(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側化粧面とともに裏面側に非化粧面と化粧面に準じる面部である準化粧面とを有する熱硬化性樹脂成型品の成形用金型であって、成型品の非化粧面と準化粧面を成形する金型成形面を備えた上型および成型品の化粧面を成形する金型成形面を備えた下型とを有し、その各々に熱媒体を流通させる加熱パイプが埋設されており、非化粧面を成形する金型成形面と加熱パイプとの間の最短距離（Ｄ1）、化粧面を成形する金型成形面と加熱パイプとの間の最短距離（Ｄ2）、準化粧面を成形する金型成形面と加熱パイプとの間の最短距離（Ｄ3）は、Ｄ1＞Ｄ3＞Ｄ2の関係にあるものとされていることを特徴とする熱硬化性樹脂成型品の成形用金型。
【請求項２】
表面側化粧面とともに裏面側に非化粧面と化粧面に準じる面部である準化粧面とを有する熱硬化性樹脂成型品の成形用金型であって、成型品の非化粧面と準化粧面を成形する金型成形面を備えた上型および成型品の化粧面を成形する金型成形面を備えた下型とを有し、その各々に熱媒体を流通させる加熱パイプが埋設されており、上型の準化粧面を成形する領域と非化粧面を成形する領域の間に断熱部材が設けられていることを特徴とする熱硬化性樹脂成型品の成形用金型。
【請求項３】
断熱部材がゴム系化合物であることを特徴とする請求項２記載の熱硬化性樹脂成型品の成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、熱硬化性樹脂成型品の成形用金型に関するものであり、さらに詳しくは、裏面の一部が化粧面に準じる面部、すなわち準化粧面になるような複雑な断面形状をした熱硬化性樹脂製テーブルやキッチンカウンター等を成形するための金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱硬化性樹脂を金型内に充填して加熱または加熱・加圧しながら成形する方法が汎用されている。この化学反応を伴う熱硬化性樹脂の成形法では、成型品内にヒケやボイド（気泡）が発生することがあり、特に肉厚の成型品や断面形状が複雑な成型品を成形する場合にはこれらの不具合の発生によって成型品化粧面が平滑とならず、美観性が失われてしまうこと等が懸念される。そこで、従来では、これらのヒケやボイドの発生等の不具合を防ぐ手段の一つとして、成型品の表面となる化粧面に当接する金型成形面を下型に設け、この下型の温度を、成型品裏側の非化粧面に当接する上型の温度よりも速く昇温させる方法が採用されている。
【０００３】
すなわち、成型品の化粧面に当接する下型の成形面の温度を上型の成形面の温度より速く昇温させて、ヒケやボイドの発生が成形時に避けられないとしても、これらを成形品の非化粧面側に追いやる方法である。化粧面を成形する下型の昇温速度を速くすることによって、その領域の化学反応の発熱によって生じる樹脂中の気泡を上型側に移行させ、また、化学反応によって生じる歪の集積を避けるようにしている。
【０００４】
たとえば図４は、このような従来の方法を概略的に例示したものである。この例では、成型品（１）は金型の上型（２）と下型（４）に挟まれて断面がＬ字形の形状をしており、下型（４）に当接している部分がテーブルやキッチン等の表面となる化粧面であり、また、上型（２）に当接している部分が成型品の裏面となる非化粧面である。上型（２）は成型品（１）裏面の非化粧面を成形する金型成形面（３）とこれを加熱する加熱パイプ（ａ）を有している。また、下型（４）は成型品（１）表面の化粧面を成形する金型成形面（５）とこれを加熱する加熱パイプ（ｂ）を有している。また、図中のＤ1は非化粧面を成形する金型成形面（３）と加熱パイプ（ａ）間の最短距離であり、Ｄ2は化粧面を成形する金型成形面（５）と加熱パイプ（ｂ）間との最短距離である。 このような構造の金型内に熱硬化性樹脂を注入して加熱または加熱・加圧して成形する従来の方法においては、上下金型の加熱パイプ（ａ）（ｂ）と金型成形面（３）（５）の距離の関係をＤ1＞Ｄ2として加熱パイプ（ａ）（ｂ）に熱媒体を流通させ、成型品（１）の化粧面を成形する金型成形面（５）の温度を非化粧面を成形する金型成形面（３）より速く昇温させて、成型品（１）の化粧面に生じるヒケやボイドを上型側へ移行させて成型品の化粧面を平滑に美しく成形するようにしている。あるいはまた、従来では、同様の効果を得るために、前記の距離Ｄ1とＤ2とをほぼ同等として、加熱パイプ（ａ）（ｂ）に温度の異なる熱媒体を各々流通させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、成型品の形状や構造が化粧面と非化粧面が明確に区分されている簡単な場合では、ヒケやボイドの発生による不具合の問題を解決することができるが、成型品が複雑な形状や構造、特に、成型品の裏面の特定部分が場合によっては表面の化粧面に準じる面部であるような、いわゆる、準化粧面を有する成型品の場合にはこの準化粧面においてもヒケやボイドを抑制することが求められている。
【０００６】
たとえば図５は、キッチンカウンター等としての成型品（１）の断面を示したものであるが、この例のように、表面の化粧面（８）並びに裏面側の非化粧面（９）とともに、前方に突出させた手掛り部（１０）を有する成型品の場合には、この手掛り部（１０）は、下面側とはいえ、キッチンルーム側に露出されていることから、化粧面（８）に準じた準化粧面として平滑性や美観性が求められる。
【０００７】
このような成型品（１）の成形を上型（２）と下型（４）とによって従来の方法で成形する場合、準化粧面でのヒケやボイドによる不具合を抑えることは難しい。従来法によれば化粧面（８）側からヒケやボイドが、非化粧面（９）側とともに準化粧面の手掛り部（１０）側へも移行してしまうからである。
【０００８】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであって、従来の熱硬化性樹脂を使用する成形において、成型品の表面側化粧面とともに、裏面側であっても化粧面に準じる準化粧面でもヒケやボイドによる不具合を抑制することのできる熱硬化性樹脂成型品の成形用金型を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、表面側化粧面とともに裏面側に非化粧面と化粧面に準じる面部である準化粧面とを有する熱硬化性樹脂成型品の成形用金型であって、成型品の非化粧面と準化粧面を成形する金型成形面を備えた上型および成型品の化粧面を成形する金型成形面を備えた下型とを有し、その各々に熱媒体を流通させる加熱パイプが埋設されており、非化粧面を成形する金型成形面と加熱パイプとの間の最短距離（Ｄ1）、化粧面を成形する金型成形面と加熱パイプとの間の最短距離（Ｄ2）、準化粧面を成形する金型成形面と加熱パイプとの間の最短距離（Ｄ3）は、Ｄ1＞Ｄ3＞Ｄ2の関係にあるものとされていることを特徴とする熱硬化性樹脂成型品の成形用金型を提供する。
【００１０】
第２には、表面側化粧面とともに裏面側に非化粧面と化粧面に準じる面部である準化粧面とを有する熱硬化性樹脂成型品の成形用金型であって、成型品の非化粧面と準化粧面を成形する金型成形面を備えた上型および成型品の化粧面を成形する金型成形面を備えた下型とを有し、その各々に熱媒体を流通させる加熱パイプが埋設されており、上型の準化粧面を成形する領域と非化粧面を成形する領域の間に断熱部材が設けられていることを特徴とする熱硬化性樹脂成型品の成形用金型を提供する。
第３には、断熱部材がゴム系化合物であることを特徴とする熱硬化性樹脂成型品の成形用金型を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１３】
まず、この出願の発明に使用される樹脂としては、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル樹脂等成形に際し化学反応を伴うすべての熱硬化性樹脂の使用が可能である。
【００１４】
この出願の発明では、成型品の裏面の特定部分が表面化粧面に準ずる面になり得るような成型品を成形する場合でも、成型品の化粧面とともに準化粧面にもヒケやボイドが発生しないようにするが、このような特徴を以下に図面に沿っての実施の形態として説明する。
【００１５】
図１は、成形時の断面図を例示したものであり、斜線の部分は成型品（１）を示しており、下型（４）の金型成形面（５）に接した面が成型品（１）の表面側化粧面となり、上型（２）の成形面（３）に接している面が成型品（１）の非化粧面となる部分である。
【００１６】
そして、成型品（１）の裏面側には、上型（２）の金型成形面（６）によって準化粧面が形成される構造となっている。この準化粧面は成型品としては下面側になり、通常の表面になるわけではないが、正面（Ａ）下方から見る場合は表面を構成することになり、また、キッチンカウンターの手掛り部等となる部分である。
【００１７】
このように上型（２）の特定部分に準化粧面を有するような異形断面体を成形する場合は、従来の金型のように下型（４）の化粧面を成形する金型成形面（５）の昇温速度を上型（２）の非化粧面を成形する金型成形面（３）の昇温速度をより速く加熱するだけでは成型品の裏面の準化粧面にもヒケやボイドが発生してしまうことになる。そこで、この出願の発明では、最初に化粧面を成形する下型（４）の金型成形面（５）を昇温させ、次に準化粧面を成形する上型（２）の金型成形面（６）を昇温させ、最後に非化粧面を成形する上型（２）の金型成形面（５）を昇温させる。これによって、金型成形面（６）によって成形される準化粧面でのヒケやボイドの発生を抑制する。
【００１８】
このような金型の部位によって昇温の順序を規制するこの出願の発明を実施するために有用な手段として、この出願の発明では、金型の加熱機構として上型（２）の非化粧面を成形する金型成形面（３）を加熱するパイプ（ａ）および下型（４）の化粧面を成形する金型成形面（５）を加熱するパイプ（ｂ）だけでなく、上型（２）の準化粧面を成形する金型成形面（６）を加熱するパイプ（ｃ）を別途設け、熱媒体を流通させるこれらの加熱パイプ（ａ）（ｂ）（ｃ）の埋設位置を特定化した金型や熱媒体の流通を制御可能とした金型が提供される。
【００１９】
加熱パイプ（ａ）（ｂ）（ｃ）の埋設位置を特定化した金型では、加熱パイプ（ａ）（ｂ）（ｃ）と金型成形面（３）（５）（６）との最短距離を特定なものとしている。
【００２０】
すなわち、非化粧面の金型成形面（３）と加熱パイプ（ａ）の最短距離Ｄ1、化粧面の金型成形面（５）と加熱パイプ（ｂ）の最短距離をＤ2、準化粧面の金型成形面（６）と加熱パイプ（ｃ）との最短距離をＤ3とした場合、その関係をＤ1＞Ｄ3＞Ｄ2としている。
【００２１】
このように、それぞれの加熱パイプと成形面の距離を特定することによって、加熱パイプ（ａ）（ｂ）（ｃ）に熱媒体を連通させた場合には、上型（２）と下型（４）の伝熱性能がほぼ同じであるとすると、最短距離Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3の小さいものから、つまり金型成形面（５）、金型成形面（６）、そして金型成形面（３）の順に昇温されることになる。このように金型成形面（５）（６）（３）の昇温の順序を調整して成型品（１）の化粧面や準化粧面でのヒケやボイドの発生を防止する。この時の上型（２）および下型（４）の成形面の昇温状態を例示したものが図２であり、図中の番号（３）（５）（６）は金型の各成形面を表している。
【００２２】
たとえば図２に例示したように、金型の成形面の所定温度までの昇温は化粧面を成形する金型成形面（５）が最も速く、次に準化粧面を成形する金型成形面（６）が速く、最後に非化粧面を成形する金型成形面（３）が昇温することになる。このような順序で加熱することによって化粧面および準化粧面に生ずるヒケやボイドが抑制できるのである。
【００２３】
以上のような昇温の順序の制御では、前記の加熱パイプ埋設における金型成形面との最短距離だけでなく、加熱パイプの単位体積（面積）当たりの埋設密度も考慮されることになる。この距離と密度とによって昇温の速度が左右されるからである。
【００２４】
ただ、図２に一つの好適な場合として例示した昇温の事例からもわかるように、化粧面を成形する金型成形面（５）および準化粧面を成形する金型成形面（６）の温度上昇中は、これらの温度よりも、非化粧面を成形する金型成形面（３）の温度を低くしておくことや、金型成形面（５）（６）の所定温度までの昇温の終了後に金型成形面（３）の昇温を行うことが好ましい形態として示される。
【００２５】
たとえば以上のような金型成形面の昇温の順序をより効果的に制御とするために、たとえば図３に例示したように、上型（２）の非化粧面を成形するための加熱領域と準化粧面を成形するための加熱領域との間に耐熱性の断熱部材（７）を設けた金型とすることもできる。断熱部材（７）は非化粧面の加熱領域と準化粧面の加熱領域の温度の干渉を除去するものである。使用する断熱部材としてはゴム系化合物が好ましいが、耐熱性であれば何ら限定されるものではない。断熱部材（７）を配設した金型は、図３の例のように、図１に例示した構造を前提とすることでさらに効果的なものとなるが、これに限定されることはない。
【００２７】
【実施例】
以下実施例を説明する。
【００２８】
ポリエステル樹脂を使用し、図１に示した金型を使用してキッチンカウンターを注型成形した。使用した金型における下型（４）の化粧面を成形する金型成形面（５）と加熱パイプ（ｂ）との最短距離は１５ｍｍとし、上型（２）の準化粧面を成形する金型成形面（６）と加熱パイプ（ｃ）との最短距離は２５ｍｍとし、上型（２）の非化粧面を成形する金型成形面（３）と加熱パイプ（ａ）との最短距離は４０ｍｍとした。熱媒体の流路は、非化粧面の加熱パイプ（ａ）の経路と化粧面および準化粧面の加熱パイプ（ｂ）（ｃ）は別系統とした。
【００２９】
加熱パイプに同一温度の熱媒体を同時に流して加熱成形したが、化粧面の金型成形面（５）に対して準化粧面の金型成形面（６）の所定温度までの昇温時間は約３０秒遅れて昇温していることが確認された。
【００３０】
さらに、非化粧面の金型成形面（３）の所定温度までの昇温時間は４５秒遅れていた。成形後冷却して成型品の準化粧面にはヒケやボイドがないことが確認された。
【００３１】
【発明の効果】
熱硬化性樹脂を使用して化粧面、準化粧面および非化粧面を有する異形断面の成型品を成形するに際し、加熱媒体の温度調整をすることなく化粧面とともに準化粧面においてもヒケやボイド（気泡）の発生の抑制された成型品の成形が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の金型を例示した断面図である。
【図２】本願発明の金型の成形面の昇温状態を例示した図である。
【図３】本願発明の他の金型を例示した断面図である。
【図４】従来の金型を示す断面図である。
【図５】化粧面、非化粧面とともに準化粧面を有する成型品を例示した断面図である。
【符号の説明】
１  成型品
２  上型
３  非化粧面を成形する金型成形面
４  下型
５  化粧面を成形する金型成形面
６  準化粧面を成形する金型成形面
７  断熱部材
８  化粧面
９  非化粧面
１０  手掛り部
ａ  加熱パイプ
ｂ  加熱パイプ
ｃ  加熱パイプ
Ａ  成型品の正面側
【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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