CN103052608A - 包含板状废玻璃碎屑的人造大理石及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包含板状废玻璃碎屑的人造大理石及其制造方法，所涉及的发明，其特征在于，利用液晶显示器背光单元中的可再利用的薄板玻璃来制造具有0.6mm以下的厚度且具有20mm以下的大粒径的板状废玻璃碎屑，并将该碎屑添加到包含一种以上高分子树脂以及添加剂的基础混合物，从而具有与天然石相似的外观和优秀的表面物理性质，并且作为用于地板、墙壁以及厨房等的装修原材具有最佳的特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种包含板状废玻璃碎屑(chip)的人造大理石及其制造方法，更详细地涉及制造如下的人造大理石的技术，即，该人造大理石与以往具有人为的美感的人造大理石不同，利用大量的板状废玻璃碎屑，从而既具有类似天然石的自然的外观又具有优秀的表面物理性质以及广泛的应用性。
背景技术
人造大理石作为天然大理石的替代物，重量相对比天然大理石轻，能够展现各种外观，并以各种形态使用在地板材、壁材、桌子、厨房、板床、洗脸梳妆台等。
这种人造大理石被要求具有与天然石相似的美观、高档的质感，因此，怎样展现出天然石的质感，成了重要的课题。
与此相关的以往的人造大理石主要利用丙烯酸系树脂制造而成。丙烯酸系树脂人造大理石的制造方法为，将颜料以及促进剂等其他添加剂混合到将如同甲基丙烯酸甲酯等的单体和聚甲基丙烯酸甲酯进行混合而成的基础混合物后，注入到模具后进行固化来制造人造大理石。
这时，作为表现外观的碎屑，主要使用通常使用的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)碎屑。即，在制造PMMA平板后，将该平板粉碎成各种大小来制造碎屑，并将这些碎屑混合到上述丙烯酸系树脂。
这种通常使用的人造大理石使用的是金属材料材质，因此给人一种生硬、冰冷的感觉。
并且，无法提供鲜明的外观形象，表面物理性质也无法达到基准值，因此，表现出无法满足作为人造大理石的特性的局限性。
发明内容
技术问题
本发明为解决上述问题，以提供如下的人造大理石的制造方法作为其目的，该人造大理石使用利用了作为液晶显示器(LCD)背光单元的废弃物的0.6mm以下的薄板玻璃制成的板状废玻璃碎屑，从而能够使用具有20mm以下的平均粒径的大尺寸的碎屑，因此既具有与天然石相似的外观又具有优秀的物理性质。
同时，本发明的目的在于，提供通过利用上述制造方法来提供通过再利用液晶显示器背光单元用玻璃制成的环保型人造大理石。
技术方案
用于达成上述一个目的的本发明的一实施例的人造大理石，其特征在于，包含基础混合物和废玻璃碎屑，上述基础混合物包含高分子树脂以及添加剂，上述板状废玻璃碎屑通过粉碎具有0.6mm以下厚度的废玻璃而成。
在这里，上述人造大理石的特征在于，相对于100重量份上述基础混合物包含300～600重量份上述板状废玻璃碎屑。
并且，上述人造大理石的特征在于，上述板状废玻璃碎屑利用粉碎液晶显示器背光单元用玻璃(LCD BLU Glass)而成的碎屑，并且利用具有20mm以下的平均粒径的碎屑，并在表面涂敷珍珠粉来加以利用。
并且，上述人造大理石的特征在于，上述珍珠粉为天然珍珠、合成珍珠以及金属珠中的一种以上，上述高分子树脂包含选自由丙烯酸树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂以及不饱和聚酯树脂构成的组中的一种以上，上述添加剂包含颜料、促进剂、聚合引发剂以及交联剂中的一种以上。
这时，上述交联剂作为包含能够在分子内共聚的双键而与粘结剂主链内的双键进行交联结合的丙烯酸多官能单体，可在乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、二乙二醇二甲基丙烯酸酯(2EDMA)、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(3EDMA)、四乙二醇二甲基丙烯酸酯(4EDMA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPMA)、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯以及聚丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯中单独使用一种或使用其中两种以上的混合物，或者可使用苯乙烯系单体等。
并且，上述人造大理石的特征在于，还包含表面处理层。
同时，本发明的人造大理石的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(a)，粉碎薄板玻璃来形成板状废玻璃碎屑；步骤(b)，将上述板状废玻璃碎屑混合到包含高分子树脂以及添加剂的基础混合物；步骤(c)，将混合有上述板状废玻璃碎屑的上述基础混合物注入到模具进行成型；以及步骤(d)，使上述步骤(c)的上述基础混合物按上述模具的形状固化。
在这里，上述人造大理石的制造方法的特征在于，上述板状废玻璃碎屑具有0.6mm以下的厚度和20mm以下的平均粒径，在上述步骤(b)中，还将天然石碎屑、玻璃碎屑以及镜子碎屑中的一种以上混合到上述基础混合物。
之后，上述人造大理石制造方法的特征在于，上述步骤(b)包括：步骤(b-1)，将天然珍珠、合成珍珠以及金属珠中的一种以上和添加剂混合到上述薄板废玻璃碎屑；步骤(b-2)，将高分子树脂混合到经上述步骤(b-1)得到的混合物；以及步骤(b-3)，将无机粉混合到以上述步骤(b-2)得到的混合物。
再之后，人造大理石制造方法的特征在于，上述步骤(c)的上述成型为真空压缩冲压工序；还包括步骤(e)，在该步骤(e)中，对上述人造大理石进行表面处理。
有益效果
本发明与以往的人造大理石不同，使用板状废玻璃碎屑，特别是使用具有0.6mm以下的厚度的薄板玻璃，因此通过再利用液晶显示器废弃物之一的背光单元用钢化玻璃，能够提供即能防止环境污染又能减少制造费用，并且能够得到高硬度特性的效果。
同时，本发明通过利用0.6mm以下的薄板玻璃，能够容易制造具有20mm以下的大粒径的碎屑，通过利用具有这种大粒径的碎屑，提供能够得到以往二氧化硅系人造大理石不可能体现的接近于天然石(特别是珍珠类石材)的外观的效果。
并且，本发明的人造大理石能够体现如上所述的天然石质感效果，因此提供能适用于家电、家具以及装修墙体等各种产品组的效果。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例的包含板状废玻璃碎屑的人造大理石的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明的实施例会让本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法更加明确。但是，本发明不局限于以下所公开的实施例，能够以互不相同的各种方式实施，本实施例只用于使本发明的公开内容更加完整，有助于本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的范畴，本发明根据权利要求书的范围而定义。在说明书全文中，相同的附图标记表示相同的结构要素。
以下参照附图，对本发明的包含板状废玻璃碎屑的人造大理石及其制造方法进行详细说明。
本发明的人造大理石在包含一种以上高分子树脂及添加剂的人造大理石制造用基础混合物中添加板状废玻璃碎屑，能够体现出透明且形态自然的大理石纹理表面。
在这里，优选地，按相对于100重量份人造大理石用基础混合物包含板状废玻璃碎屑300～600重量份的比例添加。如果板状废玻璃碎屑的添加比例小于300重量份，表面的效果就不会产生差别化，而如果大于600重量份，在混合过程中可能就会发生大量的破碎现象。并且，因碎屑和碎屑之间的空间相对增大，并未能提供均匀的空间，而使得粘结剂未能充分填满，从而在已成型产品的表面含有针孔(pin hole)的情况多有出现，存在能够观察到多处内部未被填充的部分等未体现出用于制造大理石形态的模具成型的问题。
之后，在添加具有20mm以下大小的平均粒径并具有0.6mm以下的厚度的板状废玻璃碎屑的情况下，体现出了最优秀的形态的大理石外观形象。
在这里，本发明的板状废玻璃碎屑只要具有上述的平均粒径以及厚度条件，对其种类就没有太大的限定。
这时，主要使用厚度在0.6mm以下的薄板玻璃的可以举出液晶显示器用背光单元。
另一方面，最近形成了从阴极射线管(CRT)显示器到液晶显示器的急剧的更新换代，而在这一过程中当前正在废弃的液晶显示器用背光单元正在急剧增加。
因此，本发明通过再利用上述液晶显示器用背光单元中所使用的废玻璃，能够得到防止环境污染，并且还能减少人造大理石的制造费用的效果。
同时，通常使用的液晶显示器用背光单元中所用的薄板玻璃从其产品特性来看，非常透明，并且为了减少整体重量而形成非常薄的厚度，但强度非常高。
因此，在利用这种液晶显示器用背光单元中所用的薄板玻璃来制造板状形废玻璃碎屑的情况下，具有既能够得到高硬度的同时，又能够借助优秀的透明性同时确保华丽的外观形象的优点。
同时，以往的镜子或者一般玻璃的破碎物的平均粒径大多都没有超过8mm。在这种情况下，经常发生玻璃破碎物聚集并嵌在用于混合(Mixing)原料的叶轮(Impeller)和混合器壁之间的现象，因此未能顺利进行原料混合。因此，导致了添加透明玻璃得到的效果显著降低，大多情况下天然大理石纹理取得失败。
相反，在粉碎本发明的0.6mm以下厚度的薄板的情况下，主要形成平均具有20mm以下的粒径的板状形破碎物，因此能够将具有透明又华丽的外观的天然大理石纹理的体现效果最大化。
这是因为，比起球形粒子，在大量投入薄板形态的碎屑时，有利于在高压的成型条件下形成其内部组织成被按压似的板状形态，因此，所形成的成型物的状态更加稳定。
因此，在利用本发明的板状废玻璃碎屑的情况下，能够提高成型品组织的致密性，并能够提高其物理性质。并且，在这时，为了将这种效果极大化，在本发明还可将经粉碎如上所述的一般玻璃以及镜子而得的破碎物混合到板状废玻璃碎屑中来使用。
像这样的板状废玻璃碎屑混合在基础混合物内而进行使用，如果本发明的板状废玻璃碎屑的平均粒径大于20mm，就可能会存在用于控制大理石纹理的混合不容易进行的问题。即，在混合过程中可能会发生板状玻璃碎屑破碎的情况，因此反而会导致产生不良的概率增大，所以，优选地，本发明将板状废玻璃碎屑的平均粒径调整在上述条件范围内。
另外，形成人造大理石的基础混合物的高分子树脂并不受特别的限制。
就本发明的混合物而言，可无限制地使用包含丙烯酸系人造大理石、不饱和聚酯系人造大理石、环氧系人造大理石等在内的在本领域公知的为制造各种人造大理石而使用的混合物。
在这里，本发明中，作为如上所述的混合物的例子，可以举出选自由丙烯酸系树脂、不饱和聚酯系树脂、环氧系树脂以及三聚氰胺系树脂构成的组中的一种以上。
上述丙烯酸树脂的种类不受特别限制，例如可使用包含选自由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸苄酯以及甲基丙烯酸缩水甘油酯构成的组中的一种以上的丙烯酸单体的聚合物。
另外，上述不饱和聚酯的种类也不受特别限制，例如可通过α，β-不饱和二元酸或者上述二元酸和饱和二元酸的混合物与多元醇进行的缩合反应制造而成，可使用酸值为5至40且分子量为1000至5000的聚酯树脂。
并且，上述环氧树脂的种类也不受特别限制。例如可使用双官能环氧树脂或者多官能环氧树脂。作为上述双官能环氧树脂或者多官能环氧树脂的例，可举出选自由双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、四苯基乙烷环氧树脂以及酚醛型环氧树脂构成的组中的一种以上。
上述添加剂表示聚合引发剂、流动添加剂等用于制造人造大理石的公知的各种添加剂。
这种添加剂的种类也不受特别限制。可包含颜料、促进剂、聚合引发剂以及交联剂中的一种以上。其中，交联剂作为包含能够在分子内共聚的双键而与粘结剂主链内的双键进行交联结合的丙烯酸系多官能单体，可从乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、二乙二醇二甲基丙烯酸酯(2EDMA)、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(3EDMA)、四乙二醇二甲基丙烯酸酯(4EDMA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPMA)、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯以及聚丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯中单独使用一种或使用其中两种以上的混合物，或者可使用苯乙烯系单体等。
并且，除了使用形成本发明的人造大理石的板状废玻璃碎屑之外，还可以使用附加的加工树脂碎屑。例如，可使用选自由丙烯酸系列的树脂碎屑以及天然原材碎屑构成的组中的一种以上。
因此，附加包含于发明的人造大理石的碎屑，只要是在本领域中通常使用的，就可以不受特别限制地使用。例如，不仅可以使用花岗石、大理石等天然石的粉碎物、镜子、玻璃以及石英石的粉碎物等高硬度原材，还可以使用选自由丙烯酸树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂构成的组中的一种以上树脂组成物制造的低硬度碎屑。
并且，本发明中还可以在制造板状废玻璃碎屑的过程中添加适当的颜料或染料等的有色材料或者通过涂敷或蒸镀在所粉碎的碎屑上利用有色材料进行表面处理，从而制造出各种颜色的着色碎屑。
特别是，在利用珍珠粉来制造着色碎屑时，可包含选自由天然螺钿、石头、石粉、石英、木炭、黄土、磁铁粉、香料、珍珠、贝壳类以及镜粉构成的组中的一种以上，也可以利用合成珍珠，但并不特别限于于此。
在这里，在使用上述着色碎屑来制造本发明的人造大理石的情况下，优选地，上述着色碎屑以相邻的碎屑之间具有相似的色感的方式进行排列。其理由是为了演绎出人造大理石的自然的美感。
另外，本发明的包含天然大理石纹理的人造大理石可在上部还包含表面处理层。
出于提高人造大理石的耐刮性或者耐磨耗性等表面质量或者改善耐污染性使清扫变得容易的目的等，表面处理层形成于混合物覆盖层之上。这种表面处理层可包含聚氨酯、聚氨酯丙烯酸系树脂、硅改性树脂以及蜡等。
如上所述的本发明的人造大理石通过使用板状废玻璃碎屑，能够体现出透明、清澈的外观，因此能够体现出时尚、简约并超前的设计。
并且，可以通过还形成表面处理层能够形成具有高光泽的华丽的表面的涂敷层，具体察看这种形态的人造大理石制造方法如下。
图1是表示本发明的一实施例的包含板状废玻璃碎屑的人造大理石的制造方法的流程图。
参照图1，包含板状废玻璃碎屑的人造大理石制造方法以包括以下步骤的顺序进行：步骤S100，粉碎薄板废玻璃来形成板状废玻璃碎屑；步骤S120，将上述板状废玻璃碎屑混合到包含高分子树脂以及添加剂的基础混合物；步骤S130，将上述混合有板状废玻璃碎屑的上述基础混合物注入到模具进行成型；以及步骤S140，使上述基础混合物按上述模具的形状固化。
在这里，包含板状废玻璃碎屑的人造大理石制造方法的特征在于，在利用上述模具进行上述成型的步骤利用真空压缩冲压工序，并且还包括步骤S150，在该步骤S150中，对上述人造大理石进行表面处理。
同时，在将板状废玻璃碎屑混合到基础混合物的步骤S120中，还可以执行将天然石碎屑、玻璃碎屑以及镜子碎屑中的一种以上混合到上述基础混合物的步骤，其具体过程如下。
首先，执行将上述天然珍珠、合成珍珠以及金属珠中的一种以上和添加剂混合到上述薄板废玻璃碎屑的步骤(步骤S110)，在确认珍珠或者金属粉是否均匀涂敷于上述碎屑的表面后，可执行将上述高分子树脂混合到上述混合物的步骤。
并且，之后，在确认上述高分子是否充分被碎屑表面吸油后，还可以混合无机粉。这时，无机粉可使用选自石头、石粉、石英、木炭、黄土以及磁铁粉中的一种以上。
这时，如果不确认高分子树脂是否被正常吸油，混合就无法正常进行，可能发生在添加物和混合物的界面产生气泡等的副作用。
并且，为了容易控制大理石纹理、使气泡的产生最小化，以使人造大理石具有自然的美感，优选地，当进行模具成型时，通过真空压缩冲压工序来制造。
之后，固化方法不受特别限定，使用在该领域公知的方法即可。例如，在本发明中，固化可在将模具内部的温度维持在常温至100℃范围以内的状态下执行。
之后，固化温度可根据所要达到的混合物层的厚度或者所使用的混合物的量等进行适当变更。
之后，还可以执行对作为本发明的人造大理石的表面进行表面处理的步骤，以提高耐刮性或者耐磨耗性等表面质量或者改善耐污染性。
如上所述，本发明与以往的人造大理石不同，使用板状废玻璃碎屑，特别是因为使用具有0.6mm以下的厚度的薄板玻璃，所以能够再利用液晶显示器废弃物之一的背光单元。
因此，既能够防止环境污染，又能够减少制造费用，并能够得到高硬度特性。
同时，本发明利用0.6mm以下的薄板玻璃，可适用具有20mm以下的大粒径的碎屑，因此，能够得到接近于天然石的外观及物理性质。
因此，本发明的人造大理石能够广泛应用于家电、家具以及装修墙体等各种产品组。
以上，以本发明的实施例为中心进行了说明，但这仅仅是示例性的，在本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，可根据上述实施例进行各种变形及实施等同的其他实施列。由此，应根据所附的权利要求书来判断本发明真正要求保护的技术范围。
Claims (16)
1.一种人造大理石，其特征在于，包含基础混合物和板状废玻璃碎屑，上述基础混合物包含高分子树脂以及添加剂，上述板状废玻璃碎屑通过粉碎具有0.6mm以下厚度的废玻璃而成。
2.根据权利要求1所述的人造大理石，其特征在于，上述人造大理石中，相对于100重量份上述基础混合物包含300～600重量份上述板状废玻璃碎屑。
3.根据权利要求1所述的人造大理石，其特征在于，上述板状废玻璃碎屑通过粉碎液晶显示器背光单元用玻璃而成。
4.根据权利要求1所述的人造大理石，其特征在于，上述板状废玻璃碎屑具有20mm以下大小的平均粒径。
5.根据权利要求1所述的人造大理石，其特征在于，在上述板状废玻璃碎屑的表面涂敷有珍珠粉。
6.根据权利要求5所述的人造大理石，其特征在于，上述珍珠粉为天然珍珠、合成珍珠以及金属珠中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的人造大理石，其特征在于，上述高分子树脂包含选自由丙烯酸树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂以及不饱和聚酯树脂构成的组中的一种以上。
8.根据权利要求1所述的人造大理石，其特征在于，上述添加剂包含颜料、促进剂、聚合引发剂以及交联剂中的一种以上。
9.根据权利要求8所述的人造大理石，其特征在于，上述交联剂作为包含能够在分子内共聚的双键而与粘结剂主链内的双键进行交联结合的丙烯酸系多官能单体，是乙二醇二甲基丙烯酸酯EDMA、二乙二醇二甲基丙烯酸酯2EDMA、三乙二醇二甲基丙烯酸酯3EDMA、四乙二醇二甲基丙烯酸酯4EDMA、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPMA、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯以及聚丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或其中两种以上的混合物，或者是苯乙烯系单体。
10.根据权利要求1所述的人造大理石，其特征在于，上述人造大理石还包含表面处理层。
11.一种人造大理石的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(a)，粉碎薄板废玻璃来形成板状废玻璃碎屑；
步骤(b)，将上述板状废玻璃碎屑混合到包含高分子树脂以及添加剂的基础混合物；
步骤(c)，将混合有上述板状废玻璃碎屑的上述基础混合物注入到模具进行成型；以及
步骤(d)，使上述步骤(c)的上述基础混合物按上述模具的形状固化。
12.根据权利要求11所述的人造大理石的制造方法，其特征在于，上述板状废玻璃碎屑具有0.6mm以下的厚度和20mm以下的平均粒径。
13.根据权利要求11所述的人造大理石的制造方法，其特征在于，在上述步骤(b)中，还将天然石碎屑、玻璃碎屑以及镜子碎屑中的一种以上混合到上述基础混合物。
14.根据权利要求11所述的人造大理石的制造方法，其特征在于，上述步骤(b)包括：
步骤(b-1)，将天然珍珠、合成珍珠以及金属珠中的一种以上和添加剂混合到上述薄板废玻璃碎屑；
步骤(b-2)，将高分子树脂混合到经上述步骤(b-1)得到的混合物；以及
步骤(b-3)，将无机粉混合到经上述步骤(b-2)得到的混合物。
15.根据权利要求11所述的人造大理石的制造方法，其特征在于，上述步骤(c)的上述成型为真空压缩冲压工序。
16.根据权利要求11所述的人造大理石的制造方法，其特征在于，还包括步骤(e)，在该步骤(e)中，对上述人造大理石进行表面处理。
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Granted publication date: 20151202 Termination date: 20170614 |
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