WO2014075803A1 - Herstellung von fussböden, decken- und wandverkleidungen - Google Patents

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Steffen Griffel
Heinz Haller
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    • E04F15/107—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials composed of several layers, e.g. sandwich panels

Definitions

  • the present invention relates to an abrasion-resistant decorative coating material, in particular a coating material for use as a floor, ceiling panel or wall panel, and to processes for producing the abrasion-resistant decorative coating material according to the invention.
  • Decorative coating materials are known from the prior art, which can often be used, for example, for the production of laminate flooring.
  • Such coating materials usually consist of a substrate, a decorative paper and a wear layer applied thereto.
  • the production of natural-authentic coating materials is known in the fields of plastic and laminate flooring.
  • Such naturally authentic coating materials are characterized in that the coating material has a surface structure which in particular runs synchronously with the printed image of the coating material, so that, for example, an appearance and feel that is authentic to a wood or stone surface is created.
  • “Synchronous” means that the surface topography and print image match each other exactly.
  • the cost consists mainly in that after printing the decorative paper, the paper is impregnated with an aqueous resin solution, whereby the paper grows about 2% in width. This results in a usual width of about 2 m to significant image distortion, which must be considered in the downstream coating process. In addition, the growth in width is not constant across the entire width, but shows an outwardly rising profile.
  • the papers suitable for this process have hitherto been selected by manufacturers of such coating materials in defined paper machines.
  • changes in the process parameters in one of the manufacturing stages, in papermaking, in printing, in impregnation and in the lamination to the substrate can lead to drastic deviations from the synchronicity of the printed image to the embossed structure.
  • the present invention is therefore based on the object of providing an abrasion-resistant decorative coating material which can be embossed in a simple manner and in particular so that the surface structure of the coating material runs synchronously with the printed image of the coating material, so that a natural-authentic look and feel is created.
  • an abrasion resistant decorative coating material comprising:
  • a pressure, temperature and dimensionally stable print carrier based on a pre-impregnated paper or a pre-impregnated web
  • the wear layer comprises an inner layer that is a transparent corundum-containing layer and is in contact with the print substrate, and an outer layer comprising at least one plastic layer, and
  • the outer layer of the wear layer has on its outer surface a pattern embossing, which runs in synchronism with a printed image on the print carrier.
  • abrasion-resistant means according to the invention that the coating material is resistant to mechanical action.
  • laminate floors are divided into service classes, whereby the abrasion resistance is measured according to the so-called Tabertest according to EN DIN 438-2.
  • the number of revolutions measured is assigned to wear classes. For example, the achievement of at least 2000 revolutions means the abrasion class AC3, which is necessary for the classification in the use class 23/31 (heavy duty apartment and moderate light commercial use).
  • the term "decorative" means that the coating material can be patterned in one or more colors and has a structured surface in order to imitate optically and haptically other coverings, such as, for example, a wood or stone surface.
  • the abrasion-resistant decorative coating material further comprises a substrate below the print carrier, ie on the opposite side of the wear layer.
  • the substrate (support) according to the invention is not subject to any particular restriction.
  • the substrate comprises at least one member selected from the group consisting of wood material, plastic, metal, stone and gypsum boards.
  • Wood-based materials as a support in the coating material according to the invention are, for example, particleboard, plywood, multilayer, MDF or HDF boards.
  • a plastic carrier may comprise, for example, polyvinyl chloride (PVC).
  • PVC polyvinyl chloride
  • a carrier made of plastic and PVC-free plastics, such as polypropylene (PP), polyurethane (PU), etc. include.
  • Possible thicknesses of the substrate are, for example: support comprising plastic 2 to 15 mm, preferably 3 to 6 mm; Wood-plastic composite (WPC) 2 to 10 mm, preferably 3 to 6 mm; Plasterboard 10 to 30 mm, preferably 10 to 15 mm; Wood-based panels 3 to 13 mm, preferably 4 to 9 mm.
  • a metal as a carrier can be, for example, a thin aluminum plate with a thickness of preferably from 1 to 5 mm, particularly preferably from 2 to 4 mm, to which the coating material according to the invention can be laminated.
  • the term "pressure-stable" is understood according to the invention to mean that the print carrier is not subject to any degenerative change up to a pressure of at least 50 bar.
  • temperature-stable is understood according to the invention that the print carrier is subject to no degenerative change up to a temperature of at least 180 ° C.
  • dimensionally stable is understood according to the invention to mean that the print carrier has a width and length change of less than ⁇ 0.2% during the pressing / laminating process. Due to its nature, the print carrier is not influenced by the processing after printing in its dimension. By using such a print carrier, it is therefore advantageously possible to produce the coating material of the invention in a technically simple and cost-effective manner, specifically such that a surface structure of the coating material runs synchronously with the printed image of the coating material, so that a natural-looking look and feel is created.
  • a preimpregnated paper is used according to the invention, wherein the paper preferably has a grammage of 50 g / m 2 to 120 g / m 2 .
  • Such pre-impregnated papers are already equipped with an acrylic and / or thermosetting resin content of usually 20 to 25 wt .-% based on the fiber content in their production.
  • the print carrier can also be a preimpregnated nonwoven, for example of cellulose and / or synthetic fibers (for example PET or PP), preferably having a grammage of 60 to 100 g / m 2 .
  • the printing carrier used in the invention is usually provided with a printed image, wherein the manner of applying the printed image is not limited. Those skilled in the art are well aware of such processes. Gravure printing, flexographic printing and digital printing are particularly preferred.
  • the wear layer of the coating material according to the invention comprises an inner and an outer layer.
  • the outer layer points to its outer Surface on a pattern embossing, which runs synchronously to a printed image on the print carrier.
  • the inner layer which is in contact with the print carrier, is a transparent corundum-containing layer, ie a binder to which corundum (aluminum oxide) has been added.
  • the corundum particles preferably have a size of 180 to 320 according to the FEPA standard, more preferably from 220 to 240.
  • the amount of corundum is preferably 10 to 50 wt .-%, preferably 30 to 40 wt .-%, based on the solids content of the binder.
  • the binders used are preferably radiation-curing binders and thermosetting polyurethane binders.
  • the inner layer preferably has a layer thickness of from 30 to 100 ⁇ m, more preferably from 50 to 70 ⁇ m.
  • the inner, corundum-containing layer increases the abrasion resistance of the coating material according to the invention, whereby the printed image on the print substrate remains very clearly visible due to the given transparency.
  • the outer layer of the wear layer comprises at least one plastic layer.
  • the outer layer of the wear layer comprises at least one plastic layer with thermosetting condensation resin or with at least one thermoplastic polymer.
  • Thermosetting condensation resins are, for example, melamine-formaldehyde resins, urea resins, polyamide resins and mixtures thereof, such as, for example, a mixture of melamine and urea resins.
  • Thermoplastic polymers include, for example, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyurethane (PU), polystyrene (PS), and polyvinyl chloride (PVC), as well as mixtures thereof.
  • the at least one plastic layer preferably has a layer thickness of 80 to 500 .mu.m, 80 to 150 .mu.m being preferred for thermosets and 100 to 300 .mu.m for thermoplastics.
  • the thermoplastic layer especially when using polypropylene, on the abrasion resistant layer side facing a (hot) sealable layer in a preferred thickness of 10 to 50 ⁇ , more preferably from 20 to 30 ⁇ , on.
  • a heat-sealing layer comprises, for example an ionomer, such as the commercially available Surlyn ® manufactured by DuPont TM.
  • the melting point of the heat-sealable layer is below 90 ° C and at least 30 ° C below the melting point of the thermoplastic layer.
  • the outer layer of the wear layer has a multilayer structure, that is to say the outer layer of the wear layer comprises at least two plastic layers.
  • a multi-layer outer wear layer comprises polypropylene and polyurethane or polypropylene and polyamide, wherein the cheaper plastic is preferably used for reasons of cost in greater thickness / thickness.
  • Particularly preferred is the combination of polypropylene, preferably with an additional sealing layer, and polyurethane, wherein the polypropylene layer, preferably having the additional sealing layer, for example on the basis of Surlyn ®, located with the transparent corundum layer in contact, and the polyurethane Layer overlying.
  • the polypropylene layer preferably has a thickness of 100 to 300 .mu.m, more preferably 150 to 250 .mu.m, while the polyurethane layer preferably has a thickness of 20 to 150 ⁇ , particularly preferably from 30 to 50 ⁇ .
  • the outer layer of the wear layer on a thickness / thickness, which allows a pattern embossing of at least 100 pm depth.
  • the outer layer of the wear layer advantageously contributes to the abrasion resistance and to the reduction of the footfall.
  • the outer layer of the wear layer has a topcoat on its outer surface.
  • Nanocomposite coating can be used with up to 50 wt .-% silicate content, which is usually applied in an amount of 10 to 80 g / m 2 , preferably from 20 to 40 g / m 2 .
  • a scratch-resistant polyurethane lacquer can also be used as topcoat, usually in an amount of 10 to 20 g / m 2 , preferably of 10 to 15 g / m 2 .
  • FIG. 1 shows the structure of the abrasion-resistant decorative coating material according to the invention in a preferred embodiment.
  • the corundum is in high concentration and is advantageously better positioned and fixed, whereby the abrasion resistance of the coating material according to the invention compared to known in the prior art embodiments is significantly increased.
  • FIG. 2 shows a surface material without a plate-shaped substrate, wherein a heat-sealable layer is applied between the abrasion-resistant layer and the thermoplastic layer.
  • FIG. 3 shows a further preferred embodiment of the coating material according to the invention.
  • a double-sided with trichloroacetic acid treated (etched) polyester film in particular a polyethylene terephthalate (PET) film, having a preferred thickness of 12 to 75 .mu.m, more preferably from 23 to 50 pm, used on the top preferably with a Scratch-resistant and abrasion-resistant paint, in particular with a radiation-curing paint, in a layer thickness of preferably 10 to 80 .mu.m, more preferably from 20 to 40 pm, or a polyurethane paint in a layer thickness of preferably 10 to 15 pm is coated.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the polyester film is coated with a layer of thermoplastic polyurethane, which is the heat-sealable layer, preferably with a layer thickness of 10 to 100 .mu.m, more preferably from 20 to 40 pm.
  • a first method comprising the steps of: laminating a print, temperature, and dimensionally stable print substrate as described above and a wear layer to form a laminate, and
  • the first method according to the invention is a process in which, in a first step, the printing, temperature and dimensionally stable print carrier with inner wear layer and outer wear layer are laminated. This lamination can be carried out, for example in a belt press, as known to the person skilled in the art.
  • the obtained laminate is glued onto the substrate in a further laminating process.
  • a hot melt adhesive such as ethyl vinyl acetate (EVA) or a white glue such as polyvinyl acetate (PVAc) can be used.
  • EVA ethyl vinyl acetate
  • PVAc polyvinyl acetate
  • all substrates as described above can be used as the substrate.
  • the laminating temperature must be adapted to the particular substrate, as is well known to those skilled in the art. According to a preferred embodiment, the lamination is carried out at a temperature of 20 ° C to 100 ° C and a pressure of 0.5 bar to 50 bar, preferably from 5 to 20 bar, preferably in a roll laminating.
  • a structure embossing is produced on the outer surface of the outer layer of the wear layer, wherein the process for producing the embossing is not subject to any restriction.
  • the structuring can be between both the first and the optional second Step, as well as with the optional lamination in the last step.
  • appropriately structured separating matrices (release papers) or steel strips are used in a continuously operating belt press.
  • the production of the pattern embossing is carried out in a discontinuous process with press plates.
  • a second method for producing the abrasion-resistant decorative coating material according to the invention comprising simultaneously laminating a pressure, temperature and dimensionally stable print carrier as described above, a wear layer and optionally a substrate and producing a pattern embossing on the outer Surface of the outer layer of the wear layer.
  • the second process according to the invention is a process in which, in a first step, the printing, temperature and dimensionally stable print substrate, the wear layer and optionally the substrate are laminated together / simultaneously.
  • This lamination can be carried out, for example in a belt press, as known to the person skilled in the art.
  • the substrate used is preferably a wood-based panel (HDF or chipboard).
  • the laminating temperature is according to a preferred embodiment 100 ° C to 180 ° C, more preferably 140 ° C to 170 ° C, and the lamination is carried out at a pressure of 5 bar to 40 bar, more preferably from 20 to 30 bar.
  • the outer layer used is a layer of thermosetting resins or preferably a thermoplastic film, more preferably polyurethane and / or polypropylene, most preferably a copolymerized film of polyurethane and polypropylene.
  • a pattern embossing is produced on the outer surface of the outer layer of the wear layer, wherein the method for producing the embossment has already been described above in the first method according to the invention.
  • Both inventive methods may optionally further comprise applying a topcoat on the outer surface of the outer layer of the thermoplastic wear layer prior to lamination.
  • the topcoat is preferably applied by a coating which can be cured both by thermal crosslinking and by radiation crosslinking with UV or ESH.
  • the present invention provides the use of the abrasion resistant decorative coating material of the invention as a floor, ceiling panel or wall panel.
  • the present invention provides a coating material which can be embossed in a simple manner and, in particular, such that the surface structure of the coating material runs synchronously with the printed image of the coating material, so that a nature-authentic look and feel results.
  • the coating material according to the invention can advantageously be produced via a cost-effective and stable process.
  • the coating material has excellent abrasion resistance and is therefore particularly suitable for use as a floor.
  • Example 1 The present invention will be further illustrated by the following non-limiting examples.
  • Example 1 Example 1 :
  • a print carrier a pre-impregnated paper with a grammage of 60 g / m 2 is used, which was printed in gravure with a 4-colored wood decor.
  • a corundum-containing, aqueous layer is applied to this print substrate, the binder consisting of an aqueous polyurethane dispersion of about 40%.
  • the proportion of corundum (220 according to FEPA) in the coating composition is 30%.
  • the drying takes place at 120 ° C.
  • a polyurethane layer having a film thickness of 150 ⁇ ⁇ ⁇ is laminated (temperature 170 ° C, pressure 25 bar, pressing time 15 seconds). 4.
  • the surface is embossed by supplying a structured release paper over the polyurethane layer.
  • the laminate leaves the press when hot and the release paper is replaced immediately after the pressing of the polyurethane layer again.
  • the product produced is an abrasion-resistant film, which is cold glued onto a customer-specific substrate (for example an HDF plate) in a further process step.
  • a customer-specific substrate for example an HDF plate
  • a print carrier a pre-impregnated paper with a grammage of 60 g / m 2 is used, which was printed in gravure with a 4-colored wood decor.
  • a corundum-containing, aqueous layer is applied to the printed side of this print carrier, the binder being prepared from an aqueous ca. 40% polyurethane dispersion exists.
  • the proportion of corundum (220 according to FEPA) in the coating composition is 30%.
  • a back gluing of the paper takes place.
  • the film was provided in advance with a 20 ⁇ thick scratch-resistant paint layer on the polyurethane side.
  • This film is laminated with the polypropylene side to the film of step 2 on an HDF board and the entire package of copolymerized film, print substrate with abrasion resistant coating and back gluing fixed at a temperature of 170 ° C and 25 bar within 30 seconds.
  • the coating materials or their surfaces produced in Examples 1 and 2 are characterized by high flexibility, excellent chemical resistance and high abrasion resistance (up to 5300 U according to DIN EN 438/2).

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial, insbesondere ein Beschichtungsmaterial zur Verwendung als Fußboden, Deckenpaneel oder Wandpaneel, sowie Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen abriebfesten dekorativen Beschichtungsmaterials.

Description

Herstellung von Fußböden, Decken- und Wandverkleidungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial, insbesondere ein Beschichtungsmaterial zur Verwendung als Fußboden, Deckenpaneel oder Wandpaneel, sowie Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen abriebfesten dekorativen Beschichtungsmaterials.
Aus dem Stand der Technik sind dekorative Beschichtungsmaterialien bekannt, die häufig beispielsweise zur Herstellung von Laminatfußböden verwendet werden können. Derartige Beschichtungsmaterialien bestehen üblicherweise aus einem Substrat, einem Dekorpapier und einer darauf aufgebrachten Nutzschicht. Auch die Herstellung von naturauthentischen Beschichtungsmaterialien ist in den Bereichen Kunststoff- und Laminatfußböden bekannt. Derartige naturauthentische Beschichtungsmaterialien zeichnen sich dadurch aus, dass das Beschichtungsmaterial eine Oberflächenstruktur aufweist, die insbesondere synchron zum Druckbild des Beschichtungsmaterials verläuft, so dass beispielsweise eine zu einer Holz- oder Steinoberfläche authentische Optik und Haptik entsteht. "Synchron" bedeutet hierbei, dass Oberflächentopographie und Druckbild exakt zueinander passen.
Besonders bei der Herstellung spezieller Laminatböden, bei denen in einer Presse durch entsprechend ausgebildete Pressbleche oder Prägematrizen eine zum Druckbild synchron verlaufende Struktur in die Oberfläche eingepresst wird, muss ein großer technischer und zuletzt auch finanzieller Aufwand betrieben werden, da Presswerkzeug und Druckbild zueinander abgestimmt werden müssen. Der Aufwand besteht dabei hauptsächlich darin, dass nach dem Drucken des Dekorpapiers das Papier mit einer wässrigen Harzlösung imprägniert wird, wodurch das Papier- ca. 2% in seiner Breite wächst. Dies führt bei einer üblichen Breite von ca. 2 m zu erheblichen Bildverzerrungen, was in dem nachgeschalteten Beschichtungsprozess berücksichtigt werden muss. Zudem ist das Wachstum in der Breite nicht konstant über die gesamte Breite, sondern zeigt ein nach außen ansteigendes Profil. ln einem Auswahlverfahren werden bisher von Herstellern derartiger Beschichtungsmaterialien bei definierten Papiermaschinen die für diesen Prozess geeigneten Papiere ausgewählt. Allerdings können Änderungen in den Prozessparametern in einem der Fertigungsabschnitte, in der Papierherstellung, im Druck, in der Imprägnierung und in der Laminierung auf das Substrat zu drastischen Abweichungen von der Synchronität des Druckbilds zu der eingeprägten Struktur führen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial bereitzustellen, das auf einfache Weise geprägt werden kann und insbesondere so, dass die Oberflächenstruktur des Beschichtungsmaterials synchron zum Druckbild des Beschichtungsmaterials verläuft, so dass eine naturauthentische Optik und Haptik entsteht.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelöst.
Insbesondere wird erfindungsgemäß ein abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial bereitgestellt, umfassend:
einen druck-, temperatur- und dimensionsstabilen Druckträger auf Basis eines vorimprägnierten Papiers oder eines vorimprägnierten Vlieses, und
eine Nutzschicht,
wobei die Nutzschicht eine innere Schicht, die eine transparente korundhaltige Schicht ist und sich mit dem Druckträger in Kontakt befindet, und eine äußere Schicht, umfassend mindestens eine Kunststoffschicht, und
wobei die äußere Schicht der Nutzschicht an ihrer äußeren Oberfläche eine Strukturprägung aufweist, die synchron zu einem Druckbild auf dem Druckträger verläuft.
Der Begriff "abriebfest" bedeutet erfindungsgemäß, dass das Beschichtungsmaterial beständig gegen mechanische Einwirkung ist. Nach EN DIN 13329 sind zum Beispiel Laminatböden in Nutzungsklassen eingeteilt, wobei die Abriebfestigkeit nach dem sogenannten Tabertest nach EN DIN 438-2 gemessen wird. Der Anzahl der gemessenen Umdrehungen werden Abriebklassen zugeordnet. So bedeutet zum Beispiel das Erreichen von mindestens 2000 Umdrehungen die Abriebklasse AC3, die notwendig für die Einordnung in die Nutzungsklasse 23/31 (starke Beanspruchung Wohnung und mäßige leichte Beanspruchung Gewerblich) ist.
Der Begriff "dekorativ" bedeutet erfindungsgemäß, dass das Beschichtungsmaterial ein- oder mehrfarbig gemustert sein kann und eine strukturierte Oberfläche aufweist, um andere Beläge, wie zum Beispiel eine Holzoder Steinoberfläche, optisch und haptisch nachzuahmen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das abriebfeste dekorative Beschichtungsmaterial weiter ein Substrat unterhalb des Druckträgers, also auf der gegenüberliegenden Seite der Nutzschicht. Das Substrat (Träger) unterliegt erfindungsgemäß keiner besonderen Einschränkung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Substrat mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Holzwerkstoff, Kunststoff, Metall, Stein und Gipsplatten. Holzwerkstoffe als Träger in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterial sind beispielsweise Span-, Sperrholz-, Mehrschicht-, MDF- oder HDF-Platten. Ein Träger aus Kunststoff kann beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC) umfassen. Ebenso kann ein Träger aus Kunststoff auch PVC-freie Kunststoffe, wie zum Beispiel Polypropylen (PP), Polyurethan (PU) usw. umfassen. Mögliche Dicken des Substrats sind beispielsweise: Träger umfassend Kunststoff 2 bis 15 mm, bevorzugt 3 bis 6 mm; Wood-Plastic-Composit (WPC) 2 bis 10 mm, bevorzugt 3 bis 6 mm; Gipsplatten 10 bis 30 mm, bevorzugt 10 bis 15 mm; Holzwerkstoffplatten 3 bis 13 mm, bevorzugt 4 bis 9 mm. Ein Metall als Träger kann beispielsweise eine dünne Aluminiumplatte mit einer Dicke von bevorzugt von 1 bis 5 mm, besonders bevorzugt von 2 bis 4 mm, sein, auf die das erfindungsgemäße Beschichtungsmaterial auflaminiert werden kann. Bezüglich des Druckträgers wird unter dem Begriff "druckstabil" erfindungsgemäß verstanden, dass der Druckträger bis zu einem Druck von mindestens 50 bar keiner degenerativen Veränderung unterliegt. Unter dem Begriff "temperaturstabil" wird erfindungsgemäß verstanden, dass der Druckträger bis zu einer Temperatur von mindestens 180 °C keiner degenerativen Veränderung unterliegt. Unter dem Begriff "dimensionsstabil" wird erfindungsgemäß verstanden, dass der Druckträger beim Verpressen/Laminieren eine Breiten- und Längenveränderung von weniger als ± 0,2% aufweist. Der Druckträger wird aufgrund seiner Beschaffenheit durch die Verarbeitung nach der Bedruckung in seiner Dimension nicht beeinflusst. Durch Verwendung eines derartigen Druckträgers ist es daher vorteilhafterweise möglich, auf technisch einfache und kostengünstige Weise das erfindungsgemäße Beschichtungsmaterial herzustellen, und zwar dergestalt, dass eine Oberflächenstruktur des Beschichtungsmaterials synchron zum Druckbild des Beschichtungsmaterials verläuft, so dass eine naturauthentische Optik und Haptik entsteht.
Als Druckträger wird erfindungsgemäß ein vorimprägniertes Papier verwendet, wobei das Papier vorzugsweise eine Grammatur von 50 g/m2 bis 120 g/m2 aufweist. Derartige vorimprägnierte Papiere sind schon bei ihrer Fertigung mit einem acrylatischen und/oder duroplastischen Harzanteil von üblicherweise 20 bis 25 Gew.-% bezogen auf den Faseranteil ausgerüstet. Zudem kann der Druckträger auch ein vorimprägniertes Vlies, beispielsweise aus Cellulose- und/oder Kunstfasern (beispielsweise PET oder PP) mit vorzugsweise einer Grammatur von 60 bis 100 g/m2 sein.
Der erfindungsgemäß verwendete Druckträger ist üblicherweise mit einem Druckbild versehen, wobei die Art und Weise der Auftragung des Druckbildes keiner Einschränkung unterliegt. Dem Fachmann sind derartige Verfahren wohlbekannt. Besonders bevorzugt sind dabei Tiefdruck, Flexodruck und Digitaldruck.
Die Nutzschicht des erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterials umfasst eine innere und eine äußere Schicht. Die äußere Schicht weist dabei an ihrer äußeren Oberfläche eine Strukturprägung auf, die synchron zu einem Druckbild auf dem Druckträger verläuft.
Erfindungsgemäß ist die innere Schicht, die sich mit dem Druckträger in Kontakt befindet, eine transparente korundhaltige Schicht, also ein Bindemittel, dem Korund (Aluminiumoxid) zugegeben ist. Die Korundpartikel weisen dabei bevorzugt eine Größe von 180 bis 320 nach FEPA-Norm auf, besonders bevorzugt von 220 bis 240. Die Menge des Korunds ist dabei vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 40 Gew.-%, bezogen auf den Festkörperanteil des Bindemittels. Als Bindemittel werden vorzugsweise strahlenhärtende Bindemittel und thermisch härtende Polyurethan-Bindemittel verwendet. Die innere Schicht weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 30 bis 100 pm, besonders bevorzugt von 50 bis 70 pm auf. Die innere, korundhaltige Schicht erhöht die Abriebfestigkeit des erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterials, wobei durch die gegebene Transparenz das Druckbild auf dem Druckträger sehr gut sichtbar bleibt.
Die äußere Schicht der Nutzschicht umfasst mindestens eine Kunststoffschicht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die äußere Schicht der Nutzschicht mindestens eine Kunststoffschicht mit duroplastischem Kondensationsharz oder mit mindestens einem thermoplastischen Polymer. Duroplastische Kondensationsharze sind beispielsweise Melamin-Formaldehyd-Harze, Harnstoffharze, Polyamidharze und Mischungen davon, wie zum Beispiel eine Mischung aus Melamin- und Harnstoffharzen. Thermoplastische Polymere sind beispielsweise, Acrylnitril- Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyurethan (PU), Polystyrol (PS) und Polyvinylchlorid (PVC), sowie Mischungen davon. Die mindestens eine Kunststoffschicht weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 80 bis 500 pm auf, wobei bei Duroplasten 80 bis 150 pm und bei Thermoplasten 100 bis 300 pm besonders bevorzugt sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist die thermoplastische Schicht, insbesondere bei der Verwendung von Polypropylen, auf der zur abriebfesten Schicht weisenden Seite eine (heiß)siegelfähige Schicht in einer bevorzugten Dicke von 10 bis 50 μητι, besonders bevorzugt von 20 bis 30 μιη, auf. Eine derartige Heißsiegelschicht umfasst beispielsweise ein lonomer, wie zum Beispiel das kommerziell erhältliche Surlyn® der Firma DuPont™. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Schmelzpunkt der heißsiegelfähigen Schicht unterhalb von 90 °C und mindestens 30 °C unterhalb des Schmelzpunkts der thermoplastischen Schicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die äußere Schicht der Nutzschicht mehrschichtig aufgebaut, das heißt die äußere Schicht der Nutzschicht umfasst mindestens zwei Kunststoffschichten. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst eine mehrschichtige äußere Nutzschicht Polypropylen und Polyurethan oder Polypropylen und Polyamid, wobei der billigere Kunststoff bevorzugt aus Kostengründen in größerer Dicke/Stärke eingesetzt wird. Besonders bevorzugt ist dabei die Kombination aus Polypropylen, bevorzugt mit einer zusätzlichen Siegelschicht, und Polyurethan, wobei sich die Polypropylen-Schicht, bevorzugt mit der zusätzlichen Siegelschicht, beispielsweise auf Basis von Surlyn®, mit der transparenten korundhaltigen Schicht in Kontakt befindet und die Polyurethan-Schicht darüberliegt. Die Polypropylen-Schicht weist dabei bevorzugt eine Dicke von 100 bis 300 pm auf, besonders bevorzugt 150 bis 250 pm, während die Polyurethan-Schicht vorzugsweise eine Dicke von 20 bis 150 μιτι, besonders bevorzugt von 30 bis 50 μητι, aufweist. Vorzugsweise weist die äußere Schicht der Nutzschicht eine Dicke/Stärke auf, die eine Strukturprägung von mindestens 100 pm Tiefe ermöglicht. Die äußere Schicht der Nutzschicht trägt vorteilhafterweise zur Abriebbeständigkeit und zur Verringerung des Gehschalls bei. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die äußere Schicht der Nutzschicht an ihrer äußeren Oberfläche einen Topcoat auf. Durch Verwendung eines Topcoats kann eine höhere Kratzfestigkeit erzielt werden, wobei als Topcoat beispielsweise eine kratzfeste strahlenhärtbare Nanokompositbeschichtung mit bis zu 50 Gew.-% Silikatanteil verwendet werden kann, die üblicherweise in einer Menge von 10 bis 80 g/m2 aufgetragen ist, bevorzugt von 20 bis 40 g/m2. Alternativ kann auch ein kratzfester Polyurethan- Lack als Topcoat verwendet werden, üblicherweise in einer Menge von 10 bis 20 g/m2, bevorzugt von 10 bis 15 g/m2.
Figur 1 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen abriebfesten dekorativen Beschichtungsmaterials in einer bevorzugten Ausführungsform. Durch die Einbindung des Korunds in das Bindemittel, das direkt über der Druckschicht liegt, liegt das Korund in hoher Konzentration vor und ist vorteilhafterweise besser positioniert und fixiert, wodurch die Abriebfestigkeit des erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterials gegenüber im Stand der Technik bekannten Ausführungsformen deutlich erhöht wird. Figur 2 zeigt ein Oberflächenmaterial ohne plattenförmiges Substrat, wobei zwischen abriebfester Schicht und thermoplastischer Schicht eine heißsiegelfähige Schicht aufgebracht ist.
Figur 3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterials. In dieser Ausführungsform wird eine beidseitig mit Trichloressigsäure behandelte (angeätzte) Polyesterfolie, insbesondere eine Polyethylenterephthalat(PET)-Folie, mit einer bevorzugten Dicke von 12 bis 75 pm, besonders bevorzugt von 23 bis 50 pm, verwendet, die auf der Oberseite vorzugsweise mit einem kratzfesten und scheuerfesten Lack, insbesondere mit einem strahlenhärtenden Lack, in einer Schichtdicke von bevorzugt 10 bis 80 pm, besonders bevorzugt von 20 bis 40 pm, oder einem Polyurethan-Lack in einer Schichtdicke von bevorzugt 10 bis 15 pm beschichtet ist. Auf der Unterseite ist die Polyesterfolie mit einer Schicht aus thermoplastischem Polyurethan beschichtet, welche die heißsiegelfähige Schicht darstellt, bevorzugt mit einer Schichtdicke von 10 bis 100 pm, besonders bevorzugt von 20 bis 40 pm. Des Weiteren werden erfindungsgemäß zwei Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen abriebfesten dekorativen Beschichtungsmaterials bereitgestellt. Insbesondere wird ein erstes Verfahren bereitgestellt, umfassend die Schritte: Laminieren eines wie vorstehend beschriebenen druck-, temperatur- und dimensionsstabilen Druckträgers und einer Nutzschicht zum Bilden eines Laminats, und
Erzeugen einer Strukturprägung auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht der Nutzschicht, sowie
gegebenenfalls Kaschieren des Laminats auf ein Substrat.
Bei dem erfindungsgemäßen ersten Verfahren handelt es sich um einen Prozess, bei dem in einem ersten Schritt der druck-, temperatur- und dimensionsstabile Druckträger mit innerer Nutzschicht und äußerer Nutzschicht laminiert werden. Diese Laminierung kann, wie dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise in einer Bandpresse durchgeführt werden.
Im optionalen zweiten Schritt wird das erhaltene Laminat in einem weiteren Kaschiervorgang auf das Substrat geklebt. Dazu kann beispielsweise eine Hotmelt-Kleber wie Ethyl-Vinyl-Acetat (EVA) oder ein Weißleim wie Polyvinylacetat (PVAc) verwendet werden. Als Substrat können dabei sämtliche wie oben beschriebenen Substrate verwendet werden. Die Kaschiertemperatur muss dabei auf das jeweilige Substrat angepasst werden, wie dem Fachmann wohlbekannt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Kaschieren bei einer Temperatur von 20°C bis 100°C und einem Druck von 0,5 bar bis 50 bar, bevorzugt von 5 bis 20 bar durchgeführt, vorzugsweise in einer Rollenkaschieranlage. Erfindungsgemäß wird in einem weiteren Schritt eine Strukturprägung auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht der Nutzschicht erzeugt, wobei das Verfahren zur Erzeugung der Strukturprägung keiner Einschränkung unterliegt. Die Strukturierung kann sowohl zwischen dem ersten und dem optionalen zweiten Schritt, als auch bei der optionalen Kaschierung im letzten Schritt erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform zur Erzeugung der Struktur, insbesondere einer synchron zum Druckbild auf dem Druckträger synchron verlaufenden Struktur, werden in einer kontinuierlich arbeitenden Bandpresse entsprechend strukturierte Trennmatrizen (Trennpapiere) oder Stahlbänder verwendet. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das Erzeugen der Strukturprägung in einem diskontinuierlichen Prozess mit Pressblechen durchgeführt. Als Alternative zum ersten Verfahren wird erfindungsgemäß ein zweites Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen abriebfesten dekorativen Beschichtungsmaterials bereitgestellt, umfassend das gleichzeitige Laminieren eines wie vorstehend beschriebenen druck-, temperatur- und dimensionsstabilen Druckträgers, einer Nutzschicht und gegebenenfalls eines Substrats sowie das Erzeugen einer Strukturprägung auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht der Nutzschicht.
Bei dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um einen Prozess, bei dem in einem ersten Schritt der druck-, temperatur- und dimensionsstabile Druckträger, die Nutzschicht und gegebenenfalls das Substrat gemeinsam/gleichzeitig laminiert werden. Diese Laminierung kann, wie dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise in einer Bandpresse durchgeführt werden. Als Substrat wird vorzugsweise eine Holzwerkstoffplatte (HDF oder Spanplatte) verwendet. Die Laminiertemperatur beträgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform 100°C bis 180°C, besonders bevorzugt 140°C bis 170°C, und das Laminieren wird bei einem Druck von 5 bar bis 40 bar, besonders bevorzugt von 20 bis 30 bar durchgeführt. Als äußere Schicht wird dabei eine Schicht aus duroplastischen Harzen oder vorzugsweise eine thermoplastische Folie, besonders bevorzugt Polyurethan und/oder Polypropylen, am meisten bevorzugt eine copolymerisierte Folie aus Polyurethan und Polypropylen, verwendet. Erfindungsgemäß wird in einem zweiten Schritt wiederum eine Strukturprägung auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht der Nutzschicht erzeugt, wobei das Verfahren zur Erzeugung der Strukturprägung bereits vorstehend beim ersten erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurde.
Beide erfindungsgemäßen Verfahren können optional weiter das Auftragen eines Topcoats auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht der thermoplastischen Nutzschicht vor dem Laminieren umfassen. Das Topcoat wird dabei vorzugsweise durch eine Lackierung aufgebracht, die sowohl durch thermische Vernetzung als auch durch Strahlenvernetzung mit UV oder ESH ausgehärtet werden kann.
Schließlich stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen abriebfesten dekorativen Beschichtungsmaterials als Fußboden, Deckenpaneel oder Wandpaneel bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Beschichtungsmaterial bereit, das auf einfache Weise geprägt werden kann und insbesondere so, dass die Oberflächenstruktur des Beschichtungsmaterials synchron zum Druckbild des Beschichtungsmaterials verläuft, so dass eine naturauthentische Optik und Haptik entsteht. Durch die Verwendung eines dimensionsstabilen Druckträgers kann das erfindungsgemäße Beschichtungsmaterial vorteilhafterweise über einen kostengünstigen und stabilen Prozess hergestellt werden. Zudem weist das Beschichtungsmaterial aufgrund der korundhaltigen Schicht zwischen Druckträger und Nutzschicht eine hervorragende Abriebbeständigkeit auf und eignet sich daher besonders zur Verwendung als Fußboden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden, nicht einschränkenden Beispiele näher erläutert. Beispiel 1 :
1. Als Druckträger wird ein vorimprägniertes Papier mit einer Grammatur von 60 g/m2 verwendet, das im Tiefdruck mit einem 4-farbigen Holzdekor bedruckt wurde.
2. Auf diesen Druckträger wird eine korundhaltige, wässrige Schicht aufgebracht, wobei das Bindemittel aus einer wässrigen ca. 40%-igen Polyurethan-Dispersion besteht. Der Anteil an Korund (220er nach FEPA) in der Beschichtungsmasse beträgt 30%. Die Trocknung erfolgt bei 120°C.
3. Anschließend wird eine Polyurethan-Schicht mit einer Filmdicke von 150 μητι auflaminiert (Temperatur 170°C, Druck 25 bar, Presszeit 15 Sekunden). 4. Die Prägung der Oberfläche erfolgt durch Zuführung eines strukturierten Trennpapiers über die Polyurethan-Schicht.
5. Das Laminat verlässt die Presse im heißen Zustand und das Trennpapier wird direkt nach dem Pressvorgang von der Polyurethan-Schicht wieder abgelöst.
Das hergestellte Produkt ist eine abriebfeste Folie, die in einem weiteren Prozessschritt auf ein kundenspezifisches Substrat (beispielsweise eine HDF- Platte) kalt aufgeklebt wird.
Beispiel 2:
1. Als Druckträger wird ein vorimprägniertes Papier mit einer Grammatur von 60 g/m2 verwendet, das im Tiefdruck mit einem 4-farbigen Holzdekor bedruckt wurde.
2. Auf die bedruckte Seite dieses Druckträgers wird eine korundhaltige, wässrige Schicht aufgebracht, wobei das Bindemittel aus einer wässrigen ca. 40%-igen Polyurethan-Dispersion besteht. Der Anteil an Korund (220er nach FEPA) in der Beschichtungsmasse beträgt 30%. Im selben Prozessschritt erfolgt eine rückseitige Beleimung des Papiers.
Anschließend erfolgt eine Laminierung der Folie aus Schritt 2 mit einer Polypropylen-Polyurethan-copolymerisierten Folie, wobei die Polyurethan- Schicht 50 μητι und die Polypropylen-Schicht 150 μητι dick ist. Die Folie wurde vorab mit einer 20 μιτι dicken kratzfesten Lackschicht auf der Polyurethan- Seite versehen. Diese Folie wird mit der Polypropylen-Seite zur Folie aus Schritt 2 auf eine HDF-Platte laminiert und das gesamte Paket aus copolymerisierter Folie, Druckträger mit abriebfester Beschichtung und rückseitiger Beleimung bei einer Temperatur von 170°C und 25 bar innerhalb von 30 Sekunden fixiert. Die in den Beispielen 1 und 2 hergestellten Beschichtungsmaterialen bzw. deren Oberflächen zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität, hervorragende chemische Beständigkeiten und hohen Abriebfestigkeiten (bis 5300 U nach DIN EN 438/2) aus.

Claims

Ansprüche
Abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial, umfassend:
einen druck-, temperatur- und dimensionsstabilen Druckträger auf Basis eines vorimprägnierten Papiers oder eines vorimprägnierten Vlieses, und eine Nutzschicht;
wobei die Nutzschicht eine innere Schicht, die eine transparente korundhaltige Schicht ist und sich mit dem Druckträger in Kontakt befindet, und eine äußere Schicht, umfassend mindestens eine Kunststoffschicht, umfasst, und
wobei die äußere Schicht der Nutzschicht an ihrer äußeren Oberfläche eine Strukturprägung aufweist, die synchron zu einem Druckbild auf dem Druckträger verläuft.
Abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial nach Anspruch 1 , weiter umfassend ein Substrat unterhalb des Druckträgers.
Abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei die äußere Schicht der Nutzschicht mindestens zwei Kunststoffschichten umfasst.
Abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine Kunststoffschicht der äußeren Schicht der Nutzschicht mindestens ein thermoplastisches Polymer umfasst.
Abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die äußere Schicht der Nutzschicht eine Polypropylen-Schicht, die sich mit der transparenten korundhaltigen Schicht in Kontakt befindet, und eine darüberliegende Polyurethan-Schicht umfasst.
Abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die äußere Schicht der Nutzschicht eine Schicht aus thermoplastischem Polyurethan, die sich mit der transparenten korundhaltigen Schicht in Kontakt befindet, und eine darüberliegende, beidseitig mit Trichloressigsäure behandelte PET-Schicht umfasst. 7. Abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Substrat mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Holzwerkstoff, Kunststoff, Metall, Stein und Gipsplatten, umfasst. 8. Abriebfestes dekoratives Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die äußere Schicht der Nutzschicht an ihrer äußeren Oberfläche einen Topcoat aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung des abriebfesten dekorativen Beschichtungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die
Schritte:
Laminieren eines druck-, temperatur- und dimensionsstabilen Druckträgers und einer Nutzschicht zum Bilden eines Laminats; und
Erzeugen einer Strukturprägung auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht der Nutzschicht, sowie
gegebenenfalls Kaschieren des Laminats auf ein Substrat.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Kaschieren bei einer Temperatur von 20°C bis 100°C und einem Druck von 0,5 bar bis 50 bar durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend das gleichzeitige Laminieren eines druck-, temperatur- und dimensionsstabilen Druckträgers, einer Nutzschicht und gegebenenfalls eines Substrats sowie das Erzeugen einer Strukturprägung auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht der Nutzschicht. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei das Laminieren bei einer Temperatur von 100°C bis 180°C und einem Druck von 5 bar bis 30 bar durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, weiter umfassend das Auftragen eines Topcoats auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht der Nutzschicht vor dem Laminieren.
Verwendung des abriebfesten dekorativen Beschichtungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder des durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13 hergestellten abriebfesten dekorativen Beschichtungsmaterials als Fußboden, Deckenpaneel oder Wandpaneel.
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