JP2010253781A

JP2010253781A - 椀状樹脂成形品の製造方法

Info

Publication number: JP2010253781A
Application number: JP2009105812A
Authority: JP
Inventors: Seishi Morita; 清史守田; Nobuyuki Otsuka; 信行大塚
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】割金型である凹金型１と凸金型２とを用いるが、両金型の隙間の成形キャビティ内に原料樹脂５を加圧下に注入することなく、簡単に、効率的に表面平滑性に優れた椀状樹脂成形品を製造する方法を提供する。
【解決手段】凹金型１と凸金型２とを用いて椀状樹脂成形品を製造する方法であって、凹金型１の中に溶融した原料樹脂５を投入し、ついで凸金型２を下降させて該溶融原料樹脂５を上方から押圧するとともに、密閉下に結締し、しかる後、凹金型１が上に、凸金型２が下になるように天地反転して加熱炉にて加熱硬化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は樹脂成形品の製造方法に関し、さらに詳しくは、浴槽、洗面化粧台カウンター等の凹部を有する椀状樹脂成形品の製造方法に関するものである。

従来、例えば、凹部を有する椀状の樹脂製浴槽の製造方法としては、ＦＲＰ（ガラス繊維強化熱硬化性樹脂）を使用した直圧成形法、熱硬化性アクリル樹脂を使用した注型成形法、ＦＲＰバックアップのアクリルフィルムを使用した真空成形法などが知られている。また、熱可塑性樹脂を使用した、限定されたサイズでの横締めの横射出成形方法も知られている。

しかしながら、ＦＲＰあるいは熱硬化性樹脂を使用する方法は、一般に製造サイクルが長いために生産性が非常に低く、歩留まりも低いという問題がある。

一方、熱可塑性樹脂の横射出成形方法は高い射出成形圧力が必要であり、そのため高い型締め圧力を有した射出成形機が必要となるが、浴槽は大きく、かつ、立ち面があるため、射出成形機による製造は困難である。

このような問題を解決する樹脂製浴槽の製造方法として、射出と圧縮を組み合わせた射出圧縮方式を採用したものがある。例えば、特開２００５−２７１４５７号公報（特許文献１）には、凹凸両金型からなる射出成形割金型を使用し、ゲートを通じて樹脂成形材料を金型内に注入した後、射出成形割金型を圧縮保持する方法が記載されている。

すなわち、上記特許文献には、本体部にフランジ部を設けた浴槽の底面、およびフランジ部の裏面に相当する部分から、成形キャビティ内に通じる複数のゲートを形成した射出成形割金型を準備しておき、この射出形成割金型の上記キャビティ内に、上記複数ゲートを通じて、熱可塑性樹脂を主成分として含む樹脂成形材料を充填させ、該射出成形割金型を圧縮保持した後、固化させて浴槽を製造する方法が記載されている。

特開平２００５−２７１４５７号公報

しかしながら、この種の製造方法では、特に、立ち面の高い浴槽の場合、樹脂材料が均一に圧入されにくいため、成形キャビティ内に通じるゲートを複数個設けて、圧力の分散を図っても樹脂成形材料の配向や、ウェルドラインが発生しやすく、クラックを生じたり、厚さが不均一になるなどの問題がある。また、浴槽等は、凹部の内側の面を利用するため、外側の面と比較して、内側の面を外観良く仕上げる必要があり、凹部を反転した状態で樹脂材料を圧入することにより、気泡を成形品の外側の面（上側の面）に逃がして製造する必要があった。

本発明は、上記背景技術に鑑みてなしたものであり、その目的は、割金型である凹金型と凸金型とを用いるが、両金型の隙間の成形キャビティ内に原料樹脂を加圧下に注入することなく、簡単に、短時間で表面平滑性に優れた椀状樹脂成形品を製造する方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本願請求項１に記載の発明に係る椀状樹脂成形品の製造方法は、凹金型と凸金型とを用いて椀状樹脂成形品を製造する方法であって、凹金型の中に溶融した原料樹脂を投入し、ついで凹金型と凸金型を近接させて該溶融原料樹脂を上方から押圧するとともに、密閉下に結締し、しかる後、凹金型が上に、凸金型が下になるように天地反転して加熱炉にて加熱硬化させてなる方法である。

本願請求項１記載の発明に係る椀状樹脂成形品の製造方法においては、凹金型と凸金型とからなる割金型を用い、凹金型に溶融した原料樹脂を投入するのみで原料のチャージが可能であるため、成形用キャビティ内に溶融樹脂を高圧で射出して椀状樹脂成形品を製造する従来例に比較して、油圧シリンダー等の高価な設備、装置等が不要となり、低コストで椀状樹脂成形品を製造することができる。加えて、原料チャージが簡単となることにより、成形サイクルが短縮できるため、生産効率よく椀状樹脂成形品を製造することができる。

さらに、凹金型と凸金型を近接させ、溶融原料樹脂を押圧するため、凸金型の下降距離または凹金型の上昇距離を調整するのみで、簡単に椀状樹脂成形品の板厚の調整が可能となる。

また、凹金型と凸金型とを天地反転して加熱炉内で加熱することにより、溶融した樹脂組成物中に溶存するモノマー等に同伴した各種気体が気泡となって上昇し、密集状態で形成されるボイドが椀状樹脂成形品の裏面側に封入されるため、製品の表面側の外観には影響せず、表面平滑性に優れた椀状樹脂成形品を製造することができる。

（イ）は溶融原料樹脂を樹脂貯留タンクから凹金型に流し込む工程を概念的に示す断面図、（ロ）は凸金型を移動型として上方から下降させて溶融原料樹脂を押圧する工程を概念的に示す断面図、（ハ）は溶融原料樹脂が、浴槽の形をなすように金型内に注入される工程を概念的に示す断面図。凹金型と凸金型とを天地反転して加熱炉に投入し加熱する工程を概念的に示す断面図。本発明の製造方法によって得られた椀状樹脂成形品としての浴槽を示す外観斜視図。

以下、本発明に係る椀状樹脂成形品の製造方法の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態においては、椀状樹脂成形品として、周囲にフランジ部を設けた浴槽を例にとって説明する。図１（イ）、（ロ）、（ハ）、図２は、上記椀状樹脂成形品の製造方法を概念的に説明するための断面図である。

まず、図１（イ）に示すように、成形割金型は凹金型１を固定型としてベースに固定し、溶融原料樹脂５を、樹脂貯留タンク６から凹金型１に流し込み、溶融原料樹脂５のチャージを行う。なお、凹金型１の上面には耐熱性ゴム、例えばシリコンゴム等からなるガスケット３が周設されている。このとき用いる溶融原料樹脂５としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂に充填材、内部離型剤、硬化剤、その他の添加物を混合、加熱した溶融状態の樹脂組成物を用いる。

上記原料樹脂としては、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂の単独あるいは、これらの２種類以上の混合系の熱硬化性樹脂や、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。

ポリエステル樹脂としては、熱硬化性のものとして無水マレイン酸のような不飽和二塩基酸および無水フタル酸のような飽和二塩基酸とグリコール類とを縮合反応させて合成され、分子内に不飽和結合とエステル結合を有するものである。また通常、この樹脂には架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマー等が配合されていて、いわゆる、不飽和ポリエステル樹脂と称されるものを用いるが、その形態を特に限定されるものではない。

ビニルエステル樹脂としては、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂あるいはノボラック型ビニルエステル樹脂あるいはその両方を混合して用いることができる。ここで、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂と酸との付加反応物であって、いずれも両末端のみに反応性不飽和基を有するものである。また、ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型、ビスフェノールＦ型等の各種のものを用いることができる。また通常、このビニルエステル樹脂には架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマー等が配合されているものであるが、その形態を特に限定されるものではない。

熱硬化型アクリル樹脂としては、通常熱硬化型として、メチルメタアクリレートモノマーあるいは、多官能のアクリルモノマーあるいはプレポリマー、あるいはポリマーのそれぞれ２種以上の混合物で構成されたアクリルシロップと称されるものを用いるが、その形態を特に限定されるものではない。

また、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂の２種類以上の混合系とする場合は、樹脂それぞれの特性および充填剤との相互作用あるいは、目的とする製品品質に合った最適配合が求められるが、その配合量は特に限定されるものではない。充填剤は水酸化アルミニウム、シリカ、ガラスパウダー、クレーなどのうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物として用いることができる。

ついで、図１（ロ）に示すように、凸金型２を移動型として上方から上記溶融原料樹脂５上に下降させ、さらに、溶融原料樹脂５を押圧する。凸金型２と凹金型１のクリアランスが、所定の浴槽壁の厚みとなった時点で凸金型２の押圧を止め、結締する。ここで、凸金型２の移動を止める直前に僅かに隙間を開けてエアー抜きを行うことにより、より外観性に優れた成形品を得ることができる。

エアー抜き後、凸金型２を更に下降させてガスケット３に接触させることにより、上記凹金型１と凸金型２とガスケット３とで形成された密閉空間内に、図１（ハ）に示すように溶融原料樹脂５が充満し、浴槽の形をなす。

所定時間上記の状態に保った後、図２に示すように、凹金型１と凸金型２とを天地反転して図示しない加熱炉に投入して溶融原料樹脂５の硬化を促進させる。

天地反転することにより、溶融原料樹脂５中に溶存していた空気、モノマーに同伴した各種気体等は気泡となって上昇し、密集状態でボイド４として溶融原料樹脂５の凹金型１側の部分に偏在する。一方、加熱炉内で、所定時間加熱することにより、溶融原料樹脂５は完全に硬化し、製品Ｐとしての浴槽が形成される。

その後、凹金型１と凸金型２とは、加熱炉から取り出され、冷却した後、凹金型１と凸金型２とを分割して上記製品Ｐとしての浴槽が得られる。このとき、図２に示すように、製品Ｐの凸金型２との接触面は平滑であるため、得られる浴槽の表面、すなわち、浴槽の底面は平滑であり、表面性は良好なものとなる。一方、上記ボイド４は、製品Ｐとしての浴槽の底面の裏面に封入された状態となり、凹部側の面にはほとんど存在しないため、外観的には何ら問題なく製品Ｐとすることができる。

図３は、上記のようにして得られた製品Ｐとしての浴槽を示す外観斜視図である。なお、本実施形態においては、椀状樹脂成形品として浴槽を製造する場合について述べたが、浴槽のように平面視矩形の成形品のみならず、平面視円形のバケット状樹脂成形品であってもよく、洗面化粧台カウンター、キッチンカウンター、洗面ボウル等の住宅設備や、人工池、ガーデニング用品、貯水槽等に用いることができる。また、凸金型２を移動型としたが、凹金型１を移動型としてもよい。このように本発明に係る椀状樹脂成形品の製造方法は設計変更自在であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り、いずれの場合も本発明の技術的範囲に属する。

Ｐ本発明の方法によって製造された製品
１凹金型
２凸金型
３ガスケット
４ボイド
５溶融原料樹脂
６樹脂貯留タンク

Claims

凹金型と凸金型とを用いて椀状樹脂成形品を製造する方法であって、凹金型の中に溶融した原料樹脂を投入し、ついで凹金型と凸金型を近接させて該溶融原料樹脂を上方から押圧するとともに、密閉下に結締し、しかる後、凹金型が上に、凸金型が下になるように天地反転して加熱炉にて加熱硬化させてなる椀状樹脂成形品の製造方法。