КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ И ГЕРМЕТИЗАЦИИ КРАЕВ ДРЕВЕСНО-ВОЛОКНИСТЫХ ПЛИТ Российский патент 2022 года по МПК C09D7/63 B05D7/06 C09K3/10 

Настоящее изобретение относится к композиции для покрытия и герметизации краев древесно-волокнистых плит, способу ее получения, применению этой композиции, а также к древесно-волокнистым плитам с этой композицией.

Описание

Известно, что в продукте, представляющем собой пол с ламинированным покрытием, на стыке элементов имеется зона, проблемная в отношении воздействия влаги или появления повреждений от влаги, в частности, после перевода элементов, склеенных друг с другом в паз и гребень, на бесклеевую укладку. Эти повреждения могут возникать в результате прямого действия влаги, чрезмерного ухода и т. д. Однако данная проблема решается путем очень простой и быстрой укладки этого настила с помощью так называемых клик-профилей. Можно исходить из того, что на сегодня более 90% полов с ламинированным покрытием изготавливаются с клик-профилем.

Для уменьшения порчи от сырости до сих пор применяются, по отдельности или в комбинации, различные стратегии. Самая простая возможность препятствовать проникновению влаги в профиль состоит в том, чтобы применять наиболее плотную посадку при пазовом и гребневом соединении. Это, однако, может приводить к усложнению состыковки элементов или появлению повреждений. К тому же данный способ имеет недостаток, состоящий в том, что, если вода проникла в область паза и гребня, то опорная плита на основе древесного материала обычно набухает.

Данный эффект может повышаться благодаря тому, что на стыке элементов уплотнение достигается уже при непосредственном покрытии с помощью специальной прокладки пресса. Это описано в WO 2017/072657 A1. Однако этим набухание только замедляют, а не полностью предотвращают.

Дополнительная возможность заключается в герметизации профиля с помощью гидрофобизирующих веществ. Так, в WO 2006/038867 описано применение воска для покрытия краев, при этом наблюдается по меньшей мере частичное проникновение воска в древесный материал. Из EP 903451 A2 можно узнать, что для обработки краев применяют дифенилметандиизоцианат, который легко проникает в древесный материал. В WO 2008/078181 A1, в свою очередь, применяют фтористый полимер, например сополимер перфторалкила и метакрилата, в качестве средства для покрытия, при этом материал, образующий слой, затвердевает при комнатной температуре.

Дополнительные средства для покрытия описаны, в частности, в WO 2012/017235 A1, WO 01/53387 A1, US 2006/0110541 A1, US 2008/0250978 A1 или WO 2009/032988 A1.

WO 2012/017235 A1 относится к применению полимерного покрытия на нижней стороне настила для поддержания адгезии настила с полом. В WO 01/53387 A1 описано покрытие для различных поверхностей с улучшенной стойкостью к истиранию. Из формулы изобретения можно узнать, что покрытие содержит неорганические частицы, как, например, частицы кремния, связывающий реагент, включающий гидролизированные силаны, и смолу, содержащую смесь из различных акрилатов. US 2006/0110541 A1 относится к способу и композициям для формирования прозрачных защитных слоев на различных поверхностях. В US 2008/0250978 A1 и WO 2009/032988 A1, соответственно, описана гидрофобная самоочищающаяся композиция для покрытия с модифицированными частицами кремния, которые, среди прочего, были обработаны органосиланами или аклилсиланами.

Следовательно, недостаток этих известных средств для герметизации, в частности, состоит в том, что они часто уже при отделке проникают в опорную плиту на основе древесного материала, а значит, эффект гидрофобизации уменьшается. Но это может произойти и позже, так что эффект медленно теряется при использовании.

Дополнительная возможность состоит в применении устойчивых против набухания плит на основе древесного материала, при производстве которых применяют виды поливалентного клея (усиленные меламином виды UF-клея, PMDI-клея и т. д.).

Из описанных приемов только применение видов поливалентного клея приводит к уменьшению набухания плит. Остальные вызывают исключительно замедление проникновения воды в область профиля.

Набухание обычно определяется в соответствии со стандартами DIN EN 13329:2016 или ISO 24336: 2005 после проведения так называемого теста на набухание краев. При этом покрытый образец для исследования без профиля (150 x 50 мм) вертикально на 50 мм погружают в емкость с водой (20°C) и затем в погруженной области через 24 ч. в трех местах определяют набухание краев. Для оценки эффективности других приемов привлекаются по большей части методы проверки, которые определяются из применения (проверка с заливанием водой, влажная тряпка на поверхности). В этом случае на сложенных друг с другом элементах в области профиля имитируют влажностную нагрузку посредством заливания жидкостей или подвергания длительному воздействию влаги.

При этом большинство продуктов даже при комбинированном применении приемов достигают всего лишь 50% от максимального уменьшения набухания при тесте на набухание краев. Это обеспечивает при краткосрочной подаче воды уже некоторую защиту, однако часто при более длительном воздействии воды ведет к появлению дефектов.

Соответственно, из известных приемов происходят различные недостатки. Таким образом, улучшение защиты против набухания является слишком небольшим, предложенные приемы не могут соответствовать приближенным к реальным требованиям, и оказываемые эффекты ограничены во времени.

В основе настоящего изобретения, таким образом, лежит задача преодолеть приведенные недостатки. В частности, в основе изобретения лежит техническая задача изготовить пол с ламинированным покрытием, который обеспечивает посредством комбинированной защиты уменьшение набухания краев по сравнению с исходным образцом на по меньшей мере 50%.

Данная задача решается в соответствии с настоящим изобретением благодаря композиции с признаками, указанными в пункте 1 формулы изобретения.

Соответственно, представлена композиция для герметизации или покрытия краев древесно-волокнистых плит, которая может быть получена из:

- по меньшей мере одного соединения общей формулы (I),

R¹_aSiX_(4-a) (I),

и/или продуктов его гидролиза, где

- X представляет собой H, OH или гидролизуемый остаток, выбранный из группы, включающей алкокси, арилокси, ацилокси, и

- R¹ представляет собой органический остаток, выбранный из группы, включающей алкил, арил, циклоалкил, которые могут быть прерваны посредством -O- или -NH-, и

- где R¹ содержит по меньшей мере одну функциональную группу Q₁, которая выбрана из группы, включающей гидрокси-, амино-, моноалкиламино-, карбокси-, меркапто-, алкокси-, альдегидную, акриловую, акрилокси-, метакриловую, метакрилокси-, циано-, изоциано- и эпоксидную группы, и

- a равняется 0, 1, 2, 3, в частности 0 или 1,

- по меньшей мере одного соединения общей формулы (II),

R²_bSiX_(4-b) (II),

и/или продуктов его гидролиза, где

- X имеет значение, указанное выше,

- R² представляет собой негидролизуемый органический остаток, выбранный из группы, включающей алкил, арил, алкенил, алкинил, циклоалкил, циклоалкенил, и

- b равняется 1, 2, 3 или 4, и

- по меньшей мере одной полимерной дисперсии.

Композиция по настоящему изобретению содержит компонент, сшитый с соединением общей формулы (I), и гидрофобный компонент, сшитый с соединением общей формулы (II). Сшитый гидрофильный компонент формулы (I), с одной стороны, делает возможным, в частности, посредством (имеющихся или образующихся посредством гидролиза, например, алкоксигрупп) свободных групп -OH связывание соединения с древесными волокнами и, с другой стороны, формирование сшитой структуры. Гидрофобный компонент формулы (II) – образованный, например, из алкильных групп остатка R² – образует водоотталкивающий барьер. Таким образом, вода не сможет проникнуть через сетчатую структуру сформированного покрытия.

Композиция по настоящему изобретению делает возможным заполнение пор, имеющихся в древесно-волокнистой плите, и обмазку древесных волокон, благодаря чему они становятся «загерметизированными». С другой стороны, благодаря применению гидрофобных модификаций формируется «гидрофобирование» еще оставшихся пор и еще не покрытых древесных волокон.

Чтобы получить наиболее высокую пластичность покрытия, неорганическое связующее вещество дополнительно смешивают с подходящей водной полимерной дисперсией. Применяемые полимеры имеют функциональные группы, которые совместимы с неорганической матрицей. Следовательно, даже при низких температурах удается получить покрытие с высокой степенью сшивания.

Как еще далее будет подробно объясняться, композиция по настоящему изобретению применима для любых систем плит и систем клеев. Таким образом, композиция обеспечивает уменьшение набухания древесно-волокнистых плит вне зависимости от применяемых систем клеев, различной пористости или толщины плиты. Таким образом, может быть доказано действие, уменьшающее набухание, композиции по настоящему изобретению на HDF-плиты с карбамидоформальдегидным клеем (UF-клеем), меламинокарбамидоформальдегидным клеем (MUF-клеем) или клеем на основе полиуретана (PMDI-клеем) или также на плиты из дерево-пластиковых композитных материалов (WPC).

Композиция согласно настоящему изобретению предлагает различные преимущества. Таким образом, достигается существенно более низкое набухание краев, при этом композиция не проникает и не мигрирует в плиты, композиция может быть использована при любых системах плит и системах клеев, и является необходимым только относительно низкое количество наносимого вещества.

Гидролизуемый остаток X предпочтительно выбран из группы, включающей H, OH, C_1-6-алкокси, в частности метокси, этокси, н-пропокси и бутокси, C_6-10-арилокси, в частности фенокси, C_2-7-ацилокси, в частности ацетокси или пропионокси. Особенно предпочтительно остаток X представляет собой H, OH или алкокси, в частности метокси, этокси, н-пропокси или изопропокси.

Органический остаток R¹ предпочтительно выбран из группы, включающей C₁-C₃₀-алкил, в частности C₅-C₂₅-алкил, C₂-C₆-алкенил, C₃-C₈-циклоалкил и C₃-C₈-циклоалкенил. В одном варианте осуществления органический R¹ выбран из группы, включающей метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, циклогексил, винил, 1-пропенил, 2-пропенил, бутенил, ацетиленил, пропаргил, бутадиенил или циклогексадиенил, предпочтительно метил, этил, пропил или винил.

В одном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению по меньшей мере одна функциональная группа Q¹ выбрана из группы, включающей эпоксидную, гидрокси-, эфирную, акриловую, акрилокси-, метакриловую, метакрилокси-, амино-, алкокси-, циано- и/или изоцианогруппы. Следовательно, функциональная группа Q¹ может предпочтительно содержать остаток с двойной связью или эпоксидной группой, который является активируемым и полимеризируемым с помощью УФ-излучения.

В одном варианте композиции по настоящему изобретению соединения общей формулы (I) в соответствии с R¹_aSiX_(4-a), в частности R¹SiX₃, с функциональной группой Q1 могут быть выбраны из метакрилоксипропилтриметоксисилана (MPTS), аминоэтил-аминопропилтриметоксисилана, силанов с функциональной эпоксигруппой, таких как глицидил-оксипропилтриэтоксисилан, или силанов с функциональной винильной группой, таких как, например, винилтриметоксисилан.

Как описано, остаток R¹ может включать по меньшей мере одну функциональную группу Q¹. Кроме того, остаток R¹ также может быть замещен другими остатками.

Термин «замещен» в применении с «алкилом», «алкенилом», «арилом» и т. д. обозначает замену одного или более атомов, обычно атомов H, одним или более из следующих заместителей, предпочтительно одним или двумя из следующих заместителей: галоген, гидрокси, защищенный гидрокси, оксо, защищенный оксо, C₃-C₇-циклоалкил, бициклический алкил, фенил, нафтил, амино, защищенный амино, монозамещенный амино, защищенный монозамещенный амино, дизамещенный амино, гуанидино, защищенный гуанидино, гетероциклическое кольцо, замещенное гетероциклическое кольцо, имидазолил, индолил, пирролидинил, C₁-C₁₂-алкокси, C₁-C₁₂-ацил, C₁-C₁₂-ацилокси, акрилоилокси, нитро, карбокси, защищенный карбокси, карбамоил, циано, метилсульфониламино, тиол, C₁-C₁₀-алкилтио и C₁-C₁₀-алкилсульфонил. Замещенные алкильные группы, арильные группы, алкенильные группы могут быть замещены один раз или более и предпочтительно 1 или 2 раза одними и теми же или разными заместителями.

Применяемый в данном документе термин «алкинил» обозначает остаток формулы R-C≡C-, в частности «C₂-C₆-алкинил». Примеры C₂-C₆-алкинилов включают: этинил, пропинил, 2-бутинил, 2-пентинил, 3-пентинил, 2-гексинил, 3-гексинил, 4-гексинил, винил, а также ди- и триины с прямыми и разветвленными алкильными цепями.

Применяемый в данном документе термин «арил» обозначает ароматические углеводороды, например фенил, бензил, нафтил или антрил. Замещенные арильные группы представляют собой арильные группы, которые, как определено выше, замещены одним или более заместителями, определенными выше.

Термин «циклоалкил» обозначает циклопропильные, циклобутильные, циклопентильные, циклогексильные и циклогептильные группы.

В особенно предпочтительном варианте композиции по настоящему изобретению соединение общей формулы (I) соответствует формуле SiX₄, при этом остаток X представляет собой OH или алкокси, в частности метокси, этокси, н-пропокси или изопропокси. В качестве особенно предпочтительного сшивающего средства применяют тетраметоксисилан и тетраэтоксисилан.

В дополнительном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению негидролизуемый органический остаток R² соединения в соответствии с формулой (II) выбран из группы, включающей C₁-C₁₅-алкил, в частности C₁-C₁₀-алкил, C₂-C₆-алкенил, C₂-C₆-алкинил и C₆-C₁₀-арил. Они могут быть незамещенными или замещенными другой гидрофобной группой.

Предпочтительно негидролизуемый органический остаток R² выбран из группы, включающей метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, гептил, октил, нонил, циклогексил, винил, 1-пропенил, 2-пропенил, бутенил, ацетиленил, пропаргил, фенил и нафтил. Особенно предпочтительными являются остатки на основе метила, этила, пропила, октила или фенила.

Под термином «негидролизуемый органический остаток» в рамках настоящего изобретения следует понимать органический остаток, который в присутствии воды не приводит к образованию группы OH или группы NH₂, связанных с атомом Si.

Соединение формулы (II) может, в частности, включать одну из следующих формул:

- R²₄Si, где R² представлен в виде C₁-C₅алкильной группы, предпочтительно метила или этила, как, например, тетраметилсилан;

- R²₃SiX, где R² представлен в виде C₁-C₅алкильной группы, предпочтительно метила или этила, и где X представлен в виде H, как, например, триметилсилан,

- R²SiX₃, где R² представлен в виде C₁-C₁₀алкильной группы, предпочтительно метила, этила, пропила, пентила, гексила, гептила, октила или в виде C₆-C₁₀арильной группы, предпочтительно фенила, и где X представлен в виде алкокси, в частности метокси, этокси, н-пропокси или изопропокси, как, например, октилтриэтоксисилaн, фенилтриэтоксисилан.

В одном варианте композиции по настоящему изобретению применяются, соответственно, соединение общей формулы (I) и соединение общей формулы (II).

В одном дополнительном варианте композиции по настоящему изобретению, однако, могут также содержаться по меньшей мере одно соединение общей формулы (I) и по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три соединения общей формулы (II). Любая комбинация в данном случае является возможной.

Таким образом, в одном варианте композиция может содержать тетраэтоксисилан в качестве соединения формулы (I) и триметилсилан и фенилтриэтоксисилан в качестве соединений формулы (II).

В другом варианте композиция содержит тетраэтоксисилан в качестве соединения формулы (I) и триметилсилан, фенилтриэтоксисилан и октилтриэтоксисилан в качестве соединений формулы (II).

В дополнительном варианте осуществления композиция содержит соединение общей формулы (I) в молярном количестве от 0,08 до 0,2 моль, предпочтительно 0,1–0,15 моль, особенно предпочтительно 0,1–0,12 моль и соединение общей формулы (II) в молярном количестве от 0,05 до 0,1 моль, предпочтительно от 0,06 до 0,09 моль, особенно предпочтительно от 0,07 до 0,08 моль.

При этом диапазон молярного количества, предоставленный для соединения общей формулы (II), может относиться к одному соединения или сумме двух соединений или трех соединений общей формулы (II).

Таким образом, в варианте композиция из тетраэтоксисилана в качестве соединения формулы (I) и триметилсилана и фенилтриэтоксисилана в качестве соединений формулы (II) может содержать 0,15 моль тетраэтоксисилана и 0,04 моль триметилсилана/0,033 моль фенилтриэтоксисилана.

В другом варианте композиция из тетраэтоксисилана в качестве соединения формулы (I) и триметилсилана, фенилтриэтоксисилана и октилтриэтоксисилана в качестве соединений формулы (II) может содержать 0,1 моль тетраэтоксисилана и 0,03 моль триметилсилана/0,025 моль фенилтриэтоксисилана и 0,043 моль октилтриэтоксисилана.

Соотношение соединения, представляющего собой силан, формулы (I) и соединений, представляющих собой силан, формулы (II) предпочтительно находится в пределах от 1:0,5 до 1:2, особенно предпочтительно от 1:0,75 до 1:1,5, еще более предпочтительно от 1:1 до 1:1,2.

В одном дополнительном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению по меньшей мере один полимер выбран из группы, включающей полиуретан, эпоксидные смолы; меламиновые смолы, такие как меламиноформальдегидная смола, и полиакрилаты.

В настоящем документе является предпочтительным применение полиуретанового полимера, при этом полиуретановый полимер находится на основе ароматических полиизоцианатов, в частности полидифенилметандиизоцианата (PMDI), толуилендиизоцианата (TDI) и/или дифенилметандиизоцианата (MDI), при этом PMDI является особенно предпочтительным.

Полимер встраивается в сетчатую структуру, образованную из соединений, представляющих собой силан, и придает композиции свойства пластичности, что облегчает нанесение покрытия.

Тип применяемого полимера предпочтительно определяется применяемыми соединениями, представляющими собой силан. Таким образом, является предпочтительным применять силаны, модифицированные эпоксидными группами, вместе с эпоксидными полимерами, а силаны, модифицированные метакрилатными группами, — вместе с акрилатным полимером.

В дополнительном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению также является возможным применять более чем один полимер.

В дополнительном варианте осуществления содержание полимера в применяемой по настоящему изобретению композиции составляет по меньшей мере 30 вес. %, предпочтительно по меньшей мере 20 вес. %, особенно предпочтительно по меньшей мере 10 вес. %. В одном варианте осуществления соотношение золь-геля и полимера составляет от 1:0,1 до 1:0,5, предпочтительно от 1:0,2 до 1:0,4 (в перерасчете на твердое вещество).

Содержание растворителя, присутствие которого главным образом обусловлено применением силанов, находится в пределах от 1 до 15 вес. %, предпочтительно от 2 до 13 вес. %, особенно предпочтительно от 4 до 10 вес. %. Однако при этих характеристиках содержание растворителя из используемого полимера сначала не учитывается, при этом, в частности, вода и/или спирты, в данном случае предпочтительно этанол, представляют собой растворитель. Содержание спирта может, например, находиться в пределах < 1%. Также является возможным, что композиция по настоящему изобретению содержит исключительно спирт и не содержит воды или содержит небольшое ее количество, то есть соединения, представляющие собой силан, и также полимерная дисперсия могут применяться в спиртовой форме.

В дополнительном варианте осуществления композиция по настоящему изобретению может содержать неорганические частицы, в частности частицы SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂, TiO₂. При этом предпочтительно применяемые частицы характеризуются размером от 2 до 400 нм, предпочтительно от 2 до 100 нм, особенно предпочтительно от 2 до 50 нм. Благодаря добавлению неорганических частиц содержание твердого вещества композиции увеличивается, вследствие чего способ нанесения композиции улучшается. Также благодаря добавлению неорганических частиц предотвращается коробление и образование трещин. Неорганические частицы могут быть применены в количестве в диапазоне от 0,1 до 25 вес. %, предпочтительно от 5 до 20 вес. %, в перерасчете на содержание твердого вещества материала-силана (материала, полученного в процессе золь-гель).

Особенно предпочтительный вариант композиции по настоящему изобретению включает тетраэтоксисилан, триметилсилан, фенилтриэтоксисилан, октилтриэтоксисилан и полиуретан.

Еще более предпочтительный вариант композиции по настоящему изобретению включает тетраэтоксисилан, триметилсилан, фенилтриэтоксисилан, октилтриэтоксисилан, полиуретан и частицы SiO₂.

Применяемая по настоящему изобретению композиция может быть получена в способе, включающем следующие этапы:

- обеспечение по меньшей мере одного соединения общей формулы (I) и по меньшей мере одного соединения общей формулы (II);

- необязательное добавление по меньшей мере одной дисперсии неорганических частиц;

- добавление по меньшей мере одного катализатора, в частности кислоты, к смеси из по меньшей мере одного соединения формулы (I) и по меньшей мере одного соединения формулы (II);

- отделение водной фазы реакционной смеси по меньшей мере одного соединения формулы (I) и по меньшей мере одного соединения формулы (II) и

- добавление по меньшей мере одного полимера к отделенной водной реакционной смеси по меньшей мере одного соединения формулы (I) и по меньшей мере одного соединения формулы (II).

Выступающие в качестве катализатора подходящие неорганические и/или органические кислоты выбраны из группы, включающей фосфорную кислоту, уксусную кислоту, п-толуолсульфоновую кислоту, соляную кислоту, муравьиную кислоту или серную кислоту. Также подходят аммониевые соли, такие как сульфат аммония, которые реагируют как слабые кислоты. п-Толуолсульфоновая кислота является особенно предпочтительной.

Для последующей нейтрализации реакционной смеси используется предпочтительно основное соединение, такое как, например, аммиак. Это приводит к отделению водной фазы со связующей частью от спиртовой фазы (этанольной фазы). Водную фазу можно затем легко отделить от спиртовой фазы.

В случае смешивания неорганических частиц с композицией связующего вещества неорганические частицы применяют предпочтительно в количестве от 0,1 до 15 вес. %, предпочтительно от 0,5 до 10 вес. %, особенно предпочтительно от 1 до 5 вес. %.

Как уже было упомянуто выше, композицию по настоящему изобретению можно применять для покрытия или герметизации краев древесно-волокнистых плит, в частности WPC-, HDF- или MDF-плит.

Задача настоящего изобретения аналогично решается посредством древесно-волокнистой плиты с композицией по настоящему изобретению.

Соответственно, по меньшей мере одна древесно-волокнистая плита, как, например, HDF- или MDF-плита, содержит по меньшей мере одну композицию согласно настоящему изобретению, с помощью которой, в частности, покрывают края древесно-волокнистой плиты с целью герметизации.

Композиция может наноситься на края древесно-волокнистых плит, например, посредством распыления, валиков или с применением вакуума.

Толщина слоя композиции на крае плиты может находиться в пределах от 10 до 50 мкм, предпочтительно от 20 до 40 мкм.

Композицию можно распределять на края плиты в виде влажного покрытия в количестве от 100 до 200 г/м² силана, предпочтительно от 120 до 150 г/м² силана. Отсюда следует, что содержание твердого вещества на крае плиты составляет от 5 до 25 мг/см², предпочтительно от 10 до 20 мг/см².

Древесно-волокнистые плиты по настоящему изобретению могут иметь различные системы связующих веществ, которые в качестве связующего вещества смешивают с древесными волокнами и спрессовывают с ними. Предпочтительные системы связующих веществ представляют собой: формальдегидные смолы, такие как карбамидоформальдегидные смолы, меламиноформальдегидные смолы, меламинокарбамидоформальдегидные смолы; полиуретаны, предпочтительно на основе полидифенилметандиизоцианата (PMDI), эпоксидную смолу или полиэфирные смолы.

Древесно-волокнистые плиты по настоящему изобретению также могут иметь на верхней стороне плиты покрытие с пленкой, например пленкой из термопластичных материалов, таких как ПВХ или ПП, или бумажными слоями, как, например, слой декоративной бумаги или декоративной накладки.

Особенно предпочтительными являются такие древесно-волокнистые плиты:

- HDF-плита, которая содержит карбамидоформальдегидный клей и пропитана преполимером из изоцианата и полиола;

- HDF-плита с карбамидоформальдегидным клеем и пленкой, приклеенной на по меньшей мере одну верхнюю сторону плиты, такой как ПВХ-пленка;

- HDF-плита с меламинокарбамидоформальдегидным клеем;

- HDF-плита с PMDI-клеем и

- WPC-плита с приклеенной пленкой, такой как полипропиленовая (ПП)-пленка.

Соответственно, сначала получают HDF-плиты с качественно поливалентными видами клея (MUF-клей, PMDI-клей) или полученную HDF со стандартным UF-клеем дополнительно полностью пропитывают на станции пропитывания с помощью полиуретанового преполимера. Затем эти плиты, соответственно, в КТ-прессе покрывали пропитанными меламиновой смолой бумажными слоями (декоративной накладкой, декоративной бумагой и стабилизирующим слоем). Это происходит под высоким давлением и при высоких температурах (p=40 бар, T=200°C, t=15 сек.). После охлаждения покрытых плит их предоставляют для изготовления половиц. В качестве дополнительных вариантов WPC- и HDF-плиты покрывали термопластичной пленкой. Все варианты панелей распилили на линии, применяемой при изготовлении пола, для получения половиц и загерметизировали в профиле по краям с помощью композиции по настоящему изобретению. Также был произведен образец для сравнения без герметизации. Нанесенная композиция термически активируется посредством ИК-излучения. При этом энергия активации на половице должна находиться при по меньшей мере 80°C.

Далее настоящее изобретение более подробно объясняется со ссылкой на примеры осуществления.

Пример осуществления 1. Получение композиции для герметизации

Подают 12,3 г октилтриэтоксисилана, 2,4 г триметилсилана, 6,1 г фенилтриэтоксисилана, 20,8 г тетраэтоксисилана и 28,8 г водной дисперсии SiO₂ (50 вес. %), полученной от фирмы «Обермайер», нагревают смесь при 80°C и перемешивают, при перемешивании теперь добавляют 3,6 г пара-толуиловой кислоты в воде (30 вес. %) и перемешивают в течение 120 мин. Через дополнительные 24 часа теперь при перемешивании увеличивают значение pH до значения pH 7 путем добавления 25% раствора аммиака (в упомянутом выше примере 6,2 г).

По окончании дополнительного времени перемешивания, составляющего 2 часа, теперь добавляют 80 г воды, снова 30 минут перемешивают и затем суспензии дают отстояться в течение 4 часов без перемешивания.

По окончании этого времени ожидания водную фазу со связующей частью отделяют от этанольной фазы. Водную фазу теперь разделяют посредством разделительной воронки. Таким образом, получают неорганическую водную систему покрытия.

Теперь 50 г этой системы покрытия (твердое вещество: 52%) смешивают с 20 г водного раствора полиуретана (от фирмы «Альбердингк», U 3251, твердое вещество: 35%).

Систему покрытия теперь можно наносить на края посредством поролонового малярного валика или пипетки и подвергать термическому отвердеванию (например, при 100°C, в течение 5 минут).

Пример осуществления 2. HDF с UF-клеем и преполимером

7,4-мм HDF с объемной плотностью приблизительно 850 кг/м³ в наливной машине заливают преполимером в количестве 1,2 кг/м². Плиту передают на вакуумную станцию, и преполимер посредством вакуума всасывается в HDF. Затем плиты хранятся в течение трех дней, потом их покрывают в КТ-прессе бумагой, пропитанной меламиновой смолой (декоративной накладкой, декоративной бумагой и стабилизирующим слоем), под давлением и при определенной температуре (p=40 бар, T=200°C, t=15 сек.).

Плиты передают для охлаждения в склад для хранения и через три дня распиливают на линии, применяемой при изготовлении пола, для получения половиц. В дальнейшем они снабжаются пазом и гребнем, и затем в ходе работы на профили наносится композиция из примера осуществления 1 (количество наносимого вещества: 100 г/м², содержание твердого вещества: приблизительно 42%). Силан высушивают под воздействием ИК-излучения. С целью сравнения была распилена плита для получения половиц без вещества для герметизации краев.

Пример осуществления 3. MDF с PMDI-клеем

На линии MDF были изготовлены HDF-плиты со связывающим веществом PMDI. При этом их обрабатывали с коэффициентом клейкости, составляющим 8%, и объемной плотностью, составляющей 850 кг/м³. HDF после пресса охлаждали и шлифовали. Затем плиты хранятся в течение трех дней, потом их покрывают в КТ-прессе бумагой, пропитанной меламиновой смолой (декоративной накладкой, декоративной бумагой и стабилизирующим слоем), под давлением и при определенной температуре (p=40 бар, T=200°C, t=15 сек.).

Плиты передают для охлаждения в склад для хранения и через три дня распиливают на линии, применяемой при изготовлении пола, для получения половиц. В дальнейшем они снабжаются пазом и гребнем, и затем в ходе работы на профили наносится композиция из примера осуществления 1 (количество наносимого вещества: 100 г/м², содержание твердого вещества: приблизительно 42%). Силан высушивают под воздействием ИК-излучения. С целью сравнения была распилена плита для получения половиц без вещества для герметизации краев.

Пример осуществления 4. HDF с MUF-клеем

На линии MDF были изготовлены HDF-плиты со связывающим веществом MUF. При этом их обрабатывали с коэффициентом клейкости, составляющим 25%, усилением меламином, составляющим 24%, и объемной плотностью, составляющей 850 кг/м³. HDF после пресса охлаждали и шлифовали. Затем плиты хранятся в течение трех дней, потом их покрывают в КТ-прессе бумагой, пропитанной меламиновой смолой (декоративной накладкой, декоративной бумагой и стабилизирующим слоем), под давлением и при определенной температуре (p=40 бар, T=200°C, t=15 сек.).

Плиты передают для охлаждения в склад для хранения и через три дня распиливают на линии, применяемой при изготовлении пола, для получения половиц. В дальнейшем они снабжаются пазом и гребнем, и затем в ходе работы на профили наносится композиция из примера осуществления 1 (количество наносимого вещества: 100 г/м², содержание твердого вещества: приблизительно 42%). Силан высушивают под воздействием ИК-излучения. С целью сравнения была распилена плита для получения половиц без вещества для герметизации краев.

Пример осуществления 5. Тест на набухание краев

Из покрытых плит для теста на набухание краев вырезали, соответственно, два x два образца (150 x 50 мм x толщина). Половину образцов по срезанным краям герметизировали композицией из примера осуществления 1, при этом количество наносимого вещества всегда составляло приблизительно 100 г/м². Затем в соответствии со стандартом ISO 24 336:2005 проводили тест на набухание краев.

Набухание определяется в соответствии со стандартами DIN EN 13329:2016 или ISO 24336: 2005 после проведения так называемого теста на набухание краев. При этом покрытый образец для исследования без профиля (150 x 50 мм) вертикально на 50 мм погружают в емкость с водой (20°C) и затем в погруженной области через 24 ч. в трех местах определяют набухание краев. Результаты обобщены в следующей таблице.

* Вещество для герметизации краев на основе силана наносят в количестве приблизительно 100 г/м².

** HDF характеризовалась толщиной приблизительно 850 кг/м³ и была покрыта стандартной структурой для пола (декоративной накладкой, декоративной бумагой и стабилизирующим слоем).

*** HDF характеризовалась объемной плотностью 850 кг/м³ и проклейкой приблизительно 8% относительно волокон и была покрыта стандартной структурой для пола (декоративной накладкой, декоративной бумагой и стабилизирующим слоем).

**** HDF характеризовалась толщиной приблизительно 850 кг/м³ и проклейкой 25% UF-клеем, усиленным 24% меламином, и была покрыта стандартной структурой для пола (декоративной накладкой, декоративной бумагой и стабилизирующим слоем).

***** WPC состоял из приблизительно 50 вес. % PET-волокон и приблизительно 50 вес. % древесных волокон. На плиту наклеивали PET-пленку толщиной 0,4 мм с помощью полиуретанового термоклея.

****** HDF характеризовалась объемной плотностью 850 кг/м³. На нее с помощью полиуретанового термоклея наклеивали ПВХ-пленку толщиной 0,5 мм.

Как можно увидеть из таблицы, более или менее ясно, что возможно уменьшение набухания краев вне зависимости от применяемой системы клеев и композиций плит. Таким образом, эта система герметизации может использоваться для множества различных типов плит.

Изобретение может быть использовано при изготовлении ламинированных полов. Композиция для герметизации и покрытия краев древесно-волокнистых плит получена из смеси силановых соединений с полимерной дисперсией. Силановые соединения включают соединение общей формулы SiX₄, где X представляет собой алкокси группу, соединение общей формулы R²₃SiX, где X представляет собой H, R² представляет собой C₁-C₅ алкильную группу, и соединение общей формулы R²SiX₃, где X представляет собой алкокси группу, R² представляет собой C₁-C₁₀ алкильную группу или С₆-С₁₀ арильную группу. Полимеры в полимерной дисперсии выбраны из полиуретана, эпоксидных смол, меламиновых смол и полиакрилата. Предложены также способ получения композиции, ее применение и древесно-волокнистая плита. Технический результат заключается в снижении набухания краев древесно-волокнистых плит. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

1. Композиция для герметизации и покрытия краев древесно-волокнистых плит, которая может быть получена из

- по меньшей мере одного соединения общей формулы (I)

где

X представляет собой алкокси, и

- по меньшей мере одного соединения общей формулы R²₃SiX,

где

X представляет собой Н,

R² представляет собой C₁-С₅ алкильную группу,

- и по меньшей мере одного соединения общей формулы R²SiX₃, где

X представляет собой алкокси,

R² представляет собой С₁-С₁₀ алкильную группу или С₆-С₁₀ арильную группу, и

- по меньшей мере одной полимерной дисперсии, при этом

по меньшей мере один полимер выбран из группы, содержащей полиуретан, эпоксидные смолы, меламиновые смолы и полиакрилаты.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что фрагмент R² в соединении R²₃SiX представляет собой метил или этил.

3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что фрагмент X в соединении R²SiX₃ представляет собой метокси, этокси, н-пропокси или изопропокси.

4. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что фрагмент R² в соединении R²SiX₃ представляет собой метил, этил, пропил, пентил, гексил, гептил или октил.

5. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что фрагмент R² в соединении R²SiX₃ представляет собой фенил.

6. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что фрагмент X в соединении общей формулы (I) представляет собой метокси, этокси, н-пропокси или изопропокси.

7. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере одно соединение общей формулы (I) SiX₄, по меньшей мере одно соединение общей формулы R²₃SiX и по меньшей мере два соединения общей формулы R²SiX₃.

8. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что соединение общей формулы R²₃SiX представляет собой триметилсилан.

9. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что соединение общей формулы R²₃SiX₃ представляет собой октилтриэтоксисилан или фенилтриэтоксисилан.

10. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что по меньшей мере один полимер представляет собой полидифенилметандиизоцианат (PMDI).

11. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она может содержать неорганические частицы, в частности частицы SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂, TiO₂.

12. Способ получения композиции по любому из предыдущих пунктов, включающий этапы:

- обеспечения по меньшей мере одного соединения общей формулы (I), по меньшей мере одного соединения общей формулы R²₃SiX и по меньшей мере одного соединения общей формулы R²SiX₃;

- добавления по меньшей мере одной кислоты к смеси по меньшей мере одного соединения формулы (I), по меньшей мере одного соединения формулы R²₃SiX и по меньшей мере одного соединения общей формулы R²SiX₃;

- добавления по меньшей мере одного основного соединения для последующей нейтрализации реакционной смеси;

- добавления воды для отделения водной фазы реакционной смеси по меньшей мере одного соединения формулы (I), по меньшей мере одного соединения формулы R²₃SiX и по меньшей мере одного соединения общей формулы R²SiX₃ от спиртовой фазы и

- добавления по меньшей мере одного полимера к отделенной водной реакционной смеси по меньшей мере одного соединения формулы (I), по меньшей мере одного соединения формулы R²₃SiX и по меньшей мере одного соединения общей формулы R²SiX₃.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что способ дополнительно включает этап добавления дисперсии неорганических частиц.

14. Применение композиции по любому из пп. 1-11 для покрытия и герметизации краев древесно-волокнистых плит, HDF- или MDF-плит.

15. Древесно-волокнистая плита, содержащая по меньшей мере одну композицию по любому из пп. 1-11.