JPH1086167A - 成形体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 剛性を高めるためのリブを容易にしかも一体
的に形成することができる軽量の略矩形状の成形体およ
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ノルボルネン系モノマーを反応射出成形
して得られるポリノルボルネン系樹脂からなる防水パン
１０である。防水パンの外周辺５ａに対して略４５゜傾
斜したリブ６が防水パンの裏面に格子状に形成されてい
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、ユニットバスやシ
ステムトイレなどに使用される防水パンなどの略矩形状
の成形体に関し、特にノルボルネン系モノマーの反応射
出成形（以下、単にＲＩＭともいう）により得られるポ
リノルボルネン系樹脂からなる成形体およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユニットバスやシステムトイレなどの底
面に用いられる防水パンとしては、従来より、シート状
の不飽和ポリエステル樹脂成形材料（以下、ＳＭＣとも
いう）を圧縮成形法により形成するものや、繊維強化材
を配合した熱硬化性プラスチック（以下、ＦＲＰともい
う）を用いて成形するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＦＲＰは成
形性に問題があり、防水パンの剛性を高めるためのリブ
を形成することが困難であるので、従来では木材などの
補強材をＦＲＰで鋳括むことにより、防水パンを補強し
ていた。このため、生産性が悪く、コストアップの原因
となっていた。

【０００４】一方、ＳＭＣにより形成された防水パンで
は、リブを一体成形することが可能ではあるものの、成
形時の充填性が悪く、しかもきわめて脆いので、幅が５
ｍｍ程度の薄いリブを形成する場合には５０〜６０ｍｍ
程度の高さが限界であり、これ以上高くすると、リブに
欠けや割れが生じるという問題があった。また、ＳＭＣ
やＦＲＰの比重は１．８と大きいので、多数のリブを形
成すると重量アップとなるという問題もあった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、剛性を高めるためのリブを
容易にしかも一体的に形成することができる軽量の成形
体およびその製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の成形体は、ノルボルネン系モノマーを反応
射出成形して得られるポリノルボルネン系樹脂からなる
略矩形状の成形体であって、当該成形体の外周辺に対し
て傾斜したリブが当該成形体の裏面に格子状に形成され
ていることを特徴とする。

【０００７】また、上記目的を達成するために、本発明
の成形体の製造方法は、金型のキャビティにゲートを通
して反応原液を注入し、反応射出成形法により成形体を
製造する成形体の製造方法であって、前記反応原液の前
記ゲートからの注入方向に対して傾斜したリブが、前記
成形体の裏面に形成されていることを特徴とする。

【０００８】本発明の成形体は、ノルボルネン系モノマ
ーを反応射出成形して得られるポリノルボルネン系樹脂
からなるので、きわめて破壊し難く、衝撃性に優れ、成
形性に富み、しかも軽量である。したがって、幅が５ｍ
ｍ程度の薄いリブを形成する場合でも１００ｍｍ以上の
高さのリブを容易に形成することができ、このようなリ
ブを形成しても欠けや割れが生じるおそれがない。逆
に、同等の剛性を得るためのリブを形成すると、ＦＲＰ
やＳＭＣに比べ、軽量化が達成できる。

【０００９】さらに、本発明の成形体は、外周辺に対し
て傾斜したリブが当該成形体の裏面に格子状に形成され
ており、また本発明の成形体の製造方法では、反応原液
のゲートからの注入方向に対して傾斜したリブが成形体
の裏面に形成されているので、キャビティ内に注入され
た反応原液の流動性、換言すればキャビティ内への反応
原液の拡散性が高まる。したがって、リブ部その他の充
填不足や充填過多がなくなり、ボイド、割れおよび欠け
等のない高品質の成形体を得ることができる。

【００１０】したがって、本発明の成形体は、これらの
特性をいかして例えば防水パンなどに好適である。

【００１１】本発明の成形体において、成形体の外周辺
に対するリブの傾斜角とは、略直交する隣接２辺のうち
の何れか一方の外周辺と、リブの長手方向とのなす角度
であって、鋭角側の角度と定義される。また、本発明の
成形体の製造方法において、反応原液の注入方向に対す
るリブの傾斜角とは、反応原液の注入方向とリブの長手
方向とのなす角度であって、鋭角側の角度と定義され
る。

【００１２】この場合、前記成形体の外周辺に対する前
記リブの傾斜角および前記反応原液の注入方向に対する
前記リブの傾斜角は、３０゜以上６０゜以下、好ましく
は４０゜以上５０゜以下、より好ましくは４５゜であ
る。この傾斜角が適度に小さい場合又は適度に大きい
と、反応原液の注入に対する抵抗が大きくなり、キャビ
ティ内における反応原液の流動性、拡散性が低下させる
場合がある。

【００１３】また、本発明に係るリブの設定範囲は特に
限定されず、成形体全体に形成しても良く、あるいは成
形体の一部に形成することもできる。

【００１４】本発明において、反応射出成形に際して好
ましく使用するノルボルネン系モノマーは、例えば、ジ
シクロペンタジエンやジヒドロジシクロペンタジエン、
テトラシクロドデセン、トリシクロペンタジエン等のノ
ルボルネン環を有するシクロオレフィンである。

【００１５】ノルボルネン系モノマーを用いた反応射出
成形において使用することができるメタセシス触媒は、
ノルボルネン系モノマーの塊状重合用触媒として公知の
ものが、特に制限はなく用いられ、例えば、六塩化タン
グステン、トリドデシルアンモニウムモリブデート、ト
リ（トリデシル）アンモニウムモリブデート等のモリブ
デン酸有機アンモニウム塩等が挙げられ、特にモリブデ
ン酸有機アンモニウム塩が好ましい。

【００１６】活性剤（共触媒）としては、エチルアルミ
ニウムジクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド等の
アルキルアルミニウムハライド、アルコキシアルキルア
ルミニウムハライド、有機スズ化合物等が挙げられる。

【００１７】反応射出成形の前準備として、ノルボルネ
ン系モノマー、メタセシス触媒及び活性剤を主材とする
反応射出成形用材料をノルボルネン系モノマーとメタセ
シス触媒とよりなるＡ液と、前記のノルボルネン系モノ
マーと活性剤とよりなるＢ液との安定な２液に分けて、
それぞれを別のタンクに入れておく。反応射出成形に際
しては、これらの２液をミキシングチャンバー内で混合
し、次いで、この混合液を、金型のキャビティに注入
し、塊状重合して、成形品を得る。

【００１８】本発明の成形体は、特に防水パンに好適で
あり、ユニットバス、システムトイレ、洗面台やトイレ
を備えたシステムバスなど、各種システムに用いること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の成形体の一実施形態
である防水パンを示す平面図、図２は図１のII−II線に
沿う断面図、図３は図１の要部拡大平面図、図４は図３
のIV−IV線に沿う断面図である。

【００２０】本実施形態の防水パン１０は、ユニットバ
スに用いられる防水パンであって、平面視において矩形
状に形成され、浴槽３０を載置する浴槽パン１と、入浴
者の洗い場となる洗い場パン２とから構成されている。
この防水パン１０は、図２に仮想二点鎖線で示されるよ
うに、コンクリート床面５０にレベル調節用ボルト６
０，６０，…を介して載置される。また、防水パン１０
の外周縁部５には、ユニットバスの壁パネル７０が立設
されている。

【００２１】浴槽パン１の板厚は、３ｍｍ以上１０ｍｍ
以下、より好ましくは４ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、本
実施形態では７ｍｍである。また、洗い場パン２の板厚
は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以
上８ｍｍ以下であり、本実施形態では４ｍｍである。

【００２２】図１に示すように、浴槽パン１および洗い
場パン２の裏面には、防水パン１０自体の剛性を高める
ためのリブ６，６，…が、当該防水パン１０の外周縁部
５の外周辺５ａに対して３０゜〜６０゜、好ましくは４
０゜〜５０゜、より好ましくは４５゜の角度をもって格
子状に形成されている。ここでいう防水パンの外周辺５
ａに対するリブ６の傾斜角とは、図３に示すように、略
直交する隣接２辺５ａ，５ａのうちの何れか一方の外周
辺５ａと、リブ６の長手方向とのなす角度であって、鋭
角側の角度と定義される。

【００２３】本実施形態の防水パン１０は、後述するよ
うに、ゲート８４（図５参照）が設けられる外周辺５ａ
に対して直角に反応原液が注入されるので、このように
リブ６を略４５゜に傾斜させることにより、反応原液が
キャビティ８３内のリブ凹所に円滑に流入し、これによ
りキャビティ８３内全体に対する反応原液の拡散性が高
まることとなる。

【００２４】各リブ６，６，…の形状は特に限定されな
いが、図３に示す格子ピッチｄを、浴槽パン１について
は、３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下、より好ましくは５０
ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、本実施形態では１００
ｍｍとしている。また、洗い場パン２の格子ピッチｄに
ついては、３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下、より好ましく
は５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、本実施形態では
５０ｍｍとしている。格子ピッチｄが３０ｍｍ未満であ
ると、重量増加となる一方で剛性が過剰となるからであ
る。また、格子ピッチｄが３００ｍｍより大きいと、充
分な剛性を得ることができない。洗い場パン２のリブ６
の格子ピッチｄを浴槽パン１のそれより小さくしている
のは、浴槽パン１は一般面の板厚ａおよび浴槽３０の載
置部８により、ある程度の剛性が確保できるのに対し、
洗い場パン２は主としてリブ６によって剛性を高める必
要があるからである。ただし、本発明の防水パン１０で
は、このような実施形態に限定されることはなく、浴槽
パン１と洗い場パン２の各格子ピッチｄについて、必要
に応じて適宜変更することができる。

【００２５】図４に示す各リブ６，６，…の断面形状に
ついては、以下のように設定している。まず、浴槽パン
１のリブ６について、リブ基部の幅ｃは、３．５ｍｍ以
上１５ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以上１０ｍｍ以
下であり、本実施形態では５．８８ｍｍである。このリ
ブ基部の幅ｃは、板厚ａとの関係で、ｃ／ａが、０．４
以上１．５以下、より好ましくは０．５以上１．０以下
であり、本実施形態では０．８４である。また、リブ先
端部の幅ｆは、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましく
は３ｍｍ以上９ｍｍ以下であり、本実施形態では３ｍｍ
である。リブ６の高さｂは、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以
下、より好ましくは１５ｍｍ以上８０ｍｍ以下であり、
本実施形態では４１ｍｍである。また、リブ６の高さｂ
とリブ基部の幅ｃとの関係ｂ／ｃは、０．５以上１０以
下、より好ましくは１以上７以下であり、本実施形態で
は６．９７である。

【００２６】一方、洗い場パン２のリブ６の断面形状に
ついて、リブ基部の幅ｃは、３．５ｍｍ以上１５ｍｍ以
下、より好ましくは４ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、本
実施形態では４ｍｍである。このリブ基部の幅ｃは、板
厚ａとの関係で、ｃ／ａが、０．４以上１．７以下、よ
り好ましくは０．５以上１．５以下であり、本実施形態
では１．００である。また、リブ先端部の幅ｆは、２ｍ
ｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以上９ｍｍ
以下であり、本実施形態では３ｍｍである。リブ６の高
さｂは、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下、より好ましくは
１５ｍｍ以上８０ｍｍ以下であり、本実施形態では１５
ｍｍである。また、リブ６の高さｂとリブ基部の幅ｃと
の関係ｂ／ｃは、０．５以上１０以下、より好ましくは
１以上７以下であり、本実施形態では３．７５である。

【００２７】また、洗い場パン２には、その表面に幅６
ｍｍ程度の溝７ａと、その裏面にリブ７ｂを有する目じ
り部７が形成されている。

【００２８】一方、浴槽パン１には、図２に仮想二点鎖
線で示される浴槽３０が載置されるが、そのための載置
部８が一般面より上方に隆起して形成されている。ま
た、浴槽パン１と洗い場パン２との境界部分には、エプ
ロン２０を取り付けるための隆起部３が形成されてい
る。エプロン２０とは、浴槽３０の周縁部３１と防水パ
ン１０との隙間を隠蔽するための化粧板であって、浴槽
３０の周縁部３１から隆起部３に向かって湾曲して垂れ
下がるように取り付けられる。このエプロン２０を取り
付けるために、本実施形態の防水パン１０においては、
隆起部３の両端に、それぞれ図２に示す取付フランジ４
が防水パン１０と一体に形成されている。そして、この
取付フランジ４と浴槽３０の周縁部３１との間にエプロ
ン２０を取り付け、タッピングネジやテクスネジなどの
締結部材をエプロン２０及び取り付けフランジ４に貫通
させ、これにより当該エプロン２０を固定する。なお、
図１において「９」は排水口である。

【００２９】このような本実施形態の防水パン１０は、
ノルボルネン系モノマーを反応射出成形することにより
製造することができる。図５は本発明に係る金型装置を
示す断面図、図６は図５に示すスプール８６、ランナ８
５およびゲート８４の関係を示す斜視図である。

【００３０】図５に示すように、本実施形態に係る金型
装置８０は、第１金型８１と第２金型８２とを有する。
これら金型８１，８２の割面を合わせることで、金型装
置８０の内部には、キャビティ８３が形成される。本実
施形態では、第１金型８１が凸状金型（コア型）であ
り、第２金型８２が凹状金型（キャビ型）である。キャ
ビティ８３の形状は、得られる成形品の形状、すなわち
図１〜４に示す防水パン１０の形状に対応している。

【００３１】本実施形態では、第１金型８１の割面に、
キャビティ８３に連通するフィルムゲート８４とランナ
ー８５とが形成されている。ランナー８５は、図５，６
に示すように、縦断面が半円形状に形成されており、こ
のランナー８５には、スプール８６が接続されている。
スプール８６は、図５に示すように、ミックスチャンバ
ー８７に接続されており、ミックスチャンバー８７に
は、Ａ液タンク８８と、Ｂ液タンク８９とが接続されて
いる。これらのタンク８８，８９とミックスチャンバー
８７との間には、図示はしないがポンプが装着されてい
る。

【００３２】本実施形態では、図５に示すように、キャ
ビティ８３の最下端にフィルムゲート８４が形成されて
おり、その下にランナー８５およびスプール８６が形成
されている。このようにゲート８４をキャビティ８３の
下端１箇所に形成することで、ゲート８４からキャビテ
ィ８３内に反応原液が都合良く入り込み、キャビティ８
３内部に未充填箇所が形成され難くなる。また、注入時
に、キャビティ８３内のガスが、上部割面または別途設
けた逃し口から都合良く抜けて行くので、反応原液に泡
などが生じ難くなる。

【００３３】本実施形態では、フィルムゲート８４の幅
Ｌ1 は、キャビティ８３の長手方向幅Ｌの６０〜１００
％の長さ、好ましくは７０〜１００％の幅であるが、フ
ィルムゲート８４の幅方向に相当する成形品（キャビテ
ィ８３）の両端部に曲率部が形成されている場合には、
その曲率部の終点までの幅であることが好ましい。

【００３４】型締めと同時に、本実施形態では、図示し
ないパージ手段により、キャビティ８３内部を窒素パー
ジする。このパージにより、キャビティ８３の内部は、
窒素ガスで置換され、キャビティ８３の内部は、０．５
〜２．０ｋｇ／ｃｍ² （ゲージ圧）程度の窒素ガスで満
たされる。窒素パージを行うことで、キャビティ８３内
の湿気を追い出し、反応原液の失活を防止することがで
き、成形品の表面での反応性が良好になり、かつ金型８
１，８２の内周面の汚れも防止できる。この窒素パージ
は、反応原液の注入開始直前まで行われる。

【００３５】本実施形態の反応射出成形の前準備とし
て、前述したノルボルネン系モノマー、メタセシス触媒
及び活性剤を主材とする反応射出成形用材料をノルボル
ネン系モノマーとメタセシス触媒とよりなるＡ液と、前
記のノルボルネン系モノマーと活性剤とよりなるＢ液と
の安定な２液に分けて、それぞれを別のタンク８８，８
９に入れておく。

【００３６】次に、ポンプを用いて、Ａ液タンク８８お
よびＢ液タンク８９からミックスチャンバ８７へ、反応
原液となる配合液をそれぞれ供給し、チャンバ８７内で
混合され、スプール８６、ランナー８５およびフィルム
ゲート８４を通してキャビティ８３内部に反応原液を注
入する。

【００３７】前述したように、反応射出成形に際して
は、この２液をミキシングチャンバ８７で混合し、次い
で、この混合液を、スプール８６、ランナー８５および
フィルムゲート８４を通してキャビティ８３内部に注入
する。注入開始から注入終了までの時間は、成形品の大
きさなどにより決定されるが、本実施形態では、３０秒
程度である。本実施形態では、反応原液となる配合液の
配合活性は、３０秒の４〜５倍に設定してある。

【００３８】注入終了後に重合反応が開始し、反応終了
後、除冷され、注入終了後の約９０〜１８０秒後に、型
開きされ、成形品である防水パン１０が取り出される。
この成形品には、フィルムゲート８４およびランナー８
５に対応した形状の余分な成形部分が一体に形成される
が、これらは、成形後に除去される。本実施形態では、
ゲート８４およびランナー８５に相当する部分の体積
が、比較的小さいので、材料の無駄も少ない。

【００３９】このようにして得られる本実施形態の防水
パン１０は、ポリノルボルネン系樹脂からなるので、き
わめて破壊し難く、衝撃性に優れ、成形性に富み、しか
も軽量である。したがって、幅が５ｍｍ程度の薄いリブ
６，６，…を形成する場合でも１００ｍｍ以上の高さの
リブ６，６，…を容易に形成することができ、このよう
なリブ６を形成しても欠けや割れが生じるおそれがな
い。逆に、同等の剛性を得るためのリブ６を形成する
と、ＦＲＰやＳＭＣに比べ、軽量化が達成できる。

【００４０】さらに、本実施形態の防水パン１０のリブ
６は、外周辺５ａに対して略４５゜だけ傾斜しているの
で、スプール８６、ランナー８５およびフィルムゲート
８４を通ってキャビティ８３内に注入された反応原液
は、円滑にリブ凹所に流入し、これによりキャビティ８
３内への反応原液の拡散性が高まる。したがって、リブ
６その他の充填不足や充填過多がなくなり、ボイド、割
れおよび欠け等のない高品質の防水パン１０を得ること
ができる。

【００４１】また、本実施形態に係る金型装置８０を用
いた反応射出成形では、成形品の重量が大型の成形品で
あっても、１箇所の注入口、すなわちフィルムゲート８
４からキャビティ８３内へ反応原液の充填を行うことが
できる。しかも、その際に、フィルムゲート８４の幅Ｌ
1 が、キャビティ８３の長手方向幅Ｌの６０〜１００％
の長さであることから、液の流れの乱れがなく、成形品
の中心部からの注入でも、未充填箇所が発生しない。ま
た、本実施形態では、多点からの注入でないことから、
各注入口からの充填量のバランスを取る必要がなく、充
填量の管理のみでよいため、充填制御が容易である。こ
の効果は、上述したリブ６の傾斜角度の構成と相俟っ
て、さらに反応原液の流動性を高めることとなる。

【００４２】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。たとえば、リブ６の具体的な寸法やフィルムゲ
ート１０の具体的な寸法は、特に限定されず、上記実施
形態以外の寸法であっても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ノル
ボルネン系モノマーを反応射出成形して得られるポリノ
ルボルネン系樹脂からなるので、きわめて破壊し難く、
衝撃性に優れ、成形性に富み、しかも軽量である。した
がって、幅が５ｍｍ程度の薄いリブを形成する場合でも
１００ｍｍ以上の高さのリブを容易に形成することがで
き、このようなリブを形成しても欠けや割れが生じるお
それがない。逆に、同等の剛性を得るためのリブを形成
すると、ＦＲＰやＳＭＣに比べ、軽量化が達成できる。

【００４４】また、本発明の成形体では、外周辺に対し
て傾斜したリブが当該成形体の裏面に格子状に形成され
ており、また本発明の成形体の製造方法では、反応原液
のゲートからの注入方向に対して傾斜したリブが成形体
の裏面に形成されているので、キャビティ内に注入され
た反応原液の流動性、換言すればキャビティ内への反応
原液の拡散性が高まる。したがって、リブ部その他の充
填不足や充填過多がなくなり、ボイド、割れおよび欠け
等のない高品質の成形体、例えば防水パンを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防水パンの一実施形態を示す平面図で
ある。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図１の要部拡大平面図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】本発明に係る金型装置を示す断面図である。

【図６】図５に示すスプール、ランナおよびゲートの関
係を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０…防水パン １…浴槽パン ２…洗い場パン ５…外周縁部 ５ａ…外周辺 ６…リブ ３０…浴槽 ３１…周縁部 ５０…コンクリート床面 ６０…レベル調節用ボルト ７０…壁パネル ８０…金型装置 ８１，８２…金型 ８３…キャビティ ８４…フィルムゲート ８５…ランナー ８６…スプール

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ノルボルネン系モノマーを反応射出成形し
   て得られるポリノルボルネン系樹脂からなる略矩形状の
   成形体であって、当該成形体の外周辺に対して傾斜した
   リブが当該成形体の裏面に格子状に形成されていること
   を特徴とする成形体。
2. 【請求項２】前記成形体の外周辺に対する前記リブの傾
   斜角が、３０゜以上６０゜以下であることを特徴とする
   請求項１記載の成形体。
3. 【請求項３】成形体が、防水パンである請求項１または
   ２記載の成形体。
4. 【請求項４】金型のキャビティにゲートを通して反応原
   液を注入し、反応射出成形法により成形体を製造する成
   形体の製造方法であって、前記反応原液の前記ゲートか
   らの注入方向に対して傾斜したリブが、前記成形体の裏
   面に形成されていることを特徴とする成形体の製造方
   法。
5. 【請求項５】前記反応原液の注入方向に対する前記リブ
   の傾斜角が、３０゜以上６０゜以下であることを特徴と
   する請求項４記載の成形体の製造方法。