ES2238859T3

ES2238859T3 - Procedimiento de revestimiento de sustratos de material estratificado en una prensa.

Info

Publication number: ES2238859T3
Application number: ES99958765T
Authority: ES
Inventors: Frank Chen; Greg Muselman; Travis W. Idol; David H. Nowak
Original assignee: Valspar Sourcing Inc
Current assignee: Sherwin Williams Co
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: KR100637549B1; AR024225A1; AU752402B2; US7919148B2; DE69924029T2; DE69924029D1; CA2349233A1; KR20010080397A; EP1568489B1; US20110139359A1; EP1152897B1; TR200101229T2; WO2000027635A1; RO121325B1; US20010006704A1; ATE354469T1; US6165308A; MY128927A; CN1191160C; EP1152897A1

Abstract

Un procedimiento para la fabricación de un sustrato de material estratificado recubierto de polímero en prensa que comprende las etapas de: aplicar una composición sobre la superficie de una manta compresible, en la que la mencionada composición es una composición imprimadora entrecruzable por vía química; entrecruzar la composición sin calentamiento para formar un recubrimiento de polímero entrecruzado por vía química sobre la superficie de la manta compresible, en la que la que la mencionada composición se entrecruza concurrentemente con la aplicación de la composición a la superficie de la manta compresible; y comprimir y calentar el recubrimiento entrecruzado y la manta compresible para formar el sustrato de material estratificado recubierto de polímero.

Description

Procedimiento de revestimiento de sustratos de material estratificado en una prensa.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a la fabricación de materiales de construcción estratificados. De forma más particular, esta invención se dirige a un procedimiento eficiente en coste para la fabricación de sustratos estratificados comprimidos recubiertos, en los que el recubrimiento se forma como un primer componente libre de formaldehído del sustrato estratificado en una prensa. Los sustratos estratificados imprimados en prensa fabricados de acuerdo con esta invención presentan una superficie dura, de baja porosidad y lisa que muestra una excelente resistencia al agua y al bloqueo sin más tratamiento adicional para recibir las composiciones de recubrimiento de acabado final.

Antecedentes y resumen de la invención

Las demandas de la industria de la construcción de materiales de construcción multifuncionales de bajo coste ha llevado a la expansión del uso de los sustratos estratificados, formados generalmente por compresión y calentamiento de una manta de partículas y / o fibras combinadas con resina y cera. Aunque los componentes más habituales de fibra / partículas para este tipo de materiales estratificados son los celulósicos, tales como partículas de madera, fibras, copos o virutas, ha habido una investigación y desarrollo significativos respecto del uso de fibras / partículas procedentes de otras fuentes tales como vidrio, polímeros sintéticos, carbón y materiales de carga inorgánicos tales como talco, alúmina, silicio, carbonato de calcio y materiales cementosos incluyendo cenizas volantes y cementos Pórtland. Los sustratos estratificados más habituales que se usan actualmente en construcción son los formados a partir de partículas, fibras, copos, virutas u otros fragmentos de madera para la producción de materiales estratificados de tablero, tablero de fibra de media densidad, tablero de fibra orientada, tablero de partículas, contrachapado y revestido de papel. Dichos materiales estratificados se fabrican típicamente en una manta en condiciones de procesado húmedo-seco o seco, y se comprimen a continuación con calor y presión en un sustrato de material estratificado denso, normalmente en forma de hoja. En algunas aplicaciones, como en la fabricación de chapas para puertas, la manta se moldea a la forma deseada y/o se le proporciona una superficie lisa o texturada durante el procedimiento de compresión térmica. En procedimientos de fabricación relacionados, el papel se encola a la manta en la prensa. La fabricación de sustratos estratificados densos comprimidos para uso en la industria de la construcción es bien conocida en la técnica. Ver, por ejemplo, las Patentes de los Estados Unidos nros. 3.164.511; 3.391,223; 3.940,230; y 4.241,133.

Un aspecto importante de los sustratos de material estratificado destinados para uso en la industria de la construcción es la calidad y naturaleza de la superficie del sustrato. Muchos sustratos estratificados se usan en aplicaciones que requieren que la superficie del sustrato sea adecuada para recibir recubrimientos de acabado. De esta forma, es deseable que la superficie del sustrato sea dura y esencialmente libre de grietas, huecos y porosidad. Se ha dirigido mucho esfuerzo al desarrollo de técnicas de fabricación para obtener y asegurar superficies listas para el acabado de alta cualidad sobre sustratos estratificados. Así, por ejemplo, en la fabricación de chapas para puertas acabadas, o forros de tablero para paredes exteriores, se comprime una manta que comprende pulpa de madera, ligante de resina y aditivos en una prensa entre placas metálicas calientes (placas de contacto a una temperatura de aproximadamente 149ºC (300ºF) hasta aproximadamente 254ºC (490ºF) y a una presión de aproximadamente 3,448 hasta 10,343 MPa (de 500 hasta aproximadamente 1500 psi) durante aproximadamente 20 segundos hasta aproximadamente 2 minutos. El ligante de resina es habitualmente una resina termoendurecible tal como resinas urea / formaldehído, resinas fenol/ formaldehído, resinas melamina / formaldehído, resinas acrílicas, poliisocianatos o resinas de uretano. El manto se trata habitualmente con un sellante preprensado para proporcionar liberación desde la placa de contacto de la prensa caliente, y optimizar de esta forma la suavidad de la superficie y minimizar la retención sobre la placa de contacto de la prensa caliente (placas de metal). Una vez se ha prensado la manta, normalmente hasta un determinado espesor de detención, el tablero resultante continua su procesado en una serie de etapas, entre la que se incluyen la rehumidificación, dimensionamiento, apilado y transporte hasta una línea de imprimado para la aplicación de la imprimación, y posterior curado de una composición imprimante aplicada. Con dichas técnicas de fabricación actuales hay un coste de mano de obra significativo implicado en el transporte de los sustratos de tablero compuesto desde la prensa a las estaciones de imprimación y curado. Además, hay un coste significativo de capital y carburante asociado con la etapa necesaria de recalentamiento y curado de los tableros de material estratificado imprimados.

La respuesta a las necesidades del cliente de menores costes y mejor calidad de los materiales de construcción de sustratos de material estratificado, los fabricantes de dichos materiales han invertido en esfuerzos significativos de investigación y desarrollo para mejorar la fabricación de sustratos de material estratificado, de manera partículas aquellos formados a partir de particulados de madera y fibras, en los que el material estratificado se forma con una superficie recubierta de imprimación/ polímero en la prensa, eliminando de esta forma las etapas posteriores de aplicación y curado de la imprimación, que son normales en las actuales operaciones de fabricación de materiales estratificados de madera. Uno de estos procedimientos se describe en la Patente de los Estados Unidos nº 5.635.248 en la que se aplica un polímero de látex en forma de espuma sobre la superficie de la manta, la espuma se seca en forma de capa endurecida que a continuación se machaca y ajusta duran el prensado de la manta en un sustrato reconsolidado recubierto. Aunque esta metodología se dice que produce un tablero de material estratificado imprimado directamente fuera de la prensa, el procedimiento requiere una etapa adicional de espumado del lates, y estos requiere una etapa de calentamiento que consume coste y tiempo extra similar al procedimiento de fabricación actual.

El Documento EP 0625529 se refiere a una mezcla de ligante para la producción de pintura, mientras que el Documento WO96/22338 se refiere a una composición de recubrimiento acuosa de endurecimiento rápido que de nuevo es adecuada para una pintura de endurecimiento rápido. El Documento EP 0326919 se refiere a un procedimiento y equipo para la producción de recubrimientos de curado rápido sobre, por ejemplo, superficies de madera. El Documento US 4517228 se refiere a un recubrimiento pigmentado para una composición de tablero, mientras que el Documento US 5059264 describe una composición imprimadora - selladora que también puede pigmentarse. El Documento US 4940741 describe un procedimiento en una etapa para comprimir y temperar de forma simultánea paneles de tablero de fibra.

La presente invención proporciona un procedimiento de fabricación eficiente en coste para la fabricación de sustratos estratificados recubiertos de polímero (imprimados) directamente desde la prensa sin ningún procesado extra con látex o etapas de calentamiento/ secado. De acuerdo con una forma de realización de esta invención, se proporciona un procedimiento mejorado para la fabricación de sustratos estratificados que tengan una superficie recubierta de polímero de gran calidad directamente fuera de la prensa, como se expone en la reivindicación 1. Se aplica una composición de recubrimiento imprimadora de endurecimiento rápido libre de formaldehído sobre la superficie de la manta compresible o del papel encolado a la superficie de la manta. Una composición de recubrimiento imprimadora de asentamiento rápido presenta un excelente "resistencia" sobre la superficie de la manta durante la posterior compresión de la manta entre las superficies de metal calientes en una prensa. Se formula una composición de recubrimiento imprimadora para formar una matriz de polímero entrecruzado químicamente cuando, o a medida que se aplica, a la superficie. Hacer presión sobre la manta recubierta en condiciones normalizadas de temperatura y presión elevadas produce un sustrato de material estratificado que tiene una superficie lisa de porosidad baja, ideal para recibir la recepción de las composiciones de recubrimiento de acabado. La presente invención también permite la fabricación de papel recubierto, en el que una manta de fibra se recubre y presiona para convertirse en papel satinado, como parte del proceso de fabricación del papel.

Una composición de recubrimiento imprimadora comprende tanto un polímero termoendurecible como un polímero termoplástico, y de cualquier forma se formula para un rápido entrecruzado/ formación del gel tras aplicación a la superficie de la manta. Una composición de recubrimiento imprimadora puede comprender un látex termoplástico que experimenta una formación de gel dependiente del pH, una reacción de entrecruzamiento iónico iónica a medida que se aplica a la superficie de la manta. De manera alternativa, una composición imprimadora puede ser una composición de dos componentes, en la que el primer y segundo componentes son capaces de formar un gel mediante entrecruzamiento iónico cuando se aplican, por ejemplo, a través de un rociador de dos canales.

Se aplica una composición de recubrimiento superior sobre una composición de recubrimiento imprimadora aplicada antes de la aplicación de calor y presión para formar el sustrato recubierto de polímero. Una composición de recubrimiento superior puede ser una composición termoendurecible de látex que mejora las propiedades de la superficie de una composición de sustrato recubierta de polímero y facilita el despegado del material estratificado de las superficies de metal calentado de la prensa. La capa superior es, de forma preferible un recubrimiento termoendurecible de baja temperatura y libre de formaldehído que funciona tanto como agente de despegado como recubrimiento anti marcas de metal.

Puede aplicarse sobre una composición de recubrimiento imprimadora una composición de recubrimiento para despegado que comprende un polímero de silicona repintable para facilitar el despegado del sustrato de material estratificado recubierto de polímero de la prensa.

El sustrato de material estratificado recubiertos de polímero de esta invención se puede preparar mediante un procedimiento de transferencia de película. En este procedimiento, una composición de recubrimiento imprimadora se aplica a una placa de contacto calentada de la prensa, de manera opcional sobre la primera capa de un agente de despegado y/o un composición de recubrimiento superior de látex termoendurecible, y la placa de metal calentado se pone después de esto en contacto bajo presión con el manto compresible que puede pretratarse de manera opcional con una composición adhesiva, para proporcionar un sustrato de material estratificado comprimido recubierto de polímero. El proceso de transferencia de película imprimadora se puede emplear con particulares ventajas para la fabricación de sustratos estratificados en prensas continuas de banda.

Descripción detallada de la invención

De acuerdo con esta invención se proporciona un procedimiento mejorado para la fabricación de sustratos estratificados recubiertos de polímero, más típicamente aquellos formados a partir de una manta compresible que comprende fibras o partículas celulósicas, y/o virutas o copos de madera. Dichos sustratos estratificados se usan habitualmente en una amplia variedad de aplicaciones de construcción, muchas de las cuales dictan que los sustratos estratificados deben tener superficies lisas y duras de alta cualidad para recibir las composiciones de recubrimiento de acabado. La presente invención permite la fabricación eficiente en coste de estos sustratos estratificados de calidad elevada. También proporciona la metodología para una fabricación eficiente de papeles satinados, en los que el sustrato de material estratificado es una manta de fibra celulósica, generalmente mucho más fina que la que se usa para la fabricación de tableros, que tiene como ligantes opcionales componentes de cera, carga y ligante,

La manta compresible a partir de la que el sustrato se forma se recubre en primer lugar con una composición de recubrimiento imprimadora de endurecimiento rápido que permite la producción de un sustrato de material estratificado recubierto de polímero de alta calidad directamente desde la prensa. El lecho puede, de manera opcional, recubrirse con una hoja de papel normalmente encolada a la superficie de la manta, y después de esto se recubre con una composición imprimadora de endurecimiento rápido. Esta invención incluye la etapa de aplicar un recubrimiento de imprimación de endurecimiento rápido con excelente "resistencia" del recubrimiento a la manta compresible, aplicando de manera opcional una formulación de recubrimiento superior termoendurecible o termoplástica sobre la capa de recubrimiento imprimadora de endurecimiento rápido, y comprimiendo la manta con el recubrimiento(s) aplicado(s) entre placas de metal calentadas en condiciones normalizada de calor y presión para producir un sustrato de material estratificado recubiertos de polímero de esta invención. Las placas de metal pueden ser planas y lisas (o corrugadas para proporcionar un modelo determinado sobre la superficie de las hojas de material estratificado), o las placas puede tener la forma de moldes complementario que trabajan para comprimir la manta en una forma moldeada tridimensional, como la que se usa en la fabricación de chapa para puertas. El recubrimiento de polímero del sustrato de material estratificado así producido muestra propiedades físicas ideales, tales como baja porosidad, dureza superficial y flexibilidad - una propiedad particularmente importante cuando el sustrato de material estratificado se moldea con una forma determinada durante la compresión de la manta. El sustrato de material estratificado recubierto también muestra características químicas favorables, incluyendo una excelente resistencia de bloqueo y resistencia a la humedad, y buena adherencia a las composiciones de recubrimiento de acabado aplicadas.

Una composición de recubrimiento imprimadora usada de acuerdo con la presente invención comprende típicamente un polímero termoendurecible o termoplástico dispersable en agua. Una composición se formula para formar una matriz de polímero químicamente entrecruzado, por ejemplo, un gel tridimensional, o similar, cuando se aplica a la superficie de la manta compresible. Se puede utilizar cualquiera de una amplia variedad de látex de polímero, composiciones tanto de uno como de dos componentes, siempre que estas se formulen para proporcionar un ajuste químico rápido que permita el rápido entrecruzado químico del polímero a medida que se aplica a la manta compresible.

Una composición de recubrimiento imprimadora se puede formular de forma que el enlace de entrecruzamiento tenga lugar rápidamente vía enlace iónico o covalente, a medida que se aplica a la manta. Así, la composición de recubrimiento imprimadora se formula para formar un una matriz de polímero entrecruzado de forma iónica cuando se aplican a la superficie de la manta compresible. Dichas composiciones de recubrimiento son conocidas en la técnica; sin embargo su aplicación única en la fabricación de sustratos estratificados recubiertos de polímero tal como se describe en el presente documento es nueva, y proporciona una ventaja significativa en la fabricación de sustratos estratificados recubiertos de polímero en prensa. Ejemplos de composiciones de recubrimiento formuladas para endurecimiento rápido mediante un componente de polímero entrecruzado de forma iónica se describen en la Solicitud Internacional PCT de nº PCT / US96 / 00802 publicada el 25 de julio de 1996 como Publicación Internacional nº WO 96 / 22338, la descripción de la cual se incorpora por referencia en el presente documento. Una composición de recubrimiento acuosa descrita en dicha publicación comprende un porcentaje de 95 a 99 en peso, en base al peso en seco de los materiales de la composición, de una emulsión acuosa estabilizada aniónicamente de un copolímero que tiene un Tg comprendido entre -10ºC y 50ºC. El copolímero comprende en su forma polimerizada una mezcla de polimerización que contiene dos o más monómeros insaturados etilénicamente, en los que, en función del peso total de todos los monómeros insaturados etilénicamente, del en la mezcla de polimerización, del 0 al 5 por ciento en peso de los monómeros son monómeros de ácido carboxílico alifáticos alfa, beta-insaturados etilénicamente; del 0,2 al 5 por ciento en peso de una poliimina con un peso molecular de entre 250 y 20.000; y del 0,2 al 5 por ciento en peso de una base volátil; en la que una composición tiene un pH comprendido entre aproximadamente 10,3 hasta aproximadamente 12, más típicamente de aproximadamente 8 hasta aproximadamente 11, y en la que una película moldeada de una composición tiene una velocidad del índice de endurecimiento de al menos 5 en 20 minutos tras el moldeo en condiciones ambiente con temperatura de hasta 30ºC y humedad relativa no inferior al 50%. Una composición está pigmentada de manera opcional, y se describe como particularmente útil como una pintura acuosa de endurecimiento rápido para señalización del tráfico.

La composición de látex de endurecimiento rápido se puede también formular para incluir excipientes habituales en los recubrimientos, tales como desespumantes, agentes humectantes, tensioactivos, agentes para despegado, pigmentos y cargas, tales como cargas orgánicos, cargas inorgánicos, fibras orgánicas, o mezclas de los mismos. Una composición está pigmentada de manera opcional, y se describe como particularmente útil como una pintura acuosa de endurecimiento rápido para señalización del tráfico.

El componente de base volátil del látex de endurecimiento rápido incluye un compuesto orgánico o inorgánico que sea una base fuerte o débil que tenga una presión de vapor lo suficientemente elevada, o tendencia a evaporar, o volatilizarse de cualquier otra forma de una composición para recubrimiento acuosa, generando de esta forma una reducción en el pH y en el entrecruzamiento iónico concomitante de los componentes de poliiminia y polímero de carboxílico de una composición. Entre los ejemplos de base volátiles se incluyen hidróxido de amonio y aminas orgánicas que contengan hasta cuatro átomos de carbono, incluyendo, por ejemplo, dimetilamina, dietilamina, aminopropanol, hidróxido de amonio y 2-amino-2-metil-1-propanol, siendo el hidróxido de amonio el más preferido. La base volátil comprende típicamente de aproximadamente 0,3 hasta aproximadamente 1,5 por ciento en peso de una composición de recubrimiento. Una composición de recubrimiento de polímero que utiliza dicha química está comercialmente disponible de Dow Chemical Company como látex de endurecimiento rápido con un 50% en sólidos bajo el nombre comercial de Dow DT 211 NA.

Existen, por supuesto, muchas otras composiciones de polímero que se pueden formular y aplicar para proporcionan un endurecimiento rápido de la química de los iones para proporcionar una matriz de gel de polímero que presenta un requisito de propiedad de "resistencia" elevada importante para proporcionar sustratos de polímero recubiertos de polímero en prensa de acuerdo con esta invención. Así, es posible preparar esqueletos de polímero que tengan fracciones tanto catiónicas como aniónicas en la misma molécula de polímero, con una de las especies modificadas mediante el control del pH ambiente. Ver, por ejemplo, los sistemas de polímero que se describen en la Patente de los Estados Unidos Nº 5.674.934, que se incorpora como referencia específica en el presente documento. El sistema de polímero se diseña de forma que, tras aplicación del recubrimiento, una variación en el pH dependiente de la aplicación, por ejemplo la que se produce por pérdida de dióxido de carbono, reionizar las especies iónicas neutralizadas para proporcionar un sistema entrecruzado de forma iónica a través de los grupos aniónicos y catiónicos pendientes dando como resultado la rápida formación de una matriz de polímero entrecruzado de forma iónica, o gel.

De manera alternativa, se puede formar una matriz de polímero entrecruzado por vía iónica sobre una manta compresible en la realización del procedimiento de esta invención aplicando un sistema de látex aniónico rociado conjuntamente, por ejemplo, usando una pistola rociadora de doble canal, con una poliamina o poliimina catiónica, o un sistema de látex catiónico para formar una matriz tridimensional de gel de polímero entrecruzado por vía iónica tras aplicación a la superficie de la manta. De forma alternativa, se puede rociar un sistema de látex aniónico con una sal soluble en agua que contenga especies catiónicas di o multivalentes, por ejemplo, sales de cinc o calcio, para realizar el entrecruzamiento iónico y formación de gel tras aplicación a una manta compresible en la realización del procedimiento de esta invención. El látex de endurecimiento rápido puede ser esencialmente termoplástico, o puede incluir otros grupos funcionales reconocidos por los expertos en la técnica que imparten funcionalidad termoendurecible al látex de polímero.

En otra forma de realización de la presente invención, se formula una composición de recubrimiento imprimadora para proporcionar una matriz de polímero entrecruzado de forma covalente de endurecimiento rápido sobre la superficie de la manta compresible. La formulación de dichas composiciones de polímero entrecruzado de forma covalente sobre la superficie de la manta compresible anterior a la formación de los sustratos estratificados recubiertos se consigue de forma preferible usando sistemas de dos componentes que, cuando se combinan, proporcionan un nivel de reactividad de entrecruzamiento covalente suficiente para permitir al menos un entrecruzamiento covalente parcial de la formulación de polímero aplicada antes de comprimir la manta recubierta entre las placas calentadas de usa prensa. Así, por ejemplo, se pueden usar epoxi convencional de dos componentes, o polímeros/ oligómeros /monómeros de uretano o etilénicamente insaturadas (donde se aplica conjuntamente un iniciador radicalario con una composición radicalaria entrecruzable) para la formación de una matriz de polímero entrecruzado sobre la superficie de la manta. Los sistemas de dos componentes pueden aplicarse a la manta, por ejemplo, en forma de componentes separados mediante una pistola rociadora de doble canal, o pueden mezclarse conjuntamente inmediatamente antes de la aplicación a la manta, en forma de una composición de polímero homogénea. La naturaleza de los componentes reactivos en las composiciones de dos componentes no es crítica, y dicha composiciones de polímero reactiva se puede optimizar mediante experimentación de rutina para proporcionar un nivel de reactividad de entrecruzamiento covalente suficiente para permitir al menos un entrecruzamiento covalente parcial de la formulación de polímero aplicada antes de comprimir la manta bajo calor y temperatura para formar los presentes sustratos estratificados recubiertos de polímero.

La cantidad de composición de recubrimiento imprimadora necesaria para la fabricación optima de sustratos recubiertos de polímero de alta calidad directamente desde la prensa de acuerdo con esta invención depende de la naturaleza de los componentes de la composición de recubrimiento imprimadora, la química del entrecruzado, del contenido en sólidos de la imprimación y de la naturaleza de los componentes de la propia manta compresible. En una forma de realización una composición imprimadora para uso en la fabricación de tablero puede tener un contenido en sólidos de aproximadamente 30 hasta aproximadamente 80 por ciento en peso. En otra forma de realización una composición imprimadora para fabricación de papel satinado tiene un contenido en sólidos de aproximadamente 20 hasta aproximadamente 70 por ciento en peso. Cuando una composición de recubrimiento imprimadora se formula en forma de un látex de polímero usando química de coacervados o química de entrecruzamiento iónico para la formación de una matriz de polímero sobre la superficie de una manta preparada para la fabricación de tablero de fibra, tablero de partícula, tablero de escamas, o chapa para puertas, una composición imprimadora puede aplicarse a una tasa de de aproximadamente 7 g hasta aproximadamente 40 g, más típicamente de aproximadamente 10 g hasta aproximadamente 20 g por pié cuadrado (0,09 m^{2}) de superficie de manta. Se puede ajustar la cantidad de composición imprimadora en el intervalo, o se puede usar con tasas de aplicación más elevadas si es necesario para optimizar la calidad del recubrimiento de polímero en sustrato de material estratificado recubierto en prensa. Típicamente, las tasas de aplicación de la imprimación son mas pequeñas en las operaciones de satinado de papel, es decir, de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10 gramos por pié cuadrado (0,09 m^{2}).

La tecnología que forma parte de esta invención, es decir, el uso de una composición de recubrimiento termoplástica o termoendurecible de preendurecimiento rápido y buen "mantenimiento" de manera opcional combinada con un recubrimiento superior termoendurecible aplicable húmedo-a-húmedo, endurecimiento hasta un recubrimiento de superficie de acabado durante el contacto con una superficie de metal calentada, se pude usar para conformar recubrimientos durables de alta calidad sobre una amplia variedad de sustratos porosos y no porosos, incluyendo no sólo mantas comprensibles como se ha descrito anteriormente, sino también sustratos estratificados precomprimidos, sustratos de papel satinado y otros materiales de construcción comercialmente importantes.

La calidad y funcionalidad del recubrimiento de polímero de los sustratos estratificados recubiertos de polímero en prensa de esta invención se pueden mejorar aplicando una capa de composición de recubrimiento superior, que contiene polímero, sobre la matriz de polímero químicamente entrecruzado sobre la manta compresible, antes de comprimir la manta en la prensa. Una composición para recubrimiento superior es, de forma preferible, un látex de polímero termoplástico o termoendurecible. Una composición de recubrimiento superior puede comprender un látex de polímero termoendurecible, por ejemplo, un látex acrílico formado a partir de monómeros insaturados entre los que se incluye hidróxido y/o funcionalidad de glicidilo y funcionalidad de carboxilo. Una composición para recubrimiento superior se aplica a una tasa por lo general inferior a la de una composición de recubrimiento imprimadora, y típicamente es inferior a la mitad de la imprimadora, por ejemplo, de aproximadamente 0,05 a 0,93, más típicamente de aproximadamente 0,27 a aproximadamente 0,65 g por metro cuadrado (aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 10 g, más típicamente de aproximadamente 3 hasta aproximadamente 7 g, por metro cuadrado) de superficie de manta. Una composición para recubrimiento superior comprende de aproximadamente 25 hasta aproximadamente 60% en sólidos, y, al igual que una composición de recubrimiento imprimadora, puede formularse usando excipientes de recubrimiento convencionales, incluyendo pero sin limitarse a desespumantes, tensioactivos, agentes mojantes, pigmentos, agentes de despegue y carga, tales como sílice, talco, caolín, carbonate de calcio, y similar.

Una composición termoendurecible para recubrimiento superior no solo actúa para mejorar la dureza de la superficie y resistencia "a la uña" de los sustratos estratificados preparados de acuerdo con esta invención, sino que también actúa para proporcionar una "piel" termoendurecible sobre una composición de recubrimiento imprimadora para facilitar la liberación de los sustratos estratificados recubiertos de las superficies de metal de la presa.

Además de, o como una alternativa a, la etapa de aplicar una composición para recubrimiento superior termoendurecible sobre la matriz de polímero imprimadora químicamente entrecruzada, se puede aplicar una composición de despegue diferente para facilitar el despegue de los sustratos estratificados recubiertos de la prensa. Las composiciones de despegado con buen conocidas en la técnica, y se pueden formular para incluir agentes de despegado reconocidos, solos o en combinación para proporcionar las propiedades de despegado deseadas. En una forma de realización de la invención, se aplica una composición de recubrimiento que comprende un polímero de silicona termoplástico o termoendurecible o un tensioactivo sobre la matriz de polímero químicamente entrecruzado antes de comprimir la manta entre las placas de metal calentadas. En otra forma de realización de la invención, se aplica una composición de látex para recubrimiento superior termoendurecible sobre la matriz de polímero entrecruzado, y una composición recubridora de despegado se aplica sobre una composición para recubrimiento superior antes de presionar la manta entre las placas de metal calentadas. Una composición de despegado, cuando se utiliza en el presente procedimiento para la fabricación de sustratos estratificados recubiertos en prensa se aplica típicamente en las mínimas cantidades de uso suficientes para facilitar el despegado de los materiales estratificados recubiertos de las placas de la prensa. Las composiciones de despegado, cuando se utilizan en la realización del proceso de esta invención, se aplican típicamente a menos de 0,65 g por metro cuadrado (3 g por pie cuadrado), de forma más preferible menos de 0,09 g por metro cuadrado (1 g por pie cuadrado). El uso de cantidades excesivas de los agentes de despegado puede afectar adversamente a la adherencia del recubrimiento de acabado a la superficie de polímero de los sustratos estratificados recubiertos de acuerdo con esta invención.

De acuerdo con una forma de realización se proporciona un procedimiento para la fabricación de un sustrato de material estratificado recubierto en prensa que comprende las etapas de formar una composición laminada para recubrimiento en húmedo que comprende (1) una capa de una composición de recubrimiento imprimadora que comprende un polímero termoendurecible o termoplástico dispersable en agua, dicha capa de recubrimiento imprimadora está formada por una matriz de polímero químicamente entrecruzado y (2) una capa de una composición para recubrimiento superior que incluye una composición de látex de polímero termoendurecible o termoplástico; poner en contacto la capa de recubrimiento imprimadora con una superficie de una manta compresible que comprende fibras o partículas y un una composición ligante de resina; comprimir la manta y el laminado recubierto entre las superficies metálicas calentadas de una prensa; y despegar el sustrato comprimido de material estratificado recubierto de polímero de la prensa. El procedimiento puede llevarse a cabo usando cualquiera de los diferentes protocolos alternativos. Así, tal como se describe anteriormente de manera general, la composición laminada para recubrimiento en húmedo se puede formar sobre la superficie de la manta compresible aplicando en primer lugar una capa de la composición de recubrimiento imprimadora a la manta y aplicando una capa de la composición para recubrimiento superior sobre la capa de composición de recubrimiento imprimadora antes de comprimir la manta y el laminado de recubrimiento aplicado en una prensa. La composición de recubrimiento imprimadora y la composición para recubrimiento superior se pueden aplicar a la manta usando técnicas de aplicación conocidas en la técnica, entre las que se incluyen el rociado convencional o asistido sin aire, cortina de recubrimiento, y recubrimiento directo con rodillo. La composición para recubrimiento superior se aplica inmediatamente sobre la composición de recubrimiento imprimadora todavía húmeda, y la manta con la composición laminada para recubrimiento todavía húmeda sobre su superficie se comprime y/o moldea en la prensa para formar el sustrato de material estratificado recubierto de polímero. En una forma de realización alternativa se aplica una composición para despegado para facilitar el despegado del sustrato recubierto de polímero de la prensa.

En una forma de realización alternativa, el laminado de recubrimiento se prepara aplicando sus capas componentes a la superficie de metal calentada de una prensa (en orden inverso a su aplicación a la manta), y el laminado de recubrimiento se transfiere a la manta, de manera opcional con una cubierta de papel, a medida que se comprime con la superficie de metal con el laminado de recubrimiento en la prensa. En dicho proceso de transferencia de película imprimadora, la superficie de la manta (o del papel) que recibe el laminado de recubrimiento se pude recubrir con un adhesivo para mejorar la adherencia del laminado de recubrimiento a la manta comprimida durante la etapa de compresión / calentamiento. De esta forma, usando un protocolo del procedimiento de transferencia de película, se prepara el laminado de recubrimiento aplicando a las placas de contacto calientes de la prensa, en secuencia, una capa de una composición de recubrimiento para despegado, una capa de una composición para recubrimiento superior, y una capa de una composición de recubrimiento imprimadora. De manera opcional se puede aplicar una capa adhesiva a la capa de recubrimiento imprimadora para optimizar la adherencia del laminado de película transferida al sustrato de material estratificado de esta invención.

En una forma de realización de la invención se usa un procedimiento de transferencia de imprimación para producir una chapa de puerta imprimada. Una ligera película de un agente de despegado (base agua) se aplica a la chapa de metal para repartir presiones calentada a 149ºC (300ºF). Se seca de forma instantánea. La imprimación se aplica mediante rociado (0,83 g (húmedo)/m^{2} (9 g húmedos/ pie cuadrado) - equivalente a 1,0 en seco), un contenido en sólidos del 60% en peso (40% en volumen), directamente sobre la chapa de metal caliente para repartir presiones. La composición imprimadora seca casi de forma instantánea. La manta de fibra se pone en contacto directo con la imprimación seca en la chapa para repartir presiones. La manta se comprime hasta 0,03 mm (1/8'') con parada a los 90 segundos a 149ºC (300ºF). La transferencia de la imprimación desde la chapa de metal para repartir presiones a la chapa de la puerta tiene lugar bajo diferentes ciclos de impresión. La prensa se abre para despegar la chapa de puerta imprimada que se parece mucho a las chapas de puerta producidas de forma convencional. Una ventaja de aplicar el agente de despegado y de imprimación a la chapa de metal para repartir presiones es que la cantidad de imprimación aplicada es esencialmente la misma que la que se aplica en la operaciones de imprimación normales. De hecho, se ha encontrado que el empleando el procedimiento de transferencia de imprimación los sustratos estratificados recubiertos de polímero (chapas de puerta) tienen propiedades superficiales similares a las que se pueden alcanzar usando aplicaciones de imprimación fuera de la prensa, pero usando el 90% de la cantidad de composición imprimadora.

Aunque que el procedimiento de transferencia de imprimación anteriormente descrito se puede utilizar en las operaciones de fabricación de tablero duro convencional con trabajo a por piezas, el procedimiento de transferencia de imprimación tiene aplicación partículas en los procedimientos de fabricación en prensa continua (Conti-press) para fabricación de tablero/ tablero de partícula. En el procedimiento de prensa continua, la prensa consiste de una cinta de acero continuamente calentada que se pone en contacto y final mente, en contacto compresivo, con la manta a través de una serie de rodillos detrás de la cinta, de forma que, a medida que la manta se mueve continuamente a través del proceso, la cinta y rodillos aplican calor e incrementan la presión sobre la manta. Al final de la prensa continua, se ha producido un tablero o tablero de fibra sólido de características muy parecidas a las del tablero normal. El procedimiento de transferencia de imprimación está adaptado de forma única para la aplicación en procesos de fabricación mediante prensa continua para la fabricación de sustratos de material estratificado. El laminado de recubrimiento se puede formar sobre la cinta continua aplicando la composición de despegado, el recubrimiento superior y/o el recubrimiento de imprimación secuencialmente a la cinta de acero calentado mediante con cualquier medio, pero de forma más práctica mediante cilindros de recubrimiento directo antes de que la cinta entre en contacto con la manta, de forma que hay muy poco o nada de residuo, como sucede habitualmente en las aplicaciones de rociado

Ejemplo 1

Una manta de fibra de madera, o una manta de fibra de madera consolidada para fabricar chapa para puerta se recubrió con la formulación imprimadora de endurecimiento rápido descrita más abajo (a aproximadamente 1,39 g/m^{2}, 15 g/pie cuadrado). Seguido por la formulación de recubrimiento superior anti marcas de metal (a aproximadamente 0,27 g/m^{2}, 3 g/pie cuadrado). La manta recubierta se colocó seguidamente en una prensa a una temperatura de aproximadamente 232ºC (250ºF) hasta aproximadamente 254ºC (490ºF) durante aproximadamente 20 segundos hasta aproximadamente 120 segundos a una presión de aproximadamente 6,205 MPa (900 psi). La prensa puede ser tango plana como en forma de matriz con embutidora.

Tras el prensado, una chapa de puerta imprimada en molde / recubierta con anti marcas de metal se despegó de la prensa. Las características estéticas de esta chapa de puerta imprimada en molde son muy comparables a las de una chapa de puerta convencional que se imprima en una línea de acabado tras la línea de presión.

1

2

Ejemplo 2

Una manta de lecho de fibra o a manta de lecho de fibra reconstituida para fabricar chapa de puerta se recubrió con un adhesivo polimérico antes de colocarse en la prensa. La placa superior de la prensa, como se describe en el Ejemplo 1, se recubrió por rociado en primer lugar con un agente de despegado seguido de un recubrimiento anti marcas de metal, y a continuación con el recubrimiento de imprimación. Durante el ciclo de prensado, la película de recubrimiento laminada se despegó de la placa superior y se encoló sobre la manta. Se despegó del molde una chapa para puerta imprimada en molde y con recubrimiento anti marcas de metal que tenía excelentes propiedades superficiales.

Ejemplo 3

Una manta de lecho de fibra continua o una manta de lecho de fibra reconstituida para fabricar chapa de puerta o tablero de partículas se recubrió por rociado mediante la formulación de recubrimiento imprimadora (1,39 g/m^{2}, 15/pie cuadrado) seguido por el recubrimiento superior anti marcas de metal (0,46 g/m^{2}, 5/pie cuadrado). La manta imprimada se hizo pasar a través de una Conti-press calentada para producir una línea de chapa para puerta imprimada que a continuación se cortó en trozos para su transporte. Este tablero imprimado en línea podía fabricarse también a partir del procedimiento de transferencia de película, tal como se describe en el ejemplo 2 anterior en una línea Contipress.

Claims

1. Un procedimiento para la fabricación de un sustrato de material estratificado recubierto de polímero en prensa que comprende las etapas de:

aplicar una composición sobre la superficie de una manta compresible, en la que la mencionada composición es una composición imprimadora entrecruzable por vía química;

entrecruzar la composición sin calentamiento para formar un recubrimiento de polímero entrecruzado por vía química sobre la superficie de la manta compresible, en la que la que la mencionada composición se entrecruza concurrentemente con la aplicación de la composición a la superficie de la manta compresible; y

comprimir y calentar el recubrimiento entrecruzado y la manta compresible para formar el sustrato de material estratificado recubierto de polímero.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la manta compresible comprende además una hoja de papel que se encola a la superficie de la manta.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que se forma sobre el papel el recubrimiento de polímero entrecruzado por vía química.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el sustrato de material estratificado recubierto de polímero es papel, y el recubrimiento de polímero entrecruzado por vía química se forma sobre una manta de fibra y se comprime con la manta como parte del procedimiento de fabricación de papel.

5. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, ó 4, en el que polímero entrecruzado por vía química se entrecruza de forma iónica.

6. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3, ó 4, en el que polímero entrecruzado por vía química se entrecruza de forma covalente.

7. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que polímero entrecruzado de forma iónica tiene funcionalidad de termoendurecible.