JP2005307116A - 人造大理石防水パン - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送に便利な軽量性に優れ、高強度を有し、且つ高級感を有する人造大理石防水パンを簡単、且つ安定的に得る方法を提供するものである。
【解決手段】 プレス成形して得られる底面裏面にリブを設けた人造大理石防水パンであって、前記リブが紐状の連続繊維からなる補強材料で一体成形されており、かつ前記補強材料が繊維強化材に、(Ａ)分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂、（Ｂ）重合性不飽和単量体及び（Ｃ）ポリイソシアネートを含有するラジカル硬化系成形材料を含浸してなることを特徴とする人造大理石防水パンに関するものである。
【選択図】 なし

Description

本発明は、プレス成形法による人造大理石防水パンに関するものである。

従来、防水パンは、シートモールディングコンパウンド（以下ＳＭＣという）、バルクモールディングコンパウンド（以下ＢＭＣという）などの成形材料を用いたプレス成形法により製造されるものが多くを占めている。
ＳＭＣ製の防水パンは、高強度で軽量性に優れる反面、白、アイボリーなどの単一色の製品が一般的で外観的には高級感に乏しいものである。一方、ＢＭＣ製の防水パンはＳＭＣ製よりも質感、意匠性に優れ高級感を有する反面、強度が低いために防水パンの厚みを厚く設計する必要があり、重たく、搬送に不便で施工性に難がある。

防水パンの高級感を付与する方法としては、ジアリルフタレート樹脂含浸化粧紙（以下ＤＡＰ化粧紙という）などを用いて表面を加飾する方法や、大理石質感を付与したＳＭＣを用いる方法などが提案されている。
しかしながら、前者のＤＡＰ化粧紙などを用いて表面を加飾する方法は、様々な模様出しは可能であるが質感に劣るため印刷物的な安っぽい印象が拭えない。また後者の大理石質感を付与したＳＭＣを用いる方法は、大理石質感を付与するためにＳＭＣ成分中の繊維強化材の短繊維化及び／又は低含有率化を余儀なくされるため結果的に強度が低くなることから、ＢＭＣの場合と同様に、防水パンの厚みを厚く設計する必要があり、重たく、搬送に不便で施工性に難がある。

また、成形品を補強する方法として、ガラス繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという）などの補強板を用いて一体成形する方法（例えば特許文献１参照）、予め樹脂含浸させたガラス繊維を用いて一体成形する方法（例えば特許文献２参照）などが提案されている。
しかしながら、防水パンは、強度、剛性を高めるため、通常、製品底面裏面側にリブを設けており、プレス成形法の場合、係るリブの影響で成形材料の流動性が大きく変化するために前記の方法では充分な補強効果が得られない。ＦＲＰ補強板を用いて一体成形する方法は、成形材料のリブ部への流れ込みををＦＲＰ補強板が阻害してリブ部の充填不良を起こしやすく、また耐久性の面でＦＲＰ補強板と成形材料の接着信頼性に難がある。また予め樹脂含浸させたガラス繊維を用いて一体成形する方法は、係るガラス繊維が高温高圧下で流動する成形材料との摩擦によって破損しやすいため、充分な補強効果が得難い。
特開平６−２３７８７１号公報 特開平５−３２４４３号公報

本発明の目的は、上記課題を解決するもので、搬送に便利な軽量性に優れ、高強度を有し、且つ高級感を有する人造大理石防水パンを簡単、且つ安定的に得る方法を提供するものである。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、プレス成形して得られる人造大理石防水パンであって、前記人造大理石防水パンの底面裏面にリブを設け、前記リブが紐状の連続繊維からなる補強材料で一体成形されており、かつ前記補強材料が繊維強化材に、(Ａ)分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂、（Ｂ）重合性不飽和単量体及び（Ｃ）ポリイソシアネートを含有するラジカル硬化系成形材料を含浸してなることを特徴とする人造大理石防水パンを提供するものである。

本発明の人造大理石防水パンは、搬送に便利な軽量性に優れ、高強度を有し、且つ高級感を有するものであり、簡単、且つ安定的に得ることができる。

以下本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の人造大理石防水パンとは、底面裏面にリブを有する防水パンであり、浴室などで水漏れ防止用に使用されているものである。リブの形状、設置数及び位置関係は特に限定されるものではないが、通常は、その高さが１０〜１００ｍｍで厚さが１〜１０ｍｍのものであり、防水パンの長手方向と幅方向の２本以上のリブが格子状に直角に交差するように配置されているものであることが好ましい。また、防水パンと組み合わせて使用される蓋の類も本発明に含まれる。

本発明の人造大理石防水パンは、大理石質感を有する成形材料からなるものであり、高級感が付与されるという効果を有するものである。更に当該防水パンの底面裏面リブが紐状の連続繊維からなる補強材料で一体成形されることにより、防水パンの厚みをさらに薄く設計することができるため、搬送に便利な軽量性に優れたものとなる。

本発明で用いる大理石質感を有する成形材料とは、少なくとも重合性不飽和単量体、熱硬化性樹脂、充填剤及び繊維強化材などを含有するプレス成形用の成形材料をいい、ＳＭＣ、ＢＭＣなども含まれる。
重合性不飽和単量体としては、例えばスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、tert−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、メタクリル酸メチル、酢酸ビニル等が挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが挙げられる。
充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、アルミナ粉、タルク、硫酸バリウム、シリカパウダー、ガラス粉、ガラスビーズ、マイカ、酸化チタン等の公知のものが挙げられ、これらを単独或いは併用して用いることができる。

繊維強化材としては、例えばガラス繊維、金属繊維、セラミック繊維、カーボン、アラミド、ビニロン、ポリエステルなどの有機繊維が挙げられ、これらを単独或いは併用して用いることができる。これらのうち、経済性を考慮した場合、ガラス繊維が好ましい。平均繊維長は好ましくは０．１〜２５ｍｍのものが挙げられる。これらはガラスロービングをカットしてチョップドストランドにしたもので、より好ましくは１〜１２ｍｍの繊維長である。

前記成形材料には、それ以外に、例えば柄材、紫外線吸収剤、顔料、硬化剤、増粘剤、減粘剤、低収縮化剤、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤、界面活性剤、撥水剤、撥油剤、などの各種公知の添加剤を混合することができる。

本発明の人造大理石防水パンの底面裏面リブに一体成形される補強材料は、紐状の連続繊維に、（Ａ）分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂、（Ｂ）重合性不飽和単量体及び（Ｃ）ポリイソシアネートを含有するラジカル硬化系成形材料を含浸させて得られるものである。かかる成形材料を用いることにより、高温高圧下で流動する大理石質感を有する成形材料との摩擦による損傷を防止できるため確実に高強度化できるという効果を有する。

前記紐状の連続繊維の材質としては、ガラス繊維が代表的であるが、その他炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維などを単独或いは２種以上併用して用いることができる。繊維強化材の形態は、ストランド、ロービングなどの紐状の形態のものである。

前記（Ａ）分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂などが挙げられ、これらのうち、酸価に対する水酸基価の比、すなわち水酸基価／酸価の比が１０以上のものが好ましい。
また（Ｂ）重合性不飽和単量体としては、例えばスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、tert−ブチルスチレン、ジビニルスチレン、メタクリル酸メチル、酢酸ビニル等が挙げられる。

本発明の補強材料に用いられる（Ｃ）ポリイソシアネートとは、分子中に少なくとも２個のイソシアネート基を有する化合物をいい、例えばテトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４´−ジイソシアネートなどのジイソシアネート、またはポリメチレンポニフェニレンポリイソシアネートなどの多官能性ポリイソシアネート、あるいはこれらジイソシアネートの二量体ないしは三量体などのオリゴマー等が挙げられる。さらに、前記各種のイソシアネート化合物と活性水素化合物との反応生成物たる末端イソシアネートのプレポリマーも挙げられる。

(Ａ)分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂、（Ｂ）重合性不飽和単量体と（Ｃ）ポリイソシアネートとの配合比率については特に制限はないが、（Ａ）熱硬化性樹脂及び（Ｂ）重合性不飽和単量体中の水酸基の活性水素の量に見合う量、例えば当該活性水素の０．３〜０．７倍量のイソシアネート基に相当する量（ＮＣＯ／ＯＨ）の（Ｃ）ポリイソシアネートを使用することが好ましい。

本発明の補強材料に用いる成形材料は、必要によりその他公知の添加剤、例えば有機過酸化物などの硬化剤、ステアリン酸亜鉛などの内部離型剤、水酸化アルミニウムなどの充填剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料、低収縮化剤、可塑剤、難燃剤、界面活性剤、撥水剤、撥油剤などを配合することができる。

本発明の人造大理石防水パンは、金型を取り付けたプレス成形装置により行う。すなわち底面裏面にリブを有するプレス成形用の一般的な防水パン金型の底面裏面リブ内に前記の補強材料を予め配置し、次いで、大理石質感を有する成形材料を金型内に投入して、プレス機械で加熱、加圧成形することで得ることができる。プレス成形条件は、一般的なＳＭＣ、ＢＭＣなどのプレス成形条件と同様に、成形温度が好ましくは４０〜１８０℃、成形圧力が好ましくは１〜２０ＭＰａ、加圧時間が好ましくは１〜６０分の範囲であるが、使用する成形材料の組成内容、成形品の形状や大きさ等により、適宜選択すればよい。前記プレス成形操作により、搬送に便利な軽量性に優れ、高強度を有し、且つ高級感を有する人造大理石防水パンを簡単、且つ安定的に得ることができる。

以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。文中の「部」、「％」は断りのない限り重量基準である。

［実施例１］
Ｗ−２１９８［大理石質感を有するＢＭＣ、新ディック化工（株）製］を成形材料とし、浴室用のＳＭＣ防水パン成形用金型を用いて防水パンを成形した。成形条件は、金型温度を上型（製品面側）が１４５℃、下型（裏面側）が１２５℃、成形圧力を１０ＭＰａ、加圧時間を８分間とした。また、ＢＭＣの投入量は、防水パンの底面の肉厚が４ｍｍとなるように調整した。
この際、防水パン金型の下型（製品底面裏面側）の全てのリブ内に紐状の連続繊維からなる補強材料を配し、その上にＢＭＣを置いて一体成形した。
当該補強材料は、ディックライトＵＥ−３５０５[ビニルエステル樹脂（エポキシアクリレート・スチレンモノマー溶液）、樹脂固形分の水酸基価／酸価＝１６、大日本インキ化学工業（株）製品]１００部、ヘキサメチレンジイソシアネート１０部（ＮＣＯ／ＯＨ＝０．５７）、ＤＡＢＣＯ Ｔ−９[触媒、エアープロダクツジャパン（株）製品]０．０３部、トリゴノックス２９Ｂ−７５[硬化剤、化薬アクゾ（株）製品]１部を撹拌機で充分に混合したものを、ガラスロービング（日東紡製、ＲＳ４４０ＲＲ−５２０）に含浸した後、室温で２４時間熟成したものである。 かかる補強材料は、ガラス含有率７０％の紐状の成形材料であり、ゴム被覆繊維状の弾力性に富んだ強靱なものであった。
得られた防水パンは、石目模様大理石調の高級感のある外観性を有しており、補強材料は防水パン底面裏面リブ内に強固に一体化され、リブ欠け、補強材料の破損などの欠陥がないものであった。

［比較例１］
ディックライトＵＥ−３５０５[ビニルエステル樹脂（エポキシアクリレート・スチレンモノマー溶液）、樹脂固形分の水酸基価／酸価＝１６、大日本インキ化学工業（株）製品]１００部、トリゴノックス２９Ｂ−７５[硬化剤、化薬アクゾ（株）製品]１部を撹拌機で充分に混合したものを、ガラスロービング（日東紡製、ＲＳ４４０ＲＲ−５２０）に含浸し、ガラス含有率７０％の紐状の成形材料を作製した。係る補強材料は、ガラスフィラメントが開繊しやすく非常にばらけやすいものであった。
上記の補強材料を用いる以外は実施例１と同様にして防水パンを成形した。得られた防水パンは、石目模様大理石調の高級感のある外観性を有しており、ＢＭＣが防水パン底面裏面のリブ内に完全充填しているが、リブ内の補強材料が引き裂かれるように破損したり、ばらけたりして原形を留めていないものであった。

［比較例２］
Ｗ−２１９８だけを用いて、実施例１と同様にして底面板厚６ｍｍの防水パンを成形した。
得られた防水パンは、石目模様大理石調の高級感のある外観性を有しているが、非常に重たく搬送に不便なものであった。

［比較例３］
ディックマット２５６２［防水パン成形用の一般的なＳＭＣ、大日本インキ化学工業（株）製］だけを用いて、実施例１と同様にして底面板厚４ｍｍの防水パンを成形した。
得られた防水パンは、グレー単一色の高級感に乏しい外観のものであった。
実施例１、比較例１、２及び３で成形した防水パンの性能比較を表−１に示した。

*1 防水パンの製品面側から１１２ｇの重さの鋼球を２００ｃｍの高さで自然 落下させ、製品の割れなどの損傷について目視で判定。
実施例１によれば、従来使用されているＳＭＣ製の防水パンと同等以上の強度と軽量性を確保し、且つ高級な大理石質感を有する防水パンを得ることができた。

Claims (1)

1. プレス成形して得られる人造大理石防水パンであって、前記人造大理石防水パンの底面裏面にリブを設け、前記リブが紐状の連続繊維からなる補強材料で一体成形されており、かつ前記補強材料が繊維強化材に、(Ａ)分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂、（Ｂ）重合性不飽和単量体及び（Ｃ）ポリイソシアネートを含有するラジカル硬化系成形材料を含浸してなることを特徴とする人造大理石防水パン。