(57)【要約】【課題】より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有する成形体を製造すること。【解決手段】成形材料２を下型９の第２の型面８の上に第３の型面１０と対向させて配置した後、上型７を下降させ、成形材料の上面に移動型１１の第３の型面１０を接触させた状態で成形材料を加圧し、このとき、移動型により成形材料に加える圧力を上型により成形材料に加える圧力より低くし、次いで移動型により成形材料に加える圧力を上型により成形材料に加える圧力よりも高い圧力で第３の型面に接触する成形材料を加圧する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース色となる第１のＳＭＣと、前記第１のＳＭＣと色調の異なる第２のＳＭＣとを層状に重ね合わせた平面視矩形状の成形材料を金型の内部において加圧し、前記第１のＳＭＣ及び前記第２のＳＭＣに含有する樹脂コンパウンドを流動させて流れ模様を有する成形体を製造する成形体の製造方法であって、
前記金型は、昇降可能であり、第１の型面を有する上型と、この上型の最下点において前記第１の型面との間に前記成形体の形状に対応するよう離れて位置する第２の型面を有する下型と、前記上型に対して上下方向に移動可能であり、前記第１の型面に連続する第３の型面を有し、この第３の型面は、前記成形材料の少なくともコーナー部とは非接触とされた移動型とを備え、
前記成形材料を前記下型の前記第２の型面の上に前記第３の型面と対向させて配置した後、前記上型を下降させ、前記成形材料の上面に前記移動型の前記第３の型面を接触させた状態で前記成形材料を加圧し、このとき、前記移動型により前記成形材料に加える圧力を前記上型により前記成形材料に加える圧力より低くし、次いで前記移動型により前記成形材料に加える圧力を前記上型により前記成形材料に加える圧力よりも高い圧力で前記第３の型面に接触する前記成形材料を加圧する
ことを特徴とする成形体の製造方法。
【請求項２】
前記上型は、前記第１の型面を有する上型本体と、この上型本体にバネを介して連結された上型ベースとを備え、前記上型の最下点において前記バネの収縮をともなう前記上型ベースの下降によって前記移動型により前記成形材料に加える圧力を前記上型により前記成形材料に加える圧力よりも高くすることを特徴とする請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項３】
前記移動型は、前記上型本体から上方に突出し、前記バネが縮みきる前に前記上型ベースと接触可能な高さを有し、前記移動型が前記上型に追随して下降し、かつ前記上型ベースの下降による圧力が前記移動型に加わることを特徴とする請求項２に記載の成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、人工大理石等のマーブル調の柄を有する成形体は、その高い意匠性から浴槽等に多く使用されている。
【０００３】
このような成形体は、通常、補強繊維材に熱硬化型の樹脂コンパウンドを含浸させたＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド、Sheet Molding Compounds）を金型にて加熱加圧成形することにより製造するのが一般的である。
【０００４】
これまでに、マーブル調の柄を有するＳＭＣ成形体を製造するために、色調の異なる２種のＳＭＣを積層した積層物を金型へ配置して成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この方法によれば、金型内での溶融した樹脂コンパウンドの流動による混合撹拌によりマーブル調の柄を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１０８５１５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、そのような従来のマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形体の成形方法においては、２種のＳＭＣの上下の金型に接する表層付近では、樹脂コンパウンドの流動せん断力が小さくなる。また、ＳＭＣの中央部分ではＳＭＣ中の樹脂コンパウンドの流動距離が短くなる。
【０００７】
このため、成形時の混合、流動性が弱く、異なる色の濃淡の境界が鮮明な柄となったり、成形体の縁に近い部分と中央部で不均一な柄となったりし、天然大理石の風合いと異なった不自然なものとなるといった問題があった。
【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、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有する成形体を製造することのできる成形体の製造方法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】
すなわち、本発明の成形体の製造方法は、ベース色となる第１のＳＭＣと、第１のＳＭＣと色調の異なる第２のＳＭＣとを層状に重ね合わせた平面視矩形状の成形材料を金型の内部において加圧し、第１のＳＭＣ及び第２のＳＭＣに含有する樹脂コンパウンドを流動させて流れ模様を有する成形体を製造する成形体の製造方法である。この製造方法において、本発明では、金型は、昇降可能であり、第１の型面を有する上型と、この上型の最下点において第１の型面との間に成形体の形状に対応するよう離れて位置する第２の型面を有する下型とを備える。また、金型は、上型に対して上下方向に移動可能であり、第１の型面に連続する第３の型面を有する移動型を備える。この移動型の第３の型面は、成形材料の少なくともコーナー部とは非接触とされている。
【００１１】
そして、本発明の成形体の製造方法では、成形材料を下型の第２の型面の上に第３の型面と対向させて配置した後、上型を下降させ、成形材料の上面に移動型の第３の型面を接触させた状態で成形材料を加圧する。このとき、移動型により成形材料に加える圧力を上型により成形材料に加える圧力より低くし、次いで移動型により成形材料に加える圧力を上型により成形材料に加える圧力よりも高い圧力で第３の型面に接触する成形材料を加圧する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の成形体の製造方法によれば、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ等の成形体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、本発明の成形体の製造方法の一実施形態を模式的に示した工程断面図である。
【図２】本発明の成形体の製造方法における移動型の概略水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１の（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、本発明の成形体の製造方法の一実施形態を模式的に示した工程断面図である。
【００１５】
成形体１の製造方法は、ベース色となる第１のＳＭＣ３と、第１のＳＭＣ３と色調の異なる第２のＳＭＣ４とを層状に重ね合わせた平面視矩形状の成形材料２を金型５の内部において加圧し、第１のＳＭＣ３及び第２のＳＭＣ４に含有する樹脂コンパウンドを流動させて流れ模様を有する成形体１を製造する製造方法である。
【００１６】
成形体１の製造方法において、金型５は、昇降可能であり、第１の型面６を有する上型７と、上型７の最下点において第１の型面６との間に成形体１の形状に対応するよう離れて位置する第２の型面８を有する下型９と備える。また、金型５は、上型７に対して上下方向に移動可能であり、第１の型面６に連続する第３の型面１０を有し、第３の型面１０は、成形材料２の少なくともコーナー部とは非接触とされた移動型１１を備える。
【００１７】
このような金型５を用いる、成形体１の製造方法は、成形材料２を下型９の第２の型面８の上に第３の型面１０と対向させて配置した後、上型７を下降させる（Ａ）工程と、成形材料２の上面に移動型１１の第３の型面１０を接触させた状態で成形材料２を加圧する（Ｂ）工程を含む。（Ｂ）工程では、移動型１１により成形材料２に加える圧力を上型７により成形材料２に加える圧力より低くする。
【００１８】
また、成形体１の製造方法は、（Ｂ）工程に次いで移動型１１により成形材料に加える圧力を上型７により成形材料２に加える圧力よりも高い圧力で第３の型面１０に接触する成形材料２を加圧する（Ｃ）工程を含む。
【００１９】
上記（Ａ）工程、（Ｂ）工程および（Ｃ）工程について以下に詳述する。
（１）（Ａ）工程
（Ａ）工程においては、ベース色となる第１のＳＭＣ３と、第１のＳＭＣ３と色調の異なる第２のＳＭＣ４をたとえば３層以上の層状に重ね合わせた、平面視矩形状の成形材料２をあらかじめ用意しておく。成形材料２を下型９の第２の型面８の上に配置する。このとき、成形材料２は、移動型１１の第３の型面１０と対向させる。本実施形態では、第２の型面８は凸状形状を有しており、成形材料２は第２の型面８の頂部に配置される。このように成形材料２を第２の型面８の上に配置した後、上型７を下降させる。本実施形態では、上型７の第１の型面６は凹状形状を有している。上型７の最下点において、下型９の第２の型面８と上型７の第１の型面６との間には、成形体１の形状に対応した成形空間が形成される。
【００２０】
第１のＳＭＣ３および第２のＳＭＣ４は、補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させたものである。補強繊維材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ケブラー繊維等が例示される。
【００２１】
補強繊維材に含浸させる樹脂コンパウンドとしては、通常、ＳＭＣに用いられる樹脂であれば、特に限定されない。例えば、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を単独または２種類以上を併用したものが例示される。このような樹脂コンパウンドには、必要に応じて、硬化剤やサイズ剤等を添加することができる。
【００２２】
第１のＳＭＣ３と第２のＳＭＣ４の色は、製造する成形体１の色および模様に応じて着色することが可能であり、特に限定されない。たとえば、樹脂コンパウンドに染料、顔料、着色用のトナー等を添加することにより着色することができる。
【００２３】
また、第１のＳＭＣ３と第２のＳＭＣ４の樹脂コンパウンドには、金型５の内部において流動して流れ模様が形成されるのを阻害しない程度において、低収縮剤、無機充填剤、離型剤、硬化促進剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を必要に応じて添加することができる。
【００２４】
第１のＳＭＣ３と第２のＳＭＣ４の大きさとしては、例えば、厚みが１ｍｍ〜５ｍｍであり、幅が０．７５ｍ〜１．５ｍであり、長さが４００ｍｍ〜６００ｍｍの範囲内が例示される。上記の範囲内にあれば、製造工程における成形材料２の取り扱いが良好となる。
【００２５】
成形材料２の層構成は、最上層と最下層を第１のＳＭＣ３とし、最上層と最下層との間に、第２のＳＭＣ４を少なくとも１枚配置したものが例示される。
【００２６】
金型５は、上型７と下型９に加えて、上型７に対して上下方向に移動可能であり、第１の型面６に連続する第３の型面１０を有する移動型１１を備えている。図２に示すように、第３の型面１０は、成形材料２の少なくともコーナー部とは非接触とされており、この非接触とされたコーナー部には、上型７が接触するように形成されている。
【００２７】
なお、上型７は、第１の型面６を有する上型本体１２と、この上型本体１２にバネ１３を介して連結された上型ベース１４とを備えたものが好ましい。また、上型ベース１４は、略板状の部材であって、上型本体１２の貫通孔１７と対向する部分に凹部１８が設けられているものが好ましい。
【００２８】
本実施形態では、上型本体１２は、第１の型面６の一部に上型本体１２を上下に貫通する貫通孔１７が設けられており、この貫通孔１７に移動型１１が上型本体１２に対し上下方向に移動可能に収容されている。
【００２９】
このような上型本体１２と上型ベース１４を連結するバネ１３には、上型ベース１４の重量に十分対抗し得る弾性力が発生する圧縮コイルバネ等が例示される。
【００３０】
また、上型本体１２と上型ベース１４とを連結する部材としては、上記のとおりのバネ１３以外の弾性体も適宜用いることができる。また、移動型１１と上型ベース１４の間にも、上型本体１２と上型ベース１４を連結するバネ１３より弾性力が小さいバネを介在させるようにしてもよい。
【００３１】
移動型１１については、上型本体１２から上方に突出し、バネ１３が縮み始める前は上型ベース１４とは非接触であり、バネ１３が縮みきる前に上型ベース１４と接触可能な高さを有するものが好ましい。こうすることによって、移動型１１が上型７に追随して下降し、かつ上型ベース１４の下降による圧力を移動型１１に加えることができる。
【００３２】
また、移動型１１の第３の型面１０は、上記のとおり、矩形形状の成形材料２の少なくともコーナー部とは非接触とされているが、成形材料２が対向する一組の長辺部を有する場合、図２に示すように、コーナー部に加え、成形材料２の長辺部の中央部とも非接触とすることができる。
【００３３】
本実施形態では、移動型１１の上部にストッパー１５を備え、移動型１１は、第３の型面１０が上型７の第１の型面６よりも下方に突出しないようにしている。ストッパー１５は、下面が上型本体１２において貫通孔１７の外側に位置する上面と接触可能とされている。ストッパー１５の形状は、第３の型面１０が上型７の第１の型面６よりも下方に突出しない限り、特に制限されることはない。例えば、円形や矩形等の形状が例示される。
（２）（Ｂ）工程
（Ｂ）工程においては、（Ａ）工程に次いで、上型７の下降にともない成形材料２の上面に、移動型１１の第３の型面１０と上型７の第１の型面６とを接触させた状態で成形材料２を加熱加圧する。
【００３４】
成形材料２の成形条件は、第１のＳＭＣ３と第２のＳＭＣ４の樹脂コンパウンドの物理化学的性質や、第１のＳＭＣ３と第２のＳＭＣ４の大きさ、厚み、重ね合わせた枚数等に応じて適宜変更することができる。例えば、プレス圧力として３ＭＰａ〜１０ＭＰａ、金型温度として１２５〜１５０℃の範囲が例示される。
【００３５】
本実施形態では、移動型１１は、ストッパー１５の下面が上型本体１２の上面と接触しており、上型本体１２に支持されている。このため、第１の型面６と第２の型面８は連続する型面を形成している。また、上型本体１２、上型ベース１４および移動型１１は一緒に下降する。第１の型面６と第３の型面１０が成形材料２の上面に接触すると、移動型１１は、上型７に対して上下方向に移動可能であるため、上型本体１２の下降とは別に、成形材料２の上面に接触したままの状態でとどまる。このため、見かけ上は、移動型１１は上型本体１２に対して上方に移動するようになる。その結果、第３の型面１０と接触する成形材料２に移動型１１より加える圧力は、上型７により成形材料２に加える圧力より低くなり、成形材料２には、第１の型面６と接触する部分と第３の型面１０と接触する部分との境界面においてせん断力が生ずる。生じたせん断力によって、成形材料２は水平方向に切断される。具体的には、矩形形状の成形材料２において、第３の型面１０と接触しない少なくともコーナー部は、このときの切断により他の部分から分離して下型９の第２の型面８に沿って流れ落ちる。上記のように、成形材料２の長辺部の中央部も第３の型面１０と非接触とした場合は、長辺部の中央部も同様に切断され、他の部分から分離されて流れる。このようにして分離された成形材料２は分離されない場合と比較して流れやすくなっているため、第２のＳＭＣ４に含有していた樹脂コンパウンドがベース色となる第１のＳＭＣ３に含有していた樹脂コンパウンドの中を良好に流動し、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を形成する。
（３）（Ｃ）工程
（Ｃ）工程においては、（Ｂ）工程に次いで、上型７の最下点において、移動型１１により成形材料２に加える圧力を上型７により成形材料２に加える圧力よりも高い圧力で第３の型面１０に接触する成形材料２を加圧し、加熱成形する。なお、上型７が最下点に到達した後で、移動型１１を移動させるようにしても良いが、必要に応じてその前に、移動型１１を上型７に追随させて移動させて成形材料２を加圧してもよい。すなわち、（Ｂ）工程において成形材料２の上面に接触した状態でとどまっていた移動型１１は、上型本体１２から上方に突出する部分において、バネ１３が縮みきる前に上型ベース１４に接触する。このため、移動型１１により成形材料を加圧することができる。
【００３６】
本実施形態では、上型ベース１４はバネ１３を介して上型本体１２に連結されている。したがって、上型ベース１４は、上型７の最下点であっても上型本体１２に対しバネ１３が収縮する範囲内で下降可能である。上記のとおり、移動型１１は上型ベース１４と接触しているので、上型ベース１４は、移動型１１を下方に押圧する。このため、第３の型面１０に接触する成形材料２に加わる圧力は、上型７により成形材料２に加わる圧力より高くなり、第３の型面１０の付近に滞っていた成形材料２が、上型７の第１の型面６と下型９の第２の型面８との間の成形空間に流れる。これにより、上型７側の成形体１の成形面がほぼ良好に形成される。
【００３７】
このような（Ｃ）工程を経て、金型５から脱型することにより、表面から柄が透過して見え、また、混ざり合った樹脂コンパウンドがベース色と柄色との境界部分で部分的に表出する自然なマーブル調の柄を有する成形体１が得られる。
【００３８】
上記のとおりの成形体の製造方法は、成形材料２の加熱加圧成形時にせん断力を生じさせ、成形材料２の一部を切断、分離させ、分離した部分を流動させることができる。このため、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有する成形体１を製造することができる。しかも、成形体１の製造は、加熱加圧成形により一度に実現され、連続的に製造することが可能となり、成形体１の生産性の向上を図ることができる。
【００３９】
なお、以上の成形体の製造方法は、浴槽をはじめとして洗面化粧台のカウンター、流し台のカウンター等に幅広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  成形体
２  成形材料
３  第１のＳＭＣ
４  第２のＳＭＣ
５  金型
６  第１の型面
７  上型
８  第２の型面
９  下型
１０  第３の型面
１１  移動型
１２  上型本体
１３  バネ
１４  上型ベース
１５  ストッパー
【図２】
2015214112.tif 000003
【図１】
2015214112.tif 000004