專利名稱：具有層疊的膠合板狀層的人造大理石及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有層疊膠合板狀層的人造大理石及其制備方法。確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及通過(guò)在人造大理石表面層疊膠合板狀層以形成一體的人造大理石，該人造大理石質(zhì)量輕、可加工性好。
背景技術(shù)：
總的來(lái)說(shuō)，人造大理石根據(jù)基本樹(shù)脂材料類型分為兩類一類是丙烯酸型人造大理石；另一類是不飽和聚酯型人造大理石。與不飽和聚酯型人造大理石相比，丙烯酸型人造大理石因其具有優(yōu)美的外觀、高級(jí)的紋理和良好的耐候性而廣泛應(yīng)用于廚房臺(tái)面板、洗臉池、梳妝臺(tái)、浴盆、各種臺(tái)面、墻面材料、內(nèi)部制品等。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，丙烯酸型人造大理石是通過(guò)將樹(shù)脂混合物注入模具并將該注入的樹(shù)脂混合物固化而加工成的。該樹(shù)脂混合物是通過(guò)將無(wú)機(jī)填充物、顏料、固化劑以及一些添加物如聚合引發(fā)劑、脫模劑、分散劑等加入到由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)構(gòu)成的樹(shù)脂漿料中制成的。
通常，市售的人造大理石的厚度約為13mm。盡管人造大理石與天然大理石相比具有質(zhì)量輕、易加工的優(yōu)勢(shì)，但是還是比膠合板更重、更貴。因此，一種在人造大理石外附加一層3mm厚的膠合板構(gòu)成的復(fù)合板已經(jīng)商品化應(yīng)用了。
然而，由于使用了粘接劑，這種結(jié)合有膠合板的人造大理石生產(chǎn)成本高、耐久性差、以及用途受限制。
因此，本發(fā)明通過(guò)在人造大理石表面壓制膠合板狀層以形成一體，開(kāi)發(fā)出一種重量輕、可加工性好的人造大理石。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種膠合板狀層與人造大理石層形成一體的人造大理石。
本發(fā)明的目的還在于提供一種輕質(zhì)的人造大理石。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供具有良好可加工性的人造大理石。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供一種可以循環(huán)利用廢棄鋸屑制備人造大理石的方法。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供一種在不使用任何發(fā)泡劑的條件下，通過(guò)丙烯酸類樹(shù)脂的發(fā)熱性質(zhì)制備帶泡沫層的人造大理石的方法。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供一種在不使用任何粘合劑的條件下，使膠合板層和人造大理石層形成一體從而制備人造大理石的方法。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)會(huì)在后面的說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中進(jìn)行說(shuō)明。
本方明的一方面是提供一種人造大理石，這種人造大理石包括人造大理石的第一層，以及通過(guò)固化含有鋸屑的可聚合組合物形成的第二層，其中第二層層疊在第一層上形成一體。
在一些實(shí)施方式中，該可聚合組合物可以包括約100重量份的丙烯酸類樹(shù)脂，約10到240重量份的鋸屑和無(wú)機(jī)填料的混合物，以及約0.1到10重量份的引發(fā)劑。
在一些實(shí)施方式中，該鋸屑和無(wú)機(jī)填料的混合物可以包括約5到160重量份的鋸屑和約5到80重量份的無(wú)機(jī)填料。
在一些實(shí)施方式中，該丙烯酸類樹(shù)脂為丙烯酸單體和聚丙烯酸酯的混合物。
在一些實(shí)施方式中，該無(wú)機(jī)填料可以為碳酸鈣、氫氧化鋁、硅土、氧化鋁、氫氧化鎂和它們的混合物。
在一些實(shí)施方式中，該可聚合組合物的流度在約13cm/min到約20cm/min范圍內(nèi)。
另一個(gè)實(shí)施方式是制備人造大理石的方法，包括部分固化可固化組合物以形成第一層，然后將含有鋸屑的可聚合組合物傾倒在第一層之上，使得第二層的可聚合組合物壓制在第一層上，并固化該第一層和第二層。
在一些實(shí)施方式中，該可固化組合物可以包括至少一種聚合樹(shù)脂的基質(zhì)和無(wú)機(jī)填料。
在一些實(shí)施方式中，該聚合樹(shù)脂為丙烯酸類樹(shù)脂。
在一些實(shí)施方式中，該可固化組合物可進(jìn)一步包括大理石碎片。
在一些實(shí)施方式中，該可聚合組合物包括約100重量份的丙烯酸類樹(shù)脂，約5到160重量份的鋸屑，約5到80重量份的無(wú)機(jī)填料和約0.1到10重量份的引發(fā)劑。
在一些實(shí)施方式中，在固化第一層和第二層前，發(fā)泡該可聚合組合物。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的人造大理石的層疊結(jié)構(gòu)。
圖2是分別示出從實(shí)施例1得到的人造大理石的人造大理石層(A)和膠合板狀層(B)的照片。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明中人造大理石的層疊結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的人造大理石包括第一層和第二層，其中該第二層層疊在第一層上形成一體。該第一層由傳統(tǒng)的人造大理石構(gòu)成，該第二層由含有鋸屑的可聚合組合物固化形成。
可以通過(guò)混合丙烯酸類樹(shù)脂、鋸屑和無(wú)機(jī)填料的混合物、以及引發(fā)劑制備該可聚合組合物。在一實(shí)施方式中，該可聚合組合物可以包括約100重量份的丙烯酸類樹(shù)脂，約10到240重量份的鋸屑和無(wú)機(jī)填料混合物，以及約0.1到10重量份的引發(fā)劑。在一些實(shí)施方式中，該鋸屑和無(wú)機(jī)填料的混合物可以包括約5到160重量份的鋸屑和約5到80重量份的無(wú)機(jī)填料。
用于本發(fā)明的丙烯酸類樹(shù)脂為丙烯酸單體和其聚合物，聚丙烯酸酯的混合物。該丙烯酸單體的典型的例子包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等。
聚丙烯酸酯為該丙烯酸單體的聚合物。其中，優(yōu)選聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
優(yōu)選地，丙烯酸單體在丙烯酸樹(shù)酯中的量以重量計(jì)等于或大于65％，聚丙烯酸酯在丙烯酸樹(shù)酯中的量以重量計(jì)等于或小于35％。
本發(fā)明中使用的鋸屑沒(méi)有特殊的限制。任何沒(méi)有預(yù)處理的鋸屑都可以使用。鋸屑的含量為約5到160重量份。如果該含量超過(guò)160重量份，則漿料的黏度會(huì)變高，導(dǎo)致輸送困難。如果該含量少于5重量份，由其制備的大理石則沒(méi)有木質(zhì)和輕質(zhì)感。通過(guò)在可聚合組合物中添加鋸屑，看起來(lái)像膠合板或貼面板的本發(fā)明的第二層類似于木或木紋的質(zhì)地。
在一實(shí)施方式中，可以加入小木片、谷糠等，或代替鋸屑。
可以使用現(xiàn)有技術(shù)中熟知的無(wú)機(jī)填料。該無(wú)機(jī)填料的典型的例子包括碳酸鈣、氫氧化鋁、硅土、氧化鋁、氫氧化鎂等。其中，考慮到外觀是由人造大理石中使用的無(wú)機(jī)填料決定的，最優(yōu)選的是氫氧化鋁。
該無(wú)機(jī)填料的量為約5到80重量份。如果用量超過(guò)80重量份，由其制備的人造大理石不具備類似木質(zhì)或木紋質(zhì)地和輕質(zhì)感，并且不會(huì)發(fā)泡。相反，如果用量小于5重量份，漿料的黏度變高，那么過(guò)程會(huì)難以控制，人造大理石的物理特性也會(huì)變差。
每100重量份丙烯酸類樹(shù)脂，該鋸屑和無(wú)機(jī)填料的混合物的用量約10到240重量份。如果用量少于了10重量份，漿料的黏度變低，過(guò)程難以控制。反之，如果用量超過(guò)240重量份，該丙烯酸單體在丙烯酸類樹(shù)脂中難以擴(kuò)散。
該引發(fā)劑的例子包括過(guò)氧化物，如過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化十二(烷)酰、丁基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化氫異丙苯等，以及偶氮化合物，如偶氮二異丁腈及類似物。每100重量份的丙烯酸類樹(shù)脂，該引發(fā)劑的量在約0.1到約10重量份，優(yōu)選約0.5到約5重量份的范圍。
在一實(shí)施方式中，該可聚合組合物的流度為約13cm/min到約20cm/min的范圍。如果流度超過(guò)了20cm/min，漿料的黏度變低，使得過(guò)程往往難以控制。反之，如果流度低于13cm/min，不會(huì)產(chǎn)生發(fā)泡。這里用到的“流度”是指，將30g的漿料滴在玻璃板上，讓漿料流動(dòng)1min，測(cè)量該漿料的直徑所得到的值。流度的單位為“長(zhǎng)度/時(shí)間”。除非專門提示，厘米/分鐘(cm/min)在此被用作流度的單位。盡管本申請(qǐng)中使用的“流度”不是現(xiàn)有技術(shù)中常用的“黏度”的倒數(shù)，但是高流度反映了低的黏度。換言之，漿料的流度越好，漿料的黏度越低。
為了能夠充分發(fā)泡，在第二層的可聚合組合物中，引發(fā)劑的量可以大于第一層可固化組合物中的引發(fā)劑的量。
第一層的人造大理石可由現(xiàn)有技術(shù)中熟知的傳統(tǒng)用于人造大理石的可固化組合物制備。在一些實(shí)施方式中，該可固化組合物可以包括至少一種聚合樹(shù)脂的基質(zhì)和無(wú)機(jī)填料。該聚合樹(shù)脂可以是丙烯酸類樹(shù)脂或不飽和聚酯樹(shù)脂。二者中，優(yōu)選丙烯酸類樹(shù)脂。在一些實(shí)施方式中，該可固化組合物中還可包括大理石碎片。
本發(fā)明的人造大理石通過(guò)以下方法制備
不完全的固化可固化組合物以形成第一層。然后，將含有鋸屑的可聚合組合物傾倒在第一層的表面形成第二層。隨后將第二層層疊在第一層之上，接著，被層疊的第一層和第二層一起固化。
在一實(shí)施方式中，該可固化組合物可以包括至少一種聚合樹(shù)脂的基質(zhì)和無(wú)機(jī)填料。該聚合樹(shù)脂可以是丙烯酸類樹(shù)脂或不飽和聚酯樹(shù)脂。其中，優(yōu)選丙烯酸類樹(shù)脂。該可固化組合物中還可包括大理石碎片。
該可聚合組合物可以包括約100重量份的丙烯酸類樹(shù)脂，約5到160重量份的鋸屑，約5到80重量份的無(wú)機(jī)填料和約0.1到10重量份的引發(fā)劑。
可以發(fā)泡第二層的可聚合組合物。具體為，將可聚合組合物傾倒在第一層之上，然后通過(guò)丙烯酸單體自身的放熱聚合反應(yīng)進(jìn)行發(fā)泡，然后固化。
如果該可聚合組合物要進(jìn)行發(fā)泡，優(yōu)選該可聚合組合物的流度在約13cm/min到約20cm/min的范圍。如果流度超過(guò)20cm/min，漿料的黏度變低，使得過(guò)程往往難以控制。反之，如果流度低于13cm/min，不會(huì)產(chǎn)生發(fā)泡。這里用到的“流度”是指將30g的漿料滴在玻璃板上，讓漿料體流動(dòng)1min，測(cè)量該漿料的直徑所得到的值。雖然，本申請(qǐng)中使用的“流度”不是現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)“黏度”的倒數(shù)，但是高流度反映了低的黏度。換言之，漿料的流動(dòng)性越好，該漿料的黏度越低。
通常，當(dāng)丙烯酸單體聚合時(shí)往往會(huì)起泡，類似于沸騰現(xiàn)象，并由于放熱聚合反應(yīng)產(chǎn)生氣體。如果丙烯酸類樹(shù)脂連續(xù)固化，就會(huì)形成堅(jiān)固的泡沫結(jié)構(gòu)。
將可聚合組合物傾倒在第一層人造大理石的表面上，然后固化，同時(shí)，丙烯酸單體自身放熱聚合產(chǎn)生發(fā)泡。因此，得到的固化后的人造大理石具有雙層層疊結(jié)構(gòu)，其中一邊為人造大理石層，另一邊為膠合板狀層。因?yàn)?，膠合板狀層中含鋸屑，其類似于木或木紋質(zhì)地。
本發(fā)明的人造大理石與傳統(tǒng)的同規(guī)格人造大理石相比，在輕質(zhì)和可加工性方面具有優(yōu)勢(shì)，并且可以廣泛應(yīng)用。
通過(guò)下面的具體實(shí)施例能更好地理解本發(fā)明。具體實(shí)施例是為了更好地說(shuō)明本發(fā)明，而不能理解為在任何方面限制本發(fā)明的范圍，該范圍由所附的權(quán)利要求限定。在這些具體實(shí)施例中，除非專門說(shuō)明，所有份和百分比都以重量計(jì)。
實(shí)施例用于第一層的可固化組合物的制備將由以重量計(jì)25％的聚甲基丙烯酸甲酯和85％的甲基丙烯酸甲酯組成的100重量份丙烯酸類樹(shù)脂漿料，135重量份的氫氧化鋁，20重量份的大理石碎片和2重量份的過(guò)氧化十二(烷)?；旌弦缘玫娇晒袒M合物。
可聚合組合物的制備將由30重量份的聚甲基丙烯酸甲酯和70重量份甲基丙烯酸甲酯組成的100重量份丙烯酸類樹(shù)脂漿料，10重量份的氫氧化鋁，155重量份的鋸屑和2重量份的過(guò)氧化苯甲酰混合以得到可聚合組合物。該可聚合組合物的流度為15.2cm/min。
人造大理石的制備不完全固化前述制備的可固化組合物以形成第一層。然后，將前述制備的可聚合組合物傾倒在第一層上，然后緩慢固化。所得的固化后的人造大理石具有二層層疊結(jié)構(gòu)，其中的膠合板狀層和人造大理石層形成了一體。圖2(a)和圖2(b)示出了制備完成的人造大理石產(chǎn)品的各層的照片。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以很容易地實(shí)施該發(fā)明。很多調(diào)整和變化均被認(rèn)為在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種人造大理石，包括人造大理石的第一層；和由含有鋸屑的可聚合組合物固化形成的第二層，其中，所述第二層層疊在所述第一層上以形成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造大理石，其中，所述可聚合組合物包括約100重量份的丙烯酸類樹(shù)脂，約10到240重量份的鋸屑和無(wú)機(jī)填料的混合物，以及約0.1到10重量份的引發(fā)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人造大理石，其中所述鋸屑和無(wú)機(jī)填料的混合物包括約5到160重量份的木屑和約5到80重量份無(wú)機(jī)填料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人造大理石，其中所述丙烯酸類樹(shù)脂為丙烯酸單體和聚丙烯酸酯的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人造大理石，其中所述無(wú)機(jī)填料選自由碳酸鈣、氫氧化鋁、硅土、氧化鋁、氫氧化鎂和它們的混合物組成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述人造大理石，其中所述可聚合組合物的流度在約13cm/min到約20cm/min的范圍。
7.一種用于制備人造大理石的方法，包括部分地固化一可固化組合物以形成第一層；將含有鋸屑的可聚合組合物傾倒在所述第一層上，使得第二層可聚合組合物層疊在所述第一層上；以及固化所述第一層和第二層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述可固化組合物包括至少一種聚合樹(shù)脂的基質(zhì)和無(wú)機(jī)填料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述聚合樹(shù)脂為丙烯酸類樹(shù)脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述可固化組合物還包括大理石碎片。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述可聚合組合物包括約100重量份的丙烯酸類樹(shù)脂，約5到160重量份的鋸屑，約5到80重量份的無(wú)機(jī)填料和約0.1到10重量份的引發(fā)劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述可聚合組合物的流度在約13cm/min到約20cm/min的范圍。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述第一層和第二層固化前，發(fā)泡所述可聚合組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有層疊膠合板狀層的人造大理石及其制備方法。這種人造大理石包括人造大理石的第一層，以及通過(guò)固化含有鋸屑的可聚合組合物形成的第二層，其中第二層層疊在第一層上，以形成一體。本發(fā)明中的人造大理石與同等厚度的傳統(tǒng)人造大理石相比具有重量輕和可加工性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B32B27/06GK101080318SQ200580042877
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者田宰旭, 樸應(yīng)緒, 羅燾春 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社