DE19502389A1

DE19502389A1 - Prodn. of strong, abrasion-resistant decorative relief on substrate

Info

Publication number: DE19502389A1
Application number: DE19502389A
Authority: DE
Inventors: Stephan Dr Schunck
Original assignee: BAUSCH AG
Current assignee: BAUSCH AG
Priority date: 1995-01-26
Filing date: 1995-01-26
Publication date: 1996-08-01

Abstract

Prodn. of relief structures on flat substrate materials for covering the surface of pieces of furniture involves (a) printing a substance (I) suitable for forming the structure on the substrate; (b) applying top-coat lacquer; and (c) heating to cause an irreversible increase in the vol. of (I) and simultaneously dry the lacquer. Pref. (I) consists of substance(s) which can be expanded by heating, esp. substance(s) forming a porous structure. It may contain colourant(s).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von erhabenen Strukturen auf flächigen Trägermaterialien zur Kaschierung von Oberflächen, insbesondere in der Möbelfabrikation.The invention relates to a method for generating raised structures on flat substrates for the lamination of surfaces, especially in the Furniture manufacturing.

Span- oder Holzfaserplatten werden seit geraumer Zeit mit Trägermaterialien, die mit einem Holz- oder einem Phantasiedekor bedruckt sind, kaschiert. Mit dieser Verfahrensweise können relativ kostengünstig Möbel oberflächen hergestellt werden.Chipboard or fiberboard have been around for quite some time with carrier materials that are covered with a wooden or a Fantasy decor are printed, laminated. With this Procedure can be relatively inexpensive furniture surfaces are manufactured.

Es ist dabei üblich, auf diese Trägermaterialien Kunststoffolien bzw. Lack aufzubringen, um verschie denste Resistenzen und Oberflächenstrukturen aus zu bilden. Es kann eine Anpassung der Oberflächenvered lung an jeweilige Wünsche erfolgen. Die Trägerbahnen können aus verschiedenen Materialien, wie beispiels weise auf Zellulosebasis hergestellte, die mit den üblichen Imprägniermitteln durchtränkt sind bestehen. Es werden aber auch Kunststoffolien verwendet. Die Verwendung solcher Kaschiermittel hat sich durch die Verknappung und Verteuerung echter Furniere wesent lich erhöht.It is customary to use these substrates Apply plastic films or varnish to various resistance and surface structures form. There may be an adjustment of the surface finish the respective wishes. The carrier webs can be made of different materials, such as wise manufactured on cellulose, with the usual impregnating agents are soaked. But plastic films are also used. The Use of such laminating agents has changed through Shortage and increase in the price of real veneers Lich increased.

Zur Imprägnierung bzw. zum Tränken werden Kunstharze, wie beispielsweise Aminoplaste, Phenolharze, Polye ster- und auch Melaminharze eingesetzt. Bei jeder Im prägnierung erfolgt das Benetzen des Imprägniergutes mit dem Imprägniermittel und anschließend erfolgt der Transport des Imprägniermittels in das Innere des Imprägniergutes hinein. Danach durchläuft die imprä gnierte beispielsweise eine Papierbahn einen Trocken kanal (übliches Trocknungsverfahren), um die Aushär tung der eingesetzten Harze zu bewirken. Im Anschluß daran wird ein Kunststoff bzw. ein Lack als Schutz schicht aufgebracht. Bei den bekannten Verfahren kann die Erzeugung von sichtbaren Strukturen nur durch mechanisches Prägen mittels Prägekalander, Doppel bandpresse oder Strukturgeber bzw. einen aufwendigen Schichtaufbau erreicht werden.For impregnation or soaking, synthetic resins, such as aminoplasts, phenolic resins, polyes stere and melamine resins used. With every Im impregnation is the wetting of the impregnated material with the impregnating agent and then the Transport of the impregnating agent into the interior of the Impregnation goods into it. Then the imprä For example, a paper web dried a dryer channel (usual drying process) to the curing effect of the resins used. In connection this is a plastic or a varnish as protection layer applied. In the known methods can the creation of visible structures only through mechanical embossing using an embossing calender, double belt press or structure generator or an elaborate Layer structure can be achieved.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung erhabener Strukturen auf flächigen Träger materialien zu schaffen und die Schichten neben einer optisch erfaßbaren auch eine haptisch erfaßbare Ober flächenstruktur aufweisen, die mit einer kleinen Auf tragsmenge des die Struktur bildenden Stoffes erzeug bar sind.It is therefore an object of the invention to provide a method for Creation of raised structures on flat supports to create materials and the layers next to one optically detectable also a haptically detectable upper have surface structure with a small opening generate the quantity of the substance forming the structure are cash.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfah rensweise mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich mit der Nutzung der in den untergeordneten Ansprüchen genann ten Merkmale.According to the invention, this task is accomplished by the method resolved with the features of claim 1. Advantageous refinements and developments of the inventive method result with the Use of the named in the subordinate claims characteristics.

Mit dem erfindungsgemäßen Auftrag des Stoffes oder eines Stoffgemischs, der/das bei Erwärmung expan diert, kann eine strukturierte Oberfläche erzeugt werden, die insbesondere bei der Imitation von Holz strukturen zu erstaunlichen Effekten führen kann. So ist optisch und auch bei Berührung der Schichtober fläche eine große Ähnlichkeit zu echten Holzoberflä chen oder Furnieren erreichbar.With the application of the substance or a mixture of substances that expan when heated a structured surface can be created be used especially when imitating wood structures can lead to amazing effects. So is optical and also when the upper layer is touched surface is very similar to real wooden surfaces or veneers.

Besonders vorteilhaft ist es, daß bei dem eigentli chen Auftrag nur eine kleine Menge des die eigentli che Struktur bildenden Stoffes erforderlich ist.It is particularly advantageous that the actual only a small amount of the actual order che structure-forming substance is required.

Der/das die spätere Oberflächenstruktur bildende Stoff oder Stoffgemisch wird durch spezielle Druck verfahren bevorzugt im Tiefdruck in einer relativ kleinen Menge auf das Trägermaterial aufgetragen. Die Oberfläche der Walzen bestimmt dabei bereits weitest gehend die finale Struktur der Beschichtung. Dabei wird bereits mit der Gestaltung der Walzenoberfläche berücksichtigt, inwieweit der/das auf dem Trägermate rial aufgebrachte Stoff oder Stoffgemisch im Verlauf der weiteren Bearbeitung expandiert.The one that forms the later surface structure Fabric or mixture of fabrics is created by special pressure process preferably in gravure in a relative small amount applied to the carrier material. The The surface of the rollers is already determining as far as possible going to the final structure of the coating. Here is already with the design of the roller surface takes into account the extent to which the / on the carrier mat rial applied substance or mixture of substances in the course further processing expanded.

Die Walzenoberfläche kann über größere Bereiche ver fügen, die den Stoff oder das Stoffgemisch aufnehmen und einen entsprechend großflächigen Auftrag auf dem flächigen Trägermaterial bewirken. Lediglich die Be reiche, in denen eine Porenstruktur erreicht werden soll, bleiben von der Beschichtung ausgespart. The roller surface can ver over larger areas add that take up the substance or mixture of substances and a correspondingly large order on the cause flat carrier material. Only the Be rich in which a pore structure can be achieved should be left out of the coating.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann aber auch in inverser Form dazu beschichtet werden, in dem die Oberflächenbereiche auf der Walze so gestaltet sind, daß die Porenstruktur erhaben auf der fertigen Schicht ausgebildet ist.With the method according to the invention, however, in Inverse form to be coated in which the Surface areas on the roller are designed so that the pore structure is raised on the finished Layer is formed.

Nach dem Auftrag des bevorzugt in der gewünschten Farbe eingesetzten Stoffes oder Stoffgemisches wird ein Decklack aufgebracht. Dies kann durch übliche Lackierverfahren (vorzugsweise Rakel- oder Rasterwal zenauftrag) erfolgen. Um den Lack auszuhärten wird eine Erwärmung durchgeführt, die neben diesem Effekt gleichzeitig die Expansion des eigentlichen Beschich tungsmaterials aus löst und die erhabene Struktur der Beschichtung ausbildet.After applying the preferred in the desired Color used substance or mixture of substances applied a top coat. This can be done through usual Painting process (preferably squeegee or anilox order). To cure the paint a warming performed in addition to this effect at the same time the expansion of the actual coating material triggers and the sublime structure of the Coating forms.

Die Erwärmung wird im Bereich von 100°C bis 200°C, bevorzugt zwischen 130°C bis 150°C, durchgeführt. Sie kann in einem Durchlaufofen mit verschiedensten bekannten Heizmöglichkeiten durchgeführt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Beheizung beim Durchführen der beschichteten Trägerbahn durch einen Kalander mit beheizten Walzen vorzunehmen.The heating is in the range of 100 ° C to 200 ° C, preferably carried out between 130 ° C to 150 ° C. You can in a continuous furnace with different known heating options are performed. It but there is also the possibility of heating the Passing the coated carrier web through a Calenders with heated rollers.

Nach dem vollständigen Expandieren verfügt die Be schichtung über eine ausreichende Elastizität, die sich günstig auf die weitere Verarbeitung auswirkt.After the expansion is complete, the Be layering over sufficient elasticity, the has a favorable effect on further processing.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Beispiel nä her beschrieben werden.The invention is based on an example be described here.

Auf eine Papierträgerbahn, die durch ein Walzenpaar geführt wird, wird mit einer Auftragswalze der Stoff, in der gewünschten Farbe eingefärbt, aufgebracht. Die Auftragswalze verfügt über Bereiche, in die der Stoff aufgenommen und bei Berührung mit der Papierbahn auf dieser mit der durch die Walzenoberfläche vorgegebe nen Struktur aufgedruckt wird.On a paper carrier web, through a pair of rollers the material is guided with an application roller, dyed in the desired color, applied. The Applicator roller has areas where the fabric recorded and on contact with the paper web this with the given by the roller surface structure is printed.

Anschließend durchläuft die so beschichtete Papier bahn den Lackierbereich, in dem eine transparente Decklackschicht vollflächig aufgebracht und gleichzeitig mit der Trocknung der Decklackschicht ab ca. 100°C das Aufschäumen der Strukturschicht ausge löst wird.The paper coated in this way then runs through the painting area, in which a transparent Top coat applied over the entire surface and simultaneously with the drying of the top coat layer approx. 100 ° C the foaming of the structure layer is resolved.

Nach dem Trocknungs- und Aufschäumvorgang kann das fertig beschichtete Erzeugnis zur weiteren Verarbei tung versandfertig gemacht oder weiter mit einem Kle bemittel auf der anderen Seite der Trägerbahn be schichtet werden. Im Anschluß daran kann sie mit ei ner geeigneten Abdeckung transportsicher gemacht wer den.After the drying and foaming process, this can finished coated product for further processing made ready for dispatch or continue with an adhesive be means on the other side of the carrier web be layered. After that, she can use ei A suitable cover is made safe for transport the.

Beim Endverbraucher ist eine problemlose Verarbeitung der beschichteten Trägerbahn, bevorzugt zur Kaschie rung von Oberflächen, insbesondere von Möbelstücken, möglich, die über eine verbesserte Oberflächenstruk tur gegenüber bekannten Erzeugnissen verfügt. Die Oberfläche bietet neben den verbesserten dekorativen Eigenschaften auch eine ausreichende Festigkeit und Abriebfestigkeit, so daß ein ausreichender dauerhaf ter Schutz des mit der beschichteten Trägerbahn ver sehenen Gegenstandes erreicht wird.The end user has trouble-free processing the coated carrier web, preferably to the Kaschie surfaces, especially furniture, possible, which has an improved surface structure tur compared to known products. The In addition to the improved decorative surface Properties also have sufficient strength and Abrasion resistance, so that a sufficient permanent ter protection of ver with the coated carrier web seen object is reached.

Als geeigneter Stoff bzw. ein solches Gemisch haben sich handelsübliche Schaumfarben erwiesen, bei denen es sich um eine Modifikation auf Basis von Kunstharz dispersionen (z. B. Vinylacetat-Copolymer-Acrylat) mit Mikroballons handelt. Eine farbliche Abtönung kann mit geeigneten Farbstoffen, bevorzugt mit Pigmentdis persionen, erfolgen. Der erhabene Effekt des fertigen Endprodukts ist durch die Formulierung der Schaumfar be und durch die insgesamt bzw. lokal aufgetragene Menge bestimmt. Hierbei spielt die Näpfchenstruktur und die Näpfchentiefe des verwendeten Druckzylinders eine wesentliche Rolle.As a suitable substance or mixture commercially available foam colors have been found in which it is a modification based on synthetic resin dispersions (e.g. vinyl acetate copolymer acrylate) with Microballoons. A color tint can with suitable dyes, preferably with pigment dis persions. The sublime effect of the finished one The end product is through the formulation of the foam color be and by the total or locally applied Quantity determined. Here the cell structure plays and the well depth of the printing cylinder used an essential role.

Der Stoff bzw. das Stoffgemisch kann aber auch aus einem geeigneten Bindemittel (z. B. Acrylatdis persion), Pigmentfarbstoff bzw. andere geeignete Farbstoffe, unexpandierte Mikrosphären und einem Ver dicker gebildet sein. Als solche Mikrosphären können kleine Polymerkugeln, in denen Gas (z. B. Isobutan) eingeschlossen ist, verwendet werden. Durch Tempera turerhöhung erweichen die Polymerschalen und mit der gleichzeitigen Erhöhung des Dampfdruckes des einge schlossenen Gases dehnen sich die Mikrokugeln um ein Mehrfaches aus und bewirken die gewünschte Volumen vergrößerung.The substance or mixture of substances can also be made from a suitable binder (e.g. acrylate dis persion), pigment or other suitable Dyes, unexpanded microspheres and a ver be formed thicker. As such microspheres can small polymer balls in which gas (e.g. isobutane) included. Through tempera door elevation soften the polymer shells and with the simultaneous increase in the vapor pressure of the closed gas, the microspheres expand Multiple and effect the desired volume enlargement.

Der Mikrosphärenanteil kann dabei, je nach gewünsch tem haptischen Effekt, im Bereich zwischen 3 und 20% variieren.The proportion of microspheres can, depending on the desired haptic effect, in the range between 3 and 20% vary.

Die Viskosität sollte so eingestellt werden, daß sie der herkömmlicher Tiefdruckfarben entspricht.The viscosity should be adjusted so that it which corresponds to conventional gravure inks.

Nachfolgend soll das erfindungsgemäße Verfahren bei spielhaft beschrieben werden.The method according to the invention is intended to be used below be described playfully.

An das Bedrucken des Trägermaterials mit der ausge wählten Schaumfarbe schließt sich die Trocknung bei einer Temperatur, die 80°C nicht überschreiten soll te, an. Bei Einhaltung dieser Temperatur wird ein unerwünschtes vorzeitiges Expandieren vermieden.On the printing of the substrate with the out selected foam color, the drying is complete a temperature that should not exceed 80 ° C te, on. If this temperature is maintained, a unwanted premature expansion avoided.

Im Anschluß an diese Trocknung erfolgt die Lackierung mittels Rakel- bzw. Rasterwalzenauftrag oder einem anderen geeigneten Lackierverfahren.The paint is applied after this drying using a doctor blade or anilox roller application or a other suitable painting processes.

Ist eine Doppellackierung vorgesehen, muß berücksich tigt werden, daß bei der Trocknung der ersten Lack schicht, die beispielsweise mit Rakel aufgetragen werden kann, 80°C nicht überschritten werden. Beim Auftrag der zweiten Schicht, beispielsweise mit einer Rasterwalze, sollte die maximale Trocknungstemperatur bei ca. 150°C liegen, um die Volumenvergrößerung auszulösen und gleichzeitig zu vermeiden, daß die Mikrosphären instabil werden und dann die erhabene Struktur wieder zerstört wird.If double painting is planned, it must be taken into account Tigt that when drying the first paint layer, for example, applied with a squeegee cannot be exceeded, 80 ° C. At the Apply the second layer, for example with a Anilox roller, should be the maximum drying temperature around 150 ° C to increase the volume trigger while avoiding the Microspheres become unstable and then the sublime Structure is destroyed again.

Die Verweilzeit im Trockner sollte mindestens 30 s betragen, um ein vollständiges Expandieren zu gewähr leisten.The residence time in the dryer should be at least 30 s to ensure full expansion Afford.

Auf eine Papierträgerbahn wird mit dem erfindungsge mäßen Verfahren, der in der gewünschten Farbe einge färbte Stoff mit einer Auftragswalze aufgetragen, wenn sie durch ein Walzenpaar geführt wird. Die Auf tragswalze verfügt über Bereiche, in die der Stoff aufgenommen und bei Berührung mit der Trägerbahn auf dieser entsprechend der auf der Walzenoberfläche vor gegebenen Struktur aufgedruckt wird.On a paper carrier web is with the fiction moderate process, turned into the desired color dyed fabric applied with an applicator roller, when it is passed through a pair of rollers. The on Carrier roller has areas in which the fabric recorded and on contact with the carrier web this corresponds to that on the roller surface given structure is printed.

Nach diesem Auftrag durchläuft die vorbeschichtete Trägerbahn den Lackierbereich zum Auftragen einer beispielsweise transparenten Decklackschicht. Bei der Trocknung dieser Decklackschicht expandiert die vor her aufgetragene Schicht ab etwa 100°C und die erha bene Struktur wird ausgebildet.After this order, the pre-coated runs through Carrier web the painting area to apply a for example transparent top coat. In the Drying this top coat layer expands the pre applied layer from about 100 ° C and the ha This structure is formed.

Nach Trocknung und Aufschäumung kann das fertigbe schichtete Erzeugnis zur weiteren Verarbeitung ver sandfertig gemacht werden. Vorab kann jedoch ein Kle bemittel auf der anderen Seite des flächigen Träger materials aufgebracht werden, das anschließend mit einem geeigneten Abdeckmaterial transport- und hand habungssicher gemacht wird.After drying and foaming, this can be done layered product for further processing be made ready for sand. In advance, however, a Kle means on the other side of the flat support materials are applied, which then with a suitable covering material for transport and hand is made safe.

Die Verarbeitung beim Endverbraucher zur Kaschierung von Oberflächen, insbesondere von Möbelstücken, ist problemlos möglich. Das erfindungsgemäß hergestellte Erzeugnis weist gegenüber den bekannten Lösungen eine verbesserte Oberflächenstruktur, mit deutlich erhöh tem dekorativem Effekt auf. Festigkeit und Abriebfe stigkeit erreichen Werte, die einen ausreichend dau erhaften Schutz der beschichteten Trägermaterialien und der mit diesen geschützten Gegenstände gewährlei sten.Processing at the end consumer for lamination of surfaces, especially pieces of furniture possible without any problems. The manufactured according to the invention Product has one compared to the known solutions improved surface structure, with significantly increased decorative effect. Strength and abrasion Stability reach values that last a sufficient time protect the coated substrates and guarantee the objects protected with them most.

Claims

1. A method for producing raised structures on flat carrier materials for the lamination of surfaces on pieces of furniture, in which

- With a suitable printing process, a substance forming the structure of the surface is applied to the carrier material;
- Then apply a top coat of lacquer and
- Simultaneously with the drying of the lacquer top layer, an ir reversible increase in volume of the substance forming the structure is triggered by increasing the temperature.

2. The method according to claim 1, characterized in net that the drying and volume increase in the temperature range between 100 ° C and 200 ° C is carried out.

3. The method according to claim 1, characterized in net that for the the structure of the surface forming substance an expanding when heated Substance or such a mixture of substances used becomes.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, because characterized in that the substance or the Substance mixture almost completely on the carrier material, with only smaller recesses, an upper simulating a pore structure surface structure evoking, with in large Be are sufficient to hold the fabric or fabric mixed trained pressure cylinders applied becomes.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, because characterized in that the substance or the Mixture of substances, an imitation of a pore structure causing surface structure, auf will wear, the pores by small area to accommodate a larger amount of Substance or mixture of substances in the Printing cylinders can be specified.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, there characterized in that colored fabric or such a mixture of substances is used.