JP2000317975A

JP2000317975A - 積層樹脂成形品の製造方法

Info

Publication number: JP2000317975A
Application number: JP11131033A
Authority: JP
Inventors: Masaru Otaka; 勝大高; Akira Mishiro; 明三代
Original assignee: Emoto Kogyo KK
Current assignee: Emoto Kogyo KK
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2000-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】樹脂材料の選択によりリサイクル可能であり且
つ従来の熱硬化性ガラス繊維プラスチック製品に要求さ
れるのと遜色のない耐熱性および機械強度を有し、しか
も、優れた意匠性を有する樹脂成形品の工業的に有利な
製造方法を提供する。【解決手段】樹脂成形品にシート又はフイルムが積層さ
れて成る積層樹脂成形品の製造方法であって、キャビテ
ィーが対向配置された１組以上の金型を使用し、１組の
金型の対向面の間に各金型で使用されるシート又はフイ
ルムを配置して且つその対向面における各シート又はフ
イルムの周囲を固定し、次いで、金型の型締状態におい
て、上記のシート又はフイルムの間に樹脂を注入して射
出成形すると共にシート又はフイルムを塑性変形させ、
次いで、硬化後に脱型し、金型の対向面に沿う相当位置
において切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は積層樹脂成形品の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱硬化性ガラス繊維プラスチック製品、
例えばユニットバス等は、ハンドレイ・アップ（Ｈ
Ｕ）、コールドプレス、レジン・トランスファ・モール
ディング（ＲＴＭ）、スプレイ・アップ（ＳＵ）、シー
ト・モールディング・コンパウンド（ＳＭＣ）、バルク
・モールディング・コンパウンド（ＢＭＣ）、レジン・
バッキュム・インジェクション（ＲＩＶ）等のＦＲＰ成
形法によって製造される。斯かる熱硬化性ガラス繊維プ
ラスチック製品は、耐熱性・機械強度・意匠性など要求
性能を満足し得るが、回収して再使用すると言うリサイ
クル性に欠ける。

【０００３】近時、従来の熱硬化性ガラス繊維プラスチ
ック製品と遜色のない性能を有し且つリサイクル性を備
えた樹脂成形品が注目されている。そして、熱可塑性樹
脂の選択により上記の様な樹脂成形品は実現可能であ
る。しかしながら、実際的には、意匠性は成形方法に依
存するため、意匠性に優れ且つ異なる種類の熱可塑性樹
脂を組合せて使用することが可能であり、しかも、工業
的に有利である新規な製造方法が必要である。

【０００４】例えば、多色成形機を使用したサンドイッ
チ射出成形法によれば、一つの射出シリンダーからはス
キン層用樹脂を射出し、他方の射出シリンダーからはコ
ア層用樹脂を射出することにより、積層樹脂成形品の製
造が可能である。しかしながら、従来のサンドイッチ射
出成形法を単に利用した場合は、金型の形状にもよる
が、時として成形品の表面にヒケが発生し、要求される
意匠性を満足し得ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、樹脂材料の選択
によりリサイクル可能であり且つ従来の熱硬化性ガラス
繊維プラスチック製品に要求されるのと遜色のない耐熱
性および機械強度を有し、しかも、優れた意匠性を有す
る樹脂成形品の工業的に有利な製造方法を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく種々検討を重ねた結果、次の様な知見を
得た。すなわち、従来のサンドイッチ射出成形法におい
て、スキン層の形成材料に熱可塑性樹脂のシート又はフ
イルムを使用し、しかも、コア層の形成材料の射出成形
圧力により上記のシート又はフイルムを塑性変形させて
キヤビティーに密着させるならば、表面にヒケや皺がな
い意匠性に優れた成形品が得られる。

【０００７】本発明は、上記の知見に基づき完成された
ものであり、その要旨は、樹脂成形品にシート又はフイ
ルムが積層されて成る積層樹脂成形品の製造方法であっ
て、キャビティーが対向配置された１組以上の金型を使
用し、１組の金型の対向面の間に各金型で使用されるシ
ート又はフイルムを配置して且つその対向面における各
シート又はフイルムの周囲を固定し、次いで、金型の型
締状態において、上記のシート又はフイルムの間に樹脂
を注入して射出成形すると共にシート又はフイルムを塑
性変形させ、次いで、硬化後に脱型し、金型の対向面に
沿う相当位置において切断することを特徴とする積層樹
脂成形品の製造方法に存する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は、本発明の製造方法で使用す
る成形装置の一例の要部を示す一部断面斜視図、図２
は、図１に示す成形装置の成形開始前の状態で示す断面
図、図２は、図１に示す成形装置の成形途中の状態で示
す断面図、図３は、図４に示す成形装置の成形終了後の
状態で示す断面図、図５は、図１に示す成形装置で得ら
れた成形品の切断工程後における一部断面斜視図であ
る。

【０００９】先ず、本発明で得られる積層樹脂成形品に
ついて説明する。本発明においては、樹脂成形品にシー
ト又はフイルムが積層されて成る積層樹脂成形品を製造
するが、上記の樹脂成形品を発泡樹脂成形品にすること
が好ましい。また、本発明において、上記の樹脂成形品
（又は発泡樹脂成形品）にプライマー層を介してシート
又はフイルムが積層されて成る積層樹脂成形品を製造す
ることも出来る。なお、以下の記載においては、シート
又はフイルムを「シート等」と略記する。

【００１０】上記のシート等はスキン層を形成し、上記
の樹脂成形品（又は発泡樹脂成形品）はコア層を形成す
る。上記の３層構造の場合、プライマー層はスキン層と
コア層との接着力を高めるために使用される。構成材料
構および層構成の選択は、目的とする積層樹脂成形品の
用途によって適宜決定される。

【００１１】上記のスキン層を形成するシート等として
は、例えば、フッ素（ＰＴＦＥ・ＣＴＦＥ等）、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリウレタン（Ｐ
ＵＲ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポエチレン（ＰＥ）、
ナイロン（ＰＡ）、各種アロイ等のフィルムが挙げられ
る。本発明においては、耐熱性に優れるシート等が好適
に使用される。

【００１２】上記のシート等は、後述の射出成形の際の
塑性変形によって皺のないスキン層を形成するため、一
定の伸び率を有する必要がある。伸び率は、目的とする
成形品の形状（金型の形状）に依存するが、通常２０〜
５００％（ＪＩＳＫ６７８１試験法による測定値）の
範囲から適宜選択される。斯かる伸び率は、分子量の調
節や添加剤（可塑剤など）の種類および使用量により決
定される。また、上記のシート等の厚さが余りにも厚す
ぎる場合は、塑性変形に大きな力が必要となるため、通
常は５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下とされる。

【００１３】上記のコア層用樹脂としては、例えば、ア
クリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、エ
チレン・酢ビ（ＥＶＡ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）、酢酸
ビニル（ＰＶＡＣ）、フッ素（ＰＴＦＥ・ＣＴＦＥ
等）、ナイロン（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ
エチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレン・
テレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）、ポリスチレン（ＰＳ、）ポリフェニレン・サルフ
ァイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリル
（ＰＭＭＡ）、各種アロイ等が挙げられる。

【００１４】上記のコア層の機械的強度アップのため
に、必要に応じて使用される充填剤としては、例えば、
水酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カル
シウム、ゼオライト、タルク、クレー、酸化チタン、炭
酸カルシウム、硼酸アルミニウム等のウィスカー、炭素
繊維、ガラス繊維などが挙げられる。

【００１５】上記のコア層が発泡樹脂成形品にて構成さ
れる場合に使用される発泡剤としては、炭酸ガス、プロ
パン、ブタン、メタン等の気体、エチルエーテル、アセ
トン、ヘキサン、ベンゼン等の揮発性液体、アゾ化合
物、スルホニルヒドラジド化合物、ニトロソ化合、アジ
ド化合物等の分解性化合物が挙げられる。これらの発泡
剤には、必要に応じて分解助剤と共に使用される。そし
て、適切な発泡剤は、コア層の射出成形温度との関係で
選択される。また、上記のプライマー層用樹脂として
は、従来公知の各種の常温型接着剤を制限なく使用する
が出来る。

【００１６】次に、本発明の製造方法について説明す
る。本発明においては、キャビティーが対向配置された
１組以上の金型を使用する。図示した成形装置において
は、ユニットバス等の槽型成形品のための金型が使用さ
れている。しかしながら、本発明の製造方法は、便器・
洗面ボール・キッチン・浄化槽などの住宅機器類、自動
車・二輪車・ヨット・スキー板・ヘルメット等のレジャ
ー類の各成形品への適応も可能であり、従って、使用す
る金型の形状は目的とする成形品によって適宜選択され
る。

【００１７】図示した成形装置の１組の金型には、同一
形状の金型が使用されているが、各金型のキャビティー
を対向配置し得る以上、異なる形状の金型を組合せて使
用することも出来る。また、図示した成形装置による場
合、２個の槽型成形品を一体的に成形した後に金型の対
向面に沿う相当位置において左右に切断して２個に分割
するが、目的とする成形品の形状によっては、左右の他
に上下にも切断して４個に分割し得る金型を使用するこ
とも可能である。

【００１８】図１に示す成形装置は、キャビティー（１
２）、（１２）が対向配置され且つ進退可能な１組の金
型（１）、（１）、各金型（１）の外壁枠の肉厚部に進
後可能に配置された枠状の押え板（２）、（２）、各金
型（１）の上方に配置され且つ各金型（１）及び押え板
（２）の上側枠の略中央部に設けられたノズル孔（１
３）に挿入可能になされた噴射ノズル（３）、各金型
（１）の上方および下方にそれぞれ配置され且つ各金型
（１）の対向面にシート等（５）を送出する供給ロール
（４ａ）、（４ａ）及び引取ロール（４ｂ）、（４ｂ）
から主として構成されている。各金型（１）は、シリン
ダー装置のロッド（１１）に連結され、各押え板（２）
は、各金型（１）の外壁枠の肉厚部の四隅に配置された
シリンダー装置（２１）のロッドに連結されている。

【００１９】先ず、各供給ロール（４ａ）及び引取ロー
ル（４ｂ）を駆動させて各金型（１）の対向面にシート
等（５）を送出すると共に噴射ノズル（３）をその先端
部がノズル孔（１３）に臨む位置まで降下させる。（図
２参照）。そして、各金型（１）に配置された各シリン
ダー装置（２１）のロッドにより各押え板（２）を前進
させ、各押え板（２）で挟み込んで各金型（１）の対向
面における各シート等（５）の周囲を固定する。この
際、成形品の形状により、その総表面積（金型（１）の
総表面積）に対する枠状の押え板（２）で固定されたシ
ート等（５）の面積（チャージ面積）は、通常２０〜２
００％の範囲となる。因に、上記の様に方形状のシート
等により例えば円筒体を成形する場合、シート等の四隅
は利用されずに損失となるため、上記の様な高いチャー
ジ面積を必要とする。従って、図示した成形装置の様
に、枠状の押え板（２）の場合は、方形状の槽型成形品
を得るための金型（１）を組合せて使用するのが好まし
い。

【００２０】次いで、噴射ノズル（３）からシート等
（５）同士の間にプライマー層用樹脂と不活性ガスとの
混合物を噴射させてシート等（５）、（５）の間を膨張
させる（図３参照）。すなわち、次の射出成形による、
金型内面に密着する最終的な塑性変形に先立ち、各シー
ト等（５）を一部塑性変形させる。斯かる操作により、
各シート等（５）は、各金型（１）の内面側に予備誘導
されるため、次の射出成形の際の金型内面への密着が良
好となる。斯かる効果は、深絞り高さが大きな金型を使
用する場合に顕著である。また、上記の操作により、シ
ート等（５）の厚みの均一化を図ることも出来る。プラ
イマー層用樹脂と不活性ガスとの混合物を噴射させる際
の温度および圧力条件は、上記の塑性変形の容易性など
を考慮して適宜決定される。なお、図３中の符号（６）
はプライマー層用樹脂を表す。

【００２１】次いで、各シリンダー装置のロッド（１
１）により各金型（１）を前進させて型締状態とし、噴
射ノズル（３）から、各シート等（５）の間、すなわ
ち、プライマー層用樹脂（６）の内部にコア層用樹脂を
注入して射出成形すると共に各シート等（５）を塑性変
形させる。射出成形時のコア層用樹脂の温度および圧力
条件は、上記の塑性変形の容易性などを考慮して適宜決
定される。その後、噴射ノズル（３）を上昇させコア層
用樹脂を硬化させる（図４参照）。なお、図４中の符号
（７）はコア層用樹脂を表す。

【００２２】次いで、コア層用樹脂（７）の硬化後に脱
型し、金型（１）、（１）の対向面に沿う相当位置にお
いて切断する。その結果、図５に示す様な２個の層型成
形品が同時に得られる。なお、各金型（１）で使用され
た各シート等（５）は、窓が開いた様な状態として各引
取ロール（５）に巻き取られ、同時に各金型（１）の対
向面に次のシート等（５）が送出される。

【００２３】各金型（１）の対向面における各シート等
（５）の周囲の固定は、押え板（２）、（２）によら
ず、各金型（１）それ自体の金締めによっても行うこと
が出来る。斯かる場合は、図１に示す成形装置の押え板
（２）、（２）は不要である。しかしながら、上記の様
な押え板を設けるならば、金型のパーティングラインに
おけるバリの発生を抑制ないしは軽減することが出来る
ため、殊更複雑なバリ発生機構を設ける必要がない利点
がある。

【００２４】また、射出成形前の各シート等（５）の間
の膨張は、プライマー層用樹脂（６）によらず、射出成
形用樹脂（コア層用樹脂（７））及び／又は不活性ガス
によっても行うことが出来る。更に、射出成形前の各シ
ート等（５）の間の膨張は、省略することも出来る。

【００２５】本発明においては、シート等の使用によ
り、サンドイッチ射出成形法におけるスキン層用樹脂の
溶融装置などが不要である。そして、スキン層用樹脂の
冷却工程がないため、本発明の製造方法は、本質的にヒ
ケの発生が抑えられた方法であると言える。また、本発
明によれば、シート等に予め加飾することが出来るた
め、優れた意匠を容易に施すことが出来る。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。使用した材料は次の通
りである。また、成形装置としては、金型として１坪タ
イプのユニットバス浴槽型を備えた図１に示す構造の装
置を使用した。

【００２７】（１）シート：厚さ２．４ｍｍ、伸び率２
４％のフッ素樹脂製シート（ダイキン工業株式会社製
「ネフロンＰＦＡＮＦ−２４００」）

【００２８】（２）プライマー層用樹脂：ポリアミド硬
化系エポキシ共重合樹脂

【００２９】（３）コア層用樹脂（発泡樹脂）：ポリカ
ーボネート（帝人化成株式会社製「パンライトＬ−１
２２５」）及びアゾルカルボンアミド（発泡剤：樹脂に
対して約２重量％）

【００３０】実施例１先ず、各供給ロール（４ａ）及び引取ロール（４ｂ）を
駆動させて各金型（１）の対向面にシート（５）を送出
すると共に噴射ノズル（３）をその先端部がノズル孔
（１３）に臨む位置まで降下させた。そして、各金型
（１）に配置された各シリンダー装置（２１）のロッド
により各押え板（２）を前進させ、各金型（１）の対向
面における各シート（５）の周囲を各押え板（２）で挟
み込んで固定した。この際の固定圧力は０．５ｋｇｆ／
ｃｍ²であった。因に、枠状の押え板（２）で固定され
たシート等（５）の面積は、１．２ｍ²であり、そのチ
ャージ面積は約３０％である。

【００３１】次いで、噴射ノズル（３）からシート等
（５）同士の間にプライマー層用樹脂と不活性ガス（窒
素）との混合物を噴射させてシート等（５）、（５）の
間を膨張させた。プライマー層用樹脂と不活性ガスとの
混合物を噴射させる際の温度は８０℃、圧力は２．０Ｋ
ｇｆ／ｍ²とした。また、樹脂の噴射量は６０ｇ／ｍ²の
設定量で２０ｇとし、不活性ガスの噴射量は、各金型
（１）の全体積に対する割合として５０体積％相当量と
した。

【００３２】次いで、各シリンダー装置のロッド（１
１）により各金型（１）を前進させて型締状態とした。
型締圧力は3，０００ｔｆとした。そして噴射ノズル
（３）から、各シート等（５）の間、すなわち、プライ
マー層用樹脂（６）の内部にコア層用樹脂を注入して射
出成形すると共に各シート等（５）を塑性変形させた。
射出成形時のコア層用樹脂の温度は２７０ ℃、圧力は
1，０００Ｋｇｆ／ｍ²とした。その後、噴射ノズル
（３）を上昇させコア層用樹脂を硬化させた。コア層の
密度は０．５ｇ／ｃｍ³であった。

【００３３】次いで、コア層用樹脂（７）の硬化後に脱
型し、金型（１）、（１）の対向面に沿う相当位置にお
いて切断し、２個の層型成形品を同時に得た。得られた
成形品の表面はヒケや皺がなく意匠性に優れていた。ま
た、バリの発生も殆どなかった。更に、得られた成形品
について、ＪＩＳＡ５７１２記載の煮沸試験（適用試
験箇条１１．２）後に目視観察を行った結果、表面外観
に異常がないことの確認を得た。また、その他試験項目
の各たわみ、止水性、砂袋衝撃、防水、汚染（適用試験
箇条１１．３〜８）についても異常は見られなかった。
勿論、上記の成形品は、熱可塑性樹脂より構成されてい
るため、従来のＦＲＰ成形品と異なってリサイクルが可
能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、樹脂材料
の選択によりリサイクル可能であり且つ従来の熱硬化性
ガラス繊維プラスチック製品に要求されるのと遜色のな
い性能を有し、しかも、優れた意匠性を有する樹脂成形
品の工業的に有利な製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法で使用する成形装置の一例の
要部を示す一部断面斜視図

【図２】図１に示す成形装置の成形開始前の状態で示す
断面図

【図３】図１に示す成形装置の成形途中の状態で示す断
面図

【図４】図１に示す成形装置の成形終了後の状態で示す
断面図

【図５】図１に示す成形装置で得られた成形品の切断工
程後における一部断面斜視図

【符号の説明】

１：金型１１：ロッド１２：キャビティー１３：ノズル孔２：押え板２１：シリンダー装置３：噴射ノズル４ａ：供給ロール４ｂ：引取ロール５：シート等６：プライマー層用樹脂７：コア層用樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂成形品にシート又はフイルムが積層
されて成る積層樹脂成形品の製造方法であって、キャビ
ティーが対向配置された１組以上の金型を使用し、１組
の金型の対向面の間に各金型で使用されるシート又はフ
イルムを配置して且つその対向面における各シート又は
フイルムの周囲を固定し、次いで、金型の型締状態にお
いて、上記のシート又はフイルムの間に樹脂を注入して
射出成形すると共にシート又はフイルムを塑性変形さ
せ、次いで、硬化後に脱型し、金型の対向面に沿う相当
位置において切断することを特徴とする積層樹脂成形品
の製造方法。
【請求項２】発泡樹脂成形品にシート又はフイルムが
積層されて成る積層樹脂成形品の製造方法であって、射
出成形用樹脂として発泡樹脂を使用する請求項１に記載
の製造方法。
【請求項３】１組の金型の対向面の間に各金型で使用
されるシート又はフイルムを配置して且つその対向面に
おける各シート又はフイルムの周囲を固定した後、射出
成形前において、各金型で使用されるシート又はフイル
ムの間に射出成形用樹脂および／または不活性ガスを噴
射させて上記のシート又はフイルムの間を膨張させる請
求項１に記載の製造方法。
【請求項４】発泡樹脂成形品にプライマー層を介して
シート又はフイルムが積層されて成る積層樹脂成形品の
製造方法であって、１組の金型の対向面の間に各金型で
使用されるシート又はフイルムを配置して且つその対向
面における各シート又はフイルムの周囲を固定した後、
射出成形前において、各金型で使用されるシート又はフ
イルムの間にプライマー層用樹脂と不活性ガスとの混合
物を噴射させて上記のシート又はフイルムの間を膨張さ
せる請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】積層樹脂成形品が槽型成形品である請求
項１に記載の製造方法。