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Dokumentenidentifikation DE112004002175T5 19.10.2006
Titel Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Laminats mit verbundener Oberflächenstruktur
Anmelder Pergo (Europe) AB, Trelleborg, SE
Erfinder Hansson, Krister, Vellinge, SE;
Sjöberg, Åke, Lund, SE
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 112004002175
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, EP, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG
WO-Anmeldetag 26.10.2004
PCT-Aktenzeichen PCT/SE2004/001547
WO-Veröffentlichungsnummer 2005046987
WO-Veröffentlichungsdatum 26.05.2005
Date of publication of WO application in German translation 19.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.10.2006
IPC-Hauptklasse B32B 27/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B44C 5/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen wärmehärtenden Laminats, das eine Oberflächenstruktur aufweist, die realistisch mit dem Dekor der oberen Oberfläche übereinstimmt.

Mit wärmehärtenden Laminaten überzogene Gegenstände sind derzeit häufig zu sehen. Sie werden am meisten dort eingesetzt, wo die Notwendigkeit für eine Abriebbeständigkeit hoch ist, aber auch dort, wo eine Beständigkeit gegenüber unterschiedlichen Chemikalien und gegen Feuchtigkeit erforderlich ist. Als Beispiel derartiger Gegenstände können Böden, Bodenverzierungen, Tischplatten, Arbeitsplatten und Wandpaneele genannt werden.

Ein wärmehärtendes Laminat besteht meistens aus einer Anzahl von Basisplatten mit einer Dekorplatte, die am nächsten zur Oberfläche aufgelegt wird. Die Dekorplatte kann mit einem gewünschten Dekor oder Muster versehen sein. Die häufigsten Muster stellen gewöhnlich das Bild unterschiedlicher Arten von Holz oder von Mineralien wie von Marmor oder Granit dar. Die Oberfläche des Laminats kann mit einer Struktur während des Laminiervorgangs ausgestattet werden, wodurch dann das Dekor realistischer gestaltet wird. Pressplatten mit Struktur oder Strukturfolien werden häufig zur Herstellung eines derartigen Laminats verwendet. Eine Negativ-Reproduktion der Struktur in der Pressplatte oder -folie wird dabei in das Laminat beim Laminiervorgang eingedruckt.

Die Struktur stellt in geeigneter Weise Merkmale dar, die für das Muster charakteristisch sind, das das Dekor im Laminat darstellt. Die Struktur kann diesbezüglich grob gestaltet sein, um beispielsweise grob geglätteten Stein vorzutäuschen, oder sie kann mit beliebig ausgeprägten Löchern und Mikrobrüchen glatt gestaltet sein, um polierten Marmor vorzutäuschen. Eine Holzoberfläche wird vorgetäuscht, indem man die Oberfläche mit beliebig angeordneten dünnen länglichen Verzahnungen ausgestaltet, um Poren nachzuahmen. Es stellen sich aber einige Schwierigkeiten ein, um eine Übereinstimmung zwischen dem Dekor und der Struktur zu erzielen, und zwar hauptsächlich dadurch, dass das Substrat, das das Dekor hält, einer Anzahl von Behandlungsstufen unterzogen wird, die unvermeidbar dessen Format verändern. Das Substrat, das die Oberflächenstruktur aufweist, wird nicht der gleichen Formatänderung wie der des Dekorsubstrats unterzogen. Hierdurch wird es eigentlich unmöglich, eine optimale Verbundanordnung zwischen gedruckter Dekor- und Oberflächenstruktur über die gesamte Oberfläche des erzeugten Brettes zu erzielen.

Seit langem besteht die große Notwendigkeit, ein dekoratives wärmehärtendes Laminat mit einem Dekormuster herzustellen, das beispielsweise in verschiedenen Richtungen ausgeprägte Dekorabschnitte und eine damit übereinstimmende Oberflächenstruktur aufweist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die obigen Anforderungen erfüllt und ein wärmehärtendes Laminat mit dekorativer Oberfläche mit abgeglichener und übereinstimmender Oberflächenstruktur erstellt worden. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Brettes, das mindestens eine mit einem wärmehärtenden Harz imprägnierte Papierschicht einschließt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Dekorpapier in der Form eines Blattes mit einer Vielzahl von Dekorabschnitten, die jeweils das Dekor eines dekorativen Paneels darstellen sollen, als Oberflächenschicht auf eine Basisschicht gelegt und durch Pressen unter erhöhtem Druck daran gebunden wird. Eine Vielzahl von Pressplatten oder Pressfolien, die jeweils mit einer Oberflächenstruktur versehen sind, die mindestens mit einem Dekorabschnitt des Dekorpapiers übereinstimmen soll, wird ganz genau oben auf der wärmehärtenden imprägnierten Papierschicht vor dem Pressen angeordnet und nach dem Pressen vom erzeugten Laminat wieder abgetrennt. Das Laminat wird dadurch mit einer Dekoroberfläche ausgestaltet, die mit der Oberflächenstruktur übereinstimmt, die ihrerseits wiederum in Abgleich und Übereinstimmung mit dem Dekor des Dekorpapiers vorliegt. Die Positionen der Dekorabschnitte des Dekorpapiers werden in geeigneter weise mittels einer Kameraanordnung erfasst, die die Eingabe von Daten in einen Computer aussendet. Die Dateneingabe aus der Kameraanordnung wird dann zur genauen Führung der Positionierung der Pressplatten oder Pressfolien oben auf der Papierschicht herangezogen.

Das Dekorpapier weist eine Längs- und eine Querrichtung auf und enthält Längsreihen längs oder quer angeordneter Paneele. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Paneele eine rechteckige Form auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Paneele eine quadratische Form auf.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Dekorpapier mit Mitteln zur Positionierung ausgerüstet, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Farbpunkten, Farblinien, Gittermusterlöchern, Codelinien, Verzahnungen und aus Kombinationen davon. Die genannten Positioniermittel werden in vorbestimmter Relation zu den Dekorabschnitten angeordnet. Die Positioniermittel werden bevorzugt von der Kameraanordnung zur Positionierung der Pressplatten oder -folien erfasst. Die Positioniermittel werden ferner zur Führung des Schneidens des dekorativen Brettes zu Paneelen herangezogen. Die Paneele sind vorzugsweise mit Verbindungsmitteln an den Kanten ausgerüstet. Die Positioniermittel werden in geeigneter Weise auch zur genauen Führung der Position der Kanten und dadurch auch der Verbindungsmittel in Relation zum Dekor herangezogen. Dabei sollte es im Rahmen der vorliegenden Erfindung verständlich sein, dass das gedruckte Dekor selbst in vorteilhafter weise als Positioniermittel herangezogen werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Positionen der Dekorabschnitte des Dekorpapiers auch noch mittels einer zweiten Kameraanordnung erfasst, die die Eingabe von Daten in einen Computer aussendet. Die Dateneingabe aus der zweiten Kameraanordnung wird nach dem Pressen zur genauen Führung der Positionierung von Werkzeugen herangezogen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Schneid- und Mahlwerkzeugen zum Schneiden des dekorativen Brettes zu Paneelen, und zur Ausrüstung der genannten Paneele mit Mitteln zur Verbindung. Die zweite Kameraanordnung wird ferner in vorteilhafter Weise zur Kontrolle der erzeugten Qualität herangezogen. Die Kameraanordnung umfasst somit in geeigneter Weise mindestens 1 Matrix-Farbkamera zum Erfassen der Farbe des Dekorpapiers und mindestens 1 Reflexionskamera zum Erfassen der Oberflächenstruktur. Die Dateneingabe aus den beiden Kamera-Typen wird dann in einem Kontrollcomputer zur Bewertung der Verbundanordnung zwischen Dekor- und Oberflächenstruktur verglichen. Die Daten aus dem Kontrollcomputer zur Bewertung der Verbundanordnung werden dann von einem weiteren Computer verarbeitet, der die Prozessführung der Positionierung der Pressplatten oder -folien während des Laminationsvorgangs statistisch berechnet.

Mindestens eine Abriebschicht wird vorzugsweise auf dem Dekorpapier angeordnet, um die Abriebbeständigkeit zu erhöhen. Die Abriebschicht kann aus einem oder mehreren sogenannten Auflagepapieren, die mit einem wärmehärtenden Aminoharz imprägniert sind, oder aus einer oder mehreren Schichten aus einem wärmehärtenden Aminoharzkompound mit Geliermittel oder Füllstoff zusammengesetzt und aufgebaut sein. Die Schichten umfassen auch in geeigneter Weise Hartpartikel. Die mindestens eine Abriebschicht wird dann zwischen dem Dekorpapier und der Pressplatte oder -folie während des Laminationsvorgangs angeordnet. Das mindestens eine Auflagepapier wird vorzugsweise mit Melamin-Formaldehyd-Harz vor dem Laminationsvorgang imprägniert. Das mindestens eine Auflagepapier umfasst vorzugsweise ferner Hartpartikel mit einer Durchschnittspartikelgröße im Bereich von 50 nm bis 150 &mgr;m. Ebenfalls von Vorteil ist es, die oberste Oberfläche des Auflagepapiers gegenüber der Pressplatte oder -folie mit Hartpartikeln einer Durchschnittspartikelgröße von 50 nm bis 30 &mgr;m auszurüsten, um die Kratzbeständigkeit zu erhöhen. Die Hartpartikel bestehen in geeigneter Weise aus Aluminiumoxid, Siliziumoxid oder Siliziumcarbid und werden in geeigneter Weise in einer Menge von 1 bis 50 g/m3 aufgebracht. Das Auflagepapier kann durch eine Schicht aus wärmehärtendem Harz, z. B. aus Melamin-Formaldehyd, ersetzt werden, die ein Geliermittel oder einen Füllstoff, z. B. aus auf das Dekor aufgebrachter Cellulose, enthalten. Diese Schicht kann auch Hartpartikel in und/oder auf der oben beschriebenen Schicht enthalten. Das Verfahren und weitere Parameter sind die oben beschriebenen.

Die Basisschicht besteht in geeigneter Weise aus einem Partikelbrett, einem orientierten Strangbrett oder aus einem Faserbrett. Das Faserbrett ist auch als MDF (mitteldichtes Faserbrett) und als HDF (hochdichtes Faserbrett) bekannt, die sich beide zur Verwendung als Basisschicht in der vorliegenden Erfindung eignen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Basisschicht aus einem Partikelbrett, orientierten Strangbrett oder aus einem Faserbrett mit mindestens einer Basispapierschicht aus z. B. einem darauf angeordneten Kraft-Papier. Die Basispapierschicht wird dann mit einem wärmehärtenden Harz, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Melamin-Formaldehyd, Phenol-Formaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd und aus Kombinationen davon, imprägniert.

Es wird gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht, den perfekten Abgleich gewünschter Ausprägungen der Oberflächenstruktur zu erstellen. Demzufolge lässt sich die Oberflächenstruktur dahingehend beschreiben, dass eine tiefere Struktur und eine weniger tiefe Struktur eingeprägt werden. Die tiefere Struktur kann dazu dienen, beispielsweise Poren und Risse in Holz vorzutäuschen. Sie kann ebenfalls dazu dienen, die Effekte von abgeriebenem Holz vorzutäuschen, worin die weicheren Holzteile unter Erzeugung von Einfurchungen abgetragen sind. Dieser Effekt kann auch in Holz vorgefunden werden, das gelegentlich höheren Feuchtigkeitsgehalten ausgesetzt war. Die tieferen Strukturen können auch dazu dienen, Sprünge in Mineralien, wie Stein, Marmor, Granit und Sandstein, aber auch in Keramikmaterialien vorzutäuschen. Die tieferen Strukturen können auch die Oberfläche von grob abgetragenem Stein, von Kieselmarkierungen in Mineralien oder von Holz usw. vorzutäuschen. Der gemeinsame Tenor für diese tieferen Strukturen beruht darauf, dass sie eine Niveaudifferenz zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt aufweisen, welche oberhalb 0,05 mm liegt. Diese Strukturen werden in vorteilhafter Weise während des Laminationsverfahrens erstellt.

Es ist bisher ziemlich schwierig gewesen, diese Oberflächenstrukturen auf einem großen Brettformat in Abgleich und Übereinstimmung zu bringen, so dass, wenn eine Anzahl von Ziegeln oder Paneelen aus diesem Brett geschnitten wird, die Oberflächenstruktur über die Kanten hinausragt, sobald die Paneele oder Ziegel verbunden werden. Die Oberfläche kann auch unterschiedliche Glanzgrade aufweisen, um den Eindruck polierter bis schraffierter Oberflächen zu vermitteln.

Ein typisches Beispiel einer Simulation oder Vortäuschung eines realen Erzeugnisses ist auf folgende Weise beschreibbar, um das Verständnis zu erleichtern. Ein Dekorpapier mit einem Dekor, das ein der Witterung ausgesetztes Birkenholz darstellt, wird mit Melamin-Formaldehyd-Harz imprägniert, das dann zur sogenannten B-Stufe getrocknet wird. Das Dekorpapier wird dann auf eine Basisschicht aus einem HDF-Brett gelegt. Auf diesem Dekorpapier werden 2 Schichten aus sogenanntem Auflagepapier, imprägniert mit Melamin-Formaldehyd-Harz und besprenkelt mit Aluminiumoxidpartikeln, angeordnet, bevor die Papiere zur sogenannten B-Stufe getrocknet werden. Die oberste Oberfläche der obersten Auflage weist Partikel mit einer Durchschnittspartikelgröße unterhalb 30 &mgr;m auf, während darunter liegende Oberflächen der Auflagepapiere größere Partikel, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 150 &mgr;m, enthalten. Der beschriebene Stapel aus 1 Basisschicht, 1 Dekorschicht und 2 Auflageschichten wird dann gemeinsam in einer Laminatpresse laminiert, nachdem eine Pressplatte oder -folie oben auf der Auflage angeordnet worden ist. Jede Pressfolie oder -platte wird dann mit Teilbereichen flacher Niederglanz-Oberflächen, mit Teilchenbereichen aus Halbglanz-Oberflächen zusammen mit engen länglichen Vorsprüngen ausgerüstet, welche alle dazu entworfen und abgestimmt sind, um sich dem tatsächlichen Dekorabschnitt des Basispapiers anzupassen. Die Vorsprünge der Pressplatte oder -folie im endgefertigten Laminat schaffen enge Verzahnungen, die Poren in Holz vortäuschen. Vorbestimmte Oberflächenteilbereiche, z. B. Teilbereiche, die den dunkleren Teilen des Birkendekors entsprechen, werden mit einem höheren Glanz versehen. Dies erzeugt einen sehr lebensnahen Eindruck von Öl-behandelter Birke. Reales Holz, behandelt mit Öl, weist ganz natürlich einen höheren Glanz in harzreichen Holzteilen auf, da diese Teilbereiche das Öl nicht im gleichen Ausmaß absorbieren, wie dies für den Rest des Holzes der Fall ist.

Nach der gemeinsamen Laminierung der unterschiedlichen Schichten unter erhöhten Temperatur- und Druckbedingungen werden die Laminatpresse geöffnet und die Pressplatte und/oder -folie vom erzeugten Laminat abgetrennt. Dieses Laminatbrett wird dann zu Paneelen geschnitten und mit Mitteln zum Verbinden entlang der Kanten ausgerüstet. Auch werden der Schneid- und Mahlprozess in geeigneter Weise mittels des gedruckten Dekors oder z. B. mittels Führungslinien gesteuert, die zusammen mit dem Dekor aufgedruckt sind.

Demgemäß ist es ermöglicht, eine lebensnahe Simulation von Oberflächen zu erstellen, um unterschiedliche Arten von Holz wie z. B. von Eiche, Birke, Buche, Esche, Kirsche, Ahorn, Walnuss, Fichte, Rosenholz, Teak, Mahagoni und von Ebenholz sowie von Mineralien wie von Marmor, Granit, Sandstein oder Seifenstein und von Keramikmaterialien vorzutäuschen, die alle ebenfalls populäre Reproduktionen ergeben und darstellen. Die Oberflächenstrukturen zur Oberflächensimulation zur Übereinstimmung mit den obigen Materialien können enge längliche Oberflächenverzahnungen mit einer Breite von 0,1 bis 2 mm und einer Tiefe von 0,02 bis 1 mm umfassen, die dann Poren und Brüche von Holz vortäuschen. Holzmehl kann durch Wischmuster von Verzahnungen mit einer Breite von 1 bis 25 mm und einer Tiefe von 0,1 bis 2 mm vorgetäuscht werden. Ebenfalls ist es möglich, die Oberfläche mit Kombinationen aus glänzenden und flachen Oberflächen in Abschnitten zu erstellen, die außerdem erhaben oder vertieft sein können. Es ist natürlich ebenfalls möglich, vollkommen Fantasie-basierte Muster der Oberflächenstrukturen zu erschaffen.

Zur Vereinfachung des Verfahrens und zur Verringerung der Anzahl der benötigten Pressplatten oder -folien ist es möglich, Pressplatten oder -folien einzusetzen, die die Oberflächenstruktur von 2 oder mehr angrenzenden Dekorabschnitten aufweisen. Die Positionierung dieser Pressplatten oder -folien wird dann mittels virtueller Mittelpunkt und virtueller Mittellinien gesteuert, welche mittels der Kameraanordnung zusammen mit dem Computer erhältlich sind.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die oben genannten Erfordernisse und Bedingungen erfüllt und ein wärmehärtendes Laminat mit einer dekorativen Oberfläche mit übereinstimmender Oberflächenstruktur mittels eines kontinuierlich durchgeführten Verfahrens erzeugt worden. Demzufolge betrifft die alternative Ausführungsform der Erfindung ein kontinuierlich durchführbares Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Brettes, das mindestens eine mit einem wärmehärtenden Harz imprägnierte Papierschicht einschließt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Dekorpapier in der Form eines Gewebes oder Blattes mit einer Vielzahl von Dekorabschnitten, die jeweils das Dekor eines dekorativen Paneels darstellen sollen, als Oberflächenschicht auf eine Basisschicht gelegt und damit durch Pressen unter erhöhtem Druck verbunden wird. Eine Vielzahl von Pressfoliengeweben, die jeweils mit einer Oberflächenstruktur ausgerüstet sind, die mit mindestens einem Dekorabschnitt des Dekorpapiers übereinstimmen soll, wird ganz genau oben auf die wärmehärtend imprägnierte Papierschicht vor dem Pressen gelegt und nach dem Pressen vom erzeugten Laminat wieder abgetrennt. Das Laminat wird hierdurch mit einer Dekoroberfläche versehen, die eine mit dem Dekor des Dekorpapiers übereinstimmende Oberflächenstruktur aufweist.

Die Positionen der Dekorabschnitte des Dekorpapiers werden in geeigneter Weise mittels einer Kameraanordnung erfasst, die Dateneingaben in einen Computer sendet. Die Dateneingabe aus der Kameraanordnung wird dann zur genauen Führung der Positionierung der Pressfoliengewebe auf der Papierschicht herangezogen.

Die Pressfoliengewebe werden in geeigneter Weise in der Längsrichtung mittels einer Spannungssteuerung des Pressfoliengewebes und in der Querrichtung durch Anpassung der Querposition des Pressfoliengewebes gesteuert und geführt.

Das Dekorpapier weist eine Längs- und Querrichtung auf und enthält Längsreihen longitudinal angeordneter Paneele. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Paneele eine rechteckige Form auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Paneele eine quadratische Form auf.

Gemäß einer Ausgestaltung einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Dekorpapier mit Mitteln zur Positionierung ausgerüstet, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Farbpunkten, Farblinien, Gittermusterlöchern, Codelinien, Einkerbungen und aus Kombinationen davon. Die genannten Positioniermittel werden in einer vorbestimmten Relation zu den Dekorabschnitten angeordnet. Die Positioniermittel werden vorzugsweise durch die Kameraanordnung zur Positionierung der Pressfoliengewebe erfasst. Die Positioniermittel werden ferner zur Steuerung des Schneidens des dekorativen Brettes zu Paneelen herangezogen. Die Paneele sind vorzugsweise auch mit Verbindungsmitteln an den Kanten ausgerüstet. Die Positioniermittel werden hierbei in geeigneter Weise zur genauen Führung der Position der Kanten und dadurch auch der Verbindungsmittel in Relation zum Dekor herangezogen. Es sollte diesbezüglich im Rahmen der vorliegenden Erfindung verständlich sein, dass auch das aufgedruckte Dekor selbst in vorteilhafter Weise als Positioniermittel eingesetzt werden kann.

Gemäß dieser Ausgestaltung der alternativen Ausführung der Erfindung werden die Positionen der Dekorabschnitte des Dekorpapiers mittels einer zweiten Kameraanordnung erfasst, die Dateneingaben zu einem Computer sendet. Die Dateneingabe aus der zweiten Kameraanordnung wird nach dem Pressvorgang zur genauen Führung der Positionierung von Werkzeugen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Schneid- und Mahlwerkzeugen zum Schneiden des dekorativen Brettes zu Paneelen, und zur Ausrüstung der genannten Paneele mit Verbindungsmitteln herangezogen. Die zweite Kameraanordnung wird ferner in vorteilhafter Weise zur Kontrolle der erzeugten Qualität angewandt. Die Kameraanordnung umfasst dann in geeigneter Weise mindestens 1 Matrix-Farbkamera zur Erfassung der Farbe des Dekorpapiers und mindestens 1 Reflexionskamera zur Erfassung der Oberflächenstruktur. Die Dateneingaben aus den beiden Kamera-Typen werden dann in einem Kontrollcomputer zur Bewertung der Verbundanordnung zwischen Dekor- und Oberflächenstruktur verglichen. Die Daten aus dem Kontrollcomputer zur Bewertung der Verbundanordnung werden dann von einem weiteren Computer zur statistischen Berechnung der Prozessführung der Positionierung der Pressfoliengewebe während des Laminationsverfahrens verarbeitet.

Mindestens eine Abriebschicht wird vorzugsweise auf dem Dekorpapier zur Steigerung der Abriebbeständigkeit angeordnet. Die Abriebschicht kann aus einem oder mehreren sogenannten Auflagepapier(en), imprägniert mit einem wärmehärtenden Aminoharz, oder aus einer oder mehreren Schichten aus einem wärmehärtenden Aminoharzkompound mit Geliermittel oder Füllstoff bestehen. Die Schichten umfassen auch in geeigneter Weise Hartpartikel. Die mindestens eine Abriebschicht wird dann zwischen dem Dekorpapier und der Pressplatte oder -folie während des Laminationsverfahrens angeordnet. Das mindestens eine Auflagepapier wird vorzugsweise mit Melamin-Formaldehyd-Harz vor dem Laminationsverfahren imprägniert. Das mindestens eine Auflagepapier umfasst vorzugsweise ferner Hartpartikel mit einer Durchschnittspartikelgröße im Bereich von 50 nm bis 150 &mgr;m. Es ist auch von Vorteil, die oberste Oberfläche des Auflagepapiers gegenüber der Pressplatte oder -folie mit Hartpartikeln einer Durchschnittspartikelgröße im Bereich von 50 nm bis 30 &mgr;m zur Erhöhung der Kratzbeständigkeit auszurüsten. Die Hartpartikel sind in geeigneter Weise aus Aluminiumoxid, Siliziumoxid oder Siliziumcarbid zusammengesetzt und werden in geeigneter Weise in einer Menge von 1 bis 50 g/m3 aufgebracht. Das Auflagepapier kann durch eine Schicht aus wärmehärtendem Harz, z. B. aus Melamin-Formaldehyd, ersetzt werden, welche ein Geliermittel oder einen Füllstoff, wie z. B. auf das Dekor aufgebrachte Cellulose, enthält. Diese Schicht kann auch Hartpartikel in und/oder auf der Schicht enthalten, wie oben beschrieben. Das Verfahren und weitere Parameter sind die oben beschriebenen.

Die Basisschicht kann auch in der alternativen Ausführungsform in geeigneter Weise aus einem Partikelbrett, einem orientierten Strangbrett oder aus einem Faserbrett bestehen. Das Faserbrett ist auch als MDF (mitteldichtes Faserbrett) und als HDF (hochdichtes Faserbrett) bekannt, die sich beide zur Verwendung als Basisschicht in der vorliegenden Erfindung eignen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Basisschicht aus einem Partikelbrett, einem orientierten Strangbrett oder aus einem Faserbrett mit mindestens einer Basispapierschicht aus darauf angeordnetem Kraft-Papier. Die Basispapierschicht wird dann mit einem wärmehärtenden Harz imprägniert, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Melamin-Formaldehyd, Phenol-Formaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd und aus Kombinationen davon.

Da die Wiederholungslänge der charakteristischen Strukturmuster der Pressfoliengewebe tatsächlich den bestimmenden Faktor darstellt, wird es notwendig, eine Abgleichzone auf diesem Gewebe zu verwenden oder die Länge des Dekorblattes geringfügig kürzer als diese Wiederholungslänge zu gestalten. Wird ein kontinuierliches Basispapiergewebe als Basis für das Dekor verwendet, verursacht dies kein Problem. Werden allerdings Paneele als Basis verwendet oder in die Basis eingeschlossen, sind einige Anpassungen an den Prozess erwünscht. Es ist in hohem Maße von Vorteil, solche Paneele Kante an Kante nahe zusammen während des Presszyklus anzuordnen. Dies führt natürlich zu einem Abgleichproblem, da die Wiederholungslänge der Pressfoliengewebe und die Wiederholungslänge der Paneele im Zeitablauf angepasst werden müssen. Dies erfolgt in geeigneter Weise durch Anwendung von 2 oder mehr Sätzen von Paneelen mit unterschiedlichen Wiederholungslängen. Ein erster Satz von Paneelen ist dann geringfügig länger als die Wiederholungslänge der Pressfoliengewebe, während ein zweiter Satz geringfügig kürzer als die Wiederholungslänge der Pressfoliengewebe ist. Der erste oder zweite Typ von Paneelen wird dann mittels Prozessparameter und Kantenidentifikationsmitteln ausgewählt, um die gewünschte Übereinstimmung zwischen Paneelkante und Pressfoliengeweben zu erzielen. Es ist auch möglich, weitere Größen von Paneelen anzuwenden, wobei die eine Größe eine Nominallänge darstellen würde, die als Versuchsannäherung bei Abgleich der Wiederholungslänge der Pressfoliengewebe anzusehen wäre. Kürzere oder längere Paneele werden dann gelegentlich herangezogen, um jegliche Abweichung beim Abgleich zwischen Kante und Struktur anzupassen. Alternativ dazu, ist es auch möglich, einen Mahlvorgang einzuschieben, mit dem, gesteuert durch die Prozessparameter, die Länge der Paneele angepasst wird.

Es wird gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht, eine perfekte Übereinstimmung gewünschter Ausprägungen der Oberflächenstruktur zu erzielen. Demgemäß lässt sich die Oberflächenstruktur als Einprägung einer tieferen Struktur und einer weniger tiefen Struktur beschreiben. Die tiefere Struktur lässt sich zur Stimulation bzw. Vortäuschung von z. B. Poren und Brüchen in Holz anwenden. Sie können auch zur Simulation der Effekte von abgeriebenem Holz herangezogen werden, wobei die weicheren Holzteile unter Schaffung von Einfurchungen abgerieben sind. Dieser Effekt ist auch in Holz zu finden, das gelegentlich höheren Feuchtigkeitsgehalten ausgesetzt war. Die tieferen Strukturen können auch herangezogen werden, um Sprünge in Mineralien wie in Stein, Marmor, Granit und in Sandstein, aber auch in Keramikmaterialien vorzutäuschen. Diese tieferen Strukturen können auch die Oberfläche von grob geglättetem Stein, von Kieselmarkierungen in Mineralien oder von Holz usw. vortäuschen. Der gemeinsame Tenor für diese tieferen Strukturen beruht darauf, dass sie eine Niveaudifferenz zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt aufweisen, der oberhalb 0,05 mm liegt. Diese Strukturen werden in vorteilhafter Weise während des Laminationsverfahrens erstellt.

Bisher ist es ziemlich schwierig gewesen, diese Oberflächenstrukturen auf einem großen Brettformat zu Abgleich und Übereinstimmung zu bringen, so dass, wenn eine Anzahl von Ziegeln oder Paneelen aus diesem Brett geschnitten wird, die Oberflächenstruktur über die Kanten hinausragt, sobald die Paneele oder Ziegel miteinander verbunden werden. Die Oberfläche kann auch unterschiedliche Glanzgrade aufweisen, um den Eindruck polierter oder schraffierter Oberflächen zu vermitteln.

Ein typisches Beispiel einer Simulation eines realen Erzeugnisses kann auf folgende Weise zur Erleichterung des Verständnisses beschrieben werden. Ein Dekorpapier mit einem Dekor, das eine dem Wetter ausgesetzte Birke darstellt, wird mit Melamin-Formaldehyd-Harz imprägniert, das dann zur sogenannten B-Stufe getrocknet wird. Das Dekorpapier wird dann auf eine Basisschicht aus einem HDF-Brett gelegt. Auf dieses Dekorpapier werden 2 Schichten aus sogenanntem Auflagepapier, imprägniert mit Melamin-Formaldehyd-Harz und besprenkelt mit Aluminiumoxidpartikeln, vor der Trocknung der Papiere zur sogenannten B-Stufe gelegt. Die oberste Oberfläche der obersten Auflage weist Partikel mit einer Durchschnittspartikelgröße unterhalb 30 &mgr;m auf, während die darunter liegenden Oberflächen der Auflagepapiere größere Partikel, vorzugsweise von 50 bis 150 &mgr;m, enthalten. Der beschriebene Stapel aus 1 Basisschicht, 1 Dekorschicht und 2 Auflagepapieren wird dann gemeinsam in einer kontinuierlichen Laminatpresse unter kontinuierlicher Führung von Pressfoliengeweben in Position auf der Auflage laminiert. Jedes Pressfoliengewebe ist mit Teilbereichen aus flachen Niederglanz-Oberflächen, Teilbereichen aus Halbglanz-Oberflächen zusammen mit engen länglichen Vorsprüngen ausgestaltet, wobei alle dazu entworfen und abgestimmt sind, um sich dem tatsächlichen Dekorabschnitt des Dekorpapiers anzupassen. Die Vorsprünge der Pressfoliengewebe erzeugen im Endlaminat enge Einprägungen, die Poren in Holz vortäuschen. Vorbestimmte Teilbereiche der Oberfläche, z. B. Teilbereiche, die dunkleren Teilen eines Birkendekors entsprechen, werden mit höherem Glanz versehen. Dies erzeugt einen sehr lebensnahen Eindruck von Öl-behandelter Birke. Reales Holz, das mit Öl behandelt ist, weist ganz natürlich einen höheren Glanz in harzreichen Teilbereichen des Holzes auf, da diese Teilbereiche das Öl nicht im gleichen Ausmaß absorbieren, wie dies für den Rest des Holzes der Fall ist.

Nach gemeinsamer Laminierung der unterschiedlichen Schichten unter erhöhten Temperatur- und Druckbedingungen werden am Ende der kontinuierlichen Laminatpresse die Pressfoliengewebe vom erzeugten Laminat wieder abgetrennt. Das Laminatbrett wird dann zu Paneelen geschnitten und mit Mitteln zur Verbindung entlang der Kanten ausgerüstet. Auch wird der Schneid- und Mahlprozess in geeigneter Weise mittels des aufgedruckten Dekors oder z. B. durch Führungslinien gesteuert, die zusammen mit dem Dekor aufgedruckt sind.

Demnach wird es ermöglicht, eine lebensnahe Simulation von Oberflächen zu bewerkstelligen, um unterschiedliche Arten von Holz wie z. B. aus Eiche, Birke, Buche, Esche, Kirsche, Ahorn, Walnuss, Fichte, Rosenholz, Teak, Mahagoni und aus Ebenholz sowie von Mineralien wie aus Marmor, Granit, Sandstein und aus Seifenstein und von Keramikmaterialien vorzutäuschen, welche ebenfalls populäre Reproduktionen darstellen. Die Oberflächenstrukturen zur Simulation von Oberflächen zur Übereinstimmung mit den obigen Materialien können enge längliche Einprägungen in der Oberfläche mit einer Breite von 0,1 bis 0,2 mm und mit einer Tiefe von 0,02 bis 1 mm umfassen, die Poren und Brüche von Holz vorzutäuschen vermögen. Holzmehl kann durch Wischmuster aus Einprägungen einer Breite von 1 bis 25 mm und einer Tiefe von 0,1 bis 2 mm vorgetäuscht werden. Es ist auch möglich, die Oberfläche mit Kombinationen glänzender und flacher Oberflächen in Abschnitten auszugestalten, die außerdem erhaben oder vertieft sein können. Es ist natürlich auch möglich, vollkommen Fantasie-basierte Muster auf den Oberflächenstrukturen zu erzeugen.

Zur Vereinfachung des Verfahrens und zur Verringerung der Anzahl benötigter Pressfoliengewebe ist es möglich, Pressfoliengewebe zu verwenden, die die Oberflächenstruktur von 2 oder mehr parallel benachbarten Dekorabschnitten aufweisen. Die Positionierung dieser Pressfoliengewebe wird dann mittels virtueller Mittelpunkte und virtueller Mittellinien gesteuert, die durch die Kameraanordnung im Zusammenwirken mit dem Computer erhältlich sind.

ZUSAMMENFASSUNG Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Laminats mit verbundener Oberflächenstruktur

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Bretts angegeben, das mindestens eine mit wärmehärtendem Harz imprägnierte Papierschicht einschließt. Ein Dekorpapier in der Form eines Gewebes oder Blattes, versehen mit einer Vielzahl von Dekorabschnitten, die jeweils das Dekor eines dekorativen Paneels darstellen sollen, wird als Oberflächenschicht auf eine Basisschicht gelegt und damit durch Verpressen unter erhöhtem Druck verbunden. Eine Vielzahl von Pressplatten oder Pressfolien, die jeweils mit einer Oberflächenstruktur ausgerüstet sind, die mit mindestens einem Dekorabschnitt des Dekorpapiers übereinstimmen soll, wird ganz genau oben auf die wärmehärtend imprägnierte Papierschicht vor dem Verpressen angeordnet und nach dem Verpressen vom erzeugten Laminat wieder abgetrennt. Das Laminat wird dadurch mit einer Dekoroberfläche ausgestaltet, die mit dem Dekor des Dekorpapiers übereinstimmt.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Brettes, das mindestens eine mit wärmehärtendem Harz imprägnierte Papierschicht einschließt, wobei ein Dekorpapier in der Form eines Blattes, versehen mit einer Vielzahl von Dekorabschnitten, die jeweils ein Dekor eines dekorativen Paneels darstellen sollen, als Oberflächenschicht auf eine Basisschicht gelegt und damit durch Verpressen unter erhöhtem Druck verbunden wird, wobei eine Vielzahl von Pressplatten oder Pressfolien, die jeweils mit einer Oberflächenstruktur ausgerüstet sind, die mit mindestens einem Dekorabschnitt des Dekorpapiers übereinstimmen soll, ganz genau oben auf der wärmehärtenden imprägnierten Papierschicht vor dem Verpressen angeordnet und nach dem Verpressen vom erzeugten Laminat wieder abgetrennt wird, und wobei das Laminat mit einer Dekoroberfläche ausgestaltet wird, die mit der Oberflächenstruktur übereinstimmt, die ihrerseits wiederum in Abgleich mit dem Dekor des Dekorpapiers vorliegt. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei mindestens eine Abriebschicht auf dem Dekorpapier zur Steigerung der Abriebbeständigkeit so angeordnet wird, dass sie zwischen dem Dekorpapier und der Pressplatte oder Pressfolie während des Laminationsvorgangs zu liegen kommt. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei mindestens ein Auflagepapier mit Melamin-Formaldehyd-Harz vor dem Laminationsvorgang imprägniert wird. Verfahren gemäß Anspruch 3, worin das mindestens eine Auflagepapier ferner Hartpartikel mit einer Durchschnittspartikelgröße im Bereich von 50 mm bis 150 &mgr;m umfasst. Verfahren gemäß Anspruch 4, worin die oberste Oberfläche des Auflagepapiers gegenüber der Pressplatte oder Pressfolie mit Hartpartikeln einer Durchschnittspartikelgröße im Bereich von 50 mm bis 30 &mgr;m ausgestaltet wird. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Basisschicht aus einem Partikel- oder Faserbrett besteht. Verfahren gemäß Anspruch 6, worin die Basisschicht aus dem Partikel- oder Faserbrett mit mindestens einer Basispapierschicht aus z. B. einem darauf angeordneten Kraft-Papier besteht, worin die Basispapierschicht mit einem wärmehärtenden Harz imprägniert ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Melamin-Formaldehyd, Phenol-Formaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd und aus Kombinationen davon. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Positionen der Dekorabschnitte des Dekorpapiers mittels einer Kameraanordnung erfasst werden, die die Eingabe von Daten in einen Computer sendet, so dass die Dateneingabe aus der Kameraanordnung zur genauen Steuerungsführung der Positionierung der Pressplatten und Pressfolien auf der Papierschicht verarbeitet wird. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Dekorpapier eine Längs- und eine Querrichtung aufweist und Längsreihen eines longitudinal angeordneten Paneels enthält. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Dekorpapier eine Längs- und eine Querrichtung aufweist und Längsreihen eines quer angeordneten Paneels enthält. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, worin die Paneele eine rechteckige Form aufweisen. Verfahren gemäß Anspruch 9, worin die Paneele eine quadratische Form aufweisen. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Dekorpapier mit Mitteln zur Positionierung ausgerüstet ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Farbpunkten, Farblinien, Gittermusterlöchern, Codelinien, Einprägungen und aus Kombinationen davon, wobei die genannten Positioniermittel in vorbestimmter Relation zu den Dekorabschnitten angeordnet sind. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das Dekorpapier mit Mitteln zur Positionierung ausgerüstet ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Farbpunkten, Farblinien, Gittermusterlöchern, Codelinien, Einprägungen und aus Kombinationen davon, wobei die genannten Positioniermittel in vorbestimmter Relation zu den Dekorabschnitten angeordnet sind. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die Positioniermittel von der Kameraanordnung zur Positionierung der Pressplatten oder Pressfolien erfasst und die Positioniermittel ferner zur Steuerung des Schneidens des dekorativen Brettes zu Paneelen herangezogen werden. Verfahren gemäß Anspruch 15, worin die Paneele mit Verbindungsmitteln an den Kanten ausgerüstet sind und die Positioniermittel zur genauen Steuerungsführung der Position der Kanten und dadurch auch der Verbindungsmittel in Relation zum Dekor herangezogen werden. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Positionen der Dekorabschnitte des Dekorpapiers mittels einer zweiten Kameraanordnung erfasst werden, die die Eingabe von Daten zu einem Computer sendet, und die Dateneingabe aus der zweiten Kameraanordnung nach dem Pressvorgang zur genauen Führungssteuerung der Positionierung von Werkzeugen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Schneid- und Mahlwerkzeugen zum Schneiden des dekorativen Bretts zu Paneelen, und zur Ausrüstung der genannten Paneele mit Verbindungsmitteln herangezogen wird. Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei die zweite Kameraanordnung ferner zur Kontrolle der erzeugten Qualität herangezogen wird, worin die Kameraanordnung mindestens 1 Matrix-Farbkamera zum Erfassen der Farbe des Dekorpapiers und mindestens 1 Reflexionskamera zum Erfassen der Oberflächenstruktur umfasst, und zwar so, dass die Dateneingabe aus den beiden Kamera-Typen in einem Kontrollcomputer zur Bewertung der Verbundanordnung zwischen Dekor und Oberflächenstruktur verglichen wird. Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei die Daten des Kontrollcomputers zur Bewertung der Verbundanordnung von einem weiteren Computer verarbeitet werden, um die Prozesssteuerung der Positionierung der Pressplatten oder Pressfolien während des Laminationsvorgangs statistisch zu berechnen.






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