CN101675012A - 具有闪烁外观的涂覆颗粒和包含涂覆颗粒的人造石 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有能观察到的闪烁外观的涂覆颗粒,该涂覆颗粒包含折光颗粒、在折光颗粒上的透明涂层、反光颗粒以及嵌入在所述涂层中的折光颗粒,其中反光颗粒或折光颗粒中的一种主要位于涂层的表面处。另外,人造石由于掺入了涂覆颗粒而具有闪烁外观。
Description
发明背景
1.发明领域
本发明涉及具有能观察到的闪烁外观的涂覆颗粒,以及由于掺入了涂覆颗粒而同样具有闪烁外观的人造石。
2.相关技术描述
人造石产品可通过Breton S.p.A.(Castello di Godego,Italy)出售的熟知步骤(即所谓的“百里通石”)来制备。在这项技术中,将低重量百分比的树脂前体与碎石聚集体共混以提供相对较干的块状物质,均匀分散于支撑载体上之后,在真空下振冲压实,然后经过固化形成刚性产品。实践该技术所用的方法由Toncelli在美国专利4,698,010中公开。公开的百里通石材料用作地板砖。对这项技术的后续改进,例如授予Wilkinson和Burchfield的美国专利6,387,985,增加了这种物质在通用面材方面的用途,尤其是使其适于用作厨房工作台面。DuPont的石英面材就是可商购获得的人造石的实例。无论产品是地板砖还是厨房工作台面,通过百里通石工艺制备的石块均需要经过校准,才能使其呈现平整且均匀的厚度,以及显示产品的美学特征。接下来通过抛光使表面呈现光泽。
如美国专利6,387,985中所述,可以加入某些材料以达到装饰效果。装饰用添加剂与石质填料的区别主要是组合物中的含量有所不同。天然的碎石填料用作聚集体,并且重量百分比通常在85至95范围内。加入诸如宝石、金属薄片或金属屑、云母、贝壳、珍珠、彩色或透明聚合物颗粒、镜状颗粒和颜料之类装饰用添加剂的目的是增加人造石的视觉感染力和美学品质。然而,这些物质的量通常不超过约5重量%,优选不超过2重量%。装饰用添加剂在共混期间与其他组分充分混合,或在分散于支撑载体上之后并且在振冲压实之前置于表面上。
然而,掺入装饰用添加剂存在限制因素,这是由于在最终制品制造过程中与重的聚集体接触。此类聚集体可降低或破坏添加剂的所需装饰效果。
需要能够赋予装饰外观的添加剂,其中在与重的聚集体共混和压实过程中该添加剂保持完好无损。另外还需要能够赋予新视觉外观的添加剂。
发明概述
本发明涉及具有能观察到的闪烁外观的涂覆颗粒,所述涂覆颗粒包含:
(a)折光颗粒;
(b)在(a)的折光颗粒之上的涂层;
(c)嵌入在(b)的透明涂层中的反光颗粒;
(d)嵌入在(b)的透明涂层中的折光颗粒;
前提条件是,(c)的反光颗粒或(d)的折光颗粒主要位于透明涂层的表面处。
本发明还涉及包含涂覆颗粒的人造石。
优选实施方案详述
本发明的关键要求是实际视觉效果。更具体地讲,所述要求涉及涂覆颗粒的闪烁外观。另外,所述闪烁外观是通过将涂覆颗粒掺入人造石中来赋予的。
如本文所用,词语“闪烁”用于其通常意义,即颤抖式闪耀或间歇性的光芒。与此相似,“颤抖”用于其通常意义,即特征在于颤动或震动。
透明颗粒
本发明所需的第一种组分是能够折光的透明颗粒。所述颗粒的透明性可以各不相同;例证性地,可使用半透明颗粒,相比之下,不透明颗粒不适用。玻璃和透明石英是此类颗粒的优选材料。
可折光的透明颗粒在尺寸上可以各不相同。为了获得足够大的颗粒来呈现闪烁效果,具有在10目至3目范围内的尺寸的颗粒是优选的,但颗粒尺寸不能大得只有破碎之后才能通过制造流程。可以通过修改加工参数来使用更大的颗粒。透明颗粒的表面可以是平坦的,但曲面和多构面更具美学意义,因为在这种情况下,由于观察角度的变化,它们可以呈现更好的闪烁效果。应当理解,更大和更小的颗粒均可使用。然而,在人造石的最终产品中,上述范围中的透明折光颗粒一般至少为50%,更优选地至少为80%。
涂层
在需要使用涂层来提供耐磨性的透明折光颗粒上施用涂层。另外,该涂层也起到粘合剂的作用,用于粘结附加颗粒,下文将对其进行更加详细的描述。优选的涂层包括通常在聚合反应之前包含偶联剂和催化剂的聚酯。适宜的聚酯涂层的实例在USP 3,278,662和USP 5,321,055中有所描述。另外,还可以使用丙烯酸类涂层,如USP 6,387,985中所公开的。聚合反应之前的涂层通常具有在1000至10,000厘泊范围中的粘度,优选具有在4000至6000厘泊范围中的粘度,从而对透明折光颗粒进行有效涂覆。
本领域的技术人员已知,可以通过化学引发、热或紫外/可见光使涂层发生聚合反应或“固化”,具体取决于配制涂料时所用聚合物的性质。
涂料中的添加剂
为使涂覆颗粒获得闪烁效果,有必要在涂料中引入适量添加剂。至少,第一种添加剂反光,第二种添加剂折光。
可反光的第一种添加剂的实例为金属例如红铜和黄铜,包括合金。其他实例包括云母、全息颗粒、金属化聚酯和包括珠光剂和荧光颜料在内的反光聚合物。可折光的第二种添加剂的实例为玻璃和透明石英。
所述两种可反光或折光的添加剂以颗粒形式存在并且被嵌入到涂层中。然而,折光颗粒集中于涂层外表面附近(即不接触施用了涂层的最内部透明折光颗粒的表面)。当理解到浓度和尺寸均会影响所需闪烁外观并且有必要将颗粒嵌入到透明涂层中时,则颗粒的浓度和尺寸并非关键。一般而言,所述颗粒中的一种需要均匀分散在涂料中。此类颗粒的尺寸的实例为在1微米至3毫米的范围内。一般而言,折光颗粒需要集中在涂层的外表面附近并且尺寸更小。此类颗粒的尺寸的实例为在325目至34目的范围内。在优选模式中,折光颗粒将集中于涂层的表面。
将添加剂集中于涂覆颗粒的表面可以进一步呈现有益效果。此类有益效果可以最大程度降低或消除涂覆颗粒的附聚现象,因为一定数量的涂覆颗粒会在同时形成。
在上述描述中,应当理解,单个颗粒可引起色移,这被认为是由于折光和反光的结合。此类色移在本发明的范围之内。
人造石
将上述涂覆颗粒掺入人造石以提供人造石的闪烁外观。此类人造石为本领域所熟知,其特指天然存在的矿石与粘合剂和其他添加剂的组合。通常,人造石包含85至95重量%的矿石和残留粘合剂(以矿石和粘合剂计)。优选人造石包含上述含量的石英以及诸如聚酯或丙烯酸类之类的粘合剂。所述粘合剂可以与颗粒涂层中使用的粘合剂相同。赋予闪烁效果的涂覆颗粒的量并非关键,但例证性地,该量为最终组合物的至少5重量百分比。
通常将人造石制造为石块。涂覆颗粒添加剂的优点是,在人造石制造中具有承重和耐磨能力。此类优点包括能够在人造石中均匀分散,使得不同表面均呈现闪烁外观。例证性地,如果人造石用作具有上表面(即不面向地板的表面)的厨房工作台面,则其各侧面可具有相似外观。
制造
通过向反光颗粒施用透明涂料来形成涂覆颗粒,其中在涂层凝固之前必须存在反光和折光添加剂。在人造石的形成过程中加入涂覆颗粒(其制造过程是熟知的,例如“发明背景”中示出的制造过程)。涂覆颗粒能够被混入研磨剂混合物中,并经历振动和压实而不会损失闪烁效果所需的涂层。
涂覆颗粒可以在加工的后期阶段加入,以最大程度减少与研磨剂的接触。通常,后期加入需要将涂覆颗粒手动置于未固化混合物的表面上,并将其压实为混合物的最顶层部分。这样做既费力又低效。并且还会导致涂覆颗粒主要出现在最顶层表面上,并在人造石边缘部分形成凹凸外观。
通常,为了得到均匀性,需要对人造石材料进行校准以移除表面物质,并进行抛光。
应当理解,可将常规添加剂加入到涂覆颗粒和/或人造石组合物中。
提供以下实施例来进一步说明本发明。所有份数和百分比均按重量计,除非另外指明。
实施例1
使用下列材料。
1/4×8目玻璃(透明、棕色和绿色)
30×50目细碎透明玻璃
具有约25%苯乙烯的Valspar Promoted Quartz Casting Resin5766C00012(Valspar石英浇铸改性树脂5766C00012)
Luperox 26M50--过氧化物
Silquest A-174--偶联剂
Siberline Silver Holograhic Flake GP 188SV(Siberline银全息薄片GP 188SV)
将100克树脂倒入塑料容器中。向树脂中加入Luperox 26M50和Silquest A-174各1克,并搅拌至充分混合。向该混合物中加入5克Silberline Silver Holographic Flake GP 188SV(Siberline银全息薄片GP 188SV),并搅拌至充分混合。
将多种颜色(透明、棕色或绿色)的1/4×8目玻璃放入4盎司的样品杯中。将该样品杯填充至总量的大约1/3至1/2处。加入少量树脂混合物,并使用塑料搅拌棒搅拌,然后加入附加树脂并进行搅拌,直至样品杯中的所有玻璃均被树脂混合物(大约为粘合剂树脂的12-14重量%)均匀涂覆。然后将涂覆有树脂的玻璃颗粒转移到大的过滤器中,使任何过量树脂混合物从玻璃上滴落。然后将涂覆有树脂的玻璃颗粒转移到装有30×50目细碎透明玻璃的桶中。带上外面具有氯丁橡胶的防护手套,将涂覆有树脂的玻璃颗粒搅拌入30×50目细碎透明玻璃中。重复该方法,以获得一定量具有进一步经30×50目细碎透明玻璃涂覆的树脂涂覆颗粒。使用筛网将任何过量30×50目细碎透明玻璃移除。
将涂覆有树脂和玻璃的颗粒均匀分散于烘焙板上并置于烘箱内,并在120摄氏度下烘焙45分钟使树脂固化。固化之后,任何残余松散精细透明碎玻璃均被分离。将涂覆颗粒装入袋中并贴上标签。上述颗粒随后按照如下方法用于块状人造石制备工艺中:
材料
1.466kg 二氧化钛(TiO2) 颜料
0.070kg 过氧化物 催化剂
6.400kg Valspar 树脂
0.104kg Silquest A-174 硅烷偶联剂
04.550kg 涂覆颗粒 添加剂
13.410kg 10目石英 聚集体
21.556kg 34目石英 聚集体
7.900kg 84目石英 聚集体
18.45kg 325目石英 聚集体
将上述材料置于搅拌器中,共混215秒。然后传送到平放的机架并在支撑载体上分散。将具有分散混合物的支撑载体传送到振冲压实装置中,将该材料压实。振冲压实之后,将该材料传送到烘箱中,使其固化形成块状人造石。块状人造石经过抛光,形成具有所需装饰效果的最终制品。
实施例2
使用下列材料:
3/8×1/4目透明玻璃
Silverbond 325目粉末
84目石英
具有19%苯乙烯的Valspar promoted quartz casting resin
5766C00012(Valspar石英浇铸改性树脂5766C00012)
Luperox 26M50过氧化物
Silquest A-174偶联剂
Sparkle Silvex 755-20-C铝颜料
Afflair 600黑云母颜料。
将126克树脂倒入塑料容器中,向树脂中加Luperox 26M50和Silquest A-174各2.5克,并搅拌至混合。向该混合物中加入6.5克Sparkle Silvex 755-20-C铝颜料和3.1克Afflair 600黑云母颜料,并搅拌至完全混合。
将500克3/8×1/4目透明玻璃放入不锈钢桶中。加入少量树脂混合物,并用塑料搅拌棒搅拌。加入树脂混合物并搅拌,直至桶中所有玻璃均被树脂混合物均匀涂覆。然后,将涂覆的玻璃颗粒转移到装有Silverbond325目粉末和84目石英的桶中。将涂覆的玻璃颗粒搅拌入细粉中直至被细粉涂覆。重复上述方法,直至产生一定量的细粉涂覆的颗粒。产生足够的涂覆颗粒之后,则将细粉倒在筛网上过筛,从而将细粉与涂覆的玻璃颗粒分离。将涂覆的玻璃颗粒均匀分散于烘焙板上并置于烘箱中。作为另外一种选择,将一些颗粒留在颗粒细粉中并固化。在120摄氏度下烘焙45分钟使涂覆颗粒固化。固化之后,任何残留的松散细粉均与涂覆颗粒分离。将涂覆颗粒装入袋中并贴上标签。
上述颗粒随后按照如下方法用于块状人造石制备工艺中:
材料
0.009kg Bayer Black 318M 颜料
0.180kg Sparkle Silvex 755-20-C 颜料
0.058kg 过氧化物 催化剂
2.890kg Valspar 树脂
0.043kg Silquest A-174 硅烷偶联剂
5.680kg 涂覆颗粒 添加剂
8.285kg 10目石英 聚集体
6.917kg 34目石英 聚集体
2.605kg 84目石英 聚集体
8.155kg 325目石英 聚集体
将上述材料置于搅拌器中并共混215秒。然后传送到平放的机架并在支撑载体上分散。将具有分散混合物的支撑载体传送到振冲压实装置中,将该材料压实。振冲压实之后,将该材料传送到烘箱中,使其固化形成块状人造石。块状人造石经过抛光,形成具有所需装饰效果的最终制品。
Claims (12)
1.具有能观察到的闪烁外观的涂覆颗粒,所述涂覆颗粒包含:
(a)折光颗粒;
(b)在(a)的折光颗粒上的透明涂层;
(c)嵌入在(b)的涂层中的反光颗粒;
(d)嵌入在(b)的涂层中的折光颗粒;
前提条件是,(c)的反光颗粒或(d)的折光颗粒主要位于所述涂层的表面处。
2.权利要求1的涂覆颗粒,其中所述(a)的折光颗粒具有在10目至3目范围内的尺寸。
3.权利要求1的涂覆颗粒,其中所述(d)的折光颗粒主要位于所述涂层的表面处。
4.权利要求3的涂覆颗粒,其中所述(d)的折光颗粒具有在325目至34目范围内的尺寸。
5.权利要求1的涂覆颗粒,其中至少一部分所述(c)的反光颗粒具有在1微米至3毫米范围内的尺寸。
6.权利要求1的涂覆颗粒,其中所述(a)的折光颗粒为玻璃。
7.权利要求1的涂覆颗粒,其中所述(b)的透明涂层包含含有聚酯的聚合物。
8.权利要求1的涂覆颗粒,其中所述(b)的透明涂层包含含有丙烯酸类的聚合物。
9.权利要求1的涂覆颗粒,其中所述(c)的反光颗粒为金属。
10.权利要求1的涂覆颗粒,其中所述(d)的折光颗粒为玻璃。
11.权利要求1的涂覆颗粒,其中(a)为玻璃,(b)包含含有聚酯的聚合物,(c)为金属并且(d)为玻璃。
12.具有能观察到的闪烁外观的人造石片材,所述人造石片材包含天然存在的颗粒形式的矿石和粘合剂,其中所述片材附加包含一定数量的涂覆颗粒,每个所述涂覆颗粒包含:
(a)折光颗粒;
(b)在所述(a)的折光颗粒上的涂层;
(c)嵌入在所述(b)的涂层中的反光颗粒;
(d)嵌入在所述(b)的涂层中的折光颗粒;
前提条件是,所述(c)的反光颗粒或所述(d)的折光颗粒主要位于所述涂层的表面处。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100317 |