DE602004012322T2

DE602004012322T2 - Rutschhemmende rezeptur zum auftragen auf keramische fliesen

Info

Publication number: DE602004012322T2
Application number: DE602004012322T
Authority: DE
Inventors: Juan Vicente E-12110 ALCORA CORTS RIPOLL; Vicente E-12110 ALCORA FERRANDO CATALA; Jose Miguel E-12110 ALCORA BREVA ANDREU; Francisco E-12110 ALCORA SANMIGUEL ROCHE
Original assignee: Torrecid SA
Current assignee: Torrecid SA
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2024-10-28
Also published as: DE602004012322D1; ES2233205A1; EP1705311A1; PT1705311E; ATE388288T1; ES2319200T3; WO2005052280A1; ES2233205B1; EP1705311B1

Description

AUFGABE DER ERFINDUNG
Die Aufgabe dieser Erfindung ist eine Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung mit Keramikplatten, die erhebliche Innovationen und Vorteile im Vergleich zu den für denselben Zweck verwendeten Produkten aufweist.
Genauer gesagt, nimmt sie Bezug auf eine Anti-Rutsch-Zusammensetzung, die bei Platten angewendet werden kann, die eine Mischung aus einem flüssigen Medium und aus refraktären Materialien enthalten, um stark haftende Keramikplatten zu erzeugen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Zur gegenwärtigen Zeit ist das Problem des Rutschens auf keramisch befliesten Böden wohlbekannt. Jedoch gibt es unterschiedliche Lösungen, um diese Arten von Problemen zu lösen.
Zum Beispiel ist in dem Patent CN1332302 ein Boden mit Anti-Rutsch-Eigenschaften beschrieben, auf der Basis der Anwendung von Glaskugeln auf Glasplatten, sowie einer thermischen Behandlung, um die Glaskugeln auf der Glasoberfläche zu fixieren, wodurch sie auf diese Weise mit ausreichender Rauigkeit versehen wird, um ein Rutschen zu vermeiden.
Andererseits nimmt das europäische Patent Nr. EP1264035 Bezug auf eine Anti-Rutsch-Oberflächenbeschichtung für Böden, die aus einer PCV-Materialbasisstruktur hergestellt sind, auf die Wärme angewandt wird, was bedeutet, dass bei einer Temperatur unter 250°C einige Partikel haften, was zu der Anti-Rutsch-Eigenschaft führt.
Gleichermaßen ist in dem japanischen Patent Nr. 2001098253 ein Reagens beschrieben, das Rutschen verhindert und aus Silikonen, Epoxydharzen, Schwefelsäure, Katalysatoren usw. besteht, und dass, wenn es auf bestimmte Oberflächen angewandt wird, das Risiko des Rutschen reduziert.
Jedoch ergibt die Anwendung der zuvor erwähnten Verfahren auf Keramik keine zufriedenstellenden Ergebnisse, im Wesentlichen infolge der Tatsache, dass das Brennen der Materialien bei Temperaturen von mehr als 1.000°C erfolgt.
Andererseits ist in dem US-Patent Nr. 6167879 ein Verfahren beschrieben, gemäß dem mit Hilfe von Impulsen eines Laserstrahls auf der Oberfläche der keramischen Platte Mikrokater erzeugt werden, was so zu Anti-Rutsch-Eigenschaften führt. Jedoch hat dieses Verfahren, das gleichermaßen auf andere Arten von Materialien, wie etwa Steine angewandt werden kann, den Nachteil, dass es in geeigneten Anlagen ausgeführt werden muss, unabhängig von dem Herstellungsverfahren der Keramikplatte. Diese Tatsache führt zu einer Kostenvergrößerung und einer Erschwernis der Herstellung. Ferner beeinträchtigen die genannten Mikrokrater das Aussehen der Oberfläche des Materials, was zu einem Nachteil für seine nachfolgende Vermarktung wird.
Ein anderes Verfahren zum Bereitstellen der Anti-Rutsch-Eigenschaft für keramische Platten besteht aus dem Behandeln der Oberfläche derselben mittels Lösungen von Fluorwasserstoffsäure, wenn sie einmal auf der Arbeitsfläche ausgelegt sind. Die Patente GB 1117221 , US 5698021 und US 5885339 beziehen sich auf diese Art von Behandlung, die zusätzlich dazu, dass es sich um einen von dem Herstellverfahren unabhängigen Prozess handelt, normalerweise Veränderungen in der Farbe und im Aussehen der Plattenoberfläche führt.
Zum Erhalten von keramischen Fliesen, die Anti-Rutsch-Eigenschaften aufweisen, ohne auf Verfahren zurückzugreifen, die zusätzlich zu dem Herstellverfahren selbst durchgeführt werden müssen, gibt es derzeit keine bekannte Lösung. Das am meisten verwendete Verfahren bei der Pflasterung und der Keramikplattenindustrie besteht in der Anwendung von Körnern mit granulometrischer Rauigkeit (200–1000 μm), so dass nach dem Brennprozess des Stückes kleine harte Teilchen auf der Oberfläche verbleiben, die die Anti-Rutsch-Eigenschaft bereitstellen. Solche Erhebungen führen zu einer Rauigkeit in der Größenordnung von Hunderten von Mikrometern. Dieser Effekt wird normalerweise mit der Verwendung von geometrischen Reliefs auf der Oberfläche der Stücke verbunden, die Erhebungen und Vertiefungen mit sich bringen, die den Anti-Rutsch-Effekt vergrößern. Diese Art von Produkt hat einen sehr begrenzten Markt infolge der Tatsache, dass die so erhaltene Keramikplatte äußerst rau und aufgeraut gegenüber der Berührung ist, was sogar zu Schnitten in der Haut des Benutzers führen kann, falls die Oberfläche barfuß betreten wird. Ferner sind sie aus der Sicht des Designs begrenzt, und es ist nicht möglich, eine beliebige Modellart zu entwickeln und den Markttrends zu irgendeiner Zeit zu folgen.
Ferner ist aus der US-A-5 190 708 ein Verfahren zur Herstellung einer Keramikplatte bekannt, die glasiert wird, was die Herstellung einer Rohkeramikplatte aus einem Tonmaterial umfasst. Jedoch wird keine optimale Lösung erhalten, die eine ästhetische Oberfläche und eine geeignete Reinigungsmöglichkeit erlaubt.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die gegenwärtige Erfindung wurde für den Zweck der Bereitstellung einer Anti-Rutsch-Zusammensetzung entwickelt, die für Keramikplatten geeignet ist, die die oben erwähnten Nachteile löst, und die ferner weitere Vorteile bringt, die aus der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich sind.
Die Anti-Rutsch-Zusammensetzung, die für keramische Platten gemäß der Aufgabe der Erfindung geeignet ist, ist von der Art, dass sie eine homogene Mischung eines flüssigen Mediums und von refraktären Materialien aufweist und dadurch charakterisiert ist, dass das flüssige Medium eine Mischung aus einer oder mehreren Komponenten aufweist, die aus Alkoholen, Kohlenwasserstoffen, Wasser, Glykolen, Estern, Ethern, Ketonen, Fraktionen von Erdöldestillaten und natürlichen Ölen ausgewählt ist, und dass die refraktären Materialien eine Mischung aus einem oder mehreren Materialien umfassen, die aus Ton, Kaolin, Silikaten, aluminiumbeschichteten Materialien, Magnesiumoxiden und Hydroxiden, Kalzium, Strontium, Barium, Wolfram, Zink, Aluminium, Silizium, Zinn und Antimon ausgewählt sind, wobei die verwendeten refraktären Materialien aus einer Mischung von kolloidalem Siliziumoxid und Aluminiumhydroxid ausstehen. Die Mischung garantiert eine gute Mischung zwischen den refraktären Materialien und dem flüssigen Medium.
Infolge dieser Charakteristiken wird eine Anti-Rutsch-Zusammensetzung erhalten, die in geeigneter Weise während der Herstellung von rutschfesten Platten aufgebracht werden kann, um so eine glatte, angenehm zu berührende Oberfläche zu erzeugen. Ferner sind solche Platten für alle Arten von Dekorationen geeignet, um den Markttrends zu folgen. Andererseits wird infolge der chemischen Zusammensetzung des Anti-Rutsch-Produktes gemäß der gegenwärtigen Erfindung eine perfekte Bindung mit dem Rest der Komponenten erhalten, die eine Keramikplatte ausmachen, und zwar auf eine solche Weise, dass die erhaltene Mikrorauigkeit den standardmäßigen Abrasionsversuchen widersteht, die vor der Vermarktung von Platten verwendet werden. Das Produkt kann mit Hilfe von bekannten Verfahren aufgebracht werden, z. B. durch eine Sprühpistole, eine Scheibe, ein Siebdruck und ähnliche Verfahren.
Andererseits ist zum Erhalt einer optimalen Verteilung der zuvor erwähnten refraktierenden Materialien in dem flüssigen Medium und zur Verhinderung der Sedimentation, die zusatzliche Verwendung von unterschiedlichen Dispersionsreagenzien notwendig, z. B. Silikonderivate, Fettsäurederivate, Polyakrylate, Polyuretha ne, Polykarboxylpolymere, Kopolymere als Block usw., Oberflächenspannungsadditive, Anti-Schaum-Additive.
Vorzugsweise ist das kolloidale Siliziumoxid in einem Prozentsatz zwischen 0 und 50 Gew.-% vorhanden, weiter bevorzugt ist das kolloidale Siliziumoxid in einem Gewichtsprozentsatz zwischen 0,1 und 15% vorhanden, vorzugsweise zwischen 0,2 und 8%.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Aluminiumhydroxid in einem Prozentsatz zwischen 0,2 und 50 Gew.-% vorhanden, vorzugsweise ist das Aluminiumhydroxid in einem Prozentsatz zwischen 0,5 und 15 Gew.-% vorhanden, und weiter bevorzugt in einem Prozentsatz zwischen 2 und 8 Gew.-%.
Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Feststoff zwischen 0,5 und 50%. Weiter bevorzugt, ist ein Gehalt zwischen 1,5 und 20%, besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 2 und 15%.
Gemäß einer anderen Charakteristik der Anti-Rutsch-Zusammensetzung der Erfindung beträgt die Partikelgröße des Feststoffes weniger als 5 μm, bevorzugt sogar weniger als 1 μm, eine Größe, die deutlich geringer als die normalerweise verwendete in unterschiedlichen Arten von Glasuren und Rohmaterialien ist, die in der Beschichtung einer keramischen Beschichtungsindustrie verwendet werden, die normalerweise geringer als 45 μm ist, und weiter bei einigen Rohmaterialien geringer als 8 μm ist.
Vorzugsweise hat die Anti-Rutsch-Zusammensetzung eine spezifische Oberfläche, die zwischen 50 und 200 m²/g liegt. Weiter bevorzugt, hat sie eine spezifische Oberfläche von 70 bis 150 m²/g.
Vorzugsweise hat eine Platte, die die genannte Anti-Rutsch-Zusammensetzung aufweist, einen statischen Reibungskoeffizienten von mehr als 0,7 in nassen Umgebungen.
Andere Charakteristiken und Vorteile des auf Platten anwendbaren Produktes, eines Verfahrens zum Herstellen desselben und einer Platte aus dem Produkt werden aus der Beschreibung von einigen bevorzugten Ausführungen deutlich, die jedoch nicht exklusiv sind und die nur zum Zwecke der Erläuterung ohne Begrenzung dargestellt sind.
BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
Beispiel 1:
Dieses Beispiel nimmt Bezug auf eine Reihe von Zusammensetzungen und eine Herstellung der Anti-Rutsch-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1.

Die folgende Tabelle zeigt die unterschiedlichen Zusammensetzungen (A–H), die bei der Vorbereitung des Anti-Rutsch-Produktes benutzt werden, wobei jeweils die Partikelgröße und die spezifische Oberfläche nach Mahlen in einer Mikro-Kugelmühle erhalten wurde.

Zusammensetzungen	A	B	C	D	E	F	G	H
Kolloidales Zn-Oxid		18%						9%
Kolloidales Al-Oxid		22%						11%
Aluminiumhydroxid			9%	7%	11%	9%	9%
Ton	20%
Kaolin	15%
Kolloidales Siliziumoxid			6%	8%	4%	6%	6%
Kolloidales Titanoxid	5%
Zirkonsilikat	10%
Additive, Dispergenzien, Anti-Sedimentationsreagenzien, Stabilisatoren usw.	0,8%	0,5%	0,7%	0,7%	0,7%	0,7%	0,7%	0,4%
Wasser	49,2%	55,5%	84,3%	84,3%	84,3%	84,3%	84,3%	79,6%
D50 (μm)	1,5	0,9	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,9
Spezifische Oberfläche (m²/g)	80	98	150	150	150	60	40	90

Beispiel 2
Als nächstes wird bei einem folgenden Beispiel Bezug genommen auf Keramikplatten, bei denen eine Töpferporzellankeramikpaste einer bekannten Art verwendet wurde und mit einem gleichermaßen bekannten Produkt emailliert wurde, das matte Oberflächen liefert, bei denen 90 g/m² der Zusammensetzungen A, B und C aus der Tabelle entsprechende Beispiel 1 oben mit Hilfe einer Sprühpistole aufgebracht wurde. In allen Fällen wurde ein statischer Reibungskoeffizient (COF) von mehr als 0,7 erhalten.
Beispiel 3
Bei diesem Beispiel wird Bezug genommen auf Keramikplatten, bei denen eine Töpferporzellankeramikpaste einer bekannten Art verwendet wurde und mit einer gleichermaßen bekannten Glasur emailliert wurde, die matte Oberflächen erzeugt, worauf unterschiedliche Mengen der Zusammensetzung C mit Hilfe einer Sprühpistole aufgebracht wurden.
Wiederum wurden die Teile unter Verwendung des normalerweise in der Branche verwendeten Brennzyklus gebrannt, wobei die maximale Temperatur 1.200°C war, der statische Reibungskoeffizient (COF) und die Rauigkeit wurden bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind unten in der nachfolgenden Tabelle gezeigt, aus der zu ersehen ist, dass der COF einen Wert von 0,7 übersteigt und dass eine Mikro-Rauigkeit bei der Anwendung der Zusammensetzung E erzeugt wurde.
Wie aus den Mikro-Rauigkeitswerten (< 20 μm) zu ersehen ist, ist es nicht möglich, dies durch Berühren zu erkennen.

Zusammensetzung C

g/m² 0 35 50 75

COF 0,48 0,73 0,78 0,85

Ra (μm) 1,01 4,52 8,3 11,45
Beispiel 4
Die Töpferkeramikplatten, auf denen eine bekannte Porzellankeramikpaste verwendet wurde, wurden mit einer gleichermaßen bekannten Emaille emailliert, die matte Oberflächen erzeugt, wobei 75 g/m² der Zusammensetzungen C, D und E aus der Tabelle im Beispiel 1 unter Verwendung einer Spritzpistole aufgetragen wurden. Nachdem die Stücke unter Verwendung eines normalerweise in der Branche verwendeten Brennzyklus bei einer maximalen Temperatur von 1.200°C gebrannt waren, zeigte es sich, dass die Ergebnisse mit der Zusammensetzung C zufriedenstellend waren, mit der Zusammensetzung D der COF-Wert keinen Wert jenseits von 0,7 erreichte, und dass mit der Zusammensetzung E die Bindung der Emaille nicht adäquat war, was zur Rissbildung, zum Abplatzen usw. führte, was die Bedeutung der Produktformulierung unterstreicht.
Beispiel 5
Dieses Beispiel nimmt Bezug auf Keramikplatten, bei denen eine bekannte rote Töpferpaste verwendet wurde und mit unterschiedlicher Basis und dekorativer Emaille bekannter Art emailliert wurde, wobei darauf 65 g/m² der Zusammensetzungen C, F, G und H aus der Tabelle 1 unter Verwendung einer Spritzpistole aufgetragen wurden. Nach dem Brennen unter Verwendung eines Brennzyklus, der normalerweise in der Branche bei einer maximalen Temperatur von 1.150°C verwendet wird, wurde der statische Reibungskoeffizient gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt:

Zusammensetzung C Zusammensetzung F Zusammensetzung G Zusammensetzung H

COF 0,81 0,65 0,58 0,75
Aus der Tabelle ist zu ersehen, dass zusammen mit der spezifischen Oberfläche der COF-Wert variiert.
Beispiel 6
Bei diesem Beispiel wurden 65 g/m² der Zusammensetzung C bei unterschiedlichen Arten von Keramikplatten verwendet, wobei es sich um Folgendes handelte:

– Porzellantöpferware ohne Glasur, mit löslichen Salzen dekoriert;
– Porzellantöpferware, die in der Presse mit Hilfe eines Doppellastverfahrens dekoriert wurde;
– Porzellantöpferware, die mit einer Emaille emailliert wurde, die einen Halbglanz und dekorierte Oberflächen mit Hilfe des Fotogravurverfahrens erzeugt;
– rote Töpferwarenpaste, die mit einer Emaille emailliert wurde, die matte Oberflächen liefert und mittels eines Siebdruckverfahrens dekoriert wurde;
– rote Töpferwarenpaste, die mit einer Emaille emailliert wurde, die halbglänzende Oberflächen liefert und die durch eine Siebdruckeinrichtung dekoriert wurde und durch ein Aufbringen von Körnern geschützt wurde.

In allen Fällen wurden zufriedenstellende Ergebnisse erhalten, die den Wert von 0,7 COF überschritten.
Die Details, Formen, Größen und anderen Zubehörelemente gleichermaßen wie die für die Herstellung der Anti-Rutsch-Zusammensetzung verwendeten Materialien zum Aufbringen auf Keramikplatten können gemäß der Erfindung gegen andere substituiert werden, die technisch gleichwertig sind und nicht vom wesentlichen Kern der Erfindung abweichen, wobei der Rahmen derselben durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten von der Art, die eine homogene Mischung aus einem flüssigen Medium und von refraktären Materialien aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium eine Mischung aus einem oder mehreren der nachstehend genannten Bestandteile aufweist: Alkohole, Kohlenwasserstoffe, Wasser, Glykole, Esther, Ether, Ketone, Fraktionen von Erdöldestillaten und natürlichen Ölen, und dass die refraktären Materialien eine Mischung aus einem oder mehreren der folgenden Materialien aufweisen: Ton, Kaolin, Silikate, aluminiumbeschichtete Materialien, Magnesium-, Kalzium-, Strontium-, Barium-, Wolfram-, Zink-, Aluminium-, Silizium-, Zinn- und Antimoniumoxide und -hydroxide, wobei die refraktären Materialien aus einer Mischung aus kolloidalem Siliziumoxid und Aluminiumoxid bestehen.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an kolloidalem Siliziumoxid zwischen 0 und 50 Gew.-% beträgt.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an kolloidalem Siliziumoxid zwischen 0,1 und 15 Gew.-% beträgt.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an kolloidalem Siliziumoxid zwischen 0,2 und 8 Gew.-% beträgt.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Aluminiumhydroxid zwischen 0,2 und 50 Gew.-% beträgt.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Aluminiumhydroxid zwischen 0,5 und 15 Gew.-% beträgt.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Aluminiumhydroxid zwischen 2 und 8 Gew.-% beträgt.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Feststoffen zwischen 0,5 und 50% beträgt.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Feststoffen zwischen 1,5 und 20% beträgt.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Feststoffen zwischen 2 und 15% beträgt.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Feststoffpartikel geringer als 5 μm, vorzugsweise geringer als 1 μm ist.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine spezifische Oberfläche von 50 bis 200 m²/g aufweist.
Anti-Rutsch-Zusammensetzung zur Anwendung auf Keramikplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine spezifische Oberfläche von 70 bis 150 m²/g aufweist.