Vortrag zum TAPPI Symposium @ Interzum

„Insights Into Modern Surfaces“

Dr. Gerhard Görmar

Decor Druck Leipzig GmbH

Neue anwendungstechnische Herausforderungen für den Einsatz von Dekorfinishfolien

Dekor Druck Leipzig GmbH- Teil der Kosche - Unternehmensgruppe

Tiefdruckfarben für Dekorfinishfolien

Additive (Netzmittel; Entschäumer;

Konservierungsmittel; Verseifungsmittel)

DekorfarbeLichtechtheit > 6

Temperaturbeständig >140 °C

Harzdurchtränkbar

Pigment Farbpigment Perlmutt oder

Glimmerpigment Ruß

Titanoxid Metallpigmente

Bindemittel (Proteine;

Akrylatdispersionen)

Wasser 40 – 90 %

SH – Lacke für Dekorfinishfolien

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

SH - Lack

Bindemittelz. B. Polyester/Melamin

Akrylat/Melamin

Härter (z. B. Säure)

Additive

z. B. Verlaufsmittel Entschäumer

Tesaadditiv/ Antikratzmittel

Wasser

Weitere Lacke für Dekorfinishfolien

Lacke für Dekorfinishfolien

Strahlenhärtende Lacke

UV-LackeESH-Lacke

1–K – Akrylatlack

2-K – AkrylatlackAkrylatbindemittelHärter (Isocyanat)

Polyesterlacke(Peroxidvernetzend)

Dekorfinishfolien

PaneeleMöbelplattenMöbelkorpusMöbelfront

Möbelleisten Fußleisten Übergangsleisten

Schrankrückwände Spezielle Anwendungen

TürblätterTürzargen

Fußboden

Anwendungsgebiete für Dekorfinishfolien

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)

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 mitunterschiedlichen Klebstoffsystemen

- mechanische Bearbeitungseigenschaften(Bohren und Fräsen)

- Maschinenlauf (Aufpoliereffekte derOberfläche)

Eigenschaften einer Dekorfinishfolie

Beständigkeiten gegen mechanische Beanspruchungen (Abrieb; Kratzen)

Beständigkeiten gegen kalte Flüssigkeiten (gegen Chemikalien)

Funktionelle und schützende Eigenschaften

Mechanische Oberflächeneigenschaften

Abriebspuren auf einer

Lackoberfläche

Prüfmittel Sandpapier S 33

Kratzfeste Oberflächen

Einbau von Korund in die Oberfläche(MohsscheHärte 9,0)

Einbau von Mikropartikeln (Mohssche Härte6,0 – 6,5)

Einbau von SiO2 - Nanopartikeln

Bild Prof. Dr. Mehnertmit freundl. Genehmigung

Bild Prof. Dr. Mehnertmit freundl. Genehmigung

Abriebversuche Dekorfinishfolien

00,050,1

0,150,2

0,250,3

0 500 1000 1500 2000 2500

Anzahl Umdrehungen

Abr

ieb

(g)

Reihe1Reihe2Reihe3Reihe4

Kratzfeste Oberflächen

Chemikalienbeständigkeitenbestimmt nach DIN 68861 - 1

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; H2O2 etc. nach definierten Zeitintervallen z. B. 10 min; 1 h; 16 h; 24 h

Chemikalienbeständigkeiten bestimmt nach DIN 68861 - 1

Wasser 16 h

Kaffee 1 h

Paraffin 24 h

Rotwein 16 h

Wasser 16 h

Kaffee 16 h

Senf 16 h

Paraffin 16 h

Alk./H2O 16 h

10% Zitr.s.

Reinigunsm.

Sehr gute Beständigkeiten

Paraffin 24 h

Wasser 16 h

Kaffee 1 h

Danksagung:

Für Bildmaterial 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

Praktikumarbeiten Herrn Christian Zirk

im Rahmen ihres Herrn Marcus Beyer

Studiums

Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit

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

44 Jahre Dekordruck in Leipzig

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

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

Mehrstufenverfahren zur Herstellung einer Dekorfinishfolie aus imprägnierfähigem Papieren Zweistufenverfahren 1 zur Herstellung einer Dekorfinishfolie aus imprägnierfähigem Papieren

Zweistufenverfahren 2 zur Herstellung einer Dekorfinishfolie aus Vorimprägnaten Einstufenverfahren zur Herstellung einer Dekorfinishfolie aus Vorimprägnaten

Imprägnierfähiges Dekorpapier

Rotationstiefdruck mit wasser-basierenden Farben in der Druckerei

Imprägnieren des bedruckten Papieres mit Tränkharzen in der Imprägnierung

Lackieren des Imprägnates –Herstellung einer flexiblen Dünnfolie in der Lackiermaschine

vorimprägniertes Dekorpapier

Gleichzeitiger Rotationstiefdruck mit wasserbasierenden Farben und Lackieren des bedruckten Vorimprägnates in einer Maschine – Herstellung einer flexiblen Dünnfolie im Online - Verfahren

vorimprägniertes Dekorpapier

Rotationstiefdruck mit wasserbasierenden Farben in der Druckerei

Lackieren des bedruckten Vorimprägnates – Herstellung einer flexiblen Dünnfolie in separater Lackiermaschine

Imprägnierfähiges Dekorpapier

Rotationstiefdruck mit wasserbasierenden Farben in der Druckerei

Imprägnieren des bedruckten Papieres mit Tränkharzen und Lackieren des Imprägnates – Herstellung einer flexiblen Dünnfolie

Verfahren zur Herstellung von Dekorfinishfolien

Rohstoffe: Vorimprägnat Hilfsstoffe: Wasser

Farben Additive Lack

Druckwerke1; 2; 3 .......

Lackwerke1 - 2

Finishfolie

Neben- und Abprodukte

Rohstoffe

Hilfsstoffe

Herstellung von Dekorfinishfolien

aus vorimprägnierten Papieren

TECHNISCHE PARAMETER: Anlagengeschwindigkeit 300 m/min; Warenbreite max. 2250 mmWarenbreite min 1000 mmDruckzylinderdurchmesser max. 450 mm;

Tiefdruck- und LackieranlageTDL2250

(LSF Maschinen- u. Anlagenbau GmbH Laußig)

Herstellung von DekorfinishfolienHerstellung von Dekorfinishfolien

REM – Aufnahme Schnitt durch die Folie Aufbau einer Dekorfinishfolie

Farbschicht

Vorimprägniertes Papier

Lackschicht

Lackschicht

Klebeschicht

Vorimprägnat

Träger

Foto ihd Institut für Holztechnologie Dresden

Aufbau einer Dekorfinishfolie

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 45 – 110 g/m²Aschegehalt 1 –25 %

Einteilung der Vorimprägnate

Vorimprägnat

Imprägnierung mit Harnstoff- Melamin – Harzen

und Akrylat – Polymer-Dispersionen zur Flexibilisierung

Imprägnierung nur mit modifizierten Akrylat –

Polymerdispersionen

Charakterisierung von Vorimprägnaten

hGlätte der Druckseite (gemessen nach Bekk)120 bis 400 s (75 % der untersuchten Papiere 150 – 250 s) (Druckbild und Lackstand)

hCobb30 – Wert (Wasser) Druckseite und auch Rückseite1 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