JP4239400B2

JP4239400B2 - 人造大理石浴槽及びその製造方法

Info

Publication number: JP4239400B2
Application number: JP2000349496A
Authority: JP
Inventors: 道成兼本; 章義山田
Original assignee: Ｄｉｃ化工株式会社
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2020-11-16
Also published as: JP2002143018A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス成形法による人造大理石浴槽及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、人造大理石浴槽の製造は、表面にゲルコート層を設けた注型法によるものが多くを占めている。また、人造大理石浴槽をＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）成形材料やＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）成形材料をプレス成形法により、製造することも知られている。
【０００３】
しかし、注型法による人造大理石浴槽の製造は、ゲルコート塗布等生産工程が煩雑で、樹脂の硬化に時間を要し、生産性に劣るものであった。また、こうして得られる人造大理石浴槽製品は、強度を付与するために肉厚に成形されており、重たく、搬送に不便で、浴槽の施工性に劣るものであった。
【０００４】
ＢＭＣ成形材料あるいはＳＭＣ成形材料での人造大理石浴槽の製造は、プレス成形法により生産工程の煩雑さは軽減された。しかし、プレス成形に用いるＢＭＣ成形材料あるいはＳＭＣ成形材料は浴槽に大理石質感を付与するために短繊維強化材の含有量が、極めて少ない為、該成形材料を多量に用いて浴槽の厚みを厚く成形することで、人造大理石浴槽の強度を確保している。こうしたＢＭＣ成形材料あるいはＳＭＣ成形材料による人造大理石浴槽も又、注型法による製品同様、重たく、搬送に不便で、浴槽の施工性に劣るものであった。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、搬送に便利な軽量性に優れ、高強度を有し、光沢、深み感等の大理石質感を有するプレス成形法による人造大理石浴槽及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、プレス成形用一般浴槽金型を用いて、搬送に便利な軽量性に優れ、高強度を有し、光沢、深み感等の大理石質感を有する人造大理石浴槽を製造する方法を鋭意研究の結果、成形材料を用いて浴槽を成形する際、繊維強化樹脂板を浴槽底面に一体成形することで薄肉の浴槽を成形すると共に、成形された浴槽の側面及び上縁面の裏面側に繊維強化樹脂補強層を後成形で設けることで課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、３０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ ^２の範囲で加圧するプレス成形法で得られる人造大理石浴槽であって、浴槽本体が繊維強化材含有率１５重量％以下で、その繊維強化材の長さが０．５〜１２ｍｍであり、浴槽本体の底面裏面に熱硬化性樹脂と繊維強化材とからなる繊維強化樹脂板が一体成形されており、かつ前記繊維強化樹脂板が厚み方向に複数個の穴が開いており、その開口率が０．５〜７０％であることを特徴とする人造大理石浴槽及びその製造方法に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明に於いて、繊維強化樹脂板と一体成形される浴槽本体は、成形材料をプレス成形法により成形することで形成される。かかる成形材料としては、強化繊維としての短繊維、充填剤、熱硬化性樹脂からなる通常の人造大理石浴槽製造用成形材料である。これは、ＳＭＣ成形材料、ＢＭＣ成形材料を含むものである。但し、この成形材料中の強化繊維含有率が、好ましくは１５重量％以下であり、強化繊維の長さが好ましくは０．５〜１２ｍｍである。１５重量％より多くの強化繊維を含有させた成形材料で浴槽を成形した場合、製品面に波打ち等の外観不具合を生じ、質感を損なう。この強化繊維は、ガラス繊維が代表的であるが、炭素繊維、アラミド繊維、その他ビニロン繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維を単独あるいは併用して用いることができる。形態は、チョップドストランドが好ましい。この成形材料に含まれる樹脂は、好ましくは不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂等が使用できる。この充填剤とは、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク、アルミナ粉、シリカパウダー、ガラス粉、ガラスビーズ、マイカ、セルロース等が挙げられ、これらの１種以上を混合して用いることができる。
【００１０】
本発明の人造大理石浴槽は通常プレス成形用一般浴槽金型を用いて成形される。該金型とは、浴槽裏面にリブ等の突起形状が成形されない従来の人造大理石浴槽成形用金型、および、浴槽底面裏面、上縁面裏面にリブ等の突起形状が成形されるＳＭＣ浴槽成形用金型である。
【００１１】
浴槽底面裏面に一体成形される繊維強化樹脂板とは、繊維強化材に熱硬化性樹脂を含浸させて加熱硬化して得られるシート状の繊維強化樹脂である。繊維強化樹脂板に用いられる繊維強化材としてはガラス繊維が代表的であるが、炭素繊維、アラミド繊維、その他ビニロン繊維、ポリエステル繊維などを単独或いは併用して用いることができる。繊維強化材の形態は、ロービングクロス等の織物、チョップドストランドマット等のシート状の基材を用いることができる。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、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。繊維強化樹脂板の繊維含有率は、好ましくは２０〜８０重量％であり、その厚さは、好ましくは０．１〜５ｍｍであり、またその重量は、好ましくは１００〜５０００ｇ／ｍ²であり、一体成形される浴槽本体底部の厚さによって適宜選択される。
【００１２】
浴槽本体の底面裏面に繊維強化樹脂板を一体成形するとは、あらかじめ、該繊維強化樹脂板をプレス成形用一般浴槽金型の浴槽底面の形状に裁断し金型底面部に少なくとも１枚配置した後、成形材料を金型内に投入して、プレス成形することである。
【００１３】
プレス成形する際に、浴槽裏面、特に底面裏面にリブを有する金型を用いる場合は、リブ内への成形材料の充填性を考慮して、厚み方向に複数個の穴のあいている繊維強化樹脂板を用いることができる。
【００１４】
厚み方向の複数個の穴は、好ましくは等間隔に開いており、穴形状は丸形状、四角形、三角形等、任意の形状で良い。穴の開いていないシート状の繊維強化樹脂にドリル等で穴開け加工をしても良いが、繊維強化材として、格子状に穴の開いた織物を用い、この織物に熱硬化性樹脂を含浸させて加熱硬化しても良い。格子状に穴の開いた織物としては、模紗織り、からみ織り等の織り方で織られたクロスがある。
【００１５】
厚み方向に穴が複数個開いている繊維強化樹脂板の穴の開口率は、好ましくは０．１〜７０％、繊維含有率は、好ましくは２０〜８０重量％、厚さは、好ましくは０．１〜５ｍｍ、重量は、１００〜５０００ｇ／ｍ²であり、浴槽本体底部の厚さによって適宜選択される。
【００１６】
厚み方向に穴が複数個開いている繊維強化樹脂板に用いられる繊維強化材としてはガラス繊維が代表的であるが、炭素繊維、アラミド繊維、その他ビニロン繊維、ポリエステル繊維などを単独或いは併用して用いることができる。その形態は、穴の開いていないシート状の繊維強化樹脂にドリル等で穴開け加工する場合は、チョアップドストランドマット、ロービングクロス等を用いることができる。
【００１７】
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、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。
【００１８】
プレス成形する際、厚み方向に複数個の穴が開いている繊維強化樹脂板の上に投入した成形材料は、金型の締め切り圧力により、該繊維強化樹脂板に開けられた穴を貫通して浴槽底面裏面のリブ内に充填される。これにより、該繊維強化樹脂板と成形材料とが強固に一体となったプレス成形法による人造大理石浴槽を得ることができる。また、該繊維強化樹脂板は、厚み方向に開いている穴を成形材料が貫通して浴槽底面裏面のリブ内に充填されるため、折れ曲がる等してリブ内に入り込むことなく浴槽底面の形状に沿って一体成形される。
【００１９】
プレス成形は、金型を取り付けたプレス成形装置により行う。プレス成形の条件は、金型のコア型（雄型）温度が９０〜１６０℃、より好ましくは１２０〜１４０℃、金型のキャビ型（雌型）温度が９０〜１６０℃、より好ましくは１００〜１３０℃の範囲で、加圧力は３０〜１５０kgf/cm²、より好ましくは５０〜１２０kgf/cm²の範囲である。加圧時間は成形品の肉厚により３〜１５分の範囲から適宜設定できる。
【００２０】
ここで、プレス成形に用いる金型は、コア型（雄型）が上型、キャビ型（雌型）が下型としてプレス成形装置に取り付けられている。
【００２１】
本発明のプレス成形法での人造大理石浴槽の厚みは、好ましくは２〜１０ｍｍ、軽量性付与のために更に好ましくは、２．５〜６ｍｍである。
【００２２】
また、本発明で用いるプレス成形用金型としては、裏面にリブを有する従来のＳＭＣ製一般浴槽の成形に用いている金型を使用することができる。このＳＭＣ製一般浴槽とは、表面が無模様で単色の繊維強化樹脂製浴槽である。
【００２３】
プレス成形した人造大理石浴槽の側面及び上縁面の裏面に設ける繊維強化樹脂補強層は、熱硬化性樹脂と繊維強化材との硬化物層である。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、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。
【００２４】
繊維強化材としては、ガラス繊維が代表的であるが、炭素繊維、アラミド繊維、その他ビニロン繊維、ポリエステル繊維などを単独或いは併用して用いることができる。その形態は、クロス、チョップドストランドマット、コンティニアスストランドマット等が挙げられ、これらを単独或いは、併用して用いることができる。また、この繊維強化樹脂補強層の形成方法としては、ハンドレイアップ法が代表的であるが、スプレーアップ法、レジントランスファー法等を用いることができる。あるいは、上述の熱硬化性樹脂と繊維強化材とであらかじめ作製したプリプレグを浴槽裏面に貼り付けた後、硬化させることで形成することができる。
【００２５】
この繊維強化樹脂補強層は、プレス成形した人造大理石浴槽の補強が目的であって、プレス成形した浴槽と強固に接着されている必要があるため、補強層を設ける前に、浴槽の裏面の脱脂あるいはサンディングをすることが好ましい。
【００２６】
繊維強化樹脂補強層を形成する範囲は、好ましくは浴槽の側面の裏面及び上縁面の裏面であって、槽の側面にあっては、浴槽の周方向に連続して補強層を設けていることが好ましい。
【００２７】
繊維強化樹脂補強層の厚さは、好ましくは０．１〜１５ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜５ｍｍである。また、繊維強化樹脂補強層の繊維含有率は好ましくは１５〜６０重量％の範囲、さらに好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定できる。
【００２８】
本発明の人造大理石浴槽の製造方法は、プレス成形用一般浴槽金型の底面に繊維強化樹脂板を配置し、次いで、成形材料、好ましくは強化繊維含有率が１５重量％以下の成形材料を金型内に投入して一体成形して人造大理石浴槽を得た後、該人造大理石浴槽の側面及び上縁面の裏面側に繊維強化補強層を後成形で設け浴槽を補強することにより、人造大理石浴槽が得られる。尚、上記人造大理石浴槽の製造に於いては、繊維強化樹脂板および成形材料は既述したものが好ましく使用されるが、本発明の効果を達成するものであればいずれも使用することができる。
【００２９】
本発明の浴槽は、底面裏面に繊維強化樹脂板が一体成形されたプレス成形人造大理石浴槽で、更に、浴槽側面裏面に繊維強化樹脂補強層を後成形で設けて補強したものであって、軽量、高強度で、光沢、深み感等の大理石質感が付与されたものである。
【００３０】
【実施例】
以下に、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
実施例１
表１に示すＢＭＣを成形材料とし、現有のＳＭＣ浴槽成形用金型を用いて浴槽をプレス成形した。成形条件は、金型温度をコア型（雄型）が１２５℃、キャビ型（雌型）が１０５℃、加圧力を１００ｋｇｆ／ｃｍ²、加圧時間を６分間とした。また、ＢＭＣの投入量は、浴槽の底面、上縁面の肉厚が６ｍｍ、側面の肉厚が３．５ｍｍとなるように調整した。
この際、浴槽側面形状と同じ形状に裁断した繊維強化樹脂板１枚を底面に配し、ＢＭＣと一体成形した。該繊維強化樹脂板は、単位重量４８９ｇ／ｍ²の模紗織りガラスクロス（日東紡製ＷＡ５８０−１００）にビニルエステル樹脂（ディックライトＵＥ３５０５）を含浸し加熱硬化したもので、ガラス含有率は６０重量％、厚み方向の穴の開口率は６％、重量は８２０ｇ／ｍ²、厚さは０．８ｍｍである。穴は四角形で格子状に等間隔にあいたものであった。
ＢＭＣは、繊維強化樹脂板の穴を貫通して浴槽底面裏面のリブ内に充填し、繊維強化樹脂板は浴槽底面裏面に強固に一体化され、リブ欠け等の欠陥がないものであった。
【００３２】
実施例２
実施例１の浴槽側面の裏面にハンドレイアップ法で４５０ｇ／ｍ²のチョップドストランドマット２枚積層して、繊維強化樹脂補強層を設けた。繊維強化樹脂補強層の厚さは１．５ｍｍであった。積層用樹脂には不飽和ポリエステル樹脂を用いた。
【００３３】
参考例３
実施例１と同様に表１に示すＢＭＣを成形材料として、浴槽裏面にリブを有していない現有のＢＭＣ浴槽成形用金型を用いて浴槽をプレス成形した。成形条件は、金型温度をコア型（雄型）が１２５℃、キャビ型（雌型）が１０５℃、加圧力を１００ｋｇｆ／ｃｍ²、加圧時間を６分間とした。この際、浴槽側面形状と同じ形状に裁断した繊維強化樹脂板１枚を底面に配し、ＢＭＣと一体成形した。この参考例に用いた繊維強化樹脂板は、単位重量５７０ｇ／ｍ²ロービングクロス（日東紡製ＷＲ５７０Ｃ−１００）にビニルエステル樹脂（ディックライトＵＥ３５０５）を含浸し加熱硬化したもので、ガラス含有率は５０重量％、重量は１１５０ｇ／ｍ²、厚さは０．７５ｍｍである。繊維強化樹脂板は浴槽底面裏面に強固に一体化された。
【００３４】
比較例１
表１に示すＢＭＣを成形材料とし、現有のＳＭＣ浴槽成形用金型を用いて実施例１と同様の条件で浴槽をプレス成形した。浴槽底面裏面に繊維強化樹脂板を一体成形しなかったため、裏面底面リブの付け根部分からクラックが発生し、浴槽を得ることができなかった。
【００３５】
比較例２
ガラス繊維強化材の含有率が２５重量％のＳＭＣを成形材料とし、現有のＳＭＣ浴槽成形用金型を用いて浴槽をプレス成形した。浴槽表面、特に上縁面にしわ（成形品表面に発生する材料の波打ち現象）が発生し、質感が劣るものであった。
【００３６】
【表１】

【００３７】
実施例１、２、参考例３、比較例１、２で成形した浴槽の性能比較を表２に示した。
【００３８】

【表２】
【００３９】
実施例１、２、３によれば、従来の注型法等による人造大理石浴槽よりも軽量で、従来使用されているＳＭＣ浴槽と同等以上の剛性を確保した人造大理石浴槽を得ることができた。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、プレス成形法の成形材料で得られる人造大理石浴槽であって、浴槽裏面に繊維強化樹脂板が一体成形され、プレス成形された浴槽の側面及び上縁面に繊維強化樹脂補強層を後成形で設けることにより、搬送に便利な軽量性に優れ、高強度を有し、光沢、深み感等の大理石質感を有するプレス成形法による人造大理石浴槽を提供できる。本発明の浴槽は、従来の注型法等による人造大理石浴槽よりも軽量で、従来使用されているＳＭＣ一般浴槽と同等以上の剛性を確保した人造大理石浴槽を提供できる。また、従来のＳＭＣ製浴槽成形用金型を用いてリブを有する人造大理石浴槽の成形も可能な為、新規に金型を作製する必要がなく製品のコストダウンが可能となる。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図は、本発明の実施例１、比較例１、２に用いたＳＭＣ一般浴槽用金型で成形した浴槽の長手方向の断面図である。
【図２】第２図は、本発明の実施例１、比較例１、２に用いたＳＭＣ一般浴槽用金型で成形した浴槽の裏面図である。
【図３】第３図は、実施例１の浴槽裏面である。
【図４】第４図は、実施例１の浴槽底面部の拡大断面の一部である。
【図５】第５図は、実施例２の浴槽側面部の拡大断面の一部である。
【図６】第６図は、本発明の実施例３に用いたＢＭＣ浴槽成形用金型で成形した浴槽の長手方向の断面図である。
【図７】第７図は、本発明の実施例３に用いたＢＭＣ浴槽成形用金型で成形した浴槽の裏面図（１／２図）である。
【図８】第８図は、実施例３の浴槽裏面（１／２図）である。
【符号の説明】
（ａ）・・・人造大理石浴槽底面裏面リブ
（ｂ）・・・該（ａ）と直交する人造大理石浴槽底面裏面リブ

Claims

３０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ ^２の範囲で加圧するプレス成形法で得られる人造大理石浴槽であって、浴槽本体が繊維強化材含有率１５重量％以下で、その繊維強化材の長さが０．５〜１２ｍｍであり、浴槽本体の底面裏面に熱硬化性樹脂と繊維強化材とからなる繊維強化樹脂板が一体成形されており、かつ前記繊維強化樹脂板が厚み方向に複数個の穴が開いており、その開口率が０．５〜７０％であることを特徴とする人造大理石浴槽。
繊維強化樹脂板の繊維含有率が２０〜８０重量％であることを特徴とする請求項１記載の人造大理石浴槽。
人造大理石浴槽の側面及び上縁面の裏面側に、繊維強化樹脂補強層を後成形して設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の人造大理石浴槽。
厚さが２〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の人造大理石浴槽。
プレス成形用浴槽金型の底面に、厚み方向に複数個の穴が開いており、その開口率が０．５〜７０％である繊維強化樹脂板を配置し、次いで、強化繊維含有率１５重量％以下である成形材料を金型内に投入して一体成形して浴槽を得た後、該浴槽の側面及び上縁面の裏面側に繊維強化樹脂補強層を後成形で設け浴槽を補強することを特徴とする人造大理石浴槽の製造方法。