DE3024393A1

DE3024393A1 - Verfahren zur herstellung von bedruckten dekorpapieren sowie nach diesem verfahren hergestelltes dekorpapier

Info

Publication number: DE3024393A1
Application number: DE19803024393
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim 8751 Haibach Schmidt
Original assignee: Letron GmbH
Current assignee: Letron GmbH
Priority date: 1980-06-28
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1982-01-21

Description

Verfahren zur Herstellung von bedruckten
Dekorpapieren sowie nach diese Verfahren hergestelltes Dekorpapier Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bedruckten Dekorpapieren mit einem dreidimensionalen Muster, wie einer porenhaltigen Holzmaserung, bei welchem wenigstens ein Aufdruck auf das Papier in einem Muster mit einer Druckfarbe erfolgt, welche eine bei Erwärmung hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften reagierende Beimischung enthält und bei welchem ferner das Papier nach dem Bedrucken mit einem Uberzug versehen und anschließend durch Erwärmen die Eigenschaften der Beimischung so verändert werden, daß der überzug in den die Beimischung enthaltenden Bereichen des Papieres zum dreidimensionalen Muster verformt wird.
Imprägnierte Dekorpapiere werden lackiert oder unlackiert für die Beschichtung von Spanplatten, Holzteilen oder dergleichen verwendet. Bei Dekorpapieren, die mit einer Holsmusterung bedruckt sind, wird häufig versucht, der Musterung ein naturgetreues Aussehen und auch eine Griffigkeit zu verleiten, di. derjenigen von Holz ähnlich ist.
Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (DT-PS 1 942 780) wird einer Druckfarbe ein Härtungsverzt3gerer oder ein Härtungsbeschleuniger beigemischt, welcher in der Lage ist, die Polymerisation des abschließend aufgebrachten harzartigen Überzugs während des durch Erwärmten beeinflußten Härtungsprozesses zu beschleunigen bzw. zu verzögern. In den Bereichen, in welchen diese Härtungsverzögerung bzw. -beschleunigung stattfindet, bilden sich in der Außenfläche des Überzuges Vertiefungen aus, welche porenähnlich sein können, deren Bodenflächen jedoch nach wie vor durch den Werkstoff des Überzuges gebildet sind, da die Dicke des Uberzuges im Bereich der Vertiefungen im Vergleich zu den benachbarten Bereichen lediglich verringert ist. Ferner sind die Ubergänge zwischen den Wandungen der Vertiefungen und den benachbarten Bereichen des überzuges verhältnismäßig großflächig, weshalb diese Imitation von Holzporen nicht voll befriedigen kann.
Ferner ist es erforderlich, für den Uberzug einen polymerisierbaren Werkstoff zu verwenden, was nicht immer erwünscht ist.
Ein anderes bekanntes Verfahren (DT-PS 2 218 183) dient zum Hervorbringen von dreidimensionalen Mustern aue Papier. Bei diesem Verfahren enthält eine Druckfarbe als Beimischung eine durch Reaktion mit einem sauren Härter unter Gasentwicklung zersetzbare chemische Verbindung, welche nach dem Aufdrucken auf die Platte mit einem säurehärtbaren Sunstharzhaltigen Uberzug versehen wird, welcher eine gleichzeitig als saurer Härter und als Zersetzungsmittel für das Treibmittel dienende weitere chemische Verbindung enthält, so daß die der genannten Druckfarbe zugesetzte Beimischung bereits beim Aufbringen des Überzuges unter Gasentwicklung zersetzt wird und in den Bereichen, in welchen sie auf die Platte aufgbracht wurde, Erhebungen aus porösem Schaum bildet. Bei dieser Anordnung ist es äußerst schwierig, die Reaktion der unter Gas entwicklung zersetzbaren chemischen Verbindung genau zu steuern und außerdem ist es notwendig, zur Herstellung von Vertiefungen, die Erhebungen nachträglich noch mechanisch zu entfernen. Da hierbei die durch Gasentwicklung zu porösem Schaum gewordenen Bereiche kaum vollständig entfernt werden können, bleiben Bereiche erhalten, welche mechanisch sehr empfindlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem auf einfache Weise Dekorpapier mit dreidimensionalen Muster die s. B.
eine von Holz kaum unterscheidbar. Struktur haben, so hergestellt werden können, daß das Dekorpapier hinsichtlich seiner Eigenschaften für die nachträgliche Beschichtung von Trägerplatten, wie Spanplatten oder dergleichen, geeignet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckfarbe als Beimischung ein bei Erwärmung seinen Aggregat-Zustand von fest nach flüssig nderndes Reaktionsmittel, wie Wachs in kleinsten Partikeln und unterhalb einer Schmelztemperatur zugegeben wird und daß das Papier auch dem Bedrucken mit einer auch den Überzug bildenden Imprägnierung vorsehen wird, die nach dem Aufbringen zum Trocknen auf Temperaturen erwärmt wird, welche wenigstens während eines Teiles der Trocknungszeit oberhalb der Schmelztemperatur des Reaktionsmittels liegen. Die Verwendung eines durch Temperaturänderung seinem Aggregat-Zustand ändernden Reaktionsmittels ermöglicht es, nach Aufbringen des Überzuges, sowohl durch Wahl der Erwärmungstemperatur als auch der Geschwindigkeit der Temperatursteigerung bei der Erwärmung und durch Wahl der Zeitdauer der Erwärmung die Reaktion genau zu steuern und dadurch beliebig viele unterschiedliche Ergebnisse des Endproduktes zu erhalten.
Es hat sich dabei gezeigt, daß dadurch insbesondere Holsstrukturen hergestellt werden können, welche den Strukturen natürlichen Holzes täuschend ähnlich sind. Während der Erwärmung tritt das Reaktionsmittel, nachdem es flüssig geworden ist, durch den Überzug aus, so daß es bereits durch das Erwärmen, ohne daß ein zusätzlicher Arbeitsschritt erforderlich wäre, entfernt wird. Gleichseitig verbleiben Spuren des verflüssigten Reaktionsmittels nach dci AbkUhlen des Papieres unterhalb der Schmelztemperatur als dünne Schutzschicht an den Wandungen der Vertiefungen. Durch die Verwendung des Reaktionsmittels kann das Papier statt nur mit einem Überzug auch mit einer Imprägnierung versehen werden, welche das Papier über seine Dicke wenigstens teilweise durchtränkt und dadurch dem Papier wesentlich bessere Eigenschaften sowohl hinsichtlich seiner Weiterverarbeitung als auch hinsichtlich seiner Beanspruchungen * fertigen Endprodukt verleiht.
Besonders günstige Ergebnisse wurden erzielt, wenn der Druckfarbe als Reaktionsmittel ein Amidwachs zugegeben wird, dessen Dichte ca. 0,99 g/cm³, dessen Feinheit ca. 3 - 5 µm, dessen Verseifungszahl maximal 12 und/od-r dessen Aminzahl maximal 8 beträgt.
Das Reaktionsmittel hat zweckmäßig einen Schmelzbereich um 1400 C, wobei in diesem Fall die beim Trocknen angewendete Erwärmung vorteilhaft maximal etwa 170°C erreicht, so daß einerseits die erwünschte Verflüssigung des Reaktionsmittels gewährleistet ist und andererseits eine zur Trocknung des imprägnierten Papieres geeignete Temperatur erreicht wird.
Das Reaktionsmittel kann z. B. im einer Menge von 10 bis 30 Gew.-% der Druckfarbe zugegeben werden; vorteilhafte Ergebnisse wurden insbesondere erzielt, wenn 15 Gew.-% Amidwachs der Druckfarbe zugegeben wurden.
Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Wachses in der Druckfarbe zu erreichen, wird das Wachs in Pulverform in die Druckfarbe eingerührt und dabei gleichmäßig eingemischt. Vom Zeitpunkt des Zugebens des Reaktionsmittels zur Druckfarbe bis zur Erwärmung nach dem Aufbringen des Uberzuges auf das Papier ist zu beachten, daß das Reaktionsmittel zu keinem Zeitpunkt einer so starken Erwärmung ausgesetzt wird, daß es seinen Aggregat-Zustand ändert. Zur Erzielung einer sehr hohen Homogenität der das Reaktionsmittel enthaltenden Druckfarbe kann es auch vorteilhaft sein, eine wäßrige Druckfarbe zu verwenden, welcher - insbesondere nach dem Zumischen des Reaktionsmittels - eine wäßrige Wachsemulsion, beispielsweise ein Siligen in einer Menge von 1o bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-> zugegeben wird. Erfindungsgeinäß wird die Druckfarbe erst nach dem Beimischen des Reaktionsmittels und/oder der Wachsemulsion auf die für den Druck gewünschte Viskosität, di. zweckmäßig 20 bis 30 Sekunden geträgt, eingestellt.
Nach einem weiteren Merkmal des Erfindung wird das Reaktionsmittel bzw. die Wachsemulsion wenigstens derjenigen Druckfarbe beigemengt, mit welcher der letzte der Aufdrucke auf das Papier vorgenommen wird, wobei dieser Aufdruck lediglich in einem Muster erfolgt, derart, daß nur Teile des Papieres mit dieser Druckfarbe beschichtet sind. Es ist aber auch denkbar, das Papier nacheinander mehrfach zu bedrucken und zwei oder mehr der letzten Aufdrucke mit einer Druckfarbe auszuführen, welcher in der beschriebenen Weise Reaktionsmittel bzw. Wachsemulsion beigemengt ist. Insbesondere im Falle der Herstellung einer Porenstruktur ist es vorteilhaft, das Reaktionsmittel bzw. die Wachsemulsion einer dunklen, insbesondere einer schwarzen Druckfarbe beizunengen, die dann nach dem Erwärmen über die Schmelztemperatur des Reaktionsmittels eine entsprechend gefärbte Schicht an den Wandungen der Vertiefungen bildet, so daß diese den Poren von Holzoberflächen auch optisch täuschend ähnlich sind.
In weiterer Ausbildung der Erfindung erfolgt die Erwärmung beim Trocknen mit allmählich auf den maximalen Wert ansteigender Temperatur, so daß keine schlagartige Ausdehnung des Reaktionsmittels erfolgt, und der Überzug geschont wird.
Um das Dekorpapier leicht weiterverarbeiten zu können und ihm hinsichtlich seiner Eigenschaften eine hohe Stabilität zu verleihen, wird es zweckmäßig bis auf einen Darrwert von etwa 2 ffi getrocknet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, Dekorpapiere mit dreidimensionalen Mustern äußerst einfach und kostengünstig herzustellen. Obwohl andere prucknrerfehren ebenfalls geeignet sind, ergibt sich eine besonders einfache Verfahrensweise, wenn das Bedrucken des Papieres im Tiefdruck mit mehreren nacheinander angeordneten Druckwalzen vorgenommen wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn wenigstens die dem Druck mit der das Reaktionsmittel enthaltenden Druckfarbe dienende Druckwalze zuvor auf eine Tiefe von etwa 30 bis 50 P mi, insbesondere ca 45 µm entsprechend dem zugehörigen Druckmuster geätzt worden ist.
Zur Herstellung eines äußerst hochwertigen Produktes ist es günstig, wenn die Imprägnierung auf der Basis von Acrylaten, insbesondere mit einer Komponente wenigstens eines Melaminharzes vorgenommen wird. Der Harzgehalt der Folien soll hEchstens 5o , vorzugsweise 30 *, des Papierrohgewichtes betragdn.
Um das Papier so zu gestalten, daß es auch durch starke mechanische Belastungen nicht beschädigt wird, ist es zweckmäßig, das Papier nach dem Trocknen mit einem Wasserlack zu lackieren.
Gemäß der Erfindung wird ferner ein Dekorpapier mit einem Papierträger vorgeschlagen, welcher an einer Seite wenigstens eine aufgedruckte Farbschicht aufweist und dessen oberste Farbschicht ein untergemsichtes Reaktionsmittel enthält, wobei die Farbschichten von eine. Überzug abgedeckt sind, welcher in den Bereichen der obersten Farbschicht porenartige Vertiefungen bildet; dieses Dekorpapier ist dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsmittel durch einen Schmelzwerkstoff, wie Wachs, und der Überzug durch eine wenigstens teilweise das Papier durchdringende Imprägnierung gebildet ist, welche an den Wandungen der porenartigen Vertiefungen von dem Wachs oder dergleichen beschichtet ist, wobei die Bodenflächen der porenartigen Vertiefungen unmittelbar durch die oberste Farbechicht gebildet sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es sind dargestellt in Fig. 1 ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Dekorpapier nach dem Bedrucken, Fig. 2 das Dekorpapier gemäß Fig. 1 nach der Imprägnierung und Fig. 3 das fertige Dekorpapier im Querschnitt, Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, weist ein erfindungsgemäßes Dekorpapier einen aus Papier bestehenden Träger (1) auf, welcher z. B. aus unverleimten Zellulosefasern besteht und ein Flächengewicht von 120 g/m² hat. Dieses Papier (1) wird an einer Seite nacheinander, z. B. im Vierfarbendruck, mit Druckschichten (2,3) versehen. Die erste Druckschicht (2) oder eine oder mehrere nachfolgende Druckschichten können ganzflächig auf das Papier aufgebracht sein. Die letzte Druckschicht (3) oder (2) oder mehr der letzten Druckschichten werden mit Tiefdruckzylindern in einem vorbestimmten Muster derart auf das Papier (1) aufgebracht, daß diese Druckschicht (3) bzw. Druckschichten nur einen Teil der Papieroberfläche einnehmen. Der Tiefdruckzylinder bzw. die Tiefdruckzylinder sind entsprechend dem gewünschten Muster geätzt, wobei die geRtzten Ausnehmungen zweckmäßig etwa 45 µmm tief sind. Durch die Tiefe der Ätzung wird die Menge des Auftrages der Druckfarbe bestimmt, weshalb die Ätzung beim erfindungsgemäßen Verfahren möglichst tief sein soll.
Der Druckfarbe, die mit diesem Tiefdruckzylinder auf das Dekorpapier aufgebracht wird, wird zuvor ein Amidwachs, beispielsweise das Lanco-Wax A 1601 der Firma Langer & Co. in einer Menge von lo bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-%, beigegeben. Für die Herstellung des äußerst hochwertigen Produktes ist es zweckmäßig, der Druckfarbe zusätzlich eine wäßrige Wachs emulsion, insbesondere ein Siligen, beizugeben, welches die Eigenschaften einer weißen, dünnflüssigen, neutralen Emulsion hat, schwach anionisch ist, sich leicht mit heißem Wasser ton etwa 70° C verdünnen läßt und in Lösungen bei Kochtemperatur beständig ist; im vorliegenden Fall wurde ein Mittel der Firma BASF verwendet, welches unter der Bezeichnung Siligen III bekannt ist. Die zugegebene Menge an Siligon beträgt io bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 13 Gew.-%.
Nach dem Durchmischen der Druckfarbe, die zweckmäßig ebenso wie alle übrigen verwendeten Druckfarben wäßrig ist, wird die die Beimischung bzw. die Beimischungen enthaltende Druckfarbe auf Druck-Viskosität eingestellt.
Nach dem Bedrucken wird das Dekorpapier mit einer Imprägnierung mit einem Acrylatharz gegebenenfalls in Kombination mit einem Melaminharz versehen, wobei diese Imprägnierung gleichzeitig einen Uberzug (4) über die Druckfarbenschichten (2,3) bildet. Nach dem Imprägnieren wird das Dekorpapier auf einen Darrwert von 2 % getrocknet. Beim Trocknen werden die in der Farbschicht (3) enthaltenen Partikel des beigemischten Reaktionsmittels verflüssigt, wobei sie sich ausdehnen, den Uberzug (4) im Bereich der Stellen, an welchen sich die Farbschicht (3) befindet, zur Seite drücken und austreten, so daß porenartige Vertiefungen (5) gebildet werden, die optisch und hinsichtlich des Gefühis beim Tasten Holzporen ähnlich sind.
Abschließend kann der ueberzug noch mit einem durchsichtigen Lack (6) lackiert werden. Insbesondere, wenn hierfür ein Wasserlack verwendet wirdp haben die mit der Farbschicht (3) bedruckten Stellen die Wirkung, daß sie den Wasserlack abstoßen, so daß im Bereich dieser Stellen die Vertiefungen erhalten bleiben.
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Claims

Ansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von bedruckten l)ekorpapieren mit einem dreidimensionalen Muster, wie einer porenhaltigen IIolzmaserung, bei welchen wenigstens ein Aufdruck auf das Papier in einem Muster mit einer Druckfarbe erfolgt, welche eine bei Erwärmung hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften reagierende Beimischung enthält und bei welchem ferner das Papier nach dem Bedrucken mit einem Überzug versehen und anschließend durch Erwärmen die Eigenschaften der Bemischung so verändert werden, daß der ueberzug in den die Beimischung enthaltenden Bereichen des Papieres zum dreidimensionalen Muster verformt wird, dadurch gekennzeicIrnet, daß der Druckfarbe be (3) als Beimischung ein bei Erwärmung seinen Aggregat-Zustand von fest nach flüssig änderndes Reaktionsmittel, wie Wachs, in kleinsten Partikeln und unterhalb seiner Schmelztemperatur zugegeben wird und daß das Papier (t) nach dem Bedrucken mit einer auch den Überzug (4) bildenden Imprägnierung versehen wird, die nach dem Aufbringen zum Trocknen auf Temperaturen erwärmt wird, welche wenigsteins während eines Teiles der Trockungszeit oberhalb der Schmelztemperatur des Reaktionsmittels liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfarbe (3) als Reaktionsmittel ein Amidwachs zug..

geben wird, dessen Dichts ca. 0,99 g/cm³, dessen Feinheit m ca. 3 bis 5 µ, dessen Verseifungszahl maximal 12 und/ oder dessen Aminzahl maximal 8 beträgt.
3; Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsmittel einen Schmelzbereich um 140° C hat und daß die beim Trocknen angewendete Erwärmung maximal 170° C erreicht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsmittel in einer Menge von etwa lo bis 30 Gew.-, insbesondere 15 Gew.-, der Druckfarbe (3) zugegeben wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs in Pulverform in die Druckfarbe (3) eingerührt und dabei gieichmäßig eingemischt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wässrigen Druckfarbe (3), insbesondere nach dem Zumischen des Reaktionsmittels, eins wäßrige Wachsemulsion,beispielsweise ein Siligen, in einer Menge von lo bis 30 Gew.-, vorzugsweise 15 Gew.-, zugegeben wird.
7. Verfahren nach einen: der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsmittel bzw. die Wachsemulsion wenigstens derjenigen Druckfarbe (3) beigemengt wird, pit welcher der letzte der Aufdrucke auf das Papier (i) vorgenommen wird.
8, Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß di. Erwärmung bein Trocknen mit allmählich auf den maximalen Wert ansteigender Temperatur erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier (1) bis auf einen Darrwert von etwa 2 % getrocknet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedrucken des Papieres (1) im Tiefdruck mit mehreren nacheinander angeordneten Druckwalzen vorgenommen wird, von denen wenigstens die dem Druck mit der das Reaktionsmittel enthaltenden Druckfarbe (3) dienende Druckwalze zuvor auf eine Tiefe von etwa 30 bis 5o µm#, insbesondere ca. 45µm#, entsprechend dem zugehörigen Druckmuster geätzt worden ist.
11, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung auf der Basis von Acrylaten, insbesondere mit einer Komponente wenigstens eines Melaminharzes (Copolimerisat) vorgenommen wird, und daß der Harzgehalt höchsten 50 %, vorzugsweise 3c , des Papierrohgewichtes beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Dekorpapier nach dem Trocknen mit einem Waserlack (6) placiert wird.
13. Nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellten Dekorpapier mit einem Träger aus Papier, welcher an einer Seite wenigstens eine aufgedruckte Farbschicht aufweist und dessen oberste Farbschicht ein beigemischtes Reaktionsmittel enthält, wobei die Farbschichten von einem Uberzug abgedeckt sind, welcher in den Bereichen der obersten Farbschicht porenartige Vertiefungen bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionemittel durch einen Schmelzwerkstoff, vie Wachs, gebildet ist, daß der tjberzug (4) durch eine das Papier wenigsten6 teilweise durchdringende Imprägnierung gebildet ist, welche an den Wandungen der porenartigen Vertiefungen (5) von dem Wachs oder dergleichen beschichtet ist und daß die Bodenflächen der porenartigen Vertiefungen (5) im wesentlichen von dem Werkstoff der Imprägnierung frei sind.