JPH01320247A - レジンコンクリート系組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐熱性、特に耐熱水性に優れ、加工性がよく天
然大理石や天然めのうに近似した外観を呈した建築及び
内装用資材として好適に用いうる人工大理石及び人工め
のう石等の広義のレジンコンクリートに関する。

（従来の技術及び本発明が解決しようとする課題）近年
不飽和ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂に無機質充填
材を含存せしめて成る人工大理石が天然大理石の代用品
として建築資材としては勿論のこと、その他害方面で用
いられている。

これは、比較的安価に外観の一定した物品が得られるこ
とや、耐薬品性、衝撃強度、加工性等が天然大理石に比
べ、はるかに向上していることによる。

現在このような人工大理石成形品は大きく分けて、二つ
の群より成っている。一つは表面に透明、ないしは柄付
けされたポリエステルゲルコート層を持ち、その内部は
、一般にレジンコンクリートと呼ばれるポリエステル等
の樹脂で比較的粒径の荒い炭酸カルシウム砕石を硬化さ
せた形体から成り立つものである。

もう一つは、アクリル系樹脂シロップもしくはポリエス
テル樹脂シロップにアルミナ３水和物、ケイ酸カルシウ
ム、タルク、シリカ等の微粉末品を均一分散させ硬化さ
せた全体が均一無垢である形体から成り立つものである
。この両者を比較した場合、後者においては、全体が均
一無垢であるため、切断面が可視面になる場合も問題が
なく、自由なレイアウトにより切削及び接着加工も可能
となり、また前者においては、傷、汚れ、熱による変色
等が発生した場合、補修が不可能となることや、レイア
ウトに制限を受けることなどから後者の方がより機能的
であると言えよう。

しかしながら後者の場合には、微粉末状の充填材を使用
するがゆえに、不燃性である無機物の高充填が不可能と
なり、可燃性化する。

よって、公共の建築物での利用等には制限を受ける場合
が多く不燃化が望まれている。一般に、プラスチックを
使用した成形品を難燃化するには、リン、ハロゲン、ア
ンチモン等の化合物を難燃剤として利用する方法が報告
されているが、この場合、大幅なコストアンプ及び耐候
性強度等の諸物性の低下、そして燃焼時に有害ガスを発
生する場合がほとんどであり、難燃材料であり得ても、
建築材料、特に内層材として安心して使用できる物品と
は成り得ない。更に詳述すれば、メチルメタクリレート
のシロップに水酸化アルミニラムラ混練して、有機過酸
化物を硬化剤として硬化せしめたメチルメタクリレート
系人工大理石、あるいはメチルメタクリレートシロップ
の代りに、不飽和ポリエステル樹脂シロップや、エポキ
シ（メタ）アクリレートをメチレンに？容解した一ビニ
ルエステル樹脂シロップを用いたものなどが公知である
。

これらのシロップは、各種形状の型に注入するか移動す
るベルト間に注入するかしたのち、常温又は６０℃前後
までの温度に加温して成形されている。一方今型等を用
いて加熱・加圧成形されるものも公知であり、例えば不
飽和ポリエステル樹脂やエポキシ（メタ）アクリレート
樹脂と金属酸化物の水和物との混合物に、ガラス繊維や
増粘剤を添加することによって得られる大理石謂物品を
与えるプレミックス成形材料がある。

他方、無毒性のクリーンな難燃化材料として、特公昭５
０−２２５８６号公報が報告されている。

アルミナ３水和物を利用し難燃性を大幅に改良した物品
は、非常に興味ある存在である。これは、アルミナ３水
和物が、プラスチック成分の燃焼時にその熱により約１
８０℃から脱水反応を起し、その水が消火作用を示すた
めに、その反応が吸熱反応であるためである。しかし、
−１ｔｆＱにプラスチックの燃焼は３００℃以上で起る
のに対し、アルミナ３水和物はすでにかなりの水を脱離
していることになり、難燃性に対し、１００％有効に利
用されているとは言えない。それに、この物品を台所用
カウンターとして利用した場合、熱せられた鍋、フライ
パン等の接触、放置によりアルミナ３水和物が比較的簡
単に脱水反応を起し、表面アレ及び発泡状態になる可能
性があり、耐熱性に関し解決された商品とは云い難い。

又従来の技術には種々の欠点がある。例えば、前記のシ
ラツブを用いて注型成形された人工大理石は、組成物の
粘度が高くなるために、使用し得る充填材の量や大きさ
に制約がある。例えば充填材を多量に用いて耐熱性や難
燃性に優れた高充填材含量の人工大理石とする場合、充
填材の分散が困難となって美麗な製品が得られず、また
、高充填に伴う粘度上昇を抑えるために沈降しない範囲
で粒径の大なるものを配合するなどの方法が採られてい
る。従って、これらの人工大理石は、充填材の分散不良
や粒径の大きな充填材を使用したことに基く表面クラン
クからの水の浸透によって、沸騰水中に浸漬すると短時
間に白化して美観を失する欠点がある。これを防止する
ために不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂で
はゲルコートを施す方法が行われている。しかしゲルコ
ートを行ったものは耐熱性が劣り、タバコの火や熱水で
フクレを生じ、補修が著しく困難な欠陥を生ずるなどの
欠点があった。

又、前記従来のレジンコンクリートの場合は、充填材と
して数μｍ〜１．０　＋＋ｎの比較的粗い粒径分布をも
つ単一の無機粉体を使用している。この為硬化した樹脂
と該充填材との密着が弱く、引っかき、摩耗等により充
填材が脱離するという欠点があった。そのため、レジン
コンクリートの表面に、更にハードコート、ゲルコート
層等を形成しているのが現状であり、工程が複雑化し、
またコストアップの原因になっていた。

またハードコートの場合は、処理工程が多いという欠点
がある。しかもハードコート剤をプラスチック表面に塗
布した後は、クランク等が発生しないように温度・湿度
等を空調設備により調節して徐々に溶剤を除去しなけれ
ばならず、温度・湿度の管理が面倒である。またそのた
めの設備が大損りとなる欠点があった。それに、ハード
コート剤の特性から該ハードコート剤の膜厚が限定され
、３〜８μｍの極めて薄いものとしか得られず、硬度や
強度が不足するという欠点があった。更に、基材として
のプラスチック材料とハードコート剤との接着力は、限
られた組合せでないと充分でなく、剥離が起こり易いと
いう欠点があった。

更に、ゲルコート層を形成する場合は、ゲルコート層の
ゲル化後に所定の積層を行っており、成形工程が繁雑で
ある。特に、注型品の場合は一度の成形でゲルコート層
を付与するのが困難であり、また基材との接着不良によ
る剥離が起こり易いという欠点があった。

それに、従来のレジンコンクリート等の人造大理石にあ
っては、表面に現れるモチーフが単一層の模様だけであ
り、需要惹起に結びつくような優れた審美性を備えてい
るとは言えなかった。

このように、従来の人工大理石にあっては、耐摩耗性等
の品質と、製造上の作業性及び美観的に解決すべき問題
があった。

又、プレミックス成形材料を用いて加熱・加圧成形され
た人工大理石は、ガラス繊維が混入されている為、不透
明でガラスパターンが出易く、物性的にも耐熱水性、耐
熱性に問題があった。これ等の問題は人工めのう石につ
いても同様である。

本発明は、かかる現状の改良を行うのを目的とするもの
であって、耐熱水性に優れ且つ耐熱・難燃の人工大理石
及び人工めのう石を提供するものである。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明者が種々
検討した結果、特定の樹脂に対して特定の粒度分布を有
する天然充填剤と特定のレドックス系触媒と塩化メチレ
ンを特定量分散させたのち成形硬化せしめた大理石がよ
くその目的を達成する事を見出して本発明を完成させた
のである。即ち本発明は、脂肪族官能アクリレート（例
えばブチルアクリレート）と、芳香族ビニル化合物（例
えばメチレン）を必須成分とする基材或いはその混合物
を用い或いはポリエステル化合物を用いこの中に粒度の
異る充填材を特定量分散させ、更に超微粉の水滓スラグ
を少量混合したのち着色顔料をベースカラーとコントラ
ストカラーに分けて夫々特定量分散させ、該混合物を特
定のレドックス系触媒、即ち重合開始剤として有機過酸
化物、好ましくは、メチルエチルケトンパーオキサイド
又はアセチルアセトンパーオキサイド、をコバルト系促
進剤と併用し更に塩化メチレンを加えて重合させ乍ら成
形硬化せしめてなる加工性、外観、耐熱性等のすぐれた
人工大理石又は人工めのう石の如きレジンコンクリート
に関するものである。即ち、本発明は従来の欠点に濫み
てそれを改良したものであって、脂肪族官能アクリレー
ト、芳香族ビニル化合物、それらの混合物、或はポリエ
ステル化合物などの樹脂材料基材５〜４５重量％に重合
開始剤を添加すると共に、目的に応じて各種の粒度分布
を有する群を所定の量比で混合させた砂又は天然石の粉
末である天然充填材５５〜９５重量％及び５０００〜１
６０００ブレーン値の超微粉水滓スラグ１〜１０重量％
を混合したもので、触媒としてメチルエチルケトンパー
オキサイドを樹脂原料に対して５重量％、促進材として
コバルト０．１〜１重量％含む添加液を樹脂に対して１
〜８重世％又塩化メチレン０．１〜５重量％ヘースカラ
ー及びコントラストカラーを天然充填材に対して夫々０
．１〜５重量％、０．０１〜０．０５重量％含む該混合
物を常圧攪拌振動又は真空攪拌振動で脱気してスラリー
状組成物として該スラリーを成形型に流し込んで押出成
形法若しくは鋳型成形法で加熱硬化させるものである。

実施の態様として人工大理石の場合は、天然充填材の量
が８０〜８５重量％でその粒度分布は０．５〜１．５　
ｍ／ｍ範囲のものが約５０％、０．０〜０．１ｍ／ｍ範
囲のものが５０％、又樹脂原量として１５〜２０重量％
、触媒としてメチルエチルケトンパーオキサイド５５％
溶液、使用量は樹脂原料を含む全組成物に対して２〜３
重量％、促進剤はコバルトを０．５重量％含む促進液を
樹脂に対して５〜６重量％、塩化メチレンを１重量％、
ベースカラーは天然充填材の０゜１〜３．０重量％をペ
ースト状で添加、又コントラストカラーは天然充填材に
対して０．０３重量％を同じくペースト状にして参加、
更に５，０００〜１６，０００ブレーン値の超微粉の水
準スラグを天然充填材に対して５％加えた処方が好適で
、この組成物を真空又は常圧のオムニミキサーで攪拌混
練りし乍ら脱気し、次いで真空又は常圧のスクリュー混
練機により再び混練りしたのち、成形型に流し込んで押
出成形法若しくは鋳型成形法で加熱硬化させる。

人工めのう石の場合は天然充填材がアルミナ３水和物６
０〜７５重量％で、その粒度範囲は０．０〜０、１　ｍ
／ｍの狭い範囲のものでなければならない。

樹脂原料は２５〜４０重量％で触媒は５５％メチルエチ
ルケトンパーオキサイド又は３５％アセチルアセトンパ
ーオキサイドでその量は樹脂に対して１〜３重量％、促
進剤はコバル）　０．５％含む溶液を樹脂原料に対して
１〜２重量％、塩化メチレンを２重量％、ベースカラー
は必要としない。但しコントラストカラーは極く微量添
加する。人工めのう石の場合も５，０００〜１６，００
０ブレーン値の超微粉の水滓スラグを天然充填材に対し
約５％加えた組成物が好適で前述の人工大理石と同様な
処理に依り、外観及び加工性のすぐれた人工めのう石を
得る。本発明の技術思想の中で特に重要な発想は超微粉
の水滓スラグと塩化メチレンの添加である。超微粉の水
滓スラグはシリカフニーム等と比較して化学的にアルカ
リとの反応性が高く、レジンコンクリートのプレポリマ
ーの混練時にレジンマトリックス中の空隙を埋め粘性が
生じ粘土状となって成形素材として押出成形、ロール成
形、プレス成形等が容易にでき、かつその素地が緻密質
で平滑で美麗な表面構造の成形品を提供する事ができる
。塩化メチレンの添加は反応をおだやかに制御する効果
がある。又オムニミキサーや２段押出成形機は常圧操作
や真空操作の如何を問わず、レジンコンクリート組成物
を得るに極めて有効な製造手段である。本発明に依る広
義のレジンコンクリート、即ち人工大理石、人工めのう
石、レジンコンフートの製造に要する樹脂と触媒及びそ
の各成分の配合比と添加量は組成物の品質に対して極め
て重要な影響を及ぼすものである。

以下、実施例について更に詳細に説明するが、これらは
本発明の実施の態様の１例にすぎない。

上記処方の組成物の製造の順序は、−船釣に云えば各種
の原料（充填材、樹脂、活性剤、顔料など）を全部容器
に保管しそこからキャスティングマシンに導入しマシン
の中で計測混合され所望のレジンコンクリートがマシン
から型に流し込まれる。具体的にはまず充填材に超微粉
の水滓スラグを混合し充分に混和させたのち、樹脂モノ
マーに触媒（重合開始剤）を加え、これを溶解させたの
ちに前記充填材を加える。次に反応促進剤、顔料、少量
の離型剤を加えてオムニミキサーで充分に揺動攪拌させ
たのち、直ちに真空操作可能なキャスティングマシンに
導入し脱気してスラリー状組成物を得る。以上の操作は
前述の様にキャスティングマシン内で計測混合する。次
に該スラリー状組成物を金型等の通常の注型に流し込み
加熱、硬化させる。加熱条件は室温〜８０゛Ｃ１加熱時
間は３０分〜５時間とする。

これに依り得たレジンコンクリートの物性は以下の通り
である。

ｖ！１ 謁　＠　　　省　　猿 上述した如く本発明の人工大理石及び人工めのう石川組
成物は粒度分布を変えた無機充填材をたくみに配合し、
特に超微粉の水滓スラグ添加すると共に真空脱気を採用
する事に依り無機化合物と有機重合体とが強固に合一化
され、有機質結合の空隙を完全に充填させた組成物であ
る為、充填材とビニル化合物との界面親和性が著しく改
善され、この結果組成物中での充填材の均一分散安定化
がもたらされ、作業性が著しく改善される。

従って、加熱硬化させた本組成物は、実施例から分る様
に従来の人工大理石では得られなかった高い機械的性質
とすくれた外観を有する人工大理石又は人工めのう石を
得る事ができる。

（発明の効果） 本発明の人工大理石、又は人工めのう石は難燃性であり
、沸騰水中に長時間浸漬しても白化などの外観変化が無
く、高い熱変形温度を有し、耐タバコテストやその他の
汚染テストにおいても優れた結果を与える美麗な物品で
あり、浴槽、キッチンカウンターなど従来耐熱・耐熱水
性の不足のために使用され難かった分野においても安心
して使用することができるものである。

代理人　弁理士　　桑　原　英　明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）脂肪族官能アクリレート、芳香族ビニル化合物、
   それらの混合物又はポリエステル系化合物及び芳香族ビ
   ニル化合物がらなるシロップ基材に、天然充填材、触媒
   、促進剤、ベース顔料及びコントラスト顔料を含有する
   レジンコンクリート組成物、即ち人工大理石、人工めの
   う石、及びレジンコンクリート組成物において、 脂肪族アクリレート、芳香族ビニル化合物、それらの混
   合物又はポリエステル系化合物を５〜４５重量％；０．
   〜０．１ｍ／ｍ及び０．１〜０．２ｍ／ｍの粒度分布の
   粉末を約等量ずつ含有する砂又は天然石よりなる天然充
   填材を５５〜９５重量％；５０００〜１６０００ブレー
   ン値の超微粉水準スラグを１〜１０重量％：塩化メチレ
   ンを０．１〜５重量％；有機過酸化物を樹脂原料に対し
   １〜５重量％；０．１〜１．０重量％のコバルト含有添
   加液を樹脂原料に対し１〜８重量％；及びベース顔料及
   びコントラスト顔料を天然充填材に対し夫々０．１〜５
   重量％、０．０１〜０．０５重量％を含有する人工大理
   石用レジンコンクリート組成物であることを特徴とする
   レジンコンクリート用組成物。 （２）有機過酸化物がメチルエチルケトンパーオキサイ
   ドである請求項（１）の組成物。（３）脂肪族官能アク
   リレート、芳香族ビニル化合物、それらの混合物又はポ
   リエステル系化合物を５〜４５重量％；５０００〜１６
   ０００ブレーン値の超微粉水滓スラグを０．０〜５．０
   重量％；粉度分布が２〜６ｍ／ｍのもの約６０％、０．
   ３〜２ｍ／ｍのもの約１０％、０．１〜０．３ｍ／ｍの
   もの約１０％、０．０〜０．１ｍ／ｍのもの約２０％の
   砂又は天然石を含有する天然充填材を８５〜９５重量％
   ；塩化メチレンを１〜５重量％；樹脂原料に対し１〜５
   重量％のメチルエチルケトンパーオキサイド又はアセチ
   ルアセトンパーオキサイド；及びコバルト０．１〜１．
   ０重量％を含む添加液を樹脂原料に対し５〜１０重量％
   含有することを特徴とする請求項（１）のレジンコンク
   リート用組成物。 （４）脂肪族官能アクリレート、芳香族ビニル化合物、
   それらの混合物又はポリエステル系化合物を５〜４５重
   量％；５０００〜１６０００ブレーン値の超微粉水滓ス
   ラグを１〜１０重量％；塩化メチレンを０．１〜５重量
   ％；０．０〜０．２ｍ／ｍの粒度分布を有するアルミナ
   ３水和物である天然充填材を５５〜８０重量部；樹脂原
   料に対し１〜５重量％の有機過酸化物；コバルト０．１
   〜１．０重量％を含有する添加液を樹脂原料に対し０．
   １〜５重量％；及び天然充填材に対し０．０〜０．０１
   重量％のコントラスト顔料を含む人工めのう石用レジン
   コンクリート組成物であることを特徴とするレジンコン
   クリート用組成物。 （５）有機過酸化物がメチルエチルケトンパーオキサイ
   ド又はアセチルアセトンパーオキサイドである請求項（
   ４）のレジンコンクリート用組成物。