(57)【要約】【課題】ＦＲＰに含浸される繊維の不均一な分散に起因する不良の発生を抑えることができる圧縮成形金型を提供する。【解決手段】ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の成形品１０の一表面を形成する第一の成形型２１と、前記一表面と反対側の裏面を形成する第二の成形型２２とからなり、前記第一の成形型２１と第二の成形型２２との間にＦＰＲ材料１を圧縮成形するキャビティ３を形成すると共に、該キャビティ３の端部に二段階のシャーエッジ４を形成する圧縮成形金型２である。キャビティ３の厚みとなる第一の成形型２１と第二の成形型２２との間の間隔ｔを、型締め方向と直交する方向の一端側から他端側にかけて段階的に又は連続的に小さくする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化プラスチックの成形品の一表面を形成する第一の成形型と、前記一表面と反対側の裏面を形成する第二の成形型とからなり、前記第一の成形型と第二の成形型との間に繊維強化プラスチック材料を圧縮成形するキャビティを形成すると共に、該キャビティの端部に二段階のシャーエッジを形成する圧縮成形金型において、キャビティの厚みとなる第一の成形型と第二の成形型との間の間隔を、型締め方向と直交する方向の一端側から他端側にかけて段階的に又は連続的に小さくして成ることを特徴とする圧縮成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＲＰ材料を成形するための圧縮成形金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＦＲＰ（Fiber reinforced plastics＝繊維強化プラスチック）材料を圧縮成形金型により圧縮成形している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
圧縮成形されたＦＲＰの成形品は、ＦＲＰに含浸される例えばガラス等からなる繊維に起因する不良が発生する。
【０００４】
例えば、成形品の表面となる樹脂スキン層に繊維が偏在することによる変色、繊維の不均一な分散による収縮差によって発生する樹脂スキン層の平滑性不良やシワ、といった不良が発生するもので、繊維の不均一な分散が原因となるものである。
【特許文献１】特許第３６９０８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、ＦＲＰに含浸される繊維の不均一な分散に起因する不良の発生を抑えることができる圧縮成形金型を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明に係る圧縮成形金型は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の成形品１０の一表面を形成する第一の成形型２１と、前記一表面と反対側の裏面を形成する第二の成形型２２とからなり、前記第一の成形型２１と第二の成形型２２との間にＦＰＲ材料１を圧縮成形するキャビティ３を形成すると共に、該キャビティ３の端部に二段階のシャーエッジ４を形成する圧縮成形金型２において、キャビティ３の厚みとなる第一の成形型２１と第二の成形型２２との間の間隔ｔを、型締め方向と直交する方向の一端側から他端側にかけて段階的に又は連続的に小さくして成ることを特徴とするものである。
【０００７】
このような構成とすることで、型締めした際にＦＲＰ材料１がキャビティ３の間隔ｔが大きい側から小さい側へと流動する際、材料の流れが縮小流となって繊維の分散が均一な流れとなり、ＦＰＲ材料１中の繊維が不均一に分散されるのを防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にあっては、成形品の表面となる樹脂スキン層に繊維が偏在することによる変色、繊維が偏在することによる収縮差によって発生する樹脂スキン層の平滑性不良やシワ、といった、ＦＲＰに含浸される繊維の不均一な分散に起因する不良の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明のＦＰＲ（Fiber reinforced plastics：繊維強化プラスチック）材料を成形するための圧縮成形金型の一実施形態について、添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
圧縮成形金型２（以下、単に金型２という）は、図１に示すように、一対の金型２からなるもので、一方を第一の成形型２１、他方を第二の成形型２２とする。第一の成形型２１は成形品１０の一表面を形成し、第二の成形型２２は成形品１０の前記一表面と反対側の裏面を形成する。成形品１０が凹所を有する形状の場合、金型２の一方がコア型となると共に他方がキャビティ３型となるが、第一の成形型２１と第二の成形型２２のいずれがコア型、キャビティ３型となるかは任意である。
【００１１】
金型２には、それぞれ加熱手段（図示せず）が設けてある。加熱手段としては従来から公知の種々の加熱手段が採用できる。また金型２には、適宜冷却手段（図示せず）が設けてあってもよい。
【００１２】
第一の成形型２１と第二の成形型２２との間には、型締めした際に、ＦＰＲ材料１を圧縮成形するためのキャビティ３が形成される。キャビティ３は、成形品１０の形状に応じた表面形状を有しており、形状は特に限定されない。キャビティ３は、第一の成形型２１と第二の成形型２２との間の間隔ｔが厚みとなる、型締め方向と略直交する方向に沿った面状の空隙である。成形品１０の表面は、型締め方向と直交する方向に対して傾斜する部分があってもよく、前記傾斜した部分の厚みは、該傾斜した部分の傾斜に直交する方向における第一の成形型２１と第二の成形型２２との間の間隔ｔとなる。
【００１３】
キャビティ３の端部には、図２に示すように、型締め方向と直交する方向における第一の成形型２１と第二の成形型２２との間の間隔ｔを絞ってなるシャーエッジ４が形成される。シャーエッジ４は、型締めした際に型締め方向に長く形成してあり、圧縮成形する際にキャビティ３内の空気を排出すると共に、大きな流動抵抗により成形材料（すなわちＦＲＰ材料１）が漏出するのを抑止している。シャーエッジ４は、長く形成すれば成形材料の漏出をよりよく抑止することができるが、型締めがし難くなるという問題があるため、二段階形成することが一般的に行われている。
【００１４】
シャーエッジ４の部分はバリとなって成形品１０から突出するが、シャーエッジ４を二段階形成していると、バリの突出基部の厚みが厚くなってしまい、バリ取りの仕上げ作業の作業性が低下してしまう。そこで、図３示すようなケガキ用治具５を作成し、バリ取りの際に、成形品１０の切断部にケガキ線を付し、ケガキ線に沿ってカッター等の切断刃によりバリ１１を切断・除去するのが好ましい。図３中の符号５０は架台であり、符号５１はケガキ針である。また、図４に示すように切断部にテープ６を貼着してマスキングすることで、切断時のバリ１１の飛散が防止される。
【００１５】
本発明では、キャビティ３の厚みとなる第一の成形型２１と第二の成形型２２との間の間隔ｔが、型締め方向と直交する方向における一端側から他端側にかけて、段階的に又は連続的に小さくなるように形成するものである。成形材料となるＦＲＰは、型締めの前に、キャビティ３の間隔ｔが大きい側の端部近傍に設置される。
【００１６】
図に示す例では、キャビティ３は、一端側から他端側に向けて型締め方向と直交する方向に途中まで伸びる第一キャビティ３１と、前記第一キャビティ３１の他端側の端部から型締め方向に伸びる第二キャビティ３２と、前記第二キャビティ３２の第一キャビティ３１側と反対側の端部から、他端側に向けて型締め方向と直交する方向に伸びる第三キャビティ３３と、からなる。第一キャビティ３１の間隔ｔ１は第二キャビティ３２の間隔ｔ２よりも大きく、第二キャビティ３２の間隔ｔ２は第三キャビティ３３の間隔ｔ３よりも大きく、間隔ｔは順に段階的に小さくなっている。
【００１７】
上記のような圧縮成形金型２を用いてＦＲＰ材料１から成形品１０を製造するには、まず、第一の成形型２１と第二の成形型２２とを型開きし、第一の成形型２１と第二の成形型２２を加熱手段で加熱する。
【００１８】
次に、一方の成形型、本実施形態では第二の成形型２２の上に熱硬化性樹脂を主成分とするＦＲＰ材料１を設置するが、上述したように、ＦＲＰ材料１はキャビティ３の間隔ｔが大きい第一キャビティ３１の部分に設置される。適宜、金型２に離型剤を塗布する等しておく。
【００１９】
次に、第一の成形型２１を型締めし、所定の圧力でプレスし、所定時間経過して冷却された後、型開きする。
【００２０】
ここで、金型２を型締めした際、第一キャビティ３１に設置されたＦＲＰ材料１は、第二キャビティ３２へと流動した後第三キャビティ３３へと流動し、キャビティ３内の空気が排出される。ＦＲＰ材料１は、第一キャビティ３１から第二キャビティ３２、第二キャビティ３２から第三キャビティ３３へと流動する際、材料の流れが縮小流となって、繊維の分散が均一な流れとなり、ＦＲＰ材料１中の繊維が不均一に分散されるのを防止することができる。
【００２１】
この結果、成形品１０の表面となる樹脂スキン層に繊維が偏在することによる変色、繊維が偏在することによる収縮差によって発生する樹脂スキン層の平滑性不良やシワ、といった、ＦＲＰ材料１に含浸される繊維の不均一な分散に起因する不良の発生を防止することができる。
【００２２】
また金型２の他例として図に示す例では、キャビティ３は、一端側から他端側に向けて型締め方向と直交する方向に行くに従って、その間隔ｔが連続的に小さくなるようにしてある。ＦＲＰ材料１はキャビティ３の間隔ｔが大きい側の端部付近に設置される。
【００２３】
この場合も、金型２を型締めした際、設置されたＦＲＰ材料１は、間隔ｔが大きい側から小さい側へと流動する際、材料の流れが縮小流となって繊維の分散が均一な流れとなり、ＦＲＰ材料１中の繊維が不均一に分散されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態の金型の概略断面図である。
【図２】同上においてシャーエッジ部分を拡大した断面図である。
【図３】ケガキ用治具の説明図である。
【図４】テープを貼着する場合の説明図である。
【図５】他の実施形態の金型の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    ＦＲＰ材料
１０  成形品
１１  バリ
２    圧縮成形金型
２１  第一の成形型
２２  第二の成形型
３    キャビティ
３１  第一キャビティ
３２  第二キャビティ
３３  第三キャビティ
４    シャーエッジ
５    ケガキ用治具
５０  架台
５１  ケガキ針
６    テープ
ｔ    間隔
【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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