ES2201371T3

ES2201371T3 - Procedimiento para fabricar placas acrilicas deformables con elevada resistencia a la abrasicion y los arañazos, preferiblemente para objetos sanitarios obtenibles por el procedimiento de embuticion profunda.

Info

Publication number: ES2201371T3
Application number: ES98109298T
Authority: ES
Inventors: Fritz Pieper
Original assignee: Franz Kaldewei GmbH and Co KG
Current assignee: Franz Kaldewei GmbH and Co KG
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2004-03-16
Anticipated expiration: 2018-05-22
Also published as: DE19722559A1; DE19722559C2; EP0881070A3; EP0881070A2; US6080355A; ATE246083T1; EP0881070B1; DE59809129D1

Abstract

PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE PLACAS DE ACRILO MOLDEABLES CON UNA ELEVADA RESISTENCIA A LA ABRASION Y AL RAYADO, PREFERENTEMENTE PARA OBJETOS SANITARIOS A FABRICAR EN UN PROCESO DE EMBUTICION PROFUNDA. SOBRE UNA PLACA DE ACRILO (10) SE APLICA, INMEDIATAMENTE ANTES DEL PROCESO DE EMBUTICION PROFUNDA, UNA ESPECIE DE LACA (11) QUE CONTIENE PARTICULAS DISPERSAS, NANOESCALADAS, PREFERENTEMENTE BASADAS EN SUSTANCIAS INORGANICAS; A CONTINUACION, LA PLACA DE ACRILO ASI RECUBIERTA SE SOMETE A UNA EMBUTICION PROFUNDA. LA APLICACION DE LA LACA (11) QUE SIRVE PARA RECUBRIR LA PLACA DE ACRILO (10) SE REALIZA CON LA AYUDA DE UNOS RODILLOS (12) O DE UNA RASQUETA (13) O SUMERGIENDO O INUNDANDO DICHA PLACA DE ACRILO (10).

Description

Procedimiento para fabricar placas acrílicas deformables con elevada resistencia a la abrasición y los arañazos, preferiblemente para objetos sanitarios obtenibles por el procedimiento de embutición profunda.

La presente invención concierne a un procedimiento para fabricar placas acrílicas deformables con elevada resistencia a la abrasión y los arañazos, preferiblemente para objetos sanitarios obtenibles por el procedimiento de embutición profunda. Objetos sanitarios de la clase citada son, por ejemplo, bañeras, platos de ducha o similares.

Se conocen por el estado de la técnica procedimientos para fabricar objetos sanitarios de plástico a base de polimetacrilato de metilo. Estos objetos sanitarios de plástico, por ejemplo bañeras o platos de ducha, se denominan comúnmente cubetas acrílicas y se diferencian de las cubetas de acero y esmalte en sus propiedades. El documento DE-43 44 577 (A1) describe, por ejemplo, un procedimiento para fabricar tales cubetas acrílicas a base de polimetacrilato de metilo. Se conoce también por este documento el añadir al polimetacrilato de metilo (PMMA) materiales de carga inorgánicos en forma de partículas que son de división relativamente fina, pero cuyo tamaño de partículas está aún en el intervalo de 20 a 60 \mum. No obstante, en este procedimiento conocido se fabrican los objetos sanitarios por el procedimiento de resina de colada y no se obtienen por embutición profunda. La suspensión completa de resina de colada contiene los materiales de carga citados, de modo que en la placa de PMMA terminada los materiales de carga están distribuidos por todo su volumen. Además, en este procedimiento conocido el empleo de los materiales de carga se produce para mejorar la resistencia térmica de los objetos sanitarios de plástico.

Otro procedimiento del estado de la técnica, que se ha descrito en el documento DE 43 13 715 (A1), describe también la fabricación de materiales polímeros a base de PMMA empleando materiales de carga inorgánicos en forma de partículas con un tamaño de éstas que está preferiblemente en el rango superior a 10 \mum. Sin embargo, en este procedimiento se fabrican materiales de PMMA espumados que son menos adecuados para la fabricación de objetos sanitarios con superficies especialmente resistentes a la abrasión y los arañazos. En este documento no se ha previsto tampoco el conformar los materiales polímeros mediante embutición profunda.

Asimismo, es conocido del experto que en las bañeras acrílicas convencionales la resistencia a la abrasión y los arañazos de la superficie no es comúnmente suficiente, de modo que estas cubetas acrílicas, después de un uso prolongado, presentan en la superficie trazas de arañazos y/o se estropean y resultan así poco atractivas.

El problema de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para fabricar placas acrílicas deformables con elevada resistencia a la abrasión y los arañazos, el cual es adecuado para la fabricación de objetos sanitarios por el procedimiento de embutición profunda y admite una fabricación industrial en serie.

Este problema se resuelve con un procedimiento para fabricar una cubeta sanitaria con elevada resistencia a la abrasión y los arañazos, en el que, para la fabricación de una pletina acrílica revestida, se aplica sobre una pletina acrílica plana un barniz que contiene un disolvente y partículas dispersadas de escala nanométrica con un tamaño entre 10 y 100 nm, se calienta la pletina acrílica revestida a una elevada temperatura de conformación y se transforma ésta a continuación, por un proceso de embutición profunda, en una cubeta sanitaria.

Una ventaja especial en el procedimiento según la invención reside en que se pueden fabricar de esta manera objetos sanitarios de acrilo que presentan, frente a los objetos sanitarios acrílicos convencionales, una superficie con elevada resistencia a la abrasión y los arañazos, pudiéndose llevar estos objetos al mismo tiempo, por embutición profunda, a una forma cualquiera deseada sin que la superficie sea influenciada de manera desventajosa por el proceso de embutición profunda.

Preferiblemente, en el marco del procedimiento según la invención la aplicación del barniz sobre la pletina acrílica se efectúa con ayuda de rodillos o rasquetas o bien mediante inmersión o inundación de la pletina acrílica. Asimismo, se ha previsto preferiblemente que, después de la aplicación, se deje que se evapore durante cierto tiempo el disolvente contenido en el barniz, con lo que tiene lugar una reticulación parcial en el barniz antes de que se efectúe el proceso de embutición profunda.

En el procedimiento según la invención se procede preferiblemente de modo que primero se coloca la placa acrílica revestida con el barniz sobre un molde de embutición profunda y se la lleva a una temperatura elevada con ayuda de radiadores de calefacción o similares. Preferiblemente, se lleva la pletina acrílica revestida que se encuentra sobre el molde de embutición profunda a la temperatura de deformación con ayuda de radiadores de calefacción o similares después del revestimiento, con lo que no es necesaria una aportación adicional de calor durante el proceso de embutición profunda.

Preferiblemente, el proceso de calentamiento antes de la embutición profunda en el procedimiento según la invención es relativamente largo en comparación con el proceso de embutición profunda; por ejemplo, el proceso de calentamiento dura algunos minutos, mientras que el proceso de embutición profunda siguiente dura de preferencia sólo algunos segundos.

El tamaño de las partículas de escala nanométrica en el barniz que se emplea para el revestimiento de la pletina acrílica es de 10 a 100 nanómetros, estando, por ejemplo, en el intervalo entre 60 y 80 nanómetros. Por tanto, el tamaño de estas denominadas partículas de escala nanométrica es considerablemente más pequeño que el que se presenta en los procedimientos conocidos por el estado de la técnica y descritos en los documentos citados al principio.

Estas partículas de escala nanométrica deberán estar uniformemente distribuidas en el barniz que se emplea para el revestimiento de la pletina acrílica. La concentración de las partículas de escala nanométrica en el barniz está comprendida, por ejemplo, entre 1% y 50%, estando preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 2% a aproximadamente 30%.

Para estas partículas de escala nanométrica entran en consideración en principio partículas cristalinas de cualquier clase, y se emplean preferiblemente partículas cristalinas inorgánicas de escala nanométrica, pudiendo emplearse, por ejemplo, óxidos tales como, por ejemplo, TiO_{2}, SiO_{2} o Al_{2}O_{3}.

Además, son objeto de la invención objetos sanitarios que se han fabricado a partir de placas acrílicas deformables con elevada resistencia a la abrasión y los arañazos según un procedimiento con las características de la clase antes citada de acuerdo con la invención.

Las características citadas en las reivindicaciones subordinadas conciernen a perfeccionamientos preferidos del procedimiento según la invención.

En el procedimiento según la invención se forma una trabazón especialmente buena entre la placa acrílica, que forma el substrato o capa portadora, y el revestimiento. Por tanto, en el proceso de embutición profunda no se producen fisuras, desconchones u otros desprendimientos del revestimiento.

La temperatura de deformación obtenible por medio de los radiadores de calefacción o un dispositivo de calentamiento similar antes del proceso de embutición profunda en la placa acrílica está comúnmente por encima de 150 grados Celsius, siendo, por ejemplo, del orden de aproximadamente 180 grados Celsius a 200 grados Celsius. La embutición profunda se efectúa preferiblemente en vacío. Después del proceso de embutición profunda se efectúa preferiblemente una fase de enfriamiento que dura, por ejemplo, algunos minutos, pudiendo enfriarse primero a una temperatura que está aún por encima de la temperatura ambiente. A continuación, se desmoldea la pieza bruta del objeto sanitario fabricado de esta manera a partir de la placa acrílica revestida.

En el procedimiento según la invención se obtiene un material compuesto en el que el revestimiento ha establecido una trabazón firme y duradera con el acrilo, de modo que la adherencia del revestimiento sobre la placa acrílica no resulta perjudicada por el proceso de embutición profunda. Debido al calentamiento de la placa y al estiramiento del material bajo vacío y en la fase de enfriamiento se polimeriza el material y éste se une químicamente con la placa acrílica. Además, se obtiene una superficie lisa y exenta de poros que es semejante a la de una placa acrílica sin revestir. La limpieza de objetos sanitarios que se han fabricado según el procedimiento de la invención no resulta problemática en uso. No se produce tampoco ninguna contaminación del material en caso de una invasión de bacterias.

Además, es posible la mecanización con arranque de virutas de un objeto acrílico revestido de esta manera, lo que es necesario para, por ejemplo, fresar el borde en objetos sanitarios o taladrar en este objeto sanitario a fin de disponer, por ejemplo, de taladros de desagüe y/o de rebose, sin que se produzcan entonces desconchones.

El objeto sanitario revestido según el procedimiento de la invención tiene una elevada resistencia a los productos químicos en comparación con los objetos de PMMA convencional. No se presenta ninguna variación de color (\DeltaE < 1). Por otra parte, no se presenta pérdida de brillo en comparación con el material original. Examinado visualmente la superficie del objeto sanitario no puede prácticamente detectarse ninguna diferencia entre la superficie acrílica revestida según la invención (superficie de PMMA) y un acrilo correspondiente sin revestir. Se satisfacen los requisitos de las normas DIN EN 198 y 263.

Se describe seguidamente la presente invención con más detalle ayudándose de un ejemplo de ejecución y haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Muestran en éstos:

la figura 1, una representación esquemáticamente simplificada de la aplicación del barniz sobre una pletina de vidrio acrílico; y

la figura 2, una representación esquemáticamente simplificada de las diferentes fases de la fabricación de una placa de vidrio acrílico revestida según la invención.

Se hace referencia en primer lugar a la figura 1. Como se aprecia en la representación, la aplicación del barniz 11 sobre la pletina 10 de vidrio acrílico (la pieza bruta de vidrio acrílico) se efectúa, por ejemplo, por medio de una rasqueta 13 móvil en la dirección longitudinal a lo largo de la pletina 10 de vidrio acrílico. Como alternativa, el barniz 11 para el revestimiento puede aplicarse también en dirección longitudinal o en dirección transversal sobre la pletina 10 de vidrio acrílico con ayuda de uno o más rodillos 12. Ambas posibilidades alternativas citadas se han reproducido aquí en una representación en aras de una mayor sencillez.

El desarrollo del procedimiento citado puede explicarse con detalle haciendo referencia a la figura 2. En primer lugar, en la estación representada enteramente a la derecha en el dibujo se retira una pletina 10 de vidrio acrílico (pieza bruta) de una pila de placas por medio de un cargador de pletinas 16 y se la alimenta a una estación de barnizado 17. Se efectúa allí el revestimiento de la pletina 10 de vidrio acrílico -ya descrito más arriba con referencia a la figura 1- con el barniz 11 de la manera expuesta. En la estación de barnizado 17 puede efectuarse un preendurecimiento del barniz 11. A continuación, se transporta la pletina revestida 10 de vidrio acrílico por medio de equipos de transporte adecuados, en sí conocidos, hasta una máquina automática 18 de embutición profunda representada a la izquierda en el dibujo según la figura 2, en donde se la calienta primero por medio de los radiadores de calefacción 15, preferiblemente hasta la temperatura de conformación deseada. Seguidamente, en el dispositivo 19 de embutición profunda dispuesto debajo se efectúa el proceso de embutición propiamente dicho, fabricándose un objeto sanitario 20, por ejemplo una bañera. Seguidamente, en una estación de posendurecimiento 21 se puede efectuar una irradiación de la superficie del objeto sanitario 20 para el endurecimiento posterior del revestimiento de barniz 11.

En el procedimiento según la invención el tiempo de permanencia en la estación de barnizado 17 (proceso de embutición profunda) sirve para la nivelación propia del barniz, la evaporación del disolvente y el comienzo de la reticulación. La polimerización se efectúa durante el calentamiento de la placa y la polimerización posterior se efectúa por medio de la embutición profunda y durante la fase de enfriamiento. Un endurecimiento posterior, cuando sea necesario, se efectúa en el puesto de endurecimiento posterior 21.

Dado que se tiene un sistema casi cerrado, no se desprenden emisiones. Otra ventaja es el desarrollo preferiblemente automático del procedimiento.

Claims

1. Procedimiento para fabricar una cubeta sanitaria con elevada resistencia a la abrasión y los arañazos, en el que, para la fabricación de una pletina acrílica revestida, se aplica sobre una pletina acrílica plana un barniz que contiene un disolvente y partículas dispersas de escala nanométrica con un tamaño comprendido entre 10 y 100 nm, se calienta la pletina acrílica revestida a una temperatura de conformación elevada y a continuación se la transforma en una cubeta sanitaria por medio de un proceso de embutición profunda.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplean partículas de escala nanométrica con un tamaño de 60 a 80 nm.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se emplean partículas de escala nanométrica a base de un material cristalino e inorgánico.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque se emplean partículas de escala nanométrica que consisten en TiO_{2}, SiO_{2} o Al_{2}O_{3}.

5. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se emplea un revestimiento en el que la concentración de las partículas de escala nanométrica está comprendida entre 1% y 50%.

6. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, después de la aplicación del barniz sobre la pletina acrílica, se evapora en parte el disolvente contenido en el barniz, de modo que tiene lugar una reticulación parcial en el revestimiento antes de que se caliente la pletina acrílica a la temperatura de conformación.

7. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque antes del calentamiento a la temperatura de conformación se coloca la pletina acrílica revestida sobre un molde de embutición profunda y seguidamente se efectúa el calentamiento con ayuda de radiadores de calefacción o similares.

8. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la temperatura de conformación es superior a 150ºC.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la temperatura de conformación es de aproximadamente 180º a 200ºC.

10. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la cubeta sanitaria obtenida por el procedimiento de embutición profunda se enfría antes del desmoldeo, para la repolimerización, hasta una temperatura por encima de la temperatura ambiente.

11. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la cubeta sanitaria se somete después del desmoldeo a un tratamiento térmico mediante el cual se efectúa un endurecimiento posterior de la superficie.