JP2938013B1 - ストライプ柄を有する人工大理石の製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 厚み方向にも連続的に形成され、表面を切
削しても消失せず、かつ模様の境目により自然に近い滲
みあるいはぼかしのあるストライプ柄を簡単な方法で形
成できる人工大理石の製法の提供。 【解決手段】 成形セル内に異色の液状樹脂を少なく
とも二層積層する。次いで、櫛状の工具を、その歯を成
形セルの底面に接触させつつ液状樹脂中を移動させる。
次いでその歯の通過跡に滲み形成手段を移動させ、その
後液状樹脂を硬化させてストライプ柄つき人工大理石を
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストライプ柄を有
する人工大理石の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より液状樹脂を硬化させて、洗面台
のカウンターやテーブルトップなどに用いられる人工大
理石が製造されている。このような人工大理石の表面に
模様が付されたものを製造する方法としては、液状樹脂
を成形セルヘ注入する際に異色の合成樹脂素材を混入さ
せる方法が、特公昭５９−１５６８号公報や特開平１−
３１７７２３号公報で知られている。

【０００３】しかし、これら従来法による場合には、模
様の現出の再現性に欠け、良好な製品が得られる製品歩
留りが低いという問題点があった。また、人工大理石と
して用いる場合には、表面を切削加工することが多く、
その際に表面の模様が保持されることが必要とされる
が、切削すると模様が消失したり大幅に変化してしまう
ことも多かった。更に、模様の現出のために異質の材料
を使用した場合には、硬化速度に差が生じたり、材料間
で物性差が発現しやすいことから、模様のないものに比
較すると人工大理石としての機械的性能が低下すること
があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
問題点を解決する方法として、異色の液状樹脂を成形セ
ル内で層状に積層し、櫛状の工具をその成形セル中で移
動させた後硬化させて人工大理石を製造する方法を特願
平８−２８６８３４号で提案した。この方法は、鮮明な
外観のストライプ柄が簡略に形成でき、かつこの柄のコ
ントロールも容易であり、しかも厚み方向にも柄が連続
的に形成できるものであった。

【０００５】しかし、単にこの方法によるものでは、風
合が平面的であったり、単一パターンになりやすかった
りして、天然の木質様材料、その他天然大理石に比べる
と外観の点で未だ十分に満足できるといえるものではな
かった。特に、天然木、天然石などの天然物が持つ微妙
な色合い、深み、質感、高級感の点で改良の余地が残さ
れるものであった。

【０００６】そのため、特願平９−１３５５２２号で
は、成形セルの最下層に着色剤が不均一に分散された液
状樹脂を注入して櫛状の工具を成形セル中を移動させる
改良方法について提案し、木が持つ微妙な色合いと自然
な外観の正目調の木目模様あるいは質感、深み感に富ん
だ天然大理石調の外観のストライプ柄を持つ人工大理石
の製造を可能とした。

【０００７】本発明の目的は、ストライプ柄の人工大理
石を、模様のコントロールが容易であり、かつ模様の境
目により自然に近い滲みあるいはぼかしのあるものとし
て形成することのできる製造方法を提供することにあ
る。

【０００８】本発明の他の目的は、厚み方向にも連続的
に形成できて表面を切削しても消失しないストライプ柄
を発現させることができる人工大理石の製造方法を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、成
形セル内に異色の液状樹脂を少なくとも二層以上に層状
に積層させて注入した後、櫛状の工具を、その歯を成形
セルの底面に接触させつつ積層された液状樹脂中を移動
させ、しかる後に液状樹脂を硬化させて人工大理石を製
造する方法において、該櫛状工具の歯の通過跡に滲み形
成手段を成形セルの底面に接触させつつ移動させること
を特徴とするストライプ柄を有する人工大理石の製造方
法である。

【００１０】上記滲み形成手段としては、液状樹脂中に
埋没する厚さと重さを有する部材が使用できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の方法では、まず成形セル
内に人工大理石の原料となる液状樹脂を注入する。この
際、異色の液状樹脂が層状に積層した状態となるように
注入する。最下層に注入するのは製品の有意面でベース
の色調を呈する液状樹脂である。液状樹脂を層状に積層
させるには、一つの液状樹脂を成形セル内に注入して静
置した後、その上に界面を乱さないようにして別の液状
樹脂を注入する方法が最も簡便である。本発明では、液
状樹脂として色調の異るものを少くとも二種用いる。し
たがって、色調の異なる三種以上の液状樹脂を三層以上
に積層してもよい。

【００１２】液状樹脂は、成形セル内の全面で均一な状
態で積層されていることが、模様の発現をコントロール
する上好ましいが、部分的に積層厚にむらがあってもこ
れが直接的にストライプ柄の発現に影響を与えるもので
はない。液状樹脂の積層の厚みは特に制限されないが、
各層の厚みが２〜２０ｍｍ程度であることが好ましい。
特に下層の液状樹脂の厚みが余り厚過ぎると、上層の液
状樹脂が成形セルの底面に到達するのが困難になるため
好ましくない。また、下層の液状樹脂層の厚みが余り薄
過ぎると、模様が乱れやすく制御が困難になるととも
に、得られた製品は切削の厚みが制限される等の使用上
の問題も生じるので好ましくない。

【００１３】本発明に用いる液状樹脂は通常は混合物で
あり、その組成は特に制限されるものではないが、代表
的なものとしては、メタクリル酸エステル等の単量体と
その重合体の混合物であるシラップ、充填剤、着色顔料
および硬化触媒からなる組成物が例示される。充填材と
しては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム等の無機充填材や木粉等の有機質
充填剤が挙げられる。また、着色顔料としては、例えば
白色の酸化チタン、硫化亜鉛；黄色の酸化鉄イエロー；
黒色の酸化鉄ブラック；赤色の酸化鉄レッド；青色のウ
ルトラマリンブルー、フタロシアニンブルー等が例示さ
れる。硬化触媒としては、ターシャリーブチルパーオキ
シマレイン酸、過酸化ベンゾイル、クメンヒドロパーオ
キサイド、ターシャリーブチルヒドロペルオキサイド、
過酸化ラウロイル、アゾビスイソブチロニトリル等が挙
げられる。これらの各成分以外にも、従来より人工大理
石の添加成分として知られている各種成分、例えば染
料、紫外線吸収剤、難燃剤、離型剤、流動化剤、増粘
剤、重合禁止剤、酸化防止剤等が添加できる。

【００１４】液状樹脂の粘度としては３００〜５０００
ｃｐの範囲が好ましい。粘度が高過ぎても低過ぎてもス
トライプ模様を発現させこれをコントロールすることが
難しくなりやすい。また、液状樹脂の粘度を適切に選択
することにより、充填剤や着色剤等の添加物の沈降を防
ぐことができる。

【００１５】本発明の方法においても、成形セル内に最
初に注入する液状樹脂として、特願平９−１３５５２２
号で提案されている着色剤が不均一に分散された液状樹
脂を使用することもできる。ここでいう着色剤が不均一
に分散された液状樹脂とは、液状樹脂中に一種類の着色
剤が分散され、その分散が不均一なために液状樹脂の着
色濃度にむらがあるものと、液状樹脂中に二種類以上の
着色剤が分散され、これら着色剤の分散が不均一なため
に液状樹脂の色相にもむらがあるものの双方及びこの両
者が併存するものを意味する。このような着色剤が不均
一に分散された液状樹脂を使用すると、得られる人工大
理石から風合いのプレーンさが消え著しく品位が向上し
た自然な外観のものが得られる。なお、上層に積層する
液状樹脂についても着色剤が不均一に分散された液状樹
脂を用いることができる。

【００１６】このようにして成形セル内に積層して注入
した液状樹脂に対して、本発明では、櫛状の工具を用い
てその歯の先端を成形セルの底面に接触させつつ積層さ
れた液状樹脂を梳くようにして液状樹脂中を移動させ
る。櫛状工具を液状樹脂中で移動させると、誇張した表
現をすれば、櫛状工具の歯が通過した跡には液状樹脂が
押しのけられた窪みが生じ、そこへ上層の異色の液状樹
脂が流れ込むことになる。このため、櫛状工具の歯の通
過跡には成形セルの底面まで上層の異色の液状樹脂が侵
入して、底面を有意面とした場合に、櫛状工具の歯の通
過跡にストライプ柄が形成されることになる。

【００１７】本発明の方法では、櫛状工具の歯の通過跡
に上層の異色の液状樹脂が流れ込むことが必要であり、
ここへ下層部にある液状樹脂だけが流れ込んだのではス
トライプ柄は形成されない。このためには、歯の通過跡
に歯により押しのけられた窪みが形成されることが必要
である。この窪みの発生には、液状樹脂の粘度、櫛状工
具の移動速度、櫛状工具の形状等の種々の因子が相互に
関連しているため、この窪みをうまく発生するための条
件を一律的に決定することはできない。図１は、このよ
うすを模式図で示したものである。

【００１８】櫛状工具の歯の移動速度は、液状樹脂の粘
度との関係で重要である。歯の移動速度が余り遅いと歯
の通過跡に窪みができないので、上層の異色の液状樹脂
が成形セルの底面まで到達できず、ストライプ柄が形成
できない。櫛状工具の移動速度としては、一般的には１
〜１０ｃｍ／秒程度が好ましい。櫛状工具は直線的に移
動させるのが普通であるが、適度に蛇行させて移動させ
ることもできる。

【００１９】本発明に用いる櫛状工具としては、特に歯
の部分に関しては液状樹脂に対して不活性であり、接着
性を呈さない材料からなるものであることが適当であ
り、例えばアルミニウム等の金属や、ポリテトラフルオ
ロエチレンでコートされた有機材料等が例示される。

【００２０】図２は、本発明の方法に用いる櫛状工具の
模式図である。櫛状工具１の歯４の形態としては、歯の
長さは、上層の液状樹脂に不必要な乱れを生じさせない
ように、積層された液状樹脂の長さより十分長いもので
あることが適当である。また、歯の幅（歯の移動方向に
垂直な長さ）としては、１〜２０ｍｍが好ましい。歯の
幅は、形成されるストライプの幅には一致しないがその
幅に影響する。歯の厚み（歯の移動方向の長さ）は、歯
の機械的強度が保たれる厚みであればよく、余りストラ
イプ柄の形成には影響しない。歯の断面形状としては流
線形は適当ではなく、歯の通過跡の液状樹脂に乱流が発
生するような角形形状が適当である。また、歯の先端の
形状は、成形セル底面に密着できるように平坦面を有す
ることが好ましい。多数回の移動をいとわなければ櫛状
工具の歯の本数は１本でもよく、所望するストライプ柄
に応じて適当な歯の本数および歯の間隔が選択できる。

【００２１】本発明の方法では、櫛状工具を液状樹脂中
を移動させたその櫛状工具の歯の通過跡に、引き続いて
滲み形成手段を成形セルの底面に接触させつつ移動させ
る。前述したように歯の通過跡には上層の液状樹脂が下
層部まで流れ込むことにより二層あるいは数層の液状樹
脂の整然とした積層状態から上層の液状樹脂の一部がセ
ル底面まで到達し、横断面で見るといわば竜巻状の乱れ
が形成された状態に変化し、これが有意面ではストライ
プ柄として認識されるものである。この竜巻状の乱れ部
分に更に滲み形成手段を通過させると、その通過部の液
状樹脂を混合攪拌する効果または削ぎ落とす効果が働
き、これが有意面ではストライプの柄の境界部の微妙な
滲みあるいは消失として観察されることになる。

【００２２】本発明の方法で用いる滲み形成手段として
は、上述したところから明らかなように、歯の通過跡の
ストライプ柄を発現させる液状樹脂の混ざり状態を大幅
には変えずにその乱れの境界部を緩やかに混合し、これ
を有意面でストライプの境目の滲み、ぼかし、あるいは
消失として発現させる機能を発揮するものが使用でき
る。

【００２３】このような滲み形成手段の具体例の一つと
して、図３に示すような櫛状工具１の歯４に糸５で連結
した平板６が例示できる。この場合の平板の比重は、液
状樹脂よりかなり大きいことが好ましく、このような比
重の平板であると液状樹脂中に沈みやすく有意面近傍の
樹脂は、より効果的に動かされることになる。また、平
板の厚みは、液状樹脂内に完全に埋没する程度のものが
好ましく、特に液状樹脂の積層厚みの２／３以下のもの
が好ましい。このような厚みの平板であると、平板が移
動しても液状樹脂の表面に窪みができるほど大きくは乱
されないので、ストライプ柄の境目が緩やかに混合され
ることになる。また、均一な厚みの人工大理石を製造す
る面からも、平板の厚みは液状樹脂の積層厚みよりも薄
いものが好ましい。平板の幅は、櫛状工具の歯の幅と同
程度のものが適度な滲み等を形成する上から好ましい。
なお、ここでは矩形の平板を用いたが、円盤のようなも
のでも差し支えなく、その形状は特に限定されない。

【００２４】ここで平板を糸で連結したのは、平板に対
して復元力の働かない連結として櫛状工具の歯の動きに
対して平板の動きが完全に一致しては追随しないように
するためである。これによって滲みやぼかしの程度が場
所によって微妙に変化し、より自然な滲み等として形成
される。特に、櫛状工具の歯を蛇行させたときにこの効
果がより明瞭に発現する。連結手段としての糸の長さ
は、このような観点から適当な長さのものを選択するこ
とが好ましい。なお、櫛状工具と滲み形成手段を連結し
たのは製造工程の簡便化のためであり、もちろんこれら
を独立して移動させることもできる。

【００２５】滲み形成手段についてもセル底面に接触さ
せつつ移動させることが重要であり、セル底面から離れ
た状態で移動させても有意面に滲みやぼかしを発現させ
ることは困難である。

【００２６】このように櫛状工具および滲み形成手段を
移動させた後に、常法にしたがって液状樹脂を硬化さ
せ、硬化後に硬化物を成形セルから取り出して人工大理
石を得る。得られた人工大理石は、成形セル底面との接
触面にストライプ柄が形成されている。このようにして
形成されたストライプ柄は、異色の液状樹脂の流動混合
とそれに引き続いての緩やかな混合攪拌に基づいて形成
されたものなので、模様に自然な滲み、ぼかしや微妙な
ゆらぎのあるストライプ模様である。また、液状樹脂の
色調並びに櫛状工具の本数や歯の間隔を適切に選択すれ
ば、自然に近い正目調の木目模様をもった人工大理石を
製造することもできる。

【００２７】以上ではバッチ式の注型法における本発明
の方法の実施について説明したが、連続式キャスト成形
法においては、成形セルとして、移動するステンレスベ
ルトとその両側に設置されたゴムや樹脂等で作成された
液状樹脂を堰き止めるための枠が使用される。したがっ
て、この場合には櫛状工具および滲み形成手段をステン
レスベルトに対しては静止させておき、これらが液状樹
脂中を相対的に移動するようにして本発明の方法を実施
することができる。

【００２８】本発明の方法により製造される人工大理石
は、住宅におけるキッチン天板、洗面化粧台、バスタ
ブ、テーブル、壁材、家具、インテリア小物などの用途
に使用できる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例にしたがってより具体
的に説明する。なお、実施例中における「％」および
「部」は、それぞれ「重量％」及び「重量部」を意味す
る。 実施例１ ２０％のポリメタクリル酸メチルと８０％のメタクリル
酸メチルの混合物からなるメタクリル酸メチルシラップ
（以下「シラップ」と略す）１０００部、水酸化アルミ
ニウム粉末（ＢＳ−３３、商品名、日本軽金属（株）
製）１６３０部、ジメタクリル酸エチレングリコール１
２部、ターシャリーブチルパーオキシマレイン酸２０部
および脱イオン水２部を混合し、ミキサーで攪拌し、混
合スラリーを得た。この混合スラリーを真空容器内で脱
泡した後、グリコールジメルカプトアセテート０．１部
および水酸化カルシウムをシラップに２５％分散させた
スラリー８部を加えて攪拌し、ベースミックスを調製し
た。このベースミックスの粘度は１０００ｃｐｓであっ
た。

【００３０】このベースミックスの３分の２を取り分
け、更にそれを３分割してその各々に表１記載の着色剤
組成物（単位は部）Ｎｏ．１〜３をそれぞれ添加して均
一になるまで撹拌した。次いで、得られた３種の色つき
ミックスをパーン状容器へ移し、完全には混ざらないよ
うに３秒間撹拌棒で程よく撹拌して不完全混合ミックス
を調製し、これを１０００×２０００ｍｍの成形型中に
厚みが９ｍｍとなるように注入した。

【００３１】一方、残りのベースミックスに、着色剤組
成物Ｎｏ．４を添加して均一に混合し、これを成形型中
の不完全混合ミックス上に注入して厚みが４．５ｍｍの
混合ミックス層を積層した。

【００３２】厚み３ｍｍのポリテトラフルオロエチレン
板で作成した歯の長さが１２０ｍｍで歯の幅が５ｍｍで
歯と歯の間隔が３０ｍｍの図２のような形状の櫛状工具
の各歯の先端に、鉛製の平板からなる滲み形成手段（５
×１５×２０ｍｍ）を長さ３５ｍｍの糸で図３に示すよ
うに繋いだものを準備した。この滲み形成手段付き櫛状
工具を成形型の一端に浸漬し、その歯および鉛製平板を
成形型の底面に接触させつつ積層されたミックス中を成
形型の他端へ向けて５０ｍｍ／秒で移動させた。その後
成形型に蓋をして３０分間保温しながら放置して樹脂を
硬化させた後、成形型から硬化物を取り出し、成形型の
底面との接触面に木目柄の発現した人工大理石を得た。

【００３３】得られた人工大理石の外観は、ストライプ
の濃部と淡部の境界がところどころ滲んだり、ぼやけた
り、微妙に変化した天然の大理石のようなストライプ柄
を有するものであった。また、その表面を０．５ｍｍ程
度研磨しても基本的なストライプ柄には殆ど変化がなか
った。

【００３４】

【表１】 実施例２ 実施例１において、着色剤組成物１〜４を５〜８に変更
した以外は、実施例１と同様にして人工大理石を得た。
得られた人工大理石の外観は、木目の濃部と淡部の境界
がところどころ滲んだり、ぼやけたり、微妙に変化した
天然の木のような木目模様を有するものであった。ま
た、その表面を０．５ｍｍ程度研磨しても基本的な木目
模様には殆ど変化がなかった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、質感、深み
感に富んだ天然大理石調の外観のストライプ柄、あるい
は木が持つ微妙な色合いと自然な外観の正目調の木目模
様をもつ人工大理石が簡略な方法で形成できる。特にス
トライプの濃淡の境界がところどころ滲んだりぼやけた
り微妙に変化した極めて自然に近い外観の製品が製造で
きる。また、このストライプ柄は人工大理石の厚み方向
にも連続的に形成されているので、人工大理石の表面を
切削しても柄が消失することはなく、切削部にも連続し
たストライプ柄を発現させることができる。更に、人工
大理石のベース部分とストライプ柄部分の成分がほぼ同
一なので、柄の付与による人工大理石の機械的物性の低
下もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を図示する模式図である。

【図２】本発明の製造方法に用いる櫛状工具の例を示す
図である。

【図３】本発明の製造方法に用いる櫛状工具と滲み形成
手段の組み合わせ状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 櫛状工具 ２、３ 液状樹脂 ４ 歯 ５ 糸 ６ 滲み形成手段（平板）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−128771（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−323848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−199617（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−87913（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 39/02 - 39/12 B29C 39/22 - 39/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形セル内に異色の液状樹脂を少なくと
   も二層以上に層状に積層させて注入した後、櫛状の工具
   を、その歯を成形セルの底面に接触させつつ積層された
   液状樹脂中を移動させ、しかる後に液状樹脂を硬化させ
   て人工大理石を製造する方法において、該櫛状工具の歯
   の通過跡に滲み形成手段を成形セルの底面に接触させつ
   つ移動させることを特徴とするストライプ柄を有する人
   工大理石の製造方法。
2. 【請求項２】 滲み形成手段が液状樹脂中に埋没する厚
   さと重さを有する部材である請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 成形セルの最下層に着色剤が不均一に分
   散された液状樹脂を注入する請求項１または２記載の製
   造方法。