固体表面产品及用于制造其的方法技术

本发明专利技术涉及被称为固体表面的产品的领域。特别地，本发明专利技术涉及固体表面材料的前驱体液体组合物、由所述液体组合物形成的固体组合物以及它们的制造方法。

A solid surface product and a method for making it

The invention relates to the field of products known as solid surfaces. In particular, the invention relates to a precursor liquid composition of a solid surface material, a solid composition formed by the liquid composition and a manufacturing method thereof.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体表面产品及用于制造其的方法
本专利技术涉及被称为固体表面的产品的领域。特别地，本专利技术涉及热固性刚性固体表面材料的前驱体液体组合物、由所述液体组合物形成的固体组合物以及它们的制造方法。
技术介绍
固体表面材料被定义为由聚合物基体、颜料和填料形成的材料，其可以通过片材成形或模制产品来加工。它在ISO标准19712-1UNE.EN:2013中也有定义(定义参见3.1)。这些复合物的主要特征是：-该材料在贯穿片材或模制产品的厚度中具有相同的组成，它是均质产品。-该片材和固体表面产品通过简单的磨砂是可修缮的，保留了原始的状态。-固体表面产品可以通过难以察觉的组合接头(assemblyjoint)而被连续地连接在一起。固体表面产品已经实现了将它们引入市场，这得益于其低廉的制造成本和易于处理(切割、抛光、获得钝缘等等)。组成和制造方法的进步允许获得在质地、颜色和矿物效应方面日益丰富的产品，与更加传统的产品诸如天然石材和陶瓷竞争。在当今最广为流传的应用中，可以提到与卫浴产品和厨房有关的那些：坐便器、台面……。尽管如此，一段时间以来，它也被使用在其他领域中，诸如室内设计家具、商店橱窗、办公室、店铺……也在其他应用中，诸如面板或设计对象。目前，固体表面产品由树脂的两种主要类型构成：-丙烯酸类树脂：该树脂是化学上热塑性的，其最终通过活化剂被固化。它在60℃或更高被加热。根据现有品牌，然后将固化的材料切割成片材或形状，并在一侧或两侧上抛光。有时将材料至160℃并冷却，以改进耐热性。-其组成中含有甲基丙烯酸甲酯的不饱和聚酯间苯二甲酸树脂。可以将丙烯酸改性的聚酯固体表面注入模具中以产生各种固体装饰性设计图形。这些产品的主要组分是所引入的填料，主要是三水合铝土，但我们也可以找到具有不同百分比的“大理石碎片”(碎大理石)和石英的固体表面产品。在固体表面产品的制造中所使用的较低占比的其他填料是二氧化钛、缟玛瑙、碳酸钙和二氧化钛。另外，向混合物添加了不同比例的润湿和空气释放添加剂。通常地，固体表面产品自身必须具有非常高的紫外光抗性，因为如果意在经由涂层(另一层的另一产品)来给予保护，那么根据定义，无论利用油漆，清漆，金属等等......都不再是固体表面材料。然而，除了其他重要问题诸如化学品抗性低，冲击抗性低以及比重高(例如，Corian型固体表面具有1750kg/m3的密度)之外，存在紫外光抗性低的固体表面产品。本专利技术旨在制造改进由化学上不同的树脂制成的现有固体表面产品的固体表面产品。特别地，已开发了基于聚氨酯的配方。从生产方法(被缩减的循环时间)和最终产品(被缩减的重量、改进的冲击性质和允许更大的设计通用性)的观点来看，聚氨酯树脂是重要的优势。此外，本专利技术的聚氨酯树脂可以部分地来源于生物质，这从环境的观点来看是重要的优势。本文所述的产品是热固性的、刚性的、不透明或略微半透明的、致密的或保留固体区域的同时部分膨胀的聚氨酯。因此，那些热塑性的聚合物，弹性体，具有柔韧的性质且光学上透明的。目前在固体表面产品的制造中没有利用对聚氨酯树脂的使用，但从生产方法和最终产品的观点来看，这些树脂是重要的优势。然而，对聚氨酯配方的使用呈现出相当大的劣势，有必要使用涂层(凝胶涂层或面漆)以防止工件所谓的“变黄”。在用于固体表面产品的聚氨酯配方中，采用了产生导致芳香胺形成的副反应的芳香族异氰酸酯。紫外辐射引起这些芳香胺氧化形成醌类。醌类是黄色的，并且作为聚合物链的一部分，为聚氨酯提供这种颜色。随着时间的推移，氧化方法加速，引起聚氨酯的所谓“变黄”。因此，用芳香族异氰酸酯制成的工件需要带有不透明涂层的涂饰(finish)，该不透明涂层给予它们对抗紫外(UV)光的保护层，防止芳香胺的氧化，并且因此防止该件的“变黄”。当在配方中使用芳香族异氰酸酯时形成了醌类。本专利技术人已经发现，目前专门使用在涂层配方、粘合剂和透明件中的脂肪族异氰酸酯，允许获得不会褪色的聚氨酯，并且通过合适的方法，可以制造不需要涂层的固体表面产品，该涂层用于抗紫外辐射进行保护。此外，为了获得合适产率的聚氨酯基件，尽可能快地诱导组分的反应。这种来自物理方面的反应是从液体到固体的转变。也就是说，密度中存在变化。该物质(matter)内的快速变化在体积中生成了将会更大的收缩效应或减小，因为件的体积更大，这不可避免地牵涉到可见的缺陷，诸如在聚氨酯基固体件的表面上分支形式的凹痕，这在固体表面材料的UNE.ENISO19712-1:2013标准中所示的制造的件中可能是不被容许的。本专利技术人已经发现，加入可膨胀的聚合物微球有助于抵消密度中的这种变化，并因此在保持反应率的同时避免了在固体件的生产中出现的表面痕迹。甚至已经示出了，当添加更多量的微球时，已经交联的聚氨酯固体的结构可以具有两种明显不同的密度：对于具有2至5mm片材厚度的“固体表面”产品典型的在外部部分中，大于1100g/cm3的致密度(compactdensity)，以及在内部部分或芯部中，200至800g/cm3的低或中密度。该特征使得该件具有夹层型结构，其提供了非常改进的物理性质，诸如，例如良好的抗断裂性和抗冲击性，具有更低的件的最终重量。
技术实现思路
在第一方面中，本专利技术涉及热固性刚性固体表面材料的前驱体液体组合物，其包括脂肪族或脂环族类型的异氰酸酯、可以具有再生资源或生物质来源的多元醇、和可膨胀聚合物微球。在第二方面中，本专利技术涉及由第一方面的液体组合物形成的固体组合物。在第三方面中，本专利技术涉及用于获得第一方面的液体组合物的方法。在第四方面中，本专利技术涉及用于获得第二方面的固体组合物的方法。附图说明图1(1A和1B)示出了如本专利技术中所描述的两种夹层型结构，对于具有2至5mm片材厚度的“固体表面”产品典型的在外部部分中，具有大于1100g/cm3的致密度，以及在内部部分或芯部中，200至800g/cm3的低或中密度。图2示出了(A)单一密度大于1200g/cm3的致密件，具有典型的分支形式的凹痕以及(B)相同类型的件的另一图像，但在生产工艺中将具有烃的膨胀的聚合物微球掺入之后没有这些凹痕。具体实施方式在第一方面中，本专利技术涉及热固性刚性固体表面材料的前驱体液体组合物，包括至少一种多元醇、可选地来自可再生资源或生物质来源、至少一种金属基催化剂(metal-basedcatalyst)、至少一种脂环族或脂肪族类型的异氰酸酯和可膨胀的聚合物微球，优选地填充有烃气体。在具体的实施方式中，上述刚性固体表面材料的前驱体液体组合物的特征在于，除了所述至少一种多元醇、所述至少一种催化剂和所述聚合物微球之外，还包括仅一种脂肪族或脂环族类型的异氰酸酯。热固性聚氨酯是在热、光、光化学试剂和化学试剂的作用下不可逆地变化的那些，通过形成三维共价晶格，从可熔的和可溶的材料变成其他不可熔的和不可溶的材料，同时热塑性聚氨酯是这样的线性弹性体聚合物：通过加热达到液相，其链被拉伸，具有更高的或更低的粘度，当温度下降时其是可逆的。通常聚氨酯树脂由以下配制：一组若干类型的多元醇(基于聚醚、聚酯、聚碳酸酯等等)与其对应的活化剂(经常为胺型活化剂)和其他添加剂，取决于最终产品的应用。可以添加几乎任何类型的添加剂。所有这些经常被聚集成单一组分，一般被称为组分A。该组分A与组分B(其是异氰酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热固性固体表面材料的前驱体液体组合物，包括至少一种多元醇、至少一种金属基催化剂、至少一种脂肪族或脂环族类型的异氰酸酯以及可膨胀的聚合物微球。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.25 EP 15382464.41.一种热固性固体表面材料的前驱体液体组合物，包括至少一种多元醇、至少一种金属基催化剂、至少一种脂肪族或脂环族类型的异氰酸酯以及可膨胀的聚合物微球。2.根据权利要求1所述的液体组合物，进一步包括选自由以下组成的组的至少一种添加剂：稳定剂、泡沫剂、阻燃剂、防水解降解剂、防氧化剂、防紫外光剂、填料、颜料和纳米颗粒。3.根据权利要求1或2所述的液体组合物，其中，所述脂肪族类型的异氰酸酯是1,6-己二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(H12MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、五亚甲基二异氰酸酯(PDI)或其组合。4.根据前述权利要求中任一项所述的液体组合物，其中，所述多元醇是聚醚、聚酯、聚碳酸酯基多元醇或大分子二醇类多元醇，或其组合。5.根据权利要求4所述的液体组合物，其中，所述多元醇是1,2,3-丙三醇。6.根据权利要求4或5所述的液体组合物，其中，所述多元醇具有可再生资源或生物质来源。7.根据前述权利要求中任一项所述的液体组合物，其中，所述催化剂是二月桂酸二丁基锡(DBTL)、新癸酸锌或羧酸铋，或其组合。8.根据前述权利要求中任一项所述的液体组合物，进一步包括微粉化的聚氨酯。9.根据前述权利要求中任一项所述的液体组合物，其中，所述多元醇在最终组合物中存在按重量计在4％和20％之间。10.根据前述权利要求中任一项所述的液体组合物，其中，所述脂肪族类型的异氰酸酯在最终组合物中存在按重量计在7％和75...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃内斯托·蒙顿·马丁，
申请(专利权)人：阿赛松动力学，
类型：发明
国别省市：西班牙,ES