ITVE20000046A1

ITVE20000046A1 - THERMOPLASTIC COMPOSITE FILM FOR THE DECORATIVE COATING OF SUBSTRATES IN GENERAL AND METHOD FOR OBTAINING THE FILM.

Info

Publication number: ITVE20000046A1
Application number: IT000046A
Authority: IT
Inventors: Fabrizio Bergamo; Dino Meneghin
Original assignee: 3B Spa
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2002-05-06
Also published as: DE10153952A1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

dell'invenzione avente per titolo: of the invention entitled:

"Film composito in materiale termoplastico per il rivestimento decorativo di substrati in genere e metodo per ottenere il film" "Composite film in thermoplastic material for the decorative coating of substrates in general and method for obtaining the film"

La presente invenzione concerne un film composito in materiale termoplastico per il rivestimento decorativo di substrati in genere ed un metodo per ottenere il film. The present invention relates to a composite film in thermoplastic material for the decorative coating of substrates in general and a method for obtaining the film.

In svariati settori della tecnica è richiesto di realizzare substrati di qualsiasi genere, ad esempio pannelli per mobili, pannelli per automobili ecc. rivestiti con un foglio di materiale termoplastico, con funzione essenzialmente decorativa. In various fields of the art it is required to produce substrates of any kind, for example panels for furniture, panels for cars, etc. covered with a sheet of thermoplastic material, with an essentially decorative function.

Nel caso particolare di un rivestimento decorativo previsto per rendere il substrato esteriormente simile al legno, è preferibile utilizzare un materiale termoplastico presentante un effetto superficiale lucido-opaco, simile a quello presentato dalle venature del legno. In the particular case of a decorative coating intended to make the substrate outwardly similar to wood, it is preferable to use a thermoplastic material having a glossy-opaque surface effect, similar to that presented by the wood grain.

E‘ noto infatti che un pannello in legno, e più particolarmente un pannello verniciato, presenta un effetto superficiale caratterizzato da un certo colore di base, tipico dell'essenza del legno, e da venature, anch'esse tipiche dell'essenza del legno e differenti a seconda di questa. Se la superficie del pannello è esposta alla luce, essa evidenzia un'alternanza di zone lucide ed opache, legate al differente comportamento ottico di queste, che in particolare risultano meno riflettenti in corrispondenza delle venature e più riflettenti in corrispondenza delle zone comprese tra venature adiacenti, o viceversa, a seconda dell'essenza del legno. In fact, it is known that a wooden panel, and more particularly a painted panel, has a surface effect characterized by a certain base color, typical of the essence of wood, and by veins, also typical of the essence of wood and different depending on this. If the surface of the panel is exposed to light, it shows an alternation of glossy and opaque areas, linked to the different optical behavior of these, which in particular are less reflective in correspondence with the veins and more reflective in correspondence with the areas between adjacent veins. , or vice versa, depending on the essence of the wood.

Si può pertanto affermare che in genere una superficie di legno è caratterizzata da un certo colore di base, da un certo disegno di venature e da un certo comportamento ottico alla luce incidente, legato appunto alla presenza ed alla disposizione di tali venature. It can therefore be said that generally a wooden surface is characterized by a certain base color, a certain pattern of veins and a certain optical behavior to incident light, linked precisely to the presence and arrangement of these veins.

Poiché i pannelli in legno presentano, per la natura stessa del materiale che li costituisce, una alterabilità dimensionale in funzione delle condizioni ambientali ed una alterabilità superficiale in funzione di possibili sollecitazioni meccaniche esterne, è stato da tempo proposto di realizzare pannelli in materiale legnoso (legno compensato, truciolare, MDF, ecc.) praticamente inalterabili dimensionalmente, e di applicare ad essi un foglio di rivestimento, in genere in materiale termoplastico, avente la duplice funzione di decorare esteticamente il pannello e di proteggere la sua superficie esterna da graffi, incisioni, ecc. Since the wooden panels present, due to the very nature of the material that constitutes them, a dimensional alterability according to the environmental conditions and a surface alterability according to possible external mechanical stresses, it has long been proposed to create panels in wooden material (wood plywood, chipboard, MDF, etc.) practically unalterable dimensionally, and to apply to them a covering sheet, generally in thermoplastic material, having the dual function of aesthetically decorating the panel and protecting its external surface from scratches, incisions, etc.

E' evidente che quanto più il foglio di materiale termoplastico riproduce le caratteristiche esteriori del legno, e tanto più il pannello così realizzato assomiglia ad un pannello di legno massiccio. Tuttavia poiché un foglio di materiale termoplastico, anche se presenta la superficie decorata a legno, presenta pur sempre caratteristiche superficiali uniformi, quando viene investito dalla luce evidenzia un comportamento totalmente differente dal comportamento di un analogo pannello in legno. Inoltre poiché la decorazione del foglio di materiale termoplastico avviene per stampa, questa nel tempo e con l'uso è soggetta a deteriorarsi, alterando in pratica la funzione ornamentale che il foglio stesso dovrebbe presentare. It is evident that the more the sheet of thermoplastic material reproduces the external characteristics of the wood, the more the panel thus created resembles a solid wood panel. However, since a sheet of thermoplastic material, even if its surface is decorated with wood, still has uniform surface characteristics, when it is hit by light it exhibits a totally different behavior from the behavior of a similar wooden panel. Furthermore, since the decoration of the sheet of thermoplastic material takes place by printing, this is subject to deteriorate over time and with use, practically altering the ornamental function that the sheet itself should have.

Allo scopo di evitare questi inconvenienti e di realizzare pannelli con un substrato legnoso rivestito da un foglio di materiale plastico in grado di evidenziare un comportamento simile a quello presentato da una superficie naturale di legno, varie soluzioni sono state proposte. In order to avoid these drawbacks and to make panels with a wooden substrate coated with a sheet of plastic material capable of showing a behavior similar to that presented by a natural wooden surface, various solutions have been proposed.

Una nota soluzione prevede di utilizzare un foglio comprendente una base in PVC colorata, sulla quale viene poi stampato un motivo decorativo voluto (venature) che alla fine viene rivestito con un film trasparente avente la funzione di proteggere la stampa. Poiché peraltro questo film trasparente è pure di PVC, non resiste al graffio, e deve essere protetto con una vernice protettiva, che in genere è di natura poliuretanica (mono o bicomponente). A known solution provides for the use of a sheet comprising a colored PVC base, on which a desired decorative motif (veins) is then printed which at the end is coated with a transparent film having the function of protecting the print. Moreover, since this transparent film is also made of PVC, it does not resist scratching, and must be protected with a protective varnish, which is generally of a polyurethane nature (one or two-component).

Inconveniente di questa soluzione, che assicura l'inalterabilità della stampa nel tempo ed al tempo stesso protegge la superficie dal pannello da graffi ed abrasioni, consiste nel fatto che la superficie esterna della vernice protettiva si presenta uniforme e non evidenzia quelle alternanze lucidoopache, tipiche delle venature del legno. The drawback of this solution, which ensures the inalterability of the print over time and at the same time protects the surface of the panel from scratches and abrasions, consists in the fact that the external surface of the protective varnish is uniform and does not show those glossy-opaque alternations, typical of wood grain.

Per raggiungere anche questo risultato sono state proposte due tecniche di lavorazione denominate, rispettivamente "a poro meccanico" ed "a poro chimico". To achieve this result, two processing techniques have been proposed, respectively called "mechanical pore" and "chemical pore".

La tecnica di lavorazione a poro meccanico prevede: The mechanical pore processing technique includes:

- di stampare il foglio colorato di base in PVC con il desiderato motivo ornamentale (venature), - to print the basic colored PVC sheet with the desired ornamental pattern (veins),

- di incidere con un cilindro goffratore un film trasparente in PVC in modo da ricavare in esso i pori simili a quelli del legno ed aventi una disposizione ed una distribuzione corrispondenti alle venature del foglio colorato di base, - di applicare inchiostro colorato in corrispondenza dei pori, - to engrave a transparent PVC film with an embossing cylinder so as to obtain pores in it similar to those of wood and having an arrangement and distribution corresponding to the veins of the basic colored sheet, - to apply colored ink in correspondence with the pores ,

- di accoppiare tra loro il foglio colorato di base ed il film trasparente così trattati, - to couple together the basic colored sheet and the transparent film thus treated,

- di applicare alla superficie del foglio trasparente una vernice trasparente antigraffio. - to apply a scratch-resistant transparent varnish to the surface of the transparent sheet.

Inconveniente di questa soluzione consiste nel fatto che la stampa del motivo ornamentale sulla base colorata di PVC e la formazione delle incisioni (pori) sul film trasparente ben difficilmente possono essere perfettamente a registro, a causa del differente comportamento della base colorata stampata e del film trasparente inciso, e del conseguente effetto di laminazione, che i due film subiscono durante il loro accoppiamento. The drawback of this solution consists in the fact that the printing of the ornamental motif on the colored base of PVC and the formation of incisions (pores) on the transparent film can hardly be perfectly in register, due to the different behavior of the printed colored base and of the transparent film. engraved, and the consequent lamination effect, which the two films undergo during their coupling.

Altro inconveniente consiste nel fatto che l'incisione del film trasparente è ottenuta meccanicamente e la superficie finale del pannello si presenta interessata da una pluralità di piccole cavità, che costituiscono un inevitabile ricettacolo di sporcizia. Another drawback consists in the fact that the incision of the transparent film is obtained mechanically and the final surface of the panel is affected by a plurality of small cavities, which constitute an inevitable receptacle of dirt.

Altro inconveniente consiste nel fatto che questa tecnica rende difficoltoso il controllo dell'applicazione dell'inchiostro ed in pratica è effettuabile solo se le incisioni del film trasparente sono di piccole dimensioni, con grosse limitazioni nella forma e nelle dimensioni delle venature ottenibili. Another drawback consists in the fact that this technique makes it difficult to control the application of the ink and in practice it can be carried out only if the incisions of the transparent film are of small dimensions, with great limitations in the shape and dimensions of the obtainable veins.

La tecnica di lavorazione a poro chimico prevede di stampare la superficie inferiore del film trasparente (anziché la superficie superiore della base di PVC colorata) con il desiderato motivo ornamentale (venature) e la superficie superiore del film stesso con un particolare inchiostro, che non consente l'adesione di una particolare vernice protettiva. Quando pertanto questa particolare vernice protettiva viene applicata al film trasparente, essa riveste soltanto questo, ma schiva l'inchiostro, formando in corrispondenza di questo i pori depressi. The chemical pore processing technique involves printing the lower surface of the transparent film (instead of the upper surface of the colored PVC base) with the desired ornamental pattern (veins) and the upper surface of the film itself with a particular ink, which does not allow the adhesion of a particular protective varnish. Therefore, when this particular protective varnish is applied to the transparent film, it only covers this, but it avoids the ink, forming depressed pores in correspondence with it.

Questa soluzione ha risolto i problemi derivanti dalla difficoltà di effettuare una rigorosa stampa a registro, ma da un lato non ha completamente risolto i problemi legati alla presenza dei pori, che comunque sono depressi e costituiscono ricettacoli di polvere e sporcizia, e d'altro lato ha introdotto inconvenienti di altra natura. In particolare, se i pori sono di piccola estensione, è necessario che la vernice protettiva sia applicata in quantità limitata, ad evitare di chiudere completamente i pori e di perdere il risultato che la loro presenza aveva fatto ottenere. Conseguentemente l'effetto protettivo, dovuto a detta vernice è piuttosto limitato. This solution has solved the problems deriving from the difficulty of carrying out a rigorous printing in register, but on the one hand it has not completely solved the problems related to the presence of pores, which in any case are depressed and constitute receptacles for dust and dirt, and on the other hand has introduced drawbacks of another nature. In particular, if the pores are of small extension, it is necessary that the protective paint is applied in a limited quantity, to avoid completely closing the pores and losing the result that their presence had made. Consequently, the protective effect due to said paint is rather limited.

Se invece i pori sono di ampia estensione, la vernice protettiva si raccoglie sul fondo di essi e forma goccioline con il duplice inconveniente di un risultato estetico insoddisfacente e di un risultato protettivo parimenti insoddisfacente. If, on the other hand, the pores are of wide extension, the protective paint collects on the bottom of them and forms droplets with the double drawback of an unsatisfactory aesthetic result and an equally unsatisfactory protective result.

Allo scopo di eliminare anche questo inconveniente è stata proposta una nuova tecnica denominata "optical embossing" (goffratura ottica). Essa prevede di applicare a registro sulla base di PVC colorata e stampata due differenti vernici trasparenti una opaca ed una lucida, che vanno ad interessare rispettivamente le parti di superficie stampata, che costituiscono le venature, e le parti di superficie non stampata, che costituiscono le aree esistenti tra venatura e venatura. In order to eliminate this drawback too, a new technique called "optical embossing" has been proposed. It foresees to apply in register on the colored and printed PVC base two different transparent paints, one opaque and one glossy, which respectively affect the parts of the printed surface, which constitute the veins, and the parts of the non-printed surface, which constitute the existing areas between grain and grain.

Questo effetto è molto simile a quello presentato dalla superficie in legno naturale, in cui le venature sono opache, mentre le zone comprese tra venature adiacenti sono lucide. Tuttavia, a differenza dalla tecnica precedente, questa tecnica consente di ottenere l'effetto superficiale lucidoopaco senza pori od incisioni, e cioè senza la creazione di ricettacoli di polvere. Inoltre essa può essere applicata praticamente senza alcuna limitazione nella forma e nella estensione dei motivi ornamentali realizzabili, ampliando di fatto la gamma dei risultati ottenibili. This effect is very similar to that presented by the natural wood surface, in which the veins are opaque, while the areas between adjacent veins are glossy. However, unlike the previous technique, this technique allows to obtain the glossy-opaque surface effect without pores or incisions, that is, without the creation of dust receptacles. Furthermore, it can be applied practically without any limitation in the form and extent of the ornamental motifs that can be produced, effectively expanding the range of results that can be obtained.

Accanto a queste prestazioni tuttavia la tecnica dell'optical embossing presenta alcuni inconvenienti, ed in particolare, non consente di applicare alle due vernici differenti una vernice trasparente prottettiva, senza perdere quell'effetto lucido-opaco che sta alla base della tecnica stessa. Besides these performances, however, the optical embossing technique has some drawbacks, and in particular, it does not allow to apply a protective transparent varnish to the two different paints, without losing that glossy-opaque effect that is the basis of the technique itself.

Per questi motivi fino ad oggi la tecnica dell'optical embossing è stata utilizzata solo nei casi in cui è possibile evitare l'applicazione della vernice protettiva esterna, ad esempio su supporti cartacei per rivestire parti interne di mobili e quindi non soggetti ad usura e ad abrasione. For these reasons, up to now, the optical embossing technique has been used only in cases where it is possible to avoid the application of the external protective paint, for example on paper supports to cover internal parts of furniture and therefore not subject to wear and tear. abrasion.

Secondo l'invenzione il problema è risolto con un film composito in materiale termoplastico per il rivestimento decorativo di superfici in genere, caratterizzato dal fatto di essere costituito dall'accoppiamento di un film di base in materiale termoplastico colorato e di un film di materiale termoplastico trasparente avente la superficie affacciata al film di base stampata conformemente al desiderato motivo ornamentale e l'altra superficie stampata a registro, coerentemente con detto motivo ornamentale, con due differenti vernici protettive trasparenti, una a finitura superficiale lucida ed una a finitura superficiale opaca, interessanti aree complementari di detta superficie, conformemente a detto motivo ornamentale. According to the invention, the problem is solved with a composite film in thermoplastic material for the decorative coating of surfaces in general, characterized in that it consists of the coupling of a base film in colored thermoplastic material and a film of transparent thermoplastic material. having the surface facing the base film printed in accordance with the desired ornamental pattern and the other surface printed in register, consistently with said ornamental pattern, with two different transparent protective coatings, one with a glossy surface finish and one with a matt surface finish, interesting areas complementary to said surface, in accordance with said ornamental motif.

Sempre secondo l'invenzione il metodo per ottenere detto film prevede le seguenti fasi operative: Still according to the invention, the method for obtaining said film involves the following operating steps:

- stampa in continuo di una prima superficie di un film trasparente in materiale termoplastico, corrispondentemente al prefissato motivo ornamentale da ottenere, stampa in continuo della seconda superficie di detto film con due differenti vernici protettive nei riguardi di detto film trasparente, una di dette vernici essendo lucida, l'altra essendo opaca ed interessando a registro zone complementari di detta seconda superficie, corrispondentemente al motivo ornamentale stampato su detta prima superficie, - continuous printing of a first surface of a transparent film in thermoplastic material, corresponding to the predetermined ornamental motif to be obtained, continuous printing of the second surface of said film with two different protective paints with regard to said transparent film, one of said paints being glossy, the other being opaque and affecting in register complementary areas of said second surface, corresponding to the ornamental motif printed on said first surface,

- accoppiamento di detto film trasparente, così trattato, con un film di materiale termoplastico di base colorato. - coupling of said transparent film, thus treated, with a film of colored base thermoplastic material.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui: The present invention is further clarified hereinafter in a preferred embodiment thereof given purely by way of non-limiting example with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 mostra in vista schematica esplosa un tratto di film secondo l'invenzione da applicare ad un substrato a base legno, e la figura 2 mostra in vista schematica una linea di lavorazione per l'ottenimento del film secondo l'invenzione. Figure 1 shows an exploded schematic view of a section of film according to the invention to be applied to a wood-based substrate, and Figure 2 shows a schematic view of a processing line for obtaining the film according to the invention.

Come si vede dalle figure, il film secondo l'invenzione viene descritto nella sua pratica realizzazione in cui forma un film composito 2 di PVC per rivestire substrati in materiale legnoso, ad esempio costituiti da pannelli di MDF e per renderli simili a pannelli in legno della desiderata essenza. As can be seen from the figures, the film according to the invention is described in its practical embodiment in which it forms a composite film 2 of PVC to cover substrates in wood material, for example consisting of MDF panels and to make them similar to wood panels of the desired essence.

Per ottenere il film 2 si parte da un film di PVC trasparente 4 e lo si sottopone ad una prima fase di stampa 6 del particolare motivo ornamentale 8 (venature) che esso deve presentare. La stampa del film trasparente può essere a più stadi (nella figura ne sono rappresentati tre) all'uscita di ciascuno dei quali il film è fatto passare attraverso cappe 9 o altri sistemi di essiccazione. To obtain the film 2 one starts from a transparent PVC film 4 and is subjected to a first printing step 6 of the particular ornamental motif 8 (veins) that it must present. The printing of the transparent film can be in several stages (three are shown in the figure) at the outlet of each of which the film is passed through hoods 9 or other drying systems.

Dopo che il film 4 è stato sottoposto a questa prima operazione di stampa, esso viene inviato in una seconda stazione 10, nella quale alla superficie del film 4 opposta a quella in precedenza stampata viene applicata a registro nelle zone, che nel motivo ornamentale devono apparire lucide, una vernice protettiva trasparente 12 a finitura superficiale lucida. After the film 4 has been subjected to this first printing operation, it is sent to a second station 10, in which the surface of the film 4 opposite to that previously printed is applied in register in the areas which must appear in the ornamental motif. glossy, a transparent protective varnish 12 with a glossy surface finish.

Successivamente il film 4 così trattato viene inviato in una terza stazione 14, nella quale nelle zone complementari a quelle in precedenza interessate dalla vernice protettiva a finitura superficiale lucida viene applicata a registro una vernice protettiva 16 a finitura superficiale opaca. E' da notare che l'applicazione delle vernici protettive 12 e 16 a registro con il motivo ornamentale 8 non costituisce un problema, in quanto le differenti applicazioni avvengono in linea, sullo stesso film 4. Subsequently, the film 4 thus treated is sent to a third station 14, in which a protective paint 16 with a matt surface finish is applied in register in the areas complementary to those previously affected by the protective paint with a glossy surface finish. It should be noted that the application of the protective paints 12 and 16 in register with the ornamental motif 8 is not a problem, since the different applications take place in line, on the same film 4.

Il film 4 così trattato, che esce dalla terza stazione 14, viene poi inviato ad una stazione di accoppiamento 18, nella quale esso viene laminato a caldo con un film 20 in PVC, che costituisce la base colorata del film di rivestimento 2. The film 4 thus treated, which comes out from the third station 14, is then sent to a coupling station 18, in which it is hot laminated with a PVC film 20, which forms the colored base of the coating film 2.

Naturalmente i trattamenti, cui il film trasparente 2, già sottoposto nella stazione 6 alla stampa del desiderato motivo ornamentale 8, viene sottoposto nelle stazioni 10 e 14 possono essere invertiti, nel senso che è praticamente indifferente quale delle due vernici protettive sia applicata per prima. L'importante è infatti che entrambe siano applicate a registro e che una delle due interessi esattamente le zone in precedenza stampate secondo il desiderato motivo ornamentale, e l'altra interessi le zone complementari. Naturally, the treatments to which the transparent film 2, already subjected in station 6 to the printing of the desired ornamental motif 8, is subjected in stations 10 and 14 can be reversed, in the sense that it is practically indifferent which of the two protective paints is applied first. The important thing is in fact that both are applied in register and that one of the two affects exactly the areas previously printed according to the desired ornamental motif, and the other affects the complementary areas.

In ogni caso il film 2 così ottenuto può poi essere utilizzato per rivestire un substrato, secondo una qualsiasi tecnica tradizionale. In any case, the film 2 thus obtained can then be used to coat a substrate, according to any traditional technique.

Da quanto detto risulta chiaramente che il film secondo l'invenzione si presenta particolarmente vantaggioso per il rivestimento di supporti di qualsiasi genere, ed in particolare: From what has been said it is clear that the film according to the invention is particularly advantageous for coating supports of any kind, and in particular:

- evidenzia un effetto superficiale lucido-opaco rigorosamente corrispondente al motivo ornamentale che interessa il supporto stesso, - highlights a glossy-opaque surface effect strictly corresponding to the ornamental motif that affects the support itself,

- non comporta praticamente alcuna limitazione nella forma dei motivi ornamentali ottenibili, - it involves practically no limitation in the form of the ornamental motifs obtainable,

- presenta una superficie liscia e priva di ricettacoli di polvere e di sporcizia. - has a smooth surface free from dust and dirt receptacles.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale. The present invention has been illustrated and described in a preferred embodiment thereof, but it is understood that executive variations may be applied to it in practice, without however departing from the scope of protection of the present patent for industrial invention.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Composite film of thermoplastic material for the decorative coating of substrates in general, characterized in that it consists of the coupling of a base film (20) in colored thermoplastic material and a film (4) of transparent thermoplastic material, having the surface facing the base film (20) printed in accordance with the desired ornamental pattern (8) and the other surface printed in register, coherently with said ornamental pattern (8), with two different transparent protective paints, one (12) with a glossy surface finish and a (16) with a matt surface finish, interesting complementary areas of said surface, corresponding to said ornamental motif (8).

2. Film according to claim 1 characterized in that the base film (20) is made of PVC.

3. Film according to claim 1 characterized in that the transparent film (4) is made of PVC.

4. Method for obtaining a film according to one or more of claims 1 to 3 characterized by the sequence of the following operating steps: - continuous printing of a first surface of a transparent film (4) in thermoplastic material corresponding to the predetermined ornamental motif (8) to be obtained, - continuous printing of the second surface of said film (4) with two different protective paints (12,16) against said transparent film (4), one of said paints (12) being glossy, the other (16) being opaque and affecting in register complementary areas of said second surface, corresponding to the ornamental motif (8) printed on said first surface, - coupling of said transparent film (4), thus treated, with a film (20) of colored basic thermoplastic material.

5. Composite film in thermoplastic material for the decorative coating of substrates in general according to claims 1 to 3 and method for obtaining it according to claim 4 and substantially as illustrated and described.