JP3828649B2 - 熱可塑性樹脂製浴槽の製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱可塑性樹脂製浴槽は知られており、かかる浴槽は表面層として使用されている熱可塑性樹脂層のみでは強度が不足するところから、その裏面に他の熱可塑性樹脂層が補強層として設けられることが一般的である。
このような浴槽の製造法としては、例えば、表面層を形成させるための熱可塑性樹脂シ−トおよび補強層を形成させるための繊維強化熱可塑性樹脂シ−トを加熱軟化後、真空成形やスタンピング成形などの成形型を用いる通常の成形法によってそれぞれ別々に所定の浴槽形状に加工し、その後両者を合体、積層一体化する方法（特開平５−１７６８５５号）が知られている。
しかしこの方法による場合には、表面層および補強層となる成形体を得るために、原料樹脂シ−トを加熱軟化してそれぞれに成形する必要があるため、生産性が未だ十分とはいえず、また、樹脂シ−トの加熱温度が低かったり、接着剤等を用いて積層する場合には密着性が十分でなく、両成形体間の接着が十分でなかったり接着強度に部分的なムラが生じるという問題がある。
【０００３】
また、他の方法として表面層となるキャストアクリルシ−トに補強層となる熱可塑性樹脂シ−トを接着剤等によってラミネ−トして得られる積層板、または、加熱軟化させたキャストアクリルシ−トに押出機よりシ−ト状に押出された熱可塑性樹脂を熱融着によりラミネ−トしてなる積層板を、真空成形等によって浴槽形状に成形加工する方法（特開平７−２５０７７２号）も知られている。
この方法において、前者の場合には前記したと同様の接着剤を使用することに伴なう問題があり、また、後者の場合には特にキャストアクリルシ−トについて積層板の製造時および真空成形等による成形加工時の２回の熱履歴により浴槽としての重要な性能である耐温水性、耐薬品性が低下するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、本発明者らは、表面層と補強層との密着性にすぐれるとともに、表面層となる熱可塑性樹脂の性能低下のない熱可塑性樹脂製浴槽の製造法について検討の結果、本発明に至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱可塑性樹脂（Ａ）からなる表面層に熱可塑性樹脂（Ｂ）からなる補強層が積層一体化されてなる熱可塑性樹脂製浴槽の製造法において、
一．一方の金型の金型面に溶融樹脂供給口を有している雌雄両金型からなる金型を開放状態とし、両金型間に熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トを供給する工程、
二．熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トと溶融樹脂供給口が開口する金型面とで形成される金型キャビティに溶融状の熱可塑性樹脂（Ｂ）を供給する工程、
三．両金型を型締し、溶融状の熱可塑性樹脂（Ｂ）をキャビティ内に充填する工程、
四．所定の加圧力で型締を継続しながら冷却する工程、
五．両金型を開放し、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トに熱可塑性樹脂（Ｂ）が積層された積層板を取り出す工程、
六．得られた積層板を加熱軟化させる工程、
七．加熱軟化した積層板を、成形型を用いて浴槽形状に賦形する工程
からなる熱可塑性樹脂製浴槽の製造方を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について説明する。
本発明の目的とする浴槽は、意匠面（浴槽内面）となる熱可塑性樹脂（Ａ）からなる表面層に熱可塑性樹脂（Ｂ）からなる補強層が強固に積層一体化された構造となっている。
この表面層は、浴槽として直接的に使用される部分であって、耐温水性、耐薬品性、耐傷付き性などの機能が求められ、また、補強層は主として表面層の強度を補強するための機能が求められるが、表面層が透明ないしは半透明である場合には、補強層に所望の着色処理等を施すことにより、浴槽としての意匠性に変化を持たせることもできる。
【０００７】
表面層を形成するための熱可塑性樹脂（Ａ）は、これを熱可塑性樹脂（Ｂ）と積層してなる積層板を真空成形やプレス成形などの成形型を用いて浴槽形状に成形する工程において、加熱によって軟化し、適度の伸びを有する性質を有しておれば特に制限はなく、例えばアクリロニトリル・スチレン共重合樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンタ−ポリマ−（ＡＢＳ樹脂）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂）、ポリカ−ボネ−ト樹脂（ＰＣ樹脂）、（メタ）アクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂あるいはこれらからなるポリマ−アロイ（以下、これらを総称して熱可塑性樹脂（Ａ）と呼ぶ）が挙げられるが、その後の成形加工性を考慮して比較的成形温度範囲が広い非晶性熱可塑性樹脂が好適であり、また、浴槽としての意匠性の点で透明ないしは半透明性を有する樹脂が好ましく使用される。
【０００８】
このような熱可塑性樹脂（Ａ）の内でも、透明性の（メタ）アクリル系樹脂は表面外観に深みのある色合いを与える樹脂として特に好適に使用されるが、該樹脂層は表面層として浴槽内の水や温水と直接に接触するために耐温水性や耐薬品性が要求され、そのためにはゲル化率が４０〜９５％であることが好ましい。
ゲル化率が低すぎると耐温水性や耐薬品性に劣り、またゲル化率が高すぎると成形性が低下する。
また、（メタ）アクリル系樹脂シ−トを熱可塑性樹脂（Ｂ）と積層してなる積層板を用いて浴槽形状に成形加工する場合には、通常１８０℃程度に加熱軟化させて行なわれるが、引張り伸び率が小さすぎると成形時に該シ−トが大きく延伸される部分である浴槽の底面付近でシ−トが破断することがあり、また曇価の差が低いと浴槽として使用中に表面が白化し、著しく外観が損なわれるため、１８０℃における引張り伸び率が７００％以上であり、９０℃温水による１０００時間浸漬試験前後における曇価の差が２０以下であることが好ましい。
ここで、ゲル化率とは、（メタ）アクリル系樹脂の小片を十分量のクロロホルムに室温で４８時間浸漬後のクロロホルム不溶分を重量％で表したものであり、引張り伸び率はＪＩＳＫ７１１３に準拠した引張り試験により求められる値であり、曇価はＡＳＴＭＤ１００３に準拠した試験により求められる値を意味するものである。
【０００９】
このような（メタ）アクリル系樹脂シ−トとしては従来より公知の各種の（メタ）アクリル系樹脂シ−トが使用されるが、高い耐熱水性と熱成形性に優れた樹脂として、特開平９−３１１０９号に示されるようなアクリル系単量体にメルカプタン、多官能性単量体およびラジカル重合開始剤を混合し、重合させて得られるアクリル系樹脂シ−トが好ましく使用される。
【００１０】
補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）も浴槽として要求される性質に応じて適宜選択されるが、表面層となる熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トと融着一体化する性質を有していることが必要である。
また、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トからなる表面層と補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）との熱変形温度に大きな差があると、両者からなる積層板を浴槽形状に真空成形等によって成形加工する際の加熱が困難となるため、補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）は、表面層となる熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トとの熱変形温度の差が３０℃以内特に２０℃以内であることが好ましい。
例えば、表面層となる熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トの熱変形温度が補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）の熱変形温度よりも高すぎると、表面層側に加熱条件を設定した場合に補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）が発泡したり分解し、一方補強層側に加熱条件を設定すると表面層側の熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トの伸びが不足するという問題が生じる。
【００１１】
また、補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）も耐温水性と意匠性を満足する必要があり、耐温水性には材料樹脂の曲げ弾性率および熱変形温度が考慮され、意匠性には着色性の良さ、成形性等が考慮される。
さらには、高温状態でのクリ−プ特性も重要であり、補強層にかかる圧力に応じて適当な熱可塑性樹脂（Ｂ）が選択される。
補強層の主目的である補強効果を得るには、補強層の曲げ弾性率が高い程好ましく、また、耐温水性を考えると、熱変形温度（測定方法はＡＳＴＭＤ−６４８に準ずる）は８０℃、特に９０℃よりも高いことが好ましい。
【００１２】
一方、成形性から見ると、射出成形や押出し成形などに用いられる樹脂であれば使用可能であり、一般的なインライン式の射出機により樹脂を供給できる、通常成形グレ−ドと呼ばれるものが好ましく使用されるが、成形温度範囲の広い樹脂が好適である。
このような観点から、熱可塑性樹脂（Ｂ）としては、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンタ−ポリマ−（ＡＢＳ樹脂）、ポリスチレン樹脂等の非晶性熱可塑性樹脂あるいはこれらからなるポリマ−アロイが特に好ましく使用されるが、具体的には前記熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トとの組み合わせにおいて決定される。
【００１３】
例えば、表面層を形成するための熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トとして（メタ）アクリル系樹脂シ−トを用いる場合には、該シ−トとの融着性、耐熱性および成形性の面から、熱可塑性樹脂（Ｂ）としては熱変形温度が９０〜１２５℃の耐熱ＡＢＳ樹脂、例えば住化エイビ−エス・ラテックス株式会社製のクララスチックＫＵ−６００−Ｒ３などが好適に使用される。
【００１４】
本発明の方法において、浴槽は表面層となる熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トに補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）を積層してなる積層板を、真空成形やプレス成形等の成形型を用いる方法によって浴槽形状に賦形することによって製造されるが、かかる積層板の厚みや形状は所望の浴槽形状に応じて適宜選択され、また、該積層板における表面層となる熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トと補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）層の厚み比も目的とする浴槽に応じて適宜選択されるが、通常、積層板の厚みが５〜１５ｍｍ、各層の厚み比は１：９〜９：１程度である。
【００１５】
以下、本発明の製造方法を具体的に説明する。
本発明の製造方法においては、先ず、表面層となる熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トに補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）層を積層一体化してなる積層板が製造され、次いでこの積層板を賦形することにより浴槽が製造される。
積層板を製造するための金型は、図１にその断面概略図で例示しているように雌雄（１、２）一対からなり、一方の金型（この図では雄型（２））は溶融した熱可塑性樹脂（Ｂ）を供給するための溶融樹脂供給口（３）およびこれと連通する溶融樹脂通路（４）を有しており、溶融樹脂通路（４）は一般的に用いられる溶融状熱可塑性樹脂を射出するためのインライン式の射出機（５）等に接続されていて、射出機から射出された溶融状熱可塑性樹脂は溶融樹脂通路を経由して溶融樹脂供給口から金型内に供給される。
上記溶融樹脂供給口（３）は、金型内部分において、溶融状熱可塑性樹脂の供給、停止を自由に制御するための開閉弁を有していてもよい。
この一対の雌雄金型は、通常その一方は固定され、他の金型は金型の開閉方向に可動可能となっており、図においては雄型（２）が固定され、雌型（１）が金型の開閉方向（この例では上下方向）に可動可能となっている。
【００１６】
このような金型を開放状態とし、両金型間に熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）を供給する。（図２）
このとき、雌雄両金型が上下方向に開閉する場合には、供給した熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）は下方の金型の金型面に載置するだけで十分であるが、雌雄両金型が水平方向に開閉する場合には、供給した熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）をいずれか一方、通常は可動型の金型の金型面に固定、保持させることが好ましい。
固定の方法は任意であるが、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トを固定させるべき金型の金型面に真空吸引口（６）を設け、該シ−トと金型面との間を真空吸引することによって該シ−トを金型面に吸引、吸着させる方法が挙げられる。
この場合、真空吸引口（６）を製品となる浴槽の四隅や外周付近に対応する位置に設けることによって、製品となった浴槽における真空吸引跡を目立ちにくくすることができる。
もちろん、このような熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トの金型面への固定は、雌雄両金型が水平方向に開閉する場合に限られず、雌雄両金型が上下方向に開閉する場合にも適用することができる。
【００１７】
金型間に供給される熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トは特に予熱する必要はないが、遠赤外線加熱炉等によって予熱することによって、成形後の積層板の（９）の変形を小さくすることができる。
変形は、積層板の熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト側が凸状の鞍型変形となる場合が多くみられるが、供給する熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トを予熱しておくことで、積層板の凸状の変形の程度をかなり小さくすることができる。
この場合の予熱温度は、６０℃〜熱変形温度の範囲が適しており、この範囲より低いと予熱による変形抑制効果があまり得られず、また、この範囲よりも高く予熱すると熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トが軟化してしまい、シ−トの供給が困難になるばかりでなく、熱履歴による性能低下をきたす。
【００１８】
金型間に熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）を供給した後、可動金型（この例では雌型（１））を型締方向に移動させて型締を開始し、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トと金型成形面とのクリアランスが適当なクリアランスになったときに、型締を続行しつつ、または一旦停止した状態で、溶融樹脂供給口（３）を有する金型面と熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）との間に溶融状態の熱可塑性樹脂（Ｂ）（８）の供給を開始する。（図３）
【００１９】
前記の溶融状態の熱可塑性樹脂（Ｂ）の供給を開始する際のキャビティクリアランスは、用いる熱可塑性樹脂（Ｂ）の種類、目的とする積層板の厚み、あるいは成形条件等によっても異なるが、通常、供給された熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トの厚みプラス３〜３０ｍｍの範囲が望ましい。
キャビティクリアランスがこの範囲より狭すぎると、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トの溶融樹脂供給口（３）直上部分が、供給される溶融状熱可塑性樹脂（Ｂ）の熱と圧力によってダメ−ジを受け、その部分が溶融し、局部的に薄くなったり、場合によっては穴があいてしまう可能性がある。
一方、この範囲を超える広いキャビティクリアランスの場合には、供給した溶融樹脂中に空気やガス、水分などを同時に巻き込んでしまい、成形後の製品表面にフラッシュと呼ばれる外観不良を生じたり、樹脂の劣化が生じたりする問題がある。
溶融状熱可塑性樹脂（Ｂ）を供給するときのキャビティクリアランスは、一般的には前記したとおりであるが、具体的には供給された熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トの供給温度、溶融状熱可塑性樹脂（Ｂ）の供給温度などにも影響され、それぞれの成形条件に応じて適宜決定される。
【００２０】
供給する熱可塑性樹脂（Ｂ）の溶融温度（供給温度）は、該樹脂の種類や積層すべき熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トの種類等によっても変わるが、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トとして（メタ）アクリル系樹脂シ−トを使用し、熱可塑性樹脂（Ｂ）として耐熱ＡＢＳ樹脂を用いた場合には、該耐熱ＡＢＳ樹脂の供給温度は２２０〜２８０℃程度である。
尚、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トと熱可塑性樹脂（Ｂ）との組み合わせにおいて、両者の溶融温度の差はあまり考慮しなくてよく、通常その差が５０℃以内程度であればよいが、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トよりも熱可塑性樹脂（Ｂ）の溶融温度が低めである方が好ましい傾向にある。
【００２１】
溶融状の熱可塑性樹脂（Ｂ）を供給しつつ、あるいは供給した後型締を行うが、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トと溶融状の熱可塑性樹脂（Ｂ）が十分に熱融着するためには、供給された溶融状の熱可塑性樹脂（Ｂ）が熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トとの接着面において該シ−トと熱融着可能な温度を保っている必要がある。
供給された溶融状熱可塑性樹脂（Ｂ）の温度は、型締によって溶融樹脂供給口（３）からキャビティ末端に向けて流動するに従って次第に低下し、流動末端の溶融樹脂温度は樹脂供給時よりも若干低下しているのが一般的であるが、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トと熱可塑性樹脂（Ｂ）から形成される補強層との密着性（融着性）をその全面において良好ならしめるには、流動末端の温度低下をできるだけ小さくすることが必要となり、そのためには供給された溶融状熱可塑性樹脂（Ｂ）の流動末端に到達するまでの時間（充填完了までの時間）が短くなるように、型締速度をできるだけ速くすることが好ましい。
【００２２】
溶融状の熱可塑性樹脂（Ｂ）（８）の供給を完了した後、両金型を完全に型締し、該樹脂を溶融樹脂供給口（３）を有する金型面と熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）との間に充填する。
この状態を維持するように両金型を所定の加圧力で保圧し、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トに熱可塑性樹脂（Ｂ）を完全に融着させる。（図４）
このときの保圧力は熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トや熱可塑性樹脂（Ｂ）の種類によっても異なるが、通常２０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度である。
【００２３】
加圧状態を保ったまま所定時間冷却し、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トと溶融状態にあった熱可塑性樹脂（Ｂ）の温度が熱変形温度よりも低くなれば、両金型を型開きし、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トに熱可塑性樹脂（Ｂ）が融着により積層一体化された積層板（９）を取り出す。
取り出された積層板は、場合によっては熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト側に凸状の鞍型変形をしている場合もあるが、この変形はこれを浴槽に成形加工する後の工程においては特に問題とならない。
【００２４】
かくして得られた積層板（９）を、成形型を用いて浴槽形状に賦形する。
成形型を用いて賦形する方法としてはシ−ト状物を所定の形状に賦形するための従来より公知の通常の方法が適用され、特に限定されないが、真空成形型またはプレス成形型を用いる方法が代表的である。
以下、その代表例として真空成形型を用いて真空成形により賦形する方法について述べる。
【００２５】
真空成形に用いられる真空成形型は、たとえば図５にその概略を断面図で示しているように雌型と呼ばれる成形型（１０）が一般的であり、所望の浴槽形状に設計された成形面（１１）の所定の位置には加熱軟化した熱可塑性樹脂シ−トを成形面に吸引、密着させるための真空吸引口（１２）が設けられており、真空吸引口は真空吸引装置（図示せず）に接続されている。
【００２６】
先の工程で得た積層板（９）は、遠赤外線ヒ−タ−などの加熱ヒ−タ−（１３）により成形前に予め加熱軟化させる。（図６）
この時、積層板（９）を構成している熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）と熱可塑性樹脂（Ｂ）層（１４）の両者がともに熱変形温度以上となるように加熱する必要がある。
両者の熱変形温度に大きな差がなく、また、溶融温度もそれほど差がない場合には、積層板（９）の両面よりほぼ均等に加熱すればよいが、両者の熱変形温度が異なっている場合には、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）側と熱可塑性樹脂（Ｂ）層（１４）側からの加熱条件を変え、それぞれの層が熱変形温度以上、好ましくはそれぞれの熱変形温度よりも１０〜１００℃程度高くなるように加熱することが好ましい。
【００２７】
成形可能な温度の上限は各層の熱可塑性樹脂（ＡおよびＢ）の溶融温度や分解温度によっても決まるが、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）や熱可塑性樹脂（Ｂ）層の性能低下を防ぐためにはできるだけ低い温度であることが好ましい。
このようなことから、例えば表面層となる熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トとして前述の（メタ）アクリル系樹脂を使用し、補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）として耐熱ＡＢＳ樹脂を用いる場合、それぞれに適した加熱温度は前者が１５０〜２００℃、後者が１３０〜１７０℃程度である。
【００２８】
このように、積層板（９）を加熱するにあたって、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）と熱可塑性樹脂（Ｂ）層に温度差を設ける必要が生じた場合には、積層板の厚み方向に温度差が生じるが、積層板を真空成形するには、それを構成する各樹脂層の表面温度のみならず、両層の融着面付近でも真空成形可能な温度領域にあることが必要であり、両樹脂層の真空成形に適した加熱温度差が大きく、その差が６０℃程度を超えるような場合には、両者に適した加熱温度を得ることが難しくなる。
これは、両層の融着面付近で一方の加熱温度が低すぎたり、あるいは高くなり過ぎて伸びの不足や樹脂の分解が生じる等の問題が生じ易いためであり、そのためにも、積層板（９）の製造にあたっては、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）と熱可塑性樹脂（Ｂ）の熱変形温度の差が３０℃以内となるように、両材料樹脂を選択することが好ましい。
【００２９】
所定の温度に加熱軟化させた積層板（９）は、補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）層側が浴槽形状に設計された成形型（１０）の成形面（１１）側になるように、該成形型の上縁（１５）に密着させ（図７）、真空吸引口（１２）より真空吸引して、積層板（９）と成形面（１１）で囲まれた空間内を脱気する。
上記空間内の減圧度が高くなるにつれて、加熱されて軟化状態にある積層板（９）が成形面側に向かって延伸され、成形面に密着する。（図８）
【００３０】
この状態を保持したまま、積層板（９）を構成している熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）および熱可塑性樹脂（Ｂ）層のそれぞれの温度が、それぞれの熱変形温度よりも低くなるまで積層板（９）を冷却したのち成形型から取り出すことにより、熱可塑性樹脂製浴槽（１６）が得られる。（図９）
【００３１】
尚、このような真空成形を行なった場合には、一般に浴槽の底面に近い側壁や底面の４隅部で積層板が大きく延伸され、成形後の積層板厚みが部分的に非常に薄くなる傾向がある。
これを防止して浴槽の厚みをできるだけ均一にするために、例えば図１０に示すように、積層板の製造時に、成形時に延伸され易い部分について他の部分よりも厚くしておくことが有効である。
このような部分的に厚みを変えた積層板を製造するためには、先に述べた積層板の製造法において、積層板を製造するための雌雄金型のうち、溶融樹脂供給口側の金型成形面を成形後の積層板における厚み部分に対応するように凹形状に加工しておけばよい。
一方、真空成形後の積層板厚みが例えば１０ｍｍ程度以上と厚くなっていると、浴槽の形状として例えば浴槽上端からフランジ部にかけて表面層側に凸状の曲折面を設ける必要があるような場合に、真空成形時に該凸状曲折面に小さなＲ形状が発現しにくくなることがあるが、このような場合には、該凸状の曲折面に対応する位置の積層板厚みを熱可塑性樹脂（Ｂ）層の厚みを変えて他の部分より薄くし、真空成形時に当該部分が他の部分に比べて優先的に延伸され易いようにしておけばよい。
【００３２】
このように、補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）層の厚みを変えることにより積層板の厚みを部分的に変えることにより、製品となる真空成形後の浴槽の局部的な薄肉や表面層側の凸面のＲ形状を改善することができる。
しかし、補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）層の厚みを変えることにより積層板の厚みを部分的に変える場合であっても、積層板に極端な厚み分布がある場合には真空成形により製品の厚み分布を制御することが難しいことから、積層板における部分的な厚み差は、基準厚みに対する高さまたは深さとして±２〜±５０％程度であり、また、そのような凹または凸部は傾斜角が５°以下であるような緩やかに変化していることが望ましい。（図１０）
積層板厚みが部分的に急激に変化すると、積層板の加熱時に積層板内に急激な温度変化が生じ、真空成形時の延伸によってその変化部分で積層板が破断する原因となる。
【００３３】
以上述べた事項について、表面層となる熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トとして前述の（メタ）アクリル系樹脂を使用し、補強層となる熱可塑性樹脂（Ｂ）として耐熱ＡＢＳ樹脂を用いた場合を例にとると、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト層の厚みを５ｍｍとし、基準となる積層板の厚み部分における熱可塑性樹脂（Ｂ）層の厚みを５ｍｍとすると（積層板の基準板厚は１０ｍｍとなる）、真空成形により延伸された後に底面にあたる部分については基準厚みより５〜３０％程度厚くし、底面の四隅にあたる部分周辺については基準厚みより１０〜５０％程度厚くすれば極端な局部的薄肉化を防止することができる。
また、浴槽上端からフランジ部にかけての表面層側に凸状の曲折面を設けるような場合には、当該部分について基準厚みより５〜３０％程度薄くすることにより凸状の曲折面のＲを小さくすることができる。
しかし、上記例はあくまでも目安であり、具体的には所望とする浴槽の形状や成形条件等に応じて適切な厚みが決定される。
【００３４】
以上、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト（７）に熱可塑性樹脂（Ｂ）（８）が積層された積層板（９）を真空成形法によって賦形し、浴槽を製造する例について述べたが、他の方法、例えばプレス成形法によっても同様に浴槽を製造することもできる。
この方法による場合には、図１１に示すような所望の浴槽形状に設計された雌雄一対からなるプレス型を使用し、プレス型間に前記と同様にして加熱軟化した積層板を供給したのち両プレス型を型締して浴槽形状に賦形し、これを冷却すればよい。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。
【００３６】
実施例１
図１に示す積層板製造用金型を用いて図２〜図４に示す工程に従って積層板を製造し、得られた積層板を図５に示す真空成形型を用いて図６〜図８に示す工程に従って浴槽を製造し、図９に示す浴槽を得た。
図１に示す金型を開放状態とし、雄型のキャビティ面上に５ｍｍ厚の透明アクリル系樹脂シ−ト（スミペックスＳＡ、住友化学工業株式会社製）を載置した。（図２）
雌型を下降させて型締を開始し、雌型キャビティ面と透明アクリル系樹脂シ−ト間のクリアランスが１５ｍｍになったところで型締を一旦停止し、雄型に設けた溶融樹脂供給口から２５０℃に加熱溶融した耐熱ＡＢＳ樹脂（ＫＵ６００−Ｒ３、住化エイビ−エス・ラテックス社製）を供給した。このとき、透明アクリル系樹脂シ−トは供給された溶融樹脂により雌型側に押し上げられた状態にある。（図３）
耐熱ＡＢＳ樹脂の供給が完了すると同時に１０ｍｍ／秒の速度で型締を再開し、溶融状の耐熱ＡＢＳ樹脂を雄型キャビティ面と透明アクリル系樹脂シ−トで形成されるキャビティに充填した。（図４）
この状態を維持するように単位面積当たり約１００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で加圧しながら、１２０秒間冷却した。
冷却完了後両金型を開放し、５ｍｍ厚の透明アクリル系樹脂シ−トに５ｍｍ厚の耐熱ＡＢＳ樹脂が積層された積層板を取り出した。
積層板は、透明アクリル系樹脂シ−ト側が凸状となる鞍型変形をしていた。
得られた積層板を真空成形機にセットし、透明アクリル系樹脂シ−ト表面が１９５℃、耐熱ＡＢＳ樹脂層表面が１３５℃になるように加熱した。（図６）
加熱完了後、真空成形型上縁に積層板の耐熱ＡＢＳ樹脂層側を素早く密着させ、成形型に設けた真空吸引口から吸引して、成形型の成形面と積層板で形成されている空間を脱気し、減圧状態とした。（図７）
上記空間が減圧されるにしたがって、積層板は延伸されながら成形面側にひき込まれ、積層板と成形面とが密着した。（図８）
この状態を維持しつつ、室温で３００秒間放置冷却し、真空吸引を停止して成形型より浴槽を取り出した。（図９）
【００３７】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、表面層と補強層との密着性に優れるとともに、表面層となる熱可塑性樹脂の性能の低下のない熱可塑性樹脂製浴槽を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】積層板を製造するための金型の概略断面図である。
【図２】積層板を製造する工程を示す概念図である。
【図３】積層板を製造する工程を示す概念図である。
【図４】積層板を製造する工程を示す概念図である。
【図５】積層板を賦形して浴槽を製造するための真空成形型の概略断面図である。
【図６】積層板を賦形して浴槽を製造する工程を示す概念図である。
【図７】積層板を賦形して浴槽を製造する工程を示す概念図である。
【図８】積層板を賦形して浴槽を製造する工程を示す概念図である。
【図９】本発明の方法により得られた浴槽の断面図である。
【図１０】厚みを部分的に変えた積層板の部分断面図である。
【図１１】積層板を賦形して浴槽を製造するためのプレス成形型の概略断面図である。
【符号の説明】
１：雌型
２：雄型
３：溶融樹脂供給口
４：溶融樹脂通路
５：射出機
６：真空吸引口（金型内）
７：熱可塑性樹脂（Ａ）シ−ト
８：熱可塑性樹脂（Ｂ）
９：積層板
１０：真空成形型
１１：真空成形型成形面
１２：真空吸引口（真空成形型内）
１３：加熱ヒ−タ−
１４：熱可塑性樹脂（Ｂ）層
１５：成形型上縁
１６：熱可塑性樹脂製浴槽
１７：プレス型（雄型）
１８：プレス型（雌型）

Claims (12)

1. 熱可塑性樹脂（Ａ）からなる表面層に熱可塑性樹脂（Ｂ）からなる補強層が積層一体化されてなる熱可塑性樹脂製浴槽の製造法において、
   一．一方の金型の金型面に溶融樹脂供給口を有している雌雄両金型からなる金型を開放状態とし、両金型間に熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トを供給する工程、
   二．熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トと溶融樹脂供給口が開口する金型面とで形成される金型キャビティに溶融状の熱可塑性樹脂（Ｂ）を供給する工程、
   三．両金型を型締し、溶融状の熱可塑性樹脂（Ｂ）をキャビティ内に充填する工程、
   四．所定の加圧力で型締を継続しながら冷却する工程、
   五．両金型を開放し、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トに熱可塑性樹脂（Ｂ）が積層された積層板を取り出す工程、
   六．得られた積層板を加熱軟化させる工程、
   七．加熱軟化した積層板を、成形型を用いて浴槽形状に賦形する工程
   からなることを特徴とする熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
2. 工程七において、成形型として真空成形型を用い、真空成形により浴槽形状に賦形する請求項１に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
3. 工程七において、成形型としてプレス成形型を用い、プレス成形により浴槽形状に賦形する請求項１に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
4. 熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トが透明または半透明シ−トである請求項１、２または３に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
5. 熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トが（メタ）アクリル系樹脂シ−トである請求項４に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
6. （メタ）アクリル系樹脂のシ−トのゲル化率が４０〜９５％である請求項５に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
7. （メタ）アクリル系樹脂シ−トが、１８０℃における引張り伸び率が７００％以上であり、９０℃温水による１０００時間浸漬試験前後の曇価の差が２０以下である請求項５に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
8. 工程一において、６０℃〜熱変形温度の範囲に予熱した熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トを用いる請求項１、２または３に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
9. 工程二において、キャビティクリアランスが熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トの厚み＋３〜３０ｍｍにある状態で、溶融状の熱可塑性樹脂（Ｂ）の供給を開始する請求項１、２または３に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
10. 熱可塑性樹脂（Ｂ）が、熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トに融着可能であり、かつ熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トとの熱変形温度の差が３０℃以内である請求項１、２または３に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
11. 工程一において、供給した熱可塑性樹脂（Ａ）シ−トを溶融樹脂供給口を有さない側の金型成形面に固定する請求項１、２または３に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。
12. 積層板が、高さまたは深さが積層板厚みの±２〜±５０％の範囲内であって、傾斜角度が５°以下の凹または凸部を補強層側の表面に有し、厚みが部分的に緩やかに変化してなる積層板である請求項１、２または３に記載の熱可塑性樹脂製浴槽の製造方法。

Images