Método de fabricación de producto de superficie sólida gruesa.

Un método para producir un material de superficie sólido grueso que comprende,

formar una mezcla de aproximadamente 25 a aproximadamente 95 % en peso de una resina de polímero y de aproximadamente 0 a aproximadamente 70 % en peso de un relleno, fundir dicha mezcla en un molde abierto un espesor de 3 cm o mayor, aplicar un vacío a la mezcla moldeada para liberar gases y compuestos volátiles atrapados su interior, y curar dicha mezcla moldeada para producir un material de superficie sólido grueso.

Descripción Método de fabricación de producto de superficie sólida gruesa Antecedentes de la invención La presente invención se refiere a productos de superficie sólidas decorativos formados a partir de resina de polímeros con relleno o sin relleno, y más particularmente a métodos para producir productos de superficie sólidas que tienen un espesor igual a o mayor que aproximadamente 3 cm.

Tales productos de superficie sólidas están típicamente disponibles en una amplia variedad de apariencias y colores, con patrones que corren por todo el espesor de los productos, lo que les proporciona estética deseable y utilidades. Estos materiales son también duros y resistentes al calor, manchas, moho e impacto, y se pueden reparar fácilmente si se dañan.

Los pigmentos usados comúnmente en estos productos están compuestos de pequeñas partículas de compuestos inorgánicos, frecuentemente óxidos metálicos, que son casi esféricos en la forma. Otros pigmentos son además usados a veces, así como rellenos y piezas más grandes de material coloreado o "particulados" para proporcionar diferentes efectos visuales. La alúmina trihidratada (ATH) se incluye frecuentemente como un relleno preferido para proporcionar translucencia y blancura a los productos, así como su excelente propiedad retardante a las llamas.

Varios procesos se conocen y usan en la técnica para producir materiales de superficies sólidos en forma de láminas para uso como mostradores y tableros para cocinas y baños. Un número de productores han desarrollado e introducido marcas propias de materiales de superficies sólidos tales como, por ejemplo Du Pont (CORIAN®) y Formica Corporation (FOUNTAINHEAD®) . La aplastante mayoría de estos productos son 1.25 cm (1/2") de espesor. Debido a los gastos involucrados en la producción de los productos, ellos se distribuyen en láminas de tamaño nominal que se aglutinan mediante un adhesivo en un material de sustrato más grueso y barato tal como panel de fibra de densidad media, panel de partículas, o tablero de obleas, y después se cortan para formar la forma deseada de mostrador o similar. El corte y pegado de las láminas en sustratos más gruesos son necesarios debido a la naturaleza delgada del material de superficie sólido y la necesidad de proporcionar una superficie de trabajo más robusta. En consecuencia, el acabado de la fabricación de láminas de superficies sólidas siempre ha sido una labor intensiva.

Las mesetas son empleadas en una variedad de locaciones para proporcionar un espacio de trabajo horizontal. Los métodos para fabricar materiales de mostrador convencionales de superficie sólidos proporcionan láminas relativamente delgadas de material que tienen espesor de 1.25 cm (1/2") hasta aproximadamente 1.90 cm (3/4") . Para proporcionar mostradores terminados de espesor suficiente, tradicionalmente, las láminas del material de superficie sólido se cortan en piezas más pequeñas las que después se pegan a los extremos y/o bordes de las láminas de superficie sólidas. Los extremos engomados y/o los bordes después deben ser lijados o pulidos para remover cualquier línea de pegamento visible. Estas piezas son engomadas juntas para crear un borde más grueso y/o terminado y para ocultar el panel de fibras subyacente o el sustrato de tablero de partículas unido al material de superficie sólido y después lijar muy bien para crear un producto terminado. La necesidad de cortar piezas más pequeñas, ajustar y engomar esas piezas a láminas de superficie sólidas, y lijar y pulir esas láminas es un trabajo intensivo y añade numerosas etapas de fabricación que resulta en un producto final que es más caro para el consumidor.

Se han hecho intentos en el pasado para producir materiales para láminas de superficie sólidas que tienen mayor espesor (es decir, mayor que aproximadamente 3.0 cm/1.25") . Por ejemplo, Slocum, patente de Estados Unidos reedición núm. 27, 093, enseña la preparación de un material de superficie sólido grueso que comprende un polímero de metacrilato de metilo y un relleno usando como catalizador un hemi-peréster del ácido maleico y curado del polímero autogénicamente al aire a temperatura inferior (es decir, 15-40º C) . Sin embargo, tales productos han sufrido de un número de deficiencias que incluyen curado incompleto de las resinas de polímeros, espacios vacíos o burbujas de aire entrampados en el material curado, una apariencia de superficie que no era homogénea, y deformación del producto tanto al fabricarse como después de cortado en el sitio de trabajo. En consecuencia, permanece una necesidad en la técnica para proporcionar un material de superficie sólido mejorado que es más grueso que el material disponible comercialmente previamente pero que no tiene características adversas de materiales gruesos precedentes. Resumen de la invención La presente invención encamina esa necesidad al proporcionar un método para producir un producto de superficie sólida que tiene un espesor de 3 cm o mayor y aún es libre de deformarse, tiene una apariencia de superficie homogénea, y es sustancialmente libre de entrampar burbujas de aire o espacios vacíos. Como se usa en la presente, las referencias de un material de superficie sólida "gruesa" significa un material que tiene un espesor nominal de 3 cm o mayor.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, un método para producir un material de superficie sólido grueso se proporciona e incluye formar una mezcla de aproximadamente 25 a aproximadamente 95 % en peso de una resina de

polímero y de aproximadamente 0 a aproximadamente 70 % en peso de un relleno; fundir la mezcla dentro de un molde abierto a un grosor de 3 cm o mayor; aplicar un vacío a la mezcla moldeada para liberar los gases entrampados y volátiles en el mismo; y curar la mezcla moldeada para producir un material de superficie sólido grueso.

Aunque se puede usar cualquiera de un número de diferentes resinas de polímeros termoendurecibles, en una forma preferida, la resina de polímero se selecciona del grupo que consiste en resina de poliésteres, resinas de poliacrilato, y mezclas de estas. Adicionalmente, los rellenos usados en el material pueden también variar ampliamente en la composición. En una forma preferida, el relleno se selecciona del grupo que consiste en trihidrato de aluminio, carbonato cálcico, sulfato bárico, hidróxido magnésico, talco, y mezclas de estos.

En una forma preferida, el vacío que es aplicado es menor que aproximadamente 2.07x104 Pa (3 libras por pulgada cuadrada de presión absoluta, psia) , o un vacío mayor que 24 pulgadas de mercurio, por aproximadamente 1 a 3 minutos. De preferencia, la mezcla se gelifica primero a temperatura ambiente y después se cura a una temperatura de aproximadamente 80 a aproximadamente 100º C de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 horas.

En consecuencia, esto es una característica de la presente invención que los productos de superficie sólido que tienen espesor de 3 cm o mayor producidos por los métodos de la invención pueden tener estabilidad dimensional mejorada y las características deformadoras resultantes comparada con los de la técnica anterior, o pueden tener sustancialmente menos burbujas de aire o espacios vacíos comparada con los de la técnica anterior. Aún otras características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y los dibujos que acompañan.

Breve descripción de las distintas vistas de los dibujos La siguiente descripción detallada de modalidades específicas de la presente invención se puede entender mejor cuando se lee junto con los siguientes dibujos, donde la estructura semejante se indica con números de referencia semejantes y en la que:

Fig. 1 es una vista lateral esquemática del corte de una modalidad del molde usado en la práctica de la presente invención;

Fig. 2 es una vista superior esquemática del molde de la Fig. 1;

Fig. 3 es una vista esquemática lateral de una modalidad de la cámara de vacío usada en la práctica de la presente invención; y Fig. 4 es una vista lateral del corte de una modalidad del molde cargado dentro de la cámara de vacío.

Descripción detallada de las modalidades preferidas Las resinas de polímeros que son útiles en la práctica de modalidades de la presente invención no se limitan específicamente siempre que ellos pueden darse forma en un material de superficie sólido mediante curado. El radical libre preferido, resinas curables por calor particularmente útiles en la práctica de la presente invención son resinas de poliéster termoendurecible insaturadas y resinas de poliacrilato termoendurecible, y combinaciones de estas. El término resina o "jarabe" comúnmente... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir un material de superficie sólido grueso que comprende, formar una mezcla de aproximadamente 25 a aproximadamente 95 % en peso de una resina de polímero y de aproximadamente 0 a aproximadamente 70 % en peso de un relleno, fundir dicha mezcla en un molde abierto un espesor de 3 cm o mayor, aplicar un vacío a la mezcla moldeada para liberar gases y compuestos volátiles atrapados su interior, y curar dicha mezcla moldeada para producir un material de superficie sólido grueso.

2. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, en el cual el vacío que se aplica es menor que aproximadamente 2.07x104 Pa (3 libras por pulgada cuadrada de presión absoluta, psia) por aproximadamente 1 a 3 minutos.

3. Un método como se reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el cual dicha mezcla se gelifica a temperatura ambiente y después se cura a una temperatura de aproximadamente 80 a aproximadamente 15 100º C por de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 horas.

4. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual el material de superficie sólido curado se enfría después del curado mediante la reducción de su temperatura a una velocidad de aproximadamente 0.5º C (1º F) por minuto hasta que dicho material alcanza una temperatura de aproximadamente 46º C (115º F) .

5. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual dicha resina de polímero comprende de aproximadamente 25 a aproximadamente 45 % en peso y dicho relleno comprende de aproximadamente 50 a aproximadamente 70 % en peso del material de superficie sólido.

6. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicha resina de polímero se selecciona del grupo que consiste en resina de poliésteres, resinas de poliacrilato, epoxis, uretanos, acrilouretanos, melaminas, y mezclas de estos.

7. Un método como se reivindica en la reivindicación 6, en donde dicha resina de polímero comprende de aproximadamente 80 a aproximadamente 90 % en peso de poliéster y de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 % en peso de poliacrilato.

8. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde dicho relleno se selecciona del grupo que consiste en trihidrato de aluminio, carbonato cálcico, sulfato bárico, hidróxido magnésico, talco, y mezclas de estos.