JP4770754B2 - 人造大理石およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、家具の部材や建材等として用いられる人造大理石およびその製造方法に関するものである。

従来より、熱硬化性樹脂と、充填剤、柄材、補強材、内部離型剤、硬化剤などの添加物とを配合した樹脂組成物を所望の注型用金型に注入し、加熱硬化させることによって人造大理石を形成することが知られている。

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、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂などが用いられてきた。これらを活用し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、洗面ボールなどに広く利用されている。

人造大理石製品の厚みは１０〜３０ｍｍが一般的であるが、このような人造大理石製品では、大型になると製品重量が重くなり、その結果、生産工程で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る。そのため、工数が増加したり、生産工程が複雑になったりする状況が生じていた。

この問題を解決するために、軽量化を目的として製品の厚みをなるべく薄くすることが考えられた。ところが、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い、商品としての品質に問題が発生することがある。

また、近年では人造大理石に新たな機能を付与しようとする様々な試みがなされているが、壁材や床材として人造大理石を用いる場合には、断熱機能の付与が重要となり、断熱機能が一体化されたものの実現が望まれていた。

このような問題点を解決する技術として、特許文献１には、片面にポリエチレン等の樹脂シートを設けたガラスクロス等の補強シートを注型金型内の一方の面に減圧吸着により配置し、人造大理石樹脂組成物を金型内に注入充填して加熱硬化することで、補強シートが一体化された人造大理石を得ることが記載されている。

特許文献２には、ガスケット付き注型金型を用いて、ガスケットの高さを可変自在として上金型と下金型との間隔を調節することで、硬化剤などを配合した樹脂組成物の注入充填および成形操作を上記間隔を変えながら繰り返して、断熱発泡層などを有する３層以上の積層成形品である人造大理石を得ることが記載されている。
特開２００１−２６９９４８号公報 特開２００３−０６２８３９号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の技術によっても、大型の大理石製品において軽量化を目的として製品の厚みを薄くした際に、製品強度および断熱機能を必ずしも十分に付与できない場合があった。

また、こうした製品強度および断熱機能を付与するための生産工程においては、効率やハンドリング性、およびコストを配慮する必要もある。

本発明は以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、たとえば大型の大理石製品において軽量化を目的として製品の厚みを薄くした場合であっても、十分な製品強度を有する人造大理石およびその製造方法を提供することを課題としている。

さらに本発明は、十分な製品強度を有すると共に、十分な断熱機能も有する人造大理石およびその製造方法を提供することを課題としている。

また本発明は、上記のような人造大理石を製造するに際し、生産効率やハンドリング性が良好な人造大理石の製造方法を提供することを課題としている。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。

第１：シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）またはバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）を圧縮成形して得られた成形品であるガラス繊維複合材料と、当該ガラス繊維複合材料と共に注型成形することにより当該ガラス繊維複合材料に一体に積層された人造大理石成形品と、ガラス繊維複合材料の人造大理石成形品積層面とは反対側の面に、当該ガラス繊維複合材料と共に注型成形することにより当該ガラス繊維複合材料に一体に積層された発泡体樹脂層とを備えることを特徴とする人造大理石。

第２：一対の上金型および下金型を備えた金型内に、当該金型内に注入空間部を設けた状態で、シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）またはバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）の成形品を配置し、前記金型内の注入空間部に発泡体樹脂組成物を注入し、発泡体樹脂組成物を加熱硬化する注型成形を行い、これにより、発泡体樹脂層と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品とが一体に積層された積層体を形成し、その後、前記金型内に、当該金型内に注入空間部を設けた状態で、前記ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品側の面を注入空間部に向けて前記積層体を配置し、前記金型内の注入空間部に人造大理石樹脂組成物を注入し、人造大理石樹脂組成物を加熱硬化する注型成形を行い、これにより、人造大理石成形品と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品と、発泡体樹脂層とが一体に積層された人造大理石を得る人造大理石の製造方法。

第３：一対の上金型および下金型を備えた金型内に、シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）またはバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）を配置し、加圧下においてＳＭＣまたはＢＭＣを加熱硬化する圧縮成形を行い、これによりＳＭＣまたはＢＭＣの成形品を形成し、その後、前記圧縮成形を行った金型を用いて、当該金型内に注入空間部を設けた状態で、当該金型内に前記ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品を配置し、前記金型内の注入空間部に発泡体樹脂組成物を注入し、発泡体樹脂組成物を加熱硬化する注型成形を行い、これにより、発泡体樹脂層と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品とが一体に積層された積層体を形成し、その後、前記圧縮成形および注型成形を行った金型を用いて、当該金型内に注入空間部を設けた状態で、当該金型内に、前記ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品側の面を注入空間部に向けて前記積層体を配置し、前記金型内の注入空間部に人造大理石樹脂組成物を注入し、人造大理石樹脂組成物を加熱硬化する注型成形を行い、これにより、人造大理石成形品と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品と、発泡体樹脂層とが一体に積層された人造大理石を得る人造大理石の製造方法。

第４：上記において、上金型と下金型との間に圧縮成形用スペーサーを設置して、当該圧縮成形用スペーサーにより形成された空間部にＳＭＣまたはＢＭＣを配置して圧縮成形を行い、その後、前記圧縮成形用スペーサーを取り外し、上金型と下金型との間に注型成形用ガスケットを設置し、前記金型内に前記ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品を配置した状態で、前記注型成形用ガスケットにより形成された注入空間部に発泡体樹脂組成物を注入して注型成形を行い、その後、前記注型成形用ガスケットを取り外し、得ようとする人造大理石成形品の厚みに応じた高さを有する新たな注型成形用ガスケットを上金型と下金型との間に設置し、発泡体樹脂層と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品とが一体に積層された前記積層体を前記金型内に配置した状態で、前記新たな注型成形用ガスケットにより形成された注入空間部に人造大理石樹脂組成物を注入して注型成形を行う人造大理石の製造方法。

上記第１の発明に係る人造大理石は、たとえば大型の人造大理石製品において軽量化を目的として製品の厚みを薄くした場合であっても十分な製品強度を有すると共に、十分な断熱機能も有している。

上記第２の発明によれば、たとえば大型の人造大理石製品において軽量化を目的として製品の厚みを薄くした場合であっても十分な製品強度を有すると共に、十分な断熱機能も有する人造大理石を得ることができる。

上記第３の発明によれば、補強機能を付与するためのＳＭＣまたはＢＭＣの圧縮成形と、発泡体樹脂組成物および人造大理石樹脂組成物の注型成形とが同一の金型で行われるので、成形工程が簡略化され、良好な生産効率やハンドリング性が得られる。また、圧縮成形と注型成形とを一つの金型を兼用して行っているので、人造大理石を安価に製造することができる。

上記第４の発明によれば、補強機能を付与するためのＳＭＣまたはＢＭＣの圧縮成形の際には金属等からなる圧縮成形用スペーサーを用い、発泡体樹脂組成物および人造大理石樹脂組成物の注型成形の際には、これをゴム材等からなる注型成形用ガスケットに交換することで、圧縮成形と注型成形とを同一の金型で行っているので、成形工程が簡略化され、良好な生産効率やハンドリング性が得られる。また、圧縮成形と注型成形とを一つの金型を兼用して行っているので、人造大理石を安価に製造することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。
１．人造大理石樹脂組成物
本発明において人造大理石の表面層を形成するために用いられる人造大理石樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と所要の添加物とを配合したものである。このような添加物の具体例としては、充填剤、硬化剤、柄材、紫外線吸収剤、減粘剤、補強材、内部離型剤、着色剤、低収縮剤などを挙げることができる。

熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、もしくは熱硬化型アクリル樹脂、またはこれらから選ばれる２種以上の混合物、あるいはエポキシ樹脂などを用いることができる。

不飽和ポリエステル樹脂は、無水マレイン酸などの不飽和二塩基酸と、無水フタル酸などの飽和二塩基酸とを縮合反応させることにより合成されたものであり、分子内に不飽和結合とエステル結合とを有する。

通常は、この不飽和ポリエステル樹脂には架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマーなどが配合されているが、本発明に用いられる不飽和ポリエステル樹脂はこれに限定されるものではない。

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、ノボラック型ビニルエステル樹脂、またはこれらの混合物を用いることができる。

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により合成されたものであり、両末端のみに反応性不飽和基を有する。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型など各種のものを用いることができる。

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、アクリルモノマーなどが配合されているが、本発明に用いられるビニルエステル樹脂はこれに限定されるものではない。

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、多官能のアクリルモノマー、またはプレポリマー、あるいはこれらのモノマーやプレポリマーを反応させたポリマーのうち、２種以上を含むアクリルシロップと称されるものを用いることができる。

熱硬化性樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、および熱硬化型アクリル樹脂から選ばれる２種以上の混合物を用いる場合、樹脂それぞれの特性および充填剤との相互作用などにより目的とする製品品質に合った最適な配合とすることが望ましい。

エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、長鎖脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などに分類されるが、本発明ではこれらのいずれも用いることができる。

添加剤のうち充填剤としては、水酸化アルミニウム、シリカ、ガラスパウダー、もしくは炭酸カルシウム、またはこれらから選ばれる２種以上の混合物を用いることができる。

人造大理石用樹脂組成物には硬化剤が配合される。硬化剤としては、上述した熱硬化性樹脂のうちエポキシ樹脂以外のものについては、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシ２−エチルヘキサノエートなどを用いることができる。この硬化剤の配合割合は、たとえばビニルエステル樹脂の場合、樹脂１００重量部に対して好ましくは０．５〜５重量部である。

エポキシ樹脂の硬化剤は、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどのアミン系；無水フタル酸、テトラおよびヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、無水メチルナジック酸、無水ピロメリット酸、無水ＨＥＴ酸、ドデセニル無水コハク酸などの酸無水物系；ダイマー酸とポリアミンとの縮合体として形成されるポリアミド系などに分類されるが、本発明ではこれらのいずれも用いることができる。しかし通常は、常温〜中温硬化系ではアミン系硬化剤を、高温系では硬化反応が緩やかで大型の成形品でも硬化歪みの少ない成形品が得られる酸無水物系硬化剤を用いることが好ましい。

減粘剤としては、たとえばＢＹＫ社製の品番「Ｗ９９６」を、補強材としては、ガラス繊維、たとえば日本板硝子社製の品番「ＲＥＳ０３Ｘ−ＢＭ」を、内部離型剤としては、たとえば中京油脂社製の商品名「セパール」を用いることができる。

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、ベンゾエート系、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、ベンゾフェノン系などのものを用いることができる。

人造大理石樹脂組成物は、これらの配合物を所定の割合で配合し、攪拌機などにより混合攪拌して配合調整する。この樹脂組成物から人造大理石を製造する際には、その配合調整された樹脂組成物を２０〜５０Ｔｏｒｒ程度の減圧下で真空脱泡処理する。

このようにして脱泡処理された樹脂組成物を、減圧状態から開放し、所定形状の金型へ注入して、この金型を５０〜１３０℃の温度で５０〜１５０分間加熱する。加熱により、樹脂組成物中における上記熱硬化性樹脂の反応性不飽和基と重合性モノマーとの共重合反応、あるいは、エポキシ樹脂の場合は樹脂と硬化剤との付加重合反応を進行させて、人造大理石樹脂組成物の硬化成形を行うことができる。
２．ＳＭＣおよびＢＭＣ
本発明において用いられるシートモールディングコンパウンド（Sheet Molding Compound：ＳＭＣ）およびバルクモールディングコンパウンド（Bulk Molding Compound：ＢＭＣ）は、熱硬化性樹脂に充填剤、ガラス繊維などの繊維強化材、低収縮剤、内部離型剤、増粘剤、柄材、着色剤、硬化剤などを含む樹脂組成物をＳＭＣ化またはＢＭＣ化した繊維強化成形材料である。ＳＭＣは繊維強化材を含む樹脂組成物がシート状に形成されたものであり、ＢＭＣは繊維強化材と樹脂組成物とを混練した塊状の成形材料である。これを金型に配置し、高温高圧下で圧縮成形により成形硬化させる。

ＳＭＣ化およびＢＭＣ化には、樹脂中の酸（カルボキシル基）および水酸基を利用して、これと反応する無機または有機の化合物を加えて分子量を増大させる増粘操作が必要である。不飽和ポリエステル樹脂は、分子骨格にあるカルボキシル基を利用して、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物または水酸化物、すなわち酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カリウム、酸化亜鉛などを適宜に添加配合して増粘操作を行うことができる。

ビニルエステル樹脂とエポキシ樹脂は、ビスフェノール型の場合、分子骨格中の水酸基を利用して、イソシアネート基によるウレタン増粘法で増粘操作を行うことができる。

また、熱硬化型アクリル樹脂および分子骨格中に水酸基を含まないビニルエステル樹脂あるいはエポキシ樹脂に対して、分子骨格中にカルボキシル基や水酸基をペンダントさせて樹脂の改質を行ったものを用いることができる。

なお、本発明において、ＳＭＣおよびＢＭＣの増粘の方法を特に限定するものではない。
３．発泡体樹脂組成物
本発明において、発泡体樹脂組成物は、硬化形態が泡を多量に含んだ状態となる樹脂組成物であり、発泡体樹脂層の形成方法としては、各種の熱硬化性樹脂に発泡剤を添加する方法、窒素ガスや炭酸ガスなどを吹き込んで発泡状態にする方法、１液型ウレタン樹脂や２液型ウレタン樹脂に水を添加配合して炭酸ガスを発生させ発泡させる方法など、硬化形態として泡を多量に含んだ状態ができ上がればいずれの方法であってもよく、断熱性、軽量性、加工工程の容易性などから適宜の方法を選択することができる。

本発明において、人造大理石は、一対の上金型および下金型からなる成形金型を用いて製造することができる。以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態における人造大理石の製造工程を説明する図である。本実施形態では、最初に図１（ａ）に示すように、一対の上金型１ａおよび下金型１ｂを備えた金型１内に、ＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを配置する。

本実施形態の金型１は、人造大理石カウンター用のものであり、その上金型１ａには、上面から下面に貫通する直径が２〜５ｍｍ程度の減圧用配管穴４が設けられている。この減圧用配管穴４は、外部に設置された減圧用配管５に接続されている。金型１の内部空間は、減圧口４ａから減圧用配管穴４および減圧用配管５を通じて減圧ポンプ（図示せず）に連通している。

また、上金型１ａおよび下金型１ｂのそれぞれには、熱媒体流動用配管３が設けられており、熱媒体流動用配管３に適切な熱媒体（水や油）を通すことによって加熱制御が行われるようになっている。この他、加熱制御としては、金型内に電気ヒーターを埋め込んで温度制御する方法も可能である。

上金型１ａと下金型１ｂとの間には、成形厚みを規制する金属製のスペーサー６が設けられており、このスペーサー６により形成された空間部２にＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを投入する。そして、金型１を加熱し、加圧下においてＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを硬化することにより、ＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを圧縮成形する。なお、この時は、減圧口４ａは閉鎖された状態となっており、圧縮成形時にＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａが減圧口４ａに浸入できないようになっている。

この圧縮成形が終了した後、図１（ａ）の金属製スペーサー６を外し、代わりに図１（ｂ）に示すように、上金型１ａと下金型１ｂとの間にゴム製のガスケット７を設置する。さらに、減圧口４ａの閉鎖を解除して減圧状態にし、得られたＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１を上金型１ａの内面に吸い付けて密着させ、動かないように配置する。

このようにして金型１内に注入空間部１０を形成した状態で、図１（ｃ）に示すように、ガスケット７に設けられた樹脂組成物注入口８から、注入空間部１０のエアーをガスケット７に設けられたエアー抜き口９より外部へ押し出しながら人造大理石樹脂組成物１３ａを注入充填する。このとき、適度のゴム硬度を有するガスケット７は、型締めした金型１内の注入空間部１０に注入された人造大理石樹脂組成物１３ａが上金型１ａと下金型１ｂとの境目（パーティングライン）から漏れ出さないように注入空間部１０を密閉する。

その後、適宜の温度条件で所定時間加熱することによって、人造大理石樹脂組成物１３ａが硬化し、その後成形品を金型から取り出すことにより、図１（ｄ）に示すような、人造大理石成形品１３の裏面にＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１が一体化された人造大理石１４を得ることができる。

図２は、本発明の第２の実施形態における人造大理石の製造工程を説明する図である。なお、図１と同一の構成要素は同一の符号で示し、以下においてその説明を省略する。

本実施形態では、最初に図２（ａ）に示すように、一対の上金型１ａおよび下金型１ｂを備えた金型１内に、ＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを配置する。

本実施形態の金型１は、人造大理石カウンター用のものであり、減圧系が設けられていない以外は図１（ａ）〜図１（ｃ）の金型と同様のものである。

上金型１ａと下金型１ｂとの間には、成形厚みを規制する金属製のスペーサー６が設けられており、このスペーサー６により形成された空間部２にＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを投入する。そして、金型１を加熱し、加圧下においてＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを硬化することにより、ＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを圧縮成形する。

この圧縮成形が終了した後、図２（ａ）の金属製スペーサー６を外し、代わりに図２（ｂ）に示すように、上金型１ａと下金型１ｂとの間にゴム製のガスケット７を設置する。得られたＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１は、その周縁部をガスケット７で上金型１ａに押さえ付けることで、上金型１ａの内面に密着させ、動かないように配置される。

このようにして金型１内に注入空間部１０を形成した状態で、図３（ｃ）に示すように、ガスケット７に設けられた樹脂組成物注入口８から、注入空間部１０のエアーをガスケット７に設けられたエアー抜き口９より外部へ押し出しながら人造大理石樹脂組成物１３ａを注入充填する。このとき、適度のゴム硬度を有するガスケット７は、型締めした金型１内の注入空間部１０に注入された人造大理石樹脂組成物１３ａが上金型１ａと下金型１ｂとの境目（パーティングライン）から漏れ出さないように注入空間部１０を密閉する。

その後、適宜の温度条件で所定時間加熱することによって、人造大理石樹脂組成物１３ａが硬化し、その後成形品を金型から取り出すことにより、図２（ｄ）に示すような、人造大理石成形品１３の裏面にＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１が一体化された人造大理石１４を得ることができる。

このように、本実施形態ではＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１のサイズを注入空間部１０よりも少し大きくしてガスケット７で上金型１ａに押さえ付けることでＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１２を金型１内に配置しているので、減圧口４ａの設置や減圧装置が不要となり、より安価な金型での成形が可能となる。

また、図１と図２とを併用した形態、すなわち、図２において一部に減圧口４ａを設けて（図１の減圧口４ａの数よりもかなり少ない数であってよい）上金型１ａに吸い付けてＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１を配置するようにしてもよい。

図３および図４は、本発明の第３の実施形態における人造大理石の製造工程を説明する図である。なお、図１と同一の構成要素は同一の符号で示し、以下においてその説明を省略する。

本実施形態では、最初に図３（ａ）に示すように、図１（ａ）と同様にして金型１内にＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを配置する。

上金型１ａと下金型１ｂとの間には、成形厚みを規制する金属製のスペーサー６が設けられており、このスペーサー６により形成された空間部２にＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを投入する。そして、金型１を加熱し、加圧下においてＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを硬化することにより、ＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａを圧縮成形する。なお、この時は、減圧口４ａは閉鎖された状態となっており、圧縮成形時にＳＭＣまたはＢＭＣ１１ａが減圧口４ａに浸入できないようになっている。

この圧縮成形が終了した後、図３（ａ）の金属製スペーサー６を外し、代わりに図３（ｂ）に示すように、上金型１ａと下金型１ｂとの間にゴム製のガスケット７を設置する。さらに、減圧口４ａの閉鎖を解除して減圧状態にし、得られたＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１を上金型１ａの内面に吸い付けて密着させ、動かないように配置する。

このようにして金型１内に注入空間部１０を形成した状態で、図３（ｃ）に示すように、ガスケット７に設けられた樹脂組成物注入口８から、注入空間部１０のエアーをガスケット７に設けられたエアー抜き口９より外部へ押し出しながら発泡体樹脂組成物１２ａを注入充填する。このとき、適度のゴム硬度を有するガスケット７は、型締めした金型１内の注入空間部１０に注入された発泡体樹脂組成物１２ａが上金型１ａと下金型１ｂとの境目（パーティングライン）から漏れ出さないように注入空間部１０を密閉する。

その後、適宜の温度条件で所定時間加熱することによって、発泡体樹脂組成物１２ａが硬化し、その後成形品を金型から取り出すことにより、図３（ｄ）に示すような、発泡体樹脂層１２と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１とが一体に積層された積層体１５を得ることができる。

次に、図４（ａ）に示すように、得ようとする人造大理石成形品の厚みに応じた高さを有する新たなガスケット７を金型１に設置し、さらに、減圧口４ａからの吸引により減圧状態とした上で、積層体１５を、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１側の面を注入空間部１０に向けて上金型１ａに吸い付けて配置する。

次に、図４（ｂ）に示すように、ガスケット７に設けられた樹脂組成物注入口８から、注入空間部１０のエアーをガスケット７に設けられたエアー抜き口９より外部へ押し出しながら人造大理石樹脂組成物１３ａを注入充填する。

その後、適宜の温度条件で所定時間加熱することによって、人造大理石樹脂組成物１３ａが硬化し、その後成形品を金型から取り出すことにより、図４（ｃ）に示すような、人造大理石成形品１３と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１と、発泡体樹脂層１２とが一体に積層された人造大理石１４を得ることができる。

上記第１および第２の実施形態により得られる人造大理石１４は、製品の強度がガラス繊維複合材料であるＳＭＣまたはＢＭＣの成形品１１によって高くなり、特に耐衝撃性が向上して、熱衝撃などの耐熱性も高くなる。すなわち、大型の製品などにおいて軽量化のために製品厚みを薄くしても強度を保持することができる。

さらに上記第３の実施形態により得られる人造大理石１４は、発泡体樹脂層１２により断熱機能が付与される。

このような本発明により得られる人造大理石は、洗面カウンター、キッチンカウンター、浴槽、洗面ボール、壁材、床材、家具の表面材等への商品化が容易となる。
実施例
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
[実施例１]
熱硬化性樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂（ジャパンコンポジット（株）製 ポリホープ ＭＬ３５１３）を用い、この樹脂１００重量部に対し、充填剤として、水酸化アルミニウム（日本軽金属（株）製 Ｂ−１５３）を１５０重量部、炭酸カルシウム（日東粉化（株）製 ＮＳ−１００）を１００重量部配合した。

これに低収縮剤（日本油脂（株）製 モディパーＳＶ１０Ｂ）を２０重量部、また、増粘剤としてＭｇＯを０．５重量部、内部離型剤としてステアリン酸亜鉛を３重量部、硬化剤としてｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（日本油脂（株）製 パーチブルＺ）を３重量部添加し、補強材としてガラスロービング（日本電気硝子（株）製 ＥＲＳ−２３５）から繊維長さ１３ｍｍにカットしたガラスチョップドストランドを３０重量部散布してＳＭＣ基材を作成し、４０℃で８０時間養生してＳＭＣ（Ａ）を得た。

図１に示す圧縮成形および注型成形兼用金型を用い、まず、図１（ａ）のように厚さ２．０ｍｍの金属製スペーサーを設置した。ＳＭＣ（Ａ）を上記金型に配置し、コア金型温度＝１３０℃、キャビ型の温度＝１２０℃、成形圧力＝９５ｋｇｆ／ｃｍ^２、成形時間＝４分の成形条件下で成形し、２．０ｍｍ厚のＳＭＣ成形品（Ｂ）を得た。

その後、金型温度を６０℃付近まで下げ、図１（ｂ）のように、金属製スペーサーを注型用のガスケットに交換して、注入空間部のクリアランスが３．５ｍｍになるよう設置した。

また、図１（ｂ）の上金型に設けられた多数の減圧口に連通する減圧ポンプからの減圧によってＳＭＣ成形品（Ｂ）を上金型の内面に吸着し、固定配置した。

一方、人造大理石樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂として、ポリエステル樹脂（ジャパンコンポジット（株）製 ポリホープ ＭＲ−８００）を用い、この樹脂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）を１３０重量部、柄材として、粒状模様材（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１２）を２．５重量部、同じく（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１０）を２．０重量部、着色剤としてグレー色のトナー０．４重量部を配合した。

さらに、硬化剤（日本油脂（株）製 パーキュアＨＯ）を３．０重量部添加し、２０Ｔｏｒｒの減圧下で６０分間真空脱泡処理して、注型成形用の人造大理石樹脂組成物（Ｃ）を得た。

上記のようにガスケットを設置しＳＭＣ成形品（Ｂ）を配置した図１（ｂ）の注入空間部に、図１（ｃ）に示すように人造大理石樹脂組成物（Ｃ）を注入口から注入充填して金型温度を徐々に昇温し、最終９５℃で６０分間加熱して人造大理石樹脂組成物（Ｃ）を硬化させた。

硬化完了後、金型を開き、表面部が人造大理石樹脂組成物の硬化体、裏面部がＳＭＣ硬化体で一体となって積層形成された５．５ｍｍ厚の人造大理石を得た。

得られた人造大理石は、その強度がガラス繊維複合材料であるＳＭＣの成形品によって高くなり、特に耐衝撃性が向上して、熱衝撃などの耐熱性も高いものであった。
[実施例２]
熱硬化性樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂（大日本インキ化学工業（株）製 ポリライト ＰＢ−３０１）を用い、この樹脂１００重量部に対し、充填剤として、水酸化アルミニウム（日本軽金属（株）製 Ｂ−１５３）を１５０重量部、炭酸カルシウム（日東粉化（株）製 ＮＳ−２００）を１００重量部配合した。

これに低収縮剤（日本油脂（株）製 モディパーＭ２０２Ｓ）を１５重量部、また、増粘剤としてＭｇＯを０．５重量部、内部離型剤としてステアリン酸亜鉛を３重量部、硬化剤としてｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（日本油脂（株）製 パーチブルＺ）を３重量部添加し、補強材としてガラスロービング（日本電気硝子（株）製 ＥＲＳ−２３５）から繊維長さ６ｍｍにカットしたガラスチョップドストランドを１７重量部散布してＢＭＣ基材を作成し、４０℃で５５時間養生してＢＭＣ（Ｄ）を得た。

図２に示す圧縮成形および注型成形兼用金型を用い、まず、図２（ａ）のように厚さ２．５ｍｍの金属製スペーサーを設置した。ＢＭＣ（Ｄ）を上記金型に配置し、コア金型温度＝１３０℃、キャビ型の温度＝１２０℃、成形圧力＝９５ｋｇｆ／ｃｍ^２、成形時間＝４分の成形条件下で成形し、２．５ｍｍ厚のＢＭＣ成形品（Ｅ）を得た。

その後、金型温度を６０℃付近まで下げ、図２（ｂ）のように、金属製スペーサーを注型用のガスケットに交換して、注入空間部のクリアランスが３．５ｍｍになるよう設置した。

また、図２（ｂ）のように、ＢＭＣ成形品（Ｅ）の周縁部をガスケットと上金型によって挟み込んで、ＢＭＣ成形品（Ｅ）を上金型の内面に固定配置した。

一方、人造大理石樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂として、アクリルシロップ樹脂（日本フエロー（株）製 ＡＣ−０２）を用い、この樹脂１００重量部に対し、充填剤として、シリカ（龍森（株）製 ＣＲＹＳＴＡＬＩＴＥ Ｍ−３Ｋ）を１４０重量部、柄材として、粒状模様材（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１２）を２．０重量部、同じく（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１０）を１．５重量部、着色剤としてベージュ色のトナー０．３５重量部を配合した。

さらに、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、２０Ｔｏｒｒの減圧下で７０分間真空脱泡処理して、注型成形用の人造大理石樹脂組成物（Ｆ）を得た。

上記のようにガスケットを設置しＢＭＣ成形品（Ｅ）を配置した図２（ｂ）の注入空間部に、図２（ｃ）に示すように、人造大理石樹脂組成物（Ｆ）を注入口から注入充填して金型温度を徐々に昇温し、最終９０℃で６０分間加熱して人造大理石樹脂組成物（Ｆ）を硬化させた。

硬化完了後、金型を開き、表面部が人造大理石樹脂組成物の硬化体、裏面部がＢＭＣ硬化体で一体となって積層形成された６．０ｍｍ厚の人造大理石を得た。

得られた人造大理石は、その強度がガラス繊維複合材料であるＢＭＣの成形品によって高くなり、特に耐衝撃性が向上して、熱衝撃などの耐熱性も高いものであった。
[実施例３]
図１に示す圧縮成形および注型成形兼用金型を用い、まず、図１（ａ）のように厚さ３．０ｍｍの金属製スペーサーを設置した。実施例１で得たＳＭＣ（Ａ）を上記金型にセットし、コア金型温度＝１３０℃、キャビ型の温度＝１２０℃、成形圧力＝９５ｋｇｆ／ｃｍ^２、成形時間＝４分の成形条件下で成形し、３．０ｍｍ厚のＳＭＣ成形品（Ｇ）を得た。

その後、金型温度を６０℃付近まで下げ、図１（ｂ）のように、金属製スペーサーを注型用のガスケットに交換して、注入空間部のクリアランスが３．５ｍｍになるよう設置した。

また、図１（ｂ）の上金型に設けられた多数の減圧口に連通する減圧ポンプからの減圧によってＳＭＣ成形品（Ｇ）を上金型の内面に吸着し、固定配置した。

一方、人造大理石樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂として、ビニルエステル樹脂（ジャパンコンポジット（株）製 プロミネート Ｐ−３１１）を用い、この樹脂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−３０８Ｂ）を１７５重量部、柄材として、粒状模様材（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１１）を４．５重量部、同じく（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１０）を２．０重量部、着色剤としてグレー色のトナー０．５０重量部を配合した。

さらに、硬化剤（日本油脂（株）製 パーキュアＨＯ）を３．０重量部添加し、２０Ｔｏｒｒの減圧下で６０分間真空脱泡処理して、注型成形用の人造大理石樹脂組成物（Ｈ）を得た。

上記のようにガスケットを設置しＳＭＣ成形品（Ｇ）を配置した図１（ｂ）の注入空間部に、図１（ｃ）に示すように、人造大理石樹脂組成物（Ｈ）を注入口から注入充填して金型温度を徐々に昇温し、最終９５℃で７０分間加熱して人造大理石樹脂組成物（Ｈ）を硬化させた。

硬化完了後、金型を開き、表面部が人造大理石樹脂組成物の硬化体、裏面部がＳＭＣ硬化体で一体となって積層形成された６．５ｍｍ厚の人造大理石を得た。

得られた人造大理石は、その強度がガラス繊維複合材料であるＳＭＣの成形品によって高くなり、特に耐衝撃性が向上して、熱衝撃などの耐熱性も高いものであった。
[実施例４]
図３および図４に示す圧縮成形および注型成形兼用金型を用い、まず、図３（ａ）のように厚さ２．０ｍｍの金属製スペーサーを設置した。ＳＭＣ（Ａ）を上記金型にセットし、コア金型温度＝１３０℃、キャビ型の温度＝１２０℃、成形圧力＝９５ｋｇｆ／ｃｍ^２、成形時間＝４分の成形条件下で成形し、２．０ｍｍ厚のＳＭＣ成形品（Ｉ）を得た。

その後、金型温度を６０℃付近まで下げ、図３（ｂ）のように、金属製スペーサーを注型用のガスケットに交換して、注入空間部のクリアランスが５．０ｍｍになるよう設置した。

また、図３（ｂ）の上金型に設けられた多数の減圧口に連通する減圧ポンプからの減圧によってＳＭＣ成形品（Ｉ）を上金型の内面に吸着し、固定配置した。

こうして得られた注入空間部に、図３（ｃ）に示すように、２液型ウレタン樹脂（エッチ・アンド・ケー（株））製 ハイアドーＡ、ハイアドーＢ、Ａ：Ｂ＝１００：８０）１００重量部に水４．５重量部を配合したものを注入口から注入充填した。

注入完了後１０分後に金型を開き、ＳＭＣ成形品（Ｉ）とポリウレタンによる発泡体樹脂層が一体に積層された積層体（Ｊ）を得た。

その後、注入空間部のクリアランスが２．０ｍｍになるように新たなガスケットに交換して設置した。

また、図４（ａ）の上金型に設けられた多数の減圧口に連通する減圧ポンプからの減圧によって積層体（Ｊ）を上金型の内面に吸着し、固定配置した。

一方、人造大理石樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂として、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（ジャパンコンポジット（株）製 ポリホープ５２５０）とを７５／２５の配合比で混合し、この混合樹脂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）を１６０重量部、柄材として、粒状模様材（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１２）を２．５重量部、同じく（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．９）を１．０重量部、同じく（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１０）を１．５重量部、着色剤としてホワイト色のトナー０．５０重量部を配合した。

さらに、硬化剤（日本油脂（株）製 パーキュアＨＯ）を３．５重量部添加し、２０Ｔｏｒｒの減圧下で６０分間真空脱泡処理して、注型成形用の人造大理石樹脂組成物（Ｋ）を得た。

上記のようにガスケットを設置し積層体（Ｊ）を配置した図４（ａ）の注入空間部に、図４（ｂ）に示すように、人造大理石樹脂組成物（Ｋ）を注入口から注入充填して金型温度を徐々に昇温し、最終９０℃で６０分間加熱して人造大理石樹脂組成物（Ｋ）を硬化させた。

硬化完了後、金型を開き、表面部が人造大理石樹脂組成物の硬化体、裏面部がＳＭＣ硬化体と発泡体樹脂層とで一体となって積層形成された９．０ｍｍ厚の人造大理石を得た。

得られた人造大理石は、その強度がガラス繊維複合材料であるＳＭＣの成形品によって高くなり、特に耐衝撃性が向上して、熱衝撃などの耐熱性も高いものであった。さらに、発泡体樹脂層により高い断熱性能を有するものであった。
[実施例５]
図３および図４に示す圧縮成形および注型成形兼用金型を用い、まず、図３（ａ）のように厚さ２．５ｍｍの金属製スペーサーを設置した。実施例２で得られたＢＭＣ（Ｄ）を上記金型にセットし、コア金型温度＝１３０℃、キャビ型の温度＝１２０℃、成形圧力＝９５ｋｇｆ／ｃｍ^２、成形時間＝４分の成形条件下で成形し、２．５ｍｍ厚のＢＭＣ成形品（Ｌ）を得た。

その後、金型温度を６０℃付近まで下げ、図３（ｂ）のように、金属製スペーサーを注型用のガスケットに交換して、注入空間部のクリアランスが４．０ｍｍになるよう設置した。

また、図３（ｂ）の上金型に設けられた多数の減圧口に連通する減圧ポンプからの減圧によってＢＭＣ成形品（Ｌ）を上金型の内面に吸着し、固定配置した。

こうして得られた注入空間部に、図３（ｃ）に示すように、２液型ウレタン樹脂（エッチ・アンド・ケー（株））製 ハイアドーＡ、ハイアドーＢ、Ａ：Ｂ＝１００：８０）１００重量部に水５．０重量部を配合したものを注入口から注入充填した。

注入完了後１０分後に金型を開き、ＢＭＣ成形品（Ｌ）とポリウレタンによる発泡体樹脂層が一体に積層された積層体（Ｍ）を得た。

その後、注入空間部のクリアランスが２．０ｍｍになるように新たなガスケットに交換して設置した。

また、図４（ａ）の上金型に設けられた多数の減圧口に連通する減圧ポンプからの減圧によって積層体（Ｍ）を上金型の内面に吸着し、固定配置した。

一方、人造大理石樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂として、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８５／１５の配合比で混合し、この混合樹脂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）と、ガラスパウダー（日本フリット（株）製 ＧＦ−２−３０Ａ）とを、８０／２０で混合したものを１６０重量部配合し、柄材として、粒状模様材（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１０）を１．５重量部、同じく（ダイヤ工業（株）製 レジンカラーＰＨＵ−１８ Ｎｏ．１２）を２．５重量部、着色剤としてブラウン色のトナー１．２重量部を配合した。

さらに、硬化剤（日本油脂（株）製 パーキュアＷＯ）を３．０重量部添加し、２０Ｔｏｒｒの減圧下で６０分間真空脱泡処理して、注型成形用の人造大理石樹脂組成物（Ｎ）を得た。

上記のようにガスケットを設置しＢＭＣ成形品（Ｌ）を配置した図４（ａ）の注入空間部に、図４（ｂ）に示すように、人造大理石樹脂組成物（Ｎ）を注入口から注入充填して金型温度を徐々に昇温し、最終９０℃で８５分間加熱して人造大理石樹脂組成物（Ｎ）を硬化させた。

硬化完了後、金型を開き、表面部が人造大理石樹脂組成物の硬化体、裏面部がＢＭＣ硬化体と発泡体樹脂層とで一体となって積層形成された８．５ｍｍ厚の人造大理石を得た。

得られた人造大理石は、その強度がガラス繊維複合材料であるＢＭＣの成形品によって高くなり、特に耐衝撃性が向上して、熱衝撃などの耐熱性も高いものであった。さらに、発泡体樹脂層により高い断熱性能を有するものであった。

図１は、本発明の第１の実施形態における人造大理石の製造工程を説明する図である。 図２は、本発明の第２の実施形態における人造大理石の製造工程を説明する図である。 図３は、本発明の第３の実施形態における人造大理石の製造工程を説明する図である。 図４は、本発明の第３の実施形態における人造大理石の製造工程を説明する図である。

符号の説明

１ 金型
１ａ 上金型
１ｂ 下金型
２ 空間部
６ スペーサー
７ ガスケット
１０ 注入空間部
１１ ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品
１１ａ ＳＭＣまたはＢＭＣ
１２ 発泡体樹脂層
１２ａ 発泡体樹脂組成物
１３ 人造大理石成形品
１３ａ 人造大理石樹脂組成物
１４ 人造大理石
１５ 積層体

Claims (4)

1. シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）またはバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）を圧縮成形して得られた成形品であるガラス繊維複合材料と、当該ガラス繊維複合材料と共に注型成形することにより当該ガラス繊維複合材料に一体に積層された人造大理石成形品と、ガラス繊維複合材料の人造大理石成形品積層面とは反対側の面に、当該ガラス繊維複合材料と共に注型成形することにより当該ガラス繊維複合材料に一体に積層された発泡体樹脂層とを備えることを特徴とする人造大理石。
2. 一対の上金型および下金型を備えた金型内に、当該金型内に注入空間部を設けた状態で、シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）またはバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）の成形品を配置し、前記金型内の注入空間部に発泡体樹脂組成物を注入し、発泡体樹脂組成物を加熱硬化する注型成形を行い、これにより、発泡体樹脂層と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品とが一体に積層された積層体を形成し、その後、前記金型内に、当該金型内に注入空間部を設けた状態で、前記ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品側の面を注入空間部に向けて前記積層体を配置し、前記金型内の注入空間部に人造大理石樹脂組成物を注入し、人造大理石樹脂組成物を加熱硬化する注型成形を行い、これにより、人造大理石成形品と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品と、発泡体樹脂層とが一体に積層された人造大理石を得ることを特徴とする人造大理石の製造方法。
3. 一対の上金型および下金型を備えた金型内に、シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）またはバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）を配置し、加圧下においてＳＭＣまたはＢＭＣを加熱硬化する圧縮成形を行い、これによりＳＭＣまたはＢＭＣの成形品を形成し、その後、前記圧縮成形を行った金型を用いて、当該金型内に注入空間部を設けた状態で、当該金型内に前記ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品を配置し、前記金型内の注入空間部に発泡体樹脂組成物を注入し、発泡体樹脂組成物を加熱硬化する注型成形を行い、これにより、発泡体樹脂層と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品とが一体に積層された積層体を形成し、その後、前記圧縮成形および注型成形を行った金型を用いて、当該金型内に注入空間部を設けた状態で、当該金型内に、前記ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品側の面を注入空間部に向けて前記積層体を配置し、前記金型内の注入空間部に人造大理石樹脂組成物を注入し、人造大理石樹脂組成物を加熱硬化する注型成形を行い、これにより、人造大理石成形品と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品と、発泡体樹脂層とが一体に積層された人造大理石を得ることを特徴とする人造大理石の製造方法。
4. 上金型と下金型との間に圧縮成形用スペーサーを設置して、当該圧縮成形用スペーサーにより形成された空間部にＳＭＣまたはＢＭＣを配置して圧縮成形を行い、その後、前記圧縮成形用スペーサーを取り外し、上金型と下金型との間に注型成形用ガスケットを設置し、前記金型内に前記ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品を配置した状態で、前記注型成形用ガスケットにより形成された注入空間部に発泡体樹脂組成物を注入して注型成形を行い、その後、前記注型成形用ガスケットを取り外し、得ようとする人造大理石成形品の厚みに応じた高さを有する新たな注型成形用ガスケットを上金型と下金型との間に設置し、発泡体樹脂層と、ＳＭＣまたはＢＭＣの成形品とが一体に積層された前記積層体を前記金型内に配置した状態で、前記新たな注型成形用ガスケットにより形成された注入空間部に人造大理石樹脂組成物を注入して注型成形を行うことを特徴とする請求項３に記載の人造大理石の製造方法。

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