JP2011000712A - Surface treatment method for mold for synthetic resin molding, and mold for synthetic resin molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、合成樹脂成形用型の表面処理方法および合成樹脂成形用型に関する。 The present invention relates to a surface treatment method for a synthetic resin molding die and a synthetic resin molding die.
合成樹脂は、その特性の多様性および加工性の良さなどを理由に工業材料として様々な分野において幅広く用いられている。合成樹脂製品を生産する方法のひとつとして、例えば射出成形がある。射出成形では成形用型に溶融した合成樹脂を充填し、充填した合成樹脂が凝固したら成形用型から合成樹脂製品を取り出す。合成樹脂製品の生産性を向上させるためには、成形用型から合成樹脂製品を取り出す時間を短縮することが有効である。そのため、成形用型の型面に、合成樹脂製品の型離れを向上させるシリコーン系やフッ素系などの離型剤をノズルを用い塗布することが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Synthetic resins are widely used in various fields as industrial materials because of their diverse characteristics and good processability. One method for producing a synthetic resin product is, for example, injection molding. In injection molding, the molding die is filled with molten synthetic resin, and when the filled synthetic resin is solidified, the synthetic resin product is taken out from the molding die. In order to improve the productivity of the synthetic resin product, it is effective to shorten the time for taking out the synthetic resin product from the molding die. Therefore, it is known that a mold release agent such as silicone or fluorine that improves the mold release of the synthetic resin product is applied to the mold surface of the mold using a nozzle (for example, see Patent Document 1).
近年、合成樹脂製品は高精度化や高機能化が要求され、成型用型は複雑な構造になるものが増えている。複雑な構造の型面に上述の離型剤を塗布する方法を適用すると、型面に離型剤が均一に塗布されず型離れがスムーズに行かない場合がある。そのため、製品の表面に金型から離型するときの擦り傷が発生したり、著しい場合は変形が生じてしまう。そのため、合成樹脂製品の安定生産が困難であるという課題があった。また、離型剤は型材に対する密着性に劣り合成樹脂製品の表面に離型剤が付着したりして、型面の離型剤が剥離してしまう。そのため、所定の間隔で離型剤を塗布し続けなければならず、生産性が低下する等の課題があった。 In recent years, synthetic resin products are required to have high precision and high functionality, and molding molds are becoming more complex. When the above-described method of applying the mold release agent to a mold surface having a complicated structure is applied, the mold release agent may not be uniformly applied to the mold surface and the mold release may not be performed smoothly. Therefore, the surface of the product may be scratched when released from the mold, or may be deformed in a remarkable case. For this reason, there is a problem that stable production of synthetic resin products is difficult. Further, the release agent is inferior in adhesion to the mold material, and the release agent adheres to the surface of the synthetic resin product, so that the release agent on the mold surface is peeled off. For this reason, it has been necessary to continue to apply the release agent at a predetermined interval, resulting in problems such as reduced productivity.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
(適用例1)型内に溶融した合成樹脂を充填して、前記合成樹脂を前記型内で凝固させて合成樹脂成形品を成形する合成樹脂成形用型の表面処理方法であって、前記合成樹脂成形用型の型面に対して、ポリオルガノシロキサンが含まれるポリオルガノシロキサン膜を形成する第1の工程と、前記ポリオルガノシロキサン膜に対して、その表面に露出する一部の有機基を切断して水酸基を導入する水酸基導入処理を施す第2の工程と、前記水酸基導入処理が施された前記ポリオルガノシロキサン膜を、カップリング剤によるカップリング処理する第3の工程とを、有することを特徴とする合成樹脂成形用型の表面処理方法。 (Application Example 1) A synthetic resin molding die surface treatment method in which a synthetic resin melted in a mold is filled, and the synthetic resin is solidified in the mold to form a synthetic resin molded product. A first step of forming a polyorganosiloxane film containing polyorganosiloxane on the mold surface of the resin mold, and a portion of the organic groups exposed on the surface of the polyorganosiloxane film A second step of performing a hydroxyl group introduction treatment for cutting and introducing a hydroxyl group; and a third step of coupling the polyorganosiloxane film subjected to the hydroxyl group introduction treatment with a coupling agent. A surface treatment method for a synthetic resin molding die.
この方法によれば、合成樹脂成形用型の型面にカップリング剤の種類に応じた特性を発揮する膜を形成することができる。そのため、特性として離型性を有するカップリング剤を採用することにより、離型性に優れた膜を型面に有する合成樹脂成形用型を提供することができる。 According to this method, a film exhibiting characteristics corresponding to the type of coupling agent can be formed on the mold surface of the synthetic resin molding die. Therefore, by employing a coupling agent having releasability as a characteristic, a synthetic resin molding die having a film having excellent releasability on the mold surface can be provided.
(適用例2)前記ポリオルガノシロキサン膜は、ジアルキルシリコーンを主成分とするものであることを特徴とする上記の合成樹脂成形用型の表面処理方法。 (Application Example 2) The surface treatment method for a synthetic resin molding die as described above, wherein the polyorganosiloxane film is mainly composed of a dialkyl silicone.
この方法によれば、第2の工程において、有機基とSiとの結合を比較的容易に切断することができる。そのため、この切断部分に水酸基を確実に導入することができる。 According to this method, in the second step, the bond between the organic group and Si can be cut relatively easily. Therefore, a hydroxyl group can be reliably introduced into this cut portion.
(適用例3)前記第1の工程において、前記ポリオルガノシロキサン膜は、プラズマ重合法により形成されることを特徴とする上記の合成樹脂成形用型の表面処理方法。 (Application Example 3) In the first step, the polyorganosiloxane film is formed by a plasma polymerization method.
この方法によれば、プラズマ重合法を施すことにより、均質かつ均一な膜厚のポリオルガノシロキサン膜を容易に形成することができる。 According to this method, a polyorganosiloxane film having a uniform and uniform film thickness can be easily formed by performing the plasma polymerization method.
(適用例4)前記第2の工程における前記水酸基導入処理は、プラズマ照射で行われることを特徴とする上記の合成樹脂成形用型の表面処理方法。 (Application Example 4) The surface treatment method for a synthetic resin molding die described above, wherein the hydroxyl group introduction treatment in the second step is performed by plasma irradiation.
この方法によれば、有機基から水酸基への置換が比較的緩和に進行するため、水酸基の導入量の調整が容易となる。 According to this method, since the substitution from the organic group to the hydroxyl group proceeds relatively moderately, the introduction amount of the hydroxyl group can be easily adjusted.
(適用例5)前記プラズマ照射におけるプラズマ照射の時間は、5〜10分間であることを特徴とする上記の合成樹脂成形用型の表面処理方法。 (Application Example 5) The surface treatment method for a synthetic resin molding die described above, wherein the plasma irradiation time in the plasma irradiation is 5 to 10 minutes.
この方法によれば、ポリオルガノシロキサン膜の表面に存在する有機基が、適度な割合で水酸基に置換される。そのため、最終的に得られる合成樹脂成形用型の型面の膜は、カップリング剤の種類に応じた特性が特に優れたものとなる。従って、特性として離型性を有するカップリング剤を採用することにより、離型性に優れた膜を型面に有する合成樹脂成形用型を提供することができる。 According to this method, the organic groups present on the surface of the polyorganosiloxane film are replaced with hydroxyl groups at an appropriate ratio. Therefore, the film on the mold surface of the finally obtained synthetic resin molding die has particularly excellent characteristics according to the type of coupling agent. Therefore, by adopting a coupling agent having releasability as a characteristic, a synthetic resin molding die having a film having excellent releasability on the mold surface can be provided.
(適用例6)前記プラズマ照射における高周波電力の出力は、50〜500Wであることを特徴とする上記の合成樹脂成形用型の表面処理方法。 (Application Example 6) The surface treatment method for a synthetic resin molding die as described above, wherein the output of the high frequency power in the plasma irradiation is 50 to 500 W.
この方法によれば、ポリオルガノシロキサン膜中に存在する有機基を水酸基に確実に置換することができる。 According to this method, the organic group present in the polyorganosiloxane film can be reliably replaced with a hydroxyl group.
(適用例7)前記カップリング剤は、シラン系カップリング剤であることを特徴とする上記の合成樹脂成形用型の表面処理方法。 (Application Example 7) The surface treatment method for a synthetic resin molding die as described above, wherein the coupling agent is a silane coupling agent.
この方法によれば、比較的容易にポリオルガノシロキサン膜の有する水酸基と、シランカップリング剤が有する反応性官能基とが結合し、シランカップリング剤で構成される単分子膜がポリオルガノシロキサン膜の表面に形成される。 According to this method, the monomolecular film composed of the silane coupling agent is formed by combining the hydroxyl group of the polyorganosiloxane film with the reactive functional group of the silane coupling agent relatively easily. Formed on the surface.
(適用例8)前記カップリング剤は、炭素数10〜1000の官能基を有するものであることを特徴とする上記の合成樹脂成形用型の表面処理方法。 Application Example 8 The surface treatment method for a synthetic resin molding die described above, wherein the coupling agent has a functional group having 10 to 1000 carbon atoms.
この方法によれば、官能基の炭素数を前記範囲内とすることにより、それぞれ隣り合うカップリング剤が有する官能基同士が複雑(三次元的)に絡み合い、膜のカップリング剤の種類に応じた特性がより向上する。そのため、特性として離型性を有するカップリング剤を採用することにより、離型性がより向上した膜を型面に有する合成樹脂成形用型を提供することができる。 According to this method, by setting the carbon number of the functional group within the above range, the functional groups of the adjacent coupling agents are intertwined in a complicated (three-dimensional) manner, and depending on the type of the coupling agent of the film. The characteristics are improved. Therefore, by adopting a coupling agent having releasability as a characteristic, it is possible to provide a synthetic resin molding die having a film with improved releasability on the mold surface.
(適用例9)前記カップリング剤は、撥液性の官能基を有するもの、または反応性の官能基を有するもののうちの少なくとも1種であることを特徴とする上記の合成樹脂成形用型の表面処理方法。 (Application Example 9) In the above synthetic resin molding die, the coupling agent is at least one of those having a liquid repellent functional group and those having a reactive functional group Surface treatment method.
この方法によれば、得られる膜は、撥液性および反応性のうちの少なくとも1種を有するものとなる。なお、撥液性および反応性のうちの少なくとも1種を有する膜は、合成樹脂成形用型の型面から合成樹脂製品を離型させる離型性に優れている。そのため、合成樹脂成形用型の型面全体に優れた離型性を有する膜を均質かつ均一に形成することができる。 According to this method, the obtained film has at least one of liquid repellency and reactivity. A film having at least one of liquid repellency and reactivity is excellent in releasability for releasing the synthetic resin product from the mold surface of the synthetic resin molding die. Therefore, a film having excellent releasability can be formed uniformly and uniformly on the entire mold surface of the synthetic resin molding die.
(適用例10)上記の合成樹脂成形用型の表面処理方法により形成された膜を前記型面に有することを特徴とする合成樹脂成形用型。 (Application Example 10) A synthetic resin molding die having a film formed by the surface treatment method for a synthetic resin molding die described above on the mold surface.
この構成によれば、型面全体に、優れた離型性を有する膜が均質かつ均一に形成された合成樹脂成形用型を提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide a synthetic resin molding die in which a film having excellent releasability is uniformly and uniformly formed on the entire mold surface.
本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、以下の説明で参照する図面では、説明および図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the vertical and horizontal scales of members or parts may be shown differently from the actual ones for convenience of description and illustration.
(合成樹脂成形用型の構造について)
本実施例の合成樹脂成形用型について、図1および図2を参照して説明する。図1は本実施例の合成樹脂成形用型で製造される製品の例を示す外観斜視図であり、図2は本実施例の合成樹脂成形用型の構造を示す概略図である。
図1に示すように、製品50は、例えば、ABS,PS,PP等の熱可塑性樹脂で形成され、長方形の底面を有し底面の各辺から同じく長方形の4つの側面が略直角に立ち上がった箱状の形状を呈している。
(Structure of the type synthetic resin molded)
The synthetic resin molding die of this example will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external perspective view showing an example of a product manufactured with the synthetic resin molding die of this embodiment, and FIG. 2 is a schematic view showing the structure of the synthetic resin molding die of this embodiment.
As shown in FIG. 1, the
製品50は、図2に示す合成樹脂成形用型(以降、金型60と称す)で製造される。金型60は、第1金型62と第2金型64とから概略構成されている。第1金型62と第2金型64とは、いわゆるパーティング面Pで接合される。図2は、第1金型62と第2金型64が組み合わされ、金型60が閉じた状態を示している。金型60が閉じた状態では、第1金型62と第2金型64によってキャビティ66が形成される。キャビティ66の形状は、製品50の形状に対応している。すなわち、第1金型62の第1型面68は、図1に示す製品50の内面50aに対応し、第2金型64の第2型面70は、製品50の外観面50bに対応する。
The
第1金型62には、その外部から第1型面68まで連通するゲート72と図2中矢印X方向に往復移動可能な複数の突き出しピン74と、複数のガイドピン75とが設けられている。ゲート72は、第1金型62の外部に配置された図示しない射出成形装置の図示しない射出ノズルと接続され、キャビティ66内に溶融した熱可塑性樹脂を充填させる。突き出しピン74は、後述する型開き動作と連動して図中X(+)方向に移動し成形された製品50を突き出す(離型させる)。ガイドピン75は、円柱形状の形成され、図中X方向に直立するように第1金型62のパーティング面Pに固着されている。また、第1金型62には、図示しないヒーター等の温調機器が設けられ、第1金型62を所定の温度になるように調整する。
The
第2金型64には、第1金型62に設けられたガイドピン75が貫通する穴部75aが設けられ、第1金型62のガイドピン75が穴部75aに係合することによって第1金型62と第2金型64とは位置決めされる。第2金型64は、第1金型62と同様に図示しないヒーター等の温調機器が設けられ、第2金型64を所定の温度になるように調整する。
The
上述の構造を有する金型60は、成形作業時に図示しない射出成形装置に取り付けられる。第1金型62は、いわゆる固定型と呼ばれるもので、図示しない取り付け板を介して射出成形装置の射出ノズル側に取り付けられる。第2金型64は、いわゆる可動型と呼ばれるもので、同じく図示しない取り付け板を介して射出成形装置の型移動機構に取り付けられる。そのため、第2金型64は、射出成形装置の型移動機構の図2中X方向に往復移動に伴ない、図2中X方向に往復移動することができる。すなわち、型移動機構がX(−)方向に移動することによって、第1金型62と第2金型64とは所定の圧力で接合され、型移動機構がX(+)方向に移動することによって、第1金型62と第2金型64とは分離(開く)される。なお、以降、X(+)方向を型開き方向、X(−)方向を型締め方向という。
The
(合成樹脂成形方法について)
次いで、上述の金型を用いて行う合成樹脂成形方法について、図3を参照して説明する。図3は、合成樹脂成形方法の流れを示すフローチャートである。図3に示すように、合成樹脂成形方法は、型締め工程S11と、射出工程S12と、保圧工程S13と、型開き工程S14と、製品取り出し工程S15とを有している。
(For the synthetic resin molding method)
Next, a synthetic resin molding method performed using the above-described mold will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the synthetic resin molding method. As shown in FIG. 3, the synthetic resin molding method includes a mold clamping step S11, an injection step S12, a pressure holding step S13, a mold opening step S14, and a product taking out step S15.
図3に示す型締め工程S11では、前述の型移動機構が図2中X(−)方向に移動することによって、第1金型62と第2金型64とは所定の圧力で接合され型締めされる。続く射出工程S12では、第1金型62のゲート72に射出成形装置の射出ノズルから加熱溶融した合成樹脂が射出される。ゲート72に射出された溶融樹脂は、金型60のキャビティ66に充填される。保圧工程S13では、キャビティ66内の圧力が所定圧力以上に保持されるように型締め動作を継続させる。この保圧工程S13においてキャビティ66に充填された溶融樹脂が冷却され凝固する。溶融樹脂が凝固することによって、金型60のキャビティ66内に製品50が成形される。そして、次の工程に進む。
In the mold clamping step S11 shown in FIG. 3, the
図3に示す型開き工程S14では、前述の型移動機構が図2中X(+)方向に移動することによって第2金型64もX(+)方向に移動して、金型60は型開き動作(第1金型62と第2金型64とを離反させる)を行う。続く製品取り出し工程S15では、図2に示す第1金型62に設けられた突き出しピン74が図中X(+)方向に移動して、成形された製品50を突き出す(離型させる)。このとき、ゲート72に充填され凝固した合成樹脂は、ゲート72の外部側が射出成形装置の射出ノズルと接続しており、射出ノズルに充填されている合成樹脂が未だ溶融状態にあるため容易に引きちぎられ製品50と一緒に離型される。このようにして、製品50は金型60から取り出される。以上で、製品50を成形する1サイクルが終了する。
In the mold opening step S14 shown in FIG. 3, when the mold moving mechanism described above moves in the X (+) direction in FIG. 2, the
上述の説明では、説明の便宜上、製品50の構造を簡略化している。実際には、製品50はこのような単純な形状が稀であり、様々な機能を有する形状に形成され、多くの凹凸形状を有している。また、それに伴ない、金型60は、金型構造も複雑な凹凸形状に形成されていたり、いくつかのスライド機構や例えば2色成形等のために2重、3重の構造に形成されている場合がある。
In the above description, the structure of the
合成樹脂成形作業において、溶融樹脂は、所定の射出圧で射出ノズルから射出され、ゲート72を介して金型60のキャビティ66内に所定の圧力で充填される。そのため、凝固した合成樹脂が金型60の第1金型62の第1型面68や第2金型64の第2型面70に密着する場合がある。例えば、凝固した合成樹脂が金型60の第2金型64の第2型面70に過度に密着すると、型開き工程S14において、製品50が第1金型62に確実に残らず、製品50の一部が第2金型64と一緒にX(+)方向に引っ張られ変形していたり、製品50の側面部に第2金型64の第2型面70が型離れするときに生じる擦り傷が付いてしまう。
In the synthetic resin molding operation, the molten resin is injected from the injection nozzle at a predetermined injection pressure, and filled into the
また、例えば、凝固した合成樹脂が金型60の第1金型62の第1型面68に過度に密着すると、製品取り出し工程S15において、製品50を突き出しピン74で確実に突き出すことができなくなる。すなわち、製品50を第1金型62の第1型面68から確実に離型させることができない場合が発生する。この場合、十分凝固していない製品50は突き出しピン74の突き出しにより白化したり変形したりしてしまう。
Further, for example, if the solidified synthetic resin is excessively adhered to the
このようなことを防ぐため、従来の方法では、金型60の型面に、合成樹脂製品の型離れを向上させるシリコーン系やフッ素系などの離型剤をノズルを用い塗布している。ただし、この方法では、型面に離型剤が均一に塗布されず型離れがスムーズに行かなかったり、型面の離型剤が容易に剥離してしまい、所定の間隔で離型剤を塗布し続けなければならず生産性が低下する等の課題があった。
In order to prevent such a problem, in the conventional method, a mold release agent such as silicone or fluorine that improves the mold release of the synthetic resin product is applied to the mold surface of the
(表面処理方法について)
本発明者らは、合成樹脂の密着防止や金型からの合成樹脂製品の離型性向上について研究を重ねた。その結果、合成樹脂用成形型(金型)の型面に撥液性を有するとともに低摩擦係数の膜を成膜することにより、金型からの合成樹脂製品の離型性が向上することを見出した。さらに、撥液性を有するともに低摩擦係数の膜について鋭意研究を重ね、以下に説明する表面処理方法により、金型の型面に膜を成膜すると金型からの合成樹脂製品の離型性が極めて向上することを見出した。この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
(Surface treatment method)
The inventors of the present invention have made researches on prevention of adhesion of a synthetic resin and improvement of releasability of a synthetic resin product from a mold. As a result, it is possible to improve the releasability of the synthetic resin product from the mold by forming a film having a liquid repellency and a low friction coefficient on the mold surface of the mold for the synthetic resin (mold) heading was. Furthermore, after conducting extensive research on a film having liquid repellency and a low coefficient of friction, when a film is formed on the mold surface by the surface treatment method described below, the releasability of the synthetic resin product from the mold There was found to be extremely improved. The present invention has been completed based on this finding.
以下、この表面処理方法の実施例について、図面を参照して説明する。図4は、本実施例の表面処理方法の流れを示すフローチャートであり、図5は、本実施例の表面処理方法を説明するための縦断面図である。図6は、本実施例の表面処理方法を実施するための成膜装置を示す模式図であり、図7は、本実施例の表面処理方法により成膜された膜および一般的な膜の構成を示す模式図であり、図中(a)は、一般的な膜の構成を示し、(b)は、本実施例の膜の構成を示す模式図である。 Hereinafter, examples of the surface treatment method will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the surface treatment method of this embodiment, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view for explaining the surface treatment method of this embodiment. FIG. 6 is a schematic view showing a film forming apparatus for carrying out the surface treatment method of this embodiment, and FIG. 7 shows the structure of a film formed by the surface treatment method of this embodiment and a general film. (A) shows the structure of a general film | membrane, (b) is a schematic diagram which shows the structure of the film | membrane of a present Example.
本実施例の表面処理方法は、第1の工程として、[1]ポリオルガノシロキサン膜形成工程S21と、第2の工程として、[2]水酸基導入処理工程S22と、第3の工程として、[3]カップリング剤処理工程S23とを有する。以下、各工程について順次説明する。なお、以下の説明では、図5〜7中の上側を「上」、下側を「下」と言う。 In the surface treatment method of this example, as the first step, [1] polyorganosiloxane film forming step S21, as the second step, [2] hydroxyl group introduction treatment step S22, and as the third step, [ 3] Coupling agent treatment step S23. Hereinafter, each process will be described sequentially. In the following description, the upper side in FIGS. 5 to 7 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
([1]ポリオルガノシロキサン膜形成工程S21について)
まず、図2に示す第1金型62の第1型面68および第2金型64の第2型面70に対してポリオルガノシロキサン膜形成工程S21を実施する。以下の説明では、本実施例の表面処理を施される第1金型62および第2金型64を基材4(図5(a)参照)と呼ぶ。
([1] Polyorganosiloxane film forming step S21)
First, the polyorganosiloxane film forming step S21 is performed on the
図5(b)に示すように、この基材4の上側の面に、ポリオルガノシロキサンが含まれるポリオルガノシロキサン膜421を形成(成膜)する。このポリオルガノシロキサン膜421を形成する方法としては、プラズマ重合法を好適に用いることができる。プラズマ重合法によれば、均質かつ均一な膜厚のポリオルガノシロキサン膜421を容易に形成することができる。
As shown in FIG. 5B, a
ここで、ポリオルガノシロキサンとしては、Si−OH(Si−O)結合よりも耐アルカリ性が高いSiとの結合を形成する有機基を有するものが好ましい。このようなポリオルガノシロキサンとしては、具体的には、例えば、ジメチルシリコーン、ジエチルシリコーンのようなジアルキルシリコーン、シクロアルキルシリコーン、フェニルシリコーン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Here, as a polyorganosiloxane, what has an organic group which forms a coupling | bonding with Si whose alkali resistance is higher than a Si-OH (Si-O) coupling | bonding is preferable. Specific examples of such polyorganosiloxanes include dialkyl silicones such as dimethyl silicone and diethyl silicone, cycloalkyl silicones, phenyl silicones, and the like, and one or more of these are combined. Can be used.
これらの中でも、ポリオルガノシロキサンとしては、ジアルキルシリコーン(特に、ジメチルシリコーン)を主成分とするものが好ましい。ポリオルガノシロキサン膜421を、ジメチルシリコーンを主成分として構成することにより、次工程[2]水酸基導入処理工程S22において、有機基(アルキル基)とSiとの結合を比較的容易に切断できることから、この切断部分に水酸基を確実に導入することができる。
Among these, as polyorganosiloxane, what has a dialkyl silicone (especially dimethyl silicone) as a main component is preferable. By constituting the
なお、ジメチルシリコーンを主成分とするポリオルガノシロキサン膜421を、プラズマ重合法を用いて形成する場合、その原料(前駆体)としては、例えば、メチルポリシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタンシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。このようなポリオルガノシロキサン膜421は、例えば、図6に示す成膜装置10を用いてプラズマ重合法により形成することができる。
In addition, when forming the polyorganosiloxane film |
以下では、ジメチルシリコーンを主成分とするポリオルガノシロキサン膜421をプラズマ重合法により形成する場合を一例に説明する。
図6に示す成膜装置10は、真空ポンプ11が接続された真空チャンバー12を備え、この真空チャンバー12内に、電極13およびステージ14が設けられている。電極13は、真空チャンバー12の上部に絶縁体121を介して取り付けられ、真空チャンバー12の外部に配設された高周波電源15に接続されている。この高周波電源15により高周波電力が出力される。この高周波電力の出力としては、100〜1000W程度であるのが好ましい。
Hereinafter, a case where the
A
ステージ14は、基材4(第1金型62および第2金型64)が載置されるものであり、真空チャンバー12の下部に、電極13と対向するように配設されている。このステージ14には、基材4の温度を調整する図示しない温度調節機構が設けられている。また、真空チャンバー12には、ガス供給管16および原料供給管17が接続されている。
The
ガス供給管16には、ガス供給源18が流量制御弁161を介して接続されている。この流量制御弁161の開閉操作によって、真空チャンバー12へ供給されるガスの流量が調整される。また、ガス供給源18より供給する添加ガスとしては、例えば、アルゴン、ヘリウム、窒素等が挙げられるが、これらの中でも、アルゴンを用いるのが好ましい。
A
原料供給管17には、上述の原料30を収納する原料容器19が流量制御弁171を介して接続されている。この原料容器19の下部にはヒータ20が設置され、原料容器19内の原料30を気化し得るようになっている。気化した原料30は、真空チャンバー12の負圧により吸引され、原料供給管17を通って真空チャンバー12に供給される。この真空チャンバー12へ供給される気化した原料30の流量は、流量制御弁171の開閉操作によって制御される。
A
この成膜装置10によるジメチルシリコーンを主成分とするポリオルガノシロキサン膜421の成膜は次のようにして行われる。
まず、基材4を、真空チャンバー12内のステージ14上に配置する。次に、原料30を原料容器19内に収納する。その後、真空ポンプ11を作動させることにより、真空チャンバー12内の圧力を設定値まで減圧する。この減圧による真空チャンバー12内の圧力は、1×10-4~1Torr程度であるのが好ましい。
The
First, the
次に、ステージ14の温度調整機構を調整することにより、基材4の温度を、原料30のプラズマ重合反応が促進されるように温度を設定する。この基材4の温度は、25℃以上であるのが好ましく、25〜100℃程度であるのがより好ましい。次に、アルゴンガスをガス供給管16から、気化した原料30を原料供給管17から真空チャンバー12内に供給する。アルゴンガスの流量は、10〜500sccm程度であるのが好ましい。一方、原料30の流量は、1〜100sccm程度であるのが好ましい。
Next, by adjusting the temperature adjustment mechanism of the
次に、高周波電源15よって高周波電力を電極13に印加する。これにより、真空チャンバー12内にアルゴンプラズマが生成する。そして、このアルゴンプラズマによって原料30のうち結合の弱いCH3基が切断され、基材4の表面近傍で重合反応を生じる。そして、この重合反応によって生じた生成物が基材4の表面に結合することによって、ポリオルガノシロキサン膜421(プラズマ重合膜)が形成される。高周波電力を印加する時間(ポリオルガノシロキサン膜の形成時間)は、1〜10分程度であるのが好ましく、4〜7分程度であるのがより好ましい。
Next, high frequency power is applied to the
なお、このようにしてポリオルガノシロキサン膜421を成膜した後、このポリオルガノシロキサン膜421に加熱処理(アニール処理)を行うようにしてもよい。これにより、ポリオルガノシロキサン膜421と基材4表面との架橋反応が促進され、ポリオルガノシロキサン膜421の硬度が増すこととなり、基材4とポリオルガノシロキサン膜421の密着性が強固なものとなる。この熱処理は、窒素雰囲気等の不活性ガス雰囲気下、100〜450℃程度×1〜10分程度で行うのが好ましく、150〜230℃程度×1〜3分程度で行うのがより好ましい。
Note that after the
([2]水酸基導入処理工程S22について)
次に、得られたポリオルガノシロキサン膜421に対して、水酸基導入処理を施す。これにより、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に露出する一部のCH3基のSiとの結合を切断して、この切断部分に水酸基を導入する。このように、本発明の成膜方法では、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に露出するCH3基の全てを水酸基に置換することなく、適度に残存させる点に特徴を有する。
([2] Hydroxyl introduction treatment step S22)
Next, hydroxyl group introduction treatment is performed on the obtained
次工程[3]カップリング剤処理工程S23において、撥液性を付与すべく用いられるカップリング剤は、これが有する反応性官能基が、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に導入された水酸基と反応し、これにより、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に結合する。したがって、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に導入する水酸基の量を多くする程、カップリング剤の結合量(結合率)が高くなり、得られる膜42のカップリング剤の種類に応じた特性(以下、単に「カップリング剤による特性」と言う。)が高くなる傾向を示す。
Next step [3] In the coupling agent treatment step S23, the coupling agent used to impart liquid repellency reacts with the hydroxyl group introduced into the surface of the
ところが、一般に、カップリング剤は、分子量が比較的大きい官能基を有するものの方が、カップリング剤による特性が向上する傾向を示すが、かかるカップリング剤でポリオルガノシロキサン膜421を処理した場合、官能基同士の間に立体障害が生じ、その表面に存在する水酸基の一部のものは、カップリング剤との反応に寄与し得ない状態となる。このため、仮に、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に露出するほぼ全てのCH3基を水酸基に置換した場合には、図7(a)に示すように、カップリング剤と結合できない多数の水酸基が、カップリング剤同士の間に残存した状態の膜が得られる。
However, in general, a coupling agent having a functional group having a relatively large molecular weight tends to improve the characteristics due to the coupling agent. When the
この水酸基が残存した部分は、アルカリ等に対する耐性が低いことから、かかる膜が、アルカリ性を示す液体に長期間接触していると、この液体により水酸基が残存する部分から浸食が開始し、ポリオルガノシロキサン膜421が劣化(分解)する。これにより、カップリング剤が基材4から表面離脱(剥離)して、カップリング剤による撥液性等の特性が損なわれる(消失する)こととなる。
Since the portion where the hydroxyl groups remain is low in resistance to alkalis and the like, when such a film is in contact with a liquid exhibiting alkalinity for a long time, erosion starts from the portion where the hydroxyl groups remain due to the liquid, and the polyorgano The
これに対して、本発明では、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に露出するCH3基が適度に残存している。換言すれば、水酸基が疎らに(疎な状態で)、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に導入されている。このため、このようなポリオルガノシロキサン膜421を、分子量が比較的大きい官能基を有するカップリング剤で処理しても、官能基同士の間の立体障害が生じることなく、図7(b)に示すように、カップリング剤は、ポリオルガノシロキサン膜421の水酸基と結合する。
On the other hand, in the present invention, the CH 3 groups exposed on the surface of the
このとき、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に存在する水酸基は、そのほぼ全てのものがカップリング剤との結合に消費され、ポリオルガノシロキサン膜421のカップリング剤が結合していない表面には、CH3基が露出することになる。このCH3基が存在する部分では、高い耐アルカリ性が発揮させるため、本発明の膜42は、カップリング剤による撥液性等の特性と、ポリオルガノシロキサンによる高い耐アルカリ性との双方の特性を有するものとなる。
At this time, almost all of the hydroxyl groups present on the surface of the
したがって、このような膜42は、例えば、アルカリ性を示す液体に長期間接触した場合においても、アルカリによる浸食が防止または抑制され、その結果、カップリング剤による撥液性等の特性が長期間に亘って維持されることになる。本発明者らは、研究・検討の結果、導入する水酸基の量は、水酸基導入処理の方法の選択およびその処理条件(特に、処理時間)の設定により、所望のものとすることができることを見出した。
Therefore, for example, even when such a
以下、この水酸基導入処理について、詳述する。
水酸基導入処理としては、例えば、紫外線照射、プラズマ照射、電子ビーム照射、加熱等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、プラズマ照射を用いるのが好ましい。かかる方法によれば、CH3基から水酸基への置換が比較的緩和に進行するため、水酸基の導入量の調整が容易となる。
Hereinafter, the hydroxyl group introduction treatment will be described in detail.
Examples of the hydroxyl group introduction treatment include ultraviolet irradiation, plasma irradiation, electron beam irradiation, heating, and the like, and one or more of these can be used in combination. Among these, it is preferable to use plasma irradiation. According to such a method, since the substitution from the CH 3 group to the hydroxyl group proceeds relatively moderately, the introduction amount of the hydroxyl group can be easily adjusted.
以下水酸基導入処理としてプラズマ照射を用いる場合について、説明する。プラズマを発生させるガス種としては、例えば、酸素ガス、窒素ガス、不活性ガス(アルゴンガス、ヘリウムガス等)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。高周波電力の出力は、50〜500W程度であるのが好ましい。高周波電力の出力をこのような範囲内とすることにより、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に存在するCH3基を水酸基に確実に置換することができる。ガスの流量は、10〜500sccm程度であるのが好ましく、100〜300sccm程度であるのがより好ましい。
Hereinafter, the case where plasma irradiation is used as the hydroxyl group introduction treatment will be described. Examples of gas species for generating plasma include oxygen gas, nitrogen gas, inert gas (argon gas, helium gas, etc.), and one or more of these can be used in combination. . The output of the high frequency power is preferably about 50 to 500 W. By setting the output of the high frequency power within such a range, the CH 3 group present on the surface of the
なお、プラズマ照射を行う雰囲気は、大気中または減圧状態のいずれであってもよいが、大気中とするのが好ましい。これにより、有機基とSiとが切断されるのとほぼ同時に、大気中に存在する酸素分子および水分子から酸素原子が効率よく導入されるため、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に存在するCH3基を迅速に水酸基に置換することができる。
Note that the atmosphere in which plasma irradiation is performed may be in the air or in a reduced pressure state, but is preferably in the air. As a result, oxygen atoms are efficiently introduced from oxygen molecules and water molecules present in the atmosphere almost simultaneously with the cleavage of the organic group and Si, and therefore, CH 3 present on the surface of the
特に、プラズマ照射には、プラズマを発生するガス種として、酸素ガスを含むガスを用いる酸素プラズマ照射を用いるのが好適である。酸素プラズマ照射によれば、酸素プラズマが有機基とSiとを切断するとともに、Siとの結合に利用されるため、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に存在するCH3基をより確実に水酸基に置換することができる。
In particular, for plasma irradiation, it is preferable to use oxygen plasma irradiation using a gas containing oxygen gas as a gas species for generating plasma. According to the oxygen plasma irradiation, the oxygen plasma cuts the organic group and Si and is used for bonding with Si. Therefore, the CH 3 group present on the surface of the
さらに、このプラズマ照射の時間は、1〜10分間程度であるのが好ましく、5〜10分間程度であるのがより好ましい。これにより、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に存在するCH3基が、適度な割合で水酸基に置換されるようになり、その結果、最終的に得られる膜42は、カップリング剤による撥液性等の特性と耐アルカリ性との双方の特性を発揮するものとなる。
Further, the plasma irradiation time is preferably about 1 to 10 minutes, and more preferably about 5 to 10 minutes. As a result, the CH 3 groups present on the surface of the
([3]カップリング剤処理工程S23について)
次に、前記水酸基導入処理工程S22によりCH3基の一部が水酸基で置換されたポリオルガノシロキサン膜421に対して、カップリング剤による処理を行う。これにより、図5(c)に示すように、ポリオルガノシロキサン膜421の表面には、カップリング剤が結合し、このカップリング剤で構成される単分子膜422が形成され、膜42が得られる。
([3] Coupling agent treatment step S23)
Next, a treatment with a coupling agent is performed on the
ここで、この処理に用いるカップリング剤には、各種のものが存在するが、カップリング剤が有する官能基の種類を選択することにより、得られる膜42には、官能基の特性(カップリング剤の特性)に応じた各種の特性を付与することができる。例えば、カップリング剤に撥液性の官能基を有するものを選択することにより、膜42に撥液性を付与することができる。このような官能基としては、例えば、フルオロアルキル基、アルキル基等が挙げられる。
Here, there are various types of coupling agents used in this treatment. By selecting the type of functional group possessed by the coupling agent, the characteristic of the functional group (coupling) Various characteristics according to the characteristics of the agent can be imparted. For example, liquid repellency can be imparted to the
さらに、カップリング剤に反応性の官能基を有するものを選択することにより、膜42に反応性を付与することができる。このような官能基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、アミノ基、アルキル基、スルホン酸基、カルボニル基、アルデヒド基、ニトロ基等またはこれらを含有するもの(例えば、これらを末端に導入させたアルキル基)が挙げられる。
Furthermore, the reactivity can be imparted to the
また、このような特性を有するカップリング剤のうちの任意の2種以上を用いることにより、膜42に2種以上の特性を付与することができる。このカップリング剤が有する官能基の炭素数は、10〜1000程度であるのが好ましく、100〜200程度であるのがより好ましい。この官能基の炭素数を前記範囲内とすることにより、それぞれ、隣り合うシランカップリング剤が有する官能基同士が複雑(三次元的)に絡み合い、膜42のカップリング剤による撥液性等の特性がより向上する。
Further, by using any two or more of the coupling agents having such characteristics, two or more characteristics can be imparted to the
カップリング剤としては、例えば、Ti、Li、Si、Na、K、Mg、Ca、St、Ba、Al、In、Ge、Bi、Fe、Cu、Y、Zr、Ta等を有する各種金属アルコキシドを用いることができるが、これらの中でも、一般的に、Si、Ti、Al、Zr等を有する金属アルコキシドが用いられるが、特に、Siを有するシラン系カップリング剤(金属アルコキシド)を用いるのが好ましい。これにより、比較的容易にポリオルガノシロキサン膜421の有する水酸基と、シランカップリング剤が有する反応性官能基とが結合し、単分子膜422がポリオルガノシロキサン膜421の表面に形成される。
As the coupling agent, for example, various metal alkoxides having Ti, Li, Si, Na, K, Mg, Ca, St, Ba, Al, In, Ge, Bi, Fe, Cu, Y, Zr, Ta, etc. Among these, metal alkoxides having Si, Ti, Al, Zr, etc. are generally used, but it is particularly preferable to use a silane coupling agent (metal alkoxide) having Si. . As a result, the hydroxyl group of the
これらカップリング剤による処理は、例えば、I:カップリング剤を含有する溶液にポリオルガノシロキサン膜421を浸漬する浸漬法、II:ポリオルガノシロキサン膜421の表面にカップリング剤を含有する溶液を塗布する塗布法、III:ポリオルガノシロキサン膜421の表面にカップリング剤を含有する溶液を噴霧(シャワー)する噴霧法によって行うことができるが、これらの中でも、浸漬法を用いるのが好ましい。浸漬法によれば、均一な膜厚でポリオルガノシロキサン膜421の表面に、単分子膜422を確実に形成することができる。
The treatment with these coupling agents includes, for example, I: an immersion method in which the
以下では、浸漬法によって単分子膜422を形成する場合について説明する。
まず、カップリング剤を有機溶媒に溶解して処理溶液を調製する。カップリング剤を溶解する溶媒としては、各種のものが用いられるが、例えば、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼンのような芳香族炭化水素系溶媒を用いることができる。この処理溶液におけるカップリング剤の濃度は、0.01〜1.5wt%程度であるのが好ましい。
Hereinafter, a case where the
First, a treatment solution is prepared by dissolving a coupling agent in an organic solvent. Various solvents are used as the solvent for dissolving the coupling agent, and for example, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, and cyclohexylbenzene can be used. The concentration of the coupling agent in this treatment solution is preferably about 0.01 to 1.5 wt%.
次に、この処理溶液に、ポリオルガノシロキサン膜421が形成された基材4を一定時間浸漬した後に、この基材4を引き上げる。この基材4を、カップリング剤の処理溶液中に浸漬すると、カップリング剤の反応性官能基と、ポリオルガノシロキサン膜421の表面の水酸基とが結合し、カップリング剤がポリオルガノシロキサン膜421に結合する。これにより、単分子膜422が形成され、膜42が得られる(図5(c)参照)。
Next, after immersing the
前記処理溶液にこの基材4を浸漬する際の温度は、10〜200℃程度であるのが好ましく、20〜100℃程度であるのがより好ましい。基材4の浸漬時間は、0.1〜180sec程度であるのが好ましく、10〜60sec程度であるのがより好ましい。基材4の引き上げ速度は、0.5〜50mm/sec程度であるのが好ましく、10〜30mm/sec程度であるのがより好ましい。ポリオルガノシロキサン膜421が形成された基材4を前記処理溶液に浸漬する際の条件を、上述したような条件の範囲とすることにより、ポリオルガノシロキサン膜421にカップリング剤を確実に結合させることができる。
The temperature at which the
以上のようにして形成された膜42において、図4に示す水酸基導入処理工程S22で、ポリオルガノシロキサン膜421の表面に露出するCH3基のうち、水酸基に置換されたものは、そのほとんどがカップリング剤と結合して単分子膜422を構成することとなる。また、このCH3基のうち、水酸基に置換されなかったものは、CH3基として膜42中に存在することとなる。
In the
このような構成の膜42としたことにより、単分子膜422は、複雑(三次元的)に絡まった官能基を有することから、膜42は、優れたカップリング剤による特性を有するものとなる。なお、本実施例では、合成樹脂成形用型の型面に膜を形成する場合を例にして説明したが、膜を形成する部品を適宜選択することにより、膜が形成された部品にカップリング剤による特性を付与することができる。
By adopting the
以上、本発明の表面処理方法およびそれにより成膜される膜について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。例えば、用いるカップリング剤は、前述したものに限定されるものでないことは言うまでもない。また、本発明の表面処理方法は、前述したような工程に、必要に応じて、1または2以上の任意の目的の工程を追加することもできる。 The surface treatment method of the present invention and the film formed thereby have been described above, but the present invention is not limited to these. For example, it goes without saying that the coupling agent used is not limited to those described above. Moreover, the surface treatment method of this invention can also add the process of 1 or 2 or more arbitrary objectives to the process as mentioned above as needed.
(表面処理方法で形成した膜の評価について)
以下、本実施例の表面処理方法で形成した膜の評価について、説明する。発明者らは、上述の表面処理方法で形成した膜42を有する金属板とその他の公知の表面処理方法で形成した膜を有する金属板とについて、それぞれ、以下に示す接触角測定試験および摩擦係数測定試験を実施した。
(Evaluation of film formed by surface treatment method)
Hereinafter, evaluation of the film formed by the surface treatment method of this example will be described. The inventors have made contact angle measurement tests and friction coefficients shown below for a metal plate having a
まず、接触角測定試験について説明する。接触角測定試験では、本実施例の表面処理方法を施した金属板M1、耐磨耗特性および摺動特性に優れたTiAlN(窒化チタンアルミ)コーティングを施した金属板M2、被膜の平滑さが高く低摩擦係数を特徴としたアモルファス被膜であるDLC(Diamond Like Carbon)コーティングを施した金属板M3を用意する。そして、これら金属板M1〜3に、純水および高粘度の液体としてヘキサデカンを滴下して金属板M1〜3との接触角を測定する。 First, the contact angle measurement test will be described. In the contact angle measurement test, the metal plate M1 subjected to the surface treatment method of this example, the metal plate M2 provided with a TiAlN (titanium nitride aluminum) coating excellent in wear resistance and sliding properties, and the smoothness of the film. A metal plate M3 having a DLC (Diamond Like Carbon) coating, which is an amorphous film having a high and low friction coefficient, is prepared. And hexadecane is dripped at these metal plates M1-3 as a pure water and a highly viscous liquid, and a contact angle with the metal plates M1-3 is measured.
その結果、純水およびヘキサデカンとも接触角の大きさは、金属板M1>金属板M2>金属板M3となった。すなわち、本実施例の表面処理方法で成膜した膜は、TiAlNコーティング膜やDLCコーティング膜より高い撥液性を示した。特に、本実施例の表面処理方法で成膜した膜は、純水に対し100度以上の接触角、ヘキサデカンに対しても60度以上の接触角を有した。 As a result, the contact angles of pure water and hexadecane were as follows: metal plate M1> metal plate M2> metal plate M3. That is, the film formed by the surface treatment method of this example showed higher liquid repellency than the TiAlN coating film and the DLC coating film. In particular, the film formed by the surface treatment method of this example had a contact angle of 100 degrees or more with respect to pure water and a contact angle of 60 degrees or more with respect to hexadecane.
次いで、摩擦係数測定試験について説明する。摩擦係数測定試験では、市販の摩擦磨耗試験機を用い、上述の金属板M1〜3に対し、PP(ポリプロピレン)で形成された球を500gの荷重で圧接し、それぞれの膜に対し10mmの距離を5回摺動させ摩擦係数を測定した。その結果、摩擦係数は、金属板M1<金属板M2<金属板M3となった。すなわち、本実施例の表面処理方法で成膜した膜は、TiAlNコーティング膜やDLCコーティング膜より低い摩擦係数を示した。特に、本実施例の表面処理方法で成膜した膜は、摩擦係数0.1以下であり、TiAlNコーティング膜の摩擦係数0.3、DLCコーティング膜の摩擦係数0.4より極めて低い値であった。 Next, the friction coefficient measurement test will be described. In the friction coefficient measurement test, a commercially available friction and wear tester is used, and a ball formed of PP (polypropylene) is pressed against the above-described metal plates M1 to M3 with a load of 500 g, and a distance of 10 mm is applied to each film. Was slid 5 times and the coefficient of friction was measured. As a result, the friction coefficient was as follows: metal plate M1 <metal plate M2 <metal plate M3. That is, the film formed by the surface treatment method of this example showed a lower coefficient of friction than the TiAlN coating film and the DLC coating film. In particular, the film formed by the surface treatment method of this example has a friction coefficient of 0.1 or less, which is much lower than the friction coefficient 0.3 of the TiAlN coating film and the friction coefficient 0.4 of the DLC coating film. It was.
以下、本実施例の効果を記載する。
(1)上述の合成樹脂成形用型の表面処理方法は、型面に対してプラズマ重合法によりポリオルガノシロキサン膜を形成して、そのポリオルガノシロキサン膜に対して、プラズマ照射により水酸基を導入する。そして、水酸基が導入されたポリオルガノシロキサン膜をカップリング剤で処理する。このようにすることにより、合成樹脂成形用型の型面にカップリング剤の種類に応じた特性を発揮する膜を形成することができる。特性として離型性を有するカップリング剤を採用することにより、離型性に優れた膜を型面に有する合成樹脂成形用型を提供することができる。
Following, the effect of this embodiment.
(1) In the surface treatment method of the above-mentioned synthetic resin molding die, a polyorganosiloxane film is formed on the mold surface by a plasma polymerization method, and a hydroxyl group is introduced into the polyorganosiloxane film by plasma irradiation. . Then, the polyorganosiloxane film introduced with a hydroxyl group is treated with a coupling agent. By doing in this way, the film | membrane which exhibits the characteristic according to the kind of coupling agent can be formed in the type | mold surface of a synthetic resin shaping | molding die. By employing a coupling agent having releasability as a characteristic, a synthetic resin molding die having a film having excellent releasability on the mold surface can be provided.
(2)カップリング剤として、撥液性の官能基を有するものまたは反応性の官能基を有するもののうちの少なくとも1種を採用することにより、合成樹脂成形用型の型面に撥液性を有する膜を形成することができる。撥液性を有する膜は、合成樹脂成形用型から合成樹脂製品を離型させる離型性に優れている。そのため、離型性に優れた膜を有する合成樹脂成形用型を提供することができる。 (2) As the coupling agent, by adopting at least one of those having a liquid repellent functional group or those having a reactive functional group, the mold surface of the synthetic resin molding die has liquid repellency. A film having the same can be formed. A film having liquid repellency is excellent in releasability for releasing a synthetic resin product from a synthetic resin mold. Therefore, a synthetic resin molding die having a film excellent in releasability can be provided.
(3)上述の合成樹脂成形用型の表面処理方法は、プラズマ重合法を適用することにより、均質かつ均一な膜厚のポリオルガノシロキサン膜(ベース膜)を形成することができる。そのため、離型性を有する膜も均質かつ均一な膜厚となる。従って、製造される合成樹脂製品は、合成樹脂成形用型の形状を確実に反映したものになる。特に、複雑形状の合成樹脂成形に効果を得る。 (3) By applying the plasma polymerization method to the surface treatment method for the synthetic resin molding die described above, a polyorganosiloxane film (base film) having a uniform and uniform film thickness can be formed. Therefore, the film having releasability also has a uniform and uniform film thickness. Therefore, the manufactured synthetic resin product surely reflects the shape of the synthetic resin molding die. In particular, it is effective for molding a synthetic resin having a complicated shape.
(4)上述の合成樹脂成形用型の表面処理方法を適用した膜は、撥液性が優れているとともに摩擦抵抗を小さくすることができる。そのため、合成樹脂製品の合成樹脂成形用型からの剥離強度や離型抵抗を小さくすることができる。離型時間を短縮することができ、合成樹脂製品の生産性が向上する。 (4) A film to which the above-described surface treatment method for a synthetic resin molding die is applied has excellent liquid repellency and can reduce frictional resistance. Therefore, the peel strength and release resistance of the synthetic resin product from the synthetic resin molding die can be reduced. The mold release time can be shortened and the productivity of synthetic resin products is improved.
(5)上述の合成樹脂成形用型の表面処理方法では、合成樹脂成形用型の型面全体に撥液性を有する膜を成膜する。そのため、合成樹脂成形用型の型面が腐食することを低減することができる。 (5) In the synthetic resin molding die surface treatment method described above, a film having liquid repellency is formed on the entire mold surface of the synthetic resin molding die. Therefore, corrosion of the mold surface of the synthetic resin molding die can be reduced.
4…基材、10…成膜装置、11…真空ポンプ、12…真空チャンバー、14…ステージ、42…膜、50…製品、60…合成樹脂成形用型としての金型、62…第1金型、64…第2金型、66…キャビティ、68…第1型面、70…第2型面、72…ゲート、74…突き出しピン、421…ポリオルガノシロキサン膜、422…単分子膜、S21…第1の工程としてのポリオルガノシロキサン膜形成工程、S22…第2の工程としての水酸基導入処理工程、S23…第3の工程としてのカップリング剤処理工程。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記合成樹脂成形用型の型面に対して、ポリオルガノシロキサンが含まれるポリオルガノシロキサン膜を形成する第1の工程と、
前記ポリオルガノシロキサン膜に対して、その表面に露出する一部の有機基を切断して水酸基を導入する水酸基導入処理を施す第2の工程と、
前記水酸基導入処理が施された前記ポリオルガノシロキサン膜を、カップリング剤によるカップリング処理する第3の工程とを、有することを特徴とする合成樹脂成形用型の表面処理方法。 A synthetic resin molding die surface treatment method for filling a molten synthetic resin in a mold and solidifying the synthetic resin in the mold to mold a synthetic resin molded article,
A first step of forming a polyorganosiloxane film containing polyorganosiloxane on the mold surface of the synthetic resin molding die;
A second step of subjecting the polyorganosiloxane film to a hydroxyl group introduction treatment for cleaving some organic groups exposed on the surface and introducing hydroxyl groups;
A synthetic resin molding die surface treatment method comprising: a third step of coupling the polyorganosiloxane film subjected to the hydroxyl group introduction treatment with a coupling agent.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120904 |