MX2014012785A - Metodo para producir una lamina decorada y uso de la misma. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a láminas decoradas sobre la base de telas de celulosa no tejidas, como papel, para la producción de laminados decorados son impregnadas con resinas sintéticas. En consecuencia, sus tamaños cambian, se vuelven quebradizas y no son resistentes al agua en el laminado. En el método de acuerdo a la invención, las telas no tejidas impresas o no impresas son impregnadas con una dispersión acuosa de un polímero que es reticulable por radiación UV, secado y opcionalmente impreso y finalmente irradiado con radiación UV. Las láminas decoradas así obtenidas son resistentes al agua en el laminado y pueden ser enrolladas y almacenadas después de cada etapa del proceso.

Description

METODO PARA PRODUCIR UNA LAMINA DECORADA Y USO DE LA MISMA CAMPO DE LA INVENCION La invención tiene relación con un método para producir una lámina decorada, como es usada en la producción de laminados decorativos con otras capas, por ejemplo capas portadoras hechas de madera, materiales en base a madera, plásticos como también capas de cubierta o protectoras.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Tales laminados decorativos son usados por ejemplo como revestimientos de muro o piso y en la construcción de muebles. La invención también tiene relación con el uso de la lámina decorada en la producción de un laminado decorativo.

En dichos laminados, la decoración puede imitar otro material, por ejemplo madera, cerámica, piedra natural o artificial, o puede tomar en consideración aspectos artísticos o prácticos. Generalmente la decoración está protegida contra el desgaste por una capa de plástico duro más o menos transparente. También es común proveer la superficie de la capa de cubierta con una estructura que está en una relación espacial a la decoración, simula la estructura de superficie del material imitado y se conoce como poro sincrónico.

La decoración se realiza convencionalmente en la forma de un papel impreso o un papel provisto con un modelo u otra tela de celulosa no tejida, la cual está impregnada con un barniz curable o una resina sintética y está dispuesto entre el portador y una capa de cubierta exterior que inhibe el desgaste. Generalmente la producción del papel decorativo impregnado requiere etapas de producción separadas de impresión e impregnación, las cuales generalmente son llevadas a cabo en fábricas fuera de la producción real de laminado y representa un significativo factor de costo. También es necesario que el material de impregnación del papel decorativo sea compatible con el barniz o resina sintética de la capa de cubierta, la cual, en particular, no se puede esperar que contacte el barniz y resina sintética.

Otro problema con esta tecnología es que en la impregnación del papel decorativo el papel sufre un cambio dimensional, que debe ser tomado en consideración en el proceso posterior cuando la relación espacial entre la decoración y la estructura de superficie (poro sincrónico) debe ser mantenida. Esto es particularmente difícil cuando el producto se cambia frecuentemente.

Los papeles decorativos impregnados con aminoplasto también son sensibles al agua que penetra en el laminado sin pasar por la capa de cubierta desde un borde de corte. Para aplicaciones en áreas húmedas dichos elementos laminados también deben ser sellados específicamente contra la penetración de agua en los bordes laterales.

Finalmente, los papeles decorativos a menudo pierden su flexibilidad debido a la impregnación y ya no pueden ser enrollados, pero deben ser manipulados en la forma de láminas que son cortadas al tamaño del portador.

El documento DE 17 04 598 A describe un método para la producción continua de láminas plásticas reforzadas con fibra, donde las telas no tejidas son impregnadas con una resina sintética que comprende grupos de auto-reticulación y son posteriormente sometidos a un tratamiento de calor y compresión .

El documento DE 101 34 302 Cl revela un método para producir un pre-impregnado para la producción de laminados decorativos, donde una resina curable por calor se aplica a un papel no revestido, y el pre-impregnado se ajusta a una humedad residual de aproximadamente 3%, donde la resina permanece no reticulada.

El documento WO 2010/089 086 Al describe un método para producir un papel decorativo, donde el papel es impreso y posteriormente se aplica una dispersión alifática, poliuretano aniónico que contiene policarbonato . A partir de entonces, el papel es impregnado con una resina aminoplasto. Se intenta que esto ahorre resina de impregnación, para reducir el crecimiento del papel tras la impregnación con resina aminoplasto y para mejorar la solidez a la luz del papel decorativo.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objetivo de la invención proporcionar un método para producir una lámina decorada de una tela de celulosa no tejida, lo cual resulta en una impregnación completa y resistente al agua de la celulosa y puede ser implementada en una manera más simple en comparación con la técnica anterior.

Este objetivo se logra por un método de acuerdo a la reivindicación principal.

Se ha encontrado que cuando se usa la dispersión acuosa de un polímero reticulable por radiación UV como un agente de impregnación, el secado del impregnado y curado del polímero por reticulación por medio de irradiación UV se puede obtener una lámina decorada en una manera simple que no exhibe cambio dimensional con respecto a la tela de celulosa no tejida original, la cual es compatible con las resinas, en particular, aminoplastos , usados en otras capas, como capas de cubierta, de las resinas laminadas decorativas, proporciona un buen enlace y es completamente resistente al agua .

La tela no tejida hecha de fibras de celulosa usada de acuerdo a la invención salvo de una opcionalmente pequeña cantidad de aglomerante para estabilizar la tela no tejida preferentemente no contiene otros agentes de impregnación. Su peso por unidad de área es generalmente entre 50 y 200 g/m2. Más preferentemente, la tela no tejida es un papel. Un rango preferido para el peso por unidad de área del papel es entre 70 y 100 g/m2. Se pueden usar apropiadamente papeles de base de impresión conocidos en el campo técnico de superficies decoradas. Estos generalmente son no impregnados y pueden ser coloreados y pueden contener sustancias de pigmentos, de manera que ocultan el color y estructura del material portador no tratado.

De acuerdo al método de la invención la tela no tejida hecha de fibras de celulosa pueden ser impregnadas en un estado impreso o no impreso. En el primer caso el polímero reticulable es reticulado y curado por irradiación UV desjoués de la impregnación y secado. En el segundo caso anterior a la irradiación la decoración debe ser impresa sobre la tela no tejida impregnada y secada. Una ventaja de esta segunda realización es que para imprimir la decoración se requiere menos del 50% de tinta que para imprimir una tela no tejida no impregnada. Esto se puede atribuir al hecho que toda la tinta permanece en la superficie de la tela no tejida impregnada y no se absorbida al interior de la tela no tejida, donde ya no es visible. Otra ventaja de imprimir en la tela no tejida impregnada y seca, pero todavía no irradiada es la imagen impresa más clara y nítida.

Aparentemente, aquí la tinta tiende a sangrar menos que en la impresión en papel crudo.

El polímero reticulable por radiación UV usado en el método de acuerdo a la invención es en la forma de una dispersión acuosa, la cual contiene opcionalmente surfactantes adecuados como dispersantes. El polímero puede ser un co-polímero que comprende co-monómeros reticulables , por ejemplo, compuestos etilénicamente insaturados como acrilatos y metacrilatos, los cuales aún después de la polimerización tiene grupos etilénicamente insaturados como ésteres de ácido acrilico de alcoholes polihídricos .

Preferentemente, el polímero reticulable además de los co-monómeros etilénicamente insaturados comprende unidades de uretano, el cual en una manera conocida puede estar compuesto de diisocianatos y dioles. Las dispersiones aniónicas son particularmente adecuadas.

También son preferidos los polímeros los cuales en adición al co-monómero reticulable y las unidades de uretano comprende unidades de éster. El polímero puede estar presente como un copolímero en bloque. Por ejemplo, los bloques de poliéster pueden ser incorporados en el copolímero usando como diol preferentemente un diol de poliéster alifático.

La dispersión acuosa del polímero que es reticulable por radiación UV usada de acuerdo a la invención tiene preferentemente un contenido de sólidos de al menos 35 por ciento por peso. La dispersión puede comprender auxiliares adicionales, como antiespumantes y espesantes. El revestimiento superficial de la dispersión de polímeros es preferentemente tal que se obtiene un polímero con una densidad de área de 10-40, más preferentemente 10-20 g/m2. En general, un mayor gramaje y un volumen de poro más grande de la tela de celulosa no tejida requieren una densidad de área mayor del polímero.

La impregnación de la tela no tejida se puede llevar a cabo por métodos conocidos, como la inmersión de la tela no tejida en la dispersión del polímero. Sin embargo, se prefieren los métodos de dosificación que permiten un control preciso de la densidad de área, por ejemplo, revestimiento por rodillo o revestimiento de cortina. En el revestimiento por rodillo el impregnante es presionado preferentemente en la tela no tejida por medio de un rodillo de contrapresión. También es posible el uso de una técnica de cuchilla rascadora, como en máquinas de revestimiento de papel. Es preferido un proceso de revestimiento de rodillo mediante el uso de rodillos hechos de acero inoxidable o goma dura.

Para la impregnación la viscosidad de la dispersión del polímero puede ser aumentada mediante el uso de agentes espesantes apropiados, por ejemplo con composiciones en base a poliuretano.

Después de la impregnación de la tela no tejida el medio de dispersión acuosa es eliminado por secado. El secado puede ser implementado por medios físicos como irradiación infrarroja, aire caliente, por ejemplo, secadores de aire circulante o secadores de boquilla, microondas, rodillos calientes o una combinación de estos procesos. Es ventajoso si aquí se excede la temperatura que forma la película del polímero dispersado, ya que como resultado la resistencia al agua de una tela impregnada no tejida se mejora. Además de la propia agua, agentes de dispersión auxiliares polares opcionalmente presentes, como alcoholes, pertenecen al medio de dispersión acuosa eliminada durante el proceso de secado.

Una ventaja particular del método de acuerdo a la invención es que la tela de celulosa no tejida impregnada es flexible y no pegajosa en estado seco, de manera que puede ser enrollada sin ningún problema y almacenada y transportada para uso posterior. Si es necesario, la tela de celulosa no tejida puede ser cortada en una etapa del método de acuerdo a la invención, por ejemplo, con el fin de adaptarla al ancho del aparato de impregnación o impresión o a las dimensiones de la placa portadora prevista para la fabricación del laminado decorativo.

Si la tela no tejida aún no ha sido impresa antes del proceso de impregnación, esto se hace de acuerdo con la invención después del proceso de impregnación, pero antes de la reticulación por radiación UV. Se ha encontrado que la adhesión de las tintas de impresión no es satisfactoria después de la irradiación. Como métodos de impresión, entran en consideración principalmente la impresión offset, impresión flexográfica y métodos digitales, como inyección de tinta, transferencia o impresión láser.

Aquí, se prefiere particularmente un proceso de impresión digital, dado que aqui no es necesario trabajar con una forma de impresión prefabricada, cuyo patrón se repite regularmente. Debido a estas repeticiones, la imitación de materiales naturales como madera es sólo imperfecta. Seria ineficiente cambiar la forma de impresión después de cada impresión con el fin de evitar la impresión de repetición. Con la impresión digital, sin embargo, es posible mantener un gran número de diferentes patrones en formato digital en stock sin cambiar en los tiempos de preparación gastado de otro modo para cambiar la forma de impresión. Este beneficio también estará disponible si durante la producción el material a ser imitado se cambia, por ejemplo, si se escoge otro material de madera.

Una ventaja adicional de los procesos de impresión digital es que generalmente operan en una manera sin contacto. Esto evita la situación que la superficie de la tela de celulosa no tejida ya impregnada y seca pero aún no irradiada con radiación UV se dañe. Como procesos de impresión, por ejemplo, procesos de impresión por inyección de tinta con cabeza de impresión en movimiento o fijo, procesos de impresión láser, como con polvos de tóner blanco y negro o en colores, y procesos de transferencia de calor entran en consideración. El uso de tintas de impresión curable por radiación es ventajoso porque en la irradiación UV necesaria de cualquiera manera para la evaluación de la impregnación, se implementa un fuerte vinculo de las tintas de impresión con el agente de impregnación en la tela no tejida. Sin embargo, de acuerdo con la invención también otras tintas de impresión, por ejemplo, tintas en base a agua o solventes son adecuadas.

Con el fin de crear efectos visuales especiales también es posible imprimir la decoración en dos etapas de proceso, es decir, antes y después del proceso de impregnación. Esto puede ser ventajoso si, por ejemplo, se usan tintas de impresión metálicamente reflectantes u opalescentes.

La invención también incluye el uso de una lámina decorada de acuerdo a la presente invención en un método para producir un laminado decorativo. Tal método comprende al menos las etapas de: adjuntar la lámina decorada en una placa portadora; y adjuntar una capa de cubierta en la lámina decorada.

Como una placa portadora cualquier material adecuado entra en consideración, como madera, materiales en base a madera, como aglomerados y tableros de fibra, madera contrachapada, materiales termoestables y termoplásticos, láminas de materiales fibrosos biológicos como fibras de cáñamo, fibras de celulosa (papel, cartón y similares) o paja, materiales cerámicos como arcilla cocida, hormigón, yeso y materiales compuestos de dos o más de dichos materiales, como placas de yeso o plásticos de fibra reforzada. En placas portadoras con mayores imperfecciones en la superficie puede ser necesario aplicar una primera capa con el fin de compensar estas imperfecciones antes de montar la lámina decorada.

Para montar la lámina decorada sobre la placa portadora preferentemente se usa un adhesivo o pegamento. Ejemplos incluyen adhesivos de fusión en caliente, adhesivos de dispersión, adhesivos de dos componentes, pegamento de urea-formaldehido , opcionalmente con un endurecedor. Donde sea necesario o ventajoso, el efecto del adhesivo o pegamento se puede mejorar aplicando presión y/o calor.

Una capa de cubierta para proteger la decoración se aplica a la lámina decorada montada en la placa portadora. Para este fin, todos los materiales y procesos conocidos en la técnica son adecuados. Por ejemplo, se puede usar una llamada superposición que consiste generalmente de una tela de celulosa no tejida impregnada con una resina sintética como un aminoplasto. Por otra parte, también es posible aplicar una capa de cubierta libre de celulosa, por ejemplo, aplicar y secar una solución acuosa de un aminoplasto o un precursor de aminoplasto sobre la capa decorativa. También es posible difundir un polvo de una resina sintética o un precursor de resina sobre la lámina decorativa y formar una capa continua por al menos fusión parcial. La capa de cubierta también se puede formar de barnices posiblemente curables por radiación. En este caso, la dureza final de la capa de cubierta se puede obtener por irradiación. Se pueden incorporar componentes que reducen el desgaste en la capa de cubierta, por ejemplo, partículas duras de corindón, carburo de silicio, vidrio y similares.

Preferentemente, la capa de cubierta consiste de una resina de aminoplasto o un precursor del mismo, por ejemplo, un oligómero de un amino y un compuesto de aldehido, como melanina formaldehido, respectivamente. Con el fin de obtener la dureza final, este material aún tiene que ser sometido a un tratamiento de calor que se lleva a cabo ventajosamente bajo presión. Para este fin, preferentemente toda la pila de capas que comprende la placa portadora, la lámina decorada y la capa de cubierta es comprimida y/o calentada. Esto se puede hacer por ejemplo en una prensa llamada de ciclo corto o aún continuamente en una prensa de doble cinta. Antes de o durante la compresión, por ejemplo, por medio de una placa de estampado adecuado, una estructura de superficie, por ejemplo, para imitar poros de madera, puede ser estampada en la superficie de una capa de cubierta. Una ventaja del método de acuerdo a la invención es que la lámina decorada, cuando se imprime con una decoración antes de la impregnación, no está sometida a un cambio dimensional debido a los procesos de impregnación y secado, de manera que la decoración impresa mantiene su coincidencia local con la estructura de superficie .

En lo sucesivo, se describe una realización ejemplar del método de acuerdo a la invención.

Una banda de papel teniendo un peso por unidad de área de 80 g/m2 es guiado a través de un par de rodillos, donde ambos rodillos está cada uno revestido por medio de un dispositivo de rasqueta con 20 g/m2 de una dispersión de un copolimero de barniz de éster uretano-acrilico teniendo 50% por peso de contenido sólidos. Al contactar con el papel la dispersión es presionada en el papel. Después del proceso de revestimiento, la banda de papel pasa a través de un secador en el cual la banda es irradiada con radiación infrarroja y ventilada. Después de pasar por el secador la banda pasa a través de una estación de impresión en la cual se imprime una decoración de cuatro colores sobre un lado de la banda por medio de un proceso de impresión de inyección de tinta digital. A partir de entonces, la banda es sometida a irradiación UV desde ambos lados. Luego, la lámina decorada asi producida es resistente al agua y puede ser enrollada y almacenada. De manera alternativa, puede inmediatamente, opcionalmente en una operación continua, ser pegado sobre un tablero de HDF usando un pegamento de urea-formaldehido. Aún en este estado, el producto intermedio, esto es, la placa portadora con la lámina decorada montada al mismo, puede opcionalmente ser almacenada para uso futuro. Para terminar un laminado decorativo ahora una solución acuosa de un precursor de resina de melanina-formaldehido se aplica a la superficie decorada, secada y presionada en una prensa de ciclo corto a aproximadamente 170°C por 20 segundos. Asi, por medio de una placa de estampado una decoración que coincida con la estructura de poro es estampada en la superficie.

Si un papel decorativo pre-impreso es usado para la impregnación, el proceso de impresión es omitido y las etapas de proceso restantes son llevadas a cabo de la misma manera.

La invención se describe en más detalle por medio de dos realizaciones ejemplares ilustradas en las figuras que se acompañan .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra una primera realización del método de acuerdo a la invención, con una tela de celulosa no tejida no impresa; y La figura 2 muestra una segunda realización del método de acuerdo a la invención con un papel decorativo pre-impreso .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN La figura 1 muestra las etapas sucesivas en la primera realización ejemplar del método de acuerdo a la invención. Aquí, los términos subrayados representan un procedimiento preferido, que hace la invención particularmente venta osamente usable. Primero, la tela de celulosa no tejida, que puede ser, por ejemplo, un papel no impreso, en particular un papel de base de impresión, es impregnado con el agente de impregnación de acuerdo a la invención. A partir de entonces, la tela de celulosa no tejida impregnada se seca. En este estado, la tela no tejida puede ser enrollada y almacenada o ya impresa. Sin embargo, preferentemente ahora se adhiere sobre una placa portadora y se imprime con un patrón decorativo preferentemente por un proceso de impresión digital. Esta etapa es seguida por un proceso de irradiación UV hasta que la impregnación está lo suficientemente curada. Ahora, una capa de cubierta, como una capa de revestimiento (capa de respaldo impregnada con un material de capa de cubierta) , una solución de precursor de resina u opcionalmente una pintura curable por radiación, puede ser aplicada sobre el patrón decorativo. Finalmente, la capa de cubierta se une a la placa portadora y la capa decorativa en una prensa caliente bajo presión y/o calor, donde opcionalmente una estructura de superficie es estampada en la superficie de la capa de cubierta por medio de una placa de prensa estructurada. En este procedimiento preferido, una etapa del proceso puede ser seguido inmediatamente por otro, de manera que la operación puede ser continua, lo que permite considerables ventajas de costos para grandes lotes. Por otra parte, la tela de celulosa no tejida impregnada y seca puede ser enrollada y almacenada de forma intermedia antes de ser impresa, irradiada con radiación UV, unida a la placa portadora, la capa de cubierta es opcionalmente aplicada y la estructura de compuesto en capas es presionada y estampada. Aquí, es ventajoso, que aún después del proceso de impresión e irradiación UV el material de decoración aún puede ser enrollado y almacenado. Esto facilita por ejemplo, la producción de pequeños lotes con frecuentes cambios de productos. También es posible interrumpir el proceso de producción después de unir la capa decorativa sobre la placa portadora y almacenar el producto intermedio.

La figura 2 muestra de manera ejemplar una segunda realización del método de acuerdo a la invención. Aquí, uno empieza de un papel decorativo ya impreso. Este es impregnado primero con la composición de acuerdo con la invención, secado y sometido a la irradiación UV. Preferentemente (etapas de proceso subrayadas) ahora es enrollado y almacenado de manera intermedia por uso posterior. Sin embargo, también puede inmediatamente o después del almacenamiento intermedio ser unido sobre una placa portadora y una capa de cubierta, como se describe anteriormente, se puede aplicar. El paquete de capas ahora, a su vez, puede ser tratado con presión y/o calor, donde opcionalmente también se estampa una estructura en la superficie.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un método para producir una lámina decorada, CARACTERIZADO porque comprende las etapas de: proporcionar una tela no tejida no impresa o impresa de fibras de celulosa; impregnar la tela no tejida con una dispersión acuosa de un polímero el cual es reticulable por radiación UV; eliminar el medio de dispersión acuosa de la tela no tejida impregnada por secado; imprimir una decoración en un lado de la tela no tejida impregnada seca, si ésta no está impresa; y curar el polímero en la tela no tejida reticulando por medio de irradiación UV.

2. El método de acuerdo a la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque el polímero que es reticulable por radiación UV es un copolímero que comprende al menos unidades de uretano y etilénicamente insaturadas.

3. El método de acuerdo a la reivindicación 2, CARACTERIZADO porque el polímero que es reticulable por radiación UV comprende además unidades de éster.

4. El método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADO porque un papel impreso o sin imprimir es usado como la tela no tejida.

5. El método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADO porque la dispersión acuosa tiene un contenido de sólidos de al menos 35% por peso.

6. El método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADO porque el proceso de secado es implementado por radiación infrarroja, aire caliente, microondas y/o rodillos calientes.

7. El método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADO porque el proceso de impresión es implementado por impresión offset, impresión flexográfica y/o un proceso de impresión digital.

8. El método de acuerdo a la reivindicación 7, CARACTERIZADO porque el proceso de impresión es implementado por medio de una inyección de tinta, transferencia o proceso de impresión láser.

9. El uso de una lámina decorada producida de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en un método para fabricar un laminado decorativo, CARACTERIZADO porque comprende las etapas de: unir dicha lámina decorada sobre una placa portadora; y aplicar una capa de cubierta sobre la lámina decorada .

10. El uso de acuerdo a la reivindicación 9, CARACTERIZADO porque después de la aplicación de la capa de cubierta el paquete de capas es presionado y/o calentado y/o la superficie de la capa de cubierta es estampada.