JPH1161925A - 防水パンおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた強度を確保しつつそりを低減でき、か
つ、軽量でリサイクル可能な防水パンおよび防水パンの
製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を可塑化し
た溶融樹脂を金型１０の内部のキャビティ１０Ａに射出
して充満させた後、キャビティ１０Ａを防水パンに応じ
た容積に拡張して溶融樹脂を膨張させ、防水パンの内部
に連続した複数の空隙を形成することで、成形時に発生
する内部応力を小さくできるので、そりを確実に低減で
きるとともに軽量化を実現できる。また、ガラス繊維に
よる強化およびスキン層の形成により、高い曲げ強度、
剛性および優れた衝撃強度を確保できるうえ、熱可塑性
樹脂をマトリックスとしているのでリサイクル等が可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浴室や洗濯機置き
場等に用いられる防水パンおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【背景技術】従来より、ユニットバス等の浴室は、床部
となる防水パンに浴槽等の設備を組み込むことや、防水
パンと浴槽とを一体的に成形すること等により形成され
ている。また、防水性のない床に洗濯機等の水を使う機
器を設置する場合等にも、防水パンが用いられている。
このような防水パンには、水の荷重のみでなく、人や浴
槽の荷重、或いは、機器の荷重等が加わるため、高い曲
げ強度、剛性が必要とされる。また、防水パンには、施
工時や使用時にその上へ人が飛び降りること等により、
衝撃が加えられることも想定されるので、高い衝撃強度
が要求される。このため、防水パンは、通常、熱硬化性
樹脂を繊維で強化したＦＲＰ（繊維強化樹脂）により形
成されている。

【０００３】しかしながら、熱硬化性樹脂をマトリック
スとしたＦＲＰは、使用後にリサイクルできないため、
廃棄処理の問題が生じることから、近年、熱可塑性樹脂
をガラス繊維によって強化したＧＦＴＰ（繊維強化熱可
塑性樹脂）により防水パンを成形することが検討されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このＧＦＴＰにより防
水パンを成形する場合、従来の方法であっては、要求さ
れる強度としての剛性および衝撃強度を満足するために
は、ガラス繊維を３０重量％以上含有させなければなら
ないが、防水パンは比較的大型の成形品であることか
ら、ガラス繊維の配向等によるそりが大きく、施工時の
位置ずれ等の原因になるという不具合がある。この点の
不具合を解消するものとして、防水パンの肉厚を増すこ
とや、リブを追加すること等により、成形品の剛性を高
めてそりを低減することが考えられるが、防水パンの重
量が増加するうえ、材料コストが高くなるので経済的で
ない。

【０００５】本発明の目的は、優れた強度を確保しつつ
そりを低減でき、かつ、軽量でリサイクル可能な防水パ
ンおよび防水パン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】本発明は、ガラス繊維含
有熱可塑性樹脂からなる防水パンであって、内部に、前
記ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を膨張させることにより
形成される連続した空隙を有することを特徴とする。

【０００７】成形品のそりやねじれ等の変形は、成形時
に発生した内部応力がからみあってできる。本発明で
は、防水パンの内部の空隙は、ガラス繊維含有熱可塑性
樹脂を膨張させることにより形成されるので、成形時に
発生する内部応力を小さくできるから、そりを確実に低
減できる。また、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を膨張さ
せるので、当該樹脂の使用量を減少させることができる
から、防水パンを軽量化できるうえ、材料コストを低減
できる。さらに、防水パンの内部の空隙は互いに連続し
ているため、充分な軽量化を達成できる。そして、防水
パンは、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂により形成されて
いるため、ガラス繊維によって機械的強さを増すことが
できるから、高い曲げ強度、剛性および優れた衝撃強度
を確保できるうえ、リサイクルや焼却処理が可能となる
ので廃棄処理問題を解消できる。

【０００８】ここで、前述したガラス繊維含有熱可塑性
樹脂の膨張は、例えば、成形時に、ガラス繊維によるス
プリングバック現象を発生させ、このガラス繊維の復元
力で前記樹脂を膨張させることによって行うことができ
る。

【０００９】さらに、防水パンは、前記ガラス繊維を１
０〜７０重量％含有することが好ましい。ガラス繊維の
含有量が１０重量％未満では、充分な剛性および衝撃強
度を確保できない場合があるうえ、スプリングバック現
象による充分な膨張効果が得られないおそれがある。ま
た、ガラス繊維の含有量が７０重量％を越えると、良好
な成形性や外観が得られないことがある。

【００１０】また、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂の膨張
倍率は、１．３〜４倍とされていることが望ましい。膨
張倍率が、１．３倍未満では、空隙が独立気泡になりや
すく、防水パンを充分に軽量化できないおそれがあり、
４倍を越えると、空隙が大きな中空部になって衝撃強度
が低下する場合がある。

【００１１】前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ
プロピレン、プロピレン−エチレンブロック共重合体、
プロピレン−エチレンランダム共重合体、ポリエチレン
等のポレオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボ
ネート系樹脂、ポリ芳香族エーテルまたはチオエーテル
系樹脂、ポリ芳香族エステル系樹脂、ポリスルホン系樹
脂およびアクリレート系樹脂等を採用できる。上記熱可
塑性樹脂は、単独で用いることがもできるが、二種類以
上を組み合わせて用いてもよい。

【００１２】このような熱可塑性樹脂のうち、ポリプロ
ピレン、プロピレンと他のオレフィンとのブロック共重
合体、ランダム共重合体、あるいは、これらの混合物等
のポリプロピレン系樹脂が好ましく、とくに、不飽和カ
ルボン酸、または、その誘導体で変性された不飽和カル
ボン酸類変成ポリオレフィン含有ポリプロピレン系樹脂
であることが好ましい。このように、不飽和カルボン酸
類変成ポリプロピレン等のポリオレフィンを、ポリプロ
ピレン系樹脂に添加して用いることで、ガラス繊維との
接着性の向上を図ることができるから、優れた強度を確
保できる。なお、不飽和カルボン酸変成ポリオレフィン
の含有量は、例えば、０．０１〜５０重量％である。

【００１３】また、防水パンに含まれた状態でのガラス
繊維の平均繊維長は、好ましくは、２〜３０ｍｍの範囲
である。すなわち、平均繊維長が２ｍｍ未満では、充分
な曲げ強度、剛性および衝撃強度の向上を図れないおそ
れがあるうえ、スプリングバック現象におけるガラス繊
維の復元力が不足する場合がある。平均繊維長が３０ｍ
ｍを越えると、溶融流動性が低下して、防水パンの細部
やリブ等にガラス繊維が入りにくくなることから、良好
な外観や充分な強度を確保できないおそれが生じる。

【００１４】一方、本発明は、ガラス繊維含有熱可塑性
樹脂を可塑化した溶融樹脂を、金型の内部に設けられた
キャビティに射出して防水パンの成形を行う防水パンの
製造方法であって、前記溶融樹脂を前記キャビティに射
出して充満させる充填工程と、この充填工程の後に、前
記キャビティを前記防水パンに応じた容積に拡張して前
記溶融樹脂を膨張させ、前記溶融樹脂の内部に連続した
空隙を形成する膨張工程とを含むことを特徴とする。

【００１５】本発明においては、熱可塑性樹脂にガラス
繊維が含まれているため、膨張工程においてキャビティ
を拡張することで、ガラス繊維によるスプリングバック
現象が発生し、溶融樹脂を膨張させることができる。こ
の溶融樹脂の膨張によって、防水パンの内部に連続した
空隙を形成できるので、成形時に発生する内部応力を小
さくできるから、防水パンのそりを確実に低減できる。
また、ガラス繊維熱可塑性樹脂を膨張させて防水パンを
成形するので、当該樹脂の使用量を減少させることがで
きるから、軽量化を実現できるうえ、材料コストを低減
できる。さらに、熱可塑性樹脂にガラス繊維を含有させ
ることで、優れた曲げ強度、剛性および衝撃強度を確保
できるうえ、熱硬化性樹脂とは異なり、リサイクルや焼
却処理が可能になるため、廃棄処理問題を解消できる。

【００１６】この場合、膨張工程を開始した後、前記溶
融樹脂にガスを注入するガス注入工程を行うことが望ま
しい。このようなガス注入工程を行うことで、スプリン
グバック現象による溶融樹脂の膨張を補完できるので、
ガラス繊維の量が少ない場合でも、膨張工程において、
溶融樹脂を防水パンに応じた容積まで確実に膨張させる
ことができるうえ、溶融樹脂を金型の成形面に押圧して
密着させることができるから、ヒケの発生を防止でき
る。

【００１７】前記ガスの種類は、とくに限定されない
が、溶融樹脂と反応しにくい不活性なガスを用いること
が好ましく、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等を採用
できる。さらに、溶融樹脂の冷却効率を高めるために
は、液化炭酸ガス等の冷却用ガスを用いることが好まし
い。また、ガスの温度は、好ましくは、１５℃以下であ
り、冷却効率を高めるためには、０℃以下が好ましい。

【００１８】注入するガスの圧力は、成形品の大きさ、
形状および膨張倍率、ならびに、溶融樹脂の流動性、粘
度および含有ガラス繊維量、さらには、金型のゲート形
状等により適宜設定すればよく、例えば、ゲージ圧で、
０．０１〜２０ＭＰａの範囲である。このガスの圧力
は、比較的低圧にすることで、樹脂内部に大きな中空部
が発生しにくくなって防水パンの強度確保がより確実と
なるうえ、溶融樹脂と金型の成形面との間にガスが漏洩
しにくくなってシルバーマーク等の外観不良の発生を防
止できる。従って、ガスは、比較的低圧、具体的には、
０．１〜２ＭＰａの範囲とすることが好ましい。なお、
ガスの圧力を低圧にしても、スプリングバック現象によ
り、溶融樹脂の内部には相互に連続する多数の空隙が形
成されるので、これらの空隙を通じてガスを溶融樹脂の
内部に確実に注入することができる。

【００１９】ここで、原材料としてのガラス繊維含有熱
可塑性樹脂に含まれるガラス繊維には、例えば、長さが
２〜１００ｍｍの範囲にされたものを用いることができ
る。すなわち、ガラス繊維の長さが２ｍｍ未満では、充
分な強度向上を図れないおそれがあるうえ、スプリング
バック現象による膨張力が不足する場合がある。ガラス
繊維の繊維長が１００ｍｍを越えると、可塑化不良の原
因になったり、射出成形により成形を行う場合にはブリ
ッジが発生する可能性があることから、成形が困難にな
る場合がある。

【００２０】そして、前記ガラス繊維含有熱可塑性樹脂
としては、ガラス繊維を包含するとともに全長が２〜１
００ｍｍの範囲にされたガラス繊維含有熱可塑性樹脂ペ
レット単独、或いは、これに他の樹脂ペレットを混合し
たものを用いることができる。

【００２１】ガラス繊維含有熱可塑性樹脂ペレットとし
ては、当該ペレットの全長と等しい長さのガラス繊維
を、互いに平行に配列させた状態でペレット全体の２０
〜８０重量％含有させたものを採用できる。このような
ペレットを用いれば、成形にあたって射出装置のスクリ
ュで可塑化・混練しても、ガラス繊維が破断されにくく
なる。この場合、ガラス繊維としては、Ｅ−ガラスまた
はＳ−ガラスのガラス繊維であって、その平均繊維径が
２５μｍ以下のもの、好ましくは３〜２０μｍの範囲の
ものを採用できる。ガラス繊維の径が３μｍ未満である
と、ペレット製造時にガラス繊維が樹脂になじまず、樹
脂に含浸するのが困難となる一方、２５μｍを超える
と、曲げ強度、剛性、衝撃強度が低下するとともに、外
観も悪くなり、また、溶融混練時に切断、欠損が起こり
やすくなる。

【００２２】また、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂ペレッ
トを製造するにあたり、ガラス繊維は、カップリング剤
で表面処理した後、収束剤により、１００〜１００００
本、好ましくは、１５０〜５０００本の範囲で束ねてお
くことが望ましい。カップリング剤としては、いわゆる
シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤とし
て従来からあるものの中から適宜選択することができ
る。例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチ
ルトリメトキシシラン等のアミノシランやエポキシシラ
ンが採用できる。特に、前記アミノ系シラン化合物を採
用するのが好ましい。

【００２３】このようなカップリング剤を用いてガラス
繊維の表面処理を行うにあたり、前述のカップリング剤
を有機溶媒に混ぜた有機溶媒液あるいは混濁液を、いわ
ゆるサイジング剤としてガラス繊維に塗布するサイジン
グ処理の他、乾式混合およびスプレー法等が採用でき
る。また、表面処理を行うにあたり、前述のカップリン
グ剤とともに、ガラス用フィルム形成物質を併用するこ
とができる。このフィルム形成物質としては、例えば、
ポリエステル系、ウレタン系、エポキシ系、アクリル
系、酢酸ビニル系およびイソシアネート系等の重合体を
採用できる。

【００２４】収束剤としては、例えば、ウレタン系、オ
レフィン系、アクリル系、ブタジエン系およびエポキシ
系等が採用でき、これらのうち、ウレタン系およびオレ
フィ系が採用できる。これらのうち、ウレタン系収束剤
は、通常、ジイソシアネート化合物と多価アルコールと
の重付加反応により得られるポリイソシアネートを５０
重量％以上の割合に含有するものであれば、油変性型、
湿気硬化型およびブロック型等の一液タイプ、および、
触媒硬化型およびポリオール硬化型等の二液タイプのい
ずれもが採用できる。一方、オレフィン系収束剤として
は、不飽和カルボン酸、または、その誘導体で変性され
た変性ポリオレフィン系樹脂が採用できる。

【００２５】ガラス繊維含有熱可塑性樹脂ペレットは、
このようなガラス繊維および前述した熱可塑性樹脂を用
いて、引き抜き成形法、或いは、溶液含浸法等により製
造できる。すなわち、上述のような収束剤で収束したガ
ラス繊維に、熱可塑性樹脂を付着・含浸させることによ
り、ガラス繊維を含有する樹脂ペレットを製造できる。
ガラス繊維に熱可塑性樹脂を付着・含浸させる方法とし
ては、例えば、容器等に入れた溶融樹脂の中にガラス繊
維束を通して樹脂を含浸させる方法、サスペンジョン、
エマルジョンによりガラス繊維束に樹脂を含浸させた
後、コーティング用ダイにガラス繊維束を通す方法、あ
るいは、ダイでガラス繊維の周りに付着した溶融樹脂を
押し広げてガラス繊維束に含浸させる方法等が採用でき
る。ここで、ガラス繊維束と熱可塑性樹脂とをよくなじ
ませる、すなわち濡れ性を向上するために、内周に凹凸
部が設けられたダイの内部に、張力が加えられたガラス
繊維束を通して引き抜くことで、溶融樹脂をガラス繊維
束に含浸させた後、さらに、このガラス繊維束を加圧ロ
ーラでプレスする工程が組み込まれた引抜成形法も採用
できる。なお、ガラス繊維と溶融樹脂とが互いによくな
じむ、濡れ性のよいものであれば、溶融樹脂がガラス繊
維に容易に含浸され、ペレットの製造が容易となるの
で、前述の収束剤でガラス繊維を収束する工程は、省略
できる場合がある。ここで、互いによくなじませる方法
としては、樹脂に極性を付与したり、ガラス繊維の表面
にカップリング剤と反応する官能基をグラフトしたりす
る方法が有効である。

【００２６】以上のような方法で、樹脂が含浸された長
尺ガラス繊維束（ストランド等）を、繊維の長手方向に
沿って切断していけば、ペレットの全長と同じ長さの長
ガラス繊維を含んだ樹脂ペレットを得ることができる。
この際、樹脂ペレットとしては、ガラス繊維束がストラ
ンドにされ、その断面形状が略円形となった樹脂含有長
尺ガラス繊維束を切断したものに限らず、ガラス繊維を
平たく配列することにより、シート状、テープ状または
バンド状になった樹脂含有長尺繊維束を所定の長さに切
断したものでもよい。

【００２７】また、樹脂ペレットには、必要に応じて、
安定剤、帯電防止剤、耐候剤、着色剤、短繊維、タルク
等の充填剤（フィラー）、各種エラストマ、各種難燃剤
（難燃助剤）、酸化防止剤、界面改質剤等を加えること
もできる。

【００２８】そして、前記ガラス繊維含有熱可塑性樹脂
には、スプリングバック現象におけるガラス繊維の復元
力を補完するために、発泡剤を添加してもよい。この発
泡剤の含有量は、必要最低限に留めることが好ましく、
具体的には、発泡剤は、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂１
００重量部に対して３重量部以下とすることが好まし
い。すなわち、発泡剤の含有量が３重量部を越えると、
シルバーマークが発生する場合があり、外観品質上の不
具合が生じるおそれがあるうえ、防水パン内部の空隙が
大きな中空部になって強度が低下する場合がある。

【００２９】この発泡剤の種類は、熱により分解してガ
スを発生するものであれば、とくに限定されず、例え
ば、シュウ酸誘導体、アゾ化合物、ヒドラジン誘導体、
セミカルバジド、アジド化合物、ニトロソ化合物、トリ
アゾール、尿素およびその関連化合物、亜硝酸塩、水素
化物、炭酸塩ならびに重炭酸塩等が採用できる。さらに
具体的に例示すれば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣ
Ａ）、ベンゼンスルホヒドラジド、Ｎ，Ｎ−ジニトロペ
ンタメチレンテトラミン、テレフタルアジド等を採用で
きる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の各形態を図
面に基づいて説明する。 〈第一実施形態〉 〔射出成形機の構造〕図１には、本発明の第一実施形態
に係る射出成形機１が示されている。この射出成形機１
は、金型１０の内部に溶融樹脂を充填して成形を行うも
のである。本実施形態の金型１０は、固定金型１１およ
び可動金型１２に分割されたものであり、これらの固定
金型１１および可動金型１２の間にキャビティ１０Ａが
形成されている。射出成形機１は、金型１０のキャビテ
ィ１０Ａに溶融樹脂を射出する射出装置１Ａと、固定金
型１１が取り付けられた固定盤３と、可動金型１２が取
り付けられた移動盤４と、この移動盤４を固定盤３へ向
かって前進させるための型締装置５と、可動金型１２を
固定金型１１に対して進退させるための金型移動装置２
０とを備えている。

【００３１】射出装置１Ａは、図示しない射出シリンダ
の内部に供給された樹脂ペレットを、スクリュで混練し
ながら可塑化し、樹脂ペレットを可塑化した溶融樹脂
を、先端に設けられたノズル１９から射出するものであ
る。移動盤４の固定盤３と反対側には、固定プレート７
が対向配置されている。この固定プレート７と固定盤３
との間には、タイバー８が架け渡され、前記移動盤４
は、このタイバー８に沿って摺動自在に設けられてい
る。

【００３２】型締装置５は、固定プレート７に取り付け
られた油圧シリンダ装置６と、この油圧シリンダ装置６
のピストンロッド６Ａが連結されたトグル機構９とを有
して構成されている。本実施形態の型締装置５は、油圧
シリンダ装置６の押圧力をトグル機構９で増力して移動
盤４を固定盤３に向かって前進させ、これにより、可動
金型１２を固定金型１１に密着させ、金型１０の閉鎖を
行うものである。

【００３３】移動盤４および固定盤３の間には、移動盤
４の移動方向に沿って型締め圧受けブロック３Ａ，３Ｂ
が並設され、それぞれ固定盤３および移動盤４に固定さ
れている。これにより、移動盤４を前進させたときに、
固定盤３側の型締め圧受けブロック３Ａに移動盤４側の
型締め圧受けブロック３Ｂが当接して、トグル機構９の
高圧型締め力を受けるとともに、固定盤３および移動盤
４の平行度を確保するようになっている。

【００３４】金型移動装置２０は、移動盤４および可動
金型１２の間に介装され、移動盤４に取り付けられた固
定基板２１と、この固定基板２１と対向して可動金型１
２に取り付けられた移動基板２２とを有して構成されて
いる。固定基板２１には、可動金型１２の移動方向に沿
って延びるガイドバー２３が植設され、移動基板２２
は、このガイドバー２３に沿って摺動自在に設けられて
いる。これらの固定基板２１および移動基板２２の間に
は、テンションスプリング２４が架け渡され、移動基板
２２は、固定基板２１に向かって常時付勢されている。

【００３５】また、固定基板２１および移動基板２２の
間には、一対の傾斜部材３１，３２が設けられている。
これらの傾斜部材３１，３２は、それぞれ、可動金型１
２の移動方向に対して傾斜した傾斜面３１Ａ, ３２Ａを
それぞれ有し、これらの傾斜面３１Ａ, ３２Ａを互いに
面接触させた状態で、可動金型１２の移動方向に沿って
配列されている。移動基板２２側の傾斜部材３２は、当
該移動基板２２に固定され、固定基板２１側の傾斜部材
３１は、当該固定基板２１の表面に沿って摺動可能に設
けられている。この傾斜部材３１には、油圧シリンダ装
置３４のピストンロッド３４Ａが連結され、傾斜部材３
１を可動金型１２の移動方向と直交する方向に駆動する
ようになっている。これにより、傾斜部材３１を進退さ
せることにより、傾斜部材３２が可動金型１２の移動方
向に沿って進退するようになっている。

【００３６】本実施形態の金型移動装置２０において
は、傾斜部材３１を傾斜部材３２に対して前進させるこ
とにより、傾斜部材３２を可動金型１２とともに固定盤
３に向かって前進させ、キャビティ１０Ａの溶融樹脂に
圧縮力を加えるようになっている。これと逆に、傾斜部
材３１を傾斜部材３２に対して後退させることにより、
傾斜部材３２を可動金型１２とともに移動盤４に向かっ
て後退させ、これにより、キャビティ１０Ａを拡張する
ようになっている。また、傾斜部材３１を静止させるこ
とにより、可動金型１２を所望の位置に静止させ、固定
金型１１の成形面と可動金型１２の成形面とのクリアラ
ンス、つまり、キャビティ１０Ａの厚さを所定の厚さに
維持するようになっている。

【００３７】このような金型移動装置２０に油圧を供給
するために、油圧シリンダ装置３４には、油圧ユニット
３０が接続されている。この油圧ユニット３０には、当
該油圧ユニット３０を制御して、金型移動装置２０に所
望の動作を行わせるための制御装置３３が接続されてい
る。この制御装置３３は、デジタルシーケンサ等のシー
ケンス制御回路を有するものであり、可動金型１２をキ
ャビティ１０Ａに対して段階的に前進後退させ、所定の
位置に一時停止させた後に、後退させる等、任意の異な
る動作を連続的に行わせることが可能となっている。な
お、金型移動装置２０は、油圧式のものに限定されず、
例えば、空気圧式、或いは、電動式としてもよい。

【００３８】〔金型およびガスピンの構造〕金型１０の
可動金型１２の成形面は、成形品の意匠面を成形する成
形面とされ、固定金型１１の成形面は、成形品の裏面を
成形する成形面１１Ａを含んで構成されている。

【００３９】この固定金型１１には、キャビティ１０Ａ
の溶融樹脂の内部にガスを注入するための一対のガスピ
ン１３が設けられている。これらのガスピン１３は、前
記成形面１１Ａに開口し、成形品の意匠面とは反対側の
裏面側からガスを注入するようになっている。これによ
り、ガスの注入によって成形品の外観が損なわれること
はない。なお、ガスピン１３の数は、二つに限定され
ず、例えば、一つであってもよく、或いは、三つ以上と
してもよいが、ガスを成形品の内部に均一に注入するた
めには、複数のガスピンを設けることが好ましい。

【００４０】これらのガスピン１３のうち少なくとも一
つのガスピン１３Ａは、必要に応じて、ガスの一部を溶
融樹脂の内部から金型１０の外部へ排出するための排出
路としても使用できるように構成されている。また、金
型１０には、排出路となるガスピン１３Ａを開閉して溶
融樹脂の内部のガス圧力を所定の圧力に制御する圧力調
整弁（図示省略）が設けられている。これにより、溶融
樹脂内部のガス圧力が高くなった場合に、このガスピン
１３Ａを通じてガスを排出することで、溶融樹脂内部の
ガスの圧力を一定に保持できるとともに、溶融樹脂の冷
却速度を大幅に向上できる。

【００４１】このようなガスピン１３は、図２に示すよ
うに、固定金型１１の成形面１１Ａから若干突出するよ
うに設けられている。具体的には、ガスピン１３の全長
を３０〜５０ｍｍ程度とした場合、ガスピン１３の成形
面１１Ａからの突出長さは、２ｍｍ程度である。本実施
形態のガスピン１３は、その軸方向に沿ってガスを流通
可能にされたガス流路４１を備えている。このガス流路
４１には、ガス導入路５２を介してガス注入装置（図示
省略）が接続され、ガス注入装置から供給されるガス
を、ガス導入路５２およびガス流路４１を介して、キャ
ビティ１０Ａに導入できるようになっている。なお、ガ
ス導入路５２は、固定金型１１に螺入されたガスタップ
５１を含んで構成されている。

【００４２】ガスピン１３は、円筒状の外筒部４２と、
この外筒部４２に挿入された中子部４３とを備え、これ
らの外筒部４２および中子部４３の間に前記ガス流路４
１が形成されている。外筒部４２は、ガス流路４１の入
口側（ガス導入路５２側）の端部にリング状の鍔部４２
１を備え、この鍔部４２１により、固定金型１１から脱
落しないようになっている。中子部４３は、図３および
図４にも示すように、外筒部４２に略緊結した状態で挿
入された略円柱状の中子部本体４３１と、この中子部本
体４３１のうちガス流路４１の入口側の端部に設けられ
た係止部４３２とを有して略Ｔ字状に形成されている。
この係止部４３２は、外筒部４２の開口を覆う円盤状に
形成され、外筒部４２の鍔部４２１にねじ等の止着手段
（図示省略）により固定されている。また、係止部４３
２には、四つのスリット４５が形成され、ガス流路４１
の入口を構成している。このような係止部４３２の周囲
には、ガスの漏洩を防止するためのシール材４４が設け
られている。

【００４３】中子部本体４３１の周面には、切削加工等
により、その軸心と平行な平面部４６Ａ，４６Ｂが等間
隔に形成され、それぞれ係止部４３２の各スリット４５
に対応した位置に設けられている。これにより、中子部
４３と外筒部４２との間には、平面部４６Ａ，４６Ｂと
外筒部４２の内周面とに囲まれた四つのガス流路４１が
形成されている。各平面部４６Ａ，４６Ｂは、それぞれ
二つに区画され、具体的には、ガス流路４１の入口側の
入口側平面部４６Ａおよび出口側の出口側平面部４６Ｂ
により構成されている。出口側平面部４６Ｂは、入口側
平面部４６Ａよりも幅狭、つまり浅く切削され、これに
より、ガス流路４１の出口側の部分は、入口側の部分よ
りも狭くなっている。

【００４４】また、中子部本体４３１のガス流路４１出
口側の先端は、その軸方向と略直交する平面状の先端面
４３Ｂとされている。外筒部４２は、この先端面４３Ｂ
よりもガス出口側に突出し、これにより、ガスピン１３
のガス注入方向先端には、外筒部４２の端部および先端
面４３Ｂに囲まれた先端空間４０が形成されている。な
お、先端面４３Ｂからの外筒部４２の突出長さは、例え
ば、０．１〜１０ｍｍとすることができるが、成形品の
ガスピン１３からの離型性を良好にするためには、０．
１ｍｍ〜３ｍｍとすることが好ましい。

【００４５】〔防水パンの構造〕次に、図５を参照し
て、以上に述べた金型１０および射出成形機１を用いて
成形される本実施形態の防水パン６０について説明す
る。防水パン６０は、ユニットバス等の浴室に用いられ
るものであり、矩形平板状の床部６１と、この床部６１
の周縁から立ち上がる段付きになった立上部６２とを一
体的に成形したものである。この床部６１の中央部分に
は、高床部６１Ａが形成され、この高床部６１Ａの上に
浴槽（図示省略）を設置するようになっている。また、
床部６１には、排水孔６１Ｂが形成されている。この防
水パン６０の意匠面、つまり、床部６１側の面は、金型
１０の可動金型１２の成形面により成形され、防水パン
６０の裏面は、固定金型１１の成形面１１Ａにより成形
される。

【００４６】このような本実施形態の防水パン６０は、
ガラス繊維含有熱可塑性樹脂からなり、具体的には、熱
可塑性樹脂である不飽和カルボン酸類変成ポリオレフィ
ン含有ポリプロピレン系樹脂を、ガラス繊維で強化した
ガラス繊維含有熱可塑性樹脂により形成され、ガラス繊
維を１０〜７０重量％含有している。また、防水パン６
０は、その内部に連続した空隙（図示省略）を備えてい
る。この空隙は、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を成形時
に膨張させることによって形成されたものであり、当該
ガラス繊維含有熱可塑性樹脂の膨張倍率は、１．３〜４
倍とされている。また、その表面は、空隙のない層で形
成されており、外観も良好である。

【００４７】〔防水パンの成形手順〕本実施形態では、
前述した射出成形機１および金型１０を用い、射出圧縮
成形法により、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を膨張させ
て、前記防水パン６０を成形する。すなわち、原材料の
ガラス繊維含有熱可塑性樹脂として、ガラス繊維含有熱
可塑性樹脂ペレットを用いる。このガラス繊維含有熱可
塑性樹脂ペレットは、ポリプロピレンを主原料とし、全
長が２〜１００ｍｍの範囲にされたペレットであり、そ
の全長に等しい長さの補強用ガラス繊維が、互いに平行
に配列された状態となって全体の１０〜７０重量％含ま
れている。なお、原材料として、前述のガラス繊維含有
熱可塑性樹脂ペレットと、ガラス繊維を含まない他の樹
脂ペレットとを混合した混合物を採用する場合には、ガ
ラス繊維が当該原材料全体の１０〜７０重量％の範囲で
含有されているものを採用できる。

【００４８】また、原材料には、必要に応じて、当該原
材料１００重量部に対して３重量部以下の発泡剤を含有
させることができ、この発泡剤の添加は、発泡剤を含有
するマスターバッチペレットを、前述の樹脂ペレットに
混入することで行う。

【００４９】このような原材料としての樹脂ペレット
を、射出装置１Ａの射出シリンダ（図示省略）に供給し
た後、射出成形機１を起動して、射出シリンダ内の樹脂
ペレットの可塑化および混練を開始する。この際、射出
シリンダ内で、樹脂ペレットの可塑化および混練を充分
行うことにより、成形品を成形するのに必要な量の溶融
樹脂を得るとともに、溶融樹脂内のガラス繊維を、均一
に分散させ、かつ、互いに充分絡み合った状態にし、ス
プリングバック現象が発生しやすい状態にする。

【００５０】そして、型締装置５を作動させ、移動盤４
を固定盤３に向かって移動させ、図１の如く、移動盤４
側の型締め圧受けブロック３Ｂを、固定盤３側の型締め
圧受けブロック３Ａに当接させるとともに、可動金型１
２を固定金型１１に当接させて、これにより、金型１０
を閉鎖する。

【００５１】次いで、金型移動装置２０を作動させ、図
６（Ａ）に示されるように、可動金型１２を位置Ｕに移
動し、キャビティ１０Ａの厚さ寸法をt1にする。ここ
で、位置Ｕに静止した可動金型１２が形成するキャビテ
ィ１０Ａの厚さt1は、厚さt1となったキャビティ１０Ａ
が、溶融樹脂の全射出量に相当する容積よりも拡大され
るように設定し、具体的には、充填する樹脂量分と後の
圧縮工程における圧縮ストローク分とを合わせた厚さと
する。

【００５２】この状態で、射出装置１Ａから溶融樹脂を
金型１０内に射出し、溶融樹脂の全充填量がキャビティ
１０Ａに射出されたら、溶融樹脂の射出を完了する。こ
のように、充填する溶融樹脂に応じた容積よりも拡大さ
れたキャビティ１０Ａに溶融樹脂を射出することで、キ
ャビティ１０Ａの容積を溶融樹脂の量に対応させた場合
よりも、低い樹脂圧で射出できるとともに、ガラス繊維
の折損を低減できる。

【００５３】そして、溶融樹脂の射出完了前、或いは、
射出完了と同時に、金型移動装置２０を作動させ、図６
（Ｂ）に示されるように、可動金型１２を位置Ｖまで前
進させ、キャビティ１０Ａの厚さ寸法をt2とする。ここ
で、位置Ｖに静止した可動金型１２が形成するキャビテ
ィ１０Ａの厚さt2は、厚さt2となったキャビティ１０Ａ
が、溶融樹脂の充填量に相当する容積となるように設定
する。このように、可動金型１２をキャビティ１０Ａに
対して前進させることで、溶融樹脂を圧縮してキャビテ
ィ１０Ａに完全に充満させる。すると、溶融樹脂に加わ
る圧縮力により、当該溶融樹脂が金型１０の成形面に押
圧されて密着し、成形面に倣ったスキン層が溶融樹脂の
表面に形成される。なお、溶融樹脂の圧縮における圧縮
ストローク（t1−t2）は、射出樹脂圧力を低くするとと
もにガラス繊維の折損を低減するためには、０．１〜５
０ｍｍとすることが好ましく、フローマーク等の外観不
良やガラス繊維の折損を確実に防止するためには、１〜
１０ｍｍとすることが好ましい。

【００５４】可動金型１２が位置Ｖに到達し、溶融樹脂
の表面に所定の固化層が形成されたら、図６（Ｃ）に示
すように、キャビティ１０Ａが防水パン６０に応じた容
積となる位置Ｗまで可動金型１２を後退させ、当該キャ
ビティ１０Ａの厚さ寸法をt3にして、溶融樹脂を膨張さ
せる。ここで、位置Ｗに静止した可動金型１２が形成す
るキャビティ１０Ａの厚さt3は、膨張倍率が１．３〜４
倍の範囲となるように、当該厚さt3と溶融樹脂の充填量
分の厚さt2との関係において、t3／t2が１．３〜４の範
囲となるように設定する。また、可動金型１２の後退速
度は、例えば、０．０５〜１００ｍｍ／秒の範囲とする
ことができるが、成形面に忠実な表面形状を備えた成形
品を得るためには、０．０５〜５０ｍｍ／秒の範囲とす
ることが好ましい。

【００５５】このように、可動金型１２をキャビティ１
０Ａに対して後退させることで、ガラス繊維によるスプ
リングバック現象が発生し、溶融樹脂内で押し潰されて
いたガラス繊維の弾性的な復元力で溶融樹脂が膨張し
て、溶融樹脂の内部に無数の空隙が発生し、これらの空
隙は互いに連続したものとなる。これにより、使用した
原材料の量よりも容積が大きく軽量化された防水パン６
０が得られる。

【００５６】可動金型１２が位置Ｗに到達したら、ガス
導入路５２を通じてガスピン１３から溶融樹脂の内部に
ガスを注入する。ここで、ガスとして、温度が１５℃以
下のもの、とくに、０℃以下のものを用いることで、冷
却効率を高めることができる。さらに、注入するガスの
圧力は、例えば、ゲージ圧で、０．０１〜２０ＭＰａの
範囲とすることができるが、０．１〜２ＭＰａの範囲と
することで、樹脂内部に大きな中空部が発生することが
なくなって優れた強度を確保できるうえ、溶融樹脂と金
型１０の成形面との間にガスが漏洩しにくくなるので、
シルバーマーク等の外観不良の発生を防止できる。

【００５７】このガス注入工程では、外筒部４２が中子
部４３よりもガス出口側に突出したガスピン１３を用い
るため、ガス流路４１から流出したガスは、外筒部４２
および中子部４３の先端面４３Ｂに囲まれた先端空間４
０に滞留し、先端空間４０における圧力が高くなって溶
融樹脂の内部に押し出される。従って、ガスは、溶融樹
脂の最表面層を突き破って溶融樹脂の内部に確実に導入
されるので、金型１０の成形面と溶融樹脂との間に逃げ
ることがなくなり、ヒケ等の外観上の不具合を確実に防
止できる。

【００５８】また、ガス注入の際には、前述した圧力調
整弁によって保持する溶融樹脂内部のガス圧力を、注入
するガスの圧力よりも低く設定する。すると、ガスピン
１３Ａが排出路となり、溶融樹脂の内部からガスの一部
が金型１０の外部に排出され、このガス排出によって、
溶融樹脂の内部にガスが流通して当該溶融樹脂が冷却さ
れるので、冷却時間を短縮できる。

【００５９】このようにして、溶融樹脂が完全に冷却・
硬化する前にガスを注入すると、ガスは、溶融樹脂内部
の連続した無数の空隙の各々に分散して導入されるの
で、大きな中空部が形成されることはない。また、溶融
樹脂は、ガスの圧力によってその内部から金型１０の成
形面に向かって押圧されて密着し、その状態を維持した
まま冷却・硬化するため、防水パン６０の表面にヒケ等
の不具合が生じることはない。

【００６０】成形品である防水パン６０を充分冷却する
のに必要な所定時間が経過したら、型締装置５を作動さ
せて移動盤４を後退させ、金型１０を開く。そして、金
型１０の内部から防水パン６０を取り出し、成形を完了
する。以降、必要に応じて、以上のような成形作業を繰
り返す。

【００６１】このような成形手順により、膨張倍率１．
３〜４倍の防水パン６０が得られ、その内部には、相互
に連続する多数の空隙が確実に形成される。また、防水
パン６０に含まれるガラス繊維の平均繊維長は、２〜３
０ｍｍの範囲となり、充分な剛性および衝撃強度の向上
を図ることができる。

【００６２】〔第一実施形態の効果〕このような本実施
形態によれば、以下のような効果がある。すなわち、防
水パン６０の内部の空隙は、ガラス繊維含有熱可塑性樹
脂を膨張させることにより形成されるので、成形時に発
生する内部応力を小さくできるから、防水パン６０のそ
りを確実に低減できる。また、ガラス繊維含有熱可塑性
樹脂を膨張させて防水パン６０を成形するので、原材料
の使用量を減少させることができるから、防水パン６０
を軽量化できるうえ、材料コストを低減できる。さら
に、防水パン６０の内部の空隙は互いに連続しているた
め、充分な軽量化を達成できる。そして、防水パン６０
は、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂により形成され、ま
た、スキン層が形成されているため、ガラス繊維によっ
て機械的強さを増すことができるから、高い曲げ強度、
剛性および優れた衝撃強度を確保できるうえ、リサイク
ルや焼却処理できるので廃棄処理問題を解消できる。

【００６３】さらに、防水パン６０は、ガラス繊維を１
０〜７０重量％含有するものであるため、充分な剛性お
よび衝撃強度を確保できるとともに、スプリングバック
現象による充分な膨張効果が得られるうえ、良好な外観
を確保できる

【００６４】また、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂の膨張
倍率は、１．３〜４倍とされているので、空隙を確実に
連続させることができるから、防水パン６０を充分に軽
量化できるうえ、空隙が大きな中空部になることを防止
できるから、衝撃強度を確実に向上できる。

【００６５】また、熱可塑性樹脂にガラス繊維を含有さ
せた原材料を用いて防水パン６０を成形するので、膨張
工程において、可動金型１２を後退させてキャビティ１
０Ａを拡張することで、ガラス繊維によるスプリングバ
ック現象が発生し、溶融樹脂を膨張させることができ
る。従って、この溶融樹脂の膨張によって、防水パン６
０の内部に連続した空隙を形成することができるので、
成形時に発生する内部応力を小さくでき、防水パン６０
のそりを確実に低減できる。

【００６６】さらに、溶融樹脂を膨張させた後に、当該
溶融樹脂の内部にガスを注入するので、スプリングバッ
ク現象による溶融樹脂の膨張を補完できるから、溶融樹
脂を防水パン６０に応じた容積まで確実に膨張させるこ
とができるうえ、溶融樹脂を金型１０の成形面に押圧し
て密着させることができるから、ヒケの発生を防止でき
る。

【００６７】そして、溶融樹脂をその充填量よりも拡大
されたキャビティ１０Ａに射出してから、当該キャビテ
ィ１０Ａを前記溶融樹脂の充填量に相当する容積まで縮
小することで溶融樹脂を圧縮するため、溶融樹脂をキャ
ビティ１０Ａの細部にまで充分に行き渡らせることがで
きる。従って、防水パン６０の肉厚が薄い場合や、大型
の防水パン６０を成形する場合でも、金型１０の成形面
に忠実な防水パン６０を確実に成形できる。

【００６８】〈第二実施形態〉本第二施形態は、前記第
一実施形態において、防水パン６０の成形を射出成形法
により行うものであり、成形手順が異なるのみであるた
め、同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略
し、以下には異なる部分のみを詳述する。図７には、本
第二実施形態の防水パンの成形手順が示されている。本
実施形態では、キャビティ１０Ａを溶融樹脂の充填量に
相当する容積とした状態で溶融樹脂の射出・充填を行
い、前記第一実施形態における樹脂の圧縮を省略する。

【００６９】すなわち、金型１０を閉鎖した後、金型移
動装置２０を作動させ、図７（Ａ）に示されるように、
可動金型１２を位置Ｖに移動し、キャビティ１０Ａの厚
さ寸法をt2にする。ここで、位置Ｖに静止した可動金型
１２が形成するキャビティ１０Ａの厚さt2は、前記第一
実施形態と同様に、厚さt2となったキャビティ１０Ａ
が、溶融樹脂の充填量に相当する容積となるように設定
する。この状態で、前記第一実施形態と同様に、射出装
置１Ａから溶融樹脂を金型１０内に射出し、溶融樹脂の
全充填量がキャビティ１０Ａに射出されたら、溶融樹脂
の射出を完了する。このように、充填する溶融樹脂に対
応する容積としたキャビティ１０Ａに溶融樹脂を射出す
ることで、当該溶融樹脂が金型１０の成形面に押圧され
て密着し、成形面に倣ったスキン層が溶融樹脂の表面に
形成される。

【００７０】溶融樹脂の表面に所定の固化層が形成され
たら、前記第一実施形態と同様にし、図７（Ｂ）に示す
ように、キャビティ１０Ａが防水パン６０に応じた容積
となる位置Ｗまで可動金型１２を後退させ、当該キャビ
ティ１０Ａの厚さ寸法をt3にして、溶融樹脂を膨張させ
る。このように、可動金型１２をキャビティ１０Ａに対
して後退させることで、ガラス繊維によるスプリングバ
ック現象が起こり、溶融樹脂の内部に互いに連続した無
数の空隙が発生する。これにより、使用した原材料の量
よりも容積が大きく軽量化された防水パン６０が得られ
る。

【００７１】そして、可動金型１２が位置Ｗに到達した
ら、前記第一実施形態と同様にして、ガス導入路５２を
通じてガスピン１３から溶融樹脂の内部にガスを注入
し、ヒケ等の不具合の発生を防止する。ガスの注入が完
了し、防水パン６０が冷却されたら、金型１０を開いて
防水パン６０を取り出し、成形を完了する。以降、必要
に応じて、以上のような成形作業を繰り返す。

【００７２】このような本実施形態によれば、前記第一
実施形態と同様な作用、効果を奏することができる他、
射出圧縮成形法により防水パン６０を成形するよりも、
成形工程を単純化できる。

【００７３】なお、本発明は前記各実施形態に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等
を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれ
る。すなわち、前記各実施形態の防水パン６０は、浴槽
を別途組み込むように構成されていたが、例えば、浴槽
と一体的に成形されたものであってもよく、或いは、浴
室の洗い場のみを構成するものであってもよい。さら
に、防水パンは、浴室用のものに限定されず、洗濯機等
の水を使う機器の設置用のものであってもよい。要する
に、本発明の防水パンは、内部に、ガラス繊維含有熱可
塑性樹脂を膨張させることにより形成された互いに連続
する空隙を有するものであれば、その形状や用途は、任
意である。

【００７４】そして、前記各実施形態では、可動金型を
固定金型に対して進退させることでキャビティの容積を
変化させたが、可動金型および固定金型のいずれか一方
に、単独で進退可能な部分移動型を設け、型締め後にこ
の部分移動型のみ進退させることにより、キャビティの
容積を変化させてもよい。この場合、部分移動型の進退
は、前記各実施形態の金型移動装置を用いて行ってもよ
く、或いは、部分移動型を進退させる機構を金型内部に
設けてもよい。

【００７５】

【実施例】次に、本発明の効果を、具体的な実施例に基
づいて説明する。 〔実施例１〕本実施例１は、前記第一実施形態に基づい
て防水パンの成形を行う実験であり、以下の具体的な原
材料、金型および成形条件等を採用した。 （１）原材料 引き抜き成形して所定長さに切断したガラス繊維強化ポ
リプロピレンペレットと、ポリプロピレンペレットと
を、ガラス繊維が原材料全体の４０重量％となるように
ドライブレンドしたもの。 ガラス繊維強化ポリプロピレンペレット：無水マレイン酸類変成ポリプロピレ ンを２重量％含有するポリプロピレンを用いて製造したもの ・ペレットの長さ ； ８ｍｍ ・ペレットのガラス繊維含有量 ； ６５重量％ ・ガラス繊維の長さ ； ８ｍｍ（ペレットの長さと同じ） ポリプロピレンペレット（ブロックポリマー） ・メルトインデックス（ＭＩ） ： ６０ｇ／１０分〔230 ℃，2.16kgf〕

【００７６】（２）防水パン ・縦寸法 ： １６００ｍｍ ・横寸法 ： １２００ｍｍ ・高さ寸法 ： ２４０ｍｍ ・高床部の高さ寸法 ： ３０ｍｍ ・高床部の縦寸法 ： １２００ｍｍ ・高床部の横寸法 ： ８００ｍｍ ・床部の肉厚 ： ６ｍｍ

【００７７】（３）金型 ・前述した防水パンを成形するためのキャビティを有す
る金型。 ・可動金型の進退により、防水パンの厚さ方向のキャビ
ティの寸法が可変とされたもの。 （４）成形機：横型射出成形機に、金型移動装置である
出光石油化学株式会社製の出光ＩＰＭユニット（商品
名）を装着したもの ・型締装置の型締め力 ： ４２００ｔ

【００７８】（５）成形条件：前記第一実施形態におけ
る射出圧縮成形法に基づいて成形を行った。 成形温度 ； ２５０℃（射出シリンダ温度） 金型温度 ； ６０℃ キャビティの厚さ寸法（図６参照） ・樹脂射出時の寸法t1 ； ７ｍｍ ・樹脂圧縮時の寸法t2 ； ３ｍｍ ・樹脂膨張時の寸法t3 ； ６ｍｍ（膨張倍率２倍） 可動金型進退開始のタイミング ・前進開始 ； ２秒後（射出開始から） ・後退開始 ； ２秒後（圧縮完了から） ガス注入のタイミング ； １秒後（後退開始から） ガスの圧力 ； ０．８ＭＰａ ガスの種類 ； 窒素ガス

【００７９】〔実施例２〕本実施例２では、前記実施例
１における条件を以下のように変更したうえで、前記実
施例１と同様にして防水パンを得た。

【００８０】（１）原材料 ガラス繊維強化ポリプロピレンペレットおよびポリプロ
ピレンペレットを、ガラス繊維含有量が２０重量％とな
るようにドライブレンドした混合物１００重量部に、発
泡剤を０．３重量部添加したもの。なお、発泡剤の添加
は、発泡剤を３０重量％含有するマスターバッチペレッ
トを１重量部添加することにより行った。 ガラス繊維強化ポリプロピレンペレット：無水マレイン酸類変成ポリプロピレ ンを２重量％含有するポリプロピレンを用いて製造したもの ・ペレットの長さ ： １２ｍｍ ・ペレットのガラス繊維含有量 ： ６０重量％ ・ガラス繊維の長さ ： １２ｍｍ（ペレットの長さと同じ） ポリプロピレンペレット： 前記実施例１と同じもの マスターバッチペレット： ポリスレンＥＶ−３０６Ｇ（商品名）， 永和化成工業株式会社製

【００８１】（２）防水パン ・床部の肉厚 ： ７．５ｍｍ （３）成形条件 キャビティの厚さ寸法（図６参照） ・樹脂射出時の寸法t1 ； ７ｍｍ ・樹脂圧縮時の寸法t2 ； ３ｍｍ ・樹脂膨張時の寸法t3 ； ７．５ｍｍ（膨張倍率２．５倍） 可動金型進退開始のタイミング ・前進開始 ； ２秒後（射出開始から） ・後退開始 ； ２秒後（圧縮開始から） ガス注入のタイミング ； １秒後（後退開始から） ガスの圧力 ； ０．５ＭＰａ

【００８２】〔実施例３〕本実施例３は、前記第二実施
形態に基づいて防水パンの成形を行う実験であり、以下
の成形条件を採用した。なお、原材料、防水パン、金型
および成形機については、前記実施例２と同様である。 （１）成形条件：前記第二実施形態における射出成形法
に基づいて成形を行った。 成形温度 ； ２５０℃（射出シリンダ温度） 金型温度 ； ６０℃ キャビティの厚さ寸法（図７参照） ・樹脂射出時の寸法t2 ； ５ｍｍ ・樹脂膨張時の寸法t3 ； １０ｍｍ（膨張倍率２．０倍） 可動金型の進退のタイミング ・後退開始のタイミング ； ２秒後（射出完了から） ガス注入のタイミング ； １秒後（後退開始から） ガスの圧力 ； ０．８ＭＰａ ガスの種類 ； 窒素ガス

【００８３】〔比較例１〕本比較例１では、前記実施例
１において、膨張工程およびガス注入工程を省略して、
防水パンを成形した。すなわち、キャビティの厚さ寸法
を３ｍｍに保持したまま、可動金型を進退させないで成
形を行った。

【００８４】〔比較例２〕前記実施例２における条件を
以下のように変更したうえで、前記実施例２と同様にし
て、本比較例２の防水パンを得た。 （１）原材料：短繊維ＧＦＰＰ（繊維強化ポリプロピレ
ン）１００重量部に、発泡剤を１．５重量部添加したも
の。 なお、発泡剤の添加は、発泡剤を３０重量％含有するマ
スターバッチペレットを５重量部混入させることにより
行った。 短繊維ＧＦＰＰ ・ペレットの長さ ： ３ｍｍ ・ペレットのガラス繊維含有量 ： ３０重量％ ・ガラス繊維の長さ ： ０．４２ｍｍ マスターバッチペレット ： 前記実施例２と同じもの

【００８５】（２）成形条件：ガス注入工程を省略し、
樹脂膨張時のキャビティの厚さ寸法t3を５ｍｍとした以
外は、実施例２と同様

【００８６】〔比較例３〕本比較例３では、前記実施例
３において、膨張工程およびガス注入工程を省略して、
防水パンを成形した。すなわち、キャビティの厚さ寸法
を５ｍｍに保持したまま、可動金型を進退させないで成
形を行った。

【００８７】〔防水パンの評価〕以上の実施例１〜３お
よび比較例１〜３で得た各成形品（防水パン）につい
て、床部の肉厚、床部の膨張倍率、落球衝撃試験におけ
る５０％破壊高さ、製品たわみ試験における変形量、そ
り量、製品の外観、製品の膨張状況をそれぞれ評価し
た。その結果を表１，２に示す。各項目の評価方法は、
次に示す通りである。

【００８８】（１）落球衝撃試験 ３．６ｋｇの鋼球を高さ２ｍから防水パンの床部（平面
部）に落とし、破壊しないものを○（合格）、破壊した
ものを×（不合格）とした。 （２）製品たわみ試験 防水パンに浴槽を載せて、この浴槽に水を８０％満たす
とともに、防水パンの中央部に１００ｋｇの荷重を加え
た。この状態で１時間放置した後、防水パンの変形量を
測定した。この試験においては、防水パンの変形量が３
ｍｍ以下のものを合格とした。 （３）そり量 各成形品を平板上に載置してそり量を測定した。この測
定において、そり量が３ｍｍ以下のものを合格とした。 （４）製品の外観 成形品（防水パン）の外観を目視により観察して評価し
た。 （５）製品の膨張状況 成形品（防水パン）の床部をその厚さ方向に切断し、そ
の切断面を目視により観察して、大きな中空部の有無お
よびその内部の膨張状況を評価した。

【００８９】

【表１】

【００９０】

【表２】

【００９１】〔評価結果〕実施例１，２，３では、成形
時に、原材料の溶融樹脂が充分に膨張して、防水パンの
内部に連続した無数の空隙が形成されるため、そり量を
少なくできるとともに充分な軽量化を達成できるうえ、
ガラス繊維による優れた剛性および衝撃強度を確保でき
ることがわかる。また、成形時にガスを注入したため、
シルバーマークやヒケ等の不具合のない良好な外観を有
する防水パンが得られることがわかる。

【００９２】一方、比較例１，３では、キャビティを拡
張しないで成形を行ったので、原材料の溶融樹脂を充分
に膨張させることができず、防水パンの内部に連続した
空隙を形成できなかったため、そりを低減できないうえ
に、防水パンの軽量化を図れず、さらには、充分な剛性
および衝撃強度が得られないことがわかる。また、比較
例２では、ガラス繊維の繊維長が短いため、スプリング
バック現象による膨張が不充分になり、防水パンの内部
に大中空部が形成されて、そりの低減および強度の向上
を図れないことがわかる。

【００９３】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を膨張させることによって
防水パンの内部に空隙を形成することで、成形時に発生
する内部応力を小さくできるから、そりを確実に低減で
きる。また、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を膨張させる
ので、当該樹脂の使用量を減少させることができるか
ら、防水パンを軽量化できるうえ、材料コストを低減で
きる。さらに、防水パンの内部の空隙は互いに連続して
いるため、充分な軽量化を達成できる。また、成形時に
ガラス繊維含有熱可塑性樹脂の内部にガスを注入するこ
とで、樹脂の冷却を促進できるので、良好な外観を確保
できるうえ、冷却効率効率の向上により生産性を高めら
れる。そして、ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を用いるこ
とで、機械的強さを増すことができるから、高い剛性お
よび優れた衝撃強度を確保できるうえ、リサイクルや焼
却処理できるので廃棄処理問題を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態で用いる射出成形機を示
す図。

【図２】前記第一実施形態のガスピンの装着状態を示す
断面図。

【図３】前記第一実施形態のガスピンの中子部を示す斜
視図。

【図４】前記第一実施形態のガスピンの中子部を示す
図。

【図５】前記第一実施形態の防水パンを示す斜視図。

【図６】前記第一実施形態の防水パンの成形手順を示す
工程図。

【図７】本発明の第二実施形態の防水パンの成形手順を
示す工程図。

【符号の説明】

１ 射出成形機 １０ 金型 １０Ａ キャビティ １１ 固定金型 １２ 可動金型 １３，１３Ａ ガスピン ６０ 防水パン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス繊維含有熱可塑性樹脂からなる防
   水パンであって、 内部に、前記ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を膨張させる
   ことにより形成される連続した空隙を有することを特徴
   とする防水パン。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した防水パンにおいて、 前記ガラス繊維を１０〜７０重量％含有することを特徴
   とする防水パン。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載した防水
   パンにおいて、 前記ガラス繊維含有熱可塑性樹脂の膨張倍率は、１．３
   〜４倍とされていることを特徴とする防水パン。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれかに
   記載した防水パンにおいて、 前記熱可塑性樹脂は、不飽和カルボン酸類変成ポリオレ
   フィン含有ポリプロピレン系樹脂であることを特徴とす
   る防水パン。
5. 【請求項５】 ガラス繊維含有熱可塑性樹脂を可塑化し
   た溶融樹脂を、金型の内部に設けられたキャビティに射
   出して防水パンの成形を行う防水パンの製造方法であっ
   て、 前記溶融樹脂を前記キャビティに射出して充満させる充
   填工程と、 この充填工程の後に、前記キャビティを前記防水パンに
   応じた容積に拡張して前記溶融樹脂を膨張させ、前記溶
   融樹脂の内部に連続した空隙を形成する膨張工程とを含
   むことを特徴とする防水パンの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載した防水パンの製造方法
   において、 前記膨張工程を開始した後、前記溶融樹脂にガスを注入
   するガス注入工程を行うことを特徴とする防水パンの製
   造方法。