ES2197328T3 - Estratificados resistentes a la abrasion. - Google Patents

Estratificados resistentes a la abrasion.

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ES2197328T3
ES2197328T3 ES97900636T ES97900636T ES2197328T3 ES 2197328 T3 ES2197328 T3 ES 2197328T3 ES 97900636 T ES97900636 T ES 97900636T ES 97900636 T ES97900636 T ES 97900636T ES 2197328 T3 ES2197328 T3 ES 2197328T3
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Claude Perrin
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA HOJA DE PAPELERIA QUE LLEVA PARTICULAS ABRASIVAS QUE LE CONFIEREN AL USARSE UNA RESISTENCIA A LA ABRASION ELEVADA. ESTA SE CARACTERIZA PORQUE LLEVA PARTICULAS ABRASIVAS REVESTIDAS EN UN MATERIAL NO ABRASIVO, EN PARTICULAR EN UN POLIMERO. SEGUN LA INVENCION LAS PARTICULAS SON ELEGIDAS ENTRE LAS PARTICULAS DE ALUMINA, DE SILICE, DE NITRURO DE BORO, DE CARBURO DE SILICIO, DE CARBURO DE TITANIO, DE CARBURO DE TUNGSTENO, DE OXIDO DE ZIRCONIO, DE OXIDO DE CERIO, DE VIDRIO, DE CERAMICA O SUS MEZCLAS. LA INVENCION SE REFIERE TAMBIEN A LOS ESTRATIFICADOS QUE LA LLEVAN ASI COMO A LOS PROCEDIMIENTOS DE FABRICACION DE LAS HOJAS Y DE LOS ESTRATIFICADOS.

Description

Estratificados resistentes a la abrasión.
La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una hoja papelera que comprende partículas abrasivas que, durante el uso, le otorgan una elevada resistencia a la abrasión. Esta hoja se utiliza principalmente en la fabricación de los estratificados, otorgándoles en la superficie una incrementada resistencia a la abrasión.
La invención se refiere, también, a los estratificados que la incluyen así como a los procedimientos de fabricación de los estratificados.
Desde hace numerosos años, se emplean los estratificados como materiales en las viviendas y en los locales comerciales e industriales. Aplicaciones típicas de tales estratificados son los revestimientos de suelos, en particular los revestimientos que imitan el parqué, los revestimientos de muebles, los tableros de mesas, las sillas y otros. Están, por tanto, sometidos a numerosos frotamientos que desgastan su superficie; una cualidad investigada de estos estratificados es, por consiguiente, una elevada resistencia a la abrasión que debe ser extremadamente elevada en los suelos.
La resistencia a la abrasión puede caracterizarse por la resistencia denominada TABER, medida según la norma NF-EN 483-2 (1991) y expresada en número de revoluciones. Para un uso doméstico intensivo de un estratificado, su resistencia a la abrasión debe corresponder a una resistencia TABER de al menos 4000 revoluciones y para uso en lugares públicos debe alcanzar 10.000 a 12.000 revoluciones.
Existen varios tipos de paneles decorativos: los paneles denominados de alta presión, los paneles denominados de baja presión y los paneles recubiertos de una hoja adhesiva, llamada hoja terminada,.
Se producen los estratificados denominados de alta presión a partir de un alma constituida por hojas impregnadas con resina. Estas hojas son generalmente de papel kraft y se han impregnado con una resina termoendurecible, lo más frecuentemente con una resina fenólica.
Después de haber impregnado las hojas con resina, se secan y se cortan, después se apilan unas sobre otras. El número de hojas en la pila depende de las aplicaciones y varía de 3 a 9, pero puede ser superior.
A continuación, se coloca sobre la pila de hojas que constituyen el alma, una hoja decorativa. Una hoja de este tipo es, en general, una hoja de papel que lleva un motivo impreso o de color o que comprende partículas decorativas, impregnada con una resina termoendurecible que no se ennegrece con el calor, por ejemplo resinas de melamina-formaldehído, resinas de benzoguanamina-formaldehído, resinas de poliéster insaturado; a veces esta hoja no está impregnada, siendo la resina aportada por la fluencia de la resina de las hojas que la rodean. En general, se coloca encima de la hoja decorativa, una hoja protectora de recubrimiento, desprovista de dibujo y transparente en el estratificado final; según su empleo, esta hoja protectora se denomina ``sobrecapa'' o ``cubierta''. A continuación, se coloca la pila de hojas impregnadas en una prensa de estratificar cuyas placas están provistas de una chapa que transfiere el estado de la superficie al estratificado. Después, se aumenta la densidad de la pila por calentamiento, a una temperatura del orden de 110ºC a 170ºC, y por prensado a una presión del orden de 5,5 MPa a 11 MPa, durante aproximadamente 25 a 35 minutos, para obtener una estructura unitaria.
A continuación, se fija esta estructura sobre un soporte de base, por ejemplo se la pega sobre un panel de partículas.
Se producen los estratificados denominados de baja presión utilizando únicamente una hoja decorativa impregnada con resina termoendurecible y eventualmente una hoja de cubierta que se estratifica directamente sobre el soporte de base durante un ciclo corto, siendo la temperatura del orden de 160 a 175ºC y la presión de 1,25 MPa a 1,6 MPa.
El tercer tipo de paneles decorativos está constituido por los paneles compuestos de un soporte de base, en general, un panel de partículas de madera o de fibras aglomeradas, y de una hoja de papel decorativa impregnada con una composición que contiene un ligante o una resina de melamina-formaldehído y un polímero fijado sobre el soporte por medio de un adhesivo.
En este caso, la hoja de papel es una hoja decorativa de color uniforme o que comprende motivos decorativos. El color o los motivos se aplican generalmente por impresión sobre la hoja, antes o después de la impregnación. Además, se aplica un barniz o una laca que tenga por objeto proteger la superficie de la hoja. Un ejemplo de una hoja de este tipo, llamada hoja terminada u hoja impregnada, y el panel decorativo que la comprende se describen en la solicitud de patente WO-A-9517551.
La hoja protectora denominada ``cubierta'' se fabrica tradicionalmente por escurrido de una suspensión acuosa de fibras de celulosa poco refinadas. Esta hoja es de pequeño gramaje, comprendido entre 10 y 50 g/m^{2} y no está opacificada. Está impregnada con una resina termoendurecible, lo que produce su transparencia en el estratificado final y permite observar el aspecto exterior del estratificado. La resina se escoge lo más frecuentemente entre las resinas de melamina, de urea o de poliéster insaturado. Esta hoja de cubierta protege la superficie del estratificado, en particular, incrementa su resistencia a la abrasión pues permite una aportación suplementaria de resina termoendurecible.
Para tener una resistencia muy elevada a la abrasión es necesario utilizar una hoja de cubierta de fuerte gramaje pero eso perjudica la buena visibilidad del aspecto exterior a través de esta hoja. Es la manera más corriente de aumentar la resistencia a la abrasión de los estratificados.
Sin embargo, esta resistencia puede incrementarse todavía empleando de partículas que tienen una abrasividad elevada, por tanto resistentes a la abrasión, llamadas en la técnica partículas abrasivas. Su carácter abrasivo está ligado a su dureza y a su morfología que presenta numerosas aristas. Estas partículas están presentes en o sobre la hoja de ``cubierta'' o sobre la propia hoja decorada.
Para no alterar la transparencia de la hoja de cubierta después de la impregnación, por una parte, deben ser de transparentes a translúcidas o de color blanco a blanco grisáceo y, por otra parte, no deben tener un tamaño medio muy elevado, preferiblemente inferior o igual a 200 \mum y no deben estar presentes en cantidades demasiado importantes.
Sin embargo, para tener una elevada resistencia a la abrasión es preferible que el tamaño de las partículas sea el más elevado posible y/o añadir partículas en cantidades importantes.
Así, se ha descrito la utilización de partículas minerales muy duras, como por ejemplo las de alúmina o de corindón, de sílice de la cual el cuarzo, nitruro de boro, carburo de silicio, carburo de titanio, carburo de wolframio; su dureza Mohs está comprendida entre 3 y 10, incluso más. Estas partículas se han citado en numerosas patentes, en particular en las patentes GB-A-1139183, GB-A-1378879, DE-A-2107091, FR-A-2104707, FR-A- 2139990, US-A-3661673, US-A-5141799 y CA 836522.
Estas partículas pueden ser introducidas en o sobre la hoja de papel:
-
por incorporación en masa con la pasta papelera en el momento de la fabricación de la hoja, sin embargo como estas partículas tienen un carácter abrasivo, se produce un desgaste rápido de la máquina papelera; otro inconveniente es que las partículas tienen una mala retención en el papel,
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por depósito con la ayuda de una segunda caja de cabeza sobre la máquina papelera pero siempre se produce un desgaste de la máquina,
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por impregnación o por tendido al mismo tiempo que la resina de impregnación, después de haber sido mezclada con la resina y eventualmente después de la impresión de la hoja en el caso de una hoja de mala retención en el papel.
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por depósito con la ayuda de una segunda caja de cabeza sobre la máquina papelera pero siempre se produce un desgaste de la máquina,
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por impregnación o por tendido al mismo tiempo que la resina de impregnación, después de haber sido mezcladas con la resina y eventualmente después de la impresión de la hoja en el caso de una hoja decorativa, pero un inconveniente es que es difícil homogeneizar bien la mezcla, pudiendo producirse una segregación de las partículas y dar así una mala retención de las partículas sobre la hoja,
-
por depósito, en particular por pulverización electrostática, sobre la hoja previamente impregnada de resina, descrito este procedimiento en la patente FR-B-2104707, depositado en 1970 para paliar los inconvenientes citados de la técnica anterior, reduce el número de máquinas de fabricación sometidas a la abrasión, sin embargo la pulverización es difícilmente uniforme y crea una atmósfera polvorienta.
Por otro lado, cualquiera que sea el procedimiento de incorporación de las partículas abrasivas, se tiene siempre un rápido desgaste de las máquinas de estratificar, en particular de las chapas de las placas de las prensas de estratificar.
Un inconveniente de este desgaste de las chapas de las prensas es que el estado de las superficies que transfieren a los estratificados está también alterado. Esto es particularmente molesto para obtener estratificados con gran brillo pues este brillo es dado fundamentalmente por el estado de la superficie de la chapa; actualmente, por consiguiente, no es posible producir estratificados con gran brillo y muy resistentes a la abrasión.
Desde hace más de veinticinco años, se ensaya, por consiguiente, la introducción de dichas partículas abrasivas en o sobre una hoja celulósica sin llegar a evitar, sin embargo, el desgaste de las máquinas de fabricación de las hojas y/o de los estratificados.
Por otro lado, se conocen, principalmente por las solicitudes de patente citadas a continuación, partículas que presentan una cierta abrasividad y que se han revestido de manera más o menos completa para otro material. Por ejemplo en la solicitud de patente francesa FR-A-1549107, presentada en 1967, se describen revestimientos que comprenden ceras, parafinas o alcoholes grasos para revestir productos sólidos utilizados como aditivos para materiales plásticos o resinas. Este revestimiento disminuye el efecto abrasivo creado por los productos sólidos, en particular por el óxido de titanio, sobre los aparatos de fabricación de los plásticos o de las resinas. Esta solicitud de patente no se refiere, por consiguiente, a una hoja papelera y no intenta obtener productos resistentes a la abrasión.
En la solicitud de patente inglesa GB-A-1574068, presentada en 1976, se ha descrito el revestimiento de productos tales como fibras o pigmentos o microcápsulas por una capa discreta de celulosa regenerada. Este tratamiento disminuye el desgaste de la tela de la máquina papelera debido a estos productos gracias a la mejora de la retención de estos productos. El principio aquí es retener lo más posible productos en la hoja en el momento de su formación, así como depositar menos productos sobre la tela de la máquina papelera y, por consiguiente, se desgastan menos. El objetivo no es, por consiguiente, que la materia de revestimiento disminuya directamente la abrasividad de las partículas ni, con mayor motivo, que la restituya posteriormente.
En la patente japonesa JP-B-93007053 de MITSUBISHI se han descrito partículas minerales cuyas partículas de alúmina o de sílice encapsuladas en un polímero escogido principalmente entre poliestireno y sus derivados, polímeros de ácido (met)acrílico o de sus ésteres de alquilo, poliacrilamidas, poliacrilonitrilos y poli(acetato de vinilo).
En la solicitud de patente japonesa JP-A-05015772 de NIPÓN JUNYAKU se han descrito partículas minerales cuyas partículas de alúmina o de sílice encapsulada en un copolímero de ácido (met)acrílico y de un monómero vinílico.
En las solicitudes de patente EP-A-380428 o EP-A-505230 de RHONE POULENC se ha descrito el revestimiento de partículas minerales por organopolisiloxanos. El objeto investigado aquí es cargar los látex de organopolisiloxanos para otorgar mejores características mecánicas al látex y se ha encontrado que encapsular las cargas mejoraba la sinergia, la compatibilidad entre estas cargas y los látex. No se trata, por tanto, de disminuir la abrasividad de las cargas minerales.
En esta técnica anterior, el tratamiento del revestimiento de las partículas ha sido hecho por el especialista para obtener un revestimiento permanente de las partículas y no intenta suministrar una hoja que contenga estas partículas y que tendrá una resistencia elevada a la abrasión y/o otorgará una resistencia de este tipo a la superficie de un producto que la comprenda, en el momento de su uso.
La invención intenta resolver los problemas de la técnica anterior de los estratificados que contienen hojas resistentes a la abrasión por incorporación de cargas muy abrasivas.
El objeto principal de la invención es suministrar un estratificado que contiene una hoja papelera comprendida por partículas abrasivas, otorgando a esta hoja una resistencia muy elevada a la abrasión al producto que la comprende pero cuya fabricación de la hoja y/o del estratificado que la comprende no provoca un rápido desgaste de las máquinas papeleras y/o de fabricación del estratificado que la comprende, principalmente telas de prensas de estratificar.
Otro objeto es que la distribución de las partículas sea uniforme.
Otro objeto es que las partículas abrasivas no alteren la transparencia o el efecto decorativo de las hojas que las contienen.
Otro objeto secundario es que las partículas abrasivas estén bien retenidas o ligadas al papel.
La presente invención está definida en las reivindicaciones adjuntas 1, 13 y 20.
Las aplicaciones particulares se definen en las reivindicaciones dependientes.
La solicitante ha encontrado que se alcanza el objeto principal de la invención si se utilizan partículas abrasivas revestidas en un material de revestimiento no abrasivo.
Se entiende por ``material de revestimiento no abrasivo'', que dicho material de revestimiento es menos duro que las partículas a revestir y que el revestimiento disminuye el número y el saliente de las aristas que presentan las partículas morfológicamente.
Las partículas abrasivas revestidas tienen principalmente una abrasividad EINLEHNER, determinada según el ensayo descrito en el ejemplo 1 a continuación, disminuida con relación a las partículas no revestidas.
Este material de revestimiento tiene por función disminuir suficientemente el carácter abrasivo de las partículas no revestidas con el fin de disminuir, gracias a este revestimiento, el desgaste de las máquinas en el momento de la fabricación de la hoja papelera así como el desgaste de las máquinas de fabricación de los productos que comprenden la hoja. Además, este revestimiento no afecta la resistencia a la abrasión del estratificado que comprende la hoja papelera pues, cuando ésta se somete posteriormente al desgaste, el revestimiento no es resistente a la abrasión y se usa sobre la parte de las partículas sometidas a la abrasión de tal manera que pueda desarrollarse el carácter de resistencia a la abrasión del estratificado debido a la presencia de las partículas abrasivas.
El revestimiento es, por consiguiente, en parte al menos, temporal y tiene la función de retrasar el carácter abrasivo de las partículas.
En efecto, en el marco de la presente invención, por un lado, el revestimiento previene el desgaste de las máquinas en el momento de la fabricación de una hoja o de los estratificados y, por otro lado, aumenta la resistencia cuando el estratificado obtenido con la hoja se somete a desgaste.
Aunque se tiene conocimiento de las cargas revestidas, como se ha descrito anteriormente en la técnica anterior y se investiga desde hace más de veinticinco años, principalmente en el dominio de los estratificados decorativos, en disminuir el desgaste de las máquinas de fabricar las hojas que comprenden estas cargas y las máquinas de estratificar, el especialista no ha intentado nunca todavía la solución recomendada por la presente invención.
El especialista que tiene por objeto desarrollar un producto final resistente a la abrasión gracias al carácter abrasivo de las partículas, no ha pensado en suprimir o al menos reducir al principio este carácter abrasivo de las partículas.
En particular, el material de revestimiento no abrasivo es un polímero. El polímero de revestimiento puede ser un polímero natural o sintético.
El revestimiento, según su ionicidad, puede aportar también una mejor retención de las partículas; se puede regular esta ionicidad en el momento de la fabricación de los polímeros sintéticos.
La invención suministra una hoja papelera que comprende partículas abrasivas que le otorgan durante su uso una resistencia elevada a la abrasión que comprende dichas partículas abrasivas revestidas en un material no abrasivo.
Más particularmente, la hoja de la invención se caracteriza porque las partículas abrasivas revestidas tienen una abrasividad EINLEHNER, determinada según el ensayo descrito en el ejemplo 1 de más adelante, inferior o igual a 55 g/m^{2}. Preferiblemente, esta abrasividad EINLEHNER es inferior o igual a 20 g/m^{2}.
En particular, el estratificado según la invención se caracteriza porque dichas partículas abrasivas se escogen entre las partículas de alúmina, de sílice, de nitruro de boro, de carburo de silicio, de carburo de titanio, de carburo de wolframio, de óxido de circonio, de óxido de cerio, de vidrio, de cerámica o sus mezclas. Preferiblemente, las partículas son partículas de alúmina.
Las partículas pueden ser de diversas formas, por ejemplo, pueden ser esféricas, o prácticamente esféricas, poliédricas o incluso en forma de fibras; teniendo estas partículas preferiblemente un revestimiento que presenta numerosas aristas.
Según un caso particular, las partículas abrasivas revestidas tienen un tamaño comprendido entre 10 y 200 \mum, preferiblemente entre 20 y 150 \mum.
Preferiblemente, dichas partículas abrasivas tienen una dureza Mohs de al menos 6, antes del revestimiento.
Más particularmente, el material de revestimiento debe tener ópticamente un aspecto compatible con la utilización de la hoja que lo contiene, es decir, que no debe perjudicar la transparencia de la hoja cuando esta hoja es una cubierta o que debe ser de aspecto compatible con el efecto decorativo de la hoja cuando esta hoja es una hoja decorativa. Además, no debe amarillearse cuando se somete a la temperatura de estratificación de los estratificados que comprenden las hojas; no debe tampoco amarillearse con el tiempo.
El material de revestimiento debe ser de transparente a translúcido o de blanco a blanco grisáceo para no alterar el aspecto visual de la hoja que lo comprende, principalmente cuando esta hoja se utiliza como hoja de cubierta, por consiguiente, transparente.
Según un caso particular de la invención, el material no abrasivo es un polímero.
Según un caso particular de la invención, el polímero de revestimiento se escoge entre organopolisiloxanos, homopolímeros o copolímeros de estireno y sus derivados, homopolímeros o copolímeros de ácidos o de ésteres acrílicos, homopolímeros o copolímeros de ácidos o de ésteres metacrílicos, entre ellos el poli(metacrilato de metilo), homopolímeros o copolímeros vinílicos, poliolefinas, polisacáridos, entre ellos la etilcelulosa.
Como polisacáridos se pueden utilizar derivados de la celulosa como etilcelulosa o productos como la quitina, extraída principalmente del caparazón de los crustáceos.
Preferiblemente, el polímero se escoge entre poliestireno, poli(metacrilato de metilo) y etilcelulosa. Preferiblemente, el material de revestimiento representa 1 a 10% en peso seco del peso en seco de las partículas revestidas.
Las hojas pueden estar impregnadas o tendidas con la ayuda de una composición, en particular con la ayuda de una resina termoendurecible.
Según un caso particular de la invención, la hoja se caracteriza porque comprende una resina termoendurecible y, más particularmente, porque la resina termoendurecible se escoge entre resinas de melamina, resinas de benzoguanamina, resinas de poliéster insaturado y resinas de urea.
Más particularmente, la hoja útil de la presente invención se caracteriza porque comprende entre 1 y 70%, preferiblemente entre 20 y 40%, en peso seco de partículas abrasivas revestidas con relación a su peso seco total, sin incluir el peso de la resina termoendurecible si se da el caso.
La hoja útil de la presente invención puede utilizarse como hoja protectora del recubrimiento denominado ``cubierta''. La hoja se coloca sobre la hoja decorativa del estratificado.
Ventajosamente, esta hoja permite obtener hojas de cubierta de gramaje pequeño y que aportan sin embargo una resistencia a la abrasión elevada y, por tanto, no enturbian la buena visibilidad del aspecto exterior del estratificado que se haya debajo.
En otro caso, la hoja útil de la presente invención puede utilizarse directamente como hoja decorativa del estratificado.
La hoja útil de la presente invención se obtiene por vía papelera a partir de una dispersión basada en fibras de celulosa en medio acuoso, siendo añadidas las partículas abrasivas revestidas en masa a las fibras de celulosa. La dispersión comprende, preferiblemente, un agente de resistencia en húmedo.
Si se trata de una hoja destinada para decorar, la dispersión puede comprender, además, pigmentos opacificantes o colorantes.
La hoja puede eventualmente estar constituida por varios chorros, conteniendo el chorro superior las partículas abrasivas revestidas.
La invención se refiere, también, a un procedimiento de fabricación de una hoja papelera útil al estratificado de la presente invención en la cual se introduce en la hoja, eventualmente en la superficie, las partículas abrasivas bajo forma revestida en dicho material no abrasivo.
En particular, la invención se refiere, también, al procedimiento de fabricación por vía papelera de la hoja basada en fibras de celulosa que se caracteriza porque en la caja de cabeza de la máquina papelera que contiene las fibras de celulosa, se añaden, en masa, dichas partículas abrasivas revestidas de dicho material no abrasivo.
La invención se refiere, también, a otro caso particular de procedimiento de fabricación por vía papelera de la hoja basada en fibras de celulosa que se caracteriza porque, con la ayuda de otra caja de cabeza sobre la máquina papelera, en la superficie de la hoja en formación en húmedo, se añaden dichas partículas abrasivas revestidas de dicho material no abrasivo.
Las partículas abrasivas revestidas pueden ser introducidas, igualmente, por otras técnicas como se ha mencionado anteriormente, en particular por procedimientos de impregnación, principalmente en mezcla con una mencionada resina de impregnación, o por procedimientos de depósito en la superficie. En particular, los procedimientos de depósito en la superficie, principalmente por tendido o por pulverización, pueden ser realizados sobre una hoja previamente impregnada con una resina termoendurecible y eventualmente después de la impresión de la hoja en el caso de una hoja decorativa. En todos los casos, las partículas revestidas previenen el desgaste de las máquinas de la realización.
La hoja útil de la presente invención puede ser, también, una hoja decorativa denominada hoja terminada, que sirve para la elaboración del tercer tipo de paneles decorativos definidos en la parte introductoria de la presente memoria. Esta hoja puede ser ventajosamente impresa sin usar las máquinas de impresión.
La invención se refiere, también, a un estratificado resistente a la abrasión que se caracteriza porque comprende como hoja denominada ``cubierta'', una hoja según la invención.
La invención se refiere, también, a un estratificado resistente a la abrasión que se caracteriza porque comprende como hoja decorativa, una hoja según la invención.
Según un caso particular de la invención, el estratificado que comprende la hoja con las partículas revestidas se caracteriza porque su resistencia a la abrasión TABER, medida según la norma NF-EN-483-2 (1991) es superior o igual a 3.000 revoluciones.
Eventualmente, el estratificado puede comprender como hoja decorativa la hoja que comprende partículas revestidas descrita en adelante y además una hoja de ``cubierta'' clásica (sin partículas abrasivas) para una resistencia a la abrasión todavía superior.
En otra posibilidad, el estratificado puede comprender a la vez una hoja decorativa y una hoja de ``cubierta'' las dos según la invención para una resistencia a la abrasión todavía superior.
Según un caso particular de la invención, el estratificado se caracteriza porque tiene un gran brillo. Este gran brillo se obtiene gracias al estado de la superficie de las chapas de la prensa de estratificar, que no es alterada bajo la abrasividad de las partículas abrasivas, estando estas partículas revestidas de dicho material no abrasivo.
La invención se refiere, también, al procedimiento de fabricación de un estratificado que se caracteriza porque se coloca sobre la pila de los diferentes componentes del estratificado al menos una hoja que comprende las partículas abrasivas revestidas, y se prensan juntos esta hoja y los otros componentes del estratificado.
En el caso de un estratificado denominado de alta presión, los componentes del estratificado distintos de la hoja que comprende las partículas abrasivas revestidas son las hojas kraft impregnadas con resina termoendurecible y la hoja decorativa, eventualmente impregnada de una resina termoendurecible, en el caso en el que esta hoja decorativa no comprenda las cargas abrasivas revestidas.
En el caso de un estratificado de baja presión, los componentes del estratificado distintos de la hoja que comprende las partículas abrasivas revestidas son el panel soporte como un panel de partículas aglomeradas y una hoja decorativa impregnada con una resina termoendurecible, en el caso en el que esta hoja decorativa no comprenda las cargas abrasivas revestidas.
Los ejemplos no limitantes siguientes permitirán una mejor compresión de la invención:
Ejemplo comparativo 1:
Se realiza una hoja testigo con partículas abrasivas de alúmina no revestidas. Estas partículas de alúmina tienen una dureza KNOOP de 2100 o una dureza MOHS de 9; tienen un tamaño medio de 100 \mum.
Las partículas de alúmina utilizadas se caracterizan por una abrasividad EINLEHNER de 86 g/m^{2}.
A título comparativo, determinado en las mismas condiciones del ensayo, la abrasividad EINLEHNER de las partículas de óxido de titanio, que están entre las cargas papeleras normales más abrasivas, es de 14 g/m^{2}.
La abrasividad EINLEHNER de las partículas ha sido determinada en las condiciones de ensayo siguientes:
El pigmento se seca en estufa a 105ºC durante 24 horas, después se ponen en suspensión 10 g de este producto en 1000 g de agua destilada. El pH se reajusta a 6 con sulfato de alúmina.
El principio de esta medida consiste en hacer circular entre un móvil y una rejilla metálica, bajo fuerte agitación, las partículas de la muestra a ensayar. La dureza estándar de este ensayo es de 120 minutos pero puede ser disminuida en el caso de productos muy abrasivos, en efecto la pérdida de masa de la tela no debe superar 40 mg o 130 g/m^{2}.
En el presente caso, siendo las cargas a ensayar muy abrasivas, la duración del ensayo se fija en 30 minutos. La abrasividad del producto a ensayar representa la pérdida de masa de la tela metálica por m^{2} y se determina, en g/m^{2}, según la fórmula de cálculo siguiente:
Abrasividad Einlehner = X \cdot 10^{-3} / 305 \cdot 10^{-6}
siendo X la diferencia en mg de las masas de tela antes y después de la abrasión, y siendo 305\cdot10^{-6} la superficie en m^{2} de la tela sometida a abrasión.
Se fabrica una hoja de cubierta testigo sobre una máquina papelera de tipo Fourdrinier a partir de una composición en medio acuoso de fibras de celulosa refinada a 20ºSR (grados SCHOEPPER-RIEGLER). A las fibras, en masa, se añaden las partículas de alúmina. La hoja contiene, también, 2% en peso seco de un agente de resistencia en húmedo basado en resina de melamina-formaldehído.
La hoja después del secado tiene un gramaje 43 g/m^{2}.
Se determina el contenido en cenizas según la norma ISO 2144 (1987) a 420ºC, la hoja comprende aproximadamente 8,6% de materias minerales constituidas mayoritariamente por alúmina, siendo las otras materias minerales los residuos minerales contenidos en la pasta papelera y los aditivos.
Se impregna la hoja con una resina de melamina-formaldehído en medio acuoso, el porcentaje de impregnación es de 72%, es decir, que tiene aproximadamente 72 gramos de resina en peso seco por 100 gramos de papel impregnado.
Se estratifica esta hoja para fabricar un estratificado de alta presión según el método y las condiciones operatorias siguientes: se apilan 5 hojas de papel kraft impregnadas de resina fenólica, a continuación una hoja decorativa impresa, impregnada con resina melamina-formaldehído y, por último, se coloca la hoja de cubierta impregnada. Se calientan las placas de la prensa de estratificar a 160ºC y se aplica una presión de 6,9 MPa (70 kg/cm^{2}) durante 30 minutos.
Se mide la resistencia a la abrasión del estratificado obtenido según la norma NF-EN 438-2(1991), párrafo 6. Esta resistencia se caracteriza por el desgaste medio R que es del orden de 4300 revoluciones.
Ejemplo 2
Las partículas de alúmina del testigo se revisten poniendo estas partículas en suspensión en un lecho fluidizado y vaporizando sobre ellas el polímero, poli(metacrilato de metilo), previamente disuelto en diclorometano. Hay aproximadamente 1,5% de polímero en el peso de las partículas revestidas. El tamaño de las partículas revestidas es sensiblemente igual que el de las partículas no revestidas; las partículas se han revestido con una fina película de polímero. Se verifica, con el microscopio de barrido electrónico, que la película reviste de manera continua las partículas de alúmina.
Se determina la abrasividad EINLEHNER de las partículas revestidas, medida en las condiciones del testigo. Esta abrasividad es de 45 g/m^{2}, es por tanto netamente inferior a la del testigo.
Se fabrica, como para el testigo, una hoja de cubierta sobre una máquina papelera de tipo Fourdrinier a partir de una composición en medio acuoso de fibras de celulosa refinada a 20ºSR (grados SCHOEPPER-RIEGLER). A las fibras, en masa, se añaden las partículas de alúmina del ejemplo pero revestidas de poli(metacrilato de metilo). La hoja contiene, también, 2% en peso seco de un agente de resistencia en húmedo basado en resina de melamina-formaldehído.
La hoja después del secado tiene un gramaje 38 g/m^{2}.
Se determina el contenido en cenizas según la norma ISO 2144 (1987) a 420ºC; la hoja comprende aproximadamente 10% de materias minerales constituidas mayoritariamente por alúmina, siendo las otras materias minerales los residuos minerales contenidos en la pasta papelera y los aditivos.
Se impregna la hoja con una resina de melamina-formaldehído en medio acuoso, el porcentaje de impregnación es de 70%, es decir, que tiene aproximadamente 70 gramos de resina en peso seco por cada 100 gramos de papel impregnado.
Se estratifica esta hoja para fabricar un estratificado de alta presión según el método y las condiciones operatorias del ejemplo comparativo 1.
Se mide la resistencia a la abrasión del estratificado obtenido según la norma NF-EN 438-2(1991), párrafo 6. Esta resistencia se caracteriza por el desgaste medio R que es del orden de 4500 revoluciones.
Esta resistencia se ha mantenido, por tanto, con relación al testigo del ejemplo comparativo 1.
Se verifica visualmente que el polímero de revestimiento no se ha amarilleado en el momento de la estratificación.
Se verifica, también, que la presencia de las cargas revestidas no ha disminuido la transparencia de la hoja que las incluye con relación a la del testigo y que el efecto decorativo del estratificado no se ha alterado.
Se verifica, también, que las características mecánicas (resistencia a la tracción y resistencia en estado húmedo) y la porosidad de la hoja papelera se han conservado con relación al testigo.
Ejemplo 3
Las partículas de alúmina del testigo se revisten poniendo estas partículas en suspensión en un lecho fluidizado y vaporizando sobre ellas el polímero, poliestireno, previamente disuelto en tolueno. Hay aproximadamente 2,5% de polímero en el peso de las partículas revestidas. El tamaño de las partículas revestidas es sensiblemente igual que el de las partículas no revestidas; las partículas se han revestido con una fina película de polímero. Se verifica, con el microscopio de barrido electrónico, que la película reviste de manera continua las partículas de alúmina.
Se determina la abrasividad EINLEHNER de las partículas revestidas, medida en las condiciones del testigo. Esta abrasividad es de 15 g/m^{2}, está por tanto al mismo nivel que el de las partículas de óxido de titanio y es casi seis veces menor que la del testigo.
Se fabrica como para el testigo y en el ejemplo 2, una hoja de cubierta sobre una máquina papelera de tipo Fourdrinier a partir de una composición en medio acuoso de fibras de celulosa refinada a 20ºSR (grados SCHOEPPER-RIEGLER). A las fibras, en masa, se añaden las partículas de alúmina del ejemplo pero revestidas de poliestireno. La hoja contiene también 2% en peso seco de un agente de resistencia en húmedo basado en resina de melamina-formaldehído.
La hoja después del secado tiene un gramaje 38 g/m^{2}.
Se determina el contenido en cenizas según la norma ISO 2144 (1987) a 420ºC, la hoja comprende aproximadamente 9% de materias minerales constituidas mayoritariamente por alúmina, siendo las otras materias minerales los residuos minerales contenidos en la pasta papelera y los aditivos.
Se impregna la hoja con una resina de melamina-formaldehído en medio acuoso, el porcentaje de impregnación es de 73%, es decir, que tiene aproximadamente 73 gramos de resina en peso seco por cada 100 gramos de papel impregnado.
Se estratifica esta hoja para fabricar un estratificado de alta presión según el método y las condiciones operatorias del ejemplo comparativo 1.
Se mide la resistencia a la abrasión del estratificado obtenido según la norma NF-EN 438-2(1991), párrafo 6. Esta resistencia se caracteriza por el desgaste medio R que es del orden de 4000 revoluciones. Esta resistencia se ha mantenido, por tanto, con relación al testigo del ejemplo comparativo 1.
Se verifica visualmente que el polímero de revestimiento no se ha amarilleado en el momento de la estratificación.
Se verifica, también, que la presencia de las cargas revestidas no ha disminuido la transparencia de la hoja que las comprende con relación a la del testigo y que el efecto decorativo del estratificado no se ha alterado.
Se verifica, también, que las características mecánicas (resistencia a la tracción y resistencia en estado húmedo) y la porosidad de la hoja papelera se han conservado con relación al testigo.
Ejemplo 4
Las partículas de alúmina del testigo se revisten poniendo estas partículas en suspensión en un lecho fluidizado y vaporizando sobre ellas el polímero, etilcelulosa, previamente disuelto en tolueno. Hay aproximadamente 1,5% de polímero en el peso de las partículas revestidas. El tamaño de las partículas revestidas es sensiblemente igual que el de las partículas no revestidas; las partículas se han revestido con una fina película de polímero. Se verifica, con el microscopio de barrido electrónico, que la película reviste de manera continua las partículas de alúmina.
Se determina la abrasividad EINLEHNER de las partículas revestidas, medida en las condiciones del testigo. Esta abrasividad es de 55 g/m^{2}, es por consiguiente netamente inferior a la del testigo.
Se fabrica, como para el testigo, una hoja de cubierta sobre una máquina papelera del tipo Fourdrinier a partir de una composición en medio acuoso de fibras de celulosa refinada a 20ºSR (grados SCHOEPPER-RIEGLER). A las fibras, en masa, Se añaden partículas de alúmina del ejemplo pero revestidas de etilcelulosa. La hoja contiene, también, 2% en peso seco de un agente de resistencia húmeda basado en resina de melamina-formaldehído.
La hoja después del desecado tiene un gramaje de 38 g/m^{2}.
Se determina el contenido en cenizas según la norma ISO 2144 (1987) a 420ºC; la hoja comprende aproximadamente 10% de materias minerales constituidas mayoritariamente por alúmina, siendo las otras materias minerales los residuos minerales contenidos en la pasta papelera y los aditivos.
Se impregna la hoja con una resina de melamina-formaldehído en medio acuoso, el porcentaje de impregnación es de 70%, es decir, que hay aproximadamente 70 gramos de resina en peso seco por cada 100 gramos de papel impregnado.
Se estratifica esta hoja para fabricar un estratificado de alta presión según el método y las condiciones operatorias del ejemplo comparativo 1.
Se mide la resistencia a la abrasión del estratificado obtenido según la norma NF-EN 438-2 (1991) párrafo 6. Esta resistencia se caracteriza por el desgaste medio R que es del orden de 4.500 revoluciones. Esta resistencia se ha mantenido, por consiguiente, con relación al testigo del ejemplo comparativo 1.
Se verifica visualmente que el polímero de revestimiento no se ha amarilleado en el momento de la estratificación.
Se verifica, también, que la presencia de las cargas revestidas no ha disminuido la transparencia de la hoja que las comprende con relación a la del testigo y que el efecto decorativo del estratificado no se ha alterado.
Se verifica, también, que las características mecánicas (resistencia a la abrasión y resistencia en estado húmedo) y la porosidad de la hoja de papel se han conservado con relación al testigo.

Claims (26)

1. Estratificado resistente a la abrasión, caracterizado porque comprende como hoja de cubierta y/u hoja decorativa, una hoja que comprende partículas abrasivas revestidas con una capa continua de una materia de revestimiento no abrasiva.
2. Estratificado según la reivindicación 1, caracterizado porque el material de revestimiento no abrasivo es un polímero.
3. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque las partículas abrasivas revestidas tienen una abrasividad EINLEHNER, determinada según el ensayo descrito en el ejemplo 1 de la descripción, inferior o igual a 55 g/m^{2}.
4. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las partículas se escogen entre partículas de alúmina, sílice, nitruro de boro, carburo de silicio, carburo de titanio, carburo de wolframio, óxido de circonio, óxido de cerio, vidrio, cerámica, o sus mezclas.
5. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas abrasivas revestidas tienen un tamaño medio comprendido entre 10 y 200 \mum, preferiblemente entre 20 y 150 \mum.
6. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las partículas abrasivas tienen una dureza Mohs de al menos 6 antes del revestimiento.
7. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque el polímero de revestimiento se escoge entre organopolisiloxanos, homopolímeros o copolímeros de estireno y sus derivados, homopolímeros o copolímeros de ácidos o de ésteres acrílicos, homopolímeros o copolímeros de ácidos o de ésteres metacrílicos, entre ellos el poli(metacrilato de metilo), homopolímeros o copolímeros vinílicos, poliolefinas, polisacáridos, entre ellos la etilcelulosa.
8. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque el polímero de revestimiento representa de 1 a 10% en peso seco del peso en seco de las partículas revestidas.
9. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque comprende una resina termoendurecible escogida entre resinas de melamina, resinas de benzoguanamina, resinas de poliéster insaturado y resinas de urea.
10. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dicha hoja comprende entre 1 y 70%, preferiblemente entre 1 y 40%, en peso seco de dichas partículas revestidas con relación a su peso seco total, excepto el peso de la resina termoendurecible si llega el caso.
11. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su resistencia a la abrasión TABER, medida según la norma NF-EN-483-2 (1991) es superior o igual a 3.000 revoluciones.
12. Estratificado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque tiene un gran brillo.
13. Procedimiento de fabricación de un estratificado resistente a la abrasión, caracterizado porque se coloca sobre la pila de los diferentes componentes del estratificado, como hoja de cubierta u hoja decorativa, al menos una hoja papelera que comprende partículas abrasivas revestidas con una capa continua de una materia de revestimiento no abrasivo.
14. Procedimiento según la reivindicación 13 precedente, caracterizado porque dicha hoja se ha obtenido por vía papelera a partir de una dispersión basada en fibras de celulosa y porque dichas partículas abrasivas revestidas en dicho material no abrasivo se han añadido en masa, en la caja de cabeza de la máquina papelera que contiene las fibras de celulosa.
15. Procedimiento según la reivindicación 13 precedente, caracterizado porque dicha hoja se ha obtenido por vía papelera a partir de una dispersión basada en fibras de celulosa y porque dichas partículas abrasivas revestidas en dicho material no abrasivo se han añadido, con la ayuda de otra caja de cabeza sobre la máquina papelera, en la superficie de la hoja en formación en húmedo.
16. Procedimiento según la reivindicación 13 precedente, caracterizado porque dichas partículas revestidas se han introducido en la hoja, en mezcla con una resina termoendurecible tal como la descrita en la reivindicación 9, por impregnación o por tendido.
17. Procedimiento según la reivindicación 13 precedente, caracterizado porque dichas partículas revestidas se han introducido en la hoja, depositándolas sobre la hoja previamente impregnada con una resina termoendurecible tal como la descrita en la reivindicación 9.
18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque el estratificado con dicha hoja es tal como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12.
19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque cada una de las partículas abrasivas ha sido revestida con dicha capa continua en una etapa previa, por vaporización de dicho polímero, disuelto en un disolvente, sobre las partículas en suspensión en un lecho fluidizado.
20. Procedimiento de fabricación de una hoja de superficie de un estratificado resistente a la abrasión, tal como una hoja de cubierta o una hoja decorativa que comprende partículas abrasivas, caracterizado porque se reviste previamente cada una de las partículas abrasivas con una capa continua de un polímero no abrasivo, en lecho fluidizado por vaporización de dicho polímero, disuelto en un disolvente, sobre las partículas en suspensión, y porque dichas partículas abrasivas revestidas tienen un tamaño medio comprendido entre 20 y 150 \mum.
21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque las partículas abrasivas son tales como las descritas en cualquiera de las reivindicaciones 3, 4, 6, 7 u 8.
22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque dicha hoja se ha obtenido por vía papelera a partir de una dispersión basada en fibras de celulosa y porque dichas partículas abrasivas revestidas se han añadido en masa, en la caja de la cabeza de la máquina papelera que contiene las fibras de celulosa.
23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque dicha hoja se ha obtenido por vía papelera a partir de una dispersión basada en fibras de celulosa y porque dichas partículas abrasivas revestidas se han añadido, con la ayuda de otra caja de cabeza sobre la máquina papelera, en la superficie de la hoja en formación en húmedo.
24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque dichas partículas revestidas se han introducido en la hoja, en mezcla con una resina termoendurecible tal como la descrita en la reivindicación 9, por impregnación o por tendido.
25. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque dichas partículas revestidas se han indroducido en la hoja, depositándolas sobre la hoja previamente impregnada con una resina termoendurecible tal como la descrita en la reivindicación 9.
26. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, caracterizado porque la hoja comprende entre 1 y 70%, preferiblemente entre 1 y 40%, en peso seco de dichas partículas revestidas con relación a su peso seco total, excepto el peso de la resina termoendurecible si se da el caso.
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