JP2002018869A

JP2002018869A - 積層体の製造方法

Info

Publication number: JP2002018869A
Application number: JP2000205103A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Nozaki; 義人野崎
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2002-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】型のセル内の注入樹脂の流れが均一であり、
未充填部のない良好な積層体（浴槽等）を製造できる方
法を提供する。【解決手段】注入樹脂の流れが全体の流れに対して遅
くなる段差部等に注入樹脂を誘導してその注入を補助す
る為のバイパス溝９を設けた雌型４Ａを用いて積層体
（浴槽等）を製造する方法。具体的には、あらかじめ所
定の形状に成形された熱可塑性樹脂成形品１と繊維補強
材３を雄型２に被せ、さらに雌型４Ａを被せてセルを形
成し、注入口６から重合硬化性樹脂原料１０を流し込
み、これを硬化させる積層体（浴槽等）の製造方法。バ
イパス溝９の代わりに、更なる注入口を設け、注入タイ
ミングを遅延させて用いてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型内に重合硬化性
樹脂原料を注入し、これを重合硬化させる浴槽等の積層
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】型内に重合硬化性樹脂原料を注入充満さ
せ、硬化後、離型して得られる重合硬化性樹脂の製品
や、さらに重合硬化性樹脂にガラス繊維を含んだ繊維強
化重合硬化性樹脂（以下「ＦＲＰ」という）の各種の製
品が上市されている。

【０００３】また、熱可塑性樹脂成形品を型の一方に用
い、もう一方の型と組み合わせてセルを形成し、重合硬
化性樹脂原料を注入し、重合硬化して熱可塑性樹脂成形
品と一体化する方法が、特開昭５１−９１９６５号公
報、特開平５−２３７８５４号公報、特開平９−５７７
６８号公報等に開示されている。具体的には、例えば外
観に優れるアクリル樹脂を表層に用い、裏面をＦＲＰに
より補強した構成の浴槽に使用することが記載されてい
る。

【０００４】図４は、型のセル内に重合硬化性樹脂原料
を注入し、重合硬化して積層体を製造する従来法の一例
を、浴槽の場合について示す為の模式図である。

【０００５】図４に示す例においては、あらかじめ浴槽
形状に成形された熱可塑性樹脂成形品１とガラスプリフ
ォーム（繊維補強材）３を、ほぼ同形状の雄型２に被
せ、熱可塑性樹脂成形品１と所定の間隔をもって雌型４
Ｃを配置し、かつ所望により大きい補強板７を浴槽底部
に、小さい補強板８を段差部に配置して、両型２、４Ｃ
によりセルを形成し、かつ熱可塑性樹脂成形品１の周辺
部と雌型４Ｃの周辺部をシールパッキン５にてシール型
締めを行った状態で、雌型４Ｃのほぼ中央部に設けた注
入口６からセル内に重合硬化性樹脂原料１０を流し込
み、注入に伴いセル内の重合硬化性樹脂原料１０の未充
填部の空気を排気口１１より排気し、これを硬化させ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】型のセル内に重合硬化
性樹脂原料を注入し、重合硬化して浴槽を製造する方法
では、図４に示したように、浴槽のデザイン上、腰掛け
部のような段差部や幅広の肘掛け部など複雑な形状があ
る場合、あるいは、繊維補強材等と共に複数の補強板等
をセル内に配置させる場合において、注入時の樹脂の流
れが不均一となることがある。すなわち、雌型の中心部
の一つの注入口６のみからの注入では、セル内の全てに
重合硬化性樹脂原料１０を充填する事は難しく、セル内
の一部で未充填領域を残すことがあり、良好な積層体を
得ることができないことがある。

【０００７】本発明は、かかる課題を解決すべくなされ
たものであり、複雑な積層体の形状、セル内構成におい
てでも注入時の樹脂の流れが均一であり、セル内に樹脂
の未充填部のない良好な積層体を製造できる方法を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、あらかじめ所
定の形状に成形された熱可塑性樹脂成形品単独、あるい
はあらかじめ所定の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、該熱可塑性樹脂成形品とほぼ同
形状の雄型に被せ、該熱可塑性樹脂成形品と所定の間隔
をもって、該雄型と反対側に雌型を配置することによっ
てセルを形成し、該熱可塑性樹脂成形品の周辺部と該雌
型の周辺部をシールして型締めを行った状態で、該雌型
の注入口から該セル内に重合硬化性樹脂原料を流し込
み、これを硬化させる積層体の製造方法において、該注
入口が該雌型に二つ以上設けられており、該二つ以上の
注入口から該重合硬化性樹脂原料を注入すること、ある
いは、該注入口が該雌型に一つ以上設けられており且つ
該重合硬化性樹脂原料の注入を補助するバイパス溝が該
雌型に一つ以上設けられており、該一つ以上の注入口か
ら該重合硬化性樹脂原料を注入することを特徴とする積
層体の製造方法である。

【０００９】さらに本発明は、あらかじめ所定の形状に
成形された熱可塑性樹脂成形品単独あるいはあらかじめ
所定の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、該熱可塑性樹脂成形品とほぼ同形状の雄型に
被せ、該熱可塑性樹脂成形品と所定の間隔をもって、該
雄型と反対側に雌型を配置することによってセルを形成
し、該熱可塑性樹脂成形品の周辺部と該雌型の周辺部を
シールして型締めを行った状態で、該雌型の注入口から
該セル内に重合硬化性樹脂原料を流し込み、これを硬化
させる積層体の製造方法において、該注入口が該雌型に
二つ以上設けられており、一つの注入口からの注入時点
より、他の一つ以上の注入口からの注入タイミングを遅
延させて注入することを特徴とする積層体の製造方法で
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて説明する。

【００１１】本発明で使用する所定の形状に成形された
熱可塑性樹脂成形品は、通常は、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、例えば、
アクリル樹脂板、ポリスチレン板、ＡＢＳ樹脂板または
これらの積層板などが挙げられる。熱可塑性樹脂板の成
形方法としては、例えば、真空成形、圧空成形、プレス
成形等が挙げられる。真空ないし圧空成形には、プラグ
等による補助成形も行うことができる。

【００１２】熱可塑性樹脂板の板厚は、特に制限されな
いが、板厚が薄くなりすぎると補強用の重合硬化性樹脂
原料に含まれる溶剤でクラックが発生したり、重合硬化
性樹脂原料の硬化時の発熱による変形や注入時による変
形等が生じることがある。この点から、成形品の板厚が
最も薄いところで０.３ｍｍ以上、望ましくは０.８ｍｍ
以上とするのが良い。また必要に応じて、熱可塑性樹脂
板に印刷を施したり、フィルムをラミネートすることも
でき、さらにゲルコート樹脂による柄付けも可能であ
る。

【００１３】積層体が浴槽である場合には、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あたり、あらかじめ
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
樹脂板を使用することが好ましい。

【００１４】本発明で使用する繊維強化材としては、ガ
ラス繊維が好ましい。ガラス繊維は、織布や不織布など
のマット形状に成形したり、所定の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る。
繊維強化材は、重合硬化性樹脂原料を注入するに先立っ
てセル中にセットすることもできる。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等の補強材料は、
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、その含有率は重合硬化性樹脂原料
との合計量に対して１０重量％〜９０重量％の範囲で用
いるのが好ましい。

【００１５】また、補強材として一枚または複数に分割
したベニヤ板や樹脂板などを繊維強化材と共にセル内に
入れ込み重合硬化性樹脂と一体化することも有効であ
る。補強層の厚みはセル間隔で調整することができる。

【００１６】本発明で使用する熱可塑性樹脂成形品とほ
ぼ同形状の雄型および、その熱可塑性樹脂成形品と所定
の間隔をもって配置される雌型としては、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）、アルミ合金などの金属の型、
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。セル内に充満させた重合硬化性樹脂原料は重合
硬化後、雌型から離型するため、重合硬化性樹脂原料が
接する雌型の面に離型剤を塗布したり、またはテフロン
（登録商標）などの密着しない材料でラミネートしたり
することが好ましい。雄型は押さえ具であるので、熱可
塑性樹脂成形品とほぼ同形状とし、熱可塑性樹脂成形品
を変形させないように保持させるとよい。

【００１７】本発明における熱可塑性樹脂成形品と雌型
によって構成されるセル間隔は、重合硬化性樹脂原料が
セル内に完全充填された時に、設定された補強層の厚み
になっていればよく、注入時のセル間隔が完成された積
層体の補強層の厚みと一致している必要はない。すなわ
ち、注入時の重合硬化性樹脂原料の流動抵抗を少なくす
るために、注入時のセル間隔は、完成した積層体の補強
層の厚み＋１〜１０ｍｍとしてもよい。また注入直後か
ら充填完了までのセル間隔は、雄型と雌型の型締め圧力
を徐々に上げ、一定以上の圧力を加えないように制御
し、セル内の樹脂圧力の極端な上昇を抑えることが望ま
しい。このようにして形成される積層体の全体の厚みは
２〜１５ｍｍ程度が好ましい。積層体が浴槽である場合
は、浴槽の全体の厚みは５〜１５ｍｍ程度が好ましい。

【００１８】また、熱可塑性樹脂成形品と雌型によって
構成されるセルの周辺部は、パッキン等によりシールし
て、注入された重合硬化性樹脂原料がセル外に漏れない
ようにする。

【００１９】本発明に使用する重合硬化性樹脂原料とし
ては、例えば、不飽和ポリエステル、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挙げられる。不飽和ポリ
エステル樹脂としては、オルソ型、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並びにオルソ系、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などが挙げ
られる。ただし、重合硬化性樹脂原料は、これらに限定
されず、所定の形状に成形された熱可塑性樹脂成形品と
親和性を有し、重合硬化してかかる熱可塑性樹脂成形品
と密着一体化可能なものであればよい。

【００２０】重合硬化性樹脂原料には、補強用のフィラ
ーを混合させることができる。フィラーとしては、例え
ば、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、ポリエステル繊維など、
従来より知られる各種のフィラーを用いることができ
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。また、これらフィラーに
は、カップリング処理を施すことが好ましい。

【００２１】本発明においては、様々な積層体の形状に
対して、重合硬化性樹脂の未充填をなくすために、雌型
に重合硬化性樹脂を注入するための注入口を複数設け
る。その位置は、積層体が浴槽である場合には、腰掛け
部のような段差部、幅広の肘掛け部、その他複雑な形状
および複数に分割された補強板などにより、注入樹脂の
流れが全体の流れに対して遅くなる領域の中央部分等に
設けるとよい。各々の注入口の大きさは、注入条件にも
よるが直径５〜１５ｍｍとするのが望ましい。

【００２２】また、雌型に注入を補助するバイパス溝を
一個以上設けても良い。この場合、注入口は一つでも良
い。ここで言うバイパス溝とは、注入樹脂が接する雌型
面において、注入口からの注入樹脂を、注入樹脂の流れ
が全体の流れに対して遅くなる領域の中央部分等に誘導
する為のものである。バイパス溝は、例えば注入口と少
なくとも同程度から４倍程度の断面積を持つ溝であるこ
とが好ましい。また、バイパス溝の断面形状は、角形、
半円型など特に規定はなく、脱型時に支障がない形状で
あれば良い。

【００２３】以上のように、注入口を複数個設けたり、
あるいはバイパス溝を設けることにより、上記原因によ
る樹脂流れのバランスが良くなり、未充填部の発生を抑
えることができる。

【００２４】二つ以上の注入口を設けた場合、２番目以
降の注入口の位置が、主となる１番目の注入口から極端
に離れている場合は、２番目以降の注入口から重合硬化
性樹脂原料を注入するタイミングを、主となる１番目の
注入口から注入するタイミングに対して遅らせることも
好ましい。２番目以降の注入口において注入を遅らせる
時間は、主となる１番目の注入口からの距離や注入条件
により異なるが、主となる１番目の注入口から注入した
重合硬化性樹脂原料が、注入を遅らせる２番目以降の注
入口付近にちょうど到達する時間か、あるいはそれより
も少し前に注入を開始するのが良い。このように注入タ
イミングを遅延させることにより、複数の注入口の間の
領域で発生する未充填部をより良好に抑えることができ
る。

【００２５】セル内に充填された重合硬化性樹脂原料を
重合硬化させる際は、硬化発熱により所定の形状の熱可
塑性樹脂成形品が変形することがないように硬化条件を
調整するとよい。この調整は、具体的には、硬化剤量や
雄型、雌型の温度コントロールにより行うことができ
る。

【００２６】本発明の積層体の製造方法は、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助する
際にも適用できる。

【００２７】以下、本発明の好適な例のうち、特に浴槽
を製造する場合について、図面により説明する。

【００２８】図１は、本発明の方法の一例を示す為の模
式図である。図１に示す例における型４Ａの基本的な構
成は図４に示したものと同様であるが、注入口６からの
注入樹脂の流れが全体の流れに対して遅くなり易い領域
である小さい補強板８付近の中央部分に、バイパス溝９
を設けた点が従来技術と異なる。図２は、このバイパス
溝９の具体的な構成を示す為の模式図であり、（ａ）は
図１のバイパス溝９の部分図、（ｂ）はその部分に対す
る底面図、（ｃ）はさらにそのバイパス溝９の断面図で
ある。このバイパス溝９が注入樹脂を誘導することによ
って、セル内全体の樹脂の流れが均一となり、樹脂の未
充填部のない良好な積層体（浴槽）が得られる。

【００２９】図３は、本発明の方法のさらなる一例を示
す為の模式図である。図３に示す例においては、注入口
６からの注入樹脂の流れが全体の流れに対して遅くなり
易い領域である小さい補強板８付近の中央部分に、２番
目の注入口１２を設けた点が従来技術と異なる。主とな
る１番目の注入口６と共に、２番目の注入口１２からも
樹脂を注入することによって、セル内全体の樹脂の流れ
が均一となり、樹脂の未充填部のない良好な樹脂製浴槽
が得られる。この２番目の注入口１２からの注入は、主
となる１番目の注入口６から注入した重合硬化性樹脂原
料が２番目の注入口１２付近にちょうど到達する時間
か、あるいはそれよりも少し前に開始することが好まし
い。

【００３０】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。

【００３１】［実施例１］本実施例においては、図１に
示した例に従い、以下の通り、積層体から成る浴槽を製
造した。

【００３２】まず、熱可塑性樹脂成形品１として、厚さ
５ｍｍのアクリル樹脂板（商品名：ＰＸ２００三菱レ
イヨン（株）製）を熱成形により浴槽形状に成形したも
のを用意した。その形状は、腰掛け部、肘掛け部のある
浴槽としては複雑な形状のものとした。雄型２として
は、熱可塑性樹脂成形品１の内表面形状とほぼ同形状の
ものを用いた。

【００３３】この雄型２に熱可塑性樹脂成形品１を被
せ、さらにあらかじめ熱可塑性樹脂成形品１とほぼ同形
状にした繊維補強材であるガラスプリフォーム３を熱可
塑性樹脂成形品１の上に被せた。

【００３４】雌型４Ａは、熱可塑性樹脂成形品１の外表
面（重合硬化性樹脂と接する面）に対して約４ｍｍ大き
い形状としたものを用い、これをガラスプリフォーム３
に被せるように配置した。次に、熱可塑性樹脂成形品１
と雌型４Ａの周囲を、弾性体のシールパッキン５により
シールし、適当な型締め機を利用して上下から加圧し、
密閉したセルを形成した。

【００３５】雌型４Ａに設けた注入口６は直径８ｍｍで
大きい補強板７付近に一箇所設け、小さい補強板８付近
には図２のような構造のバイパス溝９を設けた。溝の深
さは深さ約１０ｍｍ、幅約１０ｍｍで、小さい補強板８
の中央から注入口６の方向へ水平に設けた。

【００３６】図１のように配置した密閉セルにおいて、
雄型２と雌型４Ａの間隔を型締め機により狭めつつ、注
入口６より重合硬化性樹脂原料１０を注入した。重合硬
化性樹脂原料１０には、不飽和ポリエステル樹脂（商品
名：ユピカ８８６５Ｐ日本ユピカ（株）製）１００重
量部に、触媒（商品名：パーキュアーＡ日本油脂
（株）製）１.５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用いた。この注入に伴い、セ
ル内の重合硬化性樹脂原料１０の未充填部の空気は排気
口１１より排気された。このようにセル内に充填した重
合硬化性樹脂原料１０を重合硬化させ、その後脱型し
て、樹脂製の浴槽を得た。この浴槽は、複雑な形状であ
るにもかかわらず、セル内の一部未充填領域を残すこと
なく充填して重合硬化したものなので、非常に良好な積
層体（浴槽）であった。

【００３７】［実施例２］本実施例においては、図３に
示した例に従い浴槽を製造した。

【００３８】すなわち、実施例１における雌型４Ａの替
わりに、図３に示したような２番目の注入口１２が設け
られている雄型４Ｂを用いて実施した。重合硬化性樹脂
原料１０の注入の際は、まず１番目の注入口６より実施
例１と同様の熱硬化性樹脂原料１０を注入し、樹脂流れ
が２番目の注入口１２に到達するタイミングで２番目の
注入口１２からも熱硬化正樹脂原料１０を注入させた。
実際に注入口１２からの注入を遅延させた時間は、注入
口６と注入口１２との距離（実際に熱硬化性樹脂原料１
０が流れる距離）が約４５０ｍｍであり、熱硬化性樹脂
原料１０が注入口６より注入を開始してから約４０〜４
５秒後に注入口１２に到達したため、遅延時間は４０秒
とした。本実施例で得た浴槽は、実施例１で得たものと
同様に、セル内の一部未充填領域を残すことなく充填し
て重合硬化したものなので、非常に良好な積層体（浴
槽）であった。

【００３９】［比較例］本比較例においては、図４に示
した例に従い浴槽を製造した。

【００４０】すなわち、実施例１における雌型４Ａの替
わりに、図４に示したような注入口６のみが設けられて
いる雄型４Ｃを用い、これ以外は実施例１と同様の条件
にて浴槽を製造した。本比較例で得た浴槽は、小さい補
強板８付近で重合硬化性樹脂原料の未充填部が残り、良
好な積層体（浴槽）ではなかった。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複雑な積層体の形状、セル内構成においてでも注入時の
樹脂の流れを均一にできるので、セル内に樹脂の未充填
部のない良好な積層体を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の一例（実施例１）を示す為の模
式図である。

【図２】図１のバイパス溝９の具体的な構成を示す為の
模式図であり、（ａ）は図１のバイパス溝９の部分図、
（ｂ）はその部分に対する底面図、（ｃ）はさらにその
バイパス溝９の断面図である。

【図３】本発明の方法の一例（実施例２）を示す為の模
式図である。

【図４】従来法の一例を示す為の模式図である。

【符号の説明】

１熱可塑性樹脂成形品２雄型３ガラスプリフォーム４Ａバイパス溝のある雌型４Ｂ注入口が二つある雌型４Ｃ注入口が一つの雌型５シールパッキン６注入口７大きい補強板８小さい補強板９バイパス溝１０重合硬化性樹脂原料１１排気口１２２番目の注入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｋ 105:06 Ｂ２９Ｋ 105:06 701:12 701:12 Ｆターム(参考） 2D032 AB02 4F202 AD05 AD16 AD27 AD35 AG03 AH49 CA01 CB01 CB12 CB20 CK06 CK15 CK41 4F204 AA41 AD05 AD16 AD27 AD35 AG03 AH49 AJ04 EA03 EB01 EB11 EF27 EK22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】あらかじめ所定の形状に成形された熱可
塑性樹脂成形品単独、あるいはあらかじめ所定の形状に
成形された熱可塑性樹脂成形品および繊維補強材を、該
熱可塑性樹脂成形品とほぼ同形状の雄型に被せ、該熱可
塑性樹脂成形品と所定の間隔をもって、該雄型と反対側
に雌型を配置することによってセルを形成し、該熱可塑
性樹脂成形品の周辺部と該雌型の周辺部をシールして型
締めを行った状態で、該雌型の注入口から該セル内に重
合硬化性樹脂原料を流し込み、これを硬化させる積層体
の製造方法において、該注入口が該雌型に二つ以上設けられており、該二つ以
上の注入口から該重合硬化性樹脂原料を注入すること、
あるいは、該注入口が該雌型に一つ以上設けられており
且つ該重合硬化性樹脂原料の注入を補助するバイパス溝
が該雌型に一つ以上設けられており、該一つ以上の注入
口から該重合硬化性樹脂原料を注入することを特徴とす
る積層体の製造方法。
【請求項２】あらかじめ所定の形状に成形された熱可
塑性樹脂成形品単独、あるいはあらかじめ所定の形状に
成形された熱可塑性樹脂成形品および繊維補強材を、該
熱可塑性樹脂成形品とほぼ同形状の雄型に被せ、該熱可
塑性樹脂成形品と所定の間隔をもって、該雄型と反対側
に雌型を配置することによってセルを形成し、該熱可塑
性樹脂成形品の周辺部と該雌型の周辺部をシールして型
締めを行った状態で、該雌型の注入口から該セル内に重
合硬化性樹脂原料を流し込み、これを硬化させる積層体
の製造方法において、該注入口が該雌型に二つ以上設けられており、一つの注
入口からの注入時点より、他の一つ以上の注入口からの
注入タイミングを遅延させて注入することを特徴とする
積層体の製造方法。