JPH02185413A

JPH02185413A - アクリル系人工大理石の製造方法

Info

Publication number: JPH02185413A
Application number: JP536989A
Authority: JP
Inventors: Seiji Terabe; 寺部　聖二
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1990-07-19
Also published as: JPH0552764B2

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］本発明はアクリル系人工大理石の製造方法に係り、特に
アクリル系人工大理石をオーブンタイプの成形型にて容
易かつ効率的に製造することができる方法に関する。

［従来の技術］天然大理石類似の外観を有する人工製品の人工大理石と
しては、従来、ポリエステル系人工大理石及びアクリル
系人工大理石が提供されている。

ポリエステル系人工大理石は、上型を用いないオーブン
タイプの成形型にて成形することが可能であるが、硬度
、美観が不十分であることから、表面硬度、表面の美観
を補うためのゲルコート層を形成する必要がある。この
ため、ゲルコート層形成のための工数が多くなるという
作業上の欠点に加え、加工のために得られた人工大理石
を切断した際、切り口（切断端面）に露出したポリエス
テル系の素地が美観を損ねるという欠点もある。

これに対し、アクリル系人工大理石では、美観も硬度も
十分に優れているものであることから、ゲルコート層が
不要で、上述のゲルコート層由来の欠点は解消される反
面、オーブンタイプの成形型では成形することができず
、下型と上型とを備えるクローズタイプの成形型を必要
とするため、成形作業性が悪く、成形型コストも高くつ
くという欠点があった。

即ち、アクリル系人工大理石は、一般にメチルメタアク
リレート（以下、ｒＭＭＡＪと略記する。）、充填材等
を含む混合物を型内に流し込み成形することにより製造
されるが、ＭＭＡは非常に揮発し易い液体であるため、
オーブンタイプの成形型で成形した場合には、成形型の
開口からＭＭＡが揮散する。このＭＭＡの揮散により成
形型開口付近にはＭＭＡが少なく、充填材を多く含む層
が形成されるため、白くガサガサとした状態となり成形
後、この層を削って取り除く処理が必要となる。しかも
、この充填材を多く含む層は、緻密化されていなく、重
合収縮率が小さいため、他の部分にひけを発生させたり
、また成形体の離型性を悪化させるなどの不具合を生じ
、製品欠陥あるいは成形型破損等の様々な問題を生起す
る。

また、ＭＭＡ系成形成形材料気中の酸素により硬化阻害
を受け、良好な硬化反応が進行しなくなるという問題も
ある。

このような問題を解決するものとして、ＭＭＡ含有混合
物をオーブンタイプの成形型に流し込んだ後、該混合物
の鋳型非接触面をシール用液体で覆う方法が提案されて
いる（特開昭６１−２２２７０９号）、特開昭６１−２
２２７０９号の方法によれば、オーブンタイプの成形型
にて、ＭＭＡの揮散や硬化阻害を引き起こすことなく成
形を行なうことが可能とされる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、特開昭６１−２２２７０９号の方法では
、シール用液体が必要となる。このため、シール用液体
の調製、硬化作業に加え、成形後の除去作業等、作業数
が増え、作業効率が低下するという新たな問題が生起す
る。

本発明は上記従来の問題点を解決し、アクリル系人工大
理石をオーブンタイプの成形型にて、容易かつ効率的に
製造する方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明のアクリル系人工大理石の製造方法は、分子量２
０，０００〜フｏ、ｏｏｏのＭＭＡのプレポリマーとＭ
ＭＡのモノマーとをプレポリマー／モノマー重量比３５
／６５〜５５／４５の割合で含むアクリルシロップ、粒
径０．５〜５００μｍの無機質充填材、重合開始剤及び
開始促進剤を含む混合物を型内に流し込み、室温〜４０
℃の温度で硬化させることを特徴とする。

即ち、従来のアクリル系人工大理石の製造方法において
は、成形材料としてＭＭＡモノマー及び充填材を含む混
合物を用いるのに対し、本発明においては特定の分子量
のＭＭＡプレポリマー及びＭＭＡモノマーを特定割合で
含むアクリルシロップを重合開始剤と開始促進剤とを併
用して比較的低温で硬化させることにより、硬化初期の
段階で開放面にＭＭＡプレポリマーを造膜させてＭＭＡ
モノマーの揮散を防止し、また、外気と遮断することに
より、酸素による硬化阻害を防止する。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明のアクリル系人工大理石の製造方法においては、
まず、成形材料であるアクリルシロップ、無機質充填材
、重合開始剤及び開始促進剤の混合物を調製する。

アクリルシロップは、分子量２０，０００〜７０．００
０のＭＭＡプレポリマーとＭＭＡモノマーとをプレポリ
マー／モノマー重量比３５／６５〜５５／４５の割合で
含むものである。

ＭＭＡプレポリマーの分子量が２０，０００未満では硬
化時の造膜作用が不足し、７０，０００を超えるとアク
リルシロップの粘度が高くなり過ぎ、いずれの場合も好
ましくない。

また、ＭＭＡプレポリマーとＭＭＡモノマーとの割合が
３５７６５未満ではやはり硬化時の造膜作用が不足し、
５５／４５を超えるとアクリルシロップの粘度が高くな
り過ぎ、いずれの場合も好ましくない。

無機質充填材の粒径が０．５μｍ未満では嵩が大きくな
って成形が困難となり、５００μｍを超えるものでは、
充填材の剥離が起こり易くなり、また、製品の耐摩耗性
が低下する。

無機質充填材としては、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、珪酸塩化合物（珪酸マグ
ネシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム）、ガラ
ス粉等の１種又は２種以上を用いることができる。また
、無機質充填材は、その一部をガラス繊維、カーボンフ
ァイバー等の繊維状物、雲母、タルク等の鱗片状物で代
替しても良い。

重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、メチ
ルエチルケトンパーオキサイド等の過酸化物系重合開始
剤を用いることができる。

開始促進剤は、上記重合開始剤と併用することにより低
温硬化を容易とするものであって、フェロセン等の有機
金属化合物やＮ、Ｎ−ジメチルアニリン、ｐ−トリルジ
ェタノールアミン等のアミン化合物を用いることができ
る。

本発明においては、これらの各成分の混合割合は、下記
の範囲とするのが好ましい。

アクリルシロップ／無機質充填材：６０／４０〜２５／７５重　合　開　始　剤ニアクリルシロップに対して０．０
５〜１．０重量％開　始　促　進　剤ニアクリルシロップに対して０．０
５〜１．０重量％混合物中のアクリルシロップ／無機質充填材が２５７７
５未溝では成形性が低下し、緒特性の悪化を招く、逆に
６０７４０を超えると天理石調の外観が得られ難く、ま
た強度の向上効果も低い。

重合開始剤の量が０．０５重量％未満では十分な添加効
果が得られず、１．０重量％を超えると良好な硬化反応
が起こらず、製品欠陥の原因となる。開始促進剤が０．
０５重量％未満ではやはり十分な添加効果が得られず、
１．０重量％を超えると良好な硬化反応が起こらず、製
品欠陥の原因となる。

なお、本発明においては、上記各成分の他、必要に応じ
て架橋剤、顔料、離型剤等の添加物を混合使用しても良
い。

本発明において、成形材料は、上記各成分を所定割合で
混合して調製する。具体的には、まずアクリルシロップ
と重合開始剤とを混合した後無機質充填材を加え、更に
開始促進剤、その他の添加剤を加えてミキサー等で混合
し、該混合物を真空脱気してスラリー状の成形材料を得
る。

このようにして得られたスラリー状成形材料は、ガラス
型、ＦＲＰ型、金型等の通常のオーブンタイプの成形型
に流し込み、硬化させる。

本発明においては、この硬化反応は０〜４０℃で行なう
、特に、硬化初期の、ＭＭＡプレポリマーが表面に造膜
されるまでは室温程度、例えば１０〜２５℃程度に保持
するのが好ましい。

本発明においては、このような硬化反応において、その
初期の段階にて、成形型の開放面に表出している成形材
料表面にＭＭＡプレポリマーの造膜が起こり、成形材料
中のＭＭＡモノマーの揮散が防止され、また、成形材料
が外気と遮断されるため酸素による硬化阻害も防止され
る。なおこのＭＭＡプレポリマーによる造膜部は、他の
部分と外観上の差異は殆どないため、成形後、この部分
を除去するなどの処理は不要である。

硬化に要する時間は、成形材料の組成、成形体の大きさ
、形状、硬化温度等によっても異なるが、一般には０．
５〜３０時間程度である。

硬化により得られた成形体は、常法に従って、脱型し、
必要に応じて研磨等の後処理を施した後、製品とされる
。

［作用］本発明のアクリル系人工大理石の製造方法においては、
特定分子量のＭＭＡプレポリマー及びＭＭＡモノマーを
特定割合で含むアクリルシロップを用いるため、硬化初
期の段階で開放面にＭＭＡプレポリマーによる膜が形成
される。このため、この膜によりＭＭＡモノマーの揮散
が防止され、また、外気中の酸素による硬化阻害も防止
される。

しかも、重合開始剤と供に開始促進剤を併用するため、
硬化温度を０〜４０℃という低い温度にすることができ
、これによりＭＭＡモノマーの揮散はより確実に防止さ
れる。

また、本発明の方法は、アクリル系材料を用いるため、
従来のポリエステル系人工大理石の場合に必要とされる
ゲルコート層が不要である。

従って、ゲルコートがなく均質無垢な成形品となるので
、二次加工として切削、穴ぐり等を行なっても見劣りの
しないものが得られる。

特に、キッチンカウンター用大理石に応用する場合、現
状のポリエステル系人工大理石では、その形状が多種多
様で、シンク穴型状位置なども様々でそれに合わせた型
というものが必要となるが、本発明によれば、１つの型
で得られたものを必要な長さに切断、必要な形状に加工
、必要な位置に穴を開けるという方法がとれるので、型
の種類を多く必要とせず工業的に極めて有利である。

しかも、オーブンタイプの成形型にて硬化成形できるの
で、安価な成形型を用いることができ、成形作業も容易
となる。また、合わせ型に注型する場合には困難とされ
ていた流れ模様等の付与も容易に行なえる。特に、本発
明によれば、オーブンタイプの成形型であってもシール
用液体等を要せず、極めて有利である。

［実施例］以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

実施例１〜３、比較例１〜４第１表に示す割合にて混合物を得、これを真空脱気して
スラリー状成形材料を調製した。得られた成形材料を、
オーブンタイプの成形型に流し込み、室温にて硬化成形
させた。

硬化成形には２時間を要した。

なお、用いた°多材料は下記の通りである。

ＭＭＡプレポリマーＩ：分子量４０，０００ＭＭＡプレ
ポリマー■：分子量ｔｏ、ｏｏ。

無機質充填材：Ａ平均粒径３０μｍのガラス粉Ｂ平均粒
径１７μｍの水酸化アルミニウム重合開始剤：　ベンゾイルパーオキサイド開始促進剤：
　ｐ−トリルジェタノールアミンその結果、実施例１〜
５で得られた成形体はいずれもＭＭＡプレポリマーによ
る造膜でＭＭＡモノマーの揮散や硬化阻害が防止され、
良好な人工大理石であった。

これに対し、アクリルシロップにＭＭＡプレポリマーを
用いていない比較例１、用いたＭＭＡプレポリマーの分
子量が適当でない比較例２、ＭＭＡプレポリマーとＭＭ
Ａモノマーとの割合が適当でない比較例３では、いずれ
もＭＭＡモノマーの揮散により、ＭＭＡモノマーが少な
く、充填材の多い層が形成され、ひけ、亀裂発生等の欠
陥が生じた。また、開始促進剤を用いていない比較例４
では、硬化が不十分であった。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明のアクリル系人工大理石の製
造方法によれば、オーブンタイプの成形型にて容易かつ
効率的に高品質な人工大理石を製造することができる。

しかして、得られた人工大理石は、二次加工を施しても
加工面の美観が損なわれることがなく、様々な用途に好
適に用いることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）分子量２０，０００〜７０，０００のメチルメタ
アクリレートのプレポリマーとメチルメタアクリレート
のモノマーとをプレポリマー／モノマー重量比３５／６
５〜５５／４５の割合で含むアクリルシロップ、粒径０
．５〜５００μｍの無機質充填材、重合開始剤及び開始
促進剤を含む混合物を型内に流し込み、室温〜４０℃の
温度で硬化させることを特徴とするアクリル系人工大理
石の製造方法。