ES3051911T3

ES3051911T3 - Paintable and painted materials with structured surfaces

Info

Publication number: ES3051911T3
Application number: ES20184608T
Authority: ES
Inventors: Frank Kemmerling
Original assignee: Fritz Egger GmbH and Co OG
Current assignee: Fritz Egger GmbH and Co OG
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2025-12-30
Anticipated expiration: 2040-07-07
Also published as: CN115836106B; EP3936559B1; US20230303791A1; WO2022008493A1; EP3936559C0; EP4179013A1; DE112021003631A5; PL3936559T3; CN115836106A; EP3936559A1

Abstract

La invención se refiere a un material pintable (1) con una superficie estructurada, hecho de un plástico con grupos amino (2, 3), en el que al menos algunos de los grupos amino de la superficie estructurada se han funcionalizado covalentemente con grupos vinilo mediante injerto en un reactivo de funcionalización. A partir de este material pintable se pueden obtener materiales pintados con superficies estructuradas, y estos materiales, así como sus procesos de fabricación, son objeto de la invención. La invención también se refiere al uso de una funcionalización vinílica como sustituto de una capa de imprimación o imprimación en el pintado de superficies estructuradas de plástico con grupos amino con pinturas de curado por radiación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Materiales que pueden lacarse y materiales lacados con superficies estructuradas

[0003] La invención se refiere a materiales con superficies estructuradas de plásticos que contienen grupos amino que son especialmente adecuados para un lacado posterior, a superficies estructuradas de plásticos que contienen grupos amino que se han lacado, a procedimientos para su producción, así como al uso de una funcionalización con vinilo en el lacado de superficies estructuradas de plásticos que contienen grupos amino.

[0004] Antecedentes de la invención

[0005] Cuando se utilizan materiales en la construcción de muebles o para revestir suelos, paredes o techos, a menudo conviene diseñar sus superficies de modo que no sólo tengan el aspecto, sino también el tacto de modelos naturales como la madera, la cerámica o la piedra. Con este fin, en el estado de la técnica se conoce la producción de decoraciones adecuadamente estructuradas sobre tableros de material.

[0006] En la producción de laminado para suelos, a este respecto se procede por ejemplo por regla general tal como sigue: En primer lugar, se genera un papel decorativo impregnado (denominado material impregnado) imprimiendo la decoración deseada (veta de madera, cerámica, mosaico, azulejo, etc.) en una banda de papel y, a continuación, impregnándola con resina aminoplástica. El material impregnado así obtenido puede enrollarse en un rollo o colocarse en hojas y almacenarse. En una segunda etapa, se reviste un tablero de soporte (por ejemplo, tablero MDF, HDF, de virutas o similar) con el material impregnado. Para ello, el material impregnado y dado el caso otros papeles de base y de recubrimiento impregnados con resina aminoplástica se colocan sobre el tablero de soporte y, a continuación, se prensan con el tablero de materias derivadas de la madera en una prensa bajo la acción de la temperatura. Bajo la influencia de la presión y la temperatura, la resina se funde, de manera que se forma una capa de película homogénea y, al mismo tiempo, se adhiere el papel al soporte de materias derivadas de la madera. La placa de prensado superior de la prensa puede estar provista de un relieve como matriz, que se adapte ventajosamente a la decoración. Durante el prensado, se forman hendiduras en la superficie de resina aminoplástica mediante las correspondientes impresiones de la chapa de prensado, que, por ejemplo, reproducen la superficie de un tablero de madera, la rugosidad de un suelo de piedra natural o las juntas de baldosas colocadas o piedras de mosaico, con el fin de formar una superficie lo más natural posible sobre el tablero de materias derivadas de la madera. La superficie de la capa de resina aminoplástica reproduce a este respecto la estructura negativa de las chapas de prensado utilizadas.

[0007] Otras superficies de materiales de plásticos que contienen grupos amino pueden configurarse de manera estructurada de forma similar durante la producción. Las resinas aminoplásticas también pueden aplicarse en forma de polvo y prensarse con soportes, o puede realizarse un revestimiento separado de un soporte con una resina aminoplástica u otro plástico que contiene grupos amino. Los materiales que ya están constituidos por plásticos que contienen grupos amino o contienen éstos como aglutinantes (como la mayoría de los tableros de virutas y fibras) también pueden dotarse de una superficie estructurada. Además de la estampación mediante chapas de prensado estructuradas, también pueden generarse estructuras decorativas mediante una aplicación por laminación, calandrado, grabado, láser o impresión tridimensional.

[0008] Sin embargo, una desventaja del estado de la técnica hasta la fecha ha sido la escasa capacidad de lacado de las superficies dotadas de estructuras decorativas constituidas por plásticos que contienen grupos amino. Las lacas de curado por radiación convencionales se adhieren mal a las superficies de plástico que contienen grupos amino. Por este motivo, deben aplicarse capas de imprimación o capas de fondo como capas mediadoras de adherencia antes de proceder al verdadero lacado de la superficie de plástico con lacas de curado por radiación. Para las superficies de resina de melamina, que son especialmente difíciles de lacar, se han desarrollado, por ejemplo, capas de imprimación especiales o también adhesivos termofusibles que se aplican directamente sobre las superficies de resina aminoplásticas y pueden servir entonces como base para una o varias capas de laca adicionales. Sin embargo, debido a esta estructura de laca obligatoriamente multicapa y, por tanto, gruesa, durante el lacado se pierde una estructura subyacente de la superficie (véase la figura 5b).

[0009] Sin embargo, sería deseable poder lacar superficies estructuradas conservando la estructura. Esto permitió combinar los efectos visuales y decorativos explicados anteriormente de superficies estructuradas con los de un lacado. Precisamente en las superficies de plástico que contienen grupos amino y, en particular, en las superficies de resina aminoplástica, a menudo sería necesario sobrelacar para ajustar las propiedades de superficie deseadas.

[0010] Si bien los plásticos que contienen grupos amino en general y las resinas aminoplásticas en particular presentan una buena dureza, estabilidad frente a productos químicos y resistencia al calor y al fuego, sin embargo también hay desventajas en cuanto a las propiedades de la superficie.

[0011] Una desventaja en particular de las superficies de resina aminoplástica es su alto grado de brillo, que se percibe como molesto, sobre todo cuando el objetivo es imitar las superficies naturales, ya que éstas tienen generalmente un aspecto mucho más mate. Muchos consumidores perciben una superficie mate, en lugar de una muy brillante, como un punto de descanso para la vista. Otra ventaja de las superficies mates es que cualquier irregularidad del sustrato queda visualmente más nivelada que con las superficies brillantes. El alto grado de brillo conduce además a que las superficies de resina aminoplástica sean visualmente muy susceptibles a la suciedad de naturaleza orgánica, como por ejemplo residuos de alimentos, grasas y, sobre todo, huellas dactilares. Esta suciedad se nota muy fácilmente en las superficies de plástico de alto brillo y afecta al efecto decorativo o hace que la superficie parezca sucia y antihigiénica.

[0012] Para ajustar el grado de brillo y, en particular, para evitar que se ensucien con las huellas dactilares, las superficies de resina aminoplástica se sobrelacan parcialmente. Para ello están a disposición también los denominados revestimientos antihuellas especialmente desarrollados. Pero incluso aparte del efecto antihuellas, se ofrece un lacado de la superficie de resina aminoplástica con una laca mate por las razones antes mencionadas. La industria de la madera y el mueble es uno de los mayores consumidores de lacas UV opacas, mate o satinadas especialmente desarrolladas para esta rama industrial. Los ácidos silícicos sintéticos, por ejemplo, se utilizan como agentes de mateado. Sin embargo, con las lacas UV también es posible conseguir efectos mate físicamente, es decir, sin añadir agentes de mateado. El curado UV por excímeros puede utilizarse para producir superficies especialmente microestructuradas y, por tanto, mates (véase, por ejemplo, Jorge y Kiene. Holzbeschichtung. FARBE UND LACK, 2019, pág.132-133).

[0013] Las superficies de plástico que contienen grupos amino, y en particular superficies de melamina, a veces son percibidas por los consumidores como artificiales porque son "frías al tacto". También se puede mejorar mediante estructuración de la superficie o sobrelacado.

[0014] Un lacado también puede utilizarse para ajustar ventajosamente las propiedades mecánicas y químicas de la superficie. En particular, se sabe que las superficies de plástico que contienen grupos amino presentan comparativamente mala estabilidad frente a UV, la intemperie y los microarañazos. También por este motivo se sobrelacan superficies de resina aminoplástica en la práctica con frecuencia con estructuras de laca UV más resistentes. En el sector del lacado de parqué, por ejemplo, se conocen lacas de cubierta UV con dureza de laca y resistencia al rayado muy elevadas. En el caso de las superficies de resina aminoplástica, es en particular importante aumentar la estabilidad frente a microarañazos.

[0015] El documento EP 3040476 A1 describe un material estratificado para revestir una materia derivada de la madera en forma de tablero y un procedimiento para producir el material estratificado.

[0016] El documento WO 2010/079014 A2 describe un elemento de construcción de materia derivada de la madera con decoración impresa y diversos grados de brillo.

[0017] El documento DE 102013005184 A1 describe un procedimiento para funcionalizar una superficie.

[0018] El documento EP 3210772 A1 describe un material laminado decorativo laminado por fusión.

[0019] El documento EP 3 415 318 A1 describe un procedimiento y un dispositivo para producir una pieza de trabajo decorativa y una pieza de trabajo.

[0020] Lamentablemente, en el estado de la técnica hasta ahora no ha sido posible combinar las ventajas ópticas y decorativas de las superficies de material estructuradas de plásticos que contienen grupos amino con las del lacado con lacas de curado por radiación de forma sencilla y rentable.

[0021] Sumario de la invención

[0022] El objetivo de la presente invención era, por lo tanto, conseguir superficies de laca estructuradas sobre sustratos de materiales de plásticos que contienen grupos amino de una manera sencilla y rentable.

[0023] Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención mediante el material que puede lacarse de acuerdo con la reivindicación 1, el material lacado de acuerdo con la reivindicación 11, los procedimientos para su producción de acuerdo con las reivindicaciones 19 y 20 así como el uso de acuerdo con la reivindicación 21. Las configuraciones especiales de la invención se muestran en las reivindicaciones dependientes y se explican con más detalle a continuación, al igual que la idea general de la invención.

[0024] La invención proporciona un material que puede lacarse con una superficie de un plástico que contiene grupos amino, en donde la superficie está estructurada y al menos una parte de los grupos amino sobre la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino se ha funcionalizado covalentemente con grupos vinilo mediante injerto de un reactivo de funcionalización, en donde el reactivo de funcionalización presenta al menos un grupo vinilo y al menos un grupo reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino, en donde el material puede lacarse con una laca de curado por radiación mediada por grupos vinilo.

[0025] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, el reactivo de funcionalización presenta un peso molecular de 90 a 2000, preferentemente de 95 a 1100 y en particular preferentemente de 95 a 600.

[0026] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, el grupo adicional en el reactivo de funcionalización, reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino se selecciona del grupo que está constituido por epóxidos, anhídridos, cloruros de ácido, azidas ácidas, cloruros de sulfonilo, cetonas, aldehídos, ácidos carboxílicos, ésteres, en particular ésteres de N-hidroxisuccinimida, ésteres de imido, o carbonatos, carbodiimidas, isocianatos, isotiocianatos, haluros de alquilo, haluros de arilo, alquinos y grupos vinilo tales como, por ejemplo, acrilato, metacrilato o acrilamida.

[0027] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, el grupo adicional en el reactivo de funcionalización, reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino es igualmente un grupo vinilo.

[0028] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino está funcionalizada mediante el injerto por medio de aplicación del reactivo de funcionalización en una cantidad inferior a 5 g/m<2>, en particular inferior a 2 g/m<2>o inferior a 1 g/m<2>así como mediante calentamiento o irradiación posterior con rayos UV o haces de electrones.

[0029] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, el reactivo de funcionalización se selecciona del grupo que está constituido por acrilatos, metacrilatos, éteres de vinilo y éteres de alilo di-, tri-, tetra-, pentafuncionales o de funcionalidad aún superior, en donde el reactivo de funcionalización puede seleccionarse en particular del grupo que está constituido por triacrilato de trimetilolpropano, diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de tripropilenglicol, diacrilato de hexanodiol, tetraacrilato de pentaeritritol, pentaacrilato de dipentaeritritol, hexaacrilato de dipentaeritritol, diacrilato de neopentilglicol, así como las variantes propoxiladas o etoxiladas de estos compuestos, diacrilatos de polialquilenglicol, en particular diacrilatos de polietilenglicol, éteres de divinilo, en particular dietilenglicoldiviniléter, trietilenglicoldiviniléter o ciclohexanodimetanoldiviniléter, y éteres de dialilo.

[0030] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, los grupos vinilo en la superficie del material y/o en el reactivo de funcionalización se seleccionan del grupo que está constituido por acrilatos, metacrilatos, éteres vinílicos éteres alílicos así como compuestos aromáticos de vinilo, en donde estos últimos pueden seleccionarse en particular de estireno, estireno sustituido con alquilo C<1-4>, estilbeno, vinilbencildimetilamina, (4-vinilbencil)dimetilaminoetiléter, N,N-dimetilaminoetilestireno,terc-butoxiestireno y vinilpiridina.

[0031] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, el plástico que contiene grupos amino se selecciona del grupo que está constituido por resinas aminoplásticas, aminopolisiloxanos, polivinilaminas, polialquileniminas, resinas aminoepoxídicas y poliuretanos con grupos amino terminales.

[0032] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, el plástico que contiene grupos amino es una resina aminoplástica, en particular una resina de melamina-formaldehído o una resina de melamina-urea-formaldehído. De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, el material es un material en forma de hoja o placa, en particular un tablero de materias derivadas de la madera; un soporte recubierto con un plástico que contiene grupos amino; un papel impregnado o revestido o un laminado que contiene uno o varios papeles impregnados o revestidos, en particular un DPL, HPL o CPL, un tablero compacto u otro material estratificado.

[0033] Adicionalmente, la invención proporciona un material lacado con una superficie de laca estructurada que puede obtenerse mediante: (a) facilitación de un material que puede lacarse de acuerdo con la invención, (b) aplicación de una capa de una laca de curado por radiación mediada por grupos vinilo sobre la superficie de plástico del material estructurada, modificada con grupos vinilo, (c) curado por radiación la capa de laca.

[0034] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, en el caso de la laca de curado por radiación se trata es una laca de cubierta y el material lacado no contiene una capa de imprimación o de fondo de laca.

[0035] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, la cantidad de laca de curado por radiación aplicada en total sobre la superficie de plástico asciende a menos de 20 g/m<2>, en particular a menos de 15 g/m<2>o a menos de 10 g/m<2>.

[0036] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, la capa de laca es una capa de laca curada por excímeros.

[0037] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, la capa de laca es una capa de laca curada por excímeros y presenta un valor de brillo inferior a 10, preferentemente inferior a 5, en cada caso medido según la norma EN ISO 2813 con la geometría de 60°.

[0038] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, la capa de laca es una laca mate y presenta un valor de brillo inferior a 10, preferentemente inferior a 5, en cada caso medido según la norma EN ISO 2813 con la geometría de 60°.

[0039] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, la superficie de material estructurada o la superficie de laca estructurada presenta un valor Rz medido según la norma DIN EN ISO 4287 de al menos 10 µm, en particular de al menos 15 µm o de al menos 20 µm.

[0040] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida del material que puede lacarse o del material lacado, la estructura de superficie de la superficie del material estructurada o de la superficie de laca estructurada es una estructura decorativa generada originalmente mediante estampado, aplicación por laminación, calandrado, grabado, láser o impresión, que en particular representa la estructura de superficie de madera, piedra natural, piedra artificial, cerámica, metal, mosaicos, tarimas, baldosas, juntas u otra estructura decorativa visible a simple vista.

[0041] Además, la invención proporciona un procedimiento para producir un material que puede lacarse de acuerdo con la invención, que comprende las siguientes etapas:

[0042] a) proporcionar un material con una superficie estructurada de un plástico que contiene grupos amino, en donde el material puede lacarse con una laca de curado por radiación mediada por grupos vinilo,

[0043] b) funcionalizar de manera covalente la superficie estructurada con grupos vinilos mediante

[0044] (i) puesta en contacto de la superficie estructurada con un reactivo de funcionalización que presenta al menos un grupo vinilo y al menos otro grupo reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino y

[0045] (ii) realización de una reacción química para generar un enlace covalente entre el segundo grupo reactivo del reactivo de funcionalización y un grupo amino en la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino, de manera que se obtiene una superficie estructurada modificada covalentemente con grupos vinilo. Además, la invención proporciona un procedimiento para producir un material lacado de acuerdo con la invención con una superficie de laca estructurada, que comprende las siguientes etapas:

[0046] a) realizar el procedimiento de acuerdo con la invención para la producción de un material que puede lacarse o proporcionar un material que puede lacarse de acuerdo con la invención,

[0047] b) aplicar una capa de una laca de curado por radiación mediada por grupos vinilo sobre la superficie estructurada del material, funcionalizada con grupos vinilo,

[0048] c) curar por radiación la capa de laca.

[0049] Además, la invención proporciona un uso de una funcionalización de vinilo como sustituto de una capa de imprimación o capa de fondo en el lacado de superficies estructuradas de plástico que contiene grupos amino con lacas de curado por radiación mediadas por grupos vinilo.

[0050] La invención proporciona un material con una superficie estructurada de un plástico que contiene grupos amino, en el que al menos una parte de los grupos amino sobre la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino se ha funcionalizado covalentemente con grupos vinilo mediante injerto de un reactivo de funcionalización. Mediante esta funcionalización de la superficie puede prescindirse de una capa de imprimación o capa de fondo. La superficie estructurada de acuerdo con la invención puede lacarse directamente. Por esta razón, este primer objeto de la invención también se denomina en el presente documento "material que puede lacarse".

[0051] El material que puede lacarse de acuerdo con la invención puede producirse mediante el procedimiento facilitado igualmente por la invención, que comprende las etapas siguientes:

[0052] a) proporcionar un material con una superficie estructurada de un plástico que contiene grupos amino, b) funcionalizar de manera covalente la superficie estructurada con grupos vinilos mediante

[0053] (i) puesta en contacto de la superficie estructurada con un reactivo de funcionalización que presenta al menos un grupo vinilo y al menos otro grupo reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino y

[0054] (ii) realización de una reacción química para generar un enlace covalente entre el segundo grupo reactivo del reactivo de funcionalización y un grupo amino en la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino, de manera que se obtiene una superficie estructurada modificada covalentemente con grupos vinilo. La ventaja del material que puede lacarse proporcionado por la invención es que puede lacarse con una capa de laca correspondientemente más fina prescindiendo de una capa de imprimación o capa de fondo, de manera que la estructura originalmente ya presente en el sustrato se mantiene después del lacado. Por primera vez, pueden producirse superficies de laca estructuradas de ese modo sobre plásticos que contienen grupos amino de una forma especialmente sencilla y rentable.

[0055] En consecuencia, la invención también proporciona también un material lacado con una superficie de laca estructurada, que puede obtenerse mediante lacado del material que puede lacarse de acuerdo con la invención. El procedimiento para producir el material lacado de acuerdo con la invención comprende las etapas:

[0056] (a) proporcionar un material que puede lacarse de acuerdo con la invención,

[0057] (b) aplicar una capa de una laca de curado por radiación sobre la superficie de plástico estructurada, modificada con grupos vinilo del material que puede lacarse, y

[0058] (c) curar por radiación la capa de laca.

[0059] Por lo tanto, la invención comprende en particular también el uso de una funcionalización de vinilo como sustituto de una capa de imprimación o capa de fondo en el lacado de superficies estructuradas de plástico que contiene grupos amino. Mediante esto puede conseguirse una reducción considerable del grosor de la capa de laca, de manera que por primera vez es posible lacar también sustratos estructurados conservando la estructura de la superficie.

[0060] Descripción detallada de la invención

[0061] Plástico que contiene grupos amino

[0062] Cuando se habla en este caso de "plástico que contiene grupos amino", entonces se quiere decir con ello cualquier plástico que presente grupos amino primarios y/o secundarios en su estructura molecular. De acuerdo con su significado habitual, por plástico debe entenderse un material polimérico. Si no se especifica en este caso lo contrario, por "plástico" o "resina" se entiende siempre un producto de condensación sólido, curado. De acuerdo con una forma de realización preferida, el plástico que contiene grupos amino presenta grupos amino primarios. En particular, pueden estar situados en los extremos de la molécula polimérica. De acuerdo con otra forma de realización preferida, el plástico que contiene grupos amino presenta grupos amino secundarios. Sorprendentemente, la funcionalización de acuerdo con la invención también funciona muy bien con éstos. En una forma de realización, la funcionalización tiene lugar a través de los grupos amino secundarios del plástico que contiene grupos amino. Los plásticos que contienen grupos amino son conocidos por los expertos en la materia. Éstos pueden seleccionarse, por ejemplo, del grupo que está constituido por resinas aminoplásticas, aminopolisiloxanos, polivinilaminas, polialquileniminas, resinas epoxídicas modificadas con amina y poliuretanos con grupos amino terminales.

[0063] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, en el caso del plástico que contiene grupos amino se trata de una resina aminoplástica, en particular de una resina de melamina-formaldehído. Las resinas aminoplásticas son plásticos muy versátiles que se utilizan en una amplia variedad de composiciones y formas. Para aumentar la estabilidad de la superficie de materiales estratificados, materiales laminados y/o materias derivadas de la madera, se conoce revestir su superficie con una capa de resina aminoplástica (en la práctica, normalmente una resina de melamina-formaldehído), por ejemplo, en forma de un denominado recubrimiento líquido o papel de recubrimiento impregnado. En la práctica, las resinas aminoplásticas también se usan generalmente como resinas de impregnación o aglutinantes de las capas subyacentes. Además de la impregnación, empapado y/o revestimiento de superficies, las resinas aminoplásticas también son generalmente conocidas por los expertos en la industria del procesamiento de la madera como colas, por ejemplo para la producción de tableros de virutas o fibras. Las superficies de plásticos que contienen grupos amino también se dan en este caso. Sin embargo, las resinas aminoplásticas también pueden aplicarse en forma de polvo sobre materiales de soporte y prensarse con ellos. Todas estas aplicaciones de resinas aminoplásticas conocidas por el experto conducen a materiales con superficies de un plástico que contiene grupos amino en el sentido de la invención.

[0064] Las resinas aminoplásticas o aminoplastos se describen en "Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie", 4ª edición, 1974, en el capítulo "Aminoplaste" del volumen 7 o en "Holzwerkstoffe und Leime" de Dunky y Niemz, 1ª edición, 2002, en el volumen I, parte II, capítulo 1. Por el término aminoplastos se entienden generalmente los productos de condensación que se obtienen haciendo reaccionar un compuesto carbonílico, en la práctica generalmente formaldehído, con un componente que contiene grupos amino, imino o amida.

[0065] Los representantes más importantes de las resinas aminoplásticas de acuerdo con la invención son resinas de melamina-formaldehído. A esto pertenecen todas las resinas aminoplásticas que están formadas al menos por melamina y formaldehído, por tanto por ejemplo también las resinas de melamina-urea-formaldehído. Estas últimas son resinas aminoplásticas que están formadas al menos por melamina, urea y formaldehído. Además de melamina y formaldehído, las resinas de melamina-formaldehído también pueden contener otros componentes, en particular otros componentes que contienen grupos carbonilo y amino, imino o amida, así como aditivos y/o disolventes. Las resinas de melamina-formaldehído, que los expertos también denominan simplemente resinas de melamina o superficies de melamina, se han consolidado como superficies, en particular en la fabricación de muebles y para materiales de acabado de interiores. Precisamente en este caso hay una gran demanda tanto de superficies estructuradas como lacadas, como ya se ha explicado. El problema del indeseable nivel de brillo y el aspecto y tacto artificiales asociados es especialmente grave con las superficies de resina aminoplástica que contienen melamina. Las polivinilaminas se producen mediante reacciones análogas a polímero, como por hidrólisis de poli-N-vinilamidas, como poli-N-vinilformamida o poli-N-vinilacetamida, o poli-N-vinilimidas, como poli-N-vinilsuccinimida, que son fácilmente accesibles por la polimerización de los monómeros correspondientes, o por degradación de Hofmann a partir de poliacrilamida.

[0066] En el caso de las polialquileniminas se trata de polímeros con una estructura principal que contiene átomos N conectados por grupos alquileno, que pueden llevar grupos alquilo en los átomos no de N. La polialquilenimina presenta preferentemente funciones amino primarias en los extremos y preferentemente funciones amino tanto secundarias como terciarias en el interior; dado el caso también puede presentar únicamente funciones amino secundarias en el interior, de modo que resulta un polímero lineal en lugar de uno de cadena ramificada. La relación de grupos amino primarios con respecto a secundarios en la polialquilenimina se encuentra preferentemente en el intervalo de 1:0,5 a 1:1,5, en particular en el intervalo de 1:0,7 a 1:1. La relación de grupos amino primarios con respecto a terciarios en la polialquilenimina se encuentra preferentemente en el intervalo de 1:0,2 a 1:1, en particular en el intervalo de 1:0,5 a 1:0,8.

[0067] Las resinas aminoepoxídicas se obtienen haciendo reaccionar resinas epoxídicas con poliaminas como endurecedores, en donde las condiciones de reacción se seleccionan de modo que los grupos amino terminales permanezcan en la resina tras la reacción. Las resinas epoxídicas son resinas sintéticas que llevan grupos epoxídicos. Éstas son resinas curables (resinas reactivas) que pueden convertirse en un plástico termoendurecible utilizando un endurecedor y dado el caso otros aditivos. Las resinas epoxídicas son poliéteres con por regla general dos grupos epoxídicos terminales. Los agentes de curado son asociados de reacción y, junto con la resina, forman el plástico macromolecular. Las resinas aminoepoxídicas como las utilizadas en este caso representan un plástico macromolecular que se obtiene haciendo reaccionar resinas epoxídicas con poliaminas como endurecedores. A este respecto, las condiciones de reacción se seleccionan de modo que los grupos amino terminales permanezcan en la resina tras la reacción.

[0068] Los poliuretanos con grupos amino terminales pueden obtenerse haciendo reaccionar poliuretano con grupos NCO residuales en el poliuretano con diaminas.

[0069] Material

[0070] El término "material" como se usa en este caso comprende cualquier cuerpo moldeado que puede someterse a un lacado. Por ejemplo, a este respecto puede tratarse de un componente de mueble o un componente que es adecuado para revestir suelos, paredes o techos. Como se explicaba al principio, a menudo es conveniente dotar a estas superficies de una estructuración para que no sólo tengan el aspecto sino también el tacto de modelos naturales como la madera, la cerámica o la piedra. Para ello, es conocido en el estado de la técnica producir decoraciones adecuadamente estructuradas sobre materiales para muebles o componentes.

[0071] En una forma de realización preferida, el material que puede lacarse o lacado de acuerdo con la invención es un tablero de materias derivadas de la madera; un soporte recubierto con un plástico que contiene grupos amino; un papel impregnado o revestido o un laminado que contiene uno o varios papeles impregnados o revestidos, en particular un DPL, HPL o CPL, un tablero compacto u otro material estratificado.

[0072] En el caso del material que puede lacarse o lacado de acuerdo con la invención se trata preferentemente de un material en forma de hoja o de placa. Sin embargo, también son posibles otras geometrías, en particular, el material también puede ser una pieza moldeada tridimensional más compleja. De acuerdo con una forma de realización preferida, el material, en particular si tiene forma de hoja o de placa, es adecuado para fabricar superficies de muebles o para revestir suelos, paredes o techos.

[0073] Los materiales en forma de hoja o de placa tienen la ventaja de que su superficie es muy plana. Se puede dotar de una estructuración con relativa facilidad y alto rendimiento, por ejemplo, utilizando chapas de prensado estructuradas durante la producción o mediante laminación posterior, calandrado con un rodillo que proporciona estructura, grabado, láser o impresión tridimensional. El reactivo de funcionalización de acuerdo con la invención y el lacado posterior también pueden aplicarse sobre materiales en forma de hoja o de placa de manera especialmente uniforme y plana, por ejemplo mediante laminación, pulverización, rociado, inundación, inmersión, colado, aplicación con rasqueta y/o cepillado.

[0074] El material en forma de hoja puede enrollarse sobre un rollo o almacenarse en hojas. En el caso del material en forma de hoja puede tratarse en particular de un material impregnado o un material estratificado.

[0075] En una forma de realización preferida, en el caso del material de acuerdo con la invención se trata de un papel impregnado y/o revestido con un plástico que contiene grupos amino (en particular una resina aminoplástica). Los expertos también lo denominan "material impregnado". De acuerdo con otra forma de realización preferida, en el caso del material de acuerdo con la invención se trata de un laminado que contiene varios papeles impregnados y/o revestidos con un plástico que contiene grupos amino (en particular una resina aminoplástica) o un laminado que contiene uno o más de dichos papeles y un material de soporte. Los laminados de varios papeles impregnados y/o revestidos y dado el caso soportes se denominan materiales estratificados. Tanto los materiales impregnados como los laminados o bien materiales estratificados se utilizan ampliamente en la fabricación de superficies de muebles o para el revestimiento de suelos, paredes o techos, en particular para la producción de paneles de suelo.

[0076] El laminado, tal como se usa en este caso, se refiere a un producto que comprende al menos dos capas unidas entre sí por toda la superficie. Estas capas pueden ser del mismo material o de materiales diferentes. Los laminados de acuerdo con la invención presentan una estructura en capas, en donde la capa superior presenta un papel decorativo impregnado con una resina aminoplástica, papel de recubrimiento o una capa especialmente aplicada de resina aminoplástica, por ejemplo en forma de la denominada capa de recubrimiento líquida. En el caso de la resina aminoplástica se trata preferentemente de una resina de melamina-formaldehído. Las capas de papel de recubrimiento y capa de recubrimiento líquida sirven para proteger la superficie de influencias externas como el desgaste y los arañazos.

[0078] El laminado se obtiene a este respecto preferentemente prensando bajo presión y calor una o varias capas de papel impregnado y/o revestido con un plástico que contiene grupos amino (en particular una resina aminoplástica) junto con dado el caso otros papeles impregnados con resina sintética y dado el caso un tablero de soporte. A este respecto, la superficie estructurada prevista de acuerdo con la invención de un plástico que contiene grupos amino se consigue preferentemente introduciendo la estructura en la superficie de un plástico que contiene grupos amino durante la fabricación del laminado mediante estampación con una chapa de prensado estructurada o calandrado con un rodillo estructurado. La superficie de plástico que contiene grupos amino se forma preferentemente por un papel impregnado y/o revestido con un plástico que contiene grupos amino (en particular resina aminoplástica) o una capa de un recubrimiento líquido de plástico que contiene grupos amino (en particular resina aminoplástica) dispuestos sobre la superficie del laminado.

[0080] Si en el caso del material se trata de un laminado, éste puede diseñarse en particular como "laminado de presión directa" (DPL), "laminado de alta presión" (HPL) o "laminado de presión continua" (CPL). El DPL se fabrica prensando una o varias capas de papel impregnado de resina sintética junto con un tablero de soporte bajo presión y calor. El HPL se fabrica prensando varias capas de papel impregnado de resina sintética bajo presión y calor en una prensa de una o varias etapas. Se trata, por tanto, de una forma de realización especial de un material estratificado. A continuación, el HPL puede pegarse sobre un tablero de soporte, laminarse o prensarse con éste bajo presión y calor. Los CPL se fabrican prensando entre sí varias capas de papel impregnado de resina sintética bajo presión y calor en una prensa de funcionamiento continuo, por regla general una prensa de doble banda. Por tanto, en el caso del CPL se trata también de una forma de realización especial de un material estratificado. Una forma especial de CPL es el prensado continuo de una o varias capas de papel impregnado de resina sintética con un tablero de soporte. Todas las tecnologías mencionadas se utilizan para la fabricación de superficies de muebles o para la fabricación de componentes para el revestimiento de suelos, paredes o techos, en particular en la fabricación de suelos laminados. Las resinas fenólicas suelen utilizarse como resinas sintéticas para impregnar las capas internas del papel. Sin embargo, al menos en la superficie de los laminados o materiales estratificados hay uno o más papeles, en particular papel decorativo y papel de recubrimiento, impregnados con un plástico que contiene grupos amino, en particular una resina de melamina-formaldehído. En el caso de este último se trata de un papel transparente, impregnado de resina de melamina-formaldehído, que sirve de capa protectora y puede contener componentes antiabrasivos adicionales. Un papel decorativo es un papel especial impreso o coloreado que se utiliza en forma impregnada con resina aminoplástica para el revestimiento decorativo de materias derivadas de la madera.

[0082] En el caso del material de acuerdo con la invención puede tratarse de un panel compacto. Por esto se entiende un tablero prensado de material estratificado que se fabrica de forma similar al HPL prensando entre sí varias capas de papel impregnado de resina sintética bajo presión y calor. Mientras que los materiales estratificados HPL sirven principalmente como material de revestimiento y se aplican sobre materiales de soporte, los tableros compactos pueden diseñarse por ambas caras y se utilizan sin material de soporte. Los tableros compactos se abrevian según la norma DIN como DKS para el material prensado estratificado de plástico decorativo. Por regla general están constituidos por varias capas de papel o tela, que en el núcleo se empapan en resina fenólica y como capas de borde en resina de melamina-formaldehído, y a continuación se unen bajo calor y presión.

[0084] En el caso del tablero de materias derivadas de la madera puede tratarse de un tablero de virutas, OSB o de fibras. Lo que tienen en común es que las partículas que contienen lignocelulosa (virutas, hebras o fibras) se pegan con un aglutinante durante la producción y a continuación se prensan para dar una materia derivada de la madera. Los tableros OSB (en inglés para oriented strand board o bien oriented structural board, "tableros de virutas orientadas") son tableros de virutas gruesas fabricados con virutas largas y delgadas ("hebras"). Los tableros de virutas, OSB o de fibras son, en gran medida, tableros de materias derivadas de la madera unidos aminoplásticamente.

[0086] Para presentar una superficie de un plástico que contiene grupos amino, el tablero de materias derivadas de la madera se fabrica o bien con un plástico que contiene grupos amino como aglutinante o se ha revestido a continuación con un plástico que contiene grupos amino o un impregnado o laminado o material estratificado que contenga una superficie de un plástico que contiene grupos amino. En el caso del plástico que contiene grupos amino se trata preferentemente de una resina aminoplástica, en particular una resina de melamina-formaldehído o de melamina-urea-formaldehído. De acuerdo con una forma de realización preferida, en el caso del material se trata de un tablero de materias derivadas de la madera que está revestido con un papel impregnado de resina aminoplástica que, tras la estampación durante el prensado para formar el tablero de material, representa la superficie estructurada de resina aminoplástica del tablero de materias derivadas de la madera. Esto corresponde a la forma de realización de DPL descrita anteriormente.

[0087] En el caso del material de acuerdo con la invención también puede tratarse muy generalmente de un soporte revestido con un plástico que contiene grupos amino.

[0088] Cuando se utilizan los términos "soporte", "material de soporte" o "tablero de soporte" en este caso o en otros sitios, puede tratarse en particular de un tablero de materias derivadas de la madera, de material mineral, de metal o de plástico. Esto también se aplica a las formas de realización de DPL, HPL y CPL descritas anteriormente. A este respecto, los términos "madera", "mineral", "metal" y "plástico" denotan el componente principal del tablero de soporte en términos de cantidad (% en peso). El tablero de soporte propiamente dicho también puede ser un laminado o un material estratificado.

[0089] Cuando en este caso o en cualquier otro sitio se hace referencia a "revestir" o "revestimiento" con el plástico que contiene grupos amino, se entiende cualquier forma de revestimiento. El plástico que contiene grupos amino puede aplicarse en forma líquida, por ejemplo en forma de sus monómeros o precondensados, y a continuación curarse. Sin embargo, el plástico que contiene grupos amino también puede aplicarse en forma de polvo como una capa y a continuación adherirse, fundirse o endurecerse. Por "revestir" o "revestimiento" se entiende en este caso muy en general tanto la aplicación de una capa de plástico que contiene grupos amino como el prensado o laminación con uno o más papeles impregnados y/o revestidos con un plástico que contiene grupos amino (en particular, una resina aminoplástica).

[0090] Funcionalización con grupos vinilo

[0091] Un aspecto clave de la invención consiste en hacer que la superficie estructurada del material, que está constituida por un plástico que contiene grupos amino, se pueda lacar directamente mediante la funcionalización con grupos vinilo. Mediante esto puede prescindirse de las capas de imprimación o de fondo adicionales. En el caso de los sustratos estructurados, esto tiene la ventaja de que la estructuración de la superficie se mantiene incluso después del lacado. Para que esto sea posible, de acuerdo con la invención al menos una parte de los grupos amino en la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino se funcionaliza covalentemente con grupos vinilo mediante injerto de un reactivo de funcionalización. El injerto se realiza poniendo en contacto la superficie del material estructurada, que presenta un plástico que contiene grupos amino, con el reactivo de funcionalización y llevándola a reaccionar. Por lo tanto, el plástico que contiene grupos amino se funcionaliza covalentemente con grupos vinilo en el estado curado y con ello únicamente en su superficie.

[0092] El material que puede lacarse resultante de acuerdo con la invención presenta grupos vinilo en su superficie, que están anclados covalentemente en el plástico que contiene grupos amino que se encuentra en su superficie. De este modo se consigue una adherencia especialmente buena para las lacas de curado por radiación, que también se curan por radicales a través de grupos vinilo. En el material lacado de acuerdo con la invención (véase más adelante), la capa de laca queda así anclada covalentemente en el plástico que contiene grupos amino, que se encuentra en la superficie del material. Esto conduce a una adhesión especialmente buena de la capa de laca y se puede prescindir de una capa de imprimación o de fondo.

[0093] En el contexto de la presente invención, el término "grupo vinilo" comprende cualquier grupo funcional que presente un doble enlace C=C terminal. Un doble enlace de este tipo es adecuado para participar en la polimerización radical de una laca de curado por radiación, iniciada por el curado por radiación.

[0094] Por reactivo de funcionalización, tal como se usa en este caso, se entiende una molécula que puede injertarse en un grupo amino situado en la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino. Dado que el reactivo de funcionalización presenta también al menos un grupo vinilo adicionalmente a esta funcionalidad de injerto, la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino se funcionaliza injertando el reactivo de funcionalización con grupos vinilo. El reactivo de funcionalización es, por tanto, al menos una molécula bifuncional (véanse las figuras 3a y 3c). Como primer grupo funcional A presenta un grupo vinilo. Como segundo grupo funcional o reactivo B, el reactivo de funcionalización presenta un grupo reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino. Por tanto, el reactivo de funcionalización presenta al menos un grupo vinilo y al menos otro grupo reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino. El injerto del reactivo de funcionalización consiste en que el grupo funcional adicional B ha reaccionado con un grupo amino en la superficie del plástico que contiene grupos amino para formar un enlace covalente. Como resultado, los grupos vinilo se injertan en grupos amino situados en la superficie estructurada del material. Cuando se mencionan en este caso los grupos amino, se hace referencia en particular a los grupos -NH<2>terminales presentes en el plástico que contiene grupos amino.

[0095] Para el injerto, la superficie del material estructurada, que presenta un plástico que contiene grupos amino, se pone en contacto con el reactivo de funcionalización y se lleva a reacción.

[0096] La primera etapa de la funcionalización covalente de la superficie estructurada con grupos vinilo consiste, por consiguiente, en poner en contacto la superficie estructurada con un reactivo de funcionalización que presente al menos un grupo vinilo y al menos un grupo adicional reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino. La puesta en contacto se realiza aplicando el reactivo de funcionalización sobre la superficie del material estructurada, que presenta un plástico que contiene grupos amino. La a puede realizarse de diversas maneras. De acuerdo con la invención, se ha demostrado que incluso la funcionalización puntual de la superficie con grupos vinilo es suficiente para conseguir una mejora considerable de la adhesión como anclaje de unión reactivo para la capa de laca de curado por radiación que se aplicará posteriormente. Sin embargo, preferentemente se realiza una aplicación plana del reactivo de funcionalización sobre la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino. La aplicación del reactivo de funcionalización puede realizarse, por ejemplo, por laminación, pulverización, rociado, impregnación, vertido, aplicación por rasqueta y/o cepillado.

[0098] La segunda etapa en la funcionalización covalente de la superficie estructurada con grupos vinilo consiste en hacer reaccionar el reactivo de funcionalización con al menos una parte de los grupos amino primarios y/o secundarios que se encuentran en la superficie del material estructurado. Esta etapa incluye la realización de una reacción química para generar un enlace covalente entre el segundo grupo reactivo del reactivo de funcionalización y un grupo amino en la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino, de manera que se obtiene una superficie estructurada modificada covalentemente con grupos vinilo.

[0100] A este respecto, la reacción se realiza en condiciones de reacción que permiten un enlace covalente entre el otro grupo reactivo B del reactivo de funcionalización y los grupos amino terminales de la resina aminoplástica. Las condiciones de reacción dependen de la química del otro grupo reactivo B. En muchos casos, será necesario calentar la superficie del material. Esto puede conseguirse utilizando calefactores radiantes u hornos. Preferentemente, la superficie del material se calienta hasta una temperatura de superficie de 30 °C a 100 °C, preferentemente de 50 °C a 80 °C y de manera especialmente preferente de 60 °C a 70 °C tras la aplicación del reactivo de funcionalización.

[0101] En otros casos (como por ejemplo la adición Aza-Michael descrita con más detalle a continuación), la irradiación de la superficie con radiación de alta energía es suficiente de acuerdo con la invención. La dosis de radiación asciende preferentemente a al menos 100 mJ/cm<2>, preferentemente a al menos 150 mJ/cm<2>. Estas últimas dosis son necesarias para superficies reflectantes (por ejemplo, superficies blancas). Se han obtenido buenos resultados cuando la dosis de radiación estaba en el intervalo de 100 a 1000, preferentemente de 150 a 600 mJ/cm<2>. En la práctica, en el caso de la radiación de alta energía se trata habitualmente de rayos UV o haces de electrones. De acuerdo con la invención, los intervalos de longitud de onda de la radiación UVB (280-320 nm), la radiación UVA2 (320-340 nm) y la radiación UVA1 (340-400 nm) se resumen en radiación UV. La radiación UVC (200-280 nm), la radiación UV de vacío (100-200 nm), la radiación de excímeros especial (172 nm) y la radiación UV extrema (1-100 nm) también se resumen bajo el término radiación UV. Preferentemente, en el caso de la radiación de alta energía se trata de una de este tipo con una longitud de onda de 280 nm o inferior. La radiación UV-C es especialmente práctica.

[0103] Dependiendo del tipo de reacción de injerto, también puede ser necesario aplicar el reactivo de funcionalización junto con los catalizadores, aditivos o disolventes necesarios en una composición o por separado unos de otros. El experto puede comprobar fácilmente si la reacción de injerto ha tenido éxito examinando la adhesión de una capa de laca a la superficie del material tratada con el reactivo de funcionalización. Sólo cuando se ha producido la funcionalización covalente con grupos vinilo -y, por tanto, el injerto del reactivo de funcionalización- se consigue una adherencia muy buena, incluso sin la capa de imprimación o de fondo de laca que, de otro modo, serían necesarias.

[0105] Dependiendo del grado de conversión y de la cantidad de aplicación de reactivo de funcionalización, puede ser aconsejable eliminar de nuevo de la superficie al menos parcialmente el exceso de reactivo de funcionalización no unido covalentemente después de la reacción, antes de que se dote ésta de una capa de laca. La eliminación puede realizarse simplemente lavando con un disolvente adecuado o limpiando la superficie. Sin embargo, las pruebas prácticas de la invención han demostrado que esto no es necesario en muchos casos porque, por un lado, se produce una reacción casi completa cuando se seleccionan las cantidades de aplicación y las condiciones de reacción correctas y, por otro lado, los reactivos de funcionalización también polimerizan en la capa de laca durante la polimerización por radicales de una laca de curado por radiación debido al grupo vinilo que está necesariamente presente y, por lo tanto, no interfieren en la formación de la película de laca.

[0107] Debido a la amplia gama de química de injerto disponible para la funcionalización de grupos amino, el número de posibilidades para el grupo reactivo B y las vías de reacción asociadas es correspondientemente grande. El grupo adicional B del reactivo de funcionalización, reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino puede seleccionarse en particular del grupo que está constituido por epóxidos, anhídridos ácidos, cloruros ácidos, azidas ácidas, cloruros de sulfonilo, cetonas, aldehídos, ácidos carboxílicos, ésteres, en particular ésteres de N-hidroxisuccinimida, ésteres de imido o carbonatos, carbodiimidas, isocianatos, isotiocianatos, haluros de alquilo, haluros de arilo, alquinos y grupos vinilo como, por ejemplo, acrilato, metacrilato o acrilamida. Todos estos grupos funcionales son capaces de reaccionar con grupos amino en condiciones bien conocidas por el experto. La mayoría de estos grupos reaccionan con aminas primarias o secundarias por acilación para formar la amida ácida o por alquilación para formar la amina secundaria (o terciaria). Los mecanismos y condiciones de reacción son conocidos por el experto y pueden consultarse en los libros de texto pertinentes sobre química orgánica o en las revistas especializadas correspondientes.

[0109] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, en el caso del grupo en el reactivo de funcionalización, reactivo frente los grupos amino del plástico que contiene grupos amino se trata de un grupo vinilo. En esta forma de realización especialmente preferida, el reactivo de funcionalización comprende por consiguiente al menos dos grupos vinilo. El primero sirve para el anclaje en el plástico que contiene grupos amino, el segundo se mantiene incluso después del injerto y sirve para el anclaje posterior de la laca de curado por radiación que se va a aplicar. Los grupos vinilo primero y segundo pueden ser idénticos o diferentes entre sí, siendo preferible que sean idénticos. De manera especialmente preferente, el reactivo de funcionalización es una molécula con simetría especular con al menos dos grupos vinilo.

[0111] La investigación en la que se basa esta invención ha demostrado que los grupos vinilo son adecuados para injertar reactivos de funcionalización en superficies de plástico que contienen grupos amino estructuradas. A este respecto, bajo la influencia de la radiación de alta energía, los grupos vinilo reaccionan con los grupos amino de la superficie del material sólido en una adición Aza-Michael. A continuación se muestra esquemáticamente la adición Aza-Michael de un grupo amino primario en la superficie del material con un grupo acrilato en el reactivo de funcionalización:

[0114]

[0117] La reacción correspondiente también tiene lugar, o -como han descubierto los inventores- sobre todo con aminas secundarias en el plástico que contiene grupos amino. Esto se reconoció en series de ensayos donde no se observaron diferencias en la funcionalización en función del número o la presencia de grupos amino primarios en el plástico que contiene grupos amino. Los grupos amino secundarios parecen ser suficientes de acuerdo con la invención.

[0119] Las pruebas prácticas han demostrado que, en el caso de los reactivos de funcionalización con dos grupos vinilo, sólo uno de ellos reacciona con los grupos amino de la superficie del material. El otro permanece, según se desee, como funcionalización en la superficie del material. Probablemente haya varias razones para ello. Por un lado, se trata de una reacción en fase sólida o sólido/líquido, lo que significa que no hay ningún mezclado de los asociados de reacción. Por lo tanto, parece estéricamente improbable que el segundo grupo vinilo del reactivo de funcionalización, que sobresale de la superficie del material tras el injerto, "encuentre" otro grupo amino en la superficie para completar otra adición Aza-Michael. Sin embargo, el tamaño de la molécula y la longitud del espaciador del reactivo de funcionalización también parecen desempeñar un papel, como se explica con más detalle a continuación. Al menos en el caso de los plásticos que contienen grupos amino, que únicamente tienen grupos amino terminales, la densidad de grupos amino en la superficie del material no será suficiente para que ambos grupos vinilo de un reactivo de funcionalización reaccionen con ello.

[0121] La reacción de Aza-Michael entre un grupo vinilo del reactivo de funcionalización y un grupo amino en la superficie del material tiene la ventaja de que el reactivo de funcionalización únicamente tiene que aplicarse a la superficie del material y a continuación someterse a irradiación con radiación de alta energía (como luz UV o un haz de electrones). En la superficie del material, tanto las aminas primarias como las secundarias pueden unirse al doble enlace C=C del grupo vinilo del reactivo de funcionalización en una adición Aza-Michael.

[0123] Para la adición Aza-Michael, es importante que la radiación de alta energía penetre realmente a través de los complejos inicialmente formados de grupos vinilo y amino. Esta es la única manera de formar los complejos electróndonante-aceptor o de transferencia de carga necesarios para la adición de Michael y de resolverlos por adición a la alquilamina. Dado que el grupo amino está situado directamente en la superficie del material, los complejos sólo se forman directamente en la superficie del material. La capa de reactivo de funcionalización aplicado no debe ser demasiado gruesa, de lo contrario la radiación de alta energía no penetrará en la superficie del material. Se obtuvieron resultados particularmente buenos cuando el reactivo de funcionalización se aplicó en una cantidad de como máximo 3 g/m<2>, preferentemente como máximo 2 g/m<2>y de manera especialmente preferente de como máximo 0,5 g/m<2>o 1 g/m<2>.

[0125] Si el reactivo de funcionalización no se aplica en forma pura, sino en forma de una composición, ésta no debe contener sustancias que absorban la radiación de alta energía. En particular, no debe contener fotoiniciadores ni iniciadores radicales, como es habitual en las lacas, ya que éstos no sólo interceptarían la radiación de alta energía, sino que también provocarían la polimerización por radicales del reactivo de funcionalización que contiene grupos vinilo, lo cual es indeseable. Tal polimerización y formación de película significaría que los grupos vinilo destinados a la funcionalización ya no estarían disponibles y también impediría que la radiación de alta energía pudiera penetrar en la superficie del material para desencadenar la reacción de Aza-Michael deseada entre el reactivo de funcionalización y la superficie del material.

[0126] Por la misma razón, hasta ahora en el estado de la técnica no se ha producido la funcionalización de superficies de resina de melamina con grupos vinilo, por ejemplo, cuando estas superficies se han revestido con lacas de curado por radiación. Por una parte, la radiación es interceptada por las propias capas de imprimación, de fondo o de laca aplicadas de manera relativamente gruesa en el estado de la técnica y, en particular, por las moléculas que absorben la radiación contenidas en ellas, como los fotoiniciadores, y no alcanza la superficie del material. Esto significa que las adiciones Aza-Michael inducidas por la radiación no se producen en la superficie del material en el estado de la técnica. Sin embargo, aunque así fuera, durante el curado por radiación todos los grupos vinilo contenidos en la composición de imprimación, de fondo o de laca reaccionan completamente en pocos segundos en la polimerización por radicales inducida por radiación. Por consiguiente no se produce una funcionalización de la superficie del material con grupos vinilo.

[0128] En una forma de realización preferida de la invención, el reactivo de funcionalización se aplica a la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino en una cantidad inferior a 5 g/m<2>, en particular inferior a 2 g/m<2>o inferior a 1 g/m<2>. Esto es en particular ventajoso si el reactivo de funcionalización y los grupos amino se hacen reaccionar mediante radiación de alta energía o si el grupo adicional contenido en el reactivo de funcionalización, reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino es un grupo vinilo. Para la adición Aza-Michael inducida por radiación en la superficie del material, es esencial que la radiación de alta energía también llegue a la superficie.

[0130] Sin embargo, incluso si la funcionalización no se basa en la adición Aza-Michael inducida por radiación, estas cantidades de aplicación han demostrado ser ventajosas y suficientes. Como se ha explicado al principio, los inventores han reconocido que es necesario un espesor de capa lo más fino posible en la superficie del material estructurada para mantener su estructuración durante un lacado posterior. Teniendo esto en cuenta, la "capa" de reactivo de funcionalización también debe ser lo más fina posible. En este contexto, tampoco es apropiado hablar de una capa en absoluto, ya que el reactivo de funcionalización reacciona con la superficie del material y ya no es reconocible como una capa separada.

[0132] Después de aplicar el reactivo de funcionalización a la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino, éste se irradia preferentemente con radiación de alta energía como se ha descrito anteriormente. Esto crea las condiciones de reacción preferidas para la funcionalización mediante adiciones Aza-Michael en particular, con el fin de garantizar la unión covalente a la superficie del material sólida. El tipo y la intensidad de la radiación de alta energía deben seleccionarse de forma que los complejos formados en la superficie del material entre el reactivo de funcionalización y los grupos amino se exciten y reaccionen en reacciones de Aza-Michael.

[0134] Los grupos vinilo en el reactivo de funcionalización o en la superficie del material funcionalizada pueden seleccionarse en particular del grupo que está constituido por acrilatos, metacrilatos, éteres vinílicos, éteres alílicos así como compuestos aromáticos de vinilo. Estos últimos incluyen, por ejemplo, estireno, estireno sustituido con alquilo C<1-4>, estilbeno, vinilbencil-dimetilamina, (4-vinilbencil)dimetilaminoetiléter, N,N-dimetilaminoetilestireno,terc-butoxiestireno y vinilpiridina. De manera especialmente preferente, en el caso del grupo reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino en el reactivo de funcionalización se trata de un compuesto carbonílico •,•-insaturado, en particular ésteres de ácidos carboxílicos •,•-insaturados o amidas de ácidos carboxílicos •,•-insaturados. A este respecto, son particularmente preferidos los ésteres de ácido acrílico y/o de ácido metacrílico. Los compuestos carbonílicos •,•-insaturados o los compuestos •,•-insaturados con respecto a otro grupo que atrae electrones son especialmente adecuados para las adiciones Aza-Michael. Preferentemente, en el caso del grupo vinilo se trata de un grupo vinilo que está directamente conectado a un grupo que atrae electrones, por ejemplo un grupo carbonilo.

[0135] Se obtienen resultados especialmente buenos si el reactivo de funcionalización se selecciona del grupo formado por acrilatos, metacrilatos, éteres vinílicos y éteres alílicos di-, tri-, tetra-, pentafuncionales o de funcionalidad aún superior. El reactivo de funcionalización puede seleccionarse a este respecto en particular del grupo que está constituido por triacrilato de trimetilolpropano, diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de tripropilenglicol, diacrilato de hexanodiol, tetraacrilato de pentaeritritol, pentaacrilato de dipentaeritritol, hexaacrilato de dipentaeritritol, diacrilato de neopentilglicol, así como las variantes propoxiladas o etoxiladas de estos compuestos, diacrilatos de polialquilenglicol, en particular diacrilatos de polietilenglicol, éteres divinílicos, en particular dietilenglicoldiviniléter, trietilenglicoldiviniléter o ciclohexanodimetanoldiviniléter, y los éteres dialílicos. A continuación se muestran los pesos moleculares de algunos de estos compuestos:

[0137] Tabla 1

[0140]

[0141] continuación

[0144]

[0146] Cuando se habla en este caso de peso molecular, entonces se quiere decir con ello el peso molecular relativo (M<r>), es decir, la masa molecular normalizada a una doceava parte de la masa del isótopo del carbono<12>C. Por tanto, el peso molecular relativo no tiene unidad de medida.

[0147] De manera correspondiente a los pesos moleculares indicados en la tabla anterior, en el caso del reactivo de funcionalización se trata preferentemente de una molécula pequeña con un peso molecular de 90 a 2000, preferentemente de 95 a 1100 y en particular preferentemente de 95 a 600. De este modo se garantiza que la parte de la molécula situada entre los grupos vinilo ("espaciador" 10, véase la figura 3) sea lo más pequeña posible. El uso de reactivos de funcionalización en este intervalo de tamaño molecular garantiza que las estructuras injertadas en los grupos amino de la superficie del material también presenten un peso molecular en el intervalo de 90 a como máximo 2000, preferentemente de 95 a como máximo 1100 y en particular preferentemente de 95 a como máximo 600. Esto conduce en la superficie del material funcionalizada a que los grupos vinilo injertados se sitúen lo más cerca posible de la superficie del material. Esto parece mejorar el anclaje y la adhesión de la capa de laca de curado por radiación aplicada posteriormente.

[0148] Además, los espaciadores más cortos también minimizan la probabilidad de que el reactivo de funcionalización se pliegue de nuevo sobre la superficie que contiene grupos amino tras el injerto y de que el segundo grupo vinilo también reaccione con los grupos amino. De lo contrario, iría en contra de la funcionalización con vinilo prevista para la superficie. Por las mismas razones, en el caso del reactivo de funcionalización de acuerdo con la invención se trata también de una laca o un polímero.

[0149] Material lacado

[0150] La funcionalización con vinilo de la superficie que contiene grupos amino descrita anteriormente da como resultado un material que puede lacarse cuya superficie estructurada se mantiene incluso después del lacado. En consecuencia, la invención también proporciona materiales lacados que se caracterizan por presentar una superficie de laca estructurada. Estos materiales lacados pueden obtenerse mediante un procedimiento que comprende las etapas (a) proporcionar un material que puede lacarse como el descrito anteriormente, es decir, un material con una superficie estructurada de un plástico que contiene grupos amino, en el que al menos una parte de los grupos amino sobre la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino se ha funcionalizado covalentemente con grupos vinilo mediante injerto de un reactivo de funcionalización;

[0151] (b) aplicar una capa de una laca de curado por radiación sobre la superficie estructurada del material, funcionalizada con grupos vinilo,

[0152] (c) curar por radiación la capa de laca.

[0153] En la medida en que en el estado de la técnica se dispone de procedimientos para conseguir superficies de laca estructuradas macroscópicamente, se trata de estructuraciones posteriores de las superficies de laca. Sin embargo, estos procedimientos no se han establecido por falta de idoneidad práctica. Se ha sugerido, por ejemplo, aplicar una lámina estructurante sobre la capa de laca y a continuación volver a retirar esta lámina. Por un lado, es muy difícil en este sentido aplicar la estructura para que coincida exactamente con una decoración existente en el sustrato. Por otro lado, también es difícil aplicar estructuras más profundas sin dañar la capa de laca o las capas subyacentes. Para crear estructuras más profundas, como las necesarias para imitar una estructura de madera, hay que aplicar capas de laca correspondientemente más gruesas. Esto no sólo tiene desventajas en cuanto a costes, sino que en la práctica también suele implicar varias aplicaciones sucesivas de laca para conseguir los espesores de capa correspondientes. Por último, la posterior estructuración de superficie de una laca también provoca defectos en la superficie de laca y en su microestructura. En otras palabras, una superficie de laca estructurada posteriormente difiere mucho en términos visuales, tanto macroscópica como microscópicamente, de una superficie de laca estructurada de acuerdo con la invención, que está intacta. En el caso de la superficie de laca estructurada de acuerdo con la invención, la estructura de superficie se basa en la estructura ya presente en el sustrato, que únicamente se laca. De acuerdo con la invención, la estructuración macroscópica está presente directamente después del lacado y no debe incorporarse posteriormente en la laca.

[0154] Cuando en este caso se habla de superficie "estructurada" o "estructuración", se quiere decir entonces con ello una estructuración macroscópica. Esto significa una estructura existente en la superficie, visible a simple vista, que dispone de un perfil de altura y profundidad. La estructuración está configurada de manera tridimensional. Así pues, la superficie estructurada dispone por consiguiente de una topografía que puede palparse con la mano desnuda al acariciarla y que el ojo del espectador percibe como una estructura. "Estructura", "superficie estructurada", "estructura de superficie", "topografía" y "perfil de altura y profundidad" se utilizan en este caso como sinónimos.

[0155] La estructura de superficie de la superficie del material o de laca estructurada de acuerdo con la invención es en particular una estructura decorativa producida originalmente mediante estampación, aplicación por laminación, calandrado, grabado, láser o impresión. En el caso de la estructura de superficie de la superficie del material o de laca estructurada se trata preferentemente de una estructura decorativa visible a simple vista. En una forma de realización preferida, la estructura de superficie de la superficie del material o de laca estructurada representa la estructura de superficie de la madera, piedra natural, piedra artificial, cerámica, metal, mosaicos, tablas del suelo, baldosas, juntas u otra estructura decorativa visible a simple vista.

[0156] De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida, el material que puede lacarse o lacado presenta una decoración, en particular una decoración a la que se ajusta la estructuración de la superficie del material o de laca. Si la decoración es, por ejemplo, una decoración de manera, entonces la estructuración puede consistir en la imitación tridimensional de la topografía de la xilografía, es decir, ranuras a lo largo de las líneas de crecimiento representadas y muescas en los nudos representados, etc. Si la decoración es un suelo de baldosas o un mosaico, entonces la estructuración de esta decoración puede apoyarse en hendiduras de manera correspondiente a las juntas representadas.

[0157] Para que se perciba a simple vista como una estructura macroscópica, es necesario que las depresiones y elevaciones de la estructura de superficie o topografía sean correspondientemente pronunciadas. La naturaleza de superficie de los materiales se cuantifica por medio de la norma DIN EN ISO 4287 utilizando el denominado procedimiento de corte táctil. Los valores característicos Rz, Rz Máx y Rt medidos en este caso según la norma DIN EN ISO 4287 se determinan como se muestra en la figura 7 y se definen tal como sigue. Rz: diferencia promedio entre el perfil más alto y el más bajo; Rz Máx: punto medido más alto; Rt: la altura total del perfil (distancia entre el pico más alto y el valle más profundo del perfil en toda la longitud evaluada ln).

[0158] De acuerdo con una forma de realización preferida, la superficie del material estructurada o la superficie de laca estructurada tiene un valor Rz, medido según la norma DIN EN ISO 4287, de al menos 10 µm, de manera especialmente preferente de al menos 15 µm y en particular preferentemente de al menos 20 µm. Esto garantiza que la estructura sea fácilmente palpable y visible y también distingue la estructura de superficie de acuerdo con la invención de la microestructura de la superficie, que si bien puede tener efectos ópticos, sin embargo no es perceptible como estructura a simple vista. El valor Rz, medido según la norma DIN EN ISO 4287, asciende preferentemente a como máximo 120 µm, de manera especialmente preferente a como máximo 100 µm y en particular preferentemente a como máximo 80 µm.

[0159] De acuerdo con una forma de realización, el espesor de capa total (medido después del curado por radiación) de laca de curado por radiación en el material lacado asciende a como máximo la mitad y preferentemente a como máximo un tercio del valor Rz de la superficie del material no lacada. Preferentemente, el material lacado no contiene capas de imprimación ni de fondo. Esto garantiza que la estructuración existente en el sustrato también se conserve como superficie de laca estructurada en el material lacado.

[0160] Los expertos distinguen entre estructuras macroscópicas y microscópicas (la llamada microestructura) en las superficies. Las estructuras macroscópicas pueden percibirse a simple vista como estructura. A éstas se refiere esta descripción cuando habla de "estructura" o "estructuración". En cambio, las microestructuras, como su nombre indica, sólo son visibles con un microscopio. Pueden crearse microestructuras especialmente ventajosas en una superficie de laca, por ejemplo, por medio del curado por excímeros. La invención permite, por ejemplo, combinar superficies de resina aminoplástica estructuradas macroscópicamente con una capa de laca curada por excímeros.

[0161] El curado por excímeros es conocido por los expertos y se utiliza a gran escala en la práctica para matear superficies de laca. El mateado se realiza a este respecto de manera puramente física y no requiere la adición de ningún otro agente de mateado. El curado por excímeros se basa en el siguiente principio: En las lacas de curado por radiación (por ejemplo, acrilatos), la lámpara de excímeros de 172 nm (por ejemplo, Excirad 172) forma radicales libres que desencadenan la polimerización y la reticulación. La profundidad de penetración de los fotones de 172 nm en los acrilatos se encuentra entre 0,1 y 0,5 nm, de modo que sólo se reticula una capa de superficie muy fina. La contracción provocada por la polimerización da lugar a microestructuras. Una piel arrugada flota sobre la película líquida, que a continuación se endurece completamente con una segunda fuente de radiación. Para ello se puede utilizar una lámpara Hg-UV, un emisor de electrones o una lámpara de excímeros de onda larga con 308 nm. Para evitar la formación de ozono, la irradiación tiene lugar en una atmósfera de nitrógeno.

[0162] El microplegado físico generado con la lámpara de excímeros de 172 nm permite alcanzar fácilmente valores de brillo de 1 a 10, medidos, por ejemplo, según la norma EN ISO 2813 con la geometría de 60°, sin necesidad de añadir agentes de mateado en las lacas de curado por radiación. Además de la polimerización por radicales de los grupos acrilato, la radiación de alta energía y onda corta de 172 nm produce reticulaciones transversales adicionales de los monómeros. Esto aumenta considerablemente la dureza de la superficie. Los inventores también han descubierto que el curado por excímeros produce un efecto antihuellas favorable en las superficies de laca.

[0163] La superficie de laca estructurada proporcionada de acuerdo con la invención puede combinarse de manera especialmente ventajosa con una microestructura, en particular una microestructura producida en la superficie de laca mediante curado por excímeros.

[0164] De acuerdo con una forma de realización preferida, el material lacado se caracteriza por que la capa de laca es una capa de laca curada por excímeros.

[0165] Utilizando dicho curado por excímeros o seleccionando una laca correspondientemente mate, es posible de acuerdo con la invención obtener superficies de laca estructuradas que presentan un valor de brillo inferior a 10, preferentemente inferior a 5, en cada caso medido según ÖNORM EN ISO 2813 (versión 01-01-2015) con la geometría de 60°.

[0166] Los plásticos comunes que contienen grupos amino, en particular las resinas aminoplásticas, no son susceptibles de curado por excímeros. Sin embargo, las estructuras decorativas pueden grabarse especialmente bien en su superficie durante la producción, por ejemplo, utilizando rodillos o planchas de prensado estructurados de manera correspondiente. Mediante la invención es posible combinar las estructuras de superficie macroscópicas, por ejemplo, generadas por estampación, con un curado por excímeros en el curso del lacado. Esto conduce a superficies de material estructuradas que presentan un acabado mate excepcionalmente natural y que, en combinación con las decoraciones y estructuraciones correspondientes (por ejemplo, laminado de suelo como imitación de suelo de madera), ya no pueden distinguirse del material a imitar (por ejemplo, parquet de madera auténtica). Mediante una microestructuración correspondiente de la superficie de laca o mediante el uso de una laca correspondiente, la invención también permite por primera vez dotar a las estructuras de superficie macroscópicas, por ejemplo generadas mediante estampación, de propiedades antihuellas.

[0167] Esto es posible debido a que, de acuerdo con la invención, la funcionalización con vinilo de la superficie del material permite prescindir de la capa de imprimación o la capa de fondo o la masilla que de otro modo serían necesarias en el lacado de plásticos que contienen grupos amino, en particular resinas aminoplásticas, con lacas de curado por radiación. En el estado de la técnica, esto conduce a espesores de capa en la estructura de laca regularmente superiores a 20 o 30 g/m<2>. Una estructuración de la superficie existente en el sustrato, como es habitual cuando se imitan estructuras y decoraciones de madera, por ejemplo, se compensa forzosamente con una capa de laca gruesa y, por tanto, queda destruida. Por esta razón, en el estado de la técnica se ha abstenido hasta ahora de lacar las superficies de resina aminoplástica estructuradas, por ejemplo, como es habitual en la producción de materiales laminados o tableros para muebles.

[0168] El material lacado de acuerdo con la invención se caracteriza por que la capa aplicada de laca o lacas de curado por radiación es tan fina que una estructuración existente en el sustrato se mantiene esencialmente. De acuerdo con la invención, esto es posible debido a que la funcionalización con vinilo permite prescindir de las correspondientes capas de imprimación o de fondo. Por ejemplo, el material lacado no suele contener ni capa de imprimación ni de fondo. Por lo tanto, en el caso de la laca de curado por radiación que se aplica sobre la superficie funcionalizada con vinilo también puede tratarse directamente de una laca de cubierta. De lo contrario, sólo se adheriría a los plásticos estándar que contienen grupos amino, en particular las resinas aminoplásticas, si se lacan previamente con imprimaciones o fondos de laca diseñados de manera correspondiente.

[0169] De acuerdo con una forma de realización especialmente ventajosa, la cantidad de laca de curado por radiación aplicada en total sobre la superficie de plástico del material que puede lacarse asciende a menos de 20 g/m<2>, en particular a menos de 15 g/m<2>o a menos de 10 g/m<2>. En el material lacado de acuerdo con la invención, el espesor de capa medio de la capa de laca, que se encuentra sobre la superficie de plástico estructurada, de laca de curado por radiación asciende preferentemente a de 0 a 50 µm, de manera especialmente preferente a de 5 a 35 µm, y lo más preferentemente a de 5 a 15 µm. El espesor de capa se mide microscópicamente por medio de cortes transversales conforme a la norma DIN EN ISO 1463 (agosto de 2004). Las bajas cantidades de aplicación de laca o bien bajos espesores de capa de laca permitidos de acuerdo con la invención conducen a que la estructuración de la superficie existente en el sustrato (el material que puede lacarse) también se conserva en el material lacado en forma de una superficie de laca estructurada.

[0170] Laca de curado por radiación

[0171] Mediante los grupos vinilo insertados en la superficie del material que puede lacarse, éste queda óptimamente preparado para su posterior lacado con una laca de curado por radiación. Esto se debe a que la mayoría de las lacas de curado por radiación se curan por sí mismas mediante polimerización por radicales mediada por grupos vinilo. Por consiguiente, los grupos vinilos en la superficie del material representan puntos de anclaje covalentes para la laca de curado por radiación, lo que conduce a una excelente adhesión de la laca a la superficie del material.

[0172] La laca de curado por radiación puede aplicarse sobre la superficie estructurada del material que puede lacarse, funcionalizada con grupos vinilo mediante todos los procedimientos conocidos por el experto para aplicar lacas. La aplicación puede realizarse, en particular, mediante laminación, pulverización, rociado, inundación, inmersión, vertido, aplicación por rasqueta y/o cepillado.

[0173] El nivel de brillo deseado y las propiedades de la superficie pueden ajustarse de forma flexible y específica seleccionando la laca de curado por radiación. También se pueden conseguir efectos mate/brillo parciales o gradaciones mate/brillo adaptadas a la imagen decorativa seleccionando una laca de curado por radiación adecuada. Preferentemente, la laca de curado por radiación tiene un valor de brillo inferior a 10, preferentemente inferior a 5, en cada caso medido según ÖNORM EN ISO 2813 (versión 01-01-2015) con la geometría de 60°, después del curado. Las lacas de curado por radiación son conocidas por el experto y se describen en este caso, por ejemplo: Prieto y Keine, "Holzbeschichtung", FARBE UND LACK, 2019, Capítulo 3.1.6 - Strahlenhärtende Lacksysteme. Una "laca de curado por radiación", tal como se usa en este caso, es una laca que contiene formadores de película con dobles enlaces carbono-carbono que polimerizan radicalmente cuando se exponen a la luz ultravioleta (UV) o a la radiación ionizante (ESH). Preferentemente, en el caso de los dobles enlaces carbono-carbono se trata de dobles enlaces acrílicos, es decir, aquellos basados en ácido acrílico o metacrílico o derivados de estos compuestos. Durante el curado UV, deben añadirse fotoiniciadores para generar los radicales de inicio necesarios para la polimerización. Además del formador de película, la laca de curado por radiación contiene habitualmente diluyentes reactivos y fotoiniciadores así como dado el caso otros aditivos seleccionados del grupo que está constituido por pigmentos, cargas, agentes de mateado, antiespumantes, aceites de silicona, así como inhibidores o estabilizadores.

[0174] De acuerdo con una forma de realización, en el caso de la laca de curado por radiación se trata de una resina de acrilato de curado por radiación. Debido a su perfil de propiedades, en particular el cumplimiento simultáneo de requisitos mecánicos (por ejemplo, dureza, resistencia a la abrasión, resistencia al rayado y/o resistencia al desgaste) y ópticos, suelen utilizarse en composiciones de laca que sirven para el acabado de superficies. Preferentemente se usa diacrilato de dipropilenglicol (DPGDA) y/o poli(diacrilato de propilenglicol) (PPGDA) como resina de acrilato de curado por radiación. Otras resinas de acrilato curables por radiación que pueden usarse de acuerdo con la invención se comercializan por BASF, por ejemplo, bajo la marca "Laromer<®>". Cuando se habla en este caso de "acrilato", siempre está comprendido por esto el derivado de metacrilato correspondiente.

[0175] Por diluyente reactivo, el experto entiende los monómeros polimerizables, de curado por radiación que se añaden a la laca de curado por radiación para reducir la viscosidad. A diferencia de un disolvente clásico, los diluyentes reactivos reaccionan conjuntamente en la polimerización por radicales durante el curado por radiación y se incorporan así a la película de laca en forma de monómeros. Se pueden obtener resultados especialmente buenos con ésteres monoméricos de ácido (met)acrílico como diluyentes reactivos, que son líquidos a temperatura ambiente. Ejemplos de tales compuestos son acrilato de isobornilo, metacrilato de hidroxipropilo, monoacrilato formal de trimetilolpropano, acrilato de tetrahidrofurfurilo, acrilato de fenoxietilo, triacrilato de trimetilolpropano, diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de tripropilenglicol, diacrilato de hexanodiol, tetraacrilato de pentaeritritol, pentaacrilato de dipentaeritritol, acrilato de laurilo así como variantes propoxiladas o etoxiladas de estos diluyentes reactivos. También son adecuados los diluyentes reactivos uretanizados como EBECRYL 1039 (Cytec) u otros compuestos que son líquidos a temperatura ambiente y son capaces de reaccionar de manera conjunta en condiciones de polimerización por radicales, por ejemplo, éter vinílico o éter alílico. Los éteres vinílicos preferidos son dietilenglicoldiviniléter, trietilenglicoldiviniléter o ciclohexanodimetanoldiviniléter. La laca que puede curarse por radiación puede contener diluyentes reactivos en una cantidad del 1-70 % en peso.

[0176] Preferentemente, el formador de película en la laca que puede curarse por radiación se selecciona de poliésteres insaturados, epoxi-acrilatos, acrilatos de poliéster, acrilatos de poliéter, acrilatos de poliéter modificados con amino y acrilatos de uretano. Como poliésteres insaturados (UP) se tienen en cuenta en particular aquellos a base de ácido maleico. En la práctica, suelen combinarse con estireno como diluyente reactivo.

[0177] Para poder curarse con UV, las lacas curables por radiación deben contener forzosamente fotoiniciadores. Se necesitaría una longitud de onda de 200 nm para la escisión homolítica del doble enlace C=C. Las lámparas UV disponibles en el mercado sólo emiten niveles muy bajos en este intervalo de longitudes de onda. Además, este intervalo de radiación es absorbido por el aire, dando lugar al ozono. Los fotoiniciadores son formadores de radicales capaces de absorber el intervalo de longitudes de onda más largas de la radiación UV, más rico en emisiones. Los radicales así formados desencadenan entonces la polimerización por radicales de los componentes reactivos de la laca UV (formador de película y dado el caso diluyente reactivo). Los fotoiniciadores pueden, por ejemplo, seleccionarse del grupo que está constituido por alfa-hidroxicetonas, 1-hidroxiciclohexilfenilcetona, benzofenona, tioxantonas, benzαna, éter de benzαna, bencilcetales, aminoalquilfenonas, hidroxialquilfenonas, óxidos de monoacilfosfina y óxidos de bisacilfosfina y sus derivados. Si la laca curable por radiación contiene pigmentos u otras sustancias absorbentes, éstos y el fotoiniciador utilizado deben seleccionarse y adaptarse entre sí en lo que respecta a los intervalos de longitudes de onda absorbidas.

[0178] A continuación, se describe con más detalle la invención a modo de ejemplo por medio de ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos. Los ejemplos sirven únicamente para ilustrar la invención y no limitan el alcance de la protección.

[0179] En los dibujos muestra

[0180] Fig.1: un material que puede lacarse o lacado de acuerdo con la invención, que tiene forma de placa y cuya superficie presenta una estructuración que imita una veta de madera,

[0181] Fig.2: secciones transversales a través de diversos materiales en forma de placa que pueden lacarse de acuerdo con la invención, que pretenden ilustrar la estructura de estos materiales y sus capas superficiales, mostrando a este respecto la Fig. 2a un material laminado, la Fig. 2b un material estratificado y la Fig. 2c una materia derivada de la madera,

[0182] Fig.3: una vista esquemática detallada de la superficie del material de un plástico que contiene grupos amino, en donde se muestra cómo un grupo amino existente allí puede reaccionar con el reactivo de funcionalización de acuerdo con la invención para dar lugar a la funcionalización con vinilo de la superficie del material, Fig.4: secciones transversales a través de diversos materiales en forma de placa lacados de acuerdo con la invención, en donde se trata de los materiales de la Fig.2, cuya superficie se ha funcionalizado de acuerdo con la invención y a continuación se ha revestido con una laca de curado por radiación,

[0183] Fig.5: representaciones esquemáticas de la superficie del material estructurada antes y después de un lacado y dado el caso de una funcionalización, mostrando a este respecto la Fig. 5a una superficie del material estructurada antes de cualquier funcionalización o lacado, la Fig.5b una superficie imprimada o con capa de fondo y a continuación lacada de acuerdo con el estado de la técnica, la Fig.5c una superficie del material que puede lacarse funcionalizada con grupos vinilo de acuerdo con la invención y la Fig. 5d una superficie funcionalizada mostrada en la Fig.5c después del lacado,

[0184] Fig.6: una representación esquemática del procedimiento de producción para el material que puede lacarse o lacado de acuerdo con la invención.

[0185] Fig.7: un perfil de corte táctil a modo de ejemplo para explicar los parámetros de rugosidad R<z>y Rt usados en este caso.

[0186] Lista de referencias

[0189]

[0190] continuación

[0193]

[0196] La Fig. 1 muestra una vista superior de un material 1 que puede lacarse o lacado de acuerdo con la invención. En ambos casos, puede reconocerse la estructuración 3 característica de la superficie (superficie estructurada de plástico que contiene grupos amino o superficie de laca estructurada), que en la forma de realización mostrada imita una veta de madera. El material 1 tiene forma de placa y puede presentar una decoración (por ejemplo, una decoración de madera) que esté en armonía con la estructuración 3. El material 1 presenta una superficie de un plástico que contiene grupos amino 2, en la que se incorpora la estructuración 3.

[0198] La Fig.2 muestra secciones transversales de tres materiales 1 a modo de ejemplo que pueden utilizarse de acuerdo con la invención y pueden tener el aspecto que se muestra en la Fig.1 en vista superior. El material 1 mostrado en la Fig.2a es un material laminado de un tablero de soporte 5, una contratracción 6 que se encuentra por debajo de esto y una capa superior 4 que se encuentra por encima de esto. En el caso de la contratracción 6 se trata normalmente de un papel impregnado de resina sintética, que sirve para igualar las tensiones en las caras superior e inferior. El tablero de soporte 5 puede ser un tablero de materias derivadas de la madera, tal como por ejemplo un tablero MDF o HDF. Sin embargo, también puede ser un tablero de plástico o compacto de papel kraft impregnado de resina fenólica. La capa superior 4 está constituida normalmente por al menos un papel decorativo impregnado de resina de melamina y un recubrimiento impregnado de resina de melamina que se encuentra por encima de esto, que se prensan en caliente junto con el tablero de soporte 5 y la contratracción 6 para formar el material 1. Mediante esto se unen las capas del material laminado entre sí y se cura la resina de melamina o sintética. En la cara superior de la capa superior 4 del material 1, se encuentra una superficie de un plástico que contiene grupos amino 2 debido a la resina de melamina curada allí existente. En el caso de los grupos amino se trata de grupos amino primarios terminales y grupos amino secundarios de la resina de melamina curada (resina de melamina-formaldehído).

[0200] En la sección transversal puede reconocerse igualmente la estructuración 3 de la superficie ya mostrada en vista superior en la Fig.1, que en este caso se muestra esquemáticamente como hendiduras, como puede producirse, por ejemplo, durante la fabricación con chapas de prensado estructuradas. Sin embargo, también es posible aplicar medidas de estructuración (por ejemplo, impresión en 3D), lo que daría lugar a elevaciones en la superficie o a una combinación de elevaciones y depresiones. La superficie mostrada del plástico que contiene grupos amino 2 puede haberse funcionalizado ya con grupos vinilo de acuerdo con la invención, en cuyo caso el material 1 es un material que puede lacarse 1' de acuerdo con la invención. Por lo demás, el material 1 mostrado es el material de partida para el procedimiento de acuerdo con la invención para producir el material que puede lacarse 1'.

[0202] El material 1 mostrado en la Fig.2b es un material estratificado, por ejemplo, un tablero compacto. El núcleo 7 está formado por una pila de papeles kraft impregnados con resina fenólica (por ejemplo, 90 capas), la capa superior 4 puede ser de nuevo un papel decorativo impregnado de resina de melamina y un recubrimiento impregnado de resina de melamina, como en la Fig.2a, que se han prensado en caliente junto con el núcleo 7 de papeles impregnados para formar el material 1. Lo que ya se ha dicho sobre la Fig.2a se aplica en consecuencia a las demás características.

[0203] Como se muestra en la Fig. 2c, en el caso del material 1 también puede tratarse de sólo un tablero de soporte 5 provisto de una estructuración 3. Éste presenta una superficie de un plástico que contiene grupos amino 2. El tablero de soporte 5 puede estar constituido, por ejemplo, por el plástico que contiene grupos amino o puede estar revestido con éste. En el caso del tablero de soporte 5 también puede tratarse de un tablero de materias derivadas de la madera (por ejemplo, tablero de virutas, de fibras u OSB) obtenido a partir de partículas que contienen lignocelulosa que se han encolado con un aglutinante aminoplástico y se han prensado para formar el tablero de materias derivadas de la madera. En el caso de los grupos amino en la superficie 2 se trata entonces de grupos amino primarios terminales y los grupos amino secundarios de la resina aminoplástica curada. El tablero de soporte presenta una estructuración 3 al menos en la superficie 2 del lado superior. Lo que se ha dicho sobre la Fig.2a se aplica en consecuencia.

[0205] La Fig.3 muestra esquemáticamente una vista detallada de las reacciones que discurren en la superficie de un plástico que contiene grupos amino 2 mostrada en las Figs.1 y 2 durante la funcionalización con el reactivo de funcionalización 8 de acuerdo con la invención. En la Fig.3a y la Fig.3c, se muestra en cada caso de manera representativa un único grupo amino secundario (-NHR) en la superficie de un plástico que contiene grupos amino 2. Se entiende de por sí que la superficie de un plástico que contiene grupos amino 2 contendrá muchos de estos grupos amino secundarios, pero también primarios (-NH<2>), que en cada caso pueden reaccionar igualmente de manera correspondiente con el reactivo de funcionalización 8. El reactivo de funcionalización 8 presenta al menos tres partes moleculares: (1) un primer grupo funcional A, que presenta un grupo vinilo 9, (2) un segundo grupo funcional B, que en este sentido se trata de un grupo reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino, y (3) la parte molecular intermedia, que en este caso se denomina "espaciador" 10. En el caso de moléculas más complejas, la longitud del espaciador denota el camino más corto entre los grupos A y B. Preferentemente, la longitud del espaciador asciende a entre 2 y 20 átomos de carbono, en particular a entre 2 y 10 átomos de carbono, en donde pueden estar presentes aún otros heteroátomos entre los átomos de carbono. El reactivo de funcionalización 8 es, por tanto, al menos una molécula bifuncional, ya que posee al menos los grupos funcionales A y B.

[0207] En las Figs. 3a y 3b, el reactivo de funcionalización 8 está representado únicamente de manera esquemática. En el caso del grupo funcional A mostrado en la Fig. 3a puede tratarse de cualquier grupo funcional que comprenda un grupo vinilo 9. El grupo A también puede estar formado por un grupo vinilo. En el caso del grupo funcional B mostrado en la Fig.3a puede tratarse de cualquier grupo que sea reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino. En el caso del grupo B puede tratarse, por ejemplo, de un epóxido, anhídrido ácido, cloruro ácido, azida ácida, cloruro de sulfonilo, cetona, aldehído, ácido carboxílico, éster, en particular éster de N-hidroxisuccinimida, éster de imido, o carbonatos, carbodiimida, isocianato, isotiocianato, haluro de alquilo, haluro de arilo, alquino o de un grupo vinilo, como por ejemplo acrilato, metacrilato o acrilamida. En las Figs. 3c y 3d, se muestra a modo de ejemplo con diacrilato de hexanodiol (HDDA) un reactivo de funcionalización 8 concreto. En esta molécula de estructura simétrica, tanto en el caso del grupo A como en el caso del grupo B se trata de un grupo acrilato. El espaciador 10 está constituido en este caso por seis grupos -CH<2>-.

[0209] De acuerdo con la invención, el reactivo de funcionalización 8 se aplica sobre la superficie de un plástico que contiene grupos amino 2, de modo que se obtiene la disposición que se muestra esquemáticamente en las Figs. 3a y 3c. Al establecer las condiciones de reacción adecuadas, se produce una reacción en la superficie 2 entre los grupos amino presentes allí y el grupo reactivo B del reactivo de funcionalización 8 y, de este modo, el reactivo de funcionalización se injerta en un grupo amino de la superficie del plástico que contiene grupos amino, formando un enlace covalente 11, como se muestra en las figuras 3b y 3d. De este modo, la superficie 2 se funcionalizó covalentemente con grupos vinilo 9, que ahora están disponibles allí para reaccionar, por ejemplo, con una laca de curado por radiación. Las Figs.

[0210] 3b y 3d) muestran así una vista detallada de la superficie funcionalizada de un material que puede lacarse 1' de acuerdo con la invención.

[0212] Las condiciones de reacción, que se representan simbólicamente mediante una flecha de reacción entre las Figs.3a y 3b o 3c y 3d, dependen en gran medida de la naturaleza y la química del grupo reactivo B en el reactivo de funcionalización. Si en el caso del grupo reactivo B se trata de un grupo vinilo y, en particular, de un grupo acrilato, la irradiación con radiación de alta energía, como haces de electrones o luz UV, es suficiente para que se produzca la adición Aza-Michael mostrada en las Figs.3c y 3d.

[0214] Las superficies del material funcionalizadas con grupos vinilo pueden lacarse o almacenarse a continuación. Si se selecciona una reacción no reversible para la funcionalización (por ejemplo, adición Aza-Michael), las superficies del material funcionalizadas con grupos vinilo han demostrado tener una buena estabilidad de almacenamiento. Sin embargo, también tiene ventajas procesar directamente las superficies del material funcionalizadas, en particular lacarlas, ya que el exceso de reactivo de funcionalización no es disruptivo y, por el contrario, puede introducirse por polimerización directamente en la capa de laca. Durante el almacenamiento, es aconsejable tomar precauciones para evitar que se ensucie o manche, como el almacenamiento en un solo panel, el almacenamiento con una capa intermedia o la limpieza del exceso. De acuerdo con una forma de realización preferida, la funcionalización con grupos vinilo va seguida inmediatamente de un lacado de la superficie del material funcionalizada.

[0216] Si se laca directamente, no interfiere porque el reactivo se introduce por polimerización. Las Figs. 4a - 4c muestran los materiales ya comentados en relación con las Figs. 2a - 2c, pero esta vez tras la funcionalización con vinilo de acuerdo con la invención y el posterior lacado. Una capa de laca de curado por radiación 12 se encuentra ahora directamente sobre la capa superior 4, que se ha funcionalizado con grupos vinilo (no mostrados). Por ejemplo, una laca de cubierta de acrilato disponible en el mercado puede aplicarse directamente sobre una superficie de resina de melamina estructurada funcionalizada de acuerdo con la invención en un espesor de capa de 5-15 g/m<2>. El hecho de que se pueda prescindir de la capa de imprimación o de fondo de acuerdo con la invención significa que la capa de laca 12 puede aplicarse tan fina que la estructuración 3 existente en la capa superior 4 del material 1 se mantiene incluso después del lacado (véanse las Figs.2a - 2c antes del lacado con las Figs.4a - 4c después del lacado). Por lo tanto, es posible, por ejemplo, obtener superficies estructuradas de resina aminoplástica, como se muestra esquemáticamente en la Fig.1 en vista superior, en forma lacada. Sorprendentemente, los inventores han descubierto que si dicha estructuración de superficie 3 se combina con una laca 12 mate o un curado por excímeros de la capa de laca 12, se crean superficies de material de aspecto natural que son prácticamente indistinguibles del original (por ejemplo, parqué de madera auténtica) en cuanto a aspecto, tacto y sensación térmica y que, al mismo tiempo, presentan propiedades de superficie mejoradas (por ejemplo, estabilidad frente a microarañazos, a la intemperie y a los productos químicos).

[0218] La Fig.5 sirve para ilustrar las ventajas de la invención con respecto al estado de la técnica. En la Fig.5a se muestra una ampliación de la sección transversal a través de la capa superior 4, como también puede verse en las Figs.2a -2c, por ejemplo. La capa superior 4 presenta una estructuración 3 y está constituida por o contiene un plástico que contiene grupos amino (por ejemplo, una resina de melamina), por lo que dispone de una superficie de plástico que contiene grupos amino 2. Si dicha superficie de resina de melamina se recubriera con una laca de curado por radiación 12 de acuerdo con el estado de la técnica (por ejemplo, una laca de acrilato), primero habría que aplicar una capa de fondo o de imprimación 13 a la superficie estructurada de resina de melamina, ya que las lacas de curado por radiación se adhieren muy mal a ésta. La estructura de laca 12, 13 multicapa da lugar a un espesor de revestimiento considerable en comparación con la mayor diferencia de altura y profundidad de la estructuración 3 (valor Rz). La estructuración se pierde debido al exceso de laca. Por lo tanto, según el estado de la técnica, no tiene sentido, por ejemplo, sobrelacar una superficie de resina de melamina dotada de una estructura de madera (véase la Fig.1), como la que se utiliza a menudo como superficie de muebles o laminado para suelos, por ejemplo. Este tipo de lacado destruiría una estructuración insertada de manera original.

[0220] En cambio, la invención permite un sobrelacado de superficies estructuradas de resina aminoplástica. La Fig. 5c muestra una superficie que puede lacarse de acuerdo con la invención, de manera similar a la Fig. 5a como una ampliación de la sección transversal a través de la capa superior 4, como también puede verse en las Figs. 2a - 2c, por ejemplo. Al igual que en la Fig.5a, la capa superior 4 de la Fig.5c también presenta una superficie de plástico que contiene grupos amino 2, en la que se ha insertado una estructuración 3. Sin embargo, como puede verse comparando la Fig.5a con la 5c, el material que puede lacarse 1' de acuerdo con la invención en la Fig.5c presenta una superficie funcionalizada con grupos vinilo 9 (véase también Fig. 3b y 3d). Como se muestra en la Fig. 5d, se puede aplicar directamente una capa de laca de curado por radiación 12 sobre esta superficie funcionalizada con grupos vinilo 9 de acuerdo con la invención sin tener que aplicar previamente una capa de fondo o de imprimación 13. La Fig.5d muestra la capa aplicada de laca de curado por radiación antes del curado por radiación, como puede reconocerse por los grupos vinilo 9 aún presentes. Durante la polimerización por radicales inducida por radiación de la capa de laca 12, los grupos vinilo 9 presentes en la superficie 2 también se introducen por polimerización en la película de laca, que a través de esto se ancla covalentemente en la capa superior 4 del material. Esto explica la excelente adherencia observada de las lacas de curado por radiación a las superficies del material que puedes lacarse proporcionadas por la invención. Dado que los grupos vinilo 9 introducidos en la superficie 2 reaccionan en la laca durante el curado por radiación, ya no son detectables después de que la capa de laca 12 se haya curado por radiación. En sección transversal, un material lacado de acuerdo con la invención aparece simplemente como si no se hubiera utilizado ninguna capa de imprimación o de fondo. Sólo la propia película de laca es reconocible sobre el sustrato.

[0222] A diferencia del estado de la técnica (véase la Fig.5c), de acuerdo con la invención, al lacar una superficie del material estructurada, su estructuración se conserva incluso después del lacado, ya que pueden realizarse espesores de capa de laca significativamente bajos si se omite la capa de imprimación o de fondo. La Fig.5d muestra, por tanto, la capa de laca estructurada existente en el material lacado de acuerdo con la invención, que corresponde a la estructuración de la superficie del material antes del lacado (compárese la Fig.5a o 5c con la Fig.5d).

[0224] La Fig.6 muestra a modo de ejemplo una instalación y un procedimiento para producir un material que puede lacarse de acuerdo con la invención, que a continuación se procesa directamente para dar el material lacado de acuerdo con la invención. A través de una primera, segunda y tercera cinta transportadora de alimentación 14, 15, 16, se coloca un tablero de materias derivadas de la madera como soporte 5 con una contratracción 6 en el lado inferior (mostrada como contratracción líquida colocada en el lado inferior, esta última también puede alimentarse a través de una cuarta cinta transportadora de alimentación separada) así como un papel decorativo 18 impregnado de resina de melamina y un recubrimiento 19 impregnado de resina de melamina en una cinta transportadora de alimentación 30 como una pila de prensado 20. En aras de la simplicidad, la cinta transportadora de alimentación 30 se dibuja como una cinta transportadora continua. En la práctica, sin embargo, esto implica varias cintas transportadoras separadas cuyas velocidades y propiedades superficiales se adaptan a la respectiva etapa de procedimiento. A continuación, la pila de prensado 20 pasa por una prensa de ciclo corto 21, que está equipada con una chapa de prensado estructurada 22 en el lado dirigido al papel de recubrimiento. En este ejemplo, la estructura proporcionada en la chapa de prensado es la imagen en negativo de la veta de la madera mostrada en la Fig.1. En la prensa de ciclo corto, la pila de prensado se prensa a de 180 °C a 230 °C y una presión de prensado específica (presión activa sobre la superficie del tablero) de 50 a 300 N/cm<2>para formar el material 1, en el caso del cual se trata de un tablero de material laminado, que presenta una superficie que contiene grupos amino 2 provista de una estructuración 3. Tanto los grupos amino primarios terminales como los grupos amino secundarios están presentes en la resina de melamina curada de la superficie 2. El material 1 corresponde a un material con superficie estructurada conocido por el estado de la técnica, ya que se fabrica en muchas variantes como revestimiento de suelos o componente de muebles y ya está disponible en los comercios intermedios.

[0226] Por lo tanto, la producción del material 1 sólo se muestra en la parte superior de la Fig.6 en aras de la exhaustividad. El material 1 tiene capacidad de almacenamiento y el procedimiento puede interrumpirse aquí. Sobre todo, los numerosos materiales 1 existentes con superficies que contienen grupos amino 2, 3 estructuradas pueden utilizarse en la práctica. Estos pueden alimentarse al procedimiento de acuerdo con la invención para la funcionalización de superficies sin pretratamiento, con lacado posterior. Esta es otra ventaja de la solución de acuerdo con la invención.

[0227] El material 1 con una superficie que contiene grupos amino 2, 3 estructurada se alimenta a un equipo 23 para aplicar el reactivo de funcionalización 8 de acuerdo con la invención. En la forma de realización mostrada, se utiliza un reactivo de funcionalización con dos grupos acrilato (por ejemplo, diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de tripropilenglicol o diacrilato de hexanodiol). En el equipo 23, el reactivo de funcionalización 8 se aplica sobre la superficie que contiene grupos amino 2, 3 estructurada del material 1. En la Fig.6, la aplicación del reactivo de funcionalización 8 en el equipo 23 se muestra como pulverización. Sin embargo, también son posibles numerosos métodos de aplicación alternativos como los descritos en la descripción, en particular una aplicación mediante un rodillo como se muestra en la Fig. 6 para el equipo para la aplicación de la laca de curado por radiación 26.

[0229] En la siguiente etapa, el reactivo de funcionalización 8 aplicado se hace reaccionar con los grupos amino en la superficie 2 del material estableciendo las condiciones de reacción adecuadas. Si en el caso del grupo reactivo frente a los grupos amino de la superficie del material en el reactivo de funcionalización se trata de un grupo vinilo, en particular uno que se encuentra en las proximidades de un grupo que retira electrones (como por ejemplo en un grupo acrilato), la reacción puede tener lugar en forma de adición Aza-Michael inducida por radiación.

[0231] Para ello, la superficie que contiene grupos amino 2 del material 1 y mezclada con el reactivo de funcionalización 8 se expone a una fuente de radiación 24. La radiación de alta energía 25 (por ejemplo, rayos UV o haces de electrones) incide sobre la superficie 2 y produce allí una adición Aza-Michael de un grupo acrilato del reactivo de funcionalización 8 a grupos amino en la superficie 2 (véanse las Figs.3a - 3d). De este modo, el reactivo de funcionalización 8 se injerta en la superficie 2 del material, lo que conduce a una funcionalización covalente de la superficie 2 con grupos vinilo. El material 1' funcionalizado de este modo representa el material que puede lacarse de la invención.

[0233] El material que puede lacarse 1' puede lacarse directamente después o en un procedimiento separado con una laca de curado por radiación 12. Para ello, el material 1' pasa a través de un equipo 26 para aplicar la laca de curado por radiación 12. En la Fig. 6 se muestra la aplicación de la laca en el equipo 26 mediante un rodillo, pero también son posibles todos los procedimientos conocidos por el experto para la aplicación de lacas de curado por radiación. La capa 12 aplicada de laca de curado por radiación se cura a continuación de una manera conocida por el estado de la técnica utilizando radiación de alta energía 25, 28. En la instalación mostrada en la Fig.6, adicionalmente a la segunda fuente de radiación 29 (por ejemplo, una lámpara UV o un emisor de electrones) realmente necesaria para el curado, se proporciona aún una fuente de radiación de excímeros 27 conectada previamente. En ésta, se expone la capa de laca aplicada a la radiación de excímeros 28 (172 nm), de manera que se produce la microestructuración de la superficie de laca explicada en más detalle en la descripción. El material lacado 1" obtenido de este modo no sólo presenta una superficie de laca estructurada macroscópicamente que corresponde a la estructuración de superficie 3 existente en el material que puede lacarse (por ejemplo, veteado de madera, véase la vista superior de la Fig.1), sino adicionalmente aún una microestructuración que produce un acabado mate especial y confiere además a la superficie del material 1" propiedades antihuellas.

[0235] La Fig. 7 muestra un diagrama que ilustra la determinación de los valores característicos Rz, Rz Máx y Rt medidos según la norma DIN EN ISO 4287. A este respecto, Rz significa: la diferencia promediada entre el perfil más alto y el más bajo (promedio de los cinco valores Rz 1 a 5 mostrados); Rz Máx: el punto más alto medido (mayor valor Rz que se ha determinado); Rt: la altura total del perfil (distancia entre el pico más alto y el valle más profundo del perfil en toda la longitud evaluada ln).

[0236] Ejemplos de realización

[0237] En todos los ejemplos de realización se utilizaron panales para suelo laminado o superficies de muebles fabricados industrialmente con una superficie de resina de melamina estructurada de la producción de la empresa EGGER. A este respecto, se trataba de tableros CPL con la siguiente estructura de capas: Contratracción, núcleo de MDF, papel decorativo y papel recubrimiento impregnado de resina de melamina, en donde en éstos últimos se habían estampado durante el prensado las estructuras posteriores por medio de chapas de prensado diseñadas de manera correspondiente:

[0238] ST67 Papel decorativo de pizarra F870, nombre comercial "CERAMIC", con carácter rugoso irregular (estructura en toda la superficie/sin estructura sincronizada)

[0239] ST69 Papel decorativo "Natural Pore" - Auténticas vetas de madera fieles a la decoración en combinación con una estructura de superficie sincronizada

[0240] ST28 Papel decorativo "Gladstone Oak" (aspecto de roble clásico entarimado), en combinación con la estructura de superficie sincronizada ST28 Feelwood Nature (tacto de roble arenado).

[0241] F1 Veta de madera en toda la estructura

[0242] Serie de ensayos 1

[0243] Como se indica en la tabla siguiente, las superficies de resina de melamina estructuradas de los tableros no se sometieron a ningún tratamiento (ejemplos comparativos 1, 3, 5 y 8) o se aplicaron 0,5 g/m<2>de diacrilato de hexanodiol (HDDA) mediante aplicación con rodillo y a continuación se irradió con una lámpara UV (ejemplos 2, 7 y 10 de acuerdo con la invención; se irradió con una lámpara de mercurio de 80 vatios, a una velocidad de avance de 10 m/min con la dosis de UV-A >350 mJ/cm<2>) o se aplicó una imprimación UV disponible en el comercio para superficies de resina de melamina (ICA UVF5782) en una cantidad de 4 o 4-5 g/m<2>mediante aplicación con rodillo y se gelificó mediante irradiación UV (ejemplos comparativos 4, 6 y 9); igualmente se irradió con una lámpara de mercurio de 80 vatios, con una velocidad de avance de 10 m/min con la dosis de UV-A >350 mJ/cm<2>). A continuación, las superficies funcionalizadas con vinilo con HDDA de acuerdo con la invención o imprimadas de acuerdo con el estado de la técnica se lacaron con composiciones de laca de cubierta de UV disponibles en el mercado (laca de acrilato, ICA UVS5595) y se curaron con UV de acuerdo con las indicaciones del fabricante. Para ello, tras la aplicación de la laca de cubierta, se procedió a un primer curado por excímeros (empresa IST) a 15 m/min, seguido de una doble irradiación con lámparas de mercurio de 120 W para el curado final.

[0244] El valor de brillo por debajo de 60° y 85° se determinó de acuerdo con ÖNORM EN ISO 2813 (versión 01-01-2015). Igualmente se determinó la naturaleza de la superficie en el procedimiento de corte táctil, según la norma DIN EN ISO 4287 (versión de octubre de 1998). La definición del valor Rz es como se indica en la descripción y en la Fig.7. La adherencia se determinó utilizando el "Hamberger Hobel", un aparato de prueba normalizado de la empresa Hamberger Industriewerke, con el que se puede realizar una prueba de moneda en condiciones definidas. Una pieza de metal con un borde en forma de moneda se empuja sobre la superficie lacada con una presión ajustable. Como resultado se indica la fuerza en Newtons a la que no se reconoce ninguna fractura blanca. Básicamente, todos los resultados superiores a 15 Newtons pueden considerarse aceptables.

[0245] Se obtuvieron los siguientes resultados en las pruebas:

[0246] Tabla 2

[0248]

[0249] continuación

[0251]

[0253] Una comparación de las muestras 1* y 2 muestra que la funcionalización de acuerdo con la invención permite aplicar una laca UV directamente sobre una superficie de resina de melamina sin que se deteriore la unión adhesiva (Hamberger Hobel Coin Test). Mediante el uso de una laca UV mate, puede conferirse a la superficie de resina de melamina antinaturalmente brillante un aspecto mate (brillo 60° a aprox. 3, compárese los ejemplos 2, 7 y 10 de acuerdo con la invención con las correspondientes superficies de resina de melamina 1*, 5* y 8*) y, sin embargo, se puede conservar o incluso mejorar su superficie estructurada que se adapta a la decoración (diferencia [•] en los valores Rz sin cambios a positiva en los ejemplos 2, 7 y 10 de acuerdo con la invención). Por el contrario, la aplicación de una capa de imprimación UV estándar con lacado posterior conduce ya a una fuerte disminución del valor Rz después del barnizado, incluso con los espesores de capa relativamente delgados utilizados (normalmente hasta 10 g/m<2>para las imprimaciones UV y hasta 15 g/m<2>para las lacas de cubierta) (véase la diferencia negativa [•] de los valores Rz en los ejemplos comparativos 4**, 6** y 9**).

[0254] Adicionalmente, se determinó la estabilidad frente a microarañazos de las superficies de acuerdo con la norma DIN EN 16094 (norma Martin Dale para suelos).

[0255] (Valoración 1 - 5; 1 mejor valoración, 5 peor valoración)

[0257]

[0259] Mientras que las superficies de resina de melamina no lacadas eran muy susceptibles a los microarañazos, la estabilidad frente a microarañazos podía elevarse significativamente mediante el lacado de acuerdo con la invención, conservando la estructuración existente de manera original.

[0260] Las muestras 1 a 10 también fueron evaluadas en un ensayo ciego por expertos formados de la empresa EGGER. Esta evaluación demostró que las muestras 2, 7 y 10 de acuerdo con la invención tenían con diferencia el aspecto más natural de las 10 muestras y apenas podían distinguirse del original a imitar (chapa/superficie de madera real, decoraciones de piedra/cerámica o impresión de decoración textil con una estructura lisa) en cuanto a su aspecto así como su háptica y temperatura al tacto.

[0261] Serie de ensayos 2

[0262] Resultados similares a los obtenidos con la imprimación UV ICA UVF5782 y la laca de cubierta ICA UVS5595 utilizadas en la serie de ensayos 1 se obtuvieron también en numerosos ensayos con otras imprimaciones UV disponibles en el mercado (sometidas a prueba: Plantag 74170, Remmers UV120-112, Teknos E114203, Sherwin Williams UL/61099-469, Votteler L5405524) y lacas de cubierta (sometidas a prueba: Plantag 75773.6, Teknos E120239, Bergolin 2U073, Bona 7720, Akzo Nobel UV TOP 103939). La funcionalización con vinilo de acuerdo con la invención fue siempre superior a las imprimaciones UV disponibles en el mercado debido al menor espesor de capa y a la mejor adherencia.

[0263] Serie de ensayos 3

[0264] Se realizó una serie de ensayos como la descrita para la serie de ensayos 1, salvo que se utilizó BDDA como reactivo de funcionalización en lugar de HDDA. Se mostraron resultados similarmente buenos como en la serie de ensayos 1. La funcionalización con vinilo de acuerdo con la invención fue siempre superior a las imprimaciones UV disponibles en el mercado debido al menor espesor de capa y a la mejor adherencia.

[0265] Serie de ensayos 4

[0266] Se realizó una serie de ensayos como la descrita para la serie de ensayos 1, salvo que se utilizó DPGDA como reactivo de funcionalización en lugar de HDDA. Se mostraron resultados similarmente buenos como en la serie de ensayos 1.

[0267] La funcionalización con vinilo de acuerdo con la invención fue siempre superior a las imprimaciones UV disponibles en el mercado debido al menor espesor de capa y a la mejor adherencia.

[0268] Serie de ensayos 5

[0269] Se realizó una serie de ensayos como la descrita para la serie de ensayos 1, salvo que se utilizó TMPTA como reactivo de funcionalización en lugar de HDDA. Se mostraron resultados similarmente buenos como en la serie de ensayos 1. La funcionalización con vinilo de acuerdo con la invención fue siempre superior a las imprimaciones UV disponibles en el mercado debido al menor espesor de capa y a la mejor adherencia.

[0270] Serie de ensayos 6

[0271] Ejemplo 1:

[0272] De manera análoga a lo descrito para la serie de ensayos 1, se funcionalizó con HDDA (1 g/m<2>) una decoración de la superficie de muebles H3399 con la estructura ST28 (muestra en bruto). Para el ejemplo comparativo se utilizó en su lugar una imprimación UV habitual en el comercio (imprimación Plantag 74170.5) con una cantidad de aplicación de 4 g/m<2>. Según la ficha técnica, ésta contiene: Propilidintrimetanol, etoxilado, éster con ácido acrílico; acrilato de 2-etilhexilo y acrilato de 2-hidroxi-3-fenoxipropilo. En ambos casos, se aplicó una laca UV de la empresa Plantag 78700.1 (8 g/m<2>) como laca de cubierta. Según la ficha técnica, ésta contiene: Diacrilato de 1,6-hexanodiol, resina acrílica y formiato de metil benzαlo. Sin embargo, a diferencia de la serie de ensayos 1, no se realizó ningún curado por excímeros. Se obtuvieron los siguientes resultados:

[0274]

[0276] Ejemplo 2:

[0277] De manera análoga a lo descrito para la serie de ensayos 1, se funcionalizó con DPGDA (cantidad de aplicación 1,5 g/m<2>) un panel de suelo con decoración de madera H1007 "parquet de roble" y una estructura más plana como superficie. Para el ejemplo comparativo se utilizó en su lugar una imprimación UV habitual en el comercio (imprimación UVILUX 621-183) con una cantidad de aplicación de 4 g/m<2>. Según la ficha técnica, ésta contiene: acrilato de exo-1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]hept-2-ilo, diacrilato de dipropilenglicol, ácido 2-propenoico, éster 2-metil, 2-hidroxietílico y (2,4,6-trimetilbenzoil)fosfinato de etilfenilo. En ambos casos, se lacó una laca de cubierta UV de la empresa Bona (artículo n.º 7720, laca de acrilato, cantidad de aplicación 8 g/m<2>) como laca de cubierta y se curó con excímeros como se describe en la serie de ensayos 1. Se obtuvieron los siguientes resultados:

[0279]

[0281] Ejemplo 3:

[0282] De manera análoga a la descrita para la serie de ensayos 1, se funcionalizó un panel con estructura sincrónica ST 69 sobre el decorado de madera H2820 como superficie con 0,5 g/m<2>de TMPTA. Para el ejemplo comparativo se utilizó en su lugar una imprimación UV habitual en el comercio (Bergolin 1U080) con una cantidad de aplicación de 4 g/m<2>. Según la ficha técnica, ésta contiene: acrilato de 4-(1,1-dimetil)ciclohexilo, acrilato de (5-etil-1,3-dioxan-5-il)metilo, (2,4,6-trimetilbenzoil)fosfinato de etilfenilo y triacrilato de 1,1,1-trihidroximetilpropilo. Como laca de cubierta se utilizó en ambos casos Bergolin UV Topcoat 2U080-090, incoloro (resina de acrilato insaturada, 11 g/m<2>) y se curó con excímeros como se describe en la serie de ensayos 1. Según la ficha técnica, la laca de cubierta contiene: diacrilato de 1,6-hexanodiol, acrilato de (5-etil-1,3-dioxan-5-il)metilo, sebacato de bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilo), (2,4,6-trimetilbenzoil)fosfinato de etilfenilo, sebacato de metil-1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilo y triacrilato de 1,1,1-trihidroximetilpropilo. Se obtuvieron los siguientes resultados:

[0283]

[0286] Como muestra una comparación de los valores Rt de los ejemplos 1 a 3, la estructura siempre se conserva mejor con el lacado de acuerdo con la invención. Las superficies lacadas de acuerdo con la invención muestran resultados de Hamberger Hobel igualmente buenos que las superficies de partida de resina de melamina (muestras en bruto), sin embargo consiguen valores igualmente buenos en la prueba de Martin Dale que las superficies de resina de melamina sobrelacadas con laca UV.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Material que puede lacarse con una superficie de un plástico que contiene grupos amino,caracterizado por quela superficie está estructurada y por que al menos una parte de los grupos amino en la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino se ha funcionalizado covalentemente con grupos vinilo mediante injerto de un reactivo de funcionalización,

en donde el reactivo de funcionalización presenta al menos un grupo vinilo y al menos un grupo reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino, en donde el material puede lacarse con una laca de curado por radiación mediada por grupos vinilo.

2. Material que puede lacarse según la reivindicación 1,caracterizado por queel reactivo de funcionalización presenta un peso molecular de 90 a 2000, preferentemente de 95 a 1100 y en particular preferentemente de 95 a 600.

3. Material que puede lacarse según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queel grupo adicional en el reactivo de funcionalización, reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino, se selecciona del grupo que está constituido por epóxidos, anhídridos, cloruros de ácido, azidas ácidas, cloruros de sulfonilo, cetonas, aldehídos, ácidos carboxílicos, ésteres, en particular ésteres de N-hidroxisuccinimida, ésteres de imido, o carbonatos, carbodiimidas, isocianatos, isotiocianatos, haluros de alquilo, haluros de arilo, alquinos y grupos vinilo tales como, por ejemplo, acrilato, metacrilato o acrilamida.

4. Material que puede lacarse según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queel grupo adicional en el reactivo de funcionalización, reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino, es igualmente un grupo vinilo.

5. Material que puede lacarse según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino está funcionalizada mediante el injerto por medio de aplicación del reactivo de funcionalización en una cantidad inferior a 5 g/m<2>, en particular inferior a 2 g/m<2>o inferior a 1 g/m<2>así como mediante calentamiento o irradiación posterior con rayos UV o haces de electrones.

6. Material que puede lacarse según las reivindicaciones 3 o 4,caracterizado por queel reactivo de funcionalización se selecciona del grupo que está constituido por acrilatos, metacrilatos, éteres de vinilo y éteres de alilo di-, tri-, tetra-, pentafuncionales o de funcionalidad superior, en donde el reactivo de funcionalización puede seleccionarse en particular del grupo que está constituido por triacrilato de trimetilolpropano, diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de tripropilenglicol, diacrilato de hexanodiol, tetraacrilato de pentaeritritol, pentaacrilato de dipentaeritritol, hexaacrilato de dipentaeritritol, diacrilato de neopentilglicol, así como las variantes propoxiladas o etoxiladas de estos compuestos, diacrilatos de polialquilenglicol, en particular diacrilatos de polietilenglicol, éteres divinílicos, en particular dietilenglicoldiviniléter, trietilenglicoldiviniléter o ciclohexanodimetanoldiviniléter, y éteres dialílicos.

7. Material que puede lacarse según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quelos grupos vinilo en la superficie del material y/o en el reactivo de funcionalización se seleccionan del grupo que está constituido por acrilatos, metacrilatos, éteres vinílicos éteres alílicos así como compuestos aromáticos de vinilo, en donde estos últimos pueden seleccionarse en particular de estireno, estireno sustituido con alquilo C<1-4>, estilbeno, vinilbencildimetilamina, (4-vinilbencil)dimetilaminoetiléter, N,N-dimetilaminoetilestireno,terc-butoxiestireno y vinilpiridina.

8. Material que puede lacarse según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queel plástico que contiene grupos amino se selecciona del grupo que está constituido por resinas aminoplásticas, aminopolisiloxanos, polivinilaminas, polialquileniminas, resinas aminoepoxídicas y poliuretanos con grupos amino terminales.

9. Material que puede lacarse según la reivindicación 8,caracterizado por queel plástico que contiene grupos amino es una resina aminoplástica, en particular una resina de melamina-formaldehído o una resina de melamina-ureaformaldehído.

10. Material que puede lacarse según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queel material es un material en forma de hoja o placa, en particular un tablero de materias derivadas de la madera; un soporte recubierto con un plástico que contiene grupos amino; un papel impregnado o revestido o un laminado que contiene uno o varios papeles impregnados o revestidos, en particular un DPL, HPL o CPL, un tablero compacto u otro material estratificado.

11. Material lacado con superficie de laca estructurada que puede obtenerse mediante: (a) facilitación de un material que puede lacarse según una de las reivindicaciones 1 a 10, (b) aplicación de una capa de laca de curado por radiación mediada por grupos vinilo a la superficie de plástico del material estructurada y modificada con grupos vinilo, (c) curado por radiación de la capa de laca.

12. Material lacado según la reivindicación 11,caracterizado por queen el caso de la laca de curado por radiación se trata de una laca de cubierta y el material lacado no contiene ninguna capa de imprimación o de fondo de laca.

13. Material lacado según las reivindicaciones 11 o 12,caracterizado por quela cantidad de laca de curado por radiación aplicada en total sobre la superficie de plástico asciende a menos de 20 g/m<2>, en particular a menos de 15 g/m<2>o a menos de 10 g/m<2>.

14. Material lacado según una de las reivindicaciones 11 a 13,caracterizado por quela capa de laca es una capa de laca de curado por excímeros.

15. Material lacado según una de las reivindicaciones 11 a 13,caracterizado por quela capa de laca es una capa de laca de curado por excímeros y presenta un valor de brillo inferior a 10, preferentemente inferior a 5, en cada caso medido según la norma EN ISO 2813 con la geometría de 60°.

16. Material lacado según una de las reivindicaciones 11 a 13,caracterizado por quela capa de laca es una laca mate y presenta un valor de brillo inferior a 10, preferentemente inferior a 5, en cada caso medido según la norma EN ISO 2813 con la geometría de 60°.

17. Material que puede lacarse según una de las reivindicaciones 1 a 10 o material lacado según una de las reivindicaciones 11 a 16,caracterizado por quela superficie del material estructurada o la superficie de laca estructurada presentan un valor Rz medido según la norma DIN EN ISO 4287 de al menos 10 µm, en particular de al menos 15 µm o de al menos 20 µm.

18. Material que puede lacarse o material lacado según la reivindicación 17,caracterizado por quela estructura de superficie de la superficie del material estructurada o de la superficie de laca estructurada es una estructura decorativa generada originalmente mediante estampado, aplicación por laminación, calandrado, grabado, láser o impresión, que en particular representa la estructura de superficie de madera, piedra natural, piedra artificial, cerámica, metal, mosaicos, tarimas, baldosas, juntas u otra estructura decorativa visible a simple vista.

19. Procedimiento para producir un material que puede lacarse según una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las siguientes etapas:

a) proporcionar un material con una superficie estructurada de un plástico que contiene grupos amino, en donde el material puede lacarse con una laca de curado por radiación mediada por grupos vinilo,

b) funcionalizar de manera covalente la superficie estructurada con grupos vinilos mediante

(i) puesta en contacto de la superficie estructurada con un reactivo de funcionalización que presenta al menos un grupo vinilo y al menos otro grupo reactivo frente a los grupos amino del plástico que contiene grupos amino y

(ii) realización de una reacción química para generar un enlace covalente entre el segundo grupo reactivo del reactivo de funcionalización y un grupo amino en la superficie estructurada del plástico que contiene grupos amino, de manera que se obtiene una superficie estructurada modificada covalentemente con grupos vinilo.

20. Procedimiento para la fabricación de un material lacado con una superficie de laca estructurada según una de las reivindicaciones 11 a 18, que comprende las etapas siguientes:

a) realizar un procedimiento según la reivindicación 19 o proporcionar un material que puede lacarse según una de las reivindicaciones 1 a 10,

b) aplicar una capa de una laca de curado por radiación mediada por grupos vinilo sobre la superficie estructurada del material, funcionalizada con grupos vinilo,

c) curar por radiación la capa de laca.

21. Uso de una funcionalización de vinilo como sustituto de una capa de imprimación o capa de fondo en el lacado de superficies estructuradas de plástico que contiene grupos amino con lacas de curado por radiación mediadas por grupos vinilo.