ITTO940545A1 - Procedimento per il rivestimento tridimensionale di pannelli di legno. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: "Procedimento per il rivestimento tridimensionale di pannelli di legno”

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per il rivestimento tridimensionale di pannelli in legno e simile, con un foglio nobilitante di materiale termoplastico, fatto aderire per incollaggio alla superficie del pannello.

Il rivestimento tridimensionale di pannelli in legno, particolarmente di antine più o meno sagomate, mediante un foglio di polivinilcloruro (PVC) o di altro materiale termoplastico, è una tecnologia di nobilitazione piuttosto recente che ha ottenuto, in breve tempo, un notevole successo.

Il sistema di incollaggio universalmente adottato dai produttori del settore prevede le seguenti fasi operative:

applicazione dell’adesivo a spruzzo sul pannello, che tipicamente è un pannello in Medium Density (MDF),

asciugatura dello strato collante per circa 30 minuti a temperatura ambiente, oppure per 5-10 minuti sotto moderato riscaldamento,

pre-riscaldamento del pannello nella pressa ad una temperatura variabile tra 60 e 90°C, rivestimento del pannello con il foglio di materiale plastico sotto pressa a membrana o con rulli, e

pressatura ed incollaggio del foglio di rivestimento al pannello in MDF, con temperature sul foglio dell’ordine di circa 80-90°C.

L'operazione di pressatura è effettuata a caldo allo scopo di favorire la termoriattivazione dell'adesivo ed il conseguente uniforme contatto dei due aderendi rappresentati dal pannello in MDF e dal materiale plastico di rivestimento. Di norma, l'adesivo è costituito da un’emulsione poliuretanica a base acquosa associata o meno, a seconda delle esigenze, ad altre emulsioni acquose di natura vinilica o acrilica.

Spesso, per migliorare le caratteristiche di resistenza al calore o all’acqua, l'adesivo viene pre-miscelato con una certa percentuale di induritore isocianico, che svolge un'azione reticolante sul giunto collante.

Caratteristica fondamentale del foglio di nobilitazione è la termoplasticità, ovvero l’attitudine del foglio ad adattarsi perfettamente alla superficie sagomata del pannello.sotto l’effetto del calore. Il materiale di rivestimento oggi maggiormente utilizzato è il PVC, ma altri materiali poliolefinici, particolarmente polipropilene,stanno facendo la loro apparizione sul mercato, rendendo più complesse le problematiche di incollaggio.

Il foglio di nobilitazione, sia esso costituito da PVC, polipropilene o altro, è sempre provvisto, sulla sua superficie destinata all’incollaggio, di uno strato di primer tipicamente costituito da polimeri clorurati, al fine di favorire (nella fase di pressatura) una buona bagnabilità da parte dell’adesivo applicato sul pannello.

Nel procedimento convenzionale, la necessità di trasferire l'adesivo dalla superficie del pannello a quella del foglio plastico di copertura, pone una serie di vincoli operativi e di limiti prestazionali.

In particolare, gli aspetti critici della tecnologia tradizionale sono:

la difficoltà di ottenere un trasferimento omogeneo dello strato collante dal pannello al foglio di nobilitazione;

l'insufficienza di appiccicosità e quindi la difficoltà di adesivizzazione delle zone sagomate del pannello, quali bordi,e scanalature;

la delicatezza estrema del processo di termoriattivazione dello strato collante; un trattamento termico troppo spinto, infatti, riduce la coesione dell'adesivo e quindi la sua capacità legante; per contro, un riscaldamento troppo blando impedisce al film collante di raggiungere quella condizione di plasticità che è indispensabile per ottenere un risultato di adesione soddisfacente;

il lungo ciclo di pressatura che è tipicamente di 2-2,5 minuti, ma che può raggiungere i 3-3,5 minuti con pannelli molto sagomati e/o con materiale plastico di alto spessore.

Allo scopo di ovviare ai suddetti inconvenienti, la presente invenzione ha per oggetto un procedimento per il rivestimento tridimensionale di pannelli di legno e simili, con un foglio nobilitante di materiale termoplastico fatto aderire per incollaggio alla superficie del pannello, caratterizzato dal fatto che uno strato di adesivo è applicato sia sulla superficie del pannello, sia sulla superficie del foglio nobilitante e l'incollaggio è ottenuto per contatto degli strati di adesivo e pressatura del foglio sulla superficie del pannello.

Vantaggiosamente, ilprocedimento secondo l’invenzione utilizza un foglio termoplastico sulla cui faccia destinata all’adesione è stato pre-spalmato uno strato di adesivo, in pratica, nel procedimento secondo l’invenzione si spruzza l'adesivo sul pannello in MDF, secondo il metodo convenzionale, si asciuga lo strato collante a condizioni ambiente o a caldo e si riveste il pannello con il foglio di materiale plastico sul quale è già presente lo strato di adesivo asciutto e compatibile con l’adesivo applicato sul MDF. In questo caso, lo sviluppo di adesione si ha per contatto diretto tra i due film collanti e non per trasferimento di adesivo dal pannello al foglio di rivestimento, come accade con la tecnica convenzionale.

I vantaggi derivanti dal procedimento secondo l’invenzione di rivestimento tridimensionale di pannelli ed in particolare di antine sagomate, comprendono :

a) una sostanziale riduzione del tempo di pressatura, in.quanto l'adesione per contatto 3i sviluppa quasi istantaneamente;

b) nessuna particolare esigenza di operare ad altissime pressioni, che sono invece rigorosamente necessarie quando si debba forzare il trasferimento di uno strato collante da un aderendo all’altro; c) una migliore adesione istantanea e quindi nessun rischio di sollevamento del foglio di rivestimento nelle zone tensionate dal manufatto, quali bordi e scanalatura;

d) una maggiore versatilità del processo, sia in termini di controllo delle condizioni termiche di riattivazione, sia come livello di attenzione nella fase di spruzzatura dell’adesivo sul pannello; con la tecnica convenzionale, una spruzzatura non uniforme dell'adesivo sul pannello o una temperatura di riattivazione non appropriata compromettono l'incoilaggio, mentre tutto viene facilitato quando entrainbe le superfici messe a contatto sono già pre-spalmate di adesivo;

e) possibilità di evitare l’applicazione di un primer sul foglio di nobilitazione; in sostanza, con la nuova tecnica si ricorre alla pre-spalmatura del foglio, ma ciò rende non strettamente necessario il pre-trattamento con primer che è invece adottato con sistematicità nel processo convenzionale;

f) possibilità di operare con il sistema a collante misto, in quanto l'adesivo spruzzato sul pannello può essere di natura diversa da quello pre-spalmato sul foglio di materiale plastico.

Gli adesivi utilizzati nel procedimento secondo l'invenzione comprendono qualsiasiadesivo,preferibilmente in emulsione acquosa, che è suscettibile di sviluppare adesione per contatto diretto film su film. Tali adesivi comprendono emulsioni acquose di poliuretano,pol ietilene-vinilacetato,poiicloropreni, gomme nitrile, SBS, SBR, emulsioni di polimeri e copolimeri vinilici, emulsioni di polimeri e copolimeri acrilici.

Particolare attenzione deve tuttavia essere dedicata alla scelta dell'adesivo da pre-applicare al foglio di nobilitazione, nel senso che la caratteristica del film asciutto deve essere tale da evitare fenomeni di "blocking" sul foglio in bobina, senza che ciò comprometta la capacità di adesivizzazione nella fase di contatto film su film. A questo scopo, possono essere utilizzati nell’emulsione adesiva agenti "anti-blocking”, quali ad esempio alcol polivinilico nel caso di emulsioni poliuretaniche. Sistemi adesivi preferiti comprendono emulsioni poliuretaniche ed emulsioni di poliuretano e polietilenevinilacetato in rapporto tra loro da 1:2 a 2:1. Si intende che la scelta del sistema adesivo dovrà essere effettuata anche in funzione del materiale costituente il foglio nobilitante termoplastico che, nel procedimento secondo l'invenzione,è preferibilmente PVC o altro materiale poiiolefinico, in particolare polipropilene.

E' stato riscontrato che le prestazioni di tenuta all'acqua o al calore possono essere migliorate mediante pre-miscelazione dell'adesivo spruzzato sul pannello con un induritore isocianico, che è risultato in grado di indurre un effetto reticolante adeguato sull’intero giunto collante nell'adesione per contatto.

L’induritore isocianico, qualora utilizzato, è presente in concentrazione da 1 a 10% riferito a 100 parti di emulsione acquosa di adesivo.

Prove sperimentali

Per l’esecuzione di prove pratiche, sono state utilizzate due formulazioni base di adesivo, di cui una per la pre-spalmatura del foglio termoplastico e la seconda per la spruzzatura del pannello in MDF. Le formulazioni degli adesivi erano le seguenti:

Con queste due formulazioni è stata effettuata una prima serie di prove di adesione, il cui obiettivo era essenzialmente quello di verificare la funzionalità di base del sistema e la possibilità di ottenere un miglioramento di tenuta termica per incorporazione di induritore isocianico nel solo adesivo destinato ad essere applicato 3ul pannello.

Nella tabella che segue, sono riportate le condizioni di prova dell'esempio 1 (senza induritore) e dell’esempio 2 (con induritore) presente nella composizione di adesivo in quantità pari a 5% in peso riferito a 100 parti di adesivo:

Esempi 3 e 4

Con gli stessi adesivi 1 e 2 sopra descritti, sono state effettuate prove di rivestimento di antine con pressa e membrana, impiegando come foglio di rivestimento PVC e polipropilene, entrambi non primerizzati .

Le condizioni di prova erano le seguenti:

- spessore adesivo 2 sul PVC o polipropilene: 40 μm - tipo antina sagomata: in MDF da 50x35 era

- adesivo 1 sull'antina sempre pre-miscelato con 5% di Basonat DS 3425 (marchio registrato di induritore isocianico)

- asciugamento adesivo 1 e 2: a condizione ambiente - tempo intercorso tra spruzzatura dell'antina e accoppiamento successivo con PVC o polipropilene: 30 min. circa

- pressione adottata: 18 kg/cm<2>

- temperatura sulla membrana: 83°C

- tempo preriscaldamento: da 20 a 30 sec.

- tempo di pressatura: da 5 a 30 sec.

E' stata conseguita un'ottima adesione e tenuta evidenziata dallo strappo del supporto, lavorando sia con PVC, sia con polipropilene.

Il procedimento secondo l'invenzione,che opera per incollaggio a contatto, permette dunque di conseguire un esito di adesione soddisfacente con tempi di pressatura estremamente ridotti e con pressioni abbondantemente inferiori a quelle di norma adottate .

L’esclusione del priiner ha consentito di ottenere risultati sempre positivi, indipendentemente dal fatto che il foglio di rivestimento fosse costituito da PVC o da polipropilene. L’incorporazione di induritore isocianico nel solo adesivo per MDF ha permesso di esaltare la tenuta termica dell’intero giunto collante, come risulta dagli esempi 1 e 2.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il rivestimento tridimensionale di pannelli di legno e simile, con un foglio nobilitante di materiale termoplastico fatto aderire per incollaggio alla superficie del pannello, caratterizzato dal fatto che uno strato di adesivo è applicato sia sulla superficie del pannello, sia sulla superficie del foglio nobilitante e l'incollaggio è ottenuto per contatto degli strati di adesivo e pressatura del foglio sulla superficie del pannello.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che si utilizza un foglio di materiale termoplastico pre-spalmato con detto adesivo e preventivamente essiccato, detto adesivo essendo suscettibile di riattivazione termica.
3. 3. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui il foglio di rivestimento nobilitante è un foglio di PVC o di polipropilene.
4. 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3, in cui l'adesivo applicato sulla superficie del pannello e sulla superficie del foglio nobilitante è costituito da un’emulsione acquosa di un polimero scelto tra poliuretani, policloropreni , gomme nitrile, SBS, SBR, polieri e copolimeri vinilici, polimeri e copolimeri acrilici.
5. 5. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 4, in cui l’adesivo applicato sul foglio di rivestimento nobilitante comprende un agente "anti-blocking" .
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui detto agente "anti-blocking” è costituito da alcol polivinilico.
7. 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’adesivo applicato sul pannello e l’adesivo applicato sul foglio di rivestimento è costituito da un'emulsione acquosa comprendente un polimero scelto tra poliuretano, polietilene-vinilacetato e loro miscele.
8. 8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'adesivo è applicato sulla superficie del foglio di rivestimento destinata all’adesione, senza preventiva applicazione di un primer.
9. 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti,comprendente le operazioni di: applicazione dell’adesivo a spruzzo sul pannello, - asciugatura dello strato di adesivo sul pannello, rivestimento del pannello con il foglio di materiale nobilitante pre-spalmato con adesivo pre-essiccato, e pressatura con pressa o con rulli ed incollaggio del foglio di rivestimento sulla superficie del pannello.
10. 10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto pannello è un pannello sagomato in MDF.
11. 11. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'adesivo applicato sul pannello comprende un induritore isocianico.