在热成型前后具有着色和矿物填料均匀分布的丙烯酸(类)片制造技术

技术编号:1605933 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种制造可热成型的片或板的组合物,它包含: (a)包含甲基丙烯酸甲酯的浆料,所述甲基丙烯酸甲酯含溶于其中的约10%-约25%未交联的聚甲基丙烯酸甲酯,所述浆料含分散于其中的每100重量份甲基丙烯酸甲酯y重量份的链终止剂和0.01-1.0重量份的交联剂,其中x为交联剂的量, y为不大于x+0.2,当x为0.01-0.5时,y为不小于0.01和 当x为0.5-1.0时,y为不小于(0.58x-0.28),以及 (b)能通过孔径为90微米筛网的固体颗粒,以最终组合物的重量为基准计,所述固体颗粒包含约20%-约60%的三水合氧化铝。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造丙烯酸(类)片或板,其形状为用于或为建筑使用(如厨房柜台(countertops)和更复杂形状)而设计的聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)类型的片或板。该片或板包含大量的典型地为三水合氧化铝的阻燃材料,并且在其中几乎总是含常常模仿天然材料的着色剂,所述天然材料如缟玛瑙,大理石或类似的合成表观固体色彩或不含可辨别的颗粒的成型图案的式样。本专利技术描述可被加热和被弯曲成明显的90°角和/或在不显著牺牲美观的情况下可被加热和真空成型为如洗涤槽和碗状的片。另外,本专利技术的片或板显示出特有的物理和其它性能,如低的可燃性和在热成型后最少的颜色变化;阻燃剂的均匀分布显著地改进了耐冲击强度的一致性。本专利技术的背景现在,通常将具有合成矿物表观材料的片和板用作厨房柜台和所有建筑(如银行、航空终点站、商店等)的内部和外部装潢覆盖物。这种应用通常要求将材料制成能符合定制的设计面积,需要将板或片对接在一起或将90°的正交面与横截面并置在一起的其它方式连接。由于需要特别的工具和步骤,制造过程需要较长的时间和特别是需要经过训练的技工才能成功地完成。若需要连续或整体材料的一个部分的成型件,这部分只能在特别条件下在模腔内经模压制得。除了这个过程和安装部件(如将其装配、粘结到平片上,和/或抛光)所需的高费用外,通常在模压凹处和例如同一材料的平板之间存在颜色差异。通过简单的热成型操作,本专利技术的片(在此将互换地使用术语“片”和“板”)可提供较复杂的成型部件,所述的热成型操作即对片进行加热,而后真空拉至凹腔(或凸形)模具内,使之冷却,保持其新的形状。可将这种模具成型为含一个90°反溅壁(back splash wall)、一个1.0英寸半径的前端外圆角(front end bull nose)和一个空型辊筒的空腔。成型、冷却并修整后,在不需要另外的制作过程下,可将部件直接安装到位。据说当前只有一种商业产品(DuPont的“Corian”)能被加热弯曲。然而,其性能,例如,并不适合于制造90°角的反溅壁,因为我们从“Corian”的资料中得知其最小曲率半径为3.0英寸。据我们所知,在聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)制品中使用三水合氧化铝是由Stevens等人在美国专利3,563,939(第4栏,第28-29行)和Duggins在加拿大专利916,337中首先提出的。其阻燃性能在目前是众所周知并且可被接受的,现在三水合氧化铝(“ATH”)被广泛地用作各种树脂产品的填料。对合成矿物产品结构的略微更详细的情况由Duggins在美国专利3,847,865中提供;例如在其中提到了交联剂。同样也提到了脱模剂和减粘剂,如脂肪酸。Buser等人在美国专利4,085,246和4,159,301中提出了在制造含溶于其中的PMMA的可聚合甲基丙烯酸甲酯(“MMA”)基体的模拟花岗岩中所用的各种颗粒的沉降速度的问题。参见’301专利的第7栏,第42-62行。他们使用PMMA以调节粘度,而粘度又控制着较大颗粒的沉降速度,参见实施例,尤其是美国专利4,159,301中的实施例5,31-34行。他们也使用链转移剂作为聚合加速剂,参见同一专利的第8栏,第58-68行。在Gavin等人的美国专利4,413,089中,作为目的,提到了颜色的均匀性,其中10微米或更小的氧化铁颜料均匀地分布在而后被固化的MMA/PMMA浆料中;该专利不建议浆料的长期储存(第2栏,第50-64行)。除了解决上述挑战外,被指定用作例如厨房柜台的材料应具有这样一个表面,即该表面在经如打磨和抛光后应易于修复和恢复到其原来的外观,阻燃性不被破坏,并且具有良好的耐温性,尽管是可热成型的。由于已有技术的产品通常被设计成用于再制造成平的、天然的、矿物为基的外表的片,因而已有技术或多或少忽略了固体表面片的热成型能力或热弯曲的目的。本专利技术的概述本专利技术提及制造矿物填充的PMMA片,该片--能以较小的锐角被热弯曲,--在不损失上部表面的均匀外观和性能的情况下可被热成型为成型制品,--可借助真空而在一凹形或凸形的单压型(single-profile)模中进行热成型,不需要两个匹配的模,--在整个成型后的部件中只有很小和可容忍的颜色变化,小于Cielab的ΔE=2.0或不易由人眼辨别, --具有避免热成型过程中从ATH填料中任何显著地损失水的足够低的热成型温度,而损失水对其它的热塑性材料来说则是经常发生的事,--具有低于75的由ASTM E-84隧道试验测得的火焰扩张指数,而烟雾指数(Smoke Index)为350或更低,--具有相同的,由冲击法测得的,顶端和底端两处的耐冲击强度。本专利技术通过保持下述组分于指定范围内(按重量计),提供了在有聚甲基丙烯酸甲酯溶于其中的甲基丙烯酸甲酯浆料中的三水合氧化铝悬浮液的稳定性--溶于MMA/其它单体中的PMMA含量为0-30重量%,较好地为10-25%。--在整个组合物中ATH含量为20-60重量%,较好地为25-40%。--在混合物的单体/浆料分数中触变剂(较好地为烟熏硅石(fumedsilica))含量为0.10-3.5%,或为使用型号为RVTDV-II,2号心轴,在10 RPM下的Brookfield粘度计混和并测得的粘度达到1,000-10,000厘泊(较好地为约2,000-5,000厘泊)所需的含量。--当使用二甲基丙烯酸乙二醇酯时,交联剂在单体总量中所占的重量%为0.01-1.0%。--链转移剂在单体总量中所占的重量%当交联剂以0.01-0.5%存在时,为不小于0.01%;当交联剂以0.5-1%存在时,为不小于(0.58x-0.28),其中x为相对于每100份单体总量中交联剂的份数,但在任何情况下链转移剂都不应以大于交联剂浓度1.2倍的量存在。当使用除正十二烷基硫醇外的链转移剂时,上述量可被调整至稍微更大或更小。一种比较链转移剂效果的方便方法是在存在链转移剂和不存在交联剂的情况下比较由聚合MMA获得的分子量。MWm和MWn应与0.01-0.5%正十二烷基硫醇所获得的相似。除了上述组分外,也可存在染料和颜料,聚合引发剂将是必需的,并且也可使用文献中已知的其它常规组分。然而,在成品中我们未使用看得见的可辨别的颗粒。大部分合成花岗岩包含约150-500微米的各种组成和颜色的看得见的可辨别的颗粒,也就是说它们将通过孔径为500微米的筛网,而将留在孔径为150微米的筛网上(尽管在合成矿物这一
中较大颗粒并非不常见)。我们发现通过使用这种各种组成的较大颗粒,颗粒均匀分布这一本专利技术的目的会被破坏,因此,我们将我们的颗粒大小限定为小于那些留在孔径为90微米的筛网上的颗粒,较好地为小于那些留在孔径为60微米的筛网上的颗粒。在本专利技术中将这些颗粒大小的具体规定应用到任何组成或功能矿物阻燃剂(如ATH)或如合成树脂或其它填料的颗粒上。上述组分可进一步地描述如下在此所用的PMMA是(重均)分子量为约30,000-约600,000、不含交联的聚合物链(以便于在MMA中保持可溶)的聚甲基丙烯酸甲酯。它典型地由甲基丙烯酸甲酯就地进行部分聚合而制得,但它可被预聚合并溶于MMA中。MMA为甲基丙烯酸甲酯。在此将浆料描述成包含溶于含至少约60%MMA、较好地至少约80%MMA的单本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:E·明盖蒂J·E·艾特尔C·A·韦特尔
申请(专利权)人:爱丽斯技术化学有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1