JPH04301413A - プラスチック注型品 - Google Patents
プラスチック注型品Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
した無機性ポリマーマトリックスで作ったプラスチック
注型品に関する。
、例えば天板、台所の流し、衛生設備等に使われている
。
品は、上述の注型品に加えて、更なる加工、例えば台所
家具用に使われる単純な板も含む。プラスチック注型品
は同様にあらゆる種類の末端ストリップ又は装飾用スト
リップを含む。
型品は、しばしばポリエステル又はポリアクリル樹脂か
ら作ったポリマーマトリックスを含んでおり、石英粉、
石英砂、クリストバル石粉、クリストバル石砂の他に三
酸化アルミニウムの形の酸化アルミニウムも粒状無機充
填材として用いられている。
色したプラスチック注型品は、掻き傷が退色したないし
白いマークとして目立った状態で残るという欠点があり
、特にコーヒー、紅茶、フルーツジュース等のような非
常に汚れの強い液体による汚れは除くのが非常に難しい
。汚れを除きえても、用いた磨き剤から、はっきりとし
た目に見える掻き傷が依然として残る。
スチック注型品の手入れを容易にすること、即ち、清浄
化を容易にすること及び引掻き傷を目立たなくすること
である。
は、冒頭に述べたプラスチック注型品において、前記マ
トリックスが少なくとも前記注型品の表面領域において
、薄片状材料からなる更なる成分を含む本発明により解
決される。
においては比較的大きな直径と比較的平滑な表面とを持
ち、この平面に直角方向に比較的小さな厚みを持つ、小
さな薄い断片の形をした平たい粒子と理解さるべきであ
る。
域に薄片状成分を含む本発明のプラスチック注型品は清
浄化するのが容易であり、清浄化するのに磨き剤を用い
ても、せいぜい、かろうじて目に見える程度の掻き傷が
注型品上に現われる程度である。
ある。特にマイカ、カオリン、薄片状石英(箔又はシー
ト構造の石英に由来するもの)、ガラス薄片及び金属の
薄片又はスパンコールがそれに適している。
備として用いられるとき、台所及び浴室で常態である環
境条件下で水又は蒸気にさらされたとき薄片状材料が水
を吸収してこれら設備に重大な白化が生じるようなこと
のないことが重要である。
ラスチック注型品の製造のためそれらが加えられる前に
それらの水吸収能力を減らすために、アニールする。
水吸収能力はある種のシールにより劇的に減らしうる。 例えばマイカフレーク(薄片)をTiO2でコートすれ
ば水吸収に対してシールできる。多結晶被覆が適当であ
る。 ケイ素化合物も、フレークをシールするのに適当である
。
合わせとして薄片状材料としてうろこ状ガラス粒子を同
様に用いうる。薄片状材料の選択は、上に示したように
マイカ粒子及びうろこ状ガラス粒子に限られない。しか
しこれらは比較的手に入れ易く、その材料特性において
再生が可能なものである。
平面の直径の比に注意すべきであり、平均粒度に対する
薄片の直径の比は、好ましくは1:2〜1:1を選択す
べきである。例えば、その直径が30〜200μm の
薄片分画は、その平均粒度が100〜200μm の粒
子と特によく調和する。
径の小さ過ぎるものを選ぶと、フレークは、しばしば粒
子の表面又はその付近に集積し、プラスチックマトリッ
クス中において充填材粒子の間及び注型品の表面部には
役に立つ程存在しなくなってしまう。
きは、薄片状材料の平均直径も大きくすれば、クリーニ
ングが容易になると、一般に言える。充填材粒子の平均
直径にほぼ等しいかそれ以上の平均フレーク直径を選ぶ
のが好ましい。
物質に加えられる薄片状材料の量は、明らかに小さい割
合では意義ある効果は全く達成されないので、0.3重
量%(注型品材料を基準として)以上であるべきである
。そのような添加量で、注型品の表面の約10%がマイ
カフレークで占められるだろう。
質に加えられるときは、これらは無機充填材の一部の代
替物としての役割を果たすことになろう。
(注型品材料を基準として)の上限があるであろう。そ
れは薄片状材料は、一般に、顆粒状無機充填材よりも高
価だからである。薄片状材料の割合を増やしても引掻に
対する弱さ及びクリーニングの容易さはさ程改善されな
い。含量が多過ぎるとフレーク(薄片)が相互にそれら
の配列を妨害する面も出て来うる。フレーク含量の好ま
しい範囲では最終混合物に実質的な粘度上昇は生じない
が、その含量が高過ぎると薄片状成分の添加によって粘
度に有意な上昇が生じる。
ましい範囲は、約0.5〜4重量%の間に存在する。
ックスの屈折率に適合するように、即ち、薄片状材料及
びポリマーマトリックスの屈折率がほぼ等しくなるよう
に選択することにより引掻きに対して特に高度の鈍感さ
を得ることができる。そのような注型品では、引掻きマ
ークは特に目立たない。
料として知られているマイカ材料も薄片状材料として用
いうる。Darmstadt, Germanyのメル
ク社(Merck company) は商標IRIO
DINの下にこの種の染料を販売している。 ここにマイカ粒子はその全体表面に酸化ビスマス、酸化
チタン、酸化鉄等で被覆され、かくして種々の表面上の
光の反射により減色効果が得られる。
加使用するのは無駄となり、同時にプラスチック注型品
の手入れの容易さとそれらの磨き耐性とを改善して上述
の薄片状材料と同じ効果を達する。
に作られて来た。しかし染料としてのそのような薄片状
材料を充填材を含むプラスチック注型品に加えることは
未知である。それはおそらく特に、いわゆる IRIO
DIN染料の製造業者が、データ説明書中で、最小量の
充填材も減色効果を減じる故に染色した材料をチクソト
ロピーにするためにケイ酸質火成岩の使用を避けるよう
に勧めているからである。
わゆる金属塗料及びゲルコート法においても知られてい
る。 IRIODIN顔料の添加は通常10〜25%の
範囲である。
の製造業者の使用法に関する指摘とは反対に、マイカを
ベースとした減色染料を充填材含有プラスチックの着成
分として使用すると非常に良好な着色効果が得られるこ
とがわかった。
注型品に用いると IRIODIN染料に特有の面白い
付随的な光学的効果を伴なって、特に深い色合いを示す
。
約50〜80重量%(注型品材料を基準にして)のプラ
スチック注型品についてもプラスの効果が認められる。 いわゆる IRIODIN染料はこれらの注型品につい
てもその効果を発揮する。
(OH)3 又はクリストバル石粉は無機充填材として
好ましい。
て広範な種々のプラスチック、特にポリエステル、アク
リル樹脂、ビニルエステル樹脂、更にはポリウレタン、
エポキシ樹脂が適当である。ポリマー形成中に起こる反
応の種類は決定的という程重要なものではない。
含まない注型品に較べて、本発明の成形品は、通常の熱
冷試験におけるクラック抵抗性が大きく改善されている
。従来の注型品、例えば、台所の流しにおいては熱水及
び冷水で注型品を交互にすすぐとミクロなクラックが生
じ、これが時間の経過と共に水漏れを原因となる。これ
に対して本発明の台所の流しでは、ミクロクラックは、
ポリマーマトリックス中の薄片状粒子の所迄形成される
に過ぎない。ミクロクラックは薄片状粒子の表面で終わ
り、注型品のマトリックスのより深い領域に拡がれない
。従って、本発明の台所の流しはクラックに対する抵抗
性が改善されている。
く、無機充填材の添加されているモノマーシロップから
、プラスチック注型品を製造する方法にも関する。この
場合、この混合物は注型金型に注入され、そして硬化さ
れる。このような方法は、上述のような種類のプラスチ
ック注型品の製造においては標準的であり、多数の変形
応用分野において用いられている。
た、特にクリーニング性の改善され、引掻きに対する鈍
感性の改善された注型品を製造するためには、これ迄に
知られた方法から離れる必要がある。従って本発明のい
ま1つの目的は適当な方法を提案することである。
前記シロップを金型に注入する前にこのシロップに加え
、こうして得られた分散体を一定の方法で金型に注入す
ることにより達せられる。前記一定の方法とは、硬化の
間に形成されるポリマーマトリックス中に前記薄片状材
料粒子が前記プラスチック注型品の表面にほぼ平行な方
向に選択的に配列するようにすることである。ここで、
できるだけ金型表面と分散体の間の剪断力が常に本質的
に同じ方向に向いているように、そしてできるだけ最大
の剪断力が生じるように諸条件を選択すべきである。
0〜200cpであるシロップが好ましい。この範囲の
下限は、ポリマーマトリックス内でフレークの充分な配
向が得られることを確保する。一方、上限は、粘度が高
くなれば、シロップ即ち注型材料の金型への注入が困難
になるという事実により、予め決定される。シロップの
即ち、未だ無機充填材がなく、無機薄片状材料のない、
混合物の液体成分の粘度の好ましい範囲は80〜180
cpである。
加割合を種々に変えることによって好ましくは設定され
る。添加されるプレポリマーの割合は、勿論プレポリマ
ーの鎖の長さによる。しかしながら、既知の無機及び有
機のチクソトロピー剤も用いうる。
材料の形状と粒度によっては、当該粒子の選択的方向へ
の整列のために比較的低い粘度が適切でありうる。例え
ば、もし比較的大きな平たい粒子が薄片状材料の主要部
分を占めるならば、プラスチック注型品の表面に平行な
、必要な程度の粒子の配向を得るために、シロップの粘
度は比較的低いことが適当である。
は粒子の直径と厚さの比が好ましくない粒子を用いるな
らば、高粘度のシロップを用いるのがよい。
の製造に関する本発明は、種々の注型用金型の形状及び
/又は特性に適合させうる。
〜30,000cpの範囲に存在する。無機充填材の粒
度は200μm まででありえ、その含量は70%まで
でありうる。
で金型に注入される(例えば、約50℃)。比較的低い
温度の高粘度注型材料は、それが生じる剪断力のために
、薄片状粒子の金型表面と平行な良好な配向度をもたら
す。金型が満たされたら、重合工程を出発するために、
金型を比較的迅速に硬化温度、例えば、約100℃に加
熱する。この方法の残りを行なう方法は、従来の注型品
を製造する方法と実質的に異ならない。
の拡大模式的断面図を示す図面についてより詳細に説明
しよう。
ラスチック注型品を図面に示す。このプレートは、石英
又はクリストバル石粉末(粒子14)を多量に充填した
ポリアクリル樹脂から構成されたプラスチックマトリッ
クス12から成る。
加成分として薄片状材料16を含む。これは、例えば、
マイカ又はマイカをベースにして作った減色法染料であ
りうる。この図面の模式的表現から明らかなように、フ
レーク16は、プラスチックマトリックス12内で選択
的に配向して並んでいる。この選択的な配向は、プレー
ト10の表面18に本質的に平行である。
、材料を対応する鋳型に注入したときシロップ状材料の
粘度が鋳型への最適の適合を達成し、そして薄片状材料
16の粒子サイズが最適であったのである。薄片状材料
16がそのように高度に配向していることにより、クリ
ーニングが特に容易になり、磨いても特にその跡が目立
たないのである。
マーマトリックスに適合していること、即ち、アクリル
ポリマーマトリックス(PMMA)の屈折率は1.49
2であり、マイカ薄片の屈折率は約1.5である。マイ
カの薄片は少なくとも熱で予備処理すべきであり、更に
は水吸収に対してシールした方がよい。
性についての本発明組成物のプラスチック注型品の効果
を実施例で、以下に説明する。
いて板状材料に加工し、クリーニング試験及び磨き試験
を行なった。
mmの円形マークを描く。1時間乾燥後、それぞれ20
0回及び2000回一定の押圧力で、プラスチックポッ
ト用洗剤掃除する。残ったマークの跡を肉眼で評価し、
等級1〜6を与える。1級はフェルトペンマークの完全
な除去を意味し、6級は殆んど掃除効果のなかったこと
を示す。
く。試験対象の表面を研磨剤入り清浄剤でみがく。表面
の外観を肉眼で評価する。従来の材料は肉眼で見える白
い掻き傷を示す(6級)。1級は研磨剤でのクリーニン
グの後引掻きマークがもはや認められないことを表わす
。
、ポリマー成分約20重量%) 0.7重量部の標準的架橋剤 0.5重量部の標準的パーオキサイド触媒60重量部
の粒状充填材としてのクリストバル石粉末。粒度分布
0〜200μm 、主として30〜40μm 。 0.1重量部のチクソトロピー付与剤としての疎水性珪
酸 1.4重量部の標準的離型剤、例えば、ステアリン酸1
重量部 の粒度30〜200μm のIRIOD
IN(商標)染料“163Flitterperl ”
加えて、色合いを顔料ペーストにより変えることができ
る。そして一般に、混合物中のその存在量は0.1重量
部未満であろう。 クリーニング試験:1級 磨き試験:1級
用する他は例1と同じ組成とする。 30重量部の MMA/PMMAシロップ。ポリマー含
量約20重量% 68重量部の粒度分布100〜200μm の石英粉末
クリーニング試験:1級 磨き試験:1級
量部 の架橋剤 0.5重量部 の過酸化物触媒 73.5重量部の次の3つの別異に染色した成分からな
る石英粉末: 50重量部の粒度0〜400μm のもの22重要部の
粒度300〜800μm のもの1.5重量部の粒度1
00〜200μm のもの0.5重量部 の離型剤 0.5重量部 の粒度30〜200μm のIRIO
DIN(商標)染料“163Flitterperl
”クリーニング試験:1級 磨き試験:1級
163 Flitterperl”)の配合量を0.2
〜3.2重量部に変化させた。クリーニング試験及び磨
き試験を第1表にまとめる。
第 1 表 IRIODIN
163, 磨き試験
クリーニング 重量部
試験
0.2
2 5
0.4
1 4
0.8
1
2 1.6
1
1 3.2
1
1 ────────────
─────────────────
“120 Rutil Glanzsatin ”)で
あることだけを除いて他は例4と同じ試験材料を用いて
、例4と同じ条件の下に試験を行なう。試験の結果を第
2表にまとめる。
第 2 表 IRIODIN
120, 磨き試験
クリーニング 重量部
試験
0.2
5 2
0.4
4 3
0.8
3
3 1.6
2
3 3.2
2
2 ────────────
────────────────
物を試験した。例1と異なる割合と成分とを第3a表及
び第3b表に示す。第3a,3b表には試験結果もまと
めてある。
第 3 a 表 充填材
充填材 IRIODIN 163,
磨き クリーニン 粒度,
重量部 重量部
試験 グ試験 クリストバ
ル石
0〜 40μm 60
0 6
3 0〜 40μm
60 1
1 1 0〜 10
0μm 60 0
6 3
0〜 100μm 60
1 1
1 0〜 200μm 60
0 6
3 0〜 200μm
60 1
1 1 ────────
────────────────────────
0061】
第 3 b 表 充填材
充填材 IRIODIN 163,
磨き クリーニン 粒
度, 重量部 重量部
試験 グ試験 石
英
100 〜 200μm
70 0
6 1 100 〜 2
00μm 70 1
1 1
100 〜 800μm 75
0 1
5 100 〜 800μm
75 1
1 2 ───────────
─────────────────────
2】上に示した例を評価すれば、無機充填材の粒度と関
連して薄片状粒子のサイズを適正に選べば、充填材粒度
が広範囲で変化しても、クリーニングの容易性及び磨き
耐性に関して非常に良い結果が得られる(例1〜3参照
)。
及び薄片状材料の粒度を最適に選べば、0.5重量%以
上の割合からでさえ、優れた磨き試験値及びクリーニン
グ試験値が得られることを示している。第1表も約1.
6重量%以上の割合から磨き試験及びクリーニング試験
で最適値が達成されることを示している。
容易性及び磨き耐性に対する薄片状材料の粒度の影響が
示されている。組成物中に成分が3.2重量%存在して
も、さ程よい磨き試験値及びクリーニング試験値が得ら
れない。この理由は、薄片状材料の主要部が試験対象の
表面には存在せず充填材粒子の周囲に集積しているから
である。例5における一連の試験(第2表)は、しかし
ながら、そのように不都合な状況下においても、比較的
多量の薄片状材料を加えれば、磨き耐性及びクリーニン
グ容易性における非常に明瞭な改善が見られることを示
している。
の粒子形状の充填材成分及び種々の粒度の充填材を含む
試験対象が全く薄片状材料を含まない比較試験対象と比
較されている。
%でさえ磨き耐性及びクリーニング容易性に対して非常
に大きい影響を持つことが明らかである。このことは、
広い充填材粒子サイズ範囲にわたり、そして又無機充填
材粒子を非常に多量に含むポリマーマトリックスにもあ
てはまる。
常に良好な磨き耐性及びクリーニング容易性を達成され
る。
40 40 602.4(1990年12月1
9日)に開示した対象と関連し、その明細書全体をここ
に引用して含める。
Claims (26)
- 【請求項1】 顆粒状無機充填材で充填した有機ポリ
マーマトリックスのプラスチック注型品において、前記
マトリックスが、少なくとも前記注型品の表面領域にお
いて、更に薄片状材料からなる成分を含むことを特徴と
する前記プラスチック注型品。 - 【請求項2】 前記薄片状材料が無機材料でできてい
ることを特徴とする請求項1のプラスチック注型品。 - 【請求項3】 前記薄片状材料の硬度が前記無機充填
材の硬度にほぼ等しいことを特徴とする請求項1又は2
のプラスチック注型品。 - 【請求項4】 前記薄片状材料の平均広さが前記粒状
充填材の平均粒度の半分以上であることを特徴とする請
求項1,2又は3のプラスチック注型品。 - 【請求項5】 前記注型品の表面に水又は水蒸気が作
用したとき、前記薄片状材料が前記注型品の前記表面上
の色の重大な白化を全く起こさないことを特徴とする請
求項1,2,3又は4のプラスチック注型品。 - 【請求項6】 前記薄片状材料が、水吸収能を減らす
ためにアニールされているマイカ粒子を含むことを特徴
とする請求項2,3,4又は5のプラスチック注型品。 - 【請求項7】 前記薄片状材料に、その水吸収性を減
らすために、皮膜を設けていることを特徴とする請求項
5又は6の注型品。 - 【請求項8】 前記薄片状材料がうろこ状ガラス粒子
を含むことを特徴とする請求項2〜7のいずれかのプラ
スチック注型品。 - 【請求項9】 前記薄片状材料の前記粒子の1つの面
における直径が平均して30μm 以上であることを特
徴とする請求項1〜8のいずれかのプラスチック注型品
。 - 【請求項10】 前記薄片状材料の前記粒子の厚さが
約0.5μm 以下であることを特徴とする請求項1〜
9のいずれかのプラスチック注型品。 - 【請求項11】 前記薄片状材料の前記粒子の広さに
対するその厚さの比が平均して0.02以下である請求
項1〜10のいずれかのプラスチック注型品。 - 【請求項12】 前記薄片状材料の割合が注型品材料
に対して0.3重量%以上である請求項1〜11のいず
れかのプラスチック注型品。 - 【請求項13】 前記薄片状材料の割合が、注型品材
料に対して10重量%以下であることを特徴とする請求
項1〜12のプラスチック注型品。 - 【請求項14】 前記薄片状材料の割合が、注型品材
料に対して約0.5〜4重量%の範囲に存在することを
特徴とする請求項13のプラスチック注型品。 - 【請求項15】 前記薄片状材料が最終注型品におい
てその表面の約10重量%以上を占めることを特徴とす
る請求項11〜14のいずれかのプラスチック注型品。 - 【請求項16】 前記薄片状材料の屈折率が前記ポリ
マーマトリックスの屈折率に適合していることを特徴と
する請求項1〜15のいずれかのプラスチック注型品。 - 【請求項17】 前記薄片状材料が減色効果を持った
粒子の形状にあることを特徴とする請求項1〜16のい
ずれかのプラスチック注型品。 - 【請求項18】 前記無機充填材の割合が前記注型材
料に関して約50〜80重量%である請求項1〜17の
いずれかのプラスチック注型品。 - 【請求項19】 無機充填材として石英粉、石英砂、
クリストバル石粉又はクリストバル石砂が単独で又は組
合わせて用いられる請求項1〜18のプラスチック注型
品。 - 【請求項20】 前記薄片状材料が前記ポリマーマト
リックス中で前記注型品の表面に平行に選択的に配向し
て並んでいることを特徴とする請求項1〜19のいずれ
かのプラスチック注型品。 - 【請求項21】 プレポリマーを含んでいてもよく、
無機充填材の添加されているモノマーシロップを用い、
この混合物を注型用金型に注入しそして硬化させるプラ
スチック注型品の製造方法において、シロップを前記金
型に注入する前にこのシロップに薄片状材料からなる成
分を加え、そして硬化の間に形成されるポリマーマトリ
ックス中に前記薄片状材料の粒子が前記プラスチック注
型品の表面にほぼ平行な方向に選択的に配列するように
前記シロップを前記金型に注入することを特徴とする前
記方法。 - 【請求項22】 前記シロップの粘度を60〜200
cpに設定することを特徴とする請求項21の方法。 - 【請求項23】 前記シロップの粘度を80〜180
cpに設定することを特徴とする請求項22の方法。 - 【請求項24】 前記粘度を前記シロップのプレポリ
マー含量によって設定する請求項22又は23の方法。 - 【請求項25】 注型工程の間に、前記薄片状材料の
粒子の配列の選択的配向が、前記工程中に生ずる剪断力
により達成されるように、前記シロップの粘度を前記薄
片状材料の形状と粘度とに適合させることを特徴とする
請求項20〜24のいずれかの方法。 - 【請求項26】 前記シロップ、前記無機充填材及び
前記薄片状材料を含む混合物を後記配向のために用いら
れる供給手段中で、すでに、前記薄片状材料の粒子の選
択的配向が少なくとも部分的に達成されるようにして、
前記金型中へ注入することを特徴とする請求項21〜2
5のいずれかの方法。
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