(57)【要約】  架橋アクリルポリマーおよび無機骨材および／または鉱物から作製される複合材であって、架橋アクリルポリマーが、５重量％〜１７重量％の濃度で存在する、複合材を開示する。複合材を調製するプロセスも開示する。【選択図】図１Ａ
2021501253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材であって、（ａ）架橋アクリルポリマーと、（ｂ）前記複合材の重量で、５〜１７％の量の無機骨材と、を含む、複合材。
【請求項２】
前記無機骨材が、石英、珪岩、粘土、炭酸カルシウム、アルミニウムトリヒドロキシド、ガラス粒子、水酸化マグネシウム、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の複合材。
【請求項３】
前記無機骨材が、前記複合材の総重量で、８２％〜９５％の濃度で存在する、請求項１または２に記載の複合材。
【請求項４】
前記複合材が、ＩＳＯ４８９２−２に従って、６５Ｗ／ｍ２の放射に１０００時間曝露されたときに、３未満のＣＩＥＬＡＢ色シフト（ΔＥ）を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項５】
前記複合材が、ＩＳＯ４８９２−２に従って、６５Ｗ／ｍ２の放射に１０００時間曝露されたときに、３未満のＣＩＥＬＡＢ  ｂ座標差（Δｂ）を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項６】
前記無機骨材の少なくとも８０重量％が、１ミクロン（μｍ）〜４ｍｍの範囲のメジアン径を有する粒子の形態である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項７】
前記無機骨材の１２重量％〜６０重量％が、１〜５０μｍの範囲のメジアン径を有する粒子の形態である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項８】
前記アクリルポリマーが、アクリレート、メタクリレート、またはそれらの任意の誘導体から選択されるモノマー単位を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項９】
前記アクリレートが、メタクリレート、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、２−エチルヘキシルアクリレート（２−ＥＨＡ）、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、およびそれらの任意の誘導体または組み合わせから選択される、請求項８に記載の複合材。
【請求項１０】
前記モノマー単位の少なくとも５０％が、ＭＭＡ、２−ＥＨＡ、または両方を含む、請求項８および９のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項１１】
ＭＭＡおよび２−ＥＨＡをそれぞれ６：１〜２：１の範囲の重量比で含む、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項１２】
前記架橋アクリルポリマーが、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、樹状アクリレート、および少なくとも２つの官能基を有するメタクリレート、またはそれらの任意の誘導体もしくは組み合わせからなる群から選択される架橋剤を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項１３】
強化剤をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項１４】
前記強化剤が、ウレタンモノアクリレート、ウレタンジアクリレート、ウレタントリアクリレート、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１３に記載の複合材。
【請求項１５】
前記強化剤が、前記架橋ポリマーの重量で、０．５％〜１５％の濃度で存在する、請求項１３または１４のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項１６】
５０〜９５℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）を特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項１７】
４５〜９５ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項１８】
１２，０００〜２５，０００ＭＰａの範囲の曲げ弾性率を特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項１９】
少なくとも５５℃の熱変形温度（ＨＤＴ）を特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項２０】
前記ポリマーの主鎖に結合したカップリング剤をさらに含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項２１】
前記カップリング剤が、前記無機骨材に結合する、請求項２０に記載の複合材。
【請求項２２】
前記カップリング剤が、前記ポリマー主鎖に結合する、請求項２１に記載の複合材。
【請求項２３】
前記カップリング剤が、アクリロイルから誘導される、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項２４】
前記カップリング剤が、アルコキシシランを含む、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項２５】
前記カップリング剤が、前記複合材の重量で、０．０２％〜０．４％の範囲の濃度で存在する、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれか一項に記載の複合材を含む組成物。
【請求項２７】
架橋アクリルポリマーと、少なくとも１つの無機骨材と、を含む複合材を得るための方法であって、
ａ．複数のアクリルモノマー、少なくとも１つの架橋剤、およびラジカル開始剤を混合し、それによって、前記架橋ポリマーの混合物を得るステップと、
ｂ．前記混合物に無機骨材を添加するステップであって、前記無機骨材および／または鉱物が、前記混合物の重量で、８０％〜９５％の濃度で存在する、添加するステップと、
ｃ．前記混合物を、８０℃を上回る温度で硬化させ、それによって、前記組成物を得るステップと、を含む、方法。
【請求項２８】
前記ステップが、連続ステップである、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記硬化ステップが、ラジカル開始剤を前記混合物に添加するステップをさらに含む、請求項２７および２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記開始剤が、ジ−ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシド、メチルエチルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシオクトエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ジクミルペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシマレエート、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、およびそれらの任意の誘導体または組み合わせからなる群から選択される、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
ステップ（ａ）、ステップ（ｂ）、または両方が、前記混合物に、強化剤およびポリマー安定剤から選択される１つ以上の薬剤を添加することをさらに含む、請求項２７〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１１月１日に出願された英国特許出願第１７１８０８９．４号からの優先権の利益を主張する。上記文書の内容は、本明細書に完全に記載されているかのように、その全体が参照により組み込まれる。
【０００２】
本発明は、とりわけ、架橋アクリルポリマーと、無機骨材および／または鉱物と、を含む複合材に関する。
【背景技術】
【０００３】
人工石は、例えば、キッチンのカウンタートップ、屋内および屋外の床、化粧台、浴槽、洗面器、およびインテリア物品のための建築材料として広く使用されている。人工石製品は、天然石と比較すると、自然では見ることができない様々なパターンおよび色で製造されるそれらの性能、また、優れた物理的性能および機械的性能のために、大きな需要がある。
【０００４】
これらの人工大理石は、一般に、例えばビニルモノマー単位、反応性溶媒としてのスチレン、および硬化プロセス促進剤としてのオクタン酸コバルトを含む不飽和ポリエステル熱硬化性組成物から製造される。これらの既知の人工石組成物の１つの欠点は、スチレン部分が収縮する傾向であり、それにより、微小亀裂およびマクロ亀裂が生じ、人工石の曲げ強度および靭性が低下し得る点である。別の欠点は、屋外環境でのポリエステルの耐光性が低い点である。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、とりわけ、架橋アクリルポリマーと、無機骨材および／または鉱物と、を含む複合材に関する。
【０００６】
本発明者らは、驚くべきことに、特定の百分率範囲の架橋アクリルポリマーおよび無機骨材および／または鉱物を有する複合材が、例外的な機械的特性およびＵ．Ｖ．放射に対する安定性を示すことを発見した。
【０００７】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、架橋アクリルポリマーおよび少なくとも１つの無機骨材および／または鉱物を含む複合材であって、その架橋アクリルポリマーが、複合材の重量で、５〜１７％の濃度で存在する、複合材を含む組成物が提供される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、石英、珪岩、粘土、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
【０００９】
いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の総重量で、８２％〜９５％の濃度で存在する。
【００１０】
いくつかの実施形態では、複合材は、ＩＳＯ  ４８９２−２に従って６５Ｗ／ｍ２の放射に１０００時間曝露した後、３未満のＣＩＥＬＡＢ色シフト（ΔＥ）を示す。
【００１１】
いくつかの実施形態では、複合材は、ＩＳＯ４８９２−２に従って６５Ｗ／ｍ２の放射に１０００時間曝露した後、３未満のＣＩＥＬＡＢ  ｂ座標差（Δｂ）を示す。
【００１２】
いくつかの実施形態では、８２重量％〜９４重量％の無機骨材および／または鉱物は、０．００１〜４ｍｍの範囲のメジアン径を有する１つ以上の粒子の形態である。
【００１３】
いくつかの実施形態では、アクリルポリマーは、アクリレートまたはその任意の誘導体から選択される複数のモノマー単位を含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、アクリレートは、メタクリレート、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、２−エチルヘキシルアクリレート（２−ＥＨＡ）、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニル、メタクリレート、およびそれらの任意の誘導体または組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、モノマー単位は、２−ＥＨＡおよびＭＭＡを含む。いくつかの実施形態では、ＭＭＡおよび２−ＥＨＡは、それぞれ５：１〜３：１の範囲の重量比で存在する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、架橋アクリルポリマーは、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、樹状アクリレート、および少なくとも２つの官能基を有するメタクリレート、またはそれらの任意の誘導体もしくは組み合わせからなる群から選択される架橋剤を含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、複合材は強化剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、強化剤は、ウレタンモノアクリレート、ウレタンジアクリレート、ウレタントリアクリレート、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、強化剤は、架橋ポリマーの重量で、０．５％〜１５％の濃度で存在する。
【００１７】
いくつかの実施形態では、複合材は、５０〜９０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）を特徴とする。
【００１８】
いくつかの実施形態では、複合材は、４５〜９５ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。
【００１９】
いくつかの実施形態では、複合材は、１１，０００〜２５，０００ＭＰａの範囲のヤング率を特徴とする。
【００２０】
いくつかの実施形態では、複合材は、少なくとも５５℃の熱変形温度（ＨＤＴ）を特徴とする。
【００２１】
いくつかの実施形態では、複合材は、ポリマーの骨格に付着されたカップリング剤をさらに含み、そのカップリング剤は、無機骨材および／または鉱物と接触するように構成される。
【００２２】
いくつかの実施形態では、カップリング剤は、無機骨材および／または鉱物に物理的に付着している。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、ポリマー主鎖に共有結合される。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、アクリロイルから誘導される。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、アルコキシシランを含む。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、複合材の重量で、０．０２％〜０．４％の範囲の濃度で存在する。
【００２３】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、架橋アクリルポリマーおよび少なくとも１つの無機骨材および／または鉱物を含む複合材を含む組成物を得るための方法が提供され、その方法は：
ａ．複数のアクリルモノマー、少なくとも１つの架橋剤、ラジカル開始剤、および任意選択で：強化剤およびポリマー安定剤から選択される少なくとも１つの薬剤を混合し、それにより架橋ポリマーの混合物を得るステップと、
ｂ．混合物に無機骨材および／または鉱物を添加するステップであって、無機骨材および／または鉱物が、混合物の重量で、８０％〜９５％の濃度である、添加するステップと、
ｃ．その混合物を、８０℃を上回る温度で硬化させ、それにより組成物を得るステップと、を含む。
【００２４】
いくつかの実施形態では、硬化ステップは、ラジカル開始剤を混合物に添加するステップをさらに含む。
【００２５】
いくつかの実施形態では、開始剤は、ジ−ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシド、メチルエチルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシオクトエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ジクミルペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシマレエート、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、およびそれらの任意の誘導体または組み合わせからなる群から選択される。
【００２６】
他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および／または科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解される意味と同じである。本明細書に記載されているものと同様または同等の方法および材料を本発明の実施形態の実施または試験に使用することができるが、例示的な方法および／または材料を以下に説明する。矛盾する場合は、定義を含む特許明細書が優先される。さらに、材料、方法、および例は、単なる例示であり、必ずしも限定することを意図するものではない。
【００２７】
本発明のいくつかの実施形態は、添付の図面を参照して、例としてのみ本明細書で説明される。図面を詳細に特に参照して、示した詳細は、例として、本発明の実施形態の例示的な考察のためであることを強調する。この点で、図面を用いて行われる説明は、本発明の実施形態がどのように実施され得るかを当業者に明らかにする。
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ−１Ｃ】プレス後（図１Ａ）および硬化後（図１Ｂ）の「グレイン１」（５％アクリル樹脂）ならびに「グレイン６」（粉末フラクション重量比１２．２の非粉末で作製されたスラブを示している）として以下の表５に記載したスラブにおける亀裂／破損を実証している、また硬化後の乾燥領域および崩壊（図１Ｃ）を実証している写真である。
【図２】以下の表６に記載した「ファイン１」（１１％アクリル樹脂）のスラブにおけるプレス後の亀裂を実証している写真である。
【図３Ａ−３Ｃ】プレス時（図３Ａ）の「ファイン４」（１９．５％アクリル樹脂）および硬化後にそのスラブに形成された気泡（図３Ｂ）、ならびに、粉末フラクション重量比１．３の非粉末で作製されたスラブを示している「ファイン７」として表６に記載したスラブを実証している、また、硬化後の多くのペーパーノッチ（研磨できない）を実証している（図３Ｃ）写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、そのいくつかの実施形態では、アクリルモノマー単位を有する架橋ポリマー主鎖、ならびに無機骨材および／または鉱物を含む複合材に関する。一実施形態では、鉱物は、骨材または「鉱物骨材」の形態である。一実施形態では、鉱物または鉱物骨材は、単一の鉱物タイプを含む／から構成される。一実施形態では、鉱物または鉱物骨材は、異なる鉱物タイプの混合物を含む／から構成される。
【００３１】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、以下の説明に記載されるか、または実施例によって例示される詳細に必ずしも限定されないことを理解すべきである。本発明は、他の実施形態が可能であり、または様々な仕方で実施または実行することができる。
【００３２】
組成物
本発明は、そのいくつかの実施形態において、架橋アクリルポリマーおよび少なくとも１つの無機骨材および／または鉱物を含む複合材であって、その架橋アクリルポリマーが、複合材の重量で、２〜２５０％または３〜２０％の濃度で存在する、複合材に関する。
【００３３】
以下の実施例のセクションで示されるように、現在の百分率範囲の架橋アクリルポリマーおよび無機骨材および／または鉱物を有する開示の複合材は、例外的な機械的特性および電磁放射線および／または光および／または紫外線（Ｕ．Ｖ．）放射に対する安定性を示す。
【００３４】
いくつかの実施形態では、その実施形態において開示される複合材を含む組成物が提供される。
【００３５】
いくつかの実施形態では、「アクリルポリマー」という用語は、少なくとも１つのアクリル基（「アクリルモノマーユニット」とも称される）を含むポリマー主鎖からなるポリマーを指す。
【００３６】
いくつかの実施形態では、複合材は、複合材の重量で、１％〜４０％、または３％〜３０％、または５％〜２０％のアクリルポリマーを含む。
【００３７】
いくつかの実施形態では、架橋アクリルポリマーは、複合材の重量で、５％〜約２５％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、架橋アクリルポリマーは、複合材の重量で、約１０％〜約２５％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、架橋アクリルポリマーは、複合材の重量で、約５％〜約３０％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、架橋アクリルポリマーは、複合材の重量で、約１０％〜約３０％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、架橋アクリルポリマーは、複合材の重量で、約７％〜約２０％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、架橋アクリルポリマーは、複合材の重量で、約７％〜約２５％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、複合材は、約１０重量％の架橋ポリマーを含む。
【００３８】
いくつかの実施形態では、架橋アクリルポリマーは、複合材の重量で、３〜２０％、５〜２０％、３〜１７％、５〜１７％、または５〜１５％の濃度で存在し、その間の任意の値および範囲を含む。
【００３９】
いくつかの実施形態では、架橋アクリルポリマーは、複合材の重量で、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、または２０％の濃度で存在し、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、複合材は、７０重量％未満、７５重量％未満、８０重量％未満、８５重量％未満、９０重量％未満、９１重量％未満、９２重量％未満、９３％重量未満、または９５重量％未満の無機骨材および／または鉱物を含む。
【００４１】
いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の重量で、７５％〜９３％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の重量で、７０％〜９３％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の重量で、７０％〜９０％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の重量で、７５％〜９０％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の重量で、８０％〜９０％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の重量で、８５％〜９５％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の重量で、８５％〜９３％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、複合材は、複合材の重量で、約９０％の少なくとも１つの無機骨材および／または鉱物を含む。
【００４２】
いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の重量で、８０％〜９７％、８０％〜９７％、８２％〜９７％、８５％〜９７％、または８５％〜９５％の濃度で存在し、その間の任意の値および範囲を含む。いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、複合材の重量で、８０％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、または９７％の濃度で存在し、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【００４３】
一実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、単一の無機骨材および／または鉱物である。一実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、少なくとも２つの無機骨材および／または鉱物の組み合わせである。
【００４４】
いくつかの実施形態では、複合材は、架橋アクリルポリマーおよび１つ以上の無機骨材および／または鉱物を、１：２０〜１：１の範囲の重量比で含む。いくつかの実施形態では、複合材は、架橋アクリルポリマーおよび１つ以上の無機骨材および／または鉱物を、１：１０〜１：１の範囲の重量比で含む。いくつかの実施形態では、複合材は、架橋アクリルポリマーおよび１つ以上の無機骨材および／または鉱物を、１：８〜１：２の範囲の重量比で含む。いくつかの実施形態では、複合材は、架橋アクリルポリマーおよび１つ以上の無機骨材および／または鉱物を、それぞれ、１：６〜１：４の範囲の重量比、例えば１：６、１：５、または１：４の重量比で含み、その間の任意の値および範囲を含む。
【００４５】
いくつかの実施形態では、複合材は、スラブの形態である。いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、セラミック材料を含む。
【００４６】
いくつかの実施形態では、セラミック材料は、限定するものではないが、アルミナ、ジルコニア、アルミナ、石英、珪岩、ジルコニア、チタニア、シリカ、マグネシア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、コーディエライト、サイアロン、イットリア、またはそれらの任意の混合物から選択される。
【００４７】
いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、限定するものではないが、粘土、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。例示的な実施形態では、無機骨材および／または鉱物は、石英である。
【００４８】
いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物（複数可）は、１つ以上の粒子の形態である。
【００４９】
いくつかの実施形態では、粒子は、それらのサイズに従って少なくとも２つ、またはいくつかの実施形態では３つのグループに分類され、各グループは、粒子の相対直径に関して分類され、本明細書記載のように「大」、「中」、および「小」と分類される。
【００５０】
いくつかの実施形態では、粒子は、８ｍｍ未満の直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、「直径」は、粒子の最大直径である。いくつかの実施形態では、粒子は、４ｍｍ未満の直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、粒子は、０．１μｍ〜８ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、粒子は、１μｍ〜８ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、粒子は、１μｍ〜４ｍｍの直径を特徴とする。
【００５１】
いくつかの実施形態では、当該無機骨材および／または鉱物の少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、または少なくとも９５重量％は、０．００１〜４ｍｍの範囲のメジアン径を有する複数の粒子の形態である。
【００５２】
本明細書では、「直径」という用語は、少なくとも１つの寸法のサイズ、例えば長さのサイズを包含することができ。いくつかの実施形態では、「直径」という用語は、複数の粒子のメジアンサイズを指す。本明細書では、「粒子」とは、１つ以上の粒子を指すことを意味している。
【００５３】
いくつかの実施形態では、小粒子は、０．１μｍ〜５０μｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、小粒子は、０．１〜４５μｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、小粒子は、１〜５０μｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、小粒子は、２〜５０μｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、小粒子は、３〜４５μｍの直径を特徴とする。
【００５４】
いくつかの実施形態では、小粒子は、１、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０μｍの直径を特徴とし、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【００５５】
いくつかの実施形態では、中間粒子は、０．０５〜１．５ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、中間粒子は、０．０５〜１．３ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、中粒子は、０．０７〜１．２ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、中粒子は、０．０５〜１ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、中間粒子は、０．０６ｍｍ〜１ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、中間粒子は、０．０５、０．０６、０．１、０．５、または１ｍｍの直径を特徴とし、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【００５６】
いくつかの実施形態では、小粒子および中間粒子は、無機骨材および／または鉱物の重量で、４０％〜１００％、５０％〜１００％、７０％〜９６％、７５％〜９４％、または８２％〜９４％の総量で存在する。
【００５７】
いくつかの実施形態では、小粒子および中間粒子は、無機骨材および／または鉱物の重量で、４５％、５０％、７０％、７２％、７４％、７６％、７８％、８０％、８２％、８４％、８６％、８８％、９０％、９２％、９４％、または１００％の総量で存在し、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【００５８】
いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物の重量で、無機骨材および／または鉱物の小粒子は、１２％〜６０％の総量で存在する。いくつかの実施形態では、無機骨材および／または鉱物の重量で、無機骨材および／または鉱物の小粒子は、１２％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、または６０％の総量で存在する。
【００５９】
いくつかの実施形態では、大粒子は、０．５〜５ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、大粒子は、１〜５ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、大粒子は、１〜４ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、大粒子は、２．５〜５ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、大粒子は、２．５〜４ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、大粒子は、２〜４ｍｍの直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、大粒子は、１〜８ｍｍ以下の直径を特徴とする。いくつかの実施形態では、大粒子は、１〜８ｍｍ未満の直径を特徴とする。
【００６０】
いくつかの実施形態では、大粒子は、１、２、３、４、５、６、７、または８ｍｍの直径を特徴とし、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【００６１】
いくつかの実施形態では、大粒子、中間粒子、および小粒子の重量比は、それぞれ３：０．８：２．５〜１０：３：８の範囲内にあり、それらの間の任意の値および範囲を含む。いくつかの実施形態では、大粒子、中間粒子、および小粒子の重量比は、それぞれ６：１：０．１〜１．５：１：０．１の範囲内にあり、それらの間の任意の値および範囲を含む。いくつかの実施形態では、大粒子と中間粒子対小粒子の重量比は、それぞれ４：１、３．５：１、３：１、２．５：１、２：１、１．５：１、１．４：１、または１．３：１の範囲内にあり、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【００６２】
「架橋密度」という用語は、得られる「架橋ポリマー」で形成される架橋の密度を指す。架橋パーセントは、ポリマーの相対的な架橋を示す溶媒（例えば、トルエン）の体積中のアクリルポリマーのポリマーパーセント溶解度を使用することによって計算することができる。
【００６３】
いくつかの実施形態では、本明細書で使用される「架橋された」および／または「架橋」という用語、ならびにその文法上の派生語は、概して、ポリマー分子の２本鎖が、ブリッジによって、すなわち、一次化学物質によって鎖の特定の炭素原子を連結する元素、基、または化合物から構成された「架橋剤」によって、付着される、化学プロセスまたはそれらの対応する生成物を指している。したがって、いくつかの実施形態では、架橋剤化合物の一般的な特性としては、少なくとも２つの部分への付着を可能にする二官能基または多官能基を有することが挙げられる。
【００６４】
いくつかの実施形態では、開示される架橋ポリマーは、ポリマーの、２０モル％未満、１６モル％未満、１５モル％未満、１４モル％未満、１３モル％未満、以下の架橋密度を特徴とするポリマーの１２モル％未満、１１モル％未満、１０モル％未満、９モル％未満、８モル％未満、７モル％未満、６モル％未満、または５モル％未満の架橋密度を特徴とする。
【００６５】
いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマーの１モル％〜２０モル％の範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマーの１モル％〜１５モル％の範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマーの１モル％〜１２モル％の範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマーの１モル％〜１０モル％の範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマーの１モル％〜７モル％の範囲の架橋密度を特徴とする。
【００６６】
いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマーの１モル％〜１５モル％の範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマーの５モル％〜１２モル％の範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマーの３モル％〜８モル％の範囲の架橋密度を特徴とする。
【００６７】
いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、３つ以上の官能性モノマー単位を有しない。
【００６８】
本明細書で使用される「％モル（複数可）」という用語は、架橋ポリマーのモル分率またはモル百分率を指す。さらにまたはあるいは、反応した２つ以上の二重結合を有するモノマーのすべての二重結合を想定して、架橋密度を計算してもよい。
【００６９】
例えば、限定するものではないが、約２％（＝２０ｇ／ｌ）の濃度でジアクリレート（Ｍｗ＝２８６ｇ／モル）を含むポリマーは、２×２０／２８６＝０．１４モルの二重結合／ｌを提供する。アボガドロ数＝６．０ｘ１０２３単位／モルを使用すると、架橋密度は、単位／Ｌで評価することができる。
【００７０】
いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマーの総重量で、２×１０２０〜３×１０２３単位／Ｌの範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２×１０２０〜２×１０２４単位／Ｌの範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２×１０２１〜２×１０２４単位／Ｌの範囲の架橋密度を特徴とする。
【００７１】
いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２×１０２２〜２×１０２４単位／Ｌの範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２×１０２２〜３×１０２３単位／Ｌの範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２×１０２０〜２×１０２５単位／Ｌの範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２×１０２１〜２×１０２５単位／Ｌの範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２×１０２２〜２×１０２５単位／Ｌの範囲の架橋密度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、１×１０２３〜３×１０２３単位／Ｌの範囲の架橋密度を特徴とする。
【００７２】
いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、少なくとも２５、少なくとも５０、少なくとも１００、少なくとも１５０、少なくとも２５０、少なくとも４００、少なくとも６５０、少なくとも８００、少なくとも１，０００、または少なくとも１，２００ｃＰの粘度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、１，２００未満、１，０００未満、８００未満、６５０未満、４００未満、２５０未満、１００未満、５０未満、または２５ｃＰ未満の粘度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、５０〜１，０００ｃＰの範囲の粘度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２５０〜６５０ｃＰの範囲の粘度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２５〜１，２００ｃＰの範囲の粘度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、５０〜１，２００ｃＰの範囲の粘度を特徴とする。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、２００〜７００ｃＰの範囲の粘度を特徴とする。
【００７３】
いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖は、これらに限定されないが、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、２−エチルヘキシルアクリレート（２−ＥＨＡ）、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレートから選択されるアクリルモノマー単位、またはアクリル酸、メタクリル酸、もしくはそれらの誘導体もしくは組み合わせから誘導される任意のモノマー単位を含む。
【００７４】
以下の実施例セクションで実証されるように、いくつかの実施形態では、ＭＭＡと２−ＥＨＡとの組み合わせは、それらの現在の比率範囲では言うまでもなく、モジュール強度および曲げ強度の低下をもたらし、複合材製品（例えば、スラブ）は柔軟性の増加を示す。
【００７５】
いくつかの実施形態では、モノマー単位は、ＭＭＡおよび２−ＥＨＡ、またはそれらの任意の誘導体を含む。いくつかの実施形態では、ＭＭＡおよび２−ＥＨＡは、異なるポリマー主鎖に、またはいくつかの実施形態では、少なくとも部分的に、同じポリマー主鎖に存在する（すなわち、コポリマーを形成する）。いくつかの実施形態では、ＭＭＡと２−ＥＨＡの両方を含むコポリマーは、本発明に包含される。
【００７６】
いくつかの実施形態では、ＭＭＡおよび２−ＥＨＡ、またはそれらの誘導体は、１０：１〜１：１、６：１〜２：１、または５：１〜３：１それぞれの範囲の重量比で存在する。
【００７７】
いくつかの実施形態では、ＭＭＡおよび２−ＥＨＡは、１０：１、９：１、８：１、７：１、６：１、５：１、４：１、３：１、２：１、または１：１それぞれの重量比で存在し、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【００７８】
いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖中のモノマー単位の少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも４５重量％、または少なくとも５０重量％は、メタクリレートから誘導される。
【００７９】
いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖中のモノマー単位の９５％未満、９０％未満、８５％未満、８０％未満、７５％未満、７０％未満、６５％未満、６０％未満、５５％未満、または５０重量％未満は、メタクリレートから誘導される。
【００８０】
いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖中のモノマー単位の４０重量％〜９５重量％は、メタクリレートから誘導される。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖中のモノマー単位の５０重量％〜９５重量％は、メタクリレートから誘導される。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖中のモノマー単位の４０重量％〜９０重量％は、メタクリレートから誘導される。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖中のモノマー単位の５０重量％〜９０重量％は、メタクリレートから誘導される。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖中のモノマー単位の８０重量％〜９５重量％は、メタクリレートから誘導される。
【００８１】
いくつかの実施形態では、架橋剤は、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、脂肪族ポリウレタンジアクリレート、ポリウレタンジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート（ＢＤＤＭＡ）、およびそれらの任意の誘導体または組み合わせを含む。
【００８２】
架橋剤のさらなる非限定的な例は、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、３つ以上の官能基を有する多官能樹状アクリレートおよびメタクリレート、およびそれらの任意の誘導体または組み合わせである。
【００８３】
いくつかの実施形態では、架橋剤は、１つ以上の二官能基を有する。いくつかの実施形態では、架橋剤は、二官能基を含む／からなる。いくつかの実施形態では、架橋剤は、１つ以上の三官能基を有する。いくつかの実施形態では、架橋剤は、２つ以上の官能基を有することを特徴とする。これにより、例えば、少なくとも３つのモノマー単位への架橋剤の付着が可能になり得る。
【００８４】
いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖対１つ以上の架橋剤のモル比は、それぞれ１：１００〜１：２である。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖対１つ以上の架橋剤のモル比は、それぞれ１：５０〜１：１０である。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖対１つ以上の架橋剤のモル比は、それぞれ１：１２０〜１：１である。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖対１つ以上の架橋剤のモル比は、それぞれ１：５０〜１：２である。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖対１つ以上の架橋剤のモル比は、それぞれ１：１００〜１：１０である。いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖対１つ以上の架橋剤のモル比は、それぞれ１：１００〜１：１である。
【００８５】
いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、（架橋ポリマーの総重量で）３０重量％未満、２５重量％未満、２０重量％未満、１５重量％未満、１０重量％未満、５重量％未満、２重量％未満、または１重量％未満の架橋剤を含む。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、１重量％〜２０重量％の架橋剤を含む。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、０．０５重量％〜３０重量％の架橋剤を含む。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、１重量％〜３０重量％の架橋剤を含む。
【００８６】
いくつかの実施形態では、複合材は、（複合材および／または組成物の総重量で）１％未満、０．５％未満、または０．１％未満のスチレン（例えば、遊離スチレンとして、またはモノマー単位の形態で）を含む。いくつかの実施形態では、複合材は、スチレンを欠くか、または実質的に欠いている。
【００８７】
いくつかの実施形態では、複合材は、１％未満、０．５％未満、または０．１％未満、または０．０１％未満の重金属を含む。いくつかの実施形態では、複合材は、（複合材および／または組成物の総重量から）重金属（例えば、コバルト）を欠くか、または実質的に欠いている。いくつかの実施形態では、「重金属」とは、遷移金属を指すことを意図している。
【００８８】
耐光性
いくつかの実施形態では、開示される複合材は、電磁放射線に安定である。いくつかの実施形態では、開示される複合材は、可視光に対して安定である。いくつかの実施形態では、開示される複合材は、ＵＶ安定である。
【００８９】
いくつかの実施形態において、「電磁放射線安定」、例えば「ＵＶ安定」とは、開示される複合材を放射線（例えば、ＵＶ放射線）で照射すると、複合材は、実質的に完全なままであり（亀裂なし）、ΔＥカラー値によって実証されるように、最小の色変化を示す、ことを意味している。
【００９０】
「ＵＶ光」または「ＵＶ放射線」という用語は、可視光の波長よりも短いが、Ｘ線よりも長い波長を有する電磁放射線を指し、範囲は１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、エネルギーは３ｅＶ〜１２４ｅＶである。いくつかの実施形態では、「紫外線」という用語は、その波長が約８０ｎｍ〜約４００ｎｍの範囲、例えば３００〜４００ｎｍの放射線を指す。いくつかの実施形態では、Ｕ．Ｖ．Ａ．は、３１５〜４００ｎｍの範囲の波長を指す。いくつかの実施形態では、Ｕ．Ｖ．Ｂ．は、２８０〜３１５ｎｍの範囲の波長を指す。「可視光」という用語は、人間の目が約４３５ｎｍ〜約６７０ｎｍの有意な応答を有する波長を有する光を指す。
【００９１】
いくつかの実施形態では、国際標準化機構（ＩＳＯ）４８９２−２に従って、６５Ｗ／ｍ２のＵ．Ｖ．放射（例えば、キセノンアークランプによる）に１０００時間曝露した後、複合材は、５未満、４未満、３未満、または２未満のΔＥ値を示す。
【００９２】
「ΔＥ」という用語は、国際照明委員会によって規定された「Ｌａｂ表示系」によるＣＩＥＬＡＢ色空間（「シフト」または「差」とも称される）を指す。このＣＩＥＬＡＢ色空間では、色は３つのカテゴリＬ＊、ａ＊、およびｂ＊（本明細書ではそれぞれ「Ｌ」、「ａ」、および「ｂ」とも称する）によって定義され、当業において使用される場合、Ｌ＊は、色の輝度を定義し、ａ＊およびｂ＊はどちらも、所与の色の色相および彩度の特性を定義する。
【００９３】
いくつかの実施形態では、「ΔＥ」は、例えば、ΔＥ＊ａｂ、ΔＥ＊９４、またはＤＥ２０００メトリックを使用して計算することができ、ΔＥは、初期複合材と、特定の条件におけるＵ．Ｖ．放射に対する曝露時の複合材との間の色の差を表す。ΔＥが大きいほど、２つの色の差は大きい。ΔＥ測定のさらなる実施形態は、以下の実施例のセクションで説明する。
【００９４】
いくつかの実施形態では、ＩＳＯ４８９２−２に従って、６５Ｗ／ｍ２のＵ．Ｖ．放射（例えば、キセノンアークランプによる）に１０００時間曝露した後、複合材は、５未満、４未満、３未満、または２未満のΔｂ値を示し、Δｂは、初期複合材と、特定の条件におけるＵ．Ｖ．放射に対する曝露時の複合材との間の、Ｌａｂ表示系の座標ｂによって定義される彩度の差を表す。
【００９５】
いくつかの実施形態では、複合材は、ＫＬｙの定義された範囲での放射線照射５０〜２００時間後に、５５％未満、４５％未満、３５％未満、２５％未満、１５％未満、または５％未満の白色度指数変動（ΔＷＩ）を特徴とする。
【００９６】
いくつかの実施形態では、複合材は、ＫＬｙの定義された範囲での放射線照射５０〜２００時間後に、７５％未満、６５％未満、５５％未満、４５％未満、３５％未満、２５％未満、１５％未満、または５％未満の黄色度指数変動（ΔＹＩ）を特徴とする。
【００９７】
いくつかの実施形態では、「放射線照射」とは、本明細書全体で定義されるようなＵＶ放射線照射（例えば、ＵＶＡまたはＵＶＢ）を指すことを意図している。
【００９８】
一実施形態では、「を特徴とする」は、含むことと同義である。一実施形態では、「を特徴とする」は、からなることと同義である。一実施形態では、「複合材」という用語は、「組成物」という用語と交換可能である。
【００９９】
機械的特性
いくつかの実施形態では、複合材は、６０℃〜１２０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、６５℃〜１１０℃の範囲のＴｇを特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、７５℃〜９５℃の範囲のＴｇを特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、７５℃〜１１０℃の範囲のＴｇを特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、６５℃〜９５℃の範囲のＴｇを特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、５０℃〜９０℃の範囲のＴｇを特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、７０℃〜１１０℃の範囲のＴｇを特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、７０℃〜１００℃の範囲のＴｇを特徴とする。
【０１００】
いくつかの実施形態では、複合材は、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、１００℃、１０５℃、１１０℃、１１５℃、または１２０℃のＴｇを特徴とし、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、複合材は、１０，０００〜３０，０００ＭＰａの範囲のヤング率を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、１３，０００〜３０，０００ＭＰａの範囲のヤング率を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、１６，０００〜２５，０００ＭＰａの範囲のヤング率を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、１５，０００〜２５，０００ＭＰａの範囲のヤング率を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、１０，０００〜２５，０００ＭＰａの範囲のヤング率を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、１１，０００〜２５，０００ＭＰａの範囲のヤング率を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、１５，０００〜３０，０００ＭＰａの範囲のヤング率を特徴とする。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、複合材は、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、２０，０００、２１，０００、２２，０００、２３，０００、２４，０００、２５，０００、２６，０００、２７，０００、２８，０００、２９，０００、または３０，０００ＭＰａのヤング率を特徴とし、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【０１０３】
「ヤング率」という用語は、所定の材料の剛性の尺度を指す。ヤング率は、引張応力を引張ひずみで割ることによって計算することができる。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、複合材は、４０〜１１０ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、５０〜１１０ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、５５〜１１０ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、６０〜９５ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、５０〜１２０ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、６０〜１１０ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、６０〜１００ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、５０〜９５ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、４５〜９５ＭＰａの範囲の曲げ強度を特徴とする。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、複合材は、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、または１１０ＭＰａの曲げ強度を特徴とし、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、降伏強度または曲げ強さとしても知られる「曲げ強度」という用語は、横曲げ試験などの従来のアッセイを使用して容易に定量化および比較することができる、荷重下の非弾性横変形に抵抗する能力として定義される、材料またはコンポーネントの機械的パラメータである。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、複合材は、少なくとも３５℃、少なくとも４５℃、少なくとも５５℃、少なくとも６５℃、少なくとも７０℃、または少なくとも７５℃の熱変形温度（ＨＤＴ）を特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、５５℃〜１１０℃の範囲のＨＤＴを特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、６５℃〜１１０℃の範囲のＨＤＴを特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、５５℃〜１００℃の範囲のＨＤＴを特徴とする。いくつかの実施形態では、複合材は、６５℃〜１００℃の範囲のＨＤＴを特徴とする。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、複合材は、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、１００℃、１０５℃、または１１０℃のＨＤＴを特徴とし、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、本明細書で使用される「熱変形温度（ＨＤＴ）」という用語は、所定の負荷が加えられている状態で一定速度で加熱されたときに複合材が変形する温度を指すことを意図している。
【０１１０】
添加剤
いくつかの実施形態では、組成物または複合材は、賦形剤を含む。いくつかの実施形態では、組成物または複合材は、強化剤を含む。いくつかの実施形態では、強化剤は、架橋ポリマーに付着または結合される。いくつかの実施形態では、強化剤は、限定するものではないが、ウレタンモノアクリレート、ウレタンジアクリレート、ウレタントリアクリレート、またはそれらの任意の組み合わせまたはポリマーから選択される。いくつかの実施形態では、強化剤は、組成物中の所定の粒径および量を特徴とする。いくつかの実施形態では、強化剤は、１つ以上のグラフトポリマーから作製される。グラフトポリマーは、いくつかの実施形態では、メタクリレート、メタクリレート−ブタジエン−スチレンポリマー、アクリレート−メタクリレート−ブタジエン−スチレンポリマー、アクリロニトリル、またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンポリマーもしくはコポリマーを含む。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、強化剤は、限定するものではないが、ポリウレタン、モノアクリレート、ポリウレタンジアクリレート、ポリウレタントリアクリレート、またはそれらの任意の組み合わせから選択される材料を含む。いくつかの実施形態では、強化剤は、コアシェルポリマー構造を含むか、またはコアシェルポリマー構造の形態である。いくつかの実施形態では、コアシェルポリマーは、エラストマー材料を含む。いくつかの実施形態では、エラストマー材料は、グラフトポリマーおよび／またはゴム強化剤を含む。いくつかの実施形態では、コアシェル高分子強化剤は、アクリル系ポリマーから相分離される。一実施形態では、複合材は、コアシェル高分子強化剤を含む。一実施形態では、コアシェルポリマー強化剤は、アクリル系ポリマーから相分離される。
【０１１２】
「エラストマー」という用語は、当技術分野で一般的な意味を有し、いくつかの実施形態では、元の長さの少なくとも２倍まで延伸することができ、次いで、自力で元の形状に戻ることができる合成ゴム、プラスチックまたは他のポリマーを指す。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、シェルは、反応基を欠くかまたは実質的に欠くグラフト化ポリマー材料を含む。いくつかの実施形態では、コアシェルポリマー構造は、マルチ−コア−シェルポリマー構造を含むこともできる。
【０１１４】
コア材料として使用し得るエラストマーの非限定的な例には、ポリブタジエン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、およびそれらのコポリマーまたはターポリマー、任意選択でポリスチレン、ポリアクリロニトリル、またはポリスルフィドが含まれる。
【０１１５】
いくつかの実施形態では、コアは、ポリブタジエンまたはポリブチルアクリレートを含む。いくつかの実施形態では、コアは、スチレンブタジエンまたはそのポリマーを含むエラストマーを含む。さらなる例示的な実施形態では、コアは、シリコーンまたはそのポリマーを含むエラストマーを含む。
【０１１６】
ポリマーシェル材料の非限定的な例には、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリレート、およびポリメタクリレートのモノ、コ、もしくはターポリマー、またはスチレン−アクリロニトリル−グリシジルメタクリレートターポリマーが含まれる。
【０１１７】
以下の実施例セクションで実証されるように、特定の濃度を有する特定のタイプの強化剤は、優れた機械的特性、例えば、曲げ強度の低下ならびにＴｇおよびＨＤＴの低下を提供し得る。
【０１１８】
いくつかの実施形態では、強化剤は、架橋ポリマーの重量で、０．１％〜３０％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、強化剤は、架橋ポリマーの重量で、１％〜３０％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、強化剤は、架橋ポリマーの重量で、０．５％〜３０％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、強化剤は、架橋ポリマーの重量で、０．５％〜２５％の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、強化剤は、架橋ポリマーの重量で、０．５％〜１５％の濃度で存在する。
【０１１９】
いくつかの実施形態では、強化剤は、架橋ポリマーの重量で、０．１％、０．５％、１％、１．５％、２％、２．５％、３％、３．５％、４％、４．５％、５％、５．５％、６％、６．５％、７％、７．５％、８％、８．５％、９％、９．５％、１０％、１０．５％、１１％、１１．５％、１２％、１２．５％、１３％、１３．５％、１４％、１４．５％、１５％、１５．５％、１６％、１６．５％、１７％、１７．５％、１８％、１８．５％、１９％、１９．５％、２０％、２０．５％、２１％、２１．５％、２２％、２２．５％、２３％、２３．５％、２４％、２４．５％、２５％、２５．５％、２６％、２６．５％、２７％、２７．５％、２８％、２８．５％、２９％、２９．５％、または３０％の濃度で存在し、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、複合材は、カップリング剤（「バインダー」とも称する）をさらに含む。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、無機骨材および／または鉱物などの無機材料と接触するように構成される。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、アクリルポリマー主鎖ならびに少なくとも１つの無機骨材および／または鉱物に連合される（例えば、物理的に付着または吸着される）。
【０１２１】
いくつかの実施形態では、カップリング剤は、ポリマー主鎖のモノマー単位に共有結合される。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、アクリロイルから誘導される。
【０１２２】
一実施形態では、「カップル（ｃｏｕｐｌｅ）」、「連合した（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）」、「連結した（ｌｉｎｋｅｄ）」（「架橋剤（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｅｒ）」とは区別する）という用語、および本明細書で交換可能に使用されるそれらの任意の文法上の派生語は、カップリング分子を使用することによって実行かつ／または促進される、有機材料と無機材料（例えば、無機骨材および／または鉱物およびアクリルポリマー）との間の連結を説明しており、その連結は、非限定的な様式の共有結合であり得る。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、カップリング剤は、アルコキシシラン、またはその任意の誘導体から選択されるが、それらに限定されない。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、カップリング剤は、複合材の総重量で、０．０１％〜０．５％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、複合材の総重量で、０．０１％〜０．４％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、複合材の総重量で、０．０２％〜０．４％の範囲の濃度で存在する。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、複合材の総重量で、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０５％、０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、または０．５％の濃度で存在し、それらの間の任意の値および範囲を含む。
【０１２５】
調製方法
本発明のいくつかの実施形態の別の態様によれば、その実施形態において開示される複合材、または架橋ポリマーおよび無機骨材および／もしくは鉱物から作製された複合材、を含む組成物を得るための方法を提供する。
【０１２６】
いくつかの実施形態では、方法は以下のステップ：
（ｉ）アクリルモノマー、少なくとも１つの架橋剤、過酸化物開始剤、および１つ以上のポリマー安定剤を含む複数の材料を混合し、それによって、架橋ポリマーの混合物を得るステップと、
（ｉｉ）その混合物に対して無機骨材および／または鉱物を添加するステップと、
（ｉｉｉ）その混合物を９０℃を上回る温度で硬化させるステップと、を含む。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、ステップ（ｉ）の混合は、強化剤を添加することをさらに含む。
【０１２８】
いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマー主鎖、少なくとも１つの架橋剤、少なくとも１つの開始剤、および任意選択で少なくとも１つの強化剤および１つ以上のポリマー安定剤を混合することによって得られる。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、過酸化物開始剤は、ジ−ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシド、メチルエチルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシオクトエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ジクミルペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシマレエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシマレエート、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、およびそれらの任意の誘導体または組み合わせから選択されるが、それらに限定されない。
【０１３０】
いくつかの実施形態では、ポリマー安定剤は、キノン、フェノール、アミン、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるが、それらに限定されない。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、ステップ（ｉ）のアクリルモノマーは、ＭＭＡを含む。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、ステップ（ｉ）の材料は、ＰＭＭＡおよび／または粘度増強化合物をさらに含む。いくつかの実施形態では、ステップ（ｉ）の材料は、メタクリル酸（ＭＡＡ）をさらに含む。
【０１３３】
非限定的な例示的実施形態では、ステップ（ｉ）の混合材料は、（％ｗ／ｗによって）５０〜６０％のＭＭＡ、１０〜２０％の２−ＥＨＡ、２〜１０％のポリウレタンジアクリレート、１５〜２５％のＰＭＭＡ、０．５〜２％の架橋剤（例えば、トリエチレングリコールジメタクリレート）、および１〜５％のＭＡＡを含む。
【０１３４】
いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマー主鎖、少なくとも１つの架橋剤、および少なくとも１つの強化剤を（ステップ（ｉ）で）混合することにより得られる。いくつかの実施形態では、架橋ポリマーは、ポリマー主鎖と少なくとも１つの架橋剤とを混合することにより得られる。
【０１３５】
モノマー（およびモノマー単位）、架橋剤、強化剤、過酸化物開始剤、無機骨材および／または鉱物、ならびにポリマー安定剤の実施形態は、上記「組成物」において説明されている。
【０１３６】
いくつかの実施形態では、方法は、硬化ステップの前に、混合物または混合物の化合物（例えば、モノマー、架橋剤、過酸化物開始剤）を支持体、テンプレート、または仮支持体上に注ぐ追加のステップをさらに含む。
【０１３７】
支持体の非限定的な例は、支持フレームまたは成形フレーム、および型枠、例えばゴムトレイ型枠などの型を有するかまたは有していない、ゴム、紙、プラスチック、または他の任意のポリマー材料、シリコンシートなどから選択される。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、「硬化する（ｃｕｒｅ）」、「硬化している（ｃｕｒｉｎｇ）」、およびそれらの文法上の派生語は、本明細書で互換的に使用され、凝縮、架橋、重合、または加硫による化学反応によって材料の物理的特性が変化することを指す。典型的に、ただし独占的にではなく、硬化は、熱および触媒の作用だけによって、またはいくつかの実施形態では、特定の圧力と組み合わせて、支援される。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、硬化工程の前に、混合物は、所望のスラブの形態（例えば、壁の成形の有無にかかわらず、４００ｃｍ×２００ｃｍ×３ｃｍのサイズ）で型枠に注がれる。いくつかの実施形態では、硬化ステップの前に、混合物は、真空および／または振動によって圧縮される。いくつかの実施形態では、振動圧縮は、例えば、約１００トンの高圧で行う。
【０１４０】
いくつかの実施形態では、硬化ステップは、硬化プロセス中にカップリング剤を添加するステップをさらに含む。
【０１４１】
いくつかの実施形態では、方法は、好適な量の少なくとも１つの添加剤を、混合物またはスラブ製品に添加するステップをさらに含む。この添加剤は、例えば、着色剤、化学試薬、抗菌物質、殺真菌剤など、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、添加剤は、硬化プロセス中に添加される。いくつかの実施形態では、添加剤は、製造の様々な段階において（例えば、原材料のブレンドへの添加または混合ステップ中に）、混合物に添加され得る。
【０１４２】
いくつかの実施形態では、添加剤は、最終組成物（「石材製品」とも称される）中に存在し得る。いくつかの実施形態では、添加剤は、最終組成物の様々な特性をさらに決定することができる。かかる特性としては、色、テクスチャ、表示パターンなどの物理的特性、例えば、耐薬品性、ｐＨ特性などの化学的特性、例えば、抗菌特性などの生物学的特性、および／または例えば、靭性、曲げ強度、引っかき抵抗性、耐衝撃性などの機械的特性を挙げることができる。
【０１４３】
いくつかの実施形態では、「着色剤」という用語は、染料、顔料、着色剤の組み合わせなど、または液体、ペースト、流体などの任意の形態のそれらの任意の組み合わせを含み得る。
【０１４４】
いくつかの実施形態では、硬化ステップは、７０℃を上回る、８０℃を上回る、９０℃を上回る、９５℃を上回る、１００℃を上回る、または１１０を上回る温度（「硬化温度」と称される）で行われる。いくつかの実施形態では、硬化温度は、１３０℃未満、１２０℃未満、１１５℃未満、１１０℃未満、１０５℃未満、１００℃未満、９５℃未満、または９０℃未満である。
【０１４５】
いくつかの実施形態では、硬化温度は、７０℃〜１３０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、８０℃〜１３０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、９０℃〜１３０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、７０℃〜１２０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、８０℃〜１２０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、９０℃から１２０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、９５℃〜１２０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、７０℃〜１１０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、８０℃〜１１０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、９０℃〜１１０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、９５℃〜１１０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、硬化温度は、９５℃〜１０５℃の範囲である。
【０１４６】
いくつかの実施形態では、硬化は、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも３５、少なくとも４０、少なくとも４５、少なくとも５０、少なくとも５５分、または少なくとも６０分の持続時間（「硬化持続時間」と称される）で行われる。いくつかの実施形態では、硬化は、４０分未満、４５未満、５０未満、５５未満、６０未満、７０未満、９０未満、または１２０分未満の時間で行われる。
【０１４７】
いくつかの実施形態では、硬化持続時間は、２０〜９０分である。いくつかの実施形態では、硬化持続時間は、２０〜７０分である。いくつかの実施形態では、硬化持続時間は、２０〜４５分である。いくつかの実施形態では、硬化持続時間は、３０〜９０分である。いくつかの実施形態では、硬化持続時間は、３０〜７０分である。いくつかの実施形態では、硬化持続時間は、３０〜６０分である。いくつかの実施形態では、硬化持続時間は、３０〜４５分である。
【０１４８】
定義
「複合材」という用語は、一実施形態では、「組成物」と交換可能である。「複合材」という用語は、一実施形態では、本明細書において、組成物が、少なくとも２つの成分でできている、すなわち、非純粋物質でできていることを示すために使用される。いくつかの実施形態では、２つ以上の物質は、異なる特性を有し、各物質において、全体として望ましい特性に対して寄与するとともに、その同一性を保持する。
【０１４９】
いくつかの実施形態では、「モノマー」という用語は、他の分子に化学的に結合してポリマーを形成することができる分子を指す。
【０１５０】
いくつかの実施形態では、「モノマー単位」という用語は、対応するモノマーに誘導される繰り返し単位を指す。ポリマーは、モノマー単位を含むか、またはそれから作製される。「から誘導される」とは、重合プロセスで得られる化合物を指すことを意図している。
【０１５１】
いくつかの実施形態では、「ポリマー」という用語は、互いに共有結合された複数の繰り返し構造単位（モノマー単位）から構成された有機物質のことを言っている。
【０１５２】
いくつかの実施形態では、「ポリマー主鎖」という用語は、概して、モノマー単位を含むポリマーを指す。本発明の文脈において、「ポリマー主鎖」という用語は、ポリマー骨格から突出している鎖分岐を伴うポリマー骨格の主鎖を指すことを理解すべきである。分岐は、本明細書に記載されるように、いずれかのモノマー単位の１つ以上を含み得る。
【０１５３】
いくつかの実施形態では、「過酸化物開始剤」または「ラジカル」という用語は、重合を開始させることができるフリーラジカルビルディングブロックを指す。開始剤は、炭素−水素結合から水素を引き抜くことによってラジカルを発生させることができるため、ポリマーなどの有機材料と組み合わせて使用すると、化学結合が形成され得る。フリーラジカルモノマー単位の生成後に、フリーラジカル部位にビルディングブロックが連続して添加されることにより、ポリマー鎖は急速に成長する。
【０１５４】
限定するものではないが、以下の水溶性の例示的な開始剤：すなわち、過酸化物、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、クメンヒドロペルオキシド、またはジ−ｔ−ブチルペルオキシド；上記の過酸化物と、還元剤、例えば、スルフィット、ビスルフィット、チオスルフィット、ホルムアミジンスルフィン酸、もしくはアスコルビン酸との組み合わせであるレドックス開始剤；または、アゾ系ラジカル重合開始剤、例えば、限定するものではないが、２，２´−アゾビス（２−アミジノプロパン）（ＡＩＢＮ）、ＡＩＢＮＣＯＯＨ、および２，２´−アゾビス（２−アミジノプロパン）、および過硫酸カリウム（ＰＰＳ）、もしくはそれらの任意の誘導体または組み合わせを使用し得る。
【０１５５】
開始剤のさらなる非限定的な実施形態は、上に記載されている。
【０１５６】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される粒子のサイズは、平均サイズを表しているか、またはいくつかの実施形態では、複数の粒子複合材または粒子のメジアンサイズを表している。
【０１５７】
本明細書で言及されるように、「スラブ」、「人工大理石」、「人工石」、および「石英表面」という用語は、互換的に使用することができる。したがって、「スラブ」、「人工大理石」、「人工石」、および「石英表面」という用語のいずれかを参照する場合、すべての用語がカバーされることを意味する。
【０１５８】
いくつかの実施形態では、「スラブ」という用語は、スラブの任意の断片、領域、または部分にも関する。
【０１５９】
いくつかの実施形態では、「ポリマー安定剤」または「安定剤」という用語は、重合中の酸化、フリーラジカル形成、および架橋反応を防止する機能を有する、ポリマーなどの材料を指す。
【０１６０】
いくつかの実施形態では、「アルキル」という用語は、直鎖基および分岐鎖基を含む脂肪族炭化水素を表す。好ましくは、アルキル基は、２１〜１００個の炭素原子、より好ましくは２１〜５０個の炭素原子を有する。数値範囲、例えば、「２１〜１００」が、本明細書に記載されているときは常に、基は、この場合アルキル基は、２１個の炭素原子、２２個の炭素原子、２３個の炭素原子など、１００個を含むそれ以下の炭素原子を含有し得る。本発明の文脈において、「長鎖アルキル」は、その主鎖（連続的に共有結合した原子の最長経路）において少なくとも２０個の炭素原子を有するアルキルである。したがって、短いアルキルは、２０以下の主鎖炭素を有する。本明細書で定義されるように、アルキルは、置換または非置換であることができる。
【０１６１】
いくつかの実施形態では、本明細書で使用される「アルキル」という用語は、飽和または不飽和炭化水素も包含し、したがって、この用語は、アルケニルおよびアルキニルをさらに包含する。
【０１６２】
いくつかの実施形態では、「アルケニル」という用語は、少なくとも２つの炭素原子および少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する、本明細書で定義するような不飽和アルキルを表す。アルケニルは、本明細書中上記したように、１つ以上の置換基によって置換され得るか、または非置換であり得る。
【０１６３】
いくつかの実施形態では、本明細書で定義される「アルキニル」という用語は、少なくとも２つの炭素原子および少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を有する不飽和アルキルである。アルキニルは、本明細書において上記したように、１つ以上の置換基によって置換され得るか、または非置換であり得る。
【０１６４】
いくつかの実施形態では、「シクロアルキル」という用語は、環の１つ以上が完全に共役したパイ電子系を有さない、すべて炭素の単環式または縮合環（すなわち、隣接する炭素原子の対を共有する環）基を表す。本明細書に示すように、シクロアルキル基は、置換または非置換であり得る。
【０１６５】
いくつかの実施形態では、「アリール」という用語は、完全に共役したパイ電子系を有するすべて炭素の単環式または縮合環多環式（すなわち、隣接する炭素原子の対を共有する環）基を表す。アリール基は、本明細書に示すように、置換または非置換であり得る。
【０１６６】
いくつかの実施形態では、「アルコキシ」という用語は、本明細書で定義されるように、−Ｏ−アルキルおよび−Ｏ−シクロアルキル基の両方を表す。
【０１６７】
いくつかの実施形態では、「アリールオキシ」という用語は、本明細書で定義されるように、−Ｏ−アリールを表す。
【０１６８】
本明細書の一般式中のアルキル、シクロアルキル、およびアリール基の各々は、１つ以上の置換基によって置換されてもよく、それにより、各置換基は、独立して、置換される基と、分子内でのその位置に応じて、例えば、ハライド、アルキル、アルコキシ、シクロアルキル、アルコキシ、ニトロ、アミン、ヒドロキシル、チオール、チオアルコキシ、チオヒドロキシ、カルボキシ、アミド、アリール、およびアリールオキシであることができる。追加の置換基も企図される。
【０１６９】
いくつかの実施形態では、「アクリロイル」という用語は、Ｈ２Ｃ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ´基を表し、式中、Ｒ´は、本明細書で定義されるとおりである。
【０１７０】
いくつかの実施形態では、「ハライド」、「ハロゲン」または「ハロ」という用語は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を表す。
【０１７１】
いくつかの実施形態では、「ハロアルキル」という用語は、１つ以上のハライド（複数可）によってさらに置換された、本明細書で定義されるアルキル基を表す。
【０１７２】
いくつかの実施形態では、「ハロアルコキシ」という用語は、１つ以上のハライド（複数可）によってさらに置換された、本明細書で定義されるアルコキシ基を表す。
【０１７３】
いくつかの実施形態では、「ヒドロキシル」または「ヒドロキシ」という用語は、−ＯＨ基を表す。
【０１７４】
いくつかの実施形態では、「チオヒドロキシ」または「チオール」という用語は、−ＳＨ基を表す。
【０１７５】
いくつかの実施形態では、「チオアルコキシ」という用語は、本明細書で定義されるように、−Ｓ−アルキル基および−Ｓ−シクロアルキル基の両方を表す。
【０１７６】
いくつかの実施形態では、「チオアリールオキシ」という用語は、本明細書で定義されるように、−Ｓ−アリールおよび−Ｓ−ヘテロアリール基の両方を表す。
【０１７７】
いくつかの実施形態では、「アミン」という用語は、本明細書に記載のＲ´およびＲ´´を有する、−ＮＲ´Ｒ´´基を表す。
【０１７８】
いくつかの実施形態では、「ヘテロアリール」という用語は、例えば、窒素、酸素、および硫黄などの１つ以上の原子を環（複数可）中に有し、さらに、完全に共役したパイ電子系を有する単環式または縮合環（すなわち、隣接する原子対を共有する環）基を表す。ヘテロアリール基の例としては、限定するものではないが、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピリミジン、キノリン、イソキノリン、およびプリンが挙げられる。
【０１７９】
いくつかの実施形態では、「ヘテロ脂環式」または「ヘテロシクリル」という用語は、窒素、酸素、および硫黄などの１つ以上の原子を環中に有する単環式または縮合環基を表す。環は、１つ以上の二重結合も有し得る。しかしながら、環は、必ずしも完全に共役したパイ電子系を有しているとは限らない。非限定的な代表例は、ピペリジン、ピペラジン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、モルホリノなどである。
【０１８０】
一部の実施形態では、「カルボキシ」または「カルボキシレート」という用語は、−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ´基を表し、式中、Ｒ´は、本明細書で定義されるように、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール（環炭素を介して結合）またはヘテロ脂環式（環炭素を介して結合）である。
【０１８１】
いくつかの実施形態では、「カルボニル」という用語は、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ´基を表し、式中、Ｒ´は、上で定義したとおりである。
【０１８２】
上記の用語は、そのチオ誘導体（チオカルボキシおよびチオカルボニル）も包含する。
【０１８３】
いくつかの実施形態では、「チオカルボニル」という用語は、−Ｃ（＝Ｓ）−Ｒ´基を表し、式中、Ｒ´は上で定義したとおりである。
【０１８４】
いくつかの実施形態では、「チオカルボキシ」基は、−Ｃ（＝Ｓ）−ＯＲ´基を表し、Ｒ´は本明細書で定義されるとおりである。
【０１８５】
いくつかの実施形態では、「スルフィニル」基は、−Ｓ（＝Ｏ）−Ｒ´基を表し、Ｒ´は本明細書で定義されるとおりである。
【０１８６】
いくつかの実施形態では、「スルホニル」または「スルホネート」基は、−Ｓ（＝Ｏ）２−Ｒ´基を表し、式中、Ｒ´は本明細書で定義されるとおりである。
【０１８７】
いくつかの実施形態では、「カルバミル」または「カルバメート」基は、−ＯＣ（＝Ｏ）−ＮＲ´Ｒ´´基を表し、式中、Ｒ´は本明細書で定義されるとおりであり、Ｒ´´はＲ´について定義されるとおりである。
【０１８８】
いくつかの実施形態では、「ニトロ」基は、−ＮＯ２基を指す。
【０１８９】
いくつかの実施形態では、「シアノ」または「ニトリル」基は、−Ｃ*Ｎ基を指す。
【０１９０】
いくつかの実施形態では、「アジド」という用語は、−Ｎ３基を指す。
【０１９１】
いくつかの実施形態では、「スルホンアミド」という用語は、−Ｓ（＝Ｏ）２−ＮＲ´Ｒ´´基を指し、式中、Ｒ´およびＲ´´は本明細書で定義されるとおりである。
【０１９２】
いくつかの実施形態では、「ホスホニル」または「ホスホネート」という用語は、−Ｏ−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ´）２基を表し、式中、Ｒ´は上で定義したとおりである。
【０１９３】
いくつかの実施形態では、「ホスフィニル」という用語は、上で定義したＲ´およびＲ´´を有する−ＰＲ´Ｒ´´基を表す。
【０１９４】
いくつかの実施形態では、「アルカリル」という用語は、本明細書に記載のように、アリールによって置換されている、本明細書に定義されているアルキルを表す。例示的なアルカリルは、ベンジルである。
【０１９５】
いくつかの実施形態では、「ヘテロアリール」という用語は、例えば、窒素、酸素、および硫黄などの１つ以上の原子を環（複数可）中に有し、さらに、完全に共役したパイ電子系を有する単環式または縮合環（すなわち、隣接する原子対を共有する環）基を表す。ヘテロアリール基の例としては、限定するものではないが、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピリミジン、キノリン、イソキノリン、およびプリンが挙げられる。ヘテロアリール基は、本明細書において上記したように、１つ以上の置換基によって置換され得るか、または非置換であり得る。代表的な例は、チアジアゾール、ピリジン、ピロール、オキサゾール、インドール、プリンなどである。
【０１９６】
いくつかの実施形態では、本明細書で互換的に言及される「ハロ」および「ハライド」という用語は、本明細書ではフッ化物、塩化物、臭化物、およびヨウ化物とも称される、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素であるハロゲンの原子を表す。
【０１９７】
いくつかの実施形態では、「ハロアルキル」という用語は、１つ以上のハライド（複数可）によってさらに置換された、上で定義されるアルキル基を表す。
【０１９８】
一般的用語
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、±１０％を指す。
【０１９９】
「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語およびそれらの活用語は、「含むが限定されない」ことを意味する。「からなる」という用語は、「含みかつ限定される」ことを意味する。「から本質的になる」という用語は、組成、方法、または構造は、追加の成分、ステップ、および／または部分を含み得るが、追加の成分、ステップ、および／または部分は、クレームされる組成物、方法、または構造の基本的および新規な特性を具体的に変化させない、ことを意味している。
【０２００】
「例示」という用語は、本明細書では、「例、事例、または例示として役立つ」ことを意味するために使用される。「例示」として記載した実施形態は、他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると必ずしも解釈されるべきではなく、かつ／または他の実施形態からの特徴の組み込みを必ずしも除外するものではない。
【０２０１】
本明細書では、「任意選択で」という用語は、「いくつかの実施形態では提供され、他の実施形態では提供されない」ことを意味するために使用される。本発明の任意の特定の実施形態は、かかる特徴が矛盾しない限り、複数の「任意の」特徴を含み得る。
【０２０２】
本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明確に他のことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。例えば、「化合物」または「少なくとも１つの化合物」という用語は、それらの混合物を含む複数の化合物を含み得る。
【０２０３】
本願全体を通して、本発明の様々な実施形態は、範囲形式で提示され得る。範囲形式での説明は、単に便宜性および簡潔性のためであり、本発明の範囲に関する確固たる限定として解釈するべきではないことを理解すべきである。したがって、範囲の説明は、すべての可能な部分範囲ならびにその範囲内の個々の数値を具体的に開示していると見なされるべきである。例えば、１〜６などの範囲の説明は、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜３などの部分範囲、ならびに、例えば、その範囲内の個々の数、例えば、１、２、３、４、５、および６を具体的に開示していると考えるべきである。これは、範囲の幅に関係なく適用される。
【０２０４】
本明細書で数値範囲が示される場合は常に、表示範囲内の任意の引用数字（分数または整数）を含むことを意味している。第１の表示数と第２の表示数の「間を範囲とする／間の範囲（ｒａｎｇｉｎｇ／ｒａｎｇｅｓ  ｂｅｔｗｅｅｎ）」および第１の表示数「から」第２の表示数「まで」「を範囲とする／までの範囲（ｒａｎｇｉｎｇ／ｒａｎｇｅｓ  ｆｒｏｍ）」というフレーズは、本明細書では互換的に使用され、第１および第２の表示数、ならびにそれらの間のすべての分数および整数を含むことを意味している。
【０２０５】
本明細書で使用される「方法」という用語は、所与のタスクを達成するための方法、手段、技法、および手順を指し、例えば、限定するものではないが、それらの様式、手段、技術、および手順は、化学および材料技術の実務者によって知られているか、または既知の様式、手段、技法、および手順から容易に開発される。
【０２０６】
本明細書で使用される場合、「処理する」という用語は、状態の進行、すなわち状態の審美的兆候の進行を、抑止し、実質的に阻害し、減速もしくは逆転させることを含む。
【０２０７】
「Ａ、Ｂ、およびＣなどの少なくとも１つ」に類似した条件が使用されるそれらの例では、一般に、かかる構文は、当業者が条件を理解するという意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」としては、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢが一緒、ＡとＣが一緒、ＢとＣが一緒、および／またはＡ、Ｂ、およびＣが一緒などが挙げられるが、それらに限定されない）。説明、特許請求の範囲、または図面のいずれにおいても、２つ以上の代替的な用語を提示する、実質的に任意の選言語および／またはフレーズは、その用語のうちの１つ、その用語のいずれか、または両方の用語を含む可能性を企図していると理解されるべきであることは、当業者によってさらに理解されよう。例えば、フレーズ「ＡまたはＢ」は、「Ａ」もしくは「Ｂ」または「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。
【０２０８】
明確にするために別個の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供することもできる、ことが理解される。逆に、簡潔にするために単一の実施形態の文脈で説明されている本発明の様々な特徴は、別個に、または任意の好適なサブコンビネーションで、または本発明の他の説明された実施形態で好適に提供することもできる。様々な実施形態の文脈で説明されている特定の特徴は、実施形態がそれらの要素なしでは機能しない場合を除いて、それらの実施形態の本質的な特徴と見なされるべきではない。
【０２０９】
上で説明し、以下の特許請求の範囲で請求する本発明の様々な実施形態および態様に関して、以下の実施例において実験的裏付けが認められる。
【実施例】
【０２１０】
上記の説明とともに、以下の実施例を参照し、本発明を非限定的な様式で例示する。
【０２１１】
特性評価方法
ＵＶ−Ａ／ＵＶ−Ｂ光の６時間放射ならびに暗闇および湿気条件下で６時間の間隔で、１００または２００時間後の白色度（ＷＩ）を評価するために、分光光度計で複合材を調べた。ＵＶＡ−３４０ランプの分光放射範囲は、３００〜４００ｎｍで、放射ピークは３４０ｎｍである。ＵＶＢ−３１３ランプの分光放射範囲は、２７５〜３７０ｎｍで、放射ピークは３１３ｎｍである。ＵＶ実験は、ランプと試料との間の距離が５０ｍｍである７×１５ｃｍの試料寸法でＱＵＶマシンによって行った。
【０２１２】
追加の例示的な手順において、複合材の耐光性特性は、以下に記載するように、ＩＳＯ４８９２−２に従って試験した。
【０２１３】
イスラエル規格協会の標準Ｎｏ．４４９１に基づく内部標準に従って、Ｌｌｏｙｄデバイス、１０ｋＮのロードセル、試料サイズ２０ｘ１０ｘ１５０ｍｍ、およびバー速度１０ｍｍ／分を使用することによって、曲げ弾性率および曲げ強度を試験した。
【０２１４】
ガラス転移温度（Ｔｇ）および熱変形温度（ＨＤＴ）は、動的機械分析（ＤＭＡ）技術を使用して測定した。
【０２１５】
実施例１
様々な複合材の機械的特性評価−パートＡ
材料および方法
例示的な手順では、曲げ強度、曲げ弾性率、および熱変形温度（ＨＤＴ）を評価するために、１０％の架橋ポリマーおよび９０％の石英粒子を含む９つの異なる複合材を調べた。
【０２１６】
表１に示すように、これらの試料には以下のものが含まれていた：
●３タイプのアクリル単官能モノマー：（ｉ）メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、（ｉｉ）ｎ−ブチルアクリレート（ｎ−ＢＡ）、（ｉｉｉ）２−エチルヘキシルアクリレート（２−ＥＨＡ）、
●３タイプの直径の石英粒子：（ｉ）０．２〜０．５ｍｍ、（ｉｉ）０．０６〜０．２ｍｍ、（ｉｉｉ）０．００１〜０．０５ｍｍ、
●０．０２％トリエチレングリコールジメタクリレート（架橋剤）、
●メトキシシランを含む０．１２％のカップリング剤。
●過酸化ジ−ベンゾイル（ＤＢＰ）開始剤、
●２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＴＢＰ）、
●コアシェル強化剤（Ａｒｋｅｍａ  Ｉｎｃ．製ＸＴ−１００）。
【表１】
2021501253.tif 000003
【０２１７】
硬化は、１００℃の温度で２５〜８５分間行った。
【０２１８】
結果
【０２１９】
特性評価の結果を以下の表２にまとめる：
【表２】
2021501253.tif 000004
【０２２０】
１０％ではなく１１．８５％の架橋ポリマーを石英粒子と一緒に硬化させると、複合材は歪んで臭いがあった。
【０２２１】
実施例２
様々な複合材の機械的特性評価−パートＢ
材料および方法
特に明記しない限り、サンプルは以下のものを含有する：
●３タイプのアクリル単官能モノマー：（ｉ）ＭＭＡ、（ｉｉ）ｎ−ブチルアクリレート（ｎ−ＢＡ）、および（ｉｉｉ）２−ＥＨＡを含むポリマー主鎖、
●コアシェル強化剤（Ａｒｋｅｍａ  Ｉｎｃ．製ＸＴ−１００またはＤｕｒａｓｔｒｅｎｇｔｈ  ４８０）、ジ−ベンゾイルペルオキシド（Ａｒｋｅｍａ  Ｉｎｃ．製Ｌｕｐｅｒｏｘ  ７５、Ｌｕｐｅｒｏｘ  ＡＮＳ５０、Ｐｅｒｋａｄｏｘ  １６、またはＰａｒａｄｏｘ  Ｌ４０ＲＰＳ）、
●トリエチレングリコールジメタクリレート−架橋剤１％（Ａｒｋｅｍａ  Ｉｎｃ．製ＳＲ−２０５）、
●白色顔料粉末または白色顔料ペースト（Ｆｌｏｒｍａ製のチタンプレミックス、白色ペーストＰ１８２３、白色ペースト９６６０ＰＵ／ＷＥ−６−ＮＭ）、
●任意選択でメタクリル酸（ＭＡＡ）３％、
●ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、および
●ポリウレタン樹脂（Ｒａｈｎ製Ｇ４２３０／Ｇ４２６７）。
【０２２２】
架橋ポリマーの様々な組成物（表３に示した）は、Ｔｇ（損失弾性率）、曲げ弾性率、最大負荷時の曲げ強度（上記のとおり）によって特徴付けられる。表４を参照されたい。
【表３】
2021501253.tif 000005
【表４】
2021501253.tif 000006
【０２２３】
耐光性検査
例示的な手順では、白色度指数（ＷＩ）を含むＵＶ安定性を（上記のように）試験した。
【０２２４】
以下の表５は、表４でコード化した試料の白色度試験の結果を示している。
【表５】
2021501253.tif 000007
【０２２５】
耐光性特性のさらなる特性評価は、アクリル樹脂対ポリエステル樹脂の比較研究の文脈において、以下の実施例８に示す。
【０２２６】
実施例３
樹脂含有量
追加の例示的な手順では、樹脂対無機骨材および／または鉱物の含有量が、アクリルスラブ特性に及ぼす影響を試験するために、以下の２タイプのフィラー組成物を試験した。
●タイプ１−「グレイン」−比較的大きな百分率の大型石英フラクションを特徴とする組成物。
●タイプ２−「ファイン」−比較的小さな百分率の小さな石英フラクションを特徴とする組成物。
【０２２７】
結果を以下の表６（タイプ１について）および７（タイプ２について）に要約する。
【表６】
2021501253.tif 000008
2021501253.tif 000009
【表７】
2021501253.tif 000010
2021501253.tif 000011
【０２２８】
実施例４
モノマー単位
追加の例示的な手順では、アクリルモノマー単位の組成物に関してスラブを試験した。以下の表８に示すように、２−ＥＨＡモノマー単位の主な利点は、スラブに望ましい柔軟性を付与する点にある。
【表８】
2021501253.tif 000012
【０２２９】
実施例５
強化剤
追加の例示的な手順では、強化材の組み込みに関してスラブを試験した。以下の表９に示すように、強化材の主な利点は、スラブに望ましい柔軟性を付与する点にある。
【０２３０】
具体的には、表９に示すように、強化剤を組み込むと、曲げ強度の低下し、またＴｇおよびＨＤＴが低下し、それは、架橋密度の低下およびスラブの柔軟性の向上を示している。
【表９】
2021501253.tif 000013
【０２３１】
実施例６
アクリル対ポリエステル樹脂−比較研究
追加の例示的な手順では、アクリル系スラブ組成物を、ポリエステル系スラブ組成物と比較し、以下に説明し、表１０に要約して、アクリル系組成物の利点を示した。
【０２３２】
ポリエステル系組成物は以下のものを含んでいた：
●石英−８８％
●不飽和ポリエステル−１１．９％
●アルコキシシラン−０．１％
【０２３３】
アクリル系組成物は以下のものを含んでいた：
●石英−８８％
●アクリルモノマー混合物（樹脂）−１１．９％＊
●アルコキシシラン−０．１％
＊樹脂組成物は以下のものを含んでいた：
●ＭＭＡ−５６．５％
●２−ＥＨＡ−１４％
●メタクリル酸−３％
●ＰＭＭＡ−２０％
●ＰＵジアクリレート（強化剤）−５％
●トリエチレングリコールジメタクリレート（架橋剤）−１．５％
【０２３４】
追加の例示的な手順では、以下の表１０に示すように、２つの異なる組成物が製造され、それらの耐光性について特性を評価した。
【表１０】
2021501253.tif 000014
【０２３５】
例示的な手順では、以下の適切な条件に従って混合物をプレスして硬化させた：
●試料＃１−９０℃で４０分
●試料＃２−９０℃で５５分
【表１１】
2021501253.tif 000015
【０２３６】
本明細書（表１１）および上記（表１０）に示すように、開示される複合材は、試験されたすべてのパラメータにおいて（特に、ＵＶＢ−３１３およびキセノンランプへの曝露時のＷＩおよびデルタＥの変化について）利点を示す。
【０２３７】
Ｕ．Ｖ．Ａ．試験のさらなる結果を、以下の表１２に示す。その結果は、アクリルスラブが、ポリエステルスラブよりもＵＶ安定性に優れていることを実証している。したがって、ポリエステルの分解は、アクリルポリマーよりも速い。
【表１２】
2021501253.tif 000016
【０２３８】
硬化後、試料の耐光性を試験した。
【０２３９】
ポータブル分光光度計（ＤＡＴＡＣＯＬＯＲ製）を使用して試料を測定し、Ｌ−ａ−ｂ値を測定した。例示的な手順では、試料をアークキセノン機器（ＡＴＬＡＳ製Ｓｕｎｓｅｔ  ＸＸＬ＋）に配置し、ＩＳＯ  ４８９２−２に従って試験を行った。
【０２４０】
試験条件は以下のとおりである：
●放射−６５Ｗ／ｍ２
●温度−３８℃
●湿度−６５％
●１サイクルあたり１０００時間。
【０２４１】
例示的な手順では、１０００時間サイクル後、試料のＬａｂ値を再度測定した。
【０２４２】
色の変化を示すために、デルタＥを、次の式に従って計算した：
【数１】
2021501253.tif 000017
式中、Ｄｅｌｔａ  Ｌ＝Ｌ曝露後−Ｌ曝露前、デルタａ＝ａ曝露後−ａ曝露前
、デルタｂ＝ｂ曝露−ｂ曝露前
【０２４３】
黄色度の変化については、Ｄｅｌｔａ  ｂ（Ｄｅｌｔａ  ｂ＝ｂ曝露後−ｂ曝露前）を使用した。
【０２４４】
以下の表１３は、試料＃１（ポリエステル系）と試料＃２（アクリル系）との間のデルタＥおよびデルタｂ両方における差を示している。
【表１３】
2021501253.tif 000018
【０２４５】
これらを総合すると、アクリル系スラブは、ポリエステル系スラブと比較して大きな利点がある、と結論される。
【０２４６】
本発明を、その特定の実施形態と併せて説明してきたが、多くの代替、修正、および変形は、当業者に明らかであろうことは明白である。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨および広い範囲に該当するかかるすべての代替、修正、および変形を包含することが意図されている。
【０２４７】
本明細書で言及するすべての出版物、特許、および特許出願は、各個々の出版物、特許、または特許出願が、参照により本明細書に組み込まれることが具体的かつ個々に示されているのと同程度に、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。さらに、本出願における参考文献の引用または確認は、かかる参考文献が本発明の先行技術として利用可能であることの承認として解釈されてはならない。セクションの見出しが使用される場合、それらの見出しを必ずしも限定と解釈すべきではない。
【図１Ａ】
2021501253.tif 000019
【図１Ｂ】
2021501253.tif 000020
【図１Ｃ】
2021501253.tif 000021
【図２】
2021501253.tif 000022
【図３Ａ】
2021501253.tif 000023
【図３Ｂ】
2021501253.tif 000024
【図３Ｃ】
2021501253.tif 000025
【国際調査報告】
2021501253.tif 000026
2021501253.tif 000027
2021501253.tif 000028