JPH04265262A - 人造大理石用樹脂組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不飽和ポリエステル樹
脂を用いたプレス成形用の人造大理石用樹脂組成物に関
し、特に、水酸化アルミニウム粉末及びガラス粉末を含
有する無機質充填材を用いることにより、成形品の透明
性及び表面鮮映性並びに成形性が高められた人造大理石
用樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、人造大理石を成形する方法として
、シートモールディングコンパウンド（以下、ＳＭＣと
略す）またはバルクモールディングコンパウンド（以下
、ＢＭＣと略す）等を用いた成形法が公知である。この
ような人造大理石を得るための樹脂組成物におけるマト
リックス樹脂としては、価格、成形性及びデザインの自
由性等において優れた不飽和ポリエステル樹脂が幅広く
使用されてきている。また、不飽和ポリエステル樹脂を
マトリックス樹脂として用いた人造大理石用樹脂組成物
は、例えば、特開昭５８−１８９２１５号、特開昭６１
−１０１５５２号及び特開平２−１８３４２号等に開示
されている。すなわち、特開昭５８−１８９２１５号に
は、不飽和ポリエステル樹脂に対し、水酸化アルミニウ
ム粉末を無機質充填材として配合してなる人造大理石用
樹脂組成物が、特開昭６１−１０１５５２号には、無機
質充填材としてガラス粉末及び水酸化アルミニウム粉末
を含有してなるものを用いた例が、並びに特開平２−１
８３４２号には不飽和ポリエステル樹脂やアクリル樹脂
等の熱硬化性樹脂に対して、未粉砕水酸化アルミニウム
からなる充填材を配合してなる人造大理石用樹脂組成物
が開示されている。すなわち、不飽和ポリエステル樹脂
に、上記のように種々の無機質充填材を配合してなる樹
脂組成物が、人造大理石用樹脂組成物として知られてい
る。しかしながら、不飽和ポリエステル樹脂は、他の熱
硬化性樹脂、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂または
フェノール樹脂等に比べて表面硬度が低く、傷付き易い
という問題があった。また、従来から用いられている無
機質充填材である水酸化アルミニウムは、透明性、難燃
性、価格及び白色度等のバランスに優れているという長
所を有するものの、これを用いて得られた成形品では、
表面硬度が不足し、やはり傷が発生し易いという問題が
あった。そこで、得られる成形品の表面硬度を高めるた
めに、ガラスのような高硬度の無機質充填材を使用した
り、（特開昭６１−１０１５５２号）、多量の充填材を
含有させたり、或いは表面に高硬度のハードコート層を
設けたりする方法が実施されている。しかしながら、高
硬度の無機質充填材を用いた場合には、成形性や作業性
及び外観等が悪化する傾向があった。また、製造設備に
も特殊なものを用意しなければならなかった。例えば、
ガラス粉末を用いた場合には、成形体の透明感及び表面
硬度が高められるものの、コンパウンド混練時の混練機
の磨耗や成形時における金型の磨耗等といった問題が生
じていた。他方、表面に高硬度のハードコート層を設け
る方法では、生産性が低下し、コストが高くつくという
欠点があった。のみならず、ハードコート層との接着性
の点においても難があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の目的
は、上記した従来の技術の問題点を解消し、価格及び成
形性に優れた不飽和ポリエステル樹脂をマトリックス樹
脂とし、しかも透明性及び難燃性等に優れた水酸化アル
ミニウムを無機質充填材として用いたプレス成形用の人
造大理石用樹脂組成物であって、さらに成形体の透明性
及び表面硬度を高めることができ、かつ混練機の磨耗等
を抑制することが可能な成形性に優れた樹脂組成物を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、不飽和ポリエステル樹脂と組み合わ
せるべき無機質充填材を鋭意検討した結果、特定の粒径
のガラス粉末及び水酸化アルミニウムを特定の割合で配
合すれば、上記課題を達成し得る樹脂組成物が得られる
ことを見出し、本発明を成すに至った。すなわち、本発
明のプレス成形用の人造大理石用樹脂組成物は、不飽和
ポリエステル樹脂に対して、平均粒径が３〜３０μｍの
ガラス粉末５〜７０重量％及び平均粒径が３〜１５μｍ
である水酸化アルミニウム粉末３０〜９５重量％を含有
する無機質充填材を配合してなる組成を有する。

【０００５】不飽和ポリエステル樹脂 本発明において用いられる不飽和ポリエステル樹脂とは
、一般に、α，β−不飽和二塩基酸及び／またはその酸
無水物である酸成分と多価アルコール成分とを反応させ
て得られる不飽和ポリエステル５０〜８０重量％と、重
合性単量体５０〜２０重量％とからなる。不飽和ポリエ
ステル及び重合性単量体が上記の範囲で含有されている
のは、不飽和ポリエステル量が５０重量％未満では十分
な強度を有する成形品が得らないからであり、他方、８
０重量％を超えると成形性及び作業性が悪化するからで
ある。上記α，β−不飽和二塩基酸としては、例えば、
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ジトラコン酸、ク
ロルマレイン酸等が挙げられ、これらは二種以上を併用
してもよい。多価アルコールとしては、例えばエチレン
グリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ジ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、トリエチレングリコール、水添加ビスフェノールＡ
、イソペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、ジシクロペンタジエン等を挙げることがで
きる。また、本発明においては必要に応じて酸成分に飽
和二塩基酸及び／まはたその酸無水物を用いてもよく、
飽和二塩基酸の例としては、フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、トリメリット酸、こはく酸、アゼライン
酸、アジピン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ
フタル酸、クロレンディック酸、テトラクロロフタル酸
、テトラブロモフタル酸等が挙げられる。重合性単量体
としては、不飽和ポリエステルと架橋可能なビニルモノ
マーまたはビニルオリゴマー等、例えばスチレン、ビニ
ルトルエン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチレン、
クロルスチレン、ジクロルスチレン、酢酸ビニル、ジア
リルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルテ
レフタレート等が挙げられるが、一般的にはスチレンが
好ましく使用される。

【０００６】無機質充填材 本発明の人造大理石用樹脂組成物では、上記のように無
機質充填材として、平均粒径３〜３０μｍのガラス粉末
と、平均粒径３〜１５μｍの水酸化アルミニウムとを上
記特定の割合で含有するものが用いられる。この不飽和
ポリエステル樹脂と無機質充填材との配合割合は、通常
、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無機質
充填材が１５０〜３５０重量部の範囲とされる。これは
、無機質充填材の配合量が１５０重量部に満たない場合
には、人造大理石用樹脂組成物の粘度が低くなりすぎ成
形性が悪化するからであり、他方、３５０重量部を超え
ると、樹脂成分の分散性が不十分となり、無機質充填材
に樹脂が行き渡らなかったり、樹脂組成物の粘度が異常
に上昇したりして、成形性が低下するからである。無機
質充填材が、ガラス粉末５〜７０重量％に対して、水酸
化アルミニウム粉末を３０〜９５重量％含有するのは、
以下の理由による。すなわち、上記２種の無機質充填材
を上記特定の割合で配合してはじめて、高い表面硬度を
維持しつつ、成形品の透明性及び表面鮮映性に優れた人
造大理石成形体を得ることができるからである。水酸化
アルミニウム粉末の配合割合が９５重量％を超えると、
成形品の表面硬度が低下し、かつ透明感も低下する。ま
た、逆に、ガラス粉末の配合割合が７０重量％を超える
と、材料調製時に使用する混練機等の磨耗が激しくなる
。また、上記ガラス粉末としては、平均粒径が３〜３０
μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍのものが用いられる
。これは、ガラス粉末の粒径を小さくすることにより、
混練機等の磨耗を低減し、成形品の表面鮮映性を高める
ためである。なお、粒径３μｍ未満のガラス粉末では、
成形品の表面硬度が低下する。また、水酸化アルミニウ
ム粉末としては、平均粒径が３μｍ〜１５μｍ、好まし
くは５μｍ〜１０μｍのものが用いられる。水酸化アル
ミニウム粉末についても、このように粒径を小さくする
ことにより、成形品の鮮映性を高めることが可能とされ
ている。のみならず、切削性等の加工性も高められる。 なお、水酸化アルミニウム粉末の粒径が３μｍ未満では
、成形品の鮮映性が高められず、また表面硬度も低下す
る。

【０００７】他の成分 また、本発明の人造大理石用樹脂組成物においては、上
記不飽和ポリエステル樹脂及び無機質充填材の他に、必
要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、補強材、内部離型剤
、着色剤、増粘剤及び／または低収縮材等が適宜配合さ
れる。硬化剤としては、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエ
ート、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、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチル
パーオキシ−２−エチルヘキサノエート、１，１−ジ−
ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサン、ｔ−ブチルパー
オキシ−イソプロピルカーボネート等の不飽和ポリエス
テルに作用する有機過酸化物等を挙げることができる。 補強材としては、ガラス繊維、ポリエステル、フェノー
ル、ビニロン等の有機繊維、カーボンファイバー等が挙
げられるが、一般的にはガラス繊維が使用される。 低収縮材としては、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ
メタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル
、ポリカプロラクタム、飽和ポリエステル等の熱可塑性
樹脂、ポリブタジエンゴム、ポリスチレン−アクリロニ
トリル共重合体等を使用することができる。内部離型剤
としては、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛等の高級脂
肪酸や高級脂肪酸塩、アルキルリン酸エステル等が用い
られる。増粘剤は、不飽和ポリエステルが有する水酸基
、カルボキシル基やエステル基等と化学的に結合し、線
上または一部交叉結合を生ぜしめて、分子量を増大させ
、不飽和ポリエステル樹脂を増粘させるものであって、
例えば、トルイレンジイソシアネートの様なジイソシア
ネート類、アルミニウムイソプロポキシド、チタンテト
ラブトキシドのような金属アルコキシド、酸化マグネシ
ウム、酸化カルシウム、酸化ベリリウムのような二価金
属の酸化物、水酸化カルシウムのような二価金属の水酸
化物等が用いられる。

【０００８】調製法 本発明の人造大理石用樹脂組成物は、上述した各成分を
、この種の技術において公知慣用の方法に従って、例え
ばモルタルミキサー、ニーダー等の混練機を用いて十分
に攪拌することにより容易に調製することができる。 成形 上記のようにして調製された本発明の人造大理石用樹脂
組成物は、プレス成形法により硬化され、成形品を与え
る。プレス成形に際しての成形条件は、通常、成形温度
が１２０〜１５０℃程度、成形圧力が７０〜１４０ｋｇ
／ｃｍ２　である。

【０００９】

【作用】本発明では、上記特定の範囲の粒径のガラス粉
末及び水酸化アルミニウム粉末が特定の割合で配合され
た無機質充填材を用いているため、混練機等の磨耗を防
止し、しかも成形品の表面硬度、透明性及び表面鮮映性
を効果的に高め得る。

【００１０】

【実施例の説明】以下、本発明の実施例及び比較例を挙
げることにより、本発明をより具体的に説明する。 実施例 下記の表１に示すように、不飽和ポリエステル他の各成
分を配合し、実施例１〜実施例５の人造大理石用樹脂組
成物を調製した。なお、表１において示した各成分の内
容は以下の通りである。 不飽和ポリエステル…ビスフェノール系、日本ユピカ社
製７６６１。 ＴＢＰＢ…ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート。 ガラス粉末…平均粒径が５μｍ、１０μｍ、５０μｍ（
実施例では使用せず）のものを適宜用いた。 Ａｌ（ＯＨ）３　…住友化学工業社製の水酸化アルミニ
ウム粉末であって、平均粒径が８μｍ、１５μｍ及び３
０μｍ（実施例では使用せず）のものを表１に示すよう
に配合した。 ガラス繊維…旭ファイバーグラス社製、０３ＩＥ８３０
Ａを使用した。 実施例１〜５の各人造大理石用樹脂組成物を調製した後
、成形温度１３０℃、成形圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ２　
及び成形時間７分の条件でプレス成形し、厚み６ｍｍの
平板を得た。得られた実施例１〜５の各平板について、
下記の要領でバーコル硬度、鉛筆硬度、透明性及び鮮映
値を評価した。 バーコル硬度…ＪＩＳ　　Ｋ−６９１１に従って測定し
た。 鉛筆硬度…ＪＩＳ　　Ｋ−５４００に従って測定した。 透明性…肉眼により観察し評価した。 鮮映値…財団法人日本色彩研究所製、鮮明度光沢度計Ｐ
ＧＤ−ＩＶ型を使用して測定した。 各評価結果を表１に併せて示す。

【００１１】比較例 本発明の範囲外の組成を有する比較例１〜５の人造大理
石用樹脂組成物を表１に従って配合し、調製した。調製
された各人造大理石用樹脂組成物を実施例１〜５と同様
にして成形し、平板を得た。また、得られた各平板につ
いて実施例１〜５と同様に評価した。結果を、表１に併
せて示す。なお、比較例１，２，４，５では、平均粒径
５０μｍのガラス粉末または平均粒径３０μｍのＡｌ（
ＯＨ）３　が用いられており、比較例３では、ガラス粉
末が無機質充填材の８０重量％を占めている。

【００１２】

【表１】

【００１３】表１の結果から明らかなように、実施例１
〜５の人造大理石用樹脂組成物から得られた成形品では
、表面硬度が高く、かつ透明性もほぼ良好であり、さら
に高い鮮映値を示すことが分かる。これに対して、比較
例１〜５の人造大理石用樹脂組成物では、比較例５にお
いて鉛筆硬度が低い点を除いては、表面硬度が高いもの
の、透明性が悪いか、或いは鮮映値が非常に小さいこと
が分かる。なお、比較例３の人造大理石用樹脂組成物を
成形した得られた平板では、透明性が単に「悪」と表現
されているが、これは透明性が悪いだけでなく、混練機
磨耗による金属粉が混入していたことを意味する。これ
に対して、実施例の人造大理石用樹脂組成物を用いた場
合には、このような混練機磨耗による金属粉の混入は一
切生じなかった。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、不飽和
ポリエステル樹脂に対して、上記特定の平均粒径のガラ
ス粉末及び水酸化アルミニウム粉末を特定の割合で含有
する無機質充填材が配合されているため、表面硬度、表
面鮮映性及び透明性に優れた人造大理石製品を得ること
ができ、しかも混練機等の磨耗を極力抑制することが可
能となり、成形性も効果的に高められる。従って、本発
明では、価格、成形性、デザインの自由性等に優れた不
飽和ポリエステル樹脂の長所を活かして、上記のような
硬度及び外観性状に優れた人造大理石製品をプレス成形
法により得ることが可能となる。本発明の人造大理石用
樹脂組成物は、浴槽、洗面カウンター、キッチンカウン
ター、テーブル等に使用されている人造大理石製品を製
造するのに好適に用いられる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　不飽和ポリエステル樹脂に対して、平
   均粒径が３〜３０μｍのガラス粉末５〜７０重量％、及
   び平均粒径が３〜１５μｍの水酸化アルミニウム粉末３
   ０〜９５重量％を含有する無機質充填材を配合してなる
   プレス成形用の人造大理石用樹脂組成物。