JPH06293550A

JPH06293550A - 人造石およびその製造方法

Info

Publication number: JPH06293550A
Application number: JP7955693A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Urano; 健三浦野; Yoshihiro Tsumoto; 善弘津本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1994-10-21

Abstract

(57)【要約】【目的】生産性が高く、十分な強度と耐熱性とを備
え、かつ、美観に優れた人造石を製造する。【構成】アルミ板１ａの上に離型シート２を敷き、そ
の上面周縁部の三方にスペーサー３を周設し、メタアク
リル樹脂１％、ポリエステル樹脂４％、珪酸ソーダ２７
％、アルミナ粉末６７％、酸化鉄粉末１％からなる第一
の組成物４を離型シート２の上に流して模様を描出す
る。このようなアルミ板を複数枚積み重ねて型枠を構成
し、２５分間静置して第一の組成物４をゲル化させたの
ち型枠を立て、メタアクリル樹脂０．６％、ポリエステ
ル樹脂４％、珪酸ソーダ２０％、アルミナ粉末３０％、
酸化鉄粉末０．４％、寒水石砕石４５％からなる第二の
組成物を型枠内に流し込む。これを８０℃で２．５時間
加熱して硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建物の内外装や工芸品
の材料などに用いられる人造石およびその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の人造石としては、所謂人造大理
石が一般に普及している。従来の人造大理石は、主とし
てセメントからなるものと、主として合成樹脂からなる
ものとに大別される。前者は、白セメントを型枠内に流
し込んで表面層を構成し、その裏側からモルタルを流し
込んでなる補強層を裏打ちして製造するのが一般的であ
り、表面層を構成する白セメントには種々の薬剤や顔料
を混合することもあった。また、後者は、大理石，寒水
石，水酸化アルミニウム，炭酸カルシウムなどの粒をフ
ィラーとし、ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂，アクリ
ル樹脂などをバインダーとし、これらを混練したのち成
型して製造するのが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】セメントを用いた従来
の人造大理石は、硬化させたり養生処理を施したりする
のに５〜７日程度の期間を要し、その生産性が極めて低
いという欠点があった。また、材質が脆いので切断など
の加工が困難なうえ、十分な強度を得るためには製品の
厚さを１５ｍｍ程度以上にする必要があり、重量がかさ
んで輸送や取扱いに支障を来すという欠点もあった。ま
た、合成樹脂を用いた従来の人造大理石は、十分な強度
を得るため樹脂の配合比率を全体の３０〜６０重量％程
度と高くする必要があり、そのため耐熱温度が１８０℃
程度と低いという欠点があった。

【０００４】以上のような従来技術の欠点を鑑み、本発
明は、生産性が高く、十分な強度と耐熱性とを備え、か
つ、美観に優れた人造石およびその製造方法を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明に係る人造石は、メタアクリ
ル樹脂と、ポリエステル樹脂と、珪酸ソーダと、アルミ
ナ粉末とを含有してなる組成物を硬化させてなることを
特徴とするものである。

【０００６】また、請求項２に記載の発明に係る人造石
の製造方法は、メタアクリル樹脂と、ポリエステル樹脂
と、珪酸ソーダと、アルミナ粉末とを含有してなる組成
物を型枠内に流し込み、硬化させることを特徴とするも
のである。

【０００７】また、請求項３に記載の発明に係る人造石
の製造方法は、メタアクリル樹脂と、ポリエステル樹脂
と、珪酸ソーダと、アルミナ粉末とを含有してなる第一
の組成物を型枠の内壁面の少なくとも一部に塗布し、ゲ
ル化させたのち、メタアクリル樹脂と、ポリエステル樹
脂と、珪酸ソーダと、アルミナ粉末とを含有してなり前
記第一の組成物と色調の異なる第二の組成物を前記型枠
内に流し込み、硬化させることを特徴とするものであ
る。

【０００８】さらに、請求項４に記載の発明に係る人造
石の製造方法は、メタアクリル樹脂とポリエステル樹脂
との混合物を含浸させた布または紙を型枠の内壁面の少
なくとも一部に貼付し、前記混合物をゲル化させたの
ち、メタアクリル樹脂と、ポリエステル樹脂と、珪酸ソ
ーダと、アルミナ粉末とを含有してなる組成物を前記型
枠内に流し込み、硬化させることを特徴とするものであ
る。

【０００９】さらにまた、請求項５に記載の発明に係る
人造石の製造方法は、木材シートの表面にウレタン樹脂
を塗布して硬化させたのち、前記ウレタン樹脂の上にメ
タアクリル樹脂とポリエステル樹脂との混合物を塗布
し、この木材シートを型枠の内壁面の少なくとも一部に
貼付し、前記混合物をゲル化させたのち、メタアクリル
樹脂と、ポリエステル樹脂と、珪酸ソーダと、アルミナ
粉末とを含有してなる組成物を前記型枠内に流し込み、
硬化させることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の発明に係る人造石では、バイ
ンダーとして合成樹脂（メタアクリル樹脂およびポリエ
ステル樹脂）と珪酸ソーダとを用い、フィラーとしてア
ルミナ粉末その他を用いる。

【００１１】バインダーに耐熱温度の高い珪酸ソーダを
配合することにより、耐熱温度の低い合成樹脂の配合比
率を従来の合成樹脂を用いた人造大理石に比べて大幅に
減少させることができ、このため人造石の耐熱性が改良
される。

【００１２】バインダーに合成樹脂として配合されるメ
タアクリル樹脂は、透明度が高く耐候性に優れるという
利点がある反面、硬化時に収縮する欠点がある。また、
ポリエステル樹脂は、硬化時の収縮は少ないという利点
があるが、透明度が低く耐候性に劣る欠点がある。しか
し、これらの樹脂を両方とも配合することにより、その
欠点を解消し、利点を発揮させることができる。

【００１３】フィラーとして配合されるアルミナ粉末
は、バインダーと混合されることにより、強度、耐酸・
耐アルカリ性、耐熱性などの特性を大幅に改善するもの
であり、本発明では合成樹脂の配合比率を減らしてもア
ルミナ粉末の配合により人造石の強度不足を補える。ま
た、アルミナ粉末は屈折率が小さく樹脂と混ぜると透明
になるので、これを配合することにより透明感のある人
造石が得られる。なお、フィラーとしてはアルミナ粉末
以外のものも配合することができる。

【００１４】請求項２に記載の発明に係る人造石の製造
方法では、前記のようなフィラーおよびバインダーを混
練して得られた未硬化組成物を型枠内に流し込んで硬化
させたのち、型枠から分離することにより、人造石を得
る。なお、硬化促進剤の種類および量ならびに硬化条件
は任意である。また、人造石に着色する場合は、組成物
に顔料を配合するが、この種類および量も任意である。

【００１５】請求項３に記載の発明に係る人造石の製造
方法では、第一の組成物を型枠の内壁面に塗布して模様
を描出し、これをゲル化させたのち、第一の組成物と色
調の異なる、すなわち、例えば第一の組成物と顔料の配
合比率の異なる、または、第一の組成物とは異なる色の
顔料を配合した第二の組成物を型枠内に流し込む。これ
により、第一の組成物が第二の組成物により若干溶かさ
れて流されるので、硬化後の人造石の表層部に現れる第
一の組成物と第二の組成物との境界がぼかされたように
なって、天然大理石のような自然な感じの模様の人造石
が得られる。

【００１６】なお、第二の組成物を第一の組成物がゲル
化する前に流し込むと第一の組成物が全て流されて模様
が消えてしまうことになり、また、第一の組成物が完全
近くまで硬化してから流し込むと、第一の組成物が全く
流されないので、硬化後の人造石の表層部に現れる第一
の組成物と第二の組成物との境界が明確になって、自然
な感じの模様にならない。

【００１７】請求項４に記載の発明に係る人造石の製造
方法では、合成樹脂（メタアクリル樹脂およびポリエス
テル樹脂）の混合物を含浸させた布または紙を型枠の内
壁面に貼付し、混合物をゲル化させたのち組成物を型枠
内に流し込む。これにより、混合物と組成物とが結合
し、布または紙がその表面を透明な合成樹脂層に保護さ
れた状態で組成物と一体化して硬化するので、布や紙の
模様が合成樹脂層を透過して表層部に現れた人造石が得
られる。

【００１８】なお、組成物を混合物がゲル化する前に流
し込むと、布または紙が型枠の内壁面から浮き上がって
しまうことがあり、また、混合物が完全に硬化してから
流し込むと混合物と組成物とが充分に結合せず、その境
界面で剥離することがある。

【００１９】請求項５に記載の発明に係る人造石の製造
方法では、ウレタン樹脂を表面に塗布して硬化させ、さ
らにその上から合成樹脂（メタアクリル樹脂およびポリ
エステル樹脂）の混合物を塗布した木材シートを型枠の
内壁面に貼付し、混合物をゲル化させたのち組成物を型
枠内に流し込む。これにより、混合物と組成物とが結合
し、木材シートがその表面を透明な合成樹脂層に保護さ
れた状態で組成物と一体化して硬化するので、木材の模
様が合成樹脂層を透過して表層部に現れた人造石が得ら
れる。

【００２０】なお、木材シートに先にウレタン樹脂を塗
布しておくのは、木材シートに直接メタアクリル樹脂と
ポリエステル樹脂との混合物を塗布すると、木材への樹
脂の浸透ムラにより色ムラが生じたり、木材のヤニによ
り樹脂の硬化が妨げられたりするからである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。なお、実施例における％は全て重量％を意味する。実施例１．１ｍ四方の四角形のアルミ板１ａの上にテフ
ロン（デュポン社の商標）からなる表面が滑面状の離型
シート２を敷き、その上面周縁部の三方に、直径７ｍｍ
の丸棒状のシリコンゴムからなるスペーサー３を周設
し、メタアクリル樹脂１％、ポリエステル樹脂４％、珪
酸ソーダ２７％、アルミナ粉末６７％、酸化鉄粉末（顔
料）１％からなる第一の組成物４を混練したものを離型
シート２の上に、薄く部分的に流して模様を描出した
（図１参照）。そして、スペーサー３の上に別のアルミ
板１ｂを載せ、このアルミ板１ｂにも同様に離型シート
２を敷き、第一の組成物４により模様を描出した。この
ようにして、５枚のアルミ板１ａ〜１ｅを模様を描出し
つつ積み重ねていき、最後にもう１枚のアルミ板１ｆを
載せたのち、これらのアルミ板１ａ〜１ｆがバラバラに
ならないようにクランプ（不図示）で四隅を厚さ方向に
締め付けて型枠５を構成した（図２参照）。

【００２２】この状態で約２５分間静置し、第一の組成
物４をゲル化させたのち、スペーサー３が設けられてい
ない辺が上になるよう型枠５を立て、メタアクリル樹脂
０．６％、ポリエステル樹脂４％、珪酸ソーダ２０％、
アルミナ粉末３０％、酸化鉄粉末（顔料）０．４％、寒
水石（天然白大理石）砕石４５％からなる第二の組成物
６を混練したものを、型枠５の上部から各アルミ板１の
間に流し込んだ。そして、これを８０℃の加熱器の中で
２．５時間加熱して硬化させたのち常温まで冷却し、ク
ランプを外して型枠５を解体した。これにより、一辺の
長さが１ｍ弱で、厚さが７ｍｍ弱である四角板状の人造
石７が得られた（図３参照）。

【００２３】この人造石７の離型シート２に接していた
面は透明感のある鏡面状であり、この面には第一の組成
物４による模様が現れていたが、第一の組成物４と第二
の組成物６との境界はぼかされて、天然大理石のような
極めて自然でかつ高級感のある視覚を呈していた。ま
た、表面の手触りや人造石７を相互に打ち合わせたとき
に発せられる音なども極めて天然大理石に近似したもの
であった。また、この人造石７は充分な強度を有し、か
つ、脆くないので、切断することも、その表面に彫刻す
ることも容易であった。さらに、ガスバーナーで約４０
０℃まで加熱したが、溶けたり燃えたりすることがな
く、耐候性や耐薬品性にも優れていた。また、本実施例
では人造石７の表面を鏡面状としたが、離型シート２を
その表面に微細な凹凸を有するものにすれば、できあが
った人造石７の表面を艶消し状とすることができた。

【００２４】なお、珪酸ソーダはアルミナ粉末やその他
のフィラーとの濡れ性が悪く、これが多過ぎると合成樹
脂の配合比率を減少させなければならなくなって人造石
の強度が不十分となり、また、人造石の硬化速度が遅く
なり、一方、珪酸ソーダの配合比率が少な過ぎると、合
成樹脂の配合比率を増加させなければならなくなって製
品の耐熱性が低下する傾向が見られた。よって、珪酸ソ
ーダは組成物の５〜３０％の範囲とすると好ましい結果
が得られた。

【００２５】合成樹脂（メタアクリル樹脂およびポリエ
ステル樹脂）は、珪酸ソーダに比べて結合力が強い反
面、耐熱性に劣るので、その配合比率が多過ぎると人造
石の耐熱性に問題が生じ、少な過ぎると人造石の強度が
不十分となる傾向が見られた。よって、合成樹脂は組成
物の２〜６％の範囲とすると好ましい結果が得られた。

【００２６】また、合成樹脂中のメタアクリル樹脂が１
／１０未満になると人造石の透明感が不足し高級感に乏
しくなる傾向があり、逆に４／１０を超えると人造石の
表面に所謂目痩せによる凹凸が生じたり、人造石にクラ
ックが生じたりする可能性が高くなった。よって、合成
樹脂中のメタアクリル樹脂とポリエステル樹脂の比率は
１：９〜４：６（重量比）程度とするのが好ましかっ
た。

【００２７】さらに、アルミナ粉末の配合比率が全体の
２０重量％未満になると、人造石の強度や耐熱性が不十
分となるとともに、人造石の透明感が不足する傾向が見
られた。

【００２８】なお、組成物に若干量の縮合燐酸塩を配合
すると、人造石の耐熱性がさらに向上した。

【００２９】実施例２．実施例１と同様に四角形のアル
ミ板の上にテフロンからなる表面が滑面状の離型シート
を敷き、その上面周縁部の三方に、直径１０ｍｍの丸棒
状のシリコンゴムからなるスペーサーを周設した。そし
て、メタアクリル樹脂：ポリエステル樹脂＝８：２の重
量比で混合した合成樹脂の混合物中に柄物の木綿の布を
浸し、これを前記離型シートの上に貼付した。このよう
にして、５枚のアルミ板を混合物に浸した布を貼付しつ
つ積み重ねていき、最後にもう１枚のアルミ板を載せた
のち、実施例１と同様クランプで四隅を厚さ方向に締め
付けて型枠を構成した。

【００３０】この状態で約２０分間静置し、合成樹脂の
混合物をゲル化させたのち型枠を立て、メタアクリル樹
脂０．３％、ポリエステル樹脂２．７％、珪酸ソーダ２
８％、アルミナ粉末２９％、天然大理石砕石４０％から
なる組成物を混練したものを型枠内に流し込んだ。そし
て、これを８０℃の加熱器の中で硬化させたのち常温ま
で冷却し、クランプを外して型枠を解体した。これによ
り、一辺の長さが１ｍ弱、厚さが１０ｍｍ弱である四角
板状の人造石８が得られた。

【００３１】この人造石８は離型シートに接していた側
の薄い合成樹脂層９と、厚い組成物層１０とが強固に結
合したものであり、合成樹脂層９に保護された布１１の
柄やその生地が持つ質感が透明な合成樹脂層９を透過し
て表面に現れ、高級感のある人造石となった（図４参
照）。なお、布１１の代わりに紙を使用することもでき
る。

【００３２】実施例３．厚さ３ｍｍにスライスした檜材
からなる木材シートの両面にウレタン樹脂を塗布して乾
燥・硬化させた。次いで、実施例１と同様に四角形のア
ルミ板の上にテフロンからなる表面が滑面状の離型シー
トを敷き、その上面周縁部の三方に、直径１０ｍｍの丸
棒状のシリコンゴムからなるスペーサーを周設した。そ
して、メタアクリル樹脂：ポリエステル樹脂＝８：２の
重量比で混合した合成樹脂の混合物中に前記ウレタン樹
脂を塗布した木材シートを漬けたのち、これを前記離型
シートの上に貼付した。このようにしながら、５枚のア
ルミ板を木材シートを貼付しつつ積み重ねていき、最後
にもう１枚のアルミ板を載せたのち、実施例１と同様ク
ランプで四隅を厚さ方向に締め付けて型枠を構成した。

【００３３】この状態で約２０分間静置し、合成樹脂の
混合物をゲル化させたのち型枠を立て、メタアクリル樹
脂２％、ポリエステル樹脂４％、珪酸ソーダ１０％、ア
ルミナ粉末２４％、天然大理石砕石６０％からなる組成
物を混練したものを型枠内に流し込んだ。そして、これ
を８０℃の加熱器の中で硬化させたのち常温まで冷却
し、クランプを外して型枠を解体した。これにより、一
辺の長さが１ｍ弱で、厚さが１０ｍｍ弱である四角板状
の人造石１２が得られた。

【００３４】この人造石１２は離型シートに接していた
側の合成樹脂層１３と、組成物層１４とが強固に結合し
たものであり、合成樹脂層１３に保護された木材シート
１５の木目模様が透明な合成樹脂層１３を透過して表面
に現れ、高級感のある人造石となった（図５参照）。こ
の人造石１２では、木材シート１５にウレタン樹脂が浸
透し、かつ、メタアクリル樹脂およびポリエステル樹脂
の混合物と一体化して硬化しているので耐水性が高く、
数日間水に漬けておいても木材シート１５の部分が変色
したり剥離したりすることがなかった。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明に係る人造石は、
耐熱温度の高い珪酸ソーダを配合することにより、耐熱
温度の低い合成樹脂の配合比率を従来の人造大理石に比
べて低くすることができ、かつ、バインダーの強度や耐
熱性などを改善するアルミナ粉末をフィラーとして配合
しているので、耐熱性と強度に優れた利点を有する。ま
た、透明度が高いメタアクリル樹脂および光の屈折率の
小さいアルミナ粉末の配合により、表層部の透明感が高
く美観に優れた利点を有する。

【００３６】請求項２に記載の発明に係る人造石の製造
方法では、前記のような人造石を高い生産性をもって製
造することができる。

【００３７】請求項３に記載の発明に係る人造石の製造
方法では、表層部に天然大理石のような自然な模様を有
する、高級感に富んだ人造石を製造することができる。

【００３８】請求項４に記載の発明に係る人造石の製造
方法では、布や紙の模様が合成樹脂層を透過して表層部
に現れた、高級感に富んだ人造石を製造することができ
る。

【００３９】請求項５に記載の発明に係る人造石の製造
方法では、木材の木目模様が合成樹脂層を透過して表層
部に現れた、高級感に富んだ人造石を製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１において第一の組成物により模様を描
出した状態を説明する斜視図である。

【図２】実施例１における型枠を説明する斜視図であ
る。

【図３】実施例１における人造石を示す斜視図である。

【図４】実施例２における人造石を示す要部拡大斜視図
である。

【図５】実施例３における人造石を示す要部拡大斜視図
である。

【符号の説明】

４第一の組成物５型枠６第二の組成物７，８，１２人造石１０，１４組成物１１布１５木材シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メタアクリル樹脂と、ポリエステル樹脂
と、珪酸ソーダと、アルミナ粉末とを含有してなる組成
物を硬化させてなることを特徴とする人造石。
【請求項２】メタアクリル樹脂と、ポリエステル樹脂
と、珪酸ソーダと、アルミナ粉末とを含有してなる組成
物を型枠内に流し込み、硬化させることを特徴とする人
造石の製造方法。
【請求項３】メタアクリル樹脂と、ポリエステル樹脂
と、珪酸ソーダと、アルミナ粉末とを含有してなる第一
の組成物を型枠の内壁面の少なくとも一部に塗布し、ゲ
ル化させたのち、メタアクリル樹脂と、ポリエステル樹
脂と、珪酸ソーダと、アルミナ粉末とを含有してなり前
記第一の組成物と色調の異なる第二の組成物を前記型枠
内に流し込み、硬化させることを特徴とする人造石の製
造方法。
【請求項４】メタアクリル樹脂とポリエステル樹脂と
の混合物を含浸させた布または紙を型枠の内壁面の少な
くとも一部に貼付し、前記混合物をゲル化させたのち、
メタアクリル樹脂と、ポリエステル樹脂と、珪酸ソーダ
と、アルミナ粉末とを含有してなる組成物を前記型枠内
に流し込み、硬化させることを特徴とする人造石の製造
方法。
【請求項５】木材シートの表面にウレタン樹脂を塗布
して硬化させたのち、前記ウレタン樹脂の上にメタアク
リル樹脂とポリエステル樹脂との混合物を塗布し、この
木材シートを型枠の内壁面の少なくとも一部に貼付し、
前記混合物をゲル化させたのち、メタアクリル樹脂と、
ポリエステル樹脂と、珪酸ソーダと、アルミナ粉末とを
含有してなる組成物を前記型枠内に流し込み、硬化させ
ることを特徴とする人造石の製造方法。