(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型を気圧差で膨張させて成形品を取り出す成形方法に用いる弾性成形型であって、該成形型が架橋されたフルオロシリコーンゴム含有エラストマーからなり、該フルオロシリコーンゴム含有エラストマーは、フルオロシリコーンゴム３０〜９９．９重量部とシリコーンゴム７０〜０．１重量部とからなることを特徴とする弾性成形型。
【請求項２】
フルオロシリコーンゴム含有エラストマーにブリードオイルが配合されていることを特徴とする請求項１記載の弾性成形型。
【請求項３】
プレス成形で成形された成形型であり、且つ成形型の膜の厚さが１〜５ｍｍ、膜の硬度が１０〜６０〔ＪＩＳ−Ｋ６３０１スプリング式硬さ試験（Ａ型）で測定した値〕であり、且つ棒紅成形に用いる成形型であることを特徴とする請求項１又は２記載の弾性成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形型を気圧差で膨張させて成形品を取り出す成形方法に用いる弾性成形型に関し、詳しくは寸法精度がよく、表面光沢のよい成形品を成形し得る弾性成形型、また棒紅の成形に適した弾性成形型に関する。
【０００２】
【従来技術】
天然ゴム、クロロプレンゴムなどのエラストマー材料で作った弾性成形型を用いて種々の成形品を成形する方法が知られている。この成形方法はチョコレート等の成形に利用されている。この成形方法で用いる弾性成形型は、伸縮性材料で作られた、開口部を有する中空体である。弾性成形型による成形は、その開口部から、該成形型の中空部内に流動性の成形材料を注入、充填し、次いで加熱或は冷却するなどして成形材料を固化し、この固化した成形品を取り出す方法で行なう。この成形品の取り出しは、弾性成形型を気圧差例えば空気圧差を利用するなどして膨張させ、成形品を型から剥がし、膨張した弾性成形型の開口部より排出させることにより行う。この弾性成形型は、繰り返し何回も使用される。
【０００３】
従来、この弾性成形型は、例えば、所望の形状にデザインし、また表面に所望の模様を施してなる、陶磁器製やガラス製の元型を用いて製造している。すなわち、元型を天然ゴム、クロロプレンゴム等のエラストマーラテックスに浸漬し、引上げて元型の表面にゴムラテックスを付着させ、この付着したラテックスを凝固させる一連の操作を、元型表面に所望の膜厚のエラストマーが形成されるまで繰返し、その後、凝固したエラストマ−を元型から剥離して製造している。また、陶磁器製やガラス製の凸状の元型表面にシリコーンゴムを塗布して皮膜を形成させ、その状態でシリコーンゴムを硬化させ、その後硬化したシリコーンゴムを元型から剥離して中空の弾性成形型を製造する方法も知られている（特開平７−８２４５号公報）。
【０００４】
これら浸漬法や塗布法によって製造した弾性成形型は、いわゆる寸法精度が劣る。そのため、チョコレート菓子などのように一個一個の寸法が異なっていても格別支障がない、すなわち寸法の精度が要求されない成形品の成形には差し支えがなかった。しかしながら、例えば棒紅のように寸法精度が要求される成形品の成形には適さない。そのため、本出願人は、先に、シリコーン樹脂を素材とし、２個以上の金型を組み合わせて成形した、寸法精度の良い成形品を成形することができる弾性成形型を提案した（特開２０００-１５８４５１号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のシリコーン樹脂を素材とした弾性成形型は例えば棒紅の成形に好適であるが、棒紅成形原料に配合した油脂の種類によって、繰り返し成形作業を行なっているうちに弾性成形型が膨潤することがある。そして、弾性成形型が膨潤すると、成形した棒紅のツヤが低下し、光沢に斑ができ、所望の光沢を有する棒紅が得られないと言う問題を引き起こす。本発明はこの問題点を解消し、成形原料に左右されることなく光沢のよい成形品を成形し得る弾性成形型を提供することを目的とする。また、本発明は寸法精度の良い成形品を成形することができる弾性成形型を提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、成形型を気圧差で膨張させて成形品を取り出す成形方法に用いる弾性成形型であって、該成形型が架橋されたフルオロシリコーンゴム含有エラストマーからなり、該フルオロシリコーンゴム含有エラストマーは、フルオロシリコーンゴム３０〜９９．９重量部とシリコーンゴム７０〜０．１重量部とからなることを特徴とする弾性成形型である。上記のフルオロシリコーンゴム含有エラストマーにはブリードオイルを配合してもよい。また上記の弾性成形型において、プレス成形で成形された成形型であり、且つ成形型の膜の厚さが１〜５ｍｍ、膜の硬度が１０〜６０〔ＪＩＳ−Ｋ６３０１スプリング式硬さ試験（Ａ型）で測定した値〕である成形型は棒紅成形用の弾性成形型として好適である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるフルオロシリコーンゴム含有エラストマーは、フルオロシリコーンゴム３０〜９９．９重量部とシリコーンゴム７０〜０．１重量部とからなる。フルオロシリコーンゴムは水素の一部又は全てがフッ素で置換されたシロキサンの重合物である。水素の一部又は全てがフッ素で置換されたアルキル基を含むオルガノシロキサンとオルガノシロキサンとの共重合物が好ましく用いられる。加硫剤で加硫してゴム状となすことができる。例えばトリフルオロプロピルシロキサンの環状三量体 −(−ＣＦ3ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3Ｏ−)3− と、ジメチルシロキサンの環状三量体 −(−ＣＨ3ＳｉＣＨ3Ｏ−)3− とキュアサイトモノマーとを溶媒中で重合させたものである。このフルオロシリコーンゴムは有機過酸化物（パーオキサイド）で常法により加硫することができる。有機過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド）ヘキサンなどのアシル系パーオキサイドやアルキ系パーオキサイドが用いられる。
【０００８】
上記のフルオロシリコーンゴムと混合して使用するシリコーンゴムは、ポリジメチルシロキサンゴムなどで、いわゆる熱加硫型シリコーンゴムが用いられる。フルオロシリコーンゴム単独からなる弾性成形型は耐膨潤性に優れているが、成形性がやや劣る。そして、シリコーンゴムを配合することによって成形性を向上させることができる。フルオロシリコーンゴムとシリコーンゴムとの配合割合は、フルオロシリコーンゴム３０〜９９．９重量部、シリコーンゴム７０〜０．１重量部の割合で、好ましい配合割合は、フルオロシリコーンゴム５０〜９０重量部、シリコーンゴム５０〜１０重量部の割合である。
【０００９】
また、フルオロシリコーンゴム含有エラストマーにブリードオイルを０．１〜１０重量％配合してもよい。ブリードオイルは、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルなどのシリコーンオイル、及びフルオロシリコーンオイルなどである。ブリードオイルはフルオロシリコーンゴムに配合してもよいし、シリコーンゴムに配合してもよいし、またフルオロシリコーンゴムとシリコーンゴムの混合物に配合してもよい。ブリードオイルはフルオロシリコーンゴム含有エラストマーに対し可塑剤の作用をするため、この配合によって弾性成形型の成形性が向上する。また、弾性成形型に配合されたブリードオイルは、成形品成形時に弾性成形型からブリードして成形品の表面に付着し、この付着によって成形品の表面の光沢を向上させることができる。
【００１０】
図１は本発明の弾性成形型の一例の正面図であり、棒紅の成形に用いる弾性成形型の正面図を示したものである。１は弾性成形型、２は弾性成形型の成形部、３は弾性成形型の取付け部、４は弾性成形型の開口部である。本発明の弾性成形型はプレス成形で成形して製造する。プレス成形は雄・雌一対の金型で、成形材料を加熱・加圧して圧縮成形する方法である。フルオロシリコーンゴム含有エラストマーをプレス成形して製造した弾性成形型は、寸法精度の高い成形品を成形することができる。ここに寸法精度が高い成形品とは、成形品の寸法が設計とおりであり、且つ成形品ごとの寸法のバラツキが少ない成形品をいう。寸法精度の高い成形品を成形するには、寸法精度の高い弾性成形型で成形する必要があることは勿論であるが、この弾性成形型の寸法が使用中に繰り返し行なわれる膨張によって変形しない、すなわち形状安定性がよいこと、また弾性成形型成形工程における成形材料充填時に成形材料の重みで弾性成形型が変形しない、すなわち保形性がよいことが必要である。
【００１１】
従来弾性成形型の成形に採用されてきた浸漬法、塗布法の成形法は元型のみを用いて成形するが、浸漬法や塗布法によっては膜の厚が充分に厚く、また膜の硬度が充分にある弾性成形型は得られない。そのため、かかる弾性成形型を使用して成形した場合には、成形材料充填時に弾性成形型が成形材料の重みで変形してしまい寸法精度のよい成形品が得られない。また弾性成形型による成形では、表面に立体模様がある成形品を成形するため、弾性成形型の内側表面に模様を付けることがしばしば行なわれる。浸漬法や塗布法によっては、弾性成形型の内側表面に微細な模様、特に幾何学的模様を付けるのが難しい。ところが、プレス成形することによって、充分な膜の厚さと充分な膜の硬度を有し、寸法精度のよい弾性成形型を得ることができ、また弾性成形型の内側表面に微細な模様を付することができる。
【００１２】
また、中空の弾性成形型はその使用時に過酷な条件に曝される。例えば棒紅を成形する場合についてみると、弾性成形型は、先ず流動体注入用の貫通孔を有する筒状の口紅容器が開口部に嵌合され、加熱して溶融させた棒紅原料（主成分はロウである。）が開口部から中空の弾性成形型内に注入され充填される。次いで弾性成形型全体は、充填された棒紅原料が固化するように冷却される。その後弾性成形型は、固化した棒紅を取り出すために膨張させられ、棒紅を取り出した後は元の形に戻される。このように、弾性成形型は、加熱−冷却−膨張−元の状態に戻すと言う一連の工程に曝される。寸法精度が要求される口紅成形用などの弾性成形型については、上記の一連の工程が１０００回前後繰返し行なわれても、この間に寸法精度のよい成形品を成形できることが要望される。この要望を満たすには、繰返し応力によって弾性成形型が変形しないこと及び耐油性があり、油脂で膨潤したり変形したりしないことが特に必要となる。
【００１３】
そして、成形操作時に弾性成形型が成形材料中の油脂などによって膨潤したとき、この膨潤が弾性成形型を変形させるほど大きくなくても、成形品の光沢に大きな影響を与える。すなわち、弾性成形型の内面は膨潤によって粗面となり、この粗面は成形材料の表面に転写されるため成形材料の表面も粗面となる。そのため成形品の表面の光沢が斑になったり、低下して所望の光沢が得られない。この光沢の問題は、原料に各種の油脂を用い、また表面にツヤが要求される棒紅の成形のとき特に問題となる。しかして、フルオロシリコーンゴム含有エラストマーで作った弾性成形型は油脂に対する耐膨潤性が極めて優れているので、この問題解消に有用である。
【００１４】
フルオロシリコーンゴム含有エラストマーを素材とし、プレス成形で製造した弾性成形型においては、弾性成形型を構成する膜の厚さが１〜５ｍｍ、好ましくは１．５〜２．５ｍｍであり、且つ膜の硬度が１０〜６０（ＪＩＳ−Ｋ６３０１スプリング式硬さ試験（Ａ型）で測定した値）、好ましくは２５〜５０である。弾性成形型の膜の厚さは、膨張性、保形性、形状安定性、熱伝導性等と関係があるが、この膜厚は膜の硬度との関連で決まる。すなわち、弾性成形型の膜の硬度が１０未満であると、弾性成形型に皮膜は柔軟すぎて保形性に欠け形状安定性が悪い。保形性がないと、例えば成形時の成形材料の充填の際、成形材料の重みで容易に変形するため寸法が安定した成形品、すなわち寸法精度のよい成形品が得られない。この欠点を無くすべく、保形性をよくする目的で弾性成形型の膜厚をその分厚くすると、成形工程における加熱や冷却時の熱伝導性が悪くなる欠点、及び弾性成形型の原料量の増加等の欠点が生じる。
【００１５】
一方、弾性成形型の膜の硬度が６０以上であると、皮膜が硬いので保形性や形状安定性がよく、例えば成形時の成形材料の充填の際、成形材料の重みで容易に変形し寸法が安定した寸法精度のよい成形品が得られないという欠点は無いが、皮膜が硬すぎるため成形時の離型操作における弾性成形型の気圧差による膨張が困難になり、膜厚を薄く調整しなければならなく、膜厚を薄くすると破損しやすいなどの欠点が生じる。ところが、膜の硬度が１０〜６０であると、膨張性、保形性、形状安定性のよい弾性成形型が得られる。特に弾性成形型の膜の硬度が２５〜５０の範囲であれば、弾性成形型の皮膜の厚みを１．５〜２．５ｍｍに抑えても、成形材料の重みで変形することが無くなる。また膜の厚さがこの程度に薄いと熱伝導性がよいので、成形工程時の加熱、冷却時のコストを下げることができる。また、成形時の離型操作における弾性成形型の膨張性も良いので操作が容易になる。更に、膜厚を２ｍｍ前後の厚さにすると、繰返し掛かる応力に対しても耐久性がでて、容易に寸法変化を起こすことがない。したがって、本発明の弾性成形型においては、弾性成形型の膜の硬度を２５〜５０、膜の厚さを１．５〜２．５ｍｍにするのが好ましい。
【００１６】
本発明の弾性成形型は、特に棒紅の成形に適する。棒紅は容器に嵌合させて製品とするため寸法精度が要求され、また商品価値の観点から表面の艶が要求されるからである。
【００１７】
【実施例】
実施例１〜１０
（１）弾性成形型の製造
断面円形で先端が丸味を帯びた長さ３０ｍｍ、外径１２ｍｍの内型と該内型に組み合わせて用いる外型とからなるプレス成形金型を作成した。この胴部における内型と外型との間隔（成形された弾性成形型の厚さに相当する）を、表１に示す厚みの弾性成形型が得られるように調整した。各種のフルオロシリコーンゴム（信越化学株式会社製）、シリコーンゴム（信越化学株式会社製）、及び５重量％のシリコーンオイルを配合したシリコーンゴム（信越化学株式会社製）を用い、表１に示す割合で混合し、更に２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド）ヘキサンを主成分とする加硫剤を表１に示す割合で配合した。この配合物をロールで良く練り、上記プレス成形型にてプレス成形し、１６５〜１７０℃で１５〜２０分間一次加硫し、次いで２００℃で４時間二次加硫して弾性成形型を製造した。
【００１８】
（２）棒紅の成形
上記の各弾性成形型を７０℃に加温し、中心部に孔があいた棒紅容器を弾性成形型口部に嵌め込み、注入器を孔から差し込み、泡立てないように約８５℃の棒紅成形材料を静かに注入した。０℃で１０分間放置して成形材料を固化した。その後、棒紅容器を保持しながら、弾性成形型の下側を気密室に入れ、気密室を減圧して弾性成形型を膨張させ、成形された棒紅を型から離型し抜き出した。上記の紅棒の成形材料は、ヒマシ油１９重量％、イソステアリン酸ジグリセライド１９重量％、カルナパワックス１０重量％、オゾケライト１０重量％、ラノリン１５重量％、流動パラフィン１５重量％、ブチルステアレ−ト６重量％、エオシン酸１．８重量％、レ−キ３重量％、香料１重量％及び適量の酸化防止剤からなる。油脂原料を加熱溶融した後、レ−キを加えて良く分散し、香料、酸化防止剤を加え、ゆるくかきまぜ、その後脱気して調製した。
【００１９】
（３）試験結果
上記（１）の方法で成形した弾性成形型の膜厚、硬度、成形性（弾性成形型を成形するときの成形性）及び膨潤性（９０℃の流動パラフィン中に４８時間浸漬したときの線膨張を測定）、並びに弾性成形型を用いて（２）の方法で成形したときの離型性、棒紅の光沢（１０００回繰り返し成形後）及び弾性成形型の寸法安定性（１０００回繰り返し成形後）を調べ、その結果を表１に示した。表１において、◎は極めて良好、○は良好、△はやや良好、×は不良を表す。
【００２０】
比較例１〜４
（１）弾性成形型の製造
断面円形で先端が丸味を帯びた長さ３０ｍｍ、外径１２ｍｍの棒状の内型と該内型に組み合わせて用いる外型とからなる注型成形型を作成した。この胴部における内型と外型との間隔（成形された弾性成形型の厚さに相当する）を、表１に示す厚みの弾性成形型が得られるように調整した。液状のシリコーンゴム（信越化学株式会社製：硬化剤１０重量部配合）と液状のフッ素ゴム（信越化学株式会社製の一成分タイプ）とを表１に示す割合で混合した。この混合物を撹拌し、脱泡して上記の注型成形型の外型に流し込み、脱泡した後、上記棒状の内型を静かに挿入し、その後７０℃、３０分間加熱し、付加反応させた。液状ゴムが硬化した後に冷却し、内型及び外型を外して弾性成形型を製造した。
【００２１】
（２）棒紅の成形
上記の各弾性成形型を用いて、実施例と同様にして棒紅を成形した。
（３）試験結果
上記（１）の方法で成形した弾性成形型の膜厚、硬度、成形性（弾性成形型を成形するときの成形性）及び膨潤性（９０℃の流動パラフィン中に４８時間浸漬したときの線膨張を測定）、並びに弾性成形型を用いて（２）の方法で成形したときの離型性、棒紅の光沢（１０００回繰り返し成形後）及び弾性成形型の寸法安定性（１０００回繰り返し成形後）を調べ、その結果を表１に示した。表１において、◎は極めて良好、○は良好、△はやや良好、×は不良を表す。
【００２２】
比較例５〜６
（１）弾性成形型の製造
断面円形で先端が丸味を帯びた長さ３０ｍｍ、外径１２ｍｍの内型と該内型に組み合わせて用いる外型とからなるプレス成形金型を作成した。この胴部における内型と外型との間隔（成形された弾性成形型の厚さに相当する）を、表１に示す厚みの弾性成形型が得られるように調整した。各種のフルオロシリコーンゴム（信越化学株式会社製）、シリコーンゴム（信越化学株式会社製）、及び５重量％のシリコーンオイルを配合したシリコーンゴム（信越化学株式会社製）を用い、表１に示す割合で混合し、更に２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド）ヘキサンを主成分とする加硫剤を表１に示す割合で配合した。この配合物をロールで良く練り、上記プレス成形型にてプレス成形し、１６５〜１７０℃で１５〜２０分間一次加硫し、次いで２００℃で４時間二次加硫して弾性成形型を製造した。
【００２３】
（２）棒紅の成形
上記の各弾性成形型を用いて、実施例と同様にして棒紅を成形した。
（３）試験結果
上記（１）の方法で成形した弾性成形型の膜厚、硬度、成形性（弾性成形型を成形するときの成形性）及び膨潤性（９０℃の流動パラフィン中に４８時間浸漬したときの線膨張を測定）、並びに弾性成形型を用いて（２）の方法で成形したときの離型性、棒紅の光沢（１０００回繰り返し成形後）及び弾性成形型の寸法安定性（１０００回繰り返し成形後）を調べ、その結果を表１に示した。表１において、◎は極めて良好、○は良好、△はやや良好、×は不良を表す。なお、比較例７及び比較例９は離型性が悪く、そのため棒紅の光沢（１０００回繰り返し成形後）及び弾性成形型の寸法安定性（１０００回繰り返し成形後）は試験できなかった。
【００２４】
【表１】
0004210000.tif 000002
【００２５】
【発明の効果】
本発明の弾性成形型を用いると、成形材料に含まれる油脂などに左右されること少なく、表面光沢のよい成形品を成形することができる。本発明の弾性成形型は弾性成形型は寸法精度のよい成形品を成形することができ、また耐久性、形態安定性型に優れている。そのため、成形品の寸法精度が要求され、またツヤが要求される棒紅の成形に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の弾性成形型の一例を示す正面図
【符号の説明】
１  弾性成形型、  ２  成形部、  ３  取付け部、  ４  開口部、
【図１】
0004210000.tif 000003