ES2270387T3

ES2270387T3 - Procedimiento para la produccion de articulos de tipo plancha o de ti po placa y articulos de tipo plancha o placa que pueden ser obtendos mediante dicho procedimiento.

Info

Publication number: ES2270387T3
Application number: ES04765001T
Authority: ES
Inventors: Dario Toncelli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2007-04-01
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: KR20060088891A; IL173520A0; ATE334804T1; DE602004001784D1; US20060283136A1; EP1638759A1; WO2005030474A1; EP1638759B1; IL173520A; ITTV20030134A1; CA2533206A1; PT1638759E

Abstract

Procedimiento para la fabricación de planchas de doble capa que comprende una primera capa de aglomerado formada a partir de una mezcla que comprende un material granular, un relleno y una resina de endurecimiento, y una segunda capa o capa posterior, formada a partir de una mezcla que comprende una resina de endurecimiento que es idéntica, o compatible con la que forma dicha primera capa, y un material granular de peso ligero, que comprende las etapas siguientes: (a) preparación de una mezcla que consiste en una resina de endurecimiento y un material granular destinada a formar el lado visible del producto de plancha final; (b) deposición de la mezcla en forma de una capa delgada - designada a continuación como primera capa - sobre un soporte de caucho u otro material elástico similar - o primera lámina de caucho-revestido con un material separador; (c) deposición, sobre la superficie libre de dicha primera capa, de una banda continua de filamentos de vidrio continuos pre-impregnados con una resina de endurecimiento idéntica, o compatible con la que forma la mezcla de dicha primera capa; (d) deposición, sobre la parte superior de dicha banda continua, de una capa más gruesa - designada a continuación como primera capa - de una mezcla formada por una resina de endurecimiento de naturaleza idéntica, o compatible con la presente en dicha primera capa, por un relleno y por un material granular de peso ligero, estando dicha resina de endurecimiento presente en la mezcla con un porcentaje volumétrico sustancialmente igual a la que está presente en dicha primera capa; (e) aplicación, sobre la parte superior de la superficie libre de dicha segunda capa, de una segunda lámina de caucho o material elástico revestido con un material separador; (f) compactación al vacío, por medio de la aplicación de presión sobre la parte superior de dicha segunda lámina de caucho y la aplicación simultánea de un movimiento vibratorio de frecuencia predeterminada; (g) endurecimiento de la resina de endurecimiento por medio de la acción de calor y/o un catalizador; (h) acabado del producto de plancha resultante, en el que a dichas mezclas se añade un relleno en forma de un polvo fino.

Description

Procedimiento para la producción de artículos de tipo plancha bicapa o de tipo placa y artículos de tipo plancha o placa que pueden ser obtenidos mediante dicho procedimiento.

La presente invención se refiere a la fabricación de planchas de aglomerado y más particularmente a la fabricación de planchas delgadas o placas que tengan un peso particularmente bajo, al mismo tiempo que conservan buenas propiedades mecánicas.

Recientemente, se ha propuesto e implantado al nivel industrial, una tecnología para la fabricación de planchas de aglomerado, a la que se hace referencia con el nombre genérico de tecnología "Bretonstone". Esta tecnología consiste esencialmente en la preparación de una mezcla que comprende gránulos de uno o más materiales de piedras naturales o materiales artificiales equivalentes y un aglutinante, seleccionado de entre aglutinantes de cementos naturales y resinas sintéticas.

Esta mezcla se deposita sobre un soporte provisional o en el interior de un molde similar a una bandeja y se somete a una etapa de compactación al vacío, con la aplicación simultánea de un movimiento vibratorio. La plancha rugosa compactada resultante es, a continuación, sometida a una etapa de fraguado, cuyo modo de realización depende de la naturaleza del aglutinante. En el caso de un aglutinante de cemento, existirá una primera etapa de fraguado seguida por una etapa de fraguado total que tarda varios días.

En el caso, sin embargo, de un aglutinante a base de resina sintética, tal como, por ejemplo, una resina de poliéster o una resina epoxídica, la fase de fraguado se puede realizar en un tiempo muy corto, calentando la plancha rugosa, si es necesario, con la ayuda de un catalizador.

Esta tecnología se da a conocer en numerosas patentes y solicitudes de patente. En particular, en el documento WO 01/45921 se da a conocer un perfeccionamiento del proceso básico, en el que fibras orgánicas, por ejemplo fibras de vidrio, se añaden a la mezcla durante la fase de mezcla. Además, a la mezcla se asocia una lámina de material termoplástico, presentando esta lámina unos resaltes huecos que están cerrados en su extremo situado frente a la mezcla, de tal modo que permanezca firmemente unida a la plancha, que es el producto final del proceso.

Resulta evidente que la naturaleza del material granular que forma la mezcla, afecta a las características mecánicas y estéticas de la plancha resultante.

Si, por ejemplo, se selecciona un material granular formado por partículas de granito o de mármol, esto proporcionará a la superficie vista de la plancha unas propiedades estéticas especiales particulares.

Además, la plancha resultante se puede fabricar con espesores menores que los de una plancha fabricada del mismo material de piedra natural, al menos manteniendo, y muy a menudo mejorando, las propiedades mecánicas.

Además, se han introducido numerosas medidas en esta tecnología con el fin de mejorar las propiedades mecánicas y obtener planchas con un grosor cada vez menor.

Considerando el caso de productos aglomerados, en los que el aglutinante es una resina sintética, se entiende fácilmente que el peso de la plancha depende, prácticamente en su totalidad, del material granular de piedra natural que se utilice.

En la técnica anterior, se ha propuesto utilizar un material granular formado por material ligero, tal como arcilla expandida o vidrio soplado o materiales similares.

A modo de ejemplo, se mencionará la patente US nº 6.177.179 que da a conocer la fabricación de placas, por ejemplo, para su uso como encimeras de cocinas, que comprenden dos capas, es decir, una primera capa destinada a formar la superficie vista de la placa y una segunda capa que se forma en lugar del lado posterior de dicha placa.

Según la descripción de esta patente, la capa posterior o segunda capa de la placa está formada por una mezcla de una resina y un material granular que presenta un peso específico inferior a 0,6 g/cm^{3} seleccionado en particular de entre perlas de vidrio huecas, arcilla expandida, vidrio expandido, piedra en polvo expandida, arena de piedra pómez, perlas huecas de cerámica o metal expandido.

La primera capa, o capa visible, en cambio, consiste en una resina mezclada con un material granular de naturaleza mineral.

Según la descripción de la patente en cuestión, las dos capas están formadas mediante fundición, llenando primero un molde con los componentes de la capa destinada a formar el lado visible del producto y a continuación, con los de la capa posterior.

Mas concretamente, la primera capa se forma fundiendo dentro del molde una mezcla constituida por un jarabe de un monómero seleccionado de entre los que se consideran útiles para formar resinas acrílicas, de poliéster o epoxídicas, con la adición de un pre-polímero compatible con el monómero y conveniente, en particular, en el caso de resinas acrílicas, comprendiendo, además, la mezcla el material granular que debe tener un peso específico superior al jarabe con el que se mezcla.

Durante la fundición de la primera capa, ha de tenerse cuidado de depositar el material granular antes del endurecimiento de la resina, con el fin de asegurar la uniformidad de distribución sobre la superficie y por consiguiente, mejorar las propiedades estéticas. Sin embargo, esto resulta en una cierta falta de uniformidad en la primera
capa.

Durante la fabricación real de una placa según esta patente de la técnica anterior, antes de la fundición de la segunda capa, una capa separadora que consiste, por ejemplo, en una película de material plástico, se dispone sobre la superficie de la primera capa después de que haya sido fundida. De esta manera, se evita que, después de fundir la segunda capa, tenga lugar el desplazamiento del monómero hacia la segunda capa con una posible formación de burbujas en la primera capa.

Preferentemente, la capa separadora debe ser capaz de establecer enlaces químicos con las capas adyacentes. Todavía más preferentemente, la capa separadora consiste en una lámina o película de material plástico, por ejemplo polipropileno, polietileno o poliéster, que preferentemente comprende, sobre la superficie situada frente a la segunda capa o capa posterior, una capa protectora que consiste, por ejemplo, en un tejido trenzado o una esterilla de fibra de vidrio.

La segunda capa, o capa posterior, esta formada además por un jarabe que puede presentar, y preferentemente presenta, la misma composición que la primera capa.

Además, se da a conocer que, durante el proceso de fabricación, el endurecimiento de las resinas que forman las dos capas fundidas comienza desde la capa destinada a formar el lado visible.

Según la descripción de la patente, el producto resultante es de peso ligero.

Sin embargo, esta tecnología adolece de problemas e inconvenientes no despreciables, desde un punto de vista industrial.

En primer lugar, la técnica de fundición exige que las mezclas sean muy fluidas, de modo que la proporción de jarabe y por lo tanto, del monómero y pre-polímero añadidos, sea muy alta en comparación con el contenido en material granular. Por consiguiente, el producto presenta un alto coste, puesto que la resina es, indudablemente, el componente más costoso de las mezclas.

En segundo lugar, el producto presenta una considerable falta de homogeneidad debido, por una parte, a la deposición del material granular que forma la primera capa y, por otra parte, a la provisión de la película o lámina de separación.

Por último, no debe olvidarse el hecho de que la fabricación por medio de fundición da siempre como resultado unas características físicas/mecánicas muy deficientes y una propensión limitada para el pulido de los productos debidos a la elevada proporción requerida de resina en comparación con el contenido en material granular, lo que excluye el uso de una gran cantidad de relleno de polvo fino debido a que espesaría la resina en exceso dando lugar, por lo tanto, a dificultades en el proceso.

Dentro del contexto de la tecnología "Bretonstone", sin embargo, se han fabricado ya productos en los que el material granular en la mezcla inicial consiste en un material ligero, tal como arcilla expandida.

El objetivo principal de la presente invención es dar a conocer un producto de doble capa, ligero y delgado, que no presenta los problemas e inconvenientes mencionados anteriormente y asociados con los productos fabricados según la técnica conocida y, en particular, según la patente US nº 6.177.179.

Éste y otros objetivos se alcanzan mediante un procedimiento para fabricar planchas de doble capa que comprenden una primera capa delgada, preferentemente con un espesor comprendido entre 4,0 y 5,0 mm, de aglomerado formado a partir de una mezcla que comprende un material granular, un relleno y una resina de endurecimiento, en el que el material granular está destinado a formar el lado visible de producto de plancha final y a determinar sus propiedades estéticas y una segunda capa, o capa posterior, más gruesa, que presenta preferentemente un espesor comprendido entre 2,0 y 4,0 cm, formada a partir de una mezcla que comprende una resina de endurecimiento que es idéntica, o compatible con la que forma dicha primera capa, un relleno y un material granular obtenido de material ligero, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:

(a): preparación de una mezcla que consiste en una resina de endurecimiento, un relleno y un material granular destinado a formar el lado visible del producto de plancha final;

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(b): deposición de la mezcla en forma de una capa delgada - designada a continuación como primera capa - sobre un soporte de caucho u otro material elástico similar - o primera lámina de caucho - revestido con un material separador;

(c): deposición, sobre la superficie libre de dicha primera capa, de una banda continua de filamentos de vidrio previamente impregnados con una resina de endurecimiento idéntica, o compatible con la que forma la mezcla de dicha primera capa;

(d): deposición, sobre la parte superior de dicha banda continua, de una capa más gruesa - designada a continuación como primera capa - de una mezcla formada por una resina de endurecimiento de naturaleza idéntica, o compatible con la presente en dicha primera capa y en cantidad sustancialmente igual a ella, por un relleno y por un material granular ligero;

(e): aplicación, sobre la parte superior de la superficie libre de dicha segunda capa, de una segunda lámina de caucho o de material elástico similar revestido con un material separador;

(f): compactación al vacío mediante la aplicación de presión sobre la parte superior de dicha segunda plancha y de un movimiento vibratorio de frecuencia predeterminada;

(g): fraguado de la capa de endurecimiento por medio de la acción de calor y/o un catalizador;

(h): acabado del producto de plancha resultante,

en el que a dichas mezclas se añade un relleno en forma de un polvo fino.

En la forma de realización preferida del procedimiento según la presente invención, dicho material granular ligero, presente en la mezcla de dicha segunda capa, es un material inorgánico expandido con una forma sustancialmente esferoidal y que presenta una granulometría entre 0,1 y 6,0 mm, seleccionado preferentemente de entre vidrio expandido o de arcilla expandida, sin excluir, sin embargo, el uso de otros materiales inorgánicos expandidos, tales como alúmina.

Como resina de endurecimiento, se utiliza preferentemente una resina epoxídica o una resina de poliéster; en este segundo caso, de una manera conocida en la técnica, se añade a la resina un silano organofuncional, que desempeña la función de establecer un enlace químico entre la resina y los átomos de silicio, es decir, el material granular de la mezcla.

En lo que se refiere al material granular presente en dicha primera capa, es decir, la destinada a formar el lado visto de la plancha resultante o producto similar a una placa, se selecciona de entre los que se suelen utilizar len a tecnología "Bretonstone", a saber, materiales de piedras naturales (mármol, granito, porfirio, cuarzo, etc.) y materiales manufacturados, tales como materiales cerámicos.

En dicha primera capa, cuando se requieren efectos decorativos especiales, es posible añadir otros materiales o componentes, tales como elementos metálicos, conchas, gránulos de vidrio metalizado, fragmentos de espejo, gránulos de silicio, etc.

Por último, considerando ahora el relleno, éste forma, junto con la resina, la matriz aglutinante que encapsula y retiene el material granular. El relleno se selecciona, preferentemente, de entre polvos de cuarzo o de carbonatos, preferentemente cristobalita en forma de polvo, cuando se necesita obtener un producto más ligero. De hecho, la cristobalita es una forma alotrópica de cuarzo con un peso específico de 2,30, mientras que el cuarzo presenta un peso específico de 2,65.

Durante la fase de fraguado del procedimiento según la presente invención, realizado, como ya se indicó antes, por medio de catálisis acompañada por el calentamiento del producto de acabado rugoso resultante de la fase de vibrocompactación en vacío, los dos lados de producto de acabado rugoso, todavía encerrado por las planchas de caucho, se sitúan en contacto con las dos placas de calentamiento.

Como ya se ha indicado, dichas dos capas contienen la misma resina de endurecimiento o resinas compatibles entre sí, en cantidades sustancialmente iguales, con el fin de evitar la contracción o deformación variable durante el endurecimiento catalítico y también para presentar el mismo coeficiente de dilatación térmica, con lo que se evita una deformación del producto una vez instalado, después de fluctuaciones de la temperatura. Existe, sin embargo, una diferencia en composición entre las dos capas que podría tener similares consecuencias si no se tomaran las medidas oportunas para compensar este desequilibrio. En particular, la capa ligera más gruesa, que contiene gránulos de material expandido, presenta un menor coeficiente de transmisión térmica, lo que hace que se caliente con más lentitud. Para compensar esta conductividad del calor más baja, la superficie de calentamiento en contacto con dicha capa ligera debe estar más caliente.

Por este motivo, durante la catálisis en caliente, se establece un gradiente de temperatura entre las dos superficies en contacto con los dos lados del producto de acabado rugoso, de tal modo que lleve a la superficie, que realiza el calentamiento de dicha segunda capa, a una temperatura que es entre 6ºC y 15ºC más alta que la que presenta la superficie en contacto con la plancha de caucho, que cubre el lado exterior de dicha primera capa. De este modo, se compensa la menor conductividad térmica de dicha segunda capa y se hace uniforme la velocidad de calentamiento de las dos capas del producto de acabado rugoso, eliminando así otra posible causa de deformación de la plancha o placa resultante.

Por último, en lo que se refiere a la banda continua de fibras de vidrio impregnadas con resina de endurecimiento, sus características y su función, en el contexto de la tecnología "Bretonstone", se ha ilustrado en la solicitud de patente PCT/EP2004/008242 a la que debe hacerse referencia para más detalles. En este nuevo producto, la banda continua realiza, además, la función de mantener las dos mezclas separadas, evitando que la capa ligera pueda contaminar la capa vista, que debe mantener características estéticas óptimas.

Mediante el procedimiento según la presente invención se obtiene una plancha, o producto similar a una placa, con las propiedades requeridas de ligereza y un pequeño espesor total, en el que la primera capa que forma el lado visto presenta un espesor de entre 4 y 6 mm, mientras que dicha segunda capa presenta un espesor comprendido entre 10 y 40 mm.

Durante la fabricación de productos según la presente invención, y en particular la capa que forma el lado visto, es posible utilizar medidas que ya son conocidas en la tecnología "Bretonstone", en particular en lo que respecta a la coloración de las mezclas y la creación de efectos cromáticos y/o estéticos especiales.

Además, con el procedimiento según la presente invención, la plancha o el producto similar a una placa resultante, presenta propiedades mecánicas comparables a las de una plancha obtenida utilizando la tecnología "Bretonstone", conservando, por lo tanto, las ventajas que constituyen la base del éxito comercial e industrial de la tecnología "Bretonstone".

Para un mejor conocimiento de la invención, se da a conocer a continuación un ejemplo de la forma de realización basado en las composiciones de las mezclas que forman las dos capas:

Ejemplo

Se ha utilizado una resina de poliéster única en las dos mezclas indicadas a continuación.

Composición (% en volumen) de la capa delgada vista:

- Resina de poliéster:	18%
- Polvo de cuarzo fino:	22%
- Material granular de cuarzo, de 0,1 a 2,5 mm	60%

Composición (% en volumen) de la capa de pequeño espesor:

- Resina de poliéster	18%
- Polvo de cristobalita fino:	18%
- Vidrio expandido en gránulos de 0,2 a 4,0 mm:	64%

La mezcla de la primera capa (lado visto) fue dividida y coloreada en tres partes, una de ellas de color negro y las otras dos usando una pasta coloreada, con el fin de hacer pleno uso de las propiedades de transparencia del cuarzo.

La primera mezcla (lado visto) se depositó sobre una lámina de caucho con un espesor de unos 4 mm y reforzada con una estructura de malla de vidrio, realizándose su deposición a través de una criba que presenta mallas de 50 x 50 mm con un espesor de 8 mm.

Una banda continua de filamentos de vidrio con un peso de 300 g/m^{2} e impregnado con resina de poliéster, en una cantidad de 300 g/m^{2}, fue depositada sobre la primera capa de mezcla.

Después de tamizar la segunda mezcla (es decir, la que contiene el material granular de vidrio expandido), se aplicó una segunda lámina de caucho y se realizó un prensado al vacío, a una presión de unos pocos bares, aplicando al mismo tiempo un movimiento vibratorio con una frecuencia comprendida entre 2.000 y 4.000 hertzios. Por último, el producto de acabado rugoso resultante fue sometido a la fase de fraguado catalítico a una temperatura entre 80 y 150ºC.

Se obtuvo de este modo una plancha perfectamente plana con dimensiones de 3 x 1,4 m, un espesor total de 35 mm, una resistencia a la flexión de 135 kg/cm^{2} y un peso de 41 kg/m^{2}.

A partir de la descripción anterior resulta evidente que los objetivos previstos se alcanzan mediante la presente invención.

En particular, se obtiene una plancha, o producto similar a la placa, que es adecuada para la realización de suelos o revestimientos, tanto en interiores como en exteriores de edificios, presentando dicho producto, además de las propiedades características de las planchas "Bretonstone" ya conocidas, una reducción del peso de más del 50%.

Es importante resaltar que, en la presente invención, estos objetivos se alcanzan debido al uso combinado de la vibrocompactación al vacío, que es característica de la tecnología Bretonstone, de la banda continua intermedia de filamentos de vidrio continuos impregnados con resina de endurecimiento y el relleno que forma la matriz aglutinante junto con la resina.

Además, se entiende que todas las mejoras desarrolladas en la técnica anterior, en relación con la tecnología "Bretonstone", tanto en una instalación donde los productos son fabricados como en la estructura de dichos productos, se pueden utilizar en el procedimiento de la presente invención

Claims

1. Procedimiento para la fabricación de planchas de doble capa que comprende una primera capa de aglomerado formada a partir de una mezcla que comprende un material granular, un relleno y una resina de endurecimiento, y una segunda capa o capa posterior, formada a partir de una mezcla que comprende una resina de endurecimiento que es idéntica, o compatible con la que forma dicha primera capa, y un material granular de peso ligero, que comprende las etapas siguientes:

(a): preparación de una mezcla que consiste en una resina de endurecimiento y un material granular destinada a formar el lado visible del producto de plancha final;

(b): deposición de la mezcla en forma de una capa delgada - designada a continuación como primera capa - sobre un soporte de caucho u otro material elástico similar - o primera lámina de caucho-revestido con un material separador;

(c): deposición, sobre la superficie libre de dicha primera capa, de una banda continua de filamentos de vidrio continuos pre-impregnados con una resina de endurecimiento idéntica, o compatible con la que forma la mezcla de dicha primera capa;

(d): deposición, sobre la parte superior de dicha banda continua, de una capa más gruesa - designada a continuación como primera capa - de una mezcla formada por una resina de endurecimiento de naturaleza idéntica, o compatible con la presente en dicha primera capa, por un relleno y por un material granular de peso ligero, estando dicha resina de endurecimiento presente en la mezcla con un porcentaje volumétrico sustancialmente igual a la que está presente en dicha primera capa;

(e): aplicación, sobre la parte superior de la superficie libre de dicha segunda capa, de una segunda lámina de caucho o material elástico revestido con un material separador;

(f): compactación al vacío, por medio de la aplicación de presión sobre la parte superior de dicha segunda lámina de caucho y la aplicación simultánea de un movimiento vibratorio de frecuencia predeterminada;

(g): endurecimiento de la resina de endurecimiento por medio de la acción de calor y/o un catalizador;

(h): acabado del producto de plancha resultante,

en el que a dichas mezclas se añade un relleno en forma de un polvo fino.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho material granular de peso ligero presente en la mezcla de dicha segunda capa es un material inorgánico expandido con forma sustancialmente esferoidal, presentando los gránulos un tamaño comprendido entre 0,1 y 6,0 mm.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho material granular de peso ligero se selecciona entre vidrio expandido, arcilla expandida u otros materiales inorgánicos expandidos, tales como alúmina.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha resina de endurecimiento es preferentemente una resina epoxídica o una resina de poliéster.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque a la resina de poliéster se añade un silano organofuncional.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho material granular presente en dicha primera capa, destinada a formar el lado visto del producto resultante de placa o plancha, se selecciona de entre materiales de piedras naturales, tales como mármol, granito, porfirio, cuarzo, etc. y materiales manufacturados, tales como materiales cerámicos u otros materiales de aspecto lítico, tales como vidrio, silicio, conchas, metales, etc.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho relleno se selecciona de entre polvos de cuarzo o de carbonatos.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho cuarzo está en forma de cristobalita en polvo.

9. Producto de plancha de doble capa obtenido mediante el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.