Pasta polimérica endurecible con base pétrea.

Pasta polimérica endurecible con base pétrea.

El objeto de la presente invención está relacionado con la formulación de una pasta tixotrópica endurecible compuesta por áridos,

otras cargas inorgánicas y un ligante polimérico. Las propiedades tixotrópicas estarán inducidas a través de aditivos incluidos en la propia formulación del polímero que actuará como ligante.

Puesto que los áridos, entre ellos el carbonato cálcico, no poseen propiedades plásticas y sus disoluciones líquidas no son tixotrópicas, supone un reto tecnológico el aportar artificialmente la tixotropía a través de formulaciones específicas de polímero y aditivos, de modo que pueda generarse una nueva piedra plástica.

La principal innovación de la pasta polimérica endurecible con base pétrea deriva de la gran cantidad de procesos de fabricación y productos que son aplicables. Muchas limitaciones de forma se pueden superar, de modo que las posibilidades de obtener volúmenes especiales son enormes. Además, la pasta polimérica pétrea abrirá el campo a procesos de fabricación en los que la piedra ni natural ni artificial ha podido entrar, tales como extrusión o conformado de volúmenes complejos.

PASTA POLIMïRICA ENDURECIBLE CON BASE PïTREA

CAMPO TïCNICO

El objeto de la presente invenciïn, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, estï relacionado con la formulaciïn de una pasta tixotrïpica endurecible compuesta por ïridos, otras cargas inorgïnicas y un ligante polimïrico. Las propiedades tixotrïpicas estarïn inducidas a travïs de aditivos incluidos en la propia formulaciïn del polïmero que actuarï como ligante.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIïN

La evoluciïn de la Ciencia de los Materiales ha sido sorprendente en los ïltimos aïos. Se han desarrollado nuevos materiales y aplicaciones que en un pasado reciente eran completamente impensables. El avance en el conocimiento de los polïmeros ha sido una de las bases fundamentales para esto. Como respuesta a este entorno, la tradicional industria de la piedra se encuentra ahora en la transiciïn hacia una ‘piedra del futuro’, una piedra competitiva frente a otros materiales, que conserva su carïcter emblemïtico pero aïade valores tecnolïgicos y sensoriales completamente nuevos.

En el mercado actual existe una amplia gama de materiales artificiales que contienen triturado o micronizado de piedra natural como su principal materia prima y que se han impuesto en el mercado en los ïltimos aïos a travïs de aplicaciones especïficas, siendo el referente el caso de las encimeras de cocina. Estos materiales se conocen de manera genïrica como piedra aglomerada, ya que estïn compuestos por un porcentaje mayoritario de piedra pulverulenta y una cantidad minoritaria de polïmero que actïa como ligante. La piedra aglomerada presenta la ventaja frente a la piedra natural de poder ser fabricada en planchas, o bloques que posteriormente se cortan en planchas, del tamaïo y color deseados, asï como con unas propiedades mïs adecuadas para el uso comercial general.

Sin embargo, no todos los procesos de fabricaciïn, tales como extrusiïn o conformado, son aplicables en su elaboraciïn. Esto es debido fundamentalmente a que las masas con la piedra triturada y los polïmeros no tienen propiedades plïsticas. Materiales como las arcillas sï disponen de este tipo de propiedades de manera natural, de modo que una vez mezcladas con agua pueden modelarse con facilidad y mantienen su forma tras un proceso de cocciïn. Aplica, en este caso, una propiedad denominada tixotropïa, que supone que una masa fluida es capaz de disminuir su viscosidad y fluir bajo esfuerzos de cizalla y, una vez cesados estos esfuerzos, dejar de fluir y conservar su forma. La tixotropïa aparece en productos tan cotidianos como la pasta de dientes.

Puesto que los ïridos, entre ellos el carbonato cïlcico, no poseen propiedades plïsticas y sus disoluciones lïquidas no son tixotrïpicas, se plantea como reto tecnolïgico el aportar artificialmente la tixotropïa a travïs de formulaciones especïficas de polïmero y aditivos, de modo que pueda generarse una nueva piedra plïstica.

Existe una oportunidad de innovaciïn total en el desarrollo de la piedra plïstica, sobre todo derivada de la gran cantidad de procesos de fabricaciïn y productos que serïa posible aplicar. Cualquier limitaciïn de forma se superarïa, de modo que las posibilidades de obtener volïmenes especiales con la nueva piedra plïstica serïan infinitas. Asï, la principal ventaja de la Piedra Plïstica serï que abrirï el campo a procesos de fabricaciïn en los que la piedra ni natural ni artificial ha podido entrar, aportando dos grandes ventajas tïcnicas: por un lado la fabricaciïn de productos con ilimitadas formas y, por otro lado, la capacidad de contemplar procesos de fabricaciïn mïs econïmicos que permitan producir a costes mucho menores que en la actualidad.

DESCRIPCIïN DE LA INVENCIïN

La presente invenciïn se refiere a la formulaciïn de una pasta tixotrïpica endurecible compuesta por ïridos, otras cargas inorgïnicas y un ligante polimïrico debidamente acondicionado.

Los ïridos y las cargas inorgïnicas pueden ser sïlidos de distinta naturaleza y granulometrïa. En funciïn de la curva granulomïtrica de la mezcla de sïlidos con la que se quiera elaborar la pasta, serï necesario adicionar una mayor o menor cantidad de ligante polimïrico. Las proporciones de ïridos inorgïnicos en la pasta polimïrica endurecible con base pïtrea pueden oscilar entre 65 y 95% en peso.

El ligante polimïrico es una resina termoestable lïquida, como por ejemplo poliïster, epoxy o poliuretano. Este tipo de resinas tienen la caracterïstica de que endurecen por reacciïn quïmica cuando se las mezcla con un reactivo adecuado (denominado genïricamente como endurecedor) . Las proporciones de ligante polimïrico en la pasta polimïrica endurecible con base pïtrea pueden oscilar entre 10 y 35% en peso.

Las propiedades tixotrïpicas estïn inducidas a travïs de aditivos denominados agentes tixotropantes incluidos en la propia formulaciïn del ligante. Los agentes tixotropantes estïn constituidos por partïculas extremadamente pequeïas (sïlice, arcillas organofïlicas, etc.) con alta tendencia a flocular, originando un alto retïculo tridimensional en la disoluciïn a la que se adicionan aumentando considerablemente la viscosidad. Esta estructura flocular es fïcilmente rompible por altas tasas de cizallamiento, sin bien, cuando ceden estas tasas de cizallamiento vuelven a aparecer las interacciones entre las partïculas, de modo que la disoluciïn alcanza de nuevo su consistencia. Las proporciones de agentes tixotropantes en la pasta polimïrica endurecible con base pïtrea pueden oscilar entre 0, 1 y 2% en peso.

La formulaciïn del ligante polimïrico tambiïn considera la inclusiïn de aditivos en pequeïas proporciones que puedan mejorar las interacciones entre los otros componentes, fundamentalmente entre los ïridos de naturaleza inorgïnica y el ligante de naturaleza orgïnica. Estos aditivos son denominados genïricamente como agentes de acoplamiento y son compuestos de tipo organometïlico. Las proporciones de agentes de acoplamiento, o aditivos para mejorar las interacciones entre la mezcla de ïridos y el ligante polimïrico, en la pasta polimïrica endurecible con base pïtrea pueden oscilar entre 0 y 2% en peso.

Los pasos para obtener la pasta polimïrica en base pïtrea son los siguientes:

-Inicialmente se prepara el ligante polimïrico, adicionïndole el agente tixotrïpico en una proporciïn establecida y bajo unas condiciones de agitaciïn apropiadas. Tanto el tipo de agente tixotrïpico como su cantidad con respecto al ligante polimïrico se seleccionan en base a las propiedades finales fluidas que se deseen obtener en la pasta polimïrica. Existe una gran variedad de agentes tixotrïpicos comerciales, que se diferencian en las condiciones de mezcla y en las propiedades finales que son capaces de aportar al fluido. Mediante la agitaciïn se consigue que el ligante adquiera las propiedades fluido dinïmicas deseadas.

-En un segundo paso, se adicionan al ligante los agentes de acoplamiento y los aditivos que se considere necesarios. Una parafina, por ejemplo, puede ser interesante para evitar el desprendimiento de volïtiles.

- En el tercer paso, al ligante polimïrico elaborado en los pasos 5 anteriores se le aïade el agente endurecedor en las proporciones adecuadas.

- Finalmente, puede adicionarse el ligante ya preparado a la mezcla de ïridos. Es recomendable hacerlo de este modo y no al revïs (adicionar la mezcla de ïridos sobre el ligante polimïrico) . Es preferible que este paso se haga poco a poco y agitando, de modo que la mezcla vaya tomando

consistencia paulatinamente. Se trata de una operaciïn muy similar al amasado que se realiza en panaderïa. La pasta asï preparada puede posteriormente modelarse a mano, o bien, elaborarse a travïs de un proceso industrial de deformaciïn plïstica (extrusiïn, conformado, etc.) .

Una vez realizado el conformado, la pasta polimïrica endurecerï por reacciïn quïmica del ligante polimïrico con su endurecedor. Puede acelerarse este proceso de endurecido si se aplica una temperatura superior a la ambiental.

1ï. Pasta polimïrica en base pïtrea, que permite crear suspensiones con caracterïsticas plïsticas a partir de cualquier tipo de ïridos y otras cargas 5 inorgïnicas independientemente de su naturaleza, caracterizada porque presenta la composiciïn siguiente (tanto por ciento en peso) :

- Mezcla de ïridos inorgïnicos de distinta naturaleza y granulometrïa: 65–95%.

- Ligante polimïrico, consistente en una resina lïquida termoestable, o 10 producto similar que endurece por reacciïn quïmica: 10-35%.

-Agente tixotropante: 0, 1-2%.

- Agente de acoplamiento, o aditivo en pequeïas proporciones para mejorar las interacciones entre la mezcla de ïridos y el ligante polimïrico: 02%.

2ï. Cualquier producto obtenido por modelado y posterior endurecimiento de una composiciïn segïn reivindicaciïn 1.

OFICINA ESPAïOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.ï solicitud: 201232010

ESPAïA

Fecha de presentaciïn de la solicitud: 21.12.2012

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : C04B26/10 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categorïa 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

X WO 2004043873 A1 (UNIV SOUTHERN QUEENSLAND et al.) 27.05.2004, 1, 2

pïgina 3, lïnea 10 – pïgina 4, lïnea 16; pïgina 7, lïnea.

2. 26.

X GB 2237578 A (DART IND INC) 08.05.1991, 1, 2

pïgina 2, lïneas 10-27; pïgina 19, lïneas 18-23; ejemplos.

X EP 1447198 A2 (OPERA LAB FIORENTINI S P A) 18.08.2004, 1, 2

pïrrafo [0033].

X WO 2005014256 A1 (COSENTINO SA et al.) 17.02.2005, 1, 2

pïrrafos [0014], [0020]-[0022], [0024].

Categorïa de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categorïa A: refleja el estado de la tïcnica O: referido a divulgaciïn no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaciïn de la solicitud E: documento anterior, pero publicado despuïs de la fecha de presentaciïn de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nï:

Fecha de realizaciïn del informe 19.03.2014 Examinador M. C. Bautista Sanz Pïgina 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TïCNICA

Nï de solicitud: 201232010

Documentaciïn mïnima buscada (sistema de clasificaciïn seguido de los sïmbolos de clasificaciïn) C04B Bases de datos electrïnicas consultadas durante la bïsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, tïrminos de

bïsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, BD Texto completo (WO, EP, US, GB, AU, CA)

Informe del Estado de la Tïcnica Pïgina 2/4

OPINIïN ESCRITA

Nï de solicitud: 201232010

Fecha de Realizaciïn de la Opiniïn Escrita: 19.03.2014

Declaraciïn

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Reivindicaciones Reivindicaciones 1, 2 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Reivindicaciones Reivindicaciones 1, 2 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicaciïn industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y tïcnico de la solicitud (Artïculo 31.2 Ley 11/1986) .

Base de la Opiniïn.

La presente opiniïn se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Tïcnica Pïgina 3/4

OPINIïN ESCRITA

Nï de solicitud: 201232010

1. Documentos considerados.

A continuaciïn se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la tïcnica tomados en consideraciïn para la realizaciïn de esta opiniïn.

Documento Nïmero Publicaciïn o Identificaciïn Fecha Publicaciïn

D01 WO 2004043873 A1 (UNIV SOUTHERN QUEENSLAND et al.) 27.05.2004

D02 GB 2237578 A (DART IND INC) 08.05.1991

D03 EP 1447198 A2 (OPERA LAB FIORENTINI S P A) 18.08.2004

D04 WO 2005014256 A1 (COSENTINO SA et al.) 17.02.2005

2. Declaraciïn motivada segïn los artïculos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecuciïn de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaraciïn El objeto de la invenciïn es una pasta polimïrica de base pïtrea formada por ïridos inorgïnicos en proporciïn mayoritaria (65-95%) , un ligante polimïrico (10-35%) y un agente tixotrïpico (0, 1-2%) para aumentar la fluidez de la masa y mejorar el producto obtenido a partir de ella (piedras artificiales) .

El documento D01 divulga una formulaciïn de base pïtrea formada por una resina del tipo poliïster, epoxi o poliuretano en un porcentaje entre el 25 y el 30%, ïridos inorgïnicos ligeros (20-25%) y pesados (40-60%) asï como un agente tixotrïpico (sïlice pirogïnica) en proporciïn de 0, 5 a 1% (pïgina 3, lïnea 10-pïgina 4, lïnea 16) . El agente tixotrïpico se aïade para mantener los ïridos ligeros en suspensiïn con la resina y asï conseguir una distribuciïn homogïnea dentro de lo que se conoce como ”hormigïn polimïrico” (pïgina 7, lïnea.

2. 26) .

El documento D02 divulga una composiciïn de moldeo de piedra artificial, simulando mïrmol, ïnix o granito, que estï formada por una resina poliïster (10-25%) , cargas inorgïnicas (alïmina, carbonato cïlcico, sulfato cïlcico, etc. (5080%) , un agente tixotrïpico (organoarcilla, sïlice pirogïnica) en cantidades pequeïas (0, 35%, 0, 60%) y un monïmero etilïnicamente insaturado (10-25%) (pïgina 2, lïneas 10-27; pïgina 19, lïneas 18-23; Ejemplos) .

Los documentos D03 y D04 divulgan composiciones polimïricas de base pïtrea para obtener productos con aspecto de piedra o roca constituidas por ïridos inorgïnicos en proporciïn mayoritaria y un ligante polimïrico (poliïster en D03, poliïster, epoxi o poliuretano, entre otros en D04) con pequeïas proporciones de un agente tixotrïpico (sïlice pirogïnica o arcillas) . Ver D03: pïrrafo [0033] y D04: pïrrafos [0014], [0020]-[0022], [0024].

A la vista de lo divulgado en los documentos D01 a D04 considerados independientemente, la invenciïn, tal y como se define, en las reivindicaciones 1 y 2 no cumple con el requisito de novedad (Art. 6.1. Ley 11/1986 de Patentes) .

Informe del Estado de la Tïcnica Pïgina 4/4