(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビニルエステル、スチレンモノマー、及びアクリルモノマーを含む樹脂組成物に充填剤として粒径５〜２０μｍの析出型の水酸化アルミニウムに粒径５〜２０μｍの粉砕型の水酸化アルミニウムを混合したものを用いたことを特徴とする人造大理石の組成物。
【請求項２】
樹脂組成物のアクリルモノマーの分子量が２００〜６００であるものを用いたことを特徴とする請求項１記載の人造大理石の組成物。
【請求項３】
樹脂組成物に紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系のものを用いたことを特徴とする請求項１記載の人造大理石の組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家具の部材や建材として用いられる人造大理石の組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から合成樹脂に充填剤と硬化剤などの添加物を配合して得られる人造大理石の組成物が知られている。この人造大理石の組成物は所望の形状を有した金型に注型し、加熱してこの注型物を硬化させることにより人造大理石を形成している。
【０００３】
人造大理石を製造するための原料となる合成樹脂としては、従来よりポリエステル系、アクリル系、ビニルエステル系などが用いられてきたが、単なるこれらの合成樹脂よりなる人造大理石では耐熱性が悪いものであった。一方、合成樹脂の架橋状態や分子量を制御して耐熱性を上げようとすると合成樹脂自体の靱性が低下し、このような合成樹脂を用いた人造大理石は耐熱性に優れるが耐衝撃性が低下してしまうものであった。また、特に、通常のポリエステル系、ビニルエステル系の合成樹脂は分子構造上耐光性能が悪いため、それらを用いた人造大理石は日光など光の作用を受ける場所では利用が制限されることが多かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、耐衝撃性及び耐熱性を向上させ、更に耐光性能を付与し、また、外観性能、特に透明感に優れた人造大理石を得ることができる人造大理石の組成物を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る人造大理石の組成物は、ビニルエステル、スチレンモノマー、及びアクリルモノマーを含む樹脂組成物に充填剤として粒径５〜２０μｍの析出型の水酸化アルミニウムに粒径５〜２０μｍの粉砕型の水酸化アルミニウムを混合したものを用いたことを特徴とするものである。このような構成とすることで、ビニルエステルに架橋剤としてスチレンモノマー、及びアクリルモノマーを配合することで、硬化成型物の耐熱性及び耐衝撃性が向上するものである。そして析出型の水酸化アルミニウムは結晶が球形に近い形状であるため、この析出型の水酸化アルミニウムを充填剤として用いられる人造大理石は光の乱反射が少なく、透明性の高いものとなり、また、球形に近い形状であるため、樹脂組成物と配合された人造大理石の組成物の流動性が良くなり、また、水酸化アルミニウムの粒径を５〜２０μｍとすることで、人造大理石の組成物の粘度が急激に上昇して配合、混合が困難となったり、強度、特に耐衝撃強度が極端に低下してしまうという傾向がなくなるものである。しかも、析出型水酸化アルミニウムに粒径５〜２０μｍの粉砕型の水酸化アルミニウムを混合するので、光の乱反射の変化により透明性を調整したり、人造大理石の組成物の流動性を調整することが可能となる。
【０００６】
また、樹脂組成物のアクリルモノマーの分子量が２００〜６００であるものを用いることが好ましい。このような構成とすることで、耐衝撃性の向上、あるいは人造大理石の組成物の粘度の過度な上昇がなくて製造上の問題が生じないようになる。
【０００７】
また、樹脂組成物に紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系のものを用いることが好ましい。このような構成とすることで、耐光性能を付与することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
【０００９】
本発明において使用する樹脂組成物は、ビニルエステルに架橋剤としてスチレンモノマー及びアクリルモノマーを配合したものである。このようにビニルエステルに架橋剤としてスチレンモノマー及びアクリルモノマーを配合した樹脂組成物は硬化成形物の耐熱性及び耐衝撃性を向上させることができる。ここで、各成分の配合割合は、樹脂組成物全量に対して、ビニルエステルを４０〜６０重量部、スチレンモノマーを３０〜６０重量部、アクリルモノマーを７〜２０重量部とすることが好ましい。ビニルエステルは、エポキシ樹脂と不飽和一塩基酸との付加反応物であり、両末端のみに反応性不飽和基を有するものである。ここでエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びノボラック型エポキシ樹脂を用いることが好ましく、不飽和−塩基酸としてはアクリル酸を用いることが好ましい。また、アクリルモノマーとしては、一分子中に二個以上の反応性官能基を有するものが好ましく、更に、好ましくはアクリル基又はメタアクリロ基から選択される二個以上の反応性官能基を有するものを用いるものである。本発明はこれらのアクリルモノマーの分子量が耐衝撃性の向上の面から２００〜６００程度が好ましく、更には、２００〜４００程度のものがより好ましいものである。
【００１０】
この範囲以外のものについては２００以下であれば耐衝撃性の向上が少なく、６００以上になると配合した人造大理石の組成物の粘度が上昇して製造上の問題が生じてくると同時に耐衝撃性が低下傾向となる。
【００１１】
上記のような樹脂組成物はビニルエステル樹脂をスチレンモノマーに溶解させ、更にアクリルモノマーを配合することにより調製することができる。
【００１２】
そして、上記樹脂組成物に充填剤として水酸化アルミニウムを配合する。
【００１３】
水酸化アルミニウムは熱容量が大きいため、人造大理石の熱容量を向上して耐熱性を著しく向上させることができる。配合量が多くなると耐熱性は優れるが、耐衝撃性が低下するため、水酸化アルミニウムは樹脂組成物１００重量部に対して１８０〜３００重量部の配合量が好ましい。
【００１４】
ここで、水酸化アルミニウムは、原料のボーキサイトからバイヤー法と呼ばれる製法により得られる白色の粉末結晶であるが、その晶析工程から出てきたままの型である析出型のものと、その析出したものを更に粉末工程を経て細かくされた粉砕型のものがある。
【００１５】
本発明においては充填剤として使用する水酸化アルミニウムとして、粒径５〜２０μｍの析出型のものに粒径５〜２０μｍの粉砕型の水酸化アルミニウムを混合したものを用いることを特徴としている。析出型のものは結晶が球形に近い形状であるため、充填剤として用いて得られる人造大理石は乱反射が少なく、外観性能として非常に透明性の高いものとなる。また、球形に近い形状が樹脂組成物と配合された人造大理石の組成物の流動性を大幅に改善し、注型法における金型注入時間の短縮につながり、生産性の向上を図ることができる。また、本発明においては析出型の水酸化アルミニウムの粒径を５〜２０μｍとしたのは以下の理由による。すなわち、粒径が５μｍ以下であれば、配合された人造大理石の組成物の粘度が急激に上昇し、配合、混合が困難となるので、通常の注型による方法では製造上使用できない。また、粒径が２０μｍ以上になると、製造上の問題はないが、成形品である人造大理石の強度、特に耐衝撃強度が極端に低下してしまう傾向にある。このため、５〜２０μｍとするものであり、好ましくは７〜１５μｍとするものである。
【００１６】
また、本発明において充填剤として使用する水酸化アルミニウムとして析出型の水酸化アルミニウムに粉砕型の水酸化アルミニウムを適宜混合して用いているので、外観的に光りの乱反射の変化により透明性を調整したり、人造大理石の組成物の流動性を調整することができる。
【００１７】
水酸化アルミニウムの粒子は人造大理石の組成物の分散性と耐衝撃性の両面からあらかじめ各種シランカップリング剤で処理されたものを用いることが好ましい。
【００１８】
更に、本発明では耐光性能を向上させるため、人造大理石の組成物に耐光安定剤としてベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤を配合することを特徴としている。
【００１９】
紫外線吸収剤は上記のベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤の他に、トリアジン系、ベンゾエート系、サリレート系、シアノアクリレート系、シュウ酸アニリド系、ベンゾフェノン系などがあるが、本発明における人造大理石の組成物では紫外線吸収による耐光安定性及びその組成物に及ぼす着色の影響などから最も良いベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤を用いるものである。
【００２０】
上記のようにして得られる人造大理石の組成物を加熱硬化することで人造大理石を製造することができるものである。
【００２１】
すなわち、人造大理石を製造するに当たっては、まず、樹脂組成物に、充填剤、硬化剤、及び紫外線吸収剤及び各種の添加剤を所定の割合で配合し、撹拌機等により混合撹拌して人造大理石の組成物を調製する。
【００２２】
このようにして得られた人造大理石の組成物を３〜５０Ｔｏｒｒ程度の減圧下で真空脱泡処理し、脱泡された人造大理石の組成物を所定の金型内に注入し、５０〜１１０℃の温度で３０〜１２０分間加熱する。加熱することで、人造大理石の組成物中のビニルエステル樹脂、スチレンモノマー、及びアクリルモノマーの共重合反応を促進させて人造大理石組成物の硬化成形を行うことができる。
【００２３】
このようにして製造される人造大理石は、外観的に特に透明性に優れ、また、耐熱性に優れ、耐衝撃性及び耐光安定性に優れたものとなる。
【００２４】
また、得られた人造大理石は例えば板状に成形してキッチンカウンターの天板に使用することができるものであるが、耐光安定性に優れた本発明の人造大理石は日光など光の作用を受ける場所での使用も可能となるものである。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳述する。
【００２６】
（実施例１）
ビニルエステルとして平均分子量１．６×１０３のビスフェノールＡ型エポキシアクリレートを用い、アクリルモノマーとして平均分子量２９６（ＫＡＹＡＲＡＤ  ＴＭＰＴＡ  日本化薬（株）製）を用いた。重合性モノマーとしてそのアクリルモノマー５重量部、スチレンモノマー４３重量部を配合して樹脂組成物を得た。更に、この樹脂組成物１００重量部に対して２００重量部を充填剤として析出型の水酸化アルミニウム（ＣＷ−３０８Ｂ  住友化学（株）製）１６０重量部と粉砕型の水酸化アルミニウム（ＣＷ−３１０ＳＨ  住友化学（株）製）４０重量部を混合して配合した。更に、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤（Ｖｉｏｓｏｒｐ  ５８３  共同薬品（株）製）０．６重量部を添加し、更に、硬化剤（パーキュアＷＯ  日本油脂（株）製）を適量添加して人造大理石の組成物を得た。
【００２７】
上記のようにして得た人造大理石の組成物を１８Ｔｏｒｒの減圧下で３０分間真空脱泡処理し、１０ｍｍ厚の平板を形成するための金型内に注入し、金型温度を９０℃で６０分間加熱して人造大理石の組成物を硬化させた。
【００２８】
得られた板状の人造大理石は透明性に優れ、耐衝撃性：シャルピー衝撃強度９．５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ２、耐候性：サンシャインウエザメータ２００時間経過後の色変化ΔＥ＝３．９の性能を示した。
【００２９】
（実施例２）
ビニルエステルとして平均分子量１．７×１０３のビスフェノールＡ型エポキシアクリレートを用い、アクリルモノマーとして平均分子量２９８（ＫＡＹＡＲＡＤ  ＰＥＴ−３０  日本化薬（株）製）を用いた。重合性モノマーとしてそのアクリルモノマー６重量部、スチレンモノマー４５重量部を配合して樹脂組成物を得た。更に、この樹脂組成物１００重量部に対して２８０重量部を充填剤として析出型の水酸化アルミニウム（ＣＷ−３０８Ｂ  住友化学（株）製）１００重量部と粉砕型の水酸化アルミニウム（ＣＷ−３１０ＳＨ  住友化学（株）製）１８０重量部を混合して配合した。更に、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤（ＴＩＮＵＶＩＮ３２０  チバガイギー（株）製）０．５重量部を添加し、更に、硬化剤（パーキュアＷＯ  日本油脂（株）製）を適量添加して人造大理石の組成物を得た。
【００３０】
上記のようにして得た人造大理石の組成物を２５Ｔｏｒｒの減圧下で４０分間真空脱泡処理し、１０ｍｍ厚の平板を形成するための金型内に注入し、金型温度を９０℃で５５分間加熱して人造大理石の組成物を硬化させた。
【００３１】
得られた板状の人造大理石は透明性に優れ、耐衝撃性：シャルピー衝撃強度１１．２ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ２、耐候性：サンシャインウエザメータ２００時間経過後の色変化ΔＥ＝４．０の性能を示した。
【００３２】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、ビニルエステル、スチレンモノマー、及びアクリルモノマーを含む樹脂組成物に充填剤として粒径５〜２０μｍの析出型の水酸化アルミニウムに粒径５〜２０μｍの粉砕型の水酸化アルミニウムを混合したものを用いたので、耐熱性及び耐衝撃性が向上するものであり、また、析出型の水酸化アルミニウムは結晶が球形に近い形状であるため、この析出型の水酸化アルミニウムを充填剤として用いられる人造大理石は光の乱反射が少なく、透明性の高いものとなり、また、球形に近い形状であるため、樹脂組成物と配合された人造大理石の組成物の流動性が良くなり、また、水酸化アルミニウムの粒径を５〜２０μｍとしてあるので、人造大理石の組成物の粘度が急激に上昇して配合、混合が困難となったり、強度、特に耐衝撃強度が極端に低下してしまうという傾向がなく、この結果、耐衝撃性及び耐熱性が向上し、しかも、析出型水酸化アルミニウムに粒径５〜２０μｍの粉砕型の水酸化アルミニウムを混合するので、光の乱反射の変化により透明性を調整したり、人造大理石の組成物の流動性を調整することが可能となるものである。
【００３３】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、樹脂組成物のアクリルモノマーの分子量が２００〜６００であるものを用いてあるので、耐衝撃性の向上、あるいは人造大理石の組成物の粘度の過度な上昇がなくて製造上の問題が生じないようにすることができるものである。
【００３４】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、樹脂組成物に紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系のものを用いるので、耐光性能を付与することができて、耐光性能の優れた人造大理石を得ることができ、この結果、日光など光の作用を受ける場所でも使用可能な人造大理石を提供することができるものである。