JPH026359A - エポキシ樹脂を用いた人造大理石及びその製造法 - 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） 本発明は、住宅機器、建材に使用される人造大理石及び
その製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、樹脂系人造大理石には大別して不飽和ポリエステ
ル系（以下ポリエステル系）人造大理石とアクリル系人
造大理石がある。ポリエステル系人造大理石は通常不飽
和ポリエステル樹脂に硬化剤等の助剤及びガラス扮、又
は水酸化アルミニウムのような充填剤を混練し、これを
型内に注入して常温又は６０〜８０℃で硬化させて成形
品を得る。一方、アクリル系人造大理石は特公昭５０−
２２５８ら号公報に示されているように、メチルメタク
リレートシラツブと水酸化アルミニウムの混合物を硬化
させる方法、又は特開昭５１−５３８３号公報に示され
ているように、メチルメタクリレートとシリカ扮の混合
物を硬化させる方法がある。

（発明が解決しようとする課題） ポリエステル系人造大理石は比較約手透明感があって意
匠性に冨むが、成形時予め型にゲルコートのような透明
樹脂層を与えておかないと光沢のある深みのある外観は
得られない。また、硬化物の強度が低く、表面又は裏面
にガラスマットの補強層を与えないと脱型に耐えられる
強度が得られないばかりか製品としての強度も不足する
。更に、常温で硬化させると硬化反応に長時間を要する
ため、生産性が低い。

一方、アクリル系人造大理石の問題点は、メチルメタク
リレートモノマー又はメチルメタクリレートシラツブの
重合反応時の収縮率が大きいことである。この収縮をお
さえるため、型内で５０〜６０℃の比較的低温で数時間
予備重合させ、更に１２０〜１３０℃で２〜３時間重合
させて反応率を高めるといった緩慢な条件で反応を進め
る必要があり生産性が悪い。又、アクリル系人造大理石
は透明性に欠けるため、天然大理石の持つ高級感は発揮
されず意匠性に劣るという欠点を有する。

本発明は上記欠点を鑑みてなされたものであり、透明性
に優れ且つ成形性、低収縮性及び平滑性にも優れたエポ
キシ樹脂を用いた人造大理石及びその製造方法を安価に
提供することを目的としてものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために第１発明のエポキシ樹脂を用
いた人造大理石は、エポキシ樹脂、酸無水物硬化剤、硬
化促進剤及び充填剤の全てを含み、更に必要に応じてカ
ップリング剤、光安定剤、着色剤等の助剤を含んだ混合
物を予め離型処理を施した型内に注入して加熱し、ゲル
コートのような透明樹脂表面層を与えることなく、５鶴
厚の成形板で測定した全光線透過率が２５％以上となる
透明又は半透明性に優れ且つ成形性、低収縮性、平滑性
に優れた人造大理石の成形物が得られることを特徴とす
る。

通常、人造大理石の基本配合となる樹脂と充填剤の混合
物に、着色剤又は模様付のための不透明添加剤等を加え
ると、成形板の全光線透過率は低下するが、このような
場合であっても本発明の主基材即ち、エポキシ樹脂、酸
無水物硬化剤、硬化促進剤及び充填剤の混合物を硬化さ
せたものの全光線透過率が高い方が、透明感、高級感に
優れた人造大理石となる。その意味で主基材の全光線透
過率は人造大理石の重要な要素である。

本発明のエポキシ樹脂はビスフェノールＡグリシジルエ
ーテル、芳香族グリシジルエーテル又はエステル、脂肪
族グリシジルエーテル又はエステル、脱環式グリシジル
エーテル又はエステル、等液状であればいかなるタイプ
のものでも使用でき、特に限定されないが低粘度で揮発
性が少なく着色の少ないものが好ましい。

又、酸無水物硬化剤は無水フタル酸、メチルテトラヒド
ロ無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタル酸、無
水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン
酸など通常エポキシ硬化剤として使用される酸無水物は
いずれも使用可能であるが、着色が少なく液状エポキシ
樹脂と混合し易いものがよく、低融点で昇華性、揮発性
の少ないものが好ましい、酸無水物硬化剤の使用量は、
当世比でエポキシ樹脂当量に対して０．８〜１゜２当量
であるが、耐熱水性に優れた成形品を得るためには０．
８５〜１．０当量の範囲がよい。

そして、エポキシ樹脂、酸無水物硬化剤混合物は単独で
加熱下で硬化させることも可能であるが、一般には硬化
促進剤を使用する。本発明に用いる硬化促進剤はベンジ
ルジメチルアミン、トリエタノールアミンボレート、２
−エチル−４メチルイミダゾール、ＤＢＵ、オクチル酸
スズ、第４級ホスホニウム塩等通常Ｍ無水物系硬化剤を
用いたエポキシ樹脂の硬化促進剤として使用されている
ものを用いることができるが、硬化に際して変色が少な
く透明感の良いものが好ましい。添加量は、エポキシ樹
脂１００重量部に対して０．２から５重量部であるが、
可使時間を考慮すると１から３重量部が最も好ましい。

更に、本発明ではエポキシ樹脂、酸無水物硬化剤、硬化
促進剤は硬化物の屈折率が１．５〜１゜６範囲になるよ
うに選択し、組合せることが最も好ましい。

充填剤は通常プラス千ツクの改質剤、増量剤として用い
られている無機系または、有機系の充填剤を単独でまた
は二種類以上を混合して使用することができる。すなわ
ちカオリンクレー、シリカ、雲母粉末、ガラス粉末、ガ
ラスピーズ、ガラス繊維粉末、水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウムのような無機系充填剤や塩ビ、ナイロ
ン、ポリエチレン、ポリエステル、エポキシ硬化物を粉
砕した有機系粉末であるが、これらの屈折率は本発明の
エポキシ樹脂硬化物の屈折率に対し１０．０５以内であ
ることが好ましい、また、添加量は液状エポキシ樹脂、
酸無水物硬化剤を混合した液状成分１００重量部に対し
て３０〜２５０重量部であるが、混練作業、成形作業に
支障のない範囲で多い方が好ましい。

本発明の組成物には、必要に応して着色剤、酸化防止剤
、カップリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の助剤を
配合することができるが、それらの添加量は要求される
外観性能によって適宜決めてよい。

また、第２の発明のエポキシ樹脂を用いた人造大理石の
製造方法は、型を予備加熱する第１工程、上型及び下型
よりなる型内に離型剤を施す第２工程、型内に透明な樹
脂表面層を施すことなくエポキシ樹脂、酸無水物硬化剤
、硬化促進剤及び充填剤からなる混合物を真空中で脱気
した後注入する第３工程、型を加熱し混合物を硬化させ
成形品を形成させる第４工程、成形品を型より脱離させ
る第５工程、成形品にアフターギニアを行ない矯正を行
なう第６工程からなることを特徴とする。

（実施例） 実施例１゜ ビスフェノールＡジグリシジルエーテル型エボキン樹脂
（三井石油化学株式会社製Ｒ−１４０゜エポキシ当量１
８８）１００重量部、酸無水物硬化剤としてメチルへキ
サヒト０無水フタル酸（日立化成工業株式会社製ＨＮ−
５５００，酸無水物当１ｊｔ１６８）９５重量部、硬化
促進剤としてテトラブチルホスホニウムブロマイド（日
本化学工業株式会社製）３重量部、及び充填剤としてシ
リカ（株式会社記森製クリスタライ）ＡＡ）３５０重量
部を充分混合し、真空中で脱気した後予め離型処理を施
した２枚のガラス板（スペーサーを用いて隙間を５ｆｌ
に調整）の間に注型した。これを１００±５℃に制御さ
れた乾燥炉で１時間硬化し、ガラス板を離脱した後１２
０℃で２時間アフターキュアし厚さ５鶴の平板を得た。

この板は表面が極めて平滑で、仮の裏面に新聞を当てる
と新聞の字が明瞭に判別できる程度に透明であった。上
記と同様の方法で充填剤をソリ力から水酸化アルミニウ
ム（昭和軽金属株式会社製ハイジライｌ−ｔ（−３２０
）及びガラスパウダー（日本フェロ−株式会社製Ｍ−１
Ｏ３）を用いた平板を成形した。これらの平板は充填剤
シリカのものよりやや乳白色であった。これら３種類の
平板の全光線透過率、表面平滑性、耐熱水性、表面硬化
（鉛筆硬度）を表１のごとく測定した。

全光線透過率は、スガ試験機株式会社製のヘイズ（曇価
）測定器（型式）ｆＧＭ−２Ｋ）と、５Ｍカラーコンピ
ュータ（型式５Ｍ−３）を用いて入射光強度に対する透
過光強度の比を測定し、これを百分率で表わした。表面
平滑性はＢｕｄｄ社製のサーフェス・アナライザを用い
て走査距離８インチで測定し、平滑性を指数（サーフェ
スナンバーＳ、Ｎ、）で表わした。Ｓ、Ｎ、は、小さい
方が平滑性が良好であることを意味する。成形に使用し
たガラス板はＳ、Ｎ、が１２であった。また耐熱水性は
５０　ｍｍＸ　５　Ｑ　ａｘ、厚さ５龍の平板を９５±
５℃の熱水に連Ｖｔ　ｓ　ｏ　ｏ時間浸漬して外観を観
察した。なお試験板端部のシール処理は行なっていない
。

成形品板厚と全光線透過率の関係は第１図に示したよう
になる。即ち、入射光の一部は反射光となって失われる
ため、板厚が０１に近くなっても全光線透過率は１００
％とはならず、測定点を板厚０鰭に外挿すると約８０％
となる。従って、木発明に規定した仮ｆ￥５−１はその
代表点であり、本発明の請求範囲の全光線透過率は第１
図直線（Ａ）（Ｂ）を含み且つこれらの間にはさまれた
領域である。

比較例 実施例で得られた成形板の性能とポリエステル系人造大
理石、及び市販のアクリル系人造大理石の性能と比較し
て表Ｉに示した。

ポリエステル系人造大理石は、ガラス板に離型剤を塗布
し、周辺及び中央を棒状発泡ポリエチレン（片面に両面
接着テープが塗布されており厚み５ｎ）で堰をつくり、
この中に不飽和ポリエステル樹脂１００重壜部に対して
水酸化アルミニウム２００重里部を触媒と共に混合した
後、真空脱気したペーストを注入して炸裂した。ペース
ト注入前に、中央の堰を境にして一方のガラス面にはゲ
ルコート樹脂と硬化剤の混合物を公知のスプレーアンプ
法により厚さ０．３ｍｍのゲルコート層を形成させた。

硬化条件は６０℃で３０分ゲルコートを硬化させた後、
上記ペーストを注入し６０℃で１分間硬化させ、更にガ
ラス板から外して８０℃で２時間アフターキュアを行な
った。ゲルコート層のない成形板は収縮によって型ばな
れを起こして光沢斑が発生し、人造大理石としての価値
が認められないため以後の評価は行なわなかった。

アクリル系人造大理石としてはエム・アールシー・デュ
ポン社のコーリアンＲ及び協和ガス化学工業株式会社製
キゴーワライトＲ４００にの裏面を研削し、厚みを５ｍ
ｍにして評価した。

表１から明らかなように、本発明のエポキシ樹脂を用い
た人造大理石は、比較例のポリエステル系及びアクリル
系人造大理石に比べ、充填剤としてシリカを用いたもの
は、特に全光線透過率及び表面平滑性に優れているとと
もに耐熱水性、表面硬度も比較例よりもはるかに優れて
いる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、全光線１３ｉ８率、表面
平滑度、耐熱水性及び表面硬化に優れた品質を得ること
ができるので、深みのある意匠性に優れたエポキシ樹脂
を用いた人造大理石を提供できる。また、成形するにあ
たって、注型成形のため短時間で容易に且つ安価に提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全光線透過率と板厚との関係を示す説
明図、第２図は本発明の注型成形の工程図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エポキシ樹脂、酸無水物硬化剤、硬化促進剤及び充
   填剤の主基材からなる混合物を注型成形し、５ｍｍ厚成
   形品の全光線透過率が２５％以上になることを特徴とす
   るエポキシ樹脂を用いた人造大理石。 ２、エポキシ樹脂を用いた人造大理石の製造方法におい
   て、型を予備加熱する第１工程、上型及び下型よりなる
   型内に離型剤を施す第２工程、型内に透明な樹脂表面層
   を施すことなくエポキシ樹脂、酸無水物硬化剤、硬化促
   進剤及び充填剤からなる混合物を真空中で脱気した後注
   入する第３工程、型を加熱し混合物を硬化させ成形品を
   形成させる第４工程、成形品を型より脱離させる第５工
   程、成形品にアフターキュアを行ない矯正を行なう第６
   工程からなることを特徴とするエポキシ樹脂を用いた人
   造大理石の製造法。 ３、充填剤がシリカであることを特徴とする請求項１記
   載のエポキシ樹脂を用いた人造大理石。