JP2007038462A - 樹脂製品成形用型の製造方法、樹脂製品及び軟式野球ボール - Google Patents

Abstract

【課題】 凹凸パターンを有する樹脂製品を製造するのに好適に用いることのできる樹脂製品成形用型を容易に作製するとともに廃棄物の排出量を少なくすることができる樹脂製品成形用型の製造方法を提供する。
【解決手段】 樹脂製品を模写した成形パターン面を有するゴム製のマスターゴム型を作製する第１工程（Ｓ１００〜Ｓ３００）と、無機粉末を含有する硬化性の流動体を用いてマスターゴム型を型として成形パターンを反転させた反転成形パターン面を有する樹脂製品成形用型を作製する第２工程（Ｓ４００）とを含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
【選択図】 図２

Description

本発明は、樹脂製品成形用型の製造方法、樹脂製品及び軟式野球ボールに関する。

図１１は、従来の樹脂製品成形用型の製造方法について説明するために示す図である。樹脂製品を製造するための樹脂製品成形用型は、樹脂製品を模写した成形パターン面を有する金属等の材料からなる鋳型に、アルミニウム等の溶融金属を流し込んで鋳造する方法により製造されている。しかしながら、図１１に示すように、樹脂製品成形用型ａに転写された凹凸パターンｃのうち、割面ｂ近傍の凹凸部ｃ１が、樹脂製品成形用型を鋳型ｄから離型する際に引っ掛かり部分（以下、アンダーカット部分という。）となるため、樹脂製品成形用型ａの凹凸パターンｃを損傷させずに鋳型ｄから樹脂製品成形用型ａを離型するのが困難となる。このような場合は、まずアンダーカット部分が発生しないような形状で樹脂製品成形用型を鋳造し、樹脂製品成形用型を鋳型から取り出した後に改めて切削加工するという方法が一般的に行われている。このような方法では、改めて樹脂製品成形用型の切削加工が必要となり、樹脂製品成形用型の製造期間の長期化や、製造コストの高額化を招く。

このような凹凸パターンを有する樹脂製品を作製するための樹脂製品成形用型を作製する方法として、石膏鋳型を用いた方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。図１２は、この石膏鋳型を用いた樹脂製品成形用型の製造方法を示す図である。図１２（ａ）はマスター型９０からゴム型９２を作製する工程を示す図であり、図１２（ｂ）はゴム型９２から石膏鋳型９４を作製する工程を示す図であり、図１２（ｃ）及び（ｄ）は石膏鋳型９４から樹脂製品成形用型９６を作製する工程を示す図である。

マスター型９０は、樹脂製品を模写した成形パターンを有し、樹脂製品成形用型９６を作製するときの最も基本となる型である。まず、金属、石膏等を切削加工する等してマスター型９０を作製する。次に、このマスター型９０を型としてゴム型９２を作製する（図１２（ａ））。ゴム型９２がアンダーカット部分となり得る凹凸パターンを有する場合であっても、ゴム型９２は弾性を有するため、凹凸パターンを損傷することなくマスター型９０からゴム型９２を容易に離型することができる。

次に、ゴム型９２に石膏を流し込むことにより、石膏鋳型９４を作製する（図１２（ｂ））。ゴム型９２から石膏鋳型９４を離型するとき、ゴム型９２は弾性を有するため、石膏鋳型９４凹凸パターンを損傷することなく石膏鋳型９４を離型することができる。

次に、石膏鋳型９４にアルミニウム等の溶融金属を用いて鋳造することにより樹脂製品成形用型９６を作製する（図１２（ｃ））。そして、石膏鋳型９４を破壊することにより、凹凸パターンを損傷することなく石膏鋳型９８から樹脂製品成形用型９６を離型することができる（図１２（ｄ））。なお、図１２（ｄ）において、石膏鋳型９８は破壊された後の石膏鋳型を意図して示している。

特開平１１−１５６４８４号公報

しかしながら、上記のような方法においては、樹脂製品成形用型を作製する毎に石膏鋳型が必要となることから、樹脂製品の大量生産等で多数の樹脂製品成形用型が必要とされる場合には、樹脂製品成形用型と同じ数の石膏鋳型を作製しなければならず、また、石膏鋳型から樹脂製品成形用型を離型するためには石膏鋳型を破壊しなければならないため、樹脂製品成形用型を製造する過程で出てくる廃棄物の排出量が多くなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、凹凸パターンを有する樹脂製品を製造するために用いられる樹脂製品成形用型を容易に製造することができるとともに、樹脂製品成形用型を製造する過程で出てくる廃棄物の排出量を少なくすることができる樹脂製品成形用型の製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法は、樹脂製品を模写した成形パターン面を有するゴム製のマスターゴム型を作製する第１工程と、無機粉末を含有する硬化性の流動体を用いて前記マスターゴム型を型として前記成形パターン面を反転させた反転成形パターン面を有する樹脂製品成形用型を作製する第２工程とを含むことを特徴とする。

このため、本発明の樹脂製品成形用型の製造方法によれば、マスターゴム型の成形パターン面が凹凸パターンを有する場合であっても、アンダーカット部分になり得る部分は弾性を有するマスターゴム型が一時的に変形するので、樹脂製品成形用型の凹凸パターンを損傷することなくマスターゴム型から樹脂製品成形用型を容易に離型することができる。

また、本発明の樹脂製品成形用型の製造方法によれば、樹脂製品成形用型をマスターゴム型から離型するとき、マスターゴム型を破壊しなくてよく、このマスターゴム型を他の樹脂製品成形用型を作製するためにさらに用いることができるため、樹脂製品成形用型を製造する過程で出てくる廃棄物の排出量を少なくすることができる。

このため、本発明の樹脂製品成形用型の製造方法によれば、凹凸パターンを有する樹脂製品を製造するために用いられる樹脂製品成形用型を容易に作製できるとともに、樹脂製品成形用型を製造する過程で出てくる廃棄物の排出量を少なくすることができ、本発明の目的が達成される。

また、第２工程において、無機粉末を含有する硬化性の流動体を用いるため、アルミニウムの鋳造温度よりもずっと低い温度条件で第２工程を行うことができる。これにより、ゴム材料への熱的悪影響を小さくすることができ、マスターゴム型を型として樹脂製品成形用型を作成することができる。

樹脂製品成形用型は、樹脂製品を製造するときに用いられ、反転成形パターン面を有する。樹脂製品成形用型は、樹脂製品を成形しやすいように樹脂製品の形状に応じて作製された複数の部分を組み合わせて用いる合わせ型であってもよい。また、樹脂製品成形用型は、樹脂製品の成形装置に取り付けるための取り付け部分を有していてもよい。

マスターゴム型は、樹脂製品成形用型を作製するときに用いられ、樹脂製品を模写した成形パターン面を有する。マスターゴム型の成形パターン面を形成する部分は、ゴム材料からなる。マスターゴム型の成形パターン面を形成する部分以外の部分は、ゴム材料からなっていてもよいし、金属、樹脂等の材料からなっていてもよい。

なお、マスターゴム型の成形パターン面に離型剤を塗布しておき、このマスターゴム型を型として樹脂製品成形用型を作製すると、マスターゴム型から樹脂製品成形用型を離型するときの離型性がさらに向上する。

無機粉末は、無機材料からなる粉末である。また、硬化性の流動体は、液状の物質であり、時間の経過、熱的処理、硬化剤の添加等により硬化するものである。

本発明の樹脂製品成形用型の製造方法により作製された樹脂製品成形用型は、特に、ゴム製品の製造に好ましく用いることができる。

（２）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記第２工程は、押圧用基型を用いて前記流動体を前記マスターゴム型の前記成形パターン面に押圧する工程を含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、マスターゴム型の成形パターン面を反転させた反転成形パターン面を有する樹脂製品成形用型を作製することができる。この方法は、粘度が比較的に高く、硬化したときの収縮率が低い流動体を用いて反転成形パターン面を形成するときに好適である。硬化した流動体と押圧用基型を一体化させた場合、十分な機械的強度を有する樹脂製品成形用型を作製することができる。

押圧用基型は、流動体をマスターゴム型の成形パターン面に押圧するときに用いるものである。押圧用基型は、流動体をマスターゴム型の成形パターン面に注入するための注入口を有していてもよいし、流動体に混入した空気を排出したり、マスターゴム型の成形パターン面に流動体が十分に行き渡るようにしたりするための空気抜きの通路を有していてもよい。また、押圧用基型は、熱伝導性の高い材料からなることが好ましい。熱伝導性の高い材料としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属材料が好ましい。この場合、硬化した流動体と押圧用基型とを一体化させて樹脂製品成形用型としてもよい。

（３）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記第２工程は、前記マスターゴム型に型枠を取り付け、前記型枠に前記流動体を流し込む工程を含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、マスターゴム型の成形パターン面は流動体から受ける圧迫が小さくなり、マスターゴム型の凹凸パターンが変形しにくくなるため、マスターゴム型の成形パターン面を反転させた反転成形パターン面を有する樹脂製品成形用型をより正確に作製することができる。この方法は、粘度が比較的に低い流動体を用いて反転成形パターン面を形成するときに好適である。

型枠は、樹脂製品成形用型を作製するときに用いるものである。型枠には、流動体をマスターゴム型の成形パターン面に注入するための注入口を有していてもよいし、流動体に混入した空気を排出したり、マスターゴム型の成形パターン面に流動体が十分に行き渡るようにするための空気抜きの通路を有していてもよい。

（４）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記第２工程は、前記マスターゴム型に前記樹脂製品成形用型を作製するための基型を取り付け、前記マスターゴム型と前記基型との間に形成される空隙に前記流動体を流し込む工程を含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、マスターゴム型の成形パターン面は流動体から受ける圧迫が小さくなり、マスターゴム型の凹凸パターンが変形しにくくなるため、マスターゴム型の成形パターン面を反転させた反転成形パターン面を有する樹脂製品成形用型をより正確に作製することができる。この方法は、粘度が比較的に低い流動体を用いて反転成形パターン面を形成するときに好適である。硬化した流動体と基型とを一体化させた場合、十分な機械的強度を有する樹脂製品成形用型を作製することができる。

基型は、樹脂製品成形用型を作製するときに用いるものである。基型は、流動体をマスターゴム型の成形パターン面に注入するための注入口を有していてもよいし、流動体に混入した空気を排出したり、マスターゴム型の成形パターン面に流動体が十分に行き渡るようにしたりするための空気抜きの通路を有していてもよい。基型は、熱伝導性の高い材料からなることが好ましい。熱伝導性の高い材料としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属材料が好ましい。この場合、硬化した流動体と押圧用基型とを一体化させて樹脂製品成形用型としてもよい。

（５）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記流動体を脱泡する脱泡工程を含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、樹脂製品成形用型の反転成形パターン面に気泡が形成されることが抑制され、より正確な反転成形パターン面を形成することができる。

脱泡工程は、流動体の中に潜在する空気を流動体から排出する工程である。この脱泡工程は、第２工程を行う前において流動体を準備するときに行ってもよいし、第２工程中に行ってもよいし、第２工程前と第２工程中との両方で行ってもよい。

（６）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記脱泡工程は、前記流動体の周囲を陰圧にする工程を含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、樹脂製品成形用型の反転成形パターン面に気泡が形成されることが抑制され、より正確な反転成形パターン面を形成することができる。

流動体の周囲を陰圧にする工程は、第２工程前に行ってもよいし、第２工程中に行ってもよいし、第２工程前と第２工程中との両方で行ってもよい。
（７）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記脱泡工程は、前記流動体に振動を与える工程を含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、樹脂製品成形用型の反転成形パターン面に気泡が形成されることが抑制され、より正確な反転成形パターン面を形成することができる。

流動体に振動を与える工程は、第２工程前に行ってもよいし、第２工程中に行ってもよいし、第２工程前と第２工程中との両方で行ってもよい。

（８）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記脱泡工程は、前記流動体を攪拌する工程を含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、流動体中に潜在する空気を流動体から排出することができる。さらに、流動体が含有する無機粉末の分布を均一化させることができる。流動体を攪拌する工程は、第２工程前に行うことが好ましい。

流動体の脱泡は、上記（６）、（７）及び／又は（８）に記載した工程を組み合わせて行うとさらに好ましい。

（９）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記第２の工程は、前記マスターゴム型の成形パターン面を上方に向けて行うことが好ましい。

このような方法とすることにより、流動体の中に潜在する空気は、上方すなわち成形パターン面から離れる方向へ向かって移動するため、より正確な反転成形パターン面を樹脂製品成形用型に形成することができる。

（１０）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記無機粉末は、金属材料からなることが好ましい。

樹脂製品成形用型を作製するときの作製条件や成形性に応じて、あるいは、樹脂製品を製造する際に求められる機械的特性、熱的特性、離型性等に応じて、適切な金属材料からなる無機粉末を選択することが好ましい。金属材料からなる無機粉末は、特に、熱伝導性が求められる場合に好適である。金属材料としては、アルミニウム、銅、鉄、ステンレスを好ましく用いることができる。必要に応じて複数の種類の金属材料からなる無機粉末を用いることができる。また、金属材料からなる無機粉末は、適切な粒径分布のものが適宜選択され、必要に応じて異なる粒径分布の金属材料の無機粉末を含むことができる。さらに、必要に応じて、セラミックス材料からなる無機粉末を含むことができる。

（１１）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記無機粉末は、セラミックス材料からなることも好ましい。

樹脂製品成形用型を作製するときの作製条件や成形性に応じて、あるいは、樹脂製品を製造する際に求められる機械的特性、熱的特性、離型性等に応じて、適切なセラミックス材料からなる無機粉末を選択することが好ましい。セラミックス材料からなる無機粉末は、特に、耐摩耗性、耐熱性が求められるときに好適である。セラミックス材料としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化クロム等を好ましく用いることができる。セラミックス材料からなる無機粉末は、適切な粒径分布のものが選択され、必要に応じて異なる粒径分布のセラミックス材料の無機粉末を含むことができる。さらに、必要に応じて、金属材料からなる無機粉末を含むことができる。

（１２）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記流動体は、硬化性樹脂を含有することが好ましい。

このような方法とすることにより、硬化性樹脂の取り扱い温度条件下、すなわちアルミニウム等の鋳造温度よりずっと低い温度条件下で第２工程を行うことができるので、ゴム製のマスターゴム型への熱的悪影響を小さくすることが可能となる。硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂を好ましく用いることができる。樹脂製品成形用型の耐熱性が求められるときには、ポリイミド系樹脂をより好ましく用いることができる。樹脂製品成形用型の機械的特性、熱的特性、離型性に応じて、硬化性樹脂と無機粉末との混合比率を適宜選択することが好ましい。

（１３）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記流動体は、硬化剤を混合することにより硬化する速硬化性樹脂であることが好ましい。

このような方法とすることにより、必要に応じたタイミングで流動体を硬化させることができ、作業性を向上することができる。

（１４）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記第１工程は、前記マスターゴム型の基礎となる基礎成形パターン面を有するマスター型を作製する工程と、第１の液状ゴムを用いて前記マスター型を型として前記基礎成形パターン面を反転させた反転基礎成形パターン面を有する反転ゴム型を作製する工程と、第２の液状ゴムを用いて前記反転ゴム型を型として成形パターン面を有する前記マスターゴム型を作製する工程とを含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、マスター型から反転ゴム型を経て、マスター型の基礎成形パターン面を模写した成形パターン面を有するマスターゴム型を容易に作製することができる。すなわち、第１の液状ゴムを用いてマスター型から反転ゴム型を作製するとき、マスター型にアンダーカット部分となり得る部分があっても、反転ゴム型は弾性を有するため、マスター型から反転ゴム型を容易に離型することが可能となる。そして、第２の液状ゴムを用いて反転ゴム型からマスターゴム型を作製するときも同様に、反転ゴム型にアンダーカット部分となり得る部分があっても、反転ゴム型及びマスターゴム型は弾性を有するため、反転ゴム型からマスターゴム型を容易に離型することが可能となる。

また、このような方法とすることにより、例えば樹脂製品が軟式野球ボールである場合には、マスター型の形状が凸形状になるため、マスター型の加工が容易となる。

マスター型は、樹脂製品を模写した基礎成形パターン面を有し、樹脂製品成形用型を作製するときの基本となる型である。マスター型は、金属、木材、合成樹脂、石膏等の剛性体からなる材料を切削加工する等により作製される。反転ゴム型は、マスター型の基礎成形パターン面を反転させた反転成形パターン面を有する。マスターゴム型は、反転ゴム型を経てマスター型の成形パターン面を模写した成形パターン面を有する。

第１の液状ゴム及び第２の液状ゴムは、固化処理を行うことにより液状の状態から固化する性質を有する。液状ゴムとしては、多硫化ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等の固化する液状ゴムを用いることが好ましい。反転ゴム型からマスターゴム型を作製するときの作製条件や離型性を考慮して、第１の液状ゴムと第２の液状ゴムとは異なる組成であることがより好ましい。固化したときの第１の液状ゴムは、固化したときの第２の液状ゴムよりも軟らかいゴムを選択すると、離型性がさらに向上する。

（１５）本発明の樹脂製品成形用型の製造方法においては、前記第１工程は、前記樹脂製品の形状を反転させた反転成形パターン面を有する反転マスター型を作製する工程と、第３の液状ゴムを用いて前記反転マスター型を型として前記成形パターン面を有する前記マスターゴム型を作製する工程とを含むこともまた好ましい。

このような方法とすることにより、反転マスター型を型としてマスターゴム型を直接作製することができるため、高品質の成形パターン面を有する樹脂製品成形用型を作製することができる。また、上記（１４）の場合とは異なり、反転ゴム型を作製しなくてすむため、工程期間を短縮することができ、樹脂製品成形用型の作製費用をより安価にすることができる。

第３の液状ゴムは、固化処理を行うことにより液状の状態から固化する性質を有する。液状ゴムとしては、多硫化ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等の固化する液状ゴムを用いることが好ましい。

反転マスター型は、樹脂製品の形状を反転させた形状の反転成形パターン面を有し、樹脂製品成形用型を作製するときの基本となる型である。反転マスター型は、金属、木材、合成樹脂、石膏等の硬い材料を切削加工する等により作製される。

（１６）本発明の樹脂製品は、本発明の樹脂製品成形用型の製造方法により製造された樹脂製品成形用型を用いて製造された樹脂製品である。

このため、本発明の樹脂製品は、上記のような優れた製造方法により製造された樹脂製品成形用型を用いて製造された樹脂製品であるため、製造過程で出る廃棄物の排出量が少なく製造コストの安い樹脂製品となる。樹脂製品はゴム製品であることがさらに好ましい。

（１７）本発明の軟式野球ボールは、本発明の樹脂製品成形用型の製造方法により製造された樹脂製品成形用型を用いて製造された軟式野球ボールである。

このため、本発明の軟式野球ボールは、上記のような優れた製造方法により製造された樹脂製品成形用型を用いて製造された軟式野球ボールであるため、製造過程で出る廃棄物の排出量が少なく製造コストの安い軟式野球ボールとなる。

以下、本発明の樹脂製品成形用型の製造方法及び樹脂製品について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態の一例として、軟式野球ボールを製造するときに用いる樹脂製品成形用型の製造方法について説明する。

図１は、本発明により作製する樹脂製品成形用型８０と軟式野球ボール８２とを模式的に示す図である。軟式野球ボール８２は、図１に示すように、その表面に硬式野球ボールの縫い目に相当する模様や多数のディンプル等の凹凸パターンを有する。樹脂製品成形用型８０は、半球形の凹部を有し、この凹部の面には、軟式野球ボールの凹凸パターンを反転させた反転成形パターン面Ｐ４が形成されている。二つの樹脂製品成形用型８０を突き合わせ、内部の閉じた空間にゴムを入れて製造する合わせ型として用いることにより軟式野球ボール８２を製造する。

図２は、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法を説明するためのフローチャートである。実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、図２に示すように、マスター型作製工程（Ｓ１００）と、反転ゴム型作製工程（Ｓ２００）と、マスターゴム型作製工程（Ｓ３００）と、樹脂製品成形用型作製工程（Ｓ４００）とを含む。なお、本発明の第１工程は、マスター型作製工程（Ｓ１００）と、反転ゴム型作製工程（Ｓ２００）と、マスターゴム型作製工程（Ｓ３００）とを含み、本発明の第２工程は、樹脂製品成形用型作製工程（Ｓ４００）を含む。以下、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法を工程毎に説明する。

１．マスター型作製工程（Ｓ１００）
図３は、マスター型作製工程Ｓ１００を模式的に示す図である。マスター型１０は樹脂製品成形用型を作製するための基本となる型である。図３に示すように、金属、木材、合成樹脂、石膏等の剛性体のブロックを多軸のＮＣ加工機１５を用いた切削加工等により作製する。マスター型１０には、軟式野球ボールの半球部分が形成され、その表面には軟式野球ボールの縫い目模様やディンプル等の凹凸の基礎成形パターン面Ｐ１が形成されている。

２．反転ゴム型作製工程（Ｓ２００）
図４は、反転ゴム型作製工程Ｓ２００を模式的に示す図である。図４（ａ）〜図４（ｄ）はその工程図である。

反転ゴム型作製工程においては、まず、図４（ａ）に示すようにマスター型１０に型枠２０を取り付け、図４（ｂ）に示すように型枠２０の中に第１の液状ゴム２２を注入して固化処理を行う。その後、図４（ｃ）に示すように型枠２０を外し、図４（ｄ）に示すようにマスター型１０から反転ゴム型２４を離型する。反転ゴム型２４は弾性を有するため、アンダーカット部分になり得る凹凸パターンを有する場合であっても、マスター型１０から反転ゴム型２４を容易に離型することができる。

これにより、マスター型１０の基礎成形パターン面Ｐ１を反転させた反転成形パターン面Ｐ２が形成された反転ゴム型２４を作製することができる。第１の液状ゴムとしては、多硫化ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等の固化する液状ゴムを用いることが好ましい。

３．マスターゴム型作製工程（Ｓ３００）
図５は、マスターゴム型作製工程Ｓ３００を模式的に示す図である。図５（ａ）〜図５（ｄ）はその工程図である。

マスターゴム型作製工程Ｓ３００においては、まず、図５（ａ）に示すように反転ゴム型２４に型枠３０を取り付け、図５（ｂ）に示すように型枠３０に第２の液状ゴム３２を注入して固化処理を行う。その後、図５（ｃ）に示すように型枠３０を取り外し、図５（ｄ）に示すように反転ゴム型２４からマスターゴム型３４を離型する。反転ゴム型２４及びマスターゴム型３４はそれぞれ弾性を有するため、アンダーカット部分になり得る凹凸パターンを有する場合であっても、反転ゴム型２４からマスターゴム型３４を容易に離型することができる。

これにより、マスター型１０の基礎成形パターン面Ｐ１と同様の成形パターン面Ｐ３が形成されたマスターゴム型３４が作製される。第２の液状ゴム３２としては、多硫化ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等の固化する液状ゴムを好ましく用いることができる。反転ゴム型２４からマスターゴム型３４を型取りするときの条件や、離型性を考慮すると、第１の液状ゴム２２と第２の液状ゴム３２とは異なる組成であることがより好ましい。第２の液状ゴム３２として、第１の液状ゴム２２よりも硬いゴムを選択すると、離型性がさらに向上する。

４．樹脂製品成形用型作製工程（Ｓ４００）
図６は、樹脂製品成形用型作製工程Ｓ４００を模式的に示す図である。図６（ａ）〜図６（ｄ）はその工程図である。

樹脂製品成形用型作製工程においては、まず、マスターゴム型３４に離型剤を塗布し（図示せず。）、図６（ａ）に示すように押圧用基型４０に無機粉末を含有する硬化性の流動体４２を注入し、図６（ｂ）に示すように流動体４２を押圧用基型４０とマスターゴム型３４とで挟む。その後、図６（ｃ）に示すように押圧用基型４０とマスターゴム型３４とで流動体４２を押圧し、流動体４２を硬化させる。次に、図６（ｄ）に示すようにマスターゴム型３４から硬化した流動体４４を離型する。

これにより、硬化した流動体４４には反転成形パターン面Ｐ４が形成される。硬化した流動体４４をマスターゴム型３４から離型するとき、アンダーカット部分になり得る部分はマスターゴム型３４が一時的に変形するので、凹凸パターンを損傷することなくマスターゴム型３４から硬化した流動体４４を容易に離型することができる。

硬化した流動体４４を押圧用基型４２から取り外し、この硬化した流動体そのものを樹脂製品成形用型として用いることができる。あるいは、硬化した流動体４４と押圧用基型４０とが一体となったものを樹脂製品成形用型８０として用いることができる。

樹脂製品成形用型作製工程Ｓ４００において、マスターゴム型３４の成形パターン面Ｐ３を上方へ向けて行うと、流動体４２の中に潜在する空気は、上方すなわち成形パターン面から離れる方向へ向かって移動するため、より正確な反転成形パターン面Ｐ４を形成することができる。さらに、空気抜きの通路４６を利用して流動体４２の周囲を陰圧にしたり、マスターゴム型３４を振動させることにより流動体４２に振動を与えたりすることにより、流動体４２の中に潜在する空気を空気抜きの通路４６を通じて排出することができる。

マスターゴム型３４は、１回の樹脂製品成形用型の作製で破壊されることはなく再利用可能である。このため、１つのマスターゴム型を用いて複数個の樹脂製品成形用型を作製することができる。これにより、従来の石膏型を用いる方法と比べて樹脂製品成形用型を製造する過程で出てくる廃棄物の排出量を少なくすることができる。

実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、無機粉末を含有する硬化性の流動体４２として、ＤＥＶＣＯＮ Ｆ−２（アイ・ティー・ダブリュー・インダストリー株式会社製。ＤＥＶＣＯＮは、アイ・ティー・ダブリュー・インダストリー株式会社の登録商標。）を用いた。ＤＥＶＣＯＮ Ｆ−２の主剤と硬化剤とを計量し、混ぜ合わせて十分に攪拌する。ＤＥＶＣＯＮ Ｆ−２は、室温での放置で硬化させることが可能である。ＤＥＶＣＯＮ Ｆ−２を予め３０〜４０℃に加温しておき、マスターゴム型３４と押圧用基型４０とでＤＥＶＣＯＮ Ｆ−２を押圧するときに６０〜７０℃で加温することにより、より短時間で硬化させることが可能である。

なお、第２工程の前に、予め流動体４２を脱泡しておくことが好ましい。これは、流動体４２の中に潜在する空気を流動体４２から排出しておくことで、硬化した流動体４４の反転成形パターン面Ｐ４に気泡が形成されるのを抑制して、より正確な反転成形パターン面Ｐ４を形成することができる。脱泡の方法としては、流動体４２の周囲を陰圧にする、流動体４２に振動を与える、流動体４２を攪拌する等の方法を用いることができる。

実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法により製造された樹脂製品成形用型８０を用いて製造された軟式野球ボール８２は、製造過程で出る廃棄物の排出量が少なく製造コストの安い軟式野球ボールとなる。

〔変形例〕
実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、無機粉末を含有する硬化性の流動体４２として、ＤＥＶＣＯＮ ＨＲ−３０３、又は、ＤＥＶＣＯＮ ＨＲ−Ｓ−３０００を用いることができる。このように、樹脂製品成形用型を作製するときの作製条件や成形性に応じて、あるいは、樹脂製品を製造する際に求められる機械的特性、熱的特性、離型性等に応じて、適宜選択することができる。

〔実施形態２〕
図７は、実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法を説明するために模式的に示す図である。図７（ａ）〜図７（ｄ）はその工程図である。

実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法とよく似た製造方法であるが、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法とは第２工程の内容が異なっている。すなわち、実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、図７に示すように、以下のようにして第２工程を実施する。

まず、図７（ａ）に示すようにマスターゴム型３４に型枠５０を取り付け、次に、図７（ｂ）に示すように型枠５０の注入口５８に無機粉末を含有する硬化性の流動体５２を流し込む。その後、流動体５２を硬化させた後、図７（ｃ）に示すように型枠５０を取り外し、図７（ｄ）に示すように硬化した流動体５４をマスターゴム型３４から離型する。

これにより、硬化した流動体５４には反転成形パターン面Ｐ４が形成される。硬化した流動体５４をマスターゴム型３４から離型するとき、アンダーカット部分になり得る部分は弾性を有するマスターゴム型３４が一時的に変形するので、凹凸パターンを損傷することなくマスターゴム型３４から硬化した流動体５４を容易に離型することができる。

このように、実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法とは第２工程の内容が異なっているが、無機粉末を含有する硬化性の流動体を用いてマスターゴム型を型として樹脂製品成形用型を作製することとしているため、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法の場合と同様に、凹凸パターンを有する樹脂製品を製造するために用いられる樹脂製品成形用型を容易に作製できるとともに、樹脂製品成形用型を製造する過程で出てくる廃棄物の排出量を少なくすることができるという効果を有する。

実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、特に、流動体５２の粘度が比較的低い場合に好適に用いることができる。流動体５２の粘度が比較的低い場合は、マスターゴム型３４が流動体５２からの圧迫が少なく変形しにくいので、マスターゴム型３４の成形パターン面をより正確に反転させた反転成形パターン面Ｐ４を硬化した流動体５４に形成することができる。

型枠５０は、無機粉末を含有する硬化性の流動体５２をマスターゴム型３４の成形パターン面に流し込むための注入口５８、及び、流動体５２に潜在的に混入した空気を排出したり、マスターゴム型３４の成形パターン面Ｐ３に流動体５２が十分に行き渡るようにするための空気抜きの通路５６を有する。

実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法において、マスターゴム型３４の成形パターン面Ｐ３を上方へ向けて行うと、流動体５２の中に潜在する空気は、上方すなわち成形パターン面Ｐ３から離れる方向へ向かって移動するため、より正確な反転成形パターン面Ｐ４を形成することができる。さらに、空気抜きの通路５６を利用して流動体５２の周囲を陰圧にしたり、マスターゴム型３４を振動させることにより流動体５２に振動を与えたりすることにより、流動体５２の中に潜在する空気を空気抜きの通路５６を通じて排出することができる。

実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、第２の工程前に、予め流動体５２を脱泡しておくことが好ましい。

実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、流動体５２として、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、熱硬化型ビニル・エステル樹脂）、樹脂の硬化剤（例えば、メチルエチルケトン・パーオキザイド・ジメチルフタレート）、樹脂の効果促進剤（例えば、不飽和ポリエステル樹脂）、無機粉末（例えば、酸化アルミニウム及びカルボニール鉄）を含有する流動体を用いることができる。

〔実施形態３〕
図８は、実施形態３に係る樹脂製品成形用型の製造方法における第２工程を説明するために模式的に示す図である。図８（ａ）〜（ｄ）はその工程図である。

実施形態３に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法とよく似た製造方法であるが、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法とは第２工程の内容が異なっている。すなわち、実施形態３に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、図８に示すように、以下のようにして第２工程を実施する。

まず、図８（ａ）に示すようにマスターゴム型３４に基型６０を取り付け、次に図８（ｂ）に示すように基型６０の注入口６８に無機粉末を含有する硬化性の流動体６２を流し込む。その後、図８（ｃ）に示すように流動体６２を硬化させた後、図８（ｄ）に示すようにマスターゴム型３４から硬化した流動体６４を離型する。

これにより、硬化した流動体５４には反転成形パターン面Ｐ４が形成される。マスターゴム型３４から硬化した流動体５４を離型するとき、アンダーカット部分になり得る部分は弾性を有するマスターゴム型３４が一時的に変形するので、凹凸パターンを損傷することなくマスターゴム型３４から硬化した流動体５４を容易に離型することができる。

このように、実施形態３に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法とは、第２工程の内容が異なっているが、無機粉末を含有する硬化性の流動体を用いてマスターゴム型を型として樹脂製品成形用型を作製することとしているため、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法の場合と同様に、凹凸パターンを有する樹脂製品を製造するために用いられる樹脂製品成形用型を容易に作製できるとともに、樹脂製品成形用型を製造する過程で出てくる廃棄物の排出量を少なくすることができるという効果を有する。

実施形態３に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、特に、流動体６２の粘度が比較的低い場合に好適に用いることができる。流動体６２の粘度が比較的低い場合は、マスターゴム型３４が流動体６２からの圧迫が少なく変形しにくいので、マスターゴム型３４の成形パターン面をより正確に反転させた反転成形パターン面Ｐ４を硬化した流動体６４に形成することができる。

マスターゴム型３４と基型６０とは、マスターゴム型に基型６０を取り付けたとき、マスターゴム型３４と基型６０との間には空隙が形成される形状を有する。基型６０は、無機粉末を含有する硬化性の流動体６２を空隙に流し込むための注入口６８と、流動体６２に潜在的に混入した空気を排出したり、マスターゴム型３４の成形パターン面Ｐ３に流動体６２が十分に行き渡るようにしたりするための空気抜きの通路６６とを有する。

実施形態３に係る樹脂製品成形用型の製造方法において、マスターゴム型３４の成形パターン面Ｐ３を上方へ向けて行う。流動体６２の中に潜在する空気は、上方すなわち成形パターン面Ｐ３から離れる方向へ向かって移動するため、より正確な反転成形パターン面Ｐ４を形成することができる。さらに、空気抜きの通路６６を利用して流動体６２の周囲を陰圧にしたり、マスターゴム型３４を振動させることにより流動体６２に振動を与えると、流動体６２の中に潜在する空気を空気抜きの通路６６を通じて排出することができる。

実施形態３に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、第２の工程前に、予め流動体６２を脱泡しておくことが好ましい。

実施形態３に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、流動体６２として、実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法の場合と同様に、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、熱硬化型ビニル・エステル樹脂）、樹脂の硬化剤（例えば、メチルエチルケトン・パーオキザイド・ジメチルフタレート）、樹脂の効果促進剤（例えば、不飽和ポリエステル樹脂）、無機粉末（例えば、酸化アルミニウム及びカルボニール鉄）を含有する流動体を用いることができる。

〔実施形態４〕
図９は、実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法を説明するためのフローチャートである。実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、図９に示すように、反転マスター型作製工程（Ｓ１１００）と、マスターゴム型作製工程（Ｓ１２００）と、樹脂製品成形用型作製工程（Ｓ１３００）とを含む。なお、実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、本発明の第１工程は、反転マスター型作製工程（Ｓ１１００）と、マスターゴム型作製工程（Ｓ１２００）とを含み、本発明の第２工程は樹脂製品成形用型作製工程（Ｓ１３００）を含む。

図１０は、実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法における第１工程を説明するために模式的に示す図である。図１０（ａ）はマスター型作製工程Ｓ１１００を模式的に示す図であり、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）はマスターゴム型作製工程Ｓ１２００を模式的に示す図である。

実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法によく似た製造方法であるが、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法とは第１工程の内容が異なっている。すなわち、実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、図１０に示すように、以下のようにして第１工程（反転マスター型作製工程（Ｓ１１００）及びマスターゴム型作製工程（Ｓ１２００））を実施する。

１．反転マスター型作製工程（Ｓ１１００）
反転マスター型７０は、樹脂製品の形状を反転させた形状の反転成形パターン面Ｐ２を有し、樹脂製品成形用型を作製するときの基本となる型である。反転マスター型７０は、図１０（ａ）に示すように、金属、木材、合成樹脂、石膏等の剛性体のブロックを多軸のＮＣ加工機１５を用いた切削加工等により作製する。反転マスター型７０の作製工程は、図１のフローチャートの反転ゴム型作製工程Ｓ２００に相当するものである。

２．マスターゴム型作製工程（Ｓ１２００）
マスターゴム型作製工程（Ｓ１２００）においては、図１０（ｂ）に示すように、反転マスター型７０に型枠７６を取り付け、第３の液状ゴム７２を流し込んで固化処理を行う。その後、図１０（ｃ）に示すように、固化した第３の液状ゴム７４を反転マスター型７０から離型する。固化した第３の液状ゴム７２は弾性を有するため、アンダーカット部分になり得る凹凸パターンを有する場合であっても反転マスター型７０から容易に離型することができる。これにより、成形パターン面Ｐ３が形成されたマスターゴム型７４が作製される。

このように、実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法は、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法とは、第１工程の内容が異なっているが、無機粉末を含有する硬化性の流動体を用いてマスターゴム型を型として樹脂製品成形用型を作製することとしているため、実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法の場合と同様に、凹凸パターンを有する樹脂製品を製造するために用いられる樹脂製品成形用型を容易に作製できるとともに、樹脂製品成形用型を製造する過程で出てくる廃棄物の排出量を少なくすることができるという効果を有する。

また、実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法によれば、反転マスター型７０を型として反転マスター型７０からマスターゴム型７４を直接作製するようにしているため、高品質の成形パターン面Ｐ４を有する樹脂製品成形用型を作製することができるという効果もある。また、反転ゴム型を作製しなくてすむため、さらに工程期間を短縮することができ、樹脂製品成形用型の製造コストをより安価にすることができる。

なお、実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法においては、反第３の液状ゴムとして、多硫化ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等の固化する液状ゴムを用いることが好ましい。

以上、本発明の樹脂製品成形用型の製造方法、樹脂製品及び軟式野球ボールを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）本発明においては、無機粉末として、金属材料からなる無機粉末やセラミックス材料からなる無機粉末を用いることができる。
金属材料からなる無機粉末としては、金属材料としては、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の金属材料からなる無機粉末を好ましく用いることができる。金属材料からなる無機粉末は、特に、熱伝導性が求められるときに好ましく用いることができる。
セラミックス材料からなる無機粉末としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化クロム等のセラミックス材料からなる無機粉末を好ましく用いることができる。セラミックス材料からなる無機粉末は、特に、耐摩耗性、耐熱性が求められるときに好ましく用いることができる。

（２）本発明においては、硬化性樹脂として、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂を用いることができる。
このうち、ポリイミド系樹脂は、特に、樹脂製品成形用型の耐熱性が求められるときに好ましく用いることができる。

（３）本発明においては、樹脂製品成形用型の機械的特性、熱的特性、離型性等に応じて、硬化性樹脂と無機粉末との混合比率を適宜選択することができる。

（４）上記各実施形態による樹脂製品成形用型の製造方法においては、軟式野球ボールを製造するための樹脂製品成形用型を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ゴルフボール、ソフトボール等の球技用ボールその他の樹脂製品を製造するための樹脂製品成形用型の製造方法にも適用できる。従って、本発明は、軟式野球ボールに限らず、ゴルフボール、ソフトボール等の球技用ボールその他の樹脂製品をも含むものである。

本発明により作製する樹脂製品成形用型と軟式野球ボールとを模式的に示す図。 実施形態１に係る樹脂製品成形用型の製造方法を説明するためのフローチャート。 マスター型作製工程（Ｓ１００）を模式的に示す図。 反転ゴム型作製工程（Ｓ２００）を模式的に示す図。 マスターゴム型作製工程（Ｓ３００）を模式的に示す図。 樹脂製品成形用型作製工程（Ｓ４００）を模式的に示す図。 実施形態２に係る樹脂製品成形用型の製造方法における第２工程を説明するために模式的に示す図。 実施形態３に係る樹脂製品成形用型の製造方法における第２工程を説明するために模式的に示す図。 実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法を説明するためのフローチャート。 実施形態４に係る樹脂製品成形用型の製造方法における第１工程を説明するために模式的に示す図。 従来の樹脂製品成形用型の製造方法について説明するために示す図。 石膏鋳型を用いた樹脂製品成形用型の製造方法を示す図。

符号の説明

１０…マスター型、２０，７６…型枠、２２…第１の液状ゴム、３２…第２の液状ゴム、７２…第３の液状ゴム、２４…反転ゴム型、３４、７４…マスターゴム型、Ｐ１…基礎成形パターン面、Ｐ２…反転基礎成形パターン面、Ｐ３…成形パターン面、Ｐ４…反転成形パターン面、４０…押圧用基型、４２，５２，６２…流動体、４４，５４，６４…硬化した流動体、４６，５６，６６…空気抜きの通路、５０…型枠、５８，６８…注入口、６０…基型、７０…反転マスター型、Ｓ１００…マスター型作製工程、Ｓ２００…反転ゴム型作製工程、Ｓ３００，Ｓ１２００…マスターゴム型作製工程、Ｓ４００，Ｓ１３００…樹脂製品成形用型作製工程、Ｓ１１００…反転マスター型作製工程

Claims (17)

1. 樹脂製品を製造するための樹脂製品成形用型の製造方法において、
   前記樹脂製品を模写した成形パターン面を有するゴム製のマスターゴム型を作製する第１工程と、
   無機粉末を含有する硬化性の流動体を用いて前記マスターゴム型を型として前記成形パターン面を反転させた反転成形パターン面を有する樹脂製品成形用型を作製する第２工程とを含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
2. 請求項１に記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
   前記第２工程は、押圧用基型を用いて前記流動体を前記マスターゴム型の前記成形パターン面に押圧する工程を含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
3. 請求項１に記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
   前記第２工程は、前記マスターゴム型に型枠を取り付け、前記型枠に前記流動体を流し込む工程を含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
4. 請求項１に記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
   前記第２工程は、前記マスターゴム型に前記樹脂製品成形用型を作製するための基型を取り付け、前記マスターゴム型と前記基型との間に形成される空隙に前記流動体を流し込む工程を含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
   前記流動体を脱泡する脱泡工程を含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
6. 請求項５に記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
   前記脱泡工程は、前記流動体の周囲を陰圧にする工程を含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
7. 請求項５又は６に記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
   前記脱泡工程は、前記流動体に振動を与える工程を含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
8. 請求項５〜７のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
   前記脱泡工程は、前記流動体を攪拌する工程を含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
   前記第２工程は、前記マスターゴム型の前記成形パターン面を上方に向けて行うことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
    前記無機粉末は、金属材料からなることを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
11. 請求項１〜９のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
    前記無機粉末は、セラミックス材料からなることを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
    前記流動体は、硬化性樹脂を含有することを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
13. 請求項１２に記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
    前記硬化性樹脂は、硬化剤を混合することにより硬化する速硬化性樹脂であることを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
    前記第１工程は、前記マスターゴム型の基礎となる基礎成形パターン面を有するマスター型を作製する工程と、
    第１の液状ゴムを用いて前記マスター型を型として前記基礎成形パターン面を反転させた反転基礎成形パターン面を有する反転ゴム型を作製する工程と、
    第２の液状ゴムを用いて前記反転ゴム型を型として前記成形パターン面を有する前記マスターゴム型を作製する工程とを含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
15. 請求項１〜１３のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法において、
    前記第１工程は、前記樹脂製品の形状を反転させたパターン面を有する反転マスター型を作製する工程と、
    第３の液状ゴムを用いて前記反転マスター型を型として前記成形パターン面を有する前記マスターゴム型を作製する工程とを含むことを特徴とする樹脂製品成形用型の製造方法。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法により製造された樹脂製品成形用型を用いて製造されたことを特徴とする樹脂製品。
17. 請求項１〜１５のいずれかに記載の樹脂製品成形用型の製造方法により製造された樹脂製品成形用型を用いて製造されたことを特徴とする軟式野球ボール。

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