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KR20160077099A - 장식용 내마모 층을 형성하는 방법 - Google Patents

장식용 내마모 층을 형성하는 방법 Download PDF

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KR20160077099A
KR20160077099A KR1020167012892A KR20167012892A KR20160077099A KR 20160077099 A KR20160077099 A KR 20160077099A KR 1020167012892 A KR1020167012892 A KR 1020167012892A KR 20167012892 A KR20167012892 A KR 20167012892A KR 20160077099 A KR20160077099 A KR 20160077099A
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decorative
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다르코 퍼반
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세라록 이노베이션 에이비
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Publication date
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Abstract

본 개시는 분말 형태 입자들(34)을 기재의 표면에 접합함으로써 중합체 재료를 포함하는 기재(4) 상에 디지털 프린트를 형성하는 방법에 관한 것이다.

Description

장식용 내마모 층을 형성하는 방법 {METHOD OF FORMING A DECORATIVE WEAR RESISTANT LAYER}
본 개시내용은 일반적으로, 플로어(floor) 및 벽 패널들과 같은 건축 패널들을 위해 디지털방식으로 만들어지는 장식 표면들의 분야에 관한 것이다. 본 개시내용은 프린트 층을 형성하는 방법에 관한 것이며 그리고 이러한 프린트 층을 포함하는 패널들 및 반제품(semi finished product)에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들은 특히, 코어, 장식 층 및 바람직하게, 장식 층 위의 투명한 내마모성 구조 층(transparent wear resistant structured layer)을 포함하는 플로어 패널들이 형성되는 플로어들에 사용하기 적합하다. 바람직한 실시예들은 플로어들 및 플라스틱 기반 LVT 플로어들을 라미네이팅한다. 본 발명의 목적들 및 특징들, 공지된 기술의 문제점들 및 기술들에 대한 하기 설명은, 따라서, 비-제한적 예로서, 특히 본 출원 분야를 대상으로 하며 특히, 탄력있는(resilient) 표면 층을 갖는 플로어링들(floorings)을 대상으로 한다.
본 발명의 실시예들은 임의의 표면상에 디지털 이미지를 생성하는데 이용될 수 있지만 예를 들어 일반적인 건축 패널들, 벽 패널들, 천정들, 퍼니처 컴포넌트들 및 일반적으로 고급(advanced) 장식 패턴들을 갖는 큰 표면들을 갖는 유사한 제품들과 같은 플랫 패널들이 선호된다는 점이 강조되어야 한다. 본 발명의 기본 원리들은, 플라스틱 물질들 또는 금속 포일들 및 중합체 함침 또는 코팅 페이퍼 또는 포일들과 같은 조밀한(dense) 표면들 상에 디지털 프린트를 적용하는데 사용될 수 있다.
하기 설명은 배경기술(background)을 그리고 본 발명의 개시내용의 바람직한 실시예들의 특정 부분들을 포함할 수 있는 물건들, 물질들 및 제조 방법들을 설명하기 위해 이용된다.
모든 라미네이트 플로어들의 대부분은 일반적으로 DPL(Direct Pressed Laminate)로 지칭되는 제조 방법에 따라 제조된다. 이러한 라미네이팅된 플로어들은 6-12 mm 섬유판(fibreboard)의 코어, 라미네이트의 0.2mm 두께의 상부 장식 표면 층 및 플라스틱, 페이퍼 등의 물질들의 라미네이트의 0.1-0.2mm 두께 하부(lower) 밸런싱 층을 갖는다.
라미네이트 플로어의 표면 층은, 하나가 다른 하나 위에 있는 2개의 별개의 페이퍼 층들을 이용하여 장식 및 마모 특성들이 일반적으로 획득된다는 것을 특징으로 한다. 장식 층은 일반적으로 인쇄된 페이퍼이고, 마모 층은 투명 오버레이 페이퍼이며, 이는 작은 알루미늄 산화물 입자들을 포함한다.
인쇄된 장식 페이퍼 및 오버레이는, 일반적으로 멜라민 수지들로 지칭되는 멜라민 포름알데히드 수지들로 함침된다. 함침은 2-단계 프로세스에 기초하며, 여기서 페이퍼는, 제 1 단계에서 액체 멜라민 수지 욕조를 통과하고, 제 2 단계에서, 건식 멜라민 수지로 완전히 함침되고 커버되는 시트로 건조된다. 함침에 앞서 60-80 gr/m2의 중량을 갖는 장식 페이퍼는 일반적으로 약 50 wt%의 멜라민 포름알데히드 열경화성 수지들을 포함한다. 오버레이에서의 수지 함량은 훨씬 더 높을 수 있다. 알루미늄 산화물 입자들은, 함침 동안, 압착 동안 장식 페이퍼와 접촉하는 오버레이 페이퍼의 일 측 상의 수지 층에 적용 및 포함된다. 함침된 페이퍼들은 불연속적인 또는 연속적인 큰 라미네이트 프레스들에서 HDF 코어로 라미네이팅되며, 여기서, 높은 열(약 170℃) 및 압력(40-60 bars) 하에서 수지가 경화되고, 페이퍼들은 코어 물질로 라미네이팅된다. 양각형 프레스 플레이트 또는 스틸 벨트가 표면 구조를 형성한다.
디지털 인쇄는 장식 페이퍼 시트 상에 또는 오버레이 상에 이미지를 인쇄하는데 사용될 수 있다. 디지털 인쇄는 일반적으로 함침에 앞서 이루어지며, 디지털 기술이 제공하는 유연성은 완전히 이용될 수 없다. 디지털 인쇄가 함침 이후에 그리고 함침된 페이퍼 상에서 이루어질 수 있거나 또는 함침이 회피될 수 있다면 유리할 것이다. 멜라민 함침된 페이퍼에 대한 직접 인쇄는, 인쇄 동안 그리고 특히 압착 동작 동안 건식 멜라민 층이 액화되어 부동(float)하는 경우, 멜라민 층 상에 적용된 잉크 액적들이 번지기 때문에 어렵다.
라미네이트 플로어들은 또한, 코팅된 페이퍼, 포일들 또는 플라스틱 포일들의 표면을 가질 수 있으며, 그러한 포일 물질들은 디지털 방식으로 인쇄하기가 어렵다. 일반적으로 폴리우레탄 래커인 보호용 마모 저항 투명 층이 인쇄된 장식을 커버하는데 사용된다.
일반적으로 LVT 바닥재로서 지칭되는 럭셔리 비닐 타일들은 가소제들과 혼합된 열가소성 PVC로 만들어진 층진(layered) 물건으로서 표기(design)된다. 명칭 LVT는 다소 호도하는데, 그 이유는 대부분의 LVT 바닥들이 나무 패턴을 가진 널빤지 사이즈(plank size)를 가지기 때문이다.
캘린더 롤링(calendar rolling) 또는 압출에 기초한 열적 몰딩은 PVC 층들을 형성하기 위하여 사용된다. 캘린더 롤링 동안, PVC 재료는 자신의 연화 온도로 가열되고 실린더들 사이에서 압력에 노출되고 냉각된다.
베이스 층 또는 코어(core)는 주로 쵸크(chalk) 및 석회암 필러(filler)와 혼합된 PVC로 만들어지고 및/또는 상부 측 상에 고품질로 프린팅된 장식용 PVC 포일(foil)을 가진다. 0.2-0.6 mm의 두께를 가진 투명한 웨어 레이어(wear layer) 비닐은 일반적으로 장식용 포일상에 적용된다. PVC가 가열될 때, PVC는 페이스트(paste) 처럼 연화되고 온도 및 압력 하에서 다른 PVC 재료들에 본딩하지만 또한 실온으로 냉각될 때 유기 및 무기 섬유들 또는 미네랄들을 조직하게 된다. 베이스 층, 장식용 포일 및 투명 층은 연속 또는 불연속 압력 동작들에서 열과 압력으로 인해 함께 퓨징(fuse)되거나 라미네이팅(laminate)된다. 라미네이팅된 시트들은 프레싱 후 스트레스를 제거하고 증가된 치수 안정성을 달성하기 위하여 어닐링된다. 캘린더 롤링, 프레싱 및 어닐링은 일반적으로 120℃-160℃ 사이의 온도들에서 발생한다. 어닐링은 며칠 동안 대략 25℃-30℃의 온도들에서 에이징(ageing)으로 결합될 수 있다.
장식 효과들은 코어의 암색(dark colour)을 커버하고 PVC 표면에 본딩하는 특정 용제 기반 잉크들이 사용되는 윤전 그라비어(rotogravure) 프린팅 프로세스를 위하여 베이스 컬러를 제공하는 백색 장식용 포일로 얻어진다. 그런 잉크들은 특히, 디지털 프린팅 방법이 사용될 때, 환경 친화적이고, 융통성 있고 경제적인 프린팅 프로세스와 결합하기 어렵다.
LVT 바닥들은 예컨대 습도, 습기 저항 및 더 낮은 사운드에 관련된 깊은 엠보싱, 융통성, 치수 안정성 같은 라미네이트 바닥들에 비해 몇몇 장점들을 제공한다. LVT 바닥들의 디지털 프린팅은 단지 실험적인 단계에 있는데, 그 이유는 플라스틱 포일상에 프린팅하기 어렵지만, 도입되면 종래의 프린팅 기술에 비해 상당한 장점들을 제공할 것이기 때문이다.
요약으로서, 주로 산업용 프린터들에 대한 고비용의 잉크 및 높은 투자 비용으로 인해서뿐만 아니라, 이러한 플로어링 애플리케이션들에서 사용되는 특정 표면 재료들 상에 디지털 프린트를 적용하기 어렵다는 사실로 인해, 플로어 패널들의 단지 작은 볼륨들, 특히, 비닐 및 라미네이트 플로어링들만이 디지털적으로 프린트됨이 언급될 수 있다.
일부 용어들의 정의
다음의 본문에서, 인스톨된 플로어 패널의 가시적 표면은 "전방 측"으로 지칭되는 반면, 서브 플로어를 향하는, 플로어 패널의 반대 측은 "후방 측"으로 지칭된다.
"상향으로"에 의해 전방 측을 향하는 것이 의미되고, "하향으로"에 의해 후방 측을 향하는 것이 의미된다. "수직으로"에 의해 표면에 수직하는 것이 의미되고, "수평으로"에 의해 표면에 평행한 것이 의미된다.
"바인더"에 의해 2개의 입자들 또는 재료들을 연결하거나 또는 연결하는데 기여하는 물질이 의미된다. 바인더는 액체, 파우더 기반, 열경화성 또는 열가소성 수지 및 그와 유사한 것일 수 있다. 바인더는, 서로 접촉될 때 반응하는 2개의 컴포넌트들, 예컨대, 물 및 건조 멜라민으로 이루어질 수 있다.
"디지털 프린팅"에 의해, 착색제들을 미리-정의된 패턴들로 표면 상에 포지셔닝하기 위해 이용되는 유체의 액적들의 디지털적으로 제어된 분출이 의미된다.
알려진 기술 및 그 기술의 문제들
디지털 프린트를 제공하기 위해 산업에 의해 이용되는 일반적 기술들이 아래에서 설명된다. 방법들은 본 개시내용에 따라 디지털 프린트를 생성하기 위해 바람직한 실시예들과의 다양한 조합들로 부분적으로 또는 완전히 이용될 수 있다.
고 선명도 디지털 잉크젯 프린터들은 논-임팩트 프린팅 프로세스를 이용한다. 프린터는 매우 정확한 방식으로 프린트 헤드로부터 표면으로 잉크의 액적들을 "발사(fire)"하는 프린트 헤드들을 갖는다.
산업용 프린터들은 일반적으로, 프린트되는 매체들의 폭에 대응하는 폭을 가진, 고정된 프린트 헤드들을 이용하는 단일 패스 프린팅 방법에 기초한다. 프린트되는 표면은 헤드들 아래에서 이동된다. 이러한 프린터들은 고성능을 가지며, 이 프린터들은 피딩 방향으로 서로 하나 다음에 하나가 놓이는 식으로 정렬되는 고정된 프린트 헤드들을 구비한다. 일반적으로, 각각의 프린트 헤드가 하나의 색을 프린트한다. 이러한 프린터들은 각각의 애플리케이션을 위해 주문 제작될 수 있다.
높은 프린팅 품질 및 속도를 획득하기 위해서 적절한 프린터 헤드가 사용되어야 한다. 프린트 헤드는 래스터 패턴으로 제어되는 방식을 통해 잉크들의 입자들을 쏘아서 적용할 수 있는 몇몇 작은 노즐들을 갖는다.
버블 제트 프린팅으로 일반적으로 지칭되는 열 프린트 헤드 기술은 히터를 각각 포함하고 있는 일련의 얇은 챔버들을 가진 프린트 카트리지들을 사용한다. 각각의 챔버로부터 입자를 분사하기 위해서, 챔버 내의 잉크의 급속한 증발로 하여금 버블을 형성하게 하는 가열 엘리먼트를 전류의 펄스가 통과되는데, 이는 큰 압력 증가를 야기하여, 잉크의 입자가 노즐을 통과해서 프린팅될 예정된 표면으로 나아가게 한다.
열 기술은 잉크가 일반적으로 300℃까지는 내열적이어야 하는 제한을 부여하는데, 그 이유는 점화 프로세스가 열-기반적이기 때문이다. 이는 안료에 기초한 다중 컬러 열 헤드들을 생성하는 것을 매우 어렵게 한다.
대부분의 상업적이고 산업적인 잉크젯 프린터들은 플로어링 산업에서 사용되는 주요한 기술인 압전 프린터 헤드 기술을 사용한다. 각각의 노즐 뒤에 있는 잉크-충진 챔버 내의 압전 결정체 물질(일반적으로 Piezo로 불림)이 가열 엘리먼트를 대신하여 사용된다. 전압이 인가되는 경우, 압전 물질은 형상을 변경하고, 이는 잉크의 입자가 노즐로부터 분사되게 강제하는 유체 내의 압력 펄스를 생성한다. Piezo 잉크젯은 열 잉크젯보다 더 다양한 잉크들 및 더 높은 점성을 허용한다.
많은 상이한 잉크 타입들이 사용될 수 있다. 주요 컴포넌트들은 컬러를 제공하는 염색제들, 프린팅될 예정인 표면에 염색제들을 결합하는 결합제, 및 염색제 및 결합제를 잘 정의된 작은 액적들의 형태로 프린트 헤드로부터 표면으로 비-접촉 애플리케이션 방법을 통해 전달하는 액체 캐리어이다. 염색제는 염료 또는 안료 중 어느 하나이거나 또는 그 둘의 조합이다. 캐리어 유체는 물-기반적이거나 용매 기반적이다. 캐리어 유체는 표면 상의 염색제를 증발시켜 제거한다. UV 경화가능 잉크들은 용매 기반 잉크들과 유사하지만, 캐리어 유체는 강한 UV 광에 노출될 경우 경화된다.
안료들은 액체 캐리어를 통해 확산되거나 서스펜딩되는 고체 염색제 입자들의 매우 미세한 파우더이다. 안료 기반 잉크들은 일반적으로, 칼라 안료들 및 몇 개의 케미컬들을 이용하여 개별적으로 함께 믹싱된다.
안료 잉크들은 일반적으로, 특히 UV 광에 노출될 때, 보다 광 안정적이며, 그리고 염색제-기반 잉크들 보다 페이딩에 저항적(fade resistant)이다. 따라서, 이들은 거의 모든 바닥재 어플리케이션들에서 사용된다. 재료들이, 표면의 상부 부분 내로 액체가 부분적으로 투과하도록 허용하는 표면 구조를 갖는 다면, 칼라 안료들을 포함하는 물 기반의 디지털 잉크들은 특히 바닥제 어플리케이션들에 대해 적합하며, 많은 다른 재료들에서 고 품질의 프린팅 방법을 제공할 수 있다.
일반적으로, 안료들은 매끄러운 표면에 달라붙지 않는다. 이들은 모래 입자들과 유사하며, 대부분의 건조하고 매끄러운 표면들로부터 쉽게 제거될 수 있다. 따라서, 물 기반의 캐리어 유체는 일반적으로, 예컨대, 표면에 대한 안료들의 접착을 제공하는 바인더들, 도트 게인, pH 레벨, 액적 형성, 프린트 헤드의 부식, 페이드 저항 등과 같은 특별한 잉크 및 프린트 특성들을 제공하기 위해 적은 양의 몇 개의 다른 첨가제들과 혼합된다. 잉크 조성에서 바인더의 역할을 하는 수지들을 포함시키게 되면, 안료들의 가능한 양을 제한하는데, 이는 양 컴포넌트들이 잉크 점성을 증가시키기 때문이다.
컬러 안료들을 포함하는 물 기반의 잉크를 갖는 디지털 프린팅은, 예컨대 페이퍼 기판, 뿐만 아니라 몇 개의 파우더 기반 재료들에서 고 품질의 프린트를 제공할 수 있는 매우 플렉서블하고 환경 친화적인 방법이다. 이는, 열가소성 재료들 또는 멜라민-주입된 페이퍼들과 같은 특별한 재료들이 데코(decor)를 위한 기판으로서 사용되는 몇 개의 바닥재 어플리케이션들에서는 충분히 활용될 수 없다. 잉크 액적들은, 이들이 액체 물 기반 잉크 액적들을 흡수할 수 없는 컴팩트한 표면을 히팅(hit)할 때에 유동하고(float) 블리딩한다(bleed). 이는, 디지털 이미지들이 그러한 컴팩트하고 고밀도의 표면들 상에 물 기반의 잉크에 의해 형성되는 경우에 주로 유익할 것이다.
몇 개의 방법들은 매끄러운 표면들 상에 적용되는 디지털 프린트의 프린팅 특성들을 개선하기 위해 이용된다. 이러한 방법들은 특별한 잉크들 및 다양한 타입들의 코팅들을 포함한다.
WO 2009/097986은, 프린팅 품질을 개선하기 위해 그리고 프린팅 단계 이후 주입(impregnation)을 용이하게 하기 위해, 개방된 섬유들을 갖는 섬유-기반 페이퍼를 코팅함으로써 특별한 프린팅 페이퍼를 생성하는 방법을 설명한다. 이러한 방법은, 프린트가, 예를 들어, 모든 섬유들이 멜라민 층에 의해 커버되는 멜라민-주입된 페이퍼 상에 적용되는 경우에는 이용될 수 없다.
WO 2001053387은 PVC 타일 베이스에 프린트를 형성하기 위한 전사 방법을 기술한다. 이 방법은, 원래 페이퍼 롤 상의, 프린팅된 디자인의 잉크를 라미네이션 닙(nip)의 타일 베이스에 전사하는 단계를 포함한다. 페이퍼는 라미네이션 직후 리와인드(re-wind) 동작으로 추후에 제거된다. 잉크 및 페이퍼 타입 또는 프린트가 디지털 프린트일 수 있다는 설명이 없고, 이 방법은 디지털 프린트가 열가소성 재료에 어떻게 획득 또는 전사될 수 있는지에 대한 어떠한 지침도 제시하지 않는다.
US 20110180202는, 디지털적으로 형성된 이미지들, 예컨데 승화 염료가 비닐 바닥 재료 상에 열전사될 수 있음을 기술한다. 열 활성화는 160℃ 내지 210℃의 온도에서 발생하고, 이는 LVT 바닥에 사용되는 PVC 재료의 표준 연화 온도를 초과한다. 따라서, 열 노출로 인한 수축을 억제하는 강화된 열-가공 특성 또는 바닥 재료가 요구되었다. 이는 주요한 단점이며, 이 프린팅 방법은 통상의 PVC 재료를 포함하는 LVT 바닥들에 사용될 수 없다.
소위 건식 함침법이 알려졌고 오랜 기간 동안 사용되었다. 함침된 코어 페이퍼가 비함침 데코 페이퍼 아래 제공되고, 오버레이로부터의 레진들 및 코어 페이퍼가 데코 페이퍼로 침투할 때, 데코 페이퍼의 함침은 프레싱 동안 이뤄진다. 데코 페이퍼는 또한, 하부측 상의 멜라민 레진으로 코팅될 수 있고, 디지털 프린트는 미가공 상부측 상에 적용될 수 있다. 이러한 생산 방법은 비용이 많이 들고 샘플 생산을 위해 주로 사용되었다.
WO 2013/032387은 개별 층들, 예컨데 멜라민 파우더 및 나무 섬유를 포함하는 파우더 층 또는 액체 멜라민 층이 코어 상에 적용될 수 있음을 기술한다. 그에 따라, 디지털 프린팅 단계에 앞서, 비함침 미가공 페이퍼가 코어 및 개별 층 상에 적용된다. 프린팅된 페이퍼는 오버레이로부터의 레진에 의해 위로부터 그리고 개별 파우더 층의 레진에 의해 아래로부터, 프레싱 동안 함침된다. 비록 이는 융통성이 있고 비용 효율적인 방법이지만, 특히, 내부 본딩, 제조 비용 및 생산 유연성과 같은 특성들에 관련된 개선의 여지가 여전히 존재한다.
공지된 디지털 인쇄 기술들에 대한 단점은 잉크 액적들이 LVT 플로어들에서 사용되는 열가소성 포일들 및 라미네이트 플로어들에서 사용되는 수지 함침지들과 같은 조밀하고 폐쇄된 표면을 갖는 기판 상에 적용되는 경우, 잉크들, 특히, 워터 기반 잉크가 플로팅되는 점이다.
다양한 공지된 양상들에 대한 위의 설명은 그러한 것에 대한 출원인의 특징이며, 다양한 기술들이 다양한 결합들에서 부분적으로 또는 전체적으로 사용되는 경우 위의 설명이 종래 기술이라는 인정은 아니다.
목적들 및 개요
본 발명의 적어도 특정한 실시예들의 목적은 조밀한 표면들 상의 안료들을 포함하는 바람직하게는 수성 잉크를 갖는 디지털 인쇄를 적용시키기 위한 방법을 제공하는 것이다. 특정 목적은 디지털 프린트에 대한 인쇄 층으로서 사용될 수 있는 조밀한 기판에 기초하여 반-가공 제품(semi finished product)을 제공하는 것이다. 다른 목적은 디지털로 인쇄된 데코를 갖는 라미네이트 플로어 또는 LVT 플로어를 제공하는 것이다.
본 발명은 인쇄 층이 잉크 수용 입자들에 의해 형성되고 안료 기반 디지털 인쇄가 인쇄 층 상에 형성되는 제 1 원리에 기초한다. 안료들 및 인쇄 층은 몇몇 층들을 포함하는 데코용 내마모 표면으로 통합되고, 안료들 및 인쇄 층이 표면을 형성하고 완제품의 층들을 본딩하는데 사용되는 생산 방법들과 호환가능하도록 적응된다. 그 원리는 열가소성 또는 열경화성 재료를 포함하는 데코용 내마모 표면을 갖는 디지털로 인쇄된 플로어 패널을 생산하는데 사용될 수 있다. 그 원리는 또한, 디지털로 인쇄된 데코 층을 제공하는데 사용될 수 있는 입자들을 포함하는 인쇄 층을 갖는 열가소성 또는 열경화성 표면을 포함하는 반-가공 인쇄 베이스를 생산하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 컬러 안료들 또는 소위 드라이 잉크 입자들이 드라이 형태로 적용되고 디지털로 적용되는 투명 블랭크 잉크 액적들에 의해 패턴으로 본딩되는 BAP(binder and powder) 인쇄 방법에 의해 기판 상에 디지털 인쇄가 적용되는 제 2 원리에 기초한다. 인쇄 방법, 블랭크 잉크 및 드라이 잉크가 특히, 열가소성 포일 또는 열경화성 수지로 함침된 종이, 예컨대, 멜라민 포름알데히드 함침지와 같은 조밀한 표면 상에 고품질 인쇄를 제공하도록 적응된다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 장식용 내마모층을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은, 열가소성 재료를 포함하는 기재 및 열가소성 재료를 포함하는 투명 층을 제공하는 단계, 상기 기재 상에 또는 상기 투명 층 상에 입자들을 포함하는 연속 프린트 층을 제공하는 단계, 상기 프린트 층 상에 칼라 안료들을 포함하는 디지털 이미지를 인쇄하는 단계, 및 상기 칼라 안료들을 갖는 프린트 층을 상기 투명 층 및 상기 기재에 열 및 압력에 의해서 접합하여 상기 투명 층과 상기 기재 사이에 디지털 이미지가 위치되도록, 접합하는 단계를 포함한다.
상기 투명 층은 열가소성 포일, 바람직하게는 PVC 포일일 수 있다. 투명 층은 바람직하게는 투명 내마모 층이다.
상기 기재는 열가소성 포일, 바람직하게는 PVC 포일일 수 있다.
상기 기재는, 바람직하게는 열가소성 재료, 바람직하게는 PVC 및 필러들을 포함하는, 코어일 수 있다.
상기 프린트 층은, 상기 인쇄 단계 이전에, 상기 기재 또는 상기 투명 층에 바인더에 의해 접합될 수 있다.
상기 프린트 층은, 상기 인쇄 단계 이전에, 상기 기재 또는 상기 투명 층에, 바람직하게는 열 및 압력에 의해 접합될 수 있다.
상기 프린트 층은 종이(paper) 층 또는 촘촘하지 않은(loose) 입자들일 수 있다.
상기 입자들은 섬유들, 바람직하게는 셀룰로오스 섬유들, 더 바람직하게는, 적어도 부분적으로 표백된(bleached) 셀룰로오스 섬유들을 포함할 수 있다.
상기 입자들은, 열가소성 분말, 바람직하게는 PVC 분말을 포함할 수 있다.
상기 프린트는 바람직하게는, 아크릴 바인더를 포함하는 수성 잉크(water based ink)로 만들어질 수 있다.
상기 디지털 프린트는 안료들을 포함하는 분말을 접합하는 액체 바인더로 만들어질 수 있다.
상기 기재는 빌딩 패널, 바람직하게는 플로어 패널의 일부일 수 있다.
상기 기재는 LVT 플로어 패널의 일부일 수 있다.
제 2 양태에 따르면, 플로어 패널이 제공되며, 상기 플로어 패널은, 열가소성 재료를 포함하는 코어, 상기 코어 상에 배열되는 장식 층-상기 장식 층은 열가소성 재료를 포함함-, 및 상기 장식 층 상에 배열되는 투명 층을 포함하며, 상기 투명 층은 열가소성 재료를 포함한다. 상기 장식 층은 안료들 및 아크릴 바인더를 포함하는 잉크에 의해 제공되는 디지털 프린트를 포함한다.
상기 장식 층은 안료들이 부착되는 입자들을 더 포함할 수 있다.
상기 입자들은 셀룰로오스 섬유들과 같은 섬유들 또는 PVC와 같은 열가소성 분말을 포함할 수 있다.
제 3 양태에 따르면, 열 가소성 재료를 포함하는 코어를 포함하는 플로어 패널이 제공된다. 장식 층은 상기 코어 상에 배열되고, 상기 장식 층은 열가소성 재료를 포함하고, 투명 층이 상기 장식 층 상에 배열되며, 상기 투명 층은 열가소성 재료를 포함한다. 상기 장식 층은 상기 투명 층 아래에 배열되는 프린트 층을 포함한다. 상기 프린트 층은 입자들 및 상기 입자들에 부착되는 칼라 안료들을 포함한다.
상기 입자들은 셀룰로오스 섬유들과 같은 섬유들 또는 PVC와 같은 열가소성 분말을 포함할 수 있다.
제 4 양태에 따르면, 가요성 시트 형상 프린트 베이스가 제공된다. 시트 형상 프린트 베이스는 기재 및 프린트 층을 포함하며, 상기 기재는 2 개의 반대쪽 표면들을 가지며, 상기 표면들 중 하나의 표면은 열가소성 재료를 포함하며, 본질적으로 프린트 층으로 커버된다. 상기 프린트 층은 섬유들 또는 중합체 재료를 포함하는 입자들을 포함한다. 상기 입자들은 상기 표면에 접합된다.
상기 기재는, 열가소성 포일, 바람직하게는 PVC 포일일 수 있다.
상기 섬유들은 셀룰로오스 섬유들일 수 있다.
상기 중합체는, PVC와 같은 열가소성 재료를 포함할 수 있다.
표면은, 상기 프린트 층에 의해 완벽하게 덮여질 수 있다.
제 5 양태에 따르면, 가요성 시트 형상 프린트 베이스가 제공된다. 가요성 시트형상 프린트 베이스는 기재 및 프린트 층을 포함한다. 상기 기재는 2 개의 반대쪽 표면들을 가지며, 상기 표면들 중 하나의 표면은 열경화성 수지가 함침된 종이(paper impregnated with a thermosetting resin)를 포함하며, 본질적으로 프린트 층으로 덮이며, 상기 프린트 층은 셀룰로오스 섬유들을 포함하며, 상기 셀룰로오스 섬유들은 상기 표면들 중 상기 하나의 표면에 접합된다.
상기 수지는 멜라민 포름알데히드 수지와 같은 아미노 수지일 수 있다.
상기 섬유들은 셀룰로오스 섬유들일 수 있다.
상기 표면은, 상기 프린트 층에 의해 완벽하게 덮여질 수 있다.
상기 표면은, 베이스 칼라를 포함할 수 있다.
제 6 양태에 따르면, 디지털 프린트 헤드에 의해 장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은,
ㆍ셀룰로오스 섬유들을 포함하는 기재를 제공하는 단계-상기 기재는 열경화성 수지가 함침되며, 베이스 칼라를 포함함-,
ㆍ상기 기재 상에서 약 10 cps를 초과하는 점도를 갖는 수성 잉크의 잉크 액적들을 적용하는 디지털 프린트 헤드와 함께 상기 기재 상에 디지털 이미지를 인쇄하는 단계-상기 잉크 액적들은 서로의 사이에서 공간을 갖는 래스터 패턴(raster pattern)에 위치됨-,
ㆍ상기 수성 잉크 액적들 및 기재 상에 안료들이 코팅된 셀룰로오스 섬유들을 적용하는 단계,
ㆍ 상기 안료가 코팅된 셀룰로오스 섬유들의 일부를 수성 잉크 액적들에 접합하는 단계,
ㆍ상기 기재로부터 접합되지 않은 안료가 코팅되는 섬유들을 제거하는 단계,
ㆍ 디지털 이미지가 투명 층과 기재 사이에 위치되도록 상기 디지털 이미지 상에서 셀룰로오스 섬유들을 포함하는 투명 층을 적용하는 단계, 및
ㆍ 열 및 압력에 의해 상기 기재, 상기 안료 코팅되는 섬유들 및 투명 층을 접합하는 단계를 포함한다.
상기 잉크는 바인더와 결합된 수성 글리콜(glycol) 또는 글리세린 용액(glycerine solution)을 포함할 수 있다.
상기 기재의 열경화성 수지는 멜라민 포름알데히드 수지일 수 있다.
상기 기재는, 열경화성 바인더, 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 수지의 40 중량 % 이상이 함침되는 종이 층일 수 있다.
상기 안료가 코팅된 셀룰로오스 섬유들은 약 10 내지 50 마이크론들의 섬유 두께 및 약 50 내지 150 마이크론들의 길이를 가질 수 있다.
상기 안료가 코팅된 셀룰로오스 섬유들은 열경화성 수지 또는 아크릴 바인더를 포함할 수 있다.
제 7 양태에 따르면, 디지털 프린트 헤드에 의해 장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은,
ㆍ베이스 칼라를 포함하는 열가소성 기재를 제공하는 단계,
ㆍ상기 기재 상에서 약 10 cps를 초과하는 점도를 갖는 수성 잉크의 잉크 액적들을 적용하는 디지털 프린트 헤드와 함께 상기 기재 상에 디지털 이미지를 인쇄하는 단계-상기 잉크 액적들은 서로의 사이에서 공간을 갖는 래스터 패턴(raster pattern)에 위치됨-,
ㆍ상기 수성 잉크 액적들 및 기재 상에 안료들을 포함하는 열가소성 입자들을 적용하는 단계,
ㆍ열가소성 입자들의 일부를 수성 잉크 액적들에 접합하는 단계,
ㆍ상기 기재로부터 접합되지 않은 열가소성 입자들을 제거하는 단계,
ㆍ 디지털 이미지가 투명 층과 기재 사이에 위치되도록 상기 디지털 이미지 상에서 열가소성 재료를 포함하는 투명 층을 적용하는 단계, 및
ㆍ 열 및 압력에 의해 상기 기재, 상기 열가소성 입자들의 접합된 부분 및 투명 층을 접합하는 단계를 포함한다.
상기 수성 잉크는 아크릴 바인더와 결합되는 수성 글리콜(glycol) 또는 글리세린 용액(glycerine solution)을 포함할 수 있다.
상기 안료들은 아크릴 바인더에 의해 열가소성 입자들에 접합될 수 있다.
본 발명은 하기에서 실시예들에 관련하여 그리고 첨부된 예시적인 도면들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1a-d는 디지털 프린팅된 표면을 생성하기 위한 LVT 패널 및 방법들을 예시한다.
도 2a-d는 바인더들 및 파우더를 통한 2-단계 디지털 프린팅 방법을 예시한다.
도 3a-f는 프린트 층 상의 디지털 프린팅을 예시한다.
도 4a-c는 프린트 층을 형성하고, 디지털 프린트를 적용하고, 장식 표면 층을 형성하기 위한 방법을 예시한다.
도 5a-c는 디지털 프린팅 및 프린트 층들을 예시한다.
도 6a-e는 합침지 상의 디지털 프린팅을 예시한다.
도 1은 수직 로킹을 위해 텅(10) 및 텅 그루브(9)를 포함하는 기계적 로킹 시스템에 의해 플로팅하는, 설치되도록 의도되는 LVT 플로어링 패널(1) 및 대향 에지에서 로킹 그루부(14)와 협력하고 수평 방향으로 로킹하는, 한 에지의 로킹 엘리먼트(8)를 갖는 스트립(7)을 도시한다. 패널은 또한 직선 에지를 가질 수 있고 서브 플로어에 부착함으로써 설치될 수 있다.
코어(5)는 바람직하게는, 열가소성 물질을 포함하는 하나 또는 여러개의 층들(5a, 5b)을 포함할 수 있다. 상기 하나 또는 여러개의 층들(5a, 5b)은 물질 비용들을 줄이기 위해 대개 20-80% 백악 또는 석회암 필러들과 믹싱되는 PVC로 주로 이루어질 수 있다.
코어(5)는 PVC(polyvinylchloride)와 같은 열가소성 물질을 포함하는 프린팅된 장식 포일(4a)일 수 있는 상위측 상에 기판(4)을 갖는다. 이 장식 포일(4a)은 매우 얇을 수 있다. 장식 포일(4a)은 약 0.05 - 0.10 mm의 두께를 가질 수 있다. PVC와 같은 열가소성 물질을 포함하는 투명 마모층(3)은 장식 포일(4a) 상에 적용된다. 투명 마모층(3)은 0.2 - 0.6 mm의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 만곡을 방지하기 위하여, 코어(5)의 후면 상에 밸런싱 층(6)이 적용될 수 있다. 코어(5a, 5b), 장식용 포일(4), 투명 층(3) 및 밸런싱 층(6)이 연속적 또는 불연속적 프레스 동작에서 열 및 압력으로 서로 융합된다. 바인더들이 또한, 코어(5)를 상부 층들에 연결하기 위해 사용될 수 있다. 열가소성 재료들, 예컨대, PVC의 열 본딩은 130℃ - 160℃ 사이의 온도들에서, 그리고 5 - 10 바의 압력으로 이루어질 수 있다. 더 높은 압력이 사용될 수 있다. 투명 층은, 추가의 내마모성 및 내오염성을 제공하는 폴리우레탄의 코팅부(2)를 포함할 수 있다. 투명 마모 층(3)은, 장식용 포일(4a) 상에 직접 적용되는 폴리우레탄 층(2)으로 교체될 수 있다. 투명 층(3)은 또한, 장식용 층(4)으로 프레스 및 융합되는 투명 PVC 파우더를 포함할 수 있다.
필러들을 포함하는 PVC 코어를 갖고, 기계적 록킹 시스템을 이용하여 부동으로 설치되도록 의도되는 LVT 플로어들은, 일반적으로 3 - 6 ㎜의 두께를 갖는다. 코어(5)는, 유리 섬유들로 강화될 수 있고, 그리고 상이한 밀도들 및 재료 조성을 갖는 여러 층들(5a, 5b)을 포함할 수 있다. 코어(5)의 하부 면은, 무게를 감소시키고 재료를 절약하기 위하여, 그루브들 또는 캐비티들을 포함할 수 있다.
도 1b는 도 1a에 도시된 실시예와 유사한 장식용 탄성 표면을 갖는 플로어 패널을 도시한다. 장식용 내마모성 표면(4, 3)은 부분 층(11)을 포함할 수 있고, 이 부분 층(11)은 바람직하게, 상부 층들(3, 4)보다 더 소프트하고 그리고 사운드 감소를 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 코어(5)는 HDF 또는 MDF 코어(5)이거나, 또는 복합 재료, 예컨대, 열가소성 재료, 바람직하게는, 나무 섬유들과 혼합된 폴리염화비닐(PVC) 또는 폴리프로필렌(PP)을 포함하는 코어(5)이다. 많은 다른 코어 재료들, 바람직하게는 내습성 재료들, 예컨대, 시멘트 본딩된 파티클보드들 또는 다른 타입들의 미네랄 기반 보드 재료가 사용될 수 있다. 심지어, 코어(5)는 세라믹 재료 및 탄성 상부 층들을 포함할 수 있고, 그리고 더 낮은 사운드를 갖는 소프트 표면을 제공할 수 있다. 세라믹 코어를 갖는 이러한 패널들은 또한, 부동으로 설치될 수 있고, 그리고 기계적 록킹 시스템을 포함할 수 있다.
텅 그루브(9)의 상부 립(9a)은 코어 재료(5)에 부분적으로 형성될 수 있다. 상부 층들(11, 4, 3)은 또한, 본질적으로 상부 립(9a)의 전체 부분을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 락킹 시스템은, 코어 재료(5)에 형성되는 하부 부분 및 코어(5)와는 상이한 재료에 형성되는 상부 부분인 상부 립(9a)을 갖는 텅 그루브를 포함한다. 상부 립(9a)은 바람직하게는, 더 견고할 수 있는 코어(5)보다 더 유연한 재료를 포함한다. 이러한 락킹 시스템은, 플로어 패널(1) 및 코어(5)의 두께를 감소시키기 위해 이용될 수 있다.
도 1c는, 본 실시예에서는 페이퍼 기판(4b)인 기판(4) 상의 작은 액적들(22)과 같은 액체 안료 기반 잉크(21)를 적용하는 피에조 프린트 헤드(22)를 도시한다. 잉크의 액체 물질은, 증발되고 페이퍼 기판(4b)의 표면(15)으로 침투되어, 워터 기반 잉크에서 액체 아크릴 바인더일 수 있는, 잉크(21)의 바인더(30)에 의해 안료들(23)이 표면(15)에 본딩된다.
도 1d는, PVC 포일 또는 멜라민 포름알데히드 함침 페이퍼(4a)와 같은 조밀한 표면 상에서의 유사한 애플리케이션을 도시한다. 워터 기반 잉크 확산의 액체 물질은 조밀한 PVC로 또는 멜라민 포름알데히드 함침 재료에 침투할 수 없고, 잉크 액적들(22)은 제어되지 않은 방식으로 플로우팅하고 잉크 액적들의 클러스터들을 형성한다. 그 결과는, 플로어링 애플리케이션들에 이용할 수 없는 낮은 품질의 프린트가 된다.
도 2a 내지 도 2c는, 예컨대, 미국 특허 출원들 제 13/940,572호 및 제 14/152,253호에서 설명된 바와 같이, Valinge Innovation AB에 의한 플로어링 애플리케이션에서 최근에 소개된 BAP(Binder And Powder) 프린팅 방법에 의한 2단계에서 디지털 프린트가 형성될 수 있는 것을 개략적으로 도시하고, 상기 미국 특허 출원들은 이로써 그 전체가 인용에 의해 통합된다. 어떠한 염색제들도 포함하지 않는 바인더 또는 소위 블랭크 잉크(30)가 디지털로 적용되고, 안료들(23)을 포함하는 파우더 또는 소위 드라이 잉크를 본딩하기 위해 이용된다.
도 2a 및 2b는, 바인더 패턴(30) 또는 이미지가, 바람직하게 오직 바인더만 도포하는 잉크 헤드 또는 소위 블랭크 잉크(30)에 의해 기판(4) 상에 디지털적으로 형성되는 것을 도시한다. 작은 착색된 입자들, 예를 들어, 색소들(23)을 포함할 수 있는 파우더 기반 건식 잉크(31)는, 파우더 입자들이 바인더 패턴(30)과 접촉하도록, 바람직하게 건식 형태로 랜덤하게 도포된다. 도 2b는, 건식 잉크(31)가 바인더 패턴(30)에 걸쳐 스캐터링되는 바람직한 실시예를 도시한다. 도 2c는, 바인더(30)가, 바인더(30)와 동일한 패턴을 형성하는 건식 잉크(31)의 일부 입자들을 연결하고, 디지털 프린트(D)는, 본딩되지 않은 건식 잉크(31)가, 예를 들어, 진공에 의해, 제거되는 경우에 기판(4) 상에 형성되는 것을 도시한다. 여러 색상들이 도포될 수 있고, 다수의 색상의 높은 품질의 이미지가 비용 효율적인 방식으로 형성될 수 있는데, 이는, 블랭크 잉크(30) 및 건식 잉크(31)에 대한 비용들이, 색소 분산들을 포함하는 종래의 잉크보다 상당히 더 낮기 때문이다. BAP 방법은, 종래의 디지털 프린팅 기술과 동일한 또는 심지어 더 우수한 품질을 갖는 디지털 프린트를 제공할 수 있다. 장점은, 프린트 헤드가, 프린트 헤드의 노즐들을 막히게 할 수 있는 색소들을 취급할 필요가 없다는 것이다.
도 2d는 BAP 프린팅 장비를 도시한다. 디지털 프린터(40)는 기판의 특정한 그리고 잘-정의된 부분들 상에 바인더(30)를 투명 이미지로서 도포하고, 파우더 형태의 건식 잉크(31)는 스캐터링 디바이스(41)를 이용하여 바인더 패턴 상에 스캐터링된다. 바인더는 경화 디바이스(42)를 이용하여 IR 또는 고온 공기에 의해 건조되거나 경화될 수 있고, 본딩되지 않은 건식 잉크 입자들은 파우더-제거 디바이스(43)에 의해 제거된다. 이러한 실시예에서, 기판(4)은, 목섬유들 또는 열가소성 재료를 포함하는 핵심 재료(5)의 상부 부분에 부착된다.
BAP 프린팅은 종래의 잉크 젯 프린팅과 조합될 수 있다. 디지털 프린트의 도료들의 주요 부분은 BAP 프린팅 방법을 이용하여 도포될 수 있고, 오직 일부의 특정 색상들만 잉크 젯 프린팅 방법을 이용하여 프린팅될 수 있다.
BAP 원리는, 잘-정의된 파우더 층을 균일한 두께로 그리고 베이직 색상으로 기판(4)의 전체 표면 상에 도포하는 데에 사용될 수 있다. 일반적으로, 모든 유형들의 입자들이 도포될 수 있고, 액체 및 건식 형태의 광범위한 바인더들이 도포될 수 있다.
도 3a 및 3b는, 색소들(23)을 포함하는 디지털 프린트를 갖는 장식용 내마모성 표면(4, 34, 23, 3)을 형성하기 위한 기본 원리를 도시한다. 바람직하게 수성 잉크 및 색소들(23)을 이용한 디지털 프린트는, 도 3a에 도시된 바와 같이 프린트 층(34)의 상부 측 상에, 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 프린트 층(34)의 하부 측 상에 도포된다. 디지털 프린트는 종래의 잉크 젯 방법 또는 BAP 방법을 이용하여 이루어질 수 있다. 바람직하게 베이스 색상을 포함하는 하부 기판(4) 및 상부 투명 내마모성 층(3)은, 열 및 압력 하에서 서로에 대해 라미네이팅되고, 두 층들 사이에서는 프린트 층(34)과 색소들(23)이 위치되고 라미네이팅된다. 하부 기판(4)은 코어(5)로 라미네이팅된다.
이점은 고품질 디지털 이미지를 생성하도록 적응된 특성들을 가질 수도 있는 그리고 기판(4) 및 투명 층(3)에 사용되는 재료들의 조밀하고 매끈한 표면들보다 프린팅 프로세스에 더 적합할 수도 있는 프린트 층(34) 상에 디지털 프린트가 가해진다는 점이다. 프린트 층(34)은 열 및 압력 하에서 장식용 마모 저항 표면을 형성하는 데 사용되는 서로 다른 층들에 강한 적층을 가능하게 하는 유리한 프린팅 및 본딩 특성들을 가질 수도 있다.
프린트 층은 많은 서로 다른 특성들, 예컨대 아래 설명되는 원리들에서는 유기 또는 무기 섬유들 또는 무기물 입자들을 포함할 수도 있다. 입자들은 섬유들(31), 예컨대 도 3a와 도 3b에 도시된 것과 같은 셀룰로스 섬유들을 포함할 수도 있다. 입자들은 열가소성 물질, 예컨대 PVC, 바람직하게는 열가소성 분말, 예컨대 PVC 분말을 포함할 수도 있다.
여러 가지 원리들이 프린트 층(34)을 형성하는 데 사용될 수 있다.
1) 제 1 원리에 따르면, 바인더들이 입자들을 기판(4) 또는 투명 층(3)에 연결하는 데 사용된다. BAP 방법이 윤곽이 분명한 층들을 연결하는 데 그리고 이러한 층들을 형성하는 데 사용될 수도 있다.
2) 제 2 원리에 따르면, 열 및 압력에 의해 입자들이 기판(4)에 또는 투명 층(3)에 부착된다. 예컨대, PVC와 같은 열가소성 재료가 연화 온도 이상으로 가열되고 입자들에 압력을 가한다면, 광범위한 입자들이 열가소성 재료에 본딩될 것이다. 열가소성 재료가 냉각되면 연결된 입자들의 윤곽이 매우 분명한 층이 형성될 수 있다.
3) 제 3 원리에 따르면, 프린트 층(34)으로서 사용되는 성긴 입자 층의 윗부분에 프린트가 가해져 본딩된다. 층들 중 하나, 바람직하게는 투명 층(3)이, 바람직하게는 열로 층에 본딩되어 인쇄 층으로부터의 일부 입자들과 함께 전달되는 프린트에 압력을 가한다.
4) 제 4 원리에 따르면, 개별 박막 형상 프린트 층이 프린트를 위한 베이스로서 사용되며, 프린트를 갖는 프린트 층이 이후 적층되어 층들에 연결된다.
도 3c는, LVT 패털의 장식용 표면층을 생성하기 위해 사용될 수 있는 본 발명의 제 1 원리에 따른 디지털 프린트를 도시한다. 도 3a는, PVC 포일(4a)과 같은 열가소성 포일일 수 있는 기판(4)을 도시한다. 기판(4)은 약 0.1-0.6mm의 두께를 가질 수 있다. 기판(4)의 하나의 표면(15)은 바인더(30)로 코팅된다. 바인더(30)는, 예컨대, PVA, PVAc와 같은 워터계 열가소성 비닐 중합체, 또는 비닐 아세테이트 및 에틸렌의 점성 또는 분산을 증가시키기 위해 겔들을 바람직하게 포함하는 워터계 아크릴 중합체 에멀션일 수 있다. 바인더(30)는, 하나 또는 수 개의 단계들에서 액체 형태로, 그리고 점성을 증가시키기 위해 적용들 사이에 부분적인 건조를 이용하여 적용될 수 있다. 바인더가 프린트 헤드에 의해 적용된 잉크보다 더 높은 점성을 갖는 것이 선호된다. 가압 동작 이후 실질적으로 투명한 입자 또는 섬유들(32), 바람직하게는 표백된 셀룰로오스 섬유들은 습한 바인더(30) 상에 이산되며, 비-결합된 섬유들은 BAP 원리에 따라 제거된다.
피에조 프린트 헤드(20)는, 프린트층(34) 상에 잉크 액적들(22)을 적용시키기 위해 사용된다. 프린트층(34)은, 예컨대, 열 및 압력이 열가소성 재료, 바람직하게는 PVC를 포함하는 코어에 포일을 융합시키고 LVT 패널의 제조 동안 포일(4a)에 투명한 보호층을 융합시키기 위해 사용되는 경우, 라미네이션 동안 색소들(23)의 프린팅 및 블리딩 이후 잉크 액적들(22)의 플로팅을 방지한다. 아크릴 바인더를 바람직하게 포함하는 워터계 잉크(21)가 사용되는 경우라도 높은 품질의 디지털 프린트 및 층들의 강한 결합이 획득될 수 있다.
프린트층은 바람직하게, 기본 컬러를 포함하는 장식용 포일(4a) 상에 적용된다. 프린트층 및 디지털 프린트는 또한, 투명한 착용층의 더 낮은 측면 상에 적용될 수 있다.
LVT 패널 내의 PVC 층들은 열 및 압력을 이용하여 함께 융합된다. PVC 재료는 액체가 아니며, 섬유층으로 침투할 수 없다. 높은 온도, 예컨대, 130℃-160℃ 하의 가압 동안 PVC 층과 접촉하는 섬유들은, 장식용 포일(4a) 또는 투명층의 표면에 융합될 것이다.
바람직하게, 섬유계 프린트층은 얇으며, 예컨대, 특히 PVC 포일들 및 셀룰로오스 섬유들이 사용되는 경우 0.003-0.10mm의 두께를 갖는다.
바람직하게는, 바인더는 대부분의 섬유들을 접착시킨다. 느슨한 섬유들은 박리의 원인이될 수 있다. 두꺼운 섬유 층은 일반적으로, 적층 동안 사용되는 바인더(30)가 섬유들 내부로 침투할 수 있는 경우를 제외하고 장식 PVC 포일(4a)과 투명 마모 층 사이에 충분한 결합을 제공하지 않을 것이다. 열가소성 층들 사이의 결합은 바람직하게는, 섬유들(32)을 층들 중 하나로 연결시키는 바인더(30) 및 프린팅 동안 섬유들에 도포되고 적층하는 동안 다른 층에 섬유들을 결합시키는 잉크(21) 내의 아크릴 바인더에 의해 획득된다. 2개의 바인더들은 바람직하게는, 섬유들 양쪽에 PVC 층들을 연결시키기 위해 사용되는데, 제 1 바인더(30)가 섬유들의 제공 전에 도포되고 제 2 바인더는 디지털 프린팅 동안 잉크(21)에 의해 섬유들 상에 도포된다.
섬유 기반 프린트 층(34)은, 약 0.03 내지 0.10mm의 두께 또는 약 10 내지 30g/m2의 중량을 갖는 것이 바람직하다.
대부분의 애플리케이션들에서, 전체 프린트가 전체 표면에 걸쳐 적용되는 경우, 충분한 양의 바인더들이 잉크(21) 내의 바인더에 의해 섬유들(32) 상에 도포될 것이다. 일부 애플리케이션들에서, 박리를 방지하기 위해서 추가 바인더들이 필요로 될 수 있다. 이러한 바인더들은, 바인더, 바람직하게는 아크릴 바인더를 포함하는 빈(blank) 잉크를 섬유들 상에 적용하는 프린트 헤드들의 별개의 로우에 의해 도포될 수 있다. 바인더들은 또한, 층들 둘 모두 상에 적용될 수 있다.
방법은, 이후에 제 2 제조 단계에서 디지털식으로 인쇄되는 포일 상의 라인에 프린트 층을 적용하기 위해 사용될 수 있다. 방법은 또한, 인쇄 기재(35)를 구성하고 최종 디지털 인쇄가 일어나는 공장에 롤들 또는 시트들로서 공급될 수 있는 특수 코팅된 포일들 또는 종이들을 제조하는데 사용될 수 있다.
도 3d는, 예를 들어, 멜라민 포름알데히드 수지에 대해, 예를 들어, 열경화성 수지(24)로 함침되는 종이(4b) 상에 프린트 층(34)을 형성하기 위해 유사한 방법이 사용될 수 있음을 도시한다. 종이 4b는, 바탕 컬러를 가진 장식 종이일 수 있고 인쇄 층(34)이, 컬러가 있는 표면 상에 적용될 수 있다. 또한, 오버레이 종이일 수 있고, 적층물이 오버레이의 하부 측을 구성한 후 표면 상에 프린트 층이 적용될 수 있다. 접착은, 건조된 멜라민 표면을 단지 물로 코팅함으로써 획득될 수 있다. 건조 멜라민 포름알데히드 층이 입자들(32)을 용융시키고 입자들(32), 바람직하게는, 섬유들을 멜라민 포름알데히드 함침 표면에 결합시킨다. 일반적으로 50 % 및 그 초과의 수지 함유량을 포함하는 멜라민 포름알데히드 함침 페이퍼는 개방 섬유 구조, 바람직하게는 페이퍼 기판보다 훨씬 더 낮은 수지 함유량을 포함하는 바람직하게는 표백 셀룰로스 섬유들에 의해 커버된다. 인쇄되도록 의도된 상위 섬유 내의 수지들은 단지 인쇄 동안에 섬유들을 페이퍼에 결합하는데 필요로 되고, 수지 함유량은 약 10 wt%보다 더 낮을 수 있다. 상위 섬유들은 근본적으로 수지들로부터 자유로울 수 있고, 색소들(23)을 포함하는 잉크 방울들은 섬유들 상에 직접적으로 도포될 수 있다. 이것은 적층 동안에 플로팅 및 블리딩을 제거한다. 멜라민은 또한 건조한 멜라민 층 상에 액체 형태로 도포될 수 있다. 바인더 및 파우더의 도포는 함침 후의 별개의 생산 단계로서 또는 함침과 관련하여 라인에서 이루어질 수 있다. 섬유 기반 인쇄층의 두께는, 멜라민 함침 페이퍼들(4b)이 기판으로서 사용될 때 덜 필수적인데, 왜냐하면 적층 동안에 멜라민 플로트들 및 모든 섬유들이 자동적으로 함침되고 액체 멜라민에 의해 결합되기 때문이다.
많은 상이한 유기 및 무기 입자들 및 바인더들은 기판 상에 인쇄층(34)을 형성하는데 사용될 수 있고, 입자들 및 바인더들은 안료들 또는 다른 타입들의 염색제들을 포함할 수 있다. 그러나, 일부 애플리케이션들에서, 열 및 압력이 적층 동안에 인가될 때, 입자들이 투명하거나 적어도 반투명하도록 그들이 그러하다면, 이것은 장점이다. 기판의 베이스 컬러는 인쇄에서 컬러들 중 하나로서 사용될 수 있고, 디지털로 도포된 이미지는 인쇄층을 형성하는 입자들에 의해 방해되지 않을 것이다. 입자들 및 바인더는, 장식층을 패널 코어에 접속하고 마모로부터 인쇄를 보호하는데 사용되는 재료들 및 방법들에 적응되어야 한다.
몇몇의 중합체 재료들 및 특히 PVC와 같은 열가소성 재료뿐만 아니라 열경화성 수지들과 호환 가능한 입자들은, 예를 들면, 셀룰로스 섬유들, 고령토, 토크, 초크, 석회암, 탄산염, 장석, 유리 섬유들, 알루미늄 산화물, 실리콘 탄화물, 실리카 및 유사한 광물들이다.
개별적인 중합체 재료들이 PVC 포일과 같은 열가소성 포일 재료에 입자를 접속하기 위해 바인더들로서 사용될 수 있다. 결합은 또한 포일 생산과 함께 발생할 수 있고, 바람직하게는 액체 형태의 PVC는 포일 표면 상에 도포될 수 있고, 입자들을 접속할 수 있다.
섬유들 및 다른 입자들이 또한, 바인더들 없이, 예컨대 PVC 포일과 같은 PVC 재료에 연결될 수 있다. 포일이 가열될 수 있고, 입자 층에 대하여 프레싱될 수 있고, 핫 포일과 접촉하는 입자들이 연결될 것이다. 입자들의 얇고 매우 우수하게 정의된 층이 핫 프레싱 방법에 의해 적용될 수 있고, 강한 본딩이 획득될 수 있다.
도 3e는, 본 실시예에서 PVC 포일(4a)인 기판(4)을 도시한다.
바람직하게는 PVC 파우더인 열가소성 입자들(33), 예컨대 VESTOLIT는, 수성 열가소성 중합체, 예컨대 PVA, PVAc, 또는 아크릴 중합체 에멀전일 수 있는 바인더 상에 적용된다. VESTOLIT 파우더는, 열 엔드 압력이 적용되는 경우에, PVC 층들과 개별적인 입자들 사이에 강한 본딩을 제공하고, 프린트 층 두께는, 섬유들 또는 미네랄들이 프린트 층으로서 사용되는 경우보다 훨씬 더 두꺼울 수 있다. 플라스틱 입자들의 다공성 미세구조는, 잉크 액적들의 플로팅을 방지하는 프린트 층을 형성하고, 안료들(23)이 입자들에 부착된다. PVC 파우더는 베이직 컬러를 가질 수 있지만, 또한, 열 및 압력으로 함께 융합되는 경우에, VESTOLIT와 같이 투명할 수 있다. 열가소성 입자들을 포함하는 제 2 파우더 층(33b)이 디지털 프린트 위에 적용될 수 있고, 투명한 포일(3)을 대체할 수 있는 보호성 마모 층을 형성할 수 있다. 제 2 층(33b)은 또한, 바인더를 포함할 수 있고, 바람직하게는 또한, 내마모성 입자들, 예컨대 알루미늄 산화물 입자들을 포함할 수 있다. 층들은 건조 잉크(31)로서 BAP 방법에 의해 기판에 적용 및 본딩될 수 있다.
위에서 설명된 방법들이 조합될 수 있다. 입자들은 VESTOLIT와 같은 PVC 파우더 및 섬유들의 혼합을 포함할 수 있고, 그러한 혼합은 층들 사이에 증가된 본딩을 제공할 수 있다. 프린트 층에서의 입자들의 본딩 특성들은, 예컨대, VINNAPAS와 같은 비닐 계 중합체 파우더가 입자들과 혼합되는 경우에 증가될 수 있다.
도 3f는, LVT 플로어 패널이, PVC, 충전제들, 및 안료들(23)을 포함하는 상부 코어 층(5a)을 가질 수 있는 것을 도시하고, 이러한 코어 층(5a)은, 프린트된 패턴을 통해 텔레그래핑될 수 있는 정의되지 않은 컬러를 갖는 코어의 다른 부분들(5b)에 대한 컬러 배리어로서 데코레이티브 포일을 대체할 수 있다. 플라스틱 입자들(33)을 포함하는 프린트 층(34)이 코어 층(5a) 바로 위에 적용되고, 안료들(23)을 포함하는 잉크 액적들이 플라스틱 입자들(33) 상에 적용된다.
도 4a는 바람직하게 4개의 제조 단계들로 프린트 층(34) 또는 프린트 베이스(35)를 형성하기 위하여 사용될 수 있는 장비를 개략적으로 도시한다. 장비는 바인더 적용 디바이스(41), 산란 디바이스(42), 경화 디바이스(43) 및 파우더 제거 디바이스(44)를 포함한다. 바인더(30)는 기판(4)의 상부 표면(15)상에, 하나 또는 여러 단계들에서 예컨대 롤 코팅인 바인더 적용 디바이스(41)로 적용될 수 있다. 프라이머들이 또한 사용될 수 있다. 롤들은 래스터 형상 바인더 패턴이 형성되도록 구조화된 표면을 가질 수 있다. 바인더는 또한 스프레잉에 의해 또는 피에조 프린트 헤드를 사용하여 디지털적으로 적용될 수 있다. 롤 코팅은 여러 응용들에서 바람직한데, 왜냐하면 바인더는 스프레이 노즐들 또는 디지털 피에조 프린트 헤드들이 사용될 때 보다 훨씬 더 높은 점성을 가질 수 있기 때문이다. 제 2 단계에서, 파우더, 본 바람직한 실시예에서 섬유들(32)은 산란 디바이스(42)에 의해 습식 바인더상에 산란된다. 바인더는 바인더에 따라 IR 라이트, 핫 에어, UV 라이트 등을 포함할 수 있는 경화 디바이스(43)로 제 3 단계에서 경화된다. 마지막으로, 제 4 단계에서, 본딩되지 않은 섬유들(32)은 진공 및 에어스트림들이 사용될 수 있고 프린트 층(34)을 가진 기판(4)이 형성되는 파우더 제거 디바이스(44)에 의해 제거된다.
여러 다른 방법들이 사용될 수 있다. 본딩되지 않은 입자들이 제거되었을 때 바인더의 건조 또는 경화가 발생할 수 있다. 파우더는 정밀한 방식으로 적용될 수 있으며, 본딩되지 않은 파우더의 제거는 배제될 수 있다. 산란은 바인더를 가진 기판이 파우더에 대해 압착되거나 또는 기판이 파우더로 채워진 컨테이너를 통과하는 응용 방법들로 대체될 수 있다.
프린트 층(34)을 가진 기판(4)은 반제품 프린트 베이스(35) 제품으로서 사용될 수 있으며, 디지털 프린트가 만들어지는 다른 위치에 롤들 또는 시트들로 이송될 수 있다. 프린트 층(34) 및 프린트 베이스(35)는 또한 디지털 프린팅 동작에 따라 형성될 수 있다.
도 4b는 각각이 하나의 색을 포함하는 5개의 프린트 헤더들(20)을 포함하는 디지털 프린터(40)를 사용하여 프린트 층(34)상에 또는 프린트 베이스(35)상에 디지털 프린팅하는 것을 도시한다.
프린트 층(34)은 이러한 실시예에서 바인더(binder)(30)에 의해 기재(substrate)(4)에 접합되는 섬유들(fibres)(32)을 포함한다. 디지털 프린트는 안료들(pigments)(23)가 프린트 헤드들(20)에 의해 적용되는 액체 잉크 내에 포함되는 종래의 프린팅 방법들에 의해 이루어질 수 있다. 디지털 프린트는, 위에서 설명되는 바와 같이, BAP 프린팅 방법에 의해 또한 부분적으로 또는 완전히 이루어질 수 있으며, 여기서 바인더를 포함하는 액체 블랭크(blank) 잉크 및 안료들을 포함하는 잉크는 2 개의 별도의 단계들에서 적용된다.
도 4c는 LVT 패널(1)의 상부 부분을 도시한다. 프린트 층(34) 및 안료(23)를 포함하는 디지털 프린트를 갖는 PVC 포일과 같은 열가소성 포일(4a)은 코어(5)와 투명 마모 층(transparent wear layer)(3) 사이에 위치설정된다. 대안적으로, 프린트 층(34) 및 안료들(23)을 갖는 디지털 프린트는 투명 층(3)(도시되지 않음)의 하부 측면 상에 위치설정된다. 매우 얇은 프린트 층(34)은 프린트 층으로부터 바인더들(30)에 의해 둘러싸일 것이며, 그리고, 프레싱(pressing) 동안, 잉크가 프린트 층 내로 관통할 수 있어 층들의 견고한 적층이 발생될 수 있다. 안료들(23)은 프린트 층에 견고하게 연결되며, 그리고 블리딩(bleeding)이 방지될 수 있다. 마모 층(3)은 상부 측면 상에 폴리우레탄 층(2)을 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따라, 열가소성 재료 및 필러들을 포함하는 코어(5)를 가지는 LVT 플로어 패널은 제공되며, 상부 투명 표면 층(3) 및 장식 층(4)은 코어(5)와 투명 층(3) 사이에 있다. 장식 층(4)은, 바람직하게는 안료들 및 아크릴계의 바인더를 포함하는 물-기반 잉크에 의해 제공되는 디지털 프린팅된 데코를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 열가소성 재료 및 필러들을 포함하는 코어를(5)를 가지는 LVT 플로어 패널이 제공되며, 상부 투명 표면 층(3) 및 장식 층(4)은 코어(5)와 투명 층(3) 사이에 있다. 장식 층(4)은 섬유들(32), 바람직하게는 셀룰로오스(cellulose) 섬유들 또는 미네랄들을 포함한다.
도 5a는 본 발명의 제 2 원리에 따라 프린트 층(34) 및 프린트 베이스(35)를 형성하기 위한 방법을 도시한다. 입자들은 스캐터링 장치(42)에 의해 컨베이어 또는 캐리어 상에서 스캐터링된다. 열가소성 포일, 바람직하게는 PVC 포일일 수 있는 기재(4)는 바람직하게는 고온 프레스 롤러(45)에 의해 가열되고, 그리고 입자들, 예를 들어, 섬유들(32), 바람직하게는 셀룰로오스 섬유들에 맞닿아 프레싱되어, 열 접합이 입자들(32)과 기재(4) 사이에서 달성된다.
고온 접합은, 입자들이 바람직하게는 안료들을 포함하는 고온 코어 층 상에서 스캐터링되는 적용들에서의 프린트 층을 형성하는데 또한 이용될 수 있다. 목재 섬유 기반 필러들과 혼합되는 PVC 또는 PP를 포함하는 고온 목재 플라스틱 복합재 패널은, 패널이 여전히 뜨거울 때의 압출(extrusion) 후에 입자들, 바람직하게는 섬유들과 함께 또한 스캐터링될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 원리에 따른 프린트 층을 형성하기 위한 방법을 도시한다. 입자들, 바람직하게는 섬유들(32), PVC 파우더와 같은 열가소성 파우더(33) 또는 미네랄들은 예를 들어 컨베이어 상에서 연속적인 파우더 층으로서 스캐터링되고, 그리고 이들은 기재에 연결되지 않는다. 연속적인 파우더 층은 연속적인 파우더 층(34)의 엉성한 입자들 상에서 디지털 프린터(40)에 의해 적용되는 디지털 프린트를 위한 프린트 층(34)으로서 사용된다. 디지털 프린터는 안료 분산을 포함하는 잉크에 의해 프린팅될 수 있다. 베이스 컬러(base color) 또는 투명 포일(3)을 포함하는 기재(4)일 수 있는 열가소성 포일(3)은 가열되고, 그리고 프린트 층(34)으로부터 입자들, 예를 들어 섬유들(32) 또는 열가소성 파우더(33)와 함께 열가소성 포일에 전달되는 안료들(23)에 맞닿아 프레싱된다. 잉크에서의 안료 분산은 아크릴계의 수지들을 포함한다면, 안료들과 열가소성 포일 사이에 견고한 접합을 제공하는 것은 유리하다. 파우더-기반 입자들로부터 디지털 프린트를 전달하는 이러한 방법은 또한 고온 접합 없이 사용될 수 있다. 멜라민(melamine) 포름알데히드 종이는 습윤성 멜라민 바인더를 포함할 수 있고, 그리고 파우더에 의해 프린트에 맞닿게 프레싱될 수 있다. 바인더를 포함하는 열가소성 포일은 프린트를 맞닿아 또한 프레싱될 수 있다.
도 5c는 본 발명의 제 4 원리에 따라 프린트 층(34) 및 프린트 베이스(35)를 형성하기 위한 방법을 도시한다. 프린트 층(34)은 종이 층, 바람직하게는 적층 후에 투명 또는 반투명인 섬유들을 포함하는 비-함침된 기본 오버레이 종이(non-impregnated raw overlay paper)이다. 디지털 프린트는 바람직하게는 상부 투명 층(3) 및 하부 기재(4)에 적층되는 프린트 층(34)의 일 측면 상에 적용된다. 투명 층(3), 프린트 층(34) 및 기재(4)는 코어(5)에 적층된다. 종이가 얇고 그리고 약 40 내지 60 g/m2의 중량을 가진다면, 유리하다. 접합 강도는, 예를 들어 아크릴계 바인더를 포함하는 블랭크 잉크가, 프린팅 단계 후에, 디지털식으로 또는 하나 또는 양자 모두의 측면들 상에서 롤 코팅에 의해 적용된다. 종이는 긴 섬유들로 만들어지고, 화학적, 기계적, 가열 또는 솔벤트(solvent) 처리에 의해 함께 접합되는 부직포(non-woven) 재료에 의해 교체될 수 있다.
제 2, 제 3 및 제 4 원리들에 따른 층들의 고온 접합 및 적층은 바람직하게는 바람직하게는 약 120℃ 내지 160℃의 온도에서 이루어질 수 있다. 설명된 4 개의 원리들은 조합될 수 있다. 입자들의 제 1 층은 예를 들어 고온 접합에 의해 적용될 수 있으며, 그리고 제 2 입자 층은 바인더의 사용에 의해 적용될 수 있다.
입자들은, 본 발명의 모든 실시예에서, 베이스 컬러로 프린트 층을 제공하는데 사용될 수 있는 컬러 안료들을 포함할 수 있다.
도 6은, 도 3d에서 도시되는 실시예와 유사한, 코어(5)를 포함하는 바람직한 실시예를 도시하며, 그리고 장식 내마모성 표면 층(12)은 열경화성 수지(24), 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 수지(24)로 함침되는 종이 기재(4b)를 포함하며, 프린트 층(34)은, 바람직하게는, 프린트 층(34) 상의 디지털 프린트 헤드에 의해 적용되는 셀룰로오스 섬유들 및 안료들(23)을 포함한다. 프린트는 마모 층(3)에 의해 커버되며, 이 마모 층은, 이러한 실시예에서, 멜라민 포름알데히드 수지(24)로 함침된 종래의 투명 오버레이이다. 오버레이(3)는 내마모성 입자들(25)을 포함한다. 3 개의 층들은 가열되고, 프레싱되고 그리고 코어(5)에 적층된다. 이러한 바람직한 실시예는 프린트 베이스(35)를 형성하는데 사용될 수 있다. 셀룰로오스 섬유(32)는 프린트 층(34)으로서 적용되고, 그리고 열경화성 수지(24), 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 수지로 함침된 종이 기재(4b)에 접합된다. 셀룰로오스 섬유들(32)은, 건성 파우더로서 또는 액체로서 적용될 수 있는, 열경화성 바인더, 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 수지에 의해 함침된 종이(4b)에 접합될 수 있다. 종이(4b) 및 적용된 셀룰로오스 섬유들(32)은 베이스 컬러를 포함할 수 있다. 섬유 유형 및/또는 섬유 크기 및/또는 섬유 배향은 바람직하게는 프린트 층 및 프린트 기재(4b)에서 상이하다. 섬유들은 바람직하게는 약 50 내지 300 마이크론(micron)의 길이 및 약 10 내지 50 마이크론의 두께를 가진다. 종이 섬유들은 코어(5)를 커버하고 그리고 코어에 대한 견고한 적층을 제공하도록 적응될 수 있으며, 그리고 프린트 층(34)에서의 셀룰로오스 섬유들은 잉크 액적들을 수용하고 접합하도록 적응될 수 있다. 바람직하게는, 프린트 층(34)에서의 섬유들은, 보다 길 수 있고, 그리고 보다 큰 수지 함량으로 코팅될 수 있는 종이 기재(4b)에서의 섬유들보다 더 짧고, 그리고 수지들의 더 낮은 양을 포함한다. 종이 기재에서의 수지 함량은 바람직하게는 적어도 약 40 중량%이다.
도 6b 내지 도 6d는 BAP 방법이 프린트 층 없이 밀집형(dense) 기재에 직접 디지털 프린트를 도포하는데 사용될 수 있다는 것을 도시한다. 바람직한 실시예는 코어(5), 열경화성 수지(24), 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 수지에 의해 침지된 종이 기재(4b) 및 BAP 방법에 의해 기재(4b)에 도포되는 디지털 프린트를 포함한다. 프린팅 방법, 블랭크 잉크 또는 바인더 및 건식 잉크 또는 착색제들은 밀집형 표면, 바람직하게는 기본 색상을 포함하고 멜라민 포름알데히드 수지에 의해 침지된 종이 또는 열가소성 포일에 고품질 프린트를 제공하기 위해 특별하게 적응되었다.
해결되어야하는 제 1 문제는, 잉크 방울들이 예컨대 밀집형 멜라민 포름알데히드 침지된 표면, 특히 침지된 종이의 40 wt% 를 초과하는 멜라민 포름알데히드 수지의 높은 함량을 포함하는 표면에 부딪힐 때의, 잉크 방울들(22)의 플로팅(floating)이다. 이는 높은 점성을 갖는 블랭크 잉크 그리고, 잉크 방울들이 서로 접촉하지 않도록 잉크 방울들을 바람직하게는 나란하게 그리고 서로로부터 이격되어 래스터 패턴으로 위치시키는 프린팅 방법에 의해 해결될 수 있다. 표면 장력에 의해 서로 끌어당기는 잉크 방울들의 클러스터(cluster)들은 회피될 것이다.
바람직하게는 후지(Fuji) 프린트 헤드와 같이 약 10 내지 12 cps 및 그 초과의 점성으로 작동되도록 설계되는 높은 점성의 프린트 헤드에 사용될 수 있는 적절한 블랭크 잉크는 바인더(binder)와 결합되는 수성 글리콜/글리세린 용액일 수 있다. 높은 점성의 프린트 헤드를 위해 적절한 블랭크 잉크는 예컨대 약 20% 물, 60% 글리세린, 10% 디에틸렌 글리콜 그리고 10% 바인더를 포함할 수 있고, 바람직하게는 바인더는 열적으로 교차 결합 가능한 아크릴레이트 코중합체 확산물을 포함한다.
해결되어야하는 제 2 문제는 멜라민 수지가 액체 스테이지에 있을 때 프레싱 동안 염료들의 번짐(bleeding)이다. 이러한 문제는 플로팅되지 않는 목재 섬유들(32)과 같은 염료 캐리어(carrier)에 연결되는 염료들에 의해 해결될 수 있는데 이는 이들이 프레싱 및 경화 동안 종이 기재(4b)에 맞닿아 프레스되기 때문이다.
적절한 건식 잉크는 열경화성 수지, 바람직하게는 멜라민 수지 또는 아크릴성 바인더에 의해 섬유 표면에 접합되는 염료들에 의해 코팅되는 바람직하게는 셀룰로오스 섬유들(32)을 포함한다.
이러한 염료 접합은 염료들 및 섬유들이 제 1 단계에서 분말과 혼합되는 제조 방법들에 의해 얻어질 수 있다. 제 2 단계에서, 예컨대 용융된 멜라민 수지들 또는 수성 아크릴성 바인더를 포함하는 물이 건식 분말과 혼합되고 습식 혼합물은 그 후 가열되고 건조된다. 제 3 단계에서 건식 분말은 적절한 입자 크기가 얻어지도록 제분되고(milled) 체로 걸러진다(sieved).
코팅되고 체로 걸러진 섬유들은 바람직하게는 약 50 내지 150 미크론의 길이 그리고 약 10 내지 50 미크론의 두께를 갖는다. 이러한 섬유들은 분산(scattering)에 의해 도포하기 쉽고 기류들에 의해 제거하기 쉬우며 이들은 고해상도 프린트를 제공한다. 섬유들은 또한 액체 잉크의 상당한 부분을 흡수할 것이며 잉크 방울들의 플로팅은 건식 잉크의 도포 후에 없어질 것이다.
염료 코팅되고 체로 걸러진 섬유들은 바람직하게는 제 4 제조 단계에서, 용융되고 이들이 액체 블랭크 잉크 방울들과 접촉할 때 침지된 종이의 표면에 대해 코팅된 섬유들을 접합시키는 분말 형태의 건식 멜라민 입자들과 혼합된다.
도 6b는 열경화성 수지(24), 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 수지에 의해 침지되는 종이 기재(4b)에 도포되는 블랭크 잉크 방울들(22)을 도시한다. 잉크 방울들(22)은 래스터 패턴으로 도포되고 약 10 미크론 또는 그 초과일 수 있는 간격(S)으로 서로로부터 이격된다.
도 6c는 블랭크 잉크 방울들(22) 그리고 종이 기재(4b)에 도포되는 염료 코팅된 섬유들(32)을 포함하는 건식 잉크 입자들을 도시한다.
도 6d는 비접합된 건식 잉크 입자들이 블랭크 잉크 방울들(22)에 의해 접합된 단지 코팅된 섬유들(31)이 기재(4b)에 부착되도록 예컨대 기류들에 의해 제거될 때의 종이 기재(4b)를 도시한다. 개별 섬유들(32)은 몇몇의 잉크 방울들(22)에 연결될 수 있다. 섬유들은 간격(S)의 위에 걸쳐질 것이고(overbridge) 잉크 방울들(22) 사이의 간격(S)은 디지털 이미지(D)를 방해하지 않을 것이다.
도 6e는 장식 마모 저항 표면 층(12)의 프레싱 및 경화를 도시한다. 코어(5)는 목재 섬유들(32) 및 멜라민 분말(24c)의 분말 혼합물일 수 있는 밸런싱 층(6)을 포함한다. 일부 용례들에서 유사한 분말 층(32)이 충격 저항을 증가시키고 깊은 엠보싱의 형성을 가능하게 하기 위해 종이 기재(4b) 아래에 도포될 수 있다. 디지털 프린트(D)는 이러한 실시예에서 멜라민 포름알데히드 수지(24)에 의해 침지된 종래의 투명한 오버레이(overlay)일 수 있는 마모 층(3)에 의해 커버될 수 있다. 오버레이(3)는 내마모성 입자들(25)을 포함한다. 마모 층(3)은 또한 내마모성 입자들(25) 및 바인더들(24)을 포함하는 분말 오버레이일 수 있다. 층들 및 디지털 프린트(D)는 상부(46a) 및 하부(46b) 프레스 테이블에 의해 가열되고 프레스되고 코어(5)에 대해 적층된다.
상기 설명된 BAP 프린팅은 포일에 디지털 프린트를 형성하는데 또한 사용될 수 있다. 기재는 열가소성 포일을 포함할 수 있고 건식 잉크(31)는 열가소성 입자들 및 염료들을 포함할 수 있다. 염료들은 아크릴성 바인더에 의해 플라스틱 입자들과 접합될 수 있다. 염료들은 열가소성 입자 본체에 또한 포함될 수 있다. 플라스틱 입자들은 바람직하게는 약 50 내지 150 미크론의 직경을 갖는다.
BAP 프린팅은 별개의 작동으로 기재에 도포될 수 있거나 기재가 코어 재료에 위치될 때 즉시 도포될 수 있다.
BAP 방법은 표면에 프린트 층을 도포하는데 또한 사용될 수 있다. 블랭크 잉크 래스터 패턴은 실질적으로 종이 또는 포일의 전체 표면에 도포될 수 있고 입자들은, 비접합된 입자들이 제거될 때 양호하게 규정된 층 두께를 갖춘 프린트 층이 형성되도록 접합될 수 있다.

Claims (37)

  1. 장식용 내마모층을 형성하는 방법으로서,
    열가소성 재료를 포함하는 기재(4; 4a; 5) 및 열가소성 재료를 포함하는 투명 층(3)을 제공하는 단계,
    상기 기재(4; 4a; 5) 상에 또는 상기 투명 층(3) 상에 입자들을 포함하는 연속 프린트 층(34)을 제공하는 단계,
    상기 프린트 층(34) 상에 칼라 안료들(23)을 포함하는 디지털 이미지를 인쇄하는 단계, 및
    상기 칼라 안료들(23)을 갖는 프린트 층(34)을
    상기 투명 층(3) 및 상기 기재(4; 4a; 5)에 열 및 압력에 의해서 접합하여 상기 투명 층(3)과 상기 기재(4; 4a; 5) 사이에 디지털 이미지가 위치되도록, 접합하는 단계를 포함하는,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 층(3)은 열가소성 포일, 바람직하게는 PVC 포일인,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기재는 열가소성 포일(4a), 바람직하게는 PVC 포일인,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기재는, 바람직하게는 열가소성 재료, 바람직하게는 PVC 및 필러들을 포함하는, 코어(5)인,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄 단계 이전에 상기 프린트 층(34)은 상기 기재(4; 4a; 5) 또는
    상기 투명 층(3)에 바인더(30)에 의해 접합되는,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄 단계 이전에 상기 프린트 층(34)은 상기 기재(4; 4a; 5) 또는
    상기 투명 층(3)에, 바람직하게는 열 및 압력에 의해 접합되는,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프린트 층(34)은 종이(paper) 층 또는 촘촘하지 않은(loose) 입자들인,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자들은 섬유들(32), 바람직하게는 셀룰로오스 섬유들, 더 바람직하게는, 적어도 부분적으로 표백된(bleached) 셀룰로오스 섬유들을 포함하는,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자들은, 열가소성 분말(33), 바람직하게는 PVC 분말을 포함하는,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프린트는 바람직하게는, 아크릴 바인더를 포함하는 수성 잉크(water based ink)로 만들어지는,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디지털 프린트는 안료들을 포함하는 분말(31)을 접합하는 액체 바인더(30)로 만들어지는,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재(4; 4a; 5)는 빌딩 패널, 바람직하게는 플로어 패널(1)의 일부인,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재(4; 4a; 5)는 LVT 플로어 패널의 일부인,
    장식용 내마모층을 형성하는 방법.
  14. 플로어 패널(1)로서,
    열가소성 재료를 포함하는 코어(5),
    상기 코어(5) 상에 배열되는 장식 층(4; 4a)-상기 장식 층(4; 4a)은 열가소성 재료를 포함함-, 및
    상가 장식 층(4; 4a) 상에 배열되는 투명 층(3)-상기 투명 층(3)은 열가소성 재료를 포함함-을 포함하며,
    상기 장식 층(4; 4a)은 안료들 및 아크릴 바인더를 포함하는 잉크에 의해 제공되는 디지털 프린트를 포함하는,
    플로어 패널.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 장식 층(4; 4a)은 안료들이 부착되는 입자들을 더 포함하는,
    플로어 패널.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 입자들은 셀룰로오스 섬유들과 같은 섬유들 또는 PVC와 같은 열가소성 분말을 포함하는,
    플로어 패널.
  17. 플로어 패널(1)로서,
    열가소성 재료를 포함하는 코어(5),
    상기 코어(5) 상에 배열되는 장식 층(4; 4a)-상기 장식 층(4)은 열가소성 재료를 포함함-, 및
    상기 장식 층(4; 4a) 상에 배열되는 투명 층(3)을 포함하며, 상기 투명 층(3)은 열가소성 재료를 포함하며, 상기 장식 층(4; 4a)은 상기 투명 층(3) 아래에 배열되는 프린트 층(34)을 포함하며, 상기 프린트 층(34)은 입자들 및 상기 입자들에 부착되는 칼라 안료들을 포함하는,
    플로어 패널.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 입자들은 셀룰로오스 섬유들과 같은 섬유들 또는 PVC와 같은 열가소성 분말을 포함하는,
    플로어 패널.
  19. 기재(4) 및 프린트 층(34)을 포함하는, 가요성 시트 형상 프린트 베이스(35)로서,
    상기 기재(4; 4a)는 2 개의 반대쪽 표면들을 가지며, 상기 표면들 중 하나의 표면(15)은 열가소성 재료를 포함하며, 본질적으로 프린트 층(34)으로 커버되며, 상기 프린트 층(34)은 섬유들 또는 중합체 재료를 포함하는 입자들(31)을 포함하며, 상기 입자들(31)은 상기 표면들 중 하나의 표면(15)에 접합되는,
    가요성 시트 형상 프린트 베이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 기재는, 열가소성 포일(4a), 바람직하게는 PVC 포일인,
    가요성 시트 형상 프린트 베이스.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 섬유들(32)은 셀룰로오스 섬유들인,
    가요성 시트형상 프린트 베이스.
  22. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 중합체는, PVC와 같은 열가소성 재료를 포함하는,
    가요성 시트형상 프린트 베이스.
  23. 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면들 중 상기 하나의 표면(15)은, 상기 프린트 층(34)에 의해 완벽하게 덮여지는,
    가요성 시트형상 프린트 베이스.
  24. 기재(4) 및 프린트 층(34)을 포함하는, 가요성 시트 형상 프린트 베이스(35)로서,
    상기 기재(4; 4a)는 2 개의 반대쪽 표면들을 가지며, 상기 표면들 중 하나의 표면(15)은 열경화성 수지가 함침된 종이(paper impregnated with a thermosetting resin)를 포함하며, 본질적으로 프린트 층(34)으로 커버되며, 상기 프린트 층은 셀룰로오스 섬유들(31)을 포함하며, 상기 셀룰로오스 섬유들(31)은 상기 표면들 중 상기 하나의 표면(15)에 접합되는,
    가요성 시트 형상 프린트 베이스.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 수지는 멜라민 포름알데히드 수지인,
    가요성 시트 형상 프린트 베이스.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 상기 섬유들(32)은 셀룰로오스 섬유들인,
    가요성 시트형상 프린트 베이스.
  27. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면들 중 상기 하나의 표면(15)은, 상기 프린트 층(34)에 의해 완벽하게 덮여지는,
    가요성 시트형상 프린트 베이스.
  28. 제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면들 중 상기 하나의 표면(15)은, 베이스 칼라를 포함하는,
    가요성 시트형상 프린트 베이스.
  29. 장식용 내마모 표면층(12)을 형성하는 방법으로서,
    ㆍ셀룰로오스 섬유들을 포함하는 기재(4; 4b)를 제공하는 단계-상기 기재(4; 4b)는 열경화성 수지가 함침되며, 베이스 칼라를 포함함-,
    ㆍ상기 기재(4; 4b) 상에서 약 10 cps를 초과하는 점도를 갖는 수성 잉크(30)의 잉크 액적들(22)을 적용하는 디지털 프린트 헤드(20)와 함께 상기 기재(4; 4b) 상에 디지털 이미지(D)를 인쇄하는 단계-상기 잉크 액적들(22)은 서로의 사이에서 공간(S)을 갖는 래스터 패턴(raster pattern)에 위치됨-,
    ㆍ상기 수성 잉크 액적들(22) 및 기재(4; 4b) 상에 안료들이 코팅된 셀룰로오스 섬유들(32)을 적용하는 단계,
    ㆍ 상기 안료가 코팅된 셀룰로오스 섬유들(32)의 일부를 수성 잉크 액적들(22)에 접합하는 단계,
    ㆍ상기 기재(4; 4b)로부터 접합되지 않은 안료가 코팅되는 섬유들(32)을 제거하는 단계,
    ㆍ 디지털 이미지(D)가 투명 층(3)과 기재(4; 4b) 사이에 위치되도록 상기 디지털 이미지(D) 상에서 셀룰로오스 섬유들을 포함하는 투명 층(3)을 적용하는 단계, 및
    ㆍ 열 및 압력에 의해 상기 기재(4; 4b), 상기 안료 코팅되는 섬유들(32) 및 투명 층(3)를 접합하는 단계를 포함하는,
    장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 잉크는 바인더와 결합된 수성 글리콜(glycol) 또는 글리세린 용액(glycerine solution)을 포함하는,
    장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 기재(4; 4b)의 열경화성 수지는 멜라민 포름알데히드인,
    장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법.
  32. 제 29 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재(4; 4b)는, 열경화성 바인더, 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 의 40 중량 % 이상이 함침되는 종이 층인,
    장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법.
  33. 제 29 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안료가 코팅된 셀룰로오스 섬유들은 약 10 내지 50 마이크론들의 섬유 두께 및 약 50 내지 150 마이크론들의 길이를 갖는,
    장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법.
  34. 제 29 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안료가 코팅된 셀룰로오스 섬유들(32)은 열경화성 수지 또는 아크릴 바인더를 포함하는,
    장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법.
  35. 장식용 내마모 표면층(12)을 형성하는 방법으로서,
    ㆍ베이스 칼라를 포함하는 열가소성 기재(4; 4a)를 제공하는 단계,
    ㆍ상기 기재(4; 4a) 상에서 약 10 cps를 초과하는 점도를 갖는 수성 잉크(30)의 잉크 액적들(22)을 적용하는 디지털 프린트 헤드(20)와 함께 상기 기재(4; 4a) 상에 디지털 이미지(D)를 인쇄하는 단계-상기 잉크 액적들(22)은 서로의 사이에서 공간(S)을 갖는 래스터 패턴(raster pattern)에 위치됨-,
    ㆍ상기 수성 잉크 액적들(22) 및 기재(4; 4a) 상에 안료들을 포함하는 열가소성 입자들을 적용하는 단계,
    ㆍ열가소성 입자들의 일부를 수성 잉크 액적들(22)에 접합하는 단계,
    ㆍ상기 기재(4; 4a)로부터 접합되지 않은 열가소성 입자들을 제거하는 단계,
    ㆍ 디지털 이미지(D)가 투명 층(3)과 기재(4; 4a) 사이에 위치되도록 상기 디지털 이미지(D) 상에서 열가소성 재료를 포함하는 투명 층(3)을 적용하는 단계, 및
    ㆍ 열 및 압력에 의해 상기 기재(4; 4a), 상기 열가소성 입자들의 접합된 부분 및 투명 층(3)을 접합하는 단계를 포함하는,
    장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 수성 잉크는 아크릴 바인더와 결합되는 수성 글리콜(glycol) 또는 글리세린 용액(glycerine solution)을 포함하는,
    장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법.
  37. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 안료들은 아크릴 바인더에 의해 열가소성 입자들에 접합되는,
    장식용 내마모 표면층을 형성하는 방법.
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