МРАМОРНАЯ КРОШКА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО МРАМОРА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ИСКУССТВЕННЫЙ МРАМОР, ЕЕ СОДЕРЖАЩИЙ Российский патент 2013 года по МПК C04B26/06 C04B26/08 C04B26/14 C04B111/54 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к мраморной крошке для искусственного мрамора, способу ее получения и содержащему ее искусственному мрамору. Более конкретно настоящее изобретение относится к мраморной крошке, имеющей превосходное сцепление с матрицей, удельную массу, равную или близкую к удельной массе матрицы, и абразивные свойства, равные или близкие к абразивным свойствам матрицы, вследствие применения для получения мраморной крошки, создающей рисунок искусственного мрамора, связующих, содержащих галогеналкоксилированные диакрилатные олигомеры, и имеющей высокую удельную массу, высокий показатель преломления и высокую прозрачность, и к содержащему ее искусственному мрамору.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Обычно искусственный мрамор подразделяют на две группы в зависимости от полимерного материала основы: в одну группу входит акриловый искусственный мрамор, а в другую - искусственный мрамор на основе ненасыщенного полиэфира. В частности, имеется высокая потребность в акриловом искусственном мраморе, который можно применять для различных поверхностей и интерьерных материалов, благодаря таким его качествам, как превосходный внешний вид, гладкая поверхность, хорошая атмосферостойкость и т.п.

Обычно акриловый искусственный мрамор получают путем смешивания смешанного концентрированного раствора мономеров (так называемой «жидкой смолы»), например метилметакрилата и полиметилметакрилата, с неорганическим наполнителем, мраморной крошкой, создающей цвет и рисунок, растворения в смеси инициатора полимеризации и литье смеси при соответствующей температуре.

Для придания искусственному мрамору различных цветов и рисунков добавляют различную мраморную крошку. В частности, внешний вид искусственного мрамора, обусловленный мраморной крошкой, существенно влияет на стоимость продукта.

Мраморную крошку можно получить путем измельчения продукта из искусственного мрамора до получения крошки разных размеров. В качестве материала для мраморной крошки можно применять тот же акриловый полимер, что и для матрицы искусственного мрамора.

В последнее время для придания обычно матовому искусственному мрамору прозрачности и элегантности, например сходства с драгоценным камнем, применяют прозрачную мраморную крошку, и имеется высокая потребность в прозрачной мраморной крошке.

До настоящего времени прозрачную мраморную крошку получали из полимера на основе полиметилметакрилата или ненасыщенного полиэфирного полимера. Однако удельная масса такой прозрачной мраморной крошки может составлять приблизительно от 1,15 до 1,24, т.е. может быть меньше удельной массы полимерной матрицы искусственного мрамора. Вследствие этого прозрачная мраморная крошка в процессе отверждения или до него может всплывать к верхней поверхности полимерной матрицы. Это может привести к присутствию малого количества или полному отсутствию мраморной крошки на противоположной (нижней) поверхности искусственного камня и отсутствию равномерного распределения прозрачной мраморной крошки в искусственном мраморе. Для компенсации этого эффекта и распространения прозрачной мраморной крошки по всему искусственному мрамору до его противоположной поверхности количество добавляемой мраморной крошки должно более чем в два раза превышать обычное, что может затруднять контроль толщины искусственного мрамора.

Для повышения удельной массы мраморной крошки до уровня матрицы можно добавлять неорганические наполнители, например тригидрат алюминия, сульфат бария, диоксид кремния и т.п. Однако в этом случае прозрачность мраморной крошки значительно снижается.

В то же время, искусственный мрамор в форме смоделированного камня, полученного из прозрачной крошки, например, минералов оксида кремния, таких как кварц, оксид кремния, хрусталь и т.п., или стекловидного соединения оксида кремния, такого как стекло, стекломасса и т.п., может обладать высокой прозрачностью, но иметь проблемы с седиментационными свойствами и шлифуемостью крошки, и, следовательно, не может быть получен способом непрерывного изготовления акрилового искусственного мрамора.

Это происходит потому, что матрица из акрилового соединения и крошка из оксида кремния и соединений оксида кремния, создающая внешний вид и рисунок, имеют разную твердость по Моосу, и, следовательно, плоскостность поверхности может быть ухудшена из-за разной шлифуемости после получения искусственного мрамора в форме плиты.

Таким образом, имеется потребность в мраморной крошке, имеющей высокий показатель преломления, удельную массу, аналогичную или близкую к удельной массе матрицы, так чтобы вне зависимости от времени изготовления не происходило осаждения крошки, и вне зависимости от времени отверждения искусственный мрамор имел постоянный рисунок, и абразивные свойства, аналогичные абразивным свойствам матрицы, позволяющие получить искусственный мрамор, имеющий высокую плоскостность и гладкость поверхности.

Для решения указанных задач авторы настоящего изобретения разработали мраморную крошку, которая может иметь превосходную способность к сцеплению (совместимость) с матрицей, удельную массу, аналогичную или близкую к удельной массе матрицы, абразивные свойства, аналогичные или близкие к абразивным свойствам матрицы, высокие удельную массу, показатель преломления и прозрачность, и искусственный мрамор, содержащий такую крошку и полученный путем отверждения полимерной композиции, включающей связующие, содержащие галогеналкоксилированные диакрилатные олигомеры и реакционноспособные мономеры.

ЗАДАЧИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание мраморной крошки, удельная масса которой может составлять от 1,45 до 1,75, и обеспечение способа ее получения.

Другой задачей настоящего изобретения является создание мраморной крошки, которая может обеспечить однородный рисунок вне зависимости от времени отверждения и времени изготовления, и обеспечение способа ее получения.

Другой задачей настоящего изобретения является создание мраморной крошки, которая может иметь превосходные прозрачность и показатель преломления, и обеспечение способа ее получения.

Другой задачей настоящего изобретения является создание мраморной крошки, которая может иметь шлифуемость и твердость по Моосу, аналогичные соответствующим показателям матрицы, и обеспечение способа ее получения.

Другой задачей настоящего изобретения является создание мраморной крошки, которая может иметь превосходную способность к сцеплению (совместимость) с матрицей, и обеспечение способа ее получения.

Другой задачей настоящего изобретения является создание мраморной крошки, которая может иметь трехмерную структуру, и обеспечение способа ее получения.

Другой задачей настоящего изобретения является создание мраморной крошки, которая может не создавать эффекта вогнутости, благодаря хорошей способности диспергироваться по отношению к пигменту и способности к сцеплению с матрицей, и обеспечение способа ее получения.

Другой задачей настоящего изобретения является создание мраморной крошки, которая может иметь высокую химическую стойкость, и обеспечение способа ее получения.

Другой задачей настоящего изобретения является создание искусственного мрамора с использованием мраморной крошки, который может иметь внешний вид и текстуру смоделированного камня.

Другой задачей настоящего изобретения является создание искусственного мрамора с использованием мраморной крошки, который можно получать посредством способа непрерывного изготовления.

Другой задачей настоящего изобретения является создание искусственного мрамора, который может иметь превосходную технологичность при термической обработке (термообрабатываемость).

Другой задачей настоящего изобретения является создание искусственного мрамора, который может иметь превосходную гладкость.

Решение перечисленных и других задач настоящего изобретения осуществляется в соответствии с описанием, которое будет приведено ниже, и с прилагаемой формулой изобретения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Один из аспектов настоящего изобретения относится к мраморной крошке. Мраморную крошку можно получить путем отверждения полимерной композиции, содержащей связующие и реакционноспособные мономеры, причем связующие содержат галогеналкоксилированный ди(мет)акрилатный олигомер.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения полимерная композиция может содержать от 50 до 90 частей по массе связующего и от 10 до 50 частей по массе реакционноспособных мономеров. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения связующие могут дополнительно содержать галогенированный уретанакрилат, галогенированный эпоксиакрилат или их смесь. Среднечисленная молекулярная масса галогенированного уретанакрилата может составлять от 900 до 4000. Среднечисленная молекулярная масса эпоксиакрилата может составлять от 600 до 3500.

Реакционноспособные мономеры могут включать ароматический виниловый мономер, ароматический дивиниловый мономер, их димер, алкил- или галогензамещенный ароматический виниловый мономер, C₁-C₂₀ алкил(мет)акрилат, C₆-C₂₀ арил(мет)акрилат, гидроксилсодержащий (мет)акрилат, глицидил(мет)акрилат, C₆-C₂₀ арилфталат, C₆-C₂₀ арилкарбонат и т.п. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения реакционноспособными мономерами могут являться один или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из стирольного мономера, бромстирола, винилтолуола, метил(мет)акрилата, этил(мет)акрилата, 2-этилгексил(мет)акрилата, октил(мет)акрилата, додецил(мет)акрилата, октадецил(мет)акрилата, метилциклогексил(мет)акрилата, изоборнил(мет)акрилата, фенил(мет)акрилата, бензил(мет)акрилата, хлорфенил(мет)акрилата, метоксифенил(мет)акрилата, бромфенил(мет)акрилата, этиленгликольди(мет)акрилата, 1,2-пропиленгликоль(мет)акрилата, 1,3-бутандиолди(мет)акрилата, 1,3-пропиленгликоль(мет)акрилата, 1,4-бутандиолди(мет)акрилата, 1,5-пентандиолди(мет)акрилата, неопентилгликольди(мет)акрилата, диэтиленгликольди(мет)акрилата, триэтиленгликольди(мет)акрилата, дипропиленгликольди(мет)акрилата, диаллилтерефталата, диаллилфталата, диаллилкарбоната, дивинилбензола, α-метилстирола, димера α-метилстирола, триметилолпропантри(мет)акрилата, пентаэритритолтри(мет)акрилата, пентаэритритолтетра(мет)акрилата, дипентаэритритолгекса(мет)акрилата, этоксиэтилакрилата, эпоксиакрилата глицидил(мет)акриловой кислоты, 1,6-гександиолди(мет)акрилата, глицеринтри(мет)акрилата, метилпропандиолди(мет)акрилата, полиэтиленгликольди(мет)акрилата и их смесей.

Полимерная композиция может дополнительно содержать добавки, выбранные из группы, состоящей из красящего вещества, пеногасителя сшивающего агента, поглотителя ультрафиолетового излучения, светорассеивающей добавки, ингибитора полимеризации, антистатической добавки, огнезащитного средства, термостабилизатора и их смесей.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения полимерная композиция может дополнительно содержать вторую мраморную крошку, и, таким образом, мраморная крошка может иметь форму «крошка-в-крошке», при которой внутри мраморной крошки сформирована вторая мраморная крошка.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения полимерная композиция может дополнительно содержать вторую полимерную композицию, имеющую другой цвет или другую степень прозрачности. Вторая полимерная композиция может содержать вторые связующие и вторые реакционноспособные мономеры, и вторые связующие могут являться одним или более связующих, выбранных из группы, состоящей из галогеналкоксилированного ди(мет)акрилатного олигомера, галогенированного уретанакрилата и галогенированного эпоксиакрилата.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения удельная масса мраморной крошки может составлять от 1,45 до 1,75. Предпочтительно от 1,50 до 1,70.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения показатель преломления мраморной крошки, измеренный АВВЕ рефрактометром (ЗТ) при температуре 25°C, может составлять от 1,55 до 1,75.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения мраморной крошки. Способ может включать в себя этап смешивания связующих, содержащих галогеналкоксилированный ди(мет)акрилатный олигомер, с реакционноспособными мономерами для получения полимерной композиции; этап отверждения полимерной композиции для получения отвержденного продукта, и этап измельчения отвержденного продукта.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения отвержденный продукт может быть измельчен до получения крошки, имеющей диаметр или максимальную длину по диагонали от 0,1 до 30 мм. В этом случае отвержденный продукт можно измельчать после осаждения на него металла.

Связующие могут дополнительно содержать галогенированный уретанакрилат, галогенированный эпоксиакрилат или их смесь.

Кроме того, полимерная композиция может дополнительно содержать добавки, выбранные из группы, состоящей из красящего вещества, пеногасителя, сшивающего агента, поглотителя ультрафиолетового излучения, светорассеивающей добавки, ингибитора полимеризации, антистатической добавки, огнезащитного средства, термостабилизатора и их смесей.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения полимерная композиция может дополнительно содержать вторую мраморную крошку, и мраморная крошка может быть получена в форме «крошка-в-крошке», при которой внутри мраморной крошки сформирована вторая мраморная крошка.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения вторая мраморная крошка может являться одной или более мраморных крошек, выбранных из группы, состоящей из мраморной крошки в соответствии с настоящим изобретением, мраморной крошки из акрилового искусственного мрамора и мраморной крошки из искусственного мрамора на основе ненасыщенного эфира.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения полимерная композиция может дополнительно содержать вторую полимерную композицию, которая имеет другой цвет или другую степень прозрачности, и, таким образом, может создавать текучий рисунок (т.е. рисунок, напоминающий поток) или многослойную структуру. Вторая полимерная композиция может содержать вторые связующие и вторые реакционноспособные мономеры, и вторые связующие могут являться одним или более связующих, выбранных из группы, состоящей из галогеналкоксилированного ди(мет)акрилатного олигомера, галогенированного уретанакрилата и галогенированного эпоксиакрилата. Полимерная композиция может содержать несколько вторых полимерных композиций, имеющих различные цвета и различные степени прозрачности.

Другой аспект настоящего изобретения относится к искусственному мрамору, содержащему мраморную крошку в соответствии с настоящим изобретением. Искусственный мрамор может содержать матрицу и диспергированную в ней мраморную крошку. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения удельная масса матрицы может составлять от 1,52 до 1,83, удельная масса мраморной крошки может составлять от 1,45 до 1,75, и разность удельных масс матрицы и мраморной крошки может составлять 2,0 или менее. Матрица может являться отвержденным продуктом из отверждаемой композиции, содержащей акриловую жидкую смолу и неорганический наполнитель.

Ниже настоящее изобретение будет описано более подробно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На фиг.1 схематически представлен искусственный мрамор, полученный с применением мраморной крошки в форме «крошка-в-крошке» в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 схематически представлен искусственный мрамор, полученный с применением мраморной крошки с многослойной структурой в соответствии с настоящим изобретением.

СВЕДЕНИЯ. ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Мраморная крошка

Мраморную крошку в соответствии с настоящим изобретением можно получить путем отверждения полимерной композиции, содержащей связующие и реакционноспособные мономеры, причем связующие содержат галогеналкоксилированный ди(мет)акрилатный олигомер.

В качестве неограничивающих примеров галогеналкоксилированного ди(мет)акрилатного олигомера можно назвать бромалкоксилированный бисфенол А диакрилат, бромалкоксилированный бисфенол А диметакрилат, хлоралкоксилированный бисфенол А диакрилат, хлоралкоксилированный бисфенол А диметакрилат и т.п. Галогеналкоксилированные ди(мет)акрилаты различного типа, сконфигурированные в соответствии с числом повторяющихся звеньев (-OC₂H₄-), могут применяться по отдельности или в комбинации. Среднечисленная молекулярная масса галогеналкоксилированного ди(мет)актрилатного олигомера может составлять от 600 до 4500.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения связующие могут дополнительно содержать галогенированный уретанакрилат, галогенированный эпоксиакрилат и их смесь. Среднечисленная молекулярная масса галогенированного уретанакрилата может составлять от 900 до 4000. Среднечисленная молекулярная масса галогенированного эпоксиакрилата может составлять от 600 до 3500. Если среднечисленная молекулярная масса меньше указанного диапазона, плотность сшивания на единицу объема может являться повышенной, и, следовательно, полимерная композиция может являться ломкой. Если Среднечисленная молекулярная масса больше указанного диапазона, плотность сшивания может являться пониженной, и, следовательно, полимерная композиция может являться мягкой, и, кроме того, иметь слишком высокую вязкость, и, следовательно, обработка такой полимерной композиции затрудняется.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения при применении галогенированного уретанакрилата или галогенированного эпоксиакрилата совместно с галогеналкоксилированным ди(мет)актрилатным олигомером связующие могут содержать от 2 до 98 масс.% галогеналкоксилированного ди(мет)актрилатного олигомера и от 2 до 98 масс.% галогенированного уретанакрилата. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения связующие могут содержать от 2 до 98 масс.% галогеналкоксилированного ди(мет)актрилатного олигомера и от 2 до 98 масс.% галогенированного эпоксиакрилата. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения связующие могут содержать от 1 до 98 масс.% галогеналкоксилированного ди(мет)актрилатного олигомера, от 1 до 98 масс.% галогенированного уретанакрилата и от 1 до 98 масс.% галогенированного эпоксиакрилата.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения связующие могут составлять от 50 до 90 частей по массе, предпочтительно от 60 до 90 частей по массе, более предпочтительно от 70 до 90 частей по массе. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения реакционноспособные мономеры могут составлять от 10 до 50 частей по массе, предпочтительно от 10 до 40 частей по массе, более предпочтительно от 10 до 30 частей по массе. Количество связующих, составляющее менее 50 частей по массе, может снизить эффект от высокой удельной массы, а количество связующих, составляющее более 90 частей по массе, может чрезмерно повысить вязкость полимерной композиции, и, таким образом, снизить ее пригодность к обработке.

Реакционноспособные мономеры могут включать виниловый ароматический мономер, дивиниловый ароматический мономер, их димер, алкил- или галогензамещенный виниловый ароматический мономер, C₁-C₂₀ алкил(мет)акрилат, C₆-C₂₀ арил(мет)акрилат, гидроксилсодержащий (мет)акрилат, глицидил (мет)акрилат, C₆-C₂₀ арилфталат, C₆-C₂₀ арилкарбонат и т.п. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения реакционноспособными мономерами могут являться один или более мономеров, выбранных из группы, состоящей из стиролового мономера, бромстирола, винилтолуола, метил(мет)акрилата, этил(мет)акрилата, 2-этилгексил(мет)акрилата, октил(мет)акрилата, додецил(мет)акрилата, октадецил(мет)акрилата, метилциклогексил(мет)акрилата, изоборнил(мет)акрилата, фенил(мет)акрилата, бензил(мет)акрилата, хлорфенил(мет)акрилата, метоксифенил(мет)акрилата, бромфенил(мет)акрилата, этиленгликольди(мет)акрилата, 1,2-пропиленгликоль(мет)акрилата, 1,3-бутандиолди(мет)акрилата, 1,3-пропиленгликоль(мет)акрилата, 1,4-бутандиолди(мет)акрилата, 1,5-пентандиолди(мет)акрилата, неопентилгликольди(мет)акрилата, диэтиленгликольди(мет)акрилата, триэтиленгликольди(мет)акрилата, дипропиленгликольди(мет)акрилата, диаллилтерефталата, диаллилфталата, диаллилкарбоната, дивинилбензола, α-метилстирола, димера α-метилстирола, триметилолпропантри(мет)акрилата, пентаэритритолтри(мет)акрилата, пентаэритритолтетра(мет)акрилата, дипентаэритритолгекса(мет)акрилата, этоксиэтилакрилата, эпоксиакрилата глицидил(мет)акриловой кислоты, 1,6-гександиолди(мет)акрилата, глицеринтри(мет)акрилата, метилпропандиолди(мет)акрилата, полиэтиленгликольди(мет)акрилата и их смесей.

Мраморная крошка в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать добавки, такие как красящее вещество, пеногаситель, сшивающий агент, поглотитель ультрафиолетового излучения, светорассеивающая добавка, ингибитор полимеризации, антистатическая добавка, огнезащитное средство, термостабилизатор и т.п. Добавки можно применять по отдельности или в сочетании друг с другом.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения мраморная крошка может иметь форму «крошка-в-крошке», при которой внутри мраморной крошки сформирована вторая мраморная крошка. На фиг.1 схематически представлен искусственный мрамор, полученный с применением мраморной крошки в форме «крошка-в-крошке» в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фиг.1, мраморная крошка имеет структуру, в которой мраморная крошка (11А) меньшего размера внедрена в мраморную крошку (1А).

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения в мраморной крошке может быть сформирован текучий рисунок или многослойная структура. На фиг.2 схематически представлен искусственный мрамор, полученный с применением мраморной крошки в форме многослойной структуры в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фиг.2, несколько слоев (21А, 21В, 21C), имеющих разные цвета или степени прозрачности, могут образовывать мраморную крошку в форме многослойной структуры (2А).

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения удельная масса мраморной крошки может составлять от 1,45 до 1,75. Предпочтительно от 1,50 до 1,70. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения удельная масса мраморной крошки может составлять от 1,51 до 1,67.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения показатель преломления мраморной крошки, измеренный АВВЕ рефрактометром (ЗТ) при температуре 25°C, может составлять от 1,55 до 1,75.

Способ получения мраморной крошки

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения мраморной крошки. Способ может включать в себя этап смешивания связующих, содержащих галогеналкоксилированный ди(мет)акрилатный олигомер с реакционноспособными мономерами для получения полимерной композиции; этап отверждения полимерной композиции для получения отвержденного продукта, и этап измельчения отвержденного продукта.

Полимерная композиция содержит связующие и реакционноспособные мономеры и необязательно может содержать добавки, такие как красящее вещество, пеногаситель, сшивающий агент, поглотитель ультрафиолетового излучения, светорассеивающая добавка, ингибитор полимеризации, антистатическая добавка, огнезащитное средство, термостабилизатор и т.п. Красящее вещество может содержать неорганический или органический пигмент, краситель и т.п., и может составлять от 0,0001 до 10,0 частей по массе от 100 частей по массе полимерной композиции. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения красящее вещество может составлять от 1,0 до 5,0 частей по массе от 100 частей по массе полимерной композиции. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения красящее вещество может составлять от 0,001 до 0,05 части по массе от 100 частей по массе полимерной композиции. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения красящее вещество может составлять от 0,05 до 2,5 частей по массе от 100 частей по массе полимерной композиции.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, при отверждении полимерная композиция может содержать отвердитель. В качестве примеров отвердителя можно назвать бензоилпероксид, дикумилпероксид, бутилгидропероксид, кумилгидропероксид, трет-бутилпероксималеиновую кислоту, трет-бутилгидропероксид, ацетил пероксид, лауроилпероксид, азобисизобутилонитрил, 2,2'-азобис(2,4-диметилвалеронитрил) и их смеси. Кроме того, примеры отвердителя могут включать смесь пероксида с соединением амина или сульфокислоты, смесь пероксида с полученной путем омыления солью меди, кобальта, калия, кальция, циркония или цинка и т.п. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения отвердитель может составлять от 0,03 до 2,5 частей по массе, предпочтительно от 0,05 до 2,0 частей по массе от 100 частей по массе полимерной композиции. Способ отверждения не имеет специфических ограничений, и в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения полимерная композиция может быть отверждена при температуре от 50 до 180°C. Для регулировки степени отверждения можно применять соединение амина или сульфокислоты в сочетании с отвердителем или полученную путем омыления соль меди, кобальта, калия, кальция, циркония или цинка в сочетании с отвердителем.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения отвержденный продукт может быть измельчен до получения крошки, имеющей средний диаметр от 0,1 до 30 мм, предпочтительно от 0,1 до 20 мм. Измельчение легко может осуществить любой специалист в данной области техники.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения измельчение отвержденного продукта можно осуществлять после осаждения на него металла, например алюминия или серебра. Добавление в искусственный мрамор мраморной крошки, измельченной после осаждения металла, позволяет придать искусственному мрамору трехмерный внешний вид и сходство с драгоценными камнями.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения полимерная композиция может дополнительно содержать вторую мраморную крошку. Вторая мраморная крошка может являться прозрачной, светопроницаемой, матовой или сочетать в себе эти свойства. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения вторая мраморная крошка может являться мраморной крошкой в соответствии с настоящим изобретением, мраморной крошкой, полученной из измельченного искусственного акрилового мрамора, или мраморной крошкой, полученной из измельченного искусственного мрамора на основе ненасыщенного эфира. Отверждение и измельчение полимерной композиции после добавления второй мраморной крошки позволяет получить мраморную крошку в форме «крошка-в-крошке», обеспечивающую более разнообразный рисунок.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения полимерная композиция может дополнительно содержать вторую полимерную композицию, имеющую другой цвет или степень прозрачности. Вторая полимерная композиция может содержать вторые связующие и вторые реакционноспособные мономеры, и вторые связующие могут являться одним или более связующих, выбранных из группы, состоящей из галогеналкоксилированного ди(мет)акрилатного олигомера, галогенированного уретанакрилата и галогенированного эпоксиакрилата. Полимерная композиция может содержать несколько вторых полимерных композиций, имеющих различные цвета и различные степени прозрачности. Кроме того, вторая полимерная композиция может являться прозрачной или матовой. Применение более двух видов полимерных композиций, имеющих различные цвета или различные степени прозрачности, позволяет придать мраморной крошке с высокой удельной массой текучий рисунок или многослойную структуру. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения получение более двух видов полимерных композиций, имеющих различные цвета, и выливание более двух видов полимерных композиций, имеющих различные цвета, на ленту конвейера для отверждения позволяет получить отвержденный продукт, имеющий текучий рисунок, и получить мраморную крошку, имеющую текучий рисунок, путем измельчения отвержденного продукта.

Искусственный мрамор

Другой аспект настоящего изобретения относится к искусственному мрамору, содержащему мраморную крошку в соответствии с настоящим изобретением. Искусственный мрамор может быть получен путем отверждения отверждаемой композиции, содержащей мраморную крошку и жидкую синтетическую смолу, в соответствии с обычным способом. Жидкая синтетическая смола может содержать акриловый полимер или полимер на основе ненасыщенного полиэфира, предпочтительно акриловый полимер. Отверждаемая композиция может дополнительно содержать неорганический наполнитель, например карбонат кальция, гидроксид алюминия, оксид кремния, оксид алюминия, сульфат бария, гидроксид магния и т.п.или обычные добавки. Введение неорганического наполнителя или обычных добавок может легко осуществить любой специалист в данной области техники.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения искусственный мрамор может содержать мраморную крошку, имеющую удельную массу от 1,45 до 1,75, и, таким образом, может иметь однородный рисунок вне зависимости от времени отверждения и времени изготовления и может быть получен способом непрерывного изготовления.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения удельная масса матрицы может составлять от 1,52 до 1,83, удельная масса мраморной крошки может составлять от 1,45 до 1,75, и разность удельных масс матрицы и мраморной крошки может составлять 2,0 или менее, предпочтительно 1,7 или менее, более предпочтительно 1,5 или менее, наиболее предпочтительно 1,0 или менее.

В искусственном мраморе в соответствии с настоящим изобретением разность удельных масс матрицы и мраморной крошки меньше, и, таким образом, мраморная крошка может быть равномерно диспергирована в матрице.

В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения матрица может являться отвержденным продуктом из отверждаемой композиции, содержащей акриловую жидкую смолу и неорганический наполнитель.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения искусственный мрамор может содержать мраморную крошку в форме «крошка-в-крошке», и, таким образом, может иметь структуру, при которой мраморная крошка в форме «крошка-в-крошке» диспергирована в матрице. На фиг.1 схематически представлен искусственный мрамор (10), полученный с применением мраморной крошки (1А) в форме «крошка-в-крошке». Мраморная крошка (11А) меньшего размера неравномерно диспергирована в мраморной крошке (1А) в соответствии с настоящим изобретением, и мраморная крошка (1А) в форме «крошка-в-крошке» диспергирована в матрице (3).

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения применение мраморной крошки с многослойной структурой позволяет получить искусственный мрамор, имеющий структуру, при которой мраморная крошка с многослойной структурой диспергирована в матрице. На фиг.2 схематически представлен искусственный мрамор (20), полученный с применением мраморной крошки (2А) в форме многослойной структуры. Как показано на фиг.2, несколько слоев (21А, 21B, 21C), имеющих разные цвета или степени прозрачности, образуют мраморную крошку (2А) в форме многослойной структуры, и мраморная крошка с многослойной структурой диспергирована в матрице (3).

Искусственный мрамор, полученный с применением мраморной крошки, может иметь поверхностную структуру, сходную с поверхностной структурой смоделированного камня, и превосходную обрабатываемость, и, таким образом, его можно применять в различных целях, например для изготовления столешниц и декоративных продуктов, таких как поверхности кухонных моек, умывальных и туалетных столиков, стоек в банках или прилавков в универсальных магазинах и т.п.

Кроме того, искусственный мрамор можно применять в качестве мраморной крошки в форме «крошка-в-крошке», когда прозрачную мраморную крошку получают путем измельчения искусственного мрамора.

Изобретение помогут понять следующие примеры, которые предназначены исключительно для иллюстрации и которые ни в коем случае не следует считать каким-либо образом ограничивающими объем настоящего изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Примеры 1-3: Получение мраморной крошки

Пример 1

100 частей по массе полимерной композиции, содержащей 80 частей по массе бромалкоксилированного диакрилата и 20 частей по массе метилметакрилата, смешивали с 0,2 части по массе бензоилпероксида и 0,5 части по массе бис(4-трет-бутилциклогексил)пероксидикарбоната, смесь отверждали при температуре 50°C и измельчали для получения мраморной крошки с высокой удельной массой, причем удельная масса составила 1,608.

Пример 2

Пример 2 осуществляли аналогично примеру 1, за исключением того, что было добавлено также 0,01 части по массе фталоцианина зеленого в качестве красящего вещества. Удельная масса полученной мраморной крошки составила 1,609.

Пример 3

100 частей по массе полимерной композиции, содержащей 90 частей по массе бромалкоксилированного диакрилата и 10 частей по массе стирольного мономера, смешивали с 0,2 части по массе бензоилпероксида и 0,5 части по массе бис(4-трет-бутилциклогексил)пероксидикарбоната, смесь отверждали при температуре 50°C и измельчали для получения мраморной крошки с высокой удельной массой, причем удельная масса составила 1,691.

Сравнительный пример 1

100 частей по массе раствора, приготовленного путем растворения полиметилметакрилата в метилметакрилате, смешивали с 2 частями по массе триметилпропантриакрилата, 0,1 части по массе n-додецилмеркаптана и 1,0 частью по массе бензоилпероксида, смесь отверждали при температуре 50°C и измельчали для получения ПММА (полиметил(мет)акрилатной) мраморной крошки с удельной массой 1,183.

Сравнительный пример 2

Сравнительный пример 2 осуществляли аналогично примеру 1, за исключением того, что применяли 100 частей по массе ненасыщенного полиэфирного полимера (от компании Aekyung Chemical, торговое наименование: ТР-145Х) и 1,0 часть по массе бензоилпероксида. Удельная масса полученной мраморной крошки составила 1,203.

Сравнительный пример 3

Сравнительный пример 3 осуществляли аналогично примеру 1, за исключением того, что применяли 100 частей по массе винилэфирного полимера (от компании Aekyung Chemical, торговое наименование: DION-9120), полученного путем полимеризации 60 частей по массе эпоксиакрилатного олигомера и 40 частей по массе стирольного мономера, и 1,0 части по массе бензоилпероксида. Удельная масса полученной мраморной крошки составила 1,194.

Примеры 4-6: Получение искусственного мрамора

Пример 4

100 частей по массе жидкой смолы, приготовленной путем растворения полиметилметакрилата в метилметакрилате, смешивали со 180 частями по массе гидроксида алюминия, 2 частями по массе триметилпропантриакрилата, 0,1 части по массе n-додецилмеркаптана, 0,1 части по массе пеногасителя, 0,1 части по массе диспергирующей добавки и 1,0 частью по массе бензоилпероксида. В смесь добавляли 50 частей по массе мраморной крошки, полученной в соответствии с примером 1. Полученную смесь тщательно перемешивали и затем отверждали при температуре 60°C в соответствии со способом непрерывного изготовления искусственного мрамора.

Пример 5

Пример 5 осуществляли аналогично примеру 4, за исключением того, что применяли окрашенную прозрачную мраморную крошку, полученную в соответствии с примером 2.

Пример 6

Пример 6 осуществляли аналогично примеру 4, за исключением того, что применяли мраморную крошку, полученную в соответствии с примером 3.

Сравнительный пример 4

Сравнительный пример 4 осуществляли аналогично примеру 4, за исключением того, что применяли мраморную крошку, полученную в соответствии со сравнительным примером 1.

Сравнительный пример 5

Сравнительный пример 5 осуществляли аналогично примеру 4, за исключением того, что применяли мраморную крошку, полученную в соответствии со сравнительным примером 2.

Сравнительный пример 6

Сравнительный пример 6 осуществляли аналогично примеру 4, за исключением того, что применяли мраморную крошку, полученную в соответствии со сравнительным примером 3.

Свойства искусственного мрамора в соответствии с примерами 4-6, изготовленного с применением мраморной крошки, полученной в соответствии с примерами 1-3, и свойства искусственного мрамора в соответствии со сравнительными примерами 4-6, изготовленного с применением мраморной крошки, полученной в соответствии со сравнительными примерами 1-3, приведены в таблице 1.

Таблица 1     Мраморная крошка Гладкость Шлифуемость Вогнутость Распространение крошки на плоскости среза Технологичность при термообработке Химическая стойкость Удельная масса Показатель преломления Примеры 4 Высокая 1,608 1,593 Высокая Высокая Нет Хорошее 150R Высокая 5 Высокая 1,609 1,592 Высокая Высокая Нет Хорошее 150R Высокая 6 Высокая 1,691 1,607 Высокая Высокая Нет Хорошее 150R Высокая Сравни-тельные примеры 4 Высокая 1,183 1,490 Высокая Высокая Нет Плохое 100R Высокая 5 Низкая 1,203 1,531 Высокая Высокая Встречается Плохое 300R Высокая 6 Высокая 1,194 1,542 Высокая Высокая Нет Плохое 250R Высокая

Свойства искусственного мрамора, приведенные в таблице 1, определяли следующим способом.

(1) Химическая стойкость: мраморную крошку осаждали в смесь гидрохлористой кислоты с концентрацией 1,0 N с аммонием с концентрацией 1,0 N при температуре 25°C в течение 48 часов, затем поверхность мраморной крошки оценивали визуально.

(2) Показатель преломления: показатель преломления мраморной крошки измеряли АВВЕ рефрактометром (3Т) при температуре 25°C.

(3) Гладкость: после шлифования гладкость границы между мраморной крошкой и матрицей оценивали визуально.

(4) Шлифуемость: после шлифования искусственного мрамора наждачной бумагой внешний вид мраморной крошки оценивали визуально.

(5) Вогнутость: под вогнутостью подразумеваются такие явления, как растрескивание по границе между мраморной крошкой и матрицей или заглубление мраморной крошки. Оценивают визуально.

(6) Технологичность при термообработке (термообрабатываемость): искусственный мрамор нагревали до температуры 180°C в течение 20 минут, криволинейную поверхность искусственного мрамора подвергали механической обработке и измеряли минимальный радиус, не приводящий к выступанию мраморной крошки или растрескиванию.

Как видно из таблицы 1, все оцениваемые свойства искусственного мрамора, полученного в соответствии с примерами 4-6, являются высокими, и этот мрамор имеет также высокую технологичность при термообработке при радиусе кривизны поверхности, составляющем до 150 мм. Искусственный мрамор, полученный в соответствии со сравнительным примером 4, имеет наилучшую технологичность при термообработке, но плохое распределение крошки на плоскости среза. Кроме того, из-за низкого показателя преломления мрамор в соответствии со сравнительным примером 4 не имеет такой текстуры, как кварц или смоделированный камень. Мрамор в соответствии со сравнительным примером 5 имеет плохое распределение крошки на плоскости среза, наихудшие вогнутость и технологичность при термообработке и низкую химическую стойкость. Мрамор в соответствии со сравнительным примером 6 имеет плохое распределение крошки на плоскости среза, и, следовательно, предполагается, что он не может быть получен способом непрерывного изготовления искусственного мрамора.

Настоящее изобретение может иметь множество модификаций и изменений, которые легко могут быть осуществлены любым специалистом в данной области техники без отклонения от сущности настоящего изобретения, ограниченной прилагаемой формулой изобретения.

Настоящее изобретение относится к мраморной крошке для искусственного мрамора, способу его получения и содержащему ее искусственному мрамору. Мраморную крошку получают путем отверждения полимерной композиции, содержащей от 50 до 90 частей по массе связующего - галогеналкоксилированный ди(мет)акрилатный олигомер и от 10 до 50 частей по массе реакционноспособных мономеров, выбранных из группы ароматических виниловых мономеров, ароматических дивиниловых мономеров, их димеров, алкил- или галогензамещенных ароматических виниловых мономеров, C₁-C₂₀ алкил(мет)акрилатов, C₆-C₂₀ арил(мет)акрилатов, гидроксилсодержащих (мет)акрилатов, глицидил(мет)акрилатов, C₆-C₂₀ арилфталатов, C₆-C₂₀ арилкарбонатов и их комбинаций. Мраморная крошка позволяет получить однородный рисунок вне зависимости от продолжительности отверждения или литья. Искусственный мрамор, полученный с применением мраморной крошки, может иметь внешний вид и структуру, аналогичные внешнему виду и структуре смоделированного камня, а также обладать предпочтительными для искусственного мрамора технологичностью при термообработке и пригодностью к обработке. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Мраморная крошка, полученная путем отверждения полимерной композиции, содержащей связующие и реакционноспособные мономеры, выбранные из группы, состоящей из ароматических виниловых мономеров, ароматических дивиниловых мономеров, их димеров, алкил- или галогензамещенных ароматических виниловых мономеров, C₁-C₂₀ алкил(мет)акрилатов, C₆-С₂₀ арил(мет)акрилатов, гидроксилсодержащих (мет)акрилатов, глицидил(мет)акрилатов, C₆-C₂₀ арилфталатов, C₆-C₂₀ арилкарбонатов и их комбинаций, отличающаяся тем, что связующие содержат галогеналкоксилированный ди(мет)акрилатный олигомер, причем полимерная композиция содержит от 50 до 90 частей по массе связующих и от 10 до 50 частей по массе реакционноспособных мономеров.

2. Мраморная крошка по п.1, отличающаяся тем, что связующие дополнительно содержат галогенированный уретанакрилат, галогенированный эпоксиакрилат или их смесь.

3. Мраморная крошка по п.2, отличающаяся тем, что среднечисленная молекулярная масса галогенированного уретанакрилата составляет от 900 до 4000, а среднечисленная молекулярная масса галогенированного эпоксиакрилата составляет от 600 до 3500.

4. Мраморная крошка по п.1, отличающаяся тем, что реакционноспособные мономеры выбраны из группы, состоящей из стирольного мономера, бромстирола, винилтолуола, метил(мет)акрилата, этил(мет)акрилата, 2-этилгексил(мет)акрилата, октил(мет)акрилата, додецил(мет)акрилата, октадецил(мет)акрилата, метилциклогексил(мет)акрилата, изоборнил(мет)акрилата, фенил(мет)акрилата, бензил(мет)акрилата, хлорфенил(мет)акрилата, метоксифенил(мет)акрилата, бромфенил(мет)акрилата, этиленгликольди(мет)акрилата, 1,2-пропиленгликоль(мет)акрилата, 1,3-бутандиолди(мет)акрилата, 1,3-пропиленгликоль(мет)акрилата, 1,4-бутандиолди(мет)акрилата, 1,5-пентандиолди(мет)акрилата, неопентилгликольди(мет)акрилата, диэтиленгликольди(мет)акрилата, триэтиленгликольди(мет)акрилата, дипропиленгликольди(мет)акрилата, дивинилбензола, α-метилстирола, димера α-метилстирола, триметилолпропантри(мет)акрилата, пентаэритритолтри(мет)акрилата, пентаэритритолтетра(мет)акрилата, дипентаэритритолгекса(мет)акрилата, эпоксиакрилата глицидил(мет)акриловой кислоты, 1,6-гександиолди(мет)акрилата, глицеринтри(мет)акрилата, метилпропандиолди(мет)акрилата, полиэтиленгликольди(мет)акрилата и их смесей.

5. Мраморная крошка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит добавки, выбранные из группы, состоящей из красящего вещества, пеногасителя, сшивающего агента, поглотителя ультрафиолетового излучения, светорассеивающей добавки, ингибитора полимеризации, антистатической добавки, огнезащитного средства, термостабилизатора и их смесей.

6. Мраморная крошка по п.1, отличающаяся тем, что полимерная композиция дополнительно содержит вторую мраморную крошку, и мраморная крошка имеет форму «крошка-в-крошке», при которой внутри мраморной крошки сформирована вторая мраморная крошка.

7. Мраморная крошка по п.1, отличающаяся тем, что полимерная композиция дополнительно содержит вторую полимерную композицию, имеющую другой цвет или другую степень прозрачности, причем вторая полимерная композиция содержит вторые связующие и вторые реакционноспособные мономеры, и вторые связующие являются одним или более связующим, выбранным из группы, состоящей из галогеналкоксилированного ди(мет)акрилатного олигомера, галогенированного уретанакрилата и галогенированного эпоксиакрилата.

8. Мраморная крошка по п.1, отличающаяся тем, что имеет удельную массу, составляющую от 1,45 до 1,75.

9. Мраморная крошка по п.1, отличающаяся тем, что имеет показатель преломления, измеренный с помощью АВВЕ рефрактометра (ЗТ) при температуре 25°C, составляющий от 1,55 до 1,75.

10. Способ получения мраморной крошки, включающий в себя следующие этапы:
- смешивание связующих, содержащих галогеналкоксилированный ди(мет)акрилатный олигомер, с реакционноспособными мономерами, выбранными из группы, состоящей из ароматических виниловых мономеров, ароматических дивиниловых мономеров, их димеров, алкил- или галогензамещенных ароматических виниловых мономеров, C₁-C₂₀ алкил(мет)акрилатов, C₆-C₂₀ арил(мет)акрилатов, гидроксилсодержащих (мет)акрилатов, глицидил(мет)акрилатов, C₆-C₂₀ арилфталатов, C₆-C₂₀ арилкарбонатов и их комбинаций для получения полимерной композиции;
- отверждение полимерной композиции для получения отвержденного продукта и
- измельчение отвержденного продукта.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что отвержденный продукт измельчают до получения крошки, имеющей диаметр или максимальную длину по диагонали от 0,1 до 30 мм.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что отвержденный продукт измельчают после осаждения на него металла.

13. Способ по п.10, отличающийся тем, что связующие дополнительно содержат галогенированный уретанакрилат, галогенированный эпоксиакрилат или их смесь.

14. Способ по п.10, отличающийся тем, что полимерная композиция дополнительно содержит добавки, выбранные из группы, состоящей из красящего вещества, пеногасителя, сшивающего агента, поглотителя ультрафиолетового излучения, светорассеивающей добавки, ингибитора полимеризации, антистатической добавки, огнезащитного средства, термостабилизатора и их смесей.

15. Способ по п.10, отличающийся тем, что полимерная композиция дополнительно содержит вторую мраморную крошку, и мраморную крошку получают в форме «крошка-в-крошке», при которой внутри мраморной крошки сформирована вторая мраморная крошка.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что вторая мраморная крошка является одной или более мраморных крошек, выбранных из группы, состоящей из мраморной крошки по любому из пп.1-9, мраморной крошки из акрилового искусственного мрамора и мраморной крошки из искусственного мрамора на основе ненасыщенного эфира.

17. Способ по п.10, отличающийся тем, что полимерная композиция дополнительно содержит вторую полимерную композицию, имеющую другой цвет или другую степень прозрачности, причем вторая полимерная композиция содержит вторые связующие и вторые реакционноспособные мономеры, и вторые связующие являются одним или более связующим, выбранным из группы, состоящей из галогеналкоксилированного ди(мет)акрилатного олигомера, галогенированного уретанакрилата и галогенированного эпоксиакрилата, и мраморная крошка имеет текучий рисунок или многослойную структуру.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что полимерная композиция содержит множество вторых полимерных композиций, имеющих различные окраски или степени прозрачности.

19. Искусственный мрамор, содержащий матрицу и диспергированную в ней мраморную крошку по любому из пп.1-9.

20. Искусственный мрамор по п.19, отличающийся тем, что удельная масса матрицы составляет от 1,52 до 1,83, удельная масса мраморной крошки составляет от 1,45 до 1,75, и разность удельных масс матрицы и мраморной крошки составляет 2,0 или менее.

21. Искусственный мрамор по п.20, отличающийся тем, что матрица является отвержденным продуктом из отверждаемой композиции, содержащей акриловую жидкую смолу и неорганический наполнитель.