JP3688170B2

JP3688170B2 - 廃ガラス質配合人造石

Info

Publication number: JP3688170B2
Application number: JP36814799A
Authority: JP
Inventors: 研一郎斉藤; 三枝子酒井
Original assignee: 株式会社ドペル
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP2001181002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、人造石に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、廃ガラス質を主組成とした人造石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
近年、環境問題に対する関心が高まってきており、市民レベルから公共団体、民間企業において環境保護のための様々な取り組みがなされている。その１つとして、ガラスびんのリサイクルは、従来より、リターナブルびん、びんＴＯびんを中心に民間事業者などにより行われていた。そして平成９年度の「容器包装に係る分別収集及び再商品化の促進等に関する法律」によって、ガラスびんリサイクルの円滑化が進められている。ガラスびんリサイクルのなかでも、特に、ガラスを細かく砕いてガラスカレットとして再利用するリサイクルは、ガラスの再溶融によるリサイクルと比較して省エネルギーとＣＯ₂排出削減との両方の効果が期待できることから、利用の拡大が期待されている。
【０００３】
しかしながら、現在、容器選択の多様化の結果としてリターナブルびんの需要が減少し、他の容器素材への転換が進んでおり、びん全体の需要が減少している。特に緑、黒色系などの着色びんについては、ワインなどのアルコール飲料の容器として輸入された場合には再び国内でリターナブルビンとしては利用されず、カレット等の供給も国内におけるリサイクルの需要を大きく上回っていることなどから、結果としてリサイクル率は低く、再商品化が困難となっている。このような状況を踏まえた上で、将来的にガラスびんのリサイクルを拡大し、安定的に実施していくためには、廃ガラスのびん以外の他用途での利用を拡大していく必要があるが、ガラスビンリサイクル以外の廃ガラスの用途としては、道路舗装材、路盤材、埋め戻し材等の骨材としての利用が実施されているものの、衛生陶器をはじめ、より付加価値の高い内装材や外装材、あるいは家具部材、建材等の比較的大量の再利用が期待される高付加価値技術分野においては、原料である廃ガラスの品質が低いことに起因する技術的課題が解決されていないために、現状での再利用は実現されていない。
【０００４】
また、ガラスビンだけでなく、従来より、建築用資材としての窓ガラスの建築現場や生産工場からの廃棄物、さらには電子機材用ガラスの廃棄物についてもその利用が大きな課題になっていたが、ガラスビンの場合と同様に、より付加価値の高い製品への再利用については依然として解決の用途が得られていないのが実情である。
【０００５】
そして、以上のような問題、つまり再利用についての問題は、下水汚泥溶融スラグや高炉スラグなど、他のガラス質廃棄物処理品の場合についても同様に顕在化していた。
【０００６】
そこで、この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を克服し、ガラスビンをはじめ、窓ガラスや電子機材用のガラス、さらにはスラグ等のガラス質廃棄物を、より付加価値の高い製品として、さらに具体的には、家具部材、内外装建築部材、道路標識用部材、防災部材、装飾部材等として、物性や意匠性にも優れた廃ガラス質配合人造石を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を克服し、以下の通りの発明を提供する。
【０００８】
すなわち、まず第１には、この出願の発明は、全体量の６０〜９５重量％の廃ガラス質成分と、全体量の５〜４０重量％のメタクリル樹脂を主成分とした樹脂成分とを主組成とし、廃ガラス質成分は、２〜３６メッシュの廃ガラス質粒が全体量の８５重量％以下、３６メッシュアンダー〜７２メッシュの廃ガラス質細粒が全体量の１０重量％以下、７２メッシュアンダーの廃ガラス質粉が全体量の５０重量％以下の割合で配合され、かつ、その合計は前記廃ガラス質成分の配合量と等しくなるよう調整されることを特徴とする廃ガラス質配合人造石を提供する。
【０００９】
そして、第２には、この出願の発明は、廃ガラス質成分の少くとも一部として着色ガラス質もしくは無色または着色のガラス質表面が無機質材または有機質材により被覆されたものが配合されていることを特徴とする上記第１の発明の廃ガラス質配合人造石を提供する。
【００１０】
また、第３には、この出願の発明は、さらに全体量に対して１．０倍量以下の蓄光材料が配合されていることや、第４には、上記人造石において、さらに全体量に対して０．１倍量以下の難燃剤が配合されていることを特徴とする上記いずれかの発明の廃ガラス質配合人造石を提供する。
【００１１】
そして、第５には、上記いずれかの発明の廃ガラス質配合人造石において、（ A ）メタクリル樹脂とともにメタクリル樹脂モノマーおよびアクリル樹脂モノマーのうちの１種以上、（ B ）メタクリル樹脂モノマー、（ C ）メタクリル樹脂モノマーとアクリル樹脂モノマー、の（ A ） (B)(C) のうちのいずれかの配合で硬化されたものであって、硬質表面を有するとともに破壊することなく曲げ加工可能な高硬度軟質複合材としての廃ガラス質配合人造石をも提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、上記の通りの特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１３】
まず、この出願の発明が提供する廃ガラス質配合人造石は、全体量の６０〜９５重量％の廃ガラス質成分と全体量の５〜４０重量％の樹脂成分とを主組成とし、廃ガラス質成分は、２〜３６メッシュの廃ガラス質粒が全体量の８５重量％以下、つまり０〜８５重量％、３６メッシュアンダー〜７２メッシュの廃ガラス質細粒が全体量の１０重量％以下、つまり０〜１０重量％、７２メッシュアンダーの廃ガラス質粉が全体量の５０重量％以下、つまり０〜５０重量％の割合で配合されていることを基本としている。
【００１４】
ここで粒径を規定しているメッシュとは粒子粉体などの大きさを示す単位であって、ふるい１インチ当たりのふるい網の目の数で表わされており、ある大きさの有する粉体が通過できるふるい目の最も細かいふるい目の数でその粉体の大きさを表わしている。ここでは、 Tyler基準での表示である。
【００１５】
廃ガラス質粒、廃ガラス質細粒、および廃ガラス質粉からなる廃ガラス質成分としては、一般の廃棄物リサイクル品として供給される市中廃ガラスや、ビンあるいはガラス工場や電子機材工場等の規格外品などを粉砕した工場もの廃ガラス、あるいは下水汚泥溶融スラグ、高炉スラグ等の廃ガラス質をそのまま用いてもよいし、所望の粒度に粉砕などの粒度調整を施したものを使用してもよい。
【００１６】
廃ガラス質としてスラグを単独で、もしくはガラス等と併用する場合には、下水汚泥溶融スラグや高炉スラグだけでなく、これらを含めた各種のもののうちからその色合いや性質等を考慮して適宜に用いることが考慮される。
【００１７】
また、樹脂成分としては、熱硬化性樹脂の中から広い範囲で選択できる。たとえば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などが例示される。なかでも、透明度、強度、硬度等の点からは、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、あるいはその混合もしくはその共重合樹脂等が好ましいものとして示される。
【００１８】
特に、メタクリル樹脂を主とすることが好適であって、メタクリル樹脂としてはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）をはじめとして各種のものが考慮される。
【００１９】
樹脂成分の配合によっては、表面が高硬度であって、しかも曲げ加工可能な人造石を構成することもできる。
なお、以上のような樹脂成分には、必要に応じて樹脂成分量の２％程度までの硬化剤もしくは硬化促進剤、シランカップリング剤等を添加することができる。その他、色調の調整のために、アゾ系、フタロシアニン系の有機顔料や染料を配合しておいてもよい。これらは、人造石の外観ならびに物理的性質に主要な要因として機能する。特に人造石組成内部を一部露出することで樹脂成分と廃ガラス質成分および他の成分等と相まって、外観上の色や模様の主要因となる。
【００２０】
従来の廃ガラスを原料として得られる再溶融ガラス製品は、成分の異なる各種の廃ガラスを使用していることから、ピュアガラスを使用した場合と比較して、ガラス製品として純度、強度、色などの点、すなわち品質とその安定性が低下してしまっていた。しかし、この発明の廃ガラス配合人造石は、建材として使用するため、質の低下は全く問題にならない程度である。
【００２１】
ただ、再利用、その後の再々利用をも考慮すると、この発明の人造石の場合でも、クリスタルガラスのような重金属、鉛等を含むような廃ガラスを使用することは回避することが望ましい。
【００２２】
これに対して、この発明の廃ガラス質配合人造石で重要となってくるのは、廃ガラス質成分の粒度調整、すなわち、廃ガラス質粒、廃ガラス質細粒、および廃ガラス質粉の各々の配合割合である。図１に、（ａ）この発明における廃ガラス成分の配置状況と、（ｂ）従来の人造石における材料の配置状況とを示した。この発明において廃ガラス質成分の粒度を調整することは、廃ガラス質粒あるいは廃ガラス質細粒によって形成される間隙の一つ一つに、廃ガラス質粉を細密充填するように配置させ、より多量の廃ガラスの使用を可能にするとともに、得られる人造石の硬さやしなやかさといった性質を向上させる効果がある。このような配合としては、７２メッシュアンダーの廃ガラス質粉が全体量の５０重量％以下であって、好ましくは廃ガラス質成分に占める割合は、５〜３５重量％、より好ましくは２０〜３０重量％程度とすることができる。また、このように粒度管理を行うことによって、万一廃ガラス成分の供給が安定でなくなったとしても、ピュアなガラス等の原料を一部分に使用することが可能となる。そのため、従来の、廃ガラス質を利用して工業製品を生産する場合に生じる一番の問題であった原料の安定供給を可能とし、製品としての人造石の製造を安定して行うことができる。
【００２３】
樹脂成分は、これらの廃ガラス質成分を包み込んで全体の結合に寄与し、完成した人造石に対して弾性あるいは曲げ強度を与える機能を持つ。
また、この発明において重要なこととして、樹脂成分と廃ガラス質成分との構成比率も挙げることができる。たとえばこの発明では、緻密な組織を有する高密度品を可能とすることができる。ここで高密度とは、前述の廃ガラス質成分が高密度に存在するという意味である。この骨格成分である廃ガラス質成分の、製品中の構成比率があまり多いと固まったものとならず、製品として使用することはできない。すなわち、重量比で９５％を超すと製品が脆くなり、使用しにくいものしか得られない。また得られたとしても、その製品の物理的性質は貧弱なものとなり、通常の用法による使用に耐えないものとなる。反対に、６０％未満では製品が柔らかすぎて石材的な性質が得られず、使用範囲も樹脂板と同様の範囲となってしまう。すなわち、重量比で６０％以上なければならず、好ましくは６５％以上である。従って、樹脂成分の使用量割合も限定される。たとえば、樹脂成分が４０％程度を超えると製品がプラスチック的になり、もはや人造石とは言えなくなる。また、樹脂成分を過度に少なくすることは製品が脆いものとなり、使用に適しなくなる。つまり、高密度な人造石とする場合には、この発明においては樹脂成分の割合を全体量の４０重量％以下、より好ましくは１０〜１５重量％とし、樹脂としてメタクリル樹脂とすることが提示される。この場合、廃ガラス質成分は、全体量の８５〜９０重量％の範囲とする。
【００２４】
硬質感のある人造石としては上記のとおりの１０〜１５重量％のメタクリル樹脂とするのが好ましいが、樹脂成分として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主要なメタクリル樹脂とし、これに他の樹脂を配合することによって、表面硬さがビッカース硬度（ＪＩＳＺ２２４４）で４００以上で、破壊することなく曲げ加工が可能な曲率半径が厚さ３〜１５ｍｍの板状体においてＲ２５ｍｍ以上であることを特徴とする高硬度軟質複合材としての人造石を提供することもできる。
【００２５】
この場合の樹脂成分の構成としては、有機成分の主成分がメタクリル系樹脂であって、ポリメタクリレートと、メタクリレートモノマーおよびアクリレートモノマーのうちの少くとも１種との配合により硬化されているものとすることや、ポリメタクリレートが、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であり、メタクリレートモノマーおよびアクリレートモノマーが、メチルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレートおよびエチルヘキシルアクリレートの１種であることが例として挙げられる。
【００２６】
このような高硬度軟質人造石を与えるための樹脂成分については、より好ましくは硬質樹脂を与える成分と、この硬質樹脂をより軟質なものとする成分、もしくは軟質樹脂を与える成分との組合わせ配合とすることが考慮される。ただ、この場合にも、各々の成分が分離しないで一体化されて硬化されるものとすることが欠かせない。
【００２７】
これらは、同種、同系の成分として選択されることが好ましい。たとえば、メチルメタアクリレート樹脂成分と、２−エチルヘキシルメタアクリレート樹脂成分との組合わせ配合等である。
【００２８】
また、透明性に優れているとの観点からは、メタクリル系樹脂を採用することが好ましい。たとえば次式
ＣＨ₃−ＣＨ（ＣＨ₃）−ＣＯ−Ｏ−Ｒ
（Ｒは、直鎖または分枝鎖状の脂肪族炭化水素基あるいは環状炭化水素基等である。）
以上のようなメタアクリル系樹脂とする場合、ポリメタアクリレートとメタアクリレートモノマーとを配合して硬化させることが好ましい。さらに好ましくは、メタクリル系樹脂を複合材の樹脂成分とする場合には、次の配合組成とすることが考慮される。配合割合は、メチルメタクリレートモノマー（ＭＭＡ）１００重量部を基準としている。
【００２９】

ここで、＜３＞アルキルメタアクリレートまたはアルキルアクリレートとしては、たとえば、２−エチルヘキシルメタアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルペンチルメタアクリレート、２−エチルペンチルアクリレート、ブチルメタアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルメタアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキシルメタアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等が例示される。
【００３０】
なかでも、２−エチルヘキシルアクリレートは良好である。
可塑剤としては、たとえばフタル酸エステル等が例示される。
そして、この出願の発明においては、ガラス質配合人造石の主組成である廃ガラス質は、着色ガラス質や、無色または着色のガラス質の表面が釉薬のような、無機質材、または有機ポリマーにより焼き付け、あるいはコーティングで被覆されたものが含まれているものとすることができる。従来は、着色ガラス質廃品を製品に使用すると製品間に色調のバラツキがでてしまい、その調整は技術的に困難であった。そのため、着色ガラス質廃品の再利用は敬遠され、その利用もかなり制限されたものであった。しかし、この出願の発明によると、着色ガラス質を意図的に使用して、表面に加工を施すことで、思いもよらない効果的な模様を創りだすことができる。つまり、いろいろな「がら」をもつ人造石を得ることができる。このことは、ビンとしてのリサイクルとは異なる分野における、着色ガラス質廃品の新たなリサイクル用途としても、大変重要である。同様に、無色ガラス質、さらには着色ガラス質のいずれの廃品であってもその表面に釉薬や有機ポリマー等による被覆を施したものを用いることで、人造石の外観性を大きく変化させることができる。
【００３１】
また、この発明においては、所望により廃ガラス質成分とともに他の無機質成分を配合してもよい。たとえば、珪石等の透明性の高い成分や、天然石等である。
【００３２】
ただ、この発明においては、廃ガラス質の利用の点を特徴としていることから、これらの他の無機質成分の添加は必須ではない。
他の無機質成分を配合する場合は、人造石の全体量に対してさらに０．５倍量以下での配合とすることが望ましい。過剰の添加は、廃ガラス質配合の目的に沿わないものとなり、また廃ガラス質成分配合の人造石特有の透明感、光沢等の特徴が後退することになる。
【００３３】
さらに、この出願の発明においては、人造石全体に対してさらに１．０倍量以下の蓄光材料が配合されているものや、全体量の０．１倍量以下の難燃剤が配合されている廃ガラス質配合人造石をも提供する。
【００３４】
蓄光材料については、人造石全体に対して１．０倍量以下を配合することができ、夜間等の暗視野下において発光する人造石を与え、誘導、表示のためのガイド、あるいは夜間装飾として特徴のある景観や外観意匠性などの機能を持つものとする。この蓄光材料としては、たとえば、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類の硫化物やアルミン酸ストロンチウム等の蓄光材、あるいは硫化亜鉛などに例示される各種の硫化物や酸化物等の無機蛍光材が例示される。そして、このアルミン酸ストロンチウム等の蓄光材料は、前記の廃ガラス質成分の一部置換として配合されたり、廃ガラス質成分の表面に焼き付けることで被覆するなどして用いられる。
【００３５】
廃ガラス質成分の一部置換として蓄光材が配合される場合には、廃ガラス質と同じ程度の大きさの蓄光材が使用されるが、一般的には１００メッシュアンダーの廃ガラス質粉中に、２００メッシュアンダーの蓄光材を配合することがより好ましい。一方、廃ガラス質成分への表面焼付による被覆層として蓄光材が使用される場合には、ガラス質成分の粒子表面に数μｍ〜数十μｍ、たとえば５〜５０μｍ、より好ましくは２０〜４０μｍ程度の蓄光材による被覆が施されるようにする。この被覆の方法としては、１２０〜１２００℃程度の高温において蓄光材を焼き付けて被覆を施すなどの方法がある。この際用いられる廃ガラス質成分としては、１００メッシュアンダーの廃ガラス質粉が好ましく、廃ガラス質細粒および廃ガラス質粒などの間に十分入り込めるものでなければならない。具体的には、１５０〜２５０メッシュ程度のものが好ましい。そして、これらの蓄光材料が焼き付けされた廃ガラス粉質は、特別な場合を除いて、廃ガラス質配合人造石中に均一に分散していることが望ましい。特別な場合とは、様々な文字等の形状として廃ガラス質配合人造石中に部分的に発光性を持たせるなどという場合であり、このような場合においては、発光を期待する部分中に均一に蓄光材料が焼き付けされた廃ガラス質粉が分散されていることが好ましい。
【００３６】
このようにして蓄光材料を配合することで発光機能が付与され、この発明の廃ガラス質配合人造石はより高度な機能を備えたものとなる。さらにこの発明の廃ガラス質配合人造石においては、透明性の高い廃ガラス質を主組成としているため、外部より照射される光が人造石の内部にまで透過浸透し、効率よくそのエネルギーが蓄光材料に吸収され、かつ、蓄光材料を含むことからなる発光層は人造石の内部にまで含めた大きな厚みとして確保されることから、長時間、たとえば８〜２４時間、高輝度を保つことが可能とされる。
【００３７】
また、難燃剤としては、アンチモン系やホウ素系化合物等の無機系難燃剤あるいは臭素化合物等の有機系の難燃剤が用いられるが、より好ましくは有機系のものであって、中でも臭素系難燃剤が有効性の高いものとして例示される。たとえば、フェノール、ジフェニルエーテル、ビスフェノールＡ、ベンジルアルコール等の芳香族化合物に臭素が結合された化合物や、それらのエステル、エーテル、ポリエステル等の化合物や、臭素化アクリレート、臭素化エポキシアクリレート、臭素化カーボネート等のポリマーやオリゴマー等であり、より具体的には、ブロム変性エポキシアクリレート樹脂が例示される。
【００３８】
この難燃剤は、前記樹脂成分へ分散混合されて人造石中に配合されてもよいし、難燃剤が分散された樹脂による樹脂層と人造石とを積層一体化して配合されてもよい。難燃剤の配合については、たとえば、難燃剤を樹脂成分へ分散混合してから廃ガラス成分などと混練し、所定の形状に成形する方法や、あるいは、前記成形体を３〜５ｍｍ程度の比較的薄い形状とし、このものの裏打ちとして廃ガラス質配合人造石のみからなる人造石を積層一体化してもよい。
【００３９】
以上のようなこの発明の廃ガラス質配合人造石は、たとえば以下の方法によって製造することができる。
主組成としての廃ガラス質成分および樹脂などを、予め成形完了後の組成において必要な量だけ配合して混練し、この混練材料を、板状体、円筒体等の各種の形態に、注型成形、圧縮成形などを施すことにより製造される。注型成形においては、たとえば、混練材料を成形型に注入して自然硬化させるか、あるいは加熱、加圧等の条件下でプレス硬化させて脱型するなどの方法が例示される。また、圧縮成形においては、たとえば、水平型枠としての下受型に混練材料を投入して、上型を合わせ、５〜１００ｋｇｆ／ｃｍ²の面圧で押圧して圧縮成形を行うなどの方法で製造される。そして、この成形では、圧縮時におおよそ９０〜１４０℃の温度に５〜２０分間程度加熱したり、圧力とともに型枠に振動を与えて型枠内の混練材料の流動性を良くすることもできる。このような圧縮成形による方法は、平板成形品のように比較的単純な形状の成形方法として量産効果を発揮し、また、材料のロスがほとんどないため、経済性にも優れたものである。
【００４０】
そして、この発明においては、成形後の成形体表面に加工を施し、研磨することやあるいは粗面化処理を施すことが有効である。
表面研磨のための手段はとくに限定されず、砥石、研磨布、研磨ベルトなどの工具を用いて、あるいは、バフ研磨剤、ラビングコンパウンドなどの研磨剤を用いて実施することができる。研磨剤としては、研磨作用を主とするダイヤモンド、炭化ホウ素、コランダム、アルミナ、ジルコニアや、琢磨作用を主とするトリポリ、ドロマイト、アルミナ、酸化クロム、酸化セリウム等が適宜に使用される。研磨は、この発明の人造石の持っている緻密な組織状態を表面露出させるのに実用的に便利な方法である。もちろん、製品の面の一部を研磨して着色廃ガラス成分を露出し、同じ面の他の部分との間の相違を模様として使用することもできる。
【００４１】
そして、この発明においては、成形後の成形体表面に粗面加工を施し、微粒成分が表面に露出するようにしてもよい。この粗面加工は、廃ガラス質に着色ガラス質を使用したり、樹脂成分に上述の顔料や染料を用いたり、あるいは前記の廃ガラス質成分の一部または全部が、あらかじめ、無機あるいは有機物によって被覆されている場合に特に効果的である。
【００４２】
上記の一部でも述べているが、廃ガラス質成分の被覆は人造石の色調を整えることを目的としており、この出願の発明者らによって開発された技術である。廃ガラス質成分の表面に樹脂を被覆硬化させることや、あるいは水ガラス、陶磁器用の釉薬等の無機物質を焼付て被覆すること等によって実現される。製品の色は細粒成分の被覆層並びに樹脂成分の色調によって制御でき、かつ、その色は、透明性の廃ガラス質成分の存在により、深みを与え、艶を持たせることができる。たとえば被覆層として白色顔料を含む水ガラスの焼付層を有する場合や、ポリエステル系不飽和樹脂の硬化層を有する場合であって、樹脂成分としてポリエステル系不飽和樹脂を用いた場合は、樹脂の持つ色は一般に多少黄色味を含む白であるから、得られる製品は艶のある乳白色のものとなり、天然の乳白色の大理石によく似た色調の製品を得ることができる。
【００４３】
被覆層を顔料、染料等の着色材を含有させたものとすることによっては、深みと艶のある独特の色調を持たせることができる。なお、この発明では、色成分として細粒成分とほぼ同じ大きさの粒状の有色のものとを混合して使用し、製品に色を与えることもできる。
【００４４】
また、この発明の人造石では、陶磁器等に着色する釉薬を廃ガラス成分に塗布し、これを焼き付けて希望する色の材料として使用することが特に有効でもある。この方法を用いれば色を確かなものとすることができるのみならず、幅広く選ぶことができる。廃ガラス成分に釉薬を塗布し焼き付けたものを使用すれば、黒あるいは赤といった色の場合、色の再現性についてはまったく心配がなく、再現される色は、単に色そのもののみでなく艶や色調といったものまで完全に再現される。
【００４５】
これらの被覆は、人造石の骨材として機能する廃ガラス質成分の組織全体に対しての親和性を大きく向上させる。また、組織全体の混合度合いがよくなることで、強度が大きく、表面の硬度も良好となる。さらに重要なことは、廃ガラス質成分はその表面に上記の硬質被覆を行っていることから、人造石製品の表面を研磨すると、部分的にこの被覆層が破られることである。すると、部分的に露出した透明性廃ガラス質成分の粒子とその周囲の被覆層との表面組織が、光の反射に独特の効果を得ることになる。つまり、光は透明性の廃ガラス質成分に入射し、その周囲の被覆層で反射され、透明廃ガラス質成分を再通過して反射されることになる。このような透光と反射の現象は、この発明の人造石製品に独特の深み感を与えることになる。
【００４６】
顔料および染料を例示すれば、たとえば次のものが挙げられる。無機顔料としては、白色系の酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、黄色系のクロムイエロー（ＰｂＣｒＯ₄）、カドミウムイエロー（ＣｄＳ・ｎＺｎＳ）、赤色系の酸化鉄カドミウムレッド（ＣｄＳ・ｎＣｄＳｅ）、モリブデンレッド、青色系のフェロシアン化カリウム、コバルトブルー（ＣｏＯ・ｎＡｌ₂Ｏ₃）、また、有機系の顔料、染料としては、アゾ系化合物、クマロン系化合物、フタロシアニン系化合、等々である。これらの添加量は、その種類と、成形体の必要部分の大きさによっても相違するため、調色の段階において定めればよい。前記のとおりに調色されて成形されたこの発明の人造石成形体については、製品の外部表面は研磨または粗面化するのが望ましい。実施上は破れた細粒成分が露出しているようにするのが好ましい。
【００４７】
また、人造石を得る場合において、目標とする色調や意匠性をいかなるものとするかは重要な問題である。この発明においては、廃ガラス質成分として透明性のものを使用することで、御影石調や大理石調等の艶のあるものを得ることができる。
【００４８】
なお、この発明の人造石組成物では、色成分として廃ガラス質成分とほぼ同じ大きさの粒状の有色のものとを混合して使用し、製品に色を与えることもできる。いずれにしても、従来の人造石に比べて色の再現性が遙かに容易に確保でき、変色がなく、深みと艶に優れたものが得られる。蓄光性や紫外線発光性等とともに、通常でも優れた色調特性をも有するこの発明の廃ガラス質配合人造石は、その形状において板状、棒状、筒状等の任意とすることができる。
【００４９】
色調とのかね合いにおいては、組織補強のために短繊維成分を配合してもよい。たとえば、ガラス繊維、セラミックス繊維、金属繊維、樹脂繊維等を用いることができる。なかでも、ガラス繊維が好ましいものとして例示される。これらの短繊維は、一般的には、１０〜１００μｍ径、１〜１０ｍｍ長程度のものが、細粒成分の１〜１０重量％程度の割合で用いられる。
【００５０】
なお、この発明の廃ガラス質配合人造石における組成については、必要に応じて微量の硬化剤、硬化促進剤、あるいは硬化遅延剤、着色剤、酸化防止剤、光安定剤、抗菌剤、防燃剤等がさらに添加されていてもよいことは言うまでもない。
【００５１】
以下、添付した図面に沿って実施例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００５２】
【実施例】
＜実施例１＞
全体量に対し、廃ガラス質成分として８７．０４重量％、樹脂成分として１２．５０重量％の割合の廃ガラス質配合人造石を作製した。このうちの廃ガラス質成分については、粒径８〜３６メッシュの廃ガラス質粒と、粒径３８〜４５メッシュの廃ガラス質細粒と、７２メッシュアンダーの廃ガラス質粉とを、それぞれ、人造石の全体量に対し、６２．８８重量％、２．５４重量％、２１．６２重量％となるように調整した。また、樹脂成分としては、メチルメタアクリレートを用いた。その他にも、シランカップリング剤を０．１４重量％、過酸化物系硬化剤を０．２７重量％、および光安定剤を０．０５重量％を添加した。
【００５３】
廃ガラス質人造石の成形は、３０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で約１１０℃の温度で圧縮して行い、板状（厚さ５ｍｍ）の成形体を得た。
これによって、廃ガラス質成分が密に充填された廃ガラス質配合人造石を得た。この人造石は、硬質透明感、美観性を有し、エコ率（廃棄物利用率）８０％以上のエコマーク品として特徴のあるものである。
【００５４】
成形体の物性は次のとおりであり、高硬度で高強度な性質を有していることが確認された。
【００５５】
【表１】

【００５６】
＜実施例２＞
実施例１と同様にして、次の配合の廃ガラス質人造石を作製した。

得られた廃ガラス質配合人造石は、蓄光機能による高輝度発光を可能とし、美観性にも優れたものとなった。その物理的特性は次のとおりであった。
【００５７】
【表２】

【００５８】
＜実施例３＞
実施例１において樹脂成分（１２．５重量％）を次の配合のものに変更した。
ポリメチルメタクリレート３重量％
メチルメタクリレート５重量％
２−エチルヘキシルメタクリレート４．５重量％
また、可塑剤も全体量の５重量％の割合で添加した。
【００５９】
成形体の硬度は１１５０Ｈｖであり、また、破壊することなく曲げ加工が可能な曲率半径を測定したところＲ２００ｍｍであり、この曲げ加工に要する力は、０．０５ｋｇｆ／ｃｍ²であった。
＜実施例４＞
実施例１において、６２．８８重量％を占める８〜３６メッシュの廃ガラス質粒を３２．６８重量％に変更し、人造石全体量に対して下水汚泥溶融スラグ３０．２０重量％を配合した。
【００６０】
同様にして高硬度で高強度な人造石が得られた。
もちろん、この発明は以上の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳しく説明した通り、この発明によって、着色ガラス質をはじめとする各種の廃ガラス質を主組成とし、発光機能あるいは不燃性などの機能をも備えることのできる、深みと艶のある独特の色調を持つ廃ガラス質配合人造石が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における廃ガラス質成分の配置状況（ａ）と、従来の人造石における材料の配置状況（ｂ）とを概要説明した図である。

Claims

全体量の６０〜９５重量％の廃ガラス質成分と、全体量の５〜４０重量％のメタクリル樹脂を主成分とした樹脂成分とを主組成とし、廃ガラス質成分は、２〜３６メッシュの廃ガラス質粒が全体量の８５重量％以下、３６メッシュアンダー〜７２メッシュの廃ガラス質細粒が全体量の１０重量％以下、７２メッシュアンダーの廃ガラス質粉が全体量の５０重量％以下の割合で配合され、かつ、その合計は前記廃ガラス質成分の配合量と等しくなるよう調整されることを特徴とする廃ガラス質配合人造石。
廃ガラス質成分の少くとも一部として着色ガラス質もしくは無色または着色のガラス質表面が無機質または有機質材により被覆されたものが配合されていることを特徴とする請求項１記載の廃ガラス質配合人造石。
請求項１または２の廃ガラス質配合人造石の全体量に対して１．０倍量以下の蓄光材料が配合されていることを特徴とする廃ガラス質配合人造石。
請求項１ないし３のいずれかの廃ガラス質配合人造石の全体量に対して０．１倍量以下の難燃剤が配合されていることを特徴とする廃ガラス質配合人造石。
請求項１ないし４のいずれかの廃ガラス質配合人造石において、
（ A ）メタクリル樹脂とともにメタクリル樹脂モノマーおよびアクリル樹脂モノマーのうちの１種以上、
（ B ）メタクリル樹脂モノマー、
（ C ）メタクリル樹脂モノマーとアクリル樹脂モノマー
の（ A ） (B)(C) のうちのいずれかの配合で硬化されたものであって、硬質表面を有するとともに破壊することなく曲げ加工可能な高硬度軟質複合材としての廃ガラス質配合人造石。