JPS61178458A - 人工大理石 - 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、人工大理石に関するもので、より詳細にはア
クリル系樹脂に含有せしめられる無機質充填材として水
酸化マグネシウムの微粉末が用いられて、耐熱性、難燃
性に優れ、加工性がよく、しかも透明性が大きく天然大
理石に近似した外観を呈し、建築資材等として好適に用
いうる人工大理石に関する。

従来の技術 近年不飽和ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂に無機質
充填材を含有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、その他各方面
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。

現在このように人工大理石成形品には大きく分けて、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６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
であると言える。

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。

用した成形品を難燃化するには、リン、ノ・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、大幅なコストアップ及び耐候
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ほんとうに安心して使用でき
る物品とは成り得ない。

他方、無毒性のクリーンは難燃化材料として、特公昭５
０−２２５８６号公報に報告されている。

アルミナ６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１８０
℃から脱水反応を起し、その水が消火作用を示すためと
、その反応が吸熱反応であるためである。しかし、一般
にプラスチックの燃焼は６００℃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つしているこ
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水和惣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、
耐熱性に関し樹脂成分以上に悪影響を及ぼす。

発明の目的 従って、本発明の目的は、従来の人工大理石における上
記欠点が解消された人工大理石を提供するにある。

本発明の他の目的は、耐熱性、難燃性に優れ、加工性が
よ（、しかも透明性が大きく、天然大理石に近似した外
観を呈し、残条資材等として好適に使用される人工大理
石を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、以下の記述から明白となろう
。

１ｏＵＬ 本発明によれば、メタクリル酸メチル成分を主体とする
アクリル系樹脂２０乃至６０重量％及び粉末状無機質充
填材４０乃至８０重量％を含有する重合成形体から成り
、該重合成形体は全体当り２０乃至８０重量％の水酸化
マグネシウム微粉末を含有することを特徴とする難燃性
の改善された人工大理石が提供される。

本発明において、粉末状無機質充填材の主体をなすのは
水酸化マグネシウム微粉末であるが、この水酸化マグネ
シウム微粉末は単独で使用してもよいし、他の充填材と
組合せで使用してもよい。

この人工大理石は、前述したアクリル系樹脂のシロップ
に、前記量の充填材、有機過酸物、更には必要に応じ促
進剤を配合し、この組成物を重合硬化させることにより
得られる。

発明の特徴 本発明は、樹脂酸物として耐候性、強度、透明、性等の
良好なメタクリル系樹脂を使用し、且つ無機質充填材と
して樹脂の燃焼温度とほぼ同温度すなわち５５０℃付近
から脱水及び吸熱反応を起し、それに煙の発生に対し抑
制作用をもつ水酸化マグネシウム粉末を利用し、これを
樹脂中に充填あるいは高充填させることにより、クリー
ンな難燃性を得、また必要に応じ、ＪＩＳ　　Ａ１３２
１に規定される難燃３級材料に適合する物品も得られ、
上記したアルミナ３水和物では得られなかった耐熱性を
付与することに特徴を有するものである。

また、水酸化マグネシウムは、工業的に合成物の形で得
られる無機材料であるために品質の一定した物品がつね
に得られ、成形品の品質安定性に貢献し、屈折率が１．
５６とメタクリル樹脂１．４９に近く、不純物の少ない
ものに関し【は特に白変、透明感のすぐれた物品が得ら
れ、また硬度に関しては、モース硬度２．５と加工性と
表面硬度のバランスのとれた物品が得られ、全体として
均一無垢で建築物内装材料として使用するに十分の外観
、物性を有した特品と成り得る。

この点に関して、水酸化マグネシウムは水酸化カドミウ
ム型の結晶構造、即ち、六方格子でＯＨイオンがほぼ六
方最密バッキングに詰まり、六方格子のＣ方向（主軸方
向）の層の一つおきに、Ｍ！イオンが６個のＯＨイオン
に囲まれて配列し、はっきりした層状格子となった結晶
構造を有する。

この層状構造の故Ｋ、アクリル系樹脂に充填された水酸
化マグネシウムは天然大理石に極めて近い外観を与え、
またその成形品は、水酸化マグネシウムのヘキ開傾向に
より、切削等の加工性に特に優れているという利点があ
る。

発明の好適態様 さらに詳しく説明すると、本発明で使用する樹脂はメタ
クリル酸メチルを主成分とするアクリル系部分重合シロ
ップであり、任意のα−βエチレン性不飽和化合物、た
とえばスチレン、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、メタクリル酸ブチ
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、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、及び分子内に２個以上の反応性を有する基
を持つ単量体；たとえば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、メタクリル酸
アリル、ジアリルフタレート、ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネート、メタクリル酸グリシジル等を１
〜３０重量％の範囲内で任意に添加してもよい。ここで
共単量体の量が３０重量−以下とされるのは、これ以上
であると、ポリメタクリル酸メチル自体の持つ良好な物
性を極端に変える可能性を秘めているからである。また
、上記共単量体の中で特に好適とされるものは、スチレ
ンと架橋効果を持つジメタクリル酸エチレングリコール
もしくは、トリメタクリル酸トリメチロールプロパンで
ある。メタクリル酸メチルに対しスチレンを６０重量％
内で共重合させた場合、機械的強度、耐候性等の物性に
対し影響が少ない上に重合コントロールのしやすさ、及
び、注型時の流動性の著しい改善また、特に本発明では
、無機質充填剤としてイオン結合性の水酸化マグネシウ
ムを使用する上での増粘性を改善する。

無機質充填材としての水酸化マグネシウムは一般に海水
より工業的に合成され、−次粒子の形体で平均粒径が約
１〜７μｍ、二次凝集した形体で平均粒径約１０〜３０
μｍの物品が得られる。本発明ではどちらのものも使用
可能であるが、よりいっそうの難燃効果を高充填により
得るには、二次凝集した形体のものが好ましく、市販さ
れる中で最も好適なものとして、旭硝子製「高純度水酸
化マグネシウム」があげられる。この物品を使用した場
合には、７０重量係程度の充填が可能であり、シランカ
ップリン剤、有機カルボン酸塩等の分散剤を添加するこ
とＫより７５〜８０重量−程度の高充填が可能となり、
ＪＩＳＡ１５２１に規定される難燃３級材料に適合する
レベルに十分達し得る。

また、本発明では他の無機質粉体、細粒材料すなわちメ
ルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、水和アルミ、アルミ
ナ、炭酸カルシウム等を併用しても良く、これらの材料
の好適な利用法としては、難燃性に対して著しく効果を
発する樹脂と水酸化マグネシウムの比率をあらかじめ定
め、それを変えずに重量％をへらし、残り分を使用した
水酸化マグネシウムより大きな粒径を持つ他の材料によ
り補う方法である。この方法を利用した場合、７ユーラ
ーの表わした骨材の高充填法にもあるように作業性にさ
ほど影響を及ぼさない程度の粘性を維持しながら樹脂含
有率を下げ、コストダウン及びよりいっそうの難燃効果
を与えることが可能となる。また強度面において、ガラ
ス繊維の添加は任意である。

次に重合硬化系に関しては、ラウリルパーオキサイド、
アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、
ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキ
シネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシオクトエー
ト、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等の有機
過酸化物を前記樹脂シロップに対し０．５〜２重１ｉ％
の範四で１８ないし複数種併用し、加熱重合させるかも
しくは促進剤を併用し、常温にて硬化させることも可能
である。

本発明では以上の各成分すなわち、樹脂シロップ、主成
分を水酸化マグネシウムとする無機質粉体材料、弱千の
有機過酸化物、離型剤、着色剤等の添加剤を均一分散さ
せ、成形型に注入し重合硬化させて本発明の人工大理石
を得、化粧カウンターはもとより、特に難燃性の要求さ
れる化粧材の用途に供される。

実施例 次に本発明の実施例について説明する。

実施例１゜ メチルメタクリレート　　　　　８０重量％スチレン　
　　　　　　　　　　１８重量％トリメチロールプロパ
ントリメタクリレート　　　２重量％を部分重合させた
アクリル系樹脂シロップ６２重量係と粒径が２０μｍ程
度である。旭硝子（御製「高純度水酸化マグネシウム」
６８重ｉｔｓにｔ−プチルバーオキシオクトエートを樹
脂成分に対し１重量％を加え均一分散させ、注入型に注
ぎ８０℃Ｘ２Ａｆ１００℃×１ｈｒで重合硬化させて成
形品Ａを得た。

実施例２゜ Ｂｙｋ　　ＩＩ’　−９００フィラーに対し１重量％な
実施例１と同様の処方により成形品Ｂを得た。

実施例３゜ を実施例１と同様の処方により重合硬化させて成形品Ｃ
を得た。このようにして得られた成形品Ａ。

Ｂ、　　Ｃにガスバーナーの火炎を２分間あてた後肢火
炎をあてた部分の燃焼状態を観察したところ、すべて全
く着火しなかった。また、ＪＩＳ　　、（１３２１に規
定される難燃６級式験を行ったところ下表のようになっ
た。

ＪＩＳＡ１５２１に準する難燃６級試験結果発明の効果 上述したごとく本発明の人工大理石は、アクリル軽樹脂
シロップに水酸化マグネシウムを無機質充填材として含
有せしめた結果、耐候性に優れるとともに、天然大理石
に近似した深み感のある外観を呈し、切断、切削、孔あ
け等の加工が容易であることはもとより、本発明の人工
大理石は、水酸化マグネシウムの優れた燃焼抑制作用、
発煙抑制作用によって、耐熱性、難燃性に著しく優れ、
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、その他各方面で用いることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）メタクリル酸メチル成分を主体とするアクリル系
   樹脂２０乃至６０重量％及び粉末状無機質充填材４０乃
   至８０重量％を含有する重合成形体から成り、該重合成
   形体は全体当り２０乃至８０重量％の水酸化マグネシウ
   ム微粉末を含有することを特徴とする難燃性の改善され
   た人工大理石。