JP4857454B2

JP4857454B2 - ユニットバス用の断熱プラスチック成形体の製造方法

Info

Publication number: JP4857454B2
Application number: JP30846399A
Authority: JP
Inventors: 利治中江; 丘神原; 成夫上拾石; 俊二大久保
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2019-10-29
Also published as: JP2001121633A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はユニットバス用の断熱プラスチック成形体の製造方法に関し、さらに詳しくはユニットバスを構成するプラスチック成形体の成形面に補強リブが露出しないように熱可塑性樹脂系発泡体で被覆したユニットバス用の断熱プラスチック成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、新築住宅等に装備する浴室には、プラスチック成形体から構成されたユニットバスの使用が常識的になっている。このようなユニットバスは、プラスチック成形体だけの構成であると、壁、天井、シンクなどが結露しやすく、そのため裏面側に断熱材を積層して断熱構造にすることが必須とされている。
【０００３】
しかし、ユニットバスを構成するプラスチック成形体には、一般に形状保持のため裏面側に多数の補強リブが設けられているため、裏面から突出するこれら補強リブを含めて裏面全体を断熱材で覆うことを非常に難しくしていた。したがって、補強リブの露出や不完全被覆のため断熱が不完全になり、十分な結露防止性能が得られない問題があった。
【０００４】
例えば、ユニットバスのプラスチック成形体を断熱材で被覆する方法として、断熱材の切片を接着剤で裏貼りする方法や、発泡ポリウレタンを吹き付ける方法などが知られている。しかし、前者の方法は、被覆の難しい補強リブは除いて、フラットな部分だけに断熱材切片を貼り付けるようにしており、また後者の方法は作業環境を汚染しやすい問題がある上に、薄肉部分を生じないように発泡ポリウレタンを吹き付けることは、かなりの技術訓練を必要とする。結局、従来技術では、十分な結露防止性能を得ることは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、プラスチック成形体の成形面に複雑な補強リブが存在していても、断熱材の破れや薄肉を生ずることなく補強リブを完全被覆可能にするユニットバス用の断熱プラスチック成形体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】
上述した目的を達成する本発明の断熱プラスチック成形体の製造方法は、プラスチック成形体の成形面に熱可塑性樹脂系発泡体を断熱層として積層する断熱プラスチック成形体の製造方法において、見掛け密度０．０２〜０．２ｇ／ｃｍ³、厚さ２〜１５ｍｍの前記熱可塑性樹脂系発泡体を予め真空成形により前記プラスチック成形体の成形面と同型に成形したのち、該熱可塑性樹脂系発泡体を前記プラスチック成形体の成形面に嵌め込んで積層させることを特徴とするものである。
【０００８】
このように見掛け密度０．０２〜０．２ｇ／ｃｍ³、厚さ２〜１５ｍｍである熱可塑性樹脂系発泡体を予め真空成形によりプラスチック成形体の成形面と同型に成形し、それによってプラスチック成形体の成形面を被覆するようにするため、断熱材に破れや薄肉を生ずることなく完全被覆することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に使用するプラスチック成形体は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれから成形されたものであってもよい。特に、成形面に多数の補強リブを突設した構成からなるプラスチック成形体を使用する場合に有効である。さらに具体的には、ユニットバスの壁、天井及び／又はシンクを構成するプラスチック成形体に適用する場合に好適である。
【００１０】
図１は、本発明のプラスチック成形体として使用されるユニットバスの壁用パネルを例示したものである。このユニットバス壁用パネルのプラスチック成形体１は、表面１ａ側が平滑に形成される一方、裏面１ｂ側に多数の補強リブ２を格子状に形成することにより、このプラスチック成形体１の剛性を確保し、形態を保持するようにしている。
【００１１】
プラスチック成形体を構成する熱可塑性樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、芳香族ポリエステル樹脂（ＰＥＴ、ＰＢＴなど）、ナイロン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアセタール樹脂などを例示することができる。これら樹脂は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの補強繊維で強化された繊維強化樹脂にすることが好適である。これらは射出成形によってプラスチック成形体に成形される。
【００１２】
また、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂などを例示することができる。これら熱硬化性樹脂は、樹脂の特徴に合わせて、加熱圧縮、加熱真空成形、ハンドレアップ成形等の方法によりプラスチック成形体に成形される。中でも、有機繊維、無機繊維或いは天然繊維をチョップした短繊維で補強された繊維強化樹脂からなるプラスチック成形体や、繊維織物等に不飽和ポリエステル樹脂を含浸させた繊維強化樹脂のプラスチック成形体が好適である。
【００１３】
断熱層の熱可塑性樹脂系発泡体は、予めプラスチック成形体の成形面と同一型に成形し、その成形物をプラスチック成形体の成形面に嵌め込み積層する。すなわち、図１に示すユニットバス壁用パネルのプラスチック成形体１の場合には、熱可塑性樹脂系発泡体をプラスチック成形体１の裏面１ｂ側の補強リブ２が突設された成形面と同型に成形し、その成形後の熱可塑性樹脂系発泡体を裏面１ｂの補強リブ２に嵌合積層させるようにする。このときの成形方法としては、真空成形法で行うことが重要である。
【００１４】
図２は、上記ユニットバス壁用パネルのプラスチック成形体の断熱層として、熱可塑性樹脂系発泡体を真空成形する方法を例示したものである。
【００１５】
３は真空成形を行うシート状の熱可塑性樹脂系発泡体、４は真空成形機である。真空成形機４の台座４ａに真空成形型５がセットされ、その真空成形型５は表面に上記プラスチック成形体１の裏面１ｂの補強リブ２と同型の多数のリブ７を設けている。また、多数の真空吸引孔６を設けている。
【００１６】
この真空成形型５の上面に熱可塑性樹脂系発泡体３をセットし、その表面から加熱しながら真空成形機４で吸引すると、熱可塑性樹脂系発泡体３は真空成形型５の上面にリブ７に沿って密着し、鎖線で示すように成形される。この真空成形により、図３に示すような熱可塑性樹脂系発泡体３の成形体が得られる。
【００１７】
次いで、成形後の熱可塑性樹脂系発泡体３を、図４に示すように、プラスチック成形体１の裏面１ｂに補強リブ２に嵌め込むように積層することより、その裏面１ｂの全面が熱可塑性樹脂系発泡体３により被覆され、補強リブ２が全く露出しない完全被覆状態のユニットバス用の断熱プラスチック成形体が得られる。
【００１８】
本発明において、上記熱可塑性樹脂系発泡体としては、ポリスチレン系樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエチレン系樹脂或いはポリプロピレン系樹脂に揮発性ガスを用いて押出し発泡した所謂無架橋型押出し発泡体や、ポリエチレン系樹脂或いはポリプロピレン系樹脂に分解型化学発泡剤を併用し、更に過酸化化合物による化学架橋を施した架橋型発泡体、或いは電子線を用いて架橋を施した架橋型発泡体、化学発泡剤の分解温度以上に加熱して発泡した架橋型発泡体などを用いることができる。
【００１９】
特にポリオレフィン系架橋型発泡体は好ましく、その架橋度が１０〜７０％、好ましくは１５〜６０％、見掛け密度が０．０２〜０．２g/cm³、好ましくは０．０２５〜０．５g/cm³、厚さが２〜１５mm、好ましくは３〜１２mmのものを使用するとよい。
【００２０】
架橋度が１０％未満では、後の加熱真空成形後の形態保持性が悪化するので好ましくなく、また７０％を越えると、伸びが急速に低下するため複雑な形状に成形することが難しくなる。
【００２１】
見掛け密度が０．２g/cm³を越えると、成形性の点では好ましいが、発泡倍率が低すぎるため断熱性能が低下する。また、０．０２g/cm³未満では断熱性能の点では好ましいが、発泡体の腰がなくなるため成形後の形態保持性が悪化し、プラスチック成形体に嵌め込む時の作業性が悪化する。
【００２２】
厚さは２mm未満では、真空成形後の絞りのきついところ、特に補強リブの箇所が薄く成りすぎて、断熱性能を低下する原因になる。また、１５mmを越えると、断熱性能の点では好ましいが、厚みが厚いため真空成形条件が狭くなり、かつシャープな形状に成形しにくくなる。そのためプラスチック成形体に嵌め込む時に、補強リブなどに空間ができやすくなって、断熱性能が低下する。
【００２３】
熱可塑性樹脂系発泡体は、補強リブが突出するプラスチック成形体の裏面だけでなく、補強リブのない表面側にも設けることができる。このように表面側に設ける熱可塑性樹脂系発泡体には、少なくとも片面に繊維布帛、プラスチック製表皮或いはプラスチックフィルムを積層したものがよい。
【００２４】
図５は、その一例を例示したもので、熱可塑性樹脂系発泡体３の表面に繊維布帛、プラスチック製表皮或いはプラスチックフィルム８が積層されている。この熱可塑性樹脂系発泡体をプラスチック成形体に貼り付けたときは、これら繊維布帛、プラスチック製表皮或いはプラスチックフィルムが外側に位置するように貼り付けるとよい。
【００２５】
繊維布帛を積層したものは、特にユニットバスのシンク用パネルの内側表面に用いると、滑り止めにすることができる。また、プラスチック製表皮として、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製表皮を使用すると、加熱型等により凹凸模様を付加して、シンク用パネルの内部表面に用いると、タイルのような立体的な装飾を付加することができる。
【００２６】
また、プラスチックフィルムの場合は、プラスチックフィルムの表面に印刷を施し、その印刷面を熱可塑性樹脂系発泡体側に対面するように積層するとか、或いは熱可塑性樹脂系発泡体自体の表面に印刷を施して、上記プラスチックフィルムを貼り付けたものを使用すると、自由自在な装飾を付加することができる。
【００２７】
前述した通り、熱可塑性樹脂系発泡体をプラスチック成形体の成形面と同型に成形する方法としては、真空成形法を用いることが重要である。この真空成形は、所望の形に成形されたプラスチック成形体の成形面と全く同一形状の成形型を使用し、加熱しながら真空成形し、次いで冷却ののちに不必要部分をカットし、それをプラスチック成形体の成形面に被覆する。成形後の熱可塑性樹脂系発泡体をプラスチック成形体に被覆するときは、主として補強リブの箇所に押し込むように嵌め込んで一体化し、積層体にすればよい。嵌め込み後の熱可塑性樹脂系発泡体が脱落などの心配があれば、各所に両面テープ等をポイントでセットすれば完全に固定化することができる。
【００２８】
真空成形に用いる成形型としては、予めプラスチック成形体と同形に加工した木型、プラスチック型、アルミ鋳込み型などを使用してもよいが、実際のプラスチック成形体を直接真空成形型として使用するようにしてもよい。このようにプラスチック成形体を直接真空成形型にすれば、コスト上有利に成形型を用意することができる。
【００２９】
すなわち、図６（Ａ），（Ｂ）は、その一例を示したもので、図１で例示したプラスチック成形体１に、例えば０．３〜１０mm程度の多数の真空吸引孔６を設けるようにしたものである。真空吸引孔６を設ける位置は、補強リブ２の根本箇所に多くするようにし、特に屈曲箇所に多く分布させることにより、熱可塑性樹脂系発泡体をプラスチック成形体１の形状に忠実に沿ったシャープな屈曲成形をすることができる。
【００３０】
このようにプラスチック成形体１を真空成形型に利用することにより、高価な金型を用意する必要がなくなり、単に真空吸引孔を加工する程度のコストで忠実にプラスチック成形体表面を再現できる真空成形型を得ることができる。
【００３１】
【実施例】
以下に説明する実施例及び比較例において、物性の測定法、評価基準は次の通り行った。
【００３２】
〔発泡体の架橋度〕
発泡体を細断し、０．２ｇ精秤する。これを１３０℃のテトラリン中に浸積し、攪拌しながら３時間加熱して溶解部分を溶解せしめ、不溶部分を取り出し、アセトンで洗浄してテトラリンを除去後、純水で洗浄しアセトンを除去して１２０℃の熱風乾燥機にて水分を除去し、室温になるまで自然冷却する。このものの重量（Ｗ₁）ｇを測定し、次式で架橋度を求める。
【００３３】
架橋度（％）＝［（０．２−Ｗ₁)／０．２］×１００
〔見掛け密度〕
発泡体を１０×１０ｃｍに切り出し、厚み（ｔmm）、その重量（ｗg ）を測定し、次の算式で見掛け密度を算出する。
【００３４】
見掛け密度（g/cm³）＝ｗ／１０×１０×ｔ
〔厚み〕
発泡体を１０×１０ｃｍに切り出し、その中心部をＪＩＳ−Ｋ−６７６７に準じて測定する。
【００３５】
〔成形状態〕
真空成形した成形品の補強リブ部等の絞りのきついところを目視検査し、極端に薄くなっていないか、破れていないかをみる。また、その部分を切り出して厚みを測定し、成形前の厚みの１／３以下のものは不合格とする。
【００３６】
〔嵌め込み状態〕
真空成形した発泡体を嵌め込み積層し、２０分以上経過後の状態を目視して、嵌め込み部が浮いて膨らんでいないかを観察する。
【００３７】
〔結露状態（断熱性）の評価〕
断熱性評価室にユニットをセットし、内外気温差２０℃、相対湿度４５％で放置し、２４時間後に内外を目視で観察し、ユニットの表面に水滴が付着していないか確認する。水滴が発生したものは不合格とする。
【００３８】
実施例１
図１に示すようなＦＲＰ製ユニットバスの壁用パネルに、主として補強リブのコーナー部分に直径０．６mmの真空吸引孔を多数穿設して、真空成形型を用意した。この真空成形型を真空成形機の台座にセットした。
【００３９】
また、熱可塑性樹脂系発泡体として、架橋度３２％、見掛け密度０．０３３g/cm³、厚み６mmの架橋ポリプロピレン系発泡体（東レ（株）製トーレペフＰＰＡＰ６６）を用意し、ＦＲＰ製ユニットバス壁用パネルのサイズに合わせてカットし、上記真空成型機にクランプし、該熱可塑性樹脂系発泡体の表面温度が１６０℃になるようにヒーター加熱しながら真空成形した。冷却後、成形品の目視検査を行ったが、破れや偏肉による極端な厚みの薄い部分は見あたらず良好な成形品であった。
【００４０】
この成形品をＦＲＰ製ユニットバス壁用パネルの裏面（補強リブが設けられた面）にかぶせ、補強リブ部分に嵌め込んで裏面全体を覆う積層体にした。２０分後、再度積層品の形態を観察したが、成形、嵌め込みの不具合による浮き部分などは認められなかった。また、この成形積層品を垂直に立てかけたり、或いは裏返しの状態にしても、熱可塑性樹脂系発泡体成形品の脱落はなく、補強リブ等の部分の嵌め込み部がしっかり保持の機能を果たしていることが確認できた。
【００４１】
この積層体を気温差２０℃、相対湿度４５％にした雰囲気に設置して結露の状態を観察した結果、全く結露は認められず、優れた断熱効果を有することが確認できた。
【００４２】
比較例１
実施例１と同じＦＲＰ製ユニットバス壁用パネルの裏面に、断熱材として厚さ１０mmのポリスチレン系ビーズ発泡ブロックを、補強リブを避けてフラット部分だけに貼り付けた積層品を同時に評価した。
【００４３】
しかし、この積層品は結露がひどく、壁用パネルの表面を結露水が流れ落ちていた。また、補強リブなどの非被覆部分に結露が認められ、断熱材の脇を結露水が流れていた。
【００４４】
実施例２
実施例１と同じ真空成形型及び真空成形機を使用し、またプラスチック成形体として、実施例１と同じＦＲＰ製ユニットバス壁用パネルを使用した。
【００４５】
次いで、熱可塑性樹脂系発泡体として、架橋度３８％、見掛け密度０．０２５g/cm³、厚み５mmの架橋ポリプロピレン系発泡体（東レ（株）製トーレペフＰＰＡＰ６６）を準備し、上記ＦＲＰ製ユニットバス壁用パネルのサイズに合わせてカットし、上記真空成型機にクランプして、発泡体の表面温度が１６０℃になるようにヒーター加熱しながら真空成形した。
【００４６】
冷却後、発泡体成形品の目視検査したが、破れや薄肉の箇所はなかった。この発泡体成形品をＦＲＰ製ユニットバス壁用パネルにかぶせ、補強リブに嵌め込み裏面全体が被覆された積層体にした。この積層体を気温差２０℃、相対湿度４５％に設定した雰囲気に設置して結露性の評価を行ったところ、表１の結果が得られた。
【００４７】
実施例３
熱可塑性樹脂系発泡体として、架橋度２８％、密度０．０２５g/cm³、厚み１０mmの架橋ポリエチレン系発泡体（東レ（株）製トーレペフＡＧ００）を用いた以外は、実施例２と同様にして積層体を形成した。この積層体を同じ評価を行った結果を表１に示した。
【００４８】
比較例２
実施例１に使用したＦＲＰ製ユニットバス壁用パネルを、熱可塑性樹脂系発泡体を積層することなく、そのまま同様の評価をした結果を表１に示した。
【００４９】
【表１】

【００５０】
【発明の効果】
上述したように本発明法によると、プラスチック成形体が成形面に複雑な補強リブを有する場合であっても、これら補強リブを断熱材の破れや薄肉を生ずることなく被覆したユニットバス用の断熱プラスチック成形体にすることができる。特に、ユニットバスの壁、天井、シンク等を構成するプラスチック成形体に使用する場合に、優れた断熱性能が得られ、結露防止性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のユニットバス用の断熱プラスチック成形体に使用されるプラスチック成形体の一例を示し、（Ａ）は背面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図２】本発明に使用される熱可塑性樹脂系発泡体の真空成形法を説明する説明図である。
【図３】図２の真空成形法で得られた熱可塑性樹脂系発泡体成形品の縦断面図である。
【図４】本発明のユニットバス用の断熱プラスチック成形体の一例を示す縦断面図である。
【図５】本発明のユニットバス用の断熱プラスチック成形体に使用される熱可塑性樹脂系発泡体の他の例を示す縦断面図である。
【図６】本発明に使用される熱可塑性樹脂系発泡体の真空成形に使用される真空成形型の一例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ断面図である。
【符号の説明】
１プラスチック成形体
２補強リブ
３熱可塑性樹脂系発泡体
４真空成形機
５真空成形型
６真空吸引孔
７（真空成形型の）リブ

Claims

プラスチック成形体の成形面に熱可塑性樹脂系発泡体を断熱層として積層する断熱プラスチック成形体の製造方法において、見掛け密度０．０２〜０．２ｇ／ｃｍ³、厚さ２〜１５ｍｍの前記熱可塑性樹脂系発泡体を予め真空成形により前記プラスチック成形体の成形面と同型に成形したのち、該熱可塑性樹脂系発泡体を前記プラスチック成形体の成形面に嵌め込んで積層させるユニットバス用の断熱プラスチック成形体の製造方法。
前記プラスチック成形体の成形面が多数の補強リブを突設した構造になっている請求項１に記載のユニットバス用の断熱プラスチック成形体の製造方法。
前記熱可塑性樹脂系発泡体の成形型として前記プラスチック成形体自体に吸引孔を穿孔したものを使用する請求項１又は２に記載のユニットバス用の断熱プラスチック成形体の製造方法。