Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ADHESION PROMOTER FOR PAINTING AND PRINTING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/112511
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an object, the surface of which is at least partially painted or printed, and to methods for painting or printing the object, wherein an adhesion promoter layer containing a reactive melt mass is used.

Inventors:
FANDREY JENS (DE)
BECKER-WEIMANN KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/054217
Publication Date:
October 07, 2010
Filing Date:
March 30, 2010
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KLEBCHEMIE M G BECKER GMBH (DE)
FANDREY JENS (DE)
BECKER-WEIMANN KLAUS (DE)
International Classes:
B05D7/08; C09D175/04
Domestic Patent References:
WO2006066954A12006-06-29
WO2006066954A12006-06-29
Foreign References:
EP2031001A12009-03-04
DE2038621A11972-02-24
DE102005006446A12006-08-17
DE19647982A11998-05-28
DE10055549A12002-05-29
DE60130251T22008-05-15
Attorney, Agent or Firm:
BÜCHEL, Edwin (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Lackieren oder Bedrucken zumindest eines Teils der Oberfläche eines Gegenstandes die Schritte enthaltend

(a) Aufbringen einer Haftvermittlerschicht enthaltend eine Reaktiv- Schmelzmasse auf Polyurethanbasis auf zumindest einen Teil der Gegenstandsoberfläche;

(b) Aufbringen einer Lackschicht oder eines Druckes auf der

Haftvermittlerschicht, wobei die Haftvermittlerschicht eine Dicke von weniger als 20 μm aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht oder der Druck vor dem vollständigen Aushärten der Schmelzmasse aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack UV-härtend ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht eine Dicke im Bereich von 5 μm bis 25 μm aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zu beschichtende Gegenstandsoberfläche aus Holz, einem holzartigen Stoff, Kunststoff oder Keramik besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der

Gegenstand ein Parkett- oder Dielenboden Element, ein Möbel oder Möbelteil ist.

7. Gegenstand mit einer Lackschicht oder Druck auf zumindest einem Teil seiner Oberfläche enthaltend eine Haftvermittlerschicht enthaltend eine Reaktiv- Schmelzmasse auf Polyurethanbasis auf zumindest einem Teil der Gegenstandsoberfläche und eine Lackschicht oder ein Druck auf der Haftvermittlerschicht, wobei die Haftvermittlerschicht eine Dicke von weniger als 20 mm aufweist.

8. Gegenstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack UV-härtend ist.

9. Gegenstand nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die

Lackschicht eine Dicke im Bereich von 5 μm bis 25 μm aufweist

10. Gegenstand nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zu versiegelnde Gegenstandsoberfiäche aus Holz, einem holzartigen Stoff, Kunststoff oder Keramik besteht.

11. Gegenstand nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Parkett- oder Dielenboden Element, ein Möbel oder Möbelteil ist.

Description:
Haftvermittler für Lackierungen und Drucke

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gegenstand, dessen Oberfläche zumindest teilweise lackiert oder bedruckt ist sowie Verfahren zu dessen Lackierung bzw. Bedrucken.

In den verschiedensten Anwendungsgebieten kommen zur Zeit Lacke oder Drucke auf der Oberfläche von Gegenständen in großen Mengen zum Einsatz, so etwa in der Möbel- und holzverarbeitenden Industrie.

Hierbei ergeben sich jedoch häufig Probleme, die in der chemischen und/oder physikalischen Natur der Gegenstandsoberfläche und des Lackes oder der Druckfarbe begründet sind.

So muss häufig die Haftung erhöht werden, was durch Vorbehandlung der Gegenstandsoberfläche erreicht werden kann. Typischerweise werden zur Haftvermittlung spezielle Basislacke bzw. Grundierungen verwendet, auf die dann Decklacke aufgebracht werden oder diese werden bedruckt.

Die Haftvermittlerschicht kann darüber hinaus auch weiteren Zwecken dienen. So kann mit Hilfe der Haftvermittlerschicht eine unerwünschte Wechselwirkung zwischen Lack bzw.

Druck und Gegenstandsoberfläche vermieden werden. Insbesondere bei holzartigen

Gegenstandsoberflächen kann beispielsweise der so genannte Anfeuerungseffekt vermieden werden, also der Verstärkung der natürlichen Farbe und Struktur der

Gegenstandsoberfläche. Hinsichtlich der Anfeuerung ist nämlich mittlerweile ein gegenläufiger Markttrend zu beobachten, da es sich bei Holz um einen inhomogenen

Naturstoff handelt und daher auf einer gegebenen Holzoberfläche die Intensität des

Anfeuerungseffekt stark variieren kann und so zu einem ungleichmäßigen

Erscheinungsbild führt. Dementsprechend wird von Basislacken gefordert, dass sie gerade zu keinem oft unkontrollierten Anfeuerungseffekt führen. - -

Weiterhin kann die Haftvermittlerschicht zum Ausgleichen von Unebenheiten auf der Gegenstandsoberfläche dienen, so dass eine homogenere Erscheinungsform des Decklackes oder des Druckes erreicht wird.

Weit verbreitete (Basis-) Lacksysteme sind UV-härtende Lacke, die meist per Walzenauftrag, seltener im Sprühauftrag auf die Teile aufgetragen werden. Der anschließende Aushärtevorgang erfolgt mit UV-Licht bzw. UV-Lampen. Der maschinelle

Aufwand bei der Lackierung mit UV-Lacken ist sehr hoch und erfordert einen sehr großen

Raumbedarf. Der große Raumbedarf liegt auch darin begründet, dass Lackiervorgänge mit

UV-härtenden Systemen meist mehrere Aufträge -in der Praxis sind drei bis vier Aufträge gängig- erfordern. Mit jedem Lackauftrag können aufgrund der Viskosität, speziell aber aufgrund der UV-Durchhärtung nur ca. 10 bis 20 μm dicke Schichten pro Arbeitsgang appliziert werden, weshalb in der Regel mehrere Lackaufträge erforderlich sind.

Auch andere (Basis-) Lacksysteme, wie z. B. 2-K-PUR-Lacke, Nitrolacke oder Wasserlacke müssen ebenfalls in mehreren Schichten aufgetragen werden. Füller, Grundierungen und gegebenenfalls Zwischenschliffe sind auch hier meist notwendig. Insbesondere bei wasser- oder allgemein Lösemittel basierten Lacken muss auch eine Beeinträchtigung der Oberfläche durch das Lösemittel möglichst vermieden werden.

Ein Vorteil bei Lacken ist jedoch, dass diese relativ schnell trocknen und danach eine hohe Feuchtigkeits- und Reinigungsmittelresistenz aufweisen können.

Aufgrund des erforderlichen mehrschichtigen Aufbringens der Lackschichten wurde nach Verfahren gesucht, die das Aufbringen von Lackschichten effizienter gestalten, in dem Haftvermittlerschichten eingesetzt werden.

Geeignete Lacke sind beispielsweise in DE-A 196 47 982 beschrieben. Mehrschichtlackierungen beschreibt beispielsweise die DE-A 100 55 549.

Eine wässrige Dispersion als Haftvermittler für einen Decklack wird in DE-T 601 30 251 beschrieben.

Aber auch Mehrschichtsysteme, bei denen eine Schicht durch eine Reaktiv-Schmelzmasse gebildet wird, sind im Stand der Technik bekannt. In WO-A 2006/066954 wird beispielsweise eine solche Schicht in einem Mehrschichtsystem beschrieben, wobei die Schmelzmasse eine Dicke von 20 bis 150 μm aufweisen soll. Die Schmelzmasse-Schicht hat den Vorteil, dass die gewünschten Schichtdicken in einem Arbeitsgang aufgetragen werden können. Außerdem bietet die ausgehärtete Schmelzmasse noch ausreichende Flexibilität, um die Bildung von Sprödrissen zu vermeiden. Hier wird die Schmelzmasseschicht als Ersatz einer oder mehrerer Lackschichten eingesetzt, so dass vorzugsweise eine einzige Lackschicht ausreicht, um eine gewünschte Beschichtung zu erhalten. WO-A 2006/066954 beschreibt jedoch nicht die Verwendung einer reaktiven Schmelzmasse in Form einer dünnen Haftvermittlerschicht, die eine übliche Lackierung bzw. Bedruckung einer Gegenstandsoberfläche ermöglicht.

Es besteht daher ein Bedarf an alternativen Verfahren und Schichtsystemen, die die oben genannten Nachteile vermeiden bzw. Anforderungen die besonders effektiver Weise erreichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Lackieren oder Bedrucken bereitzustellen, bei dem die oben geschilderten Nachteile zumindest teilweise vermieden werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Lackieren oder Bedrucken zumindest eines Teils der Oberfläche eines Gegenstandes die Schritte enthaltend

(a) Aufbringen einer Haftvermittlerschicht enthaltend eine Reaktiv-Schmelzmasse auf Polyurethanbasis auf zumindest einen Teil der Gegenstandsoberfläche;

(b) Aufbringen einer Lackschicht oder eines Druckes auf der Haftvermittlerschicht, wobei die Haftvermittlerschicht eine Dicke von weniger als 20 μm aufweist.

Es wurde nämlich gefunden, dass überraschenderweise die positiven Eigenschaften, die die Verwendung von Lack- oder Reaktiv-Schmelzmasse-Schichten zur Versiegelung mit sich bringen, bestehen bleiben können, wenn eine Reaktiv-Schmelzmasse lediglich als Haftvermittlerschicht verwendet wird. Hierbei ist insbesondere überraschend, dass die Reaktiv-Schmelzmasse aushärten kann, obwohl diese durch die Lackschicht von der umgebenden Luft, deren Feuchtigkeit üblicherweise für die Quervernetzung und damit für die Aushärtung erforderlich ist, abgedeckt ist und obwohl die Dicke der Schmelzmasseschicht sehr gering ist. Insbesondere ist durch die Verwendung der Reaktiv- Schmelzmasse als Haftvermittler neben der Haftsteigerung auch eine glatte Gegenstandsoberfläche, Resistenz gegenüber Wasserdampf, Feuchtigkeit und - -

Chemikalien, Unempfindlichkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung, Vermeidung von Störstellen, Rissen, Anfeuerungseffekten oder Farbbeeinträchtigungen möglich bzw. gegeben.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gegenstand mit einer Lackschicht oder Druck auf zumindest einem Teil seiner Oberfläche enthaltend eine Haftvermittlerschicht enthaltend eine Reaktiv-Schmelzmasse auf Polyurethanbasis auf zumindest einem Teil der Gegenstandsoberfläche und eine Lackschicht oder ein Druck auf der Haftvermittlerschicht, wobei die Haftvermittlerschicht eine Dicke von weniger als 20 mm aufweist.

Bei der Reaktiv-Schmelzmasse auf Polyurethanbasis handelt es sich vorzugsweise um eine handelsübliche Reaktiv-Schmelzmasse auf Polyurethanbasis, die normalerweise mit Hilfe der in der umgebenden Raumluft vorhandenen Feuchtigkeit reagiert und dabei aushärtet. Vorzugsweise ist diese Reaktiv-Schmelzmasse wasser- und Lösungsmittelfrei. Solche Reaktiv-Schmelzmassen stellen heiß-flüs sig e , bei Raumtemperatur feste Schmelzklebstoffe dar und sind im Stand der Technik als solche bekannt. Sie werden häufig auch "hot melts" oder "Hotmelts" bezeichnet. Reaktive Hotmelts werden beispielsweise als PUR-SK Serie von der Firma Klebchemie M. G. Becker GmbH & Co. KG, Weingarten (Deutschland), vertrieben.

Vorzugsweise besteht die gesamte Haftvermittlerschicht aus der Schmelzmasse.

Die vorzugsweise wasser- und lösungsmittelfreie Reaktiv-Schmelzmasse wird üblicherweise auf die zu beschichtende Fläche bei einer Temperatur von mindestens 100 0 C, etwa 100 0 C bis 150 0 C, vorzugsweise 120 0 C bis 150 0 C, aufgebracht. Dabei können normalerweise pro Quadratmeter zu beschichtender Oberfläche etwa 5 bis 20 g Reaktiv- Schmelzmasse aufgetragen werden. Die Reaktiv-Schmelzmasse besitzt üblicherweise eine Dichte von ca. 1,1 g/m 2 und eine Viskosität nach BROOKFIELD bei 120 0 C im Bereich von ca. 1000 mPas bis 30.000 mPas, vorzugsweise 4.000 mPas bis 10.000 mPas. Günstig ist es, die Reaktiv-Schmelzmasse unter Luftabschluss und Abschirmung von Luftfeuchtigkeit aufzubringen, um ein vorzeitiges Ausreagieren zu verhindern. Die Schicht kann beispielsweise aufgerakelt, ausgewalzt, aufgesprüht oder mittels einer Düse oder Schlitzdüse aufgebracht werden. Ebenso ist ein Curtain-Coating oder durch Fibern (Fadenauftrag) möglich. Selbst im ausgehärteten Zustand weist die Reaktiv- Schmelzmasse-Schicht noch eine gewisse Restelastizität auf. Vorzugsweise weist die Reaktiv-Schmelzmasse-Schicht eine Dicke im Bereich von 5 bis 15 μm auf.

Die Auftragung der Haftvermittlerschicht muss nicht vollflächig erfolgen, so dass partiell Stellen auftreten, an denen die Schicht unterbrochen ist. Dies kann beispielsweise bei Verwendung von Gravur- Walzen auftreten. Dennoch soll der Wert der Vermittlerschichtdicke zumindest im Durchschnitt nicht überschritten werden. Vorzugsweise wird die Dicke über die gesamte zu lackierende bzw. bedruckende Fläche nicht überschritten.

Da ein vollständiges Aushärten der Reaktiv-Schmelzmasse-Schicht nicht erforderlich ist, bevor die Lackschicht auf diese aufgebracht wird, ist es bevorzugt, wenn die Lackschicht bzw. der Druck vor dem vollständigen Aushärten der Schmelzmasse aufgebracht wird. Dies kann eine enorme Zeitersparnis darstellen.

Der verwendete Lack kann ein beliebiger Lack sein, der vorteilhafterweise schnell härtet, um eine möglichst frühe Weiterverarbeitung zu ermöglichen. Auch beim Bedrucken werden übliche Färb- und Lacksysteme eingesetzt.

Die Lackierung bzw. das Bedrucken kann durch übliche Verfahren wie mit Hilfe von Walzen, Sprühverfahren, Ink-jet oder Digitaldruck erfolgen.

Beispielhaft seien 2-K-PUR-Lacke, Nitrolacke oder Wasserlacke genannt. Die Lacke können beispielsweise als Klar-, Weiß- oder Farblack vorliegen.

Vorzugsweise kommen jedoch UV-härtende Lacke zum Einsatz. Dieses weitverbreitete Lacksystem kann per Walzenauftrag oder im Sprühauftrag auf die Gegenstände aufgetragen werden. Der anschließende Aushärtevorgang erfolgt mit UV-Licht bzw. UV- Lampen. Mit jedem Lackauftrag können aufgrund der Viskosität und der UV- Durchhärtung nur ca. 10 bis 20 μm dicke Schichten appliziert werden, weshalb üblicherweise mehrere Lackaufträge notwendig sind.

Weiter bevorzugt ist die Aufbringung eines Druckbildes mittels Digitaldruckverfahren.

Zwar ist es auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, die Lackschicht einlagig aufzubringen. Bevorzugt wird jedoch diese mehrlagig aufgebracht. - -

Dabei weist die Lackschicht vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 5 μm bis 25 μm auf, mehr bevorzugt von 5 μm bis 10 μm. Bei Mehrlackschicht multipliziert sich typischerweise dieser Wert. Möglich ist beispielsweise ein einmaliges, zweimaliges, dreimaliges oder viermaliges Auftragen und die Lackschicht zu bilden.

Insbesondere kann eine glatte Oberfläche dadurch erzielt werden, dass nach dem Aufbringen auf die (teilweise) Oberfläche des Gegenstandes die Reaktiv-Schmelzmasse bzw. die Haftvermittlerschicht geglättet wird. Dies ist nicht immer zwingend erforderlich. Dadurch werden Unebenheiten der Oberfläche vermieden, die sich durch den bloßen Auftrag der heißen Reaktiv-Schmelzmasse ergeben könnten.

Vorteilhaft ist es, der Oberfläche der Haftvermittlerschicht zwischen dem Aufbringen und dem Glätten (falls dies durchgeführt wird) noch einmal Wärme zuzuführen, um das Ergebnis der Glättung weiter zu verbessern. Günstigerweise erfolgt das Glätten mittels einer Glättwalze, beispielsweise einer Stahlwalze, oder eines Glättbandes, die gegebenenfalls mit einer Polyurethan-Beschichtung versehen sein können.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Mittel zum Glätten während des Glättens mit einem Trennmittel benetzt wird. Auf diese Weise wird es wirksam verhindert, dass die noch nicht ausgehärtete Reaktiv-Schmelzmasse auf dem Gegenstand abreißt und an der Walze anklebt.

Als Trennmittel kann ein lösemittelfreies und niedrigviskoses Mittel auf Paraffinwachs- Basis verwendet werden. Durch den Einsatz eines solchen Mittels kann die Oberfläche der Reaktiv-Schmelzmasse noch glatter werden.

Das Trennmittel auf Paraffinwachs-Basis kann klar sein und beispielsweise eine Dichte von ca. 0,85 g/cm 3 sowie eine Viskosität bei 20 0 C nach BROOKFIELD von ca. 34 mPas aufweisen. Ein Viskositätsbereich zwischen 30 und 500 mPas ist auch denkbar. Die Auftragsmenge kann beispielsweise ca. 20 bis 35 g/m 2 betragen.

Das Trennmittel wird beispielsweise im Sprühverfahren oder Vakuum- Sprühverfahren auf das Mittel zum Glätten aufgebracht. Das Trennmittel kann auch mittels eines getränkten Filzes aufgebracht werden, was eine besonders einfache und sichere Möglichkeit zur Schaffung eines gleichmäßigen, dünnen Trennmittelfüms während des Glättens der Reaktiv- Schmelzmasse darstellt.

Vorzugsweise wird als Trennmittel der auf den Gegenstand aufzubringende Lack verwendet. Dadurch kann das Glätten der Reaktiv-Schmelzmasse und das Aufbringen der Lackschicht in einem Arbeits gang erfolgen, was unter anderem den weiteren Vorteil einer schnellen und kostengünstigen Lackierung zeigt.

Mit den erfindungsgemäßen Verfahren können die unterschiedlichsten Gegenstandsoberflächen oder zumindest Teile davon beschichtet werden, wobei diese Gegenstände ebenfalls ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sind.

Neben Elementoberflächen für Dielen- oder Parkettböden können damit auch beispielsweise die Oberflächen von Möbeln oder Möbelteilen zumindest teilweise beschichtet werden. Es bleibt jedoch zu betonen, dass prinzipiell die Oberfläche eines beliebigen Gegenstandes nach dem erfmdungsgemäßen Verfahren beschichtet werden kann bzw. jeder Gegenstand eine erfindungsgemäße Schichtsystem aufweisen kann.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Gegenständen um Elemente für Dielen- und Parkettböden, an die besonders hohe Anforderungen in Bezug auf eine Versiegelung gestellt werden.

Die Gegenstandsoberfläche kann aus Holz oder einem holzartigen Stoff, wie Papier, Pappe, Pappmache, Furniere, Holz-Kunststoff Komposite („wood plastic composites", WPC) bestehen. Weiterhin kann diese aus Kunststoff oder Keramik bestehen. Vorzugsweise besteht diese aus Holz oder einem holzartigen Stoff, insbesondere aus Holz oder einem Furnier.

Beispiele

Eine Spanplatte mit 18 mm Stärke und den Maßen 1,20 m x 2 m wird mit einer Schmelzklebmasse der Firma Klebchemie M.G. Becker GmbH & Co KG (VP 9383/190) mittels Walzenauftrag (5 g/m 2 ) beschichtet und anschließend zum einen durch Digitaldruck mit einer wasserbasierten Farbe bedruckt (Beispiel 1) und zum anderen mit einem UV- härtenden Acryllack mittels Walzenauftrag lackiert (Beispiel 2). Die Haftung wird durch Gitterschnitt überprüft.

In beiden Beispielen ergibt sich eine ausgezeichnete Haftung. Darüber hinaus weist der Gesamtaufbau eine hohe Wasserbeständigkeit auf.