JPH09227189A

JPH09227189A - 防火性高密度人造石

Info

Publication number: JPH09227189A
Application number: JP3097396A
Authority: JP
Inventors: Yukihiko Inoue; 之彦井上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 1997-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】意匠性、耐候性、耐薬品性等を損うことな
く、難燃性を向上させる。【解決手段】５〜７０メッシュの大きさの無機質細粒
成分と７０メッシュアンダーの無機質微粒成分との重量
比が１．５：１〜５：１で、その和が製品の８９重量％
以上であって、かつ、樹脂成分中のメチルメタアクリレ
ート（ＭＭＡ）樹脂成分とブロム変性エポキシアクリレ
ート樹脂成分の重量比が６：４〜９：１で、その和が１
１重量％以下の混合組成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】この発明は、防火性高密度人造石
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、御
影石調の優れた肌合いを有し、耐候性とともに防火性を
も備えた、壁材、床材、石柱、その他建築仕上げ材等と
して有用な、高密度人造石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、壁材、床材、その
他建材等として各種の人造石が用いられてきている。こ
のような人造石の製造方法の一つとして、天然石を適宜
の大きさに粉砕し、これに炭酸カルシウムなどの無機成
分と樹脂成分とを混合し、型枠への送り込みのための流
動性の確保した上で、脱泡し固化する方法が知られてい
る。

【０００３】しかしながら、従来の方法では、多量の樹
脂分を用いるため、樹脂の中に天然石の粉粒体が存在す
るという程度に過ぎず、したがって、人造石というより
も樹脂製品となっているのが実情である。一方、この発
明の発明者は、独自の配合および製造方法で従来の人造
石では得られなかった意匠性、耐候性、耐薬品性などを
兼ね備えた高密度人造石を実現している。

【０００４】この人造石は、無機質成分が製品の８５重
量％以上であって、かつ、樹脂成分が１５重量％以下の
混合物成形型により成形して製造したものである。しか
しながら、この新しい人造石の特性は従来のものに比べ
てはるかに優れたものであったが、意匠性、耐候性を付
加するためには極めて有効なメチルメタアクリレート
（ＭＭＡ）樹脂を用いる場合、この発明の発明者が提案
した振動プレス法、容積圧縮法、遠心成形法などの高密
度成形法によっても、最低、製品全体重量中の７％がＭ
ＭＡ成分となるため、ＪＩＳＡ１３２１「建築物の内
装材料および工法の難燃性試験法」に規定されている難
燃２級のクリアーが難しいという問題があった。

【０００５】このような難燃化の課題に対して、水酸化
アルミニウム等の、加熱により水分を放出する無機質粉
末を、ＭＭＡ樹脂に配合し、加熱時には、その無機質粉
末成分の水分を放出して、人造石の温度を下げることに
より、難燃性を実現する方法が考えられる。しかしなが
ら、実際には、これらの無機質粉末をＭＭＡ樹脂成分の
２重量倍以上使用しても、ＪＩＳ難燃２級の試験判定を
クリアーするのは難しい。

【０００６】また、一般的な樹脂難燃化の方法として、
塩素化パラフィンや四臭化エチレンなどのハロゲン化炭
化水素、トリクレジルホスフュートなどの燐酸エステル
類、三酸化アンチモン、錫酸亜鉛、ブロム化物等の添加
物を加えて、難燃性能を高める方法が知られているが、
人造石にこれら物質を少量添加しただけではほとんど効
果がなく、難燃化のために大量に添加すると、製品自体
の強度、耐候性などの物性を損うという大きな問題があ
った。

【０００７】一般的にも、樹脂を結合剤として用いた人
造石においては、その物性を低下させずに難燃２級の性
能を付与した製品は、過去において皆無であった。この
発明は、以上の通りの事情を鑑みてなされたものであ
り、この発明者がすでに提案している高密度人造石の優
れた特徴である意匠性、耐候性、耐薬品性、さらには物
理的強度等を損うことなく、難燃性を向上させることを
可能とした防火性高密度人造石を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために、５〜７０メッシュの大きさの無機質
細粒成分と７０メッシュアンダーの無機質微粒成分との
重量比が１．５：１〜５：１で、その和が製品の８９重
量％以上９５重量％以下であって、かつ、樹脂成分中の
メチルメタアクリレート樹脂成分とブロム変性エポキシ
アクリレート樹脂成分の重量比が６：４〜９：１で、そ
の和が５重量％以上１１重量％以下の混合組成を有する
ことを特徴とする防火性高密度人造石を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明では、アクリル樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂などを用いることなく、結合剤熱
硬化性樹脂としてメチルメタクリレート（ＭＭＡ）樹脂
を選択的に使用し、しかもメチルメタクリレート樹脂成
分との組合わせとして、ブロム変性エポキシアクリレー
ト樹脂成分を限定使用する。

【００１０】そして、この発明においては、メチルメタ
クリレート樹脂成分とブロム変性エポキシアクリレート
樹脂成分との重量比を、６：４〜９：１とし、かつ、そ
の和が全人造石組成物重量の５重量％以上１１重量％以
下とすることにも大きな特徴がある。ブロム変性エポキ
シアクリレート樹脂成分は、この発明の防火性高密度人
造石にとって欠かせないものであって、メチルメタクリ
レート樹脂成分に対する重量比が上記の１以下では、Ｊ
ＩＳＡ１３２１中の表面試験での消炎効果は得られ
ず、また４を超える場合には、人造石の強度、耐候性が
低下することになる。より好ましくは、メチルメタクリ
レート樹脂に対する割合は、重量比で、７：３〜９：１
である。

【００１１】なお、人造石の全組成においては、通常、
全樹脂量に対して０．７〜２．０重量％の過酸化物質等
の硬化剤を配合する。このことを前提に、この発明にお
いては、人造石を構成する成分は３成分に大別される。
ひとつは５〜７０メッシュの大きさの無機質細粒成分で
あって、これは珪石や花崗岩等の天然石や、陶磁器、ガ
ラス等の人工物、あるいはそれらの表面に釉薬により焼
結被覆したもの（約１０００℃において）のうちから選
択される適宜な細粒成分が用いられる。これらの一部に
小片が混在していても差しつかえない。

【００１２】またこの無機質細粒成分とともに、７０メ
ッシュアンダーの無機質微粒成分もこの発明に用いられ
るが、この成分としては、炭酸カルシウムや、水酸化ア
ルミニウム、酸化アルミニウムなどの天然または人造の
各種の微粒成分があげられる。第３番目の成分として
は、メチルメタアクリレート（ＭＭＡ）樹脂成分とブロ
ム変性エポキシアクリレート樹脂成分である。

【００１３】無機質細粒成分と無機質微粒成分とは、重
量比１．５：１〜５：１で、その和は、製品の８９重量
％以上９５重量％以下とする。この発明においては、こ
れらの成分の構成比率が重要である。すなわち、骨格成
分である天然石などの細粒成分の製品中の構成比率が多
いほど天然石に近いものとなるが、あまり多いと固化せ
ず、製品として使用することはできない。また得られる
製品の物理的性質が貧弱なものとなり、通常の用法によ
る使用に耐えられない。

【００１４】また、微粒成分を多く用いても固化せずに
不都合を生じるほかに、得られるものが艶のないものと
なり、石とは言いにくいものとなる。したがって、細粒
成分や微粒成分の使用量割合は限定される。すなわち、
その重量比は８９％以上なければならず、また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、８９％未満では製品が柔らかすぎて石的な性
質が得られない。

【００１５】このことは、天然石等の細粒成分ならびに
微粒成分以外のもの、すなわち、樹脂成分は製品におい
て多くても重量比１１％を越えて存在してはならないこ
とになる。樹脂成分が１１％程度を越えると製品がプラ
スチック的になり、もはや人造石とは名のみの見かけだ
けのものとなる。また、樹脂成分を少なくすることは製
品の石的傾向を増加させる面もあるが、製品が脆いもの
となり、使用に適しなくなる。

【００１６】細粒成分は、前記の通り５〜７０メッシュ
の大きさとするが、特殊な場合をのぞき、同一大きさの
細粒成分を用いることが好ましい。微粒成分の粒子の大
きさは、前記の通り細粒成分の粒子の間に十分に入り込
めるものでなければならない。従って細粒成分の粒子の
大きさに近いものは好ましくない、１５０〜２５０メッ
シュ程度のものが好ましい。

【００１７】さらに、この発明の難燃性高密度人造石に
おいて重要なことは、特例を除いて、これらの材料組成
物が製品のどの部分においても均一に分散していること
が望ましいことである。そして、製品の外部を構成する
面は研磨していてもよい。表面の少くとも一部は細粒成
分が露出しているようにするのも有効である。

【００１８】研磨は高密度人造石の持っている緻密な組
成状態を表面露出させるために実用的に有利な方法であ
る。なお、製品の面の一部を研磨して細粒成分を露出、
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。また、人造石を得る場合においては、色艶
は、人造石の価値を決める重要な課題である。

【００１９】たとえば天然の御影石においては、まった
く黒いものから白いもの、あるいは、赤いものまで色そ
のものの種類も多く、かつ同じ色であってもその程度が
異なる。そこでこれらに対応して色を与える場合、例え
ば黒いものを得るには天然石等の粉粒体を黒いもののみ
を使用すればよいが、中間の色調の物を得るには、再現
性に困難を伴うものである。さらに色を与えても御影石
の持つ独特の艶を与えることは、相当の努力が必要であ
り、ときには、困難であった。

【００２０】一方、この発明においては、御影石調等の
艶のあるものを得ようとする際、細粒成分として石英系
天然石を粉砕して得た細粒を使用することができる。石
英系天然石を粉砕して得た細粒は、原料が石英系である
から表面が独特の平滑部を持っている。また多くの場合
無色で透明である。色を持っている場合もあまり強くな
いし、透明でない場合もいくぶんの透明性を残している
ものが多い。

【００２１】このように選択された原料を使用すれば得
られた製品の色は樹脂の持っている色が主体となる。し
かも色が石英系細粒成分の存在により、艶を持つように
見ることができる。樹脂成分に顔料等を加えて製品に色
を加える場合も細粒成分を石英系のものとしておけば均
一な色を持ち、かつ、独特の色調を持つ製品が得られ
る。

【００２２】製品に色を与える場合、石英系の天然石を
粉砕して得た細粒成分を色について何ら加工することな
くそのまま使用し、これに加えて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ができる。このとき色につい
て加工していない石英系の細粒成分と有色のものとの混
合割合を一定にすれば一定の色調の物が得られる。この
場合得られるものは、従来樹脂側に着色したり、顔料等
を使用したりするのに比べて色の再現性が遙かに容易で
あり、変色がなく、艶も正確に再現されるので従来の着
色方法に比べて優れたものが得られる。

【００２３】有色の細粒成分を複数色種類使用すること
で特別な色を与える場合も、色について加工していない
石英系の細い粒成分を加えることによる色の調整は極め
て優れた効果を挙げるものである。有色の細粒成分を天
然に求めることは良い方法であるが、量が限られたり、
色が限られたりする。

【００２４】そこで、陶磁器等に着色する釉薬を天然の
粉粒体に塗布し、これを焼き付けて希望する色の粉粒体
とし、細粒成分として使用することが有効である。この
方法を用いれば有色体の色を確かなものとすることもで
きる。粒粉体として石英系の天然石を粉砕したもので細
粒成分として使用するものと同じものを使用し、これに
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ので、従来
の着色方式では到底得られないものとなる。

【００２５】このような優れたこの発明の高密度人造石
は、その形状において、板状、棒状、屈曲状、筒状など
の任意とすることができる。このための成型方法も多様
に選択されるのであって、例えば、注型成形、圧縮成形
などが適宜に考慮される。いずれの場合にも、使用する
成形型は密閉型でなくてよい。すなわち、全体の表面積
に対して明らかに一部は開放されていることである。

【００２６】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、細粒成分が表面部に露出するよ
うにしてもよい。このための方法としては、樹脂成分の
選択的除去法が採用される。すなわち、表面部をウォー
タージェットや有機溶媒によって処理し、樹脂成分を除
去することができる。以下実施例を示しさらに詳しくこ
の発明について説明する。

【００２７】

【実施例】粒径７．５〜４８メッシュの石英系天然石６
４重量％と、平均粒径３０μｍの水酸化アルミニウム２
８．５重量％、メチルメタクリレート樹脂５．９１重量
％、ブロム変性エポキシアクリレート１．４８重量％、
および過酸化物系硬化剤０．１１重量％を配合し、これ
を型枠内で成形固化させ表面を研磨して厚み約１５ｍｍ
と２０ｍｍの板状体を得た。

【００２８】得られた人造石は、御影石調の色艶をも
ち、内部や表面に気泡は存在せず、組成は均一であっ
た。また、得られた人造石は比重２．３０、圧縮強度８
３５ｋｇ／ｃｍ²、曲げ強度２４２ｋｇ／ｃｍ²であ
り、天然御影石に近い状態を示した。そして、この高密
度人造石に対して、ＪＩＳＡ１３２１に規定されてい
る表面試験とガス有毒性試験（１５ｍｍ厚について）と
を行った。

【００２９】その結果、準不燃材料としての試験をクリ
アーした。この得られた製品を建物の壁板として使用し
たところ、難燃性と、深みのある綺麗な御影石の壁を得
ることができた。

【００３０】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、高密度人造石の優れた物性、つまり、意匠性、耐
候性、耐薬品性等を損うことなく、難燃性を向上させ
た、防火性の高密度人造石を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】５〜７０メッシュの大きさの無機質細粒
成分と７０メッシュアンダーの無機質微粒成分との重量
比が１．５：１〜５：１で、その和が製品の８９重量％
以上９５重量％以下であって、かつ、樹脂成分中のメチ
ルメタアクリレート樹脂成分とブロム変性エポキシアク
リレート樹脂成分の重量比が６：４〜９：１で、その和
が５重量％以上１１重量％以下の混合組成を有すること
を特徴とする防火性高密度人造石。
【請求項２】請求項１の防火性高密度人造石におい
て、板状、屈曲状または筒状に成形固化したことを特徴
とする防火性高密度人造石。
【請求項３】請求項１または２の防火性高密度人造石
において、表面研磨もしくは表面粗化したことを特徴と
する防火性高密度人造石。