ES2952546T3 - Cubierta de superficie de piedra - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un material multicapa que comprende una capa de piedra (1) laminada sobre una capa de elemento de refuerzo (2) y su proceso de fabricación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cubierta de superficie de piedra
La presente invención se refiere a un material multicapa, que comprende una capa de piedra laminada sobre una capa de elemento de refuerzo, y a su proceso de fabricación.
Habitualmente se utiliza piedra para proporcionar un toque de lujo cuando se aplica a edificios, medios de transporte o a los dispositivos utilizados en la vida diaria, tales como paneles decorativos y suelos, interiores para aeronaves de ejecutivos y embarcaciones, tales como mesas, suelos y paneles, cubiertas para teléfonos inteligentes, cubiertas de cargadores portátiles de baterías o incluso muebles. Desafortunadamente, el uso de dicha piedra requiere mucho tiempo y no es fácil de utilizar mediante la manipulación de baldosas pesadas de piedra, el uso de cemento para aplicaciones en suelos o cuando la piedra se utiliza en dispositivos o medios de transporte. Cuando la piedra debe moverse o colocarse cuando se utiliza en edificios, requiere mucha precaución y muchas etapas. Para facilitar la manipulación de la piedra, es necesario reducir el espesor de la misma, aún más cuando se trata de dispositivos de la vida diaria, pero la fragilidad de la piedra aumenta debido a su gran peso y al escaso espesor de la losa. Debe encontrarse un compromiso entre fragilidad y espesor.
Para ello se han desarrollado materiales multicapa.
Para ello, se han desarrollado materiales multicapa. El documento WO98/16358 A1 divulga un material multicapa que comprende una capa de Piedra unida a una capa de refuerzo de cemento con un espesor de la piedra de capa de 10 mm.
Se conoce un ejemplo de material multicapa del documento WO2009142365 A1. El documento describe un producto de placa que utiliza piedra laminada sobre una capa de elemento de refuerzo para el acabado de suelos y paredes.
El material multicapa descrito utiliza necesariamente una primera y una segunda capas de material de refuerzo (una capa de refuerzo y una capa de soporte), además de la capa de piedra laminada sobre las capas de refuerzo. Dicha capa de soporte sirve para fortalecer la piedra y aumenta el espesor de dicho material multicapa. Tal material multicapa comprende una capa de refuerzo que está compuesta por una subcapa de plástico entre dos subcapas de aluminio. Se describe la capa de refuerzo como no suficientemente resistente para soportar la piedra por sí misma y, por lo tanto, requiere una capa de soporte. La capa de soporte es una capa compuesta por una estructura de panal de abeja. Un material multicapa de este tipo, aunque reduce el espesor de la piedra, debe depender de múltiples materiales de refuerzo y aún no permite un uso en dispositivos de la vida diaria.
Además, el material multicapa descrito en el documento WO2009142365 A1 tiene aplicaciones limitadas porque dicho material multicapa se sujeta necesariamente a otro. De hecho, la capa de soporte utiliza un sistema de enclavamiento que limita las aplicaciones al acabado de suelos y paredes.
Hay necesidad de un material multicapa simple que pueda utilizarse para múltiples aplicaciones con distintos espesores.
La presente invención consigue resolver los problemas de la técnica anterior proporcionando un material multicapa que comprende una capa de piedra laminada sobre una capa de elemento de refuerzo, en donde cada capa comprende una primera cara y una segunda cara opuesta a la primera cara, y en donde dicha capa de elemento de refuerzo comprende una placa de mica o capa de mica, la segunda cara de dicha capa de piedra y la primera cara de la dicha capa de elemento de refuerzo están laminadas en conjunto al menos mediante una capa adhesiva, teniendo dicha piedra un espesor de 1 mm a 10 mm, más preferiblemente de 2 mm a 6 mm.
La mica se utiliza habitualmente como aislante y, más particularmente, como aislante eléctrico a temperatura ambiente y elevada. La mica es un mineral con una estructura laminada y se conoce por su resistencia al calor. Sus principales aplicaciones conocidas son como aislante eléctrico en condensadores, aislante eléctrico en segmentos de conmutadores de motores y generadores, aislantes en tostadoras y para soportar elementos de calentamiento electrificados, protección para emisores de microondas en hornos microondas, cintas para aislar barras de cobre en motores de alta tensión, alternadores y generadores y cintas resistentes al fuego para aislar cables eléctricos en caso de incendio.
De forma sorprendente, el uso de una placa de mica o capa de mica como elemento de refuerzo mejora la resistencia mecánica de la capa de piedra al tiempo que presenta características de resistencia al fuego. La resistencia al impacto del material multicapa según la presente invención es muy alta en comparación con otros elementos de refuerzo. De forma sorprendente, para una misma resistencia al impacto, la capa de la placa de mica o capa de mica es cuatro veces menos gruesa que la capa de un elemento de refuerzo común, por ejemplo, panel de estructura de tipo panal de abeja, para la misma resistencia al impacto. Además, el material según la presente invención muestra características de permeabilidad a las ondas, un peso ligero, un espesor reducido, rendimientos sobresalientes frente al fuego y baja dilatación térmica a diferencia de las capas de refuerzo y soporte convencionales que limitan las aplicaciones por sus rendimientos, sea debido a su fragilidad, peso elevado, resistencia reducida a la temperatura, barrera frente a ondas o espesor considerable.
Para muchas aplicaciones, el espesor del material multicapa será un factor clave para lograr la aceptación del consumidor. Para algunos dispositivos de la vida diaria, el espesor debe ser muy reducido, del orden de magnitud de 2 a 3 mm, mientras que en otras aplicaciones tales como aplicaciones de suelos o paredes, el espesor final debe alcanzar valores estándar de 8 mm a 18 mm. El uso de piedra más delgada asociada a materiales de soporte convencionales limita sus funcionalidades y la resistencia a impactos que requeriría el uso de dicho material multicapa.
El espesor de la capa de piedra es, preferiblemente, de entre 1 y 10 mm, más preferiblemente de entre 2 mm y 6 mm. El espesor de la capa de piedra mantiene un espesor suficiente para proteger el material multicapa contra una ruptura fácil y garantiza una polivalencia del material multicapa dependiendo de las aplicaciones contempladas.
La placa de mica o capa de mica tendrá un espesor de 0,5 mm a 20 mm, preferiblemente de 0,75 mm a 10 mm y más preferiblemente de 1 mm a 3 mm.
De forma ventajosa, dicho material multicapa según la presente invención presenta una resistencia al impacto al menos 5 veces mayor que la piedra sola para el mismo espesor.
De forma más ventajosa, la placa de mica o capa de mica según la presente invención comprende, preferiblemente, de 70% al 95% de escamas de mica, siendo dichas escamas de mica moscovita, flogopita, tipos de mica sintética o combinaciones de las mismas, y 5% a 30% de un aglutinante, más preferiblemente, 90% de escamas de mica y 10% de un aglutinante.
Preferiblemente, dicha capa de adhesivo de dicho material multicapa según la presente invención es una capa de adhesivo elegido del grupo de adhesivo basado en epoxi, adhesivo basado en silicona, poliuretano, cianoacrilato, poli(acetato de vinilo), adhesivo de fusión en caliente o adhesivo polimérico. El adhesivo se aplicará mediante un rodillo de revestimiento pulverización, pinceles, rodillos o método de extrusión. El espesor de la capa de adhesivo es de entre 0,10 mm y 0,25 mm.
Más preferiblemente, el aglutinante utilizado en la composición de placa de mica o capa de mica según la presente invención es un aglutinante epoxi, un aglutinante de poliéster, un aglutinante de borosilicato o de silicona o una combinación de los mismos.
De forma más ventajosa, dicho material multicapa según la presente invención está caracterizado por que comprende además una capa de soporte que tiene una primera cara y una segunda cara, estando la primera cara de dicha capa de soporte orientada hacia la segunda cara de la capa de elemento de refuerzo, y estando preferiblemente laminada sobre la segunda cara de dicha capa de elemento de refuerzo.
Preferiblemente, dicho material multicapa según la presente invención está caracterizado por que el espesor de dicha capa de soporte es, preferiblemente, de 2 mm a 15 mm.
Según una realización preferida de la presente invención, la capa de soporte es una capa que comprende tablero de fibras de alta densidad, tablero de fibras de densidad media, fibrocemento, madera, fibras minerales o una combinación de los mismos.
Según otra realización preferida de la presente invención, dicho material multicapa según la presente invención está conformado como un elemento de cubierta estandarizado con al menos un medio de acoplamiento, proporcionándose dicho medio de acoplamiento uniendo medios de acoplamiento mutuos para conectarse con otro elemento de cubierta.
De forma ventajosa, dichos medios de acoplamiento según la presente invención se eligen de entre muescas, un elemento de enclavamiento en forma de U, un elemento de enclavamiento en forma recta, un elemento de enclavamiento macho, un elemento de enclavamiento hembra. Dichas muescas tienen preferiblemente una longitud comprendida entre 5 mm y 16 mm y una anchura comprendida entre 2 mm y 6 mm. El sistema de muescas puede utilizarse sin la capa de soporte. El elemento de enclavamiento puede tener forma de U o una forma recta o cualquier otra forma conveniente. El uso de un sistema de enclavamiento permite el ensamblado de múltiples materiales multicapa, lo que lleva a la constitución de una superficie de suelo o de pared de materiales multicapa.
De forma más ventajosa, la piedra de dicha capa de piedra es al menos una piedra elegida del grupo de mármol, cerámica, travertino, piedra azul, caliza, basalto, ónice, arenisca, granito, cuarcita, pizarra o piedras aglomeradas, piedras compuestas o una combinación de las mismas. Preferiblemente, la piedra tiene una tolerancia estrecha en espesor, con una tolerancia de ± 0,1 mm.
De forma aún más ventajosa, la primera cara de dicha capa de piedra según la presente invención puede estar recubierta con un recubrimiento protector. El recubrimiento es preferiblemente transparente y curable a temperatura ambiente o a alta temperatura o mediante UV para proteger el material multicapa frente a la agresión del vapor, agua, agentes de manchado, productos químicos agresivos, abrasión o ralladuras.
En las reivindicaciones adjuntas se mencionan otras realizaciones según la presente invención.
La presente invención también se refiere a un proceso que comprende las etapas de: a. Proporcionar un elemento de piedra que tiene una primera cara y una segunda cara, opuesta a dicha primera cara b. Proporcionar un elemento de refuerzo en forma de una placa de mica o capa de mica que tiene una primera cara y una segunda cara, opuesta a dicha primera cara
c. Pegar dicha primera cara del elemento de refuerzo a la segunda cara del elemento de piedra
d. Ajustar el espesor del elemento de piedra o la uniformidad de superficie.
Preferiblemente, dicha piedra de dicha capa de piedra es al menos una piedra elegida entre el grupo de mármol, cerámica, travertino, piedra azul, caliza, basalto, ónice, arenisca, granito, cuarcita, pizarra, piedras aglomeradas, piedras compuestas o combinaciones de las mismas.
De forma ventajosa, la presente invención comprende además un elemento de refuerzo adicional que tiene una primera cara y una segunda cara, opuesta a dicha segunda cara del elemento de refuerzo en la primera cara del elemento de piedra, opcionalmente de forma simultánea con la etapa c) y que comprende además, antes de la etapa d), una etapa de aserrado de dicho elemento de piedra en dos secciones de elemento de piedra para formar una primera y una segunda capa de piedra.
Habitualmente, la piedra se recupera, corta y conforma en bloques. Más adelante, y dependiendo de las aplicaciones necesarias, la piedra se cortará en diferentes losas. Cuando se corta la piedra, se realiza mediante un proceso de aserrado. Durante este proceso de aserrado, la temperatura aumenta y puede llegar a ser muy alta. Por lo tanto, se aconseja un proceso de aserrado en húmedo y puede durar muchas horas. La piedra posee una elevada densidad y es pesada y, por lo tanto, su fragilidad aumenta con el espesor delgado de la capa. La piedra debe aserrarse para convertirse en una capa muy delgada de piedra sin romperse. Por lo tanto, deben tomarse muchas precauciones mientras se sierra la piedra natural, pero también cuando se coloca la piedra. De hecho, si un objeto cae o se proyecta sobre la piedra, no debería romperse fácilmente.
Para resolver estos problemas, existe una necesidad de reforzar la piedra antes del proceso de aserrado; siendo dicho proceso de aserrado una etapa del proceso de fabricación de un material multicapa.
De forma general, es difícil fabricar un material multicapa basado en piedra. Debido a la fragilidad del material de piedra, debe laminarse a un elemento de refuerzo o capa de soporte como se explica anteriormente para el aserrado. Elementos de refuerzo o de soporte habituales son estructuras de panal de abeja de aluminio, panel de PVC, panel de aluminio-PVC-aluminio, baldosas cerámicas o fibras de vidrio reforzadas con resina epoxi.
En primer lugar, incluso si varios documentos se refieren a algunos materiales de soporte tales como HDF estándar o HDF reforzado con fibras minerales, la viabilidad técnica se ve comprometida en gran medida ya que estos materiales no pueden soportar las muchas horas de contacto con agua que requiere esta etapa de aserrado en húmedo o no son adecuados. Por consiguiente, cuando se utiliza este tipo de material de refuerzo o de soporte, este se pega después del proceso de aserrado.
Además, preferiblemente, en las aplicaciones de acabado de suelos y paredes, es muy importante tener paredes de un edificio que no limiten el trabajo de las personas en el mismo. Se vive en una sociedad altamente conectada y se depende en gran medida de la conectividad Wi-Fi y telefónica para el trabajo que, con frecuencia, es internacional. Por ello, los elementos de refuerzo o soporte tales como paneles de aluminio-PVC-aluminio y paneles con estructura de panal de aluminio no son eficaces cuando se laminan sobre la piedra. No son permeables o son pocos permeables a las ondas y pueden crear muchas dificultades cuando se realiza una teleconferencia o una llamada internacional, por ejemplo.
Además de esto, la seguridad del edificio es uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta y la seguridad significa también resistencia al fuego de paredes y suelos y ausencia de toxicidad de humos. Los materiales utilizados en la composición deben tener una eficacia para resistir a temperaturas muy altas. Por ejemplo, elementos de refuerzo tales como paneles de PVC o paneles de estructura de panal de aluminio o fibras de vidrio reforzadas con resina epoxi no soportarán la exposición prolongada al fuego que requieren algunos reglamentos de resistencia al fuego.
Los materiales de refuerzo deben tener también una alta resistencia a impactos para garantizar que la piedra no se romperá como una capa delgada. Los elementos de refuerzo tales como materiales cerámicos o fibras de vidrio reforzadas con resina epoxídica se caracterizan por una baja resistencia al impacto y, por lo tanto, no pueden utilizarse.
Desafortunadamente, esta clase de capas de refuerzo o de soporte es difícil de utilizar en un proceso industrial.
Para resolver esos problemas, el proceso de fabricación según lo mencionado anteriormente está caracterizado porque el elemento de refuerzo es una placa de mica o una capa de mica.
La placa de mica o la capa de mica, tal como se describe anteriormente, se utiliza habitualmente como aislante eléctrico. De forma sorprendente, la placa de mica o capa de mica presenta todas las características necesarias para ser un buen material de refuerzo que puede laminarse bien directamente sobre la capa de piedra después del proceso de aserrado o bien que puede laminarse sobre la capa natural antes del proceso de aserrado siendo por lo tanto adaptable a todas las aplicaciones.
Cuando la etapa de aserrado se lleva a cabo según una realización de la presente invención, dicha placa de mica o capa de mica resistirá a la exposición al agua durante muchas horas y no se dañará por esta exposición. Además, su resistencia a impactos permite el aserrado de la capa de piedra natural sin romperla tanto si se necesita una pieza grande de piedra natural como una pequeña, independientemente del tipo de sierra. El material multicapa según la presente invención permite un corte de borde afilado.
La placa de mica o capa de mica mejora la resistencia mecánica de la capa de piedra al tiempo que presenta características de resistencia al fuego y características de baja dilatación térmica. La resistencia al impacto del material multicapa según la presente invención es muy alta en comparación con otros elementos de refuerzo.
Además, el material multicapa fabricado según la presente invención muestra características de alta permeabilidad a las ondas y un peso ligero para una elevada resistencia a impactos.
Preferiblemente, la piedra se corta en losas delgadas y, después, se esmerila y, opcionalmente, se pule en la primera cara de la capa de piedra para obtener una tolerancia estrecha en espesor, preferiblemente, con una tolerancia de ± 0,1 mm. El borde puede esmerilarse para crear un bisel de 1 mm a 2 mm o redondearse en el lado para lograr un efecto estético.
Esmerilado significa que la piedra se lija con discos muy abrasivos para reducir el espesor de la piedra. De forma ventajosa, el proceso de fabricación según la presente invención comprende una etapa adicional de adherir una capa de soporte al material multicapa obtenido, al elemento de refuerzo.
El uso de otros materiales de soporte no permite la realización de muescas sólidas y estables convenientes para insertar un elemento de enclavamiento que unirá al menos dos fragmentos de material multicapa según la invención.
Además, en caso de que se aplique un recubrimiento protector a la capa de piedra y este requiera curarse a temperatura elevada, la resistencia a la temperatura del elemento de refuerzo, tal como HDF o PVC, impedirá procesar el curado a 200°C durante de unos pocos segundos a varios minutos tal como se requiere para muchos recubrimientos protectores. El PVC muestra cierta distorsión a partir de la exposición a 60°C limitando por tanto la temperatura de curado y el tiempo de exposición.
Más específicamente, cuando el material multicapa se utiliza en la aplicación de acabado de paredes y suelos o en una aplicación de suelo flotante, el uso del elemento de refuerzo como aluminio no es eficaz ya que actúa como una barrera contra las ondas y atenúa la señal para ondas tales como Wi-Fi u ondas de radio. Además, en caso de incendio, el aluminio también se fundirá cuando alcance una temperatura de 660°C, destruyendo la estructura de panal, con un riesgo de caída cuando está unido a las paredes. El PVC comenzará a fundirse a una temperatura de aproximadamente 120°C y con el fuego se desprenderá un humo halogénico que se sabe que es tóxico.
En las reivindicaciones adjuntas se mencionan otras realizaciones según la presente invención.
Otras características y ventajas de la presente invención se derivarán de la siguiente descripción no limitativa y haciendo referencia a los dibujos y los ejemplos.
En los dibujos, la figura 1 es una vista en sección transversal de un material multicapa según la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal de una segunda realización de un material multicapa según la presente invención.
La figura 3 es una vista en sección transversal de una tercera realización de un material multicapa según la presente invención.
La figura 4 es una vista en sección transversal de una realización preferida de un material multicapa según la presente invención.
La figura 5 es una vista en sección transversal de una realización preferida de un material multicapa según la presente invención.
La figura 6 es una vista en sección transversal de una realización preferida de un material multicapa según la presente invención.
La figura 7 es una vista en sección transversal de otra realización preferida de un material multicapa según la presente invención.
La figura 8 es una vista en sección transversal de una asociación de 2 materiales multicapa según la presente invención.
La figura 9 es una vista en sección transversal de otra realización de una asociación de 2 materiales multicapa según la presente invención.
La figura 10 es una vista en sección transversal de una realización preferida de una asociación de 2 materiales multicapa según la presente invención.
En los dibujos se han asignado los mismos números de referencia al mismo elemento o a un elemento análogo. Se fabrica un material multicapa que comprende una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una capa 2 delgada de placa de mica con una tercera cara 4 recta y una cuarta cara 5 recta, la segunda cara de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara de dicha capa 2 delgada de placa de mica se laminan juntas mediante una capa 3 de adhesivo.
Preferiblemente se fabrica un material multicapa según la presente invención que comprende una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una placa 2 de mica con una tercera cara 6 y una cuarta cara 7 que comprenden dos muescas 8, la segunda cara 9 de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara 10 de dicha placa 2 de mica se laminan juntas mediante una capa 3 de adhesivo.
Preferiblemente, se fabrica un material multicapa según la presente invención que comprende una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una capa 2 de mica, comprendiendo la segunda cara 11 dos muescas 8, la segunda cara 9 de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara 10 de dicha capa 2 de mica se laminan juntas mediante una capa 3 de adhesivo.
Más preferiblemente, se fabrica un material multicapa según la presente invención que comprende una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una capa 2 de mica, la segunda cara 9 de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara 10 de dicha capa 2 de mica se laminan juntas mediante una capa 3 de adhesivo. Dicha capa 12 de soporte se lamina sobre la segunda cara 11 de dicha capa 2 de mica mediante una capa 3 de adhesivo adicional y dicha capa 12 de soporte comprende un sistema 13 de enclavamiento macho-hembra.
De forma ventajosa, se fabrica un material multicapa según la presente invención que comprende una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una placa 2 de mica, comprendiendo la tercera cara 6 de la cuarta cara 7 dos muescas 8, la segunda cara 9 de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara 10 de dicha placa 2 de mica se laminan juntas mediante una capa 3 adhesiva. Dicha capa 12 de soporte se lamina sobre la segunda cara 11 de dicha placa 2 de mica mediante una capa 3 adhesiva adicional.
En una realización preferida, se fabrica un material multicapa según la presente invención que comprende una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una placa 2 de mica, la segunda cara 9 de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara 10 de dicha placa 2 de mica se laminan juntas mediante una capa 3 de adhesivo. Dicha capa 12 de soporte se lamina sobre la segunda cara 11 de dicha placa 2 de mica mediante una capa 3 de adhesivo adicional, y dicha capa 12 de soporte comprende dos muescas 8 en su segunda cara 15.
En otra realización preferida, se fabrica un material multicapa según la presente invención que comprende un recubrimiento 14 protector, una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una capa de capa 2 de mica que comprende una muesca 8 en su tercera cara 6 y una muesca 8 en su cuarta cara 7, la segunda cara 9 de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara 10 de dicha capa 2 de mica se laminan juntas mediante una capa 3 de adhesivo. Dicha capa 12 de soporte se lamina sobre la segunda cara 11 de dicha capa 2 de mica mediante una capa 3 de adhesivo adicional.
En una realización ventajosa, se fabrica un material multicapa según la presente invención y se asocia a otro material multicapa fabricado también según la presente invención, en donde ambos materiales multicapa comprenden una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una capa 2 de mica, la segunda cara 9 de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara 10 de dicha capa 2 de mica se laminan juntas mediante una capa 3 de adhesivo. Dicha capa 12 de soporte se lamina sobre la segunda cara 11 de dicha capa 2 de mica mediante una capa 3 de adhesivo adicional, dicha capa 12 de soporte comprende un sistema 13 de enclavamiento macho-hembra para combinar los dos materiales multicapa.
En otra realización, se fabrica un material multicapa según la presente invención y se asocia a otro material multicapa también fabricado según la presente invención, en donde ambos materiales multicapa comprenden una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una placa 2 de mica que comprende una muesca 8 en su tercera cara 6 y una muesca 8 en su cuarta cara 7, la segunda cara 9 de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara 10 de dicha placa 2 de mica se laminan juntas mediante una capa 3 de adhesivo. Dicha capa 12 de soporte se lamina sobre la segunda cara 11 de dicha placa 2 de mica mediante una capa 3 de adhesivo adicional. Se utiliza un elemento 16 de enclavamiento con forma recta para combinar los dos materiales multicapa conectando una muesca 8 de la capa 2 de placa de mica de un primer material multicapa a una muesca 8 de la placa 2 de mica de un segundo material multicapa.
En otra realización, se fabrica un material multicapa según la presente invención y se asocia con otro material multicapa fabricado también según la presente invención, en donde ambos materiales multicapa comprenden una capa 1 delgada de piedra laminada sobre una capa 2 de placa de mica, la segunda cara 9 de dicha capa 1 delgada de piedra y la primera cara 10 de dicha placa 2 de mica se laminan juntas mediante una capa 3 de adhesivo. Dicha capa 12 de soporte se lamina sobre la segunda cara 11 de dicha placa 2 de mica mediante una capa 3 de adhesivo adicional, dicha capa 12 de soporte comprende dos muescas 8 en su segunda cara 15. Se utiliza un elemento 17 de enclavamiento en forma de U para combinar los dos materiales multicapa conectando una muesca 8 de la capa 12 de soporte de un primer material multicapa a una muesca 8 de la capa 12 de soporte de un segundo material multicapa.
Ejemplos
La presente invención es sobre un material multicapa, pero también un proceso de fabricación del material multicapa.
Ejemplo 1:
Se produjo un material multicapa como se describe en la fig. 1 para obtener una pieza de 100 cm X 115 cm de grande por 8,25 mm de espesor y compuesto por una piedra 1 de mármol gris de 6 mm de espesor, una capa 3 de adhesivo epoxi bicomponente de 0,25 mm y una placa 2 de mica moscovita de 2 mm de espesor. En primer lugar, se pegó una pieza de piedra 1 de mármol de 18 mm de espesor y de 100 cm X 120 cm de grande en sus dos caras más grandes a dos piezas independientes de capa 2 de mica de 100 cm X 120 cm de grande por 2 mm de espesor, cada una compuesta por 10% de aglutinante epoxi y escamas de mica de tipo moscovita. A continuación se prensó el adhesivo a 400 N/m2 y se curó a temperatura ambiente durante 6 horas. Se utilizó un adhesivo que es de tipo adhesivo bicomponente con una viscosidad de 10.000 cps a 14.000 cps con un contenido de sólidos de 95%. A continuación se serró el material multicapa cortando la piedra de mármol desde su borde con una sierra de diamante para piedra a una velocidad de 0,5 m/min para producir 2 piezas de materiales 1 multicapa de mármol-capa de mica de 100 cm X 120 cm. Después, se esmeriló la capa 1 de piedra y se pulió para obtener un espesor de superficie uniforme y ajustado para cada material multicapa.
Ejemplo 2:
Se produjo un material multicapa como se describe en la fig. 3 para obtener una pieza de 20 cm X 115 cm de 16,15 mm de espesor compuesta por una piedra 1 de mármol gris de 6 mm de espesor, una capa 3 de adhesivo epoxi bicomponente de 0,15 mm y una capa 2 de mica moscovita de 10 mm de espesor. Se pegó una pieza de piedra 1 de mármol de 18 mm de espesor de 100 cm X 120 cm de grande sobre ambas superficies más grandes a dos piezas de capa 2 de mica de 10 mm de espesor compuestas por 12% de aglutinante epoxi y escamas de mica moscovita. A continuación se prensó el adhesivo a 400 N/m2 y se curó a 20°C durante 24 horas. Se utilizó un adhesivo que es de tipo adhesivo bicomponente con una viscosidad de 10.000 cps a 14.000 cps con un contenido de sólidos de 95%. A continuación se serró el material multicapa cortando la piedra 1 de mármol desde su borde con una sierra de diamante para piedra a una velocidad de 1 m/hora para producir dos piezas de materiales multicapa de mármol-capa de mica de 100 cm X 120 cm. Se esmeriló y se pulió la capa 1 de piedra para obtener un espesor de superficie uniforme y ajustado. Después se cortó el material multicapa obtenido en piezas de 20 cm X 115 cm con una sierra para piedra. Se pulieron los bordes afilados del mármol 1 para obtener un bisel de 1 mm en cada borde. Se realizaron dos muescas 8 paralelas de 8 mm de profundidad y 3 mm de anchura y a una distancia de 5 cm desde los bordes más largos en la segunda cara de la capa 2 de mica por medio de la sierra de diamante para permitir la fijación del elemento 16 de enclavamiento en forma de U a otra pieza del mismo material multicapa.
Se produjo un material multicapa como se muestra en la fig. 4 mediante un proceso similar al del ejemplo 1 para obtener una pieza de un material multicapa de piedra-mica de 100 cm X 115 cm. Después, se serró el fragmento para dar cinco piezas de 20 cm X 1,15 cm y se pegó a una capa 12 de soporte de HDF con elementos 13 de enclavamiento macho-hembra mediante la aplicación de un espesor de 0,25 mm de un adhesivo 3 polimérico y se curó a una presión de 50 N/m2 durante 24 horas.
Ejemplo 3:
Se llevaron a cabo ensayos de impacto con varias muestras para evaluar la resistencia a la ruptura de algunas realizaciones de la invención para comparar el rendimiento frente a muestras de espesores de piedra natural y muestras de estructuras de material multicapa de piedra-aluminio en panal de abeja y piedra-PVC habitualmente disponibles en el mercado.
Se evaluó la resistencia a la ruptura de las muestras dejando caer una bola esférica de acero desde una altura creciente por etapas sobre la superficie de la piedra de las muestras para observar si se producía una ruptura en la capa de baldosa de piedra. Se realizó el método de ensayo siguiendo las condiciones descritas en la norma EN 14617-9:2005 (resistencia al choque de productos planos fabricados de piedras aglomeradas) excepto para 2 adaptaciones para aumentar la relevancia de los resultados de ensayo a los materiales de la invención. Estas 2 adaptaciones con respecto al método de ensayo de EN 14617-9:2005 son:
1. El método de ensayo descrito en la norma EN 14617-9:2005 considera impactar en el centro de una muestra varias veces exactamente en el mismo punto, mientras que se aumenta por etapas de 5 cm la altura de la bola de acero para medir la altura máxima en la ruptura. Se adaptó voluntariamente el método de ensayo obtenido para evitar la influencia del choque anterior sobre la piedra, de modo que se sustituyó la muestra por una muestra nueva cada vez que se dejó caer la bola sobre la superficie de piedra de la muestra, mientras que se siguieron todas las demás condiciones de ensayo de la norma EN 14617-9:2005.
2. El método de ensayo descrito en la norma EN 14617-9:2005 considera una altura máxima de la bola de acero que impacta de 1,20 m. En el método obtenido se consideró una altura hasta la ruptura, independientemente de si supera o no 1,20 m.
Para proceder a los ensayos de impacto, se utilizaron 4 piezas con un tamaño de 20 X 20 cm, que tenían, cada una, el componente de piedra compuesto por mármol gris de origen serbio pulido habitualmente denominado mármol gris Plavi Tok como muestras de ensayo. Las muestras sometidas a ensayo estaban compuestas por:
Muestras 1: Mármol de 16 mm de espesor. La energía en la ruptura se ha medido mediante la caída de una bola de acero de 1 kg desde 21 cm de altura.
Muestras 2: Mármol de 6 mm de espesor laminado sobre una capa de mica moscovita de 10 mm de espesor con el 10% de aglutinante epoxi mediante un adhesivo epoxi bicomponente de 0,20 mm de espesor. La energía en la ruptura se ha medido mediante la caída de una bola de acero de 1 kg desde 131 cm de altura.
Muestras 3: Mármol de 6 mm de espesor laminado sobre una capa de mica moscovita de 2 mm de espesor con el 10% de aglutinante epoxi mediante un adhesivo epoxi bicomponente de 0,20 mm de espesor. La energía en la ruptura se ha medido mediante la caída de una bola de acero de 1 kg desde 51 cm de altura.
Muestras 4: Mármol de 6 mm de espesor laminado sobre PVC de 3 mm de espesor mediante un adhesivo epoxi bicomponente de 0,20 mm de espesor. La energía en la ruptura se ha medido mediante la caída de una bola de acero de 1 kg desde 61 cm de altura.
Muestras 5: Mármol de 6 mm de espesor laminado sobre panel de aluminio en panal de abeja de 10 mm de espesor, con un diámetro de celdas hexagonales de 3/8, con un espesor de lámina de aluminio de 50 a 70 gm, con 2 capas de material textil de fibra de vidrio bidireccional de 490 g/m2 pegadas con un adhesivo termoplástico mediante un adhesivo epoxi bicomponente de 0,20 mm. La energía en la ruptura se ha medido mediante la caída de una bola de acero de 1 kg desde 51 cm de altura.
Tabla 1: Energía en la ruptura de baldosas de piedra frente a algunas realizaciones de la invención (julios)
Figure imgf000009_0001
Puede observarse en la tabla 1 que las muestras 2, una realización preferida según la presente invención, muestran una energía en la ruptura promedio al menos 5 veces superior a la energía en la ruptura promedio de las muestras 1, una piedra sola. Este rendimiento es beneficioso para aplicaciones tales como la cubierta de superficie de suelo, por ejemplo.
También puede observarse en la tabla 1 que las muestras 3, otra realización según la presente invención, muestra una energía en la ruptura promedio algo menos de 3 veces superior a la energía en la ruptura de las muestras 1, una piedra sola.
También puede observarse en la tabla 1 que las muestras 2 y 3, que representan dos realizaciones distintas de la invención, muestran una energía en la ruptura promedio superior a la energía en la ruptura de las muestras 4 y 5, que representan realizaciones comunes ya conocidas y utilizadas.
Además, una realización preferida según la presente invención muestra una disminución del espesor de la capa de elemento de refuerzo de 4 veces al comparar las muestras 3 y las muestras 5.
Observación: las muestras 5 no muestran ninguna grieta en la piedra como sucede en las otras muestras, pero las muestras están dañadas y resultan inútiles aunque el elemento de refuerzo de las muestras 5 evitó la progresión de una grieta en la piedra.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un material multicapa que comprende una capa (1) de piedra laminada sobre una capa (2) de elemento de refuerzo en donde cada capa comprende una primera cara y una segunda cara opuesta a la primera cara, y en donde dicha capa de elemento de refuerzo comprende una placa de mica o capa de mica, la segunda cara de dicha capa de piedra y la primera cara de la dicha capa de elemento de refuerzo están laminadas juntas al menos mediante una capa (3) de adhesivo, teniendo dicha piedra un espesor de 1 mm a 10 mm, más preferiblemente de 2 mm a 6 mm.
2. Un material multicapa según la reivindicación 1 caracterizado por que dicho material multicapa presenta una resistencia a impactos al menos 5 veces mayor que la piedra sola para el mismo espesor.
3. Un material multicapa según la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en donde dicha placa (2) de mica o capa de mica comprende preferiblemente de 70% a 95% de escamas de mica, siendo dichas escamas de mica moscovita, flogopita, tipos de mica sintética, o una combinación de las mismas y de 5% a 30% de un aglutinante, más preferiblemente 90% de escamas de mica y 10% de un aglutinante.
4. Un material multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde dicha capa (3) de adhesivo es una capa de adhesivo elegido del grupo de adhesivo basado en epoxi, adhesivo basado en silicona, poliuretano, cianoacrilato, poli(acetato de vinilo), adhesivo de fusión en caliente o polimérico.
5. Un material multicapa según cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en donde dicho aglutinante es un aglutinante epoxi, un aglutinante de poliéster, un aglutinante de borosilicato o de silicona o una combinación de los mismos.
6. Un material multicapa según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 que comprende además una capa (12) de soporte que tiene una primera cara y una segunda cara, estando la primera cara de dicha capa de soporte orientada hacia la segunda cara de la capa de elemento de refuerzo, y estando preferiblemente laminada sobre la segunda cara de dicha capa (2) de elemento de refuerzo.
7. Un material multicapa según la reivindicación 6, en donde el espesor de dicha capa (12) de soporte es preferiblemente de 2 mm a 15 mm.
8. Un material multicapa según la reivindicación 6 o 7, en donde la capa (12) de soporte es una capa que comprende tablero de fibras de alta densidad, tablero de fibras de densidad media, cemento de fibra, madera, fibras minerales o una combinación de los mismos.
9. Un material multicapa según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 conformado como un elemento de cubierta estandarizado dotado de al menos un medio de acoplamiento, proporcionando dicho medio de acoplamiento medios de acoplamiento mutuos para conectarse con otra cubierta.
10. Un material multicapa según la reivindicación 9 en donde dicho medio de acoplamiento se elige de muescas (8), un elemento (17) de enclavamiento en forma de U, un elemento (16) de enclavamiento en forma recta, un elemento (13) de enclavamiento macho, un elemento (13) de enclavamiento hembra.
11. Un material multicapa según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en donde dicha piedra de dicha capa (1) de piedra es al menos una piedra elegida del grupo de mármol, cerámica, travertino, piedra azul, piedra caliza, basalto, ónice, arenisca, granito, cuarcita, pizarra, piedras aglomeradas, piedras compuestas o combinaciones de las mismas.
12. Un material multicapa según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en donde la primera cara de dicha capa (1) de piedra puede estar recubierta con un recubrimiento (14) protector.
13. Proceso para fabricar un material multicapa que comprende las etapas de:
a. Proporcionar un elemento (1) de piedra que tiene una primera cara y una segunda cara, opuesta a dicha primera cara;
b. Proporcionar un elemento (2) de refuerzo en forma de una placa de mica o capa de mica que tiene una primera cara y una segunda cara, opuesta a dicha primera cara;
c. Pegar dicha primera cara del elemento (2) de refuerzo a la segunda cara del elemento (1) de piedra; d. Ajustar el espesor del elemento (1) de piedra o la uniformidad de superficie.
14. Proceso para fabricar un material multicapa según la reivindicación 13 en donde dicha piedra de dicha capa (1) de piedra es al menos una piedra elegida entre el grupo de mármol, cerámica, travertino, piedra azul, caliza, basalto, ónice, arenisca, granito, cuarcita, pizarra, piedras aglomeradas, piedras compuestas o combinaciones de las mismas.
15. Proceso para fabricar un material multicapa según la reivindicación 13 o 14 que comprende además un elemento (2) de refuerzo adicional que tiene una primera cara y una segunda cara, opuesta a dicha segunda cara del elemento (2) de refuerzo en la primera cara del elemento de piedra, opcionalmente de forma simultánea con la etapa c) y que comprende además antes de la etapa d) una etapa de aserrado de dicho elemento (1) de piedra en dos secciones de elemento de piedra para formar una primera y una segunda capas (1) de piedra.
16. Proceso de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, que comprende una etapa adicional de pegar una capa (12) de soporte al material multicapa obtenido, sobre el elemento (2) de refuerzo.
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