Высокоглянцевая поверхность посредством нанесения покрытия в горячем состоянии

Высокоглянцевая поверхность посредством нанесения покрытия в горячем состоянии

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу выполнения высокоглянцевых поверхностей и к изделиям с поверхностями такого типа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Недавно произошел рост потребности в высокоглянцевых поверхностях для поверхностей элементов в мебельной и деревообрабатывающей промышленности, а также в производстве полов.

Этот поверхностный блеск является зрительным восприятием, которое возникает при рассматривании поверхности, при этом предмет воспринимается глянцевым в том случае, когда большая часть света, падающего на поверхность, отражается направленно и только небольшая часть отражается диффузно. Высококачественные высокоглянцевые поверхности воспринимаются так, будто они имеют блеск аналогичный блеску стеклянной поверхности. Уровень блеска можно, в качестве примера, определить посредством использования подходящего оборудования для измерения уровня блеска, чтобы определить отражательную способность для пучка света, падающего под определенным углом. Термин «высокоглянцевый» обычно подразумевает уровень блеска от 80 до 100 при опытном угле, составляющем 60°.

Ранее раскрывалось, что подходящие высокоглянцевые поверхности можно получить посредством нанесения слоя высокоглянцевой фольги в виде особых пластмассовых листов или пластмассовой фольги на плиты-основы. Таким способом можно наносить покрытие на плиты-основы с широким разнообразием формы и содержащие широкое разнообразие материалов. Однако ограничено разнообразие декоративных эффектов, доступных для этих пластмассовых листов и пластмассовой фольги, а соответствующие затраты велики.

В способе, который известен аналогично предыдущему, отделочная обработка осуществляется до завершения изготовления листовой основы. Плиты, изготовленные на основе пиломатериалов, например MDF (древесно-волокнистая плита средней плотности) или HDF (древесно-волокнистая плита высокой плотности), отделывают листами бумаги, предпочтительно так называемой меламиновой бумаги, при этом их наносят на плиту с использованием меламиновой смолы и прижимают, в результате чего получают плиту-основу, отделанную непосредственно при изготовлении. Чтобы получить требуемую высокоглянцевую поверхность, подготовленные таким образом плиты-основы покрывают слоем прозрачной пластмассовой фольги. Недостаток этого заключается в том, что наносимый в виде тонкого слоя материал должен наноситься очень равномерно, при равномерной толщине слоя. Подходящая для применения пластмассовая фольга кроме того имеет значительную толщину, чтобы компенсировать возможные неровности плит-основ, или неровности при нанесении материала в виде тонкого слоя, а это увеличивает затраты.

Применение лаков для выполнения высокоглянцевой поверхности на подготовленных должным образом отделанных непосредственно при изготовлении плитах-основах до настоящего времени было осуществимо только при высоких затратах, поскольку лаки проявляют слабую адгезионную способность по отношению к меламиновым покрытиям. Однако лаки имеют и выгодные свойства, например, быстрое высыхание и высокую устойчивость к влаге и чистящим составам, вследствие чего они иногда использовались до настоящего времени при изготовлении высокоглянцевых поверхностей.

Низкая адгезионная способность лаков часто происходит от их химической и/или физической природы и от природы поверхности, которую необходимо ими покрыть, при этом известный способ в данном случае достигает увеличенной адгезионной способности посредством предварительной обработки поверхности. В данном случае используются слои усилителя адгезии; они улучшают адгезионную способность компонентов, которые необходимо соединить, и кроме того они могут компенсировать неровности на поверхности.

В DE 102009002048 А1 раскрывается использование реактивного расплава на основе полиуретана в качестве тонкого слоя усилителя адгезии в сочетании со слоем лака, который затем следует нанести. Однако отсутствует раскрытие применения слоя усилителя адгезии, связанного с изготовлением высокоглянцевой поверхности.

Лаковые системы на основе УФ-отверждаемых лаков, как правило, применяют в производстве мебели и полов и наносят на соответствующие детали с применением валков, или реже с использованием методов распыления. В последующей процедуре отверждения применяют УФ излучение/УФ лампы. Стоимость оборудования для лакирования очень высокая, а также требуется пространство. Отчасти это обусловлено многослойным нанесением лака, при этом на практике обычно принято осуществлять от трех до четырех нанесений, поскольку по причинам, связанным с вязкостью и с полным УФ отверждением, при каждом нанесении лака можно наносить очень тонкий слой, составляющий приблизительно от 10 до 20 мкм. Более того, определенное количество промежуточных операций полировки лака обычно необходимо для выполнения поверхности, имеющей гладкость, необходимую для высокоглянцевых покрытий.

В частности, можно получить высокоглянцевые покрытия с высокой степенью износостойкости, например с износостойкостью по системе классов износостойкости >AC5, посредством добавления абразивных материалов в используемые лаковые системы, примерами которых являются частицы оксида алюминия или керамические частицы. При применении корундсодержащих лаковых систем данного типа трудно проводить промежуточные операции полировки, и поэтому невозможно получить поверхность с подходящим высоким глянцем.

Поэтому объединение высокой износостойкости, требуемой, например, в сфере полов или для столешницы, и требования хорошо отполированной, высокоглянцевой поверхности, требует больших затрат.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение более эффективного способа выполнения высокоглянцевых поверхностей, избегая при этом вышеупомянутых недостатков.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача решается посредством способа выполнения высокоглянцевых поверхностей на по меньшей мере одном из участков области основы, включающего в себя этапы, на которых:

а) наносят слой, изготовленный из расплава, на по меньшей мере один из участков области основы;

b) полируют нанесенный слой расплава;

с) наносят по меньшей мере один слой лака на отполированный слой расплава посредством способа нанесения покрытия поливом;

d) осуществляют отверждение нанесенной слоистой структуры.

Задача также решается посредством изделия с высокоглянцевой поверхностью на по меньшей мере одном из участков области основы, которое возможно получить посредством способа согласно настоящему изобретению.

Неожиданно было обнаружено, что применение расплава, в частности реактивного расплава на основе полиуретана, на области основы, в частности отделанной меламиновой бумагой древесностружечной плиты, или отделанной меламиновой бумагой MDF/HDF, обеспечивает однородную и гладкую поверхность, что при этом улучшает условия для нанесения слоя лака на последующих этапах и тем самым дает возможность выполнения высокоглянцевой поверхности высокого качества.

В частности, высокоглянцевая поверхность данного типа может быть выполнена даже в том случае, когда меламиновая поверхность имеет некоторую структуру и глубину шероховатости, как это обычно бывает, например, с доступными для приобретения листовыми материалами, имеющими стандартную поверхность, притом что они часто имеют структуру, например, мелкозернистую структуру. Соответственно, нет необходимости подготавливать листовой материал, покрытый слоем меламина, посредством такого способа, который является необходимым при некоторых способах нанесения лака.

В основе расплава могут быть полиолефины, этилвинилацетаты (EVAs), полиамиды, или полиуретаны. Предпочтительно, чтобы расплав представлял собой реактивный расплав, в частности на основе полиуретана.

Предпочтительный реактивный расплав на основе полиуретана предпочтительно представляет собой доступный для приобретения реактивный расплав на основе полиуретана, который предпочтительно вступает в реакцию и отверждается за счет влаги, присутствующей в атмосфере. Предпочтительно, чтобы вышеуказанный реактивный расплав являлся реактивным расплавом, который на данный момент используют в технологии «нанесения покрытия в горячем состоянии» для отделки поверхностей, при этом не содержал воды и растворителя. Особенностью данных реактивных расплавов на основе полиуретана является не только простое нанесение, но также и устойчивость к водяному пару, влаге и химическим веществам, а также к механическому напряжению. Данные реактивные расплавы имеют сильно выраженные свойства усилителя адгезии, и потому требуются лишь тонкие слои. В данном контексте особенно неожиданным является то, что нанесенный слой реактивного расплава может отверждаться, несмотря на то что, например, слой лака отделяет его от атмосферы и влаги, присутствующей в ней, которая вызывает образование поперечных связей и, таким образом, отверждение.

Другой неожиданной особенностью является то, что здесь также можно использовать расплавы, содержащие абразивные материалы с высокой степенью износостойкости. Расплавы данного типа можно наносить аналогичным образом, получая при этом слои с большой толщиной, например, в диапазоне от 60 до 100 мкм. На удивление высокоглянцевую поверхность получают при отсутствии необходимости в промежуточных этапах полировки. В частности, есть возможность получать высокоглянцевые покрытия с высокой степенью износостойкости, которые, например, имеют износостойкость по системе классов износостойкости >AC5 в соответствии с DIN EN 13329. Подходящими абразивными материалами, например, являются частицы оксида алюминия, или керамические частицы. Предпочтительным является расплав, содержащий корунд.

Подходящими областями основы являются поверхности элементов, например, для ламинированных полов, для половых досок, или для паркетных полов, для плит или шпона, или для мебели или деталей мебели. Области основы могут состоять из древесины или из древесноподобного материала, например из шпона, или древесноволокнистой плиты, причем они могут быть предварительно отделаны бумагой, пластмассой, или другими материалами.

Расплав можно наносить посредством способа нанесения валками, или способа нанесения распылением, или посредством форсунки или щелевой головки на поверхность, на которую требуется нанести покрытие, в частности на древесностружечную плиту, покрытую слоем меламина, или на MDF/HDF, покрытую слоем меламина. Предпочтительно, чтобы расплав наносили посредством валковой установки на соответствующую поверхность. Для этой цели области основы, т.е. в виде плит-основ, перемещают посредством транспортной установки в определенном направлении перемещения и со скоростью перемещения в сторону валковой установки, где расплав наносится посредством по меньшей мере одного дозирующего валка и одного наносящего валка, которые вращаются со скоростью в диапазоне от 5 до 60 м/мин, предпочтительно от 10 до 25 м/мин. Нанесенный слой расплава затем, например, полируют посредством находящегося далее по ходу движения полировочного валка, который вращается в противоположенном направлении относительно наносящего валка со скоростью в диапазоне от 1 до 30 м/мин, предпочтительно от 1 до 6 м/мин. Была доказана эффективность осуществления нанесения без доступа воздуха и, соответственно, в отсутствии влаги, присутствующей в воздухе.

Толщина слоя расплава предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 200 мкм, преимущественно от 10 до 60 мкм.

Расплав обычно наносят при температуре, по меньшей мере составляющей 100°С, например, от 100°С до 150°С, предпочтительно от 120°С до 150°С. В качестве примера, соответственно, применяется наносящий валок с регулировкой температуры, при этом температура полировочного валка в данной установке, который таким же образом может быть подогреваемым валком, может отличаться от температуры наносящего валка.

Затем на слой расплава, который нанесли и отполировали, наносится слой высокоглянцевого лака, предпочтительно до завершения отверждения слоя расплава, и таким образом достигается значительная экономия времени. Нанесенный слой расплава обеспечивает поверхность, на которой высокоглянцевый лак, который необходимо нанести, имеет хорошие характеристики текучести и равномерное распределение.

На этапе, который следует далее, на область основы, приготовленную таким образом, наносят высокоглянцевый лак, при этом в данном изобретении предпочтительно применять то, что известно как способ нанесения покрытия на влажный слой. Предпочтительно использование текучего УФ-отверждаемого высокоглянцевого лака, лака электронно-лучевого отверждения, керамического лака и/или водного лака, наносимого посредством известного способа нанесения покрытия поливом. Область основы, подготовленная посредством предшествующих этапов, на данном этапе пропускается через лаковую завесу, содержащую жидкий лак, вследствие чего наносится лак, образуя покрытие в диапазоне от 100 до 160 г на метр квадратный.

После полирования слоя расплава (этап b) и перед нанесением высокоглянцевого лака посредством способа нанесения покрытий поливом (этап c) по меньшей мере один первый слой лака в некоторых случаях можно нанести перед по меньшей мере одним последующим слоем, который наносят следом на этапе (c). Он может состоять из любого требуемого лака, который предпочтительно быстро отверждается, чтобы быстро обеспечить возможность дальнейшей обработки. Лаки, подходящие для использования, могут, в качестве примера, быть прозрачными, белыми, или цветными лаками, например, в виде нитроцеллюлозных лаков, лака электронно-лучевого отверждения, керамического лака, водного лака, или 2С PU лаков. Однако предпочтительно использование УФ-отверждаемых лаков. Данный вид способа нанесения лака позволяет наносить слой с толщиной приблизительно от 10 до 20 мкм, и поэтому возможно осуществлять полное УФ отверждение за разумное время. Необязательный этап лакировки можно осуществлять посредством стандартных способов, например, способа нанесения валками, или посредством способа нанесения распылением, или струйным устройством. Этот необязательный этап обеспечивает очень гладкую область основы, на которую на следующем этапе можно нанести дополнительный слой лака, чтобы, например, получить высокоглянцевую поверхность высшего качества.

После нанесения высокоглянцевого лака нанесенные слои отверждают, при этом в данном способе предпочтительно выдержать период ожидания, в частности составляющий несколько минут, например по меньшей мере 1 минуту, чтобы, по крайней мере, один слой лака стал равномерно распределенным по поверхности.

По меньшей мере, один нанесенный слой лака, предпочтительно УФ-отверждаемый слой, отверждают посредством облучения при помощи широко используемых приборов, например УФ ламп. Чтобы получить высокоглянцевую поверхность высокого качества важно, чтобы в процессе отверждения покрытая поверхность оставалась свободной от нежелательных частиц насколько это возможно. Для этой цели в облучающем устройстве, предпочтительно представленном в виде туннеля, можно создать избыточное давление, чтобы предотвратить проникновение посторонних частиц, т.е. частиц пыли.

1. Способ выполнения высокоглянцевых поверхностей на по меньшей мере одном из участков области основы, в котором область основы покрывают меламином, причем способ включает в себя этапы, на которых:а) наносят слой, образованный из расплава на по меньшей мере один из участков области основы;b) полируют нанесенный слой расплава;с) наносят по меньшей мере один слой лака на отполированный слой расплава посредством способа нанесения покрытия поливом;d) отверждают нанесенную слоистую структуру.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расплав является реактивным расплавом, в частности на основе полиуретана.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на этапе a) расплав наносят посредством валковой установки, содержащей по меньшей мере один дозирующий валок и наносящий валок, вращающийся в направлении вращения.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что наносящий валок вращается со скоростью в диапазоне от 5 до 60 м/мин, предпочтительно от 10 до 25 м/мин.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что расплав, нанесенный на этапе a), полируют полировочным валком, вращающимся в противоположенном направлении относительно направления вращения наносящего валка.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что полировочный валок вращается со скоростью в диапазоне от 1 до 30 м/мин, предпочтительно от 1 до 6 м/мин.

7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что расплав, нанесенный на этапе a), содержит абразивный материал.

8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что слой лака, наносимый на этапе c), содержит текучий УФ-отверждаемый высокоглянцевый лак.

9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что до этапа c) по меньшей мере один первый слой лака, содержащий УФ-отверждаемый лак, наносят валком посредством распылительного оборудования или посредством струйного устройства.

10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на этапе c) применяют способ нанесения покрытия на влажный слой.

11. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что до этапа d) выдерживают период ожидания для отверждения.

12. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что область основы состоит из древесины или из древесноподобного материала, покрытых бумагой, пластмассой, или другим материалом.

13. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что область основы является поверхностью элемента ламината, элемента паркета, элемента половой доски, плиты, или шпона, мебели, или детали мебели.

14. Изделие с высокоглянцевой поверхностью на по меньшей мере одном из участков области основы, в котором область основы покрыта меламином, причем изделие получено способом по п. 1 или 2.