Neue anwendungstechnische Herausforderungen für den Einsatz von Dekorfinishfolien

Transkript

1 Neue anwendungstechnische Herausforderungen für den Einsatz von Dekorfinishfolien Vortrag zum TAPPI Interzum Insights Into Modern Surfaces Dr. Gerhard Görmar Decor Druck Leipzig GmbH

2 Dekor Druck Leipzig GmbH - Teil der Kosche - Unternehmensgruppe

3 Tiefdruckfarben für Dekorfinishfolien Dekorfarbe Lichtechtheit > 6 Temperaturbeständig >140 C Harzdurchtränkbar Wasser % Pigment Farbpigment Perlmutt oder Glimmerpigment Ruß Titanoxid Metallpigmente Bindemittel (Proteine; Akrylatdispersionen) Additive (Netzmittel; Entschäumer; Konservierungsmittel; Verseifungsmittel)

4 SH Lacke für Dekorfinishfolien Bindemittel z. B. Polyester/Melamin Akrylat/Melamin Wasser Additive z. B. Verlaufsmittel Entschäumer Tesaadditiv/ Antikratzmittel SH - Lack Härter (z. B. Säure) Trocknung + Härtung 1. Schritt Trocknung (Wasser entfernen) 2. Schritt Aushärtung der getrockneten Lackschicht (Chemische Härtung) Mind. 130 bis 140 C bzw. 160 bis 180 C Je schneller die Geschwindigkeit je höher die Temperatur Je mehr Lack je langsamer die Geschwindigkeit Je kürzer die Trockenstrecke je langsamer die Geschwindigkeit Je stärker das Papier je langsamer die Geschwindigkeit

5 Weitere Lacke für Dekorfinishfolien Strahlenhärtende Lacke UV-Lacke ESH-Lacke 2-K Akrylatlack Akrylatbindemittel Härter (Isocyanat) Lacke für Dekorfinishfolien 1 K Akrylatlack Polyesterlacke (Peroxidvernetzend)

6 Anwendungsgebiete für Dekorfinishfolien Türblätter Türzargen Dekorfinishfolien Fußboden Paneele Möbelplatten Möbelkorpus Möbelfront Möbelleisten Fußleisten Übergangsleisten Schrankrückwände Spezielle Anwendungen

7 Eigenschaften einer Dekorfinishfolie 1. Dekorative Eigenschaften - Farbgestaltung des Dekors (Farbort, Metamerie) Farbkonstanz über viele Jahre - spezielle Effekte (Glanz/Matt; Metalleffekte; Glimmer) - dreidimensionale Strukturen (Prägung, u. a.) - Haptik (rauh oder glatt; harter oder weicher Griff) 2. Funktionelle und schützende Eigenschaften - Beständigkeiten gegen kalte Flüssigkeiten (gegen Chemikalien) - Beständigkeiten gegen mechanische Beanspruchungen (Abrieb; Kratzen) - Beständigkeiten gegen Temperaturen und ihren Veränderungen (Hitze; Kälte)

8 Eigenschaften einer Dekorfinishfolie 3. Umweltrelevante Eigenschaften - Emissionen (VOC einschließlich Formaldehyd) - Schwermetalle (Cadmium, Blei und Quecksilber) - Speichel u. Schweißechtheit - Sensorische Eigenschaften (Geruch usw.) 4. Verarbeitungseigenschaften -Rollneigung der Folie (Verarbeitung von Bogenware in Pressen) - Verklebung der Folien auf unterschiedlichen Untergründen und mit unterschiedlichen Klebstoffsystemen - mechanische Bearbeitungseigenschaften (Bohren und Fräsen) - Maschinenlauf (Aufpoliereffekte der Oberfläche)

9 Funktionelle und schützende Eigenschaften Beständigkeiten gegen mechanische Beanspruchungen (Abrieb; Kratzen) Beständigkeiten gegen kalte Flüssigkeiten (gegen Chemikalien)

10 Mechanische Oberflächeneigenschaften Abriebspuren auf einer Lackoberfläche Prüfmittel Sandpapier S 33

11 Kratzfeste Oberflächen Bild Prof. Dr. Mehnert mit freundl. Genehmigung Einbau von Korund in die Oberfläche (Mohssche Härte 9,0) Einbau von Mikropartikeln (Mohssche Härte 6,0 6,5) Bild Prof. Dr. Mehnert mit freundl. Genehmigung Einbau von SiO 2 - Nanopartikeln

12 Kratzfeste Oberflächen Abriebversuche Dekorfinishfolien 0,3 0,25 Abrieb (g) 0,2 0,15 0,1 0, Anzahl Umdrehungen Reihe1 Reihe2 Reihe3 Reihe4

13 Chemikalienbeständigkeiten bestimmt nach DIN Beständigkeit gegenüber kalten Flüssigkeiten (Chemikalien- bzw. Wasserbeständigkeit) ist die Veränderung der Oberfläche einer auf ein Trägermaterial (Spanplatte; MDF; HDF) aufgebrachten Dekorfinishfolie nach Einwirkung von bestimmten im Haushalt gebräuchlichen Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser; Reinigungsmittel ; Rotwein; Alkohol/Wasser; Kaffee; Tee; Tinte; H 2 O 2 etc. nach definierten Zeitintervallen z. B. 10 min; 1 h; 16 h; 24 h

14 Chemikalienbeständigkeiten bestimmt nach DIN Rotwein 16 h Paraffin 16 h Wasser 16 h Wasser 16 h Alk./H2O 16 h Kaffee 1 h Paraffin 24 h Kaffee 16 h 10% Zitr.s. Paraffin 24 h Kaffee 1 h Senf 16 h Reinigunsm. Sehr gute Beständigkeiten Wasser 16 h

15 Danksagung: Für Bildmaterial Praktikumarbeiten im Rahmen ihres Studiums Institut für Holztechnologie Dresden Decor Druck Leipzig GmbH Kosche Profilummantelung GmbH Arjo Wiggins (SEM - Aufnahmen) Herrn Prof. Dr. Mehnert (Cetelon Nanotechnik GmbH) LSF Maschinen- u. Anlagenbau GmbH Laußig Herrn Christian Zirk Herrn Marcus Beyer

16 Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit

17 44 Jahre Dekordruck in Leipzig Decor Druck Leipzig GmbH 4 Tiefdruckrotationsmaschinen Druckbreite 1300 mm 1 Tiefdruckrotationsmaschine Druckbreite 2250 mm ca. 100 Mitarbeiter ca. 90 Mio. m² Dekorfolie davon 95 % Dekorfinishfolie

18 Dekorfolie Unter Dekorfolien versteht man kunstharzgetränkte bzw. kunstharzgetränkte und oberflächenbehandelte dekorativ bedruckte oder unbedruckte Papier- bzw. Gewebebahnen... in einem unter Druck und Wärme nicht mehr reaktivierbaren Zustand. Peter Böhme Dekorfolien - Herstellung, Verarbeitung und Eigenschaften von Dekorfolien Fachbuchverlag Leipzig 1986

19 Dekorfolien mit Fertigeffekt = Dekorfinishfolie Dekorfinishfolien sind Dekorfolien mit Fertigeffekt, die mehr oder weniger flexibel sind und eine Finishschicht auf der Grundlage von CN-, SH-, ungesättigten Akrylat - Harzen (auch ESH- oder UV - Lacke), ungesättigten Polyesterharzen oder PUR aufweisen. Peter Böhme Dekorfolien - Herstellung, Verarbeitung und Eigenschaften von Dekorfolien Fachbuchverlag Leipzig 1986

20 Verfahren zur Herstellung von Dekorfinishfolien Mehrstufenverfahren zur Herstellung einer Dekorfinishfolie aus imprägnierfähigem Papieren Imprägnierfähiges Dekorpapier Rotationstiefdruck mit wasserbasierenden Farben in der Druckerei Imprägnieren des bedruckten Papieres mit Tränkharzen in der Imprägnierung Lackieren des Imprägnates Herstellung einer flexiblen Dünnfolie in der Lackiermaschine Zweistufenverfahren 1 zur Herstellung einer Dekorfinishfolie aus imprägnierfähigem Papieren Imprägnierfähiges Dekorpapier Rotationstiefdruck mit wasserbasierenden Farben in der Druckerei Imprägnieren des bedruckten Papieres mit Tränkharzen und Lackieren des Imprägnates Herstellung einer flexiblen Dünnfolie Zweistufenverfahren 2 zur Herstellung einer Dekorfinishfolie aus Vorimprägnaten vorimprägniertes Dekorpapier Rotationstiefdruck mit wasserbasierenden Farben in der Druckerei Lackieren des bedruckten Vorimprägnates Herstellung einer flexiblen Dünnfolie in separater Lackiermaschine Einstufenverfahren zur Herstellung einer Dekorfinishfolie aus Vorimprägnaten vorimprägniertes Dekorpapier Gleichzeitiger Rotationstiefdruck mit wasserbasierenden Farben und Lackieren des bedruckten Vorimprägnates in einer Maschine Herstellung einer flexiblen Dünnfolie im Online - Verfahren

21 Herstellung von Dekorfinishfolien aus vorimprägnierten Papieren Rohstoffe Druckwerke Lackwerke Finishfolie Hilfsstoffe 1; 2; Neben- und Abprodukte Rohstoffe: Vorimprägnat Hilfsstoffe: Wasser Farben Additive Lack

22 Tiefdruck- und Lackieranlage TDL2250 TECHNISCHE PARAMETER: Anlagengeschwindigkeit 300 m/min; Warenbreite max mm Warenbreite min 1000 mm Druckzylinderdurchmesser max. 450 mm; (LSF Maschinen- u. Anlagenbau GmbH Laußig)

23 Herstellung von Dekorfinishfolien Herstellung von Dekorfinishfolien

24 Aufbau einer Dekorfinishfolie REM Aufnahme Schnitt durch die Folie Lackschicht Farbschicht Vorimprägniertes Papier

25 Aufbau einer Dekorfinishfolie Lackschicht Vorimprägnat Klebeschicht Träger Foto ihd Institut für Holztechnologie Dresden

26 Zusammensetzung eines Vorimprägnates 50-60% holzfreier Zellstoff (z. B. Mischung aus 20 30% Kiefernsulfatzellstoff; 70 80% Eukalyptuszellstoff) 15-25% Pigmente (Titanoxid; Eisenoxid; Ruß; organ. Pigmente) 15-25% Harzanteile 1-5% Additive (Nassverfestiger usw.) 2-5% Restfeuchte Flächengewichte g/m² Aschegehalt 1 25 %

27 Einteilung der Vorimprägnate Vorimprägnat Imprägnierung nur mit modifizierten Akrylat Polymerdispersionen Imprägnierung mit Harnstoff- Melamin Harzen und Akrylat Polymer- Dispersionen zur Flexibilisierung

28 Charakterisierung von Vorimprägnaten hglätte der Druckseite (gemessen nach Bekk) 120 bis 400 s (75 % der untersuchten Papiere s) (Druckbild und Lackstand) hcobb 30 Wert (Wasser) Druckseite und auch Rückseite 1 bis 14 g/m² (70 % der untersuchten Papiere 8 bis 12 g/m²) (Druckbild und Lackstand) hoher Cobb Wert Lack schlägt in das Papier hcobb Unger Wert (Rizinusöl) 10 bis 40 g/m² (90 % der untersuchten Papiere 10 bis 20 g/m²) h Penetrationsverhalten (Ultra - Schall) 1 bis 30 s (Wendepunkte) (70 % der untersucht. Papiere 2 bis 6 s) Lackstand; Chemikalienpenetration; h Luftdurchlässigkeit; Oberflächenspannung