JPH0615178B2 - 金属層付樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
金属層付樹脂成形品の製造方法Info
- Publication number
- JPH0615178B2 JPH0615178B2 JP23030191A JP23030191A JPH0615178B2 JP H0615178 B2 JPH0615178 B2 JP H0615178B2 JP 23030191 A JP23030191 A JP 23030191A JP 23030191 A JP23030191 A JP 23030191A JP H0615178 B2 JPH0615178 B2 JP H0615178B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- molded product
- resin
- metal layer
- metal
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は表面に金属層を有する樹
脂成形品の製造方法に関する。さらに詳しくは、表面に
金属層が一体に成形された樹脂成形品を簡単にしかも寸
法精度良く製造する方法を提供するものである。
脂成形品の製造方法に関する。さらに詳しくは、表面に
金属層が一体に成形された樹脂成形品を簡単にしかも寸
法精度良く製造する方法を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、樹脂成形品は機械強度が良好
であり、しかも比較的簡単に成形できる等の理由により
非常に広い分野で種々の用途に用いられている。しか
し、その欠点の一つとして表面硬度が低いため表面にキ
ズがつき易く、また摩耗し易いという点があり、流し台
あるいは洗面化粧台のような高い表面硬度が必要とされ
る製品には適用されにくい。また、他の欠点の1つとし
て電気抵抗が大きく、電気回路の電磁シールド用筺体や
電波反射体、帯電を防止する必要のある機器等への適用
は非常に難しい。
であり、しかも比較的簡単に成形できる等の理由により
非常に広い分野で種々の用途に用いられている。しか
し、その欠点の一つとして表面硬度が低いため表面にキ
ズがつき易く、また摩耗し易いという点があり、流し台
あるいは洗面化粧台のような高い表面硬度が必要とされ
る製品には適用されにくい。また、他の欠点の1つとし
て電気抵抗が大きく、電気回路の電磁シールド用筺体や
電波反射体、帯電を防止する必要のある機器等への適用
は非常に難しい。
【0003】これ等の問題点を解決するための1つの手
法として、樹脂成形品に金属溶射を行って樹脂成形品の
表面に金属層を付着せしめる方法が広く行われている。
しかしながら、このような方法を用いた場合は樹脂成形
品と溶射された金属層との結合力が小さいために金属層
の剥離を生じ易い。また、溶射を行なう前に樹脂成形品
の表面をブラスト等の手段により凹凸面に処理しておく
方法が一般に行われているが、そのために寸法精度を損
ったり、工程がかさんだりする欠点がある。
法として、樹脂成形品に金属溶射を行って樹脂成形品の
表面に金属層を付着せしめる方法が広く行われている。
しかしながら、このような方法を用いた場合は樹脂成形
品と溶射された金属層との結合力が小さいために金属層
の剥離を生じ易い。また、溶射を行なう前に樹脂成形品
の表面をブラスト等の手段により凹凸面に処理しておく
方法が一般に行われているが、そのために寸法精度を損
ったり、工程がかさんだりする欠点がある。
【0004】また、前記の問題点を解決するための他の
手法として、予め型に金属溶射を施した後、ハンドレイ
アップ法により該型上で樹脂成形材料の成形を行い、金
属層と一体に硬化せしめ、次いで脱型することにより表
面に金属層を有する樹脂成形品を得る方法が行われてい
る。しかしながら、このような方法は常温常圧で成形す
ることが可能な樹脂成形材料にしか適用し難く、また、
ハンドレイアップ法に依るため作業者の熟練が必要であ
り、しかも生産性が悪いという欠点を有している。
手法として、予め型に金属溶射を施した後、ハンドレイ
アップ法により該型上で樹脂成形材料の成形を行い、金
属層と一体に硬化せしめ、次いで脱型することにより表
面に金属層を有する樹脂成形品を得る方法が行われてい
る。しかしながら、このような方法は常温常圧で成形す
ることが可能な樹脂成形材料にしか適用し難く、また、
ハンドレイアップ法に依るため作業者の熟練が必要であ
り、しかも生産性が悪いという欠点を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等はかかる現
状に鑑み、表面に金属層が強固に結合した樹脂成形品を
簡単にしかも寸法精度良く成形する方法を見出せば前述
の問題点は全て解決されると考え、鋭意研究した結果、
本発明に至ったものである。
状に鑑み、表面に金属層が強固に結合した樹脂成形品を
簡単にしかも寸法精度良く成形する方法を見出せば前述
の問題点は全て解決されると考え、鋭意研究した結果、
本発明に至ったものである。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、加圧
成形用金型の内面の一部または全部に金属溶射法により
金属皮膜を付着せしめ、次いで樹脂成形材料を該金型内
に供給し、該金型内で前記金属皮膜と前記樹脂成形材料
とを加圧して一体に成形することを特徴とする金属層付
樹脂成形品の製造方法を提供するものである。
成形用金型の内面の一部または全部に金属溶射法により
金属皮膜を付着せしめ、次いで樹脂成形材料を該金型内
に供給し、該金型内で前記金属皮膜と前記樹脂成形材料
とを加圧して一体に成形することを特徴とする金属層付
樹脂成形品の製造方法を提供するものである。
【0007】本発明で用いられる金型は、雄型、雌型で
構成され、該雌雄の型を閉じたときに望ましい空間部を
形成せしめることができ、かつ該空間部に樹脂成形材料
を加圧下に保持することが可能なように構成されたもの
であり、一般に熱可塑性樹脂成形材料あるいは熱硬化性
樹脂成形材料を金型内で加圧下に成形する際に使用され
る金型はこのような条件を満足する。また、前記の条件
を満たすような金型であって、かつ該金型の内面の一部
または全部を微細な凹凸を有するように予め加工した金
型を用いることも可能であり、このような微細な凹凸状
の加工を施した場合には、金属溶射法により金属皮膜を
金型に付着せしめる工程において金属皮膜と金型との結
合力が増大するため、高融点の金属を溶射する場合や、
比較的厚い金属皮膜を付着せしめる必要がある場合に有
効な手段である。
構成され、該雌雄の型を閉じたときに望ましい空間部を
形成せしめることができ、かつ該空間部に樹脂成形材料
を加圧下に保持することが可能なように構成されたもの
であり、一般に熱可塑性樹脂成形材料あるいは熱硬化性
樹脂成形材料を金型内で加圧下に成形する際に使用され
る金型はこのような条件を満足する。また、前記の条件
を満たすような金型であって、かつ該金型の内面の一部
または全部を微細な凹凸を有するように予め加工した金
型を用いることも可能であり、このような微細な凹凸状
の加工を施した場合には、金属溶射法により金属皮膜を
金型に付着せしめる工程において金属皮膜と金型との結
合力が増大するため、高融点の金属を溶射する場合や、
比較的厚い金属皮膜を付着せしめる必要がある場合に有
効な手段である。
【0008】一方、このような微細な凹凸状の加工を金
型内面に施した場合は、樹脂成形材料を該金属皮膜と一
体に成形したのち脱型する際に金型と成形品とが離れに
くくなりがちであるので、金型内面に施すべき凹凸加工
の程度は、必要とされる金属皮膜を付着せしめるに足り
る程度で、かつ脱型が容易である範囲にしなければなら
ない。
型内面に施した場合は、樹脂成形材料を該金属皮膜と一
体に成形したのち脱型する際に金型と成形品とが離れに
くくなりがちであるので、金型内面に施すべき凹凸加工
の程度は、必要とされる金属皮膜を付着せしめるに足り
る程度で、かつ脱型が容易である範囲にしなければなら
ない。
【0009】金型内面の凹凸加工は、ブラスト、サンデ
ィング、あるいは他の機械加工手段により行うことがで
きる。
ィング、あるいは他の機械加工手段により行うことがで
きる。
【0010】本発明において、金属溶射を行う際に用い
られる金属材料としては、業界で一般に用いられている
金属材料の中から適宜選択して使用することが可能であ
る。但し、亜鉛、スズ等の低融点の金属は鏡面の金型内
面に対してもよく付着するが、銅、鉄、ステンレス等の
高融点の金属は鏡面の金型内面に対しては付着しにくい
ので、凹凸状の加工を施した金型内面に対して溶射する
のが好適であり、使用する金型の内面の状態に適合する
金属材料を選択することが望ましい。
られる金属材料としては、業界で一般に用いられている
金属材料の中から適宜選択して使用することが可能であ
る。但し、亜鉛、スズ等の低融点の金属は鏡面の金型内
面に対してもよく付着するが、銅、鉄、ステンレス等の
高融点の金属は鏡面の金型内面に対しては付着しにくい
ので、凹凸状の加工を施した金型内面に対して溶射する
のが好適であり、使用する金型の内面の状態に適合する
金属材料を選択することが望ましい。
【0011】本発明で用いられる樹脂成形材料として
は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、
あるいはポリウレタン等の発泡性樹脂に、必要に応じて
ガラス繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊維等の繊維状
強化材、炭酸カルシウム、クレイ、タルク等の充填剤、
硬化剤、内部離型剤、顔料、増粘剤、低収縮化剤、発泡
剤、発泡助剤等を配合して成るものであり、なかでも不
飽和ポリエステル樹脂に繊維状強化材、充填剤、硬化
剤、増粘剤等を配合し、予めシート状に予備成形された
謂ゆるシートモールディングコンパウンド(以下、SM
Cと称する。)や塊状に予備成形された謂ゆるバルクモ
ールディングコンパウンド(以下、BMCと称する。)
は、成形性に優れかつ取扱いも容易で、さらには溶射さ
れた金属皮膜に対する接着性にも優れており望ましいも
のである。
は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、
あるいはポリウレタン等の発泡性樹脂に、必要に応じて
ガラス繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊維等の繊維状
強化材、炭酸カルシウム、クレイ、タルク等の充填剤、
硬化剤、内部離型剤、顔料、増粘剤、低収縮化剤、発泡
剤、発泡助剤等を配合して成るものであり、なかでも不
飽和ポリエステル樹脂に繊維状強化材、充填剤、硬化
剤、増粘剤等を配合し、予めシート状に予備成形された
謂ゆるシートモールディングコンパウンド(以下、SM
Cと称する。)や塊状に予備成形された謂ゆるバルクモ
ールディングコンパウンド(以下、BMCと称する。)
は、成形性に優れかつ取扱いも容易で、さらには溶射さ
れた金属皮膜に対する接着性にも優れており望ましいも
のである。
【0012】本発明の実施に当たっては、内面が微細な
凹凸状に加工された加圧成形用金型に、必要に応じて離
型処理を施し、次いで金属溶射法により該金型内面の一
部または全部に金属皮膜を付着せしめる。この際、必要
な部分以外に溶射された金属が付着しないようにマスク
をかけるのが望ましい。また、金型内面に溶射を行う際
には予め金型温度を100〜180℃に調整しておくこ
とが望ましい。このように予め金型温度を上げておくこ
とにより、溶射された金属が金型内面に接触して冷却さ
れて生じる熱収縮に伴うひずみが溶射皮膜内に蓄積する
のを軽減せしめることができ、そりやひずみの少ない金
属層付樹脂成形品を成形することができる。金型温度が
100℃未満の低温では成形品の品質にそりやひずみ等
の欠陥を生じる可能性があり、また、180℃を越える
高温とした場合は離型性が悪くなる傾向にあり、成形品
の品質や作業性が低下することもある。
凹凸状に加工された加圧成形用金型に、必要に応じて離
型処理を施し、次いで金属溶射法により該金型内面の一
部または全部に金属皮膜を付着せしめる。この際、必要
な部分以外に溶射された金属が付着しないようにマスク
をかけるのが望ましい。また、金型内面に溶射を行う際
には予め金型温度を100〜180℃に調整しておくこ
とが望ましい。このように予め金型温度を上げておくこ
とにより、溶射された金属が金型内面に接触して冷却さ
れて生じる熱収縮に伴うひずみが溶射皮膜内に蓄積する
のを軽減せしめることができ、そりやひずみの少ない金
属層付樹脂成形品を成形することができる。金型温度が
100℃未満の低温では成形品の品質にそりやひずみ等
の欠陥を生じる可能性があり、また、180℃を越える
高温とした場合は離型性が悪くなる傾向にあり、成形品
の品質や作業性が低下することもある。
【0013】次に、樹脂成形材料を該金型内に供給し、
加圧下に加熱あるいは冷却して樹脂成形材料を硬化ある
いは固化せしめ、前記金属皮膜と一体に成形し、しかる
後に金型より脱型することにより金属層付樹脂成形品を
成形することができる。
加圧下に加熱あるいは冷却して樹脂成形材料を硬化ある
いは固化せしめ、前記金属皮膜と一体に成形し、しかる
後に金型より脱型することにより金属層付樹脂成形品を
成形することができる。
【0014】樹脂成形材料としてSMCやBMCが好ま
しいのは前記したとおりであるが、この場合金型温度は
100〜180℃の範囲で、10kg/cm2 以上の成形圧
力で加圧することが望ましい。金型温度が100℃未満
の低温では、SMCやBMCの流動性が悪く、前記金属
皮膜に存在する空隙部に充分にSMCやBMCが浸透し
ないままに硬化することになり易く、前記金属皮膜と樹
脂成形品の接着強度を損いがちである。また、金型温度
が180℃を越える高温である場合は前記金属皮膜にS
MCやBMCが浸透する前に硬化したりあるいは分解、
不要な発泡等の現象が生じ、前記金属皮膜と樹脂成形品
の接着強度を損いがちであり、共に好ましくない。ま
た、成形時の圧力が10kg/cm2 未満の低圧である場合
は、SMCやBMCを前記金属皮膜に充分に浸透させる
ことがむずかしく、前記金属皮膜と樹脂成形品の接着強
度を損いがちであり望ましくない。
しいのは前記したとおりであるが、この場合金型温度は
100〜180℃の範囲で、10kg/cm2 以上の成形圧
力で加圧することが望ましい。金型温度が100℃未満
の低温では、SMCやBMCの流動性が悪く、前記金属
皮膜に存在する空隙部に充分にSMCやBMCが浸透し
ないままに硬化することになり易く、前記金属皮膜と樹
脂成形品の接着強度を損いがちである。また、金型温度
が180℃を越える高温である場合は前記金属皮膜にS
MCやBMCが浸透する前に硬化したりあるいは分解、
不要な発泡等の現象が生じ、前記金属皮膜と樹脂成形品
の接着強度を損いがちであり、共に好ましくない。ま
た、成形時の圧力が10kg/cm2 未満の低圧である場合
は、SMCやBMCを前記金属皮膜に充分に浸透させる
ことがむずかしく、前記金属皮膜と樹脂成形品の接着強
度を損いがちであり望ましくない。
【0015】
【発明の効果】本発明で示された製造方法に従えば、表
面に金属層が強固に付着した樹脂成形品を簡単にしかも
寸法精度良く成形することができる。しかも、表面に付
着した金属層の働きにより、優れた電気伝導性、熱伝導
性、高い表面硬度、耐炎性等の物性を付与することが可
能になり、さらに金属光沢の表面が得られるので外観の
美しい成形品を得ることができる。また、金属層が付着
した面は塗装性に優れ、ピンホール等の欠陥が発生しに
くいので、塗装のための下地処理として本発明を実施す
ることも可能である。
面に金属層が強固に付着した樹脂成形品を簡単にしかも
寸法精度良く成形することができる。しかも、表面に付
着した金属層の働きにより、優れた電気伝導性、熱伝導
性、高い表面硬度、耐炎性等の物性を付与することが可
能になり、さらに金属光沢の表面が得られるので外観の
美しい成形品を得ることができる。また、金属層が付着
した面は塗装性に優れ、ピンホール等の欠陥が発生しに
くいので、塗装のための下地処理として本発明を実施す
ることも可能である。
【0016】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳しく説明する。
らに詳しく説明する。
【0017】
【実施例1】直径200mmで厚さが5mmの円板を成形す
るのに用いられる内面が鏡面である金型を用い、該金型
の雄型の面に離型剤(日本触媒化学工業社製、エポラッ
クEP−11)を塗布してから145℃に加熱し、次い
でアークスプレイガン(米国TAFA社製、375EF
S)を用いて亜鉛を雄型表面の全面に約50ミクロンの
厚さに溶射した。次に、SMC(日本触媒化学工業社
製、エポラックマット2068E)250gを金型内に
供給し、金型温度145℃、成形圧力50kg/cm2の条件
で4分間加熱加圧し、溶射した亜鉛層と一体に硬化せし
め、その後脱型して金属層付樹脂成形品(以下、成形品
(1) と称する。)を得た。
るのに用いられる内面が鏡面である金型を用い、該金型
の雄型の面に離型剤(日本触媒化学工業社製、エポラッ
クEP−11)を塗布してから145℃に加熱し、次い
でアークスプレイガン(米国TAFA社製、375EF
S)を用いて亜鉛を雄型表面の全面に約50ミクロンの
厚さに溶射した。次に、SMC(日本触媒化学工業社
製、エポラックマット2068E)250gを金型内に
供給し、金型温度145℃、成形圧力50kg/cm2の条件
で4分間加熱加圧し、溶射した亜鉛層と一体に硬化せし
め、その後脱型して金属層付樹脂成形品(以下、成形品
(1) と称する。)を得た。
【0018】成形品(1) の亜鉛層が一体に成形された面
の表面抵抗は10〜4Ωであった。亜鉛層はSMCの硬
化物と強固に接着しており、100℃乾燥機中に30分
置いた後0℃の氷水中に30分置く操作を1サイクルと
する寒熱サイクルテストを20サイクル行った後も全く
変化は認められなかった。
の表面抵抗は10〜4Ωであった。亜鉛層はSMCの硬
化物と強固に接着しており、100℃乾燥機中に30分
置いた後0℃の氷水中に30分置く操作を1サイクルと
する寒熱サイクルテストを20サイクル行った後も全く
変化は認められなかった。
【0019】
【実施例2】直径200mmで厚さが5mmの円板を成形す
るのに用いられる金型で、内面を#400のサンドペー
パーで荒らした金型を用い、該金型を145℃に加熱し
たのち該金型の雄型の面に離型剤(中京油脂社製、ファ
インモールドH)を塗布し、次いで該雄型内面の中央部
に直径180mmの円形状の部分を残し他の部分をすべて
厚さ0.3mmの鉄板で覆った。次にアークスプレイガン
(米国TAFA社製、305E)を用いて、部分的に鉄
板で覆われた前記雄型上に黄銅を約100ミクロンの厚
さに溶射した。次に該雄型上に置かれた鉄板を取り除
き、中央部に直径180mmの円形状に黄銅が溶射された
雄型を得た。次いで実施例1で用いたのと同じSMCを
実施例1と同じ条件で硬化せしめ、その後脱型して金属
層付樹脂成形品(以下、成形品(2) と称する。)を得
た。
るのに用いられる金型で、内面を#400のサンドペー
パーで荒らした金型を用い、該金型を145℃に加熱し
たのち該金型の雄型の面に離型剤(中京油脂社製、ファ
インモールドH)を塗布し、次いで該雄型内面の中央部
に直径180mmの円形状の部分を残し他の部分をすべて
厚さ0.3mmの鉄板で覆った。次にアークスプレイガン
(米国TAFA社製、305E)を用いて、部分的に鉄
板で覆われた前記雄型上に黄銅を約100ミクロンの厚
さに溶射した。次に該雄型上に置かれた鉄板を取り除
き、中央部に直径180mmの円形状に黄銅が溶射された
雄型を得た。次いで実施例1で用いたのと同じSMCを
実施例1と同じ条件で硬化せしめ、その後脱型して金属
層付樹脂成形品(以下、成形品(2) と称する。)を得
た。
【0020】成形品(2) の表面の黄銅層はSMCの硬化
物と強固に接着しており、実施例1と同様にして寒熱サ
イクルテストを20サイクル行った後も、全く変化は認
められなかった。また、成形品(2) の黄銅が一体に成形
された面に対し、テーパー式摩耗試験機を用い、#18
0のサンドペーパーを貼り付けた摩耗輪に500gの荷
重をかけた状態で成形品(2) を1000回転させ、摩耗
した重量を測定したところ、わずか0.3gであった。
物と強固に接着しており、実施例1と同様にして寒熱サ
イクルテストを20サイクル行った後も、全く変化は認
められなかった。また、成形品(2) の黄銅が一体に成形
された面に対し、テーパー式摩耗試験機を用い、#18
0のサンドペーパーを貼り付けた摩耗輪に500gの荷
重をかけた状態で成形品(2) を1000回転させ、摩耗
した重量を測定したところ、わずか0.3gであった。
【0021】
【比較例1】実施例1で用いたの同じ金型に離型剤(中
京油脂社製、ファインモールドH)を塗布し、実施例1
で用いたのと同じSMCを実施例1と同様の条件で硬化
せしめ、その後脱型して金属層の付いていない樹脂成形
品(以下、成形品(3) と称する。)を得た。
京油脂社製、ファインモールドH)を塗布し、実施例1
で用いたのと同じSMCを実施例1と同様の条件で硬化
せしめ、その後脱型して金属層の付いていない樹脂成形
品(以下、成形品(3) と称する。)を得た。
【0022】成形品(3) の表面の表面抵抗は1×1014
Ωであった。また、成形品(3) を実施例2と同様の方法
で摩耗テストを行ったところ、摩耗した重量は1.2g
であった。
Ωであった。また、成形品(3) を実施例2と同様の方法
で摩耗テストを行ったところ、摩耗した重量は1.2g
であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 31:34 4F
Claims (1)
- 【請求項1】 金型の内面の一部または全部が微細な凹
凸を有するように加工され且つ溶射時の金型温度が10
0〜180℃に調整された加圧成形用金型の内面の一部
または全部に金属溶射法により高融点の金属皮膜を付着
せしめ、次いで樹脂成形材料を該金型内に供給し、該金
型内で前記金属皮膜と前記樹脂成形材料とを加圧して一
体に成形することを特徴とする金属層付樹脂成形品の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23030191A JPH0615178B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 金属層付樹脂成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23030191A JPH0615178B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 金属層付樹脂成形品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05177651A JPH05177651A (ja) | 1993-07-20 |
| JPH0615178B2 true JPH0615178B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=16905687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23030191A Expired - Lifetime JPH0615178B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 金属層付樹脂成形品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615178B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7390561B2 (en) * | 2003-10-02 | 2008-06-24 | Praxair S. T. Technology, Inc. | Method for making a metal surface infused composite and the composite thereof |
| JP2009174014A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Tzu-Wen Sung | 基材の表面層形成方法 |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP23030191A patent/JPH0615178B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05177651A (ja) | 1993-07-20 |
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