SI21347A - Kompozitni material in iz njega izdelani izdelki, katerih površina je odporna na mehanske obremenitve - Google Patents

Abstract

Predmet predloženega izuma je nov kompozitni material, pripravljen iz mase, katero v bistvu tvorijo polnila in veziva, za izdelavo izdelkov, katerih uporaba zahteva površino, ki je odporna na obrabo in razenje, kot so npr. kuhinjska pomivalna korita in delovni pulti. Predmet izuma so tudi izdelki, izdelani iz novega kompozitnega materiala, še zlasti vsadna in nasadna kuhinjska pomivalna korita, in postopek za njihovo izdelavo.ŕ

Description

Kompozitni material in iz njega izdelani izdelki, katerih površina je odporna na mehanske obremenitve

Predmet predloženega izuma je nov kompozitni material, pripravljen iz mase, katero v bistvu tvorijo polnila in veziva, za izdelavo izdelkov, katerih uporaba zahteva površino, ki je odporna na obrabo in razenje, kot so npr. kuhinjska pomivalna korita in delovni pulti. Predmet izuma so tudi izdelki, izdelani iz novega kompozitnega materiala, še zlasti vsadna in nasadna kuhinjska pomivalna korita, in postopek za njihovo izdelavo.

Za izdelavo kuhinjskih pomivalnih korit, še zlasti kuhinjskih nasadnih in vsadnih pomivalnih korit, so znani številni materiali. Znana so pomivalna korita, kjer pri izdelavi mase kot polnilo uporabljajo granule iz polimernih materialov. Uporaba granul iz polimernih materialov kot polnila nudi sicer večjo izbiro barv končnega izdelka, vendar zaradi relativne “mehkosti” granul površina takih korit ni odporna na obrabo in razenje. Uporaba samo granul iz polimernih materialov kot polnila ni primerna za izdelavo izdelkov, katerih površine so izpostavljene večjim mehanskim obremenitvam.

Zadovoljivo mehansko odpornost pomivalnih korit so dosegli z uporabo mineralnih delcev. V evropskem patentu št. EP 0 361 101 B2 je opisano vgradno pomivalno korito izdelano iz mase, ki sestoji iz smole in polnila, katerega predstavljajo pretežno delci mineralnega polnila, ki imajo velikost približno 0,1 mm do 2 mm, so v obliki nenalomljenih zrn in imajo na svoji površini barvno prevleko. Polnilo tvori približno 50 do 85 mas. % mase. Nadalje ta patent opisuje postopek izdelave tega vgradnega korita.

Do sedaj ni znano, da bi uporabljali kompozitni material na osnovi mase, ki bi vsebovala kombinacijo različnih vrst polnil, na primer mešanico vsaj dveh ali več naslednjih polnil: mineralnih polnil, aluminijevega trihidrata, steklenih kroglic in granul iz polimernih materialov oziroma t.im. sintetičnih granul, in iz katere lahko izdelamo izdelke z dobro površinsko odpornostjo na mehanske obremenitve, kot je npr. razenje.

Predloženi izum se nanaša na nov kompozitni material pripravljen iz mase, katero v bistvu sestavljajo polnila in veziva. Z izbiro pravilnega razmerja in sestave polnil ter s pravilno izbiro veziva dobimo maso, ki lepo polni kalup in utrjena da kompozitni material, ki ima dobro odpornost na obrabo in razenje ter vročo vodo, je različnih barv in oblik in je primeren za izdelavo kuhinjskih pomivalnih korit in drugih izdelkov. Z novo kombinacijo polnil in veziv dobimo maso z izboljšano sposobnostjo tečenja, s čimer izboljšamo polnjenje kalupa skozi odprtino za vlivanje in s tem postopek proizvodnje pomivalnih korit. Prav tako se z ustrezno novo kombinacijo polnil in še zlasti mešanice mineralnih polnil, kot npr. kremenčeve moke tipa kristobalit in granul iz kremenčevega peska, doseže bolj “zapolnjena” struktura, zaradi cesarje potrebno v masi uporabiti manj veziva, kar zmanjša stroške izdelave, za ugodno posledico pa ima tudi manjše skrčke pri utrjevanju.

Kompozitni material v smislu izuma pripravimo iz mase, katero v bistvu sestavljajo polnila in veziva, pri čemer polnila, ki so mineralnega in sintetičnega izvora, predstavljajo 60 - 80 mas.% mase in vezivo predstavlja 18-40 mas.% mase.

Polnila so v masi prisotna kot mešanica vsaj dveh ali več naslednjih polnil:

- mineralna polnila, ki predstavljajo 20 - 70 mas.% mešanice polnil;

- aluminijev trihidrat, ki predstavlja 10 - 35 mas.% mešanice polnil;

- steklene kroglice, ki predstavljajo 4-35 mas.% mešanice polnil;

- granule iz polimernih materialov (sintetične granule), ki predstavljajo 15 30 mas.% mešanice polnil.

Kot mineralno polnilo lahko uporabimo karkšnokoli mineralno polnilo, prednostno pa kremenčevo moko tipa kristobalit v granulacijah od 0,002 do 0,128 mm. V kolikor je v mešanici polnil kot mineralno polnilo prisotna le kremenčeva moka tipa kristobalit, predstavlja 20 - 70 mas.% mešanice polnil. Površina kristobalita je posebno obdelana s silani, kar pripomore k boljšemu omočenju zm oz. k temu, da vezivo lepo ovije zrna.

Kot mineralno polnilo lahko uporabimo tudi mešanico mineralnih polnil, kot je mešanica kremenčeve moke tipa kristobalit in granul iz kremenčevega peska. V takem primeru predstavljajo granule iz kremenčevega peska 45 - 70 mas. % mešanice polnil, njihova granulacija pa je 0,1 - 1,2 mm. Granule iz kremenčevega peska dajejo končnemu izdelku granitni videz.

Aluminijev trihidrat lahko predstavlja v mešanici polnil 10 - 35 mas.% in nastopa v granulacijah od 0,007 do 0,035 mm. Tudi površina zrn aluminijevega trihidrata je posebej obdelana s silani, s čimer se poveča omočljivost zm in izboljša tečenje mase.

V mešanici polnil je lahko prisotnih tudi 4-35 mas.%. steklenih kroglic z granulacijo od 35 do 70 pm. Z njihovo uporabo izboljšamo odpornost površine končnega izdelka na razenje.

Nadaljnja komponenta v mešanici polnil so granule iz polimernih materialov (t. im. sintetične granule - “solid surface granules”), ki lahko predstavljajo 15-30 mas.% mešanice polnil, njihova granulacija pa je od 0,5 do 1,2 mm. Sintetične granule so lahko npr. na akrilni ali poliesterski osnovi in so lahko poljubno obarvane, kar omogoča velik izbor barv in daje granitni videz končnemu izdelku.

Vezivo predstavlja 18-40 mas.% mase, odvisno od tipa uporabljene smole in recepture polnil. Je umetna smola, kot npr. nenasičena poliesterska smola tipa NPG (neopentil glikol), akrilna smola ali epoksidna smola.

Masi, pripravljeni iz polnil in veziva, dodamo reagente, ki sprožijo reakcijo polimerizacije oziroma utrjevanja. Izbor reagenta - trdilne komponente - je odvisen od uporabljenega veziva. Uporabimo lahko organski peroksid tipa metiletilketon peroksid, benzoil peroksid ali poliamin.

Maso lahko pripravimo v vakuumskem mešalniku ali z avtomatskim mešalnovlivalnim strojem z vgrajenim vakuumiranjem. Pripravljeno maso vlivamo v posebej pripravljen zaprt kalup, ki ima hrapavo površino, prevlečeno z ločilnim sredstvom. S hrapavo površino kalupa dosežemo takšno hrapavost končnega izdelka, ki da boljšo odpornost na razenje, a ne ovira čiščenja.

Utrjevanje mase lahko poteče po postopku toplega ali hladnega utrjevanja. Postopek toplega utrjevanja je znan. Z uporabo hladnega utrjevanja s posebnim trdilnim sistemom, kar predstavlja novo rešitev pri izdelavi kuhinjskih pomivalnih korit, še zlasti kjer kot vezivo uporabimo akrilno smolo, smo proizvodnjo kuhinjskih pomivalnih korit pocenili in poenostavili. V primerjavi s postopkom toplega utrjevanja lahko za hladno utrjevanje uporabimo enostavnejša in s tem cenejša orodja za vlivanje. Ker kalupov ni potrebno greti, so lahko izdelani iz cenejšega materiala - npr. raznih laminatov na osnovi umetnih snovi.

Po končani reakciji utrjevanja izdelek izkalupimo in naknadno utrjujemo pri povišani temperaturi od 70°C do 120°C.

Izum ponazarjajo, vendar v nobenem pogledu omejujejo, naslednji izvedbeni primeri.

Izvedbeni primeri

Primer 1

V reakcijsko posodo zatehtamo:

- 28- 32 mas.% poliesterske smole,

- 47 - 52 mas.% kremenčeve moke tipa kristobalit (Silbond) z granulacijo 0,002 0,128 mm in

- 18-23 mas. % sintetičnih granul z granulacijo 0,5 do 1, 2 mm.

Vse komponente dobro medsebojno premešamo in vakuumiramo 15-20 minut na 0,2 bara. Nato dodamo trdilno komponento v količini 1- 2 mas.% glede na smolo. Mešamo nadaljnjih 5 minut pod vakuumom, nato pa vlijemo v kalup. Izdelek izkalupimo po približno 60 minutah od želiranja in naknadno utrjujemo pri približno 70°C.

Primer 2

V reakcijsko posodo zatehtamo:

- 18-21 mas.% akrilne smole,

- 13,5 -15,5 mas.% kremenčeve moke tipa kristobalit (Silbond) z granulacijo 0,002 0,128 mm,

- 13,5 - 15,5 mas.% steklenih kroglic z granulacijo 35 - 70 pm in

- 38 -45 mas. % granul iz kremenčevega peska z granulacijo 0,1 - 1,2 mm.

Vse komponente dobro medsebojno premešamo in vakuumiramo 15-20 minut na 0,2 bara. Nato dodamo trdilno komponento v količini 1- 2 mas.% glede na smolo. Mešamo nadaljnjih 5 minut pod vakuumom, nato pa vlijemo v kalup. Izdelek izkalupimo po približno 60 minutah od želiranja in naknadno utrjujemo pri približno 70°C.

Primer 3

V reakcijsko posodo zatehtamo:

- 20-25 mas.% poliesterske smole,

- 12,5 -15 mas.% kremenčeve moke tipa kristobalit (Silbond) z granulacijo 0,007 do 0,035 mm,

- 12,5 - 15 mas.% aluminijevega trihidrata z granulacijo 0,007 do 0,035 mm in

- 45 - 50 mas. % granul iz kremenčevega peska z granulacijo 0,1 - 1,2 mm.

Vse komponente dobro medsebojno premešamo in vakuumiramo 15-20 minut na 0,2 bara. Nato dodamo trdilno komponento v količini 1- 2 mas.% glede na smolo. Mešamo nadaljnjih 5 minut pod vakuumom, nato pa vlijemo v kalup. Izdelek izkalupimo po približno 60 minutah od želiranja in naknadno utrjujemo pri približno 70°C.

Claims (17)

1. Kompozitni material, pripravljen iz mase, katero v bistvu sestavljajo polnila in veziva, označen s tem, da polnila predstavljajo 60 - 80 mas.% mase in vezivo predstavlja 18-40 mas.% mase, pri čemer so polnila v masi prisotna kot mešanica vsaj dveh ali več naslednjih polnil:

- mineralna polnila, ki predstavljajo 20-70 mas.% mešanice polnil;

- aluminijev trihidrat, ki predstavlja 10 - 35 mas.% mešanice polnil;

- steklene kroglice, ki predstavljajo 4 - 35 mas.% mešanice polnil;

- granule iz polimernih materialov, ki predstavljajo 15- 30 mas.% mešanice polnil.

2. Kompozitni material po zahtevku 1, označen s tem, da je mineralno polnilo, kremenčeva moka tipa kristobalit.

3. Kompozitni material po zahtevku 1, označen s tem, daje mineralno polnilo zmes kremenčeve moke tipa kristobalit in granul iz kremenčevega peska.

4. Kompozitni material po zahtevku 1 ali 3, označen s tem. da granule iz kremenčevega peska predstavljajo 45 - 70 mas.% mešanice polnil.

5. Kompozitni material po kateremkoli prehodnem zahtevku, označen s tem, da ima kremenčeva moka tipa kristobalit granulacijo zrn od 0,002 do 0,128 mm.

6. Kompozitni material po kateremkoli predhodnem zahtevku, označen s tem, da imajo granule iz kremenčevega peska granulacijo 0,1-1,2 mm.

7. Kompozitni material po kateremkoli predhodnem zahtevku, označen s tem, da ima aluminijev trihidrat granulacijo zrn od 0,007 do 0,035 mm.

8. Kompozitni material po kateremkoli predhodnem zahtevku, označen s tem, da imajo steklene kroglice granulacijo zrn od 35 do 70 pm.

9. Kompozitni material po kateremkoli predhodnem zahtevku, označen s tem, da imajo granule iz polimernih materialov granulacijo od 0,5 do 1,2 mm.

10. Kompozitni material po kateremkoli predhodnem zahtevku, označen s tem, daje vezivo umetna smola, prednostno nenasičena poliesterska smola tipa neopentil glikol, akrilna smola ali epoksidna smola.

11. Kompozitni material po kateremkoli predhodnem zahtevku, označen s tem, da masi polnil in veziv dodamo reagente, ki sprožijo reakcijo polimerizacije, prednostno organski peroksid tipa metiletilketon peroksid, benzoil peroksid ali poliamin.

12. Izdelek, ki ima površino odporno na mehanske obremenitve, prednostno delovni pult ali kuhinjsko pomivalno korito, označen s tem, daje izdelan iz kompozitnega materiala, pripravljenega iz mase, katero v bistvu sestavljajo polnila in vezivo, pri čemer polnila predstavljajo 60 - 80 mas.% mase in vezivo predstavlja 18 40 mas.% mase, in pri čemer so polnila v masi prisotna kot mešanica vsaj dveh ali več naslednjih polnil:

- mineralna polnila, ki predstavljajo 20 - 70 mas.% mešanice polnil;

- aluminijev trihidrat, ki predstavlja 10 - 35 mas.% mešanice polnil;

- steklene kroglice, ki predstavljajo 4-35 mas.% mešanice polnil;

- granule iz polimernih materialov, ki predstavljajo 15- 30 mas.% mešanice polnil.

13. Vgradno ali nasadno pomivalno korito, označeno s tem, da je izdelano iz kompozitnega materiala po kateremkoli od zahtevkov 1 do 11.

14. Postopek izdelave izdelka, ki ima površino odporno na mehanske obremenitve, še zlasti na obrabo in razenje, označen s tem, da pri izdelavi uporabimo maso, katero v bistvu sestavljajo polnila in vezivo, pri čemer polnila predstavljajo 60 80 mas.% mase in vezivo predstavlja 18-40 mas.% mase in pri katerem pripravimo mešanico vsaj dveh ali več naslednjih polnil:

- mineralna polnila, ki predstavljajo 20 - 70 mas.% mešanice polnil;

- aluminijev trihidrat, ki predstavlja 10 - 35 mas.% mešanice polnil;

- steklene kroglice, ki predstavljajo 4-35 mas.% mešanice polnil;

- granule iz polimernih materialov, ki predstavljajo 15- 30 mas.% mešanice polnil, mešanici polnil dodamo vezivo in reagente, ki sprožijo reakcijo polimerizacije, dobljeno maso vlijemo v kalup, pustimo, da se izdelek utrdi, ga nato izkalupimo in naknadno utrjujemo pri temperaturi od 70°C do 120°C.

15. Postopek izdelave izdelka po zahtevku 14, označen s tem, daje izdelek kuhinjsko pomivalno korito.

16. Postopek izdelave izdelka po zahtevku 14 ali 15, označen s tem, da maso utrjujemo s postopkom hladnega utrjevanja.

17. Postopek izdelave izdelka po zahtevkih 14 do 16, označen s tem, da v masi kompozitnega materiala po kateremkoli od zahtevkov 1 do 11 uporabimo kot vezivo akrilno smolo in da maso utrjujemo s postopkom hladnega utrjevanja.