Composición de resina para la fabricación de paneles laminados de brillo elevado.

Proceso para la fabricación de un panel laminado de brillo elevado que comprende las etapas de aplicación de una capa de una composición de resina sobre una capa de sustrato y aplicación de presión elevada entre 15 y 50 bar a temperatura elevada entre 130 y 220 °C durante un tiempo de compresión entre 7 y 60 segundos para curar al menos parcialmente la resina sin back-cooling, en el que la composición de resina comprende una resina de melamina formaldehído

(MF) y comprende además uno o varios aditivos seleccionados del grupo de tiourea, 1-amino-2-tiourea, guanidina estabilizada, tio-acetamida, o un aditivo de acuerdo con la fórmula 1: **Fórmula**

donde R1 y R4 son un alcohol, preferentemente -CH2OH y R2 y R3 son un poliol, preferentemente -CH(OH)-CH(OH).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/054166.

Solicitante: Metadynea Austria GmbH.

Inventor/es: WAGNER, ROBERT, COKOVIC,ADISA, TRACHSLER,HARALD, LEPEDAT,KARIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/42 (con resinas de condensación de aldehídos, p.ej. con fenoles, ureas o melaminas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de polímeros de condensación de aldehídos... > C08L61/28 (con melamina)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B21/02 (bajo forma de fibras, virutas o partículas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/31 (Guanidina; Sus derivados)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B21/06 (de papel o cartón)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/49 (con compuestos que contienen hidrógeno unido a nitrógeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/21 (Urea; Sus derivados, p. ej. biuret)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/39 (Acidos tiocarbámicos; Sus derivados, p. ej. ditiocarbamatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/405 (Tioureas; Sus derivados)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Papel especial no previsto en otro lugar, p. ej.... > D21H27/22 (Estructuras aplicadas sobre la superficie por procedimientos de fabricación especiales, p. ej. en prensas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de polímeros de condensación de aldehídos... > C08L61/32 (Condensados de amina-aldehído modificados)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/51 (Triazinas, p. ej. melamina)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE B29C,... > B29L7/00 (Objetos planos, p. ej. películas u hojas (B29L 24/00 tiene prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES B29B,... > Uso de polímeros de condensación de aldehídos... > B29K61/20 (Aminoplastos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Polímeros de condensación de aldehídos o cetonas... > C08G12/34 (y compuestos acíclicos o carbocíclicos)

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Fragmento de la descripción:

Composición de resina para la fabricación de paneles laminados de brillo elevado.

Antecedentes de la invención 5

1. Campo de la invención

La invención se refiere a un proceso para la preparación de paneles laminados de brillo elevado, los paneles laminados de brillo elevado resultantes, a una composición de resina para el uso en dicho proceso y un proceso para la fabricación 10 de dicha composición de resina.

2. Descripción de la técnica relacionada

Los paneles laminados se fabrican típicamente por laminado de una capa de papel impregnada en resina sobre una 15 capa de sustrato, por ejemplo tablero de fibras de alta densidad (HDF, del inglés high-density fiberboard) , tablero de fibras de media densidad (MDF, del inglés medium density fiberboard) o tablero de partículas. La capa de papel impregnada en resina se emplea principalmente para decorar la capa de sustrato y de forma deseable para formar una capa de revestimiento suave, brillante y duradera.

Generalmente una superficie se puede clasificar como de brillo elevado cuando se miden 70 unidades de brillo conforme al estándar EN 14323:2004. La industria aún considera el laminado de alta presión (HPL, del inglés high-pressure lamination) como el requerimiento de referencia para la obtención de superficies laminadas de brillo elevado (por encima de 110 unidades de brillo) . Con las resinas de melamina formaldehído actuales (MF, del inglés melamine formaldehy de) no se puede obtener un brillo elevado (por encima de 110) y ausencia de piel de naranja en la superficie mediante la 25 tecnología de proceso de laminado estándar a presión directa (DPL, del inglés direct pressed laminates) . El propio HPL es caro y la fabricación de HPLC es larga e intensiva. El brillo se mide usando un medidor de brillo estándar conforme a ISO 2813 como se describe en el documento EN 14323 sección 5.13.

Las razones por las que DPL no puede ofrecer superficies de brillo elevado usando resinas de MF son diversas. Por 30 ejemplo, típicamente la prensa se abre en caliente tras la compresión y el vapor de agua que se ha liberado por la condensación de la resina (desde la etapa B en el papel hasta la etapa C en la capa de revestimiento) se evapora inmediatamente, destruyendo así la superficie suave y brillante. Por supuesto, esto se puede evitar, y en la industria se conoce como hacerlo, mediante una etapa llamada de back cooling, en la cual la prensa se enfría a temperaturas inferiores al punto de ebullición del agua antes de abrirla, pero evidentemente esto reduce el rendimiento del proceso. 35 Sin embargo, la tecnología DPL, como se describe aquí, actualmente es aplicada comercialmente p. ej. por FunderMax (St. Veit/Glan, Austria) .

Se ha encontrado que, aunque se considera generalmente que las resinas de MF no fluyen, la resina fluye a un nivel muy limitado. La resina está fluyendo tanto en DPL como HPL desde el papel impregnado hasta el sustrato. Por este 40 motivo, la capa de MF de revestimiento típicamente muy delgado, la cual es responsable de la obtención de un buen nivel de brillo, reduce incluso más su grosor, permitiendo que las fibras de papel superen el revestimiento MF, reduciendo así el brillo tan elevado. Para ayudar de algún modo a esto, se usan muchos bypasses. Uno es incrementar el contenido de resina hasta un nivel muy elevado, lo que tiene un coste poco atractivo. El documento de Kaindl WO 2006119950A1 describe el uso de papeles densificados, alisados para conseguir una capa de revestimiento de resina 45 de MF más gruesa y más suave, sin incrementar drásticamente el contenido de resina total.

Otra solución aplicada tanto a DPL como a HPL podría teóricamente ajustar la reactividad de la formulación de la formulación de impregnación a un nivel muy rápido, combinado opcionalmente con un contenido volátil muy bajo del papel impregnado, que conjuntamente ayuda al curado rápido en la prensa, reduciendo así el flujo y la cantidad total de 50 agua liberada. Otra solución podría ser el uso de refrigeración cuando se enfría la prensa, de modo que se minimiza la liberación de agua, conocido como back cooling. Además, es favorable un grado elevado de condensación en la formulación de resina, pero esto reduce la vida útil de la resina por las mismas razones. Sin embargo, todas estas medidas juntas sólo hacen posible un nivel de brillo medio limitado y el brillo elevado está aún fuera de nuestro alcance.

Así, hay una especial necesidad de un proceso para la fabricación de paneles laminados de brillo elevado, en particular existe la necesidad de una composición de resina para el uso en un proceso tal, que a contenidos de sólido y grados de 5 condensación comparables puede proporcionar paneles laminados de brillo elevado incluso en un proceso de laminado a presión directa (DPL) sin necesidad de un proceso de back cooling.

Breve resumen de la invención 10

La presente invención aborda estos problemas proporcionando un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 para la fabricación de un panel laminado de brillo elevado que comprende las etapas de aplicación de una capa de composición de resina sobre una capa de sustrato y aplicación de presión elevada a temperatura elevada durante el tiempo suficiente para curar la resina al menos parcialmente, preferentemente sin back-cooling, comprendiendo la composición de resina una resina de melamina formaldehído (MF) en agua y comprendiendo además uno o varios aditivos seleccionados del 15 grupo de tiourea, 1-amino-2-tiourea, guanidina estabilizada, tio-acetamida, o un aditivo de acuerdo con la fórmula 1:

donde R1 y R4 son un alcohol, preferentemente -CH2OH y R2 y R3 son un poliol preferentemente -CH (OH) -CH (OH) . 20

Se ha encontrado que el proceso de acuerdo con la invención proporciona paneles laminados con mejor brillo que cualquier otro material de DPL, manteniendo alto rendimiento de la línea de impregnación, velocidad de prensa (eficacia) y propiedades de superficie solicitadas. Sorprendentemente se ha encontrado que el brillo medido está como mínimo al mismo nivel que el brillo elevado de HPL pero DPL es más barato con diferencia porque necesita menos 25 mano de obra y requiere sólo una capa de papel decorativo, mientras que HPL necesita también varias capas de papel bajo la capa de papel decorativo.

Los inventores creen, sin deseos de estar ligados a la teoría, que la menor cantidad de aditivo modifica las propiedades de flujo de la resina y mejora el valor de brillo al reducir la ondulación en la superficie de la capa de resina causada por 30 liberación de vapor desde la composición de resina en la prensa, en particular al liberar la presión tras comprimir sin back cooling.

Es sorprendente que la adición de, por ejemplo, tiourea o guanidina estabilizada, incluso en bajas cantidades p. ej. 1% en peso (relativo al peso total de resina) mejora el brillo en un proceso DPL hasta niveles sorprendentemente elevados 35 mientras todos los otros aditivos ensayados DEG, MEG, PEG 400 & 600, butilglicol, butildiglicol, 1, 4-butanodiol, glicerol, sucrosa, ácido o, p- toluensulfónico, 2-fenoxietanol, e-caprolactama, varias mezclas de los mencionados aditivos y "aditivos de brillo del mercado" tienen un efecto negativo en el nivel de brillo del DPL final. Se prefiere que los otros aditivos mencionados anteriormente están presentes sólo en cantidades sustanciales, preferentemente inferiores a 5% en peso, más preferentemente inferiores a 2, 5% en peso y lo más preferible es inferior a 1% en peso. Se sabe que 40 incluso una modificación menor de la resina de MF con urea tiene un impacto negativo en las propiedades superficiales del DPL. Por consiguiente, es sorprendente que la adición de tiourea no afecte negativamente a las propiedades... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Proceso para la fabricación de un panel laminado de brillo elevado que comprende las etapas de aplicación de una capa de una composición de resina sobre una capa de sustrato y aplicación de presión elevada entre 15 y 50 bar a 5 temperatura elevada entre 130 y 220 °C durante un tiempo de compresión entre 7 y 60 segundos para curar al menos parcialmente la resina sin back-cooling, en el que la composición de resina comprende una resina de melamina formaldehído (MF) y comprende además uno o varios aditivos seleccionados del grupo de tiourea, 1-amino-2-tiourea, guanidina estabilizada, tio-acetamida, o un aditivo de acuerdo con la fórmula 1:

donde R1 y R4 son un alcohol, preferentemente -CH2OH y R2 y R3 son un poliol, preferentemente -CH (OH) -CH (OH) .

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la composición de resina se aplica en forma de una capa de 15 papel impregnada con resina sobre una capa de sustrato, preferentemente MDF, HDF o tablero de partículas.

3. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 2, en el que el panel se fabrica en laminación a presión directa (DPL) o prensado de ciclo de corto discontinuo sin back-cooling.

4. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 3, en el que la composición de resina se aplica como una capa de papel impregnado en resina, en el que la recuperación de resina se encuentra entre 100 y 250%, preferentemente entre 115 y 145% (porcentaje en peso relativo al peso total del papel impregnado de resina) .

5. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 4, en el que el aditivo es tiourea o guanidina estabilizada, 25 y en el que la guanidina estabilizada comprende al menos una entre cianoguanidina y carbonato de guanidina.

6. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 5, en el que el aditivo está presente en una cantidad entre 0, 1 y 10 % en peso (relativo al peso total de la composición) , preferentemente entre 0, 5 y 5, 0 % en peso, más preferentemente entre 1 y 3 % en peso; 30

7. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 6, en el que el peso total de resina de melamina formaldehído y aditivo es más del 90% en peso (relativo al peso total de la resina) y preferentemente no comprende sustancialmente otros aditivos.

8. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 7, en el que la relación molar de formaldehído frente a melamina (F/M) se encuentra entre 1, 4 y 2, 2, preferentemente entre 1, 6 y 2, 0, lo más preferible entre 1, 7 y 1, 95.

9. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 8, en el que la resina de melamina formaldehído es una resina de melamina formaldehído modificada con urea o una resina de melamina formaldehído esencialmente pura que 40 comprende al menos un 50 por ciento en peso de melamina, preferentemente al menos 60, más preferentemente al menos 70, incluso más preferentemente al menos 80, y lo más preferible es al menos 90 por ciento en peso de melamina (porcentaje en peso de la suma de urea y melamina) .

10. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 9, en el que el contenido de sólidos total de la 45 composición de resina se encuentra entre 40 y 100% en peso, preferentement.

5. 60 % en peso de peso sólido seco y relativo al peso total de la composición de resina.

11. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 10, con la tasa de dilución en agua entre 0, 5 y 2, 0, preferentemente 0, 7 a 1, 5 y más preferentemente entre 0, 8 y 1, 2 a 20 °C.

12. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 11, en el que el pH se encuentra entre 7, 0 y 12, 0, más preferentemente entre 8, 0 y 11, 0 y el más preferible se encuentra entre 8, 6 y 9, 8. 5

13. Paneles laminados de brillo elevado que se pueden obtener mediante el proceso de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 12 con un brillo de al menos 70 GU (unidades de brillo, del inglés gloss units) , preferentemente al menos 80 GU, más preferentemente 100 GU (de acuerdo con EN14323:2004) .

14. Una composición de resina para el uso en el proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, la cual comprende una resina de melamina formaldehído (MF) en agua y comprende además uno o más aditivos seleccionados del grupo de tiourea, 1-amino-2-tiourea, guanidina estabilizada, tio-acetamida, o un aditivo de acuerdo con la fórmula 1:

** (Ver fórmula) **

Fórmula 1

donde R1 y R4 son un alcohol, preferentemente -CH2OH y R2 y R3 son un poliol, preferentemente -CH (OH) -CH (OH) en una cantidad entre 0, 1 y 10 % en peso, preferentemente entre 0, 5 y 5, 0 % en peso, más preferentemente entre 1 y 3 % en peso y donde el peso total de resina de melamina formaldehído y aditivo es mayor al 90 % en peso (relativo al peso 20 total de la resina) y donde la tasa de dilución en agua está entre 0, 5 y 2, 0, preferentemente 0, 7 a 1, 5 y lo más preferible entre 0, 8 y 1, 2 a 20 °C.

15. Proceso para la fabricación de la composición de resina de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende las etapas de: 25

(a) adición de formalina (una solución acuosa que contiene formaldehído) , carga del aditivo ajustando el pH entre 7, 0 y 12, 0, dosificación de melamina, calefacción y mantenimiento de reflujo, enfriado; hasta que se pueda determinar una tasa de dilución en agua especificada entre 0, 5 y 2, 0, preferentemente 0, 7 a 1, 5 y más preferentemente entre 0, 8 y 1, 2 a 20 °C; o 30

(b) adición de formalina, ajuste de pH, dosificación de melamina, calefacción y mantenimiento de reflujo, enfriado, hasta que se pueda determinar una tasa de dilución en agua especificada entre 0, 5 y 2, 0, preferentemente 0, 7 a 1, 5 y más preferentemente entre 0, 8 y 1, 2 a 20 °C, enfriado a temperatura inferior, y después carga del aditivo, ajuste del contenido de sólido mediante adición de agua; o 35

(c) carga del aditivo, ajuste de pH, adición de formalina, ajuste de pH, dosificación de melamina, calefacción y mantenimiento de reflujo, enfriado; hasta que se pueda determinar una tasa de dilución en agua especificada entre 0, 5 y 2, 0, preferentemente 0, 7 a 1, 5 y más preferentemente entre 0, 8 y 1, 2 a 20 °C; o 40

(d) en un primer lote adición de formalina, ajuste de pH, dosificación de melamina, calefacción y mantenimiento de reflujo, enfriado, hasta que se pueda determinar una tasa de dilución en agua especificada entre 0, 5 y 2, 0, preferentemente 0, 7 a 1, 5 y más preferentemente entre 0, 8 y 1, 2 a 20 °C, enfriado a temperatura inferior; en este orden; y separadamente adición de formaldehído en un segundo lote, dilución si es necesario, ajuste de pH, dosificación de una parte del aditivo, calefacción y mantenimiento de cierta temperatura y después carga de la segunda parte del 45 aditivo; enfriado; en este orden; o alternativamente adición del aditivo en una parte; después mezcla del primer y segundo lote.

16. Uso de la composición de resina de acuerdo con la reivindicación 14 para la fabricación de paneles laminados de brillo elevado, elementos de mobiliario y suelos laminados.