(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さが０．５〜１２ｍｍである強化繊維としての短繊維、充填剤及び熱硬化性樹脂からなり、強化繊維含有率が１５重量％以下である成形材料をプレス成形して得られる人造大理石浴槽であって、該浴槽底面裏面にリブを設け、かつ、該浴槽底面裏面リブ内及び該浴槽底面に、ストランドもしくはロービング、またはそれらの織物からなる連続繊維が一体成形されている人造大理石浴槽であることを特徴とする人造大理石浴槽。
【請求項２】
人造大理石浴槽の側面及び上縁面の裏面側に、繊維強化樹脂補強層を後成形して設けたことを特徴とする請求項１記載の人造大理石浴槽。
【請求項３】
浴槽底面裏面のリブの形状が、高さ１０〜１００ｍｍかつ幅１〜１０ｍｍの範囲で、底面裏面のリブにあっては、そのリブが浴槽の長手方向及び幅方向に少なくとも２本以上配置されていることを特徴とする請求項１記載の人造大理石浴槽。
【請求項４】
あらかじめ浴槽底面裏面にリブを有するプレス成形用一般浴槽金型のリブ型内に、ストランドもしくはロービング、またはそれらの織物からなる連続繊維を配置し、次いで、長さが０．５〜１２ｍｍである強化繊維としての短繊維、充填剤及び熱硬化性樹脂からなり、強化繊維含有率が１５重量％以下である成形材料を金型内に投入して一体成形して人造大理石浴槽を得た後、該人造大理石浴槽の側面及び上縁面の裏面側に繊維強化補強層を後成形で設け浴槽を補強することを特徴とする人造大理石浴槽の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽底面裏面にリブを有し、リブ及び／又は裏面に連続繊維を用いることで、軽量性に優れ、かつ光沢、深み感等の大理石質感が付与されたプレス成形法による人造大理石浴槽及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、人造大理石浴槽の製造は、表面にゲルコート層を設けた注型法によるものが多くを占めている。また、人造大理石浴槽をＢＭＣ成形材料やＳＭＣ成形材料をプレス成形法により、製造することも知られている。
【０００３】
しかし、注型法による人造大理石浴槽の製造は、ゲルコート塗布等生産工程が煩雑で、樹脂の硬化に時間を要し、生産性を劣すものであった。また、こうして得られる人造大理石浴槽製品は、強度を出すため肉厚に成形するため重たくなり、搬送に不便で、浴槽の施工性に劣るものであった。
【０００４】
また、ＢＭＣ成形材料またはＳＭＣ成形材料での人造大理石浴槽の製造は、プレス成形法により生産工程の煩雑さは軽減された。しかし、プレス成形に用いるＢＭＣ成形材料あるいはＳＭＣ成形材料自体の短繊維強化材の含有量が、極めて少ない為、該成形材料を多量に用いて浴槽の厚みを厚く成形することで、人造大理石浴槽の強度を確保している。こうしたＢＭＣ成形材料あるいはＳＭＣ成形材料による人造大理石浴槽も又、注型法による製品同様、重たく、搬送に不便で、浴槽の施工性に劣るものであった。したがって、人造大理石浴槽の底面裏面にリブを有するものは知られていない。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、搬送に便利な軽量性に優れ、高強度を有し、かつ光沢、深み感等の大理石質感を有するプレス成形法による人造大理石浴槽及びそ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】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、浴槽底面裏面にリブを有するプレス成形用一般浴槽金型を用いて、人造大理石浴槽を製造する方法を鋭意研究の結果、強化繊維含有率が１５重量％以下の成形材料を成形する際、該浴槽底面裏面リブ内及び該浴槽底面に、ストランドもしくはロービング、またはそれらの織物からなる連続繊維を一体成形すること、更に、成形された浴槽の側面及び上縁面の裏面側に繊維強化樹脂（ＦＲＰと言う）補強層を後成形で設けることで十分課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、長さが０．５〜１２ｍｍである強化繊維としての短繊維、充填剤及び熱硬化性樹脂からなり、強化繊維含有率が１５重量％以下である成形材料をプレス成形して得られる人造大理石浴槽であって、該浴槽底面裏面にリブを設け、かつ、該浴槽底面裏面リブ内及び該浴槽底面に、ストランドもしくはロービング、またはそれらの織物からなる連続繊維が一体成形されている人造大理石浴槽であることを特徴とする人造大理石浴槽、及び、あらかじめ浴槽底面裏面にリブを有するプレス成形用一般浴槽金型のリブ型内に、ストランドもしくはロービング、またはそれらの織物からなる連続繊維を配置し、次いで、長さが０．５〜１２ｍｍである強化繊維としての短繊維、充填剤及び熱硬化性樹脂からなり、強化繊維含有率が１５重量％以下である成形材料を金型内に投入して一体成形して人造大理石浴槽を得た後、該人造大理石浴槽の側面及び上縁面の裏面側に繊維強化補強層を後成形で設け浴槽を補強することを特徴とする人造大理石浴槽の製造方法の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明のプレス成形法の成形材料とは、強化繊維としての短繊維、充填剤、熱硬化性樹脂からなる通常の人造大理石浴槽製造用成形材料である。これは、ＳＭＣ成形材料、ＢＭＣ成形材料を含むものである。但し、この成形材料中の強化繊維含有率が、好ましくは１５重量％以下であり、強化繊維の長さが好ましくは０．５〜１２ｍｍである。１５重量％より多くの強化繊維を含有させた場合、浴槽を成形した場合、製品面に波打ち等の外観不具合を生じ、質感を損なう。この強化繊維は、ガラス繊維が代表的であるが、炭素繊維、アラミド繊維、その他ビニロン繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維を単独あるいは併用して用いることができる。形態は、チョップドストランドが好ましい。この成形材料に含まれる樹脂は、好ましくは不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂等が使用できる。この充填剤とは、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク、アルミナ粉、シリカパウダー、ガラス粉、ガラスビーズ、マイカ、セルロース等が挙げられ、これらの１種以上を混合して用いることができる。
【００１０】
本発明の浴槽底面裏面にリブを有する人造大理石浴槽とは、浴槽の底面裏面にリブを有するだけでなく、上縁面の裏面にもリブを有する浴槽である。そのリブの形状は、その高さが好ましくは１０〜１００ｍｍで、厚さが好ましくは１〜１０ｍｍである。底面のリブにあっては、そのリブが好ましくは浴槽の長手方向及び幅方向に少なくとも２本以上、より好ましくは２〜１０本配置されている人造大理石浴槽である。上縁面の裏面とは、浴槽の縁であって、通常浴槽内と浴槽外とを仕切る厚みある層部分である。
【００１１】
底面裏面のリブ配置について詳しく説明する。浴槽の長手方向と幅方向の２本以上のリブは好ましくは格子状に直角に交差するよう配置されており、各リブの間隔は好ましくは３０〜２００ｍｍ、さらに好ましくは５０〜１５０ｍｍの範囲である。
【００１２】
一体成形される連続繊維とは、繊維強化プラスチックで用いられる繊維強化材として用いられる好ましくはガラス繊維が代表的であるが、炭素繊維、アラミド繊維、その他ビニロン繊維、ポリエステル繊維などを単独或いは併用して用いることができる。その形態は、好ましくはストランド、ロービング等のひも状の物の他に、これらを用いた織物、例えばロービングクロス等の形態のものである。また、これらの連続繊維は、プレス成形をする成形材料に用いるのと同じコンパウンドを含浸したプリプレグとしたものを用いることもできる。この目付量は、好ましくは３００〜９００g/m2である。
【００１３】
浴槽底面裏面のリブ内及び／又は浴槽底面裏面に連続繊維を一体成形するとは、あらかじめ、前記の連続繊維をプレス成形用一般浴槽金型の浴槽底面のリブ形状内に挿入し、浴槽底面の形状に裁断した連続繊維強化材を金型底面部に少なくとも１枚配置した後、成形材料を金型内に投入して、プレス成形することである。リブ形状内へ連続繊維の挿入量は、好ましくは目付量３００〜９００g/m2の連続繊維、または、そのプリプレグをリブ高さに裁断したものを好ましくは１枚である。これにより、浴槽底面裏面のリブ内、及び／又は底面裏面に配置された連続繊維と成形材料とが強固に一体となったプレス成形法による人造大理石浴槽を得ることができる。この方法によれば、強化繊維含有率が１５重量％以下の成形材料であっても、成形時にリブの欠けが発生することなく、リブ強度を確保することができる。
【００１４】
プレス成形は、金型を取り付けたプレス成形装置により行う。プレス成形の条件は、金型のコア型（雄型）温度が１００〜１６０℃、より好ましくは１２０〜１４０℃、金型のキャビ型（雌型）温度が１００〜１６０℃、より好ましくは１１０〜１３０℃の範囲で、プレス加圧力は５０〜１５０kgf/cm2、より好ましくは７０〜１２０kgf/cm2の範囲である。加圧時間は成形品の肉厚により３〜１５分の範囲から適宜設定できる。
【００１５】
ここで、プレス成形に用いる金型は、コア型（雄型）が上型、リブ形状を有するキャビ型（雌型）が下型としてプレス成形装置に取り付けられている一般浴槽用金型である。
【００１６】
本発明のプレス成形法での人造大理石浴槽の厚みは、好ましくは２〜１０ｍｍ、軽量性付与のために更に好ましくは、２．５〜６ｍｍである。
【００１７】
また、本発明で用いるプレス成形用金型としては、裏面にリブを有する従来のＳＭＣ製一般浴槽の成形に用いている金型を使用することができる。このＳＭＣ製一般浴槽とは、表面が無模様で単色のＦＲＰ製浴槽である。
【００１８】
プレス成形した人造大理石浴槽の側面及び上縁面の裏面に設けるＦＲＰ補強層は、熱硬化性樹脂と繊維強化材との硬化物層である。熱硬化性樹脂としては例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。
【００１９】
繊維強化材としては、ガラス繊維が代表的であるが、炭素繊維、アラミド繊維、その他ビニロン繊維、ポリエステル繊維などを単独或いは併用して用いることができる。その形態は、クロス、チョップドストランドマット、コンティニアスストランドマット等が挙げられ、これらを単独或いは、併用して用いることができる。また、このＦＲＰ補強層の形成方法としては、ハンドレイアップ法が代表的であるが、スプレーアップ法、レジントランスファー法等を用いることができる。あるいは、上述の熱硬化性樹脂と繊維強化材とであらかじめ作製したプリプレグを浴槽裏面に貼り付けた後、硬化させることで形成することができる。
【００２０】
このＦＲＰ補強層は、プレス成形した人造大理石浴槽の補強が目的であって、プレス成形した浴槽と強固に接着されている必要があるため、ＦＲＰ補強層を設ける前に、浴槽の裏面の脱脂あるいはサンディングをすることが好ましい。
【００２１】
ＦＲＰ補強層を形成する範囲は、好ましくは浴槽の側面の裏面及び上縁面の裏面であって、槽の側面にあっては、浴槽の周方向に連続してＦＲＰ補強層を設けていることが好ましい。
【００２２】
ＦＲＰ補強層の厚さは、好ましくは０．１〜１５ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜５ｍｍである。また、ＦＲＰ補強層の繊維含有率は好ましくは１５〜６０重量％の範囲、さらに好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定できる。
【００２３】
本発明の人造大理石浴槽の製造方法は、あらかじめ浴槽底面裏面にリブを有するプレス成形用一般浴槽金型のリブ型内に連続繊維を配置し、次いで、強化繊維含有率が１５重量％以下の成形材料を金型内に投入して一体成形して人造大理石浴槽を得た後、該人造大理石浴槽の側面及び上縁面の裏面側に繊維強化補強層を後成形で設け浴槽を補強することにより、人造大理石浴槽が得られる。
【００２４】
本発明の浴槽は、底面裏面にリブを有し、当該部に連続繊維が一体成形されたプレス成形人造大理石浴槽で、更に、浴槽側面裏面にＦＲＰ補強層をあと成形で設けて補強したものであって、軽量、高強度で、光沢、深み感等の大理石質感が付与されたものである。
【００２５】
【実施例】
以下に、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２６】
実施例１
表１に示すＢＭＣ成形材料とし、現有のＳＭＣ浴槽成形用金型を用いて浴槽をプレス成形した。この際、あらかじめ、リブ高さと同じ幅に裁断した５７０ｇ／ｍ2ガラスロービングクロスを底面の全てのリブ内に各１枚挿入し、更に底面と同じ形状に裁断した５７０ｇ／ｍ2ガラスロービングクロスを１枚金型底面に敷いて、ＢＭＣ成形材料と一体成形した。成形品の肉厚は３ｍｍで、リブ欠け等の欠陥無く成形することができた。
【００２７】
実施例２
実施例１の浴槽側面の裏面にハンドレイアップ法で４５０ｇ／ｍ2のチョップドストランドマット２枚積層することでＦＲＰ層補強を設けた。ＦＲＰ補強層の厚さは１．５ｍｍであった。積層用樹脂には不飽和ポリエステル樹脂を用いた。
【００２８】
比較例１
表１に示す人造大理石用ＢＭＣ成形材料のみを用い、リブ等に連続繊維を用いないで、実施例で使用した現有のＳＭＣ浴槽成形用金型を用いて人造大理石浴槽をプレス成形した。得られた浴槽裏面底面リブの先端部からクラックが発生し、人造大理石浴槽を得ることができなかった。
【００２９】
比較例２
ガラス繊維強化材の含有率が２５重量％の人造大理石用ＳＭＣ成形材料に代えて、現有のＳＭＣ浴槽成形用金型を用いて浴槽をプレス成形した。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
実施例１、２、比較例１、２の人造大理石浴槽は、同じ一般浴槽金型を用いて成形したもので、その性能評価を表２に示した。
【００３２】
【表２】
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*1 成形品表面に発生する材料の波打ち現象
*2 浴槽に水を上縁面一杯まで水を入れた時の長側面中央部の変形量。
【００３３】
実施例によれば、従来の注型法等による人造大理石浴槽よりも軽量で、従来使用されているＳＭＣ浴槽と同等以上の剛性を確保した人造大理石浴槽を得ることができた。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、プレス成形法の成形材料で得られる人造大理石浴槽であって、浴槽裏面にリブを設け、かつ、浴槽底面リブ内及び／又は浴槽底面裏面に連続繊維が一体成形されたことにより、搬送に便利な軽量性に優れ、高強度を有し、光沢、深み感等の大理石質感を有するプレス成形法による人造大理石浴槽を提供できる。本発明の浴槽は、従来の注型法等による人造大理石浴槽よりも軽量で、従来使用されているＳＭＣ一般浴槽と同等以上の剛性を確保した人造大理石浴槽を提供できる。また、リブを有する人造大理石浴槽の成形に、従来のＳＭＣ製浴槽成形用金型を用いることが可能な為、新規に金型を作製する必要がなく製品のコストダウンが可能となる。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の実施例及び比較例に用いたＳＭＣ一般浴槽用金型で成形した浴槽の長手方向の断面図である。
【図２】  図２は、本発明の実施例及び比較例に用いたＳＭＣ一般浴槽用金型で成形した浴槽の裏面図である。
【図３】  図３は、実施例１の浴槽底面部の部分の拡大断面図である。
【図４】  図４は、実施例２の浴槽側面部の部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
（ａ）…人造大理石浴槽底面裏面リブ
（ｂ）…該（ａ）と直交する人造大理石浴槽底面裏面リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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