JP3593518B2 - 人造大理石の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半身浴用のバスタブ等に使用される人造大理石の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、この種の人造大理石は、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）やＢＭＣ（バルクモールディンクコンパウンド）を加熱圧縮成形することによって製造されている。そして、従来、加熱圧縮成形の際のピンホール等の発生を抑えて成形品の直行率を高めるために、例えば最適条件を試行錯誤的に模索する方法（方法１という）や、特開平１０−９５０２３号公報に示すように、成形条件を論理的に設定する方法（方法２という）、あるいは特開平５−４３６７１号公報、特開平５−３３０８８４号公報、特開平５−２３０３５７号公報、特開平９−３０２００９号公報に示すように、組成を変更することによって所定の増粘性等の各種性能を得る方法（方法３という）が提案されている。
【０００３】
また、他の方法としては、例えば特開平６−１８３８０８号公報に示すように、シリカ粉末及び繊維補強材を含有してなる加熱圧縮成形人造大理石用の不飽和ポリエステルモールディングコンパウンドを使用する方法（方法４という）が提案されている。
【０００４】
ところが、前記方法１〜３の場合、ＳＭＣやＢＭＣが製造されてから成形品になるまでの期間が、早いもので１日で長いものだと３０〜９０日を要するため、材料の製造時から成形されるまでの保管期間によってＳＭＣやＢＭＣ自体の材料の硬さや流動性が経時変化し、最適な成形条件や最適な材料組成を一義的に設定することが困難で、安定した外観品質の（例えばピンホール等が発生しない）成形品を得ることが難しいという不都合を有している。
【０００５】
また、方法４の場合、石目調模様の均一化を図る目的でシリカ粉末が添加されているため、バスタブ等の耐熱水性が要求される成形品において、熱水のアタック（刺激）によって、シリカ粉末が剥離・欠落してしまい、長期間の使用に対して成形品表面に白化となって現れ易いという不都合を有している。また、この方法４の場合、寒水石粗砕物や雲母粗砕物を含んでいると、粗砕物自体の硬度が高いため、金型の硬質クロムメッキ等の層の摩耗が早くなって、金型寿命が短くなると共に、再メッキ費用がかかる等、金型のメンテナンス費用が嵩み易いという不都合も有している。
【０００６】
そこで、当出願人は、これらの不都合を解消するものとして特願２０００−２７３１２２号に示す人造大理石を出願した。この人造大理石は、シリカ粉末を含有せず、増粘剤と樹脂粗砕物及び繊維補強材とが樹脂中に含有された成形材料（モールディングコンパウンド）を加熱圧縮成形したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この人造大理石にあっては、成形品が、その底部が略フラットな一般的なバスタブの場合には、成形時や熱水アタックによる外観不良の発生を低減させることができる。しかし、その後の研究により、前記人造大理石を、入浴時の心臓への負担を軽減させる入浴方法として近年注目されつつある半身浴用のバスタブに適用した場合に、バスタブの色調によって、低収縮剤とマトリックス樹脂との界面の剥離による白化が目立ち易いという問題点が明らかとなった。
【０００８】
すなわち、半身浴用のバスタブの場合、その底部に高さが異なり例えば１〜２度の水勾配を有する２つの水平面を有していることから、高さの低い下方の水平面に対応するコア型の水平面上にＢＭＣを載置し、キャビ型を下降させて加熱圧縮成形すると、ＢＭＣの流動状態にバラツキが発生し易く、このバラツキは、一般的なバスタブに比較して大きくなり易い。
【０００９】
そして、このような半身浴用のバスタブにおいて、その色調が淡色系（一般的にＬ値が５０以上）の場合は、熱水アタックで発生する白化が目立つことはないものの、バスタブの色調が濃色系（一般的にＬ値が５０未満）の場合は、熱水アタックで発生する白化が目立つことか判明した。この理由としては、色調が淡色系でも濃色系でも、熱水アタックで共に白化現象は生じているものの、淡色系の場合はその白化がバスタブ自体の白っぽい色調で打ち消される状態となって目立ち難いのに対し、逆に濃色系の場合はその白化が黒っぽいバスタブの色調に浮かび上がる状態となって目立つことによるものと考えられる。この現象は、一般的なバスタブにおいても見られるものの、ＢＭＣの流動状態のバラツキが大きい半身浴用のバスタブにおいてより顕著になり易いことも判明している。
【００１０】
したがって、近年バスタブの色調にも個性化が要求され淡色系のみならず濃色系のものが要望されつつあるものの、現状の上記した各成形方法では、その要望に十分に答えられていないのが実状である。本発明は、このような事情に鑑み、低収縮剤の代わりに低収縮化機能を有する付加重合で硬化する樹脂を用いることにより、濃色系の色調の半身浴用バスタブであっても白化が目立つことのない点に着目してなされたものである。そして、その目的は、白化に伴う欠陥を抑えた濃色系の人造大理石が容易かつ安価に得られる人造大理石の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明の請求項１に記載の人造大理石の製造方法は、不飽和ポリエステル樹脂又は不飽和ポリエステル樹脂とビニルエステル樹脂、若しくは、アクリル樹脂との混合物のいずれかの樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、酸無水物硬化剤（Ｃ）、硬化促進剤（Ｄ）及び無機質充填剤（Ｅ）からなる樹脂組成物を作成し、該樹脂組成物をアフターキュアリングなしに加熱圧縮成形してなることを特徴とする。このように構成することにより、加熱圧縮成形される樹脂組成物に、エポキシ樹脂からなる付加重合で硬化する樹脂（Ｂ）が含まれることから、この樹脂（Ｂ）の低収縮化機能により従来の低収縮剤を省略することができ、色調が濃色系であっても、白化の目立ちが抑えられた人造大理石がアフターキュアリングなしに容易に得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明に係わる人造大理石としての半身浴用バスタブを示し、図１がその平面図、図２がその半断面図である。
【００１３】
図１及び図２において、半身浴用バスタブ１は、後述する如く人造大理石によって成形され、底部２と、上面フランジ３とを有している。底部２は、高さの低い第１の水平面２ａと、半身浴用のベンチ部としての第２の水平面２ｂとで形成され、第１の水平面２ａと第２の水平面２ｂ間には、所定角度で傾斜した第１の垂直面４ａが設けられると共に、第２の水平面２ｂと上面フランジ３間には所定角度で傾斜した第２の垂直面４ｂが設けられている。
【００１４】
なお、前記第１の水平面２ａには、排水孔５が設けられると共に多数のスリップ止め６が所定のパターンで一体形成されている。また、前記上面フランジ部３は、バスタブ１内の湯水を洗い場にオーバーフローするオーバーフロー部３ａと、洗い場側フランジ部３ｂ及び図示しない壁パネル側に位置する奥行側フランジ部３ｃ等で形成されている。
【００１５】
そして、前記半身浴用バスタブ１は、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂からなる樹脂（Ａ）と、エポキシ混合物、無機質充填剤（Ｅ）及びその他の添加物からなる樹脂組成物を加熱圧縮成形することによって形成されている。この時、樹脂（Ａ）としては、ラジカル重合で硬化する樹脂で、不飽和ポリエステル樹脂が好ましいが、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂等の各種樹脂及びこれらの混合物が使用される。
【００１６】
また、前記エポキシ混合物は、付加重合で硬化するエポキシ樹脂（Ｂ）と、酸無水物硬化剤（Ｃ）及び硬化促進剤（Ｄ）が使用され、エポキシ樹脂（Ｂ）１００重量部に対して、酸無水物硬化剤（Ｃ）が８５重量部で硬化促進剤（Ｄ）が５重量部混合されたものの使用が好ましい。そして、このエポキシ混合物は、樹脂（Ａ）１００重量部に対して、５〜５０重量部（好ましくは１０〜２０重量部）添加される。また、前記無機質充填剤（Ｅ）としては、ガラス粉末や水酸化アルミニウムの使用が好ましい。
【００１７】
さらに、前記添加物としては、加飾用の樹脂粗砕物、増粘剤及び繊維補強材等が使用される。このうち、樹脂粗砕物としては、前記樹脂（Ａ）１００重量部に対して１〜２００重量部添加され、その粒径（個々の粒子の粒径）は、例えば０．０５〜３ｍｍの範囲のものが使用される。また、前記増粘剤としては、例えば酸化マグネシウムが使用されて１．５〜１０重量部添加され、前記繊維補強材としては、例えばガラス繊維、アスベスト繊維等の無機質繊維、ビニロン、ナイロン等の有機質繊維があげられ、その繊維長は約０．５〜６ｍｍで、その量は全体の約１〜１５重量％程度に設定される。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明に係わる実施例と比較例について説明する。先ず、下記表１に示す実施例１、２と表２に示す比較例１〜５の樹脂組成物をそれぞれ作成し、コア型温度を１１５℃、キャビ型温度を１３５℃とし、成形圧力を１４００トンで成形時間を８分とし、かつ樹脂組成物を所定の状態にセットしてそのチャージ率が投影面積の２０％となる条件の元で、図１及び図２に示す形状の半身浴用バスタブ１を色調が淡色系の場合と濃色系の場合の２種類について成形した。
【００１９】
なお、半身浴用バスタブ１の外形寸法は、Ｌ＝１６００ｍｍ、Ｗ＝７５０ｍｍ、高さＨ＝５００ｍｍであり、スリップ止め６の深さ寸法は０．５ｍｍとし、また、第１の水平面２ａの面積Ｓ１を約４５０×３００ｍｍで第２の水平面２ｂの面積Ｓ２を２００×３００ｍｍ、すなわち、面積比をＳ１：Ｓ２＝約９：４に設定した。また、成形品の評価は、模様の均一性、表面の透明感、耐熱水性（淡色系と濃色系それぞれの白化の状態）、成形結果（クラック発生やピンホール発生の有無）について目視検査し、貯蔵安定性は２５℃における針入度が４０〜１２０を合格として判定する方法で行った。
【００２０】
【表１】

【００２１】
この表１から明らかなように、樹脂組成物にエポキシ混合物を１０重量部と２０重量部添加した実施例１、２は、無機質充填剤（Ｅ）のガラス粉末や水酸化アルミニウムの添加量に係わらず、成形品の評価の全てにおいて問題はなく、良好な半身浴用バスタブ１が得られた。また、この実施例１、２の成形時間についても、１ｍｍ当り１分と比較的短い良好な結果が得られた。
【００２２】
【表２】

【００２３】
これに対して、表２に示す、エポキシ混合物を添加せず低収縮剤を添加した比較例１、２では、半身浴用バスタブ１の色調が淡色系の場合には問題ないものの、色調が濃色系の場合に白化が目立つという問題があることが判明した。また、エポキシ混合物と低収縮剤とを共に添加しない比較例３、４では、耐熱水性は淡色系と濃色系のいずれも問題ないものの、成形結果においてクラック発生が見られ成形品質上に問題あることが判明した。さらに、エポキシ混合物を８５重量部添加して低収縮剤を添加しない比較例５の場合は、貯蔵安定性が劣ると共にピンホールが発生し成形性と成形品質上問題あることが判明した。
【００２４】
つまり、エポキシ混合物を添加せず低収縮剤を添加した場合は、色調が濃色系の半身浴用バスタブ１において白化が目立ち、また、エポキシ樹脂を必要重量部以上添加した場合はピンホールが発生し、さらに、エポキシ樹脂と低収縮剤を共に添加しない場合は、収縮過度によってクラックが発生することになり、実施例１、２に示す従来の低収縮剤に代えてエポキシ混合物を所定重量部添加することで、これらの問題が一挙に解決されることが判明した。
【００２５】
このように、実施例１、２に示す組成物を使用して成形した半身浴用バスタブ１においては、その内側面１ａにクラックやピンホール等の成形欠陥の発生がなく良好な外観品質が得られると共に、その色調が淡色系であっても濃色系であっても、耐熱水アタックによる白化が目立つこともなく、かつ均一な石目調模様や表面の透明感においても良好な結果を得ることができる。また、所定量のエポキシ混合物の使用で貯蔵安定性や成形時間においても良好な結果を得ることができる。
【００２６】
特に、付加重合によって硬化するエポキシ樹脂が使用されることから、このエポキシ樹脂の低収縮化機能により、濃色系の色調であって耐熱水性能が要求される半身浴用バスタブ１においても、直行率を高めた状態で容易に成形することができて、安価な半身浴用バスタブ１を得ることが可能になる。
【００２７】
また、樹脂組成物の加熱圧縮成形によって半身浴用バスタブ１が形成されるため、例えば従来の注型法のように、粘度の高いことによる混練や真空脱泡の際の加温が必要であったり、密封、放冷、貯蔵等の工程を必要とすることなく、成形工程自体の煩雑化を防ぐことができると共に、基本的に従来の生産設備を使用して同じ生産性を確保できて、生産効率を大幅に高めることができ、結果として濃色系の半身浴用バスタブ１であっても、その一層のコストダウンを図ることが可能になる。
【００２８】
さらに、所定の樹脂組成物を加熱圧縮成形するだけで、半身浴用バスタブ１が形成されるため、エポキシ樹脂を単独で使用する際に一般的に必要とされるアフターキュアリングが不要となり、成形工程の一層の簡素化と成形に係わる一層のコストダウンを図ることが可能になる。また、エポキシ樹脂の最適特性が得られる所定重量部が添加されるため、エポキシ樹脂の効果的な使用が可能となって、より一層安価な半身浴用バスタブ１を得ることができる。
【００２９】
なお、上記実施例においては、人造大理石が半身浴用バスタブ１である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、浴室用や洗面台用の各種カウンター等の人造大理石にも適用でき、特に、耐熱水性能が要求されると共に複雑な形状を有する各種濃色系の人造大理石に適用して大きな効果が期待できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、人造大理石が、不飽和ポリエステル樹脂又は不飽和ポリエステル樹脂とビニルエステル樹脂、若しくは、アクリル樹脂との混合物のいずれかの樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、酸無水物硬化剤（Ｃ）、硬化促進剤（Ｄ）及び無機質充填剤（Ｅ）からなる樹脂組成物を作成し、該樹脂組成物をアフターキュアリングなしに加熱圧縮成形されるため、低収縮剤の代わりに、エポキシ樹脂（Ｂ）、酸無水物硬化剤（Ｃ）及び硬化促進剤（Ｄ）からなる低収縮化機能を有するエポキシ混合物を用いることにより、色調が濃色系であっても、熱水アタックによる白化の目立たない人造大理石を容易かつ安価に得ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる人造大理石としての半身浴用バスタブの平面図
【図２】同その半断面図
【符号の説明】
１・・・・・・・・半身浴用バスタブ
１ａ・・・・・・・内側面
２・・・・・・・・底部
２ａ・・・・・・・第１の水平面
２ｂ・・・・・・・第２の水平面
３・・・・・・・・上面フランジ
４ａ・・・・・・・第１の垂直面
４ｂ・・・・・・・第２の垂直面
５・・・・・・・・排水孔
６・・・・・・・・スリップ止め

Claims (1)

1. 不飽和ポリエステル樹脂又は不飽和ポリエステル樹脂とビニルエステル樹脂、若しくは、アクリル樹脂との混合物のいずれかの樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、酸無水物硬化剤（Ｃ）、硬化促進剤（Ｄ）及び無機質充填剤（Ｅ）からなる樹脂組成物を作成し、該樹脂組成物をアフターキュアリングなしに加熱圧縮成形してなることを特徴とする人造大理石の製造方法。

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