JPH0558697A - 人工の大理石またはみかげ石の生産のための組成物 - Google Patents

人工の大理石またはみかげ石の生産のための組成物

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JPH0558697A
JPH0558697A JP3338993A JP33899391A JPH0558697A JP H0558697 A JPH0558697 A JP H0558697A JP 3338993 A JP3338993 A JP 3338993A JP 33899391 A JP33899391 A JP 33899391A JP H0558697 A JPH0558697 A JP H0558697A
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weight
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carbonate
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JP3338993A
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Enrico Traverso
トラヴエルソ エンリコ
Fiorenzo Renzi
レンツイ フイオレンツオ
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Enichem Sintesi SpA
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/10Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/18Polyesters; Polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/54Substitutes for natural stone, artistic materials or the like
    • C04B2111/542Artificial natural stone

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  • Structural Engineering (AREA)
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  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 液体で重合性のポリオールポリ(炭酸アリ
ル)結合剤及び鉱物性充填材を含有する、人工の大理石
またはみかげ石を生産するための組成物であって、 −鉱物性充填材が、大理石の場合、炭酸塩系の鉱物性充
填材であり、みかげ石の場合、ケイ酸塩またはシリカ系
の鉱物性充填材であり、 −炭酸塩、ケイ酸塩またはシリカ鉱物性充填材は少なく
とも40−100重量%が0.5mmより大なる粒径を有す
る粒子の形態にあり、 −重合性ポリオールポリ(炭酸アリル)結合剤が該ポリ
(炭酸アリル)と鉱物性充填材の合計の100重量部あ
たり4−30重量部存在する ことを特徴とする組成物、該組成物を用いて人工大理石
またはみかげ石を生産する方法、及び該方法により得ら
れる人工大理石及びみかげ石。 【効果】 本発明に従って得られる人工大理石及びみか
げ石は先行技術の人工大理石及びみかげ石に比し、美的
性質についての優れた老化耐性を有するか、またははる
かに少量の結合剤の使用にもかかわらず美的効果及び十
分な機械的特性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は人工の大理石またはみか
げ石を製造するための組成物に関する。本発明は、ま
た、この組成物を人工大理石またはみかげ石に変える方
法及び得られる人工大理石及びみかげ石に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
ポリマーマトリックスに分散させた鉱物性充填材よりな
るブロックまたはパネル形態の人工大理石またはみかげ
石はすでに先行技術で知られており、例えば米国特許第
(US−A−)4698010、ドイツ特許公開(D
E)2054168及びイタリア特許1056388に
記載されている。この目的のため一般に、ポリエステル
樹脂またはポリメタクリル酸メチルが用いられ、これを
無機充填材と混合し、混合物を密にした (compaction)
後、硬化させる。不都合なことに、ポリエステル樹脂を
用いる場合には、特に紫外線にさらされた場合の、限ら
れた老化抵抗ゆえに外部的に用いることができず、他
方、ポリメタクリル酸メチルを用いる場合には、基本的
に、揮発性で有害な重合性モノマーの使用による欠点が
生じる。
【0003】ポリ(炭酸アリル)の重合生成物よりなる
人工大理石も先行技術に記載されている。特に、特願昭
61−111953に、鉱物性充填材としてシリカまた
は水和アルミナの細粉を含有する、ポリオールポリ(炭
酸アリル)(poly (allyl carabonate) of a polyol) の
重合生成物よりなる人工大理石が記載されている。特
に、鉱物性充填材の粒径は1−30μm、好ましくは5
−20μmである。特願昭63−237989は二価も
しくは三価アルコールのオリゴマー及び無機充填材を含
有する、ビス(炭酸アリル)よりなる人工大理石生産用
組成物を記載している。特に、無機充填材の粒径は1−
30μm、好ましくは5−10μmである。特願昭63
−246660は樹脂結合剤及び風船形無機充填材を含
有する人工大理石を記載しており、そこで無機充填材は
10−100μmの粒径を有する。最後に、本出願人に
より1990年3月23日に出願されたイタリア特許出
願19814A/90は鉱物性充填材としてクリストバ
ライトを含有するポリオールポリ(炭酸アリル)の重合
物によって構成され、改良された着色抵抗性及び引掻抵
抗性を有する人工大理石を記載している。特に、鉱物性
充填材の粒径は1−200μm、好ましくは2−50μ
mである。このポリ(炭酸アリル)結合剤を用いた人工
大理石は改良された老化抵抗性を有する。しかしなが
ら、有機結合剤の高い使用量が必要とされ、このことが
これらの方法を割高にし、この生成物の商業的開発を妨
げる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、今や、
重合性ビス(炭酸アリル)と組み合わせて、大理石の場
合は炭酸塩系の粗い鉱物性充填材を、みかげ石の場合は
ケイ酸塩系またはシリカ系の粗い鉱物性充填材を用いる
ことによって、優れた美的性質を有し、かつ限られた量
の有機結合剤しか用いない大理石またはみかげ石に容易
に変えることができる組成物が得られる。
【0005】かくして本発明は、まず、液体で重合性の
ポリオールポリ(炭酸アリル)結合剤及び鉱物性充填材
を含有する、人工の大理石またはみかげ石を生産するた
めの組成物であって: −鉱物性充填材が、大理石の場合、炭酸塩系の鉱物性充
填材であり、みかげ石の場合、ケイ酸塩またはシリカ系
の鉱物性充填材であり、 −炭酸塩、ケイ酸塩またはシリカ鉱物性充填材は少なく
とも40−100重量%が0.5mmより大なる粒径を有す
る粒子の形態にあり、 −重合性ポリオールポリ(炭酸アリル)結合剤が該ポリ
(炭酸アリル)と鉱物性充填材の合計の100重量部あ
たり4−30重量部存在する ことを特徴とする組成物に関する。
【0006】好ましい態様によると、鉱物性充填材の少
なくとも50−80重量%は0.5mmより大なる粒径の粒
子からなり、その残りの重量%が0.5mmより小なる粒
径、好ましくは1−500μmの粒径の粒子よりなる。
これらのより細かい粒子はより粗い粒子と同じ種類でも
異なる種類でもよい。より粗い粒子の最大径はきわめて
重要ではなく、例えば角礫岩大理石の生産の場合10−
20cmの値にも達し得る。しかしながら、好ましい方法
においては、より粗い充填材の粒径は20mmを越えな
い。
【0007】好ましい方法によれば、重合性ポリ(炭酸
アリル)は、組成物中に、該ポリ(炭酸アリル)と鉱物
性充填材の合計の100重量部に対し6−20重量部存
在させる。重合性ポリ(炭酸アリル)と鉱物性充填材の
合計100重量部に対し該重合性ポリ(炭酸アリル)を
わずか7−8重量部用いることによって非常に良好な成
績が得られた。
【0008】本発明の目的のための有用な充填材は炭酸
塩、ケイ酸塩またはシリカ鉱物性充填材である。例とし
ては天然大理石、みかげ石およびシリカ砂が挙げられ
る。もっとも細かい鉱物性充填材はまた細かく粉砕した
天然大理石、みかげ石もしくはシリカ砂及び/または他
の材料、例えば水和アルミナ、タルク、シリカ類、グラ
ファイト、マイカまたはそれらの混合物より構成され得
る。
【0009】細かい鉱物性充填材は長いもしくは短いグ
ラスファイバーによって一部(50重量%まで)代替で
きる。これらの細かい鉱物性充填材及びグラスファイバ
ーは最終凝塊 (conglomerate) 中の粗い充填材の間の隙
間を埋める機能を有し、結果としてプロセスの最終段階
で得られる材料に緻密性と機械的耐性を与える機能を有
する。いくつかの充填材はまた特別の機能を有する。例
えば、水和アルミナはそれが含まれる材料を耐燃性にす
る機能を有する。
【0010】特に、粗い鉱物性充填材の粒径が大きくな
ると、特に人工みかげ石の場合、プロセスの終了段階で
得られる材料は、通常のみかげ石にさらに似てくる。
【0011】細かい鉱物性充填材も粗い鉱物性充填材も
γ−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、トリメチルシラン等のシラン
系の適合化剤 (compatibilizing agent)で前処理するこ
とができる。これらの適合化剤は有機マトリックスを鉱
物性充填材に接近して (closely)結合し、人工大理石及
びみかげ石中により緻密で連続した構造を造り出し、結
果としてそれらの機械的特性をさらに改善する作用を有
する。
【0012】本発明の目的に好適な重合性ポリオールポ
リ(炭酸アリル)は一般に分子中に2−6個のヒドロキ
シル基を有する、モノマー及び/またはオリゴマーの形
態の、ポリオールポリ(炭酸アリル)の少なくとも1種
より構成される。
【0013】本発明の目的に好適なポリオールポリ(炭
酸アリル)は、例えば、 −ジオール、例えばエチレングリコール、プロピレング
リコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ジメタノ
ールシクロヘキサン、ネオペンチルグリコールまたはジ
メタノールトリシクロデカンのビス(炭酸アリル)、 −トリオール、例えばグリセロール、トリメチロールプ
ロパンまたはイソシアヌル酸トリス(ヒドロキシエチ
ル)のトリス(炭酸アリル)、 −ペンタエリトリトールのテトラ(炭酸アリル)、 −ジペンタエリトリトールのヘキサ(炭酸アリル)、 から選ばれる。
【0014】同じ分子中に1以上の異なるポリオールの
基を有する混合ポリ(炭酸アリル)も用い得る。好まし
い方法の1つにおいて、ポリオールポリ(炭酸アリル)
は以下の式を有するジエチレングリコールビス(炭酸ア
リル)モノマーである: CH2=CH-CH2-O-CO-O-(R-O-CO-O)11-CH2-CH=CH2 (I) (式中、Rはジエチレングリコール基であり、nは1で
ある)。
【0015】化合物(I)は、例えば、“Encyclopedia
of Chemical Technology ”(化学技術百科辞典)、 K
irk Othmer 第III 版、2巻、111−112頁に記載
されている如く、ジエチレングリコールビス(クロロフ
ォーメート)とアリルアルコールとを反応させることに
より製造できる。
【0016】別の好ましい方法においては、ポリオール
ポリ(炭酸アリル)はジエチレングリコールビス(炭酸
アリル)モノマー(式(I)でn=1)と1以上のジエ
チレングリコールビス(炭酸アリル)オリゴマー(式
(I)でn=2−10)との混合物である。特にモノマ
ーを20−90重量%含有するモノマー/オリゴマー混
合物を用い得る。
【0017】これらの混合物は、例えばヨーロッパ特許
35304に記載されているように、実用上単に、塩基
性触媒の存在下に炭酸ジアリルとジエチレングリコール
とをエステル交換反応に付すことによって製造できる。
【0018】別の好ましい方法においては、ポリオール
ポリ(炭酸アリル)は −ジエチレングリコールビス(炭酸アリル)モノマー、 −ジエチレングリコールビス(炭酸アリル)オリゴマー
(上記のもの)、及び −イソシアヌル酸トリス(ヒドロキシエチル)のトリス
(炭酸アリル) の混合物である。
【0019】この混合物は、好ましくは、第一成分を1
0−50重量%、第二成分を20−70重量%及び第三
成分を5−60重量%含有する。第三成分は一部(例え
ば50重量%まで)オリゴマーであってもよい。この組
成を有する重合性混合物は、例えば、米国特許第481
2545に記載されている。
【0020】別の好ましい方法によると、ポリオールポ
リ(炭酸アリル)は、例えばヨーロッパ特許公開302
537に記載された、炭酸ジアリル、ジエチレングリコ
ール及びイソシアヌル酸トリス(ヒドロキシエチル)の
混合物のエステル交換生成物である。
【0021】別の好ましい方法においては、ポリオール
ポリ(炭酸アリル)は、 −ジエチレングリコールビス(炭酸アリル)モノマー、 −ジエチレングリコールビス(炭酸アリル)オリゴマー
(上記のもの)、及び −ペンタエリトリトール(炭酸アリル) の混合物である。好ましくは、この混合物は第一成分を
10−50重量%、第二成分を20−70重量%及び第
三成分を5−50重量%含有する。第三成分は一部オリ
ゴマーであってもよい。
【0022】別の好ましい方法においては、ポリオール
ポリ(炭酸アリル)は、例えばヨーロッパ特許公開30
2537に記載されているごとく、炭酸ジアリル、エチ
レングリコール及びペンタエリトリトールの混合物のエ
ステル交換によって得られる。
【0023】別の好ましい方法によれば、ポリオールポ
リ(炭酸アリル)は酢酸ビニル、バーサチン酸ビニル
(vinyl versatate )、メタクリル酸メチル等の単官能
のビニルまたは(メタ)アクリルモノマーによって部分
的に(最高40重量%まで)代替されていてもよい。
【0024】別の好ましい方法においては、ポリオール
ポリ(炭酸アリル)は −ネオペンチルグリコールビス(炭酸アリル)モノマ
ー、 −ネオペンチルグリコールビス(炭酸アリル)オリゴマ
ー(ジエチレングリコールの場合と同様に定義され
る)、 −トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリ
ス(炭酸アリル) の混合物である。上記混合物は、好ましくは、第一成分
10−70重量%、第二成分20−70重量%、第三成
分5−60重量%を含む。第三成分は一部オリゴマーで
あってもよい。
【0025】別の好ましい方法によると、ポリオールポ
リ(炭酸アリル)は炭酸ジアリル、ネオペンチルグリコ
ール及びトリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌネート
の混合物のエステル交換によって得られる。
【0026】本発明の人工大理石またはみかげ石生産組
成物は、さらに、通常過酸化物及びアゾ化合物から選択
される、ポリオールポリ(炭酸アリル)の重合開始剤を
含有する。この目的のためには、パーカーボネート、特
にパーオキシ二炭酸ジシクロヘキシルまたはパーオキシ
二炭酸ジイソプロピルを用いることが好ましい。開始剤
はポリオールポリ(炭酸アリル)に対し1−10重量
%、好ましくは3−7重量%用いる。
【0027】本発明の人工大理石またはみかげ石生産用
組成物はまた付加的に、鉱物性充填材上に析出させ得る
ものの代替物としてまたはそれに加え、限られた量の1
以上のシラン類を含有していてもよい。混合物中に限ら
れた量で加えることができる他の添加物は鉱物性充填材
の分散剤及び湿潤剤、脱気剤、粘度低下剤、沈降防止
剤、生成物の型からの離脱を容易にするための(特にシ
リコーン系の)内部用離型剤、二酸化チタン及び有機も
しくは好ましくは無機の有色染料、有機もしくは無機難
燃剤、金属染料 (metallic dyes)及び/またはフレー
ク、有機または無機の真珠様染料 (pearly dyes)及び/
またはフレーク、一般の安定化剤、例えばヒドロキシベ
ンゾフェノン系もしくはベンゾトリアゾール系UV吸収
剤及び/またはUV安定化剤(例えば立体障害を有する
アミン類(HALS))である。
【0028】UV吸収剤は好ましくはヒドロキシベンゾ
フェノン類であり、例えばCHIMASSORB90
(チバ):2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノ
ン、CHIMASSORB81(チバ):2−ヒドロキ
シ−4−オクトキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【0029】HALS型UV安定化剤は重合体のラジカ
ル分解の初期促進ラジカル (initial promotor radical
s)を除去する剤であり、好ましくは2,2,6,6−テ
トラメチルピペリジンの4位における誘導体である。ピ
ペリジン環のアミン基は2級であっても3級(例えばメ
チル基置換)であってもよい。
【0030】さらに、これらのHALS安定化剤はモノ
マー混合物中の非反応性添加剤であってもよいし、反応
性で混合物の重合中重合体鎖中に化学的に挿入されても
よい。これらのHALS安定化剤のいくつかの非制限的
例として、TINUVIN770(チバ):セバシン酸
ビス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジ
ニル)、TINUVIN292(チバ):セバシン酸ビ
ス−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリ
ジニル)、UVASIL299(ENICHEM SY
NTHESIS):ポリ−メチルプロピル−3−オキシ
−〔4−(2,2,6,6−テトラメチル)ピペリジニ
ル〕シロキサン、アクリル酸2,2,6,6−テトラメ
チル−4−ピペリジニルが挙げられる。
【0031】ヒドロキシベンゾフェノン及びHALS誘
導体は、代替物として単独に、接触反応に付される触媒
混合物の0.01−2重量%、好ましくは0.1−1.5重量
%添加するか、両製品を合計で、接触反応に付される触
媒混合物の0.02−3重量%、好ましくは0.2−2重量
%共用する。両製品が一緒になって共働的安定化効果を
生じる点から後者の場合が好ましい。
【0032】別な面の本発明は人工大理石またはみかげ
石を製造する方法であって、(a)人工大理石またはみ
かげ石製造用組成物を成分を混合することによって製造
し、(b)組成物を、吸蔵空気の除去のため任意的に真
空下で、型に注いで密に詰め、(c)適当な熱サイクル
で重合性有機マトリックスを重合してスラブまたはブロ
ックを得、(d)得られたスラブまたはブロックを仕上
げることを特徴とする方法に関する。
【0033】特に、段階(a)は開放空気中で通常の不
均質混合物用遊星形ミキサー中で行うことができる。段
階(b)では、型を離型剤、好ましくはシリコーン系離
型剤で処理するか、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルまた
は他の適当な材料のシートで保護することができる。型
は平らなスラブまたは平行六面体ブロックの形を有し、
また真空下に置いて、密充填 (compaction) 中または
後、間隙の空気の排出を可能にすることができる。後者
は振盪または振動によって行うことができる。段階
(c)は、保護シートでカバーした湿潤パネルが自己調
和したものとなり (become self-consistent) 、型から
抜き出すことができるときに、型の内で直接的にまたは
型の外で行うことができる。ポリオールポリ(炭酸アリ
ル)の重合に適した熱サイクルは40−100℃に亘る
温度(例えば60℃で1時間、70℃で1.5時間及び8
0℃で1時間)であってもよいし、50−60℃の等温
条件(例えば60℃で8時間)であってもよい。重合
中、ブロックまたはパネルの表面は、ラジカル重合に与
える酸素の阻害作用を防止するため、空気と接触させな
い。最後に、段階(d)はスラブまたはブロックの切断
及びそれらの磨き (polishing)等の操作を含む。特に、
人工みかげ石の場合、切断は先端がダイヤモンドの道具
で行うことができ、研磨は炭化ケイ素または炭化ホウ素
ベースの研磨要素 (abrasive element) によって行うこ
とができる。
【0034】上述の方法は少量の、特に10重量%より
少ない量の、すなわち鉱物性充填材を湿らすのに丁度足
るだけの量の重合性ポリオールポリ炭酸アリルを用いる
場合、特に有利である。特に、真空下での短時間(例え
ば60秒)の振動密充填(vibro-compression)で操作す
る公知技術を用いて行う段階(b)の密充填は、わずか
に湿った、自己ばらつきのない、プラスチック稠度 (pl
astic consistency)のスラブを与え、ポリオールポリ
(炭酸アリル)の重合前に容易に取り扱うことができる
スラブの抜出しを可能にする。
【0035】本発明のさらなる一面を示す人工大理石及
びみかげ石は天然の材料に見られない文様(patterns)
及び色調 (chromatic tonalities) を伴った優れた美的
性質を有し、先行技術ですでに知られた生成物に対する
種々の利点を有する。特にポリエステル樹脂ベースの類
似の大理石及びみかげ石に比べ、それらは −磨かれた表面のより良い美的性質(これらの表面は実
際、輝いており、黄色がかっておらず、より小さな「ミ
カン肌」(orange peel) 効果しか示さない) 、 −より良い耐熱性、特にタバコ焼けに対する耐熱性、 −化学剤、溶剤及び一般に汚染 (staining) に対するよ
り良い抵抗性、及び −はるかに良い外部老化耐性、特に紫外線に対する耐性 を有する。
【0036】ポリエステル樹脂ベースの大理石及びみか
げ石と比較した本発明の大理石及びみかげ石の改良され
た老化耐性が、それぞれの処方から光安定化剤を含有し
ない場合に、すでに全く明らかであるとしても、老化耐
性の改良は、前記したヒドロキシベンゾフェノン及びH
ALS紫外線安定化剤が存在する場合、一層高いのであ
る。
【0037】実験は平らで滑らかな表面を有する試験試
料を以下の2つの装置中で増進された老化にさらすこと
によって行った。 −ATLAS Ci 65ウェザオメーター 6500ワットキセノンランプ装備、相対湿度50%、
黒色パネルの温度:60℃、暴露サイクル:連続輻射、
暴露時間:2000時間。 −UV−CON ATLAS FS蛍光灯を装備。暴露サイクル:発光照射 (luminous
irradiation) 、試料の表面の豊富な凝縮水の状態で、
60℃で8時間、ついで暗黒中40℃で4時間。暴露時
間:1000時間。 第二の装置での暴露は第一の暴露に比し、より強烈であ
る。
【0038】評価は暴露の始めと終りの試料の色の差を
測定することよりなっていた。評価パラメーターは三刺
激測色 (tristimulus colorimetry)から導き出し、特に
以下の値が決定された: −ΔE* :色の総変化 −ΔC* :明度の変化を除外した色の変化。
【0039】試料の増進老化への暴露後の一般的評価結
果から以下の結論が導かれる: −光安定化剤なしの試料 ・本発明の試料 わずかな白化(明度の増加)、色のわずかな変化(ΔC
* ) ・ポリエステル樹脂ベース試料 大きな色彩変化(ΔE* 及びΔC* )、及び特に相当な
黄化、及び相当な表面色彩変動性(黄色がかった大理石
模様) −光安定化剤と共の試料(ヒドロキシベンゾフェノン類
+HALS): ・本発明の試料 ごくわずかな白化、色の微々たる変化(ΔC* ) ・ポリエステル樹脂ベース試料 色の大きな変化(ΔE* 及びΔC* )、特に黄化、表面
色彩不均一。
【0040】本発明の人工大理石及びみかげ石の機械的
抵抗はポリスチレン樹脂よりなる同様の生産物と殆ど同
じであり、より粗い粒径を有する鉱物性充填物を提供す
る対応する天然材料のそれより2−3倍高い。例えば、
本発明の人工大理石及びみかげ石の最終的曲げ応力は4
00−700kg/cm2 であるのに対し、対応する天然材
料のそれは150−250kg/cm2 である。
【0041】重合性ポリ(炭酸アリル)を用いる先行技
術ですでに既知の方法で製造した人工大理石と比較する
と、本発明の人工大理石及びみかげ石は異なる種類の美
的効果を有し、生産に要する重合性ポリ炭酸アリルの量
が少ないことによりはるかに経済的である。本発明でか
かる少量の重合性ポリ(炭酸アリル)を用いることがで
きるのは、使用する重合性ポリ(炭酸アリル)の優れた
湿潤特性によると共に、より小さな湿潤性領域 (wettab
le area)を提供するより粗い充填材の使用による。しか
しながら、かかる機械特性を有する生産物がこのように
少量の有機結合剤を用いて得られることはやはり驚くべ
きことである。
【0042】本発明を以下の実験的実施例によってさら
に説明する。これらの実施例において、プロダクトA,
B,C及びDは重合性ポリ(炭酸アリル)として用い、
以下の組成及び性質を有する。 プロダクトA モル比12/1の炭酸ジアリルとジエチレングリコール
の間のエステル交換液体生成物。この生成物は上記式
(I)で定義でき、そこでRはジエチレングリコール基
であり、モノマーとオリゴマーは以下の分布パーセンテ
ージ(重量)を有する:88.3%(n=1)、10.5%
(n=2)、1.1%(n=3)、0.1%(n=4)。こ
の生成物はまた密度1.15g/ml (20℃)、粘度1
4センチストークス(25℃)を有する。
【0043】プロダクトB 以下の成分の混合物よりなる液体生成物: −上記プロダクトA37重量%、 −モル比2/1の炭酸ジアリルとジエチレングリコール
の間のエステル交換生成物であって、上記式(I)で定
義され、モノマーオリゴマーの間の以下の分布:33.9
%(n=1)、25.1%(n=2)、16.6%(n=
3)、10.2%(n=4)、14.2%(n>4)を有す
る生成物37重量%、 −モル比12/1の炭酸ジアリルとイソシアヌル酸トリ
ス(ヒドロキシエチル)の間のエステル交換生成物であ
って、モノマー75重量%及びオリゴマー25重量%よ
りなるイソシアヌル酸トリス(ヒドロキシエチル)トリ
ス(炭酸アリル)26重量%。プロダクトBは密度1.2
09g/ml (20℃)及び粘度81センチストークス
(25℃)を有する。
【0044】プロダクトC 以下の成分の混合物よりなる液体生成物: −上記プロダクトA24重量% −モル比2/1の炭酸ジアリルとジエチレングリコール
の間のエステル交換生成物であって、プロダクトBに記
載したと同じモノマーとオリゴマーの間の分布を有する
生成物24重量%、 −モル比12/1の炭酸ジアリルとイソシアヌル酸トリ
ス(ヒドロキシエチル)の間のエステル交換生成物であ
って、モノマー75重量%及びオリゴマー25重量%よ
りなるイソシアヌル酸トリス(ヒドロキシエチル)トリ
ス(炭酸アリル)52重量%。プロダクトCは密度32
0センチストークス(25℃)を有する。
【0045】プロダクトD 炭酸ジアリルと重量比70/30のジエチレングリコー
ル及びペンタエリトリトールの混合物との間のエステル
交換反応(炭酸ジアリルと総ポリオールの間のモル比5
/1)により導かれるモノマーとオリゴマーの混合物よ
りなる液体生成物。プロダクトDは密度1.190g/m
l (20℃)及び粘度90センチストークス(25℃)
を有する。
【0046】プロダクトE 炭酸ジアリルと重量比50/50のネオペンチルグリコ
ール及びトリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレート
の混合物との間のエステル交換反応(炭酸ジアリルと総
ポリオールの間のモル比5/1)により導かれるモノマ
ーとオリゴマーの混合物よりなる液体生成物。プロダク
トEは密度1.184g/ml (20℃)及び粘度320
センチストークス(25℃)を有する。
【0047】実施例1 以下の粒径分布、1−4mm60重量%、0.1−1mm20
重量%、5−100μm(95%より大)20重量%を
有する Serizzo Formazza みかげ石1000gをプロダ
クトA165.9g及び過炭酸ジシクロヘキシル10.6g
(6重量%)よりなる溶液と傾斜した、低速で回転して
いる2Lポリエチレンビーカー中で0.5時間混合する。
【0048】得られる混合物を高密度ポリエチレンの薄
いシートで保護した面積30×15cm、高さ2cmの平ら
な開放スチール型に入れる。型を手動バイブレーターを
用いて中程度の振動数で0.5時間振動し、ついで超音波
プレートにのせた後、0.5時間高振動数振動に付す。こ
のようにして、不均質塊は密になり、連続し、湿りを帯
び、また間隙の気泡が除去される。
【0049】型を強制真空下のオーブン中に0.5時間入
れ、ついで窒素雰囲気下に置き、以下の熱サイクルに付
す:60℃で1.5時間、70℃で1.5時間次いで80℃
で1時間。
【0050】得られる密で完全に硬化したパネルを型か
ら取り出し、両側で厚さ12mmに目盛りを入れ (calibr
ated) 、縁を先端がダイヤモンドの道具に刈り込み (tr
immed)、片面を炭化ケイ素ベースのブラシで研磨する。
わずかな「ミカン肌」効果を有するこの面は光沢があり
(shiny) 、連続して、平らで、研磨された市販のSerizz
o Formazzaみかげ石に似ている。
【0051】実施例2 以下の粒径分布、1−5mm60重量%、0.1−1mm20
重量%、5−100μm(95%より大)20重量%を
有する ImperialRed みかげ石( スエーデン)100gを
プロダクトB167.7g及び過炭酸ジシクロヘキシル8.
8g(5重量%)8.8gの溶液と実施例1と同じ条件下
で混合する。
【0052】得られる混合物を型に入れ、実施例1と同
じ方法により振動及び重合に付す。密に詰まって完全に
硬化したパネルを厚さ12mmに度盛りし(calibrated)
、片面を実施例1と同様に研磨する。わずかな「ミカ
ン肌」効果を有するこの面は光沢があり、連続して、平
らで、研磨された原料スウェーデン産 Imperial Redみ
かげ石に似ている。
【0053】実施例3 実施例2と同様の粉砕した市販スウェーデン産 Imperia
l Red みかげ石1000gをプロダクトB141.2g
(80重量%)、バーサチン酸ビニル26.5g(15重
量%)(シェルの市販製品VEOVA−10)及び過炭
酸ジシクロヘキシル8.8g(5重量%)よりなる混合物
176.6gと混合する。
【0054】得られる混合物を型に入れ、実施例1に記
載した振動に付し、以下の熱サイクルに付す:60℃1
時間、70℃1時間及び80℃1時間。得られる密に詰
まって完全に硬化したパネルを厚さ12mmに度盛りし、
実施例1と同様にして平らにし (smoothed) 、研磨す
る。研磨面は実施例2のパネルと似ている。
【0055】実施例4 以下の粒径分布:0.5−1.5mm65重量%、100−5
00μm15重量%、5−100μm(95%より大)
20重量%を有する白色 Carrara大理石6kgをプロダク
トB1007g及び過炭酸ジシクロヘキシル53g(5
重量%)よりなる溶液と、傾斜した低速で回転する10
Lポリエチレン容器中で0.5時間混合する。
【0056】得られる混合物を底面が20×15cmで内
壁をシリコーン離型剤で処理した平行六面体スチール箱
に充填する。箱を真空下及び高振動数で振動し、ついで
オーブンに入れ、実施例1と同様、最初真空下についで
窒素雰囲気下に保つ。以下の熱サイクルで重合を行う:
40℃4時間、50℃4時間、60℃2時間、70℃2
時間。
【0057】得られる寸法10×15×20cmのブロッ
クを箱を切断して取り出す。それは密に詰まっていて完
全に硬化しており、これを垂直に1cm厚のスライスに切
る。切断表面は均質であり、わずかな泡がある。この表
面を平滑にし研磨した場合、それは白色で斑入り及び
「ミカン肌」効果は殆ど見られない。
【0058】実施例5 実施例4で特定した同じ粒径分布を有する白色 Carrara
大理石3600g、プロダクトD286.7gと過炭酸ジ
シクロヘキシル18.3g(6重量%)よりなる溶液30
5g、及びγ−メタクリルオキシプロピルトリエトキシ
シラン3gから寸法30×30×1.4cmのシートを製造
する。
【0059】特に、混合は大気開放遊星型ミキサー中で
行う。混合物を10分攪拌する。得られるケークとなっ
ていない砂様のわずかに湿った塊の形態にある混合物を
ポリエチレン紙で保護した平らなスチール型に入れる。
型を10mmHgの真空下に置き、ついで1分間激しく振動
して密にする。得られる連続した、密に詰まった、可塑
性で、自己調和のとれた(self-consistent)パネルを型
から、ポリエチレン紙で保護したまま、取り出し、熱油
循環で加熱して2枚のアルミニウム板間で60℃で8時
間重合する。
【0060】完全に硬化したパネルを、実施例1に示し
た如く、1.4cm厚に度盛りし、刈り込んで平らにし、研
磨する。研磨面は白色で光沢があり (shiny)、わずかに
小斑点があり、わずかに認められる「ミカン肌」を有す
る。インストロンダイナモメーター(ASTM D−7
90)で測定したこの材料の最終的曲げ強度は600kg
/cm2 である。
【0061】本実施例で得られる材料の試料及びスチレ
ン化した (styrenated) ポリエステル樹脂で作成した同
様の試料(寸法7×13cm)をATLAS Ci 65ウ
ェザオメーター中で6500ワットキセノンランプから
の連続照射(相対湿度50%、黒色パネル温度60℃)
を用いる増進老化試験 (accelerated aging test) に付
す。2000時間の試験後、本発明の試料は依然として
完全に白色で、初めの光沢の80%を保持していたが、
スチレン化したポリエステル樹脂は500時間後に甚だ
しく黄色化し、光沢を失った。
【0062】実施例6 以下の粒径分布:0.5−1.5mm60重量%、100−5
00μm20重量%、5−100μm(95%より大)
20重量%を有する部分的に粉砕したシリカ砂17kg、
BAYFERROX 140M無機赤色染料(Bayer の
市販品)30g、プロダクトD1372.4gと過炭酸ジ
シクロヘキシル87.6g(6重量%)よりなる溶液14
60g、及びγ−メタクリルオキシプロピルトリエトキ
シシラン15gの混合物から寸法60×60×1.4cmの
シートを製造する。
【0063】特に、混合は大気開放 (open-air) 遊星型
ミキサー中で行う。混合塊の稠度 (consistency)、平型
中真空下での振動圧縮 (vibrocompression) によるパネ
ルの緻密化、及びパネルの稠度は実施例5におけると同
様である。得られる、ポリエチレン紙で保護されたパネ
ルを熱油循環で加熱した2枚のアルミニウム板の間で以
下の熱サイクルで重合する:60℃1時間、70℃1.5
時間及び80℃1時間。
【0064】得られる完全に硬化した密に詰まったパネ
ルを1.4cmの厚さに度盛り(実施例1と同様に、切り揃
えて (trimmed)平らにし、研磨する。研磨面はオーカー
赤色(ochre-red) で、小斑点入りのわずかに認め得る
「ミカン肌」効果を示す。インストロンダイナメーター
で測定した(ASTM D−790)この材料の最終的
曲げ強度は650kg/cm2 である。
【0065】実施例7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17、18これらの実施例は寸
法7×15×1.4cmで増進老化に付した試験試料の材料
となった寸法30×30×1.4cmのスラブの製造に関す
る。スラブは実施例5及び6に記載した、真空下での振
動圧縮及び最終機械的仕上げの手順に従って製造した。
【0066】スラブの組成及び重合サイクルに関する限
り、以下のことが考慮されるべきである: −実施例7−16では、実施例6に記載したタイプのシ
リカ砂のみよりなる無機相は処方物の総重量の92.5%
であり、実施例17及び18では無機相は同じシリカ砂
92.3%と140M Bayferrox Red 染料0.2%よりな
る。 −すべての実施例で等しく総重量の7.5%である高分子
有機相は触媒、光安定化剤及びγ−メタクリルオキシプ
ロピルトリエトキシシラン(有機相の1重量%)も含有
する。
【0067】−モノマー混合物は実施例7、10、12
ではプロダクトCよりなり、実施例8、14、16、1
7ではプロダクトEよりなり、実施例9、11、13、
15、18では、比較としての、スチレンと混合した不
飽和オルトフタル酸ポリエステル樹脂(PES)(DI
STILLERIE ITALIANEにより生産され
たDISTITRON)よりなる。プロダクトC及びE
は5重量%の過炭酸ジシクロヘキシルによって触媒作用
を受け、PESポリエステル製品は2%のメチルエチル
ケトンパーオキシドと0.2%のコバルトベースの促進剤
(Co 6%)によって触媒作用を受ける。
【0068】−重合はプロダクトC及びプロダクトEを
用いるスラブの場合は60℃で8時間行い、PESを用
いるスラブの場合は85℃で40分行う。
【0069】−表に示す紫外線安定化剤の量は有機相に
ついての重量%である。 用いた安定化剤は以下の通り: ・TINUVIN292(チバ):セバシン酸ビス−
(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニ
ル) ・UVASIL299(ENICHEM SYNTHE
SIS):ポリ−メチルプロピル−3−オキシ−(4−
(2,2,6,6−テトラメチル)ピペリジニル)−シ
ロキサン ・HALS−アクリレート:アクリル酸2,2,6,6
−テトラメチル−4−ピペリジニル ・CHIMASSORB90(チバ):2−ヒドロキシ
−4−メトキシ−ベンゾフェノン ・CHIMASSORB81(チバ):2−ヒドロキシ
−4−アセトキシ−ベンゾフェノン
【0070】試料は以下の2つの装置中で増進老化に付
した: −ATLAS C65ウェザオメーター 6500ワットキセノンランプ装備、相対湿度50%、
黒色パネルの温度60℃、暴露サイクル:連続照射、暴
露時間2000時間。 −UV−CON ATLAS FS40蛍光灯装備。暴露サイクル:試料表面への豊富
な凝縮水分の下に、60℃で8時間ついで暗黒下40℃
で4時間。暴露時間1000時間。
【0071】暴露の初めと終りでの試料の色の差を測定
することによって評価を行った。三刺激測色法に基いて
評価パラメーターを求め、特に以下の値を決定した。 ΔE* :色の総変化、ΔC* :明度パラメーターを除く
色の変化。
【0072】定量結果を表に示す。品質に関して以下の
結論が導かれる: −プロダクトC及びプロダクトEベース試料 安定化剤を用いない試料はわずかな白色とわずかな色変
化(ΔC* )を示す。試料8は試料7より良好である。
安定化剤を用いた試料はごくわずかな白化と微々たる色
変化(ΔC* )を示す。しかしながら、一般に、プロダ
クトEベースの試料はプロダクトCベースの試料に比し
色変化(ΔE* 及びΔC* )がより小さい。
【0073】−ポリエステル樹脂(PES)ベース試料 安定化剤を用いない試料は相当な色変化(ΔE* 及びΔ
*)、特に相当な黄化を受け、さらに大きな表面色彩
変動を受ける(黄色がかった大理石模様)。安定化剤を
用いた試料は色の有意な (significant)変化(ΔE*
びΔC* )、特に黄化、及び表面色彩不均一性を示す。
すべての試料の最終外観はプロダクトC及びEベースの
対応試料のそれに比べはるかに劣っている。
【0074】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 4/34 MET 8016−4J 218/00 MLE 6904−4J // C08F 299/02 MRR 7442−4J C08L 31/00 LHQ 6904−4J

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体で重合性のポリオールポリ(炭酸ア
    リル)結合剤及び鉱物性充填材を含有する、人工の大理
    石またはみかげ石を生産するための組成物であって: −鉱物性充填材が、大理石の場合、炭酸塩系の鉱物性充
    填材であり、みかげ石の場合、ケイ酸塩またはシリカ系
    の鉱物性充填材であり、 −炭酸塩、ケイ酸塩またはシリカ鉱物性充填材は少なく
    とも40−100重量%が0.5mmより大なる粒径を有す
    る粒子の形態にあり、 −重合性ポリオールポリ(炭酸アリル)結合剤が該ポリ
    (炭酸アリル)と鉱物性充填材の合計の100重量部あ
    たり4−30重量部存在する ことを特徴とする組成物。
  2. 【請求項2】 鉱物性充填材が天然の大理石、みかげ石
    及びシリカ砂から選ばれる請求項1の組成物。
  3. 【請求項3】 鉱物性充填材の50−80重量%が0.5
    mmより大なる粒径の粒子からなり、その残りの重量%が
    0.5mmより小なる粒径、好ましくは1−500μmの粒
    径の粒子よりなり、これらのより細かい粒子は粗い粒子
    と同じでも異なっていてもよい請求項1または2の組成
    物。
  4. 【請求項4】 より細かい粒子が水和アルミナ、タル
    ク、シリコン、グラファイト、マイカまたはそれらの混
    合物より構成される請求項3の組成物。
  5. 【請求項5】 より細かい粒子が長いかまたは短いグラ
    スファイバーによって一部代替されている請求項3また
    は4の組成物。
  6. 【請求項6】 細かい鉱物性充填材及び粗い鉱物性充填
    材の両者をシラングループに属する適合化剤で、好まし
    くはγ−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラ
    ン、ビニルトリエトキシシランまたはトリメチルシラン
    で前処理する上記請求項のいずれかの組成物。
  7. 【請求項7】 重合性ポリオールポリ(炭酸アリル)結
    合剤が、モノマー及び/又はオリゴマーの形態にある、
    1分子中に2−6のヒドロキシ基を含有するポリオール
    ポリ(炭酸アリル)の少なくとも1つより構成される請
    求項1の組成物。
  8. 【請求項8】 結合剤が −ジオール、例えばエチレングリコール、プロピレング
    リコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコ
    ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
    ール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ジメタノ
    ールシクロヘキサン、ネオペンチルグリコールまたはジ
    メタノールトリシクロデカンのビス(炭酸アリル)、 −トリオール、例えばグリセロール、トリメチロールプ
    ロパンまたはイソシアヌル酸トリス(トリスヒドロキシ
    エチル)のトリス(炭酸アリル)、 −ペンタエリトリトールのテトラ(炭酸アリル)、 −ジペンタエリトリトールのヘキサ(炭酸アリル)、 または上記ポリ(炭酸アリル)の混合物から選ばれる請
    求項7の組成物。
  9. 【請求項9】 結合剤が式 CH2=CH-CH2-O-CO-O-(R-O-CO-O)11-CH2-CH=CH2 (I) (式中、Rはジエチレングリコール基であり、nは1で
    ある)で表されるジエチレングリコールビス(炭酸アリ
    ル)モノマーである請求項7の組成物。
  10. 【請求項10】 結合剤がジエチレングリコールビス
    (炭酸アリル)モノマー(式(I)でn=1)と1以上
    のジエチレングリコールビス(炭酸アリル)オリゴマー
    (式(I)でn=2〜10)の混合物であって、該混合
    物中でモノマーの量が20−90重量%である請求項7
    の組成物。
  11. 【請求項11】 結合剤が −ジエチレングリコールビス(炭酸アリル)モノマー、 −ジエチレングリコールビス(炭酸アリル)オリゴマー
    及び −イソシアヌル酸トリス(ヒドロキシエチル)のトリス
    (炭酸アリル) の混合物であり、第一成分が10−50重量%で存在
    し、第二成分が20−70重量%で存在し、第三成分が
    5−60重量%で存在し、第三成分はオリゴマーの形態
    で存在していてもよい請求項7の組成物。
  12. 【請求項12】 結合剤が炭酸ジアリル、ジエチレング
    リコール及びイソシアヌル酸トリス(ヒドロキシエチ
    ル)の混合物のエステル交換生成物である請求項7の組
    成物。
  13. 【請求項13】 結合剤が −ジエチレングリコールビス(炭酸アリル)モノマー、 −ジエチレングリコールビス(炭酸アリル)オリゴマー
    及び −ペンタエリトリトールテトラ(炭酸アリル) の混合物であり、第一成分が10−50重量%で存在
    し、第二成分が20−70重量%で存在し、第三成分が
    5−60重量%で存在し、第三成分はオリゴマーの形態
    で存在していてもよい請求項7の組成物。
  14. 【請求項14】 結合剤が炭酸ジアリル、エチレングリ
    コール及びペンタエリトリトールの混合物のエステル交
    換生成物である請求項7の組成物。
  15. 【請求項15】 重合性ポリ(炭酸アリル)結合剤が該
    ポリ(炭酸アリル)と鉱物性充填材の合計の100重量
    部あたり6−20重量部の量、組成物中に存在する請求
    項1の組成物。
  16. 【請求項16】 重合性ポリ(炭酸アリル)結合剤が該
    ポリ(炭酸アリル)と鉱物性充填材の合計の100重量
    部あたり7−8重量部の量、組成物中に存在する請求項
    15の組成物。
  17. 【請求項17】 重合性ポリオールポリ(炭酸アリル)
    結合剤が、最高40重量%まで、単官能のビニルもしく
    はメタクリルモノマーで、好ましくは酢酸ビニル、バー
    サチン酸ビニルまたはメタクリル酸メチルで代替された
    請求項1の組成物。
  18. 【請求項18】 ポリオールポリ(炭酸アリル)の重合
    開始剤であって、パーオキシド及びニトロ化合物から選
    ばれる重合開始剤をさらに含有する請求項1の組成物。
  19. 【請求項19】 開始剤がパーカーボネート、好ましく
    はパーオキシ二炭酸ジシクロエキシルまたはパーオキシ
    二炭酸ジイソプロピルである請求項18の組成物。
  20. 【請求項20】 開始剤がポリオールポリ(炭酸アリ
    ル)に対し1−10重量%、好ましくは3−7重量%存
    在する請求項18または19の組成物。
  21. 【請求項21】 以下のものの1以上をさらに含有する
    前記請求項のいずれかの組成物:シラン類、鉱物性充填
    材の分散剤及び湿潤剤、脱気剤、粘度低下剤、沈降防止
    剤、内部用離型剤(好ましくはシリコーン系のもの)、
    二酸化チタン及び有機もしくは好ましくは無機の有色染
    料、有機もしくは無機難燃剤、金属染料及び/またはラ
    メラ、有機もしくは無機の真珠様染料及び/またはラメ
    ラ、UV吸収剤(ヒドロキシベンゾフェノン系及びベン
    ゾトリアゾール系)及び/またはUV安定化剤(例えば
    立体障害を有するアミン)(HALS)等の安定化剤。
  22. 【請求項22】 人工の大理石またはみかげ石を製造す
    る方法であって、 (a)人工の大理石またはみかげ石製造用の、前記請求
    項のいずれかの組成物を各成分の混合によって製造し、 (b)組成物を、吸蔵空気の除去のため任意的に真空下
    で、型に注いで密に詰め、 (c)適当な熱サイクルで結合剤を重合してスラブまた
    はブロックを得、ついで (d)得られたスラブまたはブロックを仕上げる ことを特徴とする方法。
  23. 【請求項23】 請求項22の方法によって製造された
    人工の大理石及びみかげ石。
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