surface or a method for producing a surface which can be easily adapted to special aesthetic or technical requirements.
  • the laminate according to the invention is a paper web impregnated with synthetic resin and has a lacquer layer.
  • the lacquer layer is applied to one side of the laminate, which is referred to below as the top of the laminate.
  • the opposite side of the laminate, the underside lies on the surface of the wood-based panel after application to a wood-based panel.
  • the underside of the laminate is preferably attached to the surface of the wood-based panel with adhesive.
  • the laminate can be made from one or more paper webs, the laminate often consists of multilayer paper webs, typically two to four layers.
  • a single-layer or multi-layer paper web impregnated with synthetic resin is used as the laminate, which is also known as Continuous Pressed Laminate (CPL) or as High Pressure Laminate (HPL).
  • CPL and HPL can be one Have paper web that has been impregnated with synthetic resin that has subsequently been cured.
  • CPL and HPL usually consist of several layers of paper, mostly of different quality and weight.
  • a strong kraft paper is used as the backing paper, on which a thin, colored or frequently printed decorative paper is arranged.
  • the decorative paper can be covered by a very thin paper, the overlay paper, which appears transparent and therefore leaves the decorative paper visible.
  • a so-called underlay paper can be used between kraft paper and decorative paper.
  • Each of these papers is impregnated with synthetic resin.
  • the papers are brought together to form a laminate and at temperatures of approx. 150 ° C to 180 ° C, either continuously in a double belt press (CPL) or in individual sheets in a multi-layer press to a laminate (HPL) , in which one or more paper webs are impregnated with hardened plastic.
  • the lacquer is applied in liquid form to the top of the laminate, preferably in an amount between 5 g / m 2 to 300 g / m 2 , typically in an amount from 25 g / m 2 to 70 g / m2, particularly preferably between 30 g / m 2 and 60 g / m 2 if the surface should be high gloss or mirror gloss.
  • the aim is to apply as little paint as possible in order to save material.
  • sufficient lacquer must be applied to maintain a flat surface and to be able to incorporate structures into the lacquer if necessary.
  • a thin lacquer layer can also suffice.
  • a thicker layer of lacquer or several thinner layers of lacquer with a total thickness of up to 300 ⁇ m.
  • the lacquer layers can be cured wet-on-wet or in each case individually, but the structures can preferably be embossed in lacquer that has not or has not yet fully cured.
  • a super matt surface is additionally provided with depressions of up to 150 microns in order to produce profiled fantasy decors or natural decors with a super matt surface or an anti-fingerprint surface that has both a mostly colored decor and a mostly three-dimensional structure on the surface exhibit.
  • a particular advantage is that neither the surface of the laminate nor the lacquer layer has to be sanded before the lacquer layer is processed. The laminate according to the invention with a lacquer layer can therefore be produced with extremely little effort while at the same time having an extraordinarily high-quality surface of the lacquer layer.
  • UV light and radiation-curing lacquers are preferably used, mostly on an acrylate basis. It can typically be pure acrylates or modified acrylates, e.g. B. Acrylates modified with urethanes, epoxies, polyesters or silicon compounds.
  • the paint is applied in liquid form.
  • the lacquers can be applied in any manner, preferably by rolling, but also by casting or knife coating. After the liquid lacquer has hardened, the surface of the lacquer layer is preferred as a high-gloss, in particular mirror-gloss or reflective surface (with a degree of gloss of 90 GE or more) or as a super-matt surface (with a degree of gloss of at most 15 GE) or as an anti-fingerprint Surface formed.
  • the gloss levels are determined according to DIN EN ISO 2813, measured depending on the gloss level of the surface with a measuring angle of 20 ° (high gloss), 60 ° (glossy to semi-gloss) or 85 ° (matt).
  • the material thickness of the improved laminate is between 0.2 mm and 2 mm, typically between 0.5 mm and 1.5 mm. This laminate can still be rolled despite the varnish applied.
  • the laminate coated according to the invention is therefore also suitable for continuous processing.
  • the lacquer which is applied according to the invention to the top of the laminate, adheres well to the hardened synthetic resin, in particular to an aminoplast surface. Nevertheless, it cannot be excluded that an adhesion promoter layer is applied to the synthetic resin in order to bond the lacquer layer particularly firmly to the synthetic resin.
  • adhesion promoter z B. silane compounds can be used.
  • the paper of the laminate which is impregnated with synthetic resin, usually consists of cellulose fibers. It can generally be made up of natural and synthetic fibers. In addition to cellulose fibers, typical suitable fibers are also mineral fibers, glass fibers, viscose fibers, carbon fibers, metal fibers, but also fibers made of plastic, in particular aramid fibers.
  • a paper can also be constructed from a mixture of fibers, in particular a mixture of natural and synthetic fibers. The fibers are selected from a technical, but also from an economic point of view. Cellulose fibers are inexpensive and generally of sufficient strength. Other fibers are of higher strength, e.g. B.
  • aramid fibers are more conductive (carbon and metal fibers) or they are even more transparent than cellulose fibers (plastic fibers, glass fibers, mineral fibers), so that a transparent appearance remains even when using larger amounts of fibers.
  • the paper preferably has a sheet weight of 10 g / m 2 to 360 g / m 2 , the aim being to use paper that is as light as possible, e.g. B. 20 g / m 2 to 40 g / m 2 to choose to save material.
  • the laminate can have a single paper web that is impregnated with synthetic resin. However, the laminate will usually have two or more paper webs. Generally a backing paper is used, which should have the highest possible strength. A decor paper should still be able to be colored and / or printed with the least possible use of material. An overlay paper should be as transparent as possible, an underlay paper used in some cases saves as much material as possible. According to a further preferred embodiment, the decorative paper has a decor on its upper side, which is usually designed as a color print. The decor can be a fantasy decor or it can mimic a wooden or stone surface. The decor can e.g. B. consist of a primer and one or more paint jobs, which are applied in sections to the primer and whose color differs from the color of the primer.
  • the synthetic resin or the mixtures of synthetic resins can contain hard material particles, e.g. B. to improve the scratch resistance of the surface.
  • the paper or the synthetic resin can also contain conductive elements, e.g. B. fibers or particles containing the Improve the conductivity of the coating. If an overlay is used, hard material particles, usually corundum, but also salts are added to the synthetic resin with which the overlay is impregnated. Conductive particles or fibers can also be added to the synthetic resin with which the backing paper or the decorative paper or the underlay are impregnated.
  • the paper according to the invention is impregnated with a synthetic resin.
  • suitable synthetic resins are melamine resin, urea-formaldehyde resin and phenol-formaldehyde resin.
  • polyurethane dispersions, water glass or silane compounds which are also referred to as synthetic resins in connection with this invention. Mixtures of these resins can also be used.
  • the synthetic resin or the mixture of synthetic resins can be used in an amount such that the surface of the paper has fibers and synthetic resin.
  • the paper or the fibers of the paper may be completely embedded in paper, so that the surface of the paper impregnated with synthetic resin consists entirely of synthetic resin.
  • the use of synthetic resin is typically about 80% by weight to 100% by weight of the sheet weight of the paper used.
  • the laminate according to the invention can be produced as a continuous web by means of a double belt press (CPL) or in sheets in a stack press (HPL). Both processes are common and known in the industry.
  • CPL double belt press
  • HPL stack press
  • the laminate, both CPL and HPL, is impregnated with a synthetic resin that has hardened.
  • the paper according to the invention thus differs from the paper which is used for laminating wood-based material surfaces and in which the synthetic resin has merely dried but not hardened.
  • the finished laminate has a flat, dense and hard surface that can be applied to wood-based materials without further coating.
  • the surface of the laminate can easily be equated with a sanded, lacquered surface that is prepared for a high-gloss finish, but without the need for complex sanding processes.
  • the invention relates to a further treatment of such a laminate, in particular a refinement, the one creates a high-quality surface.
  • the laminate is fixed on the surface of a plate-shaped wood material.
  • Typical wood-based materials are chipboard, fibreboard, plywood, blockboard, but also solid wood.
  • plate-shaped wood materials that are used in furniture construction or high-quality interior design can be coated with the laminate according to the invention.
  • the laminate is attached to the wood material surface by gluing.
  • a hot melt adhesive e.g. B. a polyurethane adhesive or a polyvinyl acetate adhesive can be used.
  • the adhesive can either be applied to the wood material surface or the adhesive can be applied to the underside of the resin-impregnated paper.
  • the gluing or laminating of laminates on the surface of plate-shaped wood-based materials is state of the art.
  • the laminate according to the invention offers numerous advantages. On the one hand, an existing and technically mature product can be refined in a simple manner. On the other hand, the entire range of decors can be offered with further improved, in particular high-gloss, mirror-gloss or super-matt surfaces, alternatively also with anti-fingerprint surfaces. In addition, a better product compared to polymer films is made available because the laminate according to the invention has a higher flexural strength and hardness. As a result, the laminate according to the invention can be processed more easily on the one hand because both individual sheets of the laminate and a rolled laminate are easier to lay and position than a flexible, soft film.
  • the stiffer, harder laminate according to the invention can also better compensate for unevenness in the surface of the wood-based material without this leading to deformation of the top of the laminate, so that unevenness on the surface of the laminate is particularly evident in the case of very high-quality glossy, in particular high-gloss and mirror-gloss surfaces coating wood-based material does not spoil the optically high-quality impression of the laminate surface and lead to rejects.
  • the surface of the lacquered laminate is also more resistant than the surface of a lacquered polymer film.
  • a method for producing a laminate for coating a plate-shaped wood material can have the steps: applying synthetic resin to a paper web, curing the synthetic resin, applying a lacquer, processing the lacquer surface and hardening the lacquer.
  • the application of synthetic resin to a paper web leads to the impregnation of the paper web, because the usually liquid synthetic resin penetrates the paper web.
  • the resin that impregnates the paper web is then cured, that is, it is, e.g. B. under the influence of temperature and / or pressure, e.g. B. triggered in a double belt press or in a deck press a chemical reaction through which the synthetic resin reacts to an inert, no longer reactive mass.
  • the curing can be preceded by drying of the synthetic resin.
  • the hardened paper impregnated with synthetic resin has a significantly higher stiffness than the non-impregnated paper web and also a higher stiffness than a film which is used to laminate plate-shaped wood materials. Nevertheless, the laminate can be rolled up easily. It is therefore well suited for endless finishing and manufacturing processes.
  • Liquid varnish is then applied to the laminate.
  • the lacquer is advantageously applied to the entire surface of the paper web.
  • the side of the paper web coated with lacquer is referred to as the top side.
  • the lacquer layer is applied to the laminate from liquid lacquer with a layer thickness that is as uniform as possible.
  • the varnish layer can be leveled in an intermediate step.
  • the paint surface is processed, preferably before it has hardened.
  • the editing In the simplest case, this is done by a structure generator, a structured material web.
  • the surface ie the interface of the lacquer layer with the surroundings, is specifically designed when the lacquer surface is processed. You will z. B. with a structured material web with a matt, possibly super-matt surface or with an anti-fingerprint surface.
  • the material web closes off the surface of the lacquer layer from the surroundings; it also keeps oxygen out.
  • the processing of the surface of the lacquer layer can be referred to as an inert process because it takes place with the exclusion of oxygen.
  • the coating is cured after application, in particular during or immediately after processing, preferably by UV radiation known per se or by electron beam curing.
  • the coating layer is preferably cured during the processing of the coating surface.
  • the curing of the lacquer layer can thus preferably take place during the action of the material web, for example, according to a first alternative, a curing device, typically a UV light or electron beam unit known per se, can be arranged opposite or immediately after the material web. If the coating surface is processed with a transparent laminate, the curing device can therefore be arranged on the same side as the laminate. Otherwise, according to a second alternative, the curing device is arranged on the opposite side of the laminate. In this case, the material web is expediently transparent.
  • a material web made of a polymer, possibly as a fiber-reinforced polymer web for processing lacquer surfaces is, for. B. in the EP 2 146 805 B1 disclosed.
  • the material web is structured. It is preferably transparent. According to the invention, it consists of a polymer film, possibly reinforced with fibers.
  • a material web can be provided for a single use, but it can also be used multiple times.
  • the material web is usually z. B. be available from a roll, but it is also possible to provide the material web in sheets.
  • This surface is processed by placing and if necessary pressing the material web onto the surface of the liquid lacquer layer. It introduces a structure applied to the surface of the material web as a negative structure into the surface of the initially still liquid lacquer layer, this structure of the material web then shows by curing the liquid lacquer to a solid lacquer layer as a molded and fixed surface.
  • the processed, hardened surface of the lacquer thus shows a negative of the surface of the material web.
  • the material web can advantageously remain on the lacquer layer as a disposable material web and thus serve as protection against damage to the lacquer layer during storage and transport. This measure proves to be particularly valuable for high-gloss or mirror-gloss surfaces. Since the material web is applied to the lacquer layer anyway for processing the surface, this measure provides an additional benefit without additional costs or technical means.
  • the application of a lacquer layer on a laminate causes a special depth effect of the lacquered surface.
  • the synthetic resin especially if, e.g. after impregnation of the paper smoothed by the presses and thus usually also compacted, the lacquer layer offers a substrate that visually presents itself as a continuation of the lacquer layer and thus gives the lacquer layer a special depth effect. In particular, this gives high-gloss lacquer surfaces a high-quality appearance.
  • the flat surface of the laminate which is obtained by pressing the laminate during curing, enables the production of reflective surfaces that, roughly comparable to the precision of a mirror, depict objects in front of the surface with sharp contours, i.e. a largely parallel beam path even after reflection guarantee.
  • the solution according to the invention requires few materials and is therefore environmentally friendly. It can be prepared with known manufacturing systems and it is inexpensive, although the surface has a very high quality appearance.
  • Fig. 1 shows a continuous system 1, in which the laminate 2 is formed in immediately successive operations only by impregnation with liquid synthetic resin 3 and subsequent curing and is then provided on one side with a lacquer layer 4.
  • the same process steps can also be carried out in separate plants, first impregnation with synthetic resin 3 and curing of the synthetic resin, i.e. the production of the known laminate, here a CPL, but alternatively also a high pressure laminate (HPL) and then, separately from this , the application, processing and curing of the lacquer layer 4, which is essential to the invention.
  • a CPL the production of the known laminate
  • HPL high pressure laminate
  • the plant which in Fig. 1 is shown, from left to right in the direction of production a roll 5 with base paper 6 with a sheet weight of 80 g / m 2 , which is unrolled and passed over a roll 7 through a bath 8, in which liquid melamine resin 3 is located as synthetic resin.
  • the base paper 6 takes up 100% of the sheet weight of 80 g / m 2 of melamine resin.
  • the base paper 6 is optionally printed with a decor, e.g. B. with a wooden decor or with a fantasy decor.
  • the melamine resin 3 penetrates into the base paper 6, so that a laminate 2 is formed. This process is also known as resination.
  • the surface of the synthetic resin-coated paper 2 consists exclusively of melamine resin 3 on both sides. If a smaller amount of synthetic resin is used, the surface of the resin-impregnated paper can also consist of a mixture of fibers and synthetic resin.
  • the laminate is pressed in the double belt press 9, which is shown schematically with the upper run 10 and the lower run 11, at 160 ° C. in about 20 seconds to form a laminate.
  • the double belt press can contain means for cooling the laminate 2, which cool the hardened laminate faster.
  • a drying device, which removes excess liquid from the synthetic resin, can likewise optionally be arranged between the bath 8 and the double belt press 9.
  • the laminate 2 according to Fig. 1 is transparent.
  • a multi-layer laminate can be produced in which a 90 g / m 2 kraft paper (made from particularly strong kraft pulp) with phenol-formaldehyde resin (80% synthetic resin based on a sheet weight of the kraft paper of 90 g / m 2 ) is impregnated and with an impregnated with melamine formaldehyde resin Underlay paper of 50 g / m 2 (80% synthetic resin based on a sheet weight of the underlay paper of 50 g / m 2 ), with a decorative paper of 65 g / m 2 provided with a primer and a printed color decor, which is impregnated with melamine resin (90 % Synthetic resin based on a sheet weight of the decorative paper of 65 g / m 2 ) and with an overlay paper of 15 g / m2 impregnated with melamine resin (100% synthetic resin based on a sheet weight of the overlay paper of 15 g / m 2 ) in
  • the laminate is not only exceptionally smooth and hard after leaving the double belt or stack press, but also particularly flat. It can also have a high-gloss finish. It is therefore ideally suited to be coated with an even layer of lacquer.
  • the impregnation with synthetic resin is followed, either directly or as a separate processing unit, by the application of a lacquer layer 4 to an upper side of the laminate 2.
  • the lacquer layer is applied to the top, which shows a decorative paper or an overlay paper.
  • the laminate 2 is guided past a roller arrangement 12 which applies a liquid lacquer layer of 40 g / m 2 . Since the laminate 2 is very smooth and even, the liquid lacquer layer 4 can also be applied very evenly and evenly on the upper side thereof.
  • An acrylic-based varnish is applied, which hardens using UV light. Modified acrylic lacquers are also frequently used, for example acrylic lacquers modified with urethane, epoxy or silicon compounds. The person skilled in the art is familiar with which acrylic paints are available and can find suitable paints with just a few orientation attempts.
  • the surface 13 of the lacquer layer 4 is processed.
  • this is done by applying an endless material web 16, the width of the laminate on the surface 13 of the still liquid lacquer layer by rolling a supply roll 14 is applied.
  • the material web 16 lies on the surface 13 of the lacquer layer 4 without bubbles, so that the surface 13 of the lacquer layer is completely flat and smooth, in particular free of undesired markings.
  • the surface 13 of the lacquer layer 4 is therefore not exposed to atmospheric oxygen, which is why this process step can also be referred to as an inert process.
  • UV lamps 17 act on the lacquer layer 4 through the transparent laminate 2 and harden it.
  • the lacquer layer 4 hardens from the laminate 2 to the surface 13 of the lacquer layer and is closed during the hardening by the material web 16, with the result that a uniform crosslinking or to the surface 13, that is to say the interface of the lacquer layer 4 with the material web Curing takes place. This creates a surface 13 with a gloss level of 90 GE or more.
  • the UV lamps 17 can also be arranged on the same side as the pressure roller 15.
  • the laminate 2 provided with the lacquer layer 4 is flat and provided with a mirror-like surface 13.
  • the continuous material web 16 can either be immediately removed after the hardening of the lacquer layer 4 and z. B. be reused. Alternatively, the material web 16 can remain on the hardened lacquer layer 4 and protect the surface 13 of the lacquer layer 4, if necessary beyond lamination onto a wood-based panel up to the use of the wood-based panel laminated with the lacquered laminate.
  • Fig. 2 shows a laminate 2 according to Fig. 1 with a paper web made of fibers 19, which is impregnated with synthetic resin, here with melamine resin 3.
  • the melamine resin 3 completely penetrates the paper web with the fibers 19, so that the surface of the paper web is completely formed on both sides by melamine resin 3. In other words, the melamine resin 3 protrudes on both sides of the paper web.
  • a lacquer layer 4 which has an extraordinarily smooth surface, is applied to one side of the top side 20 of the laminate 2 13 and has a mirror-like surface with a degree of gloss of 90 GE or more.
  • the underside 21 of the laminate 2 can optionally be provided with a layer of adhesive (not shown here).
  • the laminate 2 is not immediately applied to a wood material surface, then it is advisable to cover such an adhesive layer with a release paper.
  • the lacquered laminate possibly with an adhesive layer and a release paper, can be rolled up for later use.
  • the lacquered laminate impregnated with synthetic resin can also be cut into sheets, stacked and further processed.
  • the laminate 2 coated according to the invention is applied to the surface of a plate-shaped wood material in the same way as with unpainted laminate, preferably by gluing. Due to the hardness of the laminate, unevenness in the surface of the wood-based material or even grinding residues (dust particles) do not push through like with a coating with a soft film, but the lamination allows a flawless surface to be created with far less rejects than with film lamination. Alternatively, the wood-based material surface to be laminated with the laminate according to the invention requires simpler preparation because the laminate according to the invention compensates for smaller unevenness much better.
  • a wood material surface coated with the laminate 2 described above has a mirror-gloss, alternatively high-gloss, super-matt or with an anti-fingerprint structure with a special depth effect because lacquer and synthetic resin combine in such a way that an overall particularly transparent coating on a very flat surface Underground is created that has an extraordinarily high-quality appearance.
  • a transparent laminate e.g. B. from a single, thin paper layer, which is impregnated with melamine resin, used with a lacquer layer applied thereon according to the invention
  • a laminate can be provided with a decor, for. B. printed wood surface. Due to the great transparency of the lacquered laminate, the decor on the wood-based panel surface appears almost without any visual restrictions.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schichtstoff zum Beschichten eines plattenförmigen Holzwerkstoffs.
  • Es besteht ein Bedarf an hochwertig kaschierten plattenförmigen Holzwerkstoffen, beispielsweise an plattenförmigen Holzwerkstoffen mit einer hochglänzenden, spiegelglänzenden oder supermatten Oberfläche oder mit einer Oberfläche, die keine Fingerabdrücke zeigt, was mit einer Anti-Fingerprint-Oberfläche gewährleistet wird.
  • Bei Beschichtungen von Holzwerkstoffoberflächen wird zwischen laminierten Oberflächen und kaschierten Oberflächen unterschieden. Laminierte Oberflächen werden in einer Presse erzeugt, die eine Kunstharzschicht, häufig in Form eines mit Kunstharz imprägnierten Papiers, auf der Oberfläche des Holzwerkstoffs unter der Einwirkung von Druck und Temperatur chemisch aushärtet. Das Kaschieren erfolgt, indem eine Folie, die ggf. beschichtet ist, oder ein Schichtstoff mit Klebstoff auf der Oberfläche eines plattenförmigen Holzwerkstoffs fixiert wird.
  • In der HOB Holzbearbeitung, herausgegeben vom AGT Verlag Thum GmbH, Ludwigsburg, Ausgabe 9 aus 2013, Seiten 42 bis 46 "Von Supermatt bis Hochglanz", Jens Fandrey, werden verschiedene Verfahren zum Erzeugen qualitativ hochwertiger Oberflächen auf plattenförmigen Holzwerkstoffen beschrieben, darunter auch das Kaschieren der Holzwerkstoffplatte mit einer Folie, die mit Lack beschichtet ist, wobei die Lackoberfläche supermatt, hochglänzend oder auch mit einer Anti-Fingerprint-Beschichtung versehen sein kann. Die EP 2 146 805 B1 schildert das Bearbeiten einer Lackoberfläche, die auf eine Holzwerkstoffplatte aufgetragen ist.
  • An dem Aufbringen einer Folie mit hochwertiger Oberfläche auf eine plattenförmige Holzwerkstoffoberfläche ist nachteilig, dass die Folie außerordentlich biegsam ist und nur mit großem Aufwand faltenfrei auf die Oberfläche der Holzwerkstoffplatte aufgebracht werden kann. Es besteht daher die Aufgabe, einen einfacher zu verarbeitenden Werkstoff mit hochwertiger Oberfläche zum Kaschieren eines plattenförmigen Holzwerkstoffes bereitzustellen.
  • Die EP 0 013267 A1 , die WO 03/008 708 A1 und die WO 2009/000 769 A1 beschreiben das Herstellen von Papieren bzw. Vorimprägnaten, die lackiert werden können. Die WO 2013/167 533 A1 beschreibt das Herstellen eines Dekorpapiers, das auf eine Holzwerkstoffplatte aufgepresst wird, wobei beim Pressen eine Struktur in das Papier eingebracht werden kann. Die WO 2015/058 820 A1 beschreibt ein Komposit-Produkt mit einem Kunststoffgewebe oder einer Kunststoffplatte, auf die ein Papier aufgebracht ist. Eine Deckschicht des Komposit-Produkts kann mit einer Prägung versehen werden. Die beiden letztgenannten Dokumente betreffen also keinen Schichtstoff.
  • Die in diesen Dokumenten vorgestellten Produkte bieten eine einfache Oberfläche, die nicht an besondere ästhetische oder technische Anforderungen angepasst ist. Es besteht daher die Aufgabe, eine Oberfläche bzw. ein Verfahren zur Herstellung einer Oberfläche bereitzustellen, die auf einfache Weise an besondere ästhetische oder technische Anforderungen angepasst werden kann.
  • Dieser Nachteil wird behoben mit dem Schichtstoff nach Anspruch 1.
  • Der erfindungsgemäße Schichtstoff ist eine mit Kunstharz imprägnierte Papierbahn, die eine Lackschicht aufweist. Die Lackschicht ist auf einer Seite des Schichtstoffs aufgetragen, die nachfolgend als die Oberseite des Schichtstoffs bezeichnet wird. Die entgegengesetzte Seite des Schichtstoffs, die Unterseite, liegt nach dem Aufbringen auf eine Holzwerkstoffplatte auf der Oberfläche der Holzwerkstoffplatte auf. Die Unterseite des Schichtstoffs wird bevorzugt mit Klebstoff auf der Oberfläche der Holzwerkstoffplatte angebracht. Der Schichtstoff kann aus einer oder mehreren Papierbahnen hergestellt sein, häufig besteht der Schichtstoff aus mehrlagigen Papierbahnen, typisch zwei bis vier Lagen.
  • Als Schichtstoff wird erfindungsgemäß eine einlagige oder mehrlagige, mit Kunstharz imprägnierte Papierbahn eingesetzt, die auch als Continuous Pressed Laminate (CPL) oder als High Pressure Laminate (HPL) bekannt sind. CPL und HPL können eine einzige Papierbahn aufweisen, die mit Kunstharz imprägniert wurde, das nachfolgend ausgehärtet wurde. Üblicherweise bestehen CPL und HPL jedoch aus mehreren Lagen Papier, meist von unterschiedlicher Qualität und mit unterschiedlichem Gewicht. Typisch wird - von der Unterseite zur Oberseite des Schichtstoffs- ein festes Kraftpapier als Trägerpapier eingesetzt, auf dem ein dünnes, eingefärbtes oder häufig bedrucktes Dekorpapier angeordnet wird. Das Dekorpapier kann von einem sehr dünnen Papier, dem Overlaypapier, überdeckt werden, das transparent erscheint und daher das Dekorpapier sichtbar lässt. Insbesondere dann, wenn unterschiedliche Kunstharze oder Kunstharzgemische zum Tränken der verschiedenen Papiere eingesetzt werden, kann ein sogenanntes Underlaypapier zwischen Kraftpapier und Dekorpapier eingesetzt sein. Jedes dieser Papiere ist mit Kunstharz getränkt. Die Papiere werden nach dem Tränken bzw. Imprägnieren mit Kunstharz zu einem Schichtstoff zusammengeführt und bei Temperaturen von ca. 150 °C bis 180 °C entweder kontinuierlich in einer Doppelbandpresse (CPL) oder in einzelnen Bögen in einer Etagenpresse zu einem Schichtstoff (HPL) verpresst, bei dem eine oder mehrere Papierbahnen mit ausgehärtetem Kunststoff imprägniert sind.
  • Der Lack wird flüssig auf die Oberseite des Schichtstoffs aufgebracht, vorzugsweise in einer Menge zwischen 5 g/m2 bis 300 g/m2, typisch in einer Menge von 25 g/m2 bis 70 g/m2, besonders bevorzugt zwischen 30 g/m2 und 60 g/m2 wenn die Oberfläche hochglänzend oder spiegelglänzend sein soll. Angestrebt wird ein möglichst minimaler Lackauftrag, um Material einzusparen. Andererseits muss ausreichend Lack aufgetragen werden, um eine ebene Oberfläche zu erhalten und um ggf. Strukturen in den Lack einbringen zu können. Sollen flache Strukturen, d. h. Vertiefungen, nur an der Oberfläche bzw. mit einer Tiefe von nicht mehr als 20 µm, in die Lackschicht eingeprägt werden, entweder um supermatte oder um Anti-Fingerprint-Strukturen zu erzeugen, dann kann eine dünne Lackschicht ebenfalls genügen. Sollen jedoch tiefere Strukturen oder Vertiefungen bis zu 150 µm in die Oberfläche eingeprägt werden, dann kann es erforderlich sein, eine dickere Lackschicht aufzutragen oder mehrere dünnere Lackschichten mit einer Gesamtdicke von bis zu 300 µm. Dabei können die Lackschichten nass-in-nass oder jeweils für sich ausgehärtet werden, wobei aber die Strukturen bevorzugt in nicht oder in noch nicht vollständig ausgehärteten Lack geprägt werden können. Es ist auch möglich, flache Strukturen mit Vertiefungen bis zu 20 µm an der Oberfläche mit tieferen Strukturen zu überlagern, so dass z. B. eine supermatte Oberfläche zusätzlich mit Vertiefungen von bis zu 150 µm versehen ist, um profilierte Phantasiedekore oder Naturdekore mit einer supermatten Oberfläche oder einer Anti-Fingerprint-Oberfläche zu erzeugen, die sowohl ein meist farbiges Dekor als auch eine meist dreidimensionale Struktur an der Oberfläche aufweisen. Ein besonderer Vorteil ist, dass weder die Oberfläche des Schichtstoffs noch die Lackschicht vor dem Bearbeiten der Lackschicht geschliffen werden müssen. Der erfindungsgemäße Schichtstoff mit Lackschicht ist also mit außerordentlich geringem Aufwand herzustellen bei gleichzeitig außerordentlich hochwertiger Oberfläche der Lackschicht.
  • Vorzugsweise werden UV-Licht- und strahlungshärtende Lacke eingesetzt, meist auf Acrylat-Basis. Typisch kann es sich um reine Acrylate oder um modifizierte Acrylate handeln, z. B. Acrylate modifiziert mit Urethanen, Epoxiden, Polyestern oder Siliziumverbindungen. Der Lack wird in flüssiger Form aufgebracht. Die Lacke können auf beliebige Weise aufgebracht werden, bevorzugt durch Walzen, aber auch durch Gießen oder Rakeln. Bevorzugt ist die Oberfläche der Lackschicht nach dem Aushärten des flüssigen Lacks als hochglänzende, insbesondere spiegelglänzende oder spiegelnde Oberfläche (mit einem Glanzgrad von 90 GE oder mehr) oder als supermatte Oberfläche (mit einem Glanzgrad von maximal 15 GE) oder auch als Anti-Fingerprint-Oberfläche ausgebildet. Die Glanzgrade werden bestimmt nach DIN EN ISO 2813, gemessen je nach Glanzgrad der Oberfläche mit einem Messwinkel von 20° (hochglänzend), 60° (glänzend bis seidenmatt) oder 85° (matt).
  • Durch das Aufbringen des Lacks entsteht ein verbesserter Schichtstoff mit einer hochwertigen Oberfläche. Die Materialstärke des verbesserten Schichtstoffs beträgt zwischen 0,2 mm und 2 mm, typisch zwischen 0,5 mm und 1,5 mm. Dieser Schichtstoff kann trotz der aufgetragenen Lackschicht noch gerollt werden. Damit ist der erfindungsgemäß lackierte Schichtstoff auch für die Endlos-Verarbeitung geeignet.
  • Der Lack, der erfindungsgemäß auf die Oberseite des Schichtstoffs aufgetragen wird, haftet gut auf dem ausgehärteten Kunstharz, insbesondere auf einer Aminoplastoberfläche. Trotzdem ist nicht ausgeschlossen, dass eine Haftvermittlerschicht auf das Kunstharz aufgebracht wird, um die Lackschicht besonders fest an das Kunstharz anzubinden.
  • Als Haftvermittler können z. B. Silanverbindungen eingesetzt werden.
  • Das Papier des Schichtstoffs, das mit Kunstharz imprägniert wird, besteht in der Regel aus Cellulosefasern. Es kann allgemein aus natürlichen und synthetischen Fasern aufgebaut sein. Typische geeignete Fasern sind außer Cellulosefasern auch Mineralfasern, Glasfasern, Viskosefasern, Kohlenstofffasern, Metallfasern, aber auch Fasern aus Kunststoff, insbesondere Aramidfasern. Ein Papier kann auch aus einer Mischung von Fasern, insbesondere einer Mischung von natürlichen und synthetischen Fasern aufgebaut sein. Die Fasern werden unter technischen, aber auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ausgewählt. So sind Cellulosefasern preiswert und in der Regel von ausreichender Festigkeit. Andere Fasern sind von höherer Festigkeit, z. B. Aramidfasern, sind leitfähiger (Kohlenstoff- und Metallfasern) oder sie sind noch transparenter als Cellulosefasern (Kunststofffasern, Glasfasern, Mineralfasern), so dass auch bei Einsatz höherer Fasermengen ein transparentes Erscheinungsbild verbleibt. Das Papier weist bevorzugt ein Blattgewicht von 10 g/m2 bis 360 g/m2 auf, wobei angestrebt wird, ein möglichst leichtes Papier, z. B. 20 g/m2 bis 40 g/m2, zu wählen, um Material zu sparen.
  • Der Schichtstoff kann eine einzige Papierbahn aufweisen, die mit Kunstharz getränkt ist. Meist wird der Schichtstoff jedoch zwei oder mehr Papierbahnen aufweisen. Allgemein wird meist ein Trägerpapier eingesetzt, das eine möglichst hohe Festigkeit aufweisen soll. Ein Dekorpapier soll bei möglichst geringem Materialeinsatz dennoch entweder eingefärbt werden können und/oder bedruckt werden können. Ein Overlaypapier soll möglichst transparent sein, ein in manchen Fällen verwendetes Underlaypapier möglichst materialsparend. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführung weist das Dekorpapier an seiner Oberseite ein Dekor auf, das meist als Farbdruck ausgeführt ist. Das Dekor kann ein Phantasiedekor sein oder es kann eine Holz- oder Steinoberfläche nachahmen. Das Dekor kann z. B. aus einer Grundierung und einer oder mehr Farbaufträgen bestehen, die abschnittsweise auf die Grundierung aufgetragen sind und deren Farbe von der Farbe der Grundierung abweicht.
  • Das Kunstharz oder die Mischungen von Kunstharzen können Hartstoff-Partikel enthalten, z. B. um die Kratzfestigkeit der Oberfläche zu verbessern. Das Papier bzw. das Kunstharz kann auch leitfähige Elemente, z. B. Fasern oder Partikel, enthalten, die die Leitfähigkeit der Beschichtung verbessern. Wird ein Overlay eingesetzt, so sind Hartstoffpartikel, meist Korund, aber auch Salze dem Kunstharz zugesetzt, mit dem das Overlay imprägniert wird. Leitfähige Partikel oder Fasern können auch dem Kunstharz zugesetzt sein, mit dem das Trägerpapier oder das Dekorpapier bzw. das Underlay imprägniert werden.
  • Das erfindungsgemäße Papier ist mit einem Kunstharz imprägniert. Typische geeignete Kunstharze sind Melaminharz, Harnstoff-Formaldehydharz und Phenol-Formaldehydharz. Es können aber auch Polyurethan-Dispersionen, Wasserglas oder Silanverbindungen eingesetzt werden, die im Zusammenhang mit dieser Erfindung auch als Kunstharze bezeichnet werden. Auch Mischungen dieser Harze können eingesetzt werden. Es ist ebenfalls möglich, die zu imprägnierende Papierbahn zuerst mit z. B. Harnstoff-Formaldehydharz zu imprägnieren und anschließend ein- oder beidseitig ein anderes Kunstharz, z. B. Melaminharz aufzutragen. Das Kunstharz oder die Mischung von Kunstharzen können in einer Menge eingesetzt werden, dass die Oberfläche des Papiers Fasern und Kunstharz aufweist. Es ist aber auch möglich, dass das Papier bzw. die Fasern des Papiers vollständig in Papier eingebettet sind, so dass die Oberfläche des kunstharzimprägnierten Papiers vollständig aus Kunstharz besteht. Typisch beträgt der Einsatz von Kunstharz ca. 80 Gew.-% bis 100 Gew.-% des Blattgewichts des eingesetzten Papiers.
  • Der erfindungsgemäße Schichtstoff kann als kontinuierliche Bahn mittels einer Doppelbandpresse (CPL) oder bogenweise in einer Etagenpresse (HPL) hergestellt werden. Beide Verfahren sind industriell üblich und bekannt. Der Schichtstoff, sowohl CPL als auch HPL, ist mit einem Kunstharz imprägniert, der ausgehärtet ist. Damit unterscheidet sich das erfindungsgemäße Papier von dem Papier, das zum Laminieren von Holzwerkstoffoberflächen eingesetzt wird, und bei dem das Kunstharz lediglich getrocknet, nicht aber ausgehärtet ist. Der fertige Schichtstoff weist eine ebene, dichte und harte Oberfläche auf, die ohne weitere Beschichtung auf Holzwerkstoffe aufgebracht werden kann. Die Oberfläche des Schichtstoffs ist ohne weiteres gleichzusetzen mit einer geschliffenen lackierten Oberfläche, die für eine hochglänzende Lackierung vorbereitet ist, ohne dass jedoch aufwändige Schleifvorgänge durchzuführen sind. Die Erfindung betrifft eine weitere Behandlung eines solchen Schichtstoffs, insbesondere eine Veredlung, die eine noch hochwertiger anmutende Oberfläche schafft.
  • Der Schichtstoff ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung auf der Oberfläche eines plattenförmigen Holzwerkstoffs fixiert. Typische Holzwerkstoffe sind Spanplatten, Faserplatten, Sperrholzplatten, Tischlerplatten, aber auch Massivholzplatten. Insbesondere plattenförmige Holzwerkstoffe, die im Möbelbau oder hochwertigen Innenausbau eingesetzt werden, können mit dem erfindungsgemäßen Schichtstoff beschichtet werden. Da das Kunstharz bereits ausgehärtet ist, wird der Schichtstoff durch Verkleben auf der Holzwerkstoffoberfläche befestigt. Als Klebstoff kann ein Schmelzkleber, z. B. ein Polyurethanklebstoff oder ein Polyvinylacetatklebstoff eingesetzt werden. Der Klebstoff kann entweder auf die Holzwerkstoffoberfläche aufgetragen werden oder der Klebstoff kann auf die Unterseite des kunstharzimprägnierten Papiers aufgebracht sein. Das Aufkleben oder Kaschieren von Schichtstoffen auf die Oberfläche von plattenförmigen Holzwerkstoffen ist Stand der Technik.
  • Der erfindungsgemäße Schichtstoff bietet zahlreiche Vorteile. Zum einen kann ein vorhandenes und technisch ausgereiftes Produkt auf einfache Weise veredelt werden. Zum anderen kann die gesamte Bandbreite der Dekore mit weiter verbesserten, insbesondere hochglänzenden, spiegelglänzenden oder supermatten Oberflächen angeboten werden, alternativ auch mit Anti-Fingerprint-Oberflächen angeboten werden. Außerdem wird ein im Vergleich zu Polymerfolien besseres Produkt verfügbar gemacht, weil der erfindungsgemäße Schichtstoff eine höhere Biegefestigkeit und Härte aufweist. Dadurch kann der erfindungsgemäße Schichtstoff zum einen einfacher verarbeitet werden, weil sowohl einzelne Bögen des Schichtstoffs als auch ein gerollter Schichtstoff besser zu verlegen und zu positionieren sind als eine biegsame, weiche Folie. Der steifere, härtere Schichtstoff gemäß der Erfindung kann zudem Unebenheiten in der Oberfläche des Holzwerkstoffs besser ausgleichen, ohne dass dies zu einem Verformen der Oberseite des Schichtstoffs führt, so dass insbesondere bei sehr hochwertigen glänzenden, insbesondere hochglänzenden und spiegelglänzenden Oberflächen Unebenheiten auf der Oberfläche des zu beschichtenden Holzwerkstoffs nicht den optisch hochwertigen Eindruck der Schichtstoff-Oberfläche verderben und zu Ausschuss führen. Schließlich ist die Oberfläche auch des lackierten Schichtstoffs widerstandsfähiger als die Oberfläche einer lackierten Polymerfolie. Mit dem erfindungsgemäß lackierten Schichtstoff ist es insbesondere auf sehr einfache Weise möglich, nicht nur hochglänzende sondern auch spiegelglänzende Oberflächen zu erzeugen. Spiegelglänzende Oberflächen reflektieren ein vor der Oberfläche befindliches Objekt besonders präzise und konturenscharf. Zum Erzeugen spiegelglänzender Oberflächen ist es vermutlich erforderlich, die Lackschicht auf einem besonders ebenen Untergrund aufzubringen, der mit einem Schichtstoff, insbesondere mit einem Schichtstoff mit glänzender oder hochglänzender Oberfläche, produktionsbedingt auf einfache Weise herstellbar ist.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtstoffs zum Beschichten eines plattenförmigen Holzwerkstoffes kann die Schritte aufweisen: Aufbringen von Kunstharz auf eine Papierbahn, Aushärten des Kunstharzes, Aufbringen eines Lacks, Bearbeiten der Lackoberfläche und Aushärten des Lacks.
  • Das Aufbringen von Kunstharz auf eine Papierbahn (das Beharzen) führt zum Imprägnieren der Papierbahn, weil das üblicherweise flüssige Kunstharz die Papierbahn durchdringt. Das Kunstharz, das die Papierbahn imprägniert, wird dann ausgehärtet, das heißt, es wird, z. B. unter dem Einfluss von Temperatur und/oder Druck, z. B. in einer Doppelbandpresse oder in einer Etagenpresse eine chemische Reaktion ausgelöst, durch die das Kunstharz zu einer inerten, nicht mehr reaktiven Masse ausreagiert. Dem Aushärten kann ein Trocknen des Kunstharzes vorgeschaltet sein. Das ausgehärtete, mit Kunstharz imprägnierte Papier weist eine deutlich höhere Steifigkeit auf als die nicht imprägnierte Papierbahn und auch eine höhere Steifigkeit als eine Folie, die zum Kaschieren von plattenförmigen Holzwerkstoffen eingesetzt wird. Trotzdem lässt sich die Schichtstoffbahn ohne weiteres aufrollen. Sie ist also für Endlos-Veredelungs- und - Fertigungsverfahren gut geeignet.
  • Auf den Schichtstoff wird dann flüssiger Lack aufgetragen. Der Lack wird vorteilhaft auf die gesamte Oberfläche der Papierbahn aufgetragen. Die mit Lack beschichtete Seite der Papierbahn wird als Oberseite bezeichnet. Die Lackschicht wird aus flüssigem Lack mit möglichst gleichmäßiger Schichtdicke auf den Schichtstoff aufgetragen. Optional kann in einem Zwischenschritt ein Egalisieren der Lackschicht erfolgen.
  • Die Lackoberfläche wird bearbeitet, vorzugsweise bevor sie ausgehärtet ist. Das Bearbeiten erfolgt im einfachsten Fall durch einen Strukturgeber, eine strukturierte Materialbahn. Anders als beim vorstehend beschriebenen Egalisieren der Lackschicht wird beim Bearbeiten der Lackoberfläche gezielt die Oberfläche, also die Grenzfläche der Lackschicht zur Umgebung gestaltet. Sie wird z. B. mit einer strukturierten Materialbahn mit einer matten, ggf. supermatten Oberfläche oder mit einer Anti-Fingerprint-Oberfläche versehen. Die Materialbahn schließt die Oberfläche der Lackschicht gegenüber der Umgebung ab; sie hält also auch Sauerstoff fern. Das Bearbeiten der Oberfläche der Lackschicht kann in dieser Ausführung als Inert-Verfahren bezeichnet werden, weil es unter Sauerstoffabschluss geschieht. Der Lack wird nach dem Auftragen, insbesondere während bzw. unmittelbar nach dem Bearbeiten ausgehärtet, vorzugsweise durch an sich bekannte UV-Bestrahlung oder durch Elektronenstrahlhärtung.
  • Bevorzugt erfolgt das Aushärten der Lackschicht während des Bearbeitens der Lackoberfläche. So kann das Aushärten der Lackschicht bevorzugt während des Einwirkens der Materialbahn erfolgen, beispielsweise kann nach einer ersten Alternative eine Aushärtevorrichtung, typisch eine an sich bekannte UV-Licht oder Elektronenstrahlungseinheit, gegenüber oder unmittelbar nach der Materialbahn angeordnet sein. Wenn das Bearbeiten der Lackoberfläche mit einem transparenten Schichtstoff erfolgt, kann die Aushärtevorrichtung also auf derselben Seite angeordnet sein wie der Schichtstoff. Ansonsten ist die Aushärtevorrichtung nach einer zweiten Alternative auf der gegenüberliegenden Seite des Schichtstoffs angeordnet. In diesem Fall ist die Materialbahn zweckmäßig transparent. Eine Materialbahn aus einem Polymer, ggf. als faserverstärkte Polymerbahn zum Bearbeiten von Lackoberflächen ist z. B. in der EP 2 146 805 B1 offenbart.
  • Die Materialbahn ist strukturiert. Sie ist vorzugsweise transparent. Sie besteht erfindungsgemäß aus einer Polymerfolie, ggf. ist sie durch Fasern verstärkt. Eine Materialbahn kann für eine einmalige Verwendung vorgesehen sein, sie kann aber auch mehrfach verwendbar sein. Die Materialbahn wird in der Regel als Endlos-Materialbahn z. B. von einer Rolle verfügbar sein, es ist aber auch möglich, die Materialbahn in Bögen zur Verfügung zu stellen. Durch das Auflegen und ggf. Aufdrücken der Materialbahn auf die Oberfläche der flüssigen Lackschicht wird diese Oberfläche bearbeitet. Sie bringt eine auf der Oberfläche der Materialbahn aufgebrachte Struktur als Negativstruktur in die Oberfläche der zunächst noch flüssigen Lackschicht ein, wobei sich diese Struktur der Materialbahn dann durch das Aushärten des flüssigen Lacks zu einer festen Lackschicht als abgeformte und fixierte Oberfläche zeigt. Die bearbeitete, ausgehärtete Oberfläche des Lacks zeigt also erfindungsgemäß ein Negativ der Oberfläche der Materialbahn. Im Rahmen der Erfindung kann die Materialbahn vorteilhaft als Einweg-Materialbahn auf der Lackschicht verbleiben und so als Schutz vor Beschädigungen der Lackschicht während der Lagerung und des Transports dienen. Gerade bei hochglänzenden oder spiegelglänzenden Oberflächen erweist sich diese Maßnahme als besonders wertvoll. Da die Materialbahn ohnehin zum Bearbeiten der Oberfläche auf die Lackschicht aufgebracht wird, wird mit dieser Maßnahme ohne weitere Kosten oder technischen Mittel ein Zusatznutzen erschlossen.
  • Das Aufbringen einer Lackschicht auf einen Schichtstoff bewirkt, dass eine besondere Tiefenwirkung der lackierten Oberfläche erreicht wird. Das Kunstharz, insbesondere, wenn es nach dem Imprägnieren des Papiers z.B. durch die Pressen geglättet und damit in der Regel auch verdichtet wird, bietet der Lackschicht einen Untergrund, der sich optisch als Fortsetzung der Lackschicht präsentiert und so eine besondere Tiefenwirkung der Lackschicht vermittelt. Dies verleiht insbesondere Hochglanz-Lackoberflächen eine hochwertige Anmutung. Zudem ermöglicht die ebene Oberfläche des Schichtstoffs, die durch das Pressen des Schichtstoffs beim Aushärten erfolgt, die Herstellung von spiegelnden Oberflächen, die, in etwa vergleichbar der Präzision eines Spiegels, vor der Oberfläche befindliche Objekte konturenscharf abbilden, also einen auch nach Reflexion weitgehend parallelen Strahlengang gewährleisten.
  • Gegenüber bekannten Lackoberflächen für Holzwerkstoffe benötigt die erfindungsgemäße Lösung wenige Materialien und ist damit umweltfreundlich. Sie kann mit bekannten Herstellungsanlagen vorbereitet werden und sie ist preiswert, obwohl die Oberfläche eine sehr hochwertige Anmutung hat.
  • Details der Erfindung werden an Hand von Figuren erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer CPL-Produktionsanlage mit einer Vorrichtung zum Lackieren und Bearbeiten der Lackschicht
    Fig. 2
    einen Schichtstoff mit Lackschicht
  • Fig. 1 zeigt eine kontinuierliche Anlage 1, bei der der Schichtstoff 2 in unmittelbar aufeinander folgenden Arbeitsgängen erst durch Imprägnieren mit flüssigem Kunstharz 3 und anschließendem Aushärten entsteht und anschließend einseitig mit einer Lackschicht 4 versehen wird. Dieselben Verfahrensschritte können auch in separaten Anlagen erfolgen, zuerst das Imprägnieren mit Kunstharz 3 und das Aushärten des Kunstharzes, also das Herstellen des an sich bekannten Schichtstoffs, hier eines CPL, aber alternativ genauso eines High Pressure Laminates (HPL) und dann, getrennt von diesem, das erfindungswesentliche Aufbringen, Bearbeiten und Aushärten der Lackschicht 4.
  • Die Anlage, die in Fig. 1 gezeigt ist, zeigt von links nach rechts in Produktionsrichtung eine Rolle 5 mit Rohpapier 6 mit einem Blattgewicht von 80 g/m2, das abgerollt und über eine Rolle 7 durch ein Bad 8 geführt wird, in dem sich als Kunstharz flüssiges Melaminharz 3 befindet. Das Rohpapier 6 nimmt 100% des Blattgewichts von 80 g/m2 an Melaminharz auf. Das Rohpapier 6 ist optional mit einem Dekor bedruckt, z. B. mit einem Holzdekor oder mit einem Phantasiedekor. Das Melaminharz 3 dringt in das Rohpapier 6 ein, so dass ein Schichtstoff 2 entsteht. Dieser Vorgang wird auch als Beharzen bezeichnet. Nicht alles Melaminharz kann in dem Rohpapier 6 aufgenommen werden, so dass auf beiden Seiten die Oberfläche des kunstharzbeschichteten Papiers 2 ausschließlich aus Melaminharz 3 besteht. Wird eine geringere Menge Kunstharz eingesetzt, kann die Oberfläche des kunstharzimprägnierten Papiers auch aus einer Mischung aus Fasern und Kunstharz bestehen. Der Schichtstoff wird in der Doppelbandpresse 9, die mit dem Obertrum 10 und dem Untertrum 11 schematisch dargestellt ist, bei 160 °C in ca. 20 Sekunden zu einem Schichtstoff verpresst. Optional kann die Doppelbandpresse Mittel zum Kühlen des Schichtstoffs 2 enthalten, die den ausgehärteten Schichtstoff schneller abkühlen. Ebenfalls optional kann zwischen dem Bad 8 und der Doppelbandpresse 9 eine Trocknungsvorrichtung angeordnet sein, die überschüssige Flüssigkeit aus dem Kunstharz entfernt. Der Schichtstoff 2 gemäß Fig. 1 ist transparent.
  • Alternativ (hier nicht dargestellt) kann ein mehrlagiger Schichtstoff hergestellt werden, bei dem ein 90 g/m2 Kraftpapier (hergestellt aus besonders festem Kraftzellstoff) mit Phenol-Formaldehydharz (80 % Kunstharz bezogen auf ein Blattgewicht des Kraftpapiers von 90 g/m2) imprägniert wird und mit einem mit Melaminformaldehydharz imprägnierten Underlaypapier von 50 g/m2 (80 % Kunstharz bezogen auf ein Blattgewicht des Underlaypapiers von 50 g/m2), mit einem mit einer Grundierung und einem aufgedruckten Farbdekor versehenen Dekorpapier von 65 g/m2, das mit Melaminharz imprägniert ist (90 % Kunstharz bezogen auf ein Blattgewicht des Dekorpapiers von 65 g/m2) und mit einem Overlaypapier von 15 g/m2, das mit Melaminharz (100 % Kunstharz bezogen auf ein Blattgewicht des Overlaypapiers von 15 g/m2) imprägniert ist, in einer Walzenanordnung zusammengeführt werden und entweder als endloses Band in einer Doppelbandpresse zu einem mehrlagigen CPL-Schichtstoff verpresst werden oder als Bögen in einer Etagenpresse zu einem HPL-Schichtstoff verpresst werden. Diese Verfahren sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Der Schichtstoff ist nach dem Verlassen der Doppelband- oder Etagenpresse nicht nur außergewöhnlich glatt und hart sondern auch besonders eben. Er kann zudem auch hochglänzend ausgebildet sein. Er ist damit ausgezeichnet geeignet, mit einer gleichmäßigen Schicht Lack beschichtet zu werden.
  • An die Imprägnierung mit Kunstharz schließt sich, entweder unmittelbar oder als separate Bearbeitungseinheit, das Aufbringen einer Lackschicht 4 auf eine Oberseite des Schichtstoffs 2 an. Bei einem mehrlagigen Schichtstoff wird die Lackschicht auf die Oberseite aufgebracht, die ein Dekorpapier oder ein Overlaypapier zeigt. Der Schichtstoff 2 wird an einer Walzenanordnung 12 vorbeigeführt, die eine flüssige Lackschicht von 40 g/m2 aufträgt. Da der Schichtstoff 2 sehr glatt und eben ist, kann die flüssige Lackschicht 4 auch sehr gleichmäßig und eben auf dessen Oberseite aufgetragen werden. Aufgetragen wird ein acrylbasierter Lack, der mittels UV-Licht aushärtet. Häufig finden auch modifizierte Acryllacke Verwendung, beispielsweise mit Urethan-, Epoxy- oder Siliziumverbindungen modifizierte Acryllacke. Dem Fachmann ist geläufig, welche Acryllacke zur Verfügung stehen und er findet mit wenigen Orientierungsversuchen geeignete Lacke.
  • Im Anschluss an die Walzenanordnung 12 wird die Oberfläche 13 der Lackschicht 4, genauer gesagt der noch flüssigen Lackschicht 4, bearbeitet. In der Ausführung gemäß Fig. 1 geschieht dies durch Aufbringen einer Endlos-Materialbahn 16, die in der Breite des Schichtstoffs auf die Oberfläche 13 der noch flüssigen Lackschicht durch Abrollen von einer Vorratsrolle 14 aufgebracht wird. Die Materialbahn 16 liegt nach dem Passieren einer Andruckrolle 15 blasenfrei auf der Oberfläche 13 der Lackschicht 4 auf, so dass die Oberfläche 13 der Lackschicht völlig eben und glatt ist, insbesondere frei von unerwünschten Markierungen ist. Außerdem ist die Oberfläche 13 der Lackschicht 4 dadurch nicht dem Luftsauerstoff ausgesetzt, weshalb dieser Verfahrensschritt auch als Inert-Verfahren bezeichnet werden kann.
  • Während die Materialbahn 16 auf der Oberfläche 13 der Lackschicht 4 aufliegt, wirken durch den transparenten Schichtstoff 2 hindurch UV-Lampen 17 auf die Lackschicht 4 ein und härten diese aus. Die Lackschicht 4 härtet dabei vom Schichtstoff 2 zur Oberfläche 13 der Lackschicht her aus und wird während des Aushärtens durch die Materialbahn 16 abgeschlossen, mit der Folge, dass eine bis zur Oberfläche 13, also bis zur Grenzfläche der Lackschicht 4 zur Materialbahn eine gleichmäßige Vernetzung bzw. Aushärtung erfolgt. So entsteht eine Oberfläche 13 mit einem Glanzgrad von 90 GE oder mehr. Alternativ können die UV-Lampen 17 auch auf derselben Seite angeordnet sein wie die Andruckrolle 15.
  • Nachdem die Lackschicht 4 ausgehärtet ist, ist der mit der Lackschicht 4 versehene Schichtstoff 2 eben und mit einer spiegelglänzenden Oberfläche 13 versehen.
  • Die Endlos-Materialbahn 16 kann nach dem Aushärten der Lackschicht 4 wahlweise entweder sofort abgezogen und z. B. wiederverwendet werden. Alternativ kann die Materialbahn 16 auf der ausgehärteten Lackschicht 4 verbleiben und die Oberfläche 13 der Lackschicht 4 schützen, bei Bedarf über das Kaschieren auf eine Holzwerkstoffplatte hinaus bis zur Verwendung der mit dem lackierten Schichtstoff kaschierten Holzwerkstoffplatte.
  • Fig. 2 zeigt einen Schichtstoff 2 gemäß Fig. 1 mit einer Papierbahn aus Fasern 19, der mit Kunstharz, hier mit Melaminharz 3 imprägniert ist. Das Melaminharz 3 durchdringt die Papierbahn mit den Fasern 19 vollständig, so dass die Oberfläche der Papierbahn auf beiden Seiten vollständig von Melaminharz 3 gebildet ist. Anders ausgedrückt steht das Melaminharz 3 auf beiden Seiten der Papierbahn über. Einseitig auf die Oberseite 20 des Schichtstoffs 2 ist eine Lackschicht 4 aufgetragen, die eine außerordentlich glatte Oberfläche 13 und eine spiegelglänzende Oberfläche mit einem Glanzgrad von 90 GE oder mehr aufweist. Die Unterseite 21 des Schichtstoffs 2 kann optional mit einer Schicht Klebstoff (hier nicht dargestellt) versehen sein. Wenn der Schichtstoff 2 nicht unverzüglich auf eine Holzwerkstoffoberfläche aufgebracht wird, dann empfiehlt es sich, eine solche Klebstoffschicht mit einem Trennpapier abzudecken. Der lackierte, ggf. mit einer Klebstoffschicht und einem Trennpapier versehene Schichtstoff kann aufgerollt werden für eine spätere Verwendung. Alternativ zum Aufrollen kann der lackierte, mit Kunstharz imprägnierte Schichtstoff auch in Bögen geschnitten, gestapelt und weiterverarbeitet werden.
  • Das Aufbringen des erfindungsgemäß lackierten Schichtstoffs 2 auf die Oberfläche eines plattenförmigen Holzwerkstoffs erfolgt auf die gleiche Weise wie mit nicht-lackiertem Schichtstoff, vorzugsweise durch Kleben. Durch die Härte des Schichtstoffs drücken sich Unebenheiten der Oberfläche des Holzwerkstoffs oder auch Schleifrückstände (Staubkörner) nicht wie bei einer Beschichtung mit einer weichen Folie durch, sondern das Kaschieren lässt eine fehlerfreie Oberfläche entstehen mit weitaus weniger Ausschuss als bei einer Folienkaschierung. Alternativ benötigt die mit dem erfindungsgemäßen Schichtstoff zu kaschierende Holzwerkstoffoberfläche eine einfachere Vorbereitung, weil der Schichtstoff nach der Erfindung kleinere Unebenheiten wesentlich besser ausgleicht.
  • Eine mit dem vorstehend beschriebenen Schichtstoff 2 beschichtete Holzwerkstoffoberfläche weist eine spiegelglänzende, alternativ hochglänzende, supermatte oder mit einer Anti-Fingerprint-Struktur versehene Oberfläche mit besonderer Tiefenwirkung auf, weil sich Lack und Kunstharz so verbinden, dass eine insgesamt besonders transparente Beschichtung auf einem sehr ebenen Untergrund entsteht, die eine außerordentlich hochwertige Anmutung aufweist.
  • Wird ein transparenter Schichtstoff, z. B. aus einer einzelnen, dünnen Papierlage, die mit Melaminharz imprägniert ist, mit einer erfindungsgemäß darauf aufgebrachten Lackschicht eingesetzt, dann kann ein solcher Schichtstoff auf eine mit einem Dekor versehene, z. B. bedruckte Holzwerkstoffoberfläche aufkaschiert werden. Durch die große Transparenz des lackierten Schichtstoffs wirkt das Dekor auf der Holzwerkstoffoberfläche nahezu ohne optische Einschränkung.

Claims (16)

  1. Schichtstoff zum Beschichten eines plattenförmigen Holzwerkstoffs, aufweisend mindestens eine mit Kunstharz (3) imprägnierte Papierbahn (6) und eine auf der Papierbahn (6) aufgetragene Lackschicht (4) sowie eine strukturierte Materialbahn, die als Polymerfolie ausgebildet ist und die die Lackschicht abdeckt, wobei eine Lackoberfläche ein Negativ der strukturierten Materialbahn mit Vertiefungen von bis zu 150 µm in der Lackoberfläche zeigt.
  2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Materialbahn mit Strukturen versehen ist, die der Lackoberfläche ein supermattes Aussehen verleihen.
  3. Schichtstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen, die der Lackoberfläche ein supermattes Aussehen verleihen, von tieferen Strukturen überlagert sind.
  4. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht (4) mit einem Flächengewicht von mindestens 5 g/m2 bis zu 300 g/m2 aufgetragen ist.
  5. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht nicht geschliffen ist.
  6. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (6) aus einer der in der folgenden Gruppe aufgeführten Fasern oder einer Mischung solcher Fasern hergestellt ist: Cellulosefasern, Mineralfasern, Glasfasern, Viskosefasern, Kohlenstofffasern, Fasern aus Kunststoff, insbesondere Aramidfasern.
  7. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Papierbahn (6) ein Blattgewicht von 10 g/m2 bis 360 g/m2 aufweist.
  8. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Papierbahn (6) ein Dekor aufweist.
  9. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtstoff (2) zwei oder mehr Papierbahnen (6) aufweist.
  10. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharz (3) Melaminharz, Harnstoff-Formaldehydharz oder Phenol-Formaldehydharz, eine Polyurethan-Dispersion, Wasserglas, eine Silanverbindung oder eine Mischung dieser Kunstharze eingesetzt ist.
  11. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kunstharz (3) Feststoff-Partikel, insbesondere Hartstoff-Partikel zugesetzt sind.
  12. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht (4) einen Glanzgrad von 90 GE oder mehr oder von 15 GE oder weniger oder eine Anti-Fingerprint-Struktur aufweist.
  13. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtstoff (2) auf einen plattenförmigen Holzwerkstoff aufgebracht ist.
  14. Schichtstoff nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtstoff (2) mit der ausgehärteten Lackschicht (4) mit der Materialbahn (16) abgedeckt ist.
  15. Verfahren zum Herstellen eines Schichtstoffs (2) zum Beschichten eines plattenförmigen Holzwerkstoffs, mit den Schritten:
    - Aufbringen von Kunstharz (3) auf eine Papierbahn (6)
    - Aushärten des Kunstharzes (3)
    - Aufbringen eines Lacks (4)
    - Bearbeiten der Lackoberfläche (17) durch eine strukturierte Materialbahn (16), die mit Vertiefungen von bis zu 150µm in der Lackoberfläche versehen ist und die als Polymerfolie ausgebildet ist
    - Aushärten des Lacks (4), sodass die Lackoberfläche ein Negativ der strukturierten Materialbahn zeigt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (6) nach dem Aufbringen des Kunstharzes (3) und/oder dem Aushärten des Kunstharzes (3) auf die Papierbahn (6) geglättet wird.
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