Procedimiento para producir efecto luminiscente en superficies o pavimentos de madera y artículos obtenidos por el mismo.

La presente invención se refiere a un procedimiento sencillo y eficaz para producir un acabado de efecto luminiscente en superficies o pavimentos de madera basado en el uso de composiciones de aluminato de estroncio activado con europio (SrAl2O4:

Eu). El procedimiento comprende las siguientes etapas: fijar sobre la superficie de madera un recubrimiento de pigmento fosforescente en forma de suspensión, su forma de preparación mediante un proceso de suspensión secuencial del pigmento en vehículos apropiados, el secado de la suspensión de recubrimiento y la aplicación de un recubrimiento impermeable de acabado final. El procedimiento consigue que los pavimentos de madera produzcan luminiscencia de larga duración en ausencia de luz y se visualice ésta de manera especial sobre el contorno de sus vetas características. Igualmente se garantiza que los artículos tratados mediante este procedimiento presenten una excelente calidad en su acabado, así como una extensa durabilidad del efecto fosforescente.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se enmarca en el sector

relacionado con el tratamiento y la decoración de superficies o pavimentos de madera, y más

específicamente en métodos o procedimientos para

15 conseguir propiedades luminiscentes sobre sustratos de madera en general.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

20 La presente invención se refiere a un

procedimiento para conseguir que las superficies extendidas o pavimentos de madera tales como parquets, tarimas, entre otros, tengan características luminiscentes cuando después de estar expuestas a una 25 energía electromagnética, se produzca como resultado una luminiscencia de larga duración en ausencia de dicha energía.

Más específicamente, la invención se refiere a 30 un procedimiento para fijar un pigmento en suspensión de carácter fosforescente sobre la superficie de madera, su modo de preparación en un vehículo apropiado con reologia óptima para su aplicación directa, el acabado final que garantiza su calidad y protección, asi como 35 los artículos de madera tratados mediante este

procedimiento.

El procedimiento de la presente invención consigue que los pavimentos de madera produzcan 5 fosforescencia de larga duración en ausencia de luz y de manera especial se visualice sobre el contorno de sus vetas características. Igualmente se garantiza que los artículos tratados mediante este procedimiento presenten una excelente calidad en su acabado asi como una extensa 10 durabilidad del efecto luminiscente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

De manera general los artículos de madera han sido 15 ampliamente utilizados para fines de decoración

residencial y especialmente como material de pavimentación. La madera es un material que aporta

confort, belleza y calidez, de ahi que difícilmente otro producto usado para pavimentar o decorar pueda igualar a 20 la madera.

Uno de los aspectos más engorrosos y delicados en los pavimentos o extensiones de madera es el acabado, por lo que cualquier tratamiento adicional o diferente a los convencionalmente utilizados en el estado de la 25 técnica debe ofrecer la misma seguridad y calidad, de

ahi que el procedimiento de la invención tenga como

premisa esta condición.

La presente invención ofrece una nueva

30 alternativa de acabado para los pavimentos o superficies de madera, mediante la introducción de un tratamiento sencillo y eficaz, para conseguir que dichas superficies posean características luminiscentes. Esta nueva

característica no ofrece solamente una solución

decorativa sino también una utilidad práctica de carácter general, relacionada con la seguridad de las personas en condiciones donde se produce una carencia ya sea prevista o imprevista de luz, por lo que la 5 invención es aplicable tanto en el sector residencial como en lugares públicos.

La "luminiscencia" consiste en el proceso de emisión de luz, cuyo origen no radica exclusivamente en 10 excitación a las altas temperaturas, sino que por el contrario, también se produce en una forma de "luz fria" en la que la emisión de radiación lumínica es provocada en condiciones de temperatura ambiente o baja.

15 Este último fenómeno ocurre fundamentalmente,

cuando un sólido recibe energía procedente de una radiación incidente, esta es absorbida por su estructura electrónica y posteriormente es de nuevo emitida cuando los electrones vuelven a su estado natural.

En dependencia de la energía que origina la luz es posible hablar de varias clases de luminiscencia y dentro de estas la fosforescencia, que consiste en una luminiscencia que se produce y perdura una vez que se 25 haya cortado la excitación.

Los pigmentos fosforescentes son aquellos donde la excitación por una onda visible particular o radiación ultravioleta produce una emisión de luz más 30 allá de la propia excitación.

Después de cesar la luminiscencia y renovar la exposición a la luz, el material vuelve a absorber energía luminosa y exhibe nuevamente propiedades 35 luminiscentes en la oscuridad, generando un ciclo claro

de absorción, acumulación y emisión de luz.

Se conocen en la actualidad varias sustancias con propiedades fosforescentes como los sulfuros, óxidos de aluminato de metal, silicatos y varios óxidos tierras raras. El tipo más común de pigmento fosforescente es el de la estructura cristalina del sulfuro de Zinc, con presencia de elementos o sustancias activadoras y coactivadoras, que son las responsables de brindar las propiedades luminiscentes al material, por lo que su naturaleza y concentración determinan en buena medida las características de excitación y emisión de fósforo.

Dentro de las sustancias activadoras conocidas se encuentran el cobre, formando por ejemplo el ZnS:Cu, probablemente el más común de los fósforos de sulfuro de zinc, otros activadores pueden ser el aluminio, plata, oro, manganeso, galio, indio, escandio, cerio, terbio, europio u otros elementos tierras raras y halógenos.

A pesar de la difusión general y el uso frecuente de los pigmentos de sulfuro de zinc por ejemplo ZnS:Cu en múltiples aplicaciones, se han descrito ampliamente en la literatura técnica sus desventajas en cuanto a su descomposición fotolitica frente a la luz ultravioleta, lo que implica un deterioro gradual de sus características de acumulación y emisión de luz.

Otra desventaja asociada a este tipo de pigmento es que se necesitan grandes cantidades de pigmentos para obtener una luminiscencia satisfactoria asi como una fosforescencia de larga duración.

Recientemente se ha desarrollado un nuevo grupo de fósforos fosforescentes que absorben y emiten luz en el espectro visible, tal como se describe en las patentes US 5,424,006 y US 5,686,002 de Murayama y 5 colaboradores.

Estos fósforos tienen una estructura cristalina definida y son aluminatos de óxido metálico sumamente estables químicamente, que contienen uno o más de los 10 elementos tales como: estroncio, calcio, magnesio y bario, activados por europio y, al menos un coactivador, tal como iterbio, disprosio, neodimio, samario, torio y similares para formar un fósforo fosforescente, tal como SrAl204:Eu, Dy, que emite luz verde aproximadamente a 15 520 nm, CaAl204:Eu, Nd o Sm, que emite luz azul

aproximadamente a 442 nm, Sr0sCa05Al204:Eu, Dy, que emite luz verdosa aproximadamente a 4 90 nm y BaAl2Ü4:Eu, Nd que emite luz verde aproximadamente a 500 nm.

20 Estos nuevos fósforos tienen como característica

que resisten a la intemperie, es decir no se descomponen fácilmente al ser expuestos a la luz ultravioleta, tal como la luz del Sol y pueden usarse tanto en lugares

exteriores como interiores. Los nuevos fósforos tienen 25 una fotoluminiscencia que es de 3 a 12 veces más

brillante que la de los fósforos fosforescentes de sulfuro comparables a los 10 min tras la estimulación, y aproximadamente de 17 a más de 37 veces más brillantes a los 100 min tras la estimulación; además, la

30 fotoluminiscencia de estos fósforos todavia es visible

de 15 a 24 h o más tras una única estimulación.

Los pigmentos de aluminatos de estroncio (SrAl204) , en particular, poseen excelentes propiedades 35 como pigmentos fosforescentes. Estos compuestos exhiben

por ejemplo una iluminación sobresaliente en el espectro humano de emisión visible en un pico de longitud de onda cercano a 520 nm y adicionalmente exhiben un eficiente y amplio espectro de excitación, incluso, en longitudes de ondas cortas correspondiente a la luz ultravioleta. Además manifiestan una elevada luminiscencia de larga duración de 5 a 10 veces superior a los fósforos convencionales de ZnS:Cu y una atenuación gradual de su efecto luminiscente en el tiempo.

Los fósforos de óxido de aluminatos de metal alcalino desarrollados por Murayama y colaboradores fueron desarrollados en respuesta a los problemas encontrados en los fósforos de sulfuro de zinc relacionados con su tendencia a descomponerse frente a la radiación ultravioleta en presencia de humedad, lo cual hace desventajoso su uso en lugares exteriores con exposición a la luz solar, asi como problemas de insuficiente duración de la luminosidad. Sin embargo, estos compuestos de aluminatos de metal presentan como inconveniente con relación a los sulfuros de zinc en que requieren más tiempo y/o iluminación para alcanzar la luminancia de saturación, asi como su mayor vulnerabilidad al agua y la humedad.

A partir de los inconvenientes asociados tanto a unos u otros tipos de fósforos que se utilizan en la actualidad, se ha planteado dentro del estado de la técnica la necesidad de adaptarse al uso especifico de cada... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para producir efecto luminiscente en superficies o pavimentos de madera, caracterizado porque

5 comprende las etapas de:

a) dotar a la madera de un recubrimiento de pigmento fosforescente en forma de suspensión en un vehiculo apropiado de reologia óptima, basada en composiciones de

10 aluminato de estroncio (SrAl2C>4) activado con europio (Eu).

b) secar el recubrimiento de la suspensión de

pigmento sobre la superficie.

c) dotar a la superficie de un recubrimiento impermeable de acabado final.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

20 caracterizado porque el pigmento de aluminato de

estroncio activado con europio (SrAl204:Eu) contenido en la suspensión presenta un tamaño de partícula media entre 20 y 4 0 pin.

25 3.Procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2,

caracterizado porque la aportación del pigmento se realiza mediante la suspensión inicial de éste en una base fijadora de base de agua como vehiculo de suspensión.

4. Procedimiento según la reivindicación 3,

caracterizado porque la base fijadora de la suspensión inicial de pigmento es traslúcida y transparente con una viscosidad de partida en el rango de 0,20 a 0,35 Pa-s a

35 25 °C.

5. Procedimiento según las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado porque la suspensión inicial presenta una concentración másica de pigmento de 0,2% a 20% (m/v).

6. Procedimiento según las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la suspensión inicial de pigmento obtenida se mezcla, en una proporción 1:1, en una base fijadora de base de agua para obtener la suspensión final de pigmento.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque la mezcla de la suspensión inicial con la base fijadora final se realiza mediante agitación lenta durante 10 min.

8. Procedimiento según las reivindicaciones 6a 7, caracterizado porque la base fijadora de base de agua de la suspensión final es traslúcida y transparente y presenta una viscosidad de partida en un rango de 0,8 a 1,5 Pa -s a 25 °C.

9. Procedimiento según las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque la base fijadora de base de agua de la suspensión inicial y final se selecciona del grupo poliuretano o acrilico.

10. Procedimiento según las reivindicaciones 6 a 8 caracterizado porque la suspensión final del pigmento obtenida se aplica y distribuye sobre la superficie de madera en forma de una capa fina de recubrimiento.

11. Procedimiento según la reivindicación 10 caracterizado porque la aplicación de la suspensión

final del pigmento sobre la superficie se realiza mediante rodillo, paletina, pulverización o aspersión mecanizada de fabricación en serie.

5 12.Procedimiento según las reivindicaciones 10 y 11

caracterizado porque la suspensión final de pigmento opcionalmente puede aplicase sobre superficies secas de madera, pintadas previamente de cualquier color.

10 13.Procedimiento según las reivindicaciones 10 y 11,

caracterizado porque la aplicación de la suspensión final de pigmento se realiza sobre una superficie de madera que se selecciona del tipo roble, nogal, haya, fresno, cerezo, arce, jatoba, wengué, bambú, merbau, 15 iroko o cualquier otra madera noble que se utilice en

superficies de pavimentación.

14. Procedimiento según la reivindicación 1 donde el proceso de secado se realiza por: secado atmosférico

20 durante 24 h, secado por calor seco o por medio de

lámpara de secado infrarrojo o ultravioleta.

15. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento impermeable de

25 acabado final se aplica posteriormente al proceso de

secado de la capa de recubrimiento sobre la madera de la suspensión final del pigmento.

16. Procedimiento según las reivindicaciones de 1

30 caracterizado porque el recubrimiento de acabado final

impermeable se selecciona del tipo laca o barniz, traslúcido y transparente.

17. Composición de la suspensión final utilizada como

35 capa de recubrimiento según el procedimiento de las

reivindicaciones 6a 12, caracterizada porque presenta una concentración másica de pigmento en el rango de 0,1 al 10% (m/v) en un vehículo de base de agua de reologia

óptima para su aplicación.

18. Artículos de madera tratados de acuerdo con el procedimiento de las reivindicaciones 1 a 16,

caracterizados porque la superficie de la madera se presenta visualmente de forma natural u opcionalmente 10 con color bajo condiciones naturales diurnas de

iluminación, y emisión de fosforescencia sobre las vetas características de la madera en ausencia de luz.

19. Artículos de madera tratados de acuerdo con el

15 procedimiento de las reivindicaciones 1 a 16,

caracterizados porque se seleccionan del tipo parquets, tarimas de madera maciza, zócalos o pletinas.

20. Artículos de madera tratados de acuerdo al

20 procedimiento de las reivindicaciones 1 a 16,

caracterizados porque pueden ser utilizados tanto para uso en espacio interior como exterior sin que pierdan sus propiedades luminiscentes.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

N.° solicitud:

Fecha de presentación de la solicitud: 16.04.2014 Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

(|) int. ci.: Ver Hoja Adicional

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KOSMIC KREATINONS "Glow in the Dark Powder" [en línea] 08.07.2013 [recuperado el 30.10.2014] Recuperado de Internet

URL: http://www.kosmickreations.net/html/glow_in_the_dark_powder.html ; todo el documento.

GLOMANIA USA SPECIALIST IN GLOW IN THE DARK ANDUV "Glow in the Dark Paints and Plgments" GDPinfo [en línea] 25.11.2013 [recuperado el 30.10.2014] Recuperado de Internet: <URL: http://www.glomaniausa.com/GDPinfo.html >; todo el documento.

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Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud

E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud