EP2857221B1

EP2857221B1 - Paneel mit supermatter Oberfläche

Info

Publication number: EP2857221B1
Application number: EP13187605.4A
Authority: EP
Inventors: Thomas Grafenauer
Original assignee: Flooring Technologies Ltd
Current assignee: Flooring Technologies Ltd
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2033-10-07
Also published as: TR201811685T4; PL2857221T3; EP2857221A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Paneels, insbesondere für einen Fußbodenbelag, sowie ein solches Paneel.
Aus dem Stand der Technik sind Paneele bekannt, welche insbesondere als Fußbodenbelag verwendet werden. Diese weisen eine Trägerplatte auf, die auf der Oberseite mit einem Dekor versehen ist. Das Dekor befindet sich vorzugsweise auf einer Finishfolie. Die Finishfolie ist dann wiederum auf die Trägerplatte aufgebracht, vorzugsweise aufkaschiert. Eine Finishfolie ist in dieser Anwendung üblicherweise eine beharztes oder beleimtes Papier. Der Druck kann vor oder nach dem Harz- bzw. Leimauftrag auf die Folie aufgebracht worden sein. Für Fußbodenanwendungen werden Finishfolien eingesetzt, da sie eine gute Spaltfestigkeit besitzen. Dekorative Trägermaterialien, die keine Spaltfestigkeit besitzen, sind für Fußbodenanwendungen ungeeignet. Zum Schutz gegen Umwelteinflüsse ist eine Versiegelung vorgesehen, die beispielsweise aus einem Lackaufbau aus einer oder mehreren Klarlackschichten besteht. Hierbei kommen insbesondere härtbare Lacke zum Einsatz. Diese werden durch Wärmestrahlungstechniken, UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung ausgehärtet. So aufgetragene Lackschichten führen in der Regel zu einer mehr oder weniger glänzenden Oberfläche.
Zwar ist es aus der DE 10 2009 044 802 A1 oder der EP 1 645 339 A1 bekannt, eine oberste Versiegelungsschicht zu strukturieren, jedoch bleibt ein im Wesentlichen glänzender Eindruck der Oberfläche bestehen.
Um einen matten Oberflächeneindruck zu erzeugen, werden im Stand der Technik Lacke eingesetzt, welche Mikropartikel unterschiedlicher Größe und Konzentration aufweisen und so eine raue Oberfläche schaffen. Solche Lacke sind jedoch hinsichtlich ihres optischen Eindrucks als auch ihrer sonstigen Eigenschaft im Hinblick auf Transparenz, Abrasions- und Kratzfestigkeit, Haptik etc. unbefriedigend.
Aus der WO 2012/013364 A1 ist ein Verfahren zum Veredeln von transparenten Kunststoffsubstraten, insbesondere Polymethylmethacrylat (kurz PMMA), welches auch als Plexiglas bekannt ist, beschrieben. Dort ist ein sogenannter Nanokompositlack vorgeschlagen, der SiO_x-Nanopartikel, zumindest ein hochvernetzbares Bindemittel und zumindest einen Reaktivverdünner enthält, wobei der aufgetragene Nanokompositlack nach dem Auftragen zunächst mit extrem kurzwelligem UV-Licht nur an der Oberfläche ausgehärtet und zur photochemischen Mikrofaltung gebracht wird und der Rest des Lacks anschließend mit einer zweiten UV-Lampe mit langwelligerem UV-Licht ausgehärtet wird.
Aus EP 2418019 A1 ist ein Verfahren zur partiellen Mattierung von UV-Lackschichten bekannt, wobei auf ein Trägersubstrat eine UV-Lackschicht aufgetragen wird und diese anschließend mit einem Excimer-Strahler behandelt wird, wobei der Excimer-Strahler innerhalb einer Schablone, die für die Excimer-Strahlung durchlässige und für die Excimer-Strahlung undurchlässige Bereiche aufweist, situiert ist, und die UV-Lackschicht durch die Schablone mit dem Excimer-Strahler partiell belichtet wird.
Aus WO 2012/048747 A1 , F. Bauer et al., Progress in Organic Coatings 69 (2010), 287-293, und DE 10 2008 024 149 A1 sind Oberflächenbeschichtungen Verfahren bekannt, bei dem eine Lackschicht erst mittels monochromatischer Strahlung im Bereich 172 nm teilweise ausgehärtet wird und die restliche Schicht in einem nächsten Schritt mittels Vakuum UV-Strahlung ausgehärtet wird.
Aus DE 10 2011 001 807 A1 ist ein Bodenpaneel und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt, wobei oberhalb einer Trägerschicht eine zusätzliche Dekorschicht aufgebracht ist.
Aus DE 10 2007 019 871 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschichtung eines plattenförmigen Werkstücks mit einem fließfähigen Medium bekannt mit einer dreidimensionalen Struktur, wobei der Auftrag des fließfähigen Mediums über eine gravierte Auftragswalze dergestalt erfolgt.
Die im Stand der Technik für Fußbodenpaneele verwendeten Lacke, welche einen matten optischen Eindruck vermitteln, sind hinsichtlich ihrer Eigenschaftskombinationen wie guter Transparenz, hoher Abrasions- und Kratzfestigkeit, hervorragender Chemikalienresistenz und UV-Resistenz, guter Bearbeitbarkeit und angenehmer Haptik nicht befriedigend.
Der Erfindung liegt somit die technische Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Paneel, insbesondere für einen Fußbodenbelag, und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, die eine mattierte Oberfläche schaffen, welche einen optimalen matten optischen Oberflächeneindruck und zugleich eine hohe Abrasions- und Kratzfestigkeit, eine gute chemische Widerstandsfähigkeit sowie eine angenehme Haptik in Kombination bieten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Paneel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein Paneel zu schaffen, welches eine Trägerplatte aufweist, auf deren Oberseite ein Dekor aufgebracht wird bzw. aufgebracht ist. Zur Versiegelung der Oberseite weist das Paneel einen Lackaufbau aus einer oder mehreren Lackschichten auf. Um die matte Oberflächenoptik zu schaffen, ist vorgesehen, einen aushärtbaren Lack zu verwenden, diesen zunächst mit sehr hoch energetischem Licht, insbesondere mit einer Wellenlänge sogenannten vakuumultravioletten Wellenlängenbereich, zu bestrahlen und eine sehr dünne Oberflächenschicht des Lacks hierdurch zumindest teilweise zu polymerisieren und hierdurch zu härten. Aufgrund der hohen Photonenenergie dringt das Licht nur in eine Schicht von etwa 100 nm Schichtstärke ein und löst das Aushärten aus. Bei diesem Vorgang treten Schrumpfungsprozesse in der obersten Lackschicht auf, die zu einer sogenannten photochemischen Mikrofaltung führen. An der Oberfläche der äußersten Lackschicht, welche auch als Decklackschicht bezeichnet wird, entsteht somit eine Mikrofaltung. Bei der Bestrahlung mit dem sehr kurzwelligen UV-Licht (Licht im ultravioletten Spektralbereich) entsteht somit eine die Mikrofaltung aufweisende Haut, welche auf dem ansonsten noch nicht ausgehärteten übrigen Material der Decklackschicht schwimmt. Um dieses übrige Material der Decklackschicht auszuhärten sowie die vollständige Aushärtung der bereits mit dem sehr kurzwelligen UV-Licht polymerisierten obersten Schicht sowie gegebenenfalls weiterer Lackschichten des Lackaufbaus zu erreichen, wird eine anschließende Behandlung mit Elektronenstrahlung zum vollständigen Aushärten der Lackschichten des Lackaufbaus ausgeführt. Unter sehr kurzwelligem UV-Licht wird insbesondere Licht mit Wellenlängen kleiner 200 nm verstanden. UV-Licht mit einer Wellenlänge kleiner 200 nm wird auch als VUV-Licht oder VUV-Strahlung bezeichnet, wobei VUV die Abkürzung für Vakuum-Ultra-Violett ist.
Es zeigt sich, dass eine solche Oberfläche einer so ausgebildeten Decklackschicht erstaunlicherweise im Gegensatz zu anderen Lackoberflächen eine Rutschhemmstufe von R10 gemäß der DIN 51130 aufweist. Dies ist völlig untypisch für Lackoberflächen, die ansonsten keine Rutschhemmung gemäß der obengenannten Norm besitzen. Die so geschaffene mattierte Oberfläche weist ferner eine verbesserte Abrieb- und Kratzfestigkeit auf. Sie bietet eine angenehme Haptik. Die Transparenz und eine Wahrnehmbarkeit des unter dem Lackaufbau befindlichen Dekors sind nicht eingeschränkt.
Aufgrund der vollständigen Aushärtung sowohl der Decklackschicht als auch weiterer Lackschichten des Lackaufbaus aufgrund der Elektronenstrahlaushärtung liegt trotz der oberflächlichen Mikrostrukturierung ein vollständig geschlossener Lackschichtaufbau vor, sodass ein guter Schutz gegen Verschmutzung, Feuchtigkeit und andere Flüssigkeiten besteht. Darüber hinaus weist die Oberfläche eine geringe Neigung auf, um Fingerabdrücke, welche von einer Berührung mit der bloßen Hand herrühren, insbesondere bei einer Streiflichtbetrachtung sichtbar werden zu lassen. Bei der Produktion treten keine Paneele auf, deren Oberfläche eine Speckigkeit aufweist. Ferner zeigt die Oberfläche eine geringe oder keine Neigung zur Aufglänzung in der Nutzung. Insgesamt wird somit ein Paneel, insbesondere für einen Fußbodenbelag, geschaffen, welches einen hervorragenden optischen Eindruck vermittelt und darüber hinaus sehr gute mechanische Eigenschaften hinsichtlich chemischer Beständigkeit, Rutschfestigkeit und Verschleiß aufweist.
Darüber hinaus ist eine optimale Transparenz auf das unter dem Lackaufbau befindliche Dekor ohne eine Verfälschung des optischen Eindrucks gegeben.
Die verwendeten Lacke des Lackaufbaus sind vorzugsweise alles Lacke, welche im Volumen klar und transparent sind.
Insbesondere wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines Paneels, insbesondere für einen Fußbodenbelag, geschaffen, welches die Schritte umfasst: Bereitstellen einer Trägerplatte, Aufbringen eines Dekors auf eine Oberseite der Trägerplatte, Abdecken des Dekors mit einem Lackaufbau, welcher eine oder mehrere Lackschichten umfasst, wobei eine äußere Decklackschicht des Lackaufbaus zunächst mit sehr kurzwelligem Licht, insbesondere Licht im VUV-Wellenlängenbereich, teilpolymerisiert wird, sodass eine Mikrofaltung auftritt, und anschließend eine vollständige Polymerisation und Aushärtung des Lackaufbaus mittels einer Elektronenstrahlhärtung ausgeführt wird. Der VUV-Wellenlängenbereich umfasst UV-Licht mit einer Wellenlänge kleiner 200 nm.
Man erhält somit ein Paneel, insbesondere für einen Fußbodenbelag, welches umfasst: eine Trägerplatte, welche an einer Oberseite mit einem Dekor versehen ist, welches durch einen Lackaufbau aus einer oder mehreren Lackschichten abgedeckt ist, wobei der Lackaufbau eine äußere Decklackschicht umfasst, die an ihrer Außenseite eine Mikrofaltung aufweist. Die Mikrofaltung ist durch eine photochemische Reaktion ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Decklackschicht zusätzlich zu der Mikrofaltung unter Ausbildung von Strukturierungs-Vertiefungen ( Holzporen, Astlöcher bei Holzreproduktionen, Adern bei Steinnachbildungen usw. ) strukturiert wird, so dass die Strukturierungs-Vertiefungen zumindest eine Materialschicht der Decklackschicht zerteilen, in der die Mikrofaltung ausgebildet ist oder wird. Erfindungsgemäß erhält man ein Paneel, bei dem die mindestens eine Decklackschicht zusätzlich zu der Mikrofaltung eine Tiefenstrukturierung in Form von Strukturierungs-Vertiefungen aufweist, die zumindest eine äußere Materialschicht der Decklackschicht, in der die Mikrofaltung ausgebildet ist, zerteilen. Eine solche Strukturierung wird in Abgrenzung zu der durch die photochemische Faltung erzeugten Oberflächenstrukturierung hier als Tiefenstrukturierung bezeichnet. Das Strukturieren wird entsprechend als Tiefenstrukturieren bezeichnet.
Die Decklackschicht wird erfindungsgemäß so aufgebracht und ausgehärtet, dass an einer der Außenseite der Decklackschicht gegenüberliegenden Innenseite eine flächig geschlossene, ausgehärtete Materialschicht ausgebildet wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine geschlossene äußere Oberfläche gebildet wird, welche für die hohe Kratzfestigkeit und Abrasionsbeständigkeit sowie einen Schutz gegen Feuchtigkeit aufweist.
Die Teilpolymerisation mit dem sehr kurzwelligen Licht, insbesondere dem VUV-Licht eines Excimerlasers, insbesondere eines Xenon-Excimerlasers, wird so ausgeführt, dass eine Höhe der Mikrofaltung in der Größenordnung von etwa 100 nm liegt. Hierdurch wird die Mikrofaltung geschaffen, die einerseits die gute Rutschfestigkeit bedingt und andererseits eine sehr angenehme warme Haptik des Materials liefert.
Um einen verbesserten Schutz des Paneels zu schaffen, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Lackaufbau zusätzlich zu der äußeren Decklackschicht mindestens eine weitere Lackschicht in Form einer Grundlackschicht zum Abdecken des Dekors aufweist. Diese wird vorzugsweise mit einem korundhaltigen Lack in einer Auftragsmenge von 60 g/m² bis 100 g/m² ausgebildet. Hierdurch wird eine ausreichende Härte und Abriebfestigkeit erreicht.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird die Grundlackschicht oder eine Zwischenlackschicht, die zwischen der Grundlackschicht und der Decklackschicht aufgebracht wird und unmittelbar an die Decklackschicht angrenzt, glänzend ausgeführt. Bei einer solchen Ausführungsform weist der Lackaufbau zusätzlich mindestens eine weitere Lackschicht aufweist, die unmittelbar an die Decklackschicht angrenzt und als glänzende Lackschicht ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich bei geeignet gewähltem Dekor eine Steinoptik täuschend echt nachbilden.
Bei einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die Strukturierungs-Vertiefungen so eingebracht, dass Teile einer Lackschicht mit glänzender Oberfläche freigelegt werden oder freigelegt sind bzw. bleiben. Hier für ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass mindestens eine weitere Lackschicht vor der Decklackschicht aufgebracht wird, die unmittelbar an die Decklackschicht angrenzt, und diese mindestens eine weitere Lackschicht mit einer glänzenden Oberfläche ausgebildet wird und die äußere Decklackschicht zusätzlich zu dem Ausbilden der Mikrofaltung unter Schaffung von Strukturierungs-Vertiefungen strukturiert wird, so dass zumindest einige der Strukturierungs-Vertiefungen die mindestens eine weitere glänzend ausgebildete Lackschicht teilweise freigelegen. Bei der weiteren, glänzend ausgebildeten Lackschicht kann es sich insbesondere um eine Grundlackschicht oder eine Zwischenlackschicht handeln.
Alternativ oder zusätzlich kann die beim Bestrahlen der Decklackschicht gebildete, die Mikrofaltung aufweisende, zumindest teilpolymerisierte Materialschicht der Decklackschicht strukturiert werden, um diese Materialschicht zerteilende Strukturierungs-Vertiefungen vor der Elektronenstrahlhärtung zu schaffen.
Reichen die Strukturierungs-Vertiefungen nur bis in das durch die VUV-Strahlung noch nicht polymerisierte restliche Material der Decklackschicht, können glänzenden Bereiche aus dem Material der Decklackschicht selbst gebildet werden, da in diesen dann freigelegten Bereichen des noch nicht polymerisierten Materials der Decklackschicht bei der Elektronenstrahlhärtung keine Mikrofaltung eintritt.
Bei der Trägerplatte kann es sich um jede für einen Fußbodenbelag geeignete Platte aus einem hierfür geeigneten Werkstoff handeln. Besonders bevorzugt werden jedoch hochwertige Werkstoffe mit geringer Quellneigung und geringer Wärmeausdehnung.
Besonders bevorzugt werden Trägerplatten aus mineralischem Material, beispielsweise Gipskartonplatten, Gipsfaserplatten, Zementfaserplatten, Zementspanplatten oder auch Magnesiumoxydplatten. Möglich ist auch ein Einsatz von Holzverbundwerkstoffen, wie beispielsweise in Form von hochdichten Faserplatten (HDF).
Das Dekor wird auf die Oberseite der Trägerplatte bei einer Ausführungsform mittels einer bedruckten Finishfolie aufgebracht. Die Finishfolie kann als Basis ein weißes Papier besitzen, welches farbig, mit beliebigen Farben bedruckt ist. Ebenso kann die Finishfolie jedoch auch im Volumen durchgefärbt und gegebenenfalls zusätzlich farbig bedruckt sein.
Das Dekor kann auch mittels einer andersartigen bedruckten oder auf andere Weise grafisch ausgestalteten Folie aufgebracht werden. Verallgemeinert wird von einer Finishfolie gesprochen, die auch ein Dekorpapier sein kann.
Das Aufbringen der der Finishfolie erfolgt vorzugsweise mittels Aufkaschierens, wobei ein Polyvinylacetat-Leim (PVAc-Leim) mit Härter oder ein Polyurethan-Hotmelt, insbesondere ein reaktiver Polyurethan-Hotmelt, oder ein Epoxid-Hotmelt bei der Kaschierung verwendet wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird auf eine Unterseite der Trägerplatte zusätzlich eine Trittschalldämmungsschicht aufgebracht, welche ebenfalls vorzugsweise mittels einer Kaschierung unter Verwendung eines Polyvinylacetat-Leims mit Härter, einem Polyurethan-Hotmelt oder einem Epoxid-Hotmelt ausgeführt wird. Hierdurch wird eine Trittschalldämmung für die Paneele verbessert. Beim Verlegen kann ein gesondertes Einbringen einer Trittschalldämmungslage eingespart werden oder eine verbesserte Trittschalldämmung durch die zusätzliche an dem Paneel aufgebrachte Trittschalldämmschicht erreicht werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1: ein schematisches Flussdiagramm für ein Verfahren zur Herstellung eines Fußbodenpaneels mit matter Oberflächenoptik;
Fig. 2: eine schematische Schnittdarstellung eines Fußbodenpaneels; und
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Fußbodenpaneels.

In Fig. 1 ist schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zur Herstellung eines Paneels für einen Fußbodenbelag dargestellt. Zunächst wird eine Trägerplatte bereitgestellt 110, welche gegebenenfalls bereits mit Nut und Federeinfräsungen an den Stirnkanten versehen ist.
Auf eine Oberseite der Trägerplatte wird ein Dekor aufgebracht 120. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Dekor mit Hilfe einer Finishfolie aufgebracht. Eine Finishfolie ist eine Folie, die aus einem vorimprägnierten Papier besteht. Hierzu wird beispielsweise die bedruckte Finishfolie bereitgestellt 130, welche insbesondere auf Basis eines bedruckten Dekorpapier hergestellt ist. Hierbei kann jedes beliebige Dekorpapier und jede beliebige Bedruckung gewählt werden, solange ein Aufkaschieren auf das Material der Trägerplatte möglich ist. Das bedruckte Dekorpapier oder allgemein die Finishfolie wird auf die Oberseite der Trägerplatte aufkaschiert 140. Hierbei kommen vorzugsweise ein reaktiver Polyvinylacetat-Leim, ein Polyurethan-Hotmelt oder ein Epoxid-Hotmelt zum Einsatz. Als Schutz der mit dem Dekor versehenen Oberseite der Trägerplatte wird diese mit dem Dekor versehene Trägerplatte mit einem Lackaufbau versiegelt 150. Zunächst wird eine korundhaltige Grundlackschicht mit einer Auftragsmenge von vorzugsweise 60 g/m² bis 100 g/m² auf die Finishfolie aufgebracht 160. Je nach Beschaffenheit der Finishfolie kann es notwendig sein, zuvor einen Primer aufzubringen.
In nachfolgenden Schritten, von denen hier beispielhaft einer gezeigt ist, werden keine, ein oder mehrere Zwischenlackschichten über der Grundlackschicht 170 aufgebracht. Vorzugweise werden die korundhaltigen Zwischenlack-Schichten in einer Auftragsmenge von 60 g/m² bis 100 g/m² aufgetragen. Sowohl die Grundlackschicht als auch die Zwischenlackschichten, insbesondere jedoch die oberste Zwischenlackschicht, werden vorzugsweise als glänzende Schicht ausgebildet.
Als äußerste Schicht des Lackaufbaus wird schließlich eine Decklackschicht aufgebracht 180. Hierfür wird zunächst ein Nanokompositlack in einer Menge zwischen 5 g/m² und 20 g/m² aufgetragen 190. Der Nanokompositlack ist vorzugsweise ein Acrylatlack, welcher Nanopartikel, vorzugsweise SiO_x-Nanopartikel, umfasst. Die Durchmesser der Nanopartikel liegen vorzugsweise unterhalb von 300 nm.
Der aufgebrachte Nanokompositlack wird anschließend mit sehr kurzwelligem ultraviolettem Licht, vorzugsweise im vakuumultravioletten Spektralbereich, bestrahlt 200. Hierdurch wird eine Teilpolymerisation der Decklackschicht ausgeführt, was zugleich zu einer photochemischen Mikrofaltung führt. Aufgrund von bei der Polymerisation auftretenden Schrumpfungseffekten strukturiert sich somit die äußerste Oberfläche der Decklackschicht unregelmäßig. Diese Strukturierung wird als Mikrofaltung bezeichnet. Während der Bestrahlung mit dem VUV-Licht, welches beispielsweise von einem Xenon-Excimerlaser bereitgestellt wird, wird eine oberste Materialschicht der Decklackschicht mit einer Schichtstärke von etwa 100 nm teilpolymerisiert. Es bildet sich somit eine Art Haut, welche auf dem noch nicht polymerisierten Rest der Decklackschicht schwimmt.
Anschließend wird eine Bestrahlung mit Elektronenstrahlung vorgenommen, um die Decklackschicht und gegebenenfalls weitere noch nicht oder nicht vollständig polymerisierte Lackschichten des Lackaufbaus auszuhärten 210. Bei diesem Verfahrensschritt bleibt die durch die Teilpolymerisation unter VUV-Bestrahlung gebildete Mikrofaltung erhalten. Aufgrund einer hohen Effizienz im Doppelbindungsumsatz und eines zusätzlichen Generierens von Radikalen beim Bestrahlen mit dem VUV-Licht wird ein besonders hoher Vernetzungsgrad im Vergleich zu klassischem UV-Härten erreicht. Hierdurch wird eine deutliche Steigerung der Härtung der äußeren, die Mikrofaltung bildenden äußeren Materialschicht der Decklackschicht erreicht. Dieses wird noch weiter dadurch gesteigert, dass die anschließende Elektronenstrahlhärtung ausgeführt wird.
Nach dem Fertigstellen des Lackaufbaus wird vorzugsweise eine Trittschalldämmschicht aufgebracht 220. Zunächst wird die Trittschalldämmschicht bereitgestellt 230. Die Trittschalldämmschicht wird auf eine Unterseite der Trägerplatte aufkaschiert 240. Dieses erfolgt vorzugsweise mit einem reaktiven Polyvinylacetat-Leim oder alternativ mit einem Polyurethan-Hotmelt oder einem Epoxid-Hotmelt. Eine Stärke und Beschaffenheit der Trittschalldämmschicht wird angepasst an die Erfordernisse am geplanten Verlegeort der Paneele gewählt.
Abschließend wird die mit dem Dekor und dem Lackaufbau versehene Trägerplatte nachbearbeitet 250, wobei die Trägerplatte gegebenenfalls zerteilt und/oder Nut und Feder in Stirnkanten eingefräst werden.
Das bisher beschriebene Verfahren stellt lediglich eine exemplarische und schematisch leicht vereinfachte Ausführungsform dar. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird zusätzlich die Deckschicht tiefenstrukturiert, wobei eine flächig geschlossene, ausgehärtete Materialschicht an der Innenseite der Deckschciht ausgebildet wird. Die einzelnen dargestellten Verfahrensschritte können in mehrere Unterschritte untergliedert sein, insbesondere das Aufbringen der Grundlackschicht und der Zwischenlackschichten. Hierbei können neben dem Auftragen auch noch Trocknungs- und Teilhärtungsschritte, beispielsweise über eine Bestrahlung mit weicher UV-Strahlung oder über thermische Polymerisation, ausgeführt werden.
Darüber hinaus können einzelne Verfahrensschritte auch in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden. Beispielsweise könnte ein Aufkaschieren der Trittschalldämmung auch als abschließender Verfahrensschritt ausgeführt werden. Ebenso kann ein Einfräsen von Nut und Federbestandteilen in die Stirnflächen des Paneels auch vor einem Aufkaschieren der Trittschalldämmung vorgenommen werden.
In Fig. 2 ist schematisch eine Ausschnitt eines Querschnitts durch ein fertiggestelltes Paneel 1 dargestellt. Die einzelnen Schichten sind nur schematisch dargestellt und sowohl hinsichtlich ihrer inneren Struktur als auch ihrer Stärkenverhältnisse relativ zueinander nicht maßstabsgerecht dargestellt.
Das Paneel 1 umfasst als Hauptbestandteil eine Trägerplatte 2. Bei dieser kann es sich beispielsweise um eine Platte aus einem mineralischen Werkstoff, beispielsweise einem Gipsverbundwerkstoff, also beispielsweise eine Gipskartonplatte oder eine Gipsfaserplatte, handeln. Auch andere mineralische Werkstoffe oder Holzwerkstoffe kommen in Betracht, beispielsweise eine hochverdichtete Faserplatte (HDF). An einer Unterseite 4 der Trägerplatte 2 ist eine Trittschalldämmschicht 5 aufkaschiert. Das Aufkaschieren erfolgt vorzugsweise mit einem Polyvinylacetat-Leim, welcher einen Härter enthält, oder einem Polyurethan-Hotmelt oder einem Epoxid-Hotmelt.
Auf eine Oberseite 3 der Trägerplatte 2 ist ein Dekor aufgebracht. Bei der dargestellten Ausführungsform ist hierfür eine bedruckte Finishfolie 6, welche vorzugsweise aus einem Papiermaterial besteht, aufgebracht. Die Finishfolie 6 ist auf die Oberseite 3 der Trägerplatte 2 vorzugsweise aufkaschiert. Hierzu kann ein reaktiver Polyvinylacetatleim, ein Polyurethan-Hotmelt oder auch ein Epoxid-Hotmelt verwendet werden.
Zum Schutz der Finishfolie 6 und der Oberseite 3 der Trägerplatte 2 ist auf die Finishfolie 6 ein Lackaufbau 7 aufgebracht. Der Lackaufbau 7 umfasst bei der dargestellten Ausführungsform zunächst eine Grundlackschicht 8, eine hierauf aufgebrachte Zwischenlackschicht 9 und eine äußere Decklackschicht 10. Die korundhaltige Grundlackschicht 6 ist ein Klarlack, der so aufgebracht wird, dass sich eine Auftragsmenge von 60 g/m² bis 100 g/m² ergibt. Auch die darauf ausgebildete korundhaltige Zwischenlackschicht 9 weist vorzugsweise eine Auftragsmenge von 60 g/m² bis 100 g/m² auf. Die Zwischenlackschicht 9 wird vorzugsweise so ausgebildet, dass eine Oberseite 11 der Zwischenlackschicht 9 glänzend ausgebildet ist. Auch der Lack der Zwischenlackschicht ist ein klarer, transparenter Lack.
Die Decklackschicht 10 ist auf die Oberseite 11 der Zwischenlackschicht 9 aufgebracht. Die Decklackschicht 10 weist an einer Oberseite 12 eine äußere dünne Materialschicht 13 mit einer Mikrofaltung 14 auf. Die Mikrofaltung 14 in der äußeren dünnen Materialschicht ist über eine Teilpolymerisation der aufgetragenen Decklackschicht 10 während einer Einstrahlung von extrem kurzwelligen UV-Licht im Vakuum-Ultra-Violetten-Wellenlängenbereich ausgebildet, d.h. mit Licht, dessen Wellenlänge kleiner 200 nm ist. Besonders geeignet ist hierfür die Strahlung eines Xenon-Excimerlasers, dessen Strahlung eine Wellenlänge von 172 nm aufweist. Die Mikrofaltung ist auf Schrumpfungsprozesse zurückzuführen, die bei der durch die Bestrahlung mit dem VUV-Licht ausgelösten Teilpolymerisation aufgetreten sind. Aufgrund einer geringen Eindringtiefe der VUV-Strahlung, bzw. des VUV-Lichts, weist die äußere dünne Materialschicht (13) eine Materialschichtstärke 15 von etwa 100 nm auf.
Das Restmaterial 16 der Decklackschicht 10 ist durch Elektronenstrahlhärtung vollständig ausgehärtet und vernetzt. Aufgrund dieser Beaufschlagung mit Elektronenstrahlung sind auch die äußere dünne Materialschicht 13 der Decklackschicht 10 sowie die Grundlackschicht 8 und die Zwischenlackschicht 9 vollständig ausgehärtet. Somit sind sämtliche Schichten des Lackaufbaus 7 vollständig ausgehärtet. Hierdurch ist eine vollständige Versiegelung der Finishfolie 6 bzw. Oberseite 3 der Trägerplatte 2 erreicht.
Das fertiggestellte Paneel 1 weist nun eine matte optische Struktur auf und darüber hinaus eine angenehme Haptik. Die beim Elektronenstrahlhärten erhalten gebliebene photochemisch hergestellte Mikrofaltung 14 führt darüber hinaus dazu, dass das Paneel eine Rutschfestigkeit nach DIN 51130 von R10 aufweist. Bei der Produktion treten keine Paneele auf, die eine Speckigkeit zeigen. Der extrem niedrige Glanzgrad der Oberfläche des Paneels bleibt auch bei einer Berührung der Oberfläche mit einer ungeschützten Handfläche erhalten. Die Oberfläche neigt nicht dazu, Fingerabdrücke optisch wiederzugeben. Eine Neigung zum Aufglänzen, ist ebenfalls nicht vorhanden.
Abweichend von der in Fig. 2 beschriebenen Ausführungsform, bei der die Decklackschicht flächig zunächst mit annähernd konstanter Lackschichtstärke aufgetragen ist, ist auch eine strukturierte Aufbringung der Lackschicht möglich, sodass unterschiedliche Lackschichtstärken der Decklackschicht bereits vor dem Ausführen des ersten Aushärtungsschritts vorliegen. Hierbei lassen sich gröbere Strukturen für eine Tiefenstrukturierung realisieren. Diese kann beispielsweise über ein Aufbringen des Decklacks mit einer strukturierten Lackauftragwalze erfolgen.
Soll eine Matt-Glanz-Oberflächenstruktur erzeugt werden, bei der aufgrund der Tiefenstrukturierung entstandene vertiefte Bereiche in Strukturierungs-Vertiefungen wie Holzporen oder anderen Strukturen einen Glanzeffekt zeigen, die restliche Oberfläche jedoch einen matten Oberflächeneindruck aufweist, so sind vorteilhafterweise zumindest die unmittelbar an die Decklackschicht angrenzende Zwischenlackschicht oder die Grundlackschicht, wenn keine Zwischenlackschicht existiert, als glänzende Lackschichten ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Tiefenstrukturierung über eine strukturierte Walze erfolgen, indem in die noch nicht fertig ausgehärtete Decklackschicht feine Strukturen eingepresst werden.
In jedem Fall wird die Tiefenstrukturierung so ausgeführt, dass deren Strukturen Strukturtiefen aufweisen, die größer als die Strukturtiefen der Mikrostrukturierung aufgrund der Mikrofaltung sind.
Vorzugsweise wird die Tiefenstrukturierung zwischen dem VUV-Aushärtungsschritt und dem Elektronenstrahlaushärtungsschritt vorgenommen werden. Hierdurch kann auf einfache Weise erreicht werden, dass die Mikrofaltungsschicht nicht vollständig geschlossen ist. Bei der anschließenden Elektronenstrahlhärtung entstehen somit in dem tiefenstrukturierten Bereich hochglänzende Abschnitte. Dennoch ist der Gesamteindruck der Oberfläche matt und lediglich unter bestimmten Betrachtungswinkeln ist in kleinen Bereichen ein Glanzeffekt beobachtbar. Hierdurch können bei entsprechend gewähltem grafischem Druckdekor Steinoberflächen täuschend echt nachgebildet werden.
In Fig. 3 ist schematisch eine Vorrichtung 300 zum Herstellen eines Paneels 1 mit einer matten Oberflächenveredlung gezeigt. Die Vorrichtung 300 ist als Produktionsstraße ausgebildet. Zunächst wird eine Trägerplatte 2 bereitgestellt. In einer Dekorstation 310 wird das Dekor auf die Oberseite 3 der Trägerplatte 2 aufgebracht. In der dargestellten Ausführungsform ist diese als Kaschierstation ausgebildet, in der eine Finishfolie 6, vorzugsweise ein bedrucktes Dekorpapier, auf die Oberseite 3 der Trägerplatte 2 aufkaschiert wird. Alternativ ist es möglich, die Trägerplatte 2 an ihrer Oberseite unmittelbar zu bedrucken. Anschließend wird in einer ersten Lackierstation 320 mit einer Lackaufbringungsvorrichtung 330 der Grundlack aufgebracht. Das Aufbringen des Lacks kann in jeder geeigneten Form, beispielsweise über eine Walze oder Ähnliches, erfolgen. Optional kann in einer ersten Härtungsvorrichtung 340 eine Teilpolymerisation, Trocknung oder Ähnliches der Grundlackschicht ausgeführt werden. In einer zweiten Lackierstation 350 wird analog die Zwischenlackschicht aufgebracht. Die zweite Lackierstation umfasst ebenfalls eine Lackaufbringungsvorrichtung 360 sowie optional eine zweite Aushärtungsvorrichtung 370, beispielsweise eine UV-Lichtquelle oder Ähnliches.
Eine Decklackaufbringungsvorrichtung 400 umfasst eine Lackaufbringungsvorrichtung 410 zum Aufbringen der Decklackschicht sowie eine VUV-Lichtquelle 420, beispielsweise einen Xenon-Excimerlaser, zum Teilpolymerisieren der obersten Materialschicht der Decklackschicht und Ausbildung der Mikrofaltung. Für das anschließende Elektronenstrahlhärten ist eine Elektronenstrahlvorrichtung 430 vorgesehen.
Nach dem Elektronenstrahlhärten wird bei der dargestellten Ausführungsform in einer Trittschalldämmungskaschierstation 440 eine Trittschalldämmschicht 5 auf die Unterseite der Trägerplatte 2 aufkaschiert. Anschließen wird in der Regel an einer Nachbearbeitungsstation 450 ein Zerteilen der Trägerplatte vorgenommen und/oder Nut und Feder in den Trägerplatte oder die Plattenabschnitte eingebracht, vorzugsweise eingefräst. Abschließend liegen ein oder mehrere fertige Paneele 1 vor.
Es ergibt sich für den Fachmann, dass hier lediglich eine stark vereinfachte Produktionseinrichtung beschrieben ist und einzelne Zwischenbearbeitungs- und Veredelungsstationen und -schritte nicht beschrieben sind.

Bezugszeichenliste

1: Paneel
2: Trägerplatte
3: Oberseite (der Trägerplatte)
4: Unterseite (der Trägerplatte)
5: Trittschalldämmschicht
6: Finishfolie
7: Lackaufbau
8: Grundlackschicht
9: Zwischenlackschicht
10: Decklackschicht
11: Oberseite (der Zwischenlackschicht 9)
12: Oberseite (der Decklackschicht)
13: Materialschicht
14: Mikrofaltung
15: Materialstärke
16: Restmaterial (der Decklackschicht)
100: Verfahren zur Herstellung eines Paneels
110: Bereitstellen einer Trägerplatte
120: Aufbringen eines Dekors auf die Trägerplatte
130: Bereitstellen einer bedruckten Finishfolie
140: Aufkaschieren der Finishfolie
150: Aufbringen eines Lackaufbaus
160: Aufbringen einer Grundlackschicht
170: Aufbringen einer Zwischenlackschicht
180: Ausbilden der Decklackschicht
190: Auftragen eines Nanokompositlacks
200: Bestrahlung mit VUV-Licht
210: Elektronenstrahlhärtung
220: Aufbringen einer Trittschalldämmschicht
230: Bereitstellen einer Trittschalldämmschicht
240: Aufkaschieren der
250: Nachbearbeiten (Zerteilen und/oder Einfräsen von Nut und Feder)
300: Vorrichtung zum Herstellen eines Paneels (Produktionsstraße)
310: Dekoreinrichtung
320: erste Lackierstation
330: Lackaufbringungsvorrichtung
340: Aushärtungsvorrichtung
350: zweite Lackierstation
360: Lackaufbringungsvorrichtung
370: Aushärtungsvorrichtung
400: Decklackschichtaufbringungsvorrichtung
410: Lackaufbringungsvorrichtung
420: VUV-Lichtquelle
430: Elektronenstrahlvorrichtung
440: Trittschalldämmungskaschiervorrichtung
450: Nachbearbeitungsstation

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Paneels (1) für einen Fußbodenbelag umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Trägerplatte (2),

Aufbringen eines Dekors auf eine Oberseite (3) der Trägerplatte (2),

Abdecken des Dekors mit einem Lackaufbau (7), welcher eine oder mehrere Lackschichten umfasst,

wobei eine äußere Decklackschicht (10) des Lackaufbaus (7) zunächst mit kurzwelligem UV-Licht bestrahlt und hierdurch zumindest teilpolymerisiert wird,

sodass eine Mikrofaltung (14) auftritt,

dadurch gekennzeichnet, dass anschließend eine vollständige Polymerisation des Lackaufbaus (7) mittels einer Elektronenstrahlhärtung ausgeführt wird, und

dass die Deckschicht zusätzlich unter Ausbildung von Strukturierungs-Vertiefungen tiefenstrukturiert wird, so dass die Strukturierungs-Vertiefungen zumindest eine äußere Materialschicht (13) der Decklackschicht (10) zerteilen, in der die Mikrofaltung (14) ausgebildet ist oder wird,

wobei die Decklackschicht (10) so aufgebracht und ausgehärtet wird, dass an einer der Außenseite gegenüberliegenden Innenseite der Decklackschicht (10) eine flächig geschlossene, ausgehärtete Materialschicht ausgebildet wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Decklackschicht (10) vor dem Bestrahlen mit dem kurzwelligen UV-Licht zum Ausbilden der Mikrofaltung (14) tiefenstrukturiert wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Bestrahlen der Decklackschicht (10) gebildete die Mikrofaltung (14) aufweisende zumindest teilpolymerisierte äußere Materialschicht (13) der Decklackschicht (10) tiefenstrukturiert wird, um diese äußere Materialschicht (13) zerteilende Strukturierungs-Vertiefungen vor der Elektronenstrahlhärtung zu schaffen.
Paneel (1), insbesondere für einen Fußbodenbelag, umfassend eine Trägerplatte (2),
welche an einer Oberseite (3) mit einem Dekor versehen ist,
welches durch einen Lackaufbau (7) aus einer oder mehreren Lackschichten abgedeckt ist,
wobei der Lackaufbau (7) eine äußere Decklackschicht (10) umfasst, die an ihrer Außenseite eine Mikrofaltung (14) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Decklackschicht(10) zusätzlich zu der Mikrofaltung(14) eine Tiefenstrukturierung in Form von Strukturierungs-Vertiefungen aufweist, die zumindest eine äußere Materialschicht (13) der Decklackschicht (10), in der die Mikrofaltung (14) ausgebildet ist, zerteilen,
wobei die Decklackschicht (10) an einer der Außenseite gegenüberliegenden Innenseite eine flächig geschlossene Materialschicht aufweist.
Paneel (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe der Mikrofaltung (14) in der Größenordnung von 100 nm liegt.
Paneel (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lackaufbau (7) zusätzlich mindestens eine weitere Lackschicht (8, 9) aufweist, die unmittelbar an die Decklackschicht (10) angrenzt und als glänzende Lackschicht ausgebildet ist.
Paneel (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor mittels einer auf eine Oberseite (3) der Trägerplatte (2) aufkaschierten Finishfolie (6) ausgebildet ist und/oder an einer Unterseite (4) der Trägerplatte (2) eine Trittschalldämmschicht (5) aufkaschiert ist.
Paneel (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Decklackschicht (10), vorzugsweise alle Lackschichten, des Lackaufbaus (7) mittels Elektronstrahlhärten vollständig ausgehärtet sind.
Paneel (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschichten (8, 9, 10) des Lackaufbaus (7) jeweils im vollständig ausgehärteten Zustand im Volumen klar sind.