BRPI0714934A2 - mÉtodo para preparar uma superfÍcie resistente ao deslizamento em un painel de madeira planejado, artigo revestido, e, sistema de revestimento de superfÍcie resistente ao deslizamento - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA PREPARAR UMA SUPERFÍCIE RESISTENTE AO DESLIZAMENTO EM UM PAINEL DE MADEIRA PLANEJADO, ARTIGO REVESTIDO, E, SISTEMA DE REVESTIMENTO DE SUPERFÍCIE RESISTENTE AO DESLIZAMENTO. A presente invenção fornece um método para preparar uma superficie resistente ao deslizamento em um produto de madeira planejado. O método inclui as etapas de (i) fornecer um produto de madeira planejado (painel), (ii) aplicar um sistema de revestimento de superficie resistente ao deslizamento, que inclui uma composição de revestimento curável por radiação líquida e um agente de texturização, em pelo menos uma parte de pelo menos uma superficie do produto de madeira (painel), e (iii) curar a composição. Em uma forma de realização preferida a composição de revestimento é substancialmente livre de solvente e curável por radiação. A composição de revestimento pode ser aplicada em uma ou mais camadas, e a composição de revestimento está na forma de uma composição de revestimento curável por UV.
Description
"MÉTODO PARA PREPARAR UMA SUPERFÍCIE RESISTENTE AO DESLIZAMENTO EM UM PAINEL DE MADEIRA PLANEJADO, ARTIGO REVESTIDO, E, SISTEMA DE REVESTIMENTO DE SUPERFÍCIE RESISTENTE AO DESLIZAMENTO"
Campo Técnico
A presente invenção é relacionada com um sistema de revestimento útil na fabricação de produtos de madeira planejados, tais como painéis de prancha de filamentos orientados (OSB) com resistência de deslizamento melhorada. A resistência ao deslizamento melhorada fornece uma melhoria na segurança, quando os painéis são utilizados para painéis de telhado.
Fundamentos
Os produtos de madeira planejados, tais como prancha de filamento orientado (OSB), prancha de fibras de madeira, compensados e folha de madeira compensada laminada (LVL), estão sendo amplamente utilizados na construção residencial e comercial, e estão ganhando popularidade em mercados tais como casas, particularmente para uso em telhados. Os produtos utilizados nos telhados, por exemplo, painéis, tipicamente possuem um padrão aplicado a uma superfície durante o processo de fabricação. Estes painéis estão disponíveis em uma variedade de produtos tais como produtos de painéis de prancha de filamento orientado (OSB), compensados, prancha de fibras de madeira de densidade média (MDF), folha de madeira compensada laminada (LVL), e outros mais.
Os produtos de madeira planejados são tipicamente fabricados a partir de pequenos pedaços de madeira e adesivos curados com calor. Por exemplo, os painéis de prancha de filamento orientado (OSB) são fabricados de adesivos curados por calor e filamentos de madeira em forma retangular que estão dispostos em camadas orientadas em cruz para formar esteiras. As esteiras são aparados para um tamanho manejável e depois os filamentos de madeira e cola são ligados conjuntamente sob calor e pressão em uma prensa. Estes são comumente referidos como painéis estruturais planejados e possuem utilidades que incluem revestimento de telhado, revestimento de parede, e em sistemas de pavimentação para construção de casa residencial.
O compensado é fabricado a partir de folhas de madeira
desfolhadas de toras. As folhas de madeira são coladas conjuntamente sob calor e pressão em uma prensa para formar painéis.
Estes materiais podem ser usados como painéis para coberturas de construções comerciais e residenciais mediante a fixação dos painéis aos caibros de telhado de uma armação estrutural de suporte subjacente. No entanto, a superfície dos painéis pode ser escorregadia. Assim, para painéis utilizados em aplicações de cobertura, onde os trabalhadores podem ter de caminhar sobre a superfície dos painéis, a adição de uma textura resistente ao deslizamento para melhorar a segurança dos trabalhadores pode ser desejável. Tipicamente, uma superfície resistente ao deslizamento pode ser aplicada aos painéis de madeira planejados durante o processo de fabricação por imprimir métodos, tais como usando uma contrapressão de blindagem para imprimir uma superfície resistente ao deslizamento na prancha. A contrapressão de tela pode usar uma rede de proteção para fornecer uma superfície resistente ao deslizamento. Durante o ciclo de aquecimento a tela pode modelar a superfície dos painéis na impressão, para fornecer uma superfície resistente ao deslizamento. No entanto, este método pode adicionar custo adicional ao produto de madeira. O uso de uma contrapressão de tela pode levar a despesas adicionais relacionadas com o dilaceramento da tela, desgaste da tela, parada de produção, temperatura de impressão aumentada, tempos de permanência de impressão aumentados e limpeza adicional devido à formação de pelotas de resina que podem colar nas telas. Esta impressão de tela pode aumentar os tempos de processamento e pode exigir temperaturas de pressão mais elevadas. A exigência de uma superfície resistente ao deslizamento é tipicamente requerida apenas em painéis de cobertura e não é normalmente requerida para painéis de parede ou piso.
A impressão de tela é geralmente aplicada quando os painéis estão quentes, durante o ciclo de impressão. A utilização de um sistema de revestimento resistente ao deslizamento na totalidade ou uma parte de uma superfície de painel pode eliminar a necessidade de se utilizar o processo de impressão de tela. Entretanto, pode ser difícil aplicar um revestimento resistente ao deslizamento enquanto os painéis estão quentes, após sair de uma impressão. A utilização de revestimentos de cura por calor ou revestimentos contendo solvente (por exemplo, solventes orgânicos ou água) pode exigir que os painéis sejam esfriados antes da aplicação do sistema de revestimento resistente ao deslizamento.
Assim, existe uma necessidade de um método para preparar superfícies resistentes ao deslizamento que permitirá aos fabricantes para eliminar placas de tela, e reduzir os custos associados com o processo de impressão de tela para a fabricação de produtos de madeira planejados. Conseqüentemente, existe uma necessidade de um sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento para painéis de madeira planejados que possa ser aplicado nos painéis pouco depois os painéis saírem das prensas quentes.
Sumário
A presente invenção fornece um método para preparar uma superfície resistente ao deslizamento em um produto de madeira planejado. O método inclui as etapas de (i) fornecer um produto de madeira planejado (por exemplo, painel), (ii) aplicar uma sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento, que inclui uma composição líquida de revestimento curável por radiação e um agente de texturização, a pelo menos uma parte de pelo menos uma superfície do produto de madeira (painel), e (iii) curar a composição. O sistema de revestimento pode ser aplicado em uma ou mais camadas, e está na forma de uma composição revestimento curável por UV.
Em uma outra forma de realização, a composição de revestimento é substancialmente livre de solventes voláteis ou carreadores.
Em outra forma de realização, a invenção fornece um método para o revestimento de um artigo, incluindo, um produto de madeira planejado, em que o sistema de revestimento inclui uma composição líquida de revestimento curável por radiação e um agente de texturização. Em uma forma de realização preferida, a composição de revestimento é substancialmente livre de solventes ou carreadores. O sistema de revestimento pode ser aplicado em uma ou mais camadas, e está na forma de uma composição de revestimento curável por UV.
Em uma outra forma de realização, a invenção fornece artigos revestidos, em que o artigo é fabricado a partir de um produto de madeira planejado O artigo possui um sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento aplicado a pelo menos uma superfície do substrato, onde o sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento inclui uma composição de revestimento curável por radiação e um agente de texturização. Em uma outra forma de realização, a composição de revestimento é substancialmente livre de solventes ou carreadores e podem ser aplicados em uma ou mais camadas.
Em outra forma de realização, a invenção fornece um sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento para a preparação de uma superfície resistente ao deslizamento em um produto de madeira planejado. O sistema de revestimento inclui uma composição de revestimento curável por radiação e um agente de texturização. Em outra forma de realização, a composição de revestimento é substancialmente livre de solventes ou carreadores. O sistema de revestimento pode ser aplicado em uma ou mais camadas. O resumo acima da presente invenção não se destina a descrever cada forma de realização divulgada ou cada implementação da presente invenção. A descrição que segue exemplifica mais particularmente as formas de realização ilustrativas. Em vários locais em toda a aplicação, orientação é fornecida através de listas de exemplos, cujos exemplos podem ser utilizados em várias combinações Em cada exemplo, a lista recitada serve apenas como um grupo representativo e não deve ser interpretada como uma lista exclusiva.
Os detalhes de uma ou mais formas de realização da invenção são apresentadas nos desenhos acompanhantes e a descrição abaixo. Outros aspectos, objetivos e vantagens da invenção serão evidentes a partir da descrição e desenhos, e das reivindicações.
Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 mostra uma vista de uma seção de um painel de OSB tendo o sistema resistente ao deslizamento aplicado na forma de tiras.
A Figura 2 mostra uma vista aproximada de uma seção de um painel de OSB tendo o sistema resistente ao deslizamento aplicado em forma de tiras.
Descrição Detalhada Os termos "preferido" e "preferivelmente" referem-se às formas de realização da invenção que podem fornecer certos benefícios, sob certas circunstâncias. No entanto, outras formas de realização também podem ser preferidas, sob a mesma ou outras circunstâncias. Além disso, a recitação de uma ou mais formas de realização preferidas não implica que outras formas de realização não sejam úteis, e não se destina a excluir outras formas de realização do escopo da invenção.
Os termos "um", "uma", "o", "a", "pelo menos um", e "um ou mais" são utilizados alternadamente. Assim, por exemplo, uma composição de revestimento que contém "um" aditivo significa que a composição de revestimento inclui "um ou mais" aditivos.
A recitação de uma faixa numérica utilizando parâmetros inclui todos os números contemplados dentro desta faixa (por exemplo, 1 a 5 inclui 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, 5, etc).
Os termos "produto de madeira planejado", "compósito de madeira planejado" e "material compósito de madeira planejado" geralmente se referem a produtos ou artigos que são preparados a partir de pedaços de madeira tais como lâminas, lascas de madeira, flocos, fibras, filamentos de madeira em forma retangular (por exemplo, filamentos de madeira em forma retangular), serragem, e outros mais. Os pedaços são tipicamente ligados entre si, muitas vezes com um adesivo. Exemplos não limitativos de materiais compósitos de madeira incluem prancha de filamentos orientados ("OSB"), prancha folhada, prancha de partículas, prancha de aglomerados, prancha de fibras de média densidade, compensado, e painéis que são um compósito de filamentos e folhas de madeira em camadas. Os termos "flocos", "filamentos", "lâminas", "lascas" e "folhagens" são considerados equivalentes um com o outro e podem ser usados de modo trocável.
A presente invenção fornece um método para a preparação de um revestimento de superfície resistente ao deslizamento ou um artigo de madeira planejado em que o método inclui as etapas de aplicação de um sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento, que inclui uma composição de revestimento e um agente de texturização, em pelo menos uma parte de pelo menos uma superfície do artigo e cura da composição de revestimento. Em uma forma de realização, a composição de revestimento é substancialmente livre de solvente e curável por radiação. O sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento pode ser aplicado em produtos de madeira planejados (por exemplo, painéis) que foram há pouco removidos de uma prensa e ainda estão quentes. A temperatura dos painéis pode ser de cerca de 24°C (75°F) a cerca de 149°C (300°F). Preferivelmente, a temperatura dos painéis podem ser de cerca de 52°C (125°F) a cerca de 135°C (275°F). Mais preferivelmente, a temperatura dos painéis pode ser de cerca de 66°C (150°F) a cerca de 121°C (250°F). Ainda mais preferivelmente, a temperatura dos painéis pode ser de cerca de 93°C (200°F) a cerca de 107°C (225°F).
A presente invenção também fornece um sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento para um artigo, tais como um painel de madeira planejado. Preferivelmente, o sistema resistente ao deslizamento inclui uma composição de revestimento e um agente de texturização. Em uma forma de realização, o sistema de revestimento superficial inclui uma ou mais composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou mais camadas, em que cada uma das uma ou mais composições de revestimento é substancialmente livre de solventes Quando mais do que uma camada for aplicada, cada composição de revestimento (camada) pode ser a mesma ou diferentes. O sistema de revestimento de superfície divulgada é particularmente adequado para proporcionar uma superfície resistente ao deslizamento em pelo menos uma parte da superfície de um artigo tal como OSB. Preferivelmente, o sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento é aplicado em uma camada única.
A presente invenção também fornece um artigo revestido, tal como um produto de madeira planejado. Preferivelmente, o artigo revestido inclui um produto de madeira planejado e um sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento. O sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento inclui uma ou mais composições de revestimento curáveis por radiação e um agente de texturização que pode ser aplicado em uma ou mais camadas, em que cada uma das uma ou mais composições de revestimento é substancialmente livre de solvente. Quando mais do que uma camada for aplicada, cada composição de revestimento (camada) pode ser a mesma ou diferente. O sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento divulgado é particularmente adequado para preparar uma superfície resistente ao deslizamento para uma superfície principal de um artigo tal como OSB.
As composições de revestimento que são "substancialmente livres de solvente" referem-se às composições que têm menos do que cerca de % de solvente em peso, com base no peso total da composição. Preferivelmente, as composições de revestimento possuem menos do que 1 % de solvente em peso. Mais preferivelmente, as composições de revestimento possuem menos do que 0,5 % de solvente em peso. Em uma forma de realização preferida, as composições de revestimento divulgadas incluem resinas reativas e monômeros ou oligômeros que curam para fornecer um revestimento sólido.
Em uma forma de realização, o sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento é aplicado na superfície de um produto de madeira planejado (painel) e curado com radiação imediatamente após o painel ser removido da prensa, antes de permitir que o painel se esfrie. Uma composição de revestimento exemplar inclui uma resina curável por radiação e opcionalmente um ou mais monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros. A composição de revestimento pode ser aplicada em uma ou mais camadas.
Em outra forma de realização, a composição de revestimento é preferivelmente curada por radiação tal como a luz visível, luz ultravioleta, ou feixe de elétrons, e outros mais.
Em uma outra forma de realização, a composição de revestimento está na forma de uma composição de revestimento curável por UY. Os oligômeros de acrilato e monômeros olefínicos, oligômeros, ou polímeros utilizados no sistema de revestimento de superfície divulgado curam rapidamente após a exposição à luz UV de alta intensidade, resultando em uma rede polimérica reticulada, isto é, a película líquida formará um revestimento sólido. O conteúdo sólido destas composições de revestimento é tipicamente de cerca de 100 %. O uso de um agente de texturização no sistema de revestimento de superfície pode transmitir resistência ao deslizamento. Os painéis de madeira planejados não tratados podem ser escorregadios, particularmente quando úmidos. Um trabalhador caminhando sobre o telhado pode ter um acidente, escorregar, cair e ser ferido (até ser morto). O uso das composições resistentes ao deslizamento divulgadas em painéis de madeira planejados pode reduzir a probabilidade de um acidente. A resistência ao deslizamento pode ser medida utilizando o coeficiente de atrito. O coeficiente de atrito pode ser medido utilizando testes ASTM F1679 ou D4521.
Em uma forma de realização, o coeficiente de atrito de um painel tendo o sistema de revestimento será de pelo menos cerca de 80 % do coeficiente de atrito de um painel tendo uma impressão de rede. Preferivelmente, o coeficiente de atrito de um painel tendo o sistema de revestimento será de pelo menos cerca de 85 % do coeficiente de atrito de um painel tendo uma impressão de rede. Mais preferivelmente, o coeficiente de atrito de um painel tendo o sistema de revestimento será pelo menos cerca de 90 % do coeficiente de atrito de um painel tendo uma impressão de tela. Ainda mais preferivelmente, o coeficiente de atrito de um painel tendo o sistema de revestimento será pelo menos cerca de 95 % do coeficiente de atrito de um painel com uma impressão de tela. Mais preferivelmente, o coeficiente de atrito de um painel tendo o sistema de revestimento será pelo menos o mesmo como o coeficiente de atrito de um painel com uma impressão de tela.
Em uma forma de realização preferida, a cura é completada imediatamente após a aplicação da composição ao artigo.
Um artigo específico que pode requerer o sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento é um painel de madeira planejado para uso em aplicações de cobertura. Os artigos divulgados podem ser revestidos em uma ou mais superfícies com o sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento curável por radiação que inclui uma composição de revestimento e um agente texturização. O sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento pode ser aplicado como uma ou mais camadas. Em uma forma de realização preferida, o sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento é aplicado como camada única.
Os agentes de texturização podem ser qualquer material áspero
natural ou sintético tal como partículas agregadas trituradas, partículas de borracha, partículas de plástico (polimérico), partículas inorgânicas, e outros mais. Exemplos não limitativos de partículas naturais podem incluir partículas de areia (sílica), rochas trituradas, partículas de alumina (Al2O3), partículas metálicas (por exemplo, ferro ou alumínio), partículas de cerâmica triturada, conchas do mar trituradas, e outros mais; ou materiais vegetais tais como serragem, partículas de madeira, partículas de casca tais como cascas de nozes, e outros mais. Exemplos não limitativos de partículas sintéticas incluem partículas de borracha, partículas de plástico tais como partículas de uréia, partículas de polipropileno, partículas de polietileno, e outros mais. Exemplos não limitativos de partículas agregadas incluem partículas de areia (sílica), rochas trituradas, partículas de cerâmica trituradas, conchas do mar trituradas, e outros mais. Os agentes de texturização podem incluir misturas de qualquer um dos materiais recitados. Os agentes de texturização podem ter tamanhos de partículas
de cerca de 25 μηι a cerca de 1000 μιη. Preferivelmente, os agentes de texturização podem ter tamanhos de partículas de cerca de 50 μηι a cerca de 750 μηι Mais preferivelmente, os agentes de texturização podem ter tamanhos de partícula de 75 μηι a cerca de 500 μηι Ainda mais preferivelmente, os agentes de texturização podem ter tamanhos de partícula de cerca de 100 μπι a cerca de 300 μηι.
A quantidade de agentes de texturização sobre a área revestida de uma superfície de um artigo da invenção pode depender do tamanho das partículas, por exemplo, se partículas relativamente grandes forem utilizadas, então podem ser menos requerida. Se a composição utiliza partículas menores, então mais partículas podem ser utilizadas. Podem existir de cerca de 500 partículas a cerca de 4500 partículas por polegada quadrada. Preferivelmente, a área revestida de uma superfície de um artigo pode ter de cerca de 800 partículas a cerca de 3600 partículas por polegada quadrada. Mais preferivelmente, a área revestida de uma superfície de um artigo pode ter de cerca de 1100 partículas a cerca de 2400 partículas por polegada quadrada. Ainda mais preferivelmente, a área revestida de uma superfície de um artigo pode ter de cerca de 1400 partículas a cerca de 1800 partículas por polegada quadrada.
As composições de revestimento exemplares para uso no sistema de revestimento de superfície da invenção podem incluir oligômeros de hidrocarboneto tais como oligômeros de hidrocarboneto acrilato, e opcionalmente um ou mais monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros. Exemplos não limitativos de oligômeros de hidrocarboneto e oligômeros de hidrocarboneto acrilato incluem acrilatos de poliéster, acrilatos de epóxi, acrilatos de poliéter, acrilatos de uretano, acrilatos acrílicos, poliésteres insaturados, e outros mais. Estes oligômeros são disponíveis das empresas tais como Sartomer Company, Inc., Cytec Industries Inc., Rahn USA Corp, e Bayer MaterialScience LLC.
Monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros exemplares para uso na presente invenção incluem compostos contendo carbono tendo pelo menos um sítio de insaturação. Os monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros podem reagir, opcionalmente na presença de um iniciador para fornecer produtos poliméricos. Os compostos olefínicos podem incluir uma mistura de ésteres de (met)acrilato, éteres alílicos, ésteres vinílicos e materiais monoméricos de éter vinílico e similares.
Os termos "ésteres de acrilato e ésteres de metacrilato" referem-se aos ésteres de ácido acrílico e ésteres do ácido metacrílico, respectivamente. Eles são coletivamente referidos como ésteres de (met)acrilato.
As olefinas que podem ser utilizadas na composição da invenção ou para preparar oligômeros olefínicos ou polímeros incluem, mas não são limitados a elas, monômeros olefínicos tais como (met)acrilato, éteres vinílico, éteres alílicos, e combinações destes.
Um monômero olefínico preferido inclui diacrilato de tripropileno glicol e dimetacrilato de tripropileno glicol, e suas misturas.
Mais monômeros olefínicos incluem (met)acrilato de isobornila, (met)acrilato de isodecila, (met)acrilato de fenoxietila, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, tri(met)acrilato de trimetilolpropano etoxilado, di(met)acrilato de tripropileno glicol, di(met)acrilato de hexanodiol, (met)acrilato de tetraidrofurfurila, tri(met)acrilato de pentaeritritol, tetra(met)acrilato de pentaeritritol, di-(tetra(met)acrilato de trimetilolpropano), (met)acrilato de beta-carboxietila, di(met)acrilato de bisfenol α-etoxilado, di(met)acrilatos de neopentil glicol etoxilados, di(met)acrilatos de neopentil glicol propoxilados e di-(tetra(met)acrilato de trimetilolpropano) e combinações destes.
Exemplos não limitativos de álcoois (CrCi5) podem ser hidroximetila, 1-hidroxietila, 2-hidroxietila, 1-hidroxipropila, 2- hidroxipropila, 3-hidroxipropila, 1-hidroxibutila, 4-hidroxibutila, 1- hidroxipentila, 5-hidroxipentila, 1-hidroxiexila, 6-hidroxiexila, 1,6- diidroxiexila, 1,4-diidroxibutila, e outros mais.
Monômeros olefínicos exemplares incluem ésteres de (met)acrilato de derivados não substituídos ou substituídos de álcoois Ci-C]5, tripropileno glicol, álcool isobornílico, álcool isodecílico, álcool fenoxietílico, isocianurato de trisidroxietílico, trimetilolpropano etoxilado (TMPTA), di trimetilolpropano etoxilado (diTMPTA), hexanodiol, neopentil glicol etoxilado e propoxilado, fenol oxietilado, polietileno glicol, bisfenol etoxilado, neopentil glicol propoxilado, trimetilolpropano, glicerol propoxilado, pentaeritritol, álcool tetraidrofurfurílico, álcool β-carboxietílico, e combinações destes.
Um outro grupo de olefmas que podem ser empregadas na prática da invenção são monômeros de éter alílico. Estes monômeros também podem ser usados como um monômero reticulável. Monômeros de éter alílico exemplares incluem monômeros, cada monômero tendo um ou mais grupos de éter alílico. Tipicamente, os grupos funcionais de éter alílico dos monômeros de éter alílico são ligados a um grupo estrutural de núcleo que se baseia em uma ampla variedade de álcoois poliídricos. Exemplos não limitativos de álcoois poliídricos incluem os álcoois mencionadas acima em conexão com os ésteres de (met)acrilato, neopentil glicol, trimetilolpropano, etileno glicol, propileno glicol, butileno glicol, dietileno glicol, trimetileno glicol, trietileno glicol, trimetiloletano, pentaeritritol, glicerina, diglicerol, 1,4- butanediol, 1,6-hexanodiol, 1,4-cicloexanodimetanol, e outros mais.
Os monômeros de éter alílico exemplares incluem éter alílico de hidroxietila, éter alílico de hidroxipropila, éter monoalílico de trimetilolpropano, éter dialílico de trimetilolpropano, éter monoalílico de trimetiloletano, éter dialílico de trimetiloletano, éter monoalílico glicerol, éter glicerol dialílico, éter pentaeritritol monoalílico, éter pentaeritritol dialílico, éter pentaeritritol trialílico, éter 1,2,6-hexanotriol monoalílico, éter 1,2,6- hexanotriol dialílico, e outros mais. Os éteres alílicos mais específicos incluem as formas poli propoxiladas e etoxiladas de éteres alílicos.
Monômeros olefínicos exemplares adicionais incluem monômeros de éter vinílico. Tipicamente, os monômeros de éter vinílico possuem um ou mais grupos de éter vinílico. Exemplos não limitativos de monômeros de éter vinílico incluem éter 4-hidroxibutil vinílico, éter 1,4- cicloexano-dimetanol mono vinílico, éter 1,4-cicloexanodimetanol vinílico, éter etileno glicol monovinílico, éter etileno glicol divinílico, éter dietileno glicol monovinílico, éter dietileno glicol divinílico, éter trietileno glicol divinílico, e outros mais. Monômeros de éter vinílico mais específicos que também incluem formas propoxiladas e etoxiladas de monômeros de éter vinílico.
Uma subsérie dos monômeros ou oligômeros mencionados
anteriormente (por exemplo, di(met)acrilato de hexanodiol, tri(met)acrilato de trimetilolpropano e tetra(met)acrilato de di-trimetiolpropano) possui múltiplos (dois ou mais) grupos reativos. Estes monômeros ou oligômeros podem funcionar como agentes de reticulação. A reticulação também pode ocorrer quando os componentes da composição de revestimento possuem grupos ativos Estes grupos também podem reagir com outra molécula do componente na composição para unir as moléculas, ou reticulação do revestimento. O termo "sítios reativos" ou "grupos ativos" refere-se a um grupo que pode reagir para formar uma ligação covalente ligando ou quimicamente unindo duas ou mais moléculas.
Em uma forma de realização preferida, a quantidade de monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros nas composições de revestimento do sistema de revestimento de superfície da invenção pode ser de 0 % a 100 % em peso com base no peso total dos componentes da composição de revestimento. Preferivelmente, a quantidade de monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros pode ser de cerca de 35 a cerca de 70 % em peso com base no peso total dos componentes. Mais preferivelmente, a quantidade de monômeros que podem ser empregados na composição de revestimento é de cerca de 40 % a cerca de 60 % em peso com base no peso total dos componentes O mais preferível, a quantidade de monômeros que podem ser empregados nas composições de revestimento é de cerca de 45 % a cerca de 55 % em peso com base no peso total dos componentes.
Preferivelmente, os oligômeros de acrilato e monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros podem ser polimerizados usando iniciadores tais como iniciadores de radical livre. O sistema iniciador é selecionado com base no tipo particular de mecanismo de cura desejado (por exemplo, UV, visível, feixe de E, catiônico, radical livre, etc). Exemplos não limitativos dos iniciadores incluem compostos de peróxido, compostos de azo, iniciadores de geração catiônica, iniciador do tipo clivagem, iniciadores do tipo separação de hidrogênio, iniciadores do tipo α-clivagem e outros mais. Os oligômeros de acrilato, e monômeros ou oligômeros olefínicos são preferivelmente curados por radiação tal como luz visível, luz ultravioleta ou feixe de elétrons, e outros mais.
As composições preferidas para revestimento dos artigos ou para utilização no método da invenção opcionalmente incluem um sistema iniciador tal como um sistema fotoiniciador UY.
Em uma forma de realização, o sistema fotoiniciador UV gera radicais livres em resposta a um faixa de comprimento de onda particular de luz para iniciar uma reação de radicais livres, assim curando o revestimento. Exemplos de fotoiniciadores de geração de radicais livres incluem, compostos azo, fotoiniciadores de geração catiônica, iniciador do tipo clivagem, fotoiniciadores do tipo separação de hidrogênio, ou fotoiniciador do tipo a- clivagem e outros mais.
Se desejável, a composição de revestimento também pode incluir um co-iniciador ou sinergista de fotoiniciador. Exemplos não limitativos de co-iniciadores incluem (1) aminas alifáticas terciárias como dietanol amina e trietanol amina de metila; (2) aminas aromáticas como amilparadimetilaminobenzoato, 2-n-butoxietil-4-(dimetilamino) benzoato, 2- (dimetilamino)etilbenzoato, etil-4-(dimetilamino)benzoato e 2-etilexil-4- (dimetilamino)benzoato; (3) aminas (met)acriladas como Ebecryl™ 7100 e Uvecryl™ P104 e Pl 15, todos da UCB RadCure Specialties, e (4) resina de acrilato ou metacrilato amino-funcional ou misturas oligoméricas tais como Ebecryl™ 3600 ou Ebecryl 3703, ambos da UCB RadCure Specialties. Combinações das quatro categorias acima de aminas também podem ser utilizadas.
Preferivelmente, a quantidade de fotoiniciador presente nas composições de revestimento pode ser de cerca de 0,2 a cerca de 15 % em peso dos componentes não voláteis. Mais preferivelmente, o fotoiniciador pode ser de cerca de 0,5 a cerca de 10 % em peso, e o mais preferível o fotoiniciador pode ser de cerca de 0,75 a cerca de 5 % em peso dos componentes não voláteis. O sistema de fotoiniciador pode incluir outros agentes tais como um sinergista co-iniciador ou fotoiniciador que auxilia a reação de início fotoquímica.
Exemplos não limitativos de fotoiniciadores de geração catiônica incluem fotoinicadores de geração super ácida, tais como sais de triariliodônio, sais de triarilsulfônio e outras mais. Um sal de triarilsulfônio particularmente útil é hexafluorofosfato de trifenil sulfônio.
Exemplos não limitativos de fotoiniciadores do tipo clivagem incluir, α,α-dietoxiacetofenona (DEAP); dimetoxifenilacetofenona (Irgacure™ 651); hidroxiciclo-hexilfenilcetona (Irgacure™ 184), 2-hidróxi-2- metil-1 -fenilpropan-1 -ona (Darocur™ 1173); Irgacure™ 1700, e Darocur™ 4265 todos da Ciba Corporation, Ardsley, N.Y. Irgacure™ 1700 é uma mistura 25:75 de óxido de bis-(2,6-dimetoxibenzoil)-2,4,4-trimetilpentil fosfina e 2-hidróxi-2-metil-1 -fenilpropan-1 -ona. O Darocur ™ 4265 é uma mistura 50:50 de 2-hidróxi-2-metil-l-fenilpropan-1 -ona e óxido de 2,4,6- trimetilbenzoildifenilfosfma (TPO). Fotoiniciador Lucirin TPO (óxido de 2,4,6-trimetilbenzoil-difenilfosfina) da BASF Corporation e fotoiniciador ΚΙΡ™ 100 (uma mistura de 70 % oligo 2-hidróxi-2-metil-[4-(l- metilvinil)fenil]propan-l-ona e 30 % 2-hidróxi-2-metil-l-fenilpropan-l-ona) disponível da Sartomer (Exton, Pa.) também são preferíveis.
Exemplos não limitativos de fotoiniciadores do tipo separação de hidrogênio incluem benzofenona, benzofenonas substituídas (por exemplo, Escacure™ TZT da Fratelli-Lamberti) e outra cetona diarílica tais como xantonas, tioxantonas, cetona de Michler, benzila, quinonas, e derivados substituídos de todos os acima.
Irgacure™ 500 é uma mistura de Irgacure 184 e benzofenona, em uma relação de l:l,e é um bom exemplo de uma mistura de um fotoiniciador do tipo α-clivagem e uma fotoiniciador do tipo separação de hidrogênio. Outras misturas de fotoiniciadores também podem ser utilizadas na composição de revestimento. Os fotoiniciadores preferidos incluem Darocur™ 1173, KIP™ 100, benzofenona e Irgacure™ 184. Canforquinona é um exemplo de um composto que pode ser utilizado quando se deseja curar uma composição de revestimento com luz visível.
Muitas composições de revestimento que podem ser curadas por UV ou luz visível também podem ser curadas com um feixe de elétrons. Técnicas e dispositivos para curar uma composição de revestimento usando um feixe de elétrons são conhecidos na técnica. Tipicamente, estas técnicas não requerem um fotoiniciador para cura por feixe de elétrons do revestimento.
Para composições de revestimento tendo monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros com uma mistura de (met)acrilato de éter alílico, éter vinílico e grupos funcionais, uma combinação de procedimentos de cura pode ser utilizada. Por exemplo, uma composição de revestimento tendo monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros utilizados no sistema de revestimento com grupos funcionais tanto de (met)acrilato quanto éter vinílico, pode incluir um fotoiniciador do tipo α-clivagem e/ou do tipo separação de hidrogênio para os grupos de (met)acrilato e um fotoiniciador de geração catiônica para os grupos de éter vinílico.
Outros componentes das composições de revestimento incluem aqueles tipicamente utilizados em formulações de tinta, tais como pigmentos, diluentes, cargas, espessantes, biocidas, mildiocidas, tensoativos, dispersantes, desespumantes, e outros mais. Aditivos exemplares para uso em composições de revestimento são descritos em Koleske et al, Paint and Coatings Industry, Abril, 2003, páginas 12-86.
O sistema de revestimento de superfícies pode ser aplicado ao produto de madeira planejado utilizando qualquer método conhecido na técnica. Exemplos não limitativos de métodos de aplicação incluem roletes usando rolos ou rodas lisos ou gravados, alimentação por gravidade ou alimentação por pressão, isto é, permitindo um fluxo contínuo de um aplicador diretamente na superfície de um substrato, escovas, aplicação de borrifo com escovadela, e outros mais. O sistema de revestimento pode ser aplicado por primeiro pulverizar a composição de revestimento e aspersão do agente de texturização antes da cura da composição de revestimento. O método preferido para a prática da invenção é a aplicação do sistema de revestimento superficial a um produto de madeira planejado (painel) usando um dispositivo de roletes, tais como um rolo serrilhado. O sistema de revestimento de superfície pode ser aplicado na superfície completa ou a uma parte da superfície, tal como tiras ou um padrão, por exemplo, um logotipo de uma empresa, como desejado pelo produtor de painéis de madeira. Assim, não é necessário que toda a superfície de substrato seja revestida.
A espessura da película seca (DFT) exemplar da composição de revestimento nos produtos de madeira planejados está na faixa, mas não limitado a ela, de cerca de 0,5 mil a cerca de 5 mil (cerca de 0,00127 cm a cerca de 0,0127 cm), mais preferivelmente cerca de 0,6 a cerca de 1 mil (cerca de 0,00152 cm a cerca de 0,00254 cm), e mais preferivelmente 0,7 a cerca de 0,8 mil (cerca de 0,00178 cm a cerca de 0,0203 cm).
Cargas, diluentes ou ingredientes inertes opcionais exemplares para uso nas composições de revestimento da presente invenção incluem, por exemplo, argila, glóbulos de vidro, carbonato de cálcio, talco, sílicas, cargas orgânicas, e outros mais. As cargas ampliam, reduzem o custo, alteram a aparência ou fornecem características desejáveis para a composição antes e após a cura.
As composições de revestimento da invenção podem também incluir outros ingredientes que modificam as propriedades da composição quando elas são armazenadas, manuseadas ou aplicadas, e em outros estágios ou subseqüentes. Os aditivos opcionais de intensificação do desempenho podem ser empregados nesta invenção quando requeridos em quantidades eficazes para melhorar o desempenho do revestimento curado e da composição de revestimento. As características desejáveis de desempenho do revestimento incluem resistência química, resistência à abrasão, solidez, brilho, refletividade, aparência, ou combinações destas características, e outras características semelhantes.
As composições de revestimento preferidas têm conteúdos orgânicos voláteis (VOC) melhorados, por exemplo, mais baixos. Especificamente, as composições de revestimento preferidas da invenção têm um VOC de menos do que cerca de 1 %, com base no peso total da composição de revestimento. Mais preferivelmente, a composição de revestimento tem um VOC de menos do que cerca de 0,5 %, com base no peso total da composição de revestimento. O mais preferível, a composição de revestimento tem um VOC de menos de cerca de 0,05 % com base no peso total da composição de revestimento.
A invenção será descrita pelos seguintes exemplos não limitativos. Todas as quantidades são partes em peso a não ser que de outra maneira indicada. Exemplos
Exemplo 1: Preparação do Sistema de Revestimento Resistente ao deslizamento
A mistura de resina é preparada em um reator de aço inoxidável. A mistura de resina inclui diacrilato de tripropileno glicol (Sartomer SR306, 134,234 partes), um acrilato de epóxi A bisfenol difuncional, tendo um adicional de 20 % de diacrilato de tripropileno glicol (Sartomer NC-120 A80, 77,838 partes) e uma resina de poliéster saturada (442,397 partes). A mistura de resina é combinada e iniciadores Darocur 1173 (33,270 peças), Lucirin TPO (1,442 partes) e Irgacure 369 (0,591 parte); um estabilizante, hidróxi tolueno butilado (BHT, 0,251 parte); e uma desespumante Lithene PL (agente de liberação de ar, 1,442 parte) são adicionados. A mistura de resina é agitada até que todos os ingredientes sejam dissolvidos. Isto é seguido pela adição de diluentes, Nytal 300 (73,656 partes), e Omyacarb 3 (110,484 partes). A mistura é agitada durante cerca de minutos adicionais. A partículas poliméricas (Plasti-Grit Type II, 21,544 partes, 100) são adicionadas seguidas por um corante (Black UV Paste (9B1), 8,375 partes).
Exemplo 2: Aplicação de Revestimento Resistente ao deslizamento
O sistema de revestimento resistente ao deslizamento preparado no Exemplo 1 é aplicado aos painéis OSB (2 pés por 8 pés (60,96 cm por 243,84 cm)), utilizando um rolo metálico serrilhado. As tiras são de cerca de % de polegada (0,635 cm) de largura com cerca de 1 polegada (2,54 cm) de espaço aberto entre cada tira. A composição de revestimento é imediatamente curada usando lâmpada de vapor de mercúrio de 300 watts/pol para fornecer a superfície resistente ao deslizamento A área revestida da superfície é estimada de ter cerca de 1600 partículas per polegada quadrada. As Figuras 1 e 2 ilustram a aplicação da composição de revestimento da invenção em painéis OSB (2 pés por 8 pés (60,96 cm por 243,84 cm)). Todas as referências aqui citadas são expressamente incorporadas por referência na íntegra nesta divulgação. No caso de qualquer tipo de incoerência, a presente apresentação, incluindo quaisquer definições anexas, prevalecerá. As formas de realização ilustrativas desta divulgação são debatidas e fez-se referência às possíveis variações dentro do escopo desta divulgação. Estas e outras variações e modificações na divulgação serão evidentes para aqueles qualificados na técnica sem divergir do escopo do âmbito da divulgação, e deve ficar entendido que esta divulgação e as reivindicações mostradas abaixo não são limitadas às formas de realização ilustrativas aqui apresentadas.
Claims (42)
1. Método para preparar uma superfície resistente ao deslizamento em um painel de madeira planejado, caracterizado pelo fato de que compreende; (a) fornecer uma produto de madeira planejado; (b) aplicar um sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento compreendendo uma composição de revestimento curável por radiação e um agente de texturização em pelo menos uma parte de pelo menos uma superfície do painel de madeira; e (c) curar a composição de revestimento.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento é substancialmente livre de solventes ou carreadores.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a radiação é de uma luz ultravioleta.
4. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a radiação é de um feixe de elétrons.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o produto de madeira é um painel de OSB.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o painel de madeira está quente quando a composição de revestimento for aplicada.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a temperatura do painel de madeira é de cerca de 24°C (75°F) a cerca de 149°C (300°F).
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a temperatura do painel de madeira é de cerca de 52°C (125°F) a cerca de 135°C (275°F).
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a temperatura do painel de madeira é de cerca de 66°C (150°F) a cerca de 1210C (250°F).
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a temperatura do painel de madeira é de cerca de 93 0C (200°F) a cerca de 107°C (225°F).
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização é partículas de borracha, partículas de plástico, partículas de areia (sílica) partículas de casca de nozes.
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização é partículas de uréia ou partículas de polipropileno.
13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização é partículas de uréia.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização possui tamanhos de partícula de cerca de 25 μπι a cerca de 1000 μπι.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização possui tamanhos de partículas de 50 μιτι a cerca de 750 μηι.
16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização possui tamanhos de partícula de cerca de 75 μηι a cerca de 500 μιτι.
17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização possui tamanhos de partículas de cerca de 100 μηι a cerca de 300 μιτι.
18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 17, caracterizado pelo fato de que a quantidade de monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros é de cerca de 35 a cerca de 70 % em peso com base no peso total dos componentes.
19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a quantidade de monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros é de cerca de 40 % a cerca de 60 % em peso com base no peso total dos componentes.
20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a quantidade de monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros é de cerca de 45% a cerca de 55 % em peso.
21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 20, caracterizado pelo fato de que o produto de madeira planejado é prancha de filamento orientado ou compensado.
22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o produto de madeira planejado é prancha de filamento orientado.
23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 22, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento compreende menos do que cerca de 5 % de solvente em peso, com base no peso total da composição.
24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento compreende menos do que cerca de 1 % de solvente em peso.
25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento compreende menos do que cerca de 0,5 %.
26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 25, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento e o agente de texturização são misturados entre si.
27. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um produto de madeira planejado; e (b) um sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento compreendendo uma composição de revestimento curável por radiação e um agente de texturização; em que a composição de revestimento é curável por radiação e substancialmente livre de solvente.
28. Artigo de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte de uma superfície principal é revestida com a composição de revestimento de superfície resistente ao deslizamento.
29. Artigo de acordo com a reivindicação 27 ou 28, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização é partículas agregadas trituradas, partículas de borracha, partículas de plástico (polimérico), partículas inorgânicas, ou misturas das mesmas.
30. Artigo de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização é partículas de uréia, ou partículas de polipropileno.
31. Artigo de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização é partículas de uréia.
32. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 27 a 31, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização possui tamanhos de partícula de cerca de 25 μιη a cerca de 1000 μηι.
33. Artigo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização possui tamanhos de partículas de cerca de 50 μηι a cerca de 750 μτη.
34. Artigo de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização possui tamanhos de partícula de cerca de 75 μιη a cerca de 500 μιτι.
35. Artigo de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o agente de texturização possui tamanhos de partícula de cerca de 100 μπι a cerca de 300 μιη.
36. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 27-35, caracterizado pelo fato de que a quantidade de monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros é de cerca de 35 a cerca de 70 % em peso com base no peso total dos componentes.
37. Artigo de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a quantidade de monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros é de cerca de 40 % a cerca de 60 % em peso com base no peso total dos componentes.
38. Artigo de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que a quantidade de monômeros olefínicos, oligômeros ou polímeros é de cerca de 45 % a cerca de 55 % em peso.
39. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 27 a 38, caracterizado pelo fato de que o produto de madeira planejado é prancha de filamento orientado ou compensado.
40. Artigo de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o produto de madeira planejado é prancha de filamento orientado.
41. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 27 a 40, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento e o agente de texturização são misturados entre si antes da aplicação ao artigo.
42. Sistema de revestimento de superfície resistente ao deslizamento, caracterizado pelo fato de que compreende: 25 (a) uma composição de revestimento curável por radiação; e (b) um agente de texturização; em que a composição de revestimento é substancialmente livre de solvente.
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