JPS6191054A - 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】 この発明は、一般建築に用いる雑材１含所のカウンター
及び浴室の流し場等に使用する人工大理石の製造法、更
に詳しくは、珪酸カルシウム等を充填材とし、アクリル
系樹脂シロップをバインダーとして１表面及び外観を大
理石と同等圧する合成樹脂製品よりなる人工大理石の製
造法に関するものである。

一般に天然大理石は、適度の透明に基づく透過性と、結
晶状の埋設物等によって、深みのある調和が生ずるもの
である。従って、充填材を含有させた合成樹脂製品では
その再現が著しく困難である。そこで、天然大理石の如
く外観を深入のあるものくするには、使用される合成樹
脂自体に透明性が必要であると共に１表面に現われる深
みのある白つぼさが非常に大切である。

これが現出されないと大理石らしさが失われる。

また、人工大理石にも適度な硬度も必要であり、硬度が
不足すると天然石には生じない擦傷が成形品の表面に発
生し、美感を著しく失うものである。

従来１人工天理石用に使用される合成樹脂きしては、不
飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹
脂、アクリル系樹脂等が使用されているが、アクリル系
樹脂は、透明性。

耐候性、硬度ならびに熱性のいずれにも優れている。

次に、従来のこの種の人工大理石においては。

アクリル系樹脂シロップに、充填材としてＳｉＯζＣａ
■３．または、　ＡＩ（Ｇ（）３等を使用したものが存
在するが、これ等の充填材を混入したものでは。

テストの過程において次のような種々の欠点が判明した
。

即ち、　５ｉＯｚについては、高い硬度は得られるが、
切削加工が非常に面倒となる欠点がある。

次に、　ＣａＣＯ３，ＡＩ　（ＯＨ）　３は、アクリル
系樹脂シロップの添加におけるフィラーの高充填填化が
不可能であり、特に、　Ａｌ（Ｏ）Ｉ）３は１８０℃で
ベーマイトに変る際、水が発生し１表面の美感を損う。

なお、フィラーに対する樹脂量を多くすると、樹脂比率
が高くなって重合過程で収縮が発生し、該収縮が大きく
、成形品の表面に凹凸現象を生じせしめる等の欠点があ
る。

この発明は、上記の如き欠点を改良せしめた人工大理石
の製造法であって、その目的とするところは、アクリル
系樹脂シロップに微粉状の珪酸カルシウムを主成分とし
て混合し、これを有機過酸化物の存在下で重合させるも
のである。

従って、この発明によれば、不活性のフィラーを用いる
ため成形性が著しく安定となるばかりか、ａ水性や吸油
性も少なく、また、フィラーの高充填が十分可能となり
、更に、フィラーに対する樹脂比率が小さい事から、樹
脂の収縮も少なくなって出来上った成形品も著しく大理
石に近い外観を呈するものが得られる。

更に、この発明に使用する珪酸カルシウムは。

硬化後における物性が高充填したのにか〜わらず、その
結晶構造が針状構造（ウィスカー）になっているためか
、インパクトダウンせず、樹脂に対する密着度も良好と
なるため、耐熱性も良く更に、珪酸カルシウムは、水、
熱水による溶解性は低く、また、製品の水和膨張率が小
さく。

一般使用温度に耐え得る耐熱性も優れている。

上記人工大理石を用いての商品化は常に加工性を要求す
るものである。そのため罠、５ｉ０２のようなモース硬
度７〜８と言うのは、切断や切削加工が非常に困難であ
り、ダイヤモンド工具を必要とするが、この発明のよう
に、充填材として珪酸カルシウムを用いると、モース硬
度が１５〜４．５となり、汎用のチップソー工具の使用
が可能で、切削加工も良好となるものである。

なお、珪酸カルシウムの混合量は２０％以上であるが、
特１ｃ７５％位が好ましい。　　　　−更に、珪酸カル
シウムは水分の遊離がなく。

０．１％以下と少量である。また、　ＡＩ、Ｍｇ、Ｃａ
ＳＯ４等の含水フィラー及び水和物は、アクリル系樹脂
シロップの重合を促進する働きがあると言われていたが
、テストの結果では、含水率の大きいものほど加工すべ
き金属型枠への密着性が増し、良好なる表面性が得難い
ものである。そのためにアクリル系樹脂シロップを用い
る充填材入り成形物においては、無水、不活性物が適応
・していることがわかったが、今回の珪酸カルシウムは
この点で最適のものである。

また、この発明で用いるアクリル系樹脂シロップは、メ
タクリル酸メチルを主成分とする粘度が３００〜２００
０ＣＰ、好ましくは、５００〜１５００ＣＰ程度の部分
重合シルツブで、任意の一個以上のスチレン性不飽和結
合を有するメタクリル酸エチルと共重合可能な単量体、
例えば、スチレンメタクリル酸、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル
。

メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−ヒドロキシエ
チル、タクリル酸グリシシン、ジメタクリル酸エチレン
グリコール、ジメタクリル酸１、３−ブチレングリコー
ル、トリメタクリル酸トリメチａ−ルプロパン、メタク
リル酸７リル。

ジアリルフタレート、アリルジグリコールカーボネート
、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸ブチル、アクリルｅｌＩ１２−エチルヘキシ
ル、アクリル酸ラウリル等より選定された単量体を１〜
３０重量％、好ましくは％１〜２５重量％の範囲で共重
合させてもよい。

以上配合されたものを７ゾビスイング千−二トリル、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ラウリルバーオキサイＦ、ｔ
−ブチル−パーオキシネオデカノエートの如き触媒とｎ
−ドジシルメル力ブタン％を一ト°デシルメルカプタン
の如、き連鎖移動剤を用い、５００〜１５００ＣＰ程度
の粘度を有するまで予備重合させるか、もしくは。

あらかじめ製造されているメタクリル酸メ千ル重合体を
メタクリル酸メチル単量体に溶解し。

上述したメタクリル酸メチルと共重合可能な単量体を添
加したシロップを用いてもよい。

このようにして得られたメタクリル酸メチルを主成分と
するアクリル系樹脂シロップ２０〜６０］ｉｉ％、好ま
しくは、２５〜３５重量％ζ３２５メツシユ通過量９９
．９％以上で、平均粒子径が８ｕｍなる粒径分布を有し
、針状ないしは長柱状の結晶形をもつ微粉末状のＢ型理
酸カルシウム２０〜８０重量％、好ましくは、６５〜７
５重量％、少量の有機過酸化物１例えば。

ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、
ｔ−プチルパーオキシネオデカノエー）、ｔ　−−ｙ’
−ｙ−ルパーオキシビバレー）、　　ｔ−−ｙ”チルパ
ーオキシ−２−エチルヘキサノエート等より選択された
１種または２種の有機過酸化物０、２〜２重世％を均一
に混合した後、脱泡して直方体の成形型に注入し、５０
〜１１０℃の加熱下で重合硬化して成形品を得る。

なお％　１３ｆｉ珪酸カルシウムは天然に産する低温量
の結晶であり、その主要組成ＣａＯ・５ｉ０２において
、ｌ型の合成珪酸カルシウムがＣａＯと５ＬＯ２個々の
組成による化学的特性（酸に対する抵抗力の低さ）を大
きく現わすのに対し、Ｂ型はＣａＯと５ＬＯ２が接触変
成作用により複雑に結晶化し１合成物に比較して優れた
化学性（耐酸性）を示すものである。

上記の如くこの発明の人工大理石は、アクリル系樹脂シ
ロップに珪酸カルシウム粉末を均一に混合した後、脱泡
して直方体の成形型に注入し１重合して表面均一な板状
の成形体を”構成せしめたものであるから、切削加工に
より適したものが得られると共に１表面に凹凸のない美
観の優れた成形品を得ることができる。これは。

５ＬＯ２添加物品の難切削性を解決し、且つ、ＣａＣＯ
３の耐酸性、　Ａｌ（ＯＨ）３の耐熱表面性とシミツブ
添加におけるフィラーの高充填化が図れない欠点が改良
され、成形性の不良化を防止する特性が得られる。従っ
て、台所のカウンター及び浴室の流し等に使用した場合
でも、各１の酸に侵食されないため長期に亘って、より
自然の大理石に近い外観をもって用いることｈｔできる
特徴がある。

次に、この発明の実施例により具体的な説明をする。

実施例１ メタクリル酸、メチル部分重合体シロラフ（粘゛　度１
０ポイズ）３０Ｋｇに珪酸カルシウム粉末７０即及び過
酸化ベンゾイル０．３　！ｌを均一に混合した後、脱泡
して直方体の成形型に注入し、１００℃で３時間重合さ
せ１表面が均一な１６！１１１１厚さの板状成形体を得
た。

この成形体の硬度は７２（バコール硬度９３４−五）で
１人工天理石としては十分な硬度であった。

実施例２ メタクリル酸メチル部分１合体シロップ（粘度１０ポイ
ズ）３０ＫＦに、珪酸カルシウム粉末３５　）１．　Ｓ
ｉｎｇ、　３５Ｙ４．過酸化ベンゾイル０．３即を均一
に混合した後、脱泡して直方体の成形型に注入し、１０
０℃で３時間重合させ１表面が均一な＝１６ｍ厚さの板
状成形体を得た。

こ°の成形体の表面は、　Ｓｔｏｗの混合により、透明
感及びソフト感のあるものであり、その硬度は７４（バ
コール硬度９３４−１）であった。

次に、この発明の製造法により得られた成形物の諸性能
を測定した。

（１）吸油量 各フィラーの吸油量を測定したところ、下記の如くなっ
たので１表−１に示す。

表−１ （２）粘度 樹脂とフィラーとの密着性を上げるためにフィラーの粒
度な下げていくと１表−１に示す吸油量の比較的小さい
Ｃａ５ｉＯｚ　、　　５ｉＯｚは高充填が望めるが、　
ＣａＣＯ３，ＡＩ（ＯＨ）ｘ、　Ｍ　ｇ（ＯＨ）　２は
高充填が離しい。

メタクリル酸メチル部分重合体シロップ（粘度１０ポイ
ズ）３０Ｋｇに、珪酸カルシウム粉末６０　Ｋ９．５ｉ
０２１０即を均一に混合した後。

脱泡した混合物を粘度計で測定したところ。

該粘度は６００ポイズであり、非常に作業性の良い混合
物粘度であった。

また、同条件でＣａＣＯ３、Ａｌ（ＯＨ）３　、Ｍｇ（
ＯＨ戸混合した混合物の粘度は、　２０００〜３０００
ボイズであり、作業性の面で珪酸カルシウムに劣るもの
であった。

（３）摩耗性 実施例１０条件で珪酸カルシウム、　５ｉ０２゜Ａｌ　
（ＯＨ）　３を充填材として用いた成形品について摩耗
テストを行ない、その結果を表−２に示す。

表−２ この結果より、珪酸カルシウムは樹脂成形品における切
削性の面でも有効であることがわかる。

（４）耐熱性、耐煮沸性、耐薬品性 実施例１の条件で、珪酸カルシウム、５ｉＯｚ。

Ａｌ（ＯＲ）３を充填材として用いた成形品について、
耐熱性、耐煮沸性、耐薬品性、衝撃強度に関するテスト
を行なった。

耐熱テストとしては、キッチンカウンター等で熱せられ
たフライパン、なべ等を不注意に置いた場合を想定し、
各成形品を２００℃に加熱された金属ブロック上にのせ
、５分間放置後表面の変化を見た。また、耐煮沸性テス
トとしては、人造大理石の使用用途が水回り関係に多い
ため、水濡れ状態の促遅試験として、各成形品を１００
℃の沸騰水中和５時間浸し１表面の変化を見た。

更に、耐薬品性テストとしては、各成形品の表面に各種
の薬品及び汚染物質を接触させ一２０℃恒温室中に２４
時間放置し、その後裔成形品の表面の変化を見た。衝撃
強度としては、樹脂シロップ、フィラー、有機過酸化、
物の添加量及び硬化条件を一定とし、各フィラーによる
シャルピーインパクト強度を比較した。なお、配合比比
率は、樹脂シロップ３５重量％、フィラー７５重量％、
過酸化ベンゾイル樹脂シロップに対し１重量％１重合条
件は１００℃３時間である。

それ等の結果は表−３〜表−６に夫々示す。

表　−３（耐熱性） 表　−４（耐熱水性） 表　−５（耐薬品性） 表　−６（衝撃強度） （Ｕ−Ｆ　　インパクトテスター使用）これ等の結果か
ら、珪酸カルシウムを充填材として用いた成形品は、耐
熱性、耐煮沸化耐薬品性、衝撃強度において、　５ｉＯ
ｚ、Ａｌ（ＯＨ）３に比べいずれも優れており、人工大
理石成形品としての使用目的に十分適応し得る物理的な
特性を有することがわかる。

手続補正吉（自発） 昭和５９年１１月１３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクリル系樹脂シロップ２０〜６０重量％に微粉状のＢ
   型珪酸カルシウム粉末２０〜８０重量％を均一に混合せ
   しめ、これを有機過酸化物の存在下で重合することを特
   徴とした人工大理石の製造法。