(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し、無機充填剤の配合量が、熱硬化性樹脂に対して２５０質量部以下である熱硬化性樹脂組成物を、ほぼ同じ温度の互いに対向する金型の間に供給し、熱硬化性樹脂組成物の硬化を所定の距離進行させた後、一方の金型の温度を他方の金型の温度より高い温度に昇温することにより、樹脂成形品１０の金型の低温側（Ｂ）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
2013216050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互い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し、無機充填剤の配合量が、熱硬化性樹脂１００質量部に対して２５０質量部以下である熱硬化性樹脂組成物を、ほぼ同じ温度の互いに対向する金型の間に供給し、熱硬化性樹脂組成物の硬化を所定の距離進行させた後、一方の金型の温度を他方の金型の温度より高い温度に昇温することにより、樹脂成形品の金型の低温側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】
金型に供給した熱硬化性樹脂組成物の、硬化を所定の距離進行させたときの温度が、熱硬化性樹脂組成物に含有させたラジカル重合開始剤の分解温度とほぼ同じ温度となったときに、互いに対向する金型の一方の金型の温度を他方の金型の温度より高い温度に昇温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】
請求項１又は２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、樹脂成形品の意匠面側よりも裏面側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し、無機充填剤の配合量が、熱硬化性樹脂に対して２５０質量部以下である熱硬化性樹脂組成物を、ほぼ同じ温度の互いに対向する金型の間に供給し、熱硬化性樹脂組成物の硬化を所定の距離進行させた後、一方の金型の温度を他方の金型の温度より高い温度に昇温することにより、樹脂成形品の金型の低温側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、金型に供給した熱硬化性樹脂組成物の、硬化を所定の距離進行させたときの温度が、熱硬化性樹脂組成物に含有させたラジカル重合開始剤の分解温度とほぼ同じ温度となったときに、互いに対向する金型の一方の金型の温度を他方の金型の温度より高い温度に昇温することが好ましい。
【００１２】
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、樹脂成形品の意匠面側よりも裏面側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】
【００１３】
本発明の樹脂成形品の製造方法によれば、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】
【００１４】
【図１】本発明の樹脂成形品の断面を示す概略断面図である。
【図２】金型の加熱条件を、本発明の加熱条件としなかったときの樹脂成形品の断面を示す概略断面図である。
【図３】金型の加熱条件を、本発明の加熱条件としなかったときの樹脂成形品の断面を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の樹脂成形品の製造方法の一実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
本発明の樹脂成形品の製造で用いられる熱硬化性樹脂組成物は、少なくとも、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熱硬化性樹脂組成物である。
【００１７】
本発明で用いられる熱硬化性樹脂は、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、例えば、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。
【００１８】
これら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。
【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、セバシン酸、（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用いることができる。
【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用いることができる。
【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】
本発明で用いられるアクリル樹脂は、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。
【００３０】
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。
【００３１】
本発明で用いられる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−アミル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用いることができる。
【００３２】
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、また、分解温度が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。
【００３３】
本発明で用いられ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用いることができる。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。
【００３４】
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５０〜２００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。
【００３５】
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。
【００３６】
以下に、本発明の樹脂成形品の製造方法により樹脂成形品の内部に発泡層が形成される機序について詳細に説明する。
【００３７】
本発明の樹脂成形品の製造方法では、はじめに、互いに対向する金型をほぼ同じ温度となるように昇温させておき、そこに熱硬化性樹脂組成物を供給して金型に接する熱硬化性樹脂の硬化を進行させる。即ち、金型温度は熱硬化性樹脂組成物の硬化温度以上にしておく必要がある。
【００３８】
また、この段階の互いに対向する金型の間の未硬化の熱硬化性樹脂組成物では、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により発泡が開始する。
【００３９】
次に、金型の間に供給した熱硬化性樹脂組成物の温度を監視して、適切なタイミングで一方の金型の温度を他方より高い温度に昇温する。
【００４０】
一方の金型の温度を他方の金型の温度より高い温度に昇温するタイミングは熱硬化性樹脂組成物の硬化が所定の距離進行し、金型から所定の距離の熱硬化性樹脂組成物の温度が、熱硬化性樹脂組成物に含有するラジカル重合開始剤の分解温度とほぼ同じ温度になったときが望ましい。
【００４１】
なお、前記の金型から所定の距離とは、金型表面から、ほぼ発泡層を形成する位置までの距離、またはその距離よりやや金型表面寄りの位置までの距離、例えば、樹脂成形品の厚みのうち、金型表面から３〜３０％の距離を意味する。また、ラジカル重合開始剤の分解温度とほぼ同じ温度とは分解温度の±２０℃が考慮される。
【００４２】
前記のタイミングで、一方の金型の温度を他方の金型の温度より高い温度に昇温させることにより、昇温した金型側の熱硬化性樹脂組成物の硬化が更に進行し、樹脂成形品の内部の低温側寄りに発泡層を形成させることができる。
【００４３】
このように、熱硬化性樹脂組成物の成分特性を考慮して、金型の温度制御を行うことにより、図１に示すように、樹脂成形品１０の内部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。そのため、一方の表面から発泡層２までの厚みを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を形成することができる。
【００４４】
なお、本発明の樹脂成形品の製造方法では、通常、樹脂成形品１０の硬化層４よりも厚い硬化層３側、即ち高温側（Ａ）を意匠面とし、硬化層３よりも薄い硬化層４側、即ち低温側（Ｂ）を裏面とする。このような硬化層３、４の構成とすることにより、樹脂成形品１０の強度をより高くすることができる。
【００４５】
なお、熱硬化性樹脂組成物の金型への供給時に、互いに対向する金型をほぼ同じ温度に設定しない場合には、図２に示す樹脂成形品１１のように、低温側（Ｂ）に発泡層２、高温側（Ａ）に硬化層３が形成され、樹脂成形品１１内部に発泡層２が形成できない場合がある。
【００４６】
また、ほぼ同じ温度で硬化を進行させた後、一方の金型の温度を他方より高い温度に昇温させない場合には、図３に示す樹脂成形品１２のように、発泡層２が硬化層３、４の厚さがほぼ等しい中間部に形成され、表面から発泡層２までの厚みが双方とも小さくなるため、所望する樹脂成形品の強度が得られない場合がある。
【００４７】
また、一定時間互いに対向する金型をほぼ同じ温度となるように昇温させた後の、一方の金型の温度を他方の金型温度より高い温度に昇温させるタイミングが、ラジカル重合開始剤の分解温度より低い場合には、高温側（Ａ）の樹脂の硬化反応が相対的に過剰に進行してしまい、図２に示す樹脂成形品１１のように、低温側（Ｂ）に発泡層２、高温側（Ａ）に硬化層３が形成され、樹脂成形品１１内部に発泡層２が形成できない場合がある。
【００４８】
また、一定時間互いに対向する金型をほぼ同じ温度となるように昇温させた後の、一方の金型の温度を他方の金型温度より高い温度に昇温させるタイミングが、ラジカル重合開始剤の分解温度より高い場合には、熱硬化性樹脂の硬化反応が進行しすぎた状態になり、図３に示す樹脂成形品１２のように、発泡層２が高温側（Ａ）の硬化層３と、低温側（Ｂ）の硬化層４の厚さがほぼ等しい中間部に形成され、所望する樹脂成形品の強度が得られない場合がある。
【００４９】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。
【００５０】
例えば、上記の実施形態では、予め互いに対向する金型の温度をほぼ同じ温度となるように昇温させておき、そこに熱硬化性樹脂組成物を供給したが、金型の温度をはじめは低温から同じ条件で昇温させて、硬化を進行させるようにしてもよい。
【００５１】
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】
【００５２】
（実施例１）
実施例の樹脂成形品を以下の手順で作成した。
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としての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質量部と、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）１００質量部を混合した。
【００５３】
次に、ラジカル重合開始剤（化薬アクゾ社製  カヤカルボンＡＩＣ−７５（分解温度９６℃：１０時間半減期温度））１．５質量部を配合して熱硬化性樹脂組成物を得た。
【００５４】
次に、得られた熱硬化性樹脂組成物を、７ｍｍ間隔で互いに対向する平板形状の金型（初期設定温度１１０℃）に供給した。
【００５５】
そして、熱硬化性樹脂組成物の温度を監視し、金型の近傍の部分の熱硬化性樹脂組成物の温度が８０℃になったと同時に一方の金型温度を１５０℃に昇温させて、他方は１１０℃のまま１時間加熱することで平板の樹脂成形品を得た。
【００５６】
（実施例２）
金型の近傍の部分の熱硬化性樹脂組成物の温度が９５℃になったと同時に一方の金型温度を１５０℃に昇温させた以外は実施例１と同様にして平板の樹脂成形品を得た。
【００５７】
（比較例１）
互いに対向する金型の温度を、ともにはじめから１１０℃のままの加熱とした以外は実施例１と同様にして樹脂成形品を得た。
【００５８】
（比較例２）
互いに対向する金型の温度を、ともにはじめから１５０℃のままの加熱とした以外は実施例１と同様にして樹脂成形品を得た。
【００５９】
（比較例３）
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３００質量部混合させた以外は実施例１と同様にして樹脂成形品を得た。
【００６０】
上記のようにして得た実施例１、２及び比較例１〜３の各樹脂成形品について以下の評価及び測定を行った。
【００６１】
［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
×：発泡層なし、あるいは、発泡層が樹脂成形品の中央（図３参照）にある
【００６２】
［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
【００６３】
［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。
【００６４】
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。
【００６５】
【表１】
2013216050.tif 000003
【００６６】
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。
【００６７】
断面評価において、発泡層なしの比較例１、３の衝撃強度は高い結果であったが、断熱性能は劣っており、また、発泡層が中央に形成された比較例２の断熱性能は優れていたが、衝撃強度は低い結果であった。
【００６８】
また、実施例１、２の衝撃強度は比較例２と比較して優れており、実施例１、２の断熱性能は比較例１、３と比較して優れていた。
【００６９】
これらの結果から、実施例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】
【００７０】
１０  樹脂成形品
２    発泡層
（Ｂ）  低温側
【図１】
2013216050.tif 000004
【図２】
2013216050.tif 000005
【図３】
2013216050.tif 000006