シートの圧縮成形用金型及びシートの製造方法

【課題】
解決しようとする課題は、加熱軟化させた繊維強化熱可塑性樹脂製シートを圧縮成形するに際し、冷却固化が不十分だと離型後のシートの膨張によって取付け座面の板厚が不均一となって所望の板厚精度が得られず、逆に所望の板厚精度を得るために冷却固化を十分に行うと成形サイクルが長大となりコストの増大を引き起こすという点である。
【解決手段】
シートの圧縮成形用金型の該相手部品取付け座面の中央近傍の相手部品取付け用下孔に相当する箇所の金型クリアランスを、相手部品取付け座面に相当する箇所の金型クリアランスより大きくすることにより前記課題を解決した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱軟化させた繊維強化熱可塑性樹脂製シートを圧縮成形する際の取付け座面の板厚精度向上技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱軟化させた繊維強化熱可塑性樹脂製シートの圧縮成形に関する従来技術としては特許文献１に開示されているようなものがある。
【０００３】
しかし特許文献１の段落０００５に示されているように、加熱軟化させたシートが「・・・溶融軟化により繊維１１３がスプリングバックと呼ばれる現象によって復元化し、元の２〜３倍に膨張する・・・」ため、圧縮成形の成形サイクルが短く冷却固化が不十分だと離型後の膨張によって取付け座面の板厚が不均一となり、所望の板厚精度が得られないという問題があった。
【０００４】
また逆に、所望の板厚精度を得るために冷却固化を十分に行うと成形サイクルが長大となりコストの増大を引き起こすという問題もあった。
【０００５】
以下、図によってより詳しく説明する。図１は従来の繊維強化熱可塑性樹脂製シート１の斜視図である。２は相手部品（図示しない樹脂クリップ）の取付け座面、３は該相手部品を取付けるための下孔である。
【０００６】
図２ないし図５は図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を表す従来例の部分断面図である。
【０００７】
図２において取付け座面用凸部１６を設けた上型６と取付け座面用凹部１７を設けた下型７の間にあらかじめ加熱軟化させた該シート１がセットされている。該シート１は特許文献１にも述べられているように、該シート１内の繊維がスプリングバックと呼ばれる現象によって復元化し、元の厚さの２〜３倍に膨張している。
【０００８】
該上型６と該下型７を型締めした状態を図３に示す。元の厚さの２〜３倍に膨張した該シート１は該取付け座面２を該樹脂クリップ（図示せず）にて規制される板厚に圧縮されているが、該取付け座面２の外側の部分はほとんど圧縮されないような寸法に金型クリアランスが設定されているので型締め前の厚さのままである。
【０００９】
成形後、離型された該シート１を図４に示す。該取付け座面２の周囲に近い該取付け座面２の部分は、素材の軟化した熱可塑性樹脂が圧縮されて該取付け座面２の外側のほとんど圧縮されない部分に流れ込むので残留応力が緩和され、該取付け座面２の周囲に近い部分の該取付け座面２の離型後のスプリングバックの度合いが小さくなる。
【００１０】
逆に、該取付け座面２の中央に近い部分は素材の軟化した熱可塑性樹脂が圧縮されても樹脂が流れ込む余地が近傍にはないため残留応力が緩和されず、離型後のスプリングバックの度合いが大きくなり、結果として該取付け座面２の板厚分布は図４に示されるように不均一となる。
【００１１】
図５は該取付け座面２に該樹脂クリップ（図示せず）を取付けるための該取付け用下孔３を該取付け座面２の中央近傍に穿孔した状態を示している。上記のように該取付け座面２の板厚分布は不均一となっているため該樹脂クリップ（図示せず）にて規制される板厚精度を満足することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】再表２００６−１６６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
解決しようとする課題は、加熱軟化させた繊維強化熱可塑性樹脂製シートを圧縮成形するに際し、冷却固化が不十分だと離型後のシートの膨張によって取付け座面の板厚が不均一となって所望の板厚精度が得られず、逆に所望の板厚精度を得るために冷却固化を十分に行うと成形サイクルが長大となりコストの増大を引き起こすという点である。本発明は上記の点を解決するためになされた。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を果たすため本発明は、相手部品取付け座面を有する繊維強化熱可塑性樹脂製シートの圧縮成形用金型であって、該相手部品取付け座面の中央近傍の相手部品取付け用下孔に相当する箇所の金型クリアランスを、該相手部品取付け座面に相当する箇所の金型クリアランスより大きくしたことを最も主要な特徴とする。
【００１５】
また、相手部品取付け用下孔に相当する箇所の金型クリアランスが相手部品取付け座面に相当する箇所の金型クリアランスの１．５倍以上であることを第２の主要な特徴とする。
【００１６】
また、相手部品取付け座面を有する繊維強化熱可塑性樹脂製シートをあらかじめ加熱軟化させ、次いで圧縮成形によって所望の形状を形成するとともに該相手部品取付け座面の中央近傍の相手部品取付け用下孔に相当する箇所にオーバーフローを形成し、次いで該オーバーフローを削除するように該相手部品取付け座面の中央近傍に相手部品取付け用下孔を穿孔することを第３の主要な特徴とする。
【００１７】
また、上記繊維強化熱可塑性樹脂製シートに表皮が貼着されていることを第４の主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、相手部品の取付け座面を有する繊維強化熱可塑性樹脂製シートの圧縮成形用金型にオーバーフロー用凹部を設けることにより、該シートの相手部品（樹脂クリップ）の取付け用下孔に相当する箇所の上型と下型の金型クリアランスを、相手部品（樹脂クリップ）の取付け座面に相当する箇所の金型クリアランスより大きくしたため、該取付け座面の周囲に近い部分も該取付け座面の中央に近い部分も共に残留応力が緩和されて該取付け座面の肉厚は均一となり、成形サイクルを短くしても該樹脂クリップにて規制される板厚精度を充分に満足することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の繊維強化熱可塑性樹脂製シート１の斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を表す従来例の型締め前の部分断面図
【図３】図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を表す従来例の型締め後の部分断面図
【図４】図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を表す従来例の離型後の部分断面図
【図５】図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を表す従来例の孔明け後の部分断面図
【図６】本発明に係る図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を表す型締め前の部分断面図
【図７】本発明に係る図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を表す型締め後の部分断面図
【図８】本発明に係る図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を表す離型後の部分断面図
【図９】本発明に係る図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を表す孔明け後の部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
繊維強化熱可塑性樹脂製シートを加熱軟化させ、相手部品取付け座面を有する形状に圧縮成形するに際し、取付け座面の板厚を均一にして所望の板厚精度を得ると同時に、成形サイクルが長大となりコストの増大を引き起こすことを防ぐという目的を、シートの圧縮成形用金型の相手部品取付け用下孔に相当する箇所の金型クリアランスを相手部品取付け座面に相当する箇所の金型クリアランスより大きくすることによって、経済性を損なわずに実現した。
【実施例１】
【００２１】
本発明の構成を発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。尚、従来例と同一の符号は同一の部材を表す。
【００２２】
図６ないし図９は図１のＡ−Ａ断面相当の箇所を示す本発明の１実施例を表す部分断面図である。
【００２３】
図６において圧縮成形用金型の、取付け座面用凸部１６を設けた上型６と取付け座面用凹部１７を設けた下型７の間にあらかじめ加熱軟化させた繊維強化熱可塑性樹脂製シート１がセットされている。該シート１は従来例と同様に、該シート１内の繊維がスプリングバックと呼ばれる現象によって復元化し、元の厚さの２〜３倍に膨張している。
【００２４】
１８は該取付け座面用凹部１７の中央近傍に設けられたオーバーフロー用凹部である。
【００２５】
該上型６と該下型７を型締めした状態を図７に示す。型締め前の状態で元の厚さの２〜３倍に膨張した該シート１は、該オーバーフロー用凹部１８の部分を除く該取付け座面２を該樹脂クリップ（図示せず）にて規制される厚さに圧縮されているが、該取付け座面２の外側の部分と該オーバーフロー用凹部１８の部分はほとんど圧縮されないままである。
【００２６】
尚、該オーバーフロー用凹部１８における該上型６と該下型７の金型クリアランスは、該オーバーフロー用凹部１８の部分を除く該取付け座面２における該上型６と該下型７の金型クリアランスの１．５倍以上あることが望ましい。
【００２７】
成形後、離型された該シート１を図８に示す。該取付け座面２の外側のほとんど圧縮されない部分に、該取付け座面２の周囲に近い部分の該取付け座面２の素材の熱可塑性樹脂が圧縮されて流れ込み、該取付け座面２の周囲に近い部分の残留応力が緩和されて、離型後のスプリングバックの度合いが小さくなっている。
【００２８】
また、該取付け座面２の中央に近い部分は素材の熱可塑性樹脂が圧縮され該オーバーフロー用凹部１８に流れ込んでオーバーフロー１９を形成するため、該取付け座面２の周囲に近い部分と同様、残留応力が緩和されて離型後のスプリングバックの度合いが小さくなっている。
【００２９】
図９は該取付け座面２に該樹脂クリップ（図示せず）を取付けるための取付け用下孔３を、該取付け座面用凹部１７の中央近傍に該オーバーフロー１９を削除するように穿孔した状態を示している。上記のように該取付け座面２の周囲に近い部分も該取付け座面２の中央に近い部分も共に残留応力が緩和されているため、該取付け座面２の板厚はほぼ均一となって、該樹脂クリップ（図示せず）にて規制される板厚精度を充分に満足することができる。
【００３０】
尚、該シート１に適用される熱可塑性樹脂としてはポリプロピレン、ポリエチレンや他のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、シンジオタクチックポリスチレン、ポリスチレン、ゴム改質ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、ポリオレフィン系エラストマー等、加熱圧縮成形が可能な樹脂であれば何でも良い。
【００３１】
また、強化繊維としてはガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維等何でも良い。
【００３２】
以上実施例に述べたように本発明によれば、相手部品（樹脂クリップ）の取付け座面を有する繊維強化熱可塑性樹脂製シートの圧縮成形用金型にオーバーフロー用凹部を設けることにより、該シートの相手部品（樹脂クリップ）の取付け用下孔に相当する箇所の上型と下型の金型クリアランスを、相手部品（樹脂クリップ）の取付け座面に相当する箇所の金型クリアランスより大きくしたため、該取付け座面の周囲に近い部分も該取付け座面の中央に近い部分も共に残留応力が緩和されて取付け用下孔の穿孔後の該取付け座面の板厚はほぼ均一となり、圧縮成形サイクルを短くしても該樹脂クリップにて規制される板厚精度を充分に満足することができるという効果がある。
【００３３】
なお、上記実施例ではシートの相手部品を樹脂クリップとして説明したが、樹脂クリップに限るものではなく、相手部品は何でもよいことは言うまでもない。
【００３４】
また、上記実施例ではオーバーフロー用凹部を取付け座面用凹部に設けた例を説明したが、取付け座面用凸部に設けてもよく、取付け座面用凸部、取付け座面用凹部の双方に設けても良い。
【００３５】
また、上記シートに表皮を貼着してもよい。尚、該表皮に適用される原料繊維としてはポリエステル、アクリル、ビニロン、ポリアミド、レーヨン、アセテート、綿、麻、絹、羊毛等の化学繊維、天然繊維等、繊維であれば何でも良く、形態としては織布、不織布、編み物等、布状のものであれば何でも良い。また、天然皮革や合成皮革であってももちろん良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、相手部品用の取付け座面を有し、加熱軟化させた繊維強化熱可塑性樹脂製シートの圧縮成形に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１シート
２取付け座面
３取付け用下孔
６上型
７下型
１６取付け座面用凸部
１７取付け座面用凹部
１８オーバーフロー用凹部
１９オーバーフロー

【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手部品取付け座面を有する繊維強化熱可塑性樹脂製シートの圧縮成形用金型であって、該相手部品取付け座面の中央近傍の相手部品取付け用下孔に相当する箇所の金型クリアランスを、該相手部品取付け座面に相当する箇所の金型クリアランスより大きくしたことを特徴とするシートの圧縮成形用金型
【請求項２】
請求項１における、相手部品取付け用下孔に相当する箇所の金型クリアランスが相手部品取付け座面に相当する箇所の金型クリアランスの１．５倍以上であることを特徴とする請求項１記載のシートの圧縮成形用金型
【請求項３】
相手部品取付け座面を有する繊維強化熱可塑性樹脂製シートをあらかじめ加熱軟化させ、次いで圧縮成形によって所望の形状を形成するとともに該相手部品取付け座面の中央近傍の相手部品取付け用下孔に相当する箇所にオーバーフローを形成し、次いで該オーバーフローを削除するように該相手部品取付け座面の中央近傍に相手部品取付け用下孔を穿孔することを特徴とするシートの製造方法
【請求項４】
請求項３に述べた繊維強化熱可塑性樹脂製シートに表皮が貼着されていることを特徴とする請求項３記載のシートの製造方法

【図１】