JPH07256767A

JPH07256767A - 熱硬化性樹脂の成形型及び成形方法

Info

Publication number: JPH07256767A
Application number: JP6050144A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Takeuchi; 醇雄武内
Original assignee: Nippo Ltd; Nippo Sangyo Co Ltd
Current assignee: Nippo Ltd; Nippo Sangyo Co Ltd
Priority date: 1994-03-22
Filing date: 1994-03-22
Publication date: 1995-10-09

Abstract

(57)【要約】【目的】成形型は、その一部を既存成形品を流用して
作り、又、樹脂原料の注入圧を大気圧以下に押えられる
構造にして、安価・迅速に作れ、又、既存成形品との一
体成形も出来る、熱硬化性樹脂の成形型及び成形方法を
提供する。【構成】成形型は、下型又は／及び上型を、型周縁部
と（３）型本体部（４）との二分割構造とし、この型本
体部として、所望の成形品と相似した形状の既存成形品
を用い、上・下型の型合わせ面には、大気圧により型締
する為の型締用真空回路５を周設すると共に、その内側
には、型本体部の周縁部分を型合わせ面で気密に挟持す
る為の、挟持用パッキンを周設する構成とした。上型又
は／及び下型本体部の少なくとも一部を、変形復元性を
有する可撓性材料で構成するとよい。又、成形方法
は、必要に応じて、型内壁面のうち、型本体部には離型
剤を塗布しないことによって、成形品を型本体部と一体
に成形する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形型の一部を、既存
成形品を流用して構成したことを特徴とする熱硬化性樹
脂の成形型と、この成形型を用いた熱硬化性樹脂の成形
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維質補強材で強化した熱硬化性合成樹
脂（ＦＲＰ）成形品の製法としては、ハンドレイアップ
法やスプレーアップ法が古くから行われている。ところ
が、手作業に依存するこの成形方法は、設備投資が少な
くて足りる反面、生産性が極めて低い、有害蒸気に曝さ
れるし、衣服等が液状樹脂原料で汚れるなど作業環境が
極めて悪い、品質管理が困難、熟練した作業者を要する
等の少なからぬ問題を抱えている。もっとも、例えば、
金属板をプレス成形したり、熱可塑性樹脂の薄板を真空
成形する等して作られ、構造強度が不足する浴槽やプー
ル等の成形品を、ＦＲＰ層で裏打補強する場合等には、
設備費も僅かで足りるので、打って付けの成形方法と言
える。然し、上記の手作業による成形法の難点を克服す
る為に、昨今では、閉ざされた成形キャビティ内に樹脂
原料を圧入する成形法が普及しつつある。その場合に
は、成形キャビティ内を脱気して、樹脂原料の流転を促
進させると共に、ボイドを防ぐことも行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、樹脂原料を
成形キャビティに圧入する成形法にも、少なからぬ要改
善課題が残されている。即ち、ＦＲＰ成形品は、例え
ば、機器類のハウジングとか海上レジャー用品等の様
に、一般に、比較的大型で多品種・少量生産品が多い。
その為、注入圧に耐える大型で頑丈な成形型の型費は、
製品コストのかなりの部分を占めることになる。又、上
述の様にして浴槽等をＦＲＰ層で裏打ち補強する場合に
は、劣悪な作業環境や熟練作業者の確保が深刻な問題と
なる。そこで、本発明の目的は、成形型の一部を、所要
の成形品に相似した形状を備える既存成形品を流用して
構成し、又、樹脂原料の注入圧が大気圧以下で足りる型
構造を採用することによって、型費の大幅低減、型作成
の所要時間の短縮、そして、必要に応じて、既存成形品
と一体成形することも出来る、熱硬化性樹脂の成形型及
び成形方法を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
の、本発明による熱硬化性樹脂の成形型は、下型１を、
型合わせ面３ａを備えた下型周縁部３と、下型本体部４
との二分割構造とし、前記下型本体部４は、所望の成形
品と相似した形状を備える既存成形品を流用して、該既
存成形品の外表面を前記下型１の成形面とし、前記下型
１及び上型２の型合わせ面３ａ，２ａには、此等上・下
型を大気圧により型締する為の型締用真空回路５を周設
すると共に、該型締用真空回路５の内側には、前記下型
本体部４の周縁部分４ａを、前記型合わせ面３ａ，２ａ
に於いて気密に挟持する為の挟持用パッキン９を周設
し、且つ、成形キャビティＳ内を減圧する吸気配管１３
を設ける構成とした。そして、上型２又は／及び下型本
体部４の少なくとも一部を、変形復元性を有する可撓性
材料で構成するとよい。又、下型１を一体構造とし、上
型２を前記二分割構造にしたり、下型１及び上型２を共
に二分割構造にしてもよい。本発明による熱硬化性樹脂
の成形方法は、前記構成の成形型を用い、その型内壁面
に離型剤を塗布したうえ、樹脂原料を注入して成形を行
うことを特徴とする。そして、成形キャビティ内に注入
した樹脂原料が硬化過程で呈する接着力により、成形品
を、前記型本体部と一体に成形する方法を採ることも出
来る。

【０００５】

【作用】下型１は、型合わせ面３ａを備えた下型周縁部
３と、下型本体部４との二分割構造にし、下型本体部４
は、所望の成形品と相似した形状を備える既存成形品を
流用し、その外表面を成形面とすることによって、下型
１の作成費の顕著な節減と、製作所要期間の大幅短縮が
可能になる。又、下型１及び上型２の型合わせ面３ａ，
２ａには、此等上・下型を大気圧により型締する為の型
締用真空回路５を周設すると共に、型締用真空回路５の
内側には、下型本体部４の周縁部分４ａを、型合わせ面
３ａ，２ａに於いて気密に挟持する挟持用パッキン９を
周設したことによって、成形型の簡易・軽量化が可能に
なり、これによっても、型費は大幅に低減する。且つ、
型締装置と型締の手間が不要になる。更に、上型２又は
／及び下型本体部４の少なくとも一部を、変形復元性を
有する可撓性材料で構成したことによって、成形キャビ
ティの容積が、樹脂原料の注入圧により一時的に拡張さ
れるので、極めて低い注入圧で足りる様になる。下型１
及び上型２を共に二分割構造にした場合には、上記の効
果は更に顕著になる。そして、例えば、浴槽等（既存成
形品）を、ハンドレイアップ工法によるＦＲＰ層で裏打
ち補強する従来の技術に代えて、上記の成形型を用い、
成形キャビティ内に注入した樹脂原料が硬化過程で呈す
る接着力により、成形品を、下型本体部（既存成形品）
４と一体に成形する方法を採用すれば、既述のハンドレ
イアップ工法の様々な難点を一挙に解消出来る。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明をＦＲＰ製の浴槽を成形する
場合に適用した第１実施例に就いて、図１乃至図６及び
図８を参照しながら説明する。図６に示したＦＲＰ製の
浴槽５０Ａを成形する為の、図３に示した成形型Ａは、
下型１と上型２とで構成されている。

【０００７】下型１は、図２に示した様に、下型周縁部
３と、下型本体部４との二分割構造を備えている。下型
周縁部３はＦＲＰ製で、浴槽５０Ａのフランジ状周縁部
５０ａの形状に相似した、平面形状がロ字形に類するフ
レーム状に形成されている。下型本体部３の型合わせ面
（上面）３ａには、上型２と下型１とを大気圧により型
締めする為の、型締用真空回路５を設けている。

【０００８】この型締用真空回路５は、図４に拡大して
示した様に、所定幅を持った浅い溝状に形成されてお
り、この溝の底面には、角棒状の型締用パッキン６を取
付ける２条のパッキン溝６ａ，６ａを、所定間隔を隔て
て平行状に溝全長に亙って設けている。型締用パッキン
６は、その下端部をパッキン溝６ａ内に嵌着させた状態
で、その上端側は型合わせ面３ａから幾分突出させてい
る。７は型締用真空回路５に連通する様にして下型周縁
部３に取着した減圧用配管で、後述する減圧装置に接続
されている。

【０００９】又、型合わせ面３ａの内側周縁部には、型
合わせ面３ａより一段低い段差箇所８を周設している。
この段差箇所８は、下型本体部４の組付位置決めに役立
つ。この段差箇所８の上面には、下型本体部４の周縁部
分４ａを気密状態で挟持させる為の挟持用パッキン９を
取付ける、パッキン溝９ａを周設している。尚、下型周
縁部３には、木製の補強用芯材１０を埋設している。

【００１０】下型本体部４は、この実施例では、成形す
べきＦＲＰ製浴槽５０Ａに近似した形状を備える既存の
浴槽を用い、この浴槽の外表面を、そのまま下型１の成
形面（成形キャビティＳの内面）として流用している。
この様に既存浴槽を流用する第１の理由は、型製作費の
かなりの節減が可能になるからである。第２の理由に就
いては後述する。尚、下型本体部（既存成形品）４は、
必要に応じて、部分的な形状変更の為の加工を施した
り、表面平滑化の為の仕上げを行う。

【００１１】次に、図１に示した上型２は、可撓性材料
で作られている。この実施例では、可撓性材料として、
耐薬品性ポリエステルに軟質ポリエステルを２０〜３０
％配合した可撓性ポリエステル樹脂に、チョップド・ス
トランドマットとを充填材として配合したものを用いて
いる。上型２の周縁部は、図４の拡大図に示した様に、
下型１と同様に補強している。そして、下型１との型合
わせ面２ａにも、下型周縁部３に設けた挟持用パッキン
９と対向する箇所に、パッキン溝９ａを設けて挟持用パ
ッキン９を嵌着させている（図１参照）。

【００１２】又、上型２の型合わせ面２ａには、挟持用
パッキン９の内側箇所に、樹脂原料を注入する為の溝状
の注入回路１１を周設している。そして、周縁部の上側
には、この注入回路１１に連通する注入口１２を設けて
いる。更に、上型２の頂部中央には、成形型Ａの成形キ
ャビティＳ（図３参照）内を減圧する為の吸気配管１３
を取着している。尚、符号Ｇは、樹脂原料の注入に先立
って成形キャビティＳ内に配設する、ガラス繊維等の繊
維質補強材である。

【００１３】図８は、上記の成形型Ａを用いて浴槽５０
Ａをいわゆる鋳込成形法によって成形する為の、成形シ
ステムの全体構成の見取図である。図中の３１は成形装
置本体で、図示は省いたが、原料樹脂及び硬化剤等のプ
ラスチック材料を貯留する原料タンク、樹脂原料の定量
圧送装置、減圧装置及びそれ等の制御部等を収め、キャ
スターにより移動可能である。３２は原料樹脂と硬化材
を所定割合を以て混合し吐出させる、樹脂原料のミキシ
ングヘッドで、原料ホース３３及び原料の計量・圧送装
置を介して原料タンクに連結されている。

【００１４】３４は成形時に成形型Ａから溢れ出たプラ
スチック材料を収容するトラップで、その蓋部分には成
形型Ａから伸びる吸気配管１３の末端と、減圧装置に連
なる吸引配管３５の始端とが連結されている。尚、型締
の為の減圧用配管７には、バルブ３６が介在されてい
る。

【００１５】次に、上記構成の作用を説明する。先ず、
二分割構造の下型１を組立てる。これを行うには、適宜
の架台（図示略）上に据え置かれた下型周縁部３の段差
箇所８に、図４に示した様に、下型本体部４の周縁部分
４ａを単に落とし込めばよい。そして、組上げた下型１
の上面に、図３に示した様に所要厚さの繊維質補強材Ｇ
を当てがう。

【００１６】然る後、下型１に上型２を被せて、減圧装
置を駆動させると共に減圧用配管７に設けたバルブ３６
を開くと、型締用真空回路５内が減圧されるので、従来
技術の様に型締具を使った面倒な型締作業を行わなくて
も、上型２は大気圧により自ずから下型１に密着され
て、型締操作は極めて簡単に完了る。それと同時に、下
型１の段差箇所８に収まっている下型本体部４の周縁部
分４ａは、上下の挟持用パッキン９，９を介して、下型
周縁部３と上型２の周縁部との間で気密に挟持される。

【００１７】そこで、ミキシングヘッド３２の注入ノズ
ルを注入口１２に挿し込み、所定量の樹脂原料Ｍを成形
キャビティＳ内に注入する。注入された樹脂原料Ｍは、
成形キャビティＳ内に配置された繊維質補強材Ｇに流動
を阻害されて、図５に示した様に、夫々可撓性を有する
上型２及び下型本体部４を、夫々幾分膨張変形させるの
で、樹脂原料の注入圧は極めて引くて済む。この膨張変
形の度合は、吸気配管１３を通じて成形キャビティＳ内
を減圧する度合を調節することにより、自在に制御出来
る。成形キャビティＳの膨張・収縮度合は、上型２及び
下型本体部４の変位量を測る位置センサを付設する等し
て、容易にチェック出来る。

【００１８】樹脂原料の充填を終えた段階では、その容
積が幾分拡張された成形キャビティＳ内の上方部分に
は、樹脂原料の未充填部分が残存する。そこで、注入口
１２を図示を省いた栓体で密封したうえ、吸気配管１３
を減圧装置に接続しすると、上記の未充填空隙の空気が
吸引排除されるので、成形キャビティＳ内の樹脂原料
は、繊維質補強材Ｇの繊維間隙をたどって成形キャビテ
ィＳ内にあまねく行き渡り、膨張変形した上型２及び下
型本体部４は、その変形復元力により正常な原形に戻
る。

【００１９】予め、幾分過剰に充填された樹脂原料は、
この時、トラップ３４内に吸引収容される。その後、上
記減圧状態のままで樹脂原料の硬化を待つたうえ、減圧
解除して上型２を取り除けば、気泡が全く又は殆ど残存
しない極めて良好な成形品５０Ａを取り出すことが出来
る。

【００２０】そして、上記成形法によれば、樹脂原料の
注入圧は大気圧以下で足りるので、成形型Ａも簡素な構
造で足り、従来技術に比べて型製作費の大幅節減と、型
軽量化が達成される。そして、型締は型締用真空回路５
内を減圧することにより、大気圧を利用して行うので、
従来の型締具は不要化し、型締・型解放操作は、成形キ
ャビティＳ内と減圧装置とを結ぶ配管のバルブの開閉操
作だけで足り、型締とその解除を極めて能率的に行え
る。

【００２１】図７は、本発明の第２実施例の成形品（浴
槽）５０Ｂを示している。第１実施例の浴槽５０Ａとの
相異点は、樹脂原料がその硬化過程で呈する接着力を利
用して、下型本体部４を一体に接合させた成形品がえら
れる様にしたところにある。

【００２２】この実施例では、下型本体部４として、ア
クリル樹脂製の浴槽を用い、樹脂原料としてＦＲＰを選
んでいる。注入成形されたＦＲＰ層は、既存成形品とし
てのアクリル樹脂製の浴槽を補強する役割を果すことに
なる。この成形法によれば、従来技術の項で述べた、浴
槽を、ハンドレイアップによるＦＲＰ層で裏打ち補強す
る工法の少なからぬ難点を略完全に解消出来る。

【００２３】尚、上記各実施例に於いて、細部の構成は
適宜に変更しても、本発明の目的は達成される。例え
ば、上記各実施例では、下型１を二分割構造にしている
が、成形品の形状にっては、下型１を従来の成形型と同
様の一体構造とし、上型２の方を二分割構造にしたり、
上下両型１，２を、共に二分割構造にしてもよい。そし
て、成形品は勿論浴槽に限られないし、樹脂原料もＦＲ
Ｐに限られず、成形品の使途に応じて、周知の様々の種
類の熱硬化性樹脂の中から選択すればよい。そして、
成形品を型本体部（４）と一体成形する場合には、個々
の成形製品の夫々の使途に最適の素材で作られた型本体
部（既存成形品）を選べばよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明によって明らかな様に、本発
明による熱硬化性樹脂の成形型及び成形方法によれば、
以下に列挙した如き様々の優れた効果が得られる。ａ）成形型の一部を、既存の成形品を流用して構成す
ることによって、型製作費を顕著に節減出来、且つ、製
作所要期間も大幅に短縮出来る。ｂ）上型又は／及び下型の少なくとも一部を、変形復
元性のある可撓性材料で構成したことによって、樹脂原
料の注入圧が大気圧以下で足りる様になり、これによっ
ても、型構造の簡素化、軽量化、型費のコストダウンが
可能になる。ｃ）型締用真空回路を設け、大気圧により型締するの
で、経費の嵩む型締装置と、厄介な型締の手間を省け
る。ｄ）従来の、アクリル樹脂やステンレススチール製の
浴槽を、ハンドレイアップによるＦＲＰ層で裏打する工
法に代えて、本発明による成形品を下型本体部４と一体
に成形する方法を採用すれば、ハンドレイアップ工法が
抱える、底作業効率、劣悪な作業環境、熟練作業者の確
保等の様々な問題を一挙に解決出来る。ｅ）その場合の成形製品は浴槽に限られないので、下
型本体部と樹脂原料との夫々の種類の組合わせ方を、成
形製品の使途に応じて様々に変えることによって、多様
な特性を備えた成形製品を、簡単に然も極めて能率的に
製作出来る。ｆ）下型（上型）を二分割構造としたことによって、
成形型のメンテナンスや、型の改造が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すもので、上型の縦断
面図である。

【図２】同上、下型を二分割した状態で示した縦断面図
である。

【図３】同上、成形型の縦断面図である。

【図４】同上、成形型の周縁部分の部分拡大縦断面図で
ある。

【図５】同上、成形キャビティに樹脂原料を注入しつつ
ある状態を示す部分縦断面図である。

【図６】同上、成形品の縦断面図である。

【図７】本発明の第２実施例を示すもので、成形品の縦
断面図である。

【図８】成形システム全体の構成を示す、見取図であ
る。

【符号の説明】

Ａ成形型Ｇ繊維質補強材Ｍ樹脂原料Ｓ成形キャビティ１下型２上型２ａ型合わせ面３下型周縁部３ａ型合わせ面４下型本体部（既存成形品）４ａ周縁部分５型締用真空回路６型締用パッキン６ａパッキン溝７減圧用配管８段差箇所９挟持用パッキン９ａパッキン溝１０補強芯材１１注入回路１２注入口１３吸気配管３１成形装置本体３２ミキシングヘッド３３原料ホース３４トラップ３５吸引配管３６バルブ５０Ａ，５０Ｂ浴槽（成形品）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 105:06 Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下型１を、型合わせ面３ａを備えた下型
周縁部３と、下型本体部４との二分割構造とし、前記下型本体部４は、所望の成形品と相似した形状を備
える既存成形品を流用して、該既存成形品の外表面を前
記下型１の成形面とし、前記下型１及び上型２の型合わせ面３ａ，２ａには、此
等上・下型を大気圧により型締する為の型締用真空回路
５を周設すると共に、該型締用真空回路５の内側には、
前記下型本体部４の周縁部分４ａを、前記型合わせ面３
ａ，２ａに於いて気密に挟持する為の挟持用パッキン９
を周設し、且つ、成形キャビティＳ内を減圧する吸気配
管１３を設けたことを特徴とする熱硬化性樹脂の成形
型。
【請求項２】前記上型２又は／及び下型本体部４の少
なくとも一部を、変形復元性を有する可撓性材料で構成
したことを特徴とする請求項１記載の熱硬化性樹脂の成
形型。
【請求項３】下型１を一体構造とし、上型２を前記二
分割構造としたことを特徴とする請求項１又は２記載の
熱硬化性樹脂の成形型。
【請求項４】下型１及び上型２を、夫々前記二分割構
造としたことを特徴とする請求項１又は２記載の熱硬化
性樹脂の成形型。
【請求項５】下型又は／及び上型を、型合わせ面を備
えた型周縁部と、型本体部との二分割構造とし、型本体
部は、所望の成形品と相似した形状を備える既存成形品
を流用して、該既存成形品の外表面を下型又は／及び上
型の成形面とし、上下両型の型合わせ面には、大気圧に
より型締する為の型締用真空回路を周設すると共に、該
型締用真空回路の内側には、前記型本体部の周縁部分を
前記型合わせ面に於いて気密に挟持する為の、挟持用パ
ッキンを周設し、且つ、成形キャビティ内を減圧する吸
気配管を設けた構成の成形型を用い、型内壁面に離型剤
を塗布したうえ、樹脂原料を注入することを特徴とする
熱硬化性樹脂の成形方法。
【請求項６】成形キャビティ内に注入した樹脂原料が硬
化過程で呈する接着力により、成形品を、前記型本体部
と一体に成形することを特徴とする請求項５記載の熱硬
化性樹脂の成形方法。