JPH03223140A

JPH03223140A - 光透過性カラー複合材

Info

Publication number: JPH03223140A
Application number: JP1953390A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nishino; 敦西野; Kosei Kajiwara; 梶原　孝生; Kunio Kimura; 邦夫木村; Masaki Ikeda; 正樹池田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1991-10-02

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、色調豊かなステンドガラス、テーブル、間仕
切等のインチリヤ建材に用いることの可能な光透過性カ
ラー複合材に関する。

従来の技術生活の多様化やオフィスの多様化により様々な建材が要
望されている。また、天然大理石も資源的にも人手不足
による加工律速の問題、コスト上の問題から、人工大理
石がブームとなっている。

この人工大理石のカラー化や品質の高級化のニーズは高
く、その対応に様々な方法が提案されている。従来の人
工大理石の代表的な製法は、樹脂に充填材として、結晶
型を有する水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水
酸化バリコウム、酸化チタン、珪石等の１〜１００μ腸
の粒径を有する粉末を添加し、これに硬化剤を加えて、
樹脂を混練し、これを成形型に、注入して天然石の様な
風合い（以・、゛′ス二′パ下、石調柄と称する）を表わすための着色材を部分的に
塗布または挿入して人工大理石としていた。

発明が解決しようとする課題このような従来技術では、色違いの人工大理石の品種を
種々設けるには樹脂を着色側割に、種々配合する必要が
あり、そのため色別に生産計画や工程を組まねばならず
、生産管理上煩雑となるなどの欠点を有していた。

さらに、着色剤、顔料等は高価であるにもかかわらず、
紫外線劣化で変色、退色したり、顔料により陰蔽力が異
なり、大理石特有の透明感が色彩や色調等により異なる
等の問題があった。

特に、用いる樹脂が透明であっても充填材として結晶質
からなる種々の微粉末を多量に添加したものや、種々の
着色剤、顔料、石粉を添加したものは、透明の樹脂が不
透明となるので、光を透過するような人工大理石やカラ
ー複合材はこれまで実用化されなかった。

また、充填剤である水酸化アルミニウム、水酸化カルシ
ウム、酸化チタン等の超微粒杖粉末を添加した複合材は
、充填材の種類と配分量等により最適な樹脂硬化条件が
種々異なっていた。このように樹脂硬化条件が変化する
と、人工大理石の需要が増大するに伴い量産上極めて大
きな問題となっていた。

本発明は上記課題を解決した光透過性カラー複合材を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、屈折率（ｎ）が１．４９〜１．５９の物性を
有するガラスの破砕粒と屈折率１．４８〜１．５９の物
性を有する光透過性合成樹脂とで構成されることを特徴
とする光透過性カラー複合材である。

作用本発明の構成により、光が透過する大理石のようなカラ
ー複合材が得られる。

実施例まず構成材料について説明する。

（ａ）光透過性母ガラス光透過性の着色ガラスを調製する上で、その原料となる
母ガラスの組成が重要である。この母ガラスとして光の
屈折率ｎが１．４８〜１．５９のものが樹脂との整合性
や建材としての利用価値を勘案して適当である。この範
囲の屈折率を有するガラスは、石英ガラス、ソーダガラ
ス、ソーダ石灰ガラス、鉛・アルカリガラス、アルミナ
硼硅酸ガラス、硼硅酸ガラス等がコスト、量産性、品質
等の観点から適当である。

上記の母ガラスの代表的な組成は、５ｌｏｔは、Ｂｏ〜
９９．５ｗｔＸ、　　Ｎａ２Ｏは＋０．１〜１（ｉｖｔ
％、Ｋ２Ｏは、０〜６ｗｔ％、Ｃａｏ、ＭｇＯは、０”
　１３ｗｔＸ５　　Ｂｅｄｓは、０〜１３ｗｔ％である
。また、これら母ガラスの代表的な物性は、軟化点が７
２０℃〜１６７０℃で比重は２．２０〜２．９０、屈折
率は１．４９〜１．５９で、可視部３８０〜７８０μｍ
の透過率はガラスの肉厚がｌ腸腸厚で５〜１００％のも
のが好ましい。

（ｂ）着色ガラス上記の母ガラスを用いて、表１に示す着色原料を使用し
、母ガラス中に金属イオンまたはコロイド状に分散させ
、着色ガラスを調製する。この方法は従来法の顔料や着
色剤を用いる方法と比較して、着色原料の使用料が極め
て少量で、色彩的には豊かな色調を発現でき、しかもコ
スト的にも、量産的にも育利な方法である。

表１　着色ガラス（Ｃ）母ガラス、着色ガラスの調製性透明ガラスとしての母ガラスおよび母ガラスを出発原料
とした着色ガラスは、通常公知の方法で溶解し、使用目
的により５〜１５ｍｍ肉厚の板状ないしは円板状に一時
成型し、成型からそれぞれのガラスの徐冷点まで長時間
かけて徐冷を行う。この徐冷工程の如何により着色ガラ
スの屈折率、透過率が影響される。また、複合材に用い
るため０．１〜５ｍｍの大きさの破砕粒にジョークラッ
シャやロールクラッシャにて、粗粉砕と微粉砕を行ない
、粒度を調整する。この粉砕工程で、ガラスの成形後の
徐冷が適当でなければ、粉砕時に破砕粒片にヘヤークラ
ックが入り易く、複合材中で可視光が部分散乱を生じ、
光透過性複合材の品位を低下することになるので、着色
ガラスの一時成型、徐冷、粗粉砕工程は特に重要である
。さらに０．１〜５ｍｍの破砕粒の粒度構成は、０．１
〜５ｍ＋ｏの範囲内で大骨中・小の粒度バランスがとれ
ていることが重要である。

しかし、目的用途により、粒度構成を変更することも可
能である。

なお、ガラス粒子は破砕粒子でなくとも、ガラス材料か
ら直接所定形状の粒子としてもよい。

（ｄ）着色ガラスの表面処理光透過性着色ガラスの破断面の樹脂硬化に対する活性は
、着色ガラスの色や母ガラスの種類、組成、濃度、粒度
等により影響される。このため、着色ガラスの破断面と
樹脂との界面での接合強度を安定化させるために、樹脂
と着色ガラスの破砕粒を混練する前に、着色ガラス破断
面に予めシリコーン樹脂系のカップリング剤で表面処理
を施す。

この表面処理により、ガラス破断面と樹脂の界面との接
合時間、結合強度、気泡発生、複合材の美観等を安定化
できる。

（ｅ）光透過性カラー複合材用樹脂本発明の光透過性カラー複合材用樹脂の必要条件は、先
ず、光透過性であること、次に、母ガラスの屈折率１．
４９〜１．５９の範囲の屈折率を有すること、複合材と
しての種々の耐久性、コスト力を有すること等である。

このような条件を満足させ得る樹脂として、不飽和ポリ
エステル系とアクリル系が本発明の目的に適った樹脂で
ある。

次に本発明の具体的実施例について述べる。

〈実施例１〉・　不飽和ポリエステル樹脂（大日本インキ化学工業（
株）製ポリライ）　　ＴＰ−２３７・・・２５重量部、
・　ソーダ石灰ガラス（透明、粒径ｌ〜３　ａｌｌ、　
　軟化点ニア３０°Ｃ１屈折率：　１．５２、軟化点＝
７３０℃、屈折率：１．５２、Ｐｔ　、Ｓｅ含有、透過
率：　４０〜ＧＯ）　・１０重量部、・　ソーダ石灰ガラス（ピンク、粒径１〜３ｍｍ）・・
５重量部、拳　ソーダ石灰ガラス（赤、粒径ｌ〜３　ａｍｌ　　軟
化点＝７３０°Ｃ１屈折率：　１．５２、ＣｄＳ　、Ｓ
ｅ含有、透過率＝１０〜２０）・・３重量部、・　カップリング剤：信越化学（株）製（ＫＢＭ−５０
３）・・０．１重量部、・　触媒（日本油脂（株）製：パーメックＮとＢＰＯ）
・・０．２重量部の混練物を光透過性複合材の肉厚が１０ｍｍとなる型に
注ぎ、１００℃で２０分間、熱プレスし、厚み１０ｍｍ
の可視部透過性の複合材を得た。

〈実施例２〉・　不飽和ポリエステル樹脂（大日本インキ化学工業（
株）製ポリライ）　　ＴＰ−２３７）・・２５重量部、
・　硼珪酸ガラス（透明、粒径ｌ〜５ｍ＋１　ｓ　　軟
化点ニア９５℃、屈折率：　１．４９）・・１０重量部
、・硼硅酸ガラス（ブラウン、粒径１〜５關、同上ガラ
スにＭｎＯ２、Ｆｅ５Ｏａ含有、透過率２０〜３０）　
・３重量部・　カップリング剤：信越化学（ＫＢＮ−５０３）・・
０．１重量部、拳　触媒（日本油脂（株）製：パーメックＮ）・・０．
２重量部の混練物を光透過性複合材の肉厚がｌｏｓｍとなる型に
注ぎ、１００℃で２０分間、熱プレスし、厚み１０ｍｍ
の可視部透過性の複合材を得た。

〈実施例３〉・　２５℃で溶液粘度が１ポイズの２５％メチルメタク
リレート重合体と７５％のメタクリル酸メチルよりなる
アクリルシロップ・・２５重量部、φ　ソーダ石灰ガラ
ス（透明、粒径：ｌ〜３關、軟化点ニア３０℃、屈折率
：　１．５２）・・１５重量部、・　ソーダ石灰ガラス
（ブルー　粒径：ｌ〜３Ｉｌｌ１１同上ガラスにＣｏｄ
：　Ｏ，Ｓｖｔ％含有、透過率３０〜４０％）・・１０
重量部、・　カップリング剤：信越化学（株）製（ＫＢＮ−５０
３）・・０．１重量部、・触媒二過酸化ベンゾイルの混練物を充分混練して、複合材の肉厚が１０ｍｍとな
るよう型に注ぎ、１００℃で２０分間、熱プレスして可
視部透過性の複合材を得た。

上記の実施例で得た厚み１０＋ｎの光透過性カラー複合
材を可視部（３８０〜７８０μ騰）の吸収率を測定した
結果を表２に示す。複合材の肉厚を３〜５■履とすると
ほぼ厚みに比例して光透過率は改善された。

このような光透過性カラー複合材は、ステンドグラス、
テーブル、電気スタンド用カサ、ジャンプリヤ、間仕切
用建材等かっての複合材とは趣の異なる内装建材として
多様化した建材ニーズに応え得るものであった。

なお、一般の複合材に用いる充填材（水酸化カルシウム
、水酸化マグネシウム等）や補強材（ガラス繊維、繊維
状物質等）は、可視部の透過率を低下させるため実施例
として示さなかったが、光透過性カラー複合材の強化の
目的にこれらの充填材、補強材を適量添加することも本
発明の範囲内にある。

また、上記実施例ではガラスを破砕して混入していたが
、他の製法によるガラス粒子であってもよい。

以上のように、本実施例においては、常に品質の安定し
た光透過性カラー複合材を、大量に供給することが可能
となる。また、これまでの人工大理石と異なり、光透過
性のカラー複合材を提供できる。石調柄やカラー化に天
然石、顔料、着色剤を用いることなく、光透過性ガラス
を母ガラスとして、これにＰｔ、ＣｏＯ，ＣｄＳ、Ｓｅ
、Ｆｅ、Ｉｎ、ＣｒｔＯｓ等のイオンやコロイドを分散
させた着色ガラスを０．１〜５＋ｎ＋ａの大きさに破砕
したものを用いるので、着色原料は、品質的に安定で、
安価で、量産も容易であり、かつ長期間の使用でも紫外
線による劣化もほとんど生じない。さらに、これまでの
補強材としてのガラス繊維の微粒子や充填材としての水
酸化アルミニウムや水酸化カルシウム等の微粒子は、樹
脂の養生硬化条件を様々に変化させていたが、本実施例
では、着色ガラスを大きな破砕粒としであるので、従来
の充填材と比較し、表面積を著しく（１〜３桁分）減少
させているので、量産時の硬化条件の安定化が図れる。

このように着色ガラスの粒度を著しく大きくすることに
より、複合材の色彩や色調の彩やかさ、深み、光の透過
率等が著しく改善されることになる。また、二次的効果
として破砕粒を大きくすることにより複合材への耐熱温
度を従来の方法により約２０〜３０℃改善でき、２２０
〜２５０℃の耐熱性を維持でき、複合材の用途範囲をさ
らに拡大することが可能となる。

表２　光透過性カラー複合材発明の効果以上のように本発明の光透過性カラー複合材は、ステン
ドガラスとほぼ同等の機能を有し、かつ、低コストで、
生産および二次加工が容易であるだけでなく、長期にわ
たり破損や機械的衝撃に対しても強い。また、この材料
は安定に、大量に、工業的に生産することが可能である
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）屈折率（ｎ）が１．４９〜１．５９の物性を有す
るガラスの粒子と屈折率１．４８〜１．５９の物性を有
する光透過性合成樹脂とで構成されることを特徴とする
光透過性カラー複合材。
（２）光透過性樹脂が不飽和ポリエステル系およびアク
リル系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の光透
過性カラー複合材。
（３）屈折率１．４９〜１．５９の物性を有する母ガラ
スが石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリガラス
、アルミナ硼硅酸ガラス、硼硅酸ガラスであることを特
徴とする請求項１記載の光透過性カラー複合材。
（４）屈折率１．４９〜１．５９の母ガラスに着色剤と
してＣｅＯ＿２、ＴｉＯ＿２、Ｓｅ、ＣｄＳ、ＣｏＯ、
Ｃｒ＿２Ｏ＿３、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ等を用いて合
成した着色ガラスの破砕粒を用いることを特徴とする請
求項１または３記載の光透過性カラー複合材。
（５）着色ガラスの粒子が０．１〜５ｍｍの粒径を有す
ることを特徴とする請求項１、３または４記載の光透過
性カラー複合材。