WO2002046319A1 - Formulaciones y metodo para colorear piedras naturales y/o artificiales, y piedras coloreadas asi obtenidas - Google Patents

Formulaciones y metodo para colorear piedras naturales y/o artificiales, y piedras coloreadas asi obtenidas Download PDF

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Miguel Herraiz Martinez
Juan José Herraiz Martinez
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Francisco Herraiz Martinez
Miguel Herraiz Martinez
Herraiz Martinez Juan Jose
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    • C04B41/61—Coating or impregnation

Definitions

  • the present invention falls within the sector of the construction and decoration industry, and in particular the stone-based flooring industry, both natural and artificial. More specifically, the present invention provides a new technology for obtaining colored stones, which is a great advance in said sector, which is based on certain formulations for coloring the stones and on the corresponding method of coloring.
  • the present invention refers to certain formulations and a method for coloring natural and / or artificial stones, and to the colored stones thus obtained.
  • the technique developed by the present invention allows the mass of pre-formed material to be completely colored or from its original form (in the case of natural stone).
  • the aforementioned formulations are characterized in that they consist essentially of a pigment or dye and a solvent, and may additionally contain a synthetic resin as a color fixing element, and certain additives optionally compatible with the other components and intended to improve the formulations themselves, or its preparation or the process of coloring the stones with them.
  • the aforementioned method for coloring said natural and / or artificial stones is essentially characterized in that it comprises the following operations: a) prepare a formulation as defined above; b) submerge the stone to be colored in the formulation prepared in the previous stage; c) remove said stone from said formulation and dry it completely, to obtain a stone with all its mass completely colored permanently and resistant to weathering and the action of UV rays.
  • the preferred formulations of the invention are characterized by being selected from the group consisting of the following formulations A to D. - Formulation A:
  • any coloring material that is compatible with the resin and the solvent, that is, with the other two components of the formulation of the invention, can be used.
  • the pigment or dye must have a high coloring capacity, so that it can penetrate the entire mass of the stone and stain it permanently.
  • the pigment or dye must be highly resistant to weathering and the effect of ultraviolet rays. That is, the pigment or dye must be sufficiently stable against the action of the weather (with its usual climatic changes in temperature and humidity, mainly) and the action of UV rays, so that its color remains permanently unchanged with the passage of time, despite the aggressions of these two external factors.
  • anilines can be cited by way of illustration.
  • any solvent or solvent mixture that is inert against said pigment including water can be used as the solvent.
  • Said solvent must be capable of penetrating the pigment and resin into the depth of the stone mass, providing it with permanent coloring or dyeing and resistant to the most common aggressive external agents such as weathering and UV rays, as indicated above. .
  • ketones for example, acetone
  • the formulation A of the present invention is capable of being applied to any type of stone, both natural and synthetic, to impart color or dye it in its entire mass.
  • the colored stone can be polished, cut, etc., without any of these operations emerging its natural color, nonexistent after having treated it with the formulation.
  • granite, marble, alabaster, artificial stones of different nature, etc. may be mentioned.
  • the stone can be subjected to the action of the formulation in any form that is found, this is previously formed in the desired form, with its original raw form, in the form of pieces or granules of different sizes, plates, etc. .
  • formulation A is first prepared, for which they are introduced into a conventional mixer (for example, of the type used in the paint industry for the preparation thereof) the solvent, the pigment and the resin in the proportions indicated above, and the dough is mixed until a homogeneous formulation is obtained.
  • a conventional mixer for example, of the type used in the paint industry for the preparation thereof
  • said homogeneous formulation will be a solution if both pigment and resin are soluble in the solvent, solvent mixture or water, and will be a dispersion when at least one of them is insoluble.
  • the formulation A thus obtained is disposed in a suitable container, raft type, of the appropriate dimensions, to the size and quantity of stones to be dyed. Then the stones, whether previously formed, are completely submerged in the formulation, with its original natural form, in the form of pieces, granules, or plates, etc. and they are left at room temperature until completely dyed.
  • the immersion time of the stones naturally depends on their size, thickness and quantity, but in general terms it can range from 1 hour to 7 days.
  • the stones are removed from the formulation, drained and allowed to air dry at room temperature.
  • the drying time will also depend on the size, thickness and quantity of the stones, as well as the ambient temperature. Normally it takes a few days for the stone to be ready. If it was necessary or desirable to increase the drying rate, a drying agent could have been incorporated into formulation A to aid the stone drying process. It is also possible to use furnaces or any other drying system that does not alter the desired color of the stone so colored at all.
  • the mixture can incorporate some drying additive, that is, an additive that facilitates the subsequent drying of the colored stone with this formulation.
  • Solvent 1-50 Said natural or synthetic oils can be selected from the group consisting of petroleum-derived oils, paraffins, silicone oils, waxes etc.
  • any coloring material that is compatible with the oils and the solvent, that is, with the other two components of the formulation of the invention, can be used.
  • the pigment or dye must have a high coloring capacity, so that it can penetrate the entire mass of the stone and stain it permanently.
  • the pigment or dye must be highly resistant to weathering and the effect of ultraviolet rays. That is, the pigment or dye must be sufficiently stable against the action of the weather (with its usual climatic changes in temperature and humidity, mainly) and the action of UV rays, so that its color remains unchanged with the passage of time, despite the aggressions of these external factors.
  • anilines can be mentioned by way of illustration.
  • any solvent or solvent mixture that is inert against said pigment and said oils can be used.
  • Said solvent must be able to make the pigment penetrate the depth of the stone mass by providing a permanent coloring or dyeing and resistant to the most common aggressive external agents such as weathering, and UV rays, as indicated above.
  • ketones especially acetone
  • acetone may be cited as preferred solvents.
  • Formulation B of the present invention is likely to be applied to any type of stone, both natural and synthetic, to impart color or dye it in its entire mass.
  • the colored stone can be polished, cut, etc., without any of these operations emerging its natural color, nonexistent after having treated it with said formulation B.
  • granite, marble, alabaster, stones can be cited artificial of different nature, etc.
  • the stone can be subjected to the action of formulation B in whatever form it is found, this is previously shaped in the desired way, with its original raw form, in the form of pieces or granules of different sizes, plates, etc.
  • formulation B is prepared first, for which they are introduced into a conventional mixer (for example, of the type of those used in the paint industry for the preparation thereof) the solvent, the pigment and the oils in the proportions indicated above, and the dough is mixed until a homogeneous formulation is obtained.
  • a conventional mixer for example, of the type of those used in the paint industry for the preparation thereof
  • the formulation B thus obtained is disposed in a suitable container, raft type, of the appropriate dimensions, to the size and quantity of stones to be dyed.
  • the stones are then completely submerged into the formulation, either previously formed, with their original natural form, in the form of pieces, granules, or plates, etc. and they are left at room temperature until completely dyed.
  • the immersion time of the stones naturally depends on their size, thickness and quantity, but in general terms it can range between 1 hour and 7 days.
  • the stones are removed from the formulation, drained and left air dry at room temperature.
  • the drying time will also depend on the size, thickness and quantity of the stones, as well as the ambient temperature. Normally it takes a few days for the stone to be ready. If it was necessary or desirable to increase the drying rate, a drying agent could have been incorporated into formulation B to aid the stone drying process. It is also possible to use furnaces or any other drying system that does not alter the desired color of the stone so colored at all.
  • any dye material that is compatible with the solvent, that is, with the other component of the formulation C of the invention, can be used as a pigment or dye.
  • the pigment or dye must have a high coloring capacity, so that it can penetrate the entire mass of the stone and stain it permanently.
  • the pigment or dye must be highly resistant to weathering and the effect of ultraviolet rays. That is, the pigment or coloring agent must be sufficiently stable against the action of the weathering (with its usual climatic changes in temperature and humidity, mainly) and the action of UV rays, so that its color remains unchanged over time, despite the aggressions of these external factors.
  • anilines can be cited by way of illustration.
  • any solvent or solvent mixture that is inert against said pigment can be used as the solvent.
  • Said solvent must be able to make the pigment penetrate the depth of the stone mass by providing a permanent coloring or dyeing and resistant to the most common aggressive external agents such as weathering and UN rays, as indicated above.
  • solvents of vegetable, mineral or petroleum origin may be used, with xylene being especially preferred.
  • the formulation C of the present invention is capable of being applied to any type of stone, both natural and synthetic, to impart color or dye it in its entire mass.
  • the colored stone can be polished, cut, etc. , without in any of these operations its natural color emerges, nonexistent after having treated it with said formulation C.
  • granite, marble, alabaster, artificial stones of different nature, etc. may be cited.
  • the stone can be subjected to the action of the formulation C in whatever form it is found, this is previously formed in the desired shape, with its original raw form, in the form of pieces or granules of different sizes, plates, etc.
  • the formulation C thus obtained is disposed in a suitable container, raft type, of the appropriate dimensions, to the size and quantity of stones to be dyed.
  • the stones are then completely submerged into the formulation, either previously formed, with their original natural form, in the form of pieces, granules, or plates, etc. and they are left at room temperature until completely dyed.
  • the immersion time of the stones naturally depends on their size, thickness and quantity, but in general terms it can range between 1 hour and 7 days.
  • the stones are removed from the formulation, drained and allowed to air dry at room temperature.
  • the drying time will also depend on the size, thickness and quantity of stones, as well as the ambient temperature. Normally it takes a few days for the stone to be ready. If it is necessary or desirable to increase the drying rate, furnaces or any other drying system that does not alter the desired color of the colored stone at all could be used.
  • the formulation may include a resin as a color fixing element and certain additives such as defoamers, preservatives and the like, all compatible with each other and with the rest. of the components.
  • the pigment or dye must have a high coloring capacity, so that it can penetrate the entire mass of the stone and stain them permanently.
  • the pigment or dye must be highly resistant to weathering and the effect of ultraviolet rays. That is, the pigment or dye must be sufficiently stable against the action of the weather (with its usual climatic changes in temperature and humidity, mainly) and the action of the UN rays, so that its color remains permanently unchanged with the passage of time, despite the aggressions of these two external factors.
  • anilines can be cited by way of illustration.
  • Formulation D uses substantially water as a solvent, but may incorporate a certain proportion of other solvents compatible with the rest of the components of the formulation. Among these other solvents there may be mentioned natural or synthetic solvents, oils, greases or waxes miscible with water by themselves or with the help of some surfactant, alcohols, acids, etc.
  • An especially preferred solvent is butyl glycol.
  • the solvent of the formulation D (either water alone, or water containing the other solvent) must be able to penetrate the depth of the mass of the stone pigment providing them with a permanent coloring and dyeing and resistant to the most common aggressive external agents such as weathering and UV rays, as indicated above. »I
  • the formulation D of the present invention is capable of being applied to any type of stone, both natural and synthetic, to impart color or dye it in its entire mass.
  • the colored stone can be polished, cut, etc., without any of these operations emerging its natural color, nonexistent after having treated it with said formulation D.
  • granite, marble, alabaster, stones can be cited artificial of different nature, etc.
  • the stone can be subjected to the action of the formulation in whatever form it is, that is, previously formed in the desired shape, with its original raw form, in the form of pieces or granules of different sizes, plates, etc.
  • the formulation is prepared first, for which they are introduced into a conventional mixer (for example, of the type of which are used in the paint industry for the preparation thereof) water, pigment and other components in the proportions indicated above, and the dough is mixed until a homogeneous formulation is obtained.
  • a conventional mixer for example, of the type of which are used in the paint industry for the preparation thereof
  • the formulation D thus obtained is disposed in a suitable container, raft type, of the appropriate dimensions, to the size and quantity of stones to be dyed.
  • the stones are then completely submerged into the formulation, either previously formed, with their original natural form, in the form of pieces, granules, or plates, etc. and they are left at room temperature until completely dyed.
  • the immersion time of the stones naturally depends on their size, thickness and quantity, but in general terms it can range between 1 hour and 7 days.
  • the dyeing time Once the dyeing time has elapsed, they remove the stones from the formulation, drain and let them air dry at room temperature.
  • the drying time will also depend on the size, thickness and quantity of the stones, as well as the ambient temperature. Normally it takes a few days for the stone to be ready. If it was necessary or desirable to increase the drying rate, a drying agent could have been incorporated into formulation D to aid the stone drying process. Furnaces or any other drying system that does not alter the desired color of the colored stone can also be used.
  • the present invention provides a new way of obtaining stones with any desired color nonexistent in nature by affecting said color to the whole mass of the stone which allows its operations of cutting, polishing, etc., without appearing the unwanted natural color.
  • the present Example illustrates a specific case of the formulation A of the present invention, which was constituted by: - Commercial acrylic resin: 19% (by weight / weight) - Xylene: 38% (weight / weight)
  • the present Example illustrates a specific case of the formulation C of the present invention, which was constituted by: - Xylene: 99% (weight / weight)
  • the present Example illustrates how to carry out the coloring of the stone with the A-D formulations of Examples 1-4 respectively. - to «" jg
  • Each of the formulations obtained was introduced separately in a raft and a piece of natural stone of light grayish color was immersed therein.
  • the stone was soaked under total immersion in the corresponding formulation for 48 hours.

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Abstract

Dicha formulación está constituida esencialmente por un pigmento o colorante y un disolvente, pudiendo contener adicionalmente una resina sintética como elemento fijador del color, y ciertos aditivos opcionales compatibles con los demás componentes. El método comprende sumergir completamente la piedra a colorear dentro de la formulación, previamente preparada por mezclado de sus componentes y dispuesta en un recipiente adecuado; sacarla después del tiempo preciso para su completo coloreado y dejarla secar. Dicha formulación y método, así como las piedras coloreadas obtenidas, tienen aplicación en el sector de la construcción y la decoración, en especial en la industria de pavimentos.

Description

TITULO DE LA INVENCIÓN
Formulaciones y método para colorear piedras naturales y/o artificiales, y piedras coloreadas asi obtenidas . CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se encuadra dentro del sector de la industria de la construcción y decoración, y en particular de la industria del pavimento a base de piedra, tanto natural como artificial. Más concretamente, la presente invención proporciona una nueva tecnología para la obtención de piedras coloreadas, que supone un gran avance en dicho sector, la cual se basa en determinadas formulaciones para colorear las piedras y en el correspondiente método de coloración.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR A LA INVENCIÓN
En el sector técnico de la industria del pavimento es de gran interés poder aportar diferentes colores a las piedras empleadas como material base del mismo, por ejemplo, granitos, mármoles, piedras artificiales, etc, dado que el consumidor demanda cada vez productos más variados y atractivos.
Actualmente, los métodos existentes en el mercado para dotar de color a las piedras naturales, mármoles, etc., consiste en el esmaltado o pigmentación superficial de las mismas. Como resultado de esta técnica, solo es posible dotar de color la superficie de la piedra, manteniendo su interior el color original propio de la misma. Ello quiere decir que la piedra así coloreada no admite procesos de partido y/o pulido sin que aparezca su color original.
Por su parte, en el caso de las piedras artificiales, para dotarlas de color, es precisa la incorporación de pigmentos en alguna de las etapas de fabricación de tal manera que se mezclen homogéneamente con el resto de la masa constitutiva de la piedra, para que toda ella se coloree por igual. De este modo, una vez concluida la elaboración de la piedra, se obtiene un producto susceptible de someterse a procesos de partido y/o pulido.
Existe por tanto la necesidad de poner a punto una técnica que permita dotar de color íntegramente a la masa completa de una piedra natural o artificial, ya sea conformada en forma de piezas o de granulos, o en bruto, para poder responder a la demanda actual del mercado de pavimentos .
El solicitante, por tanto, ha encaminado sus esfuerzos investigadores en esta línea, los cuales han permitido concluir con éxito la presente invención, que se expone con todo detalle en los siguientes apartados de la presente memoria descriptiva. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como se indica en su enunciado se refiere a ciertas formulaciones y a un método para colorear piedras naturales y/o artificiales, y a las piedras coloreadas así obtenidas . La técnica puesta a punto por la presente invención permite colorear íntegramente la masa de material ya preformado o a partir de su forma original (en el caso de la piedra natural). Las referidas formulaciones se caracterizan porque están constituidas esencialmente por un pigmento o colorante y un disolvente, pudiendo contener adicionalmente una resina sintética como elemento fijador del color, y ciertos aditivos opcionalmente compatibles con los demás componentes y destinados a mejorar las formulaciones en sí mismas, o su preparación o el proceso de coloreado de las piedras con las mismas .
El citado método para colorear dichas piedras naturales y/o artificiales, se caracteriza esencialmente porque comprende las siguientes operaciones: a) preparar una formulación como la definida anteriormente; b) sumergir la piedra a colorear en la formulación preparada en la etapa anterior; c) sacar dicha piedra de dicha formulación y secarla por completo, para obtener una piedra con toda su masa íntegramente coloreada de forma permanente y resistente a la intemperie y a la acción de los rayos UV.
Dentro de la formulación general de la presente invención definida anteriormente, es posible seleccionar ciertas combinaciones específicas de ingredientes, las cuales constituyen las realizaciones preferidas de la presente invención. El método para colorear las piedras con estas formulaciones es el mismo para todas ellas como se irá viendo en lo que resta de exposición.
De conformidad con lo anterior, las formulaciones preferidas de la invención se caracterizan por estar seleccionadas del grupo formado por las siguientes formulaciones A a D. - Formulación A:
Es una mezcla líquida constituida por una resina sintética, un pigmento o colorante y un disolvente compatible con ambos productos .
Las proporciones de los componentes de esta formulación A se ilustran en la siguiente Tabla 1:
TABLA 1 Componente Cantidad (% p/p.
Disolvente 50-90
Pigmento y/o colorante 0,1-15 Resina 2-50
En principio es posible utilizar una amplia diversidad, de resinas de diferente naturaleza, entre las que cabe citar resinas epoxi, resinas acrílicas, poliureta- nos, siliconas, hidrocarburos de alto peso molecular, resinas metacrílicas, etc. El único requisito que debe cumplir la resina es el de ser compatible con la formulación colorante e inerte frente a sus componentes y que tenga una capacidad fijadora del color a la piedra suficiente para que dicha piedra quede coloreada de forma permanente en la totalidad de su masa. Para los fines de la presente invención son especialmente adecuadas las resinas acrílicas .
Como pigmento o colorante puede utilizarse, en principio, cualquier material colorante que sea compatible con la resina y el disolvente, esto es, con los otros dos componentes de la formulación de la invención.
Además, el pigmento o colorante debe tener una elevada capacidad colorante, de modo que pueda penetrar en la masa íntegra de la piedra y teñirla de forma permanente. Asimismo, el pigmento o colorante debe ser altamente resistente a la intemperie y al efecto de los rayos ultravioleta. Es decir, el pigmento o colorante debe ser suficientemente estable frente a la acción de la intemperie (con sus cambios climáticos habituales de temperatura y humedad, principalmente) y a la acción de los rayos UV, como para que su color permanezca inalterado permanentemente con el paso del tiempo, a pesar de las agresiones de estos dos factores externos . Entre los pigmentos o colorantes que cumplen con estos requisitos pueden citarse las anilinas a título ilustrativo.
Como disolvente puede emplearse cualquier disolvente o mezcla de disolventes que sea inerte frente a dicho pigmento incluida el agua. Dicho disolvente debe ser capaz de hacer penetrar en la profundidad de la masa de la piedra el pigmento y la resina proporcionándole un coloreado o teñido permanente y resistente a los agentes externos agresivos más comunes como son la intemperie y los rayos UV, según se indicó anteriormente.
A título ilustrativo pueden citarse como disolventes las cetonas (por ejemplo, la acetona), los - ~ « i ' u u «§• / @
- 5 - aceites naturales o derivados del petróleo, los disolventes aromáticos (por ejemplo, el xileno) o cualquier mezcla compatible de los mismos, además del agua.
La formulación A de la presente invención, definida anteriormente es susceptible de aplicarse a cualquier tipo de piedra, tanto natural como sintética, para impartirle color o teñirla en la totalidad de su masa. De este modo la piedra coloreada puede pulirse, cortarse, etc, sin que en ninguna de esas operaciones aflore su color natural, inexistente después de haberla tratado con la formulación. A título meramente ilustrativo pueden citarse el granito, mármol, alabastro, piedras artificiales de diferente naturaleza, etc. Por otra parte, la piedra puede someterse a la acción de la formulación en cualquier forma que se encuentre, esto es previamente conformada en la forma deseada, con su forma original en bruto, en forma de trozos o granulos de diferentes tamaños, planchas, etc.
Para llevar a cabo el proceso de coloreado o teñido de la piedra de la presente invención, se prepara primeramente la formulación A, para lo cual se introducen en una mezcladora convencional (por ejemplo, del tipo de las que se utilizan en la industria de pinturas para la preparación de las mismas) el disolvente, el pigmento y la resina en las proporciones que se indicaron anteriormente, y se mezcla la masa hasta obtener una formulación homogénea. Evidentemente, dicha formulación homogénea será una disolución en el caso de que, ambos, pigmento y resina, sean solubles en el disolvente, mezcla de disolventes o agua, y será una dispersión cuando al menos uno de ellos sea insoluble.
La formulación A así obtenida se dispone en un recipiente adecuado, tipo balsa, de las dimensiones adecuadas, al tamaño y cantidad de piedras que se vayan a teñir. Seguidamente se sumergen totalmente dentro de la formulación las piedras, ya sea previamente conformadas, con su forma natural original, en forma de trozos, granulos, o planchas, etc. y se dejan estar a temperatura ambiente hasta su completo teñido. El tiempo de inmersión de las piedras depende naturalmente de su tamaño, grosor y cantidad, pero en términos generales puede oscilar entre 1 hora a 7 días.
Una vez transcurrido el tiempo de teñido se sacan las piedras de la formulación, se escurren y se dejan secar al aire a temperatura ambiente. Evidentemente, el tiempo de secado también dependerá del tamaño, grosor y cantidad de las piedras, así como de la temperatura ambiente. Normalmente se precisan unos cuantos días para que la piedra esté lista. Si fuera necesario o deseable aumentar la velocidad de secado, podría haberse incorporado en la formulación A, un agente secante para ayudar al proceso de secado de la piedra. También puede hacerse uso de hornos o de cualquier otro sistema de secado que no altere en absoluto el color deseado de la piedra así coloreada. - Formulación B:
Es una mezcla líquida oleosa a base de aceites naturales o sintéticos, que incorpora colorantes y/o pigmentos compatibles con dichos aceites, junto con un disolvente compatible con los mismos para ajustar la viscosidad. Si se desea, la mezcla puede incorporar algún aditivo secante, esto es, un aditivo que facilite el secado posterior de la piedra coloreada con esta formulación.
Las proporciones de los componentes de esta formulación B se ilustran en la siguiente Tabla 2: TABLA 2
Componente Cantidad (% peso/peso)
Colorante y/o pigmento 0,01-20 Aceites 50-99
Disolvente 1-50 Dichos aceites naturales o sintéticos pueden seleccionarse del grupo formado por aceites derivados de petróleo, parafinas, aceites de silicona, ceras etc.
Como pigmento o colorante puede utilizarse, en principio, cualquier material colorante que sea compatible con los aceites y el disolvente, esto es, con los otros dos componentes de la formulación de la invención.
Además, el pigmento o colorante debe tener una elevada capacidad colorante, de modo que pueda pe- netrar en la masa íntegra de la piedra y teñirla de forma permanente .
Asimismo, el pigmento o colorante debe ser altamente resistente a la intemperie y al efecto de los rayos ultravioleta. Es decir, el pigmento o colorante debe ser suficientemente estable frente a la acción de la intemperie (con sus cambios climáticos habituales de temperatura y humedad, principalmente) y a la acción de los rayos UV, como para que su color permanezca inalterado con el paso del tiempo, a pesar de las agresiones de estos factores externos. Entre los pigmentos o colorantes que cumplen con estos requisitos pueden citarse, a título ilustrativo las anilinas .
Como disolvente puede emplearse cualquier disolvente o mezcla de disolventes que sea inerte frente a dicho pigmento y dichos aceites. Dicho disolvente debe ser capaz de hacer penetrar en la profundidad de la masa de la piedra el pigmento proporcionándole un coloreado o teñido permanente y resistente a los agentes externos agresivos más comunes como son la intemperie, y los rayos UV, según se indicó anteriormente.
A título ilustrativo pueden citarse como disolventes preferidos las cetonas especialmente, la acetona.
La formulación B de la presente invención, definida anteriormente es susceptible de aplicarse a cualquier tipo de piedra, tanto natural como sintética, para impartirle color o teñirla en la totalidad de su masa. De este modo la piedra coloreada puede pulirse, cortarse, etc., sin que en ninguna de esas operaciones aflore su color natural, inexistente después de haberla tratado con dicha formulación B. A título meramente ilustrativo pueden citarse el granito, mármol, alabastro, piedras artificiales de diferente naturaleza, etc. Por otra parte, la piedra puede someterse a la acción de la formulación B en cual- quier forma que se encuentre, esto es previamente conformada en la forma deseada, con su forma original en bruto, en forma de trozos o granulos de diferentes tamaños, planchas, etc.
Para llevar a cabo el proceso de coloreado o teñido de la piedra, se emplea el mismo procedimiento que se describió anteriormente, esto es: se prepara primeramente la formulación B, para lo cual se introducen en una mezcladora convencional (por ejemplo, del tipo de las que se utilizan en la industria de pinturas para la preparación de las mismas) el disolvente, el pigmento y los aceites en las proporciones que se indicaron anteriormente, y se mezcla la masa hasta obtener una formulación homogénea.
La formulación B así obtenida se dispone en un recipiente adecuado, tipo balsa, de las dimensiones adecuadas, al tamaño y cantidad de piedras que se vayan a teñir. Seguidamente se sumergen totalmente dentro de la formulación las piedras, ya sea previamente conformadas, con su forma natural original, en forma de trozos, granulos, o planchas, etc. y se dejan estar a temperatura ambiente hasta su completo teñido. El tiempo de inmersión de las piedras depende naturalmente de su tamaño, grosor y cantidad, pero en términos generales puede oscilar entre 1 hora y 7 días .
Una vez transcurrido el tiempo de teñido se sacan las piedras de la formulación, se escurren y se dejan secar al aire a temperatura ambiente. Evidentemente, el tiempo de secado también dependerá del tamaño, grosor y cantidad de las piedras, así como de la temperatura ambiente. Normalmente se precisan unos cuantos días para que la piedra esté lista. Si fuera necesario o deseable aumentar la velocidad de secado, podría haberse incorporado en la formulación B, un agente secante para ayudar al proceso de secado de la piedra. También puede hacerse uso de hornos o de cualquier otro sistema de secado que no altere en absoluto el color deseado de la piedra así coloreada. - Formulación C:
Es una mezcla líquida a base de disolventes que incorpora colorantes y/o pigmentos compatibles entre sí.
Las proporciones de los componentes de esta formulación C, se ilustran en la siguiente Tabla 3:
TABLA 3 Componente Cantidad (% peso/peso) Disolvente (s) 1-99
Colorante y/o pigmento 0,01-30
Al igual que se comentó anteriormente para la formulación
B, como pigmento o colorante puede utilizarse, en princi- pió, cualquier material colorante que sea compatible con el disolvente, esto es, con el otro componente de la formulación C de la invención.
Además, el pigmento o colorante debe tener una elevada capacidad colorante, de modo que pueda pe- netrar en la masa íntegra de la piedra y teñirla de forma permanente.
Asimismo, el pigmento o colorante debe ser altamente resistente a la intemperie y al efecto de los rayos ultravioleta. Es decir, el pigmento o coloreante debe ser suficientemente estable frente a la acción de la intemperie (con sus cambios climáticos habituales de temperatura y humedad, principalmente) y a la acción de los rayos UV, como para que su color permanezca inalterado con el paso del tiempo, a pesar de las agresiones de estos factores externos . Entre los pigmentos o colorantes que cumplen con estos requisitos pueden citarse a título ilustrativo las anilinas.
Como disolvente puede emplearse cualquier disolvente o mezcla de disolventes que sea inerte frente a dicho pigmento. Dicho disolvente debe ser capaz de hacer penetrar en la profundidad de la masa de la piedra el pigmento proporcionándole un coloreado o teñido permanente y resistente a los agentes externos agresivos más comunes como son la intemperie y los rayos UN, según se indicó anteriormente. A título ilustrativo, pueden emplearse disolventes de origen vegetal, mineral o derivados del petróleo, siendo especialmente preferido el xileno.
La formulación C de la presente invención, definida anteriormente es susceptible de aplicarse a cualquier tipo de piedra, tanto natural como sintética, para impartirle color o teñirla en la totalidad de su masa. De este modo la piedra coloreada puede pulirse, cortarse, etc. , sin que en ninguna de esas operaciones aflore su color natural, inexistente después de haberla tratado con dicha formulación C. A título meramente ilustrativo pueden citarse el granito, mármol, alabastro, piedras artificiales de diferente naturaleza, etc. Por otra parte, la piedra puede someterse a la acción de la formulación C en cualquier forma que se encuentre, esto es previamente conforma- da en la forma deseada, con su forma original en bruto, en forma de trozos o granulos de diferentes tamaños, planchas, etc.
Para llevar a cabo el proceso de coloreado o teñido de la piedra, se emplea el mismo procedimiento que se describió anteriormente, esto es: se prepara primeramen- - li te la formulación C, para lo cual se introducen en una mezcladora convencional (por ejemplo, del tipo de las que se utilizan en la industria de pinturas para la preparación de las mismas) el disolvente y el pigmento en las propor- ciones que se indicaron anteriormente, y se mezcla la masa hasta obtener una formulación homogénea.
La formulación C así obtenida se dispone en un recipiente adecuado, tipo balsa, de las dimensiones adecuadas, al tamaño y cantidad de piedras que se vayan a teñir. Seguidamente se sumergen totalmente dentro de la formulación las piedras, ya sea previamente conformadas, con su forma natural original, en forma de trozos, granulos, o planchas, etc. y se dejan estar a temperatura ambiente hasta su completo teñido. El tiempo de inmersión de las piedras depende naturalmente de su tamaño, grosor y cantidad, pero en términos generales puede oscilar entre 1 hora y 7 días .
Una vez transcurrido el tiempo de teñido se sacan las piedras de la formulación, se escurren y se dejan secar al aire a temperatura ambiente. Evidentemente, el tiempo de secado también dependerá del tamaño, grosor y cantidad de piedras, así como de la temperatura ambiente. Normalmente se precisan unos cuantos días para que la piedra esté lista. Si fuera necesario o deseable aumentar la velocidad de secado, podría hacerse uso de hornos o de cualquier otro sistema de secado que no altere en absoluto el color deseado de la piedra coloreada. - Formulación D:
Es una mezcla líquida esencialmente acuosa que incorpora colorantes y/o pigmentos compatibles con la misma, junto con una proporción relativamente pequeña de un disolvente con respecto al agua. Además, la formulación puede incluir una resina como elemento fijador de color y ciertos aditivos tales como antiespumantes, conservantes y similares, todos ellos compatibles entre sí y con el resto de los componentes .
Las proporciones de los componentes de esta formulación D se ilustran en la siguiente Tabla 4:
TABLA 4 Componente Cantidad (% peso/peso)
Agua 20-99
Resina 0-60
Colorante y/o pigmento 0,01-50 Aditivos 0,01-35 Disolvente 0-10%
En la siguiente Tabla 5, se ilustra una formulación D especialmente preferida, dentro del alcance general dado en la Tabla 4. TABLA 5
Componente Cantidad (% peso/peso)
Agua 20-99
Resina 1-60
Colorante y/o pigmento 0,01-50 Antiespu ante 0,01-15
Conservante 0,01-20
Disolvente 0,01-10
En principio es posible utilizar una amplia diversidad de resinas de diferente naturaleza, entre las que cabe citar resinas epoxi, resinas acrílicas, poliure- tanos, siliconas, hidrocarburos de alto peso molecular, resinas metacrílicas, etc. El único requisito que debe cumplir la resina es el de ser compatible con la formulación colorante e inerte frente a sus componentes y que tenga una capacidad fijadora del color a la piedra suficiente para que dicha piedra quede coloreada de forma permanente en la totalidad de su masa. Para los fines de la presente invención son especialmente adecuadas las resinas acrílicas. Como pigmento o colorante puede utilizarse, • - - — v u> J ' U U *} /
- 13 - en principio, cualquier material colorante que sea compatible con la resina, si está presente, el agua y el disolvente, esto es, con los demás componentes de la formulación D de la invención. Además el pigmento o colorante debe tener una elevada capacidad colorante, de modo que pueda penetrar en la masa íntegra de la piedra y teñirlas de forma permanente.
Asimismo, el pigmento o colorante debe ser altamente resistente a la intemperie y al efecto de los rayos ultravioleta. Es decir, el pigmento o colorante debe ser suficientemente estable frente a la acción de la intemperie (con sus cambios climáticos habituales de temperatura y humedad, principalmente) y a la acción de los rayos UN, como para que su color permanezca inalterado permanentemente con el paso del tiempo, a pesar de las agresiones de estos dos factores externos . Entre los pigmentos o colorantes que cumplen con estos requisitos pueden citarse las anilinas a título ilustrativo. La formulación D emplea como disolvente sustancialmente el agua, pero puede incorporar una cierta proporción de otros disolventes compatibles con el resto de los componentes de la formulación. Entre estos otros disolventes pueden citarse disolventes naturales o sinté- ticos, aceites, grasas o ceras miscibles con agua por si mismos o con la ayuda de algún producto tensioactivo, alcoholes, ácidos, etc. Un disolvente especialmente preferido es el butilglicol.
En cualquier caso, el disolvente de la formulación D (ya sea agua sola, o agua conteniendo el otro disolvente) debe ser capaz de hacer penetrar en la profundidad de la masa de la piedra el pigmento proporcionándoles un coloreado o teñido permanente y resistente a los agentes externos agresivos más comunes como son la intemperie y los rayos UV, según se indicó anteriormente. » i
- 14 -
La formulación D de la presente invención, definida anteriormente es susceptible de aplicarse a cualquier tipo de piedra, tanto natural como sintética, para impartirle color o teñirla en la totalidad de su masa. De este modo la piedra coloreada puede pulirse, cortarse, etc., sin que en ninguna de esas operaciones aflore su color natural, inexistente después de haberla tratado con dicha formulación D. A título meramente ilustrativo pueden citarse el granito, mármol, alabastro, piedras artificiales de diferente naturaleza, etc. Por otra parte, la piedra puede someterse a la acción de la formulación en cualquier forma que se encuentre, esto es, previamente conformada en la forma deseada, con su forma original en bruto, en forma de trozos o granulos de diferentes tamaños, planchas, etc. Para llevar a cabo el proceso de coloreado o teñido de la piedra, se emplea el mismo procedimiento que se describió anteriormente, esto es: se prepara primeramente la formulación, para lo cual se introducen en una mezcladora convencional (por ejemplo, del tipo de las que se utilizan en la industria de pinturas para la preparación de las mismas) el agua, el pigmento y los demás componentes en las proporciones que se indicaron anteriormente, y se mezcla la masa hasta obtener una formulación homogénea.
La formulación D así obtenida se dispone en un recipiente adecuado, tipo balsa, de las dimensiones adecuadas, al tamaño y cantidad de piedras que se vayan a teñir. Seguidamente se sumergen totalmente dentro de la formulación las piedras, ya sea previamente conformadas, con su forma natural original, en forma de trozos, gránu- los, o planchas, etc. y se dejan estar a temperatura ambiente hasta su completo teñido. El tiempo de inmersión de las piedras depende naturalmente de su tamaño, grosor y cantidad, pero en términos generales puede oscilar entre 1 hora y 7 días . Una vez transcurrido el tiempo de teñido se sacan las piedras de la formulación, se escurren y se dejan secar al aire a temperatura ambiente. Evidentemente, el tiempo de secado también dependerá del tamaño, grosor y cantidad de las piedras, así como de la temperatura ambiente. Normalmente se precisan unos cuantos días para que la piedra esté lista. Si fuera necesario o deseable aumentar la velocidad de secado, podría haberse incorporado en la formulación D un agente secante para ayudar al proceso de secado de la piedra. También puede hacerse uso de hornos o de cualquier otro sistema de secado que no altere en absoluto el color deseado de la piedra coloreado.
De acuerdo con lo anteriormente expuesto, puede concluirse que con las formulaciones proporcionadas por la presente invención y empleando una tecnología absolutamente sencilla y económica, la presente invención proporciona una nueva forma de obtención de piedras con cualquier color deseado inexistente en la naturaleza afectando dicho color a la masa íntegra de la piedra lo que permite sus operaciones de cortado, pulido, etc, sin que aparezca el color natural indeseado.
Ello representa un avance tecnológico de gran importancia en el sector de la construcción y decoración, donde existe una demanda cada vez mayor de nuevos diseños y colores . MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ilustra adicionalmen- te mediante los siguientes Ejemplos, los cuales no deben considerarse en absoluto limitativos de su alcance el cual está delimitado exclusivamente por la Nota Reivindicatoría adjunta. EJEMPLO 1
El presente Ejemplo ilustra un caso concreto de la formulación A de la presente invención, la cual estaba constituida por: - Resina acrílica comercial: 19% (en peso/peso) - Xileno: 38% (peso/peso)
- Acetona: 38% (peso/peso)
- Colorante: 5% (peso/peso)
EJEMPLO 2 El presente Ejemplo ilustra un caso concreto de la formulación B de la presente invención, la cual estaba constituida por:
- Acetona: 40% (en peso/peso)
- Aceite derivado de petróleo: 58% (peso/peso) - Colorante: 2% (peso/peso)
EJEMPLO 3
El presente Ejemplo ilustra un caso concreto de la formulación C de la presente invención, la cual estaba constituida por: - Xileno: 99% (peso/peso)
- Colorante: 1% (peso/peso) EJEMPLO 4
El presente Ejemplo ilustra dos formulaciones concretas representativas de la formulación D de la presente invención: . Formulación D-l :
- Agua: 60% (peso/peso)
- Resina acrílica: 30% (peso/peso)
- Colorante: 8% (peso/peso) - Conservante: 0,5% (peso/peso)
- Antiespumante: 0,5% (peso/peso)
- Butilglicol: 1% (peso/peso) . Formulación D-2 :
- Agua: 90% (peso/peso) - Colorante: 9% (peso/peso)
- Conservante: 1% (peso/peso) EJEMPLO 5
El presente Ejemplo ilustra la forma de llevar a cabo el coloreado de la piedra con las formulaciones A- D de los Ejemplos 1-4 respectivamente. — a « "j g
- 17 -
Primeramente se prepararon las formulaciones
A a D, mezclando los respectivos componentes de cada una de ellas expuestos en dichos Ejemplos 1 a 4, en las citadas cantidades, en una mezcladora convencional hasta perfecta homogeneización.
Cada una de las formulaciones obtenidas se introdujo por separado en una balsa y se sumergió en la misma una pieza de piedra natural de color grisáceo claro.
La piedra se dejó en remojo bajo inmersión total en la correspondiente formulación durante 48 horas.
Después se sacó, se escurrió y se dejó secar totalmente a temperatura ambiente, lo que requirió aproximadamente un día.
En todos los casos se obtuvieron piedras teñidas en profundidad del color correspondiente a cada una de las formulaciones. Dichas piedras admitieron operaciones de pulido y cortado sin perder su nueva coloración.

Claims

REIVINDICACIONES :
1.- Formulación para colorear piedras naturales y/o artificiales, caracterizada porque está constituida esencialmente por un pigmento o colorante y un disolvente, pudiendo contener adicionalmente una resina sintética como elemento fijador del color, y ciertos aditivos opcionales compatibles con los demás componentes .
2.- Formulación según la reivindicación 1, caracterizada porque está seleccionada entre una cualquiera de las formulaciones A, B, C y D cuyas composiciones se indican en las siguientes Tablas 1 a 4:
TABLA 1; Formulación A Componente Cantidad (% peso/peso)
Disolvente 50-90
Pigmento y/o colorante 0,1-15
Resina 2-50
TABLA 2: Formulación B
Componente Cantidad (% peso/peso)
Colorante y/o pigmento 0,01-20
Aceites 50-99
Disolvente 1-50
TABLA 3 i Formulación C Componente Cantidad (% peso/peso) Disolvente (s) 1-99 Colorante y/o pigmento 0,01-30
TABLA 4: Formulación D
Componente Cantidad (% peso/peso)
Agua 20-99
Resina 0-60
Colorante y/o pigmento 0,01-50
Aditivos 0,01-35
Disolvente 0-10%
3.- Formulación según la reivindicación 2, caracterizada porque la formulación escogida para el coloreado de las piedras es la formulación A, definida por la Tabla 1.
4.- Formulación según la reivindicación 3, caracterizada porque dicha resina debe ser compatible con dicho pigmento o colorante y dicho disolvente y, además, debe tener una capacidad fijadora del color a la piedra suficiente para colorearla de forma permanente en la totalidad de su masa.
5.- Formulación según la reivindicación 4, caracterizada porque dicha resina se selecciona del grupo formado por resinas epoxi, resinas acrílicas, poliuretanos, siliconas, hidrocarburos de alto peso molecular y resinas metacrílicas .
6.- Formulación según la reivindicación 5, caracterizada porque dicha resina es una resina acrílica.
7.- Formulación según la reivindicación 3, caracterizada porque dicho pigmento o colorante debe ser compatible con dicha resina y dicho disolvente; además debe tener una elevada capacidad colorante; y adicionalmente debe ser altamente resistente a la acción de la intemperie y de los rayos UV.
8.- Formulación según la reivindicación 7, caracterizada porque dicho pigmento o colorante es compatible al 100% con su disolvente.
9.- Formulación según la reivindicación 3 , caracterizada porque dicho disolvente es un disolvente o mezcla de disolventes que sea inerte frente a dicha resina y dicho pigmento y, además sea capaz de hacer penetrar en la profundidad de la masa de la piedra dicho pigmento y dicha resina para proporcionarle un coloreado o teñido permanente.
10.- Formulación según la reivindicación 9, caracterizada porque dicho disolvente puede seleccionarse entre cetonas, aceites naturales o derivados del petróleo, disolventes aromáticos o cualquier mezcla compatible de los mismos, así como agua.
11.- Formulación según la reivindicación 10, caracterizada porque dicha cetona es acetona.
12.- Formulación según la reivindicación 11, caracterizada porque dicho disolvente aromático es xileno.
13.- Formulación según la reivindicación 3, caracterizada porque comprende 19% (p/p) de resina acrílica comercial, 38% (p/p) de xileno, 38% (p/p) de acetona y 5% (p/p) de colorante y/o pigmento.
14.- Formulación según la reivindicación 2, caracterizada porque la formulación escogida para el coloreado de las piedras es la formulación B, definida por la Tabla 2.
15.- Formulación según la reivindicación 14, caracterizada porque dicho aceite es un aceite natural o sintético seleccionado del grupo formado por aceites derivados de petróleo, parafinas, aceites de silicona y ceras .
16.- Formulación según la reivindicación 14, caracterizada porque dicho pigmento y/o colorante comprende un material colorante que es compatible con los aceites y el disolvente, y que posee una capacidad colorante suficientemente elevada como para penetrar en la masa integra de la piedra y teñirla de forma permanente.
17.- Formulación según la reivindicación 16, caracterizada porque dicho pigmento y/o colorante es una anilina, o es de tipo disolvente.
18.- Formulación según la reivindicación 14, caracterizada porque dicho disolvente comprende un disolvente o mezcla de disolventes que es inerte frente a dicho pigmento y/o colorante y dichos aceites, y que es capaz de hacer penetrar la formulación en el interior de la masa de la piedra a colorear.
19.- Formulación según la reivindicación 18, caracterizada porque dicho disolvente es acetona.
20.- Formulación según la reivindicación 14, caracterizada porque comprende 40% (p/p) de acetona, 58%
(p/p) de un aceite derivado de petróleo y 2% (p/p) del colorante y/o pigmento.
21.- Formulación según la reivindicación 2, caracterizada porque la formulación escogida para el coloreado de las piedras es la formulación C, definida por la Tabla 3.
22.- Formulación según la reivindicación 21, caracterizada porque dicho pigmento y/o colorante comprende un material colorante que es compatible con los disolventes y que posee una capacidad colorante suficientemente elevada como para penetrar en la masa íntegra de la piedra y teñirla de forma permanente.
23.- Formulación según la reivindicación 22, caracterizada porque dicho pigmento y/o colorante es una anilina, o cualquier colorante de tipo disolvente.
24.- Formulación según la reivindicación 21, caracterizada porque dicho(s) disolvente (s) comprende(n) un disolvente o mezcla de disolventes que es inerte frente a dicho pigmento y/o colorante y que es capaz de hacer penetrar la formulación en el interior de la masa de la piedra a colorear.
25.- Formulación según la reivindicación 24, caracterizada porque dicho disolvente es xileno, o cual- quier disolvente aromático.
26.- Formulación según la reivindicación 2, caracterizada porque la formulación escogida para el coloreado de las piedras es la formulación D, definida por la Tabla 4.
27.- Formulación según la reivindicación 26, caracterizada porque dicho pigmento y/o colorante comprende un material colorante que es compatible con los disolventes y que posee una capacidad colorante suficientemente elevada como para penetrar en la masa íntegra de la piedra y teñirla de forma permanente.
28.- Formulación según la reivindicación 27, caracterizada porque dicho pigmento y/o colorante es una anilina, o es de tipo disolvente.
29.- Formulación según la reivindicación 26, caracterizada porque dicha resina debe ser compatible con dicho pigmento y/o colorante y demás componentes de las formulaciones y, además, debe tener una capacidad fijadora del color a la piedra suficiente para colorearla de forma permanente en la totalidad de su masa.
30.- Formulación según la reivindicación 29, caracterizada porque dicha resina se selecciona del grupo de formado por resinas epoxi, resinas acrílicas, poliureta- nos, siliconas, hidrocarburos de alto peso molecular y resinas metacrílicas, u otros tipos, tanto naturales como sintéticos.
31.- Formulación según la reivindicación 30, caracterizada porque dicha resina es una resina acrílica.
32.- Formulación según la reivindicación 26, caracterizada porque dicho disolvente distinto del agua está seleccionado entre disolventes naturales o sintéticos, aceites, grasas o ceras miscibles con el agua por sí mismos o con la ayuda de algún producto tensioactivo, alcoholes y ácidos .
33.- Formulación según la reivindicación 32, caracterizada porque dicho disolvente es butilglicol.
34.- Formulación según una cualquiera de las reivindicaciones 26 a 32 anteriores, caracterizada porque dicha formulación tiene una composición indicada en la siguiente Tabla 5, TABLA 5
Componente Cantidad (% peso/peso)
Agua 20-99
Resina 1-60
Colorante y/o pigmento 0,01-50 Antiespumante 0,01-15 Conservante 0,01-20
Disolvente 0,01-10 donde los diferentes componentes son los definidos en las precedentes reivindicaciones 26 a 33.
35.- Formulación según la reivindicación 26, caracterizada porque está constituida por:
- Agua: 60% (peso/peso)
- Resina acrílica: 30% (peso/peso)
- Colorante: 8% (peso/peso) - Conservante: 0,5% (peso/peso)
- Antiespumante: 0,5% (peso/peso)
- Butilglicol: 1% (peso/peso)
36.- Formulación según la reivindicación 26, caracterizada porque está constituida por: - Agua: 90% (peso/peso)
- Colorante: 9% (peso/peso)
- Conservante: 1% (peso/peso)
37.- Método para colorear piedras naturales y/o artificiales caracterizado porque comprende las operaciones siguientes: a) preparar una formulación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 36 anteriores; b) sumergir dicha piedra en dicha formulación; c) sacar dicha piedra de dicha formulación y secarla por completo, para obtener una piedra con su masa íntegramente coloreada de forma permanente y resistente a la intemperie y a los rayos UN.
38.- Método según la reivindicación 37, caracterizado porque dicha piedra se selecciona entre cualquier piedra natural o artificial, previamente conformada, con su forma natural en bruto o en forma de trozos o granulos de cualquier tamaño.
39.- Método según la reivindicación 38, caracterizado porque dicha piedra se selecciona entre ( yi • (,-» v w § v ** -- * «
- 24 - granito, mármol, alabastro y piedras artificiales de diferente naturaleza.
40.- Piedras naturales o artificiales coloreadas con la formulación de las precedentes reivindicaciones 1 a 36, por el método de las reivindicaciones 37 a 39 anteriores.
41.- Uso de la formulación de las reivindica- ciones 1 a 36 anteriores en la fabricación de piedras coloreadas, según la reivindicación 40, destinadas a pavimentos .
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