(57)【要約】【課題】  金型を用いて製造する樹脂成形品において、少ない工程で製造することが可能であり、かつ、優れた強度及び断熱性を有する樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形品を提供すること。【解決手段】  互いに上下に対向する金型の間に熱硬化性樹脂組成物を供給して成形する樹脂成形品１０の製造方法であって、揮発性を有するモノマー又はオリゴマーを含有する熱硬化性樹脂、ラジカル重合開始剤及び無機充填剤を必須の成分とする第１の熱硬化性樹脂組成物及び第２の熱硬化性樹脂組成物を用い、前記第１の熱硬化性樹脂組成物の硬化速度が、前記第２の熱硬化性樹脂組成物の硬化速度に比べて早くなるように調整し、前記上下に対向する金型の一方の金型側に前記第１の熱硬化性樹脂組成物を供給するとともに、他方の金型側に前記第２の熱硬化性樹脂組成物を供給し、金型を加熱することにより、前記樹脂成形品１０の中央部、又は第１の熱硬化性樹脂組成物を供給した金型寄りの中間に発泡層２を形成することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに上下に対向する金型の間に熱硬化性樹脂組成物を供給して成形する樹脂成形品の製造方法であって、揮発性を有するモノマー又はオリゴマーを含有する熱硬化性樹脂、ラジカル重合開始剤及び無機充填剤を必須の成分とする第１の熱硬化性樹脂組成物及び第２の熱硬化性樹脂組成物を用い、前記第１の熱硬化性樹脂組成物の硬化速度が、前記第２の熱硬化性樹脂組成物の硬化速度に比べて早くなるように調整し、前記上下に対向する金型の一方の金型側に前記第１の熱硬化性樹脂組成物を供給するとともに、他方の金型側に前記第２の熱硬化性樹脂組成物を供給し、金型を加熱することにより、前記樹脂成形品の中央部、又は第１の熱硬化性樹脂組成物を供給した金型寄りの中間に発泡層を形成することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記第１の熱硬化樹脂組成物の硬化速度と前記第２の熱硬化樹脂組成物の硬化速度の差を、前記熱硬化性樹脂に対する、前記ラジカル重合開始剤の配合割合の差、又はラジカル重合禁止剤の配合により調整することを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
前記第１の熱硬化樹脂組成物と前記第２の熱硬化樹脂組成物の粘度に差をつけることにより、前記第１の熱硬化性樹脂組成物と前記第２の熱硬化性樹脂組成物の混合を抑制することを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３に記載の樹脂成形品の製造方法によって製造された樹脂成形品であって、樹脂成形品の中央部、又は前記第１の熱硬化性樹脂組成物を供給した金型寄りの中間に発泡層が形成されていることを特徴とする樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱性を有する樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱硬化性樹脂等を含む熱硬化性樹脂組成物を金型に供給して成形し、浴槽や洗面台のカウンター等を構成する樹脂成形品を製造することが行われている。そして近年、これら金型を用いて成形する樹脂成形品の特性として、断熱性付与の要求が高まっている。
【０００３】
一般的に、樹脂成形品に断熱性を付与させる方法としては、樹脂成形品の意匠面の反対側（裏面）に、発泡ウレタンや発泡スチロール等の断熱部材を接着する方法等が用いられている。
【０００４】
また、他の方法として、熱硬化性樹脂組成物に中空バルーン等を配合して硬化させたり、発泡剤等を配合して硬化させたりすることによって、樹脂成形品の内部に空隙を形成させて断熱性を付与する方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５２５４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、樹脂成形品の裏面に断熱部材を接着する方法では、樹脂成形品を成形した後に断熱部材を加工して接着する工程が必要であるため、製造工程数が増加したり、製造工程が複雑化したりする問題があった。
【０００７】
また、熱硬化性樹脂組成物に中空バルーン等を配合して硬化させたり、発泡剤等を配合して硬化させたりすることによって、樹脂成形品の内部に空隙を形成さる方法では、樹脂成形品の全体に空隙が存在するために、所望の樹脂成形品の強度が得られないという問題や、中空バルーン等や発泡剤等が必要なためコストアップになるという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、金型を用いて製造する樹脂成形品において、少ない工程で製造することが可能であり、かつ、優れた断熱性及び強度を有する樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形品を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【００１０】
即ち、本発明の樹脂成形品の製造方法は、互いに上下に対向する金型の間に熱硬化性樹脂組成物を供給して成形する樹脂成形品の製造方法であって、揮発性を有するモノマー又はオリゴマーを含有する熱硬化性樹脂、ラジカル重合開始剤及び無機充填剤を必須の成分とする第１の熱硬化性樹脂組成物及び第２の熱硬化性樹脂組成物を用い、
前記第１の熱硬化性樹脂組成物の硬化速度が、前記第２の熱硬化性樹脂組成物の硬化速度に比べて早くなるように調整し、前記上下に対向する金型の一方の金型側に前記第１の熱硬化性樹脂組成物を供給するとともに、他方の金型側に前記第２の熱硬化性樹脂組成物を供給し、金型を加熱することにより、前記樹脂成形品の中央部、又は第１の熱硬化性樹脂組成物を供給した金型寄りの中間に発泡層を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、この樹脂成形品の製造方法においては、前記第１の熱硬化樹脂組成物の硬化速度と前記第２の熱硬化樹脂組成物の硬化速度の差を、前記熱硬化性樹脂に対する、前記ラジカル重合開始剤の配合割合の差、又はラジカル重合禁止剤の配合により調整することが好ましい。
【００１２】
また、この樹脂成形品の製造方法においては、前記第１の熱硬化樹脂組成物と前記第２の熱硬化樹脂組成物の粘度に差をつけることにより、前記第１の熱硬化性樹脂組成物と前記第２の熱硬化性樹脂組成物の混合を抑制することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の樹脂成形品は、前記の樹脂成形品の製造方法によって製造された樹脂成形品であって、樹脂成形品の中央部、又は前記第１の熱硬化性樹脂組成物を供給した金型寄りの中間に発泡層が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の樹脂成形品の製造方法及び樹脂成型品によれば、金型を用いて製造する樹脂成形品において、少ない工程で発泡層を有する樹脂成形品を製造することが可能であり、かつ、優れた断熱性及び強度を有する樹脂成形品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の樹脂成形品を示す概略断面図である。
【図２】第１の熱硬化性樹脂組成物の供給量を第２の熱硬化性樹脂組成物の供給量より多くしたときの樹脂成形品を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の樹脂成形品の製造方法について詳細に説明する。
【００１７】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、互いに上下に対向する金型の間に熱硬化性樹脂組成物を供給して成形する樹脂成形品の製造方法であって、揮発性を有するモノマー又はオリゴマーを含有する熱硬化性樹脂、ラジカル重合開始剤及び無機充填剤を必須の成分とする第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物を用いる樹脂成形品の製造方法である。
【００１８】
本発明で用いられる熱硬化性樹脂組成物の必須成分の熱硬化性樹脂は、通常、金型による樹脂成形が可能な熱硬化性樹脂であって、揮発性を有するモノマー又はオリゴマーを含有するものであれば特に制限なく用いることができ、具体的には、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。
【００１９】
本発明で用いられる不飽和ポリエステル樹脂は、脂肪族不飽和ポリカルボン酸、脂肪族飽和ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸等の不飽和、飽和のポリカルボン酸とジオール、トリオール、テトラオール等の有機ポリオールとの縮合反応によって得られる熱硬化性樹脂である。
【００２０】
脂肪族不飽和ポリカルボン酸としては、（無水）マレイン酸、フマル酸等、脂肪族飽和ポリカルボン酸としては、セパシン酸、（無水）コハク酸、アジピン酸等、芳香族ポリカルボン酸としては、（無水）フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等を挙げることができる。
【００２１】
有機ポリオールとしては、脂肪族ポリオール、芳香族ポリオールを挙げることができる。
【００２２】
脂肪族ポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、トリメチレングリコール、グリセリン等を挙げることができる。
【００２３】
芳香族ポリオールとしては、ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ等を挙げることができる。
【００２４】
また、これらのポリカルボン酸、有機ポリオールは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
【００２５】
本発明で用いられるエポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制限なく用いることができる。
【００２６】
このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００２７】
また、これらのエポキシ樹脂は１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
【００２８】
また、本発明で用いられるアクリル樹脂としては、通常熱硬化型として、メチルメタアクリレートモノマー、多官能のアクリルモノマー、プレポリマー、ポリマーのそれぞれ２種以上の混合物で構成されたアクリルシロップと称されるものを用いることができるが、その形態は特に限定されるものではない。
【００２９】
上記に例示した熱硬化性樹脂のなかでも、作業性や、樹脂成形品としたときの寸法安定性、難燃性、意匠性等の観点から不飽和ポリエステル樹脂を特に好適に用いることができる。
【００３０】
上記の熱硬化性樹脂に含有される揮発性を有するモノマーとしては、スチレンモノマー、メタクリル酸メチル等のアクリルモノマー等を挙げることができる。
【００３１】
また、揮発性を有するオリゴマーとしては、上記モノマーが反応したオリゴマーを挙げることができる。
【００３２】
本発明で用いられる熱硬化性樹脂組成物の必須成分のラジカル重合開始剤としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−メチルシクロヘキサン、ｔ−アルミパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物を挙げることができる。
【００３３】
なお、これらのラジカル重合開始剤は、使用する熱硬化性樹脂との反応性や成形時の金型温度に適したものを用いることができ、具体的には、１０時間半減期温度が２０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃のものを適宜選択的に用いることができる。
【００３４】
本発明で用いられる熱硬化性樹脂組成物の必須成分である無機充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、アルミナ、ガラス繊維、珪砂、タルク等の無機物を挙げることができる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。
【００３５】
無機充填剤の配合量は、熱硬化性樹脂１００質量部に対して２５０質量部以下、好ましくは９０〜２００質量部の範囲である。無機充填剤の配合量がこの範囲内であると、成形した樹脂成形品の内部に所望する発泡層を形成させることができる。
【００３６】
本発明で用いる熱硬化性樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲において、上記の成分以外に、必要に応じて他の成分を配合することができる。このような他の成分としては、例えば、公知の着色剤、離型剤等を挙げることができる。
【００３７】
以下に、本発明の樹脂成形品の製造方法について詳細に説明する。
【００３８】
本発明の樹脂成形品の製造方法では、はじめに、互いに上下に対向する金型を昇温させておき、そこに熱硬化性樹脂組成物を供給する。
【００３９】
本発明では、この互いに上下に対向する金型の間に供給する熱硬化性樹脂組成物として、第１の熱硬化性樹脂組成物と、第１の熱硬化性樹脂組成物よりも硬化速度の遅い第２の熱硬化性樹脂組成物の２種類を用いる。
【００４０】
この硬化速度の差は、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の熱硬化性樹脂に対するラジカル重合開始剤の配合割合を調整することにより変更することができる。
【００４１】
具体的には、例えば、第１の熱硬化性樹脂組成物に配合した熱硬化性樹脂１００重量部に対してラジカル重合開始剤の配合量を４．０重量部とした場合、第２の熱硬化性樹脂組成物に配合した熱硬化性樹脂１００重量部に対してラジカル重合開始剤の配合量を１．０重量部とすることにより、第１の熱硬化性樹脂組成物よりも第２の熱硬化性樹脂組成物の硬化速度を遅くすることができる。
【００４２】
また、上記の硬化速度の調整方法のほかに、第２の熱硬化性樹脂組成物にラジカル重合禁止剤を添加することによっても、第１の熱硬化性樹脂組成物よりも第２の熱硬化性樹脂組成物の硬化速度を遅くすることができる。
【００４３】
この場合に用いることができるラジカル重合禁止剤としては、通常公知のラジカル重合禁止剤、例えば、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン等を挙げることができる。
【００４４】
また、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の粘度に差をつけることがより好ましい。この場合、第１の熱硬化性樹脂組成物の粘度が第２の熱硬化性樹脂組成物の粘度より大きくなるように調整する。
【００４５】
これにより、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の混合が抑制され、第１の熱硬化性樹脂組成物と、第２の熱硬化性樹脂組成物との界面で、確実に発泡層を形成することが可能となる。
【００４６】
この場合の粘度の差は、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の混合が抑制され、界面が形成できる粘度の差であれば特に制限はないが、例えば、金型に先に供給して、金型内で下側になる方の熱硬化性樹脂組成物の粘度を１００００〜１０００００ｃＰ、好ましくは６００００ｃＰ程度、金型内で上側になる方の熱硬化性樹脂組成物の粘度を１０００〜１００００ｃＰ、好ましくは６５００ｃＰ程度とすることができる。
【００４７】
第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の粘度を調整する方法としては、熱硬化性樹脂組成物の配合成分の配合割合を変更することにより調整することが可能である。本発明では、無機充填剤の配合割合等を調整することにより粘度を調整するのが好ましい。
【００４８】
具体的には、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物に、それぞれ異なる量または形状の無機充填剤を用いて第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の粘度を調整することができる。
【００４９】
上記の条件の第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の金型への供給方法としては、上金型に注入口を有する金型を用い、まず、下金型に接するように第１の熱硬化性樹脂組成物を供給する。次に、その上に第２の熱硬化性樹脂組成物を上金型に接するまで供給する。
【００５０】
なお、この場合、下金型に接する第１の硬化性樹脂組成物が、樹脂成型品とした場合の裏面になり、上金型に接する第２の硬化性樹脂組成物が、樹脂成型品とした場合の意匠面となる。
【００５１】
また、このときの第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の供給量は、第１の熱硬化性樹脂組成物の供給量を、第２の熱硬化性樹脂組成物の供給量の同等以下にするのが好ましい。
【００５２】
この条件とすることにより、樹脂成形品の厚みに対して、中央部から裏面寄りの中間に確実に発泡層を形成することが可能となる。なお、第１の熱硬化性樹脂組成物と第２の熱硬化性樹脂組成物の供給順および上下の順は、逆にしてもよい。
【００５３】
また、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物を金型に供給するときの、金型の初期温度は、第１又は第２の熱硬化性樹脂組物の硬化が進行し、かつ熱硬化性樹脂組物に配合した熱硬化性樹脂に含有されたモノマー又はオリゴマーが揮発しない温度であればよい。
【００５４】
この金型の初期温度としては、通常、下金型の初期温度範囲が８０〜１２０℃、好ましくは１１０℃、上金型の初期温度範囲が４０〜１００℃、好ましくは６０〜８０℃の範囲である。
【００５５】
金型をこの初期温度とすることにより、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の硬化が、金型側から中心に向かって進行する。
【００５６】
そして、この状態で、上下に対向する金型の温度をほぼ同じ温度に昇温して加熱する。
【００５７】
加熱温度は、熱硬化性樹脂に含有されたモノマー又はオリゴマーの揮発が開始する温度以上であって、熱硬化性樹脂組成物が硬化する温度であれば特に制限はないが、通常、１４０〜２００℃、好ましくは１５０℃である。
【００５８】
これにより、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の界面で、熱硬化性樹脂に含有されたモノマー又はオリゴマーの揮発により発泡が開始するとともに、熱硬化性樹脂組成物の硬化が更に進行し、樹脂成形品が形成される。
【００５９】
このように、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の各成分特性を考慮して硬化させることにより、図１に示すように、樹脂成形品１０の内部の中央部から裏面（Ｂ）の中間の所望の位置に発泡層２を形成させることが可能となる。
【００６０】
即ち、意匠面（Ａ）から発泡層２までの第２の熱硬化性樹脂組成物の硬化層４の厚みを、裏面（Ｂ）から発泡層２までの第１の熱硬化性樹脂組成物の硬化層３の厚みよりも大きくとることができ、少ない工程で優れた断熱性及び強度を有する樹脂成形品１０を製造することができる。
【００６１】
なお、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物の金型への供給時に、第１の熱硬化性樹脂の供給量を第２の熱硬化性樹脂組成物より多くした場合には、図２に示す樹脂成形品１１のように、第２の熱硬化性樹脂組成物の硬化層４が、第１の熱硬化性樹脂組成物の硬化層３の厚みよりも小さくなり、発泡層２により意匠面（Ａ）に見た目の悪影響を及ぼしたり、所望する樹脂成形品の強度が得られない場合がある。
【００６２】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００６３】
（実施例１）
樹脂成形品を以下の手順で作成した。
【００６４】
まず、揮発性を有するモノマーとしてスチレンモノマーを含有する熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂（昭和高分子社製  リゴラック１５８ＢＱＴ）１００質量部に対して、無機充填剤としての炭酸カルシウム（日東粉化工業社製  ＳＳ＃３０）を、第１の熱硬化性樹脂組成物では１８０質量部を混合し、第２の熱硬化性樹脂組成物では１００質量部を混合した。
【００６５】
この混合した後の第１の熱硬化性樹脂組成物の粘度は６００００ｃＰ、第２の熱硬化性樹脂組成物の粘度は６５００ｃＰであった。
【００６６】
次に、第１の熱硬化性樹脂組成物として、ラジカル重合開始剤１（化薬アクゾ社製  カヤカルボンＡＩＣ−７５（１０時間半減期温度：９６℃））４．０質量部、第２の熱硬化性樹脂組成物として１．０質量部を配合して第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物を得た。
【００６７】
次に、注入口を上金型側に有する７ｍｍ間隔で上下に対向した平板形状の金型内に、金型の総体積の５０％分の第１の熱硬化性樹脂組成物を供給した（この状態では金型内の上部に空間がある状態である）。
【００６８】
その後、金型の残りの体積５０％分の空間に、第２の熱硬化性樹脂組成物を上金型に接するまで供給し、金型内に１００％、第１及び第２の熱硬化性樹脂組成物を供給した。供給時の金型の初期温度は上金型を８０℃、下金型を１１０℃とした。
【００６９】
その後、上下の金型を１５０℃まで昇温させて、その状態で１時間加熱することで平板の樹脂成形品を得た。
【００７０】
（実施例２）
上金型の初期温度を６０℃とした以外は実施例１と同様にして平板の樹脂成形品を得た。
【００７１】
（実施例３）
第１の熱硬化性樹脂組成物の供給量を、金型の総体積の３０％とした以外は実施例１と同様にして平板の樹脂成形品を得た。
【００７２】
（実施例４）
第１の熱硬化性樹脂組成物のラジカル重合開始剤として、ラジカル重合開始剤２（化薬アクゾ社製  トリゴノックス１２１−５０Ｅ（１０時間半減期温度：７１℃））を用いた以外は実施例１と同様にして平板の樹脂成形品を得た。
【００７３】
（比較例）
第２の熱硬化性樹脂組成物のラジカル重合開始剤１の配合割合を４．０質量部とし、第１の熱硬化性樹脂組成物の供給量を、金型の総体積の７０％とした以外は実施例１と同様にして樹脂成形品を得た。
【００７４】
上記のようにして得た実施例１〜４及び比較例の各樹脂成形品について以下の評価及び測定を行った。
【００７５】
［断面評価］
各樹脂成形品を切断した切断面の状態を、目視にて以下の基準で評価した。
◎：発泡層が樹脂成形品の中央より低温側（図１参照）にある
○：発泡層が樹脂成形品の中央付近にある
×：発泡層なし、あるいは、発泡層が樹脂成形品の意匠面側（図２参照）にある
【００７６】
［衝撃強度］
各樹脂成形品のｉｚｏｄ衝撃強度（ノッチなし）を測定した。また、測定結果からの評価を以下の基準で行った。
○：３ＫＪ／ｍ２以上
×：３ＫＪ／ｍ２未満（対象なし）
【００７７】
［断熱性能］
得られた樹脂成形品を３０℃の乾燥機に１日間放置して、樹脂成形品の温度を３０℃にし、その樹脂成形品を１００℃のホットプレートに載置してから樹脂成形品の表面温度が５０℃になるまでの時間を測定した。
【００７８】
上記の断面評価、衝撃強度、断熱性能の評価結果及び測定結果を表１に示す。
【００７９】
【表１】
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【００８０】
表１より、実施例の樹脂成形品の断面評価は、比較例の樹脂成形品の断面評価に比べて良好な結果であった。
【００８１】
断面評価において、発泡層が意匠面側に形成された比較例の衝撃強度は高い結果であったが、断熱性能は実施例１〜４に比べてともに劣っていた。
【００８２】
これらの結果から、実施例１〜４の樹脂成形品は比較例の樹脂成形品と比較して、断面評価、衝撃強度、断熱性能の各項目において、バランスのよい樹脂成形品であることが確認された。
【符号の説明】
【００８３】
１０  樹脂成形品
２    発泡層
【図１】
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【図２】
2014076616.tif 000005