[发明专利]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

说明书

相关申请

本申请是1993年11月26日申请的序号为157,253的同样题目未审定申请的部分延续。

技术领域

本发明涉及制造丙烯酸(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。本发明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，本发明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。

本发明的背景

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，本发明的片(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。

本发明的概述

本发明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，