涂装材料的制作方法

本实用新型涉及一种用来布置到工件上的多层涂装材料(Beschichtungsmaterial)及涂装方法(Beschichtungsverfahren)。此处涉及的工件尤其由木头、木制材料(例如刨花板(Spanplatte))或者复合材料构成，或者这种工件可被制成所谓的轻质建筑构件板。另外，本申请还涉及一种涂装方法。此种方法既可以用于工序过程(移动的工件)，也可以用于静止技术(固定的工件)的领域中。

背景技术：

在现有技术中已公开了上述的涂装材料，该涂装材料包含载体层和胶粘层。在涂装材料布置后，从工件取走载体层，并且因而载体层也被称作装饰层(Dekorschicht)。胶粘层则为载体层与工件之间提供连接。

涂装材料的胶粘层可借助激光光束来活化，这是已知的。在此，胶粘层将熔融或熔化，并发挥粘附作用，使得涂装材料可借助压力装到工件上，并且在胶粘层硬化后与工件建立连接。

为此应用了涂装材料(边带或边条)，其胶粘层例如可借助于激光光束活化。在胶粘层活化后，涂装材料与工件压合。

根据存储于功能层中的色料的不同，胶粘层部分地具有极高的反射率或极强的透射率。这将显著提升所需的激光功率，因为只有一部分光线可被转化为实用能量(热)。

此外，现在公知的仅是凝固机制是基于熔化物的硬化的边带。因此，几乎不能实现或者说只能有条件地实现对最后成品质量的某些要求。

技术实现要素：

因此，本实用新型的目的是提供一种涂装材料及涂覆方法，用以解决至少一个前述问题，并且实现改善为了活化粘胶层而引入的能量的利用。

本实用新型的核心理念是提供一种涂装材料，其设置有额外的功能层。该功能层应是粘胶层与载体层之间的分隔层，它能够使引入到胶粘层之中的能量得到更好的利用，并且同时涂装材料能够在工件上提供高质量的涂层。

在本申请的意义中，“可活化”是指相应的元件(例如粘胶层)能够凭借能量输入而从坚固状态转换为更软的状态(例如被熔融或熔化)，其给该层分配了新的或额外的功能。在活化期间或活化之后，胶粘层例如发挥粘合作用，因此在涂装材料施加到工件上并且该胶粘层硬化后，在涂装材料与工件之间建立了连接。

为了进行活化，在本实用新型的范围内特别设置了激光，当然，在其它构造方案中也可以考虑另外的能量源，例如LED、红外线源、超声波源、磁场源、微波源、等离子源、气体源(Begasungsquelle)(尤其是热空气或热气体源)或者在此段中提及的多种能量源的组合。

根据本实用新型，提供了一种用来布置到优选工件的窄面上的涂装材料，所述工件例如由木材、木制材料或复合材料构成。在此，涂装材料包含载体层(装饰层)及可活化的胶粘层。另外，该涂装材料具有如下特点：至少逐段地在胶粘层与载体层之间设置至少一个功能层，或者在胶粘层之上或在胶粘层之中设置有至少一个功能层，该功能层至少部分地反射为了活化胶粘层所引入的能量。

本实用新型的基本目标是使能量(特别是光辐射或热辐射，优选来自激光)保持极低的透射。这一目标例如可以通过相对较大的反射系数结合极小的吸收率由功能层来实现。

此外，将功能层至少逐段地设置在载体层与胶粘层之间，这是优选的，其中优选在功能层与载体层之间设置另一个可活化的层。根据这一优选实施方式，功能层例如用作保障层，并且在必要时可额外承担质量保障功能。在此，为活化胶粘层而引入的能量至少部分地被功能层吸收，使得只有更少份额的能量被进一步传递到载体层，或必要时没有能量穿透该功能层。

可选或补充地还可能的是，至少逐段地(abschnittsweise)以线状或点状形式在胶粘层中或胶粘层上设置额外的功能元件。

功能元件可吸收通过例如激光光束引入的能量，这在本实用新型的范围内。

根据优选的实施方式，功能元件(或者功能层)在例如借助激光的能量激发时发出可探测的信号，特别是光学的、物理的或化学的信号。此种信号可通过传感器检测到，从而例如如果存在着过高的能量水平，则能够对涂层质量产生影响并且必要时可采取措施以避免危险。

载体层可包含PVC，这在本实用新型的范围内。

在本实用新型的范围内，还可在胶粘层中或胶粘层上设置多个不同的功能层，因此能够通过多个功能层来实现不同的目的。例如，功能层之一可用来阻止多余的能量进一步传递到载体层上，而另一功能层则设置为用来发出可探测的信号。除了涂装材料之外，本实用新型还涉及一种用来涂装工件的方法。在该方法的范畴内，优选能够采用上述的涂装材料。

优选在功能元件受到能量激发时，发出可探测的信号，特别是光学的、物理的或化学的信号，并且这些信号将通过传感器来检测。以这种方式能够通过具有活化的胶粘层的涂装材料获得另外的信息，并且这些信息在必要时能够用来控制机器。一旦超过一定阈值，则呈现出可探测的信号。

在测得可探测信号时，控制单元可发出警报和/或停止涂装工艺。另外还可能的是，控制单元在检测可探测的信号时改变、特别是降低能量的引入。在借助激光提供引入的能量的情况下，则意味着降低激光功率。

优选地，载体层、可活化的胶粘层和至少一个功能层被设计成分立的层。不过，它们也可被限定为涂装材料的区域。例如可通过在涂装材料的区域中添加特定的颜料或类似物来确定功能层。

附图说明

图1为根据本实用新型的一实施方式的涂装材料的横截面图；

图2为根据本实用新型的第二实施方式的涂装材料的横截面图；

图3为根据第三实施方式的涂装材料的俯视图；

图4为根据本实用新型的第四实施方式的涂装材料的横截面图；

图5为根据本实用新型的第五实施方式的涂装材料的俯视图，该涂装材料受到激光光束的照射。

具体实施方式

下面借助附图对本实用新型的优选实施方式进行描述。在此上下文中提到的其它变型或修改可分别彼此结合，以便形成本实用新型的新实施方式。

图1示出了根据本实用新型的涂装材料1的第一实施方式的横截面图。该实施方式包含载体层(装饰层)2以及胶粘层4。在胶粘层4与载体层2之间插入有一功能层3。该功能层3用作反射层，从而使得为进行活化而引入胶粘层4中的能量(在本实施例中是激光光束)将被反射回到胶粘层4中。

胶粘层4可借助能量源，尤其是激光来活化。在这种情形下，调整激光光束的焦点，使得在胶粘层4的宽度与深度上尽可能地实现活化。

图1所示的实施方式中的功能层3具有阻止能量从胶粘层4开始朝向载体层2的方向进一步传输的任务。为此，功能层具有反射特性。这一点特别涉及以下这样的情形，其中，调整激光光束的焦点，使得其到达载体层2的区域中。当然，功能层3额外地还被用来避免或者尽可能阻止热量从胶粘层4传递到载体层。

因此，在该示出的实施方式中，功能层3还实现了针对载体层2的保护层的任务，该载体层2可以例如由PVC构成。若这样的PVC层被激光光束的能量太强烈地激发，则可能不止载体层2会被熔融。而且还可能存在与湿气相结合而产生盐酸的危险。因此，功能层3吸收过多的能量，并且阻止了向载体层2进一步传递。

在本实施方式中，功能层3的宽度基本上相当于胶粘层4和载体层2的宽度。但是在另一改进方案中，功能层可能构造得比这些层窄，并且例如可能居中地布置在载体层上。而且还可以在载体层2上以条形设置多个功能层。

图2中示出了本实用新型的另一实施方式，其中，在功能层3a与载体层2之间设置有额外的可活化的层5。只要引入到胶粘层4中的能量的较少份额穿过功能层3a而到达，该额外的可活化的层5可被动地受激发。在此对功能层3a进行设计使得阻止激光光束的穿透。该额外的层5可用作平衡层，在涂装材料1施加到工件上时，其在侧面排出，并可通过相应的工具取下。

根据前面描述的实施方式，尤其金属、金属复合物或基于碳材料的成份(诸如碳或碳纤维)适合作为用于功能层3的材料。不过，在本实用新型的范围内也可采用多种其他适合的材料。

在前述实施方式的范畴中，已经涉及了一个或多个构造得基本相同的功能层。但在另外的变型中也可以设定，在涂装材料上设置多个不同的功能层。通过这种方式可以实现不同目的。例如，一方面可以实现载体层的激发，并且同时监控胶粘层的充分活化。

下面结合图3来说明本实用新型的第三实施方式。

通过在胶粘剂4之中或在胶粘剂4之上的功能层或其它信号元件7发出的可探测的信号可例如通过光学方式检测到，例如作为发光颜色(Luminenzfarbe)借助黑光(Schwarzlicht)(特别是借助于摄像机)。可选地，可借助合适的传感器来检测化学物质(例如气味)，或者可以考虑物理探测。根据另一实施方式，能够在活化时借助摄像机或化学传感器来检测产生的雾气。

若检测到了可探测的信号，则对激光的控制进行影响。例如，如果担心在加载激光(Laserbeaufschlagung)时会产生有害的蒸汽，则可以关闭激光以保护环境与机器。

备选地还可设定的是，如果通过检测该可探测的信号预料到通过激光光束例如会损坏涂装材料，则可以改变(尤其是降低)激光功率。

图4示出了根据第四实施方式的涂装材料1的横截面图，其包含载体层2及可活化的层4。在该载体层2和可活化的胶粘层4之间逐段地设置有层状的功能层3b，该功能层沿着涂装材料1的纵向方向(在与图4的视图相垂直的方向)相应于载体层2和可活化的胶粘层4而延伸，然而，在涂装材料1的宽度方向上并未在涂装材料1的侧面露出，而是居中地布置在载体层2和可活化的胶粘层4之间。

功能层3b一方面具有反射特性。通过这种方式，正如在第一实施方式的范畴中所述的一样，部分能量被反射回至胶粘层4中。这既可以发生在功能层3b与胶粘层4之间的边界区，也可以发生在功能层3b与载体层之间的边界区。

此外，功能层3b在该示出的实施方式中还是多构件胶粘剂体系(Mehrkomponenten-Haftmittelsystem)的一部分，所述多构件胶粘剂体系一方面具有可活化的胶粘层4(在本例中是PUR)，且另一方面还具有功能层3b。在其他实施方式中，还可以加入另外的构件。

功能层3b及胶粘层4可以被活化并由于其混合，使得胶粘剂处于能够粘附的状态。

另外，在本实用新型范围内，可将化学的、物理的材料植入到胶粘层中，这些化学的、物理的材料可被能量源在功率相对较小的情况下激发并引起自反应(Eigenreaktion)，因而使得胶粘层独立发生反应并且与结合对象连接。

不过，在本实用新型的另一目的中，在该实施方式的范围内，功能层3b必须不具有反射特性。更确切地说，根据该改进方案，功能层3b完成了多构件胶粘剂体系的构件的任务，或者说，作为反应启动器。但是，根据这一实施方式，在功能层3b与载体层2之间额外配置反射功能层。

图5示出了根据本实用新型的第五实施方式的涂装材料的俯视图，涂装材料受到激光光束L的照射。在此，涂装材料1按序包括载体层2、功能层3c与胶粘层4。

根据本实施方式的功能层3c具有反射特性。该反射特性也能够通过在功能层3c与可活化的胶粘层4之间的边界区上的功能层的材料选择而得到。

激光光束以一定的角度α进行照射，该角度α在涂装材料1的法线与激光光束L之间得出。在本实施方式中，该角度α处在65°-75°之间，并且优选调整到70°-72°的区间内。其目的是，将尽可能高份额的激光能量引入到胶粘层4中，但同时要尽可能达到，甚至于保持一临界角b，在该情况下，在功能层3c上被反射的激光光束在边界区上朝着环境尽可能充分地反射回胶粘层中。

在PP(作为用于涂装材料的胶粘层4的例子)的折射率＝1.5，且空气的折射率＝1的情况下，全反射的临界角b为41.8°。

因此，激光光束L进入可活化的胶粘层4中，并在功能层3c上或者在功能层3c与胶粘层4之间的边界区上发生反射。相应的反射也发生在胶粘层4的外侧(胶粘层4与环境之间的边界区)上。激光光束L在功能层3c与胶粘层4外侧之间被反射一段时间，直到该通过激光光束传递的能量被胶粘层4吸收为止。

通过这种方式，一方面有效利用了由激光光束L引入的能量，从而能够降低能量损失。此外，降低了激光光束L从胶粘层4扩散出去的风险。通过这种方式可降低在涂覆机器处的操作人员的危险。

同时，通过激光光束L在功能层3c上或者在功能层3c与胶粘层4之间的边界区上的反射，阻止了激光光束L进入载体层2。因此，通过激光光束传递的能量被有针对性地应用在胶粘层范围内。

作为对前面描述的激光光线进入胶粘层的补充，可以设计得使激光光线主要是p极化激光。已经证实，带有p极化的激光光线引入到胶粘剂中可显著减少在胶粘剂外侧面上反射的光束。

另外，除了功能层3c外，在功能层3c与载体层2之间还可再设一层，该层被设置作为隔热层。凭借该层可阻止热量流入载体层2中。这种设计在利用热空气作为活化能量源的情况下可使得能耗降低，而在热敏性基材的情况下，则会使得质量改善。

根据本实用新型的另一目的，可以设置隔热层替代功能层。

尽管在本实施方式的范围内，主要是根据由激光引入胶粘层4中的能量来安排的，但本实用新型并不局限于此。实际上，除了光学反射外，还可发生热辐射反射或一般的热量反射。

在此，除了激光，还可以使用其它能量源，例如LED、红外线源、超声波源、磁场源、微波源、等离子源、气体源(尤其是热空气或热气体源)或者在此段中提及的多种能量源的组合。

下面对带有不同涂装材料(边带)的两个实例进行说明。

在第一实例中采用白色边带，该边带施加到工件的窄面上。在这一白色边带的情况中，各层，也就是载体层、功能层以及胶粘层均实施为白色，以提供一种整体的外观。

采用激光来活化设置于边带上的胶粘剂(胶粘层)。在这里，大约40％的由激光光束传递的能量在边带的外部边界区上被反射，因而有约60％的能量进入胶粘层4中。该份额的能量被用来活化胶粘层4。

在涉及本实用新型的优选实施方式的图1中，胶粘层4与载体层2之间进一步设置有功能层。经测量表明，激光光束总能量中(如前所述，有40％进入胶粘层中)的大约10％-20％透射过层3。

第二实例涉及红色边带(涂装材料)，在该边带中，载体2、功能层与胶粘层4相应地具有红色颜料。在这一实例中，激光光束的能量的17％在胶粘层4的边界区上朝环境反射，因而有83％的能量进入胶粘层4中。在实验中证实了，总激光能量的44％通过功能层3透射到载体层2中。