(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔が穿設された多孔性キャリアの板面に、複数のシリコーンゴム製パッドが幾何学的に配置固定された構造のものであって、圧縮繊維パネルの成形型として使用されるシリコーンゴム製型の製造方法において、裏打ち材を成形する裏打ち材成形用型枠の上方に上記多孔性キャリアを載置し、その上方に上記シリコーンゴム製パッドを成形するパッド成形用型枠を載置した後、前記両型枠内及び両型枠内を連通する前記多孔性キャリアの貫通孔内に付加型液状シリコーンゴムを充填し、加熱装置によって１５０℃以上の温度で前記充填した付加型液状シリコーンゴムの全体が硬化するまで加熱することを特徴とする、シリコーンゴム製型の製造方法。
【請求項２】
複数の貫通孔が穿設された多孔性キャリアの板面に、複数のシリコーンゴム製パッドが幾何学的に配置固定された構造のものであって、圧縮繊維パネルの成形型として使用されるシリコーンゴム製型の製造方法において、裏打ち材を成形する裏打ち材成形用型枠の上方に上記多孔性キャリアを載置し、その上方に上記シリコーンゴム製パッドを成形するパッド成形用型枠を載置した後、前記両型枠内及び両型枠内を連通する前記多孔性キャリアの貫通孔内に付加型液状シリコーンゴムを充填し、前記充填した付加型液状シリコーンゴムを硬化させてシリコーンゴム製型のシリコーンゴム部分の成形を行った後、加熱装置によって１５０℃以上の温度で前記成形したシリコーンゴム部分の全体が再硬化するまで加熱することを特徴とする、シリコーンゴム製型の製造方法。
【請求項３】
上記裏打ち材成形用型枠と多孔性キャリアとの間、及び上記多孔性キャリアとパッド成形用型枠との間に、上記充填する付加型液状シリコーンゴムの漏れを防止するシートを介在させることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシリコーンゴム製型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコーンゴム製型の製造方法に関し、特に、高温加圧条件下で製品の成形を行うのに使用されるシリコーンゴム製型の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリコーンゴム製型を使用し、高温加圧条件下で製品の成形を行うものとしては、例えば、熱硬化性樹脂をバインダーとして使用した材料を加熱硬化させる場合、或いは高含水率の材料を抄造して圧縮脱水乾燥硬化させる場合等が挙げられる。
【０００３】
例えば、特開平９−１９５４４０号公報には、シリコーンゴム製型を使用し、開口セル格子を有する圧縮繊維パネルを、高含水率の材料を抄造して圧縮脱水乾燥硬化させて製造する方法が開示されている。
かかる製造方法の概略は、図８に示したように概ね次の如くである。
【０００４】
先ず、木材繊維、再生紙等の原料Ａを強力な攪拌力によりパルプ化し、水分濃度９９％程度の繊維含有スラリーＳとする〔図８（ａ）参照〕。
続いて、該スラリーＳをシリコーンゴム製型１００上に打設し、該シリコーンゴム製型の下面からの吸引及び／又は型の上・下面からの簡易なプレス（プリプレス）により脱水し、スラリーＳを水分濃度５０％程度の脱水ケーキＫとする〔図８（ｂ）参照〕。
【０００５】
その後、シリコーンゴム製型１００をホットプレス１１０に搬送し、加熱下において型に対して垂直方向の圧力を加えることにより、脱水ケーキＫを加熱圧縮成形する〔図８（ｃ）参照〕。
【０００６】
成形が完了した後、シリコーンゴム製型１００と共に成形品Ｘをホットプレス１１０から取り出し、成形品Ｘをシリコーンゴム製型１００から脱型する〔図８（ｄ）参照〕。
【０００７】
ここで、上記開口セル格子を有する圧縮繊維パネルの製造に使用されている上記シリコーンゴム製型１００を詳細に説明すると、図９に示したように、ある程度の剛性を有する矩形の板体に複数の貫通孔１０１を形成した多孔性キャリア１０２と、該多孔性キャリア１０２の周囲板面に添設された多孔性キャリア１０２の補強を兼ねた帯状のプレスストッパー１０３と、前記多孔性キャリア１０２の板面に幾何学的に配置固定された断面六角形の複数のシリコーンゴム製パッド１０４とから構成されたものである。
【０００８】
上記のような構造のシリコーンゴム製型１００を使用することにより、吸引或いは圧縮時に原料中の水分は多孔性キャリア１０２の板面に穿設された上記複数の貫通孔１０１を介して外部に流れ出すことができ、また図１０に示したようにシリコーンゴム製パッド１０４がホットプレス１１０による加熱下における圧縮時に縦方向に縮み、同時に横方向に広がることからシリコーンゴム１０４間に充填された原料繊維Ｋに垂直方向のみならず平行な方向にも圧力が加わり、図１１に示したような複数のリブにより構成される開口セル格子１２１と、該格子１２１の一方の開口部を覆う連続的な平板１２２と、他方の開口部の一部を覆うフランジ１２３とが緻密な圧縮繊維により一体成形された構造の圧縮繊維パネル１２０を成形することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらここで、上記圧縮繊維パネル１２０の成形に使用されているような、高温加圧条件下で使用される上記シリコーンゴム製型１００は、成形品Ｘの脱型後においても、図１２に示したようにシリコーンゴム製パッド１０４が使用前の原形まで復元せず、同一形状の成形品Ｘが得られ難いと言う課題を有していた。
【００１０】
本発明は、上述した従来のシリコーンゴム製型が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、高温加圧条件下での製品の成形に繰り返し使用しても、シリコーンゴム部分の復元性が失われ難いシリコーンゴム製型の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記した目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、上述したシリコーンゴム製パッドのようにシリコーンゴム部分の復元性が失われる原因は、高温加圧条件下における製品の成形に際して、シリコーンゴム自体もより硬化が進んで再硬化する、即ち、例えば上記シリコーンゴム製型１００のシリコーンゴム製パッド１０４の場合には、図８（ｃ）に示した脱水ケーキＫの加熱圧縮成形工程時において、上・下方向からの１．５ＭＰａ程度のプレス圧により図１０に示したようにシリコーンゴム製パッド１０４は元の高さの約５５％程度まで偏平に押し潰され、且つ１５０℃程度の高温に３０分間程度さらされることとなるため、この偏平に押し潰された状態で、シリコーンゴム製パッド１０４が加えられた熱により再硬化し、その後、成形品Ｘを脱型しても、この高温加圧条件下における形状をシリコーンゴム製パッド１０４が維持しようとするためであることを見出し、これに則して本発明を完成させた。
【００１２】
即ち、本発明は、複数の貫通孔が穿設された多孔性キャリアの板面に、複数のシリコーンゴム製パッドが幾何学的に配置固定された構造のものであって、圧縮繊維パネルの成形型として使用されるシリコーンゴム製型の製造方法において、裏打ち材を成形する裏打ち材成形用型枠の上方に上記多孔性キャリアを載置し、その上方に上記シリコーンゴム製パッドを成形するパッド成形用型枠を載置した後、前記両型枠内及び両型枠内を連通する前記多孔性キャリアの貫通孔内に付加型液状シリコーンゴムを充填し、加熱装置によって１５０℃以上の温度で前記充填した付加型液状シリコーンゴムの全体が硬化するまで加熱する、或いは前記充填した付加型液状シリコーンゴムを硬化させてシリコーンゴム製型のシリコーンゴム部分の成形を行った後、加熱装置によって１５０℃以上の温度で前記成形したシリコーンゴム部分の全体が再硬化するまで加熱することとした。
【００１３】
上記した本発明にかかるシリコーンゴム製型の製造方法によれば、シリコーンゴム部分は、少なくともシリコーンゴム製型として使用する以前に該シリコーンゴム製型の使用時の負荷温度以上である１５０℃以上の温度で加熱硬化されるため、得られたシリコーンゴム製型は、その使用時においてシリコーンゴム部分が再硬化することが無く、成形品の脱型後においては、使用前の原形までシリコーンゴム部分が復元し得るシリコーンゴム製型となる。
【００１４】
ここで、上記本発明において使用するシリコーンゴムは、付加型液状シリコーンゴムである。
これは、付加型液状シリコーンゴムは、特別な硬化装置を必要とせず、室温又は加熱することにより容易に硬化してゴム状となると共に、硬化収縮が少なく、寸法安定性に優れているためである。使用できる付加型液状シリコーンゴムとしては、信越化学工業株式会社製のＫＥ１３００Ｔ、ＧＥ東芝シリコーン株式会社製のＴＳＥ３４６６等が挙げられる。
【００１５】
また、上記本発明にかかるシリコーンゴム製型の製造方法は、特に、複数の貫通孔が穿設された多孔性キャリアの板面に、複数のシリコーンゴム製パッドが幾何学的に配置固定された構造の圧縮繊維パネルの成形型を製造するものである。
これは、圧縮繊維パネルの成形型は、その使用時においては、上述したようにシリコーンゴム製パッドが元の高さの約５５％程度まで偏平に押し潰されると共に、１５０℃程度の高温に３０分間もさらされることとなるため、通常のシリコーンゴムの硬化条件（６０℃で２時間〜室温で３日間）で製造した場合には、成形品の脱型後においても、シリコーンゴム製パッドが元の高さの８０％程度までしか復元しないことが多く、特に使用時のシリコーンゴム製パッドの再硬化による復元力の低下が顕著に現れるためである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、上記した本発明にかかるシリコーンゴム製型の製造方法の一実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は、何ら下記の実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
本発明で言うシリコーンゴム製型は、シリコーンゴム製の部分をその一部、或いは全部に用いている型であり、例えば図１に示したように、複数の貫通孔が板面に穿設された矩形の多孔性キャリア２と、該多孔性キャリア２の補強を兼ねてその周囲板面に添設される帯状のプレスストッパー３と、前記多孔性キャリア２の板面に幾何学的に配置固定された複数のシリコーンゴム製パッド４とから構成された、圧縮繊維パネルの成形型１である。
以下、この形態について詳細に説明する。
【００１９】
上記多孔性キャリア２は、例えば厚さ０．６ｍｍ、長さ３，３００ｍｍ、幅１，４００ｍｍ程度の矩形のステンレス板の板面に、直径０．９ｍｍ程度の貫通孔５を１．５ｍｍ程度の間隔で形成した構造のもので、その周囲板面には、後記する帯状のプレスストッパー３が添設されている。
【００２０】
帯状のプレスストッパー３は、上記多孔性キャリア２の補強、及びホットプレスによるプレス厚さを規制する目的で多孔性キャリア２の周囲板面に添設されるステンレス部材であって、該プレスストッパー３は、例えば厚さ９．５ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さが上記多孔性キャリアの長さと同等、即ち３，３００ｍｍ程度のもの２本、及び上記多孔性キャリアの幅からプレスストッパーの２本分の幅を引いた長さ、即ち１，３２０ｍｍ程度のもの２本とから成っており、これらの部材がネジ、或いは溶接等の手段によって多孔性キャリア２の周囲板面に固定されている。
【００２１】
シリコーンゴム製パッド４は、上記多孔性キャリア２への幾何学的配置及び相互間隔により製造されるパネルにおける格子の構成を規定するもので、例えば、高さ１５ｍｍ程度、一辺の長さが８ｍｍ程度の正六角形を底面とした台形体として成形され、多孔性キャリア２の板面に幾何学的に配置固定されている。
【００２２】
上記シリコーンゴム製パッド４の多孔性キャリア２への固定は、図２に示したように、プライマーＰを介して、シリコーンゴム製パッド４の底部が多孔性キャリア２の貫通孔５内に楔状に入り込むと共に、多孔性キャリア２の表面側板面に溶着することにより成されている。また、図３或いは図４に示したように、多孔性キャリア２の裏面側に存在する裏打ち材６と、表面側に存在する上記シリコーンゴム製パッド４と、前記両者を接続する多孔性キャリア２の貫通孔に嵌入する接続部材７とが、同一材料である付加型液状シリコーンゴムによって一体成形されていることにより成されている。
なお、図３に示したものは、接続部材７が嵌入する貫通孔として多孔性キャリア２に穿設された貫通孔５をそのまま利用したものであり、図４に示したものは、多孔性キャリア２の板面に更めてシリコーンゴム製パッド４の底面積より僅かに小さい貫通孔８を穿設したものである。
【００２３】
上記図２に示した構造のシリコーンゴム製パッド４と多孔性キャリア２との固定を実現する本発明にかかる製造方法としては、例えば図５に示したように、先ず多孔性キャリア２を加熱装置を有するホットプレート１０上に載置し、その上方に上記シリコーンゴム製パッド４を成形するパッド成形用型枠２０を載置する。そして、パッド成形用型枠２０内に付加型液状シリコーンゴムを充填し、ホットプレート１０によって型枠内に充填された上記付加型液状シリコーンゴムを１６０℃で２時間程度加熱硬化させる。
これにより、上述した図２に示した構造でシリコーンゴム製パッド４が多孔性キャリア２の表面側板面に幾何学的に配置固定されたシリコーンゴム製型１を製造することができる。
【００２４】
また、上記図３或いは図４に示した構造のシリコーンゴム製パッド４と多孔性キャリア２との固定を実現する本発明にかかる製造方法としては、例えば図６に示したように、加熱装置を有するホットプレート１０上に、上記裏打ち材６を成形する裏打ち材成形用型枠３０を介在させた状態で上記多孔性キャリア２を載置し、その上方に上記シリコーンゴム製パッド４を成形するパッド成形用型枠２０を載置する。そして、前記両型枠２０，３０内及び両型枠内を連通する多孔性キャリア２の貫通孔５又は８内に付加型液状シリコーンゴムを充填し、ホットプレート１０によって型枠内等に充填された上記付加型液状シリコーンゴムを１６０℃で２時間程度加熱硬化させる。
これにより、上述した図３或いは図４に示した構造でシリコーンゴム製パッド４が多孔性キャリア２の表面側板面に幾何学的に配置固定されたシリコーンゴム製型１を製造することができる。
【００２５】
なお、付加型液状シリコーンゴムの硬化方法としては、上述したようにシリコーンゴム製パッド４の成形にあたって、該シリコーンゴム製型１の使用時の負荷温度以上で付加型液状シリコーンゴムを加熱硬化させる方法の他、通常の硬化条件（６０℃で２時間〜室温で３日間）で先ず付加型液状シリコーンゴムを硬化させてパッド４を成形し、その後、シリコーンゴム製パッド４を、少なくともシリコーンゴム製型１として使用する以前に該シリコーンゴム製型１の使用時の負荷温度以上で再硬化させることとしても良い。
【００２６】
また、必要に応じて上方から加圧した状態で上記付加型液状シリコーンゴムを型枠２０或いは３０内等に充填しても良い。また、特に図２に示した構造のシリコーンゴム製パッド４と多孔性キャリア２との固定を実現する上記本発明にかかる製造方法においては、形成するシリコーンゴム製パッド４と多孔性キャリア２との固定をより強固なものとするために、多孔性キャリア２の表面側板面に、少なくとも付加型液状シリコーンゴムを型枠２０或いは３０内等に充填する以前にプライマーを塗布することは好ましい。更に、シリコーンゴム製パッド４の成形時に付加型液状シリコーンゴムが漏れ出る憂いのある部位、例えば上記ホットプレート１０と多孔性キャリア２との間、多孔性キャリア２とパッド成形用型枠２０との間、更には裏打ち材成形用型枠３０と多孔性キャリア２との間等に、弾性或いは粘着性を有するシートを介在させることは好ましい。
【００２７】
上記のようにして製造されたシリコーンゴム製型１は、少なくともシリコーンゴム製型１として使用する以前に該シリコーンゴム製型１の使用時の負荷温度（１５０℃）より高い温度（１６０℃）でシリコーンゴム製パッド４を硬化させたため、得られたシリコーンゴム製型１の使用時においては、シリコーンゴム製パッド４が再硬化することは無く、成形品の脱型後においては、使用前の原形までシリコーンゴム製パッド４が復元し得るシリコーンゴム製型１となる。
【００２８】
以上、本発明にかかるシリコーンゴム製型の製造方法を、圧縮繊維パネルの成形型のシリコーンゴム製パッドの製造方法で説明したが、本発明は既述の実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において種々の変形及び変更が可能である。
【００２９】
例えば、上記実施の形態において示したシリコーンゴム製型１は、一例に過ぎず、シリコーンゴムの加圧変形特性を利用して高温加圧条件下で製品の成形を行うのに使用される全てのシリコーンゴム製型の製造に、本発明は適用できるものである。
また、シリコーンゴム製型のシリコーンゴムを加熱硬化させる方法も、上述したホットプレートによる加熱硬化のみならず、乾燥機等の加熱装置を使用しても良く、またその加熱温度も、シリコーンゴム製型としての使用時の負荷温度以上で、且つシリコーンゴムの性能の許容範囲内の温度であれば、何ら限定される温度範囲はない。
【００３０】
【試験例】
以下、上記した本発明にかかるシリコーンゴム製型の製造方法を見出した試験例につき説明する。
【００３１】
信越化学工業株式会社製の付加型液状シリコーンゴム（商品名：ＫＥ１３００Ｔ）を使用し、底面が一辺１６ｍｍの正六角形、高さが３０ｍｍの六角柱状のシリコーンゴム製パッドを下記の条件で各々作製した。
【００３２】
条件▲１▼                                                                型内に上記付加型液状シリコーンゴムを充填し、６０℃で２時間加熱硬化させた後、脱型し、底面が一辺１６ｍｍの正六角形、高さが３０ｍｍの六角柱状のシリコーンゴム製パッドを作製した。
条件▲２▼                                                                型内に上記付加型液状シリコーンゴムを充填し、１２０℃で２時間加熱硬化させた後、脱型し、底面が一辺１６ｍｍの正六角形、高さが３０ｍｍの六角柱状のシリコーンゴム製パッドを作製した。
条件▲３▼                                                                型内に上記付加型液状シリコーンゴムを充填し、１６０℃で２時間加熱硬化させた後、脱型し、底面が一辺１６ｍｍの正六角形、高さが３０ｍｍの六角柱状のシリコーンゴム製パッドを作製した。
条件▲４▼                                                                型内に上記付加型液状シリコーンゴムを充填し、６０℃で２時間加熱硬化させた後に脱型し、得られたシリコーンゴム硬化体を乾燥機内に入れて、１６０℃で２時間再硬化させ、底面が一辺１６ｍｍの正六角形、高さが３０ｍｍの六角柱状のシリコーンゴム製パッドを作製した。
【００３３】
上記各々の条件で作製したシリコーンゴム製パッドについて、ホットプレス機を使用し、使用時の負荷条件として下記の条件で高温加圧の繰り返し負荷試験を行った。
負荷条件は、シリコーンゴム製パッドが元の高さの約５５％となる圧縮力を加えた状態で、温度約１５０℃の負荷をかけることを３分間継続することを繰り返し行った。
その試験結果を図７に示す。
【００３４】
図７より、条件▲３▼及び▲４▼で作製したシリコーンゴム製パッドは、その復元性が良好であることが分かった。
【００３５】
【発明の効果】
以上、シリコーンゴム製型の製造方法を詳述した本発明にかかる製造方法とすれば、得られた型を高温加圧条件下での製品の成形に繰り返し使用しても、シリコーンゴム部分の復元性が失われ難いものとなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる製造方法により製造されたシリコーンゴム製型の一実施の形態を示した斜視図である。
【図２】本発明にかかる製造方法により製造されたシリコーンゴム製型の一例を示した断面図である。
【図３】本発明にかかる製造方法により製造されたシリコーンゴム製型の他の例を示した断面図である。
【図４】本発明にかかる製造方法により製造されたシリコーンゴム製型の更に他の例を示した断面図である。
【図５】本発明にかかるシリコーンゴム製型の製造方法の一例を示した概念的な断面図である。
【図６】本発明にかかるシリコーンゴム製型の製造方法の他の例を示した概念的な断面図である。
【図７】本発明にかかるシリコーンゴム製型の製造方法を見出した試験例の結果を示したグラフである。
【図８】圧縮繊維パネルの製造工程を示した概念図であって、（ａ）は原料スラリーの製造工程、（ｂ）は型枠上への原料の打設工程、（ｃ）は原料の加熱圧縮成形工程、（ｄ）は製品の型枠からの剥離工程を各々示した図である。
【図９】従来のシリコーンゴム製型を示した斜視図である。
【図１０】原料繊維の加熱圧縮成形工程の状態を拡大して示した概念的な断面図である。
【図１１】圧縮繊維パネルの斜視図である。
【図１２】従来のシリコーンゴム製型の成形品の脱型後の状態を拡大して示した概念的な断面図である。
【符号の説明】
１    シリコーンゴム製型
２    多孔性キャリア
３    プレスストッパー
４    シリコーンゴム製パッド
５    多孔性キャリアの貫通孔
６    裏打ち材
７    接続部材
８    多孔性キャリアの貫通孔
１０  ホットプレート
２０  パッド成形用型枠
３０  裏打ち材成形用型枠
Ｐ    プライマー
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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