用于喷墨打印的纸及用于制造层压面板的方法与流程
本申请是申请号为201780007387.5，名称为“用于制造可用喷墨打印以用作装饰纸的纸”的中国专利申请(基于国际申请日为2017年1月25日、国际申请号为pct/ib2017/050392的国际专利申请)的分案申请。
本发明涉及一种用于制造具有装饰表面的面板或所谓的装饰面板的方法。本发明还涉及一种用于制造可用喷墨打印以用作这种面板中的装饰纸的纸的方法，并且涉及利用这种方法可获得的纸。
更具体地，本发明涉及一种用于制造层压面板的方法，其中，所述面板至少包括基底材料以及设置在其上的具有打印装饰的顶层。该顶层由热固性树脂和一个或多个纸层形成，其中，所述纸层包括具有打印图案的装饰纸。本发明的面板可以涉及家具面板、天花板面板、地板面板或类似物，其中，这些面板优选地包括木基基底，例如mdf或hdf基底(中密度或高密度纤维板)或包括刨花板或基本上由刨花板制成的基底材料。
背景技术：
传统上，这种面板的装饰或图案通过胶印或轮转凹版印刷打印在纸上。将得到的纸作为装饰纸置于所谓的层压面板中。根据dpl工艺(直接压力层压板)，已经打印的纸或装饰纸设置有三聚氰胺树脂以形成装饰层。然后形成堆叠件，该堆叠件包括至少板形基底、所述装饰层以及可能地在所述装饰层的顶部上的保护层，其中，所述保护层或覆盖层也基于树脂和/或纸。挤压所述堆叠件和挤压处理导致装饰纸、基底和保护层的相互连接或粘附，以及存在于堆叠件中的树脂的硬化。作为挤压操作的结果，获得具有三聚氰胺表面的装饰面板，其可以是高度耐磨的。在板形基底的底侧处可以施加对立层或平衡层，或者作为替代方案，装饰层也可以附设到底侧，特别是在用于家具的层压面板的情况下。这种对立层或平衡层或层压面板的底侧处的任何其它层限制或防止装饰面板的可能弯曲，并且在相同的挤压处理中施加，例如在堆叠件的与所述装饰层相对的一侧处，通过提供作为堆叠件的最下层的树脂承载纸层。对于dpl工艺的示例，参考ep1290290，从中进一步知道在相同的挤压处理或挤压操作期间在所述三聚氰胺表面中提供浮雕(relief)，即通过使所述三聚氰胺表面与结构化挤压元件(例如结构化压板)接触。
通过模拟打印工艺(例如通过轮转凹版印刷或胶印)以可承受的价格打印纸不可避免地导致特定装饰纸的大量最小订货量并且限制了可获得的灵活性。装饰或图案的改变需要打印设备约24小时的停顿。需要这种停顿时间来更换打印辊、清洁打印设备以及调整待打印的新装饰或图案的颜色。
为打印纸设置树脂会导致纸的膨胀，这是难以控制的。可能出现问题，特别是在如ep1290290中那样的，期望浮雕和打印装饰之间的对应的情况下。
为了限制装饰纸的成本和防止膨胀，已知一种方法，例如从de19725829c1，其中，模拟打印工艺(例如胶印工艺)用于直接打印在板形基底上，无论是否具有中间预备层，例如基于三聚氰胺的层。打印的装饰以基于三聚氰胺的层完成，并且使用挤压操作固化所形成的整体。直接打印在印板上可能导致较差的打印质量。印板内部或其表面的任何不均匀性具有使上表面透印(telegraphing)的高风险，从而在成品装饰面板的表面处形成视觉缺陷。此外，打印工艺表现出与打印在纸上时相同的关于可获得的灵活性的问题。最后，打印时的任何质量问题都将导致有价值的基板材料的损失。
代替模拟打印技术，数字打印技术，尤其是喷墨打印技术，对于产生装饰或图案变得越来越普遍，无论是在纸上还是直接在可能具有中间预备层的板形基底上。这种数字技术可以显著提高装饰的打印时的灵活性。参考ep1872959、wo2011/124503、ep1857511、ep2431190、ep2293946和wo2015/118451，其中公开了这些技术。
ep2132041公开了一种方法，该方法至少包括为所述纸层设置热固性树脂的步骤、以及为设置有树脂的所述纸层提供至少一部分所述打印图案的步骤。优选地，应用多色打印图案在上述纸层上实现装饰，例如，表示木材图案的装饰。这种装饰在为设置有树脂的纸层的大部分上延伸，或者甚至在整体上延伸。这种技术例如从ep2132041中已知，其中应用了数字打印机，更具体地喷墨打印机。然而，很难例如在dpl工艺中可靠地进一步加工这种打印纸以用于制造层压面板，因为挤压缺陷可能源于树脂表面并且通过层压板表面或其边缘处的铣削、钻孔或锯切往往导致顶层中的裂开。此外，ep’041的油墨或染料可能过度弄湿纸层并在进一步处理打印纸时引起起皱效果或渗色，导致不稳定和/或缓慢的生产过程。为了解决这个问题，ep’041提出立即干燥打印的纸层。
ep1044822、ep1749676和ep2274485公开了使用喷墨接收器涂层来提高原始装饰纸上的打印质量。这种喷墨接收器涂层包含颜料和聚合物，例如聚乙烯醇。
如在wo2015/118451中所认识到的，使用以喷墨接收器涂层处理的纸可能导致打印设备的故障。灰尘可能从喷墨接收器涂层释放，并对喷墨打印机的关键部件带来各种恶意效果。灰尘可能例如堵塞一个或多个喷嘴并导致打印故障。wo2015/118451提出避免打印设备中的纸中的弯曲太大以使灰尘的释放最小化。
在个人研究期间，本发明人还遇到了随后浸渍释放灰尘的纸层的问题，即使在所述纸层已经打印的情况下也是如此。释放的灰尘可能污染浸渍通道中或紧邻浸渍通道中的树脂浴、辊、相机和其他设备，从而导致最终产品或所用设备的缺陷。
wo2015/118451进一步认识到，喷墨接收器涂层的不均匀施加可能导致不可接受的仅在打印之后变得可见的缺陷。实际上，当喷墨接收器涂层不均匀地施加时，随后施加的油墨的渗出量可以根据喷墨接收器涂层的分布而变化。通常将观察到较小打印质量的区域在涂层的施加方向上延伸。wo2015/118451提出也通过使打印的木材图案在施加方向上以其木材神经延伸来缓解该问题，使得疏忽大意的生产变化可能被误认为是木纹的天然外观。
技术实现要素：
本发明的目的首先在于用于制造具有装饰表面的面板或用于这种面板的纸的替代方法，并且根据其几个优选实施例寻求解决现有技术中出现的一个或多个问题。
因此，根据本发明的第一独立方面，本发明涉及一种用于制造可用喷墨打印机打印以用作层压板中的装饰纸的纸的方法，其中，该方法至少包括以下步骤：
-提供纸层的步骤；
-用包含颜料和粘合剂的喷墨接收器涂层涂布所述纸层的至少一个侧面的步骤；
其特征在于，所述喷墨接收器涂层以至少两个部分步骤施加，其中，分别用第一组合物施加第一层，并且随后用第二组合物施加第二层，两种组合物至少包含所述粘合剂。
本发明人已见证，喷墨接收器涂层在两个部分步骤中的施加导致颜料的更好结合或粘合。与仅在一个涂布步骤中施加相同量的颜料的情况相比，降低了从纸释放灰尘的风险。根据本发明人，这种令人惊讶的效果归因于第一层形成一种防止第二层的粘合剂渗透到纸层中的屏障。第二层的粘合剂在粘合颜料方面更有效，否则颜料会松散或不良地粘合在纸的表面上。减少不良粘附的颜料的松散导致在纸的进一步处理(例如打印、用树脂浸渍)时，从纸释放的灰尘显著减少。
以两个步骤施加喷墨接收器涂层可以进一步导致更均匀地施加整个喷墨接收器涂层。在第一组合物可能以不均匀的方式部分地被吸收到纸层中，并且因此可能导致不均匀的第一层的情况下，第二组合物至少在一定程度上消除了可能的不均匀性。
当本发明的方法从平均空气阻力低，例如透气度值(gurleyvalue)为30秒或更低，例如25秒或以下的纸层开始时，本发明的方法是特别令人感兴趣的。在这种情况下，包含在第一层中的粘合剂倾向于大部分被吸收到纸质中，使颜料含量大部分未粘合在表面上。优选地，纸层为标准打印原纸或另一种未处理的纸层，其具有由透气度值为30秒或更低表示的平均空气阻力。当然不排除，在本发明的方法中，根据一替代实施例，它从在施加所述喷墨接收器涂层之前用热固性树脂处理过的纸开始。优选地，在后一种情况下，设置有树脂的纸层具有透气度值为100秒或更低的平均空气阻力。同样在这种情况下，在两个部分步骤中施加喷墨接收器涂层具有显著的优点，例如，关于灰尘释放，喷射油墨的渗色最小化，喷墨接收器涂层的均匀施加。
优选地，其上施加有喷墨接收器涂层的纸层具有50至100克/平方米、例如在60至80克/平方米之间的基重。
优选地，其上待施加喷墨接收器涂层的纸层的侧面已平滑化(德语：
优选地，使用本发明的方法获得的纸，即包括喷墨接收器涂层的纸，具有60至120秒、并且优选地80至100秒的透气度值。这种纸层产生优异的打印质量，因为沉积的油墨倾向于较少地渗入纸中，并且因此更容易获得和保持用不同喷墨头施加的打印图案之间的位置，或所谓的对准。实际上，相对较高的透气度值产生尺寸上更稳定的纸，因为它不太容易吸水。当处理用热固性树脂浸渍这种高透气度值的纸时，可以考虑调低浸渍通道的速度、使用加压浸渍技术并降低浸渍树脂的粘度。
一般情况下，本发明的方法允许施加具有较高颜料含量的喷墨接收器涂层，并且因此，以更高的能力或更高的速度吸收施加的油墨的载色剂(vehicle)，例如，在含水着色油墨的情况下，载色剂为水，同时保持或甚至减少从处理过的可打印表面释放的灰尘。吸收载色剂的较高能力或速度可以产生较高的打印清晰度。由于载色剂基本上垂直地被吸收到喷墨接收器涂层中，即基本上没有侧向渗出，因此颜料保持在施加油墨的位置，即颜料不与油墨的载色剂一起向侧面被驱动。如上所述，由于喷墨接收器涂层的第二层的施加使第一层部分或全部地变平，所以仍然可用的任何渗出可以以更均匀的方式显露出来。
根据一优选实施例，所述第一层和所述第二层的不同之处在于，它们表现出以下一种或多种特性：
1.-特性：所述第一层以及所述第二层包含颜料和粘合剂，尽管颜料与粘合剂的比率不同；
2.-特性：对于所述第一层和所述第二层所施加的材料的干重不同；
3.-特性：所述第一层以及所述第二层包含颜料和粘合剂，其中，所述第一层中包含的颜料的平均粒径与所述第二层中包含的平均粒径不同，优选地更大。
关于第一个提到的特性，优选地，所述第一组合物具有的颜料与粘合剂的比率大于所述第二组合物的颜料与粘合剂的比率。以这种方式，第二层的粘合剂主要粘合第一层的颜料并使第一层中的不均匀性变平。
优选地，所述第二组合物中的颜料与粘合剂的比率低于2:1，且优选地位于0.2:1至2:1之间。当第二组合物中的比率低于1.5:1时，已见证了极低的灰尘释放。
无论是否与所提到的优选的第二组合物组合，所述第一组合物中的颜料与粘合剂的比率可以选自1:1至10:1之间或2:1至10:1之间，并且优选地为3.5:1或大于3.5:1，且甚至更好地为5.5:1或大于5.5:1，但优选地小于7:1。
当所述第二组合物中的颜料与粘合剂的比率在0.2:1至2:1之间并且所述第一组合物中的颜料与粘合剂的比率在3.5:1至7:1之间并且包括3.5:1和7:1时，达到第一和第二组合物的良好组合。
关于第二个提到的特性，当然不排除对两个层都施加相同的干重。然而，在这种情况下，优选地，在第一和第二组合物中施加不同的颜料与粘合剂的比率。优选地，对于两个层，将干重在5至20克/平方米之间、甚至更好地在8至18克/平方米之间的材料施加到纸层。在施加于所述第一层和所述第二层的材料的干重不同的情况下，优选地，第一层包括最高干重的材料，例如，比所述第二层多至少20％。
关于第三个提到的特性，较大的颜料颗粒优选地包含在所述第一组合物中。在第一层中使用大颗粒提供了油墨载色剂的优异吸收，而在第二层中使用小颗粒提供了平整效果并且很好地减少了纸层的表面处的灰尘释放。优选地，在这种情况下，所述第一组合物中的颜料颗粒具有的平均粒径在1微米至20微米之间。优选地，所述第二组合物中的颜料颗粒具有的平均粒径在100纳米至1微米之间。
根据最优选的实施例，对于所述喷墨接收涂料的颜料，至少或主要使用二氧化硅颗粒，和/或对于所述粘合剂，至少使用或主要使用聚乙烯醇。优选地，二氧化硅颗粒经硅烷处理。颜料的硅烷处理进一步增强了所获得的喷墨接收器涂层并因此处理过的纸的灰尘释放特性。硅烷处理可能涉及用偶联剂(例如氨基有机硅烷、羟基硅烷、双臂硅烷和/或其他硅烷)处理。优选地，选择偶联剂使得在所获得的喷墨接收器涂层老化时变黄的风险较低。优选地，偶联剂占所述第一和/或第二组合物总湿重的0.1至10％。
根据变型，喷墨接收层包括作为粘合剂的选自由以下构成的组的聚合物：羟乙基纤维素；羟丙基纤维素；羟乙基甲基纤维素；羟丙基甲基纤维素；羟丁基甲基纤维素；甲基纤维素；羧甲基纤维素钠；羧甲基羟乙基纤维素钠；水溶性乙基羟乙基纤维素；硫酸纤维素；乙烯醇共聚物；聚醋酸乙烯酯；聚乙烯醇缩醛；聚乙烯吡咯烷酮；聚丙烯酰胺；丙烯酰胺/丙烯酸共聚物；聚苯乙烯、苯乙烯共聚物；丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物；苯乙烯/丙烯酸共聚物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；乙烯基甲基醚/马来酸共聚物；聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸)；聚(二亚乙基三胺-共-己二酸)；聚乙烯吡啶；聚乙烯咪唑；聚乙烯亚胺环氧氯丙烷改性；聚乙烯亚胺乙氧基化；含醚键的聚合物，诸如聚环氧乙烷(peo)、聚环氧丙烷(ppo)、聚乙二醇(peg)和聚乙烯醚(pve)；聚氨酯；三聚氰胺树脂；明胶；角叉菜胶；葡聚糖；阿拉伯树胶；酪蛋白；果胶；白蛋白；壳多糖；壳聚糖；淀粉；胶原衍生物；火棉胶和琼脂。
如上所述，用于喷墨接收层的优选粘合剂包括聚乙烯醇(pva)，但根据变型，可以应用乙烯醇共聚物或改性聚乙烯醇。改性聚乙烯醇可以为阳离子型聚乙烯醇，例如来自可乐丽公司的阳离子聚乙烯醇等级，例如来自日本合成化学的povalc506、povalc118。
包含在第一和/或第二组合物中的粘合剂也可以通过上面列出的用于这种粘合剂的可能性的混合物形成。根据一个特殊的实施例，聚乙烯醇与乙烯乙酸乙烯酯(eva)和/或聚乙酸乙烯酯(pvac)的混合物用作粘合剂，其中，优选地，粘合剂的主要成分为聚乙烯醇，并且例如使用至少5％重量的eva和/或pvac。本发明人已记录了，与其中粘合剂基本上为聚乙烯醇的纸相比，这样处理过的纸的增加的灵活性。通过添加例如至少5％重量的醋酸乙烯酯乙烯(vae)和/或乙烯基酯乙烯，可以获得类似的效果。增加的灵活性和减少的灰尘释放有利于进一步处理如此处理过的纸，例如在打印设备中进行处理。
优选地，第一和第二组合物中的粘合剂是相同的，或者至少粘合剂的主要成分是相同的。如前所述，主要成分优选地为聚乙烯醇。
作为第一和/或第二组合物中的颜料，实际上可以使用任何无机颜料，且最优选地使用多孔无机颜料。也可以使用两种或更多种颜料的混合物。所用颜料优选为无机颜料，其可选自中性、阴离子和阳离子颜料类型。有用的颜料包括例如二氧化硅、滑石、粘土、水滑石、高岭土、硅藻土、碳酸钙、碳酸镁、碱式碳酸镁、硅铝酸盐、氢氧化铝，氧化铝(矾土)、氧化钛、氧化锌、硫酸钡、硫酸钙、硫化锌、缎光白、诸如勃姆石的水化氧化铝、氧化锆或混合氧化物。无机颜料优选地选自由以下构成的组：水化氧化铝、氧化铝、氢氧化铝、硅酸铝和二氧化硅。特别优选的无机颜料为二氧化硅颗粒、胶体二氧化硅、氧化铝颗粒和假勃姆石，因为它们形成更好的多孔结构。当在本文中使用时，颗粒因此可以为直接使用的初级颗粒，或者它们可以形成次级颗粒。优选类型的水化氧化铝为结晶勃姆石或γ-alo(oh)。有用类型的勃姆石包括来自萨索尔公司的disperalhp14、disperal40、dispal23n4-20、dispal14n-25和disperalal25；以及来自马丁有限公司的martoxinvpp2000-2和gl-3。有用的阳离子氧化铝(氧化铝)类型包括α-al2o3类型，例如可从圣戈班陶瓷塑料有限公司获得的nortone700，并且包括γ-al2o3类型，例如来自德固赛公司的aluminumoxidc。其它有用的无机颜料包括诸如三羟铝石的氢氧化铝，或α-al(oh)3，例如可从萨索尔公司获得的pluralbt，以及三水铝石，或γ-al(oh)3，例如来自马丁有限公司的martinal等级和martifin等级，来自jm胡贝尔公司的micral级；来自昭和公司的higilite等级。如前所述，优选类型的无机颜料为二氧化硅，其因此可以以其阴离子形式或在阳离子改性后使用。二氧化硅可选自不同类型，例如结晶二氧化硅、无定形二氧化硅、沉淀二氧化硅、煅制二氧化硅、硅胶、球形和非球形二氧化硅。二氧化硅可含有少量来自al、zr、ti族的金属氧化物。通常取决于它们的制备方法，二氧化硅颗粒分为两种类型，湿法颗粒和干法(气相法或煅制法)颗粒。在湿法中，通过硅酸盐的酸解形成活性二氧化硅，并使其聚合至合适的程度并絮凝以获得含水二氧化硅。气相工艺包括两种类型；一种包括卤化硅的高温气相水解以获得无水二氧化硅(火焰水解法)，并且另一种包括在电炉中热还原蒸发硅砂和焦炭，然后在空气中使其氧化以获得无水二氧化硅(电弧法)。“煅制二氧化硅(fusedsilica)”意指在气相法中获得的无水二氧化硅颗粒。
对于优选地用于本发明的喷墨接收层的二氧化硅颗粒，特别优选的是煅制二氧化硅颗粒。煅制二氧化硅与含水二氧化硅的不同之处在于，表面硅烷醇基的密度和其中存在或不存在孔隙，并且两种不同类型的二氧化硅具有不同的特性。煅制二氧化硅适于形成高孔隙率的三维结构。由于煅制二氧化硅具有特别大的比表面积，因此其油墨吸收性和保留率高。
另选地，有机颜料可用于可选的喷墨接收层，优选地选自由以下构成的列表：聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅氧烷、三聚氰胺-甲醛缩聚物、脲-甲醛缩聚物、聚酯和聚酰胺。可以使用无机和有机颜料的混合物。然而，最优选地，颜料为无机颜料。
优选地，包含在喷墨接收层中的颜料具有100nm至20μm的平均粒径，其中1μm至12μm、甚至更好地在2μm至7μm之间是理想的。小粒径颜料可以容易地粘合到纸上，而大粒径颜料表现出很好的吸水性，从而产生良好的打印质量。最佳平均粒径在1μm至12μm之间、优选地在2μm至7μm的范围内。
优选地，包含在喷墨接收层中的颜料具有的平均表面积为20m2/g至420m2/g，并且优选地在300m2/g至420m2/g，以获得油墨载色剂的良好吸收性。
优选地，包含在喷墨接收层中的颜料具有的平均孔体积为0.5ml/g至2ml/g，优选地在1ml/g至2ml/g之间。
具有的平均粒径在2μm至7μm之间、平均表面积在300m2/g至420m2/g之间并且平均孔体积在1ml/g至2ml/g之间的颜料提供吸收能力、打印质量和粘合的理想组合，即没有从处理过的纸释放的灰尘。
优选地，所述第一组合物或所述第二组合物中或在第一和第二组合物两者中的喷墨接收器涂层还包含交联剂，优选地选自由醛、氮丙啶、异氰酸酯、环氧化物和硼酸盐组成的列表。这种交联剂进一步粘合喷墨接收器涂层中的颜料，并进一步限制灰尘从这样打印的纸的释放。交联剂在任一组合物中的可用性进一步显著增加了相关组合物的贮存期。优选地，第一和/或第二组合物包含的交联剂的量占第一和/或第二组合物的总湿重的0.1％至10％。
第一和/或第二组合物可进一步包含除交联剂以外的添加剂，其总量分别占第一和第二组合物的总湿重的0.1％至2％。这些添加剂可以为消泡剂、匀染剂、诸如烷基酚乙氧基化物的润湿剂、诸如羟乙基纤维素或黄原胶的增稠剂、诸如naoh、koh、nh3、hno3或h2so的ph调节剂、诸如聚二甲基亚砜的阳离子添加剂、防腐剂和/或诸如丙烯酸酯、多磷酸盐或钠铝酸盐的分散剂中的一种或多种。
对于匀染剂，可以使用apeo(烷基酚聚氧乙烯醚)。
对于防腐剂，可以使用bit或mit(苯并异噻唑啉酮或甲基异噻唑啉酮)。
对于消泡剂，可以使用聚醚硅氧烷共聚物。
优选地，用本发明的方法获得的纸设置有热固性树脂，例如三聚氰胺树脂，优选地在通过喷墨打印以打印图案设置之后。为此，优选地，纸层仅在其一个侧面设置有喷墨接收器涂层，即设置在待在上面打印的侧面处。另一个相对侧面优选地未经处理，使得该相对侧面示出由此开始的纸层的原始孔隙率。然后可以将树脂基本上从底侧设置到纸芯中。为了允许具有喷墨接收器涂层的纸的充分浸渍，可以调低浸渍通道的速度，使树脂不太粘，浸渍可以被加压和/或树脂可以被加热，例如，加热到45℃至85℃之间。
通常，需注意，尽管用本发明的方法获得的纸可用喷墨打印机打印，但不排除该纸最终使用其他技术打印，例如轮转凹版印刷或胶印。同样在这种情况下，减少的灰尘释放和可能更好的打印质量是令人感兴趣的。当使用水性油墨时尤其如此。
优选地，所述第一和/或第二组合物为沉积在所述纸层上的液体物质，并且优选地被强制干燥，例如，在热风炉中或通过红外线或近红外线或通过微波干燥。优选地，至少这种干燥操作发生在本发明的第一方面的所述部分步骤之间。优选地，液体物质为至少所述粘合剂和可能的所述颜料的水基悬浮液。优选地，第一组合物具有的干物质含量为液体物质的重量的8％至25％。优选地，第二组合物具有的干物质含量为液体物质的重量的4％至20％。优选地，以重量百分比表示的干物质含量在第一组合物中比在第二组合物中高。
第一和/或第二组合物的所述液体物质的沉积可以以任何方式获得，可能通过打印，例如喷墨打印，但优选地通过涂布技术，例如辊涂、喷涂、计量辊、珠涂、散射、狭缝挤压式涂布。对于后一种技术，优选获得覆盖纸层的表面的至少80％的涂层。优选地，首先将过量的液体物质施加到纸层上，且然后再将多余的材料移出，例如，挤出，直到获得期望的重量。可能需要在线测量系统来操纵并控制喷墨接收器涂层的重量。这种技术降低了获得纸的未涂布区域的风险，这可能导致打印图案中的局部缺陷。用于施加液体物质的优选设备为包括反向计量辊的涂布装置。这种辊可以形成光滑的涂层表面。
用于第一和/或第二组合物的液体物质的沉积可以紧接着在打印操作之前在浸渍通道中或者替代地在打印设备上执行。最后一种情况解决了与喷墨接收器涂层的有限保存期限相关的任何可能问题。优选地，在纸仍然处于“无尽”形状的同时，即在不切割的情况下从辊中取出，进行液体物质的沉积。这些技术允许喷墨接收器涂层的更均匀施加。在涂布全部或部分地在打印设备上进行的情况下，打印设备优选地为辊到辊或辊到板打印机，包括在打印头上游的涂布装置，例如辊涂机和/或适于打印用于喷墨接收器涂层的相应子层的液体物质的附加打印头。这种附加的打印头，例如另外一排打印头，可以具有直径大于用于图案的实际打印的那些喷嘴的直径的喷嘴。对于这些喷嘴，分辨率为1至100、或甚至1至25点/英寸可能就足够了。较大的直径允许更粘的物质的喷射。根据一特定实施例，使用辊将所述第一层施加到纸，而使用这种附加打印头施加第二层。当所述第二组合物中的颜料与粘合剂的比率低，即低于2:1时，这种实施例特别令人感兴趣。在这种情况下，用于所述第二层的液体物质将更容易用所述附加打印头使用。
用于所述第一和/或第二组合物的所述液体物质优选地在20℃下表现出10至75秒/din杯4#的粘度。这种特性允许将液体物质直接施加到纸层的表面。在实验中，约12％的固体含量和约24秒的粘度在先前未处理的纸层上产生足够均匀的涂层，例如，当通过辊涂机施加时。
根据一变型和单独的创造性方法，使用两个部分涂布步骤利用喷墨接收器涂层来处理热塑性箔而不是纸层，例如聚氯乙烯(pvc)箔、聚丙烯(pp)箔、聚乙烯(pe)箔、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)箔或热塑性聚氨酯(tpu)箔。因此，根据本发明的第二独立方面，本发明涉及一种制造可用喷墨打印机打印以用作层压板中的装饰箔的热塑性箔的方法，其中，该方法至少包括以下步骤：
-提供热塑性箔的步骤；
-用包含颜料和粘合剂的喷墨接收器涂层涂布所述热塑性箔的至少一个侧面的步骤；
其特征在于，所述喷墨接收器涂层以至少两个部分步骤施加，其中，用第一组合物施加第一层，并且随后用第二组合物施加第二层，两种组合物至少包含所述粘合剂。通常，上述与纸层的处理有关的相同的第一和第二组合物可用于本发明的该第二方面。用于这种箔上的优选粘合剂为聚氨酯基、丙烯酸酯基或聚醋酸乙烯酯基粘合剂。此外，与纸层的处理相比，第一组合物中的粘合剂含量可以稍微降低，因为预期较少吸收到层的芯部中。优选地，第一组合物中的颜料与粘合剂的比率在1:1至6:1之间。
很显然，本发明还涉及分别使用本发明的第一方面和第二方面的方法获得的纸层和热塑性箔。
与所述第一方面相同的目的，根据第三独立方面，本发明还涉及一种用于喷墨打印的纸，其中，所述纸至少在一个侧面设置有至少包含颜料和粘合剂的喷墨接收器涂层，其特征在于，游离或未粘合颜料的部分小于所述喷墨接收器涂层中的颜料的总量的10重量百分比和/或所述喷墨接收器涂层在其表面处基本上没有颜料。这种纸可以使用本发明的第一方面的方法获得，但不是必须的。显然，这种纸层还可以进一步表现出与使用第一方面的方法获得的纸层所固有的特征相同的特征。
与所述第一方面相同的目的，根据第四独立方面，本发明还涉及一种用于喷墨打印的纸，其中，所述纸至少在一个侧面设置有至少包含颜料和粘合剂的喷墨接收器涂层，其特征在于，所述喷墨接收器涂层在其表面处基本上由所述粘合剂形成。这种纸可以使用本发明的第一方面的方法获得，但不是必须的。显然，这种纸层还可以进一步表现出与使用第一方面的方法获得的纸层所固有的特征相同的特征。
本发明还涉及表现出本发明的第三和/或第四方面的特性的热塑性箔。
根据本发明的第五独立方面，本发明进一步涉及一种用于制造层压面板的方法，其中，所述面板至少包括基底材料以及设置在其上的具有打印装饰的顶层，其中，所述顶层基本上由热固性树脂和一个或多个纸层形成，其中，所述纸层包括基于根据第三和/或第四独立方面的用于喷墨打印的纸的装饰纸和/或通过根据第一独立方面和/或这些方面的优选实施例的方法获得的装饰纸。根据本发明的第六独立方面，本发明还涉及一种制造层压面板的方法，其中，所述面板至少包括基底材料以及设置在其上的具有打印装饰的顶层，其中，所述顶层基本上由包括一种或多种热塑性箔的热塑性材料形成，其中，所述热塑性箔包括基于通过根据第二独立方面和/或该第二方面的优选实施例的方法获得的用于喷墨打印的热塑性箔的装饰箔。
优选地，在所述第五方面中，用于喷墨打印的纸通过喷墨打印机打印，浸渍有一定量的所述热固性树脂并通过热压处理附设于所述基底材料。优选地，在所述第六方面中，用于喷墨打印的热塑性箔通过喷墨打印机打印，并通过热压处理附设到所述基底材料。优选地，所述喷墨打印机基于水基油墨操作，其中，更具体地，单通道型喷墨打印机和/或以单通道模式操作的喷墨打印机是优选的。单通道打印操作表现出与本发明的处理过的纸或处理过的热塑性箔的有价值的协同效果。减少从处理过的层中释放灰尘使喷墨打印机中的喷嘴堵塞的风险最小化。在单通道打印操作中堵塞的喷嘴特别麻烦，因为它们导致打印图案的缺陷，即所谓的缺失喷嘴，这些缺陷通常不会被随后的打印操作隐藏或掩盖，对于多通道操作或绘图打印机就是如此。单通道操作的设备中的缺失喷嘴仍然可以通过在打印机中创建冗余来掩盖，例如，通过将两个或多个单通道操作的打印机串联，但这是非常昂贵的。因此，本发明在使用单通道打印的操作中非常有价值，并且致使流畅且较不易于产生打印缺陷的制造方法。
与本发明的前述方面相同的目的，根据本发明的第七方面，本发明涉及一种用于制造根据前述任一方面的纸和/或热塑性箔的或用于根据前述任一方面的方法的设备，其特征在于，所述设备包括用于在分开的部分步骤中施加所述喷墨接收器涂层的至少两个单独的涂布机。优选地，所述设备进一步包括喷墨打印机，优选地单通道型喷墨打印机，或允许以单通道模式操作的喷墨打印机。
如在本发明的第五独立方面中显而易见的，具有本发明的喷墨接收层的纸层可以用在用于制造具有装饰表面的面板的方法中，其中，所述面板至少包括基底以及包含热固性树脂的顶层，其中，所述顶层包括具有打印图案的纸层，其特征在于，为了提供所述打印图案的所述部分，使用通过数字喷墨打印机沉积在所述纸层上的含有颜料的油墨，并且沉积在所述纸层上的所述含有颜料的油墨的总体积的干重为9克/平方米或更低，优选地为3至4克/平方米或更低，其中，对于所述含有颜料的油墨，使用的是水基或所谓的水性油墨。所施加的油墨的干重的限制致使降低了挤压缺陷和顶层中的分裂的风险的油墨的层。实际上，在挤压操作期间在油墨层和热固性树脂之间的可能干扰是有限的。由于油墨负荷被限制在最大为9克/平方米，因此由于油墨引起的纸的起皱或膨胀可以达到可接受的水平，这确保了稳定的进一步处理。优选地，对于所述含有颜料的油墨，使用有机颜料。已知有机颜料在暴露于阳光或其他uv辐射源时更稳定。优选地，所述含有颜料的油墨的所述颜料具有的平均粒径小于250纳米。优选地，所述沉积的颜料油墨的干重为5克/平方米或更小，例如4或3克/平方米或更小。优选地，打印图案完全或至少基本上由这种颜料油墨构成，其中，打印图案覆盖所述纸层的表面的大部分，并且优选地80％或更多。优选地，所述沉积的含有颜料的油墨的总体积小于15毫升，或甚至更好地小于10毫升或更小，例如，5毫升或更小。
优选地，本发明的纸层为不透明的和/或含有作为增白剂的氧化钛。
优选地，施加到本发明的纸层上的打印图案覆盖所述纸层的表面的大部分，并且优选地80％或更多。
优选地，与纸的重量相比，所述纸层在打印之前或之后并且在施加喷墨接收器涂层之前或之后，设置有相当于树脂的干重的40％至250％的热固性树脂的量。实验已表明，施加的树脂的这个范围提供了纸的充分浸渍，避免了很大程度的分裂，并且使纸的尺寸在很高的程度上稳定。
优选地，纸层在打印之前或之后并且在施加设置有这种量的热固性树脂的喷墨接收器涂层之前或之后，至少纸芯部利用树脂满足。当设置相当于纸重量的至少1.5倍或至少2倍的树脂的量时，可以达到这种满足。应该清楚的是，设置在纸层上的树脂不一定只能在纸的芯部中获得，而是可以在纸的两个平坦侧面上形成表面层。然后，喷墨接收器涂层可以呈现在纸的表面上，并且中间具有这种热固性树脂的表面层。根据一特定的实施例，首先浸透或满足纸层，且然后，至少在其待打印的侧面处，部分地除去树脂，并且可能地设置所述喷墨接收器涂层。
优选地，设置在所述纸上的树脂在打印时具有低于15％重量的相对湿度，并且更好地为10％重量或更低。
优选地，为所述纸层设置热固性树脂的步骤包括在所述纸层上施加水和树脂的混合物。所述混合物的施加可以包括将纸层浸入所述混合物的浴中和/或将所述混合物喷涂、喷射或以其他方式涂布在所述纸上。优选地，树脂以定量方式设置，例如通过使用一个或多个挤压辊和/或刮刀来设定添加到纸层中的树脂的量。
优选地，所述热固性树脂为三聚氰胺基树脂，更具体地为甲醛与三聚氰胺的比率为1.4至2的三聚氰胺甲醛树脂。这种三聚氰胺基树脂为在挤压操作中暴露于热的同时缩聚的树脂。缩聚反应产生作为副产物的水。特别是对于这些种类的热固性树脂，即那些产生作为副产物的水的那些树脂，本发明是令人感兴趣的。所产生的水以及在挤压之前热固性树脂中的任何水残留物必须在被捕获之前很大程度上离开硬化树脂层并导致硬化层中的透明度的损失。可用的油墨层可以阻碍蒸汽泡扩散到表面，但是本发明提供了用于限制这种阻碍的措施。喷墨接收器涂层在这方面是有益的，因为它可以提供用于捕获这种逸出的蒸汽的额外缓冲物。当使用多孔和/或亲水的喷墨接收器涂层时，当使用例如二氧化硅和/或聚乙烯醇时就是这样，在压机中固化纸层的热固性树脂时产生的一些水蒸气可以被该涂层吸收，使得该工艺较不易产生挤压缺陷，例如锁定在水蒸气泡中的。导致类似缩聚反应的这种热固性树脂的其他示例包括尿素-甲醛基树脂和酚醛基树脂。
优选地，纸层仅在施加喷墨接收器涂层之后并且在打印之后用树脂浸渍。以这种方式，喷墨接收器涂层完全不受用于浸渍目的施加的水-树脂混合物中所含的水影响。
从上面可以清楚地看出，本发明的第五方面的方法优选地包括热压打印和设置有树脂的纸层、至少固化所获得的设置有树脂的装饰纸的树脂的步骤。优选地，本发明的方法形成如上所述的dpl工艺的一部分，其中，将本发明的打印的设置有树脂的纸层置于待挤压为装饰层的堆叠件中。当然不排除本发明的方法将形成cpl(紧凑层压板)或hpl(高压层压板)工艺的一部分，其中，装饰层至少用例如所谓的牛皮纸的多层树脂浸渍的芯部纸层热压，在装饰层下面形成基底，并且其中，在hpl的情况下，所获得的挤压和固化的层压层或层压板被胶合到另外的基底，例如胶合到刨花板或mdf或hdf板。
优选地，在打印之后在打印图案上方施加另外的树脂层，例如通过覆盖层，即设置有树脂的载色剂层或液体涂层，优选地同时将装饰层铺设在基底上、松散地或已经连接或粘附到基底。
本发明的纸层可以为有色的、着色的和/或染色的原纸。使用有色和/或着色的原纸使得能够进一步限制沉积的油墨的干重，以用于获得特定的图案或颜色。优选地，在形成纸张之前将染料或颜料加入纸浆中。根据一替代方案，待打印的所述纸层上的油墨接收层用有色颜料着色或染色。然而，根据一般公开内容，喷墨接收器涂层中包含的颜料优选为无色或白色。
优选地，为了打印本发明的纸层，应用数字喷墨打印机，该数字喷墨打印机允许喷射体积小于50微微升的油墨滴。本发明人已发现，使用具有的体积为15微微升或更小、例如10微微升的微滴，在沉积的油墨的干重的限制方面带来了相当大的优势。优选地，应用数字喷墨打印机，该数字喷墨打印机允许在同一个打印中使用几个体积的油墨滴，或者使用所谓的半色调或灰度。半色调或灰度打印的可能性使得能够进一步限制沉积的油墨的干重，同时保持优异的打印清晰度。优选地，应用数字喷墨打印机，该数字喷墨打印机允许获得至少200dpi或甚至更好地至少300dpi(每英寸点数)的清晰度。优选地，所述数字喷墨打印机为单通道型的，其中，纸层在纸层相对于打印机或打印头的单个连续相对运动中设置有所述打印的图案。不排除将其他数字喷墨打印机，例如所谓的多通道或绘图仪型打印机，用于实施本发明。对于单通道型打印机以及多通道型打印机，打印头优选地在待打印的纸的整个宽度上延伸。对于绘图仪装置，不是这样的情况，其中，打印头需要在纸层的宽度方向上执行扫描运动。然而，不排除将这些打印机应用于本发明的方法。需注意，多通道型打印机具有的优点是，任何失效喷嘴都可以通过后续通道的打印来隐藏。在这种类型的打印机中，喷嘴可以在通道之间稍微移动，使得在纸的特定位置上点由几个喷嘴打印。对于多通道设备，或甚至对于绘图仪，可以在需要时在后续通道之间执行自动维护或清洁。当使用水基或所谓的包含水性颜料的油墨时，与失效喷嘴相关的问题尤其重要。实际上，由于水已经干涸，喷嘴会被油墨颜料堵塞。例如，利用可uv固化的油墨，喷嘴失效的风险较低。而且，通常当使用喷墨接收器涂层时，喷嘴失效的风险可能上升。然而，根据本发明的第一方面的喷墨接收器涂层的双层施加由于减少的灰尘释放而增加了自动生产的时间。
显然，根据本发明的最优选的实施例，纸层在打印时仍然是柔性的，并且纸层仅在打印后附设或放置在板形基底上。根据一变型，纸层在打印时已经附设或松散地铺设在板形基底上。可以通过尿素基、酚基、三聚氰胺基、聚氨酯基胶水和类似的粘合剂来实现与基底的可能附设。无论是否进行加热的挤压处理，这种附设均可以通过挤压处理来实现。
优选地，本发明的第五方面的方法进一步包括在与打印的纸层相对的基底的表面处施加对立层或平衡层的步骤。对立层或平衡层优选地包括纸层和热固性树脂，优选地为与顶层相同的树脂。
优选地，在同一个挤压处理中获得板形基底、可能的对立层和可能的透明或半透明层的相互粘附。根据最优选的实施例，本发明的方法的第五方面的步骤在dpl工艺中采用。
根据本发明的最重要的示例，标准打印纸，诸如用于轮转凹版印刷的纸，具有在60克/平方米至90克/平方米之间的重量，设置有根据本发明的第一方面的喷墨接收器涂层，并利用水性颜料的油墨使用数字喷墨打印机打印有木材图案。随后通过标准浸渍通道为打印的纸层设置三聚氰胺树脂；即通过辊、浸渍、喷射和/或喷涂设备。然后将设置树脂的纸层干燥，直至达到小于10％、优选地约7％的残余湿度。堆叠件由设置树脂的对立层、板形基底、打印的设置树脂的纸层以及形成所谓的覆盖层的设置树脂的纸层形成。然后对堆叠件在不到30秒的时间内在约180-210℃的温度和大于20巴(例如38巴)的压力下进行挤压。在挤压时，堆叠件的表面接触结构化挤压元件，例如结构化压板，并且在所获得的层压面板的顶层中形成浮雕。可能地，所获得的浮雕可以与设置树脂的纸层的打印图案对齐地形成。
进一步清楚的是，在本发明的第一方面中获得的纸适合在用于制造地板镶板、家具面板、天花板镶板和/或墙板的方法中用作装饰纸。
显然，在本发明的方法期间可能必须分割上述打印图案、板形基底和纸层以用于获得它们各自的最终尺寸。通过dpl挤压处理或类似方法获得的面板优选被锯切或以其他方式分割。当然不排除所获得的面板的其他处理。
附图说明
为了更好地表现出根据本发明的特征，在下文中，参考附图描述了作为没有限制性特征的示例的实施例，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的第一方面的方法的已设置有喷墨接收器涂层的纸层的实施例；
图2和图3以较大比率提供了图1中所示的区域f3的视图，其中，在图2的情况下，仅已将所述第一层施加到纸层上；
图4示出了根据本发明的第五方面的方法中的一些步骤；
图5以透视图示出了通过图4的方法获得的面板；
图6示出了根据图5中所示的线vi-vi的视图；
图7示出了尤其用在本发明的第一方面中的一台设备；以及
图8示意性地示出了以单通道模式操作的打印机的顶视图。
具体实施方式
图1示意性地示出了可用喷墨打印机打印的处理过的纸层1。可打印的纸层1包括设置有喷墨接收器涂层3的纸张2，纸张2包括具有第一组合物的第一层4和具有第二组合物的第二层5。在这种情况下，纸张2是一种基础打印纸，其具有的重量约为70克/平方米，并且具有用透气度值低于30秒表示的平均空气阻力。
通常注意到，所示的纸张2和层4-5的尺寸在图中未按比例绘制，以便更好地说明本发明。
图2和图3示出了喷墨接收器涂层3包含颜料6和粘合剂7。例如，根据本发明的第一方面，第一层4的组合物以及第二层5的组合物两者均包含粘合剂。
图2示出了半成品8，其中，仅第一层4已施加到纸张2。粘合剂7被部分地吸收到纸张2中，并且以非均匀的方式被吸收。在表面9处存在松散和/或不良地粘合的颜料6。这种颜料6在这种半成品8的进一步处理时产生灰尘释放。所获得的第一层4的表面9也具有不均匀性。
图3示出了纸层1，其中，第二层5也已施加在第一层4的顶部上。图3示出了第二层5使表面9平坦，致使第二层和纸层1的表面10更均匀。在这种情况下，第二层5的组合物具有比第一层4的组合物低的颜料与粘合剂的比率。
需注意，图3为本发明的第三和第四方面的一个示例，其中，在处理过的纸层的表面处，总数的少于10重量百分比的颜料6是未粘合的或游离的，并且其中，第二层的表面10基本上由粘合剂7形成，并且在这种情况下完全由粘合剂7形成。
图4示出了用于制造图5和图6中所示的类型的层压面板11的方法。该方法形成了本专利申请的引言中描述的本发明的第五独立方面的说明。所获得的装饰面板11至少包括基底12和顶层13。顶层13包括根据第一方面制造的纸层1，并且设置有表示木材图案的打印图案或数字打印的油墨层14，如在这里就是这样。示例性实施例的方法至少包括提供具有喷墨接收层以及带有热固性树脂15的打印图案的所述纸层1的步骤s1。至此，将纸层1从辊16取出并输送到第一浸渍站17，在该第一浸渍站17中，将所述纸层浸入所述树脂15、更具体地说是水和树脂15的混合物的浴18中。然后允许纸层1静止，同时在这种情况下向上输送。静止允许树脂15渗透纸芯部。然后纸层1进入第二浸渍站19，在该第二浸渍站19中，在这种情况下，将纸层1再次浸入树脂15、更具体地说是水和树脂15的混合物的浴18中。一组挤压辊20允许计量施加到纸层1的树脂15的量。
在该示例中，多个刮刀21可用于部分地去除设置树脂的纸层1的表面处的树脂。
在第二步骤s2中，将设置树脂的纸层1干燥并使其残余湿度水平低于10％。在该示例中，使用热风炉22，但是替代地，可以使用其他加热设备，例如微波干燥设备。
图4还示出了连续的纸层1被切割成片23并堆叠。
图4进一步示出，在随后的步骤s3中，将所获得的片材23或纸层1设置成堆叠件，以待在上压板25和下压板26之间在短日光压机24中挤压。所述堆叠件从底部到顶部包括对立层27、板形基底12、上述纸层1和保护层28，其中，对立层27和保护层28两者均包括纸张2和树脂15。然后挤压堆叠件并且挤压处理致使堆叠件的构成层1-12-27-28(包括基底12)之间的相互连接，以及可用树脂15的硬化或固化。更具体地，这里发生三聚氰胺甲醛树脂15的缩聚反应，其中水作为副产物。
上压板26为结构化压板，该压板在步骤s3的相同挤压处理期间通过使上压板26的结构化表面29与保护层28的三聚氰胺接触而在面板1的三聚氰胺表面中提供浮雕。
图5和图6示出了所获得的装饰面板或层压面板11可具有矩形和椭圆形层压地板面板的形状，其具有一对长边30和一对短边31并且具有hdf或mdf基底12。在这种情况下，面板11至少为具有联接装置32的长边30那么长，联接装置32允许将各个边30与类似面板的边一起两者均在垂直于联接的面板的平面的方向r1上锁定，如同在垂直于联接的边的方向r2上并且在联接的面板的平面中锁定那样。如图6所示，这种联接装置或联接部件基本上可以具有舌部33和凹槽34的形状，其设置有允许在方向r2上进行所述锁定的附加配合锁定装置35。
图7示出了根据一优选实施例的喷墨接收器涂层3的第一层4和第二层5中的至少一者可以通过在所述两个部分步骤中的一个步骤中将液体物质36涂布到纸张2而获得。在这种情况下，示出了第一层的施加。应用包括反向计量辊38的装置37。这种装置37最初可以施加过量的液体物质36，液体物质36通过辊38被挤压到所需的重量，这也可以提供光滑的涂层表面。优选地，然后将所获得的半成品8干燥，例如通过热风炉干燥，以达到优选地低于10％或约为7％的残余湿度水平。然后通过施加喷墨接收器涂层3的第二层5进一步处理所获得的处理过的纸。这里没有示出，但是这可以以非常类似的方式执行。
图8示出了具有本发明的第一方面的喷墨接收器涂层的纸层1可以通过喷墨打印机39来打印，在该示例中，喷墨打印机39包括在待打印的纸层1的面积上延伸的打印头的几个排40。在该示例中，打印机39涉及单通道类型的打印机，其中，打印图案的设置涉及所述喷墨打印机39(更具体地是排40)以及所述纸层1在打印期间在打印方向d上的相对运动。在这种情况下，排40和所述打印头处于停止，而纸层1在将油墨喷射到纸层1上(更准确地在施加到纸张上的喷墨接收器涂层3上)期间移动。纸层1在纸层1相对于打印机39或打印头的排40的单次连续移动期间被打印。在该示例中，所获得的打印图案14包括具有通常在打印方向d上延伸的木材神经41的木材图案。优选地，在打印机39的下游设置干燥站42。在干燥油墨之后，优选地将打印的纸层卷起并在图4所示的方法中用作辊16。
本发明决不限于上述实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下，这些方法、设备、纸层和热塑性箔可以根据几个变型来实现。
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