专利名称：含有角蛋白纤维的可固化浇注复合物以及由此制造的塑料模制件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造塑料模制件的可固化浇注复合物，其包含基于可聚合单体的粘结剂组分和约40至约85重量％比例的一种或多种无机填料。
背景技术：
这种类型的浇注复合物已经在厨房和卫生区中使用了很长时间，用于制造厨房水槽、厨房台面、洗脸盆、浴缸等。分布在由粘结剂组分形成的聚合物基质中的无机填料相对高的比例在此处对于获得用于该场所所需的材料性能是必要的，如，举例为，充足的耐高温性和表面耐划伤性。此外，可以通过一种或多种填料的选择来实现塑料模制件表面的视觉结构，如，举例为，装饰性花岗岩表面。由可固化浇注复合物制造厨房和卫生用品已经在现有技术中反复描述，例如在DE 38 32 351A1 或 WO 2005/071000A1 中。已经证实由必要的高填料含量导致的材料的相对脆性对这些塑料模制件是不利的。因此，塑料模制件对冲击和冲击载荷的抵抗力，即耐冲击性，有时不够高。厨房水槽等在使用过程中和运输过程中经常受到这种类型的冲击和冲击载荷。
发明内容
因此，本发明是基于提出一种可固化的浇注复合物的目标，其中使用所述复合物可以制造具有强的耐冲击性的塑料模制件。该目标根据本发明一开始就提到的类型的浇注复合物来实现，其中所述浇注复合物包含角蛋白纤维。令人惊讶的是，通过加入角蛋白纤维可以实现塑料模制件耐冲击性的显著增加， 所述塑料模制件是由其它组成不变的浇注复合物制造。角蛋白纤维的这种补强效果优异到一定程度以至于其不是所谓的高模量纤维(如，举例为芳纶纤维)。在这种情况下也应该提到这样的事实，例如，通过加入补强效果已知的玻璃纤维不能达到相应的效果。根据本发明，使用角蛋白纤维的优势还在于，不必为了保证纤维与聚合物基质间足够的粘附力而对纤维进行特定的表面涂覆。此外，可以毫无问题地实现将角蛋白纤维非常均勻地分布在浇注复合物或固化的聚合物基质中。相反地，对于玻璃纤维，表面硅烷化通常是必需的，并且在浇注复合物的固化过程中经常观察到纤维的沉降，这导致非均勻分布。角蛋白纤维在浇注复合物中的比例有利地为约0. 1至约0. 5重量％。低于约0. 1 重量％，相应的效果很难显示；而高于约0.5重量％，则局部发生单个纤维的聚集。角蛋白纤维的比例优选为约0. 15至约0. 35重量％，在约0. 2至约0. 3重量％的范围内将达到特别好的效果。本发明上下文中所用的角蛋白纤维优选为长度最高达IOmm的短纤维。与较长的纤维相比，这种纤维的易处理性、加工性和在浇注体中均勻分布性受到青睐。长度为最高达
4约5mm、特别是约1至约5mm的角蛋白纤维是特别有利的。角蛋白纤维的直径通常为从约10至约50 μ m。特别是纤维直径为约20至约25 μ m 时可以实现上述优点。角蛋白是一种水不溶性结构蛋白，其为哺乳动物毛发的主要成分，也是羽毛、指甲和角的主要成分。本方案中使用的角蛋白纤维优选是从哺乳动物毛发中获得的，特别是从羊毛中获得的。本发明所用的角蛋白纤维有利地通过梳理羊毛并剪切到所需长度来获得。优选将纤维另外脱脂，从而改善纤维与粘结剂组分或固化聚合物基质之间的粘附力。合适的脱脂方法是现有技术中已知的。本发明上下文中的粘结剂组分可以使用多种类型的单体，丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯是特别优选的，其在固化后得到基于丙烯酸树脂的模制体。为了提高浇注复合物的粘度，粘结剂组分可以包含一定比例的预聚的聚丙烯酸甲酯(PMA)或聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)。浇注复合物中一种或多种无机填料的比例优选为约60至约80重量％。现有技术中已知的物质，特别是石英、方石英、鳞石英、玻璃、氢氧化铝、硅灰石或其混合物，可以用作填料。无机填料优选包括平均直径为约0. 1至约Imm的颗粒状粒子。通过选择粒径，特别是还通过使用多种具有不同粒径的填料级分，可以得到视觉上让人满意的结构化表面的塑料模制件，特别是一开始就已经提到的装饰性花岗岩表面。为了实现特定的效果，无机填料还可以包括纤维、晶须或者针状形式的颗粒。还可以使用在WO 95/26368A1、EP 0 716 097AU WO 01/27175AU WO 03/080716A1、EP 1 207 180A1和WO 2005/071000A1中在每种情况下推荐的材料，特别是用作粘结剂组分和用作无机填料。在本发明另外的实施方式中，可固化浇注复合物还包含一种带有不饱和基团官能化的有机硅氧烷。通过加入这种类型的有机硅氧烷，可以提高塑料材料模制件表面的去污效果，正如WO 03/080716A1中所描述的。相应的厨房和卫生用品的清洗从而变得容易。本发明还涉及根据本发明的浇注复合物作为制造厨房或卫生用品的用途，特别是厨房水槽、厨房台面、洗脸盆、浴缸等。此外，本发明涉及塑料模制件，其通过使用根据本发明的浇注复合物制造。将在下面根据附图借助于实施例更为详细地描述本发明的上述以及另外的优势， 其中具体为
图1所显示的图涉及到根据实施例1和2以及对比例1和2的塑料模制件的耐冲击性。
具体实施例方式实施例1、浇注复合物的制造首先，通过将2. Okg分子量为50，000至250，000g/mol的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)溶于8. Okg甲基丙烯酸甲酯(MMA)中以制备粘结剂组分。将200g三羟甲基丙烷三
5甲基丙烯酸酯(TRIM)作为交联剂与多种过氧化物(如Peroxan BCC，Laurox和Trigonox) 一起加入到上述混合物中。为了制造对比例1和2以及实施例1和2的浇注复合物，将粘结剂组分与无机填料、官能化有机硅氧烷以及适当情况下玻璃纤维或角蛋白纤维混合，并且使混合物均化。在下表1中给出了各组分各自的重量比例表 权利要求
1.用于制造塑料模制件的可固化浇注复合物，其包含基于可聚合单体的粘结剂组分和约40至约85重量％比例的一种或多种无机填料，其特征在于，所述浇注复合物包含角蛋白纤维。
2.根据权利要求1所述的浇注复合物，其特征在于所述浇注复合物中角蛋白纤维的比例为约0. 1至约0.5重量％。
3.根据权利要求2所述的浇注复合物，其特征在于角蛋白纤维的比例为约0.15至约 0. 35重量％。
4.根据权利要求3所述的浇注复合物，其特征在于角蛋白纤维的比例为约0.2至约0. 3重量％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的浇注复合物，其特征在于所述角蛋白纤维的长度最高达约10mm。
6.根据权利要求5所述的浇注复合物，其特征在于所述角蛋白纤维的长度最高达约5mm ο
7.根据权利要求6所述的浇注复合物，其特征在于所述角蛋白纤维的长度为约1至约5mm ο
8.根据前述权利要求中任一项所述的浇注复合物，其特征在于所述角蛋白纤维的直径为约10至约50 μ m。
9.根据权利要求8所述的浇注复合物，其特征在于所述角蛋白纤维的直径为约20至约 25 μ m0
10.根据前述权利要求中任一项所述的浇注复合物，其特征在于从哺乳动物的毛发，特别是从羊毛中获得所述角蛋白纤维。
11.根据权利要求10所述的浇注复合物，其特征在于通过梳理和剪切羊毛获得所述角蛋白纤维。
12.根据权利要求10或11所述的浇注复合物，其特征在于所述角蛋白纤维为脱脂的。
13.根据前述权利要求中任一项所述的浇注复合物，其特征在于所述粘结剂组分包括丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯作为单体。
14.根据权利要求13所述的浇注复合物，其特征在于所述粘结剂组分包括一定比例的预聚聚丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
15.根据前述权利要求中任一项所述的浇注复合物，其特征在于所述无机填料选自石英、方石英、鳞石英、玻璃、氢氧化铝、硅灰石或其混合物。
16.根据前述权利要求中任一项所述的浇注复合物，其特征在于所述无机填料包括平均直径为约0. 1至约Imm的颗粒状粒子。
17.根据前述权利要求中任一项所述的浇注复合物，其特征在于所述无机填料包括纤维、晶须或针状形式的粒子。
18.根据前述权利要求中任一项所述的浇注复合物，其特征在于所述浇注复合物包括被不饱和基团官能化的有机硅氧烷。
19.根据前述权利要求中任一项所述的浇注复合物用于制造厨房或卫生用品，特别是厨房水槽、厨房台面、洗脸盆、浴缸等的用途。
20.一种塑料模制件，其通过使用根据权利要求1至18中任一项所述的浇注复合物制造得到。
全文摘要
为了提供一种用于制造塑料模制件的可固化的浇注复合物，其包含基于选自丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯的可聚合单体的粘结剂组分和约40至约85重量％比例的一种或多种无机填料，其中该复合物可以用于制造具有增加的冲击强度的塑料模制件，本申请提出所述浇注复合物包含0.1至0.5重量％的角蛋白纤维。
文档编号C08K7/02GK102459468SQ201080025589
公开日2012年5月16日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年6月8日
发明者安德烈亚斯·哈耶克, 托马斯·梅尔茨 申请人:铂浪高公司