JP7426653B2

JP7426653B2 - 成形品の製造方法

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Publication number: JP7426653B2
Application number: JP2020025775A
Authority: JP
Inventors: 亮太喜多; 功一増川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2024-02-02
Anticipated expiration: 2040-02-19
Also published as: JP2021130226A

Description

本発明は、表面の所望の形成位置に水槽部を有する成形品を、水槽部を形成するための成形型を有する真空成形装置を用いて製造する、成形品の製造方法に関する。

従来、シンク部（水槽部）を有するキッチンカウンターの製造方法として、カウンター部と、シンク部とを個別に形成し、それらを接合してキッチンカウンターを製造する方法が実施されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８－１５４８２１号公報

しかしながら、上記のような製造方法では、接合部をきれいに形成するためには、カウンター部とシンク部とを位置ずれのないように精緻に接合しなければならず、そのため接合工程には多大な時間を要するおそれがある。また、カウンター部とシンク部とを個別に製造、保管しなければならないから、多くの時間と、多くの作業スペース、保管スペースが必要とされる。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、水槽部を有する成形品を省生産時間、省スペースで効率よく生産することができる、成形品の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る成形品の製造方法は、表面の所望の形成位置に水槽部を有する成形品を、該水槽部を形成するための成形型を有する真空成形装置を用いて製造する、成形品の製造方法であって、熱硬化性樹脂を主材料とした原材料を押し出して半硬化状態の平板状の基材を形成し、前記成形品における前記水槽部の前記形成位置に対応するように、前記基材と前記成形型との位置関係を決定して、前記基材を前記成形型に配置し、前記真空成形装置を作動させて、前記基材に、前記水槽部に相当する凹部を形成し、前記凹部が形成された前記基材を加熱して硬化させることで第一の成形品を得ることと、前記第一の成形品における前記水槽部の前記形成位置と異なる位置に対応するように、前記基材と前記成形型との位置関係を決定して、前記基材を前記成形型に配置し、前記真空成形装置を作動させて、前記基材に、前記水槽部に相当する凹部を形成し、前記凹部が形成された前記基材を加熱して硬化させることで前記第一の成形品とは異なる位置に前記水槽部を有する第二の成形品を得ることとを、同じ成形型を用いて製造することを特徴とする。

本発明に係る成形品の製造方法は上述した構成とされているため、水槽部を有する成形品を省生産時間、省スペースで効率よく生産することができる。

（ａ）～（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る、成形品の製造方法の模式説明図（１／２）である。（ａ）（ｂ）は、同製造方法の模式説明図（２／２）である。（ａ）（ｂ）は、同製造方法による他の使用態様を示す模式説明図である。（ａ）（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る、成形品の製造方法の模式説明図（１／２）である。（ａ）（ｂ）は、同製造方法の模式説明図（２／２）である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
まず、成形品の製造方法（以下では、「本製造方法」という）の概略基本手順について記述する。

本製造方法は、表面４３の所望の形成位置に水槽部４１を有する成形品４０を、水槽部４１を形成するための成形型３１を有する真空成形装置３０を用いて製造する製造方法であって、つぎの基本各工程を備えている。

（Ａ）平板形成工程（図１（ａ）参照）
この工程は、熱硬化性樹脂を主材料とした原材料を押し出すことで、半硬化状態の平板状の基材１０を形成する工程である。
（Ｂ）凹部形成工程（基材配置工程を含む）（図１（ｂ）（ｃ）、図３（ａ）および図４（ａ）（ｂ）参照）
この工程は、成形品４０における水槽部４１の形成位置に対応するように、基材１０と成形型３１との位置関係を決定して、基材１０を成形型３１に配置し、真空成形装置３０を作動させて、基材１０に、水槽部４１に相当する凹部１１を形成する工程である。
（Ｃ）硬化工程（図２（ａ）および図５（ａ）参照）
この工程は、凹部１１が形成された基材１０を加熱して硬化させる工程である。

本製造方法で製造される成形品４０は水槽部４１を有したものであり、例えば水槽部４１としてシンク部を有したキッチンカウンターや、水槽部４１としてボウルを有した洗面カウンター、水槽部４１として浴槽凹部を有した浴槽本体などが挙げられる。

成形品４０の原材料は、主材料である熱硬化性樹脂に炭酸カルシウムなどの充填材などを付加してなる樹脂組成物を含んで構成されている。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステルが挙げられるが、もちろんこれには限らず、フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂などであってもよい。

また、原材料はさらに、半硬化状態に、かつ平板状（シート状も含む）に維持され得るように、ガラス繊維やパルプなどの繊維材を含んでいることが望ましく、それに加え、あるいはそれに代えて増粘剤を含んでいることが望ましい。ようするに、成形型３１による成形対象の基材１０としては、柔軟性を有したゲル状の固体を用いればよく、例えばシート・モールディング・コンパウンド（ＳＭＣ）のような材料を用いればよい。

ついで、本製造方法について、図１～図３に示した第１実施形態、および、図４、図５に示した第２実施形態について説明する。なお、これらの図では、真空成形装置３０や成形品４０などが模式的に示してある。

図１（ａ）～（ｃ）および図２（ａ）（ｂ）は、第１実施形態に係る本製造方法の説明図である。これらの図には、水槽部４１（シンク部）とカウンター部４２とを備えたキッチンカウンターを製造する例が図例として示してある。

上記原材料は、図１（ａ）に示すように、押出成形装置２０により平板状（シート状を含む）に成形される。例えば回転ロールに挟んでシート状に形成したものをコイル状に巻き取り保存し、その長尺状基材１を必要な寸法に切断して真空成形における基材１０とすることができる。もちろん、直接、長尺状基材１を介さずに基材１０を形成してもよい。また、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む原材料を矩形開口を有する金型から押し出し、必要な寸法に切断して基材１０とすることもできる（以上、平板形成工程。図１（ａ）参照）。

成形品４０は、図１（ｂ）（ｃ）および図２（ａ）に示すように、真空成形装置３０を用いて製造される。真空成形装置３０は、水槽部４１に相当する凹部１１を基材１０に形成するための成形型３１と、吸引部（不図示）と、補助型３７とを備えている。成形型３１は、基材１０に凹部１１を形成するために上方に向けて開口した凹所３２と、本体の上下方向に形成された複数の吸引孔３４とを備えている。

成形型３１は、下型として用いられ、凹所３２の上方に配置された基材１０を下方に凹ませて凹部１１を形成するために、基材１０の下方に配される。成形型３１は吸引孔３６付きの載置台３５に載せられ、その下方等に配された吸引部（不図示）により、吸引孔３４、３６を通じて凹所３２内の空気が吸引され、その吸引により基材１０が凹所３２の形状に沿って展伸、変形するように構成とされている。

また、基材１０の上方には上型として補助型３７が配されている。補助型３７は凹所３２との間に基材１０を挟んだ状態に配される。補助型３７は、凹所３２へ嵌り込んで基材１０を押圧するように下方に移動することで凹部１１の形成を補助し、かつ基材１０の凹部１１の内面を凹凸なく形成する。また、成形型３１の凹所３２の周囲の基端部３２ａにより、基材１０の凹部１１の周囲にフランジ部１２が形成される（以上、凹部形成工程。図１（ｂ）（ｃ）参照）。

本製造方法では、後述するように基材１０を成形型３１に設置した状態で加熱により硬化する硬化工程を実施するため、成形型３１は、加熱により変形しないように金属製とすることが望ましい。一方、補助型３７は熱硬化の際には取り外して成形することも可能なため、金属製でなくてもよく、安価に形成できる樹脂製のものを用いることもできる。

なお、基材１０は半硬化状態であり柔軟性を有しているため、基材１０の両端を挟持部３９で挟み、成形品４０における水槽部４１の形成位置に対応して、適切な位置に凹部１１が形成されるように固定しておけばよい（以上、基材配置工程。図１（ｂ）参照）。

真空成形装置３０の動作としては、基材１０を挟持部３９で固定した状態で、成形型３１を基材１０に近接させるように載置台３５を上昇させ、吸引部（不図示）により真空吸引していき、それと同時に補助型３７を降下させるような動作流れとすればよい。その後、補助型３７を上昇させることで、基材１０はおおむね成形品４０の形状となり、取り外しができるようになる。

基材１０は熱硬化性樹脂を主材料としているため、凹部１１が形成された状態でも柔軟性を有している。そのため、基材１０が変形しないように基材１０を成形型３１より取り外す前に、ヒータ２５で加熱したり、成形型３１を加温して基材１０を硬化させればよい（以上、硬化工程。図２（ａ）参照）。なお、ヒータ２５は真空成形装置３０に併設されたものでもよいし、別体のものを適所に配置してもよい。

そしてその後、凹部１１が形成された基材１０を離型することで、図２（ｂ）に示すような、水槽部４１とカウンター部４２とを有した成形品４０（キッチンカウンター）が得られる。

以上に示した本製造方法は、基材１０が成形型３１に対して位置合わせされ設置されて実施される手順であるため、基材１０と成形型３１の凹所３２との位置関係を種々異ならせて成形品４０を製造することもできる。ようするに、カウンター部４２の端部から水槽部４１までの寸法を種々異ならせた成形品４０を製造することができる。

図３は、図１、図２に示した真空成形装置３０を用いた、本実施態様の他の使用態様例を示した図である。図３（ａ）に示すように、基材１０を成形型３１に対して、図１（ｂ）の場合よりも右寄りに設置すれば、図３（ｂ）に示すように、水槽部４１の形成位置が図２（ｂ）とは異なる成形品４０を製造することができる。

図１～図３には、補助型３７を用いる例を示したが、真空成形装置３０は真空吸引して凹部１１を形成する構成とされているため、補助型３７を用いずに、成形型３１だけで凹部１１を形成する構成であってもよい。

特に、図４、図５に示した第２実施形態に係る真空成形装置３０のように、凸部３３を上方に向けた成形型３１を用い、その上方に基材１０を配して基材１０を加工することができる。この真空形成装置３０によれば、凸部３３により凹部１１を成形でき、かつ凹部１１の内面を凹凸なく形成することができる。また、凸部３３の周囲のフランジ部３３ａにより、基材１０の凹部１１の周囲にフランジ部１２を形成することができる。

この真空成形装置３０を用いる場合には、補助型３７（図１参照）を用いなくてもよい。なお、図４、図５においては、平板形成工程は図１のものと同様であるため、図示は割愛してある。また、図１のものと同一構成部については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

平板形成工程、基材配置工程および凹部形成工程を実施して基材１０を加工し、その後、基材１０を成形型３１より分離させない状態で、ヒータ２５で加熱して基材１０を硬化させればよい（硬化工程）。こうして、図４（ｂ）に示すような、水槽部４１付きの成形品４０が得られる。

以上に示した本製造方法によれば、真空成形装置３０の吸引により凹部１１（水槽部４１）を形成するようにしているため、電鋳金型などの高価な設備を必要とせず、簡易な設備で、簡易な手順で３Ｄ形状の成形品４０を賦形することができる。また、特開２００８－１５４８２１号公報に記載されているような接合工程を実施しなくても、成形品４０を製造することができ、省生産時間、省スペースで効率よく成形品４０を生産することができる。

特に、水槽部４１の形成位置が種々異なる多種の成形品４０を製造する場合に、同一の設備（真空成形装置３０）を用いることができるため、成形品４０ごとに別設備を必要とせず、効率的な製造を行うことができる。

また、基材１０が成形の際に半硬化状態であるため、基材１０に対する凹部１１の成形がしやすい。また、基材１０が本実施形態のように繊維材や増粘剤を含む構成にしておけば、成形に際し、基材１０が適度に保形性を有し、適度に柔軟性を有した状態にすることができ、取り扱いがしやすくなる。

また、基材１０の主材料として熱硬化性樹脂が用いてあるため、硬化工程は成形型３１による成形後に実施されればよく、凹部形成工程において、基材１０を柔軟な状態で用いることができ、基材１０を伸ばしやすく、成形がよりしやすくなる。

また、本製造方法において、平板形成工程と、その後の凹部形成工程（基材配置工程を含む）とが連続的に実施されるようにしてもよい。そうすることで、一連の製造を効率的に短時間で実施することができる。

また、平板形成工程と、凹部形成工程（基材配置工程を含む）とを連続的に実施せず、個別に実施する手順としてもよい。そうすることで、各工程を非同期に実施することができ、実施場所を異ならせることもできる。

例えば図１（ａ）に示すように、押出成形装置２０でシート状に形成したものをコイル状にして保管し、その後の工程を実施するために、コイル状の長尺状基材１を、対象とする成形品４０の寸法に合わせて必要な寸法に切断して基材１０を得るようにしてもよい。

また、上記の２種の実施形態では、基材１０を真空吸引にて凹部状に加工する真空成形装置３０を用いているが、さらに基材１０を成形型３１とは反対側より圧縮空気で加圧する、真空圧空成形が可能な真空成形装置を用いてもよい。

１０基材
１１凹部
３０真空成形装置
３１成形型
３７補助型
４０成形品
４１水槽部
４３表面

Claims

表面の所望の形成位置に水槽部を有する成形品を、該水槽部を形成するための成形型を有する真空成形装置を用いて製造する、成形品の製造方法であって、
熱硬化性樹脂を主材料とした原材料を押し出して半硬化状態の平板状の基材を形成し、
前記成形品における前記水槽部の前記形成位置に対応するように、前記基材と前記成形型との位置関係を決定して、前記基材を前記成形型に配置し、
前記真空成形装置を作動させて、前記基材に、前記水槽部に相当する凹部を形成し、
前記凹部が形成された前記基材を加熱して硬化させることで第一の成形品を得ることと、
前記第一の成形品における前記水槽部の前記形成位置と異なる位置に対応するように、前記基材と前記成形型との位置関係を決定して、前記基材を前記成形型に配置し、
前記真空成形装置を作動させて、前記基材に、前記水槽部に相当する凹部を形成し、
前記凹部が形成された前記基材を加熱して硬化させることで前記第一の成形品とは異なる位置に前記水槽部を有する第二の成形品を得ることとを、同じ成形型を用いて製造することを特徴とする、成形品の製造方法。
請求項１において、
前記真空成形装置は前記成形型に対向する補助型をさらに備えており、
前記補助型で前記基材の表面を形成することを特徴とする、成形品の製造方法。
請求項１または２において、
前記成形型は金属製とされることを特徴とする、成形品の製造方法。