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JPH0655406B2 - Method of manufacturing artificial marble by extrusion - Google Patents
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JPH0655406B2 - Method of manufacturing artificial marble by extrusion - Google Patents

Method of manufacturing artificial marble by extrusion

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Publication number
JPH0655406B2
JPH0655406B2 JP2407484A JP40748490A JPH0655406B2 JP H0655406 B2 JPH0655406 B2 JP H0655406B2 JP 2407484 A JP2407484 A JP 2407484A JP 40748490 A JP40748490 A JP 40748490A JP H0655406 B2 JPH0655406 B2 JP H0655406B2
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JP
Japan
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extrusion
molding
powder
die
resin
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康洋 門田
紳一郎 長澤
敬行 多賀
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筒中プラスチック工業株式会社
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、建築材料、洗面化粧台
や流し台の天板等に使用される人工大理石の製造方法、
とくにアクリル系樹脂マトリックス中に粉末状無機質充
填材としての水酸化アルミニウム粉末と表面に斑点状等
の模様を現出させるための着色剤粉末とを分散させて天
然大理石調の外観を付与した人工大理石を、押出成形法
によって製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an artificial marble used for building materials, vanity tops, sink tops, etc.
In particular, an artificial marble with an appearance of natural marble by dispersing aluminum hydroxide powder as a powdery inorganic filler in an acrylic resin matrix and a colorant powder for showing a pattern such as spots on the surface. To an extrusion molding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明者らは、先に出願した特願昭63
−228048号(特開昭2−74317号)により、
人工大理石の製法として、能率的に優れた押出成形法に
よる製造方法を提案した。この先行提案に係る製造方法
は、粉末状無機充填材として、水酸化マグネシウムを選
択使用するものである。しかしながら、人工大理石のた
めの無機充填材としてはむしろ水酸化アルミニウムを用
いる方が好ましいことが知られている。即ち、水酸化ア
ルミニウムは、マトリックス樹脂としてのアクリル系樹
脂と屈折率が近似しているため、製品に透明性と隠蔽性
とを兼ね備えた深みのある外観を与え、かつ切削加工も
容易なものとなしうる点で、粉末充填材の主材として最
も好適である。
2. Description of the Related Art The present inventors have previously filed Japanese Patent Application No. 63-63.
According to JP-A-228048 (JP-A-2-74317),
As a method for producing artificial marble, we have proposed a highly efficient extrusion molding method. The manufacturing method according to this prior proposal selectively uses magnesium hydroxide as the powdery inorganic filler. However, it is known that it is rather preferable to use aluminum hydroxide as the inorganic filler for artificial marble. That is, since aluminum hydroxide has a refractive index similar to that of an acrylic resin as a matrix resin, it gives the product a deep appearance having both transparency and hiding power, and is easy to cut. It is most suitable as the main material of the powder filler because it can be achieved.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、無機充填材
として最も好適とされる水酸化アルミニウム粉末は、熱
分解温度が低く、180℃をこえると徐々に熱分解が進
行して水とアルミナになるため、アクリル樹脂の押出成
形加工温度(200〜250℃)では分解した水が発泡
し所期する大理石調の成形品を得ることができないこと
が当然に予見され、このことから押出成形の有利性は認
識されつゝも採用し得ないものとされていたのが実情で
ある。しかもまた、水酸化アルミニウムを無機充填材と
して用いた場合でさえ、それのみでは自然大理石に見ら
れる特有の斑点状模様を表面に現出させることは些か困
難であり、より一層自然大理石に近似した外観を得るこ
とに対して改善の余地があった。
However, aluminum hydroxide powder, which is most suitable as an inorganic filler, has a low thermal decomposition temperature, and when it exceeds 180 ° C., thermal decomposition gradually progresses to water and alumina. Therefore, it is foreseeable that the decomposed water foams at the extrusion molding processing temperature (200 to 250 ° C.) of the acrylic resin, and a desired marble-like molded article cannot be obtained, which shows the advantage of extrusion molding. The fact is that it was recognized and could not be adopted at all. Moreover, even if aluminum hydroxide is used as the inorganic filler, it is difficult to bring out the peculiar speckled pattern seen in natural marble on the surface by itself, and it is more similar to natural marble. There was room for improvement in obtaining the desired appearance.

【0004】この発明は、上記のような従来技術の背景
の中で、粉末状無機充填材に水酸化アルミニウム粉末を
用いるものとしながら、連続的な押出成形法により、外
観及び品質特性に優れた人工大理石の連続的な製造を可
能とし、かつ表面に斑点状模様を現出して自然大理石調
の風合を醸し出す人工大理石を得ることを所期課題とし
てなされたものである。
In view of the background of the prior art as described above, the present invention uses aluminum hydroxide powder as the powdery inorganic filler and has excellent appearance and quality characteristics by the continuous extrusion molding method. The purpose of the present invention is to obtain an artificial marble which enables continuous production of the artificial marble and has a speckled pattern on the surface to give a natural marble-like texture.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明者らは、上記の
ような所期課題のもと、種々実験と研究を重ねたとこ
ろ、前述のように180℃をこえると徐々に分解が始ま
り水とアルミナに変化する水酸化アルミニウム粉末を無
機充填材に使用し、かつ斑点状模様を現出するための着
色剤粉末を配合した場合においても、極めて高圧下に押
出成形を遂行する固化押出法、即ち成形材料を押出ダイ
による押出直後に冷却ジャケット付きフォーミングダイ
に導通して固化状態に押出を完了する固化押出法を採用
し、しかも押出ダイとフォーミングダイに特定の付滑処
理を施した状態のもとで、その押出条件とくに押出温度
条件、フォーミングダイによる冷却温度条件をそれぞれ
特定範囲に設定することにより、水酸化アルミニウム粉
末の熱分解に基づく気泡やボイドの発生を抑えて支障な
く連続的な押出成形を行うことが可能であり、成形品に
おいて外観上の透明感、深み、隠蔽効果、模様性を兼ね
備えて天然大理石に極めて近似したものが得られること
を見出すに至り、本発明を完成し得たものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted various experiments and studies under the above-mentioned intended problems, and as described above, decomposition starts gradually when the temperature exceeds 180 ° C. Using an aluminum hydroxide powder that changes into alumina and alumina as an inorganic filler, and even when blending a colorant powder for producing a speckled pattern, a solidification extrusion method for performing extrusion molding under extremely high pressure, That is, the solidification extrusion method is adopted in which the molding material is conducted to the forming die with a cooling jacket immediately after extrusion by the extrusion die to complete the extrusion in a solidified state, and further, the state in which a specific sliding treatment is applied to the extrusion die and the forming die. Based on the thermal decomposition of aluminum hydroxide powder, the extruding conditions, especially the extruding temperature condition and the cooling temperature condition by the forming die are set to specific ranges. It is possible to carry out continuous extrusion molding without hindering the generation of bubbles and voids, and it is possible to obtain a molded product that is very similar to natural marble in terms of appearance transparency, depth, concealment effect, and patternability. The present invention has been completed upon finding out what can be obtained.

【0006】即ち、この発明の基本とするところは、マ
トリックス樹脂としてのアクリル系樹脂粉末と、粉末状
無機充填材としての水酸化アルミニウム粉末と、模様現
出用着色剤粉末とを、少量の液状成形助剤と共に均一に
混合した混合物を成形用材料として用い、該成形用材料
を押出成形機の押出ダイから所定形状に押出した直後に
冷却ジャケット付きフォーミングダイに導通して固化状
態に成形する固化押出成形を行うものとし、かつ該固化
押出成形を行うに際し、押出機による押出温度を180
〜220℃(好ましくは190〜210℃)、フォーミ
ングダイによる成形体の冷却温度を150℃以下(好ま
しくは120℃以下)に設定制御すると共に、前記押出
ダイ及びフォーミングダイの内面の成形用材料との接触
面の全体に、摩擦係数0.3以下、引張強度50kg・f
/(10mm幅)以上の付滑材層を被覆形成せしめた状態
のもとに、前記固化押出成形操作を行うことを特徴とす
る押出成形による人工大理石の製造方法である。
That is, the basis of the present invention is that an acrylic resin powder as a matrix resin, aluminum hydroxide powder as a powdery inorganic filler, and a colorant powder for pattern development are added in a small amount in a liquid form. A mixture uniformly mixed with a molding aid is used as a molding material, and immediately after the molding material is extruded into a predetermined shape from an extrusion die of an extrusion molding machine, it is passed through a forming die with a cooling jacket to form a solidified state. Extrusion molding is performed, and when performing the solidification extrusion molding, the extrusion temperature by the extruder is set to 180.
˜220 ° C. (preferably 190 to 210 ° C.), while setting and controlling the cooling temperature of the molded body by the forming die to 150 ° C. or lower (preferably 120 ° C. or lower), and a molding material for the inner surface of the extrusion die and the forming die Friction coefficient of 0.3 or less, tensile strength of 50 kgf on the entire contact surface of
/ (10 mm width) or more, the solidified extrusion molding operation is carried out in a state where the lubricant layer is formed to cover the artificial marble by extrusion molding.

【0007】上記付滑材層は、フッ素系樹脂、なかでも
特に4フッ化エチレン樹脂を付滑材として、該樹脂単独
または抗張性繊維芯材と複合せしめたフィルムないしシ
ートを用いるのが好適である。
For the above-mentioned lubricant layer, it is preferable to use a film or sheet obtained by using a fluororesin, especially a tetrafluoroethylene resin as a lubricant, and the resin alone or in combination with a tensile fiber core material. Is.

【0008】次に、この発明に用いる成形材料の各成
分、配合、押出成形条件のそれぞれについて更に具体的
に詳しく説明する。
Next, each component, blending and extrusion molding conditions of the molding material used in the present invention will be described more specifically in detail.

【0009】(マトリックス樹脂)マトリックス樹脂と
しては、透明性、耐候性、硬度、耐熱性等の諸特性に優
れている点でアクリル系樹脂が用いられる。該樹脂とし
て具体的には、単量体組成が種々異なる熱可塑性アクリ
ル系樹脂、および熱可塑性メタクリル系樹脂を使用でき
るが、特にメチルメタクリレートの単独重合体、もしく
はメチルメタクリレートが単量体全体の50重量%以
上、好ましくは70重量%以上でこれに他のメタクリル
酸エステル、その他メチルメタクリレートと共重合可能
なビニル系単量体の少なくとも1種を共重合せしめてな
る共重合体が好適であり、成形材料要素としてはそれら
のビーズもしくは粉砕した粉末が用いられる。その粒子
径は特に制限されるものではないが、一般に5〜200
μm、特に好ましくは20〜100μm程度のものが好
適に使用される。
(Matrix Resin) As the matrix resin, an acrylic resin is used because it is excellent in various properties such as transparency, weather resistance, hardness and heat resistance. Specific examples of the resin include thermoplastic acrylic resins having different monomer compositions and thermoplastic methacrylic resins, and in particular, a homopolymer of methyl methacrylate or methyl methacrylate is used as the total monomer content. A copolymer obtained by copolymerizing at least 1% of other vinyl ester monomer copolymerizable with other methacrylic acid ester and other methyl methacrylate in a proportion of at least 70% by weight, preferably at least 70% by weight, is preferable. These beads or ground powders are used as molding material elements. The particle size is not particularly limited, but generally 5 to 200
μm, particularly preferably about 20 to 100 μm is suitably used.

【0010】上記アクリル系樹脂は、押出機内での溶融
混練操作を支障なく行うために、メルトフローレート
(MFR、230℃、3.8kg)(試験法・単位;A
STMD 1238)が0.5g/10min以上で、
かつ重量平均分子量が300,000未満であるものを
用いるべきである。メルトフローレート(MFR)が
0.5g/10min未満あるいは重量平均分子量が3
0万をこえるものを用いると押出機内での充填材との混
練時、溶融粘度が高まり流動性が低下し、それに伴って
押出機の能力以上の動力負荷が発生し、運転が不本意に
停止したり、あるいは樹脂洩れやスクリューの破損等の
問題が生じ、円滑な押出成形が困難になる。もっとも重
量平均分子量は、成形製品である人工大理石が耐熱性の
要求される用途に用いられるものである場合、下限値と
して重量平均分子量が80,000以上のものを用いる
ことが必要である。即ち、重量平均分子量が8万未満の
アクリル系樹脂を用いると、耐熱性の低下により、成形
製品の上に高温の鍋を載せたり着火している煙草を誤っ
て落したような場合に表面が損われるおそれが生じる。
メルトフローレート(MFR)及び重量平均分子量の最
も好ましい範囲は、MFR:1.0g/10min以
上、重量平均分子量12〜17万の範囲である。
The above acrylic resin has a melt flow rate (MFR, 230 ° C., 3.8 kg) (test method / unit: A in order to carry out melt-kneading operation in an extruder without any trouble.
STMD 1238) is 0.5 g / 10 min or more,
And, those having a weight average molecular weight of less than 300,000 should be used. Melt flow rate (MFR) is less than 0.5 g / 10 min or weight average molecular weight is 3
If more than 0,000 is used, when kneading with the filler in the extruder, the melt viscosity will increase and the fluidity will decrease, resulting in a power load exceeding the capacity of the extruder, causing the operation to stop unexpectedly. Or problems such as resin leakage and screw damage occur, making smooth extrusion molding difficult. However, when the artificial marble, which is a molded product, is used for heat resistance-required applications, the lower limit of the weight average molecular weight is required to be 80,000 or more. That is, when an acrylic resin having a weight average molecular weight of less than 80,000 is used, the surface of the molded product may be lowered when a hot pot is placed on the molded product or a lit cigarette is accidentally dropped due to a decrease in heat resistance. It may be damaged.
The most preferable ranges of the melt flow rate (MFR) and the weight average molecular weight are MFR: 1.0 g / 10 min or more, and the weight average molecular weight is 120,000 to 170,000.

【0011】(粉末状無機充填材)粉末状無機充填材と
しては、特に水酸化アルミニウム粉末を主材として用い
ることを必要とする。しかも該水酸化アルミニウム粉末
は、平均粒子径が10μm以上であり、かつ比表面積が
2m2 /g以下であるものを用いるのが好ましく、更に
は粒子形状が略球形であるものを用いることが好まし
い。
(Powdered inorganic filler) As the powdered inorganic filler, it is necessary to use aluminum hydroxide powder as a main material. Moreover, it is preferable to use the aluminum hydroxide powder having an average particle diameter of 10 μm or more and a specific surface area of 2 m 2 / g or less, and further, it is preferable to use a material having a substantially spherical particle shape. .

【0012】平均粒子径が10μm以下であると、シー
トの隠蔽性が高すぎて、人工大理石としての風合に劣る
ものとなる。
When the average particle diameter is 10 μm or less, the sheet hiding property is too high and the texture of the artificial marble becomes poor.

【0013】又、比表面積が2m2 /gをこえて大きく
なりすぎると、水酸化アルミニウムとマトリックス樹脂
の界面の微細な気泡により、やはり隠蔽性が高くなりす
ぎる。さらには、比表面積の増大により、汚染物性が吸
着し易くなり、人工大理石としての耐汚染性に問題が生
じる。
When the specific surface area exceeds 2 m 2 / g and becomes too large, the hiding property is too high due to the fine bubbles at the interface between the aluminum hydroxide and the matrix resin. Furthermore, the increase in the specific surface area facilitates the adsorption of pollutant properties, which causes a problem in the stain resistance of the artificial marble.

【0014】上記の要件を満たす水酸化アルミニウム粉
末を充填材に用いることにより、外観の良好な人工大理
石の押出による連続的な成形を支障なく行いうるのは、
水酸化アルミニウムの硬度がモース硬度2.5と比較的
低いこと、粒径が大きくてしかも比表面積が小さいこ
と、マトリックス樹脂と屈折率が近似していること、ア
クリル系樹脂に対する漏れ性に劣ること等が相互に関連
し相俟って有効に作用しているものと考えられる。
By using an aluminum hydroxide powder satisfying the above requirements as a filler, continuous molding by extrusion of artificial marble having a good appearance can be carried out without any trouble.
Aluminum hydroxide has a relatively low hardness of Mohs' hardness of 2.5, has a large particle size and a small specific surface area, has a refractive index close to that of the matrix resin, and has poor leak resistance to an acrylic resin. It is considered that the above are related to each other and work effectively together.

【0015】(模様現出用着色剤)模様現出用着色剤
は、人工大理石の表面に斑点状着色模様を現出して、自
然大理石により近似した外観を得るために必要とされ
る。使用する模様現出用着色剤として以下の具体例を挙
げうる。
(Coloring Agent for Pattern Appearance) The coloring agent for pattern appearance is required to develop a speckled colored pattern on the surface of the artificial marble to obtain an appearance closer to that of natural marble. The following specific examples can be given as the coloring agent for pattern expression.

【0016】具体例1 有機過酸化物と架橋反応する熱可塑性樹脂又はエラスト
マーに、染顔料及び有機過酸化物を配合したものを用い
うる。この配合により斑点状模様のものが得られる。こ
れは、かかる着色剤とマトリックス樹脂としてのアクリ
ル系樹脂との相溶性がほとんどないことに基く。相溶性
をほとんどなくすためには、有機過酸化物と架橋反応す
る熱可塑性樹脂又はエラストマーを適宜選定することが
必要である。即ち、架橋度をできるだけ高め、前記アク
リル系樹脂との相溶性をなくすことが必要である。
Concrete Example 1 It is possible to use a mixture of a thermoplastic resin or an elastomer which undergoes a crosslinking reaction with an organic peroxide, a dye and a pigment and an organic peroxide. With this composition, a spotted pattern is obtained. This is because there is almost no compatibility between the colorant and the acrylic resin as the matrix resin. In order to almost eliminate the compatibility, it is necessary to appropriately select a thermoplastic resin or elastomer that cross-links with the organic peroxide. That is, it is necessary to increase the degree of crosslinking as much as possible and eliminate the compatibility with the acrylic resin.

【0017】斑点状模様現出のより完全を期すために
は、前記アクリル系樹脂と相溶性がなく、かつ本発明で
採用する成形温度で分解溶融しない熱可塑性樹脂又はエ
ラストマーを採用するのが好ましい。また、分子量が比
較的大きくアクリル系樹脂と同等かそれに近い流動性を
有するものが適する。かかる着色剤用樹脂又はエラスト
マーは、単一重合体(ホモポリマー)、共重合体(コー
ポリマー)及びこれらの混合物のいずれの形でも良い。
それらの代表的なものとして、LDPE、LIDPE、
HDPE、PP、EEA、EGMA等のオレフィン系樹
脂、SBS、SIS、SEBS、SEPS等のエラスト
マー、及びEPM、EPDM系エラストマー等である。
In order to complete the appearance of the speckled pattern, it is preferable to employ a thermoplastic resin or elastomer which is incompatible with the acrylic resin and does not decompose and melt at the molding temperature employed in the present invention. . Further, a resin having a relatively large molecular weight and fluidity equivalent to or close to that of an acrylic resin is suitable. The resin or elastomer for the colorant may be in the form of any of a homopolymer (homopolymer), a copolymer (copolymer) and a mixture thereof.
Typical of them are LDPE, LIDPE,
Examples include olefin resins such as HDPE, PP, EEA and EGMA, elastomers such as SBS, SIS, SEBS and SEPS, and EPM and EPDM elastomers.

【0018】上記着色剤用樹脂又はエラストマーに架橋
剤として配合される有機過酸化物の例としては、ケトン
パーオキサイド類、アルキルパーオキサイド類、ハイド
ロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、ア
ルキルアリールパーオキサイド類、パーオキシケタール
類、アルキルパーエステル類、パーオキシカーボネート
類等があるが、特にジクミルパーオキサイドやトリブチ
ルベンジルパーオキサイド等が好ましく使用される。か
かる架橋剤の使用量により樹脂の架橋度を調節すること
ができる。着色剤用樹脂又はエラストマーに対する有機
過酸化物の好適比率は0.2〜2.5%である。
Examples of the organic peroxide to be blended with the colorant resin or elastomer as a crosslinking agent include ketone peroxides, alkyl peroxides, hydroperoxides, dialkyl peroxides, alkylaryl peroxides. , Peroxyketals, alkylperesters, peroxycarbonates and the like, but dicumyl peroxide and tributylbenzyl peroxide are particularly preferably used. The degree of crosslinking of the resin can be adjusted by the amount of the crosslinking agent used. The preferable ratio of the organic peroxide to the colorant resin or elastomer is 0.2 to 2.5%.

【0019】前記染顔料は、プラスチック用として市販
されているものを使用でき、その使用量は得ようとする
模様の濃淡により適宜増減できる。
As the dyes and pigments, those commercially available for plastics can be used, and the amount thereof can be appropriately increased or decreased depending on the shade of the pattern to be obtained.

【0020】なお、上記の着色剤の製造には、着色用樹
脂に有機過酸化物及び染顔料を添加して加熱ロール、押
出機等を用い混練したのち、10〜4000μmに粉砕
する方法が用いられるが、その際必要に応じて分散剤や
安定剤等を加えることができる。
In the production of the above colorant, a method is used in which an organic peroxide and a dye / pigment are added to a coloring resin, the mixture is kneaded by using a heating roll, an extruder or the like, and then pulverized to 10 to 4000 μm. However, at that time, a dispersant, a stabilizer and the like can be added if necessary.

【0021】具体例2 他の着色剤の例として、マトリックスとなるアクリル系
樹脂の加工温度で流れを生じない同種または近縁の架橋
ビーズを用いることもできる。代表的なものとして、P
MMA架橋ビーズ、PS架橋ビーズがある。ポリスチレ
ン樹脂の場合にはスチレン、ポリメチルメタクリレート
樹脂の場合には、メチルメタクリレート等とこれら単量
体と架橋重合する架橋性単量体例えばジビニベンゼン、
エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレング
リコールジメタクリレート等との架橋重合により得られ
る重合体粒子である。かかる架橋ビーズは、予め着色ま
たは染色しておくが、着色、染色の方法は特に限定され
るものではない。例えば顔料、染料等の着色剤を要すれ
ば分散剤等の存在下に重合浴中に添加して原体着色する
方法や、架橋重合した微粒状重合体を分散染料等の耐熱
性染料により公知の方法で染色する方法を採用しうる。
Concrete Example 2 As another example of the colorant, it is possible to use crosslinked beads of the same kind or closely related to each other, which do not cause a flow at the processing temperature of the acrylic resin serving as the matrix. As a representative, P
There are MMA crosslinked beads and PS crosslinked beads. Styrene in the case of polystyrene resin, in the case of polymethylmethacrylate resin, a crosslinkable monomer such as divinylbenzene that crosslinks with these monomers and methylmethacrylate, etc.,
Polymer particles obtained by cross-linking polymerization with ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate and the like. Such crosslinked beads are colored or dyed in advance, but the method of coloring or dyeing is not particularly limited. For example, if a coloring agent such as a pigment or dye is required, it is known by a method in which it is added to a polymerization bath in the presence of a dispersant or the like to color the raw material, or a crosslinked polymerized finely divided polymer is used as a heat-resistant dye such as a disperse dye. The method of dyeing can be adopted.

【0022】具体例3 さらに他の模様現出用着色剤として、軟化点がマトリッ
クス樹脂であるアクリル系樹脂の加工温度以上の固形の
熱硬化性樹脂であり、かつ透明性と着色性の優れたもの
を用いうる。その例としてエポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂等を挙げるこ
とができる。この模様現出用着色剤は、常法に従い硬化
剤、硬化促進剤、各種安定剤等の添加剤を加えて硬化せ
しめた成形品を粉砕、分級し、所望の粒子体として得る
ことができる。
Concrete Example 3 As still another pattern revealing colorant, it is a solid thermosetting resin having a softening point higher than the processing temperature of an acrylic resin which is a matrix resin, and is excellent in transparency and colorability. You can use one. Examples thereof include epoxy resin, unsaturated polyester resin, melamine resin, acrylic resin and the like. This pattern-appearing colorant can be obtained as desired particles by pulverizing and classifying a molded product which has been hardened by adding additives such as a curing agent, a curing accelerator and various stabilizers according to a conventional method.

【0023】上記具体例1〜3に示した模様現出用着色
剤はこれを粉末として用いるが、平均粒子径10〜40
00μmの微粒子状とするのが望ましい。10μm未満
では単色系になり斑点状の模様現出効果を得るのが困難
となる。一方、4000μmを超えると耐衝撃性の低下
をもたらす。好ましい範囲は100〜1000μmであ
る。また着色剤の形状は球状よりも鱗片状とするのが、
より自然大理石の斑点状模様に近似する点で好ましい。
The pattern-developing coloring agents shown in the above specific examples 1 to 3 are used as powders, and the average particle diameter is 10 to 40.
It is desirable that the fine particles have a size of 00 μm. If it is less than 10 μm, it becomes a monochromatic system, and it is difficult to obtain the effect of developing a speckled pattern. On the other hand, when it exceeds 4000 μm, impact resistance is lowered. A preferred range is 100 to 1000 μm. Also, the shape of the colorant is scale-like rather than spherical,
It is more preferable because it more closely resembles the spotted pattern of natural marble.

【0024】具体例4 さらに他の模様現出用着色剤として、繊維長0.1〜1
0mm、繊維径5〜200μmの着色された合成繊維粉末
も使用できる。繊維長が0.1mm未満または繊維径が5
μm未満では、鮮明な斑点模様を有する成形品を得るこ
とが困難であり、また繊維長が10mmを超えまたは繊維
径が200μmを超えると耐衝撃性が低下する。好まし
くは繊維長0.5〜5mm、繊維径10〜100μmであ
る。合成繊維としては、ポリエステル繊維、ポリアミド
繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等の1種または2種
以上を用いることができる。また、上記合成繊維の着色
は公知の染顔料により公知の方法で行えば良い。染顔料
の使用量については何ら制限はなく、所望の色に着色し
うる範囲で使用すれば良い。
Concrete Example 4 As another coloring agent for showing a pattern, a fiber length of 0.1 to 1
A colored synthetic fiber powder having a diameter of 0 mm and a fiber diameter of 5 to 200 μm can also be used. Fiber length is less than 0.1 mm or fiber diameter is 5
If it is less than μm, it is difficult to obtain a molded product having a clear spot pattern, and if the fiber length exceeds 10 mm or the fiber diameter exceeds 200 μm, the impact resistance decreases. The fiber length is preferably 0.5 to 5 mm and the fiber diameter is 10 to 100 μm. As the synthetic fiber, one kind or two or more kinds of polyester fiber, polyamide fiber, aramid fiber, vinylon fiber and the like can be used. The synthetic fibers may be colored by a known method using a known dye and pigment. There is no limitation on the amount of the dye / pigment used, and it may be used within a range capable of coloring in a desired color.

【0025】(液状成形助剤)成形助剤としては可塑剤
又は鉱油であって、いずれもアクリル樹脂に対して相溶
性を示す液状であることを必要とする。成形助剤が液状
であることは、混練時にアクリル系樹脂粉末を濡らし、
これに水酸化アルミニウム粉末を付着せしめて、均一な
混合物を得られ易くするために必要とするものであり、
かつアクリル系樹脂の溶融粘度を低下させ、成形性を向
上させるために有用である。
(Liquid Forming Aid) The forming aid is a plasticizer or mineral oil, and it is necessary that both are liquids having compatibility with the acrylic resin. When the molding aid is liquid, wetting the acrylic resin powder during kneading,
Aluminum hydroxide powder is attached to this, which is necessary in order to facilitate obtaining a uniform mixture,
It is also useful for reducing the melt viscosity of the acrylic resin and improving the moldability.

【0026】使用する可塑剤としては例えばフタル酸エ
ステル系のものとしてDMP、DOP、DBP等を、脂
肪酸(二塩基性)エステル系のものとしてDIOA、D
BS、DOS等を、またトリメリット酸エステル系のも
のとしてTOTM等を挙示することができる。
As the plasticizer to be used, for example, DMP, DOP, DBP or the like as a phthalate ester type, and DIOA or D as a fatty acid (dibasic) ester type are used.
BS, DOS, etc., and TOTM, etc. can be listed as a trimellitic acid ester type.

【0027】また、鉱油としては、良質の原油を高度に
精製分離して得られる炭化水素系の流動パラフィンであ
り、粘度−比重恒数(V、G、C)が0.9未満のもの
が好適に用いられる。この場合アクリル系樹脂の軟化点
の低下の少ない人工大理石を得ることが出来る。
The mineral oil is a hydrocarbon liquid paraffin obtained by highly refining and separating a high-quality crude oil and has a viscosity-specific gravity constant (V, G, C) of less than 0.9. It is preferably used. In this case, it is possible to obtain artificial marble in which the softening point of the acrylic resin is less likely to decrease.

【0028】(配 合)成形用材料の配合割合は、アク
リル系樹脂粉末と水酸化アルミニウム粉末との混合物の
総量を基準としてこれを100wt%とした場合、アクリ
ル系樹脂粉末20〜50wt%、水酸化アルミニウム粉末
80〜50wt%の範囲とすべきである。アクリル系樹脂
粉末の配合割合が20wt%未満であり、従って水酸化ア
ルミニウムの配合量が80wt%をこえると、水酸化アル
ミニウム粉末中にマトリックス樹脂が均一に分散され
ず、その結果押出成形機中で溶融軟化が十分に進まず、
押出成形が困難になる。一方、アクリル系樹脂粉末配合
量が50wt%をこえ、相対的に水酸化アルミニウム粉末
の配合割合が50wt%未満になると、たとえ押出成形操
作は容易化されたとしても、成形品における隠蔽性が不
十分で透明感が強すぎるものとなり、天然大理石に似た
重量感を表出できなくなると共に、耐熱性も不十分なも
のとなる。最も好ましい配合割合は、アクリル系樹脂粉
末において25〜40wt%の範囲である。
(Composition) The mixing ratio of the molding material is 20 to 50 wt% of acrylic resin powder and water when the total amount of the mixture of acrylic resin powder and aluminum hydroxide powder is 100 wt%. The aluminum oxide powder should be in the range of 80 to 50 wt%. If the blending ratio of the acrylic resin powder is less than 20 wt%, and therefore the blending amount of aluminum hydroxide exceeds 80 wt%, the matrix resin is not uniformly dispersed in the aluminum hydroxide powder, and as a result, in the extruder. Melt softening does not proceed sufficiently,
Extrusion molding becomes difficult. On the other hand, if the acrylic resin powder content exceeds 50 wt% and the aluminum hydroxide powder content is relatively less than 50 wt%, the concealing property of the molded product will be poor even if the extrusion molding operation is facilitated. Sufficient and too strong transparency makes it impossible to express the weight feeling similar to natural marble, and heat resistance becomes insufficient. The most preferable blending ratio is in the range of 25 to 40 wt% in the acrylic resin powder.

【0029】模様現出用着色剤粉末の配合量は、上記ア
クリル系樹脂粉末と水酸化アルミニウム粉末との粉末混
合物の総量を基準として、それを100重量部とした場
合、0.1〜10重量部とすべきである。10重量部以
内とする理由は、特に架橋した着色剤は架橋によって上
記アクリル系樹脂粉末と水酸化アルミニウム粉末との配
合成分に対して相溶性がほとんどないものとなってお
り、10重量部を超える量を用いると、分離、剥離等の
分散性が悪くなり物性低下を生じさせるからである。一
方、0.1重量部未満では、斑点状模様の現出が困難と
なり、着色剤投入の意義が没却される。従って、0.1
〜10重量部の範囲内で分散性が阻害されず自然大理石
調の斑点模様の現出が可能となる。特に好ましい添加配
合量は0.3〜3重量部である。
The blending amount of the colorant powder for pattern appearance is 0.1 to 10 parts by weight when the total amount of the powder mixture of the above acrylic resin powder and aluminum hydroxide powder is taken as 100 parts by weight. Should be a department. The reason for setting the content within 10 parts by weight is that the cross-linked colorant has almost no compatibility with the compounding components of the acrylic resin powder and the aluminum hydroxide powder due to the crosslinking, and exceeds 10 parts by weight. This is because if the amount is used, the dispersibility such as separation and peeling is deteriorated and the physical properties are deteriorated. On the other hand, if the amount is less than 0.1 parts by weight, it becomes difficult to reveal the speckled pattern, and the significance of adding the colorant is lost. Therefore, 0.1
Within the range of from 10 to 10 parts by weight, the dispersibility is not hindered and a natural marble-like spot pattern can be revealed. A particularly preferable amount of addition is 0.3 to 3 parts by weight.

【0030】液状成形助剤、即ち可塑剤または鉱油の配
合量は、上記アクリル系樹脂粉末と水酸化アルミニウム
粉末との粉末混合物の総量を基準として、それを100
重量部とした場合、0.5重量部未満では所期の添加効
果を十分に得ることができない。即ち、アクリル系樹脂
を十分に漏らすことができず、水酸化アルミニウム粉末
が二次凝集したり、粗い粒子が偏析し、均一な混合物を
得ることができない。かつ可塑化効率としての役目も十
分に発揮されず、押出成形時、押出流動性が安定せず長
時間の均整な連続押出成形が困難になると共に、押出成
形したとしても成形製品中において水酸化アルミニウム
粉末の分布が不均一なものとなり、その凝集物が核とな
って外部からの衝撃に対し極めて強度的に劣るものとな
る欠点が派生する。一方、成形助剤の配合量が5重量部
をこえると、たとえ均一混合物が得られたとしても、成
形品の耐熱性が著しく低下する。従って、成形助剤の配
合量は0.5〜5重量部の範囲とすべきであり、特に
1.0〜3重量部の範囲で添加することが好ましい。
The amount of the liquid molding aid, that is, the plasticizer or the mineral oil, is 100 based on the total amount of the powder mixture of the acrylic resin powder and the aluminum hydroxide powder.
If the amount is less than 0.5 part by weight, the desired addition effect cannot be obtained sufficiently. That is, the acrylic resin cannot be sufficiently leaked, the aluminum hydroxide powder is secondarily aggregated, and the coarse particles are segregated, so that a uniform mixture cannot be obtained. In addition, the role of plasticization efficiency is not fully exerted, the extrusion fluidity is not stable during extrusion molding, and it becomes difficult to perform continuous extrusion molding in a uniform manner for a long time. The distribution of the aluminum powder becomes non-uniform, and its agglomerates serve as nuclei, resulting in a defect that the strength becomes extremely inferior to the impact from the outside. On the other hand, if the blending amount of the molding aid exceeds 5 parts by weight, the heat resistance of the molded product is significantly lowered even if a uniform mixture is obtained. Therefore, the blending amount of the molding aid should be in the range of 0.5 to 5 parts by weight, and particularly preferably in the range of 1.0 to 3 parts by weight.

【0031】この発明に用いる成形材料は、上記の必須
配合成分のほか、着色人工大理石を得るために模様現出
用着色剤とは別の着色剤を添加すること、また滑剤とし
て少量のステアリン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸、
そのアルカリ土類金属塩(カルシウム塩、マグネシウム
塩等)、あるいはモンタン酸ワックス、高級脂肪酸のア
ミド類等を添加すること等は当然に許容される。また、
必要に応じて、水酸化アルミニウム粉末を予め脂肪酸金
属塩、シランカップリング剤、チタネートカップリング
剤等で表面処理を行っても良い。さらにまた、この発明
の効果を損わない範囲で、水酸化アルミニウム粉末の一
部を、他の種類の粉末無機質充填材に置換して、材料コ
ストの低減、成形品外観の調整を行うものとすることも
許容される。
The molding material used in the present invention contains, in addition to the above-mentioned essential components, a colorant other than the colorant for pattern expression in order to obtain a colored artificial marble, and a small amount of stearic acid as a lubricant. Higher fatty acids such as palmitic acid,
Naturally, addition of the alkaline earth metal salt (calcium salt, magnesium salt, etc.), montanic acid wax, amides of higher fatty acid, etc. is allowed. Also,
If necessary, the aluminum hydroxide powder may be surface-treated with a fatty acid metal salt, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or the like in advance. Furthermore, within a range that does not impair the effects of the present invention, a part of the aluminum hydroxide powder is replaced with another type of powdered inorganic filler to reduce the material cost and adjust the appearance of the molded product. It is acceptable to do.

【0032】(成形条件)成形に際しては先ず前配合材
料の予備混合を行う。この混合操作は、例えば撹拌羽根
のあるヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、V型タ
ンブラー等を用い、アクリル系樹脂粉末、水酸化アルミ
ニウム粉末、模様現出用着色剤粉末及び液状成形助剤を
それぞれ前記配合割合に投入し、「まゝ粉」状の塊状物
がなくなるまで均一に混合することによって行う。こゝ
に混合機として、撹拌羽根を有しないドライブレンダー
等を使用することは長時間混合操作を行っても「まゝ
粉」状塊状物がなくならないため、不適当である。ま
た、混合機への該配合材料の投入順序はあまり問題にな
らない。
(Molding Conditions) In molding, first, the pre-blended materials are premixed. In this mixing operation, for example, a Henschel mixer having a stirring blade, a ribbon blender, a V-type tumbler, etc. are used, and the acrylic resin powder, aluminum hydroxide powder, colorant powder for pattern appearance and liquid molding aid are each mixed in the above-mentioned mixing ratio. , And uniformly mix until there is no "mow powder" -like lumps. It is not appropriate to use a dry blender or the like having no stirring blade as the mixer, because the "mass powder" -like lumps do not disappear even after a long mixing operation. Further, the order of feeding the blended materials to the mixer does not matter so much.

【0033】次に、上記予備混合操作によって得られた
混合物を成形材料として用い、これを固化押出成形装置
によって所定断面形状に固化押出成形する。こゝに、用
いる押出成形装置は、一般に高分子材料を丸棒や板パイ
プあるいは異形品に押出成形するのに用いられているも
ので、押出機で高分子材料を溶融しながら押出し、続い
て押出ダイに溶融した高分子材料を必要に応じて分配
し、その先端に取付けたフォーミングダイを通しながら
冷却することにより目的の形状と寸法に固化成形するも
のである。このような装置による固化押出し方法は、一
般の樹脂はもとより、特に溶融粘度が高く、流動性の悪
い材料や、フィラー高充填の材料の成形に好適使用しう
るものである。即ち溶融状態の材料をフォーミングダイ
内で固化させて押出すため、ダイ内部は非常な高圧にな
り、この為、成形品にボイドや、気泡が発生するのを抑
制でき、良好な品質が得られる特長を有するものであ
る。
Next, the mixture obtained by the above premixing operation is used as a molding material, and this is solidified and extruded into a predetermined cross-sectional shape by a solidification extruding apparatus. The extrusion molding equipment used here is generally used to extrude polymeric materials into round bars, plate pipes, or other shaped products. The molten polymer material is distributed to an extrusion die as needed, and is cooled while passing through a forming die attached to the tip of the extrusion die to solidify and mold it into a desired shape and size. The solidification extrusion method using such an apparatus can be suitably used for molding not only general resins but also materials having particularly high melt viscosity and poor fluidity, and materials with high filler filling. That is, since the molten material is solidified and extruded in the forming die, the pressure inside the die becomes extremely high. Therefore, it is possible to suppress the generation of voids and bubbles in the molded product, and obtain good quality. It has features.

【0034】この発明に用いられる上記固化押出成形装
置の代表的なものゝ一例を示せば第1図に示すとおりで
ある。同図中(1)は押出機本体、(2)はそのシリン
ダー、(3)はそれに内装した押出スクリュー、(4
A)(4B)(4C)(4D)はシリンダー(2)の第
1ないし第4加熱装置、(5)は材料供給ホッパー、
(6)は駆動装置、(7)はシリンダー(2)の先端の
絞り部、(8)はそれに続いて設けられた押出ダイ、
(9)は更にその前方に連設された水冷ジャケット(9
a)付きのフォーミングダイ、(10)はゴムロールとか
キャタピラ等よりなる成形体の引取装置、(11)(12)
は上記絞り部(7)及び押出ダイ(8)の加熱装置、
(13)はシリンダー先端絞り部での樹脂圧力の測定器で
ある。
A typical example of the solidification extrusion molding apparatus used in the present invention is shown in FIG. In the figure, (1) is the extruder body, (2) is its cylinder, (3) is the extrusion screw installed inside it, and (4)
A) (4B) (4C) (4D) are first to fourth heating devices of the cylinder (2), (5) is a material supply hopper,
(6) is a driving device, (7) is a throttle portion at the tip of the cylinder (2), (8) is an extrusion die provided subsequently to it,
(9) is a water cooling jacket (9
Forming die with a), (10) take-up device for a molded product made of rubber roll, track, etc., (11) (12)
Is a heating device for the drawing portion (7) and the extrusion die (8),
(13) is a measuring device for the resin pressure at the throttle of the cylinder tip.

【0035】ところで、この発明の実施においては、上
記押出ダイ(8)及びフォーミングダイ(9)の内面の
押出材料との接触面に、成形用材料の固着防止のために
特定の付滑処理が施されなければならない。この付滑処
理は、人工大理石の表面性状、風合を一定かつ良好に保
持しながら長時間の連続的な押出成形を可能とするため
に必須とするものであり、静ないし動摩擦係数が0.3
以下で、しかも引張強度が50kg・f/(10mm幅)以
上の付滑材層(14)を押出ダイ(8)及びフォーミング
ダイ(9)の内面の全体に貼着等によって付与すること
によって行うものである。付滑材層(14)は、その摩擦
係数が0.3をこえるものでは、成形用材料の押出圧力
が高まり、後述の好ましい所定圧力が保持できないもの
となって実際上成形が困難になる。好ましい摩擦係数は
0.15以下である。
By the way, in the practice of the present invention, a specific sliding treatment is applied to the inner surfaces of the extrusion die (8) and the forming die (9) in contact with the extruded material in order to prevent the molding material from sticking. Must be given. This slipping treatment is essential in order to enable continuous extrusion molding for a long time while maintaining the surface properties and texture of the artificial marble constant and good, and the static or dynamic friction coefficient is 0. Three
The following is performed by applying the lubricant layer (14) having a tensile strength of 50 kgf / (10 mm width) or more to the entire inner surfaces of the extrusion die (8) and the forming die (9) by sticking or the like. It is a thing. If the friction material layer (14) has a friction coefficient of more than 0.3, the extrusion pressure of the molding material increases, and it becomes impossible to maintain a preferable predetermined pressure described later, which makes molding practically difficult. A preferable friction coefficient is 0.15 or less.

【0036】また、引張強度が50kg・f/(10mm
幅)未満では、押出成形時に成形用材料が強く摺擦され
ることによって付滑材層(14)が早期に破損し、潤滑効
果がなくなり、推進力が低下して連続的な成形が困難に
なる。好ましくは、引張強度100kg・f/(10mm
幅)以上のものとするのが良い。
The tensile strength is 50 kgf / (10 mm
If the width is less than (width), the sliding material layer (14) is damaged early due to the strong rubbing of the molding material during extrusion molding, the lubrication effect is lost, and the propulsive force is reduced, making continuous molding difficult. Become. Preferably, the tensile strength is 100 kgf / (10 mm
Width) or more is better.

【0037】付滑材層(14)の構成材料は、上記摩擦係
数及び引張強度を有するものであれば、その材質や構成
が特に限定されるものではないが、低摩擦係数の点でフ
ッ素系樹脂を付滑材として用いるのが好適である。なか
でも特に4フッ化エチレン樹脂(PTFE)を用いるの
が好適である。所要の引張強度の付与は、上記付滑材と
する樹脂フィルムないしはシートの厚みを増大する方法
によって対処しても良いが、付滑材とする樹脂フィルム
自体に薄いものを用いながら所要の強度を付与するため
に、ガラス繊維、ケブラ繊維あるいは金属繊維等の抗張
性繊維よりなる芯層に上記樹脂フィルムをラミネートし
た複合材とすることによって対応するのが有利である。
The constituent material of the lubricant layer (14) is not particularly limited as long as it has the above-mentioned friction coefficient and tensile strength, but the fluorine-based material has a low friction coefficient. It is preferable to use a resin as the sliding material. Among them, it is particularly preferable to use tetrafluoroethylene resin (PTFE). The required tensile strength may be imparted by increasing the thickness of the resin film or sheet used as the above-mentioned lubricant, but the required strength can be obtained while using a thin resin film itself as the lubricant. In order to provide it, it is advantageous to deal with it by forming a composite material by laminating the resin film on a core layer made of a tensile fiber such as glass fiber, Kevlar fiber or metal fiber.

【0038】上記の固化押出成形装置において、成形材
料はホッパー(5)から投入され、シリンダー(2)内
において加熱作用を受けて溶融軟化しながらスクリュー
(3)により混練され、絞り部(7)を経て押出ダイ
(8)から所定形状に押出される。そして、押出ダイか
ら押出された押出物は、フォーミングダイ(9)を通る
間にそれに装備する水冷ジャケット(9a)で冷却さ
れ、所定断面形状に賦形されて固化状態の成形体
(A)、即ち人工大理石に製造される。
In the above-mentioned solidification extrusion molding apparatus, the molding material is charged from the hopper (5), is kneaded by the screw (3) while being melted and softened by being heated in the cylinder (2), and is drawn (7). And is extruded into a predetermined shape from the extrusion die (8). Then, the extrudate extruded from the extrusion die is cooled by a water cooling jacket (9a) provided therein while passing through the forming die (9), shaped into a predetermined cross-sectional shape, and a molded body (A) in a solidified state, That is, it is manufactured into artificial marble.

【0039】ところで、前述のように、水酸化アルミニ
ウムは、180℃を超えると、徐々に分解が始まり水と
アルミナに変化するが、この水分が通常の押出成形法で
は発泡となり製品の外観を著しく阻害する原因となる。
これに対し、固化押出法を用い、高圧下で成形すること
により、充填材として水酸化アルミニウムを用いても、
発泡のない良好な品質の人工大理石を得ることが可能と
なるが、固化押出法を用いれば、どんな温度でも成形出
来る訳ではなく、限定された条件下においてのみ実施が
可能となる。
As mentioned above, when aluminum hydroxide exceeds 180 ° C., it gradually decomposes and changes into water and alumina, and this water content becomes foam in a usual extrusion molding method and the appearance of the product is remarkably improved. It causes the inhibition.
On the other hand, by using the solidification extrusion method, by molding under high pressure, even when using aluminum hydroxide as a filler,
It is possible to obtain a good quality artificial marble without foaming, but the solidification extrusion method does not allow molding at any temperature and can be carried out only under limited conditions.

【0040】その第1の条件は、押出温度である。即
ち、該押出温度は、押出機本体(1)のシリンダー
(2)部分、シリンダー先端絞り部(7)、および押出
ダイ(8)部分のいずれの部分においても、180℃〜
220℃の範囲内、好ましくは190℃〜210℃の範
囲に設定されなければならない。この設定温度が180
℃未満の場合は、アクリル系樹脂の溶融軟化が十分に進
行しないため、押出機の背圧が大きくなりすぎて押出成
形が困難となる。一方、設定温度が220℃を超える場
合は、水酸化アルミニウムの分解が促進される為、固化
押出法においても発泡を抑えることは出来ず、製品の価
値を著しく低下させてしまう。
The first condition is the extrusion temperature. That is, the extrusion temperature is 180 ° C. or higher in any of the cylinder (2) portion, the cylinder tip narrowed portion (7), and the extrusion die (8) portion of the extruder body (1).
It should be set in the range of 220 ° C, preferably in the range of 190 ° C to 210 ° C. This set temperature is 180
When the temperature is lower than 0 ° C., the acrylic resin is not melted and softened sufficiently, so that the back pressure of the extruder becomes too large and extrusion molding becomes difficult. On the other hand, when the set temperature exceeds 220 ° C., the decomposition of aluminum hydroxide is promoted, so that foaming cannot be suppressed even in the solidification extrusion method, and the value of the product is significantly reduced.

【0041】また、第2の条件は、冷却ジャケット付フ
ォーミングダイ(9)による成形体(A)の冷却温度で
ある。即ち、フォーミングダイ(9)の出口における成
形体(A)の温度が150℃以下、好ましくは120℃
以下になるように十分な冷却が行われなければならな
い。この冷却温度が150℃を超えると、冷却ジャケッ
ト付フォーミングダイ(9)より押出される人工大理石
成形体は軟化した状態であり、その表面に発泡や、フク
レ等の外観不良を発生すると共に、賦形も困難なものと
なる。
The second condition is the cooling temperature of the molded body (A) formed by the forming die (9) with a cooling jacket. That is, the temperature of the molded body (A) at the outlet of the forming die (9) is 150 ° C. or lower, preferably 120 ° C.
Sufficient cooling must be provided so that: If this cooling temperature exceeds 150 ° C., the artificial marble molded body extruded from the forming die with a cooling jacket (9) is in a softened state, causing foaming, appearance defects such as blisters, and the like on the surface thereof. The shape is also difficult.

【0042】そしてまた、第3の条件は、前述のように
押出ダイ(8)及びフォーミングダイ(9)の内面の全
体に所定の物性を備えた付滑材層(14)の被覆形成によ
る特定の付滑処理を施した状態のもとに固化押出成形操
作を行うことである。この付滑処理を有しない状況下で
は、表面性状の安定した人工大理石の長時間の連続押出
成形を行うことができない。
The third condition is that the inner surface of the extrusion die (8) and the forming die (9) is entirely coated with the lubricant layer (14) having predetermined physical properties as described above. That is, the solidification extrusion molding operation is performed under the condition that the sliding treatment is applied. Under the condition that the sliding treatment is not provided, it is not possible to carry out continuous extrusion molding of artificial marble having a stable surface property for a long time.

【0043】更にまたその他の条件として、シリンダー
絞り部(7)での押出樹脂圧力は、50kg/cm2 〜50
0kg/cm2 、好ましくは70kg/cm2 〜350kg/cm2
の範囲内で運転されなければならない。樹脂圧力が50
kg/cm2 未満では巣入りや発泡が発生し易く製品の人工
大理石としての品質を低下させてしまう。又、500kg
/cm2 を超えると、機械的に限界であり、押出機や押出
ダイフォーミングダイを破損する虞れがある。
As yet another condition, the pressure of the extruded resin in the cylinder drawing part (7) is 50 kg / cm 2 to 50.
0 kg / cm 2 , preferably 70 kg / cm 2 to 350 kg / cm 2
Must be operated within the range of. Resin pressure is 50
If it is less than kg / cm 2 , nest formation and foaming are likely to occur and the quality of the product as an artificial marble is deteriorated. Also, 500 kg
If it exceeds / cm 2 , there is a mechanical limit, and there is a risk of damaging the extruder and extrusion die forming die.

【0044】[0044]

【発明の効果】この発明によれば、マトリックス樹脂と
して透明性、耐熱性等に優れたアクリル系樹脂粉末を選
択することのほか、特に粉末無機充填材として水酸化ア
ルミニウム粉末を選択し、これらの粉末と模様現出用着
色剤粉末及び液状成形助剤との混合物を成形材料として
用い、かつ、固化押出法の採用と、押出温度条件及びフ
ォーミングダイによる冷却温度条件の特定範囲の設定
と、更にまた押出ダイ及びフォーミングダイへの特定の
付滑処理との組合せにより、従来、成形不可能なものと
されていた押出成形法により、支障なく高品位の人工大
理石の連続的な成形を行うことができる。
According to the present invention, in addition to selecting an acrylic resin powder having excellent transparency and heat resistance as a matrix resin, aluminum hydroxide powder is particularly selected as a powder inorganic filler. Using a mixture of a powder and a coloring agent powder for pattern appearance and a liquid molding aid as a molding material, and adopting a solidification extrusion method, setting a specific range of an extrusion temperature condition and a cooling temperature condition by a forming die, and In addition, by combining with a specific sliding treatment to the extrusion die and forming die, it is possible to perform continuous molding of high-quality artificial marble without hindrance by the extrusion molding method that was conventionally considered impossible. it can.

【0045】従って、任意に長尺の、かつ所要断面形状
の人工大理石を高能率に製造しうると共に、製造された
人工大理石は、透明性と隠蔽性とがうまく調和し、深
み、重厚感に優れかつ斑点状の模様が現出して天然大理
石に近似した外観を有し、かつ品質的にも全体に均整な
高品位のものを得ることが出来る。
Therefore, it is possible to efficiently manufacture an artificial marble having an arbitrarily long length and a required cross-sectional shape, and the manufactured artificial marble has a good harmony of transparency and concealment, which gives a deep and profound feeling. It is possible to obtain a high-quality product which has an excellent and speckled pattern and which has an appearance similar to that of natural marble, and which is also uniform in terms of quality.

【0046】[0046]

【実施例】マトリックス樹脂、粉末状無機充填材及び液
状成形助剤として下記第1表のものを用意した。
Example A matrix resin, a powdered inorganic filler and a liquid molding aid shown in Table 1 below were prepared.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】一方、模様現出用着色剤として以下のA−
1〜7を用意した。
On the other hand, as a coloring agent for pattern appearance, the following A-
1 to 7 were prepared.

【0049】A−1 SBSエラストマーとして、スチレン・ブタジエン・ス
チレンブロック共重合体(シェル化学(株)、カリフレ
ックスTR1184)に対してジクミルパーオキサイド
が1.0重量%となるように添加し、カーボンブラッ
ク、酸化チタン、アンスラキノン系等顔料を12%混合
し、ロールで加熱180〜220℃で練って、冷却後粉
砕し平均500〜1000umの着色剤粒子を作った。
A-1 As an SBS elastomer, dicumyl peroxide was added to the styrene / butadiene / styrene block copolymer (Shell Chemical Co., Califlex TR1184) in an amount of 1.0% by weight, 12% of pigments such as carbon black, titanium oxide, and anthraquinone were mixed, heated with a roll and kneaded at 180 to 220 ° C., cooled, and then pulverized to produce colorant particles having an average of 500 to 1000 μm.

【0050】A−2 SEBSエラストマー(水添SBS)として、スチレン
・エチレン・ブチレン・スチレン・ブロック共重合体
(シェル化学(株)、クレイトンG1650)に対して
ジクミルパーオキサイドが1.2重量%となるように添
加し、A−1と同様な条件で500〜1000umの着
色剤粒子を作った。
A-2 SEBS elastomer (hydrogenated SBS) containing 1.2% by weight of dicumyl peroxide with respect to styrene / ethylene / butylene / styrene / block copolymer (Shell Chemical Co., Ltd., Kraton G1650). And added under the same conditions as A-1 to produce colorant particles of 500 to 1000 um.

【0051】A−3 EPM、EPDM系エラストマーとして、エチレン・プ
ロピレン・ゴム(住友化学(株)、エスプレン553)
に対してジクミルパーオキサイドが1.5重量%となる
ように添加し、A−1と同様な条件で500〜1000
umの着色剤粒子を作った。
A-3 EPM, EPDM elastomers such as ethylene propylene rubber (Supreme 553, Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Dicumyl peroxide was added to 1.5% by weight to 500 to 1000 under the same conditions as A-1.
Made um colorant particles.

【0052】A−4 PPとして、三井東圧化学(株)三井ノーブレンBEB
−Gに対してジクミルパーオキサイドが1.0重量%と
なるように添加し、A−1と同様な条件で500〜10
00umの着色剤粒子を作った。
As A-4 PP, Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. Mitsui Noblen BEB
Dicumyl peroxide was added in an amount of 1.0% by weight with respect to -G, and 500 to 10 was added under the same conditions as A-1.
00 um colorant particles were made.

【0053】A−5 PS樹脂(住友化学、エスブライト6S)2.97kg
とスチレンモノマー99重量部、ジビニルベンゼン1重
量部の懸濁重合によって平均粒子350umの架橋ビー
ズを得、住友化学製の分散染料スミカロン・ブリリアン
ト・レッドS−2BL、1%浴中で常法により染色して
着色剤粒子を作った。
A-5 PS resin (Sumitomo Chemical, Sbright 6S) 2.97 kg
Suspension polymerization of 99 parts by weight of styrene monomer and 1 part by weight of divinylbenzene gave cross-linked beads having an average particle size of 350 um, and was dyed by Sumitomo Chemical disperse dye Sumikaron Brilliant Red S-2BL in a 1% bath by a conventional method. To produce colorant particles.

【0054】A−6 固形エポキシ樹脂(三井石油化学製、R−309)10
0重量部、硬化剤(四国化製、C11−Z)5重量部、
酸化アルミニウム200重量部、カーボンブラック、酸
化チタン、弁柄5〜8重量部、ステアリン酸亜鉛(滑
剤)1〜5重量部を100℃の熱ロールで5分間溶解混
合したのち冷却、粉砕して100〜500umの着色剤
粒子を作った。
A-6 Solid Epoxy Resin (Mitsui Petrochemical, R-309) 10
0 parts by weight, curing agent (C11-Z manufactured by Shikoku Chemical Co., Ltd.) 5 parts by weight,
Aluminum oxide (200 parts by weight), carbon black, titanium oxide, valve stem (5 to 8 parts by weight) and zinc stearate (lubricant) (1 to 5 parts by weight) are melt-mixed for 5 minutes on a hot roll at 100 ° C., then cooled and pulverized to 100. ~ 500 um colorant particles were made.

【0055】A−7 それぞれ繊維長3mm、繊維径50umの青、赤、黄色の
各ポリエステル繊維を1/1.5/2.0に混合したも
の。
A-7: A mixture of blue, red and yellow polyester fibers each having a fiber length of 3 mm and a fiber diameter of 50 um mixed in a ratio of 1 / 1.5 / 2.0.

【0056】一方、固化押出成形装置として、第1図に
示したようなフルフライト型の成形機(口径:50mm、
L/D=32、スクリュー圧縮比:2.5)を用い、そ
の押出ダイ(8)及びフォーミングダイ(9)の内面の
全体に、第2表に示すような各種の材料からなる付滑材
層(14)を被覆形成せしめるものとした。
On the other hand, as a solidification extrusion molding apparatus, a full flight type molding machine (caliber: 50 mm, as shown in FIG. 1)
L / D = 32, screw compression ratio: 2.5), and the entire inner surface of the extrusion die (8) and the forming die (9) is covered with a lubricant made of various materials as shown in Table 2. The layer (14) was adapted to form a coating.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】上記第1表の材料とA−1〜7の模様現出
用着色剤を下記第3表及び第4表に示す配合割合でヘン
シェルミキサーに投入し、30分間常温で混合した。
The materials shown in Table 1 above and the colorants A-1 to 7 for pattern development were introduced into a Henschel mixer at the compounding ratios shown in Tables 3 and 4 below, and mixed at room temperature for 30 minutes.

【0059】そしてその混合物を上記の固化押出成形機
により、押出条件を第3表及び第4表に示すように各種
に変更して固化押出成形し、厚さ12mm、幅790mmの
各種板状成形品を得た。
Then, the mixture was solidified and extruded by changing the extruding conditions to various values as shown in Tables 3 and 4 by the above solidifying extruder, and various plate-like moldings having a thickness of 12 mm and a width of 790 mm were formed. I got the goods.

【0060】そして、押出成形時における押出成形性を
評価すると共に、各成形品についてその製品外観、模様
の現出状態を観察し、さらに製品衝撃強度を調べた。そ
れらの評価方法は下記のとおりとし、評価結果を第3
表、第4表に併せて示す。
Then, the extrusion moldability at the time of extrusion molding was evaluated, the appearance of the product and the appearance of the pattern were observed for each molded product, and the product impact strength was further investigated. The evaluation methods are as follows, and the evaluation results are
The results are shown in Tables and Table 4.

【0061】〔評価方法〕製品外観 ○…発泡による巣入りや、ボイドがなく平滑で美麗な表
面が得られたもの。
[Evaluation Method] Product Appearance ◯: A smooth and beautiful surface having no cavities due to foaming and no voids was obtained.

【0062】×…発泡により、内部に巣入りや、ボイド
が生じたり、表面が凹凸になったもの。
X: Foaming caused by formation of cavities, voids, or uneven surface.

【0063】製品の模様観察と衝撃強度 ○…表面及び内面まで均一に天然石調の斑点状の模様が
得られ、かつ落球式衝撃強度(JIS K 6718、
200g鋼球、板厚12mm)において180cmの高
さで割れなかったもの。 ×…斑点状の模様が極度に集中したり重なったりして不
均一な模様しか得られず、しかも上記落球式衝撃強度に
おいて180cm未満の高さで割れたもの。
Observation of product pattern and impact strength ◯: A natural stone-like spotted pattern is uniformly obtained on the surface and the inner surface, and the falling ball impact strength (JIS K 6718,
200 g steel ball, plate thickness 12 mm) that did not crack at a height of 180 cm. X ... A pattern in which spot-like patterns were extremely concentrated or overlapped and only a non-uniform pattern was obtained, and moreover, cracked at a height of less than 180 cm in the above falling ball impact strength.

【0064】押出成形性 ○…押出機の負荷が定格値以内であり、安定して24時
間以上連続に押出できたもの。
Extrudability: Good: Extruder load was within the rated value and stable extrusion was possible for 24 hours or more.

【0065】×…押出機の負荷が過大となりスクリュー
が運転中停止したり、変動が著しく大きく、24時間以
上の安定押出が出来なかったもの
X: The extruder was overloaded and the screw stopped during operation, and the fluctuation was extremely large, and stable extrusion for 24 hours or more could not be performed.

【0066】[0066]

【表3】 [Table 3]

【0067】[0067]

【表4】 [Table 4]

【0068】上掲第3表の評価に示すように、この発明
の規定条件に従う実施例1〜9の製造方法によるものに
おいては、いずれも24時間以上の連続的な固化押出成
形操作の継続が可能であり、高能率に、しかも外観品質
が良好で斑点状模様の現出された人工大理石を得ること
ができるものであった。
As shown in the evaluation of Table 3 above, in the production methods of Examples 1 to 9 according to the prescribed conditions of the present invention, the continuous solidification extrusion molding operation was continued for 24 hours or more. It was possible, and it was possible to obtain an artificial marble with high efficiency, good appearance quality, and a spotted pattern.

【0069】これに対し、押出温度条件が高すぎたり、
あるいは低すぎる第4表の比較例11、12によるとき
は、押出機の負荷過大や変動で製板ができなかったり、
あるいは製板できても発泡やボイドを生じて良好な品質
の成形品を得ることができなかった。またフォーミング
ダイの水冷ジャケットによる成形体の冷却が不十分でダ
イ出口における成形体の温度が高すぎる比較例13の場
合、及び冷却ジャケットを有しない(使用しない)フォ
ーミングダイを用いて成形した比較例14の場合は、いず
れも発泡によるボイドやふくれの発生を抑えることがで
きず、やはり品質的に優れた成形品を得ることができな
かった。
On the other hand, the extrusion temperature condition is too high,
Alternatively, when Comparative Examples 11 and 12 in Table 4 are too low, plate formation cannot be performed due to excessive load or fluctuation of the extruder,
Alternatively, even if the plate was produced, foaming and voids were generated, and a molded product of good quality could not be obtained. Further, in the case of Comparative Example 13 in which the temperature of the molded body at the die outlet is too high due to insufficient cooling of the molded body by the water cooling jacket of the forming die, and in Comparative Example molded using the forming die having no cooling jacket (not used). In the case of No. 14, it was not possible to suppress the occurrence of voids and blisters due to foaming, and it was also impossible to obtain a molded product of excellent quality.

【0070】更にまた、押出ダイ及びフォーミングダイ
に付滑材層を付与しなかった比較例15によるときは、
初期の時点から全く押出成形を行うことができず、また
付滑材層の物性がこの発明の規定値から逸脱する比較例
16、17による場合は、いずれも運転開始後24時間
未満で付滑材層の樹脂フィルムが破損し、以降成形が困
難になるものであった。
Furthermore, in the case of Comparative Example 15 in which the lubricant layer was not provided on the extrusion die and the forming die,
In the case of Comparative Examples 16 and 17 in which extrusion molding cannot be performed at all from the initial point and the physical properties of the lubricant layer deviate from the specified values of the present invention, the lubricant is less than 24 hours after the start of operation. The resin film of the material layer was damaged, and thereafter molding became difficult.

【0071】また、模様現出用着色剤を配合しない比較
例10によるときは、当然に斑点状模様は現出されなか
った。
Further, in the case of Comparative Example 10 in which the coloring agent for pattern development was not blended, naturally no speckled pattern was revealed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の押出成形操作に用いる固化押出成形
装置の一例を示す概略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing an example of a solidification extrusion molding apparatus used for an extrusion molding operation of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…押出機本体 2…シリンダー 8…押出ダイ 9…フォーミングダイ 9a…水冷ジャケット 14…付滑材層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Extruder main body 2 ... Cylinder 8 ... Extrusion die 9 ... Forming die 9a ... Water cooling jacket 14 ... Attached lubricant layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 31:10 4F ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location B29L 31:10 4F

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マトリックス樹脂としてのアクリル系樹
脂粉末と、粉末状無機充填材としての水酸化アルミニウ
ム粉末と、模様現出用着色剤粉末とを、少量の液状成形
助剤と共に均一に混合した混合物を成形用材料として用
い、該成形用材料を押出成形機の押出ダイから所定形状
に押出した直後に冷却ジャケット付きフォーミングダイ
に導通して固化状態に成形する固化押出成形を行うもの
とし、かつ該固化押出成形を行うに際し、押出機による
押出温度を180〜220℃、フォーミングダイによる
成形体の冷却温度を150℃以下に設定制御すると共
に、前記押出ダイ及びフォーミングダイの内面の成形用
材料との接触面の全体に、摩擦係数0.3以下、引張強
度50kg・f/(10mm幅)以上の付滑材層を被覆形成
せしめた状態のもとに、前記固化押出成形操作を行うこ
とを特徴とする押出成形による人工大理石の製造方法。
1. A mixture obtained by uniformly mixing an acrylic resin powder as a matrix resin, an aluminum hydroxide powder as a powdery inorganic filler, and a colorant powder for pattern expression with a small amount of a liquid molding aid. Is used as a molding material, and immediately after the molding material is extruded into a predetermined shape from an extrusion die of an extrusion molding machine, solidification extrusion molding is conducted in which a molding die with a cooling jacket is conducted to be solidified. When performing solidification extrusion molding, the extrusion temperature by the extruder is set to 180 to 220 ° C., the cooling temperature of the formed body by the forming die is set to 150 ° C. or less, and the extrusion die and the forming material on the inner surface of the forming die are used. Under the condition that the entire contact surface is covered with a lubricant layer having a friction coefficient of 0.3 or less and a tensile strength of 50 kgf / (10 mm width) or more. Artificial marble method of manufacture by extrusion, characterized in that performing the solidification extrusion molding operation.
【請求項2】 付滑材層が、4フッ化エチレン樹脂を付
滑材とするフィルムないしシートからなる請求項1記載
の押出成形による人工大理石の製造方法。
2. The method for producing artificial marble by extrusion molding according to claim 1, wherein the lubricant layer comprises a film or sheet using a tetrafluoroethylene resin as a lubricant.
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