JPH06320545A

JPH06320545A - 樹脂型

Info

Publication number: JPH06320545A
Application number: JP5133816A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Ishikura; 泰明石倉; Tsutomu Yamashita; 勉山下
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1994-11-22
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JP2649476B2

Abstract

(57)【要約】【構成】樹脂層を有する樹脂型において、樹脂層が３〜
２０容量％の気泡を有することを特徴とする樹脂型。【効果】本発明における樹脂型は、寸法精度が良好で、
ひけがないことから、補修の必要もなく、また、表面も
平滑であるうえ、強度も損なわれないことから、プレス
成形、発泡成形あるいは真空成形等に使用する樹脂型と
して有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形、発泡成形
あるいは真空成形等に使用する樹脂型に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂型は、製造納期が短く、加工が容易
で、表面平滑性も高いため、金属性の金型に代わるもの
として、試作型、少量生産型として広く用いられてい
る。樹脂型は、一般的に表面層と補強層からなり、表面
層は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂など
の熱硬化性樹脂に無機粉末を添加したものを注型硬化さ
せたもの、あるいは刷毛によりゲルコートさせたもの等
が知られている。これら表面層形成に用いられる樹脂型
用材料は、硬化後に泡が残ると硬化物性が悪くなる等の
理由から、消泡剤やシランカップリング剤を添加し、泡
抜けを良くしたり（例えば、特開昭６３−２７３６２６
号公報）、硬化注型時に真空脱泡し泡を抜く（例えば、
特開平４−１７８４２１号公報）等の方策が取られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の型は、樹脂の硬化収縮によるひけやボイドが型表面に
発生し、寸法精度が悪くなるばかりかモデルの形状を全
く再現できないことがあり、補修が必要となり、また表
面の平滑性も失われる。これを改善するためには、例え
ば、樹脂型用材料に添加する無機粉末の含量を多くする
方法があるが、ひけを低減する効果は小さく、組成物の
粘度が高くなり作業性、流動性が悪くなる。また、樹脂
の硬化収縮を小さくする方法もあるが、架橋密度の低下
のため、硬化物の硬度や熱変形温度が低くなる等、良好
な結果が得られない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するため鋭意検討した結果、配合硬化時に従来
の気泡の混入を避けていたのとは逆に、積極的に気泡を
含有させることで、強度を損なうことなく、寸法精度が
良く、ひけがなく、補修の必要もなく、表面も平滑な型
となることを見いだし本発明にいたった。すなわち本発
明は、樹脂層を有する樹脂型において、樹脂層が３〜２
０容量％の気泡を有することを特徴とする樹脂型であ
る。

【０００５】本発明において、樹脂型とは、モデルから
の転写により樹脂層の型表面層を形成させたものである
こと以外特に限定されない。

【０００６】本発明における樹脂は、特に限定されない
が、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂およびシリコン樹脂等
が使用できる。これらのうち、好ましいものは、エポキ
シ樹脂およびウレタン樹脂である。

【０００７】型表面層は、樹脂だけでも良いが、好まし
くは、樹脂に無機粉末、無機繊維等を混ぜて使用する。
無機粉末は、鉄粉、アルミ粉、シリカ粉、銅粉および酸
化チタン粉等がある。

【０００８】樹脂型は、表面層の他に補強層を有するこ
ともできる。補強層の材質は、特に限定されないが、樹
脂、樹脂に無機粉末、無機繊維等を加えた物、金属、石
膏等が挙げられる。これらのうち好ましい物は、樹脂に
無機粉末を加えた物および金属である。

【０００９】本発明において、樹脂層に含有する気泡の
量は、３〜２０容量％であり、好ましくは、５〜１５容
量％である。３容量％未満では、硬化収縮によるひけが
発生し、２０容量％を超えると硬化後の強度が著しく低
下する。含有する気泡は、径２００μｍ以下のものが、
総気泡数の３０％以上である。径２００μｍ以上の気泡
は、１，０００μｍ以下であることが好ましい。径２０
０μｍ以下の気泡が３０％より少ないと、気泡の分散が
悪いため、ひけが発生したり、強度が低下することがあ
る。径が１，０００μｍより大きなものは、ボイドの原
因となり、型の強度の低下をもたらす。

【００１０】気泡の含有量の調整方法は、発泡剤により
発泡させる方法、配合時に泡を含有させる方法、等およ
びこれらの複合方法がある。

【００１１】発泡剤は、特に限定されないが、無機発泡
剤（重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アン
モニウム、アジド化合物、軽金属等）、有機過酸化物
（ｔ−ブチルクミルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキ
シベンゾエート等）、アゾ化合物（アゾジカルボンアミ
ド、アゾビスホルムアミド、アゾビスイソブチロニトリ
ル等）、ニトロソ化合物（ジニトロソペンタメチレンテ
トラミン等）、スルホニルヒドラジド化合物（４、４’
−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等）等があ
げられる。

【００１２】発泡剤の添加量はガス発生量により異な
り、特に限定されないが、通常、０．００５〜０．１％
である。

【００１３】ウレタン樹脂を用いる場合は、イソシアネ
ートと水の反応による発泡を利用することができる。発
泡の方法は、一般的なウレタン発泡方法で良く、特に限
定されないが、発泡に利用される水の量は、気泡量を調
整するために、樹脂組成物に対して、通常、０．００１
〜０．０７％、好ましくは、０．０１５〜０．０５％で
ある。

【００１４】本発明において、発泡剤の分解温度、発泡
ガス量、分解速度を調整するために発泡剤と併せて、発
泡助剤を用いることができる。

【００１５】配合攪拌時に泡を含有させる場合、泡の含
有量は、配合条件（例えば、配合時の攪拌速度、攪拌時
間および減圧度等）により調整することができる。

【００１６】本発明において、泡の量及び／または粒径
分布を調整するために必要により、添加剤を加えること
ができる。添加剤は特に限定されないが、樹脂の種類、
粘度により消泡剤、整泡剤、界面活性剤、等が利用でき
る。

【００１７】本発明において、型の泡量及び粒径分布の
測定は、型を切断して行うが、注型法で型を作成する場
合は、簡易的に、注入口または空気抜き口に溜まった樹
脂を切断し測定することでそれに代えることができる。
この場合、切断部は、型に近い部分である方が好まし
く、通常０〜１０ｃｍのところで行う。

【００１８】本発明における樹脂型は、１００μｍ以上
の気泡が型表面から２ｍｍまでのところでは、樹脂量の
０．５容量％以下であることが好ましい。０．５容量％
を超えると、成形品の表面を不良にするボイドの原因と
なったり、型の耐久性が低下する。

【００１９】０．５容量％以下にする方法は、例えば、
泡の径の違いによる泡の上昇速度の違いを利用すれば良
く、配合時の泡量と粒径、樹脂の粘度、および硬化速度
により調整する。

【００２０】本発明における樹脂型は、製造時に、ひけ
のないものであり、モデルからの転写性に優れており、
脱型後の補修が必要ないものである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２２】実施例１ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（エピコート８
２８、油化シェルエポキシ社製）１，５００重量部、鉄
粉（ＤＲ−Ｃ２、同和鉱業）３，２５０重量部、純硅石
粉（純硅石粉、瀬戸窯業社製）２５０重量部、整泡剤
（ＳＲＸ−２９４Ａ、信越シリコーン社製）１０重量部
をミキスター（ミキスター社製）で減圧下、３０分間攪
拌混合した。これに、キシリレンジアミン（ＭＸＤＡ、
三菱ガス化学社製）４００重量部にアクリロニトリル１
００重量部を付加させたものに炭酸アンモニウム０．５
重量部を添加し均一に混合した物を加え、ハンドミキサ
ー（ＢＵ−ＰＮ３、日立工機社製）で、７５０回転で３
分間攪拌した。これを石膏型（モデル）と亜鉛合金（補
強層）の間（２０ｍｍ）に流し込み、注型成形により樹
脂型を製造した。得られた樹脂型は、ひけのない、表面
性良好なものであった。この樹脂型を用い１ｍｍの鉄板
をプレス成形（１００回成形）した。樹脂型にかけ、ひ
び割れの発生はみられなかった。プレス後、型を型表面
に垂直方向に切断し、切断部の樹脂層の比重から泡含量
を求めた。さらに、切断面をマイクロスコープで１００
倍にして撮影し、画像処理により粒径分布を測定した。
また、空気抜き部に溜まった樹脂を型から１ｃｍのとこ
ろから長さ５ｃｍ切断し、同様に泡含量、粒径分布を求
めた。各々の平均比重、泡含量、粒径分布を表１に示
す。

【００２３】実施例２整泡剤、炭酸アンモニウムを抜き、ミキスターで減圧混
合後、さらに５分間常圧で混合する以外、実施例１と同
様の操作を行い樹脂型を製造した。得られた樹脂型は、
ひけのない、表面性良好なものであった。この樹脂型
で、プレス成形をしたが、樹脂型にかけ、ひび割れの発
生はみられなかった。プレス後の型と空気抜き口の比
重、泡含量、粒径分布を表１に示す。

【００２４】比較例１整泡剤、炭酸アンモニウムを抜き、消泡剤（ＤＡＰＰＯ
ＳＮ−３４８、サンノプコ社製）１０重量部を加えた
以外、実施例１と同様の操作を行い樹脂型を製造した。
得られた樹脂型は、型の立ち上がり部に５ヶ所、平面部
に３ヶ所、各々１〜８ｃｍ大のひけが発生した。補修
後、プレス成形したが、樹脂型にかけ、ひび割れの発生
はみられなかった。プレス後の型と空気抜き口の比重、
泡含量、粒径分布を表１に示す。

【００２５】比較例２炭酸アンモニウム５０重量部を加えた以外、実施例１と
同様の操作を行い樹脂型を製造した。得られた樹脂型
は、ひけのない、表面性良好なものであった。この樹脂
型でプレス成形したが、３回の成形で、樹脂型にかけが
発生した。プレス後の型と空気抜き口の比重、泡含量、
粒径分布を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明は、注型製造法で製造されたひけ
の無い、表面性良好な樹脂型であり、補修の必要がな
く、手間を省けることから、プレス成形、発泡成形ある
いは真空成形等に使用する樹脂型として有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂層を有する樹脂型において、樹脂層
が３〜２０容量％の気泡を有することを特徴とする樹脂
型。
【請求項２】樹脂層が径２００μｍ以下の気泡を総気
泡数の３０％以上有することを特徴とする請求項１記載
の樹脂型。
【請求項３】注型により樹脂層を形成させることを特
徴とする請求項１または２記載の樹脂型。