Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 08.09.1975 78105 KI. 39b5, 53/14 MKP C08g 53/14 Twórcawynalazku: Wiktor Klein Uprawniony z patentu tymczasowego: Chemiczny Osrodek Badawczy przy Wojewódzkim Zwiazku Spóldzielni Pracy, Kraków (Polska) Sposób wytwarzania plyt i elementów ze sztucznego marmuru Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonania plyt, wykladzin i innych elementów z materialu nasla¬ dujacego* w wygladzie i wlasnosciach uzytkowych marmur naturalny, wykonanego z zywic sztucznych i wypel¬ niaczy mineralnych. Wynalazek umozliwia produkowanie w sposób zautomatyzowany uszlachetnionych ele¬ mentów budowlanych z tanich surowców, o szerokim zastosowaniu w pomieszczeniach reprezentacyjnych, ho¬ lach, lazienkach, w charakterze parapetów, okiennych, okladzin nagrobków, pomników itp.Sposobem wedlug wynalazku mozna uzyskac material, który daje sie obrabiac znanymi metodami: ciac, wiercic, sklejac; glówna jego zaleta jest mozliwosc formowania go w postaci gotowych do zastosowania plyt lub elementów o dowolnej grubosci i ksztalcie geometrycznym, o uszlachetnionej, gladkiej powierzchni praz atrak¬ cyjnym wygladzie.Znany jest i realizowany w Polsce sposób wykonywania sztucznego marmuru, polegajacy na zalewaniu zywicami poliestrowymi okruchów i odlamów marmuru naturalnego; po utwardzeniu zywicy otrzymuje sie bloki, które z kolei tnie sie na plytki a nastepnie szlifuje i poleruje dla wydobycia dekoracyjnego efektu naturalnego zylkowania krystalicznego marmuru.Sposób ten ma te niedogodnosc, ze w toku egzotermicznego utwardzania bardzo niejednorodnej masy, w której róznej wielkosci odlamki marmuru stanowia 90 — 99% wagowych masy, wytwarzaja sie nieuniknione naprezenia wewnetrzne, obnizajace udarnosc gotowego produktu. Aby mozliwie ograniczyc ujemne efekty naprezen wewnetrznych (pekanie plyt) z koniecznosci wytwarza sie elementy grube i ciezkie, co z kolei utrudnia ich niezbedna, uciazliwa obróbke mechaniczna. Caly tok produkcji, z pracochlonnym przygotowaniem gruzu marmurowego i obróbka mechanicznajest dlugotrwaly, klopotliwy i drogi.Wad tych pozbawiony jest sposób wedlug wynalazku, który rózni sie od wyzej opisanego sposobu zarówno skladem jakosciowym i ilosciowym skladnika mineralnego, obecnoscia barwników, jak i uproszczona technolo¬ gia, mozliwa do zmechanizowania i automatyzacji.W wyniku procesu wedlug wynalazku otrzymuje sie - bez klopotliwej i zmudnej obróbki mechanicz¬ nej — gotowy do zastosowania produkt o dowolnym ksztalcie i grubosci, poczynajac od 4 mm.2 78 105 I Sposób wytwarzania plyt i elemenltów ze sztucznego marmuru, otrzymanych z zywic sztucznych, wypel¬ niaczy mineralnych, barwników i/lub pigmentów jest znamienny tym, ze 10 do 29% wagowych zywicy poliestrowej lub akrylanowej, 0,5 do 1,0% wagowego utwardzaczy ewentualnie przyspieszaczy dzialajacych w temperaturze pokojowej oraz 70 do 89% wagowych drobnoziarnistego jednolicie uziarnionego wypelniacza mineralnego, jak maczka kwarcowa lub piasek kwarcowy z dodatkiem kredy, lub kaolin, lub talk lub kreda i 0,6 do 1,5% wagowych barwników i/lub pigmentów nadajacych glówny odcien, miesza sie dokladnie i homogenizuje sie, nastepnie przenosi sie do form o dowolnych ksztaltach i glebokosci i po wstepnym zzelowaniu w tempera¬ turze pokojowej umieszcza sie na przeciag 0,5 godziny w suszarce o temperaturze 80°C celem dotwardzenia, a nastepnie sezonuje sie w temperaturze otoczenia przez 3 dni.Efekt dekoracyjny nasladujacy zylkowanie (przerosty krystaliczne) marmuru uzyskuje sie przez rozprowa¬ dzenie w masie przygotowanej do uformowania i utwardzenia niewielkiego dodatku pigmentu lub barwnika o kolorze kontrastowym.Przygotowana do uformowania jednorodna ciastowata mase wylewa sie na dowolna grubosc do form o dowolnych wymiarach, wykonanych z tworzyw sztucznych szkla lub blachy i zaopatrzonych w powloke z lakieru silikonowego i srodki oddzielajace, dla ulatwienia w koncowym etapie procesu wyjecia gotowych wyrobów z formy.Mase te rozprowadza sie jednolicie w formie i odpowietrza sie pneumatycznym workiem gumowym z zastosowaniem docisku i/lub prózni, albo na stole wibracyjnym. Po zzelowaniu i wstepnym utwardzeniu masy w temperaturze pokojowej dotwardza sie ja w suszarce w temperaturze 80° C przez 0,5 godziny, a nastepnie pozostawia sie ja, po wyjeciu z formy, w temperaturze pokojowej przez okolo 3 dni, w zaleznosci od typu uzytej zywicy, katalizatorów oraz rodzaju i ilosci wypelniacza.Na przeciwlegla do strony licowej strone wyrobu mozna przed utwardzeniem masy w formie naniesc nieco piasku lub zwirku, celem zwiekszenia przyczepnosci wyrobu do podloza przy jego mocowaniu klejem lub zaprawa.Jednorodnosc dokladnie zhomogenizowanej masy decyduje o tym, ze w trakcie jej utwardzania nie powstaja w niej szkodliwe naprezenia wewnetrzne; stad tez elementy takie moga byc cienkie i stosunkowo lekkie, przy zachowaniu pelnowartosciowej charakterystyki wytrzymalosciowej i uzytkowej.Celem uszlachetnienia powierzchni licowej produktu mozna zastosowac przezroczysta powloke zywiczna.Powloke te uzyskuje sie przez rozprowadzenie na powierzchni pustej formy - przed nalozeniem masy — cien¬ kiej warstewki (do 0,4 mm) zywicy poliestrowej z utwardzaczem i przyspieszaczem oraz srodkiem oddzielajacym.Po wstepnym spolimeryzowaniu tej powloki licowej, w czasie nie dluzszym niz 20 minut, co ma na celu zmniejszenie róznic w skurczu powloki licowej i masy, uklada sie na tejze powloce glówna mase, jak to opisano powyzej. Ukladanie warstewki licowej nie jest jednak niezbedne.W efekcie procesu wedlug wynalazku otrzymuje sie plyty, wykladziny i elementy o dowolnej kolorystyce i efektach nasladujacych przerosty krystaliczne w naturalnym marmurze, o jednolitej strukturze, zapewniajacej bardzo dobre wlasnosci wytrzymalosciowe, fizyczne i chemiczne, jak ponizej: - udarnosc, srednio: 1,85 kGcm/cm2, wedlug PN-61/C-89029 - scieralnosc (po 600 suwach) przed starzeniem: 0,0317 - 0,0276 mm; po starzeniu: 0,0269 - 0,0290 mm. - twardosc: 24,2 kG/m2, wedlug PN-68/C-89030 - nasiakliwosc: od 0,15 mg/cm2 przed starzeniem do 0,6 mg/cm2 po 72 cyklach starzenia - odpornosc cieplna: 66 °C - a ponadto dobra odpornosc na srodki myjace i czyszczace oraz na promienie ultrafioletowe.Przyklad 1 1. Sklad masy 17,5 czesci wagowych zywicy poliestrowej Polimal (zywica maleinowo-ftalowo-propylenowo-dwumetylenowa ze styrenem, o lepkosci 300 do 600 cP), wprowadza sie do mieszalnika mechanicznego wraz z: 40,5 czesciami wagowymi maczki kwarcowej oraz 40,5 czesciami wagowymi kredy pastewnej oraz 0,8 czesciami wagowymi sadzy piecowej nieaktywnej oraz 0,3 czesciami wagowymi nadtlenku benzoilu, który uprzednio miesza sie z mala iloscia zywicy a potem miesza sie z caloscia zywicy przed jej wprowadzeniem do mieszalnika, - cala zawartosc mieszalnika poddaje sie dokladnemu mechanicznemu mieszaniu homogenizujacemu przez 0,5 godziny.78105 3 2. Oddzielnie przygotowuje sie w osobnym mieszalniku mieszanine pigmentu kontrastowego, jak biel tytanowa z zywica i katalizatorem, w skladzie: 70 czesci wagowych bieli tytanowej 30 czesci wagowych zywicy Polimal (jak wyzej) 0,6 czesci wagowych nadtlenku benzoilu.Nastepnie koncentrat kontrastowy uciera sie na walcarce lakierniczej. 3. Po dokladnym wymieszaniu masy ad 1) wykonuje sie przy pomocy koncentratu kontrastowego ad 2) efekt imitujacy zylkowanie marmuru naturalnego. Koncentrat kontrastowy wlewa sie do dozatora w ilosci 1,2% wagowych w stosunku do ilosci masy w glównym mieszalniku. Dozator zanurza sie w masie w zbiorniku, tak aby wylot rury dozatora dotykal dna mieszalnika, po czym tloczkiem wprowadzonym do rury wypycha sie koncentrat na dno mieszalnika i wyjmuje sie dozator z masy. Teraz wlacza sie mieszadlo mieszalnika na 1 — 2 obrotów, dzieki czemu nastepuje rozprowadzenie pigmentu kontrastowego w masie w postaci smug i zylek. 4. Nastepnie pod dolnym wylotem mieszalnika umieszcza sie forme metalowa, do której spuszcza sie mase równomiernie po calej powierzchni formy. Celem dokladniejszego rozlania i odpowietrzenia forme z masa umieszcza sie na 5 minut na stole wibracyjnym. 5. Nastepnie forme z masa umieszcza sie na okres 30 minut w suszarce o temperaturze 80°C. Po 20 minutach powierzchnie masy w suszarce posypuje sie piaskiem. Po dotwardzeniu masy w suszarce gotowa plyte wyjmuje sie z formy i pozostawia do sezonowania w magazynie przez okolo 3 dni. Otrzymane plyty sztucznego marmuru posiadaja wlasnosci mechaniczne i fizyczne podane powyzej. 6. Sklad powloki licowej 94,4% wagowych zywicy poliestrowej Polimal (zywicy maleinowo-ftalowo-propylenowo-dwumetylenowej ze styrenem) miesza sie z 3,8% wagowych utwardzacza WNCH (wodoronadtlenku cykloheksanonu) 0,4% wagowych naftenianu kobaltu (przyspieszacz) Przyklad 2 Sklad masy 23,5% wagowych monomeru metakrylanu metylu 74,5% wagowych wypelniacza (kreda+piasek w stosunku 1:3) 0,5% wagowych nadtlenku benzoilu 1,5% wagowych brunatu tluszczowego + kontrastowa zólcien zelazowa.Tokpostepowania i wlasnosci mechaniczne jak w przykladzie 1.Do produkcji plyt i elementów ze sztucznego marmuru mozna stosowac dla masy i dla koncentratu kontrastowego nastepujace barwniki i pigmenty: nigrozyna tluszczowa, sadze róznych gatunków, czern plasto- lowa, zielen pigmentowa, zólcien zelazowa, zólcienie pigmentowe, zólcienie kadmowe, zólcienie chromowe, zólcienie plastolowe, oranze tluszczowe, piastolowe, kadmowe, chromowe, czerwienie tluszczowe, pigmentowe, kadmowe, blekity plastolowe, brunaty tluszczowe. PL