ITMI20091427A1 - Uso innovativo di un gel poliuretanico - Google Patents

Description

Uso innovativo di un gel poliuretanico.

La presente invenzione concerne l’uso di un gel poliuretanico.

In particolare, la presente invenzione concerne un uso innovativo di un gel poliuretanico nel settore dell’arredamento.

Nel settore tecnico dell’arredamento le caratteristiche chimiche e fisiche dei materiali utilizzati per creare elementi d’arredo rivestono un ruolo di primaria importanza.

Da queste caratteristiche, infatti, dipendono innanzitutto l’aspetto esteriore e le funzionalità che è possibile conferire agli elementi finiti. Le caratteristiche dei materiali, inoltre, incidono in modo sostanziale anche sulle possibilità espressive di coloro che li progettano, come architetti e designer.

La scelta dei materiali assume particolare rilevanza nel settore specifico dei complementi d’arredo, ossia nel settore degli elementi d’arredo diversi dai mobili, utilizzati per arricchire e completare l’arredamento di spazi abitativi e lavorativi al fine di personalizzarli e renderli più confortevoli (ad esempio, lampade, vasi, soprammobili, ecc.).

In questo settore, infatti, architetti e designer esprimono la propria creatività combinando nel complemento d’arredo materiali, forme, colori e funzioni.

In particolare, nella realizzazione dei complementi d’arredo il progettista cerca di coniugare la ricerca di effetti estetici nuovi e gradevoli con l’ottenimento di oggetti che offrano, al tempo stesso, comodità di utilizzo, elevata efficacia funzionale e elevato grado di sicurezza per l’utilizzatore.

La garanzia del rispetto delle norme di sicurezza negli ambienti abitati è un requisito di fondamentale importanza, in particolare laddove i complementi d’arredo siano progettati per spazi abitativi destinati ai bambini.

È quindi evidente che l’ampliamento della gamma di materiali utilizzabili per realizzare complementi d’arredo consente di progettare e realizzare oggetti aventi nuove ed innovative caratteristiche sia estetiche che funzionali.

Nello stato della tecnica sono noti ed utilizzati una moltitudine di materiali, naturali e sintetici, per la produzione di complementi d’arredo. Tra i materiali più utilizzati vi sono il legno, la pietra naturale, il vetro, i metalli ed i materiali polimerici.

In generale, i materiali dello stato della tecnica, pur consentendo di realizzare complementi d’arredo di elevata funzionalità ed aspetto estetico gradevole, hanno lo svantaggio di possedere caratteristiche fisico-meccaniche poco variabili secondo le esigenze del progettista. Ad esempio, questi materiali non possono essere adattati in accordo alle funzionalità del complemento d’arredo che si vuole realizzare oppure, semplicemente, secondo l’estro del progettista.

Con materiali rigidi come il legno, la pietra o i metalli, ad esempio, non è possibile realizzare complementi d’arredo aventi caratteristiche elastiche, come oggetti flessibili o pieghevoli. Per costruire, ad esempio, uno stelo orientabile per una lampada da tavolo con i suddetti materiali è necessario ricorrere all’impiego di appositi meccanismi di movimento che accoppino due o più componenti.

Inoltre, poiché i materiali rigidi sono spesso anche poco resistenti agli urti meccanici (es. vetro), i complementi d’arredo noti nello stato della tecnica spesso non offrono sufficienti garanzie di sicurezza per l’utilizzatore in caso di eventi accidentali. Uno specchio o un vaso di vetro, ad esempio, possono ridursi facilmente in frantumi per impatti anche di modesta entità.

Anche le sensazioni visive e tattili che i materiali dello stato della tecnica veicolano all’utilizzatore sono determinate principalmente dalle caratteristiche della superficie del materiale impiegato per la sua realizzazione e possono essere variate solo trattando opportunamente la superficie del materiale di partenza o del complemento d’arredo finale (ad esempio, mediante verniciatura o altri trattamenti di finitura superficiale).

Scopo della presente invenzione è quello di superare o almeno attenuare gli inconvenienti evidenziati dallo stato della tecnica. In particolare, scopo della presente invenzione è quello di individuare nuovi materiali che permettano di fabbricare complementi d’arredo aventi caratteristiche estetiche facilmente modulabili secondo le esigenze.

È quindi oggetto della presente invenzione l’uso di un gel poliuretanico di durezza Shore A variabile da 0 a 10 per fabbricare un complemento d’arredo o parte di esso.

Un secondo oggetto della presente invenzione è un complemento d’arredo avente almeno una porzione in gel poliuretanico di durezza Shore A variabile da 0 a 10.

Un terzo oggetto della presente invenzione è un procedimento per fabbricare un complemento d’arredo in gel poliuretanico di durezza shore A variabile da 0 a 10 comprendente la colatura in stampo di una miscela polimerizzabile, detta miscela comprendendo almeno un composto poliolo, un composto isocianato e, eventualmente, un colorante.

La presente invenzione è di seguito descritta facendo riferimento alla Figura 1 che rappresenta un complemento d’arredo in gel poliuretanico in accordo alla presente invenzione.

La Richiedente ha sorprendentemente trovato che è possibile superare, almeno in parte, gli inconvenienti dello stato della tecnica utilizzando un gel poliuretanico di durezza Shore A variabile da 0 a 10 come materiale di partenza per fabbricare complementi d’arredo.

Come noto all’esperto del ramo, il gel poliuretanico avente le suddette caratteristiche di durezza è ottenibile per miscelazione in opportuni rapporti ponderali di composti di tipo poliolo, isocianato ed eventualmente additivi coloranti (miscela polimerizzabile). La miscela polimerizzabile comprende generalmente anche composti catalizzatori di polimerizzazione.

In accordo alla presente invenzione, è possibile realizzare complementi d’arredo aventi almeno una porzione in gel poliuretanico oppure complementi d’arredo costituiti nella loro interezza da questo materiale.

I complementi d’arredo possono essere realizzati con le tecniche e le apparecchiature note nello stato della tecnica relative alla lavorazione dei composti polimerici. Preferibilmente, i complementi d’arredo sono ottenuti mediante un procedimento che comprende la colatura in stampo della miscela polimerizzabile.

I componenti della miscela polimerizzabile sono miscelati in testa al macchinario per lo stampaggio e sono esenti da nucleazioni di aria. La miscela è termoregolata ad una temperatura di circa 50°C, prima dello stampaggio.

Per lo stampaggio si usano stampi d’alluminio o in resina polimerica, anch’essi termostatati (a 60°C).

Prima della colata, sulla superficie interna dello stampo è applicato un distaccante a base di teflon ed, eventualmente, una vernice a base poliuretanica. Effetti estetici particolarmente gradevoli si ottengono utilizzando vernici poliuretaniche trasparenti.

In una forma preferita della presente invenzione i complementi d’arredo hanno superfici uniformi e senza giunzioni. Ciò consente di evitare il ricorso a lavorazioni di finitura superficiale che, invece, risultano indispensabili nei processi di produzione di complementi d’arredo secondo l’arte nota.

La produzione di prodotti senza linee di giunzione avviene su stampi privi di chiusure. L’estrazione del pezzo avviene mediante combinazione di un pistone in spinta e l’ingresso di aria dal fondo del pezzo.

Le materie prime, ossia i componenti della miscela polimerizzabile, sono stabili ai raggi UV e sono esenti da plastificanti e/o metalli pesanti. Il complemento d’arredo in gel poliuretanico, quindi, non modifica il proprio aspetto per effetto dell’esposizione prolungata alla luce solare e non è tossico dal punto di vista dermatologico. Esso è, quindi, particolarmente adatto per gli ambienti destinati ad ospitare bambini e nei luoghi dove è richiesto il mantenimento di determinati standard di sicurezza (ad esempio, asili, scuole, ospedali, ecc.).

Aggiungendo additivi coloranti alla miscela polimerizzabile è possibile ottenere complementi d’arredo del colore desiderato, evitando il ricorso a procedimenti di finitura superficiali, come la verniciatura.

I complementi d’arredo in gel poliuretanico sopra descritti hanno un aspetto opalescente o semitrasparente e provocano al tatto sensazioni piacevoli. Essi, inoltre, sono estremamente flessibili, resistenti, durevoli e molto elastici.

Prove di trazione e allungamento di campioni di gel poliuretanico aventi durezza Shore A variabile da 0 a 10 in accordo alla procedura UNI 6065/2001 evidenziano le seguenti caratteristiche: valore medio del carico di rottura paria a 4,9 N; valore medio del carico unitario a rottura pari a 0,2 MPa; valore medio dell’allungamento a rottura paria a 148% della lunghezza del campione.

Queste caratteristiche rendono i gel poliuretanici aventi durezza Shore A variabile da 0 a 10 degli ottimi materiali assorbitori di impatto. Questa proprietà può essere sfruttata per realizzare complementi d’arredo infrangibili, particolarmente utili nel settore degli arredi per infanzia.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, i complementi d’arredo sono realizzati con un gel poliuretanico avente durezza Shore A variabile da 0 a 10 e conducibilità termica inferiore a 0,20 m·K (misurata in accordo al metodo di analisi UNI EN 12667:2002). La bassa conducibilità termica può essere sfruttata per realizzare complementi d’arredo termoisolanti, aventi cioè la proprietà di consentire un limitato flusso di calore attraverso il materiale di cui sono costituiti. Esempi preferiti di applicazione del gel poliuretanico avente una conducibilità termica inferiore a 0,20 m·K sono complementi d’arredo del tipo porta-bicchieri, portabottiglie, contenitori per il ghiaccio o imballi termici. I porta-bicchieri e porta-bottiglie realizzati con il suddetto gel poliuretanico hanno la proprietà di rallentare la dispersione del calore e, quindi, il raffreddamento/riscaldamento del contenuto eventualmente presente in questi complementi d’arredo (ad esempio, bevande calde o fredde) rispetto ad altri materiali generalmente utilizzati per fabbricare questo genere di complementi, quali il vetro (conducibilità termica pari a circa 1,0 m·K) o l’alluminio (conducibilità termica pari a circa 236 m·K). Nell’uso come contenitore per il ghiaccio, la bassa conducibilità termica del gel poliuretanico prolunga il tempo necessario per lo scioglimento del ghiaccio e, quindi, ne aumenta il tempo utile per il suo utilizzo.

Nel caso degli imballi termici, il gel poliuretanico avente le suddette caratteristiche permette di ridurre il flusso termico scambiato tra un oggetto imballato e l’ambiente ad esso circostante, evitando quindi il suo raffreddamento o riscaldamento per un certo lasso di tempo. Eventualmente, gli imballi termici in gel poliuretanico possono essere realizzati anche in accoppiamento o co-stampaggio con altri materiali.

Una proprietà fondamentale del gel poliuretanico risiede nel fatto che le sue caratteristiche fisicomeccaniche ed estetiche possono essere modificate in modo semplice, variando la composizione della miscela polimerizzabile sottoposta allo stampaggio secondo le esigenze.

In generale, al termine del procedimento di stampaggio, la superficie dei complementi d’arredo in gel poliuretanico presenta un certo grado di adesività nei confronti di superfici lisce, non porose e non permeabili, quali le superfici ceramiche, le superfici in vetro, le superfici metalliche o la superficie di uno specchio. La caratteristica dell’adesività permane per tutta la vita utile del complemento d’arredo. Questa caratteristica può essere favorevolmente sfruttata per realizzare oggetti che possono essere fissati stabilmente, ma reversibilmente, ad una superficie liscia (verticale o orizzontale) dalla quale possono essere facilmente rimossi.

In una forma di realizzazione preferita, l'adesività dei complementi d’arredo può essere mantenuta solo su alcune aree della superficie complessiva del complemento d’arredo oppure può essere eliminata del tutto, così da ottenere complementi d’arredo non adesivi. L’adesività è eliminata verniciando completamente la superficie interna dello stampo oppure solo una parte di esso.

La formulazione della miscela polimerizzabile può essere, quindi, definita ad hoc per rispondere a precise esigenze di progetto. In tal modo, si possono facilmente fabbricare complementi d’arredo più o meno morbidi al tatto oppure più o meno adesivi nei confronti di una superficie.

Il gel poliuretanico utilizzabile ai fini della presente invenzione, inoltre, possiede proprietà antibatteriche ed è resistente all’acqua.

Un’ulteriore importante vantaggio del gel poliuretanico è legato alla sua elevata capacità di assorbire gli urti meccanici. Tale capacità è intrinsecamente connessa con l’elasticità che contraddistingue questo materiale.

Grazie a tale capacità di assorbimento degli urti, i complementi d’arredo realizzati in gel poliuretanico sono sufficientemente robusti da resistere, senza danneggiarsi, agli urti meccanici che possono verificarsi in un contesto domestico (ad esempio, la caduta accidentale di un complemento d’arredo sul pavimento).

La resistenza agli urti del gel poliuretanico, oltre ad aumentare la durata dei complementi d’arredo, può essere sfruttata anche per aumentare il livello di sicurezza di complementi d’arredi e, più in generale, di oggetti sensibili agli urti meccanici.

Un esempio preferito di un tale impiego del gel poliuretanico è la realizzazione di cornici per quadri o specchi, contenitori resistenti agli urti, coprispigoli, ecc..

Le cornici in gel poliuretanico garantiscono un’elevata sicurezza per l’utilizzatore nel caso di caduta accidentale del quadro o dello specchio cui vengono applicate. Le cornici in gel poliuretanico, infatti, impediscono la pericolosa dispersione di frammenti di vetro o di specchio nello spazio circostante a seguito di un impatto che ne abbia causato la rottura. Grazie alla naturale adesività del gel poliuretanico, dopo l’impatto i frammenti rimangono attaccati al retro della cornice senza disperdersi nell’ambiente circostante.

L’elasticità del gel poliuretanico, inoltre, riduce anche il rischio di rottura del quadro o dello specchio cui le suddette cornici sono applicate a seguito di un urto meccanico.

Anche per la preparazione di complementi d’arredo ad elevato grado di sicurezza per l’utilizzatore è possibile modulare le caratteristiche meccaniche, tattili e visive secondo specifiche esigenze, variando opportunamente la formulazione della miscela polimerizzabile.

L’uso di un gel poliuretanico per fabbricare complementi d’arredo in accordo alla presente invenzione amplifica notevolmente il contributo della creatività dei progettisti sul prodotto finale. In particolare, questo materiale offre al progettista di un complemento d’arredo in gel poliuretanico la possibilità di combinare la propria creatività artistica con la possibilità di variare entro limiti piuttosto ampi anche le caratteristiche estetiche, sensoriali (tattili e visive), nonché le proprietà fisico-meccaniche del complemento d’arredo.

Ciò non è realizzabile se si progettano complementi d’arredo con i materiali noti dello stato della tecnica, dove la scelta di un determinato materiale determina in partenza anche la maggior parte delle sue caratteristiche estetiche e funzionali.

I complementi d’arredo in gel poliuretanico in accordo alla presente invenzione possono avere qualunque forma e funzionalità.

Esempi particolarmente preferiti di complementi d’arredo in gel poliuretanico comprendono decorazioni, contenitori di qualunque forma, porta-saponi, portaspazzolini, tappetini, sostegni per lampade, lampade, lampadari e copri-spigoli.

Considerata la facilità con cui è possibile realizzare oggetti di forme, colori e proprietà tattili differenti, i complementi d’arredo in gel poliuretanico oggetto della presente invenzione sono possono essere favorevolmente utilizzati per personalizzare ambienti lavorativi ed abitativi, in particolare quelli destinati ai bambini.

È quindi un ulteriore oggetto della presente invenzione l’uso dei complementi d’arredo sopra descritti per arredare uno spazio lavorativo oppure uno spazio abitativo.

I seguenti esempi di realizzazione sono forniti a mero scopo illustrativo della presente invenzione e non devono essere intesi in senso limitativo dell’ambito di protezione definito dalle accluse rivendicazioni.

ESEMPIO 1

Con un gel poliuretanico avente una durezza Shore A pari a 5 sono stati realizzati vasi aventi trasparenze simili a quelle del vetro. I vasi avevano la particolarità di essere morbidi e maneggevoli (figura 1).

Il gel poliuretanico utilizzato è stato ottenuto a partire da una miscela polimerizzabile comprendente 100 parti in peso di poliolo, 11 parti in peso di isocianato ed eventualmente additivi coloranti. L’aggiunta degli additivi coloranti ha permesso di ottenere vasi in varie tonalità di colore.

I vasi sono stati realizzati mediante un procedimento di stampaggio comprendente le seguenti fasi: degassaggio delle materie prime, eventuale verniciatura di una parte o di tutta la superficie dello stampo, colatura della miscela polimerizzabile nello stampo, polimerizzazione ed estrazione del complemento d’arredo finito.

Alcuni vasi sono stati stampati in modo tale da avere la superficie di appoggio adesiva. Ciò offre il vantaggio ulteriore di potere fissare i vasi in modo stabile su di un piano di supporto e, allo stesso tempo, di poterli piegare (grazie alla loro flessibilità) senza ribaltarli (vedi figura 1).

ESEMPIO 2

Con un gel poliuretanico avente una durezza Shore A pari a 5 sono stati realizzati contenitori di varie forma e dimensioni da utilizzarsi come porta-oggetti in una camera da bagno (porta-spazzolini, porta-sapone, porta asciugamano ecc.).

ESEMPIO 3

Con un gel poliuretanico avente una durezza Shore A pari a 10 sono state realizzate una lampada da tavolo ed una lampada a sospensione.

La lampada da tavolo è stata realizzata con il fondo adesivo, così da potersi fissare ad un tavolo, garantendo di poter essere eventualmente piegata senza ribaltarsi.

ESEMPIO 4

Con un gel poliuretanico avente una durezza Shore A pari a 3 sono state realizzate delle decorazioni adesive per pareti di varie forme e colore. Le decorazioni sono state fatte aderire a superfici lisce come una parete rivestita con mattonelle di ceramica o la superficie metallica di un armadio. Le decorazioni aderivano saldamente e potevano essere rimosse manualmente con facilità.

ESEMPIO 5

Con un gel poliuretanico avente una durezza Shore A pari a 6 sono state realizzate delle piastre adesive di forma rettangolare di dimensioni variabili all’incirca da 10 x 5 x 0,5 cm a 40 x 20 x 0,5 cm, costituite da elementi approssimativamente circolari affiancati. Le piastre sono state fatte aderire, singolarmente o in gruppo, a diverse superfici ottenendo complementi d’arredo aventi funzionalità differenti.

In un primo caso, le piastre sono state applicate al bordo superiore di una vasca da bagno con la funzione di parabordo.

In un secondo caso, le piastre sono state disposte sul pavimento di una stanza da bagno e della vasca da bagno, realizzando la funzione di tappetini antiscivolo.

In un terzo caso, una singola piastra è stata applicata sulla superficie di un lavandino, realizzando la funzione di porta-sapone.

ESEMPIO 6

Sono stati realizzati complementi d’arredo costituiti da specchi aventi la cornice in gel poliuretanico avente una durezza Shore A pari a 4

La cornice dello specchio era di tipo adesivo, permettendo così al complemento d’arredo di essere applicato reversibilmente ad una superficie liscia. La cornice aveva spessore tale da rendere l’oggetto infrangibile o da ridurne il rischio di rottura a seguito di eventuali cadute accidentali.

La cornice può essere anche utilizzata per incorniciare fotografie e/o documenti al posto di uno specchio.

ESEMPIO 7

Con un gel poliuretanico avente una durezza Shore A pari a 4 è stato realizzato un metro per misurare l’altezza di un bambino come complemento di arredo per una camera per bambini. Il metro, ad esempio in forma di bruco, è stato applicato ad una parete liscia insieme con una decorazione costituita dallo specchio con cornice dell’esempio 6, che è stato accostato al metro nella parte terminale superiore di quest’ultimo.

ESEMPIO 8

Con un gel poliuretanico avente una durezza Shore A pari a 3 è stato realizzato un elemento di protezione per spigoli (para-spigolo) di mobili, muri, ecc..

ESEMPIO 9

Con un gel poliuretanico avente una durezza Shore A pari a 5 d una conducibilità termica pari a 0,15 W/m·K (misurata in accordo al metodo di analisi UNI EN 12667:2002) è stato preparato un secchiello cilindrico porta-ghiaccio.

La superficie interna ed esterna del cilindro era uniforme e priva di giunzioni. Non è stato quindi necessario effettuare lavorazioni di finitura superficiale.

Il secchiello è stato riempito con ghiaccio e lasciato a temperatura ambiente sino al raggiungimento della liquefazione completa del ghiaccio.

Un secchiello di vetro avente le medesime dimensioni e forma del suddetto secchiello in gel poliuretanico è stato riempito con una uguale quantità di ghiaccio e lasciato a temperatura ambiente nelle medesime condizioni di temperatura e pressione.

La liquefazione del ghiaccio nel secchiello in gel poliuretanico è stata raggiunta dopo un tempo pari a circa 2 volte il tempo osservato per il secchiello di vetro.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1) Uso di un gel poliuretanico di durezza shore A variabile da 0 a 10 per fabbricare un complemento d’arredo o parte di esso.
2. 2) Uso di un gel poliuretanico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto gel poliuretanico ha una conducibilità termica inferiore a 0,20 W/m·K.
3. 3) Complemento d’arredo avente almeno una porzione in gel poliuretanico di durezza shore A variabile da 0 a 10.
4. 4) Complemento d’arredo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di essere una decorazione, un contenitore di qualunque forma, un vaso, una cornice, un porta-sapone, un tappetino, un sostegno per lampada, un copri-spigolo, una lampada, un lampadario.
5. 5) Complemento d’arredo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che il gel poliuretanico ha una conducibilità termica inferiore a 0,20 W/m·K.
6. 6) Complemento d’arredo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di essere un portabottiglia, un porta-bicchiere, un imballo oppure un contenitore per il ghiaccio.
7. 7) Complemento d’arredo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 3 a 6 in cui almeno una parte della superficie in gel poliuretanico del complemento d’arredo è in grado di aderire reversibilmente ad una superficie ceramica, ad una superficie in vetro, ad una superficie metallica o alla superficie di uno specchio.
8. 8) Complemento d’arredo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 3 a 7 caratterizzato dal fatto di avere la superficie in gel poliuretanico rivestita con una vernice poliuretanica, eventualmente, di tipo trasparente.
9. 9) Complemento d’arredo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 3 a 8 caratterizzato dal fatto di essere resistente agli urti meccanici.
10. 10) Uso di un complemento d’arredo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 3 a 9 per arredare uno spazio abitativo oppure uno spazio lavorativo.
11. 11) Procedimento per fabbricare un complemento d’arredo in gel poliuretanico di durezza shore A variabile da 0 a 10 comprendente la colatura in stampo di una miscela polimerizzabile, detta miscela comprendendo almeno un composto poliolo, un composto isocianato e, eventualmente, un colorante.