JPH0586892B2

JPH0586892B2 -

Info

Publication number: JPH0586892B2
Application number: JP17182288A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Suzuki; Atsuo Ishikawa; Ikuo Kogure
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd; Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp; Eneos Corp
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1993-12-14
Also published as: JPH0222014A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、樹脂型のの製造法に関し、さらに詳
しくは、原型から１次反転型、２次反転型を経て
樹脂型を製造する方法において、各型間の離型性
が良好で、かつ、原型を忠実に再現し、表面性能
に優れた樹脂型を得る方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に合成樹脂やエラストマーの成形に用いる
型としては、木型、金型、樹脂型等があり、それ
ぞれの使用目的に応じて用いらている。

その中でも、樹脂型は、量産品製造の前段階の
試作品を作るために、高価な金型に代えて使用さ
れたり、あるいは多品種少量生産用の型等として
使用されている。樹脂型の原料としては、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル、シ
リコーン樹脂などが用いられている。

従来、樹脂型を製造する方法として、例えば、
各種合成樹脂や木、石こう、粘土、金属などで形
成した原型を用い、この原型を枠（箱）内に保持
し、その枠内にエポキシ樹脂などを注型して硬化
させる方法がある。しかし、この方法では、原型
が通常硬質材で形状が複雑か、抜け勾配が少ない
場合は、型製作後に原型を取り除くのが困難で、
しかも、原型の脱型に際し樹脂型の隅部や溝部を
損なうことが多く、原型自体も破損し易い。ま
た、樹脂型製作後に原型を脱型ささせるには、予
め原型に離型剤を塗布しておくことが必要である
が、離型剤が介在すると、原型を忠実に再現する
ことができず、樹脂型の表面性能が悪化する。

他の方法としては、特開昭50−117850号公報に
記載されているように、原型を枠に組込み、これ
に注型ゴムを流し込み、硬化したのちそのゴム型
（１次反転型）に可撓樹脂を注形して、可撓性樹
脂の新たな型（２次反転型）を作り、この型を枠
に組込んで、注形樹脂を流し込み、硬化したのち
２次反転型を取り出し、樹脂型とする方法があ
る。

このような原型から１次反転型、２次反転型を
経て樹脂型を製造する場合、通常、１次反転型お
よび２次反転型の原料としてシリコーンゴムを使
用している。シリコーンゴムは、離型性に優れて
おり、離型剤を塗布しなくても、原型および樹脂
型から容易に脱型することができる。

とこが、いずれもシリコーンゴム製である１次
反転型と２次反転型同士は、離型性が悪く相互の
脱型のために離型剤を塗布することが必要であ
る。離型剤の量が多いと得られる樹脂型の表面性
能が悪化し、原型を忠実に再現することができ
ず、しかも離型剤による樹脂型表面の汚損の問題
もある。一方、離型剤が少ないとシリコーンゴム
型同士の離型が困難である。また、シリコーンゴ
ムとして付加反応型を１次反転型として用いる
と、原型が粘土で形成されている場合、予め粘土
の表面をゲルコート樹脂で処理しておくことが必
要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、原型から１次反転型、２次反
転型を経て樹脂型を製造する方法において、離型
剤を用いることなく樹脂型を製造する方法を提供
することにある。

また、本発明の目的は、表面性能に優れた樹脂
型を得ることにある。

さらに、本発明の目的は、原型にゲルコート樹
脂処理などの加工を必要としない樹脂型の製造法
を提供することにある。

本発明者らは、従来技術の有する前記問題点を
解決するために鋭意研究した結果、１次反転型の
原料として注型用多硫化ゴムを用い、２次反転型
の原料として縮合反応型シリコーンゴムを用いる
ことにより、各型相互間の離型性が良好で、しか
も原型に加工が不要で、表面性能の良い樹脂型の
得られることを見出し、その知見に基づいて本発
明を完成するに至つた。

〔課題を解決するための手段〕

かくして、本発明によば、原型からゴム製１次
反転型を作り、次いで、該ゴム製１次反転型から
ゴム製２次反転型を作つたのち、さらに、該ゴム
製２次反転型から熱硬化性樹脂型を製造する方法
において、ゴム製１次反転型の原料として注型用
多硫化ゴムを、ゴム製２次反転型の原料として縮
合反応型シリコーンゴムを用いることを特徴とす
る樹脂型の製造法が提供される。

以下、本発明の構成要素について詳述する。

各型の原料（原型）本発明において用いる原型の原料としては、特
に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどのポリオレフイン系ポリマー、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、
ポリスチレン、アクリル樹脂、アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレン系樹脂（ABS樹脂）、ウ
レタン樹脂などの合成樹脂；木、石こう、粘土、
金属などが挙げられる。

（注型用多硫化ゴム）本発明では、１次反転型の原料として注型用多
硫化ゴムを使用する。

多硫化ゴムは、最も古い合成ゴムの１つであ
り、チオコール社により商品化されたポリサルフ
アイドである。一般にチオコールと呼ばれている
ものであつて、両末端ハロゲン含有有機化合物と
多硫化アルカリ金属との重縮合により作られる。
多硫化ゴムには、固形のものから液状のものまで
各種グレードのものがあるが、本発明では、注型
用多硫化ゴムとして、ジクロロエチルホルマール
系の液状多硫化ゴムが注型のし易さから好適に使
用される。

本発明で使用する注型用多硫化ゴムの粘度は、
注型可能な範囲であれば特に制約されないが、通
常、25℃における粘度が５万センチポイズ以下の
ものが使用される。

多硫化ゴムの硬化には、金属架橋、過酸化物加
硫が一般に用いられているが、注型用多硫化ゴム
の硬化には、硬化剤として二酸化鉛を用いる２液
型と酸化カルシウムを用いる１液型が代表的であ
る。注型用多硫化ゴムは、硬化剤と室温で容易に
反応し、固形ゴムとなる。

本発明で用いる注型用多硫化ゴムは、原型との
離型を容易にする目的で、可塑剤を併用する。可
塑剤としては、原型のポリスチレンやABS樹脂
などを溶解する傾向が少ないもの、例えば、脂肪
酸エステル系、塩素化パラフイン系、リン酸エス
テル系可塑剤が好適に用いられる。可塑剤の具体
例としては、ステアリン酸、パルミチン酸、オレ
イン酸などのエステル化物、ジオクチルフタレー
ト、ブチルベンジルフタレート、ジブチルジグリ
コールアジペート、大豆油、綿実油、ヒマシ油な
どの天然油脂、塩素化パラフイン、トリクレジル
フオスフエートなどが挙げられる。

可塑剤は、硬化時に表面に浸出して離型効果を
発揮する。可塑剤の配合量は、特に制限はない
が、多硫化ゴムに対し20重量％以上100重量％以
下とすれば、硬化時に可塑剤が表面に浸出して離
型効果を充分に発揮するので好ましい。このよう
な可塑剤を含有した注型用多硫化ゴムとして、市
販品を用いてもよい（例えば、日本工業(株)社製の
商品名JPM−20〜30N）。多硫化ゴムに可塑剤を
配合することにより、可塑剤が原型との間に均一
に浸出して離型効果を発揮するため、通常行なわ
てきたような原型に離型剤を塗布する操作が不要
となり、それにより一次反転型の精度の低下も防
ぐことができる。

本発明で使用する注型用多硫化ゴムには、その
他、カーボンブラツクなどの無機質充填剤や消泡
剤、硬化調整剤などの各種添加剤を配合してもよ
い。

（縮合反応型シリコーンゴム）本発明では、２次反転型の原料として縮合反応
型シリコーンゴムを使用する。

シリコーンゴムには、メチルビニルシリコーン
などの加熱加硫型シリコーンゴムと、室温加硫型
シリコーンゴム（RTVゴム）とがある。

注型により反転型を製造するには、硬化前はや
わらかなペースト状もしくは半流動体であるシリ
コーンRTVゴムが好適に使用される。

シリコーンRTVゴムには、空気中の水分によ
つて硬化する１液型と、硬化剤により硬化する２
液型とがあるが、一般に１液型は接着性を有し離
型性が悪いので、本発明では、異種材料に対して
優れた離型性を示す２液型が用いられる。

２液型のRTVゴムは、導入される官能基によ
り縮合反応型と付加反応型の２種類に大別され
る。縮合反応型は水酸基末端反応型ジオルガノポ
リシロキサンとアルコキシ基末端反応性ジオルガ
ノポリシロキサンをスズ化合物などの触媒で重合
するものであり、付加反応型は、ビニル基末端反
応性ジオルガノポリシロキサンと水素化ポリシロ
キサンとを白金化合物などの触媒で重合するもの
である。付加反応型RTVゴムは、１次反転型の
材料である注型用多硫化ゴムが触媒である白金化
合物の触媒毒となるため、本発明では縮合反応型
シリコーンゴムが用いられる。

縮合反応型シリコーンゴムは、市販のものを用
いることができ、その具体例としては、商品名
SE9520RTV（トーレ・シリコーン社製）、
KE17RTV（信越シリコーン社製）、TSE3562（東
芝シリコーン社製）などが例示され、触媒の具体
例としては、SE9520℃AC（トーレ・シリコーン
社製）、Cat−RT（信越シリコーン社製）、
TSE3562(B)（東芝シリコーン社製）などが例示
される。

（樹脂型）樹脂型の原料としては、従来汎用のエポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂など
が挙げられる。

樹脂型には、アルミ粉や鉄粉、銅粉などの熱伝
動性のよい充填剤、タルクや炭酸カルシウムなど
の無機充填剤などを充填してもよい。

樹脂型の製造法本発明の樹脂型の製造法は、本質的に原型から
ゴム製の１次反転型および２次反転型を経て樹脂
型を製造する方法である。

その代表的な製造法においては、まず、原型を
枠（箱）の中に固定または枠底に載置する。枠内
に、予め調製した注型用多硫化ゴムと硬化剤との
混合物を流し込み、原型を埋める。

この原型を埋めた枠を、必要に応じて真空槽に
入れて真空脱泡し、その後取り出して硬化させ
る。硬化終了後、枠から原型を埋め込んだ固形の
多硫化ゴムを取り出し、次いで、該多硫化ゴムか
ら原型を脱型して、多硫化ゴム型を得る。なお、
枠から硬化した多硫化ゴム型を取り出す前に、そ
の上部平面に接着剤を介して板状体を固定すれ
ば、多硫化ゴム型の寸法安定性を向上させること
ができる。多硫化ゴムは、弾性を有し、しかも可
塑剤を含有しているため、原型に対して離型性が
優れているから、原型を容易に脱型することがで
きる。また、粘土で形成された原型の場合であつ
ても、原型にゲルコート樹脂処理加工をすること
なく容易に脱型することができる。

本発明で使用する注型用多硫化ゴムは、硬化収
縮率が、例えば、0.03％以下ときわめて小さく、
しかも、室温（20℃前後）で１時間程度の硬化時
間で硬化が可能である。また、硬化剤の使用量を
調節することなどにより、反応開始時間を調整す
ることができる。

原型を脱型した硬化多硫化ゴムは、１次反転型
を形成する。この多硫化ゴム型は、原型の表面を
忠実に再現したものである。この多硫化ゴム型の
表面に小さな出つ張りがあつたとしても、半田ゴ
テを使用して、熱溶融による修正が可能である。

次に、縮合反応型シリコーンゴムに硬化剤や触
媒を添加して調製した混合物を、前記１次反転型
の空洞内のすみずみにまで注型する。注型後、必
要に応じて真空脱泡し、室温で硬化させ、さらに
必要に応じて第２次加熱硬化する。

硬化後、シリコーンゴムからなる２次反転型を
取り出す。この場合、多硫化ゴムとシリコーンゴ
ム相互の離型性がよいので、離型剤を塗布しなく
ても容易に脱型することができる。２次反転型
は、原型と同形である。

この２次反転型を新たな原型として枠内に固定
し、注型樹脂を流し込み、硬化させた後、２次反
転型を脱型する。２次反転型は、シリコーンゴム
から形成されているので弾性を有し、しかも異種
樹脂に対する離型性がよいので、樹脂型から容易
に取り出すことができる。

得られた樹脂型は、離型剤を使用していないの
で、原型の表面が忠実に転写され、優れた表面性
能を有するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例および比較例を挙げて詳
細に説明するが、本発明は、これら実施例のみに
限定されるものではない。なお、特に断わりのな
い限り、部および％は重量基準である。

実施例１原型として、表面研磨をした鉄製（S55C）で、
面の平均粗さ0.05μmの原型を使用した。原型を
枠（箱）内に載置し、この枠内に、平均分子量
5000、反応基含量１％の液状多硫化ゴム100部に
対してジオクチルフタレートと塩素化パラフイン
の混合物（重量比＝５：１）を50部含んだ注型用
多硫化ゴム100部と、二酸化鉛系硬化剤（JMP−
20ハードナー）10部との混合物を流し込み、原型
を埋め込んだ。この場合、原型には離型剤を塗布
しなかつた。次いで、枠全体を真空槽に入れて真
空脱泡した。その後、室温で１時間硬化させた。

硬化後、多硫化ゴムから原型を取り出して１次
反転型を得た。多硫化ゴムの弾性と、優れた離型
性により容易に脱型することができ、１次反転型
が崩れたり、あるいは原型が破損することはなか
つた。また、１次反転型の表面は、原型の表面を
忠実に転写したものであつた。

次いで、原型を脱型して形成された１次反転型
の空洞内に、縮合反応型シリコーンRTVゴムを
すみずみまで流し込だ。縮合反応型シリコーン
RTVゴムとして、商品名SE9520RTV（トーレ・
シリコーン社製）100部に、触媒SE9520CAT（ト
ーレ・シリコーン社製）10部を混合して調製した
ものを用いた。また、離型剤は用いなかつた。

縮合反応型シリコーンRTVゴムを流し込んだ
１次反転型を真空槽に入れた真空脱泡した。その
後、室温で10時間硬化させた。

硬化後、シリコーンゴムからなる２次反転型を
多硫化ゴム製１次反転型から取り出した。両者の
ゴム弾性と、相互間の良好な離型性のために、２
次反転型を容易に脱型することができた。また、
得られた２次反転型は、原型の表面を忠実に再現
したものであつた。

この２次反転型を新たな原型として使用し、枠
内に固定した。この枠内に液状エポキシ樹脂（日
本ゼオン社製クインネートMEZ100A）と硬化剤
（クインネートMEZ1003）との混合液を注型し
た。

樹脂が硬化した後、枠から取り出し、２次反転
型のシリコーンゴムを脱型した。シリコーンゴム
の弾性と優れた離型性により、容易に脱型するこ
とができた。

得られた樹脂型は、離型剤を使用していないた
めに表面が平滑で、原型の表面を忠実に転写した
ものであつた。この樹脂型の面の平均粗さは、
0.05μmであつた。

比較例１多硫化ゴムの代りに縮合反応型シリコーン
RTVゴム（前記と同じ）を１次反転型の原料と
して使用し、この１次反転型に離型剤（信越化学
工業(株)社製、バリヤーコートNo.６）を塗布した以
外は、実施例１と同様にしてシリコーンゴム製１
次反転型、シリコーンゴム製２次反転型および樹
脂型を得た。得られたエポキシ樹脂製の樹脂型の
表面には離型剤が残り、平滑性および原型表面の
再現性に劣るものであつた。

比較例２シリコーンゴム製１次反転型の表面に離型剤を
塗布しなかつた応外は、比較例１と全く同様にし
て１次反転型およびシリコーンゴム製２次反転型
を製造したが、両者は、離型が困難であり、無理
に引きはがすと表面が破損した。

実施例２原型として粘土製のものを用いた以外は、実施
例１と同様にして１次反転型、２次反転型および
樹脂型を得た。

多硫化ゴム製の１次反転型は、粘土製原型に離
型剤を塗布しなくても、また、ゲルコート樹脂処
理をしなくても、容易に離型し、また、原型も崩
れることはなかつた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、原型から樹脂型を離型剤を用
いることなく得ることができるので、原型の表面
が忠実に再現され、表面性能に優れた樹脂型を提
供することができる。また、注型用多硫化ゴムを
１次反転型の原料ゴムとして用いることにより、
原型にゲルコート加工などの処理をする必要がな
く、原型を破壊することもない。

Claims

【特許請求の範囲】

１原型からゴム製１次反転型を作り、次いで、
該ゴム製１次反転型からゴム製２次反転型を作つ
たのち、さらに、該ゴム製２次反転型から熱硬化
性樹脂型を製造する方法において、ゴム製１次反
転型の原料として注型用多硫化ゴムを、ゴム製２
次反転型の原料として縮合反応型シリコーンゴム
を用いることを特徴とする樹脂型の製造法。