(57)【要約】【課題】樹脂材料の成形を容易に行うための樹脂成形器具及び成形方法を提供する。【解決手段】内面形状が、樹脂成形品３０の外面形状であり、一部が開放されているシリコン樹脂製の成形型１０の内部に、常温で収縮状態となり、加熱されることにより膨張し、成形型１０の開放されている部分から挿入され、加熱されることにより膨張した状態で、外面形状が樹脂成形品３０の内面形状となる、内部に気体が注入された状態で密封された風船状の中子２０を成形型１０の開放されている部分から挿入し、成形型１０の内面と中子２０の外面とで形成される空間に樹脂材を注入し、樹脂材を注入した成形型１０と中子２０とを加熱炉４０内で加熱して、樹脂材を樹脂成形品３０として成形した後、加熱した、樹脂材を注入した成形型１０と中子２０とを、中子２０が収縮するまで冷却し、冷却の後、収縮した中子２０を取り出し、その後、成形型１０から樹脂成形品３０を取り出す。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面形状が、成形対象となる樹脂成形品の外面形状であり、一部が開放されている成形型と、
常温で収縮状態となり、加熱されることにより膨張し、前記成形型の開放されている部分から挿入され、加熱されることにより膨張した状態で、外面形状が前記樹脂成形品の内面形状となる、内部に気体が注入された状態で密封された風船状の中子と、
を備えたことを特徴とする樹脂成形器具。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂成形器具において、
前記成形型は、シリコン樹脂製であることを特徴とする樹脂成形器具。
【請求項３】
内面形状が、成形対象となる樹脂成形品の外面形状であり、一部が開放されている成形型の内部に、
常温で収縮状態となり、加熱されることにより膨張し、前記成形型の開放されている部分から挿入され、加熱されることにより膨張した状態で、外面形状が前記樹脂成形品の内面形状となる、内部に気体が注入された状態で密封された風船状の中子を前記成形型の開放されている部分から挿入し、
前記成形型の内面と前記中子の外面とで形成される空間に樹脂材を注入し、
前記樹脂材を注入した前記成形型と前記中子とを加熱して、前記樹脂材を樹脂成形品として成形した後、
前記加熱した、前記樹脂材を注入した前記成形型と前記中子とを、前記中子が収縮するまで冷却し、
冷却の後、収縮した前記中子を取り出し、その後、前記成形型から前記樹脂成形品を取り出すことを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項４】
内面形状が、成形対象となる樹脂成形品の外面形状であり、一部が開放されている成形型の内部に、
常温で収縮状態となり、加熱されることにより膨張し、前記成形型の開放されている部分から挿入され、加熱されることにより膨張した状態で、外面形状が前記樹脂成形品の内面形状となる、内部に気体が注入された状態で密封された風船状の中子を前記成形型の開放されている部分から挿入し、
前記成形型の内面と前記中子の外面とで形成される空間に樹脂材を注入し、
前記樹脂材を注入した前記成形型と前記中子とを加熱して、前記樹脂材を樹脂成形品として成形した後、
前記中子の少なくとも一部から気体を排出することによって、前記中子を収縮させて、前記成形型から取り出し、その後、前記成形型から前記樹脂成形品を取り出すことを特徴とする樹脂成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂を中空形状に加工するための成形器具及び成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャビティ内に中空部成形用の収縮自在な中子を挿入し、その中子を膨張させた状態で発泡合成樹脂ビーズ材料を充填したうえ、成形型の外部及び中子内部に加熱流体を供給して内外両面から加熱発泡を施し、その後、中子を縮ませて成形型から離脱するようにした発泡成形品の製造方法があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２６７４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記発泡成形品の製造方法では、発泡樹脂を加熱発泡して成形するため、キャビティを密閉状態とする必要がある。つまり、成形型は、密封できる形状とする必要があり、また、中子もその中にビーズ材を充填したうえで、外部から加熱流体を供給する必要があるなど、成形工程が複雑であるという問題がある。
【０００５】
また、中子を入れた状態で成形型を密封し、外部から成形型の外部及び中子の内部に加熱流体を供給するための装置が必要になるなど、成形のための設備が複雑になるという問題もある。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、樹脂材料の成形を容易に行うための樹脂成形器具及び成形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】
【０００７】
この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。
【０００８】
上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、成形型（１０）と中子（２０）とからなる樹脂成形器具（１）である。
成形型（１０）は、内面形状が、成形対象となる樹脂成形品（３０）の外面形状であり、一部が開放されている、いわゆる型である。
【０００９】
中子（２０）は、常温で収縮状態となり、加熱されることにより膨張し、成形型（１０）の開放されている部分から挿入され、加熱されることにより膨張した状態で、外面形状が樹脂成形品（３０）の内面形状となる、内部に気体が注入された状態で密封されて風船状となっている。
【００１０】
このような樹脂成形器具（１）では、樹脂の成形を容易に行うことができる。つまり、
中子（２０）は、密封された風船状となっており、常温で収縮状態となっている。したがって、常温で収縮した状態の中子（２０）を成形型（１０）の開放された部分から容易に成形型（１０）の内部に挿入することができる。
【００１１】
そして、挿入した中子（２０）と成形型（１０）とで形成される空間に樹脂材を注入し、加熱炉（４０）などに入れて加熱する。
すると、加熱により中子（２０）が膨張するが、成形型（１０）の内面形状が樹脂成形品（３０）の外面形状となっており、膨張した状態の中子（２０）の外面形状が樹脂成形品（３０）の内面形状になっているため、樹脂成形品（３０）は、所期の形状に加熱成形される。
【００１２】
加熱成形後に、加熱炉（４０）などから取り出すなどして、常温にすると中子（２０）が収縮するので、樹脂成形品（３０）に回転や引っ張りなどの力を余り加えずに、成形型（１０）の開放された部分から中子（２０）を取り出すことができるので、樹脂成形品（３０）が損傷することがない。
【００１３】
また、中子（２０）を取り出した後に、樹脂成形品（３０）を成形型（１０）の開放された部分から取り出せばよいので、樹脂成形品（３０）を取り出しやすく、樹脂成形品（３０）が損傷することもなくなる。つまり、樹脂成形品（３０）を容易に、しかも、損傷させることなく成形することができる。
【００１４】
さらに、加熱により中子（２０）が膨張することで樹脂成形品（３０）を成形することができるので、中子（２０）を膨張・収縮させるために気体を注入したり排出したりする必要がない。したがって、そのための設備も不要であり、樹脂成型のための設備を簡易なものとすることができる。また、気体を注入や排出するための工程も不要となり便利でコストを低減させることもできる。
【００１５】
また、請求項２に記載のように、成形型（１０）をシリコン樹脂製とすると、耐熱性があるため、樹脂成形に適しており、さらに、柔軟性もあるので、樹脂成形品（３０）を損傷させずに取り出すことができるようになる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、内面形状が、成形対象となる樹脂成形品（３０）の外面形状であり、一部が開放されている成形型（１０）の内部に、常温で収縮状態となり、加熱されることにより膨張し、成形型（１０）の開放されている部分から挿入され、加熱されることにより膨張した状態で、外面形状が樹脂成形品（３０）の内面形状となる、内部に気体が注入された状態で密封された風船状の中子（２０）を成形型（１０）の開放されている部分から挿入し、成形型（１０）の内面と中子（２０）の外面とで形成される空間に樹脂材を注入し、樹脂材を注入した成形型（１０）と中子（２０）とを加熱して、樹脂材を樹脂成形品（３０）として成形した後、加熱した、樹脂材を注入した成形型（１０）と中子（２０）とを、中子（２０）が収縮するまで冷却し、冷却の後、収縮した中子（２０）を取り出し、その後、成形型（１０）から樹脂成形品（３０）を取り出すことを特徴とする樹脂成形方法である。
【００１７】
このような樹脂成形方法では、成形型（１０）の開放されている部分から収縮状態の中子（２０）を挿入し、樹脂材を注入して加熱すれば、中子（２０）が膨張するので、非常に容易に樹脂成形品（３０）を成形することができる。
【００１８】
また、加熱の際に外部から成形型（１０）や中子（２０）に加熱流体等を供給せずに、樹脂成形品（３０）を成形することができるので、外部から加熱流体等を供給するための装置を不要とすることができる。
【００１９】
なお、ここで、「冷却」とは、自然冷却を含む意味である。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明と同様にして、樹脂成形品（３０）を成形した後、中子（２０）の少なくとも一部から気体を排出することによって、中子（２０）を収縮させて、成形型（１０）から取り出し、その後、成形型（１０）から樹脂成形品（３０）を取り出すことを特徴とする樹脂成形方法である。
【００２０】
ここで、「中子（２０）の少なくとも一部から気体を排出する」とは、外部から配管等を接続して中子（２０）内部の気体を排出するのではなく、中子（２０）の一部に孔を開けたり、中子（２０）を破壊したりすることによって気体を排出するという意味である。
【００２１】
このような樹脂成形方法では、請求項３に記載の樹脂成形方法と同様に、成形型（１０）の開放されている部分から収縮状態の中子（２０）を挿入し、樹脂材を注入して加熱すれば、中子（２０）が膨張するので、非常に容易に樹脂成形品（３０）を成形することができる。
【００２２】
また、加熱の際に外部から成形型（１０）や中子（２０）に加熱流体等を供給せずに、樹脂成形品（３０）を成形することができるので、外部から加熱流体等を供給するための装置を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】樹脂成形器具の概略の構成を示す断面図である。
【図２】樹脂成形器具を用いた第１実施形態における樹脂成形の工程を示す図である。
【図３】樹脂成形器具を用いた第２実施形態における樹脂成形の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
（樹脂成形器具１の構成）
樹脂成形器具１は、図１に示すように、成形型１０と中子２０とを備えている。
【００２５】
成形型１０は、シリコン樹脂製で、内面形状が、成形対象となる樹脂成形品３０の外面形状であり、一部が開放された形状となっている。
本第１実施形態の場合、樹脂成形品３０は、乳房を模擬した模擬乳房であるため、樹脂成形品３０の外面形状は、乳首を有する乳房の形状となっており、それに対応するように、成形型１０の内面形状は、お椀の内面のように湾曲しており略中央部分に乳首を形成するための凹部が設けられている。
【００２６】
また、成形型１０の外面形状は、加熱炉４０に入れた状態で安定した姿勢を保ち、かつ、熱が樹脂成形品３０に均等に加わるように、底面が平らで側面が円筒の外面形状のように湾曲している。
【００２７】
中子２０は、ポリプロピレンを開放部分のない密封された中空の風船状にしたものであり、中空部分には、常温で中子２０が収縮状態となる程度に空気が注入されている。したがって、常温で収縮状態となり、加熱されることにより、空気の膨張に伴って膨張するようになっている。
【００２８】
また、成形型１０の開放されている部分から挿入され、加熱されることにより膨張した状態で、外面形状が樹脂成形品３０の内面形状となる。本第１実施形態では、中子２０の外面形状は、図１に示すように楕円球形状となっている。
（樹脂成形工程）
次に、図２に基づき、上記のような構成の樹脂成形器具１を用いて樹脂成形品３０を成形する方法について説明する。
【００２９】
まず、図２（ａ）に示すように、常温で収縮状態の中子２０を成形型１０の開放部分から成形型１０の内部に挿入し、固定する。
固定する際には、中子２０が加熱されて膨張したときの中子２０の外面形状と成形型１０の内面形状とで形成される空間が所定の厚み（樹脂成形品３０の厚み）となるように、中子２０上部に固定用部材２２を接着し、その固定用部材２２に、金属製の針金状の梁２４を取り付けて、その梁２４の両端部を、接着剤や両面テープなどで成形型１０に固定する。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、成形型１０の内面と中子２０の外面とで形成される空間に樹脂成形品３０の樹脂材料であるウレタンゲル３０ａを成形型１０の開放部分から注入する。注入するウレタンゲル３０ａの硬度や粘度等は、成形する樹脂成形品３０の特性に合わせて変化させればよい。
【００３１】
次に、図２（ｃ）に示すように、成形型１０、ウレタンゲル３０ａ及び中子２０を加熱炉４０に入れ、所定の時間で成形温度となるように加熱炉４０の温度を制御する。すると、中子２０に注入されている空気が膨張し、中子２０全体が膨張して、ウレタンゲル３０ａを樹脂成形品３０の形状にする。
【００３２】
この状態で、ウレタンゲル３０ａが硬化するまで保持する。その後、所定の時間で常温となるように、加熱炉４０の温度を制御する。
常温になると、中子２０は、収縮状態となるので、熱硬化して成形された樹脂成形品３０の内面から容易に取り出すことができる。
【００３３】
また、中子２０を取り外した状態では、樹脂成形品３０は、変形し易く、さらに成形型１０はシリコン樹脂製で柔軟性があるので、樹脂成形品３０を成形型１０から容易に取り出すことができる。
（樹脂成形器具１の特徴）
以上のように、樹脂成形器具１では、空気が注入され、常温で収縮状態となり、加熱することにより膨張して、外面形状が、樹脂成形品３０の内面形状となる中子２０を用いるだけで、樹脂成形品３０の成形が可能となる。
【００３４】
つまり、加熱炉４０に入れたときに、中子２０を膨張や収縮をさせるための、設備、例えば、気体を注入・排出するためのポンプや配管などが不要であり、気体を注入・排出するための工程も不要となる。
【００３５】
また、加熱炉４０に配管を導入するための機能や構造（例えば、配管を通すための孔等）も不要であり、加熱炉４０の構造も簡易なものとすることができる。
また、加熱成形後に、常温にすると中子２０が収縮するので、樹脂成形品３０に回転や引っ張りなどの力を余り加えずに、成形型１０の開放された部分から中子２０を取り出すことができるので、樹脂成形品３０を損傷させることがない。
【００３６】
また、中子２０を取り出した後に、樹脂成形品３０を成形型１０の開放された部分から取り出せばよいので、樹脂成形品３０を取り出しやすく、樹脂成形品３０を損傷させることもなくなる。つまり、樹脂成形品３０を容易に、しかも、損傷させることなく成形することができる。
【００３７】
また、成形型１０がシリコン樹脂製であるので、耐熱性があるため、樹脂成形に適しており、さらに、柔軟性もあるので、樹脂成形品３０を損傷させずに取り出すことができる。
［第２実施形態］
次に、図３に基づき、成形型１０の開放部分（開口部）の径が、内面の最も大きい径よりも小さくなっている場合の樹脂成形品３０成形方法について第２実施形態として説明する。
【００３８】
第２実施形態では、図３（ａ）に示すように、成形型１０の開口部の径が、内面の最大径よりも小さくなっている。この場合、第１実施形態の図２（ａ）（ｂ）（ｃ）と同様に、収縮状態の中子２０を開口部から成形型１０の内部に挿入して固定し、ウレタンゲルを注入し、加熱炉４０に入れて加熱成形する。
【００３９】
そして、常温にした後、図３（ｂ）に示すように、中子２０に孔２６を開けるなどにより、中子２０内部の空気を抜き、中子２０を収縮状態よりも更に縮小させたうえで、成形型１０の内部から取り出す。
【００４０】
このようにすると、成形型１０の開口部分の径が小さくても中子２０を容易に取り出すことができるため、膨らみのある形状の樹脂成形品３０であっても容易に成形することができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
（１）上記実施形態では、樹脂成形品３０が模擬乳房であるため、成形型１０の内面形状をお椀状にしたが、成形型１０の内面形状は、樹脂成形品３０の外面形状に合わせてどのような形状としてもよい。
（２）同様に、中子２０の外面形状は、樹脂成形品３０の内面形状、樹脂成形品３０の厚さなどに合わせてどのような形状としてもよい。
（３）中子２０はポリプロピレンでなくとも、成形時の加熱温度に耐え、内部の気体が漏れなければ、どのような材質であってもよい。
（４）中子２０の内部に注入される気体は、空気以外にも、窒素やヘリウムなど、加熱することによって膨張し、安全性を確保できるものであれば、どのような気体であってもよい。
（５）樹脂成形品３０の樹脂材としてウレタンゲル３０ａを用いたが、非発泡性樹脂であれば、どのような樹脂であってもよい。
（６）成形型１０は、シリコン樹脂でなくとも、金型など、樹脂成形品３０の特性に合わせて材質を変更してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１… 樹脂成形器具  １０… 成形型  ２０… 中子  ２２… 固定用部材  ２４… 梁  ２６… 孔  ３０… 樹脂成形品  ３０ａ… ウレタンゲル  ４０… 加熱炉。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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