EP1637235B1

EP1637235B1 - Verfahren zum Beschichten einer Möbelplatte aus einem Holzwerkstoff mit Pulverlack

Info

Publication number: EP1637235B1
Application number: EP05019648A
Authority: EP
Inventors: Kurt Meinberg
Original assignee: Fuechtenkotter Guenter; Moller Bernhard; Wallmann Ulrich
Current assignee: BERGMEIER, MANFRED; FUECHTENKOETTER GUENTER; MEINBERG, KURT; MOELLER, BERNHARD; Wallmann Ulrich
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2025-09-09
Also published as: ATE380075T1; EP1637235A3; EP1637235A2; DE502005002137D1; DE102004043725A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Möbelplatte aus einem Holzwerkstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus vielerlei Gründen hat sich die Beschichtung von Möbelplatten aus Holzwerkstoffen, insbesondere in Form von Möbelplatten, mittels Pulverlacken als besonders vorteilhaft herausgestellt. Ein grundsätzliches Problem stellt dabei jedoch die nicht vorhandene oder nur äußerst geringe elektrische Leitfähigkeit des Materials dar, da diese notwendig ist, um die elektrostatische Pulverbeschichtung in entsprechender Qualität durchführen zu können.
Zur Verbesserung der Haftfähigkeit ist es aus der EP 0 853 504 B1 bekannt, die Holzwerkstoffplatte zu erwärmen und gleichzeitig das Pulver aufzutragen, so dass dies aufschmilzt und eine Klebverbindung mit der Oberfläche der Platte eingeht. Üblicherweise wird ein Pulverlack eingesetzt, der eine Schmelztemperatur von etwa 100° Celsius aufweist, so dass die Holzwerkstoffplatte bis zu dieser Temperatur, zumindest jedoch bis nahezu zu dieser Temperatur erwärmt werden muss. Unter Umständen muss eine Nacherwärmung durchgeführt werden, bevor die geschmolzene Pulverlackbeschichtung durch UV-Strahlen ausgehärtet wird.
Das bekannte Verfahren birgt jedoch einige, sowohl die Fertigung wie auch die Qualität der Beschichtung einschränkende Nachteile in sich. Dabei ist in erster Linie zu nennen, dass es durch die Erwärmung des Holzwerkstoffs zu Ausgasungen der innenwohnenden Feuchtigkeit kommen kann, die zu Rissbildungen an den Längs- und Querkanten führt. Diese irreversiblen Schäden treten, wie sich gezeigt hat, bereits bei einer Oberflächentemperatur von 90° Celsius und einer Eindringtiefe der Wärmeenergie von etwa 5 mm auf.
Durch die Infrarotbestrahlung des Pulverlacks, zur Erzielung der Schmelztemperatur, bildet sich zunächst eine äußere, gegenüber der darunter liegenden festere Lackschicht der Schmelze, die dazu führt, dass sich durch die Ausgasungen eine im weitesten Sinn löchrige Oberfläche ergibt, die zumindest den optischen, aber auch den haptischen Eindruck der Beschichtung beeinträchtigt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass mit geringem konstruktiven Aufwand eine qualitative Verbesserung der Beschichtung möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Wie sich überraschend gezeigt hat, führt die Koronabehandlung zu einer Verbesserung der Oberflächenspannung der Möbelplatte aus einem Holzwerkstoff, die eine Erhöhung der Adhäsionskräfte zur Folge hat, wodurch der anschließend aufgetragene Pulverlack nicht klebend, sondern elektrostatisch anhaftet. Eine intensive Erwärmung der Werkstoffplatte ist nicht mehr erforderlich.
Die Koronabehandlung führt zwar ebenfalls zu einer gewissen Erwärmung der Oberfläche der Werkstoffplatte, jedoch erstreckt sich diese Erwärmung nur geringfügig in die Tiefe. Dabei kommt es zur Ausgasung der in diesem Bereich befindlichen Feuchtigkeit, jedoch, im Gegensatz zum Stand der Technik, bevor der Pulverlack aufgebracht wird. Das heißt, bei der nachfolgenden Erhitzung des aufgetragenen Pulverlacks zum Zwecke der Schmelzung mittels Infrarot-Licht sind die wärmebeaufschlagten Bereiche unterhalb der Oberfläche der Platte praktisch feuchtigkeitsfrei. Die sich durch den austretenden Wasserdampf ansonsten ergebende Problematik, nämlich die genannten Lackfehler in Form von Löchern oder anderen Unregelmäßigkeiten, treten nun nicht mehr auf.
Trotzdem wird die für eine erfolgreiche elektrostatische Lackierung mit Pulverlacken notwendige Senkung des Oberflächenwiderstandes erreicht, der < 10¹⁰ bis 10¹¹ Ω ist, so dass die Voraussetzungen für eine optimale Beschichtung mit Pulverlack gegeben ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt dazu, dass die Pulverlackierung nun auch ohne Fertigungs- und Qualitätsprobleme im Möbelbereich eingesetzt werden kann, wobei die erzielbaren Ergebnisse hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit auch höchsten Anforderungen gerecht werden. Bemerkenswert ist darüber hinaus, dass durch die verfahrensbedingte Qualitätsverbesserung die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens in signifikanter Weise steigt.
Des weiteren lässt sich das neue Verfahren mit einem geringen apparativen Aufbau realisieren, da Koronabehandlungsanlagen, wie sie bislang für die Erzeugung von Adhäsionskräften an Kunststoffen eingesetzt wurden, durchaus als konfektionierte Vorrichtungen in bestehende Lackieranlagen integriert werden können, ohne dass es wesentlicher konstruktiver Veränderungen bedarf. Dieser Umstand gestattet die Nachrüstung bestehender Beschichtungseinrichtungen, was ebenfalls als ein deutlicher Vorteil anzusehen ist.
Bezüglich der Qualitätsverbesserung ist anzumerken, dass die Koronaentladung auch in den Kantenbereichen der Möbelplatte mit gleicher Wirkung durchgeführt werden kann wie dies in den flächigen Bereichen der Fall ist, so dass diese Kantenbereiche, die als besonders kritische Bearbeitungszonen angesehen wurden, ebenfalls ohne Qualitätseinbuße mit einem Pulverlack versehen werden können. Insofern ist die Lackierung der Möbelplatte sowohl horizontal wie auch vertikal ausgerichtet möglich, wobei der horizontale Transport einer optimierten Fertigung entgegenkommt.
Um das Beschichtungsergebnis, das heißt den Pulverlackauftrag, zu optimieren, muß die Oberfläche der Möbelplatte von Handschweiß, Fett oder dergleichen gesäubert werden. Dies erfolgt üblicherweise durch Schleifen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch durch die Koronaentladung, wodurch praktisch die zusätzliche Bearbeitung unterbleiben kann. Vorstehende Holzfasern, deren Größe sich im Mikrobereich bemisst, werden durch die bei der Koronaentladung entstehende Entladungsflamme abgebrannt, bzw. weggesprengt, so dass danach die Oberfläche als feinst gesäubert bezeichnet werden kann.
Im horizontalen Durchlauf erfolgt die Koronabehandlung und anschließend die Pulverbeschichtung einer ersten Seite der Möbelplatte, beispielsweise der Vorderseite sowie der umfänglichen Kanten. Bei der rückseitigen Behandlung der Möbelplatte in diesem Sinn wird die zuvor beschichtete Kante einer weiteren Koronaentladung unterzogen, so dass diese Kante für die Anhaftung der folgenden und somit sozusagen zweiten Schicht in gewünschter Weise präpariert ist.
Eine zweite Beschichtung der Oberflächen der Möbelplatte insgesamt kann für den Fall vorgesehen sein, dass die Pulverlackierung des ersten Auftrags nicht dem geforderten Qualitätsstandards entspricht, wobei durch Nachbearbeitung beispielsweise kleine Pickel oder Pusteln entfernt, vorhandene Löcher angeschliffen und einfache Farbunreinheiten beseitig werden. Danach wird die Möbelplatte nochmals dem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen.
Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem solche beschädigten Teile auch durch Nacharbeit nicht in dem gewünschten und geforderten Maße qualitativ wieder herstellbar sind, bietet die Erfindung erhebliche Kostenvorteile, da praktisch ausschussfrei gearbeitet werden kann.
Prinzipiell kann auf eine erste Pulverbeschichtung im Sinne der Erfindung eine zweite Beschichtung erfolgen, das heißt, die bereits pulverlackierte Oberfläche der Möbelplatte wird ebenfalls einer Koronabehandlung unterzogen und anschließend eine zweite Pulverschicht aufgebracht.
Dies kann unter Umständen dann sinnvoll sein, wenn, wie nach einem weiteren Gedanken der Erfindung vorgesehen, die Koronaentladung unter Einbringung eines Aerosols in die Entladungszone erfolgt. Wie sich gezeigt hat, ist eine Koronaentladung unter diesen Bedingungen besonders effektiv.
Da es möglicherweise durch das Einbringen der Aerosole zu einer Veränderung der Oberflächenausbildung beim Pulverbeschichten kommen kann, insbesondere durch eine feuchtigkeitsbedingte Holz-Faseraufrichtung, kann ein zweiter Verfahrensdurchlauf sinnvoll sein.
Neben dem genannten Pulverlack, der durch UV-Strahlung aushärtbar ist, kann auch ein sogenanntes Niedertemperatur-Pulver zum Einsatz kommen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Beschichten einer Möbelplatte in einer perspektivischen Ansicht.
In der Figur ist eine Vorrichtung zum Beschichten einer Möbelplatte aus einem Holzwerkstoff mit Pulverlack dargestellt, wobei die Möbelplatte insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist.
Die Möbelplatte 1 wird liegend mittels eines Transportbandes 2 unter dem gegenüber ortsfesten Bearbeitungsstationen hindurchgeführt, wobei in der Folge der Bearbeitungsschritte als erstes eine Einrichtung zur Koronabehandlung 3, nachfolgend eine Beschichtungsanlage 4 sowie eine Härteeinrichtung angeordnet sind.
Vor einer Beschichtung der plattenförmigen Möbelplatte 1 mit einem Pulverlack mittels der Beschichtungseinrichtung 4 erfolgt durch die Einrichtung zur Koronabehandlung 3 eine Koronaentladung auf der Oberfläche der den Wirkbereich der Einrichtung 3 durchlaufenden Möbelplatte 1.
Auf die so vorbereitete Oberfläche der Möbelplatte 1 wird mit Hilfe der Beschichtungseinrichtung 4 der Pulverlack aufgetragen. In der nachfolgenden Härteeinrichtung 5 wird zunächst der aufgetragene Pulverlack mittels Infrarot-Bestrahlung geschmolzen, so dass sich eine sehr glatte, geschlossene Lack-Beschichtung ergibt, die anschließend durch ultraviolettes Licht ausgehärtet wird.
Eine nicht dargestellte Wendeeinrichtung kann sich anschließen, so dass die Möbelplatte 1 so gedreht und abgelegt wird, dass die bis dahin unbehandelte Seite ebenfalls im vorbeschriebenen Sinn bearbeitet werden kann.

Claims

Verfahren zum Beschichten einer Möbelplatte aus einem Holzwerkstoff mit Pulverlack, dadurch gekennzeichnet, dass die zu beschichtende Oberfläche der Möbelplatte (1) vor einem Auftrag des Pulverlacks einer Koronaentladung ausgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Beschichtung diese aufgeschmolzen, vorzugsweise mittels Infrarot-Strahlen, und danach ausgehärtet wird, vorzugsweise durch ultraviolettes Licht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Nachbearbeitung hinsichtlich einer fehlerhaften Oberfläche die zuvor beschichtete Möbelplatte (1) in einem zweiten Durchlauf einer Koronaentladung unterzogen und danach erneut Pulverlack aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während der Koronaentladung ein Aerosol in die Koronaentladungszone gebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Beschichtung einer ersten Fläche der Möbelplatte (1), einschließlich der umlaufenden Kante, die andere Fläche der Möbelplatte (1) einer Koronaentladung ausgesetzt und mit Pulverlack beschichtet wird, einschließlich der umlaufenden Kante.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Koronabehandlung (3) vorgesehen ist, der eine Beschichtungseinrichtung (4) und eine Härteeinrichtung (5) nachgeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Koronabehandlung (3), die Beschichtungseinrichtung (4) und die Härteeinrichtung (5) gegenüber einem Transportband (2), zum fortschreitenden Transport einer auflegbaren Möbelplatte (1) ortsfest angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Koronabehandlung (3) eine Einrichtung zur Einbringung von Aerosolen aufweist.