JPH11291266A - 浴槽の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補強用の熱硬化性樹脂が補強板と熱可塑性樹
脂成形品との間に回り込み易くして製造時における補強
層中の空気残りを防止する。 【解決手段】 予め浴槽形状に成形された熱可塑性樹脂
成形品および繊維補強材を前記浴槽形状と同形状の雄型
に被せ、この熱可塑性樹脂成形品と所定間隔をもって雌
型を配置することによってセルを形成し、熱可塑性樹脂
成形品の周縁部と雌型の周縁部を接触させて型締めを行
なった状態で、雌型の中心部からセル内に熱硬化性樹脂
を流し込みこれを硬化させる浴槽の製造方法において、
雌型の熱硬化性樹脂注入口の直下に配置される補強板の
注入口に対向する部分に注入口と同等以上の大きさの貫
通孔が設けられた補強板を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂成形品
を熱硬化性樹脂により補強した浴槽の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を背面
から繊維強化熱硬化性樹脂（以下「ＦＲＰ」という）に
より補強した浴槽や洗面ボールなどの製品が上市されて
いる。これらの補強は、１）熱可塑性樹脂成形品が真空
成形、圧空成形、プレス成形などにより、延伸成形され
るために板厚の薄い部分が生じ使用時に強度が不足す
る、２）熱可塑性樹脂が耐湯性等の耐熱性が低い、とい
う理由による。

【０００３】ＦＲＰによる補強は、通常ハンドレイアッ
プ成形やスプレイアップ成形によって行われるが、この
方法は積層時に気泡を巻き込みやすい。このためＦＲＰ
の脱泡作業を行うが、気泡の存在を確認することに熟練
を要し、しかも完全に取り除くことは難しい。

【０００４】ＦＲＰ補強した熱可塑性樹脂製品は、界面
に気泡が存在する部分が密着部分と比較すると衝撃によ
って割れやすいので、これらの積層体からなる浴槽は熱
水や温度変化を伴う長期間の使用により膨れや割れが生
じる等の問題を引き起こしていた。

【０００５】また、ハンドレイアップ法やスプレイアッ
プ法によりＦＲＰを積層する作業は、有害性の強い溶剤
を含む反応性樹脂を使用したり、ガラス繊維が飛散する
ため、敬遠される傾向にある。

【０００６】この問題を解消するため、脱泡作業が不要
で作業環境を損なわない方法として、一方の型として熱
可塑性樹脂成形品を用いてこれを他方の型と組合わせて
セルを形成し、セル内に重合硬化性樹脂原料を注入し、
これを重合硬化して熱可塑性樹脂成形品と一体化する方
法が提案されている（特開昭５１−９１９６５号公報、
特開平５−２３７８５４号公報等）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、浴槽形
状の雄型に予め浴槽形状に成形した熱可塑性樹脂成形品
および繊維補強材を被せ、さらにその上に補強板を乗
せ、一定の間隔が開くように設計された雌型を合わせ、
熱可塑性樹脂成形品と雌型で構成されるセル内に熱硬化
性樹脂を流し込み硬化させる成形方法では、熱硬化性樹
脂が主に補強板の雌型側表面を流れるため、補強板と熱
可塑性樹脂成形品との間に空気が残り、浴槽に入った時
に床がきしむ音がしたり、煮沸試験をした時に膨れが生
じるなどの原因となることがあった。

【０００８】本発明の目的は、補強用の熱硬化性樹脂が
補強板と熱可塑性樹脂成形品との間に回り込み易くして
製造時における補強層中の空気残りを防止し、浴槽使用
時における残存空気によるきしみ音や補強板と熱可塑性
樹脂成形品との間の剥離を防止することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、予め浴
槽形状に成形された熱可塑性樹脂成形品および繊維補強
材を前記浴槽形状と同形状の雄型に被せ、この熱可塑性
樹脂成形品と所定間隔をもって雌型を配置することによ
ってセルを形成し、熱可塑性樹脂成形品の周縁部と雌型
の周縁部を接触させて型締めを行なった状態で、雌型の
中心部からセル内に熱硬化性樹脂を流し込みこれを硬化
させる浴槽の製造方法において、雌型の熱硬化性樹脂注
入口の直下に配置される補強板の注入口に対向する部分
に注入口と同等以上の大きさの貫通孔が設けられた補強
板を用いることを特徴とする浴槽の製造方法にある。

【００１０】この製造方法において、補強板に貫通孔が
２つ以上設けられた場合は、その２つ以上の貫通孔を合
わせた大きさ（断面積）が注入口と同等以上の大きさで
あることが必要である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の浴槽の製造方法の一例を示す図であ
る。補強板には注入口よりも大きい径の貫通孔が設けら
れている。

【００１２】本発明で使用できる浴槽形状の熱可塑性樹
脂成形品は、熱可塑性樹脂板を熱成形したものである。
熱可塑性樹脂板としてはアクリル樹脂板、ポリスチレン
板、ＡＢＳ樹脂板またはこれらの積層板等、真空成形、
圧空成形またはプレス成形等熱成形可能な樹脂板が使用
できる。真空ないし圧空成形にはプラグなどによる補助
成形も行なうことができる。

【００１３】これらの樹脂板の板厚は特に制限はない
が、板厚が薄くなり過ぎると補強用の熱硬化性樹脂原料
に含まれる溶剤でクラックが発生したり、熱硬化性樹脂
の硬化時の発熱による変形が生じるため、成形品の板厚
が最も薄いところで０．３ｍｍ以上、さらには０．８ｍ
ｍ以上とするのが好ましい。また必要に応じてこれらの
樹脂板に印刷を施したりフィルムをラミネートすること
ができる。さらにゲルコート樹脂による柄付けも可能で
ある。

【００１４】特に特公平６−７００９８号公報に開示さ
れているアクリル樹脂板が、熱成形加工性および耐溶剤
性に優れているので好ましい。即ち、メタクリル酸メチ
ル単独またはメタクリル酸メチル６０重量％以上とアク
リル酸エステル４０重量％以下との単量体混合物を重合
開始剤の存在下で重合させてアクリル樹脂板を製造する
に当たり、予め単量体全体に対して０．０１〜２０重量
％の連鎖移動剤を添加してシラップを製造し、次いでそ
の得られたシラップに対して０．０２〜１．０重量％の
架橋剤を添加して鋳型中で注型重合させることによって
得られるアクリル樹脂板である。

【００１５】浴槽形状に成形された熱可塑性樹脂成形品
が被せられる雄型は、樹脂成形品と接する側が樹脂成形
品と同形状をなしている。雄型の材質としては、エポキ
シ樹脂やビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
などを用いたＦＲＰの型、ＦＲＰとレジンコンクリート
などの積層体からなる型、Ｎｉ電鋳の型（ＦＲＰの表面
にニッケルをコートしたもの）、アルミなどの金属の
型、さらにこれらをリブ構造により補強したものなどが
挙げられる。

【００１６】雌型は他の一方の型である浴槽形状の熱可
塑性樹脂成形品とほぼ相似形をなしている。雌型にはセ
ル中に熱硬化性樹脂を注入するための注入口が浴槽の底
部等に設けられる。注入口の大きさは注入される熱硬化
性樹脂の粘度により最適な大きさに設定されるが、通常
は直径３〜１０ｍｍ程度である。

【００１７】雌型の材質としては、前述の雄型の材質と
同じものが挙げられる。

【００１８】セル内に充満させた熱硬化性樹脂は重合硬
化後に雌型から離型されるので、雌型の熱硬化性樹脂が
接する面は、離型剤を塗布したり、テフロンなどの密着
防止材料でラミネートするなどの処理を行うことが好ま
しい。

【００１９】補強層の熱硬化性樹脂としては、不飽和ポ
リエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、およびこれらを変性した
樹脂などが使用できる。不飽和ポリエステル樹脂として
はオルソ系、イソ系、テレ系またはビス系不飽和ポリエ
ステル樹脂およびこれらのアクリル変性不飽和ポリエス
テル樹脂ないしは前記オルソ系、イソ系、テレ系または
ビス系不飽和ポリエステル樹脂にアクリル樹脂を添加し
た不飽和ポリエステル樹脂の少なくとも一種が例示され
る。

【００２０】なお、これら熱硬化性樹脂は浴槽形状の熱
可塑性樹脂成形品と親和性を有し、重合硬化したときに
熱可塑性樹脂成形品と密着一体化可能なものであること
が好ましく、この観点から熱可塑性樹脂成形品の樹脂の
種類に応じて適宜選択される。

【００２１】熱硬化性樹脂には補強用のフィラーを混合
させることができ、その具体的なものとして、水酸化ア
ルミニウム、炭酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維、
アラミド繊維、ポリエステル繊維等既知のフィラーが挙
げられる。これらは、一種または二種以上を適宜組み合
わせて使用することも可能である。これらのフィラーは
カップリング処理を施すのが好ましい。

【００２２】繊維補強材としてはガラス繊維等が用いら
れる。ガラス繊維は、織布や不織布などにマット化した
り、浴槽形状の熱可塑性樹脂成形品とほぼ同形状に、吹
き付けやプレスするなどしてガラス繊維プリフォームに
成形しておくこともでき、これらを熱硬化性樹脂を注入
するに先立ってセル中にセットすることができる。フィ
ラーやガラス繊維マットやガラス繊維プリフォームは、
主に強度を向上させるため、および耐熱性を向上させる
ため混入するもので、その含有量は熱硬化性樹脂原料と
の合計量に対して１０重量％から９０重量％の範囲で用
いるのが好ましい。このようにして形成される浴槽の厚
みは、３ｍｍ〜１５ｍｍの範囲が好ましい。

【００２３】補強層の厚みは熱可塑性樹脂成形品からな
る型と雌型との間隔（セル間隔）で調整される。熱可塑
性樹脂成形品の周縁部と雌型の周縁部を密着させること
によってセルが形成される。熱可塑性樹脂成形品の周縁
部とは、熱可塑性樹脂板を浴槽形状に熱成形するときに
熱可塑性樹脂板を保持するためのクランプ代に相当する
部分を意味する。密着される両周縁部には、注入された
熱硬化性樹脂が漏れるのを避けるためにガラス繊維など
は挟まないことが好ましい。

【００２４】熱可塑性樹脂成形品と雌型とで形成される
セルの周縁部は、シールパッキン、クランプなどにより
密閉される。

【００２５】補強層中には強度の向上を目的として補強
板が配置される。補強板としては、一枚または複数に分
割したベニヤ板や樹脂板、ＳＭＣやレジンコンクリート
等の成形品が使用できる。熱硬化性樹脂と一体化しやす
いように、補強板の全面または一部に孔を設けることが
できる。

【００２６】本発明において補強板には、熱硬化性樹脂
の注入口に対向する部分に、注入口の断面積と同等以上
の大きさの断面積を有する貫通孔が設けられる。注入口
の大きさに対して、補強板の貫通孔が小さすぎる場合
は、補強板と熱可塑性樹脂成形品との間への熱硬化性樹
脂の回り込みが困難となる。一方、補強板の貫通孔が大
きすぎる場合は、熱硬化性樹脂の硬化収縮にともない製
品有意面にヒケが現れ、外観上不具合となる。貫通口の
断面積は、注入口の断面積の４倍以下であることが好ま
しい。

【００２７】また本発明において、補強板には２つ以上
の貫通孔を設けることもできる。その場合は、全ての貫
通孔の断面積を合計した値が、注入口の断面積の値と同
等以上であることが必要である。注入される熱硬化性樹
脂の粘度が高い等の理由により注入口が大きく設定され
た場合は、貫通孔を２つ以上設けることにより、各々の
貫通孔を小さくすることができるため、ヒケが現れるこ
とを防止できる。また貫通孔の全断面積は、注入口の断
面積の４倍以下であることが好ましい。

【００２８】セルに充填した熱硬化性樹脂を重合硬化さ
せる場合、硬化発熱により浴槽形状の熱可塑性樹脂成形
品が変形することがないように硬化条件が制御される。
具体的には硬化剤量を減らすなどして発熱温度が高くな
らないようにする。さらに硬化時に熱硬化性樹脂が発泡
しないように、充填する熱硬化性樹脂を予め脱泡処理す
ることが好ましい。

【００２９】本発明の製法は浴槽のみならず、洗面ボー
ル及びシャワーパン等の製造に用いることができる。更
に肉薄の熱可塑性樹脂成形品を補強する際にも適用でき
る。

【００３０】

【実施例】以下実施例により説明する。実施例において
は浴槽の底部が上となるように型が配置されているが、
上下関係は逆であってもさし支えない。

【００３１】［実施例１］アクリル樹脂板（商品名：
「アクリライト」ＰＸ２００ 三菱レイヨン（株）製）
を真空成形法により浴槽の形状に成形した。また不飽和
ポリエステル樹脂（商品名：ユピカ４５２１Ｐ 日本ユ
ピカ（株）製）１００重量部に、触媒（商品名：パーメ
ックＮ 日本油脂（株）製）１重量部を、注入直前にス
タティックミキサーにより混合したものを熱硬化性樹脂
原料として使用した。

【００３２】図１に示すように、浴槽形状のアクリル樹
脂成形品３とＦＲＰ製の雌型２の間に、型の周縁部によ
って挟まれないようにしてガラス繊維プリフォーム６を
配置し、プリフォームの上から、浴槽底部に相当する位
置に補強板７を配置した。補強板は厚み９ｍｍの耐水ベ
ニヤ製であって、雌型の熱硬化性樹脂注入口５の直下に
対向する部分に直径８ｍｍの貫通口８が設けられたもの
である。次いで雌型を下方へ移動させ型締めをして補強
層の目標厚さが３ｍｍとなるように固定し密閉したセル
を形成した。

【００３３】直径６ｍｍの注入口から熱硬化性樹脂原料
を１０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で注入した。熱硬化性樹脂原
料を７０℃にて４０分間重合硬化した後、離型したとこ
ろ、補強板と熱可塑性樹脂成形品との間に気泡がない浴
槽が得られた。この浴槽をＪＩＳ Ａ １７１８に従っ
て性能評価したところ全ての項目に合格した。

【００３４】［実施例２］熱硬化性樹脂注入口５の直径
を７ｍｍとし、注入口５の直下に対向する部分に直径４
ｍｍの貫通孔が５つ設けられた補強板を用いた以外は実
施例１と同様にして浴槽を製造したところ、補強板と熱
可塑性樹脂成形品との間に気泡がない浴槽が得られた。
この浴槽をＪＩＳ Ａ １７１８に従って性能評価した
ところ全ての項目に合格した。

【００３５】［比較例１］補強板に貫通孔を設けなかっ
た点以外は実施例１と同様にして浴槽を製造したとこ
ろ、補強板と熱可塑性樹脂成形品との間の２ヶ所に直径
２０ｍｍの気泡が存在していた。この浴槽をＪＩＳ Ａ
１７１８に従って性能評価したところ耐湯試験にて浴
槽底部に膨れが生じ不合格であった。

【００３６】

【発明の効果】本発明の製法によれば補強用の熱硬化性
樹脂が補強板と熱可塑性樹脂成形品との間に回り込み易
いので補強層中の空気残りを防止することができ、浴槽
使用時における残存空気によるきしみ音や補強板と熱可
塑性樹脂成形品との間の剥離を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浴槽の製造方法の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 雄型 ２ 雌型 ３ 熱可塑性樹脂成形品 ４ 補強層 ５ 注入口 ６ ガラス繊維プリフォーム ７ 補強板 ８ 貫通孔

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め浴槽形状に成形された熱可塑性樹脂
   成形品および繊維補強材を前記浴槽形状と同形状の雄型
   に被せ、この熱可塑性樹脂成形品と所定間隔をもって雌
   型を配置することによってセルを形成し、熱可塑性樹脂
   成形品の周縁部と雌型の周縁部を接触させて型締めを行
   なった状態で、雌型の中心部からセル内に熱硬化性樹脂
   を流し込みこれを硬化させる浴槽の製造方法において、 雌型の熱硬化性樹脂注入口の直下に配置される補強板の
   注入口に対向する部分に注入口と同等以上の大きさの貫
   通孔が設けられた補強板を用いることを特徴とする浴槽
   の製造方法。
2. 【請求項２】 補強板に貫通孔が２つ以上設けられてお
   り、その２つ以上の貫通孔を合わせた大きさが注入口と
   同等以上の大きさであることを特徴とする請求項１に記
   載の方法。