JPH0552764B2

JPH0552764B2 -

Info

Publication number: JPH0552764B2
Application number: JP536989A
Authority: JP
Inventors: Seiji Terabe
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1993-08-06
Also published as: JPH02185413A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明はアクリル系人工大理石の製造方法に係
り、特にアクリル系人工大理石をオープンタイプ
の成形型にて容易かつ効率的に製造することがで
きる方法に関する。［従来の技術］天然大理石類似の外観を有する人工製品の人工
大理石としては、従来、ポリエステル系人工大理
石及びアクリル系人工大理石が提供されている。ポリエステル系人工大理石は、上型を用いない
オープンタイプの成形型にて成形することが可能
であるが、硬度、美観が不十分であることから、
表面硬度、表面の美観を補うためのゲルコート層
を形成する必要がある。このため、ゲルコート層
形成のための工数が多くなるという作業上の欠点
に加え、加工のために得られた人工大理石を切断
した際、切り口（切断端面）に露出したポリエス
テル系の素地が美観を損ねるという欠点もある。これに対し、アクリル系人工大理石では、美観
も硬度も十分に優れているものであることから、
ゲルコート層が不要で、上述のゲルコート層由来
の欠点は解消される反面、オープンタイプの成形
型では成形することができず、下型と上型とを備
えるクローズタイプの成形型を必要とするため、
成形作業性が悪く、成形型コストも高くつくとい
う欠点があつた。即ち、アクリル系人工大理石は、一般にメチル
メタアクリレート（以下、「MMA」と略記す
る。）、充填材等を含む混合物を型内に流し込み成
形することにより製造されるが、MMAは非常に
揮発し易い液体であるため、オープンタイプの成
形型で成形した場合には、成形型の開口から
MMAが揮散する。このMMAの揮散により成形
型開口付近にはMMAが少なく、充填材を多く含
む層が形成されるため、白くガサガサとした状態
となり成形後、この層を削つて取り除く処理が必
要となる。しかも、この充填材を多く含む層は、
緻密化されていなく、重合収縮率が小さいため、
他の部分にひけを発生させたり、また成形体の離
型性を悪化させるなどの不具合を生じ、製品欠陥
あるいは成形型破損等の様々な問題を生起する。
また、MMA系成形材料が外気中の酸素により硬
化阻害を受け、良好な硬化反応が進行しなくなる
という問題もある。このような問題を解決するものとして、MMA
含有混合物をオープンタイプの成形型に流し込ん
だ後、該混合物の鋳型非接触面をシール用液体で
覆う方法が提案されている（特開昭61−222709
号）。特開昭61−222709号の方法によれば、オー
プンタイプの成形型にて、MMAの揮散や硬化阻
害を引き起こすことなく成形を行なうことが可能
とされる。［発明が解決しようとする課題］しかしながら、特開昭61−222709号の方法で
は、シール用液体が必要となる。このため、シー
ル用液体の調製、硬化作業に加え、成形後の除去
作業等、作業数が増え、作業効率が低下するとい
う新たな問題が生起する。本発明は上記従来の問題点を解決し、アクリル
系人工大理石をオープンタイプの成形型にて、容
易かつ効率的に製造する方法を提供することを目
的とする。［課題を解決するための手段］本発明のアクリル系人工大理石の製造方法は、
分子量20000〜70000のMMAのプレポリマーと
MMAのモノマーとをプレポリマー／モノマー重
量比35／65〜55／45の割合で含むアクリルシロツ
プ、粒径0.5〜500μmの無機質充填剤、重合開始
剤及び開始促進剤を含む混合物を型内に流し込
み、室温〜40℃の温度で硬化させることを特徴と
する。即ち、従来のアクリル系人工大理石の製造方法
においては、成形材料としてMMAモノマー及び
充填材を含む混合物を用いるのに対し、本発明に
おいては特定の分子量のMMAプレポリマー及び
MMAモノマーを特定割合で含むアクリルシロツ
プを重合開始促進剤と開始促進剤とを併用して比
較的低温で硬化させることにより、硬化初期の段
階で開放面にMMAプレポリマーを造膜させて
MMAモノマーの揮散を防止し、また、外気と遮
断することにより、酸素による硬化阻害を防止す
る。以下に本発明に詳細に説明する。本発明のアクリル系人工大理石の製造方法にお
いては、まず、成形材料であるアクリルシロツ
プ、無機質充填材、重合開始剤及び開始促進剤の
混合物を調製する。アクリルシロツプは、分子量20000〜70000の
MMAプレポリマーとMMAモノマーとをプレポ
リマー／モノマー重量比35／65〜55／45の割合で
含むものである。MMAプレポリマーの分子量が
20000未満では硬化時の造膜作用が不足し、70000
を超えるとアクリルシロツプの粘度が高くなり過
ぎ、いずれの場合も好ましくない。また、MMAプレポリマーとMMAモノマーと
の割合が35／65未満ではやはり硬化時の造膜作用
が不足し、55／45を超えるとアクリルシロツプの
粘度が高くなり過ぎ、いずれの場合も好ましくな
い。無機質充填材の粒径が0.5μm未満では嵩が大き
くなつて成形が困難となり、500μmを超えるもの
では、充填材の剥離が起こり易くなり、また、製
品の耐摩耗性が低下する。無機質充填材としては、炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪酸塩化
合物（珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸
アルミニウム）、ガラス粉等の１種又は２種以上
を用いることができる。また、無機質充填材は、
その一部をガラス繊維、カーボンフアイバー等の
繊維状物、雲母、タルク等の鱗片状物で代替して
も良い。重合開始剤としては、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等の過酸
化物系重合開始剤を用いることができる。開始促進剤は、上記重合開始剤と併用すること
により低温硬化を容易とするものであつて、フエ
ロセン等の有機金属化合物やＮ，Ｎ−ジメチルア
ニリン、ｐ−トリルジエタノールアミン等のアミ
ン化合物を用いることができる。本発明においては、これらの各成分の混合割合
は、下記の範囲とするのが好ましい。アクリルシロツプ／無機質充填材： 60／40〜25／75 重合開始剤：アクリルシロツプに対して 0.05〜1.0重量％開始促進剤：アクリルシロツプに対して 0.05〜1.0重量％混合物中のアクリルシロツプ／無機質充填材が
25／75未満では成形性が低下し、諸特性の悪化を
招く。逆に60／40を超えると大理石調の外観が得
られ難く、また強度の向上効果も低い。重合開始
剤の量が0.05重量％未満では十分な添加効果が得
られず、1.0重量％を超えると良好な硬化反応が
起こらず、製品欠陥の原因となる。開始促進剤が
0.05重量％未満ではやはり十分な添加効果が得ら
れず、1.0重量％を超えると良好な硬化反応が起
こらず、製品欠陥の原因となる。なお、本発明においては、上記各成分の他、必
要に応じて架橋剤、顔料、離型剤等の添加物を混
合使用しても良い。本発明において、成形材料は、上記各成分を所
定割合で混合して調製する。具体的には、まずア
クリルシロツプと重合開始剤とを混合した後無機
質充填材を加え、更に開始促進剤、その他の添加
剤を加えてミキサー等で混合し、該混合物を真空
脱気してスラリー状の成形材料を得る。このようにして得られたスラリー状成形材料
は、ガラス型、FRP型、金型等の通常のオープ
ンタイプの成形型に流し込み、硬化させる。本発明においては、この硬化反応は０〜40℃で
行なう。特に、硬化初期の、MMAプレポリマー
が表面に造膜されるまでは室温程度、例えば10〜
25℃程度に保持するのが好ましい。本発明においては、このような硬化反応におい
て、その初期の段階にて、成形型の開放面に表出
している成形材料表面にMMAプレポリマーの造
膜が起こり、成形材料中のMMAモノマーの揮散
が防止され、また、成形材料が外気と遮断される
ため酸素による硬化阻害も防止される。なおこの
MMAプレポリマーによる造膜部は、他の部分と
外観上の差異は殆どないため、成形後、この部分
を除去するなどの処理は不要である。硬化に要する時間は、成形材料の組成、成形体
の大きさ、形状、硬化温度等によつても異なる
が、一般には0.5〜30時間程度である。硬化により得られた成形体は、常法に従つて、
脱型し、必要に応じて研磨等の後処理を施した
後、製品とされる。［作用］本発明のアクリル系人工大理石の製造方法にお
いては、特定分子量のMMAプレポリマー及び
MMAモノマーを特定割合で含むアクリルシロツ
プを用いるため、硬化初期の段階で開放面に
MMAプレポリマーによる膜が形成される。この
ため、この膜によりMMAモノマーの揮散が防止
され、また、外気中の酸素による硬化阻害も防止
される。しかも、重合開始剤と供に開始促進剤を併用す
るため、硬化温度を０〜40℃という低い温度にす
ることができ、これによりMMAモノマーの揮散
はより確実に防止される。また、本発明の方法は、アクリル系材料を用い
るため、従来のポリエステル系人工大理石の場合
に必要とされるゲルコート層が不要である。従つて、ゲルコートがなく均質無垢な成形品と
なるので、二次加工として切削、穴ぐり等を行な
つても見劣りのしないものが得られる。特に、キツチンカウンター用大理石に応用する
場合、現状のポリエステル系人工大理石では、そ
の形状が多種多様で、シンク穴型状位置なども
様々でそれに合わせた型というものが必要となる
が、本発明によれば、１つの型で得られたものを
必要な長さに切断、必要な形状に加工、必要な位
置に穴を開けるという方法がとれるので、型の種
類を多く必要とせず工業的に極めて有利である。しかも、オープンタイプの成形型にて硬化成形
できるので、安価な成形型を用いることができ、
成形作業も容易となる。また、合わせ型に注型す
る場合には困難とされていた流れ模様等の付与も
容易に行なえる。特に、本発明によれば、オープ
ンタイプの成形型であつてもシール用液体等を要
せず、極めて有利である。［実施例］以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより
具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えな
い限り、以下の実施例に限定されるものではな
い。実施例１〜３、比較例１〜４第１表に示す割合にて混合物を得、これを真空
脱気してスラリー状成形材料を調製した。得られ
た成形材料を、オープンタイプの成形型に流し込
み、室温にて硬化成形させた。硬化成形には２時間を要した。なお、用いた各材料は下記の通りである。 MMAプリポリマー：分子量40000 MMAプレポリマー：分子量10000 無機質充填材：Ａ平均粒径30μmのガラス粉Ｂ平均粒径17μmの水酸化アルミニウム重合開始剤：ベンゾイルパーオキサイド開始促進剤：ｐ−トリルジエタノールアミン

【表】その結果、実施例１〜５で得られた成形体はい
ずれもMMAプレポリマーによる造膜でMMAモ
ノマー揮散や硬化阻害が防止され、良好な人工大
理石であつた。これに対し、アクリルシロツプにMMAプレポ
リマーを用いていない比較例１、用いたMMAプ
レポリマーの分子量が適当でない比較例２、
MMAプレポリマーとMMAモノマーとの割合が
適当でない比較例３では、いずれもMMAモノマ
ーの揮散により、MMAモノマーが少なく、充填
材の多い層が形成され、ひけ、亀裂発生等の欠陥
が生じた。また、開始促進剤を用いていない比較
例４では、硬化が不十分であつた。［発明の効果］以上詳述した通り、本発明のアクリル系人工大
理石の製造方法によれば、オープンタイプの成形
型にて容易かつ効率的に高品質な人工大理石を製
造することができる。しかして、得られた人工大
理石は、二次加工を施しても加工面の美観が損な
われることがなく、様々な用途に好適に用いるこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１分子量20000〜70000のメチルメタアクリレー
トのプレポリマーとメチルメタアクリレートのモ
ノマーとをプレポリマー／モノマー重量比35／65
〜55／45の割合で含むアクリルシロツプ、粒径
0.5〜500μmの無機質充填剤、重合開始剤及び開
始促進剤を含む混合物を型内に流し込み、室温〜
40℃の温度で硬化させることを特徴とするアクリ
ル系人工大理石の製造方法。