電熱式樹脂型
【課題】形状が複雑で、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する場合においても、表面部全体を隅々まで短時間で均一に加熱することができ、熱の発散や加熱斑を防止することができ、形状自在性、省エネルギー性、加熱の効率性、均一性、確実性に優れる電熱式樹脂型の提供。
【解決手段】ゲルコート層と、ゲルコート層と同等の収縮率でゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、表面ＦＲＰ層の裏面に形成され樹脂中に熱伝導性粒子が混合された内部ＦＲＰ層と、内部ＦＲＰ層の裏面に敷設されたコードヒータを有する加熱部と、内部ＦＲＰ層の裏面側で加熱部の少なくともコードヒータに覆設された断熱層と、断熱層の裏面に形成された補強材層と、を備えている。
【解決手段】ゲルコート層と、ゲルコート層と同等の収縮率でゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、表面ＦＲＰ層の裏面に形成され樹脂中に熱伝導性粒子が混合された内部ＦＲＰ層と、内部ＦＲＰ層の裏面に敷設されたコードヒータを有する加熱部と、内部ＦＲＰ層の裏面側で加熱部の少なくともコードヒータに覆設された断熱層と、断熱層の裏面に形成された補強材層と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常温硬化もしくは熱硬化の樹脂製品を成形する為の樹脂型に関し、特に、強化プラスチック（以下、ＦＲＰと称す）で形成され、内部に埋設された発熱体により加熱可能な電熱式樹脂型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂型を使用する場合は、型の表面に製品の表面となるゲルコート樹脂をスプレーし、樹脂型を５０〜６０℃程度の硬化室に入れて製品のゲルコート層を硬化させている。また、製品となる基材を注入した後も同様に樹脂型ごと硬化室に入れて基材を硬化させているが、樹脂型全体の熱伝導が悪く、特に型組された状態で硬化室に入れているために注入基材の硬化には時間がかかっていた。
上記樹脂型で硬化時間を短縮するために、一般的には樹脂型内部に発熱体を埋設して、樹脂型表面部を加熱し、ゲルコート層及び製品となる基材等を硬化室に入れずに硬化させる方法が用いられている。
発熱体を埋設した樹脂型としては、例えば（特許文献１）のように、炭素繊維を積層したもの、または炭素繊維からなる面状発熱体を樹脂型に埋設し、その両端に備えられた電極から電流を流して発熱させるものがある。
以下、図５により従来の電熱式樹脂型について説明する。
図５は、従来の電熱式樹脂型の構造を示す要部断面模式図である。型の表面にゲルコート層１１と表面ＦＲＰ層１２が形成され、その下方の複数のＦＲＰ層１３、１５の間に、樹脂で含浸された一つ又は複数の炭素繊維層１４が挿入されており、炭素繊維層１４の両端部に備えられた電極（図示せず）から電流が流れて加熱するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２７１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）平面形状だけで構成されている樹脂型であれば、上記の製造方法でも、両端部に備えられた電極から電流が流れ、樹脂型表面部を均一に加熱することができるが、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する樹脂型の場合は、炭素繊維層１４を均一な密度で積層することができず、そのために炭素繊維層１４の面積抵抗値が場所によって変わり、発熱温度に大きなバラツキが発生し、加熱の均一性、形状の自在性に欠けるという課題を有していた。
（２）また、ＦＲＰ層１３、１５は熱伝導性が悪く、炭素繊維層１４からの発熱で樹脂型表面部を加熱するのに時間がかかるだけでなく、加熱が必要でない裏部のＦＲＰ層１５側も、表面側のＦＲＰ層１３や表面ＦＲＰ層１２と同様に加熱されており、省エネルギー性、加熱の効率性に欠けるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、形状が複雑で、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する場合においても、表面部全体を隅々まで短時間で均一に加熱することができ、熱の発散や加熱斑を防止することができ、形状自在性、省エネルギー性、加熱の効率性、均一性、確実性に優れる電熱式樹脂型の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の電熱式樹脂型は以下の構成を有している。
請求項１に記載の電熱式樹脂型は、ゲルコート層と、前記ゲルコート層と同等の収縮率で前記ゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、前記表面ＦＲＰ層の裏面に形成され樹脂中に熱伝導性粒子が混合された熱伝導性ＦＲＰ層と、前記熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に敷設されたコードヒータを有する加熱部と、前記熱伝導性ＦＲＰ層の裏面側で前記加熱部の少なくとも前記コードヒータに覆設された断熱層と、前記断熱層の裏面に形成された補強材層と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）ゲルコート層と同等の収縮率でゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、表面ＦＲＰ層の裏面に形成された熱伝導性ＦＲＰ層を有するので、ゲルコート層と熱伝導性ＦＲＰ層との熱収縮率の差を表面ＦＲＰ層で吸収することができ、熱伝導性ＦＲＰ層の凹凸などがゲルコート層の表面に模様として浮き上がることがなく、ゲルコート層の表面精度を向上させることができ、表面の平滑性、均一性に優れる。
（２）表面ＦＲＰ層の裏面に形成された熱伝導性ＦＲＰ層の樹脂中に熱伝導性粒子が混合されているので、熱伝導性ＦＲＰ層の熱伝導性が向上すると同時に耐久性も向上し、加熱部からの熱伝達による加熱効率が高まり、コードヒータ周辺部の熱伝導性ＦＲＰ層の熱劣化を防止することができ、耐久性、長寿命性に優れる。
（３）コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に敷設して加熱部を形成するので、熱伝導性ＦＲＰ層の裏面全体にコードヒータを敷設して樹脂型の表面全体を斑無く均一に加熱することや、コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に部分的に敷設したり所望のパターンで配置したりして任意の位置を選択的に加熱することができ、加熱処理の自在性、加熱制御の容易性、加熱の効率性、省エネルギー性に優れる。
（４）樹脂型の形状が複雑で、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する場合でも、容易に屈曲可能なコードヒータを隅々まで等間隔に配線することができ、加熱の均一性、確実性に優れる。
（５）熱伝導性ＦＲＰ層の裏面側で加熱部の少なくともコードヒータに覆設された断熱層を有することにより、コードヒータの発する熱は、断熱層により樹脂型の裏側（補強材層）への伝達を遮られ、放熱を妨げられて、確実に表面ＦＲＰ層側に伝達され、樹脂型の表面側を短時間で安全、確実かつ効率的に加熱することができ、加熱の効率性、省エネルギー性に優れる。
（６）断熱層の裏面に形成された補強材層を有することにより、樹脂型の変形や破損を防止でき、形状安定性、耐久性に優れる。
【０００７】
ここで、ゲルコート層は、ビニルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等のゲルコート樹脂をワックス等で離型処理した木型（母型）の表面にスプレーで吹き付けたり、刷毛やローラで塗布したりして形成することができる。ゲルコート層の厚さは、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度が望ましいが、一回の塗布で厚みが確保できない場合は、数回に分けて塗布してもよい。尚、ゲルコート樹脂は透明でも着色材（トナーなど）で着色したものでもよいが、透明樹脂の場合は樹脂型の鏡面性の判断が難しいので、表面のスリ傷、クラック、凹凸を発見し易い、黒や紺等に着色した樹脂が好適に用いられる。
表面ＦＲＰ層は、ゲルコート層の裏面に、ビニルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等でサーフェースマットを積層して形成するものが好適に用いられる。表面ＦＲＰ層の厚さは１ｍｍ程度が好ましい。また、熱伝導性ＦＲＰ層は、表面ＦＲＰ層の裏面に、ビニルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等でガラスマットを積層して形成するものが好適に用いられる。熱伝導性ＦＲＰ層の厚さは３ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましい。
このとき、ガラスマットに比べて樹脂含有率が高く、ゲルコート層と同等の収縮率を有するサーフェースマットを用いて表面ＦＲＰ層を形成することにより、ゲルコート層と熱伝導性ＦＲＰ層に熱収縮率の差がある場合でも、ゲルコート層の表面にガラスマットの模様が浮き上がることがなく、ゲルコート層の表面精度を向上させることができる。
【０００８】
熱伝導性ＦＲＰ層を形成する樹脂中に混合する熱伝導性粒子としては、アルミや銅等の金属粉、炭素粉、セラミック粉などの熱伝導率の高い粒子が好適に用いられる。熱伝導性粒子の粒径は５０μｍ〜１５０μｍ程度が好ましい。尚、表面ＦＲＰ層を形成する樹脂中にも、熱伝導性粒子を混合してもよい。
コードヒータは、抵抗線（発熱線）をシリコンゴムやポリテトラフルオロエチレン等の耐熱性の被覆材で被覆したものでる。線状で柔軟性（可撓性）を有することにより、容易に屈曲や湾曲をさせることができ、任意のパターンで配線することができる。従って、配線間隔を密にして、等間隔で配線すれば、樹脂型の表面を大きな発熱量で均一に加熱することができ、成型時間を短縮することができる。
断熱層は、コードヒータの発する熱が補強材層側に伝達することを防止できるものであればよい。断熱層は、少なくとも発熱するコードヒータに覆設されていればよいが、熱伝導性ＦＲＰ層の裏面側全体に覆設してもよい。断熱層の厚さは、コードヒータを覆うことができるように、コードヒータの直径（厚さ）と同等か、それよりやや厚めに形成することが好ましい。
補強材層は、ベニヤ板などの板材や木製の角材、金属製の角パイプなどを適宜、組み合わせて形成することができ、断熱層の裏面の要所に配置することができる。補強材層の厚さは、型の形状や大きさなどに応じて、適宜、選択することができるが、５ｍｍ〜３０ｍｍ程度が好ましい。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電熱式樹脂型であって、前記熱伝導性ＦＲＰ層を形成する前記樹脂１００重量部に対して前記熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合した構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）熱伝導性ＦＲＰ層を形成する樹脂１００重量部に対して熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合することにより、コードヒータの発する熱を表面ＦＲＰ層側へ有効に拡散して均一な温度上昇を促すことができ、加熱の均一性に優れる。
【００１０】
ここで、熱伝導性ＦＲＰ層を形成する樹脂と熱伝導性粒子との配合比としては、樹脂１００重量部に対して熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合することが好ましい。熱伝導性粒子が２０重量部より少なくなるにつれ、熱拡散性（熱伝導性）が不足し易くなり、表面ＦＲＰ層の表面での温度の均一化に時間がかかって加熱の効率性が低下する傾向があり、熱伝導性粒子が３５重量部より多くなるにつれ、熱伝導性ＦＲＰ層の機械的強度が不足し易くなり、耐久性、長寿命性が低下する傾向があり、いずれも好ましくない。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電熱式樹脂型であって、前記断熱層が、接着用樹脂に発泡体を混合した断熱材料によって形成された構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）断熱層が、接着用樹脂に発泡体を混合した断熱材料によって形成されることにより、断熱効果が大きくなり、裏面（補強材層）側への放熱が抑えられ、表面（表面ＦＲＰ層）側への熱伝達が向上して、加熱時間を短縮することができ、省エネルギー性に優れる。
【００１２】
ここで、断熱層の形成には、収縮の少ないエポキシ樹脂やビニルエステル樹脂等の接着用樹脂に発泡体を混合した断熱材料が好適に用いられる。微細な中空状の発泡体により、耐火性及び断熱性を向上できるためである。発泡体はバルーン状で、その直径は５０μｍ〜２００μｍ程度が好ましい。尚、発泡体としては、シラス発泡体（火山灰中の火山ガラスを加熱発泡したもの）やセラミック発泡体等が好適に用いられる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電熱式樹脂型であって、前記断熱材料が、前記接着用樹脂１００重量部に対して前記発泡体１０重量部〜３０重量部を混合したものである構成を有している。
この構成により、請求項３で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）断熱材料が、接着用樹脂１００重量部に対して発泡体１０重量部〜３０重量部を混合したものであることにより、コードヒータから断熱層裏面側（補強材層側）への放熱を効果的に防ぐことができ、十分な断熱効果を保つことができる。
【００１４】
ここで、断熱層を形成する接着用樹脂と発泡体との配合比としては、接着用樹脂１００重量部に対して発泡体１０重量部〜３０重量部を混合することが好ましい。発泡体が１０重量部より少なくなるにつれ、断熱効果が不足し易くなり、加熱の効率性が低下する傾向があり、発泡体が３０重量部より多くなるにつれ、接着強度が不足し易くなり、耐久性、形状の安定性が低下する傾向があり、いずれも好ましくない。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の電熱式樹脂型であって、前記加熱部の前記コードヒータと前記熱伝導性ＦＲＰ層との間に形成される空隙部に熱伝導性充填材が充填される構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の内いずれか１項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）加熱部のコードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に形成される空隙部に熱伝導性充填材が充填されることにより、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に断熱材が入り込むことがなく、コードヒータの発する熱を確実に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達することができ、コードヒータの過熱を防止して、加熱の確実性、安定性に優れる。
（２）コードヒータが狭いピッチで敷設されている場合でも、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との隙間に熱伝導性充填材を確実に充填することができ、施工性、熱伝達の信頼性に優れる。
（３）熱伝導性充填材により加熱面積を拡大することができ、加熱斑が発生し難く、加熱の均一性、効率性に優れる。
【００１６】
ここで、熱伝導性充填材としては、エポシキ樹脂等の樹脂に金属粉やセラミック粉などの熱伝導性材料を混合したパテ状の樹脂が好適に用いられる。コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層上に載置した後、コードヒータの両側部に熱伝導性充填材を充填することにより、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間の空隙部（隙間）を熱伝導性充填材で埋めることができる。このとき、コードヒータの底部（コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との接触面）に熱伝導性充填材が入り込んでも、コードヒータの発する熱は熱伝導性充填材を通して熱伝導性ＦＲＰ層に伝達されるので、熱伝導性充填材の充填量を厳密に管理する必要はなく、施工性に優れる。尚、コードヒータの浮き上がりを防止するために、コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層上に接着剤やテープなどで仮固定してから熱伝導性充填材を充填してもよい。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の電熱式樹脂型であって、前記加熱部の前記コードヒータの前記断熱層側の表面に覆設された保護層を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）加熱部のコードヒータの断熱層側の表面に覆設された保護層を有することにより、断熱層を形成する断熱材料が、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に入り込むことがなく、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との接触面積の低下を防ぎ、コードヒータの発する熱を確実かつ効率的に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達することが可能で、加熱の均一性、確実性、効率性を向上させることができ、省エネルギー性に優れる。
【００１８】
ここで、保護層は、コードヒータの断熱層側を被覆できるものであればよいが、保護層の形成には、金属箔などの被覆材が好適に用いられる。裏面に粘着層を有するテープ状の被覆材を用いた場合、コードヒータを確実に被覆しながら、簡便に熱伝導性ＦＲＰ層への固定を行うことができ、施工性に優れる。
尚、コードヒータを保護層で覆う場合、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に形成される空隙部には必ずしも熱伝導性充填材を充填する必要はないが、熱伝導性充填材を充填する場合は、コードヒータを保護層で固定した後、保護層と熱伝導性ＦＲＰ層との隙間に熱伝導性充填材を充填することが好ましい。空隙部を熱伝導性充填材で隙間なく埋めることができ、コードヒータの両側部で保護層と熱伝導性ＦＲＰ層を密着させ、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との空隙部（隙間）に断熱材料が入り込むことを確実に防止でき、コードヒータの固定及び加熱の安定性に優れるためである。特に、保護層と熱伝導性充填材を併用する場合は、コードヒータの全長を保護層で覆う必要はなく、要所を保護層で覆って固定し、その他の場所の空隙部に熱伝導性充填材を充填するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように構成された本発明の電熱式樹脂型によれば、以下のような効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）熱伝導性ＦＲＰ層の熱伝導性及び耐久性の向上により、加熱効率を高め、コードヒータ周辺部の熱伝導性ＦＲＰ層の熱劣化を防止することができる耐久性、長寿命性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）コードヒータの発する熱を表面ＦＲＰ層側へ有効に拡散して均一な温度上昇を促すことができる加熱の均一性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）コードヒータによる加熱時に、裏面（補強材層）側への放熱を抑え、表面（表面ＦＲＰ層）側への熱伝達を向上させて、加熱時間を短縮することができる省エネルギー性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）コードヒータから断熱層裏面側（補強材層側）への放熱を効果的に防ぐことができ、十分な断熱効果によって表面（表面ＦＲＰ層）側の温度を均一に保つことができる加熱の効率性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に断熱材が入り込むことがなく、コードヒータの発する熱を確実に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達させ、コードヒータの過熱を防止することができる加熱の確実性、安定性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）断熱層を形成する断熱材料が、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に入り込むことがなく、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との接触面積の低下を防ぎ、コードヒータの発する熱を確実かつ効率的に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達して、加熱の均一性、確実性、効率性を向上させることができる省エネルギー性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型に係る型組状態を示す断面模式図
【図２】図１のＡ−Ｂ断面模式図
【図３】本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型の製造に係る積層過程を示す要部断面模式図
【図４】本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型の製造に係るコードヒータの配線状態を示す模式斜視図
【図５】従来の電熱式樹脂型の構造を示す要部断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１における電熱式樹脂型について説明する。
図１は本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型に係る型組状態を示す断面模式図である。
図１中、１０は実施の形態１における電熱式樹脂型に係る表型、２０は凹凸やくびれ等を有する表型１０の異形部、３０は表型１０と合体させた裏型、４０は表型１０と合体させた背部型、５０は表型１０に裏型３０と背部型４０を合体させることにより形成された製品成型を行うための成形空間部である。
【００２７】
次に、実施の形態１における電熱式樹脂型の内部構造について説明する。
図２は、図１のＡ−Ｂ断面模式図である。
図２中、１は表型１０のゲルコート層、２はゲルコート層１と同等の収縮率でゲルコート層１の裏面に形成された表型１０の表面ＦＲＰ層、３は表面ＦＲＰ層２の裏面に形成された表型１０の熱伝導性ＦＲＰ層、４は熱伝導性ＦＲＰ層３の裏面に敷設されたコードヒータ４ａを有する表型１０の加熱部、５はコードヒータ４ａの両側部と熱伝導性ＦＲＰ層３との間に形成される空隙部、６は熱伝導性ＦＲＰ層３の裏面側で加熱部４のコードヒータ４ａに被覆材として金属箔を覆設して形成された表型１０の保護層、６ａは空隙部５に充填された熱伝導性充填材、７は熱伝導性ＦＲＰ層３の裏面側で保護層６を介してコードヒータ４ａに覆設された表型１０の断熱層、８はベニヤ板などの補強木８ａ，８ｂ及び金属製角パイプ８ｃによって断熱層７の裏面に形成された表型１０の補強材層である。
【００２８】
次に、実施の形態１における電熱式樹脂型に係る表型１０の製造方法を図面に基づいて具体的に説明する。
図３は本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型の製造に係る積層過程を示す要部断面模式図であり、図４は本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型の製造に係るコードヒータの配線状態を示す模式斜視図である。
まず、図３に示すように、ワックス等の離型処理をした木型（母型）９の表面にスプレー又は刷毛塗りでゲルコート樹脂（例えばビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等に着色したもの）を塗布し、ゲルコート層１を形成する。ゲルコート層１の厚さが０．５ｍｍ程度以上となるようにゲルコート樹脂を塗布することが望ましいが、一度に厚みが確保できなければ数回に分けて塗布を行う。
【００２９】
ゲルコート層１の硬化後、樹脂（例えばビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等）でサーフェースマットを積層し、表面ＦＲＰ層２を形成する。
次に、表面ＦＲＰ層２の硬化後、樹脂（例えばビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等）１００重量部に対して、熱伝導性粒子（例えばアルミ粉、銅粉等の熱伝導率の高い金属粉）２０〜３５重量部の割合で混合したものでガラスマット（例えばチョップドストランドマット♯４５０等）を所定の厚さに積層することにより、熱伝導性ＦＲＰ層３を形成する。樹脂に熱伝導性粒子を混入することにより、熱伝導性が向上すると同時に耐久性も向上するために、熱伝達による熱効率が高まり、コードヒータ４ａ周辺部の熱伝導性ＦＲＰ層３の熱劣化を防止することができ、表型１０の耐用年数を向上させることができる。
この熱伝導性ＦＲＰ層３の所定の厚さとしては、表型１０においては４層程度、裏型３０、背部型４０においては３層程度の積層を行った厚さである。
尚、表面ＦＲＰ層２及び熱伝導性ＦＲＰ層３の成形方法としては、異形部２０等を有する複雑な形状においても、均一且つ所定の厚さで確実に積層ができるハンドレイアップ成形を使用した。
【００３０】
表面ＦＲＰ層２の形成に使用するサーフェースマットは、熱伝導性ＦＲＰ層３の形成に使用するガラスマットに比べ樹脂含有率が高く、ゲルコート層１と同等の収縮率を有するものを使用した。これにより、熱伝導性ＦＲＰ層３とゲルコート層１との収縮率の違いによるゲルコート層１表面へのガラスマット模様の浮き上がりがなくなり、ゲルコート層１の表面精度の向上を図ることができる。従って、表型１０の製造工程には表面ＦＲＰ層２の形成が必要であるが、表面精度が要求されない裏型３０、背部型４０には、表面ＦＲＰ層２は形成しなくてもよい。
【００３１】
次に、コードヒータ４ａの敷設を行う。
図４中、４ｂはコードヒータ４ａの両端部のリード線（非発熱線）、６０はコードヒータ４ａの任意に位置に配設された温度センサーである。
熱伝導性ＦＲＰ層３の硬化後、図４に示すように、コードヒータ４ａを表型１０の加熱が必要な部分に等間隔（１５〜２０ｍｍ間隔）になるように、熱伝導性ＦＲＰ層３上に載置する。そして、図３に示したように、コードヒータ４ａの表面からテープ状の金属箔を覆設して保護層６を形成することにより、コードヒータ４ａを固定する。その後、コードヒータ４ａと熱伝導性ＦＲＰ層３との間に形成される空隙部５（コードヒータ４ａの両側部）の端部の開口部から熱伝導性充填材６ａを充填する。熱伝導性充填材６ａは、接着用樹脂（エポシキ樹脂等）１００重量部に対して、金属粉やセラミック粉などの熱伝導性材料を２０〜３０重量部の割合で混合したパテ状の樹脂であり、これにより、後から形成する断熱層７の接着用樹脂が空隙部５に侵入することを防止できる。
【００３２】
本実施の形態では、コードヒータ４ａを保護層６で覆うと共に、空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填したが、コードヒータ４ａを保護層６のみで覆い、空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填しなくてもよいし、コードヒータ４ａを保護層６で覆わずに、空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填するだけでもよい。尚、保護層６と熱伝導性充填材６ａを併用する場合は、コードヒータ４ａの全長を保護層６で覆う必要はなく、要所を保護層６で覆って固定し、その他の場所の空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填するようにしてもよい。また、コードヒータ４ａを保護層６で覆う代わりに、熱伝導性ＦＲＰ層３上に接着剤などで仮固定し、空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填して固定するようにしてもよい。
【００３３】
コードヒータ４ａは、抵抗線（発熱線）をシリコンゴム材で被覆した直径３ｍｍ程度のものであり、線状であることによって異形部２０（図１参照）を有する場合でも、容易に屈曲させて敷設することができ、加熱が必要でない部分を避けて任意のパターンで等間隔に配線することができる。また、コードヒータ４ａを等間隔で密に配線することによって、発熱量が大きくなり、電熱式樹脂型の表面を均一に加熱することができる。
本実施の形態では、コードヒータ４ａの抵抗線（発熱線）の被覆にシリコンゴム材を使用したが、これに限定されるものではない。最高耐熱温度が２００℃程度の材質であればよく、例えばポリテトラフルオロエチレン等も使用可能である。
コードヒータ４ａの両端部のリード線（非発熱線）４ｂや温度センサー６０からのリード線は、木型（母型）９から樹脂型を脱型した後に、サーモスタット等が配設された制御ボックス内で結線する。
尚、型の形状などによって、コードヒータ４ａを複数本に分割して配線してもよいし、１本のコードヒータ４ａで全てを配線してもよい。温度センサー６０はコードヒータ４ａ上の任意の位置に配設することができるが、１本のコードヒータ４ａに対して１箇所配置することが好ましい。
【００３４】
コードヒータ４ａの固着後、図３において、接着用樹脂（例えばエポシキ樹脂等）１００重量部に対して、シラス発泡体（その他、耐熱性、断熱性等の特性を持つ充填材として例えばセラミック発泡体）１０〜３０重量部の割合で混合したパテ状の樹脂（断熱材料）を、表面ＦＲＰ層３と保護層６の上に注型して断熱層７を形成する。
その後、断熱層７の接着用樹脂が硬化しないうちに、予め現物合わせで製作した補強木（例えばベニヤ板材）８ａ，８ｂ及び金属製角パイプ８ｃで構成された補強材層８を強固に圧着する。補強木８ａ，８ｂにエアー抜き孔を設けておくことにより、圧着する際に、注型状態を容易に確認することができ、断熱層７にエアー等による気泡が発生することを防止することができる。
【００３５】
以上の製造方法で成形された樹脂型は、トリミング、木型（母型）９からの脱型、再トリミング、樹脂型の部品加工、型表面の仕上げ、制御ボックスの結線、型組加工を行うことにより、電熱式樹脂型として完成する。
尚、本実施の形態では、異形部２０を有する表型１０について説明したが、これに限定されものではなく、背部型４０のように平面部だけで構成された樹脂型にも適用できるものである。
【００３６】
以上のように、本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型は構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）ゲルコート層と同等の収縮率でゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、表面ＦＲＰ層の裏面に形成された熱伝導性ＦＲＰ層を有するので、ゲルコート層と熱伝導性ＦＲＰ層との熱収縮率の差を表面ＦＲＰ層で吸収することができ、熱伝導性ＦＲＰ層の凹凸などがゲルコート層の表面に模様として浮き上がることがなく、ゲルコート層の表面精度を向上させることができ、表面の平滑性、均一性に優れる。
（２）表面ＦＲＰ層の裏面に形成された熱伝導性ＦＲＰ層の樹脂中に熱伝導性粒子が混合されているので、熱伝導性ＦＲＰ層の熱伝導性が向上すると同時に耐久性も向上し、加熱部からの熱伝達による加熱効率が高まり、コードヒータ周辺部の熱伝導性ＦＲＰ層の熱劣化を防止することができ、耐久性、長寿命性に優れる。
（３）コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に敷設して加熱部を形成するので、熱伝導性ＦＲＰ層の裏面全体にコードヒータを敷設して樹脂型の表面全体を斑無く均一に加熱することや、コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に部分的に敷設したり所望のパターンで配置したりして任意の位置を選択的に加熱することができ、加熱処理の自在性、加熱制御の容易性、加熱の効率性、省エネルギー性に優れる。
（４）樹脂型の形状が複雑で、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する場合でも、容易に屈曲可能なコードヒータを隅々まで等間隔に配線することができ、加熱の均一性、確実性に優れる。
（５）熱伝導性ＦＲＰ層の裏面側で加熱部の少なくともコードヒータに覆設された断熱層を有することにより、コードヒータの発する熱は、断熱層により樹脂型の裏側（補強材層）への伝達を遮られ、放熱を妨げられて、確実に表面ＦＲＰ層側に伝達され、樹脂型の表面側を短時間で安全、確実かつ効率的に加熱することができ、加熱の効率性、省エネルギー性に優れる。
（６）断熱層の裏面に形成された補強材層を有することにより、樹脂型の変形や破損を防止でき、形状安定性、耐久性に優れる。
（７）熱伝導性ＦＲＰ層を形成する樹脂１００重量部に対して熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合することにより、コードヒータの発する熱を表面ＦＲＰ層側へ有効に拡散して均一な温度上昇を促すことができ、加熱の均一性に優れる。
（８）断熱層が、接着用樹脂１００重量部に対して、シラス発泡体１０〜３０重量部の割合で混合したパテ状の樹脂（断熱材料）によって形成されることにより、断熱効果が大きく、収縮を抑えて反りなどの発生を防止することができると共に、比重を小さくして軽量化を図ることができ、成型性、取扱い性に優れる。
（９）加熱部のコードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に形成される空隙部に熱伝導性充填材が充填されることにより、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に断熱材が入り込むことがなく、コードヒータの発する熱を確実に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達することができ、コードヒータの過熱を防止して、加熱の確実性、安定性に優れる。
（１０）コードヒータが狭いピッチで敷設されている場合でも、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との隙間に熱伝導性充填材を確実に充填することができ、施工性、熱伝達の信頼性に優れる。
（１１）熱伝導性充填材により加熱面積を拡大することができ、加熱斑が発生し難く、加熱の均一性、効率性に優れる。
（１２）加熱部のコードヒータの断熱層側の表面に覆設された保護層を有することにより、断熱層を形成する断熱材料が、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に入り込むことがなく、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との接触面積の低下を防ぎ、コードヒータの発する熱を確実かつ効率的に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達することが可能で、加熱の均一性、確実性、効率性を向上させることができ、省エネルギー性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、形状が複雑で、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する場合においても、表面部全体を隅々まで短時間で均一に加熱することができ、熱の発散や加熱斑を防止することができ、形状自在性、省エネルギー性、加熱の効率性、均一性、確実性に優れる電熱式樹脂型の提供を行い、省エネルギー化や環境保護に貢献することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１ ゲルコート層
２ 表面ＦＲＰ層
３ 熱伝導性ＦＲＰ層
４ 加熱部
４ａ コードヒータ
５ 空隙部
６ 保護層
６ａ 熱伝導性充填材
７ 断熱層
８ 補強材層
８ａ，８ｂ 補強木
８ｃ 金属製角パイプ
９ 木型（母型）
１０ 表型
２０ 異形部
３０ 裏型
４０ 背部型
５０ 成形空間部
６０ 温度センサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常温硬化もしくは熱硬化の樹脂製品を成形する為の樹脂型に関し、特に、強化プラスチック（以下、ＦＲＰと称す）で形成され、内部に埋設された発熱体により加熱可能な電熱式樹脂型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂型を使用する場合は、型の表面に製品の表面となるゲルコート樹脂をスプレーし、樹脂型を５０〜６０℃程度の硬化室に入れて製品のゲルコート層を硬化させている。また、製品となる基材を注入した後も同様に樹脂型ごと硬化室に入れて基材を硬化させているが、樹脂型全体の熱伝導が悪く、特に型組された状態で硬化室に入れているために注入基材の硬化には時間がかかっていた。
上記樹脂型で硬化時間を短縮するために、一般的には樹脂型内部に発熱体を埋設して、樹脂型表面部を加熱し、ゲルコート層及び製品となる基材等を硬化室に入れずに硬化させる方法が用いられている。
発熱体を埋設した樹脂型としては、例えば（特許文献１）のように、炭素繊維を積層したもの、または炭素繊維からなる面状発熱体を樹脂型に埋設し、その両端に備えられた電極から電流を流して発熱させるものがある。
以下、図５により従来の電熱式樹脂型について説明する。
図５は、従来の電熱式樹脂型の構造を示す要部断面模式図である。型の表面にゲルコート層１１と表面ＦＲＰ層１２が形成され、その下方の複数のＦＲＰ層１３、１５の間に、樹脂で含浸された一つ又は複数の炭素繊維層１４が挿入されており、炭素繊維層１４の両端部に備えられた電極（図示せず）から電流が流れて加熱するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２７１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）平面形状だけで構成されている樹脂型であれば、上記の製造方法でも、両端部に備えられた電極から電流が流れ、樹脂型表面部を均一に加熱することができるが、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する樹脂型の場合は、炭素繊維層１４を均一な密度で積層することができず、そのために炭素繊維層１４の面積抵抗値が場所によって変わり、発熱温度に大きなバラツキが発生し、加熱の均一性、形状の自在性に欠けるという課題を有していた。
（２）また、ＦＲＰ層１３、１５は熱伝導性が悪く、炭素繊維層１４からの発熱で樹脂型表面部を加熱するのに時間がかかるだけでなく、加熱が必要でない裏部のＦＲＰ層１５側も、表面側のＦＲＰ層１３や表面ＦＲＰ層１２と同様に加熱されており、省エネルギー性、加熱の効率性に欠けるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、形状が複雑で、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する場合においても、表面部全体を隅々まで短時間で均一に加熱することができ、熱の発散や加熱斑を防止することができ、形状自在性、省エネルギー性、加熱の効率性、均一性、確実性に優れる電熱式樹脂型の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の電熱式樹脂型は以下の構成を有している。
請求項１に記載の電熱式樹脂型は、ゲルコート層と、前記ゲルコート層と同等の収縮率で前記ゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、前記表面ＦＲＰ層の裏面に形成され樹脂中に熱伝導性粒子が混合された熱伝導性ＦＲＰ層と、前記熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に敷設されたコードヒータを有する加熱部と、前記熱伝導性ＦＲＰ層の裏面側で前記加熱部の少なくとも前記コードヒータに覆設された断熱層と、前記断熱層の裏面に形成された補強材層と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）ゲルコート層と同等の収縮率でゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、表面ＦＲＰ層の裏面に形成された熱伝導性ＦＲＰ層を有するので、ゲルコート層と熱伝導性ＦＲＰ層との熱収縮率の差を表面ＦＲＰ層で吸収することができ、熱伝導性ＦＲＰ層の凹凸などがゲルコート層の表面に模様として浮き上がることがなく、ゲルコート層の表面精度を向上させることができ、表面の平滑性、均一性に優れる。
（２）表面ＦＲＰ層の裏面に形成された熱伝導性ＦＲＰ層の樹脂中に熱伝導性粒子が混合されているので、熱伝導性ＦＲＰ層の熱伝導性が向上すると同時に耐久性も向上し、加熱部からの熱伝達による加熱効率が高まり、コードヒータ周辺部の熱伝導性ＦＲＰ層の熱劣化を防止することができ、耐久性、長寿命性に優れる。
（３）コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に敷設して加熱部を形成するので、熱伝導性ＦＲＰ層の裏面全体にコードヒータを敷設して樹脂型の表面全体を斑無く均一に加熱することや、コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に部分的に敷設したり所望のパターンで配置したりして任意の位置を選択的に加熱することができ、加熱処理の自在性、加熱制御の容易性、加熱の効率性、省エネルギー性に優れる。
（４）樹脂型の形状が複雑で、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する場合でも、容易に屈曲可能なコードヒータを隅々まで等間隔に配線することができ、加熱の均一性、確実性に優れる。
（５）熱伝導性ＦＲＰ層の裏面側で加熱部の少なくともコードヒータに覆設された断熱層を有することにより、コードヒータの発する熱は、断熱層により樹脂型の裏側（補強材層）への伝達を遮られ、放熱を妨げられて、確実に表面ＦＲＰ層側に伝達され、樹脂型の表面側を短時間で安全、確実かつ効率的に加熱することができ、加熱の効率性、省エネルギー性に優れる。
（６）断熱層の裏面に形成された補強材層を有することにより、樹脂型の変形や破損を防止でき、形状安定性、耐久性に優れる。
【０００７】
ここで、ゲルコート層は、ビニルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等のゲルコート樹脂をワックス等で離型処理した木型（母型）の表面にスプレーで吹き付けたり、刷毛やローラで塗布したりして形成することができる。ゲルコート層の厚さは、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度が望ましいが、一回の塗布で厚みが確保できない場合は、数回に分けて塗布してもよい。尚、ゲルコート樹脂は透明でも着色材（トナーなど）で着色したものでもよいが、透明樹脂の場合は樹脂型の鏡面性の判断が難しいので、表面のスリ傷、クラック、凹凸を発見し易い、黒や紺等に着色した樹脂が好適に用いられる。
表面ＦＲＰ層は、ゲルコート層の裏面に、ビニルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等でサーフェースマットを積層して形成するものが好適に用いられる。表面ＦＲＰ層の厚さは１ｍｍ程度が好ましい。また、熱伝導性ＦＲＰ層は、表面ＦＲＰ層の裏面に、ビニルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等でガラスマットを積層して形成するものが好適に用いられる。熱伝導性ＦＲＰ層の厚さは３ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましい。
このとき、ガラスマットに比べて樹脂含有率が高く、ゲルコート層と同等の収縮率を有するサーフェースマットを用いて表面ＦＲＰ層を形成することにより、ゲルコート層と熱伝導性ＦＲＰ層に熱収縮率の差がある場合でも、ゲルコート層の表面にガラスマットの模様が浮き上がることがなく、ゲルコート層の表面精度を向上させることができる。
【０００８】
熱伝導性ＦＲＰ層を形成する樹脂中に混合する熱伝導性粒子としては、アルミや銅等の金属粉、炭素粉、セラミック粉などの熱伝導率の高い粒子が好適に用いられる。熱伝導性粒子の粒径は５０μｍ〜１５０μｍ程度が好ましい。尚、表面ＦＲＰ層を形成する樹脂中にも、熱伝導性粒子を混合してもよい。
コードヒータは、抵抗線（発熱線）をシリコンゴムやポリテトラフルオロエチレン等の耐熱性の被覆材で被覆したものでる。線状で柔軟性（可撓性）を有することにより、容易に屈曲や湾曲をさせることができ、任意のパターンで配線することができる。従って、配線間隔を密にして、等間隔で配線すれば、樹脂型の表面を大きな発熱量で均一に加熱することができ、成型時間を短縮することができる。
断熱層は、コードヒータの発する熱が補強材層側に伝達することを防止できるものであればよい。断熱層は、少なくとも発熱するコードヒータに覆設されていればよいが、熱伝導性ＦＲＰ層の裏面側全体に覆設してもよい。断熱層の厚さは、コードヒータを覆うことができるように、コードヒータの直径（厚さ）と同等か、それよりやや厚めに形成することが好ましい。
補強材層は、ベニヤ板などの板材や木製の角材、金属製の角パイプなどを適宜、組み合わせて形成することができ、断熱層の裏面の要所に配置することができる。補強材層の厚さは、型の形状や大きさなどに応じて、適宜、選択することができるが、５ｍｍ〜３０ｍｍ程度が好ましい。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電熱式樹脂型であって、前記熱伝導性ＦＲＰ層を形成する前記樹脂１００重量部に対して前記熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合した構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）熱伝導性ＦＲＰ層を形成する樹脂１００重量部に対して熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合することにより、コードヒータの発する熱を表面ＦＲＰ層側へ有効に拡散して均一な温度上昇を促すことができ、加熱の均一性に優れる。
【００１０】
ここで、熱伝導性ＦＲＰ層を形成する樹脂と熱伝導性粒子との配合比としては、樹脂１００重量部に対して熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合することが好ましい。熱伝導性粒子が２０重量部より少なくなるにつれ、熱拡散性（熱伝導性）が不足し易くなり、表面ＦＲＰ層の表面での温度の均一化に時間がかかって加熱の効率性が低下する傾向があり、熱伝導性粒子が３５重量部より多くなるにつれ、熱伝導性ＦＲＰ層の機械的強度が不足し易くなり、耐久性、長寿命性が低下する傾向があり、いずれも好ましくない。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電熱式樹脂型であって、前記断熱層が、接着用樹脂に発泡体を混合した断熱材料によって形成された構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）断熱層が、接着用樹脂に発泡体を混合した断熱材料によって形成されることにより、断熱効果が大きくなり、裏面（補強材層）側への放熱が抑えられ、表面（表面ＦＲＰ層）側への熱伝達が向上して、加熱時間を短縮することができ、省エネルギー性に優れる。
【００１２】
ここで、断熱層の形成には、収縮の少ないエポキシ樹脂やビニルエステル樹脂等の接着用樹脂に発泡体を混合した断熱材料が好適に用いられる。微細な中空状の発泡体により、耐火性及び断熱性を向上できるためである。発泡体はバルーン状で、その直径は５０μｍ〜２００μｍ程度が好ましい。尚、発泡体としては、シラス発泡体（火山灰中の火山ガラスを加熱発泡したもの）やセラミック発泡体等が好適に用いられる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電熱式樹脂型であって、前記断熱材料が、前記接着用樹脂１００重量部に対して前記発泡体１０重量部〜３０重量部を混合したものである構成を有している。
この構成により、請求項３で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）断熱材料が、接着用樹脂１００重量部に対して発泡体１０重量部〜３０重量部を混合したものであることにより、コードヒータから断熱層裏面側（補強材層側）への放熱を効果的に防ぐことができ、十分な断熱効果を保つことができる。
【００１４】
ここで、断熱層を形成する接着用樹脂と発泡体との配合比としては、接着用樹脂１００重量部に対して発泡体１０重量部〜３０重量部を混合することが好ましい。発泡体が１０重量部より少なくなるにつれ、断熱効果が不足し易くなり、加熱の効率性が低下する傾向があり、発泡体が３０重量部より多くなるにつれ、接着強度が不足し易くなり、耐久性、形状の安定性が低下する傾向があり、いずれも好ましくない。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の電熱式樹脂型であって、前記加熱部の前記コードヒータと前記熱伝導性ＦＲＰ層との間に形成される空隙部に熱伝導性充填材が充填される構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の内いずれか１項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）加熱部のコードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に形成される空隙部に熱伝導性充填材が充填されることにより、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に断熱材が入り込むことがなく、コードヒータの発する熱を確実に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達することができ、コードヒータの過熱を防止して、加熱の確実性、安定性に優れる。
（２）コードヒータが狭いピッチで敷設されている場合でも、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との隙間に熱伝導性充填材を確実に充填することができ、施工性、熱伝達の信頼性に優れる。
（３）熱伝導性充填材により加熱面積を拡大することができ、加熱斑が発生し難く、加熱の均一性、効率性に優れる。
【００１６】
ここで、熱伝導性充填材としては、エポシキ樹脂等の樹脂に金属粉やセラミック粉などの熱伝導性材料を混合したパテ状の樹脂が好適に用いられる。コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層上に載置した後、コードヒータの両側部に熱伝導性充填材を充填することにより、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間の空隙部（隙間）を熱伝導性充填材で埋めることができる。このとき、コードヒータの底部（コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との接触面）に熱伝導性充填材が入り込んでも、コードヒータの発する熱は熱伝導性充填材を通して熱伝導性ＦＲＰ層に伝達されるので、熱伝導性充填材の充填量を厳密に管理する必要はなく、施工性に優れる。尚、コードヒータの浮き上がりを防止するために、コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層上に接着剤やテープなどで仮固定してから熱伝導性充填材を充填してもよい。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の電熱式樹脂型であって、前記加熱部の前記コードヒータの前記断熱層側の表面に覆設された保護層を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）加熱部のコードヒータの断熱層側の表面に覆設された保護層を有することにより、断熱層を形成する断熱材料が、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に入り込むことがなく、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との接触面積の低下を防ぎ、コードヒータの発する熱を確実かつ効率的に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達することが可能で、加熱の均一性、確実性、効率性を向上させることができ、省エネルギー性に優れる。
【００１８】
ここで、保護層は、コードヒータの断熱層側を被覆できるものであればよいが、保護層の形成には、金属箔などの被覆材が好適に用いられる。裏面に粘着層を有するテープ状の被覆材を用いた場合、コードヒータを確実に被覆しながら、簡便に熱伝導性ＦＲＰ層への固定を行うことができ、施工性に優れる。
尚、コードヒータを保護層で覆う場合、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に形成される空隙部には必ずしも熱伝導性充填材を充填する必要はないが、熱伝導性充填材を充填する場合は、コードヒータを保護層で固定した後、保護層と熱伝導性ＦＲＰ層との隙間に熱伝導性充填材を充填することが好ましい。空隙部を熱伝導性充填材で隙間なく埋めることができ、コードヒータの両側部で保護層と熱伝導性ＦＲＰ層を密着させ、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との空隙部（隙間）に断熱材料が入り込むことを確実に防止でき、コードヒータの固定及び加熱の安定性に優れるためである。特に、保護層と熱伝導性充填材を併用する場合は、コードヒータの全長を保護層で覆う必要はなく、要所を保護層で覆って固定し、その他の場所の空隙部に熱伝導性充填材を充填するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように構成された本発明の電熱式樹脂型によれば、以下のような効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）熱伝導性ＦＲＰ層の熱伝導性及び耐久性の向上により、加熱効率を高め、コードヒータ周辺部の熱伝導性ＦＲＰ層の熱劣化を防止することができる耐久性、長寿命性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）コードヒータの発する熱を表面ＦＲＰ層側へ有効に拡散して均一な温度上昇を促すことができる加熱の均一性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）コードヒータによる加熱時に、裏面（補強材層）側への放熱を抑え、表面（表面ＦＲＰ層）側への熱伝達を向上させて、加熱時間を短縮することができる省エネルギー性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）コードヒータから断熱層裏面側（補強材層側）への放熱を効果的に防ぐことができ、十分な断熱効果によって表面（表面ＦＲＰ層）側の温度を均一に保つことができる加熱の効率性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に断熱材が入り込むことがなく、コードヒータの発する熱を確実に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達させ、コードヒータの過熱を防止することができる加熱の確実性、安定性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
（１）断熱層を形成する断熱材料が、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に入り込むことがなく、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との接触面積の低下を防ぎ、コードヒータの発する熱を確実かつ効率的に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達して、加熱の均一性、確実性、効率性を向上させることができる省エネルギー性に優れた電熱式樹脂型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型に係る型組状態を示す断面模式図
【図２】図１のＡ−Ｂ断面模式図
【図３】本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型の製造に係る積層過程を示す要部断面模式図
【図４】本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型の製造に係るコードヒータの配線状態を示す模式斜視図
【図５】従来の電熱式樹脂型の構造を示す要部断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１における電熱式樹脂型について説明する。
図１は本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型に係る型組状態を示す断面模式図である。
図１中、１０は実施の形態１における電熱式樹脂型に係る表型、２０は凹凸やくびれ等を有する表型１０の異形部、３０は表型１０と合体させた裏型、４０は表型１０と合体させた背部型、５０は表型１０に裏型３０と背部型４０を合体させることにより形成された製品成型を行うための成形空間部である。
【００２７】
次に、実施の形態１における電熱式樹脂型の内部構造について説明する。
図２は、図１のＡ−Ｂ断面模式図である。
図２中、１は表型１０のゲルコート層、２はゲルコート層１と同等の収縮率でゲルコート層１の裏面に形成された表型１０の表面ＦＲＰ層、３は表面ＦＲＰ層２の裏面に形成された表型１０の熱伝導性ＦＲＰ層、４は熱伝導性ＦＲＰ層３の裏面に敷設されたコードヒータ４ａを有する表型１０の加熱部、５はコードヒータ４ａの両側部と熱伝導性ＦＲＰ層３との間に形成される空隙部、６は熱伝導性ＦＲＰ層３の裏面側で加熱部４のコードヒータ４ａに被覆材として金属箔を覆設して形成された表型１０の保護層、６ａは空隙部５に充填された熱伝導性充填材、７は熱伝導性ＦＲＰ層３の裏面側で保護層６を介してコードヒータ４ａに覆設された表型１０の断熱層、８はベニヤ板などの補強木８ａ，８ｂ及び金属製角パイプ８ｃによって断熱層７の裏面に形成された表型１０の補強材層である。
【００２８】
次に、実施の形態１における電熱式樹脂型に係る表型１０の製造方法を図面に基づいて具体的に説明する。
図３は本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型の製造に係る積層過程を示す要部断面模式図であり、図４は本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型の製造に係るコードヒータの配線状態を示す模式斜視図である。
まず、図３に示すように、ワックス等の離型処理をした木型（母型）９の表面にスプレー又は刷毛塗りでゲルコート樹脂（例えばビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等に着色したもの）を塗布し、ゲルコート層１を形成する。ゲルコート層１の厚さが０．５ｍｍ程度以上となるようにゲルコート樹脂を塗布することが望ましいが、一度に厚みが確保できなければ数回に分けて塗布を行う。
【００２９】
ゲルコート層１の硬化後、樹脂（例えばビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等）でサーフェースマットを積層し、表面ＦＲＰ層２を形成する。
次に、表面ＦＲＰ層２の硬化後、樹脂（例えばビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等）１００重量部に対して、熱伝導性粒子（例えばアルミ粉、銅粉等の熱伝導率の高い金属粉）２０〜３５重量部の割合で混合したものでガラスマット（例えばチョップドストランドマット♯４５０等）を所定の厚さに積層することにより、熱伝導性ＦＲＰ層３を形成する。樹脂に熱伝導性粒子を混入することにより、熱伝導性が向上すると同時に耐久性も向上するために、熱伝達による熱効率が高まり、コードヒータ４ａ周辺部の熱伝導性ＦＲＰ層３の熱劣化を防止することができ、表型１０の耐用年数を向上させることができる。
この熱伝導性ＦＲＰ層３の所定の厚さとしては、表型１０においては４層程度、裏型３０、背部型４０においては３層程度の積層を行った厚さである。
尚、表面ＦＲＰ層２及び熱伝導性ＦＲＰ層３の成形方法としては、異形部２０等を有する複雑な形状においても、均一且つ所定の厚さで確実に積層ができるハンドレイアップ成形を使用した。
【００３０】
表面ＦＲＰ層２の形成に使用するサーフェースマットは、熱伝導性ＦＲＰ層３の形成に使用するガラスマットに比べ樹脂含有率が高く、ゲルコート層１と同等の収縮率を有するものを使用した。これにより、熱伝導性ＦＲＰ層３とゲルコート層１との収縮率の違いによるゲルコート層１表面へのガラスマット模様の浮き上がりがなくなり、ゲルコート層１の表面精度の向上を図ることができる。従って、表型１０の製造工程には表面ＦＲＰ層２の形成が必要であるが、表面精度が要求されない裏型３０、背部型４０には、表面ＦＲＰ層２は形成しなくてもよい。
【００３１】
次に、コードヒータ４ａの敷設を行う。
図４中、４ｂはコードヒータ４ａの両端部のリード線（非発熱線）、６０はコードヒータ４ａの任意に位置に配設された温度センサーである。
熱伝導性ＦＲＰ層３の硬化後、図４に示すように、コードヒータ４ａを表型１０の加熱が必要な部分に等間隔（１５〜２０ｍｍ間隔）になるように、熱伝導性ＦＲＰ層３上に載置する。そして、図３に示したように、コードヒータ４ａの表面からテープ状の金属箔を覆設して保護層６を形成することにより、コードヒータ４ａを固定する。その後、コードヒータ４ａと熱伝導性ＦＲＰ層３との間に形成される空隙部５（コードヒータ４ａの両側部）の端部の開口部から熱伝導性充填材６ａを充填する。熱伝導性充填材６ａは、接着用樹脂（エポシキ樹脂等）１００重量部に対して、金属粉やセラミック粉などの熱伝導性材料を２０〜３０重量部の割合で混合したパテ状の樹脂であり、これにより、後から形成する断熱層７の接着用樹脂が空隙部５に侵入することを防止できる。
【００３２】
本実施の形態では、コードヒータ４ａを保護層６で覆うと共に、空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填したが、コードヒータ４ａを保護層６のみで覆い、空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填しなくてもよいし、コードヒータ４ａを保護層６で覆わずに、空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填するだけでもよい。尚、保護層６と熱伝導性充填材６ａを併用する場合は、コードヒータ４ａの全長を保護層６で覆う必要はなく、要所を保護層６で覆って固定し、その他の場所の空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填するようにしてもよい。また、コードヒータ４ａを保護層６で覆う代わりに、熱伝導性ＦＲＰ層３上に接着剤などで仮固定し、空隙部５に熱伝導性充填材６ａを充填して固定するようにしてもよい。
【００３３】
コードヒータ４ａは、抵抗線（発熱線）をシリコンゴム材で被覆した直径３ｍｍ程度のものであり、線状であることによって異形部２０（図１参照）を有する場合でも、容易に屈曲させて敷設することができ、加熱が必要でない部分を避けて任意のパターンで等間隔に配線することができる。また、コードヒータ４ａを等間隔で密に配線することによって、発熱量が大きくなり、電熱式樹脂型の表面を均一に加熱することができる。
本実施の形態では、コードヒータ４ａの抵抗線（発熱線）の被覆にシリコンゴム材を使用したが、これに限定されるものではない。最高耐熱温度が２００℃程度の材質であればよく、例えばポリテトラフルオロエチレン等も使用可能である。
コードヒータ４ａの両端部のリード線（非発熱線）４ｂや温度センサー６０からのリード線は、木型（母型）９から樹脂型を脱型した後に、サーモスタット等が配設された制御ボックス内で結線する。
尚、型の形状などによって、コードヒータ４ａを複数本に分割して配線してもよいし、１本のコードヒータ４ａで全てを配線してもよい。温度センサー６０はコードヒータ４ａ上の任意の位置に配設することができるが、１本のコードヒータ４ａに対して１箇所配置することが好ましい。
【００３４】
コードヒータ４ａの固着後、図３において、接着用樹脂（例えばエポシキ樹脂等）１００重量部に対して、シラス発泡体（その他、耐熱性、断熱性等の特性を持つ充填材として例えばセラミック発泡体）１０〜３０重量部の割合で混合したパテ状の樹脂（断熱材料）を、表面ＦＲＰ層３と保護層６の上に注型して断熱層７を形成する。
その後、断熱層７の接着用樹脂が硬化しないうちに、予め現物合わせで製作した補強木（例えばベニヤ板材）８ａ，８ｂ及び金属製角パイプ８ｃで構成された補強材層８を強固に圧着する。補強木８ａ，８ｂにエアー抜き孔を設けておくことにより、圧着する際に、注型状態を容易に確認することができ、断熱層７にエアー等による気泡が発生することを防止することができる。
【００３５】
以上の製造方法で成形された樹脂型は、トリミング、木型（母型）９からの脱型、再トリミング、樹脂型の部品加工、型表面の仕上げ、制御ボックスの結線、型組加工を行うことにより、電熱式樹脂型として完成する。
尚、本実施の形態では、異形部２０を有する表型１０について説明したが、これに限定されものではなく、背部型４０のように平面部だけで構成された樹脂型にも適用できるものである。
【００３６】
以上のように、本発明の実施の形態１における電熱式樹脂型は構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）ゲルコート層と同等の収縮率でゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、表面ＦＲＰ層の裏面に形成された熱伝導性ＦＲＰ層を有するので、ゲルコート層と熱伝導性ＦＲＰ層との熱収縮率の差を表面ＦＲＰ層で吸収することができ、熱伝導性ＦＲＰ層の凹凸などがゲルコート層の表面に模様として浮き上がることがなく、ゲルコート層の表面精度を向上させることができ、表面の平滑性、均一性に優れる。
（２）表面ＦＲＰ層の裏面に形成された熱伝導性ＦＲＰ層の樹脂中に熱伝導性粒子が混合されているので、熱伝導性ＦＲＰ層の熱伝導性が向上すると同時に耐久性も向上し、加熱部からの熱伝達による加熱効率が高まり、コードヒータ周辺部の熱伝導性ＦＲＰ層の熱劣化を防止することができ、耐久性、長寿命性に優れる。
（３）コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に敷設して加熱部を形成するので、熱伝導性ＦＲＰ層の裏面全体にコードヒータを敷設して樹脂型の表面全体を斑無く均一に加熱することや、コードヒータを熱伝導性ＦＲＰ層の裏面に部分的に敷設したり所望のパターンで配置したりして任意の位置を選択的に加熱することができ、加熱処理の自在性、加熱制御の容易性、加熱の効率性、省エネルギー性に優れる。
（４）樹脂型の形状が複雑で、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する場合でも、容易に屈曲可能なコードヒータを隅々まで等間隔に配線することができ、加熱の均一性、確実性に優れる。
（５）熱伝導性ＦＲＰ層の裏面側で加熱部の少なくともコードヒータに覆設された断熱層を有することにより、コードヒータの発する熱は、断熱層により樹脂型の裏側（補強材層）への伝達を遮られ、放熱を妨げられて、確実に表面ＦＲＰ層側に伝達され、樹脂型の表面側を短時間で安全、確実かつ効率的に加熱することができ、加熱の効率性、省エネルギー性に優れる。
（６）断熱層の裏面に形成された補強材層を有することにより、樹脂型の変形や破損を防止でき、形状安定性、耐久性に優れる。
（７）熱伝導性ＦＲＰ層を形成する樹脂１００重量部に対して熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合することにより、コードヒータの発する熱を表面ＦＲＰ層側へ有効に拡散して均一な温度上昇を促すことができ、加熱の均一性に優れる。
（８）断熱層が、接着用樹脂１００重量部に対して、シラス発泡体１０〜３０重量部の割合で混合したパテ状の樹脂（断熱材料）によって形成されることにより、断熱効果が大きく、収縮を抑えて反りなどの発生を防止することができると共に、比重を小さくして軽量化を図ることができ、成型性、取扱い性に優れる。
（９）加熱部のコードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に形成される空隙部に熱伝導性充填材が充填されることにより、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に断熱材が入り込むことがなく、コードヒータの発する熱を確実に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達することができ、コードヒータの過熱を防止して、加熱の確実性、安定性に優れる。
（１０）コードヒータが狭いピッチで敷設されている場合でも、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との隙間に熱伝導性充填材を確実に充填することができ、施工性、熱伝達の信頼性に優れる。
（１１）熱伝導性充填材により加熱面積を拡大することができ、加熱斑が発生し難く、加熱の均一性、効率性に優れる。
（１２）加熱部のコードヒータの断熱層側の表面に覆設された保護層を有することにより、断熱層を形成する断熱材料が、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との間に入り込むことがなく、コードヒータと熱伝導性ＦＲＰ層との接触面積の低下を防ぎ、コードヒータの発する熱を確実かつ効率的に熱伝導性ＦＲＰ層に伝達することが可能で、加熱の均一性、確実性、効率性を向上させることができ、省エネルギー性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、形状が複雑で、凹凸、突起、くびれ等の異形部を有する場合においても、表面部全体を隅々まで短時間で均一に加熱することができ、熱の発散や加熱斑を防止することができ、形状自在性、省エネルギー性、加熱の効率性、均一性、確実性に優れる電熱式樹脂型の提供を行い、省エネルギー化や環境保護に貢献することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１ ゲルコート層
２ 表面ＦＲＰ層
３ 熱伝導性ＦＲＰ層
４ 加熱部
４ａ コードヒータ
５ 空隙部
６ 保護層
６ａ 熱伝導性充填材
７ 断熱層
８ 補強材層
８ａ，８ｂ 補強木
８ｃ 金属製角パイプ
９ 木型（母型）
１０ 表型
２０ 異形部
３０ 裏型
４０ 背部型
５０ 成形空間部
６０ 温度センサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲルコート層と、前記ゲルコート層と同等の収縮率で前記ゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、前記表面ＦＲＰ層の裏面に形成され樹脂中に熱伝導性粒子が混合された内部ＦＲＰ層と、前記内部ＦＲＰ層の裏面に敷設されたコードヒータを有する加熱部と、前記内部ＦＲＰ層の裏面側で前記加熱部の少なくとも前記コードヒータに覆設された断熱層と、前記断熱層の裏面に形成された補強材層と、を備えたことを特徴とする電熱式樹脂型。
【請求項２】
前記内部ＦＲＰ層を形成する前記樹脂１００重量部に対して前記熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合したことを特徴とする請求項１に記載の電熱式樹脂型。
【請求項３】
前記断熱層が、接着用樹脂に発泡体を混合した断熱材料によって形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電熱式樹脂型。
【請求項４】
前記断熱材料が、前記接着用樹脂１００重量部に対して前記発泡体１０重量部〜３０重量部を混合したものであることを特徴とする請求項３に記載の電熱式樹脂型。
【請求項５】
前記加熱部の前記コードヒータと前記内部ＦＲＰ層との間に形成される空隙部に熱伝導性充填材が充填されることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の電熱式樹脂型。
【請求項６】
前記加熱部の前記コードヒータの前記断熱層側の表面に覆設された保護層を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の電熱式樹脂型。
【請求項１】
ゲルコート層と、前記ゲルコート層と同等の収縮率で前記ゲルコート層の裏面に形成された表面ＦＲＰ層と、前記表面ＦＲＰ層の裏面に形成され樹脂中に熱伝導性粒子が混合された内部ＦＲＰ層と、前記内部ＦＲＰ層の裏面に敷設されたコードヒータを有する加熱部と、前記内部ＦＲＰ層の裏面側で前記加熱部の少なくとも前記コードヒータに覆設された断熱層と、前記断熱層の裏面に形成された補強材層と、を備えたことを特徴とする電熱式樹脂型。
【請求項２】
前記内部ＦＲＰ層を形成する前記樹脂１００重量部に対して前記熱伝導性粒子２０重量部〜３５重量部を混合したことを特徴とする請求項１に記載の電熱式樹脂型。
【請求項３】
前記断熱層が、接着用樹脂に発泡体を混合した断熱材料によって形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電熱式樹脂型。
【請求項４】
前記断熱材料が、前記接着用樹脂１００重量部に対して前記発泡体１０重量部〜３０重量部を混合したものであることを特徴とする請求項３に記載の電熱式樹脂型。
【請求項５】
前記加熱部の前記コードヒータと前記内部ＦＲＰ層との間に形成される空隙部に熱伝導性充填材が充填されることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の電熱式樹脂型。
【請求項６】
前記加熱部の前記コードヒータの前記断熱層側の表面に覆設された保護層を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の電熱式樹脂型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１３９８８３（Ｐ２０１２−１３９８８３Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３４０７（Ｐ２０１０−２９３４０７）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（５９１２８７９７８）太陽インダストリー株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（５９１２８７９７８）太陽インダストリー株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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