JP2011189731A - 成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】強度が高く、意匠性に優れた成形品を提供すること。
【解決手段】成形品１０は、ＳＭＣ又はＢＭＣを含む第１の成形材料１３により構成され、一方の面側に形成されたリブ部１２を有する構造層１１と、構造層１１の他方の面側に固着され、構成繊維間に所定の間隙１７を有する織布又は不織布により構成された補強層１４と、補強層１４に固着され、所定の大きさＬ２を有する加飾用の柄材１８を含有するＢＭＣを含む第２の成形材料２１により構成される表面素材層２０と、を備え、構造層１１、補強層１４及び表面素材層２０が熱圧成形によって一体的に構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗い場付き浴槽や防水パン等として用いられる、補強用のリブ部を有する成形品及びその製造方法に関する。

従来より、洗い場付き浴槽や防水パン等として用いられる成形品は、強度確保の観点から、補強用のリブ部を有している。このような成形品は、シートモールディングコンパウンド（Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ。以下、「ＳＭＣ」という）や、バルクモールディングコンパウンド（Ｂｕｌｋ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ。以下、「ＢＭＣ」という）等の成形材料を用いて、熱圧成形法（所定の高温高圧下で行われるプレス成形法）により製造されるものが多い。

一般に、ＳＭＣ成形材料は、高強度を有し、軽量性に優れている。そのため、ＳＭＣ成形材料は、成形品の構造部材や強度部材として多用されている。その一方で、ＳＭＣ成形材料は、ＢＭＣ成形材料よりも質感等の意匠性に劣る。そのため、模様を印刷した不織布にＤＡＰ（ジアリルフタレート）樹脂を含浸させたもの等を用いることによって意匠性を向上させたＳＭＣ成形材料が、防水パン等に広く採用されている。

一方、ＢＭＣ成形材料は、ＳＭＣ成形材料よりも質感等の意匠性に優れ、高級感を有する。そのため、ＢＭＣ成形材料は、人工大理石の加飾模様（例えば、石目模様等）を形成する際に多用されているが、ＳＭＣ成形材料よりも単位強度が低く、コストが高いことから、防水パン等への採用は一般的ではない。

ＳＭＣを成形材料とする従来の成形品の製造方法として、例えば、金型内にＳＭＣをセットすると共に、このＳＭＣの上を補強材としてのガラスマットで覆い、ガラスマットの上に他のＳＭＣを載置した状態で成形するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３−４９１５号公報

成形品が補強用のリブ部を有する場合、熱圧成形時には、このリブ部の形成箇所において、成形材料の流動性が高温高圧下で大きく変化する。そのため、熱圧成形時には、成形品の補強材は、流動する成形材料によって大きな摩擦等を受ける。

しかし、上記特許文献１に記載の技術は、成形品の補強材にガラスマットを用いている。そのため、熱圧成形時における上記摩擦等によって、ガラスマットが破損し易く、十分な補強効果と隔離効果が得られないという問題があった。

また、熱圧成形時に、リブ部の形成箇所において、成形材料の流動性が大きく変化するため、成形品の表面の加飾模様にむらが生じ易く、質感等の意匠性が損なわれるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、強度が高く、意匠性に優れた成形品を提供することを目的とする。また、本発明は、強度が高く、意匠性に優れた成形品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、シートモールディングコンパウンド又はバルクモールディングコンパウンドを含む第１の成形材料により構成され、一方の面側に形成されたリブ部を有する構造層と、前記構造層の他方の面側に固着され、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強層と、前記補強層に固着され、所定の大きさを有する加飾用の柄材を含有するバルクモールディングコンパウンドを含む第２の成形材料により構成される表面素材層と、を備え、前記構造層、前記補強層及び前記表面素材層が熱圧成形によって一体的に構成された成形品に関する。

また、前記補強層における前記間隙の大きさは、前記柄材の大きさよりも小さいことが好ましい。

また、前記織布又は前記不織布には、増粘剤を含む合成樹脂が添加されていることが好ましい。

また、補強用のリブ部を成形可能な金型内に、シートモールディングコンパウンド又はバルクモールディングコンパウンドを含む第１の成形材料、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強材料、及び所定の大きさを有する加飾用の柄材が含有されたバルクモールディングコンパウンドを含む第２の成形材料を配置する材料配置工程と、前記材料配置工程によって配置された前記第１の成形材料、前記補強材料及び前記第２の成形材料を熱圧成形する熱圧成形工程と、を含む成形品の製造方法に関する。

本発明によれば、強度が高く、意匠性に優れた成形品を提供することができる。また、本発明によれば、強度が高く、意匠性に優れた成形品の製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態の成形品を示す部分斜視図である。 補強材料の織り組織を示す拡大平面図である。 成形品の断面を模式的に示す拡大断面図である。 成形品の製造過程を示す図であり、（ａ）は、材料配置工程を示す図、（ｂ）は、熱圧成形工程を示す図、（ｃ）は、金型から取り外された成形品を示す図である。

以下に、本発明の実施形態の成形品について図１から図３を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態の成形品を示す部分斜視図である。図２は、補強材料の織り組織を示す拡大平面図である。図３は、成形品の断面を模式的に示す拡大断面図である。

本実施形態における成形品は、例えば、浴室等に使用される人工大理石製の防水パンであり、補強用のリブ部を有する。この防水パンは、大部分が平面状に構成され、この平面の周縁には、低い立ち上がり部を有する。
図１及び図３に示すように、成形品１０は、一方の面側に形成されたリブ部１２を有する構造層１１と、構造層１１の他方の面側に固着された補強層１４と、補強層１４に固着された表面素材層２０と、を備える。成形品１０の構造層１１、補強層１４及び表面素材層２０は、後述するように、熱圧成形によって一体的に固着されている。

構造層１１は、成形品１０の裏側において強度を確保する層状の部分であり、成形品１０の構造材として機能する層である。構造層１１は、ＳＭＣ又はＢＭＣを含む第１の成形材料１３（図４（ａ）参照）からなる。

ＳＭＣは、不飽和ポリエステル樹脂と充填材（例えば、炭酸カルシウム等）とを配合したコンパウンドを、ガラス繊維等に含浸させ、シート状に形成した複合材料である。また、ＢＭＣは、不飽和ポリエステル樹脂、所定のフィラー材（模様を形成するための所定の柄材、繊維等を含む）等を、混練機にて均一に混合し、塊（バルク）状に形成した均質な複合材料である。
第１の成形材料１３として、ＳＭＣ又はＢＭＣのいずれを用いるかは、成形品１０の用途等を勘案して決定される。

リブ部１２は、構造層１１の一方の面である裏面から、該裏面と交差する方向（図１における下方）に突出する突条部として構成されている。リブ部１２は、突出方向に向かって先細（例えば、断面形状が台形）となっている。リブ部１２は、複数（例えば、図示例では２つ）設けられており、構造層１１の剛性を補強する。

補強層１４は、織布により構成された補強材料１４ａからなり、成形品１０を補強する層である。図１に示すように、補強層１４は、構造層１１の他方の面である表面に固着されている。補強材料１４ａには、例えば、図２に示すように、目抜き平織りのクロスが好ましく用いられる。

ここで、平織りのクロスとは、等間隔の隙間を有する織物であって、図２に示すように、経糸（たていと）１５と緯糸（よこいと）１６とを交互に浮き沈みさせて織られる織物である。クロスの素材としては、例えば、アラミド繊維、有機繊維、ガラス繊維、カーボン繊維等が挙げられる。

補強材料１４ａは、図２及び図３に示すように、経糸１５と緯糸１６とにより形成される矩形状の間隙１７を有している。この間隙１７の大きさＬ１は、後述する加飾用の柄材１８の大きさＬ２よりも小さい。

また、補強材料１４ａには、増粘剤を含む合成樹脂（熱硬化性樹脂）を所定量、予め含浸（添加）させることが好ましい。この合成樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂が挙げられる。補強材料１４ａに、増粘剤を含む合成樹脂を所定量、予め含浸させることにより、この補強材料１４ａに腰を持たせることができる。

表面素材層２０は、図１及び図３に示すように、成形品１０の表側を構成する層であり、補強層１４の表面に固着されている。表面素材層２０は、加飾用の柄材１８を含有するＢＭＣを含む第２の成形材料２１（図４（ａ）参照）からなる。

上記加飾用の柄材１８は、例えば、ＢＭＣを含む第２の成形材料２１に含有されるものであり、図２及び図３に模式的に示すように、所定の大きさＬ２を有している。この柄材１８は、表面素材層２０に形成する模様の種類（例えば、御影石調の模様等）に応じて、適宜、選択される。
この柄材１８は、補強材料１４ａの間隙１７の大きさよりも大きい。そのため、この柄材１８は、補強材料１４ａの上記間隙１７を容易に通り抜けることができない。

次に、成形品１０の製造方法について、図４を参照しながら説明する。図４は、成形品の製造過程を示す図であり、図４（ａ）は、材料配置工程を示す図、図４（ｂ）は、熱圧成形工程を示す図、図４（ｃ）は、金型から取り外された成形品を示す図である。

図４（ａ）に示すように、本実施形態の製造方法において使用される金型３０は、所定の温度及び圧力で熱圧成形可能に構成されている。金型３０は、成形品１０の裏側を形成する可動金型３１と、この可動金型３１の下側に配され、成形品１０の表側を形成する固定金型３２と、を備える。可動金型３１は、成形品１０のリブ部１２を成形可能なリブ成形用凹部３１ａを有し、固定金型３２に対して押圧可能に構成されている。固定金型３２は、可動金型３１に係合可能な係合凹部３２ａを有する。リブ成形用凹部３１ａを有する可動金型３１を、成形品１０の表側を形成する固定金型３２の上側に配することにより、成形時における柄材１８の流動を少なくし、柄むらを生じにくくすることができる。

本実施形態の製造方法は、材料配置工程と、熱圧成形工程と、を含んで構成されている。材料配置工程においては、図４（ａ）に示すように、金型３０内（可動金型３１及び固定金型３２の間）に、第２の成形材料２１、補強材料１４ａ及び第１の成形材料１３を、この順で配置する。

また、熱圧成形工程においては、図４（ｂ）に示すように、材料配置工程（図４（ａ）参照）によって配置された第１の成形材料１３、補強材料１４ａ及び第２の成形材料２１を、可動金型３１及び固定金型３２によって、所定の温度及び圧力で熱圧成形する。この熱圧成形工程の終了後に、固定金型３２及び可動金型３１の係合が解除され、図４（ｃ）に示すように、成形品１０が金型３０から取り出される。

以上に説明した本実施形態の成形品１０によれば、以下に示す各効果が奏される。
本実施形態の成形品１０は、ＳＭＣ又はＢＭＣを含む第１の成形材料１３により構成され、一方の面側に形成されたリブ部１２を有する構造層１１と、構造層１１の他方の面側に固着され、構成繊維間に所定の間隙１７を有するクロスにより構成された補強層１４と、補強層１４に固着され、所定の大きさＬ２を有する加飾用の柄材１８を含有するＢＭＣを含む第２の成形材料２１により構成される表面素材層２０と、を備え、構造層１１、補強層１４及び表面素材層２０が熱圧成形によって一体的に構成されている。

特に、補強材料１４ａ（補強層１４）は、柔軟性を有するクロスにより構成されている。そのため、補強材料１４ａは、熱圧成形時に、リブ部１２の形成箇所等において、第１の成形材料１３が大きく流動しても、その流動に容易に追従することができ、破損しにくい。また、リブ部１２を有する構造層１１と表面素材層２０とは、この補強層１４を介して強固に固着される。従って、本実施形態によれば、強度の高い成形品１０を提供することができる。

また、第１の成形材料１３及び第２の成形材料２１は、クロスにより構成された補強材料１４ａ（補強層１４）を介して固着されている。そのため、熱圧成形時に、リブ部１２の形成箇所等において、第１の成形材料１３が大きく流動しても、この流動の影響は、第２の成形材料２１に及びにくい。つまり、補強材料１４ａにより、第２の成形材料２１が第１の成形材料１３から隔離される隔離効果を高めることができる。これにより、第２の成形材料２１は、補強材料１４ａの表面に均一に流動することができ、柄材１８を表面素材層２０に均一に分布させることができる。従って、成形品１０の表面素材層２０に、柄むらが生じにくくなり、優れた意匠性を確保することができる。

また、補強材料１４ａにおける構成繊維間の間隙１７の大きさＬ１は、第２の成形材料２１（ＢＭＣ）が含有する加飾用の柄材１８の大きさＬ２よりも小さい。
そのため、この柄材１８は、熱圧成形時に、補強材料１４ａの間隙１７を通って、第１の成形材料１３に移動することを抑制される。
従って、成形品１０の表面素材層２０に、柄むらが生じにくくなり、優れた意匠性を確保することができる。

また、補強材料１４ａには、増粘剤を含む合成樹脂が予め含浸（添加）される。そのため、補強材料１４ａに腰を持たせることができる。これにより、熱圧成形時において、第１の成形材料１３が金型３０のリブ成形用凹部３１ａに充填される際に、補強材料１４ａ及び第２の成形材料２１が、リブ成形用凹部３１ａに押し込まれることを抑制することができる。従って、第２の成形材料２１に含まれる柄材１８を補強材料１４ａの表面に更に均一に流動させることができ、柄むらを更に生じにくくすることができる。

また、本実施形態の成形品１０の製造方法は、補強用のリブ部１２を成形可能な金型３０内に、ＳＭＣ又はＢＭＣを含む第１の成形材料１３、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強材料１４ａ、及び所定の大きさＬ２を有する加飾用の柄材１８が含有されたＢＭＣを含む第２の成形材料２１を配置する材料配置工程と、材料配置工程によって配置された第１の成形材料１３、補強材料１４ａ及び第２の成形材料２１を熱圧成形する熱圧成形工程と、を含んで構成されている。

そのため、本実施形態の成形品１０の製造方法によれば、強度が高く、意匠性に優れた成形品１０を、金型３０を用いた１度のプレス成形によって製造することができる。従って、本製造方法は、大量生産に好適である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
前記実施形態においては、成形品として、防水パンを例にして説明したが、これに制限されない。ＢＭＣは、板厚が薄くても、熱に強く、寸法安定性、清掃等のメンテナンス性にも優れている。そのため、前述の防水パンのほか、例えば、長尺状のキッチンカウンターや洗面カウンター、トイレカウンター、キッチンシンク、洗い場付き浴槽及びその他の家具等、種々の成形品に、本実施形態を適用することができる。

また、前記実施形態においては、補強材料１４ａには、目抜き平織りのクロスが用いられるものとして説明したが、これに制限されず、他の織り組織の補強材料又は不織布を用いてもよい。

例えば、クロスの織り方は、朱子織り、模紗織り、からみ織り、綾織り等でもよい。朱子織りは、経糸（たていと）と緯糸（よこいと）の交錯点を一定の間隔に配置した、浮き糸が多い織り方である。この朱子織りは、綾織りよりも柔軟性に富み、複雑な曲面の成形に適し、一方向に最高強度を出すことができるという特長を有する。模紗織りは、数本の糸をまとめて経糸及び緯糸に用い、目抜き平織りのように織る織り方であり、経糸及び緯糸が目ずれしにくいという特長を有する。からみ織りは、２本或いはそれ以上の経糸を、１本の緯糸にからみ合わせる、隙間の多い織り方である。からみ織りは、本数の少ない織物を目ずれしないように織ることができるという特長を有する。綾織りは、経糸、緯糸共に最小３本ずつを用い、はっきりした斜線が見える密度の高い織り方である。平織りよりもソフトで、かつ、ドレープ性があるという特長を有する。
従って、朱子織りで織られたクロス及び模紗織りで織られたクロスを、特に好ましく用いることができる。

また、前記実施形態の成形品１０の製造工程においては、リブ成形用凹部３１ａを有する可動金型３１を、成形品１０の表側を形成する固定金型３２の上側に配するものとして説明したが、これに制限されない。例えば、リブ成形用凹部を有する金型を固定金型とし、成形品１０の表側を形成する可動金型の下側に配してもよい。

１０ 成形品
１１ 構造層
１２ リブ部
１３ 第１の成形材料
１４ 補強層
１４ａ 補強材料
１７ 間隙
１８ 柄材
２０ 表面素材層
２１ 第２の成形材料
３０ 金型
Ｌ１，Ｌ２ 大きさ

Claims (4)

1. シートモールディングコンパウンド又はバルクモールディングコンパウンドを含む第１の成形材料により構成され、一方の面側に形成されたリブ部を有する構造層と、
   前記構造層の他方の面側に固着され、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強層と、
   前記補強層に固着され、所定の大きさを有する加飾用の柄材を含有するバルクモールディングコンパウンドを含む第２の成形材料により構成される表面素材層と、を備え、
   前記構造層、前記補強層及び前記表面素材層が熱圧成形によって一体的に構成された成形品。
2. 前記補強層における前記間隙の大きさは、前記柄材の大きさよりも小さい請求項１に記載の成形品。
3. 前記織布又は前記不織布には、増粘剤を含む合成樹脂が添加されている請求項１又は２に記載の成形品。
4. 補強用のリブ部を成形可能な金型内に、シートモールディングコンパウンド又はバルクモールディングコンパウンドを含む第１の成形材料、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強材料、及び所定の大きさを有する加飾用の柄材が含有されたバルクモールディングコンパウンドを含む第２の成形材料を配置する材料配置工程と、
   前記材料配置工程によって配置された前記第１の成形材料、前記補強材料及び前記第２の成形材料を熱圧成形する熱圧成形工程と、
   を含む成形品の製造方法。

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