CN1074169A

CN1074169A - 合成树脂固体饰面材料及其制法

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Publication number: CN1074169A
Application number: CN 92114618
Authority: CN
Inventors: 道格拉斯·C·特纳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1992-11-21
Publication date: 1993-07-14
Anticipated expiration: 2007-11-21
Also published as: GB9224583D0; GB2262469A; CA2083474A1; CN1047345C; GB2262469B

Abstract

一种合成树脂固体饰面材料及其制法，如人工制大理石或玛瑙。将该材料浇注成一个整体结构，包括由第一合成树脂层形成的正面或工作面；由第二合成树脂层形成的背面和夹在该第一与第二层之间的芯材层。在第一层与芯材层之间有纤维增强材料。在本发明的实施例中，该芯材层包括胶合板，或带木纹的轻木，该木纹延伸在第一与第二层之间，在芯材层与第二层之间还有一个纤维增强层。

Description

本发明涉及一种合成树脂固体饰面材料或人造的大理石或玛瑙产品，这些产品例如可用于厨房、浴室内的桌面和柜面。本发明还涉及该产品的制法。

大家都知道由不饱和聚酯或丙烯酸聚合物浇注而成的固体饰面材料，在某些应用方面它仿制大理石或玛瑙，这些产品可能又重又贵。在EP-0188440Bi中，揭示了一种把木质芯子封入一种人造大理石外壳内的方法，该方法是将木质芯子固定在模子内，然后将人造大理石混合料浇入模内包住该芯子。木质芯子上穿设有孔，以利于空气排出。

有一种板是由薄的树脂面层贴在另一种材料上做成的，这种板的缺点是，当暴露在过高或过低温度下，或者温度变化快的环境中，或遭受机械冲击时，该树脂面层有裂开的可能，特别是当该树脂面层与其它材料之间脱层时，裂开的可能性就会增大。

因此，本发明的目的就是为了克服上述弊病。

本发明一方面提供一种浇注成整体结构的合成树脂固体饰面材料，它包括由第一合成树脂层形成的正面或工作面;由第二合成树脂层形成的背面;夹在该第一和第二层之间的芯材层及埋在第一层内，并位于上述芯材层一侧上的纤维增强材料。

本发明还提供了一种制造合成树脂固体饰面材料的方法，有以下步骤：

（a）、往模子内浇注可硬化的合成树脂混合料，形成第一层;

（b）、使该第一层至少部分固化;

（c）、在该第一层顶面上放置芯材层;

（d）、往模子内浇注可硬化的合成树脂混合料，以在上述芯材层顶面形成第二层;

（e）、使该树脂固化。

所用的合成树脂混合料可包括合成树脂和填料，例如矿物填料。任何适合的树脂，例如聚酯、丙烯酸聚合物、环氧树脂或酚醛树脂等都可以使用。

芯材层可包括任何适合的材料，如胶合板、轻木、泡沫塑料或其它工业用芯材，如纸或铝质蜂窝状物。最好的芯材应该是由其长度和宽度可以压缩，因而在垂直方向保持刚度，从而为树脂层的膨胀和收缩提供条件。

从以下对本发明最佳实施例的描述中，可以更清楚地了解本发明的其它目的和优点。

图1是本发明固体饰面材料片或板的横剖面图。

图2是模子的横剖面图，说明制造图1所示材料的方法。

图3是模子的横剖面图，说明本发明另一实施例固体饰面材料板的制法。

图1表示本发明一个实施例的固体饰面材料板10的横剖面。该板10包括浇注在芯14周围的合成树脂12，在本实施例中，芯14由几层粘接在一起的胶合板形成，详细地说，该板10包括第一层或树脂面层16，第二层或背面18及侧边层20。当该板10用作例如桌面或柜面时，其中该第一层或树脂面层16作为工作面使用。在芯14与树脂面层16之间设有纤维增强材料层22。可以采用任何合适的天然或合成纤维材料，如玻璃纤维，碳纤维或芳族聚酰胺纤维，如美国杜邦公司生产的KEVLAR^TM（凯夫拉，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维）。在芯14上有孔24，芯14粘在层16和层18之间，但这些孔不是必不可少的。

在模30内通过二步浇注过程来制造板10，如图2所示，采用人造大理石/玛瑙工业中常用的合适的不饱和聚酯，其粘度约为2500-3000CP，在70°F条件下胶凝时间约为20分钟。

在洁净的树脂内加入约10%重量的苯乙烯单体，使其粘度降低至约500CP。加入表面张力改良剂，如DOW CORNING^＃7^TM涂料添加剂，添加至浓度为0.4%（重量），以便防止起泡并有助于气泡从混合料中逸出。该混合料用适合于聚酯-苯乙烯混合料的一般着色剂染上所需颜色，然后在高剪切混合器中混合并加热至110°F。将矿物填料，如研磨成美国网目约为200的三水氧化铝，加入到该混合料中，使混合料中的填料约占重量的55%，树脂占45%（重量）。精磨提供较好的抗沾污性，而粗磨降低粘度并使材料更易于排气和泵吸。

混合器每十分钟间隔开关循环一次，使空心从混合料中逸出。高达20英寸水银柱的真空有助于空气排出。但须注意不要抽成更高的真空，否则会引起混合料内的苯乙烯气化并在成品中形成气孔。

模子30有一平底和多个向上的侧避，予先要内涂脱模剂，如蜡。模子30可以被加热，以便加快固化过程，但加热不要超过100°F，否则会引起产品固化过快而产生应力。

用0.5～3.0%的适当催化剂，如甲基，乙基酮过氧化物促使该混合料反应，浇注或泵送入模子30内，以形成最终产品的第一层16。该第一层16的浇注厚度约等于成品面层所需厚度，例如1/4英寸。在放置增强纤维层22之前，使该层16部分固化，这样，当把增强纤维层22放到该树脂混合料上时，该混合料仍处于液体状态，使纤维不会被推到模子30底部。层16进一步硬化就把增强层粘接到面层16上。另一个方法是，在放置增强层22之前，使层16硬化，在这种情况下，要在该面层16上施加补充的树脂混合料，以便使层16和增强层22粘接起来。

在铺设增强层22时，将纤维散布在树脂层16的顶面。该层22，如包括以每平方英尺1英两的比率不规则方向散布的玻璃纤维。

增强层22粘到第一层16上之后，在该增强层22的顶面施加少量树脂混合料，它作为下一个形成芯14的材料层的粘接剂，该芯14放在增强层22上面。

该用于粘接的树脂混合料类似于第一层16，施加量约每平方英尺0.3磅。

在本实施例中，芯14是放在第二粘接树脂层顶面上的胶合板，对其施加向下的压力迫使它与整个的第二粘接树脂层紧密接触，并迫使该粘接层填充任何小的空隙或空穴。在该第二粘接树脂层凝固到足以把芯14固定就位后，把可硬化树脂混合料泵入或浇注入模内包住芯14，并覆盖在其顶面达到某一厚度，如1/4英寸，这样就形成了第二层18和侧面层20。模内全部树脂硬化后，从模中移出该材料，砂磨或研磨至所需光洁度。

为了通过快速完成化学反应来改进该材料的物理性能，建议在烘箱内对该最终产品进行二次硬化，最成功的二次硬化办法是把产品加热至约100℃一个小时。加热和冷却过程要使热均匀分布在全部表面直至达到室温，因为不均匀的加热和冷却可能引起产品翘曲。

本发明的另一实施例如图3所示，同上所述，在模子30内形成第一树脂层16和增强纤维层22。但在本实施例中，芯14由带木纹的轻木片作成，该木纹基本垂直于轻木片的主平面，或者芯14是另一种适合的芯子，如蜂窝状结构。作为芯14的轻木，可以用从板端切下的轻木碎片，并用一个纤维衬垫层将它们固定在一起。芯片放入模子30以后，在其顶面上散布第二增强纤维层26。该第二增强纤维层的成分和散布比率与第一增强纤维层22的相同。当该第二粘接树脂层凝固到足以把芯14固定就位时，往模子内浇注树脂混合料，包往芯14并形成第二层18和侧边层20。

按照本发明第二实施例制得的产品具有耐受过高或过低温度，特别是耐受低温的特殊特性。该特性是由于轻木芯能在垂直其木纹的方向快速压缩而产生的。当上面和下面的树脂层因其温度下降而收缩时，对于沿材料板长度和宽度的压缩，该轻木芯片产生较小的阻抗。但是，在平行于木纹的方向，即横切板厚度的方向上有足够强度，从而形成较强板材结构，该板材有较薄的树脂层16和18，在上层和下层有增强纤维层。

由于该轻木重量轻，因此使整个产品的比重减少，在普通产品重量可能受限制的场合，它的作用更明显。

用纤维增强材料层22改善了在使用中防止破裂的措施，而这正是一些普通产品存在的问题。

虽然在上述的具体例子中论及降低树脂粘度的问题，但根据需要，在其它应用中提高树脂粘度也是可能的。因此，可以增加粘度，只要它仍然保持可操作的粘度，如在真空条件下，空气仍可被排空;当混合料浇注入模时，有足够的流动性形成平面。

芯材14在放入模子内之前，可以将其边缘弄圆，这样可以重新分布一些应力，这些应力是产品受外界的冷、热而收缩或膨胀及在使用过程中产生的。还可以增强抵抗因冲击而引起的破裂。在保持形成边的能力时，还减少了在边部使用的材料。该芯材可以选择任何适合的材料，获得所需要的成品的重量与强度之比。

以上仅描述了本发明的最佳实施例，但本发明并不局限于此，据此作出的一些改变应在本权利要求的范围内。

Claims

1、一种浇注成整体结构的合成树脂固体饰面材料，包括：

由第一合成树脂层形成的正面或工作面；

由第二合成树脂层形成的背面；

夹在上述第一和第二层之间的芯材层；

埋在上述第一层内并位于上述芯材层一侧的纤维增强材料。

2、如权利要求1所述的材料，其特征在于还包括跨越上述芯材的合成树脂侧边层，该芯材位于上述第一与第二层之间。

3、如权利要求2所述的材料，其特征在于其中的第一、第二层及侧边层材料都是同一种合成树脂，并用适当的颜色均匀地着色，形成均匀的外观。

4、如权利要求1所述的材料，其特征在于其中的第一和第二层着有不同的颜色。

5、如权利要求1所述的材料，其特征在于其中的芯材层包括一层或多层粘接在一起的胶合板。

6、如权利要求1所述的材料，其特征在于其中的芯材包括带木纹的轻木片，该木纹沿着从上述第一层至第二层的方向延伸而布置。

7、如权利要求6所述的材料，其特征在于还包括沿上述芯材的另一侧，埋在上述第二层内的第二纤维增强材料层。

8、如权利要求1所述的材料，其特征在于其中的第一层和第二层基本上是平的，且基本上相互平行。

9、如权利要求1所述的材料，其特征在于其中的芯材层内有孔，延伸至上述第一与第二层之间。

10、一种制造合成树脂固体饰面材料的方法，有以下步骤：

（b）、使该第一层至少部分固化;

（c）、在该第一层顶面放置芯材层;

（d）、往模子内浇注可硬化的合成树脂混合料，在上述芯材层顶面形成第二层;

（e）、使该树脂固化。

11、如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括在上述第一层与芯材层之间设置增强纤维材料层的步骤。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于在把其中的增强材料层放在第一层上时，该层树脂混合料仍处于液体状态。

13、如权利要求11所述的方法，其特征在于在设置上述增强材料层之前，先使上述第一层硬化，并且还包括在第一层与增强层之间设置可硬化合成树脂层的步骤，以便将增强层粘接到第一层上。

14、如权利要求11所述的方法，其特征在于还包括在上述增强材料层与芯材层之间设置可硬化合成树脂层的步骤，以便将增强材料层粘接到芯材层上。

15、如权利要求10所述的方法，其特征在于其中的芯材层由一层或多层粘接在一起的胶合板作成。

16、如权利要求11所述的方法，其特征在于其中的芯材层由带木纹的轻木片作成，该木纹沿着从上述第一层至第二层的方向延伸布置。

17、如权利要求16所述的方法，其特征在于在步骤（d）之前，还包括在上述芯材层顶面设置增强纤维材料层的步骤。