JPS61165249A - 高融点を有する金属を充填シリコ−ンエラストマ−で作成されたパタ−ン上へ噴霧することにより前記金属で作成された金型の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、充填シリコーンエラストマーで作成されたパ
ターンの上に金属を噴霧することにより、高融点を有す
る金属で作成される金型の製造方法に関するものである
。

以下の説明において、「原型モデル」という用語は、オ
リジナルモデルを意味し、「パターン」という用語はモ
デルのレプリカ若しくは複製物を意味し、かつ「金型」
もしくは「シェル型」という用語はパターンから作成さ
れた金型又は金型の１部を意味する。

〔従来の技術〕

たとえば重力注型、圧縮成形、射出成形、熱成形などの
慣用技術を用いてプラスチック製品を大量生産するため
に使用される金属金型は、機械的手段により長時間の機
械加工を必要とするその製造の結果、極めて時間がかか
シかつ高価なものである（一般に、１物品当シ数万フラ
ン）。

従来の機械加工法で作成される金型は鋼で作成すること
ができ、数μｍ若しくはそれ以下の程度の許容度をもっ
て極めて正確な寸法に一致させることができる。しかし
ながら、多くの製造業者及び工業部門、特に履物及び装
身具工業、自動車工業の成る部門などについては、寸法
許容度が大して厳格でなく、シかも製造すべき種々異な
る金型の種類が極めて多い。

したがって、価格の高い機械加工工具を必要とせずに容
易かつ迅速に使用することができ、さらに従来の方法に
よるよシもずっと低価格で金型を製造しうるような、た
とえば鋼などの高融点を有する金属で作成された金型の
製造方法が要求される。

固有の物理化学的性質の結果、特に良好な熱特性のため
、シリコーンが既にパターン又は金型の成分材料として
金型製造法に、これら金型の主として価格を低減させる
目的で使用されている。

たとえば、フランス特許第２．０９８．６２９号公報に
は、７００℃以下の温度で溶融する金属及び非鉄合金の
成形を可能にしかつ少なくとも１００回使用しうるよう
なシリコーン金型が記載されている。これら金型は、し
たがって低融点を有する金属で作成される成形物品のみ
を製造することができる。

米国特許第４６３８，２９９号及び第３．７８４．１５
２号公報にも同様な記載があシ、金属をパターン上へ噴
霧して金型が作成される。パターンは極めて多種の材料
で作成することができ、米国特許第！ｌ、　７８４．１
５２号公報の第１欄、第４９行には、このパターンを大
して詳細ではないがシリコーンゴムで作成しうることか
簡単に示されておシ、さらに第１欄、第６５行〜第２欄
、第１４行には噴霧すべき金属を任意の金属とじうろこ
とも記されている。しかしながら、好適金属はその融点
が比較的低い亜鉛若しくはアルミニウムであると明確に
特定されている。

特開昭５４／２７；　５９４号公報には、アルミニウム
板で原型モデルを作成し、その上に冷時架橋するシリコ
ーンエラストマーでパターンを形成することによる金属
金型の製造方法が記載されている。次いで、このパター
ンから金属の＠庭によ多金属金型を作成するが、この金
属は唯一の実施例によれば亜鉛である。

とれら金型製造法は、極めて迅速かつ低価格で金属金型
を作成することができ、これら金型を使用して種々公知
の成形技術によ多熱硬化性材料、熱可塑性材料及びエラ
ストマー材料から物品を製造しうるので興味がある。

しかしながら、これら金型は低融点を有するたとえばア
ルミニウム、亜鉛、錫又はその合金のような金属で作成
されるので、強化した後でさえ応力やこれら成形技術に
固有の力を何回も受けるのに充分な機械特性を持たない
。

良好な機械特性はアルミニウム、亜鉛若しくは錫板外の
金属若しくは合金を選択して得ることができるであろう
。しかしながら、良好な機械特性を有するたとえば鋼の
ような他の金属若しくは合金は、一般に１２００°Ｃ以
上、特にステンレス鋼の場合には１４００°Ｃ以上の高
融点をも有する。

これら従来技術の方法にしたがって溶融した鋼をシリコ
ーンパターン上に噴霧することは、溶融網の液滴がパタ
ーン上で跳ね返シ、パターンが損傷を受け、かつ液滴が
極めて高温度であるため著しく歪むので可能でない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがって本発明の目的は、溶融金属をパターン上へ噴
霧することにより、高融点を有する金属で作成される金
型の迅速、容易かつ安価な製造に適したシリコーンパタ
ーンを提供することにより上記問題を解決するにある。

以下の説明において、％及び部数は特記しない限シ重量
による。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、本発明によれば、シリコーンエラストマー
で作成されたパターン上へ溶融金属を噴霧することによ
り金属金型を製造するに際し、シリコーンエラストマー
が２０〜９０重量％、好ましくは４０〜７０重貴％の少
なくとも１種の耐火性充填剤の微細粒子を含有し、かつ
金属が高融点を有する金属であるととを特徴とする金型
の製造方法により達成される。

本発明において、シリコーンエラストマーは、従来と同
様に木材、プラスチック、プラスター、ワックス、模型
用ドウなどで作成しうる原型モデルの上で硬化させる前
に、予め付着させた有機ポリシロキサン組成物を高温度
又は室温で硬化させることにより作成される任意のシリ
コーンエラストマーを意味する。

原型モデルの表面を一層適合させるため、有機ポリシロ
キサン組成物は、シリコーンエラストマーまで架橋させ
る前に好ましくは原型混合物の表面を被薇する流動性物
質とすることができる。

しかしながら、原型混合物の表面に対し良好に適合する
限シ、チキソトロープ性の有機ポリシロキサン組成物も
使用することができる。

事実、触媒を用い又は触媒なしに、シリコーンエラスト
マーまで冷時若しくは熱時に架橋する１若しくはそれ以
上のパック（単−成分若しくは多成分）として供給され
る任意の有機ポリシロキサン組成物も使用するととがで
き、ただし組成物は２０〜９０％の充填剤含有量を可能
としかつ原型モデルの表面に均一に付着することができ
、さらに前記表面の形状に忠実に適合しうるものとする
。

これらの組成物は文献、特にワルター・ノルの論文、「
シリコーンの化学及び技術」、アカデミツク・プレス社
（１９６８）、第２版、第３８６−４０９頁に充分記載
されている。

これらの有機ポリシロキサン組成物は、流体（１分子当
多少なくとも７個のシロキサン成分）から非流動性ガム
までの範囲の基礎有機ポリシロキサン重合体を含有する
。前記したように、シロキサンについては任意の架橋剤
を使用することができる。

高温加硫系（ＨＶＢ、高温加硫エラストマー）について
は、使用する加硫剤は１分子当多少なくとも１個の芳香
族アリール基を有する有機過酸化物である。

この種のＨＶＥはたとえば米国特許第３．１４２゜６５
５号、第４８２１．１４０号、第３．８３へ４８９号及
び第５．８５９．２６６号各公報に記載されている。

この群のＨＶＢエラストマーについては、本発明の方法
を用いるために特にその亜群を使用することができる。

これらは、特に米国特許第６，７９１．９９８号、第４
．１７３．５６０号、英国特許第２０）０９１．２８１
及び第２．０９１．２８２号公報に記載されたポンプ輸
送可能なエラストマー（ＰＳＥ）である。

室温で架橋する系の場合（ＣＶＥ、冷温加硫エラストマ
ー）、金属触媒及び必要に応じアミンと一般に加水分解
性基を有するシランである架橋剤との存在下で重付加反
応又は重縮合反応により架橋する広範な種類の単−成分
若しくは二成分組成物を使用することができる。

一般に、白金触媒の存在下で重付加反応により、主とし
てシラン若しくはポリ有機シロキサンが有するミＳｉＨ
基とシロキサンの珪素原子に結合されたアルケン不飽和
を有する炭化水素基との反応により、架橋する単−成分
若しくは二成分ＣＶＥとして、米国特許第３．２２　［
１，９７２号、第３．２８４゜４０６号、第３．４３４
３６４号、第４６９７．４７３号及び第４．３４０．７
０９号に記載された組成物を挙げることがてきる。

一般にα、ω−ジヒドロキシポリ有機シロキサン油と、
少なくとも３個の加水分解性基を有するシラン又はとの
シランの部分加水分解により得られるポリシロキサンで
ある架橋剤とを含有し、金属触媒及び（又は）アミンの
存在下で重縮合反応により架橋する二成分ＣＶＥとして
は、米国特許第５．６７８．００２号、第！ｉ、８８８
，８１５号、第３、９３３．７２９号、第４．０６４．
０９６号及び英国特許第２．　Ｑ　５２．９３６号公報
に記載された組成物を挙げることができる。

これらエラストマー組成物としては、特に架橋剤が珪酸
塩、アルキルトリアルコキシシラン又はポリシリケート
であシ、かつ金属触媒が錫塩であるものが挙げられ、特
に １２５℃にて５００〜１．０００．　ＯＯＣ１ｍＰａの
粘度を有し、有機基が１価の炭化水素基である少なくと
も１種のα、ω−ジヒＦロキシジ有機ポリシロキサン重
合体と、 ２０）２０〜９０重量％の少なくとも１種の耐火性充填
剤と、 ３、式： ％式％ 〔式中、ａは３又は４であ、９、Ｒｔ及びＲ２は同一で
も異なってもよく８個までの炭素原子を有する１価の炭
化水素基から選択され、Ｒ１はさらにＲ３０ＲＩを示す
こともでき、ここでＲ３は６個までの炭素原子を有する
２価の炭化水素基であシ、かつＲ１は上記の意味を有す
る〕のポリアルコキシシラン、及び １分子光シ珪素原子に結合された少なくとも２個のアル
コキシ基を有し、珪素原子が８１−０−８部結合を介し
て結合され、珪素原子の他の原子価が基Ｒ１０若しくは
Ｒ２により満たされ、ことでＲ１及びＲ２は上記の意味
を有するポリアルコキシシロキサン から選択される少なくとも１種の架橋剤と、４、触媒上
有効量の少なくとも１種の触媒錫化合物と、 を含有する組成物である。

一般に、上記（１）の１００部当シ全部で２０〜９０重
量％の量をもたらすのに充分な部数の上記（２）と、α
５〜１５部の上記（３）と、金属錫の重量で計算して１
１００５〜１部、好ましくは０．０１〜α５部の上記（
４）とが使用される。

本発明の組成物に使用するα、ω−ジヒドロキシジ有機
ポリシロキサン重合体（りは、２５’Ｃにて５００〜１
，０００，０００ｍＰａ、好ましくは２５℃にて８００
〜５００，０００ｍＰａの粘度を有し、主としてジ有機
シロキシル成分よシなっているが、たとえば数に基づき
型面２％の割合のたとえばモノ有機シロキシルのような
他の成分の存在も除外されない。

これら重合体の珪素原子に結合する有機基としては、次
の種□類のものを挙げることができ２：たとえばメチル
、エチル若しくはプロピル基のような１〜４個の炭素原
子を有するアルキル基：タトえば３，３．３−トリフル
オロプロピル若シくは４．４．４−　）リフルオロブチ
ル基のような３〜４個の炭素原子を有するハロアルキル
基；たとえばフェニル、トリル若しくはキシリル基のよ
うな６〜８個の炭素原子を有するアリール基；た、！：
、ｔ［クロルフェニル為ジクロルフェニル、トリクロル
フェニル、テトラクロルフェニル及ヒトリフルオロメチ
ルフェニル基のような６〜７個の炭素原子を有するへロ
アリール基； たとえばβ−シアノエチル若しくはｒ−シアノプロピル
基のような３〜４個の炭素原子を有するシアノアルキル
基。

メチル基は、これら有機基の全体の少なくとも６０％、
好ましくは７５％を占める。

これら重合体（１）の製造には各種の方法が存在するが
、一般に工業的に確立されている方法、たとえば触媒量
のアルカリ性若しくは酸性剤を用いるジ有機シクロポリ
シロキサンの重合に続き、計算量の水による重合生成物
の処理である（フランス特許第１，１３４，００５号及
び第１，１９８，７４９号）。

さらに、これらはシリコーン製造業者から入手すること
もできる。

上記したように重合体（１）の１００部当シ最高１５部
、好ましくは最高７部の割合で上記のように使用する架
橋剤（３）を主として使用し、組成物を架橋させる。

架橋剤（５）は周知の物質で１弘参考として挙げれば特
にフランス特許第１．３３０．６２５号、第２０）１２
１．２８９号、第２，１２１，６３１号及び第２．４５
８，５７２号各公報に記載されている。

Ｒ，及びＲ２としての１価の炭化水素基はよシ詳細には
アルキル、アルケニル、アルコキシアルキル、フェニル
、アルキルフェニル及ヒフェニルアルキル基を意味し、
必要に応じハロゲン原子で置換しうる。

たとえば式： ％式％） ＣＨｓ８ｉ（ＯＣＨ２ＣＨ２０ＣＨｓ）３Ｓ　ｉ　（Ｏ
ＣＨ２ＣＨ２０ＣＨ３）４８１　（ＯＣＨ３）４ ８１　（ＯＣＨ２ＣＨ３）４ ＣＨ２＝ＣＨ８ｆ　（０ＣＨ２ＣＨ２０ＣＨ３）３Ｃ６
比Ｓ　ｉ　（ＯＣＨ３）ｓ ＣｓＨｓ　８１　（ＯＣＨｚＣＨｚＯＣＨ３）ａＣＨｓ
８ｉ（ＯＣＨ２−ＣＨＯＣＨ３）！乱 のシランを使用することができる。

架橋剤（３）としては、特に好適なものはアルキルトリ
アルコキシシラン、アルキルシリケート及びアルキルポ
リシリケートであシ、ここで有機基は１〜４個の炭素原
子を有するアルキル基である。

アルキルシリケートは珪酸メチル、珪酸エチル、珪酸イ
ソプロピル、珪酸ｎ−プロピル及びこれらシリケートの
部分加水分解の生成物から選択されるポリシリケートか
ら選択することができ、これら重合体は高割合の式：　
（Ｒ’０）ｚ８１０　の成分と小割合の式’　（Ｒ’０
）ａ８１０ｏ、ｓ　Ｎ　Ｒ’０８１０１，５　　及び５
１０２の成分とよシなシ、ここで記号Ｐはメチル、エチ
ル、イソプロピル若しくはｎ−プロピル基を示す。

それらの特性は、二股にシリカ含有量に基づくものであ
シ、試料の全加水分解の生成物を決定することにより確
認される。

その製造方法は周知されておシ、特にダブりニー・ノル
による論文、「シリコーンの化学及び技術」、第６４８
〜６５９頁に見られる。本発明の組成物を製造するのに
使用する他の成分に対し相容性かつ（又は）反応性にす
るには、とれら重合体はたとえばトルエン、キシレン若
しくはメチルシクロヘキサンのような通常の炭化水素溶
剤中に、溶剤１００部当シ少なくとも重合体５０部の割
合で溶解できねばならない。

ポリシリケートとしては、特にユニオン・カーバイド・
コーポレーション社により［エチルシリケー）−４０Ｊ
（登録商標）として市販されている部分加水分解された
珪酸エチル、或いは部分加水分解された珪酸プロピルで
ある。

化合物（４）は、この種の組成物を触媒するのに使用さ
れ又は提案されている錫を含有する触媒化合物であシ、
特にモノ−若しくはジカルボン酸の錫塩とすることがで
きる。これらの錫カルボン酸塩は、特にノルによる論文
、「シリコーンの化学及び技術」、第３３７頁、アカデ
ミツク・プレス社（１９６８）、第２版に記載されてい
る。特にす７テン酸、オクテン酸、オレイン酸、酪酸及
びジラウリン酸ジプチル錫、並びに二酢酸ジブチル錫を
挙げることができる。

さらに、カルボキシ基に対するα位置において脂肪族炭
素原子上で分岐しかつ１分子当多少なくとも８個の炭素
原子を有するモノカルボン酸の塩、たとえばフランス特
許第２．０６６．１５９号公報に記載されたもの、特に
ジプチル鋸ジベルサテートも使用することもできる。

さらに、錫を含有する触媒化合物としては、錫塩（特に
ジカルボン酸錫）とエチルポリシリケートとの反応生成
物も使用することができ、これは米国特許第！ｉ、　１
８６．９６５号公報に記載されている。さらに、米国特
許第、！ｌ、　８６２．９１９号公報に記載されたよう
なジアルキルジアルコキシシランと錫カルボン酸塩との
反応生成物を使用することもできる。

さらに、ベルギー特許第８４２．３０５号公報に記載さ
れたようなアルキルシリコート若しくはアルキルトリア
ルコキシシランと二酢酸ジブチル錫との反応生成物を使
用することもできる。

適宜金属触媒（Ｔｉ　ＸＳｎ　）の存在下で空気水分と
の重縮合反応により架橋する単一成分ＣＶＥとして、と
のＣＶＥは一般にα、ω−ジヒドロキシポリ有機シロキ
サン油又は各末端がたとえばアルコキシ若しくはアシル
オキシ基のような少なくとも２個の加水分解しうる有機
基で保護されているポリ有機シロキサン油と、少なくと
も３個の加水分解性有機基を有するシランとを含有する
。保護された油を使用すれば、この種のシランの使用は
必須でない。

これら基の性質に応じて、この単一成分ＣＶＥは酸性、
中性又は塩基性と呼ばれる。

酸性ＣＶＥとしては、たとえば米国特許第３．０３５，
０１６号、第３．０７ス４６５号、第３，１３３，８９
１号、第３．４０９．５７３号、第３．４３８゜９３０
号、第３，６４７；９１７号及び第３．８８６．１１８
号各公報に記載された組成物を使用することができる。

中性ＣＶＥとしては、たとえば米国特許第３，０６５、
１９４号、第３．５４２．９０１号、第５．６８９゜４
５４号、第３．７７９．９８６号、英国特許第２０）０
５２．５４０号、米国特許第４．４１７．０４２号及び
ヨーロッパ特許第６９．２５６号各公報に記載された組
成物を使用することができる。

塩基性ＣＶＥとしては、たとえば米国特許第５、３７８
．５２０号、第？ｌ、　３６４．１６０号、第３、４１
１０４７号、第４４６４．９５１号、第３、７４２．０
０４号及び第３．７５８．４４１号各公報に記載された
組成物を使用する′ことができる。

好適な選択しうる形態としては、さらにたとえば米国特
許第３，９２２．２４６号、第３，９６５，２８０号及
び第４．１４３．０８８号公報に記載されたような単一
成分流動組成物、並びにヨーロッパ特許出願第１１８，
３２５号及び菅−ロツバ特許第１１Ｚ７７２公報公報に
記載された自己促進流動組成物を使用することもできる
。

耐火性充填剤の微細粒子は、一般に３００μｍ未満、好
ましくは１〜１００μｍの平均寸法を有する粒子を意味
し、これらを導入する材料に対し良好な耐熱性と機械強
度とを付与することが知られている。本発明の方法を使
用する際に特に使用しうる耐火性粒子としては、特に酸
化第二鉄、コランダム型の結晶化アルミナ、硫酸バリウ
ム、リトポン（これは硫化亜塩と硫酸バリウムとの混合
物である）、タルク、焼成タルク、稀土類酸化物、特に
セリウム及びランタンの酸化物、アルミナ水和物、並び
にセライト型の珪藻土、熱分解法シリカ、アルカリ金属
のシリコジルコン酸塩たとえばシリコジルコン酸ナトリ
ウム、シランで処理された熱分解法シリカ、たとえばシ
クロオクタメチルテトラシロキサン、ヘキサメチルジシ
ラザン及びクロルシラン、ジルコニア並びにクロム及び
チタンの酸化物を挙げることができる。これら耐火性充
填剤は、単独で又は各種の可能な混合物としてエラスト
マー組成物中へ使用前にたとえば２−ロール式ミル、ニ
ーグー又はパグミルのような任意適当な手段により導入
される。

本発明による方法の他の具体例によれば、約３０％まで
好ましくは約２０％までの耐火性充填剤を、金属粉末か
ら選択される伝熱材により或いは金属若しくは金属化し
た鉱物繊維により置換して、シリコーンパターンから外
部への熱の除去を改善することができる。

適する金属又は合金は特にアルミニウム、鉄、鋼、ジル
コン、チタン、青銅、銅及び黄銅である。

粉末を構成する粒子は、約７００°Ｃ以上の融点を有す
べきである。それらの粒子寸法分布は、耐火性充填剤の
それと同様である。伝熱性Ｓ＋雑の寸法は、下記する耐
火性繊維の寸法と同様である。

本発明による方法の他の具体例によれば、３０％までの
耐火性充填剤を直径数１０μｍかつ長さ数量の耐火材の
繊維で置換することもできる。これらの繊維も、パター
ンの機械的性質及び熱特性を改善する。

処理されておシ、特に酵素が除去されている炭素繊維、
アスベス）ｌＪｌｉ維及びガラス繊維を、特に繊維とし
て使用することができる。

本発明による方法の他の具体例によれば、２０％まで好
ましくは１０％までの耐火性充填剤の部分を、高温度に
てセラミック用の粉末ガンを用い或いはプラズマガンを
用いて好ましくは溶融状態で噴霧することによ）、シリ
コーンエラストマー中へ配合することができる。

この配合は好ましくは、シリコーンエラストマーが完全
に架橋する前にかつこのエンストマーがまだ原型モデル
上に存在する時点で行なわれる。

次いで、噴霧を、溶融金属を受ける前面でなくパターン
の後面に行なう。しかしながら、シリコーンパターンが
充分に剛性であれば、との噴霧は原型モデルから分離し
た後に前面に対して行なうこともできる。

市販のエラストマー組成物は、既に所要の耐火性充填剤
含有量の１部を含有することもある。本発明の方法に使
用しうるためには、上記の方法を用いて所要の含有量を
満たせば充分である。

有機ポリシロキサン組成物は厚さ微開、たとえば厚さ２
〜２０ｍ５の層として原型モデルの表面に付着させるこ
とができる。架橋後、パターンを原型モデルから取シ外
すことができる。原型モデルと接触したパターンの前面
は、後に噴霧溶融金属を受は入れる面である。

他の具体例によれば、シリコーンパターンの後面は通常
のシリコーンエラストマー、金属若しくは低融点の金属
合金或いはたとえばポリエステル、フェノール性若しく
はエポキシ樹脂のような熱硬化性プラスチックを注型し
て強化すると（！：ができる。冷却用流体（水、空気、
窒素、液体など）が循環する流路を強化材に埋設するこ
ともできる。

この種の冷却用流路は、幾つかの金型を順次に同じパタ
ーンで作成することを目的とする場合特に有用である。

溶融金属を受は入れるためのパターンの前面は僅かに粗
面化しているのが好ましく、とれはたとえば圧縮空気ガ
ンを用いて砂吹きにより行なわれる。

好ｔｔ、＜は、シリコーンパターンは５０〜９０のショ
アＡ硬度を有する。

特定の具体例によれば、作成すべきシェル型に対応する
パターンの中心部分は少なくとも５０のショア硬度を有
する一方、パターンの上部外周部分は３０未満のショア
硬度を有する。このようにして、射出された金属粒子は
パターンの中心部分にのみ付着し、上部の外周部分で跳
ね返シ、シェル型のばシ取）操作を回避することができ
る。

射出金属の厚さは極めて薄く（数μｍ）とすることがで
き、或いは微菌に達することもできる。さらに、たとえ
ば表面積が１　ｍ”を越えるような大寸法の物品を製造
するとともできる。金型としてとれらシェル型を使用し
うる他、さらにとれらは金属板をスタンピングするため
のプレス、たとえば特に自動車本体部分或いは放電加工
、用電極などの本体部分を製造するだめの金属板をスタ
ンピングするためのプレスに適したポンチやキャビティ
を製造するのに使用することもできる。

これらポンチ及びキャビティは、シェル型を強化するこ
とによル、すなわち低融点若しくは高融点の溶融金属を
噴霧し或いは注型してシェル型の後部を充填することに
より、またはたとえばガラス、炭素若しくは硼素繊維の
ような公知の複合材料若しくは積層材料をたとえばフェ
ノール若しくはエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂に埋
め込んで形成される。

本発明の方法を利用する望ましい具体例によれば、金属
の薄膜（有利には数μｍ〜数−８の厚さ）をパターンの
前面に形成して、好ましくは粗面化する。との薄い金属
膜は完全に平滑な上面を有し、したがってシェル型の表
面品質を向上させることができる。さらに、この層は高
融点を有する溶融金属の付着を向上させる。この付着は
種々の手段により行なうととができる。第１の手段は、
通常の浴により、たとえばニッケルメッキ、銅メッキ及
び銀メッキ浴によりバターン上へ電解付着を生ぜしめる
ことである。他の手段は、好ましくけ予め砂吹きしたパ
ターンの前面上へビスマス、鉛、錫、亜鉛、アルミニウ
ム又はその合金から選択される少なくとも１種の低融点
溶融金属の薄膜（数μｍ〜数酩／１ｏ１一般に５μｍへ
５／１ｏ鴎の厚さ）を噴霧することである。

８５　／　１５　　Ｚｎ／Ａ１合金（８５重量％の亜鉛
と１５重量％のアルミニウム）が特に好適である。

次いで、この薄膜はシェル型の可能な電解クロームメッ
キを容易化させる。

パターン上へ噴霧すべき高融点金属は、その融点が一般
に１０００℃以上、大抵の場合１２００°Ｃ以上の金属
又は合金、たとえば約１４００’Ｃで溶融する一般の鋼
、ステンレス鋼並びにチタン、バナジウムなどを含有す
る特殊鋼を意味する。

〔実施例〕

本発明の他の利点及び特徴は、添付図面を参照する以下
の実施例（これらのみに限定されない）の説明から明ら
かとなるであろう。

木材、プラスチック、プラスター、ワックス、模型用ド
ウなどで作成することができかつ製造すべき金型の形状
を持った中央部分１ａを有する原型モデル１中へ、適当
な種類のエラストマーシリコーン組成物を室温にて厚さ
１〜２謔の層２として注型して（第１図）原型モデルの
前面を覆った後、この層２を完全に硬化させ、さらにシ
リコーンエラストマーの組成物の１部を構成するような
耐火性粉末をフランスの会社８ＮＭＩ・　ソシエテ・ヌ
ペレ・デ・メタリザシオン・インダストリース社により
市販されているジェット型Ｐ、　Ｍ、　Ｒ（登録商標）
ガンにより或いはセラミック用のメトロＮ（登録商標）
ガンにより数秒間（たとえば１０秒間）高温にて噴霧す
る。噴霧粒子の１部が層２中へ浸透する一方、粒子の残
部が厚さ数ＮＬ／　ｉ　Ｑの薄層３を形成する（第２図
）。必須ではないが、この短い噴霧は、層２から気泡を
除失しかつこの層の加硫を促進すると共にパターンの熱
特性を向上させる点で有利である。ガンは、噴霧に際し
層２に対して近接させ過ぎてはならない。６０ｃｍ程度
の間隔が適していると判明し、かつ噴霧角度は９０〜４
５°である。上記噴霧の後、残存するキャビティに適当
な充填剤を満たす。幾つかの代案も可能である。第１の
好適な代案は、キャビティを層２を注型するのに使用し
たと同じ組成物の充填エラストマーシリコーン組成物４
で充填することである（第３図）。第２の代案は、第１
の代案とは異なシ、強化用繊維又は繊維質強化粉末の層
４ａを材料４中へ配合する（第４図）。第３の代案は、
残留するキャビティにプラスター又はエポキシ樹脂のコ
ンクリート又は収縮せずに硬化しうる他の材料を充填す
ることである（第５図）。

所望ならば、パターンの材料中へ冷却用流路及びエゼク
タ孔部を配置することもできる。この目的で、パターン
の残留キャビティにチューブ６を設置して、これらチュ
ーブを前記キャビティの両側に延在させ、次いで充填剤
を注型すれば充分である。充填剤を硬化させ或いは加硫
した後、これらチューブを所要に応じて取シ出し、或い
は所定位置に残すことができる（第６図）。冷却用流体
ラインを、とのように作成した流路に接続することがで
きる。流体は空気、水、油などとするととができ、一般
に水が適している。

次いで、加硫したパターンを原型モデルから分離しく第
７図）、そのまま使用することができる。

しかしながら、低ショアＡ硬度（３０未満）のシリコー
ンエラストマーからパターンの上級部を作成して、噴出
金属粒子がこの縁部で跳ね返ってことに付着しないよう
にするのが有利であると判明し、これにより金型のはシ
取シ操作が回避される。

他方、パターンの残部を形成する充填シリコーンエラス
トマーの高ショアＡ硬度は、これら粒子の付着を促進す
る。したがって、前段階の終シに形成されたパターン縁
部の上部７を第７図に示したように面取シし、次いで低
ショアＡ硬度のシリコーンエラストマーによって再構成
する。この目的には、たとえば未充填若しくは僅かに充
填したシリコーン組成物を使用することができる。第８
図に示したパターンが最終的に得られる。

第８図で示したパターンの内側及びシリコーンＮ２の表
面上へ、低融点合金（たとえば８５／１５Ｚｎ／Ａｌ）
の薄層をスプレーガンによって噴霧することができる。

一旦作成されると、本発明のシリコーンエラストマーパ
ターンは、高融点金属若しくは合金を溶射噴霧すること
により金型を製造するのに使用することができ、その際
鉄金属を腐食から防止するのに使用される種類の慣用の
金属化ガン、たとえばメトロ　１２Ｅ（登録商標）又は
ＳＮＭＩとして市販されているトップ／ジェット２（登
録商標）及び２−ジェット／２（登録商標）ガンを使用
することができる。第９図は、溶射法の使用を示してい
る。この方法は極めて簡単であシ、かつ金型上へ高融点
金属若しくは合金の溶融液滴を噴霧することからなって
いる。噴霧時間は、金属物品に必要とされる厚さの関数
である。シェル型１ｏは、パターンを損傷させることな
くシリコーンエラストマーパターンから容易に取）外さ
れ、一般にばシ取シは必要でない。

このシェル型１０はそのまま使用することができ、或い
はこれを製造の他の追加工程にかける必要があることも
ある。シェル型自身を金型として又はプラスチックを成
形するために、或いはスタンピングダイとして使用する
ことを目的とする場合、シェル型１０の後部には硬化し
うる強化材１１を充填することができる（第１０図）。

この強化材はたとえばエポキシ樹脂コンクリート、エポ
キシ樹脂とアルミニウムショットとの混合物、又は溶融
状態にて約７２０℃で重力により注型した又は溶射した
ＡＩ　−８ｉ合金（９４／６）とすることができる。た
とえば、プラスチック用の金型の場合、流路１２を強化
充填材に設けてそこに加熱液又は冷却液を循環させるこ
ともできる。

例１〜１６ パターンを作成するため、次のものよりなる二成分系の
錫触媒ＣＶＥを使用した： 第１成分Ａ： ２５℃にて３５００　ｍＰａの粘度を有するα、ω−ジ
ヒト°ロキシポリジメチルシロキサン油１００部： プロビルシリケート　６部： 耐火性充填剤　Ｘ部 第２成分Ｂニ ジラウリン酸ジブチル錫　１部： 両末端のそれぞれがトリメチルシロキシル基で保護され
たポリジメチルシロキサン油　７部。

組成物を作成するため、下記第１表に示した所要の全量
に達するのに必要とされる量の充填剤Ｘ部を配合し、か
つ使用時点で５部のＢ成分を１００部のλ成分と混合し
た。

次いで、前記第１図において示したように操作を行ない
、厚さ２〜３ｔ！ＬｆＬの層２を付着させ、次いで第３
図におけるようにパターンの後面にパターン（２）と同
じエラストマーを充填し、次いで第７図におけるように
パターンの前面におけるショアＡ硬度を測定し、次いで
との前面の粗面化を行ない、その後必要に応じ８５／１
５　　Ｚｎ／Ａ１合金の薄層（厚さ２／　Ｉ　Ｑ　ｔｎ
ｓ　）を付着させ、かつ第９図におけるようにメトコ社
によりメト　コロイ２（登録商標）の名称で針金として
販売されている次の組成（重量％）を有するステンレス
鋼を噴霧した；ニッケル　　　　０．５ マンガン　　　　ＩＩＬ３５ 珪素　　　　　　α５０ リ　　ン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　α　
０　２硫黄　　　　　　α０２ クロム　　　１３．２ 鉄　　　　残部。

かくして、厚さ約５鴎のシェル型１０を得た（第９図及
び第１０図）。

この一連の操作を反復し、ただし耐火性充填剤の種類及
び（又は）割合を変化させた。それらの結果を下記第１
表に要約する。噴霧の結果を次の記号で評価した。

＋良好：金属に対する良好な付着が得られ、かつシェル
型を取シ外す際シリコーンが 裂けない。

一貧弱；金属に対する貧弱な付着、及び（又は）シェル
型ヲ取ル外す際のシリコーンの 開裂。

示した充填剤の割合は、勿論、これら充填剤を含む有機
シロキサン組成物の全重量に対して計算した。

例　　１７ シリコーンエラストマーを作成するため、重付加により
架橋する二成分ＣＶＥを使用し、かつ使用の時点で成分
Ｂの１部当シ１０部の成分Ａを混合して作成した。

成分Ａ ２５℃にて１０　Ｑ、　ＯＯＯｍＰａの粘度を有するα
、ω−ビス（ジメチルビニルシロキシ）−ポリジメチル
シロキサン油３７５部； ２５℃にて５５００　ｍＰａの粘度を有するα、ω−ビ
ス（ジメチルビニルシロキシ）−ポリジメチルシロキサ
ン油４５部： キシレン中の５０％溶液として、実質的に成分（ＣＨ３
）３８１０い（４０％）又は　５ＩＯＶ／２（５３％）
よシなル、かつ成分（ＣＨａ）（ＣＨ２＝ＣＨ）８１０
　（６％）で改変され、かつ乾燥樹脂の重量に対し４２
重量％よシ多いビニル含有量を有する樹脂ＭＱ固体１７
５部。

この成分Ａへ、１０部の成分Ａと１部の成分Ｂとを混合
した際に生ずる最終組成物が１９０％の石英と３９４％
のコランダム（これら両者は微粉化されている）とを含
有する２部の耐火性充填剤、並びに塩化白金酸の錯体と
しての白金１０■（充填エラストマー１６００．ｇ当シ
）及びイソプロパツールを、上記米国特許第３．２２０
．９７２号公報に記載されたように添加した。

成分Ｂ 成分Ａに使用したと同一の、キシレン中５０％溶液とし
ての改質ＭＱ！脂固体５０部；珪素原子に結合した水素
の重量割合が０．９％である（　ＣＨｓ）２　Ｈ８１０
ｉｚ成分２モル当シ１モルのＳ　ｉ　Ｏ４Ａ成分を含有
するキシレン中５０％溶液としてのＭ　／Ｑ樹樹脂固体
１部 −ビス（ジメチルビニルシロキシ）ポリジメチルシロキ
サン油３５部。

かくして、成分Ｂの１部当シ１０部の成分Ａを混合して
、エラストマー組成物を作成した。

例１におけると同じ操作を行なって、厚さ２／１０鰭の
ａ　ｓ／１ｓ　　Ｚｎ／Ａ１合金の薄層を付着させ、パ
ターンの前面におけるショアＡ硬度は５０であシかつ噴
霧の結果は良好であった。

例　　１８ 次の成分よりなる単一成分の自由流動性ＣＶＥを用いて
シリコーンエラストマーを作成した８２５°Ｃにて３５
　０　０　ｍＰａの粘度を有するα，ωージヒＦロキシ
ポリジメチルシロキサン油１００部： ２５℃にて３５　０　ｍＰａの粘度を有するα，ωージ
ヒドロキシポリメチルフェニルシロキサン油７部； メチルドリア七トキシシラン３部及び２　Ｘ　１　０−
３部のチタン酸ブチル。

この組成物へ、１２．７％のセライトと１部７％の熱分
解法シリカと１６．６％のコランダムと１８部％の酸化
チタンとを含有するようにＸ部の充填剤を添加した。

例１におけると同じ操作を行なって、８５／１５Ｚ　ｎ
／Ａ　１　　合金の薄層（厚さ１　／　１０　ｍｍ　）
を付着させ、パターンの前面におけるショアＡ硬度は５
０であシかつ噴霧の結果は良好であった。

特開昭Ｇ１−１６５２４９（１２） ａ３ｓ　　　ロ　　へ ｗ−ｗ　　％６　　ａＱ　　＋ 口 σ　−へ　＋ 噂　％０　尋

【図面の簡単な説明】

第１図〜８図は本発明によるパターンの製造工程を示す
工程図であシ、 第９図〜１０図は本発明の方法による金属金型の牛シェ
ル型の製造を示す説明図である。 １・・・原型モデル ２・・・層 ３・・・薄層 ４・・・シリコーン組成物 ８・・・パターン １０・・・シェル型 図面の浄亡（ 第１図 ビｊ、′、−に変更なし） 手続補正書（方式） 昭和６１年２月１３日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 事件の表示　昭和６０年　特願第２４７３０２　　号補
正をする者

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリコーンエラストマーで作成されたパターン上
   へ溶融金属を噴霧することにより金属金型を製造するに
   際し、シリコーンエラストマーが２０〜９０重量％の少
   なくとも１種の耐火性充填剤の微細粒子を含有し、かつ
   金属が高融点を有する金属であることを特徴とする金属
   金型の製造方法。
2. （２）エラストマーが４０〜７０重量％の少なくとも１
   種の耐火性充填剤の微細粒子を含有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）充填剤を酸化第二鉄、結晶化アルミナ、アルミナ
   水和物、珪藻土、熱分解法シリカ、シランで処理された
   熱分解法シリカ、ジルコニア、クロム及びチタンの酸化
   物、硫酸バリウム、タルク、焼成タルク及び稀土類酸化
   物並びにその混合物よりなる群から選択することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
4. （４）２０％までの耐火性充填剤を、シリコーンエラス
   トマー上へ噴霧することにより、シリコーンエラストマ
   ーに配合することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第３項のいずれかに記載の方法。
5. （５）３０％までの耐火性充填剤を金属粉末、金属繊維
   又は金属化鉱物繊維から選択される伝熱材により置換す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の
   いずれかに記載の方法。
6. （６）３０％までの耐火性充填剤を耐火材の繊維により
   置換することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ５項のいずれかに記載の方法。
7. （７）原型モデル上に予め付着させた有機シロキサン組
   成物を硬化させることによりシリコーンエラストマーの
   パターンを作成し、かつ硬化後にこのパターンを原型モ
   デルから分離することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第６項のいずれかに記載の方法。
8. （８）有機ポリシロキサン組成物がα，ω−ジヒドロキ
   シポリ有機シロキサン油とアルキルシリケート、アルキ
   ルトリアルコキシシラン及びアルキルポリシリケートか
   ら選択される架橋剤と錫塩とを含有する二成分ＣＶＥで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項
   のいずれかに記載の方法。
9. （９）有機ポリシロキサン組成物が、シラン若しくはポ
   リ有機シロキサンに含まれるＳｉＨ基と、シロキサンの
   珪素原子に結合されているアルケン不飽和を有する炭化
   水素基との、白金触媒の存在下における重付加反応によ
   って架橋するＣＶＥであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の方法。
10. （１０）有機ポリシロキサン組成物が、α，ω−ジヒド
    ロキシポリ有機シロキサン油又は各末端が少なくとも２
    個の加水分解性有機基により保護されたポリ有機シロキ
    サン油と、少なくとも３個の加水分解性有機基を有する
    シランとを含有し、空気水分との重縮合反応により架橋
    する単一成分ＣＶＥであることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の方法。
11. （１１）有機ポリシロキサン組成物が、架橋前に流動性
    物質の形態であることを特徴とする特許請求の範囲第８
    項乃至第１０項のいずれかに記載の方法。
12. （１２）高融点を有する溶融金属の噴霧前に、パターン
    の前面を粗面化することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項乃至第１１項のいずれかに記載の方法。
13. （１３）高融点を有する溶融金属の噴霧前に、金属の薄
    膜の付着をパターンの前面に生ぜしめることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれかに記載
    の方法。
14. （１４）付着を電着により生ぜしめることを特徴とする
    特許請求の範囲第１３項記載の方法。
15. （１５）ビスマス、鉛、錫、亜鉛、アルミニウム及びそ
    の合金よりなる群から選択される少なくとも１種の低融
    点の溶融金属をパターンの前面に噴霧することにより付
    着を生ぜしめることを特徴とする特許請求の範囲第１３
    項記載の方法。
16. （１６）低融点の溶融金属が８５／１５亜鉛／アルミニ
    ウム合金であることを特徴とする特許請求の範囲第１５
    項記載の方法。
17. （１７）高融点を有する溶融金属をパターンの前面に噴
    霧する前に、パターンの後面を強化材で強化することを
    特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１６項のいずれ
    かに記載の方法。
18. （１８）高融点を有する金属を通常の鋼、ステンレス鋼
    及び特殊鋼から選択することを特徴とする特許請求の範
    囲第１項乃至第１７項のいずれかに記載の方法。
19. （１９）シェル型の後部を複合材料で強化することを特
    徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１８項のいずれか
    に記載の方法。
20. （２０）特許請求の範囲第１項乃至第１９項のいずれか
    に記載の方法を使用して作成された高融点を有する金属
    で作られる金型、ポンチ又はシェル型のキャビティ。