DE102009017661A1

DE102009017661A1 - Bedruckbare Bauplatte sowie Verfahren zum Herstellen einer Bauplatte

Info

Publication number: DE102009017661A1
Application number: DE200910017661
Authority: DE
Inventors: Jörg R. Bauer
Original assignee: Interglarion Ltd
Current assignee: Interglarion Ltd
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2010-10-21
Also published as: EP2419280A1; PT2419280E; EP2419280B1; ES2402923T3; US20120135259A1; CN102356002A; CA2758876C; SI2419280T1; CA2758876A1; PL2419280T3; RU2011146303A; RU2498908C2; WO2010119122A1

Abstract

Bei einer Bauplatte mit einem Grundkörper 10 mit poröser Oberfläche und einer auf die poröse Oberfläche unter Zwischenanordnung eines aushärtbaren Bindemittels 36 aufgebrachten Papierbahn 14 ist die auf den Grundkörper aufgebrachte Papierbahn mit einem Primer (34) versehen, der geeignet ist, durch die Papierbahn (10) hindurchgedrungenes Bindemittel zu überdecken und eine Haftung zwischen der Oberfläche der Papierbahn und einer Färbeflüssigkeit (38) zu vermitteln, die mittels eines programmierbaren Druckverfahrens, insbesondere Tintenstrahldruckverfahrens, auf die mit dem Haftvermittler versehene Oberfläche der Papierbahn aufbringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine bedruckbare Bauplatte mit einem Grundkörper mit poröser Oberfläche und einer auf die poröse Oberfläche aufgebrachten Papierbahn. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Herstellen einer solchen bedruckbaren Bauplatte.
Für den Innenausbau von Gebäuden werden üblicherweise Bauplatten aus Mineralfaser oder Gips eingesetzt, die auf eine Tragstruktur, beispielsweise ein Metallgerüst oder Mauerwerk, aufgebracht werden. Anschließend werden solche Bauplatten, wenn eine durch sie gebildete Wand, Decke usw. gestrichen werden soll, mit einer aushärtenden Spachtelmasse verspachtelt, die eine streichfähige Oberfläche bildet, oder, falls die Wand tapeziert werden soll, mit einem entsprechenden Kleister versehen.
Aus der US 5,707,689 ist eine Bauplatte bekannt, die durch Pressen eines in eine Form eingebrachten Zementmaterials hergestellt wird. Die Oberfläche dieser Bauplatte wird mit einem Primer versiegelt und dann mit einem Tintenstrahldruckverfahren bedruckt.
Aus der DE 20 2006 004 493 U1 ist eine dekorativ beschichtete Brandschutzplatte bekannt, die hergestellt wird, indem eine nicht brennbare Faserplatte, beispielsweise eine zementgebundene Spanplatte oder Gipsfaserplatte mit einem Primer versehen wird, um deren Poren zu schließen und die Oberfläche zu härten, und die Oberfläche anschließend, gegebenenfalls nach Glättung, direkt bedruckt wird.
Aus der DE 195 328 19 A1 ist bekannt, eine Holzwerkstoffplatte herzustellen, deren zunächst poröse Oberfläche mit wässrigem Dispersionslack grundiert wird, wobei gleichzeitig ein Haftgrund erzeugt wird. Die Oberfläche wird dann versiegelt und mit einem Oberflächenlack versehen, anschließend bedruckt und schließlich mit einem UV-hartbaren Lack versiegelt.
Aus der DE 600 34 188 T2 ist eine Gipsbauplatte bekannt, die hergestellt wird, indem zwischen zwei Kaschierpapierlagen Nassgips eingebracht wird, nach dessen Trocknung eine beidseitig kaschierte Bauplatte erhalten wird. Wenigstens eine der Kaschierpapierlagen wird vor ihrer Verwendung zur Herstellung der Bauplatte vordekoriert, indem nacheinander mehrere Schichten wasserlöslicher Pigmentlacke auf das Kaschierpapier aufgebracht werden. Aus der DE 102 52 863 A1 ist bekannt, eine Papierbahn mit einem gewünschten Dekor zu bedrucken, beispielsweise einer Holzmaserung, und die bedruckte Papierbahn anschließend mit Harz zu beschichten und auf eine Holzfaser-Trägerplatte aufzubringen.
Eine Eigenart bisher bekannter Bauplatten mit einem porösen Grundkörper und einer auf wenigstens eine Seite aufgebrachten Papierlage besteht darin, dass die Papierlage vor dem Aufbringen mit einem Muster bedruckt wird, wodurch das Muster nur mit großem Aufwand in genau vorbestimmter Weise zur Bauplatte angeordnet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem vorgenannten Problem abzuhelfen.
Der Anspruch 1 kennzeichnet eine Bauplatte, mit der das vorgenannte Problem gelöst wird.
Die Verfahrensansprüche 2 bis 6 sind auf Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Bauplatte gerichtet.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer schematischen Zeichnung beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
1 schematisch einen Ablauf der Herstellung einer Bauplatte einschließlich deren Bedruckung, und
2 Details des Verfahrens gemäß 1.
Bauplatten, wie sie im Folgendem beschrieben werden, können in unterschiedlicher Weise verwendet werden, beispielsweise als Wandelement, Deckenelement, Verkleidungselement, Bodenelement usw.
Gemäß 1 wird ein zu einer Bauplatte weiter zu bearbeitender Grundkörper 10 bereitgestellt, der in an sich bekannter Weise hergestellt ist. Im Allgemeinen werden solche den Grundkörper bildende Platten in einem Floatingverfahren hergestellt, bei dem ein den späte ren Grundkörper bildendes Material, beispielsweise Gips, gegebenenfalls beidseitig mit Papier bzw. Pappe kaschiert, Mineralfasermaterial, Holzfasermaterial oder Kunstfasermaterial, das vorzugsweise mit Wasser angerührt ist, auf ein flüssigkeitsdurchlässiges Transportband aufgebracht wird, auf dem das Material, gegebenenfalls während eines Durchlaufes zwischen Presswalzen, trocknet, wobei das Wasser durch die Oberfläche des späteren Grundkörpers austritt. Nach dem Trocknen entsteht ein verfestigter Grundkörper, dessen Oberfläche stark porös ist und für ein Bedrucken wegen der hohen Saugfähigkeit ungeeignet ist.
Im Folgenden wird eine Möglichkeit erläutert, wie aus einem vorzugsweise plattenförmigen Grundkörper, der eine poröse Oberfläche und eine Dicke von beispielsweise zwischen 5 mm und 40 mm hat, eine bedruckte Bauplatte hergestellt wird.
Gemäß 1 wird von einer Vorratsrolle 12 eine Papierbahn 14 abgewickelt, die aus einem an sich bekannten Papier mit einer vorzugsweise inkjetfähigen bzw. mit einem programmierbaren Druckverfahren bedruckbaren Oberfläche besteht, aber auch aus einem kostengünstigeren, einfachen Papier bestehen kann, deren Oberfläche für eine direkte Tintenstrahlbedruckung ungeeignet ist. Die Papierbahn wird in einer an sich bekannten Beschichtungsvorrichtung 8 an ihrer gemäß 1 oberen Seite mit einem Primer versehen. Die Beschichtungsvorrichtung 8 kann beispielsweise in an sich bekannter Weise eine mit dem Primer beschickte Aufbringwalze enthalten, die an der Oberseite der Papierbahn 14 anliegt und der gegenüberliegend eine Gegenwalze angeordnet ist, wobei die Papierbahn zwischen den beiden Walzen hindurch läuft. Die Beschichtungseinrichtung 8 kann auch einen über der Papierbahn 14 angeordneten Druckbalken aufweisen, aus dem die Primerflüssigkeit auf die Papierbahn aufgespritzt wird, eine Pinselaufbringeinrichtung enthalten usw. Alternativ kann die auf die Vorratsrolle 12 aufgewickelte Papierbahn bereits einseitig mit Primer beschichtet sein, in dem die Primerbeschichtung unmittelbar an den Herstellvorgang der Papierbahn angeschlossen oder in diesen integriert ist.
Die mit dem Primer versehene Papierbahn wird in nicht dargestellter, jedoch an sich bekannter Weise auf den Grundkörper 10 aufgebracht, in dem beispielsweise die Unterseite der Papierbahn 14 und/oder die Oberseite des Grundkörpers 10 mit einer Kleberschicht versehen wird, die an der porösen bzw. saugfähigen Oberfläche des Grundkörpers und der Unterseite der Papierbahn anhaftet und nach Aushärten die Papierbahn fest mit dem Grundkör per verbindet. Die Menge und Fließfähigkeit des Klebermaterials, beispielsweise eines wässrigen Dispersionsklebers, sind vorteilhafterweise derart auf die Oberfläche des Grundkörpers abgestimmt, dass etwaige Unebenheiten der Oberfläche des Grundkörpers durch den Dispersionskleber ausgeglichen werden und die mit Primer beschichtete Oberseite der auf den Grundkörper aufkaschierten Papierbahn eine ebene Oberfläche bildet. Vorteilhaft erweise ist die Menge und die Fliesfähigkeit des Klebermaterials weiterhin derart auf die Papierbahn 14 abgestimmt, dass das Klebermaterial die Papierbahn 14 nicht vollständig durchdringt. Etwaiges vollständig durch die Papierbahn hindurch dringendes Klebermaterial wird von der Primerschicht abgehalten, die eine Sperrschicht für das Klebermaterial bildet und an ihrer freien Oberfläche unbeeinflusst von dem Klebermaterial bleibt.
Der Grundkörper wird vorteilhafterweise beidseitig kaschiert, indem er beispielsweise auf seiner Unterseite mit einem Gegenzugpapier, das bei Bedarf ebenfalls mit einem Primer beschichtet ist, kaschiert wird. Die beidseitige Kaschierung führt dazu, dass sich der entstehende Körper nicht verzieht bzw. verwölbt.
Der auf die Papierbahn aufgebrachte Primer verschließt die oberflächlichen Poren der Papierbahn und bildet einen Haftvermittler für auf die Bauplatte beispielsweise mittels eines programmierbaren Druckverfahrens aufzubringende Färbeflüssigkeit. Wenn der Primer nicht deckend ist, so weist die Papierbahn vorteilhafterweise eine helllfarbene Oberfläche auf. Wenn der Primer deckend ist, ist er selbst vorteilhafterweise hellfarben.
Die Papierbahn ist vorteilhafterweise derart ziehfähig, dass sie sich beim Aufbringen auf den Grundkörper dessen Oberfläche, wenn diese beispielsweise dreidimensional gewölbt ist, anpasst.
Die Bauplatte 20, die mit der oberflächlich mit dem Primer versehenen Papierschicht 20 kaschiert ist, wird im dargestellten Beispiel in einer Druckstation 24 mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens, das heißt mittels eines Druckkopfes oder Druckbalkens in an sich bekannter Weise mit einem vorbestimmten Muster bedruckt und anschließend in einer Trockenstation 26 getrocknet und abschließend in einer Vergütungsstation 28 mit einer Vergütungsschicht versehen, die lichtdurchlässig ist, eine große Härte aufweist, auch gegen ag gressive Flüssigkeiten beständig ist und UV-stabil ist. Es versteht sich, dass die Trockenstation und die Vergütungsstation nicht zwingend sind.
Die Druckstation 24 ist in ihrem Aufbau an sich bekannt und enthält beispielsweise einen oder mehrere hintereinander angeordnete Druckbalken, der bzw. die sich quer über die Bauplatte 20 erstreckt bzw. erstrecken und an der Unterseite eine Mehrzahl von Farbdüsen aufweist bzw. aufweisen. Alternativ kann ein Druckbalken auch durch einen Tintenstrahlkopf mit einer oder mehreren Farbdüsen gebildet sein, der sich bezogen auf die durch Pfeile dargestellt Transportrichtung des Grundkörpers 10 quer über den Grundkörper bewegt. Vorteilhaft ist eine Ausführungsform mit ortsfestem Druckbalken und sich unter dem Druckbalken linear bewegender Bauplatte 20. Der Transport der Grundkörper 10 bzw. Bauplatten 20 kann in an sich bekannter Weite mittels eines Transportbandes, eines Rollenförders usw. erfolgen. In 1 nicht dargestellt ist eine Vereinzelungsstation, in der die Papierbahn 14 nach dem Aufkaschieren auf die Grundkörper 10 entsprechend der Form der Grundkörper geschnitten bzw. vereinzelt wird. Es versteht sich, dass die Grundkörper zunächst ein zusammenhängendes Band bilden können und erst nach Aufkaschieren vereinzelt werden können.
Zur Steuerung der gesamten Vorrichtung ist eine in ihrem Aufbau an sich bekannte elektronische Steuereinrichtung 30 vorgesehen, in der aufzudruckende Muster künstlich erzeugt oder von Mustervorlagen 31 eingescannt werden können. Die fertigen Bauplatten werden beispielsweise in einem Stapel 32 abgelegt.
Anhand der 2 werden im Folgenden vorteilhafte Einzelheiten der Herstellung der 1 erläutert; dabei deuten die senkrechten Trennstriche jeweils einzelne Verfahrensschritte an.
Gemäß 2 wird auf die Oberseite des porösen, meist etwas unebenen Grundkörpers 10 und/oder die Unterseite an ihrer Oberseite der mit einer Primerschicht bzw. einem Primer 34 versehenen Papierbahn 14 ein Bindemittel bzw. ein Klebermaterial 36 aufgetragen. Das Bindemittel kann beispielsweise Harz, Leim oder auch ein Schmelzkleber sein. Anschließend wird die Papierbahn 14 mit dem zwischen ihr und dem Grundkörper 10 angeordneten Bindemittel 36 auf den Grundkörper 10 aufgedrückt, was durch eine Presse oder durch Aufwalzen (Kaschieren) geschehen kann. Soweit dabei Hohlräume zwischen dem Grundkörper 10 und der Papierbahn 14 nicht unmittelbar durch Verformung ausgefüllt werden, werden sie durch das aushärtende Bindemittel 30 gefüllt, so dass die Oberfläche der Papierschicht 22 bzw. des Primers 36 eben ist. Die Papierbahn 10 weist vorteilhafter Weise durch entsprechende Vorbehandlung, beispielsweise durch Nasskreppen, eine gewisse Ziehfähigkeit auf, so dass sie sich beim Aufbringen einer Dreidimensionalität bzw. einem Relief ihrer Unterlage anpasst. Weiter ist die Papierbahn vorteilhafterweise schwer entflammbar.
Bindemittel 36, das vor dem vollständigen Aushärten durch die Papierbahn 14 hindurchdiffundiert (durch Punkte in der Papierbahn 14 im rechten Teil der 2 angedeutet), wird durch den Primer 36 an einem weiteren Vordringen gehindert. Die freie Oberfläche des Primers 36 bildet somit eine homogene Oberfläche, die eventuelle Bindemittelreste überdeckt und einen Haftgrund für die anschließend mittels eines programmierbaren Druckverfahrens aufgebrachte Färbeflüssigkeit bzw. Färbeflüssigkeiten bildet.
Die Zusammensetzung des Primers richtet sich vorteilhafterweise nach der verwendeten Papierbahn, der Färbeflüssigkeit und dem Bindemittel, wobei der Primer nicht nur die Poren der Papierbahn verschließen soll, sondern auch einen Haftvermittler für die Färbeflüssigkeit und eine Sperrschicht für das Bindemittel bilden soll.
Wenn das Papier hellfarben, infolge einer Einlagerung von z. B. Titanoxid vorzugsweise weiß durchgefärbt ist, oder zumindest eine hellfarbene, vorteilhafterweise weiße Oberschicht aufweist, kann der Primer farblos sein oder eine Grundtönung besitzen. Wenn preiswertes Papier verwendet wird, das keine unmittelbar bedruckungsgeeignete hellfarbene Oberseite aufweist, ist der Primer vorteilhafterweise hellfarben, vorzugsweise weiß, pigmentiert. Der Primer kann auch eine andere Grundeinfärbung aufweisen; wenn beispielsweise ein Holzdekor aufgedruckt werden soll, ist eine Grundeinfärbung des Primers vorteilhaft, die der hellsten Tönung des auszudruckenden Holzdekors entspricht.
In jedem Fall bildet der Primer einen Verschluss der Papieroberfläche und einen Haftvermittler für die anschließend aufgebrachte(n) Färbeflüssigkeit(en). Als Primer bzw. Haftvermittler können an sich bekannte Primer auf Polyurethan Basis, Polyester Basis oder auch Epoxidharz Basis eingesetzt werden. Bei Zweikomponentensystemen werden die beiden Komponenten beispielsweise unmittelbar nacheinander aus Farbdüsen aufgebracht oder gleichzeitig aus verschiedenen Farbdüsen auf die selben Zielpunkte der Oberfläche aufgebracht, wodurch eine besonders intensive Vermischung der beiden Komponenten und dadurch gute Qualität der Primeroberfläche erzielt wird.
Die erfindungsgemäßen fertig bedruckten Bauplatten können beispielsweise einzeln als dekorative Verkleidungsplatten eingesetzt werden oder in vorbestimmter Weise in einer Mehrzahl zu einer kompletten Wandverkleidung zusammengesetzt werden, wobei die Nahtstellen zwischen den Bauplatten allenfalls bei näherer Betrachtung erkennbar sind. Aus den erfindungsgemäßen Bauplatten können Muster zusammengesetzt werden, wobei die Konturen der Bauplatten selbst zum Ornament des Musters beitragen können. Die angegebenen Beispiele für Zusammensetzungen oder sonstige Eigenschaften sind nicht abschließend, sondern können durch weitere ergänzt werden.

8: Beschichtungsvorrichtung
10: Grundkörper
12: Vorratsrolle
14: Papierbahn
16: Materialschicht
18: Walze
20: Bauplatte
22: Papierschicht
23: Deckschicht
24: Druckstation
26: Trockenstation
28: Vergütungsstation
30: elektronische Steuereinrichtung
31: Mustervorlagen
32: Stapel
34: Primer
36: Bindemittel
38: Färbeflüssigkeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 5707689 [0003]
- DE 202006004493 U1 [0004]
- DE 19532819 A1 [0005]
- DE 60034188 T2 [0006]
- DE 10252863 A1 [0006]

Claims

Bauplatte mit einem Grundkörper (10) mit poröser Oberfläche und einer auf die poröse Oberfläche unter Zwischenanordnung eines aushärtbaren Bindemittels (36) aufgebrachten Papierbahn (14), dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Grundkörper aufgebrachte Papierbahn (14) mit einem Primer (34) versehen ist, der geeignet ist, durch die Papierbahn (14) hindurchgedrungenes Bindemittel zu überdecken und eine Haftung zwischen der Oberfläche der Papierbahn und einer Färbeflüssigkeit (38) zu vermitteln, die mittels eines programmierbaren Druckverfahrens, insbesondere Tintenstrahldruckverfahrens, auf die mit dem Haftvermittler versehene Oberfläche der Papierbahn aufbringbar ist.
Verfahren zum Herstellen einer Bauplatte, enthaltend folgende Arbeitsschritte: – Bereitstellen eines plattenförmigen Grundkörpers (10) mit einer porösen Oberfläche, – Bereitstellen einer einseitig mit einem Primer (34) beschichteten Papierbahn (14), – Aufbringen eines fließfähigen Bindemittels (36) auf die poröse Oberfläche des Grundkörpers und/oder die dem Grundkörper zugewandte, nicht mit dem Primer beschichteten Seite der Papierbahn (14), – Aufbringen der Papierbahn (14) auf den Grundkörper (10) mit dazwischen angeordnetem fließfähigem Bindemittel (36), – Pressen oder Walzen der Papierbahn auf den Grundkörper wobei der Primer (36) derart gewählt ist, dass er durch die Papierbahn durchgedrungenes Bindemittel überdeckt und einen Haftvermittler für eine auf die Bauplatte mittels des programmierbaren Druckverfahrens aufzubringende Färbeflüssigkeit bildet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Menge des fließfähigen Bindemittels (30) derart auf die Oberfläche des Grundkörpers (10) abgestimmt ist, dass des Bindemittel Unebenheiten der Oberfläche des Grundkörpers ausgleicht und die mit Primer (32) versehene Oberfläche des Papierbahn eben ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die auf den Grundkörper (10) aufzubringende Papierbahn (14) an ihrer mit dem Primer (34) beschichteten Oberfläche hellfarben ist und der auf die hellfarbene Oberfläche der Papierbahn aufgebrachte Primer Poren der Oberfläche der Papierbahn verschießt.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der auf die Oberfläche der Papierbahn (14) aufgebrachte Primer (34) hellfarben und deckend ist und Poren der Oberfläche der Papierbahn verschießt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Papierbahn (14) derart ziehfähig ist, dass sie sich beim Aufbringen auf den Grundkörper (10) einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur der Unterlage, auf die sie aufgebracht wird, anpasst.