JPH068012B2 - 樹脂型の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プレス金型とか射出成形金型、或は、真空成
形型と云った各種金型の代りに用いて好適な樹脂型の製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

プレス成形機とか射出成形機と云った成形機には、通常
の場合、各種の金型網を用いて造った金型が使用されて
いるが、金型は切削加工が面倒で非常に高価であるた
め、多品種小量生産化が進んでいる最近、商品の製造価
格全体に占める金型代の割合が高く成って不経済である
とか、製造納期が長く掛って商品製造に与える影響が大
きい等の問題があった。

そこで、従来の金属製の金型に代わるものとして、表面
を熱硬化性樹脂（ゲルコート）で覆い、その内側を樹脂
と金属粉末並びにガラスチョップの混合物である中間ペ
ースト層で覆うと共に、更にその内側を、ガラス繊維に
樹脂を含浸させたラミネート層で覆って成る樹脂型の利
用が考えられた。

しかし、以上の如き構成の樹脂型は、ゲルコートを構成
する熱硬化性樹脂自身に充分な機械的強度性、耐摩耗性
並びに耐熱性が存在せず、また、ラミネート層のガラス
繊維も充分な耐摩耗性、耐熱性を備えていないし、この
ガラス繊維が直接型の表面に出て来ない構成の点から、
繰返し使用すると型の表面が変形、摩耗してしまう問題
があり、加えて、ゲルコートと中間ペースト層との間
は、熱硬化性樹脂がゲル代又は半ゲル化した時に結合す
る様に構成しているため、ゲルコートと中間ペースト層
が組織的に完全一体化せずに、両者は単に接着又は密着
しているだけであり、また、熱硬化性樹脂は硬化時に縮
んで中間ペースト層との間に隙間を造る関係で、使用中
に中間ペースト層とゲルコートとの間に剥離が生じる場
合が多く、従って、樹脂型の使用限度回数は極めて少な
く、精々試作品成等の成形にしか利用できず、金型に代
えて本型として使用できない問題があった。

そこで特開昭５９−１３５１１０号公報とか同６１−２
４４５０８号公報、更には、特願昭６３−２８３４２号
の出願に見られるように、樹脂型の表面に、炭素繊維や
アラミッド繊維と云ったスーパー繊維、或いは、金属繊
維に熱硬化性樹脂を含浸して固化させて成る表面層を形
成することにより、表面に優れた強度性と、耐摩耗性及
び耐熱性を備え、長時間に亘って繰返し使用可能な樹脂
型が開発された。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記の各樹脂型に付いても、夫々欠陥があって
長期に亘って本型として使用できない問題があった。

即ち、炭素繊維を用いた表面層の場合、その強度性並び
に耐摩耗性には自ずと限度があるから、長期間に亘って
これを本型（プレス型）として繰返し使用出来ない問題
があると共に、表面層用の樹脂として比較的熱に弱く、
熱伝導率が低い熱硬化性樹脂等を用いた場合には、プレ
ス時の摩擦熱が表面層の一部に集中して、表面層の破戒
を早めて樹脂型の寿命が短縮されると云った問題もあっ
た。

また、アラミッド繊維を用いた表面層の場合は、上記の
問題に加えて表面樹脂との接着、切断と云った欠陥が発
生し、更に、金属繊維を用いた表面層の場合も、熱硬化
性樹脂が表面を覆っているため、この樹脂が摩耗して変
形する欠陥が存在するため、長期間に亘って本型として
使用できない問題があった。

更に上記の樹脂型をプレス用の成形型として使用した場
合には、表面層に使用した各種繊維の織目がそのまま成
形品の表面に出てしまう欠点もあった。

従って、本発明の技術的課題は、樹脂型の表面に更に優
れた強度性と耐摩耗性、及び、耐熱性を備えた表面層を
構成することによって、長期に亘って本型として繰返し
使用可能であり、且つ、これをプレス用の成形型に使用
した場合には、成形品の表面に繊維の織目が出ないよう
に工夫した樹脂型を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段
は以下の如くである。

(1)コアーボックス内に固定した基型の表面に、短繊維
以外の織物状、フイルム状、或は、ファイバー状に形成
した金属繊維から成る表面層を粘着剤又は両面粘着テー
プを用いて粘着し、且つ、表面層の上面には中間ペース
ト層を形成する一方、この中間ペースト層を形成したコ
アーボックス内に合成樹脂溶液を混合したコアー材を充
填して成形し、然る後、上記粘着した表面層を基型から
剥しながら離型し、更に、表面層の表面に粘着した粘着
剤又は両面粘着テープを剥離剤で剥して、金属繊維を直
接その表面に露出すること。

(2)金属繊維から成る表面層の表面に、金属メッキが施
されていること。

(3)金属繊維から成る表面層の裏面に、金属が溶射され
ていること。

但しここに於いてコアー材とは、硅砂とガラスチョップ
及び樹脂の混合物であるサンドコアーとか、低融点金属
又は軽合金の金属コアー、更には、セメントと樹脂の混
合物であるセメントコアーのいずれかを意味する。更
に、金属繊維とは、ステンレスか銅或は鉄、アルミと云
った各種の金属を、クロス状又は糸状、ウエーブ状（綿
状）に成形加工した短繊維以外のものを意味する。

〔作用〕

上記の手段は以下の如く作用する。

前記(1)の要素は、短繊維以外の織物状、フイルム
状、或は、ファイバー状に形成した金属繊維から成る表
面層を粘着剤又は両面粘着テープを用いて基型に正確に
粘着させて、精度の高い樹脂型を製造可能にする一方、
離型後は、表面層から剥離された粘着剤が金属繊維の織
目をうめて、裏面側に形成した中間ペースト層の樹脂が
表面層の表面側に染み出すのを防止するため、表面層を
金属繊維が露出した状態に維持して、優れた強度性と耐
熱性を備えた樹脂型を提供可能とすると共に、使用時に
於ける金属繊維（短繊維）のバックラッシュを予防し
て、成形面の変形とかササクレ発生の問題を解決するこ
とを可能にする。

前記(2)の要素は、この樹脂型をプレスの成形型とし
て使用する場合に、金属メッキが表面層に生じる金属繊
維の織目を無くして、成形品の表面に織目が出ないよう
にすることを可能にする。

前記(3)の要素は、金属繊維の裏面に溶射された金属
が金属繊維を固定して強化すると共に、中間ペースト層
の樹脂が表面層側に浸透するのを防止して、金属繊維を
常に表面層の表面、即ち、樹脂型の表面に露出させて、
優れた耐摩耗性と、耐熱性を発揮することを可能にす
る。

以上の如くであるから、上記の手段によって上述した技
術的課題を解決して、前記従来の技術の問題点を解消す
ることができる。

〔実施例〕

以下に、本発明に係る樹脂型の製造方法の好適な実施例
を添付した図面と共に詳細に説明する。

第１図は、符号１で全体的に示したコアーボックスの底
板１ａ上に固定した基型２に対して、樹脂型表面層３を
粘着剤又は両面粘着テープ３ａを用いて粘着する一方、
この表面層３の上に中間ペースト層４を積層形成した状
態を示した断面図であって、樹脂型表面層３としては、
例えばステンレスとかアルミニウムを用いて造った金属
繊維をクロス状に織ったり、フイルム状又はファイバー
状に形成したものが使用されるが、短繊維はバックラッ
シュ等を防止するために使用されない。

上記の樹脂型表面層３の粘着が済んだら、引続きこの表
面層３の上面（裏面）に第１図の如く上述した中間ペー
スト層４を積層形成する。樹脂溶液中に金属粉末とガラ
スチョップ等を混合したり、低融点合金とかアンチナマ
リと云った固化時に収縮しない金属を用いて構成したペ
ースト材料を、ハケとかヘラ等を用いて上記樹脂型表面
層３の上面に塗布したり、吹き付け機で吹き付けたりし
て構成するこの中間ペースト層４は、上記の表面層３と
後述するコアー材とを一体的に結合する媒体的な役目を
果すものであって、使用する樹脂としては熱硬化樹脂が
用いられる。

尚、この中間ペースト層４を形成する前に、上記表面層
３の面にアルミとか亜鉛と云った金属を電気スパークに
よって溶射して金属層４ｂを造り、表面層３を構成する
金属繊維の固定化と、中間ペースト層４に用いた合成樹
脂の染み出しを防止するが、この金属層４ｂは必ずしも
必要とせず、そのまま中間ペースト層４を積層形成して
もよい。

第２図並びに第３図に於いて、５は上記中間ペースト層
４の形成後、連続してコアーボックス１内の空間部に充
填されるコアー材を示す。コアー材５としては、例え
ば、硅砂とガラスチョップ及び樹脂溶液を混合して造っ
たサンドコアーとか、低融点金属又は軽金属を使用した
金属コアー、更には、セメントを用いたセメントコアー
のいずれかが使用され、いずれも手作業又は機械作業に
よってコアーボックス１内に充填されるのであるが、特
に、使用する樹脂として上記表面層３及び中間ペースト
層４で用いた熱硬化性樹脂と同系のものを使用するため
に、これ等樹脂相互の親和性と、各樹脂のゲル化に従っ
て、上記中間ペースト層４の表面に一体的に結合し、定
着させることができる。

また、第２図に於いて６は充填したサンドコアー５の上
面を水平にするために注入形成されたレベリング用の樹
脂層で、７はこの樹脂層６を圧着して水平面を出す押え
板を示す。

以上の各作業が済んで各樹脂が固化したら、第３図の様
にコアーボックス１を取外して基型２より粘着剤又は両
面粘着テープ３ａを剥がしながら離型すると共に、表面
層３に粘着している粘着剤又は両面粘着テープ３ａを剥
離剤を用いて溶かしながら剥離することによって、表面
に金属繊維が直接露出された樹脂型１０が製造可能とす
る。

更に、この金属繊維が露出された表面層３の面に金属メ
ッキによるメッキ層３ｃを形成することにより、金属繊
維の織目をうめて、表面に織目痕の無いきれいなプレス
製品を成形可能とする。

〔効果〕

本発明に係る樹脂型の製造方法は以上述べた如くである
から、本発明によって製造された樹脂型は、樹脂型表面
層に金属繊維が直接露出する関係で、この金属繊維が備
える機械的強度性と耐摩耗性、耐圧縮性、耐熱性によっ
て樹脂型の表面が強化され、従って、表面層を各種繊維
を配合した熱硬化性樹脂によって構成していた従来の樹
脂型よりも丈夫で、金型に近い耐久性を備えた樹脂型
を、極めて簡単に提供することができるのであって、プ
レス加工時の摩擦熱等による表面層の破戒を防止して、
樹脂型の寿命を更に長くできるとか、金属繊維のササク
レとかバックラッシュの発生を防止して、長期に亘って
製品を成形し続けることができる利点を発揮できる点と
相俟って、プレス成形型とか射出成形型、真空成形型、
ＦＲＰ成形型、ＲＩＭ成形型と云った各種の成形型、或
は、鋳物用模型等の製造に用いて洵に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図と第３図は本発明に係る樹脂型の製造方
法を実施している状態を順番に説明した断面図である。 １はコアーボックス、２は基型、３は金属繊維を配合し
た表面層、３ａは粘着剤又は両面粘着テープ、３ｂは金
属層、３ｃはメッキ層、４は中間ペースト層、５はコア
ー材、１０は本発明に係る樹脂型。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コアーボックス内に固定した基型の表面
   に、短繊維以外の織物状、フイルム状、或はファイバー
   状に形成した金属繊維から成る表面層を粘着剤又は両面
   粘着テープを用いて粘着し、且つ、表面層の上面には中
   間ペースト層を形成する一方、この中間ペースト層を形
   成したコアーボックス内に合成樹脂溶液を混合したコア
   ー材を充填して成形し、然る後、上記粘着した表面層を
   基型から剥しながら離型し、更に、表面層の表面に粘着
   した粘着剤又は両面粘着テープを剥離剤で剥して、金属
   繊維を直接その表面に露出することを特徴とする樹脂型
   の製造方法。
2. 【請求項２】金属繊維から成る表面層の表面に、金属メ
   ッキが施されていることを特徴とする請求項(1)記載の
   樹脂型の製造方法。
3. 【請求項３】金属繊維から成る表面層の裏面に、金属が
   溶射されていることを特徴とする請求項(1)記載の樹脂
   型の製造方法。