JP2009226816A - Ｂｍｃ成形体およびその製造方法ならびに製造に用いる補強シート - Google Patents
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Abstract
【課題】全体的にＢＭＣ材料による人造大理石調の高級感が出て、強度が必要な部位ではＳＭＣと同等の強度を確保できるＢＭＣ成形体を得ることができる。
【解決手段】ＢＭＣ材料６の塊を下型８の中央部に置いてプレスすることにより、ＢＭＣ材料６を型の端側へ向かって流動させて型内でＢＭＣ成形体を製造する方法であって、下型８内の端側の補強必要部位の内側に、長繊維ガラス含有率の高い補強シート５を予めチャージしておき、補強シート５がプレス時にＢＭＣ材料６で外側へ押し流されて、補強必要部位に配置一体化される。
【選択図】図４
【解決手段】ＢＭＣ材料６の塊を下型８の中央部に置いてプレスすることにより、ＢＭＣ材料６を型の端側へ向かって流動させて型内でＢＭＣ成形体を製造する方法であって、下型８内の端側の補強必要部位の内側に、長繊維ガラス含有率の高い補強シート５を予めチャージしておき、補強シート５がプレス時にＢＭＣ材料６で外側へ押し流されて、補強必要部位に配置一体化される。
【選択図】図４
Description
本発明は、高級感のある人造大理石調のＢＭＣ成形体およびその製造方法、ならびにＢＭＣ成形体の製造に用いる補強シートに関するものである。
従来、特許文献１に開示されているように、底面に連続ガラス繊維を所定の寸法で敷き、その上にプレス原料をセットして一体プレス成形する浴槽の製造方法がある。
特開２００２−１４３０１８号公報
上記従来の製造方法では、連続ガラス繊維で浴槽底面の補強ができるが、底面しか補強できないという問題点があった。
なお、浴槽の水切り片等を補強する場合に、プレス成形品の裏面に、ガラス繊維入りゲルコートを塗布して補強する方法があるが、このようなガラス繊維入りゲルコート塗装では、塗膜厚みが確保できる浴槽底面や上縁面には補強効果があるが、浴槽の側面や水切り片等の勾配のある面では、ゲルコート塗膜が垂れて、塗膜の十分な厚みを確保できないために、補強効果は小さいという問題点がある。
また、浴槽の水切り片等を補強するために、型内の水切り片の部位に、連続ガラスを含有した樹脂板をセットして一体プレス成形し、連続ガラスを含有した樹脂板による補強層を表面層の裏側に形成させる場合もあるが、表面層と補強層との二層構造となるため、肉厚が薄い場合には、補強層により十分補強ができずに、表面層の硬度は低いためにクラックが発生しやすくなるという問題点があった。
なお、浴槽の水切り片等を補強する場合に、プレス成形品の裏面に、ガラス繊維入りゲルコートを塗布して補強する方法があるが、このようなガラス繊維入りゲルコート塗装では、塗膜厚みが確保できる浴槽底面や上縁面には補強効果があるが、浴槽の側面や水切り片等の勾配のある面では、ゲルコート塗膜が垂れて、塗膜の十分な厚みを確保できないために、補強効果は小さいという問題点がある。
また、浴槽の水切り片等を補強するために、型内の水切り片の部位に、連続ガラスを含有した樹脂板をセットして一体プレス成形し、連続ガラスを含有した樹脂板による補強層を表面層の裏側に形成させる場合もあるが、表面層と補強層との二層構造となるため、肉厚が薄い場合には、補強層により十分補強ができずに、表面層の硬度は低いためにクラックが発生しやすくなるという問題点があった。
本発明は、全体的にはＢＭＣ材料による人造大理石調の高級感が出て、しかも強度が必要な部位では十分な強度が確保できるＢＭＣ成形体およびその製造方法ならびに製造に用いる補強シートの提供を目的の１つとし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明のＢＭＣ成形体の製造に用いる補強シートは、略２インチ程度の連続しない長繊維ガラスを糸で縫い合わせたガラスマットに、充填剤を添加しないＢＭＣ材料を用いて調製したコンパウンドを含浸させ、長繊維ガラス含有率を１０〜４０％に調整して増粘させたことを要旨とする。
本発明のＢＭＣ成形体の製造に用いる補強シートは、略２インチ程度の連続しない長繊維ガラスを糸で縫い合わせたガラスマットに、充填剤を添加しないＢＭＣ材料を用いて調製したコンパウンドを含浸させ、長繊維ガラス含有率を１０〜４０％に調整して増粘させたことを要旨とする。
本発明の補強シートでは、連続繊維ではないカット品である長繊維ガラスを糸で縫い合わせたガラスマットに、コンパウンドを含浸させたものであるため、金型内部で補強シートは流動性を保ちながら糸で縫い合わされているため長繊維が分離することなく、プレス成形時に狙った部位に補強シートを配置させることができて、補強シートにより補強必要部位の長繊維ガラス含有率を高めて補強できるものとなる。
また、本発明のＢＭＣ成形体の製造方法は、ＢＭＣ材料の塊を型の中央部に置いてプレスすることにより、該ＢＭＣ材料を型の端側へ向かって流動させて型内でＢＭＣ成形体を製造するＢＭＣ成形体の製造方法において、前記型内の端側の補強必要部位の内側または補強必要部位のうちの内側に前記請求項１に記載の補強シートを予めチャージしておき、該補強シートがプレス時に前記ＢＭＣ材料で外側へ押し流され前記補強必要部位を補強するように構成したことを要旨とする。
こうすれば、プレス型内の補強必要部位の内側または補強必要部位のうちの内側に補強シートを予めチャージしておけば、プレス時にＢＭＣ材料により補強シートが外側へ押し流されて、良好に狙った補強必要部位に補強シートを配置させることができ、補強必要部位に長繊維ガラスの含有率の高い部分が良好に形成されることとなる。
こうすれば、プレス型内の補強必要部位の内側または補強必要部位のうちの内側に補強シートを予めチャージしておけば、プレス時にＢＭＣ材料により補強シートが外側へ押し流されて、良好に狙った補強必要部位に補強シートを配置させることができ、補強必要部位に長繊維ガラスの含有率の高い部分が良好に形成されることとなる。
また、本発明のＢＭＣ成形体は、前記請求項２の製造方法により製造された補強必要部位の長繊維ガラス含有率が高いことを要旨とする。
こうすれば、補強必要部位では長繊維ガラス含有率が高く十分な強度が確保され、全体的にはＢＭＣ材料による人造大理石調の高級感のあるＢＭＣ成形体となる。
こうすれば、補強必要部位では長繊維ガラス含有率が高く十分な強度が確保され、全体的にはＢＭＣ材料による人造大理石調の高級感のあるＢＭＣ成形体となる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図１は、浴槽の配置概略断面構成図であり、浴槽１は洗い場パン３とともに浴室を形成し、浴槽１と洗い場パン３間にはエプロン２が立設される。
本例の浴槽１は、図２に斜視図で示すような形状となっており、底面１ａから上方へ上傾して側面１ｂが一体形成され、側面１ｂの上端では略水平に外側へ延びてフランジ部１ｃが一体形成され、フランジ部１ｃの洗い場パン３側の辺には、エプロン２を取り付けるための垂下片１ｇが垂下状に形成されている。この垂下片１ｇのある辺を除く３辺にはフランジ部１ｃから上方へ一体状に立ち上げて立上片１ｄと、立上片１ｄの上端から略水平に外側へ延びる壁載置面１ｅと、壁載置面１ｅの外端から一体状に立ち上げて水切り片１ｆが形成されている。この水切り片１ｆの内側の壁載置面１ｅ上に壁パネル４が立設されて浴室の壁面が形成されるものである。
図１は、浴槽の配置概略断面構成図であり、浴槽１は洗い場パン３とともに浴室を形成し、浴槽１と洗い場パン３間にはエプロン２が立設される。
本例の浴槽１は、図２に斜視図で示すような形状となっており、底面１ａから上方へ上傾して側面１ｂが一体形成され、側面１ｂの上端では略水平に外側へ延びてフランジ部１ｃが一体形成され、フランジ部１ｃの洗い場パン３側の辺には、エプロン２を取り付けるための垂下片１ｇが垂下状に形成されている。この垂下片１ｇのある辺を除く３辺にはフランジ部１ｃから上方へ一体状に立ち上げて立上片１ｄと、立上片１ｄの上端から略水平に外側へ延びる壁載置面１ｅと、壁載置面１ｅの外端から一体状に立ち上げて水切り片１ｆが形成されている。この水切り片１ｆの内側の壁載置面１ｅ上に壁パネル４が立設されて浴室の壁面が形成されるものである。
本例の浴槽１は、全体がＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）材料で高級感のある人造大理石調に成形されており、ＢＭＣ材料は６ｍｍ以下の短いガラス繊維を１０％以下含有するものであり、強度的には弱く、水切り片１ｆの内側に壁パネル４を建て付ける場合には、この水切り片１ｆ付近の部分の強度を確保する必要があり、本例では、この補強必要部位である水切り片１ｆ付近の部分を補強するために、図２に示すように、垂下片１ｇ側の水切り片１ｆ部分に長繊維ガラスで構成された補強シート５が一体化されている。
例えば、短尺側の水切り片１ｆの寸法ａが８００ｍｍである場合に、この垂下片１ｇ側の補強シート５で補強された部分の寸法ｂは１３０ｍｍ程度である。
例えば、短尺側の水切り片１ｆの寸法ａが８００ｍｍである場合に、この垂下片１ｇ側の補強シート５で補強された部分の寸法ｂは１３０ｍｍ程度である。
このように本例の浴槽１では、補強シート５が一体化されて、この部分では長繊維ガラスの含有率が高く、壁パネル４を載置した時にも十分な強度が確保されるものとなり、しかも全体的にはＢＭＣ材料による人造大理石調の高級感のある浴槽１となっている。
なお、補強シート５はＢＭＣ材料と一体化されて、水切り片１ｆ付近の断面は一層構造となっており、従来のように裏側をガラスを含有した樹脂板で補強した二層構造のものとは異なり、水切り片１ｆ付近の部分を強度を確保しながら肉薄にすることができ、水切り片１ｆの肉厚を薄く設定できるため、浴槽１の内側の容積はそのままで外寸法を小さくできて、狭い空間にも良好に設置することができる高級感のある浴槽１となっている。
なお、補強シート５はＢＭＣ材料と一体化されて、水切り片１ｆ付近の断面は一層構造となっており、従来のように裏側をガラスを含有した樹脂板で補強した二層構造のものとは異なり、水切り片１ｆ付近の部分を強度を確保しながら肉薄にすることができ、水切り片１ｆの肉厚を薄く設定できるため、浴槽１の内側の容積はそのままで外寸法を小さくできて、狭い空間にも良好に設置することができる高級感のある浴槽１となっている。
このような浴槽１の補強必要部位を補強する補強シート５は、図３に概略図で示すような構成のものである。
補強シート５は、図３に示すように、２インチ程度の連続しないカット品である長繊維ガラス５ａ，５ａ，５ａをランダムにバインダーでくっつけ、長繊維ガラス５ａ，５ａ，５ａをポリエステル糸５ｂで規則的に縫い合わせてガラスマット５ｃを形成し、このガラスマット５ｃに対し、充填剤を添加しないＢＭＣ材料を用いて調整したコンパウンドを、ローラー等で圧力を掛けて含浸させ、長繊維ガラス含有率が１０〜４０％好ましくは２０〜３０％になるように調整し、増粘させて固定状態としたものである。
補強シート５は、図３に示すように、２インチ程度の連続しないカット品である長繊維ガラス５ａ，５ａ，５ａをランダムにバインダーでくっつけ、長繊維ガラス５ａ，５ａ，５ａをポリエステル糸５ｂで規則的に縫い合わせてガラスマット５ｃを形成し、このガラスマット５ｃに対し、充填剤を添加しないＢＭＣ材料を用いて調整したコンパウンドを、ローラー等で圧力を掛けて含浸させ、長繊維ガラス含有率が１０〜４０％好ましくは２０〜３０％になるように調整し、増粘させて固定状態としたものである。
長繊維ガラス含有率を２０〜３０％に調整する場合、例えば、ガラスマット５ｃには４５０ｇ／ｍ２の長繊維ガラスが存在するため、１５００〜２３００ｇ／ｍ２のコンパウンドを含浸させると良い。即ち、長繊維ガラスに対しコンパウンドの量を４．５倍位にすることで、良好に狙った長繊維ガラス含有率を有する補強シート５を得ることができる。
なお、ガラスマット５ｃに含浸させるコンパウンドはＢＭＣ材料とほぼ同等のものであるが、充填剤は添加されていないものであり、含浸させるコンパウンドは、樹脂と、硬化剤と、禁止剤と、内部離型剤と、増粘剤と、トナーの混合物で構成されている。
樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂，ビニルエステル樹脂，アクリル樹脂などであり、硬化剤としては、ｔ−アミルパ−オキシイソプロピルカーボネート，ｔ−ヘキシルパ−オキシイソプロピルカーボネート，ｔ−ブチルオパ−オキシベンゾエート，およびこれらの混合品などであり、禁止剤としては、パラベンゾキノン，ハイドロキノンなどである。また、内部離型剤としては金属石鹸などが挙げられる。また増粘剤として酸化マグネシウムなどがある。
さらにこれらの配合例としては、例えば樹脂１００に対し硬化剤は０．５〜２．０％、禁止剤は０．５〜２．０％、内部離型剤は２〜６％、増粘剤は１〜５％、トナーは２〜６％とすることができる。
樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂，ビニルエステル樹脂，アクリル樹脂などであり、硬化剤としては、ｔ−アミルパ−オキシイソプロピルカーボネート，ｔ−ヘキシルパ−オキシイソプロピルカーボネート，ｔ−ブチルオパ−オキシベンゾエート，およびこれらの混合品などであり、禁止剤としては、パラベンゾキノン，ハイドロキノンなどである。また、内部離型剤としては金属石鹸などが挙げられる。また増粘剤として酸化マグネシウムなどがある。
さらにこれらの配合例としては、例えば樹脂１００に対し硬化剤は０．５〜２．０％、禁止剤は０．５〜２．０％、内部離型剤は２〜６％、増粘剤は１〜５％、トナーは２〜６％とすることができる。
このように構成された補強シート５を水切り片１ｆ付近の補強必要部位に良好に配置一体化させるために、図４〜図６に示す工程によりプレス成形金型内で浴槽１が製造される。
プレス成形金型は図４に示すように、上型７と下型８で構成されており、上型７は、底面形成部７ａの左右端側に上傾状に側面形成部７ｂが形成され、側面形成部７ｂの上端に略水平に外側へ延びるフランジ部形成部７ｃが形成され、フランジ部形成部７ｃから上方へ立ち上げて立上片形成部７ｄと、立上片形成部７ｄの上端から略水平に外側へ延びる壁載置面形成部７ｅと、壁載置面形成部７ｅの外端から立ち上げて水切り片形成部７ｆが形成され、水切り片形成部７ｆの上端に略水平に外側へ延びる当接部７ｇが形成されている。
また、下型８は凹み状に形成した底面形成部８ａの左右端側に上傾状に側面形成部８ｂが形成され、側面形成部８ｂの上端に外側へ略水平に延びてフランジ部形成部８ｃが形成され、フランジ部形成部８ｃから上方へ立ち上げて立上片形成部８ｄと、立上片形成部８ｄの上端から略水平に外側へ延びる壁載置面形成部８ｅと、壁載置面形成部８ｅの外端から立ち上げて水切り片形成部８ｆが形成されている。
プレス成形金型は図４に示すように、上型７と下型８で構成されており、上型７は、底面形成部７ａの左右端側に上傾状に側面形成部７ｂが形成され、側面形成部７ｂの上端に略水平に外側へ延びるフランジ部形成部７ｃが形成され、フランジ部形成部７ｃから上方へ立ち上げて立上片形成部７ｄと、立上片形成部７ｄの上端から略水平に外側へ延びる壁載置面形成部７ｅと、壁載置面形成部７ｅの外端から立ち上げて水切り片形成部７ｆが形成され、水切り片形成部７ｆの上端に略水平に外側へ延びる当接部７ｇが形成されている。
また、下型８は凹み状に形成した底面形成部８ａの左右端側に上傾状に側面形成部８ｂが形成され、側面形成部８ｂの上端に外側へ略水平に延びてフランジ部形成部８ｃが形成され、フランジ部形成部８ｃから上方へ立ち上げて立上片形成部８ｄと、立上片形成部８ｄの上端から略水平に外側へ延びる壁載置面形成部８ｅと、壁載置面形成部８ｅの外端から立ち上げて水切り片形成部８ｆが形成されている。
このような構造の下型８の底面形成部８ａのほぼ中央部にＢＭＣ材料６の塊をチャージしておき、また、下型８の壁載置面形成部８ｅに補強シート５を予めチャージしておく。
この状態で図５に示すように上型７を下降させて、上型７の底面形成部７ａをＢＭＣ材料６に押し付けて、ＢＭＣ材料６を外側へ押し出すようにする。即ち、ＢＭＣ材料６は側面形成部８ｂ，８ｂ側へ押し出され、さらにフランジ部形成部８ｃに向かって押し流されることとなり、ＢＭＣ材料に押し流されて補強シート５は流動性を保ちながら、立上片形成部８ｄ、壁載置面形成部８ｅ、水切り片形成部８ｆ側へ移動されてゆく。
この状態で図５に示すように上型７を下降させて、上型７の底面形成部７ａをＢＭＣ材料６に押し付けて、ＢＭＣ材料６を外側へ押し出すようにする。即ち、ＢＭＣ材料６は側面形成部８ｂ，８ｂ側へ押し出され、さらにフランジ部形成部８ｃに向かって押し流されることとなり、ＢＭＣ材料に押し流されて補強シート５は流動性を保ちながら、立上片形成部８ｄ、壁載置面形成部８ｅ、水切り片形成部８ｆ側へ移動されてゆく。
この図５の型締め途中の状態から図６の型締め完了状態となると、上型７の当接部７ｇが下型８の水切り片形成部８ｆの上端に当接し、この状態では、補強シート５は、下型８の立上片形成部８ｄ、壁載置面形成部８ｅ、水切り片形成部８ｆと、上型７の立上片形成部７ｄ、壁載置面形成部７ｅ、水切り片形成部７ｆ間に挟み込まれて、補強シート５は充填状態となるＢＭＣ材料６と混ざり合って、その境目がぼけた状態となり、ＢＭＣ材料６と補強シート５が境目のない状態で一層構造に一体化される。
このようにして補強シート５をＢＭＣ材料６で押し流して補強必要部位に良好に配置させ、補強必要部位をこの長繊維ガラスの含有率の高い補強シート５で補強し、強度を高めることができる。
なお、図７の変更例で示すように、補強シート５は、下型８の壁載置面形成部８ｅと水切り片形成部８ｆとにチャージしておいても良く、さらに図８の変更例で示すように、補強シート５は、下型８の水切り片形成部８ｆにチャージしておいても良い。
なお、図７の変更例で示すように、補強シート５は、下型８の壁載置面形成部８ｅと水切り片形成部８ｆとにチャージしておいても良く、さらに図８の変更例で示すように、補強シート５は、下型８の水切り片形成部８ｆにチャージしておいても良い。
なお、ＢＭＣ材料６は一般的にはカット長さが６ｍｍ以下の短繊維ガラスを１０％以下含有しており、このようなＢＭＣ材料のみの場合には、図９に示すように、シャルピー衝撃試験による衝撃強度値Ａは小さく、強度的には弱いものとなる。また、ＢＭＣ材料の裏側に補強シートを当てて二層構造とした場合でも、図９でＢに示すように、強度的には十分なものではない。
これに対し、本願発明の補強シート５を一層構造に一体化させた場合は、図９でＣに示すように、高い強度が確保され、この強度は、連続した長繊維ガラスからなるＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）成形品Ｄとほぼ同等の強度であることが確認されている。
これに対し、本願発明の補強シート５を一層構造に一体化させた場合は、図９でＣに示すように、高い強度が確保され、この強度は、連続した長繊維ガラスからなるＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）成形品Ｄとほぼ同等の強度であることが確認されている。
なお、金型内にチャージする補強シート５のチャージ量を変えることで、補強可能な面積を制御することが可能であり、適宜必要量の補強シート５を型内にチャージして、補強部位の面積を拡大させることができるものである。
なお、ＢＭＣ材料６と補強シート５の色を同一の色に設定しておけば、成形後に補強シート５の境目が判らなくなり、より意匠性に優れた浴槽１が得られるものである。
なお、色が同じであれば境目が判らないために、水切り片１ｆ付近の部位のみならず、他の補強必要部位においても、このように補強シート５を型内にチャージすることで良好にその部位を補強できるものとなる。
なお、ＢＭＣ材料６と補強シート５の色を同一の色に設定しておけば、成形後に補強シート５の境目が判らなくなり、より意匠性に優れた浴槽１が得られるものである。
なお、色が同じであれば境目が判らないために、水切り片１ｆ付近の部位のみならず、他の補強必要部位においても、このように補強シート５を型内にチャージすることで良好にその部位を補強できるものとなる。
なお、本例においては、浴槽１の製造について例示しているが、人造大理石調のバックガードを有するカウンターや人造大理石調の洗面器等においても、同様に補強シート５を型内にチャージして、補強必要部位を良好に補強したＢＭＣ成形体を得ることができるものであり、このような人造大理石調のＢＭＣ成形体は高級感があり、しかも強度が必要な部位ではＳＭＣ成形品と同程度の強度が確保されるものである。
１ 浴槽
１ａ 底面
１ｂ 側面
１ｃ フランジ部
１ｄ 立上片
１ｅ 壁載置面
１ｆ 水切り片
１ｇ 垂下片
４ 壁パネル
５ 補強シート
５ａ 長繊維ガラス
５ｂ ポリエステル糸
５ｃ ガラスマット
６ ＢＭＣ材料
７ 上型
８ 下型
７ａ，８ａ 底面形成部
７ｂ，８ｂ 側面形成部
７ｃ，８ｃ フランジ部形成部
７ｄ，８ｄ 立上片形成部
７ｅ，８ｅ 壁載置面形成部
７ｆ，８ｆ 水切り片形成部
７ｇ 当接部
１ａ 底面
１ｂ 側面
１ｃ フランジ部
１ｄ 立上片
１ｅ 壁載置面
１ｆ 水切り片
１ｇ 垂下片
４ 壁パネル
５ 補強シート
５ａ 長繊維ガラス
５ｂ ポリエステル糸
５ｃ ガラスマット
６ ＢＭＣ材料
７ 上型
８ 下型
７ａ，８ａ 底面形成部
７ｂ，８ｂ 側面形成部
７ｃ，８ｃ フランジ部形成部
７ｄ，８ｄ 立上片形成部
７ｅ，８ｅ 壁載置面形成部
７ｆ，８ｆ 水切り片形成部
７ｇ 当接部
Claims (3)
- 略２インチ程度の連続しない長繊維ガラスを糸で縫い合わせたガラスマットに、充填剤を添加しないＢＭＣ材料を用いて調製したコンパウンドを含浸させ、長繊維ガラス含有率を１０〜４０％に調整して増粘させたことを特徴とするＢＭＣ成形体の製造に用いる補強シート。
- ＢＭＣ材料の塊を型の中央部に置いてプレスすることにより、該ＢＭＣ材料を型の端側へ向かって流動させて型内でＢＭＣ成形体を製造するＢＭＣ成形体の製造方法において、前記型内の端側の補強必要部位の内側または補強必要部位のうちの内側に前記請求項１に記載の補強シートを予めチャージしておき、該補強シートがプレス時に前記ＢＭＣ材料で外側へ押し流され前記補強必要部位を補強するように構成したことを特徴とするＢＭＣ成形体の製造方法。
- 前記請求項２の製造方法により製造された補強必要部位の長繊維ガラス含有率が高いＢＭＣ成形体。
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| JPH1058599A (ja) * | 1990-06-14 | 1998-03-03 | Elf Atochem Sa | 熱可塑性強化プラスチック成形材料の製造方法及び成形品 |
-
2008
- 2008-03-24 JP JP2008076789A patent/JP2009226816A/ja active Pending
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