JPS61141654A - 人工大理石の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水酸化アルミニウム粉末を混合したアクリル
系樹脂組成物よりなる人工大理石の製造法に係るもので
ある。

（従来の技術） 無機粉末を充填したアクリル系樹脂は、アクリル樹脂の
特徴である耐候性の良さや、外観の災しさを生かして、
人工大理石やレジンコンクリート等に利用されている。

特に、無機粉末として水酸化アルミニウム粉末を用いた
ものは、水酸化アルミニウムの屈折率がアクリル系樹脂
の屈折率に近似しているため、透明性と隠蔽性とを兼ね
そなえた深みのある外観を与え、かつ、切断加工も容易
であるため人工大理石として巾広く用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、水酸化アルミニウムは、湿層が２００℃
を越えると徐々に熱分解して、アルミナと水になるため
、熱可塑性樹脂に水酸化アルミニラム粉末を配合し、加
熱成形する成形法では良好な成形品が得られず、従来、
水酸化アルミニウム粉末を充填した人工大理石は、低温
で成形出来る注型法により成形されていた。

注型成形は、成形に要する時間が技＜、また、成形装置
も汎用的でないため一部のメーカーしか製造出来ない等
の問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、これらの課題を解決すべく鋭慧研究した
結果、ヘンシェルミキサーを用いることにより、水酸化
アルミニウムの熱分解温度よりも低い温度において均一
混合、成形出来ることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、予かじめ１５０〜２１０℃に加熱
したヘンシェルミキサーに、水酸化アルミニウム粉末お
よびポリメチルメタクリレート粉末を投入し、加熱と同
時に高速流動混合を行い、ポリメチルメタクリレート粉
末と水酸化アルミニウム粉末とが一体化したシンターリ
ング状態の組成物を得、該組成物を成形型内に投入し、
２１０℃以下の温度でプレス成形することを％徴とする
人工大理石の製造法である。

本発明に用いられるポリメチルメタクリレート粉末とは
、メチルメタクリレートのホモポリマーまたはメチルメ
タクリレートが７０重案％以上でこれにアクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル、その他メチルメタクリレ
ートと共重合可能なビニル系単量体を１種または２洩以
上共重合した重合体の重合ビーズも１．＜は粉砕した粉
末であり、１５０〜２１０℃の温度において、軟化溶融
する樹脂が好ましい。また、水酸化アルミニウム粉末は
、平均粒径３〜８０μｍのものである。

本発明を実施するに当っては、まず、予かじめ１５０〜
２１０℃に加熱したヘンシェルミキサーに、所定量の水
酸化アルミニウム粉末を投入し、ついでポリメチルメタ
クリレート粉末を投入し、素早くふ九をした後、羽根を
高速攪拌し、高速流動混合状態を得る。この状態をしば
らく続けると中の混合物の温度が徐々に上昇し、ポリメ
チルメタクリレートの溶融温度に達すると急激に負荷（
モーターのアンペア）が上昇し、遂には、塊状物となっ
てしまう。本発明で言う、シンターリング状態の組成物
とは、急激に負荷が上昇した直後において該組成物を加
熱用ヘンシェルと連結した冷却用ヘンシェルに一気に送
り込み冷却して取り出した、塊状物となる前のポリメチ
ルメタクリレート粉末と、水酸化アルミニウム粉末が一
体化した粉末から粒状物の混合物である。

こ＼で、ヘンシェルミキサーに水酸化アルミニウム粉末
を先に投入するのは、ポリメチルメタクリレート粉末を
先に投入すると、ヘンシェルミキサーの壁面に接触した
ポリメチルメタクリレート粉末が先に溶融してしまい、
壁面をよごすため、後の掃除がやっかいなためである。

得られた混合物をそのま＼プレス成形用金型に投入し、
２１０℃好ましくは２００℃以下の温度でプレス成形す
ることにより人工大理石を得る。

成形圧力下で混合物が流動性を示す温度以上ならばよく
一般的には１５０℃以上である。

シンターリング状態の混合組成物は、軟化したポリメチ
ルメタクリレート粉末の中に水酸化アルミニウム粉末が
高速流動混合中にた＼き入まれたり、あるいは表面に付
着して一体化したもので、サラサラした状態でかつ微粉
末として空中に舞うこともないため、取扱いが容易で樹
脂と水酸化アルミニウムの再分離もなく、プレス用金型
に容易に投入出来、また、成形品も水酸化アルミニウム
粉末が均一に分散した良好なものが得られる。

ヘンシェルミキサーの温度を１５０〜２１０℃に限定し
たのは、１５０℃以下の温度でシンターリン゛グが可能
な樹脂では、耐熱性が不充分なため実用的でなく、２１
０℃以上では、水酸化アルミニウムが熱分解するおそれ
があるため好ましくない。

上記温度範囲で、７ンターリング可能とするため、ポリ
メチルメタクリレートの可塑剤、例えば、ジオクチルフ
タレート、ジオクチルアジペート等を少量加えることも
出来る。

ポリメチルメタクリレート粉末と水酸化アルミニウム粉
末との配合割合は、目的によって自由に決められるが、
天理石調の外観、すなわち、若干透明感のある外観のも
のを得るためには、水酸化アルミニウム粉末を５０〜７
０重量％配合したものが好ましい。

さらに、水酸化アルミニウム粉末と有機カルボン酸とを
脱水条件下に加熱反応せしめて、水酸化アルミニウム粉
末の表面に有機カルボン酸塩を結合させてなる活性水酸
化アルミニウム粉末を無処理の水酸化アルミニウム粉末
の代りに用いることによって、得られた成形品の機械的
強度および耐沸水性等を改良することが出来る。

本発明に使用される有機カルボン酸とは一つ以上のカル
ボン酸基を有する脂肪族もしくは芳香族カルボン酸置換
体であって、特に不飽和基を有する不飽和酸が有効であ
る。すなわち、アクリル酸、メタクリル酸、ソルビン酸
、ケイ皮酸、ビニル安息香酸、リルン酸等であるが、旨
い反応速度で高収率に高活性水酸化アルミニウムを製造
するためには、酸強度の高い短鎖のカルボン酸化合物が
特に望ましい。

また、前記有機カルボン酸の前駆体としての酸無水物を
使用して、反応中にカルメン酸に変換させても良い。こ
れらの有機カルボン酸は単独または二種以上を併用して
も良い。

活性水酸化アルミニウムを得る際のポイントは、水酸化
アルミニウム粉末表面に有機カルボン酸を強固に化学結
合せしめ、有機カルボン酸塩の完全被覆反応層をいかに
作るかであり、このためには、実質的に液体状水分の不
存在下において、粉体状態の該水酸化アルミニウムと重
合性有機酸とを接触、加熱反応させることが不可欠であ
る。

従って、用いる水酸化アルミニウム粉末の付着水分量は
２重量％以下、有機カルボン酸の水分率５重量％以下に
抑えることが好ましい。

用いる有機カルボン酸の使用量は、水酸化アルミニウム
１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは
０．２〜５重量部が望ましい。

加熱反応温度は、室温以上用いる有機カルボン酸の分解
温度以下が好ましく、一般には５０〜１５０℃が望まし
い。反応時間は、通常１〜６０分、好ましくは１〜３０
分の範囲内である。

活性水酸化アルミニウムを得るための混合反応装置とし
ては通常の各種混合装置が可能であるが、たとえばヘン
シェルミキサー等の高速流動混合装置音用いるのが便利
である。また、脱水条件下にするためには乾燥空気、減
圧装置等の通常の装置を使用できる。反応接触を均一に
するために有機カルボン酸の非水浴剤の添加、その他の
無害表添加剤、例えば前出のポリメチルメタクリレート
用の可塑剤等の混合も差し支えない。

（効果） 活性水酸化アルミニウム粉末を配合して得られたプレス
成形品は、ポリメチルメタクリレートと水酸化アルミニ
ウムとの親和性が増すため、機械的強度、耐沸水性等が
改良される。

（実施例） 以下に本発明を実施例によって説明する。

実施例１ 平均粒径５０μｍ１水分率０．２％の水酸化アルミニウ
ム粉末２８０Ｏｒ、粘度平均分子ｉ９０，０００．　メ
チルアクリレート共重合割合１０　、’ｉｌｊ　ｆｉ（
％のポリメチルメタクリレートピーズ１２００ｆを、１
９０℃に予熱した容量２０ｔのへ／シェルミキサーに投
入し、３ｇＱＯｒｐｍの回転数で攪拌混合した。

内容物の温度が室温から徐々に上昇するが、モーターに
か＼る負荷はＩＯＡ以下であった。内容物の温度が１８
５℃を越えた時点で負荷が急に上昇し２５Ａを示したの
で排出ダン、ｅ−を開放し、下部に連結した冷却用ヘン
シェルミキサーに移送し、室温まで冷却した所で取り出
した。

得られた混合物は、粒径が０．５〜７訓のサラサラした
粒状物であり、粉末の飛散がほとんどないものであった
。この混合物１４００　ｔを２４０Ｘ２４０ｘ１２ｍｙ
ｔのプレス用平型に投入し、１９０℃でプレス成形を行
った。プレス成形は、予熱１０分、ガス抜き３０秒、加
圧圧カフ　０　ｋｖ／ｃｙｔ”、加圧成形４分で行った
。

得られた成形品は、若干透明性があり白色で高級感のあ
る天理石調の外観を有していた。

実施例２ 平均粒径５０μｍ５水分率０．２％の水酸化アルミニウ
ム粉末２８００　Ｆとアクリル酸５６ｆとをヘンシェル
ミキサーを用いて１１０℃の乾燥窒気を吹き込みながら
、１１０℃で２０分間流動混合し、反応せしめて定量的
にアクリル酸活性水酸化アルミニウムを得た。反応の際
、水蒸気が発生したがガス状で系外へ除去した。得られ
たアクリル酸活性水酸化アルミニウムは、粘着性がなく
、酸臭も全くないサラサラした粉末であった。

上記で得られた活性水酸化アルミニウム粉末２８００　
Ｓ’を用いて、実施例１の方法に従って成形品を得た。

得られた成形品の外観は実施例１と変らないが、曲は強
度、耐沸水性が表−１に示したように改良された。

表−１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）予かじめ１５０〜２１０℃に加熱したヘンシェル
   ミキサーに、水酸化アルミニウム粉末およびポリメチル
   メタクリレート粉末を投入し、加熱と同時に混合を行い
   、ポリメチルメタクリート粉末と水酸化アルミニウム粉
   末とが一体化した、シンターリング状態の組成物を得、
   該組成物を成形型内に投入し、２１０℃以下の温度でプ
   レス成形することを特徴とする人工大理石の製造法
2. （２）水酸化アルミニウム粉末が、水酸化アルミニウム
   粉末と有核カルボン酸を脱水条件下に加熱反応せしめて
   、水酸化アルミニウム粉末の表面に有機カルボン酸塩を
   結合させてなる活性水酸化アルミニウム粉末であること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の人工大理
   石の製造法