DE10004440A1 - Verfahren zur Herstellung eines farbigen Mehrschichtverbundes und Mehrschichtverbund hergestellt nach dem Verfahren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines farbigen Mehrschichtverbundes und Mehrschichtverbund hergestellt nach dem VerfahrenInfo
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Abstract
Bei dem Herstellverfahren für einen ein- bis mehrfarbigen Mehrschichtverbund werden mehrere acrylische Schichten zusammengeführt und in einem ersten Verfahrensschritt teilweise gehärtet und in einem zweiten Verfahrensschritt vollständig ausgehärtet. Die Aushärtung erfolgt mit aktinischer Strahlung wie beispielsweise beschleunigten Elektronen, UV-Strahlung oder Röntgenstrahlung, wobei die Aushärtestation während der beiden Verfahrensschritte mit unterschiedlichen Dosisleistungen arbeitet. Die härtbaren acrylischn Schichten werden im Sieb- oder Schablonendruck auf die jeweiligen Trägerschichten aufgetragen, können jedoch ebenso auf die Trägerschichten aufgegossen oder mit Hilfe von Druckwalzen aufgebracht werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines farbigen Mehrschichtver
bundes, bei dem zwei oder mehrere strahlungshärtbare Schichten, von denen eine Schicht eine
Klardeckschicht ist und die übrigen Schichten mit Farbpigmenten ausgerüstet sind, miteinander
laminiert und ausgehärtet werden sowie einen derartigen Mehrschichtverbund, hergestellt nach
dem Verfahren.
Aus der WO 94/09983 ist es bereits bekannt, die farbige Gestaltung von Fahrzeugteilen mit
wenigstens zwei unterschiedlichen Farbtönen durch die Übertragung von auf Gießfolien
aufgebrachten acrylischen Farbschichten auf die Fahrzeugteile zu ermöglichen. Ein derartiges
Laminat besteht aus einer ersten Polyesterträgerschicht, einer Klarschicht aus einem optischen
klaren Polymer, das Fluorkohlenwasserstoffharz und Acrylharz enthält, die auf der Oberfläche
der Trägerschicht aufgetragen sind, des weiteren einer Bindeschicht und einer Farbschicht aus
chloriniertem Polymer mit dispergierten Farbpigmenten. Eine zweite Polyesterträgerschicht mit
einer Klebemittelschicht ist auf die Farbschicht auflaminiert. Dieses Laminat in Gestalt eines
Mehrschichtverbundes wird auf Fahrzeugteile mittels druckempfindlicher Haftklebetechniken
aufgebracht, und danach wird die an die Klarschicht angrenzende erste Trägerschicht entfernt,
so daß die Klarschicht eine wetterfeste äußere Deckschicht des Laminats bildet. Die PVC
enthaltende Farbschicht ist bei Raumtemperatur elastisch und läßt eine Dimensionsänderung des
Laminats zu, so daß dieses auf die dreidimensional geformten Fahrzeugteile auflaminiert werden
kann. Zur dauerbeständigen haftfesten Verankerung der Farbschichten sind bei diesem Laminat
Zwischenschichten aus speziellen Klebstoffen erforderlich, die bestimmte Voraussetzungen
erfüllen müssen.
Aus der EP 0535504 B1 ist ein Verfahren zur Bildübertragung auf beschichtete Oberflächen,
insbesondere von Holzwerkstoffen bekannt, bei dem die Oberfläche mit einer mittels Bestrahlung
mit Elektronen auszuhärtenden Polymerschicht aus niedermolekularen Polymeren beschichtet
wird. Die Polymerschicht wird in Kontakt, unter Wärmeeinwirkung, mit einem Farbpigment
tragenden Transfermedium gebracht. Die Farbpigmente sind in die Polymerschicht ein
diffundiert. Durch die Bestrahlung mit Elektronen wird die Polymerschicht ausgehärtet, wobei
die Vernetzung mit einer Strahlendosis von 40-80 kGray vorgenommen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung eines zumindest zweifarbigen
Mehrschichtverbundes anzugeben, das unter wirtschaftlichen Bedingungen großtechnisch
durchführbar ist und bei dem desweiteren der Mehrschichtverbund ohne Klebemittelschichten
gefertigt wird und gegen Witterungseinflüsse dauerbeständige Dekoreigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß in einem ersten Verfahrensschritt
die auf Trägerschichten aufgebrachten strahlungshärtbaren Schichten teilweise durchgehärtet
werden und daß in einem zweiten Verfahrensschritt die strahlungshärtbaren Schichten
vollständig durchgehärtet werden.
Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß im ersten
Verfahrensschritt auf eine erste Trägerschicht die mit Farbpigmenten ausgerüstete erste
strahlungshärtbare Schicht aufgebracht wird, daß auf eine zweite Trägerschicht die mit
Farbpigmenten ausgerüstete zweite strahlungshärtbare Schicht aufgebracht wird, wobei die
Farbpigmente der ersten und der zweiten Schicht unterschiedlich sind, daß die beiden
Trägerschichten mit einander zugewandten strahlungshärtbaren Schichten zu einem Mehrschicht
verbund laminiert und die strahlungshärtbaren Schichten teilweise durchgehärtet werden, und
daß im zweiten Verfahrensschritt der Mehrschichtverbund mit einer Kunststoffolie, auf der eine
strahlungshärtbare Klardeckschicht aufgebracht wird, die dem Mehrschichtverbund zugewandt
ist, laminiert wird und daß die aneinandergrenzenden Schichten vollständig durchgehärtet
werden.
In Ausführung des Verfahrens wird die teilweise und die vollständige Aushärtung der Schichten
mit Hilfe aktinischer Strahlung vorgenommen. Dabei werden als aktinische Strahlungen
beschleunigte Elektronen, UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 50 bis 480 nm oder
Röntgenstrahlung im Wellenlängenbereich von 0.05 bis 8.0 nm eingesetzt.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens werden strahlungshärtbare Schichten auf der Basis von
(C1 bis C6)Alkyl-Acrylaten und/oder Methacrylaten, insbesondere auf der Basis Methyl- oder
Ethylacrylaten und/oder Methacrylaten eingesetzt.
In Weiterbildung des Verfahrens wird die Dosis an aktinischer Strahlung in den Verfahrens
schritten so eingestellt, daß erst mit dem letzten Bestrahlungsvorgang die für die vollständige
Aushärtung der strahlungshärtbaren Schichten erforderliche Strahlungsmenge appliziert wird.
Falls die zur vollständigen Aushärtung theoretisch notwendige Strahlungsmenge schon vor dem
letzten Bestrahlungsvorgang erreicht wird, kann die Haftfestigkeit der Klardeckschicht nachteilig
beeinträchtig werden.
Die weitere Ausgestaltung des Verfahrens ergibt sich aus den Maßnahmen der Ansprüche 7 bis
15.
Im Rahmen der Erfindung wird mittels des Verfahrens ein zwei- oder mehrfarbiger Mehrschicht
verbund geschaffen, der aus einer Trägerschicht mit glatter regelmäßiger Oberfläche, die eine
Kunststoffolie oder ein mit Phenolharz imprägniertes Papierband ist, zwei oder drei miteinander
laminierten, mittels Strahlung ausgehärteten Schichten auf Acrylbasis, die unterschiedliche
Farbpigmente enthalten, einer Klardeckschicht auf Acrylbasis sowie einer abziehbaren
Kunststoffolie als Schutzschicht besteht.
Ein derartiger Mehrschichtverbund ist als Dekorbeschichtung mit Platten aus mit Phenol-
und/oder Melaminharzen getränkten Papierlagen, aus Kartonagen, Holz, Kunststoff, harzgetränkten
miteinander verpreßten Holzschnitzeln oder dergleichen zu wetterfesten Paneelen für
den Außeneinsatz verbunden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch den Verfahrensablauf bei der Herstellung eines einfarbigen
Mehrschichtverbundes aus einem Papierträger, einer härtbaren Farbschicht, einer
Klardeckschicht und einer Kunststoffolie nach dem Stand der Technik,
Fig. 2a schematisch den ersten Verfahrensschritt bei der Herstellung eines zumindest
zweifarbigen Mehrschichtverbundes nach der Erfindung,
Fig. 2b schematisch den zweiten Verfahrenschritt bei der Herstellung eines zumindest
zweifarbigen Mehrschichtverbundes,
Fig. 2c einen gegenüber Fig. 2b modifizierten zweiten Verfahrensschritt zur Herstellung
eines dreifarbigen Mehrschichtsverbundes nach der Erfindung, in schematischer
Darstellung.
Fig. 3a schematisch einen gegenüber Fig. 2a modifizierten ersten Verfahrensschritt zur
Herstellung eines metallisch aussehenden Mehrschichtverbunds nach der
Erfindung, und
Fig. 3b schematisch einen gegenüber Fig. 2b modifizierten zweiten Verfahrensschritt zur
Herstellung eines metallisch aussehenden Mehrschichtverbunds,
In Fig. 1 ist auf einer Vorratsrolle 20 ein mit Phenolharz getränktes bzw. imprägniertes
Papiersubstrat 31 aufgewickelt. Das bandförmige Papiersubstrat 31 wird von der Vorratsrolle 20
abgewickelt und durchläuft eine Druckstation 21, in der im Sieb- oder Schablonendruck eine
Farbschicht 151 aufgebracht wird. Bei dieser Farbschicht 151 handelt es sich um eine acrylische
Schicht, die Farbpigmente enthält.
Des weiteren wird von einer Kunststoffolie-Vorratsrolle 51, auf der eine bandförmige
Kunststoffolie 71 aufgewickelt ist, diese abgewickelt und durch eine weitere Druckstation 61
hindurchgeführt. In dieser Druckstation 61 erfolgt im Sieb- oder Schablonendruck das
Aufbringen einer farblosen Schutzschicht auf die Kunststoffolie 71, bei der es sich beispielsweise
um ein Polyolefin, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyester und der gleichen mehr handeln kann.
Die farblose Schutzschicht 171 basiert gleichfalls auf acrylischer Basis. Das Papiersubstrat 31
mit der Farbschicht 151 und die Kunststoffolie 71 mit der farblosen Schutzschicht 171 werden
in einer Laminierstation 41 zusammengeführt und mit Hilfe von Wärme- und/oder Druck zu
einem Mehrschichtverbund 91 miteinander laminiert. Nach dem Verlassen der Laminierstation
41 durchläuft der Mehrschichtverbund 91 eine Aushärtestation 81, in der mittels beschleunigter
Elektronen die beiden aneinander anliegenden Schichten, nämlich die Farbschicht 151 und die
Schutzschicht 171 vollständig ausgehärtet werden und somit einen festen Verbund bilden. Der
Mehrschichtverbund 91 ist ein einfarbiges Laminat, mit einer optisch klaren Deck- bzw.
Schutzschicht 171 und wird auf eine Mehrschichtverbund-Vorratsrolle 101 aufgewickelt.
Dieses bekannte Verfahren ermöglicht es nicht einen zwei- oder mehrfarbigen Mehrschicht
verbund, der härtbare Schichten enthält, ohne Klebemittelschichten herzustellen, da unmittelbar
nach dem Laminieren der Schichten zu dem Mehrschichtverbund eine vollständige Aushärtung
der Schichten erfolgt. Dadurch ist es nicht möglich, noch weitere Schichten ohne Zuhilfenahme
von Klebemittelschichten, miteinander zu verbinden.
Die Aushärtung der Schichten kann ganz allgemein mit aktinischer Strahlung vorgenommen
werden, worunter im Rahmen dieser Erfindung neben hochbeschleunigten Elektronen, wie sie
in der Aushärtestation 81 bevorzugt eingesetzt werden, auch UV-Strahlung im Wellenlängen
bereich von 50 bis 480 nm oder Röntgenstrahlung im Wellenlängenbereich von 0.05 bis 8.0 nm
zu verstehen ist.
Für die Aushärtung durch Bestrahlen mit beschleunigten Elektronen reicht im allgemeinen eine
maximale Dosis von bis zu 60 kGray aus. Nach dem Aushärten mit einer derartigen Dosis hat
der Großteil der reaktiven Acrylgruppen reagiert und die ausgehärteten Schichten sind
vollständig trocken und fest. Werden die härtbaren Schichten mit einer niedrigeren Dosis als
voranstehend angegeben, bestrahlt, so wird nur eine teilweise Härtung erreicht, wodurch noch
ausreichend genug reaktive Acrylgruppen übrig bleiben, die mit einer weiteren Acrylschicht
reagieren können. Von diesem Grundgedanken wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
ausgegangen, wie anhand der Fig. 2a bis 3b näher erläutert wird.
In einem ersten Verfahrensschritt wie er in Fig. 2a dargestellt ist, wird eine erste Trägerschicht
3, bei der es sich beispielsweise um ein Folienband oder um ein mit Phenolharz getränktes
Papierband handelt, mit einer ersten strahlungshärtbaren Schicht 15 ausgerüstet. Diese erste
härtbare Schicht ist eine Schicht auf Acrylbasis und enthält Farbpigmente einer bestimmten
Farbe. Die Trägerschicht 3 ist auf einer ersten Vorratsrolle 1 aufgewickelt und wird nach dem
Abwickeln durch eine erste Druckstation 2 hindurchgeführt, in der im Sieb- oder Schablonen
druck die erste härtbare Schicht 15 aufgebracht wird. Auf einer zweiten Vorratsrolle 5 ist eine
zweite Trägerschicht 7, beispielsweise eine Kunststoffolie, in Bandform aufgewickelt. Diese
zweite Trägerschicht 7 wird von der zweiten Vorratsrolle 5 abgewickelt und durchläuft eine
zweite Druckstation 6, in der durch Sieb- oder Schablonendruck eine zweite strahlungshärtbare
Schicht 16 aufgebracht wird, die Farbpigmente in einer bestimmten Farbe enthält. Diese
Farbpigmente unterscheiden sich von den Farbpigmenten der ersten härtbaren Schicht 15. Die
beiden Trägerschichten 3 und 7 mit den einander zugewandten Schichten 15, 16 werden
unmittelbar vor einer ersten Laminierstation 4 zusammengeführt und in dieser unter Wärme-
und/oder Druckeinwirkung zu einem Mehrschichtverbund 9 zusammengepreßt, der im Detail A
im Schnitt gezeigt ist. Nach dem Verlassen der Laminierstation 4 durchläuft der Mehrschicht
verbund 9 eine erste Aushärtestation 8, in der beschleunigte Elektronen die beiden Schichten 15,
16 teilweise aushärten. Die Dosis der Elektronenstrahlung liegt im Bereich von 0,5 bis 30 kGray,
die nicht ausreicht, die beiden Schichten vollständig durchzuhärten bzw. auszuhärten. Es ist auch
möglich, an Stelle von beschleunigten Elektronen die Härtung mit einer UV-Strahlung im
Wellenlängenbereich von 50 bis 480 nm oder einer Röntgenstrahlung im Wellenlängenbereich
von 0.05 bis 8.0 nm durchzuführen. Die teilweise Aushärtung der Schichten 15, 16 erfolgt im
ersten Verfahrensschritt mit höchstens 30% der maximal erforderlichen Dosis der Strahlung, die
für die vollständige Aushärtung der Schichten erforderlich ist. Auf diese Weise wird ein
Zweifarben-Mehrschichtverbund 9 erhalten, der auf eine Mehrschichtverbund-Vorratsrolle 10
aufgewickelt wird. Im Anschluß daran erfolgte der zweite Verfahrensschritt, gemäß Fig. 2b, bei
dem der zweifarbige Mehrschichtverbund 9 die vorhandene Anlage ein zweites Mal durchläuft.
Hierzu tritt die Mehrfarbenverbund-Vorratsrolle 10 an die Stelle der ersten Vorratsrolle 1 im
ersten Verfahrensschritt und der Mehrschichtverbund 9 wird von der Vorratsrolle 10 abgewickelt.
Vor dem zweiten Verfahrensschritt wird zweckmäßigerweise die zweite Trägerschicht 7 von dem
Mehrschichtverbund 9 abgetrennt. Der Mehrschichtverbund 9 ohne die abgetrennte Trägerschicht
7 ist im Detail B im Schnitt dargestellt und durchläuft die erste Druckstation 2, die im
vorliegenden Fall, da keine weitere Farbschicht aufgebracht werden soll, ausgeschaltet ist.
Von einer dritten Vorratsrolle 11 wird eine bandförmige Kunststoffolie 12 abgewickelt und
durchläuft die zweite Druckstation 6, in der im Sieb- bzw. Schablonendruck eine optisch klare
Schicht, nämlich eine sogenannte Klardeckschicht 17, aufgebracht wird. Diese enthält keine
Farbpigmente, ist jedoch ebenso wie die Schichten 15 und 16 eine acrylische Schicht und durch
aktinische Strahlung härtbar. Der Mehrschichtverbund 9 und die als Schutzfolie wirkende
Kunststoffolie 12 mit der aufgetragenen Klardeckschicht 17 werden vor oder in der Laminier
station 4 zusammengeführt und in dieser Laminierstation mittels Wärme und/oder Druck
miteinander laminiert. Nach dem Verlassen der Laminierstation 4 durchläuft das Laminat aus
zweifarbigen Mehrschichtverbund 9 und der Klardeckschicht 17 zusammen mit der Kunst
stoffolie 12 die Aushärtestation 8, die beim zweiten Verfahrensschritt mit voller Leistung, d. h.
mit einer Dosis von 1,65 bis 100 kGray der beschleunigten Elektronen die Klardeckschicht 17
mit den beiden schon teilweise ausgehärteten Schichten 15 und 16 verbindet. Durch die volle
Strahlungsleistung der Aushärtestation 8 werden die härtbaren Schichten 15, 16, 17 vollständig
ausgehärtet und bilden in dem zweifarbigen Mehrschichtverbund 13 eine trockene und
festhaftende Lage. Dieser Mehrschichtverbund 13 wird auf eine Mehrschichtverbund-
Vorratsrolle 14 aufgewickelt. Das Detail C zeigt vergrößert im Schnitt den Mehrschichtverbund
13.
Es ist ebenso möglich, im zweiten Verfahrenschritt noch eine weitere Farbschicht aufzubringen,
um so einen dreifarbigen Mehrschichtverbund zu erhalten. Hierzu ist es nur erforderlich, daß im
sogenannten modifizierten zweiten Verfahrensschritt, wie in Fig. 2c gezeigt, beim Durchlauf
des zweifarbigen Mehrschichtverbundes 9 durch die erste Druckstation 2 durch Sieb- bzw.
Schablonendruck eine strahlungshärtbare Schicht 18, die mit Farbpigmenten ausgerüstet ist,
aufgetragen wird. Das Detail D zeigt den Mehrschichtverbund mit den härtbaren Schichten 15,
16 und 18 sowie der ersten Trägerschicht 3 im Schnitt. Die übrige Verfahrensweise ändert sich
gegenüber dem zweiten Verfahrensschritt nach Fig. 2b nicht. Der so hergestellte Mehrschicht
verbund 19 aus erster Trägerschicht 3, den härtbaren Schichten 15, 16 und 18 mit Farbpigmenten,
der Klardeckschicht 17 und der Schutzfolie 12 sind im Detail E im Schnitt gezeigt.
Die härtbaren Schichten 15, 16, 17 und 18 werden beispielsweise auf der Basis von (C1 bis
C6)Alkyl-Acrlyaten und/oder Methacrylaten, insbesondere auf der Basis Methyl- oder
Ethylacrylaten und/oder Methacrylaten eingesetzt. Daneben können noch Einheiten aus
Comonomeren, insbesondere Acrylnitril, Alkylvinylether verwendet werden.
Ganz allgemein gilt bei dem Verfahren, daß die Dosis an aktinischer Strahlung, die in der
Aushärtestation 8 appliziert wird, so eingestellt ist, daß erst mit dem letzten Bestrahlungsvorgang
die für die vollständige Aushärtung der härtbaren Schichten erforderliche Strahlungsmenge
aufgebracht wird. So werden im ersten Verfahrensschritt die härtbaren Schichten 15, 16 mit
höchstens 30% der max. erforderlichen Dosis der aktinischen Strahlung für die volle Aushärtung
beaufschlagt. Im zweiten Verfahrensschritt werden die beiden teilweise ausgehärteten Schichten
15, 16 und die Klardeckschicht 17 mit einer Dosis von 30% bis 100% der aktinischen Strahlung
für die volle Aushärtung beaufschlagt. Dies gilt auch für den Fall, bei dem im modifizierten
zweiten Verfahrensschritt auf den Mehrschichtverbund 9 zusätzlich noch eine härtbare Schicht
18 mit Farbpigmenten aufgebracht wird. Diese Farbpigmente unterscheiden sich in der Farbe von
den Farbpigmenten der härtbaren Schichten 15 und 16. Bevorzugt werden die Farbpigmente der
Schichten 15, 16 und 18 aus der Gruppe Metalloxide, -hydroxide, und oxidhydrate, schwefel
haltige Silicate, Metallsulfide und -selenide, komplexe Metallcyanide, Metallsulfate, -chromate
und molybdate, Azopigmente, Indigoide, Dioxazin-, Chinacridon-, Phthalocyanin-, Isoindolinon-,
Perylen- und Perinon-, Metallkomplex-, Alkaliblau- und Diketopyrrolopyrrol(DPP)-
Pigmente ausgewählt.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens können die härtbaren Schichten 15 bis 18 auf die
zugehörigen Trägerschichten durch Gießen oder Druckwalzen aufgebracht werden anstelle von
Sieb- bzw. Schablonendruck.
Die Kunststoffolien werden insbesondere aus der Gruppe der Polyolefinen wie Polyethylen,
Polypropylen, Polyester oder aus der Gruppe der Polyamide ausgewählt.
Der nach dem Verfahren erhaltene zwei- oder mehrfarbige Mehrschichtverbund 13 besteht somit
aus einer Trägerschicht, die eine Folie oder ein mit Phenolharz imprägniertes Papierband 3 ist,
zwei oder drei miteinander laminierten, ausgehärteten Schichten 15, 16, 18 auf Acrylbasis, die
jeweils voneinander unterschiedliche Farbpigmente enthalten, einer Klardeckschicht 17 auf
Acrylbasis sowie einer abziehbaren Kunststoffolie 12 als Schutzschicht. Dieser Mehrschicht
verbund 13 dient bevorzugt als Dekorbeschichtung von Platten, die aus mit Phenol- und/oder
Melaminharzen getränkten Papierlagen, aus Kartonagen, Holz, Kunststoff, harzgetränkte
miteinander verpreßten Holzschnitzeln oder dergleichen bestehen. Durch das Aufbringen dieses
Mehrschichtverbundes 13 auf derartige Platten werden wetterfeste Paneele bzw. Dekorplatten
für den Außeneinsatz an Gebäuden beispielsweise als Fassadenverkleidung und in Feuchträumen
erhalten.
Bei dem modifizierten ersten Verfahrensschritt wie er anhand von Fig. 3a beschrieben wird, ist
auf einer vierten Vorratsrolle 22 eine dritte, bandförmige Trägerschicht 24 aufgewickelt. Die
Trägerschicht 24 ist beispielsweise eine Kunststoffolie, bevorzugt eine Polypropylenfolie mit
einer sehr gleichmäßige, glatten Oberfläche. Die Trägerschicht 24 wird von der Vorratsrolle 22
abgezogen und es wird eine metallische Beschichtung 23 auf die Trägerschicht 24 aufgebracht.
Die metallische Beschichtung 23 besteht aus einer Schicht auf Acrylat-Basis, in der Farbpigmen
te dispergiert sind. Bei den Farbpigmenten handelt es sich bevorzugt um Metalloxid-Pigmente,
insbesondere um Aluminiumoxid-Pigmente, die der metallischen Beschichtung 23 ein
metallfarbenes Aussehen verleihen.
Auf einer sechsten Vorratsrolle 36 ist eine vierte Trägerschicht 25 aufgewickelt, auf die nach
dem Abwickeln von der Vorratsrolle 36 eine strahlungshärtbare Klarschicht 26 aufgebracht wird.
Bei der Trägerschicht 25 handelt es sich gleichfalls um eine Kunststoffolie mit glatter
gleichmäßiger Oberfläche. Die beiden Trägerschichten 24, 25 mit den einander zugewandten
metallischen Beschichtung 23 und Klarschicht 26 werden in einer zweiten Laminierstation 27
zusammengeführt und in dieser mittels Druck- und/oder Wärme zu einem Mehrschichtverbund
28 laminiert, der unmittelbar nach dem Austritt aus der Laminierstation 27 eine zweite
Aushärtestation 29 durchläuft. In dieser Aushärtestation 29 werden die Klarschicht 26 und die
metallische Beschichtung 23 mittels einer Elektronenstrahlung mit einer Dosis von 2 bis 30 kGray
teilweise ausgehärtet und danach auf eine Mehrschichtverbund-Vorratsrolle 30
aufgewickelt. Der Mehrschichtverbund 28 ist im Detail F vergrößert im Schnitt dargestellt.
Im modifizierten zweiten Verfahrensschritt befindet sich die Mehrschichtverbund-Vorratsrolle
30 in Fig. 3b auf der rechten Seite und es wird bei der Abwicklung des Mehrschichtverbunds 28
von der Vorratsrolle 30 zugleich die Trägerschicht 24 von der metallischen Beschichtung 23
abgezogen. Der Mehrschichtverbund 28 ohne die Trägerschicht 24 ist im Schnitt im Detail G
dargestellt.
Auf der linken Seite in Fig. 3b ist auf einer fünften Vorratsrolle 32 eine fünfte Trägerschicht 33
mit stark ungleichmäßiger Oberfläche aufgewickelt, auf der nach dem Abwickeln von der
Vorratsrolle 32 eine Grundierungs- und/oder Haftvermittlerschicht 34 aus einer strahlungshärt
baren Grundierung und/oder einem strahlungshärtbaren Haftvermittler aufgebracht wird. Ein
Schnitt durch die Trägerschicht 33 und die Grundierungs- und/oder Haftvermittlerschicht 34
zeigt das Detail H. Die Trägerschicht 33 ist beispielsweise ein mit Phenolharz imprägniertes
Papierband oder ein sogenanntes Kraftpapier.
Der Mehrschichtverbund 28 ohne die Trägerschicht 24 sowie die Trägerschicht 33 mit der
aufgebrachten Grundierungs- und/oder Haftvermittlerschicht 34 werden in der zweiten
Laminierstation 27 zusammengeführt und in dieser mittels Wärme und/oder Druck zu einem
Mehrschichtverbund 35 zusammengepreßt. Danach durchläuft der Mehrschichtverbund 35 die
zweite Aushärtestation 29, in der mittels beschleunigter Elektronen, mit einer Dosis der
Elektronenstrahlung von 6,7 bis 100 kGray eine vollständige Durchhärtung der Schichten 23, 26
und 34 des Mehrschichtverbunds 35 erfolgt. Den Aufbau des Mehrschichtverbunds 35 zeigt das
Detail I im Schnitt. Der Mehrschichtverbund 35 wird auf eine Mehrschichtverbund-Vorratsrolle
37 aufgewickelt und zur Weiterverarbeitung als Dekorbeschichtung für Platten und Paneelen
verwendet.
Die Aushärtestation 29 kann auch eine UV- oder Röntgenstation sein, wobei die Härtung der
Schichten mit Hilfe von UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 50 bis 480 nm oder
Röntgenstrahlungen im Wellenlängenbereich von 0.05 bis 8 nm erfolgt.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung eines farbigen Mehrschichtverbundes, bei dem zwei oder
mehrere strahlungshärtbare Schichten, von denen eine Schicht eine Klardeckschicht ist und die
übrigen Schichten mit Farbpigmenten ausgerüstet sind, miteinander laminiert und ausgehärtet
werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem
- - ersten Verfahrensschritt die auf Trägerschichten (3, 7; 24, 25; 33) aufgebrachten strahlungshärten Schichten (15, 16; 23, 26; 34) teilweise durchgehärtet werden und daß in einem
- - zweiten Verfahrensschritt die strahlungshärtbaren Schichten (15, 16; 23, 26; 34) vollständig durchgehärtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - im ersten Verfahrensschritt auf eine erste Trägerschicht (3) die mit Farbpigmenten ausgerüstete erste strahlungshärtbare Schicht (15) aufgebracht wird, daß auf eine zweite Trägerschicht (7) die mit Farbpigmenten ausgerüstete zweite strahlungshärtbare Schicht (16) aufgebracht wird, wobei die Farbpigmente der ersten und der zweiten Schicht (15, 16) unterschiedlich sind, daß die beiden Trägerschichten (3, 7) mit einander zugewandten strahlungshärtbaren Schichten (15, 16) zu einem Mehrschichtverbund (9) laminiert und die strahlungshärtbaren Schichten (15, 16) teilweise durchgehärtet werden, und daß
- - im zweiten Verfahrensschritt der Mehrschichtverbund (9) mit einer Kunststoffolie (12), auf der eine strahlungshärtbare Klardeckschicht (17) aufgebracht wird, die dem Mehrschicht verbund (9) zugewandt ist, laminiert wird und daß die aneinandergrenzenden Schichten (15, 16, 17) vollständig durchgehärtet werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise und
die vollständige Aushärtung der Schichten (15, 16, 17, 23, 26, 34) mit Hilfe aktinischer Strahlung
vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als aktinische Strahlung
beschleunigte Elektronen, UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 50 bis 480 nm oder
Röntgenstrahlung im Wellenlängenbereich von 0.05 bis 8.0 nm eingesetzt werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß strahlungshärtbare
Schichten (15, 16, 17, 23, 26, 34) auf der Basis von (C1 bis C6)Alkyl-Acrylaten und/oder
Methacrylaten, insbesondere auf der Basis Methyl- oder Ethylacrylaten und/oder Methacrylaten
eingesetzt werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosis an
aktinischer Strahlung in den Verfahrensschritten so eingestellt wird, daß erst mit dem letzten
Bestrahlungsvorgang die für die vollständige Aushärtung der strahlungshärtbaren Schichten
erforderliche Strahlungsmenge appliziert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungshärtbaren
Schichten (15, 16, 17, 23, 26, 34) im ersten Verfahrensschritt mit höchstens 30% der maximal
erforderlichen Dosis der aktinischen Strahlung für die volle Aushärtung beaufschlagt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise ausgehärteten
Schichten (15, 16, 17, 23, 26, 34) im zweiten Verfahrenschritt mit einer Dosis von 30% bis
100% der aktinischen Strahlung für die volle Aushärtung beaufschlagt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbpigmente der
Schichten (15, 16, 23, 34) aus der Gruppe Metalloxide, -hydroxide, und oxidhydrate, schwefel
haltige Silicate, Metallsulfide und -selenide, komplexe Metallcyanide, Metallsulfate, -chromate
und -molybdate, Azopigmente, Indigoide, Dioxazin-, Chinacridon-, Phthalocyanin-,
Isoindolinon-, Perylen- und Perinon-, Metallkomplex-, Alkaliblau- und Diketopyrrolo
pyrrol(DPP)-Pigmente ausgewählt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
strahlungshärtbaren Schichten (15, 16, 17) auf die zugehörigen Trägerschichten (3, 7, 12) durch
Sieb- oder Schablonendruck aufgetragen werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
strahlungshärtbaren Schichten (15, 16, 17) auf die zugehörigen Trägerschichten (3, 7, 12) durch
Gießen oder mittels Druckwalzen aufgebracht werden.
12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Trägerschicht (3) ein
mit Phenolharz imprägniertes bandförmiges Papier, als zweite und weitere Trägerschicht (7, 12)
je eine bandförmige Kunststoffolie eingesetzt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie aus der
Gruppe der Polyolefine wie Polyethylen, Polypropylen, Polyester oder der Polyamide ausgewählt
wird.
14. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem zweiten Verfahrens
schritt die zweite Trägerschicht (7) von dem Mehrschichtverbund (9) abgetrennt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Verfahrensschritt
auf den Mehrschichtverbund (9) eine dritte, mit Farbpigmenten ausgerüstete, mit Hilfe
aktinischer Strahlung härtbare Schicht (18) aufgetragen wird.
16. Farbiger Mehrschichtverbund, hergestellt nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen
1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Trägerschicht (3) mit glatter regelmäßiger
Oberfläche, die eine Kunststoffolie oder ein mit Phenolharz imprägniertes Papierband ist, zwei
oder drei miteinander laminierten, mittels Strahlung ausgehärteten Schichten (15, 16, 18) auf
Acrylbasis, die unterschiedliche Farbpigmente enthalten, einer Klardeckschicht (17) auf
Acrylbasis sowie einer abziehbaren Kunststoffolie (12) als Schutzschicht besteht.
17. Farbiger Mehrschichtverbund, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Trägerschicht (33)
mit stark unregelmäßiger Oberfläche, einer Grundierungs- und/oder Haftvermittlerschicht (34),
einer metallischen Beschichtung (23), einer Klarschicht(26)und einer abziehbaren Trägerschicht
(25) aus einer Kunststoffolie besteht und daß die Schichten (34, 23, 26) miteinander laminiert
und durch Strahlung ausgehärtet sind.
18. Mehrschichtverbund nach Anspruch 16 oder 17, der als Dekorbeschichtung mit Platten
oder Paneelen aus mit Phenol- und/oder Melaminharzen getränkten Papierlagen, aus Kartonagen,
Holz, Kunststoff, harzgetränkten miteinander verpreßten Holzschnitzeln oder dgl. zu
wetterfesten Platten oder Paneelen für den Außeneinsatz verbunden ist.
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