JPH03150251A - 人工大理石及びそのｆｒｐ補強成形品 - 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、レジンコンクリートを応用した人工大理石及
びそのそのＦＲＰ補強成形品に関する。

〔従来の技術〕

レジンコンクリート層表面にゲルコート層を積層し、大
理石風の外観にした人工大理石は、外観的に高級なイメ
ージを与え、耐水性、耐煮沸性に優れるため、浴槽、洗
面カウンター、キッチンカウンタ一等に広く用いられて
いる。

このような人工大理石は、ＦＲＰ　、　＠鋳や等の凹凸
合わせ型を用いて成形される。すなわち、人工大理石製
品の表側になる型表面に熱硬化性樹脂組成物を塗布し、
硬化させてゲルコート層を形成する。ついで型合わせを
行ない、型間の隙間にレジンコンクリートを注入して硬
化させ、成形する。

この際、レジンコンクリートは、通常、不飽和ポリエス
テル樹脂やビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂をマト
リックスにし、水酸化アルミニウム、ガラスパウダー、
炭酸カルシウム等のフィラーを充填する。充填剤の種類
や混入９は、製品の品質や性能、成形性を考慮して選定
されるが、通常、フィラーの充填量は４０〜７０ｆｆｉ
普％の範囲で配合される。型内に注入されたレジンコン
クリート用組成物は４０〜８０℃位の温度で硬化される
。このようにしてレジンコンクリート層にゲルコート層
が積層されるが、この成形品は脱型されて人工大理石製
品とされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記成形工程においてレジンコンクリー
ト用組成物を硬化させるときに、硬化収縮が大きく、ま
た、その硬化物の機械的強度も小さいため、成形時に成
形物にクランクが発生し易い、このクラフりは、製品の
運搬、施工、使用時にも取扱いの不注意や寒暖の差等に
より発生する。

特に成形品の形状が大きいものや、薄肉の製品の場合に
はクランクが発生し易い。

また、人工大理石製品を製造する際、レジンコンクリー
ト用組成物を容器から自重により型内に落下させて注入
する。この際、圧入する場合もあるが、通常、型の材質
にＦＲＰや電鋳材を用いているため、高圧による注入は
強度上困難である。したがって、レジンコンクリート用
組成物は、型に対する注入が容易である粘度に調整され
なければならない。

本発明の目的は、注型成形が容易で、クラフりを発生し
難い人工大理石を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、上記課題を解決するために、レジンコンクリ
ート層の表面にゲルコート層を有する人工大理石におい
て、レジンコンクリート層に長さ０．０５〜０．５鶴の
ガラス繊維を少なくとも２〜１０重量％含有することを
特徴とする人工大理石を提供するものである。

次に本発明を詳細に説明する。

本発明における人工大理石は、型内表面にゲルコート層
を形成し、その上にレジンコンクード層を積層したもの
である。レジンコンクリートは、熱硬化性樹脂に水酸化
アルミニウムやガラスパウダ一等のフィラーを充填した
レジンコンクリート用コンパウンドに長さが０．０５〜
０．５　ｍ麿のガラス繊維を２〜１０重量％含有させた
レジンコンクリート用組成物を硬化させたもので、この
組成物粘度をほとんど増加させることなく、しかも外観
、耐水性、耐煮沸性を損なうことなく、クラックを生じ
ないようにできる。

ガラス繊維は、透明で強度が高いため、ＦＲＰ補強材と
して汎用されており、浴槽ユニットにも多数用いられた
実績がある。従って、人工大理石製品のクラフりの発生
の問題を解決するために、ガラス繊維を活用することは
容易に考えられることであるが、通常、ＦＲＰ補強材と
して用いる繊維長さ１〜２５鶴のガラス繊維を人工大理
石用組成物に充填すると、この得られた組成物の粘度が
大幅に上昇し、この組成物を均一化するための攪拌や、
これを注型、脱泡するときの作業性が非常に悪くなる。

本発明は、この点を改善するために、長さが０．０５〜
０．５簡のガラス繊維を２〜ｔｏｉ９％含有させたレジ
ンコンクリート用組成物を用いる。すなわち、繊維長さ
を短くすることにより、レジンコンクリート用組成物の
粘度を低くすることができる。

一方、本発明においてレジンコンクリート用組成物には
ガラス繊維が混合されているので、その補強が行われ、
成形時等において成形品にクラフクが入り難く、これを
利用した効用がある。すなわち、浴槽等の大型の人工大
理石成形品を注型法により生産する場合、強度を向上さ
せるために成形品裏面をＦＪ？Ｐにより？ｉ強する。こ
の具体的な補強方法としては、ＦＲＰを型表面に敷いて
から人工大理石用コンパウンドを注型し、一体化させる
方法と、人工大理石製品を成形後、ＦＲＰをＪｌ？１層
補強する方法がある。前者は注型時の収縮により内部歪
を残し易いため、後者の方法が望ましい、したがって、
その場合人工大理石製品が単独で成形され、クラックの
ないものでなければならないが、本発明はこれを可能に
した。

上記レジンコンクリート用組成物に用いられる熱硬化性
樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ジア
リルフタレート樹脂等が挙げられる。

不飽和ポリエステル樹脂としては、α、β−不飽和二塩
基酸又はその酸無水物と、芳香族飽和二塩基酸又はその
＠無水物と、グリコール類の重縮合によって製造され、
場合によっては酸成分として脂肪族或いは脂環族飽和二
塩基酸を併用して製造された不飽和ポリエステル３０〜
８０市量部を、α。

β−不飽和単量体７０〜２０重量部に溶解して得られる
ものが挙げられるが、そのほかに不飽和ポリエステルの
末端をビニル変性したもの、及びエポキシ樹脂骨格の末
端をビニル変性したビニルエステル等も挙げられる。

上記のα、β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物として
は、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、シトラコン酸、クロルマレイン酸ｉびこれらのエス
テル等があり、芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物と
しては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸、ニトロフタル酸、ジフェン酸、テトラヒドロ
無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒド口無水フタル
酸、ハロゲン化無水フタル酸及びこれらのエステル等が
あり、脂肪族或いは脂環族飽和二塩基酸としては、シュ
ウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、
アゼライン酸、グルタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸
及びこれらのエステル等があり、それぞれ単独或いは併
用して使用される。

グリコール類としては、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、１．３−ブタンジオール、１．４−ブタンジ
オール、２−メチルプロパン−１，３−ジオール、ネオ
ペンチルグリコール、トリエチレンクリコール、テトラ
エチレングリコール、１．５−ペンタンジオール、１．
６−ヘキサンジオール、ビスフェノールＡ１水素化ビス
フェノールＡ１エチレングリコールカーボネート、２．
２−ジー（４−ヒドロキシプロポキシジフェニル）プロ
パン等が挙げられ、単独或いは併用して使用されるが、
そのほかにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイＦ
等の酸化物も同様に使用できる。また、グリコール類と
酸成分の一部としてポリエチレンテレフタレート等の重
縮合物も使用できる。

また、上記α、β−不飽和単量体としては、スチレン、
ビニルトルエン、α−メチルスチレン、クロルスチレン
、ジクロルスチレン、ビニルナフタレン、エチルビニル
エーテル、メチルビニルケトン、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、メチルメタクリレート、フクリ口
ニトリル、メタクリレートリル等のビニル化合物及びジ
アリルフタレート、ジフリルフマレート、ジフリルサク
シネート、トリアリルシアヌレート等のアリル化合物な
どの不飽和ポリエステルやビニルエステル樹脂と架橋可
能なビニルモノマー或いはビニルオリゴマ一等が挙げら
れ、単独或いは併用して用いられるが、一般的にはスチ
レンが使用される。

本発明に用いられるレジンコンクリート用組成物に用い
られるフィラーは上記の他に、炭酸カルシウム粉、クレ
ー、アルミナ粉、硅石粉、タルク、硫酸バリウム、シリ
カパウダー、ガラス粉、ガラスピーズ、マイカ、砕石粉
、セルロース系の充填剤も用いられ、なかでも硬化時半
透明性を与えるのでガラス粉、水酸化アルミニウム、硫
酸バリウムなどが好ましい、充填剤は不飽和ポリエステ
ル樹脂１００重９部に対して通常１００〜３００重量部
の割合で用いることができる。充填剤の粒径としては６
０ミー以下のものが好ましい。

また、上記充填剤には天然砕石を用いても良い。

天然砕石とは、火成岩、変成岩、水成岩（堆積岩）の砕
石が使用される。火成岩には火山宕、深成岩（御影石）
があり、一般的には安山岩と呼ばれる小松石、鉄平石な
どがある。また、深成岩には一般的に花崗岩と呼ばれる
自御影、桜御影、赤御影、ハンレイ岩と呼ばれる黒御影
、閃緑岩などの御影石類がある。変成岩には蛇紋岩、結
晶質石灰岩、石灰岩などの大理石類がある。

水成岩（堆積岩）には、石灰岩、砂岩と呼ばれるインド
妙音、多胡石、粘板岩と呼ばれる玄晶石、仙台石、凝灰
岩と呼ばれる大谷石、福光石などがあり、使用される。

また、陶器、磁器、ガラス、ステッドガラスなどの砕石
も併用して用いられる。

また、砕石は単独又はこれを２種以上組合わせて使用す
ることもできる。

天然砕石は、好ましくは平均粒径１〜２０鶴位の範囲の
天然砕石が用いられる。

また、本発明では低収縮剤を併用することもでき、使用
される低収縮剤としては、熱可塑性樹脂が使用でき、そ
の具体例としてはメチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、ブチルメタクリレート、メチルアクリレート
、エチルアクリレートなどのアクリル酸又はメタクリル
酸の低級アルキルエステル類、スチレン、塩化ビニル、
酢酸ビニルなどのＩ量体の単独重合体又は共重合体類、
前記ビニルＭＬ量体の少なくとも１種と、ラウリルメタ
クリレート、イソビニルメタクリレート、アクリルアミ
ド、メタクリル了ミド、ヒドロキシルアルキルアクリレ
ート又はメタクリレート、アクリニトリル、メタクリル
口ニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、セチルステ了
りルメタクリレートよりなる単量体の少なくとも１種の
共重合体などのはか、セルロースアセテートブチレート
及びセルロースアセテートプロピオネート、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、飽和ポリエステル等を挙げること
ができる。その添加量は熱硬化性樹脂１００市９部に対
して０〜５０Ｍ＠部が好ましく、０〜３５重量部が特に
好ましい。

本発明におけるレジンコンクリートを得るには硬化触媒
を用いることも好ましく、硬化触媒としては、不飽和ポ
リエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等に作用するもの
で、例えばアゾイソブチロニトリルのようなアゾ化合物
、ターシャリ−ブチルパーベンゾエート、ターシャリ−
バーオクトエート、ペンゾイルパーオキサイド、メチル
エチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド
等の有機過酸化物等を挙げることができ、不飽和ポリ′
エステル樹脂１００重量部に対して通常０．３〜３重量
部の範囲で用いることができる。

本発明においては硬化促進剤も使用でき、これには有＃
Ｒ＃の金属塩類特にコバルト塩、例えばナフテン酸コバ
ルト、オクチル酸コバルト、アセチルアセトンコバルト
等が使用される。

また、本発明におけるゲルコート層には、上記の熱硬化
性樹脂、硬化触媒、必要に応じて硬化促進剤からなる組
成物、あいはこれらに上記低収縮剤、下記の増粘剤の少
なくともｌ　１４を併用した組成物を用い、これを硬化
させたものでも良い。

増粘剤は不飽和ポリエステル等の有する水酸基、カルボ
キシル基やエステル結合等と化学的に結合して線状又は
一部交叉結合を生じせしめて分子９を増大させ、不飽和
ポリエステル樹脂を増粘させる性質を有するもので、例
えばトルエンジイソシアネートの如きジイソシアネート
類、アルミニウムイソプロポキシド、チタンテトラブト
キシの如き金属アルコキシド類、酸化マグネシウム、酸
化力ルシウム、酸化ベリリウムの如き２価金属の酸化物
、水酸化カルシウムの如き２金属の水酸化物等を挙げる
ことができる。増粘剤の便用９は不飽和ポリエステル樹
脂１００重り邪に対して通常０，２〜５重量部、好まし
・くは０．５〜４市♀部のυ１合である。そして必要な
らば水の如き極性の強い物質を増粘助剤として少量使用
することができる。

なお、上記ゲルコート層及びレジンコンクリート用組成
物には内部Ｍ型剤としてステアリン酸、ステニリン酸亜
鉛等の如き高級脂肪酸や高級脂肪酸エステル、アルキル
リン酸エステル等の従来公知のものも使用でき、例えば
不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して通常０．
５〜５市肇邪の割合で用いることができる。また、着色
泗も使用することができ、これには有機及び無機の染料
、顔料が使用できるが、なかでも耐熱性、透明性に優れ
、かつ熱硬化性樹脂の硬化を著しく妨害することがない
ものが好ましい。

本発明の人工大理石を製造するには、上記のゲルコート
層用組成物を凹凸合わせ型の表面に塗布、硬化させ、つ
いで型を合わせて上記レジンコンクリート用組成物を注
入し、硬化させて脱型する。

このようにして得られた人工大理石製品は、ミらに上記
したようにＦＲＰ　ｉｉ強層を４ｉｊＩ層し、強度の大
きい製品とすることも好ましい。

本発明の人工大理石及びそのＦＲＰ補強成形品は、浴槽
、洗面カウンター、テーブルトップ、床、壁、ビル内装
、下箱天板、洗面台などに用いることができる。

実施！１４１ 次に本発明の実施例を説明する。

実施例１ ゲルコート層、人工大理石屓及びＦＲＰ　Ｍ強層を積層
した材料からなる浴槽（長さ１４００鶴、幅８５０醜、
深さ９９０寵、厚さ９　ｍ）を以下のようにして成形し
た。

０　ゲルコート層の形成 ＦｌＪＰ製の凹凸合わせ型を用い、凸型表面に次の組成
物を塗布した。

ポリライトＧＣ−５３０１００ｙｉ量％（大日本インキ
化学工業■製不飽和 ポリエステル樹脂） 硬化触媒（旺ＫＰＯ）　　　　　　　　　０．８重９％
硬化促進剤　　　　　　　　　　０．０４　Ｍ量％（６
％Ｃ０ナフチネート） 塗布物を６０℃、３０分加熱して硬化させ、ゲルコート
層を形成した。

■　人工大理石層の形成 次に凹凸型を合わせた後−以下の配合のレジンコンクリ
ート用組成物を注型した。

ポリライト　ＴＰ−５００４０重量％ （大日本インキ化学工業Ｗｉ不飽和 ポリエステル樹脂） 水酸化アルミニウム　　　　　　　　５５重量％（粒径
５０〜１００　ミ■） ガラス繊維（長さ１００〜２００μ■）　　　５Ｍ９％
６％Ｃ０ナフチネート　　　　　　　　０．０２重量％
メチルエチルケトンパーオキサイド　０．５重量％（Ｍ
ＥＫＰＯ） 顔料（グリーン）１．０重量％ 注型後脱泡し、６０℃で１時間硬化した。その後１時間
冷却し、凹型を脱型した。脱型直後観察したところクラ
ック等は見られなかった。

■ＦＲＰ補強層の形成 次にＦＲＰ補強層を設けるために、下記配合の接着剤と
ガラスマフ　）　（３００ｇ１０ｆ）　２層分を用いて
上記凸型の成形品表面に積層し、５０℃、６０分硬化さ
せ、脱型した。

ポリライトＦｆｌ−１２３−Ｎ　　　　　　　　　　１
００重量％（大日本インキ化学工業側製不飽相 ポリエステル樹脂） 顔料（グリーン）　　　　　　　　　　　　　　ｌｆｆ
ｉ量％メチルエチルケトンパーオキサイド　０．８ｆｆ
ｉ晋％このよう八作業を繰り返して６台の浴槽を作製し
、これらの２台について冷熱繰り返しテスト（−２０℃
と８０℃を交互も二１０回繰り返す）を行い、残り４台
Ｇこついて冷ｊＪ（−２０℃）穴開はテストを行ったが
、成形品に異状は認められなかった。

また、２０Ｃ１１四方角、肉厚１ｏｌＩＩＩの平板用凹
凸合わせ型を用い、上記と同様にして成形し、脱型して
得た成形品（人工大理石製品）について曲げ試験を行っ
た。

上記で得た結果を表に示す。

比較例１ 実施例１において、■でレジンコンクリート用組成物に
ガラス繊維を用いなかった以外は同様にして浴槽を６台
作製し、実施例１と同様に試験した結果を表に示す、冷
熱繰り返しテストでは２台中２台とも異状は認められな
かったが、冷寒穴開はテストでは４台中２台にクラフク
が発生した。

また、人工大理石の曲げ強度は実施例１の場合より約２
０％低い値を示した。

比較例２ 実施例１において、レジンコンクリート用組成物の内、
ガラス繊維にＩｎ繊維長さのものを３Ｍ量％用いた以外
は同様にして浴槽を作製したが、レジンコンクリート用
組成物の粘度が高く、チキソトロピック性が大きいため
注型がスムーズにできず、成形品を得ることができなか
った。

ｌ（Ｋｇ／ｓｒｒｆ）　　　　　　、ｌ　　　　　　　
　　　　　　　ｌ、昔：？？　ｊＪＩｓ−に−７２ｏ３
　　５本　　７６０　　　７４０　　ｊ〔発明の効果〕 本発明によれば、レジンコンクリート層表面にゲルコー
ト層を有する人工大理石及びそのＦＲＰ補強成形品おい
て、レジンコンクリート用組成物に長さ０−０５〜０．
５鵬のガラス繊維を用いたので、この組成物の粘度を高
過ぎないようにでき、その結果注型作業性が良く、また
、製品は強度を太きく維持してグラフク等の発生を防止
することができる。

平成１年１１月６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レジンコンクリート層の表面にゲルコート層を有す
   る人工大理石において、レジンコンクリート層に長さ０
   ．０５〜０．５ｍｍのガラス繊維を少なくとも２〜１０
   重量％含有することを特徴とする人工大理石。 ２、請求項１記載の人工大理石を用いた成形品にＦＲＰ
   を積層させて得たＦＲＰ補強成形品。