JPH08207162A

JPH08207162A - 人工石構造物の製造方法

Info

Publication number: JPH08207162A
Application number: JP16158894A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Goto; 伸一後藤; Nobuhiko Yugawa; 伸彦湯川; Kazuyoshi Sugihara; 一致杉原
Original assignee: CHUGOKU KAKO KK; Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: CHUGOKU KAKO KK; Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】人工石の立体構造物を一体成形にて製造する
ことができる製造方法を提供する。【構成】樹脂コンパウンドを有底筒状の外型内に充填
した後、該外型内壁に対し所定の成形間隔を空けて外型
内の樹脂コンパウンド中に柱状の内型を挿入し、樹脂コ
ンパウンドが硬化した後に脱型し、中空に成形された成
形品を得る人工石構造物の製造方法であって、抜きテー
パが小さく抑えられた内枠表面に樹脂フィルムを被覆し
てその内型を外型内に挿入することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人工石構造物の製造方
法に関し、より詳しくは、立体的な形状を有する構造物
を一体成形にて製造する人工石構造物の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、人工大理石板は耐摩耗性、耐候
性、耐薬品性等に優れていることから、インテリアまた
はエクステリア用の素材として広く使用されている。こ
の人工大理石板の製造に関しては、ラジカル重合性成分
を含む成形材料を成形型上に流入させたり、或いは上側
成形型と下側成形型との間に形成されるキャビティ内に
成形材料を注入し、常温または加温のもとでその成形材
料を硬化させる方法が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
製造方法によって得られる成形品は、薄肉板状のものに
限られ、例えば柱状またはブロック状等の立体的な構造
物を一体成形する方法は実現されていない。このような
立体構造物を注型一体成形により製造しようとすると、
硬化収縮時に生じる歪により、成形品においてクラッ
ク，割れの発生が避けられない。従って、現状では人工
大理石の立体構造物を一体成形することはできないとさ
れていた。

【０００４】それにもかかわらず、人工大理石による立
体構造物が実現された場合、天然石と比較して様々な利
点が得られ、人工大理石の用途がさらに拡大されること
が予想されるため、一体成形の実現が望まれている。詳
しくは、天然石はその外観の質感が優れる点を除けば、
品質が均一でなく、重く、加工性が極めて悪いという多
くの欠点がある。具体的には、天然石を使用することが
習慣である墓石，記念碑等においては、材料の搬入，製
品の搬出が容易でなく、加えて外形の加工及び文字の彫
刻に多大な時間が費やされ、そのためコストが極めて高
くなっている。特に、墓石を例に取れば、土地利用の高
度化を図る手段としてビルの建屋内に墓地団地を構える
ことが普通になりつつあることを考慮すれば、天然石の
墓石に代えてそれとほぼ同等の外観を呈する人工大理石
の墓石を一体成形することが可能になれば、重量の軽
減，輸送の簡便さ，低コスト等、多くの点で天然石より
も有利になる。このようなことから、人工石の立体構造
物を一体成形することができる製造方法が要望されてい
る。

【０００５】本発明は以上のような従来の人工大理石の
製造方法における課題を考慮してなされたものであり、
立体構造物を一体成形にて製造することができる人工石
構造物の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の人工石構造物に
係る第１の製造方法は、樹脂コンパウンドを有底筒状の
外型内に充填した後、該外型内壁に対し所定の成形間隔
を空けて外型内の樹脂コンパウンド中に柱状の内型を挿
入し、樹脂コンパウンドが硬化した後に脱型し、中空に
成形された成形品を得るものである。

【０００７】第１の製造方法において、傾斜配置した上
記外型の内面に沿わせて樹脂コンパウンドを流し込んだ
後、外型を垂直に起立させることが好ましい。なお、外
型の起立は、内型挿入に先だって実施してもよく、ま
た、内型挿入後に実施してもよい。

【０００８】本発明の第２の製造方法は、有底筒状の外
型内壁に対し所定の成形間隔を空けて柱状の内型を挿入
した後、外型と内型とによって形成される空隙に樹脂コ
ンパウンドを充填し、樹脂コンパウンドが硬化した後に
脱型し、中空に成形された成形品を得るものである。

【０００９】本発明においては、抜きテーパが１／５０
以下に形成された内型表面に樹脂フィルムを被覆して外
型内に挿入することが好ましい。本発明の製造方法によ
り製造される人工石構造物の一例としては人工大理石墓
石が示される。

【００１０】

【作用】第１の製造方法では、樹脂コンパウンドを有底
筒状の外型内に充填した後、外型内壁に対し所定の成形
間隔を空けて外型内の樹脂コンパウンド中に柱状の内型
を挿入し、樹脂コンパウンドが硬化した後に、外枠を分
解し内型を引き抜くことにより脱型を行なえば、中空に
成形された人工石構造物を得ることができる。

【００１１】第２の製造方法では、有底筒状の外型内壁
に対し所定の成形間隔を空けて柱状の内型を挿入した
後、外型と内型とによって形成される空隙に樹脂コンパ
ウンドを充填し、樹脂コンパウンドが硬化した後に脱型
すれば、上記と同様に中空に成形された人工石構造物を
得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る人
工石構造物の製造方法を示す工程図である。まず、成形
に当たりＰＭＭＡ系シロップの製造方法について説明す
る。

【００１３】製造例１撹拌機、不活性ガス導入管、還流冷却管及び温度計を備
えたフラスコに、ポリビニルアルコール０．２部を溶解
した脱イオン水４００部を仕込んだ。そこへ予め調整し
ておいたメチルメタクリレート６６部及びグリシジルメ
タクリレート５部からなる重合性単量体にベンゾイルパ
ーオキサイド０．４部を溶解した混合物を仕込み、高速
で撹拌して均一な懸濁液とした。

【００１４】次いで、窒素ガスを吹き込みながら８０℃
に加熱し、この温度下で５時間撹拌を続けて重合反応を
行った後、冷却して重合体懸濁液を得た。この重合体懸
濁液をろ過、洗浄した後、乾燥して反応性基としてエポ
キシ基を有する重合体（重合体(1) と称する）を得た。
この重合体(1) の分子量はＧＰＣ測定の結果、Ｍｎ＝5
0,000であることがわかった。

【００１５】この重合体(1) １８重量％を、メチルメタ
クリレート３３重量％、スチレンモノマー４９重量％の
混合液に溶解させてシロップを得た。次に、樹脂の破砕
粒子の製造方法について説明する。

【００１６】製造例２トリメチロールプロパントリメタクリレート２５重量
部、メチルメタクリレート３０重量部、スチレン４５重
量部及びシランカップリング剤（KBM −503 信越化学(
株) 製）０．５重量部を混合し、単量体混液とした。次
に、この混液中に水酸化アルミニウム（ハイジライトH
−320 、平均粒径３．５ミクロン、昭和軽金属（株）
製）２００重量部を高速撹拌機を用いて混練りし、次い
でアクリル樹脂用白トーナー（AT−3 、大日精化工業(
株) 製）１．５重量部と硬化剤のパーカドックス−16
［ビス( ４−ｔ−ブチルシクロヘキシル) パーオキシジ
カーボネート、化薬アクゾ製］０．８重量部を加え、混
合後、減圧脱泡して粒子用混合物を得た。次に、この
混合物を200 ×200 ×50mmの注型用型内に注入し、７０
℃にて硬化させたところ３０分で硬化し、さらに１２０
℃にて２時間後硬化させた。硬化物は乳白色の美観に光
を散乱する大理石調の半透明性を有する樹脂であり、こ
の樹脂の厚さ０．３mmの成形板での全光軸透過率は４８
％であった。この樹脂をハンマーミルで粉砕し、２０メ
ッシュ標準篩で粗粒を除去した後、８０メッシュ標準篩
で微粒を除去して２０〜８０メッシュの粒子を採取し、
比重１．７５の粒子( １) を得た。

【００１７】製造例３製造例２で用いたものと同じ粒子用混合物に、アクリル
樹脂用黒トーナー（AT−854 、大日精化工業( 株) 製）
２．４重量部を着色剤として添加混合する他は、製造例
２と同様にして硬化物樹脂を得た。この樹脂は、黒色半
透明なものであり、厚さ０．３mm板での全光軸透過率は
１６％であった。この樹脂を製造例２と同様に粉砕・分
級して比重１．７５の粒子( ２) を得た。

【００１８】［実施例１］アクリル系樹脂を用いた人工
大理石構造物の製造例を以下に説明する。上記製造例１
で得たシロップ６５重量部、ジエチレングリコールジメ
タクリレート（共栄社化学製）１０重量部、エポキシ樹
脂（デナコール EX-321 ナガセ化成製）１６重量部、無
水マレイン酸（日本触媒製）９重量部を混合した組成物
に、シランカップリング剤（A-174 日本ユニカー製）
１．５重量部、脱泡剤（DB-100 ダウコーニング製）
０．１重量部、連鎖移動剤（ドデシルメルカブタン東
京化成製）１．０重量部を加えた。

【００１９】さらに、メチルメタクリレートモノマー１
０重量部を添加したのち、無機充填剤として水酸化アル
ミニウム（ハイジライトH-320ST 昭和電工製）１７０重
量部、製造例２で得た粒子( １) ７５重量部、及び製造
例３で得た粒子( ２) １５重量部、重合開始剤としてｔ
−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート（パー
ブチルＯ日本油脂製）１．０重量部を加えて均一に撹
拌して混合物を得た。

【００２０】次に、図１に示すように、この調製した混
合物（樹脂コンパウンド）ＭＲを脱泡した後（工程１参
照）、８０℃に加温されているＦＲＰ製外型１内に注
入，充填し、鉄製の内型２を挿入した後、１時間半硬化
させた。なお、混合物ＭＲを外型１内に注入する際は、
外型１を傾斜させ状態でその傾斜面に添わせて混合物Ｍ
Ｒを流し込み、流し込みが完了した時点で外型１を垂直
に起立させることが好ましい。

【００２１】図２の（ａ）は上記外型１の形状を示す斜
視図であり、図２の（ｂ）は外型１を正面から見たとき
の縦断面図である。この外型１は、一側面を構成する平
板状型１ａと、コ字状に３側面を構成するとともに底面
を構成する箱状型１ｂとを組み合わせたものであり、対
向する側面は抜き角度ゼロである。

【００２２】図３の（ａ）は上記内型２の形状を示す正
面図であり、図３の（ｂ）は内型２の側面図である。両
図において、内型２は有底の筒状部２ａとその上部に形
成された蓋部２ｂとからなり、筒状部２ａは、左右の側
壁において勾配１／１００の抜きテーパが付けられてお
り（図３の( ａ) 参照）、前後の側壁においても同様に
勾配１／１００の抜きテーパがそれぞれ付けられている
（図３の( ｂ) 参照）。また、蓋部２ｂは外型１の上縁
部に当接してその開口を閉じることができるようになっ
ている。また、この内型２の筒状部２ａは、脱型時の引
き抜きを容易にするため樹脂フィルム２ｃで覆われてい
る。なお、この樹脂フィルム２ｃを貼り付ける際は、筒
状部表面にぴったりと添わせることが好ましいが、この
内型２は成形品を中空構造にすることを目的とし成形後
は隠れた部分となるため、脱型が容易となるように機能
すれば貼り付け方法に特に制限はない。

【００２３】上記樹脂フィルム２ｃとしては、伸度が大
きく耐溶剤性に優れたものを使用することが好ましく、
例えば、ビニロンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポ
リプロピレンフィルム、無延伸ナイロンフィルム等を使
用することができる。また、フィルムの厚さは１０〜８
０ミクロン程度のものが望ましい。

【００２４】図１の製造工程において、工程３は外型１
内に内型２を挿入完了した状態を示したものである。工
程４において混合物ＭＲが硬化すると、まず外型１を平
板状型１ａと箱状型１ｂとに分解して取り外し、次に工
程５において内型２を成形品ＭＰから引き抜くことによ
り脱型し、それにより、工程６に示すように、内部が中
空で肉厚がほぼ均一である成形品ＭＰを得た。

【００２５】次に、工程７においてこの成形品ＭＰをオ
ーブン３内に入れ、１５０℃で４時間後硬化させ、オー
ブン３から取り出した後、工程８においてＮＣ工作機械
により成形品ＭＰの表面を平均１mm切削する。切削にお
いては、工具刃先４を成形品ＭＰの表面に添って往復移
動させる、いわゆる表面往復ならいを行うことにより成
形品ＭＰ表面を平面に整える。さらに工程９において、
サンダー５を用いて＃400 研磨仕上げを行うことによ
り、成形品ＭＰにおける平面の反りをその両端において
±０．５mm以内に抑えた成形品ＭＰを得た。

【００２６】［実施例２］次に、ポリエステル系樹脂を
用いた人工大理石構造物の製造例を以下に説明する。樹
脂成分として不飽和ポリエステル樹脂（エポラック N-3
70L 日本触媒製）１００重量部にスチレンモノマー８重
量部、脱泡剤（A-555 ＢＹＫＣｈｅｍｉｅ製）０．２
重量部を加えた。無機充填剤として水酸化アルミニウム
（ハイジライトH-320ST 昭和電工製）１２０重量部、製
造例２で得た粒子( １) ７５重量部及び製造例３で得た
粒子( ２) １５重量部、重合開始剤としてビス（４−ｔ
−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート
（パーカドックス−16 化薬アクゾ製）１．０重量部を
加えて均一に撹拌して混合物を得た。

【００２７】この調製した混合物を脱泡した後、図１に
示したような６５〜７０℃に加温されているＦＲＰ製外
型１内に注入、充填し、図３に示したような樹脂フィル
ムで被覆された内型２を挿入した後、１時間硬化させた
（図１の工程３参照）。次に工程４に示したように、外
型１を分解して取り外し、内型２を成形品から引き抜く
ことにより、内部が中空な成形品を得た（工程６参
照）。

【００２８】この成形品をオーブンに入れ、１１０℃で
２時間後硬化させ、工程８においてＮＣ工作機械により
成形品の表面を平均１mm切削する。さらに工程９におい
て、サンダー５を用いて＃400 研磨仕上げを行うことに
より、成形品における平面の反りをその両端において±
０．５mm以内に抑えた成形品を得た。

【００２９】従来の内型における抜きテーパでは、例え
ば柱状の長尺物になると、その底部近傍における側壁肉
厚が著しく厚くなるため、硬化収縮時にクラックが生じ
やすい。これに対し、本実施例の製造方法によれば、内
型の抜きテーパの勾配を極めて小さく抑えているため、
底部近傍の側壁肉厚が増加することを抑えることがで
き、それにより、上記クラックの問題を解消することが
できる。そして小さい抜きテーパであっても内型の離型
が容易に行えるよう内型表面に樹脂フィルムを被覆して
いることを特徴としている。

【００３０】また、図４の( ａ) は上記内型２の他の実
施例を示したものである。本実施例における内型６は、
発泡成形された硬質ポリウレタンフォーム（以下ＰＵＦ
と呼ぶ）ブロック６ａと、そのＰＵＦブロック６ａが接
着された蓋６ｂとから構成されている。

【００３１】図４の( ｂ) は上記内型２のさらに他の実
施例を示したものである。本実施例における内型は、金
属製の筒体７ａと、その筒体７ａを固定する蓋７ｂと、
筒体７ａ表面に所定の厚さに形成されたＰＵＦ層７ｃと
から構成されている。このＰＵＦ層７ｃは、予め成形さ
れているＰＵＦ板を接着剤を用いて筒体７ａ表面に固定
してもよく、また、筒体７ａ周囲に型枠を配置し、発泡
成形してもよい。このように、内型をＰＵＦで構成した
場合には、硬化収縮時に緩和効果があるため、クラッ
ク，割れを防止することができ、加えて抜きテーパを実
質的にゼロにして厚みを均一にすることができるという
長所がある。なお、本実施例の内型においても、使用時
には、前述した実施例と同様に樹脂フィルムが被覆され
る。図５は上述した実施例の製造方法により製作した人
工大理石の墓石である。同図において、墓石は主塔１
０，花台１１，巻石１２及び骨箱１３から構成されてい
る。

【００３２】主塔１０を成形するための型枠は、図６に
示すように、板状外型２０と、箱状外型２１と、内型２
２とから構成され、板状外型２０は、Ｔ字状蓋部２０ａ
の内側に長方形状箱部２０ｂを固定したものである。箱
状外型２１は、幅広の凹所２１ａとその凹所２１ａと連
絡する溝部２１ｂとを有し、溝部２１ｂは上記長方形状
箱部２０ａを収容することができるようになっている。
内型２２は外型の開口を塞ぐ蓋部２２ａと、凹所２１ａ
内に配置され凹所２１ａ及び蓋部２０ａの内壁に対し所
定の成形間隔を形成する台状部２２ｂと、溝部２１ｂ内
に配置され溝部２１ｂ及び長方形状箱部２０ｂに対し所
定の成形間隔を形成する板状部２２ｃとから構成されて
いる。上記台状部２２ｂ及び板状部２２ｃには樹脂フィ
ルム２２ｄが被覆される。このような型枠を用いて一体
成形された主塔１０（図６に示す主塔１０は倒立状態で
ある）は中空構造をなすものである。

【００３３】花台１１を成形するための型枠は、図７に
示すように、板状外型２６と、凹溝２７ａ，２７ａを底
面２７ｂに平行して形成した箱状外型２７と、下向き凸
条２８ａ，２８ａが底面２８ｂに平行して形成され、樹
脂フィルム２８ｃで被覆された内型２８とから構成され
る。

【００３４】巻石１２を成形するための型枠は、図８に
示すように、正方形の二重枠からなる外型２９と、樹脂
フィルム３０ａで凸条３０ｂを被覆した中子を４個連結
した内型３０とから構成され、中子を連結しているボル
ト３１を外して脱型を行うと、図９に示す形状の巻石が
成形できる。なお、同図は成形品を底面から見た図であ
る。

【００３５】骨箱１３を成形するための型枠は、図１０
に示すように、角筒状本体３２ａの上端及び下縁に鍔部
３２ｂ，３２ｃを有する外型３２と、鍔部３２ｃと同じ
外寸法からなる底板３３ａ上に角柱３３ｂを固定し、そ
の角柱３３ｂに樹脂フィルム３３ｃを被覆した内型３３
とから構成され、この型枠を用いて注型を行う場合に
は、外型３３にバイブレーションを与える。

【００３６】上記した型枠によって個々に成形された主
塔１０，花台１１，巻石１２，骨箱１３は、図１１に示
す要領で組み立てられる。すなわち、巻石１２の内側に
平行して基礎コンクリート４０，４１を打設し、その基
礎コンクリートに埋め込まれたアンカーボルト４２，４
３にＣ形チャンネル４４を架け渡して固定し、そのチャ
ンネル４４を土台として巻石１２を固定し、さらに主塔
１０を固定する。なお、巻石１２及び主塔１０の固定に
はＬ字アングル４５が用いられ、ボルト・ナットで固定
される。

【００３７】このようにして製造された人工大理石製墓
石は、内部が中空で肉厚がほぼ均一に構成されているた
め、天然石に比べ重量が１／３に軽減される。従って、
建屋内に設置しても建物に与える負荷が小さい。また、
注型により一体成形することができるため、構造物に接
着部分がなく、従って長期の耐久性に優れている。材質
が均一であるため、天然石のような欠陥、色むら及び柄
むら等が発生しない。また、成形品の表面を機械仕上げ
することが可能であるため、平面性，寸法精度が極めて
高くなる。従って、墓石を複数の成形品を組み合わせて
簡便に製造することができ、しかも外観からは継ぎ目が
見えないという特徴がある。また、得られた成形品は透
明感が高く、天然石とほぼ同等の外観が得られる。さら
にまた、火源を近づけても自ら燃えることがなく、ま
た、火源が接触しても跡が残らないため安全性も高いと
いう特徴がある。

【００３８】なお、字彫りがなされる主塔は、上記実施
例では一体成形で構成したが、これに限らず組み合わせ
構造であってもよい。この場合、図１２に示すように、
棒状をなす主塔上部１０ａと台状をなす主塔下部１０ｂ
とをそれぞれ別々に一体成形し、両者をボルト５０で固
定すればよい。この場合、主塔上部１０ａの開口側端部
に、予め雌ねじが切られたアングル５１を接着剤で固定
しておき、主塔下部１０ｂの頂面に穿設した貫通孔５２
を通してボルト５０をその雌ねじと螺合させ、それによ
って主塔を一体に組み立てることができる。

【００３９】また、上記主塔は図１３に示すように、各
種形状のものを一体成形することができる。また、本発
明の人工石構造物の製造方法は、上記した墓石に限ら
ず、記念碑、灯篭、門柱、塀、陳列台等の一体成形に適
用することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明によれば、人工石の大型構造物を一体成形にて製造
することができる。また、本発明による成形品は、中空
構造を有するため、天然石と同等の外観，サイズを持ち
ながら軽量にすることができる。また、成形品の表面を
機械仕上げすることが可能であり、機械仕上げされたも
のは高い平面性と寸法精度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の一実施例を示す工程図であ
る。

【図２】本発明の製造方法に使用する外型の斜視図及び
断面図である。

【図３】本発明の製造方法に使用する内型の正面図及び
側面図である。

【図４】内型の他の実施例を示す斜視図である。

【図５】本発明の製造方法で製造された墓石の斜視図で
ある。

【図６】図５に示す主塔成形用型枠の構成を示す分解斜
視図である。

【図７】図５に示す花台成形用型枠の構成を示す分解斜
視図である。

【図８】図５に示す巻石成形用型枠の構成を示す分解斜
視図である。

【図９】成形された巻石を底面側から見た斜視図であ
る。

【図１０】図５に示す骨箱成形用型枠の構成を示す分解
斜視図である。

【図１１】墓石組立要領を説明する断面図である。

【図１２】主塔組立方法を説明する要部断面図である。

【図１３】主塔の変形例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１外型２内型３オーブン４工具刃先５サンダー６内型７内型１０主塔１１花台１２巻石１３骨箱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 22:00 31:10 Ｃ０４Ｂ 111:54 (72)発明者杉原一致岡山県倉敷市水江1575番地中国化工株式会社本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂コンパウンドを有底筒状の外型内に
充填した後、該外型内壁に対し所定の成形間隔を空けて
前記外型内の前記樹脂コンパウンド中に柱状の内型を挿
入し、前記樹脂コンパウンドが硬化した後に脱型し、中
空に成形された成形品を得ることを特徴とする人工石構
造物の製造方法。
【請求項２】傾斜配置した前記外型の内面に沿わせて
前記樹脂コンパウンドを流し込んだ後、前記外型を垂直
に起立させる請求項１記載の製造方法。
【請求項３】有底筒状の外型内壁に対し所定の成形間
隔を空けて柱状の内型を挿入した後、前記外型と前記内
型とによって形成される空隙に樹脂コンパウンドを充填
し、前記樹脂コンパウンドが硬化した後に脱型し、中空
に成形された成形品を得ることを特徴とする人工石構造
物の製造方法。
【請求項４】抜きテーパが１／５０以下に形成された
前記内型表面に樹脂フィルムを被覆して前記外型内に挿
入する請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】前記人工石構造物が人工石墓石である請
求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。