CN1097572C - 人造石材 - Google Patents

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Abstract

以低成本提供了既有深邃色调和光泽，又有发光性的人造石材。该人造石材是将具有下述组成的人造石混合物浇铸在事先固化的固化体构件中成形为一体而制成的。所说的人造石组合物由占制品总重89重量%以上的无机微粒成分和无机细粒成分以及11重量%以下的树脂成分组成，其中无机微粒成分的粒度为5～70目，无机细粒成分的粒度为100目以下。

Description

人造石材
技术领域
本发明涉及人造石材。更详细讲，本发明涉及一种能够在低成本下容易调节所需厚度的改善的人造石材，这种材料既具有花岗石、大理石色调等良好的纹理，又有良好表面硬度和耐磨性等优良特性，而且重量轻、硬度和密度高，因而提供了一种可以作为墙壁材料、地面材料、其他建材、土木用材、石柱材料等使用的有用的人造石材。
背景技术
过去已知的人造石，是将天然石粉碎成适当大小，在其中混合碳酸钙和树脂等后固化而成的。也就是说，例如在减压下将原料石粉与树脂混合，浇铸在模具中，然后从模具中取出作切削加工。
人们还知道，使用天然石粉末和合成树脂制造人造石时，必须按照预定混合比使用原料，将原料浇铸在模具中后还必须施加足够压力。
然而，利用这些传统方法得到的人造石，因使用天然石粉末而出现色调和深邃感未必好的问题。
传统人造石都有表面色调不鲜艳的缺点。因此，实际情况是极难使人造石表面呈现具有透明感和深邃感的那种庄重花岗石和大理石色调。
其理由据认为是，人造石表面对光线的反射和吸收特性因其组成、天然石粉末粒度和配比的不同而有很大变化，但是过去对于这种观点却没有进行深入研究。
人造石组成对模具的成形性有很大影响，人造石中配入的天然石粉末粒度和比例以及粘合剂树脂的配比等，都可以使在模具中成形所需的流动性丧失，导致成形体内部残留气泡，进而显著影响人造石制品的质量和强度。
所以人们设想通过加大树脂成分数量，来改善流动性和杜绝气泡产生。
然而另一方面，为杜绝气泡产生和确保在浇铸模具中所需的流动性，增加树脂成分虽然能够确保流动性和防止气泡产生，但是对制成人造石的性质仍然会产生有害影响。
大量使用树脂成分的情况下，随着人造石制品的树脂化，得到的制品只不过是天然石颗粒分散于树脂之中形成的物质，在性质上与其说是石料，到不如说更接近于树脂材料。因此，所谓人造石只不过是树脂制品而已。
因此，为了克服已有人造石的这些缺点，并且为了使用天然石等粉末作原料得到组织致密，具有透明感色调和深邃感，和花岗石和大理石等天然石纹理特征，成形性优良，而且还能成形为板或棒等任意形状的新人造石，本申请的发明人等提供了一种由粒度大的细粒成分和粒度小的微粒成分组成的无机成分，并配入大约10重量％以下树脂成分组成的人造石组合物。
这种人造石因其色调和特性均优而倍受注目。
但是，在其后的研究中，就这种新人造石组合物而言，要提供具有一定厚度的产品，仍然存在无机材料组成的问题和容易使制造成本加大的问题。而且就其成形品而言，尚存在使之具有更多功能和更良好外观的未来课题。
发明的公开
鉴于上述情况，为了解决上述课题，本发明提供一种人造石材，其特征在于使用5～70目粒度的无机细粒成分与100目以下的无机微粒成分，二者之和占制品总量的89重量％以上；将无机细粒成分和无机微粒成分组成的无机混合成分与占总量11重量％以下的树脂成分一起，浇铸在事先固化的固化体构件(Slab)上成形为一体。
此外，本发明还提供一种人造石材，其特征在于在由上述人造石混合物事先成形的固化体构件上，浇铸固化性混合物后成形为一体。
附图的简要说明
附图1是表示本发明人造石材制造实例的工序示意图。附图2是另一种工序的示意图。附图3和4分别是进一步表示另一制造实例关键部位的轴侧视图。
实施本发明的最佳方式
以下就本发明的实施方式作进一步详细说明。
首先，作为构成本发明人造石材原料使用的人造石混合物的成分可以分为三种。一种主要成分是5～70目的无机细粒成分，这种成分可以使用硅石、橄榄石、长石、玻辉岩、云母等矿物，以及花岗岩、变质岩等天然岩石、陶瓷器、玻璃、金属等适当无机细粒成分。
而且，可以与这种细粒成分同时使用100目以下的微粒成分。这种微粒成分可以举出天然或人造的各种微粒成分。例如，碳酸钙、氢氧化铝等容易得到的微粒成分。
此外，作为这种微粒成分的一部分，可以添加调整色调用的二氧化锰、二氧化钛、硅酸锆、氧化铁等成分，以及赋予阻燃性用的三氧化锑、硼化合物、溴化合物等成分。
作为第三种成分使用的是树脂单体。这种树脂单体成分是浇铸成形为一体后固化的物质，可以从范围广泛的热固性树脂中选择。
例如，可以是构成丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂等的单体，其中有丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体，从固化后人造石的色调和物理化学性能来看，可以特别举出的代表是甲基丙烯酸甲酯。
天然石等细粒成分的功能，是影响得到人造石外观和物理性质的主要因素。特别是在应当露出一部分的情况下，与其他成分一起成为外观颜色和花纹的主要成因。
微粒成分是比细粒成分更加细小的，粒度在100目以下的物质，微粒成分进入细粒成分的颗粒之间，填充细粒成分之间空间，可以赋予得到的人造石以坚固、等级和容积等方面的性质。细粒成分与微粒成分之间的重量比，优选处于0.5∶1～5∶1范围内。
树脂成分对形成上述骨架成分的天然石等细粒成分和微粒成分的作用是，将其包裹结合在一起形成人造石时，具有赋予制品以弹性和抗拉强度的功能。
这些成分的组成比例在本发明中是重要的。特别重要的是树脂成分与其他成分的组成比例。在本发明中可以形成具有致密组织的高密度产品是其特征之一；这里所谓的高密度是指在人造石制品中所含的细粒成分和微粒成分以高密度存在，其程度例如超过密度2.2克/立方厘米这一传统人造石的范围。
也就是说，作为骨架成分的天然石等细粒成分，在制品中所占的组成比例越高就与天然石越接近，但是其比例过高将导致制品变得不坚固，不能使用。而且得到制品的物理性质也会变差，不能按通常方法使用。
除了造成不坚固等不利情况之外，过多使用微粒成分时得到的产品也会成为无光泽品，这样的产品很难叫做石。
因此，应当限制细粒成分和微粒成分的用量比。也就是说，按照重量比必须处于89％以上，优选在90％以上。其中，超过95％时产品变脆，得到的产品不适于使用。而且低于89％时产品过软，不能获得石材性质，其使用范围将与树脂板相同。
这种情况说明，天然石等细粒成分和微粒成分之外的成分，即树脂成分在产品中的存在量最多也不能超过11重量％。
树脂成分一旦超过11％，就会使产品变成塑料品，所谓人造石就变成徒有其名而无其实的物质。而且若树脂成分配入量过少，虽然制品外观与天然石的接近程度增大，但是制品却变脆，不适于使用。从这样的观点来看，更优选使树脂成分处于3～10重量％范围内。
因此，在本发明的人造石混合物中，部分或全部上述无机细粒成分是透明颗粒，而且可以事先用无机物或有机物将这种颗粒或小块覆盖也是其特征之一。
透明性细粒成分的这种覆盖操作可以实现如下：在透明性细粒成分表面上覆盖树脂后使之固化，或者用烧结法在其上覆盖水玻璃、陶瓷器用磁釉等无机物质。无论哪种场合下，都应当在透明细粒成分颗粒表面上覆盖几μm～几十μm，例如5～50μm，优选20～30μm厚度的覆盖材料。更具体讲，例如使用丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂或不饱和聚酯树脂等组合物，将其加热到150～300℃或者经过光线照射，可以使细粒成分颗粒表面上覆盖这些树脂组合物，或者使用水玻璃、磁釉等，于800～1100℃高温下烧结的方法进行无机物质覆盖。
这些覆盖处理，可以使起人造石骨料作用的细粒成分对组织全体的亲和性显著提高。而且通过微粒成分与树脂成分的混合，也能使强度增大，表面硬度提高。
更为重要的是，细粒成分使用如上所述的透明性天然石等并对其表面上进行上述硬质材料覆盖后，对人造石制品表面进行研磨加工时，这种覆盖层会部分破坏。这样一来，部分露出的透明性无机细粒成分颗粒及其周围覆盖层的表面组织，对光线的反射将产生独特的效果。
也就是说，光线入射到透明性细粒成分中后，在其周围的覆盖层中反射，再次通过透明细粒成分反射。这种光线的透射和反射现象，与传统人造石仅在表面产生的反射具有本质上的不同，因而赋予本发明人造石制品以独特的深邃感。可以得到具有某种庄重深邃感的高品质大理石纹理的人造石。
具有上述覆盖层的透明细粒成分，在组合物中混合的无机细粒成分总量中，一般可以占10～100％。
如上所述，在本发明中无机细粒成分的大小也必须作特别规定。也就是说，无机细粒成分的粒度，如上所述，应当为5～70目。而且除了特殊情况之外，优选只使用相同大小的细粒成分。使用有无颜色以及希望颜色或深或浅等情况下，虽然可以根据颜色的有无改变细粒的大小，但是大量使用粒度相差极大的细粒成分会使制品强度劣化，所以应当禁止。
另一方面，微粒成分颗粒的大小，如上所述，应当规定为100目以下。必须使微粒成分能够充分进入到细粒成分的颗粒之间。因此使用与细粒成分粒度接近的微粒成分不好，更具体讲，优选使用150～250目粒度的微粒成分。
对于本发明高密度人造石材来说，除了特殊情况外，重要的问题是希望这些人造石混合物浇铸后能够均一分散在制品的任何一部分中。
优选对固化部分的外表面进行研磨。也就是说，如上所述，将覆盖层部分破坏，使细粒成分露出。
研磨处理，对于使表面露出具有某种深邃感的本发明高密度大理石所具有的致密组织状态来说，是一种实用而方便的方法。当然，也可以对制品的部分表面进行研磨而露出细粒成分，使同一表面上呈现出与其他部分不同的花纹。
制造人造石时，重要问题是所制造的人造石是否具有目标天然石的色调和外观。花岗岩和大理石的天然材料制成品很难得到，而且以色泽艳丽为首要目标。这种情况下，其色泽是决定花岗岩和大理石价值的重要参数。在天然花岗岩和大理石中，从全黑品到白色品或红色品，颜色本身的种类也很多，而且即使相同颜色，其程度也存在差别。
过去赋予各种人造石颜色的情况下，例如要得到黑色品仅仅使用黑色天然石粉末，但是要得到具有中间颜色的产品却有再现性不好的问题。而且即使赋予颜色也难赋予大理石所具有的那种独特光泽。
例如，即使使用染料和颜料赋予颜色，过去也难赋予光泽和深邃感。
本发明中作为细粒成分使用透明性粉末。例如，要得到具有花岗岩和大理石纹理等色泽的人造石，可以使用石英类天然石粉碎得到的粉末作为细粒成分。
石英类天然石粉碎得到的细粒粉末，因原料是石英类而使表面具有独特的平滑部分，而且大多情况下是无色透明的。即使有颜色，颜色也不太深，即使不透明的情况下也往往会残留几分透明性。
使用这种原料得到的浇铸固化品中固化部分的颜色，可以用细粒成分的覆盖层和树脂成分的色调加以控制，而且其颜色因透明性石英类细粒成分的存在而能够保持深邃感和光泽。
例如，在以含有白色颜料的水玻璃烧结层作为覆盖层的情况下，以及具有聚酯树脂类不饱和树脂固化层的情况下，如果树脂成分使用聚酯类不饱和树脂，由于树脂颜色一般为多少带一些黄色的白色，所以得到的制品变成具有光泽的乳白色品，因而能够得到具有与天然乳白色大理石更为相似色调的制品。
通过使覆盖层包含颜料、染料等着色材料，并且通过在树脂成分中加入二氧化钛、硅酸锆、二氧化锰、氧化铁、氧化钴等无机颜料，以及偶氮颜料、酞花青颜料等有机颜料或各种染料，能够获得颜色均一，并具有一定深邃感和光泽的独特色调。
本发明的人造石组合物中，混合使用与细粒成分几乎同样大小的粒状有色物质作为有色成分，也能赋予制品以颜色。
与过去的人造石相比，无论使用哪种方法，都极容易保证颜色的再现性，而且可以得到不变色，深邃感和光泽优良的制品。
使用一种特殊有色粉末作为细粒成分也是特别有效的，该有色粉末是将陶瓷器着色用磁釉涂覆在天然的透明性细粒成分粉末上后经烧结得到的。使用这种方法不仅能够确保着色，而且还能在广范围内选择。
如果使用与石英类天然石粉碎品细粒成分相同的细粒成分，其上涂布并烧结了磁釉的物质，则完全不必担心黑色或红色等颜色的再现性问题，而且不仅再现颜色本身，而且还能够完全再现颜色的光泽和色调，这是传统着色方法根本做不到的。
无论哪种情况下，使用的这种经烧结形成了覆盖层的细粒成分，都应当占全部细粒成分的10～100％。
而且，在兼顾色调的情况下，也可以配入短纤维成分，以便使成形品组织补强。例如可以使用玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维、树脂纤维等。其中的优选实例是玻璃纤维。
这些短纤维，一般使用10～100μm直径、1～10毫米长的短纤维，其使用比例为细粒成分的1～10重量％。
这里首先就将上述人造石混合物浇铸成形为一体的固化体构件进行说明，这种固化体构件是一种事先固化状态的物体，是在将其置于模具内或者不置于模具内的情况下，浇铸上述的人造石混合物，使之一体化的。
例如，附图1中图示说明的是，在模具(1)内放置的上述固化体构件(2)上，浇铸上述人造石混合物(3)，用压机(4)加压使人造石混合物(3)固化，从而使其固化部分(5)与固化体构件(2)一体化的方法。而且，附图2图示说明的是在模具(1)内浇铸人造石混合物(3)，进而在其上放置固化体构件(2)，同样用压机(4)加压的方法。
当然，并不限于附图1和2所例示的情况，如附图3所示，也可以在固化体构件(2)上形成的具有预定形状的切口和沟槽内，浇铸嵌入人造石混合物(3)，使之与其固化部分(5)一体化。如附图4所示，还可以在设置有预定形状的金属体(6)的固化体构件(2)上浇铸人造石混合物(3)使其固化部分(5)一体化。这样可以有各种形式。
无论哪种情况下，固化体构件(2)可以具有水泥类、树脂类或无机水泥类等各种组成。但是从与人造石混合物成形后的一体化观点来看，即从粘着性观点来看，这种固化体构件优选含有树脂成分的，尤其是尽可能含有与人造石混合物同质树脂的。
这种固化体构件，可以由适当的无机配料成分和色调适当的、成本更低的高炉渣、玻璃等产业废物材料组成。
利用这种方法，即使提供一定厚度的人造石材，都可以使用成本低的固化体构件作为衬里材料，而且可以加大厚度，将仅仅表层使用高价材料的人造石混合物浇铸成形的。
当然，形成与人造石混合物具有同样组成的固化体构件，也可以在其上浇铸一体化。与固化体互相粘接的情况不同，因为不使用粘合剂，因而可以在更高强度下实现一体化。
例如，作为树脂可以使用以甲基丙烯酸树脂、不饱和树脂为代表的各种热固性树脂，而且对于这些树脂来说可以使用占总量60～90重量％的高炉渣、碎玻璃、焚烧炉排出的各种无机炉渣作为骨料的代用成分形成固化体构件。而且还可以再利用这些材料。对于浇铸一体化成形的制品板厚度来说，这种固化体构件的厚度如何也因用途的不同而异，例如可以在整个板厚度中占到95％左右。而且正如已经说明的那样，固化体构件也可以用与上述的人造石混合物具有同样组成的物质形成。
此外在本发明中，在附图2中固化体构件(2)上，当然也可以浇铸其他人造石混合物(3)，制成三明治型结构。
无论在上述哪种情况下，都可以使浇铸固化的人造石混合物形成的表面，作为制品的表面。
此外，本说明中还提供了一种作为发明对象的人造石材，这种人造石材事先用上述人造石混合物形成固化体构件，然后在形成的这种固化体构件上，浇铸含有上述高炉渣等并与固化体构件相当的固化性混合物，使之成形得到的。
对于这种构成而言，也可以使本发明的人造石材具有夜光性或荧光性。通过至少在形成人造石材表面的上述人造石混合物中加入具有夜光性或荧光性的成分，可以做到这一点。
因此，本发明实施上的特征是作为骨料成分用的至少一部分细粒成分，用如上所述的夜光物质或荧光物质烧结覆盖，或者被这些物质常温覆盖。
在透明性无机骨料，尤其是细粒成分烧结覆盖时，应当在透明细粒成分颗粒表面上覆盖几μm～几十μm，例如5～50μm，优选20～40μm厚的覆盖层。更具体讲，可以在120～1200℃高温下进行烧结。
可以烧结的荧光物质，可以是铝酸锶、硫化锌等等蓄光性或经紫外线照射发光的由无机氧化物组成的各种荧光物质。
所说的烧结操作，与过去已知的各种方法不同，可以将透明性无机骨料，例如上述的细粒成分，在铝酸锶等蓄光材料粉末分散得到的分散液中或糊料中混合，干燥后烧结。
采用常温涂覆法覆盖时，也可以使用事先在上述分散液或糊料中加入透明粘合物质(粘合剂)的物质覆盖。
对于这种结构而言，从外部照射的光线可以直达内部的烧结的覆盖物质，而且使用透明性优良的甲基丙烯酸树脂(MMA)作为树脂成分的情况下，可以入射到人造石厚度方向全域中。
因此入射光弥漫在其内部，而且还从内部发光。也就是说，光的吸收层和发射层变厚。也可以在短时间内蓄光，使发光效率增大。
由于仅在细粒成分表面覆盖，所以夜光性或荧光性物质的使用量减少。
本发明中，也可以直接使至少一部分微粒成分含有100目以下具有蓄光性的和伴随着吸收紫外线发光性的夜光性或荧光性成分。其代表性物质有铝酸锶类蓄光材料和硫化锌等。这些各种材料可以在本发明中使用。
微粒成分是比细粒成分更加细小的，粒度在100目以下的物质，微粒成分进入细粒成分的颗粒之间，填充细粒成分之间空间，可以赋予得到的人造石以坚固、等级和容积等方面的性质。
此外，在上述夜光性或荧光性成分的场合下，不但能够起与微粒成分同样的作用，而且还能赋予人造石材以夜光性或荧光性这一光性能。
在上述情况下，各种无机成分除了粒度之外，其配比也是十分重要的。
上述无机细粒成分的重量(W1)、无机微粒成分的重量(W2)和夜光性或荧光性成分的重量(W3)之间的关系，应当处于：
    W1∶(W2+W3)＝1∶2～5∶1，
    W2∶W3＝1∶2～10∶1范围内。
就W1∶(W2+W3)来说，优选处于1∶1～4∶1范围内；而且对W2∶W3而言，优选处于1∶1～5∶1范围内。
此外，应当使无机细粒成分中透明性无机细粒成分的比例，满足以下关系：
    (0.3～1.0)W1。
上述条件对于保证人造石的强度、硬度、密度等物理性质，以及实现夜光性或荧光性这种光学性能来说都是不可缺少的。
光性能是指，通过：
1)使透明性无机细粒成分占无机细粒成分的30～100重量％，而且优选使透明性无机微粒成分同样占无机微粒成分的30～100重量％；
2)按照上述特定混合比例配入100目以下粒度的夜光性或荧光性成分，可以实现具有夜光性或荧光性的人造石。因此，此情况下特征是使一定厚度内的发光成为可能。发光性能优良，而且因价高的夜光性或荧光性成分用量少经济性也优良。
这是因为由于使用透明性无机细粒成分，以及微粒成分作为透明性骨料，从外部入射的光线透过并进入人造石内部，这种光能被夜光性或荧光性成分高效吸收，而且能够确保由蓄光性材料等组成的夜光性或荧光性成分的荧光层在人造石内部具有很大厚度，所以能够保证长时间、高亮度地发光。发光时，因为透明性无机细粒成分透光性好而具有高亮度。
在固化体构件中浇铸人造石混合物后成形为一体，制造本发明的人造石材，这种方法可以在上述加压成形时例如施加5～100千克力/平方厘米的面压强下实施。而且这种成形过程中优选在压缩时于大约90～140℃温度下加热5～20分钟。
这种边加热边加压的过程中，加压的同时使模具振动也可以改善模具内上述混合材料的流动性。
利用这种压缩成形的方法，作为平板成形品之类比较简单形状的成形方法来说，可以发挥大量生产的效果，而且几乎没有材料损失，所以经济性也好。
在本发明中，也可以对人造石混合物成形后固化表面进行研磨和表面粗化加工，使微粒成分自表面露出。
作为表面粗化的方法，首先可以采用选择性除去树脂成分的方法。也就是说，一种有效方法是例如从成形模具中脱模后，向成形品表面喷射高压水，进行原表面加工。
这种加工处理，因厚度、与喷嘴之间的距离和加工形态等各种条件的不同而异，因而不加限定；但是，通常在2～20厘米厚度的场合下，可以从2～50厘米左右高度的喷嘴，喷射50～1400千克/平方厘米压力的高压水。与以天然石为对象的情况相比，水的这种压力条件更低。
也就是说，树脂成分的存在，能够更容易进行高品位加工。
对于喷射高压水用喷嘴及其系统并没有特别限制，可以采用各种型号品。
通过这种原表面加工，利用水喷射作用可以实现表面平坦化或表面粗化，可以制造具有某种深邃质感的人造石。
树脂成分的存在也不会使表面白浊，而且与使用药品的腐蚀法相比，废液处理也更容易。
当然，必要时也可以用有机溶剂处理表面部分，使树脂成分软化或溶化后将其除去。
这种情况下使用的有机溶剂，可以根据使用的树脂成分适当选择，例如可以举出二氯甲烷、三氯甲烷等卤代烃，醋酸酐、醋酸乙酯、醋酸丁酯等羧酸及其酯化物，或者丙酮、四氢呋喃、DMF、DMSO等。
将成形体浸渍在这些有机溶剂中，或者用有机溶剂喷雾或使之流下，可以从表面上除去软化或溶化的树脂成分，使表面形成凹凸形状。
也可以利用钢丝刷、切削手段等，将硬度低的树脂成分从表面部分刮除，形成凹凸形状。
利用以上手段使表面粗化并进行原表面加工后，利用表面研磨的方法可以部分破坏表面细粒成分的覆盖层，使这些覆盖层和细粒成分颗粒以断面形式自制品表面露出。用这种方法可以实现某种独特深邃感和光泽的表面质感。
关于表面研磨用手段，并没有特别限制，可以采用磨石、砂布、砂带等工具，或者使用抛光研磨剂、摩擦复剂等研磨剂实施。
可以适当使用以研磨作用为主的金刚石、碳化硼、刚玉、氧化铝、氧化锆，以及以研磨作用为主的硅砂研磨剂、白云石、氧化铝、氧化铬、氧化铈等作为研磨材料。
当然，也可以在实施这种研磨后，进一步对表面部分进行粗化处理，形成凹凸形状。
利用这种方法可以制造既有优良性质和质感，又有发光特性的人造石材。
以下说明实施例。但是本发明当然不受以下实施例限制。
实施例1
在模具中，将由60重量％高炉渣、30重量％平均粒径10目的天然碎石和10重量％甲基丙烯酸甲酯(含有固化剂)组成的物质压缩成形。由此得到了12毫米厚的固化体构件。
将此构件置于附图1所示的模具中。
首先制备了一种浆状人造石混合物，其中在全部细粒成分中有50重量％的细粒成分是在大约1000℃下经白色磁釉烧结形成约30μm厚度表面烧结层的10～25目天然硅石，将细粒成分和230目的氢氧化铝以2∶1重量比的比例，与9重量％甲基丙烯酸甲酯单体和1重量％固化剂一起混合，使细粒成分与氢氧化铝占组合物总量的90重量％，。
将混合物加入模具内的固化体构件上，在30千克力/平方厘米面压强和110℃温度下加压15分钟进行一体化成形，形成厚度约15mm板状体。
接着使用刚玉研磨剂对人造石混合物的固化表面进行研磨。通过研磨使具有烧结覆盖层的细粒成分，从其烧结层和细粒成分的部分断面中露出。
得到的人造石具有某种深邃感、大理石纹理的乳白色和光泽，其内部和表面不存在气泡，而且组成均一。
固化体构件与人造石混合物固化部分之间有足够的粘合强度。
按照日本工业标准JIS K-7112检测，比重2.02。而且吸水率为0.10％。其他特性如下表1所示。
                            表1
    项目        结果      试验条件
  弯曲强度     32.28kgf/cm    按照JIS A 5209
  压缩强度     1180kgf/cm2    十字头速度0.5毫米/分，负载传感器2吨
  冲击强度     3.78kgf·cm/cm2    振动型冲击试验
  硬    度     976kgf/mm2    按照JIS Z-2244的维式硬度
  线膨胀系数     0.68(×10-5K)    TMA(30～100℃)
  耐磨损性     0.02克    JIS A5209落砂式磨损试验
得到的制品作为建筑物的墙板使用时，能够得到一种呈现深邃感的美丽大理石墙壁。人造石材料制品的制造成本，与不使用上述固化体构件时得到15毫米厚板材时相比，降低到大约1/30。
实施例2
使用以下物质作为实施例1中的人造石混合物，并且与实施例1同样得到了板状成形体。
即，首先将占全部细粒成分50重量％的10～25目天然硅石用铝酸锶类蓄光材料在大约1000℃下烧结形成30μm左右厚度表面烧结层，再将细粒成分和平均粒径230目的碳酸钙以重量比2∶1，与11重量％甲基丙烯酸甲酯(MMA)和占MMA重量1.5重量％的固化剂一起均匀混合，使细粒成分与碳酸钙的重量在组合物总重量中占89重量％，得到一种浆状人造石混合物。
浇铸这种混合物，将其成形为厚度约15毫米的板状体。
接着用金刚石类磨石和碳化硅-氧化镁类磨石研磨表面部分。利用这种方法使具有烧结覆盖层的细粒成分，自其烧结覆盖层和细粒成分的部分断面露出。
得到的人造石在整个厚度方向上显示出夜光性的蓄光/发光特性，即使在通常，也呈现出具有深邃感的大理石乳白色和光泽，内部和表面无气泡，组成均一。
按照日本工业标准JIS K-7112进行检验后发现，比重为2.02。而且吸水率为0.1％。其他特性如下表2所示。
                              表2
    项目        结果    试验条件
  弯曲强度      30.15kgf/cm    按照JIS A 5209
  压缩强度      1058kgf/cm2    十字头速度0.5毫米/分，负载传感器2吨
  冲击强度      3.81kgf·cm/cm2    振动型冲击试验
  硬    度      985kgf/mm2    按照JIS Z-2244的维式硬度
  线膨胀系数      0.69(×10-5K)    TMA(30～100℃)
  耐磨损性      0.03克    JIS A5209落砂式磨损试验
即使经3％盐酸水溶液8小时浸渍和3％氢氧化钠水溶液8小时浸渍等耐酸性和耐碱性试验，也未发现异常。
得到的制品作为建筑物的墙板使用时，能够得到一种呈现深邃感的美丽大理石墙壁。
实施例3
首先使用经铝酸锶类蓄光材料于700℃下烧结形成大约40μm厚表面烧结层的5～50目透明玻璃作为全部细粒成分中40重量％的细粒成分，将细粒成分与平均粒径250目的天然硅石粉以2∶1重量比，与13重量％甲基丙烯酸甲酯(其中含2.0重量％过氧化物固化剂)均匀混合，使细粒成分与天然硅石在组合物全量中占87重量％，然后如附图2所示将必要量混合物注入模具内使之固化后厚度为3毫米。
接着在此人造石混合物上放置事先固化的10毫米厚固化体构件。这种固化体构件是由30重量％高炉渣、20重量％玻璃粉、30重量％天然碎石和20重量％甲基丙烯酸甲酯(含有固化剂)压缩成形的。
然后使用金刚石磨石和碳化硅-氧化镁类磨石研磨表面部分，进而在1100千克/平方厘米水喷射压力(喷嘴直径0.75毫米，喷射距离40毫米)下仅仅除去表面上的树脂部分。
得到的人造石通常具有深邃感，并备有防滑功能，在夜间因其蓄光性而能够在整个厚度方向上长时间可视。
在异常停电时，这种人造石可以有效地用作具有夜光性的导向标识建材。
人造石的固化部分与固化体构件之间的结合，具有高结合强度，在实用上完全没有问题。
实施例4
按照以下配比(重量％)：
    透明性天然硅石                               50
    (10～70目)
    氢氧化铝                                     10
    (平均粒径220目)
    透明性硅石粉                       10
    (平均粒径200目)
    铝酸锶蓄光材料                     20
    (平均粒径200目)
    甲基丙烯酸甲酯(MMA)                10
    (含有0.15％过氧化物类MMA固化剂)均匀混合制成浆状。
将得到的混合物置于模具内，成形为3毫米厚度的板状体。
将此板状体置于模具内，在其上浇铸具有以下组成的固化性混合物：
    高炉渣                             30重量％
    玻璃粉                             10重量％
    天然碎石                           40重量％
    甲基丙烯酸甲酯(含有固化剂)         20重量％
浇铸后，在40千克力/平方厘米面压强和110℃温度下压缩20分钟。
经此压缩操作，得到了14毫米厚的板状人造石材。
接着用金刚石类磨石和碳化硅-氧化镁类磨石研磨此人造石表面，使其厚度达到10毫米。
得到的人造石在整个厚度方向上显出夜光性的蓄光/发光特性，即使在通常也显示出某种深邃感的大理石纹理乳白色和光泽，其内部和表面不存在气泡，而且组成均一。
按照日本工业标准JIS K-7112检测，比重1.98。而且吸水率为0.10％。其他特性如下表3所示。
                             表3
    项目     结果     试验条件
  弯曲强度   29.97kgf/cm     按照JIS A 5209
  压缩强度   1185kgf/cm2     十字头速度0.5毫米/分，负载传感器2吨
  冲击强度   4.08kgf·cm/cm2     振动型冲击试验
  硬    度   997kgf/mm2     按照JIS Z-2244的维式硬度
  线膨胀系数   0.69(×10-5K)     TMA(30～100℃)
  耐磨损性   0.02克     JIS A5209落砂式磨损试验
经3％盐酸水溶液8小时浸渍和3％氢氧化钠水溶液8小时浸渍等耐酸性和耐碱性试验，未发现异常。
得到的制品作为建筑物的墙板使用时，能够得到一种呈现深邃感的美丽大理石墙壁。而且，晴天时经昼间日光积蓄的光，能够在夜间长时间维持高亮度发光。获得了一种由具有厚度的发光部位产生的质感。
实施例5
在实施例4的配比中，将硅石粉改变成20％，铝酸锶蓄光材料变成10％，而且将天然硅石的比例变为62％，甲基丙烯酸甲酯(MMA)的比例变成8％，均匀混合后使用，制成厚度14毫米的板状体。
然后使用金刚石磨石和碳化硅-氧化镁类磨石研磨表面部分，进而在1100千克/平方厘米水喷射压力(喷嘴直径0.75毫米，喷射距离40毫米)下仅仅除去表面上的树脂部分。
得到的人造石通常具有深邃感，并备有防滑功能，在夜间因其蓄光性而能够在整个厚度方向上长时间可视。
在异常停电时，这种人造石可以有效地用作具有夜光性的导向标识建材。
产业上利用的可能性
如上所述，本发明以极低成本提供了一种以前不曾得到的具有深邃感和光泽等优良色调，以及优良特性的高密度人造石材料。得到的制品是天然品难于得到的均一制品。而且这种优良制品的制造，可以在不使用价高设备的条件下实现。
本发明的人造石特别适于制取具有花岗岩或大理石纹理的产品，能够与天然石同样使用。而且还能够实现发光性功能。
这种制品可以作为具有深邃感的高级材料，比天然品更广泛地用于墙壁材料、地面材料和柱材料等。

Claims (20)

1、一种人造石材，其特征在于将含有5～70目粒度的无机细粒成分和100目以下无机微粒成分之和占全体89重量％以上的无机细粒成分和无机微粒成分，同时还含有占总量11重量％以下树脂单体成分的人造石混合物，浇铸在事先固化的固化体构件上一体成形制成的，
其中所说的无机细粒成分是选自硅石、橄榄石、长石、玻辉石、云母、花岗岩、变质岩、陶瓷器、玻璃、金属中的至少1种，其中所说的无机微粒成分是选自碳酸钙、氧化铝、硅石、橄榄石、长石、玻辉石、云母、花岗岩、变质岩、陶瓷器、玻璃、金属、二氧化锰、二氧化钛、硅酸锆、氧化铁、三氧化锑、硼化合物、溴化合物中的至少1种，所说的树脂是选自丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂中的至少1种。
2、一种人造石材，其特征在于将固化性混合物浇铸在一种固化体构件上成形为一体，所说的固化体构件是由含有5～70目粒度的无机细粒成分和100目以下无机微粒成分之和占全体89重量％以上的无机细粒成分和无机微粒成分，同时还含有占全量11重量％以下树脂单体成分的人造石混合物形成的，
其中所说的无机细粒成分是选自硅石、橄榄石、长石、玻辉石、云母、花岗岩、变质岩、陶瓷器、玻璃、金属中的至少1种，其中所说的无机微粒成分是选自碳酸钙、氧化铝、硅石、橄榄石、长石、玻辉石、云母、花岗岩、变质岩、陶瓷器、玻璃、金属、二氧化锰、二氧化钛、硅酸锆、氧化铁、三氧化锑、硼化合物、溴化合物中的至少1种，所说的树脂是选自丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂中的至少1种。
3、按照权利要求1或2所述的人造石材，其中所说的树脂单体成分是甲基丙烯酸酯。
4、按照权利要求1所述的人造石材，其中所说的固化体构件是含有树脂的材料。
5、按照权利要求4所述的人造石材，其中所说的固化体构件含有占全量89重量％以上的5～70目粒度无机细粒成分和100目以下无机微粒成分，同时还含有占全量11重量％以下的树脂成分。
6、按照权利要求5所述的人造石材，其中所说的树脂成分是甲基丙烯酸树酯。
7、按照权利要求1或4所述的人造石材，其中所说的固化体构件含有高炉渣、玻璃等产业废弃物。
8、按照权利要求1、2或5所述的人造石材，其中所说的无机细粒成分中，一部分或全部细粒成分表面上具有事先覆盖固化的无机物层或有机物层，所说的无机物层由水玻璃、添加了颜料的水玻璃或磁釉形成，有机物层由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯树脂形成。
9、按照权利要求8所述的人造石材，其中所说的表面覆盖固化的无机物层或有机物层厚度为5～50μm。
10、按照权利要求8所述的人造石材，其中所说的细粒成分中至少有10％具有表面覆盖固化的无机物层或有机物层。
11、按照权利要求8所述的人造石材，其中所说的细粒成分具有用水玻璃或添加颜料的水玻璃或陶瓷器用磁釉烧结的表面覆盖固化层。
12、按照权利要求8所述的人造石材，其中所说的细粒成分具有添加颜料的树脂形成的表面覆盖固化层。
13、按照权利要求1或5所述的人造石材，其中以0.5∶1～5∶1重量比配入所说的细粒成分和微粒成分。
14、按照权利要求8所述的人造石材，其中所说的细粒成分中至少一部分是表面上烧结有夜光性或荧光性物质或常温覆盖有夜光性或荧光性物质的透明无机材料，所说的夜光性或荧光性物质是选自铝酸锶或硫化锌中的至少1种，透明无机材料是选自石英石、硅石、玻璃中的至少1种。
15、按照权利要求14所述的人造石材，其中所说的透明性无机材料是玻璃或硅石。
16、按照权利要求1、5或8所述的人造石材，其中所说的细粒成分或微粒成分中，至少有一部分是夜光性或荧光性物质。
17、按照权利要求14所述的人造石材，其中所说的无机微粒成分中有5～40重量％是夜光性或荧光性物质。
18、按照权利要求1、4或7所述的人造石材，其中所说的固化体构件是由水泥类或树脂类材料制成的。
19、按照权利要求2或3所述的人造石材，其中所说的固化性混合物含有树脂。
20、按照权利要求2、3或19所述的人造石材，其中所说的固化性混合物含有高炉渣、玻璃等产业废弃物。
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