JPS641560B2

JPS641560B2 -

Info

Publication number: JPS641560B2
Application number: JP19155483A
Authority: JP
Inventors: Kuniko Naito; Muneyori Matsumura; Ken Araki
Original assignee: Uemera Kogyo Co Ltd
Current assignee: Uemera Kogyo Co Ltd
Priority date: 1983-10-13
Filing date: 1983-10-13
Publication date: 1989-01-11
Also published as: JPS59106918A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はプラスチツク成形品等を成形するため
に用いる金型などに形成される剥離性被膜の製造
方法に関し、特に型離れ性の優れた金型などを形
成するのに好適な剥離性被膜の製造方法に関す
る。

従来、プラスチツク成形品等の金型は、耐摩耗
性、剥離性などを向上させる目的から、その表面
（成形品が成形されることになる成形品形成空間
に面する表面、以下、“キヤビテイ面”と称す
る。）に硬質クロムめつき被膜や無電解ニツケル
めつき被膜を形成することが行なわれている。し
かし、これら金型を用いて実際にプラスチツク成
形品等を成形する場合、離型時に成形品が金型キ
ヤビテイ面に粘着し、離型し難くなる場合があ
る。例えば、エチレン―酢酸ビニル共重合樹脂成
形品を得るため硬質クロムめつき被膜をキヤビテ
イ面に施した金型で成形する場合、しばしば樹脂
が粘着し、きれいに型離れできない場合が生じ
る。このため、成形毎に離型剤をていねいにかつ
十分塗布する防護策が講じられているが、このよ
うに離型剤を成型毎にていねいに塗布する作業は
非常に面倒である上、樹脂が金型キヤビテイ面に
粘付着した場合は、成形後いちいち付着樹脂を取
り去り、清掃しなければならず、作業性に多大の
支障をきたしていた。また、金型に樹脂が粘付着
することにより、金型の消耗が早まる等の問題を
有していた。

本発明は上記事情を改善するためになされたも
ので、金型のキヤビテイ面などの剥離性被膜を形
成すべき物体の表面に４フツ化エチレン樹脂等の
フツ素樹脂粒子を共析するめつき被膜を形成する
と共に、めつき後めつき被膜表面にフツ素樹脂粒
子を新たに供給し、次いで表面に露頭するフツ素
樹脂粒子及び表面に新たに供給したフツ素樹脂を
軟化もしくは溶融してめつき被膜表面の一部もし
くは全部をフツ素樹脂で被覆することにより、密
着の優れたフツ素樹脂被膜が形成されて、非常に
優れた剥離性乃至型離れ性を有し、例えば金型に
適用した場合には、離型剤を用いずとも、或いは
離型剤を用いる場合でも簡単な塗布で、プラスチ
ツク等の成形品を確実に離型することができ、作
業性の改善を計ることができると共に、金型の消
耗が少なく、その耐久性が非常に高い金型を形成
することができる剥離性被膜の製造方法を提供す
るものである。

以下、本発明につき金型に剥離性被膜を形成す
る場合を例にして図面を参照しつつ詳しく説明す
る。

本発明が適用される金型は、酢酸ビニル樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化
ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン
樹脂などのプラスチツク成形品、ゴム成形品、ガ
ラス成形品、その他の成形品を成形する金型とし
て、或いは食品用金型、医薬用金型等として使用
するものであり、射出成形用、押出成形用、吹込
成形用、圧縮成形用、或いは鋳造用等のいずれの
用途にも採用し得る。金型素材としてはスチー
ル、銅合金等、その目的に応じて適宜な材質を選
定でき、成形品の形状に応じた所望の形状に製作
することができる。

本発明は、このように所望の形状に形成された
金型本体に対し、その成形品形成空間に面する表
面（キヤビテイ面）にフツ素樹脂粒子を均一に共
析させためつき被膜を形成し、更にその上にフツ
素樹脂被覆層を形成するものである。これを第１
図及び第２図によつて説明すると、１が金型本
体、２がキヤビテイ面、３がこのキヤビテイ面２
上に形成されたフツ素樹脂粒子共析めつき被膜
で、４がめつき被膜３の金属マトリツクス、５が
フツ素樹脂粒子であり、６はめつき被膜３の表面
に露頭した粒子５′とめつき被膜３に新たに供給
されたフツ素樹脂とを加熱溶融することによつて
形成されたフツ素樹脂被覆層である。なお、金型
が例えば雄型、雌型の２個よりなる場合、そのい
ずれかに対してもそのキヤビテイ面に上記フツ素
樹脂粒子共析めつき被膜を形成し、更にフツ素樹
脂被覆層を形成することが好ましい。

本発明においては、フツ素樹脂粒子として４フ
ツ化エチレン樹脂、４フツ化エチレン―６フツ化
プロピレン共重合樹脂、３フツ化塩化エチレン樹
脂、フツ化ビニリデン樹脂、フツ化ビニル樹脂、
等を単独で又はこれらを混合して用いることがで
きる。この場合粒子径は150μm以下、特に0.3〜
20μmとすることが好ましい。また、必要により
前記フツ素樹脂粒子に加えて他の無機もしくは有
機高分子微粒子を共析させることもできる。

めつき被膜のマトリツクスとしては特に制限は
なく、金型の用途等に応じて銅、銀、亜鉛、錫な
どの適宜な金属を選定することができるが、ニツ
ケル、それにニツケル―コバルト合金、ニツケル
―リン合金、ニツケル―ホウ素合金等のニツケル
合金が耐熱性、表面硬度等に優れていることから
好適に採用される。

前記フツ素樹脂粒子共析めつき被膜の形成法と
しては、電気めつき法によつても無電解めつき法
によつても差支えなく、従来公知のめつき法が採
用でき、例えば、４フツ化エチレン樹脂等のフツ
素樹脂の粒子を必要によりカチオン活性剤、ノニ
オン活性剤、両性活性剤等の活性剤の存在下に、
或いは、これら活性剤を例えばカチオンとノニオ
ン活性剤を併用するなどして所望のめつき液中に
分散させてめつきする方法が採用される。

なお、フツ素樹脂粒子のめつき液中への懸濁量
は250ｇ／以下、特に30〜100ｇ／とすること
が好ましく、本発明においては金型キヤビテイ面
に形成するめつき被膜中のフツ素樹脂粒子共析量
は特に制限されないが、めつき被膜に対して５〜
30容量％、特に10〜30容量％になるようにするこ
とが好ましい。

また、前記めつき液中に光沢剤を添加し、金型
キヤビテイ面に形成する共析めつき被膜のマトリ
ツクスを光沢析出物とすることにより、金型の型
離れ性を一層向上させることができ、かつマトリ
ツクスの機械的強度を顕著に増大させることがで
きる。例えばニツケルめつきの場合、めつき被膜
のビツカース硬度を400以上とすることにより、
優れた効果を与える。

上述したようにフツ素樹脂粒子の共析めつき被
膜は所望のめつき液にフツ素樹脂粒子を均一に懸
濁させ、通常のめつき条件においてめつきを行な
うことにより形成されるが、共析めつき被膜の形
成後、この被膜上にクロムめつき被覆層を形成し
てもよく、例えばフツ素樹脂粒子を共析させた光
沢ニツケルめつき被膜上にクロムめつき被膜を形
成することができる。なお、この場合、クロムめ
つき被膜は光沢ニツケルめつき被膜表面に露呈し
たフツ素樹脂粒子上には形成されず、光沢ニツケ
ルめつき被膜マトリツクス上にのみ形成される。
また、第３図に示すように金型本体１のキヤビテ
イ面２に所望の下地めつき被膜７を形成した上
に、フツ素樹脂粒子共析めつき被膜４を形成する
こともできる。

本発明においては、このような４フツ化エチレ
ン樹脂等のフツ素樹脂粒子を共析させためつき被
膜の表面に更に新たなフツ素樹脂粒子を供給し、
次いでめつき被膜の表面に露頭するフツ素樹脂粒
子及びこのめつき被膜上に供給されたフツ素樹脂
を加熱軟化もしくは溶融して、第２図に示すよう
に、金型本体１のキヤビテイ面２に形成するフツ
素樹脂粒子５を軟化もしくは溶融させ、被膜３表
面の一部もしくは全部にフツ素樹脂被覆層６を形
成するものである。このようにめつき被膜表面
（共析めつき被膜表面又は共析めつき被膜後更に
他の最終めつき被膜を形成させる場合はこの最終
めつき被膜表面）の一部もしくは全部を共析めつ
き被膜表面に露頭するフツ素樹脂粒子及びこの共
析めつき被膜表面に別に供給されたフツ素樹脂の
軟化溶融によりフツ素樹脂で覆うことによつて、
金型の型離れ性を非常に優れたものにすることが
でき、しかも前記共析めつき被膜表面に別にフツ
素樹脂粒子を供給し、同時に軟化、溶融すること
によりめつき被膜表面に密着性の高いフツ素樹脂
被膜をより厚く形成することができる。

本発明の採用により得られた金型の効果につき
更に具体的に説明すると、エチレン―酢酸ビニル
共重合樹脂成形用金型（スチール製）のキヤビテ
イ面に下記組成のめつき液を用い、下記条件でめ
つきすることにより、４フツ化エチレン樹脂粒子
が均等に共析した光沢ニツケルめつき被膜を
50μm形成した。

めつき液組成、めつき条件 NiSO₄・6H₂O 280ｇ／ NiCl₂・6H₂O 45 〃 H₃BO₃ 40 〃一次光沢剤２〃二次光沢剤 0.2 〃４フツ化エチレン樹脂粒子（粒径平均0.3μm、
ダイキン工業社製）（固形分） 50 〃 PH 4.0〜4.5 めつき温度 55℃ 陰極電流密度 4A／ｄm² 陽極ニツケル撹拌プロペラなお、形成されためつき被膜中には約15容量％
のポリテトラフルオロエチレン（４フツ化エチレ
ン樹脂）の粒子が共析されており、また被膜のビ
ツカース硬度は580であつた。

次に、共析めつき被膜上に更に４フツ化エチレ
ン樹脂を供給し、370℃の加熱炉に20分間入れ、
共析めつき被膜表面に露頭している４フツ化エチ
レン樹脂粒子及び表面に供給された４フツ化エチ
レン樹脂を溶融して、めつき被膜表面を４フツ化
エチレン樹脂で完全に被膜した。

かくして得られた金型（本発明品）と、キヤビ
テイ面に硬質クロムめつき被膜が形成されている
金型（従来品）とを使用し、実際にエチレン―酢
酸ビニル共重合樹脂の成形を行なつたが、本発明
品の場合、離型剤を用いずに連続10回の成形を行
なつてもエチレン―酢酸ビニル共重合樹脂成形品
が粘付着せず、簡単に離型できた。これに対し、
キヤビテイ面に硬質クロムめつき被膜を形成した
従来微の場合は、離型剤を用いずに成形すると樹
脂が直ちにキヤビテイ面に粘付着してきれいに離
型することができなかつた。

本発明に係る剥離性被膜の製造方法は、以上述
べたように剥離性被膜を形成すべき物体の表面に
フツ素樹脂粒子を共析させためつき被膜を形成す
ると共に、このフツ素樹脂粒子を共析させためつ
き被膜表面に露頭するフツ素樹脂粒子と前記めつ
き被膜の表面に供給したフツ素樹脂とを軟化もし
くは溶融することにより前記めつき被膜表面の一
部もしくは全部にフツ素樹脂被覆層を形成したこ
とを特徴とするものである。

従つて、本発明に係る剥離性被膜は、フツ素樹
脂の粒子を共析させためつき被膜表面にフツ素樹
脂被覆層を形成していることにより、非常に剥離
性及至型離れ性の良いものである。このため、本
発明を金型に採用し、プラスチツク等を形成する
場合、離型剤を用いずに或いは用いる場合でも少
量を簡単に塗布するだけで、十分離型することが
できる。従つて、離型剤の塗布作業、金型キヤビ
テイ面に粘付着したプラスチツク等を除去する作
業などの点で作業性の改善を計ることができる。

また、本発明方法は、そのキヤビテイ面にフツ
素樹脂粒子を懸濁するめつき液を用いてめつきを
行ない、更に新たにフツ素樹脂粒子を供給し、フ
ツ素樹脂粒子を加熱溶融するだけで剥離性被膜を
簡単に製造できる。また、得られるめつき被膜
は、フツ素樹脂粒子がマトリツクス中にしつかり
と埋め込まれていると共に、キヤビテイ面もしく
は下地めつき膜に対して金属マトリツクスが密着
よく強固に結合しているものである。従つて、素
材との密着性が良く、繰り返しの使用によつても
めつき被膜が剥離する不都合を防止できる。かつ
フツ素樹脂粒子はマトリツクス金属に支えられて
おり、フツ素樹脂被覆層はめつき被膜の表面側に
共析されたフツ素樹脂粒子（表面露頭粒子）と一
体であるから密着性もよく、また機械的強度も高
い上、耐摩耗性も優れ、剥離性被膜の消耗も非常
に少なく、非常に耐久性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により製造された金型の他
の一例を示す概略断面図、第２図は同例の一部を
拡大して示した断面図、第３図は本発明の方法に
より製造された金型の他の例を示す概略断面図で
ある。１……金型本体、２……キヤビテイ面、３……
めつき被膜、４……マトリツクス、５……フツ素
樹脂粒子、６……フツ素樹脂被覆層。

Claims

【特許請求の範囲】１剥離性被膜を形成すべき物体の表面にフツ素
樹脂粒子を共析させためつき被膜を形成した後、
このめつき被膜表面にフツ素樹脂粒子を供給し、
次いでめつき被膜表面に露頭するフツ素樹脂粒子
とめつき被膜の表面に供給したフツ素樹脂とを軟
化もしくは溶融して、前記めつき被膜表面の一部
もしくは全部にフツ素樹脂被膜層を形成したこと
を特徴とする剥離性被膜の製造方法。２フツ素樹脂が４フツ化エチレン樹脂、４フツ
化エチレン―６フツ化プロピレン共重合樹脂、３
フツ化塩化エチレン樹脂、フツ化ビニリデン樹脂
又はフツ化ビニル樹脂である特許請求の範囲第１
項記載の方法。３フツ素含有化合物の粒子が共析するめつき被
膜のマトリツクスがニツケルもしくはニツケル合
金である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
方法。４剥離性被膜を形成すべき物体が金型である特
許請求の範囲第１項乃至第３項いずれか記載の方
法。