JP2001233649A - 人造大理石の製造方法 - Google Patents
人造大理石の製造方法Info
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Abstract
きて、人造大理石から形成される製品に補強板等を設け
る必要をなくし、製品の薄型化・軽量化を達成すること
ができると共に、透明性を高めて外観を向上することが
できる人造大理石の製造方法を提供する。 【解決手段】 樹脂成分及び充填材を含有する樹脂組成
物を成形硬化させて得られる人造大理石の製造方法に関
する。充填材として水酸化アルミニウムとガラスパウダ
ーとを用いる。この二種の充填材として、一方の粒径分
布の最大ピークと二番目のピークとの間に、他方の粒径
分布の最大ピークが存在するような粒径分布を有する充
填材を用いる。
Description
として用いられる人造大理石の製造方法に関するもので
ある。
離型剤、硬化剤等の添加物を配合した樹脂組成物を所望
の形状を有する注型金型に注入し、加熱硬化させること
によって人造大理石を形成することが知られていた。
料となる樹脂としては、従来からポリエステル系、アク
リル系、ビニルエステル系などが用いられてきた。
洗面カウンター、キッチンカウンター、浴槽、洗面ボー
ル等に利用されている。
向上するためには、補強材として、ガラス繊維の配合量
を増大することが行なわれている。しかし、ガラス繊維
の配合量を増大させると、人造大理石に形成される柄や
模様の流れが著しく阻害されたり、混合分散性が不均一
になったり、製品の透明感が低下したり、製品面にガラ
ス繊維の毛羽立ちが発生したりして、均一な製品が得ら
れず、そのため、製品強度の向上には限界があった。
に、人造大理石の裏面に木製の補強板を設けたり、FR
P(繊維強化プラスチック)による補強層を設けたりし
て、製品の厚みを厚くすることが行なわれていた。
して人造大理石の裏面を補強するためには、加工の手間
がかかると共にコストアップにも繋がるものであった。
また、製品に補強板等の厚みが加わるため、製品の薄型
化が困難となり、それに伴って製品の重量が大きくなっ
て、製品の運搬や施工における負担が大きくなるもので
あった。また、補強板等を設けることにより製品の透明
性が損なわれ、外観も悪化するものであった。
あり、人造大理石の耐衝撃強度を向上することができ
て、人造大理石から形成される製品に補強板等を設ける
必要をなくし、製品の薄型化・軽量化を達成することが
できると共に、透明性を高めて外観を向上することがで
きる人造大理石の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
人造大理石の製造方法は、樹脂成分及び充填材を含有す
る樹脂組成物を成形硬化させて得られる人造大理石の製
造方法において、充填材として水酸化アルミニウムとガ
ラスパウダーとを用い、この二種の充填材として、一方
の粒径分布の最大ピークと二番目のピークとの間に、他
方の粒径分布の最大ピークが存在するような粒径分布を
有するものを用いることを特徴とするものである。
構成に加えて、充填材である水酸化アルミニウムとガラ
スパウダーとして、一方の粒径分布の最大ピークの粒径
をXμm、二番目のピークの粒径をYμm、他方の最大
ピークをZμmとすると、X≧Z+2かつY≦Z−2の
関係となるような粒径分布を有するものを用いることを
特徴とするものである。
は2の構成に加えて、充填材として、粒径分布の最大ピ
ークが10〜15μmの範囲にあり、二番目に大きいピ
ークが1〜2μmの範囲にある水酸化アルミニウムと、
粒径分布の最大ピークが4〜8μmの範囲にあるガラス
パウダーとを併用することを特徴とするものである。
至3のいずれかの構成に加えて、水酸化アルミニウム1
00質量部に対して、ガラスパウダーを1〜50質量部
用いることを特徴とするものである。
至4のいずれかの構成に加えて、樹脂組成物中における
充填材の配合量を、樹脂成分100質量部に対して18
0〜300質量部とすることを特徴とするものである。
する。
は、樹脂成分、充填材、補強材、内部離型剤、硬化剤等
を含有する。
架橋剤が配合されたものであり、熱硬化性樹脂として
は、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂のうちのいずれか一種、あるいは二種以上を併用す
ることができる。
ル型ビニルエステル樹脂又はノボラック型ビニルエステ
ル樹脂のうちの、いずれか一方又は双方を用いることが
できる。
樹脂とは、ビスフェノール型エポキシ樹脂と酸との付加
反応物であり、またノボラック型エポキシ樹脂はノボラ
ック型エポキシ樹脂と酸との付加反応物であって、いず
れも両末端のみに反応性付加反応物を有する。
るためのビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビス
フェノールA型、ビスフェノールAD型、ビスフェノー
ルS型、ビスフェノールF型等の各種のものを用いるこ
とができる。
通常、不飽和一塩基酸を使用するものであり、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、ソルビン酸、
ヒドロキシエチルメタクリレート・マレート、ヒドロキ
シエチルアクリレート・マレート、ヒドロキシプロピル
メタクリレート・マレート、ヒドロキシプロピルアクリ
レート・マレート、ジシクロペンタジエン・マレート等
を用いることができる。
剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマー等が配合
されているが、特にこのような形態に限定されるもので
はない。
アクリレートモノマー、多官能のアクリルモノマー、あ
るいはこれらのプレポリマー、あるいはこれらのポリマ
ーのうち、二種以上のものを含有する通常アクリルシロ
ップ樹脂と称される熱硬化型のものを用いることができ
るが、特にこのような形態に限定されるものではない。
イン酸のような不飽和二塩基酸及び無水フタル酸のよう
な飽和二塩基酸とグリコール類とを縮合反応させて合成
され、分子内に不飽和結合とエステル結合とを有する熱
硬化型のものを用いることができる。また通常、このポ
リエステル樹脂としては、架橋剤としてスチレンモノマ
ー、アクリルモノマー等が配合されている不飽和ポリエ
ステル樹脂と称されるものが用いられるが、特にこのよ
うな形態に限定されるものではない。
樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂のうちの二種以
上の混合型とする場合は、それぞれの樹脂の有する特
性、充填材として使用するアルミナの特性及び目的とす
る製品の物性等に適合した適宜の割合で配合されるもの
であり、その配合比は特に限定されるものではない。
メチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサエートや、
t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート等
を用いることができる。この硬化剤の配合割合は、例え
ば熱硬化性樹脂としてビニルエステル樹脂を用いている
場合は、熱硬化性樹脂及び必要に応じて配合される架橋
剤からなる樹脂成分の総量100質量部に対して、0.
5〜5質量部とすることが好ましい。
水酸化アルミニウムとガラスパウダーとの複合型にし
て、その粒径分布を均一にしたものが用いられる。
の粒度は平均粒径で示されるが、その分布は図1に示す
ように、大きく二つのピークを有する分布となってい
る。水酸化アルミニウムは通常大きな結晶粒径を有する
ものが生成され、これを破砕することによって細かくさ
せて所定の粒度(平均粒径)を有するものが得られる。
しかし、細かい分級作業を行なわない限り、得られる水
酸化アルミニウム粒子中には、粒径が非常に細かい粒子
と、所定の粒度に近い粒子とが混在したものとなる。そ
の結果、水酸化アルミニウムの粒径分布は、所定の粒度
に近い粒径付近に最大のピークが存在し、この最大のピ
ークよりも小さい粒径の領域に最大のピークよりも小さ
いピークが存在することとなる。
も同様に、平均粒径に近い領域に最大のピークが存在す
ると共に、この最大のピークよりも小さい粒径の領域に
最大のピークよりも小さいピークが存在する。
ーとは、ガラスパウダーの方が硬度が高いものであり、
水酸化アルミニウムのモース硬度が3であるのに対して
ガラスパウダーのモース硬度が7である。
ラスパウダーのうちの、一方の粒径分布の最大のピーク
と、最大ピークよりも小さい粒径の領域における二番目
のピークとの間の領域に、他方の粒径分布の最大ピーク
が存在するように粒径が調節された水酸化アルミニウム
とガラスパウダーとを併用して樹脂組成物を調製するも
のである。
示す。図中では一方の充填材の粒径分布を実線で、他方
の充填材の粒径分布を破線で示す。このとき、二種類の
充填材のうち、一方の充填材の粒径分布の最大ピークの
粒径をXμm、二番目のピークの粒径をYμm、他方の
充填材の最大ピークをZμmとすると、X≧Z+2かつ
Y≦Z−2の関係となるような粒径分布を有する充填材
を用いることが好ましい。
充填材の最大ピークとの粒径の差をa、一方の充填材の
二番目のピークと他方の充填材の最大ピークとの粒径の
差をbとすると、a:bが2:2〜11:7の範囲にあ
るような粒径分布を有する充填材を用いることが好まし
い。
大のピークと、最大ピークよりも小さい粒径の領域にお
ける二番目のピークとの間の領域に、粒径分布の最大ピ
ークを有するガラスパウダーを用いることが好ましい。
例えば、水酸化アルミニウム粒子として、平均粒径が1
0μmであり、粒径分布が、図1、2の実線に示すよう
に、10〜15μmの範囲に最大のピークが存在し、二
番目のピークが、1〜2μmの範囲に存在するものを用
いる。それに対してガラスパウダーとしては、平均粒径
が5μmであり、粒径分布が、図2の破線に示すよう
に、4〜8μmの範囲に最大のピークが存在し、二番目
のピークが、0.5〜1.0μmの範囲に存在するもの
を用いる。
ウダーとを併用すると、水酸化アルミニウムの粒径分布
の最大ピークと二番目のピークとの間の、粒径の分布が
少ない領域に、ガラスパウダーの粒径分布の最大ピーク
が存在することとなる。この場合、水酸化アルミニウム
とガラスパウダーとから構成される充填材の粒径分布
は、分離したピークの形成が抑制されて、充填材全体の
粒径が、広い粒径の範囲に亘って分布することとなる。
ークを有することによる耐衝撃強度のばらつきの発生を
抑制することができる。すなわち、このような充填材を
含む樹脂組成物を用いて多数の人造大理石を製造し、得
られる人造大理石の耐衝撃強度を測定した場合、耐衝撃
強度の分布の標準偏差の値を小さくして、人造大理石ご
とに耐衝撃強度の違いが発生することを抑制することが
でき、均一な品質を有する人造大理石を得ることができ
るものである。また更に、水酸化アルミニウム粒径分布
の分離したピークの間を、硬度の高いガラスパウダーの
粒径分布のピークが占めることにより、樹脂組成物にて
形成される人造大理石の耐衝撃強度が飛躍的に向上する
ものである。
ダーとの配合比は、特に限定するものではないが、水酸
化アルミニウム100質量部に対して、ガラスパウダー
の配合量を1〜50質量部の範囲とすると、切削性や加
工性が良好な人造大理石を得ることができる。ガラスパ
ウダーの配合量が多くなると、得られる人造大理石の耐
衝撃性は更に向上するが、人造大理石の硬度が高くなっ
て切削性が低下するため、水酸化アルミニウムとガラス
パウダーとの配合比は、所望の性質を有する人造大理石
を得るために、適宜設計することが好ましい。
樹脂及び必要に応じて配合される架橋剤からなる樹脂成
分の総量100質量部に対して、180〜300質量部
とすることが好ましい。配合量がこの範囲に満たない
と、得られる人造大理石の耐衝撃強度は向上することが
できるが、充分な耐熱性が得られないおそれがあり、ま
たこの範囲を超えると充分な耐熱性は得られるものの、
耐衝撃強度を充分に向上することができなくなるおそれ
がある。
以下のものを用いることが好ましく、この場合、人造大
理石の靱性を向上して耐衝撃強度を効果的に向上するこ
とができる。一方、充填材全体の平均粒径が小さすぎる
と、樹脂組成物中における充填材の分散性が低下して充
填材の凝集が生じるおそれがあるため、充填材の平均粒
径の下限は3μmとすることが好ましい。
グ剤処理を施しておくと、樹脂組成物中において充填材
と樹脂成分との密着性を向上することができ、更に充填
材の分散性も向上することができて、得られる人造大理
石の耐衝撃強度を更に向上することができるものであ
る。シランカップリング剤としては、γ−(メタクリロ
イルオキシプロピル)トリメトキシシラン等を用いるこ
とができる。
線吸収剤、減粘剤、離型剤、ガラス繊維、着色剤等を配
合することもできる。
996」を、離型剤としては例えば中京油脂製の商品名
「セパール」を、ガラス繊維としては例えば日本板硝子
製の品番「RES03X−BM」を用いることができ
る。
ール系、トリアジン系、ベンゾエート系、サリレート
系、シアノアクリレート系、シュウ酸アニリド系、ベン
ゾフェノン系等のものを使用することができる。
し、更に硬化剤及びその他の各種の添加剤を所定の割合
で配合し、攪拌機等により撹拌混合することによって調
製される。
たっては、まず樹脂組成物を4.0〜66.5hPaの
減圧下で5〜30分間攪拌することにより脱泡する。こ
のようにて脱泡された樹脂組成物を、減圧状態から開圧
し、所定の金型内へ注入して、この金型を50〜110
℃の温度で30〜120分間加熱することにより、樹脂
組成物中の熱硬化性樹脂の重合反応を進行させて、硬化
成形を行う。
優れた耐衝撃強度を有することとなり、人造大理石の裏
面に木製の補強板やFRP補強層等を形成して強度を補
うような必要がなく、高い耐衝撃性(靱性)を発揮する
ことができる。更にこの人造大理石にて形成される製品
の軽量化を図ると共に、外観、特に透明性に優れた人造
大理石を得ることができるものである。
ッチンカウンターの天板等に使用することができる。
テル樹脂(武田薬品工業株式会社製;商品名「プロミネ
ートP−311」)を用いた。
径分布を有する平均粒径10μm、最大ピーク10〜1
5μm、二番目のピーク1〜2μmの水酸化アルミニウ
ム100質量部に対して、図2の破線に示す粒径分布を
有する平均粒径5μm、最大ピーク4〜8μm、二番目
のピーク0.5〜1.0μmのガラスパウダー25質量
部の割合で配合したものを樹脂成分100質量部に対し
て200質量部用いた。
メチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート
(日本油脂株式会社製;商品名「パーキュアWO」)を
樹脂成分100質量部に対して3.0質量部用いた。
拌混合して樹脂組成物を調製した。
下で、30分間真空脱泡処理した。更にこの樹脂組成物
を、厚み11mmの平板が成形できるキャビティを備え
る金型内に注入し、金型温度90℃で70分間加熱し
て、平板状の人造大理石を成形した。
ロップ樹脂(日本フェロー株式会社製;商品名「AC−
02」)を用いた。
ものを、樹脂成分100質量部に対して180質量部用
いた。
商品名「パーカドックス16」を、樹脂成分100質量
部に対して4.5質量部用いた。
拌混合して樹脂組成物を調製した。
下で、30分間真空脱泡処理した。更にこの樹脂組成物
を、厚み11mmの平板が成形できるキャビティを備え
る金型内に注入し、金型温度90℃で50分間加熱し
て、平板状の人造大理石を成形した。
ル樹脂(武田薬品工業株式会社製;商品名「ポリマール
5250」)を用いた。
ものを、樹脂成分100質量部に対して210質量部用
いた。
2−エチルヘキサノエート(日本油脂株式会社製;商品
名「パーキュアHO」)を、樹脂成分100質量部に対
して3.2質量部用いた。
拌混合して樹脂組成物を調製した。
下で、30分間真空脱泡処理した。更にこの樹脂組成物
を、厚み11mmの平板が成形できるキャビティを備え
る金型内に注入し、金型温度90℃で80分間加熱し
て、平板状の人造大理石を成形した。
テル樹脂(昭和高分子株式会社製;商品名「リポキシR
−804」)60質量部と、ポリエステル樹脂(武田薬
品工業株式会社製;商品名「ポリマール5250」)4
0質量部とを混合したものを用いた。
ものを、樹脂成分100質量部に対して200質量部用
いた。
2−エチルヘキサノエート(日本油脂株式会社製;商品
名「パーキュアHO」)を、樹脂成分100質量部に対
して2.8質量部用いた。
拌混合して樹脂組成物を調製した。
下で、30分間真空脱泡処理した。更にこの樹脂組成物
を、厚み11mmの平板が成形できるキャビティを備え
る金型内に注入し、金型温度90℃で80分間加熱し
て、平板状の人造大理石を成形した。
テル樹脂(昭和高分子株式会社製;商品名「リポキシR
−804」)65質量部と、アクリルシロップ樹脂(三
井化学株式会社製;商品名「XE924−1」)35質
量部とを混合したものを用いた。
ものを、樹脂成分100質量部に対して180質量部用
いた。
メチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート
(日本油脂株式会社製;商品名「パーキュアWO」)を
樹脂成分100質量部に対して4.0質量部用いた。
拌混合して樹脂組成物を調製した。
下で、30分間真空脱泡処理した。更にこの樹脂組成物
を、厚み11mmの平板が成形できるキャビティを備え
る金型内に注入し、金型温度90℃で80分間加熱し
て、平板状の人造大理石を成形した。
テル樹脂(武田薬品工業株式会社製;商品名「プロミネ
ートP−311」)60質量部と、アクリルシロップ樹
脂(三井化学株式会社製;商品名「XE924−1」)
10質量部と、ポリエステル樹脂(武田薬品工業株式会
社製;商品名「ポリマール5250」)30質量部とを
混合したものを用いた。
ものを、樹脂成分100質量部に対して180質量部用
いた。
メチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート
(日本油脂株式会社製;商品名「パーキュアWO」)を
樹脂成分100質量部に対して3.4質量部用いた。
拌混合して樹脂組成物を調製した。
下で、30分間真空脱泡処理した。更にこの樹脂組成物
を、厚み11mmの平板が成形できるキャビティを備え
る金型内に注入し、金型温度90℃で80分間加熱し
て、平板状の人造大理石を成形した。
ルミニウムのみを用いた以外は、それぞれ実施例1〜6
と同様にして、人造大理石を成形した。
て図3の実線に示す粒径分布を有する平均粒径10μm
の水酸化アルミニウムを用い、ガラスパウダーとして図
3の破線に示す粒径分布を有する平均粒径9.5μmの
ガラスパウダーを配合したものを用いた以外は、それぞ
れ実施例1乃至6と同様にして、人造大理石を成形し
た。
にて得られた人造大理石につき、シャルピー衝撃強度を
測定した結果を表1に示す。
造大理石の製造方法は、樹脂成分及び充填材を含有する
樹脂組成物を成形硬化させて得られる人造大理石の製造
方法において、充填材として水酸化アルミニウムとガラ
スパウダーとを用い、この二種の充填材として、一方の
粒径分布の最大ピークと二番目のピークとの間に、他方
の粒径分布の最大ピークが存在するような粒径分布を有
するものを用いるため、優れた耐衝撃強度を有する人造
大理石を製造することができ、人造大理石の裏面に木製
の補強板やFRP補強層等を形成して強度を補うような
必要がなく、高い耐衝撃性を発揮することができるもの
であり、この人造大理石にて形成される製品の軽量化を
図ると共に、外観、特に透明性を向上することができる
ものである。
構成に加えて、充填材である水酸化アルミニウムとガラ
スパウダーとして、一方の粒径分布の最大ピークの粒径
をXμm、二番目のピークの粒径をYμm、他方の最大
ピークをZμmとすると、X≧Z+2かつY≦Z−2の
関係となるような粒径分布を有するものを用いるため、
更に優れた耐衝撃強度を有する人造大理石を製造するこ
とができ、人造大理石の裏面に木製の補強板やFRP補
強層等を形成して強度を補うような必要がなく、高い耐
衝撃性を発揮することができるものであり、この人造大
理石にて形成される製品の軽量化を図ると共に、外観、
特に透明性を向上することができるものである。
は2の構成に加えて、充填材として、粒径分布の最大ピ
ークが10〜15μmの範囲にあり、二番目に大きいピ
ークが1〜2μmの範囲にある水酸化アルミニウムと、
粒径分布の最大ピークが4〜8μmの範囲にあるガラス
パウダーとを併用するため、更に優れた耐衝撃強度を有
する人造大理石を製造することができ、人造大理石の裏
面に木製の補強板やFRP補強層等を形成して強度を補
うような必要がなく、高い耐衝撃性を発揮することがで
きるものであり、この人造大理石にて形成される製品の
軽量化を図ると共に、外観、特に透明性を向上すること
ができるものである。
至3のいずれかの構成に加えて、水酸化アルミニウム1
00質量部に対して、ガラスパウダーを1〜50質量部
用いるため、切削性や加工性が共に良好な人造大理石を
得ることができるものである。
至4のいずれかの構成に加えて、樹脂組成物中における
充填材の配合量を、樹脂成分100質量部に対して18
0〜300質量部とするため、耐衝撃強度と耐熱性がバ
ランス良く向上された人造大理石を得ることができるも
のである。
グラフである。
を示すグラフである。
とガラスパウダーの粒径分布の一例を示すグラフであ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 樹脂成分及び充填材を含有する樹脂組成
物を成形硬化させて得られる人造大理石の製造方法にお
いて、充填材として水酸化アルミニウムとガラスパウダ
ーとを用い、この二種の充填材として、一方の粒径分布
の最大ピークと二番目のピークとの間に、他方の粒径分
布の最大ピークが存在するような粒径分布を有するもの
を用いることを特徴とする人造大理石の製造方法。 - 【請求項2】 充填材である水酸化アルミニウムとガラ
スパウダーとして、一方の粒径分布の最大ピークの粒径
をXμm、二番目のピークの粒径をYμm、他方の最大
ピークをZμmとすると、X≧Z+2かつY≦Z−2の
関係となるような粒径分布を有するものを用いることを
特徴とする請求項1に記載の人造大理石の製造方法。 - 【請求項3】 充填材として、粒径分布の最大ピークが
10〜15μmの範囲にあり、二番目に大きいピークが
1〜2μmの範囲にある水酸化アルミニウムと、粒径分
布の最大ピークが4〜8μmの範囲にあるガラスパウダ
ーとを併用することを特徴とする請求項1又は2に記載
の人造大理石の製造方法。 - 【請求項4】 水酸化アルミニウム100質量部に対し
て、ガラスパウダーを1〜50質量部用いることを特徴
とする請求項1乃至3に記載の人造大理石の製造方法。 - 【請求項5】 樹脂組成物中における充填材の配合量
を、樹脂成分100質量部に対して180〜300質量
部とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
記載の人造大理石の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000047009A JP3724313B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 人造大理石の製造方法 |
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---|---|---|---|
JP2000047009A JP3724313B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 人造大理石の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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