BE1019929A5 - Muur-of wandbekledingelementen en hun productie. - Google Patents

Abstract

Beschreven wordt een werkwijze voor de vervaardiging van een voorwerp voor de bekleding van vloeren of wanden omvattende de stappen van: a) het aanbrengen van een gel coat laag; gebaseerd op een uithardend polymeer hars, aan de binnenkant van een gietvorm om een gecoate gietvorm te bekomen, b) het inbrengen in de kern van de gecoate gietvorm uit stap a) van een opvulsamenstelling die is gebaseerd op een uithardend polymeer hars aangevuld met ten minste één mineraal vulmateriaal, waarbij de uithardende polymeer harsen van stap a) en b) behoren tot dezelfde chemische familie van harsen, en waarbij de gel coat laag in de gecoate gietvorm van stap a) slechts gedeeltelijk wordt uitgehard vooraleer de gecoate gietvorm uit stap a) wordt onderworpen aan stap b). Een element voor de bekleding van vloeren en wanden dat kan vervaardigd worden met deze werkwijze op basis van polyester harsen wordt eveneens beschreven.

Description

Muur- of wandbekledinqelementen en hun productie

TOEPASSINGSGEBIED VAN DE UITVINDING

Dè huidige uitvinding heeft betrekking tot een verbeterde werkwijze voor de vervaardiging van elementen bedoeld voor het bekleden van vlakken in de bouw. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking tot het vervaardigen van beschermingselementen, zoals plinten en stootranden die geschikt zijn voor gebruik in hygiënisch gevoelige plaatsen, zoals in de voedingsindustrie, in de farmaceutische industrie, in ziekenhuizen, of in clean rooms, zoals bij voorbeeld ook in de elektronische industrie. De uitvinding is ook geschikt voor het vervaardigen van bijzondere bekledingselementen, zoals decoratieve bouwelementen, meer speciaal bijzondere vloer- en wandtegels. De uitvinding omvat tevens bepaalde van de mogelijke producten die door deze werkwijze kunnen worden vervaardigd.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Het is bekend om beschermingselementen zoals plinten en stootranden aan te brengen op de plaatsen waar wanden en vloeren in elkaar overgaan. Deze elementen kunnen de onderzijde van de wanden, alsook onrechtstreeks de wanden erboven, mechanisch beschermen tegen schokken en stoten door trolleys, karren, vorkheftrucks, pallettrucks, pompwagens of palletwagens, ook wel eens transpalletten genoemd, of ook door verrijdbare apparatuur of meubilair, zoals serveerwagens of ziekenhuisbedden. Vooral de hoeken van doorgangen zijn erg kwetsbaar, en daar is zulke bescherming dan ook erg belangrijk.

De meer traditionele plinten, gewoonlijk vervaardigd uit hout, kunststof of lichtmetaal, kunnen in vele omgevingen niet worden gebruikt omdat ze niet voldoende stevigheid en/of slijtvastheid bieden, gemakkelijk vervormen, of niet voldoen aan de hygiënische voorschriften, of daarvoor niet het gepaste esthetisch uitzicht vertonen.

Stevigere stootplinten kunnen worden vervaardigd uit beton, maar dit materiaal is relatief bros en brokkelt gemakkelijk af, heeft doorgaans een zekere porositeit en is niet water afstotend, waardoor deze stootplinten ook vanuit hygiënisch oogpunt ongewenst zijn.

Om die reden worden zulke betonnen stootranden dan ook vaak aan de buitenkant, ten minste gedeeltelijk doch bij voorkeur over het gehele zichtbare oppervlak, voorzien van een metalen bekleding. Roestvrij staal wordt hierbij dikwijls gebruikt, omdat het een beter hygiënisch en esthetisch uitzicht geeft en dat ook lang behoudt. Om de hechting van de stalen buitenlaag met het beton te verbeteren kan de metalen bekleding worden gevormd zodat ze voor een betere verankering om de betonnen kern heen grijpt en/of een rand ervan in de betonnen kern kan worden ingebed. Duits Patentschrift DE 4340953 C1 beschrijft zulke uitvoering, waarbij een opvuldeel bestaande uit polystyreenschuim wordt gebruikt om het gewicht van het product te verminderen. Om de hechting van de stalen buitenlaag met het beton te verbeteren kan de metalen laag ook worden verlijmd. Zulke plinten worden onder andere beschreven in Belgisch octrooischrift BE 1017613 A6. Deze bijkomende metalen bekleding is echter omslachtig om aan te brengen.

DE 2619058 A1 beschrijft een gelijkaardige uitvoering met een kern van polyurethaan (PU) schuim. Dit schuim kan een gepaste stevigheid en elasticiteit worden gegeven om de metalen buitenlaag te ondersteunen, te beschermen tegen vervormingen bij stoten, en om zelfs een zekere demping en soepelheid te bieden.

Ook DE 29904194 U1 beschrijft een plint of voetlijst waarbij een metaalovertrek wordt gelijmd op een PU hardschuimen kern.

Deze bijkomende metalen bekleding vertegenwoordigt in alle beschreven toepassing een behoorlijke meerkost in materiaalgebruik en vereist bijkomende stappen in het productieproces.

Daarbij komt dat de stootvoegen van de plinten, d.i. de zijkanten waar twee opeenvolgende plinten elkaar benaderen, in de meeste van deze uitvoeringen nog onbedekt blijven, zodat deze nog vrij ruw en onnauwkeurig afgewerkt zijn. Bij de plaatsing van de stootranden leidt dit tot bredere voegen, wat ongewenst is omdat zich daar gemakkelijker vuil vastzet en omdat ze ook meer materiaal vergen om opgevuld te worden.

Een bijkomend nadeel is dat de decoratieve mogelijkheden van deze gekende stootranden nog vrij beperkt zijn. Deze mogelijkheden kunnen worden uitgebreid door het bijkomend verven van de beschermingselementen, wat echter weeral een bijkomende behandeling en bijkomend materiaalgebruik betekent. Bepaalde vloeren, zoals epoxyvloeren, kan men ook optrekken tot op de betonnen stootrand, met decoratieve en ook technische voordelen, maar ook dit vereist een bijkomende behandeling.

Er zijn ook plinten ontwikkeld op basis van minder brosse materialen dan beton. De kern van zulke plinten kunnen kunststoffen als bindmiddel gebruiken, bij voorkeur aangevuld met één of meerdere vulmaterialen. De bindmiddelen zijn bij voorkeur polymeer harsen die uitharden door vernetting, zodat ze een stevige drie-dimensionele molecuulstructuur vormen. Op die manier bieden ze een goede hechting aan de vulmaterialen en een stevige structuur. Bij voorkeur zijn deze harsen ook waterafstotend, zodat de plinten ook aan de hygiënische vereisten kunnen voldoen.

EP 848120 A1 beschrijft een massieve plint gevormd uit een composiet materiaal bestaande uit silicium deeltjes bekleed met een polyester bindmiddel, waartoe een kleurstof kan worden gevoegd. Een nadeel van deze uitvoering is dat een glad buitenoppervlak moeilijk te verwezenlijken is wegens de partikels in de massa. Als door toevoegstoffen de plinten een hoge glans, goede kleuring en/of andere bijkomende eigenschappen moeten worden gegeven, dan is in deze uitvoeringsvorm daarvoor vrij veel van deze toevoegstoffen nodig om het gewenste resultaat te verkrijgen. Ook kunnen de eigenschappen van de kern en van het oppervlak niet onafhankelijk van elkaar worden beïnvloed.

Aan de buitenkanten welke bedoeld zijn om zichtbaar te blijven, kunnen deze plinten daarom verder nog voorzien worden van een bovenlaag. Deze kan ook uit kunststof bestaan, omwille van de goede chemische en waterafstotende eigenschappen, en waar door middel van een pigment een zeker decoratief effect kan worden gegeven. Om de slijtvastheid van de plint te verhogen gebruikt men voor de bovenlaag liefst ook een zeer sterk vernettend polymeer hars, waardoor uiteindelijk een oppervlak met hoge hardheid wordt verkregen.

NL 1006957 beschrijft een stootrand die wordt vervaardigd door eerst in een voorgevormde mal een voorgefabriceerde vezelversterkt kunsthars profiel te leggen, of daarin een toplaag te maken van een vezelversterkte coating. Deze toplaag is gemaakt van een food-safe coating bestaande uit pólyesterhars vermengd en opgevuld met vezels en/of glasvlies, vervaardigd tot een bepaalde impact sterkte. Na het vervaardigen van de toplaag wordt de mal volgestort met een compositie bestaande uit zeer fijne grind delen, of andere vulmaterialen, en een polyesterhars of ander kunsthars. Ook accessoires zoals binnen- en buitenhoeken, en eindstukken zijn beschreven. NL 1006957 is niet begaan met de compatibiliteit tussen de bindmiddelen van de toplaag en de kern, noch met de hechting tussen de kern en de toplaag van de stootrand.

Het is ook niet duidelijk hoe zulke plinten met zowel een kern als een bovenlaag op basis van kunststof op eenvoudige manier kunnen worden vervaardigd. Daarbij is het belangrijk dat de toplaag zo stevig mogelijk aan het materiaal van de kern wordt gehecht. En uit esthetisch oogpunt is het bovendien gewenst om zeer gladde buitenoppervlakken te verkrijgen. Bovendien stelt de bovenlaag met zijn hoge hardheid ook nog een probleem van hoge brosheid, zodat bij het monteren, waarbij al eens een koevoet moet worden gebruikt wegens het gewicht van het te plaatsen element, het risico bestaat dat er schilfers van de bovenlaag afspringen en het esthetisch effect daardoor verloren gaat. De brosheid van zowel de bovenlaag als de kern stellen daarenboven een bijkomend probleem ο dat bij ongelijke krimp van toplaag en kern barsten kunnen ontstaan, waardoor het product niet meer als dusdanig bruikbaar is en dikwijls moet worden afgevoerd als afval.

Er blijft dus nog een nood aan een eenvoudige werkwijze voor de vervaardiging van zulke bekledingselementen, waarbij de toplaag een goed hechting heeft met de kern van het element, alsook aan plinten of andere bekledingselementen waarvan de kunststof bovenlaag en/of de kern minder bros is dan wat tot nu toe is gekend.

De huidige uitvinding heeft tot doel het vermijden of ten minste verlichten van de hierboven beschreven problemen en/of in het algemeen in verbeteringen te voorzien.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Volgens de uitvinding is er voorzien in een verbeterde werkwijze voor de vervaardiging van bekledingselementen voor vloeren of wanden op basis van polymeer harsen, en in een verbeterd bekledingselement zoals gedefinieerd in elk van de hierbij gevoegde conclusies.

De uitvinding voorziet meer speciaal in een werkwijze voor de vervaardiging van een voorwerp of element voor de bekleding van vloeren of wanden omvattende de stappen van: a) het aanbrengen van een gel coat laag, gebaseerd op een uithardend polymeer hars, aan de binnenkant van een gietvorm om een gecoate gietvorm te bekomen, I b) het inbrengen in de kern van de gecoate gietvorm uit stap a) van een opvulsamenstelling die is gebaseerd op een uithardend polymeer hars aangevuld met ten minste één mineraal vulmateriaal, waarbij de uithardende polymeer harsen van stap a) en van stap b) behoren tot dezelfde chemische familie van uithardende polymeer harsen, en I waarbij de gel coat laag in de gecoate gietvorm van stap a) slechts gedeeltelijk wordt uitgehard vooraleer de gecoate gietvorm uit stap a) wordt onderworpen aan stap b), daardoor gekenmerkt dat het uithardende polymeer hars van stap a) slechts wordt uitgehard tot de gel coat laag ten hoogste

U

droog bij aanraking (“touch dry”) is, vooraleer de gecoate gietvorm uit stap a) wordt onderworpen aan stap b).

Wij hebben gevonden dat de werkwijze volgens de huidige uitvinding uiterst eenvoudig is, en daarenboven zonder enige 5 lijmlaag een uitzonderlijk goede hechting biedt tussen de gel coat bovenlaag en de kern van het vervaardigde product. We hebben tevens gevonden dat door gepaste keuze van de grondstoffen, en door toevoeging en gepaste keuze van additieven, Initiatoren, versnellers en/of vertragers, het verloop van de uitharding van de harsen van stap a) en van stap b) onafhankelijk van 0 elkaar kan worden ingesield, zodat ze optimaal voldoen aan de gestelde eisen maar tegelijkertijd aan elkaar kunnen worden aangepast om een product met de gewenste eigenschappen op eenvoudige en snelle manier te kunnen vervaardigen, en dit met relatief weinig menselijke interventies.

In een andere uitvoeringsvorm voorziet de 5 huidige uitvinding in een element voor de bekleding van vloeren of wanden dat kan vervaardigd worden met de werkwijze volgens de huidige uitvinding, en wat bestaat uit een kern van een samenstelling die is gebaseerd op onverzadigd polyester hars aangevuld met ten minste één mineraal vulmateriaal, ten minste gedeeltelijk omgeven door een buitenlaag gebaseerd D op een gel coat, welke tevens gebaseerd is op onverzadigd polyester hars, en welk element is gekozen uit een decoratieve vloer- of wandtegel en een plint of stootrand, waarbij in het geval van de decoratieve vloer- of wandtegel aan de gel coat ten minste één kleurstof of pigment is toegevoegd en/of aan ten minste één oppervlak van de gietvorm ten minste gedeeltelijk een variërende 5 reliëfvorm is gegeven, en waarbij in het geval van de plint of stootrand, en optioneel ook aan de decoratieve vloer- of wandtegel, aan het polymeerhars van de kern en/of van de toplaag ten minste 0.5 % en ten hoogste 20% gewicht wordt toegevoegd, uitgedrukt op basis van de totale hoeveelheid polymeerhars in de toplaag of in de kern, van een onverzadigd polyester hars 0 dat gekenmerkt wordt door een rek bij breuk (“élongation at break") na uitharden van het hars en getest volgens ISO 527 van ten minste 4.0 %.

De uitvinders hebben gevonden, door toevoeging van ten minste één pigment, of door aan één van de oppervlakken bedoeld om zichtbaar te blijven een bijkomende vorm te geven welke afwijkt van een plat vlak, en liefst door een samengaan van beide kenmerken, dat daardoor uitzonderlijke decoratieve en/of functionele effecten kunnen worden bekomen.

Bovendien zijn deze bouwelementen niet onderhevig aan rotting en/of 3 corrosie, wat ze een langere levensduur garandeert.

Op deze manier kunnen bij voorbeeld decoratieve vloer- en wandtegels worden vervaardigd, welke zeer bestendig zijn tegen de invloed van weersomstandigheden, in het bijzonder tegen zure regen, maar ook tegen UV-straling, biologisch verweer, en andere chemische ) invloeden. Zulke vloer- en wandtegels zijn ook zeer gemakkelijk te onderhouden en schoon te maken, omdat ze goed bestand zijn tegen een brede waaier van detergenten en oppervlakte actieve stoffen, en tegen de andere toevoegstoffen die in schoonmaakmiddelen worden gebruikt. De waterafstotende kenmerken van de gel coat bovenlaag spelen daarbij een 3 belangrijke rol. Wegens hun hoge hardheid, kunnen ze ook gemakkelijk met een hoge druk waterlans worden schoongemaakt, zonder dat dit leidt tot krassen en/of verlies van glans. De decoratieve mogelijkheden zijn zeer breed, omdat de keuze aan pigmenten die aan de gel coat laag kunnen worden toegevoegd omzeggens onbeperkt zijn. Deze vloer- en wandtegels ) bieden dus een belangrijk alternatief voor de bekleding van vloeren of wanden, in het bijzonder buitenvloeren en buitenwanden, en door hun buitengewone mechanische eigenschappen, vooral de stootvastheid en de chemische resistentie, zijn ze in vele opzichten beter dan vele van de andere alternatieven die worden aangeboden voor vloer- of wandbekleding.

3 Deze bouwelementen zijn daarom uiterst geschikt voor het bekleden van grote buitenvloeren omheen, of van de buitenmuren van gebouwen die groter zijn dan gebruikelijk in een residentiële context, zoals overheids- en/of bedrijfsgebouwen, en waarbij deze decoratieve elementen door hun uitzicht, glans, en bestendigheid het aanzien of het 3 prestige van het beklede gebouw en/of zijn omgeving in belangrijke mate kunnen verhogen, en dit effect voor langere tijd kunnen garanderen.

De verbeterde plinten of stootranden volgens de huidige uitvinding hebben het voordeel dat ze minder gevaar lopen op o beschadiging bij het monteren, omdat de gel coat bovenlaag enige flexibiliteit heeft, minder bros is en minder restspanningen bevat. Bij monteren met gereedschap zullen er daarom minder gemakkelijk schilfers afspringen, waardoor het esthetische en ook het hygiënisch effect beter bewaard blijft.

5 De producten vervaardigd volgens deze werkwijze zijn ook eenvoudig te herstellen, met een eenvoudige polyester kit van de gepaste kleur.

0

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

In de context van de huidige uitvinding wordt met het prefix "poly-“ bedoeld een hoeveelheid groter dan 1. Indien enkel gehele 5 getallen van toepassing zijn, bedoelt “poly" dus hetzelfde als “2 of meer", of “ten minste twee (2)”.

In dit document zijn alle percentages uitgedrukt in gewichtspercenten, tenzij het anders is aangegeven.

In principe zijn een brede waaier aan 0 thermoharders of thermohardende polymeren of polymeer harsen inzetbaar binnen het kader van de huidige uitvinding. Alkydharsen, fenolformaldehyde (PF) harsen, diallylftalaat (DAP) harsen, melamineformaldehyde (MF) harsen, polyester harsen en ureumformaldehyde (UF) harsen zijn mogelijk.

De uitvinders verkiezen echter onverzadigde 5 polyesters te gebruiken, omdat deze harsen vrijwel geen vocht opnemen, zelfs waterwerend kunnen zijn, goed koude- en hittebestendig zijn, goed bestand zijn tegen zuren, oxidatiemiddelen en verdunde logen, goed bestand zijn tegen zonlicht, zeer slijtvast zijn, zeer drukvast zijn, een hoge glans kunnen geven, en niet worden aangetast door bacteriën en schimmels. 0 Daarenboven zijn ze gemakkelijk te verwerken, is de uithardingreactie eenvoudig te starten en in snelheid te sturen, en dit binnen een breed temperatuursgebied dat eenvoudig te bereiken is en dikwijls de normale omgevingstemperatuur en/of kamertemperatuur omvat. De uitvinders hebben ook vastgesteld dat deze uitgeharde polyester gebaseerde stootranden een stootvastheid hebben die dubbel zo hoog is als beton. Een bijkomend voordeel is dat deze polyesters ook een lichte krimp ondergaan bij het uitharden, wat het ontmallen van de producten erg vergemakkelijkt.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding, behoren de uithardende polymeer harsen van stap a) en van stap b) tot de familie van onverzadigde polyester polymeer harsen, en waarin bij voorkeur voor de uithardingreactie een vinyl monomeer is bijgemengd, bij meer voorkeur styreen.

Onverzadigde polyesters zijn uithardende polymeer harsen. Doorgaans zijn het copolymeren bekomen door het polymeriseren van een of meerdere polyolen, meestal diolen zoals monoethyleenglycol (MEG), met onverzadigde dicarbonzuren, zoals maleïne zuur of fumaarzuur, en/of de anhydriden daarvan. Hierbij kunnen ook gedeeltelijk verzadigde en/of aromatische zuren en/of hun anhydriden worden ingezet, zoals de verschillen de vormen van ftaalzuur of ftaalzuur anhydride. De dubbele binding van de onverzadigde polyesters reageert dan· bij het uitharden met een vinyl monomeer, gewoonlijk styreen, zodat een driedimensionale vernette structuur ontstaat. De vernetting wordt doorgaans in gang gestoken door een exotherme reactie waarbij een organisch peroxide kan worden ingezet als initiator, dikwijls minder juist ook katalysator genoemd, zoals methyl ethyl keton peroxide, benzoyl peroxide of dibenzoyl peroxide. De initiator werkt doorgaans door een vrij radikaal vrij te zetten wat dan de polymerisatie of kettingreactie veroorzaakt.

Als vinyl monomeer wordt gebruikelijk ingezet styreen, a-methyl styreen, para- of meta-styreen, divinyl benzeen, diallyl ftalaat and prepolymeren daarvan, diallyl isoftalaat, diallyl tereftalaat of prepolymeren daarvan, N-vinyl pyrrolidone, triallyl cyanuraat, diallyl melamine of dergelijke, op zichzelf of in mengsels met elkaar. Andere vinyl monomeren die kunnen worden gebruikt zijn de alkyl-styrenen en andere allyl, acrylaat of methacrylaat esters.

Geschikte onverzadigde polyesters worden door vele bedrijven commercieel aangeboden, en zijn in een brede waaier van eigenschappen beschikbaar. Ook zijn er zulke polyesters commercieel beschikbaar in mengsels met styreen, zodat ze onmiddellijk kunnen worden ingezet als bindmiddel in de stap b) van de werkwijze volgens de huidige uitvinding.

Een gel coat laag binnen de context van de huidige uitvinding is bij voorkeur een gel coat laag gebaseerd op een polyester, zoals bekomen door het veresteren van een meerwaardig carbonzuur met een polyol, wat een chemische stof bedoelt met ten minste 2 hydroxyl (OH) groepen.

Het meerwaardig carbonzuur van het polyester hars van de gel coat laag of van de kern van het voorwerp kan zowel alifatisch als aromatisch zijn. De aanvragers gebruiken bij voorkeur een polyester gevormd uit een aromatisch meenwaardig carbonzuur. Geschikte kandidaten zijn bij voorbeeld ftaalzuur, ook orthoftaalzuur genoemd, isoftaalzuur en/of tereftaalzuur, maar ook zuren met meerdere benzeenkernen zijn mogelijk. De aanvragers verkiezen een gel coat die gebaseerd is op orthoftaalzuur, liefst dan nog voornamelijk op orthoftaalzuur.

Er zijn vele polyolen die kunnen worden gebruikt in het polyester volgens de huidige uitvinding. Geschikt zijn bij voorbeeld ethyleen glycol, 1,2-propyleen glycol, 1,3- propyleen glycol, 1,3-butaandiol, 1,4-butaandiol, diethyleen glycol, dipropyleen glycol, neopentyl glycol, en het bis-(ß-hydroxypropyl) ether van bisphenol A. De aanvragers verkiezen een polyól dat slechts 2 hydroxyl functies heeft per molecule. Geschikte kandidaten zijn er in groten getale, zoals ethyleen glycol, monoethyleen glycol, ethyleen glycol oligomeren zoals diethyleen glycol, triethyleen glycol, en tetraethyleen glycol, 1,2-propaandiol, 1,3-propaandiol of oligomeren daarvan zoals dipropyleen glycol en andere polypropyleen glycolen, 1,2-butaandiol, 2,3-butaandiol, 1,4-butaandiol, 1,5-pentaandiol, 1,8-octaandiol, 1,3-butaandiol, 1,2-pentaandiol, 2-methyl-2,4-pentaandiol, neopentyl glycol, bisfenol A, het bis-(ß-hydroxypropyl) ether van bisfenol A, en andere.

Samen met een tweewaardig carbonzuur geeft een tweewaardig polyol een zogenaamd “lineair” polyester. Dit vermijdt overdadige vernetting, zodat de viscositeit van het polyester behoorlijk laag wordt gehouden, waardoor de substantie die het polyester bevat, voldoende goed uitsmeerbaar of spuitbaar is, of voldoende gemakkelijk vloeit voor de hardingsstap, zodat een goede aanpassing aan de gietvorm, of een goede vulling van de gegeven ruimte gemakkelijk kan worden bereikt, met een minimum aan inspanning. De aanvragers verkiezen een gel coat die is voornamelijk is gebaseerd op een hars vervaardigd van omzeggens zuiver isoftaalzuur samen met neopentyl glycol.

Bij de vervaardiging van het onverzadigd polyester worden dikwijls onverzadigde carbonzuren gebruikt. Geschikt zijn ethyleenvormig α,β-onverzadigde dicarbonzuren, bij voorbeeld maleïnezuur, fumaarzuur, citracoonzuur, itacoonzuur, mesacoonzuur en dergelijke, of de anhydriden daarvan.

Bij de vervaardiging van het onverzadigd polyester worden dikwijls ook verzadigde carbonzuren gebruikt. Geschikt zijn (ortho-)ftaalzuur, of zijn anhydride, tetrahydroftaalzuur (of zijn anhydride), hexahydroftaalzuur (of zijn anhydride), isoftaalzuur, tereftaalzuun adipinezuur en barnsteenzuur of butaan tweewaardig zuur.

Als keten terminators kunnen ook eenwaardige alcoholen of zuren worden gebruikt in de vervaardiging van de polyester monomeren die als grondstof kunnen worden gebruikt in de huidige uitvinding.

Daarenboven kunnen deze componenten zowel rechtketenig als vertakt worden ingezet. Ook bruikbaar zijn polyhydric alcoholen, zoals glycerine, trimethylolpropaan, pentaerythritol of dergelijke, om waar mogelijk al enige vernetting te kunnen verkrijgen in het monomeer.

De polyesters worden dikwijls aangeboden als een oplossing in een vloeibaar vinyl monomeer, bij voorkeur styreen. De formulering wordt daarbij ook nog graag aangelengd, ook wel “gemodificeerd” genoemd, door toevoeging van dicyclopentadieen (DCPD). Dit DCPD biedt extra vernetting van het uiteindelijk geharde polymeer, en vermits het een vloeibaar reagens is laat het toe om minder styreen te moeten gebruiken om eenzelfde lage viscositeit te kunnen bereiken voor de gel coat, om goede verwerking mogelijk te maken. Voor de gel coat verkiezen de aanvragers daarbij soms een “preaccelerated" versie van deze gel coat, waarbij een hoeveelheid katalysator is toegevoegd om een snellere hardingsreactie te krijgen. Als katalysator wordt bij voorkeur methylethylketon peroxide (MEKP) gebruikt, maar andere peroxiden zoals acetylacetonperoxide (AAP) zijn geschikt. Voor het uitharden begint heeft deze gel coat bij voorkeur een viscositeit van 2000 tot 30000, bij voorkeur van 5000 tot 25000, bij nog meer voorkeur van 8000 tot 20000, en bij de meeste voorkeur van 10000 tot 18000 centipoise (cPs) bij 20 C, gemeten volgens NFT 51 210, met een Brookfield RVF 100 meter, een spindle No 5 bij 20 toeren per minuut. Geschikte versies zijn beschikbaar als Gel-coat HPH 6098 ST Paraf. van Ferro Plastics Europe, maar ook als polyester gel coat GC 875 9270 van Nord Composites.

Als bindmiddel voor de opvulsamenstelling van stap b) verkiezen de aanvragers dat deze tot dezelfde chemische familie behoort als het hars dat als bindmiddel fungeert in de gel coat. De aanvragers verkiezen daarbij dus ook een polyester te gebruiken, bij voorkeur een onverzadigd polyester. Deze producten worden typisch aangeboden als een oplossing in styreen monomeer, wat vloeibaar is en gemakkelijk kan verpompt worden. Geschikte producten zijn bij voorbeeld VIAPAL VUP 4778/55 beschikbaar van Cytec Surface Specialties GmbH, met ongeveer 44 gew% styreen, Distriton 110 mod beschikbaar van Lonza SpA, en ENYDYNE® D 20-321 from Cray Valley. De aanvragers gebruiken bij voorkeur harsen uit de familie Resin Poliplast R 96 van Carlo Ricco’ & F.lli S.p.A. (30-34% styreen), of Distitron® beschikbaar van Polynt S.p.A (34-39% styreen). Niet “preaccelerated” versies zijn bij voorbeeld beschikbaar als Resin Poliplast R 96.02 van Carlo Ricco’ & F.lli S.p.A. (30-34% styreen), of Distitron® 110 V3W beschikbaar van Polynt S.p.A (34-39% styreen). Deze harsen werden gemodificeerd met dicyclopentadieen (DCPD), en zijn daardoor nog beter chemisch en thermo-mechanisch bestendig. Ook kan daardoor het styreengehalte wat lager worden gehouden, wat gunstiger is voor de industriële hygiëne op de werkvloer. Deze producten worden aangeboden in een versie met al 25-50% styreen gewicht, bij voorkeur 30-40% gewicht, zodat ze klaar zijn voor de hardingsreactie, desgevallend na invoegen van een geschikte katalysator. De aanvragers verkiezen de niet gekleurde versie van deze producten, zodat hij zelf desgewenst de gepaste kleurstoffen of pigmenten kan inmengen. De aanvragers verkiezen ook de niet-“preaccelerated” versie, omdat deze stabieler zijn tijdens transport en opslag, en omdat door de aparte dosering van de reactieversneller de hardingsreactie beter kan worden gestuurd.

De aanvragers gebruiken bij voorkeur als voornaamste hars een polyester hars met vóór de hardingsreactie een viscositeit bij 25°C van 100-600 mPa.s, bij meer voorkeur van 200-500 mPa.s, bij nog meer voorkeur van 250-460 mPa.s, bij nog steeds meer voorkeur van 300-400 mPa.s en bij de meeste voorkeur van ongeveer 320-360 mPa.s. Daarbij bevat de polyester hars samenstelling bij voorkeur 25-50 gew% styreen, bij meer voorkeur 30-40 gew% en bij nog meer voorkeur 31-33 gew% styreen.

Om de hardingreactie te versnellen wordt dikwijls een versneller gebruikt. Geschikt zijn bij voorbeeld de zouten van kobalt, mangaan, vanadium en ijzer, ß-diketonen gekozen van derivaten van acetyl aceton, afgeleiden van aceto acetamide, en esters van aceto azijnzuur, maar ook tertiaire aromatische amines zoals bij voorbeeld dimethyl aniline, dimethyl-p-tolueen, diethyl aniline, fenyl-diethyl aniline, fenyl-diethanol amine en dergelijke. Deze worden doorgaans gebruikt in concentraties van 0.05-1.0 gewichtsdeel per deel hars. Bij metaalcomponenten wordt daarmee gewoonlijk de concentratie van het metaal alleen bedoeld.

Als reactieversneller of accelerator gebruiken de aanvragers bij voorkeur kobalt, bij meer voorkeur een kobalt verbinding, bij nog meer voorkeur een organometallische kobalt verbinding. Uiterst geschikt is kobalt octanoaat, aan 6 gew% kobalt, wat in kleine hoeveelheden.effectief is, zoals van 0.10-0.30 gew%, bij voorkeur 0.15-0.20 gew%, op basis van het hars. De aanvragers hebben vastgesteld dat deze versneller in deze concentraties erg geschikt is samen met 1.0-3.0 gew% MEKP initiator, bij voorkeur 1.5-2.5 gew% MEKP.

De vernetting of verharding reactie is bij onverzadigde polyester harsen bij voorkeur een vrij radikale polymerisatiereactie. Deze reactie wordt bij voorkeur in gang gezet door een initiator, ook verharder of katalysator genoemd. Als initiator voor de hardingsreactie worden bij voorkeur peroxiden ingezet, dikwijls een combinatie van meerdere peroxiden, bij meer voorkeur organische peroxiden omdat deze minder vluchtig zijn, en omdat ze dikwijls als een vloeistof kunnen worden aangeboden. Geschikt zijn bij voorbeeld waterstofperoxide, benzoyl peroxide, lauryl peroxide, dicumyl peroxide, p-tertiair butyl perbenzoaat, acetylacetonperoxide (AAP), methyl isobutyl keton peroxide, en dergelijke. De aanvragers gebruiken bij voorkeur methyl ethyl keton peroxide (MEKP). MEKP geeft een betrouwbare werking bij omgevingtemperatuur en bij kamertemperatuur. Het MEKP wordt doorgaans aangeboden als een 30-40 gew% oplossing in een geschikt oplosmiddel, zoals bij voorbeeld dimethyl ftalaat ester. Daarbij wordt dan bij voorkeur nog een phlegmatiser gevoegd, wat een stof is die het relatief onstabiele peroxide stabiliseert voor tijdens opslag en transport en verwerking, tot het verwacht wordt zijn werking uit te voeren. Als phlegmatiser kan bij voorbeeld 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyraat, ook gekend als TXIB, worden ingezet. Ook andere organische verbindingen met weinig of geen van de relatief onstabielere -CH2- groepen kunnen daarvoor worden ingezet. De initiator brengt het voordeel dat de vernetting of hardingsreactie kan worden ingeleid bij omgevings- en/of kamertemperatuur. Daardoor worden extreem hoge temperaturen vermeden, die tot verkleuring zou kunnen leiden, en zelfs tot een verlies van de chemische en mechanische eigenschappen van het product.

De aanvragers verkiezen in de gel coat laag een hoge concentratie aan gel coat te gebruiken, zoals ten minste 60 gew% op basis van de totale gel coat laag, bij voorkeur ten minste 70 gew%, bij nog meer voorkeur ten minste 80 gew%, bij voorkeur ten minste 90 gew%, bij meer voorkeur ten minste 95 gew%, bij nog meer voorkeur ten minste 98 gew%. De aanvragers verkiezen om geen of zeer weinig vulstoffen te gebruiken in de gel coat laag, omdat daardoor een gladder buitenoppervlak van het bekledingselement wordt bekomen. Bij voorkeur voegen de aanvragers een pigment toe aan de gel coat laag.

De aanvragers verkiezen om in de gel coat laag ook een initiator of verharder te voorzien, zoals hierboven uitgelegd. Bij voorkeur verkiezen de aanvragers het methyl ethyl keton peroxide als de enige verharder. Deze verharder wordt bij voorkeur gebruikt als een 30-40 gew% oplossing in 40-50 dimethyl ftalaat, samen met een 10-20% TXIB als phlegmatiser of stabilisator. Een geschikte verharder oplossing is bij voorbeeld verkrijgbaar als Andonox KP-100 van de firma Norac Andos AB. Concentraties aan verharder worden in dit document bedoeld als concentraties aan de oplossing van de verharder, inclusief het oplosmiddel en stabilisator, en eventuele andere ingrediënten van de oplossing.

De verharder brengen de aanvragers graag in aan een concentratie van 1.0-5.0 gew% van de gel coat laag, bij voorkeur 1.2-4.0 gew%, bij meer voorkeur 1.4-3.0 gew%, bij nog meer voorkeur 1.5-2.5 gew%; en bij zelfs nog meer voorkeur 1.8-2.2 gew%, typisch ongeveer 2.0 gew%, en dit op basis van het gewicht van de totale hoeveelheid hars, inclusief de andere monomeren zoals het vinyl monomeer en/of het DCPD, in de gel coat laag.

In de opvulsamenstelling voor de kern, welke wordt aangebracht in stap b), gebruiken de aanvragers graag een samenstelling die ook is gebaseerd op onverzadigd polyester hars als bindmiddel, maar met daarnaast ten minste één mineraal vulmateriaal.

De keuze van het bindmateriaal voor de samenstelling die bedoeld is voor het in stap b) volgens de huidige uitvinding opvullen van de kern van de gecoate gietvorm is hierboven al beschreven. Het bindmateriaal behoort tot dezelfde chemische familie van uithardende polymeer harsen als het polymeer hars gekozen voor de gel coat, bij voorkeur is het tevens een onverzadigd polyester polymeer hars. Bij voorkeur is daarbij ook eën vinyl monomeer bijgemengd, bij meer voorkeur ook styreen.

De aanvragers gebruiken bij voorkeur in stap b) een samenstelling die als bindmiddel 10-30 gew% polyester hars omvat, bij meer voorkeur 12-25 gew%, bij nog meer voorkeur 15-20 gew%, en bij de meeste voorkeur ongeveer 17 gew% polyester hars.

De aanvragers gebruiken in de samenstelling van stap b) ook bij voorkeur ten minste één initiator of verharder. Deze brengt de voordelen die ook voor de gel coat laag werden aangehaald. Bij voorkeur wordt een peroxide gebruikt, bij meer voorkeur een organisch peroxide, zoals er hierboven al enkele werden vernoemd. Bij de meeste voorkeur gebruiken de aanvragers methyl ethyl keton peroxide, en dan liefst in oplossing en met daarbij een stabilisator. Ook hierbij worden concentraties aan verharder in dit document bedoeld als concentraties aan de oplossing van de verharder, inclusief het oplosmiddel en stabilisator, en eventuele andere ingrediënten van de oplossing.

Bij voorkeur verkiezen de aanvragers in deze samenstelling methyl ethyl keton peroxide (MEKP) samen met nog een ander peroxide als verharders. Bij voorkeur gebruiken we cumyl hydroperoxide als een tweede verharder. Deze verharders worden bij voorkeur gebruikt als oplossing in 25-40% dimethyl ftalaat, waarbij het MEKP liefst 27-37 gew% uitmaakt en cumyl hydroperoxide mogelijks 6-7 gew% uitmaakt van de oplossing, samen met een 10-20% phlegmatiser of stabilisator, wat bij voorbeeld methyl benzoaat zou kunnen zijn. Een geschikte verharder oplossing is bij voorbeeld verkrijgbaar als Andonox KP-LE van de firma Syrgis.....

Performance Initiators AB. De aanvragers gebruiken voor de kern graag een initiator met een wat lagere activiteit, welke tot een lagere exotherm aanleiding geeft bij het uitharden, zodat het risico op stress, krimp en barsten vermindert, wat vooral belangrijk is bij dikkere voorwerpen zoals de kern van de elementen die met de werkwijze volgens de huidige uitvinding kunnen worden vervaardigd. Deze initiators worden bij voorkeur ingezet samen met kobalt gebaseerde versnellers, zoals deze die hierboven reeds werden besproken.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding omvat de gel coat laag in stap a) en/of de opvulsamenstelling voor de kern in stap b) verder ten minste één initiator, bij voorkeur een organisch peroxide, bij meer voorkeur methyl ethyl keton peroxide (MEKP).

De verharder brengen de aanvragers graag in aan een concentratie van 1.0-5.0 gew% van de samenstelling van stap b), bij voorkeur 1.2-4.0 gew%, bij meer voorkeur 1.4-3.0 gew%, bij nog meer voorkeur 1.5-2.5 gew%, en bij zelfs nog meer voorkeur 1.8-2.2 gew%, typisch ongeveer 2.0 gew%, en dit op basis van het gewicht van de totale hoeveelheid hars, inclusief de andere monomeren zoals het vinyl monomeer en/of het DCPD, dat in de samenstelling wordt ingebracht.

Vooral in de samenstelling van stap b) gebruiken de aanvragers graag een versneller, bij voorkeur een kobalt versneller, bij voorkeur een organisch kobalt zout, bij meer voorkeur kobalt octanoaat. Een geschikte versneller is bij voorbeeld Accelerator NL-49P beschikbaar van Akzo Nobel Polymer Chemicals BV. Dit is een oplossing van kobalt(ll)-2-ethyl-hexanoaat in aan alifatisch ester, die ongeveer 1 gew% kobalt bevat of 5-10 gew% kobalt(ll)-2-ethyl-hexanoaat, wat ook kobalt octanoaat kan worden genoemd. Als alifatisch ester voor dit kobalt zout gebruikt men typisch ook TXIB, wat hierboven al werd beschreven. Een andere geschikte versneller is bij voorbeeld EGECat Cobalt 1% beschikbaar van EGE KIMYAA.S. in Turkije. Deze omvat 0.9-1.1 gew% kobalt metaal opgelost in een koolwaterstof oplosmiddel.

In een uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding omvat de gel coat laag in stap a) en/of de opvulsamenstelling voor de kern in stap b) verder een versneller voor de uithardingreactie, bij voorkeur een organometallische verbinding, bij meer voorkeur een organisch kobalt zout, bij nog meer voorkeur kobalt octanoaat.

In de samenstelling voor het opvullen van de kern in stap b) verkiezen de aanvragers om een belangrijke hoeveelheid vulmateriaal te gebruiken. Dit geeft belangrijke mechanische eigenschappen aan de kern, en is ook meer algemeen verkrijgbaar dan het bindmiddel zodat de producten van de werkwijze volgens de huidige uitvinding kunnen worden aangeboden voor vele toepassingen, en daarin een economisch waardevol alternatief kunnen bieden in vergelijking met andere producten die op een andere basis zijn vervaardigd.

Als vulmateriaal kunnen een brede waaier aan mogelijke kandidaten als geschikt worden aangeduid. Zo zouden in principe alle vaste stoffen waarop het bindmiddel bereid is zich te hechten als granulaat kunnen worden ingezet, inclusief gerecycleerde kunststoffen.

De aanvragers verkiezen echter ten minste gedeeltelijk mineraal vulmateriaal te gebruiken, liefst zelfs allemaal mineraal vulmateriaal, voornamelijk omdat dit chemisch minder actief is, doorgaans zelfs inert, en er dus geen invloed is van het vulmateriaal op de vernetting en/of hardingsreactie. Daarenboven hebben minerale vulmaterialen doorgaans een lagere porositeit dan bijvoorbeeld plastics, waardoor ze minder van het bindmiddel opnemen en de hoeveelheid hars niet extra moet worden opgevoerd om te compenseren voor deze absorptie. Een bijkomend voordeel is de doorgaans algemene verkrijgbaarheid van geschikte minerale vulmaterialen.

In een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding wordt het mineraal vulmateriaal in stap b) gekozen uit de lijst bestaande uit kwarts, bij voorkeur kwartskorrels, bij meer voorkeur kwartskorrels met een gemiddelde deeltjesgrootte in het bereik van 1 tot 3 mm, bij meer voorkeur gedroogde kwartskorrels, zand, bij voorkeur zand dat werd gezeefd, gewassen en gedroogd, en mengsels of combinaties daarvan.

De aanvragers hebben gevonden dat een combinatie van een eerste vulstof, welke grotere korrels omvat, met een tweede vulstof die een fijnere korrelgrootte heeft, een bijzonder goede vullingsgraad geeft, en daarbij toch toelaat de hoeveelheid polymeer hars die nodig is als binder beperkt te houden. De aanvragers verkiezen dat de kleinere korrels zo zijn gekozen dat ze passen in de ruimtes van een stapeling van de grotere korrels, zodat ze ten minste gedeeltelijk de ruimtes tussen de grote korrels opvullen met vulmateriaal, en dat er dus minder binder materiaal nodig is. De aanvragers verkiezen daarom een mengsel te gebruiken van een eerste vulstof· met korrels die een gemiddelde diameter hebben in het bereik van 0.5-5 mm, bij voorkeur ten minste 1.0 mm, en ook bij voorkeur ten hoogste 4 mm, bij meer voorkeur ten hoogste 3 mm, met een tweede vulstof met fijne korreltjes die een gemiddelde diameter hebben in het bereik van 50-500 pm, bij voorkeur 100-400 pm, bij meer voorkeur 150-350 pm, bij nog meer voorkeur 200-300 pm en bij nog steeds meer voorkeur 235-280 pm.

De aanvragers gebruiken bij voorkeur een mengeling die omvat 56 gewichtsdelen kwartskorrels met een gemiddelde deeltjesdiameter in het bereik van 1 tot 3 mm en 32 gewichtsdelen aan kwartszand met een gemiddelde deeltjesdiameter (D50) van ongeveer 260 pm.

Als eerste vulstof zijn vele geschikte kandidaten beschikbaar. De aanvragers verkiezen EIFEL kwarts, 1-3 mm, te gebruiken, verkrijgbaar van EUROTREX. Als tweede vulstof zijn ook een ganse reeks geschikte kandidaten beschikbaar. De aanvragers verkiezen M32 kwartszand te gebruiken, verkrijgbaar van SIBELCO.

De aanvragers hebben ondervonden dat de vullingseigenschappen van het vulmateriaal nog verder kunnen worden verbeterd door toevoeging van een derde vulstof met een nog kleinere korrelgrootte, welke geschikt is om ook de ruimtes tussen de kleinere korrels van de tweede vulstof op te vullen. De uitvinders verkiezen een derde vulstof die een gemiddelde korreldiameter (D50) heeft in het bereik van 5-200 pm, bij voorkeur 10-100 pm, bij meer voorkeur 20-70 pm, en bij nog meer voorkeur 30-50 pm. Vele geschikte vulstof poeders zijn beschikbaar. De aanvragers verkiezen hiervoor dolomiet te gebruiken, wat voor ongeveer 99 gew% bestaat uit calcium magnesium carbonaat CaMg(C03)2, zoals het dolomiet poeder Microdol A 70 verkrijgbaar van OMYA Benelux. Dit poeder biedt ook het voordeel dat het ook als pigment dient, en de kleur van de samenstelling lichter maakt, wat gunstiger is om geen effect te hebben op de kleur die de gel coat laag brengt.

De aanvragers gebruiken bij voorkeur een mengeling van ongeveer 56 delen gedroogde kwarts 1-3 (bij voorbeeld EIFEL 1-3 kwarts) met ongeveer 33 delen van behandeld zand (bij voorbeeld SIBELCO M32 kwartszand) waarin verder nog ongeveer 11 delen van dolomiet poeder (bij voorbeeld OMYA Microdol A70).

Om na het harden van de gel coat laag en van de samenstelling in de kern het product gemakkelijker uit de gietvorm te kunnen verwijderen, verkiezen de uitvinders de gietvorm in te smeren met een extern lossingmiddel of een loswas (ook "mould release agent” of “mold release wax” genoemd). In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding, wordt de gietvorm, voor het aanbrengen van de gel coat laag in stap a), ingesmeerd met een lossingmiddel (mold release agent, loswax). Deze loswas wordt bij voorkeur in de gietvorm ingeboend, omdat dit zorgt voor een gladder buitenoppervlak van het vervaardigde voorwerp, wat het esthetisch voorkomen maar ook het hygiënisch uitzicht van het voorwerp verhoogt.

Vele stoffen en samenstellingen zijn geschikt als lossingmiddel. De aanvragers verkiezen om siliconenvrije samenstellingen te gebruiken, om ongewenste kleureffecten op de geharde gel coat laag te vermijden. Versies met weinig of geen eigen kleur, liefst transparant en een kleur van ten hoogste 6 Gardner (ASTM D 1544-80), en nog beter ten hoogste 4 Gardner, zijn beter omdat ze de kleur van het product niet wezenlijk beïnvloeden. De aanvragers gebruiken bij voorkeur een koolwaterstofmengsel, of een derivaat daarvan. Zeer geschikt zijn bij voorbeeld gehydrogeneerde petroleumdestillaten, liefst de zwaardere fracties met een kookpunt van ten minste 140°C en bij voorkeur ook een vlampunt (gesloten vat) van ten minste 24°C. Deze zwaardere fracties stellen minder eisen in verband met de industriële hygiëne en de veiligheid. Toch verkiezen we ten minste gedeeltelijk fracties te gebruiken die niet te zwaar zijn, bij voorkeur de “middle distillate” fracties, ook wel keroseen- of dieselolie-types genoemd. Daarin kunnen dan zwaardere fracties, zoals wassen, worden opgelost. Nog meer geschikt zijn deze fracties die ook ontzwaveld zijn tot een laag gehalte aan zwavel, zoals ten hoogste 50 ppm gewicht, bij voorkeur ten hoogste 30 ppm gewicht en bij nog meer voorkeur ten hoogste 10 ppm gewicht. Daardoor bieden ze ook een hogere chemische resistentie, en een hogere weerstand tegen verkleuring, doorgaans vergeling, en zijn ze ook geschikt voor contact met voedingsmiddelen. De uitvinders gebruiken bij voorkeur Ce-Sense Slip-X10 verkrijgbaar van Brands Structural Products (NL).

Het lossingmiddel kan met de hand of met een spuit worden aangebracht. Bij voorkeur laat men het lossingmiddel eerst drogen alvorens het tot een hoogglans uit te poetsen. Op nieuwe of gereinigde mallen wordt het materiaal bij voorkeur 2-3 keer dun aangebracht om een goede dekking en een gelijkmatige dikte te kunnen bekomen.

De aanvragers verkiezen dat dit extern lossingmiddel wordt aangebracht in een zeer homogene dunne laag met een zeer glad bovenoppervlak. Dit zorgt ervoor dat de bovenoppervlakken van het product van de werkwijze welke in contact waren met een wand van de gietvorm, een zeer glad uitzicht verkrijgen, en zelfs glanzend worden.

Ook kan daarenboven nog een intern lossingmiddel worden gebruikt. Vele stoffen zijn geschikt hiervoor. De aanvragers verkiezen ADDITIV MIKON® INT-250 van MÜNCH-CHEMIE, om als bijkomend ingrediënt in de gel coat laag in te zetten.In een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding, wordt de gel coat laag in stap a) aangebracht door middel van een techniek gekozen uit de lijst van uitsmeren, bij voorbeeld met kwast en/of rol en/of een zachte doek, spuiten, en combinaties daarvan. De aanvragers gebruiken bij voorkeur het spuiten met een spuitpistool onder druk.

De harsen die worden ingezet in het kader van de huidige uitvinding kunnen ook mengsels zijn van twee of meerdere harsen met verschillende eigenschappen. In dit geval geldt de beschrijving van de harsen hierboven voor het voornaamste hars in zulk een mengsel.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding bevat de gel coat laag in stap a) en/of de opvulsamenstelling voor de kern in stap b) verder nog ten minste 0.5 % en ten hoogste 20% gewicht, uitgedrukt op basis van de totale hoeveelheid polymeerhars in de toplaag of in de kern, van een onverzadigd polyester hars dat gekenmerkt wordt door een rek bij breuk (“élongation at break”) na uitharden van het hars en getest volgens ISO 527 van ten minste 4.0%.

Bij voorkeur is de rek bij breuk van dit bijkomende onverzadigde polyesterhars, na uitharden van het hars en getest volgens ISO 527, ten minste 5.0%, bij meer voorkeur ten minste 10%, bij nog meer voorkeur ten minste 20%, bij voorkeur ten minste 30%, bij meer voorkeur ten minste 40% en bij nog meer voorkeur ten minste 45%. Eventueel wordt dit hars gekozen zodat de rek bij breuk niet hoger is dan 100%, bij voorkeur niet hoger dan 75% en bij meer voorkeur niet hoger dan 60%. Op die manier wordt het risico verminderd dat de hardheid zou worden verminderd.

Het hars wordt doorgaans bekomen door de polyesterketen wat langer te maken, bij voorkeur door inbouwen van langere polyol monomeren, bij voorkeur polyol monomeren waarvan de ketens niet strikt lineair zijn, maar hoeken vertonen. Zo kan men bij voorbeeld in plaats van enkel mono-ethyleen glycol te gebruiken, ook oligomeren daarvan gebruiken, liefst deze die een of meerdere etherfuncties bezitten als deel van de keten. Zo kan men bij voorbeeld triethyleen glycol of tetraethyleen glycol inzetten bij de vervaardiging van deze polyesters. Ook kan men uitgaan van een mengsel van meenvaardige carbonzuren, of polyesters met langere ketenlengtes vervaardigen, om op die manier een polyester te bekomen dat minder kristallijne en meer amorfe gebieden zal vormen, zodat het uitgeharde hars een zekere elasticiteit kan vertonen.

De uitvinders gebruiken voor de kern bij voorkeur niet meer dan 15% gewicht van dit bijkomend polyesterhars, en dit voornamelijk omdat de hardheid van het eindproduct niet te veel mag verminderen. Bij meer voorkeur gebruiken de uitvinders ten hoogste 10% gewicht, bij nog meer voorkeur ten hoogste 5% gewicht, en bij zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 3% gewicht van dit bijkomend hars, en dit relatief ten opzichte van de totale hoeveelheid hars die wordt ingezet in de opvulsamenstelling van de kern.

In de gel coat laag gebruiken de uitvinders bij voorkeur niet meer dan 16% gewicht van dit bijkomend polyesterhars. Bij meer voorkeur gebruiken de uitvinders ten hoogste 12% gewicht, bij nog meer voorkeur ten hoogste 9% gewicht, en bij zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 7% gewicht van dit bijkomend hars, en dit relatief ten opzichte van de totale . hoeveelheid hars die wordt ingezet in de opvulsamenstelling van de gel coat laag. De uitvinders gebruiken in de gel coat laag bij voorkeur ten minste 2% gewicht, bij meer voorkeur ten minste 3% gewicht en bij nog meer voorkeur ten minste 4% gewicht, uitgedrukt op dezelfde basis. Deze hoeveelheid is voldoende bevonden om de gewenste eigenschappen aan de gel coat toplaag te geven. Zoals later nog wordt besproken kan dit bijkomend hars ook als voorgemengd worden ingezet.

De uitvinders hebben gevonden dat dit additief een hogere elasticiteit geeft aan de geharde gel coat laag en/of aan de geharde kern. Dit biedt verscheidene voordelen. De toevoeging aan de kern biedt het voordeel dat restspanningen worden verminderd die kunnen ontstaan door verschillen in krimp, in de kern zelf door mogelijke lokale verschillen in samenstelling, maar ook tussen de kern en de gel coat laag. De spanningen worden verminderd, en leiden minder gemakkelijk tot barsten, waardoor er veel minder eindproducten moeten worden afgekeurd of bijkomende behandeld om nog bruikbaar te zijn.

Deze toevoeging van het bijkomend polyesterhars heeft ook tot voordeel dat bij het plaatsen van het bekledingselement, wat afhankelijk van zijn omvang een behoorlijk gewicht kan hebben en daarom dikwijls met behulp van mechanische hulpmiddelen zoals een koevoet moet worden geplaatst, er minder risico is op afschilferen van de gel coat laag, zodat het esthetisch effect beter bewaard blijft, en er minder elementen bij de plaatsing onbruikbaar worden en moeten worden vervangen en/of weggegooid.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding bevat de gel coat laag verder nog een stof bevat die is gekozen uit een kleurstof, een pigment, een vulstof, verfschilfers, metaalschilfers, en combinaties daarvan. Zo kan de gel coat laag gepigmenteerd worden met een brede keuze aan pigmenten, in elke beschikbare kleur, bijvoorbeeld met elk van de beschikbare RAL kleuren. Zonder toevoeging van een kleurstof is desgewenst ook een transparante versie mogelijk.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding omvat het gedeeltelijk uitharden van de gel coat laag het bewaren van de gecoate gietvorm in een omgeving met een temperatuur in het bereik van 10°C tot 50°C, bij voorkeur ten minste 15°C en bij meer voorkeur ten minste 18°C, en eventueel ten hoogste 35°C, bij voorkeur ten hoogste 30°C, bij nog meer voorkeur ten hoogste 25°C en bij nog steeds meer voorkeur ten hoogste 23°C. De bewaring gebeurt bij voorkeur voor een tijd van ten minste 2 minuten, bij voorkeur ten minste 5 minuten, bij nog meer voorkeur ten minste 10 minuten en bij nog steeds meer voorkeur ten minste 15 minuten. Eventueel gebeurt de bewaring niet langer dan 24 uur, bij voorkeur niet langer dan 18 uur, bij meer voorkeur niet langer dan 12 uur, en bij nog meer voorkeur ten ten hoogste 6 uur.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding wordt de opvulsamenstelling voor stap b) bekomen door het eerst droog mengen van het mineraal vulmateriaal, indien aanwezig met nog andere droge ingrediënten van de opvulsamenstelling, gevolgd door het injecteren van het uithardend polymeer hars, bij voorkeur als mengsel dat mogelijks kort voor het injecteren werd gemengd met de initiator en/of met ten minste één en bij voorkeur alle andere vloeibare ingrediënten van de opvulsamenstelling, en het vervolgens mengen van de vloeibare en de vaste ingrediënten van de opvulsamenstelling, bij voorkeur door middel van een wormwiel of schroef van Archimedes die de opvulsamenstelling onder het mengen tot bij of boven de gecoate gietvorm brengt. De aanvragers hebben gevonden dat deze stap zeer eenvoudig uit te voeren is en gemakkelijk kan worden geautomatiseerd. De aanvragers hebben gevonden dat er geschikte machines worden aangeboden om deze stap uit te voeren. De aanvragers verkiezen om een mengmachine te gebruiken die is afgeleid van het type Perfecta, verkrijgbaar van de firma ADM Monobloc (DE).

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding wordt in stap b), na het inbrengen van de opvulsamenstelling in de kern van de gecoate gietvorm, de gietvorm getrild, mogelijks in meer dan één periode met telkens een tussentijd, waartussen de gietvorm kan worden overgebracht naar een andere locatie, en waarbij bij voorkeur het trillen gebeurt met een frequentie van een aantal periodieken per minuut dat ligt in het bereik van 10 tot 600 cycli per minuut, en dit voor een totale triltijd die ligt in het bereik van 15 seconden tot 2 minuten. Deze bijkomende voorziening zorgt voor een goede vulling van het kernvolumen, door een doorgedreven ontluchting van de opvulsamenstelling onder het uitharden. Het verbetert ook de hechting tussen de twee onderdelen van het product, te weten de gel coat laag en de samenstelling die de kern van de gecoate gietvorm opvult.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding wordt in stap b), bij het inbrengen van de opvulsamenstelling in de kern van de gecoate gietvorm, de hoeveelheid ingebrachte opvulsamenstelling nauwkeurig bemeten en beperkt zodanig dat ze, waar aanwezig na trillen, ten minste 100 % van het resterend vrije volume van de gietvorm opvult en ten hoogste 105% van datzelfde resterend vrij volume.

In een andere uitvoeringsvorm, voorziet de huidige uitvinding in een product dat kan worden geproduceerd volgens de werkwijze die een uitvoeringsvorm uitmaakt van de huidige uitvinding.

Zo voorziet de huidige uitvinding in een element voor de bekleding van vloeren of wanden dat kan vervaardigd worden met de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, en wat bestaat uit een kern van een samenstelling die is gebaseerd op onverzadigd polyester hars aangevuld met ten minste één mineraal vulmateriaal, ten minste gedeeltelijk omgeven door een buitenlaag gebaseerd op een gel coat, welke tevens gebaseerd is op onverzadigd polyester hars, en welk element is gekozen uit een decoratieve vloertegel of wandtegel en een plint of stootrand, waarbij in het geval van de decoratieve vloer- of aan de gel coat ten minste één kleurstof of pigment is toegevoegd en/of aan ten minste één oppervlak van de gietvorm ten minste gedeeltelijk een variërende reliëfvorm is gegeven, en waarbij in het geval van de plint of stootrand, maar optioneel ook aan de decoratieve vloer- of wandtegel, aan het polymeerhars van de kern en/of van de toplaag ten minste 1.0 % en ten hoogste 18% gewicht wordt toegevoegd, uitgedrukt op basis van de totale hoeveelheid polymeerhars in de toplaag of in de kern, van een onverzadigd polyester hars dat gekenmerkt wordt door een rek bij breuk (“élongation at break”) na uitharden van het hars en getest volgens ISO 527 van ten minste 4.0 %. Uitvoeringsvormen die de voorkeur van de uitvinders hebben zijn al hoger in dit document uiteengezet.

Het element volgens de huidige uitvinding met dit bijkomend hars geeft het voordeel dat er minder restspanningen overblijven na het uitharden en de daarmee gepaard gaande krimp. Op die manier is er minder risico op barsten, en dus onrechtstreeks ook op minderwaardige en zelfs mogelijks waardeloze eindproducten.

De uitvinders vinden het mogelijk om dit bijkomend hars enkel in te zetten in de kern of enkel in de gel coat laag. Toch geven ze er de voorkeur aan om dit bijkomend hars in te zetten in beide, d.i. zowel in de kern als in de gel coat toplaag. Op die manier kunnen al de voordelen geboden door dit bijkomend hars tezamen worden bereikt.

In een specifieke uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding voorziet ze in een plint of stootrand waarbij de gej coat laag tevens omvat ten minste 0.5 % en ten hoogste 20% gewicht, uitgedrukt op basis van de totale hoeveelheid polymeerhars in de toplaag of in de kern, van een onverzadigd polyester hars dat gekenmerkt wordt door een rek bij breuk (“élongation at break”) na uitharden van het hars en getest volgens ISO 527 van ten minste 4.0 %. Voorkeursvormen van dit bijkomend hars zijn al vroeger in dit document uiteengezet. Deze plint of stootrand heeft het voordeel dat hij minder risico geeft op afsplinteren van de gel coat laag bij het plaatsen door middel van mechanische hulpmiddelen. Ze leidt dus tot minder schade, een betere bewaring van de esthetische kenmerken van het product nà plaatsing, en een lager risico op afgekeurde elementen die moeten worden vervangen en/of weggegooid.

Dit bijkomend hars kan in het gewone hars worden bijgemengd. Bij voorkeur gebruiken de uitvinders voor de gel coat laag een voorgemengd mengsel met 5% gewicht aan het bijkomende hars. Zulk hars is bij voorbeeld een polyester o basis van isoftaalzuur en neopengyl glycol en een flexibel isoftalisch hars. Een geschikt mengsel is bij voorbeeld verkrijgbaar als GC 875, Gel Coat ISO-NPG, NTG 193A van de firma Nord Composites. Voor de kern gebruiken de uitvinders liever een voorgemengd hars met 10-20 % gewicht aan het bijkomende hars, en mengen ze dit mengsel zelf in een verhouding 20 gewichtsdelen van het mengsel met 80 gewichtsdelen van het voornaamste hars voor de opvulsamenstelling van de kern. Een ander geschikt hars is verkrijgbaar als VIAPAL UP 179 MT/57 van de firma Cytec Surface Specialties.

Het element volgens de huidige uitvinding kan bovendien worden bekleed met een metalen bekleding, bij voorkeur een roestvrij stalen bekleding. Deze bekleding kan mechanisch worden verankerd met het element door bij voorbeeld randen te voorzien die omheen het element grijpen. De bekleding kan ook chemisch worden verankerd met het element, zoals door verlijming. Als lijm gebruiken de aanvragers graag een lijm op basis van gemodificeerde silaan (SiH4) verbindingen. De lijmverbinding komt dan tot stand doordat water, bij voorbeeld afkomstig van luchtvochtigheid, reageert met de silaanverbindingen en daardoor polymerisatie en bij voorkeur ook vernetting bewerkstelligt. Dergelijke lijmen worden ook wel SMP (Silyl Modified Polymer), of ook wel MS-polymeer (Modified Silane Polyether) genoemd.

VOORBEELD

Een roestvrij stalen gietvorm voor een plint wordt ingeboend met een laag Ce-Sense Slip-X10 verkregen van Brands Structural Products. Met een zachte doek wordt deze loswas zeer gronding uitgesmeerd tot in alle oneffenheden en hoeken van de gietvorm, en wordt de was bovendien uitgeboend tot de waslaag een zeer glad binnenoppervlak biedt. In de ingeboende gietvorm wordt dan een gel coat laag aangebracht, door middel van een spuitpistool. De gel coat laag bevat 98 gew% polyester gel coat GC 875 9270 verkregen van Nord Composites (FR), met daarbij 2.0 gew% Andonox KP-100 verkregen van Norac Andos AG.

De gecoate gietvorm wordt bewaard tijdens 20 minuten in een omgeving met een temperatuur van 20 °C om de gel coat laag gedeeltelijk te laten uitharden. Vervolgens wordt de kern van de gietvorm gevuld met een opvulsamenstelling.

De volgende vaste stoffen worden gemengd in de aangegeven gewicht hoeveelheden:

• 56 delen kwarts korrels EIFEL KWARTS 1-3 van EUROTREX

• 32 delen kwartszand M32 van SIBELCO

• 12 delen dolomietpoeder MICRODOL A 70 van OMYA

Om de opvulsamenstelling voor de kern te bereiden werd dit vaste stof mengsel vermengd in een verhouding 79/21 met een polyester hars bindmiddel, bestaande uit 96 gew% Poliplast R 96.02 verkregen van Carlo Ricco’ & F.lli S.p.A. (IT), waarin als verharder 2.0 gew%

Andonox KP-LE verkregen van Syrgis Performance Initiators AB (SE) en als versneller 2.0 gew% Accelerator NL-49P verkregen van Akzo Nobel Polymer Chemicals BV (NL) werden toegevoegd.

De kern van de gecoate gietvorm werd in lichte overmaat gevuld met de opvulsamenstelling, en onmiddellijk getrild om een goede vulling en een goede ontluchting te verkrijgen van ook de kern van het product. De gevulde gietvorm liet men verder uitreageren door het bewaren bij ongeveer 18°C tijdens een periode van ongeveer 2 uur.

Vervolgens werd het product uit de gietvorm verwijderd, wat erg gemakkelijk ging dank zij de kleine krimp die eigen is aan het gebruik van het polyester bindmiddel. Het product vertoonde zeer gladde oppervlakken daar waar het product in contact was met een wand van de gietvorm. ......

Nu deze uitvinding volledig beschreven is, zal de vakman beseffen dat de uitvinding kan worden uitgevoerd met een brede waaier aän parameters binnen wat wordt geclaimd, zonder daarom af te wijken van de geest en de omvang van de uitvinding. Zoals begrepen door de vakman, omvat de algemene uitvinding, zoals gedefinieerd door de conclusies, andere voorkeuruitvoeringsvormen die niet specifiek vernoemd worden.

Claims (16)

1. Een werkwijze voor de vervaardiging van een voorwerp voor de bekleding van vloeren of wanden omvattende de stappen van: a) het aanbrengen van een gel coat laag, gebaseerd op een uithardend polymeer hars, aan de binnenkant van een gietvorm om een gecoate gietvorm te bekomen, b) het inbrengen in de kern van de gecoate gietvorm uit stap a) van een opvulsamenstelling die is gebaseerd op een uithardend polymeer hars aangevuld met ten minste één mineraal vulmateriaal, waarbij de uithardende polymeer harsen van stap a) en van stap b) behoren tot dezelfde chemische familie van uithardende polymeer harsen, en waarbij de gel coat laag in de gecoate gietvorm van stap a) slechts gedeeltelijk wordt uitgehard vooraleer de gecoate gietvorm uit stap a) wordt onderworpen aan stap b), daardoor gekenmerkt dat het uithardende polymeer hars van stap a) slechts wordt uitgehard tot de gel coat laag ten hoogste droog bij aanraking (“touch dry") is vooraleer de gecoate gietvorm uit stap a) wordt onderworpen aan stap b).

2. De werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de uithardende polymeer harsen van stap a) en van stap b) behoren tot de familie van onverzadigde polyester polymeer harsen, en waarin bij voorkeur voor de uithardingreactie een vinyl monomeer is bijgemengd, bij meer voorkeur styreen.

3. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarin de gel coat laag in stap a) en/of de opvulsamenstelling voor de kern in stap b) verder ten minste één initiator omvat, bij voorkeur een organisch peroxide, bij meer voorkeur methyl ethyl keton peroxide.

4. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarin de gel coat laag in stap a) en/of de opvulsamenstelling voor de kern in stap b) verder een versneller omvat voor de uithardingreactie, bij voorkeur een organometallische verbinding, bij meer voorkeur een organisch kobalt zout, bij nog meer voorkeur kobalt octanoaat.

5. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarbij het mineraal vulmateriaal in stap b) gekozen wordt uit de lijst bestaande uit kwarts, bij voorkeur kwartskorrels, bij meer voorkeur kwartskorrels met een gemiddelde deeltjesgrootte in het bereik van 1 tot 3 mm, bij meer voorkeur gedroogde kwartskorrels, zand, bij voorkeur zand dat werd gedroogd en gezeefd, dolomiet poeder, en mengsels of combinaties daarvan.

6. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarbij de gietvorm voor het aanbrengen van de gel coat laag in stap a) wordt ingesmeerd met een lossingmiddel (mold release agent, loswax), bij voorkeur een zwavelarm en/of gehydrogeneerd aardolie destillaat of een mengsel van meerdere daarvan.

7. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarbij de gel coat laag wordt aangebracht door middel van een techniek gekozen uit de lijst van uitsmeren, bij voorbeeld met kwast en/of rol, spuiten, en combinaties daarvan, bij voorkeur door spuiten met een spuitpistool onder druk.

8. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarbij aan het polymeerhars van de kern en/of van de toplaag ten minste 0.5 % en ten hoogste 20% gewicht wordt toegevoegd, uitgedrukt op basis van de totale hoeveelheid polymeerhars in de toplaag of in de kern, van een bijkomend onverzadigd polyester hars dat gekenmerkt wordt door een rek bij breuk (“élongation at break”) na uitharden van het hars en getest volgens ISO 527 van ten minste 4.0 %.

9. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarbij de gel coat laag verder nog een stof bevat die is gekozen uit een kleurstof, een pigment, een vulstof, verfschilfers, metaalschilfers, en combinaties daarvan.

10. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarbij het gedeeltelijk uitharden van de gel coat laag omvat het bewaren van de gecoate gietvorm in een omgeving met een temperatuur in het bereik van 18°C tot 23°C, voor een tijd in het bereik van 5 minuten tot 6 uur, bij voorkeur ten minste 15 minuten, optioneel ten hoogste 300 minuten.

11. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarbij de opvulsamenstelling voor stap b) wordt bekomen door het eerst droog mengen van het mineraal vulmateriaal, indien aanwezig met nog andere droge ingrediënten van de opvulsamenstelling, gevolgd door het injecteren van het uithardend polymeer hars, bij voorkeur als mengsel dat mogelijks kort voor het injecteren werd gemengd met de initiator en/of met ten minste één en bij voorkeur alle andere vloeibare ingrediënten van de opvulsamenstelling, en het vervolgens mengen van de vloeibare en de vaste ingrediënten van de opvulsamenstelling, bij voorkeur door middel van een wormwiel of schroef van Archimedes die de opvulsamenstelling onder het mengen tot bij of boven de gecoate gietvorm brengt.

12. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarbij in stap b) na het inbrengen van de opvulsamenstelling in de kern van de gecoate gietvorm de gietvorm wordt getrild, mogelijks in meer dan één periode met telkens een tussentijd, waartussen de gietvorm kan worden overgebracht naar een andere locatie, en waarbij bij voorkeur het trillen gebeurt met een frequentie van een aantal periodieken per minuut dat ligt in het bereik van 10 tot 600 cycli per minuut, en bij voorkeur voor een totale triltijd die ligt in het bereik van 15 seconden tot 2 minuten.

13. De werkwijze volgens een der vorige conclusies waarbij in stap b) bij het inbrengen van de opvulsamenstelling in de kern van de gecoate gietvorm de hoeveelheid ingebrachte opvulsamenstelling is beperkt zodanig dat ze, waar aanwezig na trillen, ten minste 100% van het resterend vrije volume van de gietvorm opvult en ten hoogste 105% van datzelfde resterend vrij volume.

14. Een element voor de bekleding van vloeren of wanden dat kan vervaardigd worden met de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, en wat bestaat uit een kern van een samenstelling die is gebaseerd op onverzadigd polyester hars aangevuld met ten minste één mineraal vulmateriaal, ten minste gedeeltelijk omgeven door een buitenlaag gebaseerd op een gel coat, welke tevens gebaseerd is op onverzadigd polyester hars, en welk element is gekozen uit een decoratieve vloer- of wandtegel en een plint of stootrand, waarbij in het geval van de decoratieve vloer- of wandtegel aan de gel coat ten minste één kleurstof of pigment is toegevoegd en/of aan ten minste één oppervlak van de gietvorm ten minste gedeeltelijk een variërende reliëfvorm is gegeven, en waarbij in het geval van de plint of stootrand, maar optioneel ook aan de decoratieve vloer-of wandtegel, aan het polymeerhars van de kern en/of van de toplaag ten minste 0.5 % en ten hoogste 20% gewicht wordt toegevoegd, uitgedrukt op basis van de totale hoeveelheid polymeerhars in de toplaag of in de kern, van een bijkomend onverzadigd polyester hars dat gekenmerkt wordt door een rek bij breuk (“élongation at break”) na uitharden van het hars en getest volgens ISO 527 van ten minste 4.0 %.

15. Het element volgens conclusie 14 waarbij het bijkomend onverzadigd polyester hars gekenmerkt wordt door een rek bij breuk na uitharden van het hars en getest volgens ISO 527 van ten minste 5.0 %.

16. Het element volgens conclusie 14 of 15 waarbij ten minste 1% en optioneel ten hoogste 15% gewicht wordt toegevoegd van het bijkomend onverzadigd polyester hars, uitgedrukt op basis van de totale hoeveelheid polymeerhars in de toplaag of in de kern.