(57)【要約】【課題】樹脂材料の外部への漏出を抑制すること。【解決手段】樹脂成形装置１０は、凹部２５を有する第１型２０と、凹部２５内に収容される加熱状態の樹脂材料をプレスする第２型本体３１と、第２型本体３１よりも外周側に設けられ、第１型２０における凹部２５の開口２６を囲む開口端面２７に対向する対向面３６とを有する第２型３０とを有している。また、樹脂成形装置１０は、弾性材料により形成され、開口端面２７と対向面３６との間に設けられるシール部材と４０を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する第１型と、
前記凹部内に収容される加熱状態の樹脂材料をプレスする成形部と、前記成形部よりも外周側に設けられ、前記第１型における前記凹部の開口を囲む開口端面に対向する対向面とを有する第２型と、
弾性材料により形成され、前記開口端面と前記対向面との間に設けられるシール部材と、を備える、
樹脂成形装置。
【請求項２】
前記第２型は、前記成形部と、前記成形部とは別体とされ、前記対向面及び前記成形部の成形面とは反対側の外面を押圧する押圧面を有するとともに前記成形部を加熱する熱板と、を備えており、
前記シール部材は、前記第１型の前記開口端面及び前記成形部の前記外面を覆っている、
請求項１に記載の樹脂成形装置。
【請求項３】
前記第１型は、前記凹部を有する型本体と、前記型本体が載置されるとともに前記型本体を加熱する熱板と、を備え、
前記型本体は、前記凹部の底面を形成する底部と、前記底部に固定され、前記凹部の内側面を形成するフレーム部と、を備える、
請求項１または請求項２に記載の樹脂成形装置。
【請求項４】
前記シール部材は、離型シートを含む、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。
【請求項５】
前記シール部材は、前記離型シートと、前記第２型との間に介在する紙と、を含む、
請求項４に記載の樹脂成形装置。
【請求項６】
第１型の凹部内に収容される加熱状態の樹脂材料を第２型の成形部によってプレスして成形する方法であって、
前記第１型と前記第２型との間に弾性材料により形成されたシール部材を設ける、
樹脂成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１型の凹部内に収容される加熱状態の樹脂材料を第２型の成形部によってプレスして成形する樹脂成形装置及び樹脂成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の樹脂成形装置及び樹脂成形方法としては、例えば特許文献１に記載の装置及び方法がある。特許文献１に記載の樹脂成形装置は、成形凹部を有する下型と、成形凹部内に収容される熱可塑性の樹脂材料を熱プレスする成形凸部を有する上型とを備えている。上型には、高周波電流発生装置が接続されている。上型の下面における成形凸部よりも外周側には、シムが設けられている。
【０００３】
こうした樹脂成形装置では、下型の成形凹部内に配置された熱可塑性の樹脂材料を上型の成形凸部によってプレスしつつ、高周波電流発生装置により発生される高周波電流によって上型を加熱するとともに、上型を介して下型を加熱する。これにより、樹脂材料が溶融されて所定の板厚の成形品が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１０４１２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の樹脂成形装置では、樹脂材料を熱プレスするときに、上型と下型との間の隙間を通じて溶融された樹脂材料の一部が外部へ漏出するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、樹脂材料の外部への漏出を抑制できる樹脂成形装置及び樹脂成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための樹脂成形装置は、凹部を有する第１型と、前記凹部内に収容される加熱状態の樹脂材料をプレスする成形部と、前記成形部よりも外周側に設けられ、前記第１型における前記凹部の開口を囲む開口端面に対向する対向面とを有する第２型と、弾性材料により形成され、前記開口端面と前記対向面との間に設けられるシール部材と、を備える。
【０００８】
上記目的を達成するための樹脂成形方法は、第１型の凹部内に収容される加熱状態の樹脂材料を第２型の成形部によってプレスして成形する方法であって、前記第１型と前記第２型との間に弾性材料により形成されたシール部材を設ける。
【０００９】
同構成及び方法によれば、第１型の開口端面と第２型の対向面との間に設けられるシール部材によって開口端面と対向面との間を通じた溶融樹脂の漏出が抑制されるようになる。
【００１０】
また、上記構成及び方法によれば、樹脂材料の冷却にともなって樹脂材料が熱収縮しようとするとき、弾性材料により形成されているシール部材が追従して弾性変形することで第１型及び第２型によって樹脂材料がプレスし続けられるようになる。このため、成形品に熱収縮に起因した成形不良、所謂ヒケが発生することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、樹脂材料の外部への漏出を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】樹脂成形装置の一実施形態について、第１型、シール部材、及び第２型を互いに離間して示す分解斜視図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、同実施形態における樹脂成形装置における樹脂材料の成形工程を順に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１及び図２を参照して、樹脂成形装置及び樹脂成形方法の一実施形態について説明する。
図１に示すように、樹脂成形装置１０は、第１型２０、第２型３０、及びシール部材４０を備えている。なお、本実施形態において樹脂成形装置１０は、所定の板厚（例えば２ｍｍ）の長方形板状の樹脂成形品を成形する装置である。
【００１４】
＜第１型２０＞
図１に示すように、第１型２０は、第１型本体２１と、第１型本体２１を加熱する第１熱板２２とを有している。
【００１５】
第１型本体２１は、金属材料によって形成された長方形板状の底部２３と、底部２３の周縁に固定された四角環状のフレーム部２４とを有している。フレーム部２４は、底部２３と同一の金属材料によって形成されている。底部２３及びフレーム部２４は、図示しないねじによって互いに固定されている。なお、本実施形態では、底部２３の板厚が２ｍｍ、及びフレーム部２４の厚さが４ｍｍに設定されている。
【００１６】
第１型本体２１の上部には、底部２３の底面２３ａとフレーム部２４の内側面２４ａとによって、凹部２５が形成されている。凹部２５の開口２６を囲む開口端面２７は、四角環状をなしている。
【００１７】
第１熱板２２は、底部２３よりも大きい長方形板状をなしており、図示しないヒータによって加熱される。第１熱板２２には、第１型本体２１の底部２３が載置される。これによって、第１熱板２２は底部２３を通じて第１型本体２１を加熱する。
【００１８】
＜第２型３０＞
第２型３０は、第２型本体３１と、第２型本体３１を加熱する第２熱板３２とを有している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、第２型本体３１は、第１型本体２１の開口２６よりも僅かに小さい長方形板状をなしている。第２型本体３１の厚さは、第１型本体２１の底部２３と同一（本実施形態では２ｍｍ）の金属材料によって形成されている。なお、第２型本体３１が本発明に係る成形部に相当する。
【００２０】
図２に示すように、第２型本体３１は、成形面３３と、成形面３３とは反対側に設けられた外面３４とを有している。
第２熱板３２は、第１熱板２２と同一形状の長方形板状をなしており、図示しないヒータによって加熱される。第２熱板３２の下面は、第２型本体３１の外面３４全体を押圧する押圧面３５と、第１型本体２１の凹部２５の開口端面２７に対向する対向面３６とを有している。第２熱板３２の対向面３６は、第２型本体３１よりも外周側に位置している。
【００２１】
＜シール部材４０＞
図１及び図２に示すように、シール部材４０は、第２型本体３１と第２熱板３２との間に設けられる。
【００２２】
シール部材４０は、第２型本体３１側から順に、１枚の離型シート４１と、複数枚（本実施形態では５枚）の紙４２とからなる。離型シート４１及び紙４２は、共に第１型本体２１の外形よりも大きい長方形状をなしている。すなわち、離型シート４１及び紙４２からなるシール部材４０によって、第１型本体２１の開口端面２７及び第２型本体３１の外面３４全体が覆われる。
【００２３】
離型シート４１は、例えば、耐熱性を有する合成樹脂材料によって形成されている。合成樹脂材料としては、テフロン（登録商標）が好ましい。紙４２は、例えば、市販のクラフト紙である。上記離型シート４１及び上記紙４２は、共に弾性材料により形成されている。
【００２４】
次に、図２を参照して、樹脂成形装置１０を用いた樹脂成形品の成形方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、第１型本体２１の凹部２５内に、樹脂板Ａ、織物Ｂ、及び樹脂板Ｃを順に載置する。各樹脂板Ａ，Ｃは、ポリカーボネート樹脂層及びポリメタクリル酸メチル樹脂層が積層された２層構造を有している。織物Ｂは、炭素繊維の織物であるカーボンクロスである。なお、樹脂板Ａ，Ｃの双方は、ポリカーボネート樹脂層によって織物Ｂを挟んでいる。樹脂板Ｃの上面には、第２型本体３１の成形面３３が当接される。第２型本体３１の外面３４には、離型シート４１及び紙４２からなるシール部材４０が載置される。このとき、シール部材４０は、第１型本体２１の開口端面２７及び第２型本体３１の外面３４全体を覆う位置に配置される。
【００２５】
次に、図２（ｂ）に示すように、第２熱板３２を下降させて押圧面３５でシール部材４０及び第２型本体３１を押圧することにより、第１熱板２２により加熱されている樹脂板Ａ，Ｃ及び織物Ｂがプレスされる。このとき、シール部材４０は、第１型本体２１の開口端面２７と第２熱板３２の対向面３６とによって挟まれることで弾性変形する。これによって、開口端面２７と対向面３６との間がシールされる。
【００２６】
図２（ｃ）に示すように、第２熱板３２が、第２型本体３１の外面３４を第１型本体２１の開口端面２７と面一となる位置までプレスすることにより、加熱状態の各樹脂板Ａ，Ｃにおける溶融樹脂が織物Ｂに含浸する。以上により、厚さ２ｍｍの樹脂成形品が得られる。
【００２７】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
（１）樹脂成形装置１０は、凹部２５を有する第１型２０と、凹部２５内に収容される加熱状態の樹脂材料をプレスする第２型本体３１と、第２型本体３１よりも外周側に設けられ、第１型２０における凹部２５の開口２６を囲む開口端面２７に対向する対向面３６とを有する第２型３０とを有している。また、樹脂成形装置１０は、弾性材料により形成され、開口端面２７と対向面３６との間に設けられるシール部材と４０を備えている。
【００２８】
こうした構成によれば、第１型２０の開口端面２７と第２型３０の対向面３６との間に設けられるシール部材４０によって開口端面２７と対向面３６との間を通じた溶融樹脂の漏出が抑制されるようになる。また、上記構成によれば、樹脂材料の冷却にともなって樹脂材料が熱収縮しようとするとき、弾性材料により形成されているシール部材４０が追従して弾性変形することで第１型２０及び第２型３０によって樹脂材料がプレスし続けられるようになる。このため、成形品に熱収縮に起因した成形不良、所謂ヒケが発生することを抑制できる。
【００２９】
（２）第２型３０は、第２型本体３１と、前記第２型本体３１とは別体とされ、対向面３６及び第２型本体３１の成形面３３とは反対側の外面３４を押圧する押圧面３５を有するとともに第２型本体３１を加熱する第２熱板３２とを備えている。シール部材４０は、第１型２０の開口端面２７及び第２型本体３１の外面３４を覆っている。
【００３０】
こうした構成によれば、第２熱板３２によってシール部材４０を介して第２型本体３１の外面３４が押圧されるようになる。これにより、第２熱板３２による押圧力がシール部材４０によって分散されることで、第２型本体３１の外面３４を均一に押圧することができるようになる。したがって、成形品の加工精度を向上できる。
【００３１】
（３）第１型２０は、凹部２５を有する第１型本体２１と、第１型本体２１が載置されるとともに第１型本体２１を加熱する第１熱板２２とを備えている。第１型本体２１は、凹部２５の底面２３ａを形成する底部２３と、底部２３に固定され、凹部２５の内側面２４ａを形成するフレーム部２４とを備えている。
【００３２】
第１型２０の第１型本体２１が一体形成される構成においては、第１熱板２２からの熱を伝わりやすくするために底部２３の厚さを薄くすべく切削加工を行うと、第１型本体２１に歪みが生じやすくなり、第１型本体２１の精度、ひいては成形品の加工精度を高めることが難しい。
【００３３】
この点、上記構成によれば、第１型本体２１が、凹部２５の底面２３ａを形成する底部２３と、底部２３に固定され、凹部２５の内側面２４ａを形成するフレーム部２４とに分割して形成されている。また、底部２３に対してフレーム部２４が固定されている。このため、第１型２０の第１型本体２１を一体形成する場合に比べて、底部２３の厚さを薄くしつつ第１型本体２１の精度を向上させることが容易にできる。
【００３４】
（４）シール部材４０は、離型シート４１を含む。
こうした構成によれば、紙４２が、樹脂板Ａ，Ｃの漏出した樹脂に固着することを抑制できる。
【００３５】
（５）シール部材４０は、離型シート４１と、第２型３０との間に介在する紙４２とを含む。
こうした構成によれば、シール部材４０が離型シート４１及び紙４２によって構成されるため、離型シート４１の厚さを薄くしながらも、紙４２によってシール部材４０に求められる弾性特性を満たすことが容易にできる。
【００３６】
（６）樹脂成形方法は、第１型２０と第２型３０との間に弾性材料により形成されたシール部材４０を設ける。
こうした方法によれば、上述した作用効果（１）を奏することができる。
【００３７】
＜変更例＞
上記実施形態は、例えば以下のように変更して実施することもできる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００３８】
・シール部材４０は、離型性を有していない別の合成樹脂材料によって形成されてもよい。
・シール部材４０は、離型シート４１のみによって構成されるものであってもよい。
【００３９】
・第１型本体２１は、底部２３とフレーム部２４とが一体形成されたものであってもよい。
・シール部材は、第１型本体２１の開口端面２７及び第２型本体３１の外面３４全体を覆うものに限られない。すなわち、シール部材は、第１型本体２１の開口端面２７、及び第２型本体３１の外面３４の一部を覆うものであってもよい。
【００４０】
・第１熱板２２及び第２熱板３２を省略し、第１型本体２１及び第２型本体３１が加熱手段を備えたものであってもよい。
・第２型本体３１の外周縁にフランジを設け、当該フランジが第１型本体２１の開口端面２７と対向する対向面を有する構成とすることもできる。このような場合、シール部材は、第１型本体２１の開口端面２７と対向面３６との間のみに介在すればよい。
【００４１】
・成形対象となる樹脂材料は、上記実施形態の構成のものに限られない。例えば、樹脂板Ａ，Ｃのみであってもよいし、１枚の樹脂板であってもよい。
・樹脂成形装置は、加熱手段を備えないものであってもよい。この場合、装置の外部で加熱された樹脂材料を凹部２５に収容すればよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０…樹脂成形装置、２０…第１型、２１…第１型本体、２２…第１熱板、２３…底部、２３ａ…底面、２４…フレーム部、２４ａ…内側面、２５…凹部、２６…開口、２７…開口端面、３０…第２型、３１…第２型本体（成形部）、３２…第２熱板、３３…成形面、３４…外面、３５…押圧面、３６…対向面、４０…シール部材、４１…離型シート、４２…紙。
【図１】
2020179560.tif 000003
【図２】
2020179560.tif 000004