JP4998783B2

JP4998783B2 - 人造大理石製シンク

Info

Publication number: JP4998783B2
Application number: JP2007132687A
Authority: JP
Inventors: 吉朗木村; 章義山田
Original assignee: Ｄｉｃ化工株式会社
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2027-05-18
Also published as: JP2008285917A

Description

本発明は、耐衝撃性、耐熱性、耐久性、高強度な人造大理石製シンクに関するものである。

従来、台所流し台などのシンクは、ステンレスなどの金属素材で製造されたものが一般的である。ステンレスなどの金属製シンクは、頑丈で耐久性に優れる反面、通常板金プレス法で作製されているために三次元形状デザイン自由度が低い、見た目の高級感が乏しい、などの欠点を有している。

そこで、近年、成形性や外観意匠性に優れる樹脂素材の特長を活かした樹脂製シンクの開発が進められており、例えば、注型法による人造大理石製のシンク、ゲルコート付きガラス繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという）製のシンク、発泡材を底面バックアップ材とした人工大理石製シンクなどの様々な樹脂製のシンクが提案されている。

しかしながら、前記の注型法による人造大理石シンクは、耐熱衝撃性などの性能を確保する上で厚肉設計（厚み１０ｍｍより厚くする）を余儀なくされるため、得られるシンクがかなり重たくなること、また、重量物が落下した場合、ガラスや陶器の様に粉々に割れてしまう（水漏れ）、などの問題を有している。（特許文献１）

前記のゲルコート付きＦＲＰシンクは、薄肉設計（厚み５ｍｍ程度）が可能で軽量高強度なものであるが、製品表面の化粧層のゲルコート部分（厚み０．５ｍｍ程度）に傷つきやすい、剥がれやすい、などの弱点があり、台所流し台シンクとしての過酷な使用条件下では実用上に難があった。（特許文献２）

前記発泡材を底面バックアップ材とした人工大理石製シンクは、シンクを製造してバックアップ材を被着する必要があり、工程上煩雑であった。(特許文献３)
また最近、大理石質感を有するバルクモールディングコンパウンド（以下ＢＭＣという）を用いてプレス成形して得られる人造大理石調シンクの製品開発が活発に行われており、既に洗面化粧台用途などで実用化されている。

しかしながら、過酷な使用条件下の台所流し台用途の場合は、特に重量物が落下してもシンクが損傷しない（水漏れしない）ようにする対策が必要であり、係る対策として厚肉設計（一般的に１０ｍｍより厚くする）を余儀なくされるため、得られるシンクが相当重たくなるなどの問題を有している。
特開平８−１３３８０７号公報特開２００６−８１８２３号公報特開２００６−１６９８２９号公報

本発明の目的は、耐衝撃性、耐熱性、耐久性に優れ、軽量で高強度、且つ高級感を有する人造大理石製シンクを、安定的に得る方法を提供するものである。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、大理石質感を有するバルクモールディングコンパウンドをプレス成形して得られる板厚が１０ｍｍ未満の人造大理石製シンクであり、前記シンク底面がその裏面に、５〜２０メッシュの厚み方向に穴が開いている厚み０．１ｍｍ以上１ｍｍ未満のシート状繊維強化プラスチック板を一体成形されたものであり、底面に対し側面の立ち確度が９０度乃至１２０度の範疇で、且つ底面と側面の交接部が半径１００ｍｍ以内の円で丸められている形状であることを特徴とする人造大理石製シンクを提供するものである。

本発明の人造大理石製シンクは、耐衝撃性、耐熱性、耐久性に優れ、軽量で高強度、且つ大理石質感を有するバルクモールディングコンパウンド（以下ＢＭＣと言う）をプレス成形して得られるものであることから高級感を有するものであり、且つ安定的に得る方法を提供こすることができる。更に当該シンクの底面裏面が５〜２０メッシュの穴が開いている厚み０．１〜１ｍｍ未満のシート状ＦＲＰ板で一体成形されていることにより、ＦＲＰシンクと同等以上の強度物性を有し、且つ１０ｍｍ未満の薄い板厚で設計することができるため、軽量性に優れたものである。よって、本発明の人造大理石シンクは、高級感が付与されるという効果を有し、均質な無垢材であるため、ゲルコート付きＦＲＰシンクで問題となるゲルコートの剥がれなどが発生しない、耐久性に優れたものとなる。

以下本発明をさらに詳しく説明する。

本発明の人造大理石製シンクとは、水溜めや排水ができる構造のもので、台所の流し台に使用されるものである。また、台所のシンク部分とカウンター部分が同時一体成形されたものも含まれる。

本発明のプレス成形で用いるＢＭＣとは、少なくとも、(Ａ)熱硬化性樹脂、（Ｂ）充填剤、(Ｃ)繊維強化材、などを含有するものである。

前記熱硬化性樹脂(Ａ)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、アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、などが挙げられる。これらを単独或いは２種以上併用して用いることができる。

前記充填剤(Ｂ)としては、例えば炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、アルミナ粉、タルク、硫酸バリウム、シリカパウダー、ガラス粉、ガラスビーズ、マイカ、酸化チタン等の公知のものが挙げられる。これらを単独或いは２種以上を併用して用いることができる。

前記繊維強化材(Ｃ)としては、例えばガラス繊維、金属繊維、セラミック繊維、カーボン、アラミド、ビニロン、ポリエステルなどの有機繊維が挙げられ、これらを単独或いは２種以上併用して用いることができる。これらのうち、経済性を考慮した場合、ガラス繊維が好ましい。平均繊維長は好ましくは０．１〜２５ｍｍのものが挙げられる。これらはガラスロービングをカットしてチョップドストランドにしたもので、より好ましくは１〜１２ｍｍの繊維長である。

それ以外に、例えば柄材、紫外線吸収剤、顔料、硬化剤、増粘剤、減粘剤、低収縮化剤、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤、界面活性剤、撥水剤、撥油剤などの各種公知の添加剤を添加混合することができる。

本発明の人造大理石シンク底面の裏面が５〜２０メッシュの穴が開いている厚み０．１〜１ｍｍ未満のシート状繊維強化プラスチック板とは、繊維強化材に前記熱硬化性樹脂を片面に樹脂硬化物層ができるように含浸させて硬化して得られるシート状のＦＲＰ板が挙げられる。該ＦＲＰ板はＢＭＣとの１体成形した後の蜜着性を高める上で、厚み方向に複数個の穴の開いていることが重要である。

かかるＦＲＰ板を用いることで前記ＦＲＰ板とＢＭＣの密着信頼性を高めることができるという効果を得られる。加えて、前記ＦＲＰ板は、少なくとも繊維の片面に樹脂硬化物層を有することが好ましい。ＢＭＣと接する側のＦＲＰ板の表面に樹脂硬化物層を形成することで、高温高圧下で流動するＢＭＣとの摩擦を軽減化することができる、即ちＦＲＰ板の破損を防止するため高強度化することができるという効果を有する。

前記ＦＲＰ板に用いられる繊維強化材としては、ガラス繊維が好ましいものであるが、その他炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維などが挙げられ、これらを単独或いは併用して用いることができる。繊維強化材の形態は、ロービングクロスなどの織物、スワールマットなどのシート状の基材を挙げることができるが、好ましくはストランド、ロービングなどの連続繊維を用いた織物であり、例えばロービングクロス、ガラスクロスなどの形態のものである。

前記ＦＲＰ板に用いられ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、アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、などが挙げられ、これらを単独或いは併用して用いることができる。

かかる熱硬化性樹脂には、必要によりその他公知の添加剤、例えば有機過酸化物などの硬化剤、ステアリン酸亜鉛などの内部離型剤、水酸化アルミニウムなどの充填剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料、低収縮化剤、可塑剤、難燃剤、界面活性剤、撥水剤、撥油剤などを配合して用いることができる。

前記ＦＲＰ板の厚み方向の５〜２０メッシュの穴は、等間隔に開いているものが好ましい。また穴の形状は丸形、四角形、三角形、など任意の形状でよい。前記穴は、穴の開いていないＦＲＰ板に錐などで穴あけ加工してもよいが、この方法だと手間と費用がかかるため、好ましくは繊維強化材として穴の開いた織物、例えば模紗織り、からみ織りなどの織り方で織られた格子状に穴の開いたクロスを用いるのが好ましい。この織物の繊維部に前記の熱硬化性樹脂を含浸硬化させることで、織物の繊維片面にのみ前記熱硬化性樹脂の含浸硬化物層を持ち、厚み方向に複数個の穴が等間隔に開いたシート状ＦＲＰ板を得ることができる。前記含浸硬化物層は、平滑であることが好ましい。このＦＲＰ板の穴の大きさは、５〜２０メッシュであり、２０メッシュより大きいと密着性に劣り、５メッシュより小さいと補強効果が充分得られないものとなる。５〜２０メッシュであることにより、ＢＭＣ中の短繊維がこの穴を通して入りからみあうことで、ＢＭＣと一体成形した際に強固に密着しうるものとなり、大きな補強効果が得られものと考えられる。

通常、繊維強化材に前記熱硬化性樹脂を含浸するだけの方法で得られるＦＲＰ板は、、繊維強化材の織り目のパターンで表裏面に凹部及び凸部を有しているため、プレス成形時に高温高圧下で流動するＢＭＣとの摩擦が増大し易い。即ち、こうしたＦＲＰ板は破損し易くなる。即ち、ＢＭＣと接触するＦＲＰ板の表面摩擦を低減することができない。このためＢＭＣとの摩擦を低減化するためには、ＦＲＰ板の表面に樹脂硬化物層を有する状態にして凹部及び凸部を埋めてしまうことが好ましい。しかしながら、ＦＲＰ板の両面ともに樹脂硬化物層を有する状態にしてしまうと、繊維強化材の厚み方向の穴が等間隔に開いたＦＲＰ板を得るのが非常に困難となる。本発明に使用する前記ＦＲＰ板は、ＢＭＣと接触する側の片面のみに樹脂硬化物層を有するものとすることが好ましい。

一方の表面に樹脂硬化物層を有する前記ＦＲＰ板の樹脂硬化物層厚みは、好ましくは３０〜３００μｍ、より好ましくは５０〜２００μｍである。

前記ＦＲＰ板の片面に樹脂硬化物層を形成させるには、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのフィルムを水平面上に配置し、その上に熱硬化性樹脂コンパウンドを均一な厚み、好ましくは３０〜３００μｍで塗布した後、その上に模紗織りなどの織り方で織られたガラスクロスを載せ、もう一方のフィルムで挟み込み、次いでその上をゴム製ローラーを軽く押し、熱硬化性樹脂コンパウンドが硬化するまでしばらく放置することにより得ることができる。かかる後、前記フィルムを除去することにより、片面に樹脂硬化物層を有する本発明で使用するＦＲＰ板を得ることができる。前記熱硬化性樹脂コンパウンド含浸ガラスクロスの硬化は、室温で固めてもよく、また、加温（好ましくは６０〜１００℃程度）雰囲気にして固めてもよい。

本発明のＦＲＰ板の開口率は、好ましくは前記ＦＲＰ板の１〜２０％、より好ましくは４〜１５％であり、ＦＲＰ板の繊維強化材の含有率は、好ましくは２０〜８０重量％、より好ましくは５０〜７０重量％であり、ＦＲＰ板の厚さは、好ましくは０．１〜１ｍｍ未満で、前記ＦＲＰ板の重量は、好ましくは１００〜５０００ｇ／ｍ^２であり、大きさはシンクの底面より小さく縦：１００ｃｍ×横：１５０ｃｍ〜縦：１０ｃｍ×横：１０ｃｍである。シンク底面部の厚さによって適宜選択される。

本発明の人造大理石製シンクは、シンクの底面に対し側面の立ち角度は好ましくは９０度乃至１２０度の範囲、より好ましくは９０〜１００度であること、且つシンクの底面と側面の交接部が半径（以下Ｒという）１００ｍｍ以内、好ましくはの円で丸められた形状であることが好ましい。シンクの底面に対し側面の立ち角度が９０度より小さいとプレス成形が不可でシンク成形品を得ることができない。シンクの底面に対し側面の立ち角度が１２０度を超える場合や底面と側面の交接部の丸めがＲ１００ｍｍを超える場合は、プレス成形時にＢＭＣが非常に流動しやすくなる、即ちＢＭＣと前記ＦＲＰ板の摩擦抵抗が急激に増大して前記ＦＲＰ板が破損しやすくなる。

本発明の人造大理石製シンクは、金型を取り付けたプレス成形装置により製造を行う。すなわちプレス成形用のシンク金型の下型の底面に樹脂硬化物層が上面になるように、前記ＦＲＰ板を予め配置し、次いで、大理石質感を有するＢＭＣを金型の下型のＦＲＰ板の上に投入して、プレス成形装置で加熱、加圧成形することで得ることができる。プレス成形条件は、一般的なＢＭＣなどのプレス成形条件と同様に、成形温度が好ましくは４０〜１８０℃、成形圧力が好ましくは１〜２０ＭＰａ、加圧時間が好ましくは１〜６０分の範囲であるが、使用する成形材料の組成内容、成形品の形状や大きさ等により、適宜選択すればよい。前記プレス成形操作により、耐久性に優れ、軽量高強度、且つ高級感を有する人造大理石シンクを簡単、且つ安定的に得ることができる。

以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。文中の「部」、「％」は断りのない限り重量基準である。

［実施例１］
Ｗ−２１９６（大理石質感を有するＢＭＣ、新ディック化工（株）製）を成形材料とし、シンク成形型（成形品概寸は間口７００ｍｍ×奥行き４９０ｍｍ×高さ２００ｍｍ×板厚６ｍｍで、側面の立ち角度が９１度、底面と側面の交接部がＲ２０ｍｍで丸められた形状のもの）を用いてプレス成形してシンクを作製した。成形条件は、金型温度を上型（製品面側）が１４５℃、下型（裏面側）が１２５℃、成形圧力を１０ＭＰａ、加圧時間を８分間とした。またＢＭＣの投入量は、シンクの底面の肉厚が６ｍｍとなるように調整した。

この際、シンクの底面サイズに裁断したＦＲＰ板１枚を、樹脂層を有する表面側が上向きになるように当該金型の下型の底面部に配し、その上にＢＭＣを置いて一体成形した。当該ＦＲＰ板は、ＷＡ５８０−１００［単位重量４８９ｇ／ｍ^２の模紗織りガラスクロス、日東紡製］にディックライトＵＥ−３５０５［ビニルエステル樹脂、大日本インキ化学工業（株）製］を片側から塗布含浸し硬化させたものでガラス含有率は６５％、厚み方向の穴の開口率は６面積％、重量は７５０ｇ／ｍ^２、厚さは約０．８ｍｍである。また、当該ＦＲＰ板の穴は四角形で格子状に等間隔に開いており、片側表面が１５０μｍの樹脂層が形成され滑らかなものであった。

得られたシンクは、石目模様大理石調の高級感のある外観性を有しており、ＦＲＰ板はシンクの底面裏面に強固に一体化され、ＦＲＰ板の破損などの欠陥がないものであった。

［実施例２］
シンク成形型（側面の立ち角度が１１０度、底面と側面の交接部がＲ７０ｍｍで丸められた形状のもの）を用いる以外は実施例１と同様にしてシンクを作製した。

［比較例１］
シンク成形型（側面の立ち角度が１３５度、底面と側面の交接部がＲ２０ｍｍで丸められた形状のもの）を用いる以外は実施例１と同様にしてシンクを作製した。

得られたシンクは石目模様大理石調の高級感のある外観性を有しているが、底面裏面のＦＲＰ板が複数の板に分断破損したものであった。

［比較例２］
シンク成形型（側面の立ち角度が９１度、底面と側面の交接部がＲ１２０ｍｍで丸められた形状のもの）を用いる以外は実施例１と同様にしてシンクを作製した。

［比較例３］
Ｗ−２１９６だけを用いて、実施例１と同様にして底面板厚が１２ｍｍの石目模様大理石調のシンクを作製した。

得られたシンクは、石目模様大理石調の高級感のある外観性を有しているが、重量が重くなって取り扱いには非常に不便なものであった。

実施例１、２、及び比較例１、２、３で作製したシンクの性能比較を表−１に示した。

*1)シンク底面部に１Ｋｇの重さの鋼球を自然落下させ、割れ、ひび割れの発生しない最大の高さを求めた。

*2)１８０℃オイルパン試験（JIS K 6902）
*3)冷熱繰り返し試験（JIS A 4401）
実施例１、２によれば、本発明のシンクは従来のＢＭＣ製シンクに比べて半分の板厚でも倍以上の耐衝撃性を有する軽量高強度なもので、耐久性も問題なく、且つ高級な大理石質感を有するシンクを得ることができた。

人造大理石製シンクの概観を示すものである。人造大理石製シンクの断面図である。

符号の説明

１：底面と側面の交接部Ｒ
２：側面の立ち角度
３：シート状繊維強化プラスチック板
４：人造大理石製シンク

Claims

バルクモールディングコンパウンドをプレス成形して得られる板厚が１０ｍｍ未満の人造大理石製シンクであり、前記シンク底面がその裏面に、５〜２０メッシュの厚み方向に穴が開いている厚み０．１ｍｍ以上１ｍｍ未満のシート状繊維強化プラスチック板を一体成形されたものであり、底面に対し側面の立ち確度が９０度乃至１２０度の範疇で、且つ底面と側面の交接部が半径１００ｍｍ以内の円で丸められている形状であることを特徴とする人造大理石製シンク。
前記シート状繊維強化プラスチック板が、ガラス繊維の織物の繊維片面にのみ熱硬化性樹脂含浸硬化物層を形成させてなる請求項１に記載の人造大理石シンク。