WO2013185814A1 - Paneel mit dekorschicht sowie verfahren zum bedrucken von platten - Google Patents

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    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to panels, in particular wall, ceiling or floor panels, which are provided with a printed decor, and a method for printing such panels or plates.
  • Wood material such as MDF or HDF
  • a resin-impregnated, printed decor paper is applied.
  • a so-called overlay paper is usually applied over the decorative paper in order to improve the durability of the upper layer.
  • the papers used are impregnated with resins, such as amino resins, which cure by compression under the action of heat and pressure. To the abrasion resistance of the
  • the resins are often used to increase surfaces
  • Abrasion-resistant particles, in particular corundum provided.
  • direct-printed panels have been developed.
  • these direct printed panels usually no papers are used, in particular no decorative paper. Rather, the decorative layer is printed directly onto the surface of the panel using disperse dyes by gravure printing.
  • the surface is suitably pretreated, in particular ground and provided with a suitable primer, which is applied over rollers. After printing and drying the decorative layer are then several
  • Polymer layers (based for example on polymerizable
  • the resin layers serve as a protective layer and abrasion-resistant surface, which also usually abrasion-resistant particles are embedded with it.
  • the two wet-in-wet coated layers are then cured together with the cured resulting layer having a hardness gradient due to the partial mixing, with the hardness of the coating decreasing with increasing depth from the surface of the resulting coating.
  • the present invention has the object to improve the prior art, and in particular to provide a printed panel having a particularly high quality print image, and a method to provide such an improved printed image.
  • the object is to provide a plate and a method in which the adhesive strength of the various layers is increased and therefore has particularly good mechanical resistance values.
  • a panel according to the invention comprises a carrier plate which is provided with a decorative layer.
  • a support plate are in particular
  • Wood-based panels preferred, such as MDF (medium density
  • the decorative layer may comprise a decor paper, which with the
  • dpi value is known to the person skilled in the art and denotes the number of color dots per inch (dots).
  • the dpi value is valid in at least one direction (ie, horizontal or vertical), but it is preferable that the dpi value of 200-1,200 be in both the horizontal and vertical directions of the decoration. It has surprisingly been found that in digital four-color printing, the choice of the invention for the
  • Four-color digital printing usually uses the four basic colors cyan, magenta, yellow and black. Each color point of the printed image is formed by one of these four printing inks. From the four colors of four-color printing, almost any color impression can be created by varying the number of different color points on a surface. Under very strong microscope magnification, the individual color points can still be distinguished. For the human eye, however, the individual color points are not perceptible, but it creates a flat color impression. This will be explained in more detail below with reference to the figures
  • the color dots have a size of 2. ⁇ 2 to
  • dpi value a value of 280-1,200 is generally preferred, and more preferably 300-400.
  • the dpi value should be at least in one direction (ie, horizontal or vertical), but is preferably in both (vertical and horizontal) ) Direction.
  • the present invention also relates to a method for printing on plates, in particular of wall, ceiling or floor panels.
  • a plate such as the wood-based panels mentioned above.
  • On the plate after it has been optionally pretreated, for example, by applying a putty, grinding and applying an adhesive primer, applied a primer.
  • the application of the primer is preferably carried out by means of a curtain coating process, i. by means of a liquid curtain of coating material through which the plate is passed. After an optional dry and / or
  • the surface of the primer is treated by at least one of the following: a corona treatment; a plasma treatment and / or most preferably by the application of an oil.
  • a decorative decoration is then printed on the plate.
  • the primer is based on an aqueous dispersion (preferably an aqueous acrylate system) which is a suitable one Composition, so that they by means of a
  • roller application method applied to the surface of the carrier layer is the
  • Coating material discharged directly from the roller on the surfaces to be coated or indirectly via a coating tape by means of a press roll on the zu
  • Roller application method uses a curtain coating process. It is believed that the rollers are at
  • roller application method whether the coating material is applied directly from the roller to the surface to be coated or indirectly, via a coating tape, due to their rounding in the transferred coating produce a minimal waviness of the surface.
  • the mountains and valleys of this undulating surface are so small that the surfaces thus produced with conventional
  • curtain coating method and corresponding system are previously known to those skilled in the art (for example, from EP 1 252 937 Ai), so that a detailed description of the same can be dispensed with here. It is important that at
  • Coating material is produced, through which the components to be coated are guided. An order for rolls does not take place.
  • a dispersion is used as coating material for the primer, in particular an aqueous acrylate dispersion.
  • Aqueous acrylate dispersions consist essentially of a solvent (namely water) and binder in the form of
  • Plastic polymers (acrylates), which evaporate during evaporation of the
  • the inventors have surprisingly found that the printed image of a printed decoration can be improved if the primer, after optional further intermediate treatment steps, is subjected to a special surface treatment.
  • a suitable treatment of the surface is the so-called corona treatment.
  • the corona treatment is an electrochemical process for
  • corona treatment Surface modification of particular plastics, and the principles of corona treatment are known from the prior art, so that a detailed explanation is omitted here.
  • Important in the corona treatment is only that one or more high voltage electrodes are used, which are arranged at a distance of a few millimeters to the treated surfaces are. Will the surface on the high voltage electrodes
  • a plasma treatment of the surfaces can be carried out. Also plasma method for
  • Plasma state is transferred.
  • the process gas such as air, is directed through the nozzle head onto the surface of the material to be treated.
  • Plasma discharge causes a significant improvement is the
  • an oil preferably in aqueous dilution
  • an oil particularly high-quality printed images can be produced without the need for expensive equipment plasma or corona treatment. It is believed that the fatty acids of the oil adhere well to the polar groups of the foundry base material and thereby the
  • Fatty acids leads to particularly good results. On the one hand, a high proportion of unsaturated fatty acids improves the visual impression of the On the other hand, unsaturated fatty acids in the print image
  • the oil should preferably have a high weight fraction of unsaturated fatty acids, more preferably at least 20%, preferably at least 30%, more preferably at least 50% and most preferably at least 80%.
  • oil emulsion can also other compounds
  • an aliphatic polyurethane acrylate is applied to the primer in an amount of 1 to 20 g / m 2 , preferably 3 to 6 g / m 2 , digitally printed thereon and the further oligomer structure applied as described.
  • the polyurethane acrylate is attached on the one hand via hydrogen bonds to the acrylate matrix of the primer and on the other hand via double bonds in the
  • Polymer network consisting of this polyurethane acrylate, the polymerizable inks and the following
  • Printed images are compounds that have three essentials: functional groups that are linked to the secondary valency bonds
  • Primer can be anchored; have an apolar backbone, which is matched in polarity to the polarity of the ink and double bonds, which are incorporated in the polymer layer in the radiation-curing polymerization.
  • apolar backbone which is matched in polarity to the polarity of the ink and double bonds, which are incorporated in the polymer layer in the radiation-curing polymerization.
  • at least these compounds must have two features: functional groups that are sufficiently anchored via minor valence bonds and an apolar backbone that provides the appropriate polarity to match the printing ink.
  • oil / m 2 should be applied, more preferably 1.0 to 5 g / m 2 , more preferably 1.5 to 3 gm 2, and most preferably 1.6 to 2.5 g Oil / m 2 to be coated surface.
  • the application of the desired amount of oil is best metered when the oil is applied in aqueous dilution.
  • the aqueous dilution should preferably be divided by parts by weight in such a way that one part of oil contains 1 to 30 parts of water.
  • the decor is printed by means of digital printing and more preferably by means of a digital four-color printing, as described above.
  • the above information on the average size of the color dots, the dpi value and so on can be advantageously used in the inventive method.
  • the panels or panels above the decorative layer or the decor comprise a cured polymer layer as a wear layer, which preferably has a hardness gradient, according to the above-mentioned WO 2008/061791.
  • the polymer layer is preferably applied in the form of a polymerizable acrylate system, and comprises for example, 1,6-hexanediol diacrylate, polyester acrylate, polyurethane acrylic acid ester and diprophylline glycol diacrylate.
  • Preferred thicknesses for the polymer layer (useful layer) after curing are 20 to 300 ⁇ m, more preferably 40 to 250 ⁇ m, even more preferably 50 to 22 ⁇ m and most preferably 60 to 100 ⁇ m. Under curing of a polymer layer, or a polymerizable
  • Acrylate system is understood here as the chemical reaction that takes place in the polymerization, in particular a polycondensation. To distinguish this is the drying of such layers, in which only the solvent, such as the water content of
  • Polymer layers evaporated or reduced in a purely physical way.
  • the application of the polymer layer takes place after printing the decorative decoration on the surface of the plate, or the panel.
  • further processing and processing steps may be performed, such as the application of a primer or the like.
  • the applied polymer layer preferably has a hardness gradient, so that the hardness of the polymer layer increases with increasing depth from the surface of the polymer layer
  • such a hardness gradient can be adjusted by applying a first liquid coating agent (first oligomer) to the surface in a first step, and at least a second liquid coating agent (second oligomer) to the still moist first coating agent in a second step. Applying wet-on-wet results in partial mixing at the interface.
  • the coating agent or the two applied coating compositions are preferably cured together by means of radiation.
  • the two bonded materials for the first and second layer should be different and in particular have a different proportion of CC double bonds, so that after hardening due to partial mixing
  • the printing ink used is based on a polymerizable acrylate.
  • emulsion paints are used as the printing ink (ink), in particular acrylic paints. These emulsion paints are regularly used in the gravure printing process commonly used.
  • Emulsion paints are printing inks, which usually consist of three main constituents, namely (a) a solvent (usually water today), (b) binders in the form of plastic polymers (acrylates), which evaporate upon evaporation of the
  • the conventionally used dispersion inks have no polymerizable acrylate systems, so that no such chemical crosslinking between printing ink and the polymer layer can take place.
  • the preferred polymerizable printing inks are in particular polymerizable acrylate systems.
  • Polymerizable printing inks contain as main components binders, namely reactive double bonds contained resins, ie monomers or
  • Oligomers such as acrylate monomers and acrylate oligomers; optional photo-initiators for radiation-curable printing inks, and in addition additives such as defoamers, leveling additives, thickeners and color pigments to a small extent.
  • the polymerizable inks used for the present invention are radiation-curable, in particular UV-curable (UV-curable) inks. Therefore, in a particularly preferred embodiment of the invention, the printing question used is a UV-curable polymerizable acrylate system.
  • no UV-curable lacquer should be used as the coating agent for the primer.
  • the adhesion of such paints can be impaired.
  • a plate HDF carrier plate with a thickness of 8mm is first provided on a roll applicator with a primer based on a commercially available aqueous acrylate dispersion. Then the plate is smoothed using a putty. To Predrying will be a primer over
  • the primer is based on an aqueous acrylate dispersion mixed with fillers and color pigments. After each of these coating steps takes place
  • a rapeseed oil is applied to the primer via a roller applicator in eightfold aqueous dilution. The amount applied is adjusted so that about 2 g (pure) rapeseed oil per m 2 surface are applied.
  • a decorative image is printed by means of a digital printer. For this purpose, UV-curable digital inks are used, with a color amount of about 2g / m 2 are needed.
  • a polymer layer is applied, in the form of a double-bond-containing, photo-initiator-curable radiation curable oligomer.
  • a second polymer layer of a double-bond-containing curable oligomer which is provided with photo-initiators, is applied, so that the two layers can partially intermix at their boundary surfaces.
  • all three layers, ie the polymerizable ink, the first polymer layer and the second polymer layer are polymerized together by means of UV radiation, ie cured.
  • the thus finished coated plate can then be divided into further processes in panels, which can be provided with known coupling elements, so that several panels can be combined to form a floor.
  • Fig. 1 is a microscope photograph of a printed image according to the prior art
  • Fig. 2 is a microscope image of a printed image
  • Fig. 3 is a microscope photograph of a printed image
  • Fig. 4 is a microscope image of a printed image with
  • Fig. 6 shows a plant for carrying out the invention
  • FIGS. 1-4 Various microscopic enlargements of four-color digital printing images are shown in FIGS. 1-4.
  • the enlargements are taken from the printed image of a real wood decor.
  • the decor is formed from a variety of color dots.
  • the color dots are discrete, separate points.
  • Figures 1 - 4 are held in black and white, but it can be seen in principle that the size and the course of the individual color dots in varies the figures.
  • Fig. 1 a four-color digital printing image according to the prior art is shown. The digital print was applied immediately after application of the primer. The individual color points are clearly separated from each other, as is actually the case with this one
  • FIG. 2 shows a microscopic enlargement print image in which the primer was subjected to a corona treatment prior to printing. As can be seen from FIG. 2, the individual color dots are somewhat stronger and thus cover more of the surface. Similarly good results can be achieved with a plasma treatment, as can be seen in FIG.
  • FIG. 5 shows a schematic layer construction for a panel according to the invention.
  • the representation is purely schematic and not to scale.
  • the actual carrier plate 11 is considerably thicker than the remaining layers 12-16, which are in the range of a few ⁇ m.
  • the carrier plate 11 shown is an HDF plate with about 8mm stronger.
  • a soundproofing layer 17 At the bottom of the support plate 11 is a soundproofing layer 17 and a mounted thereon
  • Moisture protection layer 18 On the top, i. one
  • the primer 12 Main surface of the plate, the primer 12 is applied.
  • a decorative layer or a decor 13 is provided on the primer 12.
  • the decor 13 was applied by means of a polymerizable ink in digital four-color printing.
  • Above the decorative layer 13 are two polymer layers, which represent the actual wear layer of the panel 10.
  • the polymer layers 14 and 15 are based on a
  • the polymer layers may be provided with abrasion-resistant particles, in particular corundum, as is known to the person skilled in the art.
  • an oil was applied to the primer 12 in aqueous emulsion, forming an oil layer 20.
  • FIG. 6 schematically shows a coating installation for coating panels 10.
  • the panels 10, which may be, for example, solid wood panels, MDF, HDF or chipboard, are conveyed through a roller conveyor 21
  • the illustrated coating stations are not meant to be exhaustive, but are only illustrative of the explanation of the method according to the invention.
  • further processing stations may be provided, such as further drying stations, priming stations, filling stations, etc.
  • the primer is applied by means of a liquid curtain 31 of coating material
  • the liquid curtain 31 extends over the entire plate width and the plates are transported through this curtain and thereby coated.
  • a collection container 32 into which the liquid curtain falls when no plate is passed through the curtain, such as at the gap between two successive plates.
  • Coating material for the primer is preferably used an aqueous acrylate dispersion.
  • the applied primer is dried with hot air, ie the water is removed from the aqueous acrylate dispersion.
  • an oil is applied to the primer by rolling in aqueous dilution.
  • the oil is preferably a natural oil such as linseed oil, palm oil, sunflower oil or rapeseed oil and is applied in an amount of 1-5 g of oil / m 2 .
  • a decorative decoration such as in particular a real wood decor, is printed on the primer thus treated by means of digital printing.
  • a drying step may be provided between the stations 50 and 60. After printing, a polymer layer is applied in the coating station 70.
  • Polymer layer is applied with a hardness gradient, so that the hardness of the polymer layer decreases substantially continuously with increasing depth from the surface of the polymer layer ago.
  • a first coating unit 71 a first polymer layer based on a polymerizable acrylate system is applied.
  • a further wet-on-wet polymer layer is applied to this first polymer layer.
  • the second polymer layer has, for example, a higher one
  • Double bond fraction as described in detail in the above-mentioned application to hardness gradient.
  • Polymer layers are applied wet-on-wet in stations 71 and 72 so that partial intermixing occurs at the interface of the two layers.
  • station 73 the two polymer layers are cured together under the influence of UV radiation.
  • station 60 is a digital printing station and uses a printing ink based on a polymerizable acrylate. In this case, it is preferred that between the stations 60 and 70 no curing of the ink takes place, but at most one
  • the application of an oil in aqueous dilution is provided at the coating station 50.
  • stations for corona treatment or plasma Be provided for treatment.
  • another station for corona treatment may be provided between stations 40 and 50 and the application of the oil in aqueous dilution then takes place after the corona treatment in station 50.

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Description

BESCHREIBUNG
PANEEL MIT DEKORSCHICHT SOWIE VERFAHREN ZUM BEDRUCKEN VON PLATTEN
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Paneele, insbesondere Wand-, Decken- oder Fußbodenpaneele, die mit einem bedruckten Dekor versehen sind, sowie ein Verfahren zum Bedrucken derartiger Paneele bzw. Platten.
2. Hintergrund der Erfindung
Aus dem Stand der Technik sind eine Reihe von Vorrichtungen und Verfahren bekannt, um die Oberflächen von plattenförmigen Bauteilen - im Folgenden als Platten oder Paneele bezeichnet - mit einem Dekor zu versehen. Das Versehen von Platten mit Dekoren ist insbesondere in der Möbelindustrie und bei der Herstellung von Fußböden weit verbreitet. Beispielsweise sind für Fußböden sogenannte Laminatpaneele bekannt, die relativ kostengünstig herstellbar sind und sich gut verarbeiten lassen. Sie basieren üblicherweise auf einer Trägerplatte aus einem
Holzwerkstoff, wie etwa MDF oder HDF, auf deren Oberseite ein mit einem Harz imprägniertes, bedrucktes Dekorpapier aufgebracht ist. Über dem Dekorpapier wird üblicherweise zudem ein sogenanntes Overlay-Papier angebracht, um die Haltbarkeit der Oberschicht zu verbessern. Die verwendeten Papiere sind mit Harzen imprägniert, wie beispielsweise Aminoharzen, die durch Verpressen unter Einwirkung von Hitze und Druck aushärten. Um die Abriebfestigkeit der
Oberflächen zu erhöhen werden die Harze zudem häufig mit
abriebfesten Partikeln, wie insbesondere Korund, versehen. In einer Weiterentwicklung derartiger Laminatpaneele wurden sogenannte direkt-bedruckte Paneele entwickelt. Bei diesen direktbedruckten Paneelen kommen in der Regel keine Papiere mehr zur Anwendung, insbesondere kein Dekorpapier. Die Dekorschicht wird vielmehr unter Verwendung von Dispersionsfarben mittels eines Tiefdruckverfahrens direkt auf die Oberfläche des Paneels bzw. der Platte gedruckt. Hierzu wird die Oberfläche geeignet vorbehandelt, insbesondere geschliffen und mit einer geeigneten Grundierung versehen, die über Walzen aufgetragen wird. Nach Aufdruck und Trocknen der Dekorschicht werden anschließend mehrere
Polymerschichten (basierend z.B. auf polymerisierbaren
Acrylatsystemen) aufgetragen und ausgehärtet. Die Harzschichten dienen als Schutzschicht und abriebfeste Oberfläche, wobei auch hier üblicherweise abriebfeste Partikel mit eingebettet sind.
Aus der WO 2008/061791 Ai desselben Anmelders, deren Inhalt hiermit durch Inbezugnahme vollständig aufgenommen wird, ist eine
Verbesserung der oben erwähnten Polymerschichten bekannt. Der Kern der Verbesserung liegt darin, dass auf die Oberfläche eines Paneels zwei unterschiedliche flüssige Polymerschichten Nass-in-Nass übereinander aufgetragen werden, so dass an der Grenzfläche eine teilweise
Vermischung der Beschichtungsmittel stattfindet. Die beiden Nass-in- Nass aufgetragenen Schichten werden dann gemeinsam ausgehärtet, wobei die ausgehärtete resultierende Schicht aufgrund der teilweisen Durchmischung einen Härtegradienten aufweist, wobei die Härte der Beschichtung mit zunehmender Tiefe von der Oberfläche der resultierenden Beschichtung her gesehen abnimmt.
Aus der DE 10 2004 009 160 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Fußbodenpaneels bekannt, bei dem auf die Oberseite einer Platte durch Aufwalzen ein Haftgrund aufgebracht wird und anschließend darauf ebenfalls durch Aufwalzen eine Grundierung. Darauf wird dann das Dekor gedruckt und anschließend wird eine hochabriebfeste sowie kratzfeste Lackschicht aufgebracht. Dieses Dokument zeigt damit ein typisches Verfahren des Standes der Technik.
Aus der WO 2011/020755 Ai ist ein verbessertes Verfahren bekannt, bei dem nach Aufwalzen einer Grundierungsschicht auf die Oberfläche einer Platte und Trocknen der Grundierung ein dekoratives Muster mittels Digitaldruck aufgebracht wird.
Obwohl insbesondere die oben erwähnte WO 2008/061791 einen beträchtlichen Fortschritt im Stand der Technik darstellt, so besteht immer Bedarf für Verbesserung. Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe den vorbekannten Stand der Technik zu verbessern und insbesondere ein bedrucktes Paneel bereitzustellen, das ein besonders hochwertiges Druckbild aufweist, sowie ein Verfahren, um ein derartiges verbessertes Druckbild bereitzustellen. In einem weiteren Aspekt stellt sich die Aufgabe, eine Platte sowie ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die Haftfestigkeit der verschiedenen Schichten erhöht ist und die deshalb besonders gute Werte bei der mechanischen Beständigkeit aufweist.
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genauer genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können werden mit einem Paneel nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 4 gelöst.
3. Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Ein erfindungsgemäßes Paneel umfasst eine Trägerplatte, die mit einer Dekorschicht versehen ist. Als Trägerplatte sind insbesondere
Holzwerkstoffplatten bevorzugt, wie etwa MDF (Mitteldichte
Holzfaserplatte) oder HDF (Hochdichte Holzfaserplatte), Spanplatten, OSB-Platten (oriented Strand board), Echtholzplatten oder ähnliches. Die Dekorschicht kann ein Dekorpapier umfassen, das mit der
Trägerplatte verbunden ist, oder aber auch ein Dekor sein, das direkt auf die Platte gedruckt wurde. Wesentlich ist, dass das Dekor mittels eines digitalen Vierfarbdruckes aufgedruckt ist und dabei aus einer Vielzahl von Farbpunkten gebildet ist, die zu über 90% einer Größe von 1.000 μηι2 bis ΐ5.θθθμηι2 haben, bei einem dpi-Wert von 200 - 1.200. Der Begriff dpi-Wert ist dem Fachmann bekannt und bezeichnet die Anzahl an Farbpunkten pro Zoll (dots per inch). Der dpi- Wert gilt zumindest in einer Richtung (also horizontal oder vertikal), jedoch ist es bevorzugt, dass der dpi-Wert von 200 - 1.200 sowohl in horizontaler als vertikaler Richtung des Dekors gilt. Es hat sich überraschend gezeigt, dass beim digitalen Vierfarbdruck die erfindungsgemäße Wahl für die
Flächengröße der Farbpunkte zu optisch besonders hochwertigen Dekoren führt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Dekor eine Nachahmung einer Echtholzoberfläche ist, das heißt einer natürlichen Holzmaserung. Es hat sich hierbei gezeigt, dass eine gute Nachahmung einer Echtholzoberfläche überraschenderweise nicht erreicht werden kann, wenn besonders kleine Farbpunkte gewählt werden, oder wenn die Farbpunkte eine gewisse Größe überschreiten. Bei zu groß gewählten Farbpunkten kann ein kontrastreiches und detailreiches Bild nicht mehr erzeugt werden. Bei zu kleinen Farbpunkten, kommt es ebenfalls zu unerwünschten optischen Mängelerscheinungen, insbesondere bedingt durch eine gewisse Rasterung des Druckbildes. Auch bei einem höheren dpi-Wert bei kleinen Farbpunkte ist dies unvermeidlich, zudem führen höhere dpi-Werte direkt zu höheren Kosten im Druck, da entweder mehrere Druckvorgänge notwendig sind oder aufwendigere
Druckanlagen.
Im digitalen Vierfarbdruck werden üblicherweise die vier Grundfarben Zyan, Magenta, Gelb und Schwarz verwendet. Jeder Farbpunkt des Druckbildes wird dabei durch eine dieser vier Druckfarben gebildet. Aus den vier Farben des Vierfarbdrucks kann beinahe jeder beliebige Farbeindruck erzeugt werden, indem die Anzahl der verschiedenen Farbpunkte auf einer Fläche variiert wird. Unter sehr starker Mikroskop- Vergrößerung lassen sich die einzelnen Farbpunkte noch unterscheiden. Für das menschliche Auge sind die einzelnen Farbpunkte jedoch nicht wahrnehmbar, sondern es entsteht ein flächiger Farbeindruck. Dies wird weiter unten detaillierter unter Bezugnahme auf die Figuren
beschrieben.
Bevorzugt haben die Farbpunkte eine Größe von 2.οοομηι2 bis
Ιθ.θθθμηι2, mehr bevorzugt von 3.οοομηι2 bis 8.θθθμηι2 und am meisten bevorzugt von 3·5θθμηι2 bis 5.000μηι2. Vorzugweise sollten mindestens 90% der Farbpunkte in diesen Größenbereichen liegen. Als dpi-Wert ist generell ein Wert von 280 - 1.200 bevorzugt, und noch mehr bevorzugt von 300 - 400. Der dpi-Wert sollte zumindest in einer Richtung (d.h. horizontal oder vertikal) gegeben sein, gilt jedoch vorzugsweise in beide (vertikale und horizontale) Richtung.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bedrucken von Platten, insbesondere von Wand-, Decken- oder Fußbodenpaneelen. In einem ersten Schritt wird eine Platte, wie etwa die oben angegebenen Holzwerkstoffplatten, bereitgestellt. Auf die Platte wird, nachdem diese optional vorbehandelt wurde, beispielsweise durch Auftragen einer Spachtelmasse, Abschleifen und Auftragen eines Haftprimers, eine Grundierung aufgetragen. Das Auftragen der Grundierung erfolgt dabei vorzugweise mittels eines Vorhangbeschichtungsverfahrens, d.h. mittels eines flüssigen Vorhangs von Beschichtungsmaterial durch den die Platte geführt wird. Nach einem optionalen Trocken und/oder
Aushärten der Grundierung und eventuell weiterer
Zwischenbehandlungsschritte wie etwa Abschleifen oder Auftragen eines Primers, wird die Oberfläche der Grundierung mittels mindestens einer der folgenden Maßnahmen behandelt: einer Coronabehandlung; einer Plasmabehandlung und/oder am meisten bevorzugt durch das Auftragen eines Öls. Nach diesen Behandlungsschritten und optionalen weiteren Trocknungsschritten wird dann ein dekoratives Dekor auf die Platte gedruckt.
Vorzugsweise basiert die Grundierung auf einer wässrigen Dispersion (bevorzugt einem wässrigen Acrylat-System), welche eine geeignete Zusammensetzung aufweist, so dass sie mittels eines
Vorhangbeschichtungsverfahren aufgetragen werden kann. Im Stand der Technik wurde die Grundierung bisher üblicherweise in einem
Walzenauftragsverfahren auf die Oberfläche der Trägerschicht aufgetragen. Bei derartigen Walzenauftragsverfahren wird das
Beschichtungsmaterial (die Grundierung) direkt von der Walze auf die zu beschichtenden Oberflächen abgegeben oder indirekt über ein Beschichtungsband, das mittels einer Presswalze auf die zu
beschichtenden Bauteile gepresst wird. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben festgestellt, dass Oberflächen, die auf diese Weise hergestellt wurden insbesondere bei fein detaillierten Druckbildern, wie sie typischerweise bei der Nachahmung von Echtholzoberflächen notwendig sind, nicht die eigentlich zu erwartende Auflösung und Schärfe erreichen. Insbesondere kommt es bei Verwendung von polymerisierbaren Druckfarben häufig zu störenden Streifen im
Druckbild. Die Erfinder haben nun überraschend festgestellt, dass diese Probleme vermieden werden können, wenn man statt eines
Walzenauftragsverfahrens ein Vorhangbeschichtungsverfahren verwendet. Es wird vermutet, dass die Walzen bei
Walzenauftragsverfahren, sei es, dass das Beschichtungsmaterial direkt von der Walze auf die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen wird oder indirekt, über ein Beschichtungsband, aufgrund ihrer Rundung in der übertragenen Beschichtung eine minimale Welligkeit der Oberfläche erzeugen. Die Berge und Täler dieser welligen Oberfläche sind so klein, dass die so hergestellten Oberflächen mit herkömmlichen
Tiefdruckverfahren gut bedruckt werden können. Es wird jedoch vermutet, dass diese sehr geringe Unebenheit der so beschichteten Oberfläche bei der Verwendung des Digitaldrucks möglicherweise aufgrund elektrischer Potentialdifferenzen, zu einem nicht optimalen Druckbild führen können. In jedem Fall, unabhängig vom
Druckverfahren, kann durch das Gießen der Grundierung (mittels Vorhangbeschichtung) die unerwünschte Streifenbildung wirksam unterbunden werden. Vorhangbeschichtungsverfahren und entsprechende Anlage sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik (beispielsweise aus der EP 1 252 937 Ai) vorbekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung derselben hier verzichtet werden kann. Wichtig ist, dass bei
Vorhangbeschichtungsverfahren ein flüssiger Vorhang von
Beschichtungsmaterial erzeugt wird, durch den die zu beschichtenden Bauteile geführt werden. Ein Auftrag über Walzen findet nicht statt.
Vorzugweise wird als Beschichtungsmaterial für die Grundierung eine Dispersion verwendet, insbesondere eine wässrige Acrylatdispersion. Wässrige Acrylatdispersionen bestehen im Wesentlichen aus einem Lösungsmittel (nämlich Wasser) und Bindemittel in Form von
Kunststoffpolymeren (Acrylate), die sich bei Verdunstung des
Lösungsmittels zusammenlagern und eine feste geschlossene Schicht bilden, sowie optional Farb-Pigmente zur Erzeugung der gewünschten Deckung und des gewünschten Grundfarbtons. Die Härtung dieser Acrylatdispersionen erfolgt also nicht durch eine Polymerisation, sondern durch ein Verflüchtigen des Lösungsmittels, da die Bindemittel bereits als Polymere vorliegen. Die in der Dispersion enthaltenen Polymere verbinden sich bei Verdunstung auf rein physikalische Weise und bilden eine geschlossene Schicht.
Die Erfinder haben überraschend festgestellt, dass das Druckbild eines aufgedruckten Dekors verbessert werde kann, wenn die Grundierung, nach optionalen weiteren Zwischenbehandlungsschritten, einer besonderen Oberflächenbehandlung unterzogen wird. Eine geeignete Behandlung der Oberfläche ist die sogenannte Coronabehandlung. Die Coronabehandlung ist ein elektro-chemisches Verfahren zur
Oberflächenmodifikation von insbesondere Kunststoffen, und die Grundsätze der Coronabehandlung sind aus dem Stand der Technik bekannt, so dass auf eine detaillierte Erläuterung hier verzichtet wird. Wichtig bei der Coronabehandlung ist nur, dass eine oder mehrere Hochspannungselektroden zur Anwendung kommen, die im Abstand von wenigen Millimetern zu den behandelnden Oberflächen angeordnet sind. Wird die Oberfläche an den Hochspannungselektroden
vorbeigeführt, kommt es zu Oxidationsreaktionen an der Oberfläche, wobei üblicherweise der Sauerstoffgehalt der Luft verwendet wird.
Alternativ kann auch eine Plasmabehandlung der Oberflächen durchgeführt werden. Auch Plasmaverfahren für
Oberflächenbehandlungen sind aus dem Stand der Technik
grundsätzlich bekannt. Eine Plasmabehandlung funktioniert
beispielsweise mittels einer Plasmadüse, in der über eine Entladung ein Lichtbogen erzeugt wird, durch den ein Prozess-Gas in den
Plasmazustand überführt wird. Das Prozess-Gas, wie etwa Luft, wird durch den Düsenkopf auf die Oberfläche des zu behandelnden Materials gerichtet.
Obwohl die Zwischenbehandlung mit Corona- Entladung und
Plasmaentladung eine deutliche Verbesserung hervorruft ist das
Auftragen eines Öls vorzugweise in wässriger Verdünnung besonders bevorzugt. Es hat sich gezeigt, dass durch das Auftragen eines Öls besonders hochwertige Druckbilder erzeugt werden können ohne die Notwendigkeit einer apparativ teuren Plasma- oder Coronabehandlung. Es wird vermutet, dass die Fettsäuren des Öls sich gut an den polaren Gruppen des Gießgrundmaterials anlagern und dabei die
Oberflächenspannung herabsenken, so dass eine geeignete Benetzung der Tinten-Tröpfchen auf der Oberfläche erfolgt. Bei der Verwendung von ungesättigten Fettsäuren können die Doppelbindungen nach einer optional aufgebrachten Polymerbeschichtung und UV-initiierter Polymerisation in chemische Reaktion treten, wodurch es zu besonders stabilen Verbindungen der verschiedenen Schichten auf der Platte kommt. Als Öl kommt jedes Öl in Frage, wobei die besten Ergebnisse jedoch mit natürlichem Öl wie insbesondere Leinöl, Palmöl,
Sonnenblumenöl oder Rapsöl erzielt werden. Dabei hat sich
herausgestellt, dass insbesondere ein hoher Anteil ungesättigter
Fettsäuren zu besonders guten Ergebnissen führt. Zum einen verbessert ein hoher Anteil an ungesättigten Fettsäuren den optischen Eindruck des Druckbildes, zum anderen können ungesättigte Fettsäuren im
Zusammenhang mit einer später aufgebrachten Polymerschicht zu besonders gut haftenden Oberflächen führen. Generell bevorzugt sollte das Öl daher einen hohen Gewichtsanteil ungesättigter Fettsäuren haben, insbesondere von mindestens 20%, bevorzugt mindestens 30%, mehr bevorzugt von mindestens 50% und am meisten bevorzugt von mindestens 80%.
An Stelle der Ölemulsion können auch andere Verbindungen
aufgetragen werden, die in ähnlicher Weise wirken und einen guten Effekt auf das Druckergebnis haben. So kann man ein vergleichbares Ergebnis erhalten, wenn man auf die Grundierung ein aliphatisches Polyurethanacrylat in einer Menge von 1 - 20 g/m2, bevorzugt 3 - 6 g/m2 aufwalzt, darauf digital druckt und den weiteren Oligomeraufbau wie beschrieben appliziert. Das Polyurethanacrylat wird einerseits über Wasserstoffbrückenbindungen an die Acrylatmatrix der Grundierung angeklammert und andererseits über Doppelbindungen in das
Polymernetzwerk bestehend aus diesem Polyurethanacrylat, den polymerisationsfähigen Druckfarben und den darauf folgenden
Oligomerschichten.
Es ist dem Fachmann verständlich, dass die aufgeführten Verbindungen nur Beispielcharakter tragen können. Verallgemeinernd für die gefundene Lehre gilt: Besonders geeignet zur Verbesserung des
Druckbildes sind Verbindungen, die drei Wesensmerkmale aufweisen: funktionelle Gruppen, die über Nebenvalenzbindungen an die
Grundierung verankert werden können; ein apolares Rückgrat besitzen, welches in der Polarität auf die Polarität der Druckfarbe angepasst ist und Doppelbindungen, die bei der strahlenhärtenden Polymerisation in die Polymerschicht eingebunden werden. Mindestens müssen aber diese Verbindungen zwei Merkmale aufweisen: funktionelle Gruppen, die über Nebenvalenzbindungen genügend verankert werden und ein apolares Rückgrat, das die geeignete Polarität passend zur Druckfarbe liefert. Experimentelle Versuche haben gezeigt, dass die Menge an
aufgebrachtem Öl pro m2 Oberfläche nur gering sein braucht.
Vorzugsweise sollten dabei etwa 0,1 - 10 g Öl/m2 aufgetragen werden, mehr bevorzugt 1,0 - 5 g/m2 noch mehr bevorzugt 1, 5 - 3 g m2 und am meisten bevorzugt 1,6 - 2,5 g Öl /m2 zu beschichtender Oberfläche. Die Auftragung der gewünschten Ölmenge lässt sich am besten dosieren, wenn das Öl in wässriger Verdünnung aufgebracht wird. Die wässrige Verdünnung sollte nach Gewichtsanteilen vorzugsweise so aufgeteilt sein, dass auf ein Teil Öl 1 - 30 Teile Wasser kommen. Vorzugsweise auf ein Teil Öl 3 - 15 Teile Wasser, mehr bevorzugt auf ein Teil Öl 4 - 10 Teile Wasser und am meisten bevorzugt auf ein Teil Öl 5 - 7 Teile Wasser. Dies bedeutet etwa, dass bei einem Mischungsverhältnis von einem Teil Öl auf 8 Teile Wasser für 1 g Öl 8g Wasser hinzugemischt werden. Wenn das Öl in wässriger Verdünnung aufgetragen wird, sollte vor dem Bedrucken der Oberfläche vorzugsweise ein Trocknungsschritt durchgeführt werden, bzw. ein entsprechender Zeitraum gewartet werden, bevor mit dem Druck begonnen wird. Dem Fachmann ist es dabei klar, dass die Verdunstung bzw. Trocknung sehr schnell erfolgt, da pro m2 Oberfläche absolut gesehen nur sehr wenig Öl in wässriger Verdünnung aufgebracht wird, d.h. die absolute Menge äußerst gering ist.
Generell bevorzugt wird das Dekor mittels Digitaldrucks aufgedruckt und besonders bevorzugt mittels eines digitalen Vierfarbdrucks, wie er oben beschrieben wurde. Mit anderen Worten, die obigen Angaben zur durchschnittlichen Größe der Farbpunkte, des dpi-Wertes und so weiter, können vorteilhaft auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommen.
Bevorzugt umfassen die Paneele bzw. Platten über der Dekorschicht bzw. dem Dekor eine gehärtete Polymerschicht als Nutzschicht, die vorzugsweise einen Härtegradienten aufweist, gemäß der oben erwähnten WO 2008/061791. Die Polymerschicht wird vorzugsweise in Form eines polymerisierbaren Acrylatsystems aufgetragen, und umfasst beispielsweise 1,6 Hexandioldiacrylat, Polyester-Acrylat, Polyurethan- Acrylsäure-Esther und Diprophyllin-Glycol-Diacrylat. Bevorzugte Dicken für die Polymerschicht (Nutzschicht) nach dem Aushärten liegen bei 20 - 300 μηι, mehr bevorzugt bei 40 - 250 μηι, noch mehr bevorzugt bei 50 - 22θμηι und am meisten bevorzugt bei 60 - ιβθμηι. Unter Aushärten einer Polymerschicht, bzw. eines polymerisierbaren
Acrylatsystems wird hierbei die chemische Reaktion verstanden, die bei der Polymerisation stattfindet, wie insbesondere eine Polykondensation. Hiervon zu unterscheiden ist das Trocknen derartiger Schichten, bei dem lediglich das Lösungsmittel, wie etwa der Wassergehalt der
Polymerschichten verdunstet bzw. auf rein physikalische Weise reduziert wird.
Das Auftragen der Polymerschicht erfolgt nach dem Aufdrucken des dekorativen Dekors auf die Oberfläche der Platte, bzw. des Paneels. Optional können nach dem Aufdrucken des Dekors weitere Verfahrensund Bearbeitungsschritte durchgeführt werden, wie etwa das Aufbringen eines Primers oder Ähnlichen. Wie bereits erwähnt, ist es generell bevorzugt, dass die aufgetragene Polymerschicht (Nutzschicht) vorzugsweise einen Härtegradienten aufweist, so dass die Härte der Polymerschicht mit zunehmender Tiefe von der Oberfläche der
Polymerschicht her gesehen im Wesentlichen kontinuierlich abnimmt. Grundsätzlich lässt sich ein derartiger Härtegradient dadurch einstellen, dass in einem ersten Schritt ein erstes flüssiges Beschichtungsmittel (erstes Oligomer) auf die Oberfläche aufgetragen wird, und in einem zweiten Schritt zumindest ein zweites flüssiges Beschichtungsmittel (zweites Oligomer) auf das noch feuchte erste Beschichtungsmittel. Durch das Nass-in-Nass auftragen kommt es an der Grenzfläche zu einer teilweisen Vermischung. In einem darauffolgenden Schritt wird das Beschichtungsmittel, bzw. die beiden aufgetragenen Beschichtungsmittel gemeinsam vorzugweise mittels Strahlung ausgehärtet. Zur Erstellung eines Härtegradienten sollten die beiden verbundenen Materialien für die erste und zweite Schicht unterschiedlich sein und insbesondere einen unterschiedlichen Anteil an C-C Doppelbindungen aufweisen, so dass nach Aushärtung aufgrund der teilweisen Vermischung ein
Härtegradient entsteht. Die technischen Details sind dem Fachmann jedoch aus der oben erwähnten WO 2008/061791 vorbekannt, so dass hier auf eine detaillierte Darstellung verzichtet wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung basiert die verwendete Druckfarbe auf einem polymerisierbaren Acrylat. Üblicherweise kommen im Stand der Technik als Druckfarbe (Tinte) Dispersionsfarben zum Einsatz, wie insbesondere Acryl-Farben. Diese Dispersionsfarben werden regelmäßig bei dem üblicherweise zum Einsatz kommenden Tiefdruckverfahren verwendet. Dispersionsfarben sind Druckfarben, die in der Regel aus drei Hauptbestandteilen bestehen, nämlich (a) einem Lösungsmittel (heutzutage üblicherweise Wasser), (b) Bindemittel in Form von Kunststoffpolymeren (Acrylate), die sich bei Verdunstung des
Lösungsmittels zusammenlagern und eine feste Schicht bilden, sowie (c) Farbpigmente zur Erzeugung der gewünschten Deckung und des gewünschten Farbtons. Die Trocknung dieser Dispersionsfarben erfolgt also nicht durch eine Polymerisation, sondern durch ein Verflüchtigen oder Verdunsten des Lösungsmittels, da die Bindemittel selbst bereits als Polymere vorliegen. Die in der Dispersion enthaltenen Polymere verbinden sich bei Verflüssigung des Bindemittels auf rein physikalische Weise und bilden somit eine geschlossene Schicht.
Die Anmelder haben nun überraschend festgestellt, dass verbesserte Hafteigenschaften des Schichtsystems erreicht werden können, wenn nicht die üblichen Dispersionsfarben verwendet werden, sondern stattdessen polymerisierbare Druckfarben verwendet werden. Dies ist insbesondere bei der bevorzugten Anwendung mit einer Polymerschicht vorteilhaft, insbesondere mit Härtegradient, wie im Folgenden erläutert werden wird. Der positive Effekt ist besonders ausgeprägt, wenn die Druckfarbe der Dekorschicht (wenn die Dekorschicht direkt aufgetragen wird, wie etwa im Digitaldruck, besteht die Dekorschicht quasi aus der Druckfarbe) und die Polymerschicht(en) gemeinsam ausgehärtet bzw. polymerisiert werden. Durch die gemeinsame Aushärtung (Polymerisation/Polykondensation) der Acrylatsysteme von Druckfarbe und Polymerschicht erfolgt eine chemische Vernetzung an der
Grenzfläche der beiden Schichten, von der angenommen wird, dass sie für die erheblich verbesserte Haftung der Schichten verantwortlich ist. Die herkömmlich verwendeten Dispersionsdruckfarben weisen keine polymerisierbaren Acrylatsysteme auf, so dass keine derartige chemische Vernetzung zwischen Druckfarbe und der Polymerschicht stattfinden kann. Die bevorzugt zu verwendenden polymerisierbaren Druckfarben sind insbesondere polymerisierbare Acrylatsysteme. Polymerisierbare Druckfarben enthalten als Hauptbestandteile Bindemittel, nämlich reaktive Doppelbindungen enthaltene Harze, also Monomere bzw.
Oligomere, wie etwa Acrylat-Monomere und Acrylat-Oligomere; optional Foto-Initiatoren für strahlenhärtbare Druckfarben, und zusätzlich Additive wie etwa Entschäumer, Verlaufs-Additive, Verdickungsmittel und Farbpigmente im geringen Umfang. Generell ist es bevorzugt, dass die verwendeten polymerisierbaren Druckfarben für die vorliegende Erfindung strahlenhärtbare, wie insbesondere durch UV-Strahlen härtbare (UV-härtbare) Druckfarben sind. Deshalb ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die verwendete Druckfrage ein UV-härtbares, polymerisierbares Acrylatsystem.
Bevorzugt sollte als Beschichtungsmittel für die Grundierung kein UV- aushärtbarer Lack verwendet werden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass insbesondere bei der Verwendung von Ölen zur Oberflächenbehandlung der Grundierung die Haftfestigkeit derartiger Lacke verschlechtert werden kann.
Im Folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren in Form eines nicht einschränkenden Beispiels näher erläutert werden.
Als Platte wird eine HDF-Trägerplatte mit einer Stärke von 8mm zunächst über ein Walzenauftragswerk mit einem Primer auf Basis einer handelsüblichen wässrigen Acrylat-Dispersion versehen. Anschließend wird die Platte mittels einer Spachtelmasse geglättet. Nach Vortrocknung wird eine Grundierung über ein
Vorhangbeschichtungsverfahren appliziert. Die Grundierung basiert auf einer mit Füllstoffen und Farbpigmenten versetzten wässrigen Acrylat- Dispersion. Nach jedem dieser Beschichtungsschritte erfolgt ein
Zwischentrocknen bei Temperaturen zwischen 80 und 200°C. Auf die Grundierung wird über ein Walzenauftragswerk ein Rapsöl in achtfacher wässriger Verdünnung aufgetragen. Die Auftragsmenge wird derart eingestellt, dass pro m2 Oberfläche etwa 2g (reines) Rapsöl aufgetragen werden. Anschließend wird mittels eines Digitaldruckers ein Dekorbild aufgedruckt. Hierzu werden UV-Strahlen härtbare Digitaldruckfarben verwendet, wobei eine Farbmenge von etwa 2g/m2 benötigt werden. Darauf folgend wird eine Polymerschicht aufgetragen, in Form eines doppelbindungshaltigen, mit Foto-Initiatoren versehenen Strahlen härtbaren Oligomers. Auf diese nasse Polymerschicht wird eine zweite Polymerschicht aus einem doppelbindungshaltigen, mit Foto-Initiatoren versehenen Strahlen härtbaren Oligomers appliziert, so dass sich die beiden Schichten an deren Grenzflächen teilweise vermischen können. Anschließend werden alle drei Schichten, d.h. die polymerisierbare Druckfarbe, die erste Polymerschicht und die zweite Polymerschicht gemeinsam mittels einer UV-Strahlung polymerisiert, d.h. ausgehärtet. Die so fertig beschichtete Platte kann dann in weiteren Prozessen in Paneele zerteilt werden, die mit an sich bekannten Kopplungselementen versehen werden können, so dass mehrere Paneele zu einem Fußboden zusammengelegt werden können.
Durch das gemeinsame Aushärten der Polymerschichten und der polymerisierbaren Druckfarbe entstehen chemische Bindungen zwischen Druckfarbe und Polymerschichten (Nutzschichten) auch unter
Einbeziehung der Doppelbindungen der Fettsäuren des applizierten Öls was nach Auffassung der Erfinder zu den besonders guten mechanischen Widerstandswerten der so beschichteten Paneele oder Platten führt. Im Stand der Technik erfolgte die Haftung im Wesentlichen nur durch physikalische Vorgänge, da keine gemeinsame Aushärtung, d.h. Polymerisation, zwischen der Druckfarbe und den aufgebrachten Polymerschichten stattfand.
4. Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren genauer erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Mikroskop-Aufnahme eines Druckbildes nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine Mikroskop-Aufnahme eines Druckbildes mit
vorhergehender Coronabehandlung;
Fig. 3 eine Mikroskop-Aufnahme eines Druckbildes mit
vorhergehender Plasma-Behandlung;
Fig. 4 eine Mikroskop-Aufnahme eines Druckbildes mit
vorhergehender Behandlung mit verdünntem Rapsöl;
Fig. 5 einen beispielhaften Schichtaufbau; und
Fig. 6 eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens in schematischer Ansicht.
In den Figuren 1 - 4 sind verschiedene mikroskopische Vergrößerungen von Vierfarbdigitaldruckbildern gezeigt. Die Vergrößerungen sind dem Druckbild eines Echtholzdekors entnommen. Wie man den Figuren entnehmen kann, ist das Dekor aus einer Vielzahl von Farbpunkten gebildet. In der mikroskopischen Vergrößerung ist zu erkennen, dass die Farbpunkte diskrete, voneinander getrennte Punkte sind. Ohne
Vergrößerung ist dies mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen. Die Figuren 1 - 4 sind in schwarz/weiß gehalten, jedoch ist grundsätzlich zu erkennen, dass die Größe und der Verlauf der einzelnen Farbpunkte in den Figuren variiert. In Fig. 1 ist dabei ein Vierfarbdigitaldruckbild nach dem Stand der Technik gezeigt. Der Digitaldruck wurde unmittelbar nach Auftrag der Grundierung aufgetragen. Die einzelnen Farbpunkte sind klar voneinander abgegrenzt, wie dies eigentlich bei dieser
Drucktechnik erwünscht ist. Tatsächlich ist das in Fig. 1 gezeigte Druckbild nach dem Stand der Technik technisch sehr anspruchsvoll. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass insbesondere bei der
Nachbildung von Echtholzdekoren dieses genau abgegrenzte und technisch anspruchsvolle Druckbild nicht optimal geeignet ist um eine natürliche Holzoberfläche nachzuahmen. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben herausgefunden, dass für das menschliche Auge qualitativ hochwertigere Druckbilder erzeugt werden können, wenn die Oberfläche vor dem Bedrucken mit einer der folgenden Maßnahmen vorbehandelt wurde. Coronabehandlung; Plasmabehandlung und am meisten bevorzugt ein Auftragen eines Öls, vorzugweise in wässriger Emulsion.
In Figur 2 ist ein Druckbild in Mikroskopischer Vergrößerung gezeigt, bei dem vor dem Druck die Grundierung einer Coronabehandlung unterzogen wurde. Wie man der Figur 2 entnehmen kann, sind die einzelnen Farbpunkte etwas stärker verlaufen und decken somit mehr von der Fläche ab. Ähnlich gute Ergebnisse lassen sich mit einer Plasmabehandlung erzielen, wie an der Fig. 3 zu erkennen ist.
Die besten Ergebnisse haben sich jedoch überraschend gezeigt, wenn nach dem Aufbringen der Grundierung und einer eventuellen Trocknung und/oder Härtung der Grundierung auf diese Oberfläche ein Öl in wässriger Emulsion aufgetragen wird. In dem gezeigten Beispiel wurde hierzu Rapsöl verwendet, das in einer Verdünnung mit Wasser von einem Teil Öl und 8 Teilen Wasser aufgetragen wurde. Dabei wurden 2g Öl pro m2 aufgetragen (also etwa i8g/m2 der wässrigen Öl-Wasser- Verdünnung). Die einzelnen Farbpunkte des digitalen Vierfarbdrucks, wie es der mikroskopischen Vergrößerung der Fig. 4 zu entnehmen ist, sind stark verlaufen und bieten eine gute Abdeckung des Untergrunds. Obwohl ein derartiger Verlauf üblicherweise nicht erwünscht ist, hat sich überraschend gezeigt, dass für das menschliche Auge ein derartiges Druckbild einen besonders hochwertigen Eindruck macht, insbesondere bei der Darstellung eines Echtholzdekors. Wie man den Figuren entnehmen kann, sind die Farbpunkte nicht alle gleich groß. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Druckbild sind dabei die meisten Farbpunkte in einem Größenbereich von 2000 μηι2 bis 35θθμηι2. Außerdem finden sich in horizontaler Richtung gesehen etwa 360 Farbpunkte pro Inch (360 dpi). Ein ähnlicher Wert ergibt sich für die vertikale Ausrichtung in der ebenfalls etwa 360 Farbpunkte pro Inch gezählt werden (360 dpi).
In Fig. 5 ist ein schematischer Schichtaufbau für ein Paneel bzw. eine Platte gemäß der Erfindung gezeigt. Die Darstellung ist rein schematisch und nicht maßstabsgetreu. Insbesondere ist die eigentliche Trägerplatte 11 erheblich dicker als die übrigen Schichten 12 - 16, die im Bereich von einigen μηι liegen. Die gezeigte Trägerplatte 11 ist eine HDF-Platte mit ca. 8mm stärker. An der Unterseite der Trägerplatte 11 befindet sich eine Schallschutzschicht 17 sowie eine darauf angebrachte
Feuchtigkeitsschutzschicht 18. Auf der Oberseite, d.h. einer
Hauptoberfläche der Platte, ist die Grundierung 12 aufgebracht. Auf der Grundierung 12 ist eine Dekorschicht bzw. ein Dekor 13 vorgesehen. Das Dekor 13 wurde mittels einer polymerisierbaren Druckfarbe im digitalen Vierfarbdruck aufgebracht. Über der Dekorschicht 13 befinden sich zwei Polymerschichten, die die eigentliche Nutzschicht des Paneels 10 darstellen. Die Polymerschichten 14 und 15 basieren auf einem
Acrylatsystem und weisen einen Härtegradienten auf. Zur Erhöhung der Abriebfestigkeit der Oberfläche können den Polymerschichten abriebfeste Partikel, insbesondere Korund beigefügt sein, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Als oberste Schicht befindet sich eine Toplack- Schicht 16. Zwischen den einzelnen Schichten, insbesondere zwischen der Oberfläche der Platte 11 und der Grundierungsschicht 12 können weitere Schichten vorgesehen sein, wie insbesondere Primer zur besseren Haftvermittlung. Erfindungsgemäß wurde auf die Grundierung 12 ein Öl in wässriger Emulsion aufgetragen, und bildet eine Ölschicht 20.
Im Folgenden soll anhand der Fig. 6 das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben werden. Fi. 6 zeigt schematisch eine Beschichtungsanlage zur Beschichtung von Platten bzw. Paneelen 10. Die Platten 10, die beispielsweise Massivholzplatten, MDF-, HDF- oder Spanplatten sein können, werden über eine Rollenförderanlage 21 durch die
verschiedenen Stationen der Beschichtungsanlage geführt. Die dargestellten Beschichtungsstationen sind nicht abschließend zu verstehen, sondern dienen nur beispielhaft der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Vor, hinter und zwischen den gezeigten Stationen können weitere Bearbeitungsstationen vorgesehen sein, wie beispielsweise weitere Trocknungsstationen, Stationen zur Aufbringung von Primern, Stationen zur Aufbringung von Spachteln usw. In der ersten dargestellten Station 30 wird die Grundierung mittels eines flüssigen Vorhangs 31 von Beschichtungsmaterial auf eine
Hauptoberfläche der Platte 10 aufgetragen. Der flüssige Vorhang 31 erstreckt sich über die komplette Plattenbreite und die Platten werden durch diesen Vorhang transportiert und dabei beschichtet. Unterhalb der Vorrichtung 30 zur Ausgabe des Vorhangs befindet sich ein Auffangbehälter 32 in den der flüssige Vorhang fällt, wenn keine Platte durch den Vorhang hindurch geführt wird, wie beispielsweise bei der Lücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Platten. Als
Beschichtungsmaterial für die Grundierung wird vorzugsweise eine wässrige Acrylat-Dispersion verwendet. In einer darauf folgenden Trocknungsstation 40 wird die aufgetragene Grundierung mit Heißluft getrocknet, d.h. der wässrigen Acrylat-Dispersion wird das Wasser entzogen. In Station 50 wird auf die Grundierung mittels Walzen ein Öl in wässriger Verdünnung aufgetragen. Das Öl ist vorzugsweise ein natürliches Öl, wie etwa Leinöl, Palmöl, Sonnenblumenöl oder Rapsöl und wird in einer Menge von 1 - 5 g Öl/m2 aufgetragen. In Station 60 wird mittels eines Digitaldrucks ein dekoratives Dekor, wie insbesondere ein Echtholzdekor, auf die so behandelte Grundierung aufgedruckt. Optional kann zwischen den Stationen 50 und 60 ein Trocknungsschritt vorgesehen sein. Nach dem Druck wird in der Beschichtungsstation 70 eine Polymerschicht aufgetragen. Die
Polymerschicht wird mit einem Härtegradienten aufgetragen, so dass die Härte der Polymerschicht mit zunehmender Tiefe von der Oberfläche der Polymerschicht her gesehen im Wesentlichen kontinuierlich abnimmt. Zu diesem Zweck wird in einer ersten Beschichtungseinheit 71 eine erste Polymerschicht basierend auf einem polymerisierbaren Acrylatsystem aufgetragen. Auf diese erste Polymerschicht wird in Station 72 eine weitere Polymerschicht Nass-in-Nass aufgetragen. Die zweite Polymerschicht weist beispielsweise einen höheren
Doppelbindungsanteil auf, wie es im Detail in der oben erwähnten Anmeldung zum Härtegradienten beschrieben ist. Die beiden
Polymerschichten werden in den Stationen 71 und 72 Nass-auf-Nass aufgetragen, so dass es an der Grenzfläche der beiden Schichten zu einer teilweisen Vermischung kommt. In Station 73 werden die beiden Polymerschichten unter Einwirkung von UV-Strahlung gemeinsam ausgehärtet.
Bevorzugt ist die Station 60 eine Digitaldruckstation und verwendet eine Druckfarbe basierend auf einem polymerisierbaren Acrylat. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass zwischen den Stationen 60 und 70 keine Aushärtung der Druckfarbe stattfindet, sondern allenfalls ein
Zwischentrocknungsschritt bei welchem Schritt dem polymerisierbaren Acrylat der Druckfarbe etwas Feuchtigkeit entzogen wird. In der Aushärtstation 73 werden dann die Druckfarbe und die ersten und zweiten Polymerschichten gemeinsam ausgehärtet, was zu einer besonders widerstandsfähigen Oberfläche führt.
In Fig. 6 ist bei der Beschichtungsstation 50 das Auftragen eines Öls in wässriger Verdünnung vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich können hier jedoch auch Stationen zur Coronabehandlung oder Plasma- Behandlung vorgesehen sein. Beispielsweise kann zwischen Station 40 und 50 eine weitere Station zur Coronabehandlung vorgesehen sein und das Auftragen des Öls in wässriger Verdünnung erfolgt dann nach der Coronabehandlung in Station 50.

Claims

Ansprüche
Paneel, insbesondere Wand-, Decken- oder Fußbodenpaneel, umfassend eine Trägerplatte, welche Trägerplatte zumindest auf einer Hauptoberfläche mit einer Dekorschicht versehen ist, die ein Dekor aufweist, dass mittels eines digitalen Vierfarbdruckes aufgedruckt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dekor aus einer Vielzahl von Farbpunkten gebildet ist, die zu über 90% eine Größe von 1.000 μηι2 bis 15.000 μηι2 haben, bei einem dpi-Wert von 200 bis 1.200.
Paneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpunkte zu über 90% eine Größe von 2.000 μηι2 bis 10.000 μηι2 haben, vorzugsweise von 3.000 μηι2 bis 8.000 μηι2, am meisten bevorzugt 3.500 μηι2 bis 5.000 μηι2.
Paneel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dpi Wert von 280 bis 1.200 ist, vorzugsweise 300 bis 400.
Verfahren zum Bedrucken von Platten, insbesondere Wand-, Decken- oder Fußbodenpaneele, umfassend die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge:
(i) Bereitstellen einer Platte;
(ii) Auftragen einer Grundierung mittels eines flüssigen Vorhangs von Beschichtungsmaterials auf eine Hauptoberfläche der Platte;
(iii) optional Trocknen und/ oder Aushärten der Grundierung;
(iv) Behandeln der Oberfläche der Grundierung mittels zumindest einer der folgenden Maßnahmen:
a) Coronabehandlung;
b) Plasmabehandlung;
c) Auftragen eines Öls in wässriger Verdünnung; (v) Aufbringen eines dekorativen Dekors.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial für die Grundierung auf einer wässrigen Acrylatdispersion basiert.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schritten (i) und (ii) und/oder den Schritten (iii) und (iv) ein Primer aufgetragen wird.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Öl ein natürliches Öl ist,
insbesondere Leinöl, Palmöl, Sonnenblumenöl oder Rapsöl.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Öl einen hohen Gewichtsanteil ungesättigter Fettsäuren enthält, insbesondere von mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 30 %, mehr bevorzugt von mindestens 50 % und am meisten bevorzugt mindestens 80 %.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass 0,1 bis 10 g Öl pro m2 aufgetragen werden, vorzugsweise 1,0 bis 5 g/m2, mehr bevorzugt 1,5 bis 3 g/m2 und am meisten bevorzugt 1,6 bis 2,5 g/m2.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass in der wässrigen Verdünnung nach Gewichtsanteilen auf 1 Teil Öl 1 bis 30 Teile Wasser kommen, vorzugsweise auf 1 Teil Öl 3 bis 15 Teile Wasser, mehr bevorzugt auf l Teil Öl 4 bis 10 Teile Wasser und am meisten bevorzugt auf 1 Teil Öl 5 bis 7 Teile Wasser kommen.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Dekor auf die Hauptoberfläche der Platte gedruckt wird.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Dekor auf die Hauptoberfläche der Platte mittels Digitaldrucks gedruckt wird, vorzugsweise mittels eines digitalen Vierfarbdrucks.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Dekor mittels eines digitalen Vierfarbdrucks auf die Hauptoberfläche der Platte aufgedruckt wird, wobei das Dekor aus einer Vielzahl von Farbpunkten gebildet wird, die zu über 90% eine Größe von 1.000 μηι2 bis 15.000 μηι2 haben, bei einem dpi-Wert von 200 bis 1.200.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpunkte zu über 90% eine Größe von 2.000 μηι2 bis 10.000 μηι2 haben, vorzugsweise von 3.000 μηι2 bis 8.000 μηι2, am meisten bevorzugt 3.500 μηι2 bis 5.000 μηι2.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der dpi Wert von 280 bis 1.200 ist, vorzugsweise 300 bis 400.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor dass das Dekor auf die Hauptoberfläche der Platte gedruckt wird und für den Druck eine polymerisierbare Druckfarbe verwendet wird; und wobei in einem nachfolgenden Schritt (vii) eine Polymerschicht (74) aufgetragen wird, welche Polymerschicht vorzugsweise einen Härtegradienten aufweist, so dass die Härte der Polymerschicht mit zunehmender Tiefe von der Oberfläche der Polymerschicht her gesehen im Wesentlichen kontinuierlich abnimmt.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe auf einem polymerisierbaren Acrylat basiert.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht auf einem oder mehreren der folgenden Acrylate basiert: 1,6-Hexandioldiacrylat, Polyesteracrylat, Polyurethanacrylsäureester und
Dipropylenglycoldiacrylat.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht (74) eine Dicke von 20 bis 300 μηι hat, vorzugsweise 40 bis 250 μηι, mehr bevorzugt 50 bis 220 μηι und am meisten bevorzugt von 60 bis 180 μηι hat.
Verfahren zum Bedrucken von Platten nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe und die Polymerschicht gemeinsam ausgehärtet werden, vorzugsweise mittels Strahlung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden
Verfahrensansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel für die Grundierung kein UV-aushärtbarer Lack ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden
Verfahrensansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das die Platte eine Holzwerkstoffplatte ist, insbesondere eine Echtholzplatte, MDF-, HDF-, oder Spanplatte.
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