(57)【要約】【課題】ビス等を固着具を打ち込んで直接固着できると共にカッテイングが容易にでき、軽量で取り扱いがしやすく、また軽量でありながら比較的圧縮強度が高い熱硬化性合成樹脂成形品が得られる。【解決手段】熱硬化性合成樹脂に発泡材と無機系充填材や硬化剤等の添加材を加えた樹脂コンパウンドを成形して加熱硬化させると共に発泡させることで得られる熱硬化性合成樹脂成形品Ａであり、霜柱状の泡３を有する発泡層４が形成される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性合成樹脂に発泡材と無機系充填材や硬化剤等の添加材を加えた樹脂コンパウンドを成形して加熱硬化させると共に発泡させることで得られる熱硬化性合成樹脂成形品であって、霜柱状の泡を有する発泡層が形成されたことを特徴とする熱硬化性合成樹脂成形品。
【請求項２】
上記発泡層における霜柱状の泡の形状は長さＬ／直径Ｄの値が３以上になったことを特徴とする請求項１記載の熱硬化性合成樹脂成形品。
【請求項３】
熱硬化性合成樹脂に発泡材と無機系充填材や硬化剤等の添加材を加えた樹脂コンパウンドを金型に流し込み、金型を下面側から加熱することで加熱硬化させると共に発泡した泡を上下方向に長く伸ばして霜柱状の泡からなる発泡層を有する熱硬化性合成樹脂成形品を成形することを特徴とする熱硬化性合成樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キッチンカウンター、洗面カウンター等の部材として用いる熱硬化性合成樹脂成形品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般にキッチンカウンターや洗面カウンターとしては所謂人造大理石と称される熱硬化性合成樹脂成形品が用いられているが、この種の熱硬化性合成樹脂成形品は熱硬化性合成樹脂に無機充填材や硬化剤等の添加剤を加えた樹脂コンパウンドを金型に流し込み、加熱硬化させて成形している。
【０００３】
このような人造大理石と称される熱硬化性合成樹脂成形品は天然の大理石に近似した意匠性の高いもので強度が強いという特徴を有しているが、硬いものであるために直接ビス等の固着具を打ち込んで固着することができないという問題がある。またこのような熱硬化性合成樹脂成形品は厚み方向の全幅に亙って同じ高密度であり、カッテング等の加工性が悪いという問題がある。
【０００４】
本発明は叙述の点に鑑みてなされたものであって、ビス等の固着具を打ち込んで直接固着できると共にカッテイングが容易にでき、軽量で取り扱いがしやすく、また軽量でありながら比較的圧縮強度が高い熱硬化性合成樹脂成形品及びその製造方法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の熱硬化性合成樹脂成形品は、熱硬化性合成樹脂に発泡材と無機系充填材や硬化剤等の添加材を加えた樹脂コンパウンドを成形して加熱硬化させると共に発泡させることで得られる熱硬化性合成樹脂成形品であって、霜柱状の泡を有する発泡層が形成されたことを特徴とする。発泡層が形成されたことにより密度の低い部分を形成してビス等の固着具を直接打ち込んで固着でき、またカッテングが容易にできると共に軽量化できる。また霜柱状の泡を有する発泡層を形成したことにより、泡の量が多く軽量化できるにも拘わらず、泡の長さ方向の圧縮強度を比較的高くでき、さらに泡の長手方向と平行な方向のカッテングが一層容易にできる。また霜柱状の泡を有する発泡層を形成することで泡の長さ方向の熱伝導率とこれと直交する方向の熱伝導率を大きく異ならせることができ、熱伝導率に異方性のあるものを得ることができる。
【０００６】
また上記発泡層における霜柱状の泡の形状は長さＬ／直径Ｄの値が３以上になったことを特徴とすることも好ましい。この場合、霜柱状の泡の長さを長くできて上記性能を大幅に向上できる。
【０００７】
また本発明の熱硬化性合成樹脂成形品の製造方法は、熱硬化性合成樹脂に発泡材と無機系充填材や硬化剤等の添加材を加えた樹脂コンパウンドを金型に流し込み、金型を下面側から加熱することで加熱硬化させると共に発泡した泡を上下方向に長く伸ばして霜柱状の泡からなる発泡層を有する熱硬化性合成樹脂成形品を成形することを特徴とする。このように製造すると、霜柱状の泡を有する発泡層を容易に形成できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
樹脂コンパウンド１はビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性合成樹脂に発泡材と水酸化アルミニウム等の無機充填材や硬化剤などの添加材を添加して混合してある。かかる発泡材としては発泡材の膨張・発泡開始温度が樹脂コンパウンド１の硬化キックオフ温度付近のものが用いられる。この樹脂コンパウンド１は図２に示すように成形用の金型２に注入され、金型２の下から矢印ａのように加熱され、樹脂コンパウンド１が加熱硬化されると共に発泡材が発泡させられて泡３のある発泡層４が形成される。
【０００９】
金型２を加熱するとき本発明では発泡材の発泡開始温度以上の温度に加熱される。金型２が発泡材の膨張・発泡開始温度以上に加熱されるため加熱硬化を開始すると同時に発泡材が発泡を開始する。加熱硬化するとき樹脂コンパウンド１の金型２に近い下面側及び側面部が先に温度が上がって加熱加熱を開始する時間が速くなるために加熱硬化が進むにつれてこの部分の粘度が先に高くなるために泡３が粘度の低い上方に伸びるように発泡して上下に長い霜柱状の泡３が形成される。つまり、発泡時の泡３の下面及び側面の粘度より上方の粘度が低いために図３（ａ）（ｂ）（ｃ）の順に発泡した泡が上方に膨張して霜柱状の泡３が形成される。本発明ではこの泡３の上下方向の長さＬと左右方向の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄが３以上になるのが好ましい。
【００１０】
上記のようにして熱硬化性合成樹脂成形品Ａが図１のように形成され、人造大理石カウンター等に用いられる。このように形成された熱硬化性合成樹脂成形品Ａは発泡層４が形成されたことにより密度の低い部分を形成してビス等の固着具を直接打ち込んで固着でき、またカッテングが容易にできると共に軽量にできる。また霜柱状の泡３を有する発泡層４を形成したことにより、泡３の長手方向の圧縮強度を高くできて軽量にしながら比較的圧縮強度を高くでき、さらに泡の長手方向と平行な方向のカッテングが一層容易できる。また霜柱状の泡３を有する発泡層４を形成することで泡３の長さ方向（霜柱方向）の熱伝導率とこれと直交する方向（霜柱方向と垂直）の熱伝導率の差を大きくでき、熱伝導率に異方性のあるものを得ることができる。また霜柱状の泡３が形成されることでこの泡３の長さ方向に透光性が得られ、照明光を透過させることにより外観に変化が得られる。
【００１１】
【実施例】
以下本発明の実施例と比較例によりさらに詳細に説明する。
熱硬化性樹脂として三井武田ケミカル（株）製のビニルエステル樹脂１００ＰＨＲ、充填材として住友化学（株）製の水酸化アルミニム１５０ＰＨＲ、松本油脂（株）製の発泡材（膨張・発泡開始温度：１００℃）、化薬アクゾ（株）製の硬化剤（硬化キックオフ温度：約９０℃）を混合して樹脂コンパウンド１を調整した。この樹脂コンパウンド１を図２にような金型２に注入し、金型２を下から次の温度になるように加熱して熱硬化性合成樹脂成形品Ａを得た。
【００１２】
本発明の実施例１では、金型２の温度が１２０℃になるように加熱して成形し、本発明の実施例２では金型２が温度が１４０℃になるように加熱して成形した。また比較例１では金型２の温度が９０℃になるように加熱して成形し、比較例２では金型２の温度が１００℃になるように加熱して成形し、比較例３では金型２の温度が１１０℃になるように加熱して成形した。
【００１３】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は上記のように成形するとき、金型２の底部の上面から上方に向けて５ｍｍの寸法離れた位置、１０ｍｍの寸法離れた位置、１５ｍｍ離れた位置の部分で樹脂コンパウンド１の温度と粘度（１００〜１２０℃）を測定したグラフを示す。図４（ａ）は金型２の温度が９０℃に加熱して成形したものであり、図４（ｂ）は金型２の温度が１１０℃になるように加熱して成形したものであり、図４（ｃ）は金型２の温度が１２０℃になるように加熱して成形したものである。９０℃の温度で成形した場合、発泡するより先に加熱硬化を開始するために金型２からの熱や反応熱が樹脂コンパウンド１全体に伝わりやすく、樹脂コンパウンド１全体が同時に温度上昇すると共に粘度上昇するために発泡が進行せず泡３が殆ど発生しない。ところが、金型２の温度を高くして成形すると、加熱硬化を開始すると同時に発泡が開始され、温度勾配が大きく（上下方向の温度差が大きく）なると共に粘度勾配（上下方向の粘度差）を大きくでき、泡３が上下方向に伸びるように発泡して霜柱状の泡が形成される。
【００１４】
上記のように金型の温度を変えて成形した熱硬化性合成樹脂成形品の泡のＬ／Ｄ値、熱硬化性合成樹脂成形品の圧縮強さ、密度、熱伝導率を測定した結果を下記に示す。
（実施例１）
金型を１２０℃に加熱して成形した場合
Ｌ／Ｄ値：６．５０、圧縮強さ：１３．３ＭＰａ、成形品密度：０．７５ｇ／ｃｍ３、熱伝導率（霜柱方向）：０．３６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導率（霜柱方向と垂直）：０．１１４Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（実施例２）
金型を１４０℃に加熱して成形した場合
Ｌ／Ｄ値：７．５２、圧縮強さ：１２．６ＭＰａ、成形品密度：０．７１ｇ／ｃｍ３、熱伝導率（霜柱方向）：０．３６３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導率（霜柱方向と垂直）：０．１０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（比較例１）
金型を９０℃に加熱して成形した場合
Ｌ／Ｄ値：０（発泡なし）、圧縮強さ：４２．３ＭＰａ、成形品密度：１．６ｇ／ｃｍ３、熱伝導率（霜柱方向）：０．５５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導率（霜柱方向と垂直）：０．５５６Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（比較例２）
金型を１００℃に加熱して成形した場合
Ｌ／Ｄ値：１（発泡小）、圧縮強さ：４１．０ＭＰａ、成形品密度：１．４ｇ／ｃｍ３、熱伝導率（霜柱方向）：０．４７３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導率（霜柱方向と垂直）：０．４６４Ｗ／（ｍ・Ｋ）
（比較例３）
金型を１１０℃に加熱して成形した場合
Ｌ／Ｄ値：２．７３、圧縮強さ：８．６ＭＰａ、成形品密度：０．７７ｇ／ｃｍ３、熱伝導率（霜柱方向）：０．１２６Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導率（霜柱方向と垂直）：０．１１７Ｗ／（ｍ・Ｋ）
上記の結果を表にしたのが下記の表１である。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
また比較例１の成形品は図５（ａ）のような断面形状のものが得られ、実施例１の成形品は図５（ｂ）のような断面形状のものが得られた。
【００１７】
上記の結果のように本発明の実施例の成形品は、軽量にでき、また泡の長手方向の圧縮強度を高くできて軽量にしながら比較的圧縮強度を高くできる。また霜柱方向の熱伝導率と霜柱方向に対して垂直方向の熱伝導率の差を大きくでき、熱伝導率に異方性のあるものを得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明は、熱硬化性合成樹脂に発泡材と無機系充填材や硬化剤等の添加材を加えた樹脂コンパウンドを成形して加熱硬化させると共に発泡させることで得られる熱硬化性合成樹脂成形品であって、発泡層が形成されたので、密度の低い部分を形成してビス等の固着具を直接打ち込んで固着でき、またカッテングが容易にできると共に軽量化できるものであり、また霜柱状の泡を有する発泡層を形成したので、泡の量が多く軽量化できるにも拘わらず、泡の長さ方向の圧縮強度を比較的高くできものであり、さらに泡の長手方向と平行な方向のカッテングが一層容易できるものであり、また霜柱状の泡を有する発泡層を形成することで泡の長さ方向の熱伝導率とこれと直交する方向の熱伝導率を大きく異ならせることができ、熱伝導率に異方性のあるものを得ることができるものである。
【００１９】
また本発明の請求項２の発明は、請求項１において、上記発泡層における霜柱状の泡の形状は長さＬ／直径Ｄの値が３以上になったため、霜柱状の泡の長さを長くできるので上記性能を大幅に向上できるものである。
【００２０】
また本発明の請求項３の発明は、熱硬化性合成樹脂に発泡材と無機系充填材や硬化剤等の添加材を加えた樹脂コンパウンドを金型に流し込み、金型を下面側から加熱することで加熱硬化させると共に発泡した泡を上下方向に長く伸ばして霜柱状の泡からなる発泡層を有する熱硬化性合成樹脂成形品を成形するので、霜柱状の泡を有する発泡層を容易に形成でき、請求項１のような熱硬化性合成樹脂成形品を容易に得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の熱硬化性合成樹脂成形品の断面図である。
【図２】同上の成形する状態を示す断面図である。
【図３】同上の発泡する状態を説明する説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は成形するときの温度上昇や粘度上昇の状態を説明するグラフである。
【図５】（ａ）は比較例３により得られた熱硬化性合成樹脂成形品の断面の写真の複写物、（ｂ）は実施例３により得られた熱硬化性合成樹脂成形品の断面の写真の複写物である。
【符号の説明】
Ａ　熱硬化性合成樹脂成形品
１　樹脂コンパウンド
２　金型
３　泡
４　発泡層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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