JPH07125087A - 成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明は、金型が開いたときに成形体が所定の
金型面に付着し、その再現性を保つような成形体の成形
方法を提供する。 【構成】この成形体の成形方法は、成形体を付着させた
い第一の金型面４と成形体を付着させたくない第二の金
型面２との２つの金型面との間に、第一の金型面４には
金型面に付着し易い配合の樹脂および／またはゴム材料
の層５が接するように、また第二の金型面２には金型面
に付着しにくい配合の樹脂および／またはゴム材料の層
３が接するように、それぞれの材料６を充填し、固化一
体成形して第一の金型面４に成形体７を付着させた後、
金型面４から離型するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は押しボタンスイッチ用カ
バー部材や盲人誘導用マット、踏むことにより足の裏の
ツボを刺激する下駄やサンダルなどの表装材、健康促進
凹凸マットなどの各種シート材料として有用な、２層以
上の樹脂および／またはゴム材料からなる成形体の成形
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、樹脂やゴム材料からの成形体の
製造は、開閉可能な２つの金型面の間に設けられた空隙
部に、樹脂またはゴム材料を充填し、これを加圧加熱硬
化させた後、金型を開き、成形体を離型する手順で行っ
ている。ところが、この作業では金型を開いた時に成形
体が所定の金型面に付着していないことがある。例え
ば、押しボタンスイッチ用カバー部材のように、シート
状の成形体で、その表面と裏面に異なる大きさの凹凸が
存在する成形体の場合には、大きな凸のキートップ部を
形成するための彫り込みを持つ金型面に成形体が付着し
易いが、こうなると型面から成形体を離型しにくく、時
には離型の際に成形体が破損することもあった。

【０００３】そこで、通常は所望の金型面、例えば押し
ボタンスイッチ用カバー部材成形用金型では、接点部形
成側の金型面に成形体を付着させる場合には、この金型
面にキートップ部形成側の金型面に比べて付着性の大き
い表面処理を行えばよく、成形体の付着性に差をつける
方法には、金型面へ離型剤を塗布する方法とメッキ処理
を施す方法とがある。離型剤を塗布する方法は成形体を
付着させたくない金型面に多量の離型剤を塗布し、成形
体を付着させたい金型面には離型剤を塗布しないか、塗
布しても少量に止める方法である。この離型剤としては
フッ素樹脂系、界面活性剤系などから任意に選択され
る。メッキ処理を施す方法は成形体を付着させたくない
金型面には成形体が付着しにくいメッキ処理を施し、成
形体を付着させたい金型面には成形体が付着し易いメッ
キ処理を施すもので、例えば成形体を付着させたくない
金型表面にはフッ素樹脂分散無電界ニッケルメッキ：ニ
ムフロン（上村工業社製、メッキ液商品名）などをメッ
キし、成形体を付着させたい金型表面にはクロムメッキ
を施すことなどが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの方
法には共通して成形体を所望の金型面に一時的に付着さ
せることはできても、その状態を連続して維持できない
欠点がある。離型剤を塗布する方法は簡便で離型剤自体
も安価であるが、凹凸を有する金型面に均一に塗布する
こと自体が難しい。また離型剤は金型に強く密着してい
るものではないため、反復使用中に徐々に脱落する。さ
らに目には見えないが充填材料中の架橋剤の残りや無機
物などの汚染物質が金型面に固着するため、成形体の金
型面に対する付着性は常に変化する。メッキ処理の場合
は離型剤の塗布に比べて金型面に対する密着が強いた
め、離型剤の塗布より金型表面は安定しているが、やは
り長期間再現性を保つことはできない。これについては
メッキ表面が摩耗することも考えられるが、離型剤の塗
布の場合と同様、充填材料からの汚染物の固着の影響と
考えられる。

【０００５】つまり図４（ａ）に示すように、初期にお
いてはキートップ部形成側＝フッ素樹脂分散無電界ニッ
ケルメッキなどの成形体が付着しにくい金型処理面ａ：
接点部形成側＝クロムメッキなどの成形体が付着し易い
金型処理面ｂであった関係が、成形を重ねる度に、図４
（ｂ）に示すように、キートップ部形成側＝汚染物質層
ｃ：接点部形成側＝汚染物質層ｃの関係となり、表面処
理の差による成形体の付着性に差がなくなるためと思わ
れる。このような現象をなくすには、汚染物が発生しな
い材料にする、どんな材料でも汚染されない金型面にす
ることが解決策と思われるが、現実的には難しい。また
次善の策として、金型を短時間で完全に洗浄できればよ
いが、これも実用化されていない。したがって、本発明
の目的は金型が開いた時に成形体が所定の金型表面に付
着し、その再現性を保つような成形体の成形方法を提供
しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による成形体の成
形方法は、成形体を付着させたい第一の金型面と成形体
を付着させたくない第二の金型面、とくには第一の金型
面が比較的深い彫り込み部を多く有する金型面であり、
第二の金型面が比較的浅い彫り込み部を多く有する金型
面である、２つの金型面との間に、第一の金型面側に金
型面に付着し易い配合の樹脂および／またはゴム材料の
層を、第二の金型面側に金型面に付着しにくい配合の樹
脂および／またはゴム材料の層を形成するように材料を
充填し、固化一体成形して第一の金型面に成形体を付着
させた後、金型面から離型することを特徴とするもので
ある。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。図１
（ａ）〜（ｂ）は本発明の第１の実施態様を金型の縦断
面図で示すものである。通常単一の組成の配合材料を２
つの金型面の間に形成される空隙部内に充填し、硬化さ
せた後、金型を開くと、成形体は深い彫り込み部を多く
持つ金型表面に付着する。つまり成形体に対して接触面
積の大きい金型表面に成形体が付着する。そこで、図１
（ａ）に示すように、２枚の金型の間に形成される空隙
部１内に、充填材料に対して接触面積が大きい比較的深
い彫り込み部を多く有する、成形体を付着させたくない
金型面２には、金型面に付着しにくい配合の樹脂および
／またはゴム材料の層３が接するようにし、充填材料に
対して接触面積が小さい比較的浅い彫り込み部を多く有
する、成形体を付着させたい金型面４には、金型面に付
着し易い配合の樹脂および／またはゴム材料の層５が接
するように材料６を充填すればよい。このようにして加
圧加熱して成形が完了すると、成形体７は図１（ｂ）に
示す状態で得られる。

【０００８】例えば、圧縮成形にて成形体を形成する場
合は、通常、あらかじめシート状にプレフォームした材
料を開いた金型に充填した後、金型を閉じ、加圧加熱す
るわけであるが、このプレフォームする材料を２層のラ
ミネート構成とし、彫り込みが深く材料との接触面積が
大きい側の、成形体を付着させたくない金型面（押しボ
タンスイッチ用カバー部材ではキートップ部形成側の金
型面）には、付着性が小さくなる配合の材料の層が接す
るように充填し、彫り込みが浅く、材料との接触面積が
小さい側の、成形体を付着させたい金型面（押しボタン
スイッチ用カバー部材では接点部形成側の金型面）には
付着性の大きな配合の材料の層が接する用に充填すれば
よい。また、射出成形の場合も同様であるが、例えば金
型が開いている状態で一方の材料を充填後、金型を閉じ
て配合の異なる材料を充填すればよい。なお、この配合
の異なる材料とは種類の異なる材料のみを指すのではな
く、主材料に添加する添加剤、顔料等の種類や量が異な
る場合をも包含される。しかし、それぞれの材料はシー
ト厚み、素材の硬さ、着色、電気抵抗値など任意に選択
することができる。

【０００９】次に、金型に対して付着しにくい材料の配
合と付着し易い材料の配合との組み合わせを例示する。 付着しにくい材料の配合 付着し易い材料の配合 （キートップ部形成側に充填） （接点部形成側に充填） ａ）カーボンを配合したもの 酸化チタンを配合したもの ｂ）カーボンの量が５〜10重量部のもの カーボンの量が１〜４重量部のもの ｃ）顔料を配合したもの 顔料を配合しないもの ｄ）内部離型剤を配合したもの 内部離型剤を配合しないもの ｅ）内部離型剤が５〜30重量部のもの 内部離型剤が１〜４重量部のもの ｆ）混練後１週間経過した材料 混練直後の材料 ｇ）フッ素樹脂を配合したもの フッ素樹脂を配合しないもの 上表中、ａ）、ｃ）のように成形体の色が異なる組み合
わせの場合、押しボタンスイッチ用カバー部材のように
アセンブリーしても、キートップ部しか露出せず、ベー
ス部の色は特に重要でない場合に用いればよい。ｄ）〜
ｇ）の場合は外観的には全く差異が無いし、ｂ）も目視
では殆ど差異が分からないので、様々な成形体を製造す
ることができる。

【００１０】図２（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施
態様に係り、硬質のキートップ部を備えた押しボタンス
イッチ用カバー部材の製造過程を示している。まず、比
較的深い彫り込み部を多く有する、成形体を付着させた
くない金型面２に相当する、キートップ部形成側金型の
キートップ部形成彫り込み部11に、金型に対して付着性
の小さい高硬度樹脂12を注型し［図２（ａ）］、続けて
金型に対して付着性の小さいゴム材料13を充填する［図
２（ｂ）］。次に、金型を閉じ、成形体を付着させたい
接点部側金型14との空隙部に、付着性の大きいゴム材料
15を充填する［図２（ｃ）］。加熱硬化して一体成形
後、金型14より成形体16を取り出せばよい［図２
（ｄ）］。この実施態様において、比較的深い彫り込み
部を多く有する金型面11に、フッ素樹脂分散無電解ニッ
ケルメッキなどに代表される成形体に対して付着しにく
い金型表面処理を施し、比較的浅い彫り込み部を多く有
する方の金型面14には、それら表面処理より成形体に対
し、やや付着し易いニッケルメッキやクロムメッキなど
の金型表面処理を施して成形体を成形してもよく、これ
によれば一層確実に接点部形成側の金型面14に成形体16
が付着するようになる。なお、本実施態様では、比較的
深い彫り込み部を多く有する、成形体を付着させたくな
い金型面11側には、金型面に付着しにくい配合の材料の
層12、13を二重に設け、比較的浅い彫り込み部を多く有
する、成形体を付着させたい金型面14側には金型面に付
着し易い配合の材料の層15を設けた場合を示したが、本
発明はこのように各金型面11、14側に設ける材料層を異
なる材料の２層以上にしてもよく、また各金型面11、14
に接する上記材料層12、15の間に、そのいずれにも属さ
ない第３の材料層を１層以上設けるようにしてもよい。

【００１１】図３は本発明の第３の実施態様として健康
促進凹凸マットを成形した場合を示す。この場合には、
一方の成形体を付着させたい金型面31には金型に付着し
易い樹脂の層32が接触し、他方の金型面33には金型に付
着しにくいゴム材料の層34が接触している。また２つの
金型面の一部のみに樹脂が接触するだけで、他の部分が
すべてゴム材料である成形体や、２つの金型面の一部の
みにゴム材料が接触するだけで、他の部分がすべて樹脂
である成形体を得たい場合でも、成形体を付着させたい
金型面に接触する材料については、すべて金型面に付着
し易いものとし、他方の金型面については金型面に付着
しにくいものが接触するように充填する。ゴム材料の部
分が金型面に対して付着し易いものと付着しにくいもの
との２層となるように充填すればよい。

【００１２】

【作用】本発明では樹脂および／またはゴム材料自体
を、それぞれ接触する金型面に対して、付着し易い配合
のものと付着しにくい配合のものとに分けて、材料充填
するようにしているため、成形体の硬化後に、常に所定
の金型面に成形体を付着させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明するが、本発明はこれらの実施例の記載
のみに限定されるものではない。 実施例１ 硬質のキートップ部を備えた押しボタンスイッチ用カバ
ー部材を圧縮成形で作るべく、シリコーンゴムコンパウ
ンド KE-951U（信越化学工業社製、商品名）100重量部
に架橋剤 C-8（同前）２重量部とカーボン粉10重量部と
を配合してなる、金型面に付着しにくいゴム材料と、シ
リコーンゴムコンパウンド KE-951U（同前） 100重量部
に架橋剤 C-8（同前）２重量部と酸化チタン粉５重量部
とを配合してなる、金型面に付着し易いゴム材料とを、
それぞれ厚み１mmのシートとして貼り合わせ、厚み２mm
の充填用プレフォーム材とした。次に、 150℃に加熱さ
れた金型の、成形体を付着させたくないキートップ部形
成用彫り込み部に、高硬度シリコーンレジン X321195
（同前） 100重量部に架橋剤 CX-1195（同前）10重量部
と硬化触媒X-93-555（同前） 0.4重量部とを加えた配合
物を、エアディスペンサーAD3000（岩下エンジニアリン
グ社製、商品名）にて充填した。

【００１４】この配合物が流動性を失っても粘性を保っ
ている状態のところで、準備した充填用プレフォーム材
を、カーボン粉配合層がキートップ部形成側金型面にな
るように充填して金型を閉じ、 100kg/cm²の成形圧力で
５分間かけて加熱硬化一体成形した。金型を開くと成形
体は接点部形成側に付着していたが、容易に離型するこ
とができた。なお、ここで用いた金型についてはキート
ップ部形成側金型面にはフッ素樹脂分散無電界ニッケル
メッキ：カニフロン（日本カニゼン社製、メッキ液商品
名）を施し、接点部形成側金型面にはクロムメッキを施
しておいた。この金型をこれらの材料で成形を連続して
行ったところ、再現性がよく、成形体が接点部形成側金
型に付着し、そこから容易に離型できることがわかっ
た。これについては1500ショットまで再現性を確認した
ところで生産を終了した。なお、成形体の破損は全くな
かった。

【００１５】比較例１ キートップ部形成側金型、接点部形成側金型共に、金型
面に無電界ニッケルメッキを施したものを用い、硬質の
キートップ部を備えた押しボタンスイッチ用カバー部材
を製造すべく、プレフォーム材としてシリコーンゴムコ
ンパウンド KE-951U（前出） 100重量部と架橋剤 C-8
（同前）２重量部とからなる材料を準備した。キートッ
プ部形成用彫り込み部には実施例１で用いた高硬度シリ
コーンレジンを同様に用いた。成形直前に金型のキート
ップ部形成側金型に界面活性剤系離型剤を塗布して成形
したところ、５ショット目で成形体がキートップ部形成
側金型に付着したため、そこで再度離型剤を塗布した。
以後、成形を重ねるにつれ離型性が悪くなり、50ショッ
ト近くからはランダムに離型剤の塗布が必要になった。
そこで金型を成形機より取り外し、80℃の温水で流しな
がら、 0.2％のアルカリ液による金型洗浄を行った。次
に、再度金型を成形体に取り付け、離型剤を塗布して成
形を行おうとしたが、離型バランス（成形体が確実に接
点部形成側に付着し、成形体を破損することなく離型で
きる表面状態に調整すること）がとれなかった。この方
式では成形体の破損による不良が30％であった。

【００１６】比較例２ キートップ部形成側金型にはフッ素樹脂分散無電界ニッ
ケルメッキ：カニフロンを施し、接点部形成側金型には
クロムメッキを施したものを用いて、硬質のキートップ
部を備えた押しボタンスイッチ用カバー部材を製造すべ
く、プレフォーム材としてシリコーンゴムコンパウンド
KE-951U（前出） 100重量部と架橋剤 C-8（同前）２重
量部と内填離型剤５重量部を配合した材料を準備した。
キートップ部形成用彫り込み部には実施例１で用いた高
硬度シリコーンレジンを同様に用いた。成形開始後、 5
00ショットまでは、成形体が接点部形成側金型に付着
し、そこから容易に離型できたが、それ以上になるとキ
ートップ部形成側金型に付着するようになった。そこで
金型を成形機より取り外し、比較例１に示した手順で金
型を洗浄した後、再度金型を成形機に取り付けて成形を
行ったところ、今度は 100ショットで成形体がキートッ
プ部形成側金型に付着するようになった。なお、この方
式では成形体の破損による不良率は20％であった。

【００１７】実施例２ 健康用凹凸マットを圧縮成形で成形すべくシリコーンゴ
ムコンパウンド KE-951U（信越化学工業社製、商品名）
100重量部に架橋剤 C-8（同前）２重量部とカーボン粉
10重量部とを配合してなる、金型に付着しにくい材料配
合のゴム材料をシート状にプレフォームした。次に、 1
50℃に加熱されたベース部形成用彫り込み部に高硬度シ
リコーンレジン X321195（同前） 100重量部に架橋剤 C
X-1195（同前）10重量部と硬化触媒X-93-555（同前）
0.4重量部とを加えた、金型に付着し易い材料の配合物
をエアディスペンサーAD3000（岩下エンジニアリング社
製、商品名）にて充填した。この配合物が流動性を失っ
ても粘性を保っている状態のところで、準備した充填用
プレフォーム材を充填し、金型を閉じ、 100kg/cm²の成
形圧力で５分間かけて加熱硬化一体成形した。金型を開
くと、成形体は図３に示すように、ベース部形成側に付
着していたが、容易に離型することができ、また離型作
業にも再現性があった。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、樹脂および／または
ゴム材料からなる成形体を所望の金型面に付着させるこ
とができ、しかもその再現性が長期間維持される；容
易にそこから離型できるため、成形体の破損も少なく生
産能率も向上する；金型の取り付け、取り外し、アル
カリ洗浄などの危険な作業の回数を減らすことができる
等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施態様に係り、その（ａ）は
材料充填時の金型の状態を示す縦断面図、（ｂ）は成形
が完了したときの金型の状態を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施態様に係り、その（ａ）は
高硬度樹脂のみを充填したときの金型の状態を示す縦断
面図、（ｂ）は比較的深い彫り込み部を有する金型面
に、金型面に付着しにくいゴム材料を充填したときの金
型の状態を示す縦断面図、（ｃ）は比較的浅い彫り込み
部を有する金型面に、金型面に付着し易いゴム材料を充
填したときの金型の状態を示す縦断面図、（ｄ）は成形
が完了したときの金型の状態を示す縦断面図である。

【図３】本発明の第３の実施態様について、成形が完了
したときの金型の状態を示す縦断面図である。

【図４】従来の成形方法に係り、その（ａ）は成形開始
時の金型の状態を示す縦断面図、（ｂ）は長期間成形後
の金型の状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１…空隙部、 ２…成形体を付着させたく
ない金型面、３、13…金型面に付着しにくい配合の樹脂
および／またはゴム材料の層、４…成形体を付着させた
い金型面、５、15…金型面に付着し易い配合の樹脂およ
び／またはゴム材料の層、６、16…成形体、
11…キートップ部形成彫り込み部、12…金型に対し
て付着性の小さい高硬度樹脂、14…接点部側金型、
31、33…金型、 32…樹脂、34…ゴム材料。 ａ…成形体が付着しにくい金型処理面、ｂ…成形体が付
着し易い金型処理面、 ｃ…汚染物質層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三重野 聡 長野県松本市大字寿小赤字塚畑758番地 しなのポリマー株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形体を付着させたい第一の金型面と成形
   体を付着させたくない第二の金型面との２つの金型面と
   の間に、第一の金型面には金型面に付着し易い配合の樹
   脂および／またはゴム材料の層が接するように、また第
   二の金型面には金型面に付着しにくい配合の樹脂および
   ／またはゴム材料の層が接するように、それぞれの材料
   を充填し、固化一体成形して第一の金型面に成形体を付
   着させた後、金型面から離型することを特徴とする成形
   体の製造方法。
2. 【請求項２】第一の金型面が比較的深い彫り込み部を多
   く有する金型面であり、第二の金型面が比較的浅い彫り
   込み部を多く有する金型面である請求項１記載の成形体
   の製造方法。