Under vacuum, a method for producing artificial stone for outdoor including a methacrylate resin with vibration and compression

申请号 JP2008502428 申请日 2005-03-22 公开(公告)号 JP2008534314A 公开(公告)日 2008-08-28
申请人 コセンティノ,ソシエダッド アノニマ; 发明人 クルース,ユアン;
摘要 本発明は、屋外に特に適する板を製造するための方法に関する。 本発明の方法は、(i)充填剤を形成する様々な粒度分布の異なる材料を粉砕する段階、(ii)触媒と、必要に応じて着色剤とを一緒に樹脂を貯蔵する段階、(iii)材料が樹脂と一緒に均質化するまで上述した構成物質を混合する段階、(iv) 真空 下において、振動・圧縮によって得られるペーストを成形および圧密する段階、(v)重合により樹脂を硬化させるために、樹脂を加熱する段階、ならびに(vi)樹脂を冷却および 研磨 する段階からなる工程を含む。
权利要求
  • (i)充填剤を形成する様々な粒度分布の異なる材料を粉砕する段階、(ii)触媒および必要に応じて着色剤と一緒に樹脂を貯蔵する上記(i)とは別の段階、(iii)上記樹脂と上記材料とを均質になるまで混合する段階、(iv)真空下において振動・圧縮によって得られたペーストを、成形および圧密する段階、ならびに、(v)冷却および研磨する段階によって終了する、加熱して樹脂を重合させることにより硬化させる段階を含む、屋外に特に適する人工石板を製造するための方法であって、重合可能な樹脂が、メタクリレートの液体樹脂のみによって形成されることを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1に記載の方法であって、上記メタクリレートの液体樹脂が6%〜20%の間で存在することを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1および2に記載の方法であって、上記メタクリレートの液体樹脂が200〜2000センチポイズの間の粘度(タイプA)を有する樹脂、例えば、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート、もしくは2,2‐エチレンオキシジエチルジメタクリレートであることを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1および2に記載の方法であって、上記メタクリレートの液体樹脂が、200〜2000センチポイズの間を含む粘度(タイプA)を有するメタクリレート樹脂と、200センチポイズよりも低い粘度(タイプB)を有するメタクリレート樹脂(例えば、プロピリデントリメチルトリメタクリレート)とが、それぞれ90‐99%および1‐10%の割合で混合された混合物であることを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜4に記載の方法であって、上記充填剤の一部を形成する様々な粒度分布の材料が、メタクリレート樹脂と適合する限りは、特に、大理石、白雲石、不透明な石英、結晶質石英、シリカ、水晶、鏡、二酸化珪素、花こう岩、長石、玄武岩、珪素鉄などであることを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜5に記載の方法であって、上記請求項に記載の材料が、以下の粒度分布で組成の一部を形成する:
    a)上記充填剤の10%〜60%が、0.10mm〜0.60mm間を含む粒度分布を有する微粉末または粉末である、
    b)上記充填剤の1%〜80%が、0.61mm〜1.20mm間を含む粒度分布を有する粉末である、そして、必要に応じて、
    c)粉末の材料の10%〜50%が、1.21mm〜15mm間を含む粒度分布を有する、
    ことを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜6に記載の方法であって、他の充填剤材料(例えば、着色したプラスチック、金属、木材、黒鉛など)が、前述において示された粒度分布と同じ粒度分布、および前述において示された量と同じ量で用いられることを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜7に記載の方法であって、上記混合物が、0.7mmより小さい粒度分布の、着色剤および/または微粉末固体色素を含むことを特徴とし、上記色素が、無機色素(例えば、酸化鉄など)、または有機色素(例えば、フタロシアニンなど)であり、樹脂重量に対して0.05%〜10%の間を含む量で存在する方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜7に記載の方法であって、上記混合物が、用いられる樹脂に適合する溶剤(例えば、ジアリルフタラ−ト、メタクリレートモノマーまたは用いられる樹脂自身)に溶解した液体の無機着色剤、または、液体の有機着色剤を含むことを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜9に記載の方法であって、上記混合物が、混合物において樹脂と様々な粒度分布の充填剤との間を結合する接着剤を含むことを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜10に記載の方法であって、上記接着剤が、有機官能性シラン、例えば、ガンマ‐メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜11に記載の方法であって、上記メタクリレート樹脂の混合物が、1またはいくつかの触媒、ならびに、必要に応じて紫外線吸収剤および/または酸化防止剤を含むことを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜12に記載の方法であって、上記触媒が、樹脂重量に対して0.5%〜5%で存在し、上記紫外線吸収剤および酸化防止剤が存在する場合は、当該紫外線吸収剤および酸化防止剤が、樹脂重量に対して0.1%〜2%の量で存在することを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜13に記載の方法であって、上記混合物が、樹脂を硬化するための、樹脂に添加される触媒を含むことを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜14に記載の方法であって、上記触媒が、粉末(例えば、ジラウリルペルオキシド型、またはジカルボネートペルオキシド型)、または液体(例えば、tert‐ブチルペルベンゾアーテ型、または、tert‐ブチルペルオキシ‐2‐エチルヘキサノエート型)であり、上記硬化剤が樹脂重量に対して0.5%〜5%の量で存在することを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜15に記載の方法であって、上記混合物が、樹脂に添加される重合促進剤を含むことを特徴とする方法。
  • 屋外に特に適する人工石板を製造するための請求項1〜16に記載の方法であって、上記重合促進剤が、0.05%〜0.5%で存在するコバルト化合物、例えば、オクチル酸コバルトであることを特徴とする方法。
  • 請求項1〜17に記載の方法に従って製造された屋外に特に適する人工石板であって、上記人工石板は、以下:
    シリカミクロニセイト(石英)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10‐40%
    シリカ粉末(石英)、0.1‐0.60mm・・・・・・・・・・・・・10‐40%
    シリカ粉末(石英)、0.61‐1.20mm・・・・・・・・・・・・・1‐80%
    メタクリレート樹脂 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6‐20%
    上記メタクリレート樹脂は、タイプA(100%)、または、タイプA(90‐99%)+タイプB(1‐10%)である。)
    を含有し、
    さらに、上記混合物は、以下:
    触媒・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5‐5%
    促進剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05‐0.5%
    接着剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5‐5%
    紫外線吸収剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.1‐2%
    着色剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05‐10%
    を樹脂重量に対して含有することを特徴とする人工石板。
  • 請求項18に記載の屋外に特に適する人工石板であって、上記人工石板は、以下:
    シリカミクロニセイト(石英)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25%
    シリカ粉末(石英)、0.1‐0.60mm・・・・・・・・・・・・・・・・20%
    シリカ粉末(石英)、0.61‐1.20mm・・・・・・・・・・・・・・・45%
    メタクリレート樹脂 (タイプA 95%+タイプB 5%)・・・・・・・・10%
    を含み、
    上記メタクリレート樹脂は、以下:
    ジ(4‐tert‐ブチル‐シクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート・・・1%
    tert‐ブチルペルベンゾアート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1%
    メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン・・・・・・・・・・・・・・・1%
    オクチル酸コバルト・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.1%
    2‐ベンゾトリアゾール‐2‐イル‐4‐6‐
    ジ‐tert‐ブチルフェノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5%
    黒色素の酸化鉄(粉末)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1%
    黒色素の炭素(粉末)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5%
    緑色素の酸化クロム(粉末)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3%
    を樹脂重量に対して含むことを特徴とする人工石板。
  • 請求項18に記載の屋外に特に適する人工石板であって、上記人工石板は、以下:
    シリカミクロニセイト(石英)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25%
    鏡粉末、0.1‐0.60mm・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20%
    鏡粉末、0.61‐1.20mm・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・15%
    鏡粉末、1.21‐3.00mm・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・30%
    メタクリレート樹脂 (タイプA 100%)・・・・・・・・・・・・・6‐20%
    を含み、
    上記メタクリレート樹脂は、以下:
    tert‐ブチルペルオキシ‐2‐エチルヘキサノエート・・・・・・・・・・1%
    tert‐ブチルペルベンゾアート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1%
    メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン・・・・・・・・・・・・・・・1%
    オクチル酸コバルト・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.1%
    2‐(2H‐ベンゾトリアゾール‐2‐イル)
    ‐6‐ドデシル‐4‐メチルフェノール・・・・・・・・・・・・・・・・0.5%
    二酸化チタン(液体)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6%
    赤色着色剤(液体)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2%
    黄色着色剤(液体)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3%
    を樹脂重量に対して含むことを特徴とする人工石板。
  • 说明书全文

    発明の詳細な説明

    〔発明分野〕
    本発明は、メタクリレート系の液体樹脂のみを含む人工石板に基づき、屋外に特に適する板を製造するための方法に関する。 当該板は、屋外に設置される物に、すなわち外側の正面、階段、および、床などに主に用いられることが可能である。 また、屋内の台所、浴室、階段、および、床に用いられることも可能である。

    〔背景技術〕
    「ブレトン・ストーン」と呼ばれる技術を開発したブレトン(Breton)(s.p.A)(イタリア)によって販売された製造方法は、米国特許第4698010に記載されている(1987年10月6日、マルセロ・トンセリ(Marcello Toncelli))。 この製造方法では、可変の粒径の材料における凝集体が、接着剤(有機接着剤または無機接着剤)と混合され、上記混合物が均質化された後に、成形型に送り出される。 この成形型は、プレスの内部に順番に移動され、そこで、真空下において圧と振動とがかけられ、混合物が硬化する。 これにより、より小さい寸法の他のものに切り分けられるブロックが得られる。

    大理石の材料を粉砕する段階、多様な材料と高分子樹脂(ポリエステル)とを一緒にこの材料を混合する段階、真空下での圧縮・振動(vibro‐compression)によって得られたペーストを成形する段階、および、樹脂を硬化するために重合させる段階を含む舗装用および塗装用の人工石を得るための製造方法であって、7mmの最大粒度分布を有する任意の種類の粉末の大理石と、激しく加熱されたケイ砂とを、上記混合の間に介入させることを特徴とする、製造方法が、スペイン特許第2 009 685号明細書(1989年10月1日、ロベルト・ダラ・ヴァル(Roberto Dalla Valle))に記載されている。

    欧州特許第0 521 286号明細書(1993年1月7日、フランク・マーティニー(Frank Martiny))には、その表面上に調整され、接着剤、補助材料、および、付加的なガラスの混合物によって形成された接着剤含有塗装であって、上記ガラスの成分が鏡面被膜され、且つ、粒状にされるか、または、異なる色彩を有し、塗装に対する色彩の効果を与えることを特徴とする、接着剤含有塗装が記載されている。 さらに、その混合物は、光がその混合物に照射される場合に、光を反射する金属物質、例えば、真ちゅう、または銅も含む。

    アクリル系バインダー樹脂と85‐95重量%の天然石とを混合する製造方法が特開平06‐218829号公報(1994年8月9日、三菱レーヨン株式会社)に記載されている。 成形型は真空下において振動に曝された混合物で満たされる。 当該成形型は、室温において、もしくは加熱されて硬化され、すくなくとも成形型の一つの面が研磨加工される。 その目的は、磨耗、引っかき傷に対する耐性、および時間に関して改善され、天然石の外観を有する人工混合物を持つ改良製品を得ることである。 使用される合成樹脂は、アクリル単量体、アクリル重合体、および多官能性アクリル単量体のエステルの混合物であり、3つの樹脂成分のそれぞれの実現性に関する長い一覧表が開示されている。

    米国特許第5800752号明細書(1998年9月1日、Charlebois Technologies Inc.,)には、高分子組成物の製品を製造する装置と製造方法とが記載されている。 この製造方法は、成形型において、充填物および高分子接着剤の所定量の混合物を分配する工程を含む方法であって、形成される高分子組成物の製品の隙間が、実質的に無いように、(a)充填剤と高分子接着剤との混合物の周囲に硬化した高分子の膜を形成するのに、(b)高分子接着剤の沸騰と蒸発とを最小にするのに、および、(c)成形型において充填剤を均一に分配するのに十分な時間の間、熱、圧力、および振動を、同時に加えることによって混合物を硬化することを特徴としている。 実施例には、ビニールエステル(重合体)およびメチルメタクリル酸(単量体)を含む組成物が記載されている。 この発明の目的は、得られる製品のカーリングおよびクラッキングが減少する、1工程のより短縮された製造方法を得ることである。

    米国特許6387985号明細書(2002年5月14日、スティーブン・P・ウィルキソン(Steven P. Wilkinson)ら)には、a)架橋の程度が、3官能基性のアクリルモノマーを0.5重量%〜10重量%添加することによって制御されるアクリル樹脂を5%〜15%、および、b)粉末の天然石を含有する充填剤を85%〜95%含む表面材料のための組成物が記載されている。 上記アクリル樹脂には、(i)20〜65部分のエチレン性不飽和単量体、(ii)5〜65部分のアクリルオリゴマー、(iii)15〜30部分のアクリルポリマー、(iv)1〜5部分の3官能基性のアクリルモノマー、(v)1〜2部分の過酸化物開始剤、(vi)0.01〜20部分の色素、および(vii)1〜2部分の接着剤としてのシランが含まれる。 上記組成物の耐衝撃性は、従来技術におけるポリエステルを含む組成物のものと比較して、改良されている。

    シレストーン(SILESTONE)として販売されている製品は、天然石英および着色された晶の接着剤によって形成され、ポリエステル樹脂と結合している。 このシレストンは、スペイン特許第2 187 313号明細書(2003年6月1日、本出願の著者)に基づいている。 このスペイン特許第2 187 313号明細書には、特に装飾に適用可能な人工石板を製造するための方法が記載されている。 この方法は、シリカ、ガラス、花こう岩、石英、珪素鉄、ならびに/または、プラスチック、大理石、および、金属などの他の材料の異なる粒度分布を有する粉末材料と、色素、コバルト促進剤、および、加熱によって作用する触媒を含有する液体ポリエステル樹脂との混合から開始される。 人工石板を製造するための方法は、貯蔵槽において開始される方法であって、予め促進された液体ポリエステル樹脂と様々な粒度分布の粉末材料の混合物とが、室温で混合され、そして、混合器に移され、上記混合物が均質化されれば、それらはコンベヤーベルトによって板を形成するために必要な塊が分配される加圧領域に移動され、上記塊が真空圧縮の下で振動・圧縮された後、そこから移動し、その塊が、約25分間、約85℃の温度に設定される触媒炉内に移される方法である。 冷却後、上記板に、従来の調整処理、研磨処理、および切断処理が実施される。

    〔発明の説明〕
    本発明は、(i)充填剤を形成する様々な粒度分布の異なる材料を粉砕する段階、(ii)触媒、促進剤、接着剤もしくはシラン、ならびに、必要に応じて樹脂に適合する着色剤および紫外線吸収剤、ならびに任意の酸化防止剤と一緒に樹脂を貯蔵する上記(i)とは別の段階、(iii)上記樹脂と上記材料とを均質になるまで混合する段階、(iv)真空下において振動・圧縮によって得られたペーストを、成形および圧密する段階、ならびに、(v)冷却および研磨する段階によって終了する、加熱して樹脂を重合させることにより硬化させる段階を含む、屋外に特に適する人工石板を製造するための方法であって、重合可能な樹脂が、メタクリレートの液体樹脂のみによって形成されることを特徴とする、方法である。

    また、本発明は上記の方法によって得られる板も含む。

    〔発明の詳細な説明、および、好ましい実施の形態〕
    天然もしくは人工の石材料が、粉砕されるか、もしくは、接着剤と一緒に混合されて、その後、真空圧縮下において振動・圧縮により圧密される。 このような石材料の使用は、一般的な屋内用の板を製造ための様々な発明における共通の方法である。 上記接着剤物質としては、主にポリエステルとエポキシ樹脂とが用いられてきた。 ウィルキソン(上述した〔背景技術〕を参照のこと)は、3官能基性のアクリルモノマーと一緒にアクリルモノマー、アクリルオリゴマー、およびアクリルポリマーによって形成されたアクリル樹脂混合物を用いた一人であり、後者の濃度は重合を制御するものである。 このように、アクリル樹脂混合物は上記構成要素を適した量で含んでいるので、板の衝撃抵抗の性質は、ポリエステル、フェノール、エポキシ樹脂などを含む従来の組成物のそれよりも向上される。

    屋外での利用に関する従来技術における板の欠点、および、外側の正面、階段、床に上記板の製品を設置するためのこれら板の需要を考慮し、さらに、スペインは、夏および冬のいずれにおいても日照時間が多い国であることを考慮して、本発明の筆者らは上述の欠点の解決を試みた。 その結果、本特許出願の筆者は、意外にも次のことを発見した。 すなわち、液体樹脂がメタクリレートのみ限られる場合に得られた板の方が、ポリエステル樹脂または混合物と一緒に製造された板よりも、長期に渡って屋外に設置したときの劣化が低く、太陽光線に対する抵抗が非常に特に高いこと、ならびに、上記得られた板は、ポリエステル樹脂または混合物と一緒に製造された板と同程度の、曲げ係数、引っかきに対する抵抗、および衝撃抵抗を維持していることを発見した。

    本発明の方法は、使用された接着剤がポリエステル樹脂であるということに基づいている前述したスペイン特許第2 187 313号明細書に記載の方法に類似しており、方法をメタクリレート樹脂の性質に適合させるために、上記スペイン特許第2 187 313号明細書記載の方法における細部がいくつか変更されている。

    異なる段階、方法を以下に述べる。

    <充填剤段階>
    本発明の目的である、屋外用の板を得るために、充填剤の一部を形成する様々な粒度分布の材料、特に、大理石、白雲石、不透明な石英、結晶質石英、シリカ、水晶、鏡、二酸化珪素、花こう岩、長石、玄武岩、珪素鉄などを用いることができる。 すなわち、天然に発見される鉱物材料が、メタクリレート樹脂と適合する限りは、それら鉱物材料を用いることができる。 他の充填剤材料(例えば、着色したプラスチック、金属、木材、黒鉛など)が、上述において示された材料がもつ粒度分布と同じ粒度分布で用いられることもできる。

    特有の装飾効果を得るために用いられる充填剤の一部分を、類似した粒度分布をもつ残りの充填剤と念入りに混合することができるし、または、上記充填剤の一部を、後で、表面に位置させることができる。

    上記材料は以下の粒度分布で組成の一部を形成する:
    a)充填剤の10%〜60%が、0.1mm〜0.60mm間を含む粒度分布を有する微粉末または粉末である;
    b)充填剤の1%〜80%が、0.61mm〜1.20mm間を含む粒度分布を有する粉末である;そして、必要に応じて、
    c)充填剤の10%〜50%が、1.21mm〜15mm間を含む粒度分布を有する粉末である。

    各粒度分布の割合は、得られる板の用途によって決まり、上記割合は、求められる色彩、視覚的な効果に従って変化する。

    <樹脂段階>
    メタクリレート樹脂は、残存する構成要素を強く結合するセメントに似た作用をする透明物質である。 樹脂の硬化は、制御された様式において、徐々に成形型の温度を上昇させることによって行われる。 その処理は、発生する可能性のある表面の欠陥を最小限にし、且つ、得られる製品の性質を確実なものにする高温度における硬化により終了し、これにより、紫外線光線に対して強い抵抗を有する板が得られる。

    本発明の目的である組成において、メタクリレートの液体樹脂は、全混合物の重量に対して6〜20%間である。 上記メタクリレートの液体樹脂は200〜2000センチポイズ間の粘度(タイプA)を有する樹脂であってもよいし、もしくは上記タイプAの粘度のメタクリレート樹脂と、200センチポイズよりも低い粘度(タイプB)を持つメタクリレート樹脂とが、それぞれ90‐99%および1‐10%の割合で混合された混合物であってもよい。 ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート、もしくは2,2‐エチレンジオキシジエチルジメタクリレートをタイプAの樹脂として用いることができ、例えば、プロピリデントリメチル・トリメタクリレートをタイプBの樹脂として用いることができる。

    下記の構成要素は充填剤と一緒に混合される前に、メタクリレートの液体樹脂に添加される。 :
    a)1以上の重合触媒もしくは重合開始剤が、樹脂重量に対して0.5〜5%添加される。 上記重合触媒剤としては、従来技術において知られているフリーラジカルを生成する任意の化合物であってもよい。 過酸化物およびペルオキシジカルボネートが好ましい;それらは、粉末であってもよいし(例えば、ジラウリルペルオキシド、もしくはジ‐(4‐tert‐ブチル‐シクロヘキル)ペルオキシジカルボネート、またはその両方の混合物)、液体であってもよい(例えば、tert‐ブチルペルベンゾアート、もしくはtert‐ブチルペルオキシ‐2‐エチルヘキサノエート、もしくは両方の混合物);
    b)カプリル酸から生成されたコバルト化合物、例えば、6%のオクチル酸コバルトを用いる重合促進剤が樹脂重量に対して0.05〜0.5%で添加される;
    c)混合物において樹脂と様々な粒度分布の充填剤との間を結合する薬剤である接着剤が、樹脂重量に対して0.5〜5%で添加される。 上記接着剤は、有機官能性シランであってもよい。 というのも、シランは異なる2つ相の表面に作用し、且つ、両者を結合する働きをする薬剤であるからである。 本発明における好ましいシランは、ガンマ‐メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランであるが、他のオルガノシラン・エステルであってもよい;
    d)樹脂に適合する紫外線吸収剤および酸化防止剤が、樹脂重量に対して0.1〜2%添加される。 紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾールおよびベンゾフェノン(例えば2‐ベンゾトリアゾール‐2‐イル‐4‐6‐ジ‐tert‐ブチルフェノール、2‐(2H‐ベンゾトリアゾール‐2‐イル)‐6‐ドデシル‐4‐メチル‐フェノール、および2‐ヒドロキシ‐4‐(オクタル‐オキシ)‐フェニルメタノンなど)を用いることができる;
    e)0.7mmより小さい粒度分布の微粉末固体色素であってもよい1以上の着色剤が、樹脂重量に対して0.05〜10%添加される。 上記着色剤としては、無機色素(例えば、酸化鉄(赤色、黄色、茶色、黒色)、酸化クロム(緑色)、黒鉛(紫外線に安定な黒色)、および、二酸化チタン(白色)など)、および、無機色素(フタロシアニン(青色、緑色)、アゾ化合物(赤色)、ビスアゾ化合物(黄色))の両方を用いることができる。 液体の着色剤としては、用いられる樹脂に適合する溶剤(例えば、ジアリルフタラート、メタクリレートモノマー、または、用いられる樹脂自身)に類似の固体を溶解したものを用いることができる。

    <好ましい組成>
    本発明の方法に従って製造される屋外に特に適した人工石板に関する好ましい組成は、以下:
    シリカミクロニセイト(silica micronisate)(石英)・・・・・・・・10‐40%
    シリカ粉末(石英)、0.1‐0.60mm・・・・・・・・・・・・・10‐40%
    シリカ粉末(石英)、0.61‐1.20mm・・・・・・・・・・・・・1‐80%
    メタクリレート樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6‐20%
    上記メタクリレート樹脂は、タイプA(100%)であってもよいし、または、タイプA(90‐99%)+タイプB(1‐10%)であってもよい。)
    を含有し、
    さらに、上記混合物は、以下:
    触媒・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5‐5%
    促進剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05‐0.5%
    接着剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5‐5%
    紫外線吸収剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.1‐2%
    着色剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05‐10%
    を樹脂重量に対して含有する。

    特に、好ましい二つの調合は、タイプAの調合およびタイプBの調合であると考えられる。

    上記タイプAの調合は、以下:
    シリカミクロニセイト(石英)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25%
    シリカ粉末(石英)、0.1‐0.60mm・・・・・・・・・・・・・・・・20%
    シリカ粉末(石英)、0.61‐1.20mm・・・・・・・・・・・・・・・45%
    メタクリレート樹脂 (タイプA 95%+タイプB 5%)・・・・・・・・10%
    を含み、
    上記メタクリレート樹脂は、以下:
    ジ(4‐tert‐ブチル‐シクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート・・・1%
    tert‐ブチルペルベンゾアート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1%
    ガンマ‐メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン・・・・・・・・・・・1%
    オクチル酸コバルト・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.1%
    2‐ベネゾトリアゾール‐2‐イル‐4‐6‐
    ジ‐tert‐ブチルフェノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5%
    黒色素の酸化鉄(粉末)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1%
    黒色素の炭素(粉末)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5%
    緑色素の酸化クロム(粉末)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3%
    を樹脂重量に対して含む。

    上記タイプBの調合は、以下:
    シリカミクロニセイト(石英)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25%
    鏡粉末、0.1‐0.60mm・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20%
    鏡粉末、0.61‐1.20mm・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・15%
    鏡粉末、1.21‐3.00mm・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・30%
    メタクリレート樹脂 (タイプA 100%)・・・・・・・・・・・・・・・10%
    を含み、
    上記メタクリレート樹脂は、以下:
    tert‐ブチルペルオキシ‐2‐エチルヘキサノエート・・・・・・・・・・1%
    tert‐ブチルペルベンゾアート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1%
    ガンマ‐メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン・・・・・・・・・・・1%
    オクチル酸コバルト・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.1%
    2‐(2H‐ベンゾトリアゾール‐2‐イル)
    ‐6‐ドデシル‐4‐メチルフェノール・・・・・・・・・・・・・・・・0.5%
    二酸化チタン(液体)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6%
    赤色着色剤(液体)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2%
    黄色着色剤(液体)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3%
    を樹脂重量に対して含む。

    <方法>
    例えば150cm×150cm×100cm(幅×長さ×高さ)の立方体ブロックを含む非常に異なる種類の板が、本発明の方法により製造される。 好ましい大きさとしては、板の用途に依存するが、厚みが0.5cm‐10cmであり、且つ、表面積が60cm×60cm〜300cm×150cmである大きさが含まれる。

    混合を行うために用いられる混合器および異なる色が、同数であることが必要であり、これにより、所望の効果に依存する最後の色を得ることができる。 上記混合器はプラネタリーミキサー(円形)である。

    本発明の方法は、異なる粉末材料の鉱物充填剤の重さを量ることから始まり、そして、その充填剤は混合器へ送られる。 混合器の中に入れば、それらは60秒間混合される。

    これから使用される混合器と同数の樹脂について、樹脂貯蔵タンクから独立した、単独の重さが量られる。 そして、各混合器に対して上記樹脂に適切な添加剤および着色剤が添加される。

    混合器において、異なる粉末材料が混合されれば、すでに秤量され、添加剤および着色剤と一緒に調製された樹脂が、各混合器に添加される。 その後、全てのものが10〜15分間混合される。

    仮に触媒が液体ならば、室温にて樹脂にその触媒は添加される。 また、触媒が固体ならば、樹脂を40‐50℃に熱した後にその触媒は添加される。

    各混合器内において一度混合がなされれば、全ての材料は、層状に積み重ねるようにホモジェナイザー(リング(Ring))上に取り出される。 これによって、混合器から取り出されているときに上記材料を均質的に、且つ、際立った層を作ることなく1層ごとに、分配することができ、その結果、上記材料を一様に分配することができる。 さらに、プラネタリーミキサー内で製造される全ての混合物の色を、規定することができる。

    混合物の均質化がなされた後、所望の寸法の板を作製するための枠に、後者が分配される。 成形型において、その混合物が結合されれば、真空圧縮下において、材料の圧縮と圧密とに関与する振動・圧縮が実施される。 これによれば、約2〜3分間の全処理の間に、始めに空気を取り除くことによって真空状態が作り出され、それから、6kg/cm の力を有する振動・圧縮によって、材料が押圧される。

    板が圧縮されれば、その板を硬化させるために触媒炉へ移動される。 触媒炉は必ず70℃〜110℃の間に設定される。 ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂と異なり、メタクリレート樹脂は均一に重合せずに、メタクリレート樹脂が重合する際に泡が形成されるので、メタクリレート樹脂が重合されるときに起こる樹脂表面での気泡の形成をさけるために加熱処理を慎重に制御する必要がある。 従って、熱伝達は透熱油(diathermal oil)を含む空洞のプレートを熱することによって実行される。 ここで、この空洞のプレートは混合物を硬化させるために熱を伝達すると同時に、圧密された板を圧縮する。

    触媒炉における各板の滞在時間は、30‐60分間であり、その後、各板が触媒炉から取り出され、次に各板を冷却するために24‐48時間保管される。

    そのようにして完成された板は全ての面がコンパクトで、且つ、均一である。 すなわち、板の端は、上側または下側の面と同じ均一性を有している。

    その後、板は従来の大理石、もしくは花こう岩と同様にして処理される。 すなわち、所望の寸法になるように調整、研磨、および、切断される。

    実施例1、2は、屋外に特に適するメタクリレート樹脂の板を得るための本発明を説明する実地形態の方法が記載されている。

    〔実施例1〕
    屋外に特に適する人工石板は、タイプAの調合に相当する以下の方法に従って製造する。

    シリカミクロニセイト(石英)250kg、粒度分布が0.1mm〜0.60mm間のシリカ粉末(石英)200kg、および、粒度分布が0.61mm〜1.20mm間のシリカ粉末(石英)450kgを混合した。 混合物を、3つの円形のプラネタリーミキサーに分配した。 着色剤を各混合器に1つづつ加え、黒色素の酸化鉄(粉末)1000gを第1に添加し、次に黒色素の炭素(粉末)500gを第2に添加し、緑色素の酸化クロム(粉末)3000gを第3に添加した。 最初の混合を、30秒間行った。

    用いられる混合器と同数の他の貯蔵槽では、メチルメタクリレート(タイプAの樹脂)95kgとプロピリデントリメチル・トリメタクリレート(タイプBの樹脂)5kgとの総計を混合し、1000gのシラン(ガンマ‐メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン)、100gのオクチル酸コバルト、1000gのジ(4‐tert‐ブチル‐シクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、1000gのtert‐ブチルペルベンゾアート、および500gの2‐ベンゾトリアゾール‐2‐イル‐4‐6‐ジ‐tert‐ブチルフェノールを添加する。 なお、混合物を、用いられた混合器の積載量に従って分配する。

    添加剤を有する樹脂充填剤を、対応する混合器に注ぎ込み、15分間混合する。

    各混合器内において混合すると、全ての群を、層状に積み重ねるようにホモジェナイザー(リング)上に取り出す。 これによって、混合器から取り出すときに上記材料を均質的に、且つ、際立った層を作ることなく1層ごとに、分配することができ、その結果、上記材料を一様に分配することができる。 さらに、プラネタリーミキサー内で製造される全ての混合物の色を、規定することができる。

    上記混合物を、308cm×139cm、厚み2cmの板に分配して、真空下において6kg/cm で圧縮するプレスへ移す。 そして、振動・圧縮により圧縮する。 この処理を、2.5分間継続させる。 その後、その板を80℃の触媒炉に移し、30分間滞在させる。 そして、冷却エリアに移す。 冷却エリアにおいて40時間経過後、従来方法により調整、研磨、および切断を行う。

    〔実施例2〕
    屋外に特に適する人工石板を、タイプBの調合に相当する以下の方法に従って製造する。

    シリカミクロニセイト(石英)250kg、粒度分布が0.1mm〜0.60mm間の鏡粉末200kgおよび、粒度分布が0.61mm〜1.20mm間の鏡粉末150kg、および粒度分布が1.21mm〜3.00mm間の鏡粉末300kgを混合した。 混合物を3つの円形のプラネタリーミキサーに分配した。 予備混合を、30秒間行った。

    用いられる混合器と同数の他の貯蔵槽では、メチルメタクリレート(タイプAの樹脂)100kgを混合し、1000gのシラン(ガンマ‐メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン)、100gのオクチル酸コバルト、1000gのtert‐ブチル‐ペルオキシ2‐エチルヘキサノエート、1000gのtert‐ブチルペルベンゾアーテ、および500gの2‐2‐(2H‐ベンゾトリアゾール‐2‐イル)‐6‐ドデシル‐4‐メチルフェノールを添加して、30秒間混合する。 その後、液体酸化チタン6kg、液体赤色着色剤2kg、および黄色着色剤3kgを添加して、さらに30秒間混合する。 その混合物を、使用され、且つ、粉末材料を積載する混合器に従って分配する。

    添加剤を有する樹脂充填剤を、各混合器に釣り合って注ぎ込み、15分間混合する。

    各混合器内において混合すると、全ての群を、層状に積み重ねるようにホモジェナイザー(リング)上に取り出する。 これによって、混合器から取り出すときに上記材料を均質的に、且つ、際立った層を作ることなく1層ごとに、分配することができ、その結果、上記材料を一様に分配することができる。 さらに、プラネタリーミキサー内で製造される全ての混合物の色を、規定することができる。

    上記混合物を、308cm×139cm、厚み2cmの板に分配して、真空下において6kg/cm で圧縮するプレスへ移す。 そして、振動・圧縮により圧縮する。 この処理を、2分間継続させる。 その後、その板を77℃の触媒炉に移して、30分間滞在させる。 そして、冷却エリアに移す。 冷却エリアにおいて36時間経過後、従来方法で調整、研磨、および、切断を行う。

    〔比較例〕
    板を、2つの異なるポリエステル樹脂を用いている点を除いて、実施例1および実施例2と同様に製造した。 樹脂が異なっているため、異なる触媒を用いた。 また、比較例には、紫外線吸収剤を添加しなかった。

    <比較例1>
    250‐400センチポイズの粘度のポリエステル樹脂「SYNOLITE0561(DSM‐BASF)」100kgを用いたこと、触媒としてTRIGONOX(アズコ・ノベル(AZKO NOBEL))1000gを用いたこと、触媒炉の温度を85℃に設定したこと、および、前述の触媒炉において板を25分間滞在させたこと以外は、実施例1の方法を繰り返した。

    <比較例2>
    250‐400センチポイズの粘度のポリエステル樹脂「ESTRATIL 2191‐L(REPOSANORSODYNE)」100kgを用いたこと、および、触媒としてTRIGONOX(アズコ・ノベル)1000gを用いたこと以外は実施例2の方法を繰り返した。 触媒炉の温度を、比較例1と同様に85℃に設定し、前述の触媒炉において板を25分間滞在させた。

    〔結果〕
    実施例1および実施例2、ならびに比較例1および比較例2の各々の20の板に対して、機械的特徴を比較するために同じ検査を行った。 その結果、屈曲抵抗、圧縮抵抗、および衝撃による破損抵抗に関して非常に類似する値が得られた。

    UVB‐313紫外線ランプを備えるQ. V. 装置において、板を促進劣化処理したとき明色(ポリエステル樹脂を有する板は照射から50時間以降に黄色になったが一方、メタクリレート板は3000時間の継続する照射では変色しなかった。)および暗色(ポリエステル樹脂を有する板は照射から120時間以降に色落ちしたが、一方、メタクリレート板は700時間の継続する照射では変色せず、その後、2000時間までに青白色の変化が若干生じた。)の両方が観察された。 その結果を表1に示す。

    この種類の装置における100時間の照射は屋外で2年間太陽光線にさらされるのと同等になるので、このことから太陽光線による変色を推定することができる。 したがって、ポリエステル樹脂を有する板の劣化は、明色においては一年後から、そして、暗色においては二年よりも僅かに後から始まると考えられる。 メタクリレート樹脂を用いて覆われた板では、劣化の始まりは暗色においては14年後から観察されると考えられ、明色の板は少なくとも30年間持続すると考えられる。

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