JPH03285854A

JPH03285854A - アクリル人工大理石およびその製造方法

Info

Publication number: JPH03285854A
Application number: JP8555990A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Suzuki; 鉄男鈴木; Shigeru Yamaguchi; 茂山口; Satoshi Bando; 坂東　智; Koji Arakawa; 荒川　興二
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-17
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JP2869135B2

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、アクリル人工大理石およびその製造方法に係
り、特に型面が水平に保持された型を用いて製造される
アクリル人工大理石およびその製造方法に関する。

〔従来の技術および解決しようとする課題〕アクリル人
工大理石は、キッチン天板や各種カウンタートップ、洗
面化粧台、シャワートレー防水パン、床材、壁材、間仕
切り板などに使用されている。このものは製法により、
無機粉末を充填したアクリル系熱可塑性樹脂の圧縮又は
押出成形品と、アクリル系不飽和単量体に無機粉末を充
填したスラリーの注型成形品に大別される。前者は耐熱
性、耐汚染性などが劣るために用途が制限されるのに対
し、後者は耐熱性、耐汚染性、強度などが優れており、
広い用途に用いられている。

しかし型面が水平に保持された型を用いて注型成形を行
うと、重合硬化中に無機粉末が下面に沈降するために、
上下面の性質が同一ではなく、得られた注型成形品は温
度が下がると上方に反るという欠点があった。アクリル
人工大理石の使用用途の大半を占める平板では、補強構
造を有しないだけに特に反りが生じ易すい。これに対し
て、スラリーの粘度を高くして無機粉末の沈降を防止す
る方法が考えられる。しかし、この方法は水平に置いた
盆のような型へスラリーを流延し、重合硬化して下面の
みが使用可能面となる製品を得る場合には問題はないが
、両面が使用可能面となるアクリル人工大理石平板の場
合は、互に向き合わせた２枚の型面間へスラリーを注入
して製造されるので、スラリー粘度が高いと注入に長時
間を要することとなり、工業的には採用し難い。そのた
めに、低粘度のスラリーを用い、型面を鉛直に保持して
片面への無機粉末の沈降を防止しているが、スラリーの
静水圧で特に下部の型面間隔が開くのを防ぐために、強
力な型締め装置が必要であって、経済的に高価にならざ
るを得ないという問題があった。

したがって、本発明の目的は、無機粉末の沈降分離に起
因する反りを解消したアクリル人工大理石およびその製
造方法、特に表裏両面とも使用可能なアクリル人工大理
石平板およびその製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、メタクリル酸メチルを主体とする不飽和単
量体２０〜８０重量％および無機粉末８０〜２０重量％
からなる樹脂組成物１００重量部に対して、シリカ微細
粒子０．５〜５重量部を含有するアクリル人工大理石に
よって達成され、該アクリル人工大理石は、メタクリル
酸メチルを主体とする不飽和単量体２０〜８０重量％お
よび無機粉末８０〜２０重量％よりなるスラリー１００
重量部に対して、シリカ微細粒子０．５〜５重量部共存
混合せしめ、型へ注入して重合硬化することにより、有
利に提供される。

本発明でいうメタクリル酸メチルを主体とする不飽和単
量体とは、メタクリル酸メチル単独、またはメタクリル
酸メチル５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、
より好ましくは７５重量％以上と他の不飽和単量体との
混合物である。メタクリル酸メチルの割合が５０重量％
未満では、アクリル人工大理石の耐候性や高級感が低下
するので好ましくない。

メタクリル酸メチルと併用する他の不飽和単量体は、単
独重合あるいはメタクリル酸メチルを主体とする不飽和
単量体中の他の成分と共重合し得るものであれば特に制
限はない。そのようなものの例としては、１分子中の炭
素原子数が２〜１８のｍ個アルコールまたはｍ個フエノ
ールとアクリル酸またはメタクリル酸とのエステル、１
分子中の炭素原子数が２〜４の二価アルコールとアクリ
ル酸またはメタクリル酸とのモノエステル、アクリ・ル
酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、スチレン、
α−メチルスチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、弗化ビニリデン、エチレン、無水マレイン酸
、マレイン酸、フマル酸、ブタジェン、グリシジルメタ
クリレートなどの一官能性不飽和単量体、アクリル酸お
よび／またはメタクリル酸とエチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、１．３−ブタンジオール、ネオペン
チルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、テトラメ
チロールメタン、ジメチロールエタン、トリメチロール
エタン、ジメチロールプロパン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールな
どの多価アルコールとの多価エステル、ジビニルベンゼ
ン、トリアリルイソシアヌレートなどの多官能性不飽和
単量体などをあげることができるが、これらに限定され
るものではない。なおメタクリル酸メチルと併用する他
の′不飽和単量体は、２種類以上の混合物であることも
可能である。多官能性不飽和単量体の使用量は、メタク
リル酸メチルを主体とする不飽和単量体の０．２〜２５
重量％、好ましくは２〜１０重量％である。多官能性不
飽和単量体の使用量が０．２重量％未満であると、アク
リル人工大理石の耐熱性能、耐汚染性能が低くなる傾向
があり、一方２５重量％をこえると脆くなる傾向があり
好ましくない。

本発明のメタクリル酸メチルを主体とする不飽和単量体
の重合体は、必ずしも一種類の重合体である必要はなく
、本発明のアクリル人工大理石の特性を損なわない限り
、組成あるいは分子量分布を異にする複数の種類の重合
体のブレンド物であっても構わない。従って、メタクリ
ル酸メチルを主体とする不飽和単量体は、その一部を重
合体として溶解含有するシラツブとして使用することも
可能である。シラツブの製造方法には特に制限はないが
、−船釣な製造方法の例としては、メタクリル酸メチル
を主体とする不飽和単量体の一部を重合して、残りの不
飽和単量体に溶解する方法、メタクリル酸メチルを主体
とする不飽和単量体を部分重合する方法、メタクリル酸
メチルを主体とする不飽和単量体の一部を部分重合して
、残りの不飽和単量体に添加する方法などをあげること
ができる。

本発明で使用する無機粉末は、メタクリル酸メチルを主
体とする不飽和単量体に不溶で、その重合硬化を妨害し
ないものであれば特に制限はなく、水酸化アルミニウム
、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム
、アルミン酸カルシウム１、硫酸カルシウム、水酸化マ
グネシウム、シリカ、タルク、クレーなどの粉末を使用
することができるが、これらに限定されるものではない
。しかし、アクリル人工大理石に高級感を与えるために
は水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、シリカが
、とりわけ水酸化アルミニウムが好ましく用いられる。

これらの無機粉末は、２種類以上併用することも可能で
ある。

無機粉末の粒子径は通常０．１〜１００μｍ、好ましく
は０．５〜５０μｍ、より好ましくは１〜３０μｍであ
る。粒子径が１００μｍを越えると、アクリル人工大理
石に不明瞭で微細な斑点が現われて美観を損ねることが
あり、粒子径が０．１μｍ未満であると、高価でありま
た充填量が制約されたりするので好ましくない。

無機粉末の充填量は、アクリル人工大理石に要求される
性能などによって定まるものであるが、通常はメタクリ
ル酸メチルを主体とする不飽和単量体の重合体と無機粉
末の総量を基準にして８０〜２０重量％、好ましくは７
０〜４０重量％である。無機粉末の充填量が２０重量％
未満であるとアクリル人工大理石の耐熱性能、硬度など
が低下し、また大理石様の外観を損なうことがあり好ま
しくない。一方、充填量が８０重量％を越えると充填が
困難になり、また強度なども低下するので好ましくない
。

本発明に用いられるシリカ微細粒子は、−次粒子径が５
〜５０ｍμ、比表面積が５０〜４００耐／ｇの無水シリ
カの微粒子、またはその表面のシラノール基の水素原子
を、メチル基その他のアルキル基などで置換した疎水性
シリカの微粒子である。このような無水シリカの微粒子
は、−ａ的には四塩化珪素の高温加水分解で製造され、
疎水性シリカは無水シリカとアルコール類やアルキルク
ロロシランなどとの反応で得られるが、この製法による
ものに限定されるものではない。

シリカ微細粒子の使用量は、メタクリル酸メチルを主体
とする不飽和単量体と無機粉末からなる樹脂組成物１０
０重量部に対して０．５〜５重量部、好ましくは０．７
〜３重量部、より好ましくは１〜２．５重量部である。

使用量が５重量部を越えると、前記不飽和単量体、無機
粉末、シリカ微粒子からなるスラリーの粘度が高くなっ
て操作性が悪化し、またコストアップになるので好まし
くない。一方、その使用量が０．５重量部未満であると
、無機粉末の沈降分離を抑えることができない。

本発明になるアクリル人工大理石の製造方法に関しては
特に制限はなく、前述の方法により有利に製造されるが
、本方法は両面共に使用可能面となるアクリル人工大理
石平板を、２枚の型面を互に向き合わせて組立て、型面
を水平に保持した設備費が安価な型を用いて製造する場
合に、特に有利である。

本発明のスラリー粘度に関しては特に制限はないが、互
に向き合わせた２枚の型面間へ短時間で注入して効率よ
く生産するためには、スラリー粘度は４００ポイズ以下
、好ましくは２００ポイズ以下、より好ましくは１００
ボイズ以下が適切である。また無機粉末の沈降を防止す
るために、メタクリル酸メチルを主体とする不飽和単量
体は、シラツブとして用いる方が望ましい。シラツブの
粘度は無機粉末の種類や充填率にもよるが、０．１〜５
ポイズ、好ましくは０．５〜３ボイズが適当である。ス
ラリーの製造方法には特に制限はなく、シラツブと無機
粉末を混合することにより、容易に得ることができる。

シリカ微細粒子を該スラリーに共存混合せしめる方法に
関しても特に制限はなく、シラツブへの添加、スラリー
への添加あるいは無機粉末への添加など、いずれも可能
である。

なお、シリカ微細粒子はスラリー粘度の安定という点か
ら、疎水性シリカを用いることが望ましい。

本発明においてスラリーを重合硬化する方法には特に制
限はなく、例えばラジカル重合開始剤の存在下または不
存在下に加熱する方法、ラジカル重合開始剤と促進側よ
りなるいわゆるレドックス系による方法、紫外線または
放射線を照射する方法などをあげることができるが、こ
れらに限定されるものではない。

本発明で使用される型の材質に関しても特に制限はなく
、金属、ガラス、セラミックス、樹脂など任意の材質を
用いることができる。

本発明のアクリル人工大理石には必要に応じて、洗顔料
、補強材、改質剤、安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、難
燃化剤、重合調節剤などを加えることも可能である。

〔実施例〕

以下実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、
本発明はこれら実施例によって何等制限されるものでは
ない。

実施例１〜４メタクリル樹脂（バラビーズＨＲ１■クラレ製）６．８
重量部を、メタクリル酸メチル３１．２重量部およびト
リメタクリル酸トリメチロールプロパン２重量部に溶解
した。得られたシラツブの粘度は、２５℃で１ポイズで
あった。これにステアリン酸０．０２重量部、２．２′
−アゾビスイソブチロニトリル０．０２重量部、２，２
−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン０．１重
量部、および表１に示す量の疎水性シリカの微粒子（ア
エロジルＲ９７２：平均−次粒子径１６ｍμ、比表面積
１２０±３０ｍ／ｇ、日本アエロジル■製）を添加混合
し、ついで水酸化アルミニウム粉末（ハイシライトＨ−
３１０．昭和電工側製）６０重量部を添加混合してスラ
リーを得た。これらスラリーの粘度は、２５℃で５０〜
１００ボイズの範囲にあった。

互に向き合わせた２枚の約１．５ｍＸ２ｍの強化ガラス
板の周辺部に、環状の柔らかいガスケットを挟み込んで
型を組み立て、一部ガスケットをはずした隙間より前記
スラリーを型内へ注入した。

注入はスムーズで５分以内で終了した。ガスケットを元
に戻し、ガラス面を水平に保持した状態で６０℃の水中
で４時間、ついで１２０℃の熱風炉で２時間重合硬化を
行い、均一なＬｏｗの厚さを有する１、５ｍＸ２ｍのア
クリル人工大理石平板を得た。

水平に保持された定盤上に、これら平板を１枚ずつ重合
硬化の時と同じ向きに設置し、１１０℃から室温まで徐
冷して発生する反り量を測定した。

反り量は平板の上面で２本の対角線それぞれの中点と平
板面との距離の大きい方の値で示した。また併せて平板
の下面の厚さ１ｆｉの表層部の水酸化アルミニウム粉末
の含有率と上面についての同様含有率の差を測定し、こ
れらの測定結果を表１に示した。

表１に示した結果より、シリカ微細粒子を使用したこれ
ら実施例ではいずれも無機粉末の沈降分離は微少で、得
られるアクリル人工大理石平板の反りは皆無か、あって
も実用上問題とならない程度に微少であることがわかる
。

表１比較例１疎水性シリカの微粒子を使用しないこと以外は実施例１
〜４と同じ方法によって、アクリル人工大理石平板を得
た。この平板の水酸化アルミニウム含有率の差は１３重
量％であり、反り量は７５鶴であった・実施例５シラツブとして、部分重合したメタクリル酸メチル３８
重量部とジメタクリル酸１．３−ブチレン２重量部より
なるシラツブ（２５℃における粘度は０．８ボイズ）、
およびシリカ微細粒子として無水シリカの微粒子（アエ
ロジル３００：平均−次粒子径７ｍμ、比表面積３００
±３ｒｒｆ／ｇ、日本アエロジル■製）１．３重量部を
用いること以外は、実施例１〜４と同じ方法によってア
クリル人工大理石平板を得た。注入はスムーズで５分で
終了した。実施例１〜４と同じ方法で測定したこの平板
の反り量はＯ鶴であり、水酸化アルミニウムの含有率の
差は０．８重量％であった。

比較例２無水シリカの微粒子を使用しないこと以外は、実施例５
と同じ方法によってアクリル人工大理石平板を得た。こ
の平板の水酸化アルミニウムの含有率の差は１１重量％
であり、反り量は７０Ｍ１１であった・〔発明の効果〕注型成形によって製造されるアクリル人工大理石は、充
填材として用いる無機粉末が製造中に沈降分離するため
に、反りなどの欠陥が生じ易いが、本発明のアクリル人
工大理石はそのような欠点のないものであり、特に平゛
板状製品の場合に本発明の効果が大きい。

本発明の方法によれば、スラリー粘度は低いので間隔の
狭い型内へ効率よく短時間で注入することが可能であり
、さらに無機粉末の沈降分離が抑えられるので製品は均
一で、温度変化によって反りを生ずることはない。従っ
て本発明の方法は、従来装置が高価である型面が鉛直に
保持された型を用いて製造せざるを得なかった、両面が
使用可能面であるアクリル人工大理石平板を、安価な型
面が水平に保持された型を用いて製通し得るという大き
な利点を有するものである。

Claims

【特許請求の範囲】１、メタクリル酸メチルを主体とする不飽和単量体２０
〜８０重量％および無機粉末８０〜２０重量％からなる
樹脂組成物１００重量部に対して、シリカ微細粒子０．
５〜５重量部を含有することを特徴とするアクリル人工
大理石。２、メタクリル酸メチルを主体とする不飽和単量体２０
〜８０重量％および無機粉末８０〜２０重量％よりなる
スラリー１００重量部に対して、シリカ微細粒子０．５
〜５重量部共存混合せしめ、型へ注入して重合硬化する
ことを特徴とするアクリル人工大理石の製造方法。３、型面が水平に保持された型中で重合硬化する請求項
２記載の製造方法。