JP6613785B2 - 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

Description

本発明は、熱硬化性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

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、上述した装置に熱硬化性の樹脂を使用した場合、成形型と入れ子との間に熱硬化性の樹脂が入り込み易い。成形型と入れ子との間に入り込んだ樹脂は、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。

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。成形型は、当該成形型と入れ子との間に入り込んだ樹脂を当該樹脂の硬化反応が生じる第１温度よりも低い第２温度に冷却する冷却機構を備える。冷却機構は、成形型と入れ子との間に入り込んだ樹脂のうち、入れ子を着脱するときに当該入れ子からせん断力が作用する樹脂を冷却する。

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、キャビティに注入された樹脂のうち成形型と入れ子との間に入り込んだ樹脂を当該樹脂の硬化反応が生じる第１温度よりも低い第２温度に冷却する。成形型と入れ子との間に入り込んだ樹脂を冷却する際に、当該樹脂のうち入れ子を着脱するときに当該入れ子からせん断力が作用される樹脂を冷却する。

本発明によれば、成形型と入れ子との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂の粘度を増加させることができる。これにより、成形型と入れ子との間に連続的に樹脂が入り込むことを防止できる。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成形装置および成形方法を提供できる。

実施形態１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。 図２の破線部Ｍ２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する際中の図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１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。 実施形態２に係る成形装置の概略図である。 図８の破線部Ｍ３によって囲まれる部分の拡大図である。

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。

（実施形態１）
＜成形装置＞
本実施形態に係る成形装置１００について、図１〜図６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、図２の破線部Ｍ２によって囲まれる部分の拡大図である。図５は、キャビティ内で樹脂が硬化する際中の図３に対応する拡大図である。図６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、を有する。そして、成形型１０は、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０を当該樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２に冷却する冷却機構１２０を備える。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。

熱硬化性の樹脂２２０は、粘度と温度との関係において次のような特性を備える。すなわち、熱硬化性の樹脂２２０は、硬化反応開始前の状態では、温度が低くなるほど粘度が高くなり、温度が高くなるほど粘度が低くなるという特性を備える。硬化反応開始後は、硬化反応が進行するにつれて粘度が高くなり、やがて硬化する。

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５参照）。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。

冷却機構１２０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を第２温度Ｔ２に冷却する。これにより、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂２２０の粘度が増加するため、成形型１０と入れ子１１０との間に樹脂２２０が連続的に入り込むことを防止できる。そのため、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できる。

また、冷却機構１２０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のうち、入れ子１１０を着脱するときに当該入れ子１１０からせん断力が作用する熱硬化性の樹脂２２０を冷却する。これにより、入れ子１１０を着脱するときに当該入れ子１１０からせん断力が作用する熱硬化性の樹脂２２０が硬化しないようにできる。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、入れ子１１０を着脱するときに当該入れ子１１０からせん断力が作用する熱硬化性の樹脂２２０が硬化しないようにすることにより、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。

本実施形態において、成形型１０は、冷却機構１２０として冷却配管１７を備える。冷却配管１７は、熱硬化性の樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２の流体が流通可能に構成される。冷却配管１７内に流通される流体として冷却水やオイルを使用できるが特に限定されない。

成形型１０は、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込もうとする樹脂２２０の一部を溜める溜まり部１８と、当該溜まり部１８に溜められた樹脂の温度を第１温度Ｔ１または第２温度Ｔ２に選択的に調節する調節機構１３０と、を有する。

成形型１０が調節機構１３０を有することにより、キャビティ１５に樹脂２２０を注入する際に、溜まり部１８に溜められた樹脂２２０の粘度を高めることができる。これにより、成形型１０と入れ子１１０との間に連続的に樹脂２２０が入り込むことをより確実に防止できる。また、樹脂成形品２００を成形型１０から脱型した後に、溜まり部１８に溜められた樹脂２２０を硬化させることができる。これにより、溜まり部１８に残留した樹脂２２０を容易に取り除くことができる。

調節機構１３０は、第１温度Ｔ１に調節された流体または第２温度Ｔ２に調節された流体のいずれか一方が選択的に流通される配管１９を有する。これにより、一の配管１９によって溜まり部１８の温度を第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２とに選択的に調節できる。そのため、装置構成が簡易化されることにより設計が容易になるとともに製造コストを低減できる。

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６参照）。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。

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７を参照して本実施形態に係る成形装置１００を使用した成形方法の手順について説明する。

図７は、実施形態１に係る成形装置１００を使用した樹脂成形品２００の成形方法を示すフローチャートである。

図７に示すように、成形装置１００を使用した樹脂成形品２００の成形方法は、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、溜められた樹脂２２０を加熱する工程（ステップＳ９）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、Ｓ３、Ｓ７、Ｓ８およびＳ９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、入れ子１１０を取り付けた強化基材２１０を成形型１０のキャビティ１５内に配置してプリフォームする（ステップＳ３）。このとき、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。

また、成形型１０に樹脂２２０を注入する際に、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０を当該樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２に冷却する。具体的には、成形型１０に樹脂２２０を注入する際に、冷却機構１２０の冷却配管１７に、熱硬化性の樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２に調節された流体を流通させる。これにより、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が冷却されて粘度が増加するため、成形型１０と入れ子１１０との間に樹脂２２０が連続的に入り込むことを防止できる。

また、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０を冷却する際には、当該樹脂２２０のうち入れ子１１０を着脱するときに当該入れ子１１０からせん断力が作用される樹脂２２０を冷却する。これにより、入れ子１１０を着脱するときに当該入れ子１１０からせん断力が作用する熱硬化性の樹脂２２０が硬化しないようにできる。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、入れ子１１０を着脱するときに当該入れ子１１０からせん断力が作用する熱硬化性の樹脂２２０が硬化しないようにすることにより、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、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込もうとする樹脂２２０の一部を成形型１０内に溜めるとともに、当該溜められた樹脂２２０を第２温度Ｔ２に冷却しながらキャビティ１５に樹脂２２０を注入する。これにより、溜められた樹脂２２０が冷却されることによって当該樹脂２２０の粘度が増加して、成形型１０と入れ子１１０との間に樹脂２２０が入り込むことをさらに確実に防止できる。

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）。このとき、成形型１０と入れ子１１０との間に樹脂２２０が連続的に入り込むことが防止されていることにより、成形型１０と入れ子１１０との間の接着力は弱い。そのため、入れ子１１０は成形型１０から容易に取り出すことができる。

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。

樹脂成形品２００を成形型１０から脱型した後、溜められた樹脂２２０を第１温度Ｔ１に加熱する（ステップＳ９）。これにより、溜められた樹脂２２０を硬化させることができるため、溜められた樹脂２２０を容易に取り除くことができる。

本実施形態において、溜められた樹脂２２０を第１温度Ｔ１に加熱する際には、当該第１温度Ｔ１に調節された流体を成形型１０に配設した調節機構１３０の配管１９に流通させ、溜められた樹脂２２０を第２温度Ｔ２に冷却する際には、当該第２温度Ｔ２に調節された流体を当該配管１９に流通させる。

これにより、溜められた樹脂２２０の温度を一の配管１９によって第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２とに選択的に調節できる。そのため、装置構成が簡易化されることにより設計が容易になるとともに製造コストを低減できる。

（作用・効果）
本実施形態に係る成形装置１００および成形方法は、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。成形型１０は、当該成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０を当該樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２に冷却する冷却機構１２０を備える。

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熱硬化性の樹脂２２０の粘度を増加させることができる。これにより、成形型１０と入れ子１１０との間に連続的に樹脂２２０が入り込むことを防止できる。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および成形方法において、冷却機構１２０は、成形型１０と入れ子１１０との間に入り込んだ樹脂２２０のうち、入れ子１１０を着脱するときに当該入れ子１１０からせん断力が作用する樹脂２２０を冷却する。

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、入れ子１１０を着脱するときに当該入れ子１１０からせん断力が作用する樹脂２２０が硬化することを防ぐことができる。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および成形方法において、成形型１０は、当該成形型１０と入れ子１１０との間に入り込もうとする樹脂２２０の一部を溜める溜まり部１８と、当該溜まり部１８に溜められた樹脂２２０の温度を第１温度Ｔ１または第２温度Ｔ２に選択的に調節する調節機構１３０と、を有する。

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、キャビティ１５に樹脂２２０を注入する際に、溜まり部１８に溜められた樹脂２２０の粘度を高めることができる。これにより、成形型１０と入れ子１１０との間に連続的に樹脂２２０が入り込むことをより確実に防止できる。また、樹脂成形品２００を成形型１０から脱型した後に、溜まり部１８に溜められた樹脂２２０を硬化させることができる。これにより、溜まり部１８に残留した樹脂２２０を容易に取り除くことができる。

本実施形態に係る成形装置１００および成形方法において、調節機構１３０は、第１温度Ｔ１に調節された流体または第２温度Ｔ２に調節された流体のいずれか一方が選択的に流通される配管１９を有する。

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、一の配管１９によって溜まり部１８の温度を第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２とに選択的に調節できる。これにより、装置構成が簡易化されることにより設計が容易になるとともに製造コストを低減できる。

本実施形態に係る成形装置１００および成形方法において、入れ子１１０には、当該入れ子１１０を成形型１０から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。

（実施形態２）
実施形態２に係る成形装置は、次の点で実施形態１に係る成形装置１００と異なる。

すなわち、実施形態１に係る成形装置１００では、分割構造の成形型として入れ子を用いた。

一方、実施形態２に係る成形装置は、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いる点において、実施形態１に係る成形装置１００と異なる。

上述した相違点に係る構成について以下に説明する。ただし、実施形態１に係る成形装置１００の構成と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

＜成形装置＞
図８は、本実施形態に係る成形装置の成形型３１０の概略図である。図９は、図８の破線部Ｍ３によって囲まれる部分の拡大図である。

本実施形態に係る成形装置の構成は、成形型３１０の構成が、実施形態１に係る成形装置１００の成形型１０の構成と異なる点を除いて、実施形態１の成形装置１００の構成と同じである。そのため、成形型３１０以外の構成については、説明を省略する。

成形型３１０は、スライドコア３２０（入れ子に相当）を有する。スライドコア３２０によって、アンダーカットを備える樹脂成形品２００を形成できる。

成形型３１０は、当該成形型３１０とスライドコア３２０との間に入り込んだ樹脂２２０を当該樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２に冷却する冷却機構１２０を備える。本実施形態では、成形型３１０は、冷却機構１２０として冷却配管３１７を備える。冷却配管３１７は、樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２に調節された流体を当該冷却配管３１７内に流通可能に構成される。冷却配管３１７内に流通される流体として冷却水やオイルを使用できるが特に限定されない。

冷却機構１２０は、成形型３１０とスライドコア３２０との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂２２０を第２温度Ｔ２に冷却する。これにより、成形型３１０とスライドコア３２０との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂２２０の粘度が増加するため、成形型３１０とスライドコア３２０との間に樹脂２２０が連続的に入り込むことを防止できる。そのため、成形型３１０に取り付けられたスライドコア３２０を容易に移動させる（取り外す）ことができる。

また、冷却機構１２０は、成形型３１０とスライドコア３２０との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂２２０のうち、スライドコア３２０を着脱するときに当該スライドコア３２０からせん断力が作用する熱硬化性の樹脂２２０を冷却する。これにより、スライドコア３２０を着脱するときに当該スライドコア３２０からせん断力が作用する熱硬化性の樹脂２２０が硬化しないようにできる。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、スライドコア３２０を着脱するときに当該スライドコア３２０からせん断力が作用する熱硬化性の樹脂２２０が硬化しないようにすることにより、成形型３１０に取り付けられたスライドコア３２０をさらに容易に移動（取り外す）ことができる。

成形型３１０は、当該成形型３１０とスライドコア３２０との間に入り込もうとする樹脂２２０の一部を溜める溜まり部３１８と、当該溜まり部３１８に溜められた樹脂２２０の温度を第１温度Ｔ１または第２温度Ｔ２に選択的に調節する調節機構１３０と、を有する。

成形型３１０が調節機構１３０を有することにより、キャビティ１５に樹脂２２０を注入する際に、溜まり部３１８に溜められた樹脂２２０の粘度を高めることができる。これにより、成形型３１０とスライドコア３２０との間に連続的に樹脂２２０が入り込むことをより確実に防止できる。また、樹脂成形品２００を成形型３１０から脱型した後に、溜まり部３１８に溜められた樹脂２２０を硬化させることができる。これにより、溜まり部３１８に残留した樹脂２２０を容易に取り除くことができる。

本実施形態において、調節機構１３０は、第１温度Ｔ１に調節された流体または第２温度Ｔ２に調節された流体のいずれか一方が選択的に流通される配管３１９を有する。

＜成形方法＞
成形装置３００を用いた成形方法は、実施形態１に係る成形装置１００を用いた成形方法と実質的に同じため説明を省略する。

（作用・効果）
本実施形態に係る成形装置および成形方法は、開閉可能な成形型３１０と、成形型３１０に着脱自在に取り付けられ、成形型３１０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つのスライドコア３２０と、を有する。成形型３１０は、当該成形型３１０とスライドコア３２０との間に入り込んだ樹脂２２０を当該樹脂２２０の硬化反応が生じる第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２に冷却する冷却機構１２０を備える。

このように構成した本実施形態に係る成形装置および当該成形装置を使用する成形方法によれば、成形型３１０とスライドコア３２０との間に入り込んだ熱硬化性の樹脂２２０の粘度を増加させることができる。これにより、成形型３１０とスライドコア３２０との間に連続的に樹脂２２０が入り込むことを防止できる。従って、成形型３１０に取り付けられたスライドコア３２０を容易に移動させる（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の成形装置を提供できる。

本実施形態に係る成形装置および成形方法において、冷却機構１２０は、成形型３１０とスライドコア３２０との間に入り込んだ樹脂２２０のうち、スライドコア３２０を着脱するときに当該スライドコア３２０からせん断力が作用する樹脂２２０を冷却する。

このように構成した本実施形態に係る成形装置および当該成形装置を使用する成形方法によれば、スライドコア３２０を着脱するときに当該スライドコア３２０からせん断力が作用する樹脂２２０が硬化することを防ぐことができる。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３１０に取り付けられたスライドコア３２０をさらに容易に移動させる（取り外す）ことができる。

本実施形態に係る成形装置および成形方法において、成形型３１０は、当該成形型３１０とスライドコア３２０との間に入り込もうとする樹脂２２０の一部を溜める溜まり部３１８と、当該溜まり部３１８に溜められた樹脂２２０の温度を第１温度Ｔ１または第２温度Ｔ２に選択的に調節する調節機構１３０と、を有する。

このように構成した本実施形態に係る成形装置および当該成形装置を使用する成形方法によれば、キャビティ１５に樹脂を注入する際に、溜まり部３１８に溜められた樹脂２２０の粘度を高めることができる。これにより、成形型３１０とスライドコア３２０との間に連続的に樹脂２２０が入り込むことをより確実に防止できる。また、樹脂成形品２００を成形型３１０から脱型した後に、溜まり部３１８に溜められた樹脂２２０を硬化させることができる。これにより、溜まり部３１８に残留した樹脂２２０を容易に取り除くことができる。

本実施形態に係る成形装置および成形方法において、調節機構１３０は、第１温度Ｔ１に調節された流体または第２温度Ｔ２に調節された流体のいずれか一方が選択的に流通される配管３１９を有する。

このように構成した本実施形態に係る成形装置および当該成形装置を使用する成形方法によれば、一の配管３１９によって溜まり部３１８の温度を第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２とに選択的に調節できる。これにより、装置構成が簡易化されることにより設計が容易になるとともに製造コストを低減できる。

なお、本発明は上述した実施形態１および実施形態２にのみ限定されず、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。

１０、３１０ 成形型、
１１ 上型、
１２ 下型、
１５ キャビティ、
１６ 温調配管、
１７、３１７ 冷却配管、
１８、３１８ 溜まり部、
１９、３１９ 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、
１２０ 冷却機構、
１３０ 調節機構、
１５０ 制御部、
２００ 樹脂成形品、
２０５ アンダーカット、
２１０ 強化基材、
２２０ 熱硬化性の樹脂、
３００ 成形装置、
３１０ 成形型、
３２０ スライドコア、
Ｐ１ 面、
Ｘ せん断方向、
Ｙ 取り出し方向、
θ１、θ２ 抜き勾配。

Claims (8)

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、
   前記成形型は、当該成形型と前記入れ子との間に入り込んだ前記樹脂を当該樹脂の硬化反応が生じる第１温度よりも低い第２温度に冷却する冷却機構を備え、
   前記冷却機構は、前記成形型と前記入れ子との間に入り込んだ前記樹脂のうち、前記入れ子を着脱するときに当該入れ子からせん断力が作用する樹脂を冷却する、熱硬化性の樹脂を用いた樹脂成形品の成形装置。
2. 前記成形型は、当該成形型と前記入れ子との間に入り込もうとする前記樹脂の一部を溜める溜まり部と、当該溜まり部に溜められた前記樹脂の温度を前記第１温度または前記第２温度に選択的に調節する調節機構と、を有する、請求項１に記載の成形装置。
3. 前記調節機構は、前記第１温度に調節された流体または前記第２温度に調節された流体のいずれか一方が選択的に流通される配管を有する、請求項２に記載の成形装置。
4. 前記入れ子には、当該入れ子を前記成形型から取り外すための抜き勾配が設定されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置。
5. 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、
   前記キャビティに注入された前記樹脂のうち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当該樹脂の硬化反応が生じる第１温度よりも低い第２温度に冷却してなり、
   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冷却する際に、当該樹脂のうち前記入れ子を着脱するときに当該入れ子からせん断力が作用される樹脂を冷却する、熱硬化性樹脂を用いた樹脂成形品の成形方法。
6. 前記成形型と前記入れ子との間に入り込もうとする前記樹脂の一部を前記成形型内に溜めるとともに、当該溜められた前記樹脂を前記第２温度に冷却しながら前記キャビティに前記樹脂を注入し、
   前記樹脂成形品を前記成形型から脱型した後に、前記溜められた樹脂を前記第１温度に加熱する、請求項５に記載の成形方法。
7. 前記溜められた樹脂を前記第１温度に加熱する際には、当該第１温度に調節された流体を前記成形型に配設した配管に流通させ、前記溜められた樹脂を前記第２温度に冷却する際には、当該第２温度に調節された流体を当該配管に流通させる、請求項６に記載の成形方法。
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５〜７のいずれか１項に記載の成形方法。