JPS62292410A - 合成樹脂成形用の型 - 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】 ２　発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は合成樹脂成形用の型に係り、特に液状合成樹脂
の如き液状型取ｔオを利用し注型法によって形成される
簡易型に関するものである。

（従来技術） 合成樹脂成形用の型としては一般に機械加工によって形
成された金型が利用されているが、これは非常に高価で
あり、まｆこ製作に多くの日数を要する欠点がある。

したがって量産に先立つ試作時に金型を利用すると、試
作費の高騰と試作期間の長期化を招く結果となり、また
最近は生活様式の多様化に伴って製品が多様化し合成樹
脂成形に於ても小ロツト化が進み、小ロツト生産に於け
る金型の利用は製品コストを高める結果となる。

前記した如き状況の下にあっては、試作や小ロツト生産
に利用するための安価で製作期間の短い簡易型の開発が
望まれ、電鋳型、非鉄合金鋳造型、低融点合金型、石こ
う型、合成樹脂成形種々の簡易型の開発が活発に行われ
ているが、いずれの型も一長一短で十分満足し得るもの
は得られていない。

この中で、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポ
リウレタン樹脂等の２液反応型の合成樹脂にアルミニウ
ム、銅等の金属粉を配合した液状合成樹脂を用い注型法
によって形成する合成樹脂型は、安価で型取り性が良く
簡便に型を形成することが出来ることより多く利用され
ている。

従来の合成樹脂型の形成方法は第３図に示す如くであり
、先ず原型ｌを定盤２上に固定し型枠３内に配置し、次
いて金属粉入り液状合成樹脂４を型枠３内に注入する。

所定時間が経過し型枠３内に注入された液状合成樹脂４
が硬化した後定盤２と共に原型ｌを取り除き、第４図に
示す如き原型１の形状を忠実に模写しｌニキャビティ型
（ａ）及びコア型（ｂ）を得るものである。

前記した如く形成された簡易型は第５図に示す如くモー
ルドベースに装着して合成樹脂の成形に供されるが、５
は固定側取付板、６は固定側型板、７は可動側型板、８
はキャビティ型、９はコア型、１０は受板、１１はスペ
ーサブロック、１２は可動側取付板、１３はエジェクタ
プレート、１４はエノエクタビン、１５はロケートリン
グ、１６はスプループッンユであり、前記キャビティ型
８とコア型９に簡易型が利用される。

（発明が解決しようとする問題点） しかし前記した如くして形成される簡易型は、その型取
材として利用される液状合成樹脂は機械的強度が低くま
た熱伝導性が低くしから耐熱性に乏しいため、これを用
いて合成樹脂の成形を行った場合、型が変形したり損傷
したりし易いという欠点があった。

このため合成樹脂型を利用しての合成樹脂の成形ては高
寸法精度の成形品を得たり、成形温度の高い合成樹脂の
成形を行ったりすることは難しく、また型寿命は極めて
短いのでその利用範囲は限られたちのとなっている。

本発明は、前記した如き現状に鑑み、液状合成樹脂のよ
うな液状型取材を用いての注型法を利用して高性能の簡
易型を開発するため脱色検討した結果創案されたもので
ある。

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、液状型取材による注型によって形成
された製品形状を精密に模写した表面薄膜層を金属裏打
材にて裏打ちして形成したことを特徴とする成形用の型
である。

（作用） 本発明は前記した如く構成され、その作用は、表面は液
状型取材の薄膜層によって形成されるので製品形状が精
密に模写され、更に該薄膜層は低融点合金、亜鉛合金、
アルミニウム合金等の金属によって裏打ちされているの
で機械的強度、熱伝導性、耐熱性等が向上し高性能の型
が得られることである。

（実施例） 本発明の型の形成方法について第１図を基に説明すると
、先ず（ａ）に示す如く、原型ｌを定盤２上に固定し型
枠３内に配置した後原型ｌの型取り面上に耐熱性波膜１
７を被覆する。

次に（ｂ）に示す如く、型枠３内に裏打材としての溶融
金属１８を注入し冷却固化させ、その後裏打材１８の充
填された型枠３を定盤２から取り外し、裏打十才１８の
適当位置に液状型取材の注入路及びオーバフロー路とし
ての垂直方向の貫通孔を設けると共に定盤２に固着され
た原型ｌの型取り面上に被覆された耐熱性波膜１７を剥
離する。

続いて（ｃ）に示す如く、ロク記充填された裏打材１８
に液状型取材の注入路１９及びオーバフロー路２０の配
備された型枠３を原型１の固定された定盤２上に位置合
わ仕を行いつつ再び配備すると、原型１と裏打材１８と
の間には耐熱性波膜１７を剥離することによって生じた
隙間部２１が形成されており、該隙間部２１には液状型
取材の注入路１９及びオーバフロー路２０が連通してい
る。

最後に液状型取材を注入路１９よりオーバフロー路２０
の上端部より語用する迄注入し硬化させた後原型ｌを定
盤２と共に取り除き、第２図に示す如き表面が製品形状
を忠実に模写した型取材２２の薄膜層であり、該薄膜層
が金属裏打材１８によって裏打ちされた型が形成され、
（ａ）が前記形成法を説明したキャビティ型てあり、（
ｂ）はキャビティ型と同様の方法で形成することの出来
るコア型である。

尚前記液状型取材を原型と裏打＋４との間に形成された
隙間部に注入するに際して、気泡の混入を防ぐと共に型
取り性を向上させるためこの作業を加圧又は減圧下で行
うとより効果的である。

次に前記形成法に基づいて型を形成した場合の具体的実
施例を示す。

実施例１ （＋）原型　　　　　　ＡＢＳ樹脂 （２）耐熱性被膜　　　シリコンゴム （３）裏打材　　　　　セロカスト （４）型取材　　　　　銅粉入りエポキシ樹脂原型例２ （１）原型　　　　　　真ちゅう （２）耐熱性被膜　　　石こう （３）裏打材　　　　　アルミニウム合金（４）型取材
　　　　　銅粉入りエポキシ樹脂原型の形成は合成樹脂
の如き加工性のすぐれた材料を利用して行うことか好ま
しいが、後で原型上に注入する裏打材の融点との関係で
材料の耐熱性が問題となる。

このため、第１実施例に於ては裏打材として融点１３８
℃の低融点合金であるセロカストを利用したので原型を
ＡＢＳ樹脂で形成することが可能であったが、裏打材と
してアルミニウム合金を利用した第２実施例の場合は、
裏打材の融点が５００〜６００°Ｃと高いので合成Ｗ上
製の原型を利用することは出来ず耐熱性の高い真ちゅう
製のものを利用した。

原型上に被覆する耐熱性被膜も原型と同様に後でこの上
に注入する裏打材の融点との関係で耐熱性が問題となり
、第１実施例の場合は裏打材として低融点合金を利用す
るので耐熱性被膜としてシリコーンゴムが利用出来、こ
れは原型上への被膜形成や剥離を容易に行うことが出来
好都合である。

しかし第２実施例の場合は裏打材としてアルミニウム合
金を利用するのでシリコーンゴムでは耐熱性か不十分で
あり耐熱性の高い石こうを利用した。

前記した如く、原型及び原型上に被覆する耐熱性被膜は
これを形成する材料として種々のものが考えられるが、
後でこの上に注入されろ裏打材゛の融点との関係で耐熱
性が問題となるのでこの点を考慮して材料の選択を行う
ことが必要である。

裏打材は型の機械的強度や耐熱性の向上を計るため最も
重要なものであり、成形する合成樹脂の種類、成形数等
応じた機械的強度及び耐熱性を何する型を形成出来る如
く裏打材を選択するが、これにはセロカストの如き低融
点合金、亜鉛合金、アルミニウム合金等の金属材料が利
用される。

第１実施例に示す如く裏打材としてセロカストの如き低
融点合金を利用すると型の形成が容易で好ましいが、型
によりすぐれた機械的強度及び耐熱性か要求される場合
には第２実施例に示す如く裏打材としてアルミニウム合
金を利用する。

型取材には耐衝撃性の如き機械的強度や耐熱性にすぐれ
ていることに加えて型取性すなわら型取材が原型と裏打
材との間に形成された隙間部に注入された際に隙間部を
良く充填し得ると共に原型の表面形状を忠実に模写出来
るようなすぐれた流動性が強く要求される。

型取材として利用し得る材料としてはセメント、石こう
、低融点合金、合成樹脂等常温で液状らしくは加熱によ
って容易に液化ずろ無機系及び有機系の各種材料が考え
られる。

しかし、前記した如く機械的強度及び耐熱性に加えて型
取性をも加味すると実用性に富んだ材料は極めて限られ
たしのとなり、エボキノ樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂等の液状樹脂に鉄粉、アルミ粉、銅
粉等を混入した型取材が最も実用性に富んでいた。

前記液状合成型取材によって形成する薄膜層の厚さは出
来る限り薄いことが望ましい。

これは液状合成型取材には多量の金属粉が混入されてい
るとはいえベースは合成樹脂であることより熱伝導性に
乏しく成形作業時の型の加熱冷却の繰り返しによって変
形を起し易く、また機械的強度が低いので成形圧力によ
る変形を起し易いためである。

しかし一方では膜厚を薄くするため原型と裏打材との間
に形成される隙間部を狭くすると液状合成樹脂の注入が
円滑に行われず、原型を忠実に模写出来ないこととなる
ので膜厚は２〜４ｍｍ程度とすることが適当である。

次に前記実施例に示した液状合成樹脂型取材としての銅
粉人すエポキン樹脂の配合例を示す。

液状エポキシ樹脂　　　　　２０ｗｔ％硬化剤　　　　
　　　　　　　７　〃 沈降防止剤　　　　　　　　　１　〃 電解銅粉　　　　　　　　　３２　ツノ前記配合成分の
ベースとなる液状エポキシ樹脂は耐熱性、耐衝撃性、流
動性等型の形成に要求される種々の特性を考慮して次の
如き配合とした。

エボキノ樹脂　　　　　　８９ｗｔ％ ビスフェノール型（エピコート８２８）　　　７０　ｗ
ｔ％ノボラック型（エピコート＋５２）　　　　　１５
〃ウレタン変性型（アデカレジンＥＰＵ−６）　　ｌ　
５　　、。

反応性希釈剤　　　　　　１１ｗＬ％ （０−トルイジンのグリシジルアミン）硬化剤は原型を
忠実に模写するためには型取材が所定時間流動性を有し
ていることが必要なことから反応の遅い硬化剤として変
成指環族ポリアミンを用いた。

沈降防止剤はエポキシ樹脂液中に配合した金属粉を均一
に分散させるために配合さけるもので何機ベントナイト
系の沈降防止剤が効果的であった。

エポキシ樹脂液中に補強、耐熱性の向上等を計るために
配合する金属粉としては、鉄、アルミニウム、銅等の各
種金属粉末が考えられるが、この中で一３５０メツツユ
の電解銅粉は、熱伝導性が高くしかも補強効果が大きい
ことに加えて脱泡性にすぐれ注型被膜中への気泡の混入
が妨げ、まＬ研磨性がすぐれていて型の表面研磨が容易
に行え表面状態が良好な成形物が得られた。

前記した如くして形成された合成樹脂型を利用して合成
樹脂の成形を次の如き条件で行った。

使用型　　　　　実施例１　　　実施例２成形樹脂　　
　　　ΔＢＳ　　　ポリカーボネート射出温度　　　　
１９０℃　　　２９０℃射出圧　　　　３５０　ｋｇ／
ｃｍｚ　　４００　ｋｇ／ｃｍｔ射出時間　　　　　１
０秒　　　　ｌＯ秒冷却時間（空冷）　　２０秒　　　
　６０秒その結果によると実施例１の低融点合金で裏打
を行った型でＡＢＳ樹脂を成形した場合２０００ショッ
ト以上の成形を行っても型に全く異状は認められず良好
な成形品が得られ、更にアルミニウム合金で裏打を行っ
た実施例２の場合は射出温度が２９０℃と極めて高いポ
リカーボネート樹脂を２０００ショット以上成形しても
型に全く異状は認められなかった。

（効果） 本発明は前記した如き構成及び作用を有するもので、実
施例に示す如くその型の製作に於ては機械加工を全く必
要とＵ”ず圧型法によって極めて容易に成形出来、しか
も形成された型は裏打材を適当に選ぶことによって極め
てすぐれた１１Ｍ的強度と耐熱性を有し、かなり苛酷な
合成樹脂の成形条件に良く耐える型が得られる効果があ
る。

したがって本発明の型を利用することによって、量産に
先立つ試作業の期間の短縮と低コスト化が計れ、また多
品種少量生産を低コストで行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の型形成方法を示す図、第２図は本発明
の型、第３図は従来の型形成方法を示す図、第４図は従
来の型、第５図は型を装着するモールドベースを示す図
である。 ｌ・・定盤、２・・原型、３・型枠、１８・・・裏打材
、２２・・・型取材 特許出願人　蛇の目ミンン工業株式会社第２図 ＣＯ） Ｃｂ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液状型取材による注型によって形成された製品形状を精
   密に模写した表面薄膜層を金属裏打材にて裏打ちして形
   成したことを特徴とする合成樹脂成形用の型。