JPH0218342A

JPH0218342A - 表面硬度の高い人造大理石製造用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0218342A
Application number: JP63166536A
Authority: JP
Inventors: Yukio Oda; 幸男小田; Mikito Kitayama; 幹人北山; Yuji Shibue; 渋江　勇次; Yasuo Kawai; 康夫川合; Mitsuhiko Morihira; 森平　光彦
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1990-01-22
Also published as: JPH0527580B2

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］本発明は、水酸化アルミニウムを不飽和ポリエステル樹
脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂に充填して得られる
オニックス調、マーブル調等の人造大理石製造用樹脂組
成物に関する。

［従来の技術］水酸化アルミニウム等の無機フィラーと不飽和ポリエス
テル樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂とからなる組
成物を硬化させた成形品、所謂人造大理石は、近年、洗
面化粧台、キッチンカウンタートップ、バスタブ等の用
途に広く利用されている。無機フィラーの中でも水酸化
アルミニウムは透明性、難燃性、化学的安定性、樹脂と
の親和性、価格等の点でバランスがとれており、さらに
、有機物を除去した白色度の高いものは成形体の着色が
ないという点から、最も優れた人造大理石用フィラーで
あると言える。

しかし、従来の水酸化アルミニウムをフィラーとして用
いた場合、成形体の表面硬度が不足するため、例えば、
重量物が成形体上に置かれるとか、落下するといった製
品用の用途、例えばキッチンカウンタートップや床材等
の用途に使用される場合には成形体表面にへこみや傷が
発生し易いという致命的な欠点を有していた。

表面硬度を上げる手段としては、硬度の高いフィラーを
用いる方法があり、例えば、シリカ（特開昭５１−５３
８３号、特開昭５６−４８１１号、特開昭Ｇｏ　−２２
６５４４号）、ケイ酸カルシウム（特開昭５９−３３３
０８号）、シリカとアルミナの併用（特開昭５８−９２
８１号）、シリカと水酸化アルミニウムの併用（特開昭
６０−２４５８８１号）等が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］これらのフィラーを充填した成形体は、硬度が高く良好
であるが、裏をかえせば、切削加工性が著しく低下する
ため、後加工を必要とする用途には適さない。また、コ
ンパウンド混練時の混練機の摩耗、成形時の金型の摩耗
が激しいとか、色調、透明感が水酸化アルミニウムに比
べ劣るとか難燃性付与効果が少ない等の問題がある。

上記実情に鑑み、水酸化アルミニウムの優れた色調、透
明感、切削加工性等を生かしながら、成形体の表面硬度
を高くすることが本発明が解決しようとする課題である
。

［課題を解決するための手段］発明者等は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた
結果、粉砕した水酸化アルミニウムが成形体の表面硬度
を著しく低下させること、そして、水酸化アルミニウム
の１次粒子径が成形体の表面硬度に大きな影響を与える
ことを見出し、これに基づいて、本発明を完成するに至
ったものである。

すなわち、本発明は、平均粒径が１０−１００庫、加圧
解砕法で測定した１次粒子平均径が８〜２０−１光電白
度計で測定した白色度が９２以上である未粉砕水酸化ア
ルミニウムを熱硬化性樹脂１００重量部に対して、１０
０〜３００重量部配合することを特徴とする表面硬度の
高い人造大理石製造用樹脂組成物を提供するにある。未
粉砕水酸化アルミニウムとは、析出した水酸化アルミニ
ウムを、実質的に粉砕又は解砕しないものをいう。

水酸化アルミニウムの平均粒径は、１０〜１００μｓの
範囲内であることが必須であり、ｌＯμｓ未満では樹脂
ペーストの粘度が高くなり過ぎ、混練、注型といった作
業が困難になるため、１００〜３００重量部というフィ
ラーの配合量が達成できなくなる。

また、平均粒子径が１００−を越えると、樹脂との相溶
性が非常に悪化し、混練が困難になる、沈降が起り易く
なる等の問題が生ずる。

水酸化アルミニウムの加圧解砕法て測定した１次粒子平
均径は、８〜２０μｓの範囲内であることが必須である
。１次粒子平均径が８定ｍ未満では、成形体の隠蔽力が
大きくなり過ぎ、天理石調の透明感が失なわれる。また
、水酸化アルミニウム自体の吸樹脂量が非常に大きくな
り、配合粘度が高く、混練・注型等の作業が困難になる
。１次粒子径が２０、ｃｍを越えると、成形体の表面硬
度が低下するため、重量物を成形体上に置いたり、落下
させたりした場合のへこみが生じ易くなるため、本発明
の目的に合致しなくなる。

ここで、水酸化アルミニウムの１次粒子平均径は、詳し
くは次のような方法で測定する。すなわち、第１図に示
す如き金型（円筒ルツボ形、直径３０ｍｍ、深さ５０龍
）内に、２３℃ＲＨ８５％の雰囲気下に１時間放置した
水酸化アルミニウム１５ｇを装入し、油圧プレスにより
、０．７５ｔ／ｃｊの圧力で３０秒間加圧する。ついで
金型内から水酸化アルミニウムを取り出し、樹脂フィル
ム製の袋に入れ、指圧により圧塊をほぐし、得られた解
砕粉を空気透過法により、その平均粒子径（ブレーン径
）をｎ１定するものである。

水酸化アルミニウムの光電白度計でδｌｌＪ定した白色
度は、９２以上、より好ましくは、９４以上であること
が良好な色調の人造大理石を得る上で必要である。９２
未満では、成形体が黄色、或いは薄茶色に着色し、製品
の外観を著しく害する。白色度９２〜９４では、若干古
色するが、実用上さしつかえない程度の着色である。白
色度９４以上では、実質的に全く着色がなく、きわめて
良好な白色度のものが得られる。

水酸化アルミニウムは、過飽和のアルミン酸ナトリウム
溶液より析出される、いわゆるバイヤー法により得られ
る水酸化アルミニウムが使用される。これがいかなる方
法によっても実質的に粉砕、又は、解砕されていないこ
とが必要である。析出された水酸化アルミニウムを粉砕
、又は、解砕すると得られる成形体の表面硬度は著しく
低下する。

水酸化アルミニウムは、樹脂１００重量部に対して、　
１００〜３００重量部配合することが必須であり、１０
０重量部未満では、得られる成形体の隠蔽力が不足し、
高級感が失なわれ、また、難燃性付与効果も小さくなる
。３００重量部を越えると、樹脂ペーストの粘度が高く
なり過ぎ、混線・注型等の作業が困難になる。

本発明になる人造大理石製造用樹脂組成物に適用される
熱硬化性樹脂は、次のような特性を持つものであれば良
い。

■硬化物の透明性に優れ、かつ、着色が少ないこと。

■硬化物の屈折率が１５℃で１．４５〜１．６０の範囲
内にあること。

さらに、具体的には、不飽和ポリエステル樹脂、メチル
メタアクリレート、及び、その重合体、ビニルエステル
樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂及び、これらの組み合わせ
があげられる。

［作　　用］水酸化アルミニウムの１次粒子径が、得られる成形体の
表面硬度に大きな影響を与える理由は、さだかではない
が、次のように考えられる。

本発明に用いられる樹脂は、熱硬化性ではあるが、ある
程度の可塑性を有しており、加えられた外力に対しては
変形し得る。これに対し、水酸化アルミニウムは剛体で
あるため、樹脂の変形により発生した応力は水酸化アル
ミニウムによって支えられると考えられる。この考えに
基づくと、水酸化アルミニウムの表面積が大きい程、変
形応力はそれだけ多く支えられ、その結果、変形が少な
くなり、見掛は上、成形体の表面硬度は高くなると考え
られる。

そうすると、粉砕により、水酸化アルミニウムの比表面
積を大きくすれば、表面硬度が高くなることも予想され
るが、現実には、粉砕水酸化アルミニウムが樹脂の硬化
度（重合度）を落とすため、表面硬度は逆に低下するこ
とになる。

［実　施　例］以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。実
施例中の組成物の評価に用いた成形体は次のように作成
した。

部分重合して得られたメチルメタアクリレートシラツブ
（２５℃における粘度６ポイズ）１００重量部に対して
、フィラー１５０重量部を均一に混合した後、２．２′
−アゾビスイソブチロニトリルｏ、ｉｉ量部を添加して
、減圧脱気後、成形型に注入し、７０℃で３時間、続い
て１２０℃で２時間加熱硬化させた。得られた成形体の
評価は次のように行なった。

表面硬度：　　ＡＳＴＭＤ７８５　　（ロックウェル硬
度試験法−Ｍスケール）にて測定した。キッチンカウン
タートップや床材等に使用するためには、表面硬度９０
以上であることが必要であり、好ましくは９３以上であ
る。

外　　　観：　深み、光沢１色調を目視で判定した。

切削加工性：　超硬チップソーＨタイプ（庄田鉄工■製
）を用い、回転数３０００ｒｐｍ　、試験片送り速度１
５ｃｍ／ｗｉｎでの切断性を判定した。

実施例　１純度９５％以上の水酸化ナトリウムを水に溶解し、Ｎａ
ＯＨ濃度１ｔＳＯｇ／Ωの溶液を作成した。この溶液に
Ａｇ２Ｏ３換算で６０〜７０％の純度を持つ試薬級水酸
化アルミニウムを加熱溶解し、Ａ／Ｃ−０，８のアルミ
ン酸ナトリウム溶液を調製した。尚、ＡはＡｇ２Ｏ３濃
度（ｇ／Ｎ）、ＣはＮａＯＨ濃度（ｇ／Ｄ）を表わす。

この過飽和アルミン酸ナトリウム溶液を、種子表面積が
約１０ｒｄ／ｊ）である循環種子水酸化アルミニウムス
ラリーを保有する析出槽内に、析出槽内のＡ／Ｃが０．
６を保つように徐々に添加し、析出槽内の温度を６０℃
に保ちながら、撹拌を行なうことにより、水酸化アルミ
ニウムの製造を行なった。

分級機により連続的に系外に取り出される粗粒の水酸化
アルミニウムは、濾過、水洗、乾燥を行なった。得られ
た乾燥水酸化アルミニウムは平均径が４０ｕｒｓ、　１
次粒子の平均径が１０μｍ、白色度が９５であった。白
色度は、コタキ製作所■製の粉末白度計“ＰＷＡ　−２
″で測定した。

このようにして得られた水酸化アルミニウムを配合した
組成物の評価結果を第１表に示す。

実施例　２実施例１と同様に水酸化アルミニウムの製造を行なった
が、析出槽内Ａ／Ｃを０．５５に変更した。

得られた水酸化アルミニウムは平均粒径が４５ｔ１ｍ、
１次粒子の平均径が１５ｔｍ１白色度が９４．５であっ
た。

この水酸化アルミニウムを配合した組成物の評価結果を
第１表に示す。

比較例　１実施例１と同様に水酸化アルミニウムの製造を行なった
が、析出条件を次のように変更した。

種子表面積　　５　ｄ／Ｉ）槽内Ａ／ＣＯ，７得られた水酸化アルミニウムは、平均粒径が４２即、１
次粒子の平均径が６μｍ、白色度が９５であった。

この水酸化アルミニウムを配合した組成物は、樹脂ペー
スト粘度が高く、注型不能であった。

比較例　２実施例１と同様に水酸化アルミニウムの製造を行なった
が、析出条件を次のように変更した。

種子表面積　　２０ｒｒｆ／Ｉ）槽内Ａ　／　ＣＯ，４５得られた水酸化アルミニウムは、平均粒子径が４８ｕｍ
ｓ　１次粒子の平均径が２８μｍ、白色度が９４であっ
た。

比較例　３実施例２で得られた水酸化アルミニウムを、２ｇの回転
ボールミルで、２０ｍｍφのアルミナボールを用い、Ｒ
比７で１０分間粉砕を行なった。得られた粉砕水酸化ア
ルミニウムの平均粒径は３８ＩＩｍ１白色度は９５であ
った。

比較例　４フィラーとして、シリカ（クリスタライトＡＡ。

■龍森製）を配合した組成物の評価結果を第１表に示す
。

第　　　１　　　表［効　　果］かくして得られた組成物より製造した人造大理石は、水
酸化アルミニウム特有の深みを持つ美麗な色調を呈し、
高い表面硬度を有しながら、良好な切削加工性を保って
いるため、高い表面硬度が必要ではあるが、後加工を要
する用途、例えば、キッチンカウンタートップ、洗面化
粧台、床材などの用途に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は１次粒子平均径ｎ１定のための加圧解砕法に使
用する金型の断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

　平均粒径が１０〜１００μｍ、加圧解砕法で測定した
１次粒子平均径が８〜２０μｍ、光電白度計で測定した
白色度が９２以上である未粉砕水酸化アルミニウムを熱
硬化性樹脂１００重量部に対して、１００〜３００重量
部配合することを特徴とする表面硬度の高い人造大理石
製造用樹脂組成物。