JPH02270509A - プラスチック成形用黒鉛型 - 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） 本発明はプラスチック成形品を成形する場合に使用され
る型に関し、特にその基材が黒鉛材料よりなるプラスチ
ック虞Ｓ用黒鉛型に関するものである。

（従来の技術） 所謂プラスチックは、一般にａｍ、経済性、加工性、耐
食性等種々の特性を有する材料であり。

電気、機械、自ｍ卓等のあらゆる工業的用途から日用品
まで、きわめて広範囲に使用されている。

これら各種のプラスチック製品を成形するには。

一般に鉄及びその合金の金属材料で製作した型が用いら
れる。

この種の金属材料により製作された型（以下金型と称す
る。）は、成形数が極めて多量の場合には、金型寿命の
観点から型材が金属であることが必要条件であった。し
かし。

■最近の多品種少量生産の傾向にあっては型の試作の必
要性が益々増大している。

＠成形品に占める金型コストの占める割合が大きくなり
、！１品コストを高くしている。

（ｐ金型の製作には多大な時間と費用とを必要とする。

等の欠点が、従来一般に使用されている金型にはあった
のである。

そこで、本発明者等は、金属に代る型材料として、プラ
スチック射出成形時の圧力に七分耐え、かつ、型みがき
仕上げ面の良好な高強度及び高密度の黒鉛材料を用いた
型について、特開昭６３−１６２２０５号公報等におい
て種々提案を行なっている。この公報において提案した
発明をなすにあたって１本発明者等が着目した点は次の
通りである。

（１）黒鉛は、機械加工における切削抵抗か金属に比較
して１１５から１／１０であるため、高速加工ができる
。

（２）黒鉛は、手作業による型仕１げが金属により容易
な材料であるため、放電加工に頼っていた部位又は工程
か、手作業により容易に仕上げられる。

（３）黒鉛は、熱膨張係数が極めて小さい材料であるた
め、プラスチックの成形時の精度が得やすい。

（４）黒鉛型の比重は、金型の比重のｌ／４以下と比較
的軽量であるため、複雑な作業や高速を要する作業であ
ってもプラスチックの成形用の型の取り扱いが容易で、
操作か筒便となる。

（５）黒鉛は、　　　′−−−熱体・ 導率かよいため、加熱と冷却のリサイクルに要する時間
が短かくてすむから、高速サイクルのプラスチ・ンク成
形か可能となる。

以上の効果により、極小ロット、試作品のプラスチック
製品の成形に対応が回部になる、ということであった。

そして、 （６）黒鉛は、金属の一般的な耐熱温度か数百゛Ｃであ
るのに対して３０００℃であり、熱膨張率か非常に小さ
いこともあって、＠Ｉれた熱安定性を有しているもので
ある。

ところで１本発明者等のその後の研究により、この種の
プラスチック成形用黒鉛型において、更に次の点を考慮
しなければならないことが知見された。すなわち、プラ
スチック製品を形成する場合には１例えば熱可塑性のプ
ラスチックを材料とする射出成形を例にとって考えてみ
ても、墳化ビニール樹脂では１４１ｋｇ／ｃｍ’程度の
成形圧てはあるか、アクリル樹脂では約７００ｋｇ／ｃ
ｍ２程度の成形圧をかけなければならず、成形型として
は当然このような成形圧に耐え得るものてなければなら
ないのである。しかも、成形型に対しては単に成形圧が
かかるたけでなく、例えば固定型に対して可動型を相対
移動させて、密閉された成形キャビティを構成するよう
にした型において（よ、その密閉キャビティを構成する
ために成形圧より高い圧力（押圧力）で可動型を固定型
側に押し付けなければならない。この押圧力に対しても
、型は十分耐え得るものでなければならない、！ｌ！を
黒鉛で形成した場合には、と遠した（１）〜（６）の長
所か所謂金型に対して有してはいるが、加えられる圧力
に吋する強度は金型程はないのが実状である。

そこで、本発明者等は型としての黒鉛の特性を十分生か
しながら、この黒鉛製型に十分な強度を与えるには実際
上如何にしたらよいかについて種々検討を重ねてきた結
果、本発明を完成したのである。　　　− （発明が解決しようとする課題） 本発明は以上の経緯にもとづいてなされたもので、その
解決しようとする課題は、黒鉛の特性を十分生か１ノな
がら、黒鉛製型の強度を保証することである。

そして、本発明の目的とするところは、加工性か良好で
取り扱い易く、しかも強度を十分保証することのできる
プラスチック成形用黒鉛型を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 以上の課題を解決するために、本発明の採った手段は、 「プラスチック成形に用いられる型の基材を黒鉛材料に
より形成したプラスチック成形用黒鉛型（２０）であっ
て、 黒鉛材料の、成形キャビデイ（２２）面以外の一部また
は全部の型表面に金属製の補強部材（２３）を一体化し
て黒鉛からなる基材を保護したことを特徴とするプラス
チック成形用黒鉛型（２０）　Ｊである。

補強部材（２３）を形成する箇所としては、少なくとも
成形キャビティ（２２）面以外の−・部または全部の型
表面である必要かある。その理由は、成形キャビティ（
２２）側てあれば型面が補強部材（２３）によって形成
されてしまうことになって、黒鉛材料でプラスチック成
形用黒鉛型（２０）を構成した意味がなくなることは当
然として、可ｉｊＪ型を固定壓に対して押圧するタイプ
の型においてはその押圧力のかかる方向てあって成形キ
ャビデイ（２２）の外側を補強するためである。

また、補強部材（２コ）として木や合成樹脂材料によっ
て形成することも考えられるが、第１図に示したような
装設として構成することも考慮すると、やはり金属製の
ものとすることか必要であり、具体的には一般の所謂金
型を構成するような鋼材やその他の剛質金属か有効であ
る。

（発明の作用） 以上のように構成した本発明に係るプラスチック成形用
黒鉛型（２０）においては、まず、その基材を黒鉛によ
って形成したから、金属の場合に比して１１５〜ｌ／１
０の低い切削抵抗のものとなって、その加工か非常に容
易となっており、また熱膨張係数も小さいために成形精
度が非常に高いものとなっている。

また、このプラスチック成形用黒鉛型（２０）において
は、その成形キャビティ（２２）の反対側に位ｌする黒
鉛基材が補強部材（２３）によって第２図に示すように
保護されているか、このプラスチック成形用黒鉛型（２
０）に外部から力を加えた場合に、その力はこの補強部
材（２３）を介してプラスチック成形用黒鉛型（２０）
全体に分散される。すなわち、この補強部材（２３）は
プラスチック成形用黒鉛型（２０）を構成している黒鉛
基材の強度を保証しながら、加えられる力の分散をも良
好に行なっているのである。従って黒鉛基材か外部から
加えられる力によって破損したりすることはないのであ
る。

さらに、成形キャビティ（２２）内には射出されるセラ
ミック材料による成形圧か加わるが、この圧力は黒鉛基
材に直接付かされるけれども、黒鉛基材は補強部材（２
３）によってさればバックアップされているから、この
成形圧によっても亀裂が生じたり破損したりすることは
ないものである。

（実施例） 次に、本発明に係るプラスチック成形用黒鉛型（２０）
を実施例に従って説明する。第１図において、本発明に
係るプラスチック成形用黒鉛型（２０）を射出成形ａ（
１１１）に適用した場合か示してあり、この射出成形ａ
（１０）は、ホッパーから投入されたプラスチック材料
を、シリンダ（１２）内にてスクリュー（１１）により
加圧・混錬しながらプラスチック成形用黒鉛型（２０）
側の成形キャビティ（２２）に送ると同時に、このプラ
スチック材料をその可塑化温度にまで加熱するようにな
っている。そして、可塑化されたプラスチック材料は、
本発明に係るプラスチック成形用黒鉛型（２０）のキャ
ビティ内に強制的に送り込まれるようになっている。

プラスチック成形用黒鉛型（２０）は、その基材か黒鉛
からなっているもので１本実施例においては；分割タイ
プのものである。なお、本実施例に係るプラスチック成
形用黒鉛型（２０）においては、少なくともその成形キ
ャビティ（２２）に露出する黒鉛材料の表面に、フ・ン
素樹脂、セラミック、金属あるいはダイアモンドからな
るコーティング被膜が形成してあり、これにより製品の
離型性を良好にしである。また、このプラスチック成形
用黒鉛型（２０）においては、冷却水を通すための穴（
２１）が、黒鉛製基材中に複数形成しである。

プラスチック成形用黒鉛型（２０）を構成する黒鉛型基
材は、次のように形成した。

コークスとコールタールピッチよりなる配合物を加熱混
練して得られた混線物を粉砕後、ラバープレスで成形し
て焼成、黒鉛化し、室温から１０００℃までの熱膨張係
数が５．０Ｘ１０−’℃−！。

７５人〜７５０００人の径の微細気孔容積０．０７　ｃ
　ｃ　／　ｇ−かさ１．８５．熱伝導率が８０に−ｃａ
ｌ／ｍｈｒ”Ｃの等方性黒鉛材料を得た。

この等方性黒鉛材料を用いて、５４に示したような成形
型を構成するための固定型、可］１１型及びガイドピン
等を形成し、射出成層用の成形型を作製した。この成形
製作に要した加工時間は金属製の成形製作に較べ約１７
８に短縮てきた。

そして、このプラスチック成形用黒鉛型（２０）におい
ては、第１国または第２ｒＭに示したように。

黒鉛基材の少なくとも成形キャビデイ（２２）面以外の
型表面に金属からなる補強部材（２３）が一体的に彫成
しである。特に、第１図に示した実施例においては、プ
ラスチック成形用黒鉛型（２０）を固定型と可動型との
二分割タイプのものであり、各型側に固定した補強部材
（２３）の面が、固定型と可！１！Ｉ型とのパーティン
グ面に一致するように形成したものである。これにより
、固定型と可ｇｈ型とが強い押圧力によって互いに押圧
されたとき、これらの黒鉛材料からなる固定型と可動型
との保護が確実になされるのである。

なお１本実施例における補強部材（２３）としては、を
形キャビティ（２２）の側部にも延在するものとして構
成したものを採用した例を示しているが、これは成形圧
が非常に高くて製品の側方面積が非常に大きい場合にも
対処するためである。従って、プラスチック製品として
平板状のものあるいはこれに近いものを成形する場合に
は、この補強部材（２３）としては成形キャビティ（２
２）の側部にまて延在するものとして構成する必要はな
いものである。

補強部材（２３）を構成するための材料としては種々な
ものが考えられるが、金属が最も適しており１本実施例
においては５ｓｏｃ鋼や３０Ｍ鋼。

ＳＯ３鋼等の所謂金型材料として使用されてしする金属
材料を使用した。

（発明の効果） 以上詳述した通り１本発明においては、上記実施例にて
例示した如く。

「プラスチック成形に用いられる型の基材を黒船材料に
より形成したプラスチック成形用黒鉛型（２０）であう
て。

黒鉛材料の、成形キャビティ（！りｉｉｉ以外の一部ま
たは全部の型表面に金ｌＥ袈の補強部材（２３）を一体
上して黒鉛からなる基材を保護した」ことにその構成上
の特徴があり、これにより。

加工性が良好で取り扱い易く、シかも強度を十分保証す
ることのできるプラスチック成形用黒鉛型（２０）を提
供することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプラスチック成形用黒鉛型及びこ
れを採用して構成した射出成形機の要部断面図、第２５
！Ｉはプラスチック成層用黒鉛型を構成する可Ｉｌ！Ｉ
！ＩｉのｇＩ部拡大断面図である。 符号の説明 １◎・−射出成形機、　２０−・・プラスチック成形用
黒鉛型、２ト・・穴、２２−・・成形キャビティ、　２
３−・・補強部材部　　上 特許出願人　　イビデン株式会社 手　続　補　正　書　（自　発） 平成０２年０３月０２日 平成１年　特許願　第９２１１７号 ２、発明の名称 プラスチック成形用黒鉛型 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　岐阜県大垣市神田町二丁目１番地名　称　（０
１５）イビデン株式会社 代表者　多賀　潤一部 ４、代理人 住　所　岐阜県岐阜市正木操舟６３１−７〒５０２　置
（０５８２）９４−１１３９　（代表）６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容 明細書の「発明の詳細な説明」の欄であって、同第９頁
第１２行目にて、「セラミック」とあるのを、「プラス
チック」と補正する。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プラスチック成形に用いられる型の基材を黒鉛材料によ
   り形成したプラスチック成形用黒鉛型であって、 前記黒鉛材料の、成形キャビティ面以外の一部または全
   部の型表面に金属性の補強部材を一体化して前記黒鉛か
   らなる基材を保護したことを特徴とするプラスチック成
   形用黒鉛型。