WO2017129566A1 - Verfahren zum herstellen eines bedruckten dekorpaneels - Google Patents

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WO2017129566A1
WO2017129566A1 PCT/EP2017/051435 EP2017051435W WO2017129566A1 WO 2017129566 A1 WO2017129566 A1 WO 2017129566A1 EP 2017051435 W EP2017051435 W EP 2017051435W WO 2017129566 A1 WO2017129566 A1 WO 2017129566A1
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radiation
printing
carrier
ink
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PCT/EP2017/051435
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Carsten Buhlmann
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Surface Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/043—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers containing wooden elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0081—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using electromagnetic radiation or waves, e.g. ultraviolet radiation, electron beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
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    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B44C1/24—Pressing or stamping ornamental designs on surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/06—Natural ornaments; Imitations thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a printed matter
  • the present invention relates to a method of making a printed decorative panel having radiation-curable ink which enables improved curing of the radiation-curable ink.
  • Decorative panels for example for interior design, are known per se. So far, such decorative panels are often produced as laminates, in which on a carrier plate with a desired decor pre-printed decorative paper is applied, which in turn is then applied a so-called overlay. Furthermore, direct printing methods are known in which the carrier plate itself or a non-printed paper applied to the carrier plate is printed.
  • a wearing and / or covering layer in the sense of the invention is a layer applied as an outer finish, which in particular protects the decorative layer from wear or damage by dirt, moisture or mechanical influences, such as, for example, abrasion.
  • UAM of the decorative panel has a haptic perceptible structure, which corresponds in shape and pattern of the applied decor, so as to obtain as faithful as possible reproduction of a natural material also in terms of haptics.
  • a problem that can occur when printing directly on decorative panels, is that the printed ink or the decor often has to be completely dried before further treatment steps, so as to ensure a high quality of the decor. This can possibly reduce the production speed. Such a problem can equally apply to printing a paper applied to a carrier plate as well as to the direct printing of the carrier plate.
  • EP 1 918 108 A1 deals in particular with an ink composition and an inkjet printing process, in particular radiation-curable compositions being described.
  • the substrate to be printed is in particular paper, glass, plastic, films, metal and printed circuit boards. It is further generally described that the conditions used for the irradiation are selected based on the predetermined amount and thickness of the ink adhered to the substrate.
  • US 2007/0040885 A1 describes a printing method and an arrangement for printing, in particular, a paper using radiation-curing ink.
  • the ink has curing initiators which are active for radiation of different wavelengths, so that first partial curing and then final curing can take place.
  • a control unit is provided which adjusts the radiation energy of a radiation unit depending on the type of ink and the amount of ink applied to a substrate. In this case, the amount of ink is determined based on an image to be printed, that is based on predetermined data.
  • US 2012/0176436 AI is concerned with a printing process such as for printing on paper.
  • ink is applied to the substrate to be printed and is irradiated from the opposite side to achieve a curing of the ink. It is described that the amount of radiation or the irradiation time is adjusted based on the amount of the ink applied to the substrate to be printed. This is done on the basis of predetermined print data.
  • a process for producing a printed panel comprising the method steps:
  • step g) at least one parameter of radiation used in step g) is adapted to the application amount of radiation-curable ink, wherein
  • Method step h) is based on an application quantity of the radiation-curable printing ink determined by at least one sensor during the printing process, wherein at least one parameter of radiation used in method step g) is adapted during printing of the carrier according to method step f).
  • the term decorative panel means wall, ceiling, door or floor panels which have a decor applied to a carrier plate.
  • Decorative panels are used in a variety of ways, both in the field of interior design of rooms, as well as the decorative cladding of buildings, for example in exhibition construction.
  • One of the most common uses of decorative panels is their use as floor coverings.
  • the decorative panels often have a decor that is intended to recreate a natural material.
  • simulated natural materials are wood species such as maple, oak, birch, cherry, ash, walnut, chestnut, wenge or even exotic woods such as pangas. Panga, mahogany, bamboo and bubinga. In addition, many natural materials such as stone surfaces or ceramic surfaces are modeled.
  • direct printing refers to the application of a decoration directly to the support of a panel or to a non-printed fibrous material layer applied to the support. Contrary to conventional methods in which a decorative layer previously printed with a desired décor is applied to a support, direct printing of the decoration is effected directly in the course of surface coating or panel production. In this case, different printing techniques can be used, which can work with printing inks, such as in particular digital printing techniques, such as inkjet or laser printing method.
  • fiber materials materials such as e.g. Paper and nonwovens based on vegetable, animal, mineral or even artificial fibers to understand, as well as cardboard.
  • fibrous materials made of vegetable fibers in addition to papers and fleeces of pulp fibers, plates of biomass such as straw, maize straw, bamboo, foliage, algae extracts, hemp, cotton or Olpalmenmaschinen.
  • animal fiber materials are keratin-based materials such as e.g. Wool or horsehair.
  • mineral fiber materials are mineral wool or glass wool.
  • a plate-shaped carrier In the method described above, according to method step a), provision is first made of a plate-shaped carrier.
  • the carrier provided according to method step a) can be designed in a manner known per se for the production of decorative panels.
  • the carrier may be made of different materials.
  • the material of the carrier can be selected depending on the field of application.
  • the carrier can consist of or have a wood-based material, provided that the decorative panel is not exposed to excessive moisture or weather conditions. If, on the other hand, the panel is to be used, for example, in damp rooms or outdoors, the support may for example consist of or comprise a plastic.
  • Wood materials in the context of the invention are in addition to solid wood materials and materials such as cross-laminated timber, glued laminated timber, hardwood plywood, plywood, laminated veneer lumber, Funierstsammlungholz and bending plywood.
  • wood chip materials such as chipboard, extruded, coarse chipboard (Oriented Structural Board, OSB) and chipboard wood and wood fiber materials such as Holzfaserdämmplatten (HFD), medium-hard and hard fiberboard (MB, HFH), and in particular medium density Fiber boards (MDF) and high density fiberboard (HDF).
  • wood materials such as wood polymer materials (WPC), sandwich panels of a lightweight core material such as foam, rigid foam or paper honeycomb and a wood layer applied thereto, as well as mineral, eg cement, bonded wood chipboard form wood materials in the context of the invention.
  • WPC wood polymer materials
  • sandwich panels of a lightweight core material such as foam, rigid foam or paper honeycomb and a wood layer applied thereto, as well as mineral, eg cement, bonded wood chipboard form wood materials in the context of the invention.
  • Cork also represents a wood material in the context of the invention.
  • Plastics which can be used in the production of corresponding panels are, for example, thermoplastics, such as polyvinyl chloride (PVC), polyolefins (for example polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamides (PA), polyurethanes (PU), polystyrene (PS) Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyetheretherketone (PEEK), or mixtures or copolymers thereof, for example, a copolymer of polyethylene and polypropylene, for example in a ratio Further, by way of example, a wood and a polymer which may be present in a ratio of 40/60 to 70/30, for example 50/50, may be suitable.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PE polyolefins
  • PP polypropylene
  • PA polyamides
  • PU polyurethanes
  • polypropylene, polyethylene or a copolymer of, for example can be used the two aforementioned Materials may be used, wherein furthermore wood flour can be used as wood component.
  • the plastics may in principle contain conventional fillers, for example calcium carbonate (chalk), aluminum oxide, silica gel, quartz flour, wood flour, talc.
  • mineral fillers may be advantageous.
  • Talc or talc or else calcium carbonate (chalk), aluminum oxide, silica gel, quartz flour, wood flour, gypsum are particularly suitable here.
  • chalk may be provided.
  • the proportion of mineral fillers, such as talc may be in a range from> 30% by weight to ⁇ 80% by weight, for example from> 45% by weight to ⁇ 70% by weight.
  • talc can be used as a filler in a WPC material, such as a wood component, such as wood fibers together with a plastic, as described above, or even to a pure plastic.
  • the fillers may be colored in a known manner.
  • a mixture of talc and polypropylene may be present in which talc is present in the abovementioned amount range, for example at 60% by weight.
  • the plate material has a flame retardant.
  • Such a carrier is provided in a method described above with a decor.
  • the carrier can be printed using radiation-curable ink, as described in detail below.
  • Printing of the carrier can be realized directly on the carrier within the meaning of the invention or likewise encompassed by the present invention on a fibrous web or another suitable printing substrate of the carrier and thus indirectly on the carrier.
  • the printing is to take place on a fibrous web or on a paper or nonwoven layer
  • the paper or nonwoven layer is applied to the carrier and printed directly or provided with a printing substrate and then printed.
  • a resin layer can preferably be applied to the plate-shaped support following the process step a) according to process step b), which can serve as an adhesive for fixing the paper or nonwoven layer.
  • a resin composition known per se can be used in this process step.
  • this method step can again find application by the use of applicator rolls.
  • the resin composition for example, in an application amount between> 5 g / m 2 and ⁇ 50 g / m 2 , preferably> 10 g / m 2 and ⁇ 40 g / m 2 be applied.
  • the application amount of the resin composition is chosen so that the paper or nonwoven applied in the subsequent step c) is not completely impregnated with the resin composition.
  • the resin composition in step b) is applied with a kinematic viscosity which corresponds to a flow time of between> 10 s and ⁇ 40 s from a standard flow cup (measured in accordance with DIN 53211).
  • the paper or nonwoven layer can be applied to the plate-shaped carrier or to the resin layer.
  • step c) a paper or non-woven with a grammage between> 30 g / m 2 and ⁇ 80 g / m 2 , preferably between> 40 g / m 2 and ⁇ 70 g / m 2 on the plate-shaped carrier is applied.
  • the application of the paper or of the nonwoven fabric can be realized, for example, by means of suitable feed rollers which guide the paper or nonwoven such that it is arranged on the carrier.
  • calendering of the resulting layer structure can follow, in particular at a temperature between> 40 ° and ⁇ 250 ° C.
  • This step can be carried out in a basically known manner by the method of layer construction by a calender having calender rolls, which treats the layer structure with pressure and / or heat.
  • the resin layer may remain uncured or, preferably, partially or fully cured.
  • the printing of the carrier according to method step e) is carried out following the calendering according to method step c) or im Following the application of a printing substrate, in particular on the calendered layer structure, as described below.
  • the following statements apply equally when dispensing with a paper or nonwoven layer and the printing substrate is applied directly to the carrier.
  • Such a printing substrate comprises, for example, a resin system, for example comprising a melamine resin.
  • a resin system for example comprising a melamine resin.
  • successive two-time application of each resin composition to form two resinous layers can be carried out using the method steps: forming a first resinous layer using a resin composition having a mixture of melamine resin and urea resin; and forming a second resinous layer using a resin composition having a content of melamine resin in the resin content which is in a range of> 95% by weight, especially> 99% by weight.
  • the printing substrate can be made one or more layers, wherein each of the layers have a resin content or may consist thereof.
  • the resin in each layer, may comprise or consist of urea resin or melamine resin so that the proportion of urea resin in the resin content may be, for example, from> 0 wt% to ⁇ 100, the remainder being, for example, melamine resin and / or wherein the proportion of melamine resin in the resin content, for example, from> 0 wt to ⁇ 100 may make up, the remainder may be formed for example by urea resin.
  • the particular resin composition may have, for example, a resin content of between> 15% by weight and ⁇ 95% by weight, preferably between> 20% by weight and ⁇ 90% by weight, more preferably between> 25% by weight and ⁇ 65 wt.
  • the first resinous layer can be applied with a mixture comprising only melamine resin and urea resin in the resin portion.
  • melamine resin can be present in the resin fraction, for example, in a proportion which is in a range from> 55% by weight to ⁇ 90% by weight, for example> 60% by weight to ⁇ 80% by weight, approximately 70% by weight, wherein the remaining portion of the resin portion may each be formed of urea resin.
  • the first resinous layer according to method step el) is applied with an amount which is smaller than the amount of the applied second resinous layer according to method step e2).
  • the first resinous layer in step el) can be in an amount in a range of> 10 g / m 2 to ⁇ 25g / m 2, for example in a range of> 15 g / m 2 to ⁇ 20 g / m 2, are applied , and may be the second resinous layer in process step e2) with an amount in a range of> 20 g / m 2 to ⁇ 40 g / m 2 , for example in a range of> 25 g / m 2 to ⁇ 35 g / m 2 , are applied.
  • a resin composition which comprises as solid at least one compound from the group consisting of titanium dioxide, barium sulfate, barium oxide, barium chromate, zirconium (IV) oxide, silicon dioxide, aluminum hydroxide, aluminum oxide, iron oxide, iron ( III) hexacyanoferrate, chromium oxide, cadmium oxide, cadmium sulfide, cadmium selenite, cobalt oxide, cobalt phosphate, cobalt aluminate, vanadium oxide, bismuth vanadium oxide, tin oxide, copper oxide, copper sulfate, copper carbonate, lead antimonate, lead chromate, lead oxide, lead carbonate, calcium carbonate, calcium sulfate, calcium aluminate sulfate, zinc oxide, zinc sulfide, arsenic sulfide, Mercury sulfide, carbon black, graphite, cellulose fibers or
  • a colored printing substrate whose coloration has a property which supports the decor pressure.
  • a decorative design which is to represent a dark wood
  • a decor design which is a light wood or a light stone represent a print substrate to be applied with a yellow or white tone.
  • the use of cellulose fibers in the resin composition applied to the plate-shaped carrier in particular has the advantageous effect that any irregularities on the carrier plate surface, on which the resin composition is applied, no longer penetrate the surface to be printed later, resulting in a significant improvement of the printed image leads.
  • Such irregularities may be, for example, grinding grooves of loops of the carrier plates or impressions by conveying means, such as conveyor belts, etc.
  • cellulose fibers these preferably have a particle size in the range between> 10 ⁇ and ⁇ 100 ⁇ , in particular between> 25 ⁇ and ⁇ 90 ⁇ .
  • the proportion of the cellulose fiber in the solid contained in the resin composition may, for example, in a range between> 0 wt .-% and ⁇ 100 wt .-., Preferably between> 40 wt .-% and ⁇ 100 wt .-%, in particular between> 60% by weight and ⁇ 100% by weight. lie.
  • the preferred proportion of solids in the resin composition with the use of cellulose fibers at the lower end of the wt% range, preferably between 0.5 and 3.5 parts by weight, in particular between 1.0 wt. and 2.5% by weight, whereas the preferred proportion of solids in the resin composition in the other solids which are listed as suitable, for example, is preferably between> 5% by weight and ⁇ 85% by weight, preferably between> 10% by weight and ⁇ 80 Wt .-%, more preferably between> 35 wt .-% and ⁇ 75% by weight.
  • a resin composition which comprises at least one organic or inorganic pigment selected from the group consisting of burgundy blue, brilliant yellow, cadmium yellow, cadmium red, chrome oxide green, cobalt blue, cobalt blue, cobalt violet, Irrazine Red, Iron Oxide Black, Manganese Violet, Phthalocyanine Blue, Terra di Siena, Titanium White, Ultramarine Blue, Ultramarine Red, Umbra, Kaolin, Zirconium Silicate Pigments, Monoazoeba and Monoazo Orange, Thioindigo, Beta Naphthol Pigments, Naphthol AS Pigments, Pyrazolone Pigments, N Acetoacetic anilide pigments, azo metal complex pigments, diaryl yellow pigments, quinacridone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments (DPP), dioxazine pigments, perylene pigments, isoindolinone pigments, copper phthal
  • a resin composition which has a curing agent, wherein the curing agent in the resin composition, for example, in a concentration between> 0.05 wt .-% and ⁇ 3.0 % By weight, preferably> 0.15% by weight and ⁇ 2.0% by weight, more preferably between> 0.5% by weight and ⁇ 2.0% by weight.
  • a hardener in the resin composition makes it possible to optimize the setting or hardening behavior of the resin composition in dependence on the paper applied to the plate-shaped support and / or furthermore to provide a particularly rapid provision of the printing substrate, which may be advantageous in particular immediately followed by printing on the application of the printing substrate.
  • the hardener may have, for example, a solution of organic salts.
  • the hardener preferably has an acidic pH, preferably between> pH 0.5 and ⁇ pH 7, preferably> pH 0.5 and ⁇ pH 6.
  • a so-called latent hardener is used as a hardener.
  • Deterent hardeners are characterized by the fact that, after their addition to the resin, on the one hand sufficient processing time at room temperature and, on the other hand, the shortest possible curing time at the subsequent processing temperatures becomes. The effect of the latent hardeners is that they are ineffective at ordinary temperatures and only release an acid at elevated heat or due to a chemical reaction, which accelerates the curing process.
  • latent hardeners examples include alkyl or alkanolamine salts of sulfurous acid, sulfamic acid, 3-chloro-1,2-propanediol, p-toluenesulfonic acid, morpholine, ammonium sulfate,
  • Ammonium chloride ammonium sulfite, ammonium nitrate, ethanolamine hydrochloride, dimethylethanolammonium sulfite, diethanolammonium sulfamate or maleic acid.
  • the hardener may be an aqueous, preferably non-ionic solution.
  • An example of a suitable hardener is MH-180B (Melatec AG, Switzerland).
  • At least one, for example, all of the resin compositions applied in step e) may contain, in addition to the aforementioned ingredients, further ingredients such as rheology agents for adjusting viscosity, water, flow improvers, preservatives, surfactants, antifoaming agents or the like.
  • a drying step may follow in which at least the surface of the resinous layer is at least partially dried. For this purpose it can be provided that a surface temperature on the surface to which the resin composition has been applied - In
  • IR emitters for example, IR emitters, NIR emitters, nozzle dryers or similar devices are suitable.
  • the surface temperature mentioned is preferably set for a period between> 1 s and ⁇ 600 s, preferably between> 5 s and ⁇ 400 s, more preferably between> 10 s and ⁇ 300 s.
  • a subsequent treatment of the resin composition applied in process step e) and optionally dried, for example with UV radiation, can furthermore take place.
  • the thus treated plate or the carrier with the applied printing substrate can then be printed directly, in particular using flexographic printing, offset printing or screen printing, as well as in particular by means of digital printing techniques, such as inkjet or laser printing method.
  • digital printing techniques such as inkjet or laser printing method.
  • the latter offer a high possible variance of the order quantity, so that the method described here is particularly advantageous in digital printing techniques.
  • the support is printed with an application amount of radiation-curable printing ink, such as radiation-curable ink.
  • a printing ink such as an ink which can be cured by UV radiation, thus being UV curable, is used for the printing.
  • the ink and / or ink has corresponding radiation- or photo-induced polymerizing constituents and optionally suitable photoinitiators.
  • suitable constituents are acrylates, epoxides or cyclic amines, such as ethyleneimine.
  • UV radiation can be understood in particular a radiation that is in a wavelength range of for example 10-380nm, about 100-380nm.
  • such radiation can be generated, for example, in a conventional manner by using medium-pressure lamps.
  • a gas discharge lamp such as a mercury vapor lamp, or a UV LED can be used.
  • a radiation-curable printing ink for example a radiation-curable ink
  • a radiation-curable ink has the advantage that the printing ink need not be subjected to a time-consuming drying step, but rather can be hardened comparatively quickly by the influence of, for example, UV radiation.
  • the cured ink obtains its final hardness due to the curing mechanism and a corresponding complete curing, if necessary after a relatively longer period of time, already after the aforementioned very short time, a further treatment of the carrier already take place.
  • At least one parameter of radiation used in method step g) is adapted to the application quantity of radiation-curable printing ink.
  • a previously described method may allow, with a short processing time, sufficient and particularly gentle hardening of the radiation-curing printing ink.
  • the radiation or at least one parameter of the radiation to the application rate of the radiation-curing ink, it can be achieved that the radiation is applied with one or more parameters that can sufficiently enable curing of the ink and further high line speeds can be achieved.
  • the heat load of the carrier plate can be kept particularly low by the least possible effect of the radiation. This allows a very gentle treatment of the support plate are made possible in a curing of the ink.
  • the printed carrier can be adapted in terms of its properties to the desired field of application, such as the subsequent treatment steps or potentially subsequently applied layers.
  • the parameters to be set can preferably be calibrated prior to a printing or curing process being performed, so that, for example by a control unit, when changing the application quantity of the ink in a predetermined pattern, the or the corresponding parameters can be adapted particularly reliably.
  • the calibration can be based on or performed using different printing inks, or different travel speeds of the carrier, so that the distance between the printing unit and the radiation unit and the corresponding travel time of the carrier between the print head and the radiation unit can be included as well as the influence different curing behavior of different inks or different order quantities of printing inks.
  • method step h) is based on a determined by at least one sensor during the printing process order quantity of the radiation-curable ink.
  • the application quantity actually used for example using corresponding sensors, can be detected and used accordingly.
  • an adjustment of the cure may not or not exclusively be based on preset values but rather reflects the actual conditions of the printing process.
  • hardening can always be carried out using the correct parameters even if the actual application quantity differs from the previously set values.
  • the application quantity is determined using at least one sensor.
  • a determination of the order quantity can thus be determined in situ and forwarded to a control unit or to a radiation unit, which can simplify a highly accurate irradiation.
  • the radiation unit for example by the control unit, can be activated.
  • the choice of the sensor that is to say in particular the mode of operation of the sensor (s), is not fundamentally limited in the sense of the present invention. Insofar as a plurality of two or more sensors is used, the same or different sensors can be used.
  • At least one parameter of radiation used in method step g) is adapted during the printing of the carrier according to method step f).
  • an adaptation is thus not, as is basically possible, prior to printing an entire decoration, but at least partially before individual decor areas.
  • an adaptation of the at least one parameter can take place simultaneously with a printing process.
  • the radiation thus does not need to be adapted to an averaged value or a minimum value or a maximum value of the application thickness, but rather an adaptation during a decor pressure can be realized during the printing of the decoration on individual and possibly different regions of the decoration. This allows a particularly accurate adjustment to the entire decor image and therefore a particularly effective adaptation.
  • the determination of the application quantity of the radiation-curable ink is carried out during the printing process using at least one optical sensor which scans or detects a discharge region of a print head.
  • the transmission of radiation can be determined, which is passed through the ink jet so as to obtain conclusions about the amount of ink and thus the order quantity.
  • This embodiment can allow a particularly accurate determination of the order quantity. It may be advantageous if each printhead is associated with a sensor or that each of the printheads is provided with a sensor.
  • the determination of the application quantity of the radiation-curable ink is carried out during the printing process using at least one optical sensor which detects the printed substrate.
  • this embodiment can be implemented in a particularly simple and cost-effective manner. Because in this embodiment, conventional printheads can be used without these need a significant conversion.
  • the determination of the order amount takes place taking into account the applied color, ie when the type of color applied flows into the calculation. For this purpose, it can be determined, for example based on the control data, which color should be discharged at which position.
  • the determination of the application amount of the radiation-curable ink is carried out during the printing process using a flow sensor which detects a color line upstream of a print head or within a print head.
  • the flow sensor which is preferably provided on or in front of all the corresponding print heads, determine the concretely flowing amount of ink very precisely, which flows to the print head or through the print head.
  • the position of the flow sensor can be advantageously selected depending on the system used.
  • a warning is issued in the case of a deviation of the determined order quantity from the desired order quantity.
  • it can thus be prevented that, if necessary, an excessive rejection must take place in the event of a malfunction of the print head.
  • a printing operation can be interrupted or readjusted, so as to allow printing of the carrier in the desired manner.
  • a warning can be issued, for example, if the deviation of the determined order quantity from the desired order amount is outside predetermined limits, so as to enable a desired tolerance.
  • the warnings can be done in various ways, such as a warning tone or an optical indication.
  • a wear or cover layer above the decorative layer in a subsequent process step, which protects the decorative layer in particular from wear or damage by dirt, moisture or mechanical effects such as abrasion.
  • the wear layer hard materials such as titanium nitride, titanium carbide, silicon nitride, silicon carbide, boron carbide, tungsten carbide, tantalum carbide, alumina (corundum), zirconium oxide or mixtures thereof, to the wear resistance of the layer increase.
  • the hard material is present in an amount of between 5% by weight and 40% by weight, preferably between 15% by weight and 25% by weight, in the wear layer composition.
  • the hard material preferably has a mean particle diameter D50 between 10 ⁇ m and 250 ⁇ m, more preferably between ⁇ m and ⁇ m.
  • D50 mean particle diameter between 10 ⁇ m and 250 ⁇ m, more preferably between ⁇ m and ⁇ m.
  • the wear layer composition forms a stable dispersion and segregation or settling of the hard material in the wear layer composition can be avoided.
  • the hard-material-containing and radiation curable composition in a concentration between 10 g / m 2 and 300 g / m 2, preferably between 50 g / m 2 and 250g / m 2 is applied.
  • the application can be applied for example by means of rollers, such as rubber rollers or by means of pouring devices.
  • the hard material is not present in the composition at the time of application of the wear layer composition, but is scattered as particles onto the applied wear layer composition and this is subsequently cured.
  • a curable composition is applied as cover and / or wear layer and a curing process takes place before the introduction of the structure only to the extent that only partial hardening of the cover and / or wear layer takes place.
  • a desired surface structure is impressed by means of suitable tools, such as a hard metal structure roller or a punch or a press, such as a short-cycle press.
  • the embossing is preferably carried out in accordance with the applied decor.
  • the wear and / or cover layer is applied as a resin layer, such as melamine resin layer, or as a radiation-curable or at least partially radiation-curable composition, for example based on an acrylate lacquer, an epoxy lacquer, or a urethane acrylate.
  • the cover and / or wear layer may comprise means for reducing the static (electrostatic) charge of the final laminate.
  • the cover and / or wear layer has compounds such as choline chloride.
  • the antistatic agent may, for example, in a concentration between> 0.1 wt .-% and ⁇ 40.0 wt .-%, preferably between> 1.0 wt .-% and ⁇ 30.0 wt .- in the cover and / or composition for training wear layer be included.
  • the structuring is generated in the course of the printing process.
  • a multiple application of paint takes place, for example, with respective at least partial or complete curing in such a way that raised areas arise over the printing substrate, which result in a desired three-dimensional structure.
  • a wear and / or cover layer can then be applied to the structure produced in this way.
  • a counter-pull can be applied on the side opposite the decorative side. It is particularly preferred that the counter-pull is applied in a common calendering with the paper or non-woven on the decorative side or independently.
  • a return only after the application of the decorative image is applied to the opposite side of the decorative layer of the plate-shaped carrier.
  • the counter-pull is applied in a joint step with the application of an overlay as a cover and / or wear layer.
  • the plate-shaped carrier can have a profiling, at least in one edge region. It may be provided in particular that the decor is also applied in the profiling, so that the profiling takes place before applying the decorative layer on the plate-shaped carrier. Alternatively or additionally, a profiling can also take place after the decorative layer has been applied.
  • a profiling according to the invention it is provided that a decorative and / or functional profile is introduced by means of suitable material-removing tools at least in a part of the edges of the decorative panel.
  • a functional profile is understood, for example, to mean the introduction of a tongue and / or groove profile into an edge in order to make decorative panels connectable to each other via the introduced profilings.
  • a decorative profile in the sense of the invention is, for example, a chamfer introduced in the edge region of the decorative panel in order to simulate, for example, a joint between two interconnected panels, as occurs, for example, in so-called plank flooring.
  • the decor also corresponds to the desired imitation of a natural material, for example, in the areas of the profiling in a detailed manner.
  • the above-described method can enable high adaptability with simultaneously high throughput and gentle processing.
  • method step h) is based on a predetermined application rate of the radiation-curable ink.
  • at least one parameter of the radiation used can be adjusted based on an order quantity which is passed on, for example, from a control unit to the printing unit or to one or more print heads.
  • a control signal for the print heads can be transmitted correspondingly to a radiation device which sets the parameters for a radiation-based curing of the ink based on the order quantity thus transmitted.
  • the method can be realized particularly inexpensively, since it is possible to dispense with any sensors or the like which detect the application quantity.
  • a print image to be printed or the amount of printing associated therewith may be taken into consideration in advance, which may thus also include any setting delays of the parameters.
  • the locally different regions can be provided or arranged parallel to a direction of travel of the carrier plate and / or the locally different regions can be arranged in a direction perpendicular to the direction of travel of the carrier plate.
  • this is in particular the direction in which the carrier plate is transported by a printing unit.
  • the at least one adapted parameter of the applied radiation comprises the number of radiators.
  • the adaptation of the at least one radiation parameter can be carried out in a particularly simple manner, since it is easy to handle this parameter by means of a corresponding control and, furthermore, commercial emitters can be used.
  • a realization is particularly easy.
  • the number of radiators that is, the active during the curing or working radiators, be adjusted in a direction that is parallel to the direction of travel of the support plate and / or in a direction perpendicular thereto.
  • the at least one adapted parameter of the applied radiation comprises the power of at least one radiator.
  • the power of one or more radiators can thus be varied, whereby a particularly accurate and defined adjustment can be possible.
  • the at least one adapted parameter of the applied radiation comprises the irradiation duration of the radiation-curable ink.
  • This parameter can be adjustable, for example, by a variation of the line speed of the carrier plate, that is to say the speed with which the printed carrier plate passes through an irradiation unit. Also, this parameter can effectively enable exposure of the radiation to the ink and thus adjusting the curing conditions.
  • method step g) is realized by using a power of the radiation, which occurs in particular on the surface of the irradiated substrate, in a range from> 100W / cm to ⁇ 200W / cm, preferably from > 110W / cm to ⁇ 170W / cm, for example, from> 120W / cm to ⁇ 160W / cm, about 145 W / cm are.
  • a radiation source or a plurality of radiation sources can be used which can be arranged one behind the other and / or next to each other in the transport direction of the carrier.
  • the total dose of irradiation incident on the ink can be adjusted, for example, to a range of> 400 mJ / cm 2 to ⁇ 1200 mJ / cm 2 , in particular> 600 mJ / cm 2 to ⁇ 1000 mJ / cm 2 , for example from> 700 mJ / cm 2 to ⁇ 900 mJ / cm 2 , for example 830 mJ / cm 2 .
  • the dose applied to the ink may be a suitable parameter to be adjusted according to the invention.
  • a spot-on time in the direct focus of the emitter which may have a range corresponding to the direction of travel of the emitter of approximately 10 mm
  • total irradiation durations which may comprise both the direct focus and the extended focus, may be present in a range of> 0.05 s to ⁇ 20 s, preferably> 0.1 s to ⁇ 2 s, for example> 0.2 s to ⁇ 0 , 5 s lie.
  • a speed of the carrier may be set in a range of, for example, 25 m / min.
  • the subject of the present invention is further an apparatus for producing a printed panel comprising
  • an application unit for applying a resin layer to the supplied carrier optionally an application unit for applying a resin layer to the supplied carrier
  • a feeding device for applying a paper or non-woven layer to the plate-shaped carrier
  • a unit for calendering a layer structure comprising the support, the resin layer and the paper or nonwoven layer;
  • an application unit for applying a printing substrate to the support; a printing unit for printing the substrate with radiation-curable ink; and
  • a radiation unit for treating the printed substrate with radiation for curing the radiation-curable ink wherein it is provided - a control unit which is fed with data of at least one sensor relating to a determined during the printing process Auftagsmenge the radiation-curable ink, the control unit based on the order amount at least determines a parameter of radiation emitted by the irradiation unit, and which is connected to the irradiation unit for communicating the at least one parameter through a data connection, and wherein
  • the irradiation by the irradiation unit can be carried out on the basis of the at least one parameter.
  • Fig. 1 shows a device in an embodiment of the invention in a first mode of operation
  • Fig. 2 shows the device of Figure 1 in a second mode of operation
  • FIG. 3 shows the device from FIG. 1 in a second operating mode.
  • the device comprises a feed device 10 for feeding a plate-shaped carrier 12, so that the carrier 12 runs in the direction of the arrow 14 as a travel direction. Downstream of the feed device 12 is an application unit 16 for applying a resin layer 18 to the supplied carrier 12. In the direction of travel behind the application unit 16, a feed device 20 for applying a paper or nonwoven layer 22 to the plate-shaped carrier 12 is arranged. Not shown is an adjoining unit for calendering, in particular under heat of a layer structure comprising the carrier, the resin layer 18 and the paper or nonwoven layer 22.
  • an application unit 24 is also provided for applying a printing substrate 26 to the carrier 12.
  • a printing unit 28 is provided for printing the carrier 12 with an application amount of radiation-curable ink 30.
  • a radiation unit 32 for treating the printed substrate 12 with radiation to cure the radiation-curable ink 30 is provided so that the substrate 12 is provided with cured ink 44.
  • the radiation unit 32 has five radiators 34, 36, 38, 40, 42. These can be arranged side by side, but can basically any arrangement of the emitters 34, 36, 38, 40, 42 of the present invention be included.
  • FIG. 1 further shows that the device has a control unit 46, which is connected to the printing unit 28 and the radiation unit 32 for data transmission with a data connection 48, for example.
  • the control unit 46 can be fed with data concerning an application quantity of the radiation-curable ink 30 and can determine at least one parameter of radiation emitted by the radiation unit 32 on the basis of the application quantity.
  • the data relating to the application quantity may correspond to the data transmitted to the printing unit 28 or may be producible by sensors, not shown, for determining the applied printing ink 30.
  • the determination of the application amount of the radiation-curable ink during the printing operation may be performed using at least one optical sensor that detects a discharge area of a print head.
  • the determination of the application quantity of the radiation-curable ink is carried out during the printing process using at least one optical sensor which detects the printed substrate.
  • the determination of the application amount of the radiation-curable ink is carried out during the printing process using a flow sensor which detects a color line upstream of a print head or within a print head.
  • control unit 46 transmits the at least one parameter to the radiation unit 32.
  • the radiation unit 32 in turn can print the ink 30th cure using this parameter. This is likewise shown in FIGS. 2 and 3, the above description likewise being valid for FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 1 shows that a comparatively large application quantity of radiation-curable ink 30 has been applied to the carrier 12. To cure the ink 30, therefore, all five radiators 34, 36, 38, 40, 42 are used.
  • FIG. 2 indicates that a comparatively small application quantity of radiation-curable ink 30 has been applied to the carrier 12. Therefore, only three emitters 34, 38, 42 are used to cure the ink 30.
  • FIG. 3 shows a further example.
  • part of the printing ink 30 with a comparatively small application amount of radiation-curable printing ink 30 is applied to the support 12, and a part of the printing ink 30 is also applied to the support 12 with a comparatively high application quantity of radiation-curable printing ink 30.
  • hardening or irradiation of the printing ink 30 can take place locally differently by using the radiators 34, 36, 38 and 42. It can be seen that a diverse adaptation can also be possible with differently printed decor areas.
  • the use of five radiators 34, 36, 38, 40, 42, for example, the following parameter selection done, with the order quantities refer to the entire decor.
  • a spotlight can be used;
  • an application quantity of> 2 g / m 2 to ⁇ 5 g / m 2 for example, two emitters can be used, with an application rate of> 5 g / m 2 to ⁇ 8 g
  • three radiators can be used / m 2
  • four radiators can be used and for an order quantity of> 10 g / m 2 , for example, five radiators can be used, the above values being purely exemplary.
  • a given UV-curable ink to be used with amounts of ink applied of ⁇ 1 ml / m 2 with a UV emitter, the ink having a dose of 280 mJ / cm 2 .
  • the ink having a dose of 280 mJ / cm 2 .
  • the ink acts a dose of 550mJ / cm 2
  • the ink has a dose of 830mJ / cm 2 acts.
  • the feed rate of the panel is 25 m / min in all examples.
  • a residence time in the direct focus of the radiator which may have a range corresponding to the direction of movement of the carrier of about 10 mm, be of example about 0.024 s
  • the residence time in an extended Focus which may have a range corresponding to the direction of movement of the carrier of about 50 mm, of about 0.12 s amount.
  • the dose was measured in the wavelength range 230 - 410 nm using a mercury radiator.
  • the abovementioned parameters may differ, for example, in addition to the specific ink used, based on a doping of the radiator.
  • the dose can be determined, for example, by a product marketed under the name "UV Micro-Puck” by UV-Technik Meyer GmbH.
  • the above-mentioned adjustments are also dependent on the desired curing result, which is realized by the influence of the radiator on the ink. Consequently
  • the radiation used to act on the ink may be selected in particular against the background that the ink is optionally compressed together with a layer disposed on the ink, such as melamine resin layer or lacquer layer, for introducing haptic perceptible structures.
  • a layer disposed on the ink such as melamine resin layer or lacquer layer

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines bedruckten Paneels, aufweisend die Verfahrensschritte: a) Bereitstellen eines plattenförmigen Trägers (12); b) Gegebenenfalls Aufbringen einer Harzschicht (18) auf den plattenförmigen Träger (12); c) Gegebenenfalls Aufbringen einer Papier- oder Vliesschicht (22) auf den plattenförmigen Träger (12); d) Gegebenenfalls Kalandrieren des entstandenen Schichtenaufbaus, insbesondere bei einer Temperatur zwischen ≥ 40° und ≤ 250°C, und e) gegebenenfalls Aufbringen eines Druckuntergrunds (26) auf den plattenförmigen Träger (12); dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die weiteren Verfahrensschritte aufweist: f) Bedrucken des Trägers (12) mit einer Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe (30) und; g) Härten der zuvor aufgebrachten Druckfarbe (30) durch das Behandeln der Druckfarbe (30) mit Strahlung, wobei h) wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung angepasst wird an Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe (30), wobei Verfahrensschritt h) basiert auf einer durch einen Sensor während des Druckvorgangs ermittelten Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe (30), wobei wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung angepasst wird während des Bedruckens des Trägers (12) gemäß Verfahrensschritt f).

Description

Verfahren zum Herstellen eines bedruckten Dekorpaneels
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines bedruckten
Dekorpaneels. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines bedruckten Dekorpaneels mit strahlungshärtbarer Tinte, welches eine verbesserte Härtung der strahlungshärtbaren Tinte ermöglicht.
Dekorpaneele, beispielsweise für den Innenausbau, sind an sich bekannt. Bisher werden solche Dekorpaneele vielfach als Laminate hergestellt, bei welchen auf eine Trägerplatte ein mit einem gewünschten Dekor vorbedrucktes Dekorpapier aufgebracht wird, auf welches dann wiederum ein sogenanntes Overlay aufgebracht wird. Weiterhin sind Direktdruckverfahren bekannt, bei welchen die Trägerplatte selbst oder ein auf die Trägerplatte aufgebrachtes nicht bedrucktes Papier bedruckt wird.
Als weitere Behandlungsschritte kann es beispielsweise vorgesehen sein, zum Schutz der aufgebrachten Dekorschicht Verschleiß- oder Deckschichten oberhalb der Dekorschicht aufzubringen. Eine Verschleiß- und/oder Deckschicht im Sinne der Erfindung ist eine als äußerer Abschluss aufgebrachte Schicht, welche insbesondere die Dekorschicht vor Abnutzung oder Beschädigung durch Schmutz, Feuchtigkeitseinfluss oder mechanische Einwirkungen, wie beispielsweise Abrieb, schützt.
Vielfach ist es vorgesehen, dass in solche Verschleiß- oder Deckschichten eine mit dem
Dekor übereinstimmende Oberflächenstrukturierung eingebracht ist. Unter einer mit dem
Dekor übereinstimmenden Oberflächenstrukturierung ist zu verstehen, dass die Oberfläche CD 41495: UAM des Dekorpaneels eine haptisch wahrnehmbare Struktur aufweist, welche in ihrer Form und ihrem Muster dem aufgebrachten Dekor entspricht, um so eine möglichst originalgetreue Nachbildung eines natürlichen Werkstoffes auch hinsichtlich der Haptik zu erhalten. Ein Problem, welches beim direkten Bedrucken von Dekorpaneelen auftreten kann, ist, dass die aufgedruckte Tinte beziehungsweise das Dekor oftmals vor weiteren Behandlungsschritten vollständig getrocknet werden muss, um so eine hohe Qualität des Dekors zu gewährleisten. Dies kann gegebenenfalls die Produktionsgeschwindigkeit senken. Ein derartiges Problem kann dabei gleichermaßen gelten für ein Bedrucken eines auf einer Trägerplatte aufgebrachten Papiers wie auch für das unmittelbare Bedrucken der Trägerplatte.
EP 1 918 108 AI befasst sich insbesondere mit einer Tintenzusammensetzung und einem Tintenstrahl-Druckverfahren, wobei insbesondere strahlungshärtbare Zusammensetzungen beschrieben werden. Das zu bedruckende Substrat ist insbesondere Papier, Glas, Kunststoff, Filme, Metall und Leiterplatten. Es wird weiterhin allgemein beschrieben, dass die Bedingungen, welche für das Bestrahlen verwendet werden, gewählt werden basierend auf der vorbestimmten Menge und Dicke der Tinte, welche auf dem Substrat haftet.
US 2007/0040885 AI beschreibt ein Druckverfahren und eine Anordnung zum Bedrucken insbesondere eines Papiers unter Verwendung von Strahlung shärtender Tinte. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Tinte Härtungsinitiatoren aufweist, die für Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge aktiv sind, so dass zunächst eine Teilhärtung und anschließend eine Endhärtung stattfinden kann. Es ist ferner beschrieben, dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, die die Strahlungsenergie einer Strahlungseinheit in Abhängigkeit der Art der Tinte und der Menge der Tinte, die auf ein Substrat aufgebracht ist, einstellt. Dabei wird die Tintenmenge basierend auf einem zu bedruckenden Bild ermittelt, also basierend auf vorbestimmten Daten. US 2012/0176436 AI befasst sich mit einem Druckverfahren etwa zum Bedrucken von Papier. Dabei soll es insbesondere vorgesehen sein, dass Tinte auf das zu bedruckende Substrat aufgebracht wird und von der gegenüberliegenden Seite bestrahlt wird, um eine Härtung der Tinte zu erreichen. Es wird beschrieben, dass die Strahlungsmenge oder die Bestrahlungsdauer eingestellt wird basierend auf Menge der Tinte, welche auf das zu bedruckende Substrat aufgebracht wird. Dies erfolgt anhand von vorbestimmten Druckdaten.
Dies berücksichtigend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Dekorpaneels zu schaffen, welches wenigstens ein aus dem Stand der Technik bekanntes Problem zumindest teilweise zu überwinden vermag. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Dekorpaneels zu schaffen, welches ein verbessertes Aufbringen eines Dekors mittels eines Druckprozesses erlaubt. Gelöst wir diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Gelöst wird diese Aufgabe ferner durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sich in den abhängigen Ansprüchen sowie der weiteren Beschreibung und den Figuren gegeben, wobei die weiteren beschriebenen Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Bestandteil der Erfindung darstellen können, insoweit sich aus dem Kontext nicht explizit das Gegenteil ergibt.
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines bedruckten Paneels vorgeschlagen, aufweisend die Verfahrensschritte:
a) Bereitstellen eines plattenförmigen Trägers; b) Gegebenenfalls Aufbringen einer Harzschicht auf den plattenförmigen Träger; c) Gegebenenfalls Aufbringen einer Papier- oder Vliesschicht auf den plattenförmigen Träger; - zi ¬
el) Gegebenenfalls Kalandrieren des entstandenen Schichtenaufbaus, insbesondere bei einer Temperatur zwischen > 40° und < 250°C,
e) gegebenenfalls Aufbringen eines Druckuntergrunds auf den plattenförmigen Träger, wobei das Verfahren die weiteren Verfahrensschritte aufweist:
f) Bedrucken des Trägers mit einer Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe und; g) Härten der zuvor aufgebrachten Druckfarbe durch das Behandeln der Druckfarbe mit Strahlung, wobei
h) wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung angepasst wird an die Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe, wobei
Verfahrensschritt h) basiert auf einer durch wenigstens einen Sensor während des Druckvorgangs ermittelten Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe, wobei wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung angepasst wird während des Bedruckens des Trägers gemäß Verfahrensschritt f). In überraschender Weise hat sich gezeigt, dass durch das vorbeschriebene Verfahren ein verbessertes Aufbringen des Dekors auf eine Trägerplatte oder auf ein auf der Trägerplatte angeordnetes Papier erfolgen kann.
Unter dem Begriff Dekorpaneel sind im Sinne der Erfindung Wand-, Decken-, Tür-, oder Bodenpaneele zu verstehen, welche ein auf eine Trägerplatte aufgebrachtes Dekor aufweisen. Dekorpaneele werden dabei in vielfältiger Weise sowohl im Bereich des Innenausbaus von Räumen, als auch zur dekorativen Verkleidung von Bauten, beispielsweise im Messebau verwendet. Eine der häufigsten Einsatzbereiche von Dekorpaneelen ist deren Nutzung als Fußbodenbelag. Die Dekorpaneele weisen dabei vielfach ein Dekor auf, welches einen Naturwerkstoff nachempfinden soll.
Beispiele für solche nachempfundenen Naturwerkstoffe sind Holzart wie z.B. Ahorn, Eiche, Birke, Kirsche, Esche, Nussbaum, Kastanie, Wenge oder auch exotische Hölzer wie Panga- Panga, Mahagoni, Bambus und Bubinga. Darüber hinaus werden vielfach Naturwerkstoffe wie Steinoberflächen oder Keramikoberflächen nachempfunden.
Unter dem Begriff "Direktdruck" wird im Sinne der Erfindung das Aufbringen eines Dekors direkt auf den Träger eines Paneels oder auf eine auf dem Träger aufgebrachte nicht bedruckte Faserwerkstoff Schicht verstanden. Entgegen der konventionellen Verfahren, bei welchen auf einen Träger eine zuvor mit einem gewünschten Dekor bedruckte Dekorschicht aufgebracht wird, erfolgt beim Direktdruck das Aufdrucken des Dekors unmittelbar im Zuge der Oberflächenbeschichtung bzw. der Paneel-Herstellung. Dabei können unterschiedliche Drucktechniken zum Einsatz gelangen, die mit Druckfarben arbeiten können, wie insbesondere Digitaldrucktechniken, wie beispielsweise InkJet- Verfahren oder Laserdruck- Verfahren.
Im Sinne der Erfindung sind unter dem Begriff Faserwerkstoffe Materialien wie z.B. Papier und Vliese auf Basis pflanzlicher, tierische, mineralischer oder auch künstlicher Fasern zu verstehen, ebenso wie Pappen. Beispiele für Faserwerkstoffe aus pflanzlichen Fasern sind neben Papieren und Vliesen aus Zellstofffasern, Platten aus Biomasse wie Stroh, Maisstroh, Bambus, Laub, Algenextrakte, Hanf, Baumwolle oder Olpalmenfasern. Beispiele für tierische Faserwerkstoffe sind keratinbasierte Materialien wie z.B. Wolle oder Rosshaar. Beispiele für mineralische Faserwerkstoffe sind aus Mineralwolle oder Glaswolle.
Bei dem vorbeschriebenen Verfahren erfolgt zunächst gemäß Verfahrensschritt a) ein Bereitstellen eines plattenförmigen Trägers. Der gemäß Verfahrensschritt a) bereitgestellte Träger kann dabei in an sich bekannter Weise für die Herstellung von Dekorpaneelen ausgestaltet sein. In Anhängigkeit des gewünschten Einsatzbereiches der Dekorpaneele kann der Träger aus unterschiedlichen Materialen gefertigt sein. Insbesondere kann dabei das Material des Trägers in Abhängigkeit des Einsatzbereichs gewählt sein. So kann der Träger beispielsweise aus einem Holzwerkstoff bestehen beziehungsweise diesen aufweisen, sofern das Dekorpaneel keiner übermäßigen Feuchtigkeit oder Witterungsbedingungen ausgesetzt ist. Soll das Paneel hingegen z.B. in Feuchträumen oder im Außenbereich eingesetzt werden, kann der Träger beispielsweise aus einem Kunststoff bestehen oder diesen aufweisen. Holzwerkstoffe im Sinne der Erfindung sind dabei neben Vollholzwerkstoffen auch Materialien wie z.B. Brettsperrholz, Brettschichtholz, Stabsperrholz, Funiersperrholz, Furnierschichtholz, Funierstreifenholz und Biegesperrholz. Darüber hinaus sind unter Holzwerkstoffen im Sinne der Erfindung auch Holzspanwerkstoffe wie z.B. Spanpressplatten, Strangpressplatten, Grobspanplatten (Oriented Structural Board, OSB) und Spanstreifenholz sowie auch Holzfaserwerkstoffe wie z.B. Holzfaserdämmplatten (HFD), mittelharte und harte Faserplatten (MB, HFH), sowie insbesondere mitteldichte Faserplatten (MDF) und hochdichte Faserplatten (HDF) zu verstehen. Auch moderne Holzwerkstoffe wie Holz- Polymer- Werkstoffe (Wood Plastic Composite, WPC), Sandwichplatten aus einem leichten Kernmaterial wie Schaumstoff, Hartschaum oder Papierwaben und einer darauf aufgebrachten Holzschicht, sowie mineralisch, z.B. mit Zement, gebundene Holzspanplatten bilden Holzwerkstoffe im Sinne der Erfindung. Auch Kork stellt dabei einen Holzwerkstoff im Sinne der Erfindung dar.
Kunststoffe, welche bei der Herstellung entsprechender Paneele eingesetzt werden können, sind beispielsweise thermoplastische Kunststoffe, wie Polyvinylchlorid (PVC), Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamide (PA), Polyurethane (PU), Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyetheretherketon (PEEK) oder Mischungen oder Co-Polymerisate dieser. Beispielsweise kann ein Copolymerisat von Polyethylen und Polypropylen, beispielsweise in einem Verhältnis von 1/1 verwendet werden. Ferner kann beispielhaft ein Holz und ein Polymer geeignet sein, welches in einem Verhältnis von 40/60 bis 70/30, beispielsweise 50/50 vorliegen kann. Als Polymere Bestandteile können etwa Polypropylen, Polyethylen oder ein Copolymer aus den beiden vorgenannten Materialien verwendet werden, wobei ferner Holzmehl als Holzbestandteil Verwendung finden kann. Die Kunststoffe können grundsätzlich übliche Füllstoffe enthalten, beispielsweise Kalziumcarbonat (Kreide), Aluminiumoxid, Kieselgel, Quarzmehl, Holzmehl, Talkum.
Bei Kunststoff-basierten Paneelen, etwa basierend auf Polyvinylchlorid, wie auch bei WPC- basierten Paneelen, etwa basierend auf Polypropylen und/oder Polyethylen, können dabei mineralische Füllstoffe von Vorteil sein. Besonders geeignet sind hier etwa Talkum beziehungsweise Talk oder auch Kalziumcarbonat (Kreide), Aluminiumoxid, Kieselgel, Quarzmehl, Holzmehl, Gips. Beispielsweise kann Kreide vorgesehen sein. Der Anteil der mineralischen Füllstoffe, wie etwa von Talkum, kann in einem Bereich von > 30 Gew.- bis < 80 Gew.-%, beispielsweise von > 45 Gew.-% bis < 70 Gew.- liegen. Durch die Füllstoffe, insbesondere durch die Kreide, kann der Schlupf des Trägers verbessert werden. Bei der Verwendung von Talkum, beispielsweise, kann es ermöglicht werden, dass eine verbesserte Hitzebeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit ermöglicht wird. Beispielsweise kann Talkum eingesetzt werden als Füllstoff in einem WPC-Material, etwa mit einem Holzbestandteil, etwa Holzfasern zusammen mit einem Kunststoff, wie dies vorstehend beschrieben ist, oder auch zu einem reinen Kunststoff. Auch können die Füllstoffe in bekannter Weise eingefärbt sein. Beispielsweise kann eine Mischung aus Talkum und Polypropylen vorliegen, bei welcher Talkum in dem vorgenannten Mengenbereich, etwa bei 60 Gew.- vorliegt, kann Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Plattenmaterial ein Flammschutzmittel aufweist.
Ein derartiger Träger wird bei einem vorbeschriebenen Verfahren mit einem Dekor versehen. Dazu kann der Träger unter Verwendung von strahlungshärtbarer Druckfarbe bedruckt werden, wie dies nachfolgend im Detail beschrieben ist. Ein Bedrucken des Trägers kann dabei im Sinne der Erfindung unmittelbar auf dem Träger realisiert werden oder ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst auf einer Faserstoffbahn oder einem weiteren geeigneten Druckuntergrund des Trägers und damit mittelbar auf dem Träger. Somit kann unter einem Bedrucken des Trägers gleichermaßen wie mit dem Auftragen einer Schicht auf den Träger beziehungsweise das Aufbringen eines Materials auf den Träger verstanden werden das unmittelbare Bedrucken des Trägers beziehungsweise das Aufbringen einer Schicht unmittelbar auf den beziehungswiese das Aufbringen eines Materials auf den Träger wie auch indirekt auf eine auf dem Träger befindliche Schicht.
Insoweit das Bedrucken auf einer Faserstoffbahn beziehungsweise auf einer Papier- oder Vliesschicht erfolgen soll, kann es vorgesehen sein, dass zunächst die Papier- oder Vliesschicht auf den Träger aufgebracht wird und unmittelbar bedruckt wird oder mit einem Druckuntergrund versehen und anschließend bedruckt wird.
Für den Fall des Aufbringens der Papier- oder Vliesschicht kann bevorzugt in Anschluss an den Verfahrensschritt a) gemäß Verfahrensschritt b) eine Harzschicht auf den plattenförmigen Träger aufgebracht werden, die als Klebstoff zum Fixieren der Papier- oder Vliesschicht dienen kann. Dabei kann in diesem Verfahrensschritt eine an sich bekannte Harzzusammensetzung Verwendung finden. Ferner kann dieser Verfahrensschritt wiederum Anwendung finden durch das Verwenden von Auftragswalzen.
Zur Aufbringung der Harzschicht in Schritt b) kann es vorzugsweise vorgesehen sein, dass eine Harzzusammensetzung aufgebracht wird, welche als Harzkomponente wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Melaminharz, Formaldehydharz, Harnstoffharz, Phenolharz, Epoxidharz, ungesättigtes Polyesterharz, Diallylphthalat oder Mischungen dieser aufweist. Dabei kann die Harzzusammensetzung beispielsweise in einer Auftragsmenge zwischen >5 g/m2 und <50 g/m2, vorzugsweise >10 g/m2 und <40 g/m2 aufgetragen werden. Besonders bevorzugt wird die Auftragsmenge der Harzzusammensetzung dabei so gewählt, dass das im anschließenden Schritt c) aufgebrachte Papier oder Vlies nicht vollständig mit der Harzzusammensetzung durchtränkt wird. Bevorzugt kann ein Durschlagen der Harzschicht vor dem Bedrucken verhindert werden durch die Auswahl der Art und Menge der aufgetragenen Harzschicht. Dazu kann es beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Harzzusammensetzung in Schritt b) mit einer kinematischen Viskosität, die einer Auslaufzeit zwischen > 10 s und < 40s aus einem Norm- Auslaufbecher (gemessen gemäß DIN 53211) entspricht, aufgetragen wird. Anschließend kann gemäß Verfahrensschritt c) die Papier- oder Vliesschicht auf den plattenförmigen Träger beziehungsweise auf die Harzschicht aufgebracht werden. Dabei kann es vorgesehen sein, dass in Schritt c) ein Papier oder Vlies mit einer Grammatur zwischen >30 g/m2 und <80 g/m2, vorzugsweise zwischen >40 g/m2 und <70 g/m2 auf den plattenförmigen Träger aufgebracht wird. Das Aufbringen des Papiers oder des Vlieses kann beispielsweise über geeignete Zuführwalzen realisierbar sein, welche das Papier oder Vlies derart führen, dass es auf dem Träger angeordnet wird.
Nach Aufbringen der Papier- oder Vliesschicht kann sich gemäß Verfahrensschritt d) ein Kalandrieren des entstandenen Schichtenaufbaus anschließen, insbesondere bei einer Temperatur zwischen > 40° und < 250°C. Dieser Schritt kann dabei in an sich grundsätzlich bekannter Weise erfolgen durch das Verfahren des Schichtaufbaus durch einen Kalanderwalzen aufweisenden Kalander, welcher den Schichtaufbau mit Druck und/oder Wärme behandelt. Während des Kalandrierens kann die Harzschicht ungehärtet bleiben oder bevorzugt teilweise oder vollständig gehärtet werden.
Für den Fall, dass das Verfahren somit das Aufbringen eines Papiers oder Vlieses und damit etwa die Verfahrensschritte b) bis d) aufweist, erfolgt das Bedrucken des Trägers gemäß Verfahrensschritt e) im Anschluss an das Kalandrieren gemäß Verfahrensschritt c) oder im Anschluss an das Aufbringen eines Druckuntergrunds insbesondere auf den kalandrierten Schichtaufbau, wie dies nachstehend beschrieben ist. Die nachfolgenden Ausführungen gelten dabei gleichermaßen, wenn auf eine Papier- oder Vliesschicht verzichtet wird und der Druckuntergrund unmittelbar auf den Träger aufgebracht wird.
Ein derartiger Druckuntergrund umfasst beispielsweise ein Harzsystem, beispielsweise aufweisend einen Melaminharz. Beispielweise kann zur Erzeugung des Druckuntergrundes ein sukzessives zweifaches Auftragen jeweils einer Harzzusammensetzung unter Ausbildung zweier harzhaltiger Lagen erfolgen unter Verwendung der Verfahrensschritte: Ausbilden einer ersten harzhaltigen Lage unter Verwendung einer Harzzusammensetzung mit einem Gemisch aus Melaminharz und Harnstoffharz; und Ausbilden einer zweiten harzhaltigen Lage unter Verwendung einer Harzzusammensetzung mit einem Anteil von Melaminharz im Harzanteil, der in einem Bereich von > 95Gew.-%, insbesondere > 99Gew.- liegt. Grundsätzlich kann der Druckuntergrund dabei ein oder mehrlagig ausgeführt sein, wobei jede der Lagen einen Harzanteil aufweisen oder daraus bestehen können. Dabei kann in jeder Schichten das Harz etwa Harnstoffharz oder Melaminharz umfassen oder daraus bestehen, so dass der Anteil von Harnstoffharz im Harzanteil beispielsweise von > 0 Gew.-% bis < 100 ausmachen kann, wobei der Rest beispielsweise durch Melaminharz gebildet sein kann und/oder wobei der Anteil von Melaminharz im Harzanteil beispielsweise von > 0 Gew.- bis < 100 ausmachen kann, wobei der Rest beispielsweise durch Harnstoffharz gebildet sein kann.
Die jeweilige Harzzusammensetzung kann dabei grundsätzlich beispielsweise einen Harzanteil zwischen >15 Gew.-% und <95 Gew.-%, vorzugsweise zwischen >20 Gew.- und <90 Gew.-%, noch bevorzugter zwischen >25 Gew.-% und <65 Gew.- aufweisen. Ferner kann die erste harzhaltige Lage aufgetragen werden mit einer Mischung, welche ausschließlich Melaminharz und Harnstoffharz im Harzanteil aufweist. Dabei kann Melaminharz in dem Harzanteil beispielsweise in einem Anteil vorliegen, der in einem Bereich von > 55Gew.-% bis < 90 Gew.-%, beispielsweise > 60Gew.-% bis < 80 Gew.- , etwa 70Gew.- , liegt, wobei der restliche Anteil des Harzanteils jeweils von Harnstoffharz gebildet sein kann. Beispielsweise kann die erste harzhaltige Lage gemäß Verfahrensschritt el) mit einer Menge aufgetragen ist, die kleiner ist, als die Menge der aufgetragenen zweiten harzhaltigen Lage gemäß Verfahrensschritt e2). Beispielsweise kann die erste harzhaltige Lage in Verfahrensschritt el) mit einer Menge in einem Bereich von >10 g/m2 bis <25g/m2, beispielsweise in einem Bereich von >15 g/m2 bis <20g/m2, aufgetragen werden, und kann die zweite harzhaltige Lage in Verfahrensschritt e2) mit einer Menge in einem Bereich von >20 g/m2 bis <40 g/m2, beispielsweise in einem Bereich von >25 g/m2 bis < 35 g/m2, aufgetragen werden. Dabei kann es bevorzugt sein, dass in Verfahrensschritt e) eine Harzzusammensetzung aufgebracht wird, welche als Feststoff wenigstens eine Verbindung der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Bariumsulfat, Bariumoxid, Bariumchromat, Zirconium(IV)oxid, Siliciumdioxid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Eisenoxid, Eisen(III)hexacyanoferrat, Chromoxid, Cadmiumoxid, Cadmiumsulfid, Cadmiumselenit, Cobaldoxid, Cobaldphosphat, Cobaldaluminat, Vanadiumoxid, Bismutvanadiumoxid, Zinnoxid, Kupferoxid, Kupfersulfat, Kupfercarbonat, Bleiantimonat, Bleichromat, Bleioxid, Bleicarbonat, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Calciumaluminiatsulfat, Zinkoxid, Zinksulfid, Arsensulfid, Quecksilbersulfid, Ruß, Graphit, Zellulosefasern oder Mischungen dieser aufweist. Durch die Verwendung solcher Feststoffe kann insbesondere ein farbiger Druckuntergrund bereitgestellt werden, dessen Farbgebung eine den Dekordruck unterstützende Eigenschaft aufweist. So kann beispielsweise bei einer Dekorgestaltung, welche eine dunkle Holzart repräsentieren soll ein Druckuntergrund mit einem braunen oder bräunlichen Grundton aufgebracht werden, während bei einer Dekorgestaltung, welche eine helle Holzart oder einen hellen Stein repräsentieren soll ein Druckuntergrund mit einem gelben oder weißen Grundton aufgebracht werden. Die Verwendung von Zellulosefasern in der auf den plattenförmigen Träger aufgebrachten Harzzusammensetzung zeigt dabei insbesondere den vorteilhaften Effekt, dass etwaige Unregelmäßigkeiten auf der Trägerplattenoberfläche, auf welchen die Harzzusammensetzung aufgebracht wird, nicht mehr auf die später zu bedruckende Oberfläche durchschlagen, was zu einer deutlichen Verbesserung des Druckbildes führt. Solche Unregelmäßigkeiten können beispielsweise Schleifrillen von Schleifen der Trägerplatten oder Abdrücke durch Fördermittel, wie z.B. Transportbänder etc, sein. Bei der Verwendung von Zellulosefasern haben diese bevorzugt eine Korngröße im Bereich zwischen >10μιη und <100μιη, insbesondere zwischen >25μιη und <90μιη. Der Anteil der Zellulosefaser an dem in der Harzzusammensetzung enthaltenen Feststoff kann dabei beispielsweise in einem Bereich zwischen >0 Gew.-% und <100 Gew.- ., vorzugsweise zwischen >40 Gew.-% und <100 Gew.-%., insbesondere zwischen >60 Gew.-% und <100 Gew.- . liegen. Dabei bewegt sich der bevorzugte Anteil an Feststoff in der Harzzusammensetzung bei der Verwendung von Zellulosefasern am unteren Ende des Gew.- % Bereichs, bevorzugt zwischen 0,5 Gew.- und 3,5 Gew.- , insbesondere zwischen 1,0 Gew.- und 2,5 Gew.- , wohingegen der bevorzugte Anteil an Feststoff in der Harzzusammensetzung bei den weiteren als beispielsweise geeignet aufgeführten Feststoffen bevorzugt zwischen >5 Gew.- und < 85 Gew.-%, vorzugsweise zwischen >10 Gew.- und < 80 Gew.-%, noch bevorzugter zwischen >35 Gew.-% und < 75 Gew.- liegt. Dies liegt insbesondere in dem geringen spezifischen Gewicht der als Feststoff zusetzbaren Zellulosefasern im Vergleich zu dem spezifischen Gewicht der weiteren aufgeführten Feststoffe begründet. Insbesondere kann es dabei erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass in Verfahrensschritt e) eine Harzzusammensetzung aufgebracht wird, welche wenigstens ein organisches oder anorganisches Pigment ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Berlinerblau, Brillantgelb, Cadmiumgelb, Cadmiumrot, Chromoxidgrün, Cobaltblau, Cobaltcölinblau, Cobaltviolett, Irgazinrot, Eisenoxidschwarz, Manganviolett, Phthalocyaninblau, Terra di Siena, Titanweiß, Ultramarinblau, Ultramarinrot, Umbra, Kaolin, Zirkonium-Silicat-Pigmente, Monoazogelb und Monoazoorange, Thioindigo, beta-Naphthol-Pigmente, Naphthol AS-Pigmente, Pyrazolon-Pigmente, N-Acetessigsäureanilid-Pigmente, Azometallkomplex-Pigmente, Diaryl- Gelb-Pigmente, Chinacridon-Pigmente, Diketopyrrolo-pyrrol-Pigmente (DPP), Dioxazin- Pigmente, Perylen-Pigmente, Isoindolinon-Pigmente, Kupfer-Phthalocyanin-Pigmente und Mischungen dieser aufweist.
Desweiteren kann es in einer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, dass in Verfahrensschritt e) eine Harzzusammensetzung aufgebracht wird, welche einen Härter aufweist, wobei der Härter in der Harzzusammensetzung beispielsweise in einer Konzentration zwischen >0,05 Gew.-% und <3,0 Gew.-%, vorzugsweise >0,15 Gew.- und <2,0 Gew.-%, noch bevorzugter zwischen >0,5 Gew.-% und <2,0 Gew.- enthalten ist. Das Vorsehen eines Härters in der Harzzusammensetzung erlaubt es, das Abbinde- bzw. Aushärteverhalten der Harzzusammensetzung in Abhängigkeit zum auf den plattenförmigen Träger aufgebrachten Papier zu optimieren und/oder ferner eine besonders schnelle Bereitstellung des Druckuntergrunds bereitzustellen, was insbesondere dann von Vorteil sein kann, wenn sich unmittelbar an das Aufbringen des Druckuntergrunds ein Bedrucken anschließt.
Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Härter dabei beispielsweise eine Lösung organischer Salze aufweisen. Bevorzugt weist der Härter dabei einen sauren pH-Wert, vorzugsweise zwischen > pH 0,5 und < pH 7, vorzugsweise > pH 0,5 und < pH 6 auf. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als Härter ein sogenannter latenter Härter eingesetzt. Latente Härter zeichnen sich dadurch aus, dass nach ihrem Zusatz zum Harz einerseits eine ausreichende Verarbeitungszeit bei Zimmertemperatur, andererseits eine möglichst kurze Härtungszeit bei den anschließenden Verarbeitungstemperaturen erzielt wird. Die Wirkung der latenten Härter beruht darauf, dass sie bei gewöhnlicher Temperatur unwirksam sind und erst bei erhöhter Wärme oder aufgrund einer chemischen Reaktion eine Säure freisetzen, die den Härtungsvorgang beschleunigt. Beispiele für latente Härter sind unter anderem Alkyl- oder Alkanolaminsalze der schwefeligen Säure, Amidosulfonsäure, 3- Chlor- 1,2-propandiol, p-Toluolsulfonsäure, Morpholin, Ammoniumsulfat,
Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfit, Ammoniumnitrat, Ethanolaminhydrochlorid, Dimethylethanolammoniumsulfit, Diethanolammoniumsulfamat oder Maleinsäure.
Insbesondere kann es sich bei dem Härter um eine wässrige, bevorzugt nichtionogene Lösung handeln. Ein Beispiel für einen geeigneten Härter ist MH-180 B (Melatec AG, Schweiz).
Wenigstens eine, beispielsweise sämtliche in Verfahrensschritt e) aufgebrachte Harzzusammensetzungen können neben den zuvor genannten Bestandteilen weiter Bestandteile bzw. Additive wie beispielsweise Rheologiemittel zur Einstellung der Viskosität, Wasser, Fließ verbesserer, Konservierungsmittel, Tenside, Schaumverhinderer oder dergleichen enthalten.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann sowohl der Auftrag einer Harzzusammensetzung auf den plattenförmigen Träger gemäß Verfahrens schritt b), als auch der Auftrag eines Druckuntergrunds auf den plattenförmigen Träger gemäß Verfahrensschritt e), mittels Auftragswalzen, mit einer Sprüheinrichtung, Rakeln, Blade-Coating, Luftbürsten, Gussstricheinrichtungen, Schlitzdüsen, Gießvorhang oder anderer geeigneter Vorrichtungen erfolgen. Nach dem Auftrag der Harzzusammensetzung in Verfahrensschritt e) kann ein Trocknungsschritt folgen, bei welchem zumindest die Oberfläche der harzhaltigen Lage zumindest teilweise getrocknet wird. Dazu kann es vorgesehen sein, dass auf der Oberfläche, auf welche die Harzzusammensetzung aufgetragen wurde, eine Oberflächentemperatur - In
zwischen >75°C und <125 °C, vorzugsweise zwischen >80°C und <110 °C, insbesondere zwischen >90°C und <100 °C erzeugt wird. Zur Erzeugung einer entsprechenden Oberflächentemperatur sind beispielsweise IR-Strahler, NIR-Strahler, Düsentrockner oder vergleichbare Einrichtungen geeignet. Die genannte Oberflächentemperatur wird dabei bevorzugt für einen Zeitraum zwischen >1 s und <600 s, vorzugsweise zwischen >5s und <400s, noch bevorzugter zwischen >10 s und <300 s eingestellt.
Im Anschluss an das Trocknen des Druckuntergrunds etwa durch Wärme kann ferner ein anschließendes Behandeln der in Verfahrensschritt e) aufgebrachten und gegebenenfalls getrockneten Harzzusammensetzung beispielsweise mit UV-Strahlung erfolgen.
Die so behandelte Platte beziehungsweise der Träger mit dem aufgebrachten Druckuntergrund kann anschließend unmittelbar bedruckt werden, insbesondere unter Verwendung von Flexo- Druck, Offset-Druck oder Siebdruckverfahren, als auch insbesondere mittels Digitaldrucktechniken, wie beispielsweise InkJet- Verfahren oder Laserdruck- Verfahren. Insbesondere letztere bieten eine hohe mögliche Varianz der Auftragsmenge, so dass das hier beschriebene Verfahren insbesondere bei Digitaldrucktechniken von Vorteil ist.
Mit Bezug auf das Bedrucken und damit das Ausbilden eines Dekors beziehungsweise einer Dekorschicht auf dem Träger ist es bei einem hier beschriebenen Verfahren vorgesehen, dass gemäß Verfahrensschritt f) der Träger mit einer Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe, wie etwa strahlungshärtbarer Tinte, bedruckt wird. Insbesondere wird für das Bedrucken eine Druckfarbe wie etwa eine Tinte verwendet, welche durch UV-Strahlung gehärtet werden kann, somit UV -härtbar ist. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Farbe und/oder Tinte entsprechende strahlungs- bzw. photoinduziert polymerisierende Bestandteile und gegebenenfalls geeignete Photoinitiatoren aufweist. Beispiele für geeignete Bestandteile sind Acrylate, Epoxide oder cyclische Amine, wie z.B. Ethylenimin. Mit Bezug auf die Verwendung von strahlungshärtbarer Druckfarbe zum Bedrucken des Trägers ist es bei dem hier beschriebenen Verfahren vorgesehen, dass nach dem Bedrucken des Trägers ein Härten der zuvor aufgebrachten Druckfarbe gemäß Verfahrensschritt g) durch das Behandeln der Druckfarbe mit Strahlung, insbesondere mit UV-Strahlung, erfolgt.
Unter UV-Strahlung kann dabei insbesondere eine Strahlung verstanden werden, die in einem Wellenlängenbereich von beispielsweise 10-380nm, etwa 100-380nm liegt. Dabei kann derartige Strahlung beispielsweise erzeugbar sein in an sich bekannter Weise durch das Verwenden von Mitteldruckstrahlern. Beispielhaft kann eine Gasentladungslampe, wie etwa eine Quecksilberdampflampe, verwendet werden oder auch eine UV-LED.
Das Verwenden einer strahlungshärtbaren Druckfarbe, beispielsweise einer strahlungshärtbaren Tinte, hat den Vorteil, dass die Druckfarbe keinem zeitaufwändigen Trocknungsschritt unterworfen werden braucht, sondern vergleichsweise schnell durch den Einfluss von beispielsweise UV-Strahlung gehärtet werden kann. Obwohl die gehärtete Druckfarbe ihre endgültige Härte aufgrund des Härtungsmechanismus und einem entsprechenden vollständigen Durchhärten gegebenenfalls erst nach einem vergleichsweise größeren Zeitraum erhält, kann bereits nach der vorgenannten sehr kurzen Zeit bereits ein weiteres Behandeln des Trägers erfolgen.
Mit Bezug auf den vorgenannten Trocknungsschritt beziehungsweise Härtungsschritt gemäß Verfahrensschritt g) ist ferner bei dem hier beschriebenen Verfahren gemäß Verfahrensschritt h) vorgesehen, dass wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung angepasst wird an die Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass insbesondere ein vorbeschriebenes Verfahren es erlauben kann, bei kurzer Bearbeitungszeit eine ausreichende und besonders schonende Härtung der Strahlungshärtenden Druckfarbe zu erlauben. Im Detail kann durch ein Anpassen der Strahlung beziehungsweise wenigstens eines Parameters der Strahlung an die Auftragsmenge der Strahlungshärtenden Druckfarbe es erreicht werden, dass die Strahlung mit einem oder mehreren Parametern angewendet wird, die ein Härten der Druckfarbe in ausreichender Weise ermöglichen kann und wobei ferner hohe Liniengeschwindigkeiten erzielt werden können. Auf der anderen Seite kann es ermöglicht werden, dass die Wärmebelastung der Trägerplatte durch eine möglichst geringe Einwirkung der Strahlung besonders gering gehalten werden kann. Dadurch kann eine sehr schonende Behandlung der Trägerplatte bei einem Härten der Druckfarbe ermöglicht werden.
Weiterhin kann in Abkehr zu sonst üblichen Aufbauten, nach denen die Strahlung mit einheitlichen Parametern eingestellt ist, eine besonders einfache Adaptierbarkeit an das gewünschte Anwendungsgebiet beziehungsweise an das gewünschte Dekor ermöglicht werden. Dabei kann jedoch auf aufwändige Umbaumaßnahmen verzichtet werden, da die Härtung angepasst wird durch eine einfache Anpassung eines oder mehrerer Parameter der verwendeten Strahlung, was gegebenenfalls besonders einfach realisierbar ist. Dadurch können Produktionsausfälle bedingt durch Anpassungsarbeiten reduziert oder vollständig vermieden und die Produktivität somit gesteigert werden.
Darüber hinaus kann durch eine Anpassung der Strahlung und damit durch eine Begrenzung der Strahlung auf Parameter, welche in Abhängigkeit der Auftragsmenge gewählt werden, ein deutlicher Energiegewinn ermöglicht werden. Das kann das Verfahren besonders ökonomisch machen. Weiterhin kann je nach Parametereinstellung der bedruckte Träger unterschiedliche Eigenschaften, wie chemische Beständigkeit, Haftung, Kratzfestigkeit, Glanz, sowie Schmissempfindlichkeit, besitzen. Somit kann durch eine Anpassung der Strahlungsparameter der bedruckte Träger in seinen Eigenschaften an das gewünschte Anwendungsgebiet angepasst werden, wie etwa an die nachfolgend durchgeführten Behandlungsschritte beziehungsweise potentiell nachfolgend aufgebrachte Schichten.
Mit Bezug auf die einzustellenden Parameter können diese vorzugsweise vor einem durchgeführten Druckvorgang beziehungsweise Härtungsvorgang kalibriert werden, so dass, etwa durch eine Steuereinheit, bei Änderung der Auftragsmenge der Tinte etwa in einem vorbestimmten Muster, der oder die entsprechenden Parameter besonders verlässlich angepasst werden können. Die Kalibrierung kann sich dabei beispielsweise beziehen auf beziehungsweise durchgeführt werden unter Verwendung unterschiedlicher Druckfarben, oder unterschiedlicher Verfahrgeschwindigkeiten des Trägers, so dass der Abstand zwischen der Druckeinheit und der Strahlungseinheit und die entsprechende Verfahrdauer des Trägers zwischen Druckkopf und Strahlungseinheit mit einbezogen werden kann ebenso wie der Einfluss unterschiedlicher Härtungsverhalten unterschiedlicher Druckfarben beziehungsweise unterschiedlicher Auftragsmengen der Druckfarben. Dabei ist es vorgesehen, dass Verfahrensschritt h) basiert auf einer durch wenigstens einen Sensor während des Druckvorgangs ermittelten Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe. In dieser Ausgestaltung kann die konkret verwendete Auftragsmenge, etwa unter Verwendung entsprechender Sensoren, detektiert und entsprechend verwendet werden. Somit kann eine Anpassung der Härtung nicht oder nicht ausschließlich auf voreingestellten Werten basieren sondern vielmehr die tatsächlichen Gegebenheiten des Druckvorgangs wiederspiegeln. Dadurch kann ein Härten auch dann immer unter Verwendung der richtigen Parameter erfolgen, wenn die tatsächlich vorliegende Auftragsmenge von den zuvor eingestellten Werten abweicht. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass die Auftragsmenge ermittelt wird unter Verwendung wenigstens eines Sensors. In dieser Ausgestaltung kann eine Ermittlung der Auftragsmenge somit in situ ermittelt und an eine Steuereinheit beziehungsweise an eine Strahlungseinheit weitergegeben werden, was eine höchst genaue Bestrahlung vereinfachen kann. Insbesondere kann unter Zugrundelegen des Abstands der Strahlungseinheit von dem Druckkopf in Kombination mit der Verfahrgeschwindigkeit basierend auf den konkret ermittelten Daten der Auftragsmenge die Strahlungseinheit, etwa durch die Steuereinheit, angesteuert werden.
Dabei kann es grundsätzlich frei wählbar sein, ob nur ein Sensor Verwendung findet oder eine Mehrzahl an Sensoren. Ferner ist die Wahl des Sensors, also insbesondere die Wirkungsweise des oder der Sensoren im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht grundsätzlich beschränkt. Insoweit eine Mehrzahl von zwei oder mehr Sensoren verwendet wird, können dabei die gleichen oder unterschiedliche Sensoren verwendet werden.
Es kann insbesondere bei einem Ermitteln der konkreten Auftragsmenge von Vorteil sein, den entsprechenden Sensor zu kalibrieren, indem die Wirkung unterschiedlicher Tintenmengen und gegebenenfalls unterschiedlicher Tintenarten beziehungsweise Farben auf den Sensor zu ermitteln, wie dies vorstehend bereits beschrieben ist.
Entsprechend ist es vorgesehen, dass wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung angepasst wird während des Bedruckens des Trägers gemäß Verfahrensschritt f). In dieser Ausgestaltung erfolgt eine Anpassung somit nicht, wie dies grundsätzlich auch möglich ist, vor dem Drucken eines gesamten Dekors, sondern zumindest teilweise vor einzelnen Dekorbereichen. Beispielsweise kann ein Anpassen des wenigstens einen Parameters erfolgen gleichzeitig zu einem Druckvorgang. Die Strahlung braucht somit nicht angepasst werden an einen gemittelten Wert oder einen Minimalwert oder einen Maximalwert der Auftragsdicke, sondern es kann vielmehr während des Druckens des Dekors auf einzelne und gegebenenfalls unterschiedliche Bereiche des Dekors eine Anpassung während eines Dekordrucks realisiert werden. Dies ermöglicht eine besonders genaue Einstellung auf das gesamte Dekorbild und daher eine besonders effektive Anpassung.
Bezüglich des Sensors kann es vorgesehen sein, dass das Ermitteln der Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe während des Druckvorgangs ausgeführt wird unter Verwendung wenigstens eines optischen Sensors, der einen Austragbereich eines Druckkopfes abtastet beziehungsweise detektiert. Beispielsweise kann die Transmission von Strahlung ermittelt werden, welche durch den Tintenstrahl geführt wird um so Rückschlüsse auf die Tintenmenge und damit die Auftragsmenge zu erhalten. Diese Ausgestaltung kann eine besonders genaue Ermittlung der Auftragsmenge ermöglichen. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn jedem Druckkopf ein Sensor zugeordnet ist beziehungsweise dass jeder der Druckköpfe mit einem Sensor versehen ist.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das Ermitteln der Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe während des Druckvorgangs ausgeführt wird unter Verwendung wenigstens eines optischen Sensors, der den bedruckten Träger detektiert. Diese Ausgestaltung kann gegebenenfalls besonders einfach und kostengünstig umsetzbar sein. Denn in dieser Ausgestaltung können herkömmliche Druckköpfe verwendet werden, ohne dass diese eines signifikanten Umbaus benötigen. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann es von Vorteil sein, wenn die Ermittlung der Auftragsmenge unter Berücksichtigung der aufgetragenen Farbe erfolgt, also wenn die Art der aufgetragenen Farbe in die Berechnung einfließt. Hierzu kann beispielsweise anhand der Steuerdaten ermittelt werden, welche Farbe an welcher Position ausgetragen werden sollte. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das Ermitteln der Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe während des Druckvorgangs ausgeführt wird unter Verwendung eines Durchflusssensors, der eine Farbleitung stromaufwärts eines Druckkopfes oder innerhalb eines Druckkopfes detektiert. Dabei kann der Durchflusssensor, der bevorzugt an oder vor sämtlichen entsprechenden Druckköpfen vorgesehen ist, die konkret fließende Farbmenge höchst genau ermitteln, welche zu dem Druckkopf beziehungsweise durch den Druckkopf fließt. Dabei kann die Position des Durchflusssensors in Abhängigkeit des verwendeten Systems vorteilhaft gewählt werden.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass bei einer Abweichung der ermittelten Auftragsmenge von der gewünschten Auftragsmenge ein Warnhinweis ausgegeben wird. In dieser Ausgestaltung kann somit verhindert werden, dass gegebenenfalls bei einer Fehlfunktion des Druckkopfes ein übermäßiger Ausschuss erfolgen muss. Denn basierend auf dem Warnhinweise kann gegebenenfalls ein Druckvorgang unterbrochen oder neu eingestellt werden, um so in gewünschter Weise ein Bedrucken des Trägers zu erlauben. Dabei kann ein Warnhinweise etwa dann abgegeben werden, wenn die Abweichung der ermittelten Auftragsmenge von der gewünschten Auftragsmenge außerhalb vorbestimmter Grenzen liegt, um so eine gewünschte Toleranz zu ermöglichen. Der Warnhinweise kann dabei auf verschiedenste Weise erfolgen, etwa durch einen Warnton oder einen optischen Hinweis. Zum Schutz der aufgebrachten Dekorschicht kann ferner eine Verschleiß- oder Deckschicht oberhalb der Dekorschicht in einem nachfolgenden Verfahrensschritt aufgebracht werden, welche insbesondere die Dekorschicht vor Abnutzung oder Beschädigung durch Schmutz, Feuchtigkeitseinfluss oder mechanische Einwirkungen, wie beispielsweise Abrieb, schützt. Bezüglich der der Verschleiß- oder Deckschicht kann es vorgesehen sein, dass die Verschleiß schicht Hartstoffe wie beispielsweise Titannitrid, Titancarbid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Borcarbid, Wolframcarbid, Tantalcarbid, Aluminiumoxid (Korund), Zirconiumoxid oder Mischungen dieser aufweist, um die Verschleißfestigkeit der Schicht zu erhöhen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Hartstoff in einer Menge zwischen 5 Gew.- % und 40 Gew.- , vorzugsweise zwischen 15 Gew.- und 25 Gew.- in der Verschleißschichtzusammensetzung enthalten ist. Vorzugsweise weist der Hartstoff dabei einen mittleren Korndurchmesser D50 zwischen 10 μιη und 250 μιη, weiter vorzugsweise zwischen ΙΟμιη und ΙΟΟμιη auf. Hierdurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die Verschleißschichtzusammensetzung eine stabile Dispersion ausbildet und eine Entmischung bzw. ein Absetzten des Hartstoffes in der Verschleißschichtzusammensetzung vermieden werden kann. Zur Ausbildung einer entsprechenden Verschleiß Schicht ist es in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Hartstoff enthaltende und strahlungshärtbare Zusammensetzung in einer Konzentration zwischen 10 g/m2 und 300 g/m2, vorzugsweise zwischen 50 g/m2 und 250g/m2 aufgetragen wird. Dabei kann die Auftragung beispielsweise mittels Walzen, wie Gummiwalzen oder mittels Gießvorrichtungen aufgetragen werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Hartstoff zum Zeitpunkt des Auftrages der Verschleißschichtzusammensetzung nicht in der Zusammensetzung enthalten ist, sondern als Partikel auf die aufgetragenen Verschleißschichtzusammensetzung aufgestreut wird und diese im Anschluss gehärtet wird.
Hierzu kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass als Deck- und/oder Verschleiß Schicht eine härtbare Zusammensetzung aufgetragen wird und ein Aushärtungsprozess vor dem Einbringen der Struktur nur in dem Maße erfolgt, dass lediglich eine Teilhärtung der Deck- und/oder Verschleiß Schicht erfolgt. In die so teilgehärtete Schicht wird mittels geeigneter Werkzeuge, wie beispielsweise einer Hartmetall-Strukturwalze oder eines Stempels beziehungsweise einer Presse, wie etwa einer Kurztaktpresse, eine gewünschte Oberflächenstruktur eingeprägt. Dabei erfolgt die Prägung bevorzugt in Übereinstimmung mit dem aufgebrachten Dekor. Zur Gewährleistung einer hinreichenden Übereinstimmung der einzubringenden Struktur mit dem Dekor kann es vorgesehen sein, dass die Trägerplatte und das Prägewerkzeug durch entsprechende Relativbewegungen, etwa basierend auf entsprechenden beispielsweise optischen Markierungen, zueinander ausgerichtet werden. Im Anschluss an die Einbringung der gewünschten Struktur in die teilgehärtete Deck- und/oder Verschleiß schicht erfolgt eine weitere Härtung, wie etwa eine Endhärtung, der nun strukturierten Deck- und/oder Verschleißschicht. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass die Verschleiß- und/oder Deckschicht als Harzschicht, wie etwa Melaminharzschicht, oder als strahlungshärtebare oder zumindest teilweise strahlungshärtebare Zusammensetzung, beispielsweise auf Basis einen Acrylat- Lackes, eines Epoxid-Lackes, oder eines Urethanacrylates aufgetragen wird. Weiterhin kann die Deck- und/oder Verschleiß schicht Mittel zur Verringerung der statischen (elektrostatischen) Aufladung des letztendlichen Laminates aufweisen. Beispielsweise kann es dazu vorgesehen sein, dass die Deck- und/oder Verschleiß schicht Verbindungen wie z.B. Cholinchlorid aufweist. Das Antistatikmittel kann dabei beispielsweise in einer Konzentration zwischen >0,1 Gew.-% und <40,0 Gew.-%, bevorzugt zwischen >1,0 Gew.-% und <30,0 Gew.- in der Deck- und/oder Zusammensetzung zur Ausbildung Verschleiß schicht enthalten sein.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Strukturierung im Zuge des Druckverfahrens erzeugt wird. Hierzu kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass ein mehrfacher Farbauftrag etwa mit jeweiligem zumindest teilweisem oder vollständigem Härten in der Weise erfolgt, dass über den Druckuntergrund erhabene Bereiche entstehen, welche eine gewünschte dreidimensionale Struktur ergeben. Auf die so erzeugte Struktur kann dann eine Verschleiß- und/oder Deckschicht aufgebracht werden. Auf der der Dekorseite gegenüberliegenden Seite kann ein Gegenzug aufgebracht sein. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass der Gegenzug in einem gemeinsamen Kalandrierschritt mit den Papier oder Vlies auf der Dekorseite oder eigenständig aufgebracht wird. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass ein Gegenzug erst nach dem Aufbringen des Dekorbildes auf die der Dekorschicht gegenüberliegenden Seite des plattenförmigen Trägers aufgebracht wird. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der Gegenzug in einem gemeinsamen Arbeitsschritt mit der Aufbringung eines Overlays als Deck- und/oder Verschleiß Schicht aufgebracht wird.
Insbesondere kann es jedoch im Rahmen der Erfindung bevorzugt sein, wenn auf das Aufbringen eines Gegenzuges verzichtet wird.
Weiterhin kann der plattenförmige Träger zumindest in einem Randbereich eine Profilierung aufweisen. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass das Dekor auch im Bereich der Profilierung aufgebracht ist, so dass die Profilierung vor dem Aufbringen der Dekorschicht auf den plattenförmigen Träger erfolgt. Alternativ oder Ergänzend kann eine Profilierung auch nach dem Aufbringen der Dekorschicht erfolgen. Bei einer Profilierung im Sinne der Erfindung ist es vorgesehen, dass mittels geeigneter materialabhebender Werkzeuge zumindest in einen Teil der Kanten des Dekorpaneels ein dekoratives und/oder funktionales Profil eingebracht wird. Dabei ist unter einem funktionalen Profil beispielsweise die Einbringung eines Nut- und/oder Federprofils in eine Kante zu verstehen, um Dekorpaneele über die eingebrachten Profilierungen miteinander verbindbar zu gestalten. Ein dekoratives Profil im Sinne der Erfindung ist beispielsweise eine im Kantenbereich des Dekorpaneels eingebrachte Fase, um beispielsweise zwischen zwei miteinander verbundenen Paneelen nach deren Verbindung eine Fuge zu simulieren, wie sie beispielsweise bei sogenannten Landhausdielen auftritt.
Bei einer teilweisen Profilierung des Dekorpaneels werden nicht bereits alle in dem letztendlichen Paneel vorzusehenden Profile eingebracht, sondern nur ein Teil der vorzusehenden Profile, während weitere Profile in einem anschließenden Schritt eingebracht werden. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass das in einem Paneel vorzusehende dekorative Profil, wie beispielsweise eine Fase, in einem Arbeits schritt eingebracht wird, während das funktionale Profil, beispielsweise Nut/Feder in einem nachgelagerten Arbeitsschritt eingebracht wird.
Durch eine Aufbringung des Dekors erst nach dem zumindest teilweisen Profilieren des Trägers, etwa durch die vorbeschriebenen Verfahren wie beispielsweise Direktdruckverfahren, wird ein Abtragen oder Beschädigen des Dekors im Zuge der Profilierung in vorteilhafter Weise vermieden. Dadurch entspricht das Dekor auch in den Bereichen der Profilierung in detailgetreuer Weise der gewünschten Imitation beispielsweise eines Naturwerkstoffes.
Zusammenfassend kann das vorbeschriebene Verfahren eine hohe Adaptierbarkeit bei gleichzeitig hohem Durchsatz und schonender Bearbeitung ermöglichen.
Es kann vorgesehen sein, dass Verfahrensschritt h) basiert auf einer vorbestimmten Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe. In dieser Ausgestaltung kann wenigstens ein Parameter der verwendeten Strahlung angepasst werden basierend auf einer Auftragsmenge, welche etwa von einer Steuereinheit an die Druckeinheit beziehungsweise an einen oder mehrere Druckköpfe weitergegeben wird. Somit kann etwa ein Steuersignal für die Druckköpfe entsprechend an eine Strahlungseinrichtung übermittelt werden, welche basierend auf der so übermittelten Auftragsmenge die Parameter für eine strahlungsbasierte Härtung der Druckfarbe einstellt. In dieser Ausgestaltung kann das Verfahren besonders kostengünstig realisierbar sein, da auf etwaige Sensoren oder ähnliches, welche die Auftragsmenge detektieren, verzichtet werden kann. Darüber hinaus kann beispielsweise im Vorhinein ein zu druckendes Druckbild beziehungsweise die damit verbundene Druckmenge in Betracht gezogen werden, was somit auch etwaige Einstellungsverzögerungen der Parameter mit einbeziehen kann. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung in einer Mehrzahl von einander lokal verschiedenen Bereichen unabhängig voneinander und beispielsweise unterschiedlich angepasst. In dieser Ausgestaltung kann in besonders vorteilhafter Weise es ermöglicht werden, dass auch, wenn in unterschiedlichen Bereichen der Trägerplatte unterschiedliche Auftragsmengen an Strahlung shärtender Druckfarbe aufgebracht werden, wenigstens ein Strahlungsparameter besonders effektiv angepasst werden kann. Dabei können die lokal verschiedenen Bereiche parallel zu einer Verfahrrichtung der Trägerplatte vorgesehen sein beziehungsweise angeordnet sein und/oder können die lokal verschiedenen Bereiche in einer zu der Verfahrrichtung der Trägerplatte rechtwinkligen Richtung angeordnet sein. Mit Bezug auf die Verfahrrichtung ist dies insbesondere die Richtung, in welcher die Trägerplatte durch eine Druckeinheit transportiert wird. Auch diese Ausgestaltung kann wiederum eine besonders genaue Einstellung auf das gesamte Dekorbild und daher eine besonders effektive Anpassung ermöglichen.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der wenigstens eine angepasste Parameter der angewandten Strahlung die Anzahl von Strahlern umfasst. In dieser Ausgestaltung kann das Anpassen des wenigstens einen Strahlungsparameters besonders einfach erfolgen, da ein Einstellen dieses Parameters durch eine entsprechende Steuerung problemlos handhabbar ist und ferner handelsübliche Strahler verwendet werden können. Dadurch ist eine Realisierung besonders einfach möglich. Dabei kann die Anzahl der Strahler, also der bei der Härtung aktiven beziehungsweise arbeitenden Strahlern, in einer Richtung angepasst werden, die parallel zur Verfahrrichtung der Trägerplatte ist und/oder in einer hierzu rechtwinkligen Richtung.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der wenigstens eine angepasste Parameter der angewandten Strahlung die Leistung wenigstens eines Strahlers umfasst. In dieser Ausgestaltung kann somit die Leistung eines oder mehrerer Strahler variiert werden, wodurch eine besonders genaue und definierte Anpassung möglich sein kann. Dadurch kann in dieser Ausgestaltung auch bei vergleichsweise geringen Unterschieden der Auftragsmenge stets ein hohes Maß an Anpassung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der wenigstens eine angepasste Parameter der angewandten Strahlung die Bestrahlungsdauer der strahlungshärtbaren Druckfarbe umfasst. Dieser Parameter kann beispielsweise einstellbar sein durch eine Variation der Liniengeschwindigkeit der Trägerplatte also der Geschwindigkeit, mit welcher die bedruckte Trägerplatte eine Bestrahlungseinheit passiert. Auch dieser Parameter kann auf effektive Weise die Einwirkung der Strahlung in die Druckfarbe und damit ein Anpassen der Härtungsbedingungen ermöglichen.
Grundsätzlich kann es bei dem hier beschriebenen Verfahren vorgesehen sein, dass Verfahrensschritt g) realisiert wird unter Verwendung einer Leistung der Strahlung, die insbesondere auf der Oberfläche des bestrahlten Substrats auftritt, in einem Bereich von > 100W/cm bis < 200W/cm, bevorzugt von > 110W/cm bis < 170W/cm, beispielsweise von > 120W/cm bis < 160W/cm, etwa von 145 W/cm liegen.
Beispielsweise kann eine Strahlungsquelle oder kann eine Mehrzahl an Strahlungsquellen verwendet werden, die etwa in Transportrichtung des Trägers hintereinander und/oder nebeneinander angeordnet sein können. In einem beispielhaften Wellenlängenbereich von 230 - 410 nm und der Verwendung von drei hintereinander geschalteten Strahlern, beispielhaft mit einer Leistung von jeweils 145W/cm, kann die Gesamtdosis der Bestrahlung auftreffend auf die Druckfarbe beispielsweise eingestellt werden auf einen Bereich von > 400 mJ/cm2 bis < 1200 mJ/cm2, insbesondere > 600 mJ/cm2 bis < 1000 mJ/cm2, etwa von > 700 mJ/cm2 bis < 900 mJ/cm2 , beispielhaft von 830 mJ/cm2. Somit kann die auf die Tinte einwirkende Dosis ein geeigneter gemäß der Erfindung anzupassender Parameter sein. Beispielsweise kann bei der Verwendung von drei hintereinander geschalteten UV-Strahlern, beispielsweise eine Aufenthaltszeit im direkten Fokus des Strahlers, der einen Bereich entsprechend der Bewegungsrichtung des Trägers von ungefähr 10 mm aufweisen kann, von beispielhaft ungefähr 0,024 s betragen, wobei die Aufenthaltszeit in einem erweiterten Fokus, der einen Bereich entsprechend der Bewegungsrichtung des Trägers von ungefähr 50 mm aufweisen kann, von etwa 0,12 s betragen.
Grundsätzlich können Gesamtbestrahlungsdauern, welche sowohl den direkten Fokus als auch den erweiterten Fokus umfassen können, in einem Bereich von > 0,05s bis < 20s, bevorzugt > 0,1 s bis < 2 s vorliegen, etwa > 0,2 s bis < 0,5 s liegen. Zum Erreichen der vorgenannten Werte kann beispielsweise eine Geschwindigkeit des Trägers in einem Bereich von beispielhaft 25m/min eingestellt werden.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des vorbeschriebenen Verfahrens wird hiermit ausdrücklich auf die folgende Beschreibung der Vorrichtung, auf die Figuren, und die Figurenbeschreibung verwiesen, und umgekehrt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum Herstellen eines bedruckten Paneels, aufweisend
- eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines plattenförmigen Trägers;
gegebenenfalls eine Auftrageinheit zum Auftragen einer Harzschicht auf den zugeführten Träger;
gegebenenfalls eine Zuführeinrichtung zum Aufbringen einer Papier- oder Vliesschicht auf den plattenförmigen Träger;
- gegebenenfalls eine Einheit zum Kalandrieren eines Schichtaufbaus umfassend den Träger, die Harzschicht und die Papier- oder Vliesschicht;
gegebenenfalls eine Auftrageinheit zum Aufbringen eines Druckuntergrunds auf den Träger; eine Druckeinheit zum Bedrucken des Trägers mit strahlungshärtbarer Druckfarbe; und
eine Strahlungseinheit zum Behandeln des bedruckten Trägers mit Strahlung zur Härtung der strahlungshärtbaren Druckfarbe, wobei ferner vorgesehen ist - eine Steuereinheit, welche mit Daten wenigstens eines Sensors betreffend eine während des Druckvorgangs ermittelte Auftagsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe speisbar ist, wobei die Steuereinheit auf Basis der Auftragsmenge wenigstens einen Parameter von durch die Bestrahlungseinheit emittierter Strahlung ermittelt, und welche mit der Bestrahlungseinheit zum Übermitteln des wenigstens einen Parameters durch eine Datenverbindung verbunden ist, und wobei
die Bestrahlung durch die Bestrahlungseinheit auf Basis des wenigstens einen Parameters ausführbar ist. Durch eine vorbeschriebe Vorrichtung kann es erreicht werden, dass ein Paneel mit einer straghlungshärtbaren Druckfarbe bedruckt wird und die Druckfarbe strahlungsgehärtet wird, wobei insbesondere der Härtungsvorgang besonders effektiv und schonend sein kann.
Bezüglich der spezifischen Merkmale und Vorteile einer derartigen Vorrichtung wird auf das vorstehend im Detail beschriebene Verfahren Bezug genommen.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale der vorbeschriebenen Vorrichtung wird hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung des Verfahrens auf die Figuren, und die Figurenbeschreibung verwiesen, und umgekehrt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Figuren sowie eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung in einer Ausgestaltung der Erfindung in einem ersten Betriebsmodus;
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung aus Figur 1 in einem zweiten Betriebsmodus und
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung aus Figur 1 in einem zweiten Betriebsmodus.
In der Figur 1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines bedruckten Paneels in einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung umfasst eine Zuführeinrichtung 10 zum Zuführen eines plattenförmigen Trägers 12, so dass der Träger 12 in Richtung des Pfeils 14 als Verfahrrichtung verläuft. Der Zuführeinrichtung 12 nachgeschaltet ist eine Auftrageinheit 16 zum Auftragen einer Harzschicht 18 auf den zugeführten Träger 12. In Verfahrrichtung hinter der Auftrageinheit 16 ist eine Zuführeinrichtung 20 zum Aufbringen einer Papier- oder Vliesschicht 22 auf den plattenförmigen Träger 12 angeordnet. Nicht gezeigt ist eine sich hieran anschließende Einheit zum Kalandrieren insbesondere unter Wärme eines Schichtaufbaus umfassend den Träger, die Harzschicht 18 und die Papier- oder Vliesschicht 22.
Um ein Bedrucken des Trägers 12 vorzubereiten ist gemäß Figur 1 ferner vorgesehen eine Auftrageinheit 24 zum Aufbringen eines Druckuntergrunds 26 auf den Träger 12. In Verfahrrichtung des Trägers 12 hinter der Auftrageinheit 24 kann sich ein Bedrucken des Trägers 12 anschließen. Hierzu ist eine Druckeinheit 28 zum Bedrucken des Trägers 12 mit einer Auftragsmenge strahlungshärtbarer Druckfarbe 30 vorgesehen. Um die strahlungshärtbare Druckfarbe 30 zu härten, ist eine Strahlungseinheit 32 zum Behandeln des bedruckten Trägers 12 mit Strahlung zur Härtung der strahlungshärtbaren Druckfarbe 30 vorgesehen, so dass der Träger 12 mit gehärteter Druckfarbe 44 versehen ist. Mit Bezug auf die Strahlungseinheit 32 ist in der Figur 1 gezeigt, dass die Strahlungseinheit 32 fünf Strahler 34, 36, 38, 40, 42 aufweist. Diese können nebeneinander angeordnet sein, jedoch kann grundsätzlich jegliche Anordnung der Strahler 34, 36, 38, 40, 42 von der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
In der Figur 1 ist ferner gezeigt, dass die Vorrichtung eine Steuereinheit 46 aufweist, die etwa mit der Druckeinheit 28 und der Strahlungseinheit 32 für eine Datenübermittlung mit einer Datenverbindung 48 verbunden ist. Dadurch ist die Steuereinheit 46 mit Daten betreffend eine Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe 30 speisbar und kann auf Basis der Auftragsmenge wenigstens einen Parameter von durch die Strahlungseinheit 32 emittierter Strahlung ermitteln. Die Daten betreffend die Auftragsmenge können der an die Druckeinheit 28 übermittelten Daten entsprechen oder durch nicht gezeigt Sensoren zum Ermitteln der applizierten Druckfarbe 30 erzeugbar sein.
Die Anzahl der verwendeten und nicht im Detail gezeigten Sensoren der Druckeinheit 28 und deren jeweilige Ausgestaltung ist nicht grundsätzlich beschränkt Beispielsweise kann das Ermitteln der Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe während des Druckvorgangs ausgeführt werden unter Verwendung wenigstens eines optischen Sensors, der einen Austragbereich eines Druckkopfes detektiert. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das Ermitteln der Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe während des Druckvorgangs ausgeführt wird unter Verwendung wenigstens eines optischen Sensors, der den bedruckten Träger detektiert. Es kann alternativ oder zusätzlich ferner vorgesehen sein, dass das Ermitteln der Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe während des Druckvorgangs ausgeführt wird unter Verwendung eines Durchflusssensors, der eine Farbleitung stromaufwärts eines Druckkopfes oder innerhalb eines Druckkopfes detektiert.
Dadurch wird es möglich, dass die Steuereinheit 46 den wenigstens einen Parameter an die Strahlungseinheit 32 übermittelt. Die Strahlungseinheit 32 wiederum kann die Druckfarbe 30 unter Einbeziehung dieses Parameters härten. Dies ist ebenfalls in den Figuren 2 und 3 gezeigt, wobei die vorstehende Beschreibung gleichermaßen für die Figuren 2 und 3 gilt.
In der Figur 1 ist gezeigt, dass eine vergleichsweise große Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe 30 auf den Träger 12 aufgebracht ist. Um die Druckfarbe 30 zu härten werden daher alle fünf Strahler 34, 36, 38, 40, 42 verwendet.
In der Figur 2 ist angedeutet, dass eine vergleichsweise geringe Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe 30 auf den Träger 12 aufgebracht ist. Um die Druckfarbe 30 zu härten werden daher lediglich drei Strahler 34, 38, 42 verwendet.
In der Figur 3 ist ein weiteres Beispiel gezeigt. Gemäß Figur 3 wird ein Teil der Druckfarbe 30 mit einer vergleichsweise geringen Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe 30 auf den Träger 12 aufgebracht und wird ferner ein Teil der Druckfarbe 30 mit einer vergleichsweise hohen Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe 30 auf den Träger 12 aufgebracht. In diesem Fall kann eine Härtung beziehungsweise eine Bestrahlung der Druckfarbe 30 lokal unterschiedlich erfolgen, indem die Strahler 34, 36, 38 und 42 verwendet werden. Es ist zu erkennen, dass eine vielfältige Anpassung auch bei unterschiedlich bedruckten Dekorbereichen möglich sein kann.
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Vorrichtung beziehungsweise des Verfahrens kann bei einer Verwendung von fünf Strahlern 34, 36, 38, 40, 42 beispielsweise die folgende Parameterwahl erfolgen, wobei sich die Auftragsmengen auf das gesamte Dekor beziehen. Bei einer Auftragsmenge von <2g/m2 kann beispielsweise ein Strahler angewendet werden, bei einer Auftragsmenge von > 2g/m2 bis < 5g/m2 können beispielsweise zwei Strahler angewendet werden, bei einer Auftragsmenge von > 5g/m2 bis < 8g/m2 können beispielsweise drei Strahler angewendet werden, bei einer Auftragsmenge von > 8g/m2 bis < 10g/m2 können beispielsweise vier Strahler angewendet werden und bei einer Auftragsmenge von > 10g/m2 können beispielsweise fünf Strahler angewendet werden, wobei die vorstehenden Werte rein beispielhaft zu verstehen sind.
Konkret ist es beispielsweise grundsätzlich möglich, dass bei einer vorgegebenen UV- härtbaren Tinte bei aufgetragenen Tintenmengen von < lml/m2 mit einem UV-Strahler gearbeitet wird, wobei auf die Tinte eine Dosis von 280mJ/cm2 einwirkt. Ferner kann es vorgesehen sein, dass bei aufgetragenen Tintenmengen von > lml/m2 bis < 5ml/m2 mit zwei hintereinander angeordneten UV-Strahlern gearbeitet wird, wobei auf die Tinte eine Dosis von 550mJ/cm2 einwirkt, und dass bei aufgetragenen Tintenmengen von > 5ml/m2 mit drei hintereinander angeordneten UV-Strahlern gearbeitet wird, wobei auf die Tinte eine Dosis von 830mJ/cm2 einwirkt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Paneels beträgt bei allen Beispielen 25 m/min. Dabei kann bei der Verwendung von drei hintereinander geschalteten UV-Strahlern, beispielsweise eine Aufenthaltszeit im direkten Fokus des Strahlers, der einen Bereich entsprechend der Bewegungsrichtung des Trägers von ungefähr 10 mm aufweisen kann, von beispielhaft ungefähr 0,024 s betragen, wobei die Aufenthaltszeit in einem erweiterten Fokus, der einen Bereich entsprechend der Bewegungsrichtung des Trägers von ungefähr 50 mm aufweisen kann, von etwa 0,12 s betragen. Ferner wurde die Dosis im Wellenlängenbereich 230 - 410 nm gemessen unter Verwendung eines Quecksilber-Strahlers. In für den Fachmann ersichtlicher Weise können die vorgenannten Parameter neben der konkreten verwendeten Tinte beispielsweise abweichen basierend auf einer Dotierung des Strahlers.
Die Dosis kann dabei beispielsweise ermittelbar sei durch ein unter der Bezeichnung„UV- Micro-Puck" vertriebenes Produkt der Firma UV-Technik Meyer GmbH.
Die vorgenannten Anpassungen sind dabei ferner abhängig von dem gewünschten Härtungsergebnis, welches durch Einfluss der Strahler auf die Tinte realisiert wird. Somit kann die verwendete Strahlung, welche auf die Tinte einwirkt, insbesondere vor dem Hintergrund gewählt werden, dass die Tinte gegebenenfalls zusammen mit einer auf der Tinte angeordneten Schicht, wie etwa Melaminharz Schicht oder Lackschicht, zum Einbringen von haptisch wahrnehmbaren Strukturen verpresst wird. Hierzu kann gegebenenfalls eine stärkere Härtung beziehungsweise eine stärkere auf die Tinte einwirkende Dosis notwendig sein, als bei einer Tintenschicht, welche keiner Verpressung unterzogen wird.
Bezugszeichen:
10 Zuführeinrichtung
12 Träger
14 Pfeil
16 Auftrageinheit
18 Harzschicht
20 Zuführeinrichtung
22 Papier- oder Vliesschicht
24 Auftrageinheit
26 Druckuntergrund
28 Druckeinheit
30 strahlungshärtbare Druckfarbe
32 Strahlungseinheit
34 Strahler
36 Strahler
38 Strahler
40 Strahler
42 Strahler
44 gehärtete Druckfarbe Steuereinheit Datenverbindung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines bedruckten Paneels, aufweisend die
Verfahrensschritte :
a) Bereitstellen eines plattenförmigen Trägers (12);
b) Gegebenenfalls Aufbringen einer Harzschicht (18) auf den plattenförmigen Träger
(12);
c) Gegebenenfalls Aufbringen einer Papier- oder Vliesschicht (22) auf den
plattenförmigen Träger (12);
d) Gegebenenfalls Kalandrieren des entstandenen Schichtenaufbaus, insbesondere bei einer Temperatur zwischen > 40° und < 250°C, und
e) gegebenenfalls Aufbringen eines Druckuntergrunds (26) auf den plattenförmigen Träger (12);
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren die weiteren Verfahrensschritte aufweist:
f) Bedrucken des Trägers (12) mit einer Auftragsmenge an strahlungshärtbarer
Druckfarbe (30) und;
g) Härten der zuvor aufgebrachten Druckfarbe (30) durch das Behandeln der
Druckfarbe (30) mit Strahlung, wobei
h) wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung angepasst wird an Auftragsmenge an strahlungshärtbarer Druckfarbe (30), wobei
Verfahrensschritt h) basiert auf einer durch einen Sensor während des Druckvorgangs ermittelten Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe (30), wobei wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung angepasst wird während des Bedruckens des Trägers (12) gemäß Verfahrensschritt f).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der
Auftragsmenge der der strahlungshärtbaren Druckfarbe (30) während des Druckvorgangs ausgeführt wird unter Verwendung wenigstens eines optischen Sensors, der einen Austragbereich eines Druckkopfes detektiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe (30) während des Druckvorgangs ausgeführt wird unter Verwendung wenigstens eines optischen Sensors, der den bedruckten Träger (12) detektiert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Ermitteln der Auftragsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe (30) während des Druckvorgangs ausgeführt wird unter Verwendung eines Durchflusssensors, der eine Farbleitung stromaufwärts eines Druckkopfes oder innerhalb eines Druckkopfes detektiert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung der ermittelten Auftragsmenge von der gewünschten Auftragsmenge ein Warnhinweis ausgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
Verfahrensschritt h) basiert auf einer vorbestimmten Auftragsmenge der
strahlungshärtbaren Druckfarbe (30).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung in einer Mehrzahl von einander lokal verschiedenen Bereichen unabhängig voneinander angepasst wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine angepasste Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung die Anzahl von Strahlern (34, 36, 38, 40, 42) umfasst.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
wenigstens eine angepasste Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung die Leistung wenigstens eines Strahlers (34, 36, 38, 40, 42) umfasst.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
wenigstens eine angepasste Parameter von bei Verfahrensschritt g) verwendeter Strahlung die Bestrahlungsdauer der strahlungshärtbaren Druckfarbe (30) umfasst.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
Verfahrensschritt f) realisiert wird unter Verwendung eines Digitaldruckverfahrens.
12. Vorrichtung zum Herstellen eines bedruckten Paneels, aufweisend
eine Zuführeinrichtung (10) zum Zuführen eines plattenförmigen Trägers (12); gegebenenfalls eine Auftrageinheit (16) zum Auftragen einer Harzschicht (18) auf den zugeführten Träger (12);
gegebenenfalls eine Zuführeinrichtung (20) zum Aufbringen einer Papier- oder Vliesschicht (22) auf den plattenförmigen Träger (12);
gegebenenfalls eine Einheit zum Kalandrieren eines Schichtaufbaus umfassend den Träger (12), die Harzschicht (18) und die Papier- oder Vliesschicht (22); gegebenenfalls eine Auftrageinheit (24) zum Aufbringen eines Druckuntergrunds (26) auf den Träger (12);
eine Druckeinheit (28) zum Bedrucken des Trägers (12) mit strahlungshärtbarer Druckfarbe (30); und eine Strahlungseinheit (32) zum Behandeln des bedruckten Trägers (12) mit Strahlung zur Härtung der strahlungshärtbaren Druckfarbe (30), wobei ferner vorgesehen ist
eine Steuereinheit (46), welche mit Daten wenigstens eines Sensors betreffend eine während des Druckvorgangs ermittelte Auftagsmenge der strahlungshärtbaren Druckfarbe (30) speisbar ist, wobei die Steuereinheit auf Basis der Auftragsmenge wenigstens einen Parameter von durch die Bestrahlungseinheit (32) emittierter Strahlung ermittelt, und welche mit der Bestrahlungseinheit (32) zum Übermitteln des wenigstens einen Parameters durch eine Datenverbindung (48) verbunden ist, und wobei die Bestrahlung durch die Bestrahlungseinheit (32) auf Basis des wenigstens einen Parameters ausführbar ist.
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