具有高硬度的合成大理石及其制造方法
【專利摘要】在此公開的是一種具有高硬度的合成大理石和該合成大理石的制造方法，其中，因為在制造合成大理石的方法中包括在片材上涂覆高硬度材料二氧化硅的工序，所以用于制備的合成大理石的表面的原料是二氧化硅，從而因為由于高硬度的固體表面而導(dǎo)致不會被劃傷，所以合成大理石不易被污染，并且容易清洗。
【專利說明】具有高硬度的合成大理石及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有高硬度的合成大理石及其制造方法，并且更具體地，涉及一種具有高硬度的合成大理石及其制造方法，其中，因為在制造合成大理石的方法中包括在片材上涂覆高硬度材料二氧化硅的工序，所以用于所制造的合成大理石表面的原料是二氧化硅，從而因為由于高硬度的固體表面而導(dǎo)致不會被劃傷，所以合成的大理石不易被污染，并且容易清洗。
【背景技術(shù)】
[0002]在一般情況下，丙烯酸類樹脂制造的人造大理石已被廣泛用作柜臺和各種內(nèi)部裝飾材料，因為它提供了漂亮的外觀和出色的加工性，并且比天然大理石更輕巧，并具有高強(qiáng)度。然而，合成大理石的問題在于由于表面硬度低而導(dǎo)致很容易污染，特別是，由于劃傷部分的污染而難以清洗。
[0003]丙烯酸類合成大理石一般通過以下步驟制備:將填料(如氫氧化鋁、碳酸鈣和二氧化硅)、顏料和固化劑混合入通過混合單體(如甲基丙烯酸甲酯)和聚甲基丙烯酸甲酯制成的漿料中，然后在模具和連續(xù)鋼帶上澆鑄并硬化混合物。
[0004]在這種情況下，使用顏料和碎片以顯示形狀和顏色。所述碎片的主要成分與合成大理石基本相同。通過加入單一顏色的顏料，以合成大理石相同的制備過程制造所述碎片，然后將其粉碎以具有不同的顏色和顆粒尺寸。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，因為合成大理石通過澆鑄后再打磨其表面的方法制造，需要涂覆合成大理石的表面以增加其表面硬度的附加過程。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的合成大理石有制造費用增加的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]因此，本發(fā)明致力于解決在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種具有耐擦傷性和高硬度的合成大理石及其制造方法。
[0008]本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將通過與附圖結(jié)合的本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的以下詳細(xì)描述而更為明顯。
[0009]技術(shù)方案
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有表面層的合成大理石，所述表面層的原材料是具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物。
[0011]在另一個方面，本發(fā)明提供了一種制造合成大理石的方法，包括以下步驟:(a)捏合合成大理石的原料；(b)將捏合的材料制成片材；(c)在捏合機(jī)中放入并研磨至少兩種類型的片材；(d)放入并研磨珠光顏料；(e)將研磨的材料制成片材；(f)在所述片材上涂敷具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物；以及(g)在模具中填充并澆鑄涂覆的復(fù)合物，脫模并冷卻所形成的產(chǎn)品。[0012]有益效果
[0013]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的合成大理石用具有高硬度的二氧化硅材料涂覆并澆鑄成型，使之具有7H到8H的鉛筆硬度，從而確保耐劃傷性和硬度大于具有5H硬度的現(xiàn)有鑄
造產(chǎn)品?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的合成大理石板的照片。
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明的合成大理石的制造方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明的合成大理石中，表面層的原料是具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物。
[0018]所述具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物為選自二氧化硅和碳化硅中的至少一種，優(yōu)選
為二氧化硅。
[0019]相對于100重量份的樹脂,所述具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物的含量優(yōu)選為50重量份至300重量份。
[0020]還優(yōu)選的是，二氧化硅的粒徑為I μ m至30 μ m。
[0021]此外，根據(jù)本發(fā)明的制造合成大理石的方法包括以下步驟:(a)捏合合成大理石的原料；(b)將捏合的材料制成片材；(C)在捏合機(jī)中放入并研磨至少兩種類型的片材；(d)放入并研磨珠光顏料；(e)將研磨的材料制成片材；(f)在所述片材上涂敷具有7至9的鉛筆硬度的復(fù)合物；以及(g)在模具中填充并澆鑄涂覆的復(fù)合物，脫模并冷卻所形成的產(chǎn)品。
[0022]將更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明的制造合成大理石的方法。制造合成大理石的方法包括以下步驟:(a)捏合合成大理石的原料；(b)將捏合的材料制成片材；(c)在捏合機(jī)中放入并研磨至少兩種類型的片材并且研磨片材以形成混合狀態(tài)的大理石圖案；(d)放入并研磨珠光顏料；(e)將研磨的材料制成片材；(f)在所述片材上薄薄地涂敷具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物；(g)將涂覆的復(fù)合物填充在模具中；(h)壓力澆鑄復(fù)合物；(i)澆鑄產(chǎn)品脫模；U)冷卻所形成的產(chǎn)品；以及(k)打包冷卻的產(chǎn)品。
[0023]在捏合原料的步驟(a)中，捏合原料的理由是為了提高材料的粘度以實現(xiàn)最佳條件，而在(b)的步驟中，將捏合的材料制成片材的原因是為了容易地將其填充在模具中并燒鑄。
[0024]相對于100重量份的丙烯酸類樹脂漿，在步驟(a)的合成大理石的原料由200至500重量份的無機(jī)填料，0.2至5重量份的交聯(lián)劑，和0.2至3重量份的交聯(lián)促進(jìn)劑組成，所述丙烯酸類樹脂漿由10至50% (重量)的丙烯酸類樹脂和50至90重量％的丙烯酸類單體組成。
[0025]優(yōu)選的是，本發(fā)明中使用的丙烯酸類樹脂漿的可聚合單體為丙烯酸類單體。詳細(xì)地講，所述丙烯酸類樹脂漿為選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸芐酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的甲基丙烯酸酯單體或選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸芐酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的至少兩種的復(fù)合物，或者甲基丙烯酸酯單體和其中甲基丙烯酸酯單體部分聚合的聚合物的復(fù)合物，優(yōu)選為甲基丙烯酸甲酯。優(yōu)選地，在所述樹脂漿中聚合物的含量為10至50% (重量)。
[0026]在本發(fā)明中使用的無機(jī)填料為選自在本領(lǐng)域常用的無機(jī)顆粒，如氫氧化鋁、氫氧化鎂、鋁酸鈣、碳酸鈣、硅石粉、氧化鋁等中的一種或由選自本領(lǐng)域常用的無機(jī)顆粒，如氫氧化鋁、氫氧化鎂、鋁酸鈣、碳酸鈣、硅石粉、氧化鋁等中的兩種或更多種材料組成的復(fù)合物。考慮到樹脂的分散性，產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度的改進(jìn)，和預(yù)防沉淀，優(yōu)選無機(jī)填料的粒徑為3μπι至200 μ m,并且優(yōu)選具有用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或硬脂酸鹽處理的表面。相對于100重量份的樹脂漿，所述無機(jī)填料的理想含量為200至500重量份。如果無機(jī)填料的含量低，則因比重的差異會導(dǎo)致珠光顏料在一個方向上聚集，但如果無機(jī)填料的含量太高時，可模塑性和加工性變差。
[0027]在本發(fā)明中使用的交聯(lián)劑為多官能丙烯酸類單體，在分子中提供可聚合雙鍵并與丙烯酸類樹脂漿交聯(lián)，并且所述交聯(lián)劑為選自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二(乙二醇)酯、二甲基丙烯酸四(乙二醇)酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸
1,6-己二醇酯、二甲基丙烯酸聚丁二醇酯和二甲基丙烯酸新戊二醇酯中的一種，或者由選自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二(乙二醇)酯、二甲基丙烯酸四(乙二醇)酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸1，6_己二醇酯、二甲基丙烯酸聚丁二醇酯和二甲基丙烯酸新戊二醇酯中的兩種或更多種材料組成的復(fù)合物，并且優(yōu)選為二甲基丙烯酸乙二醇酯。
[0028]如果不使用交聯(lián)劑或交聯(lián)劑使用過少，則表面不均勻，因材料之間的低粘合力而在合成大理石的上部和下部形成氣泡，并且耐熱性和耐變色性變差。如果使用的交聯(lián)劑過多，則因碎片的相分離可能在合成大理石的圖案上出現(xiàn)許多問題。因此，相對于100重量份的樹脂漿，優(yōu)選交聯(lián)劑的含量為0.2至5重量份。如果交聯(lián)劑的含量小于0.2重量份，澆鑄周期變長從而降低生產(chǎn)率，而如果交聯(lián)劑的含量超過5重量份，則因急劇硬化可能形成裂紋。
[0029]在本發(fā)明中使用的交聯(lián)促進(jìn)劑為選自二酰基過氧化物(如過氧化苯甲酰和二枯基過氧化物)、氫化過氧化物(如丁基過氧化氫和枯基氫化過氧化物)、叔丁基過氧馬來酸、叔丁基氫化過氧化物、叔丁基氫化過氧丁酸酯、過氧化乙酰、過氧化月桂酰、偶氮二異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈、叔丁基過氧新癸酸酯和叔戊基過氧-2-乙基己酸酯中的一種或者由選自二酰基過氧化物(如過氧化苯甲酰和二枯基過氧化物)、氫化過氧化物(如丁基過氧化氫和枯基氫化過氧化物)、叔丁基過氧馬來酸、叔丁基氫化過氧化物、叔丁基氫化過氧丁酸酯、過氧化乙酰、過氧化月桂酰、偶氮二異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈、叔丁基過氧新癸酸酯和叔戊基過氧-2-乙基己酸酯中的兩種或更多種材料組成的復(fù)合物。此外，可使用胺過氧化物與磺酸的混合物或過氧化物與鈷化合物的混合物在室溫下進(jìn)行聚合和硬化。相對于100重量份的樹脂漿，優(yōu)選交聯(lián)促進(jìn)劑的含量為0.2至3重量份，并且交聯(lián)促進(jìn)劑與聚合促進(jìn)劑一起使用。
[0030]此外，自由基載體為硫醇化合物，例如正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、芐基硫醇和三甲基芐基硫醇。相對于100重量份的樹脂漿，優(yōu)選該自由基載體的含量為0.1至5
重量份。
[0031]在本發(fā)明中使用的成色手段沒有特別限定，可以使用通常作為合成大理石成分的有機(jī)或無機(jī)涂料或顏料。此外，對于珠光顏料，可以使用各種顏料，例如金顏料、銀顏料、銅顏料、鋁顏料、珠光顏料等。
[0032]除上述之外，作為通常已知用于合成大理石的添加劑，復(fù)合物可以進(jìn)一步包括選自以下中的一種或多種添加劑:娃系或非娃系消泡劑；基于硅烷、基于酸或基于鈦酸酯的偶聯(lián)劑，其主要成分是三甲氧基硅烷；基于苯基水楊酸酯、二苯甲酮、基于苯并三唑、基于鎳衍生物、基于自由基清除劑的紫外線吸收劑；基于鹵素、基于磷或基于無機(jī)金屬的阻燃劑；基于硬脂或基于硅的脫模劑；基于兒茶酚或基于氫醌的聚合抑制劑；和基于酚、基于胺、基于醌、基于硫或基于磷的抗氧化劑。
[0033]在澆鑄工序中，澆鑄壓力為5至50kg/cm2并且澆鑄溫度為30至150°C。如果澆鑄壓力小于5kg/cm2，則復(fù)合物不能澆鑄成型，而如果澆鑄壓力大于5kg/cm2，則產(chǎn)生過多毛刺。
[0034]通過上述制造方法制造的合成大理石的鉛筆硬度大于7H，優(yōu)選地在7H至8H的范圍內(nèi)。
[0035]雖然本發(fā)明已參照其示例性實施方式具體示出并進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在不脫離如下面權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，可以做出在形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。
[0036][實施例]
[0037]1、片材的制備
[0038]通過將0.3重量份的顏料混合入原料漿液中而制備單一顏色的樹脂顏料復(fù)合物，所述原料漿液由下列組分構(gòu)成:100重量份的甲基丙烯酸甲酯漿料構(gòu)成，其包括由30% (重量)的聚甲基丙烯酸甲酯和70% (重量)的甲基丙烯酸甲酯組成的復(fù)合物；400重量份的氫氧化鋁；0.2重量份的叔丁基過氧新癸酸酯；0.3重量份的叔戊基過氧-2-乙基己酸酯；3重量份的二甲基丙烯酸乙二醇酯；0.2重量份的正十二烷基硫醇；0.2重量份的消泡劑，BYK555 (ΒΥΚ-Chemie公司，德國)，0.75重量份的偶合劑，BYK900 (ΒΥΚ-Chemie公司，德國);和0.2重量份的紫外線吸收劑，Hisorp-P (LG化學(xué)公司)。
[0039]2、合成大理石的制備
[0040]用輥涂機(jī)將制成的片材狀態(tài)的復(fù)合物涂至厚度約1mm。在這種情況下，用于涂層的材料的含量為100重量份不飽和聚酯樹脂、1.0重量份的叔丁基過氧化氫丁酸酯、100重量份作為填料的二氧化硅、10重量份作為脫模劑的硬脂酸鋅，并且材料混合在一起并涂敷。涂覆的片材裝入預(yù)熱至120°c的模具中，并在15kg/cm2的壓力下澆鑄。除去模板后，冷卻澆鑄的產(chǎn)品，從而獲得具有高硬度的合成大理石。
[0041]3、評價
[0042]如上所 述，涂覆和澆鑄由具有高硬度的固體表面的二氧化硅構(gòu)成的原料，由此獲得7H至8H的鉛筆硬度，因此根據(jù)本發(fā)明的合成大理石可以確保優(yōu)于具有5H硬度的現(xiàn)有澆鑄產(chǎn)品的耐擦傷性和高硬度。
【權(quán)利要求】
1.一種具有表面層的合成大理石，所述表面層的原材料是具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成大理石，其特征在于，所述具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物為選自二氧化硅和碳化硅中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成大理石，其特征在于，相對于100重量份的樹脂，所述具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物的含量為50重量份至300重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成大理石，其特征在于，所述二氧化硅的粒徑為Iμπι至30 μ m0
5.一種制造合成大理石的方法，包括以下步驟: (a)捏合合成大理石的原料； (b)將捏合的材料制成片材； (C)在捏合機(jī)中放入 并研磨至少兩種類型的片材； (d)放入并研磨珠光顏料； (e)將研磨的材料制成片材； (f)在所述片材上涂敷具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物；和 (g)在模具中填充并澆鑄涂覆的復(fù)合物，脫模并冷卻所形成的產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造合成大理石的方法，其特征在于，所述具有7至9鉛筆硬度的復(fù)合物為選自氧化硅和碳化硅中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造合成大理石的方法，其特征在于，在步驟(a)中，相對于100重量份的丙烯酸類樹脂漿，所述合成大理石的原料由200至500重量份的無機(jī)填料、0.2至5重量份的交聯(lián)劑和0.2至3重量份的交聯(lián)促進(jìn)劑組成，所述丙烯酸類樹脂漿由10至50% (重量)的丙烯酸類樹脂和50至90重量％的丙烯酸類單體組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造合成大理石的方法，其特征在于，所述丙烯酸類單體為選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸芐酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的甲基丙烯酸酯單體或由選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸芐酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的兩種或更多種材料組成的復(fù)合物，并且所述丙烯酸類樹脂為一種或多種所述丙烯酸類單體的聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造合成大理石的方法，其特征在于，所述無機(jī)填料為選自氧化鋁、氫氧化鎂、鋁酸鈣、碳酸鈣、硅粉和氧化鋁中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造合成大理石的方法，其特征在于，所述交聯(lián)劑為選自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二(乙二醇)酯、二甲基丙烯酸四(乙二醇)酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸1，6_己二醇酯、二甲基丙烯酸聚丁二醇酯和二甲基丙烯酸新戊二醇酯中的一種，或者由選自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二(乙二醇)酯、二甲基丙烯酸四(乙二醇)酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸1，6-己二醇酯、二甲基丙烯酸聚丁二醇酯和二甲基丙烯酸新戊二醇酯中的兩種或更多種材料組成的復(fù)合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造合成大理石的方法，其特征在于，所述交聯(lián)促進(jìn)劑為選自過氧化苯甲酰、二枯基過氧化物、丁基過氧化氫、枯基氫化過氧化物、叔丁基過氧馬來酸、叔丁基氫化過氧化物、叔丁基氫化過氧丁酸酯、過氧化乙酰、過氧化月桂酰、偶氮二異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈、叔丁基過氧新癸酸酯和叔戊基過氧-2-乙基己酸酯中的一種或者由選自過氧化苯甲酰、二枯基過氧化物、丁基過氧化氫、枯基氫化過氧化物、叔丁基過氧馬來酸、叔丁基氫化過氧化物、叔丁基氫化過氧丁酸酯、過氧化乙酰、過氧化月桂酰、偶氮二異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈、叔丁基過氧新癸酸酯和叔戊基過氧-2-乙基己酸酯中的兩種或更多種材料組成的復(fù)合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造合成大理石的方法，其特征在于，在步驟(g)中，澆鑄壓力為5至50kg/cm2并且 澆鑄溫度為30至150°C。
【文檔編號】C04B14/04GK103974920SQ201280061102
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月13日
【發(fā)明者】辛相鎬 申請人:樂金華奧斯株式會社