WO2008122677A1

WO2008122677A1 - Esmalte para baldosas cerámicas, procedimiento de obtención del mismo, y procedimiento de esmaltado de las baldosas

Info

Publication number: WO2008122677A1
Application number: PCT/ES2007/000196
Authority: WO
Inventors: Juan Torner García; Vicente Cataluna Isert
Original assignee: Colorificio Cerámico Bonet, S. A.
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2008-10-16

Abstract

El esmalte está constituido exclusivamente a partir de componentes de naturaleza orgánica, formulados a partir de mezclas de resinas. La mezcla de estas resinas es extruida, molida y tamizada, hasta obtener partículas de pequeño tamaño, que pueden diluirse en un poliglicol o aplicarse en seco, en el primer caso mediante serigrafía o esmaltado a cortina, y en el segundo mediante pistola electroestática, serigrafía o enrasado. En cualquier caso se obtiene un revestimiento para las baldosas cerámicas, tras su curado térmico, que frente a Ia rigidez, dureza y facilidad para absorber el calor que presentan las baldosas vitrificadas convencionales a base de componentes inorgánicos, ofrece una mayor calidez, elasticidad y aislamiento térmico, y especialmente una sensación de tacto 'caliente'.

Description

ESMALTE PARA BALDOSAS CERÁMICAS,

PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DEL MISMO,

Y PROCEDIMIENTO DE ESMALTADO DE LAS BALDOSAS

D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un nuevo esmalte para recubrimiento industrial de baldosas cerámicas, específicamente a base de esmaltes fundamentalmente de naturaleza orgánica, formulados a partir de mezclas de resinas.

El objeto de Ia invención es conseguir una notable reducción de Ia conductividad térmica en Ia superficie de Ia baldosa cerámica, con el fin de obtener una sensación cálida al tacto, así como una mayor flexibilidad del suelo. Estas variables contribuyen a obtener pavimentos más ergonómicos por su comodidad y su confort respecto a las baldosas cerámicas tradicionales sin los recubrimientos orgánicos.

Estos recubrimientos no mejoran Ia resistencia al desgaste de las superficies cerámicas, pero sin embargo tienen Ia ventaja de que se pueden reparar fácilmente las superficies dañadas, aplicando resinas líquidas, extendiéndolas sobre el pavimento con una espátula y dejándolas secar de forma natural, pudiendo utilizarse esta técnica no solo para reparar sino también para cambiar el brillo o el color de pavimentos y revestimientos.

Es también objeto de Ia invención el procedimiento de obtención de este tipo de esmalte, así como el procedimiento de aplicación del esmalte sobre las baldosas, para el esmaltado de las mismas. La invención resulta pues de especial aplicación en la industria cerámica para pavimentos, revestimientos y piezas complementarias.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el citado ámbito preferente de aplicación práctica de Ia invención, el de Ia industria cerámica, existe en Ia actualidad una amplia gama de esmaltes, que presentan como denominador común su naturaleza inorgánica, con temperaturas de cocción comprendidas entre 80O y 1.200⁰ C.

Como resultado se obtienen superficies vitrificadas totalmente rígidas y duras, que absorben con facilidad el calor dando una sensación fría al tacto. En países de clima frío es imposible hasta Ia fecha introducir Ia cerámica como medio de revestimiento de suelos y paredes, precisamente por esa sensación fría respecto a otros pavimentos tales como Ia madera o Ia moqueta.

No se conocen para- esta industria esmaltes basados en formulaciones a base de componentes de naturaleza orgánica.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El esmalte que Ia invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria Ia problemática inherente a las baldosas convencionales y anteriormente citadas.

Para ello y de forma más concreta su formulación se basa en una mezcla de resinas responsable de las propiedades de calidez y flexibilidad a que se ha hecho mención con anterioridad, así como de otros aditivos necesarios para el curado y para Ia eliminación de efectos superficiales.

Dicha formulación es Ia siguiente: - Resina poliéster saturado basada en 1 ,2-anhídrido del ácido benceno 1 ,2,4-tricarboxílico, entre el 40 y el 60%.

- Resina epoxi basada en bisfenol A de peso molecular comprendido entre 740 y 820 g/mol entre el 30 y el 50%.

- Resina estireno / anhídrido maléico en proporción molar 3/1 ente el 1 y el 10%.

- 2-Hidroxi-2-fenilacetofenona entre el 0 y el 1 %.

- Cera de polietileno de alta densidad entre el 0 y el 1 %

- Esteres de ácidos orgánicos entre el 0,5 y el 5%.

A partir de estos componentes y para Ia obtención del esmalte, se utiliza un proceso en el que participan las siguientes fases operativas:

- Premezclado. Mezcla de los componentes según los porcentajes establecidos.

- Extrusión. La mezcla es extruída a una temperatura comprendida entre 90° C y 120⁰C.

- Molienda. Trituración del material citado.

- Tamizado. Paso por un molino ultracentrífugo, con un tamiz de 500 μm.

- Vibrotamizado. Obtención de partículas de tamaño inferior a 100 μm.

Con el esmalte así obtenido y para el esmaltado de las baldosas cerámicas, concretamente de cualquier baldosa cerámica existente en el mercado, se aplica una capa de esmalte con un espesor comprendido entre 200 y 600 μm. Para dicha aplicación se han previsto varias soluciones, utilizables selectivamente en función del grosor de Ia capa a obtener, de Ia textura de Ia superficie o de los efectos decorativos deseados para la baldosa cerámica.

Concretamente se han previsto dos tipos de aplicación: por vía líquida y por vía seca.

En Ia aplicación por vía líquida, es necesario dispersar el polvo obtenido en el proceso de obtención del esmalte, en un fluido, resultando especialmente idóneos como tal fluido los poliglicoles, que poseen una naturaleza covalente capaz de dispersar el polvo orgánico y además grupos alcohol capaces de mezclarse con agua facilitando Ia limpieza de las máquinas de aplicación. Se descarta como tal fluido para dispersión del esmalte en polvo el agua, ya que por su naturaleza tan dipolar impide Ia formación de una suspensión estable del polvo orgánico

La suspensión así obtenida puede ser aplicada mediante serigrafía o mediante esmaltado a cortina, ya que los poliglicoles tienen propiedades ideales para Ia deposición de polvos empastados mediante impresión serigráfica, así como también para hacer pasar las baldosas cerámicas bajo una cortina de esmalte líquido.

En el caso de optar por Ia vía seca, esta no requiere ningún tratamiento sobre el polvo inicial, y el esmaltado puede realizarse mediante pistola electroestática, precalentando las piezas cerámicas a una temperatura de orden de 17O⁰C y apoyándolas sobre una rejilla metálica con toma de tierra.

También puede realizarse Ia aplicación mediante serigrafía, concretamente mediante una pantalla serigráfica adecuada.

Finalmente puede utilizarse un sistema de enrasado, deslizando el polvo con una espátula sobre una plantilla en forma de ventana, que apoya sobre Ia baldosa, y que tiene el mismo tamaño de esta última, siendo el espesor de Ia plantilla coincidente con el de Ia capa de esmalte que se pretende aplicar u obtener.

En cualquier caso Ia baldosa cerámica esmaltada por cualquiera de los métodos citados, se introduce en un horno a una temperatura comprendida entre 16O⁰C y 200⁰C para que se produzca el curado. El tiempo de permanencia en el horno dependerá de Ia temperatura del mismo, estando comprendida entre diez y treinta minutos.

En el caso de optar por Ia vía líquida, preferentemente Ia temperatura debe subir despacio para facilitar el secado del vehículo dispersante antes de que se produzcan las reacciones de curado.

EJEMPLOS DE REALIZACIÓN PRACTICA DE LA INVENCIÓN

PRIΛΛERO.-

En una realización práctica de Ia invención se utilizaron como materias primas para el esmalte los siguientes componentes y en las siguientes proporciones:

- Resina poliéster saturado basada ^en 1 ,2-anhídrido del ácido benceno 1 ,2,4-tricarboxílico, entre el 40 y el 60%.

Resina epoxi basada en bisfenol A de peso molecular comprendido entre 740 y 820 g/mol entre el 30 y el 50%.

- Resina estireno / anhídrido maléico en proporción molar 3/1 ente el I y el 10%.

- 2-Hidroxi-2-fenilacetofenona entre el 0 y el 1 %. - Cera de polietileno de alta densidad entre el 0 y el 1 %

- Esteres de ácidos orgánicos entre el 0,5 y el 5%.

Con dichos componentes se lleva a cabo una fase de premezclado y seguidamente una fase de extrusión a 105 ⁰C. A continuación se trituró el material para el molido del mismo y se sometió a una primera fase de tamizado en un molino ultracentrífugo con un tamiz de 500 μm, para finalmente efectuar un vibrotamizado hasta Ia obtención de partículas de tamaño inferior a 100 μm.

EI polvo así obtenido o dispersado en un fluido, concretamente en un poliglicol, con Ia ¡dea de esmaltar un grupo de baldosas por vía líquida, concretamente elaborando una suspensión del polvo, por agitación, con 145 kg. de poliglicol por cada 100 kg. de esmalte orgánico en polvo, agitando hasta obtener una pasta fluida uniforme.

Una vez obtenida esta pasta fluida y uniforme se procederá a usar una pantalla serigráfica con 37h¡los por cm².

SEGUNDO.-

En un segundo ejemplo de realización práctica de Ia invención se llevó a cabo un esmaltado también por vía líquida, pero en este caso a cortina, de manera que una vez obtenido el esmalte líquido, las baldosas cerámicas se hicieron pasar bajo una cortina de esmalte generada por un sistema conocido, concretamente por un sistema de campana, si bien hubiera sido factible utilizar el sistema de fuera, el de airless, o el de vela.

En este esmaltado a cortina se hace preciso que el esmalte líquido sea más fluido, por Io que Ia proporción de poliglicol se aumentó a 180 kg por cada kg de esmalte en polvo. TERCERO.-

En un tercer ejemplo de realización práctica de Ia invención, en este caso por vía seca, no se realizó ningún tratamiento sobre el polvo inicial, ya que es innecesario y Ia aplicación sobre las baldosas se llevó a cabo mediante pistola electroestática, con Ia que se depositó el esmalte sobre el soporte cerámico, previamente precalentado a 170 °C y apoyado sobre una rejilla metálica con toma de tierra, a Ia que se aplicó una diferencia de potencial de 18 V.

CUARTO.-

También por vía seca, es decir a partir del polvo inicial sin ningún tratamiento, se procedió al esmaltado de las baldosas mediante serigrafía, concretamente mediante una pantalla serigráfica de 58 hilos por cm².

QUINTO.-

Igualmente por Ia citada vía seca y partiendo también del polvo inicial, es decir del esmalte en polvo, se procedió al esmaltado de las baldosas deslizando el polvo con una espátula sobre una plantilla en forma de ventana apoyada sobre las baldosas y con el mismo tamaño que éstas, plantilla con un espesor equivalente al de Ia capa de esmalte que se había previsto obtener.

Como denominador común a todos los ejemplos anteriores, al final de los respectivos procesos las baldosas cerámicas esmaltadas se introdujeron en un horno a 18O⁰C ^"durante un tiempo de 20 minutos, y se obtuvieron baldosas resultantes con nuevas propiedades ergonómicas, concretamente con una mayor calidez, elasticidad, comodidad al andar sobre ellas, etc.

Claims

R E 1 V 1 N D I C A C I O N E S

I^a.- Esmalte para baldosas cerámicas, que siendo uíilizable como materia prima para recubrimiento industrial de cualquier tipo de baldosa cerámica comercial, se caracteriza porque en el mismo participan fundamentalmente componentes de naturaleza orgánica, formulados a partir de mezclas de resinas, concretamente los siguientes componentes con las siguientes proporciones:

- Resina poliéster saturado basada en 1 ,2-anhídrido del ácido benceno 1 ,2,4-tricarboxílico, entre el 40 y el 60%.

- 2-Hidroxi-2-fenilacetofenona entre el 0 y el 1 %.

- Cera de polietileno de alta densidad entre el 0 y el 1 %

- Esteres de ácidos orgánicos entre el 0,5 y el 5%.

2^a.- Procedimiento de obtención del esmalte de Ia reivindicación 1 , caracterizado porque consiste en las siguientes fases operativas:

Premezclado - Extrusión, a una temperatura comprendida entre 90° C y 120⁰C.

Molienda.

Tamizado.

Vibrotamizado. Obtención de partículas de tamaño inferior a 100 μm. 3^a.- Procedimiento de esmaltado de baldosas con el esmalte de Ia reivindicación 1 ^a obtenido según el procedimiento de Ia reivindicación T, caracterizado porque consiste en aplicar sobre las baldosas una capa de esmalte de espesor comprendido entre 200 y 600 μm, por vía líquida o por vía seca, en el primer caso mediante serigrafía o mediante esmaltado a cortina, y en el segundo caso mediante pistola electroestática, mediante serigrafía o mediante enrasado.

4^a - Procedimiento de esmaltado de baldosas con el esmalte de Ia reivindicación I^a, según reivindicación 3^a, caracterizado porque cuando

Ia aplicación del esmalte en polvo se realiza por vía líquida y mediante serigrafía, el esmalte en polvo se mezcla con poliglicol, en una cantidad de 160 kg de poliglicol por cada 100 kg de esmalte, hasta obtener una pasta fluida y uniforme, utilizando una pantalla serigráfica de entre 48 y 27 hilos por cm².

5^a.- Procedimiento de esmaltado de baldosas con el esmalte de

Ia reivindicación I^a, según reivindicación 3^a, caracterizado porque cuando se utiliza Ia vía líquida por esmaltado a cortina, el esmalte en polvo se mezcla con poliglicol, en una proporción de poliglicol comprendida entre

160 y 200 kgpor cada 100 kg. de esmalte en polvo.

6^a.- Procedimiento de esmaltado de baldosas con el esmalte de Ia reivindicación I^a, según reivindicación 3^a, caracterizado porque cuando se utiliza Ia vía seca y Ia aplicación se realiza mediante pistola electroestática, el soporte cerámico a esmaltar se precalienta a una temperatura del orden de 170 ⁰C, se apoya sobre una rejilla metálica con toma de tierra, y el producto en polvo se aplica con una diferencia de potencial comprendido entre 5 y 30 V en Ia boca de Ia pistola.

7^a.- Procedimiento de esmaltado de baldosas con el esmalte de Ia reivindicación I^a, según reivindicación 3^a, caracterizado porque cuando se utiliza Ia vía seca y el método serigráfico, se utiliza una pantalla serigráfica de entre 68 y 48 hilos por cm². 8^a.- Procedimiento de esmaltado de baldosas con el esmalte de Ia reivindicación 1 ^a, según reivindicación 3^a, caracterizado porque cuando se utiliza Ia vía seca y el método enrasado, el esmalte en polvo se desliza con Ia colaboración de una espátula sobre una plantilla en forma de ventana, que apoya sobre Ia baldosa, y con el mismo tamaño de ésta, siendo el espesor de Ia plantilla equivalente al espesor de capa de esmalte que se desea aplicar.

9^a.- Procedimiento de esmaltado de baldosas con el esmalte de Ia reivindicación I^a, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque tras Ia aplicación del esmalte a las piezas cerámicas, estas se introducen en un horno a una temperatura comprendida entre 160 y 2OO⁰C, para el curado del esmalte, durante un tiempo a su vez comprendido entre diez y treinta minutos, variable en función de Ia temperatura del horno y del espesor de capa.