JPH10323848A - ストライプ柄を有する人工大理石の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自然な外観で、厚み方向にも連続的に形成さ
れ、表面を切削しても消失しないストライプ柄を簡単な
方法で形成できる人工大理石の製法の提供。 【解決手段】 成形セル内に着色剤が不均一に分散され
た液状樹脂２を注入し、その上に異色の液状樹脂３を一
層以上層状に積層させる。その後、櫛状の部材１を、そ
の歯４を成形セルの底面に接触させつつ積層された液状
樹脂中を移動させる。次いで液状樹脂を硬化させてスト
ライプ柄つき人工大理石を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストライプ柄を有
する人工大理石の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より液状樹脂を硬化させて、洗面台
のカウンターやテーブルトップなどに用いられる人工大
理石が製造されている。このような人工大理石の表面に
模様が付されたものを製造する方法としては、液状樹脂
を成形セルヘ注入する際に異色の合成樹脂素材を混入さ
せる方法が、特公昭５９−１５６８号公報や特開平１−
３１７７２３号公報で知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来法
による場合には、模様の現出の再現性に欠け、良好な製
品が得られる製品歩留りが低いという問題点があった。
また、人工大理石として用いる場合には、表面を切削加
工することが多く、その際に表面の模様が保持されるこ
とが必要とされるが、切削すると模様が消失したり大幅
に変化してしまうことも多かった。更に、模様の現出の
ために異質の材料を使用した場合には、硬化速度に差が
生じたり、材料間で物性差が発現しやすいことから、模
様のないものに比較すると人工大理石としての機械的性
能が低下することがあった。

【０００４】本発明者らは、上記の問題点を解決する方
法として、異色の液状樹脂を成形セル内で層状に積層
し、櫛状の部材を成形セル中で移動させた後硬化させて
人工大理石を製造する方法を特願平８−２８６８３４号
で提案した。この方法は、鮮明な外観のストライプ柄が
簡略に形成でき、かつこの柄のコントロールも容易であ
り、しかも厚み方向にも柄が連続的に形成できるもので
あった。

【０００５】しかし、単にこの方法によるものでは、風
合が平面的であったり、単一パターンになりやかったり
して、天然の木質様材料、その他天然大理石に比べると
外観の点で未だ満足のできるものではなかった。特に、
天然木、天然石などの天然物が持つ微妙な色合い、深
み、質感、高級感の点で十分なものとはいえなかった。

【０００６】本発明の目的は、木が持つ微妙な色合いと
自然な外観の正目調の木目模様あるいは質感、深み感に
富んだ天然大理石調の外観のストライプ柄が形成でき、
かつこれらの柄のコントロールが容易である人工大理石
の製造方法を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、厚み方向にも連続的
に形成できて表面を切削しても消失しないストライプ柄
を発現させることができる人工大理石の製造方法を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、液
状樹脂を成形セル内で硬化させて人工大理石を製造する
方法において、成形セル内に着色剤が不均一に分散され
た液状樹脂を注入する工程と、該着色剤不均一分散液状
樹脂の上に異色の液状樹脂を一層以上層状に積層させる
工程と、櫛状の部材を、その歯を成形セルの底面に接触
させつつ積層された液状樹脂中を移動させる工程とを有
することを特徴とするストライプ柄を有する人工大理石
の製造方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の方法では、成形セル内に
人工大理石の原料となる液状樹脂を複数種注入するが、
最初に注入して成形セル内で最下層を構成する液状樹脂
は、製品の有意面でベースの色調を呈するものである。
本発明の方法では、この最初に注入する液状樹脂とし
て、着色剤が不均一に分散された液状樹脂を使用する。
本発明にいう着色剤が不均一に分散された液状樹脂（以
下、「不均一分散樹脂液」という）とは、液状樹脂中に
一種類の着色剤が分散され、その分散が不均一なために
液状樹脂の着色濃度にむらがあるものと、液状樹脂中に
二種類以上の着色剤が分散され、これら着色剤の分散が
不均一なために液状樹脂の色相にもむらがあるものの双
方及びこの両者が併存するものを意味する。

【００１０】このような不均一分散樹脂液は、以下のよ
うな方法で調製することができる。一つの方法は、二種
以上の異色の液状樹脂を混合し、不十分に撹拌する方法
である。より具体的には、例えば着色濃度および色相の
少なくとも一方が異なる二種以上の異色の液状樹脂を準
備し、これらを混合容器内に同時に注入した後、撹拌棒
で緩やかに１０〜３０秒程度の短時間攪拌する方法であ
る。また、別法として、液状樹脂中に着色剤を添加し、
不十分に撹拌する方法がある。より具体的には、着色若
しくは無着色の液状樹脂を準備し、これを撹拌棒で撹拌
しながら着色剤をそのままあるいは適当な希釈剤で希釈
したものを比較的短時間で添加し、添加完了の直後ある
いは短時間後に撹拌を停止する方法である。

【００１１】着色剤の不均一な分散の度合は、個々の製
品に対しての外観要求により変更が可能であるが、少な
くとも目視により着色剤が液状樹脂中に均一には分散さ
れていないことが認識できればよい。このような不均一
分散樹脂液を使用すると、得られる人工大理石から風合
のプレーンさが消え著しく品位が向上した自然な外観の
ものが得られる。

【００１２】成形セル内への不均一分散樹脂液の注入は
種々の方法で実施できるが、この不均一分散樹脂液が製
品の有意面で有する樹脂の流れ模様に一定方向の流れの
向きを付与するようにして行うのが好ましい。具体的に
は、不均一分散樹脂液の供給容器を成形セルに対して一
方向へ相対的に移動させつつ注入する方法である。成形
セルの幅が広い場合には、この相対的な移動を何度か繰
り返して実施することができる。

【００１３】また、樹脂の流れ模様に流れの向きを付与
するには、特別な操作を行うことなく成形セル内への不
均一分散樹脂液を注入した後、ヘラのような部材を使用
して、注入された不均一分散樹脂液に対して一方向へ向
けて梳く操作を何度か実施し行うこともできる。ただ
し、この操作をあまり多く繰返すと液状樹脂中の着色剤
の分散が均一化してしまうので不適当である。

【００１４】樹脂の流れ模様の流れの向きは、後述する
櫛状部材の移動の方向と一致していることが適当であ
り、これによって天然木、天然大理石など天然物がもつ
微妙な色合い、深み、質感、高級感に近い外観のものが
得られる。

【００１５】このようにして、最下層を構成する不均一
分散樹脂液を成形セル内に注入した後、これとは異色の
液状樹脂を層状に積層させる。この積層の際には、下層
の不均一分散樹脂液との界面があまり乱れないようにし
て上層の液状樹脂を注入すればよく、下層の液状樹脂の
場合のように樹脂の流れ模様に方向性を付与することに
留意しながら注入する必要はない。本発明の方法では、
液状樹脂として異色のものを少くとも二種用いる。した
がって、三種以上の異色の液状樹脂を三層以上に積層し
てもよい。なお、本発明にいう異色の液状樹脂とは、色
調の異なるもの、すなわち着色濃度および色相の少なく
とも一方が異なる液状樹脂をいう。

【００１６】また、上層に積層する液状樹脂についても
不均一分散樹脂液を用いると、後述する櫛状部材の移動
操作によりこれが有意面へ現われた際に、その部分にも
色調の変化が現われるので、より自然な外観の人工大理
石を得る上で好ましい。ただし、上層の液状樹脂は、有
意面へ現われる面積割合が少ないので着色剤が均一に分
散された液状樹脂を用いてもかまわない。

【００１７】液状樹脂は、成形セル内の全面で均一な厚
みで積層されていることが、模様の発現をコントロール
する上で好ましいが、部分的に積層厚にむらがあっても
これが直接的にストライプ柄の発現に影響を与えるもの
ではない。液状樹脂の積層の厚みは特に制限されない
が、各層の厚みが２〜２０ｍｍ程度であることが好まし
い。特に下層の液状樹脂の厚みが余り厚過ぎると、上層
の液状樹脂が成形セルの底面に到達するのが困難になる
ため好ましくない。また、下層の液状樹脂層の厚みが余
り薄過ぎると、模様が乱れやすく制御が困難になるとと
もに、得られた製品は切削の厚みが制限される等の使用
上の問題も生じるので好ましくない。

【００１８】本発明に用いる液状樹脂は通常は混合物で
あり、その組成は特に制限されるものではないが、代表
的なものとしては、メタクリル酸エステル等の単量体と
その重合体の混合物であるシラップに、充填剤、着色剤
および硬化触媒が添加された組成物が例示される。充填
剤としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウム等の無機充填剤や木粉等の有
機質充填剤が挙げられる。また、着色剤としては、例え
ば白色の酸化チタン、硫化亜鉛；黄色の酸化鉄イエロ
ー；黒色の酸化鉄ブラック；赤色の酸化鉄レッド；青色
のウルトラマリンブルー、フタロシアニンブルー等が例
示される。硬化触媒としては、ターシャリーブチルパー
オキシマレイン酸、過酸化ベンゾイル、クメンヒドロパ
ーオキサイド、ターシャリーブチルヒドロペルオキサイ
ド、過酸化ラウロイル、アゾビスイソブチロニトリル等
が挙げられる。これらの各成分以外にも、従来より人工
大理石の添加成分として知られている各種成分、例えば
染料、紫外線吸収剤、難燃剤、離型剤、流動化剤、増粘
剤、重合禁止剤、酸化防止剤等が添加できる。

【００１９】用いる液状樹脂に関して、本発明の方法に
対して特に大きな影響をもつものは、液状樹脂の粘度で
ある。液状樹脂の粘度としては３００〜５０００ｃｐの
範囲が好ましい。粘度が高過ぎても低過ぎても着色剤の
不均一分散性やストライプ模様の発現をコントロールす
ることが難しくなりやすい。また、液状樹脂の粘度を適
切に選択することにより、充填剤や着色剤等の添加物の
沈降を防ぐことができる。

【００２０】このようにして成形セル内に積層して注入
した液状樹脂に対して、本発明では、櫛状の部材を用い
てその歯の先端を成形セルの底面に接触させつつ積層さ
れた液状樹脂を梳くようにして液状樹脂中を移動させ
る。櫛状部材を液状樹脂中で移動させると、誇張した表
現をすれば、櫛状部材の歯が通過した跡には液状樹脂が
押しのけられた窪みが生じ、そこへ上層の異色の液状樹
脂が流れ込むことになる。このため、櫛状部材の歯の通
過跡には成形セルの底面まで上層の異色の液状樹脂が侵
入して、底面を有意面とした場合に、櫛状部材の歯の通
過跡にストライプ柄が形成されることになる。図１に、
このようすを模式図で示した。

【００２１】本発明の方法では、櫛状部材の歯の通過跡
に上層の異色の液状樹脂が流れ込むことが必要であり、
ここへ下層部にある液状樹脂だけが流れ込んだのではス
トライプ柄は形成されない。このためには、歯の通過跡
に窪みが形成できることが必要である。この窪みの発生
には、液状樹脂の粘度、櫛状部材の移動速度、櫛状部材
の形状等の種々の因子が相互に関連しているため、この
窪みをうまく発生するための条件を一律的に決定するこ
とはできない。

【００２２】櫛状部材の歯の移動速度は、液状樹脂の粘
度との関係で重要である。歯の移動速度が余り遅いと歯
の通過跡に窪みができないので、上層の異色の液状樹脂
が成形セルの底面まで到達できず、ストライプ柄が形成
できない。櫛状部材の移動速度としては、一般的には１
〜１０ｃｍ／秒程度が好ましい。櫛状部材を直線的に移
動させて直線的なストライプ柄を形成するのが一般的で
あるが、これを蛇行して移動させて蛇行したストライプ
柄を形成することもできる。櫛状部材は、複数回移動さ
せることもできる。複数回移動させるとストライプ柄に
揺らぎや間隔に変化が生じ、自然な趣の人工大理石が得
られるので、本発明の方法の好ましい態様である。

【００２３】本発明に用いる櫛状部材としては、液状樹
脂に対して不活性であり、接着性を呈さない材料からな
るものであることが適当であり、例えばアルミニウム等
の金属や、ポリテトラフルオロエチレンでコートされた
有機材料等が例示される。

【００２４】図２は、本発明の方法に用いる櫛状部材の
模式図である。櫛状部材の歯の形態としては、歯の長さ
は、上層の液状樹脂に不必要な乱れを生じさせないよう
に、積層された液状樹脂の長さより十分長いものである
ことが適当である。また、歯の幅（歯の移動方向に垂直
な長さ）としては、１〜２０ｍｍが好ましい。歯の幅
は、形成されるストライプの幅には一致しないがその幅
に影響する。歯の厚み（歯の移動方向の長さ）は、歯の
機械的強度が保たれる厚みであればよく、余りストライ
プ柄の形成には影響しない。歯の断面形状としては流線
形は適当ではなく、歯の通過跡の液状樹脂に乱流が発生
するような角形形状が適当である。また、歯の先端の形
状は、成形セル底面に密着できるように平坦面を有する
ことが好ましい。多数回の移動をいとわなければ歯の本
数は１本でもよく、所望するストライプ柄に応じて適当
な歯の本数および歯の間隔が選択できる。

【００２５】櫛状部材を移動させた後は、常法にしたが
って液状樹脂を硬化させ、硬化後に硬化物を成形セルか
ら取り出して人工大理石を得る。得られた人工大理石
は、成形セル底面との接触面にストライプ柄が形成され
ている。このようにして形成されたストライプ柄は、異
色の液状樹脂の流動混合に基づき形成されたものなの
で、定規で線引きしたのとは違った自然なゆらぎをもっ
たラインのストライプ模様である。また、液状樹脂の色
調並びに櫛状部材の歯の間隔や移動回数を適切に選択す
れば、正目調の木目模様をもった人工大理石を製造する
こともできる。

【００２６】以上では、バッチ式の注型法における本発
明の方法の実施について説明したが、連続式キャスト成
形法においては、成形セルとして移動するステンレスベ
ルトとその両側に設置されたゴムや樹脂等で作成された
液状樹脂を堰き止めるための枠が使用されるので、櫛状
部材を静止固定させておき、櫛状部材が液状樹脂中を相
対的に移動するようにしてもよい。

【００２７】本発明の方法により製造される人工大理石
は、住宅におけるキッチン天板、洗面化粧台、バスタ
ブ、テーブル、壁材、家具、インテリア小物などの用途
に使用できる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例にしたがってより具体
的に説明する。なお、実施例中における「％」および
「部」は、それぞれ「重量％」及び「重量部」を意味す
る。

【００２９】実施例１ ２０％のポリメタクリル酸メチルと８０％のメタクリル
酸メチルの混合物からなるメタクリル酸メチルシラップ
（以下「シラップ」と略す）１０００部、水酸化アルミ
ニウム粉末（ＢＳ−３３、商品名、日本軽金属（株）
製）８００部、ジメタクリル酸エチレングリコール１２
部、ターシャリーブチルパーオキシマレイン酸２０部、
脱イオン水２部、木粉（ミサワテクノパウダーＴ３−Ｂ
１４０３−０３）、商品名、ミサワテクノマテリアル
(株) 製）２００部を混合し、ミキサーで撹拌し、混合
スラリーを得た。この混合スラリーを真空容器内で脱泡
した後、グリコールジメルカプトアセテート０．１部お
よび水酸化カルシウムをシラップに２５％分散させたス
ラリー８部を加えて撹拌し、ベースミックスを調製し
た。このベースミックスの粘度は１０００ｃｐｓであっ
た。

【００３０】このベースミックスの３分の２を取り分
け、更にそれを３分割してその各々に表１記載の着色剤
組成物Ｎｏ．１〜３をそれぞれ添加して均一になるまで
攪拌した。次いで、得られた３種の色つきミックスを図
３に示した一つのパーン状容器へ移し、完全には混ざら
ないように３秒間、厚さ３ｍｍ、幅２５ｍｍ、長さ２５
０ｍｍの攪拌棒で程よく攪拌して不完全混合ミックスを
調製した後、幅方向の注入速度がほぼ一様になるように
しつつ一方向に移動させながら３０ｃｍ角のトレイ状成
形型中に厚みが９ｍｍとなるように注入した。次いで先
端の幅が３０ｍｍで厚みが１ｍｍのヘラを、図４に示す
ようにその先端を成形型の底面に接触させて成形型中の
不完全混合ミックスをかきわけるようにして注入時の移
動方向と同じ方向へ移動させた。また、この移動跡と重
ならないようにヘラを平行に動かしての同様なかきわけ
操作を更に３回実施し、不完全混合ミックス全体の流れ
模様に向きを付与した。

【００３１】一方、残りのベースミックスに、着色剤組
成物Ｎｏ．４を添加して均一に混合した後、これをパー
ン状容器へ移し、着色剤組成物Ｎｏ．５を添加しつつこ
れは完全には混ざらないように１０秒間攪拌棒で程よく
攪拌してもう一つの不完全混合ミックスを調製し、これ
を成形型中の不完全混合ミックス上に先の場合と同様に
して注入して厚みが４．５ｍｍの不完全混合ミックス層
を積層した。

【００３２】成形型の一端に、厚み３ｍｍのポリテトラ
フルオロエチレン板で作成した歯の幅が５ｍｍで歯の間
隔が２５ｍｍの図２のような形状の櫛状部材を浸漬し、
その歯を成形型の底面に接触させつつ積層されたミック
ス中を注入時の移動方向と同じく成形型の他端へ向けて
まっすぐ５０ｍｍ／秒で移動させた。その後成形型に蓋
をして３０分間保温しながら放置して樹脂を硬化させた
後、成形型から硬化物を取り出し、成形型の底面との接
触面に木目柄の発現した人工大理石を得た。

【００３３】得られた人工大理石の外観は、天然の木の
ような木目模様を有しており、また、その表面を０．５
ｍｍ程度研磨しても基本的な柄には殆ど変化はないが、
光沢が減り、表面の粗さ感が増したことにより木質感が
より向上した。

【００３４】

【表１】 実施例２ 実施例１のベースミックス組成において、水酸化アルミ
ニウムを１６３０部及び木粉を０部に変更した以外は実
施例１と同様にしてベースミックスを調製し、その３分
の２を取り分けて着色剤組成物Ｎｏ．６を添加して均一
になるまで攪拌した後、パーン状容器へ移し、着色剤組
成物Ｎｏ．７を添加しつつ完全には混ざらないように１
０秒間攪拌棒で程よく攪拌して不完全混合ミックスを調
製した。これを実施例１と同様にして成形型に注入し、
ヘラで樹脂の流れ模様に向きを付与した。

【００３５】ベースミックスの残りをパーン状容器へ移
し、着色剤組成物Ｎｏ．８を添加しつつ完全には混ざら
ないように１０秒間攪拌棒で程よく攪拌してもう一つの
不完全混合ミックスを調製し、これを成形型中の不完全
混合ミックス上に実施例１と同様にして積層した。

【００３６】この後は実施例１と同様にして櫛状部材を
移動させた後、硬化させて人工大理石を得た。得られた
人工大理石の外観は、大理石が持つ微妙な色合い、深
み、質感を有し、流れ模様を呈する種類の大理石に非常
に近い外観を有していた。また、その表面を０．５ｍｍ
程度研磨しても基本的な柄には殆ど変化はなかった。

【００３７】実施例３ 櫛状部材として図５に示すような歯の幅が２〜１２ｍｍ
で、歯の間隔が２〜１０ｍｍの範囲で不規則に変化した
ものを使用し、これを一度成形型中を移動させた後、移
動方向とは垂直方向（横方向）に１０ｍｍ程ずらし、再
度同様に成形型中を移動させたことを除いては、実施例
１と全く同様にして人工大理石を製造した。

【００３８】得られた人工大理石の木目は、実施例１の
ものより目の間隔が狭く、また木目間の距離も不規則に
変化し、また微妙なゆらぎもあり、極めて天然感の高い
ものであった。

【００３９】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、木が持つ微
妙な色合いと自然な外観の正目調の木目模様、あるいは
質感、深み感に富んだ天然大理石調の外観のストライプ
柄をもつ人工大理石が簡略な方法で形成できる。また、
このストライプ柄は人工大理石の厚み方向にも連続的に
形成されているので、人工大理石の表面を切削しても柄
が消失することはなく、切削部にも連続したストライプ
柄を発現させることができる。また、櫛状部材の歯の形
態や歯の移動方向等をコントロールすることにより、ス
トライプ柄の幅や走行方向の調製が可能である。更に、
人工大理石のベース部分とストライプ柄部分の成分がほ
ぼ同一なので、柄の付与による人工大理石の機械的物性
の低下もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を図示する模式図である。

【図２】本発明の製造方法に用いる櫛状部材の例を示す
図である。

【図３】本発明の製造方法で用いたパーン状容器を示す
図である。

【図４】ヘラによる液状樹脂の流れ模様に向きを付与す
る操作を示す図である。

【図５】本発明の製造方法に用いる櫛状部材の他の例を
示す図である。

【符号の説明】

１ 櫛状部材 ２ 着色剤不均一分散液状樹脂 ３ 液状樹脂 ４ 歯 ５ ヘラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 香織 富山県富山市海岸通３番地 エムアールシ ー・デュポン株式会社富山工場内 (72)発明者 上手 正行 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 荷見 このみ 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状樹脂を成形セル内で硬化させて人工
   大理石を製造する方法において、成形セル内に着色剤が
   不均一に分散された液状樹脂を注入する工程と、該着色
   剤不均一分散液状樹脂の上に異色の液状樹脂を一層以上
   層状に積層させる工程と、櫛状の部材を、その歯を成形
   セルの底面に接触させつつ積層された液状樹脂中を移動
   させる工程とを有することを特徴とするストライプ柄を
   有する人工大理石の製造方法。
2. 【請求項２】 二種以上の異色の液状樹脂を混合し、不
   十分に撹拌して着色剤が不均一に分散された液状樹脂を
   調製する請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 液状樹脂中に着色剤を添加し、不十分に
   撹拌して着色剤が不均一に分散された液状樹脂を調製す
   る請求項１記載の製造方法。
4. 【請求項４】 成形セル内に注入された着色剤不均一分
   散液状樹脂に対して、その樹脂の流れ模様に一定方向の
   流れの向きを付与する請求項１、２または３記載の製造
   方法。
5. 【請求項５】 着色剤不均一分散液状樹脂の上に積層す
   る異色の液状樹脂が、着色剤が不均一分散された液状樹
   脂である請求項１、２、３たは４記載の製造方法。