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1  ポリウレタンレジンの成型と注意点
 2  エポキシレジンの成型と注意点
 3  ポリウレタンレジンをたくさん
    成型する場合の注意点
 4  シリコン型の取り方 〜 2 〜
 5  使った道具の後処理の仕方


(2017年3月 一部改訂)

ここではポリウレタンレジンは平泉洋行の 「ハイ−キャスト」、エポキシレジンは I TWパフォーマンスポリマーズ&フルイズジャパン社製の 「注型用高透明エポキシ樹脂(通称 デブコンET)」 を使用した場合の説明になっています。 他社製品とは混合比や扱い方に多少違いがあります。

1 ポリウレタンレジンの成型と注意点
レジンを成型するというと、なにかむずかしい作業を想像されるかもしれませんが、実は簡単なんです。 主剤と硬化剤を混ぜ合わせてシリコン型などに流し込み、あとは固まるのを待つだけ、つまりゼリーを作るのと要領は同じです。 主剤はジュース、硬化剤はゼラチンと考えていただくとわかりやすいと思います。
ポリウレタンレジンはいろいろあるレジンの中でも扱いやすいタイプで、主剤と硬化剤の混合比が1:1とわかりやすく、混ぜ合わせて型に流し入れるとわずか数分で硬化します。

成型前にレジン自体を染めることも、成型後に着色することもできます。 あまりに簡単に成型品を作ることができるので、きっと驚かれると思いますよ。

はじめにご注意・・・
ポリウレタンレジンは湿気を吸いやすいですから、雨の日など湿度の高い日は成型をしない方がいいでしょう。
湿気を吸ったポリウレタンレジンは、成型すると気泡ができてきれいに仕上がりません。 このように劣化してしまった場合はウレタン樹脂専用脱水剤を添加すると、ほぼ元通りになります。
透明エポキシレジンは湿気によって劣化することはありませんから、雨の日にでも成型することができます。 ただし取り分けたらすぐにふたをして、開封後はできるだけ早めに使い切った方がいいでしょう。
シリコンはもともと水分を含んでいますから湿度を気にすることはありません。 いつでも型取り作業をすることができます。
・・・以上のことに気をつけ下さいね。


レジンを流し入れる前にシリコン型に水を入れてその量、あるいは重さをはかり、それをレジンの分量の目安にします。 その分量、重さを2で割った数が主剤と硬化剤の量です。
大きい成型品を作る場合、つまり混ぜ合わせるレジンの量が多い場合は、主剤と硬化剤の混合比に多少誤差があっても硬化しますが、小さいもの、レジンの量が少ない場合(50ml以下)は誤差が大きくなりがちで、あまり誤差が大きいと硬化不良を起こすことがあります。



デジタルはかりをお持ちであればいいのですが、普通のはかりの場合、あるいははかりをお持ちでない方は、同じ計量カップを2つ使うと比較的正確にはかるかことができます。
左の図のように、2つの計量カップに主剤と硬化剤を同じ量入れますと、はかりがなくても1:1の比率をはかることができます。 (私としましては、デジタルはかりで正確に計量することをおすすめします)


ではなぜカップの目盛りで分量してはいけないのかといいますと、残念ながらカップによりましては正確でないものがあるからです。 たとえ正確であっても、表面張力によって液体がカップの内側で盛り上がり、目盛りが読みにくく誤差を生じやすいのです。
もちろんこれは絶対に、というわけではありません。 目盛りで計量してもちゃんと固まる、正確なカップもありますから。


注意!
レジンが手につきますと、体質によりましては荒れたりかぶれたりすることがありますので、必ずビニール手袋などをお使いください。 また、作業中は必ず換気をしてください。

1:1に分量したら主剤に硬化剤を入れます。 主剤は少しとろっとしているので、硬化剤に主剤を入れますと、主剤がカップに残って混合比に誤差が生じてしまいます。
ひとつのカップで計量した場合は、そのまま混ぜ合わせます。

かくはん棒でよく混ぜ合わせます。 あまりゆっくり作業をしていますと硬化が始まってしまいますから、混ぜ合わせる時間は、だいたい5〜10秒を目安にするといいでしょう。

シリコン型に流し入れます。 型の表面に気泡が付いてしまった時は、爪楊枝などで取り除きます。 また全量入れたあと、レジンの表面に気泡が浮いた場合も、つぶすか取り除いておきます。 残しておくと泡がそのまま硬化してしますことがあります。

注意!
ポリウレタンレジンは硬化時に気化ガスが発生しますから、顔を近づけないようにしてください。



レジンの量や気温にもよりますが、数分で完全に硬化します。

レジンとシリコンの接点(矢印の部分)が最後に硬化しますから、この部分が固まったら取り出しても大丈夫ですが、あわてて失敗するより少し長めに時間をかけたほうがいいでしょう。

注意!
レジンは硬化時に熱を発します。 レジンの量が多い場合は、かなり熱くなることがありますのでご注意ください。


硬化したらシリコン型の裏を軽く押すと簡単に取り出せます。


注意!
上の図の矢印の部分は、バリがナイフのように鋭利になっていることがありますので、手を切らないように気を付けてください。 この部分は取り出したあとでカッターナイフで切り取ります。



2 エポキシレジンの成型と注意点

エポキシレジンの混合比は主剤2:硬化剤1です。 このレジンはポリウレタンレジン以上に分量を正確に計らないと硬化不良を起こしますので、デジタルのはかりで計量されるのが望ましいと思いますよ。 レジンは高価ですから、なるべく無駄にしたくありませんからね。

主剤は水あめのようにどろっとしています。 そのままでは混ぜにくいですから、ドライヤーなどで温めます。 温める目安は水ぐらいにさらっとなるまでです。 私は電子レンジで5〜10秒程度加熱しています。 秒数は機種やワット数によって変わりますので、短い時間からお試しになってくださいね。



温まったらゴムヘラでなるべく気泡を巻き込まないように、ゆっくりと混ぜ合わせます。 計量カップの内側をこそげとるようにして、均一になるようによく混ぜ合わせてください。
エポキシレジンは硬化時間が長いのであわてることはありませんが、温度が下がってくると混ぜにくくなります。
ゴムヘラで混ぜた時に透明の筋ができなくなったらOKです。(透明な筋は混ぜ合わさっていない主剤です)

温度が下がって混ぜにくくなったら、温めすぎに十分注意しながらもう一度ドライヤーなどで温めてください。



あとの工程はポリウレタンレジンと同じです。 ただし硬化時間は長く、取り出せるようになるまで1〜3日かかります。 表面が硬化しているようでも、取り出したあとで徐々に形が崩れてくることがありますから、少し長めに時間をかけるようにした方が間違いがないでしょう。
レジンは乾いて固まるのではなく、化学反応によって硬化しますから、熱反応が起きやすい夏は硬化が速く、冬は遅くなります。


固めるレジンの量と気温と硬化時間の相関関係については、次のようになっています。

★エポキシレジンの硬化時間が遅くなるケース
1、レジンの量が極端に少ない場合。 例えば2〜3グラム程度の量の場合、あるいは1〜2ミリ程度の薄さの場合。

2、冬季や地域性などによって、気温 (室温) が10度以下になる環境。 気温が低いとレジンの化学反応が起きにくくなるので、硬化時間が長くなります。

3、一度に流し入れる量が多くても、固める形状が薄い場合、または細長い場合は化学反応が起きにくいため、硬化時間が遅くなります。
例えば一度に100g流し入れるとして、形状が立方体の場合は硬化時間は速まりますが、薄い場合、あるいは細長い場合は硬化時間は長くなります。

★エポキシレジンの硬化時間が速くなるケース
1、レジンの量が多い場合。 ただし、エポキシレジンは一度に大量に硬化させますと、化学反応が急激に進んで発熱してとても危険です。 立方体などひとつのかたまりとなる形状の場合は、一度に固められる量はおおよそ150g程度とお考えください。 (気温が20度以上の場合は、150g程度でも化学反応が進む場合があります)
形状が薄い場合、細長い場合は150g以上でも大丈夫です。

2、夏季や地域性などによって、気温 (室温) が25度以上になる環境。

3、一度に流し入れる量が10〜20g程度と少なくても、固める形状が立方体や球体など、ひとつのかたまりとなる形状の場合は、硬化時間が速くなる場合があります。

★エポキシレジンの硬化時間の目安
1、流し入れる量が少量の場合、あるいは薄い形状、細長い形状の場合
→ 気温0度以下の場合 約5〜10日
→ 気温10度程度の場合 約2〜5日
→ 気温20度程度の場合 約2〜3日
→ 気温30度以上の場合 約1〜2日

2、流し入れる量が10g程度で、ひとつのかたまりとなる形状の場合
→ 気温0度以下の場合 約5〜7日
→ 気温10度程度の場合 約2〜3日
→ 気温20度程度の場合 約1〜2日
→ 気温30度以上の場合 約1日

3、流し入れる量が50g程度で、ひとつのかたまりとなる形状の場合
→ 気温0度以下の場合 約3〜5日
→ 気温10度程度の場合 約1〜2日
→ 気温20度程度の場合 約1日
→ 気温30度以上の場合 約1日

4、具体例 3×2センチ程度アクセサリーパーツの場合



→ 気温0度以下の場合 約3〜5日
→ 気温10度程度の場合 約2〜3日
→ 気温20度程度の場合 約1〜2日
→ 気温30度以上の場合 約1日

注意 
エポキシレジンの硬化時間は、「気温」、「レジンの量」、「固める形状」 の相関関係によって微妙に変わります。 また、それ以外にも、「流し入れるもの」 の素材によっても変わります。 たとえばシリコン型の場合と金属の場合では、硬化時間が少し違ってきます。

気温が低いと硬化時間が遅くなるのを、不都合・めんどうとお考えになる方が多いですが、上の画像のように染料や顔料で模様を付けたい場合は、気温が低くて化学反応が起きにくい環境の方が、染料や顔料が散りにくくなって、きれいな模様となりやすいです。

また、真冬のように気温がとても低い時期、あるいは環境では、化学反応が起きにくいため、比較的大きな形の作品を作ることもできますから、そうした季節性、あるいは環境をプラスに利用して、20度以上の環境下では作れない形状の作品制作にチャレンジすることもできます。



3ポリウレタンレジンをたくさん成型する場合の注意点

ポリウレタンレジンをたくさん成型して、バッチやマグネット、キーホルダーなどをお作りになって、ご自分のショップで販売したり、バザーなどに出そうとお考えの方はきっと大勢いらっしゃると思います。 たくさん複製を作ることができるのがレジンのいいところですが、それには少し注意しなくてはいけないことがあります。

ポリウレタンレジンはエポキシレジンにくらべて、シリコン型を傷めやすいですから、きれいに成型できるのは、原形の仕上げやその形にもよりますが、20個程度とお考え下さいね。
ポリウレタンレジンは成型時にかなり熱を発します。 一度にいつくも成型していると、その熱のため図3 Aのようにシリコンが膨張して、だんだんそってきますから、そうしましたら少し作業を休むか、水につけてよく冷やすなどしてシリコンの変形を元にもどします。 ただし次に流し入れる前に水気をよく拭いて、完全に乾かしておいてくださいね。

何度か成型をしたシリコン型に、ポリウレタンレジンを流し入れる場合、太陽に当てるか、ドライヤーやヒーターで少し温めてから作業をしてください。 これは矛盾しているようですが、こうすることでシリコン型から成型品を取りやすくして、型を劣化から守ります。 特に前回成型してから日数があいた場合は必ず温めてください。 そうしないと場合によっては、シリコンとレジンがくっついてしまうこともあります。
私にもよくわかりませんが、おそらく図3 B、Cようなことが理由だと思います。


図Aのように熱によってシリコン型がそってしまうと、きれいに成型できなくなってしまいます。
また、シリコン型にレジンがくっついてしまう原因は、図Bのように型の劣化によって表面に目に見えない小さなキズができて、そこにレジンが入り込むことでさらに劣化が進み、場合によってはシリコンにレジンが食いついてしまうのではないかと思います。 ですから型を温めて表面を多少膨張させることによって、図C のようにキズを埋め、劣化と食いつきを防ぐことができると私は考えています。


一般の方がここまで神経質になる必要はないとは思いますが、知っておけばシリコンやレジンを無駄にせずにすみますから、一応ご紹介しておきますね。



4 シリコン型の取り方・2

型を取る原形を、木材などの水に浮くような物で作った、あるいはそういった物の型を取る場合は、シリコンを流し入れた時に原形が浮き上がらないよう、プラスチック板にしっかりと接着してください。

また、石膏や石膏粘土などで原形を作った場合は、表面につやが出るまで何度もラッカーなどで塗装して、原形をコーティングしてください。


注意!
塗装した後1〜3日おいて、塗料が完全に乾いてから型取りをしてください。 表面が乾いていても、中が完全に乾ききっていないことがあります。 そのままでシリコンを流し入れますと、塗料に含まれている溶剤によって型の表面に目に見えない傷ができ、レジンを流し入れた時にくっついてしまうことがあります。

シリコンをお求めになってふたを開けた時に中身が分離していることがあります。 そんな時はそのまま使わずによく混ぜ合わせてからお使いください。
硬化剤の量はシリコンに対して100分の1ですから、計量がしにくいです。 1kg缶でお求めになった場合には、硬化剤のラベルをはがして、容器に10等分の目盛りを書いておくと、分量をする時に便利です。

200gセットをお求めになった場合は、ちょっと計量がむずかしいように思われるかもしれませんが、シリコンは硬化剤を入れて丁寧に混ぜ合わせれば、多少誤差があってもまず問題なく固まります。 また硬化剤の量も少し多めに入れてありますから、それほど神経質になる必要なないですよ。
私は 「1グラムはだいたい1円玉くらい」 と目安をつけて添加しています。


流したあとシリコンが残ってしまったら捨てないで、そのまま計量カップの中で結構ですから硬化させます。 取り出した物は、次に型を取る時に小さく切って補填用に使うと便利です。 シリコンは高価ですから、無駄のないように使いましょうね。



5 使用した用具のお手入れの方法

レジンを混ぜ合わせたあとの計量カップやゴムヘラは、次のようにしてお手入れをしてください。


・ポリウレタンレジンの場合
 PP製の計量カップの場合は、レジンが固まってからカップをゆがめたり、押したりしてレジンをはがします。
 残った破片はガムテープで取り除くといいですよ。 かくはん棒は混ぜ合わせた時に、ティッシュペーパーで軽く拭いておきます。
 注:ガラス製の計量カップで固まったレジンは、取り除くことができません。

・エポキシレジンの場合
 レジンを流し入れたあと、計量カップもゴムヘラもすぐにティッシュペーパーなどで拭いてください。 水や洗剤などでは洗い落とせません。
 放置して固まってしまった場合は、ポリウレタンレジンと同様にして、容器から取り出してください。
 注:ガラス製の計量カップで固まったレジンは、取り除くことができません。

・シリコンの場合
 シリコンを流し入れたあと、計量カップもゴムヘラもそのまま放置して、固まってから取り除きます。 細かいカスなどは水で洗い流しましょう。
 注:ガラス製の計量カップで固まったシリコンは、取り除くことができないこともあります。