JP4072758B2 - 樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽などの樹脂成形品であって、表面層がアクリル等の熱可塑性樹脂で形成されているものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に、表層がアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂から成り、その裏面側のバックアップ層が人工大理石、すなわちレジンコンクリートから成る樹脂成形品が記載されている。また当該特許文献１には、上記樹脂成形品を製造するための下記製造方法が記載されている。はじめに、所定温度に加熱した熱可塑性シート材料を型材に取り付け、真空成形法により上記シート材料を変形させて、所定形状の表層を形成する。次に、この表層を冷却硬化させたのち、これを型材から取り外して別途用意した補助型材に取り付け直す。続いて、当該表層の上を覆うように裏型材を配置し、表層との間に閉空間を形成した後、上記裏型材内へ人工大理石材料（レジンコンクリート）を注入して閉空間を充填する。しかる後、所定時間放置して人工大理石材料を硬化させたならば、脱型して、目的とする樹脂成形品を得る。
【０００３】
なお特許文献１には、人工大理石層の裏面側に、ＦＲＰ層を設けることも記載されている。この場合、表層上に配置する裏型材の内面にあらかじめＦＲＰ層を設けておき、人工大理石材料を閉空間内へ注入・充填することによって、ＦＲＰ層を一体化する。さらに、表層の成形後、その裏面に不飽和ポリエステル樹脂等を吹き付けて、表層と人工大理石層との間に透明樹脂層を設けることが記載されている。また、透明樹脂層中に金・銀等でメッキしたガラスフレークやアルミ箔などを混入させて、加飾性を高めることの記載もある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−６８５６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載される樹脂成形品は、熱可塑性樹脂から成る表層の裏面側に、人工大理石層を直接設けている。しかるに、人工大理石層を形成するためのレジンコンクリートは、その硬化熱で約１２０°Ｃほどの比較的高温を発生させる場合がある。ところで、表層を形成する熱可塑性樹脂は、例えばアクリル樹脂の場合、約８０°Ｃ程度で軟化する。このため、先に成形した表層の裏面に人工大理石層を注型成形する際に、レジンコンクリートの発熱で、表層が変形をきたすおそれがあった。なお、表層と人工大理石層との間に設けられる透明樹脂層は、厚みのごく薄いもの（約０．３ｍｍ）であり、表層への熱伝導を阻止する機能を持つものではなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明が、前記課題を解決するために採用した樹脂成形品（以下、本発明成形品と言う）の特徴とするところは、表面層が熱可塑性樹脂から成り、裏面側のバックアップ層がレジンコンクリートから成る樹脂成形品において、前記表面層とバックアップ層との間にＦＲＰ層を形成し、前記バックアップ層を、前記ＦＲＰ層の上を注型用型で覆って形成した閉空間にレジンコンクリート材料を注入して設けたものであって、且つ、成形品の外表面を構成するものとしたことにある。かかる構成により本発明成形品は、バックアップ層を形成するレジンコンクリートが硬化する際に発生する熱が表面層へ伝わるのをＦＲＰ層が断熱するので、熱可塑性樹脂から成る表面層が熱変形するのを防止することができる。またＦＲＰ層は、通常レジンコンクリートよりも強度が大きいから、全体の厚みを薄くして、所要強度を有する製品を得ることができる。なお前記ＦＲＰ層の厚みは、１〜１０ｍｍの範囲とすることが望ましい。
【０００７】
前記本発明成形品を製造するには、熱可塑性樹脂を用いて所定形状に成形した表面層の裏面側に、補強繊維材と合成樹脂とを用いてＦＲＰ層を積層し、該ＦＲＰ層の上を注型用型で覆って該ＦＲＰ層と注型用型との間に閉空間を形成し、該閉空間にレジンコンクリート材料を注入して前記ＦＲＰ層の裏面側に成形品の外表面を構成するバックアップ層を設ける、という方法を採用することができる。当該方法を採用することにより、製品の肉厚を一定にできると共に、バックアップ層で構成される成形品の外表面を滑らかにできるから、配管等を水密的に取り付けるのが容易になり、漏水の危険性を格段に少なくできる、という利点が得られる。
【０００８】
また表面層とＦＲＰ層との接合性を向上させるため、前記表面層の裏面側にプライマー処理を施したのち、補強繊維材と合成樹脂とを用いてＦＲＰ層を積層することが望ましい。
【０００９】
さらに、前記表面層と前記ＦＲＰ層との間に、透明樹脂、有色樹脂、又は、柄材混入樹脂を用いて、加飾層を設けてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に基づき、浴槽等の樹脂成形品を製造する方法の一例を、図面を参照して説明する。なお本発明は、浴槽のほか、洗面カウンターやキッチンカウンター等のカウンター類、洗面ユニット、洗面器、防水パン、収納棚、浴槽エプロン、内装用壁パネルなど、意匠性が要求される樹脂成形品に適用することができる。
【００１１】
まずはじめに、図１（Ａ）に示す如く、所定温度に加熱した熱可塑性樹脂シートＳを真空成形機１０に配置し、成形面１１と樹脂シートＳとで囲まれた内部空間１２が気密状態となるようにセットする。
【００１２】
使用する熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂が代表的である。アクリル樹脂を使用する場合、前記樹脂シートＳの加熱温度は約１４０°Ｃ程度に設定するのが好ましい。
【００１３】
続いて図１（Ｂ）に示すように、真空成形機１０に接続した真空ポンプ等の排気手段（図示せず）を用いて、前記内部空間１２の脱気を行う。これにより、加熱されて軟化している樹脂シートＳが吸引されて図示の如く変形し、やがて同図（Ｃ）のように成形面１１に密接して、所定の形状に形成される。しかるのち、この樹脂シートＳを放置して冷却固化させたのち、脱型すれば、熱可塑性樹脂から成る表面層１が得られる。
【００１４】
次に、前記表面層１の裏面側にＦＲＰ層を形成するが、その前に表面層１裏面に加飾層又はプライマー層を形成することが望ましい。すなわち、スプレーガン１３等を用いて表面層１裏面に装飾用の樹脂材料を吹き付け、図２（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すような加飾層４を形成する。このとき用いられる樹脂材料としては不飽和ポリエステル樹脂が挙げられ、これを無色透明のまま用いてもよいが、顔料を添加して着色したり、適宜の柄材を配合したりすることも可能である。柄材は、形態については粒状，薄片状，細片状などが挙げられ、材質については、マイカその他天然石等の鉱物系材料、アルミ・銅・銀・金等の金属系材料、アクリル・ポリエチレン・ポリ塩化ビニル・ポリアミド・ポリカーボネイト・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の有機系材料、金属メッキしたガラスフレークなどが考えられる。
【００１５】
前記加飾層４に替えて、表面層１の裏面にプライマー処理を施し、図６（Ｂ）に示すようなプライマー層５を設け、ＦＲＰ層の接合性を向上させるようにしてもよい。プライマー処理材としては、例えば、二塩化メチレンや、メチルメタクリレートと不飽和ポリエステル樹脂との混合物などが考えられる。
【００１６】
前記のようにして必要に応じ加飾層４又はプライマー層５を設けたならば、引き続きＦＲＰ層の形成を行う。その方法は、例えばスプレーアップ法によるならば、図２（Ｂ）に示すように、スプレーガン１４などを用いて、合成樹脂と共に切断したガラス繊維（チョップドストランドガラス）を吹き付ける。またハンドレイアップ法で行う場合は、チョップドストランドガラスマットを、合成樹脂を含浸させつつ貼り付ければよい。しかるのち、加熱処理等を施して硬化させることにより、図２（Ｃ）・図５（Ｃ）・、図６（Ｃ）それぞれに示すようなＦＲＰ層２を、表面層１の裏面側に設けることができる。ＦＲＰ層２に用いる合成樹脂は不飽和ポリエステル樹脂やウレタン樹脂が一般的であり、所望により顔料等の着色剤を配合してもよい。
【００１７】
なおＦＲＰ層の厚みは約１〜１０ｍｍ程度とするのが好ましい。厚みが１ｍｍ未満であると、製品の強度が不足するおそれがある。反対に厚みが１０ｍｍを越えると、材料コストが増えると共に、重量が大きくなりすぎて、製品が取り扱い難くなる可能性がある。
【００１８】
次いで、図３及び図４に示すような要領で、注型法によりレジンコンクリートより成るバックアップ層３を、ＦＲＰ層２の裏面に形成する。レジンコンクリートは、不飽和ポリエステル等の合成樹脂に、ガラスパウダー・ガラスフリット・水酸化アルミニウム・炭酸カルシウム・天然石の粉砕物等の充填材を配合してなるものであって、所望により着色剤などを添加してもよい。
【００１９】
上に述べたようにして表面層１の裏面側にＦＲＰ層２を設けた成形品を、図３の（Ａ）に示す支持型１５に載置し、その上へ、同図（Ｂ）に示す如く注型用型１６を被せて、ＦＲＰ層２と注型用型１６との間に閉空間１７を形成する。そして図４のように、注型用型１６の注入部１８からレジンコンクリートを、オーバーフロー部１９から溢れる程度まで流し込み、上記閉空間１７を充填する。しかるのち、このレジンコンクリートを、必要に応じ加温するなどして硬化させる。
【００２０】
ところでレジンコンクリートは硬化時に発熱するが、本発明では、表面層１とバックアップ層３との間に設けたＦＲＰ層２が断熱層として作用して、表面層１へ熱が伝達するのを抑止するから、熱可塑性樹脂から成る表面層１が熱変形をきたす心配がない。レジンコンクリートの硬化が完了したのち、成形品を脱型すれば、図５（Ｄ）又は図６（Ｄ）に示す如き、ＦＲＰ層２の裏面にレジンコンクリートから成るバックアップ層３が形成された樹脂成形品を得ることができる。なお、前記バックアップ層３の厚みは約６〜１０ｍｍ程度に設定され、ＦＲＰ層２の形成厚みに応じて増減すればよい。
【００２１】
本発明成形品は、中間に強度の大きいＦＲＰ層２を設けたので、バックアップ層３の厚みを薄くしても、従来と同様の強度を確保することができる。依って製品の軽量化が可能である。またバックアップ層３は、レジンコンクリートの注型成形で形成されるから、外表面は平滑であり、製品の肉厚も一定化できる。それ故、本発明により製造した例えば浴槽は、外表面の加工を施すことなく、配管等を水密的に取り付けるのが容易である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、熱可塑性樹脂より成る表面層と、レジンコンクリートより成るバックアップ層との間に設けたＦＲＰ層によって、レジンコンクリートの硬化時に発生する熱が表面層へ伝達されるのを抑止するから、表面層の熱変形を防止することができる。依って、表面層をアクリル樹脂等で形成した美麗な樹脂製品を提供することができる。ＦＲＰ層は、製品強度を向上させるから、肉厚を薄くすることが可能であり、その結果、製品の軽量化と、材料コストの削減とがもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明成形品を製造する方法の一実施形態に関するものであって、図（Ａ）は熱可塑性樹脂シートを真空成形機にセットした状態を示す正面断面図、図（Ｂ）は真空成形機の内部空間を脱気して樹脂シートを変形させている途中状態を示す正面断面図、図（Ｃ）は表面層が形成された状態を示す正面断面図である。
【図２】本発明成形品を製造する方法の一実施形態に関するものであって、図（Ａ）は表面層の裏面に加飾処理又はプライマー処理を施している状況を示す正面断面図、図（Ｂ）は表面層の裏面側にＦＲＰ材料を吹き付けている状況を示す正面断面図、図（Ｃ）は表面層の裏面側にＦＲＰ層が形成された状態を示す正面断面図である。
【図３】本発明成形品を製造する方法の一実施形態に関するものであって、図（Ａ）は表面層の裏面にＦＲＰ層が形成された成形体と、支持用型と、注型用型とを分解して示す正面断面図、図（Ｂ）は表面層の裏面にＦＲＰ層が形成された成形体を支持用型に載置して、注型用型を被せた状態を示す正面断面図である。
【図４】本発明成形品を製造する方法の一実施形態に関するものであって、注型用型とＦＲＰ層との間に形成した閉空間に、レジンコンクリートを流し込んだ状態を示す正面断面図である。
【図５】本発明成形品の製造手順を説明するためのものであって、図（Ａ）は表面層の正面断面図、図（Ｂ）は表面層の裏面に加飾層を形成した状態を示す正面断面図、図（Ｃ）はＦＲＰ層を形成した状態を示す正面断面図、図（Ｄ）はレジンコンクリートより成るバックアップ層を形成した状態を示す正面断面図である。
【図６】別態様に係る本発明成形品の製造手順を説明するためのものであって、図（Ａ）は表面層の正面断面図、図（Ｂ）は表面層の裏面にプライマー層を形成した状態を示す正面断面図、図（Ｃ）はＦＲＰ層を形成した状態を示す正面断面図、図（Ｄ）はレジンコンクリートより成るバックアップ層を形成した状態を示す正面断面図である。
【符号の説明】
１…表面層 ２…ＦＲＰ層 ３…バックアップ層 ４…加飾層 ５…プライマー層

Claims (5)

1. 表面層が熱可塑性樹脂から成り、裏面側のバックアップ層がレジンコンクリートから成る樹脂成形品において、前記表面層とバックアップ層との間にＦＲＰ層が形成され、前記バックアップ層は、前記ＦＲＰ層の上を注型用型で覆って形成した閉空間にレジンコンクリート材料を注入して設けたものであって、成形品の外表面を構成していることを特徴とする樹脂成形品。
2. 前記ＦＲＰ層は厚みが１〜１０ｍｍである請求項１に記載の樹脂成形品。
3. 前記表面層と、前記ＦＲＰ層との間に、透明樹脂、有色樹脂、又は柄材混入樹脂から成る加飾層を設けた請求項１又は２に記載の樹脂成形品。
4. 熱可塑性樹脂を用いて所定形状に成形した表面層の裏面側に、ＦＲＰ層を積層し、該ＦＲＰ層の上を注型用型で覆って該ＦＲＰ層と注型用型との間に閉空間を形成し、該閉空間にレジンコンクリート材料を注入して前記ＦＲＰ層の裏面側に成形品の外表面を構成するバックアップ層を設けることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
5. 前記表面層の裏面側にプライマー処理を施したのち、ＦＲＰ層を積層する請求項４に記載の樹脂成形品の製造方法。

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