(57)【要約】    【課題】天然大理石の外観を呈する人工大理石を製造する。    【解決手段】着色剤を添加して均一な色彩に混練した樹脂製の大理石素材を粒状、片状又は塊状に破砕し、色彩の異なる複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成形面上に並べて加圧し、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を流動させるとともに相互に一体化させ、天然大理石の外観を呈する人工大理石を得る。着色剤は斑模様に混練してもよい。また、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊の表面に着色剤の表面層を形成するようにすることもできる。大理石素材の樹脂には充填剤、例えば水和金属化合物や炭酸カルシウムを添加混合するのがよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤を添加して均一な色彩に混練した樹脂製の大理石素材を粒状、片状又は塊状に破砕し、
色彩の異なる複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成形面上に並べて加圧し、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を流動させるとともに相互に一体化させ、天然大理石の外観を呈する人工大理石を得るようにしたことを特徴とする人工大理石の製造方法。
【請求項２】
複数の着色剤を添加し斑模様になるように混合した樹脂製の大理石素材を粒状、片状又は塊状に破砕し、
斑模様の複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成型面上に並べて加圧し、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を流動させるとともに相互に一体化させ、天然大理石の外観を呈する人工大理石を得るようにしたことを特徴とする人工大理石の製造方法。
【請求項３】
上記大理石素材の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊の表面に着色剤の表面層を形成し、該複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成型面上に並べて加圧し、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊と着色剤を流動させるとともに、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を相互に一体化させ、天然大理石の外観を呈する人工大理石を得るようにした請求項１又は２記載の人工大理石の製造方法。
【請求項４】
樹脂製の大理石素材を粒状、片状又は塊状に破砕し、複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊の表面に着色剤の表面層を形成し、
表面層の色彩の異なる複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成型面上に並べて加圧し、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊と着色剤を流動させるとともに、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を相互に一体化させ、天然大理石の外観を呈する人工大理石を得るようにしたことを特徴とする人工大理石の製造方法。
【請求項５】
大理石素材の樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１ないし４のいずれかに記載の人工大理石の製造方法。
【請求項６】
大理石素材の樹脂が生分解性プラスチックである請求項１ないし４のいずれかに記載の人工大理石の製造方法。
【請求項７】
破砕前の大理石素材の樹脂にフィラー状、粉状、粒状、片状又は塊状の充填剤を添加混合するようにした請求項１ないし４いずれかに記載の人工大理石の製造方法。
【請求項８】
充填剤が水和金属化合物であり、該水和金属化合物によって難燃性又は不燃性を付与するようにした請求項６記載の人工大理石の製造方法。
【請求項９】
充填剤が炭酸カルシウムである請求項６記載の人工大理石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は人工大理石の製造方法に関し、特に天然大理石の外観を呈する人工大理石を製造するようにした方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然の大理石（花崗岩）はその外観の優雅さから、壁材、床材、天板等に用いられているが、重量があり、又硬くて加工がし難く、さらには大きな寸法のものの入手が困難である、などの難点がある。
【０００３】
他方、不飽和ポリエステル樹脂、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に柄材を配合して金型に注入し、加熱硬化させて人工大理石を製造するようにした方法、メタクリル酸メチルを主成分とする重合性成分、水酸化アルミニウム、架橋性単量体及び着色顔料からなる組成物の重合硬化物を小粒子、中粒子、大粒子に破砕し、色調の異なる粒子を混合し、重合性成分、水酸化アルミニウム、架橋性単量体及び重合開始剤に配合して人工大理石を製造するようにした方法が知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８３５７８号公報
【特許文献２】特許第３１９２９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２記載の人工大理石では基材表面に絵柄フィルムを貼着するようにしたものに比して外観は優れているものの、天然大理石の外観に比較すると、依然として人造的な印象を与えるものであり、この点で改良の余地があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑み、天然大理石の外観を呈する人工大理石を製造できるようにした人工大理石の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明に係る人工大理石の製造方法は、着色剤を添加して均一な色彩に混練した樹脂製の大理石素材を粒状、片状又は塊状に破砕し、色彩の異なる複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成形面上に並べて加圧し、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を流動させるとともに相互に一体化させ、天然大理石の外観を呈する人工大理石を得るようにしたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る人工大理石の製造方法は、複数の着色剤を添加し斑模様になるように混合した樹脂製の大理石素材を粒状、片状又は塊状に破砕し、斑模様の複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成型面上に並べて加圧し、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を流動させるとともに相互に一体化させ、天然大理石の外観を呈する人工大理石を得るようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る人工大理石の製造方法は、樹脂製の大理石素材を粒状、片状又は塊状に破砕し、複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊の表面に着色剤の表面層を形成し、表面層の色彩の異なる複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成型面上に並べて加圧し、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊と着色剤を流動させるとともに、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を相互に一体化させ、天然大理石の外観を呈する人工大理石を得るようにし
たことを特徴とする。
【００１０】
本発明の特徴は色彩の異なる複数の樹脂の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成形面に並べて加圧し、樹脂の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を流動させるとともに、相互に一体化し、そのときに色彩（着色剤）を流動させるようにした点にある。
【００１１】
色彩の異なる破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊が流動し、あるいは破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊が流動しながらそれらの境界部分で着色剤が流動すると、研磨した天然大理石の表面に現れる模様を呈する人工大理石が製造できる。
【００１２】
着色剤を混合した大理石素材の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊の表面に着色剤の表面層を形成し、複数の破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を成型面上に並べて加圧し、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊と着色剤を流動させるとともに、破砕粒、破砕片及び／又は破砕塊を相互に一体化させ、天然大理石の外観を呈する人工大理石を得ることもできる。
【００１３】
着色剤は原材料の樹脂に混合し樹脂の表面に表面層を形成できるものであればどのようなものでもよい。また、大理石素材の樹脂は例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂（生分解性プラスチックを含む）、あるいはアクリル樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を採用することができる。
【００１４】
さらに、大理石素材の樹脂にはフィラー状、粉状、粒状、片状又は塊状の充填剤を添加混合するようにしてもよい。例えば、水和金属化合物を添加することができ、これらは加熱によって化合物中の水分が分離して難燃性又は不燃性を付与できると考えられる。また、炭酸カルシウムを添加するようにしてもよい。
【００１５】
充填剤の量は特に限定されない。本件発明者の実験によれば全体の７０重量％以上を添加しても問題なく製造できることが確認された。
【００１６】
また、大理石素材の樹脂には生分解性プラスチックにはポリ乳酸系の生分解性プラスチック、脂肪族系ポリエステル系の生分解性プラスチック、加熱によって軟化溶融し得るその他の公知の生分解性プラスチックを用いることができる。
【００１７】
特に、ポリ乳酸系の生分解性プラスチックの場合、加熱すると軟化して粘着性が増加することから、加熱したローラなどで加工することは難しいが、軟化したポリ乳酸系の生分解性プラスチックに充填剤、例えば水和金属化合物を添加し混合すると、生分解性プラスチックの粘着性が低下し、任意の形状に加工することが可能となる。
【００１８】
大理石素材の樹脂と充填剤や着色剤は混練機で混合又は混練し、１軸又は２軸の押出機で混合しながら押し出すようにしてもよい。
【００１９】
破砕は公知の破砕機を使用することができる。加圧は上下のローラで加圧してもよく、金型で加圧するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る人工大理石の製造方法の好ましい実施形態を示す。人工大理石を製造する場合、水和金属化合物、例えば水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム、あるいは炭酸カルシウムを準備する。この水和金属化合物や炭酸カルシウムは平均外径１０μｍ〜３５μｍの粉状のものを用いる。
【００２１】
また、大理石素材の樹脂、例えば適当な大きさのチップ状のポリプロピレンやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を準備する。これらの樹脂は１種でもよく、２種が混ざったものでもよい。また、ポリ乳酸系の生分解性プラスチックを大理石素材の樹脂としても用いることもできる。
【００２２】
他方、混練機１０の加熱ヒータを作動させ、混練機１０内部を熱可塑性樹脂の溶融温度、例えば１００°Ｃ〜３００°Ｃの範囲内の温度まで上昇させておき、図１の(a)に示さ
れるように、破砕した熱可塑性樹脂のチップを混練機１０内に投入し、攪拌しながら溶融させる。バインダー樹脂のチップの投入は一度に行ってもよく、複数回に分けて行ってもよい。バインダー樹脂の溶融中に攪拌羽根の回転による溶融樹脂の攪拌によって熱が発生する場合には加熱ヒータによる加熱温度はバインダー樹脂の溶融温度よりも多少低温であってもよい。
【００２３】
熱可塑性樹脂が十分に軟化又は溶融すると、準備した充填剤、例えば水和金属化合物や炭酸カルシウムを一度に又は複数回に分けて混練機１０内に投入するとともに、着色剤、例えば塗料を一度に又は複数回に分けて混練機１０内に投入し、軟化・溶融した熱可塑性樹脂と充填剤及び着色剤を実質的に均一になるように混練する。充填剤は一度に大量に投入すると、軟化・溶融した樹脂の温度が低下してしまうことがあるので、混練機１０への投入前に複合素材の原料を予め加熱ヒータ等で適当な温度に加熱してもよい。
【００２４】
また、熱可塑性樹脂を溶融状態のままで長時間加熱すると、樹脂本来の物性が損なわれることもあるので、十分に溶融した後、短時間で混練を完了させるのが好ましい。本件発明者の実験によれば、溶融してから混練が完了するまでの時間は５分〜３０分程度が好ましいことが判明したが、加熱温度や熱可塑性樹脂の物性によって異なるので、最適な時間は実験などによって求めるのがよい。
【００２５】
十分な混練が済むと、図１の(b)(c)に示されるように、混練物２０を取り出し、破砕機１１で適切な寸法、例えば一辺が３ｍｍ〜４０ｍｍの大きさの粒状、片状又は塊状に破砕する。この破砕粒、破砕片又は破砕塊２１の寸法は後の工程における加圧によって流動させるので特に限定されない。
【００２６】
同様にして図１の(d)に示されるように、色彩の異なる、例えば白色、黒色、茶色、青
色の破砕粒、破砕片又は破砕塊２１を製造する。
【００２７】
こうして複数の色彩の破砕粒、破砕片又は破砕塊２１が得られると、これらを成形面、例えば図１の(e)に示されるように、加熱した金型１２の下型面上に並べ、上型で加熱す
る。すると、色彩の異なる熱可塑性樹脂が流動しながら相互に一体化するので、温度低下後、取り出し、表面を研磨すると、図１の(f)に示されるように、磨いた天然大理石の表
面の模様と思えるような模様を呈する人工大理石が得られる。
【００２８】
図２は第２の実施形態を示し、図において図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例では混練機１０において着色剤が均一になる前に混合を終了し、図２の(b)に示され
るように、マーブル状の混練物２０’を製造し、これを破砕機１１で破砕する。同様にして図２の(d)に示されるように、例えば白色、黒色、茶色、青色の色彩が斑模様になった
破砕粒、破砕片又は破砕塊２１’を製造する。
【００２９】
こうして複数の斑模様の破砕粒、破砕片又は破砕塊２１’が得られると、後は同様に成形面に並べて加熱し加圧し、表面を研磨すると、磨いた天然大理石の表面の模様と思えるような模様を呈する人工大理石が得られる。
【００３０】
図３は第３の実施形態を示し、図において図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例では混練機１０に熱可塑性樹脂と充填剤とを投入して混練し、得られた混合物２０''を破砕し、破砕粒、破砕片又は破砕塊２１''と着色剤とを混練機に投入して破砕粒、破砕片又は破砕塊２１''の表面に着色剤の表面層を形成し、例えば白色、黒色、茶色、青色の破砕粒、破砕片又は破砕塊２２’を第１の実施形態と同様にして加熱し加圧し、表面を研磨すると、磨いた天然大理石の表面の模様と思えるような模様を呈する人工大理石が得られる。
【００３１】
図４は第４の実施形態を示し、図において図１及び図２と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例では第１又は第２の実施形態における色彩の異なる、例えば白色、黒色、茶色、青色の破砕粒、破砕片又は破砕塊２１又は斑模様の破砕粒、破砕片又は破砕塊２１’を着色剤とともに混練機に投入し、破砕粒、破砕片又は破砕塊２１、２１’の表面に着色剤の表面層を形成し、得られた例えば白色、黒色、茶色、青色の破砕粒、破砕片又は破砕塊２２''を第１の実施形態と同様にして加熱し加圧し、表面を研磨すると、磨いた天然大理石の表面の模様と思えるような模様を呈する人工大理石が得られる。
【００３２】
図５は上記各実施の形態による方法によって製造された人工大理石の外観を示す。
【００３３】
なお、上記の例では破砕粒、破砕片又は破砕塊金型を用いて加圧したが、複数のローラ対を水平方向に並べ、上下のローラ列に例えばスチールベルトを掛け渡したローラ型プレス機を採用することもできる。
【００３４】
上記の実施形態による方法によって水酸化アルミニウム７０重量％、ポリ乳酸系の生分解性プラスチック３０重量％の人工大理石を製造したところ、表面が極めて平滑な人工大理石板が得られ、しかも厚みは１．５ｍｍ以上任意に設定することができた。
【００３５】
また、ポリ乳酸系の生分解性プラスチックに代え、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）を大理石素材の樹脂として用い、水酸化アルミニウム８０重量％及びＥＶＡ２０重量％からなる表面が極めて平滑な人工大理石が得られ、しかも厚みは１．５ｍｍ以上任意に設定することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る人工大理石の製造方法の好ましい実施形態を模式的に示す図である。
【図２】第２の実施形態を模式的に示す図である。
【図３】第３の実施形態を模式的に示す図である。
【図４】第４の実施形態を模式的に示す図である。
【図５】上記実施の形態によって得られた人工大理石の外観を示す図である。
【図６】上記実施の形態によって得られた人工大理石の外観を示す図である。
【図７】上記実施の形態によって得られた人工大理石の外観を示す図である。
【図８】上記実施の形態によって得られた人工大理石の外観を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０        混練機
１１        破砕機
１２        金型
２０、２０’、２０''        混合物
２１、２１’，２１''、２２’        破砕粒、破砕片、破砕塊
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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