JPH04128015A - 樹脂製金型およびその製造方法 - Google Patents
樹脂製金型およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH04128015A JPH04128015A JP24727090A JP24727090A JPH04128015A JP H04128015 A JPH04128015 A JP H04128015A JP 24727090 A JP24727090 A JP 24727090A JP 24727090 A JP24727090 A JP 24727090A JP H04128015 A JPH04128015 A JP H04128015A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- heat pipe
- mold
- curing
- molding
- Prior art date
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- Pending
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、樹脂製金型の構造に関するものである。
さらに詳しくは、本発明は、冷却が容品な樹脂製金型の
構造、およびその製造方法に間するものである。
構造、およびその製造方法に間するものである。
プラスチックの成形には、金型を使用して成形されるこ
とが多くある。この金型はこれまで金属製、特に鉄製が
多く用いられている。鉄製の金型を作成する場合には、
直接、鉄材を切削加工する必要があり、切削加工機械が
必要である。しかも多くの時間を要している。 最近、注型によって型が作成出来る簡便さから、樹脂製
金型の利用が検討されている。しかし、樹脂で金型を作
成した場合、樹脂の熱伝導が鉄に比べて劣るため型に入
れられたプラスチックスを、冷却して、離型するまでの
冷却時間が長くなる欠点を持っている。
とが多くある。この金型はこれまで金属製、特に鉄製が
多く用いられている。鉄製の金型を作成する場合には、
直接、鉄材を切削加工する必要があり、切削加工機械が
必要である。しかも多くの時間を要している。 最近、注型によって型が作成出来る簡便さから、樹脂製
金型の利用が検討されている。しかし、樹脂で金型を作
成した場合、樹脂の熱伝導が鉄に比べて劣るため型に入
れられたプラスチックスを、冷却して、離型するまでの
冷却時間が長くなる欠点を持っている。
本発明は、この樹脂製金型の欠点である冷却時間を短縮
するために種々検討を重ねた結果、その構造、特に冷却
方式を変更することによって改善出来ることを見出し、
本発明を完成するに至った。 すなわち、本発明の内容は、金属粉を主体とするフィラ
ーを含有する熱硬化性樹脂からなるｐ４ｕｍ製金型にお
いて、樹脂部分の冷却にヒートパイプを使用することを
特徴とする、樹脂製金型およびその製造方法である。 従って、本発明は； ■ 金属粉を主体とするフィラーを含有する熱硬化性樹
脂からなり、その内部にヒートパイプが設置されている
、樹脂製金型である。更に、■ 上記樹脂製金型内にヒ
ートパイプを設置する方法として、注型硬化された樹脂
部分に穴を開け、ヒートパイプを挿入して作成する、樹
脂製金型の製造方法を提供するものであり、また、■
上記樹脂製金型内にヒートパイプを設置する方法として
、樹脂部分が注型される前にヒートパイプを位置決め固
定しておき、注型硬化によって一体化することにより作
成する点にも特徴があり、また ■ 金型を構成する樹脂を硬化する方法として、ヒート
パイプ部を加熱することによって樹脂部分に熱を伝えて
硬化する点にも特徴を有する。 以下、さらに詳しく説明する。 本発明における金属粉を主体とするフィラーとは、アル
ミニウム、銅、鉄、ニッケル等の金属及び／又はこれら
の金属の合金からなる粉体を主体とし、他の無機物粉体
、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸バリウム
等が含まれていても良い。これらの粉体が熱硬化性樹脂
と混合して使用される。 熱硬化性樹脂には、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が使
用される。また、種々の目的に応じて各種の添加剤が添
加されていても良い。また、熱硬化性樹脂であるので硬
化剤と混合、された後、注型される。硬化剤としては、
例えばエポキシ樹脂の場合、アミン硬化剤や酸無水物硬
化剤等が使用される。 これらの配合物を混合し、成形すべき製品を型取ったマ
スターモデルを使った注型用型にこの配合品が注入され
、室温または加熱されることによって硬化される。硬化
された樹脂部分は脱型され、樹脂製金型として使用され
る。この場合１、モールド・ベースと称される鉄製母型
に入れ子方式等の組み合わせで使用される。 本発明では、このようにして作成される樹脂部分の冷却
にヒートパイプ使用する点に特徴を有するものである。 ヒートパイプとは、両端が封じられた中空バイブに液体
が封じ込められており、内部の周囲にあるライラグ部を
通して流通するようになっている。一方の端で加熱され
た時、液体が蒸発してパイプ中を流れ、他の端を冷却す
ると、この部分で液化してウーイッグ部中に浸透し、加
熱部の方に送液され、液体の循環が形成される。この作
用によりヒートパイプは通常の熱伝導よりもはるかに熱
の伝導が早くなるものである。 本発明では、このような構造のヒートパイプを、樹脂部
分に注型硬化後、ドリルによって穴を開けて挿入するか
、または、注型前にヒートパイプを注型用型枠に位置決
め固定し、注型硬化して一体化する方法で樹脂部分との
接触を保つようにする。 なお、注型硬化した樹脂部分に穴を開けてヒートパイプ
を埋め込み固定する場合、樹脂部分とヒートパイプとの
間に隙間のある場合には、両者の熱伝導性を担保するた
めに、必要に応じてその間隙を樹脂配合品で埋め戻し再
硬化しても良い。 ヒートパイプの位置は、樹脂部分のプラスチックス成形
面に出来るだけ近いことが望ましい。望ましくは１〜２
０閣の近さで使用する。ヒートパイプの大きさ、太さ２
〜１０ｍ、長さ５０〜２５０ｍ＋＋程度の、ものが使い
昌く望ましい。 このようにして樹脂部分に埋め込まれるヒートパイプは
、一方の端を樹脂部分から外に出し、外に出た部分を水
冷または空冷する。水冷の場合には、この部分が冷却水
で冷却される構造とし、空冷の場合には、この部分に冷
却フィンを取り付ける構造とすることが望ましい。 このようにして作成されたヒートパイプを使用した樹脂
製金型は、プラスチックスの成形に使用され、冷却が早
いことにより冷却時間が短縮され、全体の成形サイクル
を短くすることができる。成形サイクルが短くなること
は、成形コストが小さくなり、工業的に有効である。 プラスチックスの成形には多くの方法があるが、本発明
の樹脂製金型は、これまで金属製の金型が使用されてい
る成形方法、例えば射出成形、フロー成形、真空成形等
に利用できる。また、熱可塑性弾性体の成形にも応用出
来る。さらに、熱硬化性樹脂や熱硬化性弾性体の成形に
も適用可能である。この場合に、冷却とは逆に成形時に
加熱することになるが、ヒートパイプは加熱にも利用可
能である。このことを利用して、樹脂部分の硬化の際に
、ヒートパイプを埋め込んでおき、ヒートパイプ部を外
部より加熱して樹脂部分を硬化させることも可能である
。 次に、実施例によって本発明の詳細な説明する。 ただし、実施例によって本発明の範囲を限定するもので
はない。 （比較例） 液状ビスＡ型エポキシ樹脂ＡＥＲ３３１（旭化成工業昧
製）にアルミニウム・アトマイズ粉を混合し、さらにア
ミン硬化剤を添加混合し、全体でアルミニウム粉の混合
率が６０重量％の配合品を作成した。この配合品を注型
硬化し、金型のキャビティとコアを作成し、箱状成形品
の射出成形用樹脂製金型を作成した。 樹脂部の大きさは、キャビティが縦、横１０ｃｍ、高さ
６ｃｍであり、コアは縦、横７ｃｍ、高さ５ｃｍであっ
た。プラスチックスとしてポリプロピレン［ＰＰと略称
する〕 （エースポリプロＭ７３００；旭化成工業■製
〕を使用して成形したところ、冷却時間６０秒では固化
不足で正常な成形品が得られなかった。 （実施例１） 比較例と同様に作成した樹脂部分にドリルで穴を開け、
太さ５ｍｍのヒートパイプを１２本挿入して端部を冷水
する構造とした。この樹脂製金型で比較例と同しＰＰを
射出成形したところ、冷却時間６０秒で充分に冷却出来
、正常な成形品が得られた。 （実施例２） 実施例１と同し構造となるように注型前にヒートパイプ
を位置決め固定した後、樹脂配合品を注入し、硬化した
。 実施例１と同様に樹脂製金型を作成し、同しＰＰを射出
成形したところ、冷却時間６０秒で充分に冷却出来、正
常な成形品が得られた。 （実施例３） 実施例２と同様に注型前にヒートパイプを位置決め固定
した後、樹脂配合品を注入した後、ヒートパイプの端部
を６０°Ｃの温水で５時間加熱した。 樹脂部分は硬化し、これで実施例２と同様に樹脂製金型
を作成し、同しＰＰを射出成形したところ、冷却時間６
０秒で充分に冷却出来、正常な成形品が得られた。
するために種々検討を重ねた結果、その構造、特に冷却
方式を変更することによって改善出来ることを見出し、
本発明を完成するに至った。 すなわち、本発明の内容は、金属粉を主体とするフィラ
ーを含有する熱硬化性樹脂からなるｐ４ｕｍ製金型にお
いて、樹脂部分の冷却にヒートパイプを使用することを
特徴とする、樹脂製金型およびその製造方法である。 従って、本発明は； ■ 金属粉を主体とするフィラーを含有する熱硬化性樹
脂からなり、その内部にヒートパイプが設置されている
、樹脂製金型である。更に、■ 上記樹脂製金型内にヒ
ートパイプを設置する方法として、注型硬化された樹脂
部分に穴を開け、ヒートパイプを挿入して作成する、樹
脂製金型の製造方法を提供するものであり、また、■
上記樹脂製金型内にヒートパイプを設置する方法として
、樹脂部分が注型される前にヒートパイプを位置決め固
定しておき、注型硬化によって一体化することにより作
成する点にも特徴があり、また ■ 金型を構成する樹脂を硬化する方法として、ヒート
パイプ部を加熱することによって樹脂部分に熱を伝えて
硬化する点にも特徴を有する。 以下、さらに詳しく説明する。 本発明における金属粉を主体とするフィラーとは、アル
ミニウム、銅、鉄、ニッケル等の金属及び／又はこれら
の金属の合金からなる粉体を主体とし、他の無機物粉体
、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸バリウム
等が含まれていても良い。これらの粉体が熱硬化性樹脂
と混合して使用される。 熱硬化性樹脂には、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が使
用される。また、種々の目的に応じて各種の添加剤が添
加されていても良い。また、熱硬化性樹脂であるので硬
化剤と混合、された後、注型される。硬化剤としては、
例えばエポキシ樹脂の場合、アミン硬化剤や酸無水物硬
化剤等が使用される。 これらの配合物を混合し、成形すべき製品を型取ったマ
スターモデルを使った注型用型にこの配合品が注入され
、室温または加熱されることによって硬化される。硬化
された樹脂部分は脱型され、樹脂製金型として使用され
る。この場合１、モールド・ベースと称される鉄製母型
に入れ子方式等の組み合わせで使用される。 本発明では、このようにして作成される樹脂部分の冷却
にヒートパイプ使用する点に特徴を有するものである。 ヒートパイプとは、両端が封じられた中空バイブに液体
が封じ込められており、内部の周囲にあるライラグ部を
通して流通するようになっている。一方の端で加熱され
た時、液体が蒸発してパイプ中を流れ、他の端を冷却す
ると、この部分で液化してウーイッグ部中に浸透し、加
熱部の方に送液され、液体の循環が形成される。この作
用によりヒートパイプは通常の熱伝導よりもはるかに熱
の伝導が早くなるものである。 本発明では、このような構造のヒートパイプを、樹脂部
分に注型硬化後、ドリルによって穴を開けて挿入するか
、または、注型前にヒートパイプを注型用型枠に位置決
め固定し、注型硬化して一体化する方法で樹脂部分との
接触を保つようにする。 なお、注型硬化した樹脂部分に穴を開けてヒートパイプ
を埋め込み固定する場合、樹脂部分とヒートパイプとの
間に隙間のある場合には、両者の熱伝導性を担保するた
めに、必要に応じてその間隙を樹脂配合品で埋め戻し再
硬化しても良い。 ヒートパイプの位置は、樹脂部分のプラスチックス成形
面に出来るだけ近いことが望ましい。望ましくは１〜２
０閣の近さで使用する。ヒートパイプの大きさ、太さ２
〜１０ｍ、長さ５０〜２５０ｍ＋＋程度の、ものが使い
昌く望ましい。 このようにして樹脂部分に埋め込まれるヒートパイプは
、一方の端を樹脂部分から外に出し、外に出た部分を水
冷または空冷する。水冷の場合には、この部分が冷却水
で冷却される構造とし、空冷の場合には、この部分に冷
却フィンを取り付ける構造とすることが望ましい。 このようにして作成されたヒートパイプを使用した樹脂
製金型は、プラスチックスの成形に使用され、冷却が早
いことにより冷却時間が短縮され、全体の成形サイクル
を短くすることができる。成形サイクルが短くなること
は、成形コストが小さくなり、工業的に有効である。 プラスチックスの成形には多くの方法があるが、本発明
の樹脂製金型は、これまで金属製の金型が使用されてい
る成形方法、例えば射出成形、フロー成形、真空成形等
に利用できる。また、熱可塑性弾性体の成形にも応用出
来る。さらに、熱硬化性樹脂や熱硬化性弾性体の成形に
も適用可能である。この場合に、冷却とは逆に成形時に
加熱することになるが、ヒートパイプは加熱にも利用可
能である。このことを利用して、樹脂部分の硬化の際に
、ヒートパイプを埋め込んでおき、ヒートパイプ部を外
部より加熱して樹脂部分を硬化させることも可能である
。 次に、実施例によって本発明の詳細な説明する。 ただし、実施例によって本発明の範囲を限定するもので
はない。 （比較例） 液状ビスＡ型エポキシ樹脂ＡＥＲ３３１（旭化成工業昧
製）にアルミニウム・アトマイズ粉を混合し、さらにア
ミン硬化剤を添加混合し、全体でアルミニウム粉の混合
率が６０重量％の配合品を作成した。この配合品を注型
硬化し、金型のキャビティとコアを作成し、箱状成形品
の射出成形用樹脂製金型を作成した。 樹脂部の大きさは、キャビティが縦、横１０ｃｍ、高さ
６ｃｍであり、コアは縦、横７ｃｍ、高さ５ｃｍであっ
た。プラスチックスとしてポリプロピレン［ＰＰと略称
する〕 （エースポリプロＭ７３００；旭化成工業■製
〕を使用して成形したところ、冷却時間６０秒では固化
不足で正常な成形品が得られなかった。 （実施例１） 比較例と同様に作成した樹脂部分にドリルで穴を開け、
太さ５ｍｍのヒートパイプを１２本挿入して端部を冷水
する構造とした。この樹脂製金型で比較例と同しＰＰを
射出成形したところ、冷却時間６０秒で充分に冷却出来
、正常な成形品が得られた。 （実施例２） 実施例１と同し構造となるように注型前にヒートパイプ
を位置決め固定した後、樹脂配合品を注入し、硬化した
。 実施例１と同様に樹脂製金型を作成し、同しＰＰを射出
成形したところ、冷却時間６０秒で充分に冷却出来、正
常な成形品が得られた。 （実施例３） 実施例２と同様に注型前にヒートパイプを位置決め固定
した後、樹脂配合品を注入した後、ヒートパイプの端部
を６０°Ｃの温水で５時間加熱した。 樹脂部分は硬化し、これで実施例２と同様に樹脂製金型
を作成し、同しＰＰを射出成形したところ、冷却時間６
０秒で充分に冷却出来、正常な成形品が得られた。
本発明においては、樹脂製金型内にヒートパイプを埋め
込み設置する構成にしたので、樹脂製金型の製造時の冷
却時間を著しく短縮できると共に、プラスチックスの成
形に適用した場合にも冷却時間を大幅に短縮できる。
込み設置する構成にしたので、樹脂製金型の製造時の冷
却時間を著しく短縮できると共に、プラスチックスの成
形に適用した場合にも冷却時間を大幅に短縮できる。
Claims (4)
- （１）金属粉を主体とするフィラーを含有する熱硬化性
樹脂からなり、その内部にヒートパイプが設置されてい
ることを特徴とする、樹脂製金型。 - （２）請求項（１）記載の樹脂製金型内にヒートパイプ
を設置する方法として、注型硬化された樹脂部分に穴を
開け、ヒートパイプを挿入して作成することを特徴とす
る、樹脂製金型の製造方法。 - （３）請求項（１）記載の樹脂製金型内にヒートパイプ
を設置する方法として、樹脂部分が注型される前にヒー
トパイプを位置決め固定しておき、注型硬化によって一
体化することにより作成することを特徴とする、樹脂製
金型の製造方法。 - （４）金型を構成する樹脂を硬化する方法として、ヒー
トパイプ部を加熱することによって樹脂部分に熱を伝え
て硬化することを特徴とする、請求項（３）記載の樹脂
製金型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24727090A JPH04128015A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 樹脂製金型およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24727090A JPH04128015A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 樹脂製金型およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04128015A true JPH04128015A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17160975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24727090A Pending JPH04128015A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 樹脂製金型およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04128015A (ja) |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP24727090A patent/JPH04128015A/ja active Pending
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