JP3518291B2 - 人造石 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗面化粧台やシス
テムキッチンなどの天板、あるいは浴室や浴槽、あるい
建材などとして用いられる人造石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、樹脂基材に扁平状の柄材を含
有させて人造石（人造大理石）を形成することが行われ
ている。この人造石は柄材によって御影石調の模様や大
理石調の模様が表現されるものであって、樹脂に柄材を
混入して樹脂成形材料を調製し、この樹脂成形材料を注
型法で所望の形状に成形して製造されている。そして図
４（ａ）に示すように、扁平状の柄材２が樹脂基材１の
表面に対して略平行に並んだ状態で含有されて上記のよ
うな模様が表現されるのである。尚、５は樹脂基材１の
表面を保護するゲルコート層である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記柄材として
粒径が２．５ｍｍ以上の大型のもののみを用いると、図
４（ｂ）のように隣接する柄材の間に大きな隙間が形成
されてしまい、この隙間の部分において成形時の樹脂成
形材料のひけ（樹脂の硬化収縮）により窪み１２が生じ
て人造石の表面が凹凸になり、外観が低下するという問
題があった。また柄材として粒径が２．５ｍｍ未満の小
型のもののみを用いると、隣接する柄材の間に大きな隙
間が形成されなくなって人造石の表面が凹凸にならない
が、大柄の模様を表現することができないという問題が
あった。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、表面が凹凸でなく外観が良好で、しかも大柄の模
様を表現することができる人造石を提供することを目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の人造石は、樹脂基材１に含有される扁平状の柄材２に
より模様が表現される人造石であって、柄材２として粒
径が２．５〜５ｍｍの大型柄材３と、大型柄材３の粒径
よりも１ｍｍ以上小さくて粒径が０．１〜２．５ｍｍの
小型柄材４を用いると共に、樹脂基材１中の樹脂１００
重量部に対して大型柄材３を１〜１０重量部、小型柄材
４を１〜２０重量部それぞれ含有し、上記小型柄材４と
して粒径が１．５〜２．５ｍｍの小型柄材４を０．６〜
８重量部、０．５〜１．５ｍｍの小型柄材４を０．３〜
７重量部、０．１〜０．５ｍｍの小型柄材４を０．１〜
５重量部それぞれ含有して成ることを特徴とするもので
ある。

【０００６】また本発明の請求項２に記載の人造石は、
請求項１の構成に加えて、樹脂基材１に成形される樹脂
成形材料６と柄材２の比重差を０．５以下にして成るこ
とを特徴とするものである。

【０００７】また本発明の請求項３に記載の人造石は、
請求項１又は２の構成に加えて、アスペクト比が１０〜
１００の柄材２を用いて成ることを特徴とするものであ
る。

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。樹脂基材１を構成する樹脂としては、不飽和ポリ
エステル樹脂やエポキシ樹脂やビニルエステル樹脂など
の熱硬化性樹脂を用いることができる。柄材２としては
熱硬化性樹脂などで形成される雲母のような形状を有す
る厚みの薄い薄肉樹脂成形品や天然の雲母などを用いる
ことができるが、その形状は扁平状に形成されている。
粒状（ほぼ球状）の柄材２を用いた場合は、成形の際に
用いる成形型７やゲルコート層５に柄材２がほぼ点接触
となって柄材２が見えにくくなり模様を表現しにくい
が、扁平状の柄材２では成形型７やゲルコート層５にほ
ぼ面接触となって柄材２が見え易くなるために模様が表
現し易くなるのである。

【００１０】柄材２の扁平の度合いを示すアスペクト比
（粒径／厚み）は１０〜１００であることが好ましい。
アスペクト比が１０未満であれば、柄材２が粒状の場合
と同様の性格を有するようになり、成形の際にかかるモ
ーメントで柄材２が樹脂成形材料６の流れ方向と略平行
になりにくくなる。従って、柄材２が樹脂基材１の表面
やゲルコート層５の表面に略平行とならなくなって柄材
２が見えにくくなり模様が表現しにくくなる恐れがあ
る。一方、アスペクト比が１００を超えると、薄くなり
過ぎて強度が低下し、樹脂成形材料６の調製時の攪拌混
合で破壊されたり樹脂基材１の補強効果を発揮させるこ
とができなくなる恐れがある。また柄材２は黒などの所
望の色に着色されていてもよいし、着色されていなくて
もよい。

【００１１】さらに柄材２としては粒径が２．５〜５ｍ
ｍの大型柄材３と、粒径が０．１〜２．５ｍｍの小型柄
材４を用いる。大型柄材３と小型柄材４の粒径は図２に
示すように、平面視で最も長い部分の長さ（図２に矢印
で示す）で表されるものであって、大型柄材３の粒径と
小型柄材４の粒径の差は少なくとも１ｍｍ以上となるよ
うに大型柄材３と小型柄材４を選択して使用する。大型
柄材３と小型柄材４の粒径の差が１ｍｍ未満であれば、
大型柄材３と小型柄材４の外観上及び機能上の差が少な
くなって本発明の作用効果を奏することができなくなる
恐れがある。尚、大型柄材３と小型柄材４の粒径の差の
上限は大型柄材３と小型柄材４の粒径の範囲から４．９
ｍｍとなる。また小型柄材４としては、粒径が０．１〜
０．０５ｍｍのものと、粒径が０．５〜１．５ｍｍのも
のと、粒径が１．５〜２．５ｍｍのものの三種類を併用
し、より小さい粒径の小型柄材４を用いることによっ
て、樹脂基材１中で隣接する大型柄材３の間に小型柄材
４を介在させ易くすることができる。

【００１２】そして人造石を製造するにあたっては、ま
ず、樹脂と大型柄材３と小型柄材４及び必要に応じて充
填材、硬化剤、硬化促進剤、離型剤、繊維補強材、着色
剤、安定剤、増粘剤など従来から樹脂成形に用いられる
材料を攪拌混合して樹脂成形材料６を調製する。この
時、樹脂成形材料６の比重と柄材２（大型柄材３と小型
柄材４）の比重の差が０．５以下になるように、樹脂の
種類や柄材２の材料や各材料の配合量などを調製する。
樹脂成形材料６の比重と柄材２の比重の差が０．５を超
えると、樹脂成形材料６中で柄材２が浮上したり沈降し
たりして均一に分散混合することができず、また成形時
においても樹脂がゲル硬化するまでの間（ゲルタイム）
に樹脂成形材料６中で柄材２が浮上したり沈降したりし
て偏り、人造石の特に垂直面（成形時に鉛直方向と平行
な面）の外観や強度が低下する恐れがある。尚、樹脂成
形材料６の比重と柄材２の比重の差は小さい程好ましい
ので、下限は０である。

【００１３】また大型柄材３の配合量は樹脂１００重量
部に対して１〜１０重量部に設定する。大型柄材３の配
合量が１重量部未満であれば、大柄（大粒）の模様を表
現することができなくなって、人造石が御影石調の外観
や大理石調の外観を呈さない恐れがあり、大型柄材３の
配合量が１０重量部を超えると、樹脂基材１の表面付近
で大型柄材３の重なり合いが生じやすくなるために、こ
の部分で樹脂成形材料６のひけが生じやすくなり、人造
石の表面が凹凸になる恐れがある。

【００１４】また小型柄材４の配合量は樹脂１００重量
部に対して１〜２０重量部に設定する。小型柄材４の配
合量が１重量部未満であれば、隣接する大型柄材３の間
に充分な量の小型柄材４を介在させることができず、隣
接する大型柄材３の間において成形時の樹脂成形材料６
のひけ（樹脂の硬化収縮）により窪みが生じて人造石の
表面が凹凸になる恐れがあり、小型柄材４の配合量が２
０重量部を超えると、樹脂基材１の表面付近で大型柄材
３の表面側に小型柄材４が存在しやすくなり、この大型
柄材３と小型柄材４の重なり部分で樹脂成形材料６のひ
けが生じて人造石の表面が凹凸になる恐れがある。

【００１５】また小型柄材４として粒径が０．１〜０．
０５ｍｍのものと、粒径が０．５〜１．５ｍｍのもの
と、粒径が１．５〜２．５ｍｍのものの三種類を併用
し、粒径が０．１〜０．０５ｍｍの小型柄材４の配合量
は樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部、粒径が
０．５〜１．５ｍｍの小型柄材４の配合量は樹脂１００
重量部に対して０．３〜７重量部、粒径が１．５〜２．
５ｍｍの小型柄材４の配合量は樹脂１００重量部に対し
て０．６〜８重量部にそれぞれ設定し、このことで樹脂
基材１中で隣接する大型柄材３の間に小型柄材４を介在
させ易くなって、樹脂成形材料６のひけをより生じにく
くして人造石の表面が凹凸にならないようにすることが
できる。

【００１６】次に上記のように調製された樹脂成形材料
６を注型法により成形して人造石を形成する。つまり、
まず成形型７の雌型８のキャビティ９の成形面にゲルコ
ート層５を形成する。ゲルコート層５は樹脂基材１中の
柄材２が透けて見える程度の透明であって、不飽和ポリ
エステルを主成分とするゲルコートをキャビティ９の成
形面にスプレー等で吹きつけて塗布し、これを硬化させ
ることによって形成されるものであって、この厚みは５
０〜１０００μｍに設定することができる。次に図３
（ａ）に示すように、キャビティ９内に樹脂成形材料６
を流し込んでゲルコート層５の表面に供給する。次に図
３（ｂ）に示すように、成形型７の雄型１０のコア１１
をキャビティ９に挿入して雄型１０と雌型８を型締めす
る。このようにして樹脂成形材料６を所望の形状に形成
すると共に型締めした状態で常温〜９０℃の加熱を施す
ことによって、樹脂成形材料６の樹脂を硬化させて樹脂
基材１を形成すると共に樹脂基材１の表面にゲルコート
層５を一体化させる。この後、脱型してアフターキュア
ー（加熱）を施すことによって、樹脂基材１の表面にゲ
ルコート層５が形成された図１（ａ）のような人造石を
形成することができる。

【００１７】このようにして製造される人造石では、柄
材２として扁平状のものを用いたので、成形の際に樹脂
成形材料６が成形型７内で流されるときに、柄材２が自
身にかかるモーメントを最小にしようとして流れ方向と
略平行に配向することになり、このために、樹脂基材１
の表面及びゲルコート層５の表面に対して柄材２の表面
が略平行となり、柄材２が見え易くなって大柄の御影調
の模様や大理石の模様を発現させることができるもので
ある。また柄材２として粒径が２．５〜５ｍｍの大型柄
材と、大型柄材の粒径よりも１ｍｍ以上小さくて粒径が
０．１〜２．５ｍｍの小型柄材を用い、しかも大型柄材
を１〜１０重量部、小型柄材を１〜２０重量部それぞれ
含有したので、図１（ｂ）のように、樹脂基材１の表面
付近（ゲルコート層５の近傍）で、小型柄材４が大型柄
材３と直線的に略同じ高さで並ぶように隣接する大型柄
材３の間に介在することになって大型柄材３の間に隙間
が形成されないようにすることができ、小型柄材４で大
型柄材３の間におけるひけを防止して表面が凹凸になら
ないようにすることができる。従って、研磨などの表面
仕上げ処理を行うことなく、表面が平坦で大柄の模様を
有する人造石を形成することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。 （実施例及び比較例１乃至４）表１に示す配合量（単位
は重量部）で不飽和ポリエステル、充填材（水酸化アル
ミニウム）、柄材２（雲母）、硬化剤を攪拌混合して樹
脂成形材料６を調製した。不飽和ポリエステルとして
は、武田薬品工業（株）製の「ポリマール３５０２Ｐ」
を用いた。充填剤としては、昭和電工（株）製の「ハイ
ジライトＨ−１００」と「ハイジラットＨ−３２０」を
用いた。柄材２としては、（株）山口雲母工業社製の雲
母フレーク（アスペクト比が１０〜１００のもの）を用
い、このうち、粒径が２．５〜５ｍｍのものを大型柄材
３として選別し、粒径が０．１〜２．５ｍｍのものを小
型柄材４として選別してそれぞれ用いた。硬化剤として
は、化薬アクゾ（株）製の「カヤメックＡ」（メチルエ
チルケトンパーオキサイド）を用いた。

【００１９】一方、雌型８のキャビティ９の成形面には
ゲルコートをスプレーで吹きつけて塗布し、これを硬化
させて厚み４００μｍのゲルコート層５を形成した。こ
の後、雌型８のキャビティ９内に上記の樹脂成形材料６
を流し込んでゲルコート層５の表面に供給した。次に雄
型１０のコア１１をキャビティ９に挿入して雄型１０と
雌型８を型締めし、この状態で６０℃、１時間の条件で
加熱を施した。この後、脱型して８０℃、２時間の条件
でアフターキュアーを施して大理石調の模様を有する人
造石を形成した。

【００２０】このようにして形成された人造石の外観を
目視により評価した。尚、表１中の「表面凹凸」という
項目は、キャビティ９の底面で成形された人造石の表面
部分の凹凸を観察し、略平坦に見えたものを「良好」と
し、凹凸差が明確に見えたものを「不良」とした。た。
また「垂直面柄現出」という項目は、図３（ａ）（ｂ）
に示すように成形時における雌型８の垂直面１３で成形
された人造石の表面部分の柄の現出具合を観察し、柄材
２で模様が明確に現出したものを「良好」とし、模様が
不明確になったものを「不良」とした。また「大柄表
現」という項目は、大型柄材３による大柄模様の現出具
合を観察し、大柄模様が明確に現出したものを「良好」
とし、大柄模様が不明確になったものを「不良」とし
た。結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から明らかなように、全ての項目で品
質が良好となり商品としての基準（総合評価）に合格し
たが、大型柄材３と小型柄材４が所定の配合量でない比
較例１、２では、ひけが発生して表面が凹凸になって不
良となり、また樹脂成形材料６の比重と大型柄材３及び
小型柄材４の比重の差が０．５以上あるために、大型柄
材３及び小型柄材４が沈んで垂直面柄現出が低下して不
良となった。また柄材２として小型柄材４のみを用いた
比較例３では大柄表現が不良となり、柄材２として大型
柄材３のみを用いた比較例４ではひけが生じて表面が凹
凸になり不良となった。従って、比較例１乃至４は商品
としての価値が低くて不合格となった。

【００２３】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に記載の
発明は、樹脂基材に含有される扁平状の柄材により模様
が表現される人造石であって、柄材として粒径が２．５
〜５ｍｍの大型柄材と、大型柄材の粒径よりも１ｍｍ以
上小さくて粒径が０．１〜２．５ｍｍの小型柄材を用い
ると共に、樹脂基材中の樹脂１００重量部に対して大型
柄材を１〜１０重量部、小型柄材を１〜２０重量部それ
ぞれ含有したので、隣接する大型柄材の間に小型柄材が
介在することになって大型柄材の間に隙間が形成にくく
することができ、小型柄材で大型柄材の間におけるひけ
を防止して表面が凹凸にならないようにすることができ
て外観を良好にすることができるものであり、しかも大
型柄材によって大柄の模様を表現することができるもの
である。

【００２４】また、粒径が１．５〜２．５ｍｍの小型柄
材を０．６〜８重量部、０．５〜１．５ｍｍの小型柄材
を０．３〜７重量部、０．１〜０．５ｍｍの小型柄材を
０．１〜５重量部それぞれ含有したので、より小さい粒
径の小型柄材を用いることによって、隣接する大型柄材
の間に小型柄材が介在し易くなって大型柄材の間に隙間
が形成されないようにすることができ、小型柄材で大型
柄材の間におけるひけを防止して表面が凹凸にならない
ようにすることができて外観を良好にすることができる
ものである。

【００２５】また本発明の請求項２に記載の発明は、樹
脂基材に成形される樹脂成形材料と柄材の比重差を０．
５以下にしたので、樹脂成形材料中で柄材を略均一に分
散させることができ、柄材の偏在による外観の低下を防
止することができるものである。また、樹脂基材の表面
にゲルコート層を設けることによって、樹脂基材の表面
をゲルコート層で保護することができ、外観の低下を防
止することができるものである。

【００２６】また本発明の請求項３に記載の発明は、ア
スペクト比が１０〜１００の柄材を用いたので、成形時
に柄材が樹脂基材の表面やゲルコート層の表面に略平行
となって柄材が見え易くなり、模様の表現を確実に行う
ことができるものであり、しかも柄材による樹脂基材の
補強効果を発揮させることができるものである。また、
柄材として薄肉樹脂成形品及び雲母から選ばれる少なく
とも一つを用いることによって、柄材による樹脂基材の
補強効果を発揮させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施の形態の一例を示す一部
の断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した断面図であ
る。

【図２】同上の柄材を示す平面図である。

【図３】（ａ）（ｂ）は同上の製造方法を示す断面図で
ある。

【図４】（ａ）は従来例の一例を示す一部の断面図、
（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した断面図である。

【符号の説明】

１ 樹脂基材 ２ 柄材 ３ 大型柄材 ４ 小型柄材 ５ ゲルコート層 ６ 樹脂成形材料

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｃ０４Ｂ 111:54 Ｃ０４Ｂ 111:54 (72)発明者 内田 一茂 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−183807（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−229860（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−188556（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−19340（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C94B 2/00 - 32/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂基材に含有される扁平状の柄材によ
   り模様が表現される人造石であって、柄材として粒径が
   ２．５〜５ｍｍの大型柄材と、大型柄材の粒径よりも１
   ｍｍ以上小さくて粒径が０．１〜２．５ｍｍの小型柄材
   を用いると共に、樹脂基材中の樹脂１００重量部に対し
   て大型柄材を１〜１０重量部、小型柄材を１〜２０重量
   部それぞれ含有し、上記小型柄材として粒径が１．５〜
   ２．５ｍｍの小型柄材を０．６〜８重量部、０．５〜
   １．５ｍｍの小型柄材を０．３〜７重量部、０．１〜
   ０．５ｍｍの小型柄材を０．１〜５重量部それぞれ含有
   して成ることを特徴とする人造石。
2. 【請求項２】 樹脂基材に成形される樹脂成形材料と柄
   材の比重差を０．５以下にして成ることを特徴とする請
   求項１に記載の人造石。
3. 【請求項３】 アスペクト比が１０〜１００の柄材を用
   いて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の人造
   石。