JP2972105B2

JP2972105B2 - 熱可塑性樹脂の射出成形方法

Info

Publication number: JP2972105B2
Application number: JP6339458A
Authority: JP
Inventors: 弘直藤木; 重揮首藤; 隆文坂本
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1999-11-08
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: JPH08183055A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂を用いて
試作品を作製する場合、或いは少量の成形品を作製する
場合に好適な熱可塑性樹脂の射出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＡＤデータに基づくレーザーの
パターン照射で光硬化性樹脂を硬化させて立体形状を作
製する、所謂光造形システムにより射出成形用型を作製
する方法が知られている（特開平５−１３１５０４号公
報等）。そして、この方法における光硬化性樹脂として
は、エポキシアクリル系光硬化性樹脂、ウレタンアクリ
ル系光硬化性樹脂、アクリル系光硬化性樹脂が用いられ
ていた。しかし、これらの樹脂を用いて作製した成形用
型では、熱可塑性樹脂成形品との離型性が悪く、さらに
は、成形品の表面精度がでにくく、表面光沢が悪いとい
う欠点がある。

【０００３】従来、シリコーンゴム製の型を射出成形金
型の入れ子として使用することが開示されている（特開
昭５２−５８６３号公報）。しかし、この射出成形方法
では、得るべき製品のマスターモデルを予め作製し、そ
のマスターモデルに硬化性シリコーン組成物を注形して
射出成形用型を作製するため、非常に作業時間がかかる
という欠点がある。また、射出成形用型を構成するシリ
コーンゴムの硬度が高い場合には、マスターモデルの転
写性が悪かったり、アンダーカット成形品を射出成形す
る場合には、成形不良が生じるという欠点があり、さら
には、射出圧力が高過ぎると射出成形用型が破損すると
いう欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱可
塑性樹脂の射出成形において、作業が簡便であるシリコ
ーンゴム成形型を作製し、成形品と成形型の離型性に優
れ、成形品の表面精度、表面光沢が著しく良い成形品を
作成できる射出成形方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、(a) 光造形法
により、３次元ＣＡＤで設計した射出成形用型の形状及
び大きさのＣＡＤデータに基づき、光を液状光硬化性シ
リコーンゴム組成物にパターン照射し、ＪＩＳＫ６
３０１に規定する硬度（試験機：Ａ型）が３５〜７０の
シリコーンゴムからなる前記射出成形用型を形成する工
程、及び(b) 形成した射出成形用型を入れ子として、剛
性を有する母型に配置し、熱可塑性樹脂を該射出成形用
型のキャビテイ内に、射出圧力３００ｋｇ／ｃｍ²以下
で射出する工程を含む熱可塑性樹脂の射出成形方法であ
る。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。シリコーンゴムからなる射出成形用型を得る工程（光造形法及びシステム）本発明に用いる射出成形用型
は、光造形法を用い、３次元ＣＡＤで設計した射出成形
用型の形状及び大きさのＣＡＤデータに基づき、光を液
状光硬化性シリコーンゴム組成物にパターン照射して作
製される。

【０００７】本発明に用いる光造形法には、例えば、図
１に示すように、光源１、光シャッター２、ミラー３、
レンズ４等の光学系；ＣＡＤデータ５、演算処理装置６
等の制御系；液状光硬化性樹脂７、光硬化性樹脂容器
８、基板９、基板支持部１０、三次元ＮＣテーブル１１
等の樹脂槽系を含む機構などからなる、光造形システム
を用いることができる。

【０００８】このような光造形システムは、(i) 主に前
記ＣＡＤデータ５、演算処理装置６等の制御系におい
て、射出成形用型の形状及び大きさに関する３次元ＣＡ
Ｄデータを、該射出成形用型を複数の平行断面で分割し
た複数スライスのデータに変換する工程、(ii)前記複数
スライスのうち、一端のスライスのデータに基づいて、
例えば、基板９上に展開した液状光硬化性樹脂７層に、
光源１からの光を光シャッター２、ミラー３、及びレン
ズ４を介し選択的に照射し、該基板９上に、該一端のス
ライスの形状に対応する形状で該組成物の硬化物層を形
成する工程、(iii) 前記硬化物層上に、新たに液状光硬
化性樹脂７層を展開した後、前記スライスに隣接するス
ライスのデータに基づいて、該組成物層上に前記と同様
にして光を選択的に照射し、該硬化物層上に、該隣接す
るスライスの形状に対応する形状で該組成物の硬化物層
を形成する工程、及び(iv)前記(iii) の工程を、最後の
スライスまで繰り返して硬化物層を順に積層し、前記基
板９上に硬化樹脂からなる前記射出成形用型を形成する
工程を実行することができる。

【０００９】また、前記光造形システムにおいて、基板
９上に液状光硬化性樹脂７層を展開し、或いは前記硬化
物層上に、液状光硬化性樹脂７層を展開するには、例え
ば、演算処理装置６からの信号Ａにより、三次元ＮＣテ
ーブル１１で光硬化性樹脂容器８を押上げ、基板９を相
対的に光硬化性樹脂容器８の底方向に移行させる方法、
或いは演算処理装置６からの信号Ｂにより、液状光硬化
性樹脂注入用電磁弁（図示しない）を開き、光硬化性樹
脂容器８内の液状光硬化性樹脂７の液面を上げる方法等
を採用することができる。

【００１０】また、前記スライスのデータに基づいて、
光を液状光硬化性樹脂７層に選択的に照射するには、例
えば、演算処理装置６からの信号Ｃにより、光シャッタ
ー２を開閉し、信号Ｄにより、ミラー３の角度を変位さ
せる駆動装置（図示しない）でミラー角度を変える方法
を採用することができる。

【００１１】前記光としては、後述する液状光硬化性シ
リコーンゴム組成物を硬化させることができる広義の光
であればよく、例えば、電子線、Ｘ線、紫外線又は波長
が２８０〜６５０ｎｍの光等が挙げられる。また、この
ような光を照射する光源としては、例えば、Ｈｅ−Ｃｄ
レーザー、アルゴンイオンレーザー、窒素イオンレーザ
ー、多重周波数のＮｄ−ＹＡＧレーザー等が挙げられ
る。

【００１２】このような光造形システムの具体例として
は、例えば、ソリッドクリエーションシステム（Ｄ−Ｍ
ＥＣ社製）、ＳＯＵＰ（Ｃ−ＭＥＴ社製）、ＳＬＡ（日
本３Ｄシステムズ社製）、ＳＯＬＩＦＯＲＭ（ＤｕＰ
ｏｎｔ社製）等が挙げられる。

【００１３】（液状光硬化性シリコーンゴム組成物）本
発明は、このような光造形システムを用いて液状光硬化
性シリコーンゴム組成物を硬化させ、ＪＩＳＫ６３
０１に規定する硬度（試験機：Ａ型）が３５〜７０のシ
リコーンゴムからなる前記射出成形用型を形成する。な
お、この硬度が低過ぎると、射出成形時に樹脂圧力で、
射出成形用型が著しい変形を引き起こし、精度の良い成
形品が得られない。また、硬度が高過ぎると、アンダー
カット成形品の成形性が悪化する。

【００１４】本発明に用いる液状光硬化性シリコーン組
成物としては、光硬化後に、前記硬度範囲になるもので
あれば特に制限はなく、例えば、以下の組成物〜等
を挙げることができる。 (A)１分子中に少なくとも２個の水酸基を有するオル
ガノポリシロキサン１００重量部； (B) 一般式

【００１５】

【化１】

【００１６】（式中、Ｒは、独立に、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチ
ル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基な
どのアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル
基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基な
どのアリール基；シクロペンチル基、シクロヘプチル
基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基；ベンジ
ル基、フェニルエチル基、メチルベンジル基などのアラ
ルキル基、又はこれらの基の炭素原子に結合した水素原
子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基、アルコキ
シ基などで置換した、例えば、クロロメチル基、クロロ
プロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル
基、シアノエチル基、メトキシエチル基、エトキシエチ
ル基などの基であり、好適にはビニル基などの脂肪族不
飽和基を含有しない炭素数１〜１０、特に１〜８の非置
換又は置換１価飽和炭化水素基であり、ａは０又は１、
ｂは２又は３、ｃは０、１又は２でａ＋ｂ＋ｃ＝４であ
る）

【００１７】で表されるイソプロペニルオキシ基並びに
アルコキシ基などの加水分解性官能基を３個又は４個含
有するオルガノイソプロペニルオキシシランなどの有機
珪素化合物又はその部分加水分解縮合物０．５〜３０重
量部、好ましくは２〜１５重量部；

【００１８】(C) メルカプト基が B) 成分のプロペニル
オキシ基１個に対し０．１〜２０個、好ましくは０．５
〜５個となる量の、１分子中に少なくとも２個のメルカ
プト基を有するメルカプト基含有オルガノポリシロキサ
ン； (D) 硬化触媒０．０１〜１０重量部、好ましくは０．
１〜５重量部；及び (E) 増感剤０．０１〜１０重量部、好ましくは、０．
１〜５重量部からなる光硬化性シリコーン組成物。この組成物の(A) 成分は、例えば、一般式

【００１９】

【化２】

【００２０】（式中、Ｒ¹、及びＲ²はそれぞれ前記Ｒ
として例示したものと同様の非置換又は置換の１価炭化
水素基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基
などのアルキル基；ビニル基、アリル基、プロペニル
基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘニセニル基など
のアルケニル基；フェニル基、トリル基などのアリール
基；シクロヘキシル基などのシクロアルキル基；ベンジ
ル基などのアラルキル基、又はこれらの基の炭素原子に
結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シア
ノ基などで置換した基から選択される、好ましくは脂肪
族不飽和結合を含有しない炭素数１〜８の同種又は異種
の非置換又は置換の１価炭化水素基が挙げられ、ｎは５
以上の整数である）で表され、２５℃における粘度が、
２５〜５００，０００ｃＳｔの範囲、好ましくは１，０
００〜１００，０００ｃＳｔである。そして、このよう
な(A) 成分は、分子鎖両端末がジオルガノヒドロキシシ
リル基で封鎖され、基本的に主鎖部分がジオルガノシロ
キサン単位の繰り返しから成る、通常直鎖状のジオルガ
ノポリシロキサンであるのが一般的である。また、(A)
成分は、ジオルガノシロキサン単位からなる環状構造、
三官能シロキサン単位及び／又はＳｉＯ₂単位を含有す
る分岐状構造あるいは三次元網状の樹脂状（ワニス状）
のものでもよい。前記(A) 成分の具体例としては、例え
ば、

【００２１】

【化３】

【００２２】（但し、前記式中、ｇ，ｈ，ｉ，ｊ及びｋ
はそれぞれ前記粘度範囲を満足する正の整数であるが、
ｇは５〜４０００が好ましく、さらに好ましくは、１０
０〜１０００であり、ｈは５〜２０００が好ましく、さ
らに好ましくは、１００〜８００であり、ｉは３〜５０
０が好ましく、さらに好ましくは、１００〜２００であ
り、ｊは３〜５００が好ましく、さらに好ましくは、１
００〜２００であり、ｋは５〜１０００が好ましく、さ
らに好ましくは、１０〜５００である）等が挙げられ
る。前記(B) 成分の具体例としては、例えば、

【００２３】

【化４】

【００２４】等で示される加水分解性基含有オルガノシ
ラン化合物並びにこれらの部分加水分解縮合物（即ち、
分子中に該加水分解性基を３個以上残存して縮合された
オルガノシロキサン化合物）などを挙げることができ
る。

【００２５】前記(C) 成分は、光照射したときに前記
(B) 成分中のプロペニルオキシ基と架橋し、組成物を生
ゴム状の粘度までに上昇させるものであり、通常、分子
中にエチレン基、プロピレン基等のアルキレン基を介し
てケイ素原子に結合したメルカプト基を、分子中に少な
くとも２個、好ましくは３個以上含有する直鎖状、環状
又は分岐状のオルガノポリシロキサンである。このよう
なオルガノポリシロキサンは、該メルカプト基がアルキ
レン基を介して分子鎖末端のケイ素原子あるいは分子鎖
途中のケイ素原子のいずれに結合したものであってもよ
い。又、分子中のケイ素原子に結合した他の置換基とし
ては前記したＲ¹、Ｒ²と同様の非置換又は置換の一価
炭化水素基及びメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基
等のアルコキシ基等であればよいが、好適には、メチル
基、メトキシ基、フェニル基である。この(C) 成分のメ
ルカプト基含有オルガノポリシロキサンは２５℃におけ
る粘度が通常０．５〜１０００ｃＰ、好ましくは１〜１
００ｃＰ程度のものであり、例えば、次式

【００２６】

【化５】

【００２７】（式中、Ｌは３以上で前記粘度範囲を満足
する整数であり、ｍ、ｎ、ｐは０又は１以上の整数であ
り、ｑは２以上の整数であり、それぞれ前記粘度範囲を
満足する整数であるが、Ｌは３〜４０が好ましく、さら
に好ましくは３〜２０であり、ｍ＋ｎ＋ｐは０〜３００
が好ましく、さらに好ましくは２〜１００であり、ｍ＋
ｎ＋ｑは２〜３００が好ましく、さらに好ましくは２〜
１００である）で示されるもの等が挙げられ、これらは
単独で、或いは２種以上を組み合わせて使用してもよ
い。

【００２８】前記(D) 成分の硬化触媒は、湿分存在下で
前記(A) 成分と(B) 成分との縮合硬化反応を促進させる
ためのものであり、例えば、鉛−２−エチルオクテー
ト、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレー
ト、ブチル錫トリ−２−エチルヘキソエート等の４価の
錫のカルボン酸塩、鉄−２−エチルヘキソエート、コバ
ルト−２−エチルヘキソエート、マンガン−２−エチル
ヘキソエート、亜鉛−２−エチルヘキソエート、ナフテ
ン酸チタン、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ス
テアリン酸亜鉛などの鉛、錫、鉄、コバルト、マンガ
ン、亜鉛、チタンなどの金属の有機カルボン酸金属塩；
テトラブチルチタネート、テトラ−２−エチルヘキシル
チタネート、トリエタノールアミンチタネート、テトラ
（イソプロペニルオキシ）チタネートなどの有機チタン
酸エステル；オルガノシロキシチタン、−カルボニルチ
タンなどの有機チタン化合物；アルコキシアルミニウム
化合物、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−
（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミンなど
のアミノアルキル基置換アルコキシシラン、ヘキシルア
ミン、燐酸ドデシルアミンなどのアミン化合物及びその
塩；ベンジルトリエチルアンモニウムアセテートなどの
第４級アンモニウム塩、酢酸カリウム、酢酸ナトリウ
ム、蓚酸リチウムなどのアルカリ金属塩の低級脂肪酸、
ジメチルヒドロキシアミン、ジエチルヒドロキシアミン
などのジアルキルヒドロキシアミン；テトラメチルグア
ニジン、次式

【００２９】

【化６】

【００３０】（但し、前記Ｍｅはメチル基である、以下
同様。）等で示されるグアニジル化合物及びグアニジル
基含有シランもしくはシロキサンなどが挙げられ、中で
もグアニジン化合物、グアニジル基含有シラン及びシロ
キサン化合物は硬化反応を良好に進行させると共に、接
着性向上機能を合わせ持っているので好ましい。前記触
媒は単独で、或いは２種以上を組み合わせて使用しても
よい。

【００３１】前記(E) 成分の光増感剤は、前記(B) 成分
中のプロペニルオキシ基と(C) 成分中のメルカプト基と
の紫外線照射下における反応を促進させるためのもの
で、例えば、アセトフェノン、プロピオフェノン、ベン
ゾフェノン、キサントール、フルオレイン、ベンズアル
デヒド、アンスラキノン、トリフェニルアミン、カルバ
ゾール、３−メチルアセトフェノン、４−メチルアセト
フェノン、３−ペンチルアセトフェノン、４−メトキシ
アセトフェノン、３−ブロモアセトフェノン、４─アリ
ルアセトフェノン、ｐ−ジアセチルベンゼン、３−メト
キシベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、４─
クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフ
ェノン、４−クロロ−４’−ベンジルベンゾフェノン、
２，２−ジエトキシアセトフェノン、３−クロロキサン
トーン、３，９−ジクロロキサントーン、３−クロロ−
８−ノニルキサントーン、ベンゾイン、ベンゾインメチ
ルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ビス（４−ジ
メチルアミノフェノール）ケトン、ベンジルメトキシケ
タール、２−クロロチオキサントーン等が挙げられる。 (F)１分子中に少なくとも２個のビニル基を有するオ
ルガノシロキサン１００重量部；

【００３２】(C) メルカプト基が前記(F) 成分のビニル
基１個に対し０．１〜２０個、好ましくは、０．５〜５
個となる量の、１分子中に少なくとも２個のメルカプト
基を有するメルカプト基含有オルガノシロキサン；及び (E) 増感剤０．０１〜１０重量部、好ましくは、０．
１〜５重量部からなる光硬化性シリコーン組成物。前記(F) 成分のビニル基含有ポリシロキサンとしては、
例えば、一般式

【００３３】

【化７】

【００３４】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、及びＲ⁴はそ
れぞれ前記Ｒとして例示したものと同様の非置換又は置
換の１価炭化水素基であり、例えばメチル基、エチル
基、プロピル基などのアルキル基；ビニル基、アリル
基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘ
キセニル基などのアルケニル基；フェニル基、トリル基
などのアリール基；ベンジル基等のアラルキル基；シク
ロヘキシル基などのシクロアルキル基；又はこれらの基
の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲ
ン原子、シアノ基などで置換した基から選択される同種
又は異種の非置換又は置換の炭化水素基であり、ｄは
１、２又は３、ｅ、ｆは０、１又は２、ｄ＋ｅ＋ｆ＝３
であり、ｎは５以上の整数であり、Ｖｉはビニル基であ
る）で表される基を分子中に少なくとも２以上含むポリ
シロキサンであり、２５℃における粘度が、２５〜５０
０，０００ｃＳｔの範囲、好ましくは１，０００〜１０
０，０００ｃＳｔである。そして、このような(F) 成分
は、分子鎖両端末がビニルジオルガノシリル基で封鎖さ
れ、基本的に主鎖部分がジオルガノシロキサン単位の繰
り返しから成る、通常直鎖状のジオルガノポリシロキサ
ンであるのが一般的である。また、(F) 成分は、ジオル
ガノキサン単位からなる環状構造、三官能シロキサン単
位及び／又はＳｉＯ₂単位を含有する分岐状構造あるい
は三次元網状の樹脂状（ワニス状）のものでよい。前記
(F) 成分の具体例としては、例えば、

【００３５】

【化８】

【００３６】（但し、前記式中、ｔ，ｓ，ｕ及びｖはそ
れぞれ前記粘度範囲を満足する正の整数である。）等が
挙げられる。前記(C) 成分、及び(E) 成分は、前記の
組成物の(C) 成分、及び(E) 成分と同様のものを用いる
ことができる。 (A) １分子中に少なくとも２個の水酸基を有するオル
ガノポリシロキサン１００重量部； (G) 下記一般式

【００３７】

【化９】

【００３８】（式中、Ｒ³は水素原子又はメチル基であ
り、Ｒ⁴は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、
テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、メチルエチレン
基等のアルキレン基；フェニレン基等のアリーレン基、
あるいはこれらの基を組合せてなる基などであり、好ま
しくは、炭素数１〜１０、さらに好ましくは、炭素数２
〜６の２価の炭化水素基であり、Ｒ⁵及びＲ⁶はそれぞ
れ前記したＲとして例示したものと同様の、炭素数１〜
８の同種又は異種の非置換若しくは置換の１価炭化水素
基、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基など
のアルキル基；ビニル基、アリル基、プロペニル基、イ
ソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基などのアル
ケニル基；フェニル基、トリル基などのアリール基；シ
クロヘキシル基などのシクロアルキル基；ベンジル基な
どのアラルキル基；又はこれらの基の炭素原子に結合し
た水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基な
どで置換した基から選択される同種又は異種の非置換又
は置換の炭化水素基であり、ｄは０、１又は２の整数で
ある）で示されるアルコキシ基等の加水分解性官能基を
有する（メタ）アクリル官能性シラン０．１〜３０重量
部、好ましくは０．５〜１５重量部；

【００３９】(H) 下記一般式ＳｎＸ₂

【００４０】〔式中、Ｘはそれぞれ同種又は異種のハロ
ゲン原子（塩素、臭素、ヨウ素等）、基−ＯＲ⁷（但
し、Ｒ⁷は水素原子又は前記したＲと同様の非置換又は
置換の一価炭化水素基、好ましくは、メチル基、エチル
基、プロピル基などのアルキル基；ビニル基、アリル基
などのアルケニル基；フェニル基、トリル基などのアリ
ール基；シクロヘキシル基などのシクロアルキル基；又
はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は
全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換した基から選
択される同種又は異種の非置換又は置換の炭化水素基で
ある）、又は基−ＯＣＯＲ⁷（但し、Ｒ⁷は前記と同義
である）〕で示される二価の錫系化合物０．０１〜１０
重量部、好ましくは０．１〜５重量部； (I) 下記一般式（４）

【００４１】

【化１０】

【００４２】（式中、Ｒ⁹及びＲ¹⁰はそれぞれメチル基
又はエチル基であり、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、及びＲ¹³はそれぞれ
水素原子あるいは前記したＲで例示したものと同様の、
通常炭素数１〜１０の同種又は異種の非置換若しくは置
換の１価炭化水素基、好ましくは、メチル基、エチル
基、プロピル基などのアルキル基；ビニル基、アリル基
などのアルケニル基；フェニル基、トリル基などのアリ
ール基；シクロヘキシル基などのシクロアルキル基；又
はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は
全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換した基から選
択される同種又は異種の非置換又は置換の炭化水素基で
あり、ｅは０、１又は２の整数である）で示されるアル
コキシ−α−シリルエステル０．１〜３０重量部、好ま
しくは０．５〜１５重量部； (D) 硬化触媒０．０１〜１０重量部、好ましくは０．
１〜５重量部；及び (E) 増感剤０．０１〜１０重量部、好ましくは、０．
１〜１０重量部からなる光硬化性シリコーン組成物。

【００４３】この組成物の(A) 成分は、前記の組成物
の(A) 成分と同様のものを用いることができる。

【００４４】前記 (G)成分の具体例としては、例えば、

【００４５】

【化１１】等が挙げられる。

【００４６】前記(H) 成分の２価の錫化合物の具体例と
しては、例えば、ＳｎＣｌ₂ ，ＳｎＢｒ₂，Ｓｎ
Ｉ₂，Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ₃）₂，Ｓｎ（ＣＯ₂）₂，Ｓ
ｎ（ＯＣＯＣ₇Ｈ₁₅）₂，Ｓｎ（ＯＭｅ）₂，Ｓｎ（Ｏ
ＣＯＣ₁₅Ｈ₃₁）₂等が挙げられる。前記(I) 成分のアル
コキシ−α−シリルエステルの具体例としては、例え
ば、

【００４７】

【化１２】（但し、前記Ｍｅはメチル基であり、Ｅｔはエチル基で
あり、ⁿＢｕはｎ−ブチル基である）等が挙げられる。

【００４８】前記(D) 成分、及び(E) 成分としては、前
記の組成物の(D) 成分、及び(E)成分と同様のものを
用いることができる。

【００４９】本発明に用いる液状光硬化性シリコーンゴ
ム組成物には、該組成物を硬化して得られるシリコーン
ゴムに適度の機械的性質を与える目的で充填材を添加し
てもよい。充填材としては、例えば、煙霧質シリカ、焼
成シリカ、沈澱シリカ、煙霧質酸化チタン、カーボンブ
ラック、炭酸カルシウム、けい藻土、けい酸カルシウム
及びこれらをオルガノクロロシラン類、ポリオルガノシ
ロキサン、ヘキサメチルジシラザンなどで疎水化処理し
たもの等が挙げられる。充填材の配合量は、組成物のベ
ースポリマー、例えば、前記(A) 成分や、(F) 成分１０
０重量部に対し、３００重量部以下、例えば１０〜２０
０重量部程度が好ましい。また、本発明に用いる液状光
硬化性シリコーンゴム組成物には、該組成物を硬化して
得られるシリコーンゴムに熱伝導性を付与する目的で、
例えば、石英粉末、アルミナ、マグネシア、カーボンブ
ラック、グラファイト、金属粉等の熱伝導性向上材を添
加してもよい。前記金属粉としては、例えば、鉄、銅、
アルミ、銀、金、ニッケル等の繊維状物、フレーク状
物、又は粉状物が挙げられ、中でもアルミ粉が好まし
い。アルミ粉の粒径は、２００μｍ以下が好ましい。こ
の粒径が大き過ぎると型の表面精度が悪くなる場合があ
る。

【００５０】前記熱伝導性向上材を添加することによ
り、シリコーンゴムの強度、及び熱伝導性が向上するた
め、これから得られた射出成形用型を入れ子として用い
る場合、母型の厚みを薄肉化することができ、溶融熱可
塑性樹脂の徐冷効果があがり、射出成形用型自体の耐久
性を向上させることもできる。

【００５１】前記熱伝導性向上材の配合量は、液状光硬
化性シリコーンゴム組成物１００重量部に対して、２５
〜１０００重量部が好ましく、配合量が少な過ぎると、
強度や、熱伝導性の向上が不十分になり、多過ぎると該
組成物の粘性が上昇するため、成形用型を容易に作製す
ることができなくなる場合がある。

【００５２】本発明の成形方法に用いる射出成形用型
は、このような液状光硬化性シリコーンゴム組成物を用
いた前記光造形システムにより作製されるが、射出成形
用型を３次元ＣＡＤで設計するに際し、射出成形用型の
キャビテイ面と母型に当接する面との最小距離が、３０
ｍｍ程度以下の射出成形用型が好ましい。このような３
０ｍｍ程度以下の射出成形用型を用いて、熱可塑性樹脂
を射出成形することにより、射出成形用型の放熱性が向
上し、また成形圧による型の変形が生じることもなく、
精度の高い成形品を得ることができる。

【００５３】熱可塑性樹脂の射出成形本発明の成形方法では、例えば、図２に示すように、前
記のようにして得られた射出成形用型（１２、１３）を
入れ子として、剛性を有する母型（１４、１５）に配置
した後、このように配置した成形型を可動側取付け板１
６、固定側取付け板１７、及びロケートリング１８で固
定し、スプール９を介して、射出成形用型（１２、１
３）のキャビテイ１９内に、熱可塑性樹脂を射出圧力３
００Ｋｇ／ｃｍ²以下で射出する。

【００５４】剛性を有する母型（１４、１５）は、金属
製のものや、樹脂製のものでもよいが、好ましいのは、
熱伝導率が、３×１０^-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上
の金属製、熱硬化性樹脂製、又は光硬化性樹脂製の母型
である。この熱伝導率が小さ過ぎると、樹脂の冷却時間
が長くなるため成形サイクルに長時間を要し経済的に不
利となる場合がある。

【００５５】金属製の母型としては、例えば、機械構造
用炭素鋼、機械構造用合金鋼、合金工具鋼、ステンレス
鋼、アルミ合金等からなる母型が挙げられる。熱硬化性
樹脂の母型としては、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化
性樹脂に、アルミ等の金属粉を混合したものが好まし
い。

【００５６】光硬化樹脂製の母型は、前記光造形システ
ムにより容易に作製することができる。また、母型を熱
硬化性樹脂を用いて作製する場合には、エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂に、アルミ等の金属粉を混合したものが
好ましい。

【００５７】前記母型に用いる光硬化性樹脂組成物とし
ては、例えば、エポキシアクリレート、ウレタンアクリ
レート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアク
リレート等の光重合性オリゴマー；単官能アクリレー
ト、多官能アクリレート等の光重合性モノマー；ベンゾ
フェノン系、アセトフェノン系、チオキサントン系、パ
ーオキンド系の光重合開始剤；アミン系、キノン系の光
重合開始助剤などを配合したものを挙げることができ、
また、これらの光硬化性樹脂組成物には、その他添加剤
として熱重合禁止剤、可塑剤、非反応ポリマーを含んで
いてもよい。また、母型に熱伝導性を付与する目的で、
この光硬化性樹脂組成物に、前記熱伝導性向上材と同様
のものを添加することができる。

【００５８】本発明の成形方法においては、前記射出圧
力が、大き過ぎると射出成形用型が破損する場合があ
る。また、樹脂射出率は１００ｃｍ³／ｓｅｃ以下が好
ましい。なお、樹脂射出率が大き過ぎると、溶融樹脂の
射出成形用型に対する抵抗が大きくなり、樹脂注入が困
難になる場合がある。また、本発明の成形方法を、複雑
な樹脂成形品の製造に適用する場合には、キャビテイ１
９内を汎用の真空ポンプを用いて、減圧した後、溶融樹
脂をキャビテイ１９内に射出するのが好ましい。この場
合、型内の真空度（大気圧からの減圧度）を３００ｍｍ
Ｈｇ以上にするのが好ましい。なお、３００ｍｍＨｇよ
り小さい減圧度の場合には、型内の温度コントロールに
時間を費やし、作業効率が悪くなる場合がある。

【００５９】本発明の成形方法に用いる熱可塑性樹脂の
射出成形機は、公知のものでよく、例えば、油圧駆動式
や電気式のものが挙げられる。また、射出圧力が低圧か
ら高圧まで切替え可能な射出成形機は特に好ましい。

【００６０】本発明に適用できる熱可塑性樹脂は、射出
成形可能なものであれば特に制限はなく、例えば、ポリ
エチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ（アクリル
ニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ポリ
塩化ビニル樹脂等の汎用樹脂；ポリカーボネイト樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹
脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリイミド樹脂、
ポリアリレート樹脂等のスーパーエンジニアリングプラ
スチックス；液晶樹脂；熱可塑性エラストマーなどが挙
げられる。中でも好ましいのは、射出成形用型の膨張係
数及び熱時の強度、そして、シリコーンゴムに対する化
学的な影響を考慮すると、ポリエチレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂である。

【００６１】

【実施例】以下に、実施例と比較例を示し、本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限
されるものではない。なお、粘度は２５℃における測定
値を示す。

【００６２】実施例１両末端がヒドロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキ
サン（粘度：５０００ｃＰ）１００重量部、煙霧状シリ
カ１０重量部、メタクリルオキシプロピルトリメトキシ
シラン１．７重量部、錫ジオクトエート０．１重量部、
２−トリメトキシシリルプロピオン酸２−エチルヘキシ
ル３重量部、ジエトキシアセトフェノン２重量部、及び
ジブチル錫ジラウレート０．５重量部を配合した液状光
硬化性シリコーン組成物を調製した。

【００６３】この組成物を用い、図１に示す光造形シス
テムにより、図３に示すようなシリコーンゴムからなる
射出成形用型（１２、１３）を作製した。なお、光造形
システムの光は、レーザー光（紫外線）であり、スライ
ス層の厚は、５０μｍに設定して積層し、射出成形用型
（１２、１３）を作製した。

【００６４】得られた射出成形用型（１２、１３）を構
成するシリコーンゴムの硬度を、ＪＩＳＫ６３０１
に準拠して測定したところ（試験機：Ａ型）：４０であ
った。また、射出成形用型（１２、１３）のキャビテイ
部と該ゴム型を支える剛性を有する母型（１４、１５）
との間隔（図２においてＴ，Ｔ’で示す）は３０ｍｍで
あった。なお、図２に示すように射出成形用型（１２、
１３）を配置した母型（１４、１５）は、機械構造用炭
素鋼Ｓ４５Ｃ製であり、熱伝導率は、０．５ｃａｌ／ｃ
ｍ・ｓｅｃ・℃であった。

【００６５】次に、熱可塑性樹脂用射出成形機に、ＡＢ
Ｓ樹脂を投入し、２４０℃で可塑化した後、前記射出成
形用型（１２、１３）のキャビティー１９内に射出し
た。射出条件は、射出時間１０秒、冷却時間４０秒、射
出圧力３００ｋｇ／ｃｍ²、型締圧力３５ｔ、成形用型
温度６０℃であった。得られた成形品は、容易に成形型
から剥離し、光沢があり寸法精度の高いものであった。
また、同様に連続成形を行い成形品を作製したが、全て
の成形品において光沢があり、寸法精度も高いものであ
った。

【００６６】比較例１実施例１において、射出圧力を３００Ｋｇ／ｃｍ²か
ら、５００Ｋｇ／ｃｍ²に上げたほかは、実施例１と同
様にして溶融樹脂をキャビティー１９内に射出したが、
射出成形用型（１２、１３）が破損した。

【００６７】比較例２両末端がヒドロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキ
サン（粘度：５０００ｃＰ）１００重量部、煙霧状シリ
カ４０部、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン１．７重量部、錫ジオクトエート０．１重量部、２−
トリメトキシシリルプロピオン酸２−エチルヘキシル３
重量部、ジエトキシアセトフェノン２重量部、及びジブ
チル錫ジラウレート０．５重量部を配合した液状光硬化
性シリコーン組成物を調製した。

【００６８】次に、この組成物を用いたほかは、実施例
１と同様にして射出成形用型（１２、１３）を作製し
た。得られた射出成形用型（１２、１３）を構成するシ
リコーンゴムの硬度を実施例１と同様にして測定した結
果、７５であった。この射出成形用型（１２、１３）を
用いた他は実施例１と同様にしてＡＢＳ樹脂の成形品を
得たが、マスターモデルの転写性良好でないため、成形
品は、寸法精度の点で品質が劣り、良品を得る事ができ
なかった。

【００６９】実施例２両末端がトリビニルシリル基で封鎖されたポリジメチル
シロキサン（粘度：１５００ｃＰ）１００重量部、煙霧
状シリカ２０重量部、下記式

【００７０】

【化１３】（式中、ｎは、この化合物の２５℃における粘度が３５
ｃＰとなる整数である）で表されるメルカプト基含有オ
ルガノポリシロキサン５重量部、及び２，２−ジエトキ
シアセトフェノン１重量部を配合した液状光硬化性シリ
コーン組成物を調製した。次に、この組成物を用いたほ
かは、実施例１と同様にして射出成形用型（１２、１
３）を作製した。得られた射出成形用型（１２、１３）
を構成するシリコーンゴムの硬度を実施例１と同様にし
て測定した結果、６０であった。

【００７１】そして、下記光硬化性樹脂を用い、図１に
示す光造形システムにより、図２に示すようなシリコー
ンゴムからなる母型（１４、１５）を作製した。

【００７２】母型用光硬化性樹脂ビスフェノールＡビス（２−ヒドロキシプロピル）ジアクリリレート３０重量部トリメチロールプロパントリアクリレート２０重量部オクチルフェノールポリエーテルアルコール１重量部ＰＭＭＡポリマー粒子（ＤｕＰｏｎｔ製、ＲＣＰ１６７４）１０重量部窒化ホウ素粉末３０重量部２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン２重量部なお、光造形システムの光は、レーザー光（紫外線）で
あり、スライス層の厚は、５０μｍに設定して積層し、
母型（１４、１５）を作製した。この母型の熱伝導率
は、１×１０^-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃であった。次
に熱可塑性樹脂用射出成形機に、ＰＰ（ポリプロピレ
ン）樹脂を投入し、２４０℃で可塑化した後、該成形型
に射出した。射出条件は、射出時間１０秒、冷却時間４
０秒、樹脂溶融圧力２５０Ｋｇ／ｃｍ²、型締圧力１０
ｔｏｎ、成形型温度５０℃であった。得られた成形品
は、容易に成形型から剥離し、光沢があり寸法精度の高
いものであった。また、同様に連続成形を行い成形品を
作製したが、全ての成形品において光沢があり、寸法精
度も高いものであった。

【００７３】

【発明の効果】本発明によると、熱可塑性樹脂の射出成
形において、成形品と成形型の離型性に優れ、成形品の
表面精度、表面光沢が著しく良い成形品を作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる光造形システムを例示する概
念図である。

【図２】本発明に用いる射出成形用型、及び母型の配
置を例示する断面図である。

【図３】実施例に用いた射出成形用型を示す概念図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｋ 101:12 105:24 Ｂ２９Ｌ 31:28 (72)発明者坂本隆文群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料技術研究所内 (56)参考文献特開昭62−11614（ＪＰ，Ａ) 特開平１−184107（ＪＰ，Ａ) 特開平４−147812（ＪＰ，Ａ) 特開平５−131505（ＪＰ，Ａ) 特開平５−301255（ＪＰ，Ａ) 特開平５−318489（ＪＰ，Ａ) 特開平６−15409（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−15120（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/00 B29C 33/40 B29C 45/26 B29C 67/00 B29C 35/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】 (a) 光造形法により、３次元ＣＡＤで設
計した射出成形用型の形状及び大きさのＣＡＤデータに
基づき、光を液状光硬化性シリコーンゴム組成物にパタ
ーン照射し、ＪＩＳＫ６３０１に規定する硬度（試
験機：Ａ型）が３５〜７０のシリコーンゴムからなる前
記射出成形用型を形成する工程、及び(b) 形成した射出
成形用型を入れ子として、剛性を有する母型に配置し、
熱可塑性樹脂を該射出成形用型のキャビテイ内に、射出
圧力３００ｋｇ／ｃｍ²以下で射出する工程を含む熱可
塑性樹脂の射出成形方法。
【請求項２】前記(b) 工程に用いる射出成形用型のキ
ャビテイ面と母型に当接する面との最小距離が、３０ｍ
ｍ以下である請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項３】前記母型が、金属、熱硬化性樹脂、又は
光硬化性樹脂で形成され、該母型の熱伝導率が、３×１
０^-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上である請求項１又は
２に記載の射出成形方法。