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技術 熱硬化性樹脂成形品の製造方法

出願人 ヨネックス株式会社
発明者 飯澤正敏末竹純也中澤雅美
出願日 2016年3月28日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2016-063339
公開日 2017年10月5日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-177341
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等の注型成形、圧縮成形 プラスチック等のブロー成形,熱成形 打球具 プラスチック等の成形用の型
主要キーワード 側面金型 内側延 外側延 環状部位 ナイロンチューブ 熱硬化性樹脂成形品 ピン形 金型成型
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年10月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

テニスラケットのような立体的成形品加飾する場合、その作業負荷の軽減の為の加飾作業の簡易化を図る方法の提供。

解決手段

熱硬化性樹脂成形された基材1の凹凸形状に対応した窪み部を有する金型に、凹凸形状に合わせて形成された印刷済みフィルム50a,60aを位置合わせを行うフィルム配置工程と、金型の窪み部22,32に、フィルム50a,60aを介して、熱硬化性樹脂で形成された基材1を配置する基材配置工程と、加熱及び加圧によって、フィルム50a,60aを基材1に貼着する成形工程と、を有する加飾成形方法

概要

背景

例えば、テニスラケット熱硬化性樹脂成型品の一例)は、熱硬化性樹脂で形成された基材金型に配置し、加熱、加圧することによって成形されている。このようなテニスラケットにおいてフレーム外表面に美的外観マーク艶付け、着色など)を付与するような加飾を施すことがある。一般に、この場合、製品の成形後に外表面を塗装している(例えば、特許文献1参照)。

概要

テニスラケットのような立体的成形品に加飾する場合、その作業負荷の軽減の為の加飾作業の簡易化をる方法の提供。熱硬化性樹脂で成形された基材1の凹凸形状に対応した窪み部を有する金型に、凹凸形状に合わせて形成された印刷済みフィルム50a,60aを位置合わせを行うフィルム配置工程と、金型の窪み部22,32に、フィルム50a,60aを介して、熱硬化性樹脂で形成された基材1を配置する基材配置工程と、加熱及び加圧によって、フィルム50a,60aを基材1に貼着する成形工程と、を有する加飾成形方法

目的

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とする

効果

実績

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請求項1

製品凹凸形状に対応した窪み部を有する金型に、前記凹凸形状に合わせて形成された印刷済みフィルムを配置するフィルム配置工程と、前記金型の前記窪み部に、前記フィルムを介して、熱硬化性樹脂で形成された基材を配置する基材配置工程と、加熱及び加圧によって、前記フィルムと前記基材とを一体に成形する成形工程と、を有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。

請求項2

請求項1に記載の熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記フィルムは、前記金型の前記窪み部から側方延出する延出部を有し、前記成形工程の後、前記延出部を切除する切除工程をさらに有する、ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。

請求項3

請求項1に記載の熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記フィルムは、前記金型の前記窪み部から側方に延出する延出部を有し、前記成形工程の後、前記基材に転写された印刷絵柄のみを残し前記フィルムを剥離除去する工程をさらに有する、ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。

請求項4

請求項2又は3に記載の熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記フィルムの前記延出部には、前記金型に対する位置合わせを行うための位置合わせ部が設けられている、ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。

請求項5

請求項1〜4の何れかに記載の熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、フィルムの前記基材と対向する側の面には、加熱によって接着性を発揮する接着層が設けられている、ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。

請求項6

請求項1〜5の何れかに記載の熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記金型は、対向して配置される一対の第1金型と第2金型とを有し、前記フィルム配置工程は、前記第1金型の前記窪み部に対応した第1フィルムを、前記第1金型に配置する第1フィルム配置工程と、前記第2金型の前記窪み部に対応した第2フィルムを、前記第2金型に配置する第2フィルム配置工程と、を有する、ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。

請求項7

請求項6に記載の熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記第1フィルム配置工程後の前記第1金型に対して前記基材配置工程を行い、前記成形工程の前に、前記第2フィルム配置工程後の前記第2金型を前記第1金型に対向させて配置する、ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。

請求項8

請求項6又は7に記載の熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記第1フィルム配置工程と前記成形工程との間に、前記第1金型の所定部位に第3金型を配置する、ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。

請求項9

請求項1〜8の何れかに記載の熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記熱硬化性樹脂成形品は、ラケットであることと特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、熱硬化性樹脂成形品の製造方法に関する。

背景技術

0002

例えば、テニスラケット熱硬化性樹脂成型品の一例)は、熱硬化性樹脂で形成された基材金型に配置し、加熱、加圧することによって成形されている。このようなテニスラケットにおいてフレーム外表面に美的外観マーク艶付け、着色など)を付与するような加飾を施すことがある。一般に、この場合、製品の成形後に外表面を塗装している(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開平09−154982

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、テニスラケットの表面形状は立体的であるため、上述したように外表面を塗装する場合、その作業に手間がかかっていた。また、塗装以外の方法(例えば、シールを貼るなど)によって加飾を行う場合も、同様に手間がかかっていた。

0005

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加飾の作業の簡易化を図ることにある。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するための主たる発明は、
製品の凹凸形状に対応した窪み部を有する金型に、前記凹凸形状に合わせて形成された印刷済みフィルムを配置するフィルム配置工程と、
前記金型の前記窪み部に、前記フィルムを介して、熱硬化性樹脂で形成された基材を配置する基材配置工程と、
加熱及び加圧によって、前記フィルムと前記基材とを一体に成形する成形工程と、
を有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法である。

0007

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

発明の効果

0008

本発明の熱硬化性樹脂成形品の製造方法によれば、加飾の作業の簡易化を図ることができる。

図面の簡単な説明

0009

図1A〜図1Cは、テニスラケットの基材の形成についての説明図である。
本実施形態におけるラケット金型成形についての説明図である。
本実施形態におけるラケットの金型成形についての説明図である。
本実施形態におけるラケットの金型成形についての説明図である。
本実施形態におけるラケットの金型成形についての説明図である。
図3A〜図3Gは、本実施形態におけるラケットの金型成形の様子を示す断面図である。

実施例

0010

===概要===
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

0011

製品の凹凸形状に対応した窪み部を有する金型に、前記凹凸形状に合わせて形成された印刷済みのフィルムを配置するフィルム配置工程と、
前記金型の前記窪み部に、前記フィルムを介して、熱硬化性樹脂で形成された基材を配置する基材配置工程と、
加熱及び加圧によって、前記フィルムと前記基材とを一体に成形する成形工程と、
を有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法が明らかとなる。
このような熱硬化性樹脂成形品の製造方法によれば、製品の成型後に塗装などの作業をしなくて済み、加飾の作業の簡易化を図ることができる。

0012

かかる熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記フィルムは、前記金型の前記窪み部から側方延出する延出部を有し、前記成形工程の後、前記延出部を切除する切除工程をさらに有していてもよい。
このような熱硬化性樹脂成形品の製造方法によれば、フィルムを金型に安定して配置することができる。

0013

また、前記成形工程の後、前記基材に転写された印刷絵柄のみを残し前記フィルムを剥離除去する工程をさらに有していてもよい。
このような熱硬化性樹脂成形品の製造方法によれば、延出部があることでフィルムの取り除き作業が容易となる。

0014

かかる熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記フィルムの前記延出部には、前記金型に対する位置合わせを行うための位置合わせ部が設けられていることが望ましい。
このような熱硬化性樹脂成形品の製造方法によれば、フィルムの位置ずれを抑制することができる。

0015

かかる熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、フィルムの前記基材と対向する側の面には、加熱によって接着性を発揮する接着層が設けられていることが望ましい。
このような熱硬化性樹脂成形品の製造方法によれば、フィルムと基材をより確実に一体化させることができる。

0016

かかる熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記金型は、対向して配置される一対の第1金型と第2金型とを有し、前記フィルム配置工程は、前記第1金型の前記窪み部に対応した第1フィルムを、前記第1金型に配置する第1フィルム配置工程と、前記第2金型の前記窪み部に対応した第2フィルムを、前記第2金型に配置する第2フィルム配置工程と、を有することが望ましい。
このような熱硬化性樹脂成形品の製造方法によれば、基材に対して2つのフィルム(第1フィルム、第2フィルム)を一体化させることができる。

0017

かかる熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記第1フィルム配置工程後の前記第1金型に対して前記基材配置工程を行い、前記成形工程の前に、前記第2フィルム配置工程後の前記第2金型を前記第1金型に対向させて配置することが望ましい。
かかる熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記第1フィルム配置工程と前記成形工程との間に、前記第1金型の所定部位に第3金型を配置してもよい。
このような熱硬化性樹脂成形品の製造方法によれば、前記第1金型と前記第2金型のみでは形成できないより複雑な形状に対応することができる。

0018

かかる熱硬化性樹脂成形品の製造方法であって、前記熱硬化性樹脂成形品は、ラケットであることが望ましい。

0019

以下の実施形態では、熱硬化性樹脂成形品の一例してテニスラケットの製造方法について図面を参照しつつ説明する。

0020

===実施形態===
<<基材の形成について>>
図1A〜図1Cは、テニスラケットの基材の形成についての説明図である。ここでは、シート筒形成工程と屈曲工程を行っている。

0021

<シート筒形成工程>
先ず、熱硬化性繊維強化樹脂FRP:Fiber Reinforced Plastics)の樹脂シート14(カーボンシート)を用意する。なお、繊維強化樹脂は、エポキシビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂に強化繊維を配合して半硬化させたものであり、強化繊維としては、カーボン繊維ガラス繊維有機繊維セラミック繊維などのうちから適宜選択できる。本実施形態の樹脂シート14は、強化繊維としてカーボン繊維を用いている。

0022

そして、図1Aに示すように、マンドレル3の外周にチューブ12を嵌挿し、その外周に樹脂シート14を巻き付ける。なお、マンドレル3は、テニスラケットのフレーム(フェイス部、シャフト部、グリップ部)の全長に亘る長さに相当する丸棒状の部材(芯金)である。また、チューブ12は、可撓性の樹脂チューブ(例えばナイロンチューブ)である。その後、マンドレル3を抜き取ると、図1Bに示すように、円筒形状の筒体(以下、シート筒10ともいう)が形成される。

0023

<屈曲工程>
次に、図1Cに示すように、シート筒10をテニスラケットのフレームの形状に沿うように屈曲させる。また、フェイス部とシャフト部との境界部分には、シート筒10と同様の構成によって形成されたヨーク部16を取り付ける。このようにしてテニスラケットの基材1を形成する。

0024

<<金型成形について>>
次に、金型(後述する下金型20、上金型30、及び、側面金型40)を用いて基材1(シート筒10)をテニスラケットに成形する。

0025

図2A図2Dは、本実施形態におけるテニスラケットの金型成形についての説明図である。また、図3A〜図3Gは、本実施形態におけるテニスラケットの金型成形の様子を示す断面図である。なお、図3A〜図3Dは、それぞれ、図2A図2Dの各A−A断面を示しており、図3E〜図3Fも同じ位置の断面を示している。本実施形態で使用する下金型20と上金型30は、上下一対の金型であり、それぞれ、テニスラケットの凹凸形状に対応した窪み部22、32を有している。本実施形態では、これらの金型(下金型20、上金型30)に基材1を配置する前に、予め、ラケットの凹凸形状に合わせて形成された印刷(加飾)済みのフィルムを配置している。

0026

<フィルム配置工程>
まず、下金型20(第1金型に相当)を用意する。この下金型20には、テニスラケットの凹凸形状に合わせて形成された窪み部22が形成されている(図2A図3A参照)。窪み部22は、図2Aに示すように、テニスラケットのフェイス部と対応して環状に設けられた部位を有している。以下の説明において、環状部位の外側のことを「外側」、環状部位の内側のことを「内側」と呼ぶことがある。

0027

この下金型20(より具体的には、ラケットのフェイス部とシャフト部の部分)の上にフィルム50(第1フィルムに相当)を配置する(図2B図3B参照)。フィルム50は、ラケットの凹凸形状に合わせて形成されており、下金型20の窪み部22に対応した形状の湾曲部50aと、湾曲部50aから外側に延出した外側延出部50bと、湾曲部50aから内側に延出した内側延出部50cとを有している。これにより、フィルム50を下金型20に安定して配置させることができる。

0028

また、フィルム50の各部(少なくとも湾曲部50a)には、予め、印刷(加飾)が施されている。このフィルム50の湾曲部50aを金型20の窪み部22に嵌めるようにして、フィルム50を下金型20に配置する。これにより、フィルム50の外側延出部50bは、窪み部22の外側の縁から側方(外側)に延出し、内側延出部50cは、窪み部22の内側の縁から側方(内側)に延出する。

0029

また、上金型30(第2金型に相当)を用意する。上金型30には、下金型20と同様に、ラケットの凹凸形状に合わせて形成された窪み部32が形成されている(図3E参照)。この上金型30(具体的には、フェイス部とシャフト部を覆う部分)にフィルム60(第2フィルムに相当)を配置する。フィルム60も、フィルム50と同様にラケットの凹凸形状に合わせて形成されており、上金型30の溝部32に対応した形状の湾曲部60aと、湾曲部60aから外側に延出した外側延出部60bと、湾曲部50aから内側に延出した内側延出部60cとを有している。これにより、フィルム60を上金型30に安定して配置させることができる。

0030

また、フィルム60の各部(少なくとも湾曲部60a)には、予め、印刷(加飾)が施されている。このフィルム60の湾曲部60aを上金型30の窪み部32に嵌めるようにして、フィルム60を上金型30に配置する。これにより、フィルム60の外側延出部60bは、窪み部32の外側の縁から側方(外側)に延出し、内側延出部60cは、窪み部32の内側の縁から側方(内側)に延出する。

0031

<側面金型配置工程>
本実施形態では、図3Aに示すように、下金型20の窪み部22の外側は、窪み部22の内側よりも高さが低く、上金型30の窪み部32の外側は、窪み部32の内側よりも高さを低く設計しており、上記部位(フェイス部の外周面)を形成するため、側面金型40(第3金型に相当)を用いる。これにより、下金型20と上金型30のみでは形成できないより複雑な形状に対応することが可能となり、所望の形状に形成することができる。

0032

すなわち、フィルム配置工程の後、下金型20の窪み部22の外側(フィルム50の外側延出部50bの上)に、フェイス部の外周面を形成するための側面金型40を配置する(図2C図3C参照)。

0033

<基材配置工程>
その後、下金型20の窪み部22に、フィルム50(具体的には湾曲部50a)を介して、基材1を配置する(図2D図3D参照)。

0034

そして、上金型30(及びフィルム60)を、下金型20(及びフィルム50)と対向させるように取り付ける(図3E参照)。これにより、基材1は、下金型20の窪み部22と、上金型30の窪み部32と、側面金型40の側面との間に挟まれる。

0035

<成型工程>
基材1を配置した後、加熱を行うとともに、基材1のうちのグリップ部の端(後端)の開口から、チューブ12内にエア(加圧空気)を導入する。基材1は加熱されて塑性変形し、その際、チューブ12はエアの導入により膨らみ樹脂シート14を外方に押し広げる。こうして、チューブ12は樹脂シート14を、フィルム50(湾曲部50a)を介して下金型20の窪み部22に押圧し、また、フィルム60(湾曲部60a)を介して上金型30の窪み部32に押圧する。これにより、塑性変形した基材1は、下金型20の窪み部22及び上金型30の窪み部32に沿った形状に成型されるとともに、フィルム50及びフィルム60と一体になる(図3F参照)。

0036

脱型工程>
金型成形工程後、基材1(及び、フィルム50、60)を、下金型20及び上金型30から脱型する。そして、フィルム50の外側延出部50b、内側延出部50c、及び、フィルム60の外側延出部60b、内側延出部60cを切除する(切除工程に相当)。これにより、図3Gに示すように、基材1の外表面にフィルム50(湾曲部50a)とフィルム60(湾曲部60a)を一体に備えたテニスラケットが得られる。

0037

以上、説明したように、本実施形態では、テニスラケットの凹凸形状に対応した窪み部22を有する下金型20(上金型30)に、凹凸形状に合わせて形成された印刷済みのフィルム50(フィルム60)を配置するフィルム配置工程と、下金型20の窪み部22に、フィルム50(湾曲部50a)を介して、熱硬化性樹脂で形成された基材1を配置する基材配置工程と、加熱及び加圧によって、フィルム50(フィルム60)と基材1とを一体に成形する金型成型工程と、を有している。

0038

求める外観によっては、側面金型40に対応したフィルムをフィルム50(フィルム60)と同様に配置する場合もある。

0039

仮に、ラケット形成後、塗装などによって外表面を加飾する場合、塗装の作業に手間がかかる。また、シールを貼りつけるなどの場合も手間がかかる。これに対し、本実施形態では、金型成形時に印刷済みのフィルム(フィルム50、60)を配置するだけでよく、塗装などの作業を行わずにテニスラケットに加飾を施すことができる。よって、加飾の作業の簡易化を図ることができる。

0040

===変形例===
金型に位置決め用ピンを設け、フィルムにピンに対応する位置合わせ部を設けてもよい。これにより、フィルムの位置ずれを抑制することができる。

0041

例えば、前述した下金型20とフィルム50において、下金型20の窪み部22以外の部位に上方に突出するピンを設け、フィルム50にそのピンに対応した貫通穴(位置合わせ部に相当)を設けるようにしてもよい。これにより、フィルム50の貫通穴を下金型20のピンに通すことで、下金型20とフィルム50との位置合わせが行われ、位置ずれを抑制できる。なお、下金型20の窪み部22の環状部分の外側にピンを設けてもよい(フィルム50の外側延出部50bに貫通穴を形成してもよい)し、窪み部22の環状部分の内側にピンを設けてもよい(フィルム50の内側延出部50cに貫通穴を形成してもよい)。上金型30とフィルム60の場合も同様である。

0042

ただし、窪み部22の内側に位置合わせ用のピンを設ける場合、上金型30と下金型20との間で、それぞれ、位置合わせ用のピンに対して干渉しないようにする必要がある。例えば、下金型20のピン形成位置に対応する上金型30の下面にピンを収容する収容穴(ピンよりも径の大きい穴)を設け、さらに、フィルム60にも上記ピンの径よりも大きい貫通穴を設ける必要がある。また、上金型30のピン形成位置に対応する下金型20の上面に上金型30のピンを収容する収容穴を設け、さらに、フィルム50にも上記ピンの径よりも大きい貫通穴を設ける必要がある。

0043

これに対し、窪み部22の外側に位置合わせ用のピンを設ける(フィルム50の外側延出部50bに貫通穴を形成する)場合、側面金型40の下面に位置合わせ用のピンに対応する(ピンを収容する)穴を設ければよい。上側についても同様に、上金型30の窪み部32の外側部分に位置決めピンを設け(フィルム60の外側延出部60bに位置決め穴を形成し)、側面金型40の上面に位置決めピンに対応する(収容する)穴を設ければよい。このように位置合わせ用のピンを外側に設けると、位置合わせ用のピンが干渉しなくてすむ。

0044

===その他の実施形態===
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

0045

前述の実施形態では、テニスラケットの製造方法について説明したが、これには限られず、他の熱硬化樹脂成形品であってもよい。例えば、バドミントンのラケットや、ゴルフクラブヘッド、他スポーツ用品以外に適用してもよい。

0046

また、前述の実施形態では、3つの金型(下金型20、上金型30、側面金型40)を用いていたが、これには限られず、使用する金型は2つ以下(例えば1つ)でもよいし、4つ以上でもよい。同様に各金型に対応するフィルムとして2つのフィルム(フィルム50、フィルム60)を用いていたが、1つでもよいし、3つ以上でもよい。

0047

前述の実施形態では、フィルム50(フィルム60)に外側延出部50b(外側延出部60b)と内側延出部50c(内側延出部60c)をそれぞれ設けていたが、これらの各延出部は無くてもよい。但し、これらの延出部を設けることにより、2つのフィルムの間に位置ずれや隙間が生じることを抑制できる。

0048

また、前述の実施形態では、熱硬化性樹脂で形成された基材1を加熱することによりフィルム50、60と一体に成形していたが、基材1と対向するフィルム50、60の面に、加熱により接着性を発揮する接着層を設けてもよい。これにより、各フィルムと基材1とをより確実に一体化させることができる。

0049

また、前述の実施形態では、脱型工程後フィルム50の外側延出部50b、内側延出部50c、及び、フィルム60の外側延出部60b、内側延出部60cを切除していたが、基材1に転写された印刷絵柄のみを残しフィルム50及びフィルム60を剥離除去しても(取り除いても)よい。この場合も、延出部があることで取り除き作業が容易となる。

0050

1基材、3マンドレル、
10シート筒、12チューブ、
14樹脂シート(カーボンシート)、16ヨーク部、
18 樹脂シート(カーボンシート)、
20下金型、22 窪み部、
30上金型、32 窪み部、
40側面金型、
50 下フィルム、50a湾曲部、
50b外側延出部、50c内側延出部、
60 上フィルム、60a 湾曲部、
60b 外側延出部、60b 内側延出部

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