説明

成形品及びその製造方法

【課題】強度が高く、意匠性に優れた成形品を提供すること。
【解決手段】成形品10は、SMC又はBMCを含む第1の成形材料13により構成され、一方の面側に形成されたリブ部12を有する構造層11と、構造層11の他方の面側に固着され、構成繊維間に所定の間隙17を有する織布又は不織布により構成された補強層14と、補強層14に固着され、所定の大きさL2を有する加飾用の柄材18を含有するBMCを含む第2の成形材料21により構成される表面素材層20と、を備え、構造層11、補強層14及び表面素材層20が熱圧成形によって一体的に構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、洗い場付き浴槽や防水パン等として用いられる、補強用のリブ部を有する成形品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、洗い場付き浴槽や防水パン等として用いられる成形品は、強度確保の観点から、補強用のリブ部を有している。このような成形品は、シートモールディングコンパウンド(Sheet Molding Compound。以下、「SMC」という)や、バルクモールディングコンパウンド(Bulk Molding Compound。以下、「BMC」という)等の成形材料を用いて、熱圧成形法(所定の高温高圧下で行われるプレス成形法)により製造されるものが多い。
【0003】
一般に、SMC成形材料は、高強度を有し、軽量性に優れている。そのため、SMC成形材料は、成形品の構造部材や強度部材として多用されている。その一方で、SMC成形材料は、BMC成形材料よりも質感等の意匠性に劣る。そのため、模様を印刷した不織布にDAP(ジアリルフタレート)樹脂を含浸させたもの等を用いることによって意匠性を向上させたSMC成形材料が、防水パン等に広く採用されている。
【0004】
一方、BMC成形材料は、SMC成形材料よりも質感等の意匠性に優れ、高級感を有する。そのため、BMC成形材料は、人工大理石の加飾模様(例えば、石目模様等)を形成する際に多用されているが、SMC成形材料よりも単位強度が低く、コストが高いことから、防水パン等への採用は一般的ではない。
【0005】
SMCを成形材料とする従来の成形品の製造方法として、例えば、金型内にSMCをセットすると共に、このSMCの上を補強材としてのガラスマットで覆い、ガラスマットの上に他のSMCを載置した状態で成形するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開昭63−4915号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
成形品が補強用のリブ部を有する場合、熱圧成形時には、このリブ部の形成箇所において、成形材料の流動性が高温高圧下で大きく変化する。そのため、熱圧成形時には、成形品の補強材は、流動する成形材料によって大きな摩擦等を受ける。
【0008】
しかし、上記特許文献1に記載の技術は、成形品の補強材にガラスマットを用いている。そのため、熱圧成形時における上記摩擦等によって、ガラスマットが破損し易く、十分な補強効果と隔離効果が得られないという問題があった。
【0009】
また、熱圧成形時に、リブ部の形成箇所において、成形材料の流動性が大きく変化するため、成形品の表面の加飾模様にむらが生じ易く、質感等の意匠性が損なわれるという問題があった。
【0010】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、強度が高く、意匠性に優れた成形品を提供することを目的とする。また、本発明は、強度が高く、意匠性に優れた成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、シートモールディングコンパウンド又はバルクモールディングコンパウンドを含む第1の成形材料により構成され、一方の面側に形成されたリブ部を有する構造層と、前記構造層の他方の面側に固着され、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強層と、前記補強層に固着され、所定の大きさを有する加飾用の柄材を含有するバルクモールディングコンパウンドを含む第2の成形材料により構成される表面素材層と、を備え、前記構造層、前記補強層及び前記表面素材層が熱圧成形によって一体的に構成された成形品に関する。
【0012】
また、前記補強層における前記間隙の大きさは、前記柄材の大きさよりも小さいことが好ましい。
【0013】
また、前記織布又は前記不織布には、増粘剤を含む合成樹脂が添加されていることが好ましい。
【0014】
また、補強用のリブ部を成形可能な金型内に、シートモールディングコンパウンド又はバルクモールディングコンパウンドを含む第1の成形材料、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強材料、及び所定の大きさを有する加飾用の柄材が含有されたバルクモールディングコンパウンドを含む第2の成形材料を配置する材料配置工程と、前記材料配置工程によって配置された前記第1の成形材料、前記補強材料及び前記第2の成形材料を熱圧成形する熱圧成形工程と、を含む成形品の製造方法に関する。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、強度が高く、意匠性に優れた成形品を提供することができる。また、本発明によれば、強度が高く、意匠性に優れた成形品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態の成形品を示す部分斜視図である。
【図2】補強材料の織り組織を示す拡大平面図である。
【図3】成形品の断面を模式的に示す拡大断面図である。
【図4】成形品の製造過程を示す図であり、(a)は、材料配置工程を示す図、(b)は、熱圧成形工程を示す図、(c)は、金型から取り外された成形品を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、本発明の実施形態の成形品について図1から図3を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態の成形品を示す部分斜視図である。図2は、補強材料の織り組織を示す拡大平面図である。図3は、成形品の断面を模式的に示す拡大断面図である。
【0018】
本実施形態における成形品は、例えば、浴室等に使用される人工大理石製の防水パンであり、補強用のリブ部を有する。この防水パンは、大部分が平面状に構成され、この平面の周縁には、低い立ち上がり部を有する。
図1及び図3に示すように、成形品10は、一方の面側に形成されたリブ部12を有する構造層11と、構造層11の他方の面側に固着された補強層14と、補強層14に固着された表面素材層20と、を備える。成形品10の構造層11、補強層14及び表面素材層20は、後述するように、熱圧成形によって一体的に固着されている。
【0019】
構造層11は、成形品10の裏側において強度を確保する層状の部分であり、成形品10の構造材として機能する層である。構造層11は、SMC又はBMCを含む第1の成形材料13(図4(a)参照)からなる。
【0020】
SMCは、不飽和ポリエステル樹脂と充填材(例えば、炭酸カルシウム等)とを配合したコンパウンドを、ガラス繊維等に含浸させ、シート状に形成した複合材料である。また、BMCは、不飽和ポリエステル樹脂、所定のフィラー材(模様を形成するための所定の柄材、繊維等を含む)等を、混練機にて均一に混合し、塊(バルク)状に形成した均質な複合材料である。
第1の成形材料13として、SMC又はBMCのいずれを用いるかは、成形品10の用途等を勘案して決定される。
【0021】
リブ部12は、構造層11の一方の面である裏面から、該裏面と交差する方向(図1における下方)に突出する突条部として構成されている。リブ部12は、突出方向に向かって先細(例えば、断面形状が台形)となっている。リブ部12は、複数(例えば、図示例では2つ)設けられており、構造層11の剛性を補強する。
【0022】
補強層14は、織布により構成された補強材料14aからなり、成形品10を補強する層である。図1に示すように、補強層14は、構造層11の他方の面である表面に固着されている。補強材料14aには、例えば、図2に示すように、目抜き平織りのクロスが好ましく用いられる。
【0023】
ここで、平織りのクロスとは、等間隔の隙間を有する織物であって、図2に示すように、経糸(たていと)15と緯糸(よこいと)16とを交互に浮き沈みさせて織られる織物である。クロスの素材としては、例えば、アラミド繊維、有機繊維、ガラス繊維、カーボン繊維等が挙げられる。
【0024】
補強材料14aは、図2及び図3に示すように、経糸15と緯糸16とにより形成される矩形状の間隙17を有している。この間隙17の大きさL1は、後述する加飾用の柄材18の大きさL2よりも小さい。
【0025】
また、補強材料14aには、増粘剤を含む合成樹脂(熱硬化性樹脂)を所定量、予め含浸(添加)させることが好ましい。この合成樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂が挙げられる。補強材料14aに、増粘剤を含む合成樹脂を所定量、予め含浸させることにより、この補強材料14aに腰を持たせることができる。
【0026】
表面素材層20は、図1及び図3に示すように、成形品10の表側を構成する層であり、補強層14の表面に固着されている。表面素材層20は、加飾用の柄材18を含有するBMCを含む第2の成形材料21(図4(a)参照)からなる。
【0027】
上記加飾用の柄材18は、例えば、BMCを含む第2の成形材料21に含有されるものであり、図2及び図3に模式的に示すように、所定の大きさL2を有している。この柄材18は、表面素材層20に形成する模様の種類(例えば、御影石調の模様等)に応じて、適宜、選択される。
この柄材18は、補強材料14aの間隙17の大きさよりも大きい。そのため、この柄材18は、補強材料14aの上記間隙17を容易に通り抜けることができない。
【0028】
次に、成形品10の製造方法について、図4を参照しながら説明する。図4は、成形品の製造過程を示す図であり、図4(a)は、材料配置工程を示す図、図4(b)は、熱圧成形工程を示す図、図4(c)は、金型から取り外された成形品を示す図である。
【0029】
図4(a)に示すように、本実施形態の製造方法において使用される金型30は、所定の温度及び圧力で熱圧成形可能に構成されている。金型30は、成形品10の裏側を形成する可動金型31と、この可動金型31の下側に配され、成形品10の表側を形成する固定金型32と、を備える。可動金型31は、成形品10のリブ部12を成形可能なリブ成形用凹部31aを有し、固定金型32に対して押圧可能に構成されている。固定金型32は、可動金型31に係合可能な係合凹部32aを有する。リブ成形用凹部31aを有する可動金型31を、成形品10の表側を形成する固定金型32の上側に配することにより、成形時における柄材18の流動を少なくし、柄むらを生じにくくすることができる。
【0030】
本実施形態の製造方法は、材料配置工程と、熱圧成形工程と、を含んで構成されている。材料配置工程においては、図4(a)に示すように、金型30内(可動金型31及び固定金型32の間)に、第2の成形材料21、補強材料14a及び第1の成形材料13を、この順で配置する。
【0031】
また、熱圧成形工程においては、図4(b)に示すように、材料配置工程(図4(a)参照)によって配置された第1の成形材料13、補強材料14a及び第2の成形材料21を、可動金型31及び固定金型32によって、所定の温度及び圧力で熱圧成形する。この熱圧成形工程の終了後に、固定金型32及び可動金型31の係合が解除され、図4(c)に示すように、成形品10が金型30から取り出される。
【0032】
以上に説明した本実施形態の成形品10によれば、以下に示す各効果が奏される。
本実施形態の成形品10は、SMC又はBMCを含む第1の成形材料13により構成され、一方の面側に形成されたリブ部12を有する構造層11と、構造層11の他方の面側に固着され、構成繊維間に所定の間隙17を有するクロスにより構成された補強層14と、補強層14に固着され、所定の大きさL2を有する加飾用の柄材18を含有するBMCを含む第2の成形材料21により構成される表面素材層20と、を備え、構造層11、補強層14及び表面素材層20が熱圧成形によって一体的に構成されている。
【0033】
特に、補強材料14a(補強層14)は、柔軟性を有するクロスにより構成されている。そのため、補強材料14aは、熱圧成形時に、リブ部12の形成箇所等において、第1の成形材料13が大きく流動しても、その流動に容易に追従することができ、破損しにくい。また、リブ部12を有する構造層11と表面素材層20とは、この補強層14を介して強固に固着される。従って、本実施形態によれば、強度の高い成形品10を提供することができる。
【0034】
また、第1の成形材料13及び第2の成形材料21は、クロスにより構成された補強材料14a(補強層14)を介して固着されている。そのため、熱圧成形時に、リブ部12の形成箇所等において、第1の成形材料13が大きく流動しても、この流動の影響は、第2の成形材料21に及びにくい。つまり、補強材料14aにより、第2の成形材料21が第1の成形材料13から隔離される隔離効果を高めることができる。これにより、第2の成形材料21は、補強材料14aの表面に均一に流動することができ、柄材18を表面素材層20に均一に分布させることができる。従って、成形品10の表面素材層20に、柄むらが生じにくくなり、優れた意匠性を確保することができる。
【0035】
また、補強材料14aにおける構成繊維間の間隙17の大きさL1は、第2の成形材料21(BMC)が含有する加飾用の柄材18の大きさL2よりも小さい。
そのため、この柄材18は、熱圧成形時に、補強材料14aの間隙17を通って、第1の成形材料13に移動することを抑制される。
従って、成形品10の表面素材層20に、柄むらが生じにくくなり、優れた意匠性を確保することができる。
【0036】
また、補強材料14aには、増粘剤を含む合成樹脂が予め含浸(添加)される。そのため、補強材料14aに腰を持たせることができる。これにより、熱圧成形時において、第1の成形材料13が金型30のリブ成形用凹部31aに充填される際に、補強材料14a及び第2の成形材料21が、リブ成形用凹部31aに押し込まれることを抑制することができる。従って、第2の成形材料21に含まれる柄材18を補強材料14aの表面に更に均一に流動させることができ、柄むらを更に生じにくくすることができる。
【0037】
また、本実施形態の成形品10の製造方法は、補強用のリブ部12を成形可能な金型30内に、SMC又はBMCを含む第1の成形材料13、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強材料14a、及び所定の大きさL2を有する加飾用の柄材18が含有されたBMCを含む第2の成形材料21を配置する材料配置工程と、材料配置工程によって配置された第1の成形材料13、補強材料14a及び第2の成形材料21を熱圧成形する熱圧成形工程と、を含んで構成されている。
【0038】
そのため、本実施形態の成形品10の製造方法によれば、強度が高く、意匠性に優れた成形品10を、金型30を用いた1度のプレス成形によって製造することができる。従って、本製造方法は、大量生産に好適である。
【0039】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
前記実施形態においては、成形品として、防水パンを例にして説明したが、これに制限されない。BMCは、板厚が薄くても、熱に強く、寸法安定性、清掃等のメンテナンス性にも優れている。そのため、前述の防水パンのほか、例えば、長尺状のキッチンカウンターや洗面カウンター、トイレカウンター、キッチンシンク、洗い場付き浴槽及びその他の家具等、種々の成形品に、本実施形態を適用することができる。
【0040】
また、前記実施形態においては、補強材料14aには、目抜き平織りのクロスが用いられるものとして説明したが、これに制限されず、他の織り組織の補強材料又は不織布を用いてもよい。
【0041】
例えば、クロスの織り方は、朱子織り、模紗織り、からみ織り、綾織り等でもよい。朱子織りは、経糸(たていと)と緯糸(よこいと)の交錯点を一定の間隔に配置した、浮き糸が多い織り方である。この朱子織りは、綾織りよりも柔軟性に富み、複雑な曲面の成形に適し、一方向に最高強度を出すことができるという特長を有する。模紗織りは、数本の糸をまとめて経糸及び緯糸に用い、目抜き平織りのように織る織り方であり、経糸及び緯糸が目ずれしにくいという特長を有する。からみ織りは、2本或いはそれ以上の経糸を、1本の緯糸にからみ合わせる、隙間の多い織り方である。からみ織りは、本数の少ない織物を目ずれしないように織ることができるという特長を有する。綾織りは、経糸、緯糸共に最小3本ずつを用い、はっきりした斜線が見える密度の高い織り方である。平織りよりもソフトで、かつ、ドレープ性があるという特長を有する。
従って、朱子織りで織られたクロス及び模紗織りで織られたクロスを、特に好ましく用いることができる。
【0042】
また、前記実施形態の成形品10の製造工程においては、リブ成形用凹部31aを有する可動金型31を、成形品10の表側を形成する固定金型32の上側に配するものとして説明したが、これに制限されない。例えば、リブ成形用凹部を有する金型を固定金型とし、成形品10の表側を形成する可動金型の下側に配してもよい。
【符号の説明】
【0043】
10 成形品
11 構造層
12 リブ部
13 第1の成形材料
14 補強層
14a 補強材料
17 間隙
18 柄材
20 表面素材層
21 第2の成形材料
30 金型
L1,L2 大きさ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シートモールディングコンパウンド又はバルクモールディングコンパウンドを含む第1の成形材料により構成され、一方の面側に形成されたリブ部を有する構造層と、
前記構造層の他方の面側に固着され、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強層と、
前記補強層に固着され、所定の大きさを有する加飾用の柄材を含有するバルクモールディングコンパウンドを含む第2の成形材料により構成される表面素材層と、を備え、
前記構造層、前記補強層及び前記表面素材層が熱圧成形によって一体的に構成された成形品。
【請求項2】
前記補強層における前記間隙の大きさは、前記柄材の大きさよりも小さい請求項1に記載の成形品。
【請求項3】
前記織布又は前記不織布には、増粘剤を含む合成樹脂が添加されている請求項1又は2に記載の成形品。
【請求項4】
補強用のリブ部を成形可能な金型内に、シートモールディングコンパウンド又はバルクモールディングコンパウンドを含む第1の成形材料、構成繊維間に所定の間隙を有する織布又は不織布により構成された補強材料、及び所定の大きさを有する加飾用の柄材が含有されたバルクモールディングコンパウンドを含む第2の成形材料を配置する材料配置工程と、
前記材料配置工程によって配置された前記第1の成形材料、前記補強材料及び前記第2の成形材料を熱圧成形する熱圧成形工程と、
を含む成形品の製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2011−189731(P2011−189731A)
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−11969(P2011−11969)
【出願日】平成23年1月24日(2011.1.24)
【出願人】(593078279)吉本産業株式会社 (4)
【Fターム(参考)】