(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形用金型内に、繊維強化材を１５重量％以下で含有し、且つその繊維強化材の長さが０．５〜１２ｍｍである熱硬化性樹脂成形材料を投入し成形して人造大理石浴槽を得た後、該浴槽の外側側面に、熱硬化性樹脂を含浸した帯状の繊維編み物を連続的に巻き付けて繊維編み物強化樹脂層を形成する、人造大理石浴槽の製造方法。
【請求項２】
プレス成形用金型内に、繊維強化材を１５重量％以下で含有し、且つその繊維強化材の長さが０．５〜１２ｍｍである熱硬化性樹脂成形材料を投入し成形して人造大理石浴槽を得た後、該浴槽の外側側面に、熱硬化性樹脂を含浸した筒状の繊維編み物を被せ繊維編み物強化樹脂層を形成する、人造大理石浴槽の製造方法。
【請求項３】
繊維編み物強化樹脂層が繊維編み物を１５〜６０重量％で含有する請求項１または２に記載の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、人造大理石浴槽およ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（バルクモールディングコンパウンド）成形材料やＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）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、生産性に劣るものであった。また、こうして得られる人造大理石浴槽製品は、強度を付与するために肉厚に成形されており、重たく、搬送に不便で、浴槽の施工性に劣るものであった。
【０００４】
ＢＭＣ成形材料あるいは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成形材料は浴槽に大理石質感を付与するために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。
【０００５】
これらの課題を解決するためにプレス成形で薄肉成形した人造大理石浴槽の外面にハンドレイアップ法、スプレーアップ法で繊維強化樹脂層を後成形により設けて補強する方法が考案されている。しかし、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法での繊維強化樹脂層の形成は作業が煩雑になり多大な加工時間を要し、また、繊維強化樹脂層の肉厚にばらつきが発生し補強性能が安定しない等の問題があった。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は、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および合理的で品質安定性に富む製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、プレス成形用一般浴槽金型を用いて、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人造大理石浴槽およびそれを合理的かつ安定した品質を確保して製造する方法を鋭意研究の結果、成形材料を用いて成形された浴槽の外側側面に繊維編み物強化樹脂層を積層することで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。
【０００８】
即ち、本発明は、プレス成形用金型内に、繊維強化材を１５重量％以下で含有し、且つその繊維強化材の長さが０．５〜１２ｍｍである熱硬化性樹脂成形材料を投入し成形して人造大理石浴槽を得た後、該浴槽の外側側面に、熱硬化性樹脂を含浸した帯状の繊維編み物を連続的に巻き付けて繊維編み物強化樹脂層を形成する、人造大理石浴槽の製造方法、またはプレス成形用金型内に、繊維強化材を１５重量％以下で含有し、且つその繊維強化材の長さが０．５〜１２ｍｍである熱硬化性樹脂成形材料を投入し成形して人造大理石浴槽を得た後、該浴槽の外側側面に、熱硬化性樹脂を含浸した筒状の繊維編み物を被せ繊維編み物強化樹脂層を形成する、人造大理石浴槽の製造方法に関するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明の人造大理石浴槽は、熱硬化性樹脂成形材料からなる浴槽本体とその外側側面に繊維編み物強化樹脂層を積層してなるものである。
【００１１】
本発明に於ける浴槽本体は、プレス成形用一般浴槽金型で熱硬化性樹脂成形材料を用いて成形されたもので、表面が大理石質感であり、所謂人造大理石浴槽である。
【００１２】
上記浴槽本体を成形するために用いられるプレス成形用一般浴槽金型とは、浴槽裏面にリブ等の突起形状が成形されない従来の人造大理石浴槽成形用金型、および、浴槽底面裏面、上縁面裏面にリブ等の突起形状が成形される従来のＳＭＣ浴槽成形用金型である。
【００１３】
また、プレス成形は、上記金型を取り付けたプレス成形装置により行う。該金型は、好ましくは、コア型（雄型）が上型、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。プレス成形の条件は、金型のコア型（雄型）温度が９０〜１６０℃、より好ましくは１２０〜１４０℃、金型のキャビ型（雌型）温度が９０〜１６０℃、より好ましくは１００〜１３０℃の範囲で、加圧力は３０〜１５０kgf/cm２、より好ましくは５０〜１２０kgf/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。
【００１４】
本発明の浴槽本体の厚みは、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。
【００１５】
本発明の浴槽本体に用いられる熱硬化性樹脂成形材料とは、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成形用成形材料である。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。強化繊維含有率がかかる範囲であれば、浴槽を成形した場合に、製品面の外観に優れ、質感も良好である。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。
【００１６】
この成形材料のマトリックス樹脂である熱硬化性樹脂は、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、アクリルシロップ等の液状のものが使用できる。同時に充填剤も併用することができ、かかる充填剤としては、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。
【００１７】
プレス成形した浴槽本体の外側側面に積層される繊維編み物強化樹脂層は、通常は該浴槽本体の成形後に形成されるが、場合によっては該浴槽本体と繊維編み物強化樹脂層とを同時に成形しても、繊維編み物強化樹脂層を先に成形し、次いで浴槽本体部分を成形することもできる。
【００１８】
繊維編み物強化樹脂層を形成するマトリックスとしての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、アクリルシロップ、ジアリルフタレート樹脂等の液状のものが挙げられる。この熱硬化性樹脂は、上述の熱硬化性樹脂単独で、あるいは熱硬化性樹脂に充填剤を添加して使用に供することができる。かかる充填剤の種類としては、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。この充填剤を併用する場合には、熱硬化性樹脂１００重量部に対して好ましくは１０〜１５０重量部である。
【００１９】
繊維編み物の基材としては、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。
【００２０】
繊維編み物とは、トリコット編機などにより、たて編、よこ編、カールマイヤー編などに編織した伸縮性のある布状物であり、紐状、帯状、筒状の形状で、好ましくは帯状および筒状のものである。編み物の単位重量は、好ましくは５０〜１０００ｇ／ｍ２ であり、また厚さは、好ましくは０．１〜１．０ｍｍである。
【００２１】
帯状の繊維編み物とは、繊維編み物布状物を浴槽本体外側側面への巻き付けを容易にするために所用の幅に調整したもので、浴槽外側側面の高さによって適宜使用できる。浴槽の外側側面の高さと同じ幅に設定することもできるし、浴槽外側側面の高さを均等分割した幅に設定することもできる。
【００２２】
帯状の繊維編み物の幅を浴槽外側側面と同じ高さに設定した場合は、１段で巻き付けることができる。また、浴槽外側側面の高さを均等分割した幅に設定した場合は、分割数に応じた段数で巻き付けることができる。尚、製造上の簡便さを考慮すると、その幅は、３０〜５００ｍｍが好ましい。
【００２３】
浴槽本体に帯状の繊維編み物を巻き付けて、熱硬化性樹脂をマトリックスとして繊維編み物強化樹脂層を形成する。ここで帯状の繊維編み物を巻き付けるとは、該帯状物を連続的に浴槽本体の外側側面形状に沿って貼り付けることである。この際、浴槽に対して水平に巻き付けることも、浴槽に対して角度を付けて螺旋状に巻き付けることもできる。繊維編み物強化樹脂層を形成するに当たっては、帯状の繊維編み物に熱硬化性樹脂コンパウンドを含浸した後、浴槽本体外側側面に巻き付けることもできるし、帯状の繊維編み物を浴槽本体外側側面に巻き付けた後、熱硬化性樹脂コンパウンドを塗布、含浸して繊維編み物強化樹脂層を形成することもできる。
【００２４】
また、筒状の繊維編み物は、筒の大きさを浴槽本体側面の外周長に相当するように調整した筒状物で、通常上述の帯状の繊維編み物を所用の長さに切断して端部を縫い合わせて、環状にして得られる。また、特殊な編機を用いて所用の太さの筒状物を得ることもできる。筒状物の長さは長側面と短側面で構成される浴槽本体の胴部の高さに合わせる等、適宜調整したものが使用できる。
【００２５】
筒状の繊維編み物を用いてプレス成形した浴槽本体の外側側面に繊維編み物強化樹脂層を成形するには、通常浴槽本体外側側面に筒状の繊維編み物を被せることで形成することができる。ここで、筒状の繊維編み物を被せるとは、長側面と短側面で構成される浴槽本体の胴部に浴槽本体の底面側から筒状物を覆う様に被せ、浴槽本体の外側側面形状に沿って貼り付ける、または巻き付けることである。この際、筒状の繊維編み物に熱硬化性樹脂コンパウンドを含浸した後、浴槽本体外側側面に被せることもできるし、筒状の繊維編み物を浴槽本体外側側面に被せた後、熱硬化性樹脂コンパウンドを塗布、含浸して繊維編み物強化樹脂層を形成することもできる。場合によっては繊維編み物強化樹脂層を金型内で予め成形し、次いでその上に浴槽本体部分を成形してもよいし、繊維編み物強化樹脂層と浴槽本体とを同時に成形することもできる。
【００２６】
この繊維編み物強化樹脂層は、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、該樹脂層を設ける前に、浴槽の外側側面をサンディングあるいは脱脂をすることが好ましい。また、繊維編み物強化樹脂層と浴槽との密着性を強固にするために浴槽外側側面にプライマーを塗布することができる。
【００２７】
繊維編み物強化樹脂層の厚さは、好ましくは０．１〜１５ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜５ｍｍである。これは、使用する繊維編編み物の厚さ、帯状の繊維編み物の巻き付け回数、筒状の繊維編み物を被せる枚数などによって調整できる。また、繊維編み物強化樹脂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。
【００２８】
本発明の人造大理石浴槽の製造に於いては、成形材料および外側側面に設ける繊維編み物強化樹脂層を構成するものは既述したものが好ましく使用されるが、本発明の効果を達成するものであれば使用することができる。
【００２９】
本発明の人造大理石浴槽については、ＳＭＣ成形材料よりも、ＢＭＣ成形材料をプレス成形した浴槽本体を用いた場合、繊維強化材の含有率を低減でき、且つ繊維強化材の長さを短くできる等の理由から好ましく、光沢、深み感等の大理石質感が付与されたものを提供することができる。また、繊維編み物を用いて浴槽外側側面に繊維強化樹脂層を形成する本発明の人造大理石浴槽を製造する方法は、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法で繊維強化樹脂層を形成する方法より簡便で合理的なもので、繊維強化樹脂層の厚さは均一で品質安定性に富み、軽量、高強度な人造大理石浴槽を提供することができる。
【００３０】
【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。
【００３１】
実施例１
表１に示すＢＭＣを成形材料とし、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。この浴槽の外側側面の高さは４００ｍｍ、外側側面胴部の周長は最上部（上縁面に近い側）が２７５０ｍｍ、最下部（底面に近い側）が２６００ｍｍであった。成形条件は、金型温度をコア型（雄型）が１２５℃、キャビ型（雌型）が１０５℃、加圧力を１００ｋｇｆ／ｃｍ２、加圧時間を６分間とした。また、ＢＭＣの投入量は、浴槽の底面、上縁面の肉厚が６ｍｍ、側面の肉厚が３．５ｍｍとなるように調整した。この浴槽裏面をアセトンで脱脂した。
その後、不飽和ポリエステル樹脂を含浸した帯状のガラス繊維編み物（三重織物製マイクログラスフィットテープ）を浴槽外側側面に螺旋状に同一箇所にガラス繊維編み物が２枚になるように連続的に巻き付け繊維編み物強化樹脂層を形成した。帯状のガラス繊維編み物の伸縮性により浴槽裏面形状に沿ったものであった。この帯状のガラス繊維編み物は、たて編みで編まれたもので、厚さは０．３８ｍｍ、幅は１００ｍｍ、単位重量は３２０ｇ／ｍ２であった。形成された繊維編み物強化樹脂層の厚みは１．２ｍｍ、ガラス含有率は２８重量％であった。
【００３２】
実施例２
実施例１同様に成形した浴槽裏面に幅が４００ｍｍの帯状ガラス繊維編み物（三重織物製マイクログラスフィットテープ）を用いて周長が２４００ｍｍの筒状物を造り、ガラス繊維編み物の伸縮性を活かして筒径を拡げながら、２枚を浴槽外側側面に被せた後、不飽和ポリエステル樹脂を塗布・含浸して繊維編み物強化樹脂層を形成した。ガラス繊維編み物は、たて編みで編まれたもので、厚さは０．３８ｍｍ、幅は１００ｍｍ、単位重量は３２０ｇ／ｍ２であった。形成された繊維編み物強化樹脂層の厚みは１．２ｍｍ、ガラス含有率は２８重量％であった。
【００３３】
比較例１
ガラス繊維強化材の含有率が２５重量％のＳＭＣを成形材料とし、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。浴槽表面、特に上縁面にしわ（成形品表面に発生する材料の波打ち現象）が発生し、質感が劣るものであった。
【００３４】
比較例２
実施例１のプレス成形した浴槽の外側側面に、不飽和ポリエステル樹脂を含浸した幅１００ｍｍの一般ガラスクロス（平織、厚さが０．２２ｍｍ、単位重量２７２ｇ／ｍ２）を巻き付けたが、ガラスクロスに伸縮性が無いため、浴槽裏面形状に沿わせることができないため、繊維強化樹脂層を形成することができなかった。
【００３５】
比較例３
実施例１のプレス成形した浴槽の外側側面に、ハンドレイアップ法で４５０ｇ／ｍ２のガラス繊維チョップドストランドマット３枚を積層して、繊維強化樹脂補強層を設けた。繊維強化樹脂補強層の厚さは２．５ｍｍ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。
【００３６】
【表１】
表  １
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【００３７】
実施例１、２、比較例１、３で成形した浴槽の性能比較を表２に示した。
【００３８】
【表２】
表  ２
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【００３９】
表２の記号は下記の通り。
*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。
*3 樹脂の硬化に要する時間は含まない
【００４０】
実施例１および２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、作業性が向上し、品質の安定した人造大理石浴槽を合理的に製造することができた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、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、本発明は、プレス成形された浴槽の外側側面に帯状の繊維編み物を巻き付け或いは、筒状の繊維編み物を被せて繊維強化樹脂補強層を後成形で設けることにより、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安定的かつ合理的に製造する方法も提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図は、本発明の実施例１の浴槽の長手方向の側面図である。
【図２】第２図は、本発明の実施例２の浴槽の長手方向の側面図である。
【図３】第３図は、本発明の実施例１および２の浴槽側面の拡大断面の一部である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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