CN103068766B - 具有花岗岩图案的丙烯酸类人造大理石及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有花岗岩图案的丙烯酸类人造大理石及其制造方法，所述方法可以通过混合和模制具有不同颜色的两种或更多种复合物而提供天然大理石效果，并因此可以得到花岗岩图案，在该图案中两种或更多种复合物均匀地混合，并且通过使用多色碎片可以得到所希望的非常类似于天然石材的图案。

Description

具有花岗岩图案的丙烯酸类人造大理石及其制造方法

技术领域

本发明涉及丙烯酸类人造大理石及其制造方法，并且更具体而言，涉及具有花岗岩图案的丙烯酸类人造大理石及其制造方法，其可以通过混合和模制具有不同颜色的两种或更多种复合物而提供天然大理石效果，并因此可以得到花岗岩图案，在该图案中两种或更多种复合物均匀地混合，并且通过使用多色碎片可以得到所希望的非常类似于天然石材的图案。

背景技术

一般来讲，因为由丙烯酸类树脂形成的人造大理石具有许多优点，例如漂亮的外观、优异的可加工性、轻量及优异的强度，所以其被广泛用作柜台的材料和各种内饰材料。然而，与天然石材或花岗岩相比，对于使用单色碎片的结合提供各种图案存在技术上的限制。

在制造丙烯酸类人造大理石时，将无机填料如氢氧化铝、碳酸钙和二氧化硅，引发剂如颜料和硬化剂，以及添加剂如脱模剂和分散剂在混合有聚甲基丙烯酸甲酯和单体如甲基丙烯酸甲酯的浆料中混合，然后将混合物在铸模中模制和固化。

其中，原料如颜料和碎片被用作一种标示颜色和形状的手段。碎片的一种主要组分与人造大理石相同。原料由与人造大理石制造方法相同的方法制备：加入单色颜料，然后研磨从而具有各种颜色和粒度。

在现有技术中，当使用碎片制造人造大理石时，制备多种单色碎片，其各自具有不同的颜色，然后将其添加到基质原料中以形成天然花岗岩的图案。然而，用单色碎片制造的人造大理石的图案和外观单调且不自然，因此对于逼真地重现天然图案和颜色也存在技术上的限制。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供丙烯酸类人造大理石，其可以改善用单色碎片制造的人造大理石的单调和不自然的感觉，并且还可以克服在使用单色碎片提供各种颜色和图案时的限制，从而可以得到花岗岩效果，其中两种或更多种复合物的图案均匀地存在并混合，从而提供所希望的非常类似于天然石材图案和各种花岗岩图案的图案。

本发明的另一目的是提供一种制造具有花岗岩图案的人造大理石的方法。

技术方案

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种丙烯酸类人造大理石，其中使用两种或更多种复合物均匀地形成了天然花岗岩图案。

此外，本发明提供了一种制造丙烯酸类人造大理石的方法，包括（a）捏合用于人造大理石的液体原料；（b）通过将捏合的液体原料、无机填料和碎片放置于捏合机中形成两种或更多种片材；（c）将两种或更多种片材放置于单独的捏合机中并将它们混合；（d）使用混合材料形成具有大理石图案的片材；（e）切割形成的大理石片材；和（f）在模具中浇注和模制所制备的人造大理石复合物片材，然后分离、冷却和抛光模制的产品。

有益效果

如本发明的图1和图2所示，通过混合和模制具有不同颜色的两种或更多种复合物可以提供天然大理石效果，并因此可以得到花岗岩图案，在该图案中两种或更多种复合物均匀地混合，并且通过使用多色碎片可以得到所希望的非常类似于天然石材的图案。

为了提供其他各种花岗岩图案，通过使用花岗岩色调的片材制造人造大理石，所述花岗岩色调的片材通过添加不同片材而制备。

附图说明

通过以下结合附图给出的对优选实施方案的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将会变得更加明显，其中：

图1示出了本发明一个实施方案的花岗岩色调的人造大理石板。

图2示出了本发明另一个实施方案的花岗岩色调的人造大理石板。

图3是说明本发明制造丙烯酸类人造大理石的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将对本发明的实施方案进行详细描述。

本发明提供了通过使用两种或更多种复合物制造的具有花岗岩图案的丙烯酸类人造大理石，所述复合物包含液体原料、无机填料和碎片，所述液体原料含有50~700重量份的无机填料、0.2~5重量份的交联剂和0.2~3重量份的交联促进剂，基于100重量份的丙烯酸类树脂浆料计。

优选地，形成花岗岩图案的颗粒具有5-50pi的粒度。

此外，本发明提供了一种制造丙烯酸类人造大理石的方法，包括（a）捏合用于人造大理石的液体原料；（b）通过将捏合的液体原料、无机填料和碎片放置于捏合机中形成两种或更多种片材；（c）将两种或更多种片材放置于单独的捏合机中并将它们混合；（d）使用混合材料形成具有大理石图案的片材；（e）切割形成的大理石片材；和（f）在模具中浇注和模制所制备的人造大理石复合物片材，然后分离、冷却和抛光模制的产品。

此外，在步骤（e）之后，可以通过无定向铺展和压制切割成10-40pi尺寸的碎片而形成具有大理石图案的片材，在模具中浇注和模制所制备的人造大理石复合物片材并将其从模具中分离，然后冷却和抛光模制的产品，从而制造丙烯酸类人造大理石。

制造丙烯酸类人造大理石的方法示于图3。

在捏合液体原料的步骤（a）中，捏合液体原料的原因是需要制备高粘度的原料以便压制成形时包含最佳的图案。在步骤（b）中，形成片材的原因是为了使片材在模具中填充，从而有利于模制过程。

步骤（a）中用于人造大理石的液体原料包含50~700重量份的无机填料、0.2~5重量份的交联剂和0.2~3重量份的交联促进剂，基于100重量份的丙烯酸类树脂浆料计，所述丙烯酸类树脂浆料包含10~50重量%的丙烯酸类树脂和50~90重量%的丙烯酸类单体。

优选地，步骤（a）中用于人造大理石的液体原料的粘度为5,000~100,000Ps。

如果粘度低于5,000Ps，则由于过度的混合而难以形成天然图案，并且如果其粘度超过100,000Ps，则所形成的图案是不自然的，因为液体原料没有混合充分。

在步骤（b）中使用200~500重量份的无机填料和0~300重量份，优选50~200重量份的碎片，基于100重量份的液体原料计。

优选地，丙烯酸类树脂浆料的可聚合单体是丙烯酸类单体。更具体而言，丙烯酸类树脂浆料是一种甲基丙烯酸酯类单体或选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的两种或更多种的混合物，或其可以为甲基丙烯酸酯类单体和部分聚合的聚合物的混合物。其中甲基丙烯酸甲酯是最优选的。优选地，浆料中的聚合物含量是10-50重量%。

无机填料可以是选自本领域中通常使用的无机粉末中的一种或两种或更多种的混合物，例如氢氧化铝、氢氧化镁、铝酸钙、碳酸钙、二氧化硅粉末和氧化铝。优选地，无机填料的粒度为3-200μm并且无机填料使用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或硬脂酸进行表面处理，以改善树脂的分散性和产品的机械强度，以及防止其沉淀。优选地，无机填料的含量是200-500重量份，基于100重量份的树脂浆料计。

如果无机填料的含量小于200重量份，则由于低粘度以及由此导致的过度混合而难以形成天然图案，并且如果其含量大于500重量份，所形成的图案是不自然的，这是因为无机填料没有混合充分。

在本发明中使用的交联剂是选自多官能丙烯酸类单体中的一种或两种或更多种的混合物，所述多官能丙烯酸类单体的分子中具有可共聚的双键以便与丙烯酸类树脂浆料进行交联，例如乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、聚丁二醇二甲基丙烯酸酯和新戊二醇二甲基丙烯酸酯。其中最优选乙二醇二甲基丙烯酸酯。

如果不使用交联剂或所使用的交联剂量过小，则可能产生人造大理石的不平表面并在人造大理石的上部和下部产生气泡。因此，原子间的结合力降低，耐热性和耐热变色性劣化。如果所使用交联剂的量过大，会出现碎片的相分离，并因此在大理石图案上产生许多问题。优选地，交联剂的含量是0.2~5重量份，基于100重量份的树脂浆料计。

本发明中使用的交联促进剂是选自有机过氧化物中的一种或两种或更多种的混合物，所述有机过氧化物为例如过氧化苯甲酰、二酰基过氧化物如过氧化二异丙苯、丁基过氧化氢、氢过氧化物如过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化马来酸、叔丁基过氧化氢、叔丁基过氧化氢丁酸酯、过氧化乙酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈（azobisdimethylvaleronitrile）、过氧化新癸酸叔丁酯和过氧化(2-乙基己酸)叔戊酯。此外，树脂浆料可以使用胺的过氧化物和硫酸的混合物或过氧化物和钴化合物的混合物在室温下聚合并固化。优选地，交联促进剂的含量为0.2~3重量份，基于100重量份的树脂浆料计。一般来讲，交联促进剂和聚合促进剂一起使用。

如果交联促进剂的含量小于0.2重量份，则模制时间变得更长，并因此降低了生产率。并且，如果交联促进剂的含量大于3重量份，则由于骤然固化在人造大理石中将产生裂纹。

此外，可以使用自由基载体如硫醇化合物，包括正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、苄基硫醇和三甲基苄基硫醇。优选地，自由基载体的含量为0.1~5重量份，基于100重量份的树脂浆料计。

对本发明中使用的成色手段没有特别限定。可将本技术领域公知的有机或无机颜料或染料作为添加剂用于人造大理石。

用于人造大理石的组合物可进一步包含选自下列的至少一种额外的试剂：由硅和非硅物质制成的消泡剂；由含三甲氧基硅烷作为主要组分的硅烷、酸或钛酸酯制成的偶联剂；由水杨酸苯酯、二苯甲酮、苯并三唑、镍衍生物或自由基清除剂制成的紫外光吸收剂；由卤素、磷或无机金属制成的阻燃剂；由硬脂酸或硅制成的脱模剂；由邻苯二酚和对苯二酚制成的聚合抑制剂；和由酚、胺、醌、硫或磷制成的抗氧化剂。

步骤（f）中，模制压力为5~50kg/cm²，模制温度为30~150℃。如果模制压力小于5kg/cm²，则会出现不完全的模制，并且如果模制压力超过50kg/cm²，则毛刺的量会过多。

为了提供三种或更多种大理石效果，当制造人造大理石时，有必要以相同的方式制备三种或更多种片材。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方案。然而，本发明并不限于下述实施方案。

[实施方案]

1.单色片材的制备

1）原料的制备

将0.3重量份的颜料与原料浆料混合从而制备单色的塑料颜料组合物，所述原料浆料包含100重量份的甲基丙烯酸甲酯（含有30重量%的聚甲基丙烯酸甲酯和70重量%的甲基丙烯酸甲酯）、400重量份的氢氧化铝、0.2重量份的过氧化新癸酸叔丁酯、0.3重量份的过氧化(2-乙基己酸)叔戊酯、3重量份的乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.2重量份的正十二烷基硫醇、0.2重量份的作为消泡剂的BYK555(BYK-Chemie公司，德国)、0.75重量份的BYK900(BYK-Chemie公司，德国)和0.2重量份的作为紫外光吸收剂的Hisorp-P(LG Chem，Ltd.)。

2）单色片材的制备

将所制备的单色的塑料颜料组合物（粘度为1,000cp）另外通过供应线施加至已加入400重量份的氢氧化铝和200重量份的碎片的捏合机中，然后进行约20分钟的捏合。

将捏合后取出的块状原料通过板坯辊（slab roller），从而变为片材。

3）具有大理石图案的片材的制备

在进一步以相同的方法使用不同的着色颜料制备其他种类的片材之后，将各自具有恒定的形状和重量的两种片材加入单独的捏合机中，然后混合10秒，从而提供了一种混合了两种碎片图案的大理石图案。将具有该大理石图案的块状复合物取出，然后形成为宽度为760t、长度为3680t且厚度为14t的片材。

2.具有花岗岩图案的片材的制备

将所制备的大理石片材切割至20pi的粒度。

切割的碎片以无定向的状态铺展，然后压制成片材。

3.人造大理石的制造

将具有花岗岩图案的片状复合物浇注到预热至温度120℃的模具中，在15kg/cm²的压力下模制，从模具中分离，然后进行冷却和打磨工艺，从而制造出具有花岗岩图案的人造大理石。

尽管已对本发明的具体实施方案进行了描述，但是本领域的技术人员显然可以在不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下进行各种变型和改进。

工业实用性

根据本发明，可以通过混合和模制具有不同颜色的两种或更多种复合物而提供天然大理石效果，并因此可以得到花岗岩图案，在该图案中两种或更多种复合物均匀地混合，并且通过使用多色碎片还可以得到所希望的非常类似于天然石材的图案。

Claims (14)

1.一种丙烯酸类人造大理石，其中通过使用两种或更多种复合物形成花岗岩图案，所述复合物包含：

液体原料，其含有50～700重量份的无机填料、0.2～5重量份的交联剂、0.2～3重量份的交联促进剂、和颜料，基于100重量份的丙烯酸类树脂浆料计；

无机填料；和

碎片，

其中，所述丙烯酸类人造大理石通过包括如下步骤的方法制造：

(a)捏合用于人造大理石的液体原料，其中所述液体原料的粘度为5000-100000Ps；

(b)通过将捏合的液体原料、无机填料和碎片加入捏合机中形成两种或更多种具有不同颜色的片材；

(c)将两种或更多种具有不同颜色的片材加入单独的捏合机中并将它们混合；

(d)使用(c)的混合物形成具有大理石图案的片材；

(e)切割以片材形式制备的大理石片材，并无定向铺展切割的碎片并将其压制，以制备具有花岗岩图案的片材；和

(f)将以片材形式制备的具有花岗岩图案的复合物加入模具中，模制、分离、冷却和抛光模制的产品。

2.根据权利要求1的丙烯酸类人造大理石，其中所述丙烯酸类树脂浆料包含10～50重量％的丙烯酸类树脂和50～90重量％的丙烯酸类单体。

3.根据权利要求2的丙烯酸类人造大理石，其中所述丙烯酸类单体是选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种或更多种的混合物，并且所述丙烯酸类树脂是所述丙烯酸类单体的至少一种聚合物。

4.根据权利要求1的丙烯酸类人造大理石，其中所述无机填料是选自下列的至少一种：氢氧化铝、氢氧化镁、铝酸钙、碳酸钙、二氧化硅粉末和氧化铝。

5.根据权利要求1的丙烯酸类人造大理石，其中所述交联剂是选自下列的至少一种：乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、聚丁二醇二甲基丙烯酸酯和新戊二醇二甲基丙烯酸酯。

6.根据权利要求1的丙烯酸类人造大理石，其中交联促进剂是选自下列的至少一种：过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化马来酸、叔丁基过氧化氢、叔丁基过氧化氢丁酸酯、过氧化乙酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化新癸酸叔丁酯和过氧化-2-乙基己酸叔戊酯。

7.一种制造丙烯酸类人造大理石的方法，包括：

(a)捏合用于人造大理石的液体原料，其中所述液体原料含有50～700重量份的无机填料、0.2～5重量份的交联剂、0.2～3重量份的交联促进剂、和颜料，基于100重量份的丙烯酸类树脂浆料计；无机填料；和碎片，且所述液体原料的粘度为5000-100000Ps；

(b)通过将捏合的液体原料、无机填料和碎片加入捏合机中形成两种或更多种具有不同颜色的片材；

(c)将两种或更多种具有不同颜色的片材加入单独的捏合机中并将它们混合；

(d)使用(c)的混合物形成具有大理石图案的片材；

(e)切割以片材形式制备的大理石片材，并无定向铺展切割的碎片并将其压制，以制备具有花岗岩图案的片材；和

(f)将以片材形式制备的具有花岗岩图案的复合物加入模具中，模制、分离、冷却和抛光模制的产品。

8.根据权利要求7的方法，其中所述丙烯酸类树脂浆料含有10～50重量％的丙烯酸类树脂和50～90重量％的丙烯酸类单体。

9.根据权利要求8的方法，其中所述丙烯酸类单体是选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种或更多种的混合物，且所述丙烯酸类树脂是所述丙烯酸类单体的至少一种聚合物。

10.根据权利要求7的方法，其中所述无机填料是选自下列的至少一种：氢氧化铝、氢氧化镁、铝酸钙、碳酸钙、二氧化硅粉末和氧化铝。

11.根据权利要求7的方法，其中所述交联剂是选自下列的至少一种：乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、聚丁二醇二甲基丙烯酸酯和新戊二醇二甲基丙烯酸酯。

12.根据权利要求7的方法，其中所述交联促进剂是选自下列的至少一种：过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化马来酸、叔丁基过氧化氢、叔丁基过氧化氢丁酸酯、过氧化乙酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化新癸酸叔丁酯和过氧化-2-乙基己酸叔戊酯。

13.根据权利要求7的方法，其中在(b)中加入200～500重量份的无机填料和大于0～300重量份的碎片，基于100重量份的液体原料计。

14.根据权利要求7的方法，其中在(f)中，模制压力为5～50kg/cm²，且模制温度为30～150℃。