JPH02270512A - 補修したプラスチック成形用炭素型 - 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】 （産業上の利用公費） 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、特にその基材か炭素系材料よりなるプラス
チック成形用炭素型に関するものである。

（従来の技術） Ｗｇ謂ラプラスチック、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、電気１機械、
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て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！４（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１１％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
、−品コストを高くしている。

［相］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−・般に使用されている金型にはあっ
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、型みかき仕上げ面の良好な高強度及び高密度の炭
素系材料（主として黒鉛）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、本発明者等が着目した点は次の通りである。

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

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

（３）　Ｎ鉛は、熱−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）炭素型（黒鉛型）の比重は、金型の比重の１７４
以下と比較的軽量であるため、複雑な作業や高速を要す
る作業てあつてもプラスチックの成形用の型の取り黴い
が容易て、操作が簡便となる。

（５）　５１鉛は、熱伝導がよいため加熱と冷却のリサ
イクルに要する時間が篇かくてすむから、高速サイクル
のブラスチフク成形がａｔｔｒｓとなる。

以りの効果により、極小ロフト、試作品のプラスチック
製品の成形に対応が可能になる。ということてあうた。

そして、 （１）　ｆｆｉ鉛は、金属に比して耐熱性に優れ、熟膨
Ｉｔ！Ｉが鼻常に小さいこともあうて、優れた熱安定性
を宥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ｍｗＩ素摺において、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、この種の炭素型にＳし）ては上述した（１）〜（
藝）の長所を有してはいるものの。

加工性が良い反−もろいものてあり、このもろい炭素型
°を実質的な製品とするためには、その対応禦を講じて
右かなければ４らないということである。

すなわち、硬質であるがもろい炭素型は、その製造工程
においても、１１た便用時においても。

局所的に力が加わったときにカケることがある。

このカケが成形−等において生ずれば、型としての役を
果さなくなるからその交換を余儀なくされる。しかしな
がら、このカケを確実かつ一季に補ｆＩｉ″ｅきれば、
交換の必要性はなくなり製品のコストアップを押えるこ
とがてきる。

そこて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、これにを確実かつ簡単に補修するには実際上
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
、本発明を完成１ノだのである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は以上の紅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、炭素型の補修である。

そして、本発明の目的とするところは、型を構成してい
た炭素系材料をそのまま利用して、十分再使用すること
のできる補修したプラスチック成形用炭素型を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段及び作用）以上の課題を解
決するために、第−請求項に記載の発明の採った手段は
、実施例におし１て使用する符号を付して説明すると、 「プラスチック成形に用いられる型の基材を炭素系材料
により形成したプラスチック成形用炭素型（２０）であ
って、 このプラスチック成形用炭素型（２ｏ）の補修すべき箇
所に挿嵌した炭素系材料からなる補修材（２４）を、当
該プラスチック成形用炭素型（２ｏ）の形状に合わせて
賦形したことを特徴とする補修したプラスチック成形用
炭素型（２Ｂ）　Ｊである。

すなわち、この発明においては、まず、炭素系材料のカ
ケ等が生じた補修筒所に、炭素系材料からなる補修材（
２４）を、第２図に示すように、挿嵌する必要がある。

この場合の「挿嵌」とは、ｙ３．を構成している炭素系
材料の補修箇所に、隙間がないようにして入れることを
言い、「挿嵌」した補修材（２４）はそのままかあるい
は螺合、またはボルト等によフて型を構成している炭素
系材料憚に固定する。

勿論、この補修材（２４）は、削切や研磨等を行なうこ
とにより、プラスチック成形用炭素Ｍ　（２０）に合わ
せた面どする。すなわち当該プラスチック成形用炭素型
（２０）の形状に合わせて賦形して、補修後のプラスチ
ック成形用炭素型（２０）によるプラスチック成形に支
障がないようにする。

また、第二請求項に記載の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炭素系材料
により形成したプラスチックを形用炭素１（２０）であ
って。

このプラスチック成形用炭素ｆｆｉ　（２０）の補修す
べき箇所に添着して固化または炭化した、熱硬化性樹脂
またはこれに炭素系の骨材を混入したものからなる接着
剤（ｚ３）を、当該プラスチック成形用炭素型（２０）
の形状ぐ合わせて賦形したことを特徴とする補修したプ
ラスチック成形用炭素型（２０）Ｊ である。

すなわち、この第二請求項に係る発明においては、まず
炭素系材料のカケ等が生じた補修箇所に接着剤（２コ）
を、第３５１１に示すように、Ｗ＆着する必要がある。

この接着剤（２３）は、フェノール樹脂。

コリア樹脂、メチシン樹脂。キシレン樹脂、不飽和ポリ
エステル、アルキド樹脂、土ポキシ樹脂。

ポリイミド樹脂、フラン樹（至）、アニソン樹脂等の熱
硬化性樹脂を主成分とするものである。その理由は、耐
熱性に優れた炭素系材料とともに加熱し易く、シかも加
熱によつて緻密体となるからてあり、また焼成すること
により容易に炭化するからである。また、この接着剤（
２３）？構成するためにはｆ１達した熱硬化性樹脂中に
、炭素、木屑。

植物繊ｍ等の炭化する骨材を混入して実施してもよい、
この場合には、この接着剤（２３）を完全に焼成により
て炭化するのが好ましい、勿論、この場合の焼成によつ
て炭素系材料が変化することはない。

そして、補修箇所に添着した１１着剤（２３）を固化ま
たは炭化するのである。補修すべき箇所が、第２図に示
したように比較的小さい場合には、以上のようにして、
接着剤（２コ）を単にその場所に添着して同化または炭
化するのが適している。また。

補修すべき箇所が成形面でなく、あるいは成形面ではあ
っても比較的低い成形圧でプラスチックを成形する型で
ある場合には、この接着剤（２コ）は型側の炭素系材料
とともに加熱して固化するのみでよい、しかし、この補
修箇所が比較的精度を必要とする部分であれば、接着剤
（２３）を焼成することにより炭化して、炭素系材料と
同質なものとすることがより好適である。

勿論、この接着剤（２３）は、削切や研磨等を行なうこ
とにより、プラスチック成形用炭素型（２０）に合わせ
た面とする、すなわち当該プラスチック成形用炭素型（
２０）の形状に合わせて賦形して、補修後のプラスチッ
ク成形用炭素型（２０）によるプラスチック成形に支障
がないようにする。

さらに、第三請求項に記載の発明か採った手段は。

「プラスチック成形に用いられる型の基材を炭素系材料
により形成したプラスチック成形用炭素型（２０）であ
って、 このプラスチック成形用炭素型（２０）の補修すべき箇
所に、熱硬化性樹脂またはこれに炭素系の骨材を混入し
たものからなり固化または炭化した接着剤（２３）を介
して添着した炭素系材料からなる補修材（２４）、及び
前記接着剤（２３）を、当該プラスチック成形用炭素型
（２０）の形状に合わせて賦形したことを特徴とする補
修したプラスチック成形用炭素型（２０）Ｊ である。

すなわち、この第三請求項に係る発明においては、まず
炭素系材料のカケ等が生じた補修箇所に接着剤（２３）
を介して、第４図に示すように、補修材（２４）を添着
する必要がある。

そして、補修箇所に添着したｍＪ剤（２３）を、固化ま
たは炭化するのである。補修すべき箇所が、第４図に示
したように比較的大きい場合には、このように補修材（
２４）を添着した方が作業及び使用する接着剤（２３）
の量を１節約できて有利である。

以上のように固化あ、るいは炭化した接着剤（２３）及
びこれと補修材（２４）とは、切削等す仝ことにより、
プラスチック成形用炭素型（２０）に合わせた面とする
、すなわち賦形するのである。この場合の接着剤・（２
３）及び補修材、（２４）Ｏ切削等の加工は、これらが
比較的低い切削抵、杭を有したものであるから、所謂金
型の補修に共較すれシ、極めて容易となっている。

（実施例） 次に、各２発明に係るプラスチック成形用炭素型（２０
）を実施例に従って悼明する。第１図には、本発明の対
象であるプラスチック成形用炭素型（２０）を射出成形
機（ｌＯ）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炭素型（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ｏｒ塑化温度にまで加熱するよう
になっている。そして、呵り化されたプラスチック材料
は、本発明に係るプラスチ・ンク成形用炭素型（２０）
のキャビティ（２２）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ｍＳ用炭素型（２０）は、その基材か黒鉛
等の炭素系材料からなってし）るもの下、第１図に示し
たものは二分割タイプのものである。なお、このプラス
チック成形用炭素型（２０）においては、冷却水を通す
ための穴（２１）が、炭素系材料からなる基材中に複数
個形成しである。

このプラスチック成形用炭素５！！　（２０）を構成し
ている炭素系材料からなる基材は、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、ラバープレスて成形し
て焼成、炭素系材料化し、室温から１０００℃までの熱
膨張係数が５．０ｘｌＯ−’−ｃ　−１，７５人〜７５
０００人の径の微細気孔容積０．０７ｃｃ／ｇ、かさ１
．８５．熱伝導率が８０に−ｃａ皇／ｍ−ｈｒ・℃の等
方性炭素系材料を得た。

この等方性炭素系材料を用いて、第１図に示したような
成形型を構成するための固定型、可ｆＩＪ型及びガイド
ビン等を形成し、射出成形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
１／８に短縮できた。また、このようにして完成したプ
ラスチック成形用炭素型（２０）の炭素系材料袈基材の
最終的な熱伝導率は８０に−ｃａ皇／ｍ−ｈ「・℃であ
った。

このようなプラスチック成形用炭素型（２０）の製造中
あるいは使用中に生じた破損部分を次のようにして補修
した。

・第一請求項に記載の成形用炭素型（２０）について炭
素系材料のカケ等が生じた補修箇所を所定の形状に切削
して、補修材（２４）を挿嵌し易い形状とした。その後
、この部分に、炭素系材料からなる補修材（２４）を、
第２図に示すように隙間がないように強制挿嵌して、こ
の補修材（２４）を型を構成している炭素系材料側に固
定した。

・第二請求項に記載の成形用炭素型（２０）についてま
ず、接着剤（２３）としては、フェノール樹脂を基材と
し、これに黒鉛粉を添加したものを採用した。この接着
剤（２３）をヘラ等を使用して補修箇所に添着した。こ
の接着剤（２３）を、炭素系材料とともに炉内に装入し
非酸化性雰囲気中にて１０００°Ｃの温度で約１０時間
焼成した。これにより補修箇所における接着剤（２３）
は完全に炭化し、型を構成している炭素系材料と完全に
一体化した。

・第三請求項に記載の成形用炭素型（２０）についてま
ず、接着剤（２３）として、フェノール樹脂を基材とし
て、これに黒鉛粉を添加したものを採用した。この接着
剤（２３）をヘラ等を使用して補修箇所に添着して、こ
の接着剤（２３）に、プラスチック成形用炭素型（２０
）と同質の炭素系材料からなる補修材（２４）を、第４
図に示したように、これが外部に露出するようにして添
着した。

その後、この接着剤（２３）及び補修材（２４）を、型
を構成している炭素系材料とともに炉内に装入し非酸化
性雰囲気中にて１０００”℃の温度で約１０時間焼成し
た。これにより補修箇所における接着剤（２３）は完全
に炭化し、補修材（２４）及び型を構成している炭素系
材料と完全に一体化した。

その後、以上の各実施例における接着剤（２３）または
補修材（２４）をグラインダー等によって切削すること
により、プラスチック成形用炭素型（２０）の所定面と
一致させた、すなわち賦形した。

補修が終った各実施例に係るプラスチック成形用炭素型
（２０）を使用してプラスチック成形を行なったところ
、プラスチック製品の表面には補修の跡は全く転写され
ておらず、また繰り返し使用しても炭化した接着剤（２
３）及び補修材（２４−）は剥離しなかった。

（発明の効果） 以上詳述した通り、第−請求項に係る薬用においては、
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炭素系材料
により形成したプラスチック成形用炭素型（２０）であ
って、 このプラスチック成形用炭素型（２０）の補修すべき箇
所に挿嵌した炭素系材料からなる補修材（２４）を、当
該プラスチック成形用炭素型（２０）の形状に合わせて
賦形したこと」 にその構成上の特徴があり、これにより、型を構成して
いた炭素系材料をそのまま利用して、十分再使用するこ
とのできる補修したプラスチック成形用＊＊！Ｒを提供
することがてきるのである。

また、第三請求項に係る発明においては、［プラスチッ
ク成形に用いられる型の基材を炭素系材料により形成し
たブラスヂウク成形用炭素ｆｆｉ　（２０）てあフて、 このプラスチック成形用度１ｇ型（ｚＯ）の補修すべき
ｗｉ所に添着して固化または炭化した。熱硬化性樹１ｍ
ｌまたはこれに炭素系の骨材を混入したものからなる接
着剤（２３）を、当該プラスチック成ｙｆ！ｍ炭稟型（
２０）の形状に合わせて賦形したこと」 にその構成Ｆの特徴があり、これにより、ｔｈ記の第一
請求項に係る発明と同様な効果を有する他、補修すべき
箇所に接着剤（２コ）を添着して、これを固化または炭
化したので、平面的な型の平面的な損傷部を確実に補修
てきるものである。

さらに、第三請求項に係る発明においては、「プラスチ
ックｔ％に用いられる型の基材を炭素系材料により形成
したプラスチ・ツク成影用炭素壓（２０）であって、 このプラスチック成形用炭素型（２０）の補修すべき箇
所に、熱硬化性＃Ｍ脂またはこれに炭素系の骨材を混入
したものからなり同化または炭化した接着剤（２３）を
介して添着した炭素系材料からなる補修材（２４）、及
び前記伊若剤（２３）を、当該プラスチック成形用炭素
型（２０）の形状に合わせて賦形したこと」 にその構成との特徴があり、これにより、上記の第一請
求項に係る発明と同様なｌｌｈ果を有する他、接着剤（
ｚ３）を介して添着した炭素系材料からなる補修材（２
４）によつて、型側を大きく切削する必要がなく、型を
構成している炭素系材料を有効に利用することができる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はプラスチック成形用炭素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２図は第一請求項
に係るプラスチックＩＩＩ、Ｎ用炭素型の部分拡大断面
図、第３図は第二請求項に係るプラスチック成形ｗ１炭
素型の部分拡大断面図、第４図は第三請求項に係るプラ
スチック成形用炭素型の部分拡大断面図である。 符　　　号　　　の　　　説　　明 ｉｏ−・射出成形機、　２（１−プラスチック成形用炭
素型、２トー穴、２２−成形キャビテイ、２３−・・接
着材、２４−補修材。 以　　　上 特許出蒙人 イビデン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、プラスチック成形に用いられる型の基材を炭素系
   材料により形成したプラスチック成形用炭素型であって
   、 このプラスチック成形用炭素型の補修すべき箇所に挿嵌
   した炭素系材料からなる補修材を、当該プラスチック成
   形用炭素型の形状に合わせて賦形したことを特徴とする
   補修したプラスチック成形用炭素型。 ２）、プラスチック成形に用いられる型の基材を炭素系
   材料により形成したプラスチック成形用炭素型であって
   、 このプラスチック成形用炭素型の補修すべき箇所に添着
   して固化または炭化した、熱硬化性樹脂またはこれに炭
   素系の骨材を混入したものからなる接着剤を、当該プラ
   スチック成形用炭素型の形状に合わせて賦形したことを
   特徴とする補修したプラスチック成形用炭素型。 ３）、プラスチック成形に用いられる型の基材を炭素系
   材料により形成したプラスチック成形用炭素型であって
   、 このプラスチック成形用炭素型の補修すべき箇所に、熱
   硬化性樹脂またはこれに炭素系の骨材を混入したものか
   らなり固化または炭化した接着剤を介して添着した炭素
   系材料からなる補修材、及び前記接着剤を、当該プラス
   チック成形用炭素型の形状に合わせて賦形したことを特
   徴とする補修したプラスチック成形用炭素型。