Способ изготовления панелей с декоративной поверхностью
Иллюстрации
Показать всеСпособ изготовления панелей с декоративной поверхностью, в котором упомянутые панели (7) содержат по меньшей мере основу (8) и верхний слой (9), в котором упомянутый верхний слой (9) содержит бумажный слой (2) с печатным изображением, и в котором упомянутый способ содержит по меньшей мере стадию (S1) обеспечения упомянутого бумажного слоя (2) термореактивной смолой (3) и стадию обеспечения на упомянутом обеспеченном смолой бумажном слое (2) по меньшей мере части упомянутого печатного изображения. При этом для обеспечения упомянутой части упомянутого печатного изображения применяют пигментсодержащие краски, наносимые на упомянутый бумажный слой (2) с помощью цифрового струйного принтера (18). Сухой остаток от общего объема упомянутых пигментсодержащих красок, наносимых на упомянутый бумажный слой, составляет менее 9 г/м2, а в качестве упомянутой пигментсодержащей краски применяют краску на водной основе. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 5 ил.
Реферат
Настоящее изобретение относится к способу изготовления панелей с декоративной поверхностью или к так называемым декоративным панелям.
Более конкретно, изобретение относится к способу изготовления панелей, в котором упомянутые панели содержат по меньшей мере основу и верхний слой, где упомянутый верхний слой содержит бумажный слой с печатным изображением. Панели согласно изобретению могут относиться к мебельным панелям, потолочным панелям, панелям для напольного покрытия или тому подобным панелям, где такие панели предпочтительно содержат основу на основе древесины, такую как основа из MDF или HDF (древесноволокнистая плита средней или высокой плотности), или основу, состоящую из древесностружечной плиты, или основу, по существу изготовленную из древесностружечной плиты.
Традиционно декор или изображение на таких панелях печатают на бумаге с помощью офсетной или глубокой печати. Полученную бумагу размещают в качестве декоративной бумаги на так называемой слоистой панели. Согласно DPL-способу (способ получения ламината прямого давления) для формирования декоративного слоя уже запечатанную бумагу или декоративную бумагу обеспечивают меламиновой смолой. Затем формируют стопку, содержащую по меньшей мере основу пластинчатой формы, упомянутый декоративный слой и, возможно, защитный слой, находящийся поверх упомянутого декоративного слоя, где упомянутый защитный слой или оверлей также выполнен на основе смолы и/или бумаги. Упомянутую стопку подвергают прессованию, и обработка путем прессования приводит к взаимному соединению или склеиванию декоративной бумаги, основы и защитного слоя, а также к отверждению смолы, присутствующей в стопке. В результате операции прессования получают декоративную панель с меламиновой поверхностью, которая может обладать высокой износостойкостью. С нижней стороны основы пластинчатой формы можно наносить обратный слой или уравновешивающий слой (нижний уравновешивающий балансир), или в качестве альтернативы с нижней стороны также можно присоединять декоративный слой, в частности, в случае слоистых панелей для мебели. Такой обратный слой или уравновешивающий слой или любой другой слой с нижней стороны слоистой панели ограничивает или предотвращает возможное искривление декоративной панели и наносится во время той же самой обработки путем прессования, например, путем размещения смолосодержащего бумажного слоя в виде самого нижнего слоя стопки со стороны стопки, противоположной упомянутому декоративному слою. В качестве примеров DPL-способа можно сослаться на документ EP 1290290, из которого дополнительно известен способ придания рельефа упомянутой меламиновой поверхности во время все той же обработки путем прессования или операции прессования, а именно, путем введения упомянутой меламиновой поверхности в соприкосновение со структурированным элементом пресса, например, структурированной плитой пресса.
Нанесение печатного изображения на бумагу с помощью аналогового способа печати, такого как глубокая или офсетная печать, по приемлемым ценам неминуемо приводит к большим минимальным количествам конкретной декоративной бумаги для заказа и ограничивает достижимую эксплуатационную гибкость. Изменение декора или изображения неизменно влечет за собой простой оборудования для печати в течение приблизительно 24 часов. Такое время простоя необходимо для замены печатных валиков, очистки оборудования для печати и корректировки красок для нового декора или изображения, подлежащего печати.
Обеспечение запечатанной бумаги смолой может приводить к расширению бумаги, которое с трудом поддается регулированию. Могут возникать проблемы, особенно в тех случаях, когда подобно случаю, описанному в документе EP 1290290, желательно обеспечить соответствие между рельефом и печатным декоративным изображением.
В целях ограничения затрат при производстве декоративной бумаги и предотвращения расширения, например, в документе DE 19725829C1 описан способ, в котором аналоговый способ печати, например офсетный способ, применяют для нанесения печати непосредственно на основу пластинчатой формы, независимо от наличия или отсутствия промежуточных подготовительных слоев, таких как слои на основе меламина. Печатный декор подвергают отделке слоями на основе меламина и созданное цельное изделие подвергают отверждению с применением операции прессования. Печать непосредственно на плите может приводить к худшему качеству печати. Имеется высокий риск, что любая неоднородность внутри плиты или на ее поверхности будет просвечивать на верхней поверхности, формируя при этом визуально наблюдаемый дефект на поверхности декоративной панели с отделкой. Кроме того, такой способ печати имеет те же самые проблемы в отношении достижимой эксплуатационной гибкости, что и способ печати на бумаге. Наконец, любой вопрос качества печати будет приводить к потерям дорогого листового материала.
Вместо аналоговых технологий печати для создания декоров или изображений все более популярными становятся цифровые технологии печати, особенно технология струйной печати, будь то печать на бумаге или непосредственно на основе пластинчатой формы, возможно, с промежуточным применением подготовительных слоев. Такие цифровые технологии могут значительно повышать эксплуатационную гибкость при печати декоров. Можно сослаться на следующие документы: EP 1872959, WO 2011/124503, EP 1857511, EP 2431190 и EP 2293946, в которых описаны такие технологии.
Более конкретно, способ согласно изобретению содержит по меньшей мере стадию обеспечения упомянутого бумажного слоя термореактивной смолой и стадию обеспечения на упомянутом, обеспеченном смолой бумажном слое по меньшей мере части упомянутого печатного изображения. Предпочтительно, для получения декора, например, представляющего собой изображение структуры древесины, на вышеупомянутый бумажный слой наносят многокрасочные печатные изображения. Такой декор распространяется на большей части обеспеченного смолой бумажного слоя или даже на всем обеспеченном смолой бумажном слое в целом. Такая технология известна сама по себе, например, из документа EP 2132041, где применяется цифровой принтер, более конкретно, струйный принтер. Однако очень трудно надежно гарантировать дальнейшую обработку такой запечатанной бумаги для изготовления слоистых панелей, таких как панели, получаемые согласно DPL-способу, поскольку на поверхности смолы могут проявляться дефекты прессования, и распиловка, сверление или пропиливание поверхности ламината или его кромок часто приводит к растрескиванию верхнего слоя. Кроме того, краски или красители согласно документу EP 2132041 могут сверх меры увлажнять бумажный слой и вызывать эффекты сморщивания поверхности или размытости изображения при дальнейшей обработке запечатанной бумаги, приводя к нестабильному и/или медленному способу изготовления. Для решения такой проблемы в документе EP 2132041 предлагается незамедлительно сушить запечатанный бумажный слой.
Настоящее изобретение в первую очередь нацелено на альтернативный способ изготовления панелей с декоративной поверхностью и поиск решения одной или нескольких проблем, возникающих в существующем уровне техники, согласно нескольким предпочтительным вариантам осуществления изобретения.
Следовательно, настоящее изобретение относится к способу изготовления панелей с декоративной поверхностью, в котором упомянутые панели содержат по меньшей мере основу и верхний слой, где упомянутый верхний слой содержит бумажный слой с печатным изображением; и где упомянутый способ содержит по меньшей мере стадию обеспечения упомянутого бумажного слоя термореактивной смолой и стадию обеспечения на упомянутом обеспеченном смолой бумажном слое по меньшей мере части упомянутого печатного изображения; отличающийся тем, что для обеспечения упомянутой части упомянутого печатного изображения применяют пигментсодержащие краски, наносимые на упомянутый бумажный слой с помощью цифрового струйного принтера; и тем, что сухой остаток от общего объема упомянутых пигментсодержащих красок, наносимых на упомянутый бумажный слой, составляет 9 граммов на квадратный метр или менее, предпочтительно, от 3 до 4 граммов на квадратный метр или менее; в котором в качестве упомянутой пигментсодержащей краски применяют краску на водной основе.
Настоящее изобретение объединяет несколько мер, которые делают возможным промышленное и надежное применение запечатанного по цифровой технологии бумажного слоя в производстве слоистых панелей.
Первая мера представляет собой обеспечение печатного изображения или по меньшей мере его части, на бумажном слое, который был обеспечен смолой. Такая мера улучшает устойчивость бумаги. В таких случаях благодаря размещению смолы по меньшей мере часть расширения или усадки бумаги происходит до осуществления печати. Предпочтительно, обеспеченный смолой бумажный слой сушат перед печатью, например, до остаточной влажности 10% или менее. В таком случае наиболее важная часть расширения или усадки бумажного слоя устраняется.
С помощью такой первой меры можно дополнительно обеспечивать полную пропитку бумажного слоя так, чтобы верхние слои полученного ламината были менее склонны к растрескиванию. Доказано, что трудно достичь полной пропитки после цифровой печати, особенно в случае применения пигментсодержащих красок. Полная пропитка желательна для уменьшения риска растрескивания запечатанного бумажного слоя декоративной панели.
Вторая мера представляет собой применение операции цифровой струйной печати. С помощью такой меры, как правило, повышается эксплуатационная гибкость по сравнению с аналоговыми технологиями печати. Согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения применяют капельно-импульсный струйный принтер, в котором из сопел печатающих головок капли краски выбрасываются или выпускаются только тогда, когда это требуется (во время процесса печатания). Однако не исключено, что возможно применение "непрерывного" струйного принтера, в котором капли краски выбрасываются соплами печатающих головок непрерывно, но в котором незатребованные капли отводятся и не достигают обеспеченного смолой бумажного слоя, подлежащего запечатыванию.
Третья мера состоит в применении пигментсодержащих красок. Такие краски предусматривают достаточно высокую химическую и УФ-стойкость печатного изображения и обеспечивают приемлемую сочность цветов. По сравнению с красками, состоящими из красителей, пигментсодержащие краски обеспечивают более низкую размытость изображения на бумажном слое. Применение пигментированных красок согласно настоящему изобретению имеет то преимущество, что пигмент остается на поверхности бумаги. Это желательно, поскольку требуется меньше краски для создания той же самой интенсивности цвета. Проблемы, создаваемые такими красками, нейтрализуются четырьмя другими мерами согласно изобретению. Одна из таких проблем связана с трудностями, возникающими во время пропитки такого запечатанного бумажного слоя. Такая проблема решается или по меньшей мере облегчается с помощью вышеупомянутой первой меры. Вторая из таких проблем связана с трудностями, возникающими во время прессования или нагревания такого запечатанного бумажного слоя с целью отверждения соответствующей смолы. Данная проблема решается или по меньшей мере облегчается с помощью упоминаемых далее четвертой и пятой мер. Ее можно дополнительно облегчить с помощью необязательной шестой меры.
Четвертая мера представляет собой ограничение в отношении сухого остатка применяемой краски. Такое ограничение приводит к слою краски, который снижает риск проявления дефектов прессования и растрескивания в верхнем слое. Более того, ограничивается возможное взаимное влияние между слоем краски и термореактивной смолой во время операции прессования. Поскольку дозировка краски ограничивается максимальными 9 граммами на квадратный метр, сморщивание или расширение бумаги из-за краски можно доводить до приемлемого уровня, который обеспечивает стабильную дальнейшую обработку.
Пятая мера состоит в том, что в качестве упомянутой пигментсодержащей краски применяют краску на водной основе. Краски на водной основе являются более экономичными, чем УФ-отверждаемые краски, и создают менее значительные проблемы в отношении совместимости с термореактивными смолами, такими как меламиновые смолы. Краски на водной основе представляют собой краски, в которых носитель содержит воду или по существу состоит из воды. Обычно краски на водной основе могут вызывать потерю резкости изображения, однако упомянутые выше четыре меры согласно изобретению в значительной степени ограничивают такое влияние, и упомянутая далее необязательная шестая мера может дополнительно повышать получаемую резкость изображения.
Благодаря упомянутым пяти мерам изобретение дополнительно позволяет формировать рельеф на верхнем слое панели с помощью способов, подобных способам предшествующего уровня техники, описанным в документе EP 1290290.
Следует отметить, что упомянутые выше пять мер приводят к важному синергическому эффекту, благодаря которому становится возможным надежное промышленное применение цифровой печати в отношении бумаг для декоративной отделки, подходящих для использования в слоистых панелях, как будет дополнительно объяснено в остальной части введения данной патентной заявки.
Согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения считается, что шестая мера еще больше повышает достижимое разрешение и качество печатного изображения, а также стабильность дальнейших производственных процессов, необходимых для получения декоративных панелей. Упомянутая шестая мера касается использования при печати отдельного краскоприемного материала или краскоприемного слоя на бумажном слое. Что касается термина "отдельный", он означает слой, очищенный от смолы, обеспечиваемой на бумажном слое. Предпочтительно, упомянутый краскоприемный слой при печати не содержит упомянутой термореактивной смолы, или содержит при печати менее 20 масс.% или даже менее 5 масс.% упомянутой термореактивной смолы в расчете на общую массу краскоприемного покрытия. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что предпочтительно ограничивать количество термореактивной смолы, находящейся на подлежащей запечатыванию поверхности, особенно в случае смол на основе меламина. Кроме того, при прессовании запечатанного бумажного слоя и отверждении соответствующей смолы с целью образования на основе верхнего слоя ламината, таком как прессование и отверждение в DPL-способе, термореактивная смола при прессовании в прессе для изготовления ламинатов разливается и может при этом сдвигать пигменты, приводя к потере резкости и/или деформации печатного изображения.
Согласно упомянутому наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения упомянутый бумажный слой перед упомянутой стадией обеспечения упомянутого печатного изображения, обеспечивают краскоприемным покрытием с той стороны, которая подлежит запечатыванию. Такое краскоприемное покрытие может в дальнейшем ограничивать размытость изображения при печати с применением пигментсодержащей краски на водной основе. Вода из краски может быстро впитываться в краскоприемном покрытии, при этом пигмент задерживается на его поверхности. Краскоприемное покрытие может приводить к меньшему сморщиванию запечатанного бумажного листа. Упомянутое краскоприемное покрытие может содержать различные композиции. Далее приводятся некоторые варианты композиции краскоприемного покрытия, не имеющие исчерпывающего характера.
Согласно первому варианту упомянутое краскоприемное покрытие содержит по меньшей мере гидрофильный полимер, например, поливиниловый спирт, который предпочтительно по меньшей мере частично, а еще лучше полностью гидролизован. Возможно, что в упомянутом краскоприемном покрытии содержатся пигменты, такие как пигменты на основе диоксида кремния. Когда в краскоприемном покрытии содержатся пигменты, полимер может действовать в качестве связующего для упомянутых пигментов, образуя при этом один из примеров приведенного далее второго варианта.
Согласно второму варианту упомянутое краскоприемное покрытие содержит по меньшей мере связующее и пигменты, в котором, отношение пигмента к связующему предпочтительно составляет от 10:90 и 90:10, более предпочтительно, от 0.5:1 до 5:1 или еще лучше от 1:1 до 3:1, например, 2:1. Такие предпочтительные отношения пигмента к связующему обеспечивают достаточно хорошо связанные пигменты, так что из обработанной бумаги высвобождается мало пыли. Избыток пыли неизбежно приводит к забиванию сопел оборудования для струйной печати, особенно в случае настоящего изобретения, где применяются краски на водной основе. Предпочтительно, упомянутый пигмент представляет собой пористый пигмент с объемом пор от 0,5 до 3 мл/г, предпочтительно представляет собой диоксид кремния.
В общем случае, когда на упомянутое краскоприемное покрытие наносится связующее, его предпочтительно выбирают из перечня, состоящего из поливинилового спирта, крахмала, желатина, катионных добавок, осажденного карбоната кальция, полимерного латекса, сополимера винилацетата/этилена и карбоксиметилцеллюлозы. В случае упомянутого поливинилового спирта предпочтительно, чтобы он был по меньшей мере частично или даже полностью гидролизован. В качестве упомянутых катионных добавок можно применять ПДАДМАХ (полидиаллилдиметиламмоний хлорид), полиамин или соли оксида алюминия.
В общем случае, когда в упомянутом краскоприемном покрытии применяется пигмент, он предпочтительно имеет средний размер частиц от 0,01 до 40 мкм или от 0,01 до 5 мкм и/или объем пор от 0,5 до 3 мл/г.
В качестве подходящего примера пигмента для упомянутого краскоприемного покрытия применяют аморфный пигмент на основе диоксида кремния.
Краскоприемное покрытие согласно упомянутой шестой мере предпочтительно имеет массу от 0,5 до 10 граммов на квадратный метр, или еще лучше от 1 и 6 граммов на квадратный метр или от 1,5 до 4,5 граммов на квадратный метр. Такая масса краскоприемного покрытия олицетворяет толщину, которая является достаточной, чтобы впитать воду из пигментсодержащих красок, но все же достаточно тонкой, чтобы дать возможность термореактивной смоле проникать внутрь во время обработки путем прессования, например, в DPL-способе, чтобы ограничить любой риск растрескивания краскоприемного слоя.
Очевидно, что согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения необязательный краскоприемный слой включает в себя полимер, предпочтительно водорастворимый полимер (> 1 г/л воды), который в качестве гидрофильного структурного звена содержит гидроксильную группу, например, включает в себя поливиниловый спирт. Согласно таким вариантам краскоприемный слой включает в себя полимер, выбранный из группы, состоящей из гидроксиэтилцеллюлозы; гидроксипропилцеллюлозы; гидроксиэтилметилцеллюлозы; гидроксипропилметилцеллюлозы; гидроксибутилметилцеллюлозы; метилцеллюлозы; натриевой карбоксиметилцеллюлозы; натриевой карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозы; водорастворимой этилгидроксиэтилцеллюлозы; сульфата целлюлозы; поливинилового спирта; сополимеров винилового спирта; поливинилацетата; поливинилацеталя; поливинилпирролидона; полиакриламида; сополимера акриламида/акриловой кислоты; полистирола, сополимеров стирола; акриловых или метакриловых полимеров; стирол/акриловых сополимеров; этиленвинилацетатного сополимера; сополимера простого винилметилового эфира/малеиновой кислоты; поли(2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты); поли(диэтилентриамин-ко-адипиновой кислоты); поливинилпиридина; поливинилимидазола; эпихлоргидринмодифицированного полиэтиленимина; этоксилированного полиэтиленимина; полимеров, содержащих простую эфирную связь, таких как полиэтиленоксид (PEO), полипропиленоксид (PPO), полиэтиленгликоль (PEG) и простой поливиниловый эфир (PVE); полиуретана; меламиновых смол; желатина; каррагинана; декстрана; гуммиарабика; казеина; пектина; альбумина; хитинов; хитозанов; крахмала; производных коллагена; коллодия и агар-агара.
Как указано выше, предпочтительные полимеры для краскоприемного слоя включают в себя поливиниловый спирт (PVA), хотя согласно вариантам можно применять сополимер винилового спирта или модифицированный поливиниловый спирт. Модифицированный поливиниловый спирт может представлять собой поливиниловый спирт катионного типа, такой как катионный поливиниловый спирт таких марок концерна Kuraray, как POVAL C506, POVAL C118 от фирмы Nippon Goshei.
Кроме того, очевидно, что предпочтительно, чтобы краскоприемный слой дополнительно включал в себя пигмент, более предпочтительно, неорганический пигмент и, наиболее предпочтительно, пористый неорганический пигмент. Можно применять смеси двух или более пигментов. По соображениям качества изображения, размер частиц пигмента предпочтительно должен составлять меньше 500 нм. Применяемый пигмент предпочтительно представляет собой неорганический пигмент, который может быть выбран из пигментов нейтрального, анионного и катионного типов. Подходящие пигменты включают в себя, например, диоксид кремния, тальк, глину, гидроталькит, каолин, диатомовую землю, карбонат кальция, карбонат магния, основной карбонат магния, алюмосиликат, тригидроксид алюминия, оксид алюминия (глинозем), диоксид титана, оксид цинка, сульфат бария, сульфат кальция, сульфид цинка, сатинит, гидрат оксида алюминия, такой как бемит, оксид циркония или смешанные оксиды. Неорганический пигмент предпочтительно выбирают из группы, состоящей из гидратов оксида алюминия, оксидов алюминия, гидроксидов алюминия, силикатов алюминия и оксидов кремния. Особенно предпочтительными неорганическими пигментами являются диоксид кремния в виде частиц, коллоидный диоксид кремния, оксид алюминия в виде частиц и псевдобемит, поскольку они образуют лучшие пористые структуры. В случае их применения в настоящем изобретении частицы могут представлять собой первичные частицы, непосредственно применяемые, как они есть, или они могут формировать вторичные частицы. Предпочтительно, частицы имеют средний диаметр первичных частиц 2 мкм или менее и, более предпочтительно, 200 нм или менее. Предпочтительным типом гидрата оксида алюминия является кристаллический бемит, или γ-AlO(OH). Подходящие типы бемита включают в себя DISPERAL HP14, DISPERAL 40, DISPAL 23N4-20, DISPAL 14N-25 и DISPERAL AL25 от фирмы Sasol; и MARTOXIN VPP2000-2 и GL-3 от фирмы Martinswerk GmbH. Подходящие катионные типы оксида алюминия (глинозем) включают в себя типы α-Al2O3, такие как NORTON E700, доступные от компании Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc., и типы γ-Al2O3, такие как ALUMINUM OXID C от компании Degussa. Другие подходящие неорганические пигменты включают в себя тригидроксиды алюминия, такие как бейерит (Bayerite), или α-Al(OH)3, такой как PLURAL BT, доступный от фирмы Sasol, и гибсит (Gibbsite) или γ-Al(OH)3, такой как продукты марки MARTINAL и продукты марки MARTIFIN от компании Martinswerk GmbH, продукты марки MICRAL от компании "JM Huber company"; продукты марки HIGILITE от компании Showa Denka K.K. Еще один предпочтительный тип неорганического пигмента представляет собой диоксид кремния, который можно применять сам по себе в его анионной форме или после модификации катионами. Диоксид кремния можно выбирать из разных типов, таких как кристаллический диоксид кремния, аморфный диоксид кремния, осажденный диоксид кремния, пирогенный диоксид кремния, силикагель, диоксид кремния со сферической формой частиц и диоксид кремния с несферической формой частиц. Диоксид кремния может содержать незначительные количества оксидов металлов из группы, содержащей Al, Zr, Ti. Подходящие типы включают в себя продукт AEROSIL OX50 (удельная поверхность по методу БЭТ 50±15 г/м², средний размер первичных частиц 40 нм, содержание SiO2 > 99,8%, содержание Al2O3 < 0,08%); продукт AEROSIL MOX170 (удельная поверхность по методу БЭТ 170 г/м², средний размер первичных частиц 15 нм, содержание SiO2 > 98,3%, содержание Al2O3 0,3-1,3%); продукт AEROSIL MOX80 (удельная поверхность по методу БЭТ 80±20 г/м², средний размер первичных частиц 30 нм, содержание SiO2 > 98,3%, содержание Al2O3 0,3-1,3%); или другие гидрофильные продукты марки AEROSIL, доступные от компании Degussa-Hüls AG, которые могут давать водные дисперсии с небольшим средним размером частиц (<500 нм). Обычно в зависимости от способа их изготовления частицы диоксида кремния подразделяются на два типа: частицы, получаемые по мокрому способу, и частицы, получаемые по сухому способу (способ парофазного осаждения или пирогенный способ).
При мокром способе активный диоксид кремния образуется с помощью кислотного гидролиза силикатов, и его подвергают полимеризации до подходящей степени и флокуляции для получения гидратированного диоксида кремния. Способ получения из паровой фазы включает в себя два типа; один тип включает в себя высокотемпературный парофазный гидролиз галогенида кремния для получения безводного диоксида кремния (гидролиз в пламени), и другой тип включает в себя термическое восстановление путем испарения кварцевого песка и кокса в электропечи с последующим окислением на воздухе с получением при этом безводного диоксида кремния (arc- способ). Термин "пирогенный диоксид кремния" означает указание на частицы безводного оксида кремния, полученные способом осаждения из паровой фазы.
В случае частиц диоксида кремния, предположительно применяемых в необязательном краскоприемном слое согласно изобретению, особенно предпочтительными являются частицы пирогенного диоксида кремния. Пирогенный диоксид кремния отличается от гидратированного диоксида кремния в том, что касается плотности силанольной группы на поверхности и присутствия или отсутствия на поверхности пор, причем два разных типа диоксида кремния обладают разными свойствами. Пирогенный диоксид кремния подходит для образования трехмерной структуры с высоким объемом пор. Поскольку пирогенный диоксид кремния имеет особенно большую удельную площадь поверхности, впитывание и удерживание им краски является высоким. Предпочтительно, полученный парофазным осаждением диоксид кремния имеет средний диаметр первичных частиц 30 нм или менее, более предпочтительно, 20 нм или менее, еще более предпочтительно, 10 нм или менее и, наиболее предпочтительно - от 3 до 10 нм. Частицы пирогенного диоксида кремния легко агрегируют благодаря образованию водородных связей между находящимися на них силанольными группами. Следовательно, когда средний размер первичных частиц диоксида кремния составляет не более 30 нм, частицы диоксида кремния могут формировать структуру с высоким объемом пор и эффективно повышать впитываемость краски в слое, содержащем такие частицы.
Альтернативно, в необязательном краскоприемном слое можно применять органические пигменты, предпочтительно выбранные из перечня, состоящего из полистирола, полиметилметакрилата, силиконов, полученных поликонденсацией меламино-формальдегидных полимеров, полученных поликонденсацией мочевино-формальдегидных полимеров, сложных полиэфиров и полиамидов. Можно применять смеси неорганических и органических пигментов. Однако, наиболее предпочтительно, пигмент представляет собой неорганический пигмент.
Для быстрого впитывания краски отношение пигмент/полимер в краскоприемном слое предпочтительно составляет по меньшей мере 2, 3 или 4. Чтобы обеспечить достаточную пористость для быстрого впитывания краски, объем пор таких пигментированных краскоприемных слоев должен быть выше 0,1 мл/г сухого остатка краскоприемного слоя. Упомянутый объем пор можно измерять с помощью адсорбции газа (азот) или диффузии ртути. Быстрое впитывание краски желательно для достижения быстрого способа изготовления с низким риском деформации печатного изображения во время обработки декоративного слоя бумаги на последующих стадиях изготовления, таких как укладка запечатанных листов бумаги в стопку или наматывание запечатанной ленты.
Предпочтительно, краскоприемное покрытие согласно упомянутой шестой мере получают из жидкой массы, которую наносят на бумагу и предпочтительно принудительно сушат, например, в конвективной сушильной печи или с помощью излучения инфракрасного или ближнего инфракрасного диапазона или с помощью индукционной сушки. Предпочтительно, жидкая масса представляет собой суспензию на водной основе по меньшей мере суспензию упомянутого связующего или гидрофильного полимера и возможных упомянутых пигментов. Нанесение можно осуществлять любым способом, возможно, с помощью печати, например, с помощью способа струйной печати, хотя предпочтительно с помощью технологий нанесения покрытий, таких как нанесение покрытия валиком, распылением, с помощью дозирующих валиков, капельного нанесения, нанесения покрытия разбрызгиванием, нанесение покрытия через щелевую экструзионную головку. С помощью последних технологий предпочтительно получают покрытие, которое покрывает по меньшей мере 80% поверхности бумажного слоя. Сначала на бумажный слой предпочтительно наносят избыток жидкой массы, и затем избыточный материал неоднократно убирают, например, отжимая до получения желаемой массы. Может быть желательным подключение измерительных систем для управления и регулирования массы краскоприемного покрытия. Такая технология снижает риск получения непокрытых областей бумаги, которые могли бы приводить к локальным дефектам печатного изображения. Предпочтительное оборудование для нанесения жидкой массы представляет собой устройство для нанесения покрытий, содержащее реверсивные дозирующие валики. Такие валики могут создавать покрытие с гладкой поверхностью.
Нанесение жидкой массы можно осуществлять на технологической линии пропитки или, альтернативно, на оборудовании для печати, непосредственно перед операцией печати. В последнем случае решаются любые возможные проблемы, связанные с ограниченным сроком сохранности краскоприемного покрытия. Предпочтительно, нанесение жидкой массы осуществляют в то время, когда бумага остается в "рулонной" форме, а именно берут бумагу из рулона, не разрезая. Такие технологии позволяют осуществлять более равномерное нанесение краскоприемного покрытия. Следовательно, в том случае, когда покрытие наносится на оборудовании для печати, оборудование для печати предпочтительно представляет собой принтер с системой печати из рулона на рулон или принтер с системой печати из рулона в листы, содержащий устройство для нанесения покрытий расположенное до печатающих головок, например ротационное устройство для нанесения покрытий, или дополнительные печатающие головки, подходящие для нанесения жидкой массы для краскоприемного покрытия способом печати. Такие дополнительные печатающие головки, например дополнительный ряд печатающих головок, могут содержать сопла большего диаметра, чем сопла, применяемые для печати реального изображения. Для таких сопел может быть достаточным разрешение от 1 до 100 точек на дюйм, или даже от 1 до 25 точек на дюйм. Более крупный диаметр сопла позволяет осуществлять струйное нанесение более вязких материалов.
Очевидно, что настоящее изобретение независимым образом также относится к любому оборудованию, раскрытому в данном документе или подходящему для осуществления способа согласно изобретению. В частности, оборудование для печати, содержащее по меньшей мере четыре печатающих головки, отличающееся тем, что одна печатающая головка из упомянутых четырех печатающих головок способна печатать с максимальным разрешением 100 точек на дюйм или с максимальным разрешением 25 точек на дюйм, в то время как три другие печатающие головки из упомянутых четырех головок способна печатать с разрешением выше 100 точек на дюйм, предпочтительно, 250 точек на дюйм, 300 точек на дюйм или выше. Четыре печатающие головки могут тянуться рядами перпендикулярно к бумаге, подлежащей запечатыванию. Предпочтительно, оборудование для печати представляет собой принтер с системой печати из рулона на рулон или принтер с системой печати из рулона в листы. Печатающие головки могут подходить для однократного прогона, многократного прогона или печати плоттерного типа. Возможна любая комбинация. Например, головки с низким разрешением могут подходить для печати за один прогон, в то время как головки с высоким разрешением могут подходить для печати за несколько прогонов. Оборудование для печати предпочтительно входит в состав линии для изготовления панелей с декоративной поверхностью, где упомянутые панели содержат по меньшей мере основу и верхний слой с печатным изображением.
Сухой остаток упомянутой жидкой массы предпочтительно составляет от 1 до 20 масс.% и/или вязкость составляет от 10 до 75 сек DIN Cup 4 при 20°C. Такие свойства позволяют осуществлять непосредственное нанесение жидкой массы на поверхность бумажного слоя, который предпочтительно заранее обеспечен термореактивной смолой. В экспериментах жидкая масса с сухим остатком приблизительно 12% и вязкостью приблизительно 24 сек давала достаточно равномерное покрытие на обеспеченном смолой бумажном слое, например, в случае нанесения жидкой массы с помощью ротационного устройства для нанесения покрытий.
Очевидно, что сухой остаток упомянутой жидкой массы предпочтительно не содержит термореактивной смолы, содержащейся в обеспеченном смолой бумажном слое, или не содержит смолы на основе меламина; или упомянутый сухой остаток содержит не более 20% упомянутой термореактивной смолы или смолы на основе меламина. Следовательно, содержание смолы в сухом остатке жидкой массы предпочтительно составляет менее 4 масс.% такой смолы, а именно, менее 20 масс.% от общего сухого остатка упомянутой жидкой массы, или сухой остаток совершенно не содержит смолы.
Упомянутая жидкая масса в дополнение к вышеупомянутым возможным составляющим краскоприемного покрытия может содержать по меньшей мере выравниватель, консервант, пеногаситель, диспергатор, отвердитель и/или загуститель.
В качестве выравнивателя можно применять APEO (алкилфенолэтоксилаты).
В качестве консерванта можно применять BIT или MIT (бензизотиазолинон или метилизотиазолинон).
В качестве пеногасителя можно применять сополимер силоксана и простого полиэфира.
В качестве отвердителя можно применять борат.
В качестве загустителя можно применять HEC (гидроксиэтилцеллюлоза).
В качестве диспергатора можно применять алюминат натрия, полифосфаты или акрилаты.
Предпочтительно, для упомянутой пигментсодержащей краски применяют органические пигменты. Как известно, органические пигменты более стабильны в условиях воздействия солнечного света или других источников УФ-излучения.
Предпочтительно, упомянутые пигменты упомянутой пигментсодержащей краски имеют средний размер частиц менее 250 нанометров.
Предпочтительно, упомянутый сухой остаток наносимой пигментированной краски составляет 5 граммов на квадратный метр или менее, например, 4 или 3 граммов на квадратный метр или менее. Предпочтительно, печатное изображение целиком или по меньшей мере по существу, состоит из такой пигментированной краски, где печатное изображение покрывает большую часть и, предпочтительно, 80% или более поверхности упомянутого бумажного слоя.
Предпочтительно, упомянутый общий объем (расход) наносимой пигментсодержащей краски составляет менее 15 миллилитров, или даже лучше менее 10 миллилитров или менее, например, 5 миллилитров или менее.
Предпочтительно, упомянутый бумажный слой имеет массу 1 м2 бумаги, то есть без учета обеспечиваемой на нем смолы, от 50 до 100 граммов на квадратный метр и, возможно, до 130 граммов на квадратный метр. Масса 1 м2 бумаги не может быть слишком высокой, поскольку затем слишком высоким может быть количество необходимой смолы, требуемой для пропитки бумаги, и гарантировать дальнейшую обработку запечатанной бумаги при операции прессования становится невозможно.
Предпочтительно, для бумажного слоя применяют бумагу со средним сопротивлением воздуха по способу Герли (Tappi T460) менее 30 сек