JPH07506546A - ポリエステル裏当てされたアクリル樹脂複合物成形構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリエステル裏当てされたアクリル樹脂捏合物成形構造体及びその製造方法 関連出願の相互参照 本発明は１９９０年４月３０日に出願されたアメリカ特許出願第０７１５３６． ２８４号の一部継続出願である。

本発明はポリエステル裏当てアクリル複合物成形構造体に関する。

より詳細には本発明は軽量て衝撃や使用者の体重及び熱ショックにさらされた場 合に損傷及び剥離に対して耐久性のある浴槽、流し、ノヤワー受け、洗面台等の 衛生備品のような軽量耐久性製品の製造用のアクリル製シェルへの成形処理中に 用いられるポリエステル重合裏当て材料を存する捏合物構造体に関する。

２、　関連する技術の背景 浴槽、渦流浴槽、及び池の複合製品のような浴室及び台所備品の進歩により従来 の磁器製鋳型鉄及びエナメル引き備品はより軽く、より弾力的な捏合物構造体に 徐々に置き換えられてきた。一方で磁器製鋳型鉄及びエナメル引き備品は非常に 固い質感及び高い耐荷重性能を有するという利点かあるか、これらの備品の１つ の欠点は衝！Ｉ　ｒｌ、ｌ　ＩＪを被りやすく、非常に重いことてあり、それに より例えば流し、浴槽、渦流浴槽等のような大きな備品を移動及び据えつけるの に非常な困難かある。

これらの磁器製鋳型鉄備品の産業による置き換えは最初成功しなかった。初期の 捏合物構造体は衝撃、熱ショック、又は通常の入浴者の体重にさらされた時に変 形、亀裂、欠け、又は剥離を起こすプラスチ、・りの中空な感触を有していた。

加えてこれらの捏合物構造体は備品の製造、運送、据え付は中に構造体の外側か らの衝撃を受けた場合にしはしは剥離、亀裂、ひび割れ、又は欠けを生ずる。

これらの問題の成功した鮮決法はジェノビーズ（Ｇｅｎｏｖｅｓｅ）等によるア メリカ特許明細自筆４．６６４．９８２号、及びフサシュ（Ｋυ５ｚａｊ）等に よるアメリカ特許明細自筆５．０４９．４４３号で開示されており、この両方の 開示は以下に参考として引用する。両者は鉄又はステンレススチールエナメル引 き捏合物備品を開示し、これらは初期の磁器製鋳壓鉄備品の外観及び感触を有す る。該構造体は軽量で高い構造強度及び衝撃又は熱ショックによる剥離、欠け、 へこみ耐性を存する。該捏合物構造体はそれの片面又は両面上にエナメル引きさ れた鉄又はステンレススチールから形成される。優れた物理的及び機械的特性は シェルの仕上げられていない側へのプラスチック層の化学的結合の結果としてこ れらのシェルに付与される。好ましいプラスチック層は反応射出成形（ＲＩＭ） 又は強化反応射出成形（”ＲＲＩＭ”）処理によりシェルを含む成形型内に導入 されたイソシアン酸修飾熱硬化性不飽和ポリエステル又はポリエーテルフオーム である。プラスチックフオームはシランの作用、エナメルの金属基又は５ｉＯＨ 基と積層を形成する強化フオームプラスチックとの間に化学的結合を生じる結合 剤でシェルに化学的に結合される。これらの捏合物構造体はエナメル鋼又はステ ンレス鋼シェルへの強化フオーム重合層の化学的結合の結果として優れた物理的 、機械的特性を存する。これらの開示は、アクリル層か重合又はプラスチック成 形構造体に結合される捏合物構造体の製造に関係しない。

これらの問題への他の解決策は高衝撃強度、耐層割れ構造を提供するよう架橋イ ソシアン酸塩修飾熱硬化性不飽和ポリエステル、又はポリエーテル樹脂層として 記載されたフオームプラスチック基層に直接に結合された重合表面層の使用であ った。これらの構造及び号及び第４８４４９５５号に開示され、その開示はここ に参考として引用する。メタクリル酸メチル及びオハイオ州、ウェストアレキサ ンドリア、ライティカー社により製造された、ポリウレタンフェノール及びエポ キシ技（脂を含む６５％の溶媒と３５％の固形の混合を含む市場で入手可能な接 着チギソン（Ｔｈｉｘｏｎ）　４１６はプラスチックが硬化される間重合表面層 をフオームプラスチックのイソシアン酸塩基に架橋及び化学的に結合するようプ ライマーとして用いられた。イソシアン酸塩はＲＩＭ又はＲＲＩＭ成形中プラス チック層の非常に速い硬化を行なうようフオームプラスチック内に設けられた。

しかしながら上記反応形成処理の欠点の一つは、これらの反応成形処理は高床カ ニで実行され、成形が閉じられ、成形処理中反応重合フオームの逃げるのを防ぐ よう大きく高価な水圧を必要とする。

これらの成形処理により非常に速い硬化時間が得られるが、水圧成形プレスのよ うな望まれる装置は高価で、高資本投資を必要とする。

従って改善された重合複合物成形構造体及びその製造方法を提供することが望ま れる。

本発明の概要 概略ては、本発明によれば好ましくは浴槽の構成で形成される重合複合物傷造体 及びそれの製造方法を提供する。重合複合物（荷造体は仕上げられた側と仕上げ られていない側を有するポリメタクリル酸メチルの熱形成可能なアクリル重合体 から好ましくは作られた重合ノニル層を含む。

重合複合物構造体はまた成形され、架橋された熱硬化性重合裏当て層を含む。架 橋された熱硬化性重合層は重合シェルの仕上げられてない側に結合し、以下に示 す成分を少なくとも１つは含む、ポリエステル、エポキシ、アクリル、又はビニ ルエステル、単独又はそれらの組み合わせの配合であってイソシアン酸は含まな い。好ましくは該架橋熱硬化性裏当て層は硬化する前に剛性不飽和ポリエステル 樹脂、可撓性不飽和ポリエステル樹脂、硬化促進剤、過酸化架橋促進剤、及び樹 脂対充填剤の比か約ｌ：２から１：３０までの比率の充填剤からなる。該充填剤 は炭酸カルシウム、アルミニウム三水和物、ガラス球、砂、セラミツ入雲母、タ ルク、シリカ、及びそれらの内の１つ以上の混合物を含む。

本発明の第−及び第二の実施例ではガラス繊維、炭素、セラミック、ホウ素、黒 鉛、ウールアストナイト、芳香族ポリアミド及び、これらの混合のような繊維の 層を含む繊維強化樹脂層はアクリルシェルの仕上げられていない側に付着された 。望ましくはかかる層は樹脂裏当てのチョップガラス繊維からなる。荷重支持強 化構造体はシェルの仕上げられていない側及び繊維強化樹脂層に付着される。

この荷重支持強化構造体はチップボード、パーティクルボード、ブライウッド及 び木製板のような木材を含み得、或いは重合複合物又は無機荷重支持構造体を含 んでよい。望ましくは荷重支持構造体は浴槽の床部分の下に位置するチップボー ドから作られる長方形木製構造体である。加えて複数の強化木製板は浴槽のシェ ルの床部分の下に位置する。

本発明の第−及び第二の実施例のシェルの仕上げられていない側はシランベース のプライマー及びメタクリル酸メチル及び溶剤配合から作られるソランベースの 結合剤により繊維強化層に結合されることか望ましい。メタクリル酸メチル及び 溶剤混合は望ましくは塩化メチレン、スチレン及び水を含み、一方シランベース のプライマー組成は適切にトルエン、ブタノール、２−ブトキシェチアノル及び エチルアルコールの溶剤で溶解された３Ｃ２（ビニルベンジルアミノ）エチルア ミノコプロピルトリメトキシシランを含む。架橋熱硬化性重合層は重合シェル仕 上げられてない側に結合され、繊維強化樹脂層及び荷重支持強化構造体を囲む。

本発明の第三の及び最も好ましい実施例では重合シェルの仕上げられてない側は 架橋熱硬化性重合裏当て層に直接結合する。これはポリメタタリル酸メチル重合 ソエルを有する熱硬化性重合裏当て層内にあるスチレンの架橋により達成される 。これはシランベースの結合剤及び本発明の第−及び第二の実施例に含まれ、親 出願に記載さオ］ている繊維強化樹脂層の両方に対する必要をなくする。加えて 本発明の最も好ましい実施例は、浴槽のシェルのデツキ部分の下に位置する複数 の強化木製板又は浴槽のシェルの床部分の下に位置するブラインドボルト及び脚 部である荷重支持強化構造体を含まない。

望ましくは浴槽の形に形成される重合複合物構造体は本発明の方法で製造される 。本発明の第一の実施例ては浴槽の形状のように適宜の形に重合シェル、望まし くはポリメタクリル酸メチルの熱成形可能アクリルシェルが形成される。重合シ ェルの仕上げられていない側は上記シランベースの結合剤で望ましくは下塗りさ れる。下塗りされた又は下塗りされない重合シェルは適切なスプレーアップ及び ロールダウン又は他の適切な技術により強化繊維の樹脂混合でその仕上げられて いない側上に強化される。強化シェルが十分に硬化した後、シェルはシェルの荷 重支持部分、例えば浴槽の床の下に位置されるチップボードのような荷重支持強 化構造体を被覆する仕上げられていない側を有する成形型に配置される。木材ボ ードのような他の強化構造体はシェルの床の下に位置されてよい。上記の如く非 飽和熱硬化性重合裏当て材、架橋促進剤の未硬化混合はシェルの仕上げられてい ない側を被覆し、繊維強化材及び荷重支持強化構造体をカバーするよう裏当て材 を強化するよう十分な圧力で成形型に射出される。成形熱硬化性重合裏当て材は 熱硬化性材の硬化及び架橋及びシェルの仕上げられていない側へ繊維強化層構造 体の結合を可能にするに適切な温度で、十分な時間硬化される。十分な硬化の後 、複合物構造体はハリ取りの為成形型から除去される。

本製造方法の第二の実施例において、望ましくは下塗りされた（又は下塗りされ ない）重合シェルはガラス繊維又は池の繊維マットのような繊維強化を覆う仕上 げられていない側を有する成形型空洞内に配置される。好ましくは追加的ガラス 繊維マットは、望ましくはチップホードのような荷重支持強化構造体と浴槽の床 の間に位置される。熱硬化性重合材は成形内に噴出され、シェルの仕上げられて いない側を被覆し、繊維マット及び荷重支持ボードを埋め込み、これらの強化及 び荷重支持材をシェルの仕上げられていない側に結合する。ガラス繊維マットの ような繊維強化材が熱成形処理又はガラス繊維及び樹脂の適切な形のスクリーン 上ヘスプレーア・ノブすることて作られる予め成形された繊維構造体として挿入 されてよい。

図面の簡単な説明 本発明を完全に理解するために以下の図を参照するべきである。

図１は本発明のポリエステル裏当てされたアクリル複合物浴槽の第一の実施例を 示す部分的断面図である。

図２は本発明の第−及び第二の実施例の成形、処理を実行するのに用いられる低 圧力樹脂トランスファー成形装置を示す系統フローチャートである。

図３は本発明による望ましい成形容器の平面図である。

図４は本発明の成形容器、シェル支持、成形閉止手段を示す開放位置で示された 本発明による成形型の斜視図である。

図５Ａは本発明のアクリルシェルの仕上げられていない側を示す図である。

図５Ｂはガラス繊維スプレーアップ強化を適用した後の本発明の第−及び第二の 実施例のアクリルシェルの仕上げられていない側を示す図である。

図６は適所にブラインドボルトを有して示された成形処理中生成された過剰ポリ エステル裏当てをパリ取りする水平に向いた円形鋸でバリ取り台上に位置する本 発明の新たに成形型から取り出されたポリエステル裏当てアクリル複合物浴槽を 示す。

図７Ａ、７Ｂ、７Ｃは適所のブラインドボルト無しで示された本発明のパリ取り されたポリエステル裏当てアクリル複合物浴槽の直交図である。

図８は本発明のポリエステル裏当てアクリル複合物浴槽の第三の及び好ましい実 施例の部分断面図である。

図９は本発明の好ましい実施例の成形、処理を実行するのに用いられる低圧力樹 脂トランスファー成形装置を示す系統フローチャートである。

好適実施例の詳細な説明 図１に本発明の第−及び第二の実施例により構成及び配置されたポリエステル裏 当て捏合物成形を示す。望ましくは複合物成形構造体は浴１’！１０の形状で成 形される。浴槽ｌＯは重合シェル、望ましくは熱成形可能シェル、最も望ましく は利用者に通常晒される磨き仕上げられた側２０を存するアクリルシェル１２を 含む。アクリルノニルＩ２は又イソン了ン酸塩を含まない成形熱硬化性重合裏当 てに結合される仕上げられていない側２１を含む。望ましくは重合裏当ては混合 ポリエステル裏当て材１４である。

付＋１［１的に、ガラス繊維、黒鉛繊維、炭素繊維、ホウ素繊維、セラミック繊 維、ウールアストナイト繊維、芳香族ポリアミド繊維又は同様な強化材（図示せ ず）か望ましくは成形の以前にスプレーアップで付着される。或いは繊維強化材 は成形処理中ポリエステル裏当て材！４てアクリルノニル１２に成形される。望 ましくはチップホード、パーティクルボード又は厚板からなる未強化手段１６は 浴１ｆｌＩＯの床の下のアクリルシェル１２の下のポリエステル裏当て１４に成 形される。望ましくは、木製ボードの、しうな床支持手段１８はポリエステル裏 当て１４内のアクリルシェル１２の床領域の下に成形される。本発明の特別に望 ましい第−及Ｑ第二の実施例において、ブラインドホード２２は、成形処理か完 ｌ゛シた後、一部の成形ポリエステル裏当て事オ１４を介して床強化手ＩＤ−１ ６中に位置される。

脚部２４は浴槽、利用者及び入浴中の水の荷重を支持するブラインドポルト２２ に取付けられる。

本発明の成形処理を実行するのに適した望ましい低圧力樹脂トランスファー成形 （ＬＰＲＴＭ）装置２５の系統フローチャートを図２に示す。成形装置２５はオ ハイオ州、シンシナティ　ディミキシング社で製造された１１０ガロン容量ノー タ（ＮＡＵＴＡ）混合器のような混合器２６を含む。未硬化の混合ポリエステル 、及び充填裏当て材はオハイオ州、トレド、デビルビス社で製造されるモデル番 号ＱＭ５７４４．圧力ボット２９に適切に嵌入する圧力ボットライナ２８に混合 器２６から送られる。架橋促進剤を加えた後、圧力ポノド２９は閉じられ、圧縮 空気３０は圧力ボット２９内に注入される。−変圧力ポソト２９が十分に満たさ れると、スロットル弁３２か開かれ、圧縮空気が硬化してないポリエステル及び 充填剤混合をポリマー供給ホース３４を介して成形型３６に押しやるのを可能に する。望ましくはポリマー供給ホース３４は成形処理に従って処理され置き換え られる１インチ（ビ）直径を有する可撓性ＰＶＣホースてあり、成形処理に続い て置換えられる。図２及び３で成形型３６はアクリルシェル１２を受容する空洞 を有し、アクリルシェル１２の仕上げられていない側２１と成形容器３８の内面 ４４の間に成形空間を残して鋳造アルミニウムから作られる図３に示す成形容器 ３８を望ましくは含む。

図３に示す如く、成形容器３８は鋳造アルミニウムのような良い熱放散材から望 ましくは作られ、ポリエステル裏当て１４の形を形成する比較的に滑らかな内面 ４４を有する。望ましくは成形容器３８は又成形型３６を所望の温度に維持する 水ジャケット４５又は他の温度調節手段を含む（図４参照）。未硬化ポリエステ ル裏当て及び充填剤混合は浴槽床を成形する成形容器３Ｂの一部の略幾何学的中 央に位置する成形孔４６へのポリマー供給ホース３４から、成形容器に導びかれ る。図３に示す如く、成形容器３８の内面４４は浴槽法強化１６を保持するよう 適切な寸法の長方形窪み４８．望ましにはチップポート又は或いはパーティクル ボード、ブライウッド、木製１’ＸＩＪｆｆｉ、ファイバーホード又は複合物、 プラスチック、ガラス繊維又は池の適切な荷重支持構造体強化材の長方形部分を 含む。成形容器はＵｊＪ＋に示される木材強化１インチ×１インチボードを望ま しくは含むデツキ支持部１８を保持するポジショナ−又は溝（図示せず）を適切 に含んでよい。

本発明で用いられる低圧力成形処理により、成形型シールは必要でなく、事実ア クリルシェル１２の仕上げられていない側２１と成形容器３８の内面４０との間 に形成された空洞に未硬化ポリエステル樹脂及び充填剤が混入するのを実質的に 妨げる。成形型シールがないので、ポリエステル裏当て材１４のいくらかの溢れ 及び、成形及び硬化処理による硬化裏当て材の成形容器３８の一部への付着かあ る。従って、水圧リフターは通常用いられない。むしろポリエステル裏当て材＋ ４が十分に硬化した後、成形された浴槽は成形容器３８から離されるか切り取ら れ、手により除去される。

図４を更に参照するに、成形型３６は又成形処理中薄いアクリルノニルＩ２の形 を維持し、アクリルシェルを成形容器３Ｂ内で正しい方位に保つシェル支持部及 び成形型閉止手段４０を含む。シェル支持部及び成形ヤ閉止手段４０はまた形成 容器３８内で適切な向きて了クリルノニルＩ２を支持する。成形型３６は適切な 手段によりにより閉止され続けられるが、本発明に用いられる低成形及び硬化圧 力はＲＩＭ及びＲＲ１Ｍ成形で典型的に必要とされる高価な水圧成形プレスの使 用の必要性をなくする。各５００ポンド定格の４つのＣ形りランプ４２は成形及 び硬化処理中成形型３６を閉じ続けるのに完全に満足である。

図４てより詳細に示される開放位置で示される成形型３６は成形容器３８及びチ ェーンホイスト５０のような成形型開放及び持上手段により成形容器上に適切に 保持されたシェル支持及び成形型閉止手段４０を示す。当業者に周知の如く、旋 回又はレノく一付装置、電気−機械的又は水圧成形クランプのような他の成形型 開放及び閉止手段はチェーンホイスト５０及びクランプ４２の代りに、本発明の 成形処理を実行するのに適切に用いられつる。

図４を参照するに、ノニル支持及び成形型閉止手段４０はウレタン膜５４て被覆 される鋳造アルミニウムコア５２から典型的に作られる。ノニル支持及び成形型 閉止手段４０は磨かれた仕上げを引っかいたり損傷することなく形状に整合し、 アクリルシェル１２の仕上げられた側２０を支持する。テフロンストリ・ノブ５ ６．又は他の非研磨材はシェル１２の床部分の仕上げられた側２２を損傷するこ となく成形処理中シェル１２のデツキ部分を成形容器３８に対して接触及び付勢 するウレタンスキン５２の周囲に含まれる。本発明の使用で用いられてよい他の 適切な成形装置の詳細説明はここで参考に引用する１９９１年９月２４日に許可 された米国特許出願第０７／４６７３８４号に記載されている。

本発明の処理に応して、アクリルシェル１２は高度に磨かれた仕上げられた側及 び仕上げられていない側を有するポリメタクリル酸メチルから望ましくは作られ たセル鋳造アクリルシートから形成される。シェルは望ましくは略３．２ミリメ ートルの厚さを有する。アクリルノートは米国特許第４８４４９５５号及び第４ ８４４９４４号に記載の如き他の材料から作られてよく、その記載を参考として 引用する。アクリルノートは公知の真空熱成形装置を用いて図５Ａに示すアクリ ルノニル１２の望ましい形に熱成形される。

本発明の第−及び第二の実施例ては、熱成形されたアクリルシェル１２は結合プ ライマー組成でその仕上げられていない側２１上に望ましくは処理される。１つ の適切なプライマー組成はペンソルノくニア（１１、エリ−のロート社で製造さ れたシランベースのプライマーＡＰ−１３４を含む。それは７５９６　トルエン 、５％ブタノール、５０６ユーブトキシエタノール及び５０６エチルアルコール の溶剤にｌ０９６ａ度てのシラン化合物を含む。このシラン化合物の濃度が略Ｉ ％から略２０％まで、望ましくは略５％から略１５％までの範囲にあるか、適切 なシラン化合物は望ましくは１０％濃度での３〔２（ビニールベンジルアミノ） エチルアミノ〕プロビルトリメトキシノランである。シランプライマーＡＰ−１ ３４は重量％で１％水、９．８９６スチレン、２９．４％塩化メチレン及び５８ ．８％メタクリル酸メチルてｌ９６Ｄ度にて最も望ましくは混合される。これら の成分の濃度は略０．ｌ’６乃至１００６、望ましくは略０，５％乃至略２％の ＡＰ−１３４のようなンランプライマー、水ては略０．１９６乃至１８１０９６ 、望ましくは略０．５９６乃至略２．０９６．略０．１９６乃至略９８％、望ま しくは略５０６乃至略１５９６のスチレン、略２．５％乃至略９８％、望まし・ ：は略２５９６乃至略３５９６の塩化メチレン：略９８％乃至略５％まで、望ま しくは略７０９６乃至略４０９６のメタクリル酸メチルの範囲にある。

このプライマー溶剤はポリエステル強化裏当てとアクリルシェルの仕上げられて いない側２１の間の架橋を促進し、結合を改善し、それによりより連い離型時間 を供する。結合プライマー溶剤として有用な池の組成はブリーフ他による上記引 用の米国特許第４８４４９５５号及び第４８４４９４４号に記載されている。し かし、離型時間か増加するか、十分な結合かスプレーアップ強化段階中に生じる 場合、結合プライマーは必要ではない。

熱成形された、望ましくは下塗りされたアクリルシェル１２はチョップされたガ ラス繊維、セラミック繊維、ホウ素繊維、黒鉛又は炭素繊維、ウールアストナイ ト繊維、又は芳香族ポリアミド繊維を含む繊維材料の樹脂混合で強化される。望 ましくは補強材料はスプレーされ、仲はされた略＋ｏｏ６乃至略４０９６、望ま しくは略１５９６乃至１８３５９６及び最も望ましくは略３０重量％のチョップ されたガラス繊維：略６０９６乃至略９０９６、望ましくは略８５９６乃至略７ ５ｏ６、及び最も望ましくは略７０重量％のポリエステル樹脂の混合を含む。ス プレーされたガラス繊維はガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）又はガラス強 化プラスチック（ＧＲＰ）と典型的に呼ばれる。

ポリエステル樹脂は望ましくは剛性不飽和ポリエステル樹脂とレイコールド社に よる３１−４３９と呼ばれるスチレン単量体の混合を含む。ポリエステル樹脂は またレイコールド社による９　７−０８８と呼ばれる可撓性不飽和樹脂及びスチ レン単量体も含んでもよい。

ポリエステル樹脂は重量９６て略０．０＋９６乃至略Ｉ％、望ましくは略０゜０ ５９６乃至略０．５％、最も望ましくは略０．２％のコバルトナフテン：及び略 ０．１！Ｘ乃至略５９６、望ましくは略０．５％乃至略３％、最も望ましくは略 １％のメチルエーテルケトン過酸化物を含む、硬化又は架橋促進剤で結合される 。樹脂及びチョップされたガラス繊維混合はワシントン、ケントのビーナス−ガ スマー社により製造されたヒーナスモデルＨＩ　５ＳＣＷ　２１００のような適 切なスプレー装置で典型的に用いられる。略１時間の硬化の後、図５Ｂに示され る強化アクリルシェル５８は浴槽の床とデツキ領域の各下に位置する補強重量支 持構造体！６及び１８を有する成形容器３８内に位置する。

本発明の第二の実施例において、上記記載の如く望ましくは下塗りされたアクリ ルシェル１２は上記記載の如くマット又は織繊維強化材で強化される。それは望 ましくは（１平方フイート当たり）ｌと１／２オンスのガラス繊維マットである 。樹脂強化材は成形容器内、望ましくは荷重支持床支持ボード１６の下に位置し 、他の繊維強化マットは強化ボード１６の上で、シェル１２の床の下に位置する 。

繊維強化材のガラス繊維又は同様なマットは成形段階中アクリルシェル１２に付 着される。更なる他の例では、繊維強化材か成形段階以前に予め成形され、成形 容器３８内に強化ボード１６及びアクリルシェル１２を位置する前に成形容器３ ８内に単一ユニットとして位置される。ガラス繊維強化材の予成形は当業者に周 知である熱成形技術を用いて整形さ、ｌ］る熱成形可能ガラス繊維及びプラスチ ック化合物又は同様な繊維化合物を用いて得られてもよい。或いは、予成形は公 知の技術によりチョップされたガラス繊維又は他の繊維の樹脂混合を整形メソツ ユ又はスクリーンにスプレーアップしてなされる。

アクリルシェルか成形容器内に適切に配置された後、成形型３６はウレタンコー ト面５４及びシェル支持のテフロンストリップ５６及びアクリルノニル１２の仕 上げられた側２１と適切に接触する成形型閉止手段４０に置くことで閉止される 。成形型はシェル支持部及び成形型閉止手段を成形容器３８に固定するよう４つ の特別丈夫なＣ形りランプ４２て十分な通気を与えるよう適切にクランプされる 。成形型か固定され、適当に通気された後、成形型の温度は成形容器３８内の水 ジャケット４５を用いて１００乃至１２０華氏温度の間に安定化される。

本発明の第−及び第二の実施例に適している低圧力樹脂トランスファー成形（Ｌ ＲＲＴＭ）処理を以下に説明する。しかしながら、池の低圧力射出、重力鋳造又 は変位成形処理を本発明の使用の為適切に用いてもよい。望ましい樹脂、充填剤 及び触媒構成を以下に説明する。

典二２的に略１００ボンドの材料は混合器２６で混合され、百分率の重量に基つ く。最も望ましいポリエステル樹脂及び充填剤は以下に示す重量百分率を含む（ Ｒ成である　リッチホールド３１−４３９の名称で市販の３５．２００６の固体 不飽和ポリエステル樹脂とスチレンモノマーと、ライヒルト９７−０８８の名称 で市販の１１．９０％の可撓性不飽和ポリエステル樹脂とスチレンモノマーと、 ２．４８９６のスチレンモノマーと、ヒフロン＋５−１５の名称で市販の４９， ６％の炭酸カルシウム（充填剤）と、０．６９６のシメチルバラトルイデン、（ ＤＭＰＴ）（活性化物質／促進剤）とカドックス４０Ｅ（４０９６のベンノル過 酸化物溶液）の名称で市販の０．７６９６のベンゾイル過酸化物。材料のこの望 ましい組合せの適切な範囲は略０乃至略９８％、望ましくは略２５乃至略４５９ ６のライヒノルド３１−４３９と、略９８乃至略０９６．望ましくは略２０乃至 略５％のライヒノルド９７−０８８と、略０乃至略４ｏｏ６．望ましくは略ｌ乃 至略１０９６のスチレンと、略０乃至略７５９６．望ましくは略４０乃至略６０ ％のヒフロン＋５−１５と、略０．０５乃至略５０６．望ましくは略０．２乃至 略１０６のＤＭＰＴと、略０．０５乃至略５９６、望ましくは略０．２乃至略２ ０６のカトツクス４０Ｅを含む。

用いられる充填剤のタイプ又は充填剤粒子寸法に応じて、樹脂対充填剤の比の範 囲は充填剤かないことから始まり、ｌ：３０のように高くてよい。望ましくは樹 脂対充填剤の比は略２：１乃至略ｌ：３である。アルミニウム三水和物、ガラス 球、砂、セラミック、雲母、滑石、ンリカ、他の適切な充填剤を含む他の充填剤 をカルシウム炭酸塩に加えるか、又はその代わりに加えてよい。種々の他の充填 剤はここに引用するグラエフ他による米国特許第４８４４９５５号及び第４８４ ４９４４号で説明されている。あわ立て剤が成形された化合物の重さを減少する のに用いられうるが、望ましいポリエステル樹脂混合はあわ立てられない。

追ｈａ的に、他のポリエステル混合は、これらの樹脂及び触媒生成か本発明の成 形品の低圧成形を可能とするのに十分長い硬化時間を存する限りは、本発明の範 囲から逸脱することなく追加充填剤、あオつ立ち剤及び他の触媒と共に用いられ つる。樹脂系のイソシアン酸塩の使用は、高価なＲＲＩＭ又はＲＩＭ高圧成形装 置の使用を必要とするＲＩＭ又はＲＲＴＭのようなかかる化合物が高圧及び高速 成形処理かゼ・要になるような程度まで硬化処理を早めるので、望ましくはない 。

他の適切な熱硬化性重合材料はエポキシ、アクリル及びビニールエステル及びイ ソシアン酸塩を含まないその配合を含みつる。本発明に適切である追加的有効な 樹脂組成はグラエフ他による前記の米国特許第４８４４９４４号と第４８４４９ ５５号にも説明されている。

本発明の第−及び第二の実施例に対して望ましいポリエステル樹脂を準備するの に、剛性不飽和ポリエステル及び可撓性不飽和ポリエステル樹脂は混合器２６で 混合されスチレンモノマーが次に加えられる。ＤＭＰＴも加えられ、充分に混合 され、カルシウム炭酸塩のような充填材は典型的に略４５乃至ｌと１／２時間混 合される。１００ボンドの材料は並んだ圧力ボット２９に入れられる。略３／４ ボンドの過酸化ベンゾイル（カトノクス４０Ｅ）架橋促進剤が加えられ、略１分 混合される。圧力ボット２９は閉じられ、略５ｐｓ　ｉまで圧縮空気源により圧 力をかけられる。スロットル弁３２は開けられ、圧力ボット２９への空気圧力は 略１０ｐｓｊまで増やされる。

空気圧力は連続的に略２０乃至略２５ｐｓ　ｉの圧力まで１分間に略５ｐｓ　ｉ ずつ増やされ、圧力は成形型が充填されるまて略５乃至８分間維持される。成形 型か充填され、ある樹脂混合が溢れた後、スロットル弁は閉められ、クランプは 成形型をシールするよう締められる。成形された物は次に硬化される。成形型が 上記混合に対して充填された後の硬化時間は略２乃至略２２分、望ましくは略２ 乃至略６分であるか、成形型にて更に長い時間維持されてもよい。ンランヘース のプライマーか用いられない場合、硬化は夜通し硬化される時略４５分乃至略８ 又はそれ以上の時間まで及んでよい。更に長い硬化時間はより強い結合かポリエ ステル樹脂とアクリルシェルの仕上げられていない側２】の間に成形されるのを 可能にする。硬化か完了した後、成形型３６は開けられ、シェル支持成形型閉止 手段は取外される。成形容器３８の外部に付性する硬化したポリエステル樹脂の 溢れは切断され、成形された浴槽１ｏは成形容器３８から手で取外される。

図６を参照するに、新たに離型された浴槽１０はパリ取り台６゜と水平に取付け られた円形ノコギリ６２のような適切な装置を用いて過剰なポリエステル硬化し た裏当て材１４のパリ取りがされる。

本発明の第−及び第二の実施例の仕上げられポリエステル裏当てされた複合物浴 槽ｌＯは図７Ａ乃至７Ｃに示される。図１及び図６に示されるブラインドポルト ２２及び脚部２４は浴槽の底面に成形ポリエステル裏当て１４を通ってデツキ支 持板１８に挿入される。

本発明の第−及び第二の実施例では、アクリルシェルには略３．２ミリメートル の厚さを有し、一方繊維強化はシェルの仕上げられていない側２１から測られて 典型的に略１．０乃至２．０ミリメートルであることか望ましい。典型的に成形 された浴槽の全体の厚さは側壁領域て略８乃至１０ミリメートル、床領域で２０ −２５ミリメートルである。デツキ領域の全体の厚さは略５乃至略３５ミリメー トル、望ましくは略８乃至略３０ミリメートルの範囲にある。壁でのポリエステ ル成形材の厚さは典型的に略４．４乃至略７ミリメードルである。望ましい浴槽 床支持荷重支持強化構造体は典型的にチップボート、パーティクルホード、ブラ イウッド、又は望ましくは略７／Ｉ６インチの厚さを有する木製板からなるが、 床の成形品及びその下にある裏当ての望ましい厚さに依存して略１／４乃至略１ ／２インチの厚さの範囲にある。望ましいデツキ支持部は典型的に図１に示す如 く１インチ×１インチの木製板である。

図８を参照するに本発明の第三及び最も好ましい実施例により構成及び配置され たポリエステル裏当て複合物成形を示す。望ましくは複合物成形構造体は本発明 の第−及び第二の実施例で記載された浴槽１０と類似の浴槽７０の形状で成形さ れる。浴槽７０は重合ノニル、望ましくは熱成形可能シェル、最も望ましくは利 用者に通常晒される磨き仕上げられた側７２を有するアクリルシェルフ１を含む 。アクリルシェルフ１は又イソシアン酸塩を含まない成形熱硬化性重合裏当てに 結合される仕上げられていない側７３を含む。望ましくは重合裏当ては混合裏当 て材７４である。

第−及び第二の実施例と対照的に本発明の最も好ましい実施例を製造するために 用いられる方法及び装置はアクリルシェルフ０に対して成形された繊維強化樹脂 層を必要とせずまたは用いない。むしろアクリルノニル７０の仕上げられていな い側は図５Ａで示したような表面を存し、図５Ｂで示したようなガラス繊維スプ レーアップの適用を含まない。加えて最も好ましい実施例は繊維強化手段１６、 デツキ支持手段１８、ブラインドポルト２２、又は脚部２４を含まない。更にま た本発明の最も好ましい実施例はプラスチックをシェルに化学的に結合するのに 従来用いられてきたシラン結合剤を必要としない。

図９は本発明の最も好ましい実施例の成形処理に用いるのに適した望ましい液体 射出成形装置８０の系統フローチャート図である。

成形装置８０は充填剤ととのような望ましい流体力学的薬剤とである最初のポリ エステル樹脂の配合を含むトラム９１又はその同等物を含む。混合物は分割され 、ポリマー供給ホース９２．９３を介してアミン注入ユニット８２及び過酸化物 注入ユニット８６にそれぞれ等分に供給される。

アミン注入ユニット８２及び過酸化物注入ユニット８６は２つの混合物の適切な 割合でスタティック混合器８９に供給する注入ユニットポンプを含む。注入ユニ ット８２．８６は注入ユニットポンプを駆動するために圧縮空気を液圧に変換す る液圧比例器（］−ｒｙｄｒａｕｌｉｃ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｅｒ）をまた含 む◇ポリマー供給ホース９２からの混合物はアミン注入ユニット８２内の促進剤 と配合される。同様にポリマー供給ホース９３からの混合物は過酸化物注入ユニ ット８６内の触媒と一緒にされる。両方の混合物はポリマー供給ホース８３．８ ７を介してブーム組み立て体８１に送られる。ブーム組み立て体８１はポリマー 供給ホース８３．８７に対する混合へノド及び支持具を含む。ブーム組み立て体 ８１は製造中に付加的にスタティック混合器８９か１つの形成器から次の形成器 へと動かされるようにする。

混合物はなお別々であるか、それからホース８４．８８を介してブーム組み立て 体８１からスタティック混合器８９へ送られ、ここでアミン及び過酸化樹脂は初 めて相互に接触し、混合する。化学反応か始まるようにスタティック混合器８９ はアミン注入ユニット８２及び過酸化物注入ユニット８６からの混合物の通過及 び均一な混合を供する。

配合された混合物はポリマー供給ホース９４を介してスタティック混合器から成 形型９８に排出される。図９に更に示すように成形型９８は成形容器９９が成形 閉止手段９６及びクランプ９７の下に位置するように逆さにされる。斯くしてポ リマー樹脂混合物は重力により成形型９８内に注入されうる。混合物は成形型９ ８に到達する時に完全に混合されている。成形型９８は満たされ、化学反応の開 始から２と１／２乃至３分の間に液状の樹脂はゲルを形成する。

約９分以内に材料は成形型から捏合物構造体を除去するのに充分に硬化される。

斯くして本発明の第三の実施例によれば１周期が約１５分て終了しつる。

成形型か充分硬化したのち、成形型の雄側からの圧縮空気の噴射か成形された＋ Ｒ構造体含む雌成形型部材を分離するために用いられる。雌成形型部材上の排出 器メカニズムは雄及び雌成形型部材を分離するのに用いられる。動作の通常モー ドは溶剤の噴流か混合物がゲル化する前にスタティック混合器８９から過剰な材 料を除去するのにゼ・要となるまで続く。

本発明の第三及び最も好ましい実施例による複合物成形積造体の製造で用いられ る方法は従来技術に対するのと同様に第−及び第二の実施例に対して幾つかに利 点を提供する。第一にアミン注入ユニット８２及び過酸化物注入ユニット８６か らの混合物はスタティック混合器８９に入るまで別々に保たれる。これはシステ ムを液体に維持し、汚染を防止する。加えて反応時間はイソシアン酸を用いずに 増加される。従って製造効率は高価なＲＲＩＭ又はＲＩＭを用いる必要なしに向 上する。

第二に本発明の第三の実施例により用いられる方法はアクリルシェルフ０に結合 された繊維強化層の使用の必要をなくする。これは遊離基を作るためにアミン注 入ユニット８２及び過酸化物注入ユニッ１へ８６を用いた為である。該遊離基は ポリエステル上の遊離サイトに反応し、それにより成形処理中のスチレンの架橋 を可能にする。

繊維強化材料の不使用はより良く仕上げられた外観を有する製品を提供する。加 えて第三の実施例により製造された成形複合物構造体はいかなる木製の挿入物も 必要としない。

第三に化学結合の生成によりプラスチックとシェルを化学的に結合するのに以前 から用いられてきたシラン結合剤はもはや不要である。従ってソランプライマー の使用により以前にあった多くの欠点は除去される。そのような欠点の１つは製 造条件によりシランプライマーか溶剤又はキャリアの乾燥か速すぎるために効果 を無くし、それにより結合以前にシラノールに完全に加水分解する結果となる。

その結果結合は効果か無くなる。

第四に形成容器３８及びシェル支持具及び成形閉止手段４０は本発明の第−及び 第二の実施例で記載したような鋳造アルミニウムから典型的に形成される。しか しなから本発明の第三の実施例はポリエステル、含浸ガラス、及びそれらの間に 挟まれた端面かざらざらした（ｅｎｄ　ｇｒａ　１ｎｅｄ）バルサの層から形成 された雄及び雌成形型部材のような軽量だか固いポリエステル複合物成形構造体 の使用を可能にする。従って本発明の第三の実施例による捏合物成形構造体の製 造方法は道具による難しい工作での多額の投資の必要を減少する。加えて捏合物 成形構造体は軽量である。従って本発明の第三の実施例によるアクリル複合物成 形構造体の製造方法の道具による陀しい工作及び成形処理の使用により製造効率 か向上する一方て製造コストを削減する。

故に上記目的の中で上記内容から明白になされるものは効率的に達成され、成る 変化か上記方法を実施する中及び本発明の精神及び範囲から離れることなく上記 内容中て生じる故に上記内容に含まれ、付属の図に示される全ての事項は説明で あって制限の意味で解釈してはならない。

本発明の請求の範囲はここに記載された発明の包括的及び特定の特徴の全て及び 言葉の問題としてはその間にある言われるべきことである本発明の範囲の全てを 網羅するようまた理解されるべきである。

平成　６年１１月１１日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．仕上げられた側及び仕上げられてない側を有する重合シェル層と； その形に適合するよう同時に成形されかつ該重合シェル層の仕上げられてない側 全体に本質的に直接結合される架橋された熱硬化性重合裏当て層とからなり、 該熱硬化性重合裏当て層はポリエステル、エポキシ、アクリル、ビニルエステル 、及びそれらの配合からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む重合 複合物構造体。
2. ２．該架構熱硬化性重合裏当て層は結合剤を用いずに該重合シェル層に直接結合 される請求項１記載の重合複合物構造体。
3. ３．該重合シェル層はポリメタクリル酸メチルのアクリル重合体である請求項１ 記載の重合複合物構造体。
4. ４．該架橋熱硬化性裏当て層は硬化する前に剛性不飽和ポリエステル樹脂、可撓 性不飽和ポリエステル樹脂、硬化促進剤、過酸化架橋促進剤、及び樹脂対充填剤 の比が約１：２から１：３０までの比率の充填剤からなる請求項１記載の重合複 合物構造体。
5. ５．該充填剤は炭酸カルシウム、アルミニウム三水和物、ガラス球、砂、セラミ ック、雲母、タルク、シリカ、及びそれらの混合物からなる群から選択される請 求項４記載の重合複合物構造体。
6. ６．浴槽の構成を有する請求項１記載の重合複合物構造体。
7. ７．該架橋熱硬化性重合裏当て層はイソシアン酸塩を含まない請求項１記載の重 合複合物構造体。
8. ８．仕上げられた側及び仕上げられてない側を有する重合シェル層を適切な形状 に形成し； 成形型内で該重合シェルを配置し； 該シェルの仕上げられていない側を該裏当て材料で直接塗装するよう該成形型内 に不飽和熱硬化性重合裏当て材料及び架橋促進剤の硬化していない配合された混 合物を導入し；熱硬化性重合材料の硬化及び架橋化をさせるよう適切な温度及び 充分な時間で該成形された熱硬化性重合裏当て材料を硬化させ、損傷なしに該複 合物構造体の離型を可能にするために重合シェルの該仕上げられていない側に直 接結合することからなる重合複合物構造体を製造する方法。
9. ９．該架橋熱硬化性重合裏当て材料は剛性不飽和ポリエステル樹脂、可撓性不飽 和ポリエステル樹脂、硬化促進剤、過酸化架橋促進剤、及び樹脂対充填剤の比が 約１：２から１：３０までの比率の充填剤の混合物を含む請求項８記載の重合複 合物構造体を製造する方法。
10. １０．該充填剤は炭酸カルシウム、アルミニウム三水和物、ガラス球、砂、セラ ミック、雲母、タルク、シリカ、及びそれらの混合物からなる群から選択される 請求項９記載の重合複合物構造体を製造する方法。
11. １１．該熱硬化性重合樹脂材料は更に発泡剤を含み、又は該裏当て材料の密度を 減少する請求項９記載の重合複合物構造体を製造する方法。
12. １２．該架構熱硬化性重合裏当て材料はポリエステル、エポキシ、アクリル、ビ ニルエステル、及びそれらの配合からなる群から選択された少なくとも１つの成 分を含む請求項８記載の重合複合物構造体を製造する方法。
13. １３．該熱硬化性重合材料の該架橋及び該重合シェルの該仕上げられていない側 への直接結合は結合剤を含まない請求項８記載の重合複合物構造体を製造する方 法。
14. １４．該複合物構造体は浴槽の構成を有する請求項８記載の重合複合物構造体を 製造する方法。