JPH01257153A - 模造花こう岩およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は花こう岩調の外観をもった合成樹脂を母材と
した模造花こう岩およびその製造法に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕花こ
う岩は従来から代表的石材として、その装飾的外観によ
り広く一般に用いられている。

しかしながら、表面の研磨に要する費用かたかくつき、
また建築用等の板状加工品では、脆く割れ易いことから
、強度を維持するには少なくとも２０ｍｏ＋あるいはそ
れ以上の厚さを必要とする。従って高価となり、かつ高
比重のために非常に重くなり、運搬、壁面への取付は等
に特別の注意を要した。このため、大幅に使用が制約さ
れ、例えば１Ｍを越えるような大きな面積の製品は実用
化が困難であった。

そこで、従来から、表面研磨の必要がなく、軽量で充分
な強度を有し、取り扱い、取り付けの容易な、花こう岩
屑の外観の美しい素材が嘱望されていた。

天然石を模した合成樹脂を母材とした製品には、天理石
調の成形品が注型法により製造され、人工大理石カウン
ター等として実用化されている。しかし、天然の花こう
岩の研磨面に近似した深みを有し、しかも大粒の粒子が
面方向のみならず、厚み方向にも平均して散在し、立体
感に冨んだ斑点状模様を呈する成形品を注型法で製造す
ることは実現していない。すなわち、メチルメタクリレ
ート等のシロップ状の組成液に大粒径の粒子を分散させ
、この配合液を用いて注型法で成形しようとすると、重
合完了までの間に粒子の沈降が起り、大径粒子が均一に
分散した立体感に富んだ斑点模様を呈する成形品をつく
ることはむずかしかった。

注型法による成形において、大粒径粒子の沈降を防止す
る手段しとては、原料配合液を高粘度にすることが、ま
ずあげられるが、沈降を防止するためには１００ボイズ
以上の高粘度とする必要があり、配合液の均一撹拌、成
形型への注入等の操作が難かしく、気泡等がない均質で
外観が良好な成形体を得ることは困難である。

また、原料配合液として容易に流動する１００ボイズ以
下、あるいは５０ポイズ以下の低粘度のものを用いる場
合は、重い無機質の大粒子として雲母粉などアスペクト
比の大きなフレーク形状品を用いたり、ガラスバルーン
のように見掛は比重を小となし用いていた。

このほか、微粉末充填材、あるいは模様付けのため添加
する大粒径粒子として、ウオラストナイト等の繊維状あ
るいは長柱状の形状をした無機物質を使用したり、ある
いは重合性組成液と比重が近似したポリプロピレン等の
樹脂粉砕粒を用いる手段が知られている（特許公報昭６
１−２４３５７号）。しかしながらこれらの手段では、
得られる成形体の外観は斑点状模様の存在感、もしくは
立体感の点でいまだ充分満足できるものに至っていない
。

なお、ポリプロピレン等の樹脂粉砕品を大粒径粒子とし
て混入した成形体は無機質粒子を混入した場合に比べ、
熱による変色、ふくれ等が起り易（なり、成形体をシス
テムキッチンの天板等の用途に用いると耐熱性が問題と
なる場合がある。

また、原料配合液を速かに硬化させて粒子の沈降を防止
する対策もとり得るが、このためには配合液に重合開始
剤を添加した後、均一に撹拌し、脱泡処理、成形型への
注入操作を行ない、実質的に粒子が沈降しなくなるよう
な高粘度に達するまでの許容時間は５分程度である。こ
の程度の時間内に上記過程の操作を行なうことは、工業
的製造プロセスでは困難である。また、重合開始剤も特
殊なものに制限される。

この発明は上記事情に鑑みなされたものである。その目
的は母材樹脂中に粒子が均一に分散し、天然の花こう岩
に似た外観をもち、かつ高い耐熱性をもった模造花こう
岩を提案するにある。他の一つの目的は注型法で模造花
こう岩を製造するに際し、配合液中での粒子の沈降が起
り難く、製造工程が安定していて、容易に粒子が均一に
分散した模造花こう岩を成形できる製造法を提案するに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明になる模造花こう岩は、アクリル酸エステル系
を主材とした母材樹脂２０〜６０重量％（模造花こう岩
総量に対し、以下同じ）中に平均粒径２〜７０μｍの無
機質充填材３０〜７９重量％および粒度０．１　ｒｔｍ
以上の白色、黒色または着色有彩の無機質粒子１〜４０
重量％が分散した混合物からなり、前記無機質充填材と
してシリカ系充填材を模造花こう岩総量に対し少な（と
も３０重量％含有することを特徴とする。他の一つの発
明になる模造花こう岩の製造法は、アクリル酸エステル
系の重合体と単量体を主材とするシロップ状の重合性組
成液に、微粉末充填材および白色、黒色、あるいは着色
有彩の大粒径粒子を混合した配合液を用い注型法により
模造花こう岩を製造する方法であって、重合性組成液２
０〜６０重量％（配合液総量に対し、以下同じ）に、大
粒径粒子として粒度０．１ｍ以上の無機質粒子を１〜４
０重量％添加し、微粉末充填材として配合液総量に対し
少なくとも３０重量％のシリカ系充填材を含有する平均
粒径２〜７０μｍの無機質充填材を３０〜７９重量％添
加することを特徴とする。

この模造花こう岩において、母材樹脂は２０〜６０重量
の範囲である。２０重量％未満では外観、および耐衝撃
強度等の物性値が良好な成形体となり難い。また、製造
に際し、重合性組成液量の割合が低くなり、充填材等を
配合した配合液の粘度が高くなり注型法による成形がむ
ずかしくなる。６０重重景を越すと製造に際して微粉末
の無機質充填材および無機質大粒径粒子の沈降が顕著に
なり、花こう岩に近似した外観を有し、物性値が優れた
成形体が得られな（なる。母材樹脂あるいは重合性組成
液は好ましくは２５〜４０重量％である。

大粒径の無機質粒子の割合は１〜４０重量％である。１
重量％未満では花こう岩としての柄感が乏しくなり、４
０重量％を越えると柄惑が濃厚となり、立体感に冨んだ
花こう岩屑の外観を呈する成形品が得がたくなる。不透
明な粒子を５〜２５重量％の割合で用いるのがより好適
である。また、粒子の粒度は０．１ｍ以上であり、０、
１　ｔｒｍ未満では、その存在感が乏しく、平均した斑
点状模様を形成する上で３＋ｎｍ以下とするのが好まし
い。大粒径の無機質粒子の色調は、製品の外観に大きな
影響がある。一般の花こう岩屑とするには自白系と黒色
系とを混合して用い、その割合をかえることで、いわゆ
る白みかげ、または黒みかげとすることができる。また
、着色有彩粒子を選び混入して赤みかげ等の天然には稀
少のものとすることもできる。さらにはこれ以外の色調
とすることも自由にできる。

ここでいう無機質粒子としては、例えば玄武岩、鉄鉱石
、花こう岩、黒鉛等の天然鉱物の粉砕粒、あるいは煉瓦
、陶器等の人工無機物質の粉砕粒が適当な例として挙げ
られ、好ましくは比重１．７以上で不透明なものである
。具体例を挙げれば次の通りである。

白色粒子・・・陶器、貝殻、硬石膏、 黒色粒子・・・黒鉛、無煙炭、黒色粘板岩（那智黒石）
、黒色大理石（美濃黒石）、 黒雲母、 着色有彩粒子・・・煉瓦、着色陶器、着色タイル、この
発明で用いる母材樹脂あるいはシロップ状の重合組成液
は、アクリル系を主材としたものであり、メタクリル酸
メチルを主成分とし、これに共重合しうる不飽和単量体
、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸２−エチルヘキシル、スチレン、酢酸ビニルな
どの単量体、およびジビニルベンゼン、エチレングリコ
ールジメタクリレート、ジアリルフタレートなどの架橋
剤、その他紫外線吸収剤などの安定剤、また着色剤など
の添加が可能である。

シロップ状の重合性組成液としては、注型法における作
業性向上のため、少量のメタクリル酸メチルポリマーを
単量体に溶解し、あるいはモノマー組成物を部分重合し
て粘度調整したシロップ状となし用いる。また、この組
成液には充填材の分散性を高めるために分散剤を配合す
ることが一般的に行なわれている。

注型法により成形するには、シロップ状の重合性組成液
に無機質充填材および大粒径粒子を混合分散せしめた配
合液に重合開始剤を添加し、減圧下で脱泡処理した後、
準備した金型に注入し重合硬化せしめる。

重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラウ
ロイルパーオキサイド、シミリスチルパーオキシジカー
ボネート、等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル
、アゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物など
のラジカル重合開始剤が用いられる。

この発明において、無機質充填材は、成形体に天然石材
に近似した深みがある外観を付与する上で必須である。

同時に無機質充填材中のシリカ系充填材は注型法による
成形において、比重が１．７以上の無機質大粒径粒子の
配合液中での沈降を拘束する作用をなし、成形体に優雅
な石材調の基材に斑点状模様が平均して散在する天然花
こう岩に近似した外観を付与することを可能にする。

無機質充填材の添加割合は模造花こう岩（あるいは配合
液）総量の３０〜７９重量％、好ましくは３５〜７０重
量％であり、石英、クリストバライト、あるいはガラス
等の粉末の一種または二種以上のシリカ系充填材を少な
くとも模造花こう岩総量の３０重量％以上好ましくは３
５重量％以上含有しなくてはならない。３０重量％未満
では無機質大粒径粒子の沈降を拘束する機能が乏しくな
り不適当である。

シリカ系充填材は通常白色で屈折率約１．５であり、ア
クリル酸エステル系の母材樹脂の屈折率１．５に近似し
、母材樹脂に天然石材調の外観を付与できる。シリカ系
以外の充填材としては、シリカ系と同様に屈折率が１．
５に近似したものが好適である。この条件を満足する無
機質微粉末充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪酸カルシ
ウム等が挙げられる。これら充填材の平均粒径は２〜７
０μｍ１より好適には５〜５０μｍである。

〔作　用］ この発明は以上の構成からなる。この模造花こう岩は、
アクリル酸エステル系を主材とする大してあり、また、
大粒径の無機質粒子が均一に分散している。この結果、
この模造花こう岩は、深みのある立体感に富んだ斑点状
模様で天然大理石に近似した外観を呈し、同時に実用的
な各種用途に適する耐熱性および強度を備えている。

また、この模造花こう岩の製造法では、注型法で製造す
る際に、原料の配合液に無機質充填材として配合液総量
の少なくとも３０重量％以上のシリカ系充填材を添加す
る。このシリカ系充填材は配合液中における大粒径粒子
の沈降を拘束し、高比重の無機質粒子が均一に分散した
成形体をつくることを可能とする。例えば、この製造法
において、９０ｃｍ角の平板状金型を竪向きに配置し、
常法により原料配合液を注入し、重合、硬化せしめたが
、大粒径の無機質粒子の沈降が実質的に起らず、上部、
下部間における不均一は熟達した当業者の視覚によって
も見出すことができなかった。

従って、この製造法では、高比重の無機質粒子を用い、
低粘度の配合液となし、時間的余裕がある工程で無機質
粒子が均一に分散したた天然花こう岩屑の模造花こう岩
の製造を可能とする。

〔実　施　例〕

以下、本発明を実施例をあげて詳述する。なお、実施例
における「部」はすべて「重量部」を示す。

（実施例１） メタクリル酸メチル８８部にメタクリル酸メチルポリマ
ー（デルペラ）８ＯＮｅ旭化成工業社製）１２部を加え
て６０°Ｃにて撹拌溶解した後、室温まで冷却し、エチ
レングリコールジメタクリレート１部を加えシロップ状
の重合性組成液とした。

（原料配合液組成） 重合性組成液　　　　　　　　　　３０部石英粉（平均
粒径２５μｍ）　　　３５部水酸化アルミニウム粉（平
均粒径 １５μｍ）　　　　　　　　　　１５部粘板岩（那智黒
石）粉砕粒（粒度 ０．２〜１．５　ｍｍ　）　　　　　　　　　　５部陶
器粉砕粒（粒度０．３〜２．５ｍｍ）　　’１５部シミ
リスチルパーオキシジカー ボネート　　　　　　　　　　　　　０．３部上記配合
物を２０分間撹拌混合し原料配合液をつくった。この配
合液の粘度は１７ボイズであった（Ｂ型回転粘度計によ
る）。配合液は１０分間減圧下で脱泡処理を行った後、
２枚のアルマイト処理したアルミニウム仮を１２ｍｍφ
の軟質塩化ビニル樹脂性のガスケットで挟みシャコ万力
で固定した金型内に注入し、６５°Ｃの温水中に約２時
間浸漬して重合せしめ、その後１２０″Ｃの空気浴中に
約５時間放置して硬化せしめた。

得られた成形体の外観は、深みがあり、斑点状模様が均
一に散在し、いわゆる白御影調であった。また、この成
形体を２２０°Ｃの空気浴に３０分間放置したが、外観
に変化は見られなかった。

（実施例２） （原料配合液組成） 重合性組成液（実施例１と同じ）　３０部石英粉（平均
粒径２５μｍ）　　　　２０部石英ガラス粉（平均粒径
１５μｍ）３２部黒鉛粉砕粒（粒度０．２〜１．５胴）
　　３部陶器粉砕粒（粒度０．３〜２．５ｍｍ）　　１
５部シミリスチルパーオキシジカーボ ネート　　　　　　　　　　　　　　０．３部（実施例
１）と同様にして上記組成の配合液をつくり、板状の成
形体をつくった。この成形体は外観上深みがあり、斑点
状模様が均一に散在し、いわゆる黒御影調の美しい模造
花こう岩が得られた。

（比較例１） （実施例１）の石英粉に代えて、水酸化マグネシウム粉
（平均粒径２０μｍ）を３５部用いたほかは、（実施例
１）と同様にして板状の成形体をつくった。この成形体
は粉砕粒の沈降で斑点状模様が偏在していた。

（比較例２） （実施例１）の石英粉に代えて、水酸化アルミニウム粉
（平均粒径２０μｍ）を３５部用いたほかは、（実施例
１）と同様にして板状の成形体をつくった。この成形体
は（比較例１）と同様に斑点状模様が偏在していた。

（比較例３） （実施例１）の那智黒石粉砕粒に代えてポリプロピレン
の黒色着色品粉砕粒（粒度０．２〜１．５ｍｍ）２部、
陶器粉砕粒に代えてポリプロピレンの白色着色品粉砕粒
（粒度０．２〜１．５＋ａｍ）６部としたほかは、（実
施例１）と同様にして板状の成形体をつくった。

この成形体は２２０　’Ｃの空気浴に３０分間放置した
後観察すると、多数のフクレを生じ変色していた。

なお、上記実施例における平均粒径は■品性製作所製の
粒度分布測定装置（ＳＡ−ＣＦ２型）を用い測定した値
であり、粒度は、フルイにより、記録範囲外の小粒子お
よび大粒子を除いたものである。

（発明の効果） この発明は以上の通りであり、この模造花こう岩は■天
然の花こう岩の研磨面に酷似した実物感のある外観を有
し、■軽量であって運搬、取付等の取扱性が優れている
、■実用上充分な耐熱性および強度を有する。従って、
天然の花こう岩に代り広範囲の用途に用いることが可能
となる。

また、この模造花こう岩の製造法によれば、原料配合液
を注型法によるに際し大粒径粒子の沈降が起り難く、高
比重の大粒径の無機質粒子が均一に散在した成形体を安
定した工程によってつくることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクリル酸エステル系を主材とした母材樹脂２０
   〜６０重量％（模造花こう岩総量に対し、以下同じ）中
   に、平均粒径２〜７０μｍの無機質充填材３０〜７９重
   量％および粒度０．１ｍｍ以上の白色、黒色または着色
   有彩の無機質粒子１〜４０重量％が分散した混合物から
   なり、前記無機質充填材としてシリカ系充填材を模造花
   こう岩総量に対し少なくとも ３０重量％含有することを特徴とする模造花こう岩。
2. （２）アクリル酸エステル系の重合体と単量体を主材と
   するシロップ状の重合性組成液に、微粉末充填材および
   白色、黒色、あるいは着色有彩の大粒径粒子を混合した
   配合液を用い注型法により模造花こう岩を製造する方法
   であって、重合性組成液２０〜６０重量％（配合液総量
   に対し、以下同じ）に、大粒径粒子として粒度０．１ｍ
   ｍ以上の無機質粒子を１〜４０重量％添加し、微粉末充
   填材として配合液総量に対し、少なくとも３０重量％の
   シリカ系充填材を含有する平均粒径２〜７０μｍの無機
   質充填材を３０〜７９重量％添加することを特徴とする
   模造花こう岩の製造法。