ES2086458T5 - Piezas de plastico moldeadas por colada. - Google Patents
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Abstract
PARA MEJORAR EL CUIDADO DE PIEZAS DE MOLDEO DE PLASTICO QUE ESTAN MUY RELLENAS, SE ACONSEJA COLOCAR OTROS COMPONENTES DENTRO DE LA MATRIZ DE UN MATERIAL LAMELIFORME EN EL CAMPO DE LA SUPERFICIE DE LAS PIEZAS DE MOLDEO.
Description
Piezas de plástico moldeadas por colada.
La invención se refiere a piezas de plástico
moldeadas por colada, con una matriz polímera orgánica la cual está
rellena con un material de carga inorgánico granular y contiene, al
menos en la zona superficial de la pieza moldeada, otro componente
de un material escamoso. Los materiales de este tipo son conocidos
por el documento DE-A-28 11
795.
Las piezas moldeadas de plástico con una matriz
de plástico rellena con un material de carga en forma de partículas
se emplean en gran medida, por ejemplo, como encimeras, como
fregaderos, en el campo sanitario, etcétera.
En el presente caso, a las piezas de plástico
moldeadas por colada debe pertenecer también, junto con las piezas
moldeadas mencionadas, una simple placa prevista para el posterior
procesado, por ejemplo en el campo del mobiliario de cocina.
Asimismo, pueden pertenecer a las piezas moldeadas de plástico
cualquier tipo de listones terminales o decorativos.
Las piezas moldeadas de plástico que son
conocidas del estado de la técnica presentan frecuentemente una
matriz polímera de resinas de poliéster o poliacrílicas, y como
materiales de carga inorgánicos en forma de partículas, junto con
polvos de cuarzo, arena de cuarzo, polvo de cristobalita, arena de
cristobalita, se emplea también óxido de aluminio en polvo en forma
de trihidróxido de aluminio.
En todas estas piezas moldeadas de plástico es
desventajoso el que, especialmente en las piezas moldeadas de
plástico coloreadas, quedan visibles rayaduras en forma de huellas
claras a blancas y el que las manchas coloreadas que se originan,
sobre todo, por la acción de líquidos de color intenso como café,
té, zumos de frutas y otros, se eliminan con mucha dificultad.
Incluso en el caso de que puedan eliminarse las manchas, permanecen
entonces trazas de rayados, claramente visibles, originados por el
producto de limpieza empleado.
La misión de la invención es hacer las piezas de
plástico moldeadas por colada mejor conservables, es decir,
especialmente, facilitar la limpieza y hacer las piezas más
insensibles al rayado.
Este problema se resuelve, conforme a la
invención, en las piezas moldeadas de plástico descritas al
principio, haciendo que la extensión media del material escamoso
sea mayor o igual que el tamaño medio de los granos del material de
carga granular y que la proporción del material escamoso esté en el
intervalo de aproximadamente 0,5 a 4% en peso, referido a la masa
colada, estando dispuesto el material escamoso en la matriz
polímera con una orientación preferente, paralela a la superficie de
la pieza moldeada y ascendiendo la relación del espesor a la
extensión de las partículas del material escamoso, por término
medio, a menos o igual a 0,02.
Como material escamoso se entienden, en relación
con la invención, partículas de constitución plana en forma de
pequeñas laminillas delgadas, las cuales presentan en un plano un
diámetro relativamente grande y una superficie relativamente plana
y, perpendicular a este plano, poseen un espesor comparativamente
pequeño. Preferiblemente, el material escamoso es transparente.
Se encontró, sorprendentemente, que las piezas
moldeadas de plástico conformes a la invención que contienen, al
menos en la zona superficial, un componente escamoso, son
esencialmente mejores de limpiar y que también con el uso de
agentes de limpieza abrasivos se originan, en todo caso, pocas
trazas de rayado visibles sobre las piezas moldeadas. La dureza del
material escamoso en la pieza moldeada de plástico corresponde,
aproximadamente, a la dureza del material de carga inorgánico.
Preferiblemente, el material escamoso es de
origen inorgánico. Son adecuados especialmente mica, caolín, cuarzo
en forma de laminillas (de cuarzos con estructura laminar o
veteada), hojitas de vidrio (escamas) y hojillas o laminillas
metálicas.
Para el uso de las piezas moldeadas de plástico
en el campo de las cocinas y en el sanitario es importante que una
posible absorción de agua a través del material escamoso, por la
acción del agua o del vapor de agua en las condiciones ambientales
habituales en la cocina y el baño, no conduzca a aclarado
significativo alguno.
Las partículas de mica adecuadas como material
escamoso se recuecen previamente para la disminución de su capacidad
de absorción de agua, antes de ser añadidas a una mezcla para la
producción de las piezas de plástico moldeadas por colada.
Adicional o alternativamente al tratamiento
térmico previo puede rebajarse fuertemente la capacidad de absorción
de agua mediante un tipo de sellado. Por ejemplo, las laminillas de
mica pueden recubrirse con TiO_{2} y sellarse contra la absorción
de agua. Es suficiente un recubrimiento policristalino. Para el
sellado de las laminillas son también adecuados compuestos de
silicona.
Alternativamente o en combinación con las
partículas de mica pueden emplearse asimismo como material escamoso,
partículas de vidrio escamosas. La elección del material escamoso
no se restringe ciertamente a las partículas de mica y a las
partículas de vidrio escamosas - como se indica antes - pero éstas
son componentes fácilmente asequibles y de propiedades de material
reproducibles.
Las buenas propiedades superficiales se alcanzan,
especialmente, porque las partículas del material escamoso, en su
disposición, exhiben una orientación preferente que discurre
paralela a la superficie de la pieza moldeada. Con ello se origina
una superficie especialmente plana, también especialmente lisa al
tacto de la pieza moldeada. El esfuerzo para la limpieza es aquí
claramente más pequeño, es decir, con ello se reduce fuertemente la
sensibilidad a las manchas.
La orientación del material escamoso, paralela a
la superficie de la pieza moldeada de plástico se obtiene de manera
especialmente sencilla si el diámetro de las partículas del
material escamoso en un plano es, en promedio, mayor o igual a 30
\mum. En este caso, es posible, con relativa facilidad, estampar
las partículas en la matriz con una orientación preferente.
El espesor de las partículas del material
escamoso puede variar en intervalos relativamente amplios, pero debe
suponer, preferiblemente, 0,5 \mum o menos.
Para el grado de orientación o, bien, la
orientación preferente de las partículas del material escamoso es
importante la relación del espesor de las partículas al diámetro,
eligiéndose un promedio de esta relación de espesor a diámetro menor
o igual a 0,02.
Además, hay que prestar atención a la relación
entre el tamaño de partícula del material de carga en forma de
partículas y el diámetro de las partículas escamosas en el plano
preferente, eligiéndose preferiblemente la relación diámetro de
laminillas a tamaño medio de partícula, de 1:2 a 1:1. Concuerdan,
especialmente bien, por ejemplo, fracciones de laminillas cuyo
diámetro asciende a 30 \mum hasta 200 \mum con partículas cuyo
tamaño medio está en 100 - 200 \mum.
Si el diámetro de las laminillas se elige
demasiado pequeño en relación con el tamaño de partícula, tiene
lugar, a menudo, una deposición de las laminillas en la superficie
de las partículas o en una zona próxima a ésta, de manera que
aquellas ya no se encuentran disponibles en la matriz de plástico,
entre las partículas del material de carga y en la superficie de la
pieza moldeada.
Por eso es válido, en general, el que con
partículas de material de carga más grandes se alcanza una aptitud
mejorada para la limpieza si el diámetro medio del material
escamoso también se aumenta. Por eso, se elige un diámetro medio de
las laminillas que es aproximadamente igual o mayor que el diámetro
medio de las partículas del material de carga.
En términos cuantitativos, la adición de material
escamoso a la masa de colada empleada para la producción de las
piezas moldeadas de plástico, debe ascender al 0,5 hasta 4% en peso
(referido a la masa de colada), puesto que con proporciones
claramente más pequeñas ya no se alcanza ningún efecto digno de
mención. Para esta proporción de mezcla el 10%, o más, de la
superficie de la pieza moldeada debe estar cubierta con plaquitas
de mica.
Especialmente, cuando se añaden cantidades más
grandes del material escamoso a la masa de colada, éstas pueden
servir para reemplazar a una parte del material de carga
inorgánico.
En cuanto al límite superior, la proporción del
material escamoso debe estar limitada al 4% en peso (referido a la
masa de colada) o menos, puesto que, por lo general, el material
escamoso es más caro que el material de carga inorgánico en forma de
partículas. Al aumentar las proporciones del material escamoso ya no
aparece una mejora adicional apreciable de la insensibilidad al
rayado y de la aptitud para la limpieza. Más bien, con proporciones
más altas puede producirse incluso, en sentido opuesto, un
impedimento para la alineación de las laminillas, de manera que las
ventajas pueden volver a perderse en parte. Mientras que en el
intervalo preferido para la proporción de laminillas no se observa
ningún aumento esencial de la viscosidad en la mezcla preparada,
por la adición del componente escamoso, para proporciones demasiado
altas surge un claro aumento de la viscosidad.
Se alcanza una insensibilidad al rayado
especialmente alta si el material escamoso se elige de manera que
exhiba un índice de refracción que concuerde con el índice de
refracción de la matriz polímera, esto es, si los índices de
refracción del material escamoso y de la matriz polímera son casi
iguales. En estas piezas moldeadas se presentan especialmente pocas
huellas de rayado.
Como material escamoso puede emplearse también,
sorprendentemente, un material de mica que es conocido por otras
aplicaciones como colorante sustractivo. La razón social Merck,
Darmstadt, distribuye bajo la marca registrada IRIODIN colorantes
de este tipo en los que partículas de mica están provistas en toda
su superficie de otras capas de óxido de bismuto, óxido de titanio,
óxido de hierro, etc., mediante lo cual resulta el efecto colorante
sustractivo por la reflexión de la luz en distintas
superficies.
El uso de estos colorantes Iriodin® hace
superfluo el empleo de pigmentos adicionales y consigue,
simultáneamente, el mismo efecto en la mejora de facilidad de
cuidado y resistencia al roce de las piezas moldeadas de plástico
que el material escamoso previamente descrito.
Ciertamente, se han obtenido ya placas de resinas
acrílicas que han sido coloreadas con colorantes sustractivos, pero
la adición de tales materiales escamosos como colorantes a piezas
moldeadas de plástico rellenas no es conocida, especialmente
también porque el fabricante de los llamados colorantes IRIODIN® ya
recomienda en su hoja de características la renuncia al ácido
silícico pirógeno para el ajuste de la tixotropía de las masas
coloreadas, porque las mínimas cantidades de materiales de carga
reducen el efecto cromático.
Como campos de aplicación de los colorantes
IRIODIN® son ya conocidos, además, el uso en los llamados barnizados
o lacados metalizados o, también, en el procedimiento Gelcoat
(recubrimiento por gel). Las adiciones de pigmentos de IRIODIN®
están, en este caso, en el 10-25%.
Sorprendentemente, se ha demostrado que, en
contra de las indicaciones de tratamiento del fabricante de los
colorantes IRIODIN®, puede conseguirse un efecto cromático muy
bueno con los colorantes sustractivos a base de mica, cuando éstos
se emplean como componente conferidor de color en plásticos
rellenos.
Con estos colorantes, en las piezas moldeadas de
plástico conformes a la invención, resulta una tonalidad
especialmente profunda con los interesantes efectos ópticos
adicionales propios de los colorantes IRIODIN®.
El efecto positivo resulta también en piezas
moldeadas de plástico que están altamente rellenas, es decir, en las
cuales el material de carga inorgánico está contenido en una
proporción de aproximadamente 50 a 80% en peso (referido a la masa
de colada). En estas piezas moldeadas de plástico también
desarrollan su actividad los llamados colorantes IRIODIN®.
Como material de carga inorgánico se prefiere
polvo de cuarzo, arena de cuarzo, arena de cristobalita,
Al(OH)_{3} o polvo de cristobalita.
Como componente polímero para la formación de la
matriz entra en consideración una amplia gama de distintos
plásticos, especialmente resinas de poliéster, poliacrílicas y de
ésteres vinílicos, pero también resinas de poliuretano o
epoxídicas. El tipo de reacción para la formación del polímero no
juega ningún papel decisivo.
Las piezas moldeadas conformes a la invención
exhiben, frente a piezas moldeadas en las cuales falta en la matriz
de plástico el componente escamoso, una resistencia al
agrietamiento claramente mejorada en los ensayos de
frío-calor habituales. Mientras que en las piezas
moldeadas corrientes, por ejemplo fregaderos, en el curso del
fregado alternativo de la pieza moldeada con agua caliente y fría se
forman microgrietas que, en el transcurso del tiempo conducen al
goteo del fregadero, en los fregaderos conformes a la invención las
microgrietas pueden formarse en la matriz polímera solamente hasta
las partículas escamosas. Las microgrietas terminan en la superficie
de las partículas escamosas y no pueden extenderse hacia zonas más
profundas de la matriz de la pieza moldeada. En consecuencia, los
fregaderos conformes a la invención presentan una elevada
resistencia al agrietamiento.
La invención se refiere, además, a un
procedimiento para la producción de piezas de plástico moldeadas por
colada a partir de un jarabe de monómeros que eventualmente contiene
prepolímeros, al que se le añade por mezclado un material de carga
inorgánico, alimentando esta mezcla en el molde para la colada y
endureciéndose. Un procedimiento de este tipo es habitual para la
producción de piezas moldeadas de plástico del tipo descrito
anteriormente y se aplica con muchas variantes.
Para la producción de piezas moldeadas que
presentan la posibilidad de conservación mejorada conforme a la
invención, especialmente la posibilidad de limpieza mejorada y la
insensibilidad al rayado mejorada, son necesarias desviaciones de
los procedimientos conocidos hasta ahora. Por eso, otra misión de la
presente invención es proponer un procedimiento
correspondiente.
La solución a este problema consiste en añadir al
jarabe, antes de alimentarlo al molde, un componente consistente en
material escamoso y alimentar al molde la dispersión así obtenida,
de manera que se establece una orientación preferente para la
disposición de las partículas del material escamoso en la matriz
polímera que se forma en el endurecimiento, paralela a la
superficie de la pieza moldeada de plástico. En este caso, las
condiciones se eligen de manera que la fuerza de cizallamiento entre
la superficie del molde y la dispersión, a ser posible, tiene
siempre la misma orientación y, en lo posible, se presenta un
máximo de fuerza de cizallamiento.
En un procedimiento de este tipo se emplea,
preferiblemente, un jarabe cuya viscosidad se ha ajustado a 60 hasta
200 mPa\cdots. El valor límite inferior de este intervalo asegura
que pueda alcanzarse un grado de orientación suficiente de las
laminillas en la matriz polímera, mientras que el valor límite
superior está predeterminado por el hecho de que a viscosidades más
altas se dificulta la alimentación del jarabe o bien de la masa de
colada en el molde. El intervalo preferido de la viscosidad del
jarabe, es decir, de los componentes líquidos de la mezcla pero sin
los materiales de carga inorgánicos y sin el material escamoso
inorgánico, asciende a 80 hasta 180 mPa\cdots.
La viscosidad óptima del jarabe se ajusta,
preferiblemente, mediante la adición de contenidos del prepolímero
de distinta magnitud. La proporción del prepolímero a añadir
depende, naturalmente, de la longitud de cadena del prepolímero. Sin
embargo, pueden emplearse también agentes tixotrópicos conocidos,
inorgánicos y orgánicos.
En la elección del intervalo de viscosidades del
jarabe hay que observar que, en función del molde y el tamaño de
partículas del material escamoso, puede ser ya suficiente una menor
viscosidad para una disposición de las partículas con una
orientación preferente. Si, por ejemplo, partículas planas
relativamente grandes constituyen la parte principal del material
escamoso, es ya suficiente una menor viscosidad del jarabe para
conseguir, mediante las fuerzas de cizallamiento que se presentan en
este caso, un necesario grado de orientación de las partículas,
paralela a la superficie de la pieza de plástico moldeada.
Si, por el contrario, se emplean partículas más
pequeñas o partículas con una relación de diámetro a espesor de las
partículas desfavorable, entonces se recomienda emplear un jarabe
más viscoso.
Con esto, el procedimiento conforme a la
invención puede ajustarse para la producción de las nuevas piezas
moldeadas de plástico en distintas configuraciones de instalaciones
y/o particularidades de los moldes de colada.
Una viscosidad habitual de tratamiento de la masa
de colada acabada está en el intervalo de 3.000 a 30.000
mPa\cdots, pudiendo ascender el tamaño de partícula del material
de carga inorgánico hasta 200 \mum y el contenido en material de
carga hasta el 70%.
Preferiblemente, la masa de colada acabada se
introduce en el molde a bajas temperaturas del mismo (por ejemplo
aprox. 50ºC). Preferiblemente, la mezcla acabada se alimenta al
molde de manera que en los medios de alimentación empleados en este
caso se establece ya, al menos parcialmente, una orientación
preferente del material escamoso. La alta viscosidad a la
temperatura relativamente baja de la masa de colada conduce a un
buen grado de orientación de las partículas escamosas, paralela a la
superficie del molde, a causa de las fuerzas de cizallamiento que
se presentan en este caso. Después del llenado del molde, éste se
calienta con relativa rapidez hasta la temperatura de
endurecimiento, por ejemplo hasta aprox. 100ºC, para iniciar el
proceso de polimerización. La realización del resto del
procedimiento ya no se diferencia esencialmente de los
procedimientos para la producción de piezas moldeadas
corrientes.
Esta y otras ventajas de la invención se explican
más detalladamente con ayuda del dibujo, el cual reproduce una vista
en corte aumentada esquemática a través de una pieza de plástico
moldeada en forma de una placa.
En la figura se muestra una pieza moldeada de
plástico, en forma de una placa 10. La placa comprende una matriz de
plástico 12 de resina poliacrílica, la cual está altamente rellena
con polvo de cuarzo o de cristobalita (corpúsculos 14 en forma de
partículas).
En la matriz de plástico 12 está contenido, como
componente adicional, un material escamoso 16 el cual puede ser, por
ejemplo, mica o un colorante sustractivo producido a partir de
mica. Como queda claro por la ilustración esquemática de la figura,
las laminillas 16 están dispuestas dentro de la matriz de plástico
12 con una orientación preferente. La orientación preferente es
esencialmente paralela a la superficie 18 de la placa 10.
El grado de orientación observable en la figura
es relativamente alto, es decir, en la colada de la masa en un molde
correspondiente se alcanzó una concordancia óptima entre la
viscosidad del jarabe sobre el molde y el tamaño de partícula de
material escamoso 16. Para tales grados de orientación elevados del
material escamoso 16, se da una posibilidad de limpieza
especialmente fácil y una insensibilidad al roce especialmente
alta.
Además, hay que observar que el índice de
refracción de las laminillas 16 se ajusta esencialmente al de la
matriz de plástico poliacrílico, es decir, el índice de refracción
de la matriz poliacrílica (PMMA) asciende a 1,492, mientras que el
índice de refracción de las laminillas de mica asciende a
aproximadamente 1,5. Las laminillas de mica deberían pretratarse,
al menos térmicamente, mejor aún, sellarse adicionalmente contra la
absorción de agua.
En lo que sigue se explica, con ayuda de los
ejemplos, el efecto de la composición conforme a la invención de las
piezas moldeadas de plástico sobre la aptitud para la limpieza y
resistencia al roce:
Las mezclas de los ejemplos siguientes se
elaboran para formar un material en placas, con empleo de moldes
usuales de colada, y se someten a un ensayo de limpieza y a uno de
roce.
Con ayuda de un rotulador se dibuja una huella
circular de 3 mm de anchura y otra de 1 mm sobre la superficie plana
de la muestra. Después de un tiempo de secado de 1 hora, se
restriegan las huellas 200 veces o bien 1.000 veces, ejerciendo una
fuerza de presión constante, con un limpiaollas de plástico. Los
restos de huellas que permanecen se enjuician visualmente y se
valoran con las notas 1 a 6. La nota 1 significa la eliminación
completa de las huellas de rotulador, y la nota 6 indica que apenas
se alcanzó un efecto de limpieza.
La muestra se rayó con un objeto de cerámica no
vidriada. Se limpia la superficie de la muestra con un detergente
abrasivo. Se enjuicia visualmente el aspecto de la superficie. Los
materiales corrientes muestran visibles rayaduras blancas (nota 6).
La nota 1 significa que después de la limpieza con el agente
abrasivo ya no son visibles las trazas de rayado.
\hskip-5mm 36 | partes en peso de un jarabe de polímero (MMA/PMMA con aproximadamente 20% de porción de |
polímero) | |
0,7 | partes en peso de un agente reticulante habitual |
0,5 | partes en peso de catalizadores de peróxido habituales |
\hskip-5mm 60 | partes en peso de un polvo de cristobalita como material de carga en forma de partículas, con una |
distribución de los tamaños de los granos de 0 a 200 \mum, centrada en 30 \mum - 40 \mum | |
0,1 | partes en peso de un ácido silícico hidrófugo como agente tixotrópico |
1,4 | partes en peso de un agente de desmoldeo habitual, por ejemplo ácido esteárico |
\hskip-3mm 1 | parte en peso del colorante Iriodin® 163 Flitterperl con un tamaño de partículas de 30 \mum - 200 \mum. |
Junto a ello, aún puede influirse en las
tonalidades de color con pastas colorantes cuyas proporciones en la
mezcla está, por regla general, por debajo de 0,1 partes en
peso.
Ensayo de limpieza: nota 1
\hskip1cmEnsayo de roce: nota 1
Para una composición, por lo demás igual a la del
Ejemplo 1, se emplean los componentes del jarabe de polímero y el
material de carga en forma de partículas, como sigue:
30 | partes en peso de jarabe de MMA/PMMA con aproximadamente 20% de porción de polímero |
68 | partes en peso de polvo de cuarzo con una distribución de tamaños de las partículas de 100 - 200 \mum. |
Ensayo de limpieza: nota 1
\hskip1cmEnsayo de roce: nota 1
25,5 | partes en peso de jarabe (como en el Ejemplo 1) |
0,5 | partes en peso de agente reticulante |
0,5 | partes en peso de catalizador de peróxido |
73,5 | partes en peso de polvo de cuarzo con las siguientes 3 fracciones principales coloreadas de distinta |
manera: | |
\hskip1cm 50 \; \; partes en peso con un tamaño de las partículas de 0 - 400 \mum | |
\hskip1cm 22 \; \; partes en peso con un tamaño de las partículas de 300 - 800 \mum | |
\hskip1.2 cm 1,5 \; partes en peso con un tamaño de las partículas de 100 - 200 \mum | |
0,5 | partes en peso de agente de desmoldeo |
0,5 | partes en peso de colorante Iriodin® 163 Flitterperl con un tamaño de las partículas de 30 \mum - |
200 \mum. |
Ensayo de limpieza: nota 1
\hskip1cmEnsayo de roce: nota 1
En la receta del Ejemplo 1 se hace variar las
proporciones del material escamoso (colorante Iriodin® 163
Flitterperl) en el intervalo de 0,2 a 3,2 partes en peso. Los
resultados obtenidos en el ensayo de limpieza y de roce están
recopilados en la Tabla I.
Partes en peso | Ensayo de roce | Ensayo de limpieza |
Iriodin® 163 | ||
0,2 | 2 | 5 |
0,4 | 1 | 4 |
0,8 | 1 | 2 |
1,6 | 1 | 1 |
3,2 | 1 | 1 |
Bajo las mismas condiciones que en el Ejemplo 4
se llevan a cabo los ensayos en el material de muestra, que sólo se
diferencia del empleado en el Ejemplo 4 en que el tamaño del
material escamoso asciende a \leq 20 \mum (Iriodin® 120 rutilo
satén brillante). Los resultados del ensayo están recopilados en la
Tabla II.
Partes en peso | Ensayo de roce | Ensayo de limpieza |
Iriodin® 120 | ||
0,2 | 5 | 2 |
0,4 | 4 | 3 |
0,8 | 3 | 3 |
1,6 | 2 | 3 |
3,2 | 2 | 2 |
En esta serie de ensayos se examinan
composiciones que se derivan de la receta del Ejemplo 1. Los
componentes que difieren y sus proporciones están contenidos en las
Tablas IIIa y b, que recopilan también los resultados de los
ensayos.
Tamaño de partícula | Partes en peso de | Partes en peso | Ensayo de | Ensayo de |
de material de | material de carga | Iriodin® 163 | roce | limpieza |
carga cristobalita | ||||
0-40 \mum | 60 | 0 | 6 | 3 |
0-40 \mum | 60 | 1 | 1 | 1 |
0-100 \mum | 60 | 0 | 6 | 3 |
0-100 \mum | 60 | 1 | 1 | 1 |
0-200 \mum | 60 | 0 | 6 | 3 |
0-200 \mum | 60 | 1 | 1 | 1 |
Tamaño de partícula | Partes en peso de | Partes en peso | Ensayo de | Ensayo de |
de material de | material de carga | Iriodin® 163 | roce | limpieza |
carga cuarzo | ||||
100-200 \mum | 70 | 0 | 6 | 1 |
100-200 \mum | 70 | 1 | 1 | 1 |
100-800 \mum | 75 | 0 | 1 | 5 |
100-800 \mum | 75 | 1 | 1 | 2 |
La valoración de los Ejemplos dados demuestra
que, mediante la correcta elección del tamaño de las partículas
escamosas en relación con el tamaño de las partículas del material
de carga inorgánico, también con tamaños de las partículas del
material de carga que varían en amplios intervalos, se alcanzan muy
buenos resultados en lo que se refiere a la aptitud para la
limpieza y la resistencia al roce (véanse los Ejemplos 1 a 3).
La serie de ensayos indicada en el Ejemplo 4
demuestra que con la elección óptima del tamaño de las partículas
del material de carga y del tamaño de las partículas del material
escamoso, a partir de proporciones de aproximadamente 0,5% en peso,
se obtienen ya destacados valores en el ensayo de roce y en el
ensayo de limpieza. Además, la Tabla I muestra que, ya a partir de
una proporción de aproximadamente 1,6% en peso, se alcanzan valores
óptimos en el ensayo de roce y en el ensayo de limpieza.
En el Ejemplo 5 se muestra la influencia del
tamaño de las partículas del material escamoso sobre la aptitud para
la limpieza y la resistencia al roce de las muestras. Incluso para
proporciones de 3,2% en peso en la composición, no pueden ya
alcanzarse muy buenos valores en el ensayo de roce y en el de
limpieza. La razón de esto es que una gran parte de los materiales
escamosos no está disponible en la superficie de la muestra, sino
que se depositan alrededor de las partículas de material de carga.
La serie de ensayos en el Ejemplo 5 (Tabla II) muestra asimismo, no
obstante, que también con tales relaciones desfavorables, con la
adición correspondientemente alta del material escamoso, puede
alcanzarse una mejora muy clara de la resistencia al roce y de la
aptitud para la limpieza.
En la serie de ensayos del Ejemplo 6 se
confrontan, finalmente, muestras con distintas altas proporciones de
material de carga en forma de partículas y muestras comparativas
con distintos tamaños de las partículas del material de carga, las
cuales no contienen material escamoso alguno.
La comparación directa aclara la enorme
influencia que ya tiene el 1% en peso del material escamoso sobre la
resistencia al roce o bien la aptitud para la limpieza de las
muestras. Esta comprobación es válida a lo largo de un amplio
intervalo de tamaños de las partículas del material de carga y,
también, para una matriz polímera muy rellena con partículas de
material de carga inorgánico.
Especialmente, unas muy buenas resistencia al
roce y aptitud para la limpieza solamente se consiguen con la
adición del componente escamoso.
Claims (20)
1. Piezas de plástico moldeadas por colada con
una matriz polímera orgánica, la cual está rellena con un material
de carga inorgánico, granular, y contiene, al menos en la zona
superficial de la pieza moldeada, otro componente a base de un
material escamoso, caracterizado porque la extensión media
del material escamoso es mayor o igual que el tamaño medio de los
granos del material de carga granular, porque la proporción del
material escamoso está en el intervalo de aproximadamente 0,5% a 4%
en peso, referido a la masa de colada, estando dispuesto el
material escamoso en la matriz polímera con una orientación
preferente, paralela a la superficie de la pieza moldeada, y porque
la relación del espesor a la extensión de las partículas del
material escamoso asciende, por término medio, a menos o igual a
0,02.
2. Piezas moldeadas de plástico según la
reivindicación 1, caracterizadas porque el material escamoso
es de origen inorgánico.
3. Piezas moldeadas de plástico según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque la dureza del
material escamoso corresponde, aproximadamente, a la dureza del
material de carga inorgánico.
4. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque el material
escamoso no origina, por la acción del agua o del vapor de agua
sobre la superficie de la pieza moldeada, ningún aclarado
significativo del color en la superficie de la pieza moldeada.
5. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizadas porque el material
escamoso comprende partículas de mica, las cuales han sido
recocidas previamente para la disminución de la absorción de
agua.
6. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 4 ó 5, caracterizadas porque el material
escamoso está provisto de un recubrimiento para la disminución de
la capacidad de absorción de agua.
7. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizadas porque el material
escamoso comprende partículas de vidrio escamosas.
8. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizadas porque el diámetro de
las partículas del material escamoso, en un plano, es en promedio,
mayor o igual a 30 \mum.
9. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizadas porque el espesor de
las partículas del material escamoso asciende a aproximadamente 0,5
\mum o menos.
10. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizadas porque el material
escamoso cubre, en la pieza moldeada acabada, el 10% o más de la
superficie de la pieza moldeada.
11. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizadas porque el índice de
refracción del material escamoso coincide con el índice de
refracción de la matriz polímera.
12. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizadas porque las partículas
del material escamoso están configuradas como partículas con un
efecto cromático sustractivo.
13. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizadas porque el material de
carga inorgánico está contenido con una proporción de
aproximadamente 50 a 80% en peso, referido a la masa de colada.
14. Piezas moldeadas de plástico según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizadas porque como material
de carga inorgánico está contenido polvo de cuarzo, arena de
cuarzo, polvo de cristobalita o arena de cristobalita,
individualmente o en mezcla.
15. Procedimiento para la producción de piezas de
plástico moldeadas por colada conformes a la reivindicación 1, a
partir de un jarabe de monómeros que eventualmente contiene
prepolímeros, al que está añadido un material de carga inorgánico,
alimentando esta mezcla al molde de colada y endureciéndose,
caracterizado porque antes de la alimentación en el molde,
se le añade al jarabe un componente consistente en material
escamoso en una cantidad de aproximadamente 0,5 a 4% en peso, y
estando elegido el material escamoso de manera que la relación del
espesor a la extensión de las partículas del material escamoso
asciende, por término medio, a menos o igual a 0,02, y porque el
jarabe se alimenta en el molde de manera que, para la disposición de
las partículas del material escamoso en la matriz polímera que se
forma en el endurecimiento, resulta una orientación preferente,
paralela a la superficie de la pieza de plástico moldeada.
16. Procedimiento según la reivindicación 15,
caracterizado porque la viscosidad del jarabe se ajusta a 60
hasta 200 mPa\cdots.
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque la viscosidad del concentrado se ajusta
a 80 hasta 180 mPa\cdots.
18. Procedimiento según la reivindicación 16 ó
17, caracterizado porque la viscosidad se ajusta mediante el
contenido de prepolímeros del jarabe.
19. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque la viscosidad
del jarabe concuerda con el molde y el tamaño de las partículas del
material escamoso de manera que en el proceso de colada se obtiene
la orientación preferente en la disposición de las partículas del
material escamoso por las fuerzas de cizallamiento que se
manifiestan en este caso.
20. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque la mezcla que
contiene el jarabe, el material de carga inorgánico y el material
escamoso se alimenta en el molde de manera que, en los medios de
aportación empleados en este caso, se establece, al menos
parcialmente, una orientación preferente de las partículas del
material escamoso.
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