WO2018229164A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer dekorativen oberfläche - Google Patents

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René Pankoke
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Hymmen GmbH Maschinen- und Anlagenbau
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    • E04F15/107—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials composed of several layers, e.g. sandwich panels

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for producing a decorative surface.
  • a decorative surface for furniture, floor panels or wall panels is state of the art.
  • surfaces of workpieces such as e.g. Chipboard or MDF boards, coated with a decorative printed paper or printed directly after applying a white primer and provided with a protective varnish.
  • the surfaces are often replicas of real wood surfaces, stones or tiles.
  • the image (decoration) of the corresponding surfaces as well as the tactile "haptic" structure are simulated
  • a metal web may also be coated by the roll (eg so-called coil material) in the sense of the present invention.
  • the optical reproduction of decorative images is produced according to the prior art both with analog printing methods and with digital printing methods according to a digital image master.
  • an analogous method is used according to the prior art, e.g. the coinage with
  • matrices Structured embossing plates
  • matrices are used, alternatively come as well
  • Embossing rollers or structured coating rollers are used.
  • a stamping tool for producing a finished product, such as a floor panel, consisting of a HDF support plate and a printed, melamine-impregnated paper as a decorative layer, after pressing with the embossing tool at an optical viewing angle of less than 45 degrees in the backlight paper decorative printed pores also by gloss level differences of the hardened melamine surface, molded from the differently machined surface of the die, visible.
  • the production of such embossing tool is an expensive process.
  • These embossing tools are mostly used in short-cycle presses where the change from one embossing tool to another takes a long time, at least about 5 to 30 minutes.
  • the object of the present invention to produce an optically and haptically pleasing surface while achieving a rapid change from one surface to the next, without wasting time and without the high cost of producing a special embossing tool. Furthermore, the task is to be solved to arrange the optical and haptic properties of the surface spatially appropriate, ie. To be able to arrange a shiny pore spatially exactly over the optically printed wooden pore.
  • spatially suitable is meant a tolerance of less than 2 mm, preferably less than 1 mm between the decorative image and the haptic "pore” (hereinafter referred to as "synchronous structure").
  • a structured surface with different degrees of gloss wherein a workpiece is supplied to a device for coating application, a preferably full-surface application of a first liquid lacquer layer with a coarse structure takes place, in which a thickness difference between thicker areas and thinner areas preferably at least 50 pm, more preferably at least 100 pm.
  • droplets on partial surfaces of the first lacquer layer on the workpiece in particular digitally with one preferably at least partially transparent lacquer for applying a second layer of lacquer to the first
  • the second lacquer layer after curing has a different gloss level than the first lacquer layer.
  • the applied lacquer layers are preferably at least partially cured. This is preferably done by physically drying and / or chemically curing at least one applied lacquer layer.
  • the workpiece is fed to a digital printing station to perform the particular digital spraying of the droplets.
  • digital control data is provided to the digital printing station.
  • These can for example be designed so that the spraying of the droplets takes place in accordance with a decorative image which is located on the workpiece or on one of the applied lacquer layers.
  • the control data are preferably obtained from a digitized version of the decor image, in particular from an image file.
  • a further method step is provided, in which at least partial curing of the applied first lacquer takes place.
  • a further method step is provided, in which at least over partial areas of the workpiece or the applied lacquer layers, a third liquid, preferably at least partially transparent lacquer layer for
  • a synchronous structure is formed, with a decorative image underneath.
  • the workpiece is printed before performing the method with a decorative image.
  • a further method step is provided, in which at least one of the applied lacquer layers and / or the workpiece itself with a decorative image, preferably using at least two different colors to be printed.
  • the digital print data for the decorative image in identical form or in a form modified by a digital manipulation method preferably continue to be used as the basis for the digital control data provided
  • the application of the first lacquer is further carried out with at least one pressure roller, which on a surface of the workpiece or on a on the
  • Workpiece applied layer in particular a base layer, unrolls.
  • the pressure roller is preferably designed to transfer a coarse structure to the first lacquer layer or the base layer. This can
  • a structured roller can be used, which transmits higher layer thicknesses in some places than at others.
  • the at least one base layer or the first lacquer layer preferably has a coarse structuring with a thickness difference between thicker regions and thinner regions of at least 50 ⁇ m, preferably at least 80 ⁇ m, particularly preferably at least 125 ⁇ m.
  • the tactile impression of a comparatively "deep" structure i.e. with depressions of more than 100 ⁇ m, should preferably be displayed, without the exact synchronous structure necessary for a realistic impression of the observer in the case of the particularly deep portions of the surface
  • the application of the second paint and / or the third paint by at least one digital printhead.
  • a liquid lacquer is first applied and then lacquer droplets of the third lacquer layer are sprayed into the preferably still liquid, particularly preferably partially liquid or partially hardened, material for producing a fine structuring.
  • the liquid varnish may be, for example, the first or second varnish layer, or a separate varnish layer may be applied for this purpose.
  • the structuring can be achieved in that the
  • Impact velocity and / or the mass or the volume of the droplets is varied so that they either completely or partially penetrate into the lacquer layer and thus produce depressions in the lacquer layer.
  • an accumulation of displaced varnish around the resulting indentation can also be achieved.
  • the droplets can also be applied to the lacquer layer that they do not or only slightly sink into the lacquer layer, so that they form, at least partially, a structure that is located on the lacquer layer, or only partially sunken into it. The process is designed so that each droplet with different
  • the paint droplets of the second or third paint layer are made of a different material than the liquid paint on which they are applied.
  • the lacquer droplets of the second or third lacquer layer preferably enter into a chemical reaction with the liquid lacquer, which optically and / or haptically changes the surface at the locations.
  • the paint droplets volatilize the second or third
  • Varnish layer by a physical reaction after impact with the liquid paint preferably within less than five minutes by evaporation, preferably within less than a minute.
  • at least one of the lacquers used or one of the lacquer layers applied consists of an at least partially transparent lacquer, so that, in particular, a decor image arranged underneath through the two
  • Lacquer layers can be visually recognized.
  • Particularly preferred further steps are provided, which takes place the application of at least one intermediate coating between the workpiece and the first lacquer layer.
  • drying and / or curing takes place with a
  • electromagnetic radiation source preferably with a wavelength of 172 nm, more preferably with an excimer lamp, and / or with a
  • Electron beam source and / or with a UV light source, and / or with an IR light source, and / or with a blower, the air blows on the workpiece or its paint layers, the air preferably to the ambient air, more preferably at least 10 ° C, heated.
  • a device for carrying out the method described above is further provided with a station for paint application and a device for feeding the workpiece to the station for paint application.
  • This has a first printing station, which is designed for the full-surface application of a first liquid paint on the workpiece, wherein the first liquid paint has a coarse structure.
  • a second, especially digital, Printing device provided, which is designed for applying a second lacquer layer on the first lacquer layer.
  • a station for at least partial curing of the applied lacquer layers, in particular the first and the second lacquer layer, is preferably provided.
  • the second, in particular digital, printing device is also designed for applying a liquid, at least partially transparent, lacquer layer for producing a fine structuring in regions.
  • the device further comprises a station for,
  • At least one pressure roller is further provided, which rolls on a surface of the workpiece and is preferably designed for applying a coarse structuring in the first lacquer layer.
  • At least one applied paint is furthermore preferably at least one electromagnetic radiation source, in particular an excimer lamp, preferably provided with a wavelength of 172 nm.
  • an IR and / or UV light source and / or an electron beam source is preferably provided.
  • a fan is preferably provided, which is adapted to air on the
  • a station which is designed to apply at least one liquid base layer, and / or a station, which is designed to pattern at least one base layer, is preferably provided.
  • the device according to the invention is not the one described above
  • stations for applying the second and third lacquer layer may be identical.
  • the gloss level can be preferably adapted to an underlying decorative image. Due to the digital application of the second paint view, the degree of gloss on the surface can be individually tuned depending on the digital artwork, whereby successive workpieces with different gloss levels can be printed at different locations without the need to replace a die or other tool.
  • the degree of gloss of individual lacquer layers preferably deviates from one another by at least 10 gloss units, preferably at least 20 gloss units, the gloss units being measured according to DIN EN ISO 2813: 2015-02 at an angle of 60 °. This will make a visually noticeable
  • Gloss difference recognizable Adjusting the level of gloss can be varied in printing by droplet size and / or number of droplets per area, or by the use of matting agents.
  • the gloss measurement is carried out according to DIN EN ISO 2813: 2015-02.
  • DIN EN ISO 2813: 2015-02. For gloss measurement, the amount of light that reflects a surface relative to a reference standard of polished glass is measured.
  • the unit of measure used is GU (Gloss Units). The amount of light reflected on the surface depends on the angle of incidence and the properties of the surface.
  • Incident angle of 60 ° is measured.
  • the average of measurements at the three angles of incidence can also be used.
  • the reflectance compares the light energy radiated and received by a gloss meter in percent at a given angle of incidence.
  • a structured surface of the workpiece for example, a structure depth of 5 to 300 ⁇ (microns), preferably 10 to 90 ⁇ (microns) have.
  • a droplet size preferably less than 100 pL (picoliter), in particular less than 10 pL (picoliter), sprayed on.
  • different degrees of gloss can also be set on the second lacquer layer so that gloss differences can also be present within the second lacquer layer.
  • a colored decorative image can be printed in the analogous method, for example via pressure rollers, or by means of digital print heads.
  • a transparent lacquer layer for example, a transparent polyurethane foam, a transparent polyurethane foam, or a transparent polyurethane foam, or a transparent polyurethane foam.
  • Lacquer layer can be applied to an already existing decor image.
  • a liquid can be applied to a surface of a coated or uncoated workpiece
  • Base layer are applied and in the still liquid base layer, a structure by means of digital printheads or other structuring agents are introduced to then fix the structured base layer then.
  • the structured base layer then form the first lacquer layer or it is then applied a first lacquer layer on the structured base layer.
  • only the regions provided with a structure or only the regions without structure can be printed with the second lacquer layer. As a result, a substantially congruent arrangement of structured areas and shiny or matt areas can take place.
  • a third liquid, at least partially transparent lacquer for producing a fine structuring in regions is now applied.
  • This third lacquer is then preferably cured, wherein the difference in thickness in the region of the fine structuring on the third lacquer layer is preferably less than 50 ⁇ m, in particular less than 30 ⁇ m, for example between 5 ⁇ m and 25 ⁇ m.
  • the visible decorative image is coated with at least two lacquer layers which produce a different structuring on the surface, a coarse structuring with larger differences in thickness and a fine structuring with smaller differences in thickness.
  • the surface is optically and haptically less uniform.
  • the degree of gloss in the region of the fine structuring is different by at least 10 gloss units than in the area of coarse texturing.
  • the degree of gloss of the first and / or second lacquer layer can preferably deviate at least 20 gloss units from the gloss level of the third lacquer layer, the gloss units being measured according to DIN EN ISO 2813: 2015-02 at an angle of 60 °.
  • the adjustment of the gloss level can when printing by the
  • Droplet size and / or the number of droplets per area or by the use of matting agents can be varied.
  • the application of the first paint is preferably carried out with at least one pressure roller, which rolls on a surface of the workpiece.
  • the pressure roller can be engraved, for example, and have an elastic material on an outer surface or an inner ring. Then the engraved roller can be directly on the surface unroll the workpiece.
  • the order of the third paint to produce the fine patterning is preferably carried out by at least one digital printhead.
  • an optical region of a decorative image can be arranged to match its haptic properties spatially suitable. For example, over the fine
  • the application of the third lacquer can also be carried out after the application of an initially liquid lacquer, in which case lacquer droplets of the third lacquer layer are then sprayed into the still liquid material to produce a fine structuring.
  • the paint droplets may consist of the same material as the liquid layer.
  • the paint droplets of a different material than the liquid paint which undergo a chemical reaction with the liquid paint after impact, which changes the surface optically or haptically at the points.
  • the liquid paint can also cause a physical reaction by the impact on the liquid paint, whereby the sprayed-on droplets volatilize by evaporation within less than five minutes, preferably within less than one minute.
  • the method is preferably used in plate-shaped workpieces, in particular of a wood material or a plastic plate.
  • Embodiments may also be wood / plastic mixing plates, for example so-called WPC plates, or plastic / mineral mixtures, for example "filled PP, PE, PVC and other plastics are also suitable, but it is also possible, in an alternative embodiment, to coat a rolled product instead of a plate-shaped workpiece, for example decorative paper or a plastic film,
  • the paper may have a basis weight between 20 g / m2 and 300 g / m2.
  • the plastic films can have a thickness of 0.05 mm to 5 mm.
  • the rolled goods can be, for example, edgebandings that are fixed to end faces of plate-shaped workpieces during furniture board production.
  • Fig. 1 is a schematic representation of one with the aid of the invention
  • Fig. 2 is a further schematic representation of one with the aid of
  • Fig. 3 is a surface of a printed workpiece.
  • Fig. 4 is a view of a workpiece according to the invention with several
  • a plate-shaped workpiece 1.0 is shown, on which an optional first base layer 1 .1 is applied to a surface.
  • an optional first base layer 1 .1 is applied to a surface.
  • a decorative image e.g. a wood reproduction or a tile representation.
  • the first base layer 1 .1 may be formed as a decorative image with multiple colors.
  • first base layer 1 .1. is a second liquid base layer 1 .2 applied.
  • This second base layer 1 .2 has been structured by digitally sprayed-on droplets 1 .3, so that the surface is no longer flat but has a structure and forms a first lacquer layer with a coarse structuring.
  • a first lacquer layer 1 .4 is applied, which has a first degree of gloss.
  • a second lacquer layer 1 .5 by means
  • Droplet dispensing via digital printheads applied to produce a fine structuring wherein the second lacquer layer 1 .5, the surface of the first lacquer layer 1 .4 only partially covered.
  • the lacquer layers 1 .4 and 1 .5 are cured successively or jointly, for example by means of UV radiation.
  • the second lacquer layer 1 .5 has after
  • the second base layer 1 .2 By means of digitally sprayed droplets 1 .3, it is also possible to structure a base layer by other methods, for example by only partial application or embossing matrices, or by structured rollers which apply variable layer thicknesses. It is also possible to apply the decor image on a structured surface instead of on a flat surface.
  • Fig. 2 is a plan view of the plate-shaped workpiece 1.0 of Fig. 1 is shown and it can be seen that the decorative image of a wooden pore 2.5 and grained
  • Wood areas 2.4 includes.
  • the different areas of the wooden pore 2.5 and the grained wood areas 2.4 can also have a different degree of gloss due to the second lacquer layer 1 .5, the decor areas of the picture and the different areas of the picture
  • Glossy areas are preferably congruent by the paint application.
  • a support plate made of a wood material, or a plastic plate, or a plate of another
  • Material having a thickness of at least 4 mm, preferably 8 to 16 mm and outer dimensions of at least 200 mm wide and at least 400 mm in length initially coated with a UV-curing, white basecoat,
  • the carrier plate is fed to a digital printing device in which a printed image, for example a replica of small tiles as a mosaic, a wood decor or another pattern, for example, with a four-color print as CMYK is applied.
  • a printed image for example a replica of small tiles as a mosaic, a wood decor or another pattern, for example, with a four-color print as CMYK is applied.
  • a pattern with two differently colored mosaic tiles printed on a plate-shaped workpiece 3.0 is shown by way of example for a printed image, wherein bright mosaic tiles 3.1 and darker mosaic tiles 3.2 are provided.
  • a thin basecoat layer 1.1 of 5 to 15 g / qm of a likewise UV-curing lacquer is applied to the so-printed workpiece 3.0 and
  • this basecoat layer can also be completely eliminated or replaced by a solvent-based lacquer or an aqueous acrylate lacquer, which is then dried physically, for example.
  • a second base layer 1 .2 is then applied as a radiation-curing lacquer layer with coarse texturing, which is produced as described above, preferably based on acrylate, in a layer thickness of 100 to 500 ⁇ .
  • the Base coat 1 .2 can be applied by digital printheads or by pressure rollers or other methods.
  • this second base layer 1.2 is 5 before curing in the still liquid layer optionally by means of a digital print template
  • Digital printheads one, transparent paint layer consisting of droplets 1.3 applied.
  • the droplet size can vary between 1 pL and l o 100 pL.
  • the digital artwork used is that which was also used to print the tile mosaic described above. This artwork is previously electronically modified so that only in the interstices 3.3 of the mosaic tiles 3.1 and 3.2 is printed so as to bring in the second base coat layer 1 .2 depressions corresponding to a joint image.
  • the radiation-curing basecoat 1 .2 is cured together with the droplets 1.3 with a UV lamp.
  • the curing can also be effected by means of electron radiation.
  • the result is a printed with a tile mosaic support plate, in which the gaps 20 3.3 are deepened as joints between the mosaic tiles 3.1 and 3.2 by 10 mm to 60 pm.
  • Paint layer 1.4 deviates.
  • the additional application of a third lacquer layer 1.5 can also be carried out before or after curing of the second lacquer layer 1.4, wherein the third lacquer layer 1 .5 also by a plurality of discharged onto the surface droplets having a size of 3 to 100 pL exists.
  • this third varnish layer both the degree of gloss in partial areas be changed again and the surface texture depth of the not yet cured lacquer layer 1.4 are affected.
  • the lacquer layers 1 .4 and 1 .5 can also be completely eliminated if, at the same time as the second base lacquer layer 1 .2 applied for structuring, the
  • Gloss level is changed by applying the first lacquer layer 1.3.
  • the surface of the mosaic tiles 3.1 and 3.2 now has a value of, for example, 60 to 90 gloss units, while the gloss level at the interstices 3.3, for example, is only 20 to 40 gloss units.
  • the gloss level at the interstices 3.3 can also be lowered by a further lacquer layer, which is finally replaced by another digital layer
  • Printing device is printed with a transparent, UV-curing paint in the lowered spaces. Then more than just two layers of paint are applied to adjust the gloss level.
  • droplet sizes of 3 to 6 pL are used, which are hardened to within 0.5 to 2 seconds after the impact on the surface by UV-LED radiation so far that they can no longer flow. This creates a surface structure in these areas, which no longer reflects the incident light straight.
  • the gloss level is thus lowered to values of 30 gloss units or less, preferably 15 gloss units or less.
  • the second lacquer layer can optionally have a higher or lower degree of gloss than the first lacquer layer.
  • the setting of the degree of gloss can be carried out, for example, by the following methods: Variant 1:
  • Matte areas through the first lacquer layer consist of previously (analog or digital) applied matt lacquer, for example, with matting agents or by an excimer matting.
  • Glossy areas of the second lacquer layer consist of lacquer applied by digital print heads, which is formed from a large number of individual droplets, resulting in a sectionally very smooth surface and thus a high degree of gloss.
  • the droplets have a size of at least 6 pL, and the curing takes place only after a course of at least 1 sec, preferably after more than 5 sec.
  • the glossy areas of the first lacquer layer consist of previously (analog or digital) applied glossy lacquer. Matte areas of the second lacquer layer consist of digitally applied lacquer of a multiplicity of smallest droplets with a droplet size of less than 8 pL, preferably less than 3 pL, which is within less than 3 sec after the
  • Application preferably less than a second after application, at least partially cured.
  • Curing in both variants preferably by a UV LED lamp, which is arranged in the direction of passage, for example within less than 100 mm after the digital printheads, which the plurality of droplets on the
  • matting agents may be added to the paint, for example PE waxes or silicic acids.
  • the proportion of matting agents in the paint can be between 2% to 6%, in particular 3% to 5% (percent by weight).
  • FIGS. 1 to 3 can be combined with each other arbitrarily with regard to the application and the structuring of a layer become.
  • the number of layers on the workpiece can also be freely selected, depending on which surface structure is to be produced by the method.
  • the lacquers used can be replaced by aqueous or solvent-borne lacquers instead of acrylate-containing, UV-curing lacquers.
  • the steps for UV drying by means of UV LED or UV arc lamp are replaced by a physical drying by means of hot air or IR radiators or a combination of both.
  • a workpiece 4.1 for example a plate of a wood material with a width of 200 to 2000 mm and a length between 500 and 3000 mm and a thickness between 8 mm and 18 mm is fed to a coating station.
  • Workpiece 4.1 is already provided with a decorative image, such as a wood reproduction, e.g. an oak decor, printed.
  • a decorative image such as a wood reproduction, e.g. an oak decor
  • a plastic plate a plate made of WPC, HDF, MDF, metal, in particular as a coil material can be used.
  • a smooth intermediate lacquer layer 4.2 such as a primer or primer, is applied in the coating station.
  • a radiation-curing, transparent first lacquer layer 4.3 of 100 to 200 g / m 2 is applied to the workpiece 4.1, wherein the engraving in the
  • Rubber roller for example, creates the structure of a coarse wood pore on the surface.
  • further structuring is possible, such as a tile decor.
  • the height differences between the "pores" and the elevations are between 50 ⁇ and 300 ⁇ (microns) and form a rough structuring. Subsequently, the applied paint is cured with a UV lamp.
  • a decorative image 4.4 can be printed with the aid of a digital printer with a four-color print on the surface structured in this way if no image was still on the workpiece prior to the coating.
  • the lacquer layer 4.3 may also be colored, for example white. Otherwise, an existing image can be added or changed.
  • Decorative printing layer 4.4 is applied in a further coating station by means of a smooth rubber roller, a further liquid paint layer 4.5.
  • the workpiece 4.1 is supplied to a digital printing station 4.6, where a plurality of droplets 4.7 are applied to the still liquid paint layer 4.5 after a digital image template, which provides the still liquid paint layer 4.5 with a fine structuring.
  • the digital image template on the previously printed decor image such as rustic oak, so matched that the visually recognizable image components, such as a knothole, or a black printed crack in the wood, exactly in line with the structure printed in the liquid pore structure. This allows the end user to feel the optically printed knothole as well.
  • varnish layer 4.3 which emphasizes the rustic character of the oak reproduction.
  • a first aspect is a method for producing a decorative surface with different degrees of gloss, comprising the following steps:
  • a second aspect of the above-described method is that the workpiece 1.0 is already printed with a decorative image prior to being fed to a device for paint application, or that the workpiece 1 .0 after feeding to a
  • a third aspect of the method according to one of the two preceding aspects is that the digital image present on the workpiece for the decorative image
  • a fourth aspect of the method according to one of the three preceding aspects is that the lacquer layer 1.4 applied for coating the workpiece 1 .0 is at least partially cured already prior to the digital spraying of droplets in an additional method step.
  • a fifth aspect of the method according to one of the four preceding aspects is that the gloss level of the first lacquer layer 1 .4 is at least 10 gloss units, preferably 30 at least 20 gloss units, from the gloss level of the second
  • a sixth aspect of the method according to one of the five preceding aspects is that in the digital spraying of the droplets, the droplets with a
  • a seventh aspect of the method according to one of the six preceding aspects is that the surface of the workpiece .0 before the application of the second
  • Lacquer layer has a structure with a texture depth of 5 to 300 pm (microns), preferably 0 to 90 pm (microns).
  • An eighth aspect of the method according to one of the seven preceding aspects is that the first lacquer layer 1 .4 a transparent lacquer layer is applied to an already existing decor image.
  • a ninth aspect of the method according to one of the eight preceding aspects is that on a surface of the coated or uncoated workpiece 1.0, a liquid base layer 1 .2 is applied and in the still liquid
  • Base layer 1 .2 a structure is introduced by means of digital printheads, which is subsequently fixed, wherein the structured base layer is the first lacquer layer 1.4 or the first lacquer layer 1 .4 is applied to the structured base layer.
  • a tenth aspect of the method of the ninth aspect is that only the patterned areas or only the non-patterned areas are printed with the second resist layer 1 .5.
  • An eleventh aspect of the method according to one of the ten preceding aspects is that the two lacquer layers 1 .4, 1.5 are applied from an at least partially transparent lacquer, so that a decorative image arranged underneath is visually recognized by the two lacquer layers 1 .4, 1 .5 can be.
  • a twelfth aspect of the method according to one of the eleven preceding aspects is that a glossy or high-gloss
  • a thirteenth aspect of the method according to one of the twelve preceding aspects is that the first and / or second paint contains matting agents,
  • a fourteenth aspect of the invention is a device for carrying out the method according to one of the aspects described above, with a first
  • Printing device for applying a first lacquer layer 1 .4 and a second digital printing device for applying a second lacquer layer 1 .5 to the first lacquer layer 1 .4, wherein the second lacquer layer 1.5 after curing has a different gloss level than the first lacquer layer 1.4.
  • a fifteenth aspect is a method of making a decorative one
  • a thickness difference between thicker regions and thinner regions is at least 50 ⁇ m, in particular at least 100 ⁇ m;
  • Hardening of the second lacquer wherein the difference in thickness in the region of the fine structuring on the second lacquer layer is less than 50 ⁇ m, in particular less than 30 ⁇ m.
  • a sixteenth aspect of the method according to the fifteenth aspect is that the gloss level in the fine patterning area is different by at least 10 gloss units than that in the rough patterning.
  • a seventeenth aspect of the method according to the fifteenth or sixteenth aspect is that the application of the first paint is carried out with at least one pressure roller, which rolls on a surface of the workpiece.
  • An eighteenth aspect of the method of any one of aspects fifteen to seventeen is that the application of the second resist is by at least one digital printhead.
  • a nineteenth aspect of the method of any one of aspects fifteen through eighteen is that the material for the first and second lacquers be identical.
  • a twentieth aspect of the method according to one of the aspects fifteen to nineteen is that first of all a liquid lacquer is applied to produce the second lacquer layer and then lacquer droplets of the second lacquer layer are sprayed into the still liquid material to produce a fine structuring.
  • the method is that the paint droplets of the same material as the liquid layer, and / or that the application of a plurality of paint droplets in the still liquid paint layer is done with digital printheads, each
  • Paint droplet has a volume of less than 10 pL, and the speed of each paint droplet when hitting the still liquid paint layer is greater than 1 m / s.
  • the paint droplets are made of a different material than the liquid paint and after the occurrence of a chemical reaction with the liquid paint, which changes the surface optically or haptically in the places, and / or volatilize by evaporation in less than five minutes after a physical reaction by the impact of the liquid paint.
  • a further aspect of the method according to one of the preceding eight paragraphs is that at least one application of an intermediate coating takes place between the workpiece and the first lacquer layer.
  • Another aspect of the invention is a device for carrying out the
  • Thickness difference between thicker areas and thinner areas at least 50 ⁇ , in particular at least 100 ⁇ is;
  • a station for applying a second liquid, at least partially transparent varnish for producing a fine structuring in regions
  • Thickness difference in the range of fine structuring on the second lacquer layer less than 50 ⁇ , in particular less than 30 ⁇ .

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer dekorativen und strukturierten Oberfläche mit unterschiedlichen Glanzgraden offenbart, das folgende Schritte aufweist: - Zuführung eines Werkstückes (1.0) zu einer Vorrichtung zum Lackauftrag, - vollflächiger Auftrag einer ersten flüssigen Lackschicht (1.4) mit einer groben Strukturierung, bei der ein Dickenunterschied zwischen dickeren Bereichen und dünneren Bereichen mindestens 50 μm, insbesondere mindestens 100 μιτι, beträgt, - insbesondere digitales Aufspritzen von Tröpfchen auf Teilflächen der ersten Lackschicht (1.4) auf dem Werkstück (1.0) vorzugsweise mit einem zumindest teilweise transparenten Lack zum Aufbringen einer zweiten Lackschicht (1.5) auf die erste Lackschicht (1.4), wobei die zweite Lackschicht (1.5) nach einer Aushärtung einen anderen Glanzgrad als die erste Lackschicht (1.4) hat. Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbart.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche.
Eine dekorative Oberfläche für Möbel, Fußbodenpaneele oder Wandpaneele ist Stand der Technik. Dabei werden Oberflächen von Werkstücken, wie z.B. Spanplatten oder MDF-Platten, mit einem dekorativ bedruckten Papier beschichtet oder direkt nach Aufbringen einer weißen Grundierung bedruckt und mit einem Schutzlack versehen. Die Oberflächen sind häufig Nachbildungen von echten Holzoberflächen, Steinen oder Fliesen. Dabei wird sowohl das Bild (Dekor) der entsprechenden Oberflächen als auch die fühlbare„haptische" Struktur (fühlbare Holzporen und Astlöcher oder Risse bzw. kleine Löcher, Vertiefungen im Stein) nachgebildet. Die Oberflächen, die beschichtet werden, können (auch im Sinne der vorliegenden Erfindung) Rollenware wie bedrucktes Papier oder bedruckte Kunststofffolien sein. Genauso kann auch eine Metallbahn von der Rolle (z.B. sog. Coil-Material) im Sinne der hier vorliegenden Erfindung beschichtet werden.
Die optische Nachbildung von Dekorbildern wird nach dem Stand der Technik sowohl mit analogen Druckverfahren, als auch mit digitalen Druckverfahren nach einer digitalen Bildvorlage erzeugt. Zur Erzeugung der haptischen, fühlbaren Struktur mit einer Strukturtiefe von üblicherweise 5 bis 500 pm, bevorzugt 10 bis 100 pm wird nach dem Stand der Technik ein analoges Verfahren, wie z.B. die Prägung mit
strukturierten Prägeblechen („Matrizen"), eingesetzt. Alternativ kommen auch
Prägewalzen oder strukturierte Lackauftragswalzen zum Einsatz.
Die DE 0 2007 055 053 A1 offenbart ein Verfahren zur Bearbeitung einer
strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeuges („Matrize"), wobei sich der
Glanzgrad einer ersten Beschichtung von dem einer zweiten Beschichtung
unterscheidet, um beispielsweise Holzporen besser nachzuempfinden. Bei
anschließender Verwendung eines solchen Prägewerkzeuges zur Herstellung eines fertigen Produktes, z.B. eines Fußbodenpaneels, bestehend aus einer HDF- Trägerplatte und einem bedruckten, Melamin-imprägnierten Papier als Dekorschicht, werden nach der Verpressung mit der dem Prägewerkzeug bei einem optischen Sichtwinkel von weniger als 45 Grad im Gegenlicht die im Papier dekorativ gedruckten Holzporen auch durch Glanzgradunterschiede der ausgehärteten Melaminoberfläche, abgeformt von der unterschiedlich bearbeiteten Oberfläche der Matrize, sichtbar. Die Herstellung eines solchen Prägewerkzeuges ist ein aufwendiger Prozess. Diese Prägewerkzeuge werden meist in Kurztaktpressen verwendet, bei denen der Wechsel von einem Prägewerkzeug zum anderen längere Zeit dauert, zumindest ca. 5 bis 30 Minuten.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optisch und haptisch ansprechende Oberfläche zu erzeugen und dabei einen schnellen Wechsel von einer Oberfläche zur nächsten zu erzielen, ohne Zeitverlust und ohne die hohen Kosten der Herstellung eines speziellen Prägewerkzeuges. Weiterhin soll die Aufgabenstellung gelöst werden, optische und haptische Eigenschaften der Oberfläche räumlich passend anzuordnen, also z.B. eine glänzende Pore auch räumlich genau über der optisch gedruckten Holzpore anordnen zu können. Unter„räumlich passend" soll hier eine Toleranz von weniger als 2 mm, bevorzugt weniger als 1 mm zwischen dem Dekorbild und der haptischen„Pore" verstanden werden (im Folgenden„Synchron- Struktur" genannt).
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung einer dekorativen und
strukturierten Oberfläche mit unterschiedlichen Glanzgraden vorgesehen, wobei ein Werkstück zu einer Vorrichtung zum Lackauftrag zugeführt wird, ein vorzugsweise vollflächiger Auftrag einer ersten flüssigen Lackschicht mit einer groben Strukturierung erfolgt, bei der ein Dickenunterschied zwischen dickeren Bereichen und dünneren Bereichen vorzugsweise mindestens 50 pm, besonders bevorzugt mindestens 100 pm, beträgt. Zudem werden Tröpfchen auf Teilflächen der ersten Lackschicht auf dem Werkstück insbesondere digital mit einem vorzugsweise zumindest teilweise transparenten Lack zum Aufbringen einer zweiten Lackschicht auf die erste
Lackschicht gespritzt. Dabei hat die zweite Lackschicht nach der Aushärtung einen anderen Glanzgrad als die erste Lackschicht. Ferner werden die aufgebrachten Lackschichten vorzugsweise mindestens teilweise ausgehärtet. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass mindestens eine aufgebrachte Lackschicht physikalisch getrocknet und/oder chemisch ausgehärtet wird.
Vorzugsweise wird das Werkstück zu einer digitalen Druckstation zugeführt, um das insbesondere digitale Aufspritzen der Tröpfchen durchzuführen.
Vorzugsweise werden digitale Steuerdaten für die digitale Druckstation bereitgestellt. Diese können beispielsweise so ausgebildet sein, dass das Aufspritzen der Tröpfchen entsprechend eines Dekorbildes erfolgt, welches sich auf dem Werkstück oder auf einer der aufgebrachten Lackschichten befindet. Die Steuerungsdaten werden dazu vorzugsweise aus einer digitalisierten Version des Dekorbildes, insbesondere aus einer Bilddatei, gewonnen.
Vorzugsweise ist ein weiterer Verfahrensschritt vorgesehen, in dem eine mindestens teilweise Aushärtung des aufgetragenen ersten Lackes erfolgt.
Vorzugsweise ist ein weiterer Verfahrensschritt vorgesehen, in dem zumindest über Teilbereiche des Werkstückes bzw. der aufgetragenen Lackschichten, eine dritte flüssige, vorzugsweise zumindest teilweise transparente Lackschicht zum
bereichsweisen Erzeugen einer feinen Strukturierung aufgebracht wird. Bevorzugt wird so eine Synchronstruktur ausgebildet, wobei sich darunter ein Dekorbild befindet.
Vorzugsweise ist das Werkstück vor Durchführung des Verfahrens mit einem dekorativen Bild bedruckt.
Vorzugsweise ist ein weiterer Verfahrensschritt vorgesehen, in dem mindestens eine der aufgebrachten Lackschichten und/oder das Werkstück selbst mit einem dekorativen Bild, vorzugsweise unter Verwendung von mindestens zwei unterschiedlichen Farben, bedruckt werden.
Vorzugsweise werden weiterhin die für das dekorative Bild vorliegenden digitalen Druckdaten in identischer Form oder in durch ein digitales Manipulationsverfahren abgewandelter Form als Basis für die bereitgestellten digitalen Steuerdaten
verwendet.
Vorzugsweise erfolgt weiterhin der Auftrag des ersten Lackes mit mindestens einer Druckwalze, die an einer Oberfläche des Werkstückes oder an einer auf dem
Werkstück aufgebrachten Schicht, insbesondere einer Grundschicht, abrollt.
Die Druckwalze ist dabei vorzugsweise dazu ausgebildet, eine grobe Strukturierung auf die erste Lackschicht oder die Grundschicht zu übertragen. Dies kann
beispielsweise durch Prägung erfolgen. Vorzugsweise kann auch eine strukturierte Walze verwendet werden, welche an einigen Stellen höhere Schichtdicken überträgt als an anderen.
Vorzugsweise weist die mindestens eine Grundschicht oder die erste Lackschicht eine grobe Strukturierung mit einem Dickenunterschied zwischen dickeren Bereichen und dünneren Bereichen von mindestens 50 μιη, vorzugsweise mindestens 80 pm, besonders bevorzugt mindestens 125 pm auf.
Der fühlbare Eindruck einer vergleichsweise„tiefen" Struktur, d.h. mit Vertiefungen bzw. Erhebungen von mehr als 100 pm soll vorzugsweise dargestellt werden, ohne dass bei den besonders tiefen Anteilen der Oberfläche die genaue Synchronstruktur nötig für einen realistischen Eindruck des Betrachters ist. Somit sind die
Anforderungen an den Herstellungsprozess der vergleichsweise„tiefen" Struktur vorzugsweise nicht ebenso hoch, wie die Anforderungen zur Anfertigung einer räumlich passenden Struktur, wie oben beschrieben.
Vorzugsweise erfolgt der Auftrag des zweiten Lackes und/oder des dritten Lackes durch mindestens einen digitalen Druckkopf. Zur Erzeugung der dritten Lackschicht werden vorzugsweise zunächst ein flüssiger Lack aufgebracht und dann Lacktröpfchen der dritten Lackschicht in das vorzugsweise noch flüssige, besonders bevorzugt teilweise flüssige bzw. teilweise ausgehärtete, Material zur Erzeugung einer feinen Strukturierung aufgespritzt.
Der flüssige Lack kann beispielsweise die erste oder zweite Lackschicht sein, oder es kann zu diesem Zweck eine separate Lackschicht aufgetragen werden. Die Strukturierung kann dabei dadurch erreicht werden, dass die
Auftreffgeschwindigkeit und/oder die Masse bzw. das Volumen der Tröpfchen so variiert wird, dass diese entweder ganz oder teilweise in die Lackschicht eindringen und so Vertiefungen in der Lackschicht erzeugen. Abhängig vom Impuls des auftreffenden Tröpfchens kann auch eine Anhäufung von verdrängtem Lack um die entstandene Vertiefung erreicht werden. Zudem können die Tröpfchen auch so auf die Lackschicht aufgebracht werden, dass sie nicht oder nur gering in die Lackschicht einsinken, so dass sie, zumindest teilweise, eine Struktur ausbilden, die sich auf der Lackschicht befindet, oder nur zum Teil in diese eingesunken ist. Das Verfahren ist dabei so ausgebildet, dass jedes Tröpfchen mit unterschiedlicher
Auftreffgeschwindigkeit und/oder Masse bzw. Volumen auf die Lackschicht
aufgebracht werden kann.
Vorzugsweise bestehen die Lacktröpfchen der zweiten oder dritten Lackschicht aus einem anderen Material als der flüssige Lack auf den sie aufgebracht werden.
Nach dem Auftreffen gehen die Lacktröpfchen der zweiten oder dritten Lackschicht vorzugsweise eine chemische Reaktion mit dem flüssigen Lack ein, die die Oberfläche an den Stellen optisch und/oder haptisch verändert. Vorzugsweise verflüchtigen sich die Lacktröpfchen der zweiten oder dritten
Lackschicht durch eine physikalische Reaktion nach dem Auftreffen auf den flüssigen Lack, vorzugsweise innerhalb von weniger als fünf Minuten durch Verdunsten, bevorzugt innerhalb von weniger als einer Minute. Vorzugsweise besteht mindestens einer der verwendeten Lacke oder eine der aufgebrachten Lackschichten aus einem mindestens teilweise transparenten Lack, so dass insbesondere ein darunter angeordnetes Dekorbild durch die beiden
Lackschichten optisch erkannt werden kann.
Besonders bevorzugt sind weitere Schritte vorgesehen, die das Aufbringen von mindestens einer Zwischenbeschichtung zwischen dem Werkstück und der ersten Lackschicht erfolgt.
Vorzugsweise erfolgt die Trocknung und/oder Aushärtung mit einer
elektromagnetischen Strahlenquelle, bevorzugterweise mit einer Wellenlänge von 172nm, besonders bevorzugt mit einer Excimer-Lampe, und/oder mit einer
Elektronenstrahlquelle, und/oder mit einer UV-Lichtquelle, und/oder mit einer IR- Lichtquelle, und/oder mit einem Gebläse, das Luft auf das Werkstück bzw. dessen Lackschichten bläst, wobei die Luft vorzugsweise gegenüber der Umgebungsluft, besonders bevorzugt um mindestens 10°C, erwärmt ist.
Das offenbarte Verfahren ist nicht auf die dargestellte Reihenfolge der
Verfahrensschritte begrenzt. Vielmehr können weitere Verfahren erhalten werden, die ebenfalls in den beanspruchten Schutzbereich fallen, indem einzelne Schritte vertauscht, ergänzt oder wiederholt abgearbeitet werden. So kann beispielsweise das Aufbringen der dritten Lackschicht auch vor der zweiten Lackschicht erfolgen. Die Benennung der Lackschichten in„erste",„zweite" und„dritte" Lackschicht dient daher lediglich der Unterscheidung der einzelnen Lackschichten und darf nicht im Sinne einer Verarbeitungs- oder Aufbringungsreihenfolge verstanden werden.
Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens vorgesehen mit einer Station zum Lackauftrag und einer Einrichtung zur Zuführung des Werkstückes zu der Station zum Lackauftrag. Diese weist eine erste Druckstation auf, die zum vollflächigen Auftrag eines ersten flüssigen Lackes auf das Werkstück ausgebildet ist, wobei der erste flüssige Lack eine grobe Strukturierung aufweist. Weiterhin ist eine zweite, insbesondere digitale, Druckvorrichtung vorgesehen, die zum Aufbringen einer zweiten Lackschicht auf die erste Lackschicht ausgebildet ist.
Ferner ist vorzugsweise eine Station zum zumindest teilweisen Aushärten der aufgebrachten Lackschichten, insbesondere der ersten und der zweiten Lackschicht, vorgesehen.
Vorzugsweise ist die zweite, insbesondere digitale, Druckvorrichtung auch zur Aufbringung einer flüssigen, zumindest teilweise transparenten, Lackschicht zum bereichsweisen Erzeugen einer feinen Strukturierung ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich weist die Vorrichtung weiterhin eine Station zum,
insbesondere digitalen, Aufbringen einer dritten flüssigen, zumindest teilweise transparenten Lackschicht zum bereichsweisen Erzeugen einer feinen Strukturierung auf.
Vorzugsweise ist ferner mindestens eine Druckwalze vorgesehen, die an einer Oberfläche des Werkstückes abrollt und vorzugsweise zur Aufbringung einer groben Strukturierung in die erste Lackschicht ausgebildet ist.
Zur vorzugsweise vollständigen Aushärtung und/oder Trocknung mindestens eines aufgetragenen Lackes ist femer vorzugsweise mindestens eine elektromagnetische Strahlenquelle, insbesondere eine Excimer-Lampe, bevorzugterweise mit einer Wellenlänge von 172nm, vorgesehen. Ferner ist vorzugsweise eine IR- und/oder UV- Lichtquelle und/oder eine Elektronenstrahlquelle vorgesehen. Weiterhin ist dazu vorzugsweise ein Gebläse vorgesehen, das dazu ausgebildet ist, Luft auf das
Werkstück, insbesondere auf die aufgebrachten Lackschichten, zu blasen.
Weiterhin ist vorzugsweise eine Station, die zum Auftrag mindestens einer flüssigen Grundschicht ausgebildet ist, und/oder eine Station, die zum Strukturieren mindestens einer Grundschicht ausgebildet ist, vorgesehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen
Merkmale begrenzt. Vielmehr können weitere Vorrichtungen gebildet werden, welche ebenfalls in den beanspruchten Schutzbereich fallen, indem beispielsweise mehrere gleichartige der oben beschriebenen Merkmale vorgesehen sind, oder auch deren Anordnungsreihenfolge verändert wird. So können auch beispielsweise die Stationen zur Aufbringung der zweiten und dritten Lackschicht identisch sein.
Durch die zweite Lackschicht wird die Oberfläche des Werkstückes mit
unterschiedlichen Glanzgraden versehen, so dass der Glanzgrad vorzugsweise an ein darunter liegendes Dekorbild angepasst werden kann. Durch das digitale Aufbringen der zweiten Lacksicht kann dabei abhängig von der digitalen Druckvorlage der Glanzgrad an der Oberfläche individuell abstimmt werden, wobei aufeinanderfolgende Werkstücke mit unterschiedlichen Glanzgraden an unterschiedlichen Stellen bedruckt werden können, ohne dass ein Auswechseln einer Matrize oder eines anderen Werkzeuges erforderlich ist.
Der Glanzgrad einzelner Lackschichten weicht dabei vorzugsweise um mindestens 10 Glanzeinheiten, vorzugsweise mindestens 20 Glanzeinheiten, voneinander ab, wobei die Glanzeinheiten nach DIN EN ISO 2813:2015-02 bei einem Winkel von 60° gemessen werden. Dadurch wird ein optisch deutlich wahrnehmbarer
Glanzunterschied erkennbar. Das Einstellen des Glanzgrades kann beim Aufdrucken durch die Tröpfchengröße und/oder die Tröpfchenanzahl pro Fläche oder durch den Einsatz von Mattierungsmitteln variiert werden. Die Glanzmessung erfolgt nach DIN EN ISO 2813:2015-02. Für die Glanzmessung wird die Lichtmenge, die eine Oberfläche im Verhältnis zu einem Referenzstandard aus poliertem Glas reflektiert, gemessen. Die dabei verwendete Maßeinheit ist GU (Gloss Units bzw. Glanzeinheiten). Die an der Oberfläche reflektierte Lichtmenge ist abhängig vom Einfallswinkel und den Eigenschaften der Oberfläche. Bei der
Glanzmessung können unterschiedliche Einfallswinkel (20°, 60° und 85°) verwendet werden, um den Reflexionsgrad zu erfassen, wobei vorzugsweise mit dem
Einfallswinkel von 60° gemessen wird. Alternativ kann auch der Mittelwert von Messungen zu den drei Einfallswinkeln verwendet werden. Der Reflexionsgrad vergleicht die von einem Glanzmessgerät abgestrahlte und empfangene Lichtenergie in Prozent bei einem bestimmten Einfallswinkel.
Alle Oberflächen oder Abschnitte von Oberflächen, die nach der Norm bei der
Messung mit einem Glanzgradmessgerät weniger als 20 Glanzeinheiten erzielen, werden als„matt" definiert, und alle Oberflächen oder Abschnitte von Oberflächen die mehr als 60 Glanzeinheiten erzielen, werden als„glänzend" bezeichnet. Einzelne Lackschichten können matt und andere glänzend ausgebildet sein. Die Oberflächen einzelner Lackschichten können dabei glatt oder strukturiert sein. Bei einer strukturierten Oberfläche erfolgt die Glanzmessung und die hier angewandte Definition der Unterscheidung in„matte" und„glänzende" Teilbereiche genauso wie bei nicht-strukturierten Oberflächen. Eine strukturierte Oberfläche des Werkstückes kann beispielsweise eine Strukturtiefe von 5 bis 300 μιη (Mikrometer), bevorzugt 10 bis 90 μιη (Mikrometer) aufweisen.
Für eine feine Einstellung des Glanzgrades werden die Tröpfchen der zweiten
Lackschicht mit einer Tröpfchengröße vorzugsweise kleiner als 100 pL (Pikoliter), insbesondere kleiner als 10pL (Pikoliter), aufgespritzt. Dabei können optional an der zweiten Lackschicht ebenfalls unterschiedliche Glanzgrade eingestellt werden, so dass auch innerhalb der zweiten Lackschicht Glanzunterschiede vorhanden sein können.
Mit der ersten Lackschicht kann ein farbiges Dekorbild im analogen Verfahren, beispielsweise über Druckwalzen, oder durch digitale Druckköpfe gedruckt werden. Alternativ oder zusätzlich kann mit der ersten Lackschicht eine transparente
Lackschicht auf ein schon vorhandenes Dekorbild aufgebracht werden.
Zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche in einer Fertigungslinie kann auf eine Oberfläche eines beschichteten oder unbeschichteten Werkstückes eine flüssige
Grundschicht aufgebracht werden und in die noch flüssige Grundschicht eine Struktur mittels digitalen Druckköpfen oder anderer Strukturierungsmittel eingebracht werden, um die strukturierte Grundschicht dann anschließend zu fixieren. Optional kann die strukturierte Grundschicht dann die erste Lackschicht ausbilden oder es wird dann eine erste Lackschicht auf die strukturierte Grundschicht aufgebracht. Für einen optisch besonderen Effekt können nur die mit einer Struktur versehenen Bereiche oder nur die Bereiche ohne Struktur mit der zweiten Lackschicht bedruckt werden. Dadurch kann eine im Wesentlichen deckungsgleiche Anordnung von strukturierten Bereichen und glänzenden oder matten Bereichen erfolgen.
Auf die aufgetragenen Lackschichten mit grober Strukturierung und vorzugsweise sichtbarem Dekorbild wird nun ein dritter flüssiger, zumindest teilweise transparenter Lack zum bereichsweisen Erzeugen einer feinen Strukturierung aufgebracht. Dieser dritte Lack wird dann vorzugsweise ausgehärtet, wobei der Dickenunterschied im Bereich der feinen Strukturierung an der dritten Lackschicht vorzugsweise kleiner 50 pm, insbesondere kleiner 30 pm, beispielsweise zwischen 5 pm und 25 pm, ist.
Dadurch ist das sichtbare Dekorbild mit mindestens zwei Lackschichten beschichtet, die eine unterschiedliche Strukturierung an der Oberfläche erzeugen, eine grobe Strukturierung mit größeren Dickenunterschieden und eine feine Strukturierung mit kleineren Dickenunterschieden. Dadurch wird die Oberfläche optisch und haptisch weniger gleichförmig. Vorzugsweise ist der Glanzgrad im Bereich der feinen Strukturierung um mindestens 10 Glanzeinheiten unterschiedlich als im Bereich der groben Strukturierung. Der Glanzgrad der ersten und/oder zweiten Lackschicht kann dabei vorzugsweise mindestens 20 Glanzeinheiten von dem Glanzgrad der dritten Lackschicht abweichen, wobei die Glanzeinheiten nach DIN EN ISO 2813:2015-02 bei einem Winkel von 60° gemessen werden. Dadurch wird ein optisch deutlich wahrnehmbarer Glanzeffekt erkennbar. Das Einstellen des Glanzgrades kann beim Aufdrucken durch die
Tröpfchengröße und/oder die Tröpfchenanzahl pro Fläche oder durch den Einsatz von Mattierungsmitteln variiert werden. Der Auftrag des ersten Lackes erfolgt vorzugsweise mit mindestens einer Druckwalze, die an einer Oberfläche des Werkstückes abrollt. Die Druckwalze kann beispielsweise graviert sein und ein elastisches Material an einer äußeren Oberfläche oder einem inneren Ring aufweisen. Dann kann die gravierte Walze unmittelbar an der Oberfläche des Werkstückes abrollen. Alternativ kann ein Auftrag des ersten Lackes über mindestens zwei Walzen erfolgen, wobei von einer ersten Walze der erste Lack auf eine zweite Auftragswalze übertragen wird, die dann den ersten Lack auf die
Oberfläche des Werkstückes überträgt.
Der Auftrag des dritten Lackes zur Erzeugung der feinen Strukturierung erfolgt vorzugsweise durch mindestens einen digitalen Druckkopf. Dadurch kann besonders genau ein optischer Bereich eines Dekorbildes an seine haptischen Eigenschaften räumlich passend angeordnet werden. Beispielsweise kann über die feine
Strukturierung eine leichte Holzmaserung nachempfunden werden, die
deckungsgleich zu einer Holzmaserung des Dekorbildes angeordnet ist.
Alternativ oder zusätzlich kann der Auftrag des dritten Lackes auch nach dem Auftrag eines zunächst flüssigen Lackes erfolgen, wobei dann Lacktröpfchen der dritten Lackschicht in das noch flüssige Material zur Erzeugung einer feinen Strukturierung aufgespritzt werden. Dabei können die Lacktröpfchen aus dem gleichen Material wie die flüssige Schicht bestehen. Das Aufbringen einer Vielzahl von Lacktröpfchen in die noch flüssige Lackschicht mit digitalen Druckköpfen erfolgt beispielsweise mit
Lacktröpfchen mit einem Volumen von weniger als 10 pL, die mit einer
Geschwindigkeit größer als 1 m/s auf den noch flüssigen Lack aufgespritzt werden.
In einer alternativen Ausgestaltung bestehen die Lacktröpfchen aus einem anderen Material als der flüssige Lack, die nach dem Auftreffen eine chemische Reaktion mit dem flüssigen Lack eingehen, der die Oberfläche an den Stellen optisch oder haptisch verändert. Der flüssige Lack kann statt einer chemischen Reaktion auch eine physikalische Reaktion durch das Auftreffen auf den flüssigen Lack bewirken, wobei sich die aufgespritzten Tröpfchen innerhalb von weniger als fünf Minuten, bevorzugt innerhalb von weniger als einer Minute, durch Verdunsten verflüchtigen. Das Verfahren wird vorzugsweise bei plattenförmigen Werkstücken, insbesondere aus einem Holzwerkstoff oder einer Kunststoffplatte, eingesetzt. Alternative
Ausführungsformen können auch Holz/Kunststoff-Mischplatten sein, beispielsweise sog. WPC-Platten, oder Kunststoff-Mineralstoffmischungen, beispielsweise„gefüllte Kunststoffe". Geeignet sind beispielsweise auch PP, PE, PVC und andere Kunststoffe. Es ist aber auch möglich, in einer alternativen Ausführungsform an Stelle eines plattenförmigen Werkstückes eine Rollenware zu beschichten. Dabei kann es beispielsweise um dekorativ bedrucktes Papier oder eine Kunststofffolie,
beispielsweise aus ABS, PP, PE oder ähnliche Materialien handeln. Das Papier kann ein Flächengewicht zwischen 20 g/m2 und 300 g/m2 haben. Die Kunststofffolien können eine Dicke von 0,05 mm bis zu 5 mm haben. Bei der Rollenware kann es sich beispielsweise um Kantenbänder handeln, die an Stirnseiten von plattenförmigen Werkstücken bei der Möbelplattenherstellung fixiert werden.
Nachfolgend erfolgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung mittels der beigefügten Zeichnungen. Im Einzelnen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Verfahrens hergestellten, plattenförmigen Werkstückes im Querschnitt.
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung eines mit Hilfe des
erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten, plattenförmigen Werkstückes mit einer angedeuteten Holzpore in der Draufsicht.
Fig. 3 eine Oberfläche eines bedruckten Werkstückes.
Fig. 4 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkstückes mit mehreren
Schichten.
In Fig. 1 ist ein plattenförmiges Werkstück 1.0 gezeigt, an dem an einer Oberfläche eine optionale erste Grundschicht 1 .1 aufgebracht ist. Außerdem ist optional auf dem Werkstück 1 .0 bereits vor dem Auftrag der ersten Grundschicht 1.1 ein Dekorbild aufgedruckt, z.B. eine Holznachbildung oder eine Fliesendarstellung.
In einer alternativen Ausführungsform kann auch nach dem Auftrag der ersten
Grundschicht 1.1 oder nach dem Auftrag einer strukturieren zweiten Grundschicht 1 .2 ein Dekorbild aufgedruckt werden, beispielsweise unter Nutzung eines ein- oder mehrfarbigen Digitaldruckers. Alternativ kann auch die erste Grundschicht 1 .1 als Dekorbild mit mehreren Farben ausgebildet sein.
Auf die erste Grundschicht 1 .1 . ist eine zweite flüssige Grundschicht 1 .2 aufgebracht. Diese zweite Grundschicht 1 .2 ist durch digital aufgespritzte Tröpfchen 1 .3 strukturiert worden, so dass die Oberfläche nicht mehr eben ist, sondern eine Struktur aufweist und eine erste Lackschicht mit einer groben Strukturierung ausbildet. Anschließend wird eine erste Lackschicht 1 .4 aufgebracht, die einen ersten Glanzgrad aufweist. Auf die erste Lackschicht 1 .4 wird dann eine zweite Lackschicht 1 .5 mittels
Tröpfchenabgabe über Digitaldruckköpfe zur Erzeugung einer feinen Strukturierung aufgebracht, wobei die zweite Lackschicht 1 .5 die Oberfläche der ersten Lackschicht 1 .4 nur teilweise bedeckt. Die Lackschichten 1 .4 und 1 .5 werden nacheinander oder gemeinsam ausgehärtet, beispielsweise mittels UV-Strahlung. Die zweite Lackschicht 1 .5 hat nach der
Aushärtung einen anderen Glanzgrad als die erste Lackschicht.
Statt der Strukturierung der zweiten Grundschicht 1 .2 durch digital aufgespritzte Tröpfchen 1 .3 ist es auch möglich, eine Grundschicht durch andere Verfahren zu strukturieren, beispielsweise über nur bereichsweisen Auftrag oder Prägematrizen, oder über strukturierte Walzen, die variable Schichtstärken aufbringen. Zudem ist es möglich, das Dekorbild statt auf einer ebenen Oberfläche auch auf eine strukturierte Oberfläche aufzutragen.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das plattenförmige Werkstück 1.0 der Fig. 1 gezeigt und es ist erkennbar, dass das Dekorbild eine Holzpore 2.5 und gemaserte
Holzbereiche 2.4 umfasst. Die unterschiedlichen Bereiche der Holzpore 2.5 und der gemaserten Holzbereiche 2.4 können durch die zweite Lackschicht 1 .5 auch einen unterschiedlichen Glanzgrad aufweisen, wobei die Dekorbereiche des Bildes und die unterschiedlichen
Glanzbereiche durch den Lackauftrag vorzugsweise deckungsgleich sind. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Trägerplatte aus einem Holzwerkstoff, oder eine Kunststoff platte, oder eine Platte aus einem anderen
Werkstoff mit einer Dicke von mindestens 4 mm, vorzugsweise 8 bis 16 mm und äußeren Abmessungen von mindestens 200 mm Breite und mindestens 400 mm Länge zunächst mit einem UV-härtenden, weißen Grundlack beschichtet,
beispielsweise mit einer Menge von etwa 20 g/qm. Dieser weiße Grundlack wird anschließend unter UV-Bestrahlung ausgehärtet. Anschließend wird die Trägerplatte einer digitalen Druckvorrichtung zugeführt, in der ein Druckbild, beispielsweise eine Nachbildung von kleinen Fliesen als Mosaik, einem Holzdekor oder einem anderen Muster, beispielsweise mit einem Vierfarbendruck als CMYK aufgebracht wird. In Fig. 3 ist beispielhaft für ein Druckbild ein Muster mit zwei verschiedenfarbigen Mosaikfliesen gezeigt, das auf ein plattenförmiges Werkstück 3.0 gedruckt ist, wobei helle Mosaikfliesen 3.1 und dunklere Mosaikfliesen 3.2 vorgesehen sind.
In einer alternativen Ausführungsform können auch eine Vielzahl anderer Farben von Fliesen oder Mosaiken mit bildhaften Darstellungen verwendet werden.
Anschließend wird auf das so bedruckte Werkstück 3.0 eine dünne Grundlackschicht 1.1 von 5 bis 15 g/qm eines ebenfalls UV-härtenden Lackes aufgetragen und
(teilweise) mit UV-Licht ausgehärtet. In einer alternativen Ausführungsform kann diese Grundlackschicht auch komplett entfallen oder durch einen Lösemittellack oder einen wässrigen Acrylatlack ersetzt werden, der anschließend beispielsweise physikalisch getrocknet wird.
Auf die erste Grundschicht 1.1 oder alternativ direkt auf das gedruckte Bild wird anschließend eine zweite Grundschicht 1 .2 als eine strahlenhärtende Lackschicht mit grober Strukturierung, die wie oben beschrieben erzeugt wird, vorzugsweise auf Acrylatbasis, in einer Schichtstärke von 100 bis 500 μιη aufgebracht. Die Grundschicht 1 .2 kann durch Digitaldruckköpfe oder durch Druckwalzen oder andere Verfahren aufgebracht werden.
Direkt nach dem Aufbringen dieser zweiten Grundschicht 1.2 wird vor dem Aushärten 5 in die noch flüssige Schicht optional mittels einer digitalen Druckvorlage mit
Digitaldruckköpfen eine, transparente Lackschicht bestehend aus Tröpfchen 1.3 aufgebracht.
Bei dem Auftragen dieser Tröpfchen 1 .3 kann die Tröpfchengröße zwischen 1 pL und l o 100 pL variieren. Als digitale Druckvorlage wird diejenige verwendet, die auch zu dem Druck des oben beschriebenen Fliesenmosaiks genutzt wurde. Diese Druckvorlage wird vorher elektronisch so abgewandelt, dass nur in die Zwischenräume 3.3 der Mosaikfliesen 3.1 und 3.2 gedruckt wird, um so in die zweite Grundlackschicht 1 .2 Vertiefungen entsprechend eines Fugenbildes einzubringen. Anschließend wird die 15 strahlenhärtende Grundlackschicht 1 .2 zusammen mit den Tröpfchen 1.3 mit einer UV-Lampe ausgehärtet. In einer alternativen Ausführungsform kann die Aushärtung auch mittels Elektronenstrahlung erfolgen.
Im Ergebnis erhält man eine mit einem Fliesenmosaik bedruckte Trägerplatte, in der 20 die Zwischenräume 3.3 als Fugen zwischen den Mosaikfliesen 3.1 und 3.2 um 10 Mm bis 60 pm vertieft sind.
Anschließend wird der Glanzgrad von zumindest Teilen der gesamten Oberfläche durch den mindestens teilweisen Auftrag einer ersten Lackschicht 1 .4 mit
25 anschließender Trocknung auf den gewünschten Wert eingestellt, wobei der
Glanzgrad der aufgespritzten Tröpfchen 1.3 von dem Glanzgrad der zweiten
Lackschicht 1.4 abweicht.
In einer alternativen Ausführungsform kann außerdem der zusätzliche Auftrag einer 30 dritten Lackschicht 1.5 vor oder nach dem Aushärten der zweiten Lackschicht 1.4 durchgeführt werden, wobei die dritte Lackschicht 1 .5 ebenfalls durch eine Vielzahl von auf die Oberfläche abgegebenen Tröpfchen mit einer Größe von 3 bis 100 pL besteht. Mit dieser dritten Lackschicht kann sowohl der Glanzgrad in Teilbereichen nochmals verändert werden als auch die Oberflächenstrukturtiefe der noch nicht ausgehärteten Lackschicht 1.4 beeinflusst werden.
Die Lackschichten 1 .4 und 1 .5 können auch komplett entfallen, wenn gleichzeitig mit der zur Strukturierung aufgebrachten zweiten Grundlackschicht 1 .2 auch der
Glanzgrad durch Aufbringen der ersten Lackschicht 1.3 verändert wird.
Die Oberfläche der Mosaikfliesen 3.1 und 3.2 hat nun einen Wert von beispielsweise 60 bis 90 Glanzeinheiten, während der Glanzgrad an den Zwischenräumen 3.3 beispielsweise nur 20 bis 40 Glanzeinheiten beträgt.
Optional kann der Glanzgrad an den Zwischenräumen 3.3 auch durch eine weitere Lackschicht abgesenkt werden, die abschließend durch eine weitere digitale
Druckeinrichtung mit einem transparenten, UV-härtenden Lack in die abgesenkten Zwischenräume gedruckt wird. Dann werden mehr als nur zwei Lackschichten zur Einstellung des Glanzgrades aufgebracht.
Zum Aufdrucken einer eher matteren Lackschicht werden Tröpfchengrößen von 3 bis 6 pL verwendet, die innerhalb von 0,5 bis 2 Sekunden nach dem Auftreffen auf der Oberfläche mittels UV-LED Strahlung soweit angehärtet werden, dass sie nicht mehr verfließen können. Dadurch entsteht in diesen Bereichen eine Oberflächenstruktur, die das auftreffende Licht nicht mehr gerade reflektiert. Der Glanzgrad ist damit auf Werte von 30 Glanzeinheiten oder weniger, bevorzugt auf 15 Glanzeinheiten oder weniger, abgesenkt.
Die zweite Lackschicht kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wahlweise, einen höheren oder niedrigeren Glanzgrad als die erste Lackschicht besitzen. Das Einstellen des Glanzgrades kann beispielsweise über folgende Verfahren erfolgen: Variante 1 :
Matte Bereiche durch die erste Lackschicht bestehen aus vorher (analog oder digital) aufgetragenem mattem Lack, beispielsweise mit Mattierungsmitteln oder durch eine Excimer-Mattierung. Glänzende Bereiche der zweiten Lackschicht bestehen aus durch digitale Druckköpfe aufgetragenem Lack, der aus einer Vielzahl von einzelnen Tröpfchen gebildet wird, was eine abschnittsweise sehr glatte Oberfläche und damit einen hohen Glanzgrad ergibt.
Dabei haben die Tröpfchen eine Größe von mindestens 6 pL, und die Aushärtung erfolgt erst nach einer Verlaufsphase von mindestens 1 sec, bevorzugt erst nach mehr als 5 sec.
Variante 2:
Die glänzenden Bereiche der ersten Lackschicht bestehen aus vorher (analog oder digital) aufgetragenem glänzenden Lack. Matte Bereiche der zweiten Lackschicht bestehen aus digital aufgetragenem Lack aus einer Vielzahl kleinster Tröpfchen mit einer Tröpfchengröße von kleiner als 8 pL, bevorzugt kleiner als 3 pL, welche innerhalb von weniger als 3 sec nach dem
Auftragen, bevorzugt weniger als einer Sekunde nach dem Auftrag, mindestens teilweise ausgehärtet werden.
Die Aushärtung erfolgt bei beiden Varianten bevorzugt durch eine UV-LED Lampe, die in Durchlaufrichtung beispielsweise innerhalb von weniger als 100 mm nach den Digitaldruckköpfen angeordnet ist, welche die Vielzahl der Tröpfchen auf die
Oberfläche auftragen.
Für die Herstellung einer matten Lackschicht können dem Lack Mattierungsmittel zugesetzt werden, beispielsweise PE-Wachse oder Kieselsäuren. Der Anteil der Mattierungsmittel an dem Lack kann zwischen 2% bis 6%, insbesondere 3% bis 5% (Gewichtsprozent) liegen.
Die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 3 können im Hinblick auf den Auftrag und die Strukturierung einer Schicht beliebig miteinander kombiniert werden. Auch die Anzahl der Schichten auf dem Werkstück ist frei wählbar, je nachdem, welche Oberflächenstruktur mit dem Verfahren erzeugt werden soll.
In alternativen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können die verwendeten Lacke an Stelle von acrylathaltigen, UV-härtenden Lacken durch wässrige oder lösemittelhaltige Lacke ersetzt werden. In diesem Fall werden die Schritte zur UV-Trocknung mittels UV-LED oder UV-Bogenlampe durch jeweils eine physikalische Trocknung mittels Heißluft oder IR-Strahlern oder einer Kombination von beiden ersetzt.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines beschichteten plattenförmigen Werkstückes 4.1 gezeigt.
Ein Werkstück 4.1 , beispielsweise eine Platte aus einem Holzwerkstoff mit einer Breite von 200 bis 2000 mm und einer Länge zwischen 500 und 3000 mm sowie einer Dicke zwischen 8 mm und 18 mm wird einer Beschichtungsstation zugeführt. Das
Werkstück 4.1 ist bereits mit einem Dekorbild, wie einer Holznachbildung, z.B. einem Eichen-Dekor, bedruckt. Alternativ kann als Werkstück 4.1 auch eine Kunststoffplatte, eine Platte aus WPC, HDF, MDF, Metall, insbesondere als Coil-Material, verwendet werden.
In der Beschichtungsstation wird optional eine glatte Zwischenlackschicht 4.2, wie ein Haftgrund oder Primer aufgebracht. Anschließend wird mittels einer lasergravierten Gummiwalze eine strahlenhärtende, transparente erste Lackschicht 4.3 von 100 bis 200 g/m2 auf das Werkstück 4.1 aufgetragen, wobei durch die Gravur in der
Gummiwalze beispielsweise die Struktur einer groben Holzpore auf der Oberfläche entsteht. Darüber hinaus sind weitere Strukturierungen möglich, wie beispielsweise ein Fliesen-Dekor.
Die Höhenunterschiede zwischen den„Porentälern" und den Erhöhungen, also die Dickenunterschiede der ersten Lackschicht 4.3, betragen zwischen 50 μιη und 300 μιη (Mikrometer) und bilden eine grobe Strukturierung aus. Anschließend wird der aufgetragene Lack mit einer UV-Lampe ausgehärtet.
In einer alternativen Ausführungsform kann nach dem Aushärten ein dekoratives Bild 4.4 mit Hilfe eines Digitaldruckers mit einem Vierfarbendruck auf die so strukturierte Fläche aufgedruckt werden, wenn vor der Beschichtung noch kein Bild auf dem Werkstück war. In diesem Fall kann die Lackschicht 4.3 auch eingefärbt sein, beispielsweise weiß. Andernfalls kann ein bestehendes Bild ergänzt bzw. verändert werden.
Auf die jetzt ausgehärtete Lackschicht 4.3 mit oder ohne die farbige
Dekordruckschicht 4.4 wird in einer weiteren Beschichtungsstation mittels einer glatten Gummiwalze eine weitere flüssige Lackschicht 4.5 aufgetragen. Anschließend wird das Werkstück 4.1 einer digitalen Druckstation 4.6 zugeführt, wo in die noch flüssige Lackschicht 4.5 nach einer digitalen Bildvorlage eine Vielzahl von Tröpfchen 4.7 aufgebracht werden, die die noch flüssige Lackschicht 4.5 mit einer feinen Strukturierung versehen. Dabei ist die digitale Bildvorlage auf das vorher aufgedruckte Dekorbild, beispielsweise Eiche rustikal, so abgestimmt, dass die optisch erkennbaren Bildbestandteile, wie ein Astloch, oder ein schwarz gedruckter Riss im Holz, genau räumlich übereinstimmen mit der in die flüssige Pore gedruckten Struktur. Damit kann der Endnutzer das optisch gedruckte Astloch auch fühlen.
Gleichzeitig liegt über allem aber auch noch die sehr tiefe und grobe Struktur aus der Lackschicht 4.3, die den rustikalen Charakter der Eichennachbildung hervorhebt.
Nachfolgend werden weitere Aspekte erläutert.
Ein erster Aspekt ist ein Verfahren zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche mit unterschiedlichen Glanzgraden mit folgenden Schritten:
- Zuführung eines Werkstückes 1 .0 zu einer Vorrichtung zum Lackauftrag;
- Beschichtung des Werkstückes 1 .0 mit mindestens einer ersten Lackschicht
1.4;
- Zuführung des Werkstückes zu einer digitalen Druckstation; - Bereitstellung von digitalen Steuerungsdaten für die digitale Druckstation;
- Digitales Aufspritzen von Tröpfchen auf Teilflächen der ersten Lackschicht 1.4 auf dem Werkstück 1 .0 mit einem zumindest teilweise transparenten Lack zum
Aufbringen einer zweiten Lackschicht 1.5 auf die erste Lackschicht 1.4, wobei die
5 zweite Lackschicht .5 nach der Aushärtung einen anderen Glanzgrad als die erste Lackschicht 1 .4 hat, und
- physikalische Trocknung und/oder chemische Aushärtung der aufgebrachten Lackschichten 1 .4, 1.5. l o Ein zweiter Aspekt des oben beschriebenen Verfahrens ist, dass das Werkstück 1.0 vor der Zuführung zu einer Vorrichtung zum Lackauftrag bereits mit einem dekorativen Bild bedruckt ist, oder dass das Werkstück 1 .0 nach der Zuführung zu einer
Vorrichtung zum Lackauftrag und vor der Beschichtung mit mindestens einer ersten Lackschicht 1 .4 mit einem Digitaldrucker mit mindestens zwei unterschiedlichen
15 Farben bedruckt wird.
Ein dritter Aspekt des Verfahrens nach einem der beiden vorangegangenen Aspekte ist, dass die für das dekorative Bild auf dem Werkstück vorliegenden digitalen
Druckdaten in identischer Form oder in durch ein digitales Manipulationsverfahren 0 abgewandelter Form als Basis für die bereitgestellten digitalen Daten verwendet
werden.
Ein vierter Aspekt des Verfahrens nach einem der drei vorangegangenen Aspekte ist, dass die zur Beschichtung des Werkstücks 1 .0 aufgebrachte Lackschicht 1.4 bereits 5 vor dem digitalen Aufspritzen von Tröpfchen in einem zusätzlichen Verfahrensschritt mindestens teilweise ausgehärtet wird.
Ein fünfter Aspekt des Verfahrens nach einem der vier vorangegangenen Aspekte ist, dass der Glanzgrad der ersten Lackschicht 1 .4 um mindestens 10 Glanzeinheiten, 30 vorzugsweise mindestens 20 Glanzeinheiten, von dem Glanzgrad der zweiten
Lackschicht 1.5 abweicht, wobei die Glanzeinheiten nach DIN EN ISO 2813:2015-02 bei einem Winkel von 60° gemessen werden. Ein sechster Aspekt des Verfahrens nach einem der fünf vorangegangenen Aspekte ist, dass bei dem digitalen Aufspritzen der Tröpfchen, die Tröpfchen mit einer
Tröpfchengröße kleiner als 10 pL, insbesondere kleiner als 6 pL, aufgespritzt werden. Ein siebter Aspekt des Verfahrens nach einem der sechs vorangegangenen Aspekte ist, dass die Oberfläche des Werkstückes .0 vor dem Aufbringen der zweiten
Lackschicht eine Struktur mit einer Strukturtiefe von 5 bis 300 pm (Mikrometer), bevorzugt 0 bis 90 pm (Mikrometer) aufweist. Ein achter Aspekt des Verfahrens nach einem der sieben vorangegangenen Aspekte ist, dass mit der ersten Lackschicht 1 .4 eine transparente Lackschicht auf ein schon vorhandenes Dekorbild aufgebracht wird.
Ein neunter Aspekt des Verfahrens nach einem der acht vorangegangenen Aspekte ist, dass auf eine Oberfläche des beschichteten oder unbeschichteten Werkstückes 1.0 eine flüssige Grundschicht 1 .2 aufgebracht wird und in die noch flüssige
Grundschicht 1 .2 eine Struktur mittels digitalen Druckköpfen eingebracht wird, die anschließend fixiert wird, wobei die strukturierte Grundschicht die erste Lackschicht 1.4 ist oder die erste Lackschicht 1 .4 auf die strukturierte Grundschicht aufgebracht wird.
Ein zehnter Aspekt des Verfahrens nach dem neunten Aspekt ist, dass nur die mit einer Struktur versehenen Bereiche oder nur die Bereiche ohne Struktur mit der zweiten Lackschicht 1 .5 bedruckt werden.
Ein elfter Aspekt des Verfahrens nach einem der zehn vorangegangenen Aspekte ist, dass die beiden Lackschichten 1 .4, 1.5 aus einem mindestens teilweise transparenten Lack aufgebracht werden, so dass ein darunter angeordnetes Dekorbild durch die beiden Lackschichten 1 .4, 1 .5 optisch erkannt werden kann.
Ein zwölfter Aspekt des Verfahrens nach einem der elf vorangegangenen Aspekte ist, dass durch die zweite Lackschicht 1 .5 eine glänzende oder hochglänzende
Oberfläche oder eine matte oder weniger glänzende Oberfläche hergestellt wird. Ein dreizehnter Aspekt des Verfahrens nach einem der zwölf vorangegangenen Aspekte ist, dass der erste und/oder zweite Lack Mattierungsmittel enthält,
vorzugsweise in einem Gewichtsanteil zwischen 2% und 6%, insbesondere zwischen 3% und 5%.
Ein vierzehnter Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der zuvor beschriebenen Aspekte, mit einer ersten
Druckvorrichtung zum Aufbringen einer ersten Lackschicht 1 .4 und einer zweiten digitalen Druckvorrichtung zum Aufbringen einer zweiten Lackschicht 1 .5 auf die erste Lackschicht 1 .4, wobei die zweite Lackschicht 1.5 nach der Aushärtung einen anderen Glanzgrad als die erste Lackschicht 1.4 hat.
Ein fünfzehnter Aspekt ist ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen
Werkstückes mit einer strukturierten Oberfläche mit folgenden Schritten:
- Zuführung des Werkstückes zu einer Beschichtungsstation;
- vollflächiger Auftrag eines ersten flüssigen Lackes mit einer groben
Strukturierung, bei der ein Dickenunterschied zwischen dickeren Bereichen und dünneren Bereichen mindestens 50 pm, insbesondere mindestens 100 pm beträgt;
- mindestens teilweise Aushärtung des aufgetragenen ersten Lackes;
- Aufbringen eines Dekorbildes durch einen mehrfarbigen Druck vor dem Auftrag des ersten flüssigen Lackes oder nach der mindestens teilweisen Aushärtung des aufgetragenen ersten Lackes;
- Aufbringen eines zweiten flüssigen, zumindest teilweise transparenten Lackes zum bereichsweise Erzeugen einer feinen Strukturierung;
- Aushärten des zweiten Lackes, wobei der Dickenunterschied im Bereich der feinen Strukturierung an der zweiten Lackschicht kleiner 50 pm, insbesondere kleiner 30 pm ist. Ein sechzehnter Aspekt des Verfahrens nach dem fünfzehnten Aspekt ist, dass der Glanzgrad im Bereich der feinen Strukturierung um mindestens 10 Glanzeinheiten unterschiedlich ist als an in der groben Strukturierung. Ein siebzehnter Aspekt des Verfahrens nach dem fünfzehnten oder sechzehnten Aspekt ist, dass der Auftrag des ersten Lackes mit mindestens einer Druckwalze erfolgt, die an einer Oberfläche des Werkstückes abrollt. Ein achtzehnter Aspekt des Verfahrens nach einem der Aspekte fünfzehn bis siebzehn ist, dass der Auftrag des zweiten Lackes durch mindestens einen digitalen Druckkopf erfolgt.
Ein neunzehnter Aspekt des Verfahrens nach einem der Aspekte fünfzehn bis achtzehn ist, dass das Material für den ersten und den zweiten Lack identisch ist.
Ein zwanzigster Aspekt des Verfahrens nach einem der Aspekte fünfzehn bis neunzehn ist, dass zur Erzeugung der zweiten Lackschicht zunächst ein flüssiger Lack aufgebracht wird und dann Lacktröpfchen der zweiten Lackschicht in das noch flüssige Material zur Erzeugung einer feinen Strukturierung aufgespritzt werden.
Ein einundzwanzigster Aspekt des im vorhergehenden Absatz beschriebenen
Verfahrens ist, dass die Lacktröpfchen aus dem gleichen Material wie die flüssige Schicht bestehen, und/oder dass das Aufbringen einer Vielzahl von Lacktröpfchen in die noch flüssige Lackschicht mit digitalen Druckköpfen erfolgt, wobei jedes
Lacktröpfchen ein Volumen von weniger als 10 pL hat, und die Geschwindigkeit jedes Lacktröpfchens beim Auftreffen auf die noch flüssige Lackschicht größer als 1 m/s ist.
Ein alternativer Aspekt zu den im vorhergehenden Absatz beschriebenen Verfahren ist, dass die Lacktröpfchen aus einem anderen Material bestehen als der flüssige Lack und nach dem Auftreffen eine chemische Reaktion mit dem flüssigen Lack eingehen, die die Oberfläche an den Stellen optisch oder haptisch verändert, und/oder sich nach einer physikalischen Reaktion durch das Auftreffen auf den flüssigen Lack sich innerhalb von weniger als fünf Minuten durch Verdunsten verflüchtigen.
Ein weiterer Aspekt des Verfahrens nach einem der vorangegangenen acht Absätze ist, dass zwischen dem Werkstück und der ersten Lackschicht noch mindestens ein Auftrag einer Zwischenbeschichtung erfolgt. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der vorhergehenden Aspekte, mit:
- einer Beschichtungsstation und einer Einrichtung zur Zuführung des
Werkstückes zu der Beschichtungsstation;
- eine erste Druckstation zum vollflächigen Auftrag eines ersten flüssigen Lackes auf das Werkstück mit einer groben Strukturierung, bei der ein
Dickenunterschied zwischen dickeren Bereichen und dünneren Bereichen mindestens 50 μΐΎΐ, insbesondere mindestens 100 μιη beträgt;
- einer Station zum zumindest teilweisen Aushärten des ersten Lackes;
- einer Station zum Aufbringen eines zweiten flüssigen, zumindest teilweise transparenten Lackes zum bereichsweisen Erzeugen einer feinen Strukturierung, und
- einer Station zum Aushärten des zweiten Lackes, wobei der
Dickenunterschied im Bereich der feinen Strukturierung an der zweiten Lackschicht kleiner 50 μιη, insbesondere kleiner 30 μητι ist.
Die hier beschriebenen Aspekte und Ausführungsbeispiele der Erfindung wirken nicht beschränkend auf den Gegenstand der Erfindung. Vielmehr lassen sich weitere Gegenstände, welche ebenfalls in den Schutzbereich dieser Anmeldung fallen, durch Kombination einzelner Merkmale der Ausführungsbeispiele und der Aspekte bilden.
Bezugszeichenliste
1.0 Werkstück
1 .1 erste Grundschicht
1 .2 zweite Grundschicht
1 .3 digital aufgespritzte Tröpfchen (dritte Lackschicht)
1 .4 erste Lackschicht
1 .5 digital aufgespritzte Tröpfchen (zweite Lackschicht)
2.4 gemaserte Holzbereiche
2.5 Holzpore
3.0 Werkstück
3.1 helle Mosaikfliesen
3.2 dunklere Mosaikfliesen
3.3 Zwischenräumen
4.1 Werkstück
4.2 Zwischenlackschicht, z.B. Haftgrund / Primer
4.3 analog aufgetragener Strukturlack
4.4 digitaler Dekordruck
4.5 flüssige Lackschicht
4.6 digitale Druckstation
4.7 Tröpfchen

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer dekorativen und strukturierten Oberfläche mit 5 unterschiedlichen Glanzgraden aufweisend folgende Schritte:
- Zuführung eines Werkstückes (1 .0) zu einer Vorrichtung zum Lackauftrag,
- vollflächiger Auftrag einer ersten flüssigen Lackschicht (1 .4) mit einer groben Strukturierung, bei der ein Dickenunterschied zwischen dickeren Bereichen und dünneren Bereichen mindestens 50 μηη, insbesondere mindestens 00 Mm, beträgt, l o - insbesondere digitales Aufspritzen von Tröpfchen auf Teilflächen der ersten
Lackschicht (1.4) auf dem Werkstück (1.0) vorzugsweise mit einem zumindest teilweise transparenten Lack zum Aufbringen einer zweiten Lackschicht (1 .5) auf die erste Lackschicht (1 .4), wobei
die zweite Lackschicht (1 .5) nach einer Aushärtung einen anderen Glanzgrad
15 als die erste Lackschicht (1 .4) hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , aufweisend einen weiteren Schritt:
- Beschichten des Werkstückes (1.0) mit mindestens einer Grundschicht (1.1 , 1 .2), und/oder
20 - Strukturieren mindestens einer Grundschicht (1 .1 , 1 .2), und/oder
- mindestens teilweise Aushärtung der aufgetragenen ersten Lackschicht (1 .4), und/oder
- zumindest teilweises, insbesondere digitales, Aufbringen einer dritten, flüssigen, Lackschicht (1 .3) zum bereichsweisen Erzeugen einer feinen
25 Strukturierung.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, aufweisend einen weiteren Schritt:
- Zuführung des Werkstückes (1.0) zu einer digitalen Druckstation, und/oder
30 - Bereitstellung von digitalen Steuerdaten für die digitale Druckstation, und/oder
- Aushärtung der aufgebrachten Lackschichten (1.3, 1 .4, 1 .5), insbesondere durch physikalische Trocknung und/oder chemische Aushärtung.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Werkstück (1 .0) vor Durchführung des Verfahrens mit einem dekorativen Bild bedruckt ist, und/oder
die mindestens eine Grundschicht (1 .1 , 1.2) oder die erste Lackschicht (1 .4) eine grobe Strukturierung mit einem Dickenunterschied zwischen dickeren Bereichen und dünneren Bereichen von mindestens 50 prrt, vorzugsweise mindestens 80 ym, besonders bevorzugt mindestens 125 μηι aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, aufweisend einen weiteren Schritt:
- Bedrucken mindestens einer der aufgebrachten Lackschichten und/oder des Werkstückes (1 .0) mit einem dekorativen Bild.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei
die für das dekorative Bild vorliegenden digitalen Druckdaten in identischer
Form oder in durch ein digitales Manipulationsverfahren abgewandelter Form als Basis für die bereitgestellten digitalen Steuerdaten verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei
der Auftrag der ersten Lackschicht (1 .4) mit mindestens einer Druckwalze erfolgt, die an einer Oberfläche des Werkstückes (1 .0) oder an einer auf dem
Werkstück (1.0) aufgebrachten Schicht, insbesondere einer Grundschicht (1.1 , 1.2), abrollt.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei
der Auftrag der zweiten Lackschicht (1 .5) und/oder der dritten Lackschicht (1 .3) durch mindestens einen digitalen Druckkopf erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei
zur Erzeugung der dritten Lackschicht (1 .3) zunächst ein flüssiger Lack .
aufgebracht wird und dann Lacktröpfchen der dritten Lackschicht (1.3) in das noch flüssige Material zur Erzeugung einer feinen Strukturierung aufgespritzt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei
die aufgebrachten Lacktröpfchen aus einem anderen Material bestehen als der flüssige Lack, und/oder
nach dem Auftreffen eine chemische Reaktion mit dem flüssigen Lack eingehen, die die Oberfläche an den Stellen optisch und/oder haptisch verändert, und/oder
nach einer physikalischen Reaktion durch das Auftreffen auf den flüssigen Lack sich innerhalb von weniger als fünf Minuten, bevorzugt innerhalb von weniger als einer Minute, durch Verdunsten verflüchtigen.
1 1 . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei
mindestens eine der Lackschichten (1 .3, 1 .4, 1 .5) aus einem mindestens teilweise transparenten Lack aufgebracht wird, so dass insbesondere ein darunter angeordnetes Dekorbild durch die Lackschichten (1 .3, 1 .4, 1.5) optisch erkannt werden kann.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei
zwischen dem Werkstück (1 .0) und der ersten Lackschicht (1 .4) noch
mindestens ein Auftrag einer Zwischenbeschichtung erfolgt.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei
zur Trocknung und/oder Aushärtung folgendes verwendet wird:
- eine elektromagnetische Strahlenquelle mit einer bevorzugten Wellenlänge von 172nm, und/oder
- eine UV-Lichtquelle, und/oder
- eine IR-Lichtquelle, und/oder
- eine Elektronenstrahlquelle, und/oder
- ein Gebläse, das Luft auf das Werkstück (1 .0) bzw. dessen Lackschichten bläst.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, aufweisend: - eine Beschichtungsstation und eine Einrichtung zur Zuführung des
Werkstückes (1 .0) zu der Beschichtungsstation;
- eine erste Druckstation zum vollflächigen Auftrag eines ersten flüssigen Lackes (1 .4) auf das Werkstück (1 .0) mit einer groben Strukturierung;
- eine zweite, insbesondere digitale, Druckvorrichtung zum Aufbringen einer zweiten Lackschicht (1 .5) auf die erste Lackschicht (1 .4).
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin aufweisend:
- mindestens eine Station zum zumindest teilweisen Aushärten der
aufgetragenen Lackschichten (1 .3, 1 .4, 1 .5)
- eine Station zum Aufbringen einer dritten, flüssigen, zumindest teilweise transparenten Lackschicht zum bereichsweisen Erzeugen einer feinen Strukturierung, und/oder
- mindestens eine Druckwalze, die an einer Oberfläche des Werkstückes abrollt, und/oder
- eine Station, die zum Auftrag mindestens einer flüssigen Grundschicht (1 .1 , 1.2) ausgebildet ist, und/oder
- eine Station die zum Strukturieren mindestens einer Grundschicht (1.1 , 1 .2) ausgebildet ist,
- eine Station zur Trocknung und/oder Aushärtung mindestens eines
aufgetragenen Lackes, insbesondere eine elektromagnetische Strahlenquelle, vorzugsweise mit einer Wellenlänge von 172nm, und/oder eine UV-Lichtquelle, und/oder eine IR-Lichtquelle, und/oder eine Elektronenstrahlquelle, und/oder ein Gebläse, das dazu ausgebildet ist, Luft auf das Werkstück (1.0), insbesondere auf die aufgebrachten Lackschichten (1.3, 1.4, 1.5) zu blasen.
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