Capa de protección al desgaste.

Capa de protección al desgaste con una mezcla de partículas irregulares de material duro y partículas redondas de material sólido,

esencialmente libres de bordes cortantes, incrustadas en un material de matriz, donde las partículas de material duro presentan una dureza según Mohs de al menos 6 y las partículas de material sólido una dureza según Mohs de al menos 3, donde el diámetro de partícula promedio de las partículas de material sólido es igual o más pequeño que el diámetro promedio de partícula de las partículas de material duro, en cuyo caso las partículas irregulares de material duro se seleccionan del grupo de óxido de aluminio, corindón, corindón fundido, corindón sinterizado, corindón de zirconio, corindón de sol-gel, carburo de silicio y carburo de boro, donde las partículas redondas de material sólido, esencialmente libres de bordes cortantes, son esferas de vidrio y/o cerámica sinterizada, donde el contenido de partículas redondas de material sólido, esencialmente libres de bordes cortantes, en la mezcla incrustada es de 10 a 50% en peso, respecto del contenido total de partículas incrustadas.

Capa de protección al desgaste

La presente invención se refiere a una capa de protección al desgaste con una mezcla de partículas irregulares de material duro y partículas redondas de material sólido, esencialmente libres de bordes cortantes, Incrustadas en un material de matriz, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, así como a su uso para la preparación de superficies resistentes al desgaste sobre materiales a base de madera, papeles para decorar o placas de fibra de madera impresas con motivos decorativos para la producción de pisos de parquet, pisos laminados, superficies de muebles o placas de trabajo, así como para la producción de capas superficiales resistentes al desgaste sobre materiales soportes de metal, vidrio, cerámica, plástico, hormigón u otros materiales, para la producción de revestimientos de baldosas para el recubrimiento de baldosas y para la producción de esmaltes para recipientes metálicos o reactores para la industria química pero también para aparatos caseros y piezas de valvulería.

En general es conocido que se sellan o se barnizan las superficies de los muebles, pisos, cerámicas o en general de objetos de consumo hechos de materiales diferentes con el fin de proteger la superficie, por una parte, y conferir a ésta una apariencia decorativa, por otra parte. Para esto se emplean los más diversos materiales de matriz que sirven para disminuir la sensibilidad de la superficie frente al desgaste mecánico, térmico o químico y simultáneamente conferir a ésta una apariencia decorativa. Con frecuencia los materiales de matriz son plásticos duroplásticos, termoplásticos o elastómeros que pueden curar bajo el efecto de la temperatura o de la radiación.

Principalmente, las superficies de muebles y pisos se someten con frecuencia a desgastes mecánicos muy fuertes y tienen que protegerse de manera correspondiente.

También se conoce de manera general que a las superficies de muebles, pisos, etc. se confiere una apariencia decorativa aplicando los llamados laminados a alta presión. El laminado se compone en este caso con frecuencia de tres placas diferentes, un papel pintado o impreso, un papel de revestimiento transparente que se encuentra encima y varios papeles, llamados de núcleo, que se encuentran por debajo, los cuales sirven como soporte para el papel decorativo, y el papel de revestimiento. Por lo regular, todos los tres papeles se impregnan con una resina plástica term ocurable.

Se conocen otras modalidades en las que el papel decorativo está cubierto con un papel de revestimiento y se prensa directamente sobre una placa de fibras de madera, asimismo un proceso en el que el motivo decorativo se imprime directamente sobre una placa de fibras de madera que ha sido pretratada e imprimada y, a continuación, la superficie se recubre con una laca transparente, a base de acrilato y llena de un material duro de óxido de aluminio y después cura mediante radiación.

Como resinas o sistemas de lacas curables por calor y/o radiación en particular son adecuadas las resinas fenólicas, resinas acrílicas, resinas epóxicas, resinas pollestérlcas, resinas de melamina, aminoplastos, poliuretanos y mezclas de estos componentes. En el pasado siempre se ha Intentado una y otra vez incrementar la resistencia al desgaste de un laminado mediante la incrustación de partículas de material duro en la capa de resina con la cual se recubre, por ejemplo, un papel decorativo impregnado hasta el núcleo.

De esta manera, una cantidad de publicaciones y patentes describen procesos correspondientes para producir capas decorativas o laminados resistentes al desgaste en los cuales ante todo se mencionan partículas a base de óxido de aluminio como partículas de material duro adecuadas para la producción de capas decorativas resistentes al desgaste. El rango preferido de tamaño de grano promedio de estas partículas se encuentra en tal caso entre 1 y 8 pm.

La US 3,928,76 A describe la producción de capas decorativas resistentes al desgaste que se componen de un papel núcleo, un papel decorativo, una capa de desgaste y un papel de revestimiento. La capa de desgaste, hecha de una resina plástica termocurable, con materiales duros distribuidos finamente por toda ella que tienen una dureza según Mohs de al menos 7, se aplica sobre una superficie del papel decorativo o del papel de revestimiento. Todos los tres papeles se impregnan con una resina plástica termocurable y se procesan de la manera habitual en un laminado uniforme prensándose a temperaturas de aproximadamente 15 °C entre placas de prensa bruñidas.

Las capas de protección ante la abrasión que contienen corindón para laminados decorativos son conocidas de la WO 25/23561 A1.

La EP 519 242 A1 describe capas de protección ante la corrosión, de transparencia y brillo particulares, los cuales se logran proporcionando una capa de desgaste al papel decorativo la cual contiene materiales duros revestidos con silano. También aquí el procesamiento para obtener laminado acabado se efectúa mediante prensado.

En todos los casos, la producción de superficies de laminados resistentes al desgaste mediante incrustaciones de materiales duros en papel de revestimiento o papel decorativo, o también el recubrimiento directo con revestimientos líquidos llenos de material duro, da lugar a un problema considerable en el acabado final del laminado porque tanto en el caso de la operación discontinua, usando prensas con placas de prensado bruñidas, como también en el caso de la operación continua, con bandas de prensado, las superficies de las placas de prensado o de las bandas de prensado sufren rasguños por el contacto con las partículas de material duro y se inutilizan de manera relativamente rápida. Este desgaste de las placas de prensado es un factor de costes muy esencial en la producción de capas decorativas resistentes al desgaste.

Los intentos de resolver el problema de desgaste durante el acabado en la mayoría de los casos han involucrado medidas correspondientes para impedir el contacto directo entre las partículas de material duro y la placa de prensado.

Por ejemplo, la WO 26/13469 describe un método en el cual primero se aplica un primer polímero que contiene las partículas de material duro tal como, por ejemplo, corindón, sobre un sustrato y a continuación sobre esta primera capa resistente a la abrasión se aplica una segunda capa polimérica en la cual están Incrustadas partículas que presentan una dureza relativamente alta, aunque una baja capacidad de abrasión. Como partículas de este tipo se mencionan, por ejemplo, esferas de vidrio o fibras de vidrio.

Una forma similar se describe en la EP 1 319 524 A1, en la cual el problema se resuelve empleando laca o sistemas de impregnación de resinas que contienen esferas, principalmente esferas de vidrio, que presentan una dureza relativamente alta aunque una baja capacidad de abrasión. En este caso, se prescinde completamente de la utilización de materiales propiamente duros.

En la WO 2/66265 A1 se describe un proceso para la producción de un papel decorativo, en el cual partículas resistentes a la abrasión tales como, por ejemplo, corindón o carburo de silicio, que están incrustadas en la resina, se revisten en un proceso de trabajo adicional con esferas de vidrio o fibras de vidrio a fin de evitar un contacto directo de las partículas de corindón o de carburo de silicio con la superficie reflexiva de la prensa e impedir su daño. De esta manera, las esferas o las fibras garantizan la distancia protectora deseada entre las partículas resistentes a abrasión y la placa de prensado o la banda de prensado.

La EP 1 339 545 B1 describe una capa resistente al desgaste a base de resina plástica, en cuyo caso además de las partículas de material duro con una dureza según Mohs de al menos 6, se incrustan al sistema de resina plástica partículas redondas de material sólido, esencialmente libres de bordes cortantes, en forma de esferas con una dureza más baja, cuyo diámetro de grano promedio es mayor que el diámetro de grano promedio de las partículas de material duro. De esta manera también se logra impedir en gran medida el contacto directo de la superficie de placas de prensado con las partículas de material duro y las partículas redondas de material sólido sirven casi como mantenedoras de distancia.

Todos estos procesos tienen sin embargo la desventaja que en el área externa de la capa decorativa, en lugar de partículas de material duro están contenidas partículas de más baja dureza por lo cual se disminuye la resistencia total al desgaste de la capa.

Precisamente en el área de los suelos o pisos laminados, principalmente en edificios públicos o instalaciones industriales, pero también... [Seguir leyendo]

1. Capa de protección al desgaste con una mezcla de partículas irregulares de material duro y partículas redondas de material sólido, esencialmente libres de bordes cortantes, incrustadas en un material de matriz, donde las partículas de material duro presentan una dureza según Mohs de al menos 6 y las partículas de material sólido una dureza según Mohs de al menos 3, donde el diámetro de partícula promedio de las partículas de material sólido es igual o más pequeño que el diámetro promedio de partícula de las partículas de material duro, en cuyo caso las partículas irregulares de material duro se seleccionan del grupo de óxido de aluminio, corindón, corindón fundido, corindón sinterizado, corindón de zirconio, corindón de sol-gel, carburo de silicio y carburo de boro, donde las partículas redondas de material sólido, esencialmente libres de bordes cortantes, son esferas de vidrio y/o cerámica sinterizada, donde el contenido de partículas redondas de material sólido, esencialmente libres de bordes cortantes, en la mezcla incrustada es de 1 a 5% en peso, respecto del contenido total de partículas incrustadas.

2. Capa de protección al desgaste de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el material matriz se selecciona del grupo de placas, plásticos, vidrio, cerámica y esmalte.

3. Capa de protección al desgaste de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el material de matriz es un material sintético duroplástico, termoplástico o elastómero.

4. Capa de protección al desgaste de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el material de matriz es una resina plástica a base de melamina, acrilato, epoxl, poliuretano, poliamida, poliéster, poliimida, caucho, goma o mezclas de los mismos.

5. Capa de protección al desgaste de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas redondas de material sólido, esencialmente libres de bordes cortantes se componen esencialmente de S¡C>2, AI2O3, mulita, espinela, ZrC>2 o mezclas de los mismos y adicionalmente pueden comprender hasta 15% en peso de componentes de modificación tales como, por ejemplo, Na2, U2O, K2O, Fe2C>3, TÍO2, MgO, CaO, NbO LaO, Y2O3, CeO y/o B2O3.

6. Capa de protección al desgaste de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la cantidad total de partículas sólidas incrustadas en la matriz es de 5 - 7% en volumen, respecto del material de matriz.

7. Capa de protección al desgaste de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la cantidad total de partículas sólidas Incrustadas en la matriz es de 2 a 2 g/m2, preferiblemente 2 a 5 g/m2.

8. Capa de protección al desgaste de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque las partículas irregulares de material duro y/o las partículas redondas de material sólido, esencialmente libres de bordes cortantes, antes de Introducirse en el material de matriz se someten a un tratamiento superficial con agentes promotores de adhesión orgánicos y/o inorgánicos.

9. Capa de protección al desgaste de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque el agente promotor de adhesión es un silano, principalmente un organosilano, tal como por ejemplo un aminoalquilosilano o un aminoalquilalcoxisilano del grupo de aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, 3- aminopropilmetildimetoxlsllano, 3-amlnopropilmetildimetoxisilano, 3-aminopropilmetildietoxisilano y N-(2-aminoetil)-3- aminopropiltrimetoxisilano.

1. Capa de protección al desgaste de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizada porque el contenido de silano es de ,1 a 1% en peso respecto del contenido total de partículas de material duro y/o partículas de material sólido.

11. Utilización de una capa de protección al desgaste de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 1 para la producción de superficies resistentes al desgaste sobre materiales de madera, sobre papeles decorativos impregnados o placas de fibra de madera impresas con motivos decorativos para la producción de pisos de parquet, pisos laminados, superficies de muebles o placas de trabajo.

12. Utilización de una capa de protección al desgaste de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 para la producción de superficies resistentes al desgaste sobre un soporte básico hecho de plástico, vidrio, cerámica, metal u hormigón.

13. Utilización de una capa de protección al desgaste de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 para la producción de revestimientos para el recubrimiento de baldosas y cerámica sanitaria, así como para la producción de esmaltes para el revestimiento de recipientes metálicos o reactores para la industria química, así como para el recubrimiento de aparatos caseros y valvulería.