(57)【要約】【課題】あらかじめ概略の形状にしたコア材上に、盛り付け剤を盛り付けた後、硬化させて模型素材を製造する方法において、塗装面にへこみが生じたり、模型の温度変化によって割れが生じることのない模型素材の製造方法を提供することである。【解決手段】模型素材用盛り付け剤を２液吐出機により混合吐出してコア材へ盛り付ける方法であって、前記２液吐出機の吐出口金の開口部が台形形状であり、該台形形状の長辺を下底側としてコア材に接触させながら盛り付ける盛り付け方法であり、該台形形状の上底の長さが下底の長さの８０〜９５％であって、盛り付け剤が２液硬化型ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
模型素材用盛り付け剤を２液吐出機により混合吐出してコア材へ盛り付ける方法であって、前記２液吐出機の吐出口金の開口部が台形形状であり、該台形形状の長辺を下底側としてコア材に接触させながら盛り付けることを特徴とする盛り付け方法。
【請求項２】
前記台形形状が、上底の長さ（ａ）が下底の長さ（ｂ）の８０〜９５％である請求項１記載の盛り付け方法。
【請求項３】
前記吐出口金が、開口部と同じ形状の平行部分を有し、開口部が台形形状の下底の長さ（ｂ）を一辺とする長方形の切り欠きを下底側の端部に設けた形状である請求項１又は２記載の盛り付け方法。
【請求項４】
前記長方形の切り欠きの長辺の長さに対する短辺の長さの比が０．０２〜０．３であり、短辺の長さが３〜２０ｍｍである請求項１〜３のいずれか記載の盛り付け方法。
【請求項５】
盛り付け剤が２液硬化型ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれか記載の盛り付け方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載の盛り付け方法で盛り付け剤を盛り付けた後、硬化させることを特徴とする模型素材の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか記載の製造方法で得られた模型素材。
【請求項８】
請求項７記載の模型素材を、さらに切削加工及び塗装して得られ、塗装面１ｍ2あたりのへこみと割れの総数が１個以下である模型。
【請求項９】
模型素材用盛り付け剤を２液吐出機により混合吐出してコア材へ盛り付ける方法において使用される２液吐出機の吐出口金であって、前記吐出口金の開口部が台形形状であり、前記台形形状の上底の長さ（ａ）が下底の長さ（ｂ）の８０〜９５％であり、前記吐出口金が開口部と同じ形状の平行部分を有し、開口部が台形形状の下底の長さ（ｂ）を長方形の切り欠きを下底側の端部に設けた形状であり、前記長方形の切り欠きにおける、長辺の長さに対する短辺の長さの比が０．０２〜０．３である吐出口金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、模型素材用盛り付け剤の盛り付け方法に関する。詳しくは、あらかじめ概略の形状にしたコア材上に、各種樹脂等からなる盛り付け剤を盛り付ける際に、２液吐出機の吐出口金の開口部の形状が台形形状である口金を使用する盛り付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デザインを確認するための工業モデル、例えば自動車の実物大のデザインモデル等（これらを本発明では模型と称する）の製造方法としては、（１）合成木材を接着剤で接着した後、切削加工して模型を削り出す方法と、（２）予め概略の形状にしたコア材上に、２液硬化型ウレタン樹脂やエポキシ樹脂からなる盛り付け剤を混合機で混合してコア材の表面に２液吐出機から吐出しながら、又は手で押しつけながら、コア材の表面に盛り付けた後、硬化させて模型素材とし、さらに、得られた模型素材を切削加工し、必要により表面を塗装して目的の形状の模型を得る方法（以下盛り付け法と略記する）が知られている。
前記（２）の盛り付け法のうち、盛り付け剤を２液吐出機から吐出しながら盛り付ける方法としては、例えば、特許文献１〜３に挙げられる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第３８６１９３６号
【特許文献２】特許第３７３４７８３号公報
【特許文献３】特開２００５−２４００１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自動車の実物大モデル等の大型モデルにおいては、従来の盛り付け方法では図１のように、既設の盛り付け剤２やコア材１と新設の盛り付け剤３との間の接触面が少なく、空隙４ができ易かった。このような盛りつけ状態のままで、例えば切削加工位置５で表面切削され、その後に塗装されると、塗装面にへこみや割れが生じることが多かった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、模型素材用盛り付け剤を２液吐出機により混合吐出してコア材へ盛り付ける方法であって、前記２液吐出機の吐出口金の開口部が台形形状であり、該台形形状の長辺を下底側としてコア材に接触させながら盛り付けることを特徴とする盛り付け方法；前記盛り付け方法で盛り付け剤を盛り付けた後、硬化させることを特徴とする模型素材の製造方法；前記製造方法で得られた模型素材；及び、前記模型素材を、さらに切削加工及び塗装して得られる模型；である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の盛り付け方法で模型素材を製造すると、図２のように既設の盛り付け剤６、コア材１及び新設の盛り付け剤７との間に空隙ができにくいため、表面を切削加工して得られた模型に塗装しても、塗装面にへこみが生じたり、割れが生じることのない模型が製造できる、という効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明における盛り付け剤を混合吐出する２液吐出機の吐出口金は、開口部が台形形状であり、該台形形状の長辺を下底側としてコア材に接触させながら盛り付け剤を盛り付ける。台形形状としては、吐出口金の内面の上底の長さが下底の長さの８０〜９５％である
ものが好ましい。上底の長さが下底の長さの９５％を超えると、吐出された盛り付け剤が吐出圧により図１のように樽状になるため、既設の盛り付け剤２のコア材側よりも先に高さ方向の中央部付近に接触し、コア材１や既設の盛り付け剤２と新設の盛り付け剤３の間に空隙４が生じやすい。上底の長さが下底の長さの８０％以下であると、上面の盛り付け剤の列間の隙間が大きくなり、これを作業者が押さえて埋めて補修しても盛り付け剤の列間に空隙ができやすい。本発明における吐出口金では、図２のように、新設の盛り付け剤７が、コア材側から既設の盛り付け剤６に接していくため列間の隙間が少ない。
【０００８】
本発明における吐出口金には、図３に示したように、台形形状の開口部と同じ形状の平行部分１０を設けることが好ましい。１０の部分がない形状であると好ましい形で盛り付け剤が吐出しにくくなる。
【０００９】
本発明における吐出口金の開口部としては、図４に示したように、台形形状の下底の長さ（ｂ）を一辺とする長方形の切り欠き１２を下底側の端部に設けた形状が好ましい。切り欠き１２を設けることにより、吐出された盛り付け剤とコア材が良好に密着する。該長方形の切り欠きの長辺の長さ（ｂ）に対する短辺の長さ（ｃ）の比は、好ましくは０．０２〜０．３である。（ｃ）／（ｂ）が０．０２以上であると盛り付け剤とコア材との密着効果が得られやすく、０．３以下であると好ましい形で盛り付け剤が吐出し易くなる。また、短辺の長さ（ｃ）は好ましくは３〜２０ｍｍである。短辺の長さ（ｃ）が３ｍｍ以上であると、盛り付け剤とコア材との密着効果が得られ易く、２０ｍｍ以下であると好ましい形で盛り付け剤が吐出し易くなる。
【００１０】
本発明における吐出口金の形状の一例としては、図４のように、例えば盛り付け剤を厚さ３０ｍｍ、幅１００ｍｍで盛り付けていく場合、吐出口金の開口部を上底の長さ（ａ）＝９０ｍｍ、下底の長さ（ｂ）＝１００ｍｍ、高さ＝３０ｍｍ、下底側の端部に設ける切り欠きを１００ｍｍ×８ｍｍの長方形とする例が挙げられる。
なお、さらに好ましい形でスムーズに盛り付けるには、切り欠き部分の端（図４の１３）に丸みを持たせる形状がよい。
【００１１】
本発明における吐出口金を用いて盛り付ける場合の操作の一例としては、図５のように、コア材１に吐出口金１４の口金開口部下底９を接触させながら引き、盛り付け剤を盛り付けていく方法が挙げられる。このときのコア材１と口金１４の角度１５は、１５度以下が好ましい。１５度以下であれば、吐出された盛り付け剤の厚さが口金開口部の高さとほぼ同じ厚さとなり、均一な厚さで盛り付けることができる。
【００１２】
既設の盛り付け剤に接して盛り付けていく場合は、図６のように既設の盛り付け剤６に対する口金の角度１７を、１０〜３０度に傾けながら盛り付けることが好ましい。口金の角度１７が１０〜３０度であれば、盛り付け剤がコア材１に密着しやすくなり、列間の空隙ができにくくなる。１０度未満では盛り上げ剤がコア材１に十分密着せず、３０度を超えると列幅が狭くなり過ぎ、列数が多くなり模型素材の欠損のリスクが高くなる。
【００１３】
本発明における盛り付け剤は、通常の盛り付け剤であれば特に限定されず、例えばウレタン樹脂及びエポキシ樹脂が挙げられる。
ウレタン樹脂としては、ポリエーテルポリオールとポリメチレンポリフェニルイソシアネートから得られるポリウレタン樹脂等が挙げられ、例えば「サンモジュール  Ｆ２−Ａ」（三洋化成工業（株）製、ウレタン樹脂型盛り付け剤のポリオール成分）と「サンモジュール  Ｆ２−Ｂ」（三洋化成工業（株）製、ウレタン樹脂型盛り付け剤のイソシアネート成分）から得られるウレタン樹脂等が挙げられ、特開２００３−１６０６３２号公報に記載のウレタン樹脂等を使用してもよい。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とポリアミドアミンから得ら
れるエポキシ樹脂、例えば「サンモジュール  ＦＥＡ」（三洋化成工業（株）製、エポキシ樹脂型盛り付け剤のエポキシ成分）と「サンモジュール  ＦＥＢ」（三洋化成工業（株）製、エポキシ樹脂型盛り付け剤のポリアミドアミン成分）から得られるエポキシ樹脂等が挙げられ、特許第２６１１９１２号明細書に記載のエポキシ樹脂等を使用してもよい。
【００１４】
盛り付け剤の粘度は、２５℃で、通常５００〜３，０００Ｐａ・ｓであり、垂直面での垂れの起こりにくさと、吐出機による送液性の観点から好ましくは１，０００〜２，０００Ｐａ・ｓである。
【００１５】
本発明におけるコア材は、通常のコア材であれば特に限定されず、その組成としては、例えばポリウレタン樹脂及びポリスチレン樹脂が挙げられる。
【００１６】
本発明における２液吐出機としては、通常のものであればよく、例えばドラム缶用ディスチャージャー「２ＮＴＬ５０型」（兵神装備社製）及びＮｏｄｏｐｏｘ２００Ｍ／Ｕ（ＴＡＲＴＬＡＲ社製）等が挙げられる。
【００１７】
本発明の模型素材の製造方法は、前記盛り付け方法で盛り付け剤を盛り付けた後、硬化させることを特徴とする模型素材の製造方法である。硬化の条件は、使用される盛り付け剤の種類によって適宜選択されるが、例えばウレタン樹脂やエポキシ樹脂の場合、５０〜１００℃で２〜２０時間加熱硬化する。本発明の模型素材の製造方法で得られた模型素材は、コア材上の列間の空隙が少ないという特徴を有する。
【００１８】
本発明の模型は、前記模型素材をさらに切削加工及び塗装して得られる模型である。切削加工は、通常、ＮＣマシーン等の切削機械を用いて、模型素材の表面側から、盛り付け剤の厚さの１／４〜１／２を切削して除去し、サンドペーパーによる研削を行う。塗装としては、サーフェーサーによる下地塗装及び着色塗装等が挙げられる。
【００１９】
本発明の模型は、模型素材中に空隙が少ないので、切削加工しても、孔や筋等が現れることが少ない。従って、塗装面にへこみが生ずることが少ない。また、模型が加熱されて温度変化を受けても、塗装面に割れが生じることが少ない。
【００２０】
＜実施例＞
以下実施例により本発明をさら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。実施例で使用した市販品原料は以下のものである。
盛り付け剤主剤：
「サンモジュール  Ｆ２−Ａ」（三洋化成工業（株）製、ウレタン樹脂型盛り付け剤のポリオール成分）
「サンモジュール  ＦＥＡ」（三洋化成工業（株）製、エポキシ樹脂型盛り付け剤のエポキシ成分）
盛り付け剤硬化剤：
「サンモジュール  Ｆ２−Ｂ」（三洋化成工業（株）製、ウレタン樹脂型盛り付け剤のイソシアネート成分）
「サンモジュール  ＦＥＢ」（三洋化成工業（株）製、エポキシ樹脂型盛り付け剤のポリアミドアミン成分）
【００２１】
＜実施例１＞
盛り付け剤主剤「サンモジュール  Ｆ２−Ａ」及び盛り付け剤硬化剤「サンモジュール
Ｆ２−Ｂ」（主剤／硬化剤＝１００／１１２重量比）を合計で４Ｌ／分の速さで、スネークポンプ ［ドラム缶用ディスチャージャー「２ＮＴＬ５０型」（兵神装備（株）製）
］で送液し、Ｙ字管で送液ラインを１本にまとめた後、スタティックミキサー［「１・１
／２−Ｎ３０−１３１−Ｆ型」（ノリタケ  カンパニー  リミテッド社製）］、３０エレメントで混合し、台形形状（上底８０ｍｍ、下底１００ｍｍ及び厚さ３０ｍｍ、切り欠きの長辺１００ｍｍ及び短辺８ｍｍ）の開口部を有する口金を装着した吐出口から盛り付け剤を吐出した。コア材としては硬質ポリウレタンフォーム（１，０００ｍｍ×１，０００ｍｍ×５０ｍｍ）２枚を用いて、その１，０００ｍｍ×１，０００ｍｍの面に吐出液を３０ｍｍの厚さで盛り付けた。
図５における角度１５は１０度であり、図６における角度１７は２０度であった。
２５℃で１時間、垂直のまま放置した後、７０℃で１０時間加熱硬化した。これを８時間放置冷却して模型素材を２個得た。
【００２２】
前記模型素材（１，０００ｍｍ×１，０００ｍｍ、厚さ８０ｍｍ）をＮＣマシン［「ＮＣＥ２３−１Ｈ型ルータ」（菊川鉄工所（株）製）］の定盤上に固定し、切削（切削刃：フェースミル、１４枚刃、８０ｍｍφ、回転数：２，０００ｒｐｍ、送り速度：３，０００ｍｍ／分、切り込み深さ：１ｍｍ）で盛り付け剤側の表面を模型素材の厚さ６５ｍｍまで切削した。切削表面を２４０番と５００番のサンドペーパーでペーパーがけして塗装用試験片とした。
塗装は、アネスト岩田（株）製「スプレーガンＷ−１００」を用いて、関西ペイント（株）製「ポリバＮＣサーフェーサーＳ１２０白」を３回塗装し模型（試験片Ａ１）を２個得た。
【００２３】
＜実施例２＞
口金の開口部の台形形状が、上底９０ｍｍ、下底１００ｍｍ及び厚さ３０ｍｍ、切り欠きの長辺１００ｍｍ及び短辺８ｍｍである口金を使用したこと以外は実施例１と同様にして模型素材及び模型（試験片Ａ２）を２個得た。
【００２４】
＜実施例３＞
口金の開口部の台形形状が、上底９５ｍｍ、下底１００ｍｍ及び厚さ３０ｍｍ、切り欠きの長辺１００ｍｍ及び短辺８ｍｍである口金を使用したこと以外は実施例１と同様にして模型素材及び模型（試験片Ａ３）を２個得た。
【００２５】
＜実施例４＞
盛り付け剤主剤を「サンモジュール  Ｆ２−Ａ」の代わりに「サンモジュール  ＦＥＡ」、盛り付け剤硬化剤を「サンモジュール  Ｆ２−Ｂ」の代わりに「サンモジュール  ＦＥＢ」とし、主剤／硬化剤＝１００／３５重量比としたこと以外は実施例１と同様にして模型素材を得た。さらに実施例１と同様にして模型（試験片Ｂ１）を２個得た。
【００２６】
＜実施例５＞
口金の開口部の台形形状が、上底９０ｍｍ、下底１００ｍｍ及び厚さ３０ｍｍ、切り欠きの長辺１００ｍｍ及び短辺８ｍｍである口金を使用したこと以外は実施例４と同様にして模型素材及び模型（試験片Ｂ２）を２個得た。
【００２７】
＜実施例６＞
口金の開口部の台形形状が、上底９５ｍｍ、下底１００ｍｍ及び厚さ３０ｍｍ、切り欠きの長辺１００ｍｍ及び短辺８ｍｍである口金を使用したこと以外は実施例４と同様にして模型素材及び模型（試験片Ｂ３）を２個得た。
【００２８】
＜実施例７＞
口金の開口部の台形形状が、上底９０ｍｍ、下底１００ｍｍ及び厚さ３０ｍｍ、切り欠きの長辺１００ｍｍ及び短辺３ｍｍである口金をを有する口金としたこと以外は、実施例２と同様にして模型素材を得た。（試験片Ａ４）を得た。
【００２９】
＜実施例８＞
口金の開口部の台形形状が、上底９０ｍｍ、下底１００ｍｍ及び厚さ３０ｍｍ、切り欠きの長辺１００ｍｍ及び短辺２０ｍｍである口金をを有する口金としたこと以外は、実施例２と同様にして模型素材を得た。（試験片Ａ５）を得た。
【００３０】
＜比較例１＞
口金を、長方形状（幅１００ｍｍ、厚さ３０ｍｍ）の開口部を有する口金としたこと以外は、実施例１と同様にして模型素材を得た。さらに、実施例１と同様にして模型（試験片Ｘ１）を２個得た。
【００３１】
＜比較例２＞
口金を、比較例１と同様の長方形状の口金としたこと以外は実施例４と同様にして模型素材を得た。さらに実施例４と同様にして模型（試験片Ｘ２）を２個得た。
【００３２】
模型（試験片）の評価
前記のそれぞれの試験片（Ａ１）〜（Ａ３）、（Ｂ１）〜（Ｂ３）及び（Ｘ１）〜（Ｘ２）の２個のうちの１個について、塗装面を目視し、塗装面のへこみ及び割れの有無及び状態を以下の評価基準で評価した。また残りの試験片は、−２０℃及び７０℃での保持時間を２４時間、加熱又は冷却速度を１０℃／時間とし、冷却と加熱を１０回ずつ繰り返した試験片の塗装面の評価を同様に目視で行った。結果を表１に示す。
◎：全く平滑で、へこみや割れが全くない。
○：ほぼ平滑であるが、よく観察すると、１〜２箇所にわずかなへこみ又は割れが認め
られる。
△：ほぼ平滑であるが、よく観察すると、３〜１０箇所にわずかなへこみ又は割れが認
められる。
×：一見して、へこみ又は割れが１〜２箇所に認められる。
××：一見して、へこみ又は割れが３箇所以上に認められる。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
上記結果から、本発明の模型素材の製造方法では、既設の盛り付け剤、コア材及び新たな盛り付け剤との間に空隙ができにくいため、塗装面にへこみが生じたり、模型の温度変化によって割れが生じることのない模型素材が製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の模型素材の製造方法は、自動車等の大型の模型作製に利用できる。本発明の模型素材及び模型は、例えば、デザインを確認するための大型工業用モデル等に使用される。具体例としては、自動車の実車大のデザインモデル等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来の長方形状の口金を用いた盛り付け状態を示す断面図である。
【図２】本発明における台形形状の口金を用いた盛り付け状態を示す断面図である。
【図３】本発明における台形形状の口金を示す正面図、上面図、側面図及び底面図である。
【図４】本発明における台形形状の口金において、切り欠きを設けた場合の口金を表す下底側からの斜視図である。
【図５】本発明における台形形状の口金を用いた盛り付け状態を示す側面図である。
【図６】本発明における台形形状の口金を用いた盛り付け状態を示す上面図である。
【符号の説明】
【００３７】
（１）コア材
（２）既設の盛り付け剤
（３）新設の盛り付け剤
（４）コア材と盛り付け剤の間にできた空隙
（５）切削加工位置
（６）本発明における口金で盛り付けた既設の盛り付け剤
（７）本発明における口金で盛り付けた新設の盛り付け剤
（８）口金開口部上底
（９）口金開口部下底
（１０）口金平行部分
（１１）ホース接続部
（１２）口金開口部下底の切り欠き
（１３）口金開口部下底の切り欠き部分の端
（１４）口金
（１５）コア材と口金の角度
（１６）口金の中心線
（１７）既設の盛り付け剤に対する口金の角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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