JP2002348155A

JP2002348155A - 人造大理石の製造方法

Info

Publication number: JP2002348155A
Application number: JP2001159073A
Authority: JP
Inventors: Kiyomi Tagawa; 清美田川; Naoaki Ikejima; 直明池島; Shinji Yamaguchi; 信次山口
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2002-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】人造大理石の厚みを薄くすることなく、製品
強度を維持したまま軽量化し、更に耐熱性を向上でき
る。【解決手段】熱硬化性樹脂に充填剤、硬化剤などの添
加物を配合して人造大理石用樹脂組成物を得て、この人
造大理石用樹脂組成物を成形硬化させることで人造大理
石を製造する人造大理石の製造方法において、上記人造
大理石用樹脂組成物中にバーミキュライトを添加配合す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家具の部材や建材
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。

【０００２】

【従来の技術】従来から熱硬化性樹脂に、充填剤、補強
材、内部離型剤、硬化剤等の添加物を配合した人造大理
石用樹脂組成物を形成し、この人造大理石用樹脂組成物
を注型用金型に注入し、加熱硬化させることで、人造大
理石を形成することが行われている。

【０００３】人造大理石を製造するための原料となる熱
硬化性樹脂としては、従来よりポリエステル樹脂、アク
リル樹脂などが用いられてきた。これらの熱硬化性樹脂
を主原料とする上記人造大理石用樹脂組成物を加熱硬化
させて得た人造大理石の成形品としては、例えば洗面カ
ウンター、キッチンカウンター、浴槽、洗面ボール等に
広く利用されている。

【０００４】そして、通常、上記のような人造大理石の
成形品の厚みは１０〜３０ｍｍが一般的であるが、製品
が大型になればなるほど製品重量が重くなり、生産工程
のハンドリング性や、運搬あるいは施工でのハンドリン
グ性が悪くなり、工数が多くかかったり、あるいは生産
工程が複雑になったりする。

【０００５】このため、軽量化をねらって製品の厚みを
なるべく薄くすることが考えられるが、製品の厚みを薄
くしていくと徐々に製品強度が低下してしまって商品と
しての品質に問題が生じてくる。このため、人造大理石
の製品の厚みを薄くする場合の強度低下を補うために人
造大理石の裏面に木製の補強板を設けたり、ＦＲＰ（繊
維強化プラスチック）の補強層を設けたりして製品強度
を維持してやることが必要になってくる。しかしなが
ら、このように人造大理石の裏面に補強板を設けたり、
補強層を設けると生産工程がより複雑となり、また、こ
れらの補強対策のために結果的には製品重量は殆ど軽く
ならず、逆に重くなってしまう。このように、人造大理
石の製品の軽量化は大きな課題であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、人造大理石の厚みを薄くする
ことなく、製品強度を維持したまま軽量化し、更に耐熱
性を向上できる人造大理石の製造方法を提供することを
課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る人造大理石の製造方法は、熱硬化性樹脂
に充填剤、硬化剤などの添加物を配合して人造大理石用
樹脂組成物を得て、この人造大理石用樹脂組成物を成形
硬化させることで人造大理石を製造する人造大理石の製
造方法において、上記人造大理石用樹脂組成物中にバー
ミキュライトを添加配合することを特徴とするものであ
る。このようにバーミキュライトを添加することで、バ
ーミキュライトは見かけ比重が小さく、また非常に耐熱
性も高いので、得られる人造大理石の成形品を軽量化
し、また、耐熱性を向上できるものである。

【０００８】また、バーミキュライトの人造大理石用樹
脂組成物への添加量が熱硬化性樹脂量の０．５〜１００
％であることが好ましい。これにより、人造大理石用樹
脂組成物の製造時の混練性や均一分散性を損なうことな
く得られる人造大理石の成形品の強度が低下しないよう
にできるものである。

【０００９】また、バーミキュライトの粒度が３．０ｍ
ｍ以下であることが好ましい。これにより、人造大理石
用樹脂組成物の製造時の混練性や均一分散性を損なうこ
となく得られる人造大理石の成形品の強度が低下しない
ようにできるものである。

【００１０】また、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ったり、あるいは、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が好まし
い。

【００１１】また、充填剤の粒径が５〜５０μｍである
ことが好ましく、これにより人造大理石用樹脂組成物の
粘度が急激に上昇することがなく、また、得られる人造
大理石の対衝撃強度が低下しないようにできるものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】人造大理石用樹脂組成物は熱硬化
性樹脂と充填剤、補強材、内部離型剤、硬化剤等の添加
物を配合したものであるが、本発明においては、更にこ
の人造大理石用樹脂組成物中に粒度が３ｍｍ以下のバー
ミキュライトを熱硬化性樹脂量に対して０．５〜１００
％添加配合し、このバーミキュライトを添加配合した人
造大理石用樹脂組成物を成形硬化させることで人造大理
石を製造するものである。

【００１３】熱硬化性樹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ことができる。

【００１４】ポリエステル樹脂としては熱硬化性のもと
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樹脂と称される
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。

【００１５】ビニルエステル樹脂としては、ビスフェノ
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。

【００１６】ここで、ビスフェノール型ビニルエステル
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。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が、その形態は特に限
定されるものではない。

【００１７】アクリル樹脂としては、通常熱硬化型とし
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。

【００１８】また、ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂、アクリル樹脂のうち２種類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
いは添加配合するバーミキュライトとの相互作用などに
より目的とする人造大理石の製品の品質にあった最適配
合が求められるが、その配合量は特に限定するものでは
ない。

【００１９】充填剤としては、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
上の混合物を用いることができる。充填剤の配合量は、
熱硬化性樹脂１００重量部に対して１００〜３００重量
部とすることが好ましい。この範囲に満たないと得られ
る人造大理石の製品の耐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、この範囲を越え
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。

【００２０】また、充填剤としては粒径が５〜５０μｍ
のものを使用する。ここで、充填剤としては粒径が５〜
５０μｍとしたのは以下の理由による。すなわち、充填
剤の粒径は小さいほど得られる人造大理石の製品の耐衝
撃強度を向上させることができるが、人造大理石用樹脂
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
になるため、本発明では平均粒径の下限を５μｍとする
ものである。また、一方、充填剤の粒径が大きくなる
と、人造大理石用樹脂組成物の粘度は低下して製造上の
問題はなくなるが、得られる人造大理石の製品の耐衝撃
強度が低下してしまう傾向となる。したがって、本発明
においては、平均粒径の上限を５０μｍとするものであ
る。また、充填剤の表面にあらかじめシランカップリン
グ処理を施したものを用いると、その充填剤と熱硬化性
樹脂との密着性が向上できて、人造大理石の製品の耐衝
撃強度を向上させることができるものである。

【００２１】本発明に用いるバーミキュライトは、別名
「蛭石（ひるいし）」とよばれる含水ケイ酸塩鉱物であ
り、化学成分としてはＳｉＯ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＴｉＯ₂、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏなどによって
構成されているものである。

【００２２】また、バーミキュライトは、格子間に水分
を包含している構造をしていて８００℃付近でその包含
水を放出し、著しく伸びる性質を持つものである。加熱
処理されて包含水を放出したバーミキュライトは見かけ
比重が０．０９〜０．１５と小さく、また、非常に耐熱
性が高いという性質を持っている。そして、本発明にお
いてはこの見かけ比重が小さく且つ耐熱性が高い加熱処
理されたバーミキュライトを用いるものである。

【００２３】本発明では、このバーミキュライトを人造
大理石用樹脂組成物中の熱硬化性樹脂量に対して０．５
〜１００％添加配合して用いる。

【００２４】バーミキュライトを添加配合された人造大
理石用樹脂組成物は、目的とする人造大理石を得る注型
金型に注入された後、一定時間加熱し硬化させ、その
後、金型を型開きして成形された人造大理石を取り出す
ことで人造大理石の成形品（製品）を得るものである。
このようにして得られたバーミキュライト配合の人造大
理石の成形品は軽量で耐熱性の高い製品となるものであ
る。その軽量化あるいは耐熱性向上の度合いはバーミキ
ュライトの添加量を増加することによって向上するが、
一方、極端に添加量を増やすと人造大理石用樹脂組成物
製造時の混練性や均一分散性が悪くなり、更に製品強度
も低下してくる傾向になる。このため、本発明において
は、バーミキュライトの熱硬化性樹脂量に対して０．５
〜１００％とするものである。また、上記理由と同様の
理由でバーミキュライトの粒度を３．０ｍｍ以下とする
ものである。したがって、本発明により得られた人造大
理石の成形品は従来の強度を維持しながら軽量化と耐熱
性との向上を図ることができるものである。

【００２５】人造大理石用樹脂組成物には更に硬化剤を
配合するが、使用する硬化剤としては、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。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１００重量部に対して０．５〜５重量部とするのが
好ましい。

【００２６】また、人造大理石用樹脂組成物には紫外線
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。

【００２７】減粘剤としては例えばＢＹＫ製の「Ｗ９９
６」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「ＲＥＳＯ３Ｘ−ＢＭ」を用いることができる。

【００２８】また、紫外線吸収剤としてはベンゾトリア
ゾール系、トリアジン系、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
ものを用いることができる。

【００２９】人造大理石用樹脂組成物はこれらの配合物
を所定の割合で配合し、撹拌機等により撹拌混合して配
合調整する。人造大理石用樹脂組成物から人造大理石を
製造するに当たっては、配合調整された人造大理石用樹
脂組成物を３０〜５０Ｔｏｒｒ程度の減圧下で真空脱泡
の処理をし、このように脱泡処理された人造大理石用樹
脂組成物を減圧状態から開放し、所定形状の金型に注入
して、この金型を５０〜１１０℃の温度で３０〜１２０
分間加熱する。加熱することで人造大理石用樹脂組成物
中の上記熱硬化性樹脂中の反応性不飽和基と、同じく熱
硬化性樹脂組成物中の重合性モノマーとの共重合反応を
促進させて人造大理石用樹脂組成物の硬化成形を行うこ
とができる。

【００３０】このようにして得られ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
ボール等の人造大理石の製品となる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳述する。（実施例１）熱硬化性樹脂としてポリエステル樹脂（武
田薬品（株）製ポリマール５４５０）を用い、この熱
硬化性樹脂１００重量部に対し、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１３５重量部配合した。これに粒度２．５
ｍｍ以下のバーミキュライト（キンセイマティク（株）
製バーミキュライトＳＨＡＷＡＳＵＰＥＲＦＡ
ＩＮ）を上記熱硬化性樹脂に対して３５重量部（３５
％）配合した。更に、硬化剤（日本油脂（株）製パーキ
ュアＨＯ）を３．０重量部添加して注型成形用の人造大
理石用樹脂組成物を得た。このようにして得た人造大理
石用樹脂組成物を２０Ｔｏｒｒの減圧下で６０分間真空
脱泡処理し、１２ｍｍ厚の平板を成形する金型内に注入
し、金型温度１００℃で１２０分間加熱して人造大理石
用樹脂組成物を硬化させ、人造大理石を得た。（実施例２）熱硬化性樹脂としてビニルエステル樹脂
（武田薬品（株）製プロミネートＰ−３１１）を用
い、この熱硬化性樹脂１００重量部に対し、充填剤とし
て水酸化アルミニウム（昭和電工（株）製Ｈ−３０８
Ｂ平均粒径８μｍ）を１４５重量部配合した。これに
粒度２．５ｍｍ以下のバーミキュライト（キンセイマテ
ィク（株）製バーミキュライトＳＨＡＷＡＳＵＰ
ＥＲＦＡＩＮ）を上記熱硬化性樹脂に対して２５重量
部（２５％）配合した。更に、硬化剤（日本油脂（株）
製パーキュアＨＯ）を３．５重量部添加して注型成型
用の人造大理石用樹脂組成物を得た。このようにして得
た人造大理石用樹脂組成物を２０Ｔｏｒｒの減圧下で８
０分間真空脱泡処理し、１２ｍｍ厚の平板を成形する金
型内に注入し、金型温度１０５℃で１１０分間加熱して
人造大理石用樹脂組成物を硬化させ、人造大理石を得
た。（実施例３）熱硬化性樹脂としてアクリルシロップ樹脂
（日本フェロー（株）製ＡＣ−０２）を用い、この熱
硬化性樹脂１００重量部に対し、充填剤としてシリカ
（龍森（株）製ＣＲＹＳＴＡＬＩＴＥＭ−３Ｋ平
均粒径２０μｍ）を１４０重量部配合した。これに粒度
２．５ｍｍ以下のバーミキュライト（キンセイマティク
（株）製バーミキュライトＳＨＡＷＡＳＵＰＥＲ
ＦＡＩＮ）を上記熱硬化性樹脂に対して５０重量部
（５０％）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重量部添加して注型
成型用の人造大理石用樹脂組成物を得た。このようにし
て得た人造大理石用樹脂組成物を２０Ｔｏｒｒの減圧下
で６０分間真空脱泡処理し、１２ｍｍ厚の平板を成形す
る金型内に注入し、金型温度１０３℃で１２０分間加熱
して人造大理石用樹脂組成物を硬化させ、人造大理石を
得た。（実施例４）熱硬化性樹脂としてビニルエステル樹脂
（昭和高分子（株）製リポキシＲ−８０４）と、ポリ
エステル樹脂（武田薬品（株）製ポリマール５２５
０）を６０／４０の配合比で混合し、この混合熱硬化性
樹脂１００重量部に対し、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）を１６０重量部配合した。これに粒度２．５ｍｍ以
下のバーミキュライト（キンセイマティク（株）製バ
ーミキュライトＳＨＡＷＡＳＵＰＥＲＦＡＩＮ）
を上記熱硬化性樹脂に対して３０重量部（３０％）配合
した。更に、硬化剤（日本油脂（株）製パーキュアＨ
Ｏ）を３．０重量部添加して注型成型用の人造大理石用
樹脂組成物を得た。このようにして得た人造大理石用樹
脂組成物を２０Ｔｏｒｒの減圧下で５５分間真空脱泡処
理し、１２ｍｍ厚の平板を成形する金型内に注入し、金
型温度１１０℃で１００分間加熱して人造大理石用樹脂
組成物を硬化させ、人造大理石を得た。（実施例５）熱硬化性樹脂としてビニルエステル樹脂
（昭和高分子（株）製リポキシＲ−８０４）と、アク
リルシロップ樹脂（三井化学（株）製ＸＥ９２４−
１）を８０／２０の配合比で混合し、この混合熱硬化性
樹脂１００重量部に対し、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の配合比
で混合したものを１５５重量部配合した。これに粒度
２．５ｍｍ以下のバーミキュライト（キンセイマティク
（株）製バーミキュライトＳＨＡＷＡＳＵＰＥＲ
ＦＡＩＮ）を上記熱硬化性樹脂に対して４０重量部
（４０％）配合した。更に、硬化剤（日本油脂（株）製
パーキュアＷＯ）を４．０重量部添加して注型成型用
の人造大理石用樹脂組成物を得た。このようにして得た
人造大理石用樹脂組成物を２０Ｔｏｒｒの減圧下で５０
分間真空脱泡処理し、１２ｍｍ厚の平板を成形する金型
内に注入し、金型温度１１０℃で１００分間加熱して人
造大理石用樹脂組成物を硬化させ、人造大理石を得た。

【００３２】（比較例１〜５）人造大理石用樹脂組成物
中にバーミキュライトを添加しない以外は実施例１〜５
と同様の配合組成及び成形条件により人造大理石を得
た。

【００３３】（評価試験）以上の実施例１〜５、比較例
１〜５で得られた人造大理石の成形品につき、比重、シ
ャルピー衝撃強度、耐熱性を測定した。結果を下記の表
１に示す。なお、耐熱性試験は２５０℃の油鍋を製品の
上に１ｈｒ放置して評価した。評価方法は○；変色な
し、△；僅かに変色あり、×；変色ありで評価した。

【００３４】

【表１】

【００３５】上記表１で明らかなように、実施例１〜５
のものはいずれも比較例１〜５に比べて比重が小さく、
耐熱性に優れており、また、実施例１〜５のものは耐衝
撃強度がいずれも比較例１〜５とほぼ同じであることが
判明する。

【００３６】

【発明の効果】上記のように本発明にあっては、熱硬化
性樹脂に充填剤、硬化剤などの添加物を配合して人造大
理石用樹脂組成物を得て、この人造大理石用樹脂組成物
を成形硬化させることで人造大理石を製造する人造大理
石の製造方法において、上記人造大理石用樹脂組成物中
にバーミキュライトを添加配合するので、バーミキュラ
イトを添加することで、バーミキュライトは見かけ比重
が小さく、また非常に耐熱性も高いので、人造大理石の
厚みを薄くすることなく、製品強度を維持したまま軽量
化し、更に耐熱性を向上できる人造大理石を製造するこ
とができるものである。

【００３７】また、バーミキュライトの人造大理石用樹
脂組成物への添加量が熱硬化性樹脂量の０．５〜１００
％であるので、人造大理石用樹脂組成物の製造時の混練
性や均一分散性を損なうことなく得られる人造大理石の
成形品の強度が低下しないようにできるものである。

【００３８】また、バーミキュライトの粒度が３．０ｍ
ｍ以下であるので、人造大理石用樹脂組成物の製造時の
混練性や均一分散性を損なうことなく得られる人造大理
石の成形品の強度が低下しないようにできるものであ
る。

【００３９】また、充填剤の粒径が５〜５０μｍである
ので、人造大理石用樹脂組成物の粘度が急激に上昇する
ことがなく、また、得られる人造大理石の対衝撃強度が
低下しないようにできるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｋ 3/00 3/34 3/34 Ｃ０８Ｌ 33/04 Ｃ０８Ｌ 33/04 63/10 63/10 67/06 67/06 101/00 101/00 //(Ｃ０４Ｂ 26/18 Ｃ０４Ｂ 14:20 Ｚ 14:20 14:36 14:36 14:04 Ｃ 14:04 14:22 14:22）Ｂ２９Ｋ 31:00 Ｂ２９Ｋ 31:00 35:00 35:00 67:00 67:00 105:16 105:16 Ｂ２９Ｌ 31:10 Ｂ２９Ｌ 31:10 Ｃ０４Ｂ 111:54 Ｃ０４Ｂ 111:54 (72)発明者山口信次福岡県北九州市若松区大字安瀬１番地の18 北九州松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 4F204 AA19 AA21 AA24 AA44 AB03 AB11 EA03 EB01 EF27 EK13 4J002 BG031 CD191 CF211 DE146 DJ007 DJ016 DL006 EK008 FD016 FD148 GL02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂に充填剤、硬化剤などの添
加物を配合して人造大理石用樹脂組成物を得て、この人
造大理石用樹脂組成物を成形硬化させることで人造大理
石を製造する人造大理石の製造方法において、上記人造
大理石用樹脂組成物中にバーミキュライトを添加配合す
ることを特徴とする人造大理石の製造方法。
【請求項２】バーミキュライトの人造大理石用樹脂組
成物への添加量が熱硬化性樹脂量の０．５〜１００％で
あることを特徴とする請求項１記載の人造大理石の製造
方法。
【請求項３】バーミキュライトの粒度が３．０ｍｍ以
下であることを特徴とする請求項１記載の人造大理石の
製造方法。
【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
載の人造大理石の製造方法。
【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記載の人造大理石の
製造方法。
【請求項６】充填剤の粒径が５〜５０μｍであること
を特徴とする請求項１又は請求項５記載の人造大理石の
製造方法。