ES2295905T3 - Lamina de recubrimiento decorativa en forma de hoja o banda, asi como procedimiento para su fabricacion. - Google Patents

Lamina de recubrimiento decorativa en forma de hoja o banda, asi como procedimiento para su fabricacion. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para elaborar un material de recubrimiento decorativo, resistente a la abrasión y en forma de hoja o de tira, en especial una lámina de recubrimiento, con las siguientes etapas: - Recubrimiento de una capa (10) de soporte de papel y/o plástico con una capa (12) de base líquida o pastosa, libre de disolventes orgánicos, que presenta resinas acuosas, que se endurecen por radiación, aunque sin resina alguna que se endurezca térmicamente, así como material de relleno abrasivo, preferiblemente inorgánico, - Secado de la capa (10) de soporte recubierta con la capa (12) de base, especialmente con aporte de calor, - Aplicación de una capa (14) de cobertura, que contenga una resina que se endurezca por radiación y no contenga materiales de relleno en absoluto, sobre la capa (12) de base secada y no reticulada, y - Endurecimiento o reticulado conjunto de la capa de cobertura así como de las resinas, que se endurecen por radiación, en la capa de base por radiación de la capa decobertura con radiación ultravioleta y/o electrónica.

Description

Lámina de recubrimiento decorativa en forma de hoja o banda, así como procedimiento para su fabricación.
El presente invento se refiere a un procedimiento para elaborar un material decorativo de recubrimiento en forma de lámina o de tira, en especial una hoja de recubrimiento, a una hoja de recubrimiento decorativa de ese tipo así como a una aplicación de la misma.
A partir del estado actual de la técnica, se conocen, en general, hojas de recubrimiento decorativas más o menos en forma de las llamadas hojas de acabado superficial; se utilizan, por ejemplo, para fabricar muebles y excepcionalmente para la fabricación de pisos de laminados.
Especialmente en este campo de aplicación o bien para el recubrimiento de otras superficies fuertemente solicitadas como, por ejemplo, en zonas de cocina o industriales de producción, se recurre especialmente a la resistencia a la abrasión de un recubrimiento producido por una hoja de recubrimiento. A partir del estado actual de la técnica, se conocen además formas de proceder, en las cuales se utilizan para pisos de laminados resinas duroplásticas, que contienen corindón; el corindón está contenido ya sea en un soporte de papel (de lo contrario, libre de material de relleno), que es embebido luego en resina de melamina-formaldehído, o bien se impregnan papeles apropiados de resinas, que contienen corindón (véase a tal efecto, por ejemplo, el documento DE 195 08 797 C1). Después de montar a presión las películas de resina con un papel subyacente, impregnado asimismo de resina (y típicamente estampado) en una placa portante, se obtiene un material decorativo con recubrimiento duroplástico resistente a la abrasión.
Un modo de proceder alternativo para elaborar recubrimientos resistentes a la abrasión, se revela en el documento DE 42 19 446. Se colocan materiales de relleno (la mayor parte de las veces corindón) en aglutinantes, que se endurecen por radiación, aplicándose luego los aglutinantes de forma líquida sobre un soporte. Después de una reticulación por irradiación mediante rayos ultravioleta o haces electrónicos, las partículas de corindón quedan integradas fijamente en el aglutinante reticulado, de modo que se constituya el recubrimiento deseado de elevada resistencia a la abrasión.
Ciertamente, los dos modos de proceder del estado actual de la técnica descritos anteriormente se adaptan sólo limitadamente y con determinadas condiciones previas para la elaboración de recubrimientos del tipo de hojas discrecionalmente susceptibles de emplearse para forrar y revestir (es decir, muy flexibles). Los recubrimientos con aglutinantes duroplásticos y reticulados por radiación son, por cierto, muy frágiles, en especial, en mayores espesores de capa y altos espesores de reticulación. Además, los recubrimientos elaborados del modo descrito anteriormente, siempre que se presenten en forma de hojas, no son planos, sino que tienden indeseablemente a un fuerte enrollamiento (bandejas), de modo que se dificulta notablemente un tratamiento ulterior.
A partir del documento DE 41 18 731 A1, se conoce un procedimiento para elaborar una hoja de recubrimiento, en la cual una capa de soporte está provista consecutivamente de dos capas de resina fresca sobre fresca, donde el material resinoso está provisto de agentes deslustradores y, para elaborar una película de laca resistente al rayado, tiene lugar un endurecido conjunto por medio de radiación electrónica.
A partir del documento EP 0 296 395 A2, se conoce un procedimiento así como un dispositivo para la elaboración de superficies de laca mates, en el cual nuevamente sobre un substrato de hoja se aplican dos capas de laca consecutivas, aunque, en este caso, tiene lugar el irradiado de cada capa individualmente tras la aplicación. También se han previsto agentes deslustradores para elaborar superficies mates.
Es, por ello, problema del presente invento crear un material de recubrimiento decorativo, en especial en forma de una lámina decorativa de recubrimiento, que sea sensiblemente más flexible en comparación con los materiales conocidos en el estado actual de la técnica y que, por consiguiente, sea apropiada para el forrado de superficies y para trabajos de revestimiento, y que se presente, además, en forma plana o bien que no se enrolle de modo indeseado después de terminarse el proceso de elaboración. Además, se ha de crear un procedimiento para elaborar un material de recubrimiento de este tipo (hoja de recubrimiento).
El problema se resuelve por medio del procedimiento con las características de la reivindicación principal, de la lámina de recubrimiento con las características de la reivindicación 13 independiente, así como de la aplicación según la reivindicación 17. Se describen perfeccionamientos ventajosos del invento en las reivindicaciones subordinadas.
De modo ventajoso según el invento, se hace uso de una masa utilizada para la capa de base, que presenta resinas, que se endurecen por radiación (se pueden endurecer por radiación)(debe entenderse en el marco del presente invento como "endurecible por radiación" aquella resina, que se puede reticular y endurecer con la ayuda de radiación electrónica -ESH - o por irradiación con luz ultravioleta, agregándose aquí, dado el caso, fotoiniciadores), aunque no se endurecen térmicamente.
Un sistema de aglutinantes de este género, como capa de base en el marco del presente invento, vela ventajosamente, por un lado, por que los materiales de relleno, que provocan la resistencia a la abrasión (por ejemplo, corindón), puedan mantenerse con mayor efecto aglutinante, aunque, al mismo tiempo, un recubrimiento semejante se adapta además para la aplicación de máxima adherencia de la capa de cobertura (barniz protector), velando por la buena adherencia, según el invento, el reticulado por irradiación que se extiende a través de dos capas (capa de cobertura y capa de base). El barniz protector posibilita además que la capa de corindón lisa sea completamente cubierta. Análogamente, una disposición semejante, elaborada según el invento, repercute luego de forma protectora sobre eventuales agregados intercalados posteriormente en el proceso productivo (por ejemplo, planchas para estampar o decorar para la superficie resultante), ya que se pueden evitar eficazmente los efectos abrasivos nocivos.
Finalmente, la sustancia aglutinante aplicada según el invento se caracteriza por una elevada transparencia, de modo que una decoración según un perfeccionamiento, formada sobre la capa de soporte inferior de papel o plástico (por ejemplo una impresión), permanece visible con elevada calidad de imagen tras el acabado de la disposición de capas.
Mediante las medidas descritas, se consigue entonces que la lámina de recubrimiento así producida muestre sorprendentemente una fuerte resistencia a la abrasión; utilizando los criterios según la norma EN 13329 para medir la resistencia a la abrasión, se consiguen valores claramente por encima de 2.500 revoluciones, de modo que del modo descrito se puedan crear recubrimientos de la clase AC3 de abrasión, lo que queda claramente por encima de lo que se puede conseguir con el estado actual de la técnica descrito para espesores de capa comparables.
Mientras que, por un lado, se prefiere aplicar la capa de cobertura libre de disolventes (de modo que en la medida de lo posible, tras el endurecido o bien el reticulado, el espesor de capa, que queda ventajosamente entre aproximadamente 10 y 30 micras, permanezca invariablemente en estado húmedo), es posible alternativamente que las resinas endurecibles por radiación también se presenten para la capa de cobertura en una dispersión acuosa.
Mientras que, según el invento, se ha previsto disponer la capa de cobertura sin material de relleno abrasivo (AL_{2}O_{3}, SiO_{2}, etc.) y ventajosamente sin resinas endurecidas térmicamente según un perfeccionamiento, sin embargo no se excluye, según el presente invento, que se se agreguen a la capa de cobertura pigmentos (por ejemplo, TiO_{2}) con fines de coloración, o si no se modifica la resina de la capa de cobertura por medio de las llamadas nanopartículas para mejorar la resistencia al rayado; para una revelación suplementaria, se remite al documento WO 00/22039, que debe considerarse incluido en la presente revelación en lo que se refiere al modo de proceder en la modificación por nanopartículas.
Se prefiere además en especial, según un perfeccionamiento, estructurar la capa de cobertura antes del reticulado. Precisamente entonces, cuando la capa de soporte inferior presente una impresión o decoración similar, se ofrece realizar, para la producción de efectos de fibra de madera o de vetas, una estructuración de la capa de cobertura correspondiente a esa impresión (de madera), siempre que las herramientas de estructuración se orienten de acuerdo con la muestra subyacente. Gracias a la circunstancia ventajosa según el invento de la capa de cobertura abrasiva libre de material de relleno, se puede conseguir una estructuración de ese género de modo escaso en desgaste y sencillo antes del endurecimiento o bien del reticulado por haz electrónico según el invento (junto con los componentes análogamente endurecibles por radiación de la capa de base subyacente).
Gracias al presente invento, se consigue de modo ventajoso una lámina de recubrimiento, que se adapta ventajosamente como hoja para forrar: No sólo presenta ésta (precisamente en relación con los productos conocidos del estado actual de la técnica) propiedades de flexibilidad claramente incrementadas (de modo que puedan realizarse sin problemas y sin roturas o bien fisuras incluso trabajos problemáticos de forrado, como por ejemplo el revestimiento de listones perfilados o piezas de muebles), también el producto del procedimiento según el invento es extraordinariamente plano y no tiende al perjudicial enrollado o bien desenrollado. Por esta razón y no en último lugar, se ofrece también según un perfeccionamiento dotar la lámina de revestimiento según el invento por su parte trasera de una capa apropiada de sellado o bien termoadhesiva, de modo que dicha capa se pueda aplicar luego sin problemas, por ejemplo, por planchado o similar, a un soporte de forrado deseado (por ejemplo, a una plancha de madera a recubrir).
Queda a retener que, al contrario que algunos productos conocidos por el estado actual de la técnica, el producto del procedimiento según el invento se elabora estructuralmente, en especial, por tanto, en un proceso subsiguiente de recubrimiento o bien de forrado sobre un soporte para forrar sin que se produzca otra modificación estructural o bien química del recubrimiento. Una modificación de la superficie en lo que se refiere a sus propiedades polímeras no tiene lugar, por tanto, durante el tratamiento ulterior.
Adicionalmente según un perfeccionamiento, se puede ajustar en el marco del invento el pretendido grado de brillantez agregando medios deslustradores; Se pueden conseguir de forma realista grados de brillantez de entre cinco y ochenta (medidos según la norma DIN 67530 a 60º). Además o alternativamente, se puede aumentar más la resistencia al rayado por medio del aporte de los llamados aditivos de deslizamiento a la masa de recubrimiento de la capa de cobertura.
No en último lugar a causa de sus sobresalientes valores de resistencia a la abrasión, claramente por encima de 2.500 U (medidos por el método S42 según la norma EN 13329) se adapta el producto del procedimiento según el invento o bien la lámina de recubrimiento decorativo según el invento a superficies de recubrimiento fuertemente solicitadas, por ejemplo, planchas de piso o paneles de piso. Adicionalmente, en el marco del presente invento son ámbitos de aplicación preferidos el campo de la producción industrial o bien las superficies de cocinas.
Además, en comparación con las superficies resistentes a la abrasión conocidas en el estado actual de la técnica, o bien se mejoran claramente las propiedades de resistencia a la abrasión, o si no, los productos con resistencias a la abrasión equiparables presentarían un espesor de capa claramente mayor (con las desventajas aparejadas con ello de la fragilidad y la falta de adaptación a recubrimientos que requieren flexibilidad), es de esperar que gracias al presente invento del recubrimiento resistente al rayado se descubran nuevos campos de aplicación y de utilización. En este contexto, es comprobable entonces que, no en último lugar debido a los ahorros de material realizados por las capas relativamente delgadas, sean posibles ahorros de materiales, reducciones de costes de los gastos de producción, que alcanzan un orden de magnitud del 20%.
Otras ventajas, características y detalles del invento resultan de la siguiente descripción de ejemplos de realización preferidos, así como a base del único dibujo, que muestra en la:
Figura 1 la estructura esquemática de capas de la lámina de recubrimiento decorativa según una primera forma de realización preferida del presente invento.
El soporte en forma de tira mostrado en la figura 1 presenta un estrato de espesor típicamente de 35 a 90 micras de papel impreso como capa 10 de soporte. La impresión tiene lugar en dirección a un recubrimiento de dos capas, a saber, una capa 12 de base aplicada directamente sobre la capa 10 de papel, así como una capa 14 de cobertura aplicada, a su vez, encima. Mientras que la capa 12 de base está formulada para conseguir una resistencia a la abrasión máxima y presenta materiales de relleno inorgánicos abrasivos (en especial, Al_{2}O_{3} así como SiO_{2}), la capa de cobertura sirve, entre otras cosas, para el sellado de la capa de base y determina las propiedades superficiales adicionales, en especial grado de brillantez, haptica y estructura superficial.
La capa de base, con agregados de recubrimiento conocidos por lo demás como recubrimiento por rodillos, aplicada mediante toberas ranuradas o rasquetas de cabellos con un espesor de capa típico de entre 10 y 100 micras, presenta resinas acuosas, que se endurecen por radiación, entre el 22% y el 95% (en el ejemplo: 40%), así como materiales de relleno inorgánicos en forma de los materiales abrasivos dados más arriba, así como adicionalmente pigmentos colorantes (por ejemplo, TiO_{2}) en posibles zonas entre 10% y 70%, en el ejemplo de realización aproximadamente el 60%.
Una fórmula típica para la elaboración del material de recubrimiento de la capa 12 de base podría realizarse, por ejemplo, como sigue:
-
60 partes de resina acuosa que se endurece por radiación (IRR 395, del 40%)
-
40 partes de material de relleno (Plaktor 30)
La capa de cobertura se compone de un aglutinante, que se endurece por radiación y que puede estar o bien completamente libre de disolvente, o bien se compone de una dispersión acuosa, que se endurece por radiación (máximo aproximadamente de 50% a 90% de agua). Resinas apropiadas para la capa de cobertura son acrilato de poliéster, acrilato de epoxi o acrilato de uretano, donde éstas pueden ser modificadas en su estructura molecular por las llamadas nanopartículas para mejorar la resistencia al rayado.
Se pueden ajustar además del modo deseado el grado de brillantez agregando medios de deslustrado (grado de brillantez típico entre 5 y 80, DIN 65930 a 60º), también se pueden agregar los llamados aditivos de deslizamiento para elevar adicionalmente la resistencia al rayado.
Un producto de resina típico, que se puede endurecer por radiación, para realizar la capa de cobertura es, por ejemplo, Ebecryl 1016. La aplicación se lleva a cabo, a su vez, por conocidas posibilidades de recubrimiento, por ejemplo, aplicación por rodillo, por toberas ranuradas o por rasqueta, donde la aplicación tanto en línea (directamente tras el secado de la capa de base), como también en una etapa separada, fuera de línea y en una instalación de recubrimiento separada. El endurecimiento subsiguiente de la capa de cobertura por irradiación (rayos ultravioleta o bien radiación electrónica) ocasiona adicionalmente el endurecimiento de los componentes de la capa de base susceptibles de endurecerse por radiación, donde en el caso del endurecimiento con radiación ultravioleta se agregan fotoiniciadores apropiados a los componentes endurecibles por radiación.
La lámina de recubrimiento así generada se caracteriza por una resistencia muy elevada a la abrasión, más allá de 1.500 revoluciones, habitualmente más allá de 2.500 revoluciones (método S42 según la norma EN 13329).
Se trata en el caso de este producto de una llamada lámina de acabado, ya que los aglutinantes de la capa de cobertura y de la capa de base están completamente endurecidos y reticulados. En un tratamiento subsiguiente adicional, por ejemplo, por forrado en un material de soporte apropiado, no tienen lugar otras modificaciones adicionales de las propiedades polímeras. En especial, tampoco es necesario por esa razón un tratamiento bajo alta presión y elevada temperatura al forrar.
El producto en láminas se caracteriza, junto la elevada resistencia a la abrasión descrita, por una elevada flexibilidad y una reducida fragilidad, de modo que puede aplicarse, en especial, en instalaciones de forrado y revestido para mejorar los productos más diversos, por ejemplo, planchas de material de madera, listones piezas de muebles fuertemente solicitadas desde el punto de vista mecánico. La elevada resistencia a la abrasión lo convierte en un recubrimiento ideal para la elaboración de planchas de piso o paneles de piso.

Claims (19)

1. Procedimiento para elaborar un material de recubrimiento decorativo, resistente a la abrasión y en forma de hoja o de tira, en especial una lámina de recubrimiento, con las siguientes etapas:
-
Recubrimiento de una capa (10) de soporte de papel y/o plástico con una capa (12) de base líquida o pastosa, libre de disolventes orgánicos, que presenta resinas acuosas, que se endurecen por radiación, aunque sin resina alguna que se endurezca térmicamente, así como material de relleno abrasivo, preferiblemente inorgánico,
-
Secado de la capa (10) de soporte recubierta con la capa (12) de base, especialmente con aporte de calor,
-
Aplicación de una capa (14) de cobertura, que contenga una resina que se endurezca por radiación y no contenga materiales de relleno en absoluto, sobre la capa (12) de base secada y no reticulada, y
-
Endurecimiento o reticulado conjunto de la capa de cobertura así como de las resinas, que se endurecen por radiación, en la capa de base por radiación de la capa de cobertura con radiación ultravioleta y/o electrónica.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa (12) de base líquida o pastosa se aplica con un espesor de capa entre 10 y 100 micras o con un espesor de capa tal que la capa de base en estado seco presente un espesor entre 20 y 70 micras.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la capa (14) de cobertura se aplica con un espesor de capa entre 10 y 30 micras.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las resinas que se endurecen por radiación de la capa de base son una mezcla acuosa de prepolímeros de moléculas grandes y pequeñas, donde el tamaño de las partículas de los materiales de relleno se adaptan preferiblemente al espesor de capa de la capa (12) de base.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como capa de cobertura se utilizan resinas libres de disolventes o sin agua, o resinas en una dispersión acuosa que se endurece por radiación, que presentan un contenido en agua de cómo máximo el 70%.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la capa de cobertura se estructura antes del endurecimiento o del reticulado y más preferiblemente la estructuración de la capa de cobertura tiene lugar gráficamente en sincronía con una muestra impresa en la capa de soporte antes del recubrimiento.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la resina, que se endurece por radiación de la capa de cobertura, se modifica en su estructura molecular por medio de nanopartículas.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la capa de soporte es una tira seca, que se selecciona dentro del grupo consistente en papel previamente impregnado con aglutinantes térmicos o reticulables por radiación, lámina de plástico, chapado de madera, tira de material fibroso o substrato de paneles flexible.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el secado de la capa de base tiene lugar de tal modo que la capa de base, recubierta por la capa de soporte, presente una humedad residual por debajo del 1% o que la capa de soporte, recubierta por la capa de base, se presente libre de aglutinante y enrollable.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por la aplicación de un aglutinante térmicamente reactivo sobre la cara de la capa de soporte opuesta a la capa de base, donde el aglutinante presenta un peso de aplicación de entre 2 y 20 g/m^{2}, preferiblemente de 2 a 10 g/m^{2}, más preferiblemente de 2 a 5 g/m^{2}.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el aglutinante presenta una temperatura de reacción < 160ºC, preferiblemente < 100ºC.
12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el aglutinante se selecciona y se dispone de tal modo que la etapa del endurecimiento o reticulado común de la capa de cobertura y de la capa de base no produzca activación alguna del aglutinante.
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque las etapas de recubrimiento de la capa de soporte, del secado de la capa de soporte recubierta, de la aplicación de la capa de cobertura y del endurecido o reticulado común tienen lugar en un desarrollo del procedimiento intensivo y continuo (en línea).
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por el prensado del material de recubrimiento decorativo, resistente a la abrasión, sobre un soporte de papel, plástico, madera o materiales de madera por medio de una prensa estática o de una prensa de cinta doble con una presión en el entorno de 1 y 80 bares así como a una temperatura en la región de entre 100ºC y 180ºC.
15. Lámina de recubrimiento decorativa en forma de hoja o de tira con:
-
una capa (10) de soporte de papel y/o de plástico,
-
una resina que se endurece por radiación, aunque no térmicamente endurecible, formada por aplicación acuosa sobre la capa de soporte, así como una capa (12) de base abrasiva, que presenta preferiblemente un material de relleno inorgánico, y
-
una capa (14) de cobertura formada sobre la capa de base, que presenta una resina, que se endurece por radiación, conjuntamente con la resina de la capa de base y ningún material de relleno abrasivo,
-
donde las capas se forman y el material de relleno se selecciona de tal modo que la lámina de recubrimiento presente una resistencia a la abrasión de más de 1.500 revoluciones, preferiblemente más de 2.500 revoluciones, medidas según la norma EN 13329 (método S42).
16. Lámina de recubrimiento según la reivindicación 15, caracterizada porque la capa de base y la capa de cobertura en estado endurecido y reticulado presentan un espesor común de menos de 50 micras y son transparentes.
17. Lámina según la reivindicación 15 ó 16, caracterizada porque la capa de soporte, visible a través de la capa de base así como de la capa de cobertura de papel y/o de plástico, presenta una decoración.
18. Lámina según una de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizada porque la capa (14) de cobertura presenta una estructuración, estando sincronizada la estructuración gráficamente con una decoración o impresión prevista en la capa de soporte.
19. Aplicación de la lámina de recubrimiento según una de las reivindicaciones 15 a 18 para realizar pisos, en especial elementos de piso flexibles, encimeras, puertas, antepechos de ventanas, muebles, superficies de cocinas o de recintos industriales o de laboratorio.
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