ES2291777T3 - Procedimiento para fabricar un laminado. - Google Patents

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    • B44C5/04Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/0469Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper

Abstract

Un procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo, caracterizado por la aplicación a una superficie de sustrato (1) de un polímero (5a) en una primera etapa del procedimiento y posterior curado parcial del polímero (5a) en una segunda etapa del procedimiento, seguido por una colocación de un papel o material no tejido superpuesto (3, 6, 8) en la capa de polímero (5b) y finalmente curado completo del polímero (5b) por calor y presión.

Description

Procedimiento para fabricar un laminado.
La invención se refiere a un procedimiento para fabricar un laminado decorativo, así como productos de laminado decorativo fabricados por el procedimiento según la invención.
Para la fabricación de laminados decorativos, se laminan sustratos como, por ejemplo, tablero de partículas o tablero de fibra, con uno o más papeles superpuestos impregnados con resina en uno o ambos lados, en que estos materiales de papel sirven como un vehículo para el material de partida de resina de fase a de prepolímero, pigmentos e impresión o cualquier subconjunto de éstos. Estos materiales de vehículo también imparten una estabilidad interna a la resina curada a través de su estructura fibrosa.
En la fabricación de melamina de baja presión (MBP), también conocida como melamina de presión directa (MPD) y melamina de termofusión (MTF), el papel o papeles superpuestos impregnados con material de partida de resina y parcialmente curados se someten a presión en el sustrato en una prensa en caliente en la que la resina fluye y une el material de vehículo al sustrato y se cura hasta su estado final para formar el laminado.
En la fabricación de laminados de alta presión (LAP) se ensamblan varios papeles kraft impregnados con resina para formar el sustrato o material central y se coloca un papel de decoración impregnado con resina encima de los papeles kraft. En algunos casos, por ejemplo cuando se usa un papel de decoración impreso, se coloca una hoja superpuesta clara impregnada con resina sobre el papel de decoración para proporcionar protección contra el desgaste de la impresión. Además, en algunos casos el papel decorativo no está impregnado y la superposición clara proporciona suficiente resina y la alta presión suficiente para formar los impregnados uniformemente, conociéndose este procedimiento como prensado en seco. Pueden incluirse partículas duras como alúmina fundida en o sobre el papel superpuesto claro.
En otro procedimiento conocido como laminado de presión continua (LPC), se suministra papel decorativo impregnado y papel o papeles kraft impregnados y opcionalmente un papel superpuesto claro impregnado desde rodillos en una prensa en caliente de doble banda. La presión y el calentamiento unen los papeles impregnados en un laminado continuo. Alternativamente, los papeles impregnados pueden aplicarse directa y simultáneamente en un sustrato de panel con base de madera dentro de la prensa continua.
El documento WO-A-00/43.132 desvela un procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según el preámbulo de la reivindicación 1.
Se han propuesto varias innovaciones para mejoras visuales y mecánicas de la estructura superficial del laminado, como son mejorar la resistencia a la abrasión y el aspecto decorativo de los laminados así fabricados. Además de la resistencia química y a la abrasión, es particularmente importante para el uso pretendido que el laminado, por ejemplo, como una imitación de un suelo de madera auténtico, sea lo más realista posible. Por ejemplo, un sustrato de madera, que habitualmente consiste en tablero compuesto o aglomerado de varios tipos, se cubre con una secuencia en capas de materiales impregnados con resina, sirviendo cada capa de material para un objetivo específico. Por ejemplo, una capa inferior de papel impregnada en la estructura de capas del laminado proporciona los medios para acarrear los pigmentos y las impresiones decorativas al laminado. Esta capa de transporte se refiere habitualmente como lámina de decoración. Algunos fabricantes incluyen también una capa de papel superpuesto impregnado claro para proteger la decoración de la capa de papel impresa. Este papel superpuesto puede incluir partículas duras en y/o sobre el papel superpuesto para mejorar la resistencia a la abrasión de la superficie del laminado. Adicionalmente, en la fabricación de un laminado de melamina de baja presión, se cubren ambos lados del sustrato. En laminado para suelos se aplica un papel de soporte impregnado al lado no decorativo del laminado. Las capas de material dispuestas una encima de otra se impregnan habitualmente con una resina termoestable líquida y después de impregnar las capas se someten a tratamiento para secar y curar parcialmente la resina termoestable antes de su uso en el procedimiento de fabricación del laminado. La fase parcialmente curada de la resina se refiere habitualmente como fase b. Después de impregnación, se extienden los materiales en el sustrato y se unen al sustrato en una prensa en caliente en la que la resina parcialmente curada se cura desde su fase b a su estado final, denominado fase c.
Así, en el procedimiento de fabricación la resina se cura parcialmente después de impregnación de un material fibroso y a continuación se cura totalmente en la prensa en caliente. El curado final de la resina se realiza en una prensa en caliente seleccionada por el fabricante en ambos procedimientos en los que los papeles o materiales no tejidos impregnados se unen a la superficie del sustrato.
Es común a todos los procedimientos en la técnica anterior que la resina secada y parcialmente curada entre en el procedimiento de fabricación absorbida y recubierta en los papeles de vehículo. Para melamina de baja presión (MBP), también conocida como laminado de presión directa (MPD), o melamina de termofusión (MTF), el papel de vehículo se impregna con resina de formaldehído de melamina que contiene habitualmente aproximadamente el 48% de agua, a una viscosidad de aproximadamente 30 cps y temperatura de aproximadamente 25ºC. Alternativamente, como un ahorro de costes, el núcleo del papel de vehículo se impregna con resina de formaldehído de urea que contiene habitualmente aproximadamente el 48% de agua, parcialmente secada y después recubierta en ambos lados con una resina de formaldehído de melamina con base de agua antes de secado y curado adicionales hasta las propiedades deseadas y en lo sucesivo conocida laminado de fase b laminado. Este recubrimiento con una resina de formaldehído de melamina en ambos lados es necesario para evitar que la resina higroscópica de formaldehído de urea asimile la humedad de la atmósfera y para evitar que los papeles impregnados de láminas de fase b se apelmacen entre sí. Los laminados de alta presión (LAP) y los laminados continuos (LPC) son habitualmente una combinación de papeles kraft impregnados con resina de fenol-formaldehído y un papel decorativo impregnado con resina de formaldehído de melamina. Los papeles superpuestos claros están habitualmente impregnados sólo con resina de formaldehído de melamina. Estas resinas contienen habitualmente aditivos que imparten propiedades particulares, como agentes humectantes, agentes de liberación, plastificantes y catalizadores. También pueden estar pigmentados.
Se proporcionan también laminados con una estructura superficial. Estos laminados no sólo exhiben la decoración sino también la estructura superficial de un suelo de madera auténtico u otra superficie de material natural. Para estos laminados de alta calidad es particularmente importante que el estampado, que se incorpora en la superficie del laminado, coincida estructural y topológicamente con la decoración situada debajo. Especialmente en el caso de decoraciones de alto contraste, es importante que la alineación mutua del estampado y la capa de decoración coincidan de manera precisa ya que, en caso contrario, se deteriora la impresión visual de un producto natural auténtico. El estampado se proporciona en la superficie mediante el uso de una imagen estampada en negativo de manera adecuada en una placa de presión o una cinta de prensa continua.
En el procedimiento convencional para fabricación de laminados mediante las etapas individuales de fabricación del laminado descritas anteriormente es de importancia que los papeles que se vayan a usar como base de impresión en el procedimiento se seleccionen con alta precisión para tener una forma particularmente marcada o estabilidad contra distorsión. Es una etapa habitual en la fabricación de laminados de tipo estampado registrados según la técnica anterior que el papel de vehículo para cualquier diseño de impresión dado se tome siempre a partir de la misma máquina de papel.
Para la fabricación de laminados estampados en la que la alineación de una textura de superficie debería coincidir con la decoración situada debajo, es preciso encontrar técnicas refinadas que eviten cualquier fallo de alineación o distorsión de la decoración impresa.
Si se sumerge una lámina de decoración de papel en una capa de resina de melamina acuosa para impregnación, a continuación este papel tiende a expandirse inconsistentemente y/o de manera no uniforme y, con ello, distorsiona cualquier impresión de decoración que pueda estar presente en su superficie. Para conseguir una alineación suficientemente precisa de la decoración impresa con un estampado y mantener la impresión visual de autenticidad, es necesario así saber y correlacionar las características exactas de expansión del papel y de la placa de presión.
Para tener en cuenta la expansión no uniforme no deseada de la lámina de decoración impresa por aumento de volumen y expansión inducida por calor de las placas de presión estructuradas, se han desarrollado tecnologías complejas, que hacen uso de una impresión distorsionada inversa que conduce a una decoración reforzada por compensación de la expansión no uniforme del papel a través de la impresión distorsionada inversa correspondiente.
Sin embargo, esta técnica de anticipar una expansión no uniforme en el nivel de impresión de decoración requiere una alta precisión en la uniformidad del papel para impresión, impregnación y posterior fabricación del laminado. Por otra parte, una vez que se han determinado las características de expansión del papel, no es factible cambiar las cualidades del papel sin redeterminar las características de expansión relativas del nuevo papel.
Otra desventaja inherente al procedimiento de fabricación de laminados según la técnica anterior es la reintroducción de agua en el papel vehículo como un componente de la resina de impregnación. Con el fin de producir un papel, se suministra una masa de pulpa acuosa de aproximadamente el 98% de agua a la sección alámbrica en la parte delantera de la máquina de papel, también conocida por extremo húmedo. A continuación se prensa y se seca con un gasto considerable de energía. En una etapa siguiente del procedimiento de fabricación del laminado según la técnica anterior, se rehumedece el papel seco así obtenido colocando el papel en un baño de resina acuosa. El papel, que inicialmente se ha contraído en el procedimiento de secado de fabricación del papel, tiene ahora la oportunidad de reexpandirse por aumento de volumen mientras absorbe humedad. A continuación se elimina de nuevo el agua incorporada en la lámina de decoración en una etapa de postimpregnación en una etapa repetida por secado con alto consumo de energía. Así, el secado con alto consumo de energía se requiere dos veces en el procedimiento de fabricación de laminados desde la materia prima al laminado final.
También es bien conocido que la moderna maquinaria de fabricación de papel no puede producir de forma rentable tamaños de lotes pequeños.
Así, un procedimiento de fabricación del laminado que podría realizarse sustancialmente sin usar materiales de vehículo para resina, pigmentos y sin rehumedecer ningún vehículo para impresiones de decoración y usando sólo papeles de refuerzo que tienen muy bajo gramaje (peso por metro cuadrado) daría como resultado muchas ventajas técnicas y económicas. También, podría ahorrarse energía, podría reducirse al mínimo o evitarse la expansión no uniforme no deseada, haciendo el procedimiento más fácil de controlar e incluso algunas etapas del procedimiento podrían eliminarse, haciendo el procedimiento menos complejo.
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El objeto de la invención es, por lo tanto, proporcionar un procedimiento para la fabricación de laminados en el que el uso de materiales de vehículo pueda reducirse al mínimo y en el que pueda conseguirse una acumulación suficiente de grosor de capa de resina.
Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento en el que el estampado de una textura en la superficie del laminado y la alineación de la textura con una capa de decoración situada debajo son adecuados y pueden conseguirse por medios sencillos y en el que pueda evitarse una determinación de las características de expansión del material de vehículo y el cálculo de una distorsión de decoración para compensación después del mismo.
Un objeto adicional de la invención es proporcionar un procedimiento para la fabricación de laminados por el que pueda reducirse al mínimo la humidificación y el secado repetidos de cualquier material de vehículo impreso usado.
Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento para la fabricación de laminados que, al ahorrar material y energía, sea más favorable que los procedimientos conocidos de la técnica anterior.
Los objetos según la invención se resuelven mediante la aplicación a la superficie del sustrato de un polímero en una primera etapa del procedimiento y el posterior curado parcial del polímero en una segunda etapa del procedimiento, seguido por una colocación de un papel o material no tejido superpuesto en la capa de polímero y finalmente el curado del polímero por calor y presión. Otras formas de realización ventajosas en la invención se obtienen de las reivindicaciones dependientes.
En el procedimiento según la invención se aplica una capa de polímero al sustrato que se laminará, en el que el polímero se cura en más de una etapa del procedimiento y en el que el polímero se aplica al sustrato sin usar un material de vehículo. Después del curado parcial, se incorpora un papel o material no tejido superpuesto en o sobre la superficie del polímero de manera que las fibras del material fibroso impartan estabilización adicional al polímero a través de su estructura de red de fibras. Después del curado parcial de la resina de base en el sustrato, pueden realizarse etapas del procedimiento adicionales, por ejemplo, imprimir una decoración directamente en la superficie del polímero parcialmente curado. El polímero empleado se cura finalmente después de que el material fibroso se haya incorporado a la superficie de la capa de polímero parcialmente curado. En la etapa de curado final, la capa de polímero forma una unión interior con las fibras del papel o material no tejido superpuesto.
Según la invención, puede aplicarse un papel o material no tejido superpuesto a la superficie del polímero y posteriormente al polímero parcialmente y/o totalmente curado.
Usando el procedimiento según la invención, se usa un papel o material no tejido superpuesto con una estructura fibrosa para estabilizar la superficie y se aplica a un polímero que no está completamente endurecido o curado y en el que el contenido de humedad residual del polímero parcialmente curado es tan bajo que es imposible que el material fibroso o cualquier material de vehículo para una impresión decorativa se distorsione absorbiendo humedad. Como se evita el aumento de volumen de material de vehículo, se impide la tendencia de un material de vehículo a expandirse. También, como consecuencia del curado parcial inicial se reduce al mínimo la contracción adicional durante el curado final de la resina. En consecuencia, cualquier impresión decorativa aplicada directamente al polímero parcialmente curado, o a un papel superpuesto u otro material de vehículo, se mantiene sin distorsiones. En el contexto del presente documento, sin distorsiones significa que toda distorsión es insignificantemente pequeña con respecto a la inspección visual por el ojo humano.
Otra ventaja obtenida del procedimiento según la invención es la posibilidad de dispensar humidificación y posterior secado recurrentes de los materiales de vehículo que se imprimen con un diseño de decoración designado para estampado registrado. Por tanto, el procedimiento puede implementarse usando menos energía que los procedimientos de la técnica anterior. En consecuencia, se obtienen ahorros de coste.
Una ventaja adicional del procedimiento según la invención es una posible dispensación de agua como disolvente o al menos una reducción importante del contenido de agua en el material de partida antes de la aplicación del material fibroso, con el resultado de que se necesita menos energía de calentamiento y curado para el procedimiento. Aunque el agua como material disolvente está ausente o reducida en el polímero parcialmente curado, las capas de material fibroso introducidas en la superficie del polímero pueden seguir humedecidas e impregnadas usando presión y calor. Al aplicar calor y presión se extrae completamente el aire de los poros del papel superpuesto y, en consecuencia, se consigue mayor brillo profundo y claridad de la superficie en el laminado.
Otra ventaja más del procedimiento según la invención es la capacidad para preparar uno o varios laminados decorativos individuales sin la necesidad de un material de vehículo, que en el caso de desarrollar una nueva impresión o un nuevo color, reduce sustancialmente el recubrimiento del procedimiento de desarrollo. Además, esto es particularmente ventajoso cuando en el futuro se requieran sólo una o varias láminas y la disponibilidad de cantidades tan pequeñas de papel unicolor o impreso en una o varias anchuras sea prohibitivamente cara o, en caso contrario, simplemente no exista disponibilidad en el productor del papel.
La acumulación de grosor de capa se facilita ventajosamente por el procedimiento según la invención sin la necesidad de usar papeles como material de vehículo.
Otra ventaja del procedimiento según la invención es que no existe necesidad de ningún papel de vehículo como soporte para un material de partida fluido para polimerización. En consecuencia, se requiere menos material para producir laminados que en los procedimientos conocidos anteriormente y además los resultados que se obtienen suponen ahorros en coste.
Las resinas/polímeros aplicables para el procedimiento según la invención se desvelan en la solicitud de patente internacional WO-01/44.333 o en la solicitud de patente europea EP-0.514.792. Los dos documentos publicados se introducen como referencia y son válidos como parte de la descripción en este documento.
También es bien conocido que en la impregnación de papel para laminados decorativos se practica comúnmente que se sustituye el formaldehído de urea por formaldehído de melamina para rellenar el núcleo del papel antes de aplicar un recubrimiento de formaldehído de melamina para bañar las partes superior e inferior del papel. Esto se basa en la ventaja económica de usar la resina de formaldehído de urea más económica.
Por tanto, en un procedimiento ventajoso económicamente según la invención, pueden usarse derivados de urea u otros amino o una combinación de éstos para sustituir parte o la totalidad del compuesto de triazina reivindicado en las patentes desveladas WO-01/44.333 y EP-0.514.792.
Usando el procedimiento según la invención, la resina de prepolímero líquida (fase a) deja ya de necesitar ser absorbida en o sobre el papel o materiales no tejidos como un vehículo pero como resultado de las más altas viscosidades posibles, el polímero puede aplicarse a uno o a ambos lados del sustrato en un grosor de capa suficiente para fabricación del laminado.
El polímero viscoso empleado humedece la superficie del sustrato y se cura parcialmente en una primera etapa del procedimiento. Si el material de partida de polímero contiene agua residual, se evapora conforme el polímero avanza hacia la fase b, después de lo cual la capa de material fibroso, como un papel o un material no tejido superpuesto, se introduce en el procedimiento de fabricación del laminado. Después del curado parcial inicial, el laminado puede asimilar una lámina de decoración, y en caso necesario un papel superpuesto protector, antes de colocarse en una prensa en caliente y someterse a presión. Según la invención, puede aplicarse una capa o capas de resina adicionales sobre el diseño impreso para mejorar la protección de la impresión. Una capa de resina adicional colocada sobre el diseño impreso puede incluir aditivos que proporcionan propiedades específicas, por ejemplo, partículas de alúmina fundida para mejorar la resistencia a la abrasión. El curado parcial tiene la consecuencia de que una resina de polímero no soportada o sin vehículo deja de fluir desde el sustrato en el procedimiento final de curado e incluso sirve de soporte a la capa de material fibroso absorbida, a la vez que impide su expansión por calor, presión y humedad residual.
Después del curado parcial, la resina de polímero forma una capa en el sustrato. Esta capa es suficientemente viscosa y estable para evitar que fluya desde el sustrato. Además, un papel superpuesto o cualquier otra capa de material no tejido o fibroso troceado en el mismo puede impregnarse con el polímero parcialmente curado incrustándolo en la superficie de la capa de resina del polímero parcialmente curado.
En una forma de realización alternativa del procedimiento según la invención se recubre previamente y/o impregna un papel o material no tejido superpuesto no impreso y claro con una resina sintética, preferentemente con una resina sintética rica en melamina, más preferentemente una resina termoestable sintética con base de melamina. Los papeles superpuestos impregnados conocidos como preimpregnados son fáciles de manejar y se adhieren muy bien a la superficie del polímero parcialmente curado en el sustrato. Los papeles o materiales no tejidos superpuestos pueden producirse en una etapa en paralelo del procedimiento o pueden obtenerse a partir de fuentes externas.
En una forma de realización particular, el papel o material no tejido superpuesto se recubre o impregna preferentemente con una capa de melamina por deposición en fase de vapor con el fin de proporcionar una superficie rica en melamina, especialmente ventajosa si el papel o material no tejido superpuesto con la superficie rica en melamina está situado en la posición más externa del laminado. La capa de melamina estabilizará también el papel o material no tejido superpuesto antes de la impresión. Es bien conocido el hecho de que el polvo de melamina se sublimará en condiciones apropiadas. Para el procedimiento según la invención se introduce como referencia la solicitud de patente europea EP-1.325.968 y es válida como parte de la descripción en este documento.
Con el fin de aplicar un efecto decorativo al laminado, puede aplicarse directamente una impresión en la superficie del polímero parcialmente curado, justo antes de añadir un papel superpuesto o un preimpregnado. Imprimiendo en el polímero parcialmente curado la resina de fase b, es posible dispensarlo usando cualquier material de vehículo como soporte para impresión decorativa. Esto lleva a ahorros de coste como consecuencia del menor consumo de material.
Puede ser ventajoso tratar previamente la superficie del polímero parcialmente curado. Entre otros, son posibles tratamientos la carga eléctrica o el recubrimiento con una capa muy fina de un material iónico. También puede depositarse una imprimación de impresión en la superficie del polímero parcialmente curado. Para este fin, la capa que se imprimirá se trata previamente ventajosamente para mejorar la calidad de impresión. Si la superficie del polímero se trata previamente mediante carga eléctrica de la superficie en cualquiera de las maneras mencionadas anteriormente, las cargas de la superficie eléctrica atraen colores de impresión de carga opuesta, como tintes, pigmentos o tintas sólidas. La atracción del color de impresión hacia la superficie tratada previamente evita el corrimiento del color de impresión, con el resultado de una impresión más estable y más precisa.
En una forma de realización alternativa del procedimiento según la invención, se aplica ventajosamente una impresión decorativa al papel o material no tejido superpuesto en una etapa en paralelo del procedimiento. Es posible usar un material superpuesto que es incoloro y transparente o que está coloreado con pigmentos o tintes. Usando el procedimiento según la invención es posible, así, aplicar una impresión decorativa a un material superpuesto de peso ligero en lugar de a una lámina de decoración más pesada y absorbente. En este caso, la capa de resina de polímero viscoso puede servir como soporte para tintes disueltos y/o pigmentos dispersos para cubrir la superficie del sustrato. Imprimiendo en el material superpuesto e insertando tintes y/o pigmentos en la capa de polímero, puede reducirse el gramaje habitual de una capa de papel que habitualmente lleva la decoración impresa. En este caso, el material superpuesto tiene que servir para dos fines diferentes, primero reforzar la estructura superficial de la resina curada a través de su estructura de fibra y segundo servir como soporte para una impresión de decoración.
En una forma especialmente ventajosa, el papel superpuesto claro se imprime con una imagen especular invertida en la que en este caso el material superpuesto se coloca en la superficie de la resina de polímero de manera que la impresión apunta hacia abajo en la capa de polímero. Naturalmente, es obvio para el experto en la materia que la impresión puede aplicarse de la manera habitual en el papel superpuesto claro y protegerse la impresión mediante una capa protectora apropiada adicional.
Si la impresión decorativa se imprime usando más de un color, la secuencia de colores se invierte preferentemente. En una impresión habitual, por ejemplo, una impresión estándar en cuatricromía, se imprime un primer color de impresión en un sustrato, seguido por el color de impresión siguiente que cubre o altera el primer color en algunas áreas de la primera capa de color de impresión. Este procedimiento se repite para todos los colores de impresión hasta que se obtiene la impresión deseada. Si la impresión tiene que ser visible a través de una capa de papel superpuesto claro, la sucesión de colores de impresión se invierte ventajosamente para obtener el mismo resultado de impresión.
El material superpuesto no impregnado tiene un gramaje entre 10 g/m^{2} y 120 g/m^{2}. Si se añaden tintes, pigmentos o mezclas de los mismos al polímero viscoso, éstos ayudan a la cobertura óptica del sustrato con el fin de evitar que se haga evidente cualquier estructura superficial o color del sustrato no deseables.
En la técnica es bien conocido que el tanino se usa en la fabricación de resinas de unión e imparte un color pardo rojizo a la resina. El tanino es también un conocido depurador de formaldehído. Por tanto, según el procedimiento de la invención para fabricación de un laminado decorativo, puede incorporarse tanino en la resina para proporcionar pigmentación y para actuar como un depurador para formaldehído libre.
En una forma de realización preferida del procedimiento según la invención para fabricación de un laminado, la superficie se proporciona con una estructura durante prensado en caliente, por ejemplo, usando una placa de presión estampada, o una cinta continua de prensa estampada, en la etapa final de prensado en caliente.
La estructura producida por estampado la superficie del laminado se alinea preferentemente con una impresión de decoración situada bajo la superficie. Si la decoración se imprime en el material superpuesto, esto se consigue a continuación alineando el material superpuesto con la herramienta de estampado. Como consecuencia, la autenticidad aparente del laminado así producido es más convincente que los laminados producidos por procedimientos según la técnica anterior con materiales de soporte impresos que tienen no uniformidad expandida. La alineación puede conseguirse por diversos procedimientos como aplicación de cruces de centrado en las esquinas del material superpuesto para que esta capa pueda alinearse brevemente antes del prensado.
El curado parcial del polímero puede realizarse mediante calor, una radiación o por bombardeo con electrones. Para el curado parcial del polímero se usa preferentemente luz UV. En consecuencia, el polímero puede curarse parcialmente por aplicación de menos energía en comparación con la polimerización térmica. La elección del procedimiento para introducir energía en el polímero en el inicio de la polimerización puede seleccionarse libremente y puede adaptarse al material polimérico preferido.
En un procedimiento preferido especialmente se usan tintes disueltos o pigmentos dispersos en el polímero para cubrir la superficie del sustrato. Empleando tintes o pigmentos en el polímero se consigue un color de fondo para la decoración impresa y se aumenta el aspecto realista del laminado así producido.
Para mejorar la adhesión, puede aplicarse una imprimación bajo la capa de polímero en la superficie del sustrato. Ésta puede seleccionarse según la porosidad, la absortividad y la estructura superficial según la elección para una imprimación de pintura, en la que la imprimación es compatible con el polímero. Compatibilidad en el contexto actual significa que ninguna reacción de los polímeros posiblemente diferentes de la imprimación y el polímero situado encima da como resultado cambios estructurales en la superficie. También es posible calentar la superficie del sustrato para mejorar la adhesión del polímero.
En el procedimiento para la fabricación de un laminado, la polimerización parcial de la resina antes de la aplicación a la superficie del sustrato es hasta un punto que tiene una viscosidad superior a 40 mPa\cdots, y hasta e incluyendo la fabricación de una resina en polvo. La viscosidad ideal del polímero para su aplicación al sustrato depende del procedimiento de aplicación. El polímero puede aplicarse al sustrato como un polvo fino o granulado.
Es posible aplicar un polímero proporcionado con pigmentos dispersos y/o tintes disueltos al sustrato con un grosor de capa suficientemente grande. El grosor de capa depende del grado preferido de cobertura óptica del color del sustrato.
La capa de polímero se aplica ventajosamente a la superficie del sustrato por cualquiera de una pluralidad de procedimientos bien conocidos, no limitados a pulverización, inmersión, cepillado, recubrimiento con rodillo o de cortina o impresión. Otro procedimiento es recubrimiento con polvo. Sin embargo, el procedimiento ideal puede elegirse en función de las propiedades del polímero y el sustrato seleccionados.
Según la invención, el procedimiento preferido de aplicación de polímero puede elegirse libremente, con independencia de los materiales de vehículo.
El polímero usado en el procedimiento para la fabricación de un laminado según la invención tiene preferentemente la propiedad de curarse al menos parcialmente con luz UV o cualquier otra radiación apropiada. Con ello se consigue que la capa inicialmente sólo viscosa pero todavía fluyente de polímero que se ha aplicado al lado superior del sustrato se cure en tal medida que puede aplicarse papel no impregnado a la superficie. Para la polimerización de resinas, se conocen muchas técnicas en la técnica anterior para proporcionar éstas con aditivos que forman radicales químicos con luz UV que, por su parte, dan como resultado la polimerización de las unidades de monómero de las resinas. Para este fin, el polímero debe ser adecuado para polimerización de radicales. Son también factibles las reacciones de polimerización iónica y las reacciones de polimerización de condensación. Sin embargo, la polimerización de radicales puede controlarse muy bien por tiempo de exposición a luz UV. Las reacciones de polimerización alternativas son, por otra parte, generalmente menos controlables. Si los aditivos no exhiben absorción en banda ancha a luz UV, el aditivo y la fuente luminosa correspondiente deben tener una correspondencia entre sí.
También es ventajoso si el polímero no sólo se cura en luz UV sino también con la aplicación de calor.
También es particularmente ventajoso si el polímero seleccionado tiene un índice de polimerización óptimo a una temperatura de 150ºC a 220ºC. Por una parte, el polímero no debe polimerizarse demasiado deprisa para evitar tensiones mecánicas en la estructura que pudieran tener como resultado fracturas superficiales. Por otra parte, la velocidad tampoco debería ser demasiado lenta para asegurar una producción mínima de las prensas y para evitar que el consumo de energía de las placas de presión sea demasiado alto o al menos innecesariamente alto. El intervalo de temperatura mencionado anteriormente corresponde a la temperatura de prensas de laminado convencionales de manera que pueden usarse ventajosamente las prensas existentes cuando se use el procedimiento según la inven-
ción.
El polímero para su uso en el procedimiento según la invención se produce preferentemente por condensación de una triazina junto con un aldehído y un componente de olefina con ayuda de un catalizador.
El componente de triazina puede ser una resina de formaldehído de melamina, una melamina de hidroxialquilo o una mezcla de dos o más de estos componentes. También es bien conocido para los expertos en la materia que la urea u otro derivado amino o una combinación de éstos pueden usarse como sustituto de melamina.
El componente de aldehído se usa preferentemente como formaldehído en forma de solución de formalina, o solución de formalina estabilizada con urea o resina de formaldehído de urea o un paraformaldehído.
La olefina para su uso en el procedimiento según la invención se selecciona preferentemente a partir de acrilatos, crotonatos, acrilamidas, crotilamidas, enonas, acrilnitrilos o una mezcla de dos a más de estos componentes, y preferentemente conteniendo una cadena de hidroxicarbonada.
Como catalizador en el polímero para su uso en el procedimiento según la invención se usa preferentemente: 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano, quinuclidina, 3-quinuclidinona, azaciclo[2.2.1]heptano o una mezcla de dos o más de estas sustancias. En otra forma de realización del procedimiento según la invención, se usan conformadores de radicales químicos como azoisobutironitrilo que se descomponen no sólo bajo la acción de radiación ionizante sino también bajo la acción del calor y forman así radicales químicos. Estos radicales químicos inician el resto del curado en el que se construye especialmente la reticulación de las cadenas de polímero.
En este documento, el término material superpuesto se ha usado como sinónimo de papel y material no tejido superpuesto. Los términos resina y polímero se han usado como sinónimos indistintamente.
Los anteriores y otros objetos y ventajas de la presente invención serán evidentes al considerar la siguiente descripción detallada, tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que caracteres de referencia iguales se refieren a partes semejantes en todos ellos, y en los que:
la fig. 1 representa un diagrama de capas simplificado de un laminado según la técnica anterior;
la fig. 2 es un diagrama esquemático de las etapas del procedimiento según la invención;
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la fig. 3 es un diagrama de capas esquemático de un laminado sencillo según la invención;
la fig. 4 es un diagrama de capas esquemático de un producto intermedio de un laminado con una impresión en la capa decorativa;
la fig. 5 es un diagrama de capas esquemático de un producto intermedio de un laminado con un diseño decorativo especular invertido y/o impreso en orden inverso en un papel superpuesto claro;
la fig. 6 es un diagrama de capas esquemático de un producto intermedio de un laminado con una impresión decorativa en un papel de decoración de bajo peso de base;
la fig. 7 es un diagrama de capas esquemático de un producto intermedio de un laminado con una capa decorativa y una capa que contiene un aditivo;
la fig. 8 es un diagrama de capas esquemático de un producto intermedio de un laminado con una imprimación de impresión y una capa de polímero con o sin pigmentos y/o tintes;
la fig. 9 muestra una estructura de capas de laminado vista desde arriba con cruces de centrado para alineación de una placa de presión de estampado con una estructura impresa en la estructura de capas de laminado;
la fig. 10 muestra esquemáticamente una etapa en paralelo del procedimiento en la que se recubre un papel o un material no tejido superpuesto por deposición en fase de vapor;
la fig. 11 representa esquemáticamente el uso opcional de una imprimación debajo de la capa de polímero;
la fig. 12 representa un esquema de las etapas del procedimiento según la invención;
la fig. 13 representa esquemáticamente la aplicación de una capa de estabilización antes de impresión.
Con el fin de señalar la diferencia entre el procedimiento de fabricación en un laminado según la técnica anterior y el procedimiento de fabricación de un laminado según la invención, en la fig. 1 se muestra un diagrama de capas de laminado de un producto de laminado según la técnica anterior, en el que en un primer lado de un sustrato 1 se lamina un papel de decoración impregnado con resina 2 en la superficie de sustrato 1. Este papel de decoración 2 puede cubrirse también con un papel superpuesto impregnado con resina 3 con el fin de impartir estabilidad adicional a la estructura de capas de laminado final curada expuesta a tensiones mecánicas y abrasivas. Los denominados laminados de baja presión también comprenden un papel impregnado con resina que se extiende en la superficie opuesta del sustrato 1, en el caso de suelo de laminado como un papel de equilibrado dirigido habitualmente hacia el lado del laminado no decorativo. Este papel de soporte 4 evita, como consecuencia de la contracción desigual de la resina o de un cambio inducido térmicamente o por humedad de la estructura de sustrato 1, que el laminado se combe o se arquee. Mediante la introducción de papel de soporte impregnado con resina 4 en el procedimiento de fabricación del laminado, ambos lados de sustrato 1 se mantienen en un estado similar que da como resultado la cancelación de posibles fuerzas mecánicas internas resultantes en una superficie combada o arqueada del producto laminado final.
La fig. 2 representa un diagrama esquemático de las etapas del procedimiento según la invención en el que se aplica una resina de fase a 5a al sustrato 1 mostrado en la subfig. 2a en una primera etapa del procedimiento representada en la subfig. 2b, en el que la resina de fase a 5e puede aplicarse a los dos o sólo a un lado o sustrato 1. A continuación, la resina de fase a 5a aplicada se cura parcialmente en una etapa siguiente del procedimiento mostrada en la subfig. 2c mediante el uso de radiación electromagnética, preferentemente luz UV, de las fuentes de radiación 14. Después del curado parcial, la resina de fase a 5a se convierte en resina de fase b 5b curada parcialmente. En una etapa posterior del procedimiento mostrado en la subfig. 2d se coloca papel o un material no tejido superpuesto, 6, o un papel de estabilización recubierto con melamina 8, en la resina de fase b 5b parcialmente curada obtenida de la resina de fase a 5a en la subfig. 2b en conjunción con tratamiento por radiación en la subfig. 2c. Como en la aplicación de la resina en la subfig. 2b, los materiales 6 y 8 pueden colocarse en los dos o en un lado del sustrato 1 dependiendo de en qué lado del sustrato 1 se aplique la resina de fase a 5e. Alternativamente, el producto intermedio obtenido en la etapa del procedimiento según la subfig. 2c o 2d puede someterse a etapas adicionales del procedimiento como, por ejemplo, recibir una impresión decorativa o capas de material adicionales y reintroducirse en el procedimiento en la etapa del procedimiento según la fig. 2e. En una etapa final del procedimiento representada en la subfig. 2e, la estructura del laminado se coloca entre los elementos 16 de una prensa en caliente, en la que se usa una placa de presión o cinta de presión 15 lisa o estampada para añadir una estructura y un nivel de brillo a la superficie del producto laminado final. A continuación se cura la resina de fase b 5b de la subfig. 2d hasta su estado final, denominado resina de
fase c 5c.
La fig. 3 muestra un diagrama de capas esquemático de un producto de laminado simple según la invención que tiene sustrato 1, resina de fase c 5c totalmente curada y una capa de un papel o material no tejido superpuesto 6 de papel de estabilización 8, en el que los materiales 6 están impregnados con resina de fase c 5c en el procedimiento mostrado en la fig. 2. En esta figura no se muestra un laminado con sólo un lado recubierto o laminado según la invención, con el lado alternativo recubierto o laminado según la técnica anterior.
La fig. 4 es un diagrama de capas esquemático de un producto intermedio de un laminado que se está fabricando mediante una forma de realización alternativa del procedimiento según la invención, que está entre etapa del procedimiento según se representa en la subfig. 2c y la subfig. 2d y que contiene una capa de impresión decorativa 7a impresa directamente en la capa de resina de fase b 5b parcialmente curada. En su lugar, se coloca el papel superpuesto impregnado con resina 3 o el papel de estabilización recubierto con melamina 8 en la capa de resina de fase b 5b impresa y parcialmente curada en la etapa del procedimiento según la subfig. 2d.
La fig. 5 es un diagrama de capas esquemático de un producto intermedio de un laminado que está siendo fabricado por otra forma de realización alternativa del procedimiento según la invención, que está entre etapa del procedimiento según se representa en la subfig. 2c y la subfig. 2d y que contiene una impresión menor invertida e inversa 7b en un papel superpuesto claro 10, que se imprime en la cara inferior del papel superpuesto claro 10. A continuación se cubre el papel superpuesto claro 10 con un papel superpuesto impregnado con resina 3 y se reintroduce en el procedimiento según la fig. 2 en la etapa del procedimiento según la subfig. 2e.
Puede imprimirse una impresión decorativa alternativa 7c en papel de decoración de bajo peso de base no impregnado 12 según se representa en el diagrama de capas esquemático de un producto intermedio de un laminado según la invención en la fig. 8 y puede reintroducirse el producto intermedio obtenido en el procedimiento según la fig. 2 en la etapa del procedimiento representada en la subfig. 2e.
Según se presenta en la fig. 7 puede protegerse una impresión decorativa capa 7a, 7b o 7c mediante una capa de resina 13 que contiene aditivos como partículas resistentes a abrasivos. A continuación se cubre esta capa de resina 13 con un material superpuesto 8 o un papel de estabilización recubierto con melamina 8 y se reintroduce el producto intermedio según la fig. 7 en el procedimiento según la fig. 2 en la etapa del procedimiento según la subfig. 2e.
La fig. 8 es un diagrama de capas esquemático de un producto intermedio de un laminado con una imprimación de impresión 17 dispuesta en la parte superior de la resina de fase b 5b parcialmente curada para realzar la calidad de impresión de la resina de fase b 5b parcialmente curada. Alternativamente, la capa de resina de fase b 5b puede contener pigmentos y/o tintes 19 para cubrir el aspecto del sustrato 1 en el producto laminado final. El producto intermedio según la fig. 8 puede reintroducirse en el procedimiento según la fig. 2 en la etapa del procedimiento según la subfig. 2d.
En la fig. 9 se muestra una estructura de capas de laminado de un producto intermedio de un laminado vista desde arriba con cruces de centrado 18 para alineación de una placa de presión estampada 15 o cinta de presión estampada 16 con una impresión decorativa 7a, 7b o 7c dentro de la estructura de capas de laminado.
La fig. 10 representa esquemáticamente la deposición en fase de vapor en materiales superpuestos 6 en una cámara de vacío (no dibujada) en la que el vapor 21 de un material capaz de sublimación 20 se deposita en un material superpuesto enfriado por un dedo frío 23.
La fig. 11 representa esquemáticamente el uso opcional de una imprimación debajo de la capa de resina de fase a 5a que mejora la adhesión de la resina de fase a 5a al sustrato 1.
La fig. 12 representa un esquema de las etapas del procedimiento según la invención en el que se aplica una resina de fase a 5a a un papel superpuesto impregnado previamente 3 según se representa en la subfig. 12b. A continuación se cura parcialmente la resina de fase a 5a aplicada en una etapa siguiente del procedimiento mostrado en la subfig. 12c mediante el uso de radiación electromagnética, preferentemente luz UV, de las fuentes de radiación 14. Después del curado parcial, la capa de resina de fase a 5a se convierte en capa de resina de fase b 5b curada parcialmente. En una etapa posterior del procedimiento mostrado en la subfig. 12d, el papel superpuesto 3 y el polímero de fase b parcialmente curado 5b se invierten y colocan en una unión de uno o más papeles kraft, que se impregnan con resina de fenol-formaldehído 9, también en una fase b o parcialmente curada. Esta secuencia de capas se aplica a continuación en uno o ambos lados de un sustrato 1. En una etapa final del procedimiento representado en la subfig. 12e, se coloca la estructura de laminado entre los elementos 16 de una prensa en caliente en la que se usa una placa de presión o cinta de presión estampada o lisa 15 para añadir una estructura y un nivel de brillo a la superficie del producto laminado final. A continuación, la unión, según se representa en la subfig. 12d, se cura hasta su estado final, denominado laminado de alta presión de fase c, o se cura hasta su estado final, denominado laminado de baja presión de
fase c.
La fig. 13 representa esquemáticamente un papel superpuesto no impregnado B o un papel de decoración de bajo peso de base 12 estabilizado antes de la impresión con una capa de melamina 24 aplicada por deposición en fase de vapor en tres alternativas diferentes, 13a, 13b o 13c, en la que la capa de melamina 24 se aplica antes de la impresión como en la subfig. 13a, después de la impresión como en la subfig. 13c o en la que la capa de melamina se aplica en impresión por doble cara como en la subfig. 13b.
\newpage
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Lista de referencias
1
sustrato
2
papel de decoración
3
papel superpuesto
4
papel de soporte
5a
resina de fase a
5b
resina de fase b
5c
resina de fase c
6
papel/material no tejido superpuesto
7a
impresión
7b
impresión inversa
7c
impresión
8
papel de estabilización recubierto por vapor
9
papeles kraft impregnados con fenol-formaldehído
10
papel superpuesto impreso
12
papel de decoración de bajo peso de base
13
resina con aditivo
14
fuente de radiación
15
placa de presión/cinta continua
16
prensa en caliente
17
imprimación de impresión
18
cruces de centrado
19
pigmentos/tintes
20
material para sublimación
21
vapor
22
imprimación
23
dedo frío
24
capa de melamina
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Referencias citadas en la descripción
Esta lista de referencias citada por el solicitante es sólo para comodidad del lector. No forma parte del documento de patente europeo. Aun cuando se ha puesto mucho cuidado en compilar las referencias, no pueden excluirse errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad a este respecto.
Documentos de patentes citados en la descripción
WO-0.043.132-A
WO-0.144.333-A
EP-0.514.792-A
EP-1.325.968-A
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Claims (26)

1. Un procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo, caracterizado por
la aplicación a una superficie de sustrato (1) de un polímero (5a) en una primera etapa del procedimiento y posterior curado parcial del polímero (5a) en una segunda etapa del procedimiento, seguido por una colocación de un papel o material no tejido superpuesto (3, 6, 8) en la capa de polímero (5b) y finalmente curado completo del polímero (5b) por calor y presión.
2. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según la reivindicación 1, caracterizado por
el recubrimiento y/o impregnación del papel o material no tejido superpuesto (6) en una etapa en paralelo del procedimiento o por uso de un papel o material no tejido superpuesto (3) recubierto previamente y/o preimpregnado con una resina sintética, preferentemente con una resina sintética rica en melamina.
3. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según la reivindicación 2, caracterizado por
el recubrimiento del papel o material no tejido superpuesto (6) por deposición en fase de vapor.
4. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
la impresión de un diseño decorativo (7a) en la superficie del polímero parcialmente curado (5b).
5. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según la reivindicación 4, caracterizado por
el pretratamiento del polímero parcialmente curado (5b) cargando o aplicando una imprimación de impresión (17) en la superficie para mejorar la calidad de impresión.
6. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
la impresión del papel o material no tejido superpuesto (6, 8) en una etapa en paralelo del procedimiento, en la que el material superpuesto (6, 8) es transparente o pigmentado.
7. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
la aplicación de una capa de melamina de estabilización por medio de deposición en fase de vapor antes de la impresión.
8. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según la reivindicación 7, caracterizado por
el uso de una imagen especular invertida (7b) y/o imagen impresa de orden inverso (7b) en un papel (10) o material no tejido (10) superpuesto claro en el que el papel (10) o material superpuesto (10) se coloca con el lado impreso en la capa de polímero (5b).
9. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
el estampado de una estructura superficial durante el curado final del polímero.
10. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según la reivindicación 9, caracterizado por
la alineación de la herramienta de estampado con la impresión de decoración en el polímero parcialmente curado o el papel o material no tejido superpuesto.
11. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
el uso de calor, radiación o bombardeo con electrones para el curado parcial del polímero.
12. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
el uso de una prensa en caliente (16) para el curado final del polímero.
13. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
el uso de una placa de presión o una cinta continua con textura (15) para estampado de la superficie.
14. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
la coloración del polímero (5a) usando tintes o pigmentos adecuados dispersos y/o disueltos en el polímero.
15. El procedimiento de fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
la coloración del polímero (5a) usando un polvo o dispersión de tanino.
16. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
la aplicación de una imprimación (22) a la superficie del sustrato antes del recubrimiento con el polímero.
17. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
el uso de un polímero que tiene una viscosidad superior a 40 mPa\cdots hasta una resina de polvo sólido.
18. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
la aplicación del polímero (5a) al sustrato (1, 3) mediante cualquier procedimiento apropiado, pero no limitado a pulverización, inmersión, cepillado, recubrimiento con rodillo, recubrimiento de cortina, impresión o recubrimiento con polvo.
19. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
el uso de un polímero (5a) que se cura parcialmente bajo la acción de radiación electromagnética.
20. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
el uso de un polímero (5a) que se cura por calor, preferentemente un polímero que se cura a entre 130ºC y 220ºC.
21. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por
el uso de un polímero (5a) que se produce bajo condensación de una triazina con un aldehído y un componente de olefina con ayuda de un catalizador.
22. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado por
el uso de un polímero (5a) que se produce bajo condensación de urea u otros derivados de amina o una triazina, o cualquier combinación de los mismos, con un aldehído y un componente de olefina con ayuda de un catalizador.
23. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según las reivindicaciones 21 y 22, caracterizado por
el uso de una melamina, una resina de formaldehído de melamina, melaminas de hidroxilalquilo o una mezcla de dos o más de estas sustancias como un componente de triazina.
24. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según las reivindicaciones 21 a 22, caracterizado por
el uso de formaldehído en la forma de formalina o formalina estabilizada con urea, o resina de formaldehído de urea o paraformaldehído.
25. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 22, caracterizado por,
el uso de acrilatos, crotonatos, acrilamidas, crotilamidas, enonas, acrilonitrilos con una cadena hidroxicarbonada o una mezcla de dos o más de estas sustancias como la olefina.
26. El procedimiento para la fabricación de un laminado decorativo según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 22, caracterizado por
el uso de 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano, quinuclidina, quinuclidinona, azaciclo[2.2.1]heptano, azoisobutiro-nitrilo o una mezcla de dos o más de estas sustancias como catalizador para polimerización, especialmente curado parcial del polímero.
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