JPS5831292B2 - 熱硬化性樹脂成形金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱硬化性樹脂成形金型に関し、特に樹脂を成形
する際に発生するレジンバリの除去を考慮した金型に関
するものである。

従来の熱硬化性樹脂成形金型には、レジンとの非粘着性
、金型の耐食性、耐摩耗性を向上させるために硬質クロ
ームめっきが施されていた。

しかし、硬質クロームめっきはレジンとの非粘着性が充
分でなく、金型のパーティング面やエアーベント部に沿
って発生するレジンバリの除去は困難で、外部離型剤を
金型表面に塗布することにより非粘着性を確保せざるを
得なかった。

現在、この外部離型剤には種々の種類のものがあるが、
いずれも連続ショットに耐えるものはなく成形作業中に
変度塗布する必要があるうえ、均一塗布が困難で、しか
も不充分な塗布のためにいったんレジンバリが金型にこ
びりつくとそのレジンバリの除去が困難であるという種
々の欠点があった。

さらに、ある程度連続ショットに耐えるとされる焼付は
型の外部離型剤では特に均一皮膜を得ることが困難で、
キャビティ部に塗布された場合、成形品の外観、寸法に
影響を与える欠点があり、パーティング面ないしはエア
ーベント部などの特定の箇所への部分処理は技術的に不
可能である。

また、どの外部離型剤も熱劣化はさけることができず、
熱劣化することによりレジンとの離型性は劣化してゆく
ので、度々の塗布により金型表面が次第に汚れて行くと
いう欠点があった。

これらの外部離型剤の欠点をなくすために四弗化エチレ
ン樹脂の皮膜を金型表面に施こすことも考えられ、ホッ
トプレート等台所用品には適用されているが、皮膜の硬
度の不足および皮膜と基板との接着性の不足のために寸
法精度の要求されるトランスファー成形型あるいは射出
成形型には適用できない。

これらの欠点のために、従来から熱硬化性樹脂の成形作
業者はレジンパリが金型に付着するとエアーガンによる
空気吹き付けのみでは不充分なので金属ブラシでこれを
除去することを強いられ、この時間は成形作業時間の大
きな部分を占めてきた。

特にエアーベント部のパリが除去されないと、次回の成
形で醇融レジンの流入を妨げその成形品は外観不良に至
る。

この状況を第１図〜第３図によって説明すると、通常の
状態（第１図）では、冶融レジン５はランナ３→ゲート
４を経て、上型１と下型２とで形成されるキャビティ６
に流入し、空気はパーティング面８に設けたエアーベン
ト７から逃げて、成形品１０（第２図の左側のキャビテ
ィ内）が得られる。

しかし前回ショツト時のレジンバリ９がエアーベント７
に残っていると、これにつながるキャビティ６内へのレ
ジン５の流入が妨げられ、成形不良品１０′（第２図の
右側のキャビティ内）ができる。

したがってエアーベント部７のレジンバリの除去は完全
を期す必要がある。

しかし、半導体部品成形のような場合は特に成形品の数
が多く多数個取りの金型であるので、各エアーベント部
のパリの除去の完全を期すことは困難であり、これらの
作業の煩雑さが成形品の歩留りに影響するという問題が
あった。

また、外部離型剤の塗布、パリとり作業など成形作業者
の作業に頼るこれらの技術では成形自体を自動化できな
いという大きな欠点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、外
部離型剤を使用することなく金型表面とレジンバリとの
剥離を容易にし、金型の寸法精度を劣化させることなく
熱硬化性樹脂成形における金型掃除のための作業時間を
排除しその自動化を可能にするための金型を提供するに
ある。

この発明の特徴は、たとえば米国のフォアステックプレ
イティング・アンド・マニファクチェアリング社の開発
したテフロック加工あるいは、米国のギャリー・アール
・パーキンス・コート・オール・プロダクト社の開発し
たテフロン粒子分散カニゼンめっき、あるいは、米国の
マグナプレート社の開発したニダツクス処理などの、金
属マトリックス中に四弗化エチレン樹脂などの含弗素ポ
リマーを分散・複合化する処理を金型の寸法精度を劣化
させることなく金型の全面あるいはパーティング面ある
いはエアーベント部のみの部分に施こし、エアーナイフ
、バキューム動作のみの金型オートクリーニング機構の
みでレジンバリの除去を完全にし、成形の自動化をはか
ることにある。

以下、本発明を実施例によって説明する。

実施例 １ 金型のエアーベント部のみに、米国のフォアスティック
・プレイティラグ・アンド・マニファクチュアリング社
のテフロック加工を施こした。

このテフロン加工とは、第５図ａに示すように約５０μ
の硬質クロームめっき層１１に微細な亀裂および孔食を
物理・化学的に作り、その亀裂・孔の中に四弗化エチレ
ン樹脂１２を圧着・挿入して複合一体化する工程からな
る。

この加工により、四弗化エチレンのもつ非粘着性と硬質
クロームめっきのもつ硬さを兼ねそなえた表面が得られ
る。

しかし、硬質クロームめっきは電解めっきであるので、
５０μの膜厚で処理すると電界強度の強いエツジ部の膜
厚が厚くなり寸法精度が劣化するので、第４図に示す金
型の加工法を採用した。

以下、第４図に基づいて説明する。

金型のキャビティ部の鋼材をエアーベント部７のみ所定
の寸法に下削りをする（第４図ａ）。

その後、エアーベント部７のみを残し他をマスキングし
て約５０μの硬質クロームめっきをしく第４図ｂ）、テ
フロック加工する（第４図Ｃ）。

この加工により、クロムめっきで得た５０μの膜厚は約
５μ減少する。

エツジ部のめっきの盛り上がりにより平面度は失われて
いる。

その後、キャビティ部６を放電加工により形成しく第４
図ｄ）、所定のエアーベント堀り込み量にまで平面部を
研削して深さｈのエアーベントを形成し、ゲート部４を
加工する（第４図ｅ）。

そして、エアーベント部７をマスキングしてキャビティ
部６、平面部を約５μの薄い硬質クロムめっきを施し、
完成キャビティブロックを得る（第４図ｆ）。

こうして得られたキャビティブロックをモールド機に取
り付け、外部離型剤を使用せずに接着力の強いエポキシ
レジンで成形して試験した結果、エアーベント部に発生
するレジンパリのほとんどは成形品に付着しており成形
品の離型と同時に型表面より除去され、また、成形型面
上に折れて残ったレジンバリも簡単にエアーナイフ、バ
キューム動作のみのオートクリーニング機構で完全除去
できることを確認した。

特に本実施例では硬質クロームめっき層であるため、長
時間使用しても酸化が防止されてレジンバクの除去に経
時変化をともなうことがなく、信頼度の点で優れている
。

実施例 ２ 金型キャビティブロックの平面部、キャビティ部および
エアーベント部全面に、米国のギャリー・アール・パー
キンス・コート・オール・プロダクト社の開発したテフ
ロン粒子分散カニゼンめっきを施した。

即ち第５図すに示すようにテフロン粒子１４を分散させ
たカニゼンめっき層Ｂを形成し、これらを複合一体化さ
せた。

この表面処理法はニッケル・リン合金無電解めっき液中
にテフロン（四弗化エチレン樹脂、米国デュポン社商名
）粒子を分散させ、金属マｈ ＩＪラックスともに共析
させる処理法である。

熱処理により若干テフロン部は劣化するが、表面硬度が
高くなりテフロンの持つ非粘着性と金属マｌ−’Ｊラッ
クス持つ高い硬度を兼ねそなえた表面となる。

こうして得られたキャビティブロックをモルト機に取り
付け、外部離型剤を使用することなくエポキシレジンで
成形実験した結果、実施例１と同じく良好な結果を得た
。

実施例 ３ 金型のキャビティブロックの平面部、キャビティ部およ
びエアーベント部全面に、米国のマグナプレート社の開
発したニダツクス処理を施した。

この処理法は多孔質のニッケル合金めっき層１１′を形
成し、その後、その微細孔に弗素樹脂１２′を含浸して
複合一体化する処理からなり、非粘着性と高い硬度を兼
ねそなえた表面となる。

こうして得られたキャビティブロックをモールド機に取
り付け、外部離型剤を使用することなくエポキシレジン
で成形実験した結果、実施例１と同じく良好な結果を得
た。

以上詳細に説明したように本発明によれば、従来エアー
ベント部のレジンバリの除去を容易にするために使用し
ていた外部離型剤を塗布することなしに、レジンバリの
除去が容易になり、エアーナイフとバキューム機構だけ
の金型オートクリ−ニング機構で歩留りよく連続的に成
形ができる。

また、金型オートクリーニング装置を使用しない場合に
おいても、成形作業者による外部離型剤の塗布、パリ残
存の確認、パリ取りのための手作業など成形作業の大き
な部分を占める作業時間を排除することができる。

また、パリ残存の見落しによる成形品の外観不良が大幅
に低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は金型の構成を示す断面図、第２図および第３図
はレジンバリが形成されると成形不良品ができる状況を
説明する図であって、第２図は第３図の■−■断面図、
第３図は下型を示す平面図である。 第４図はエアーベント部７のみを部分的にテフロック加
工をする工程を示す工程図、第５図は硬質クロームめっ
きまたはニッケル合金めっきからなる金属母体に弗素樹
脂を埋込むか、含浸させるかまたは分散・共析して複合
一体化した状態を示す断面図である。 １・・・・・・上型、２・・・・・・下型、７・・・・
・・エアーベント、９・・・・・・エアーベント部のレ
ジンバリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱硬化性樹脂成形金型において、キャビティに連ら
   なり、且つ上型と下型とのパーティング面に、硬質クロ
   ームめっきまたはニッケル合金めっきなどの金属母体中
   に弗素樹脂を複合一体化したもので表面処理を施したエ
   アベントを設けたことを特徴とする熱硬化性樹脂成形金
   型。 ２ 熱硬化性樹脂成形金型において、キャビティに連ら
   なり、且つ上型と下型とのパーティング面に、硬質クロ
   ームめっき層に形成された微細な亀裂および孔の中に弗
   素樹脂を圧着・挿入して複合一体化したもので表面処理
   を施したエアーベントを設けたことを特徴とする熱硬化
   性樹脂成形金型。