Fußbodenfliesen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen, abriebfesten Laminats, in welchem eine thermoplastische Nutzschicht mittels eines Transferverfahrens auf ein Substrat aufgebracht wird. Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung des durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Laminats für flexible und starre Fußböden.

Aus dem Stand der Technik ist die Herstellung sogenannter LVTs (Luxury Vinyl Tiles), die als direkt verklebbare Fussbodenfliesen verwendet werden, bekannt. Derartige LVTs bestehen üblicherweise aus einem Kunsstoffsubstrat, meist Polyvinylchlorid (PVC), einer bedruckten Folie (der sogenannte Printfilm oder Dekorfilm), die ebenfalls aus PVC besteht, und einer transparenten Nutzschicht (Wearlayer), die das auf dem Printfilm aufgebrachte Dekor vor einer Beschädigung schützt (siehe Figur 1 ). Die transparente Nutzschicht besteht dabei meist aus PVC oder anderen transparenten Kunststoffen und kann entweder glatt oder strukturiert sein. Falls eine strukturierte Nutzschicht erwünscht wird, so wird dies in der Regel durch Prägen der Nutzschicht realisiert. Die Dicke der Nutzschicht, die üblicherweise bis zu 1 mm betragen kann, ist gleichzeitig auch ein Maß für die Abriebfestigkeit der Fussbodenfliese.

Neuere Entwicklungen haben gezeigt, dass es möglich ist, Kunstofffliesen der oben genannten Art auch derart herzustellen, dass die Fliese nicht direkt auf den Untergrund geklebt werden muss. Dies wird dadurch ermöglicht, dass das Substrat mit Fugen und Federn versehen wird, die eine mechanische Selbstverriegelung der einzelnen Fliesen ermöglicht, so dass der gesamte Belag schwimmend verlegt werden kann. Das Substrat kann hierbei sowohl aus Kunststoff, aus Holz-Kunststoff-Gemischen oder aus Holzwerkstoffen bestehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das es ermöglicht, ein Laminat, zum Beispiel für flexible und starre Fussbodenfliesen, herzustellen. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, das es ermöglicht, eine thermoplastische Nutzschicht in geeigneter Weise auf ein Substrat aufzubringen, um daraus ein wasserfestes und abriebbeständiges Laminat für Fussbodenfliesen herzustellen. Darüber hinaus soll es durch das erfindungsgemäße Verfahren auch möglich sein, dekorative und haptische Eigenschaften des Laminats zu realisieren, so dass die Oberfläche des Laminats hinsichtlich ihrer Haptik und Optik synchron und stimmig ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelöst.

Insbesondere wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen, abriebfesten Laminats bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

(a) Aufbringen eines Thermoplasts als Schmelze auf einen flexiblen, bahnförmigen Träger, dessen Oberfläche leicht haftende Eigenschaften aufweist, zur Bildung einer thermoplastischen Nutzschicht;

(b) Abkühlen der auf dem Träger befindlichen thermoplastischen Nutzschicht;

(c) Übertragen der Nutzschicht auf ein Substrat durch Aufschmelzen des mit der Nutzschicht versehenen, bahnförmigen Trägers auf das Substrat bei erhöhter Temperatur, wobei ein Verbund, umfassend, in dieser Reihenfolge, das Substrat, die Nutzschicht und den Träger, gebildet wird;

(d) Abkühlen des Verbundes; und

(e) Entfernen des bahnförmigen Trägers von der Nutzschicht,

wobei nach dem Schritt (b) und vor dem Schritt (c) die auf dem bahnförmigen Träger aufgebrachte thermoplastische Nutzschicht mit einem Konterdruck versehen wird und das Druckbild des Konterdrucks derart positioniert wird, dass es synchron zu der Struktur des bahnförmigen Trägers verläuft.

Der Begriff„dekorativ" bedeutet erfindungsgemäß, dass das Laminat ein- oder mehrfarbig gemustert ist und eine strukturierte Oberfläche aufweist, um andere Beläge, wie zum Beispiel Keramikfliesen oder Holzparkett, optisch und/oder haptisch nachzuahmen.

Der Begriff „abriebfest" bedeutet erfindungsgemäß, dass das Laminat beständig gegen mechanische Einwirkung ist. lm Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Thermoplast als Schmelze auf einen flexiblen, bahnförmigen Träger, dessen Oberfläche leicht haftende Eigenschaften aufweist, aufgebracht, um eine thermoplastische Nutzschicht zu bilden. Der Begriff „Thermoplast" unterliegt erfindungsgemäß keiner Einschränkung. Bevorzugt wird erfindungsgemäß ein Thermoplast verwendet, der in einer thermoplastische Nutzschicht resultiert, die sowohl abriebfeste, also auch transparente Eigenschaften aufweist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Thermoplast zur Bildung der thermoplastische Nutzschicht Polypropylen, thermoplastisches Polyurethan, thermoplastisches Polyamid und/oder thermoplastischer Polyester, oder Kombinationen davon.

Das Aufbringen des Thermoplasts als Schmelze auf den Träger unterliegt keiner Einschränkung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Thermoplast nach dem Aufschmelzen in einem Extruder mit Hilfe einer Schlitzdüse auf den bahnförmigen Träger zur Bildung einer thermoplastischen Nutzschicht aufgebracht. Das Aufschmelzen des Thermoplasts im Extruder erfolgt dabei bevorzugt in einem Temperaturbereicht von 200°C bis 320°C, abhängig vom verwendeten Thermoplast. So erfolgt beispielsweise das Aufschmelzen von Polypropylen bevorzugt bei Temperaturen von 200°C bis 250°C, von Polyurethanen bevorzugt bei Temperaturen von 170°C bis 220°C, von Polyamiden bevorzugt bei Temperaturen von 250°C bis 320°C und von Polyestern bevorzugt bei 180°C bis 250°C. Der heiße Schmelzfilm wird dann üblicherweise in einem Walzenspalt direkt auf den Träger aufgebracht. Die Auftragungsmenge des Thermoplasts zur Bildung der thermoplastischen Nutzschicht auf dem Träger liegt bevorzugt in einem Bereich von 25 g/m ² bis 350 g/m ² . Die Stärke der Nutzschicht beträgt in Abhängigkeit des spezifischen Gewichts des Beschichtungsmaterials bei Polypropylen bevorzugt 20 bis 320 pm, bei Polyurethanen 30 bis 450 pm und bei Polyamiden 30 bis 400 pm.

Im Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die auf dem Träger befindliche thermoplastische Nutzschicht abgekühlt. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die beschichtete Seite des Trägers unmittelbar nach Aufbringen des Thermoplasts im Schritt (a) um eine Kühlwalze geführt wird, wo die Schmelze erstarrt und die Oberfläche der Kühlwalze adaptiert. Das Abkühlen der auf dem Träger befindlichen thermoplastischen Nutzschicht im Schritt (b) wird bis zu einer Temperatur von 80°C bis 20°C, bevorzugt bis zur Raumtemperatur durchgeführt.

Der flexible, bahnförmige Träger unterliegt erfindungsgemäß nur der Einschränkung, dass die Oberfläche des Träger leicht haftende Eigenschaften aufweist. Unter„flexibel" wird erfindungsgemäß verstanden, dass sich der bahnförmige Träger über die Leitwalzen einer handelsüblichen Beschichtungsmaschine führen lässt. Unter „leicht haftenden Eigenschaften" wird erfindungsgemäß verstanden, dass die thermoplastische Nutzschicht nach Bildung auf dem Träger im Schritt (a) und nachfolgender Abkühlung im Schritt (b) ausreichende Haftung zum Träger aufweist, so dass es möglich ist, den Träger mit der aufgebrachten Nutzschicht wieder aufzuwickeln und einer möglichen Weiterverarbeitung zuzuführen. Auf der anderen Seite muss die Haftung der thermoplastischen Nutzschicht zum Träger allerdings auch schwach genug sein, um den Träger bei Temperaturen von 20°C bis 80°C wieder von der thermoplastischen Nutzschicht trennen zu können. Die Oberfläche des Trägers ist definiert durch Glanzgrad und Struktur. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Träger ein strukturiertes Trennpapier. Das Trennpapier besteht vorzugsweise aus einem gestrichenen Papier oder Karton mit einer bevorzugten Dicke von 150 bis 250 μητι, wobei das Papier bzw. der Karton mit einer temperaturfesten Trennbeschichtung beschichtet ist.

Im Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Nutzschicht auf ein Substrat übertragen. Die Übertragung erfolgt dabei durch Aufschmelzen des mit der Nutzschicht versehenen, bahnförmigen Trägers auf das Substrat bei erhöhter Temperatur. Dabei wird ein Verbund gebildet, der, in dieser Reihenfolge, das Substrat, die Nutzschicht und den Träger umfasst.

Der Begriff „Substrat" unterliegt erfindungsgemäß keiner Einschränkung; es können sowohl starre als auch flexible Substrate verwendet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Substrat ein starres Substrat, bestehend aus Holzwerkstoffplatten (z.B. HDF, MDF, Spanplatten, OSB-Platten), Platten aus Kunststoffgemischen (z.B. Polyvinylchlorid, Polypropylen), Holz-Kunstoffgemischen (z.B. WPC) oder Gipsplatten. Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform ist das Substrat ein flexibles Substrat, bestehend aus Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyurethan, Polyester oder Gemischen verschiedener Kunststoffe mit bevorzugten Dicken von 1 bis 6 mm.

Durch die erhöhte Temperatur im Schritt (c) schmilzt die thermoplastische Nutzschicht, wodurch sie sich zumindest adhäsiv mit dem Substrat verbindet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Aufschmelzen in einem Temperaturbereich von 180°C bis 220°C durchgeführt. Die erforderliche Temperatur wird dabei beispielsweise elektrisch oder durch Thermoöl beheizte Walzen, Bänder oder Platten herbeigeführt und so auf den Verbund übertragen.

Im nachfolgenden Schritt (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der im Schritt (c) gebildete Verbund, umfassend das Substrat, die Nutzschicht und den Träger, abgekühlt. Beispielsweise wird dabei der Verbund zwischen wassergekühlten Walzen, Bändern oder Platten hindurchgeführt. Vorzugsweise wird auf einen Temperaturbereich von 20°C bis 80°C abgekühlt.

Im Schritt (e) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der bahnförmige Träger von der Nutzschicht entfernt; zurück bleibt das fertige Laminat, umfassend die thermoplastische Nutzschicht und das Substrat, wobei die Nutzschicht zumindest adhäsiv mit dem Substrat verbunden ist. Die Entfernung des Trägers wird vorzugsweise bei der Temperatur durchgeführt, auf welche im Schritt (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens abgekühlt wurde, da in diesem Temperaturbereich der bahnförmige Träger nur geringe Hafteigenschaften aufweist und leicht von der Nutzschicht entfernt werden kann. Der bahnförmige Träger kann anschließend aufgewickelt werden, wobei eventuell verbleibende Rückstände durch entsprechende bekannte Reinigungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Bürsten oder Blaseinrichtungen, von der Trägeroberfläche entfernt werden. Der bahnförmige Träger kann anschließend erneut als Träger im Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden.

Die Strukturierung der Oberfläche der Nutzschicht wird durch die Oberflächenstruktur des bahnförmigen Trägers bestimmt. Diese Oberflächenstruktur kann durch Prägen oder Abformen des Trägers realisiert werden. Da im Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens die thermoplastische Nutzschicht durch Aufbringen einer Schmelze eines Thermoplasts gebildet wird, adaptiert die Nutzschicht die Oberflächenstruktur des Trägers. Dadurch können vorteilhafterweise sowohl der Glanzgrad des Trägers, als auch Strukturen mit Tiefen bis zu 150 p auf die thermoplastische Nutzschicht übertragen werden. Erfindungsgemäß wird nach dem Schritt (b) und vor dem Schritt (c) die auf dem bahnförmigen Träger aufgebrachte thermoplastische Nutzschicht auf der Oberfläche mit einem Konterdruck versehen, der spiegelbildlich aufgebracht wird. Der Konterdruck befindet sich nach dem Aufschmelzen der Nutzschicht im Schritt (c) auf der Seite der Nutzschicht, die mit der Oberfläche des Substrats in Kontakt ist (siehe Figur 2) und ist dadurch vor mechanischer Beschädigung durch Abrieb und vor Wasser geschützt. Der erfindungsgemäße Konterdruck dient als Dekoration der Oberfläche, wodurch vorteilhafterweise auf das Einbringen eines Printfilms zu Dekorationszwecken verzichtet werden kann. Voraussetzung für diese Vorgehensweise ist eine farblich homogene Oberfläche des Substrats. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt der Konterdruck mit einem lösungsmittelfreien Tiefdruckverfahren oder einem lösungsmittelfreien Digitaldruckverfahren.

Erfindungsgemäß wird das Druckbild des Konterdrucks derart positioniert, dass es synchron zu der Struktur des bahnförmigen Trägers verläuft. Dazu werden beispielsweise bei der Prägung des Trägers Markierungen aufgebracht, die beim Aufbringen des Konterdrucks auf die thermoplastische, transparente Nutzschicht erfasst und verarbeitet werden können, um eine derartige Positionierung zu realisieren. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, ein Laminat herzustellen, dessen Oberfläche hinsichtlich ihrer Optik und Haptik synchron und stimmig ist. Diese Vorgehensweise wird zum Beispiel bei der Darstellung von Holzreproduktionen verwendet, bei denen der Wunsch besteht, dass Holzporen dort zu fühlen sind, wo sie auch optisch dargestellt sind.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung des durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Laminats für flexible und starre Fußböden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung eines abriebfesten Laminats mittels eines Transferverfahrens. Das Verfahren ermöglicht es vorteilhafterweise, das Laminat bei der Herstellung dekorativ zu gestalten. Die dekorative Gestaltung wird dabei über einen Konterdruck realisiert, wodurch kostengünstig auf einen Printfim verzichtet werden kann. Durch Strukturierung des erfindungsgemäßen Trägers wird zudem die Nutzschicht des Laminats vorteilhafterweise auch haptisch gestaltet. Das erfindungsgemäß hergestellte Laminat eignet sich hervorragend zur Verwendung zum Beispiel für Fußbodenfliesen. Durch Kombination von Bedruckung und Strukturierung im erfindungsgemäßen Verfahren können vorteilhafterweise gewöhnliche Bodenbeläge, wie zum Beispiel Keramikfliesen oder Parkettböden, sowohl optisch als auch haptisch nachgeahmt werden.

Die Figuren zeigen:

Figur 1 : Schematischer Aufbau von LVTs (Luxury Vinyl Tiles)

Figur 2: Schematischer Aufbau eines erfindungsgmäß hergstellten Laminats mit

Konterdruck

Bezugszeichenliste

1 Nutzschicht (Wearlayer)

2 Dekorfilm (Printfilm)

3 Substrat

4 Konterdruck