JPH02270511A - プラスチック成形用黒鉛型 - Google Patents

プラスチック成形用黒鉛型

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JPH02270511A
JPH02270511A JP9211989A JP9211989A JPH02270511A JP H02270511 A JPH02270511 A JP H02270511A JP 9211989 A JP9211989 A JP 9211989A JP 9211989 A JP9211989 A JP 9211989A JP H02270511 A JPH02270511 A JP H02270511A
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俊 高木
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/37Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/49Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes
    • C04B41/4905Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon
    • C04B41/495Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon applied to the substrate as oligomers or polymers
    • C04B41/4961Polyorganosiloxanes, i.e. polymers with a Si-O-Si-O-chain; "silicones"

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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り、キャビ
ティ側−にシリコン樹脂ブーティングしたプラスチック
成形Mill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、一般に軽量、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%、 JII械、自動車等のあらゆる工業的用途から
日用品まで、きわめて広amに使用されている。
これら各種のプラスチック智品を成形するには。
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、成形数が極めて多竜の場合には、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。
Φ成形品に占める金型コストの占める割合が大きくなり
、11品コストを高くしてしする。
■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型にはあったの
である。
そこで1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十分耐え。
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が金属に比較
して115か61/10であるため、高速加工ができる
(2)黒鉛は、手作業による型仕上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
が、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1/4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、
操作が簡便となる。
(5)黒鉛は、      −−熱伝 導中がよいため、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ック成形
が可能となる。
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可焼になる。ということであった。
そして、 (Ii)黒鉛は、金属の一般的な耐熱温度が数百°Cで
あるのに対して3000℃であり、熱膨張率が奔常に小
さいこともあって、優れた熱安定性を有しているもので
ある。
ところで、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、例えば熱可塑性のプ
ラスチックを例にとって考えてみると、このプラスチ・
シフ材料をその可塑化温度(−船釣には175〜320
℃)にまで加熱して型内で成形した後冷却(−船釣には
数七℃)して固化し、これを型から外さなければならな
い、そのために、プラスチック材料側に離型剤を混入す
ることか一般に行なわれているが、製品の離型を型側の
問題としてとらえようというのである。
離型性を型側で改良しようとする試みは、例えば特開昭
59−101320号公報において提案されているよう
な[成形用金型」にあろうこの「成形用金型」は、L記
公報の特許請求の範囲の記載からする°と、 r金型の成形面に、高周波スパッタリングによりセラミ
ックスまたは固体潤滑剤のコーティング被膜を設けた成
形用金型」 であるが、これはあくまでも平滑な金属表面にコーティ
ング被膜を形成するものであるから、そのコーティング
被膜が剥離し易いことがあり得る。
その点から言えば、黒鉛はある程度ポーラスなものてあ
って、その表面に開口している穴を利用することによっ
て、コーティング被膜のアンカー効果を十分発揮させ得
るものである。
ところが、このコーティング被膜を黒鉛表面に形成した
場合、その厚さが余り厚いと黒鉛とコーティング被膜の
熱膨張差によってコーティング被膜か剥離し易く且つ熱
伝導が悪くなったり、逆にあまり薄くするとfa5効果
が少なくなってコーティングした意味がなくなる。
そこで1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、コーチインクを効率よくするには実際上如何
にしたらよいかについて種々検討を重ねてきた結果1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しなが
ら、離型性を型側の問題としてとらえて、これを効率良
く行なうことである。
そして、本発明の目的とするところは、加工性が良好て
取り扱い易く、しかも製品の離型性に優れたプラスチッ
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t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、少なくとも成形キャビティ(22)に露出
する部分に、シリコン樹脂を10〜2000μmの範囲
でコーティング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。
ここで、プラスチック成形用黒鉛型(20)の成形キャ
ビティ(22)側に露出する黒鉛材料の表面に形成する
コーティング被l5(23)の厚さをioom〜200
0ILmの範囲としたのは、この範囲より厚いコーティ
ング被1!l!(2:l)を形成した場合には、コーテ
ィング被II(23)に亀裂を生じたりあるいはこのコ
ーティング被11 (2))自体が黒鉛表面から剥離し
たりし、逆に熱伝導が悪くなるおそれがあるからである
。また、コーティング被M (23)の厚さが10pm
より薄いと、黒鉛材料表面か露出したりしてプラスチッ
ク製品を離型な良好に行なえなくなるからである。
(M明の作用) 以、ヒ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、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115〜1/loの
低い切削抵抗のものとなって、その加工が非常q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)のコ
ーティング被II! (23)においては、第2図に示
すように、その黒鉛材料側の部分が、黒鉛材料の微細穴
中に入り込んでおり、これによりこのコーティング被膜
(2コ)は黒鉛材料表面にしっかりとvA着されたもの
となっている。すなわち、ポーラスな黒鉛材料によるア
ンカー効果が十分発揮されているのである。
そして、このコーティング被膜(23)の厚さの上限を
2000gmとしたので、熱的衝撃あるいは機械的衝撃
かあったとしても、このコーティング被膜(23)は十
分厚い黒鉛材料の変化に略完全に同調するため、このコ
ーティング被M (23)に亀裂が生じたり、黒鉛材料
からコーティング被膜(23)か剥離するようなことも
ない、勿論、このコーティング被膜(23)はシリコン
樹脂材料により形成したから、プラスチック製品の剥離
性を高めていることは言うまでもない。
C実施例) 次に1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、未発明に
係るプラスチック成形用黒鉛型(20)を射出成形機(
10)に適用した場合が示してあり。
この射出成形機(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・混練しなか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、本発明に係るブ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1(20)は、その基材が黒鉛
からなっているもので1本実施例においては二分割タイ
プのものである。また、このプラスチック成形用黒鉛1
!(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、メチルシラン、
ビニルシラン等のシリコン樹脂からなるコーティング被
II (23)が形成しである。なお、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、S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)な構成する黒鉛製基
材は、次のように形成した。
コークスとコールタールピウ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、ラバープレスて成形し
て焼成、黒鉛化し、室温から1000℃までの賠廖張係
数が5.0xlG−’℃−1゜75〜75000人の径
の微細気孔容@0.07c c / g 、かさ密度1
.85.熱伝導率が80kc a 1 / m h r
 ”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1図に示したような成形型
を構成するための固定型、可動型及びガイドビン等を形
成した。この成形製作に要した加工時間は金属製の成形
製作に峻べ約1/8に短縮できた。また、このようにし
て完成したプラスチック成形用黒鉛1!! (20)の
黒鉛製基材の最終的な熱伝導率は78kcal/hr”
cであった。
そして、以上のようにWI成した黒鉛g11基材の。
成形キャビティ(22)を形成する表面に、常法により
テトラフルオルエチレン樹脂を9&布してこれを硬化さ
せ、これにより厚さ30μmのコーティング被111(
2コ)を形成した。
得られたプラスチック成形用黒鉛1! (2G)を用い
てポリアミド樹脂によるプラスチフック製品のm造を、
msと冷却とのリサイクルに要する時間を20秒として
、50時間達続成形した。その結果、金属への付着物、
及び離型不良等のトラブルは発生しなかった。
(発明の効果) 以上詳述した通り、本発明においては、E記実施例にて
例示した如く、 「プラスチック虞me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)てあっ
て。
黒鉛材料の、少なくとも成形キャビティ(22)に露出
する部分に、シリコン樹脂を10〜2000#LIIl
の範S″eO−ティングしたこと」にその構成上の特徴
があり、これにより、型成形後のプラスチック材料を冷
却を効率良く行なうことができて、yR成形の効率を向
上させることのできるプラスチック成層用黒鉛型を提供
することがてきるのである。
4、eil−の箇拳な説明 第1図は本発明に係るプラスチック成形用1m型及びこ
れを採用して構成した射出成S橡のW部所[151,#
’$2図はコーティング被膜を形成した黒鉛材料の1!
面状態を示す部分拡大断W図である。
符  号  の  説  明 10・−射出成形機、20−プラスチック成形用黒鉛型
、21・−穴、22・−成形キャビティ、23−コーテ
ィング被−0 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、少なくとも成形キャビティに露出する
    部分に、シリコン樹脂を10〜2000μmの範囲でコ
    ーティングしたことを特徴とするプラスチック成形用黒
    鉛型。
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