CN102140835A - 直接印刷轻质板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直接印刷轻质板,特别是地板,包括具有≤750kg/m3密度的MDF或LDF承载板、印刷到承载板上的装饰层以及透明保护涂层。以使得承载板的表面结构和/或光学特性至少部分可见且由此结合到的装饰层的设计中的方式涂敷不同的层或涂层。
Description
技术领域
本发明涉及直接印刷轻质板,特别是用于制造地板、天花板或墙壁覆盖物的轻质板以及用于制造这种板的方法。
背景技术
在现有技术中,已知多种不同类型的板用于制造地板、天花板或墙壁覆盖物。最流行的板是木板或具有实木外观的板。由于由实心实木制成的板非常昂贵且难以安装,因此(例如)开发了饰面板或胶合板(veneer)覆盖物。饰面板为薄板,通常0.3至0.8mm,其由胶合至较便宜的基材的高品质木材制成。由此实现期望的木质外观,而不需要使用贵的实木厚板材。
此外,用于地板覆层的层压条板是熟知的。与饰面板相比,层压条板(laminate panel)相对便宜。通常,层压条板包括MDF或HDF的基板或承载板,印刷有装饰的纸粘结到其顶面上。通常,附加地,这种装饰纸覆盖有所谓的涂层纸,所有的这些纸设置有三聚氰胺甲醛树脂,其在应用高压和高温的条件下固化。用于层压地板的相关规范DIN EN 13329和DINEN 14041列出了对承载板的若干物理上的最小要求,如800kg/m3的最小密度和大于1.0N/mm2的剥离强度(Abhebefestigkeit(德文))。因此,仅品质相对高的MDF或HDF承载板可以用于层压地板,这增加了层压地板的成本。
在另一种技术中,开发了用于制造地板的装饰板,从而省略层压条板的装饰纸,并且其中替代地,直接将装饰印刷在承载板的表面上(所谓的直接印刷板或直接印刷地板)。在共有的WO 2007/042258A1中描述了这种现有技术的一个例子。在该文献中,建议在第一加工步骤中磨光HDF板的表面,随后将作为附着力促进剂的底漆涂敷在磨光的表面上。在底漆干燥之后,在该表面上提供底色,该底色再次干燥,随后变成彩色,以提供某种底色。在这种彩色底层上,使用印刷机印刷装饰图案。在最后的步骤中,涂敷可固化树脂的保护涂层,以提供具有磨损树脂表面的产品。用来制造直接印刷板的HDF板同样用于制造层压条板的产品,即,具有约800kg/m3的密度的板。
在同样共有的WO 2008/061791A1中描述了层压和直接印刷板的另一种改进,这里通过引用将WO 2008/061791A1的全部内容并入。在该文献中,建议涂敷固化后具有硬度梯度的聚合物涂层,使得从这种涂敷板的表面观看,聚合物层的硬度随深度的增加而减小,换句话说,在该文献中,建议提供聚合物层,使得最大硬度优选在其外表面处,并且最小硬度靠近涂层和该板表面之间的界面,硬度在这两个极限之间为递减过程。而且,在该现有技术文献中描述的技术要求使用满足规范DIN EN 13329和DINEN 14041的MDF板,即,例如具有约800kg pro m3的密度,这使得这些板相对贵。
本发明的目标是提供板,特别是地板,其降低或最小化上述问题和不足,且特别地提供一种板,其光学外观等效于高品质的层压条板,并且同时其制造较容易,成本效率更高,且其要求便宜的基材的同时,机械性能足够使用,例如用作地板材料。本发明的另一个目标是提供这样一种板,其提供对实木装饰或石材(瓷砖)装饰的特别真实的模仿。
通过阅读下面的描述变得清楚的这些和其它目标由根据权利要求1和15的直接印刷轻质板以及根据权利要求13的用于制造这种板的方法解决。
发明内容
根据本发明,提供了一种直接印刷轻质板,其特别适合用作为地板,且其包括由具有≤750kg/m3的密度的MDF(中密度纤维板)或LDF(低密度纤维板)的承载板。术语“直接印刷”在此用来将本发明的产品与传统的层压条板区分开,即与设置有分离的装饰纸的板区分开。关于这一点,术语“直接”不包括在承载板表面和装饰层油墨之间提供例如作为某种化学底漆或类似物(如在上述WO 2007/042258A1中描述的)的其它工艺层,且将仅仅表示印刷是施加到板本身上,且不施加至随后粘结至该板的分离的装饰纸上。在将装饰直接地印刷在承载板上(即,最终具有粘结底漆和首先涂敷到该板上的薄底涂层)之后,涂敷透明保护涂层。可以使用数字印刷设备或所谓的涂漆机(如它们例如从德国的Bielefeld市的Hymmen GmbH公司可购买到)印刷装饰。透明保护涂层例如可以基于丙烯酸盐系,且最优选地通过辐射是可固化。透明保护涂层的涂敷优选如在共有的WO 2008/061791中描述的那样进行。申请人惊奇地发现,当通过印刷到承载板上(分别印刷到附加的底漆或薄底涂层或类似物上)而直接施加装饰层时,迄今为止所认为的关于承载板的最小密度的要求是不必要的。采用本发明,现在可以采用具有密度≤750kg/m3,更优选≤730kg/m3,仍更优选≤700kg/m3,甚至更优选≤680kg/m3且最优选≤650kg/m3的轻质MDF或LDF承载板。本领域技术人员将会认识到,与目前所使用的800kg/m3或更高(如在相关规范DIN EN 13329和DIN EN 14041中要求的那样)的MDF承载板相比,采用这种轻质承载板可以明显地降低板的成本。
在本发明的最优选的形式中,轻质承载板的表面结构和/或光学特性是至少部分可见的,且因此结合或并入到装饰层的设计中。迄今为止,当制造直接印刷装饰板时,如在上述现有技术中描述的,认为需要首先使将要在其上进行印刷的表面平滑或变平,随后在其上涂底漆,即采用某种密封液体密封该表面,随后涂敷完全覆盖承载板的表面的合适的底涂层。这样作的原因在于,采用标准密度的MDF承载板,这种板的表面特性和结构被认为是不适合作为装饰表面。申请人惊奇地发现,由于轻质MDF承载板的不同成分,其表面结构和/或其典型的特性非常适合结合到用于这种板的多种表面设计中,且特别适合对实木图案的实际模仿和石料或陶瓷瓷砖的模仿。这是令人惊奇的,因为这种承载板的未处理的表面不是令人特别满意,且实际上与实木装饰或与真实的石料或陶瓷装饰没有任何关系。然而,通过根据本发明的以使得所述结构和特性保持可见的方式涂敷装饰层和透明保护涂层,最终的效果为特别逼真的设计。轻质承载板的仍然可见的结构和特性增加了某种缺点和杂质给所述设计,这导致与完美的印刷装饰相比,产生更真实和自然的外观(这是目前现有技术的一直的目标)。这是特别令人惊奇的,因为仅使用轻质MDF或LDF承载板实现可以这种效果。可以相信,这主要是由于用在这种承载板的制造中的木材的不同平均尺寸和轻质承载板的与用于直接印刷的标准密度MDF板相比的不同的吸收特性。轻质MDF或LDF承载板倾向于具有更强烈的趋势来吸收施加到它们之上的液体,例如用于装饰层的印刷油墨。换句话说,轻质MDF或LDF承载板具有与吸墨水纸类似或至少优于标准MDF板的特性。在印刷之前在MDF板的表面上涂敷相对厚且完全覆盖的底涂层的一个原因是该板的这种不期望的吸收行为。申请人现在惊奇地发现,甚至具有更高吸收趋向的轻质MDF或LDF承载板实际上也适合提供具有更真实的外观的印刷装饰。再一次,看来是由于油墨在承载板表面中的部分吸收出现的缺陷产生装饰的更自然和真实外观,特别是在实木模仿和石料、陶瓷模仿方面。
如上所述,虽然优选,但并不严格地需要在轻质承载板的未处理表面上直接施加印刷。根据本发明,还可行的是,例如在承载板的表面上涂敷粘结增进底漆,以改善印刷的装饰层的粘附性和/或质量。这种粘结增进底漆例如从德国的Treffert GmbH & Co.KG公司(Bingen,55411)购买到。大多数粘结增进底漆是基于丙烯酸盐系,且以仅数克每平方米(m2)的量,例如约5-10g/m2的量施加到水溶液中。所使用的底漆优选为完全透明的,且不掩盖承载板表面的任何表面结构和/或光学特性。还可行的是,涂敷非常薄的底涂层,只要该底涂层不太厚或不透明以至于基本掩盖承载板的表面外观,但是这不是优选的。
在所有的本发明的实施方式中,优选的是,所涂敷的透明保护涂层为聚合物涂层,其经由辐射是可固化的。最优选地,透明保护涂层涂敷为具有硬度梯度,以便从涂层的表面观看时,聚合物涂层的硬度基本上随着深度的增加连续降低。这可以通过下述方式实现,即在第一步骤中,在轻质承载板的表面上涂敷第一液体涂层装置,在仍然为湿的第一涂层装置上涂敷第二液体涂层装置,以便液体层根据液体的物理性质彼此一定程度地渗透。这种操作的结果是,两种液体都具有浓度梯度(即,仅在第开始的数秒或分钟中,因为如果等待足够长的时间,两种液体都将或多或或少地完全混合),其中在整个层的外部区域中,原始单层的各自的液体是占优势的。当两种液体例如通过UV辐射而聚合时,这种浓度梯度可以被“冻结(frozen)”,使得两层硬化,并且它们的任何混合在物理上被停止。由于这种过程的细节在共有的WO 2008/061791中描述了,通过引用将WO2008/061791的内容全部结合于此,避免重复在此重复该制造过程的细节。在任何情况中,应当注意到,应用这种具有表面硬度梯度的透明保护涂层在要求具有相对低密度的轻质MDF或LDF承载板的本发明是特别有利的,其相对于用于层压地板的标准MDF板轻质MDF或LDF承载板更加得益于使用这种改进的保护涂层,该层压地板本身非常坚固和耐用。
在本发明的另一个优选方面中,轻质MDF或LDF承载板包括明显低于用于层压条板的标准MDF的剥离强度(德语:“Abhebefestigkeit”)。换句话说,优选的是,当根据DIN EN 13329测量时,用在本发明中的承载板的剥离强度<100N/mm2,优选≤95N/mm2,且最优选≤85N/mm2。根据层压条板的标准,用于这种板的MDF承载板的剥离强度必须高于1.0N/mm2。然而,申请人发现,采用轻质承载板,不仅可以使用较低的剥离强度,而且产生改进的装饰层,这完全是由于在制造具有较低剥离强度的板时使用的低树脂含量。无论如何,这是令人惊奇的发现,如此低的剥离强度在制备直接印刷板是完全可接受的。
优选地,用于印刷装饰层的油墨为透明油墨,使得承载板的表面结构和/或光学特性基本上不被所涂敷的油墨掩盖。
本发明允许在不需要如用于制造层压条板所要求的任何附加的纸层的情况下提供直接印刷板,特别是地板。这至少对板的顶表面是成立的,即承载板的设置装饰层的一侧是成立的。板(当应用为地板时)的底表面或底面可以设置有某种类型的功能纸,例如用于改善声吸收或用于改善湿气排斥性或斥水性。可替换地,底面也可以涂敷有合适的化学物质以实现期望的防潮性。
采用本发明,优选的是,承载板设置有槽和榫舌形式的结合连接装置,以便两个这样的轻质板能够相互连接。与承载板一体形成的槽和榫舌连接装置在层压条板领域是公知的,因此避免在此更详细地说明该特征。
为了增加本发明的板的耐磨性,该板可以设置有耐磨颗粒,特别是金刚砂颗粒,其例如可以撒在仍然湿的透明保护层。替换地,可以用有分散体形式的透明保护层的液体材料提供颗粒。
在所有本发明的实施方式中,优选的是,承载板的残留水分在5%和8%之间。
本发明还包括用于制造直接印刷轻质板,特别是制造地板的方法,其中在第一步骤中,提供具有≤750kg/m3密度的MDF或LDF承载板,和其中在下一步骤中,将装饰层印刷在承载板上。在装饰层干燥之后,以使得承载板的表面结构和/或光学特性至少部分可见的方式施加或涂敷透明保护涂层。在优选的实施方式中,该方法还包括在印刷装饰层之前,施加底基涂层的步骤,其中底基涂层具有某种底色,并且以足以使得承载板的表面结构和/或光学特性保持至少部分可见的厚度施加或涂敷底基涂层。
在下文中,将使用两个示例更详细地说明本发明。
实施例1
为了制造实施例1,使用密度为650kg/m3的MDF承载板。该板的残留水分约为6%,且该板具有6.7mm的厚度。在这一点上,重要的是,注意到约3至5%的残留水分对MDF或LDF板是非常普遍的。因此,如果在这里提到这种板的密度,则总是基于该板包括残留水分含量的重量。换句话说,用于实施例1的650kg/m3的承载板包含约39kg/m3的水和611kg/m3的木材、树脂、粘合剂等。
磨光所提供的承载板,以提供平滑且水平的表面。在最后的磨光步骤中,使用具有ISO压板标号P220的砂纸,即非常细的纸,以实现特别平滑的表面。因此基于来自Treffert GmbH & Co.KG公司(德国,Bingen,55411)的水分散体的丙烯酸盐***(商品名:221-162-1001)首先在如此制备的表面上提供透明的粘附底漆。涂敷大约10g/m2的该底漆。随后在烘箱中在150℃下干燥设置有该底漆的承载板15秒。在接下来的步骤的冷却之后,以10g/m2的量涂敷非常薄的透明底漆(Treffert GmbH的商品名:231-161-1000)。在150℃下干燥30秒之后,使用三色印刷在该承载板上提供木质装饰。在干燥如此涂敷的装饰层之后,涂敷UV可固化底漆,并使用UV辐射部分地固化底漆。在这种部分地固化的层上,涂敷另一层UV底漆,其同样被固化。该步骤再次重复两次且在涂敷的层完全固化之后,由此实现由若干层形成的透明的保护涂层。总共涂敷60g/m2的漆。
实施例2
同样,对于第二实施例,采用具有650kg/m2的密度和6.7mm的厚度的承载板。直接涂敷透明粘性底漆(Treffert GmbH的商品名:221-162-1001)到该承载板上,即不用对承载板的表面进行任何磨光。在底漆干燥之后,使用三色印刷涂敷一模仿实木结构的装饰层。随后,保护性透明涂层以下述方式涂敷:将承载板移动至第一涂敷站,其中第一液体涂敷装置使用旋转给液辊施加到该板上。在还是湿的第一涂层上,另一旋转给液辊采用第二液体涂敷装置。在离开第二涂敷站之后,如此涂敷的板被传递至硬化站,在硬化站使用UV辐射硬化所述层。在它们从第二涂敷站至硬化站的路径上,液体涂敷装置部分混合,该混合过程在固化站停止。因此,在第一和第二液体涂层之间的界面处的混合(该混合在没有任何外部机械动作的情况下发生)程度可以依赖于在将第二液体涂层涂敷到仍然为湿的第一涂层上和材料在固化站固化之间经过的持续时间而改变。以这种方式,可以制造具有硬度梯度的板。
了解了此处的实施方式之后,还可行的是采用结构箔片使最终完成的本发明的板的表面具有例如模仿实木或者真实石料瓷砖的三维结构。这种结构箔片在本领域是熟知的,并应用到仍然湿的透明的保护涂层上。结构箔片覆盖仍然湿的涂层,随后涂层例如使用优选通过该箔片施加的辐射而固化,为此用途的箔片对所使用的辐射是明显透明的。在保护涂层固化之后,再次去除结构箔片,在固化的保护涂层中留下对应的印迹。
附图说明
在下文中,涉及附图,其中
图1示出了根据本发明的未处理的轻质MDF或LDF承载板的表面;以及
图2示出了根据本发明的直接印刷轻质板的一个示例。
具体实施方式
图1示出了典型的未处理轻质MDF或LDF承载板的表面的黑白扫描图。示出的承载板具有约650kg/m3的密度。如人们从图1可以得出的那样,该承载板表面本身看起来不像实木。然而,该表面包括某些表面结构,即它不是完全平滑的,并且包括例如诸如黑斑和较亮的斑点或污点之类的光学特性。
图2示出了直接印刷轻质板,其中示出为模仿实木的装饰层是可见的(直接印刷轻质板实际上模仿由如由连接线指示的许多不同的矩形板组装的实木地板)。图2中可见的较暗的斑点以及较亮的污点或斑点未有意印刷到该表面上,而是如图1中示出的原始承载板的光学特性(应当主要到,图1仅示出了轻质MDF的示例性表面,未示出用于图2的制备的表面,即图1中可见的较暗的和较亮的污点或斑点不在图2中的同一位置处),其仍然是部分地可见的,因此结合到图2中示出的装饰层的设计中。在实际应用中,该结果是实木地板的非常逼真的模仿,是由承载板的特定三维表面结构增强的效果,当然虽然这种结构在所提供的二维图中不可见,但这种结构在最终产品中仍然是非常明显的。而且,应当注意到,由于所涉及的扫描过程和数字处理,污点和斑点在图2的图示中不如它们在实际产品中看到的那么清楚。虽然不完美,但仍然相信图2的图示仍能帮助理解本发明。
Claims (15)
1.一种直接印刷轻质板,特别是地板,包括:
具有≤750kg/m3的密度的轻质MDF或LDF承载板;
印刷在承载板上的装饰层;和
透明保护涂层;
由此所述承载板的表面结构和/或光学特性是至少部分地可见的,且因此结合到装饰层的设计中。
2.根据权利要求1所述的直接印刷轻质板,特征在于,所述轻质板还包括粘接增进底漆,所述粘接增进底漆设置在承载板上以改善所述装饰层的粘结性和/或品质。
3.根据权利要求1或2所述的直接印刷轻质板,特征在于,所述透明保护涂层为聚合物涂层,所述聚合物涂层具有硬度梯度,使得从所述涂层的表面观看时,所述聚合物涂层的硬度基本上随着深度的增加而连续地降低。
4.根据前述权利要求中任一项所述的直接印刷轻质板,其特征在于,所述透明保护涂层主要由丙烯酸盐构成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的直接印刷轻质板,其特征在于,所述密度≤730kg/m3,优选≤700kg/m3,更优选≤680kg/m3且更优选≤650kg/m3。
6.根据前述权利要求中任一项所述的直接印刷轻质板,其特征在于,所述承载板的根据DIN EN 13329测量的剥离强度(Abhebefestigkeit)<100N/mm2,优选≤95N/mm2,且最优选≤85N/mm2。
7.根据前述权利要求中任一项所述的直接印刷轻质板,其特征在于,用于印刷装饰层的油墨为透明油墨,以便承载板的表面结构和/或光学特性保持至少部分地可见。
8.根据前述权利要求中任一项所述的直接印刷轻质板,其特征在于,不提供纸层到承载板的设置装饰层的一侧上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的直接印刷轻质板,其特征在于,所述承载板设置有槽和榫舌形式的结合连接装置,以便两个这样的轻质板能够相互连接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的直接印刷轻质板,其特征在于,所述透明保护层包括耐磨颗粒,特别是金刚砂颗粒。
11.根据前述权利要求中任一项所述的直接印刷轻质板,其特征在于,所述承载板具有使它不适合用在根据DIN EN 13329的层压条板中的密度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的直接印刷轻质板,其特征在于,所述装饰层为实木仿造品、石材仿造品或陶瓷仿造品。
13.一种用于制造直接印刷轻质板,特别是制造地板的方法,所述方法包括下述步骤:
提供具有≤750kg/m3密度的MDF或LDF承载板;
将装饰层印刷到承载板上;以及以使得承载板的表面结构和/或光学特性至少部分地可见且由此结合到装饰层的设计中的方式将透明保护涂层涂敷到承载板上。
14.根据权利要求13所述的用于制造直接印刷轻质板的方法,还包括在印刷所述装饰层之前将底基涂层涂敷到承载板上的步骤,从而以足以使得承载板的表面结构和/或光学特性保持至少部分可见的厚度涂敷底基涂层。
15.一种直接印刷轻质板,特别是地板,包括:
具有≤750kg/m3的密度的轻质MDF或LDF承载板;
印刷到承载板上的装饰层;和
透明保护涂层。
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