[发明专利]含取向的反射性颗粒的固体表面制品及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及由填充或未填充的聚合物树脂形成的装饰性固体表面制品，尤其涉及含有提供独特珠光外观的取向颗粒的固体表面制品和那些制品的制造方法。

背景技术

由颗粒填充的树脂形成的装饰性固体表面制品早就已知并且通常可用于厨房和浴室表面。一般而言，这些材料由颗粒填充的树脂形成，最常用树脂是聚酯和聚丙烯酸酯，它们与广泛范围内的填料一起通常用来赋予该制品特定的视觉效应。

此类无孔固体表面制品通常可按各种外观和颜色商购，具有在该制品整个厚度中存在的图案，赋予它们所希望的美观性和应用。这些材料也是韧性且耐热、抗污染、抗霉菌和抗冲击的，并且如果损伤可以容易地修复。

这些制品中常用的颜料由无机化合物(通常是金属氧化物)的小颗粒组成，它们在形状上大致呈球形。有时还使用其它的颜料，以及填料和着色材料或″微粒″的较大碎片，以提供不同的视觉效应。通常包括三水合铝(ATH)作为优选的填料以为制品提供半透明性和白度，以及优异的耐火性能。

珠光钮已经通过注射模塑法等使用珠光和虹彩颜料制造了多年。此类颜料也已经用于其它领域，例如制造保龄球。这类可商购的颜料(通过各种名称例如乳白色、珠光、虹彩和干涉颜料提及)用来赋予各种制品光彩、反射性和三维外观。虽然这些颜料已用于固体表面材料，但是存在若干相关的问题。许多此类″珠光″颜料变得埋藏于制品的主体中远离表面以致它们的光反射性能消失。此外，通常可获得的珠光颜料是剪切敏感的，并且它们的珠光效应由于添加用于这些制品中的常用的不透明剂或填料例如二氧化钛和ATH会大大减少。

最近，出现了已经使用各向异性颗粒例如天然和合成云母的固体表面制品。例如，Alfonso等人在美国专利号6,040,045和7,081,220中揭示了使用填充聚合物树脂的固体表面材料。该制品还包括半透明阻燃(TFR)颗粒，该颗粒包含具有金属氧化物涂层的云母薄片，该涂层增强该制品的珠光视觉效应。揭示了该云母薄片在树脂中是如下取向的：将云母薄片、树脂和填料的混合物浇铸到平板或带子上然后与底部有差别地加热该浇铸材料以引起云母薄片变得取向。然后研磨固化材料成不同的TFR颗粒尺寸并添加到常规的固体表面制品中。该专利权人揭示了将云母薄片直接地用于最终固体表面制品不产生合适的取向或希望的取向。

Miller等人的美国专利号6,515,060也涉及固体表面制品，其包含大约0.1-30wt％在填充丙烯酸系树脂中的合成云母。该制品是通过在真空装备的大桶或混合器中将填料(例如ATH)与树脂浆料以及合成云母混合制备的。然后将脱气的液体混合物倒入模具中、铸塑并固化。然而，此种方法没有将最终铸塑制品表面区域真空脱气并允许云母颗粒本身有效地取向。

虽然在本领域中已经作出了改进，但是仍需要可以产生更显著和醒目的珠光视觉效应并可以使用更少制造步骤制造的固体表面制品。

发明内容

本发明通过提供包含取向颗粒的固体表面制品和那些制品的制造方法解决了该需要，所述取向颗粒提供独特的珠光反射性外观。本文所使用的术语″珠光″、″乳白色″、″虹彩″、″珍珠质″和″干涉″作为同义词用于显示各种颜色的颜料，这取决于当例如在珍珠母中观察时的光照和观察角度，。本文所使用的术语″各向异性″用来描述当在不同角度观察时显示不同视觉性能的颗粒并且该颗粒包括线性尺寸(长度和/或宽度)大于其厚度的颗粒。这些颗粒可以呈薄片、小板、叶子和薄板形式。

根据本发明的一个方面，提供了固体表面材料，该材料显示珠光外观并且包含大约25-95wt％(即重量百分率)聚合物树脂，大约0-70wt％填料和大约0.1-15wt％取向的各向异性颜料颗粒，该颜料颗粒基本上分散在整个聚合物树脂中以提供该珠光外观。

虽然可以使用许多不同热固性聚合物树脂中的任何树脂，但是在优选形式中，该聚合物树脂选自聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂和它们的混合物。此外，在该材料中使用的填料也可以在组成方面广泛地改变。在一个优选形式中，填料选自三水合铝、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化镁、滑石和它们的混合物。此外，可以使用许多不同的天然或合成来源的无机颜料颗粒。在一个优选形式中，颜料颗粒包括金属氧化物涂覆的云母颗粒。

固体表面材料具有上和下主表面。因为材料形成的新型方式，该上表面显示第一珠光外观，其中该颜料颗粒产生具有较小重复单元的图案，该下表面显示第二珠光外观，其中该颜料颗粒产生具有较大重复单元的图案。