JP4363047B2

JP4363047B2 - 人造大理石

Info

Publication number: JP4363047B2
Application number: JP2003018360A
Authority: JP
Inventors: 清美田川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP2004231425A

Description

【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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱硬化性樹脂と、充填材の他、柄材、離型剤、硬化剤等の添加物を含有してなる成形用樹脂組成物を加熱硬化することにより所謂、人造大理石が製造されており、これらの人造大理石の成形品は、洗面カウンタ、キッチンカウンタ、浴槽、洗面ボール、トイレカウンタ等の所謂”水廻り商品分野”においても広範に使用されている。
【０００３】
その一方で、かかる使用分野においては、当該使用分野に固有の汚れの問題、すなわち、汚れやすい一方で、その汚れが取れ難く、掃除の負担が大きいという問題が解決できていない。具体的には、洗面所、キッチン、浴室、トイレ等において、食品、油、化粧品等による汚れ、さらには、洗剤による汚れ等が例示される。かかる汚れの除去のために、研磨剤の入った洗浄剤や、強酸性、強アルカリ性、強酸化性の薬剤入りの洗浄剤が使用されることがあるが、このとき、貴重な部品、部材、設備の表面が傷ついたり、変色したり、あるいは、洗浄剤中の薬剤成分の揮散のため、健康被害の不安が生じるおそれがあった。
【０００４】
これらの問題を解決する方策の一つとして、人造大理石自体に防汚機能を付与する、或いは、人造大理石自体に防汚成分を配合する等の方向性が考えられ、既に、本願出願人においても、例えば、特開２００１−２３４０７８号公報等に開示するように、成形用樹脂組成物にシリコーンパウダーを配合する等の試みを検討している。しかし、これらによっても、上記問題を完全に解消するには至っていない。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３４０７８号公報（第２頁［特許請求の範囲］、第２頁段落［０００７］〜第２頁段落［０００９］）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事由に鑑み、なされたもので、本発明の目的は、防汚機能を具備した人造大理石を提供することにある。
【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、請求項１に係る人造大理石の防汚方法の発明にあっては、熱硬化性樹脂と、充填材とを含有してなる成形用樹脂組成物を硬化せしめることによって製造する人造大理石の防汚方法において、前記充填材中にモナザイトを配合してなることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る人造大理石の発明にあっては、請求項１記載の人造大理石において、前記熱硬化性樹脂１００質量部に対して、前記モナザイトを０.１〜５０質量部配合してなることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る人造大理石の発明にあっては、請求項１または請求項２記載の人造大理石において、前記モナザイトの平均粒径が、０.５〜５０μｍであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る人造大理石の発明にあっては、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の人造大理石において、前記熱硬化性樹脂１００質量部に対して、前記充填材を５０〜３００質量部配合してなることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る人造大理石の発明にあっては、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の人造大理石において、前記熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂の内、少なくとも１種類を含んでなることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を実施例を交えて説明する。すなわち、本発明の人造大理石の防汚方法は、熱硬化性樹脂と、充填材とを含有してなる成形用樹脂組成物を硬化せしめることによって製造する人造大理石の防汚方法において、充填材中にモナザイトを配合してなるものである。
【００１３】
モナザイトは、セリウム（Ce）、ランタン（La）、イットリウム（Y）、トリウム（Th）、ネオジム（Nd）等の希土類元素を含有するリン酸塩鉱物であり、極微量の放射線を放出する放射性希土類元素を含むものである。これらの放射性希土類が、自然崩壊して他の放射性物質に変化していく各段階で極微量の放射線エネルギーが放出され、そのエネルギーによってマイナスイオンが生成されるため、マイナスイオン材として用いることができるものである。
【００１４】
本発明の人造大理石においては、熱硬化性樹脂１００質量部に対して、モナザイトを０.１〜５０質量部配合してなるものである。すなわち、モナザイトの配合量をが０.１質量部以下の場合では、充分な防汚効果が確保できず、モナザイトの配合量をが５０質量部以上の場合では、経済的に不利だからである。したがって、熱硬化性樹脂１００質量部に対して、モナザイトを０.１〜５０質量部配合することにより、必要且つ充分な防汚効果が確保し得ることとなる。
【００１５】
また、本発明の人造大理石で使用するモナザイトとしては、０.５〜５０μｍの平均粒径を有するものが好適である。すなわち、この平均粒径０.５μｍ以下では、成形工程での成形用樹脂組成物の粘度が上昇し、充分な流動性が確保し難い一方、平均粒径５０μｍ以上では、硬化成形後の機械的強度の確保が困難となる傾向があるからである。この結果、本発明の人造大理石で使用するモナザイトとして、０.５〜５０μｍの平均粒径を有するものを使用することにより、成形工程での成形用樹脂組成物の充分な流動性の確保と硬化成形後の機械的強度の確保の両立が可能になることとなる。
【００１６】
さらに、本発明の人造大理石においては、熱硬化性樹脂１００質量部に対して、充填材（モナザイトを含む）を５０〜３００質量部配合してなる構成を有するものである。すなわち、充填材の配合が５０質量部以下の場合には、硬化成形後の耐衝撃強度には優れるが、耐熱性の確保が不充分となり易い傾向がある一方、充填材の配合が３００質量部以上の場合には、硬化成形後の耐熱性には優れるが、硬化成形後の耐衝撃強度の確保が不充分となり易い傾向があるからである。
【００１７】
したがって、本発明の人造大理石の発明においては、熱硬化性樹脂１００質量部に対して、充填材を５０〜３００質量部配合することにより、硬化成形後の耐衝撃強度の確保と耐熱性の確保の両立が可能になることとなる。
【００１８】
また、本発明の人造大理石に使用される成形用樹脂組成物中の熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂の内、少なくとも１種類を含んで調製することができ、これらは１種類を単独で用いる他に、２種類以上を混合して用いることもできる。
【００１９】
ここで、不飽和ポリエステル樹脂としては、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を用いるものである。これら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るのが通例である。
【００２０】
一方、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を用いることができ、あるいはこれら両者を混合して用いることができる。また、この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り、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。さらに、ノボラック型ビニルエステル樹脂は、ノボラック型エポキシ樹脂と酸との付加反応物であり、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂とノボラック型ビニルエステル樹脂は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。そして通常、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。
【００２１】
また、熱硬化型アクリル樹脂としては、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種類以上混合のアクリルシロップ樹脂と称するものを用いるが、その形態は特に限定されるものではない。
【００２２】
これらの不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂のうち２種類以上を混合して使用する場合は、各樹脂のそれぞれの特性及び充填剤との相互作用等により、目的とする製品品質に適合する配合比率に設定されるものであり、その配合比率は特に限定されるものではない。
【００２３】
このように、本発明の人造大理石では、多様な熱硬化性樹脂を使用できるので、人造大理石の材料構成の広範なバリエーションが可能となることとなる。
【００２４】
本発明の本発明の人造大理石に使用可能な充填剤としてはシリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラスパウダー、クレー等が例示できる。充填剤は粒径が小さい程、人造大理石の耐衝撃強度を向上することができるものであり、平均粒径が５０μｍ以下のものを用いるのが好ましい。しかし粒径が極端に小さすぎると、充填剤の分散性が低下して充填剤の凝集が起きるおそれがあるので、充填剤の平均粒径の下限は３μｍとするのが好ましい。
【００２５】
また、充填剤の表面にあらかじめシランカップリング剤で処理したものを用いると、充填剤と熱硬化性樹脂との密着性を向上することができ、人造大理石の耐衝撃性を更に向上することができるものである。
【００２６】
さらに本発明の人造大理石の成形用樹脂組成物には硬化剤が配合される。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。これらの硬化剤の配合割合は、例えば熱硬化性樹脂がビニルエステル樹脂の場合、樹脂と架橋剤の総量１００質量部に対して０．５〜５質量部の範囲が好ましい。すなわち、硬化剤の配合量が、０．５質量部未満では、効果反応が完結せず、未反応物が、残留し易く、また、５質量部を越えると成形用樹脂組成物のポットライフが短くなり、成形の途中でゲル化が起こり、結果的に、成形性の低下につながり易いからである。
【００２７】
また、本発明の人造大理石の成形用樹脂組成物には、上記の各配合物の他に、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し、より高級感を付与するために柄材を添加することもできる。
【００２８】
本発明の人造大理石の成形用樹脂組成物は、上記各配合物を所定の割合で配合し、攪拌機等により混合攪拌して配合調製し、さらにこの樹脂組成物を２０〜５０Ｔｏｒｒ程度の減圧下で真空脱泡の処理した後、注型用金型に注入する。注入完了後、金型を加熱して、成形用樹脂組成物を硬化せしめ、所望の人造大理石の成形品を得るというものである。
【００２９】
このようにして得た本発明の人造大理石の成形品は、熱硬化性樹脂と、充填材とを含有してなる成形用樹脂組成物を硬化せしめることによって製造する人造大理石の前記充填材中にモナザイトを配合してなる人造大理石であり、充填材中にモナザイトを配合することにより、汚れが固着し難く、除去し易くなるというものである。この結果、本発明の人造大理石の成形品によれば、従来の人造大理石の成形品の所謂”水廻り商品分野”での汚れが取れ難く、掃除の負担が大きい等の問題を相当程度解消し得ることとなる。
【００３０】
したがって、本発明の人造大理石の成形品は、洗面カウンタ、キッチンカウンタ、浴槽、洗面ボール、トイレカウンタ、床材や家具の表面材等への用途に好適なものであるといえる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の各実施例では、モナザイト以外の充填材を「主充填材」というものとする。
【００３２】
(実施例１)
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、モナザイト（（株）三優製「デオライムＡＦ−１[平均粒径：１ｍμ]」）をビニルエステル樹脂１００質量部に対して、５質量部添加した。これに、主充填材として水酸化アルミニウム（昭和電工（株）製「Ｈ−３２０[平均粒径：１０ｍμ]」）をビニルエステル樹脂１００質量部に対して、１５０質量部添加し、また硬化剤（日本油脂（株）製「パーキュアＷＯ」）を２．０質量部添加して、２．７ｋＰａ（２０Ｔｏｒｒ）の減圧下で６０分間真空脱泡処理しながら、攪拌機で混合することによって、成形用樹脂組成物を調製した。これを平板の形状で１０ｍｍの厚みに設定された注型金型内に注入して金型を１００℃で５０分間加熱することによって樹脂組成物を硬化させ、人造大理石成形品を得た。
【００３３】
(実施例２)
熱硬化性樹脂として不飽和ポリエステル樹脂（武田薬品（株）製「ポリマール５４５０」）を用い、モナザイト（（株）三優製「デオライムＡＦ−３[平均粒径：３ｍμ]」）を不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して、１０質量部添加した。これに、主充填材として水酸化アルミニウム（日本軽金属（株）製「ＢＷ−１０３[平均粒径：８ｍμ]」）を不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対して、１３５質量部添加し、また硬化剤（日本油脂（株）製「パーキュアＷＯ」）を２．５質量部添加して、２．７ｋＰａ（２０Ｔｏｒｒ）の減圧下で６０分間真空脱泡処理しながら、攪拌機で混合することによって、成形用樹脂組成物を調製した。これを平板の形状で１０ｍｍの厚みに設定された注型金型内に注入して金型を９５℃で５０分間加熱することによって樹脂組成物を硬化させ、人造大理石成形品を得た。
【００３４】
(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、モナザイト（（株）三優製「デオライムＢＦ−３[平均粒径：３ｍμ]」）をアクリルシロップ樹脂１００質量部に対して、７質量部添加した。これに、主充填材としてシリカ（龍森（株）製「ＣＲＹＳＴＡＬＩＴＥＭ−３Ｋ[平均粒径：２０ｍμ]」）をアクリルシロップ樹脂１００質量部に対して、１１５質量部添加し、また硬化剤（化成アクゾ（株）製「パーカドックス１６」）を２．０質量部添加して、２．７ｋＰａ（２０Ｔｏｒｒ）の減圧下で２０分間真空脱泡処理しながら、攪拌機で混合することによって、成形用樹脂組成物を調製した。これを平板の形状で１０ｍｍの厚みに設定された注型金型内に注入して金型を９０℃で９０分間加熱することによって樹脂組成物を硬化させ、人造大理石成形品を得た。
【００３５】
(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、不飽和ポリエステル樹脂（武田薬品（株）製「ポリマール５２５０」）とを８５/１５の混合比で混合したものを用い、モナザイト（（株）三優製「デオライムＢＦ−１[平均粒径：１ｍμ]」）を上記混合樹脂１００質量部に対して、１２質量部添加した。これに、主充填材として水酸化アルミニウム（昭和電工（株）製「Ｈ−３２０ [平均粒径：１０ｍμ]」）とガラスパウダー（日本フリット（株）製「ＧＦ−２−３０Ａ [平均粒径：３０ｍμ]」）とを９０/１０の混合比で混合したものを用い、この主充填材である混合充填材を上記混合樹脂１００質量部に対して、１５０質量部添加し、また硬化剤（日本油脂（株）製「パーキュアＷＯ」）を３．０質量部添加して、２．７ｋＰａ（２０Ｔｏｒｒ）の減圧下で６０分間真空脱泡処理しながら、攪拌機で混合することによって、成形用樹脂組成物を調製した。これを平板の形状で１０ｍｍの厚みに設定された注型金型内に注入して金型を９０℃で１００分間加熱することによって樹脂組成物を硬化させ、人造大理石成形品を得た。
【００３６】
(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）とを９５/５の混合比で混合したものを用い、モナザイト（（株）三優製「デオライムＴＦ−１[平均粒径：１ｍμ]」）を上記混合樹脂１００質量部に対して、１０質量部添加した。これに、主充填材として水酸化アルミニウム（住友化学（株）製「ＣＷ−３１６[平均粒径：１５ｍμ]」）とガラスパウダー（日本フリット（株）製「ＧＦ−２−３０Ａ [平均粒径：３０ｍμ]」）とを９５/５の混合比で混合したものを用い、この主充填材である混合充填材を上記混合樹脂１００質量部に対して、１４５質量部添加し、また硬化剤（日本油脂（株）製「パーキュアＨＯ」）を３．０質量部添加して、２．７ｋＰａ（２０Ｔｏｒｒ）の減圧下で３０分間真空脱泡処理しながら、攪拌機で混合することによって、成形用樹脂組成物を調製した。これを平板の形状で１０ｍｍの厚みに設定された注型金型内に注入して金型を９５℃で１１０分間加熱することによって樹脂組成物を硬化させ、人造大理石成形品を得た。
【００３７】
(比較例１〜５)
実施例１〜５の各成形用樹脂組成物において、モナザイトの添加配合分を同質量部の主充填材で置換した成形用樹脂組成物を調製し、対応する各実施例と同条件で、人造大理石成形品を得た。
【００３８】
(実施例６)
実施例１〜５及び比較例１〜５の各人造大理石成形品について、汚染物質としてカレーと青色インクをその表面に塗布した後、１日放置した。これらのものを水道水で水洗いして、その汚染物質の残り具合を目視で次の５段階による点数付けして防汚性能評価を行なった。結果を表１に示す。尚、実施例１〜５のものはそれぞれ透明感が良好であり、比較例１〜５についても各実施例と同程度のものであった。
【００３９】
（目視評価基準）
５＝汚染物質が完全にとれている
４＝汚染物質が僅かに残っている
３＝汚染物質が残っていてやや目立つ
２＝汚染物質が残っていて目立つ
１＝汚染物質が殆どとれない
【００４０】
【表１】

表１にみられるように、モナザイトを添加した各実施例のものは、モナザイトを添加しない各比較例のものよりも、水洗い性が高く、防汚性能が優れるものであった。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る人造大理石の防汚方法の発明にあっては、熱硬化性樹脂と、充填材とを含有してなる成形用樹脂組成物を硬化せしめることによって製造する人造大理石の防汚方法において、前記充填材中にモナザイトを配合してなることを特徴とするので、汚れが固着し難く、除去し易いという優れた効果を奏する。
【００４２】
請求項２に係る人造大理石の発明にあっては、請求項１記載の人造大理石において、前記熱硬化性樹脂１００質量部に対して、前記モナザイトを０.１〜５０質量部配合してなることを特徴とするので、請求項１記載の発明の効果に加えて、充分な防汚効果が確保できるという優れた効果を奏する。
【００４３】
請求項３に係る人造大理石の発明にあっては、請求項１または請求項２記載の人造大理石において、前記モナザイトの平均粒径が、０.５〜５０μｍであることを特徴とするので、請求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、成形工程での成形用樹脂組成物の充分な流動性の確保と硬化成形後の機械的強度の確保の両立が可能となるという優れた効果を奏する。
【００４４】
請求項４に係る人造大理石の発明にあっては、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の人造大理石において、前記熱硬化性樹脂１００質量部に対して、前記充填材を５０〜３００質量部配合してなることを特徴とするので、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、硬化成形後の耐衝撃強度の確保と耐熱性の確保の両立が可能となるという優れた効果を奏する。
【００４５】
請求項５に係る人造大理石の発明にあっては、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の人造大理石において、前記熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂の内、少なくとも１種類を含んでなることを特徴とするので、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、材料構成の広範なバリエーションが可能となるという優れた効果を奏する。

Claims

熱硬化性樹脂と、充填材とを含有してなる成形用樹脂組成物を硬化せしめることによって製造する人造大理石の防汚方法において、前記充填材中にモナザイトを配合してなることを特徴とする人造大理石の防汚方法。
前記熱硬化性樹脂１００質量部に対して、前記モナザイトを０．１〜５０質量部配合してなることを特徴とする請求項１記載の人造大理石の防汚方法。
前記モナザイトの平均粒径が、０．５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の人造大理石の防汚方法。
前記熱硬化性樹脂１００質量部に対して、前記充填材を５０〜３００質量部配合してなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の人造大理石の防汚方法。
前記熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂の内、少なくとも１種類を含んでなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の人造大理石の防汚方法。