WO1998056730A1 - Antimicrobial artificial stone and process for the production thereof - Google Patents
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Definitions
- the invention of this application relates to an antibacterial artificial stone and a method for producing the same. More specifically, the present invention has an antibacterial property as well as excellent texture such as granite or marble and excellent properties such as good surface hardness and surface abrasion resistance.
- Lightweight, high hardness, high strength artificial stone with high hardness and high strength and its manufacturing method including wall materials, floor materials, bathrooms, toilets, kitchens and other materials. It provides building materials for applications and antibacterial artificial stones that are useful as furniture, doors, window frames, tables, countertops, handrails, stone pillars, etc. Background art
- the inventors of the present application concluded that the composition and physical properties of the artificial stone were substantially different from those of the conventional artificial stone, and that the color tone of the resin was extremely low due to the extremely small amount of the resin. It has also developed artificial stones with new physical properties. Accordingly, the inventors of the present application have further developed an artificial stone that imparts antibacterial properties to the artificial stone as a new function and is useful as a building material for housing building materials, housing equipment, public facilities, and the like. We have been examining the issue of providing
- the invention of this application is based on the fact that artificial stone as a product has a fine structure, is transparent and deep, and has excellent color tone such as marble. It also has good moldability and is intended to provide antibacterial artificial stone that can be used in public facilities such as housing, hospitals and welfare facilities. Disclosure of the invention
- the inorganic fine particles having a size of 170 mesh and a 100 mesh are firstly disclosed.
- the composition of the high-density artificial stone which contains more than 85% by weight of the inorganic fine-grained component of the Schunder and more than 15% by weight of the total amount of the resin component, Whole amount Provided is an antibacterial artificial stone characterized by being formed by mixing 0.5 to 5.0% by weight of an antibacterial agent.
- the invention of this application provides an antibacterial artificial stone obtained by laminating and integrating the high-density artificial stone composition on the back surface of the antibacterial artificial stone molded body. You.
- the invention of the present application provides an antibacterial artificial stone obtained by laminating and integrating the antibacterial agent-dispersed resin layer and the high-density artificial stone composition.
- the invention of this application also provides a method for producing each of the above-mentioned artificial stones.
- FIGS. 1 and 2 are process diagrams illustrating a method of manufacturing an artificial stone in which an antibacterial agent-dispersed resin layer is integrally laminated.
- the sum of the inorganic fine-grained component of 100 to 70 mesh and the inorganic fine-grained component of 100 meshunder is 85% by weight or more of the total amount, and The component is less than 15% by weight.
- a transparent substance can be used as a fine particle component.
- fine granules obtained by grinding quartz-based natural stone are used as pongee components. be able to.
- Fine particles obtained by crushing quartz-based natural stone have a unique smooth surface because the raw material is quartz-based. It is often colorless and transparent. In some cases, the color is not very strong, and in other cases it is not transparent, leaving some transparency.
- the color of the resulting product can be controlled, and the color can be given depth and gloss by the presence of the transparent quartz-based fine particles. And can be done.
- the fine-grained component of the 100 Mesh Render is used together with the fine-grained component.
- the fine particles include various natural or artificial fine particles. For example, calcium carbonate, water, aluminum oxide, and the like are easily obtainable fine particles.
- components such as manganese dioxide, titanium dioxide, zirconia silicate, and iron oxide for adjusting the color tone, and luminous and fluorescent
- phosphorescent materials such as strontium aluminate and inorganic fluorescent materials of various oxides may be blended.
- Components such as antimony trioxide, a boron compound, and a bromine compound for application may be added and blended.
- the third component is a resin component.
- the resin component can be selected from a wide range of thermosetting ones.
- acrylic resin methacrylic resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin and the like are exemplified. Among them, it is indicated that preferred are methacrylic resin, epoxy resin, or a mixture thereof, or a copolymer resin thereof.
- Resin components include azo and phthalocyanine for color adjustment.
- An organic pigment or dye may be blended.
- Fine-grained components such as natural stones function as major factors in the appearance and physical properties of the resulting artificial stone. In particular, by exposing a part of it, it is the main factor of the appearance color and pattern in comparison with other components.
- the fine-grained component is considerably finer than the 100-mesh level compared to the fine-grained component, and penetrates between each fine-grained component to fill the space between the fine-grained components. And contributes to obtaining the properties of the resulting artificial stone, such as its hardness and flexibility.
- the fine-grained component and the fine-grained component have a weight ratio of 0.
- the resin component wraps and binds the whole of fine particles and natural components such as natural stone, which are the components that form the skeleton described above. It has the function of imparting elasticity or tensile strength to the product when the artificial stone is completed.
- the composition ratio of these components is important. What is particularly important is the composition ratio of the resin component and other components.
- One of the features of the present invention is that it enables a high-density product having a dense structure, but here, the high density is included in artificial stone products.
- Tei Ru tsumugi particle component and fine particle component makes sense der Let have a that Mashimasu exist densely, if example preparative extent of their in density 2. it had a 2 g / cm 3 or more, the conventional artificial stone The content is out of range.
- the composition ratio of pongee components such as natural stones, which are the skeletal components, in products is as close as possible to natural stones, but if they are too large, they do not solidify. What is used as a product Can not. Also, the physical properties of the resulting product will be poor, and the rail will not be able to withstand normal usage.
- the resulting material is not shiny. Re, it will be something.
- the proportion of the fine-grained component or the fine-grained component used is limited. That is, it must be at least 85% by weight, and preferably at least 90%. If it exceeds 95%, the product becomes brittle, and it is difficult to use it. On the other hand, if it is less than 85%, the product is too soft to have a stone-like property, and the range of use is similar to that of the resin plate.
- the resin component When the resin component exceeds about 15%, the product becomes plastic, and the artificial stone is no more than just its name. Also, reducing the resin content excessively may increase the appearance of the product close to its natural color, but it also makes the product brittle and unsuitable for use. . From such a viewpoint, more preferably, the resin component should be 1 to 10% by weight.
- a part or all of the inorganic fine-grained component is a transparent particle. It may be that the particles or lumps are coated with inorganic or organic matter.
- Such a coating of a transparent granule component is This is achieved by coating and curing a resin on the surface of the component, or by baking and coating an inorganic substance such as a water glass or a glaze for ceramics.
- the surface of the particles of the transparent fine-grained component has a coating of several m to several tens of im, for example, 5 to 50 / m, more preferably about 20 to 30 / m.
- an acrylic resin or an unsaturated polyester resin composition is used and heated to about 150 to 300 ° C.
- the resin composition may be coated and cured on the surface of the fine-grained component by irradiating light, or in some cases, it may be necessary to use water glass, glaze, etc.
- the inorganic coating can be applied by baking at a high temperature of about 100 ° C.
- the color of the product can be controlled by the color of the coating layer of the fine-grained component and the color of the resin component, and the color is deep and glossy due to the presence of the transparent quartz-based grit. It can be done.
- the coating layer has a baked layer of water glass containing a white pigment or has a cured layer of a polyester-based unsaturated resin
- a polyester-based unsaturated resin is used as a component
- the color of the resin is generally white with a slight yellow tint, and the resulting product is a shiny milky white one.
- the coating layer By providing the coating layer with a coloring material such as a pigment or a dye, a unique color tone with a deep and glossy appearance can be obtained.
- a coloring material such as a pigment or a dye
- the color component is almost the same as the fine grain component. It can also be used to add color to the product by mixing large and colored colored objects.
- a glaze for coloring ceramics or the like is applied to a powder of a natural transparent fine-grained component, which is then baked to obtain a powder of a desired color.
- a powder of a natural transparent fine-grained component which is then baked to obtain a powder of a desired color.
- it is particularly effective to use this as a fine-grained component. Using this method, you can not only ensure the colors, but also make a wide choice.
- Quartz-based natural stone is crushed and used as the fine-grained component. If you use glaze applied and baked on this, there will be black. If the color is red, there is no need to worry about the reproducibility of the color, and the reproduced color is not only the color itself, but also an elegant color tone. It is completely reproduced up to the point.
- These coatings greatly improve the affinity of the fine-grained component, which functions as an artificial stone aggregate, for the entire structure. Further, by mixing the fine particle component and the resin component, the strength is increased and the surface hardness is also improved.
- the granule component uses the above-mentioned transparent natural stone, etc., as described above, and the surface is coated with the above-mentioned hard coating. Polishing can partially break this coating layer. Then, the surface of the partially exposed inorganic transparent fine-grained particles and the surrounding coating layer The tissue has a unique effect on the reflection of light.
- the transparent fine-grained component having the coating layer as described above is generally used in a proportion of 10 to 100% based on the total amount of the inorganic fine-grained component to be added to the composition. And can be done.
- the size of the inorganic fine-grained component is also a specific one. That is, the inorganic fine particle component has a size of 10 to 70 mesh as described above. Except in special cases, it is preferable to use only the same size.
- the size of fine grains depends on the presence or absence of color, such as when you want to add a color to the top or bottom using a colored object or an object. It may be possible to change the product, but it should not be used in large quantities with extreme differences, as it will reduce the strength of the product.
- the size of the particles of the fine component is set to 100 mesh as described above. It must be able to penetrate sufficiently between the particles of the pongee component. Therefore, the size of the particles of the fine-grained component is close to the size of the fine-grained component, and the size of the fine-grained component is not preferable. Yes.
- a short textile component may be added to reinforce the tissue.
- glass fibers ceramic fibers, metal fibers, resin fibers, and the like can be used. Among them, glass fibers are preferred, and examples are given as examples.
- These short fibers generally have a diameter of about 10 to 100 // m and a length of about 1 to 1 Om m, and have a fine particle component of 1 to! It is used at a ratio of about 0% by weight.
- an essential component of the present invention is 2) an antibacterial agent.
- the antibacterial agent inorganic ones are preferably used as artificial stone components.
- metal powders and flakes such as silver, magnesium, and titanium, metals such as silver alloys, oxides such as silver oxide, and silver ions or the like exist.
- Inorganic materials that can be used are exemplified as suitable ones.
- Inorganic substances that can be present as silver, silver alloys, silver oxide, or silver ions are in the form of powder or any carrier, for example silica, aluminum, etc.
- the carrier may be supported on a carrier such as zeolite or magnesia so that silver ions can be present.
- inorganic antibacterial agents and non-degradable organic antibacterial agents may be used in combination with the above silver and the like.
- the compounding of the antibacterial agent is not a constituent of the antibacterial artificial stone.
- An antimicrobial agent is dispersed and mixed in a resin, and a resin layer of the mixture is laminated and integrated with the high-density artificial stone composition (molded body).
- the compounding of the antibacterial agent is carried out at a ratio of 0.5 to 5.0% by weight of the total amount including the high-density artificial stone composition. More preferably, it is 1.0 to 2.5% by weight.
- the antibacterial property is not necessarily sufficient, and a stable effect is hardly obtained.
- the effect cannot be expected to increase much. If it is too much, it degrades the basic physical properties and color of artificial stone, which is not good.
- the above ratio is considered as the amount of the active ingredient.
- the molding can be performed in various modes, and is performed by casting, compression molding, or the like into various shapes such as a plate-like body and a cylindrical body.
- the fine-grained component, fine-grained component, and resin component are mixed in advance in a base mold as a horizontal form in the amount required for the composition after completion of molding, and kneaded.
- the material (mixed material) is charged, the upper mold is combined, and the material is pressed with a surface pressure of 5 to 10 O kgf / cm 2 to perform compression molding.
- the material is heated at a temperature of about 90 to 140 ° C. for about 5 to 20 minutes during compression.
- the surface of the molded body after the molding may be subjected to an addition so that the fine-grained component is exposed on the surface.
- a method for selectively removing resin components is employed.
- it is effective to apply a high-pressure water to the surface of the molded article to remove the mold from the mold, and then to perform the surface treatment.
- This processing is not limited because it differs depending on various conditions such as thickness, distance from the nozzle, processing form, and the like.
- a water pressure of about 50 to 800 kg / cm 2 can be obtained from a nozzle height of about 2 to 10 cm. This pressure is lower than in the case of natural stone.
- the presence of the resin makes it possible to more easily perform high-quality processing.
- the surface does not become cloudy due to the presence of the resin component, and the disposal of the waste liquid becomes easier as compared with the etching method using chemicals.
- the surface can be treated with an organic solvent, and the resin component can be softened or melted to partially remove the resin component.
- the organic solvent may be selected according to the resin component to be used.
- halo such as ethylene chloride, methylene chloride, and black mouth holme.
- Genated hydrocarbons, acetic anhydride, ethyl acetate, butyric acetate, and other carboxylic acids and their ester compounds, some of which are acetone, tetrahydrofuran, DMF, DMS 0 and the like are exemplified.
- the molded body is immersed in these organic solvents, or the organic solvent is sprayed or allowed to flow down, and the softened or melted resin component is applied to the surface. By removing it from the surface, surface irregularities can be formed.
- irregularities may be formed by scraping a resin component having low hardness from a surface portion by a wire brush, a cutting means, or the like.
- the surface is roughened by the above-described various means and the ground surface is processed, the surface is polished as described above to partially coat the fine-grain component coating layer on the surface. Breaking causes the coating layer and the particles of the fine particles to be exposed on the surface of the product as a cross section. As a result, a unique depth and glossy surface texture can be realized. This is due to the unique reflection of light.
- a tool such as a grindstone, a polishing cloth, a polishing belt, or a puff abrasive, a rubbing compound, or the like may be used.
- a tool such as a grindstone, a polishing cloth, a polishing belt, or a puff abrasive, a rubbing compound, or the like may be used.
- the abrasives are mainly diamond, diamond-boron, carbide, aluminum, aluminum, zirconia, and polishing mainly for polishing. Tripoli, dromite, aluminum, chromium oxide, cerium oxide, etc. are used as appropriate.
- the surface may be further roughened to form irregularities.
- the particles of the pongulate component and the cross section of the covering layer are made to be exposed.
- the compound may be formed into a plate-like body or the like having a predetermined shape and thickness after the compounding, as the first invention. Relatively thin, for example
- an artificial stone layer consisting only of the high-density artificial stone composition may be laminated and integrated as a backing of this. No. This constitutes the second invention of this application.
- This laminated integrated molding is performed by compression molding or the like as described above, and after completion of the molding, the surface of the antibacterial agent-added layer is subjected to roughening, mirror polishing, etc. in the same manner as described above. It can be applied accordingly.
- a resin layer containing an antibacterial agent is integrally laminated on the surface of the molded article of the high-density artificial stone to which no antibacterial agent is added. It may be used to make antibacterial artificial stone products. In this case, roughly the following two methods are considered. That is, first, as shown in FIG. 1, for example, a molded body composed of the high-density artificial stone composition (
- the surface of 1) is roughened by a method such as the above-mentioned water jet method (the surface may be roughened after polishing).
- the resin emulsion (3) is such that the cured resin layer (3) has a high transparency and a large adhesive force.
- resin and wax it is desirable to select resin and wax.
- acrylic resin, epoxy resin, etc. are typical examples of the material constituting the emulsion resin. It is shown as
- the antibacterial agent is not limited to the above-mentioned inorganic type, but may be an organic type.
- the mixing ratio of the antibacterial agent to the emulsion paint is about 1 to 20% by weight of the resin amount. More preferably, it is 5 to 10%. If it is less than 1%, sufficient antibacterial properties cannot be obtained, and even if it is too much, the effect cannot be expected to increase.
- the amount of resin in the emulsion box differs depending on the coating method, but it is usually about 20 to 70% by weight of the total amount. It can be.
- the thickness of the cured resin layer (3) is, for example, as an average, It is preferable to set it to about 0.5 to 3 mm. If the thickness is less than 0.5 mm, there is also a problem of abrasion, its activity and sustainability in antibacterial properties are not necessarily sufficient, and if it is too thick, the problem of delamination may occur. It may not be easy.
- the application may be carried out by various methods, such as application by a roller or a brush, application by flowing or spraying, or application by drip, or immersion.
- a resin layer (4) in which an antibacterial agent is dispersed and mixed in a portion corresponding to a surface layer is semi-cured. May be formed in a hardened state, and then the high-density artificial stone composition (5) containing no antibacterial agent may be charged and laminated and integrated.
- the resin layer is made of, for example, an unsaturated polyester resin, a monomer such as an epoxy resin or a methyl acrylate resin, and the total monomer weight. About 5 to 20% by weight of an antibacterial agent, 0.7 to 2.0% by weight of a curing agent such as a peroxide, and, if necessary, a solvent. be able to.
- the thickness of the resin layer (4) can be, for example, usually about 5 mm. According to this method, an antibacterial artificial stone molded body having high adhesion strength and excellent durability can be obtained.
- the arrowhead material or mesh is used to improve the strength of the antibacterial artificial stone of the present invention and to make it a thinner product. They can be combined with each other, or they can be backed by these. These textile materials For the shell, carbon materials should be used in anticipation of the electromagnetic shielding effect, and metal and waste such as blast furnace slag should be used. You can do it.
- Natural silica with a particle size of 10 to 25 mesh is used as the fine component, and aluminum hydroxide with an average particle size of 230 mesh is used as the fine component.
- the composition should be 88.5% by weight of the total weight of the composition, 9% by weight of polymethyl methacrylate resin monomer and 1% by weight.
- the curing agent and silver powder of 1.5% by weight were uniformly mixed to form a mortar.
- This composition was put into a mold and formed into a plate having a thickness of about 1 Omm.
- the surface was polished using a random abrasive. As a result, a partial cross section of the fine grain component was exposed.
- the resulting artificial stone had a deep, marble-like milky white and shiny color, no air bubbles inside and on the surface, and a uniform composition.
- the specific gravity was 2.29 in a test according to Japanese Industrial Standards JISK-711.
- the water absorption was 0.13%.
- the other characteristics were as shown in Table 1 below.
- Example 1 the sum of the fine component and the fine component was 93%, and the resin component was 6%.
- Example 2 high quality artificial stone was obtained. It had a compressive strength of 1386 kg / cm 2 and a hardness of 102 kgf Z mm 2 , and had a marble-like deep and excellent surface. The antibacterial performance was also excellent, as shown in Sample 2 in Table 2.
- Example 1 1% of the total amount of natural silica
- a plate-like body was formed in the same manner as in Example 1 by using the fine grain components of 10 to 50 mesh.
- Example 2 Physical properties were almost the same as in Example 1, and a high-quality artificial stone product was realized as a building material. The antibacterial performance was also excellent, as in sample 3 in Table 2.
- Total amount of natural silica of 10 to 50 mesh as fine component About 65% of the corn is blue (Pig. Blue 2
- Polymethyl methacrylate resin mixed with pigment was coated to a thickness of about 50 m and cured.
- Molding was performed in the same manner as in Example 3, and then the surface was roughened. A beautiful surface with a mixture of blue and milky white was obtained.
- Example 1 zeolite carrying silver ion was used as an antibacterial agent instead of silver powder. Similarly, when molded and polished, artificial stone having excellent color tone and physical properties was obtained, and its antibacterial performance was as excellent as that of sample 5 in Table 2. .
- Natural silica having a particle size of 10 to 30 mesh and calcium carbonate having an average particle size of 180 mesh were combined at a weight ratio of 2.2: 1 to obtain a total weight. 90% by weight, and 9% by weight of a polymethyl methacrylic resin monomer and 1% by weight of a peroxide-based curing agent are uniformly mixed. It was placed in a frame and compression molded to form a 15 mm thick plate.
- Example 6 the surface was subjected to a roughening treatment using a water jet without polishing the surface.
- the antibacterial activity of this product was also good, as shown in sample 7 in Table 2.
- the sample surface was washed out with a sterilized phosphate buffer.
- the number of surviving bacteria in the washed liquid was measured by a pour plate method using an agar medium for counting the number of bacteria.
- an antibacterial high-density artificial stone having excellent depth and luster, excellent color tone and favorable characteristics, which has not been obtained in the past, is provided.
- the obtained product is suitable for obtaining granite or marble, and can be used in the same manner as natural stone. Products can be used as wall materials, flooring materials, pillars, etc., as deep, high-end products that are wider than natural products.
- the present invention provides an antibacterial artificial stone.
- various members such as tables, handrails, window frames, doors, toilets, kitchens, buses, furniture, etc.
- Artificial stone can be provided as a building material for tops, floors, walls, pillars, etc., which can reduce the occurrence of germs and mold.
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Description
明 細 書 抗菌性人造石 と その製造方法 技術分野
こ の出願の発明は、 抗菌性人造石 と その製造方法に関す る も のであ る。 さ ら に詳 し く は、 こ の発明 は、 御影石調あ る いは大理石調等の優れた肌合い と 良好な表面硬度お よ び 表面耐摩性等の優れた特性 と と も に抗菌性を も 有す る 、 軽 量で高硬度、 高強度の高密度人造石 と そ の製造方法に関す る も のであ っ て、 壁材、 床材、 浴室、 ト イ レ、 キ ッ チ ン、 その他の用途のための建材や、 家具、 扉、 窓枠、 テーブル、 カ ウ ン タ ー ト ッ プ、 手摺 り 、 石柱等 と して有用 な抗菌性人 造石を提供す る も のであ る 。 背景技術
従来 よ り 、 天然石を適宜の大 き さ に粉砕 し、 こ れに炭酸 カ ル シ ウ ム等 と樹脂 と を混合 した後に硬化 さ せて人造石 と す る こ と はすでに知 ら れてい る。
こ の よ う な人造石について は、 そ の組成や製造法の改良 に よ っ て、 透明感ゃ深みがあ り 、 ど っ し り と した御影石や 大理石調の表面を実現す る こ と に努力が傾注 さ れて き て い 一方、 こ の よ う な改良への試み と と も に、 人造石の機能 向上の検討 も進め ら れて き て も い る 。
しか しなが ら、 従来のほ と ん どの人造石の場合 に は、 そ
の表面 と して大理石調等の ど つ し り と した深み と と も に、 しか も 透明感 も あ っ て、 石材 と しての強度、 硬度、 耐久性 も 充分な人造石 と して は実現 さ れて き ていな い。 ま た、 機 向上について は、 ま さ に今後の課題で も あ る。 なかで も 抗菌性人造石は、 近年の住宅、 公共施設等の建材 と して重 要 と さ れてい る に も かかわ らず、 い ま だその実現は手がか り も 得 られていな いのが実情であ る 。
こ の よ う な状況において、 こ の出願の発明者 ら は、 従来 の人造石 と はそ の組成、 物性が本質的 に相違 し、 極めて少 な い樹脂の配合に よ っ て、 そ の色調並びに物理的性状 も 新 しい人造石を開発 して き た。 そ こ で、 こ の出願の発明者 ら は、 さ ら に こ の人造石に新 しい機能 と して抗菌性を付与 し 住宅建材、 住宅設備、 公共施設等の建材 と して有用 な人造 石を提供す る こ と を課題 と して検討を進めて き た。
こ の出願の発明は、 以上の事情か ら、 製品 と しての人造 石が、 緻密な組織を持ち、 透明感 と と も に深みがあ り 、 大 理石調等の優れた色調を有 し、 しか も 成形性 も 良好であ つ て、 住宅をは じめ病院、 福祉施設等の公共施設への利用 が 拡大 さ れ る抗菌性人造石を提供す る こ と を 目 的 と してい る 発明の開示
こ の出願の発明 は、 上記の課題を解決す る も の と して、 ま ず第 1 に は、 1 0 7 0 メ ッ シ ュ の大 き さ の無機質細粒 成分 と 1 0 0 メ ッ シ ュ ア ン ダー の無機質微粒成分の和が製 品全体の 8 5 重量%以上であ っ て、 全体量の 1 5 重量%未 満の樹脂成分を含有す る 高密度人造石の組成に、 全体量の
0 . 5 〜 5 . 0 重量% の抗菌剤を配合 して成形 してな る こ と を特徴 と す る抗菌性人造石を提供す る。
ま た、 こ の出願の発明は、 第 2 に は、 前記抗菌性人造石 成形体の裏面に、 前記の高密度人造石の組成物を積層一体 化 してな る抗菌性人造石を提供す る。
第 3 に は、 こ の出願の発明 は、 抗菌剤分散樹脂層 と前記 の高密度人造石組成物 と を積層一体化 してな る抗菌性人造 石を提供す る。
そ して、 こ の 出願の発明 は、 前記の各々 の人造石につい ての製造方法を も 提供す る も のであ る。 図面の簡単な説明
図 1 お よ び図 2 は、 各 々 、 抗菌剤分散樹脂層が積層一体 化さ れた人造石の製造法を例示 した工程図であ る。 発明を実施す る ための最良の形態
こ の発明 について以下に さ ら に詳 し く 説明す る。
ま ず こ の発明の抗菌性人造石について は、 基本的に次の 区分が考慮さ れ る。
1 ) 高密度人造石組成物
こ の も の は、 1 0 〜 7 0 メ ッ シ ュ の無機質細粒成分 と 1 0 0 メ ッ シ ュ ア ン ダー の無機質微粒成分 と の和が全体量の 8 5 重量%以上で、 樹脂成分は 1 5 重量%未満であ る。
2 ) 抗菌剤
3 ) 抗菌剤分散樹脂層
そ こ で ま ず、 1 ) 高密度人造石の組成について説明す る
と、 こ の組成を構成す る 原料は 3 成分に大別 さ れる。 一つ は主成分 と しての 1 0 〜 7 0 メ ッ シ ュ の大き さ の無機質の 細粒成分であ っ て、 こ れは、 珪石、 かん らん石、 長石、 輝 石、 雲母等の鉱物や、 花崗岩、 変成岩等の天然石、 陶磁器、 ガラ ス、 金属等か ら の適宜な無機質の細粒成分が用い られ る 。
な お、 人造石を得る 場合において、 如何な る 色調や意匠 性の も の とす る かは、 重要な問題であ る。 御影石や大理石 は天然の も のか ら の製品が得に く い こ と と 、 色艷が美麗な ため に よ く 目 標 と さ れ る 。 こ の場合、 そ の色艷は、 御影石 や大理石の価値を決め る 重要な テー マであ る。 天然の御影 石や大理石においては、 ま つ 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。
従来、 各種の人造石に色を与え る 場合、 た と えば黒い も のを得る に は天然石等の粉粒体の黑ぃ 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、 再現性が問題にな る 。 ま た、 色を与えて も 大理石の持つ独特の艷を与え る こ と は、 困難であ っ た。
た と え ば染料や顔料を使用 して色を与えた場合で も 、 従 来では艷ゃ深みを与え る こ と は困難であ っ た。
こ れに対 して、 こ の発明 において は、 細粒成分 と して透 明性の も のを使用す る こ と がで き る 。 た と え ば、 御影石調 や大理石調等の艷のあ る も のを得よ う とす る 際に は、 紬粒 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。
こ の原料を使用すれば得 ら れた製品の色は制御でき 、 か つ、 その色は、 透明性の石英系細粒成分の存在に よ り 、 深 みを与え、 艷を持たせ る こ と がで き る。
ま た、 こ の細粒成分 と と も に 1 0 0 メ ッ シ ュ ア ン ダーの 微粒成分が用 い られ る。 こ の微粒成分 と して は、 天然又は 人造の各種の微粒成分が挙げ ら れる。 た と え ば炭酸カ ル シ ゥ ム 、 水、 酸化ア ル ミ ニ ウ ム等は得やすい微粒成分であ る。
ま た、 こ の微粒成分の 1 部 と して、 色調の調整のための 二酸化マ ン ガ ン 、 二酸化チ タ ン 、 珪酸 ジ ル コ ニ ウ ム 、 酸化 鉄等の成分や、 夜光性や蛍光性 と い う 機能を付与す る ため に、 ア ル ミ ン酸ス ト ロ ン チ ウ ム等の蓄光材や、 各種の酸化 物の無機蛍光材を配合 して も よ い し、 難燃性付与のための 三酸化ア ン チモ ン 、 ホ ウ素化合物,、 臭素化合物等の成分を 添加配合 して も よ い。
第 3 番 目 の成分 と して樹脂成分があ る。 樹脂成分は熱硬 化性の も のの中か ら広い範囲で選ぶ こ とがで き る。
た と えば、 ア ク リ ル樹脂、 メ タ ク リ ル樹脂、 不飽和ポ リ エス テル樹脂、 エポキ シ樹脂等が例示 さ れ る。 なかで も 、 メ 夕 ク リ ル樹脂、 エポキ シ樹脂、 あ る いはそ の混合、 も し く はそ の共重合樹脂等が好 ま しい も の と して示 さ れ る 。 樹脂成分に は、 色調の調整の ために、 ァ ゾ系、 フ タ ロ シ
ァニ ン系の有機顔料や染料を配合 してお いて も よ い。
天然石等の細粒成分は、 得 ら れる 人造石の外観な ら びに 物理的性質に主要な要因 と して機能す る。 特に一部を露出 す る こ とで他の成分 と相 ま つ て外観上の色や模様の主要因 と る。
微粒成分は細粒成分に比べて 1 0 0 メ ッ シ ユ レ ベル よ り も相当細かい も のであ り 、 細粒成分の一つ一つの粒の間 に 侵入 し粒の間の空間を埋め る よ う に位置 し、 得 られ る 人造 石の固 さ や しな やか さ と い っ た性質を得 る こ と に寄与す る。 細粒成分 と こ の微粒成分 と は、 その重量比にお いて 0 .
5 : 1 〜 5 : 1 とす る のが好ま しい。
ま た、 樹脂成分は、 前述の骨格を形成す る成分であ る 天 然石等の钿粒成分や、 微粒成分に対 して、 こ れ ら を包み込 み、 全体を結合す る こ と に寄与 し、 人造石が完成 した と き 製品に弾性あ る いは引張強度を与え る 機能があ る。
こ の発明 にお いては こ れ ら成分の構成比率が重要であ る。 特に重要な こ と は樹脂成分 と 他の成分 と の構成比率であ る 。 こ の発明では、 緻密な組織を有す る高密度品を可能 とす る こ と が特徴の一つであ る が、 こ こ で高密度 と は、 人造石製 品の中に含 ま れてい る紬粒成分 と微粒成分 と が高密度に存 在す る と い う 意味であ り 、 そ の程度はた と えば密度 2 . 2 g / c m 3 以上 と い う 、 従来の人造石に含有 さ れてい る 範 囲を越えてい る 。
すなわち、 骨格成分であ る 天然石等の紬粒成分の製品中 の構成比率は多 いほ ど天然石に近い も の と な る が、 あ ま り 多い と 固 ま っ た も の と な らず、 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 に耐えな レヽ も の と な る。
ま た、 微粒成分を多 く 用 いて も 固 ま らな い等の不都合を 生ず る ほかに、 得 ら れ る も のが艷のない も の と な り 、 石 と は言レ、に く レ、 も のにな る。
従 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、 重量比で 8 5 %以上な ければな らず、 好ま し く は 9 0 %以上であ る。 な お、 9 5 % 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、 8 5 % 未満では製品が柔 らかす ぎて石的な性質が得 られず、 使用 範囲が樹脂板 と 同様な範囲 と な っ て し ま う 。
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 1 5 %以上存在 して はな ら ない こ と にな る。
樹脂成分が 1 5 %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、 樹脂成分を過度に少な く す る こ と は製品の天然 色に近い外観性を増大 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 。 こ の よ う な観点か ら は、 よ り 好ま し く は、 樹脂成分は 1 〜 1 0 重量% と な る よ う にす る。
そ して、 こ の発明の人造石組成物並びに製品 と しての人 造石では、 前記の無機質細粒成分の一部 ま た は全部が、 透 明性の粒子であ っ て、 あ ら か じめ、 その粒子 も し く は小塊 が無機あ る い は有機物に よ っ て被覆 さ れてい る も のであ つ て も よ い。
透明性の钿粒成分の こ の よ う な被覆は、 そ の透明性钿粒
成分の表面に樹脂を被覆硬化さ せ る こ と や、 あ る いは水ガ ラ ス 、 陶磁器用 の釉薬等の無機物質を焼付て被覆する こ と 等に よ っ て実現さ れ る。 いずれの場合に も 、 透明細粒成分 の粒子表面に は数 m〜数十 i m、 た と え ば 5 〜 5 0 / m、 よ り 好ま し く は 2 0 〜 3 0 / m程度の被覆が施 さ れてい る よ う にす る こ とがで き る。 よ り 具体的に は、 た と えばァ ク リ ル系樹脂、 不飽和 ポ リ エ ス テ ル系樹脂組成物を用 い、 1 5 0 〜 3 0 0 °C程度に加熱 して、 あ る い は光照射 して細粒 成分の粒子表面に こ れ ら樹脂組成物を被覆硬化 さ せ る こ と や、 あ る レ、は、 水ガ ラ ス 、 釉薬等を用 いて 8 0 0 〜 1 1 0 0 で程度の高温にお いて焼付けて無機質被覆を施す こ と が で き る。
製品の色は細粒成分の被覆層並びに樹脂成分の色調に よ つ て制御で き、 かつ、 その色は、 透明性の石英系紬粒成分 の存在に よ り 、 深みを与え、 艷を持たせ る こ と ができ る。
た と えば被覆層 と して 白色顔料を含む水ガ ラ ス の焼付層 を有す る 場合や、 ポ リ エ ス テ ル系不飽和樹脂の硬化層 を有 す る 場合であ っ て、 樹脂成分 と して ポ リ エ ス テ ル系不飽和 樹脂を用 いた場合は、 樹脂の持つ色は一般に多少黄色味を 含む白であ る か ら、 得 られる 製品は艷の あ る 乳白色の も の と な り 、 天然の乳白色の大理石に よ く 似た色調の製品を得 る こ とがで き る。
被覆層を顔料、 染料等の着色材を含有 さ せた も の とす る こ と に よ っ て、 深み と艷のあ る 独特の色調を持たせる こ と がで き る。
な お、 こ の発明では、 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 も で き る。
いずれに して も、 従来の人造石に比べて色の再現性が遙 かに容易 に確保でき 、 変色がな く 、 深み と艷に優れた も の が得 ら れる。
ま た、 こ の発明の人造石では、 陶磁器等に着色す る釉薬 を天然の透明性細粒成分の粉粒体に塗布 し、 こ れを焼き 付 けて希望す る 色の粉粒体 と し、 こ れを細粒成分 と して使用 す る こ と が特に有効で も あ る 。 こ の方法を用 いれば色を確 かな も の と す る こ と ができ る のみな らず、 幅広 く 選ぶ こ と がで き る。
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 艷ゃ色調 と い っ た も の ま で完全 に再現さ れ る。
こ れ らの被覆は、 人造石の骨材 と して機能す る細粒成分 の組織全体に対 して の親和性を大 き く 向上 さ せる。 ま た、 微粒成分 と樹脂成分 と の混合に よ っ て、 強度が大き く 、 表 面の硬度 も 良好 と な る。
さ ら に重要な こ と は、 钿粒成分は前記の通 り の透明性の 天然石等を用 い、 そ の表面に上記の硬質被覆を行 っ てい る こ とか ら、 人造石製品の表面を研磨す る と 、 部分的に こ の 被覆層が破 ら れ る こ と であ る 。 す る と、 部分的に露出 した 無機質透明性細粒成分の粒子 と そ の周囲の被覆層 と の表面
組織が、 光の反射に独特の効果を得 る こ と にな る。
つ ま り 、 光は透明性の細粒成分に入射 し、 その周囲の被 覆層で反射 さ れ、 透明細粒成分を再通過 して反射さ れ る こ と にな る。 こ の よ う な透光 と反射の現象は、 従来の人造石 の表面だけの反射 と は本質的に異な る も のであ っ て、 こ の 発明の人造石製品に独特の深み感を与え る こ と にな る。 ど つ し り と した深みのあ る 高品質な大理石調の人造石を得る。
以上の通 り の被覆層を有す る 透明細粒成分は、 組成物に 配合す る無機質細粒成分の全量に して、 一般的に は 1 0 〜 1 0 0 % の割合 とす る こ と がで き る 。
な お、 こ の発明では、 無機質細粒成分の大き さ も特定の も の とする こ と が必要であ る。 すな わ ち、 無機質細粒成分 は、 前記の通 り 1 0 〜 7 0 メ ッ シ ュ の大 き さ とす る。 そ し て特殊な場合を除き 、 同一大き さ の も ののみを用 い る こ と が好 ま しい。 色のあ る も の と な レ、 も の と を使用 して、 色を 上あ る いは下に濃 く 付けた い場合等にお いて、 色の有無に よ り 細粒の大 き さ を変えて使用す る こ と が考え ら れ る が、 極端に差の あ る も のの大量使用 は、 製品の強度を劣化さ せ る ので使用すべき ではな い。
一方、 微粒成分の粒子の大 き さ は、 前記の通 り 1 0 0 メ ッ シ ュ ア ン ダー とす る 。 紬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 に近レ、 も の は好 ま し く な く 、 よ り 具体的 に は 1 5 0 〜至 2 5 0 メ ッ シ ュ 程度の も のが好 ま し い。
さ ら に、 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 の材料組成が どの部分 において も 均一であ る
こ と が望 ま しい こ と であ る 。
色調 と のかね合い において は、 組織補強のために短織維 成分を配合 して も よ い。 た と えば、 ガラ ス繊維、 セ ラ ミ ツ ク ス繊維、 金属繊維、 樹脂繊維等を用 い る こ とがで き る。 なかで も 、 ガラ ス繊維が好 ま しレ、 も の と して例示さ れる。
こ れ ら の短繊維は、 一般的に は、 1 0 〜 1 0 0 // m径、 1 〜 1 O m m長程度の も のが、 細粒成分の 1 〜 ! 0 重量% 程度の割合で用 い られ る 。
次に、 こ の発明 において欠 く こ と ので き な い成分が 2 ) 抗菌剤であ る 。 こ の抗菌剤について は、 人造石成分 と して は、 無機系の も のが好ま し く 用 レ、 ら れ る。
た と えば、 銀、 マ グネ シ ウ ム、 チ タ ン等の金属の粉末や 細片、 銀合金等の金属、 酸化銀等の酸化物、 も し く は銀ィ オ ン等 と して存在 し得る無機質材が好適な も の と して例示 さ れ る。
銀、 銀合金、 酸化銀、 あ る いは銀イ オ ン と して存在 し得 る 無機物は、 粉末 と して、 あ る い は何の担体、 た と えば シ リ カ 、 ア ル ミ ナ、 ゼォ ラ イ ト 、 マ グネ シア等の担体に担持 さ せて銀イ オ ンが存在 し得 る よ う に した も ので も よ い。
ま た、 他の無機質抗菌剤や、 非分解性の有機質抗菌剤で も、 こ れ ら と前記銀等 と の組合わせであ っ て も よ い。
こ の発明 において は、 抗菌剤の配合は、 抗菌性人造石の 構成 と して は
前記の高密度人造石組成への配合 ;
抗菌剤の樹脂への分散混合 と 、 そ の混合物に よ る 樹脂層 を前記高密度人造石組成物 (成形体) と を積層一体化す
る こ と ;
の態様において実現さ れ る。 以下、 こ の各 々 の態様につい て説明す る。
< A > 抗菌剤の高密度人造石組成への配合
前記抗菌剤の配合は、 高密度人造石組成物を含めて全体 量の 0 . 5 〜 5 . 0 重量% の割合で行われ る。 よ り 好ま し く は 1 . 0 〜 2 . 5 重量%であ る。
0 . 5 重量%未満の場合には抗菌性は必ず し も 充分でな く 、 安定 した効果は得 られに く い。 一方、 5 . 0 重量% を 超えて も そ の効果の増加 はあ ま り 期待で き ない。 しか も あ ま り 多い と、 人造石の基本的物理性能 と、 色調を損 う こ と にな り 、 好 ま し く な い。 抗菌剤 と して担体担持の も のを用 い る場合に は、 活性成分の存在量 と して前記の割合が考慮 さ れる。
成形は、 各種態様で可能であ っ て、 板状体、 円筒体等の 各種の形状に、 注型成形、 圧縮成形等に よ り 実施さ れる 。
た と え ば E縮成形において は、 水平型枠 と しての下受型 に、 細粒成分、 微粒成分お よ び樹脂成分を予め成形完了後 の組成において必要な量だ け配合 して混練 した材料 (混合 材料) を投入 し、 上型を合わせ、 こ れを 5 〜 1 0 O k g f / c m 2 の面圧で押圧 して圧縮成形を行 う も のであ る。 そ して こ の成形において は、 圧縮時に、 概略 9 0 〜 1 4 0 °C の温度に 5 ~ 2 0 分間程度加熱す る 。
ま た、 こ の加熱 しなが ら の圧縮成形において は、 圧力 と と も に型枠に振動を加え、 型枠内 の上記混合材料の流動性 を良 く す る こ と も でき る 。
こ の よ う な圧縮成形に よ る 方法は、 平板成形品の よ う に 比較的単純な形状の成形法 と して量産効果を発揮 し、 ま た、 材料の ロ スがほ と ん どな いため経済性に も優れた も のであ る
そ して、 こ の発明においては、 成形後の成形体表面に加 ェを施 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、 ま ず、 樹脂成分の選択的除去 法が採用 さ れる。 すなわ ち、 た とえば、 成形型か ら脱型 し た後に、 成形品の表面に高圧水を噴出 さ せて地肌面加工を 施す こ と が有効であ る。
こ の加工は、 厚みや、 ノ ズル と の距離、 加工形態等の種 々 の条件に よ っ て異な る ので限定的ではな いが、 通常は、
2 — 2 0 c m の厚みの場合、 2 〜 1 0 c m程度の ノ ズルの 高 さ か ら は、 5 0 - 8 0 0 k g / c m 2 程度の水圧 とす る こ と がで き る。 こ の圧力 は、 自然石を対象 とす る場合に比 ベて、 よ り 低い水圧条件 と な る。
つ ま り 、 樹脂分の存在に よ っ て、 よ り 容易 に、 高品位で の加工が可能 と な る ためであ る。
高圧水の噴出のための ノ ズルやその シス テ ム について は 特に制限はない。 各種の も のが採用 さ れ る 。
こ の地肌面加工に よ っ て、 ウ ォ ー タ ー ジ ヱ ッ ト に よ る 平 坦化、 あ る いは粗面化が実現 さ れ、 深みのあ る 質感を持 つ た人造石が製造さ れ る。
樹脂成分の存在に よ っ て、 表面が白濁す る こ と も な く 、 ま た、 薬品を用 い る エ ッ チ ン グ方法に比べて、 廃液の処理 も 容易 と な る 。
も ち ろん、 必要に応 じて、 表面部を有機溶剤に よ っ て処 理 し、 樹脂成分を軟化 も し く は溶融さ せて部分除去する こ と もで き る 。
こ の場合の有機溶媒 と して は、 使用す る樹脂成分に対応 して選択すれば よ く 、 た と えば、 塩化エチ レ ン、 塩化 メ チ レ ン、 ク ロ 口 ホ ルム等のハ ロ ゲ ン 化炭化水素、 無水酢酸、 酢酸ェチル、 酢酸ブチ ル等の カ ルボ ン酸やそのエステル化 合物、 あ る レヽはア セ ト ン、 テ ト ラ ヒ ド ロ フ ラ ン、 D M F 、 D M S 0 等が例示 さ れ る 。
成形体は こ れ ら の有機溶媒に浸漬す る か、 あ る いは こ れ ら有機溶媒をスプ レ ー も し く は流下 さ せ、 軟化 も し く は溶 融 した樹脂成分を表面部か ら取除 く こ とで表面凹凸を形成 す る こ とができ る。
あ る いは ま た、 ワ イ ヤ ー ブ ラ シ、 切削手段等に よ っ て硬 度の低い樹脂成分を表面部 よ り か き 取る よ う に して凹凸を 形成 して も よ い。
以上の各種手段に よ っ て粗面化 し、 地肌面加工を施 し た 後に、 前記 した通 り 、 表面を研磨す る こ と に よ り 、 表面の 細粒成分の被覆層を部分的 に破 り 、 こ の被覆層 と钿粒成分 の粒子 と が断面 と して製品の表面部に露出 さ せる。 こ れに よ っ て、 独特の深み と艷の あ る 表面質感が実現さ れ る。 こ れは光の独特の反射現象に帰因す る も のであ る。
表面研磨のための手段に は特に限定はな く 、 砥石、 研磨 布、 研磨ベル ト な どの工具を用 いて、 あ る いは、 パ フ 研磨 剤、 ラ ビ ン グコ ン パウ ン ド等の研磨剤を用 いて実施する 事 がで き る。
研磨材 と して は、 研磨作用 を主 とす る ダイ ヤ モ ン ド、 炭 化ホ ウ素、 コ ラ ン ダム、 ア ル ミ ナ、 ジ ル コ ニァ や、 琢磨作 用 を主 とす る ト リ ポ リ 、 ド ロ マ イ ト 、 ア ル ミ ナ、 酸化 ク ロ ム、 酸化セ リ ウ ム等が適宜に使用 さ れ る。
も ち ろん、 こ の よ う な研磨を施 した後に、 表面部を さ ら に粗面化 し、 凹凸を形成 して も よ い。 ただ し、 こ の場合に も 、 上記の通 り 、 少 く と も 一部の紬粒成分の粒子 と その被 覆層の断面が露出 してい る よ う にす る。
こ う す る こ と に よ つ て も 、 抗菌性 と と も に、 優れた肌合 い、 質感を有す る 人造石が製造さ れ る 。
なお、 高密度人造石組成への抗菌剤の配合について は、 前記第 1 の発明 と して、 配合後に所定の形状 と厚みの板状 体等に成形 して も よ い し、 あ る いは比較的薄い、 た と えば
3 〜 5 m m程度の厚みの板状体に成形 した後に、 こ の も の の裏打ち と して、 前記の高密度人造石の組成のみか ら な る 人造石層を積層一体化 して も よ い。 こ れは、 こ の出願の第 2 の発明を構成す る。
こ の積層一体化成形は、 前記同様の圧縮成形等に よ り 実 施 し、 成形完了後に、 表面の抗菌剤添加層 に対 して、 粗面 加工、 鏡面研磨等を、 前記同様の手法に よ っ て適宜に施す こ とがで き る。
く B > 抗菌剤分散樹脂層 の積層一体化
前記 < A > の高密度人造石の組成への抗菌剤の配合 と は 別に、 抗菌剤を添加配合 しな い高密度人造石の成形体の表 面に、 抗菌剤配合の樹脂層 を積層一体化 して抗菌性人造石 製品を構成 して も よ い。
こ の場合に は、 概略的に次の二つの方法が考慮さ れる。 すなわち、 ま ず第 1 に は、 た と えば図 1 に例示 した よ う に、 前記の高密度人造石の組成に よ り 構成 した成形体 (
1 ) の表面を前記の ウ ォ ー タ ー ジ ヱ ッ ト 等の方法に よ っ て 粗面加工 し (研磨後に粗面加工 して も よ い) 、 次いで粗面
( 2 ) に対 して抗菌剤を分散 さ せた樹脂ェマ ル ジ ヨ ンゃ ヮ ッ ク ス等を塗布 して、 粗面化さ れた表面の凹部への定着 と い う ア ン カ ー効果を利用 して密着硬化さ せ、 抗菌剤分散の 樹脂層 ( 3 ) を一体化 さ せる方法があ る 。
こ の方法において は、 樹脂ェマ ル ジ ョ ン ゃ ヮ ッ ク ス につ いて は、 硬化後の樹脂層 ( 3 ) が透明性が高 く 、 付着力 の 大き な も の と な る よ う に、 樹脂や ワ ッ ク スを選択す る こ と が望 ま れる。 た と えば、 こ のためには、 ェマ ル ジ ヨ ン ゃ ヮ ッ ク ス を構成す る材料 と して は、 ア ク リ ル系樹脂、 ェポキ シ系樹脂等がその代表的な も の と して示 さ れ る 。
こ れ らの樹脂成分 と の親和性の観点か ら は、 抗菌剤は、 前記の無機質系の も のだ けでな く 、 有機質系の も の も 用 レ、 られる。
ェマ ル ジ ョ ンゃ ヮ ッ ク スへの抗菌剤の配合割合は、 通常 は樹脂量の 1 〜 2 0 重量%程度 とす る のが望ま しい。 よ り 好ま し く は 5 〜 1 0 %であ る。 1 %未満では充分な抗菌性 は得 られず、 ま た、 多す ぎて も 効果の増大は望めな い。 ェ マ ル ジ ョ ン ゃヮ ッ ク ス にお け る樹脂分量は、 塗布方式に よ つ て も相違す る が、 通常は、 全体量の 2 0 〜 7 0 重量%程 度 とす る こ とができ る。
硬化後の樹脂層 ( 3 ) の厚みは、 た と え ば平均 と して、
0 . 5 ~ 3 m m程度 とす る のが好ま しい。 0 . 5 m m未満 の厚みでは、 摩耗の問題 も あ り 、 抗菌性においてそ の活性 並びに持続性は必ず し も 充分でな く 、 ま た厚みが大き す ぎ る と、 層間剥離の問題が生 じかねな い。
塗布は各種の方式で実施 して よ く 、 ロ ー ラ ーやは けに よ る塗布、 流下や噴霧、 も し く は滴下に よ る 塗布、 あ る いは 浸漬で も よ い。
ま た、 第 2 の方法 と して は、 た と えば図 2 に例示た よ う に、 表層 に相当す る 部分に抗菌剤を分散混合 さ せた樹脂層 ( 4 ) を半硬化 も し く は硬化状態で形成 し、 次いで前記の 抗菌剤を含有 しな い高密度人造石の組成物 ( 5 ) を投入 し て積層一体化成形 して も よ い。
成形後は、 適宜に表面の粗面加工や研磨が実施さ れ る 。 こ の方法においては、 樹脂層 は、 た と えば不飽和 ポ リ エ ステ ル樹脂や、 エポキ シ樹脂や メ 夕 ク リ ル樹脂等のモ ノ マ 一 と、 全モ ノ マ ー重量に対 して、 5 〜 2 0 重量%程度の抗 菌剤 と、 0 . 7 〜 2 . 0 重量% の過酸化物系等の硬化剤、 さ ら に必要に応 じて溶媒 と に よ り 形成す る こ とがで き る。
樹脂層 ( 4 ) の厚みは、 た と えば通常は 5 m m程度 ま で とす る こ とがで き る。 こ の方法に よ れば、 密着強度が大き く 、 耐久性に優れた抗菌性人造石成形体が得 ら れる こ と に な る。
以上の < A > < B > の いずれの場合に も 、 こ の発明の抗 菌性人造石の強度向上や、 よ り 薄形製品 と しての構成のた めに、 鏃維材や メ ッ シ ュ 体を組合わせて も よ い し、 こ れ ら に よ っ て裏打ちす る こ と も で き る。 こ れ ら の織維材ゃ メ ッ
シ ュ 体について は、 電磁波 シ ー ル ド効果を も期待 して炭素 材を用 いて も ょ レ、 し、 金属や、 あ る いは高炉ス ラ グ等の廃 棄物を利用す る よ う に して も よ い。 実施例
以下、 実施例を説明す る。 も ち ろ ん、 こ の発明 は以下の 実施例に よ っ て限定さ れ る も のではない。
実施例 1
粒径 1 0 〜 2 5 メ ッ シ ュ の天然珪石を細粒成分 と し、 平 均粒径 2 3 0 メ ッ シ ュ の水酸化ア ル ミ ニ ウ ム を微粒成分 と して、 その重量比 2 : 1 において、 組成物全重量の 8 8 . 5 重量% と な る よ う に し、 9 重量% の ポ リ メ チ ル メ タ ク リ ル樹脂モ ノ マ ー お よ び 1 重量% の硬化剤、 さ ら に 1 . 5 重 量% の銀粉末を均一混合 してモ ル タ ル状 と した。
こ の組成を、 型枠内に投入 し、 厚み約 1 O m mの板状体 に成形 した。
次いで、 表面部を コ ラ ン ダム研磨材を用 いて研磨 した。 こ れに よ り 、 細粒成分の部分断面を露出 さ せた。
得 ら れた人造石は、 深みのあ る 、 大理石調の乳白色 と艷 を も ち、 内部や表面に気泡が存在せず、 組成は均一であ つ た。
日 本工業規格 J I S K - 7 1 1 2 に従っ た試験では、 比重 2 . 2 9 であ っ た。 ま た、 吸水率は、 0 . 1 3 %であ つ た。 そ の他の特性は以下の表 1 の通 り であ っ た。
ま た、 3 %塩酸水溶液 8 時間浸漬、 並びに 3 %水酸化ナ ト リ ウ ム水溶液 8 時間浸漬に よ る 耐酸性、 耐ア ル カ リ 性試
験に よ っ て も 異常は認め ら れなか っ た。
得 られた製品を建物の壁板 と して使用 した と こ ろ、 深み のあ る 美麗な大理石の壁を得る こ と がで き た。
こ の も のの抗菌性試験を行 っ た と こ ろ、 後述の試験例に 示 した表 2 の試料 1 の よ う に、 優れた抗菌性能が得 られた。 実施例 2
実施例 1 において、 細粒成分 と微粒成分の和を 9 3 %、 樹脂成分を 6 % と した。
実施例 1 と 同様に して、 高品質な人造石が得 られた。 圧 縮強度 1 3 8 6 k g / c m 2 、 硬度 1 0 2 6 k g f Z m m 2 の特性を有 し、 大理石調の深みの あ る 優れた表面を有 し ていた。 ま た抗菌性能 も 、 表 2 の試料 2 の よ う に優れた も のであ っ た。
実施例 3
実施例 1 において細粒成分 と して の天然珪石の全量の 1
5 % について、 粒子表面に厚み 2 5 m青色釉薬に よ る焼 付けを行 っ た も のを使用 した。
こ の細粒成分 1 0 〜 5 0 メ ッ シ ュ の も のを、 用 いて実施 例 1 と 同様に して板状体を成形 した。
次いで、 ウ ォ ー タ ー ジ ェ ッ ト に よ り 表面粗面化処理 した。 深みの あ る 美 しい青白色の表面が得 られた。
物理特性は実施例 1 と略同一であ り 、 建材 と して高品質 の人造石製品が実現さ れた。 抗菌性能 も表 2 の試料 3 の よ う に優れた も のであ っ た。
実施例 4
細粒成分 と しての 1 0 〜 5 0 メ ッ シ ュ の天然珪石の全量
の 6 5 %に つ いて、 コ ノく ノレ ト 青 ( P i g . B l u e 2
8 ) 顔料を混合 した ポ リ メ チ ル メ タ ク リ ル樹脂を厚み約 5 0 mに被覆 して硬化さ せた。
実施例 3 と 同様に成形 し、 その後表面粗面化 した。 青色 と乳白色 と が混在 した深みのあ る 美 しい表面が得 られた。
こ の人造石製品は、 比重 2 . 3 0 で、 曲げ強度 3 0 . 4 5 k g f Z c m、 圧縮強度 1 3 0 6 k g f / c m 2 、 硬度
9 5 1 k g f / m m 2 であ っ た。 抗菌性性能 も、 表 2 の試 料 4 の よ う に優れた も のであ っ た。
実施例 5
実施例 1 において、 銀粉末に代えて、 銀イ オ ン を担持 し たゼォ ラ イ ト を抗菌剤 と して使用 した。 同様に成形 し、 研 磨 した と こ ろ、 色調、 お よ び物理特性に優れた人造石が得 られ、 その抗菌性能は、 表 2 の試料 5 の よ う に優れた も の であ っ た。
実施例 6
粒径 1 0 〜 3 0 メ ッ シ ュ の天然珪石 と、 平均粒径 1 8 0 メ ッ シ ュ の炭酸カ ル シ ウ ム と を、 そ の重量比 2 . 2 : 1 に おいて全重量の 9 0 重量% と な る よ う に し、 9 重量% の ポ リ メ チル メ タ ク リ ル樹脂モ ノ マ ー と 1 重量% の過酸化物系 硬化剤 と を均一に混合 し、 型枠内に投入 して圧縮成形 して 厚み 1 5 m mの板状体 と した。
こ の も のを ウ ォ ー 夕 一 ジ エ ツ ト に よ っ て表面粗面化 した 次いで、 濃度 4 5 %のア ク リ ル樹脂ェマ ル ジ ヨ ン に、 樹脂 量に対 して 1 0 重量% の銀粉末を分散 さ せた後に、 こ の も のを粗面化表面に対 して 4 0 0 g / m 2 の割合で塗布 して
硬化さ せた。
次いで、 表面を研磨 した。
得 られた人造石の色調、 物理特性 と も に良好であ り 、 ま た、 その抗菌性能は、 表 2 の試料 6 の と お り 優れた も ので あ っ た。
実施例 7
実施例 6 において、 表面研磨す る こ と な しに、 ウ ォ ー 夕 一ジ ッ ト に よ り 粗面化処理 した。 こ の も のの抗菌性能 も、 表 2 の試料 7 の よ う に良好であ っ た。
試験例
前記実施例 1 〜 7 の試料 1 〜 7 ( 5 0 X 5 0 m m ) に、 リ ン ガ一溶液 ( メ ノレ ク 社製 リ ン ガー タ ブ レ ツ ト 使用) で調 製 した菌の懸濁液を 0 . 5 m l 滴下 し、 3 5 °Cで 2 4 時間 保存 した。
その後、 滅菌済み リ ン酸緩衝液にて試料表面を洗い出 し た。 こ の洗い出 した液中の生残菌数を菌数測定用寒天培地 を用 いて混釈平板法に よ り 測定 した。
なお、 対照 と して菌液のみの試験 (ブラ ン ク ) も 同時に 行 っ た。
以上の結果を、 次の表 2 に示 した。
産業上の利用可能性
以上の通 り 、 こ の発明では、 従来得 られなか っ た深み と 艷のあ る 優れた色調 と、 良好な特性を持つ、 抗菌性の高密 度人造石を提供す る。 得 ら れた製品は、 御影石調、 あ る い は大理石調の も のを得 る の に好適であ り 、 天然石 と 同様に 使用する こ とがで き る。
製品は深みのあ る 高級品 と して天然品 よ り も幅広 く 壁材、 床材、 柱等 と して使用す る こ と がで き る も のであ る。
そ して、 特に重要な こ とであ る が、 こ の発明に よ っ て抗 菌性の人造石が提供 さ れ る こ とであ る。 病院、 老人福祉セ ン 夕 一、 住宅等において、 テー ブル、 手摺 り 、 窓枠、 扉を は じめ、 ト イ レ、 キ ッ チ ン、 バス、 家具等の各種部材ゃカ ゥ ン 夕一 ト ッ プ、 床、 壁、 柱等の建材 と して、 雑菌ゃカ ビ の発生を抑え る こ と ので き る 人造石が提供さ れる こ と にな る
Claims
1 . 1 0 〜 7 0 メ ッ シ ュ の大 き さ の無機質細粒成分 と 1 0 0 メ ッ シ ュ ア ン ダー の無機質微粒成分 と の和が全体の 8 5 重量%以上で、 全体量の 1 5 重量%未満の樹脂成分を含 有す る 高密度人造石の組成に、 全体量の 0 . 5 〜 5 . 0 重 量% の抗菌剤が配合 さ れて成形 さ れてい る こ と を特徴 とす る 抗菌性人造石。
2 . 抗菌剤は 1 . 0 〜 2 . 5 重量%配合 さ れてい る請求 項 1 の抗菌性人造石。
3 . 抗菌剤は、 無機質剤であ る請求項 1 の抗菌性人造石。
4 . 抗菌剤は、 銀、 マ グネ シ ウ ム、 チ タ ン等の金属 ま た はそれ ら の合金、 酸化銀等の金属酸化物、 ま た は銀イ オ ン 等の イ オ ン と して存在 し得る無機質剤であ る請求項 1 の抗 菌性人造石。
5 . 細粒成分 と微粒成分 と が重量比で 0 . 5 : 1 〜 5 : 1 の割合で配合 さ れてい る請求項 1 の抗菌性人造石。
6 . 樹脂成分の割合が 1 〜 1 0 重量%であ る請求項 1 の 抗菌性人造石。
7 . 無機質細粒成分は、 その一部ま たは全部について、 その表面にあ らか じめ被覆硬化 さ れた無機物層 も し く は有 機物層を有 してい る こ と を特徴 とす る抗菌性人造石。
8 . 表面の被覆硬化層が、 厚み 5 〜 5 0 mであ る 請求 項 7 の抗菌性人造石。
9 . 請求項 1 な い し 8 のいずれかの人造石の成形体裏面 が、 高密度人造石の組成体に よ っ て積層一体化さ れてい る
こ と を特徴 と する抗菌性人造石。
1 0 . 1 0 〜 7 0 メ ッ シ ュ の大き さ の無機細粒成分 と 1 0 0 メ ッ シ ュ ア ン ダー の無機微粒成分 と の和が全体の 8 5 重量%以上で、 全体量の 1 5 重量%未満が樹脂成分であ る 高密度人造石の表面に、 抗菌剤が分散さ れた樹脂層が積層 一体化さ れてい る こ と を特徴 とす る抗菌性人造石。
1 1 . 請求項 1 0 の人造石の製造法であ っ て、 高密度人 造石の表面を粗面化 し、 次いで抗菌剤分散の樹脂ェマ ル ジ ョ ン ま たは ヮ ッ ク スを塗布 して硬化さ せて積層一体化す る こ と を特徴 とす る抗菌性人造石の製造方法。
1 2 . 請求項 1 0 の人造石の製造法であ っ て、 抗菌剤分 散樹脂層に対 し、 高密度人造石組成を一体化成形する こ と を特徴 とす る抗菌性人造石の製造法。
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- 1997-06-11 WO PCT/JP1997/002012 patent/WO1998056730A1/ja active Application Filing
- 1997-06-11 AU AU31060/97A patent/AU3106097A/en not_active Abandoned
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---|---|
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