BR112014016832A2

BR112014016832A2 - camada transparente de proteção de superfície, seus métodos de produção e uso

Info

Publication number: BR112014016832A2
Application number: BR112014016832-6A
Authority: BR
Inventors: Maria Cristina DiDavide; Reiner Kunz
Original assignee: Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2021-05-04
Also published as: EP2785916A2; RU2570881C1; CN104066889B; WO2014056729A2; ES2562680T3; US20140370276A1; CN104066889A; EP2785916B1; BR112014016832B1; DE102012109660A1; PL2785916T3; BR112014016832A8; PT2785916E; WO2014056729A3

Abstract

CAMADA TRANSPARENTE DE PROTEÇÃO DE SUPERFÍCIE. A presente invenção refere-se a uma camada de proteção de superfície transparente com base em resina sintética compreendendo partículas sólidas transparentes, que compreendem pelo menos três frações de tamanhos de grãos diferentes e englobam uma dureza Mohs de pelo menos 4, que são incorporadas dentro da matriz de resina sintética, em que as frações de tamanhos de grãos em cada caso englobam uma distribuição de tamanho de grão mono modal e as partículas sólidas estão presentes como uma distribuição de tamanho de grão trimodal, compreendendo uma fração grossa, uma fração média e uma fração fina.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CAMA- DA TRANSPARENTE DE PROTEÇÃO DE SUPERFÍCIE, SEUS MÉ- TODOS DE PRODUÇÃO E USO".

[001] A presente invenção se refere a uma camada transparente de proteção de superfície com base em resina sintética compreenden- do partículas sólidas transparentes, que são incorporadas dentro da matriz de resina sintética e que englobam uma dureza Mohs de pelo menos 4, a um método para a produção da mesma bem como ao uso da mesma.

[002] É conhecido de um modo geral a vedação da superfície de partes de mobiliário, pavimentos, cerâmicas e outros artigos de uso diário e dessa forma proteger os mesmos contra o desgaste. Os plás- ticos, duroplásticos, termoplásticos ou elastômeros, que podem ser endurecidos sob a influencia de temperatura ou de irradiação são qua- se sempre usados para essa finalidade como os materiais de matriz. As resinas de melamina, resinas de ureia, resinas fenólicas, resinas acrílicas, resinas epóxi, resinas de poliéster, aminoplastos, poliureta- nos bem como as misturas desses plásticos são especificamente ade- quados como resinas sintéticas que podem ser endurecidas com calor e/ou irradiação ou sistemas de revestimento, respectivamente.

[003] No passado, foram feitas tentativas com sucesso para me- lhorar a resistência ao desgaste de tais revestimentos de superfície através da incorporação de partículas de material rígido dentro da ma- triz de resina sintética.

[004] A US 3.928.706 descreve a produção de camadas decora- tivas resistentes ao desgaste, que são feitas de um papel de núcleo, um papel decorativo, uma camada de desgaste e um papel de cober- tura. A camada de desgaste de uma resina sintética que pode ser en- durecida com o calor compreendendo materiais rígidos, que são fina- mente distribuídos dentro da mesma e que englobam uma dureza

Mohs de pelo menos 7, é tanto aplicada sobre a superfície do papel decorativo ou do papel da camada de cobertura. Todos os três papéis são impregnados com uma resina sintética que pode ser endurecida com o calor e são processados para a formação de um laminado uni- forme da maneira usual, em que elas podem ser prensadas entre pla- cas de pressão altamente polidas em temperaturas de aproximada- mente 150°C.

[005] A EP 0 519 242 A1 descreve uma camada de proteção de desgaste de clareza e brilho, que é obtida através da incorporação de materiais rígidos, que são revestidos com silano.

[006] Os métodos acima mencionados, no entanto, foram associ- ados com o problema que processamento de tais camadas através de pressão com placas de pressão altamente polidas levam a um consi- derável desgaste das placas de pressão em resposta ao contato com as partículas de material rígido.

[007] Foi possível resolver esse problema em que esferas de vi- dro foram instaladas de preferência dentro da matriz alem dos mate- riais rígidos, por meio do que foi possível a redução do desgaste das placas de pressão, sem por meio disso reduzir muito a resistência ao desgaste. Esses métodos estão descritos na EP 1 339 545 B1, no WO 2008/128702 A1 e no WO 2010/ 075922. Foi possível resolver alguns dos problemas de desgaste com relação aos revestimentos de super- fície com resina sintética com o auxilio das composições descritas nos documentos acima citados, por meio do que foi possível especifica- mente alcançar uma alta resistência à abrasão.

[008] No entanto, esforços mecânicos da superfície, também le- vam a mecanismos de desgaste diferentes, em que uma diferenciação é feita entre a resistência à abrasão, a resistência a arranhões e resis- tência à esfregação.

[009] A resistência à abrasão, que é avaliada de acordo com o chamado método Taber, se refere ao desgaste áspero de superfícies, tal como ocorre, por exemplo, na área de chão de edifícios públicos ou de instalações industriais. Durante o teste, a resistência da camada de cobertura contra a lavagem por meio de esfregação é determinada. Em resposta ao teste, a abrasão é alcançada em que um espécime de teste passa sob, rodas de fricção cilíndricas estressadas, que são co- bertas com uma lixa de papel definido. O número de rotações que é necessário até um determinado grau de abrasão é medido.

[0010] Para esse teste, de acordo com a DIB EM 13329, os espé- cimes em teste com um tamanho de aproximadamente 100 mm x 100 mm são removidos partir de um elemento de chão laminado e são di- vididos em 4 quadrantes por meio de um marcador. A superfície do espécime em teste é processada com o auxílio de dias rodas de fric- ção, que são cobertas com um papel de lixa definido, sob condições apuradamente definidas (pressão, rotação, etc.), em que as tiras de papel de lixa são em cada caso substituídas depois de 200 rotações. O teste é continuado até que um chamado ponto de abrasão inicial (IP) tenha sido alcançado. Esse é o ponto, no qual uma impressão de- corativa foi esfregada pela primeira vez de uma maneira claramente reconhecível, e no qual a camada de fundo fica exposta em três dos quatro quadrantes. Os pavimentos de chão laminados são divididos nas classes de abrasão AC-1 até AC-5 dessa maneira, o que corres- ponde a um valor IP de > 900 até > 6.000.

[0011] A resistência a arranhões se refere a um desgaste menos grosso, que tem um efeito na aparência mais externa das camadas de proteção da superfície. Uma alta resistência a arranhões significa que uma aparência oticamente excelente permanece durante um longo tempo em resposta a um estresse correspondente. O teste de resis- tência a arranhões é executado por meio do chamado teste de Martin- dale, de acordo com a DIN EM 16094. Um material de fricção é por mio disso movimentado em uma maneira de translação sob um esfor- ço definido contra um espécime em teste na forma de uma figura de Lissajous, que é formado por meio da sobreposição perpendicular de duas oscilações sinusoidais, os estados extremos das quais são um circulo e uma linha reta, e que representam o curso do movimento da placa de fricção. O suporte do material em teste, que acomoda o mate- rial de fricção, pode ser girado de forma livre em torno do seu eixo, que está disposto perpendicular ao plano do espécime em teste, O es- tresse do espécime em teste através do material de fricção tem lugar até um número predeterminado de ciclos. Um material não tramado (Scott Brite 3M CF-HP 7440; Scootch Brite 3 M CH-HP 7447) que é revestido com partículas de Al2O3 é usado como o material de fricção. A avaliação é realizada através da medição da mudança no brilho um uma classificação de acordo com as imagens de arranhões.

[0012] A resistência à esfregação se refere ao desgaste, que ocor- re em resposta um baixo esforço sobre a superfície, como é no caso em resposta à limpeza de superfícies, por exemplo. Ao contrário dos dois métodos de teste acima descritos com relação à resistência à abrasão e a resistência ao aos arranhões, ainda não foram estabeleci- dos testes para a determinação da resistência à esfregação, porem métodos de teste, que são baseados nos dois testes acima descritos são usados especificamente nos fabricantes de pavimentação de ma- deira e de madeira laminada, No contexto do presente pedido de pa- tente, a resistência à esfregação foi determinada de tal forma, em que um impacto em uma superfície plana de um martelo de 1 kg que foi revestida com lã de aço de grau 1, é movimentado para frente e para trás sem pressão adicional sobre a superfície, que é para ser testada, Depois de 10 passagens, uma primeira avaliação ótica da superfície é feita por meio da imagem de esfregação. Esse processo é repetido em até três vezes, de tal forma que um total de 10 passagens são execu-

tadas. Devido ao fato de que as marcas da esfregação, que são gera- das no caso deste método correm de forma linear, elas são difíceis de serem identificadas em imagens de microscópio, de tal forma que uma avaliação visual é feita de acordo com as etapas de desgaste, que são adicionalmente sustentadas por meio de imagens de microscópio. No estágio 0, nenhuma mudança visível pode ser identificada, o estagio 1 mostra algumas marcas de esfregação, que podem ser somente ob- servadas vagamente, o estagio 2 mostra diversas marcas de esfrega- ção claramente visíveis, muitas das marcas de esfregação claramente visíveis podem ser identificadas no estágio 3, o primeiro aparecimento de desgaste do tipo de abrasão pode ser observada no estágio 4 e uma abrasão em grande área é claramente visível no estágio 5.

[0013] Os laminados decorativos resistentes à abrasão, que en- globam uma excelente resistência à abrasão e uma resistência a arra- nhões, estão descritos na EP 1 719 638 B1, na qual o revestimento compreende uma matriz de agente de ligação que compreende um primeiro material de partículas tendo um tamanho de partículas na fai- xa entre 3 µm e 8 µm e um segundo material de partículas mineral tendo um tamanho de partícula abaixo de 1,0 µm.

[0014] A EP 1 719 638 B1 descreve uma placa de material de ma- deira, a superfície da qual engloba uma camada decorativa que é co- berta por uma camada de resina transparente, que compreende partí- culas tendo uma elevada estabilidade, por exemplo, coríndon, e alem disso sílica pirogênica em um tamanho de partícula de até 100 nm pa- ra o aumento da resistência à abrasão. Em resposta ao teste de resis- tência de acordo com Martindale, essas placas de material de madeira exibem somente uma pequena perda de brilho e somente uns poucos arranhões visíveis.

[0015] Exames mais profundos dos mecanismos de desgaste das camadas decorativas mostraram que a resistência a arranhões, que é baseada no desgaste normal nas operações de dia a dia, e a resistên- cia à esfregação, que caracteriza o desgaste em resposta a uma es- forço baixo da superfície, como ele aparece em resposta à limpeza ou a esfregação de superfícies, são caracterizados através de mecanis- mos de desgaste diferentes, de tal forma que medidas que garantem uma alta resistência aos arranhões não fazem aparecer automatica- mente uma alta resistência à esfregação. O mesmo se aplica a resis- tência à abrasão. Também aparece aqui, que as medidas, que fazem aparecer uma alta resistência á abrasão também não garantem auto- maticamente uma alta resistência a arranhões ou resistência à esfre- gação.

[0016] O problema é que o estado da técnica não descreve um método ou uma informação correspondente com relação a medidas para ser obtida uma camada de proteção de superfície, que englobe uma alta resistência similar à abrasão, uma alta resistência às arra- nhaduras e uma alta resistência à esfregação.

[0017] O problema é resolvido por meio de uma camada transpa- rente de proteção de superfície que compreende as características da reivindicação 1. As modalidades vantajosas e outros desenvolvimentos são o objeto das sub-reivindicações correspondentes.

[0018] Numerosas tentativas para otimizar a resistência à abrasão, resistência a arranhões e resistência à esfregação de camadas de pro- teção de superfícies uma com a outra sem o aumento da viscosidade da resina usada no grau em que a capacidade de processamento so- fre, e sem a perda da transparência da camada desejada, é mostrado que resultados ótimos e satisfatórios são alcançados com relação às três características acima mencionadas, quando partículas sólidas transparentes, que compreendem pelo menos três frações de tama- nho de grãos e que englobam uma dureza Mohs de pelo menos 4, são incorporadas dentro da matriz de uma camada de proteção de superfí-

cie com base em resina sintética, em que as frações de tamanho de grão individuais em cada caso englobam uma distribuição de tamanho mono modal e as partículas sólidas estão presentes como uma distri- buição de tamanho de partícula trimodal, que compreende uma fração mais grossa, uma fração media e uma fração fina.

[0019] A fração grossa, dessa forma, compreende uma granulação individual ou duas granulações adjacentes que compreendem os grãos tamanhos F150 até F280 de acordo com a norma FEPA, a fração mé- dia compreende uma granulação individual ou duas granulações adja- centes que compreendem os grãos tamanhos F320 até F1200 de acordo com a norma FEPA, e a fração fina compreende uma granula- ção uma granulação que compreende um tamanho médio de grãos de d50 entre 0,1 μm e 2 μm.

[0020] No caso de uma modalidade vantajosa da presente inven- ção, a fração media engloba um tamanho de grão médio d50 de entre 5% e 35% e a fração fina engloba um tamanho de grão médio d50 de entre 0,3% e 3%, em cada caso com base no tamanho médio de grão d50 da fração grossa.

[0021] Uma outra modalidade vantajosa da presente invenção proporciona um tamanho médio de grão d50 da fração grossa para ser entre 30 µm e 100 µm, para o tamanho médio de grão d50 da fração media para ser entre 2 µm e 20 µm, e para o tamanho médio de grão d50 da fração fina para ser entre 0,2 µm e 0,5 µm.

[0022] De preferência, as partículas sólidas transparentes são ma- teriais escolhidos a partir do grupo que consiste de óxido de alfa- alumínio, coríndon fundido, coríndon sinterizado, óxido de alumínio totalmente recozido, coríndon de sol-gel, silicatos de alumínio, esferas de vidro, areia de sílica e suas misturas. As frações de tamanho de grãos individuais podem, dessa forma, também englobar diferentes partículas sólidas e podem consistir em misturas de partículas sólidas.

Uma modalidade vantajosa da presente invenção proporciona uma fração grossa que consiste de óxido de alfa-alumínio ou coríndon fun- dido ou uma mistura de óxido de alfa-alumínio e coríndon fundido com até 30% em peso de esferas de vidro, para a fração média consistir de óxido de alfa-alumínio, coríndon fundido, óxidos de alumínio totalmen- te temperados, sol-gel de coríndon ou as misturas dos mesmos e para a fração fina consistir de óxido de alfa-alumínio, coríndon fundido, co- ríndon sinterizado, óxidos de alumínio totalmente temperados, sol-gel de coríndon, silicatos de alumínio, esferas de vidro, areia de quartzo ou as misturas dos mesmos. Em geral, as partículas sólidas da fração grossa e da fração média englobam de preferência uma dureza Mohs de > 8. Resultados especificamente bons são obtidos quando as fra- ções dos três tamanhos de grãos consistem de óxido de alfa alumínio, coríndon fundido ou óxidos de alumínio totalmente temperados.

[0023] Com vantagem, a quantidade total de partículas sólidas in- corporadas é entre 5% em volume e 70% em volume, com base no total de toda a camada de proteção de superfície e é dessa forma aproximadamente entre 2 g/m2 e aprox. 100 g/m2. Expressa em % em peso, a parte de partículas sólidas integradas é de preferência entre 10% em peso e 80% em peso, também com base em toda a camada de proteção de superfície.

[0024] É conhecido melhorar a transparência da camada de prote- ção de desgaste, dentro das quais as partículas sólidas transparentes são incorporados, por meio de um tratamento químico da superfície das partículas sólidas com um agente de acoplamento. Uma modali- dade de preferência da presente invenção proporciona, dessa forma, com relação às partículas sólidas a serem submetidas a um tratamen- to químico da superfície com um agente de acoplamento orgânico ou inorgânico, antes da incorporação na matriz de plástico, em que o agente de acoplamento é, de preferência um silano, especificamente,

um organossilano, tal como, por exemplo, um aminoalquilalcóxi silano ou um aminoalquil silano. A parte de silano é, dessa forma, tipicamen- te, entre 0,001% em peso e 5% em peso, com base na parte total das partículas sólidas.

[0025] O assunto da presente invenção também é um método para a produção de uma camada transparente de proteção de superfície do tipo acima descrito, em que o papel de revestimento tem inicialmente o núcleo impregnado com uma primeira suspensão de resina. Em uma segunda etapa, uma segunda suspensão de resina é aplicada sobre o lado da frente do papel de revestimento úmido, em que a segunda suspensão de resina compreende a fração grossa das partículas sóli- das transparentes que tem uma dureza MOhs de pelo menos 4. Uma terceira suspensão de resina é em seguida aplicada sobre a parte pos- terior do papel de revestimento, em que a terceira suspensão de resi- na compreende a fração media e a fração fina das partículas transpa- rentes sólidas que tem uma dureza Mohs de pelo menos 4. O papel de revestimento revestido dessa maneira é secado até um teor residual de umidade de aproximadamente 6% e é em seguida aplicado, como seu lado, que inclui a fração grossa dos sólidos transparentes, sobre um papel decorativo, que é coimpregnado com a primeira suspensão de resina e que é secado. O papel decorativo, que é coberto com o papel de revestimento, é prensado sobre uma placa de fibra de madei- ra, em que a camada mais superior da camada de proteção de super- fície, que tinha sido formada dessa maneira, compreende a fração media e a fração fina das partículas sólidas transparentes.

[0026] No caso de um método alternativo para a produção de uma camada de proteção de superfície de acordo com a invenção, um pa- pel decorativo tem o seu núcleo impregnado com uma primeira sus- pensão de resina em uma primeira etapa e pelo menos uma suspen- são de resina adicional, que compreende pelo menos uma fração de grãos das partículas sólidas transparentes tendo uma dureza Mohs de pelo menos 4, é em seguida aplicada sobre o papel decorativo úmido. No caso em que a segunda suspensão de resina inclui todas as fra- ções de tamanho de grãos, que são para ser incorporados, o papel decorativo revestido podem em seguida ser secado diretamente até um teor residual de umidade de aproximadamente 6% e pode ser prensado sobre uma placa de fibra de madeira.

[0027] No caso de uma alternativa vantajosa do método alternati- vo, as pelo menos três frações de tamanhos de grãos das partículas sólidas transparentes são aplicadas sobre o papel decorativo em uma pluralidade de etapas, em que as frações de tamanhos diferentes de grãos das partículas sólidas transparentes são usadas para cada eta- pa individual. A ordem de aplicação da pluralidade de suspensões de resina, que compreende as frações de tamanhos diferentes de grãos das partículas sólidas transparentes, acontece dessa forma em uma tal maneira que a camada mais superior da calada de proteção de su- perfície, que foi obtida dessa maneira, compreende a fração fina das partículas sólidas transparentes.

[0028] A camada de proteção de superfície de acordo com a in- venção é usada especificamente para coberturas de pavimentos (chão) resistentes ao desgaste, pavimentos de tacos, laminados de pavimentos, superfície de mobiliário ou placas de trabalho.

[0029] A presente invenção será explicada em detalhe abaixo por meio de exemplos selecionados, nos quais as suspensões de resina A e B compreendendo as composições que se seguem foram usadas. Suspensão de resina A Quantidade Composto Identificação, Fabricante 100 Resina de melamina NP Dynea Pre fere, 70 056QL, Dynea,A-Kxems 5 Monoetil glicol MEG, Rath

0.86 Endurecedor NH 188, Nelatec, CH-Zug

Quantidade Composto Identificação, Fabricante

0.19 Surfatante NM 49/S, Nelatec, CH-Zug

0.05 Agente de separação NT 673/SP, Melatec, CH-Zug Suspensão de resina B Quantidade Composto Identificação, Fabricante 100 Resina de melamina NF Dynea Pxefere, 70 0562L, Dynea, A-Kxems 6 Monoetil glicol MEG, Rath

0.93 Endurecedor 188, Nelatec, CH-Zug

0.6 Surfatante MN 200/B, Melatec, CH-Zug

0.05 Agente de separação MT 673/SP, Nelatec, CH-Zug

[0030] Diferentes frações de tamanho de grãos de óxido de alumí- nio branco, que foram parcialmente tratadas com silano, identificadas como ALQDUR * ZWSK-ST, AlrODUR * ZWSK e ALODUR * WSK por Treibacher Schleifmittel GmbH com uma dureza de Mohs de 9, bem como esferas de vidro por Swarco tendo uma dureza de Mohs de aproximadamente 6 foram utilizadas como partículas sólidas. Os ta- manhos de grão das respectivas partículas sólidas utilizadas estão re- sumidos na Tabela 1 abaixo. Tabela 1. Nome Material de base Faixa de tamanho de Tamanho médio grão de grão ZWSK-ST F180 Óxido de FEPA F180 53-90 µm 75 µm ZWSK-ST F240 alumínio branco FEPA F240 28-75 µm 44.5 µm ZWSK F280 FEPA F280 22-59 µm 36.5 µm ZWSK F500 FEPA F500 5-25 µm 12.8 µm ZWSK F800 FEPA F800 2-14 µm 6.5 µm ZWSK F1200 FEPA F1200 1-7 µm 3.0 µm WSK 3000 0-2 µm 0.4 µm Esferas de vidro Vidro. 0-5 µm 1.2 µm

[0031] Instrumentos de medição: Sympatec Helos BF com OASIS de dispersão úmida (difração de laser) Exemplo 1 (comparação)

[0032] Um papel de revestimento teve o núcleo impregnado com a suspensão de resina A. Um revestimento do papel de revestimento com a suspensão B incluiu 33% em peso de ALODUR * ZWSK-ST FI80 como partículas sólidas, foi executado em seguida. O papel de cobertura foi secado a 145°C até um teor de umidade residual de 6,2% e foi em seguida colocado com o lado do grão sobre um papel decora- tivo, que foi impregnado no núcleo com a suspensão de resina A e que foi secado, e em seguida foi pressionado numa placa de fibra de ma- deira HDF, a 180°C durante 12 segundos a uma pressão de 350 N. Exemplos de 2 até 8

[0033] Um papel de revestimento teve inicialmente o núcleo im- pregnado com a suspensão de resina A e foi em seguida revestido so- bre o lado da frente com a suspensão de resina B, que incluiu 33% em peso de ALODUR * ZWSK-ST FI80 como partículas sólidas,. A parte posterior do papel de revestimento foi em seguida revestida "úmido sobre úmido" com a suspensão de resina B, que incluiu quantidades diferentes de partículas sólidas de uma fração media e/ou fina. Para essa finalidade, a quantidade de surfatante na suspensão de resina B foi aumentada para 1,5 g para os exemplos 4, 7 e 8 de modo a asse- gurar a capacidade de dispersão da fração fina. Os papéis de revesti- mento diferencialmente revestidos obtidos dessa maneira foram em cada caso secados a 145°C até um teor de umidade residual de 6,2% e foram em seguida colocados com o lado da frente sobre um papel decorativo, que teve o núcleo impregnado com a suspensão de resina A e que foi secado, e foram em seguida prensados sobre uma placa de fibra de madeira HDF a 180°C durante 12 segundos em um a pres- são de 350 N. As quantidades utilizadas de frações de partículas me- dias e de partículas finas estão resumidas na Tabela 2 abaixo.

Tabela 2 Exemplo Partículas sólidas / percentagem (em cada caso com base na suspensão de resina B pura correspondente) Grossa média Fina 0 ( comparação) - - - 1 ( comparação) ZWSK-ST F180 - - 33% em peso 2 ( comparação) ZWSK-ST F180 ZWSK F500 - 33% em peso 15% em peso 3 ( comparação) ZWSK-ST F180 - WSK 3000 33% em peso 10% em peso 4 ( comparação) - ZWSK F500 WSK 3000 25% em peso 20% em peso 5 ( comparação) ZWSK-ST F180 - Esferas de vidro 33% em peso 25% em peso 6 ( comparação) ZWSK-ST F240 ZWSK F800 ZMSK F1200 33% em peso 15% em peso 15% em peso 7 ( invenção) ZWSK-ST F180 ZWSK F500 WSK 3000 33% em peso 15% em peso 25% em peso 8 ( invenção) ZWSK-ST F280 ZWSK F500 WSK 3000 33% em peso 20% em peso 20% em peso

[0034] A avaliação dos números de desgaste foi executada de acordo com os métodos acima descritos.

[0035] O valor Taber foi determinado de acordo com a DIN EM 13329, em que os valores Taber especificados na Tabela 3 são em cada caso os valores médios de 4 testes Taber.

[0036] A resistência a arranhões foi determinada de acordo com a DIV EM 16094, em que a avaliação foi executada através da imagem de arranhões e o Scotch Brite 3M CF-HP 7440 foi usado como o meio de teste. Em seguida foram executados movimentos Lissajous (160 ciclos) com relação a cada teste.

[0037] Para a determinação da resistência à esfregação, 4 testes de esfregação, que foram avaliados de forma visual (imagens de arra- nhões) e que foram combinados para a formação de um valor médio na Tabela 3, foram executados com relação a cada um dos exemplos. Com base no teste de resistência á arranhões de acordo com a DIN EM 16094, seis estágios (0 – 5) foram escolhidas com relação às ima- gens de arranhões, nas quais mudanças não visíveis podem ser identi- ficadas no estágio 0. Os valores Taber determinados em resposta aos testes de desgaste, valores com relação à resistência a arranhões e avaliações da resistência à esfregação estão resumidos na Tabela 3 abaixo. Exemplo Números de desgaste Valor Taber Classificação da FinaClassificação IP = rotações resistência a da resistência a arranhões imagem arranhões imagem de arranhões de arranhões 0 ( comparação) 600 4-5 4-5 1 ( comparação) 4200 4-5 4-5 2 ( comparação) 4100 1-3 4-5 3 ( comparação) 4200 4-5 0-2 4 ( comparação) 800 0-2 0-2 5 ( comparação) 4000 4-5 1-2 6 ( comparação) 2300 1-3 2-3 7 ( invenção) 4100 0-2 0-2 8 ( invenção) 2000 0-2 0-2

[0038] É conhecido a partir do estado da técnica que a presença de uma fração de grão relativamente grossa de um material sólido,que engloba uma determinada dureza mínima é uma exigência com rela- ção a uma alta resistência ao desgaste. Isso é confirmado pelo valor de Taber baixo de 800 para o exemplo 4, que não engloba uma parte grossa. Devido ao fato de que uma alta resistência ao desgaste é con- siderada como sendo uma exigência básica para uma camada de pro-

teção de desgaste, que é para ser desenvolvida, uma fração grossa com 33% em peso com base na respectiva suspensão de resina B como uma base, foi sempre usada no caso de todos os exemplos res- tantes. A quantidade da fração grossa foi, dessa forma, mantida de tal forma a ser constante, para assegurar uma compatibilidade dos resul- tados obtidos, Com 33% em peso, a quantidade da fração grossa foi escolhida de tal forma que foi possível alcançar valores de Taber mais altos, sem o risco de que a transparência da camada de proteção de superfície ser perdida em resposta a adição da fração media e/ou da fração fina. O tamanho do grão da fração grossa e a proporção da mesma se correlaciona com o nível dos valores Taber que possam ser alcançados. Por exemplo, um tamanho de grão grosso F180 (exemplo 7) tendo 33% em peso no líquido da resina resulta em um Taber de

4.100, um grão menos grosso tamanho F280 (exemplo 8) tendo uma parte de 33% no líquido da resina resulta em um valor Taber de 2.000.

[0039] Um laminado (exemplo 0) que não inclui nenhuma partícula sólida e quem como esperado, engloba uma baixa resistência ao des- gaste, baixa resistência aos arranhões e baixa resistência á esfrega- ção, também foi medido para comparação como um número de refe- rência. O exemplo comparativo 1 mostra que nem uma resistência a arranhões aceitável, nem uma resistência satisfatória à esfregação é alcançada somente com uma fração grossa no lado da frente do papel de revestimento sem uma porção fina adicional no lado de dentro.Se segue, a partir do exemplo comparativo 2 que uma parte adicional de uma fração de grão médio no lado de dentro do papel de revestimento resulta em uma alta resistência a arranhões. Quando escolhendo uma fração de grão bastante fino como a parte fina para o revestimento do lado de dentro do papel de revestimento, como no exemplo 3, é sur- preendente que resulta uma resistência aos arranhões muito baixa, porem uma boa resistência à esfregação. Esse resultado é confirmado em um teste adicional (exemplo 5), no qual esferas de vidro são usa- das no lugar de coríndon na fração fina. Embora as esferas de vidro tenham uma baixa dureza, isso tem apenas um pequeno efeito sobre a resistência à esfregação. No exemplo comparativo 6, uma fração de grãos abrasivos relativamente grossos foi utilizada com ZWSK F1200 como uma fração fina, por meio do que apenas uma resistência média à esfregação foi obtida.

[0040] Uma superfície resistente à abrasão compreendendo uma ótima resistência à esfregação e uma ótima resistência a arranhões é obtida nos exemplos 7 e 8, de acordo com a invenção. Em ambos es- ses casos, a superfície compreende pelo menos três frações de grãos diferentes de partículas sólidas, em que o tamanho das frações do grão, em cada caso, engloba uma distribuição de tamanho de grão mono modal e as partículas sólidas estão presentes domo uma distri- buição de tamanho de partícula trimodal compreendendo uma fração grossa, uma fração media e uma fração fina. A fração grossa por meio disso compreende uma granulação individual ou duas granulações ad- jacentes no faixa de tamanho de grão F150 até F280 de acordo com o padrão FEPA, a fração media compreende uma granulação individual ou duas granulações adjacentes na faixa de tamanho de grão de F320 até FR 1200, de acordo com o padrão FEPA, e a fração fina compre- ende uma granulação compreendendo uma media de tamanho de grão d50 de entre 0,1 µm e 2 µm. No exemplo 7, os valores ótimos são encontrados com um tamanho de grão de F 180 como a fração grossa com relação a todos os três critérios, que são para serem examinados, enquanto a resistência ao desgaste no exemplo 8 com a fração grossa mais fina já diminui consideravelmente, porem ainda exibe um valor aceitável com 2.000 Taber.

[0041] Para completar o quadro, os resultados de testes adicionais bem como as conclusões a partir dos mesmos serão resumidos em geral abaixo, sem a explicação adicional dos resultados individuais por meio de exemplos concretos em maior detalhe.

[0042] Foi constatado de forma surpreendente que as camadas de proteção de superfície tendo uma elevada resistência ao desgaste, uma boa resistência aos arranhões e uma boa resistência à esfrega- ção pode ser obtida mesmo sem a utilização de um papel de revesti- mento. Exemplos adicionais foram produzidos dessa forma e avalia- dos, nos quais o papel decorativo com o núcleo impregnado foi dire- tamente revestido "úmido sobre úmido" e o papel decorativo revestido, que foi em seguida secado, foi prensado diretamente com a placa de fibra de madeira HDF.

[0043] Nos primeiros testes, todas as pelo menos três frações de tamanhos de grãos de partículas sólidas foram inicialmente aplicadas em uma camada sobre o papel decorativo com o núcleo impregnado, que foi em seguida secado e que foi em seguida prensado sobre uma placa de fibra de madeira. As camadas de proteção de superfície obti- das dessa maneira englobaram bons resultados com relação a todas aos três critérios de avaliação.

[0044] Além disso, foram feitos outros testes com relação ao re- vestimento direto, no caso em que as partículas sólidas foram aplica- das gradualmente em etapas individuais como frações de tamanhos de grãos individuais ou em combinação de duas frações de tamanho de grãos. Especificamente, os últimos testes mostraram que uma boa resistência à esfregação é alcançada de forma específica quando a primeira fração também é incluída na camada mais superior. Resulta- dos muito bons foram obtidos dessa forma, quando a fração grossa foi inicialmente aplicada individualmente sobre o papel decorativo em uma primeira camada, e uma segunda camada compreendendo a fra- ção média e a fração fina foi aplicada em seguida.

[0045] Quantidades comparáveis da fração grossa, fração media e da fração fina, foram usadas no caso dos revestimentos diretos, como nos exemplos 7 e 8, em que foi tomado cuidado para que a viscosida- de da resina não afetasse a capacidade de processamento da mesma e que especificamente a transparência da camada dd proteção da su- perfície permanecesse.

[0046] Em resumo, se segue que a partir de todos os testes, uma resistência satisfatória à esfregação é alcançada, quando a camada mais superior da camada de proteção de superfície de acordo com a invenção é pelo menos parcialmente composta pela fração fina das partículas sólidas transparentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Camada de proteção de superfície transparente com ba- se em resina sintética, compreendendo partículas sólidas transparen- tes, que compreendem, pelo menos três frações de tamanhos de grãos diferentes e englobam uma dureza Mohs de pelo menos 4, que são incorporadas dentro da matriz de resina sintética, em que as tra- ções de tamanhos de grãos em cada caso englobam uma distribuição de tamanho de grãos mono modal e as partículas sólidas transparen- tes estão presentes juntas como uma distribuição de tamanho de par- tículas trimodal que compreende uma fração grossa, uma fração mé- dia e uma fração fina, caracterizada pelo fato de que a tração grossa compreende uma granulação individual ou duas granulações adjacentes compreen- dendo os tamanhos de grãos F 150 até F 280 de acordo com o padrão FEPA, a fração media compreendendo uma granulação individual ou duas granulações adjacentes compreendendo os tamanhos de grãos F 320 até F 1200 de acordo com o padrão FEPA, e a fração fina compreendendo uma granulação que compre- ende um tamanho médio de grão de d50 de entre 0,1 µm e 2 µm.

2. Camada de proteção de superfície de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fração media engloba um tamanho médio de grão d50 de entre 5% e 35% e a fração fina engloba um tamanho médio de grão d50 de en- tre 0,3% e 3%, em cada caso com base no tamanho médio de grão d50 da fração grossa.

3. Camada de proteção de superfície de acordo com a rei- vindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o tamanho médio de grão d50 da fração grossa é entre 30 µm e 100 µm, o tamanho médio de grão d50 da fração média é entre 2 µm e 20 µm, e o tamanho médio de grão d50 da fração fina é entre 0,2 µm e 0,5 µm.

4. Camada de proteção de superfície de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que as partículas sólidas transparentes são escolhidas a partir do grupo que consiste em óxido de α-alumínio, escolhidos a partir do grupo que con- siste de óxido de alfa-alumínio, coríndon fundido, coríndon sinterizado, óxido de alumínio totalmente recozido, coríndon de sol-gel, silicatos de alumínio, esferas de vidro, areia de sílica e as misturas dos mesmos.

5. Camada de proteção de superfície de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a fração grossa consiste em óxido de alfa-alumínio ou co- ríndon fundido ou uma mistura de coríndon fundido ou óxido de alfa- alumínio com até 30% em peso de esferas de vidro, a fração média consiste em óxido de alfa-alumínio, corín- don fundido, óxidos de alumínio totalmente recozidos, coríndon de sol- gel, ou as misturas dos mesmos e a fração fina consiste em óxido de alfa-alumínio, coríndon fundido, óxidos de alumínio totalmente recozidos, silicato de alumínio, esferas de vidro, areia de quartzo ou as misturas dos mesmos.

6. Camada de proteção de superfície de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que as partículas sólidas transparentes da fração grossa e da fração média englobam uma dureza Mohs de > 6, de preferência especifica de > 8.

7. Camada de proteção de superfície de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a quantidade total de partículas sólidas transparentes incorporadas na matriz de resina sintética é entre 5% em volume e 70% em volume, com base em toda a camada de proteção de superfície.

8. Camada de proteção de superfície de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a quantidade total de partículas sólidas transparentes incorporada na matriz de resina sintética é entre 2 g/m2 e 100 g/m2.

9. Método para a produção de uma camada de proteção de superfície, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas: impregnar o núcleo de um papel de revestimento com uma primeira suspensão de resina, aplicar uma segunda suspensão de resina, que compreen- de a fração grossa das partículas sólidas transparentes, sobre o lado da frente do papel de revestimento úmido, aplicar uma terceira suspensão de resina, que compreende a fração media e a fração fina das partículas sólidas transparentes, ao lado detrás do papel de revestimento úmido, secar o papel de revestimento revestido até um teor residu- al de umidade de aproximadamente 6%, aplicar o papel de revestimento revestido com o seu lado que inclui a fração grossa das partículas sólidas transparentes, sobre um papel decorativo que tem o núcleo impregnado com a primeira suspensão de resina e que é secado e pressionar o papel decorativo que é revestido como o papel de revestimento revestido, sobre uma placa de fibra de madeira, em que a camada mais superior da camada de proteção de superfície, que tenha sido formada dessa maneira, compreenda a fração media e a fração fina das partículas sólidas transparentes.

10. Método para a produção de uma camada de proteção de superfície, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado em que o método compreende as etapas: impregnar o núcleo de um papel decorativo com uma pri- meira suspensão de resina, aplicar pelo menos uma outra suspensão de resina, que compreenda pelo menos uma fração de tamanho de grão das partícu- las sólidas transparentes, sobre o papel decorativo úmido, secar o papel decorativo revestido até um teor residual de umidade de aproximadamente 6%, pressionar o papel decorativo sobre uma placa de fibra de madeira.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracteriza- do pelo fato de que as pelo menos três frações de tamanhos de grãos das partículas sólidas transparentes são aplicadas sobre o papel deco- rativo em uma pluralidade de etapas, em que as frações de tamanhos de grãos diferentes ou as misturas de frações de tamanho de grãos diferentes das suspensões de resina que compreendem as partículas sólidas transparentes são usadas, em que a ordem de aplicação das suspensões de resina tem lugar de uma tal forma que a camada mais superior da camada de proteção de superfície, obtida dessa maneira compreenda a fração fina das partículas sólidas transparentes.

12. Uso de uma camada de proteção de superfície, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que é uma superfície decorativa para cobertura de pavimentos (chão), pavimentos de tacos, pavimentos de laminados, superfície de mobiliário ou placas de trabalho resistentes ao desgaste.