ES2926390T3 - Composición de resina de impregnación, recubrimiento de resina, laminados y productos de impregnación que la contienen, así como procedimientos para su preparación - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una composición de resina de impregnación que contiene a) una resina de melanina formaldehído, b) un agente humectante no iónico, c) un agente de separación no iónico, d) un agente de curado ye) polihexametileno guanidina (PHMG). La invención se refiere además a un revestimiento de resina que se puede obtener condensando la composición de resina de impregnación ya un revestimiento de resina que contiene un cocondensado hecho de resina de melanina formaldehído y polihexametileno guanidina (PHMG). La invención también se refiere a un producto de impregnación que contiene i) la composición de resina de impregnación o el revestimiento de resina y ii) un material de soporte del producto de impregnación, a un laminado que contiene iii) un material de soporte de laminado y iv) el producto de impregnación, la composición de resina de impregnación, o el revestimiento de resina, a un método para producir un laminado que tiene los pasos de i) aplicar la composición de resina de impregnación, el revestimiento de resina o el producto de impregnación sobre un material portador y ii) comprimir el componente del paso i), y al uso de la composición de resina de impregnación o el revestimiento de resina en la producción de materiales de madera, productos de impregnación y/o laminados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Composición de resina de impregnación, recubrimiento de resina, laminados y productos de impregnación que la contienen, así como procedimientos para su preparación
La invención se refiere a una composición de resina de impregnación, así como a un recubrimiento de resina. Otro objeto de la invención es un producto de impregnación que contiene la composición de resina de impregnación. Además, la invención se refiere a un laminado que contiene un recubrimiento de resina, así como a procedimientos para su fabricación. Además, la invención también se refiere al uso de la composición de resina de impregnación en la fabricación de materia derivada de la madera, productos de impregnación y/o laminados, o al uso del recubrimiento de resina en la fabricación de materia derivada de la madera y/o de laminados.
Las resinas de impregnación se usan sobre todo para laminados y/o productos de impregnación en la industria del procesamiento de la madera y el papel. La "resina de impregnación", como se utiliza aquí, es a este respecto sinónima de la expresión "resina impregnante", también utilizada por el experto. Las resinas de impregnación sirven para la impregnación, el empapado y/o el recubrimiento de materiales de soporte como, por ejemplo, de papeles decorativos o materias derivadas de la madera en la fabricación de laminados. Las resinas de impregnación pueden ser completa o parcialmente absorbidas por el material de soporte y/o estar presentes en forma de una capa sobre o dentro de éste. Un ejemplo de lo primero es un papel de recubrimiento impregnado, un ejemplo de lo último es un denominado recubrimiento líquido.
Las resinas de impregnación se aplican todo en la fabricación de laminados. Los laminados, como se usan, por ejemplo, como paneles para el suelo o en la fabricación de muebles, presentan normalmente una estructura en capas, en los que la capa superior está constituida normalmente por una capa que contiene una resina de impregnación. Para estas capas de laminado superiores se usan normalmente productos de impregnación, como papel de recubrimiento o decorativo, que se impregnan con una resina de impregnación. La capa superior puede ser una capa de resina de impregnación aplicada especialmente, por ejemplo, en forma de un denominado recubrimiento líquido. El papel de recubrimiento y las capas de recubrimiento líquido sirven para la protección de la superficie de las influencias externas, como el desgaste y el rayado. Debido a que se aplican como capa superior, además de estas propiedades mecánicas, las resinas de impregnación deben cumplir los más altos requisitos ópticos, sobre todo en lo referente a la transparencia. La decoración real del laminado vista por el usuario final se encuentra frecuentemente por debajo de la resina de impregnación, que debe aparecer totalmente visible, uniforme y de color resistente.
Las resinas de impregnación económicamente más importantes son las resinas aminoplásticas y de éstas especialmente las resinas de melamina-formaldehído. Las resinas aminoplásticas son plásticos muy versátiles que se utilizan en las composiciones y forman más variadas. Las resinas aminoplásticas son generalmente conocidas por el experto en la industria del procesamiento de la madera y el papel, además de la impregnación, el empapado y/o el recubrimiento de superficies, sobre todo también como colas, por ejemplo, para la fabricación de tableros de partículas. También se utilizan resinas aminoplásticas completamente diferentes en la fabricación de cuerpos moldeados de plástico duro, por ejemplo, utensilios de cocina de melamina. Las resinas aminoplásticas o los aminoplásticos se describen en "Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie", 4a edición, 1974, en el capítulo "Aminoplásticos" en el tomo 7 o en "Materias derivadas de la madera y colas" de Dunky y Niemz, ia edición, 2002, en el tomo I, parte II, capítulo 1. Por el término aminoplásticos se entiende en general productos de condensación que se obtienen mediante la reacción de un compuesto de carbonilo, en la práctica principalmente el formaldehído, con un componente que contiene grupos amino, imino o amida.
Las resinas aminoplásticas usadas como resina de impregnación en la industria del procesamiento de la madera y el papel son frecuentemente precondensados de aminoplásticos cuyos grupos metilol están sin eterificar o parcialmente eterificados con alcoholes. En este contexto, las más importantes económicamente son las resinas de urea-melamina-formaldehído, así como las resinas de melamina-formaldehído. Especialmente en las resinas de impregnación anteriormente mencionadas usadas como capa superior en la fabricación de laminados, se utilizan principalmente resinas de melamina-formaldehído debido a los altos requisitos mecánicos y ópticos.
Las resinas de melamina-formaldehído, así como su preparación o condensación o curado, así como las modificaciones, son conocidas en general por el experto y se describen en "Holzwerkstoffe und Leime" de Dunky y Niemz, 1 a edición, 2002, en el tomo I, parte II, capítulo 1. Las resinas de melamina-formaldehído se fabrican a partir de melamina y formaldehído usando endurecedores. Como productos intermedios se obtienen hidroximetilolmelaminas (compuestos de hexametilol) mediante la adición de formaldehído a la melamina en suspensiones o disolución acuosa. Dependiendo de la cantidad de formaldehído se forman de tri- hasta hexahidroximetilolmelaminas. Estas etapas de reacción se representan esquemáticamente en el siguiente esquema de reacción 1:
Estos precursores son almacenables y, al igual que otras etapas de condensación avanzadas (véase más adelante), también se denominan "precondensados" por el experto.
A presión y/o temperatura elevada, a partir de los precondensados se realiza otra condensación (o también ya la completa) o curado del aminoplástico. Esto puede realizarse escalonadamente en función de la presión y/o la temperatura, de manera que se puede formar otra mezcla de precondensado, que luego contiene tanto las anteriores hidroximetilolmelaminas como también la resina de melamina-formaldehído ya (parcialmente) curada. Las reacciones de condensación conducen al enlace de monómeros mediante grupos éter y metileno. Con la condensación o curado completo se forma un plástico de malla estrecha reticulado mediante grupos metileno. En el Esquema 2 se representa a modo de ejemplo una resina de melamina-formaldehído reticulada, en el que las líneas discontinuas significan la continuación de la macromolécula.
Esquema 2
Los aminoplásticos se preparan generalmente en medio acuoso.
Los laminados, tanto para el sector de los suelos como de los muebles, y las resinas de impregnación usadas para su fabricación plantean elevados requisitos. Éstos se describen, por ejemplo, en el documento de patente DIN EN 13329. Por tanto, los laminados deben presentar no solo buenas propiedades referentes a su procesamiento posterior, sino que, debido a su fuerte uso, sobre todo como suelos, deben presentar una excelente resistencia al rayado y a la abrasión en su cara superior. Esto se especifica, por ejemplo, en la norma DIN EN 13329 y puede determinarse mediante una prueba Martindale modificada, un método de ensayo normalizado para determinar la resistencia a los microrrayados de los suelos laminados (DIN EN ISO 12947:04/1999 o IHD W-445, versión de mayo de 2007). Para aumentar la resistencia de la superficie del laminado y/o de la materia derivada de la madera, es conocido el recubrimiento de papeles decorativos y/o de recubrimiento o de la superficie de la materia derivada de la madera con una capa especialmente aplicada, por ejemplo en forma de un llamado recubrimiento líquido transparente o película de recubrimiento.
Otros requisitos a la capa superior del laminado, que normalmente contiene resina de impregnación o está
compuesta por ésta, son las propiedades ópticas ya descritas, como alta transparencia, solidez a la luz y del color, calidad óptica, así como efectos ópticos intencionados, como brillo o mate de la superficie.
El cumplimiento simultáneo de estos requisitos mecánicos (por ejemplo, dureza, resistencia a la abrasión, resistencia al rayado y/o resistencia al desgaste) y ópticos es un reto importante en la elección de la resina de impregnación. En la práctica, éstos se consiguen mediante composiciones de resina de impregnación basadas en resina de melamina-formaldehído, que contienen humectantes, desmoldeantes y endurecedores como componentes adicionales.
Es un objetivo de la presente invención mejorar aún más este tipo de composiciones de resina de impregnación de alta calidad que contienen resina de melamina-formaldehído, humectante, desmoldeante y endurecedor. Dichas composiciones de resina de impregnación también se denominan en lo sucesivo "composiciones genéricas de resina de impregnación".
Las composiciones genéricas de resina de impregnación, como se utilizan principalmente en la fabricación de laminados o productos de impregnación, difieren en consecuencia de forma significativa en su composición química, así como en sus propiedades y requisitos, de otras resinas aminoplásticas, como se utilizan, entre otras cosas, en colas, pinturas o mezclas de polímeros plásticos duros, por ejemplo, el plástico de melamina para utensilios de cocina.
Las composiciones genéricas de resina de impregnación, como se utilizan en el presente documento, tienen siempre resina de melamina-formaldehído, humectante, desmoldeante y endurecedor como componentes obligatorios. Esto distingue las composiciones genéricas de resina de impregnación del plástico de resina de melamina y también de las colas basadas en aminoplásticos, que no contienen una combinación de humectante, desmoldeante y endurecedor, incluso desde un punto de vista puramente químico. Las colas típicas basadas en resina de melamina o los materiales plásticos de resina de melamina tampoco tienen las propiedades mecánicas y ópticas necesarias para las resinas de impregnación utilizadas en la producción de laminados o productos de impregnación.
En el técnica anterior, las composiciones genéricas de resina de impregnación se han centrado hasta la fecha en la optimización de las propiedades superficiales ópticas y mecánicas. Una propiedad superficial que no ha desempeñado un papel importante en las resinas de impregnación hasta la fecha, pero para la que el técnica anterior tampoco ofrece una solución satisfactoria, es las propiedades antimicrobianas.
En principio, sin embargo, existe una gran demanda de superficies con propiedades antimicrobianas. Esto se aplica tanto a los laminados que se utilizan en el sector de los suelos y/o los muebles, como a los que se utilizan en zonas que se someten a mayores exigencias higiénicas. Especialmente en el caso de las superficies de uso intensivo con mayores requisitos de higiene, por ejemplo, en áreas médicas y públicas, pero también en laboratorios, cocinas, así como en áreas sanitarias y de vivienda, las superficies antimicrobianas son deseables con respecto a la salud y la calidad de vida de los usuarios y pueden ayudar a prevenir la contaminación y las infecciones. Esto también se aplica a las superficies especialmente expuestas a la humedad, por ejemplo, en áreas de tejados, sótanos o paredes.
En este contexto, es deseable proporcionar composiciones de resina de impregnación mejoradas y capas de resina de impregnación, productos de impregnación y laminados producidos a partir de ellas, cuyas superficies muestren una mayor resistencia a los microorganismos, sin que ello suponga una merma de las excelentes propiedades ópticas y mecánicas que ya se podían conseguir en la técnica anterior.
Para evitar o reducir la infestación microbiana, ya se ha intentado en la técnica anterior utilizar diversas sustancias con efectos antimicrobianos, biocidas o fungicidas en la producción de laminados. Los productos químicos destinados a prevenir la infestación por hongos o insectos que destruyen y decoloran la madera (protección preventiva de la madera) o a eliminar los organismos nocivos en caso de infestación ya producida (protección combativa de la madera) siempre contienen en general biocidas como componentes activos. Los biocidas se clasifican en el Reglamento sobre biocidas (UE) N.° 528/2012.
Así, los biocidas aislados y los aditivos para el acabado antimicrobiano de las resinas aminoplásticas son generalmente conocidos en la técnica anterior. Sin embargo, no existen soluciones o indicaciones en la técnica anterior para el acabado antimicrobiano, especialmente de composiciones genéricas de resina de impregnación que, además de la resina de melamina-formaldehído, contengan también al menos humectantes, desmoldeantes y endurecedores y cumplan satisfactoriamente las propiedades mecánicas y ópticas anteriormente mencionadas. Por ejemplo, el documento de patente JP 08073702 A describe resinas de melamina antibacterianas que contienen una mezcla de óxidos de aluminio, magnesio y silicio, así como plata y cinc elementales como sustancias activas antibacterianas. Con ellas pudieron conseguirse propiedades antibacterianas hasta 48 horas. La desventaja de esta solución es la propiedad antibacteriana solo de corta duración y el gran número de componentes individuales antibacterianos necesarios. Cuantos más componentes individuales se añadan a una resina de melamina, más difícil será igualar de forma óptima todos los componentes del baño de resina en términos de cantidad y sin perjudicar las
propiedades mecánicas y ópticas deseadas.
El documento de patente WO 03/009827 A1 describe resinas de melamina que contienen una mezcla de un derivado de difenil éter y ortofenil fenol como componentes antimicrobianos. La desventaja de estos aditivos es que se desprenden fácilmente de la superficie de la resina, por lo que el efecto antibacteriano disminuye con el tiempo y se liberan sustancias químicas al medioambiente.
El documento de patente US 6248342 B1 describe laminados antibacterianos en los que un componente inorgánico antibacteriano que contiene un ion metálico se incorpora a la superficie impregnada de resina de melamina. Como componentes antibacterianos preferidos se usan preferentemente zeolitas que contienen iones metálicos como, por ejemplo, Ag, Cu, Zn, Hg, Sn, Pb, Bi, Cd, Cr o mezclas de los mismos. Los iones metálicos llegan a la superficie del laminado a través de procesos de intercambio iónico y permiten así el efecto antibacteriano. La desventaja de esto es que los iones metálicos pueden convertirse en óxidos, hidróxidos u otras sales y luego se depositan en esta forma en la superficie del laminado, donde debilitan el efecto antibacteriano. Desde el punto de vista de la salud, el uso de los metales pesados anteriormente mencionados también es cuestionable.
Debido a las desventajas anteriormente descritas, muchos aditivos antimicrobianos o conservantes de la madera que contienen sustancias biocidas no pueden utilizarse de forma óptima en la construcción de interiores. Además, debido a su potencial emisión por evaporación, abrasión u otro tipo de liberación, los biocidas pueden afectar la salud de las personas y a su entorno. Sin embargo, los biocidas también pierden frecuentemente su efecto por degradación gradual (natural). Los conservantes de la madera solubles en agua o basados en agua que contienen biocidas pueden eliminarse, por ejemplo, con el tiempo, lo que, por un lado, reduce la propiedad antimicrobiana de la superficie y, por otro, puede provocar una mayor contaminación ambiental.
Otra desventaja de los biocidas propuestos hasta la fecha es que, por un lado, son muy perjudiciales para la salud y, por otro, son difíciles de integrar en las resinas utilizadas en la producción de tableros de fibras y/o son incompatibles con ellas.
La presente invención fue precedida por una amplia investigación en la que se probaron numerosas sustancias que podían considerarse como aditivos antimicrobianos en las composiciones genéricas de resina de impregnación. Los inventores se enfrentaron a graves problemas. Muchos aditivos pierden sus propiedades antimicrobianas después del curado de la resina de impregnación. Por un lado, esto podría explicarse por la pérdida de las unidades estructurales antimicrobianas debido a la degradación durante la reacción de condensación de la resina. Sin embargo, otros aditivos tampoco demostraron ser lo suficientemente resistentes a la temperatura para soportar las altas temperaturas de prensado y secado que se producen durante la producción de productos de impregnación y laminados. Algunos aditivos eran incompatibles con los componentes habituales de las resinas de impregnación genéricas o interferían en la reacción de condensación, lo que provocaba un deterioro de las propiedades mecánicas y/u ópticas de la resina de impregnación. La mayoría de los aditivos probados no se anclaban en la matriz de melamina-formaldehído, lo que significaba que los aditivos en los productos acabados podían ser lavados mediante líquidos acuosos o los disolventes orgánicos presentes en los productos de limpieza habituales, lo que iba acompañado de una disminución de las propiedades antimicrobianas de la superficie con el tiempo.
Además, en términos de un uso sostenible de las materias primas, es importante encontrar una sustancia activa antimicrobiana que no tenga un impacto negativo en la calidad de los materiales reciclables. Los recubrimientos que contienen resinas de impregnación presentes normalmente en forma transparente también están expuestos frecuentemente a la luz solar directa. Por lo tanto, una sustancia activa antimicrobiana adecuada debe disponer de suficiente estabilidad a UV y no debe provocar ninguna alteración del color.
Por último, en el procesamiento de las composiciones de resina de impregnación disponibles en el mercado se utiliza un gran número de otros aditivos, en función de los requisitos del producto. La sustancia activa antimicrobiana también debe ser totalmente compatible con ellos para evitar el deterioro de las propiedades de la resina de impregnación.
Para abordar el problema de la lixiviabilidad, también se probaron otros aditivos que se polimerizaron en la matriz de melamina-formaldehído. Sin embargo, en muchos casos estos aditivos perdían sus propiedades antimicrobianas y/o perjudicaban la estructura de red de la matriz de melamina-formaldehído, lo que iba acompañado de un deterioro de las propiedades mecánicas y/u ópticas de la resina de impregnación.
En este contexto, también se probaron especialmente sustancias antimicrobianas con grupos funcionales que son capaces de polimerizar en la matriz de melamina-formaldehído de las composiciones genéricas de resina de impregnación. Sin embargo, existían considerables y justificadas reservas sobre dichos productos de condensación mixtos. Así, dicha funcionalización antimicrobiana de los recubrimientos decorativos de resina de melamina plantea exigencias muy elevadas al principio antimicrobiano a utilizar. En este caso es especialmente importante soportar las temperaturas extremas de procesamiento de las unidades de secado y prensado y, por otra parte, no alterar negativamente las propiedades mecánicas y ópticas deseadas y finamente equilibradas de las resinas de impregnación. Además, la sustancia activa antimicrobiana debe ser miscible con la resina de impregnación, es decir,
ser preferentemente soluble en agua, poder condensarse en el precondensado y no interferir en la reticulación inicial y final de la matriz de melamina-formaldehído.
En el pasado se han tenido malas experiencias con los productos de condensación mixtos, como, por ejemplo, los co-condensados de resinas de impregnación de melamina-formaldehído con urea. Incluso una copolimerización con urea conduce a una turbidez no deseada y al deterioro de las propiedades mecánicas de la resina de impregnación. Esto es notable porque la urea y la melamina están estructuralmente relacionadas y lo más probable es que entre estas dos sustancias hubiera una compatibilidad. Sin embargo, estos productos de condensación mixtos de ureamelamina-formaldehído no satisfacían las elevadas exigencias que se imponen a las resinas de impregnación. La copolimerización con la urea parece dar lugar a una resina más no homogénea que, una vez curada, es más blanda que las resinas puras de melamina-formaldehído. Además, estos productos de condensación mixtos tampoco mostraban la transparencia deseada. Sin querer ceñirse a una teoría científica, el enturbiamiento parece explicarse por el hecho de que la polimerización de la urea parece formar "puntos de interferencia" en la matriz de melaminaformaldehído, por lo demás uniforme, que impiden una condensación homogénea y, por tanto, el curado o la reticulación de la resina. Es probable que en estos "puntos de interferencia" la resina ya no sea capaz de reticular de forma óptima y, por tanto, de curar uniformemente. En general, cabe señalar que las resinas de urea-melaminaformaldehído carecen de la combinación necesaria de resistencia mecánica, es decir, resistencia a la abrasión y resistencia al rayado, y de la apariencia altamente transparente y visualmente atractiva. Por esta razón, por ejemplo, las resinas puras de melamina-formaldehído se siguen utilizando hoy en día en las composiciones genéricas de resina de impregnación en la producción de laminados, al menos para la capa superior, que debe cumplir los requisitos más exigentes.
En este contexto, ya existían reservas sobre los aditivos antimicrobianos polimerizables, que luego se confirmaron en ensayos prácticos. Al igual que en la polimerización mixta con urea, no fue posible crear superficies antimicrobianas con las sustancias antimicrobianas polimerizables probadas sin que se produjeran pérdidas referentes a la transparencia y las propiedades mecánicas.
En la búsqueda de una resina de impregnación antimicrobiana, el dilema era que la sustancia activa antimicrobiana debía permanecer activa durante un largo periodo de tiempo y disponer de suficiente fijación en la superficie, pero no debía perder sus propiedades antimicrobianas y no debía interferir con las propiedades mecánicas y ópticas de las composiciones genéricas de resina de impregnación. Debido a los problemas comentados anteriormente, la integración covalente dentro de la matriz de resina de formaldehído-melamina es, por tanto, tan deseable como problemática, sobre todo en lo que respecta al mantenimiento de las propiedades mecánicas y ópticas de la resina de impregnación.
En resumen, se puede afirmar que las composiciones de resina de impregnación genéricas tienen un perfil de requisitos diverso con propiedades en parte contradictorias, lo que supone un verdadero reto en la búsqueda de una sustancia activa antimicrobiana adecuada para su uso en estas composiciones de resina de impregnación. En cualquier caso, hasta la fecha todavía no se ha propuesto una solución convincente para una composición de resina de impregnación antimicrobiana que también haya prevalecido en la práctica en la fabricación de laminados.
A partir de la técnica anterior anteriormente explicada y sus desventajas, un objetivo de la invención consistió en proporcionar una composición de resina de impregnación con una mayor resistencia a los microorganismos sin tener que utilizar una sustancia inestable, lavable o que tiene riesgos y sin perjudicar las propiedades mecánicas y ópticas de las superficies obtenidas a partir de la composición de resina de impregnación. Otro aspecto del objetivo subyacente a la invención consistió en proporcionar productos respetuosos con el medioambiente e inocuos para la salud cuyas superficies se caracterizaran por una resistencia duradera a los microorganismos.
Además, un objetivo de la invención es dar a conocer una composición de resina de impregnación mediante la cual se consiga una protección suficiente contra los microorganismos con poco esfuerzo, especialmente mediante una baja aportación de sustancias extrañas a la composición de resina de impregnación y/o a las superficies que se obtienen a partir de ella, y un aumento mínimo o nulo de los costes de fabricación. Al mismo tiempo, debe garantizarse que se sigan cumpliendo los elevados requisitos de las composiciones genéricas de resina de impregnación en cuanto a la resistencia mecánica y las propiedades ópticas de las superficies que se obtienen con ellas.
Este objetivo se consigue según la invención mediante la composición de resina de impregnación según la reivindicación 1, el recubrimiento de resina según la reivindicación 6, el producto de impregnación según la reivindicación 9, el laminado según la reivindicación 12, el procedimiento según la reivindicación 15, así como el uso según la reivindicación 17. Las configuraciones especiales de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes.
La composición de resina de impregnación según la invención contiene
a) una resina de melamina-formaldehído,
b) un humectante no iónico,
c) un desmoldeante no iónico,
d) un endurecedor, y
e) polihexametilenguanidina (PHMG).
Las palabras "un" o "una", como se usan aquí o en otro lugar, se deben entender en el sentido de "al menos un", "al menos una".
Sorprendentemente, se descubrió que la composición de resina de impregnación según la invención supera los problemas conocidos de la técnica anterior. Las superficies obtenidas a partir de la composición de resina de impregnación según la invención tienen un efecto antimicrobiano duradero y al mismo tiempo cumplen los estrictos requisitos de resistencia mecánica, así como de transparencia y aspecto visual, aunque la composición de resina de impregnación contenga adicionalmente polihexametilenguanidina (PHMG).
La polihexametilenguanidina (PHMG) es un compuesto polimérico de guanidina.
Como se ha explicado al principio, en los ensayos previos a la invención se preparó una amplia variedad de composiciones de resina de impregnación y se investigaron sus propiedades mecánicas, ópticas y también antimicrobianas. Como sustancias antimicrobianas, se introdujeron, entre otros, compuestos de molibdeno, iones plata, así como óxido de cinc, en la resina pura de melamina-formaldehído con los aditivos habituales, como endurecedores, así como humectantes iónicos y desmoldeantes. Sin embargo, estos aditivos no mostraron resultados satisfactorios. Especialmente los iones metálicos previamente mencionados, como el cinc, la plata y el molibdeno, experimentaron una inhibición irreversible del efecto antimicrobiano debido a la formación de compuestos insolubles. Otras sustancias activas requieren la presencia de cantidades suficientes de agua para desarrollar su efecto antimicrobiano o para ser procesadas, lo que no está presente en condiciones normales de uso. Por lo tanto, el efecto de estos biocidas se demostró solo en condiciones de ensayo, como las que existen, por ejemplo, utilizando la prueba normalizada japonesa JIS Z 2801.
La sola adición de compuestos poliméricos de guanidina, como, por ejemplo, la polihexametilenguanidina (PHMG), a una composición de resina de impregnación que contenía resina de melamina-formaldehído como resina de impregnación y los endurecedores habituales, así como los humectantes y desmoldeantes iónicos, tampoco condujo a los resultados deseados. Estas composiciones de resina de impregnación mostraron poca o ninguna actividad antimicrobiana después del curado. Además, tampoco se cumplían los estrictos requisitos de resistencia mecánica y apariencia óptica.
Sorprendentemente, se descubrió que solo la composición de resina de impregnación según la invención, que proporciona una combinación de polihexametilenguanidina (PHMG) con humectantes y desmoldeantes no iónicos, presentó la actividad antimicrobiana deseada durante un periodo de tiempo más largo, y al mismo tiempo no comprometió las propiedades mecánicas y ópticas requeridas. La combinación especial de los componentes a) a e) de la composición de resina de impregnación según la invención hace posible así el excelente efecto en primer lugar. Los ensayos han demostrado que incluso ligeras desviaciones de la composición de resina de impregnación según la invención hacen que las buenas propiedades antimicrobianas se pierdan total o parcialmente y/o que las propiedades mecánicas y ópticas se vean afectadas negativamente.
A este respecto, fue sorprendente que al utilizar la polihexametilenguanidina (PHMG) los problemas mencionados anteriormente y conocidos del técnica anterior se pueden evitar o reducir en gran medida en combinación con el uso de humectantes y desmoldeantes no iónicos en lugar de iónicos.
El uso de la polihexametilenguanidina (PHMG) en el campo de las composiciones genéricas de resinas de impregnación con los elevados requisitos mecánicos y ópticos descritos anteriormente no se conoce hasta la fecha. Solo en el campo de las aplicaciones de plásticos duros de melamina, que son completamente diferentes de las resinas de impregnación, así como de las resinas fenólicas, que están lejanamente relacionadas con las resinas de melamina-formaldehído, se ha propuesto en casos aislados la mezcla, pero no la polimerización, de polvos sólidos que contienen compuestos poliméricos de guanidina.
Así, el documento de patente WO 2010/106002 A1 describe una mezcla de polímeros en polvo de acción microbiocida que presenta un primer polímero como matriz en la que se incorpora un segundo polímero, siendo el segundo polímero un derivado polimérico de guanidina o biguanidina. El documento de patente WO 2010/106002 A1 propone varios polímeros como primer polímero, sobre todo termoplásticos, que en los ejemplos se funden como plásticos acabados y se mezclan con el compuesto polimérico de guanidina en extrusoras. Solo en el párrafo que une las páginas 3 y 4 se mencionan los fenoplásticos y los aminoplásticos, como las resinas de melamina y las resinas de urea, como posibles polímeros matriz. Sin embargo, solo se describe específicamente la incorporación de la guanidina polimérica en un precondensado de resina fenólica ("novolak"). Es evidente para el experto que esto no da lugar a la polimerización del compuesto polimérico de guanidina en la matriz de resina fenólica.
El experto conoce, por ejemplo, de las mezclas de fenoplásticos y melamina que en el caso de los fenoplásticos no
se produce una polimerización de los componentes que contienen grupos amino, como los que están contenidos en la melamina o también en los compuestos poliméricos de guanidina. Por lo tanto, se puede suponer que en la forma de realización descrita en el documento de patente WO 2010/106002 A1 el fenoplástico y la guanidina polimérica están presentes el uno al lado del otro en la mezcla simple, pero no como co-condensado. Como aplicación, el documento de patente WO 2010/106002 A1 propone añadir este polvo, por ejemplo, a las pinturas de dispersión o utilizarlo como carga (el llamado agregado) en la industria del papel. No se propone una aplicación como resina de impregnación o en la producción de materias derivadas de la madera, laminados o productos de impregnación. El documento de patente WO 2010/106002 A1 se refiere explícitamente al hecho de que los componentes presentes en los materiales de recubrimiento, las pinturas y los barnices pueden conducir a un debilitamiento hasta la inactivación del efecto antimicrobiano de las guanidinas poliméricas, por lo que la mezcla de la guanidina polimérica con el polímero matriz, como, por ejemplo, un termoplástico o un fenoplástico, y su uso como polvo es un requisito previo importante para el procesamiento posterior, el campo de aplicación y la retención de las propiedades antimicrobianas. El documento muestra así una posibilidad de reducir la incompatibilidad de los compuestos poliméricos de guanidina con los materiales de recubrimiento, las pinturas y los barnices, pero dichos polvos poliméricos son, sin embargo, completamente inadecuados para su incorporación en una resina de impregnación genérica que deberá cumplir los estrictos requisitos expuestos.
Al introducir dicho polvo de polímero es de esperar que se produzcan alteraciones de las propiedades mecánicas y, sobre todo, una turbidez inaceptable de la resina de impregnación. Además, la adición de dicho polvo de polímero también conduce a una perturbación de la condensación o el curado de la resina de impregnación, por lo que se obtendría un recubrimiento significativamente más "blando" y, por tanto, insuficientemente resistente.
En vista del documento de patente WO 2010/106002 A1 y del conocimiento general sobre los compuestos poliméricos de guanidina, fue sorprendente que en la composición de resina de impregnación según la invención, la polihexametilenguanidina (PHMG) condujera a excelentes resultados incluso sin el polímero de matriz requerido según el documento de patente WO 2010/106002 A1, cuando se combina con humectantes y desmoldeantes no iónicos.
Los compuestos poliméricos de guanidina, especialmente la polihexametilenguanidina (PHMG), han aparecido hasta ahora principalmente como componentes de aditivos de acción desinfectante para la desinfección de la piel o de las membranas mucosas, en la antisepsia de heridas, en desinfectantes de manos, para la desinfección de superficies puras, por ejemplo aplicando y limpiando una disolución que contiene guanidina, en el campo médico para combatir bacterias o para la desinfección del agua, por ejemplo en piscinas.
En la lista de desinfectantes de la VAH (mhp Verlag 2015), que contiene todos los preparados certificados por la Comisión de Desinfectantes, se cita lo siguiente sobre los derivados de guanidina: "Las guanidinas se utilizan como desinfectantes debido a su estrecho espectro de acción [.... ] con propiedades toxicológicas humanas favorables, se utilizan preferentemente para la antisepsia de mucosas y heridas Debido a su efecto de remanencia, se encuentran como componentes adicionales en antisépticos cutáneos y desinfectantes de manos, o se utilizan en combinación con otras sustancias activas."
En vista de esto, así como de los problemas descritos anteriormente, no resultaba obvio para el experto que la polihexametilenguanidina (PHMG) pudiera incorporarse fácilmente a una composición de resina de impregnación sin alterar sus propiedades mecánicas y su capacidad de reticulación, y al mismo tiempo desarrollara un efecto antimicrobiano suficiente contra los microorganismos. Esto se aplica especialmente para microorganismos que infestan normalmente productos que contienen celulosa o madera (laminados o productos de impregnación en revestimientos de suelos, superficies o muebles). Los microorganismos a combatir en la desinfección de la piel o del agua difieren fundamentalmente en su espectro de los que infestan normalmente los productos que contienen celulosa o madera. En la aplicación en humanos y en la desinfección de superficies médicas, tienen principalmente prioridad las bacterias. Los microorganismos que infestan normalmente la madera o los productos que contienen celulosa o madera (laminados o productos de impregnación en revestimientos de suelos, superficies o muebles) son principalmente los hongos.
Además, no era previsible para el experto que la polihexametilenguanidina (PHMG) fuera compatible con las condiciones de proceso que prevalecen en la fabricación y en el uso de composiciones de resina de impregnación, en la fabricación de laminados y/o productos de impregnación, así como con los productos químicos utilizados en ellas. Este último problema ya se ha tratado anteriormente. En los ensayos prácticos, la polihexametilenguanidina (PHMG) utilizada según la invención mostró sorprendentemente una resistencia a la temperatura suficiente a las condiciones de almacenamiento, a las temperaturas de secado y/o de prensado que prevalecen en la producción y en el uso de las composiciones de resina de impregnación, en la producción de laminados y/o productos de impregnación.
El uso de la polihexametilenguanidina (PHMG) según la invención también tiene la ventaja de que tiene una toxicidad muy baja y que en los ensayos prácticos no se ha demostrado que se desarrolle una resistencia a los microorganismos. Además, mediante el uso de la polihexametilenguanidina (PHMG) se puede obtener un producto
respetuoso con el medioambiente y/o inocuo, ya que no contiene un metal pesado ni es un biocida en el sentido del Reglamento sobre biocidas.
Sorprendentemente, también se descubrió que el efecto antimicrobiano de la polihexametilenguanidina (PHMG) se basa probablemente en un principio activo puramente físico de las superficies catiónicas. Sin embargo, dichos principios de acción físicos no están cubiertos por el Reglamento sobre Biocidas (UE) N.° 528/2012. En el artículo 3 apartado 1 a) los productos biocidas se definen como "toda sustancia o mezcla, en la forma en que se suministra al usuario, que esté compuesto por una o más sustancias activas, las contenga o genere, y que esté destinada a destruir, contrarrestar, neutralizar, impedir la acción o controlar de otro modo los organismos nocivos por medios distintos de la mera acción física o mecánica".
Otra ventaja de la composición de resina de impregnación según la invención es que puede prepararse de forma sencilla y económica. Además, ésta muestra una buena estabilidad durante el almacenamiento. Esto también se aplica a los productos de procesamiento que pueden obtenerse a partir de la composición de resina de impregnación según la invención.
Por el término "productos de procesamiento", como se utiliza aquí, se entiende especialmente la capa de resina de melamina-formaldehído según la invención descrita más adelante, así como el laminado y/o producto de impregnación según la invención, que contienen la composición de resina de impregnación según la invención en forma parcialmente condensada o condensada, o que se han producido utilizando la misma. Estos productos de procesamiento contienen preferentemente los siguientes componentes.
g) un co-condensado de resina de melamina-formaldehído y un compuesto polimérico de guanidina, b) un humectante no iónico,
c) un desmoldeante no iónico, y
d) un endurecedor.
Siempre que se haga referencia a "condensación", "condensado" (participio) o "condensado" (sustantivo) aquí o en cualquier otro lugar, se refiere entonces a la condensación como se utiliza habitualmente en el campo de la química. En la química, por reacción de condensación se entiende una reacción en la que al menos dos moléculas se combinan covalentemente entre sí con la eliminación de agua, alternativamente también amoniaco, dióxido de carbono, cloruro de hidrógeno, un alcano u otra sustancia de bajo peso molecular. La "condensación" en relación con las resinas también se denomina "curado" por el experto en la industria del procesamiento de la madera o del papel. La condensación o el curado pueden tener lugar gradual o parcialmente. La condensación o el curado de la resina aminoplástica tiene lugar normalmente bajo la influencia de un endurecedor, una temperatura y/o una presión elevadas. Los ejemplos incluyen procesos de secado y/o prensado para formar un laminado. La presencia y/o la liberación de un endurecedor también puede provocar una mayor condensación o curado de la resina durante el almacenamiento o durante el posterior uso o acabado del producto final.
La estabilidad durante el almacenamiento es sobre todo de gran importancia en la fabricación de productos de impregnación. Normalmente, los productos de impregnación se fabrican por separado, se enrollan y se almacenan hasta dos meses antes de ser procesados. Los ensayos prácticos han demostrado que, incluso después de un periodo de almacenamiento más largo, se mantienen las propiedades antimicrobianas, mecánicas y ópticas previstas de la composición de resina de impregnación según la invención y la composición de resina de impregnación aplicada también presentó buenas propiedades de adhesión durante el procesamiento posterior. La composición de resina de impregnación es normalmente líquida, es decir, está presente en forma de líquido. Puede contener componentes sólidos en forma de, por ejemplo, una suspensión. Preferentemente, la composición de resina de impregnación es de base acuosa. La composición de resina de impregnación puede utilizarse como disolución o suspensión. Preferentemente, se utiliza como disolución acuosa. En esta forma, la composición de resina de impregnación puede incorporarse y procesarse sin grandes ajustes en las secuencias y condiciones de proceso habituales en la producción de productos de impregnación y/o laminados. Según una forma de realización, los componentes a) a e) en la composición de resina de impregnación según la invención están presentes en disolución acuosa. Es decir, la composición de resina de impregnación según la invención puede contener también otros componentes no solubles, además de estos componentes a) a e).
En otros ensayos sobre la composición de resina de impregnación, así como de sus productos de procesamiento, éstos destacaron por su buena resistencia a UV.
Esto sugiere una buena resistencia de la composición de resina de impregnación, así como de sus productos de procesamiento.
Además, la composición de resina de impregnación según la invención, así como los productos de procesamiento que pueden obtenerse a partir de ella, muestran un efecto antimicrobiano duradero.
"Antimicrobiano", como se utiliza aquí, significa que el número total de microorganismos en la superficie en cuestión
es constante o disminuye durante un cierto periodo de tiempo. Por antimicrobiano también se entiende especialmente bactericida, bacteriostático, fungicida y/o fungistático. Los "microorganismos" son normalmente seres vivos microscópicos (organismos), que como seres individuales no son visibles a simple vista. No forman un grupo uniforme en el sistema de los seres vivos. Los microorganismos incluyen bacterias, hongos, algas microscópicas, así como protozoos (por ejemplo, paramecios y el patógeno de la malaria Plasmodium), así como virus.
Siempre que se haga referencia a "bacterias" aquí o en otro lugar, se refiere entonces a todo el reino de las "bacterias". Incluye, por ejemplo, estafilococos, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter, enterococos, otros patógenos de infecciones nosocomiales y/o bacterias destructoras de la madera.
Siempre que se haga referencia a "hongos" o "infestación por hongos" aquí o en otro lugar, con "hongos" se indica entonces la amplia definición para el reino de los "hongos" de la taxonomía biológica. Éste incluye, además de los organismos unicelulares, como la levadura de panadería, a los organismos multicelulares, como los mohos o los hongos de pie. Por "hongos" también se entienden aquí sobre todo los hongos que destruyen la madera y/o decoloran la madera o la infestación por ellos. Estos hongos que destruyen la madera y/o que decoloran la madera dañan normalmente la madera, por ejemplo, con podredumbre marrón, podredumbre blanca, podredumbre blanda, moho, mancha azul o rayado rojo. Según una forma de realización, los hongos son hongos de moho y/o hongos de mancha azul. Los hongos pueden seleccionarse además de basomicetos, ascomicetos y deutomicetos.
Por "aumento de la resistencia a los microorganismos", como se utiliza aquí, se entiende una reducción de la infestación por microorganismos en comparación con una referencia de acción no antimicrobiana. Esta resistencia de las superficies a la infestación microbiana puede determinarse, por ejemplo, según la norma EN ISO 846:1997 "Determinación del efecto de los microorganismos sobre los plásticos". En el marco de los ensayos se comprobó la eficacia antimicrobiana mediante los gérmenes de prueba S. aureus y E. coli y se logró una reducción de gérmenes de hasta 5 niveles logarítmicos en 3 horas.
Sorprendentemente, a pesar de la buena solubilidad en agua de la polihexametilenguanidina de acción antimicrobiana, no hubo problemas con la lixiviación y la pérdida de eficacia asociada. Por lo tanto, la polihexametilenguanidina (PHMG) parece estar suficientemente fijada en la composición de resina de impregnación o en los productos de procesamiento posteriores. Sin querer ceñirse a una teoría científica concreta, esta fijación resulta presumiblemente del hecho de que la polihexametilenguanidina (PHMG) se condensa en la resina de melamina-formaldehído, con lo que se obtiene un co-condensado de resina de melamina-formaldehído y polihexametilenguanidina (PHMG).
Dado que la composición de resina de impregnación total o parcialmente curada o condensada presenta las propiedades mecánicas y ópticas deseadas en los productos procesados, se puede suponer que este cocondensado puede ser reticulado posteriormente sin crear sitios de interferencia. Así, se produce una incorporación covalente de la polihexametilenguanidina (PHMG) en la resina de melamina-formaldehído.
Un co-condensado de resina de melamina-formaldehído con clorhidrato de polihexametileno (PHMG*HCl) se muestra en forma simplificada en el Esquema 3. Las líneas discontinuas y los corchetes provistos del sufijo "n" indican la continuación de la macromolécula.
Las excelentes propiedades mecánicas y ópticas de la composición de resina de impregnación según la invención y los productos de procesamiento que pueden obtenerse a partir de ella fueron sorprendentes, ya que, como se explicó al principio, una copolimerización, por ejemplo incluso con la urea estructuralmente relacionada, conducía en
el pasado a resinas no homogéneas que no cumplían los altos requisitos para las resinas de impregnación. Por lo tanto, fue aún más sorprendente que la polihexametilenguanidina (PHMG), que también tiene una estructura parcial de urea, no forme "puntos de interferencia" que impidan una condensación homogénea y, por lo tanto, el curado o la reticulación de la resina. El experto habría esperado más bien un deterioro de las propiedades de la resina de impregnación o de la composición de la resina de impregnación. En vista de la escasa experiencia con los cocondensados de melamina-formaldehído-urea descritos al principio, resultaron sorprendentes las buenas propiedades mecánicas y ópticas de los co-condensados de resina de melamina-formaldehído y polihexametilenguanidina (PHMG) que pueden obtenerse según la invención.
Cuando se hace referencia a una "composición de resina de impregnación" aquí o en otro lugar, se refiere entonces a una mezcla de una resina de impregnación (componente a)) y al menos los componentes b) a e). Así, la composición de resina de impregnación debe distinguirse de la resina de impregnación. La resina de impregnación utilizada en la composición de resina de impregnación según la invención es una resina de melamina-formaldehído. Las resinas de melamina-formaldehído, así como su producción o condensación o curado, así como las modificaciones, son generalmente conocidas por el experto y ya se han descrito al principio.
"Resina de impregnación", como se utiliza aquí, es sinónimo del término "resina impregnante”, también utilizado por el experto. "Composición de resina de impregnación", como se utiliza aquí, es sinónimo de los términos "licor de resina de impregnación", "composición de resina impregnante" o "licor de resina impregnante", también utilizados por el experto.
Como componente a), la composición de resina de impregnación según la invención comprende una resina de melamina-formaldehído. Cuando se hace referencia a la resina de impregnación aquí o en otro lugar, se entiende entonces la resina de melamina-formaldehído. Para la resina de melamina-formaldehído que se va a utilizar según la invención, se aplica lo que ya se ha dicho en la introducción a las resinas de melamina-formaldehído conocidas de la técnica anterior.
Preferentemente, la resina de melamina-formaldehído es un condensado con una relación molar entre formaldehído y melamina de 1:1,2 a 1:1,7. Además, la resina de melamina-formaldehído que puede utilizarse según la invención tiene preferentemente un valor de pH en el intervalo de 8 a 11, preferentemente de 9 a 11 y con especial preferencia de 9,3 a 10. Ventajosamente, la resina de melamina-formaldehído que puede utilizarse según la invención tiene una densidad a 20 °C en el intervalo de 1,1 a 1,5 g/ml, preferentemente de 1,15 a 1,45 g/ml y con especial preferencia de 1,2 a 1,4 g/ml, medida por el método del hidrómetro. Es además ventajoso si la resina de melamina-formaldehído que puede utilizarse según la invención tiene una viscosidad dinámica a 20 °C de 50 a 150 mPa s, preferentemente de 70 a 130 mPas, medida por viscosimetría rotacional con geometría de cono-plato.
El punto de turbidez de la resina de melamina-formaldehído que puede utilizarse según la invención está preferentemente en el intervalo de 35 a 65 °C, preferentemente de 35 a 50 °C, especialmente de 40 a 45 °C. Para medir el punto de turbidez, una muestra del proceso de reacción se diluye con agua hasta tal punto que el contenido de condensado de melamina-formaldehído que se forma durante la reacción y que posiblemente aún contenga melamina monomérica y formaldehído sea del 6,75 % en peso, referido al peso total de la composición de resina de impregnación. La cantidad de condensado de melamina-formaldehído, melamina y formaldehído puede calcularse a partir de la cantidad de sustancias de partida, por lo que la melamina y el formaldehído unidos en el condensado de melamina-formaldehído también se calculan como melamina y formaldehído monoméricos. Este contenido calculado coincide con el valor del contenido de sólidos determinado según el método descrito en DIN 12605 si se le añade aproximadamente un 2 %. La disolución de muestra preparada de este modo se calienta hasta la formación de una disolución clara y a continuación se enfría a una velocidad de aproximadamente 10 °C por minuto. El punto de turbidez es la temperatura a la que se produce una turbidez que es visible a simple vista cuando se mira a través de un recipiente de muestra con un espesor de capa de 1 cm.
El contenido de sólidos de la resina de melamina-formaldehído es preferentemente del 50 al 70 % en peso, más preferido del 58 al 65 % en peso y con especial preferencia del 60 al 63 % en peso, referido al peso total de la resina de melamina-formaldehído.
Según una forma de realización, la resina de melamina-formaldehído es la única resina de impregnación que está contenida en la composición de resina de impregnación según la invención.
Según una forma de realización preferida, la composición de resina de impregnación comprende la resina de melamina-formaldehído en una cantidad del 25 % al 60 % en peso, referido al peso total de la composición de resina de impregnación.
Como componente b), la composición de resina de impregnación según la invención contiene un humectante no iónico. Sorprendentemente, se descubrió que utilizando un humectante no iónico se pueden evitar o reducir en gran medida los problemas anteriormente mencionados conocidos del estado de la anterior, pero se pueden seguir cumpliendo los elevados requisitos exigidos a las resinas de impregnación. Los humectantes no iónicos utilizados según la invención muestran una buena compatibilidad con la composición de resina de impregnación y la
polihexametilenguanidina (PHMG) que contiene.
Los ensayos prácticos han demostrado que el uso de los humectantes iónicos normalmente utilizados en las composiciones de resina de impregnación no conduce al éxito según la invención. Los productos de procesamiento que se produjeron a partir de las composiciones de resina de impregnación que contienen compuestos poliméricos de guanidina, como, por ejemplo, la polihexametilenguanidina (PHMG), y humectantes iónicos mostraron buenas propiedades mecánicas y ópticas, pero, a pesar de la presencia del compuesto polimérico de guanidina, como, por ejemplo, la polihexametilenguanidina (PHMG), no se observó ningún efecto antimicrobiano o solo uno insuficiente. Los humectantes son conocidos por el experto y, en forma iónica, son componentes habituales de las composiciones genéricas de resina de impregnación. Por humectante el experto entiende las sustancias tensoactivas que mejoran la humectabilidad de los sólidos por los líquidos. Los humectantes reducen la tensión superficial de los líquidos y la tensión interfacial entre líquidos y sólidos. Básicamente, los humectantes están constituidos por una parte no polar (hidrófoba) y otra polar (hidrófila). Como parte no polar puede servir, por ejemplo, un grupo alquilo. La parte polar puede estar construida de diferentes formas y determina la clasificación del humectante en humectante no iónico, aniónico, catiónico y anfótero. Los humectantes no iónicos pueden tener un grupo alquilo (C12-C18) como grupo no polar y un grupo hidroxilo y/o un grupo éter como grupos polares. Los humectantes aniónicos tienen al menos un grupo funcional cargado negativamente. El grupo polar puede ser un grupo funcional cargado negativamente, espacialmente -COO-(carboxilato), -SO3-(sulfonato) o -SO42-(sulfato). Los humectantes catiónicos pueden tener como grupo polar, por ejemplo, un grupo de amonio cuaternario (R4N+).
Los humectantes tienen normalmente un valor HLB de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 9,5. En este caso, HLB significa "equilibrio hidrófilo-lipófilo", un término técnico conocido por los expertos (véase, por ejemplo, "Pharmazeutische Technologie", Voigt, Deutscher Apotheker Verlag Stuttgart, 2000, p. 348 y siguientes). Preferentemente, el humectante no iónico tiene un HLB según Griffin de 10 a 18.
El humectante que puede utilizarse según la invención es un humectante no iónico. Los humectantes no iónicos preferidos se seleccionan del grupo que consiste en éteres de polialquilenglicol, poliglucósidos de alquilo y etoxilatos de nonilfenol y etoxilatos de alcoholes grasos y sus mezclas. Son particularmente preferidos los éteres de polialquilenglicol y con especial preferencia los etoxilatos de alcoholes grasos (FAEO).
En una forma de realización preferida, la composición de resina de impregnación presenta el humectante no iónico en una cantidad del 0,1 al 3 % en peso, preferentemente del 0,2 al 1,0 % en peso y con especial preferencia del 0,2 al 0,4 % en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído.
Como componente c), la composición de resina de impregnación según la invención contiene un desmoldeante no iónico. Sorprendentemente, se descubrió que al utilizar un desmoldeante no iónico, los problemas antes mencionados conocidos en la técnica anterior pueden evitarse o reducirse en gran medida, pero los elevados requisitos de las resinas de impregnación pueden seguir cumpliéndose. Los desmoldeantes no iónicos utilizados según la invención muestran una buena compatibilidad con la composición de resina de impregnación y con la polihexametilenguanidina (PHMG) contenida en ella.
Por desmoldeante se entiende en general sustancias sólidas o líquidas que reducen las fuerzas adhesivas entre dos superficies adyacentes (por ejemplo, pieza moldeada/molde), es decir, que evitan que se peguen formando una película fácilmente separable entre las dos superficies (agente adhesivo). Las propiedades generales de los desmoldeantes son la indiferencia química, la buena capacidad de dispersión, un punto de fusión adaptado al procedimiento de procesamiento, una baja volatilidad y, en el caso de los líquidos, una baja solubilidad en la sustancia a separar. Los desmoldeantes se utilizan, por ejemplo, en forma de dispersiones (emulsiones o suspensiones), aerosoles, pastas y polvos. Un caso especial son los llamados desmoldeantes internos, que se mezclan en el material a desmoldear y consiguen acumularse en la superficie del material a desmoldear o provocan un endurecimiento más rápido de la superficie del material a desmoldear. Los desmoldeantes típicos son las siliconas (en forma de aceites, emulsiones de aceite en agua, grasas y resinas), las ceras (esencialmente parafinas naturales y sintéticas con o sin grupos funcionales), jabones metálicos (sales metálicas de ácidos grasos, como el estearato de calcio, de plomo, de magnesio, de aluminio y de cinc), grasas, polímeros (alcohol polivinílico, poliésteres y poliolefinas), fluorocarbonos, desmoldeantes inorgánicos en forma de polvo (como el grafito, el talco y la mica). Los desmoldeantes pueden presentar diferentes estructuras y, por lo tanto, pueden dividirse en desmoldeantes aniónicos, catiónicos y no iónicos.
En las composiciones genéricas de resina de impregnación, el experto utiliza normalmente sobre todo desmoldeantes iónicos. Entre ellos se encuentran los alquil-sulfonatos de ácidos grasos y los alquil-fosfatos de ácidos grasos. Estos desmoldeantes iónicos tienen la ventaja de que están fácilmente disponibles sintéticamente y, por lo tanto, son económicamente favorables.
Los ensayos prácticos han demostrado que el uso de los desmoldeantes iónicos normalmente utilizados en las composiciones de resina de impregnación no conduce al éxito según la invención. Los productos de procesamiento que se produjeron a partir de composiciones de resina de impregnación que contienen compuestos poliméricos de
guanidina, como, por ejemplo, polihexametilenguanidina (PHMG), y desmoldeantes iónicos mostraron buenas propiedades mecánicas y ópticas, pero, a pesar de la presencia del compuesto polimérico de guanidina, como, por ejemplo, la polihexametilenguanidina (PHMG), no se observó ningún efecto antimicrobiano o solo uno insuficiente. Los desmoldeantes no iónicos preferidos se seleccionan del grupo que consiste en glicéridos de ácidos grasos, alcoholes grasos etoxilados y ésteres de fosfato de ácidos grasos superiores y sus mezclas. Son particularmente preferidos los glicéridos de ácidos grasos y especialmente preferidos los alcoholes grasos etoxilados.
En una forma de realización preferida, la composición de resina de impregnación presenta el desmoldeante no iónico en una cantidad del 0,1 al 1,0 % en peso, preferentemente del 0,2 al 0,5 % en peso y con especial preferencia del 0,2 al 0,4 % en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído.
Como componente d), la composición de resina de impregnación según la invención contiene un endurecedor. Los endurecedores se utilizan en las resinas de impregnación para favorecer la condensación o el curado. Los endurecedores que se utilizan en las composiciones de resina de impregnación según la invención liberan normalmente al menos un ácido en presencia de agua y/o al exponerse al calor. El endurecedor que va a utilizarse según la invención libera con especial preferencia al menos un ácido en presencia de agua y/o al exponerse al calor. De este modo se puede controlar específicamente en qué condiciones el endurecedor libera el ácido. Esto permite un buen control del proceso. Normalmente se libera un ácido de Bronsted. Los ácidos de Bronsted son generalmente conocidos por los expertos. Los ejemplos y las propiedades de los ácidos de Bronsted se describen, por ejemplo, en "Basiswissen der Chemie", C. Mortimer, Thieme, 7a edición, 2001 en las páginas 281 a 290. Además, también se puede utilizar un ácido de Bronsted como endurecedor.
Los endurecedores que pueden utilizarse según la invención son, por ejemplo, ácido para-toluenosulfónico, morfolina, sales de morfolina del ácido para-toluenesulfónico, sales de alquilamina, sales de amonio, ptoluenosulfonato de morfolina, clorhidrato de etanolamina y sus mezclas.
En una forma de realización preferida, la composición de resina de impregnación presenta el endurecedor en una cantidad del 0,1 al 1,0 % en peso, preferentemente del 0,3 al 0,8 % en peso, y con especial preferencia del 0,5 al 0,6 % en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído.
Los ensayos prácticos han demostrado que, aunque es importante utilizar representantes no iónicos en los componentes del humectante y del desmoldeante en la composición de resina de impregnación según la invención, los endurecedores habituales que liberan ácidos pueden utilizarse sin comprometer la calidad.
Como componente e), la composición de resina de impregnación según la invención contiene polihexametilenguanidina (PHMG).
La polihexametilenguanidina (PHMG) es un compuesto polimérico de guanidina, especialmente un compuesto polimérico de mono-guanidina, y tiene solo grupos mono-guanidina como elemento estructural, lo que se representa a modo de ejemplo a continuación.
Las guanidinas son iminoureas o carbamidinas. Tienen una estructura parcial de urea. Las guanidinas o los compuestos poliméricos de guanidina son generalmente conocidos por el experto. Las propiedades y la síntesis de las guanidinas o los compuestos poliméricos de guanidina se describen, por ejemplo, en "Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie -Band 12", Verlag Chemie, GmbH, 1976, páginas 411-419. La síntesis de la polihexametilenguanidina (PHMG) se describe, por ejemplo, en el documento de patente WO 1999/054291 A1. Los grupos de guanidina contenidos en la polihexametilenguanidina (PHMG) también pueden estar presentes en forma cargada, especialmente como cationes en una sal con un contra-anión.
La polihexametilenguanidina (PHMG) presenta la fórmula estructural (I).
La PHMG está disponible en el mercado. La PHMG puede obtenerse, por ejemplo, con el número CAS 57028-96-3 (clorhidrato de Ph Mg ).
Cuando se hace referencia a la polihexametilenguanidina (PHMG) aquí o en otro lugar, también se indican entonces cualquier sal u otros derivados de la misma. Es particularmente ventajoso si la polihexametilenguanidina (PHMG) está presente en una forma soluble en agua, por ejemplo, como una sal. Los ensayos prácticos han demostrado que esto permite una buena incorporación o condensación de la polihexametilenguanidina (PHMG) en la estructura de melamina-formaldehído.
Las sales de polihexametilenguanidina (PHMG) presentan además un menor efecto corrosivo, por lo que se ahorra en los equipos metálicos utilizados en la preparación de la composición de resina de impregnación y los revestimientos, laminados o productos de impregnación de resina que se pueden obtener a partir de ella, y también se mejora el espectro de aplicaciones. Independientemente de la menor corrosividad, los iones preferidos aumentan la compatibilidad medioambiental del producto o de sus productos de degradación.
Preferentemente, la polihexametilenguanidina (PHMG) está presente como una sal, en particular como una sal soluble en agua.
La sal de polihexametilenguanidina (PHMG) puede seleccionarse del grupo que consiste en clorhidrato, cloruro, hidróxido, fosfato, fluoruro, bromuro, yoduro, formiato, acetato, difosfato, sulfato, sulfuro, sulfito, nitrato, tiocianato, tiosulfato, carbonato, maleato, fumarato, tartrato, mesilato, gluconato y toluenosulfonato, siendo preferibles el clorhidrato, el cloruro, el hidróxido, el fosfato, el hidrógeno fosfato, el formiato, el citrato, el difosfato, el acetato y el carbonato. Se prefiere especialmente el formiato, el clorhidrato y/o el cloruro. Se prefiere especialmente si se utiliza el clorhidrato de PHMG polihexametilenguanidina (PHMG) (PHMG*HCI).
Otra ventaja de la polihexametilenguanidina (PHMG) que puede utilizarse según la invención es que su uso puede integrarse fácilmente en los procesos convencionales de producción de productos de impregnación y/o laminados. La solubilidad en agua de la polihexametilenguanidina (PHMG) es una ventaja especial. Los líquidos en general, especialmente las disoluciones o suspensiones acuosas, pueden integrarse fácilmente en las etapas de procedimiento habituales y en los equipos que se utilizan en la producción de productos de impregnación y/o laminados. No son necesarios complejas etapas intermedias ni interrupciones del procedimiento. Debido a la solubilidad en agua de la polihexametilenguanidina (PHMG) o sus sales, no es necesario introducir disolventes orgánicos en la composición de resina de impregnación según la invención. Los disolventes de este tipo representan, por un lado, un riesgo de incendio y, por otro, una fuente de emisiones adicional potencialmente perjudicial para la salud.
Además, se descubrió que incluso bajas concentraciones de la polihexametilenguanidina (PHMG) que se va a utilizar según la invención en la composición de resina de impregnación son suficientes para lograr la resistencia deseada a los microorganismos en los productos de procesamiento que se pueden obtener a partir de ella, por ejemplo, en un recubrimiento de resina, un laminado o un producto de impregnación.
En una forma de realización preferida, la composición de resina de impregnación presenta polihexametilenguanidina (PHMG) en una cantidad del 0,01 al 10% en peso, preferentemente del 1,0 al 5,0% en peso, y con especial preferencia del 1,0 al 3,0% en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melaminaformaldehído.
Además de los componentes a) a e) descritos anteriormente, la composición de resina de impregnación según la invención puede contener otras sustancias añadidas.
Así, según una forma de realización preferida, la composición de resina de impregnación contiene uno o más alcoholes polihidroxílicos. Son particularmente preferidos los dioles C2 a C12 como, por ejemplo, dietilenglicol, propilenglicol, butano-1,4-diol, butilenglicol, pentanodiol, propanotriol y/o hexanodiol, especialmente el dietilenglicol. Los alcoholes polihidroxílicos se utilizan preferentemente en una cantidad del 0,5 al 10 % en peso, preferentemente del 1 al 5 % en peso y con especial preferencia del 3,5 al 5 % en peso, referido al contenido de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído. Los alcoholes mencionados cumplen en particular la función de plastificante.
Además, la composición de resina de impregnación puede contener plastificantes. Los plastificantes preferidos se seleccionan del grupo constituido por £-caprolactama, para-toluenosulfonamida y sus mezclas. Preferentemente, el
plastificante se utiliza en una cantidad del 0,1 al 10% en peso, preferentemente del 0,5 al 3% en peso y con especial preferencial del 0,5 al 2,5% en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melaminaformaldehído.
También se descubrió que cuanto menor era la proporción de humectantes aniónicos y/o de desmoldeantes aniónicos en la composición de resina de impregnación, más ventajosos serán los resultados. Los ensayos prácticos han demostrado que los humectantes aniónicos y/o los desmoldeantes aniónicos utilizados habitualmente en las composiciones de resina de impregnación en combinación con los restantes componentes a), d) y e), especialmente el compuesto polimérico de guanidina e), conducen a peores resultados en lo referente a la actividad antimicrobiana, las propiedades mecánicas y/u ópticas. Por lo tanto, según una forma de realización de la invención, se prevé minimizar su uso o no utilizarlos en absoluto.
En una forma de realización preferida, la composición de resina de impregnación comprende como máximo 0,05 % en peso de humectantes aniónicos, especialmente como máximo 0,01 % en peso de humectantes aniónicos, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído, y/o como máximo el 0,05 % en peso de desmoldeantes aniónicos, especialmente como máximo 0,01 % en peso de desmoldeantes aniónicos, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído. Preferentemente, la composición de resina de impregnación no comprende un humectante aniónico y/o un desmoldeante aniónico. En otras palabras, la composición de resina de impregnación según la invención contiene preferentemente humectantes exclusivamente no iónicos como humectantes y/o desmoldeantes exclusivamente no iónicos como desmoldeantes.
En otra forma de realización, la composición de resina de impregnación puede comprender además como componente adicional f) un compuesto de amonio cuaternario. Preferentemente, el compuesto de amonio cuaternario se selecciona del grupo constituido por cloruro de didecildimetilamonio (DDAC), dimetiloctadecil[3-(trimetoxisilil)propil]amonio, cloruro de dimetiltetradecil[3-(trimetoxisil)propil]amonio, cloruro de alquil (C12-18)dimetilbencilamonio (ADBAC(C12-1s)), cloruro de alquil(C12-16)dimetilamonio (ADBAC/BKC(C12-16)), cloruro de didecildimetilamonio (DDAC(Cs-10)), cloruro de alquil(C12-14)dimetilamonio (ADBAC(C12-14)) y cloruro de alquil(C12-14)etilamonio (ADEBAC(C12-14)), cloruro de dialquil(C8-10)dimetilamonio, cloruro de alquil(C12-14)dimetil(etilbencil)amonio.
A este respecto, el compuesto de amonio cuaternario puede estar presente en la composición de resina de impregnación en una cantidad del 0,01 al 3 % en peso, preferentemente del 0,1 al 2 % en peso, y con especial preferencia del 0,5 al 1 % en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído. Además, la invención se refiere a un procedimiento de preparación de la composición de resina de impregnación según la invención. La composición de resina de impregnación se obtiene mezclando los componentes a) a e). La composición de resina de impregnación puede prepararse por procedimientos convencionales.
En una forma de realización del procedimiento, la resina de melamina-formaldehído se hace reaccionar como un precondensado en un medio acuoso con melamina y disolución de formaldehído La polihexametilenguanidina (PHMG) puede añadirse antes, durante o después de la reacción de la melamina con el formaldehído. Preferentemente, la polihexametilenguanidina (PHMG) se añade junto con el plastificante. Ventajosamente, el valor de pH de la fase acuosa de condensación se encuentra en el intervalo de 8,2 a 9,7, preferentemente de 8,4 a 9,4, especialmente de 8,8 a 9,3. El intervalo de temperatura se encuentra preferentemente en 80 a 120 °C y con especial preferencia en 95 a 103 °C. La relación molar entre la melamina y el agua asciende preferentemente a 0,1 a 3,0, con especial preferencia de 0,1 a 2,8 y con especial preferencia de 0,1 a 2,5. Para ajustar estos intervalos, el agua puede eliminarse opcionalmente por destilación a presión normal. La melamina se utiliza normalmente en forma sólida. El formaldehído se utiliza normalmente en forma de disoluciones acuosas concentradas, por ejemplo, como una disolución acuosa del 30 al 60 % en peso, preferentemente como una disolución del 40 al 45 % en peso. Ventajosamente, la reacción de condensación se lleva a cabo hasta que la composición de resina de impregnación tenga un punto de turbidez de 40 a 45 °C.
También pueden añadirse las sustancias mencionadas anteriormente. Por lo demás, lo anterior se aplica a los componentes a) a e) o para las sustancias anteriormente mencionadas, lo que ya se ha dicho en cada caso.
Otro objeto de la invención es un recubrimiento de resina obtenible por condensación de la composición de resina de impregnación según la invención.
Cuando se hace referencia en el presente documento a "recubrimiento de resina", se indica entonces la composición de resina impregnada total o parcialmente curada, es decir, condensada, según la invención. En cuanto a los constituyentes y las propiedades del recubrimiento de resina, se aplica lo que ya se ha dicho sobre la composición de resina de impregnación según la invención.
Se ha descubierto que el recubrimiento de resina según la invención cumple los requisitos de alta calidad para las superficies en la producción de laminados. Los revestimientos de resina según la invención muestran especialmente una transparencia casi completa y/o la retención del alto brillo del laminado después de la aplicación y el curado de
la composición de resina de impregnación según la invención. Además, los ensayos prácticos han demostrado que el recubrimiento de resina según la invención presenta una resistencia a los microrrayados conforme a las normas. Esto se determinó mediante una prueba Martindale modificada, un procedimiento de ensayo normalizado para determinar la resistencia a los microrrayados en los suelos laminados (DIN EN ISO 12947:04/1999 o IHD W-445, versión de mayo de 2007).
El recubrimiento de resina según la invención contiene preferentemente la resina de melamina-formaldehído y la polihexametilenguanidina (PHMG), su co-condensado y/o la composición de resina de impregnación descrita anteriormente. Lo que ya se ha dicho anteriormente se aplica a estos componentes.
La condensación o el curado de la composición de resina de impregnación según la invención para formar el recubrimiento de resina puede tener lugar bajo la acción del endurecedor contenido en la composición de resina de impregnación, temperatura y/o presión elevadas. Este puede ser el caso, por ejemplo, durante el secado previo de una impregnación, recubrimientos y/o el prensado para formar un laminado. También es concebible que se produzca otro proceso de condensación durante el almacenamiento del producto de impregnación, del recubrimiento y/o del laminado. Esto puede ocurrir, por ejemplo, a través de la presencia adicional o la liberación posterior de un endurecedor en el producto de impregnación, el recubrimiento y/o el laminado almacenado o ya instalado. En todos los demás aspectos, se aplica lo que ya se ha dicho anteriormente sobre la condensación o el curado.
Dado que la polihexametilenguanidina (PHMG) polimeriza en la matriz de melamina-formaldehído durante el curado, el recubrimiento de resina según una forma de realización se caracteriza por que contiene un co-condensado de la resina de melamina-formaldehído (componente a)) y polihexametilenguanidina (PHMG) (componente e)). Para el recubrimiento de resina, así como para los componentes a) a e), se aplica lo que ya se ha dicho en cada caso. El recubrimiento de resina puede contener las sustancias o aditivos adicionales descritos anteriormente.
El recubrimiento de resina puede estar constituido esencialmente en su totalidad o parcialmente por el cocondensado. El recubrimiento de resina se obtiene preferentemente por condensación o curado. El recubrimiento de resina se obtiene especialmente por condensación o curado total o parcial de la composición de resina de impregnación según la invención.
El recubrimiento de resina puede estar presente, por ejemplo, como un recubrimiento, especialmente como un barniz de melamina-formaldehído o como un denominado recubrimiento líquido. El recubrimiento de resina puede estar presente como parte de un laminado. Sin embargo, el recubrimiento de resina también puede comprender un material de soporte propio. En esta forma de realización, el recubrimiento de resina puede estar presente, por ejemplo, como parte de un laminado.
En una forma de realización preferida, el recubrimiento de resina contiene los siguientes componentes:
g) un co-condensado de resina de melamina-formaldehído y polihexametilenguanidina (PHMG),
b) un humectante no iónico,
c) un desmoldeante no iónico, y
d) un endurecedor.
En una forma de realización especialmente preferida, el componente g) es un co-condensado de la resina de melamina-formaldehído y PHMG-HCl.
En otra forma de realización preferida, el recubrimiento de resina presenta un espesor de 0,01 a 2 mm, preferentemente de 0,05 bis 1 mm y con especial preferencia de 0,1 a 0,3 mm.
La composición de resina de impregnación según la invención y el recubrimiento de resina pueden utilizarse en la producción de materia derivada de la madera, de productos de impregnación y/o de laminados.
Otro objeto de la invención es un producto de impregnación que contiene
i) la composición de resina de impregnación según la invención
ii) un material de impregnación.
Por "producto de impregnación", tal como se utiliza aquí, se entiende un producto almacenable que contiene especialmente un material de soporte del producto de impregnación absorbente que ha sido recubierto, impregnado o empapado con la composición de resina de impregnación según la invención. En este caso, una capa al menos parcialmente molecular de la composición de resina de impregnación (parcialmente) curada se encuentra normalmente sobre la capa más externa o en la superficie del producto de impregnación. Sin embargo, el producto de impregnación también puede ser deliberadamente empapado, recubierto o impregnado en su totalidad o en parte con la resina de impregnación.
Sorprendentemente, se descubrió que el producto de impregnación según la invención presenta una excelente estabilidad a las influencias externas, y al mismo tiempo mantiene las características de calidad requeridas, así como la eficacia antimicrobiana.
La excelente estabilidad durante el almacenamiento del producto de impregnación también es ventajosa. El producto de impregnación no mostró ninguna pérdida de calidad durante y después del almacenamiento. Este es un aspecto importante en la producción de laminados, entre otros, ya que los productos de impregnación se producen normalmente por separado y se almacenan temporalmente durante semanas antes de su posterior procesamiento en, por ejemplo, laminados. Por lo tanto, dichos productos de impregnación no solo deben ser procesables después de semanas, sino que en el presente caso también deben conservar sus propiedades antimicrobianas. Dado que en ensayos anteriores con otras sustancias antimicrobianas se comprobó varias veces que éstas perdían en parte su efecto antimicrobiano durante la producción y también durante el procesamiento posterior, fue sorprendente que el producto de impregnación según la invención, por un lado, pudiera ser procesado posteriormente sin problemas después del almacenamiento y, por otro lado, también mostrara propiedades antimicrobianas satisfactorias después del almacenamiento y/o del procesamiento posterior.
El producto de impregnación según la invención presenta al menos una capa i) en al menos una de sus caras principales, que está constituida total o parcialmente o contiene la composición de resina de impregnación. Cuando se hace referencia a "caras principales" o "ambas caras principales" o "una de las caras principales" aquí o en otro lugar, entonces se refiere a las caras superiores e inferiores o al menos a las caras superiores y/o inferiores del material de soporte del producto de impregnación, del producto de impregnación o del laminado. Cuando el término "cara superior" se utiliza aquí o en otro lugar, entonces se refiere a la cara que mira hacia afuera en el producto posterior. Correspondientemente, la "cara inferior" es la cara opuesta a la cara superior. Por ejemplo, para el procesamiento de un producto de impregnación acabado en la producción de laminados, esto significa que la cara superior es la cara orientada hacia el interior en relación con la construcción interior, mientras que la cara inferior está orientada hacia el material de soporte del laminado.
Normalmente, el producto de impregnación se obtiene impregnando, recubriendo y/o empapando un material de soporte del producto de impregnación con la composición de resina de impregnación según la invención antes de que se haya secado o secado previamente a presión y/o temperatura para formar el producto de impregnación. La composición de resina de impregnación puede aplicarse por pulverización, inmersión o laminado sobre el material de soporte del producto de impregnación en al menos una de las caras principales del material de soporte del producto de impregnación. Se prevé en el producto de impregnación según la invención que la aplicación de la composición de resina de impregnación se realice directamente sobre el material de soporte del producto de impregnación. No tiene lugar un recubrimiento previo con una resina de impregnación o impregnante. La impregnación o el empapamiento o el recubrimiento también pueden llevarse a cabo varias veces, por lo que opcionalmente después de cada etapa de recubrimiento, impregnación y/o empapado la capa i) puede secarse total o parcialmente. Durante la acción de presión y/o temperatura que sigue a la impregnación, empapado y/o recubrimiento, puede tener lugar el curado o la condensación total o parcial de la composición de resina de impregnación, por lo que el recubrimiento de resina según la invención puede estar total o parcialmente formado. Normalmente, los productos de impregnación según la invención se impregnan y/o se empapan con la composición de resina de impregnación de tal manera que al menos una de las caras principales del material de soporte del producto de impregnación o ambas caras principales del material de soporte del producto de impregnación tengan al menos una capa molecular de la composición de resina de impregnación o, cuando se cura, el recubrimiento de resina. Además, al menos después del recubrimiento, el empapado y/o la impregnación, el producto de impregnación presenta una capa molecular de la composición de resina de impregnación o, cuando está curada, el recubrimiento de resina en su superficie superior. Incluso en el caso de un producto de impregnación que ha sido empapado con la composición de resina de impregnación, una capa al menos molecular de la composición de resina de impregnación o del recubrimiento de resina obtenible a partir de ella está presente en una de las caras principales del material de soporte del producto de impregnación, a pesar del empapamiento del material de soporte del producto de impregnación con la composición de resina de impregnación según la invención o del recubrimiento de resina obtenible a partir de ella. Según una forma de realización del producto de impregnación según la invención, el producto de impregnación presenta una capa de la composición de resina de impregnación según la invención o del recubrimiento de resina según la invención en al menos una de sus caras principales. Esta capa i) está situada especialmente al menos en la cara superior del material de soporte del producto de impregnación o del producto de impregnación. En una forma de realización muy preferida, la capa i) del producto de impregnación según la invención es un recubrimiento líquido que consiste total o parcialmente en la composición de resina de impregnación o la contiene.
En otra forma de realización, el producto de impregnación comprende la composición de resina de impregnación en una cantidad del 30 al 600 % en peso, 350 al 550 % en peso o 100 al 180 % en peso, cada uno de ellos referido al peso seco del producto de impregnación.
En otra forma de realización, el producto de impregnación comprende la composición de resina de impregnación en una cantidad de 10 g/m2 a 250 g/m2, preferentemente de 50 g/m2 a 150 g/m2, y con especial preferencia de 80 g/m2 a 120 g/m2, referido a una de las dos superficies del producto de impregnación.
Después de las etapas de impregnación, recubrimiento y/o secado y antes de que se almacene o se siga procesando, el producto de impregnación se ajusta a una humedad residual definida. Según una forma de realización de la invención, el producto de impregnación presenta una humedad residual del 2 al 8 % en peso, con especial preferencia del 4 al 6 % en peso.
El producto de impregnación según la invención comprende un material de soporte del producto de impregnación. El material de soporte del producto de impregnación comprende preferentemente material que contiene celulosa y/o que contiene lignocelulosa.
Cuando se hace referencia a "material que contiene celulosa" y/o "material que contiene lignocelulosa" aquí o en otro lugar, entonces se entiende cualquier tipo de material que contenga celulosa y/o lignocelulosa. La lignocelulosa, en el sentido de la invención, contiene tanto lignina, así como celulosa y/o hemicelulosa. La "celulosa" es un polisacárido no ramificado que está constituido por varios cientos a diez mil unidades de celobiosa. Estas unidades de celobiosa están constituidas a su vez por dos moléculas de glucosa que están unidas por un enlace p-1,4-glicosídico. "Hemicelulosa" es un nombre colectivo para varios constituyentes de las paredes celulares de las plantas. Las hemicelulosas son polisacáridos ramificados con una longitud de cadena más corta, normalmente menos de 500 unidades de azúcar, que se construyen a partir de diferentes monómeros de azúcar. La hemicelulosa está construida esencialmente a partir de diferentes monómeros de azúcar, como, por ejemplo, glucosa, xilosa, arabinosa, galactosa y manosa, pudiendo presentar los azúcares grupos sustituidos por acetilo, así como metilo. Poseen una estructura aleatoria y amorfa y son fácilmente hidrolizables. La xilosa o la arabinosa están constituidas principalmente por monómeros de azúcar con cinco átomos de carbono (pentosas). La manosa o la galactosa están constituidas principalmente por monómeros de azúcar con seis átomos de carbono (hexosas). Las "ligninas" son macromoléculas aromáticas amorfas e irregularmente ramificadas que aparecen en la naturaleza como constituyente de las paredes celulares y allí provocan la lignificación de la célula. Se construyen a partir de unidades de fenilpropanol sustituidas, muestran un carácter lipófilo y son insolubles a temperatura ambiente en disolventes neutros, como, por ejemplo, el agua. Las sustancias precursoras de la lignina son, por ejemplo, alcohol p-cumarílico, alcohol coniferílico y alcohol sinapílico. Las masas molares de la lignina se encuentran normalmente entre 10000 y 20000 g/mol.
El material que contiene celulosa y/o que contiene lignocelulosa puede ser partículas, fibras o material que lo contenga. Las fibras que contienen lignocelulosa son preferentemente fibras de madera. Estas fibras de madera pueden producirse por desfibración de partículas de madera, fibras de madera, astillas de madera o material de madera finamente dividido. Las especies de madera preferidas para la producción de un tablero de fibra obtenible por el procedimiento según la invención son, por ejemplo, las maderas blandas, especialmente el pino y/o el abeto. Los materiales que contienen celulosa pueden ser madera, derivados de la madera o de plantas que contienen celulosa.
El material de soporte del producto de impregnación del producto de impregnación según la invención se selecciona preferentemente del grupo constituido por papel, material no tejido, tela de vidrio no tejida, tela no tejida, tela de punto, papel decorativo, papel overlay, cartón de embalaje, papel regenerado, cartón, cartulina y semicelulosas. Por "papel" se entiende un material plano con dos caras principales, es decir, una cara superior y una cara inferior, que deben estar separadas de los cuatro bordes laterales, que está compuesto esencialmente por fibras que contienen celulosa, principalmente de origen vegetal, y se forma por la deshidratación de una suspensión de fibras sobre un tamiz. La tela no tejida formada con este se comprime y se seca. El papel se fabrica normalmente a partir de la pasta de papel o la pasta de madera (a partir de la pasta de madera molida) o también a partir de residuos de papel. La "semicelulosa" es una materia prima para la fabricación de papel que se fabrica a partir de la madera y está constituida sobre todo por celulosa y proporciones de lignina. Representa una etapa intermedia entre la pasta de papel y la pasta de madera. En función de la masa por unidad de superficie (denominada peso base) y de las propiedades, se distingue entre papel (7 g/m2 a 225 g/m2), cartulina (150 g/m2 a 600 g/m2) o cartón (a partir de 225 g/m2). Esta distinción puede hacerse según DIN 6730. Especialmente, los papeles, las cartulinas y/o los cartones son materiales de soporte del producto de impregnación absorbentes. Preferentemente son capaces de absorber hasta 7 veces el peso en seco de la composición de resina de impregnación. Un papel decorativo es un papel especial impreso o teñido que puede utilizarse para el recubrimiento decorativo de materias derivadas de la madera. Un papel de recubrimiento es generalmente un papel (delgado) de al menos parcial a completamente transparente que, por ejemplo en un panel laminado, permite ver el papel decorativo subyacente o el material de soporte del producto de impregnación. En la práctica, los papeles de recubrimiento y/o decorativos se proporcionan frecuentemente en forma de productos de impregnación como producto único acabado o en combinación con otros. Otro objeto de la invención es un laminado que comprende.
iii. al menos un material de soporte del laminado, y
iv. el recubrimiento de resina según la invención.
"Laminado", como se utiliza en este documento, designa un artículo que comprende al menos dos capas unidas entre sí de forma plana. Estas al menos dos capas pueden estar constituidas por materiales iguales o diferentes.
Generalmente, una de estas capas está constituida por un material de soporte del laminado Ni) al que se le ha aplicado el recubrimiento de resina iv) según la invención como segunda capa.
Los laminados se utilizan de diversas maneras en la construcción de viviendas, especialmente en la construcción interior, así como en la construcción de muebles, por ejemplo como elemento de pared para uso exterior o interior, como suelos laminados o para frentes delanteros y traseros de muebles. Los laminados utilizados para este fin son generalmente productos planos paralelepípedos constituidos por al menos dos capas, que se definen por seis superficies: cuatro superficies de borde, así como una cara superior y otra inferior, por lo que la cara superior y la cara inferior se denominan aquí juntos y en distinción a las superficies de borde como "caras principales" o "superficies del laminado". Con cara superior se indica la cara orientada hacia adentro en la construcción interior. En el caso de los laminados que se utilizan como paneles de suelo, se entiende por "cada superior" la cara sobre la que se camina y la que ve el usuario después de la instalación de los paneles laminados. Esto distingue la "cara superior" de la "cara inferior", que se encuentra en la subestructura o el suelo en la construcción interior.
A la capa de cubrición de los laminados se les exigen grande requisitos en cuanto a las propiedades ópticas o que influyen en la apariencia. Entre ellas se encuentran, por ejemplo, la resistencia a la abrasión, la dureza, la transparencia, el brillo, la solidez del color y la resistencia a la luz. La capa superior de los laminados ("capa de cubrición") suele estar diseñada de forma que permita ver el papel decorativo subyacente (si lo hay) o el material de soporte del laminado, es decir, es muy transparente, pero, no obstante, suficientemente dura y resistente a la abrasión. Sorprendentemente, el laminado según la invención cumple estos requisitos. En los ensayos prácticos se demostró que el laminado según la invención presentaba una excelente resistencia y actividad antimicrobiana duradera. Esto fue sorprendente, ya que no se preveía que, a pesar de polimerizar el compuesto polimérico de guanidina, se formara, por un lado, un recubrimiento superficial duradero y resistente al rayado y, por otro, se mantuviera el efecto antimicrobiano. Además, también se descubrió que cuando el laminado según la invención se utiliza en la construcción de muebles o como revestimiento de suelos, soporta las elevadas tensiones cotidianas. Especialmente, la capa superior del laminado presenta una alta resistencia a los microrrayados y conserva su muy alta transparencia y resistencia a la luz a pesar de las tensiones diarias, de modo que se mantiene libre la vista deseada del material de soporte decorativo o de laminado subyacente.
Los laminados según la invención presentan una estructura en capas, en la que, con respecto a la construcción interior, la capa superior está fabricada normalmente a partir del producto de impregnación según la invención. Aquí, la capa i) del producto de impregnación forma la capa superior del laminado. Esta capa superior también se denomina aquí "capa de recubrimiento". La función de esta capa de recubrimiento es soportar la elevada tensión externa y, sin embargo, permitir la visión del material de sustrato decorativo o de laminado subyacente debido a su muy alta transparencia y solidez a la luz. Dado que el laminado presenta, entre otras cosas, el producto de impregnación según la invención o el recubrimiento de resina según la invención, la capa de cubrición contiene un recubrimiento que presenta o está constituido totalmente por la composición de resina de impregnación según la invención o el recubrimiento de resina según la invención. Espacialmente, la capa de cubrición puede ser el recubrimiento de resina en forma de un recubrimiento líquido o en forma de un barniz de melamina-formaldehído. Debajo de la capa de cubrición puede estar presentes especialmente un papel decorativo, que también puede contener la composición de resina de impregnación total o parcialmente curada según la invención. se produce
Como capa adicional, los laminados según la invención presentan un material de soporte del laminado iii) sobre cuya cara superior está aplicado el producto de impregnación según la invención. Como capa adicional, los laminados según la invención pueden presentar, especialmente en la parte inferior del material de soporte del laminado, una denominada contracapa. La contracapa está ahí para que el laminado no se deforme cuando se cargue con las fuerzas de flexión que se producen. La contracapa puede estar presente, por ejemplo, en forma de papel o de una capa de plástico.
El laminado según la invención comprende al menos un material de soporte del laminado. El material de soporte del laminado contiene preferentemente material que contiene celulosa y/o que contiene lignocelulosa.
El al menos un material de soporte del laminado se puede seleccionar a este respecto del grupo constituido por papel, cartón, papel decorativo, cartón, cartón para núcleo, semicelulosa, material no tejido, tela no tejida de fibra, tela de punto, madera, materias derivadas de la madera y tableros de madera maciza. También es concebible y habitual que el material de soporte del laminado contenga combinaciones de varios de los materiales previamente mencionados.
Según una forma de realización, el material de soporte del laminado es un tablero de materia derivada de la madera. El material de soporte del laminado puede ser una materia derivada de la madera. Las materias derivadas de la madera preferidas son los tableros de partículas o los tableros de fibra. Cuando se hace referencia a "tablero" aquí o en cualquier otra parte, se refiere entonces a un producto plano paralelepípedo que está definido por seis superficies: cuatro superficies de borde, así como una cara superior y una inferior; por lo que la cara superior y la cara inferior se denominan aquí juntas y en distinción a las superficies de borde como "caras principales" o "superficies superiores del tablero". Sin embargo, también puede utilizarse uno o más productos de impregnación o bandas de papel impregnadas, empapadas o recubiertas con resina de impregnación como material de soporte del
laminado en los laminados según la invención.
Según la invención, por el término "materia derivada de la madera" se entiende una amplia variedad de materias tratadas que están constituidas por madera o contienen madera. Ejemplos de materias derivadas de la madera en el sentido de la invención son los paneles de madera, los laminados, los revestimientos de suelos, las encimeras, los tableros de mesa, los palés y/o las piezas de madera moldeadas, especialmente los materiales compuestos de partículas de madera individuales. Dichas partículas de madera o elementos estructurales pueden ser cualquier producto triturado de materiales que contengan celulosa, como, por ejemplo, partículas de madera, especialmente astillas de madera, material de madera finamente dividido, hebras de madera, fibras de madera, astillas de madera y/o chapas de madera. Las materias derivadas de la madera en el sentido de la presente invención son especialmente las basadas en madera maciza, materiales de chapa, materiales de viruta, materiales de fibra, tableros de fibra u otros materiales compuestos. Una visión general del grupo de productos de materias derivadas de la madera se encuentra, por ejemplo, en "Taschenbuch der Holztechnik", A. Wagenführ, F. Scholz, Carl Hanser Verlag, 2a edición, 2012 en las páginas 128 a 130.
En una forma de realización, el material de soporte del laminado puede ser un tablero de fibra de madera. El experto conoce diferentes tipos de tableros de fibra. Se describen, por ejemplo, en "Taschenbuch der Holztechnik" de A. Wagenführ y F. Scholz, Hanser Verlag, 2012, en las páginas 146 a 149. Los materiales compuestos a base de virutas de la madera (tableros de partículas en un amplio sentido) designan un grupo de productos en el campo de las materias derivadas de la madera que se fabrican a partir de partículas de madera y un aglutinante mediante calor y presión. Ejemplos son los tableros de virutas, tableros planos prensados, tableros monocapa, tableros multicapa, tableros planos prensados ligeros, tableros de partículas extruidos, tableros tubulares extruidos (ET - extruidos tubulares), tableros sólidos extruidos (ES - extruidos sólidos), tableros planos prensados decorativos recubiertos de plástico (MFB - tablero con revestimiento de melamina), piezas moldeadas de madera de virutas o tableros de virutas gruesas (OSB - tablero de fibras orientadas). La clasificación de los tableros de virutas de la madera puede realizarse según la norma DIN EN 312, pudiendo diferenciarse los tableros de virutas de la madera en la estabilidad y la resistencia a la humedad. Los OSB pueden clasificarse según su uso según EN 300. Dichos materiales compuestos a base de virutas de la madera pueden transformarse, por ejemplo, en laminados, revestimientos de suelo, encimeras, tableros de mesa, palés y/o piezas de madera moldeadas. Los materiales compuestos a base de virutas de la madera, su producción y los requisitos para estos se describen también en "Taschenbuch der Holztechnik", A. Wagenführ, F. Scholz, Carl Hanser Verlag, 2a edición, 2012 en las páginas 143 a 146.
En otra forma de realización, el material de soporte del laminado puede ser también un tablero de fibra de madera, como, por ejemplo, un tablero de fibra de densidad media (MDF) o de alta densidad (HDF). A diferencia de los materiales compuestos a base de virutas de la madera, la madera utilizada para la producción de los tableros de fibra se descompone en fibra de madera, haces de fibra o fragmentos de fibra. La cohesión estructural de los tableros de fibra se basa esencialmente en el entrelazamiento de las fibras de madera y sus fuerzas de unión inherentes, pero también se pueden utilizar adhesivos como aglutinantes. La fibra se produce a partir de material vegetal leñoso. Esto se realiza mediante el picado de la materia prima, la posterior cocción al vapor, la cocción y el despulpado químico y/o mecánico hasta llegar a la fibra individual, el haz de fibras o los fragmentos de fibra. En el proceso de fabricación, el experto distingue entre el proceso en húmedo (sedimentación de las fibras a partir de una suspensión acuosa de fibras para formar un vellón) y el proceso en seco (las fibras secas se comprimen mecánica o neumáticamente para formar un vellón). Si los tableros de fibra de madera se producen en el proceso en húmedo, se distingue entre tableros de fibra porosa, semidura y dura. Si los tableros de fibra de madera se producen en un proceso en seco, se distingue entre tableros de fibra de densidad media y de alta densidad; los tableros de fibra aglomerada con yeso también pertenecen a este grupo. Las esteras resultantes se prensan a continuación. El prensado, como se utiliza aquí, se realiza normalmente mediante el prensado en caliente de las capas para formar el laminado, en el que la composición según la invención todavía no completamente curada se condensa o cura aún más. El tablero de fibra utilizado para el laminado es con especial preferencia un tablero DHF, LDF, MDF o HDF. Por tablero DHF, el experto entiende un tablero de fibra de madera abierto a la difusión y resistente a la humedad. Por tablero LDF, MDF y HDF el experto entiende un tablero de fibra de madera de baja ("Low Density"), media ("Medium Density") y alta ("High Density") densidad. Los tableros de fibra de madera de la gama LDF poseen una densidad de 250 a 450 kg/m3, los de la gama MDF de 550 a 750 kg/m3 y los de la gama HDF de 800 a 1000 kg/m3.
En una forma de realización especialmente preferida, el tablero de fibra es un tablero DHF. Preferentemente, el tablero DHF según la invención cumple la norma EN 14964:2007-01.
En una forma de realización de la invención, la densidad aparente del tablero de fibras asciende a 500 a 700 kg/m3, preferentemente de 550 a 650 kg/m3 y con especial preferencia de 580 a 625 kg/m3. La densidad aparente puede determinarse según EN 323:93-08.
En otra forma de realización, el tablero de fibras presenta un espesor de 8 a 30 mm, preferentemente de 10 a 22 mm y con especial preferencia de 12 a 20 mm.
En una forma de realización de la invención, la densidad aparente del tablero de virutas asciende a 500 a 780 kg/m3, preferentemente de 550 a 650 kg/m3 y con especial preferencia de 580 a 625 kg/m3. La densidad aparente puede
determinarse según la norma EN 323:93-08.
En otra forma de realización, el tablero de fibras presenta un espesor de 8 a 40 mm, preferentemente de 10 a 32 mm y con especial preferencia de 12 a 25 mm.
En otra forma de realización, el tablero de fibra o virutas o el laminado posterior presenta al menos un elemento de unión de ajuste de forma o de fuerza, especialmente una lengüeta y/o una ranura. Para ello, al menos una de las superficies de los bordes puede diseñarse de forma que pueda conectarse a otra superficie de borde de otro tablero. Preferentemente, la conexión es una unión de lengüeta y ranura o unión machihembrada. Es especialmente preferible que la lengüeta, la ranura y/o la unión machihembrada estén diseñados de forma redonda, ovalada, cónica o angular. Preferentemente, la unión entre los paneles es de ajuste de fuerza. Es especialmente preferible que la unión sea de ajuste de fuerza, perpendicular al plano del tablero.
Dichas uniones lengüeta-ranura o uniones machihembradas son generalmente conocidas por el experto. Por unión lengüeta-ranura o unión machihembrada se entiende uniones que pueden meterse o colocarse unas dentro de otras en sus superficies de borde o aristas. En el caso de las uniones lengüeta-ranura, los dos tableros que se van a unir pueden tener cada uno una ranura en las superficies de los bordes o cantos, en la que se inserta o se coloca la llamada lengüeta como tercer componente de unión. Sin embargo, también es concebible que, en el caso de los tableros que se van a unir, una superficie de borde o arista presente al menos una ranura y la otra superficie de borde o arista tenga al menos una lengüeta. En una forma de realización especial, el tablero de fibras presenta una ranura en al menos una superficie del borde y una lengüeta en al menos otra superficie del borde. En el caso de las uniones machihembradas, una lengüeta se puede incorporar a mitad de la anchura en el borde de una de los dos componentes a unir.
En otra forma de realización, el laminado es una materia derivada de la madera que está recubierta directamente con el recubrimiento de resina. En otra forma de realización, el laminado es una materia derivada de la madera que está prensada con al menos un producto de impregnación. Especialmente, el producto de impregnación puede ser un papel decorativo impregnado. Alternativa o adicionalmente, las formas de realización mencionadas pueden presentar también una capa exterior aplicada por separado (la llamada capa de recubrimiento o de acabado) que contiene el recubrimiento de resina según la invención.
Según otra forma de realización de la invención, el laminado es un laminado hecho, entre otras cosas, del producto de impregnación según la invención y de una y preferentemente varias capas de papel impregnadas con resina de impregnación, especialmente con la composición de resina de impregnación, que se unieron a alta presión. Dicho laminado hecho de varias capas de papel impregnadas especialmente con la composición de resina de impregnación y que tiene un espesor de 2 mm o más se denomina en el presente documento tablero compacto. Alternativa o adicionalmente, el laminado puede presentar también una capa exterior aplicada por separado (llamada capa de recubrimiento o de acabado) que contiene el recubrimiento de resina según la invención. Además de los tableros compactos, a los laminados en el sentido de esta invención también pertenecen, especialmente, los laminados h Pl (laminados de alta presión, del inglés "High Pressure Laminates") y laminados CPL (laminados de presión continua, del inglés "Continuous Pressing Laminates").
Según otra forma de realización del laminado según la invención, se trata de un panel de suelo laminado que se utiliza, por ejemplo, en el sector de los suelos, y que presenta el recubrimiento de resina según la invención en la cara superior. Preferentemente, este panel laminado comprende como material de soporte del laminado un tablero de materia derivada de la madera, especialmente un tablero de fibra de madera, al que se le ha aplicado durante la fabricación un producto de impregnación según la invención. Lo que ya se ha dicho anteriormente se aplica al material de soporte del laminado y al producto de impregnación. Preferentemente, el tablero de materia derivada de la madera es un tablero de partículas, MDF o HDF. Preferentemente, el producto de impregnación es un papel decorativo impregnado. Los laminados en forma de panel de suelo pueden presentar especialmente la siguiente estructura de capas (el orden resulta de una consideración que comienza por la cara superior): 1. el recubrimiento de resina según la invención, especialmente en forma de barniz de melamina-formaldehído o de recubrimientos líquidos o , 2. el papel decorativo opcional, 3. la manta opcional, 4. el material de soporte (por ejemplo, un tablero de soporte), 5. la contracapa opcional y 6. la base de instalación opcional.
En esta forma de realización como panel de suelo, refiriéndose a los típicos paneles de suelo laminado, el papel decorativo es normalmente la superficie visualmente percibida en la que, por ejemplo, se pueden imprimir motivos. El recubrimiento de resina transparente se encuentra en este papel decorativo. Sin embargo, también es posible imprimir directamente el material de soporte laminado o las capas que se encuentran sobre él y aplicar el recubrimiento de resina sobre ellas. Los laminados según la invención pueden presentar opcionalmente una manta (por ejemplo, el llamado papel kraft). Preferentemente, éste se encuentra debajo de la capa de papel decorativo. Generalmente, se utiliza una manta, por ejemplo, para los paneles de suelo laminado de clases de alto servicio. Las clases de servicios de los suelos laminados están reguladas, por ejemplo, en 13329. Los suelos laminados de las clases de uso más bajas no utilizan generalmente una manta. Las mantas también pueden estar impregnadas, empapadas o recubiertas con la composición de resina de impregnación según la invención. Según esta forma de realización de la invención, los laminados también presentan una mayor resistencia, así como propiedades
antimicrobianas, en su parte inferior.
Por ejemplo, un laminado típico que se utiliza como panel de suelo presenta al menos las siguientes capas: Papel de contracapa, tablero (de soporte) de materia derivada de la madera, papel decorativo y papel de recubrimiento impregnado con una resina de impregnación y/o un recubrimiento de resina superficial.
La base de instalación puede ser especialmente una base de instalación elástica. Ésta puede aplicarse bajo la contracapa y/o bajo el material de soporte del laminado. Por ejemplo, son posibles las capas de corcho para la protección contra el ruido de las pisadas y/o los impactos, así como las mantas inferiores de poliestireno, polietileno, polipropileno, espumas de poliuretano o fibras de celulosa.
La producción de dichos paneles laminados como revestimiento de suelos o laminados para la construcción de muebles es generalmente conocida por el experto. En este caso, el papel decorativo y/o de recubrimiento se impregna, empapa o recubre con la resina de impregnación sobre todo antes en una etapa separada y luego se seca. Este producto de impregnación, enrollado en largas bandas, puede almacenarse como producto semielaborado. Posteriormente, el producto de impregnación que contiene el papel decorativo y/o de recubrimiento se aplica a la cara superior del material de soporte laminado, especialmente el tablero (de soporte) de materia derivada de la madera. Para esta etapa de trabajo se utiliza la mayoría de las veces un láser para alinear los productos de impregnación de manera que no se produzcan desviaciones en la imagen decorativa durante la instalación posterior. Sin embargo, también es concebible que el material de soporte del laminado, especialmente el tablero (de soporte) de materia derivada de la madera, solo esté recubierto con un recubrimiento líquido en lugar de un papel decorativo y/o de recubrimiento. La mayoría de las veces, simultáneamente con la aplicación del producto de impregnación que contiene el papel decorativo y/o de recubrimiento, se aplica una contracapa a la parte inferior del material de soporte del laminado, especialmente del tablero (de soporte) de materia derivada de la madera. Opcionalmente, durante la producción de, por ejemplo, paneles de suelo o laminados para la fabricación de muebles, se pueden fresar perfiles machihembrados o perfiles con varios cabezales de fresado en los bordes de los paneles laminados en un etapa de trabajo adicional, que pueden utilizarse para la posterior conexión de los paneles de suelo individuales o las piezas de los muebles.
En el caso de los laminados para la fabricación de muebles, el material de sustrato del laminado, especialmente el tablero de materia derivada de la madera o el tablero de madera maciza o el laminado, puede estar recubierto en sus caras principales y opcionalmente también en sus bordes con un recubrimiento de resina según la invención. En estas formas de realización, el recubrimiento de resina según la invención puede ser especialmente un recubrimiento de barniz de melamina-formaldehído. Como se ha descrito más arriba, la composición según la invención o el recubrimiento de resina obtenible a partir de ella también puede servir de una capa de barniz antimicrobiano. Para ello, la composición según la invención o el recubrimiento de resina según la invención pueden contener aditivos conocidos por los expertos en la fabricación de barnices de melamina-formaldehído. Especialmente, la composición según la invención o el recubrimiento de resina según la invención pueden contener pigmentos de color.
Es además un objetivo de la invención proporcionar un procedimiento de producción de un laminado que comprende las siguientes etapas
i. aplicar un producto de impregnación según la invención a un material de soporte del laminado, y
ii. prensar los componentes de la etapa i.
La aplicación de un producto de impregnación en la etapa i) puede llevarse a cabo mediante métodos habituales en la industria del procesamiento de la madera y el papel. La aplicación del producto de impregnación puede realizarse colocando el producto de impregnación sobre el material de soporte del laminado.
También es concebible que al menos una de las capas adicionales ya explicadas con más detalle anteriormente se sitúe entre el producto de impregnación y el material de soporte del laminado. En este caso, se aplica lo que ya se ha dicho anteriormente.
El prensado de los componentes de la etapa i) en la etapa ii) puede llevarse a cabo mediante métodos habituales en la industria del procesamiento de la madera y el papel.
Para esto, normalmente las al menos dos capas se unen por prensado a presión y/o temperatura elevadas. En esto, la composición de resina de impregnación o el recubrimiento de resina se licúa brevemente y luego reacciona por medio de la policondensación para formar el laminado terminado y permanentemente unido a la otra capa.
Antes del prensado, la impregnación se seca hasta una determinada humedad residual, preferentemente del 2 al 8 % en peso, con especial preferencia del 4 al 6 % en peso.
Las temperaturas adecuadas para el prensado son temperaturas de 150 °C a 250 °C, preferentemente de 160 °C a 240 °C, con especial preferencia de 180 °C a 230 °C. A temperaturas en estos intervalos, el procedimiento puede
llevarse a cabo de forma especialmente económica. Se pueden obtener resultados óptimos si el prensado se realiza a una temperatura de prensado de al menos aproximadamente 150 °C.
La velocidad de prensado durante el prensado en caliente en prensas continuas de doble banda asciende preferentemente a 400 mm/s, preferentemente a 450 mm/s y más preferentemente a 500 mm/s.
Por razones económicas y de ingeniería de procesos, se ha demostrado que es ventajoso utilizar una presión de prensado específica (presión activa sobre la superficie del tablero) de 50 a 300 N/cm2 durante el prensado. Dichas presiones garantizan una adhesión especialmente buena de las capas del laminado entre sí. Además, con esta presión de prensado se puede conseguir una alta resistencia del laminado.
En una forma de realización de la invención, el procedimiento comprende la etapa adicional iii) desengrasar al menos una de las superficies del laminado.
Preferentemente, la superficie del laminado que se desengrasa es la que contiene el recubrimiento de resina de la invención.
Sorprendentemente, se descubrió que desengrasar la superficie en el transcurso de la fabricación de un laminado según la invención conduce a una mejora adicional de las propiedades antimicrobianas.
Las formas de desengrasar las superficies son generalmente conocidas por el experto. Esto puede hacerse, por ejemplo, mediante un tratamiento con un producto de limpieza que pueda disolver las sustancias hidrofóbicas, como las grasas. El producto de limpieza puede contener un disolvente orgánico o estar constituido por él. Especialmente, las superficies pueden ponerse en contacto con un disolvente orgánico y luego frotarse.
Los disolventes orgánicos preferidos se seleccionan del grupo constituido por alcoholes, éteres, aldehídos y cetonas. En la práctica se han obtenido buenos resultados con, por ejemplo, etanol, isopropanol, sus éteres o acetona como disolventes en el desengrasado de la superficie en la etapa iii).
A continuación, la invención se describe con más detalle a modo de ejemplo mediante ejemplos de realizaciones. Ejemplo 1: Preparación de una composición de resina de impregnación
En este ejemplo se preparó una composición de resina de impregnación en el sentido de la invención del siguiente modo:
Materiales:
2780 g resina impregnante de melamina-formaldehído 62 % de contenido de resina sólida
345 g PHMG-HCl disolución acuosa al 25 %
14.5 g endurecedor MH836 empresa INEOS Melamines
5,0 g humectante no iónico Deurowet MA 21
2.5 g desmoldeante no iónico Deurolease PHE
Los materiales anteriormente especificados se mezclaron entre sí con agitación en un matraz de tres bocas de 5 la 25 °C y se mezclaron íntimamente 15 minutos.
La composición tuvo un contenido de sólidos del 57,9 % en peso, determinado según el procedimiento de estufa de secado (pesada de 1 g secado de 2 h a 120 °C) y un tiempo de turbidez de 160 s a 100 °C en el baño de agua en ebullición.
Ejemplo 2: Producción de un producto de impregnación
A continuación se produjo un producto de impregnación con la composición de resina de impregnación del Ejemplo 1.
Un papel decorativo con un gramaje de 65 g/m2 se trató con resina con 65 g/m2 de la composición de resina de impregnación del Ejemplo 1 utilizando una rasqueta manual de CHM GmbH Automatisierungstechnik. A continuación de la impregnación con resina, el producto de impregnación se secó durante 3 minutos a 120 °C en un horno de convección. La humedad residual del producto de impregnación ascendió al 6 % en peso.
Ejemplo 3: Producción de un laminado
El producto de impregnación del Ejemplo 2 se prensó sobre un tablero de soporte HDF de 7,4 mm (50 * 50 cm) a 192 °C bajo una presión de 60 bares en 23 s. Se aplicó una contracapa en la parte inferior del tablero de soporte
para garantizar la planicidad.
Ejemplo 4: Efecto antimicrobiano del laminado del Ejemplo 3
La comprobación de la eficacia antimicrobiana se realiza normalmente mediante pruebas in vitro. Dado que cada material posee intrínsecamente propiedades diferentes en lo que respecta a la adhesión de los gérmenes, la eficacia antimicrobiana se mide siempre como la diferencia en comparación con una muestra correspondiente no antimicrobiana llamada cero. Los métodos de prueba más comunes son JIS Z 2801 (ISO 22196), ASTM E 2180 y la prueba Certika.
Para probar la eficacia antimicrobiana en el presente caso, las muestras de laminado del Ejemplo 3 se examinaron según el método de inoculación en seco (método Rodac) según la Norma de Calidad Microbiológica 22 y se compararon con una referencia sin sustancia activa.
Método Rodac para diversas superficies
Material:
- Superficies de prueba
- Germen de prueba: S. Aureus ATCC 6538
- Agua estéril (aqua dest.)
- Etanol 70 %, 96 %
- Acetona pura
- Toallitas desechables
- Hisopos estériles
- Densicheck Plus (empresa biomerieux)
- Espátula Drigalski
- Pipetas
- Puntas de pipeta estériles
- Placas de agar Columbia 5 % de sangre de oveja (90 mm)
- Placas de agar Columbia 5 % de sangre de oveja (empresa Oxoid)
El agar Columbia III de BD con 5 % de sangre de oveja es un medio polivalente rico en nutrientes para el aislamiento y el cultivo de microorganismos no de cultivo exigente y de cultivo exigente de muestras clínicas. Las excelentes propiedades de apoyo al crecimiento del agar Columbia con 5 % de sangre de oveja derivan de la combinación de dos peptonas y del extracto de levadura como fuente de complejo de vitamina B. El almidón de maíz también contenido absorbe subproductos tóxicos de la muestra y sirve de fuente de energía para los organismos con alfaamilasa. La sangre de oveja se utiliza para detectar reacciones de hemólisis y proporciona el factor X (hemo), necesario para el crecimiento de numerosas especies de patógenos. En este medio, las colonias son más grandes y el crecimiento es más pronunciado que en otros medios de agar sangre. En muchos países europeos, el agar bD Columbia III con 5 % de sangre de oveja es el medio de aislamiento inicial más utilizado para las muestras clínicas. Los reactivos del medio de placa utilizables (composición por litro de aguas destilada, pH 7,3 ± 0,2)
Caseína degradada por el páncreas 12,0 g
Tejido animal degradado por péptido 5,0 g
Extracto de levadura 3,0 g
Extracto de carne de vacuno 3,0 g
Almidón de maíz 1,0 g
Cloruro sódico 5,0 g
Agar 13,5 g
Factores de crecimiento 4,0 g
Sangre de oveja desfibrinada 5,0 %
Inóculo:
Se toma un poco de material de un cultivo de S. aureus de 24 h de la placa de agar con la ayuda de un hisopo estéril y se prepara una suspensión en 10 ml de agua destilada estéril. La densidad de la suspensión se ajusta a una turbidez según McFarland de 0,5 (correspondiente a una densidad de 1,5 * 10A8 UFC/ml) mediante el dispositivo "Densicheck lus" (bioMerieux). A continuación, la suspensión se diluye a 10A5 UFC/ml con agua destilada estéril mediante una etapa de dilución de 1:1000 (inóculo de prueba). El control del inóculo se realiza sembrando 10 pl y 100 pl de inóculo en una placa de agar sangre (las UFC se extrapolan).
Superficies de prueba:
Las superficies de prueba se dividen cada una en 2 secciones. Antes de la contaminación de las superficies, se trata
una sección en cada caso con agua destilada estéril con etanol al 70% (pasando un paño desechable). A continuación, se marcan las zonas de prueba con círculos. En cada sección se pipetean en cada caso 10 j l del inóculo de prueba en 3 zonas marcadas. A continuación, las gotas se siembran en la zona marcada con una espátula de Drigalski.
Incubación y evaluación
Después de cada siembra, la espátula Drigalski se sumerge en alcohol al 96 % y se seca con llama. Tras el secado de la suspensión a temperatura ambiente (10 min, en flujo laminar), se raspa la superficie de la zona marcada mediante sangre de oveja 5 %-agar de Columbia (se presiona la placa de transferencia durante 5 segundos) inmediatamente después del secado (0 h), después de 3 h y después de 5 h.
Las placas de transferencia se incuban a 35 ± 2 °C durante 24 horas (sin cámara húmeda) y a continuación se cuentan las colonias o se evalúa visualmente el crecimiento.
Tabla 1: Unidades formadoras de colonias (UFC) de S. aureus ATCC 6538 tras 24 horas de incubación a 35 ± 2 °C de las muestras. La toma de muestras tuvo lugar después de 0 h, 1 h y 3 h de tiempo de contacto del germen con la superfici r . = r f r n i PHM m r l E m l . F = ni f rm r olonias.
El laminado tratado con PHMG muestra una reducción muy clara de gérmenes, pasando de menos de 103 unidades formadoras de colonias inicialmente a solo 90 unidades formadoras de colonias.
Tabla 2: Unidades formadoras de colonias (UFC) de E. coli tras 24 horas de incubación a 35 ± 2 °C de las muestras. La toma de muestras tuvo lugar después de 0 h, 1 h y 3 h de tiempo de contacto del germen con la superficie de pr . = r f r n i PHM m r l E m l . F = ni f rm r l ni s.
El laminado tratado con PHMG muestra una reducción muy clara de gérmenes, pasando de más de 104 unidades formadoras de colonias inicialmente a solo 108 unidades formadoras de colonias.
Claims (17)
1. Composición de resina de impregnación que contiene
a) una resina de melamina-formaldehído,
b) un humectante no iónico,
c) un desmoldeante no iónico,
d) un endurecedor, y
e) polihexametilenguanidina (PHMG).
2. Composición de resina de impregnación según la reivindicación 1, en donde la composición de resina de impregnación contiene como máximo el 0,05 % en peso de humectantes aniónicos y/o como máximo el 0,05 % en peso de desmoldeante aniónico, referidos cada uno de ellos a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído, o en la que la composición de resina de impregnación no contiene humectante aniónico y/o desmoldeante aniónico.
3. Composición de resina de impregnación según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que la polihexametilenguanidina (PHMG) está presente como sal, especialmente como sal soluble en agua.
4. Composición de resina de impregnación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque
i. el humectante no iónico se selecciona del grupo constituido por éteres de polialquilenglicol, poliglucósidos de alquilo y etoxilatos de nonilfenol y etoxilatos de alcoholes grasos y sus mezclas;
ii. el desmoldeante no iónico se selecciona del grupo constituido por glicéridos de ácidos grasos, alcoholes grasos etoxilados y ésteres de fosfato de ácidos grasos superiores y sus mezclas; y/o
iii. el endurecedor se selecciona del grupo constituido por ácido para-toluenosulfónico, morfolina, sales de morfolina del ácido para-toluenosulfónico, sales de alquilamina, sales de amonio, p-toluenosulfonato de morfolina, clorhidrato de etanolamina y sus mezclas.
5. Composición de resina de impregnación según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la composición de resina de impregnación contiene uno o varios de los componentes a) a e) en las siguientes cantidades:
a) la resina de melamina-formaldehído en una cantidad del 25 % al 60 % en peso, referido al peso total de la composición de resina de impregnación;
b) el humectante no iónico en una cantidad del 0,1 % al 3% en peso, preferentemente del 0,2 % al 1,0% en peso y con especial preferencia del 0,2 % al 0,4 % en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído;
c) el desmoldeante no iónico en una cantidad del 0,1 % al 1,0 % en peso, preferentemente del 0,2 % al 0,5 % en peso y con especial preferencia del 0,2 % al 0,4 % en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído;
d) el endurecedor en una cantidad del 0,1 % al 1,0 % en peso, preferentemente del 0,3 % al 0,8 % en peso y con especial preferencia del 0,5 % al 0,6 % en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído; y/o
e) polihexametilenguanidina (PHMG) en una cantidad del 0,01 % al 10 % en peso, preferentemente del 1,0 % al 5,0 % en peso y con especial preferencia del 1,0 % al 3,0 % en peso, referido a la proporción de resina sólida de la resina de melamina-formaldehído.
6. Recubrimiento de resina que puede obtenerse mediante condensación de una composición de resina de impregnación según una de las reivindicaciones 1 a 5.
7. Recubrimiento de resina según la reivindicación 6 que contiene un co-condensado con la resina de melaminaformaldehído y polihexametilenguanidina (PHMG).
8. Recubrimiento de resina según las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que el recubrimiento de resina presenta un espesor de 0,01 a 2 mm, preferentemente de 0,05 a 1 mm y con especial preferencia de 0,1 a 0,3 mm.
9. Producto de impregnación que contiene
i. una composición de resina de impregnación según una de las reivindicaciones 1 a 5 , y
ii. al menos un material de soporte del producto de impregnación.
10. Producto de impregnación según la reivindicación 9, caracterizado por que la impregnación contiene la composición de resina de impregnación según una de las reivindicaciones 1 a 5 en una cantidad
i. del 30 % al 600 % en peso, del 350 % al 550 % en peso o del 100 % al 180 % en peso, referidos cada uno de
ellos al peso seco de la impregnación, y/o
ii. de 10 g/m2 a 250 g/m2, preferentemente de 50 g/m2 a 150 g/m2 y con especial preferencia de 80 g/m2 a 120 g/m2, referidos cada uno de ellos a una de las dos superficies de la impregnación.
11. Producto de impregnación según las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque el al menos un material de soporte del producto de impregnación se selecciona del grupo constituido por papel, material no tejido, tela de vidrio no tejida, tela no tejida, tela de punto, papel decorativo, papel overlay, cartón de embalaje, papel regenerado, cartón, cartulina y semicelulosas.
12. Laminado que contiene
iii. al menos un material de soporte del laminado, y
iv. un recubrimiento de resina según una de las reivindicaciones 6 a 8.
13. Laminado según la reivindicación 12, caracterizado porque el al menos un material de soporte del laminado se selecciona del grupo constituido por papel, material no tejido, tela no tejida de fibra, tela de punto, papel decorativo, cartón de embalaje, cartón, cartulina, semicelulosas, madera, materias derivadas de la madera y tableros de madera maciza o una combinación de los mismos.
14. Laminado según una de las reivindicaciones 12 o 13 para la construcción de muebles, suelos, paredes y/o techos, caracterizado por que la superficie del laminado que está orientada hacia el interior de la habitación contiene el recubrimiento de resina según una de las reivindicaciones 6 a 8.
15. Procedimiento para la fabricación de un laminado según una de las reivindicaciones 12 a 14, que comprende las siguientes etapas
i. aplicar
el producto de impregnación según una de las reivindicaciones 9 a 11
sobre un material de soporte del laminado
ii. prensar los componentes de la etapa i.
16. Procedimiento para la fabricación de un laminado según la reivindicación 15, que comprende además la etapa iii. desengrasar al menos una de las superficies del laminado.
17. Uso de una composición de resina de impregnación según una de las reivindicaciones 1 a 5 en la fabricación de materia derivada de la madera, productos de impregnación y/o laminados, o uso de un recubrimiento de resina según una de las reivindicaciones 6 a 8 en la fabricación de materias derivadas de la madera y/o laminados.
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