JPH09277268A

JPH09277268A - エポキシ樹脂型の製造方法及びエポキシ樹脂型

Info

Publication number: JPH09277268A
Application number: JP18879696A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Yokoyama; 周市横山; Ryozo Miki; 良造三木; Yoji Yoshiyuki; 洋治吉行
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】型表面層の寸法精度がよく、機械的強度にす
ぐれ、型表面の温度調節も容易な、エア溜まりが生じな
いエポキシ樹脂型の製造方法及びエポキシ樹脂型を提供
する。【解決手段】型表面層をエポキシ樹脂と金属粉の混合
物で形成し、前記型表面層に密着する裏打ち層が金属で
形成されたエポキシ樹脂型の製造方法であって、前記混
合物を加熱し、、加熱された前記裏打ち層に対して真空
下で注入して型表面層を形成する第１工程と、前記型表
面層を強制的に冷却した後、常温で前記型表面層を硬化
させる第２工程と、前記型表面層を加熱して硬化させる
第３工程を含んでなるエポキシ樹脂型の製造方法及びエ
ポキシ樹脂と金属粉の混合物で形成された型表面層と、
前記型表面層が密着する金属製の裏打ち層とを備え、前
記型表面層の厚さが１５ｍｍ以下であり、前記裏打ち層
に冷却パイプが埋設されてなるエポキシ樹脂型である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種成形品を試作
するのに用いるエポキシ樹脂型の製造方法及びエポキシ
樹脂型に関するものであり、さらに詳しくは、成形対象
製品に接する型表面層の寸法精度がよく、機械的強度に
すぐれ、型表面の温度調節も容易なエポキシ樹脂型の製
造方法及びエポキシ樹脂型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、試作品等の少量の成形品を成
形するのにエポキシ樹脂型が用いられてきた。エポキシ
樹脂型は、成形品と直接接触する型表面層とこれを支え
る裏打層とからなり、型表面層はエポキシ樹脂で形成さ
れ、裏打層は金属部材で形成されている。

【０００３】ところが、エポキシ樹脂は、熱硬化性であ
るため温度を上げすぎると、注入しているうちに、エポ
キシ樹脂が硬化するので注入できなくなる。一方、常温
ではエポキシ樹脂の粘度が大きいため型表面層の厚さを
薄くしようとすると流動抵抗が大きくて注入できないか
又は注入できても樹脂の充填不足や気泡を生じるため、
型表面層の厚さを２５ｍｍ以上にしなければならなかっ
た。

【０００４】しかしながら、型表面層の厚さが厚い程、
型成形時の硬化収縮が大きいため仕上がり寸法精度が低
下し、また残留歪みが大きくなるため機械的強度が低下
する。さらに、型表面層の厚さが厚い程、裏打ち層から
の熱抵抗が大きくなり、型表面層の表面の温度調節も難
しくなり、被成形樹脂の内部発熱等による硬化収縮のた
め寸法精度がいっそう低下するという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解消するためになされたもので、請求項１の発明は、
厚さ１５ｍｍ以下の型表面層の注型が容易なエポキシ樹
脂型の製造方法を提供することを課題とする。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１の
課題に加えて、型表面層の強制冷却が均一で且つ容易な
エポキシ樹脂型の製造方法を提供することを課題とす
る。

【０００７】そして、請求項３記載の発明は、請求項１
又は２の課題に加えて、工程数の少ないエポキシ樹脂型
の製造方法を提供することを課題とする。

【０００８】請求項４及び５記載の発明は、請求項１乃
至３のいずれかの課題に加えて、型表面層の冷却効率の
よいエポキシ樹脂型の製造方法を提供することを課題と
する。

【０００９】請求項６記載の発明は、型表面層の寸法精
度がよく、機械的強度にすぐれ、型表面の温度調節も容
易なエポキシ樹脂型を安価に提供することを課題とす
る。

【００１０】請求項７及び８記載の発明は、請求項６の
課題に加えて型表面層の冷却効率の良いエポキシ樹脂型
を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明のエポキシ
樹脂型の製造方法は、型表面層をエポキシ樹脂と金属粉
の混合物で形成し、前記型表面層に密着する裏打ち層が
金属で形成されたエポキシ樹脂型の製造方法であって、
前記混合物を加熱し、加熱された前記裏打ち層に対して
真空下で注入してきう型表面層を形成する第１工程と、
前記型表面層を強制的に冷却した後、常温で前記型表面
層を硬化させる第２工程と、前記型表面層を加熱して硬
化させる第３工程とを含んでなることを特徴とする。

【００１２】型表面層を形成する前記エポキシ樹脂に
は、熱硬化収縮が少なく、機械的強度にすぐれたものが
望ましく、金属粉としては一般に熱伝導率の高いものが
望ましいがアルミ粉が最も望ましい。また、エポキシ樹
脂と金属粉との混合比率は、金属粉の種類によって異な
るがエポキシ樹脂に対して金属粉の重量を７０％以上と
するのが望ましく、７０％未満では熱伝導率が不足す
る。裏打ち層は、金属製であればよいが、熱膨張係数が
エポキシ樹脂とほぼ等しい亜鉛合金で形成するのが望ま
しい。

【００１３】エポキシ樹脂と金属粉の混合物（以下「エ
ポキシ樹脂混合物」又は「混合物」という）を加熱し、
加熱された裏打ち層に対して真空下で注入して型表面層
を形成する第１工程において、前記混合物及び裏打ち層
の加熱温度は３５〜６０℃とするのが好ましく、３５〜
４５℃とするのがさらに好ましい。加熱温度が低すぎる
とエポキシ樹脂混合物の流動性が悪く、加熱温度が高す
ぎると熱硬化が急速に進むので加熱時間の制御が難し
い。また、前記混合物を裏打ち層に対して真空下で注入
するとは、少なくとも裏打ち層と型表面層の成形用の型
をセットにした容器を真空にした状態で混合物を注入す
ることをいい、注入時に混合物に気泡が混入するのを防
止する。

【００１４】また、請求項２記載の発明のエポキシ樹脂
型の製造方法は、請求項１記載の発明において、前記第
２工程における前記型表面層の冷却が、前記裏打ち層を
介した熱伝達によることを特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明のエポキシ樹脂型の製
造方法は、請求項１又は２記載の発明において、キャビ
ティ側とコア側とからなるエポキシ樹脂型の製造方法で
あって、キャビティ側及びコア側のそれぞれについて前
記第１工程及び前記第２工程を終了させた後、両方のエ
ポキシ樹脂型をセットした状態で前記第３工程を一括し
て施すことを特徴とする。

【００１６】請求項４記載の発明のエポキシ樹脂型の製
造方法は、請求項１乃至３記載の発明のいずれかにおい
て、裏打ち層の型表面層側に突出し、型表面層への熱伝
達効率を高める凸部を設ける裏打ち層形成工程を含んで
なることを特徴とする。前記凸部とは、裏打ち層の型表
面層側に突出し、型表面層への熱伝達効率を高めるもの
であり、凸条、独立した凸、連続した凸又はそれらの組
み合わせなどをいい、その断面形状は特に限定されな
い。

【００１７】また、請求項５記載の発明のエポキシ樹脂
型の製造方法は、請求項４記載の発明において、前記凸
部は、交差する凸条であることを特徴とする。

【００１８】請求項６記載の発明のエポキシ樹脂型は、
エポキシ樹脂と金属粉の混合物で形成された型表面層
と、前記型表面層が密着する金属製の裏打ち層とを備
え、前記型表面層の厚みが１５ｍｍ以下であり、前記裏
打ち層に冷却パイプが埋設されてなることを特徴とす
る。

【００１９】また、請求項７記載の発明は、エポキシ樹
脂と金属粉の混合物で形成された型表面層と、前記型表
面層が密着する金属製の裏打ち層とを備え、前記裏打ち
層に冷却パイプが埋設されてなり、前記裏打ち層の型表
面層側に突出し、型表面層への熱伝達効率を高める凸部
を設けてなり、前記凸部先端から型表面層の製品成形面
側表面までの厚さが１５ｍｍ以下であることを特徴とす
る。

【００２０】さらに、請求項８記載の発明のエポキシ樹
脂型は、請求項７記載の発明において、前記凸部先端か
ら型表面層の製品成形面側表面までの厚さが４ｍｍ以上
８ｍｍ以下であることを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しつつ説明する。図１及び図２は、本発明のエポ
キシ樹脂型の製造方法の説明図である。先ず、図１に基
づいてキャビティ側のエポキシ樹脂型１０の製造方法の
第２工程までを説明する。最初に図１（ａ）に示すよう
に、成形しようとする対象製品と同じ形状を有する製品
Ｍ１を用い、木材又はケミウッド等の材料をこれに合わ
せて加工し、マスターモデルＭ２を作製する。

【００２２】次いで、亜鉛合金等の金属からなる裏打ち
層１２を作製する。裏打層１２の下面１２ａはマスター
モデルＭ２の上面Ｍ２ａとの間に所望の型表面層（厚さ
１５ｍｍ以下）の形状に等しい空間が形成されるような
形状を有するものとする。裏打ち層の材質はエポキシ樹
脂と熱膨張係数のほぼ等しい亜鉛合金が適しているが、
それに限定されるものではなく、なるべく熱膨張係数の
近い金属製であればよい。裏打層１２は、それに密着し
て形成される型表面層１１を冷却するための冷却パイプ
１３を有している。また、２本のエポキシ樹脂注入用パ
イプ１４，１４と１本のエポキシ樹脂排出用パイプ１５
を有し、それぞれその上面１２ｂから下面１２ａに貫通
している。

【００２３】エポキシ樹脂には、熱硬化収縮が少なく、
機械的強度にすぐれたものがのぞましく、例えば三菱油
化株式会社製のＭＹＸ−０４，ＭＹＸ−０５，ＭＹＸ−
０６等が用いられる。金属粉としては一般に熱伝導率の
高いものが望ましいが、種々検討の結果アルミ粉がもっ
とも望ましい。また、エポキシ樹脂と金属粉との混合比
率は、金属粉の種類によって異なるがエポキシ樹脂に対
して金属粉の重量を７０％以上とするのが望ましく、７
０％未満では熱伝導率が不足する。

【００２４】アルミ粉等の金属粉をエポキシ樹脂に混入
した混合物Ｅを加熱オーブンＧ内に入れ、ヒーターＨに
よって加熱オーブンＧ内の温度を３５〜６０℃に調節し
加熱する。加熱により、エポキシ樹脂混合物Ｅの粘度を
低下させた後、オーブンＧから取り出し、適宜の攪拌機
を用いて攪拌し、金属粉を均一に分散させる。さらに、
硬化剤を所定の配合比率で混入し、再びオーブンＧにお
いて３５〜６０℃に加熱した後適宜の攪拌機で攪拌し、
均一に混合するまで攪拌する。そして、均一に混合され
たエポキシ樹脂混合物Ｅを入れたオーブンＧを真空ポン
プＶによって真空にし、エポキシ樹脂混合物Ｅに含まれ
る気泡を脱泡する。なお、アルミ粉混入エポキシ樹脂の
場合、アルミ粉の重量はエポキシ樹脂に対して７０％以
上とする。７０パーセント未満では、熱伝導率が不足
し、あまり多すぎると機械的強度が低下するので、７２
〜７６％程度とするのが好ましい。

【００２５】次いで、図１（ｂ）のように裏打ち層１２
をオーブンＧ内に入れ、３５〜６０℃に加熱した後マス
ターモデルＭ２の上にセットする。再び、オーブンＧ内
を真空にし、ホッパーＦ，Ｆからこの裏打ち層１２のエ
ポキシ樹脂注入用パイプ１４，１４を介して前記エポキ
シ樹脂混合物Ｅを注入し、エポキシ樹脂混合物排出用パ
イプ１５からエポキシ樹脂混合物Ｅがオーバーフローす
るまで充填する。（以上第１工程）。

【００２６】次に、エポキシ樹脂混合物Ｅの充填が完了
すると、図１（ｃ）のように、形成中のエポキシ樹脂型
１０を真空ボックス（加熱オーブン）Ｇから取り出し、
冷却パイプ１３に冷却水Ｗを流してエポキシ樹脂型を常
温まで強制冷却する。次いで、冷却した樹脂型１０を図
１（ｄ）のようにオーブンＧ内に入れ、室温で１２時間
放置して型表面層１２を一次硬化させる。（以上第２工
程）。

【００２７】さらに、図１（ｅ）のように、エポキシ樹
脂型１０の内面に対象製品と形状の等しいシートワック
スＳを貼り付け、コア側のエポキシ樹脂型を形成するた
めのコアモデルＭ３とする。

【００２８】次に、上記以降の工程を図２に基づいて説
明する。図２（ａ）において、先ず、予め用意した亜鉛
合金等の金属からなる裏打ち層２２を前記コアモデルＭ
３上にセットし、裏打ち層２２の下面２２ａとコアモデ
ルＭ３の上面Ｍ３ａとの間に所望の型表面層（厚さ１５
ｍｍ以下）の形状に等しい空間を形成する。裏打ち層２
２の材質は、裏打ち層１２と同様である。裏打層２２
は、それに密着する型表面層を冷却するための冷却パイ
プ２３を有している。また、２本のエポキシ樹脂注入用
パイプ２４，２４を有し、中央部に１本のエポキシ樹脂
排出用パイプ２５を有し、それぞれ裏打ち層２２の上面
から下面まで貫通している。

【００２９】アルミ粉等の金属粉をエポキシ樹脂に混入
した混合物Ｅも、キャビティ側のエポキシ樹脂型作製に
用いたものと同じであり、同様の方法で、金属粉の分
散、混合物Ｅ内に残留する気泡の脱泡処理を行う。

【００３０】そして、図２（ａ）に示すように裏打ち層
２２をオーブンＧ内に入れ、３５〜６０℃に加熱した後
コアモデルＭ３の上にセットする。再び、オーブンＧ内
を真空にし、ホッパーＦ，Ｆからこの裏打ち層１２のエ
ポキシ樹脂注入用パイプ２４，２４を介して前記エポキ
シ樹脂混合物Ｅを注入し、エポキシ樹脂混合物排出用パ
イプ２５からエポキシ樹脂混合物Ｅがオーバーフローす
るまで充填する。（以上第１工程）。

【００３１】エポキシ樹脂混合物Ｅの充填が完了する
と、同図（ｂ）のように真空ボックス（加熱オーブン）
Ｇから取り出し、冷却パイプ２３に冷却水Ｗを流してエ
ポキシ樹脂型を室温まで強制冷却する。次いで、冷却し
た樹脂型２０を図２（ｃ）のようにオーブンＧ内に入れ
室温で１２時間放置して型表面層２１を一次硬化させ
る。（以上第２工程）。

【００３２】さらに、図２（ｄ）のようにシートワック
スＳをとり除き、オーブンＧにおいて５０℃で６時間加
熱し、キャビティ側及びコア側両方の型表面層１１、２
１を二次硬化させる。そして、図２（ｅ）のように、さ
らに１５０℃で６時間加熱し、型表面層１１、２１を三
次硬化させ、キャビティ側及びコア側のエポキシ樹脂型
１０及び２０を完成させる。（以上第３工程）。

【００３３】上記実施形態においては、第１工程におい
てエポキシ樹脂混合物Ｅを注入する際、ホッパーＦ，Ｆ
及びエポキシ樹脂注入用パイプ１４、２４もオーブンＧ
内に入れ、オーブンＧを真空にして、予めホッパーＦ，
Ｆ内に入れたエポキシ樹脂を真空下で注入するものとし
たが、次のようにしてもよい。すなわち、ホッパーＦ，
ＦをオーブンＧ外に置き、エポキシ樹脂注入用パイプ１
４、２４とバルブを介して連結し、バルブを閉めた状態
でオーブンＧ内を真空にした後、バルブを開け、別のオ
ーブン内で真空脱泡されたエポキシ樹脂混合物をホッパ
ーＦ，Ｆから大気圧下で注入する。このようにすれば大
気圧により、注入はより容易になる。また、コアモデル
Ｍ３をキャビティ側のエポキシ樹脂型１０の一次硬化
（第２工程）まで行ったものにシートワックスＳを貼り
付けて形成し、二次硬化、三次硬化（第３工程）は、キ
ャビティ側、コア側をセットした状態で行い、工程数を
少なくしているが、都合によって両者それぞれを三次硬
化まで別々に行うものも本発明に含まれる。さらに、第
２工程における強制冷却の方法は裏打ち層１２，２２に
埋設された冷却パイプによるものとしたが、強制冷却の
方法はこれに限定されるものではなく、裏打ち層の周り
に冷却手段を設け、それによって裏打ち層１２，２２を
冷却するようにしてもよい。

【００３４】上記のようにして製造された本発明のエポ
キシ樹脂型１は、図２（ｅ）に示すように、キャビティ
側のエポキシ樹脂型１０とコア側のエポキシ樹脂型２０
とからなる。両者は、型表面層１１、２１及びそれと密
着して設けられる裏打ち層１２、２２からなり、両者を
セットしたとき、型表面層１１と型表面層２１との間に
所望の対象製品の形状に等しい空間Ｐが形成される。裏
打ち層１２、２２はいずれも冷却パイプ１３、２３、エ
ポキシ樹脂注入用パイプ１４、２４及びエポキシ樹脂排
出用パイプ１５、２５を備えている。

【００３５】型表面層の厚さが１５ｍｍ以下であるから
型の寸法精度がよく、機械的強度にすぐれ、型表面層の
表面の温度調節が容易である。なお、型表面層の厚さは
１５ｍｍ以下であればよいが、４〜８ｍｍ程度とするの
がさらに好ましい。裏打ち層は金属製であるからこれに
密着する型表面層の強制冷却が均一に行われ、裏打ち層
には冷却パイプが設けられているから、それに冷水等を
供給するだけで型表面層を冷却できる。したがって、こ
の樹脂型を用いれば対象製品を精度良く成形することが
できる。

【００３６】上記の例では、裏打ち層１２，２２の型表
面層１１，２１側の密着面は平面状のものとしたが、他
の例として図３乃至図６に基づいて、前記密着面に凸部
を設けた例について述べる。図３は裏打ち層１２，２２
の型表面層１１，２１側に突出し、型表面層への熱伝達
効率を高める凸部１６，２６を設けたエポキシ樹脂型の
断面図であり、図３（ａ）はその全体の断面図、図３
（ｂ）は、その型表面層と裏打ち層の密着面の部分拡大
図である。

【００３７】図３（ａ）において、エポキシ樹脂型１
は、キャビティ側のエポキシ樹脂型１０と、コア側のエ
ポキシ樹脂型２０とからなり、凸部１６は断面矩形状の
凸条からなる。凸部１６，２６以外は図２（ｅ）のエポ
キシ樹脂型１と同じであるから、同一の符号を付してそ
の説明を省略する。図３（ｂ）は、別の実施の形態の部
分拡大図であって、キャビティ側のエポキシ樹脂型１０
の型表面層１１と裏打ち層１２の密着面を拡大して示し
たものである。この例では、凸部として、凸条１７が形
成されており、凸条１７は、先端側又は中間部１７ａを
基部１７ｂよりも脹らませたかぎ型に形成されている。
なお、凹凸１８は、裏打ち層１２に対する型表面層１１
の伸縮を補助的に阻止するものである。

【００３８】このように、裏打ち層１２に凸部１６又は
１７を設けると、その先端が型表面層１１の製品成形面
側表面１１ａに接近し、また裏打ち層１２から型表面層
１１への熱伝達面積が大きくなるので、熱伝達効率が高
くなり、型表面層１１の冷却効率がよくなる。しかもこ
の凸部が型表面層注型時の硬化収縮や成形加工時の加熱
・冷却による熱伸縮を阻止するので、寸法精度がよくな
る。

【００３９】凸部を交差する凸条とすると、どの方向に
も冷却効果が向上し、製品成形面側表面１１ａが均一に
効率良く冷却され、伸縮の阻止も一様になる。特に、格
子状に配設された凸条とするとさらに均一に冷却され、
一様に伸縮を阻止する。凸部はこれらに限定されるもの
ではなく、凸条が等間隔でないもの、平行でないもの、
いろんな角度で交差するもの、一方向に平行に配設され
たもの、部分的に交差するもの、独立した凸、連続した
凸、又はそれらの組み合わせなどを含み、要はその先端
が型表面層１１の製品成形面側表面１１ａに接近し、裏
打ち層１２から型表面層１１への熱伝達面積が大きくな
り、熱伝達効率を高めるものであればよい。但し、冷却
の均一性からいえば、均等に配設されるのが好ましい。

【００４０】凸部のない図２（ｅ）のエポキシ樹脂型の
例では、型表面層の厚さを１５ｍｍ以下、好ましくは４
〜８ｍｍとしたが、凸部１６又は１７を設けた場合は、
その先端から製品成形面側表面１１ａまでの厚さをこの
数値にすれば、ほぼ同様の冷却効果が得られる。したが
って、裏打ち層１２と型表面層１１の密着面表面からの
厚さを１５ｍｍ以下にしなくても型表面層１１の製品成
形面側表面１１ａの温度調節が容易であり、しかも注型
が容易で寸法精度や機械的強度に優れたエポキシ樹脂型
が得られる。凸部１６を矩形状の凸条とする場合は、そ
の幅は２〜３ｍｍ程度、高さは３〜４ｍｍ程度とするの
が好ましく、その中心間隔は１５ｍｍ〜２５ｍｍとする
のが好ましい。

【００４１】次に、上記のような凸部を設けた、裏打ち
層の鋳造工程について説明する。図４は、キャビティ側
のエポキシ樹脂型１０の裏打ち層１２の型取り過程を示
す。図４（ａ），（ｂ）は、石膏による反転モデルの製
作過程を示す。図４（ａ）において、先ず成形対象製品
の外表面側の形状を有するマスターモデルＭ２を作製す
る。その上に型表面層１１と同形にシートワックス１１
ｗを形成し、それを図示しない鋳型枠で囲み、水と混練
りした石膏を流し込み、硬化させる。そして、硬化後脱
型し、同図（ｂ）の石膏反転モデル３０を得る。この石
膏反転モデル３０に同図（ｃ）に示すように砂鋳型４０
を鋳込んで、脱型すると、密着面に凸部１６を設ける前
の、表面が平滑な裏打ち層に対応する砂鋳型４０（以下
「プレ鋳型」という）が得られる。

【００４２】図５は、前記プレ鋳型４０から、型表面層
側に熱伝達効率を高める凸部を設けた裏打ち層１２を鋳
造するための鋳型（以下「本鋳型」という）を製作する
過程の説明図である。図５（ａ）は、プレ鋳型４０の表
面に前記凸部１６の反転形状となる溝４２を形成した本
鋳型４１の断面図であり、同図（ｂ）のＡ−Ａ断面を示
す。また、同図（ｂ）は平面図である。図示例は、裏打
ち層１２の型表面層１１側に格子状に配設された凸条１
７と連続した凸１８からなる凸部１６を形成するための
鋳型で、溝４２は格子状に配設された凸条１７の反転形
状とする。凸条１７の反転形状である溝４２はカッター
等で切り込むだけで簡単に作製することができる。

【００４３】図５（ｃ），（ｄ）は、プレ鋳型４０の部
分拡大図で、図５（ｃ）は同図（ｂ）の部分拡大平面
図、同図（ｄ）は、そのＢ−Ｂ断面図である。凸条の反
転形状である溝４２の幅ｗは２〜３ｍｍ、深さｄは３〜
４ｍｍ程度が好ましいがこれに限定されるものではな
い。そして、凸条１７を図１（ｂ）に示すかぎ型にした
い場合には、その反転形状である溝４２には脹らみ１７
ａと基部１７ｂに対応するアンダーカット部４２ａとく
びれ部４２ｂを形成する。また、連続した凹凸１８を形
成するための反転形状である斑点状に連続した凹凸４３
は、幅、深さとも１ｍｍ以上とするのが好ましい。この
凹凸４３は砂型表面を適宜の用具で押圧したり、掻き取
るだけで形成できる。また、この連続した凹凸４３を形
成する上で、砂鋳型に用いる砂は、６号（０．２１２〜
０．４２５μ）とするのが好ましい。上記の例では本鋳
型は砂鋳型としたが、これに限定されるものではなく、
石膏鋳型又はセラミック鋳型なども用いられる。

【００４４】図６はこの本鋳型４１を用いて、裏打ち層
１２を鋳造する過程を示す図である。図６（ａ）に示す
ように、本鋳型４１を図示されない鋳型枠で囲み、エポ
キシ樹脂注入用パイプ１４，エポキシ樹脂排出用パイプ
１５，冷却パイプ１３などを所定の位置にセットしたの
ち、亜鉛の溶湯を流し込み、冷却、固化させる。次い
で、同図（ｂ）に示すように、脱型し、裏打ち層１２を
得る。この裏打ち層１２とマスターモデルＭ２とを同図
（ｃ）のようにセットして、真空下でエポキシ樹脂混合
物を注入し、硬化させて型表面層１１を形成し、脱型す
ると、キャビティ側エポキシ樹脂型１０が完成する。こ
のようにして先に述べたとおり冷却効率がよく、寸法精
度や機械的強度に優れたエポキシ樹脂型１０が完成す
る。

【００４５】

【実施例】本発明の効果を確認するため、次の４通りの
エポキシ樹脂型の試作品を作製した。実施例１：図３のように裏打ち層の型表面層側に凸部を
設けたもので、その密着面の部分断面図を図７に示す。
図７（ａ）は、その部分縦断面図、同図（ｂ）は、その
Ｙ−Ｙ断面図、同図（ｃ）は、そのＸ−Ｘ断面図であ
る。型表面層９１のエポキシ樹脂には三菱油化株式会社
製のＭＹＸ−０６を用い、裏打ち層９２には亜鉛を用い
る。裏打ち層の型表面層側各面の凸部９６は、縦方向の
間隔ｓ₁、横方向の間隔ｓ₂をともに２０ｍｍとし、ま
た、高さｔ₁を４ｍｍ、幅ｗを３ｍｍとする。型表面層
は、キャビティ側、コア側とも、厚さｔを１５ｍｍ（凸
条２６先端から型表面層の製品成形面側表面９１ａまで
の厚さｔ₂が１１ｍｍ）とし、成形対象製品である厚さ
２ｍｍ、長さ約７５０ｍｍ、幅約３５ｍｍの矩形状のボ
ックスが形成されるサイズとする。

【００４６】実施例２：裏打ち層に凸条を設けず裏打ち
層と型表面層との密着面を図２（ｅ）のように平面状と
し、型表面層は、キャビティ側、コア側とも、厚さｔを
１５ｍｍとし、成形対象製品である厚さ２ｍｍ、長さ約
３００ｍｍ、幅約３５ｍｍの矩形状のボックスが形成さ
れるサイズとする。

【００４７】比較例１：実施例１と同様凸条を設けたエ
ポキシ樹脂型で、型表面層は、キャビティ側、コア側と
も、厚さｔを２５ｍｍとし、他の寸法は実施例１と同じ
ものとする。

【００４８】比較例２：実施例２と同様凸条を設けない
エポキシ樹脂型で、型表面層は、キャビティ側、コア側
とも、厚さを２５ｍｍとし、他の寸法は実施例２と同じ
ものとする。

【００４９】上記４種類のエポキシ樹脂型を用いて、試
作品の成形を行うと、製品１個の成形に要する時間は、
実施例１は２４秒、実施例２は約４０秒、比較例１は約
６０秒、比較例２は約１２０秒となる。以上の結果から
明らかなように、実施例は比較例に比して型表面層の厚
さが薄くしてあるので、冷却効率が良く、中でも実施例
１は裏打ち層の型表面層側に凸条を設けてあるので冷却
効率がさらに良いことがわかる。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のうち請
求項１記載の発明は、加熱された前記裏打ち層に対して
エポキシ樹脂と金属粉の混合物を加熱して注入する第１
工程により、エポキシ樹脂の粘度を低くし混合物の流動
性をよくするので、厚さが１５ｍｍ以下の型表面層のモ
ールド加工が容易であり、また、裏打ち層に対して真空
下で注入するので気泡の混入するおそれがない。そし
て、第２工程で強制冷却されるので、エポキシ樹脂混合
物が加熱温度に保たれる時間が短く、余熱で熱硬化が速
く進行するのを防止することができ、完成後の熱収縮が
少なくなり、第３工程で加熱により完全に硬化され機械
的強度がより大きくなる。したがって、寸法精度がよく
機械的強度にすぐれ、温度調節の容易なエポキシ樹脂型
を安価に提供できるという効果を奏する。

【００５１】また請求項２記載の発明は、請求項１の効
果に加えて、第２工程における型表面層の冷却が、熱伝
導性のよい金属製の裏打ち層を介した熱伝達によって行
われるので、型表面層に対して均一に行われるという効
果を奏する。

【００５２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２の
効果に加えて、第３工程がキャビティ側とコア側につい
て一括して施されるので、別々に施す場合にくらべて工
程数が少なくなるという効果を奏する。

【００５３】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかの効果に加えて、裏打ち層に型表面層への熱伝
達効率を高める凸部を設けるので、型表面層の冷却効率
がよく、しかもこの凸部が型表面層注型時の硬化収縮を
阻止するので、寸法精度のよいエポキシ樹脂型が得られ
るという効果を奏する。

【００５４】請求項５記載の発明は、請求項４の効果に
加えて、前記凸部を、交差する凸条としたので、型表面
層全体がほぼ均一に冷却され、しかも製造が容易である
という効果を奏する。

【００５５】請求項６記載の発明は、型表面層の厚さが
１５ｍｍ以下であるから型の寸法精度がよく、機械的強
度にすぐれ、また裏打ち層から型表面層の表面までの熱
抵抗が小さく型表面層の表面の温度調節が容易である。
そして、裏打ち層は金属製であり、冷却パイプが設けら
れているので、型表面層の冷却が均一且つ容易に行われ
るから、対象製品を寸法精度良く成形できるという効果
を奏する。

【００５６】請求項７記載の発明は、裏打ち層に型表面
層への熱伝達効率を高める凸部が設けられているので、
型表面層の冷却効率が良く、凸部の先端から型表面層の
製品成形面側表面までの厚さが１５ｍｍ以下であれば、
凸部の基部から型表面層の前記表面まで厚さを１５ｍｍ
より厚くしても、型表面層の前記表面の温度調節が可能
であるという効果を奏する。

【００５７】請求項８記載の発明は、請求項７の効果に
加えて、前記凸部の先端から型表面層の製品成形表面ま
での厚さを４ｍｍ以上８ｍｍ以下とすることにより、型
表面層の前記表面の温度調節がさらに容易であり、対象
製品をさらに寸法精度良く成形できるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエポキシ樹脂型の製造方法を示す図で
ある。

【図２】本発明のエポキシ樹脂型の製造方法を示す図で
ある。

【図３】本発明のエポキシ樹脂型の一例の断面図であ
る。

【図４】本発明のエポキシ樹脂型の裏打ち層の反転モデ
ルの製作過程の説明図である。

【図５】本発明のエポキシ樹脂型の凸条を有する裏打ち
層の鋳型の製作過程の説明図である。

【図６】本発明のエポキシ樹脂型の裏打ち層の注型工程
の説明図である。

【図７】本発明の実施例の断面図である。

【符号の説明】

１エポキシ樹脂成形用金型１０キャビティ側のエポキシ樹脂型１１同上型表面層１２同上裏打ち層１３同上冷却パイプ１４同上エポキシ樹脂注入用パイプ１５同上エポキシ樹脂排出用パイプ１６，２６裏打ち層の型表面層側に設けた凸部である
断面矩形状の凸条１７裏打ち層の型表面層側に設けた凸部である断面か
ぎ状の凸条２０コア側のエポキシ樹脂の型表面２１同上型表面層２２同上裏打ち層２３同上冷却パイプ２４同上エポキシ樹脂注入用パイプ２５同上エポキシ樹脂排出用パイプ

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【手続補正書】

【提出日】平成８年７月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項８

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】

【実施例】本発明の効果を確認するため、次の４通りの
エポキシ樹脂型の試作品を作製した。実施例１：図３のように裏打ち層の型表面層側に凸条を
設けたもので、その密着面の部分断面図を図７に示す。
図７（ａ）は、その部分縦断面図、同図（ｂ）は、その
Ｙ−Ｙ断面図、同図（ｃ）は、そのＸ−Ｘ断面図であ
る。型表面層９１のエポキシ樹脂には三菱油化株式会社
製のＭＹＸ−０６を用い、裏打ち層９２には亜鉛を用い
る。裏打ち層の型表面層側各面の凸条９６は、縦方向の
間隔ｓ₁、横方向の間隔ｓ₂をともに２０ｍｍとし、ま
た、高さｔ₁を４ｍｍ、幅ｗを３ｍｍとする。型表面層
は、キャビティ側、コア側とも、厚さｔを１５ｍｍ（凸
条９６先端から型表面層の製品成形面側表面９１ａまで
の厚さｔ₂が１１ｍｍ）とし、成形対象製品である厚さ
２ｍｍ、長さ約７５０ｍｍ、幅約３５０ｍｍの矩形状の
ボックスが形成されるサイズとする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】実施例２：裏打ち層に凸条を設けず裏打ち
層と型表面層との密着面を図２（ｅ）のように平面状と
し、型表面層は、キャビティ側、コア側とも、厚さｔを
１５ｍｍとし、成形対象製品である厚さ２ｍｍ、長さ約
３００ｍｍ、幅約３５０ｍｍの矩形状のボックスが形成
されるサイズとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 63:00 503:06 705:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】型表面層をエポキシ樹脂と金属粉の混合
物で形成し、前記型表面層に密着する裏打ち層が金属で
形成されたエポキシ樹脂型の製造方法であって、前記混合物を加熱し、加熱された前記裏打ち層に対して
真空下で注入して型表面層を形成する第１工程と、前記型表面層を強制的に冷却した後、常温で前記型表面
層を硬化させる第２工程と、前記型表面層を加熱して硬化させる第３工程とを含んで
なることを特徴とするエポキシ樹脂型の製造方法。
【請求項２】請求項１記載の発明において、前記第２工程における前記型表面層の冷却が、前記裏打
ち層を介した熱伝達によることを特徴とするエポキシ樹
脂型の製造方法。
【請求項３】請求項１又は２記載の発明において、キャビティ側とコア側とからなるエポキシ樹脂型の製造
方法であって、キャビティ側及びコア側のそれぞれについて前記第１工
程及び前記第２工程を終了させた後、両方のエポキシ樹
脂型をセットした状態で前記第３工程を一括して施すこ
とを特徴とするエポキシ樹脂型の製造方法。
【請求項４】請求項１乃至３記載の発明のいずれかに
おいて、裏打ち層の型表面層側に突出し、型表面層への
熱伝達効率を高める凸部を設ける裏打ち層形成工程を含
んでなることを特徴とするエポキシ樹脂型の製造方法。
【請求項５】請求項４記載の発明において、前記凸部
は、交差する凸条であることを特徴とするエポキシ樹脂
型の製造方法。
【請求項６】エポキシ樹脂と金属粉の混合物で形成さ
れた型表面層と、前記型表面層が密着する金属製の裏打
ち層とを備え、前記型表面層の厚みが１５ｍｍ以下であり、前記裏打ち層に冷却パイプが埋設されてなるエポキシ樹
脂型。
【請求項７】エポキシ樹脂と金属粉の混合物で形成さ
れた型表面層と、前記型表面層が密着する金属製の裏打
ち層とを備え、前記裏打ち層に冷却パイプが埋設されてなり、前記裏打
ち層の型表面層側に突出し、型表面層への熱伝達効率を
高める凸部を設けてなり、前記凸部先端から型表面層の
製品成形面側表面までの厚さが１５ｍｍ以下であること
を特徴とするエポキシ樹脂型。
【請求項８】請求項６記載の発明において、前記凸部
先端から型表面層の製品成形面側表面までの厚さが４ｍ
ｍ以上８ｍｍ以下であることを特徴とするエポキシ樹脂
型。