JPH05124121A - 人造大理石成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形時間が短く生産性に優れたプレス成形法
を用いて、透明感及び深み感に優れ、高級感にあふれた
人造大理石成形品を得る方法を提供する。 【構成】 型内被覆成形法を用いた人造大理石成形品の
製造方法であって、不飽和ポリエステル樹脂を主成分と
する成形材料を加熱加圧成形し、該成形材料が硬化また
は半硬化した状態で成形材料表面に着色ゲルコート用樹
脂を加熱加圧成形し、着色ゲルコート用樹脂が硬化した
段階で着色ゲルコート層上に透明ゲルコート用樹脂を供
給して加熱加圧成形する各工程を備える、人造大理石成
形品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形型内にて基材（成
形材料）上に被覆層を形成する、いわゆる型内被覆成形
法を用いた人造大理石成形品の製造方法に関し、特に、
不飽和ポリエステル樹脂を主成分とする成形品基材表面
に着色ゲルコート層及び透明ゲルコート層からなる二層
の被覆層を設けることにより深み感のある人造大理石成
形品を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、人造大理石成形品は、価格、成形
性及びデザインの自由性等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て用いることにより構成さ
れており、例えば、浴槽、洗面カウンター、キッチンカ
ウンターまたはテーブル等に幅広く用いられてきてい
る。人造大理石成形品においては、深み感及び透明感に
優れており、高級感を与えるようなものが望まれてい
る。特開平１−１７１８５９号には、上記のような要望
を満たすものとして、不飽和ポリエステル樹脂からなる
成形基材上に着色ゲルコート層を設けた人造大理石成形
品や、不飽和ポリエステル樹脂を成形基材とし、裏面側
に着色ゲルコート層を、表面側に透明ゲルコート層を設
けた人造大理石成形品が開示されている。しかしなが
ら、特開平１−１７１８５９号では、注型法により人造
大理石成形品が製造されており、成形サイクルがかなり
長く、生産性が低いため、安価な人造大理石成形品を大
量に供給することが困難であるという問題があった。

【０００３】他方、近年、人造大理石成形品の製造方法
として、シートモールディングコンパウンド（以下、Ｓ
ＭＣ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）を用い、加熱加圧成形すなわち
プレス成形により人造大理石成形品を得る方法が、上記
注型法に代わり用いられてきている。そして、特開平３
−１１８１２０号には、ＳＭＣまたはＢＭＣ上に型内被
覆成形法を用いてゲルコート層を形成し、それによって
表面にゲルコート層を有する人造大理石成形品を製造す
る方法が開示されている。しかしながら、特開平３−１
１８２０号に開示されている方法では、単に不飽和ポリ
エステル樹脂をマトリックス樹脂とするＳＭＣまたはＢ
ＭＣを用い、表面に単一のゲルコート層が設けられた人
造大理石成形品が得られるだけであり、透明感及び深み
感に優れた高級感にあふれた人造大理石成形品を得るこ
とはできなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形サイク
ル時間が短くかつ生産性に優れたプレス成形法、特に、
型内被覆成形法を用いて、透明感及び深み感において非
常に優れた高品質の人造大理石成形品を得る方法を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、型内被覆成形
法を用いた人造大理石成形品の製造方法であり、不飽和
ポリエステル樹脂を主成分とする成形材料を加熱加圧成
形し、前記成形材料が硬化または半硬化した状態で前記
成形材料表面に着色ゲルコート用樹脂を供給して加熱加
圧成形し、前記着色ゲルコート用樹脂が硬化した状態で
着色ゲルコート層上に透明ゲルコート用樹脂を供給して
加熱加圧成形する、各工程を備えることを特徴とする。

【０００６】上記不飽和ポリエステル樹脂を主成分とす
る成形材料（基材）は、不飽和ポリエステル樹脂及び充
填剤をニーダー等の混練機により混練して得られた樹脂
組成物を、前述したＳＭＣまたはＢＭＣの形態としたも
のである。なお、この成形材料中には、後述の硬化剤、
硬化促進剤、ガラス繊維もしくは炭素繊維のような補強
剤、内部離型剤、着色剤、増粘剤及び低収縮剤等を必要
に応じて混合することができる。

【０００７】本発明の製造方法では、上記成形材料がま
ずプレス金型内に投入され、加熱加圧成形される。そし
て、この成形材料が硬化または半硬化した段階で、着色
ゲルコート用樹脂が成形材料表面に供給される。樹脂の
供給方法は、成形材料表面が硬化または半硬化した段階
で、金型面と成形材料表面との間に該着色ゲルコート用
樹脂を加圧注入することにより、あるいは一度金型を開
き着色ゲルコート用樹脂を注入した後、再度型閉めする
ことにより行われる。なお、上記成形材料表面が「硬化
または半硬化」にある状態とは、金型を開いた場合に、
成形材料がある程度硬化しており、成形型面と成形品表
面との間に樹脂を供給するのに支障が無い程度の状態を
いう。

【０００８】上記着色ゲルコート層が加熱加圧成形によ
り硬化または半硬化した段階で、透明ゲルコート用樹脂
が、型面と硬化または半硬化状態にある着色ゲルコート
層との間に供給される。この透明ゲルコート用樹脂の供
給は、上記着色ゲルコート用樹脂と同様に、型面と成形
品表面との間に加圧注入する方法、あるいは一度型を開
いて注入し、しかる後型閉めする方法により行い得る。
上記のように、本発明の製造方法は型内被覆成形法によ
るものであるため、高温下で人造大理石成形品が成形さ
れる。従って、成形サイクルが注型法の場合に比べて短
く、生産性が高められる。また、注型法に比べて、作業
環境を悪化させるおそれもない。さらに、得られた人造
大理石成形品は、表面側から上記透明ゲルコート層及び
着色ゲルコート層を有するため、深み感において非常に
優れており、かつ耐熱水性においても優れた性能を示
す。

【０００９】次に、本発明の製造方法において用いられ
る各材料につき説明する。本発明の製造方法で成形材料
として用いられる不飽和ポリエステル樹脂とは、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重量部を重合性単量体５０〜
２０重量部に溶解することにより得られる。不飽和ポリ
エステルの量が５０重量部に満たない場合には、十分な
強度を有する人造大理石成形品を得ることができず、他
方、８０重量部を超えると成形性及び作業性が悪化する
からである。

【００１０】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。

【００１１】また、本発明においては、必要に応じて酸
成分に不飽和二塩基酸及び／またはその酸無水物を用い
てもよく、不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。

【００１２】重合性単量体としては、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
フタレート等の不飽和ポリエステルと架橋可能なビニル
モノマー、ビニルオリゴマー等が挙げられるが、一般的
にはスチレンが使用される。また、上記不飽和ポリエス
テル樹脂系成形材料には、下記の硬化剤、硬化促進剤、
補強材、内部離型剤、着色剤及び低収縮材等を必要に応
じて混合してもよい。

【００１３】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。充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、硫酸バリウム、タルク、クレー、マイカ、シリカ、
アルミナ、ガラス粉、水酸化アルミニウム、水酸化マグ
ネシウム、寒水石、珪砂等が挙げられる。特に、成形品
の深み感を得るためにはガラス粉末、水酸化アルミニウ
ムを用いることが望ましい。充填量は、樹脂成分１００
重量部に対して、１００〜３６０重量部の範囲である。

【００１４】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。

【００１５】また、本発明の製造方法において着色ゲル
コート用樹脂及び透明ゲルコート用樹脂（被覆層形成用
樹脂）としては、従来からゲルコート層を形成するため
に用いられている樹脂を適宜使用することができる。こ
のようなゲルコート用樹脂の例としては、水添ビスフェ
ノール系不飽和ポリエステル、テレフタル酸系不飽和ポ
リエステル、イソフタル酸系不飽和ポリエステルまたは
ビニルエステル樹脂等が挙げられる。また、これらの樹
脂に、チクソ剤、硬化剤、重合禁止剤及び促進剤等を必
要に応じて添加してもよい。なお、着色ゲルコート用樹
脂では、所望の色に着色するために、適宜の顔料または
染料等が添加される。なお、本発明は、上記着色ゲルコ
ート層により成形品の着色を行うものであるが、成形品
基材である不飽和ポリエステル樹脂層に着色剤を添加し
ておき、該成形品基材に多少着色しておいてもよい。

【００１６】本発明の製造方法では、上述した樹脂を含
む成形材料の加熱加圧による硬化は、一般に、１００〜
１６０℃及び４０〜１２０ｋｇ／ｃｍ² 程度の成形圧に
よって行われ、それによって成形材料が硬化または半硬
化状態とされる。また、着色ゲルコート用樹脂の加熱加
圧成形は、通常、１００〜１６０℃の成形温度及び５〜
１００ｋｇ／ｃｍ² 程度の成形圧で行われ、それによっ
て着色ゲルコート用樹脂が硬化される。さらに、透明ゲ
ルコート用樹脂は、１００〜１６０℃の成形温度及び５
〜１００ｋｇ／ｃｍ² 程度の成形圧で加熱加圧成形さ
れ、それによって透明ゲルコート層が形成される。本発
明では、上記製造方法によって人造大理石成形品が得ら
れるため、得られた人造大理石成形品は、表面側から透
明ゲルコート層、着色ゲルコート層及び不飽和ポリエス
テル樹脂を主成分とする成形品基材とが積層された構造
を有する。

【００１７】

【作用】本発明は、プレス成形法、特に型内被覆成形法
を用いて人造大理石成形品を得るものであるため、成形
サイクルの短縮及び生産性の向上を図ることができる。
また、得られた人造大理石成形品では、表面側から裏面
側に向かって透明ゲルコート層、着色ゲルコート層及び
成形品基材が積層された構造を有し、すなわち成形品基
材の表面に透明ゲルコート層及び着色ゲルコート層から
なる二層の装飾層が設けられるため、透明感及び深み感
に優れ、高級感にあふれた人造大理石成形品を得ること
ができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例及び比較例
を挙げることにより、本発明を明らかにする。実施例１ 下記の表１に示す組成を秤量し、ＢＭＣを得た。このＢ
ＭＣを用い、第一工程として、成形温度；１３０℃、成
形圧力；１００ｋｇｆ／ｃｍ² 及び成形時間；５分の条
件で成形を行い、厚さ６ｍｍの平板を得た。第二工程と
して、このＢＭＣからなる平板が半硬化状態になった段
階で型を開き、表１中の不飽和ポリエステル１００重量
部に対し、硬化剤（ｔ−ブチルパーオキシベンゾエー
ト）１重量部、アエロジル６重量部及び顔料（住化カラ
ー社製、商品名；ＫＲ１Ｅ１４７（赤色））０．００１
重量部を配合してなる着色ゲルコート用樹脂を注入し、
再び型閉めし、成形温度；１３０℃、成形圧力；６０ｋ
ｇｆ／ｃｍ² 及び成形時間；１分の条件で成形を行い、
着色ゲルコート用樹脂を硬化させ、着色ゲルコート層を
形成した。

【００１９】次に、第三工程として、型を開き、着色ゲ
ルコート層上に、顔料を含まないことを除いては着色ゲ
ルコート用樹脂と同様にして調製された透明ゲルコート
用樹脂を注入し、再度型閉めし、成形温度；１３０℃、
成形圧力；６０ｋｇｆ／ｃｍ ² 及び４分間保圧の条件で
成形を行い、人造大理石成形品を得た。なお、着色ゲル
コート層及び透明ゲルコート層の厚みは、それぞれ、１
２０μｍ及び２３０μｍであった。

【００２０】実施例１で得られた人造大理石成形品の構
造を、図１に半断面正面図で示す。図１において、１は
人造大理石成形品を示し、該人造大理石成形品１では、
半透明の繊維強化不飽和ポリエステル樹脂層２の表面
に、着色ゲルコート層３及び透明ゲルコート層４が積層
されている。上記のようにして得られた人造大理石成形
品は、透明感及び深み感に優れ、高級感にあふれてお
り、しかも耐熱水性等の諸特性において優れていること
が確かめられた。

【００２１】

【表１】

【００２２】但し、表１において、１）不飽和ポリエス
テルは、イソフタル酸、マレイン酸、プロピレングリコ
ールを主成分とし、２）ガラス粉末は、日本フェロー社
製、商品名；Ｍ−５０Ｓであり、３）ガラス繊維は長さ
３ｍｍ×太さ１３μｍのものを使用した。

【００２３】実施例２ 実施例１の第二工程において、ＢＭＣが半硬化状態にな
った段階で、成形圧力を２０ｋｇｆ／ｃｍ² とし、実施
例１で用いたのと同一の着色ゲルコート用樹脂を１５０
ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で注入機により注入し、しかる後
成形圧力を６０ｋｇｆ／ｃｍ² に戻し、１分間成形し
た。また、第三工程として、第二工程と同様に、成形圧
を２０ｋｇｆ／ｃｍ²に低下させ、透明ゲルコート用樹
脂を１５０ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で注入した後、４分間
保圧した。その他の工程については、実施例１と同様と
した。その結果、着色ゲルコート層及び透明ゲルコート
層の膜厚は、それぞれ、１００μｍ及び２００μｍであ
った。得られた人造大理石成形品について、外観を評価
したところ、透明性及び深み感に優れており、かつ耐熱
水性等の特性についても優れていることが確かめられ
た。

【００２４】実施例３ 実施例１の第二工程において、ＢＭＣが半硬化状態にな
った段階で、成形圧力を２０ｋｇｆ／ｃｍ² に低下さ
せ、実施例１で用いたのと同一の着色ゲルコート用樹脂
を１５０ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で注入した後、成形圧力
を６０ｋｇｆ／ｃｍ² に戻し、１分間成形した。その他
の工程については、実施例１とまったく同様にし、人造
大理石成形品を得た。この人造大理石成形品において、
着色ゲルコート層及び透明ゲルコート層の膜厚は、それ
ぞれ、１００μｍ及び２２０μｍであった。実施例３で
得られた人造大理石成形品の外観を評価したところ、深
み感及び透明感にあふれていた。また、耐熱水性等につ
いても評価したところ、優れた特性を示すことが確かめ
られた。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、型内被
覆成形法により人造大理石成形品が得られるため、注型
法に比べて、短時間でかつ高い生産性で人造大理石成形
品を得ることができ、しかも本発明により得られる人造
大理石成形品は、表面側から透明ゲルコート層及び着色
ゲルコート層並びに不飽和ポリエステル樹脂からなる成
形品基材を積層した構成を有するため、透明感及び深み
感において非常に優れている。よって、本発明によれ
ば、高級感にあふれた人造大理石成形品を安価にかつ迅
速に提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例において成形される人造大理石
成形品の半断面正面図。

【符号の説明】

１…人造大理石成形品 ２…成形品基材 ３…着色ゲルコート層 ４…透明ゲルコート層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型内被覆成形法を用いて人造大理石製品
   を製造する方法であって、 不飽和ポリエステル樹脂を主成分とする成形材料を加熱
   加圧成形し、前記成形材料が硬化または半硬化した状態
   で、前記成形材料表面に着色ゲルコート用樹脂を供給し
   て加熱加圧成形し、前記着色ゲルコート用樹脂が硬化し
   た状態で、前記着色ゲルコート層上に透明ゲルコート用
   樹脂を供給して加熱加圧成形する各工程を備えることを
   特徴とする、人造大理石成形品の製造方法。