(57)【要約】【課題】表面に高温の物体を置いても、樹脂部分の変色や白化、クラックの発生を抑制することができる人造大理石の製造方法及び人造大理石を提供すること。【解決手段】樹脂と粒状柄材２を含有する樹脂組成物を成形してなる人造大理石３を製造する際に、粒状柄材２として樹脂が硬化した樹脂硬化物１より硬度の高い材料を使用し、表面の樹脂硬化物１を選択的に研磨して、粒状柄材２の一部を樹脂硬化物１の表面から突出させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と粒状柄材を含有する樹脂組成物を成形してなる人造大理石の製造方法であって、前記粒状柄材として前記樹脂が硬化した樹脂硬化物より硬度の高い材料を使用し、前記樹脂硬化物の表面を選択的に研磨して粒状柄材の一部を樹脂硬化物の表面から突出させることを特徴とする人造大理石の製造方法。
【請求項２】
前記粒状柄材が、天然石の粉砕物であることを特徴とする請求項１に記載の人造大理石の製造方法。
【請求項３】
前記粒状柄材が、粒子径０．３〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の人造大理石の製造方法。
【請求項４】
樹脂と粒状柄材を含有する樹脂組成物を硬化させて成形した人造大理石であって、前記粒状柄材は、前記樹脂が硬化した樹脂硬化物より硬度が高く、かつ前記樹脂硬化物の表面から一部が突出していることを特徴とする人造大理石。
【請求項５】
前記粒状柄材が人造大理石の表面に点在していることを特徴する請求項４に記載の人造大理石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人造大理石の製造方法及び人造大理石に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、天然の大理石と同じ素材感、質感、自然感等をもたせた、樹脂製の人造大理石が、住宅等の建材をはじめとして、キッチン、バス、洗面化粧台等の広範囲で利用されている。
【０００３】
このような人造大理石の製造においては、柄付けが行われており、形成された柄により天然石に限りなく近い印象を与えている。
人造大理石の柄付けについては、従来、天然石の粉砕物や粉末を粒状柄材として含む樹脂組成物を硬化させた後、樹脂硬化物表面を平面状に研磨して、粒状柄材を表面に表出させる方法が用いられている（特許文献１−３参照）。それにより、表面が平坦で、かつ天然大理石のような柄を表現することができる。
【０００４】
しかしながら、前記の通り、人造大理石は樹脂を主成分としているため、高温に熱した物体を人造大理石の表面に直接置くと、変色や白化、クラックの発生等の問題が生じる。
【０００５】
そこで、従来、樹脂の種類を変えることや、添加する無機充填剤の種類や量を変更することにより耐熱性の向上を図ってきた（特許文献４−６参照）。
【０００６】
特許文献４では、アクリル系バインダー樹脂と天然石を混合することで、難燃性、耐摩耗性、耐擦傷性、耐候性に優れる人造石を製造する方法が提案されている。特許文献５では、アクリル樹脂を用いた人造大理石においてカップリング剤を用いることなく、アクリル変性シリコンを配合して耐熱性、耐薬品性を向上させる方法が提案されている。特許文献６では、充填剤としてバーミキュライトを添加することで、耐熱性を向上できる人造大理石の製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−３６４９０１号公報
【特許文献２】特開平４−３６３２０１号公報
【特許文献３】特開平３−１５０２４４号公報
【特許文献４】特開平６−２１８７３７号公報
【特許文献５】特開平７−８１９８８号公報
【特許文献６】特開２００２−３４８１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献４−６のような従来技術をもってしても、人造大理石では、その表面が、樹脂部分の表面と粒状柄材の表面とが一体化した平面により形成され、平坦であるため、高温に熱した物体を人造大理石の表面に直接置くと、樹脂部分と直接接触してしまう。その結果、樹脂部分の変色や白化、クラックの発生等の問題が生じ、耐熱性向上には自ずと限界があった。
【０００９】
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、表面に高温の物体を置いても、樹脂部分の変色や白化、クラックの発生を抑制することができる人造大理石の製造方法及び人造大理石を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、本発明の人造大理石の製造方法は、樹脂と粒状柄材を含有する樹脂組成物を成形してなる人造大理石の製造方法であって、粒状柄材として樹脂が硬化した樹脂硬化物より硬度の高い材料を使用し、樹脂硬化物の表面を選択的に研磨して粒状柄材の一部を樹脂硬化物の表面から突出させることを特徴としている。
【００１１】
この人造大理石の製造方法においては、粒状柄材が、天然石の粉砕物であることが好ましい。
【００１２】
この人造大理石の製造方法においては、粒状柄材が、粒子径０．３〜２．０ｍｍであることが好ましい。
【００１３】
本発明の人造大理石は、樹脂と粒状柄材を含有する樹脂組成物を硬化させて成形した人造大理石であって、粒状柄材は、樹脂が硬化した樹脂硬化物より硬度が高く、かつ樹脂硬化物の表面から一部が突出していることを特徴とする。
【００１４】
この人造大理石においては、粒状柄材が人造大理石の表面に点在していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、人造大理石の表面に高温の物体を置いても、樹脂部分の変色や白化、クラックの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の人造大理石を示す概略断面図である。
【図２】比較例の人造大理石を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の人造大理石の製造方法及び人造大理石について図に沿って詳細に説明する。図１は、本発明の人造大理石を示す概略断面図である。
【００１８】
人造大理石３は、樹脂と粒状柄材２を含有する樹脂組成物を成形してなるものであり、粒状柄材２としては、樹脂が硬化した樹脂硬化物１より硬度の高い材料が使用され、樹脂硬化物１を選択的に研磨することにより、粒状柄材２の一部が樹脂硬化物１の表面から突出している。樹脂硬化物１の表面から突出する粒状柄材２は、人造大理石３の表面に点在している。
【００１９】
樹脂としては、通常、人造大理石３に用いられる樹脂であれば特に制限なく用いることができ、例えば、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を単独で、あるいはこれらの２種類以上を併用して用いることができ、所望の製品品質に見合った最適配合が考慮される。
【００２０】
ビニルエステル樹脂としては、例えば、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂、ノボラック型ビニルエステル樹脂あるいはその両方を混合して用いることができる。
【００２１】
ここで、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂と酸との付加反応物であって、いずれも両末端のみに反応型不飽和基を有するものである。また、ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型、ビスフェノールＦ型等の各種のものを用いることができる。また、通常、ビニルエステル樹脂は、架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマー等が配合されているものであるが、その組成は特に限定されない。
【００２２】
熱硬化型アクリル樹脂としては、例えば、メチルメタアクリレートモノマー、多官能のアクリルモノマー、プレポリマー、あるいはポリマーのそれぞれ２種以上の混合物で構成されたアクリルシロップと称されるものを用いることができる。もちろん、その形態は特に限定されない。
【００２３】
エポキシ樹脂は、一般に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、長鎖脂肪族型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂等に分類される。エポキシ樹脂には、いずれも用いることができる。
【００２４】
エポキシ樹脂の硬化剤としては、ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノフェニルスルホン等のアミン系硬化剤が例示される。また、無水フタル酸、テトラ及びヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ピロメリット酸、無水ＨＥＴ酸、ドデセニル無水コハク酸等の酸無水物系硬化剤が例示される。また、ダイマー酸とポリアミンの縮合体として形成されるポリアミド系硬化剤等も例示される。
【００２５】
通常、常温〜中温硬化系ではアミン系硬化剤が、高温系では、硬化反応が緩やかで大型の成形品でも硬化歪みの少ない成形品が得られる酸無水物系硬化剤が選定される。
【００２６】
粒状柄材２は、天然石の粉砕物であることが人造大理石３の質感や風合い等の観点から好ましい。
【００２７】
粒状柄材２の原料となる天然石としては、樹脂硬化物１よりも硬度が高い天然石であれば特に制限されるものではなく、例えば、珪石、黒曜石、大理石、花崗岩、安山岩等が例示される。中でも珪石の一種である石英は好適である。
【００２８】
粒状柄材２の硬度は、ビッカース硬度Ｈｖで６５０〜７０００のものが考慮され、７００〜２１００が好ましい。例えば、石英は、ビッカース硬度Ｈｖがおよそ１１００である。
【００２９】
粒状柄材２の形状としては球状もしくは不定形であってよく、粒子径が、０．３〜２．０ｍｍであるものが好ましい。粒状柄材２の粒子径を上記範囲内とすることにより、人造大理石３の耐熱性を良好なものとすることができる。粒状柄材２の粒子径が０．３ｍｍを下回る場合、人造大理石３の表面に突出する粒状柄材２の一部が微細すぎるために、耐熱性の向上効果が得られにくくなることがある。一方、粒状柄材２の粒子径が２．０ｍｍを上回る場合には、人造大理石３の質感が低下しやすくなることがある。なお、粒状柄材２の粒子径とは、粒状柄材２の最大長さのことである。
【００３０】
粒状柄材２を製造するための粉砕方法としては、上記の粒子径の範囲のものが得られる粉砕方法であれば特に制限されない。例えば、ローラーミル、ボールミル、ロッドミル、ジェットミル、メディアミル、セラミックスメディアミル等の粉砕機を用いる粉砕方法が採用可能である。
【００３１】
また、上記の粉砕機を用いて粉砕をした後、ふるい機にかけて所望の粒子径の粒状柄材２を選別することができる。
【００３２】
人造大理石３の製造に際しては、例えば、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂に、粒状柄材２、硬化剤、トナーなどの着色剤、無機充填剤等を配合した後、均一に混合し、脱泡して樹脂組成物を得る。次いで、この樹脂組成物を金型に流し込んで所定の硬化条件で硬化させる。
【００３３】
樹脂組成物における粒状柄材２の配合量は、適宜設定することができるが、通常、樹脂成分１００質量部に対して１０〜３００質量部、好ましくは５０〜２００質量部の範囲である。
【００３４】
無機充填剤としては、代表的には、水酸化アルミニウム、シリカ、ガラスパウダー、炭酸カルシウムの内の１種類、あるいは２種類以上の混合物が例示される。無機充填剤の配合量は、樹脂組成物の硬化を阻害しない範囲で適宜設定することができるが、通常、樹脂成分１００質量部に対して２０〜４００質量部、好ましくは５０〜２００質量部の範囲である。
【００３５】
これらの配合物を所定の割合で配合し、攪拌機等により混合攪拌して樹脂組成物を調製する。粒状柄材２は樹脂組成物中に均一に分散する。
【００３６】
得られた樹脂組成物を３０〜５０Ｔｏｒｒ程度の減圧下で脱泡処理をし、脱泡後の樹脂組成物を減圧状態から開放し、所望形状の金型に注入して成形（注型成形）する。
【００３７】
注型成形としては、金属、樹脂等を材料とする所望形状の金型に樹脂組成物を注型し硬化させる方法、２枚のガラス板または金属板と軟質シール材及びクランプにより構成されたセルを用いる方法、２枚のステンレス製連続ベルトによる連続セル等が適用可能である。
【００３８】
硬化は、金型を５０〜１１０℃の温度で２０〜１５０分間加熱することにより行うことができる。
【００３９】
硬化時における加熱方法としては、特に限定されず、例えば、温風、温水、赤外線ヒーター等の熱源により加熱する方法等が例示される。
【００４０】
硬化後の樹脂硬化物１に対して、表面研磨処理を施し、粒状柄材２の一部が樹脂硬化物１の表面に出るまで樹脂の部分のみを研磨して、除去することによって、人造大理石３が得られる。
【００４１】
表面研磨の方法としては、特に限定されず、例えば、エアーサンダー、ウォータージェット、ブラシ、サンドペーパーにより研磨する方法等が例示される。
【００４２】
使用可能な研磨材としては、例えば、ダイヤモンド、炭化ホウ素、コランダム、アルミナ、ジルコニア等の砥粒や、この砥粒が練り混まれたナイロンフィラメントからなるディスク状の研磨ブラシ等が例示される。
【００４３】
樹脂硬化物１の表面研磨によって、粒状柄材２と樹脂硬化物１との間の硬度の差に基づいて、簡便かつ選択的に樹脂の部分のみを研磨して、除去することができる。粒状柄材２は、樹脂硬化物１の表面から一部が突出し、人造大理石３の表面に点在する。
【００４４】
突出する粒状柄材２の大きさは、人造大理石３の上に置く物体を安定に支持することができ、かつ人造大理石３の外観が損なわない程度とすることが好ましい。例えば、突出する高さは０．１５〜１．８ｍｍ、好ましくは０．２〜１．５ｍｍの範囲が例示される。
【００４５】
また表面積の割合は、人造大理石３の表面積の３０〜９５％、好ましくは５０〜８０％の範囲が例示される。
【００４６】
本発明により製造される人造大理石は、住宅等の建材をはじめとして、キッチンカウンター、浴槽、洗面化粧台等に好適に用いることができる。
【００４７】
以下に実施例を示すが、本発明の人造大理石の製造方法及び人造大理石は、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００４８】
＜実施例＞
樹脂：ビニルエステル樹脂（昭和高分子（株）製、ＫＦ−４７Ｋ−１）１００質量部に対し、無機充填剤：水酸化アルミニウム（住友化学工業（株）製、ＣＷ３１３ＳＨ）１８０質量部、トナー：ビニルエステル樹脂用トナー（大日精化工業（株）製）１質量部、硬化剤：化薬アクゾ株式会社製、トリゴノックス１２１−５０Ｅ  ２質量部、粒状柄材：石英の粉砕物（ふるい機を用いて得られた粒子径０．３〜２．０ｍｍのもの）１００質量部を配合して十分に混合して、樹脂組成物を得た。
【００４９】
このようにして得た樹脂組成物を３０Ｔｏｒｒの減圧下で６０分間真空脱泡処理し、これを３０×３０×１ｃｍの試作金型に流し込み、９０℃、２０分の条件で硬化させることで平板状の樹脂硬化物を得た。
【００５０】
前記樹脂硬化物の表面を、アルミナを含有するブラシを装着したエアーサンダー（ダブルアクションサンダー）を用いて、粒状柄材の一部が表面に出るまで樹脂部分のみを研磨、除去した。
【００５１】
これにより、図１に示す人造大理石を得た。
＜比較例＞
実施例と同様の方法により得られた樹脂硬化物の表面を研磨せず、この樹脂硬化物をもって図２に示す人造大理石とした。なお、図２において、１は、樹脂硬化物、２は、粒状柄材、３は、人造大理石である。
＜耐熱性の評価＞
実施例及び比較例で得られた人造大理石の表面に、４００℃に熱した鍋を３０分置いた後、実施例及び比較例の人造大理石の表面の状態を観察することで耐熱性を評価した。
＜評価結果＞
実施例の人造大理石では、４００℃に熱した鍋を３０分置いた後、鍋を除去したところ、人造大理石の表面に異常は認められなかった。これは、従来の表面が平坦で樹脂と粒状柄材が同一平面上に存在する人造大理石と異なり、粒状柄材の一部が表面から突出することで高温の鍋と人造大理石の樹脂部分が直接接触することが無くなったためと考えられる。
【００５２】
これに対して、比較例の人造大理石では、４００℃に熱した鍋を３０分置いた後、鍋を除去したところ、人造大理石の表面の白化が認められた。人造大理石の表面が平坦であり、高温の鍋と人造大理石の樹脂部分が直接接触したため、熱による樹脂の変色が起こった。
【００５３】
以上の結果から、本発明の人造大理石は、表面に直接高温の物体を置いても変色やクラックの発生を抑制可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００５４】
１  樹脂硬化物
２  粒状柄材
３  人造大理石
【図１】
2014076922.tif 000003
【図２】
2014076922.tif 000004