Прозрачный поверхностный защитный слой

Изобретение относится к износостойким поверхностным отделочным покрытиям на основе синтетических смол и касается прозрачного поверхностного защитного слоя. Слой содержит прозрачные твердые частицы, которые содержат, по меньшей мере, три различные фракции по размеру зерен и которые имеют твердость по Мосу, по меньшей мере, 4, которые вводятся в матрицу синтетической смолы, где фракции по размеру зерен в каждом случае имеют мономодальное распределение по размеру зерен, и прозрачные твердые частицы присутствуют как тримодальное распределение по размеру зерен, содержащее грубую фракцию, среднюю фракцию и тонкую фракцию. Изобретение позволяет оптимизировать стойкость к истиранию, царапанию, чистке щеткой поверхностных защитных слоев друг с другом без увеличения вязкости используемой смолы и без потери прозрачности желаемого слоя. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл., 8 пр.

 

Настоящее изобретение относится к прозрачному поверхностному защитному слою на основе синтетической смолы, содержащей прозрачные твердые частицы, которые вводятся в матрицу синтетической смолы и которые имеют твердость по Мосу, по меньшей мере, 4, к способу его получения, а также к его применению.

Общеизвестно нанесение непроницаемых покрытий на поверхности кусков мебели, полов, керамики или других изделий повседневного использования и, таким образом, защита их от износа. Реактопласты, термопласты или эластомерные пластики, которые могут быть отверждены под воздействием температуры или излучения, часто используются для указанной цели в качестве матричных материалов. Меламинные смолы, карбамидные смолы, фенольные смолы, акриловые смолы, эпоксидные смолы, сложнополиэфирные смолы, аминопласты, полиуретаны, а также смеси указанных пластиков являются особенно подходящими в качестве термоотверждающихся и/или отверждающихся излучением синтетических смол или систем покрытий соответственно.

В прошлом были сделаны успешные попытки по улучшению износостойкости таких поверхностных покрытий введением частиц твердого материала в матрицу синтетической смолы.

Так US 3928706A описывает получение износостойких декоративных слоев, которые выполнены из гильзовой бумаги, декоративной бумаги, износостойкого слоя и бумаги верхнего слоя. Износостойкий слой термоотверждающейся синтетической смолы, содержащей твердые материалы, которые тонко распределены в ней и которые имеют твердость по Мосу, по меньшей мере, 7, наносится на поверхность либо декоративной бумаги, либо бумаги верхнего слоя. Все три бумаги пропитываются термоотверждающейся синтетической смолой и перерабатываются с формованием однородного ламината обычным способом, в котором они прессуются между высокополированными прессующими плитами при температурах приблизительно 150°C.

ЕР 0519242А1 описывает износостойкий защитный слой особой прозрачности и блеска, который получают введением твердых материалов, которые покрыты силаном.

Вышеуказанные способы, однако, связаны с такой проблемой, что переработка таких слоев прессованием высокополированными прессующими плитами приводит к значительному износу прессующих плит в результате контакта с частицами твердого материала.

Было можно решить указанную проблему тем, что стеклянные сферы предпочтительно устанавливаются в матрицу в дополнение к твердым материалам, поэтому было можно снизить износ прессующих плит, без снижения износостойкости покрытия слишком много. Такие способы описаны в ЕР 1339545В1, в WO 2008/128702A1 и в WO 2010/075922А1. Было можно решить часть проблем износостойкости для покрытий поверхности синтетической смолой с помощью композиций, описанных в вышеуказанных документах, поэтому можно было, в частности, достигнуть высокой износостойкости.

Различные механические напряжения поверхности, однако, также ведут к различным механизмам износа, где различие делается между стойкостью к истиранию, стойкостью к царапанию и стойкостью к чистке щеткой.

Стойкость к истиранию, которая оценивается согласно так называемому Taber-методу, относится к грубому истиранию поверхностей, как это имеет место, например, в поверхности пола в общественных зданиях или промышленных установках. В процессе испытания определяется стойкость поверхностного слоя к чистке щеткой. В ответ на испытание достигается истирание, в котором испытываемый образец вращается под напряженными цилиндрическими фрикционными колесами, которые покрыты определенной наждачной бумагой. Определяется число вращений, которое необходимо сделать до получения предопределенной степени истирания.

Для указанного испытания согласно DIN EN 13329 образцы для испытаний с размером приблизительно 100 мм×100 мм удаляются из элемента ламинатного пола и делятся на 4 квадранта с помощью маркера. Поверхность образца для испытаний обрабатывается с помощью двух фрикционных колес, которые покрыты определенной наждачной бумагой, в точно определенных условиях (давление, вращения и т. д.), где полосы наждачной бумаги в каждом случае заменяются после 200 вращений. Испытание проводится до достижения так называемой начальной точки истирания (IP). Т. е. точки, в которой декоративное покрытие истирается в течение первого времени ясно распознаваемым образом и в которой нижний слой обнажается в трех из четырех квадрантов. Ламинатные полы делятся на абразивные классы АС-1 - АС-5 таким образом, что соответствуют IP-значению от ≥900 до ≥6000.

Стойкость к царапанию относится к менее грубому износу, который имеет влияние на внешний вид поверхностных защитных слоев. Высокая стойкость к царапанию означает, что оптически превосходный внешний вид остается в течение длительного времени в ответ на соответствующее напряжение. Испытание на стойкость к царапанию выполняется с помощью так называемого Martindale-испытания согласно DIN EN 16094. Фрикционный материал поэтому движется поступательным образом под определенным напряжением к испытываемому образцу в форме фигуры Лиссажу, которая образуется с помощью перпендикулярного наложения синусоидальных колебаний, предельными состояниями которой является окружность и прямая линия, и которая представляет курс движения фрикционной пластины. Держатель испытываемого образца, который вмещает фрикционный материал, может свободно вращаться вокруг своей оси, которая размещена перпендикулярно плоскости образца для испытаний. Нагружение образца для испытаний фрикционным материалом имеет место до предопределенного числа циклов. В качестве фрикционного материала используется нетканый материал (Scot Brite 3M CF-HP 7440; Scot Brite 3M CF-HP 7447), который покрыт частицами Al2O3. Оценка выполняется путем измерения изменения блеска или классификации согласно изображениям царапин.

Стойкость к чистке щеткой относится к износу, который имеет место в ответ на низкое нагружение поверхности, как в случае в ответ, например, на чистку поверхности. В противоположность двум описанным выше методам испытаний для стойкости на истирание и стойкости к царапанию еще нет установленных испытаний для определения стойкости к чистке щеткой, но методы испытаний, которые основаны на двух описанных выше испытаниях, используются, в частности, при изготовлении древесных и ламинатных полов. В контексте настоящей заявки стойкость к чистке щеткой определяется в том, что плоская ударная поверхность 1 кг молотка, которая была покрыта стальной ватой сорта 1, движется взад и вперед без дополнительного давления на поверхность, которая испытывается. После 10 перемещений первая оптическая оценка поверхности выполняется с помощью изображений чисток щеткой. Указанная процедура повторяется до трех раз, так что выполняются всего 30 перемещений. Благодаря тому, что следы чистки щеткой, которые образуются в случае данного метода, идут линейно, они являются трудными для идентификации на микрофотографиях, так что выполняется визуальная оценка в соответствии со стадиями износа, которая дополнительно подтверждается с помощью микрофотографий. На стадии 0 видимые изменения не могут быть идентифицированы, стадия 1 показывает несколько следов чистки щеткой, которые могут быть видны только неясно, стадия 2 показывает несколько ясновидимых следов чистки щеткой, на стадии 3 могут быть идентифицированы много ясновидимых следов чистки щеткой, на стадии 4 может быть виден первый внешний вид износа, подобного истиранию, и крупное по площади истирание является ясновидимым на стадии 5.

Износостойкие декоративные ламинаты, которые имеют превосходную стойкость к истиранию и стойкость к царапанию, описываются в ЕР 1719638В1, где покрытие содержит связующую матрицу, содержащую частицы первого материала, имеющие размер частиц в интервале от 3 мкм до 8 мкм, и частицы второго материала, имеющие размер частиц менее 1,0 мкм.

ЕР 1719638В1 описывает плиту из древесного материала, поверхность которой имеет декоративный слой, который покрыт прозрачным слоем смолы, которая содержит частицы, имеющие высокую стабильность, например, корунд и, кроме того, коллоидальный диоксид кремния с размером частиц до 100 нм для увеличения стойкости к истиранию. В ответ на испытание на стойкость к царапанию согласно Martindale такие плиты из древесного материала показывают только небольшую потерю блеска и только несколько видимых царапин.

Более глубокие исследования механизмов износа декоративных слоев показали, что стойкость к царапанию, которая основана на обычном износе в повседневных операциях, и стойкость к чистке щеткой, которая характеризует износ в ответ на низкое нагружение поверхности, как это проявляется в ответ на чистку или промывку поверхностей, характеризуются различными механизмами износа, так что меры, которые гарантируют высокую стойкость к царапанию, автоматически не влекут за собой высокую стойкость к чистке щеткой. То же самое применимо к стойкости к истираню. Здесь также оказывается, что меры, которые влекут за собой высокую стойкость к истиранию, также автоматически не гарантируют высокой стойкости к царапанию или стойкости к чистке щеткой.

Проблема состоит в том, что прототип не рассматривает способ или соответствующую информацию относительно мер для получения поверхностного защитного слоя, который имеет подобные высокую стойкость к истиранию, высокую стойкость к царапанию и высокую стойкость к чистке щеткой.

Проблема решается с помощью прозрачного поверхностного защитного слоя, имеющего характеристики п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты и другие разработки являются предметом соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.

Многочисленные попытки оптимизировать стойкость к истиранию, стойкость к царапанию и стойкость к чистке щеткой поверхностных защитных слоев друг с другом без увеличения вязкости используемой смолы в степени, от которой страдает технологичность, и без потери прозрачности желаемого слоя показали, что оптимальные и удовлетворительные результаты достигаются для всех трех вышеуказанных характеристик, когда прозрачные твердые частицы, содержащие три фракции с различным размером зерен и имеющие твердость по Мосу, по меньшей мере, 4, вводятся в матрицу поверхностного защитного слоя на основе синтетической смолы, отдельные фракции по размеру зерен в каждом случае имеют мономодальное распределение зерен по размеру, и твердые частицы присутствуют как тримодальное распределение зерен по размеру, содержащее грубую фракцию, среднюю фракцию и тонкую фракцию.

Грубая фракция, поэтому, содержит отдельную или две смежных грануляции, имеющие размеры зерен F150-F280 согласно РЕРА-стандарту, средняя фракция содержит отдельную или две смежных грануляции, имеющие размеры зерен F320-F1200 согласно РЕРА-стандарту, и тонкая фракция содержит грануляцию, имеющую средние размеры зерен d50 в интервале от 0,1 мкм до 2 мкм.

В случае предпочтительного варианта настоящего изобретения средняя фракция имеет средний размер зерен d50 в интервале от 5% до 35%, а тонкая фракция имеет средний размер зерен d50 в интервале от 0,3% до 3% в каждом случае по отношению к среднему размеру зерен d50 грубой фракции.

Другой предпочтительный вариант настоящего изобретения предусматривает средний размер зерен d50 грубой фракции в интервале от 30 мкм до 100 мкм, средний размер зерен d50 средней фракции в интервале от 2 мкм до 20 мкм и средний размер зерен d50 тонкой фракции в интервале от 0,2 мкм до 0,5 мкм.

Предпочтительно прозрачными твердыми частицами являются материалы, выбранные из группы, состоящей из α-(оксида алюминия), сплавленного корунда, спеченного корунда, полностью отожженных оксидов алюминия, золь-гель-корунда, алюмосиликатов, стеклянных сфер, песка диоксида кремния и их смесей. Отдельные фракции по размеру зерен поэтому также имеют различные твердые частицы и могут состоять из смесей твердых частиц. Предпочтительный вариант настоящего изобретения предусматривает грубую фракцию, которая состоит из α-(оксида алюминия) или сплавленного корунда или смеси α-(оксида алюминия) или сплавленного корунда с до 30% масс. стеклянных сфер, среднюю фракцию, которая состоит из α-(оксида алюминия), сплавленного корунда, полностью отожженных оксидов алюминия, золь-гель-корунда или их смесей, и тонкую фракцию, которая состоит из α-(оксида алюминия), сплавленного корунда, спеченного корунда, полностью отожженных оксидов алюминия, золь-гель-корунда, алюмосиликатов, стеклянных сфер, кварцевого песка и их смесей. Обычно твердые частицы грубой фракции и средней фракции предпочтительно имеют твердость по Мосу ≥6, особенно предпочтительно ≥8. Особенно хорошие результаты получаются, когда все три фракции по размеру зерен состоят из α-(оксида алюминия), сплавленного корунда или полностью отожженных оксидов алюминия.

Предпочтительно общее количество введенных твердых частиц составляет от 5% об. до 70% об. по отношению ко всему поверхностному защитному слою и поэтому составляет приблизительно 2 г/м2 до приблизительно 100 г/м2. Выраженная в % масс. часть введенных твердых частиц составляет предпочтительно от 10% масс. до 80% масс. также по отношению ко всему поверхностному защитному слою.

Также известно улучшение прозрачности износозащитных слоев, в которые вводятся прозрачные твердые частицы, с помощью химической обработки поверхности твердых частиц аппретом. Предпочтительный вариант настоящего изобретения, таким образом, предусматривает твердые частицы, подвергающиеся химической обработке поверхности органическим или неорганическим аппретом перед введением в полимерную матрицу, где аппретом является предпочтительно силан, в частности, органосилан, такой как, например, аминоалкилалкоксисилан или аминоалкилсилан. Часть силана поэтому обычно составляет от 0,001% масс. до 5% масс. по отношению к общей части твердых частиц.

Предметом настоящего изобретения является также способ получения прозрачного поверхностного защитного слоя описанного выше типа, бумага верхнего слоя сначала сердцевинно пропитывается первой суспензией смолы. На второй стадии вторая суспензия смолы наносится на переднюю сторону сырой бумаги верхнего слоя, где вторая суспензия смолы содержит грубую фракцию прозрачных твердых частиц, имеющих твердость по Мосу, по меньшей мере, 4. Третья суспензия смолы затем наносится на тыльную сторону бумаги верхнего слоя, где третья суспензия смолы содержит среднюю фракцию и тонкую фракцию прозрачных твердых частиц, имеющих твердость по Мосу, по меньшей мере, 4. Бумагу верхнего слоя, покрытую указанным образом, сушат до остаточного влагосодержания приблизительно 6% и затем накладывают ее стороной, которая содержит грубую фракцию прозрачных твердых частиц, на декоративную бумагу, которая сердцевинно пропитана первой суспензией смолы и которая высушена. Декоративная бумага, на которую наложена покрытая бумага верхнего слоя, прессуется на древесно-волокнистую плиту, где самый верхний слой поверхностного защитного слоя, который формован указанным образом, содержит среднюю фракцию и тонкую фракцию прозрачных твердых частиц.

В случае альтернативного способа получения прозрачного поверхностного защитного слоя согласно настоящему изобретению декоративная бумага сердцевинно пропитывается первой суспензией смолы на первой стадии, и, по меньшей мере, одна другая суспензия смолы, которая содержит, по меньшей мере, одну фракцию по размеру зерен прозрачных твердых частиц, имеющих твердость по Мосу, по меньшей мере, 4, затем наносится на сырую декоративную бумагу. В том случае, когда вторая суспензия смолы содержит каждую из фракций по размеру зерен, которые должны вводиться, покрытая декоративная бумага может быть затем высушена непосредственно до остаточного влагосодержания приблизительно 6% и может быть напрессована на древесно-волокнистую плиту.

В случае предпочтительной альтернативы альтернативного способа, по меньшей мере, три фракции по размеру зерен прозрачных твердых частиц наносятся на декоративную бумагу на множестве стадий, где для каждой отдельной стадии используются различные фракции по размеру зерен прозрачных твердых частиц. Порядок нанесения множества суспензий смолы, которые содержат различные фракции по размеру зерен прозрачных твердых частиц, поэтому имеет место таким образом, что самый верхний слой поверхностного защитного слоя, который был получен указанным образом, содержит тонкую фракцию прозрачных твердых частиц.

Поверхностный защитный слой согласно настоящему изобретению используется, в частности, для износостойких покрытий пола, паркетных полов, ламинатных полов, поверхностей мебели или рабочих плит.

Настоящее изобретение будет пояснено подробно ниже с помощью нескольких выбранных примеров, в которых используются суспензии А и В смолы, содержащие следующие композиции.

Суспензия А смолы
Количество (г) Соединение Идентификация, изготовитель
100 Меламинная смола MF Dynea Prefere, 70 0562L, Dynea, A-Krems
5 Моноэтилгликоль MEG, Roth
0,86 Отвердитель MH 188, Malatec, CH-Zug
0,19 Поверхностно-активное вещество MN 49/S, Meiatec, CH-Zug
0,05 Разделяющий агент MT 673/SP, Melatec, CH-Zug
Суспензия В смолы
Количество (г) Соединение Идентификация, изготовитель
100 Меламинная смола MF Dynea Prefere, 70 0562L, Dynea, A-Krems
6 Моноэтилгликоль MEG, Roth
0,93 Отвердитель MH 188, Malatec, CH-Zug
0,6 Поверхностно-активное вещество MN 200/B, Meiatec, CH-Zug
0,05 Разделяющий агент MT 673/SP, Melatec, CH-Zug

В качестве твердых частиц были использованы различные фракции по размеру зерен белого оксида алюминия, который был частично обработан силаном, идентифицированные как ALODUR ZWSK-ST, ALODUR ZWSK и ALODUR WSK фирмой Treibacher Schleifmittel GmbH, имеющие твердость по Мосу 9, а также стеклянные сферы (Swarco), имеющие твердость по Мосу приблизительно 6. Размеры зерен соответственно использованных твердых частиц суммированы в таблице 1 ниже.

Таблица 1
Наименование Основной материал Интервал размера зерен Средний размер зерен
ZWSK-ST F180 Белый оксид алюминия FEPA F180
53-90 мкм
75 мкм
ZWSK-ST F240 FEPA F240
28-75 мкм
44,5 мкм
ZWSK F280 FEPA F280
22-59 мкм
36,5 мкм
ZWSK F500 FEPA F500
5-25 мкм
12,8 мкм
ZWSK F800 FEPA F800
2-14 мкм
6,5 мкм
ZWSK F1200 FEPA F1200
1-7 мкм
3,0 мкм
WSK 3000 0-2 мкм 0,4 мкм*
Стеклянные сферы Стекло 0-5 мкм 1,2 мкм*
* Измерительный инструмент: Sympatec Helos BF с сырой дисперсией OASIS (лазерная дифракция)

Пример 1 (сравнение)

Бумагу верхнего слоя сердцевинно пропитывают суспензией А смолы. Затем выполняют нанесение на бумагу верхнего слоя суспензии В, которая содержит 33% масс. ALODUR ZWSK-ST F180 в качестве твердых частиц. Бумагу верхнего слоя сушат при 145°C до остаточного влагосодержания 6,2% и затем помещают зернистой стороной на декоративную бумагу, которая была сердцевинно пропитана суспензией А смолы и которая была высушена, и затем прессуют на древесно-волокнистую плиту HDF при 180°C в течение 12 с при давлении 350 Н.

Примеры 2-8

Бумагу верхнего слоя сначала сердцевинно пропитывают суспензией А смолы и затем покрывают с передней стороны суспензией В смолы, которая содержит 33% масс. ALODUR ZWSK-ST F180 в качестве твердых частиц. Тыльную сторону бумаги верхнего слоя затем, в свою очередь, покрывают «мокрое-на-мокрое» суспензией В смолы, которая содержит различные количества твердых частиц средней и/или тонкой фракции. С этой целью количества поверхностно-активного вещества в суспензии В смолы увеличивают до 1,5 г для примеров 4, 7 и 8 с тем, чтобы обеспечить диспергируемость тонкой фракции. Различно покрытые бумаги верхнего слоя, полученные указанным образом, в каждом случае сушат при 145°C до остаточного влагосодержания 6,2% и затем помещают передней стороной на декоративную бумагу, которая была сердцевинно пропитана суспензией А смолы и которая была высушена, и затем прессуют на древесно-волокнистую плиту HDF при 180°C в течение 12 с при давлении 350 Н. Количества использованных средней фракции и тонкой фракции твердых частиц суммированы в таблице 2 ниже.

Таблица 2
Пример Твердые частицы/процентное содержание (в каждом случае по отношению к соответствующей чистой суспензии В смолы)
Грубые Средние Тонкие
0 (сравнение) _ - _
1 (сравнение) ZWSK-ST F180
33% масс.
- -
2 (сравнение) ZWSK-ST F180
33% масс.
ZWSK F500
15% масс.
-
3 (сравнение) ZWSK-ST F180
33% масс.
- WSK 3000
10% масс.
4 (сравнение) - ZWSK F500
25% масс.
WSK 3000
20% масс.
5 (сравнение) ZWSK-ST F180
33% масс.
- glass spheres 25% масс.
6 (сравнение) ZWSK-ST F240
33% масс.
ZWSK F800
15% масс.
ZWSK F1200
15% масс.
7 (изобретение) ZWSK-ST F180
33% масс.
ZWSK F500
15% масс.
WSK 3000
25% масс.
8 (изобретение) ZWSK-ST F280
33% масс.
ZWSK F500
20% масс.
WSK 3000
20% масс.

Определение цифр износа выполняют в соответствии с вышеописанными методами.

Taber-значение определяют согласно DIN EN 13329, где Taber-значения, определенные в таблице 3, являются в каждом случае средними значениями 4 Taber-испытаний.

Стойкость к царапанию определяют согласно DIN EN 16094, где оценка выполняется с помощью изображения царапин, и Scotch Britle 3M CF-HP 7440 используют в качестве средства испытания. Для каждого испытания осуществляют десять движений Лиссажу (160 циклов).

Для определения стойкости к чистке щеткой для каждого примера выполняют 4 испытания на чистку щеткой, результаты которых оценивают визуально (изображения царапин), и которые объединяют с получением среднего значения в таблице 3. На основе испытания на стойкость к царапанию согласно DIN EN 16094 шесть стадий (0-5) выбирают для изображений царапин, где отсутствие видимых изменений может быть идентифицировано на стадии 0. Taber-значения, определенные в ответ на испытания на износ, значения стойкости к царапанию и оценки стойкости к чистке щеткой суммированы в таблице 3 ниже.

Таблица 3
Пример Цифры износа
Taber-значения, IP-вращения Стойкость к царапанию, классификация изображений царапин Стойкость к чистке щеткой, классификация изображений царапин
0 (сравнение) 600 4-5 4-5
1 (сравнение) 4,200 4-5 4-5
2 (сравнение) 4,100 1-3 4-5
3 (сравнение) 4,200 4-5 0-2
4 (сравнение) 800 0-2 0-2
5 (сравнение) 4,000 4-5 1-2
6 (сравнение) 2,300 1-3 2-3
7 (изобретение) 4,100 0-2 0-2
8 (изобретение) 2,000 0-2 0-2

Из прототипа известно, что для высокой износостойкости требуется присутствие относительно грубой фракции зерен твердого материала, который имеет некоторую минимальную твердость. Это подтверждается низким Taber-значением 800 для примера 4, который не имеет грубой фракции. Благодаря тому, что высокая износостойкость считается основным требованием для защитного слоя от износа, который разрабатывается, грубая фракция с 3% масс. по отношению к соответствующей суспензии В смолы в качестве основы всегда используется в случае каждого из остальных примеров. Количество грубой фракции поэтому всегда поддерживается так, чтобы быть постоянной, для обеспечения сравнимости полученных результатов. С 3% масс. количество грубой фракции было выбрано так, что было возможно достигнуть высоких Taber-значений без риска, что потеряется прозрачность поверхностного защитного слоя в ответ на введение средней фракции и/или тонкой фракции. Размер зерен грубой фракции и их пропорция согласуются с уровнем Taber-значений, который может быть достигнут. Например, размер F180 грубых зерен (пример 7), составляющих 33% масс. в растворе смолы, дает Taber-значение 4100, размер F280 менее грубых зерен (пример 8), составляющих 33% масс. в растворе смолы, дает Taber-значение 2000.

Ламинат (пример 0), который не содержит никаких твердых частиц и, как ожидается, имеет низкие износостойкость, стойкость к царапанию и стойкость к чистке щеткой, также исследуется для сравнения и в качестве эталона. Сравнительный пример 1 показывает, что ни приемлемая стойкость к царапанию, ни удовлетворительная стойкость к чистке щеткой не достигаются только с грубой фракцией на передней стороне бумаги верхнего слоя без дополнительной тонкой части на тыльной стороне. Из сравнительного примера 2 следует, что дополнительная часть средней фракции зерен на тыльной стороне бумаги верхнего слоя дает высокую стойкость к царапанию. При выборе очень тонкой фракции по размеру зерен в качестве тонкой части для покрытия тыльной стороны бумаги верхнего слоя, как в примере 3, неожиданно получают очень низкую стойкость к царапанию, но очень хорошую стойкость к чистке щеткой. Данный результат подтверждается в другом испытании (пример 5), в котором стеклянные сферы используются вместо корунда в тонкой фракции. Даже хотя стеклянные сферы имеют низкую твердость, это имеет небольшое влияние на стойкость к чистке щеткой. В сравнительном примере 6 относительно грубую фракцию абразивных зерен используют с ZWSK F1200 в качестве тонкой фракции, поэтому получают только среднюю стойкость к чистке щеткой.

Стойкая к истиранию поверхность, имеющая оптимальную стойкость к чистке щеткой и стойкость к царапанию, получается в примерах 7 и 8 согласно настоящему изобретению. В обоих случаях поверхность содержит, по меньшей мере, три различные фракции по размеру зерен твердых частиц, где фракции по размеру зерен в каждом случае имеют мономодальное распределение по размеру зерен, и твердые частицы присутствуют как тримодальное распределение по размеру зерен, содержащее грубую фракцию, среднюю фракцию и тонкую фракцию. Грубая фракция поэтому содержит отдельную или две смежные грануляции в интервале размера зерен F150-F280 согласно РЕРА-стандарту, средняя фракция содержит отдельную или две смежные грануляции в интервале размера зерен F320-F1200 согласно РЕРА-стандарту, и тонкая фракция содержит грануляцию, имеющую средний размер зерен d50 в интервале от 0,1 мкм до 2 мкм. В примере 7 найдены оптимальные значения с размером зерен F180 в качестве грубой фракции для всех трех критериев, которые были исследованы, хотя износостойкость в примере 8 с более тонкой грубой фракцией уже снижается значительно, но еще показывает приемлемое Taber-значение 2000.

Для полной картины результаты других испытаний, а также выводы из них суммированы в общем плане ниже без дополнительного пояснения отдельных результатов с помощью конкретных примеров более подробно.

Неожиданно было установлено, что поверхностные защитные слои, имеющие высокую износостойкость, хорошую стойкость к царапанию и хорошую стойкость к чистке щеткой, могут быть получены даже без использования бумаги верхнего слоя. Другие примеры были таким образом получены и оценены, в которых сердцевинно пропитанная декоративная бумага была прямо «сырая-на-сырую» покрыта, и покрытая декоративная бумага, которая была затем высушена, была спрессована прямо с древесно-волокнистой плитой HDF.

В первых испытаниях каждая из, по меньшей мере, трех фракций по размеру зерен твердых частиц была нанесена в один слой на сердцевинно пропитанную декоративную бумагу, которая была затем высушена и которая была напрессована на древесно-волокнистую плиту. Поверхностные защитные слои, полученные указанным образом, имеют хорошие результаты для всех трех критериев оценки.

Кроме того, были проведены дополнительные испытания для прямого нанесения покрытия, в случае которого твердые частицы наносят постепенно на отдельных стадиях в виде отдельной фракции по размеру зерен или в комбинации двух фракций по размеру зерен. В частности, последние испытания показали, что хорошая стойкость к чистке щеткой достигается, в частности, когда тонкая фракция также вводится в самый верхний слой. Очень хорошие результаты были таким образом получены, когда грубая фракция сначала наносится отдельно на декоративную бумагу в первом слое, а затем наносится второй слой, содержащий среднюю фракцию и тонкую фракцию.

Сравнимые количества грубой фракции, средней фракции и тонкой фракции используют в случае прямого нанесения покрытий, как в примерах 7 и 8, поэтому были приняты меры, чтобы вязкость смолы не влияла на ее технологичность, и чтобы, в частности, сохранялась прозрачность поверхностного защитного слоя.

В заключение из каждого из испытаний следует, что удовлетворительная стойкость к чистке щеткой достигается, когда самый верхний слой поверхностного защитного слоя согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, частично содержит тонкую фракцию прозрачных твердых частиц.

1. Прозрачный поверхностный защитный слой на основе синтетической смолы, содержащей прозрачные твердые частицы, которые содержат, по меньшей мере, три фракции с различным размером зерен и имеющие твердость по Мосу, по меньшей мере, 4, которые вводятся в матрицу синтетической смолы, где отдельные фракции по размеру зерен в каждом случае имеют мономодальное распределение зерен по размеру, и прозрачные твердые частицы присутствуют вместе как тримодальное распределение зерен по размеру, содержащее грубую фракцию, среднюю фракцию и тонкую фракцию,
отличающийся тем, что
грубая фракция содержит отдельную или две смежных грануляции, имеющих размеры зерен F150-F280 согласно FЕРА-стандарту, средняя фракция содержит отдельную или две смежных грануляции, имеющих размеры зерен F320-F1200 согласно FЕРА-стандарту, и тонкая фракция содержит грануляцию, имеющую средний размер зерен d50 от 0,1 мкм до 2 мкм.

2. Поверхностный защитный слой по п. 1,
отличающийся тем, что
средняя фракция имеет средний размер зерен d50 в интервале от 5% до 35%, а тонкая фракция имеет средний размер зерен d50 в интервале от 0,3% до 3% в каждом случае по отношению к среднему размеру зерен d50 грубой фракции.

3. Поверхностный защитный слой по п. 1 или 2,
отличающийся тем, что
средний размер зерен d50 грубой фракции находится в интервале от 30 мкм до 100 мкм, средний размер зерен d50 средней фракции находится в интервале от 2 мкм до 20 мкм, и средний размер зерен d50 тонкой фракции находится в интервале от 0,2 мкм до 0,5 мкм.

4. Поверхностный защитный слой по любому из пп. 1 или 2,
отличающийся тем, что
прозрачные твердые частицы выбраны из группы, состоящей из α-(оксида алюминия), сплавленного корунда, спеченного корунда, полностью отожженных оксидов алюминия, золь-гель-корунда, алюмосиликатов, стеклянных сфер, песка диоксида кремния и их смесей.

5. Поверхностный защитный слой по любому из пп. 1 или 2,
отличающийся тем, что
- грубая фракция состоит из α-(оксида алюминия) или сплавленного корунда, или смеси α-(оксида алюминия) или сплавленного корунда с до 30% масс. стеклянных сфер,
- средняя фракция состоит из α-(оксида алюминия), сплавленного корунда, полностью отожженных оксидов алюминия, золь-гель-корунда или их смесей, и
- тонкая фракция состоит из α-(оксида алюминия), сплавленного корунда, полностью отожженных оксидов алюминия, алюмосиликатов, стеклянных сфер, кварцевого песка или их смесей.

6. Поверхностный защитный слой по любому из пп. 1 или 2,
отличающийся тем, что
прозрачные твердые частицы грубой фракции и средней фракции имеют твердость по Мосу ≥6, особенно предпочтительно ≥8.

7. Поверхностный защитный слой по любому из пп. 1 или 2,
отличающийся тем, что
общее количество прозрачных твердых частиц, введенных в матрицу синтетической смолы, составляет от 5% об. до 70% об. по отношению ко всему поверхностному защитному слою.

8. Поверхностный защитный слой по любому из пп. 1 или 2,
отличающийся тем, что
общее количество прозрачных твердых частиц, введенных в матрицу синтетической смолы, составляет от 2 г/м2 до 100 г/м2.

9. Способ получения поверхностного защитного слоя по любому из пп. 1-8, способ содержит следующие стадии:
- сердцевинная пропитка бумаги верхнего слоя первой суспензией смолы;
- нанесение второй суспензии смолы, которая содержит грубую фракцию прозрачных твердых частиц, на переднюю сторону сырой бумаги верхнего слоя,
- нанесение третьей суспензии смолы, которая содержит среднюю фракцию и тонкую фракцию прозрачных твердых частиц, на тыльную сторону сырой бумаги верхнего слоя,
- сушка покрытой бумаги верхнего слоя до остаточной влажности приблизительно 6%,
- нанесение покрытой бумаги верхнего слоя ее стороной, которая содержит грубую фракцию прозрачных твердых частиц, на декоративную бумагу, которая сердцевинно пропитана первой суспензией смолы и которая высушена, и
- прессование декоративной бумаги, которая сверху покрыта покрытой бумагой верхнего слоя, на древесно-волокнистую плиту,
где самый верхний слой поверхностного защитного слоя, который формован указанным образом, содержит среднюю фракцию и тонкую фракцию прозрачных твердых частиц.

10. Способ получения поверхностного защитного слоя по любому из пп. 1-8, способ содержит следующие стадии:
- сердцевинная пропитка декоративного слоя первой суспензией смолы;
- нанесение, по меньшей мере, одной другой суспензии смолы, которая содержит, по меньшей мере, одну фракцию по размеру зерен прозрачных твердых частиц, на сырую декоративную бумагу,
- сушка покрытой декоративной бумаги до остаточного влагосодержания приблизительно 6%,
- прессование высушенной декоративной бумаги на древесно-волокнистую плиту.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что, по меньшей мере, три фракции по размеру зерен прозрачных твердых частиц наносятся на декоративную бумагу в ходе множества стадий, где используются различные фракции по размеру зерен или смеси различных фракций по размеру зерен суспензий смолы, содержащих прозрачные твердые частицы, где порядок нанесения суспензий смолы имеет место таким образом, что самый верхний слой поверхностного защитного слоя, который был получен указанным образом, содержит тонкую фракцию прозрачных твердых частиц.

12. Применение поверхностного защитного слоя по любому из пп. 1-7 в качестве декоративной поверхности для износостойких покрытий пола, паркетных полов, ламинатных полов, поверхностей мебели или рабочих плит.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обойному субстрату, т.е. .
Изобретение относится к бумаге-основе, пригодной для пропитки термоотверждаемыми синтетическими смолами, и к декоративным материалам, получаемым из нее, для формирования покрытий.

Изобретение относится к декоративной бумаге, которая способна пропитываться термоотверждаемыми смолами и которая пригодна для нанесения печати посредством способа струйной печати, причем декоративная бумага как ламинат имеет ту же окраску, что и в своей необработанной форме.

Изобретение относится к способу и устройству для изготовления бумаги с износостойкой поверхностью, а также к бумаге, изготовленной согласно данному способу. .

Изобретение относится к износостойким частицам, которые требуются для изготовления декоративной бумаги с износостойкой поверхностью. .

Изобретение относится к водной, жидкой красящей композиции, содержащей не более 50 г/л летучих органических соединений и подходящей для окрашивания архитектурных покрытий на водной основе или на основе органических растворителей и базовых красок.

Изобретение относится к пигментированным композициям для покрытия с уменьшенным энергосбережением, особенно для красок с низким средним блеском, а также к изделиям или сооружениям, имеющим поверхность, покрытую этой композицией.

Изобретение относится к отражающим материалам, а более конкретно к световозвращающему покрытию и к способу нанесения световозвращающего покрытия на поверхность для улучшения видимости опасных придорожных объектов в ночное время.

Изобретение относится к диспергируемому в воде, циклокарбонат-функционализированному виниловому сополимерному связующему веществу. Описано диспергируемое в воде, циклокарбонат-функционализированное виниловое сополимерное связующее вещество, имеющее структурные группы, производные от i) по меньшей мере одного винилового мономера (I), имеющего по меньшей мере одну циклическую карбонатную группу, ii) по меньшей мере одного винилового мономера (II), имеющего по меньшей мере одну эмульгирующую группу, и iii) необязательно по меньшей мере одного сополимеризуемого винилового мономера (III), который отличается от мономеров (I) и (II), где виниловый мономер (I) представляет собой , в которой R1 означает Н или СН3; R2 означает Н, C1-8-алкил, С6-14-арил, С7-20-аралкил или -алкарил и X означает C1-8-алкилен, C6-14-арилен, С7-20-аралкилен или -алкарилен, и виниловый мономер (II) представляет собой соединение формулы (IV): , в которой R1 означает Н или СН3; R3 означает Н или алкил; Y означает О, СН2, CH2O, NH или CH2NH; Z означает SO3 (-) или N(CH3)3 (+); m означает 0 или 1 и n означает 0-10.

Изобретение относится к пленкообразующей композиции, предназначенной для нанесения на внутреннюю поверхность здания, содержащей агент, способный улавливать формальдегид.

Изобретение относится к красящим композициям и касается усовершенствованных покрытий с низким содержанием диоксида титана. Водная покровная композиция имеет PVC от 78 до 88% и содержит по отношению к суммарному объему твердых веществ сухого покрытия: a) частицы заглушающего пигмента, включающие: i) от 3 до 10% диоксида титана, ii) от 0 до 20% полых полимерных частиц; b) частицы незаглушающего наполнителя, включающие: i) двойной карбонат кальция и магния, и/или ii) карбонат кальция, и/или iii) нефелиновый сиенит, и/или iv) каолин, где сумма i)+ii)+iii)+iv) составляет от 40 до 80% и iv) составляет от 0 до 20%; c) частицы полимерного связующего вещества с вычисленной по уравнению Фокса Tg от 25 до 70°C, имеющего кислотное число от 15 до 65 мг KOH/г полимера, где полимерные частицы состоят из акриловых мономеров и необязательно дополнительно включают стирол и/или его производные; d) диспергатор, у которого среднемассовая молекулярная масса составляет, по меньшей мере, 3500 Да; e) летучий коалесцирующий растворитель, где в композиции не содержится нелетучий коалесцирующий растворитель.

Изобретение относится к бесформальдегидным композициям для покрытий. Покрытия используют для придания волокнистым панелям и акустическим панелям, таким как потолочные плитки, устойчивости к провисанию.
Настоящее изобретение касается покрытия для демпфирования звука, в частности касается композиции покрытия, способа нанесения покрытия, а также основы, по меньшей мере частично покрытой композицией покрытия.

Композиция для получения покрытия для снижения механических потерь высокоскоростного ротора электрической машины относится к гибридным органо-неорганическим нанокомпозиционным покрытиям, способным снижать механические потери высокоскоростного ротора электрической машины в охлаждающей газообразной среде.

Изобретение относится к композиции для поверхностной обработки поверхностей в форме жидкого агента для поверхностной обработки, такого как УФ-отверждаемый лак, который содержит наполнители.

Изобретение относится, в общем, к области панелей на волокнистой основе с износостойкими поверхностями в качестве строительных панелей, предпочтительно напольных панелей.

Изобретение относится к износостойким поверхностным отделочным покрытиям на основе синтетических смол и касается прозрачного поверхностного защитного слоя. Слой содержит прозрачные твердые частицы, которые содержат, по меньшей мере, три различные фракции по размеру зерен и которые имеют твердость по Мосу, по меньшей мере, 4, которые вводятся в матрицу синтетической смолы, где фракции по размеру зерен в каждом случае имеют мономодальное распределение по размеру зерен, и прозрачные твердые частицы присутствуют как тримодальное распределение по размеру зерен, содержащее грубую фракцию, среднюю фракцию и тонкую фракцию. Изобретение позволяет оптимизировать стойкость к истиранию, царапанию, чистке щеткой поверхностных защитных слоев друг с другом без увеличения вязкости используемой смолы и без потери прозрачности желаемого слоя. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл., 8 пр.

Наверх