DE60009141T2

DE60009141T2 - Herstellungsverfahren eines decors auf oberflächenelementen

Info

Publication number: DE60009141T2
Application number: DE60009141T
Authority: DE
Inventors: Krister Hansson; Johan Lundgren; Hakan Wernersson
Original assignee: Pergo Europe AB
Current assignee: Unilin Nordic AB
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2020-11-28
Also published as: EP1240025B1; US9321299B2; CN1201059C; DE60009141D1; WO2001047718A1; US9636922B2; US20160303866A1; US7003364B1; PT1242702E; ES2215775T3; US20140053484A1; RU2255189C2; US6565919B1; DE60015603T3; US8944543B2; US20050281993A1; US9656476B2; DE60015603T2; WO2001048333A1; EP1240026A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzielen eines Dekors auf einem Oberflächenelement, bei welchem eine dekorative obere Oberfläche eine beträchtlich verbesserte Abstimmung des Dekors zwischen benachbarten Oberflächenelementen besitzt.
Mit einem duroplastischen Laminat umhüllte Produkte sind in zahlreichen Gebieten heutzutage üblich. Sie werden meistens verwendet, wenn die Anforderungen an den Abriebwiderstand hoch sind, und ferner wenn der Widerstand gegenüber unterschiedlichen Chemikalien und Feuchtigkeit erwünscht ist. Als Beispiele solcher Produkte können Böden, Bodenverkleidungen, Tischflächen, Arbeitsflächen und Wandpaneele genannt werden.
Das duroplastische Laminat besteht meistens aus einer Anzahl von Grundschichten mit einer Dekorschicht, die am nahesten zu der Oberfläche platziert ist. Die Dekorschicht kann wie gewünscht mit einen Muster versehen sein. Übliche Muster veranschaulichen üblicherweise unterschiedliche Arten von Holz oder Mineralarten wie Marmor und Granit.
Ein übliches Muster von Bodenelementen ist ein Stabmuster, bei welchem zwei oder mehr Reihen von Stäben, beispielsweise aus Holz in dem Dekor simuliert sind.
Die traditionale Herstellung eines duroplastischen Laminats umfasst eine Anzahl von Schritten, die zu einer zufälligen Abstimmungstoleranz von bis zu ± 5 mm führen wird, was als zu groß betrachtet wird. Die in der Herstellung eines Laminatbodens enthaltenen Schritte sind: Drucken eines Dekors auf ein Papier aus α-Zellulose, Imprägnieren des dekorativen Papiers mit Melamin-Formaldehydharz, Trocknen des dekorativen Papiers, Laminieren des dekorativen Papiers unter Wärme und Druck zusammen mit ähnlich behandelten Tragpapieren, Aufbringen des dekorativen Laminats auf einen Träger und schließlich Sägen und Fräsen des Trägers in das gewünschte Format. All diese Schritte bei der Herstellung werden eine Veränderung des Formats an dem Dekorpapier verursachen. Es wird daher praktisch unmöglich sein, eine gewünschte Abstimmung von Mustern zwischen den Elementen zu erzielen, ohne große Mengen von Abfalllaminats zu verursachen. Das duroplastische Laminat ist ein ziemlich kostenspieliger Teil eines Laminatbodens.
WO-A-98/26936 offenbart ein Verfahren zum Übertragen eines Bildes auf eine Bahn für ein Laminierverfahren, umfassend den Schritt des Übertragens des fotografierten oder gescannten und digital gespeicherten Bildes in einem elektrostatischen oder Laser-Druckverfahren. GB-A-2324982 offenbart ein Verfahren zum Siebdrucken eines Musters auf die Oberfläche eines holzbasierten Materials umfassend den Schritt des Einstellens des Farbausgleichs des fotografierten oder gescannten Bildes zur Reproduktion.
Es ist durch die vorliegende Erfindung möglich geworden, die oben genannten Probleme zu überwinden, und ein Oberflächenelement mit einer dekorativen Oberfläche, bei welchem das dekorative Muster zwischen unterschiedlichen Oberflächenelemente abgestimmt ist wurde erzielt. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzielen eines Dekors auf Oberflächenelementen, die eine dekorative obere Schicht und einen tragenden Kern aufweisen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass:

(i) ein Segmentierungsmuster ausgewählt wird, wobei die Segmentierung mindestens zwei Dekorsegmente auf jedem Oberflächenelement (1) aufweist, wobei die Form, betrachtet von oben, des Oberflächenelements (1) aus der Gruppe bestehend aus dreieckig, quadratisch, rechteckig, heptagonal, pentagonal und oktogonal ausgewählt ist, während die Form des Segments aus der Gruppe bestehend aus dreieckig, quadratisch, rechteckig, heptagonal, pentagonal, oktogonal, kreisförmig, elliptisch, unruhig, und unregelmäßig ausgewählt ist, und dass
(ii) ein Segmentdekor für jedes Segment ausgewählt wird, wobei das Segmentdekor aus der Gruppe bestehend aus einer digitalisierten und simulierten Darstellung unterschiedlicher Arten von Holz, Mineralien und Stein, unterschiedlichen Arten von Geweben, Kunstarbeiten und phantasiebasiertem Dekor ausgewählt ist, und dass
(iii) jede Auswahl an einem Terminal vorgenommen wird, an welchem die Auswahlen von einer Datenbasis abgerufen werden, und dass die Auswahl über dem Terminal visualisiert wird.

Das Dekor wird bevorzugt durch Digitalisierung eines tatsächlichen Archetyps oder durch teilweise oder vollständiges Erzeugen in einem digitalen Medium erhalten. Das digitalisierte Dekor wird bevorzugt digital gespeichert, um als Steuerfunktion und Original zusammen mit Steuerprogrammen und Auswahlparametern verwendet zu werden, wenn das Dekor gedruckt wird.
Die Abmessungen der durch Oberflächenelemente zu bedeckenden Oberfläche wird geeigneter Weise in den Terminal eingegeben, und Hilfsprogramme berechnen ein Einbaumuster. Die Einbausmusterberechnung wird geeigneter Weise ebenso zum Drucken einer Montageanleitung verwendet. Um die Auswahl zu visualisieren, wird die Einbaumusterberechnung möglicherweise zum Drucken einer verkleinerten Kopie des berechneten Einbaus mit dem ausgewählten Muster und Dekor verwendet. Die Abmessungen der durch die Oberflächenelemente zu bedeckenden Oberfläche wird geeigneter Weise in den Terminal eingegeben, und Hilfsprogramme berechnen ferner ein Dekor und Segmentierungsmuster, das zwischen den Oberflächenelementen abgestimmt ist.
Die Auswahlen werden bevorzugt ebenso zusammen mit Hilfsprogrammen zum Steuern weiterer Schritte in dem Herstellungsverfahren verwendet, die aus der Gruppe bestehend aus Identifikationsmarkieren, Positionierenmarkieren, Verpacken, Lackieren, Oberflächenprägen, Lagern und Auslieferungslogistik ausgewählt sind.
Vorteilhaft wird ein Algorithmus zum Führen der Positionierung der Dekorsegmente und des Segmentierungsmusters verwendet, so dass ein Dekorsegment von einem Oberflächenelement sich auf einem benachbarten Oberflächenelement fortsetzen kann. Das Steuerprogramm wird geeigneter Weise zusammen mit Dekordaten und Auswahlparametern zum Aufbringen einer Passidentifikation auf die Oberflächenelemente verwendet.
Es ist ebenso möglich, eine gewünschte größere Oberfläche mit Dekorsegmenten herzustellen, die größer sind als ein Oberflächenelement, und zwar unter Einsatz des nachfolgend beschriebenen Verfahrens:

(i) Ein ausgewähltes Hauptdekor wird über einen Terminal eingegeben, wobei das ausgewählte Dekor aus einer Gruppe bestehend aus einem Archetyp, der über eine Digitalkamera oder einen Scanner digitalisiert wird, und einem digitalisierten Dekor aus einer Datenbasis stammt.
(ii) Die Abmessungen der durch Oberflächenelemente zu bedeckenden Oberfläche und die gewünschte Abmessung des Dekors werden dann in den Terminal eingegeben. Es werden Hilfsprogramme zum Berechnen der Segmentierung des Hauptdekors verwendet, um mehr als ein Oberflächenelement abzudecken.
(iii) Das Ergebnis der Auswahlen und Berechnungen wird schließlich über den Terminal visualisiert.

Das digitalisierte Hauptdekor wird digital gespeichert, um als Steuerfunktion und Original zusammen mit Steuerprogrammen und Auswahlparametern beim Drucken des Dekors verwendet zu werden.
Es ist zum Verbessern des dekorativen Effekts einiger Dekors möglich, ein umgebendes Dekor auszuwählen. Ein Dekoreffekt in der Grenze zwischen dem Hauptdekor und dem umgebenden Dekor wird geeigneter Weise ebenso ausgewählt, wobei die Auswahl aus der Gruppe bestehend aus Ausblenden, scharfe Kante, scharfe Kante mit Schattenwirkung, zackige Kante, zackige Kante mit Schatten und umgebendes Inlay aus anderem Dekor vorgenommen wird.
Das umgebende Dekor wird bevorzugt wie folgt bearbeitet:

(i) Ein Segmentierungsmuster für das umgebende Dekor wird ausgewählt. Die Segmentierung umfasst zumindest zwei Dekorsegmente auf jedem Oberflächenelement. Die Form betrachtet von oben des Oberflächenelements wird bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus dreieckig, quadratisch, rechteckig, heptagonal, pentagonal oder oktagonal ausgewählt. Die Form des Oberflächenelements mit umgebendem Dekor und die Form des Oberflächenelements wird selbstverständlich derart ausgewählt, dass sie miteinander verbunden werden können. Die Form der Segmente wird aus der Gruppe bestehend aus dreieckig, quadratisch, rechteckig, heptagonal, pentagonal, oktagonal, kreisförmig, elliptisch, unruhig und unregelmäßig ausgewählt.
(ii) Dann wird ein Segmentdekor für jedes Segment ausgewählt. Das Segmentdekor wird aus der Gruppe bestehend aus einer digitalisierten und simulierten Darstellung unterschiedlicher Arten von Holz, Mineralien und Stein, unterschiedlicher Arten von Gewebe, Kunstarbeiten und fantasiebasiertem Dekor ausgewählt.
(iii) Jede Auswahl wird an einem Terminal vorgenommen, an welchem die Auswahlen von einer Datenbasis stammen. Die Auswahl wird über den Terminal visualisiert.

Eine Dekorwirkung in der Grenze zwischen dem Hauptdekor und dem umgebenden Dekor wird in geeigneter Weise ausgewählt. Die Auswahl wird bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ausblenden (Überblenden), scharfe Kante, scharfe Kante mit Schattenwirkung, gezackte Kante, gezackte Kante mit Schatten und umgebendes Inlay aus anderem Dekor vorgenommen. Auch diese Auswahl wird an dem Terminal vorgenommen.
Die Abmessungen der durch Oberflächenelemente zu bedeckenden Oberfläche wird vorteilhaft in den Terminal eingegeben, und Hilfsprogramme berechnen ein Einbaumuster. Die Einbausmusterberechnung wird bevorzugt zum Drucken einer Montageanleitung verwendet. Die Einbaumusterberechnung wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Drucken einer verkleinerten Kopie des berechneten Einbaus mit dem ausgewählten Muster und Dekor verwendet. Dieser Ausdruck kann als Bewertungskopie des Designs dienen, bevor Entscheidungen hinsichtlich der Herstellung getroffen werden.
Die Abmessungen der durch Oberflächenelemente zu bedeckenden Oberfläche werden in den Terminal eingegeben. Dann berechnen Hilfsprogramme das Dekor und das Segmentierungsmuster, welches zwischen den Oberflächenelementen abgestimmt ist. Die Auswahlen werden bevorzugt zusammen mit Hilfsprogrammen zum Steuern weiterer Schritte in dem Herstellungsverfahren verwendet, die aus der Gruppe bestehend aus Identifikationsmarkieren, Positioniermarkieren, Verpacken, Lackieren, Oberflächenprägen, Lagern und Zustellungslogistik ausgewählt sind. Bevorzugt wird ein Algorithmus zum Führen der Positionierung der Dekorsegmente und des Segmentierungsmusters verwendet, so dass ein Dekorsegment von einem Oberflächenelement sich auf einem benachbarten Oberflächenelement fortsetzen kann. Das Steuerprogramm wird dann bevorzugt zusammen mit Dekordaten und Auswahlparametern zum Aufbringen einer Passidentifikation an den Oberflächenelementen verwendet.
Die Oberflächenelemente können als Boden-, Wand- oder Deckenplatten verwendet werden. Die Oberflächenelemente werden bevorzugt mittels des folgenden Verfahrens hergestellt:

(i) Es wird ein tragender Kern mit einem gewünschten Format hergestellt und mit einer oberen Seite und mit einer unteren Seite versehen.
(ii) Die obere Seite des tragenden Kerns wird dann mit einem Dekor versehen, beispielsweise mittels Drucken. Das Dekor wird nach einem vorbestimmten Festpunkt an dem tragenden Kern positioniert.
(iii) Die obere Seite des tragenden Kerns wird dann mit einer schützenden, zumindest teilweise transluzenten Verschleißschicht versehen, beispielsweise durch Sprühbeschichtung, Walzenbeschichtung, Vorhangbeschichtung oder Tauchbeschichtung oder mit einer oder mehreren Schichten aus mit einem duroplastischen Harz oder Lack imprägnierter α-Zellulose versehen.

Das Dekor wird vorteilhaft durch Digitalisierung eines tatsächlichen Archetyps oder durch teilweises oder vollständiges Erzeugen in einem digitalen Medium erhalten. Das digitalisierte Dekor wird digital gespeichert, um als Steuerfunktion und Original zusammen mit möglichen Steuerprogrammen beim Drucken des Dekors verwendet zu werden.
Das Dekor kann dementsprechend durch Erstellen eines digitalen Bildes mit hoher Auflösung oder ausgewählter Auflösung des gewünschten Dekors erhalten werden. Dies wird vorteilhaft mittels einer Digitalkamera oder eines Scanners vorgenommen. Das üblichste Dekor werden selbstverständlich unterschiedliche Arten von Holz oder Mineralien wie Marmor sein, da diese wahrscheinlich weiterhin die bevorzugte Oberflächendekoration in häuslichen und öffentlichen Umgebungen sein werden. Es ist allerdings möglich, alles darzustellen, das sichtbar ist. Die digitalisierte Version des Dekors wird dann bearbeitet, um zu den Abmessungen des tragenden Kerns zu passen. Es ist ebenso möglich, das Dekor auf viele unterschiedliche Arten neu anzuordnen, wie ein Verändern der Farbtöne, des Kontrasts, einem Aufteilen des Dekors in kleinere Segmente und das Hinzufügen anderer dekorativer Elemente. Es ist ebenso möglich, das Dekor vollständig in einem für Graphikdesign ausgelegten Computer zu erzeugen. Es ist möglich, ein simuliertes Dekor derart realistisch zu erzeugen, das selbst ein Fachmann große Probleme haben wird, dieses visuell von einem Originalmaterial zu trennen. Dies ermöglicht es, beispielsweise Bodenplatten mit einer annähernd perfekten Illusion einer seltenen Holzart wie Ebenholz oder Rosenholz herzustellen und weiterhin Bäume vor der Gefahr der Ausrottung zu schützen.
Das digitale Dekor wird zusammen mit Führungsprogrammen zum Steuern eines Druckers verwendet. Der Drucker kann vom elektrostatischen Typ sein oder ein Tintenstrahldrucker sein. Meistens werden die Farben gelb, magenta, Cyan und schwarz für den Druckvorgang ausreichend sein, jedoch kann es in einigen Fällen vorteilhaft sein, weiß hinzuzufügen. Einige Farben sind unter Einsatz der Farben gelb, magenta, Cyan, schwarz und weiß schwierig zu erzielen, so dass die Farben hellmagenta (light magenta) und hellcyan (light Cyan) hinzugegeben werden können. Es ist ebenso möglich, sogenannte Spotfarben (spot colours) hinzuzufügen, wenn spezifische Farbtöne schwierig zu erhalten sind oder wenn nur bestimmte Teile des, Farbspektrums mit gemischten Schattierungen erwünscht sind. Die benötigte Auflösung hängt sehr stark von dem zu simulierenden Dekor ab, jedoch werden Auflösungen von 10–1500 Dots pro Inch (dpi) der praktische Bereich sein, in welchem das meiste Dekor gedruckt wird. Unter normalen Bedingungen ist eine Auflösung von 300–800 dpi ausreichend, selbst wenn Simulationen sehr komplexer, dekorativer Muster erzeugt werden, und dies wird weiterhin ein Ergebnis erzielen, das visuell sehr schwierig von dem Archetyp ohne nähere und gründliche Untersuchung zu trennen ist.
Das digital gespeicherte Dekor kann ebenso zusammen mit Hilfsprogrammen beim Führen anderer Vorgänge und Verfahren in dem Herstellungsverfahren verwendet werden. Derartige Schritte in dem Verfahren können Vorgänge wie Identifikationsmarkieren, Verpacken, Lackieren, Oberflächenprägen, Lagern und Zufuhrlogistik sowie Montageanleitungen umfassen.
Es ist vorteilhaft, den tragenden Kern in dem gewünschten Endnutzerformat herzustellen und diesen mit zum Verbinden geeigneten Kanten zu versehen, bevor das Dekor und die Verschleißschicht aufgebracht werden, da die Abfallmenge hierdurch radikal vermindert wird. Die Dekorpasstoleranzen werden durch dieses Verfahren ebenso weiter verbessert.
Der Hauptteil des tragenden Kerns ist vorteilhaft durch eine Spanplatte oder eine Faserplatte gebildet. Es ist allerdings möglich, einen Kern herzustellen, der zumindest teilweise aus einem Polymer wie beispielsweise Polyurethan oder einem Polyolefin wie Polyethylen, Polypropylen oder Polybuten besteht. Ein Polymer-basierter Kern kann durch Spritzgießen oder Pressgießen erhalten werden und kann seine Form durch Kunststoffgießen erhalten und erfordert daher keinerlei Schleifbehandlung. Ein Polymer-basierter Kern kann neben Polymer auch einen Füller in der Form eines Partikels oder einer Faser aus organischem oder anorganischem Material enthalten, was neben der Verwendung eines kostenvermindernden Materials auch verwendet werden wird, um die mechanischen Eigenschaften des Kerns zu verändern. Als ein Beispiel derartiger Füller können genannt werden: Zellulose oder Holzpartikel, Stroh, Stärke, Glas, Kalk, Talkum, Steinstaub und Sand. Die mechanischen Eigenschaften, die verändert werden können, sind beispielsweise die Viskosität, der thermische Ausdehnungskoeffizient, die Elastizität, die Dichte, der Feuerwiderstand, die Feuchtigkeitsabsorptionskapazität, die akustischen Eigenschaften, die thermische Leitfähigkeit, die Biege- und Schubfestigkeit sowie die Aufweichungstemperatur.
Die obere Oberfläche, d.h. die mit einem Dekor zu versehende Oberfläche, wird vorteilhaft vor dem Drucken oberflächenbehandelt. Eine derartige Oberflächenbehandlung wird dann zumindest einen der Schritte einer Grundierungsbeschichtung und eines Schleifens umfassen. Es ist ebenso möglich, die Oberfläche mit einer Struktur zu versehen, welche zu dem Dekor passt, das aufgebracht werden soll.
Die transluzente Verschleißschicht ist geeigneter Weise durch einen UV- oder Elektronenstrahl-aushärtenden Lack wie einen Akryl-, Epoxy- oder Maleimid-Lack gebildet. Die Verschleißschicht wird vorteilhaft in mehreren Schritten mit einem Zwischenaushärten aufgebracht, wobei der letzte ein vollständiges Aushärten enthält, während die früheren nur ein teilweises Aushärten umfassen. Es wird hierdurch möglich sein, dicke und ebene Schichten zu erhalten. Die Verschleißschicht umfasst vorteilhaft Hartpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung im Bereich von 50 nm–150 μm. Größere Partikel im Bereich von 10 μm–150 μm, bevorzugt im Bereich von 30 μm–150 μm werden primär zum Erzielen eines Abriebwiderstands verwendet, während die kleineren Partikel im Bereich von 50 nm–30 μm, bevorzugt 50 nm–10 μm zum Erzielen eines Kratzwiderstands verwendet werden. Die kleineren Partikel werden dabei näher zu der Oberfläche verwendet, während die größeren in der Verschleißschicht verteilt werden. Die Hartpartikel sind vorteilhaft durch Siliziumkarbid, Siliziumoxid, α-Aluminiumoxid und dergleichen gebildet. Der Abriebwiderstand wird hierdurch beträchtlich erhöht. Partikel im Bereich von 30 mm–150 mm können beispielsweise auf den noch nassen Lack gesprüht werden, so dass sie zumindest teilweise in die fertiggestellte Verschleißschicht eingebettet werden. Es ist daher vorteilhaft, die Verschleißschicht in mehreren Schritten mit Zwischensprühstationen aufzubringen, an welchen Partikel zu der Oberfläche zugegeben werden. Die Verschleißschicht kann danach ausgehärtet werden. Es ist ebenso möglich, kleinere Partikel, normalerweise Partikel mit Abmessungen unter 30 μm, mit einem Standardlack zu mischen. Größere Partikel können zugegeben werden, falls ein Geliermittel oder dergleichen vorhanden ist. Ein Lack mit kleineren Partikeln wird vorteilhaft als Deckschichtbeschichtung näher zu der oberen Oberfläche verwendet. Der Kratzwiderstand kann durch Aufsprühen sehr kleiner Partikel im Bereich von 50 nm–1000 nm auf die oberste Schicht des Lacks verbessert werden. Auch diese sogenannten Nano-Partikel können mit Lack gemischt werden, der dann in einer dünnen Schicht mit einem hohen Partikelgehalt aufgebracht wird. Diese Nano-Partikel können neben Siliziumkarbid, Siliziumoxid und α-Aluminiumoxid auch aus Diamant bestehen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die transluzente Verschleißschicht aus einer oder mehreren Schichten aus α-Zellulose gebildet, die mit Melamin-Formaldehydharz imprägniert ist. Diese Schichten werden mit dem Kern unter Wärme und Druck verbunden, wodurch das Harz aushärtet. Es ist auch in dieser Ausführungsform möglich, Hartpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung im Bereich von 50 nm–150 μm zuzugeben. Größere Partikel im Bereich von 10 μm–150 μm, bevorzugt 30 μm-150 μm, werden primär zum Erzielen eines Abriebwiderstandes verwendet, während die kleineren Partikel im Bereich von 50 nm–30 μm, bevorzugt 50 nm–10 μm, zum Erzielen eines Kratzwiderstands verwendet werden. Die kleineren Partikel werden dabei auf oder sehr nahe zu der oberen Oberfläche verwendet, während die größeren Partikel in der Verschleißschicht verteilt werden können. Auch hier sind die Partikel vorteilhaft aus Siliziumkarbid, Siliziumoxid, α-Aluminiumoxid, Diamant oder dergleichen gebildet, von denen Diamant aus Kostengründen nur bei Partikeln verwendet wird, die kleiner sind als 1 μm. Die Schicht aus α-Zellulose wird dabei vorteilhaft zusammen mit dem Rest des Oberflächenelements in einer kontinuierlichen Riemenpresse mit zwei Stielriemen verpresst. Der Druck in der Presse beträgt dabei vorteilhaft 5–100 Bar, bevorzugt 20–80 Bar. Die Temperatur liegt vorteilhaft im Bereich von 140–200°C, bevorzugt 160–180°C. Es ist ebenso möglich, ein diskontinuierliches Verfahren zu verwenden, bei welchem eine Anzahl von Oberflächenelementen in einer sogenannten Mehröffnungspresse (multiple-opening press) gleichzeitig gepresst werden können. Der Druck beträgt dann normalerweise 20–150 Bar, bevorzugt 70–120 Bar, während die Temperatur vorteilhaft 120–180°C, bevorzugt 140–160°C beträgt.
Das Dekor auf den Oberflächenelementen ist vorteilhaft durch eine Anzahl von Dekorsegmenten mit dazwischen liegenden Grenzen gebildet, welche Grenzen auf zumindest zwei gegenüberliegenden Rändern mit vorgesehenen, benachbarten Oberflächenelementen zusammentreffen.
Es ist ebenso wünschenswert, die Oberflächenelemente mit einer Oberflächenstruktur zu versehen, die dazu vorgesehen ist, die Wirklichkeitsnähe des Dekors der Oberflächenelemente zu erhöhen. Dies wird geeigneter Weise durch Positionieren zumindest einer Oberflächenstrukturierten Matrix erzielt, die zumindest ein Oberflächenstruktursegment an einem entsprechenden Dekorsegment oder einer Anzahl von Dekorsegmenten an der dekorierten Oberfläche des Oberflächenelements bildet, und zwar in Verbindung mit dem Aufbringen der Verschleißschicht. Diese Matrix wird zu der Verschleißschicht gepresst, wodurch diese eine Oberfläche mit einer Struktur erhalten wird, welche die Wirklichkeitsnähe des Dekors verbessert.
Beim Simulieren komplexerer Muster, wie einem Holzblock-Zickzackmuster oder eines anderen Dekors mit zwei oder mehr divergierend ausgerichteten Dekors, ist es vorteilhaft, zumindest zwei strukturierte Matrizen zu bilden, die jeweils ein Struktursegment bilden. Die Struktursegmente sind hier in struktureller Hinsicht unabhängig voneinander. Die Oberflächenstruktursegmente sind dazu vorgesehen, zumindest teilweise, jedoch bevorzugt vollständig, zu den entsprechenden Dekorsegmenten des Dekors zu passen. Die Oberflächenstruktursegmente werden genau auf der Dekorseite des Oberflächenelements in Verbindung mit der Aufbringung der Verschleißschicht positioniert und werden auf diese gepresst, wodurch die Verschleißschicht mit einer Oberflächenstruktur versehen wird, bei welcher die Ausrichtung der Struktur den unterschiedlichen Richtungen des Dekors entspricht.
Bevorzugt bilden eine oder mehrere Matrizen die Oberfläche einer oder mehrerer Walzen. Das Oberflächenelement wird dann zwischen der Walze oder den Walzen und Gegendruckwalzen hindurchgeführt, wobei die Dekorseite den strukturierten Walzen zugewandt ist. Die strukturierten Walzen werden kontinuierlich oder diskontinuierlich zu der Dekoroberfläche des Oberflächenelements gepresst.
Walzen mit zwei oder mehr Matrizen werden vorteilhaft mit einem Umfang versehen, der auf die Wiederholungsfrequenz oder die Richtungsänderung in dem Dekor angepasst ist.
Es ist ebenso möglich, die Strukturmatrizen auf der Oberfläche eines Pressriemens anzubringen. Das Oberflächenelement wird dann zwischen dem Pressriemen und einem Gegenpressriemen unter einem kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Druck zwischen dem strukturierten Pressriemen und dem Gegenpressriemen hindurchgeführt.
Es ist gemäß einem alternativen Verfahren möglich, dass eine oder mehre Matrizen die strukturierte Oberfläche einer oder mehrerer statischer Formen bilden, die vorübergehend zu der dekorativen Seite des Oberflächenelements gepresst werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden besonders charakteristische Dekorsegmente wie Grenzlinien zwischen simulierten Platten, Stäben, Blocks oder dergleichen und ebenso Knoten, Risse, Fehlstellen und Maserung, die in dem Dekor visuell simuliert werden, als digitale Daten gespeichert. Die Daten werden zum Führen eines automatisierten Gravur- und Presswerkzeugs verwendet, wenn die charakteristischen Dekorsegmente mit einer geeigneten Oberflächenstruktur versehen werden, und das Gravurwerkzeug oder Presswerkzeug wird über den vorbestimmten Festpunkt an dem Oberflächenelement synchronisiert.
Das in der vorliegenden Anmeldung beschriebene Verfahren zum Herstellen von Oberflächenelementen ist in logistischer Hinsicht sehr vorteilhaft, da die Anzahl von Schritten beim Erhalten eines neuen Dekors radikal vermindert wird. Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, digital erzeugte oder gespeicherte Daten zum direkten Drucken des Dekors auf einem Oberflächenelement unter Einsatz eines Tintenstrahldruckers oder eines fotostatischen Druckers zu verwenden. Die sogenannte Einrichtzeit wird hierdurch sehr kurz sein, wodurch selbst sehr spezielle Kundenanforderungen zu angemessenen Kosten erfüllt werden können. Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, beispielsweise eine Weltkarte in einem sehr großen Format zu erstellen, die sich über eine große Anzahl von Oberflächenelementen erstreckt, ohne jegliche störende Abweichungen bei der Dekorabstimmung, und zwar im wesentlichen zu denselben Kosten wie bei einer Vorratsherstellung von Oberflächenelementen. Da das Dekor digital vollständig bis zum Punkt des Aufbringens auf die Oberfläche des Kerns gehandhabt werden kann, werden Einrichtzeiten praktisch nicht vorhanden sein, während gleichzeitig ein hohes Maß von Automatisierung anwendbar sein wird. Es ebenso möglich, die Oberflächenelemente automatisch mit Identifikations- und Orientierungsmarkierungen zu versehen, was den Einbau eines komplexen Dekors, wie Weltkarten in dem obigen Beispiel, viel leichter machen würde. Dies ist bisher unmöglich gewesen.
Oberflächenelemente, die wie oben beschrieben hergestellt sind, werden vorteilhaft als Bodenbedeckungsmaterial verwendet, bei welchem die Anforderungen an die Stabilität und den Kratz- und Abriebwiderstand hoch sind. Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung ebenso möglich, die Oberflächenelemente als dekoratives Wand- und Deckenmaterial zu verwenden. Es wird allerdings in den letzteren Fällen nicht erforderlich sein, eine dicke Verschleißschicht aufzubringen, da ein direkter Abrieb an derartigen Oberflächen selten auftritt.
Die Erfindung wird ferner in Verbindung mit einer beigefügten Figur, Ausführungsformbeispielen und schematischen Verfahrensbeschreibungen beschrieben, welche unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
Dementsprechend zeigt die Figur Teile eines Oberflächenelements 1, das eine obere dekorative Schicht 2, zum Verbinden vorgesehene Kanten 3, eine untere Seite 4 und einen tragenden Kern 5 aufweist. Das Verfahren wird durch Herstellen eines tragenden Kerns 5 mit einem gewünschten Format und Kanten 3, die zum Verbinden vorgesehen sind, eingeleitet. Der tragende Kern 5 wird ferner mit einer oberen Seite 1', die zum Bedrucken geeignet ist, und einer unteren Seite 4 ausgestattet. Die obere Seite 1' des tragenden Kerns 5 wird dann mit einem Dekor 2' durch Drucken unter Einsatz eines Tintenstrahldruckers ausgestattet. Das Dekor 2' wird anhand eines vorbestimmten Festpunktes an dem tragenden Kern 5 ausgerichtet. Die obere Seite 1' des tragenden Kerns 5 wird dann mit einer schützenden, transluzenten Verschleißschicht 2' mittels einer Vorhangbeschichtung ausgestattet. Der tragende Kern 5 ist durch eine Spanplatte oder eine Faserplatte gebildet. Die transluzente Verschleißschicht 2" ist durch einen UV-aushärtenden Akryllack gebildet, der in mehreren Schritten mit Zwischenaushärten aufgebracht wird, von denen zumindest einer ein vollständiges Aushärten ist, während die früheren nur ein teilweises Aushärten sind. Die Verschleißschicht 2" umfasst ebenso Hartpartikel aus α-aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung im Bereich von 0,5 μm–150 μm.
Eine Oberflächen-strukturierte Matrix wird positioniert und zu der Dekorseite des Oberflächenelements 1 gepresst, bevor das endgültige Aushärten des Akryllacks vorgenommen wird, wodurch die Oberfläche der Verschleißschicht 2" eine Oberflächenstruktur 2"' erhält, welche die Wirklichkeitsnähe des Dekors 2' verbessert.
Es ist ebenso möglich, zwei oder mehr Oberflächen-strukturierte Matrizen zu verwenden, die jeweils ein Struktursegment bilden, zwischen denen die Struktur unabhängig ist, was es möglich machen wird, die Oberflächenstruktur beispielsweise eines Holzblock-Zickzackmusterdekors zu simulieren.
Ein tragender Kern, der auf Polymer und Füller basiert, wird in dem gewünschten Format hergestellt und wird mit einer oberen Seite, einer unteren Seite und Kanten, die mit Verbindungselementen ausgestattet sind, wie Nut und Feder, ausgestattet. Die obere Seite des tragenden Kerns wird dann glattgeschliffen, woraufhin eine Grundierung aufgebracht wird. Dann wird ein Dekor auf die obere Seite mittels eines digitalen, fotostatischen Fünffarbendruckers aufgebracht. Die Farben sind magenta, gelb, cyan, weiß und schwarz. Das Dekor wird von einem vorbestimmten Festpunkt in der Form einer Ecke des tragenden Kerns positioniert, während die Dekorrichtung zu der langseitigen Kante, welche von derselben Ecke ausgeht, ausgerichtet wird.
Die Basis für das Dekor wird in digitalen Daten gespeichert. Diese digitalen Daten wurden durch Digitalisieren einer Anzahl von Holzmaserungsmustern mit einer digitalen Kamera erzielt. Eine Anzahl rechteckiger Blocks mit einer festen Breite, jedoch mit veränderlicher Länge wird ausgewählt und von dem digitalen Holzmaserungsbildern getrennt. Die Breite der rechteckigen Blocks wird derart ausgewählt, dass drei Blockbreiten der Breite des tragenden Kerns entsprechen. Das digitale Bild der Holzblocks wird dann nach dem Holzmaserungsmuster und der Farbe derart klassifiziert, dass ein Anzahl von Gruppen erzielt wird. Die Gruppen sind: schönes Holz mit gleichmäßiger Maserung, dunkles Holz mit gleichmäßiger Maserung, schönes Holz mit Knoten und Fehlstellen, dunkles Holz mit Knoten und Fehlstellen, schönes, quergemasertes Holz und schließlich dunkles, quergemasertes Holz. Jede Gruppe enthält fünf unterschiedliche Blocksimulationen. Ein Algorithmus wird in einem Computer eingespeist, der für das Führen des Druckvorganges verwendet wird, so dass die simulierten Holzblocks digital in drei Längsreihen platziert und derart gemischt werden, dass zwei ähnliche Holzblocks niemals nebeneinander platziert sind. Der Algorithmus wird ebenso die Position der Breitengrenzen zwischen simulierten Holzblocks derart führen, dass sie mit mehr als einer Blockbreite zwischen benachbarten Reihen unausgerichtet sind. Er wird ebenso die Breitenposition der Grenzlinien derart führen, dass sie entweder zu den kürzeren Kanten des tragenden Kerns ausgerichtet oder mit mehr als einer Blockbreite unausgerichtet sind. Ein weiterer Drucker, der ebenso durch den Computer geführt wird, wird zum Drucken einer fortlaufenden Passzahl auf der unteren Seite der kurzseitigen Kanten verwendet. Das Dekor wird sich hierdurch in Längsrichtung über die Oberflächenelemente fortsetzen, und es wird eine perfekte Abstimmung erzielt, wenn die Oberflächenelemente in zahlenmäßiger Reihenfolge platziert werden.
Eine Grundschicht aus UV-aushärtendem Akryllack wird dann mittels von Walzen aufgebracht. Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße im Bereich von 150 μm werden dann auf die noch nasse Grundschicht aufgesprüht, woraufhin die Hauptschicht des UV-aushärtenden Akryllacks durch Sprühbeschichten aufgebracht wird. Die zwei Lackschichten werden dann unter Einsatz von UV-Licht teilweise ausgehärtet, wodurch die Viskosität des Lacks zunimmt. Eine Deckschicht aus UV-aushärtendem Akryllack mit einem Additiv in der form von Hartpartikeln mit einer durchschnittlichen Abmessung von 2 μm wird dann mittels einer Walze aufgebracht. Hartpartikel mit einer durchschnittlichen Abmessung von 100 nm werden dann auf die Oberseite der nassen Deckschicht aufgesprüht, woraufhin der Lack teilweise mit UV-Licht ausgehärtet wird, so dass die Viskosität zunimmt. Der noch weiche Lack wird dann mit einer Struktur in der Form schmaler, kleiner, länglicher Vertiefungen ausgestattet, welche die Poren des Holzes simulieren. Dies wird die Wirklichkeitsnähe des Dekors erhöhen. Dies wird durch abwechselnd zwischen zwei unterschiedliche strukturierten Walzen pro Reihe simulierter Holzblocks erzielt. Die Struktur der Walzen simuliert eine gleichmäßige Holzmaserung bzw. ein quergemasertes Holz. Die Walzen werden abwechselnd auf die lackierte Oberfläche gepresst, während diese vorbeiläuft. Die Positionierung der Walzen wird über die digital gespeicherten Daten, welche zum Drucken des Dekors verwendet werden, sowie den dort verwendeten Festpunkt geführt.
Es ist gemäß einer alternativen Ausführungsform möglich, eine oder mehrere statische Formen mit einer Oberflächenstruktur zu verwenden, die vorübergehend auf die Dekorseite gepresst werden.
Insbesondere charakteristische Dekorsegmente wie Grenzlinien zwischen Platten, Stäben, Blocks oder dergleichen und auch Knoten, Risse, Schwachstellen und Maserung, die visuell in dem Dekor simuliert werden, werden als digitale Daten gespeichert. Diese Daten werden durch Verarbeiten ausgewählter Teile der simulierten Holzblocks derart erzielt, dass Führungsdaten erhalten werden. Die Daten werden dann zum Führen eines automatisierten Roboters verwendet, der mit einem Gravierwerkzeug oder einer Pressform ausgestattet ist, welche die Oberfläche des Lacks mit einer Struktur versehen, welche zu den charakteristischen Dekorsegmenten passt. Der Betrieb wird auch hier über den vorbestimmten Festpunkt an dem tragenden Kern synchronisiert.
Der Lack wird dann vollständig mit UV-Licht auf die gewünschte Festigkeit ausgehärtet, woraufhin die fertiggestellten Oberflächenelemente mit dem bloßen Auge oder mit einer Computer-gestützten, digitalen Kamera geprüft werden können. Die Oberflächenelemente werden dann in Stapeln verpackt und mit Identifikationsmarkierungen versehen.
Das obige Verfahren wird es ermöglichen, eine vollständig kundengesteuerte Produktion umzusetzen, bei welcher selbst sehr geringe Mengen mit derselben Effizienz wie bei einer Vorratsproduktion hergestellt werden können. Obwohl nur ein Dekor in Verbindung mit dem obigen Verfahrensschema beschrieben worden ist, wird dem Fachmann ersichtlich sein, dass das Dekor in dem Verfahren sehr leicht verändert werden kann. All die wichtigen Schritte der Herstellung wie Drucken, Strukturieren, Prüfen, Verpacken und Identifikationsmarkieren können durch zentrale Verarbeitungsdaten gesteuert und überwacht werden. Dies wird es logistisch möglich machen, Kunden-designtes Dekor herzustellen. Ein derartiges Verfahren wird wie folgt beispielhaft veranschaulicht:
Der Verbraucher nutzt eine Datenbank via Internet oder bei einem örtlichen Händler. Es ist ebenso möglich, dass eine andere Bedienperson eine Datenbank nutzt. Die Datenbank enthält Proben und/oder Kopien mit verminderter Auflösung einer großen Vielfalt von Standarddekors, die nach vorbestimmten Parametern kombiniert werden können.
Die Parameter können beispielsweise ein einzelnes Oberflächenelement betreffen, bei welchem beispielsweise Zickzackmuster, Diamantmuster und Blockmuster die Auswahlen der Dekorsegmentierung sein können. Es wird hier möglich sein, einen Satz unterschiedlicher Simulationen auszuwählen, um zufällig oder durch ausgewählte Parameter die Segmente zu füllen, beispielsweise Marmor, Birke und Mahagoni. Der Verbraucher kann ebenso ein Inlay aus einem Design von sich selbst hinzufügen, das bevorzugt automatisch in eine gewünschtes Format und eine gewünschte Auflösung digitalisiert und verarbeitet wird.
Die Parameter können alternativ Dekorsegmente aufweisen, welche den Raum mehrerer Oberflächenelemente erfordern, beispielsweise eine Weltkarte. Die Parameter können hier ferner einen Übergang des größeren Designs in ein umgebendes Dekor, einen umgebenden Rahmen oder ein anderes Dekor etc. umfassen.
Der Verbraucher gibt die Abmessungen der durch die Oberflächenelemente zu bedeckenden Oberfläche ein. Der Verbraucher nimmt dann die Auswahlen von der Datenbasis vor und ist in der Lage, seine Auswahl als vollständige Oberfläche zu sehen, entweder auf einem Bildschirm oder durch Ausdrucken. Das eingesetzte Visualisierungsprogramm wird geeigneter Weise ebenso zum Berechnen des Einbaumusters und zum Darstellen von Montageanleitungen mit Identifikationszahlen auf Oberflächenelementen sowie hinsichtlich der Orte, an welchen die Elemente geschnitten werden sollen, um eine perfekte Abstimmung zu erzielen, verwendet werden. Die Oberflächenelemente können auch mit entfernbaren Abstimmungslinien auf der dekorativen Seite ausgestattet sein, was ein Abstimmen des Dekors zwischen benachbarten Reihen leichter macht. Der Verbraucher oder Händler kann dann seine Bestellung via e-mail bestätigen, wobei das Muster und Dekor auf eine Codesequenz reduziert wird, und der Auftrag kann die direkte Eingabe in den Computer sein, welcher das oben beschriebene Herstellungsverfahren führt.
Die Verbraucher- und/oder Händlerdaten folgen dem Herstellungsverfahren bis zum Verpacken, und es wird ein vollständig kundengeführter Herstellungsvorgang erzielt.
Ein auf einer Faserplatte basierender, tragender Kern wird in dem gewünschten Format hergestellt und wird mit einer oberen Seite, einer unter Seiten und Kanten ausgestattet. Die obere Seite des tragenden Kerns wird dann glattgeschliffen, woraufhin eine weiße Grundierung aufgebracht wird. Dann wird ein Dekor auf die obere Seite mittels eines digitalen Tintenstrahl-Vierfarbendruckers aufgebracht. Die Farben sind magenta, gelb, Cyan und schwarz. Das Dekor wird von einem vorbestimmten Festpunkt in Form einer Ecke des tragenden Kerns positioniert, während die Dekorrichtung zu der von derselben Ecke ausgehenden, längsseitigen Kante ausgerichtet wird.
Die Basis für das Dekor wird in Form von digitalen Daten gespeichert. Diese digitalen Daten wurden durch Digitalisieren einer Anzahl von Holzmaserungsmustern mit einer digitalen Kamera erzielt. Eine Anzahl rechteckiger Blocks mit einer festen Breite, jedoch mit veränderlicher Länge, wird ausgewählt und aus den digitalen Holzmaserungsbildern herausgeteilt. Die Breite der rechteckigen Blocks ist derart ausgewählt, dass drei Blockbreiten der Breite eines fertigen Oberflächenelements entsprechen. Die digitalen Bilder der Holzblocks werden dann digital verbunden, um eine rechteckige Oberfläche mit einer bestimmten Abmessung, beispielsweise 200 × 1200 mm zu bilden. Eine ausgewählte Menge derartiger Kombinationen unterschiedlicher Blocks wird wie oben beschrieben entworfen, so dass eine Anzahl leicht unterschiedlicher, rechteckiger Oberflächen erzielt wird. Der Drucker, oder bevorzugt ein Satz von Druckern, ist bevorzugt derart positioniert, dass eine gewünschte Anzahl rechteckiger Dekoroberflächen mit einem bestimmten Zwischenabstand auf einen tragenden Kern gedruckt wird. Der Zwischenabstand zwischen den rechteckigen Oberflächen ist der zum Teilen und zum Gießen der Kanten erforderliche Abstand. Der bzw. die Dekordrucker werden ebenso zum Drucken von Festpunkten in vorbestimmten Positionen verwendet. Ein weiterer Drucker, der ebenso durch den Computer geführt wird, wird zum Drucken eines Identitätscodes auf der unteren Seite jedes vorgesehenen, fertiggestellten Oberflächenelements verwendet.
Eine Grundschicht aus UV-aushärtendem Akryllack wird dann mittels von Walzen aufgebracht. Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung im Bereich von 150 μm werden dann auf die noch nasse Grundschicht gesprüht, woraufhin eine Deckschicht aus UV-aushärtendem Akryllack mit einem Zusatz in der Form von Hartpartikeln mit einer durchschnittlichen Abmessung von 2 μm mittels einer Walze aufgebracht wird. Hartpartikel mit einer durchschnittlichen Abmessung von 100 nm werden dann auf die Oberseite der noch nassen Deckschicht gesprüht, woraufhin der Lack mit UV-Licht teilweise ausgehärtet wird, so dass die Viskosität zunimmt. Der noch weiche Lack wird dann mit einer Struktur in der Form schmaler, kleiner, länglicher Vertiefungen ausgestattet, welche die Poren von Holz simulieren. Dies wird die Wirklichkeitsnähe des Dekors erhöhen. Dies wird durch Pressen von Walzen zu der lackierten Oberfläche, während diese vorbeiläuft, erzielt. Die Positionierung der Walzen wird über die zum Drucken des Dekors verwendeten, digital gespeicherten Daten geführt, sowie über den verwendeten Fixpunkt geführt, wenn komplexere und vollständig zueinander passende Oberflächenstrukturen verwendet werden, wie im Zusammenhang mit der Verfahrensschema 1 beschrieben.
Der Lack wird dann vollständig mit UV-Licht auf eine gewünschte Festigkeit ausgehärtet, woraufhin das fertiggestellte Oberflächenelement in vorbestimmte Formate geschnitten wird, die mit Kanten mit Verbindungsfunktionalität ausgestattet sind, welche durch Fräsen geformt werden. Das Schneid- und Kantenfräsverfahren wird ausgehend von einem Festpunkt positioniert, der nahe zu dem Dekor gedruckt ist. Die Oberflächenelemente können dann mit dem bloßen Auge oder durch eine Computer-gestützte Digitalkamera geprüft werden. Die Oberflächenelemente werden dann in Stapeln verpackt und mit Identifikationsmarkierungen versehen.
Es ist gemäß einem alternativen Vorgang in dem Verfahren möglich, die Kanten zu einem früheren Zeitpunkt in dem Verfahren zu schneiden und zu formen. Es ist vorteilhaft, eine schützende Lackschicht auf der Oberseite des gedruckten Dekors aufzubringen, gefolgt durch Schneiden und Formen der Katen. Der verbleibende und Hauptteil der Verschleißschicht wird dann wie in Verbindung mit den obigen Verfahrensschemen 1 oder 2 beschrieben aufgebracht.
Das obige Verfahren ermöglicht eine vom Kunden ausgelöste Herstellung, bei welcher selbst der geringen Mengen mit derselben Effizienz wie bei der Vorratsherstellung produziert werden können. Obwohl nur ein Dekor in Verbindung mit dem obigen Verfahrensschema beschrieben worden ist, wird dem Fachmann ersichtlich sein, dass das Dekor in dem Verfahren sehr leicht verändert werden kann. All die wichtigen Schritte der Herstellung wie Drucken, Strukturieren, Prüfen, Verpacken und Identifikationsmarkieren können durch zentrale Verarbeitungsdaten gesteuert und überwacht werden.
Die Erfindung wird ebenso anhand von Ausführungsformbeispielen beschrieben.
BEISPIEL 1
Ein tragender Kern aus einer mitteldichten Faserplatte (MDF) wurde glattgeschliffen. Eine Schicht aus Grundierungslack wurde auf die Oberseite der Faserplatte aufgebracht. Die Grundierung wurde ausgehärtet, woraufhin ein Dekor auf die Oberseite der Grundierung gedruckt wurde.
Dann wurde der Aufbau einer Verschleißschicht durch Aufbringen von 30 g/m² von UV-aushärtendem Akryllack mittels einer Walzenbeschichtung eingeleitet. 20 g/m² Hartpartikel aus α-Aluminiumoxid mit durchschnittlichen Partikelabmessungen von 70 μm wurden auf den noch klebrigen Lack gesprüht. Der Lack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität zunahm. Weitere 30 g/m² von UV-aushärtendem Akryllack wurden dann auf die bereits aufgebrachte Schicht aufgewalzt, woraufhin weitere 20 g/m² von α-Aluminiumoxidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 70 μm auf die noch klebrige zweite Beschichtung aufgesprüht wurden. Der Lack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität zunahm. Drei Schichten von UV-aushärtendem Akryllack wurden dann durch eine Walzenbeschichtung mit einem teilweisen Zwischenaushärten wie oben beschrieben aufgebracht. Jede der drei Schichten hatte ein Oberflächengewicht von 20 g/m² . Die Hartpartikel waren vollständig in den Lack eingebettet, nachdem die drei Schichten aufgebracht waren, und eine ebene, obere Verschleißschichtoberfläche wurde erzielt.
Dann wurde ein Deckbeschichtungsverfahren begonnen. Eine erste Schicht aus UV-aushärtendem Akryl-Deckschichtlack wurde mittels eines Walzenbeschichters auf die Oberseite der vorherigen, teilweisen ausgehärteten Schichten aufgebracht. Der Deckschichtlack enthielt 10 Gewichtsprozent Hartpartikel aus α-Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 10 μm. Die erste Schicht wurde mit einem Oberflächengewicht von 10 g/m² aufgebracht. Der Deckschichtlack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität erhöht wurde. Eine zweite Schicht des Deckschichtlacks wurde dann aufgebracht und wie oben beschrieben teilweise ausgehärtet. Die Verschleißschicht wurde dann mit einer Oberflächenstruktur mittels einer Oberflächen-strukturierten Walze ausgestattet. Eine dritte Schicht der Deckschichtzusammensetzung wurde dann auf die strukturierte Verschleißschicht aufgebracht. Auch die dritte Schicht der Deckschicht wurde mit einem Flächengewicht von 10 g/m² aufgebracht. Die Verschleißschicht wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass sie vollständig aushärtete. Die Verschleißschicht wurde dann hinsichtlich ihres Abriebwiderstandes gemäß ISO 4586/2-88 geprüft, wobei ein IP-Wert von 7100 Umdrehungen erzielt wurde. Ein IP-Wert von 7100 Umdrehungen ist für Bodenbedeckungsmaterialien mit mittlerem bis schwerem Verkehr wie Hotellobbys, Hallen und dergleichen vollständig ausreichend.
BEISPIEL 2
Ein tragender Kern aus mitteldichter Faserplatte wurde glattgeschliffen. Eine Schicht aus Grundierungslack wurde auf die Oberseite der Faserplatte aufgebracht. Die Grundierung wurde ausgehärtet, woraufhin ein Dekor auf die Oberseite der Grundierung gedruckt wurde. Der Aufbau einer Verschleißschicht wurde dann durch Aufbringen von 30 g/m² UVaushärtenden Akryllack mittels einer Walzenbeschichtung eingeleitet. 20 g/m² Hartpartikel aus α-Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 70 μm wurden auf den noch klebrigen Lack aufgesprüht. Der Lack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität erhöht wurde. Weitere 30 g/m² UV-aushärtender Akryllack wurden dann auf die bereits aufgebrachte Schicht aufgewalzt, woraufhin weitere 20 g/m² α-Aluminiumoxidpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 70 μm auf die noch klebrige, zweite Beschichtung aufgesprüht wurden. Der Lack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität erhöht wurde. Drei Schichten des UV-aushärtenden Akryllacks wurden dann durch eine Walzenbeschichtung mit einem Zwischenaushärten wie oben angegeben aufgebracht. Jede der drei Schichten besaß ein Flächengewicht von 20 g/m². Die Hartpartikel waren vollständig in den Lack eingebettet, nachdem die drei Schichten aufgebracht waren, und eine ebene, obere Verschleißschichtoberfläche wurde erzielt. Auf der Oberfläche der drei Lackschichten wurde bis zu einer gewünschten Viskosität ausgehärtet.
Eine zweite Dekorschicht wurde dann auf die Verschleißschicht aufgedruckt. Die zweite Dekorschicht, die identisch zu der näher zu dem Kern gelegenen, ersten Dekorschicht war, wurde derart ausgerichtet und positioniert, dass sie vollständig zu dem ersten Dekor passt.
Der Aufbau einer oberen Verschleißschicht wurde dann durch Aufbringen von 30 g/m² UV-aushärtenden Akryllack mittels einer Walzenbeschichtung eingeleitet. 20 g/m² Hartpartikel aus α-Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 70 μm wurden auf die noch klebrige Lackschicht aufgesprüht. Der Lack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er teilweise aushärtete und die Viskosität erhöht wurde. Weitere 30 g/m² UV-aushärtender Akryllack wurden dann auf die bereits aufgebrachte Schicht aufgewalzt, woraufhin weitere 20 g/m² α-Aluminiumoxidpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 70 μm auf die noch klebrige zweite Beschichtung aufgesprüht wurden. Der Lack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität erhöht wurde. Drei Schicht UV-aushärtender Akryllack wurden dann durch eine Walzenbeschichtung mit einem Zwischenaushärten wie oben angegeben, aufgebracht. Jede der drei Schichten besaß ein Flächengewicht von 20 g/m². Die Hartpartikel waren vollständig in dem Lack eingebettet, nachdem die drei Schichten aufgebracht waren, und es wurde eine ebene, obere Verschleißschichtoberfläche erzielt.
Dann wurde ein Deckbeschichtungsvorgang eingeleitet. Eine erste Schicht aus UV-aushärtendem Akryldeckschichtlack wurde mittels eines Walzenbeschichters auf die Oberseite der vorherigen, teilweise ausgehärteten Schichten aufgebracht. Der Deckschichtlack enthielt 10 Gewichtsprozent Hartpartikel aus α-Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 10 g/m². Die erste Schicht wurde mit einem Flächengewicht 10 g/m² aufgebracht. Der Deckschichtlack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität erhöht wurde. Eine zweite Schicht des Deckschichtlacks wurde dann aufgebracht und wie oben beschrieben teilweise ausgehärtet. Die Verschleißschicht wurde dann mit einer Oberflächenstruktur mittels einer Oberflächen-strukturierten Walze ausgestattet. Eine dritte Schicht der Deckschichtzusammensetzung wurde dann auf die strukturierte Verschleißschicht aufgebracht. Auch die dritte Schicht der Deckschicht wurde mit einem Flächengewicht von 10 g/m² aufgebracht. Die Verschleißschicht wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass sie vollständig aushärtete.
Die Verschleißschicht wurde dann hinsichtlich ihres Abriebwiderstandes gemäß ISO 4586/2-88 geprüft, wobei ein IP-Wert von 13500 Umdrehungen erzielt wurde. Ein IP-Wert von 13500 Umdrehungen ist für Bodenbedeckungsmaterialien mit schwererem Verkehr wie Flughäfen, Bahnhöfen und dergleichen vollständig ausreichend. Die zweite Dekorschicht und die Verschleißschicht ergänzen den Abriebwiderstand, ohne dass hierdurch ein unerwünschter Schatteneffekt in dem Dekor erhalten wird.
BEISPIEL 3
Ein tragender Kern aus mitteldichter Faserplatte wurde glattgeschliffen. Eine Schicht aus Grundierungslack wurde auf die Oberseite der Faserplatte aufgebracht. Die Grundierung wurde ausgehärtet, woraufhin ein Dekor auf die Oberseite der Grundierung gedruckt wurde.
Der Aufbau einer Verschleißschicht wurde dann durch Aufbringen von 15 g/m² UV-aushärtenden Akryllack mittels einer Walzenbeschichtung eingeleitet. 20 g/m² Hartpartikel aus α-Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung 70 μm wurden auf den noch klebrigen Lack aufgesprüht. Der Lack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität zunahm. Eine Schicht UV-aushärtender Akryllack wurde dann durch eine Walzenbeschichtung aufgebracht und wurde teilweise wie oben angegeben ausgehärtet. Der Lack besaß ein Flächengewicht von 40 g/m². Die Hartpartikel waren in dem Lack eingebettet, nachdem der Lack aufgebracht war, und es wurde eine im wesentlichen ebene, obere Verschleißschichtoberfläche erzielt.
Ein Deckbeschichtungsvorgang wurde dann begonnen. Eine erste Schicht UV-aushärtender Akryldeckschichtlack wurde mittels eines Walzenbeschichters auf die Oberseite der vorherigen, teilweise ausgehärteten Schichten aufgebracht. Der Deckschichtlack enthielt 10 Gewichtsprozent Hartpartikel aus α-Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 10 μm. Die erste Schicht wurde mit einem Flächengewicht von 10 g/m² aufgebracht. Der Deckschichtlack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität zunahm. Die Verschleißschicht wurde dann mit einer Oberflächenstruktur mittels einer Oberflächen-strukturierten Walze versehen. Eine zweite, endgültige Schicht der Deckschichtzusammensetzung wurde dann auf der Oberseite der strukturierten Verschleißschicht aufgebracht. Auch die zweite Schicht der Deckschicht wurde mit einem Flächengewicht von 10 g/m² aufgebracht. Die Verschleißschicht wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass sie vollständig aushärtete.
Die Verschleißschicht wurde dann hinsichtlich ihres Abriebwiderstandes gemäß ISO 4586/2-88 geprüft, wobei ein IP-Wert von 3100 Umdrehungen erzielt wurde. Ein IP-Wert von 3100 Umdrehungen ist für Bodenbedeckungsmaterialien mit leichtem Verkehr, wie Schlafzimmer, Wohnzimmer und dergleichen völlig ausreichend.
BEISPIEL 4
Ein tragender Kern aus mitteldichter Faserplatte wurde glattgeschliffen. Eine Schicht aus Grundierungslack wurde auf die Oberseite der Faserplatte aufgebracht. Die Grundierung wurde ausgehärtet, woraufhin ein Dekor auf die Oberseite der Grundierung aufgedruckt wurde.
Der Aufbau einer Verschleißschicht wurde dann durch Aufbringen von 50 g/m² UV-aushärtenden Akryllack, der 10 Gewichtsprozent Hartpartikel aus α-Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 10 μm enthielt, mittels einer Walzenbeschichtung eingeleitet. Der Lack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität zunahm.
Ein Deckbeschichtungsverfahren wurde dann eingeleitet. Eine erste Schicht aus UV-aushärtendem Akryldeckschichtlack wurde mittels eines Walzenbeschichters auf die Oberseite der vorherigen, teilweise ausgehärteten Schicht aufgebracht. Der Deckschichtlack enthielt 10 Gewichtsprozent Hartpartikeln aus α-Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelabmessung von 10 μm. Die erste Schicht wurde mit einem Flächengewicht von 10 g/m² aufgebracht. Der Deckschichtlack wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass er nur teilweise aushärtete und die Viskosität zunahm. Die Verschleißschicht wurde dann mit einer Oberflächenstruktur mittels einer Oberflächen-strukturierten Walze versehen. Eine zweite, endgültige Schicht der Deckschichtzusammensetzung wurde dann auf die Oberseite der strukturierten Verschleißschicht aufgebracht. Auch die zweite Schicht der Deckbeschichtung wurde mit einem Flächengewicht von 10 g/m² aufgebracht. Die Verschleißschicht wurde dann einer vorbestimmten Energiemenge von UV-Licht ausgesetzt, so dass sie vollständig aushärtete.
Die Verschleißschicht wurde dann hinsichtlich ihres Abriebwiderstandes gemäß ISO 4586/2-88 geprüft, wobei ein IP-Wert von 300 Umdrehungen erzielt wurde. Ein IP-Wert von 300 Umdrehungen könnte für Bodenbedeckungsmaterialien mit leichtem Verkehr wie Schlafzimmern, Wohnzimmern und dergleichen ausreichend sein.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen begrenzt, da diese auf unterschiedliche Arten innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche variiert werden können. Es ist beispielsweise möglich, sogenannte Overlay-Bahnen aus α-Zellulose, die mit einem duroplatischen Harz imprägniert sind, anstelle von Akryllack in dem in Verbindung mit dem Verfahrensschema 1 beschriebenen Verfahren und insbesondere in dem in Verbindung mit dem Verfahrensschema 2 beschriebenen Verfahren zu verwenden. Diese Bahnen aus α-Zellulose, die mit einem Melamin-Formaldehydharz imprägniert sind, werden mit dem tragenden Kern mittels Wärme und Druck verbunden, wodurch das Harz aushärtet. Der Verschleißwiderstand kann auch in dieser Ausführungsform durch Zugeben von Hartpartikeln im Bereich von 50 nm bis 150 μm zu der Verschleißschicht verbessert werden.

Claims

Verfahren zum Erzielen eines Dekors auf Oberflächenelementen (1), die eine dekorative obere Schicht (2) und einen tragenden Kern (5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass: (i) ein Segmentierungsmuster ausgewählt wird, wobei die Segmentierung mindestens zwei Dekorsegmente auf jedem Oberflächenelement (1) aufweist, wobei die Form, betrachtet von oben, des Oberflächenelements (1) aus der Gruppe bestehend aus dreieckig, quadratisch, rechteckig, heptagonal, pentagonal und oktogonal ausgewählt ist, während die Form des Segments aus der Gruppe bestehend aus dreieckig, quadratisch, rechteckig, heptagonal, pentagonal, oktogonal, kreisförmig, elliptisch, unruhig, und unregelmäßig ausgewählt ist, und dass (ii) ein Segmentdekor für jedes Segment ausgewählt wird, wobei das Segmentdekor aus der Gruppe bestehend aus einer digitalisierten und simulierten Darstellung unterschiedlicher Arten von Holz, Mineralien und Stein, unterschiedlichen Arten von Geweben, Kunstarbeiten und phantasiebasiertem Dekor ausgewählt ist, und dass (iii) jede Auswahl an einem Terminal vorgenommen wird, an welchem die Auswahlen von einer Datenbasis abgerufen werden, und dass die Auswahl über dem Terminal visualisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor durch Digitalisierung eines tatsächlichen Archetyps oder durch teilweises oder vollständiges Erzeugen in einem digitalen Medium erzeugt wird, welches digitalisiertes Dekor (2') digital gespeichert wird, um als Steuerfunktion und Original verwendet zu werden, zusammen mit Steuerprogrammen und Auswahlparametern, wenn das Dekor (2') gedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der durch Oberflächenelemente (1) zu bedeckenden Oberfläche in den Terminal eingegeben werden, und dass Hilfsprogramme ein Einbaumuster berechnen.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbaumusterberechnung zum Drucken einer Montageanleitung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbaumusterberechnung zum Drucken einer miniaturisierten Kopie des berechneten Einbaus mit dem ausgewählten Muster oder Dekor verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der durch Oberflächenelemente (1) zu bedeckenden Oberfläche in den Terminal eingegeben wird, und dass Hilfsprogramme ferner Dekor und Segmentierungsmuster berechnen, welche zwischen den Oberflächenelementen (1) passen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahlen zusammen mit Hilfsprogrammen zum Steuern weiterer Schritte in dem Herstellungsverfahren verwendet werden, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Identifikationsmarkieren, Positioniermarkieren, Verpacken, Lackieren, Oberflächenprägen, Lagern und Auslieferungslogistik.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Algorythmus zum Führen der Positionierung der Dekorsegmente und des Segmentationsmusters derart verwendet wird, dass ein Dekorsegment von einem Oberflächenelement sich an einem benachbarten Oberflächenelement fortsetzen kann.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerprogramm zusammen mit Dekordaten und Auswahlparametern zum Aufbringen einer Passidentifikation auf die Oberflächenelemente (1) verwendet wird.