JPH04151214A - スラッシュ成形型 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、合成樹脂製品の成形法の一つであるスラッシ
ュ成形法に使用される成形型に関するものである。

［従来の技術］ スラッシュ成形法とは、主に液状又はパウダ状の軟質塩
化ビニル樹脂を成形する製法の一つであり、本皮の皮シ
ボ模様、糸の縫い目模様等の複雑微細な凹凸模様を忠実
に再現することができ、また製品形状の自由度も大きい
という特徴を有して°いる。そのため、一般には人形や
玩具の製造に用いられ、自動車部品ではインパネパッド
、コンソール等の内装部品の表皮の製造に用いられてい
る。

ただし、成形する合成樹脂が硬質の場合は、製品形状の
自由度が制限される。

ところで、軟質塩化ビニル樹脂のスラツシ−ユ成形法に
おいては、成形型の温度を、合成樹脂材料の投入時には
２００℃以上に加熱する必要があり、また成形された製
品の脱型時には６０°Ｃ程度まで冷却する必要がある。

そこで、従来のスラッシュ成形法の成形型としては、そ
れが多量生産用である場合は勿論のこと、たとえ少量生
産用又は試作用である場合でも、耐熱性及び耐熱疲労性
を確保するために、ニッケル電鋳金型等の金型が使用さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、このスラッシュ成形法の金型には、次のような
多くの問題があった。

■　金型は製作費用がかかり高価である。

■　金型は製作日数も長期間を要する。例えばニッケル
電鋳金型の製作日数は２〜３ケ月を要する。

■　複雑微細な凹凸模様をもつ金型は、原凹凸模様をも
つ製品モテルから金型を完成するまてに、該原凹凸模様
を何回も反転するなめ、最終的な凹凸模様の忠実性が低
下してしまう。ニッケル電鋳金型は凹凸模様の忠実性が
高いことで知られているが、それでも３〜５回の反転は
行っており、最終的な凹凸模様の忠実性は確実に低下し
ている。

■　金型の表面には成形した製品が付着しゃすく離型性
があまり良くないので、離型作業が面倒になることがあ
る。

■　金型の表面には製品が焦げ付いて汚れることがあり
、その清掃が必要になる。

■　金型の表面に傷が付いたときには、その補修にかな
りの費用及び期間を要し、また新しい金型に交換すると
きにはさらに費用及び期間を要する。

■　成形しようとする製品がアンダーカット部を有し、
且つ、成形する合成樹脂か硬質である場合には、その製
品を金型から脱型するのか困難なため、はとんど製造か
行われていない。製造を行う場合には、合成樹脂か完全
硬化しないうちに金型から取り出し、形状が変化しない
ように治具等で矯正する方法や、金型を割り型にする方
法等を採用する必要がある。

本発明の目的は、従来のスラッシュ成形用の金型におけ
る上記の諸問題を解消し、製作費用及び製作日数か少な
くて済み、複雑微細な凹凸模様の忠実性か向上し、離型
性に優れ、汚れにくく、メンテナンスも容易になり、特
に−時的に数十個の製品を成形するための試作用の型と
して最適である、新しいスラッシュ成形型を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明のスラッシュ成形型
は次のような構成とした。

請求項１記載のスラッシュ成形型は、合成樹脂を成形す
る成形面を有したシリコーンゴムよりなる表面殻体と、
該表面殻体の背面を支持するバックアップ体とを備えた
構成とした。

請求項２記載のスラッシュ成形型は、前記バックアップ
体に前記表面殻体を真空吸引する吸引穴又は吸引溝を設
けた。

請求項３記載のスラッシュ成形型は、前記表面殻体の成
形面に存するアンダーカット部において、同アンダーカ
ット部部に対応する前記バックアップ体の一部分にアン
ターカット部を作らないように、前記表面殻体の肉厚を
変化させた。

請求項４記載のスラッシュ成形型は、前記表面殻体の成
形面に存するアンダーカット部において、同アンダーカ
ット部に対応する前記バックアップ体の一部分を残りの
部分から分離可能な分割体とした。

請求項５記載のスラッシュ成形型は、前記バックアップ
体に加熱流体を通す加熱管を配した。

ここて、「表面殻体」の肉厚は、成形しようとする製品
の寸法形状によって異なり、また表面殻体の部位によっ
て適宜変化させることもできるか、２〜１００ｍｍの範
囲に収めるのが一般的である。

２ｍｍ未満だと製品の脱型時等に表面殻体か破れるおそ
れかあり、１００ｍｍを超えるとシリコーンゴムの材料
費が高くなり、また表面殻体の加熱及び冷却の効率か低
下するからである。また、表面殻体の成形面は、凹凸模
様を有していても有していなくでもよい。

次に、「バックアップ体」は２００℃以上の耐熱性と、
前記表面殻体の形状を保持しうるだけの剛性とを有して
いればよく、その材質としては、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、亜鉛合金、エポキシ樹脂、耐熱エポキシ樹
脂、耐熱エポキシ樹脂と強化用ファイバ（ガラスファイ
バ、カーボンファイバ等〉との複合材、セメント、石膏
、セラミック等を例示することができる。また、バック
アップ体の構造としては、殻体構造、該殻体の周囲に支
持壁を設けた箱体構造、塊体構造等を例示することがで
きる。

次に、バックアップ体の「吸引穴」の大きさ、個数、密
度等は、前記表面殻体の寸法形状に応じて適宜決めるこ
とができ、またバックアップ体の部位によって適宜変化
させることもできる。また、「吸引溝」はバックアップ
体の表面に設けられ、その大きさ、本数、密度等も吸引
穴と同様に適宜決めることができる。吸引溝の配し方と
しては、複数列平行状、縦横状、蜘蛛の巣状、ランダム
状等を例示することができる。

次に、バックアップ体の「加熱管」は、バ・ンクアップ
体の内部に埋め込むように設けても、バックアップ体の
背面に接触させるように設けてもよい。また、「加熱管
」の太さ、本数、間隔等はバックアップ体の寸法形状に
応じて適宜決めることができる。

［作用］ 請求項１記載のスラッシュ成形型によれば、シリコーン
ゴム製の表面殻体を製品モデルから容易に製作すること
ができ、バックアップ体もまた例えば鋳造法により容易
に製作することができる。

また、凹凸模様をもつ表面殻体を製作する場合には、原
凹凸模様をもつ製品モデルから表面殻体を完成するまで
に、該原凹凸模様を１回反転するだけで済む。また、シ
リコーンゴム製の表面殻体の成形面には、成形した製品
が付着しに＜＜、該製品が焦げ付くこともない。この表
面殻体の表面に傷が付いたときには、該表面殻体を新し
い表面殻体に交換すればよい。

請求項２記載のスラッシュ成形型によれば、前記表面殻
体を吸引穴又は吸引溝から真空吸引してバックアップ体
に密着させることにより、スラッシュ成形型を加熱した
ときにおけるシリコーンゴム製の表面殻体の熱膨張を少
なくすることができる。

請求項３記載のスラッシュ成形型によれば、前記表面殻
体の成形面にアンダーカット部が存する場合であっても
、同アンダーカット部に対応する前記バックアップ体の
表面にアンダー力・ソト部ができないので、スラッシュ
成形時に合成樹脂（冷却前の製品）の付いた表面殻体を
バックアップ体から容易に取り外すことができる。その
後、表面殻体を柔軟に変形させて製品から剥がせばよい
。

従って、その合成樹脂がたとえ硬質である場合でも、製
品を容易に脱型することができ、表面殻体を割り型にす
る必要はない。

請求項４記載のスラッシュ成形型によれば、前記表面殻
体の成形面にアンダーカット部が存する場合であっても
、同アンダーカット部に対応する前記バックアップ体の
二部分（分割体）を残りの部分から開いたり取り外した
りして分離することにより、上記請求項３記載のスラッ
シュ成形型と同様の作用を奏する。

請求項５記載のスラッシュ成形型によれば、前記加熱管
に加熱流体を通すことによりスラッシュ成形型を加熱す
ることができるので、加熱炉による加熱が不要になる。

［実施例］ 以下、本発明を具体化したスラッシュ成形型の五つの実
施例について、図面を参照して説明する。

（第一実施例） 第１図に示す第一実施例のスラッシュ成形型１は、合成
樹脂を成形する成形面を有したシリコーンゴムよりなる
表面殻体２と、該表面殻体２の背面を支持するバックア
ップ体３とを備えている。

前記表面殻体２は凹状の成形部２１とその周囲のフラン
ジ部２２とから一体的に構成され、各部の肉厚は約５ｍ
となっている。前記成形部２１は一部にアンダーカット
部２３を持つ成形面２４を有し、該成形面２４には微細
な進攻シボ模様２５が形成されている。この表面殻体２
を形成するシリコーンゴムには、信越化学工業株式会社
の製品「二液性ＲＴＶゴム」　（主剤の製品番号ＫＥ１
３００、硬化剤の製品番号ＣＡＴ１３００、これら主剤
と硬化剤との混合比１０：１）が使用されている。

前記バックアップ体３は、前記表面殻体２の成形部２１
の背面を支持する凹状の内壁部３１と、前記フランジ部
２２の背面を支持する土壁部３２と、該土壁部３２の周
縁から下方に折曲して延びる側壁部３３と、該側壁部３
３の下端から外側に折曲したフランジ部３４と、該フラ
ンジ部３４にねじにより気密状に取り付けられた底板３
５とからなっている。前記内壁部３１からフランジ部３
４までは鋳造用アルミニウム合金により一体的に形成さ
れ、これら各部の肉厚は１５〜２０ｍｍとなっている。

前記内壁部３１のうち前記アンダーカット部２３に対応
する部分は、やはりアンダーカット部３６となっている
。前記内壁部３１及び土壁部３２には表面殻体２を真空
吸引してバックアップ体３に密着させるための多数個の
吸引穴３７が貫設されている。この吸引穴３７の上部に
深さ１〜２ｍｍの溝（図示時）を設けることにより、該
吸引穴３７の個数を減らすこともできる。また、前記側
壁部３３には真空ポンプ（図示時）からの吸引ホース１
８を接続するためのプラグ３８が取り付けられている。

次に、上記スラッシュ成形型１の製作方法を工程順に説
明する。

（１）第２図に示すように、成形しようとする製品と形
状が同一であり、且つ、その表面に微細な皮シボ模様１
２を有する製品モデル１１を製作する。

この製品モデル１１に極めて薄いフィルム（図示時）を
被せ、そのフィルムの上から後に表面殻体となるべき部
分に粘土を肉厚的５ｍｍに肉付けして粘土層１３を形成
する。前記製品モデル１１を壁体１４で囲み、前記粘土
層１３の上面から壁体１４の内面及び上面にかけてエポ
キシ樹脂とガラス繊維とタルクとの複合材を肉厚１５〜
２０値に積層し、鋳造用モデル１５を製作する。

（２）第３図に示すように、前記鋳造用モデル１５を使
用して公知の鋳造法（図示時）を行うことにより、アル
ミニウム合金製のバックアップ体３を製作する（まだ底
板３５は付けない）。このバックアップ体３には注型穴
３９と空気抜き穴４０とを貫設しておく。

このように、本実施例のバックアップ体３は鋳造法によ
り少ない製作費用及び製作日数で容易に製作することが
できる。

（３）第４図に示すように、前記粘土層１３をフィルム
と共に除去した製品モデル１１と前記バックアップ体３
とを組み付けた後、前記注型穴３９に注型管１６を収り
付け、この注型管１６から製品モデル１１とバックアッ
プ体３との間隙（前記粘土層１３を除去してできた空洞
）に前記シリコーンゴムを注型し、表面殻体２を形成す
る。この表面殻体２の表面には前記皮シボ模様１２が反
転してなる鮮明な逆皮しぼ模様２５が形成される。この
表面殻体２から余分な部分を取り除けば、第５図に示す
ような表面殻体２となる。

このように、本実施例の表面殻体２は製品モデル１１か
ら少ない製作費用及び製作日数で容易に製作することが
できる。

（４）第１図に示すように、バックアップ体３に多数個
の吸引穴３７を貫設するととともに、底板３５及びプラ
グ３８を取り付けることにより、真空吸引可能なバック
アップ体３とする。このように、このバックアップ体３
の表面に前記表面殻体２を載せて合わせれば、スラッシ
ュ成形型１が完成する。

次に、上記スラッシュ成形型１を使用したスラッシュ成
形法を工程順に説明する。

■　第６図に示すように、真空ポンプ（図示時）からの
吸引ホース１８をバックアップ体３のプラグ３８に接続
し、該真空ポンプを作動させて表面殻体２を吸引穴３７
から真空吸引してバックアップ体３に密着させ、この状
態のままスラッシュ成形型１を加熱炉（図示時）の中へ
入れる。これは、シリコーンゴム製の表面殻体２は熱膨
張しやすいことから、真空吸引することによりこの熱膨
張をできるだけ少なくするためである。

なお、表面殻体２の寸法が大きい場合には−、−第６図
に鎖線で示すように、クランプ装置１７により表面殻体
２のフランジ部２２をバックアップ体３の土壁部３２に
押し当て、密閉性を高めることが有効である。

また、上記のようにスラッシュ成形型１を真空吸引しな
がら吸引ホースと共に加熱炉に入れることが困難な場合
は、前記プラグ３８にバルブ（図示略）を設け、該バル
ブを閉めてバックアップ体３内の減圧状態を維持させて
おき、該プラグ３８から吸引ホースを外した上でスラッ
シュ成形型１を加熱炉に入れてもよい。

■　第６図に示すように、前記加熱炉において約２５０
℃に加熱されたスラッシュ成形型１を取り出し、表面殻
体２の成形面２４に軟質又は硬質の塩化ビニル樹脂パウ
ダを投入して均一に溶着させる。勿論、ポリエチレン樹
脂等の他の合成樹脂でもよい。

■　さらに、スラッシュ成形型１を加熱炉の中へ入れ、
溶着した塩化ビニル樹脂を完全ゲル化させる。

■　スラッシュ成形型１を加熱炉から取り出し、前記真
空吸引又は減圧状態を解除してから、塩化ビニル樹脂の
付いた表面殻体２をバックアップ体３から取り外し、常
温の水の中に入れて冷却する。

■　冷却した後、成形された塩化ビニル樹脂の製品５を
表面殻体２から剥がす。このとき、シリコーンゴム製の
表面殻体２は柔軟に変形させることができる。また、こ
の表面殻体２の成形面２４には製品５が付着しにくく離
型性が良いので、容易に離型させることができる。また
、この成形面２４には製品５が焦げ付くことがないので
、はとんど汚れることがなく、清掃が不要になる。

■　この表面殻体２を再びバックアップ体３に載せて合
わせ、続いて、次のスラッシュ成形に使用する。

上記のように、表面殻体２は塩化ビニル樹脂と共に冷却
するが、バックアップ体３は冷却しない。

これは、続いて行われる次のスラッシュ成形において、
加熱時間を短縮し、熱量を節約するためである。

以上のようにして成形された製品５の表面には、表面殻
体２の進攻シボ模様２５が反転してなる非常に鮮明な皮
シボ模様６が形成される。これは、最初の製品モデル１
１からスラッシュ成形型１の表面殻体２を経て製品５と
なるまでに、皮シボ模様の反転がわずかに２回しか行わ
れていないからである。

なお、表面殻体２の成形面２４に傷が付いたときには、
該表面殻体２を新しい表面殻体に交換すればよく、その
表面殻体の製作費用及び製作期間は少なくて済む。

［第二実施例］ 第７図に示す第二実施例は、前記バックアップ体３に前
記吸引水３７に代えて吸引溝４１を設け、該バックアッ
プ体３の構造を簡略化した点において、第一実施例と相
違している。

すなわち、この吸引溝４１はバックアップ体３の上面に
縦横状に設けられており、このバックアップ体３と表面
殻体２の間において吸引溝４１から直接吸引することが
できるようになっている、従って、バックアップ体３を
第一実施例のような箱体構造とする必要がないため、該
バックアップ体３は、内壁部３１と土壁部３２とのみか
らなる殻体構造となっている。

この第二実施例は第一実施例と同様の作用効果を奏する
他、第一実施例よりもさらに、スラッシュ成形型１の軽
量化、簡単化、低コスト化が可能になり、また加熱時間
を短縮することもできる。

「第三実施例Ｊ 第８図に示す第三実施例は、特に硬質の合成樹脂をスラ
ッシュ成形する場合に適するもので、前記表面殻体２の
成形面２４に存するアンダーカット部２３とその周辺部
において、前記表面殻体２に肉厚変化部２６を設け、前
記バックアップ体３の表面にアンダーカット部を作らな
いようにした点において、第一実施例と相違している。

この第三実施例は第一実施例と同様の作用効果を奏する
他、スラッシュ成形時に塩化ビニル樹脂（冷却前の製品
）が付いた表面殻体２をバックアップ体３から容易に取
り外すことかできる。その後、表面殻体２を柔軟に変形
させて製品５から剥がせばよい。従って、その塩化ビニ
ル樹脂がたとえ硬質であっても、成形された製品５を容
易に脱型することができ、スラッシュ成形型を割り型に
する必要がないという利点がある。

［第四実施例］ 第９図に示す第四実施例も、特に硬質の合成樹脂をスラ
ッシュ成形する場合や、同図のように前記表面殻体２の
成形面２４に存するアンダーカット部２３が深い場合に
適するもので、該アンダーカット部２３とその周辺部に
対応する前記バックアップ体３の一部分を、残りの部分
から分離可能な（ヒンジ４３により開くことにより分離
する）分割体３ａとした点において、第一実施例と相違
している。

この第四実施例は、製品の離型時に前記バックアップ体
３の分割体３ａを残りの部分から分離することにより、
第三実施例と同様の作用効果を奏する。

［第五実施例］ 第１０図に示す第五実施例は、前記バックアップ体３に
加熱流体を通す加熱管４２を配した点において、第一実
施例と相違している。

この第五実施例は第一実施例と同様の作用効果を奏する
他、加熱管４２に加熱した油等を通すことによりスラッ
シュ成形型１を加熱することができるので、加熱炉によ
る加熱か不要になる利点がある。

なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものでは
なく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意に変更して
具体化することもできる。

「発明の効果］ 本発明のスラッシュ成形型は、上記の通り構成されてい
るので、次のような優れた効果を奏する。

まず、請求項１記載のスラッシュ成形型によれば、次の
ような効果を奏する。

■　成形型の製作費用か少なくて済み、安価に提供する
ことが可能になる。

■　成形型の製作日数が短縮される。例えば１〜２ヶ月
て゛済むようになる。

■　複雑微細な凹凸模様をもつ成形型を製作する場合に
は、原凹凸模様をもつモデルから成形型が完成するまで
の凹凸模様の反転回数か少ないため、最終的な凹凸模様
の忠実性が向上する。

■　成形型の成形面には成形した製品が付着しにくく離
型性か良いので、離型作業が容易になる。

■　成形型の成形面に製品が焦げ付くことがないので、
はとんど汚れることかなく、清掃か不要になる。

■　成形型の成形面に傷が付いたときには、表面殻体を
新しい表面殻体に交換すればよく、その表面殻体の製作
費用及び製作期間は少なくて済む。

さらに、請求項２記載のスラッシュ成形型によれば、ス
ラッシュ成形型を加熱したときにおけるシリコーンゴム
製の表面殻体の熱膨張を少なくすることができ、製品の
寸法精度を保証することができる。

また、請求項３又は４記載のスラッシュ成形型によれば
、製品がアンダーカット部を有し、且つ成形する合成樹
脂かたとえ硬質である場合であっても、その製品を脱型
するのが容易なため、表面殻体を割り型にしなくてし製
造を行うことがてきる。

また、請求項５記載のスラッシュ成形型によれば、前記
加熱炉によるスラッシュ成形型の加熱か不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化したスラッシュ成形型の第一実
施例を縦に切断した斜視図、第２図はこの第一実施例を
構成するバックアップ体の鋳造用モデルを製作する工程
の断面図、第３図はこの鋳造用モデルから製作したバッ
クアップ体の断面図、第４図はこのバックアップ体から
表面殻体を製作する工程の断面図、第５図は製作された
表面殻体の断面図、第６図はこの第一実施例を使用して
スラッシュ成形を行うときの断面図である。 第７図はスラッシュ成形型の第二実施例を縦に切断した
斜視図、第８図はスラッユ成形型の第三実施例の断面図
、第９図はスラッシュ成形型の第四実施例の断面図、第
１０図はスラッシュ成形型の第五実施例の断面図である
。 １・・・スラッシュ成形型、２・・・表面殻体、３・・
・バックアップ体、 ２３・・・アンダーカット部、 ２４・・・成形面、２６・・・肉厚変化部、３７・・・
吸引穴、４１・・・吸引溝、４２・・・加熱管。 特許出願人　　江南特殊産業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合成樹脂を成形する成形面（２４）を有したシリコ
   ーンゴムよりなる表面殻体（２）と、該表面殻体の背面
   を支持するバックアップ体（３）とを備えたスラッシュ
   成形型。 ２、前記バックアップ体（３）に前記表面殻体（２）を
   真空吸引する吸引穴（３７）又は吸引溝（４１）を設け
   た請求項１記載のスラッシュ成形型。 ３、前記表面殻体（２）の成形面（２４）に存するアン
   ダーカット部（２３）において、同アンダーカット部に
   対応する前記バックアップ体（３）の一部分にアンダー
   カット部を作らないように、前記表面殻体（２）の肉厚
   を変化させた請求項１記載のスラッシュ成形型。 ４、前記表面殻体（２）の成形面（２４）に存するアン
   ダーカット部（２３）において、同アンダーカット部に
   対応する前記バックアップ体（３）の一部分を残りの部
   分から分離可能な分割体（３ａ）とした請求項１記載の
   スラッシュ成形型。 ５、前記バックアップ体（３）に加熱流体を通す加熱管
   （４２）を配した請求項１記載のスラッシュ成形型。