BR112014026478B1 - Processo para produção de uma folha decorada e seu uso - Google Patents

Abstract

processo para produção de uma folha decorada e seu uso. a presente invenção refere-se às folhas decoradas à base de velos de celulose, como papel, para a produção de laminados decorados, que são impregnadas com resinas sintéticas. elas alteram então seu tamanho, se tornam quebradiças e não são resistentes à água no laminado. no processo de acordo com a invenção, os velos impressos e não impressos são impregnados com uma dispersão aquosa de um polímero reticulável por radiação uv, secos, eventualmente impressos e finalmente irradiados com uv. as folhas decoradas assim obtidas são resistentes à água no laminado e podem ser enroladas e armazenadas depois da camada da etapa do processo.

Description

[001] A presente invenção se refere a um processo para produ ção de uma folha decorada, como empregado na produção de laminados decorativos com outras camadas, por exemplo, camadas de suporte de madeira, materiais de madeira, plásticos bem como camadas de cobertura ou proteção. Esses laminados decorativos são empregados, por exemplo, como revestimentos de parede o piso e na construção de móveis. A invenção se refere, além disso, ao uso da folha decorada para produção de um laminado decorativo.

[002] Nesses laminados, a decoração pode imitar um outro mate rial, por exemplo madeira, cerâmica, pedra natural ou artificial, ou levar em consideração critérios artísticos ou práticos. Usualmente, a decoração é protegida de desgaste por uma camada de duro plástico mais ou menos transparente. Também é usual prover a superfície dessa camada de cobertura de uma estrutura, que tenha uma relação espacial com a decoração, que reproduza a estrutura de superfície do material imitado e é designada como sincroporo.

[003] A decoração é convencionalmente realizada em forma de um papel impresso ou provido de um padrão de outra maneira ou outros velos de celulose, que é impregnado com uma laca endurecível ou resina sintética e disposta entre o suporte e uma camada de cobertura exterior inibidora de desgaste. Usualmente, a produção do papel decorado impregnado requer operações de trabalho especiais da impressão e impregnação, que em geral são executadas fora da produção de laminado propriamente dita e representam um elevado fator de custo. Além disso, é necessário que o material de impregnação do papel decorado seja compatível com a laca ou resina sintética da camada de cobertura, o que não pode ser pressuposto especialmente quando da reunião de laca e resina sintética.

[004] Outro problema dessa tecnologia reside em que, quando da impregnação do papel decorado, o mesmo sofre uma alteração da dimensão, que deve ser considerada no processo ulterior, quando a relação espacial entre decoração e estrutura de superfície (sincroporo) deva ser mantida. Isso é então particularmente difícil quando o produto é frequentemente trocado.

[005] Papéis decorados impregnados com aminoplasto são tam bém sensíveis à água, que penetra no laminado a partir de uma aresta de dobra desviando-se da camada de cobertura. Para aplicações em áreas úmidas, esses elementos de laminado devem também ser selados nas arestas laterais especialmente contra penetração de água.

[006] Finalmente, os papéis decorados perdem frequentemente sua flexibilidade devido à impregnação e não mais podem ser enrolados, mas sim devem ser manipulados em forma de folhas, que são cortadas na medida do suporte.

[007] DE 17 04 598 A descreve um processo para a produção contínua de folhas de plástico reforçadas com fibras, em que velos de fibras são impregnados com uma resina sintética com grupos autorreti- culantes e, em seguida, submetidos a um tratamento a calor e pressão.

[008] DE 101 34 302 C1 descreve um processo para produção de um pré-impregnado para a produção de laminados decorativos, em que sobre um papel não pintado é aplicada uma resina termicamente endurecível e o pré-impregnado é ajustado para uma unidade residual de cerca de 3%, sendo que a resina permanece não reticulada.

[009] WO 2010/089086 A1 descreve um processo para produção de papel decorado, em que o papel é impresso e em seguida aplicada uma dispersão de poliuretano aniônica, contendo policarbonato, alifáti- ca. Depois, o papel é impregnado com uma resina de aminoplasto. Com isso deve ser economizada resina de impregnação, reduzido o crescimento do papel quando da impregnação com resina de amino- plasto e melhorada a resistência à luz do papel decorado.

[0010] A invenção tem por objetivo indicar um processo para a produção de uma folha decorada de um velo de celulose, que resulta em uma impregnação completa e resistente à água da celulose e pode ser executado de uma maneira mais simples em comparação com o estado da técnica.

[0011] Esse objetivo é alcançado por um processo de acordo com a reivindicação principal.

[0012] Verificou-se, de fato, que quando do uso da dispersão aquosa de um polímero reticulável por radial UV como meio de impregnação, secagem do impregnado e endurecimento do polímero por reticulação por meio de radiação UV de maneira simples pode ser obtida uma folha decorada, que não apresenta alteração de dimensão em comparação com o velo de celulose original, é compatível com as resinas empregadas em outras camadas, por exemplo, camadas de cobertura, do laminado decorativo, especialmente aminoplastos, e estabelece uma boa liga e é totalmente à prova de água.

[0013] O velo de fibras de celulose empregado de acordo com a invenção não contém, de preferência, além de eventualmente uma pequena quantidade de agentes ligantes para a estabilização do velo, outros meios de impregnação. Sua gramatura se situa em geral entre 50 e 200 g/m2. De modo especialmente preferido, o material de velo é um papel. Uma área preferida para a gramatura do papel se situa entre 70 e 100 g/m2. De boa aplicação são papéis de base de impressão conhecidos na área técnica das superfícies decoradas. Em geral eles não são impregnados e podem ser tingidos e contêm materiais de pigmentos, para cobrirem a cor e estrutura do material de suporte não tratado.

[0014] O velo de fibras de celulose pode, no processo de acordo com a invenção, ser impregnado no estado impresso ou não impresso. No primeiro caso, depois da impregnação e secagem, o polímero reti- culável é reticulado por radiação UV e endurecido. No segundo caso, antes da radiação, a decoração é impressa sobre o velo impregnado e seco. Uma vantagem dessa segunda forma de execução reside em que para a impressão da decoração é necessária até 50% menos tinta do que quando da impressão de um velo não impregnado. Isso se deve, possivelmente, ao fato de que toda a tinta de impressão permanece na superfície do velo impregnado e não é aspirada para dentro do velo, onde não é mais visível. Outra vantagem da impressão sobre o velo impregnado e seco, mas ainda não irradiado, é a imagem de impressão mais clara e mais nítida. Evidentemente, a tinta de impressão tende então menos a escorrer do que quando da impressão sobre papel bruto.

[0015] O polímero reticulável por UV, empregado no processo de acordo com a invenção, se apresenta em forma de uma dispersão aquosa, que pode conter eventualmente substâncias tensoativas apropriadas como meios de dispersão. O polímero pode ser um copo- límero, que compreende comonômeros reticuláveis, por exemplo, compostos etilenicamente insaturados como acrilatos e metacrilatos, que também apresentam após a polimerização grupos ainda etileni- camente insaturados, por exemplo, como ésteres de ácido acrílico de álcoois polivalentes.

[0016] De preferência, o polímero reticulável compreende além dos comonômeros etilenicamente insaturados unidade de uretano, que de maneira conhecida podem ser formadas de di-isocianatos e dióis. São úteis especialmente dispersões aniônicas.

[0017] São preferidos ainda polímeros, que compreendem ainda unidades de éster além do comonômero reticulável e de unidade de uretano. O polímero pode se apresentar como copolímero em bloco. Por exemplo, blocos de poliéster podem ser incluídos no copolímero, na medida em que se emprega como diol um poliésterdiol de preferênciaalifático.

[0018] A dispersão aquosa do polímero reticulável por radiação UV, empregada de acordo com a invenção, tem, de preferência, um teor de sólidos de ao menos 35 porcento em peso. A dispersão pode conter outros agentes auxiliares, por exemplo, antiespumantes e es- pessantes. A aplicação por área da dispersão de polímero é de preferência de tal maneira dimensionada que resulte uma aplicação seca de 10-40, especialmente de preferência, 10-20 g/m2 de polímero. Em geral, uma gramatura maior e um maior volume de poros do velo de celulose requerem uma maior aplicação de polímero.

[0019] A impregnação do velo pode ser executada com processos conhecidos, por exemplo, imersão do velo na dispersão de polímero. Mas são preferidos processos de dosagem, que possibilitem um controle preciso da aplicação por área, por exemplo, aplicação por cilindro ou revestimento por cortina. Quando da aplicação por cilindro, de preferência o meio de impregnação é comprimido com um cilindro de con- trapressão para dentro do velo. Também é possível a aplicação de uma técnica de rasqueta como, por exemplo, em máquinas de pintura de papel. É preferida uma aplicação por cilindro com uso de cilindros de aço nobre ou borracha dura.

[0020] Para a impregnação pode ser aumentada a viscosidade da dispersão de polímero com meios espessantes apropriados, por exemplo, com meios à base de poliuretano.

[0021] Depois da impregnação do velo, o meio de dispersão aquo saé removido por secagem. A secagem pode ser realizada de modo físico, por exemplo, por irradiação a infravermelho, ar aquecido, por exemplo, em secadores de ar circulante ou de bocais, micro-ondas, cilindros aquecidos ou por uma combinação desses processos. É vantajoso que então a temperatura de formação de película do polímero disperso seja ultrapassada porque assim é melhorada a resistência à água do velo impregnado. Do meio de dispersão aquoso, removido quando da secagem, fazem parte, além da própria água, também meios de dispersão auxiliares polares, eventualmente presentes, como por exemplo, álcoois.

[0022] Uma vantagem particular do processo de acordo com a in venção reside em que o velo de celulose impregnado é flexível e isento de cola no estado seco, de modo que pode sem problemas sem enrolado e armazenado e transportado para ulterior uso. Se necessário, o velo de celulose pode ser cortado na medida em qualquer estágio do processo de acordo com a invenção, por exemplo, para ser adaptado à largura do dispositivo de impregnação ou impressão ou à medida da placa de suporte prevista para a produção do laminado decorativo.

[0023] Quando o velo ainda não foi impresso antes da impregna ção, então isso ocorre de acordo com a invenção após a impregnação, mas antes da reticulação por radiação UV. Verificou-se que após a radiação ser insatisfatória à aderência da tinta de impressão. Como processo de impressão podem vir ao caso, em primeira linha, impressão offset, flexografia e processos digitais, como impressão a jato de tinta, por transferência ou a laser.

[0024] Particularmente preferido é então um processo de impres são digital, porque então não se trabalha com um molde de impressão pré-fabricado, cujo padrão se repete regularmente. Devido a essas repetições, à imitação de materiais naturais como madeira é apenas incompleta. Seria antieconômico trocar o molde de impressão a cada impressão, para se evitar a reprodução de repetições. Com a impressão digital, pelo contrário, é possível manter em reserva um grande número de distintos padrões em forma digital e alterná-los entre si sem os tempos de parada ademais necessários para a troca do molde de impressão. Essa vantagem é então útil também quando na produção contínua deva ser modificado o material a ser imitado, por exemplo, selecionado um outro tipo de madeira.

[0025] Vantajoso nos processos de impressão digitais é também o fato de que operam em geral sem contato. Assim pode ser evitado que o velo de celulose impregnado e seco, mas ainda não irradiado com UV, seja danificado na superfície. Como processos de impressão vêm ao caso, por exemplo, processos de jato de tinta com cabeça de impressão fixa ou móvel, processos de impressão a laser, por exemplo, com pulverizadores de toner de uma só cor ou de várias cores e processos de transferência térmica. O uso de tintas de impressão endure- cíveis a radiação é vantajoso, porque, quando da radiação a UV desde logo necessária para valorização da impregnação, ocorre uma intensivaligação das tintas de impressão com o meio de impregnação no velo. Mas de acordo com a invenção são também apropriadas outras tintas de impressão, por exemplo, à base de água ou de solventes.

[0026] Para produção de efeitos visuais especiais é também possí vel imprimir a decoração em duas operações de trabalho antes e depois da impressão. Isso pode ser vantajoso quando, por exemplo, são empregadas tintas de impressão metalicamente refletoras ou opalizantes.

[0027] Inclui-se também na invenção o uso de uma folha decorada de acordo com a invenção em um processo para produção de um laminado decorativo. Esse processo abrange ao menos as etapas: - Fixação da folha decorada sobre uma placa de suporte e - Aplicação de uma camada de cobertura sobre a folha decorada.

[0028] Como placa de suporte vem ao caso todo material apro priado, como, por exemplo, madeira, materiais de madeira como placas de aparas e de fibras, compensados, placas de materiais sintéticos duroplásticos e termoplásticos, placas de materiais de fibras biológicos como fibras de cânhamo, fibras de celulose (papel, papelão e similares) ou palha, materiais cerâmicos como argila queimada, concreto, gesso bem como materiais compostos de dois ou mais dos materiais mencionados, por exemplo, placas de gesso encartonado ou materiais sintéticos reforçados com fibras. No caso de placas de suporte com irregularidades mais acentuadas na superfície, pode ser necessário aplicar antes da fixação da folha decorada uma camada de base para compensação dessas irregularidades.

[0029] Para fixação da folha decorada sobre a placa de suporte, de preferência é empregado um adesivo ou cola. Exemplos são adesivos a quente, adesivos de dispersão, adesivos de dois componentes, cola de ureia-formaldeído, eventualmente com um endurecedor. Desde que necessário ou vantajoso, o efeito do adesivo ou da cola pode ser reforçado pela aplicação de pressão e/ou calor.

[0030] Para proteção da decoração, uma camada de cobertura é aplicada sobre a folha decorada fixada sobre a placa de suporte. Para tanto são apropriados todos os materiais e processos conhecidos no estado da técnica. Por exemplo, pode ser empregada uma assim chamada"overlay", que consiste usualmente em um velo de celulose embebido com uma resina sintética, por exemplo, um aminoplasto. De outra parte, também é possível aplicar uma camada de cobertura isenta de celulose, por exemplo, na medida em que uma solução aquosa de um aminoplasto ou de um pré-estágio de aminoplasto é aplicada sobre a camada decorativa e seca. Também é possível borrifar um pó de uma resina sintética ou de um pré-estágio de resina sobre a folha decorativa e produzir assim por fusão ao menos parcial uma camada coesa. A camada de cobertura pode também ser formada de lacas eventualmente endurecíveis a radiação. Nesse caso, a camada de cobertura pode manter sua dureza final por irradiação. À camada de cobertura podem ser incorporados componentes redutores de desgaste, por exemplo, partículas duras de corundo, carbureto de silício, vidro e similares.

[0031] De preferência, a camada de cobertura consiste em uma resina de aminoplasto ou de um pré-estágio da mesma, por exemplo, de um oligômero de um composto de amino e de aldeído, como mela- nina ou formaldeído. Para se obter a dureza final, esse material deve ainda ser submetido a um tratamento térmico, que ocorre convenientemente sob pressão. Para tanto, de preferência, todo o pacote de camadas, compreendendo placa de suporte, folha decorada e camada de cobertura, deve ser prensado e/ou aquecido. Isso pode ocorrer, por exemplo, em uma assim chamada prensa de ciclo curto ou também continuamente em uma prensa de cinta dupla. Antes da prensagem ou durante a prensagem, por exemplo, por meio de uma chapa estampada apropriada, pode ser estampada uma estrutura de superfície, por exemplo, para imitação de poros de madeira, na superfície da camada de decoração. Uma vantagem do processo de acordo com a invenção reside em que a folha decorada, quando foi impressa com uma deco-ração antes da impregnação, não sofre pela impregnação e secagem uma alteração de dimensão, de modo que a decoração impressa permanece em coincidência local com a estrutura de superfície em todos os pontos.

[0032] A seguir será descrito um exemplo de execução para o pro cesso de acordo com a invenção.

[0033] Uma peça contínua de papel com uma gramatura de 80 g/m2é guiada por um par de cilindros, em que ambos os cilindros são revestidos por meio de um dispositivo de rasqueta com 20 g/m2 cada de uma dispersão de um copolímero de éster de laca acrílica-uretano com 50 por cento em peso de fração sólida. Quando da incidência sobre o papel, a dispersão é comprimida no papel. Depois da aplicação, a peça contínua de papel é conduzida por um secador, em que a peça contínua é irradiada com infravermelho e ventilada. Depois de passar pelo secador, a peça contínua atravessa uma estação de impressão, em que uma decoração de quatro cores é impressa por meio de um processo de impressão a jato de tinta digital sobre um lado da peça contínua. Em seguida, a peça contínua é submetida em ambos os lados a uma irradiação a UV. A folha decorada assim produzida é então resistenteà água e pode ser enrolada e armazenada. Alternativamente, também imediatamente, eventualmente em operação contínua, pode ser colada com uma placa HDF com uso de uma cola de formaldeído- ureia. Também nesse estado, o produto intermediário, isto é, a placa de suporte com a folha decorada fixada sobre a mesma, pode ser armazenada eventualmente até ao ulterior uso. Para fabricação de um laminado decorativo, é então ainda aplicada uma solução aquosa de um pré- estágio de resina de formaldeído-melanina sobre a superfície decorada, seca e prensada em uma prensa de ciclo curto a cerca de 170°C por 20 seg. Por meio de uma chapa de estampagem é estampada na superfície uma estrutura de poros sincronizada com a decoração.

[0034] Quando para a impregnação é empregado um papel de de coração já impresso, dispensa a impressão e as demais etapas do processão são igualmente executadas.

[0035] A invenção será detalhadamente descrita a seguir com ba se em dois outros exemplos de execução representados nas figuras em apenso. Mostram: Figura 1 - uma primeira forma de execução do processo de acordo com a invenção com um velo de celulose não impresso, Figura 2 - uma segunda forma de execução do processo de acordo com a invenção com um papel de decoração já impresso.

[0036] Na figura 1 estão representadas as etapas sucessivas na primeira forma de execução exemplar do processo de acordo com a invenção. As referências sublinhadas representam um decurso de processo preferido, que torna particularmente útil a invenção. Inicialmente, o velo de celulose, que pode ser, por exemplo, um papel não im- presso, especialmente um papel de base de impressão, é impregnado com o meio de impregnação de acordo com a invenção. Em seguida, o velo de celulose impregnado é seco. Nesse estado, o velo pode ser enrolado e armazenado ou também já impresso. De preferência, no entanto, é colado sobre uma placa de suporte e impresso com um padrão decorativo por meio de um processo de impressão de preferência digital. A essa etapa se segue uma irradiação a UV, até que a impregnação esteja suficiente endurecida. Uma camada de cobertura, por exemplo, uma "overlay" (camada de suporte impregnada com material de camada de cobertura), uma solução de um pré-estágio de ureia ou também uma laca eventualmente endurecível a radiação, pode ser aplicada sobre o padrão decorativo. A camada de decoração é, final-mente, unida com a placa de suporte e a camada de decoração em uma prensa aquecível sob pressão e/ou calor, sendo que eventualmente ainda com uma chapa de prensa estrutura é estampada uma estrutura de superfície na superfície da camada de cobertura. Nesse decurso de processo preferido, uma etapa de processo pode se seguir diretamente à outra, de modo que se pode trabalhar continuamente, o que possibilita com grandes lotes consideráveis vantagens de custo. De outra parte, o velo de celulose impregnado e seco pode ser enrolado e armazenado intermediariamente, antes de ser impresso, irradiado a UV, colado sobre a placa de suporte e eventualmente aplicada a camada de decoração e prensado e estampado o composto de camadas.É então vantajoso que também depois da impressão e da irradiação com UV, o material de decoração pode ser enrolado e armazena-do. Isso facilita, por exemplo, a fabricação de pequenos lotes com trocas mais frequentes de produto. Também é possível interromper o processo de fabricação após a colagem da camada de decoração sobre a placa de suporte e armazenar o produto intermediário.

[0037] Na figura 2 está representada a título de exemplo uma se- gunda forma de execução do processo de acordo com a invenção. Parte-se aí de papel de decoração já impresso. Ele é inicialmente impregnado com o meio de acordo com a invenção, seco e submetido à irradiação UV. De preferência (etapas de processo sublinhadas) ele é então enrolado e armazenado intermediariamente para ulterior uso. Mas também pode ser colado imediatamente ou após armazenagem intermediária sobre uma placa de suporte e aplicada uma camada de cobertura, por exemplo, como acima descrita. O pacote de camadas pode então novamente ser tratado com pressão e/ou calor, sendo que eventualmente uma estrutura é estampada na superfície.

Claims (10)

1. Processo para produção de uma folha decorada, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - disponibilizar um velo de fibras de celulose não impresso ou impresso, - impregnar o velo com uma dispersão aquosa de um polí-meroreticulável por radiação UV, - remover o meio de dispersão aquoso do velo impregnado por secagem, - imprimir uma decoração sobre um lado do velo impregnado seco, quando esse for não impresso, - endurecer o polímero no velo por reticulação por meio de radiação UV, sendo que o velo impregnado seco é fixado na placa de suporte antes da impressão da decoração, e sendo que a decoração é impressa no velo impregnado e seco antes do endurecimento do polímero no velo por reticulação por irradiação UV.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero reticulável por radiação UV é um copo- límero que apresenta ao menos unidades insaturadas por uretano e etilenicamente.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o polímero reticulável por radiação UV apresenta adicionalmente unidades de éster.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que como velo é empregado um papel impresso ou não impresso.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a dispersão aquosa tem um teor de sólidos de ao menos 35 por cento em peso.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a secagem ocorre por radiação a infravermelho, ar aquecido, micro-ondas e/ou cilindros aquecidos.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a impressão ocorre por meio de impressão offset, flexografia e/ou um processo de impressão digital.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a impressão ocorre por meio de um processo de jato de tinta, transferência ou impressão a laser.

9. Uso de uma folha decorada produzida pelo processo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que é em um processo para produção de um laminado decorativo, que compreende a etapa de aplicar uma camada de decoração sobre uma folha decorada.

10. Uso, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, após a aplicação da camada de decoração, o pacote de camadas é prensado e/ou aquecido e/ou a superfície da camada de decoração é estampada.

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