JPH04110112A

JPH04110112A - アクリル人工大理石シームレスパイプおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH04110112A
Application number: JP22995490A
Authority: JP
Inventors: 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: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1992-04-10

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シームレスパイプおよびそ
の製造方法に係り、特に装飾的用途に好適なアクリル人
工大理石シームレスパイプおよびその遠心注型による製
造方法に関する。

〔従来の技術及び解決しようとする課題〕アクリル人工
大理石は美しい外観と優れた機械的、熱的、化学的性能
を有するところから、各種天板や家具、装飾品、建築材
などに使用されている。しかしアクリル人工大理石の形
状は、ご（−部のキッチン天板や洗面化粧台を餘くと、
全てが平板で供給されるため、曲面を必要とする場合は
、平板を接着積層して切削加工するか、平板を加熱曲げ
加工して対処せざるを得ない。

加工はコストが高いうえに、前者では継ぎ目が多（、大
理石様の模様を付したものでは特に目立ち易いため、美
観を損ねると共に不自然な感じを与えるという欠点があ
った。一方後者では曲率の制約があり、また加熱による
光沢の変化や変色などの問題があった。

曲面の中でも特に円筒形状の場合は、平板を接着積層し
て切削加工すると継ぎ目が避けられず、美観はもちろん
、大理石の重厚な質感も損ねるという欠点があり、また
加熱曲げ加工すると光沢や色の変化はもちろん、曲率上
の制約から細いものは加工が難しいという問題点があっ
た。

したがって、本発明の目的は、上記問題点を解決して、
継ぎ目のない外観良好なアクリル人工大理石円筒形状品
およびその効率よい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重合体２
０〜８０重量％および無機粉末８０〜２０重量％よりな
るアクリル人工大理石シームレスパイプにより達成され
、このパイプは５０ｆｉｔ％以上がメタクリル酸メチル
単位からなるシラップ２０〜８０重量％および無機粉末
８０〜２０重量％よりなるスラリーを、遠心注型するこ
とにより、効率よく提供される。

以下、本発明をより詳細に説明する。

本発明のメタクリル酸メチル（以下メタクリル酸メチル
をＭＭＡと記す。）を主体とする重合体は、重合体の構
成要素としてのＭＭＡがその総量の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
上を占めるものである。ＭＭＡの量が５０重量％未満で
あると、アクリル人工大理石シームレスパイプの耐久性
が低下するので好ましくない。なお、ＭＭＡを主体とす
る重合体は１８Ｍである必要はなく、２種類以上の重合
体のブレンド物であることも可能である。

その場合上記条件を満足すれば、ＭＭＡを構成要素とし
ない重合体をブレンドすることも可能である。

また、本発明に用いる重合体は、付加重合体や縮合重合
体などの合成高分子物質、半合成高分子物質、天然高分
子物質などの中より適宜選択することができる。

アクリル人工大理石には、高級感を与えるために深み感
、透明感が要求されている。そのためＭＭＡを主体とす
る重合体は透明であることが好ましい。従って、ブレン
ド物の場合も互に透明に相溶する組み合わせを選ぶこと
が望ましい。そのような組み合わせの例としては、互に
組成の近値したちの同志の他に、メタクリル樹脂とアク
リロニトリル−スチレン共重合樹脂、メタクリル樹脂と
塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合樹脂、メタクリル樹
脂とエチレン−弗化ビニリデン共重合樹脂の組み合わせ
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。

ＭＭＡを主体とする重合体の分子量に関しては特別な制
限はないが、アクリル人工大理石シームレスパイプの強
度その他の性能面から５万以上、好ましくは５０万以上
が好適である。

本発明の無機粉末は特に制限はなく、例えば水酸化アル
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、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。この無機粉末は２種類以上併
用することも可能である。アクリル人工大理石シームレ
スパイプに高級感を与えるためには、前記無機粉末の具
体例のうち水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
シリカが好ましく、さらに加工性や化学的性能面から水
酸化アルミニウムが特に好ましい。

無機粉末の粒子径は０．１〜２００μｍ、好ましくは０
．１〜１００μｍ、より好ましくは０．２〜５０μｍで
ある。粒子径が０．１μｍ未満であると本発明のパイプ
の透明感が失われ、２００μｍを越えると本発明のパイ
プのきめが荒くなる傾向があるので好ましくない。

無機粉末の使用量は、ＭＭＡを主体とする重合体と無機
粉末の総量を基準にして８０〜２０重量％、好ましくは
７５〜４０重量％である。無機粉末の使用量が８０重量
％を越えると、本発明のパイブの透明感や強度などの特
性が低下し、２０重量％未満では硬度や耐熱性能などが
低下するので、好ましくない。

本発明のアクリル人工大理石シームレスパイプは、以上
に説明した成分の他に、模様付与材として例えば各種短
繊維、プラスチックス片、砕石、雲母片、活性炭粒子、
人工大理石片、金属フレークなどを含有することができ
る。また、各種染顔料、離型剤、紫外線吸収剤、酸化防
止剤、難燃化剤、揺変性付与剤、補強材、重合開始剤残
渣などを含有することも可能である。

本発明のアクリル人工大理石シームレスパイプの製造方
法には特に制限はなく、任意の方法で製造することがで
きるが、ＭＭＡを主体とする熱可塑性重合体の押出し成
形や圧縮成形では、製品の耐熱性能や化学的性能が劣る
欠点があり、特に水酸化アルミニウム粉末を使用すると
、その熱分解温度が低いため成形温度が制限されるとい
う問題があり、−船釣でない。一方、注型成形では重合
によって半径方向に生じる収縮のために、成形品が硬化
途中で型面より離れて型面を転写しない現象、いわゆる
「ひけ」が生じ、所望の面状態の製品が得られないとい
う問題がある。これらの方法に対して遠心注型は、遠心
力によって成形品が型面に押しつけられるので、ひげの
防止が容易であり、本発明のアクリル人工大理石シーム
レスパイプの製造方法としては、最も好ましいもののひ
とつである。

本発明の遠心注型は、不飽和単量体に高分子物質を溶解
含有し、その組成の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％以上がＭＭＡ単位
からなるシラップ、すなわち高分子物質の構成要素とし
てのＭＭＡおよび不飽和単量体としてのＭＭＡの両者を
合わせたＭＭＡであるシラップに、無機粉末を分散含有
せしめたスラリーを円筒形状の型内に注入し、円筒型の
中心線を水平に保持して、中心線に平行で型内に存在す
る回転軸の周りに型を回転させながら、不飽和単量体を
重合硬化するものである。なお、肉厚が均一なパイプを
得るためには、型の中心線と回転軸が一致していること
が望ましい。

ここで使用する不飽和単量体は、単独重合あるいは他の
成分と共重合可能なものであれば特に制限はなく、任意
のものを１種類または２種類以上使用することができる
。そのような不飽和単量体の例としては、１分子中の炭
素原子数が１〜１８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に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、グリシジルメタクリレートなど
の１分子中に炭素原子間二重結合を１個有する一官能性
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１分子中に炭素原子間二重結合を２個以上
有する多官能性不飽和単量体などをあげることができる
。

ここで使用する高分子物質は、上記不飽和単量体に溶解
する必要があり、そのようなものであれば前述の合成高
分子物質、半合成高分子物質、天然高分子物質などの中
より適宜１種類または２種類以上選択して使用すること
ができる。

シラップを得る方法には特に制限はなく、任意の方法で
製造することができる。主な方法として例えば不飽和単
量体に高分子物質を溶解する方法、不飽和単量体を部分
重合する方法などをあげることができる。

シラップの粘度は、２５°ＣにおけるＢ型粘度計の測定
で好ましくは０．０１〜１ｏポイズ、より好ましくは０
．０５〜５ポイズ、最も好ましくは０．１〜３ポイズで
ある。粘度が０．０１ポイズ未満であると、遠心注型中
に無機粉末がパイプの外周面方向へ大量に移動して、材
質が不均一になる傾向があるので好ましくない。一方１
０ポイズを越えると、所望量の無機粉末の充填が困難に
なったり、スラリーが高粘度になって型内へ均一に流延
しなくなり、そのためにパイプの肉厚が不均一になった
りする傾向があるので好ましくない。

無機粉末の使用量は、前述したようにスラリーの８０〜
２０重量％、好ましくは７５〜４０重量％である。無機
粉末の粒子径は０．１〜２０μｍ、好ましくは０．２〜
５μｍが望ましい。粒子径が２０μｍを越えると、遠心
注型中に無機粉末のパイプ外周面方向への移動量が多く
なるので望ましくない。

スラリー粘度は、２５℃におけるＢ型粘度計の測定で１
〜２００ポイズ、好ましくは１〜１００ポイズ、より好
ましくは２〜５ｏポイズ、さらに好ましくは２〜１０ポ
イズである。粘度が２００ポイズを越えると、スラリー
の型内への均等流延が困難になり好ましくない。また１
０ポイズを越えるとパイプ内面に、「びれＪと称する長
さ方向の厚みむらが環状に生じることがあり、５ｏポイ
ズを越えると特に生し易くなる。また逆に１ポイズ未満
であると、前述の遠心注形中の無機粉末の移動が激しく
なるので好ましくない。

型内へのスラリー〇流延性を良好に保持した状態で、上
述の遠心注形中の無機粉末の外周面方向への移動を防止
するために揺変性付与剤として、シリカ微粉末すなわち
一次粒子径が５〜５０μｍ、比表面積が５０〜４００ｎ
ｆ／ｇの無水シリカ、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を、前記説明のスラリー１００
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重量部加えること
が望ましい。このような無水シリカの微粒子は、−船釣
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ものであるが、この製法による
ものに限定されるものではない。

アクリル人工大理石の熱的および化学的性能などを向上
させる目的で、多官能性不飽和単量体を併用することが
一般に行われているが、本発明の遠心注型においては、
シラップ中に占める多官能性不飽和単量体の量は０．０
１〜５重量％、好ましくは０．１〜１．５重量％、より
好ましくはｏ、　ｉ〜０．３重量％である。使用量が５
重量％を越えるとひげが生じ易くなり、一方０．０１％
未満では添加効果が乏しくなり好ましくない。

本発明の遠心注型に使用し得る多官能性不飽和単量体と
しては、前述の不飽和単量体の説明で述べたものを使用
することができるが、とりわけエチレングリコールジメ
タクリレート、１．３−ブチレングリコールジメタクリ
レート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロ
ールエタントリメタクリレートが好ましく使用できる。

本発明のアクリル人工大理石シームレスパイプは、前述
のように模様付与材による模様づけが可能であるが、本
発明の遠心注型においては、スラリーの密度よりも模様
付与材の密度の方が０．１　ｇ／ｃＴＩ以上、好ましく
は０．３ｇ／ｃｎ以上、より好ましくは０．５ｇ／ｃｎ
ｆ以上大きいことが望ましい。密度差がＯ，１ｇ／ａ＋
１未満であると、パイプ外周面の模様付与材が表面に出
ないために、模様が不鮮明でぼけた感じのものとなって
、美的価値の低いものとなる。

遠心注型の型の回転数は、本発明のアクリル人工大理石
シームレスパイプの径により一概には言えないが、スラ
リーがゲル化するまでは、パイプの内径面において回転
によって生ずる法線方向の加速度が１〜５　Ｃ（Ｇ＝　
９８０ｃｍ／ｓｅｃ”）　、好ましくは１．１〜４Ｇ、
より好ましくは１．２〜２Ｇとなるものである。回転に
より生ずる加速度が１０未満であるとパイプが形成され
ず、５Ｇを越えると外周面への無機粉末の移動量が多く
なるので好ましくない。なお回転数は終始一定である必
要はなく、例えばスラリーがゲル化するまでは無機粉末
の移動防止のために低速回転とし、ゲル化後はひけ防止
のために高速回転とすることも可能である。

本発明で、スラリーを重合硬化する方法には制限はなく
、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剤よりなるい
わゆるレドックス系による方法、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。

本発明に使用する型の材質に関しては特に制限はなく、
金属、ガラス、セラミックス、樹脂など任意の材質を用
いることができるが、強度や伝熱の点から金属が望まし
い。また型の内面の型状は円筒が基本となるが、パイプ
肉厚の範囲内でパイプ外径が変化することは可能である
。また型内部にコアー型を設置す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ら制限されるもので
はない。

実施例１゜ＭＭＡ４９．８５重量部を部分重合し、トリメチロール
プロパントリメタクリレート０．１５重量部を加えて、
２５°ＣでＢ型粘度計で測定した粘度が０．４ポイズの
シラップを得た。これへ粒子径３μｍの水酸化アルミニ
ウム粉末（ＢＷ１０３、日本軽金属■製）５０重量部を
加えて撹拌し、２５°ＣでＢ型粘度計で測定した粘度が
９ポイズのスラリーを得た。これへステアリン酸０．０
２重量部、パー力ドックス１６（ビス−（４−ｔ−ブチ
ルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、純度９
５重量％、化薬アクゾ■製）０．５重量部を加え、内面
に鏡面クロムメツキを施した内径１５０閤の鉄製円筒型
へ、パイプ肉厚が１０簡になるよう注入し、６０°Ｃの
温水中で水平に保持した型の中心線の周りに１４０ｒｐ
ｎ＋で一夜回転した。回転によって生ずる加速度は、パ
イプ内径面で１．４２　Ｇである。

ついで静置状態で型ごと２時間１２０″Ｃに加熱して、
外径１５０ｎ＋ｍ、内径１３０朧で肉厚の均一なアクリ
ル人工大理石シームレスパイプを得た。−得られたパイ
プの外周面は型面を忠実に転写した透明感のある美しい
光沢面でひけはなく、パイプ中心線に垂直な切断面は均
一であった。

実施例２゜水酸化アルミニウム粉末として粒子径２５μｍのもの（
）Ｉ−２１０、昭和電工■製）を用いること以外は、実
施例１と同じ操作によってアクリル人工大理石シームレ
スパイプを得た。このパイプの切断面の内周面側約２ｍ
は水酸化アルミニウム粉末を殆ど含んでいなかったが外
周面はひげのない美しい光沢面を有していた。

実施例３゜シラップ粘度を調節して、粘度が３０ポイズのスラリー
を用いること以外は、実施例１と同じ操作によってアク
リル人工大理石シームレスパイプを得た。このパイプの
内周面にはびれと呼ばれる段差が環状に生成していたが
外周面はひけのない透明感のある美しい光沢を有してい
た。

実施例４゜ＭＭＡ４７重量部を部分重合し、トリメチロールプロパ
ントリメタクリレート３重量部を加えた粘度が０．５ポ
イズのシラップを用いること以外は、実施例１と同じ操
作によってアクリル人工大理石シームレスパイプを得た
。このパイプの外周面には修正可能な小さいヒケが数ケ
所生じていたが、パイプの大部分は美しい光沢面であっ
た。

実施例５゜円筒型の回転数を２７Ｏｒｐｍとすること以外は、実施
例１と同じ操作によってアクリル人工大理石シームレス
パイプを得た。回転によって生ずる加速度は、パイプ内
径面で５．３Ｇである。得られたパイプの切断面の内周
面側約３閣は水酸化アルミニウム粉末を殆ど含んでいな
かったが、パイプ外周面はひげのない美しい光沢を有し
ていた。

実施例６゜内面に鏡面クロムメツキを施した内径５０閣の鉄製円筒
型を用い、回転数を２５０ｒｐ−とすること以外は実施
例１と同し操作によって、外径５０閣、内径３６ｍで肉
厚の均一なアクリル人工大理石シームレスパイプを得た
。回転によって生ずる加速度は、パイプ内周面で１．２
６　Ｇである。得られたパイプの外周面はひげのない型
面を忠実に転写した美しい深み感のある光沢を有してお
り、パイプの切断面は均一であった。

実施例７゜メタクリル樹脂（バラベットＨＲ，■クラレ製）５重量
部をＭＭＡ４４．８５重量部およびエチレングリコール
ジメタクリレー）　０．１５重量部に溶解し、これへス
テアリン酸０．０２重量部、前述のバーカドンクス１６
を０，５重量部、パーへキサ２２（２，２−ビス（ｔ−
ブチルパーオキシ）ブタン、純度５０重量％、日本油脂
株製）１重量部、粒子径０．４μｍの水酸化アルミニウ
ム粉末（Ｂ２Ｏ２、日本軽金属■製）１５重量部および
前述のＢＷ１０３を３５重量部添加混合してスラリーを
得た。スラリーの密度は１．３７ｇ／ｃｍｌである。こ
れへ密度が１．８ｇ／ｄで粒子径が０．１〜ｌｌ１ｌｌ
の黒色微粒子８重量部を加え、１６０　ｒｐｍで回転す
ること以外は実施例１と同じ操作によって、アクリル人
工大理石シームレスパイプを得た。回転によって生ずる
加速度は、パイプの内周面で１．８６　Ｇである。得ら
れたパイプの外周面は、ひげのない美しい光沢面であり
、また黒色微粒子がパイプの極く表面にまで存在して、
鮮明な御影石様の外観を呈していた。

実施例８゜密度が１．４ｇ／ｃｒ１の黒色微粒子を使用すること以
外は、実施例７と同じ操作によってアクリル人工大理石
シームレスパイプを得た。このパイプの外周面は斑模様
がぼやけた感じの不鮮明な御影石様の外観を呈していた
。

〔発明の効果〕

アクリル人工大理石は、装飾的な用途が多いことから、
美観や質量感が重要であるが、従来円筒形状の場合には
、平板からの加工品では美観や質量感の欠除、加工上の
制約などの問題があった。

しかして、以上述べてきたように本発明によれば本発明
のアクリル人工大理石シームレスパイプは、上記問題点
を解決して継ぎ目のない外観良好な人工大理石の円筒形
状を提供することができ、また該パイプは遠心注型によ
り製造できるので効率的な製造方法を提供することがで
きる。

特許出願人　　株式会社　り　ラ　し

Claims

【特許請求の範囲】

（１）メタクリル酸メチルを主体とする重合体２０〜８
０重量％および無機粉末８０〜２０重量％よりなるアク
リル人工大理石シームレスパイプ。
（２）５０重量％以上がメタクリル酸メチル単位からな
るシラップ２０〜８０重量％および無機粉末８０〜２０
重量％よりなるスラリーを、遠心注型することを特徴と
するアクリル人工大理石シームレスパイプの製造方法。
（３）シラップが０．０１〜５重量％の多官能性不飽和
単量体を含有することを特徴とする請求項２記載の製造
方法。
（４）スラリーの粘度が１〜２００ポイズである請求項
２記載の製造方法。
（５）無機粉末の粒子径が０．１〜２０μｍである請求
項２記載の製造方法。
（６）無機粉末が水酸化アルミニウム粉末である請求項
２記載の製造方法。
（７）パイプ内径面において回転により生ずる加速度が
１〜５Ｇである請求項２乃至６記載の製造方法。