JPH068378A - 人造石積層板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄くて軽量で、優れた強度を有し、他の基材
と積層しても剥離や反りの生じない人造石積層板及びそ
の製造方法を提供する。 【構成】 メタクリル系樹脂からなる人造石層の裏面に
不織布が積層された人造石積層板において、該人造石層
の厚みが０．５〜４．０ｍｍであり、不織布の少なくと
も表面層側が該メタクリル系樹脂で含浸され複合化され
ていることを特徴とする人造石積層板、及び熱板上に、
不織布と、室温では固体であり加熱により流動性を示す
部分重合メタクリレート単量体と充填材との硬化性組成
物とを重ねて熱圧成形することを特徴とする人造石積層
板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築材料、とりわけ壁
材、天板として有用な軽量で強度の高い薄物の人造石積
層板及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から天然の大理石、御影石などの石
材は装飾性に優れているので建築資材その他各方面で使
用されている。しかしながら、天然の石材は産出量が少
ないため高価であり、また加工性にも問題があった。そ
こで近年、各種着色材、充填材を含有させたメタクリル
系樹脂又は不飽和ポリエステル樹脂から得られる天然の
石材調の外観を有する人造石が浴槽、システムキッチン
の天板などの用途に使用されてきている。

【０００３】しかしながら、前記人造石の利用範囲を更
に広げる上でいくつかの問題点があった。例えばメタク
リル樹脂系の人造石は深みのある美しい表面層を有し、
機械的強度、耐候性に優れており、通常シロップを型枠
に流し込んで重合硬化させる注形法で製造されてきた。
しかしながら、注形法では重合に時間がかかり生産効率
が悪く、また４ｍｍの厚みが製造の限界とされ、薄物が
製造できなかった。そして、生産効率を上げるために重
合時間を短くした場合は、樹脂板を加熱した際に板の表
面に微少なはん点状の歪みが生じたり、発泡しやすくな
るという問題点が生じ、それらの問題のない成形をする
にはかなりの技術が必要であった。また、得られた人造
石が肉厚のため単位面積当たりの単価が高く、重くて施
工性が悪く壁材などの用途には使用できなかった。

【０００４】逆に、人造石の厚みが薄い場合は、構造材
としては強度が不足し、また運搬、施工時に破損する恐
れがあった。この欠点を解消するために他の基材と積層
しようとしてもメタクリル樹脂系の人造石は接着性が悪
く、また透明性がよいので隠ぺい性の強い特殊な接着剤
を使用する必要があった。また、人造石と他の基材との
熱膨張係数が大きく異なる場合は周囲温度変化により接
着面で剥離したり、反りを生じるという問題があった。

【０００５】一方、不飽和ポリエステル樹脂系の人造石
は注形法、プレス成形法など何れの成形方法も可能であ
り、複雑な形状の成形品が得られるという利点はある
が、耐熱性、耐候性に問題があり、その用途も制限され
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高級感のあ
るメタクリル樹脂系の、薄くて軽量で、十分な強度を有
し、しかも他の基材と積層しても剥離や反りの生じない
人造石積層板及びそれを効率よく製造する方法を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、メタク
リル系樹脂からなる人造石層の裏面に不織布が積層され
た人造石積層板において、該人造石層の厚みが０．５〜
４．０ｍｍであり、不織布層の少なくとも表面層側が該
メタクリル系樹脂で含浸され複合化されていることを特
徴とする人造石積層板が提供され、また、前記不織布の
重さが５０ｇ／ｍ²以上であることを特徴とする前記人
造石積層板が提供され、また、前記人造石積層板の裏面
に、更に基材が積層されていることを特徴とする人造石
積層板が提供され、特に、該基材が合板であることを特
徴とする前記人造石積層板が提供され、更に、熱板上
に、重さが５０ｇ／ｍ²以上の不織布と、更にその上に
室温では固体であり、加熱により流動性を示す部分重合
メタクリレート単量体と充填材との混合物である硬化性
メタクリル樹脂組成物とを重ねて熱圧成形することを特
徴とする人造石積層板の製造方法が提供され、更にま
た、前記部分重合メタクリレート単量体が、単官能性メ
タクリレートと分子中に少なくとも２個のメタクリロイ
ル基を有する多官能性メタクリレートとの混合物の部分
重合物であることを特徴とする前記人造石積層板の製造
方法が提供される。

【０００８】即ち、本発明者等は、室温では固体であ
り、加熱により流動性を示す部分重合メタクリレート単
量体に多量の充填材が添加された硬化性メタクリル樹脂
組成物が、熱圧成形性を有し薄物の人造石板の製造が可
能となること、熱圧時には流動して不織布中に浸透する
ので該硬化性メタクリル樹脂組成物が不織布と複合化す
ることを利用して、不織布で補強された人造石積層板が
接着剤を用いることなく製造できることを見いだし、ま
た、この人造石積層板は裏面の不織布層の存在により薄
物にもかかわらず成形後の離形、運搬、施工の際の破損
の恐れがなく、軽量で、接着性にも優れ、他の基材とも
容易に積層でき壁材を初め広範な用途に使用できること
を見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００９】以下に本発明を具体的に説明する。メタク
リレート単量体とは、アルキルメタクリレート（Ａ）、
若しくは（Ａ）及びこれと共重合し得るα，β−エチレ
ン性不飽和単量体（Ｂ）との混合物、若しくは（Ａ）ま
たは（Ａ）と（Ｂ）の混合物に更に少なくとも２個のメ
タクリル基を有する多官能性メタクリレート（Ｃ）を加
えた混合物を意味する。

【００１０】本発明で使用する部分重合メタクリレート
単量体は、前記メタクリレート単量体を有機過酸化物、
アゾ系化合物などの重合触媒の存在下で、室温では固体
であり、加熱すると流動性を示す程度に部分的に重合さ
せて得ることができる。ここで、固体とは特別に圧力を
かけない場合には互いに融着したり、流動しない性質を
有している状態にあることを意味する。特に、メタクリ
レート単量体が分子中に少なくとも２個のメタクリル基
を有する多官能メタクリレート（Ｃ）を含有した混合物
の場合、部分的に重合させても全体がゲル状となるので
容易に粉砕できて粒状、ペレット状の部分重合物が得ら
れる。したがって、得られた部分重合メタクリレート単
量体は充填材などとの混練性、熱圧成形性、保形性がよ
く、また人造石の耐熱性、耐摩耗性もよいので好まし
い。多官能メタクリレート（Ｃ）を含有した混合物の部
分重合の程度は重合率が８０％以下が好ましく、重合率
が８０％を超えるともはや熱圧成形が不可能になる。

【００１１】なお、従来からの注形法による人造石の製
造においても通常、体積収縮を少なくする目的で部分的
に重合させたメタクリレート単量体のシロップやメタク
リルポリマーを溶解したメタクリル系樹脂を使用してい
る。しかしながら、この場合は室温で注入できる程度の
粘度になるまでしか重合させておらず、また架橋剤（多
官能メタクリレート）を加えた後に重合させた例はな
い。これに対して、本発明においては室温では固体とな
る程度まで重合させたものを使用する点で従来の方法と
は大きく異なっている。

【００１２】前記部分重合メタクリレート単量体に無機
あるいは有機の充填材を加えニーダー、押出混練機、ミ
キシングロールなどで混合すると本発明で使用する硬化
性メタクリル樹脂組成物が得られる。なお、場合によっ
ては部分的に重合させる前に充填材等を混合しておいて
もなんら差し支えない。

【００１３】ここでアルキルメタクリレート（Ａ）とし
ては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
ｎ−プロピルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタ
クリレート、ラウリルメタクリレート、２−ヒドロキシ
ルエチルメタクリレートなどが挙げられるが、メチルメ
タクリレートが特に好ましい。また、α，β−エチレン
性不飽和単量体（Ｂ）としては、スチレン、α−メチル
スチレンなどが挙げられる。更に、多官能性メタクリレ
ート（Ｃ）としては、エチレングリコールジメタクリレ
ート、１，６−ヘキサンジオ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）アクリレートなどが挙げられ
る。そのほかジビニルベンゼン、ジアリルフタレートな
どの重合性モノマーも必要に応じて使用できる。

【００１４】また、無機あるいは有機の充填材としては
一般に用いられている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、水酸化マグネシウム、シリカ、タルク、ク
レーなどの無機充填材や有機着色材その他が挙げられる
が、水酸化アルムニウムが透明性、耐火性がよいので特
に好ましい。これらは通常、人造石全体に対して５０〜
８０ｗｔ％使用される。充填材の使用量が多くなるほど
低価格の人造石ができるが、本発明では室温で固体のメ
タクリル酸単量体の部分重合物を用いているため注形法
で使用するシロップに比べると多量の充填材が使用でき
るという利点も有する。

【００１５】本発明で使用する不織布としてはアクリル
系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン
系、レーヨン系などの合成繊維系のもののほか炭素繊
維、ガラス繊維のような無機繊維からなるものが挙げら
れる。また、不織布の重さが５０ｇ／ｍ²以上のものを
使用する。特に、重さが２００ｇ／ｍ²を超えるような
不織布を用いた場合には硬化性メタクリル樹脂組成物が
該不織布の下部までは浸透しきれないので人造石層、硬
化性メタクリル樹脂組成物が不織布に浸透して硬化した
複合層、及び裏面の不織布層の３層構造を有する人造石
積層板が得られる（図２参照）。この人造石積層板は、
人造石が熱膨張して生じた寸法変化を不織布層が吸収す
るので反りにくいという特徴を有する。重さが５０ｇ／
ｍ²未満の場合は不織布中の空隙が多いため補強効果が
十分でないので好ましくない。

【００１６】本発明の人造石積層板の製造方法は、前記
プレス機の熱板上に不織布と硬化性メタクリル樹脂組成
物を重ねて置き熱圧することからなる。熱圧条件は硬化
性メタクリル樹脂組成物が成形できる圧力と重合が進行
する温度であれば特に制限はないが、最初にプレス圧を
５〜２０ｋｇ／ｃｍ²程度の低圧で温度１００〜１４０
℃、時間０．５〜３分間熱圧して予備硬化させてから、
プレス圧を２５〜１００ｋｇ／ｃｍ²程度の高圧にして
予備硬化の時と同様な温度で２〜１０分熱圧することに
より製造する態様が、成形中に該硬化性メタクリル樹脂
組成物が漏れ出したり、体積収縮による内部歪みを少な
く抑えることができるので好ましい。またこの熱圧中
に、硬化性メタクリル樹脂組成物は流動して所定形状に
成形されると同時に不織布中にも浸透して重合硬化す
る。従って、接着剤を使用することなく不織布が積層さ
れた人造石積層板が得られる。

【００１７】人造石積層板の厚みはプレス間距離を変え
ることにより自由に選択できるが、本発明により、従来
注形法では不可能であった４ｍｍ以下の厚みの人造石層
を有する積層板に成形することができ、新しい用途を開
拓するのに好敵である。本発明の人造石積層板の厚みは
通常０．５〜４．０ｍｍである。

【００１８】また、前記本発明の方法で得られた人造石
積層板に、更に合板、パークチルボード、金属、合成樹
脂などの基材を接着積層した人造石積層板も本発明に含
有される。この場合、基材として合板などの木質材を用
いるのが加工性、軽量性の点から最も好ましい。また、
本発明の人造石積層板は裏面が不織布のためこれらの基
材との接着も容易にできるという利点を有している。

【００１９】

【実施例】以下に本発明を実施例にて説明する。 参考例 ポリメチルメタクリレートを１０％含むメチルメタクリ
レートシラップ８０重量部とネオペンチルグリコールジ
メタクリレート２０重量部に重合触媒を加えて５０℃で
３時間重合させて重合体含有率が３１％のゲル状の部分
重合メタクリレート単量体を得た。こうして得られた部
分重合メタクリレート単量体を粉砕して得られたペレッ
ト４０重量部と水酸化アルミニウム６０重量部とを十分
混合して硬化性メタクリル樹脂組成物とした。このもの
は室温では粒状で、加熱すると流動する性質を示した。

【００２０】実施例 プレス機の熱板上に重さが５７ｇ／ｍ²の不織布（アク
リル系樹脂、厚さ０．４ｍｍ）及び参考例で得られた硬
化性メタクリル樹脂組成物を重ねて置き、熱板の間隔が
４ｍｍになるようにスペーサーを使用して温度１２０
℃、プレス圧１０ｋｇ／ｃｍ²で２分間熱圧した。この
時点では上記硬化性メタクリル樹脂組成物の表面は硬化
していたが内部は未硬化のままであった。次いでプレス
圧を４０ｋｇ／ｃｍ²に上げて１０分間熱圧して本発明
の人造石積層板を得た。上記熱圧中には硬化性メタクリ
ル樹脂組成物が外部に漏れでることはなかった。また、
得られた人造石積層板はプレス機から取り出す途中に破
損することもなく十分な強度を有していた。なお、この
ものの表面の人造石部分は３．６ｍｍであり、裏面の不
織布には硬化性メタクリル樹脂組成物が浸透して硬化し
ており、両層は完全に一体化していた。

【００２１】

【発明の効果】本発明に使用する、部分硬化メタクリレ
ート単量体が熱圧時に過度に流動することがなく、また
保形性がよいので熱圧成形法で薄物、特に４ｍｍ以下の
人造石が製造できる。また得られた人造石積層板は、不
織布層の少なくとも表面層側が複合化しているため厚み
が薄いにもかかわらず軽量で取扱上も十分な強度を有
し、不織布により隠ぺい性も向上するので他の基材と積
層した場合でも基材色が見えることがなく、人造石部分
が数ｍｍ程度の厚みの場合でもメタクリル樹脂系の人造
石特有の深みが保持できるので、壁材その他の広範な分
野での使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の人造石積層板の１例の断面図である。

【図２】本発明の人造石積層板の他の例の断面図であ
る。

【図３】図１の人造石積層板に更に他の基材を積層して
得られた人造石積層板の断面図である。

【符号の説明】

１ 人造石積層板 ２ 人造石からなる表面層 ３ 不織布層 ３１ 不織布層中の複合化部分 ４ 他の基材 ５ 接着剤層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メタクリル系樹脂からなる人造石層の裏
   面に不織布が積層された人造石積層板において、該人造
   石層の厚みが０．５〜４．０ｍｍであり、不織布層の少
   なくとも表面層側が該メタクリル系樹脂で含浸され複合
   化されていることを特徴とする人造石積層板。
2. 【請求項２】 前記不織布の重さが５０ｇ／ｍ²以上で
   あることを特徴とする請求項１記載の人造石積層板。
3. 【請求項３】 前記人造石積層板の裏面に、更に基材が
   積層されていることを特徴とする請求項１または２記載
   の人造石積層板。
4. 【請求項４】 前記基材が合板であることを特徴とする
   請求項３記載の人造石積層板。
5. 【請求項５】 熱板上に、重さが５０ｇ／ｍ²以上の不
   織布と、更にその上に室温では固体であり、加熱により
   流動性を示す部分重合メタクリレート単量体と充填材と
   の混合物である硬化性メタクリル樹脂組成物とを重ねて
   熱圧成形することを特徴とする人造石積層板の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記部分重合メタクリレート単量体が、
   単官能性メタクリレートと分子中に少なくとも２個のメ
   タクリロイル基を有する多官能性メタクリレートとの混
   合物の部分重合物であることを特徴とする請求項５記載
   の人造石積層板の製造方法。