КОМПОЗИТНОЕ ИЗДЕЛИЕ С ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, СОДЕРЖАЩЕЕ ВОЛОКНА СЛУЧАЙНОЙ ФОРМЫ И/ИЛИ ЧАСТИЦЫ ПОРОШКА Российский патент 2009 года по МПК C04B26/06 C04B16/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к изделию из композитного материала с твердой поверхностью. Более конкретно, изобретение относится к изделию из композитного материала с твердой поверхностью, содержащему волокна и частицы полимерного порошка.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последнее время композитные материалы с твердой поверхностью стали популярными для поверхностей в кухнях и ванных комнатах и для многих других применений. Композитные материалы с твердой поверхностью также называют искусственным или синтетическим мрамором, поскольку они заменяют собой и имитируют рисунки природного камня, такого как мрамор или гранит. Имеются определенные ограничения для получения различных рисунков стандартного искусственного мрамора.

Обычно искусственный мрамор получают посредством отверждения смеси смол, которая содержит неорганический наполнитель, пигменты, отвердители, диспергирующие агенты и жидкую синтетическую смолу. Для улучшения внешнего вида искусственного мрамора к смеси смол часто добавляют твердые частицы, например крошку искусственного мрамора. Обычно для этой цели используют крошку искусственного мрамора с размером частиц порядка 0,1-5 мм.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одним из аспектов изобретения является изделие из композитного материала с твердой поверхностью, содержащее связующий материал (матрикс), состоящий из, по меньшей мере, одной полимерной смолы, и волокна произвольной (случайной) формы, распределенные в связующем материале, причем, по меньшей мере, некоторые из волокон произвольной формы имеют длину от 1,5 до 10 см; при этом изделие имеет по существу ровную поверхность с видимым рисунком, образованным одним или более ингредиентами изделия из композитного материала с твердой поверхностью, и этот видимый рисунок включает в себя, по меньшей мере, часть волокон произвольной формы. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения изделие из композитного материала с твердой поверхностью содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из неорганического наполнителя и пигмента.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения волокна произвольной формы большей частью равномерно распределены в связующем материале. В одних формах осуществления, по меньшей мере, некоторые из волокон произвольной формы имеют длину от приблизительно 0,1 см до приблизительно 7 см. В других формах осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, некоторые из волокон произвольной формы имеют длину от приблизительно 2,5 см до приблизительно 5 см. Волокна произвольной формы в общем случае могут иметь различающиеся длины. Толщина волокон произвольной формы не ограничена, но в некоторых формах осуществления изобретения толщина волокон варьируется в диапазоне от приблизительно 0,001 мм до приблизительно 0,1 мм.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения волокна произвольной формы не связаны друг с другом (т.е. не образуют агрегатов). Поэтому в любой момент концентрация волокон в изделии из композитного материала с твердой поверхностью может быть увеличена. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения волокна произвольной формы не переплетаются. В других формах осуществления настоящего изобретения волокна произвольной формы не сплетают между собой. Это не препятствует переплетению волокон, поскольку они распределены случайным образом; некоторые волокна могут переплетаться друг с другом, что часто обнаруживается в волокнистых материалах. Другой формой осуществления настоящего изобретения является изделие из композитного материала с твердой поверхностью, в котором волокна произвольной формы случайным образом и локально объединены в сеть в связующем материале. Возможны агрегаты волокон произвольной формы.

По меньшей мере, некоторые из волокон произвольной формы могут быть одного или более цветов, которые существенно отличаются от цвета фона, окружающего, по меньшей мере, некоторые из волокон произвольной формы. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, некоторые из волокон произвольной формы имеют цвет, который весьма сходен, но не идентичен цвету фона, окружающего, по меньшей мере, некоторые из волокон произвольной формы.

В некоторых формах осуществления изделия из композитного материала с твердой поверхностью могут также содержать частицы порошка, имеющие размер в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 150 меш. По меньшей мере, некоторые из частиц порошка содержат полимерную смолу, неорганический наполнитель и пигмент.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения изделие содержит приблизительно 100 массовых частей полимера и приблизительно от 0,001 до 10 массовых частей волокон произвольной формы. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью также может содержать наполнитель; при этом изделие содержит наполнитель в количестве от приблизительно 100 до приблизительно 200 массовых частей и волокна произвольной формы в количестве от приблизительно 0,001 до приблизительно 10 массовых частей. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью может также содержать твердые частицы, распределенные в связующем материале; эти частицы имеют размер от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм, причем, по меньшей мере, некоторые из этих частиц состоят из материала, содержащего полимер и неорганический наполнитель.

В некоторых формах осуществления объектом настоящего изобретения является конструкция, содержащая изделие из композитного материала с твердой поверхностью и опору, на которую установлено это изделие. Конструкция может быть выбрана из группы, состоящей из здания, кухни, участка кухни, ванной комнаты, стола, панели, рабочего места, внутренней стены здания и наружной стены здания.

Другие формы осуществления изобретения включают в себя способ изготовления изделия из композитного материала с твердой поверхностью; этот способ включает в себя приготовление жидкой синтетической смолы, содержащей, по меньшей мере, одно соединение, способное к полимеризации, получение волокон произвольной формы, смешивание жидкой синтетической смолы и волокон произвольной формы с получением смеси для формования изделия, полимеризацию соединения, способного к полимеризации, заливку смеси для формования изделия в форму и отверждение смеси для формования изделия в форме с получением изделия из композитного материала с твердой поверхностью.

Другой формой осуществления настоящего изобретения является способ установки изделия из композитного материала с твердой поверхностью; способ включает в себя получение изделия из композитного материала с твердой поверхностью, обрезание изделия до желаемой формы, размещение изделия на опорной конструкции и соединение изделия с опорной поверхностью.

В различных формах осуществления настоящего изобретения изделие из композитного материала с твердой поверхностью может содержать связующий материал из полимерной смолы, наполнитель, диспергированный в связующем материале, и частицы, диспергированные в связующем материале; при этом частицы имеют размер от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм, и, по меньшей мере, некоторые из частиц состоят из материала, содержащего полимер и неорганический наполнитель. Изделие может содержать полимерную смолу в количестве, приблизительно равном 100 массовым частям, и частицы в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 массовых частей. Изделие также может содержать наполнитель в количестве от приблизительно 100 до приблизительно 200 массовых частей и частицы в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 массовых частей.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения полимерная смола содержит, по меньшей мере, один акриловый полимер. В некоторых из этих форм осуществления изобретения акриловая полимерная смола содержит полимер или сополимер одного или более соединений, выбранных из группы, состоящей из метилметакрилата, этилметакрилата, изопропилметакрилата, n-бутилметакрилата и 2-этилгексилметакрилата.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения изделие имеет по существу ровную поверхность с видимым рисунком, образованным одним или более ингредиентами изделия из композитного материала с твердой поверхностью; при этом видимый рисунок состоит из множества мелких пятен (крапинок), образованных частицами с размером от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм. Мелкие пятна могут быть большей частью равномерно распределены по рисунку. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, некоторые из мелких пятен могут иметь цвет, отличающийся от цвета фона, окружающего, по меньшей мере, некоторые из мелких пятен. По меньшей мере, некоторые из мелких пятен имеют цвет, в значительной степени сходный, но не идентичный цвету фона, окружающего, по меньшей мере, некоторые из мелких пятен. В других формах осуществления настоящего изобретения изделие может дополнительно содержать твердые частицы, размер которых значительно больше размера вышеуказанных частиц.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 иллюстрирует рисунок на изделии из композитного материала с твердой поверхностью, содержащем волокна произвольной формы, случайным образом распределенные в связующем материале.

Фиг.2 иллюстрирует рисунок на изделии из композитного материала с твердой поверхностью, содержащем твердые частицы, диспергированные в связующем материале и имеющие размер от 0,1 мм до 0,15 мм.

Фиг.3 представляет форму осуществления изделия из композитного материала с твердой поверхностью, содержащего частицы и волокна произвольной формы, случайным образом распределенные в изделии.

Фиг.4 является фотографией изделия из композитного материала с твердой поверхностью в виде плоской плиты.

Фиг.5 является фотографией другого изделия из композитного материала с твердой поверхностью.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ФОРМ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Стандартные композиции и способы получения искусственного мрамора обладают некоторыми ограничениями в отношении воспроизведения рисунков, характерных для натуральных камней, таких как мрамор, гранит, кварц, полевой шпат и другие камни и минералы. Кроме того, существует интерес к получению других рисунков в таких композициях для получения искусственного мрамора. В некоторых формах осуществления авторы настоящего изобретения разработали искусственный мрамор с волокнистым рисунком. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения волокнистый рисунок напоминает традиционную корейскую бумагу «ханчжи».

Искусственный мрамор, полученный согласно различным формам осуществления настоящего изобретения, имеет одну или более твердых поверхностей. Твердые поверхности искусственного мрамора могут иметь плоскую или изогнутую форму. Искусственному мрамору можно придать практически любую форму, внешний вид или структуру посредством формования, машинной обработки или любой другой подходящей обработки, которую легко может представить себе специалист в данной области техники. Искусственный мрамор с одной или более твердыми поверхностями имеет много применений. Искусственный мрамор можно использовать в качестве материала для рабочих поверхностей на кухне, для поверхностей в ванных комнатах, в качестве рабочей поверхности рабочих мест и т.п. Также искусственный мрамор можно использовать в качестве строительного материала для внутренних стен, наружных стен, полов или плиток. По существу, формы осуществления настоящего изобретения включают рабочую поверхность из искусственного мрамора, поддерживаемую конструкцией или рамой, здание или дом, содержащие поверхности из искусственного мрамора в качестве стен, пола или рабочих поверхностей, и т.п. Специалист в данной области техники сможет представить себе другие применения искусственного мрамора, полученного в различных формах осуществления настоящего изобретения.

В одной из форм осуществления настоящего изобретения изделие из композитного материала с твердой поверхностью содержит связующий материал, состоящий из, по меньшей мере, одной полимерной смолы, и волокна произвольной формы. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью может дополнительно содержать наполнитель, пигмент и т.п. Некоторые формы осуществления изделия из композитного материала с твердой поверхностью могут походить на природный камень, например иметь вид одного из таких камней, включая мрамор и гранит, а также могут имитировать внешний вид волокнистого рисунка, например, такого как рисунок традиционной корейской бумаги «ханчжи».

В другой форме осуществления настоящего изобретения изделие из композитного материала с твердой поверхностью содержит связующий материал из полимерной смолы и полимерные частицы с размером от приблизительно 100 до приблизительно 150 меш. Связующий материал изделия из композитного материала с твердой поверхностью может также содержать твердые частицы с размером от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм. В различных формах осуществления связующий материал содержит, по меньшей мере, одну акриловую смолу, содержащую соединения, способные к полимеризации, мономеры метакрилата или, необязательно, может содержать один или более акриловых полимеров. Связующий материал можно отверждать и формовать любым образом.

В одной из форм осуществления настоящего изобретения композиция для изготовления изделия из композитного материала с твердой поверхностью включает в себя жидкую синтетическую смолу и волокна произвольной формы. Композиция может дополнительно содержать твердые частицы с размером от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм, наполнитель и/или пигмент.

В другой форме осуществления настоящего изобретения композиция для изготовления изделия из композитного материала с твердой поверхностью включает в себя жидкую синтетическую смолу и полимерные частицы с размером от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм. Композиция может также содержать наполнитель и/или пигмент.

В различных формах осуществления настоящего изобретения полимерная жидкая синтетическая смола может содержать одно или более соединений, способных к полимеризации, мономеры метакрилата или, необязательно, может содержать один или более акриловых полимерных соединений. Полимер не ограничивается полимером, образованным из мономеров метакрилата. Например, полимер связующего материала, состоящего из, по меньшей мере, одной акриловой смолы, содержит полимер или сополимер одного или более соединений, выбранных из группы, состоящей из метилметакрилата, этилметакрилата, изопропилметакрилата, n-бутилметакрилата, 2-этилгексилметакрилата, их комбинаций и сополимеров. В общем случае для образования акрилового полимера или в качестве мономера метакрилата можно использовать любое метакрилатное соединение. Метакрилат включает в себя как метакрилаты, так и акрилаты. Примеры метакрилатного мономера включают сложные эфиры метакриловой кислоты, такие как метилметакрилат, этилметакрилат, изопропилметакрилат, n-бутилметакрилат, 2-этилгексилметакрилат и т.д.

Состав связующего материала из акриловой жидкой синтетической смолы может включать в себя любую комбинацию мономеров и полимеров. В одной из форм осуществления настоящего изобретения акриловый полимер составляет менее 65 массовых %, а мономер метакрилата - 35 массовых % или менее от общей массы мономерного и полимерного компонентов, принятой за 100%.

Входящее в состав жидкой синтетической смолы соединение (или соединения), способное (способные) к полимеризации, полимеризуется после инициации полимеризации, например во время производства изделия из композитного материала с твердой поверхностью. Полимеризация приводит к получению основы из полимерной смолы изделия из композитного материала с твердой поверхностью.

Фиг.1 является схематической иллюстрацией формы осуществления изделия из композитного материала с твердой поверхностью, содержащего волокна произвольной формы, случайным образом распределенные в связующем материале. Как показано, волокна могут явно перекрываться, контактировать друг с другом или располагаться отдельно друг от друга. Волокна, которые явно перекрываются, - это те волокна, которые может видеть обычный наблюдатель на твердой поверхности композитного материала. Хотя волокна могут не соприкасаться, они могут выглядеть как перекрывающиеся. Это обычно обусловлено прозрачностью акриловой смолы, других смол и/или наполнителей. Волокна могут быть равномерно распределены в связующем материале; однако в любом произвольном месте в связующем материале может быть более высокая концентрация волокон. Волокна могут иметь произвольную форму, что также показано на данном чертеже.

В различных формах осуществления настоящего изобретения волокнами могут быть натуральные волокна, например волокна, используемые для получения тканей, синтетические или регенерированные волокна. Некоторыми из волокон, которые можно использовать, являются кокосовое волокно, хлопок, пенька, лен, шелк, шерсть и т.п. Другие примеры синтетических волокон включают полиэфирные, полиамидные, полиуретановые, акриловые волокна и т.п.

В одной из форм осуществления настоящего изобретения композиция для изготовления изделия из композитного материала с твердой поверхностью содержит акриловую жидкую смолу, волокна произвольной формы, имеющие длину в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 7 см, от 0,1 до приблизительно 50 массовых частей полимерных частиц с размерами в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 300 меш и приблизительно от 100 до 200 массовых частей неорганического наполнителя. Некоторые формы осуществления настоящего изобретения могут содержать от приблизительно 80 до приблизительно 120 массовых частей связующего материала, состоящего из, по меньшей мере, одной акриловой смолы, более предпочтительно - от приблизительно 90 до приблизительно 110 массовых частей связующего материала, и еще более предпочтительно - 100 массовых частей связующего материала.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения волокна произвольной формы могут быть случайным образом распределены в изделии из композитного материала с твердой поверхностью. В любом заданном положении в пределах изделия из композитного материала с твердой поверхностью концентрация волокон может быть более высокой. Таким образом, волокна могут быть гетерогенно распределены в изделии из композитного материала с твердой поверхностью. В зависимости от степени перемешивания или растирания перед формованием волокна произвольной формы могут быть распределены более равномерно, что позволяет получить более размытый рисунок на поверхности изделия из композитного материала с твердой поверхностью. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения часть волокон может быть расположена ближе к поверхности изделия из композитного материала с твердой поверхностью. Некоторые из этих волокон произвольной формы могут быть видны обычному наблюдателю на поверхности изделия из композитного материала с твердой поверхностью. Однако видимые волокна произвольной формы могут контактировать с поверхностью, а могут не контактировать с ней, поскольку акриловая смола и/или другие добавки могут быть, по меньшей мере - частично, прозрачными, так что наблюдатель может видеть волокна, расположенные под поверхностью изделия из композитного материала с твердой поверхностью.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения волокна произвольной формы могут контактировать друг с другом или перекрываться. В других формах осуществления настоящего изобретения волокна произвольной формы могут образовывать случайную и локальную сеть волокон. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения волокна произвольной (случайной) формы образуют нитевидные прожилки на поверхности изделия из композитного материала с твердой поверхностью. Рисунки, образованные нитевидными прожилками, могут напоминать любой рисунок. Нитевидные прожилки могут быть распределены случайно, так что рисунок не является повторяющимся. Вместо этого рисунок может быть случайным. «Рисунок» может быть также определен как сходство с внешним видом натурального материала. Например, в одной из форм осуществления изделие из композитного материала с твердой поверхностью имеет рисунок бумаги «ханчжи».

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения рисунок, образуемый волокнами произвольной формы в изделии из композитного материала с твердой поверхностью, может напоминать перекрывающиеся волосяные фолликулы, при этом длинные тонкие нити, не имеющие определенной формы, случайным образом распределены поверх или рядом с другими длинными тонкими нитями, не имеющими определенной формы.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения длина волокон произвольной формы может варьироваться в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 7 см, и в этот диапазон могут входить волокна с длиной, приблизительно равной 1,0, 1,2, 1,4, 1,5, 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4,0, 4,2, 4,4, 4,6, 4,8, 5,0, 5,2, 5,4, 5,6, 5,8, 6,0, 6,2, 6,4, 6,6, 6,8 и 7,0 см. Волокна произвольной формы могут также включать в себя волокна с длиной в диапазоне от приблизительно 7 до приблизительно 10 см. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения волокна произвольной формы могут также включать в себя волокна произвольной формы, диспергированные в связующем материале, при этом волокна произвольной формы имеют длину приблизительно 3 см. Диаметр волокон, используемых в настоящем изобретении, не имеет особых ограничений.

В пересчете на 100 массовых частей связующего материала, состоящего из, по меньшей мере, одной акриловой смолы, некоторые формы осуществления композиций и изделий могут содержать от приблизительно 0,001 до приблизительно 10 массовых частей волокон произвольной формы. Количество волокон произвольной формы может зависеть от желаемого рисунка, который нужно получить на изделии из композитного материала с твердой поверхностью. Некоторые формы осуществления настоящего изобретения могут содержать приблизительно 0,001, 0,005, 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 массовых частей волокон произвольной формы.

Фиг.2 иллюстрирует рисунок на изделии из композитного материала с твердой поверхностью, содержащем твердые частицы с размером от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм, диспергированные в связующем материале. Эти частицы малы, но все еще видимы и могут образовывать вместе со связующим материалом рисунки натурального камня, такого как мрамор. Цвета связующего материала и частиц могут быть одинаковыми или различными; точно так же и цвета частиц могут быть одинаковыми или отличаться от цвета других частиц, диспергированных в связующем материале. Также может существовать контраст с наполнителем. Частицы распределены во всем объеме связующего материала, и иногда они распределены равномерно.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения полимерные частицы гетерогенно распределены в изделии из композитного материала с твердой поверхностью для получения эффекта, напоминающего природный камень. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения полимерные частицы могут быть цветными, так что имеется контраст между связующим материалом, состоящим из, по меньшей мере, одной акриловой смолы, что напоминает контрастирующие тона, присутствующие в натуральных камнях. Полимерные частицы могут также придавать изделию из композитного материала с твердой поверхностью зернистый вид и шероховатую текстуру. Внешний вид искусственного мрамора, который может быть получен с помощью полимерных частиц, может быть эстетически более приятным для среднестатистического человека, поскольку рисунок поверхности искусственного мрамора может выглядеть более натурально, чем, например, крупнозернистая текстура гранита.

По меньшей мере, часть полимерных частиц (если не большая часть или не все) окрашена в один или более цветов, контрастирующих с фоном, который окружает полимерные частицы. Цвет основы (фона) можно регулировать с помощью цвета (или цветов) наполнителя, пигментов или полимерного связующего материала. В одной из форм осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, некоторые из полимерных частиц окрашены в один или более цветов, существенно отличающихся от цвета (или цветов) окружающей их среды. В другой форме осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, часть мраморной крошки содержит один или более цветов, сходных с цветом (цветами) окружающей их среды, и оттенок, который значительно отличается от оттенка окружающей их среды.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения полимерные частицы состоят из другого или такого же искусственного мрамора. В качестве альтернативы могут быть использованы частицы натурального камня.

Полимерные частицы могут содержать связующий материал, состоящий из, по меньшей мере, одной акриловой смолы, и неорганический наполнитель. Некоторые формы осуществления настоящего изобретения дополнительно содержат сшивающий агент. Примеры сшивающих агентов включают в себя, но не ограничиваются этим, полифункциональные метакрилаты, такие как этиленгликоля ди(мет)акрилат, пропиленгликоля ди(мет)акрилат, глицерина три(мет)акрилат, триметилпропана три(мет)акрилат, бисфенола А ди(мет)акрилат и т.д. Полимерные частицы могут дополнительно содержать инициатор полимеризации. Инициаторы полимеризации могут включать в себя, но не ограничиваются этим, инициаторы полимеризации, описанные выше. Полимерные частицы, имеющие такой размер, что они могут проходить через сито с ячейками от приблизительно 100 до приблизительно 300 меш, могут быть получены любым способом, который хорошо известен в данной области техники, включая, но не ограничиваясь этим, распыление смеси, содержащей связующий материал, состоящий из, по меньшей мере, одной акриловой смолы, и неорганический наполнитель.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения полимерные частицы могут иметь размер или диаметр, варьирующийся в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 150 меш. Полимерные частицы имеют такие размеры, что эти частицы могут проходить через сито с размером ячейки, приблизительно равным 100, 105, 110, 120, 130, 150, 170, 185, 200, 215, 230, 250, 270, 285 или 300 меш. Некоторые формы осуществления изобретения содержат частицы, которые имеют, по существу, одинаковый размер. Эти формы осуществления изобретения могут обеспечить на поверхности изделия рисунок, отличающийся от рисунков в формах осуществления с частицами различного размера. Некоторые формы осуществления изобретения могут содержать частицы двух или более по существу сходных размеров для обеспечения контраста в рисунке на поверхности изделия. Существует много возможных форм осуществления смесей частиц различного размера, которые можно использовать для получения желаемого внешнего вида и/или рисунка натурального камня.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения размер частиц или диаметр частиц могут быть в диапазоне от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения частицы имеют размер, приблизительно равный 0,1, 0,11, 0,12, 0,13, 0,14, 0,15 мм. Другие формы осуществления настоящего изобретения могут содержать частицы, размер которых меньше или больше этого диапазона, в зависимости от прикладной задачи.

В пересчете на 100 массовых частей связующего материала, состоящего из, по меньшей мере, одной акриловой смолы, различные формы осуществления композиций и изделий могут содержать от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 массовых частей полимерных частиц. Количество полимерных частиц может зависеть от желаемого рисунка, который необходимо воспроизвести на поверхности изделия из композитного материала с твердой поверхностью. Некоторые формы осуществления изобретения могут содержать приблизительно 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5, 5, 7,5, 10, 12,5, 15, 20, 25, 30, 40 или 50 массовых частей полимерных частиц.

Фиг.3 иллюстрирует рисунок на поверхности изделия из композитного материала с твердой поверхностью, содержащего связующий материал, волокна произвольной формы, случайным образом распределенные в связующем материале, и твердые частицы с размером в диапазоне от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм. Эта комбинация может обеспечить на поверхности изделия с твердой поверхностью отделку под мрамор с дополнительным волокнистым рисунком, который в некоторых формах осуществления настоящего изобретения может напоминать традиционную корейскую бумагу.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения изделие из композитного материала с твердой поверхностью или композиция для изготовления изделия из композитного материала с твердой поверхностью могут дополнительно содержать неорганический наполнитель, пигмент, инициатор полимеризации, диспергирующий агент и т.п. Примерами неорганического наполнителя являются карбонат кальция, гидроксид алюминия, диоксид кремния, оксид алюминия, сульфат бария, гидроксид магния и т.д. В одной из форм осуществления настоящего изобретения для обеспечения прозрачности и элегантного внешнего вида искусственного мрамора может быть использован гидроксид алюминия. Примерами инициаторов полимеризации являются пероксид бензоила, пероксид лауроила, гидропероксид бутила, гидропероксид кумена, другие пероксидные соединения, азобисизобутилонитрил, другие азосоединения и т.п. Специалист в данной области техники легко может представить себе любые другие материалы, подходящие для использования в связующем материале.

В пересчете на 100 массовых частей связующего материала, состоящего, по меньшей мере, из одной акриловой смолы, одна из форм осуществления настоящего изобретения может содержать от приблизительно 100 до приблизительно 200 массовых частей неорганического наполнителя. Подходящий неорганический наполнитель и используемое количество наполнителя может определить специалист в данной области техники исходя из желаемого применения и рисунка на поверхности изделия из композитного материала с твердой поверхностью. Некоторые наполнители могут быть окрашены для обеспечения контраста с другими компонентами изделия с твердой поверхностью.

Кроме того, по выбору может быть добавлена стандартная крошка искусственного мрамора различного цвета, отличающаяся от полимерных частиц. Эти частицы могут иметь размер в диапазоне от 0,1 мм до 5 мм. В другой форме осуществления настоящего изобретения такие частицы могут иметь размер в диапазоне от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 1,0 мм. Дополнительные частицы можно добавить в количестве, составляющем от 0 до 100 массовых частей на 100 массовых частей акриловой жидкой синтетической смолы, для получения искусственного мрамора с различными рисунками.

Искусственный мрамор согласно настоящему изобретению можно получить стандартным способом. Все компоненты и добавки смешивают друг с другом с получением суспензии искусственного мрамора. Затем суспензию разливают в литейные формы с последующим отверждением ее до образования изделия из искусственного мрамора.

В некоторых формах осуществления настоящего изобретения способ получения рисунка, напоминающего мрамор, на поверхности изделия из композитного материала с твердой поверхностью включает в себя смешивание полимерных частиц и полимерной жидкой смолы с образованием смеси, последующее формование смеси до предварительно заданной формы и отверждение с получением изделия из композитного материала с твердой поверхностью. В некоторых формах осуществления настоящего изобретения можно добавить волокна произвольной формы в качестве дополнения или в качестве альтернативы полимерным частицам.

Изобретение далее описано на основании приведенного ниже примера, который предназначен исключительно для иллюстрации, и его не следует рассматривать как пример, каким-либо образом ограничивающий объем настоящего изобретения, который определен формулой изобретения. В приведенном ниже примере все части и процентные доли являются массовыми, если не указано иное.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пример 1

Приготовление плоской плиты из композитного материала с твердой поверхностью: 100 массовых частей связующего материала, состоящего из метилметакрилатной смолы, представляющей собой смесь 30% полиметилметакрилата и 70% акрилатного мономера - метилметакрилата, 0,01 массовой части полиэфирных волокон, имеющих длину, равную 3 см, и толщину, равную 0,001 мм, 45 массовых частей полимерных частиц размером 120 меш, 120 массовых частей гидроксида алюминия в качестве неорганического наполнителя и 2 массовые части пероксида лауроила смешивали, после чего перемешивали мешалкой до получения однородной суспензии. Перемешанную суспензию разливали в литейную форму и отверждали с получением изделия из композитного материала с твердой поверхностью в форме плоской плиты. Полученный искусственный мрамор имеет элегантный рисунок, напоминающий традиционную корейскую тутовую бумагу. Фотография этого изделия из искусственного мрамора приведена на Фиг.4. Фиг.5 является фотографией изделия из композитного материала с твердой поверхностью, изготовленного сходным способом.

Изобретение относится к изделиям из композитного материала с твердой поверхностью, содержащим волокна и частицы полимерного порошка. Техническая задача - получение искусственного мрамора, имеющего новый волокнистый рисунок поверхности. Предложено изделие из композитного материала с твердой поверхностью, содержащее связующий материал, состоящий из, по меньшей мере, одной акриловой смолы, и волокна произвольной формы, диспергированные в связующем материале, при этом изделие обладает по существу ровной поверхностью с видимым рисунком, образованным одним или более ингредиентами изделия из композитного материала с твердой поверхностью, и этот видимый рисунок включает в себя, по меньшей мере, часть волокон произвольной формы, а также вариант указанного изделия с содержанием неорганического наполнителя. Предложен также способ изготовления заявленного изделия, способ установки изделия и конструкция, содержащая указанное изделие. 5 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью, включающее:
связующий материал из, по меньшей мере, одной акриловой смолы, и
волокна произвольной формы, диспергированные в связующем материале, причем, по меньшей мере, часть из волокон произвольной формы имеет длину в диапазоне от 0,1 до 10 см;
при этом изделие обладает, по существу, ровной поверхностью с видимым рисунком, образованным одним или более ингредиентами изделия из композитного материала с твердой поверхностью, и этот видимый рисунок включает в себя, по меньшей мере, часть волокон произвольной формы.

2. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, по меньшей мере, один компонент, выбранный из неорганического наполнителя и пигмента.

3. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что волокна произвольной формы в основном равномерно распределены в связующем материале.

4. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что волокна произвольной формы имеют длину от приблизительно 0,1 см до приблизительно 7 см.

5. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.4, отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые из волокон произвольной формы имеют длину от приблизительно 2,5 см до приблизительно 5 см.

6. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что волокна произвольной формы имеют длину от приблизительно 2 см до приблизительно 7 см.

7. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что волокна произвольной формы в основном имеют длины, различающиеся между собой.

8. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что волокна произвольной формы имеют толщину в диапазоне от приблизительно 0,001 до приблизительно 0,1 мм.

9. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что волокна произвольной формы в основном не образуют агрегатов.

10. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что волокна произвольной формы в основном не переплетаются.

11. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что волокна произвольной формы не сплетены между собой.

12. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что волокна произвольной формы случайным образом и локально образуют сеть в связующем материале.

13. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть волокон произвольной формы окрашена в один или более цветов, которые существенно отличаются от цвета фона, окружающего, по меньшей мере, часть волокон произвольной формы.

14. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть волокон произвольной формы имеет цвет, который в значительной мере сходен, но не идентичен цвету фона, окружающего, по меньшей мере, часть волокон произвольной формы.

15. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит частицы порошка, имеющие размер в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 150 меш.

16. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.15, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть частиц порошка содержит полимерную смолу, неорганический наполнитель и пигмент.

17. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что это изделие содержит акриловую смолу в количестве, приблизительно равном 100 мас.ч., и волокна произвольной формы в количестве, лежащем в диапазоне от приблизительно 0,001 до приблизительно 10 мас.ч.

18. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит наполнитель в количестве, лежащем в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 200 мас.ч., и волокна произвольной формы в количестве, лежащем в диапазоне от приблизительно 0,001 до приблизительно 10 мас.ч.

19. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит твердые частицы, диспергированные в связующем материале; эти частицы имеют размер от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм, причем, по меньшей мере, часть этих частиц состоит из материала, содержащего полимер и неорганический наполнитель.

20. Конструкция, содержащая:
изделие из композитного материала с твердой поверхностью по п.1 и опору, на которой установлено это изделие.

21. Конструкция по п.20, отличающаяся тем, что конструкция выбрана из группы, состоящей из здания, кухни, участка кухни, ванной комнаты, стола, панели, рабочего места, внутренней стены здания или наружной стены здания.

22. Способ изготовления изделия из композитного материала с твердой поверхностью, включающий:
приготовление жидкой синтетической смолы, содержащей, по меньшей мере, одно соединение, способное к полимеризации;
получение волокон произвольной формы, имеющих длину в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 см;
смешивание жидкой синтетической смолы и волокон произвольной формы с получением смеси для изготовления изделия;
отверждение смеси для изготовления изделия в форме с получением изделия из композитного материала с твердой поверхностью по п.1.

23. Способ установки изделия из композитного материала с твердой поверхностью, включающий:
получение изделия из композитного материала с твердой поверхностью по п.1,
обрезание изделия до желаемой формы;
размещение изделия на опорной конструкции; и
соединение изделия с опорной поверхностью.

24. Изделие из композитного материала с твердой поверхностью, включающее:
связующий материал из акриловой смолы;
неорганический наполнитель, диспергированный в связующем материале; и
частицы, диспергированные в связующем материале, причем эти частицы имеют размер от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм, и, по меньшей мере, некоторые из частиц состоят из материала, содержащего полимер и неорганический наполнитель.

25. Изделие по п.24, отличающееся тем, что оно содержит полимерную смолу в количестве, приблизительно равном 100 мас.ч., и частицы в количестве, лежащем в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 мас.ч.

26. Изделие по п.24, отличающееся тем, что оно содержит наполнитель в количестве, лежащем в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 200 мас.ч., и частицы в количестве, лежащем в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 мас.ч.

27. Изделие по п.26, отличающееся тем, что акриловая полимерная смола содержит полимер или сополимер одного или более соединений, выбранных из группы, состоящей из метилметакрилата, этилметакрилата, изопропилметакрилата, n-бутилметакрилата и 2-этилгексилметакрилата.

28. Изделие по п.24, отличающееся тем, что оно имеет, по существу, ровную поверхность с видимым рисунком, образованным одним или более ингредиентами изделия из композитного материала с твердой поверхностью, причем этот видимый рисунок состоит из множества мелких пятен, образованных частицами с размером в диапазоне от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,15 мм.

29. Изделие по п.28, отличающееся тем, что мелкие пятна в основном равномерно распределены по рисунку.

30. Изделие по п.28, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть мелких пятен имеет цвет, отличающийся от цвета фона, окружающего, по меньшей мере, часть мелких пятен.

31. Изделие по п.28, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть мелких пятен имеет цвет, который в значительной степени сходен, но не идентичен цвету фона, окружающего, по меньшей мере, часть мелких пятен.

32. Изделие по п.24, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит твердые частицы, размер которых значительно больше размера указанных частиц.