MÉTODO PARA REDUCIR EL AGRIETAMIENTO SUPERFICIAL DEL SUELO COMPUESTO DE MADERA DURA RECUBIERTO.

Un proceso para producir un producto de madera que comprende: - seleccionar un componente de madera,

seleccionado entre el grupo que consiste en una chapa y una plancha, teniendo el componente de madera una primera superficie principal y una segunda superficie principal opuesta, - aplicar una composición a la primera superficie del componente de madera, y después - realizar una etapa adicional seleccionada entre el grupo que consiste en secado, curado al menos parcialmente y una combinación de los mismos, con lo que la composición penetra en una parte del componente de madera adyacente a la primera superficie, en el que la composición comprende una mezcla de un polietilenglicol y di(met)acrilato de hexanodiol, y en el que el componente de madera se somete a una presión no menor que la ambiental desde el momento en que se aplica la composición a la primera superficie hasta que se realiza la etapa adicional

Campo de la Invención

Esta invención se refiere a un método para elaborar un producto de madera de acuerdo con la reivindicación 1, y a un producto de suelo de madera de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 17. 5

Antecedentes de la Invención

Los materiales compuestos de madera, tales como contrachapado, se usan en muchas aplicaciones de interior, en mobiliario y a menudo en aplicaciones de solado. Una ventaja principal del contrachapado sobre la madera sólida es que el contrachapado no se comba, ahueca o retuerce y no se hincha o “mueve” tanto como la madera sólida. Sin embargo, hay muchas limitaciones para el uso de 10 contrachapado. La chapa usada para cubrir capas individuales es a menudo muy fina y propensa al deslaminado. Los recubrimientos deben ser suficientes también para proteger la chapa fina de los arañazos, porque un arañazo que recorre la chapa fina se muestra a través de las capas internas subyacentes, menos deseables. También, el agua puede provocar el hinchamiento y alabeo en el contrachapado, así como agrietamiento. Los productos de madera compuesta de chapa de la técnica 15 anterior tienen normalmente una superficie recubierta que se agrieta debido a la inestabilidad del material compuesto de madera.

El polietilenglicol (PEG) tiene un peso molecular alto y no es muy volátil. El PEG se ha usado para tratar la madera, reemplazando el agua por PEG, de manera que el paso de agua hacia y desde la madera ya no es posible. La madera se calienta típicamente en un recipiente que contiene PEG durante 20 un periodo de tiempo extenso para retirar sustancialmente toda el agua y reemplazarla por PEG. Este tipo de proceso no se realiza típicamente sobre chapa. Más bien, estos métodos se usan para estabilizar madera “verde” y confiar en materiales tales como polietilenglicol para entrar en las paredes celulares de la madera “verde” y mejorar la estabilidad dimensional. Estos métodos se han publicado previamente. Véase "New and Better Ways to Dimensionally Stabilize Wood", A J. Stam, Forest Products Journal, 25 9(1959):3, 107-110 y "Woodworker Heart," Harry C. Leslie, Man Society Technology, A Journal of Industrial Arts Education, 33(1):13-16, Sept., Oct, 1973. Una limitación de estos procesos es que tienden a depender de tiempos de remojo largos que no son prácticos, típicamente, para la producción comercial.

Las chapas y planchas se han impregnado con PEG y metilmetacrilato usando un proceso al vacío para endurecer la chapa y las planchas. Este proceso discontinuo proporciona un producto en el 30 que la concentración de PEG y metilmetacrilato es sustancialmente uniforme por toda la chapa y la plancha.

El documento US 5 866 270 describe un método para impregnar tablas de suelo de madera con una composición endurecedora que comprende las etapas de incluir tablas de suelo de madera en un recipiente a presión, introduciendo en dicho recipiente una composición endurecedora para que se 35 impregne en las tablas de suelo de madera la composición que comprende monometilmetacrilato, un polietilenglicol y un catalizador de radicales libres, preferiblemente junto con tintes, empapando dichas tablas de suelo de madera en dicha composición endurecedora, aplicando una presión aumentada a dichas tablas de suelo de madera para conducir dicha composición endurecedora a las tablas de suelo de madera y aplicando calor a dichas tablas de suelo de madera para acelerar el catalizador para curar de 40 este modo la composición.

El documento EP 0 531 551 A1 describe procesos de impregnación similares, principalmente un método para impregnar madera con una resina sintética, tal como uretano, o una resina acrílica, en el que los medios para impregnar la superficie de madera con una resina de refuerzo usan una presión ligeramente elevada. 45

El documento US 5 496 589 se refiere a una composición de curado para impregnar madera que comprende un producto de reacción de un aducto de óxido de alquileno de un poliol y ácido (met)acrílico, preferiblemente junto con un diluyente reactivo, tal como acrilato de tetrahidrofurfurilo, diacrilato de neopentilglicol o diacrilato de hexanodiol. El método para impregnar incluye la impregnación a presión y la inmersión atmosférica. La composición de curado impregnada puede curarse por calor o luz en presencia 50 de un iniciador de polimerización.

El documento WO 00/52105 describe una composición de recubrimiento para sustratos tales como madera, la composición que comprende acrilatos difuncionales, trifuncionales y tetrafuncionales

junto con uretanos acrilatados. Se usan las técnicas de aplicación convencionales que incluyen recubrimiento por pulverización, recubrimiento por cortina, recubrimiento con rodillos inversos, recubrimiento al vacío, recubrimiento por extrusión o aplicaciones de recubrimiento con rodillos directos o diferenciales.

El documento WO 01/51533 A1 describe el uso de composiciones que comprenden una mezcla 5 de oligómeros acrilatados alifáticos, triacrilato o diacrilato de uretano alifático, un oligómero epoxi acrilatado, monómero de acrilato de isobornilo y un fotoiniciador. De acuerdo con este documento, la composición de recubrimiento de madera puede depositarse selectivamente sobre el sustrato en localizaciones específicas en las que se desea el enchapado de recubrimiento de madera y no es necesario aplicarla a todo el sustrato. 10

Sería ventajoso tener un método continuo para tratar chapas y planchas usando aparatos de recubrimiento convencionales, a fin de que las chapas y planchas tratadas y el material compuesto de madera recubierto no sean propensos a agrietarse. Además, sería ventajoso tener un método de este tipo, que minimice la cantidad de material de tratamiento necesario para impedir el arqueamiento de la madera. La presente invención proporciona un método de este tipo y el material compuesto de madera 15 tratado correspondiente.

Sumario de la Invención

Se describen métodos para elaborar un producto de madera compuesto de chapa fina, recubierto, en el que la superficie recubierta no se agrieta debido a la inestabilidad del material compuesto de madera, y los productos de madera compuestos preparados de acuerdo con el método. Los materiales 20 compuestos muestran una reducción drástica en el agrietamiento del recubrimiento tras la exposición a una versión modificada del ensayo ASTM D1211-97 de ciclo de comprobación Caliente/Frío.

Los métodos implican aplicar una solución que incluye una mezcla de un polietilenglicol y di(met)acrilato de hexanodiol a una chapa o plancha. Como se ha usado en este documento, el término "(met)acrilato" se refiere a "acrilato, metacrilato, una combinación de acrilato y metacrilato, acrílico, 25 metacrílico y una combinación de acrílico y metacrílico".

El monómero reactivo reacciona en presencia del polímero hidrófilo formando una red polimérica interpenetrante.

La solución también incluye de forma ventajosa un iniciador de la polimerización, típicamente un iniciador de radicales libres activado térmicamente, tal como azo-bisisobutironitrilo (AIBN) o peróxidos, 30 tales como peróxido de benzoílo, peróxido de dicumilo, hidroperóxido de t-butilo, perbenzoato de t-butilo, a fin de que la chapa recubierta pueda curarse después de que se aplique la solución a la chapa.

La chapa puede tener básicamente cualquier espesor entre aproximadamente 0,254 mm (1/100 de pulgada) y aproximadamente 3,175 mm (1/8 de pulgada), pero está lo más típicamente entre aproximadamente 1,588 y aproximadamente 0,794 mm (aproximadamente 1/16 y aproximadamente 1/32 35 de pulgada) en espesor. Aunque puede usarse cualquier tipo de madera, la chapa es típicamente una madera dura decorativa, tal como roble, incluyendo roble rojo de los Apalaches, roble blanco de los Apalaches, roble rojo del Norte, roble blanco del Norte, cerezo, nogal y similares y las capas internas son típicamente una madera de menor calidad, tal como álamo. En una realización, las chapas tienen un espesor de aproximadamente 4,318 mm (170 milésimas de pulgada) y se forman a partir de roble de los 40 Apalaches y la capa central tiene un espesor de aproximadamente 4,318 mm (170 milésimas de pulgada) y se forma a partir de álamo.

En una realización, el polímero hidrófilo es polietilenglicol y la proporción de polietilenglicol/monómero reactivo/iniciador es de aproximadamente 49,5/49,5/1; el peso molecular medio para...

1. Un proceso para producir un producto de madera que comprende:

- seleccionar un componente de madera, seleccionado entre el grupo que consiste en una chapa y una plancha, teniendo el componente de madera una primera superficie principal y una segunda superficie principal opuesta, 5

- aplicar una composición a la primera superficie del componente de madera, y después

- realizar una etapa adicional seleccionada entre el grupo que consiste en secado, curado al menos parcialmente y una combinación de los mismos,

con lo que la composición penetra en una parte del componente de madera adyacente a la primera superficie, 10

en el que la composición comprende una mezcla de un polietilenglicol y di(met)acrilato de hexanodiol, y en el que el componente de madera se somete a una presión no menor que la ambiental desde el momento en que se aplica la composición a la primera superficie hasta que se realiza la etapa adicional.

2. El proceso de la reivindicación 1, en el que la composición comprende adicionalmente un iniciador de radicales libres. 15

3. El proceso de la reivindicación 2, en el que el iniciador se selecciona entre el grupo que consiste en iniciadores térmicos, fotoiniciadores y combinaciones de los mismos.

4. El proceso de la reivindicación 3, en el que la composición comprende un iniciador térmico y un fotoiniciador, y la composición que se somete tanto a calor como a radiación para curar, al menos parcialmente, la composición. 20

5. El proceso de la reivindicación 1, en el que la parte del componente de madera adyacente a la segunda superficie está sustancialmente libre de la composición.

6. El proceso de la reivindicación 1, en el que la composición comprende adicionalmente un agente de tinción.

7. El proceso de la reivindicación 1, en el que la segunda superficie del componente de madera se 25 lamina a otra capa.

8. El proceso de la reivindicación 7, en el que la segunda superficie del componente de madera se lamina a otra capa antes de aplicar la composición al componente de madera.

9. El proceso de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la aplicación y curado de un recubrimiento superior de alto rendimiento sobre la primera superficie después de que se seque la 30 composición o se cure al menos parcialmente.

10. El proceso de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente aplicar un recubrimiento seleccionado entre el grupo que consiste en un recubrimiento de tinción, un recubrimiento de relleno y una combinación de los mismos a la primera superficie.

11. El proceso de la reivindicación 1, en el que se usa un recubridor de tres rodillos para aplicar la 35 composición a la primera superficie, comprendiendo el recubridor de tres rodillos un rodillo dosificador, un rodillo aplicador y un rodillo limpiador, siendo la proporción de la velocidad superficial del rodillo dosificador respecto a la velocidad superficial del rodillo aplicador de al menos 1:5 y no más de 1:20, girando el rodillo limpiador en la dirección opuesta del rodillo aplicador, siendo la proporción de la velocidad superficial del rodillo aplicador respecto a la velocidad superficial del rodillo limpiador de al 40 menos 1:1.

12. El proceso de la reivindicación 1, en el que el polietilenglicol tiene un peso molecular medio entre aproximadamente 200 y aproximadamente 2000.

13. El proceso de la reivindicación 1, en el que la composición comprende adicionalmente un monómero de acrilato multifuncional. 45

14. El proceso de la reivindicación 1, en el que la composición comprende adicionalmente un

segundo monómero reactivo.

15. El proceso de la reivindicación 3, en el que el iniciador de radicales libres activado térmicamente es un iniciador de radicales libres activado térmicamente derivado de azo o peróxido.

16. El proceso de la reivindicación 1, en el que el componente de madera se calienta antes de la aplicación de la composición. 5

17. Un producto de suelo de madera que comprende un componente seleccionado entre el grupo que consiste en una primera lámina de chapa y una plancha, teniendo el componente una primera superficie y una segunda superficie,

caracterizado por que

la parte del componente adyacente al menos a la primera superficie comprende un producto curado de un 10 polietilenglicol y di(met)acrilato de hexanodiol, y

en el que la concentración del producto curado en las partes del componente adyacente a la primera superficie y adyacente a la segunda superficie, es al menos dos veces tan grande como la concentración media del producto curado en la parte central del componente.

18. El producto de suelo de madera de la reivindicación 17, en el que la parte del producto curado 15 adyacente a la primera superficie comprende adicionalmente un iniciador de radicales libres.

19. El producto de suelo de madera de la reivindicación 18, en el que el iniciador se selecciona entre el grupo que consiste en iniciadores térmicos, fotoiniciadores y combinaciones de los mismos.

20. El producto de suelo de madera de la reivindicación 17, en el que la parte del producto curado adyacente a la primera superficie del componente comprende, adicionalmente, un agente de tinción. 20

21. El producto de suelo de madera de la reivindicación 17, en el que el componente es una primera lámina de chapa y el producto de suelo de madera comprende adicionalmente un sustrato, adhiriéndose la segunda superficie de la lámina de chapa al sustrato.

22. El producto de suelo de madera de la reivindicación 21, que comprende adicionalmente una segunda lámina de chapa adherida al sustrato opuesto a la primera lámina de chapa, teniendo la segunda 25 lámina de chapa una primera superficie y una segunda superficie, adhiriéndose la segunda superficie de la segunda lámina de chapa al sustrato, comprendiendo la parte de la segunda lámina de chapa adyacente a la primera superficie de la segunda lámina de chapa el producto curado.

23. El producto de suelo de madera de la reivindicación 22, en el que la parte de la segunda lámina de chapa adyacente a la segunda superficie de la segunda lámina de chapa está sustancialmente libre del 30 producto curado.

24. El producto de suelo de madera de la reivindicación 17, en el que la concentración del producto curado en la parte del componente adyacente a la primera y la segunda superficie es al menos tres veces tan grande como la concentración media del producto curado en la parte central del componente.

25. El producto de suelo de madera de la reivindicación 24, en el que la concentración del producto 35 curado en la parte del componente adyacente a la primera y la segunda superficie es al menos cinco veces tan grande como la concentración media del producto curado en la parte central del componente.

26. El producto de suelo de madera de la reivindicación 17, en el que la parte central del componente está sustancialmente libre del producto curado.

27. El producto de suelo de madera de la reivindicación 22, en el que la concentración del producto 40 curado en la parte de la chapa adyacente a la primera superficie y adyacente a la segunda superficie de la chapa es al menos dos veces tan grande como la concentración media del producto curado en la parte central de la segunda chapa.

28. El producto de suelo de madera de la reivindicación 22, en el que la parte central de la segunda chapa está sustancialmente libre del producto curado. 45

29. El producto de suelo de madera de la reivindicación 17, en el que el componente comprende menos de 215,3 g/m2 (20 gramos/pie cuadrado) del producto curado.

30. El producto de suelo de madera de la reivindicación 29, en el que el componente comprende menos de 161,5 g/m2 (15 gramos/pie cuadrado) del producto curado.

31. El producto de suelo de madera de la reivindicación 30, en el que el componente comprende menos de 129,2 g/m2 (12 gramos/pie cuadrado) del producto curado.

32. El producto de suelo de madera de la reivindicación 17; en el que la parte del componente de 5 madera adyacente a la segunda superficie está sustancialmente libre del producto curado.