ПАНЕЛЬ ЛАМИНАТА БЕЗ ПРОТИВОДЕЙСТВУЮЩЕЙ БУМАГИ Российский патент 2016 года по МПК E04F15/10 B32B21/08 B32B27/42 B32B37/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к панели ламината, а также к способу ее изготовления и к противодействующему материалу, который позволяет обеспечить противодействующий слой без использования противодействующей бумаги для панели ламината.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В предшествующем уровне техники известно множество напольных покрытий, таких как полы из ламината с натуральным древесным шпоном. В частности, благодаря возможностям относительно рентабельного производства полы из ламината в помещениях приобрели значительную популярность в последние десятилетия. Такие полы из ламината позволяют, например, просто и экономически эффективно имитировать приятные глазу различные виды древесины или других натуральных материалов.

Ламинированные полы состоят из панелей ламината, которые имеют по краям вырезы и шпунты для соединения панелей друг с другом. Обычно такие панели ламината состоят из центрального несущего слоя, изготовленного из дерева или материала на основе дерева, такого как MDF, HDF, древесностружечная плита или OSB, и других более тонких слоев, выполняющих различные функции.

Например, внешняя сторона, видимая пользователю, выполняется с помощью декоративного слоя на верхней поверхности несущего слоя. Этот декоративный слой наносится непосредственно на несущий слой с применением, так называемого процесса прямой печати. Однако наиболее распространенным является применение декоративной бумаги. Термин ′′панель ламината′′ в настоящем документе включает в себя как панели с бумажными слоями, так и панели, выполненные по технологии прямой печати, где отпадает необходимость использования бумажных слоев, но имеется слой смолы на верхней поверхности.

При изготовлении рисунка с использованием декорирующей бумаги сначала на нужную бумагу наносится посредством печати рисунок, например, имитирующий настоящую древесину или камень. Затем бумага с напечатанным изображением пропитывается соответствующей смолой, обычно аминосмолой, такой, как меламиновая и/или мочевино-формальдегидная смола. Бумагу, пропитанную таким образом, перед дальнейшим использованием обычно отверждают, чтобы ее можно было скатать в рулон на бобины или уложить листами на паллеты для хранения.

Для дальнейшего использования пропитанный и отвержденный слой декорирующей бумаги укладывают на несущий слой и отверждают на следующем этапе. Окончательное отверждение смолы, а именно окончательное отверждение молекулярных цепочек смолы (а не отверждение водной смоляной смеси, где извлекается только вода), может происходить на отдельном этапе отверждения, например, при использовании облучения, например, электронного, ультрафиолетового или инфракрасного облучения. Однако обычно отверждение выполняется посредством нагрева и давления, когда слои спрессовываются.

Следующие слои бумаги или смолы могут располагаться поверх декоративного слоя в качестве так называемых поверхностных слоев. Такие поверхностные слои изготавливаются так же, как и слой декорирующей бумаги, т.е. с помощью пропитывания бумаги. Тонкую подходящую бумагу пропитывают смолой, например аминосмолой, и накладывают на декоративный слой. При отверждении поверхностного слоя этот сначала непрозрачный бумажный слой становится прозрачным, так что рисунок, расположенный под ним, становится видимым. Поверхностный слой служит для защиты рисунка от внешнего воздействия и, как известно, к смоле, используемой для пропитки поверхностных слоев, добавляют стойкие к истиранию частицы, такие как частицы корунда, чтобы повысить износостойкость панелей ламината. Кроме того, при прессовании и отверждении бумаге внутренних слоев и поверхностным слоям может быть придана поверхностная структура, которая может соответствовать видимой структуре рисунка и создавать, например, тактильное впечатление деревянной поверхности.

Известная трудность в изготовлении панелей ламината, в частности, с использованием аминосмол, заключается в том, что при последнем прессовании различных слоев слоистых систем они сжимаются различным образом. При отверждении смол, которыми, например, пропитывают декоративные и поверхностные слои бумаги, в результате химической поликонденсации имеет место усадка. При прессовании образуется множество химических связей с выделением воды. При прессовании вода вытесняется из отвержденного аминосмоляного слоя, и при этом значительно уменьшается объем. Также при прессовании используемая бумага может оказывать натяжение на несущий слой. При такой усадке слоев возникают силы, которые могут привести к нежелательным деформациям несущего слоя. В результате усадки несущий слой выгибается вверх в направлении декоративного слоя или поверхностного слоя соответственно, так что в результате изготовленную панель очень трудно использовать.

Во избежание такой деформации панелей в предшествующем уровне техники к задней поверхности относительно рисунка накладывали так называемый противодействующий материал, этот противодействующий материал должен компенсировать эффект натяжения на верхней поверхности. Самая простая возможность обеспечить противодействующий материал с тем же эффектом натяжения, что и у слоев на верхней поверхности, заключается в наложении таких же слоев, что и на верхней поверхности панели, на обратную поверхность, чтобы эффекты усадки этих слоев точно уравновешивали друг друга. Однако по причинам стоимости на обратной невидимой при эксплуатации стороне не желательно использовать высококачественные слои, которые используются для образования видимой верхней поверхности панели. Для этого были разработаны комбинации из простой относительно дешевой противодействующей бумаги и относительно дешевых смол, которые используют в качестве противодействующего слоя на обратной поверхности панелей ламината для уменьшения нежелательного искривления панелей при прессовании.

Типичный пример из предшествующего уровня техники описан в DE 19903912 A1. В соответствии с описанным там методом сначала окрашенный слой накладывают непосредственно на верхнюю поверхность несущего слоя панели ламината в процессе прямого прессования. На этот декоративный слой накладывают пропитанную поверхностную бумагу, а на обратную поверхность несущего слоя - противодействующий слой в виде пропитанной противодействующей бумаги. Необязательно в DE 19903912 A1 предлагается, например, высушивать пропитанную поверхностную бумагу и накладывать на ее дополнительно слой меламиновой смолы, в который вкраплен корунд, чтобы, таким образом, обеспечить стойкую к истиранию поверхность. После наложения эти слои прессуют для получения конечной панели ламината.

Другой пример предшествующего уровня техники описан в DE 102008027235 A1. В соответствии с заявкой декорирующая бумага, пропитанная аминосмолой, и с нанесенным рисунком, накладывается на несущий слой панели ламината. Для уменьшения количества бракованных изделий вследствие неправильного прессования эта патентная заявка предлагает также предусмотреть на обратной поверхности панели ламината другой рисунок в виде пропитанной декорирующей бумаги вместо экономически эффективного противодействующего слоя в виде простой противодействующей бумаги и соответствующей смолы. Другими словами, в этой патентной заявке предлагается изготавливать панель ламината, у которой обе поверхности представляют собой декорированные поверхности. При этом в соответствии с данной заявкой, если во время прессования повреждается одна из двух декоративных поверхностей, панель все же возможно использовать, т.к. заменяющий рисунок имеется на противоположной поверхности.

Так как для каждого отдельного бумажного слоя необходим этап дорогостоящей пропитки, то желательно уменьшить количество бумажных слоев (пропитанных). Соответственно немецкая заявка DE 102007062941 A1 предлагает панель ламината с противодействующим слоем, который позволяет обойтись без противодействующего бумажного слоя. Вместо пропитанной противодействующей бумаги в данной заявке предлагается накладывать множество тонких слоев аминосмол непосредственно на обратную поверхность несущего слоя панели ламината, при этом перед наложением следующего слоя предыдущий слой предварительно просушивается. Хотя при использовании этого метода можно обойтись без противодействующей бумаги, попеременное наложение и просушивание отдельных тонких слоев смолы затратно по времени и стоимости и трудоемко.

Относительно предшествующего уровня техники, описанного выше, перед настоящим изобретением стоит задача обеспечения панели ламината и способа ее производства, а также противодействующего материала, посредством чего становится возможным обойтись без противодействующий бумаги для панели ламината и обеспечить более рентабельный и простой способ производства.

Эти и другие проблемы, которые будут упоминаться при следующем описании, или которые могут стоять перед специалистом в данной области, решаются благодаря панели ламината в соответствии с п. 1 формулы изобретения, способу производства панелей ламината в соответствии с п. 16, а также противодействующему материалу в соответствии с п. 23 формулы изобретения.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В данном изобретении предусмотрена панель ламината, содержащая несущий слой, выполненный из дерева или материла на основе дерева. Материал на основе дерева представляет собой материал, хорошо известный специалисту в данной области и используемый при изготовлении панелей ламината, такой, как, например, MDF (полутвердая древесноволокнистая плита (mitteldichte Faserplatte), HDF (твердая древесноволокнистая плита (hochdichte Faserplatte)), или OSB (структурно ориентированая доска (Grobspanplatte)), или другие древесные материалы, известные специалисту. В общем, предпочтительно, чтобы несущий слой представлял собой панель, выполненную из OSB, MDF или HDF, массива дерева или древесностружечную плиту.

Верхняя поверхность панели ламината содержит рисунок, например, в частности, слой из декорирующей бумаги или декоративный слой, выполненный с использованием процесса прямой печати. Верхняя поверхность содержит также по меньшей мере один слой отвержденной смолы. Эта смола может использоваться, например, для пропитывания декорирующей бумаги, предусматриваемой на верхней поверхности панели ламината, или для поверхностной бумаги.

В соответствии с настоящим изобретением обратная поверхность панели ламината содержит противодействующий слой, выполненный из отверженного противодействующего материала, где суть данного изобретения заключается в том, что противодействующий слой не содержит бумажного слоя, а именно сплошного плоского бумажного слоя. Этот противодействующий слой служит для компенсации эффекта натяжения слоев, нанесенных на верхнюю поверхность. Предпочтительно, чтобы толщина противодействующего слоя составляла по меньшей мере 5 мкм, предпочтительно по меньшей мере 10 мкм, еще более предпочтительно по меньшей мере 15 мкм, еще более предпочтительно по меньшей мере 50 мкм и наиболее предпочтительно по меньшей мере 75 мкм. После этого противодействующего слоя на обратной поверхности панели ламината могут располагаться и другие слои, которые могут содержать также бумажные слои, например, в частности, дополнительную декорирующую бумагу, звукоизоляционные слои и т.п.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения противодействующий слой имеет толщину в диапазоне от 5 до 300 мкм, более предпочтительно, в диапазоне от 10 до 200 мкм, еще более предпочтительно от 40 до 170 мкм, еще более предпочтительно, в диапазоне от 70 до 145 мкм и наиболее предпочтительно от 90 до 105 мкм. В другом примере осуществления настоящего изобретения, а именно в случае, когда в отвержденном противодействующем материале содержится по меньшей мере 40 мас.% аминосмолы, толщина противодействующего слоя составляет от 100 до 500 мкм, более предпочтительно - от 130 до 470 мкм, еще более предпочтительно от 160 до 440 мкм, еще более предпочтительно от 220 до 380 мкм и наиболее предпочтительно от 280 до 320 мкм. Параметры измерения, используемые в настоящем документе, такие, как, например, толщина слоя, значения веса, количества субстанции, температуры, давления и т.д., понимаются как значения в пределах обычных допусков измерения, которые очевидны для специалиста в данной области. Относительно толщины слоя, обозначения веса и количества субстанции эти допуски составляют обычно 5%.

Усиление противодействующего слоя, например, бумажным слоем, как это известно из предшествующего уровня техники, необязательно для противодействующего слоя, соответствующего изобретению. В соответствии с настоящим изобретением 1 килограмм отвержденного противодействующего материала содержит, в частности, 100-900 отвержденных аминосмол и 900-100 грамм наполнителя. Наполнителями являются, преимущественно, материалы, не взаимодействующие химически с аминосмолой. Типичные наполнители описаны для применения в формовочном составе в справочнике по пластмассам ′′Duroplaster′′ Kunststoffhandbuch, т. 10, стр. 156, издательство Hanserverlag, 1988. В настоящем документе характеристика ′′отвержденный′′ относится к состоянию соответствующих материалов на конечном этапе готовых панелей ламината. В частности, ′′отвержденный′′, касательно аминосмолы, означает ее поперечно-сшитое (отвержденное) состояние, например, после этапа с использованием метода отверждения. Далее специалисту в данной области ясно, что при массовом соотношении: 600 г аминосмолы и 300 г наполнителя, остальные 100 г приходятся на другие возможные добавки, такие как отвердитель, смачивающий агент, эмульгаторы, загустители, пластификаторы и т.д.

В предпочтительном варианте панели ламината, соответствующей изобретению, 1 килограмм отвержденного противодействующего материала содержит 100-800 г, предпочтительно 150-775 г, более предпочтительно, 200-750 г, еще более предпочтительно 300-700 г, и еще более предпочтительно 400-650 г, но наиболее предпочтительно, 500-600 г аминосмолы и 200-900 г, предпочтительно 225-850 г, более предпочтительно, 250-800 г, еще более предпочтительно 300-700 г, и еще более предпочтительно 350-600 г, но наиболее предпочтительно 400-500 г наполнителей.

Добавление наполнителей к аминосмоле, соответствующей изобретению, позволяет сделать необязательным усиление противодействующего материала, например, бумажным слоем. Неожиданно было обнаружено, что при добавлении наполнителей к соответствующим аминосмолам можно регулировать вязкость противодействующего материала, полученного таким образом, так что этот противодействующий материал можно наносить на обратную поверхность несущего слоя в жидком состоянии во время производства панели ламината при последующем высушивании и прессовании аналогично пропитанному бумажному слою, и при этом достигается тот же эффект, что и в случае с обычной противодействующей бумагой, и слой, полученный таким образом, не рвется или не разрушается каким-либо иным образом при экстремальных напряжениях, таких как плющение (смятие) при непрерывном хождении или под воздействием температуры и влажности. При данной подходящей вязкости исключаются разрывы противодействующего материала или его стекание с обратной поверхности несущего слоя на других этапах применения способа. В предпочтительном варианте нанесение противодействующего материала на обратную поверхность несущего слоя осуществляется путем нанесения с помощью валика (накатывания), формования или, в качестве альтернативы, посредством распыления или нанесения через форсунки.

В качестве наполнителей используют преимущественно минеральные наполнители. Минеральные наполнители из группы силикатов и особенно глина, формовочная глина, солидол, слюда или диатомит из Нойбурга, а также, в частности, каолин являются особенно предпочтительными. В качестве альтернативы предлагаются карбонаты или сульфаты, как, например, предпочтительно мел, доломит или барит, а также стеклянная дробь. Другими предпочтительными наполнителями являются такие наполнители, как, например, каменная мука, стекловолокно, кварцевый порошок, кристаллическая кремниевая кислота, гидроксид алюминия или гидроксид магния, оксид магния, оксид цинка или оксид кальция. В особенно предпочтительных вариантах наполнитель может быть смесью вышеупомянутых материалов. Однако также можно использовать известные органические наполнители, как, например, древесную муку.

В предпочтительном варианте аминосмола представляет собой меламиновую смолу или карбамидную смолу, или их смесь. Эти смолы являются предпочтительными, т.к. при их изготовлении им можно легко придать нужные свойства, как, например, нужную вязкость и нужное содержание сухого вещества. Желательно, чтобы аминосмола изготовлялась посредством смешения и конденсации меламина и/или производного мочевины и альдегида, более предпочтительно формальдегида. При смешении этих компонентов для оптимизации свойств изготавливаемой аминосмолы для ее последующего использования в противодействующем материале могут использоваться точно выбранные соответствующие молярные соотношения.

В предпочтительном варианте для изготовления аминосмолы, предназначенной для изготовления противодействующего материала, альдегид (в частности, формальдегид) смешивают с меламином и соответствующим производным мочевины в определенной пропорции и затем конденсируют. Эту аминосмолу затем смешивают с противодействующим материалом вместе с твердыми наполнителями для нанесения в жидком виде. Для изготовления аминосмолы предпочтительно смешивать 1 моль меламина и/или производного мочевины с 0,5-3 молями, более предпочтительно с 1-2,5 молями, еще более предпочтительно с 1,25-2,25 молями и более предпочтительно с 1,4-2,1 молями альдегида. Другими словами, наиболее предпочтительно 1,4-2,1 моля альдегида добавляют к смеси из, например, 0,5 моля меламина и 0,5 моля производного мочевины (т.е. 1 моль меламина и производного мочевины), и смесь затем подвергают химической реакции конденсации.

Такую реакцию конденсации проводят предпочтительно 60-180 мин, более предпочтительно 80-160 мин, еще более предпочтительно 100-140 мин и более предпочтительно 110-130 мин при температуре предпочтительно 60-130°C, более предпочтительно 70-120°C, еще более предпочтительно 80-110°C и более предпочтительно 85°C - 100°C. Необходимо отметить, что степень конденсации может влиять на вязкость. Считается правильным оценивать степень конденсации аминосмолы по водостойкости при температуре воды между 18 и 30°C, предпочтительно при 23°C. Предпочтительно водостойкость должна составлять 0,7-1,9, более предпочтительно 0,8-1,8, еще более препочтительно 0,9-1,7, еще более предпочтительно 1,0-1,6 и наиболее предпочтительно 1,1-1,5. В настоящем документе водостойкость, например, 1,3 понимают таким образом: если приблизительно к 100 мл аминосмолы при температуре приблизительно 23°C добавляют 130 мл дистиллированной воды при постоянном помешивании, то эта смесь остается (еще) прозрачной. Однако при увеличении количества воды смола мутнеет, и образуется белый осадок или происходит расслоение на смолу и воду. После изготовления аминосмолы ее смешивают с некоторым количеством наполнителей в соответствии с изобретением и необязательно с другими добавками для изготовления противодействующего материала.

Таким образом, суть настоящего изобретения заключается в изготовлении аминосмолы, предпочтительно из определенной смеси альдегида и меламина или производного мочевины, соответственно, предпочтительно посредством конденсации, и в смешении этой аминосмолы с соответствующими наполнителями, при этом соответствующие изобретению соотношения определяются в пунктах формулы изобретения, для изготовления нужного противодействующего материала. С одной стороны, этот противодействующий материал обладает нужной вязкостью, так что противодействующий материал можно нанести без дополнительного усиления в виде бумажного слоя на обратную поверхность несущего слоя панели ламината. С другой стороны, неожиданно обнаружили, что смесь материалов в соответствии с изобретением не становится хрупкой после отверждения, а именно после окончательного отверждения на панели ламината и, таким образом, может с успехом использоваться в качестве противодействующего слоя без бумаги. Также обнаружили, что больше не нужны перекрывающиеся, и, таким образом, придающие жесткость волокнистые материалы. Напротив, для описываемой смеси материалов оказались подходящими наполнители, которые использовали раньше в формовочной массе, несмотря на совершенно другой способ обработки. Вероятно, это обуславливается тем фактом, что несущий слой обладает некоторыми абсорбционными свойствами и что сам несущий слой выполняет функцию усиления, присущую бумаге, в процессе проникновения в несущий слой смеси из смолы и наполнителей при ее подходящей технологической вязкости. Данные соотношения компонентов в смеси позволяют изменять в широких пределах свойства натяжения, придаваемые противодействующему материалу, соответствующему изобретению. Таким образом, можно обеспечить подходящий противодействующий слой на обратной стороне с возможностью использования большого разнообразия слоев на верхней поверхности.

В предпочтительных вариантах для дальнейшей оптимизации свойств противодействующего материала в нем может присутствовать пластификатор, как, например, предпочтительно диэтиленгликоль и/или е-капролактам, и/или сахар. Дополнительно можно с успехом вводить органические субстанции для придания специальной технологической вязкости, такие как, например, ацетат целлюлозы, порошок из бобов рожкового дерева и т.п.

Предпочтительно, чтобы один килограмм отвержденного материала содержал дополнительно от 1 до 500 г, предпочтительно от 5 до 450 г, более предпочтительно от 10 до 400 г, еще более предпочтительно от 15 до 350 г, еще более предпочтительно от 25 до 300 г и наиболее предпочтительно от 50 до 250 г пластификатора, предпочтительно диэтиленгликоль и/или е-капролактам.

Предпочтительно, один килограмм отвержденного материала содержит дополнительно от 1 до 500 г, предпочтительно от 5 до 450 г, более предпочтительно от 10 до 400 г, еще более предпочтительно от 15 до 350 г, еще более предпочтительно от 25 до 300 г и наиболее предпочтительно от 50 до 250 г загустителя, предпочтительно сахара, и более предпочтительно полисахарида.

В соответствии с изобретением обеспечивается, кроме того, способ изготовления вышеописанной панели ламината. В соответствии с изобретение по этому способу противодействующий материал наносят на обратную поверхность несущего слоя панели ламината в жидком состоянии, при этом данный противодействующий материал не содержит бумажный слой. В данном описании ′′жидкий′′ означает определенную вязкость противодействующего материала, обеспечивающую его наложение на обратную поверхность несущего слоя панели ламината.

Другими словами, способ, соответствующий изобретению, отличается от известного способа тем, что для получения противодействующего материала нет необходимости в противодействующей бумаге. В результате, как описывается выше, противодействующий материал соответствующей вязкости можно нанести на обратную поверхность панели ламината, преимущественно посредством нанесения с помощью валиков, формования или нанесения с использованием форсунок или распылением соответственно, исключая капание или стекание противодействующего материала, например, вследствие низкой вязкости несущего слоя. После нанесения противодействующий материал может предварительно просушиваться или непосредственно отверждаться, например, посредством облучения, как например, электронного, ультрафиолетового и/или ИК-облучения, однако преимущественно под воздействием тепла и давления во время формования панели ламината.

В предпочтительном варианте противодействующий материал отверждается одновременно со смолами на верхней поверхности несущего слоя. Одновременное отверждение противодействующего материала и смол на верхней поверхности панели имеет то преимущество, что эффекты усадки на обеих поверхностях панели ламината оптимально нейтрализуют друг друга и, таким образом, оптимально уменьшают искривление панели.

В предпочтительном варианте способ, соответствующий изобретению, включает этап, предшествующий наложению противодействующего материала на обратную поверхность несущего слоя, при котором получают аминосмолу посредством смешения (i) меламина и/или производного мочевины и (ii) альдегида, предпочтительно формальдегида, где для изготовления аминосмолы 1 моль меламина и/или производного мочевины смешивают с 0,5-3 молями, предпочтительно с 1-2,5 молями, более предпочтительно 1,25-2,25 молями и наиболее предпочтительно с 1,4-2,1 молями альдегида, и конденсируют ее.

В предпочтительном варианте жидкий противодействующий материал имеет вязкость 500-100000 миллипаскаль-секунда (вязкость по Брукфильду, шпиндель 6), предпочтительно 5000-98000 миллипаскаль-секунда (мПа·с), более предпочтительно 10000-95000 миллипаскаль-секунда, еще более предпочтительно 20000-90000 миллипаскаль-секунда, еще более предпочтительно 30000-80000 миллипаскаль-секунда и наиболее предпочтительно 40000-70000 миллипаскаль-секунда.

Далее приводятся примеры, не имеющие ограничительного характера, которые облегчают понимание изобретения:

Для производства противодействующего материала сначала получают соответствующую смолу. Для этой цели 30 кг меламина (соответствующие 238 молям) смешивают с 32,8 кг водного 37% раствора формальдегида (соответствующего 405 молям) в контейнере (т.е. 1 моль меламина смешивают с 1,7 молями альдегида), а значение pH регулируют 30% раствором гидроксида натрия до значения 9,3. Далее производится нагрев в течение 15 минут до 92°C при помешивании, помешивание производится при данной температуре в течение 120 минут и, наконец, в течение 15 минут осуществляется охлаждение до комнатной температуры.

При данной процедуре происходит химическая реакция между компонентами (т.е. они конденсируются), и образуется водная меламиновая смола с вязкостью 14-17 с (IS02431 и DIN 53211; DIN Becher, сопло 4 мм) и водостойкостью 1,3+/- 0,1. Теперь к полученной таким образом смоле добавляют обычный отвердитель меламиновой смолы, чтобы получить время помутнения 240 секунд. Далее добавляют 50 кг каолина в виде порошка, 100 г обыкновенного противовспенивающего агента, а также 1 кг диспергатора, и все вместе снова перемешивают в течение 30 минут. После этого добавляют 3 кг диэтиленгликоля, а также 15 кг неочищенного свекловичного сахара в качестве пластификатора и снова проводят процесс перемешивания в течение 60 минут. Эту смесь наносят посредством формовочного полотна на несущую плиту из HDF, на нее наносят 120 г/м² этой смеси. Обработанная таким образом несущая плита проходит предварительную просушку при 190°C в течение 90 с. Затем несущую плиту переворачивают так, чтобы противодействующий слой оказался на нижней поверхности плиты. На верхнюю поверхность наносят пропитанную декорирующую бумагу и пропитанный поверхностный слой. Все прессуется в течение 20 с при температуре 185°C и удельном давлении в 35 бар.

Таким образом, специалисту в данной области уже ясно, что без предварительной просушки, после отверждения противодействующего материала вода на панели, которая еще содержится в процессе нанесения противодействующего материала, почти полностью испаряется (в конечном отвержденном состоянии противодействующий материал содержит менее 5 процентов воды по весу, обычно приблизительно 2-7% воды).

Обозначения количества, определяемые в описании и пунктах формулы изобретения, относящиеся к отвержденному противодействующему материалу, также применимы при изготовлении противодействующего материала, так как аминосмолы, описанные выше и известные специалисту в данной области, изготавливаются посредством конденсации, например, формальдегида с мочевиной или меламином. Реакция синтеза проходит в водной среде, помимо этого при конденсации реагентов (т.е. формальдегида с мочевиной или меламином) образуется дополнительная вода, как это известно в уровне техники. То есть ′′водная′′ аминосмола, которая обрабатывается для противодействующей смеси, содержит воду. Имеющаяся вода испаряется, по существу, при предварительной просушке во время процесса отверждения, который обычно проходит в два этапа (предварительная просушка, а затем прессование/отверждение), в процессе формования снова образуется вода в небольшом количестве при поликонденсации; эта вода выводится путем нагрева и давления во время формования. Чтобы иметь возможность определения количества остающейся конденсированной смолы из первоначальной водной аминосмолы, в предшествующем уровне техники был введен термин ′′содержание сухого вещества′′. Термин показывает с достаточной степенью приближения, сколько твердого вещества от водной аминосмолы остается в конце, в данном случае в противодействующем слое, например, в продукте после отверждения. Это содержание сухого вещества смолы можно определить, например, по стандарту DIN 16916-2 (старый) или DIN 16945.

Если при этом массовые значения относятся к ′′аминосмоле′′ (как, например, в п. 1 формулы изобретения), то под этим всегда понимается содержание сухого вещества, т.е. масса аминосмолы в отвержденном состоянии, как определялось выше, если не указано иное. Приведенные выше данные следует пояснить на примере. Если, например, 1 кг водной аминосмолы определяется с содержанием сухого вещества в 60%, то количество воды составляет 40% или 400 г, т.е. после отверждения остается приблизительно 600 г твердой массы (т.е. ′′аминосмолы′′ в соответствии с вышеприведенным определением). Содержание воды, как пояснялось выше, представляет собой сумму из:

(а) воды, которую добавляли во время синтеза,

(б) воды, которая образуется как конденсационная вода во время синтеза, и

(в) воды от поликонденсации, которая образуется дополнительно во время окончательного отверждения посредством поликонденсации.

Термин ′′приблизительно′′ употреблен, т.к. стандарты для определения содержания сухого вещества немного отличаются друг от друга и, конечно, как это известно специалисту в данной области, в действительности происходящий процесс отверждения, непременно, имеет небольшие отклонения. Однако появляющиеся при этом отклонения малы и находятся в допустимых значениях для данного способа.

Желаемые пропорции аминосмолы и наполнителя в отвержденном состоянии, как это определяется в п. 1 формулы изобретения, могут быть достигнуты путем определения содержания сухого вещества водной аминосмолы в процессе производства противодействующего материала, как указано в настоящем документе, и учета этого значения в качестве базового при добавлении других веществ. То же применяют соответствующим образом для обозначения количества добавляемых пластификаторов и загустителей и т.д.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Далее изобретение поясняется подробно с использованием прилагаемых Фигур:

Фиг. 1 показывает схематическое изображение устройства для нанесения противодействующего материала в соответствии с изобретением.

Фиг. 2 показывает другое устройство для нанесения противодействующего материала в соответствии с изобретением, где дополнительно обеспечивается основной слой в виде декорирующей бумаги.

Фиг. 3 показывает еще одно устройство для нанесения противодействующего материала в соответствии с изобретением вместе с устройством для отверждения.

Фиг. 4 показывает первый вариант панели ламината с противодействующим слоем.

Фиг. 5 показывает другой вариант панели ламината с противодействующим слоем.

Фиг. 1 показывает устройство 10 для нанесения противодействующего материала 45 на обратную поверхность панели ламината 40. Как можно видеть на Фигуре, несущий слой 41, такой как, например, MDF, направляется слева направо устройством 10 нанесения противодействующего материала 45 и смолы 46. Для этого несущий слой 41 проходит между валиком нанесения противодействующего материала 17 и валиком нанесения смолы 15. Валок нанесения противодействующего материала 17 частично находится в резервуаре с противодействующим материалом 19, который, как это можно видеть на Фигуре, частично наполнен водным противодействующим материалом 45. При одновременном вращении валика для нанесения противодействующего материала 17 и движении несущего слоя 41 водный, но достаточно вязкий противодействующий материал 45, переходит с валика 17 на обратную поверхность несущего слоя 41.

Дозирующий валок 13 служит для отвода избыточного противодействующего материала 45 обратно в резервуар 19 и одновременно для предварительной установки соответствующей толщины противодействующего материала 45. В показанном устройстве 10 смолу 46 наносят посредством валика нанесения смолы 15 на несущий слой одновременно с противодействующим материалом 45, но уже на верхнюю поверхность несущего слоя 41. Как можно видеть на Фигуре, валок для нанесения смолы 15 образует вместе с другим дозирующим валиком 11 воронкообразную зону подачи, из которой производится подача смолы 46. В показанном примере несущий слой может, например, уже иметь рисунок, нанесенный ранее, как, например, полученный способом прямой печати при вводе в устройство нанесения 10, а смола 46 служит в данном случае, например, для изоляции декоративного слоя. В качестве альтернативы для получения износостойкой поверхности панели ламината может быть предусмотрена смола со стойкими к истиранию частицами, такими как частицы корунда.

Как можно видеть на Фиг. 1, важной особенностью противодействующего материала является то, что он обладает такой вязкостью, что противодействующий материал можно накладывать на обратную поверхность несущего слоя 41 с помощью валика для нанесения противодействующего материала 17. Такая вязкость достигается в соответствии, как это было описано выше. Таким образом, становится возможным, как показано на Фиг. 1, накладывать противодействующий материал без дополнительного усиления (как, например, посредством бумажного слоя), фактически самостоятельно на обратную поверхность несущего слоя 41.

На Фиг. 2 представлен другой вариант устройства нанесения 10. В данном варианте в процессе нанесения с помощью валиков противодействующий материал 45′ наносят на обратную поверхность несущего слоя 41′ панели ламината посредством валика для нанесения противодействующего материала 17′, дозирующего валика 13′ и резервуара с противодействующим материалом 19′. В качестве альтернативы противодействующий материал 45′, соответствующий изобретению, можно также наносить с использованием любого другого подходящего способа, как, например, нанесения посредством форсунок или посредством разбрызгивания на обратную поверхность несущего слоя 41′.

В противоположность варианту, приведенному на Фиг. 1, Фиг. 2 показывает устройство для нанесения декоративного бумажного слоя 46′. В соответствии с этим декорирующая бумага 46b′ проводится через первый валок 15′ в воронкообразный резервуар, образуемый первым валиком 15′ и дозирующим валиком 11′, в котором находится соответствующая смола 46а′. При этом противодействующая бумага 46b′ замачивается и пропитывается смолой, как, например, аминосмолой. Как показано на Фигуре, пропитанная таким образом декорирующая бумага 46′ может высушиваться в осушителе 16′, например, горячим воздухом 18′.

После высушивания пропитанную декорирующую бумагу наносят с помощью отклоняющегося валика 12′ на верхнюю поверхность несущего слоя 41′. После прохождения показанного устройства нанесения 10′ перед прессованием полученной таким образом слоистой системы в панель ламината известным способом через прессование и температуру могут наноситься и другие слои, например, на верхнюю поверхность могут быть нанесены поверхностные слои, или на обратную поверхность несущего слоя 41′ может быть нанесен слой, гасящий звуки шагов.

Также, в частности, могут предусматриваться другие слои на обратной поверхности несущего слоя 41′, например, защитный бумажный слой, однако для данного изобретения важно, что противодействующий материал 45′ регулируется смесью, соответствующей изобретению, из альдегида, аминосмолы и наполнителей таким образом, чтобы его можно было наносить на обратную поверхность несущего слоя 41′, не прибегая к опорному слою из другого укрепляющего материала, как, например, бумажного слоя.

Отвержденный противодействующий материал способен компенсировать эффекты усадки слоев, накладываемых на верхнюю поверхность несущего слоя 41′. Предпочтительно, чтобы толщина противодействующего слоя в отвержденном состоянии составляла по меньшей мере 5 мкм, более предпочтительно по меньшей мере 10 мкм, еще более предпочтительно по меньшей мере 15 мкм, еще более предпочтительно по меньшей мере 50 мкм и наиболее предпочтительно по меньшей мере 75 мкм.

Фиг.3 показывает другой вариант устройства нанесения 10′′ и устройство отверждения 20′′, которое позднее участвует в процессе. В устройстве нанесения 10′′, соответствующем Фиг. 3, противодействующий материал наносят на обратную поверхность несущего слоя 41′′ с использованием валика для нанесения противодействующего материала 17′′. Устройство, показанное на Фиг. 3, в основном идентично устройству, показанному на Фиг. 1, с той лишь разницей, что в устройстве, соответствующем Фиг. 3, используется дополнительная пленка для нанесения рельефного рисунка 14′′. Эту пленку для нанесения рельефного рисунка наносят с помощью валика для нанесения смолы 15′′ вместе со смолой на верхнюю поверхность несущего слоя 41′′. Указанная пленка для нанесения рельефного рисунка остается на верхнем смоляном слое и во время процесса отверждения, чтобы придать ему, как это известно специалисту в данной области, структуру, например, имитирующую настоящую древесину или камень. После отверждения пленка для нанесения рельефного рисунка удаляется, как показано на Фигуре.

Отверждение верхнего смоляного слоя, а также противодействующего слоя осуществляется, например, в устройстве отверждения 20′′. Это устройство, может, например, состоять из источников электронного, ультрафиолетового или инфракрасного излучения 23′′, 21′′, чтобы отверждать верхний смоляной слой и противодействующий слой. Как известно специалисту в данной области, при отверждении имеет место поликонденсация, при которой используемые смолы, например, аминосмолы оказываются поперечно-сшитыми. В противоположность к высушиванию имеет место химическое изменение смол; тогда как при высушивании лишь удаляется вода.

При смешивании в соответствии с изобретением аминосмолы с наполнителем получается не только нужная вязкость противодействующего материала, которая позволяет наносить противодействующий материал, на обратную поверхность несущего слоя фактически без опорного слоя, но смесь, соответствующая изобретению, исключает также ломкость противодействующего материала после отверждения. Таким образом, отвержденный противодействующий материал может с успехом использоваться в качестве противодействующего материала, не прибегая к противодействующей бумаге.

Специалист в данной области может видеть, что в качестве альтернативы указанному способу отверждения с помощью облучения отверждение противодействующего материала и верхней смолы может быть также выполнено посредством формования и нагревания, например, во время формования слоистой системы в панель ламината. В предпочтительном варианте отверждение противодействующего материала и смоляного слоя на верхней поверхности несущего слоя выполняют по существу одновременно, так что эффекты усадки слоев на верхней поверхности несущего слоя оптимально компенсируются при отверждении противодействующего материала на обратной стороне.

Фиг. 4 схематически показывает панель ламината 40′, соответствующую изобретению, с противодействующим слоем 45′ без бумажного слоя, несущий слой 41′ и декоративный слой, выполненный из отвержденной смолы 46′. Несущий слой 41′ состоит из древесины или древесного материала, преимущественно MDF, HDF или OSB, или подобных древесных материалов, известных специалисту в данной области. Представленная панель ламината может, например, использоваться для укладки пола внутри дома, где панели ламината соединяют между собой посредством шпунта и гребня 47′, 49′, как это хорошо известно специалисту в данной области.

Фиг.5 показывает схему другого варианта панели ламината 40′′′, соответствующей изобретению. Как видно на Фиг.5, панель ламината 40′′′ имеет несущий слой 41′′′ с соединением посредством шпунта и гребня 47′′′, 49′′′, который имеет на обратной поверхности противодействующий слой 45′′′, соответствующий изобретению. На верхней поверхности панели ламината 41′′′ располагается декоративный слой 46′′′, предусматривающий, как описывалось выше, имитацию, например, деревянной поверхности.

Показанная панель ламината 40′′′, содержит дополнительные слои, а именно поверхностный слой 42′′′, изоляционный слой, гасящий звуки шагов 43′′′, который содержит три слоя в показанном примере, и нижний защитный слой, выполненный из бумаги 44′′′. Поверхностный слой 42′′′, может, например, представлять собой бумажный слой, пропитанный аминосмолой. В дополнение к этому панель ламината 40′′′ содержит в указанном примере слой из износостойких частиц, как, например, частиц корунда 48′′′. Как известно специалисту в данной области, эти износостойкие частицы могут распределяться по всей верхней поверхности, в частности также содержаться в поверхностном слое 42′′′.

Дополнительно износостойкие частицы могут также находиться в слое на обратной поверхности несущего слоя 41′′′.

Изобретение относится к напольным покрытиям из ламината и касается панели ламината без противодействующей бумаги. Панель содержит несущий слой, изготовленный из древесины или древесного материала. По меньшей мере, верхняя поверхность панели содержит рисунок и слой отвержденной смолы. На задней поверхности панели ламината предусмотрен не содержащий бумаги противодействующий слой из отвержденного противодействующего материала. Изобретение обеспечивает простой и рентабельный способ создания панели ламината без противодействующей бумаги. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″), содержащая несущий слой (41; 41′; 41″; 41″′), изготовленный из древесины или древесного материала, где по меньшей мере верхняя поверхность панели ламината (40; 40′; 40″; 40″′) содержит рисунок и слой, изготовленный из отвержденной смолы (46; 46′; 46″; 46′″), и где задняя поверхность панели ламината (40; 40′; 40″; 40′″) содержит противодействующий слой, выполненный из отвержденного противодействующего материала (45; 45′; 45″; 45′″), и где противодействующий слой не содержит бумажный слой,
отличающаяся тем, что
1 кг отвержденного противодействующего материала состоит из следующих компонентов:
аминосмола от 300 до 700 г наполнитель от 300 до 700 г,

где указанная аминосмола получена смешиванием (i) меламина и/или производного мочевины и (ii) альдегида, где для получения аминосмолы 1 моль меламина и/или производного мочевины смешивают с 0,5-3 моль альдегида.

2. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что аминосмола представляет собой меламиновую смолу и/или карбамидную смолу.

3. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что альдегид предпочтительно представляет собой формальдегид, и где для получения аминосмолы 1 моль меламина и/или производного мочевины смешивают с 1-2,5 моль, более предпочтительно с 1,25-2,25 моль и наиболее предпочтительно с 1,4-2,1 моль альдегида.

4. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что 1 кг отвержденного противодействующего материала содержит от 400 до 650 г и наиболее предпочтительно от 500 до 600 г аминосмолы.

5. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что 1 кг отвержденного противодействующего материала содержит от 350 до 600 г и наиболее предпочтительно от 400 до 500 г наполнителей.

6. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что наполнитель представляет собой минеральный наполнитель.

7. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что наполнитель содержит один и более из следующих материалов:
силикаты, предпочтительно глина, формовочная глина, солидол, слюда, каолин или диатомит из Нойбурга; карбонаты или сульфаты, например предпочтительно мел, доломит или барит, стеклянная дробь; каменная мука, стекловолокно, кварцевый порошок, кристаллическая кремниевая кислота, гидроксид алюминия или гидроксид магния, оксид магния, оксид цинка или оксид кальция.

8. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что противодействующий слой имеет толщину по меньшей мере 5 мкм, предпочтительно по меньшей мере 10 мкм, более предпочтительно по меньшей мере 15 мкм, еще более предпочтительно по меньшей мере 50 мкм и наиболее предпочтительно по меньшей мере 75 мкм.

9. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40″′) по п. 1, отличающаяся тем, что 1 кг отвержденного противодействующего материала дополнительно содержит от 1 до 500 г, предпочтительно от 5 до 450 г, более предпочтительно от 10 до 400 г, еще более предпочтительно от 15 до 350 г, еще более предпочтительно от 25 до 300 г и наиболее предпочтительно от 50 до 250 г пластификатора, предпочтительно диэтиленгликоля и/или ε-капролактама.

10. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что 1 кг отвержденного противодействующего материала содержит дополнительно от 1 до 500 г, предпочтительно от 5 до 450 г, более предпочтительно от 10 до 400 г, еще более предпочтительно от 15 до 350 г, еще более предпочтительно от 25 до 300 г и наиболее предпочтительно от 50 до 250 г загустителя, предпочтительно сахара и более предпочтительно полисахарида.

11. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что наполнитель дополнительно включает органический наполнитель, в частности целлюлозу или древесную муку.

12. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) включает по меньшей мере один дополнительный слой, выполненный из бумаги, в частности защитный слой, слой из декорирующей бумаги, звукоизоляционный слой и/или поверхностный слой.

13. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что рисунок представляет собой декоративный слой в форме прессованной пропитанной декорирующей бумаги.

14. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что рисунок получен с помощью процесса прямой печати и предпочтительно непосредственно напечатан на несущем слое (41; 41′; 41″; 41′″), предпочтительно с помощью струйного печатающего устройства.

15. Панель ламината (40; 40′; 40″; 40′″) по п. 1, отличающаяся тем, что 1 кг отвержденного противодействующего материала содержит:
  аминосмола: наполнитель:   от 400 до 650 г от 350 до 600 г наиболее предпочтительно от 500 до 600 г от 400 до 500 г

16. Способ получения панели ламината по любому из пп. 1-15, включающий следующие стадии:
- обеспечение несущего слоя;
- обеспечение рисунка по меньшей мере на верхней поверхности несущего слоя;
- нанесение смолы на верхнюю поверхность несущего слоя в жидком состоянии;
- нанесение противодействующего материала, который не содержит бумажный слой, на заднюю поверхность несущего слоя в жидком состоянии;
- отверждение смолы и противодействующего материала на следующей стадии способа; и
- после или во время отверждения смолы и противодействующего материала:
- прессование слоев, которые получены на предыдущих стадиях способа, с получением панели ламината,
где на стадии способа до нанесения противодействующего материала на заднюю поверхность несущего слоя аминосмолу для противодействующего материала получают смешиванием (i) меламина и/или производного мочевины и (ii) альдегида, где для получения аминосмолы 1 моль меламина и/или производного мочевины смешивают с 0,5-3 моль альдегида.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что смолу на верхней поверхности панели ламината и противодействующий слой на задней поверхности панели ламината отверждают, по существу, одновременно.

18. Способ по пп. 16 и 17, отличающийся тем, что нанесение противодействующего материала выполняют посредством нанесения валиками, посредством распыления или нанесения через форсунки.

19. Способ по п. 16, отличающийся тем, что альдегид предпочтительно представляет собой формальдегид, и где для получения аминосмолы 1 моль меламина и/или производного мочевины смешивают с 1-2,5 моль, более предпочтительно с 1,25-2,25 моль и наиболее предпочтительно с 1,4-2,1 моль альдегида.

20. Способ по п. 16, отличающийся тем, что на стадии способа до нанесения противодействующего материала на нижнюю поверхность несущего слоя аминосмолу для противодействующего материала смешивают с наполнителями, предпочтительно с минеральными наполнителями, для получения противодействующего материала.

21. Способ по п. 16, отличающийся тем, что отверждение противодействующего материала и/или смолы на верхней поверхности несущего слоя проводят с помощью облучения, предпочтительно с помощью электронного, ультрафиолетового или инфракрасного облучения.

22. Способ по п. 16, отличающийся тем, что отверждение противодействующего материала и/или смолы на верхней поверхности несущего слоя выполняют посредством нагревания и/или давления, предпочтительно при прессовании слоев в панель ламината.

23. Противодействующий материал, пригодный для применения в качестве противодействующего слоя без бумажного слоя для панели ламината, которая содержит несущий слой, выполненный из древесины или древесного материала, где по меньшей мере верхняя поверхность панель ламината содержит рисунок и слой, выполненный из отвержденной смолы,
отличающийся тем, что
1 кг противодействующего материала в отвержденном состоянии содержит:
аминосмола (отвержденная) от 100 до 900 г наполнитель от 900 до 100 г,

где аминосмола получена смешиванием 1 моль меламина и/или производного мочевины с 0,5-3 моль альдегида, предпочтительно с 1-2,5 моль, более предпочтительно с 1,25-2,25 моль и наиболее предпочтительно с 1,4-2,1 моль альдегида.

24. Противодействующий материал по п. 23, отличающийся тем, что альдегид представляет собой формальдегид.

25. Противодействующий материал по пп. 23 и 24, отличающийся тем, что жидкий противодействующий материал имеет вязкость от 500 до 100000 мПа·с, предпочтительно от 5000 до 98000 мПа·с, более предпочтительно от 10.000 до 95.000 мПа·с, еще более предпочтительно от 20000 до 90000 мПа·с, еще более предпочтительно от 30000 до 80000 мПа·с и наиболее предпочтительно от 40000 до 70000 мПа·с.

26. Применение противодействующего материала по любому из пп. 23-25 в противодействующем слое для панели ламината, где противодействующий слой не содержит бумажный слой.