(57)【要約】【課題】簡単に効率よく合成樹脂単体のバスタブ製品を製造することができる合成樹脂製バスタブの製造方法を提供することである。【解決手段】固定型２１と可動型２２で構成されキャビティー２９を有する合成樹脂製バスタブを形成するための金型２０と、射出シリンダー１１を備えた射出装置１０とを用いて合成樹脂製バスタブを製造する方法であり、シリンダー１１内に合成樹脂を供給し、該合成樹脂をシリンダー１１内に配置されたスクリュー１２を回転させながら溶融させると同時に、溶融した合成樹脂をスクリュー１２の回転によって金型２０のキャビティー２９内に連続的に流入させて充填を行う。【選択図】図２
2007260928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と可動型で構成されキャビティーを有する合成樹脂製バスタブを形成するための金型と、射出シリンダーを備えた射出装置とを用いて合成樹脂製バスタブを製造する方法であり、
前記射出シリンダー内に合成樹脂を供給し、該合成樹脂を射出シリンダー内に配置されたスクリューを回転させながら溶融させると同時に、溶融した合成樹脂をスクリューの回転によって金型のキャビティー内に連続的に流入させて充填を行うことを特徴とする合成樹脂製バスタブの製造方法。
【請求項２】
前記溶融した合成樹脂をスクリューの回転によって金型のキャビティー内に連続的に流入させて充填を行い、該充填中または該充填後、キャビティー内の合成樹脂にスクリュー側から圧力をかけ、該圧力を保ったまま冷却して合成樹脂を固化させ、バスタブを金型から取り出して製品を得る請求項１記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
【請求項３】
前記金型のキャビティー表面の温度が前記合成樹脂のガラス転移温度−５０〜ガラス転移温度＋２０℃であるときに、前記溶融した合成樹脂のキャビティー内への充填を開始し、充填完了時におけるキャビティー表面の温度が、前記合成樹脂のガラス転移温度＋１０〜ガラス転移温度＋３０℃となるようにし、その後、冷却して、キャビティー表面の温度が前記合成樹脂のガラス転移温度−８０〜ガラス転移温度−２０℃であるときに、製品を取り出す請求項１または２記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
【請求項４】
前記金型のキャビティー表面近傍に、熱媒と冷媒とを交互に通すための流体通路を有する請求項１〜３のいずれかに記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
【請求項５】
前記金型のキャビティー表面近傍に、金型本体を構成する金属より熱伝導率の高い金属からなるキャビティーブロックを有し、該キャビティーブロックは、その内部に、熱媒と冷媒とを交互に通すための流体通路を有する請求項１〜４のいずれかに記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
【請求項６】
前記キャビティーブロックが、ベリリウム銅からなる請求項５記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
【請求項７】
前記合成樹脂が、アクリル系樹脂である請求項１〜６のいずれかに記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
【請求項８】
前記アクリル系樹脂が、メタクリル樹脂である請求項７記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
【請求項９】
製品の厚みが、５〜１５ｍｍである請求項１〜８のいずれかに記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製のバスタブの製造方法に関し、特に、合成樹脂単体のバスタブ製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バスタブに使用される素材としては、例えばステンレス、樹脂製人工大理石、ホーロー等が挙げられるが、近時、アクリル系樹脂等の合成樹脂が普及してきている。例えば、アクリル樹脂製のバスタブ（アクリルバスタブ）は、主に真空成形に代表されるような熱成形によって製造される。
【０００３】
アクリルバスタブの一般的な製造方法として、例えば特許文献１には下記の工程が開示されている。
（i）キャスト重合により得られたアクリル樹脂製の厚さ４〜５ｍｍのキャスト板を真空成形し、厚さ０．８〜５ｍｍ程度の浴槽形状のアクリル成形品を得る。
（ii）成形歪を低減させるためにアクリル成形品にアニール処理を行った後、洗浄して背面をプライマー処理する。なお、アニール処理の条件は、キャスト板のガラス転移温度−２０〜２５℃で、昇温と降温を含めて３〜４時間程度が目安である。
（iii）その後、アクリル成形品の背面側に強化プラスチック（ＦＲＰ）を積層して硬化させ（バッキング）、穴あけ加工や不要部分のトリミングを行った後、金具を取り付けて所定の検査を行い、アクリルバスタブを得る。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているような製造方法では、背面部に高価なＦＲＰ樹脂をバッキングする必要があり、また工程も多いことから、簡単に効率よくバスタブを製造することができないという問題がある。また、製品１台あたりのコストが高く、ＦＲＰをバッキングして一体化するので、リサイクルが困難である。
【特許文献１】特開平９−１０９２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の問題を解決するために、ＦＲＰをバッキングしない、すなわち合成樹脂単体でのバスタブ製品が求められていた。合成樹脂単体でバスタブ製品を製作するためには、変形防止の上で製品の厚みは５〜１５ｍｍ程度必要であり、製品単体で１台あたりの重量は２０〜４０ｋｇ程度となる。
【０００６】
しかしながら、上記のような厚みと重量を有するバスタブを、成形加工により少ない工程で得ることは非常に困難である。このため、バッキングなしの合成樹脂単体のバスタブは実用化された例がなかった。
【０００７】
本発明の課題は、簡単に効率よく合成樹脂単体のバスタブ製品を製造することができる合成樹脂製バスタブの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、射出シリンダー内に供給された合成樹脂を、該シリンダー内に配置されたスクリューを回転させながら溶融させると同時に、溶融した合成樹脂をスクリューの回転によって金型のキャビティー内に連続的に流入させて充填を行う場合には、簡単に効率よく合成樹脂単体のバスタブ製品を得ることができるという新たな知見を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の合成樹脂製バスタブの製造方法は、以下の構成からなる。
（１）固定型と可動型で構成されキャビティーを有する合成樹脂製バスタブを形成するための金型と、射出シリンダーを備えた射出装置とを用いて合成樹脂製バスタブを製造する方法であり、前記射出シリンダー内に合成樹脂を供給し、該合成樹脂を射出シリンダー内に配置されたスクリューを回転させながら溶融させると同時に、溶融した合成樹脂をスクリューの回転によって金型のキャビティー内に連続的に流入させて充填を行うことを特徴とする合成樹脂製バスタブの製造方法。
（２）前記溶融した合成樹脂をスクリューの回転によって金型のキャビティー内に連続的に流入させて充填を行い、該充填中または該充填後、キャビティー内の合成樹脂にスクリュー側から圧力をかけ、該圧力を保ったまま冷却して合成樹脂を固化させ、バスタブを金型から取り出して製品を得る前記（１）記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
（３）前記金型のキャビティー表面の温度が前記合成樹脂のガラス転移温度−５０〜ガラス転移温度＋２０℃であるときに、前記溶融した合成樹脂のキャビティー内への充填を開始し、充填完了時におけるキャビティー表面の温度が、前記合成樹脂のガラス転移温度＋１０〜ガラス転移温度＋３０℃となるようにし、その後、冷却して、キャビティー表面の温度が前記合成樹脂のガラス転移温度−８０〜ガラス転移温度−２０℃であるときに、製品を取り出す前記（１）または（２）記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
（４）前記金型のキャビティー表面近傍に、熱媒と冷媒とを交互に通すための流体通路を有する前記（１）〜（３）のいずれかに記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
（５）前記金型のキャビティー表面近傍に、金型本体を構成する金属より熱伝導率の高い金属からなるキャビティーブロックを有し、該キャビティーブロックは、その内部に、熱媒と冷媒とを交互に通すための流体通路を有する前記（１）〜（４）のいずれかに記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
（６）前記キャビティーブロックが、ベリリウム銅からなる前記（５）記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
（７）前記合成樹脂が、アクリル系樹脂である前記（１）〜（６）のいずれかに記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
（８）前記アクリル系樹脂が、メタクリル樹脂である前記（７）記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
（９）製品の厚みが、５〜１５ｍｍである前記（１）〜（８）のいずれかに記載の合成樹脂製バスタブの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、射出シリンダー内に供給された合成樹脂を、該シリンダー内に配置されたスクリューを回転させながら溶融させると同時に、溶融合成樹脂をスクリューの回転によって金型のキャビティー内に連続的に流入させて充填を行うので、簡単に効率よく合成樹脂単体のバスタブ製品を得ることができるという効果がある。しかも、本発明で得られる合成樹脂製バスタブは、１台あたりの加工コストや外観の高品位性にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の合成樹脂製バスタブの製造方法の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかる合成樹脂製バスタブを示す斜視図である。図２は、本実施形態にかかる成形装置を示す概略説明図である。
【００１２】
本実施形態にかかる製造方法は、図１に示すような合成樹脂製バスタブ１を製造する方法である。バスタブ１は、厚みが５〜１５ｍｍ程度であり、合成樹脂単体からなる。該合成樹脂としては、バスタブとしての要求物性を満足しうるものであればよく、具体例としては、メタクリル樹脂等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、メチルメタクリレートとスチレンとの共重合体（ＭＳ樹脂）、ポリプロピレン、ポリエチレン、高密度ポリエチレン、アクリロニトリルとブタジエンとスチレンとの共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリサルフォン樹脂および熱可塑性ポリエステル樹脂等の溶融成形可能な熱可塑性樹脂が挙げられる。なお、これらの樹脂には、必要に応じて離型剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、重合抑制剤、連鎖移動剤、酸化防止剤および難燃化剤等を添加してもよい。
【００１３】
本実施形態では、バスタブ１に表面の艶と透明感からくる高級感を付与し、さらにリサイクルを可能とする上で、合成樹脂がアクリル系樹脂であるのが好ましく、特に、メタクリル樹脂であるのが好ましい。メタクリル樹脂は、メチルメタクリレートを主体とする重合体である。該重合体としては、例えばメチルメタクリレートの単独重合体、およびメチルメタクリレートと、少量の（例えば１０重量％程度までの）アルキルアクリレート類（たとえば、メチルアクリレートやエチルアクリレート）のような単量体との共重合体を例示することができる。
【００１４】
次に、バスタブ１を製造する本実施形態の製造方法について説明する。本実施形態にかかる製造方法は、極めて低速で溶融樹脂を金型のキャビティー内に充填するものであり、例えば通常の射出成形機を用い、該成形機のモーター駆動用のＲＯＭ（読み取り専用メモリー）を改造することによって、シリンダー内に設けられたスクリューを回転させながら、樹脂の計量と同時に、その回転に伴う前進駆動力により溶融樹脂を金型キャビティー内に充填していく。
【００１５】
すなわち、溶融された合成樹脂は、通常の射出成形法のように射出されるのではなく、シリンダー内のスクリューの回転によって、低速で金型のキャビティー内へ連続的に流入される。この製造方法に用いる成形装置としては、通常の射出成形機におけるモーター駆動用のＲＯＭ（読み取り専用メモリー）を、該製造方法に適した仕様に改造することによって得ることができる。具体的には、図２に示すような成形装置を使用するのが好ましい。該成形装置は、射出装置１０と金型２０とから構成されている。
【００１６】
射出装置１０は、射出シリンダー１１、この射出シリンダー１１内に配置されたスクリュー１２、このスクリュー１２を回転駆動するためのモーター１３、スクリュー１２を前進させるためのラム機構１４、合成樹脂を射出シリンダー１１に供給するためのホッパー１５、射出シリンダー１１の外表面に設置された加熱ヒーター１６、および射出シリンダー１１の先端にあって、溶融樹脂を射出するための射出ノズル１８からなる。
【００１７】
金型２０は、合成樹脂製バスタブ１を形成するためのものであり、固定型２１と可動型２２から構成される。固定型２１側には、射出ノズル１８から射出された溶融樹脂を通過させるための、それぞれ加熱されている加熱筒２３及びホットチップブッシング２４内に設けられたホットランナー２５が設けられており、その先端には、可動型２２側へ向けて、断面がテーパ状に大きくなっているスプルー２６が形成されている。ホットチップブッシング２４の構造は、一般的なオープンゲート方式でもよいが、望ましくは、ゲートから樹脂が逆流しないように、バルブゲート方式のような、必要なときにはゲートが開き、保圧後の工程の如く不必要なときにはゲートが閉じる構造が好ましい。
【００１８】
固定型２１と可動型２２とを合わせることで、成形品（バスタブ１）のためのキャビティー２９が形成される。すなわち、キャビティー２９の形状がバスタブ１の形状に対応している。該キャビティー２９は、図２に示すように、スプルー２６及びホットランナー２５を介して、射出装置１０のシリンダー１１に連通している。
【００１９】
キャビティー２９の表面は、得られるバスタブ１の外観性を上げ、型離れをよくするために、メッキ処理された鏡面であることが好ましい。メッキ層の材質としては、例えばチタンカーバイド（ＴｉＣ）、窒化チタンカーバイド（ＴｉＣＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、タングステンカーバイド（Ｗ2Ｃ ）、クロム（Ｃｒ）およびニッケル（Ｎｉ）等が挙げられる。該メッキ層は、研磨された層であることが好ましい。
【００２０】
固定型２１は固定盤３１に固定され、そのキャビティー２９側の表面近傍には、固定側キャビティーブロック３２が設けられている。一方、可動型２２は図示しない可動盤に固定され、そのキャビティー２９側の表面近傍には、可動側キャビティーブロック３３が設けられている。なお、前記可動盤が前後進することにより金型２０が開閉する。
【００２１】
ここで、キャビティー２９内に充填された合成樹脂の保温および冷却は、キャビティー２９の表面を介して行われるため、バスタブ１の熱交換は、キャビティー２９の表面近傍の熱伝導率に依存する。本実施形態における溶融樹脂の充填速度は、通常の射出成形法のそれより極めて遅いので、溶融樹脂は、金型との接触による冷却効果で流入中に冷却固化しやすく、面積の大きいバスタブの場合は流入が停止してしまうことがある。そこで、キャビティー２９内に充填された合成樹脂の温度を、金型キャビティー２９表面の温度が、該樹脂のガラス転移温度近傍（ガラス転移温度を中心に、−５℃〜＋２５℃程度）まで加熱された温度において、該樹脂をキャビティー２９内に流入させて充填し、次いで、キャビティー２９表面の温度を該樹脂のガラス転移温度以下（ガラス転移温度より５０℃以上低い温度）まで低下させるのが好ましい。
【００２２】
上記の温度調節法として、金型キャビティー面の内側の近傍に設けられた、熱媒体を通過させるための通路（流体通路）に熱媒および冷媒を交互に通過させる方法（いわゆる熱媒／冷媒交換法）を例示することができる。この温度調節法による成形法は、冷熱サイクル成形法と呼ばれる。該熱媒および該冷媒として、機械用油や水を例示することができる。中でも、冷媒としては水が、熱媒としては加圧水が、それぞれ好ましい。
【００２３】
具体的には、図２に示すように、固定型２１のキャビティーブロック３２及び可動型２２のキャビティーブロック３３の内部には、キャビティー２９に沿って、熱媒及び冷媒のための流体通路３４，３４が埋設されている。そして、制御装置を設けた温調設備により、目的に応じて、この流体通路３４，３４の中に熱媒及び冷媒を交互に切り換えて流通させることにより、金型温度、成形サイクル中に昇温又は降温させるように構成されている。なお、流体通路３４，３４は、固定側キャビティーブロック３２及び可動側キャビティーブロック３３の両方に設けるのが好ましいが、一方にだけ設けてそこに熱媒及び冷媒を交互に通すようにしても、相応の効果が発揮される。
【００２４】
冷熱サイクル成形法においては、金型キャビティー２９表面近傍（特に、流体通路の周囲）に、金型２０本体（モールドベース）を構成する金属（例えば鋼材等）より熱伝導率の高い、銅やその合金のような金属を用いるのが好ましい。特に、一般鋼材に比べて約３〜６倍という高い熱伝導率を有するベリリウム銅（すなわち、ベリリウムを ０．３〜３重量％程度含有する銅合金）が好ましい。具体的には、固定側キャビティーブロック３２及び可動側キャビティーブロック３３は、金型本体２１，２２を構成する金属よりも熱伝導率の高い金属、例えばベリリウム銅で構成するのが好ましい。これにより、鋼材からなる通常のキャビティー表面の場合に要する時間の約半分の時間で、昇温したり降温したりすることができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、予め金型２０を開いてクリアランスを取った状態で樹脂材料を充填して充填後に可動型２２を更に前進させて圧縮して成形してもよい。その場合は、バリを防止するために、固定型２１と可動型２２の合わせ面は印籠構造の押し切りタイプとするのが好ましい。
【００２６】
可動型２２の製品周辺部位には、成形品を取り出す際にそれを突き出すための突出しピン３８，３８が内設されている。この突出しピン３８は、図示しない油圧エジェクター装置により前進・後退するように構成されている。
【００２７】
上記した成形装置を用いてバスタブ１を製造するには、まず、固定型２１と可動型２２で構成されバスタブ１を形成するための金型２０のキャビティー２９を、射出装置１０のシリンダー１１に連通する。ついで、溶融樹脂の射出時にスクリューの回転を利用する本実施形態では、スクリュー１２がほぼ最前進限の位置にある状態で、モーター１３によりスクリュー１２を回転駆動するとともに、ホッパー１５から樹脂材料を射出シリンダー１１内へ供給する。
【００２８】
供給された樹脂材料は、加熱ヒーター１６からの熱と、スクリュー１２の回転により受けるせん断・摩擦力から生じる熱とで可塑化溶融混練されると同時に、スクリュー１２の回転移送作用でスクリュー先端方向へ運ばれ、ホットランナー２５、スプルー２６、ゲート２８を通して、キャビティー２９内に連続的に流入されて充填される。すなわち、スクリュー１２の回転駆動により樹脂材料をシリンダー１１内へ供給することと、金型２０内のキャビティー２９へ溶融樹脂を射出充填することを併行して進行する。これにより、簡単に効率よく合成樹脂単体のバスタブ１を得ることができる。また、溶融された合成樹脂の流れが絶たれる可能性がより少なくなるので、金型２０表面、すなわちキャビティー２９表面の模様や平滑性がより良好に賦型される。さらに、溶融樹脂の流入が、スクリュー１２の回転駆動による連続的な圧送によって行われるので、該回転駆動を続けることによって、通常では一回の計量では困難な、シリンダーの容積以上の容積を有する大型のバスタブ製品を製造することができる。その結果、バスタブ製品の重量（容量）の大小に関わらず、比較的小規模のシリンダーユニットで成形加工が可能となる。
【００２９】
なお、スクリュー１２の前方へ移送される樹脂の圧力で、スクリュー１２が後退しないように、すなわちスクリュー１２をその位置で保持するように、所定以上に圧力（背圧）をスクリュー１２の後部から付与することが望ましい。具体的には、充填中の樹脂圧ではスクリュー１２が後退せず、充満した樹脂の圧力では後退する程度の背圧を付与しておくのが好ましく、射出装置のシリンダー１１内でスクリュー１２を回転させながら、溶融樹脂を金型キャビティー２９内に連続的に流入させる形態、例えばフローモールド法が有利に採用される。
【００３０】
シリンダー１１内のスクリュー１２を回転させながら溶融樹脂を連続的に金型キャビティー２９内に流入させる場合、スクリュー１２の回転数は、流動射出速度につながり、スクリュー１２の回転数が大きいほど速度が速くなる。したがって、スクリュー１２の回転数は、スクリュー１２の直径、成形品（バスタブ１）の厚み、何個採りの金型かなどに応じて、一般には２０〜１８０ｒｐｍ程度の値から製品の厚みやサイズによって、適宜選択される。
【００３１】
キャビティー２９表面の温度が合成樹脂のガラス転位温度近傍まで加熱された状態で、溶融された合成樹脂をキャビティー２９内に連続的に流入させ、充填完了後に、キャビティー２９表面の温度を、該ガラス転位温度より低い温度まで低下させるのが好ましい。これにより、（１）ヒケの発生が抑えられ、（２）良好な外観を有する厚肉の製品が得られ、（３）表面が良好に賦型され、（４）熱交換効率が高められ、（５）低い型締め力で成形でき、（６）生産効率を高めることができる。
【００３２】
具体的には、金型キャビティー２９表面の温度が合成樹脂のガラス転位温度近傍まで加熱された状態で、溶融された合成樹脂をキャビティー２９内に連続的に流入させると、金型２０に加わる圧力（型内圧）が、通常の射出成形法の半分程度でよいので、大面積のバスタブを低い型締め力で製造することができる。金型２０の表面温度、すなわちキャビティー２９表面の温度は、用いる合成樹脂の種類によって異なるが、一般には９０〜１５０℃程度である。メタクリル樹脂の場合には、そのガラス転移温度は１０５℃前後であるので、金型２０表面の温度が１０５〜１３０℃程度となるようにするのが好ましい。また、溶融樹脂の射出温度（射出シリンダー１１内の樹脂温度）も、用いる合成樹脂の種類によって異なるが、一般には１７０〜３００℃程度であり、メタクリル樹脂の場合には、例えば２００〜３００℃程度、好ましくは２２０〜２７０℃程度である。このときの背圧は、スクリュー１２先端部の樹脂圧に換算して２０〜４５ＭＰａ程度である。
【００３３】
溶融樹脂流入時の金型２０温度は、成形する樹脂材料のガラス転移温度以上に設定しておくのが好ましいが、サイクルの関係上、射出開始時はそれ以下の温度であってもよい。少なくとも後述する次の保圧工程に入るまでには、金型表面温度が樹脂材料のガラス転移温度以上となるようにしておく必要がある。さらに、より早い時間で昇温降温が進行するように温調システムを改善することが望ましい。
【００３４】
特に、本実施形態では、金型２０のキャビティー２９表面の温度が合成樹脂のガラス転移温度−５０〜ガラス転移温度＋２０℃、好ましくはガラス転移温度−２０〜ガラス転移温度であるときに、溶融した合成樹脂のキャビティー２９内への充填を開始し、充填完了時におけるキャビティー２９表面の温度が、合成樹脂のガラス転移温度＋１０〜ガラス転移温度＋３０℃となるようにし、その後、冷却して、キャビティー２９表面の温度が合成樹脂のガラス転移温度−８０〜ガラス転移温度−２０℃であるときに製品（バスタブ１）を取り出すのが好ましい。これにより、製品の成形歪を低減することが可能となる。これは、溶融樹脂がキャビティー２９内で賦型する際に該合成樹脂のガラス転移温度以上で賦型がなされるため、該合成樹脂の分子間および分子鎖に無理な応力がかからず、また賦型後一気に急冷されることは、分子が緩和された状態で凍結されるために、通常の射出成形方のような徐々に冷却される際に発生する密度の不均一による残留応力の発生まで抑えることができるからであると推察される。したがって、本方法によって形成された製品（バスタブ１）は、成形歪が原因となる、熱による変形や、薬品による割れ等の問題も生じにくいものになる。
【００３５】
金型２０の温度調節について説明すると、固定型２１のキャビティーブロック３２及び可動型２２のキャビティーブロック３３内の流体通路３４，３４にまず熱媒を流して、金型のキャビティー表面温度が樹脂材料のガラス転移温度付近になるまで加熱する。例えばメタクリル樹脂の場合は、１００℃以上、具体的には１１０〜１３０℃程度に加熱した加圧水などの熱媒を流体通路３４，３４内に通液し、金型のキャビティー２９表面温度が１００℃程度となるまで加熱する。この温度に達したら、樹脂の充填（射出又はスクリュー回転）を開始する。この状態で樹脂の充填を行えば、キャビティー２９に流入する樹脂の温度はそれより高いので、金型表面温度を充填開始前より高い温度、すなわち樹脂材料のガラス転移温度以上の温度、例えばメタクリル樹脂であれば１０５〜１３０℃程度に保つことができる。充填完了後、流体通路３４，３４の途中に設置されたバルブの切換により、同じ流体通路３４，３４に、１０〜４０℃程度の冷媒、例えば水を通液し、急速にキャビティー２９を冷却する。充分に冷却した後、再びバルブの切換により、流体通路３４，３４内に熱媒を通液しつつ、適当な金型温度で金型２０を開き、成形品（バスタブ１）を突出しピン３８で突き出して取り出す。再び金型温度が樹脂を充填するに足る温度に達するまでしばらく待機し、金型温度が所定の値に達すれば、次のサイクルに入る。
【００３６】
シリンダー１１内でスクリュー１２を回転させながら溶融樹脂を金型キャビティー内に連続的に流入させ、キャビティー２９を樹脂で完全に充填後、もしくは完全に充填しない、すなわちショートショットの状態（充填中）では、充満した樹脂の圧力によりスクリュー１２が後退するので、スクリュー１２が所定距離まで後退した時点で、キャビティー２９内の樹脂にスクリュー１２側から圧力（保圧）を加えるのが好ましい。
【００３７】
なお、保圧を加え始める前後の時点で、流体通路３４，３４内に流れる媒体を、タイマー設定やスイッチ弁の切り換え等により冷媒に切り換えるのが好ましい。そして保圧を保ったまま所定時間維持し、保圧終了時点で金型キャビティーの表面温度が樹脂材料のガラス転移温度以下となるよう、流体通路３６，３６に冷媒を流す。保圧保持を終了した後は、固定型２１と可動型２２を閉じたままで、製品の厚みによっても異なるが、さらに冷却に必要な時間保持する。
【００３８】
そして、所定の冷却時間を経過し、成形品（バスタブ１）を取り出すときに変形しない程度の温度になるまで冷却したら、可動型２２を開き、突出しピン３８により成形品を突き出して取り出す。成形品を取り出した後は、流体通路３４，３４内の媒体を熱媒に変え、再びキャビティー２９表面温度が好ましくは樹脂材料のガラス転移温度以上となるように昇温して、可動型２２を閉じて、次の成形品取りのためのサイクルに入る。なお、成形品の取り出し温度よりも低い温度まで一旦冷却した後、成形品がキャビティー２９内にある状態で、流体通路３４，３４内の媒体を冷媒から熱媒に切り換え、昇温途中で成形品を取り出すようにしてもよい。
【００３９】
上記のようにして得られるバスタブ１は、厚みや外寸法の精度がよく、安定している。これは、一般の射出成形法に比べて、金型キャビティー内への溶融樹脂の射出充填が極めて遅く、かつ連続的になされることから、溶融樹脂の冷却に伴う体積収縮を随時補いながら樹脂が充填されるためである。このため、体積収縮率が安定し、結果として製品寸法が安定し、かつ厚み変動も少なくなる。また、シリンダー１１内でスクリュー１２を回転させながら合成樹脂材料を金型キャビティー内に連続的に流入させて賦型成形する場合は、樹脂材料の供給工程と射出工程が同時に進行するため、一般の射出成形法に比べて、射出シリンダー内での溶融樹脂の滞留分解が極めて少なく、したがって一層の寸法安定性と高い透明性を有する製品が得られる。
【００４０】
一方、一般の射出成形法を用いて、本発明のようにバスタブ製品を成形する場合には、例えば平均厚みが１０ｍｍとした場合は、１台あたりの総重量が約２５ｋｇ程度となるが、２５ｋｇ以上の容量の溶融樹脂を計量射出できる射出成形シリンダーは、シリンダー容量で３万ｍｌ以上、型締め力（製品の投影面積ラ金型内の実際の樹脂圧力）で４５００〜７０００トンクラスの大型成形機が必要となる。このような大型成形機では、シリンダー内で合成樹脂の可塑化及び計量が不安定となり、気泡、黄変、焼け等の樹脂の分解に起因する不良が多発し外観不良となるが、本方法を用いれば、溶融樹脂を計量と同時に連続的に充填するために、そういった問題は発生しない。そして、成形機シリンダー容量が小型化でき型締め力も低減できること、またバッキングなしの合成樹脂単体でバスタブ化できることは、バスタブ１台あたりの総合コストの低下につながる。
【００４１】
以下、実施例を挙げて本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４２】
（１）金型および成形装置の設計
バスタブ形状のモデル金型を用いた。具体的には、該金型は、型締め力４５０トンの成形装置に取り付けて使用し得るサイズを有し、キャビティーは、長さ４５０ｍｍラ巾２５０ｍｍラ高さ２５０ｍｍサイズの成形品、厚みは５ｍｍとなるように設計した。成形装置は、スクリュー回転による溶融樹脂の金型への注入が可能なように、株式会社日本製鋼所製の成形装置「J450 EL III-890H」のＲＯＭを改造した。
【００４３】
（２）合成樹脂製バスタブの成形
上記の金型および成形装置を用い、そこにメタクリル樹脂を充填してバスタブモデル成形品を製造した。具体的には、樹脂材料として、住友化学株式会社製のメチルメタクリレート樹脂「スミペックス ＭＨＦ 」（透明）を用い、射出シリンダー内の樹脂温度は２７０℃に設定した。また、金型の流体通路に温調機で９５℃に加熱した熱媒を通した。
【００４４】
可動型を固定型側に移動させて金型を閉じ、両者により形成されるキャビティーに、あらかじめ所定量計量された溶融したメチルメタクリレート樹脂を、射出率約５０ｍｌ／秒の速度でプレ射出した。ついで、スクリューの先端が最前進位置近傍に達したときに、リミッターによってスクリュー回転動作に移行し、スクリューの先端を最前進位置近傍に保持しながら、スクリューを８０ｒｐｍで回転させて金型内に樹脂を注入した。
【００４５】
次いで、キャビティー内に樹脂が充満したところでスクリューがキャビティー内からの樹脂圧力によって徐々に後退し、次のプレ射出に必要な所定量以上下がった位置でシリンダー側から４０ＭＰａの保圧を加え、その状態で４０秒間保持した後、該保圧を解除し、さらに９０秒間金型内にて樹脂を冷却して成形品を取り出した。その結果、得られたバスタブ成形品は、寸法精度が一定しており、外観も良好で、成形歪みの小さいもであった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる合成樹脂製バスタブを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる成形装置を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  合成樹脂製バスタブ
１０  射出装置
１１  射出シリンダー
１２  スクリュー
１３  モーター
１４  ラム機構
１５  ホッパー
１６  加熱ヒーター
１８  射出ノズル
２０  金型
２１  固定型
２２  可動型
２３  加熱筒
２４  ホットチップブッシング
２５  ホットランナー
２６  スプルー
２９  キャビティー
３１  固定盤
３２  固定側キャビティーブロック
３３  可動側キャビティーブロック
３４  流体通路
【図１】
2007260928.tif 000003
【図２】
2007260928.tif 000004