(57)【要約】【課題】リブの強度低下を抑制することが可能なハイブリッド成形用金型を提供することを課題とする。【解決手段】繊維に樹脂を含浸させたシートが載置される載置面を備えた第１の金型と、前記載置面に対向して前記シートを押圧する押圧面を有すると共に、前記押圧面に開口端を有するリブ形成用の空洞が形成され、かつ前記押圧面において前記開口端に近接する部位に凹部が形成された第２の金型とを有することを特徴とするハイブリッド成形用金型。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維に樹脂を含浸させたシートが載置される載置面を備えた第１の金型と、
前記載置面に対向して前記シートを押圧する押圧面を有すると共に、前記押圧面に開口端を有するリブ形成用の空洞が形成され、かつ前記押圧面において前記開口端に近接する部位に凹部が形成された第２の金型と、
を有することを特徴とするハイブリッド成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形体の強度を高めるために、機械的強度の高い補強用の繊維に熱可塑性樹脂を含浸させたシートを利用して成形体を製造することがある。この場合、プレス成形用の金型でそのシートをプレスしつつ、金型に設けられたリブ形成用の空洞に熱可塑性樹脂を射出することで成形体にリブを形成することができる（例えば特許文献１）。このようなプレス成形と射出成形とを組み合わせた成形方法はハイブリッド成形とも呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８８６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のハイブリッド成形では、金型でシートを加圧したときに、シートに含浸している熱可塑性樹脂がリブ形成用の空洞に浸み出してしまう。浸み出した樹脂は単体では機械的強度が弱いため、これによりリブの根元の強度が低下してしまう。そこで、リブの強度低下を抑制することが可能なハイブリッド成形用金型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】
【０００５】
上記目的は、繊維に樹脂を含浸させたシートが載置される載置面を備えた第１の金型と、前記載置面に対向して前記シートを押圧する押圧面を有すると共に、前記押圧面に開口端を有するリブ形成用の空洞が形成され、かつ前記押圧面において前記開口端に近接する部位に凹部が形成された第２の金型とを有することを特徴とするハイブリッド成形用金型によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
リブの強度低下を抑制することが可能なハイブリッド成形用金型を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態に係るハイブリッド成形用金型の断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る第２の金型の押圧面の底面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る成形方法について説明するための断面図（その１）である。
【図４】図４は、本実施形態に係る成形方法について説明するための断面図（その２）である。
【図５】図５は、本実施形態に係る成形方法で得られた成形体の外観の一例を示す斜視図である。
【図６】図６（ａ）は、比較例に係るハイブリッド成形用金型の断面図であり、図６（ｂ）は、比較例で得られた成形体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本実施形態に係るハイブリッド成形用金型の断面図である。図１に示すように、このハイブリッド成形用金型１は、シート５をプレスして成形体を作製する金型であって、第１の金型２と第２の金型３とを有する。
【０００９】
シート５は、例えば補強用のガラス繊維に熱可塑性樹脂を含浸させたシートであり、第１の金型２の載置面２ａに載置される。一方、第２の金型３は、載置面２ａに対向してシート５を押圧する押圧面３ａを有すると共に、リブ形成用の空洞３ｂが形成される。その空洞３ｂの開口端３ｃは、シート５を押圧したときにシート５内のガラス繊維が断線するのを防止するために面取り加工が施されている。また、押圧面３ａにおいて開口端３ｃに近接した部位には凹部３ｄが形成される。
【００１０】
各部の寸法は特に限定されない。例えば、開口端３ｃと押圧面３ａとの境目３ｅと凹部３ｄとの間隔をＷ１とする。この場合、凹部３ｄの幅Ｗ２は間隔Ｗ１の２倍程度である。また、凹部３ｄの高さＨも間隔Ｗ１の２倍程度である。そして、空洞３ｂの幅Ｗ３は、間隔Ｗ１の３倍以上である。
【００１１】
図２は、第２の金型３の押圧面３ａの底面図である。図２に示すように、平面視において、空洞３ｂと凹部３ｄの各々は、相互に間隔をおいて並行するように設けられる。
【００１２】
次に、このハイブリッド成形用金型１を用いた成形方法について説明する。
【００１３】
図３（ａ）〜図４は、本実施形態に係る成形方法について説明するための断面図である。
【００１４】
まず、図３（ａ）に示すように、第１の金型２と第２の金型３の各々でシート５を押圧する。これと共に、シート５に含浸されている熱可塑性樹脂の融点よりも高い温度に各金型２、３を加熱することによりその熱可塑性樹脂を溶融させる。
【００１５】
これにより、シート５に含浸している熱可塑性樹脂５ａがシート５の表面に浸み出すようになるが、本実施形態では第２の金型３に凹部３ｄを設けたため、熱可塑性樹脂５ａを凹部３ｄに溜めることができ、空洞３ｂに浸み出す熱可塑性樹脂５ａの量を低減できる。
【００１６】
次に、図３（ｂ）に示すように、加熱により溶融した射出樹脂７を空洞３ｂに供給する。射出樹脂７は、熱可塑性樹脂５ａと同一の樹脂にフィラーを混練してなる材料である。フィラーとしては、例えばガラス繊維を使用することができる。
【００１７】
このとき、シート５から空洞３ｂに僅かに浸み出していた熱可塑性樹脂５ａが射出樹脂７の圧力によってシート５の内部に押し込まれて凹部３ｄに逃げる。これにより、シート５と射出樹脂７との界面から熱可塑性樹脂５ａが排除されることになる。
【００１８】
この後は、図４に示すように、シート５と射出樹脂７の各々を冷却してから各金型２、３から取り出し、シート５と射出樹脂７とから形成される成形体１０を得る。その成形体１０において射出樹脂７に相当する部位は、成形体１０を補強するためのリブとなる。
【００１９】
図５は、このようにして得られた成形体１０の外観の一例を示す斜視図である。なお、図５では、凹部３ｄに起因して成形体１０に形成された凸部は省略してある。
【００２０】
以上説明した本実施形態によれば、押圧時にシート５から浸み出す熱可塑性樹脂５ａが凹部３ｄに浸み出すため、フィラーを含有しない機械的強度の弱い熱可塑性樹脂５ａを射出樹脂７とシート５との界面から排除できる。その結果、リブとなる射出樹脂７とシート５との溶着強度が増し、リブの根元の強度が低下するのを抑制することができる。
（比較例）
【００２１】
図６（ａ）は、比較例に係るハイブリッド成形用金型２０の断面図である。なお、図６（ａ）において本実施形態におけるのと同じ要素には本実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００２２】
本実施形態とは異なり、この比較例では、第２の金型３の押圧面３ａに凹部３ｄを設けず、当該押圧面３ａを平坦面とした。このハイブリッド成形用金型２０で成形を行うには、本実施形態と同様に第１の金型２と第２の金型３でシート５を押圧する。その押圧力によって、空洞３ｂに露出している部分のシート５の表面にフィラーを含有しない熱可塑性樹脂が浸み出すことになる。そして、この状態で射出樹脂７を空洞３ｂに供給する。
【００２３】
その後、シート５と射出樹脂７とを冷却して固化し、各金型２、３から取り出すことにより、図６（ｂ）に示すような比較例に係る成形体３０が得られる。その成形体１０においては固化した射出樹脂７がリブとなるが、その射出樹脂７とシート５との間には、前述のようにフィラーを含まない強度の弱い熱可塑性樹脂が介在する。これにより、この成形体３０においてはリブの溶着強度が本実施形態よりも低下してしまう。
【符号の説明】
【００２４】
１    ハイブリッド成形用金型
２    第１の金型
２ａ  載置面
３    第２の金型
３ａ  押圧面
３ｂ  空洞
３ｃ  開口端
３ｄ  凹部
５    シート
５ａ  熱可塑性樹脂
７    射出樹脂
１０  成形体
２０  ハイブリッド成形用金型
３０  成形体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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