JP2002285006A - 人造大理石製造用の樹脂組成物 - Google Patents
人造大理石製造用の樹脂組成物Info
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Abstract
で柄模様の不均一の増大を引き起こすことのない光輝性
材料により今までにない均一な意匠性や高いデザイン性
を有し且つ製品強度を保持できる人造大理石を得ること
ができる。 【解決手段】 熱硬化性樹脂に充填剤、硬化剤などの添
加物を配合した人造大理石製造用の樹脂組成物であっ
て、この樹脂組成物中にガラスフレークに金属あるいは
金属酸化物を被覆した光輝性顔料を添加配合した。
Description
として用いられる人造大理石を製造するために用いられ
る人造大理石製造用の樹脂組成物に関するものである。
剥離剤、硬化剤などの添加物を配合した人造大理石製造
用の樹脂組成物を所望の注型用金型に注入し、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
ている。
る人造大理石製造用の樹脂組成物の主原料となる熱硬化
性樹脂としては従来よりポリエステル樹脂、ビニルエス
テル樹脂、アクリル樹脂などが用いられており、これら
を活用した人造大理石の成形品は洗面カウンター、キッ
チンカウンター、浴槽、洗面ボール等の家具の部材や建
材として広く利用されている。
物中に光輝性材料(光輝性顔料)を配合添加している。
人造大理石製造用の樹脂組成物中に配合添加する光輝性
材料としてはアルミニウムフレークやアルミニウム粉な
どの金属類、あるいは、マイカフレークやマイカ粉など
の無機類、あるいはプラスチックフィルムに金属を蒸着
したものをある大きさにカットしたものなどが用いられ
ている。
た人造大理石製造用の樹脂組成物に添加配合して用いた
場合、人造大理石製造用の樹脂組成物との比重の関係で
金属類の場合は樹脂組成物よりも比重が高いため所望の
注型用金型に注入して加熱硬化させる過程でその光輝性
材料と樹脂組成物との分離現象が発生して均一な柄模様
が得られなくなるという問題があり、また、プラスチッ
クフィルムに金属を蒸着したものをカットしたものは、
樹脂組成物より比重が小さいために所望の注型用金型に
注入して加熱硬化させる過程でその光輝性材料と樹脂組
成物との分離現象が発生して均一な柄模様が得られなく
なるという問題がある。
比重に最も近いマイカの場合には、上記したような柄模
様の分離現象は少なくなるが、劈開する特性を持つため
混合撹拌による樹脂組成物作成時など外圧がかかる過程
で劈開現象を起こしてマイカの形状が変化してバラバラ
になり不均一性が増大し、この結果、均一な柄模様が得
られないという問題がある。
劈開現象などの柄模様の不均一化の増大を引き起こすこ
とのない光輝性材料があれば、今までにない均一な意匠
性やデザイン性の高い人造大理石を得ることが可能とな
るので、このような材料が切望されているのが現状であ
る。
に添加して得られる人造大理石の製品はそれらの添加に
より一般的に製品強度が低下してしまう傾向になるた
め、製品強度を保持した配合系による樹脂組成物も切望
されているのが現状である。
みてなされたものであり、樹脂組成物の比重に近く、ま
た劈開現象などで柄模様の不均一の増大を引き起こすこ
とのない光輝性材料により今までにない均一な意匠性や
高いデザイン性を有し且つ製品強度を保持できる人造大
理石を得ることができる人造大理石製造用の樹脂組成物
を提供することを課題とするものである。
に本発明に係る人造大理石製造用の樹脂組成物は、熱硬
化性樹脂に充填剤、硬化剤などの添加物を配合した人造
大理石製造用の樹脂組成物であって、この樹脂組成物中
にガラスフレークに金属あるいは金属酸化物を被覆した
光輝性顔料を添加配合したことを特徴とするものであ
る。このような構成とすることで、ガラスフレークに金
属あるいは金属酸化物を被覆した光輝性顔料は、樹脂組
成物と比重が近いため、樹脂組成物と光輝性顔料との比
重差による分離現象が起こらないものであり、また、従
来のマイカのような劈開現象が起こらないものである。
mであることが好ましい。このように光輝性顔料の平均
厚みが1μmを越えることで樹脂組成物中に添加配合し
た光輝性顔料が埋没してしまって光輝性柄模様の出現効
果がなくなるというようなことがなく、30μmよりも
小さいことでガラスフレークの透明性による光輝性模様
の光輝性の低下がないものである。
0μmであることも好ましい。このように光輝性顔料の
平均粒径が5μmを越えることで樹脂組成物中に添加配
合した光輝性顔料が埋没してしまって光輝性柄模様の出
現効果がなくなるというようなことがなく、また、50
00μmよりも小さいことで粒径が大きすぎて添加混合
での光輝性顔料の均一分散が出来にくいとう現象を防止
できるものである。
ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂の内の1種類あるい
は2種類以上の混合物であることが好ましい。
リカ、ガラスパウダーの内の1種類あるいは2種類以上
の混合物であることが好ましい。
剤を添加配合することも好ましい。このように樹脂組成
物中にシランカップリング剤を添加配合することで、光
輝性顔料と樹脂組成物との密着性を強固にして光輝性顔
料を添加配合することによって生じる人造大理石成形品
の強度低下を抑えることがきるものである。
て説明する。
は、熱硬化性樹脂に充填剤、内部剥離剤、硬化剤などの
添加物を配合した人造大理石製造用の樹脂組成物であっ
て、この樹脂組成物中に平均厚みが1〜30μmで平均
粒径が5〜5000μmのガラスフレークに金属あるい
は金属酸化物を被覆した光輝性顔料を添加配合したもの
である。
脂は、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリ
ル樹脂の単独あるいは、これらの2種類以上の混合系で
用いるものである。
のとして無水マレ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
結合を有するものである。また、通常、この樹脂には架
橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマー等が配
合されていて、いわゆる不飽和ポリエステルと称される
ものを用いるが、その形態は特に限定されるものではな
い。
フェノール型ビニルエステル樹脂あるいはノボラック型
ビニルエステル樹脂あるいはその両方を混合して用いる
ことができるものである。
樹脂はビスフェノール型エポキシ樹脂と酸との付加反応
物であって、いずれも両末端のみに反応性不飽和基を有
するものである。また、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ものである。また、通常、この
ビニルエステル樹脂に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ものがある
が、その形態は特に限定されるものではない。
てメチルメタアクリレートモノマー、あるいは多官能の
アクリルモノマー、あるいはプレポリマー、あるいはポ
リマーのそれぞれ2種以上の混合物で構成されたアクリ
ルシロップと称されるものを用いるが、その形態は特に
限定されるものではない。
樹脂、アクリル樹脂の2種以上の混合系とする場合は、
樹脂それぞれの特性及び充填剤との相互作用あるいは添
加配合する光輝性顔料との相互作用などにより目的とす
る製品の品質に合った最適配合が求められるが、その配
合量は特に限定されるものではない。
リカ、ガラスパウダーの内の1種類あるいは2種類以上
の混合物として用いるものである。充填剤の配合量は、
上記した熱硬化性樹脂100重量部に対して100〜3
00重量部とするのが望ましく、この範囲に満たないと
成形する人造大理石成形品の衝撃強度は優れるが耐熱性
を十分に発揮できないおそれがあり、また、この範囲を
超えると耐熱性は優れるが耐衝撃強度が低下するおそれ
があるので好ましくない。
人造大理石成形品の耐衝撃強度を向上させることができ
るが、人造大理石樹脂組成物の粘度を急激に上昇させて
製造が困難となる傾向となるため、平均粒径の下限は5
μm程度とするのが望ましく、一方充填剤の粒径が大き
くなると人造大理石製造用の樹脂組成物の粘度が低下し
て製造までの問題は無くなるが形成される人造大理石成
形品の耐衝撃強度が低下してしまう傾向になり、このた
め、平均粒径の上限は50μm程度とするのが好ましい
のである。また、充填剤の表面にシランカップリング処
理を施したものを用いると該充填剤と樹脂との密着性を
向上できて、人造大理石成形品の耐衝撃強度を向上させ
ることができるものである。
ークに金属あるいは金属酸化物をコートしたものであ
る。
銀、ニッケルなどの金属を無電解メッキ法などによりガ
ラスフレーク表面に均一に被覆したもので、ガラスフレ
ークへの金属酸化物コート品は二酸化チタンなどの金属
酸化物を液相法などによってその表面に均一に被覆した
ものである。
日本板硝子(株)製の「マイクログラス メタシャイ
ン」を挙げることができる。
を強固にして光輝性顔料を添加配合したことによって生
じる人造大理石成形品の強度低下を抑えるためにシラン
カップリング剤を添加配合するものである。
シラン系、エポキシアルキルシラン系、メタクリロキシ
アルキルシラン系、メルカプトアルキルシラン系などが
あり、それぞれ適宜用いることができるが、耐光性能の
面からは通常メタクリロキシアルキルシラン系のものが
より好ましいものである。シランカップリング剤の樹脂
組成物への添加は他の添加剤の添加時に単独で添加して
もよいが、光輝性顔料とシランカップリング剤とを予め
混合した後に添加した方がより密着性向上の効果が高い
ため、好ましいものである。
みが1〜30μmの範囲のものを用いるものである。つ
まり、光輝性顔料の平均厚みが1μm以下のものは光輝
性樹脂組成物に添加配合した場合、薄いため樹脂組成物
の中に埋設してしまい光輝柄模様の出現効果がなくなっ
てくる傾向になり、また、30μm以上になると厚くな
りすぎて、ガラスフレークの透明性による光輝柄模様の
光輝性が低下してくる傾向となるため、上記のように光
輝性顔料の平均厚みを1〜30μmの範囲とするもので
ある。
径が5〜5000μmの範囲のものを用いるものであ
る。つまり、光輝性顔料の平均粒径が5μm以下のもの
は光輝性樹脂組成物に添加配合した場合、粒径が小さい
ため上記と同様に樹脂組成物の中に埋設してしまい光輝
柄模様の出現効果がなくなってくる傾向になり、また、
5000μm以上になると粒径が大きくなりすぎて、添
加混合での光輝性顔料の均一分散が出来にくい状況とな
り、更に、シランカップリング剤添加配合による樹脂組
成物と光輝性顔料との密着性の向上が頭打ちになって、
更に粒径を大きくしてゆくと、逆に密着性が落ちて成形
する人造大理石成形品の強度が低下していく傾向となる
なるため、上記のように光輝性顔料の平均粒径を5〜5
000μmの範囲とするものである。
は金属酸化物を被覆した光輝性顔料は上記範囲の中で適
宜設定することが好ましいものであり、また、被覆する
金属あるいは金属酸化物の種類は目的とする光輝柄模様
によって適宜設定して用いることができるものである。
この硬化剤としては1,1,3,3−テトラメチルブチ
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
できるものである。この硬化剤の配合割合は、例えば、
ビニルエステル樹脂の場合は、樹脂と架橋剤との総量1
00重量部に対して0.5〜5重量部とするのが好まし
いものである。
剤、離型剤、ガラス繊維、着色剤等を配合することもで
きる。
合物を所定の割合で配合し、撹拌機等により混合撹拌し
て配合調整する。樹脂組成物から人造大理石を製造する
に当たっては、その配合調整された人造大理石製造用の
樹脂組成物を20〜50Torr程度の減圧下で真空脱
泡の処理をする。このようにして脱泡処理された人造大
理石製造用の樹脂組成物を減圧状態から開放し、所定の
注型金型に注入し、この金型を50〜110℃の温度で
30〜120分間加熱し、加熱することで人造大理石製
造用の樹脂組成物中の上記熱硬化性樹脂中の反応性不飽
和基と、同じく樹脂中の重合性モノマーとの共重合反応
を進行させて人造大理石製造用の樹脂組成物を硬化させ
る。その後、金型を開いて取り出すことで人造大理石成
形品を製造することができるものである。
大理石製造用の樹脂組成物を用いて人造大理石成形品を
製造する一連の製造過程で、樹脂組成物中のガラスフレ
ークに金属あるいは金属酸化物をコートした光輝性顔料
は、その樹脂組成物と比重が近いため、樹脂組成物と光
輝性顔料との比重差による分離現象が起こらず均一な組
成物を保つ形で硬化反応が完結に向かっていくことにな
る。また、このガラスフレークに金属あるいは金属酸化
物をコートした光輝性顔料は、マイカのような劈開現象
が起こらない均一なものであるから従来のマイカを添加
するもののような樹脂組成物の混合撹拌過程や注入過程
で劈開が生じて柄模様の不均一性を増大させるというよ
うな現象が生じないものである。このため、樹脂組成物
中にガラスフレークに金属あるいは金属酸化物を被覆し
た光輝性顔料を添加配合したものは従来にない均一性の
高い人造大理石成形品を得ることが出来るものである。
また、樹脂組成物に光輝性顔料と同時にシランカップリ
ング剤を添加配合したため樹脂組成物と光輝性顔料との
密着性が向上して人造大理石成形品の強度低下を抑えら
れ、製品強度が保持された人造大理石成形品を得ること
ができるものである。
ると次第に成形する人造大理石成形品の強度(製品強
度)が低下していく傾向となるため、樹脂組成物に対し
て最大30%程度までにするのが好ましいものである。
テル樹脂(武田薬品工業(株)製 ポリマール545
0)を用い、この樹脂100重量部に対して充填剤とし
て水酸化アルミニウム(昭和電工(株)製 H−310
平均粒径17μm)を150重量部配合した。これ
に、光輝性顔料として平均厚み5μmで、平均粒径48
0μmのガラスフレークのニッケルシルバーコート品
[日本板硝子(株)製 メタシャイン5480NS(9
041)]を20重量部計量し、シランカップリング剤
として[東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製
SZ6030;γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン]を樹脂組成物配合量の0.5%相当分を、上
記光輝性顔料と混ぜてシランカップリング処理したもの
を添加配合した。更に、硬化剤(日本油脂(株)製 パ
ーキュアHO)を3.0重量部添加して人造大理石製造
用の樹脂組成物を得た。
脂組成物を20Torrの減圧下で60分真空脱泡処理
し、12mmの平板を形成する金型内に注入して金型温
度を100℃で120分間加熱して人造大理石製造用の
樹脂組成物を硬化させた。得られた人造大理石成形品は
意匠性やデザイン性に優れ、しかも均一で安定したニッ
ケルシルバー調の光輝性柄模様をもったものであった。
ステル樹脂(武田薬品工業(株)製 プロミネートP−
311)を用い、この樹脂100重量部に対して充填剤
として水酸化アルミニウム(昭和電工(株)製 H−3
08B 平均粒径8μm)を150重量部配合した。こ
れに、光輝性顔料として平均厚み5μmで、平均粒径4
80μmのガラスフレークのニッケルブラックコート品
[日本板硝子(株)製 メタシャイン5480NB(9
050)]を15重量部計量し、シランカップリング剤
として[東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製
SZ6040;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン]を樹脂組成物配合量の0.5%相当分を、上記
光輝性顔料と混ぜてシランカップリング処理したものを
添加配合した。更に、硬化剤(日本油脂(株)製 パー
キュアHO)を3.5重量部添加して人造大理石製造用
の樹脂組成物を得た。
脂組成物を20Torrの減圧下で70分真空脱泡処理
し、12mmの平板を形成する金型内に注入して金型温
度を110℃で120分間加熱して人造大理石製造用の
樹脂組成物を硬化させた。得られた人造大理石成形品は
意匠性やデザイン性に優れ、しかも均一で安定したニッ
ケルブラック調の光輝性柄模様をもったものであった。
シロップ樹脂(日本フェロー(株)製 AC−02)を
用い、この樹脂100重量部に対して充填剤としてシリ
カ(龍森(株)製CRYSTALITE M−3K 平
均粒径20μm)を130重量部配合した。これに、光
輝性顔料として平均厚み5μmで、平均粒径480μm
のガラスフレークのシルバーコート品[日本板硝子
(株)製 メタシャイン5480PS(9050)]を
20重量部計量し、シランカップリング剤として[東レ
・ダウコーニング・シリコーン(株)製 SZ630
0;ビニルメトキシシラン]を樹脂組成物配合量の0.
3%相当分を、上記光輝性顔料と混ぜてシランカップリ
ング処理したものを添加配合した。更に、硬化剤(化薬
アクゾ(株)製 パーカドックス16)を1.6重量部
添加して人造大理石製造用の樹脂組成物を得た。
脂組成物を20Torrの減圧下で65分真空脱泡処理
し、12mmの平板を形成する金型内に注入して金型温
度を100℃で100分間加熱して人造大理石製造用の
樹脂組成物を硬化させた。得られた人造大理石成形品は
意匠性やデザイン性に優れ、しかも均一で安定したシル
バー調の光輝性柄模様をもったものであった。
ステル樹脂(昭和高分子(株)製 リポキシR−80
4)とポリエステル樹脂(武田薬品工業(株)製 ポリ
マール5250)を60/40の配合比で混合し、この
混合樹脂100重量部に対して充填剤として水酸化アル
ミニウム(昭和電工(株)製 H−320 平均粒径1
0μm)を150重量部配合した。これに、光輝性顔料
として平均厚み5μmで、平均粒径90μmのガラスフ
レークの二酸化チタンコート品[日本板硝子(株)製
メタシャイン緑色8053]を25重量部計量し、シラ
ンカップリング剤として[東レ・ダウコーニング・シリ
コーン(株)製 SZ6030;γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン]を樹脂組成物配合量の0.
3%相当分を、上記光輝性顔料と混ぜてシランカップリ
ング処理したものを添加配合した。更に、硬化剤(日本
油脂(株)製 パーキュアHO)を3.0重量部添加し
て人造大理石製造用の樹脂組成物を得た。
脂組成物を20Torrの減圧下で50分真空脱泡処理
し、12mmの平板を形成する金型内に注入して金型温
度を105℃で120分間加熱して人造大理石製造用の
樹脂組成物を硬化させた。得られた人造大理石成形品は
意匠性やデザイン性に優れ、しかも均一で安定した緑メ
タリック調の光輝性柄模様をもったものであった。
ステル樹脂(昭和高分子(株)製 リポキシR−80
4)とアクリルシロップ樹脂(三井化学(株)製 XE
924−1)を75/25の配合比で混合し、この混合
樹脂100重量部に対して充填剤として水酸化アルミニ
ウム(昭和電工(株)製 H−320 平均粒径10μ
m)とガラスパウダー(日本フリット(株)製 GF−
2−30A 平均粒径30μm)を80/20で混合し
たものを160重量部配合した。これに、光輝性顔料と
して平均厚み5μmで、平均粒径90μmのガラスフレ
ークの二酸化チタンコート品[日本板硝子(株)製 メ
タシャイン シルバー8073]を30重量部計量し、
シランカップリング剤として[東レ・ダウコーニング・
シリコーン(株)製 SZ6040;γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン]を樹脂組成物配合量の
0.35%相当分を、上記光輝性顔料と混ぜてシランカ
ップリング処理したものを添加配合した。更に、硬化剤
(日本油脂(株)製 パーキュアWO)を4.0重量部
添加して人造大理石製造用の樹脂組成物を得た。
脂組成物を20Torrの減圧下で60分真空脱泡処理
し、12mmの平板を形成する金型内に注入して金型温
度を105℃で110分間加熱して人造大理石製造用の
樹脂組成物を硬化させた。得られた人造大理石成形品は
意匠性やデザイン性に優れ、しかも均一で安定したシル
バーメタリック調の光輝性柄模様をもったものであっ
た。
性樹脂に充填剤、硬化剤などの添加物を配合した人造大
理石製造用の樹脂組成物であって、この樹脂組成物中に
ガラスフレークに金属あるいは金属酸化物を被覆した光
輝性顔料を添加配合したので、ガラスフレークに金属あ
るいは金属酸化物を被覆した光輝性顔料は、樹脂組成物
と比重が近いため、従来のように樹脂組成物と光輝性顔
料との比重差による分離現象が起こらないものであり、
また、従来のマイカのような劈開現象が起こらないもの
ある。したがって、意匠性やデザイン性に優れ、しかも
均一で安定した光輝性柄模様をもった人造大理石成形品
を製造できる樹脂組成物を提供できるものである。
mとすることで、光輝性柄模様の出現効果があり、しか
もガラスフレークの透明性による光輝性模様の光輝性の
低下を防止できるものである。
0μmとすることで、光輝性柄模様の出現効果があり、
しかも添加混合での光輝性顔料の均一分散が出来にくい
とう現象を防止できるものである。
剤を添加配合することで、光輝性顔料と樹脂組成物との
密着性を強固にして光輝性顔料を添加配合することによ
って生じる人造大理石成形品の強度低下を抑えることが
きるものである。
Claims (6)
- 【請求項1】 熱硬化性樹脂に充填剤、硬化剤などの添
加物を配合した人造大理石製造用の樹脂組成物であっ
て、この樹脂組成物中にガラスフレークに金属あるいは
金属酸化物を被覆した光輝性顔料を添加配合したことを
特徴とする人造大理石製造用の樹脂組成物。 - 【請求項2】 光輝性顔料の平均厚みが1〜30μmで
あることを特徴とする請求項1記載の人造大理石製造用
の樹脂組成物。 - 【請求項3】 光輝性顔料の平均粒径が5〜5000μ
mであることを特徴とする請求項1記載の人造大理石製
造用の樹脂組成物。 - 【請求項4】 熱硬化性樹脂がポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂、アクリル樹脂の内の1種類あるいは2
種類以上の混合物であることを特徴とする請求項1記載
の人造大理石製造用の樹脂組成物。 - 【請求項5】 充填剤が、水酸化アルミニウム、シリ
カ、ガラスパウダーの内の1種類あるいは2種類以上の
混合物であることを特徴とする請求項1記載の人造大理
石製造用の樹脂組成物。 - 【請求項6】 樹脂組成物中にシランカップリング剤を
添加配合したことを特徴とする請求項1記載の人造大理
石製造用の樹脂組成物。
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