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