JPH0328148A - 人造石及びその製法 - 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） 本発明は人造石及びその製法に関するもので，より詳細
には、立体感に富み、深みのある花崗岩（ｆｌｌｌ５石
）調の人造石及びその製法に関する．（従来の技術） 不飽和ポリエステル樹脂やメチルメタクリレート系樹脂
に無機質充填剤を含有させたマトリックスに、装飾的材
料としてマイ力、ガラス繊維などを含有させた人造石が
天然石の代用品として多く供されている． また、特公昭６１−２４３５７号公報（特開昭５２’−
９５２号公報）には、ポリメチルメタクリレートのよう
な重合体と水酸化アルミニウムのような充填剤とから成
るマトリックスと、２００μｍ以上の半透明及び／又は
透明粒子とから成る模造花崗岩物品が記載されている． 更に，特公昭６２−２０８９４号公報には、未硬化液状
不飽和ポリエステル樹脂に水酸化アルミニウムまたはガ
ラスフリットを混合したものを硬化させ、この硬化物を
破砕して樹脂粒子を作り、この樹脂粒子を未硬化液状樹
脂に混合して固化させて加飾層とすることを特徴とする
合成樹脂の成形法が記載されている． （発明が解決しようとする問題点） しかしながら，上記先行技術による人造石は、風合いが
平面的であったり、単一パターンになりやすく、天然石
に比べ外観特性の点で未だ十分に満足できるものでなか
った． 従って、本発明の目的は、天然石に近い立体感と深みの
ある色柄及び質感とを有し、しかも種々のパターンの人
造石、特に花崗岩（御影石）調の外観を有する人造石及
びその製法を提供するにある． （問題点を解決するための手段） 本発明によれば、メチルメタクリレートを主体とする樹
脂と水酸化アルミニウムとから成る透明乃至半透明のマ
トリックス、及び 該マトリックス中に分散された不透明粒子のマトリック
ス１００重量部当り１０乃至７０重量部から成り、 該不透明粒子は、無機質充填剤及び着色剤を含有するメ
タクリレート系樹脂架橋体の粒径０．０５ｍｍ乃至０．
５−■及び粒径０．５＋＋ｕ＋乃至１．５＋ｕｅの白色
乃至着色破砕物から成ると共に，互いに色調を異にする
複数種の組合せから成ることを特徴とする人造石が提供
される． 本発明によればまた、メチルメタクリレート系重合体シ
ラップ，無機質充填剤、着色剤及び多官能性エチレン系
不飽和単量体をラジカル開始剤の存在下に重合硬化させ
，硬化物をを粉砕し、次いで分級して得た粒径０．０５
ｍ−乃至０．５ｍ−及び粒径０．５ｍ園乃至１．５■■
の白色乃至着色破砕物を、互いに色調に異にする複数種
の組合せで、メチルメタクリレート系重合体シラップと
水酸化アルミニウムとから成るマトリックス用組成物に
、該組成物１００重量部当り１０乃至７０重量部の量で
混合し、この混合物を型内でラジカル特徴とする開始剤
の存在下に重合成形することを特徴とする人造石の製法
が提供される． （作　用） 本発明の人造石の断面構造を模式的に示す第１図におい
て、この人造石ｌは透明乃至半透明のマトリックス２と
，このマトリックス中に分散された不透明粒子３とから
成る．透明乃至半透明のマトリックス２は、メチルメタ
クリレートを主体とする樹脂と水酸化アルミニウムとの
混合物から成っている．このマトリックス中に分散され
た不透明粒子３は、マトリックス１００重量部当り１０
乃至７０重量部、特に２０乃至４０重量部の量で存在す
る． 本発明によれば、この不透明粒子を、無機質充填剤及び
顔料等の着色剤を含有するメタクリレート系樹脂架橋体
の粒径０．　０５ｌＩＩＩ乃至０．５ａ＋ｍ及び粒径０
．５ｍｍ乃至１．５一一の白色乃至着色破砕物から構成
すると共に、互いに色調を異にする複数種の組合せとす
ることが顕著な特徴である．即ち、第１図において，不
透明粒子３は、一定の色調を有する樹脂架橋体（Ａ）を
粉砕し且つ分級することにより得られた粒径０．０５ｍ
一乃至０．５ｍｍ（０．５ｓｅａｅ未満）の細粒子４ａ
及び粒径０．５乃至１．５ｍｍの粗粒子４ｂと、前記樹
脂架橋体（Ａ）を粉砕し且つ分級することにより得られ
た粒径０．０５乃至０．５ｍｍ（０．５ｌｌＩ１未満）
の細粒子５ａ及び粒径０．５乃至１．５Ｉｌｍの粗粒子
４ｂとから成る． 本発明によれば、マトリックスが透明性の高いメチルメ
タクリレート系樹脂とこれに屈折率が近似している水酸
化アルミニウムとから成っているため，マトリックスが
透明乃至半透明であり、しかも互いに色調の異なる複数
種の粒子を分散させるため、最終成形品における不透明
粒子２の色及び形状が鮮明に表出され、しかも立体感を
与える効果をもたらす．また、各々の色調の粒子を細粒
子と粗粒子とに分けて配合することにより、深みのある
色調及び柄が現出されるという特徴があり、更に両者の
混合比を変化することにより、これらの質感の調整も容
易であるという利点がある．即ち、メチルメタクリレー
ト樹脂架橋体の粉砕物を分級することなく、粒径の異な
る粒子を含む単一の混合物として配合する場合には、単
調な色調及び柄の成形品となる傾向を免れないが、本発
明に従い細粒径のものと粗粒径のものと↓こ分級して配
合することには、各粒度のものがミクロ的に偏在し、全
体として深みのある色調及び柄が表わされるのである． 本発明においては、不透明粒子を、無機質充填剤及び顔
料を含有するメタクリレート系樹脂架橋体で成形するこ
とも重要である．即ち、この架橋体中の無機質充填剤と
顔料とは、破砕粒子に不透明性と固有の色調（白色を含
めて）を与えると共に、架橋体に適度の破砕性を付与す
る．メチルメタクリレート系樹脂は，破砕粒子のマトリ
ックスヘのなじみを良好にすると共に、顔料の色を鮮明
にする作用がある． 本発明の人造石を製造するに際しては、先ず、メチルメ
タクリレート系重合体シラップ、無機質充填剤、顔料及
び多官能性メタクリレート単量体を含有する組成物を、
ラジカル開始剤の存在下に重合硬化させ、得られる硬化
物を粉砕し、分級して前記粒度の白色乃至着色破砕物を
調製する．次に、メチルメタクリレート系重合体シラッ
プと水酸化アルミニウムとから成るマトリックス用組成
物に、互いに色相を異にする破砕物の複数の組合せを配
合し、この混合物を型内でラジカル開始剤の存在下に重
合成形することにより、所望の人造石が得られる． （発明の好適態様） 本発明に用いる樹脂はメチルメタクリレート（ＭＭＡ）
を主成分とする重合体シラップであり、このものはメチ
ルメタクリレート単独から成っていてもよいし、或いは
、メチルメタクリレートを主体とし，これと少量、例え
ば０．１乃至５重量％の他のエチレン性不飽和化合物、
例えば，スチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、及
びメタクリル酸、メタクリル酸エチル、メタクリ酸ブチ
ル、メタクリル酸２−エチルヘキシル，メタクリル酸ラ
ウリル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリ
ル酸グリシジル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル
、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル，
アクリル酸ラウリル等の（メタ）アクリル酸エステルを
含むものであってもよい．この重合体シラップは所謂部
分重合シラップであって、注型性と重合硬化性との適切
な組合せを有するように、３００〜２．　０００ｃｐ（
センチポイズ）、特に５００〜６００ｃｐ粘度を有する
ように予備重合されている． 不透明粒子に含有させる無機質充填剤としては，炭酸カ
ルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、クレー
、タルク、カオリン、硫酸バリウム，硫酸カルシウム等
の屈折率が１．５０以上で不透明性のあるものが好まし
い．これらの無機質充填剤は、前述したメチルメタクリ
レート系重合体１００重量部当り５０乃至２００重量部
程度の量で用いるのが望ましい． 不透明粒子に含有させる着色剤としては、染料、有機顔
料、無機顔料等があり、具体的には赤色（パラレッド、
リソールレッド、アリザリンレーキ、チオインジゴマル
ン、ベンガラ，モリブデン赤）：撓色（バーマレントオ
レンジ、ベルシアオレンジ、インダスレンオレンジ６−
Ｒ）：黄色（ハンザイエローＧ、キノリンイエローレー
キ、黄鉛、ジンクイエロー、チタンイエロー）：緑色（
ナフトールグリーン、グリーンゴールド）：青色（フタ
ロシアニンプルー、ビクトリアブルーレーキ、群青、コ
バルトブルー）：黒色（カーボンブラック、鉄黒）；白
色（亜鉛華，鉛白、チタン白ルチル）：紫色（ファース
トバイオレット肛、メチルバイオレットレーキ）；等が
挙げられる．勿論、本発明においては、単一の不透明粒
子中に２種以上の着色料を含有させ得ることも理解され
るべきである．これらの着色料はメチルメタクリレート
系重合体１００重量部当り０．１乃至５重量部，特に０
．３乃至３重量部となる量で含有させるのが望ましい． 不透明粒子を架橋させるのに用いる多官能性エチレン系
不飽和単量体としては、ジメタクリル酸エチレングリコ
ール，ジメタクリル酸１．３−ブチレングリコール、ト
リメタクリル酸トリメチロールプロパン、他にジビニル
ベンゼン．ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレー
ト、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等も
使用される．これらの多官能性単量体は、メチルメタク
リレート系重合体１００重量部当り０．１乃至５重量部
、特に０．３乃至３重量部となる量で存在させるのがよ
い． これらの系を重合硬化させるためのラジカル開始剤とし
てはラウリルパー才キサイド、アセチルパー才キサイド
、ペンゾイルバーオキサイド、ｔ−プチルバーオキシビ
パレート、ｔ−プチルパーオキシネ才デカノエート、ｔ
−プチルパー才キシオクトエート、ジイソプロビルバー
オキシジカーボネート等の有機過酸化物やビスアゾイソ
ブチロニトリル等のアゾ化合物が単独又は２種以上の組
合せで使用され，その使用量は重合体シラップ１００重
量部当り０．１乃至５重量部、特に０．３乃至３重量部
となる量である． 本発明によれば、これらの成分を混合し，この混合物を
重合硬化させ、得られる硬化物を粉砕し、次いで分級し
て粒径０．０５乃至０．５開及び粒径０．５乃至１．５
ｍｓ＋の不透明の白色乃至着色粒子を製造する．組成物
の重合硬化は、この組成物は適当な型内に注入し，これ
を加熱することにより行うことができる．加熱条件は、
特に制限はないが、一般に５０乃至１００℃の温度で１
乃至５時間の範囲が適当である．得られる硬化成形体を
、必要により粗砕機で粗砕し、切削機で切削し或いは切
断機で細断した後粉砕する．本発明による硬化成形体は
多量の充填剤を含有するため，粉砕操作は容易に行われ
るが、得られた粉砕物は分級し、０．０５ｇ＋一よりも
小さい篩下分をカットする．というのは、このような微
粒分が含有されていると，マトリックスの透明性乃至半
透明を阻害するからである．また、１．５ａ＋ｍよりも
大きい篩上分もカットする．というのは、このような粗
大粒分の混入は、人造石の肌理の点で好ましくないから
である．更に、この破砕物は、粒径０．０５乃至０．５
ｍｍの細粒分と粒径０．５乃至１．５＋ａ■の粗扮分と
に分離する．というのは、先にも指摘した通り、一旦分
離した後、これらをマトリックス中に配合することによ
り、粗粒分と微粒分との偏在による深みのある柄が再現
されるためであり、また配向比の調節による柄の調節も
可能となるからである．本発明に用いる不透明粒子は、
厚さ０．２５ｗｍ＋　（０．旧インチ）のフィルムの状
態で測定した可視光線（４０００〜８０００入）の光学
濃度 強度）が２．０以上、特に２．５以上で実質上不透明で
ある． 上記不透明粒子は、互いに色調を異にする複数種の組合
せで，メチルメタクリレート系重合体シラップ１００重
量部と水酸化アルミニウム２０乃至３００重量部、特に
１００乃至２００重量部とから成るマトリックス用組成
物に，該組成物１００重量部当り１０乃至７０重量部、
特に２０乃至４０重量部の量で配合する． メチルメタクリレート重合体シラップとしては，不透明
性粒子の製造に使用したのと同様の重合体シラップが使
用される．水酸化アルミニウムとしては、種々の水酸化
アルミニウムが使用されるが、特に好適にはアルミナ三
水和物、即ちギブサイトが使用される．メチルメタクリ
レート重合体の屈折率に近いため，８２れた透明感乃至
半透明感が得られるセ共に，水和物の特性として、成形
体への難燃性付与にも優れている．マトリックス用組成
物における水酸化アルミニウムの配合量が上記範囲より
も少ない場合には、成形品の外観が人造石の外観から離
れたものとなり、耐熱性や難燃性も低下することになる
ため好ましくなく、方上記範囲よりも多くなると、強度
や耐衝撃性が低下するので好ましくない． 本発明のマトリックス組成物には、上記成分以外に、そ
の透明性や半透明性を阻害しない第３成分を配合するこ
とができ、例えばガラス繊維等の繊維補強剤を重合体シ
ラップ当り５重量部迄の量で配合することができる。

白色乃至着色不透明粒子は、このマトリックス用組成物
に対して前記量比で配合する。この配合量が上記範囲よ
りも少ない場合には、天然石に似た明硬な色柄の再現が
困難であり、一方上記範囲より多い場合には、色柄が平
面的となって深みに欠けるようになる． 複数種の白色乃至着色不透明粒子は互いに色調が異なる
ように組合せる．この場合、互いの色調が近似している
ときには、色柄が目立たないので、色調が異なるように
する． 本発明によれば，マトリックス用組成物及び白色乃至着
色不透明粒子を混合し、更に重合開始剤を含有する混合
物を、成形型中に入れ、加熱下にて成形する．用いるラ
ジカル開始剤の種類、配合量及び重合条件は，前述した
重合硬化に準じることができる． 得られる成形品は、そのままで、或いは表面を研摩した
後、各種内装用及び外装用建材　バスタブ、洗面用タブ
、各種テーブル等の用途に供することができる． （発明の効果） 以上説明した通り、本発明によれば、透明乃至半透明の
マトリックス中に、互いに色調を異にする白色乃至着色
不透明粒子が、粗粒分と細粒分とがミクロ的に偏在した
分散構造で存在することにより、天然石に近い立体感と
深みのある色柄及び質感とを有する人造石が提供された
． （実施例） 実施例ｌ マトリックス（ａ）を混合する前に、まず白及び黒の不
透明粒子を作成する． ■，白不透明粒子配合量 メチルメタクリレートシラップ　　４．　０００ｇ炭酸
カルシウム　　　　　　　　　６，０００ｇトリメチロ
ールブロバントリメタクリレート（ＴＭＰＴＩ　　　　
　　　　４０ｇペンゾイルバー才キサイド　　　　　４
０ｇ白顔料　　　　　　１５ｇ ＩＩ　．黒不透明粒子配合量 メチルメククリレートシラップ　　４．　０００ｇ炭酸
カルシウム　　　　　　　　　６，　Ｏｎ（ＩｇＴ　Ｍ
　Ｐ　Ｔ　　　　　　　　　　　　　　４０ｇペンゾイ
ルパーオキサイド　　　　　４０ｇ黒顔料　　　　　　
１２０ｇ ■及びＩＩをそれぞれ配合し、別々に金型内にて約８０
℃の温度で加熱成形した．その後金型内より成形品を取
出し、２乃至３ｃｍのフレーク状とし，粉砕機により粉
砕し、得られた粉砕品を目開きｌ．Ｏｎ＋ｍ、０．　５
ｍｍ及びｌＯＯメッシュの篩にて分級し，粒径１．Ｏｍ
ｍ乃至０．５ｍｍ及び０．５ｍｍ乃至１．．　Ｏｍｍの
白及び黒の不透明粒子を作成した． 次にマトリッククス（ａｌ　を混合し、さらに上記不透
明粒子を添加し最終成形品を得る．ＩＩ！　．マトリッ
クスｉａｌ用配合量メチルメタクリレートシラップ　　
３．　２００ｇ水酸化アルミニウム　　　　　　　５．
　２００ｇペンゾイルパーオキサイド　　　　　　３２
ｇ■のマトリックスに 白不透明粒子粒径 ０．　１ｓ■乃至０．５ｍｍ　　　２００ｇ０．５ｍｍ
乃至１．０ｍ＋ｍ　　　　１００ｇ黒不透明粒子粒径 ０．１一膳乃至０．５量ｓ　　　１．０００ｇ０．５ｖ
ｗ乃至１．ｏａ＋ｍ　　　　５００ｇを加え、約８０℃
の温度で金型内にて加熱成形した。

得られた成形品は白不透明粒子が鮮明に現れ、立体感に
冨みより天然御影石に近いちのであった． 実施例２ 実施例ｌにおける白不透明粒子を赤不透明粒子に変更し
、ＩＩ黒不透明粒子及びＩＩ１マトリックス（ａ）の配
合量は実施例ｌと同様である．■，赤不透明粒子配合量 メチルメタクリレートシラップ　　４．　０００ｇ炭酸
カルシウム　　　　　　　　　６．　０００ｇＴ　Ｍ　
Ｐ　Ｔ　　　　　　　　　　　　　　４０ｇベンゾイル
バー才キサイド　　　　　４０ｇ赤顔料　　　　　　ｌ
２ロｇ ＩＩＩのマトリックス（ａ）に 赤不透明粒子粒径 ０．ｌｓ＋＋ｍ乃至０．５ｎ＋ｍ　　　　５ロＯｇ０．
５ｓ＋ｗ乃至１．　Ｏｖｗ　　　　１００ｇ黒不透明粒
子粒径 ０．１■■乃至０．５開　　　２００ｇ０．５■■乃至
１．０ｍｍ　　　　ｌロＯｇを加え、約８０℃の温度で
金型内にて加熱成形した． 得られた成形品は黒不透明粒子が鮮明に現れ、立体感に
富みより天然赤御影石に近いものであった． 比較例ｌ 実施例ｌに用いられるｌ白不透明粒子配合において、炭
酸カルシウムを同量の水酸化アルミに変更し、結果的に
白い半透明粒子を得た．その他実施例１と同様の方法に
て最終成形品を作成した．得られた成形品は粒子が半透
明になってしまつたため、白い粒子が表出せず、全体が
黒色状になり御影石調の柄感とは縁遠いパターンとなっ
てしまた． 比較例２ 実施例ｌに同様の方法にて、白及び黒の不透明粒子を得
、ＩＩマトリックス（ａ）の配合において、黒顔料を０
．３ＰＨＲ添加し，さらに黒不透明粒子の混合量を下記
のように変更した． 黒不透明粒子混合量 粒径０．１問乃至０．５問　　　　５００ｇ０．５ｍ＋
ｍ乃至１．０開　　　　２５０ｇ得られた成形品は黒顔
料を添加したことにより、白不透明粒子が表出せず、全
体が黒色状になり、御影石の柄感とは縁遠いパターンと
なってしまた．

【図面の簡単な説明】

第１は本発明による人造石の断面構造を模式的に示す拡
大断面図である． 第１図 手続補正書防式） 平成 １年 ９月２９日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）メチルメタクリレートを主体とする樹脂と水酸化
   アルミニウムとから成る透明乃至半透明のマトリックス
   、及び 該マトリックス中に分散された不透明粒子のマトリック
   ス１００重量部当り１０乃至７０重量部から成り、 該不透明粒子は、無機質充填剤及び着色剤を含有するメ
   タクリレート系樹脂架橋体の粒径０．０５ｍｍ乃至０．
   ５ｍｍ及び粒径０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍの白色乃至着
   色破砕物から成ると共に、互いに色調を異にする複数種
   の組合せから成ることを特徴とする人造石。（２）メチ
   ルメタクリレート系重合体シラップ、無機質充填剤、着
   色剤及び多官能性エチレン系不飽和単量体をラジカル開
   始剤の存在下に重合硬化させ、硬化物を粉砕し、次いで
   分級して得た粒径０．０５ｍｍ乃至０．５ｍｍ及び粒径
   ０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍの白色乃至着色破砕物を、互
   いに色調を異にする複数種の組合せで、メチルメタクリ
   レート系重合体シラップと水酸化アルミニウムとから成
   るマトリックス用組成物に、該組成物１００重量部当り
   １０乃至７０重量部の量で混合し、この混合物を型内で
   ラジカル開始剤の存在下に重合成形することを特徴とす
   る人造石の製法。