JPS61219607A - プラスチツク用金型 - Google Patents
プラスチツク用金型Info
- Publication number
- JPS61219607A JPS61219607A JP5953985A JP5953985A JPS61219607A JP S61219607 A JPS61219607 A JP S61219607A JP 5953985 A JP5953985 A JP 5953985A JP 5953985 A JP5953985 A JP 5953985A JP S61219607 A JPS61219607 A JP S61219607A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- plastic
- fine
- order
- polishing
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- Pending
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of 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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、プラスチックの成形または注型に用いられる
金型に関する。
金型に関する。
プラスチックは、軽量、経済性、加工性、耐食性等、種
々の特徴を有する材料であり、電気・機械・自動車等、
工業的用途から日用品まで、きわめて広範囲に適用され
ている。これらの製品の中には、装飾を目的として、あ
るいは、表面の光反射・透過を低減するため、しばしば
、つや消しの凹凸をもった表面が要求される。また、近
年、自動車車体フレームの軽量化、あるいは、重電機器
の絶縁構造物として、８ＭＣをはじめとするプラスチッ
クが用いられる傾向にある。このような場合には、表面
保護・装飾、耐湿性向上のため、塗装を必要とすること
が多い。一般に、平滑なＳＭＣと塗料との密着性は、極
めて低く、剥離の問題は１要な解決課題となっている。
々の特徴を有する材料であり、電気・機械・自動車等、
工業的用途から日用品まで、きわめて広範囲に適用され
ている。これらの製品の中には、装飾を目的として、あ
るいは、表面の光反射・透過を低減するため、しばしば
、つや消しの凹凸をもった表面が要求される。また、近
年、自動車車体フレームの軽量化、あるいは、重電機器
の絶縁構造物として、８ＭＣをはじめとするプラスチッ
クが用いられる傾向にある。このような場合には、表面
保護・装飾、耐湿性向上のため、塗装を必要とすること
が多い。一般に、平滑なＳＭＣと塗料との密着性は、極
めて低く、剥離の問題は１要な解決課題となっている。
密着性を向上させるためには、基材となる８ＭＣの表面
に微小な凹凸を作成し、塗料との接触面積を増加させ、
いわゆる“投錨効果“を応用することが効果的である。
に微小な凹凸を作成し、塗料との接触面積を増加させ、
いわゆる“投錨効果“を応用することが効果的である。
さらに、電子機器において、しばしば、問題となるプラ
スチック表面に発生する静電気も、プラスチック表面を
平滑から凹凸とすることで低減させ、解決することがで
きる。以上のように、プラスチック表面に微小な凹凸を
作成することは、その特性をさらにひき出し、応用分野
を拡大するひとつの有用な方法である。
スチック表面に発生する静電気も、プラスチック表面を
平滑から凹凸とすることで低減させ、解決することがで
きる。以上のように、プラスチック表面に微小な凹凸を
作成することは、その特性をさらにひき出し、応用分野
を拡大するひとつの有用な方法である。
プラスチック表面に微小な凹凸を作成する方法は、２つ
に大別される。ひとつは、プラスチック表面に２次的な
加工を加えて、粗す方法であり、もうひとつは金製自身
を粗らし、それをグラスチツク表面に反転する方法であ
る。前者のプラスチック表面を粗す方法には、機械加工
と化学処理法があるが、いずれも、プラスチックの成形
・注型完成後の２次的な表面処理であり、作業性が著し
く低下し、特に大量生産時には生産性の低下をもたらす
。すなわち、上記機械加工法は、サンドブラスト、紙や
すり等を用いてプラスチック表面を研摩する方法である
が、アンダーカット、逆テーパ−、穴等、複雑な形状の
製品に適用するのは極めて困難である。また、化学処理
法は、有機溶剤。
に大別される。ひとつは、プラスチック表面に２次的な
加工を加えて、粗す方法であり、もうひとつは金製自身
を粗らし、それをグラスチツク表面に反転する方法であ
る。前者のプラスチック表面を粗す方法には、機械加工
と化学処理法があるが、いずれも、プラスチックの成形
・注型完成後の２次的な表面処理であり、作業性が著し
く低下し、特に大量生産時には生産性の低下をもたらす
。すなわち、上記機械加工法は、サンドブラスト、紙や
すり等を用いてプラスチック表面を研摩する方法である
が、アンダーカット、逆テーパ−、穴等、複雑な形状の
製品に適用するのは極めて困難である。また、化学処理
法は、有機溶剤。
酸等を利用してプラスチック表面の樹脂層を化学的に溶
解する方法であるが、しばしば、処理剤が内部に浸入す
る。この場合、プラスチックに亀裂や浸食層をもたらし
、機械的強度が低下する。またＦＲＰ等では、表面にガ
ラス繊維が露出し、非常に粗い面となる。さらにプラス
チックには、有機溶剤により、いわゆる“ソルベント・
クラック４をひきおこすものもある。これらの結果、化
学的処理方法も有効なものではなかった。
解する方法であるが、しばしば、処理剤が内部に浸入す
る。この場合、プラスチックに亀裂や浸食層をもたらし
、機械的強度が低下する。またＦＲＰ等では、表面にガ
ラス繊維が露出し、非常に粗い面となる。さらにプラス
チックには、有機溶剤により、いわゆる“ソルベント・
クラック４をひきおこすものもある。これらの結果、化
学的処理方法も有効なものではなかった。
これに対し、金型自身に凹凸を設ける方法は、煩雑な２
次工程を要しない簡便な方法である。金型を形成する金
属表面を粗らすためには、プラスチック表面を粗らす場
合と同様に、機械加工と化学研摩が用いられる。機械加
工は、前述のように、複雑形状に適用が困難である。近
年、プラスチック成形・注型技術は、めざましい進歩を
とげ、材料においても新しい特性を有するものが次々と
開発され、非常に′ａ雑な形状が実現しつつある。この
様な状況に対応するには、機械加工法は極めて不利であ
る。一方、化学的な研摩法は複雑形状の金型にも有効な
方法である。金属に対しては、通常酸、あるいは、アル
カリ性の腐食性溶液が用いられる。この場合、浴組成、
温度等により研摩能力は大きく左右される。また、研摩
が進行するにつれ、浴出する金属塩濃度が変化し、能力
が著しく低下する。化学研摩忙おいて、浴組成の調整は
、研摩浴機能を維持する上で非常に重要で、かつ、困難
な工程である。また、例えば、これに供せられる鉄合金
は組成上多種多様であり、たとえ、同一の材質において
も熱、応力等冶金学的履歴により、化学研摩の効果は大
きく左右される。金型材料としてよく用いられる鉄系統
の合金では、この影響は特に顕著であり、適用が難かし
い。このため、金属表面の凹凸の大きさ、粗さを調整す
ることは困難であり、研摩時間も比間的長く効率が低い
。また、金属表面の亀裂、あるいは、粒界等に研摩液が
浸入し、水洗が不十分である場合がある。
次工程を要しない簡便な方法である。金型を形成する金
属表面を粗らすためには、プラスチック表面を粗らす場
合と同様に、機械加工と化学研摩が用いられる。機械加
工は、前述のように、複雑形状に適用が困難である。近
年、プラスチック成形・注型技術は、めざましい進歩を
とげ、材料においても新しい特性を有するものが次々と
開発され、非常に′ａ雑な形状が実現しつつある。この
様な状況に対応するには、機械加工法は極めて不利であ
る。一方、化学的な研摩法は複雑形状の金型にも有効な
方法である。金属に対しては、通常酸、あるいは、アル
カリ性の腐食性溶液が用いられる。この場合、浴組成、
温度等により研摩能力は大きく左右される。また、研摩
が進行するにつれ、浴出する金属塩濃度が変化し、能力
が著しく低下する。化学研摩忙おいて、浴組成の調整は
、研摩浴機能を維持する上で非常に重要で、かつ、困難
な工程である。また、例えば、これに供せられる鉄合金
は組成上多種多様であり、たとえ、同一の材質において
も熱、応力等冶金学的履歴により、化学研摩の効果は大
きく左右される。金型材料としてよく用いられる鉄系統
の合金では、この影響は特に顕著であり、適用が難かし
い。このため、金属表面の凹凸の大きさ、粗さを調整す
ることは困難であり、研摩時間も比間的長く効率が低い
。また、金属表面の亀裂、あるいは、粒界等に研摩液が
浸入し、水洗が不十分である場合がある。
この時、残留した溶液により、腐食が序々に進行し、金
型の寿命を短かくし、品質を低下させることもある。し
たがって化学研摩も充分有効なものではなかった。゛ このように、金型表面に凹凸を作成し、それを成形・注
凰品面に反転させる方法は、プラスチック表面に２次的
な加工を行なう方法に比べ、簡便。
型の寿命を短かくし、品質を低下させることもある。し
たがって化学研摩も充分有効なものではなかった。゛ このように、金型表面に凹凸を作成し、それを成形・注
凰品面に反転させる方法は、プラスチック表面に２次的
な加工を行なう方法に比べ、簡便。
効率的で、基本的に優れた思想に基づくものであるが、
現在性なわれている具体的な方法には種々の問題が存在
し、未だ有効な効果をもたらしているとは言えない。
現在性なわれている具体的な方法には種々の問題が存在
し、未だ有効な効果をもたらしているとは言えない。
本発明の目的は、プラスチック用の成形又は庄屋用の型
面に、均一、かつ簡便に微細な凹凸を設けた金型を提供
することにある。
面に、均一、かつ簡便に微細な凹凸を設けた金型を提供
することにある。
本発明によるプラスチック用金型は、プラスチックを成
形又は注型する加工面例、電解研摩により微細な凹凸を
形成したことを特徴とするものである。
形又は注型する加工面例、電解研摩により微細な凹凸を
形成したことを特徴とするものである。
以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図において、研摩に供する金型１を陽極側７とし、
炭素、白金等の不溶性電極からなる対極３を陰極側８と
して、電解槽５内に設置する。この際、金を１の研摩を
必要としない部分は、不溶性の絶縁テープや塗料等で被
覆し、絶縁シール２を行なっておく。電解槽５には電解
液４を満たす。
炭素、白金等の不溶性電極からなる対極３を陰極側８と
して、電解槽５内に設置する。この際、金を１の研摩を
必要としない部分は、不溶性の絶縁テープや塗料等で被
覆し、絶縁シール２を行なっておく。電解槽５には電解
液４を満たす。
電解液４の組成は、対象とする金型金属材料の組成によ
り異なる。例えば、鉄鋼系統については、リン酸（ａ＝
＝ｔ、５）と硫酸（ｄ＝１．８）とを体積比で５＝１に
混合し、水で希釈したもの（ｄ＝１．２〜１．７５）を
用いる。これを８０℃に保持し、直流電源６を両極に接
続して、電圧を加えた場合の摺電圧と、金型１の研摩面
の電流密度との関係を第２図に示す。
り異なる。例えば、鉄鋼系統については、リン酸（ａ＝
＝ｔ、５）と硫酸（ｄ＝１．８）とを体積比で５＝１に
混合し、水で希釈したもの（ｄ＝１．２〜１．７５）を
用いる。これを８０℃に保持し、直流電源６を両極に接
続して、電圧を加えた場合の摺電圧と、金型１の研摩面
の電流密度との関係を第２図に示す。
第２図において、電圧を序々に増加させ、金属の溶出が
開始する電圧Ｂに達すると電流密度が増加しはじめ、電
圧の増加に対し、はぼ直線的に変化する。この領域は金
属表面上の凸部等、溶けやすい部分から金属イオンが電
解液中に溶出し、拡散していく過程である。さらに反応
が進むと、金属イオンの溶出速度に拡散が追従しなくな
り、Ｃ−０７間では電流密度が減少する。その後、Ｃ’
−Ｄ間では溶出と拡散がほぼ平衡となり、電圧を増加さ
せても電流密度は変化しない。また、この領域は酸化被
膜等、不働態が形成され鏡面状が得られる。
開始する電圧Ｂに達すると電流密度が増加しはじめ、電
圧の増加に対し、はぼ直線的に変化する。この領域は金
属表面上の凸部等、溶けやすい部分から金属イオンが電
解液中に溶出し、拡散していく過程である。さらに反応
が進むと、金属イオンの溶出速度に拡散が追従しなくな
り、Ｃ−０７間では電流密度が減少する。その後、Ｃ’
−Ｄ間では溶出と拡散がほぼ平衡となり、電圧を増加さ
せても電流密度は変化しない。また、この領域は酸化被
膜等、不働態が形成され鏡面状が得られる。
さらに、酸素発生電圧、あるいは、不働態破壊電圧に達
するＤ−Ｄ間では再び、電流密度が増加する。
するＤ−Ｄ間では再び、電流密度が増加する。
次に１温度と電流密度との関係を第３図に示す。
温度は、研摩の状態に大きな影響をもち、電流密度がｌ
５ Ａ／ ｄ ｍ！以上では、温度を変化させること
により鏡面１２から光沢面１３、平滑面１４、粗面１５
まで形成できる。なお、電流密度ｌ ４ Ａ／ ｄ ｍ
”以下では高温になるほど腐食面１６が形成される。す
なわち、同一の電解液組成においても、温度を変えるこ
とにより種々の状態を作成することができる。
５ Ａ／ ｄ ｍ！以上では、温度を変化させること
により鏡面１２から光沢面１３、平滑面１４、粗面１５
まで形成できる。なお、電流密度ｌ ４ Ａ／ ｄ ｍ
”以下では高温になるほど腐食面１６が形成される。す
なわち、同一の電解液組成においても、温度を変えるこ
とにより種々の状態を作成することができる。
この特性は金属の種類、電解液組成により異なるが、一
般的に温度が高いほど、得られる面は平滑となる。鉄鋼
系では、イオンの拡散速度の低い４０°Ｃ以下で粗い面
が得られる。この場合、電流密度は、１０〜１００Ａ／
ｄｍ”とすると均一な０しぼ状面“が得られる。
般的に温度が高いほど、得られる面は平滑となる。鉄鋼
系では、イオンの拡散速度の低い４０°Ｃ以下で粗い面
が得られる。この場合、電流密度は、１０〜１００Ａ／
ｄｍ”とすると均一な０しぼ状面“が得られる。
このような方法で、第４図のように金型１に微細で均一
な凹凸面１７を作成する。これを第５図のように組み、
材料である樹脂１８を挿入し、成形・注型を行なう。こ
のようにして完成したプラスチック製品の表面には、金
型の凹凸面が反転形成され、微細な凹凸が得られる。
な凹凸面１７を作成する。これを第５図のように組み、
材料である樹脂１８を挿入し、成形・注型を行なう。こ
のようにして完成したプラスチック製品の表面には、金
型の凹凸面が反転形成され、微細な凹凸が得られる。
次に上述のようにして得られるプラスチック製品につい
て具体例をあげて説明する。例えば、重電機器である真
空しゃ断器では、真空パルプの相間絶縁のためプラスチ
ック材であるシートモールディングコンパウンド（以下
８ＭＣ）のバーリアが用いられている。第６図にその構
造を示す。真空パルプ２０ハ、８ＭＣ’パーリア１９で
覆われている。
て具体例をあげて説明する。例えば、重電機器である真
空しゃ断器では、真空パルプの相間絶縁のためプラスチ
ック材であるシートモールディングコンパウンド（以下
８ＭＣ）のバーリアが用いられている。第６図にその構
造を示す。真空パルプ２０ハ、８ＭＣ’パーリア１９で
覆われている。
８ＭＣは、他の材料と比べ、成形性に優れるが、耐湿性
にやや劣る。特に、汚損・湿潤環境では、沿面の絶縁特
性が著しく低下する。このような場合、８ＭＣ’表面に
８水性のコーティング２１を必要とする。
にやや劣る。特に、汚損・湿潤環境では、沿面の絶縁特
性が著しく低下する。このような場合、８ＭＣ’表面に
８水性のコーティング２１を必要とする。
しかしながら、一般に平滑な８ＭＣと塗膜の密着性は良
好とはいえず、稼動時、休止時のヒートサイクルにより
、容易に剥離する。ここで、前述の電解研摩を行なった
金属を用いて作成した表面に微細な凸凹を有する８ＭＣ
にコーティングを行なうと密着性が飛躍的に向上する。
好とはいえず、稼動時、休止時のヒートサイクルにより
、容易に剥離する。ここで、前述の電解研摩を行なった
金属を用いて作成した表面に微細な凸凹を有する８ＭＣ
にコーティングを行なうと密着性が飛躍的に向上する。
コーティング剤として、テフロン系塗料を使用した場合
、凸凹を設けた８ＭＣは、−１０℃、１時間、 ７０℃
、１時間の気相冷熱サイクル１０回、クロス・カット試
験を行なったが、剥離は認められなかった。また、従来
の化学研摩により作成した金型を用いた場合、凹凸は本
発明の電解研摩による凹凸より粗く、成形後の表面に塗
布された塗料はクロス・カット試験では剥離しなかった
が、冷熱サイクルは４回目で不合格となった。
、凸凹を設けた８ＭＣは、−１０℃、１時間、 ７０℃
、１時間の気相冷熱サイクル１０回、クロス・カット試
験を行なったが、剥離は認められなかった。また、従来
の化学研摩により作成した金型を用いた場合、凹凸は本
発明の電解研摩による凹凸より粗く、成形後の表面に塗
布された塗料はクロス・カット試験では剥離しなかった
が、冷熱サイクルは４回目で不合格となった。
なお、金型の電解研摩に当り金型が大きすぎたり、専用
の電解槽を設置することが不可能である場合、第７図の
ようにしてもよい。すなわち、金型１にプラスチックフ
レーム２２を取り付け、シリコーンパテ詔で、電解液４
が漏洩しないようシールする。これに対極３を入れ通電
する。このようにして電解研摩しても、第１図の場合と
同様の効果が得られる。
の電解槽を設置することが不可能である場合、第７図の
ようにしてもよい。すなわち、金型１にプラスチックフ
レーム２２を取り付け、シリコーンパテ詔で、電解液４
が漏洩しないようシールする。これに対極３を入れ通電
する。このようにして電解研摩しても、第１図の場合と
同様の効果が得られる。
以上のように本発明によれば、金型の成形・庄屋用の表
面に微細で均一な凹凸を容易に作成できるので、これＫ
より成形・注型されたプラスチックの品質安定性、塗料
の付着性等を大幅に向上させることができる。
面に微細で均一な凹凸を容易に作成できるので、これＫ
より成形・注型されたプラスチックの品質安定性、塗料
の付着性等を大幅に向上させることができる。
第１図は、本発明によるプラスチック用金型を作製すべ
く電解研摩を行っている状態を示す図、第２図は電解研
摩における摺電圧と研摩面の電流密度の関係を示す図、
第３図は温度と電流密度が研摩面にどのように影響する
かを示す図、第４図は電解研摩法により微細な凹凸を表
面に作成した本発明によるプラスチック用金屋を示す図
、第５図は第４図に示した金型を用いて、プラスチック
の成形を行なっている状態を示す図、第６図は本発明に
よる金型にて成形したプラスチック製品の具体例を示す
図、第７図は金型上に簡易の電解槽を構成し、電解研摩
を行なっていることを示す図である。 １・・・金型、２・・・絶縁シール、３・・対極、４・
・・電解液、５・・・電解槽、６・・・直流電源、７・
・陽極側、８・・・陰極側、１２・・・鏡面、１３・・
・光沢面、１４・・平滑面、１５・・・粗面、１６・・
・腐食面、１７・・・凹凸面、１８・・・樹脂、１９・
・・ＳＭＣバーリア。 （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （
ほか１名）第１図 第２図 電流２度 −ｍ−→ ＣＡ／７ｍり 第３図 第５図 第６図 乙 第７図
く電解研摩を行っている状態を示す図、第２図は電解研
摩における摺電圧と研摩面の電流密度の関係を示す図、
第３図は温度と電流密度が研摩面にどのように影響する
かを示す図、第４図は電解研摩法により微細な凹凸を表
面に作成した本発明によるプラスチック用金屋を示す図
、第５図は第４図に示した金型を用いて、プラスチック
の成形を行なっている状態を示す図、第６図は本発明に
よる金型にて成形したプラスチック製品の具体例を示す
図、第７図は金型上に簡易の電解槽を構成し、電解研摩
を行なっていることを示す図である。 １・・・金型、２・・・絶縁シール、３・・対極、４・
・・電解液、５・・・電解槽、６・・・直流電源、７・
・陽極側、８・・・陰極側、１２・・・鏡面、１３・・
・光沢面、１４・・平滑面、１５・・・粗面、１６・・
・腐食面、１７・・・凹凸面、１８・・・樹脂、１９・
・・ＳＭＣバーリア。 （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （
ほか１名）第１図 第２図 電流２度 −ｍ−→ ＣＡ／７ｍり 第３図 第５図 第６図 乙 第７図
Claims (1)
- プラスチックを成形又は注型する加工面に、電解研摩に
より微細な凹凸を形成したことを特徴とするプラスチッ
ク用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5953985A JPS61219607A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | プラスチツク用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5953985A JPS61219607A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | プラスチツク用金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219607A true JPS61219607A (ja) | 1986-09-30 |
Family
ID=13116168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5953985A Pending JPS61219607A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | プラスチツク用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61219607A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003033936A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 建材の製造方法 |
| JP2012030535A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Toshiba Corp | 注形品の製造方法、金型及びガス絶縁開閉装置 |
| JP2018058224A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-12 | 大日本印刷株式会社 | 保護フィルム付き加飾樹脂成形品の製造方法、加飾樹脂成形品の製造方法、及び製造システム |
-
1985
- 1985-03-26 JP JP5953985A patent/JPS61219607A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003033936A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 建材の製造方法 |
| JP2012030535A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Toshiba Corp | 注形品の製造方法、金型及びガス絶縁開閉装置 |
| JP2018058224A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-12 | 大日本印刷株式会社 | 保護フィルム付き加飾樹脂成形品の製造方法、加飾樹脂成形品の製造方法、及び製造システム |
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