JPH0826806A

JPH0826806A - 人造大理石用組成物

Info

Publication number: JPH0826806A
Application number: JP16944094A
Authority: JP
Inventors: Ryozo Amano; 良三天野; Yusuke Sato; 有亮佐藤; Ikuo Kobayakawa; 育雄小早川; Osamu Nishimura; 理西村; Hideyuki Ando; 秀幸安藤
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1994-07-21
Filing date: 1994-07-21
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】【目的】透明性及び光沢度が高い人造大理石を加熱加
圧成形により効率よく成形する。【構成】不飽和ポリエステル樹脂：１００重量部，硬
化剤：０．５〜２重量部，該不飽和ポリエステル樹脂の
硬化物とほぼ同屈折率の充填材：１００〜４００重量
部，内部離型剤：０．５〜７．０重量部，増粘剤：０．
５〜５．０重量部，ガラス繊維：３〜３０重量部，紫外
線吸収剤：０．０２〜１．０重量部，着色剤：１〜５重
量部を含んでなる人造大理石用組成物。【効果】加熱加圧成形という生産性に優れた成形法に
より、透明性、光沢度が著しく良好で意匠性に優れ、高
級感の高い人造大理石を効率的に製造することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は人造大理石用組成物に係
り、特に透明性及び光沢度が高い人造大理石を加熱加圧
成形により効率よく成形することができる人造大理石用
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】天然大理石類似の外観を有する人工製品
の人造大理石は、意匠性に優れる上に、高級感に富むこ
とから、浴槽、洗面化粧台のカウンター、その他内外装
材として実用に供されている。

【０００３】人造大理石には、マトリックス樹脂の種類
によりポリエステル系人造大理石とアクリル系人造大理
石があり、例えばアクリル系又はポリエステル系樹脂材
料に炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、珪酸塩化合
物等の充填材、硬化剤、その他必要に応じて架橋剤、離
型剤、反応促進剤、顔料等の添加物を加えて得られるス
ラリー状成形材料を成形型に流し込み成形する注型成形
法（キャスト法）、或いは、ＳＭＣ（シールドモールデ
ィングコンパウンド），ＢＭＣ（バルクモールディング
コンパウンド）材料を金型で加熱加圧成形する加熱加圧
成形により製造されている。

【０００４】従来の成形法のうち、注型成形法によれ
ば、比較的透明性の高い人造大理石が得られるが、注型
成形法は成形に要する時間が長く、従って製造コストが
高くつくという欠点がある。

【０００５】一方、加熱加圧成形法であれば、短時間に
人造大理石を製造することができ、人造大理石のコスト
ダウンを図ることができるが、加熱加圧成形法による人
造大理石は透明性が悪く、十分な高級感を得ることがで
きないという欠点がある。

【０００６】従来、加熱加圧成形により人造大理石を製
造するための人造大理石用組成物について、得られる人
造大理石の透明性を改善するための研究がなされてお
り、例えば、特開昭５９−５８０１７号、特開平３−２
２０２６２号等に提案されたものが知られている。

【０００７】これらの組成物は、いずれも、不飽和ポリ
エステル樹脂、充填材、硬化剤、内部離型剤等を含んで
なるものである。なお、人造大理石の透明性を高めるた
めに、充填材と硬化した樹脂との屈折率を合致ないし近
似させることも提案されている（例えば、特開平３−２
２０２６２号、第２頁右上欄）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
供されている公知の人造大理石用組成物から加熱加圧成
形法で得られる人造大理石では、十分に満足し得る透明
性及び光沢度を得ることができない。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決し、透明
性及び光沢度が極めて高い人造大理石を加熱加圧成形法
により効率良く製造することができる人造大理石用組成
物を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】請求項１の人造
大理石用組成物は、不飽和ポリエステル樹脂：１００重量部，硬化剤：０．５〜２重量部，該不飽和ポリエステル樹脂の硬化物とほぼ同屈折率の充
填材：１００〜４００重量部，内部離型剤：０．５〜７．０重量部，増粘剤：０．５〜５．０重量部，ガラス繊維：３．０〜３０．０重量部，紫外線吸収剤：０．０２〜１．０重量部，着色剤：１〜５重量部，を含んでなるものである。

【００１１】請求項２の人造大理石用組成物は、請求項
１において、さらに、低収縮剤：１０重量部以下，硬化遅延剤：０．３重量部以下，増粘補助剤：０．５重量部以下，表面処理剤：６重量部以下，を含むことを特徴とする。

【００１２】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１３】本発明において、不飽和ポリエステル樹脂
としては、イソフタル酸系、テレフタル酸系、ビスフェ
ノール系等の不飽和ポリエステル樹脂のなかでも特にグ
レードが高く、硬化物の透明度の高いものを用いるのが
好ましく、特に、液体状態における屈折率が１．５３０
〜１．５４０で、硬化物の屈折率が１．５４０〜１．５
５０のビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂を用い
るのが好ましい。

【００１４】本発明において、人造大理石用組成物の加
熱加圧成形法は、以下の理由により１０５〜１３５℃の
成形温度で行うことが好ましいことから、用いる硬化剤
としては、この成形温度に適合するものを用いることが
好ましい。

【００１５】即ち、加熱加圧成形用の人造大理石用組成
物に、成形時のクラック防止のために通常配合される低
収縮剤は、その添加により得られる成形品の透明性を損
なうものである。従って、得られる成形品の透明性の向
上のためには、その添加量を極力低減することが好まし
い。しかし、この場合には、低収縮剤によるクラック防
止効果を十分に期待することができなくなることから、
成形時の硬化条件を緩和してクラックを防止することが
必要となる。このため、本発明の人造大理石用組成物を
加熱加圧成形する際には、成形温度は、通常の条件（１
２５〜１５５℃）より約２０℃低い１０５〜１３５℃、
より好適には、製品表面側の成形温度を１２０〜１３５
℃、特に１２８℃、裏面側の成形温度を１００〜１１５
℃、特に１０７℃に設定するのが好ましい。

【００１６】また、硬化剤としては、構造式中にベンゼ
ン環を含むもの、例えば、ＴＢＰＢ（Ｔ−ブチルパーオ
キシベンゾエート）系の硬化剤を用いると、製品が黄変
し易いことから好ましくない。好適な硬化剤としては、
ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ
−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブ
チルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエー
ト、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−
トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシイ
ソプロピルモノカーボネート、ｔ−アミルパーオキシ−
３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−アミルパ
ーオキシ−２−エチルヘキサノエート、１，１−ビス
（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチル
シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキ
シ）−シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパー
オキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等を
用いることができ、これらは１種を単独で使用しても２
種以上を併用しても良い。

【００１７】本発明において、これらの硬化剤の配合割
合は、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して
０．５〜２重量部である。この硬化剤の配合割合が０．
５重量部未満では、成形時の硬化が十分に進行せず、２
重量部を超えると硬化が進み過ぎて成形時の組成物の取
り扱い性が悪くなる。

【００１８】本発明において、充填材としては、不飽和
ポリエステル樹脂の硬化物とほぼ同屈折率のもの、従っ
て、好ましくは屈折率１．５４０〜１．５５０のものを
用いる。このような充填材としては、ＳｉＯ₂ ，Ａｌ₂
Ｏ₃ ，ＣａＯ，Ｂ₂ Ｏ₃ を主成分とするガラスフリット
が挙げられる。このガラスフリットは、アルカリ分（Ｋ
₂ Ｏ，Ｎａ₂ Ｏ）の含有量が少ないものが、不飽和ポリ
エステル樹脂の加水分解が起こり難く、製品の耐水性の
面からは有利である。好ましいガラスフリット組成は、
ＳｉＯ₂ ：４０〜１００重量％，Ａｌ₂ Ｏ₃ ：０〜４０
重量％，ＣａＯ：０〜４０重量％，Ｂ₂ Ｏ₃ ：０〜３０
重量％，Ｋ₂ Ｏ：２．０重量％以下，Ｎａ₂ Ｏ：３．０
重量％以下である。ガラスフリットは、シランカップリ
ング処理して用いても良い。

【００１９】このような充填材は、得られる製品の光沢
度の面からは、その粒子径が細かい方が好ましく、透明
性の面からは粒子径が粗い方が好ましい。また、耐水性
の面からは、粒子径が粗い方が好ましい。通常の場合、
充填材の粒子径は、製品の光沢度、透明性及び耐水性の
面から、５〜３０μｍ程度とするのが好ましい。

【００２０】充填材の配合割合は、低収縮性のために
は、多い方が好ましいが、過度に多量に配合すると、組
成物の初期粘度が上がり、撹拌し難くなるなどの不都合
が生じる。このため、充填材の配合割合は、不飽和ポリ
エステル樹脂１００重量部に対して１００〜４００重量
部とする。

【００２１】内部離型剤は成形時の離型性を良くするた
めに配合され、具体的にはステアリン酸亜鉛、ステアリ
ン酸カルシウム等が用いられる。内部離型剤はその配合
割合が少な過ぎると十分な離型性が得られず、多過ぎる
と製品面の光沢、平滑性等が損なわれることから、不飽
和ポリエステル樹脂１００重量部に対して０．５〜７．
０重量部とする。

【００２２】増粘剤は、加熱加圧成形可能な粘性を得る
ために配合するものであり、その配合割合が、少な過ぎ
ると十分な粘性を得られず、多過ぎると粘性が高くなり
過ぎ取り扱い性が悪くなる。このため、増粘剤の配合割
合は不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して０．
５〜５．０重量部とする。

【００２３】なお、本発明において、好適な充填材とし
て、前述の如く、ＳｉＯ₂ −Ａｌ₂Ｏ₃ −Ｂ₂ Ｏ₃ −Ｃ
ａＯ系ガラスフリットを用いるが、ガラスフリットは、
従来、充填材として一般的に使用されるＡｌ（ＯＨ）₃
と比較して、充填材自体の付着水が少ない。このため、
本発明においては、増粘剤としては系内の水分が少なく
ても十分な増粘効果を示す活性度の高いものを用いるの
が好ましく、具体的には酸化マグネシウムが好適に使用
される。

【００２４】ガラス繊維は、製品の強度の向上、成形時
のクラック防止のために配合されるが、その配合割合が
少な過ぎると十分な強度向上効果、クラック防止効果が
得られず、逆に多過ぎると製品面の平滑性、光沢等が損
なわれる。従って、ガラス繊維の配合割合は不飽和ポリ
エステル樹脂１００重量部に対して３〜３０重量部とす
る。

【００２５】なお、用いるガラス繊維は、その繊維長が
比較的短いことが好ましく、これにより、製品表面の繊
維流れ模様を目立ち難くして、製品の高級感を高めるこ
とができる。通常の場合、ガラス繊維としては繊維長さ
０．４〜３．０ｍｍのチョップドストランドを用いるの
が好ましい。

【００２６】紫外線吸収剤は、製品の黄変防止のために
配合するが、その配合割合が少な過ぎるとこの効果が十
分でない。従って、本発明においては、シラノアクリレ
ート系等の紫外線吸収剤を不飽和ポリエステル樹脂１０
０重量部に対して０．０２〜１．０重量部配合する。

【００２７】着色剤は製品の着色のために配合するが、
その配合割合が少な過ぎると着色効果が十分でなく、多
過ぎると透明感が落ちる。従って、着色剤の配合割合は
不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して１〜５重
量部とする。

【００２８】なお、着色剤としては、無機又は有機顔料
ビヒクルを用いることができるが、特に、ＴｉＯ₂ 分の
少ない着色剤を用いることにより製品の透明感を高める
ことができる。

【００２９】本発明の人造大理石用組成物は、上記配合
成分の他、更に、低収縮剤、硬化遅延剤、増粘補助剤、
表面処理剤を含んでいても良い。

【００３０】低収縮剤は、成形時の収縮を抑えてクラッ
クを防止するために配合されるが、前述の如く、その配
合割合が多いと製品の透明性が損なわれる。従って、低
収縮剤は添加しない方が好ましいが、低収縮剤を添加す
る場合、その配合割合は、不飽和ポリエステル樹脂１０
０重量部に対して１０重量部以下、特に１〜５重量部と
し、前述の如く、硬化条件の緩和によりクラック防止効
果を高めるようにするのが好ましい。

【００３１】なお、低収縮剤としては、不飽和ポリエス
テル樹脂に対して相溶性に優れ、不飽和ポリエステル樹
脂と構造が比較的に似ているものが好ましく、具体的に
は三次元架橋ポリスチレンなどを用いることができる。

【００３２】硬化遅延剤は、不飽和ポリエステル樹脂の
硬化を遅延して成形時の取り扱い性を高めるために添加
する。硬化遅延剤は、通常の不飽和ポリエステル樹脂に
既に添加されているが、これらはある程度不飽和ポリエ
ステル樹脂の貯蔵中に反応して消費されてしまうため、
モノ−ｔ−ブチルハイドロキノン等の硬化遅延剤を、不
飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して３重量部以
下の範囲で必要に応じて添加する。

【００３３】増粘補助剤は、増粘剤による増粘作用を促
進させるために添加され、特に、気温の低い冬期に有効
である。増粘補助剤としては、水、グリセリン、エチレ
ングリコール等が用いられ、不飽和ポリエステル樹脂１
００重量部に対して０．５重量部以下の範囲で適宜配合
添加する。

【００３４】表面処理剤は、充填材として表面処理され
ていないガラスフリットを用いる場合、ガラスフリット
と不飽和ポリエステル樹脂との結合性を高め、得られる
製品の強度、煮沸性を向上させるために添加される。通
常の場合、表面処理剤としては、アクリルシラン系カッ
プリング剤を不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対
して６重量部以下の範囲で適宜配合添加する。

【００３５】このような成分を含む本発明の人造大理石
用組成物は、常法に従って加熱加圧成形することによ
り、透明性及び光沢度が極めて高い人造大理石を製造す
ることができるが、前述の如く、この加熱加圧成形に当
り、硬化条件を緩和することが極めて重要であり、１０
５〜１３５℃という比較的低温で成形することにより、
少ない低収縮剤使用量にて、或いは低収縮剤無使用に
て、成形時のクラックを防止して良好な製品を高い歩留
りで製造することが可能となる。

【００３６】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。

【００３７】実施例１表１に示す配合の本発明の人造大理石用組成物を用いて
加熱加圧成形することにより人造大理石を製造した。な
お、成形温度は製品表面側１２８℃、製品裏面側１０８
℃とした。

【００３８】得られた人造大理石の光沢度を光沢度計
（（株）堀場製作所製「グロスチェッカ」）で測定する
と共に、透明性を全光線透過率の測定により調べ、結果
を表１に示した。

【００３９】なお、用いた材料の詳細は次の通りであ
る。

【００４０】不飽和ポリエステル樹脂：ビスフェノール
系不飽和ポリエステル樹脂（液体状態の屈折率：１．５
３３，硬化物の屈折率：１．５４５）低収縮剤：三次元架橋ポリスチレン硬化剤：有機過酸化物Ｉ＝ｔ−ブチルパーオキシ−２−
エチルヘキサノエート有機過酸化物II＝ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモ
ノカーボネート硬化遅延剤：モノ−ｔ−ブチルハイドロキノン充填材：ガラスフリット組成；ＳｉＯ₂ ：５５重量％Ａｌ₂ Ｏ₃ ：１５重量％ＣａＯ：２５重量％Ｋ₂ Ｏ：０．５重量％Ｎａ₂ Ｏ：１．５重量％Ｂ₂ Ｏ₃ ：３．０重量％平均粒子径：１０μｍ屈折率：１．５４５内部離型剤：ステアリン酸亜鉛増粘剤：酸化マグネシウム増粘補助剤：水ガラス繊維：繊維長さ１．５ｍｍのチョップドストラン
ド表面処理剤：アクリルシラン系カップリング剤紫外線吸収剤：シアノアクリレート系着色剤：無機顔料ビヒクル（無機顔料コバルトブルーを
不飽和ポリエステル樹脂に分散させたもの）

【００４１】

【表１】

【００４２】表１より、本発明の人造大理石用組成物に
よれば、加熱加圧成形により透明性及び光沢度が著しく
良好な人造大理石を得ることができることがわかる。

【００４３】なお、表１の No.１において、表２の如く
配合条件又は成形条件を変えたものについても同様に光
沢度及び全光線透過率を調べ、結果を表２に示した。

【００４４】表１の No.１と表２とを比較することによ
りガラス繊維の長さは短い方が、また、ガラス繊維配合
量は２０重量部以下とすることが好ましく、充填材とし
てはガラスフリットを用いることが好ましいことがわか
る。また、低収縮剤の配合量を低減し、成形温度を低く
することが好ましいことがわかる。

【００４５】

【表２】

【００４６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の人造大理石
用組成物によれば、透明性及び光沢度が高い人造大理石
を加熱加圧成形により効率よく成形することができる。
本発明によれば、加熱加圧成形という生産性に優れた成
形法により、透明性、光沢度が著しく良好で意匠性に優
れ、高級感の高い人造大理石を効率的に製造することが
でき、その工業的有用性は極めて大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 14:22 14:36 24:08） 111:54 (72)発明者西村理愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地株式会社イナックス内 (72)発明者安藤秀幸愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地株式会社イナックス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不飽和ポリエステル樹脂：１００重量部，硬化剤：０．５〜２重量部，該不飽和ポリエステル樹脂の硬化物とほぼ同屈折率の充
填材：１００〜４００重量部，内部離型剤：０．５〜７．０重量部，増粘剤：０．５〜５．０重量部，ガラス繊維：３．０〜３０．０重量部，紫外線吸収剤：０．０２〜１．０重量部，着色剤：１〜５重量部，を含んでなる人造大理石用組成物。
【請求項２】請求項１において、さらに、低収縮剤：１０重量部以下，硬化遅延剤：０．３重量部以下，増粘補助剤：０．５重量部以下，表面処理剤：６重量部以下，を含むことを特徴とする人造大理石用組成物。