Verwendung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Blattes, wie es bei der Herstellung von dekorativen Laminaten mit anderen Schichten, beispielsweise Trägerschichten aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen sowie Deck- oder Schutzschichten Verwendung findet. Solche dekorativen Laminate werden beispielsweise als Wand- ode Bodenbeläge und beim Möbelbau verwendet. Die Erfindung betrifft außerdem die Verwen ^¬ dung des dekorierten Blattes zur Herstellung eines dekorativen Laminats ,

Bei solchen Laminaten kann das Dekor einen anderen Werkstoff imitieren, beispielsweise Holz, Keramik, Natur- oder Kunststein, oder künstlerische oder praktische Gesichtspunkte berücksichtigen. Gewöhnlich wird das Dekor durch ei e mehr oder weniger durchsichtige Duroplastschicht vor Verschleiß geschützt-. Es ist auch üblich, die Oberfläche dieser Deckschicht mit einer Struktur zu versehen, die in räumlicher Beziehung zum Dekor steht, die Oberflächenstruktur des imitierten Werkstoffs nachbildet und als Synchronpore bezeichnet wird.

Das Dekor wird herkömmlich in Form eines bedruckten oder anders mit einem Muster versehenen Papiers oder anderen Cellulo- sevlieses realisiert, das mit einem aushärtbaren Lack oder Kunstharz imprägniert ist und zwischen dem Träger und einer verschleißhindernden äußeren Deckschicht angeordnet wird. Üb ^¬ licherweise erfordert das Herstellen des imprägnierten Dekorpapiers gesonderte Arbeitsgänge des Druckens und Imprägnie- 0 rens, die meist m Betrieben außerhalb der eigentlichen Laminatherstellung durchgeführt werden und einen erheblichen Kostenfaktor darstellen. Es ist außerdem erforderlich, dass der Imprägnierstoff des Dekorpapiers mit dem Lack oder Kunstharz der Deckschicht verträglich ist was insbesondere beim Zusammentreffen von Lack und Kunstharz nicht vorausgesetzt werden kann .

Ein weiteres Problem dieser Technologie besteht darin, dass beim Imprägnieren des Dekorpapiers dieses eine Änderung der Abmessung erfährt, die im weiteren Verfahren berücksichtigt Vierden rnuss, wenn die räumliche Beziehung zwischen Dekor und Oberflächenstruktur {Synchronpore) erhalten bleiben soll . Dies gestaltet sich insbesondere dann schwierig, wenn das Produkt häufig gewechselt wird,

Mit Aminoplast imprägnierte Dekorpapiere sind auch empfindlich gegen Wasser, das unter Umgehung der Deckschicht von einer Schnittkante her in das Laminat eindringt. Für Anwendungen in Nassbereichen müssen solche Laminatelemente auch an den 3ei - tenkanten speziell gegen eindringendes Wasser versiegelt werden .

Schließlich verlieren die Dekorpapiere durch das Imprägnieren häufig ihre Flexibilität und können nicht mehr aufgerollt, sondern müssen in Form von Blättern gehandhabt werden, die auf das Maß des Trägers zugeschnitten sind.

DE 17 04 598 A beschreibt ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung faserverstärkter Kunststofffolien, wobei Faser ^¬ vliese mit einem Kunstharz mit selbstvernetzenden Gruppen imprägniert und anschließend einer wärme- und Druckbehandlung unterworfen werden.

DE 101 34 302 Cl offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines ^' Vorimprägnats für die Produktion von dekorativen Laminaten, wobei auf ein nicht gestrichenes Papier ein thermisch härtbares Harz aufgebracht und das vorimprägnat auf eine Restfeuchte von etwa 3 % eingestellt wird, wobei das Harz unvernet zt bleibt .

WO 2010/089086 AI beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Dekorpapier, wobei das Papier bedruckt wird und danach eine aliphatische , polycarbonathaltige anionische Polyurethandispersion aufgebracht wird. Danach wird das Papier mit einem

Aminoplastharz imprägniert. Hierdurch soll Imprägnierharz eingespart _. , das Wachstum des Papieres beim Imprägnieren mit Ami- nopiastharz vermindert und die Lichtechtheit des Dekorpapiers verbessert werden,

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Blattes aus einem Cellulosevlies anzugeben, welches eine vollständige und wasserbeständige Imprägnierung der Zellulose ergibt und auf eine gegenüber dem Stand der Technik einfachere Weise ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Hauptanspruch gelöst ,

Es wurde nämlich gefunden, dass bei der Verwendung der wässri- gen Dispersion eines durch UV-Strahlung vernetzbaren Polymers als Imprägnierungsmittel, Trocknen des Imprägnats und Härten des Polymers durch Vernetzung mittels UV-Bestrahlung auf einfache Weise ein dekoriertes Blatt erhalten werden kann, das keine Dimensionsänderung gegenüber dem ursprünglichen Zellulosevlies auf eist , mit den in anderen Schichten, beispielsweise Deckschichten, des dekorativen Laminats verwendeten Harzen, insbesondere Aminoplasten, verträglich ist und eine gute Bin ^¬ dung eingeht, und das vollständig wasserfest ist,

Der erfindungsgemäß verwendete Vliesstoff aus Zellulosefasern enthält bevorzugt außer gegebenenfalls einer geringen Menge Bindemittel für die Stabilisierung des Vlieses keine weiteren Imprägniermittel, Sein Flächengewicht liegt im Allgemeinen zwischen 50 und 200 g/m ² . Besonders bevorzugt ist der

Vliesstoff ein Papier , Ein bevorzugter Bereich für das Flä ^¬ chengewicht des Fap.ie.rs liegt zwischen 70 und 100 g/m ² . Gut verwendbar sind die auf dem technischen Gebiet der dekorierten Oberflächen bekannten Druckbasispapiere , Diese sind im Allgemeinen nicht imprägniert und können gefä bt sein und Pigmentstoffe enthalten, damit sie die Farbe und Struktur des unbehandelten Trägerwerkstoffs kaschieren,

Der Vliesstoff aus Zellulosefasern kann im erfindungsgemäßen Verfahren in bedrucktem oder unbedrucktem Zustand imprägniert werden. Im ersten Falle wird nach dem Imprägnieren und Trocknen das vernetzbare Pol mer durch UV-Bestrahlung vernetzt und ausgehärtet . Im zweiten Fall muss vor dem Bestrahlen das Dekor auf den imprägnierten und getrockneten Vliesstoff aufgedruckt werden . Ein Vorteil dieser zweiten Ausführungsforra besteht darin, dass für das Drucken des Dekors bis zu 50 % weniger Farbe benötigt wird, als beim Bedrucken eines nicht imprägnierten Vliesstoffes, Das beruht möglicherweise darauf, dass die gesamte Druckfarbe an der Oberfläche imprägnierten Vlieses bleibt und nicht ins Innere des Vlieses aufgesaugt wird, o sie nicht mehr sichtbar ist , Ein weiterer Vorteil des Druckens auf das imprägnierte und getrocknete , aber noch nicht bestrahlte Vlies ist das klarere und schärfere Druckbild. Offenbar neigt die Druckfarbe dabei weniger zum Verlaufen als beim Drucken auf rohes Papier ,

Das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete durch UV- Strahlung vernetzbare Polymer liegt in Form einer wässrigen Dispersion vor, die gegebenenfalls geeignete oberflächenaktive Substanzen als Dispergiermittel enthalten kann, Das Polymer kann ein Copolymer sein, das vernetzbare Comonomere, bei ^¬ spielsweise ethylenisch ungesättigte Verbindungen wie Acrylate und Methacrylate umfasst, die auch nach der Polymerisation noch ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisen, beispieiswei se als Acrylsäureester mehrwertiger Alkohole,

Bevorzugt umfasst das vernetzbare Polymer neben den ethyle ^¬ nisch ungesättigten Comonomeren Urethaneinheiten, die in bekannter Weise aus Diisocyanaten und Diolen aufgebaut werden können . Brauchbar sind insbesondere anionische Dispersionen.

Weiter bevorzugt sind Polymere, die neben dem vernetzbaren Comonomer und den Urethaneinheiten noch Estereinheiten umfassen , Das Polymer kann als Block-Copolymer vorliegen. Beispielsweise können Polyesterblöcke in das Copolymer eingefügt werden, indem man als Diol ein bevorzugt aliphatisches Polyes- terdiol verwendet .

Die erfindungsgemäß verwendete wässrige Dispersion des durch UV-Strahlung vernetzbaren Polymers hat bevorzugt einen Feststof gehalt von mindestens 35 Gewichtsprozenten . Die Dispersion kann weitere Hilfsmittel enthalten, beispielsweise Entschäumer und Verdickungsmittel . Der Flächenauftrag der Polymerdispersion wird bevorzugt so bemessen, dass sich ein Trockenauftrag von 10-40, besonders bevorzugt 10-20 g/m ² Polymer ergibt. Im Allgemeinen erfordern eine höhere Gramrnatur und ein größeres Porenvolumen des CelluloseVlieses einen höheren Polymerauftrag.

Das Imprägnieren des Vliesstoffes kann mit bekannten Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise Eintauchen des Vliesstoffes in die Polymerdispersion . Bevorzugt werden jedoch dosierende Verfahren, die eine präzise Steuerung des Flächenauf ^¬ trags ermöglichen, beispielsweise Walzenauftrag oder Vorhanggießen. Beim Walzenauftrag wird bevorzugt das Imprägniermittel mit einer Gegendruckwalze in den Vliesstoff hineingedrückt. Möglich ist auch die Anwendung einer Rakeltechnik wie etwa in Papierstrichmaschinen . Bevorzugt wird ein Walzenauftrag unter Zum Imprägnieren kann die Viskosität der Polymerdispersion mit geeigneten Verdickungsmitteln erhöht werden, beispieisv/eise mit Mitteln auf Polyurethanbasis.

Nach dem Imprägnieren des Vliesstoffes wird das wässrige Dispersionsmedium durch Trocknen entfernt . Das Trocknen kann auf physikalische Weise, beispielsweise durch Infrarotbestrahlung, erwärmte Luft, beispielsweise in Umluft- oder Dusent ocknern, Mikrowellen, beheizte Walzen oder durch eine Kombination die ^¬ ser Verfahren erfolgen, Es ist vorteilhaft, wenn dabei die ELilmbildungstemperatur des dispergierten Polymers überschrit ^¬ ten wird, weil dadurch die Wasserfestigkeit des imprägnierten Vliesstoffes verbessert wird . Zu dem beim Trocknen entfernten wässrigen Dispersionsmedium gehören neben Wasser selbst auch gegebenenfalls vorhandene polare Hilfsdispersionsmitte!, wie beispielsweise AI kohole ,

Es ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens , dass das imprägnierte Cellulosevlies im. getrockneten Zustand biegsam und klebfrei ist, so dass es ohne Probleme aufgerollt und zur weiteren Verwendung gelagert und transportiert werden kann . Bei Bedarf kann das Cellulosevlies in j edem Sta ^¬ dium des erfindungsgemäßen Verfahrens zugeschnitten werden, beispielsweise um es an die Breite der Imprägnier™ oder Druckvorrichtung oder an die Maße der für die Herstellung des dekorativen Laminats vorgesehenen Trägerplatte anzupassen.

Wenn der Vliesstoff vor dem Imprägnieren noch nicht bedruckt worden war, daΠΠ CfΘ Schieht dies erfindungsgemäß nach dem Imprägnieren, aber vor der Vernetzung durch UV-Sestrahlung . Es hat sich gezeigt, dass nach der Bestrahlung die Haftung der Druckfarben unbef iedigend ist. Als Druckverfahren kommen in erster Linie Offsetdruck, Flexodruck und digitale Verfahren, wie Tintenstrahl-, Transfer- oder Laserdruck infrage.

Besonders bevorzugt ist dabei ein digitales Druckverfahren, weil dabei nicht mit einer vorgefertigten Druckform gearbeitet wird, deren Muster sich regelmäßig wiederholt, Wegen dieser Wiederholungen gelingt die Imitation natürlicher Werkstoffe wie Holz nur unvollkommen, Es wäre unwirtschaftlich, nach jedem. Druck die Druckform zu wechseln, um den Eindruck der Wiederholung zu vermeiden . Mit dem Digitaldruck ist es dagegen möglich, eine große Anzahl verschiedener Muster in digitaler Form vorrätig zu halten und ohne die sonst für den Wechsel der Druckform aufzuwendende Rüstzeiten miteinander abwechseln zu lassen, Dieser Vorteil wird auch dann nutzbar, wenn bei lau ^¬ fender Produktion der zu imitierende Werkstoff geändert, beispielsweise eine andere Holzart gewählt werden soll.

Vorteilhaft bei den digitalen Druckverfahren ist auch, dass sie meist berührungsfrei arbeiten. Dadurch lässt sich vermeiden, dass das imprägnierte und getrocknete, aber noch nicht mit UV bestrahlte Cellulosevlies oberflächlich beschädigt wird, Als Druckverfahren kommen beispielsweise Tintenstrahl - verfahren mit feststehendem oder bewegtem Druckkopf, Laserdruckverfahren, beispielsweise mit einfarbigen oder mehrfarbigen Tonerpulvern, und Wärmeübertragungsverfahren infrage . Die Verwendung von strahlungshärtbaren Druckfarben ist vorteilhaft, weil bei der ohnehin zur Auswertung der Imprägnierung notwendigen UV-Bestrahlung eine intensive Verbindung der

Druckfarben mit dem Imprägniermittel im Vlies erfolgt. Erfindungsgemäß geeignet sind aber auch andere Druckfarben, beispielsweise auf Wasser- oder Lösemittelbasis .

Zur Erzeugung spezieller visueller Effekte ist es auch möglich, das Dekor in zwei Arbeitsgängen, d.h. vor und nach dem Imprägnieren, zu drucken. Dies kann vorteilhaft sein, wenn beispielsweise metallisch reflektierende oder opaleszierende Druckfarben verwendet werden.

Zur Erfindung gehört auch die Ve wendung eines erfindungsgemä ^¬ ßen dekorierten Blattes in einem Verfahren zur Herstellung ei- nes dekorativen Laminats . Ein solches Verfahren umfasst zumindest die Schritte

- Befestigen des dekorierten Blattes auf einer Trägerplatte und

- Anbringen einer Deckschicht auf dem dekorierten Blatt .

Als Trägerplatte kommt jedes geeignete Material infrage, wie beispielsweise Holz, Holzwerkstoffe wie Span- und Faserplatten, Sperrholz, Platten aus duroplastischen und thermoplastische Kunststoffen, Platten aus biologischen Fasermaterialien wie Hanffasern, Zei iulosefasem (Papier, Pappe und dergleichen) oder Stroh, keramische Materialien wie gebrannter Ton, Beton, Gips sowie Verbandmaterialien aus zwei oder mehreren der genannten Stoffe, beispielsweise Gipskartonplatten oder faserverstärkte Kunststoffe, Bei Trägerplatten mit stärkeren Unebenheiten auf der Oberfläche kann es erforderlich sein, vor dem Befestigen des dekorierten Blattes eine Gründlerungs- Schicht zum Ausgleich dieser Unebenheiten anzubringen.

Zum Befestigen des dekorierten Blattes auf der Trägerplatte wird vorzugsweise ein Klebstoff oder Leim verwendet . Beispiele sind Heißkleber, Dispersionskleber, Zweikomponenten-Kleber, Harnstoff-Formaldehydleim, gegebenenfalls mit einem Härte , Soweit notwendig oder vorteilhaft, kann die Wirkung des Klebstoffes oder Leims durch Anwendung von Druck und/oder Wärme verstärkt werden.

Zum Schutz des Dekors wird eine Deckschicht auf dem auf der Trägerplatte befestigten dekorierten Blatt angebracht, Hierzu eignen sich alle im Stand der Technik bekannten Materialien und Verfahren. Beispielsweise kann ein so genanntes Overlay verwendet werden, das gewöhnlich aus einem mit einem Kunstharz, beispielsweise einem Aminoplast, getränkten Cel iulose- vlies besteht. Andererseits ist es auch möglich, eine cellulo- sefreie Deckschicht aufzutragen, beispielsweise indem man eine wässrige Lösung eines Aminoplastes oder einer Aminoplastvor- stufe auf die Dekorschicht aufträgt und trocknet . Es ist auch möglich, ein Pulver eines Kunstharz oder einer Harzvorstufe auf das dekorative Blatt aufzustreuen und durch zumindest teilweise Schmelzen eine zusammenhängende Schicht zu erzeugen. Die Deckschicht kann auch aus gegebenenfalls strahlungshärtbaren Lacken gebildet werden. In diesem Fall kann die Deckschicht durch Bestrahlung ihre Endhärte erhalten . In die Deckschicht können Verschleiß mindernde Bestandteile inkorporiert werden, beispielsweise harte Teilchen aus Korund, Siliziumkarbid,. Glas und dergleichen, Gx8 SC Ciiicri L aus ein m _Axn.inopi s uhi s o— der einer Vorstufe dazu, beispielsweise einem Oligomer aus einer A ino- und einer Aldehydverbindung, wie Melamin bzw. For ^¬ maldehyd . Um die Endhärte zu erreichen, muss dieses Material noch einer Wärmebehandlung unterzogen werden, die zweckmäßig unter Druck erfolgt, Hierzu wird bevorzugt das ganze Schichtpaket, umfassend Trägerplatte, dekoriertes Blatt und Deckschicht gepresst und/oder erhitzt, Dies kann beispielsweise in einer so genannten Kurztaktpresse oder auch kontinuierlich in einer Doppelbandpresse erfolgen . Vor dem Pressen oder während des Pressens kann, beispielsweise mittels eines geeigneten Prägeblechs, eine Oberflächenstruktur, beispielsweise zur Imitation von Holzporen, in die Oberfläche der Deckschicht eingeprägt werden. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das dekorierte Blatt, wenn es vor dem Imprägnieren mit einem Dekor bedruckt wurde, durch das Imprägnieren und Trocknen keine Dimensionsänderung erfährt, so dass das aufgedruckte Dekor mit der Oberflächenstruktur an jeder Stelle in örtlicher Übereinstimmung bleibt,

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsge ^¬ mäße Verfahren beschrieben.

Eine Papierbahn mit einem Flächengewicht von 80 g/m ² wird durch ein Walzenpaar geführt, bei dem beide Walzen mittels ei- ner Rakelvorrichtung mit je 20 g/m ² einer Dispersion eines Urethan-Acryllack-Ester-Copolymers mit 50 Gewichtsprozent Feststoffanteil beschichtet werden, Beim Zusammentreffen mit dem Papier wird die Dispersion in das Papier eingepresst . Nach dem Auftragen wird die Papierbahn durch einen Trockner gelei ^¬ tet _/ in dem die Bahn mit Infrarot bestrahlt und belüftet wird . Nach Passieren des Trockners durchläuft die Bahn eine Druckstation, in der ein vierfarbiges Dekor mittels eines digitalen Tintenstrahldruckverfahrens auf eine Seite der Bahn aufgedruckt wird. Danach wird die Bahn von beiden Seiten einer UV- Bestrahlung unterworfen, Das so erzeugte dekorierte Blatt ist nun wasserfest und kann aufgewickelt und gelagert werden . Alternativ kann es auch sofort, gegebenenfalls in kontinuierli ^¬ chem Betrieb, mit einer HDF- Platte unter Verwendung eines Harnstoff-Formaldehyd-Leims verleimt werden . Auch in diesem Zustand kann das Zwischenprodukt, das heißt die Trägerplatte mit dem darauf befestigten dekorierten Blatt, gegebenenfalls bis zur weiteren Verwendung gelagert werden. Zur Fertigstellung eines dekorativen Laminats wird nun noch eine wässrige Lösung einer Melamin-Formaldehyd-Harzvorstufe auf die dekorierte Oberfläche aufgetragen, getrocknet, und in einer Kurz ^¬ taktpresse bei etwa 170 °C 20 s lang gepresst. Dabei wird mittels eines Prägeblechs eine mit dem Dekor synchrone Poren ^¬ struktur in die Oberfläche eingeprägt,

Wenn für die Imprägnierung ein bereits bedrucktes Dekorpapier verwendet wird, entfällt das Drucken und die übrigen Verfahrensschritte werden in gleicher Weise ausgeführt.

Die Erfindung wird anhand von zwei weiteren in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver ^¬ fahrens mit einem unbedruckten Zellulosevlies, Figur 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Verfahrens mit einem bereits bedruckten Dekorpapier.

In Figur 1 sind die aufeinanderfolgenden Schritte bei der ersten beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, Dabei stellen die unterstrichenen Bezeichnungen einen bevorzugten Verfahrensablauf dar, der die Erfindung besonders vorteilhaft nutzbar macht, Zunächst wird das Cellulosevlies, das zum Beispiel ein unbedrucktes Papier, insbesondere ein Druckbasispapier, sein kann, mit dem erfin- dungsqemäßen Imprägniermittel imprägniert. Danach wird das imprägnierte Cellulosevlies getrocknet. In diesem Zustand kann das Vlies aufgerollt und gelagert oder auch bereits bedruckt werden . Bevo zugt wird es aber nun auf eine Trägerplatte aufgeklebt und mittels eines bevorzugt digitalen Druckverfahrens mit einem dekorativen Muster bedruckt . An diesen Schritt schließt sich eine UV-Bestrahlung an, bis die Imprägnierung hinreichend ausgehärtet ist, Nun kann eine Deckschicht, beispielsweise ein Overlay (mit Deckschichtmaterial imprägnierte Trägerschicht) , eine Lösung einer Harzvorstufe oder auch ein gegebenenfalls strahiungshärtbarer Lack, auf dem dekorativen Muster angebracht werden, Die Deckschicht wird schließlich mit der Trägerplatte und der Dekorschicht in einer beheizbaren Presse unter Druck und/oder Wärme verbunden, wobei gegebenenfalls noch mit einem strukturierten Pressblech eine Oberflächenstruktur in die Oberfläche der Deckschicht eingeprägt wird, Bei diesem bevorzugten Verfahrensablauf kann sich ein Verfahrensschritt unmittelbar an den anderen anschließen, so dass kontinuierlich gearbeitet v/erden kann, was bei großen Losen beträchtliche Kostenvorteile ermöglicht. Andererseits kann man das imprägnierte und getrocknete Cellulosevlies aufrollen und Zwischenlagern, bevor man es bedruckt, mit UV bestrahlt, auf die Trägerplatte aufklebt und gegebenenfalls die Deckschicht anbringt und den Schichtverbund presst und prägt.

Hierbei ist es vorteilhaft, dass auch nach dem Bedrucken und der UV-Bestrahlung das Dekormaterial noch aufgerollt und gelagert werden kann. Dies erleichtert beispielsweise die Fertigung von kleinen Losen mit häufigeren Produktwechseln, Es ist auch möglich, den Fertigungsprozess nach dem Aufkleben der Dekorschicht auf die Trägerplatte zu unterbrechen und das Zwischenprodukt zu lagern,

In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft dargestellt. Hier geht man von bereits bedrucktem Dekorpapier aus . Dieses wird zunächst mit dem erfindungsgernaßen Mittel imprägniert, getrocknet und der ov— Bestrahlung unterzogen. Bevorzugt (unters chene Vertaftrens- schritte) wird es nun aufgerollt und zur weiteren Verwendung zwischengelagert. Es kann aber auch sofort oder nach Zwischenlagerung auf eine Trägerplatte geklebt und eine Deckschicht, beispielsweise wie oben beschrieben, angebracht werden . Das Schichtpaket kann nun wiederum mit Druck und/oder Wärme behandelt werden, wobei gegebenenfalls auch eine Struktur in die Oberfläche eingeprägt wird .