JP3324157B2 - 不燃複合材料とその製法 - Google Patents
不燃複合材料とその製法Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は不燃複合材または準不燃
複合材およびそれらの製造法に関するものである。
複合材およびそれらの製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高分子材料に多量の無機材料を充填して
不燃相当複合建材を開発する試みは古くから行われ、種
々の不燃相当建材が開発・提案されてきた。不飽和ポリ
エステル樹脂やアクリル樹脂などの合成樹脂に水酸化ア
ルミニウム粒子などのような無機フィラーを充填した人
造石製品についても内装材や天井材への応用を図るた
め、最近ではＪＩＳＡ１３２１（建築物の内装材料及び
工法の難燃性試験方法）で規定されている難燃１級該当
材料（以下これを不燃材料という）の開発が進められて
いる。現在の樹脂系の人造大理石は無機材料の種類・構
成から２種類に分けられる。ひとつは、前記の樹脂に水
酸化アルミニウム粒子またはガラスフリット粒子を充填
し、顔料で単色あるいはオニックス調に着色・模様付し
たタイプである。もう一つは、前記粒子に加えて大理
石、寒水石またはその他の天然石の砕石の粒子を充填し
た樹脂組成物の破砕粒を骨材として配合した石目調人造
大理石と言われるタイプのものである。
不燃相当複合建材を開発する試みは古くから行われ、種
々の不燃相当建材が開発・提案されてきた。不飽和ポリ
エステル樹脂やアクリル樹脂などの合成樹脂に水酸化ア
ルミニウム粒子などのような無機フィラーを充填した人
造石製品についても内装材や天井材への応用を図るた
め、最近ではＪＩＳＡ１３２１（建築物の内装材料及び
工法の難燃性試験方法）で規定されている難燃１級該当
材料（以下これを不燃材料という）の開発が進められて
いる。現在の樹脂系の人造大理石は無機材料の種類・構
成から２種類に分けられる。ひとつは、前記の樹脂に水
酸化アルミニウム粒子またはガラスフリット粒子を充填
し、顔料で単色あるいはオニックス調に着色・模様付し
たタイプである。もう一つは、前記粒子に加えて大理
石、寒水石またはその他の天然石の砕石の粒子を充填し
た樹脂組成物の破砕粒を骨材として配合した石目調人造
大理石と言われるタイプのものである。
【０００３】人造大理石の難燃性を向上するためには、
吸熱性金属水酸化物の中でも吸熱量の大きな水酸化アル
ミニウムを充填材に用いることが極めて有効かつ経済的
である。しかしながら、これらの人造大理石に混入でき
る水酸化アルミニウムなどの吸熱性金属水酸化物の量は
せいぜい８０ｗｔ％までであるため、難燃性を向上する
には限度があり、前記難燃性試験方法で規定されている
難燃２級基準に合格していない。例えば前者のタイプの
場合、注型法かプレス成形法によって製品化されてお
り、任意の形状に成形できる製品を得るには、水酸化ア
ルミニウムなどの吸熱性金属水酸化物の最大充填率は、
注形法の場合が約７５％であり、プレス成形法では約８
０％である。したがって、含有している樹脂全体の燃焼
発熱量は例えば水酸化アルミニウムの吸熱量よりも１桁
大きく、燃焼時の発熱量の方が大きくなるため難燃性の
向上は困難である。また、後者の石目調人造大理石の場
合、御影石や寒水石のような天然石の砕石は樹脂の燃焼
温度において吸熱性がなく人造大理石の難燃化に寄与し
ないうえに、石目調人造大理石における水酸化アルミニ
ウムなどの吸熱性金属水酸化物の充填率がせいぜい８０
％であるため、樹脂の発熱量の方が多く、吸熱作用は打
ち消される。従って、人造大理石中の水酸化アルミニウ
ムなどの吸熱性金属水酸化物の含有量に限界がある以
上、難燃性の向上は困難である。
吸熱性金属水酸化物の中でも吸熱量の大きな水酸化アル
ミニウムを充填材に用いることが極めて有効かつ経済的
である。しかしながら、これらの人造大理石に混入でき
る水酸化アルミニウムなどの吸熱性金属水酸化物の量は
せいぜい８０ｗｔ％までであるため、難燃性を向上する
には限度があり、前記難燃性試験方法で規定されている
難燃２級基準に合格していない。例えば前者のタイプの
場合、注型法かプレス成形法によって製品化されてお
り、任意の形状に成形できる製品を得るには、水酸化ア
ルミニウムなどの吸熱性金属水酸化物の最大充填率は、
注形法の場合が約７５％であり、プレス成形法では約８
０％である。したがって、含有している樹脂全体の燃焼
発熱量は例えば水酸化アルミニウムの吸熱量よりも１桁
大きく、燃焼時の発熱量の方が大きくなるため難燃性の
向上は困難である。また、後者の石目調人造大理石の場
合、御影石や寒水石のような天然石の砕石は樹脂の燃焼
温度において吸熱性がなく人造大理石の難燃化に寄与し
ないうえに、石目調人造大理石における水酸化アルミニ
ウムなどの吸熱性金属水酸化物の充填率がせいぜい８０
％であるため、樹脂の発熱量の方が多く、吸熱作用は打
ち消される。従って、人造大理石中の水酸化アルミニウ
ムなどの吸熱性金属水酸化物の含有量に限界がある以
上、難燃性の向上は困難である。
【０００４】このような問題点を解決する条件として、
（イ）水酸化アルミニウムより単位量当たりの吸熱量が
さらに大きな充填材あるいは吸熱性の骨材・砕石を見い
だすこと、（ロ）水酸化アルミニウムなどの吸熱性充填
材と混合した際相乗的な難燃性向上作用を有する物質を
併用すること、または（ハ）水酸化アルミニウムなどの
吸熱性充填材自体の最大充填率を大きくすることなどが
考えられる。しかしながら、（イ）の条件ついては現在
に至るまで該当する材料は見いだされていない。（ロ）
の条件については、ほう酸亜鉛、酸化アンチモンなどの
難燃助剤を併用することによる相乗効果が知られている
が、いずれも含ハロゲン樹脂あるいはハロゲン系難燃剤
の併用が必要である。ハロゲンを含む人造大理石は透光
性が低下するばかりでなく、耐熱水性や耐熱性が劣り、
さらに燃焼時に有毒ガスを発生するという欠点がある。
（ハ）の条件に関しては、例えば水酸化アルミニウムを
数ｍｍオーダーまで粗大粒化することが可能ならば、そ
れを粗粒骨材として用い、中粒および微粒の水酸化アル
ミニウムを配合することによって最密充填度を高める方
法が考えられる。しかしながら経済的に量産可能な水酸
化アルミニウムの最大粒径は１００μｍ（０．１ｍｍ）
であり、粗粒骨材粒度の大きさまで成長した水酸化アル
ミニウムを工業的に製造するのは困難であった。
（イ）水酸化アルミニウムより単位量当たりの吸熱量が
さらに大きな充填材あるいは吸熱性の骨材・砕石を見い
だすこと、（ロ）水酸化アルミニウムなどの吸熱性充填
材と混合した際相乗的な難燃性向上作用を有する物質を
併用すること、または（ハ）水酸化アルミニウムなどの
吸熱性充填材自体の最大充填率を大きくすることなどが
考えられる。しかしながら、（イ）の条件ついては現在
に至るまで該当する材料は見いだされていない。（ロ）
の条件については、ほう酸亜鉛、酸化アンチモンなどの
難燃助剤を併用することによる相乗効果が知られている
が、いずれも含ハロゲン樹脂あるいはハロゲン系難燃剤
の併用が必要である。ハロゲンを含む人造大理石は透光
性が低下するばかりでなく、耐熱水性や耐熱性が劣り、
さらに燃焼時に有毒ガスを発生するという欠点がある。
（ハ）の条件に関しては、例えば水酸化アルミニウムを
数ｍｍオーダーまで粗大粒化することが可能ならば、そ
れを粗粒骨材として用い、中粒および微粒の水酸化アル
ミニウムを配合することによって最密充填度を高める方
法が考えられる。しかしながら経済的に量産可能な水酸
化アルミニウムの最大粒径は１００μｍ（０．１ｍｍ）
であり、粗粒骨材粒度の大きさまで成長した水酸化アル
ミニウムを工業的に製造するのは困難であった。
【０００５】以上のような制約があるため、従来、不燃
材料該当人造大理石を製造するのは極めて困難であり、
工業的に有効な方法は見いだされていなかった。本発明
者等は、前記問題点を解決し得る一つの提案を出願中で
ある（特願平３−１０８７８６）。この発明では、数ｍ
ｍオーダーの粗粒吸熱性粒状充填材、中粒吸熱性粒状充
填材および微粒の吸熱性金属水酸化物を併用することに
より最密充填度を高めることに成功し、より優れた難燃
性の複合材を開発できたが、粒状充填材を製造する際
に、バインダ−として合成樹脂を使用していることによ
り、吸熱性金属水酸化物分の最大充填率は９０％程度で
あり、前記難燃性試験方法において不燃材料として合格
できるものでなかった。
材料該当人造大理石を製造するのは極めて困難であり、
工業的に有効な方法は見いだされていなかった。本発明
者等は、前記問題点を解決し得る一つの提案を出願中で
ある（特願平３−１０８７８６）。この発明では、数ｍ
ｍオーダーの粗粒吸熱性粒状充填材、中粒吸熱性粒状充
填材および微粒の吸熱性金属水酸化物を併用することに
より最密充填度を高めることに成功し、より優れた難燃
性の複合材を開発できたが、粒状充填材を製造する際
に、バインダ−として合成樹脂を使用していることによ
り、吸熱性金属水酸化物分の最大充填率は９０％程度で
あり、前記難燃性試験方法において不燃材料として合格
できるものでなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のごと
き問題点に鑑み、水酸化アルミニウムなどの全吸熱性金
属水酸化物の充填率を一段と高めるための改良をするこ
とによって、不燃材料該当人造大理石とその製造方法を
開発することにある。
き問題点に鑑み、水酸化アルミニウムなどの全吸熱性金
属水酸化物の充填率を一段と高めるための改良をするこ
とによって、不燃材料該当人造大理石とその製造方法を
開発することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決できる方法について鋭意検討し、本発明を完成す
るに至った。本発明の第１の要旨は、吸熱性金属水酸化
物および無機質バインダ−とを主原料として製造される
粒状充填材と吸熱性金属水酸化物と熱硬化性樹脂または
熱可塑性樹脂とから実質的に構成されることを特徴とす
る不燃複合材料である。本発明の第２の要旨は、吸熱性
金属水酸化物および無機質バインダ−を主原料として混
合し、成形し、粉砕し、整粒する各工程からなることを
特徴とする粒状充填材の製造方法である。本発明の第３
の要旨は、前記粒状充填材が粒径１〜５ｍｍの粗粒と粒
径０．１〜１ｍｍの中粒とからなることを特徴とする請
求項１記載の不燃複合材料または請求項２記載の粒状充
填材の製造方法である。以下、本発明について詳述す
る。本発明の吸熱性金属水酸化物としては、水酸化アル
ミニウム、水酸化マグネシウムまたはアルミン酸３カル
シウム６水和物の中から選ばれた１種または２種以上混
合されもので良く、水酸化アルミニウムが最も望まし
い。また、前記吸熱性金属水酸化物は、無機質バインダ
ーとの界面接着性を向上させることを目的として、アミ
ノシラン、アクリルシラン等のカップリング剤で表面処
理されたものであってもよい。粒状充填材の原料として
用いる水酸化アルミニウムなどの吸熱性金属水酸化物と
しては、高充填成形体を得るため平均粒径で７０μｍか
ら２０μｍ、最大粒径１００μｍ、最小粒径０．５μｍ
の範囲の粒度分布を有する吸熱性金属水酸化物が好んで
使用される。２０μｍ以下の平均粒径、あるいは最大粒
径１００μｍ、最小粒径０．５μｍの範囲を満たさない
粒度分布を有する吸熱性金属水酸化物では充填率を高め
られないため、吸熱量が少なくなり、結果的に不燃材料
が得られない。
を解決できる方法について鋭意検討し、本発明を完成す
るに至った。本発明の第１の要旨は、吸熱性金属水酸化
物および無機質バインダ−とを主原料として製造される
粒状充填材と吸熱性金属水酸化物と熱硬化性樹脂または
熱可塑性樹脂とから実質的に構成されることを特徴とす
る不燃複合材料である。本発明の第２の要旨は、吸熱性
金属水酸化物および無機質バインダ−を主原料として混
合し、成形し、粉砕し、整粒する各工程からなることを
特徴とする粒状充填材の製造方法である。本発明の第３
の要旨は、前記粒状充填材が粒径１〜５ｍｍの粗粒と粒
径０．１〜１ｍｍの中粒とからなることを特徴とする請
求項１記載の不燃複合材料または請求項２記載の粒状充
填材の製造方法である。以下、本発明について詳述す
る。本発明の吸熱性金属水酸化物としては、水酸化アル
ミニウム、水酸化マグネシウムまたはアルミン酸３カル
シウム６水和物の中から選ばれた１種または２種以上混
合されもので良く、水酸化アルミニウムが最も望まし
い。また、前記吸熱性金属水酸化物は、無機質バインダ
ーとの界面接着性を向上させることを目的として、アミ
ノシラン、アクリルシラン等のカップリング剤で表面処
理されたものであってもよい。粒状充填材の原料として
用いる水酸化アルミニウムなどの吸熱性金属水酸化物と
しては、高充填成形体を得るため平均粒径で７０μｍか
ら２０μｍ、最大粒径１００μｍ、最小粒径０．５μｍ
の範囲の粒度分布を有する吸熱性金属水酸化物が好んで
使用される。２０μｍ以下の平均粒径、あるいは最大粒
径１００μｍ、最小粒径０．５μｍの範囲を満たさない
粒度分布を有する吸熱性金属水酸化物では充填率を高め
られないため、吸熱量が少なくなり、結果的に不燃材料
が得られない。
【０００８】無機質バインダ−に求められる特性として
は、 吸熱性金属水酸化物との親和性が良いこと、粒状充
填材を製造する際、安全性があり、価格が安いことであ
る。熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の有機系バインダ−
を使用した場合は、アセトンまたはスチレンを使用する
必要があるため安全に配慮する必要があるという問題点
がある。前記難燃性試験方法において、発煙量が少な
く不燃性に優れていること。有機系バインダ−では、そ
れ自身が分解して発熱し易いという問題点がある。人
造大理石の透光性を劣化させないことである。前記無機
質バインダ−としては、ポリ燐酸、ポリ燐酸ソ−ダ、珪
酸ソ−ダまたは金属アルコキシド類を原料とするゾル−
ゲル体等が良い。無機質バインダーと吸熱性金属水酸化
物は均一になるように混合し、成形し、粉砕し、整粒す
る。成形方法としては皿型造粒法、遠心造粒法、加圧造
粒法など公知の造粒法であれば特に制限しうるものでは
ない。得られた成形体は次いで加熱処理を行う。加熱処
理方法は特に制限されるものではなく、通常約１００〜
１５０℃で１〜２４時間加熱すればよい。かかる処理に
よって、無機質バインダーと吸熱性金属水酸化物との結
合強度が高められ、人造大理石のマトリックスとなる樹
脂との混練時に粒状充填材中の吸熱性金属水酸化物が崩
壊することを抑制し、その充填率の低下を生じなくさせ
る。
は、 吸熱性金属水酸化物との親和性が良いこと、粒状充
填材を製造する際、安全性があり、価格が安いことであ
る。熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の有機系バインダ−
を使用した場合は、アセトンまたはスチレンを使用する
必要があるため安全に配慮する必要があるという問題点
がある。前記難燃性試験方法において、発煙量が少な
く不燃性に優れていること。有機系バインダ−では、そ
れ自身が分解して発熱し易いという問題点がある。人
造大理石の透光性を劣化させないことである。前記無機
質バインダ−としては、ポリ燐酸、ポリ燐酸ソ−ダ、珪
酸ソ−ダまたは金属アルコキシド類を原料とするゾル−
ゲル体等が良い。無機質バインダーと吸熱性金属水酸化
物は均一になるように混合し、成形し、粉砕し、整粒す
る。成形方法としては皿型造粒法、遠心造粒法、加圧造
粒法など公知の造粒法であれば特に制限しうるものでは
ない。得られた成形体は次いで加熱処理を行う。加熱処
理方法は特に制限されるものではなく、通常約１００〜
１５０℃で１〜２４時間加熱すればよい。かかる処理に
よって、無機質バインダーと吸熱性金属水酸化物との結
合強度が高められ、人造大理石のマトリックスとなる樹
脂との混練時に粒状充填材中の吸熱性金属水酸化物が崩
壊することを抑制し、その充填率の低下を生じなくさせ
る。
【０００９】無機質バインダーは吸熱性金属水酸化物１
００重量部に対し１から２０重量部に限定することが良
い。１重量部以下であると混合後の成形体の機械的強度
が低下する。２０重量部以上では無機質バインダーと吸
熱性金属水酸化物との混合物がスラリー状となるため成
形が難しくなる。なお、前記成形において一般に用いら
れる顔料を少量添加することにより着色粒状充填材を製
造することも可能である。成形体は粗砕または中砕機に
て破砕後、ふるい等で適当な大きさに整粒して粒状充填
材とする。粗砕または中砕機はジョークラッシャー、ハ
ンマークラッシャー、ロールクラッシャー、ロールミル
のように微粉の発生が少ない機種が良い。粒状充填材の
大きさは乾式のふるいによって４メッシュ（４．７ｍ
ｍ）から１５０メッシュ（０．１ｍｍ）の範囲の各種粒
度に整粒する。整粒した粒状充填材は最密充填状態に近
づけるため粒度配合する。熱硬化性あるいは熱可塑性樹
脂に対する最密充填に近い粒度配合は、本発明の粒状充
填材及び微粒の吸熱性金属水酸化物を樹脂に高濃度に充
填したときの樹脂充填粘度が最低値を示すように実験に
より決める。最適な粒度配合は、粗粒（１〜５ｍｍ）と
中粒（０．１〜１ｍｍ）の粒状充填材の比率がおおよそ
５０〜６０ｗｔ％対４０〜５０ｗｔ％の範囲であり、そ
れに等量の０．１ｍｍ以下の微粒の吸熱性金属水酸化物
を配合することにより達成される。
００重量部に対し１から２０重量部に限定することが良
い。１重量部以下であると混合後の成形体の機械的強度
が低下する。２０重量部以上では無機質バインダーと吸
熱性金属水酸化物との混合物がスラリー状となるため成
形が難しくなる。なお、前記成形において一般に用いら
れる顔料を少量添加することにより着色粒状充填材を製
造することも可能である。成形体は粗砕または中砕機に
て破砕後、ふるい等で適当な大きさに整粒して粒状充填
材とする。粗砕または中砕機はジョークラッシャー、ハ
ンマークラッシャー、ロールクラッシャー、ロールミル
のように微粉の発生が少ない機種が良い。粒状充填材の
大きさは乾式のふるいによって４メッシュ（４．７ｍ
ｍ）から１５０メッシュ（０．１ｍｍ）の範囲の各種粒
度に整粒する。整粒した粒状充填材は最密充填状態に近
づけるため粒度配合する。熱硬化性あるいは熱可塑性樹
脂に対する最密充填に近い粒度配合は、本発明の粒状充
填材及び微粒の吸熱性金属水酸化物を樹脂に高濃度に充
填したときの樹脂充填粘度が最低値を示すように実験に
より決める。最適な粒度配合は、粗粒（１〜５ｍｍ）と
中粒（０．１〜１ｍｍ）の粒状充填材の比率がおおよそ
５０〜６０ｗｔ％対４０〜５０ｗｔ％の範囲であり、そ
れに等量の０．１ｍｍ以下の微粒の吸熱性金属水酸化物
を配合することにより達成される。
【００１０】
【作用】本発明の不燃複合材の製造方法によれば、熱分
解時の吸熱量の大きい金属水酸化物を少量の無機質バイ
ンダーと混合し、加熱成形し、粗砕・中砕し、整粒す
る。整粒された粒状充填材は一定圧力下での嵩密度が極
めて大きいので、人造大理石中の空隙率が１５ｖｏｌ％
以下にできる。その隙間を埋めるための最少量の熱硬化
性あるいは熱可塑性樹脂を加え加熱成形を行う。このよ
うにして得られた複合材では吸熱性金属水酸化物分で９
５ｗｔ％以上含まれることになる。９５ｗｔ％以上の吸
熱性金属水酸化物分が加熱によって発生する吸熱量は、
５ｗｔ％の樹脂の加熱によって燃焼した時の発熱量より
も大きくなるため、複合材の難燃性を向上し、不燃また
は難燃複合材の製造を可能にする。
解時の吸熱量の大きい金属水酸化物を少量の無機質バイ
ンダーと混合し、加熱成形し、粗砕・中砕し、整粒す
る。整粒された粒状充填材は一定圧力下での嵩密度が極
めて大きいので、人造大理石中の空隙率が１５ｖｏｌ％
以下にできる。その隙間を埋めるための最少量の熱硬化
性あるいは熱可塑性樹脂を加え加熱成形を行う。このよ
うにして得られた複合材では吸熱性金属水酸化物分で９
５ｗｔ％以上含まれることになる。９５ｗｔ％以上の吸
熱性金属水酸化物分が加熱によって発生する吸熱量は、
５ｗｔ％の樹脂の加熱によって燃焼した時の発熱量より
も大きくなるため、複合材の難燃性を向上し、不燃また
は難燃複合材の製造を可能にする。
【００１１】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示す。 実施例１ 易充填性の水酸化アルミニウム粒子を調製するため、粒
径の異なる下記の３種類の高充填水酸化アルミニウム粒
子を用意した。 Ａ：一次粒子径が２０μｍ以上に成長した粗粒（平均粒
径７０μｍ）（昭和電工（株）製 ハイジライトＨ−１
００） Ｂ：一次粒子径が約７μｍまで解砕した細粒（昭和電工
（株）製ハイジライトＨＳ−３２０） Ｃ：平均粒径が約１μｍの微粒（昭和電工（株）製ハイ
ジライトＨ−４２） 上記のＡ，Ｂ，Ｃの粒子を６５ｗｔ％：２５ｗｔ％：１
０ｗｔ％の割合になるように調合したものをヘンシェル
ミキサーにて３０分混合した。その際、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン（日本ユニカー（株）
製 商品名Ａ−１７４）を１０ｇ添加した。混合後、１
００℃のオーブンで２時間、加熱し、シランカップリン
グ剤処理した水酸化アルミニウムの易充填性粒子を作成
した。この易充填性粒子を１５ｇ計量し、内径が３０φ
の金属製ダイスに装入し、５００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
加圧し、圧粉体の嵩密度を測定したところ２．０８ｋｇ
／ｃｍ2 で空隙率は１４ｖｏｌ％であった。
径の異なる下記の３種類の高充填水酸化アルミニウム粒
子を用意した。 Ａ：一次粒子径が２０μｍ以上に成長した粗粒（平均粒
径７０μｍ）（昭和電工（株）製 ハイジライトＨ−１
００） Ｂ：一次粒子径が約７μｍまで解砕した細粒（昭和電工
（株）製ハイジライトＨＳ−３２０） Ｃ：平均粒径が約１μｍの微粒（昭和電工（株）製ハイ
ジライトＨ−４２） 上記のＡ，Ｂ，Ｃの粒子を６５ｗｔ％：２５ｗｔ％：１
０ｗｔ％の割合になるように調合したものをヘンシェル
ミキサーにて３０分混合した。その際、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン（日本ユニカー（株）
製 商品名Ａ−１７４）を１０ｇ添加した。混合後、１
００℃のオーブンで２時間、加熱し、シランカップリン
グ剤処理した水酸化アルミニウムの易充填性粒子を作成
した。この易充填性粒子を１５ｇ計量し、内径が３０φ
の金属製ダイスに装入し、５００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
加圧し、圧粉体の嵩密度を測定したところ２．０８ｋｇ
／ｃｍ2 で空隙率は１４ｖｏｌ％であった。
【００１２】以上の方法で調製した易充填性の水酸化ア
ルミニウム粒子１０００ｇに対して無機質バインダーと
して水で１：１に希釈したポリ燐酸５０ｇを添加し、内
容積が１ｌのヘンシェルミキサー（７５０ｒｐｍ）で１
０分間、均一に混合した。混合後、ブリケットマシーン
でアーモンド形状のペレットに成形し、１１０℃で２時
間加熱し余剰の水分を飛ばし、硬化ペレットを得た。硬
化ペレットをロールクラシャーで５ｍｍ以下の大きさに
粗砕し、ふるいで各種の大きさの粒状物に整粒し、表１
に示した比率で粒度配合し粒状充填材を作成した。粒度
配合した粒状充填材５００ｇと上記シランカップリング
剤処理した易充填性の水酸化アルミニウム粒子４５０ｇ
を予め、硬化触媒パーカドックス１６（化薬ヌーリー
（株））０．５ｇ及び疎水性湿潤剤（日本ビックケミー
社、Ｂｙｋｗ−９９５）０．５ｇを溶解した不飽和ポリ
エステル樹脂（日本ユピカ（株）製、ユピカ６４２４）
５０ｇとニーダーで混合し、ペースト状の組成物とし
た。この組成物を離型処理した金型に充填し、１２０℃
で５分間、加圧下で成形した。この時の成形体を４０×
４０×５０ｍｍ及び２５０×２５０×１２ｍｍの大きさ
に加工し、これらを試験片として、ＪＩＳＡ１３２１の
難燃性試験方法に規定されている基材試験及び表面試験
を行い、難燃性の級別判定を行った。それらの結果を表
２に示した。基材試験及び表面試験いずれにも合格すれ
ば難燃１級（不燃）である。表面試験のみ合格すれば難
燃２級（準不燃）である。
ルミニウム粒子１０００ｇに対して無機質バインダーと
して水で１：１に希釈したポリ燐酸５０ｇを添加し、内
容積が１ｌのヘンシェルミキサー（７５０ｒｐｍ）で１
０分間、均一に混合した。混合後、ブリケットマシーン
でアーモンド形状のペレットに成形し、１１０℃で２時
間加熱し余剰の水分を飛ばし、硬化ペレットを得た。硬
化ペレットをロールクラシャーで５ｍｍ以下の大きさに
粗砕し、ふるいで各種の大きさの粒状物に整粒し、表１
に示した比率で粒度配合し粒状充填材を作成した。粒度
配合した粒状充填材５００ｇと上記シランカップリング
剤処理した易充填性の水酸化アルミニウム粒子４５０ｇ
を予め、硬化触媒パーカドックス１６（化薬ヌーリー
（株））０．５ｇ及び疎水性湿潤剤（日本ビックケミー
社、Ｂｙｋｗ−９９５）０．５ｇを溶解した不飽和ポリ
エステル樹脂（日本ユピカ（株）製、ユピカ６４２４）
５０ｇとニーダーで混合し、ペースト状の組成物とし
た。この組成物を離型処理した金型に充填し、１２０℃
で５分間、加圧下で成形した。この時の成形体を４０×
４０×５０ｍｍ及び２５０×２５０×１２ｍｍの大きさ
に加工し、これらを試験片として、ＪＩＳＡ１３２１の
難燃性試験方法に規定されている基材試験及び表面試験
を行い、難燃性の級別判定を行った。それらの結果を表
２に示した。基材試験及び表面試験いずれにも合格すれ
ば難燃１級（不燃）である。表面試験のみ合格すれば難
燃２級（準不燃）である。
【００１３】
【表１】
【００１４】実施例２ 無機質バインダーとしてポリ燐酸の代わりに珪酸ソーダ
５０ｇを用い、それ以外は実施例１と全く同様にして成
形体を得、前記と同様に難燃性の級別判定を行った。そ
れらの結果を表２に示した。
５０ｇを用い、それ以外は実施例１と全く同様にして成
形体を得、前記と同様に難燃性の級別判定を行った。そ
れらの結果を表２に示した。
【００１５】実施例３ 実施例１で用いた易充填性水酸化アルミニウム１０００
ｇとゾル・ゲル系無機質バインダー（神東塗料社製グラ
セラムＧＣ＃３３０）１０ｇを混合し、成形し、１５０
℃で４０分間加熱放置し、ゾル・ゲル系無機質バインダ
ーを硬化させ、硬化した成形体を粉砕・整粒して粒状充
填材を作成し、それ以外は実施例１と同様にして成形体
を得、前記と同様に難燃性の級別判定を行った。それら
の結果を表２に示した。
ｇとゾル・ゲル系無機質バインダー（神東塗料社製グラ
セラムＧＣ＃３３０）１０ｇを混合し、成形し、１５０
℃で４０分間加熱放置し、ゾル・ゲル系無機質バインダ
ーを硬化させ、硬化した成形体を粉砕・整粒して粒状充
填材を作成し、それ以外は実施例１と同様にして成形体
を得、前記と同様に難燃性の級別判定を行った。それら
の結果を表２に示した。
【００１６】比較例１ 無機質バインダーの代わりに有機系バインダーとして不
飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ（株）製 ユピカ６
４２４）５０ｇを用い、それ以外は実施例１全く同様に
して成形体を得、前記と同様に難燃性の級別判定を行っ
た。それらの結果を表２に示した。
飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ（株）製 ユピカ６
４２４）５０ｇを用い、それ以外は実施例１全く同様に
して成形体を得、前記と同様に難燃性の級別判定を行っ
た。それらの結果を表２に示した。
【００１７】比較例２ 粒状充填材を含んでない人造大理石を製造するため、不
飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ（株）製 ユピカ６
４２４）１００ｇと実施例１に記載の易充填性の水酸化
アルミニウム５００ｇを混合し、離型処理した金型に充
填し、１２０℃で５分間、加圧下で成形し、その成形体
を４０×４０×５０ｍｍ及び２５０×２５０×１２ｍｍ
の大きさに加工して、これらを試験片として、前記と同
様に難燃性の級別判定を行った。それらの結果を表２に
示した。
飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ（株）製 ユピカ６
４２４）１００ｇと実施例１に記載の易充填性の水酸化
アルミニウム５００ｇを混合し、離型処理した金型に充
填し、１２０℃で５分間、加圧下で成形し、その成形体
を４０×４０×５０ｍｍ及び２５０×２５０×１２ｍｍ
の大きさに加工して、これらを試験片として、前記と同
様に難燃性の級別判定を行った。それらの結果を表２に
示した。
【００１８】
【表２】 注 （１）排気温度曲線が標準温度曲線を超えている部
分の排気温度曲線と標準温度曲線で囲まれた部分の面積
（単位℃＊分）が、難燃２級（準不燃）にあっては１０
０以下。 （２）単位面積当たりの発煙係数を示し、難燃１級（不
燃）にあっては３０以下、難燃２級（準不燃）にあって
は６０以下。 （３）残炎時間が９０秒を超えなければ合格。 （４）いずれの試験片においても有害な変形は認められ
なかった。 （５）２点の高いほうの温度が８１０℃以下であれば合
格。
分の排気温度曲線と標準温度曲線で囲まれた部分の面積
（単位℃＊分）が、難燃２級（準不燃）にあっては１０
０以下。 （２）単位面積当たりの発煙係数を示し、難燃１級（不
燃）にあっては３０以下、難燃２級（準不燃）にあって
は６０以下。 （３）残炎時間が９０秒を超えなければ合格。 （４）いずれの試験片においても有害な変形は認められ
なかった。 （５）２点の高いほうの温度が８１０℃以下であれば合
格。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によって得ら
れた複合材料はＪＩＳＡ１３２１（建築物の内装材料及
び工法の難燃性試験方法）の難燃１級に該当し、建設省
公示第１８２８号に準ずる防火試験での不燃材料に該当
する。したがって人造大理石の市場拡大にとって極めて
有益である。
れた複合材料はＪＩＳＡ１３２１（建築物の内装材料及
び工法の難燃性試験方法）の難燃１級に該当し、建設省
公示第１８２８号に準ずる防火試験での不燃材料に該当
する。したがって人造大理石の市場拡大にとって極めて
有益である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−314744（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−265262（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−170349（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−103950（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 14/36 C04B 26/02 C04B 28/26 C04B 28/34 C08K 3/22 C08K 7/18 C09K 21/02
Claims (8)
- 【請求項１】吸熱性金属水酸化物および無機質バインダ
ーを主原料として製造される粒状充填材と吸熱性金属水
酸化物と熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂とから実質的
に構成されることを特徴とする不燃複合材料。 - 【請求項２】吸熱性金属水酸化物および無機質バインダ
ーとを主原料として混合し、成形し、粉砕し、整粒する
各工程からなることを特徴とする粒状充填材の製造方
法。 - 【請求項３】吸熱性金属水酸化物が、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、アルミン酸３カルシウム６水
和物の中から選ばれた１種または２種以上の混合物であ
ることを特徴とする請求項１に記載の不燃複合材料。 - 【請求項４】吸熱性金属水酸化物が、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、アルミン酸３カルシウム６水
和物の中から選ばれた１種または２種以上の混合物であ
ることを特徴とする請求項２に記載の粒状充填材の製造
方法。 - 【請求項５】粒状充填材が粒径１〜５ｍｍの粗粒と粒径
０．１〜１ｍｍの中粒とからなることを特徴とする請求
項１または３に記載の不燃複合材料。 - 【請求項６】粒状充填材が粒径１〜５ｍｍの粗粒と粒径
０．１〜１ｍｍの中粒とからなることを特徴とする請求
項２または４に記載の粒状充填材の製造方法。 - 【請求項７】無機質バインダーがポリ燐酸、ポリ燐酸ソ
ーダ、珪酸ソーダまたは金属アルコキシド類を原料とす
るゾル−ゲル体の中から選ばれたものであることを特徴
とする請求項１または３または５に記載の不燃複合材
料。 - 【請求項８】無機質バインダーがポリ燐酸、ポリ燐酸ソ
ーダ、珪酸ソーダまたは金属アルコキシド類を原料とす
るゾル−ゲル体の中から選ばれたものであることを特徴
とする請求項２または４または６に記載の粒状充填材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28176692A JP3324157B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 不燃複合材料とその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28176692A JP3324157B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 不燃複合材料とその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128003A JPH06128003A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3324157B2 true JP3324157B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=17643676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28176692A Expired - Fee Related JP3324157B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 不燃複合材料とその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324157B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4979937B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2012-07-18 | 昭和電工株式会社 | 人造大理石用エポキシ樹脂組成物および人造大理石の製造方法 |
| DE102007030959A1 (de) * | 2007-07-04 | 2009-01-08 | Wacker Chemie Ag | Herstellung von Kompositwerkstoffen aus anorganisches Material und organischem Polymer |
| KR102485388B1 (ko) * | 2019-12-20 | 2023-01-05 | (주)엘엑스하우시스 | 인조대리석 및 이의 제조방법 |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28176692A patent/JP3324157B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06128003A (ja) | 1994-05-10 |
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