JP2017061117A - 熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置および成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形型に取り付けられた入れ子を容易に取り外すことが可能な熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置および成形方法を提供することである。【解決手段】開閉可能な成形型と、成形型に着脱自在に取り付けられ、成形型とともに熱硬化性の樹脂２２０が注入されるキャビティを形成する少なくとも１つの入れ子１１０と、を有する。そして、成形型と入れ子との間に隙間を形成する凸部１１１が当該入れ子または当該成形型に設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置および成形方法に関する。

近年、樹脂成形品の製造において、熱可塑性の樹脂と比較して硬化後の強度が高い熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形が行われるようになっている。特に、熱硬化性の樹脂を強化基材に含浸させて硬化させることにより非常に強度が高く軽量な製品を形成することが可能なＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形が盛んに行われるようになっている。

一方で、成形型を用いてアンダーカットなどを備える複雑な形状の樹脂成形品を形成するには成形型の構造を工夫する必要がある。従来から、成形型を用いて複雑な形状の樹脂成形品を形成するために、熱可塑性の樹脂が注入されるキャビティを形成する開閉可能な成形型と、当該成形型に着脱自在に取り付けられる入れ子と、を有する樹脂成形装置が知られている（特許文献１参照）。

特開平９−２０１８２５号公報

上述した成形装置では、成形型と入れ子との間に樹脂が入り込まないように、成形型と入れ子との間のクリアランスは可能な限り小さくされる。しかしながら、熱硬化性の樹脂は、熱可塑性の樹脂に比べて硬化前の粘度が非常に低い。そのため、成形型と入れ子との間のクリアランスを可能な限り小さくするという従来の手法では、成形型と入れ子との間に熱硬化性の樹脂が入り込むことを防ぐことができない。成形型と入れ子との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂は、成形型と入れ子とを接着した状態において硬化する。これにより、成形型から入れ子を取り外すことが困難になるという問題があった。

本発明では、熱硬化性の樹脂を用いた場合であっても成形型から入れ子を容易に取り外せるようにするという要請を受けて、成形型と入れ子との間のクリアランスを可能な限り小さくして成形型と入れ子との間に樹脂が入り込むことを防ぐという従来の固定観念を打破している。

従って、本発明は、成形型に取り付けられた入れ子を容易に取り外すことが可能な熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置および成形方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一側面によれば、開閉可能な成形型と、成形型に着脱自在に取り付けられ、成形型とともに熱硬化性の樹脂が注入されるキャビティを形成する少なくとも１つの入れ子と、を有する熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置が提供される。当該成形装置では、成形型と入れ子との間に隙間を形成する凸部が当該入れ子または当該成形型に設けられている。

上記目的を達成するための本発明の他の側面によれば、開閉可能な成形型と、当該成形型に取り付けられた入れ子と、によって熱硬化性の樹脂が注入されるキャビティを形成する熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法が提供される。当該成形方法では、入れ子または成形型に設けた凸部によって当該入れ子と当該成形型との間に形成した隙間に、キャビティに注入された樹脂の一部を流入させ、隙間に流入させた樹脂の硬化反応熱によって当該樹脂を劣化させる。

本発明によれば、成形型と入れ子との間に流入する樹脂の量を増加させることができる。これにより、当該樹脂の硬化反応熱が増加することにより当該樹脂が高温になり、当該樹脂の劣化が促進される。その結果、当該樹脂が硬化することによって生じる接着力を低減できる。従って、成形型に取り付けられた入れ子を容易に取り外すことが可能な熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置および成形方法を提供できる。

実施形態に係る成形装置の概略図である。 同成形装置の成形型の概略図である。 図２の破線部Ｍ１によって囲まれる部分の拡大図である。 キャビティ内で樹脂が硬化した状態における図３に対応する拡大図である。 樹脂成形品を成形型から取り出すときの図３に対応する拡大図である。 実施形態に係る成形装置を使用した樹脂成形品の成形方法を示すフローチャートである。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における各部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。

＜成形装置＞
本実施形態に係る成形装置１００について、図１〜図５を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る成形装置１００の概略図である。図２は、成形装置１００の成形型１０の概略図である。図３は、図２の破線部Ｍ１によって囲まれる部分の拡大図である。図４は、キャビティ１５内で樹脂２２０が硬化した状態における図３に対応する拡大図である。図５は、樹脂成形品２００を成形型１０から取り出すときの図３に対応する拡大図である。

図１〜図３に示すように、成形装置１００は、熱硬化性の樹脂２２０を用いた樹脂成形品２００の成形装置である。成形装置１００は、開閉可能な成形型１０と、成形型１０に着脱自在に取り付けられ、成形型１０とともに熱硬化性の樹脂２２０が注入されるキャビティ１５を形成する入れ子１１０と、を含む。入れ子１１０には、成形型１０と入れ子１１０との間に隙間１１５を形成する凸部１１１が設けられている。また、成形装置１００は、成形型１０に型締圧力Ｐを負荷するプレス部２０と、第１液２２１と第２液２２２とを混合して熱硬化性の樹脂２２０を形成するミキシングヘッド３０と、第１液２２１と第２液２２２とをミキシングヘッド３０に供給する供給機４０と、をさらに含む。また、成形装置１００は、キャビティ１５内を真空吸引する吸引部５０と、成形型１０の開閉を検知するセンサ６０と、をさらに含む。また、成形装置１００は、成形装置１００全体の動作を制御する制御部１５０をさらに含む。以下、各構成要素について詳述する。

本実施形態に係る成形装置１００および成形方法によって得られる樹脂成形品２００は、強化基材２１０と、熱硬化性の樹脂２２０と、によって構成される複合材料である。強化基材２１０と組み合わせることによって樹脂２２０単体に比べて高い強度および剛性を備えた樹脂成形品２００となる。

本実施形態では、強化基材２１０として炭素繊維を使用する。炭素繊維を使用することで、複合材料として形成される樹脂成形品２００を軽量化できる。

熱硬化性の樹脂２２０は、所定温度（以下、第１温度Ｔ１）において所定時間に亘って加熱すると硬化反応が進行して硬化する樹脂材料である。

本実施形態では、熱硬化性の樹脂２２０は、ミキシングヘッド３０を用いて第１液２２１と第２液２２２とを混合することによって形成される。

熱硬化性の樹脂２２０の種類は特に限定されないが、本実施形態では、熱硬化性の樹脂２２０として複合材料用エポキシ樹脂を使用する。第１液２２１（主剤）としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などを用いることができる。また、第２液２２２（硬化剤）としては、例えば、ジシアンジアミドにジクロロフェニルジメチル尿素を組み合わせたものを用いることができる。しかしながら、特に限定されるものではなく、ジアミノジフェニルスルホン、芳香族ジアミン、酸無水物ポリアミドなども第２液２２２として使用できる。

成形型１０は、開閉可能な一対の上型（雄型）１１と、下型（雌型）１２と、上型１１を固定して保持する上型ボルスター１３と、下型１２を固定して保持する下型ボルスター１４と、を含む。

キャビティ１５には強化基材２１０に相当する炭素繊維が載置される。熱硬化性の樹脂２２０は、炭素繊維の下面から内部に含浸する。

プレス部２０は、成形型１０の上型１１に型締圧力Ｐを負荷する。型締圧力Ｐは、上型ボルスター１３を介して上型１１に負荷される。プレス部２０は、油圧等の流体圧を用いたシリンダー２１を有し、油圧等を制御することによって型締圧力Ｐを調整する。

ミキシングヘッド３０は、下型１２に設けられている。本実施形態において、ミキシングヘッド３０は、第１液２２１と第２液２２２とを混合することによって熱硬化性の樹脂２２０を形成する。

供給機４０は、第１液２２１と第２液２２２とをミキシングヘッド３０に供給する。本実施形態において、供給機４０は、第１ホース７０を介してミキシングヘッド３０に接続されている。第１ホース７０は、留め具７１によって下型ボルスター１４に固定されている。

吸引部５０は、真空ポンプ（不図示）を有する。吸引部５０は、成形型１０の型閉じ後にキャビティ１５内の空気を吸引（真空引き）し、キャビティ１５内を真空状態にする。吸引部５０と下型１２とは第２ホース８０を介して接続されている。第２ホース８０は、留め具８１によって下型ボルスター１４に固定されている。また、吸引部５０と上型１１とは第３ホース９０を介して接続されている。第３ホース９０は、留め具９１によって上型ボルスター１３に固定されている。

図２に示されるように、上型１１および下型１２には、成形型１０全体の温度を調節する温調配管１６が設けられている。温調配管１６は、熱硬化性の樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１以上の温度の流体が流通可能に構成される。温調配管１６内に流通される流体として熱水、蒸気またはオイルを使用できるが特に限定されない。

第１温度Ｔ１以上の流体が温調配管１６に流通されることによって、キャビティ１５内に注入された樹脂２２０が所定の時間に亘って第１温度Ｔ１以上に維持される。これにより、キャビティ１５内に注入された樹脂２２０は硬化反応によって硬化する。

樹脂成形品２００は、アンダーカット２０５を備える（図４参照）。成形型を用いた樹脂成形において、アンダーカットを有する樹脂成形品を形成するためには分割構造の成形型を用いる必要がある。分割構造を用いた成形型を使用しない場合、成形型から取り出す際にアンダーカットが成形型に引っかかってしまうため樹脂成形品を成形型から上手く取り出せない。本実施形態では、入れ子１１０を用いてアンダーカット２０５を備える樹脂成形品２００を形成する。

図３を参照して、入れ子１１０は、樹脂成形品２００においてアンダーカット２０５をなす強化基材２１０の部位２１５が配置される副キャビティ１１６を形成する。副キャビティ１１６は、入れ子１１０が成形型１０に取り付けられた状態においてキャビティ１５の一部をなす。入れ子１１０は、強化基材２１０の部位２１５が副キャビティ１１６に配置された状態で成形型１０に取り付けられる。本実施形態において、入れ子１１０は、第１入れ子１１０ａと、第２入れ子１１０ｂと、を有する。しかしながら、入れ子１１０を単一の部材から構成してもよい。

従来から入れ子を用いて熱可塑性樹脂の樹脂成形品を形成する際には、成形型と入れ子との間に樹脂が入り込まないように、成形型と入れ子との間のクリアランスを可能な限り小さくするという手法がとられてきた。しかしながら、熱硬化性の樹脂は、熱可塑性の樹脂に比べて硬化前の粘度が非常に低い。そのため、成形型と入れ子との間のクリアランスを可能な限り小さくするという従来の手法では、成形型と入れ子との間に熱硬化性の樹脂が入り込むことを防ぐことはできない。

成形型と入れ子との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂は、成形型と入れ子とを接着した状態において硬化するため、成形型から入れ子を取り外すことが困難になる。本実施形態に係る成形装置１００は、成形型と入れ子との間のクリアランスを可能な限り小さくして成形型と入れ子との間に樹脂が入り込むことを防ぐという従来の固定観念を打破して、熱硬化性の樹脂を使用した場合であっても入れ子を容易に取り外せるようにしたものである。

具体的には、本実施形態に係る成形装置１００において、入れ子１１０は、成形型１０と入れ子１１０との間に隙間１１５を形成する凸部１１１を備える。すなわち、本実施形態に係る成形装置１００では、成形型と入れ子との間のクリアランスを小さくするという従来の手法とは対照的に、入れ子１１０に凸部１１１を設けることによって成形型１０と入れ子１１０との間に積極的に隙間１１５を形成する。

これにより、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込む熱硬化性の樹脂２２０の量が増加する。ここで、熱硬化性の樹脂２２０は、ガラス転移点を超えるような高温に加熱されると劣化する。成形型１０と入れ子１１０との間に入り込む熱硬化性の樹脂２００の量が増加すると、硬化反応によって生じる硬化反応熱も増加する。他方、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込む熱硬化性の樹脂２２０の量が増加しても、入り込んだ熱硬化性の樹脂２２０と成形型１０との接触面積は変化しない。すなわち、凸部１１１によって増加する硬化反応熱の増加分は、熱硬化性の樹脂２００から成形型１０に放熱される熱量の増加分よりも大きくなる。そのため、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂２２０の温度は、凸部１１１が設けられていない場合と比較して高くなる。これにより、硬化後の熱硬化性の樹脂２２０の劣化が促進されて熱硬化性の樹脂２２０の接着力が低下するため、熱硬化性の樹脂２２０を使用した場合であっても入れ子１１０を容易に取り外せるようになる。

凸部１１１の数、配置方法および形態等は、凸部１１１が成形型１０と入れ子１１０との間に隙間１１５を形成する限りにおいて限定されない。

本実施形態において、凸部１１１は、入れ子１１０において、当該入れ子１１０を取り外す際に成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂２２０にせん断力を作用させる面Ｐ１に設けられている。

これにより、入れ子１１０を取り外す際にせん断力が作用される樹脂２２０の劣化を促進して接着力を低減させることができる。樹脂２２０の接着力は、当該樹脂２２０をせん断する方向Ｘ（図５参照）に当該樹脂２２０によって接着されている物体を引きはがそうとするときに大きくなる。そのため、凸部１１１を面Ｐ１に設けて入れ子１１０を取り外す際にせん断力が作用される樹脂２２０の接着力を低減させることにより、成形型１０に取り付けられた入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

また、本実施形態では、複数の凸部１１１が、成形型１０に面する入れ子１１０の面Ｐ１において互いに離間して配置されている。

本実施形態において、凸部１１１は切頭円錐形状を備える。また、凸部１１１は、当該切頭円錐形状の中心軸上にボルトが挿通される孔を備える。入れ子１１０は、凸部１１１にボルトが挿通されることによって成形型１０に固定される。

入れ子１１０には、成形型１０から入れ子１１０を取り外すための抜き勾配θ１およびθ２が設定されている。具体的には、抜き勾配θ１およびθ２は、成形型１０に面する入れ子１１０の面Ｐ１が入れ子１１０の取り出し方向Ｙに対して傾斜するように設定されている。

入れ子１１０に抜き勾配θ１およびθ２が設定されていることにより、入れ子１１０を取り出す際に成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０をせん断する方向Ｘと、入れ子１１０の取り出し方向Ｙとを異ならせることができる（図５参照）。熱硬化性の樹脂２２０の接着力は、樹脂２２０が接着している面から樹脂２２０を垂直方向に剥がすときよりも、当該面に対して樹脂２２０をせん断する方向に剥がす方が強くなる。そのため、入れ子１１０に抜き勾配θ１およびθ２が設定されていることにより、成形型１０から入れ子１１０を取り出すことがさらに容易になる。

成形装置１００は、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂２２０を加熱するヒーター１６０をさらに有する。これにより、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０の温度を高めることができるから当該樹脂２２０の劣化をさらに促進できる。そのため、成形型１０に取り付けられた入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

凸部１１１によって形成される隙間１１５の大きさｈ（図３参照）は、当該隙間１１５に流入した熱硬化性の樹脂２２０を硬化反応熱によって劣化させることができる限りにおいて限定されない。本実施形態において、凸部１１１によって形成される隙間１１５の大きさｈは、２ｍｍ以上に設定されている。これにより、成形型１０と入れ子１１０との間に形成された隙間１１５に流入した樹脂２２０と当該成形型１０との接触面積に対する当該樹脂２２０の体積の比が大きくなる。そのため、成形型１０と入れ子１１０との間に形成された隙間１１５に流入した樹脂２２０をより確実に高温にできる。その結果、当該樹脂２２０の劣化をより確実に促進できる。

本実施形態において熱硬化性の樹脂２２０として使用される複合材料用のエポキシ樹脂は高反応性の樹脂である。硬化反応によって生じる単位時間当たりの硬化反応熱は、高反応性の樹脂よりも低反応性の樹脂の方が大きい。そのため、高反応性の樹脂を用いる場合には、低反応性の樹脂を用いる場合と比較して隙間１１５の大きさｈを小さくできる。

上述したように、入れ子１１０が備える凸部１１１は、成形型１０と入れ子１１０との間に積極的に隙間１１５を形成するために設けられたものである。従って、本実施形態における凸部１１１は、入れ子１１０の表面粗さとして計測される凹凸とは明確に区別されるものである。具体的には、凸部１１１の高さ（隙間１１５の大きさｈと等しい）と、入れ子１１０の表面粗さ（例えば、数μｍ）とはオーダーが異なる。

ミキシングヘッド３０、プレス部２０、供給機４０、吸引部５０およびセンサ６０と制御部１５０とは、配線によって接続されている。

＜成形方法＞
以下、図６を参照して本実施形態に係る成形装置を使用した成形方法の手順について説明する。

図６は、本実施形態に係る成形装置を使用した複合材料の成形方法を示すフローチャートである。

図６に示すように、成形装置１００を使用した成形方法は、強化基材２１０に入れ子１１０を取り付ける工程（ステップＳ１）と、成形型１０に入れ子１１０を取り付ける工程（ステップＳ２）と、成形型１０内に入れ子１１０を取り付けた強化基材２１０を配置する工程（ステップＳ３）と、成形型１０を型閉じする工程（ステップＳ４）と、成形型１０内を真空吸引する工程（ステップＳ５）と、成形型１０内に樹脂２２０を注入する工程（ステップＳ６）と、樹脂２２０を成形型１０内で硬化させる工程（ステップＳ７）と、成形された樹脂成形品２００を成形型１０から脱型する工程（ステップＳ８）と、を有する。以下、各工程について詳述する。なお、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ７およびＳ８の操作を除き、制御部１５０が各ステップの処理を実行する。

まず、樹脂成形品２００のアンダーカット２０５をなす強化基材２１０の部位２１５を入れ子１１０の副キャビティ１１６に挿入して、強化基材２１０に入れ子１１０を取り付ける（ステップＳ１）。このとき、副キャビティ１１６に臨む型内面を、所定の有機溶剤を用いて脱脂処理し、離型剤を用いて離型処理を施しておく。

次に、成形型１０に入れ子１１０を取り付ける（ステップＳ２）。入れ子１１０は、強化基材２１０に取り付けられた状態において成形型１０に取り付けられる。入れ子１１０を成形型１０に取り付けることによって、成形型１０と入れ子１１０とによって熱硬化性の樹脂２２０が注入されるキャビティ１５を形成する。

次に、成形型１０のキャビティ１５内に強化基材２１０を配置してプリフォームする（ステップＳ３）。このとき、上述したのと同じように、キャビティ１５に臨む型内面を所定の有機溶剤を用いて脱脂処理し、離型剤を用いて離型処理を施しておく。

次に、成形型１０を型閉じする（ステップＳ４）。本実施形態では、プレス部２０により成形型１０に型締圧力Ｐを負荷することにより成形型１０の上型１１と下型１２とが接近して型閉じが進行する。成形型１０の型閉じが完了したか否かは、センサ６０からの信号に基づいて判断される。

次に、吸引部５０によって成形型１０のキャビティ１５内を吸引することによって真空引きを行い、キャビティ１５内を真空状態にする（ステップＳ５）。真空引きを行うことによって、表面に発生する気泡を防止し、樹脂成形品２００である複合材料のボイドやピットを減らすことができ、複合材料の機械的特性や意匠性を向上させることができる。

次に、成形型１０内に樹脂２２０を注入する（ステップＳ６）。樹脂２２０の注入はミキシングヘッド３０を使用して行われる。樹脂２２０の注入前から注入完了後まで、成形型１０の温調配管１６には熱硬化性の樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１以上の流体が流通される。これにより、成形型１０内に注入された樹脂２２０に硬化反応が生じる。

成形型１０内に樹脂２２０を注入する際には、入れ子１１０に設けた凸部１１１によって入れ子１１０と成形型１０との間に形成した隙間１１５に、キャビティ１５に注入された樹脂２２０の一部を流入させる（図３参照）。そして、隙間１１５に流入させた熱硬化性の樹脂２２０の硬化反応熱によって当該樹脂２２０を劣化させる。

また、本実施形態では、入れ子１１０を取り外す際に成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０にせん断力を作用させる成形型の面Ｐ２と入れ子の面Ｐ１との間に凸部１１１によって形成した隙間１１５に、キャビティ１５に注入された樹脂２２０の一部を流入させる（図３参照）。

また、本実施形態にあっては、ヒーター１６０を使用して、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０を加熱することによって樹脂２２０をさらに劣化させる。

成形型１０内に樹脂２２０を注入した後、キャビティ１５内の樹脂２２０が十分硬化するまで放置する（ステップＳ７）。

成形型１０を開き、成形された樹脂成形品２００を脱型する（ステップＳ８）。樹脂成形品２００の脱型と合わせて、成形型１０に取り付けられた入れ子１１０も取り外す。

上述したように、本実施形態では、成形型１０と入れ子１１０との間に形成された隙間１１５に流入させた樹脂２２０の硬化反応熱によって当該樹脂２２０を劣化させている。これにより、当該樹脂２２０の接着力が低減して、成形型１０から入れ子１１０を容易に取り外すことができる。

また、上述したように、本実施形態では、入れ子１１０を取り外す際に成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０にせん断力を作用させる成形型の面Ｐ２と入れ子の面Ｐ１との間に凸部１１１によって形成した隙間１１５に、キャビティ１５に注入された樹脂２２０の一部を流入させている（図３参照）。これにより、入れ子１１０を取り外す際にせん断力が作用される樹脂２２０の劣化を促進して接着力を低減させることができる。上述したように、樹脂２２０の接着力は、当該樹脂２２０をせん断する方向Ｘ（図５参照）に当該樹脂２２０によって接着されている物体を引きはがそうとするときに大きくなる。そのため、入れ子１１０を取り外す際にせん断力が作用される樹脂２２０の接着力を低減させることにより、成形型１０から入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

また、本実施形態では、入れ子１１０に設定した抜き勾配θ１およびθ２によって、入れ子１１０を取り外す際に成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０に作用するせん断力の方向Ｘ（図５参照）と当該入れ子１１０を取り外す方向Ｙとを異ならせている。これにより、入れ子１１０を取り外す際に、成形型１０と入れ子１１０との間に形成された隙間１１５に流入した樹脂２２０にはせん断方向Ｘに力が作用しにくい。そのため、成形型１０から入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

また、本実施形態では、ヒーター１６０を使用して、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０を加熱することによって樹脂２２０をさらに劣化させている。これにより、成形型１０から入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

さらに、本実施形態では、凸部１１１を入れ子１１０に設けることによって、成形型１０と入れ子１１０との間に２ｍｍ以上の隙間１１５を形成している。これにより、上述したように、成形型１０と入れ子１１０との間に形成された隙間１１５に流入した樹脂２２０をより確実に高温にできる。その結果、当該樹脂２２０の劣化がより確実に促進されて、成形型１０から入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

樹脂成形品２００を脱型した後に、樹脂成形品２００のアンダーカット２０５から入れ子１１０を取り外す。

（作用・効果）
本実施形態に係る成形装置１００は、開閉可能な成形型１０と、成形型１０に着脱自在に取り付けられ、成形型１０とともに熱硬化性の樹脂２２０が注入されるキャビティ１５を形成する少なくとも１つの入れ子１１０と、を有する。入れ子１１０には、成形型１０と当該入れ子１１０との間に隙間１１５を形成する凸部１１１が設けられている。

このように構成した成形装置１００および成形装置１００を使用する成形方法によれば、成形型１０と入れ子１１０との間に流入する樹脂２２０の量を増加させることができる。これにより、当該樹脂２２０の硬化反応熱が増加することにより当該樹脂２２０が高温になり、当該樹脂２２０の劣化が促進される。その結果、当該樹脂２２０が硬化することによって生じる接着力を低減できる。従って、成形型１０に取り付けられた入れ子１１０を容易に取り外すことが可能な熱硬化性の樹脂２２０を用いた樹脂成形品２００の成形装置１００を提供できる。

本実施形態に係る成形装置１００において、凸部１１１は、入れ子１１０において、当該入れ子１１０を取り外す際に隙間１１５に流入した樹脂２２０にせん断力を作用させる面Ｐ１に設けられている。

このように構成した成形装置１００および成形装置１００を使用する成形方法によれば、入れ子１１０を取り外す際にせん断力が作用される樹脂２２０の劣化を促進して接着力を低減させることができる。樹脂２２０の接着力は、当該樹脂２２０をせん断する方向に当該樹脂２２０によって接着されている物体を引きはがそうとするときに大きくなる。そのため、当該構成によれば、成形型１０に取り付けられた入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

本実施形態に係る成形装置１００において、入れ子１１０には、成形型１０から当該入れ子１１０を取り外すための抜き勾配θ１およびθ２が設定されている。

このように構成した成形装置１００および成形装置１００を使用する成形方法によれば、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０をせん断する方向Ｘと、入れ子１１０の取り出し方向Ｙとを異ならせることができる。上述したように、樹脂２２０の接着力は、当該樹脂２２０をせん断する方向に当該樹脂２２０によって接着されている物体を引きはがそうとするときに大きくなる。そのため、当該構成によれば、成形型１０に取り付けられた入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

本実施形態に係る成形装置１００は、成形型１０と入れ子１１０との間に流入した樹脂２２０を加熱するヒーター１６０をさらに有する。

このように構成した成形装置１００および成形装置１００を使用する成形方法によれば、成形型１０と入れ子１１０との間に流入した樹脂２２０の温度を高めることができるから当該樹脂２２０の劣化をさらに促進できる。これにより、成形型１０に取り付けられた入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

本実施形態に係る成形装置１００において、凸部１１１によって形成される隙間１１５の大きさｈは２ｍｍ以上である。

このように構成した成形装置１００および成形装置１００を使用する成形方法によれば、成形型１０と入れ子１１０との間に形成された隙間１１５に流入した樹脂２２０と当該成形型１０との接触面積に対する当該樹脂２２０の体積の比が大きくなる。これにより、成形型１０と入れ子１１０との間に形成された隙間１１５に流入した樹脂２２０をより確実に高温にできる。そのため、当該樹脂２２０の劣化をより確実に促進できる。その結果、成形型１０に取り付けられた入れ子１１０をさらに容易に取り外すことができる。

以上、実施形態を通じて熱硬化性の樹脂２２０を用いた樹脂成形品２００の成形装置１００および成形方法を説明したが、本発明は実施形態において説明した構成のみに限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。

例えば、上述した実施形態では、成形型と入れ子との間に隙間を形成する凸部は、入れ子に設けられた。しかしながら、成形型と入れ子との間に隙間を形成する凸部は、成形型に設けてもよい。当該構成によっても、上述した実施形態に係る成形装置および成形方法と同様の効果を奏することは当業者にとって明らかである。

また、成形型からの入れ子の取り出しを自動化するために、入れ子をスライドコアにしてもよい。

１０ 成形型、
１５ キャビティ、
１６ 温調配管、
２０ プレス部、
３０ ミキシングヘッド、
４０ 供給機、
５０ 吸引部、
６０ センサ、
１００ 成形装置、
１１０ 入れ子、
１１１ 凸部、
１１５ 隙間、
１５０ 制御部、
１６０ ヒーター、
２００ 樹脂成形品、
２０５ アンダーカット、
２１０ 強化基材、
Ｐ１ 面、
Ｘ せん断方向、
Ｙ 取り出し方向、
θ１、θ２ 抜き勾配。

Claims (10)

1. 開閉可能な成形型と、
   前記成形型に着脱自在に取り付けられ、前記成形型とともに熱硬化性の樹脂が注入されるキャビティを形成する少なくとも１つの入れ子と、を有し、
   前記成形型と前記入れ子との間に隙間を形成する凸部が当該入れ子または当該成形型に設けられている、熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置。
2. 前記凸部は、前記入れ子または前記成形型において、当該入れ子を取り外す際に前記成形型と前記入れ子との間に入り込んだ前記樹脂にせん断力を作用させる面に設けられている、請求項１に記載の成形装置。
3. 前記入れ子には、前記成形型から当該入れ子を取り外すための抜き勾配が設定されている、請求項１または請求項２に記載の成形装置。
4. 前記成形型と前記入れ子との間に入り込んだ前記樹脂を加熱するヒーターをさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置。
5. 前記凸部によって形成される前記隙間の大きさは２ｍｍ以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形装置。
6. 開閉可能な成形型と、当該成形型に取り付けられた入れ子と、によって熱硬化性の樹脂が注入されるキャビティを形成し、
   前記入れ子または前記成形型に設けた凸部によって当該入れ子と当該成形型との間に形成した隙間に、前記キャビティに注入された前記樹脂の一部を流入させ、
   前記隙間に流入させた前記樹脂の硬化反応熱によって当該樹脂を劣化させる、熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法。
7. 前記入れ子を取り外す際に前記成形型と前記入れ子との間に入り込んだ前記樹脂にせん断力を作用させる前記成形型の面と前記入れ子の面との間に前記凸部によって形成した前記隙間に、前記キャビティに注入された前記樹脂の一部を流入させる、請求項６に記載の熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法。
8. 前記入れ子に設定した抜き勾配によって、前記入れ子を取り外す際に前記成形型と前記入れ子との間に入り込んだ前記樹脂に作用するせん断力の方向と当該入れ子を取り外す方向とを異ならせる、請求項６または請求項７に記載の成形方法。
9. 前記成形型と前記入れ子との間に入り込んだ前記樹脂を加熱することによってさらに劣化させる、請求項６〜８のいずれか１項に記載の成形方法。
10. 前記凸部を設けることによって、前記成形型と前記入れ子との間に２ｍｍ以上の前記隙間を形成する、請求項６〜９のいずれか１項に記載の成形方法。