JP2505876B2 - Method for manufacturing resin mold - Google Patents

Method for manufacturing resin mold

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JP2505876B2
JP2505876B2 JP1035942A JP3594289A JP2505876B2 JP 2505876 B2 JP2505876 B2 JP 2505876B2 JP 1035942 A JP1035942 A JP 1035942A JP 3594289 A JP3594289 A JP 3594289A JP 2505876 B2 JP2505876 B2 JP 2505876B2
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sprayed
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伸彦 湯川
輝国 橋本
行功 尾崎
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Nippon Shokubai Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、型面が金属で形成された樹脂製金属の製
造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a resin metal having a mold surface made of metal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

インジェクション成形法、プレス成形法、トランスフ
ァー成形法等の成形法でプラスチック成形品を得る際に
は金型が必要であり、一般には、金属製金型が用いられ
るが、金属製金型を製作するには、熟練した技術と加工
設備を必要とすることから、一般には、プラスチック成
形業者が自身で金属製金型を作ることはせず、その製作
を外注によるようにしていた。しかし、金属製金型は、
その加工に手間と時間がかかるため、試作金型を金属製
にすることには、納期上およびコスト上で多くの問題が
あった。
A mold is required to obtain a plastic molded product by a molding method such as an injection molding method, a press molding method, or a transfer molding method. Generally, a metal mold is used, but a metal mold is manufactured. Generally, plastic molders do not make their own metal molds because they require skilled techniques and processing equipment, and they are outsourced. However, the metal mold is
Since it takes time and labor to process it, there are many problems in terms of delivery time and cost in making the prototype die of metal.

そこで、マスター型を用い樹脂成形法で試作金型を製
作することが考えられた。しかし、樹脂製金型の、樹脂
コート層からなる型面は、傷み易く、耐久性に乏しいた
め、実用上、問題があった。さらに、成形過程では、金
型に冷熱媒体を流してキャビティ内の樹脂を冷却したり
加熱したりすることが行われるが、樹脂は熱伝導性が悪
いため、樹脂製金型は、型面での冷熱伝導性にも問題が
あった。
Therefore, it was considered to manufacture a trial mold by a resin molding method using a master mold. However, the mold surface of the resin mold, which is composed of the resin coating layer, is easily damaged and lacks in durability, which is a problem in practical use. Further, in the molding process, a cooling / heating medium is flown through the mold to cool or heat the resin in the cavity, but since the resin has poor thermal conductivity, the resin mold is There was also a problem with the cold heat conductivity of.

このような事情に鑑み、出願人は、型面のみを金属溶
射層とする樹脂製金型を開発した(特開昭60−121022号
公報参照)。型面は、絶えず冷熱に曝されるため、その
際の熱応力に耐える強度を持たすためには、型面となる
金属層には、ある程度の厚さが必要となる。この金属層
を溶射法ではなくメッキ法で形成することも考えられる
が、メッキ法によって必要な厚みを得るためには、コス
トと時間がかかる。そこで、出願人は、上述のごとく、
型面となる金属層を溶射法によって形成するようにした
のである。
In view of such circumstances, the applicant has developed a resin mold having only the mold surface as the metal spray layer (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-121022). Since the mold surface is constantly exposed to cold heat, the metal layer serving as the mold surface needs to have a certain thickness in order to have the strength to withstand the thermal stress at that time. It is conceivable to form this metal layer by a plating method instead of the thermal spraying method, but it takes cost and time to obtain a required thickness by the plating method. Therefore, the applicant, as described above,
The metal layer to be the mold surface was formed by the thermal spraying method.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

出願人の開発にかかる、この樹脂製金型は、納期、コ
ストの点で優れたものであるが、その後の使用で、つぎ
のような問題を有していることが分かった。すなわち、
型面が溶射法で形成されているため、金属層内に気泡が
入り結晶粒が生じる等の理由で、型面の緻密性に欠け、
得られたプラスチック成形品の表面に曇りが入り表面の
ツヤが悪いと言う問題である。このため、成形品の表面
仕上げの面で高度の要求があるときには、この樹脂製金
型を使用することができない。さらに、マスター型に対
しては高融点の硬質金属を溶射することが困難なので、
溶射法で型面形成するためには主に亜鉛か亜鉛合金のよ
うな軟質金属を吹き付けるしかないが、その結果、表面
硬度の不足のため、型面に傷が付き易く耐久性に欠ける
と言う問題もあった。
This resin mold, which was developed by the applicant, is excellent in terms of delivery time and cost, but it has been found that the resin mold has the following problems in subsequent use. That is,
Since the mold surface is formed by a thermal spraying method, the mold surface lacks in denseness due to the inclusion of bubbles in the metal layer and the generation of crystal grains.
There is a problem that the surface of the obtained plastic molded product is clouded and the surface is not glossy. Therefore, this resin mold cannot be used when there is a high demand for the surface finish of the molded product. Furthermore, because it is difficult to spray hard metal with a high melting point on the master mold,
In order to form the mold surface by the thermal spraying method, there is no choice but to spray a soft metal such as zinc or a zinc alloy, but as a result, the mold surface is easily scratched due to insufficient surface hardness and durability is said to be poor. There was also a problem.

そこで、この発明は、型面の緻密さに優れるとともに
耐久性にも優れた樹脂製金型の製造方法を提供すること
を課題とする。
Then, this invention makes it a subject to provide the manufacturing method of the resin-made metal mold | die which was excellent not only in the precision of a mold surface but also in durability.

〔課題を解決する手段〕[Means for solving the problem]

前記課題を解決するため、この発明は、以下のごとく
構成されている。この発明にかかる樹脂製金型の製造方
法は、マスター型表面に離型処理をして亜鉛および/ま
たは亜鉛合金からなる第1溶射層を薄く形成し、その上
に銅および/または銅合金からなる第2溶射層を形成し
たのち、その上から繊維強化樹脂からなるバックアップ
層を形成して、前記マスター型の上に金型基材を得、こ
の金型基材を前記マスター型から脱型して前記第1溶射
層を除去することにより前記第2溶射層を型面の下地層
として露出させ、そののち、同第2溶射層の上に、型面
の表面層となる金属メッキ層を形成するようにする。こ
の方法の実施に際しては、バックアップ層に加熱冷却用
パイプを埋込む工程を含むことがある。このパイプの埋
込みは、たとえば、第2溶射層の上に繊維強化樹脂から
なる第1バックアップ層を形成し、その上にパイプを配
置してその凹凸をレジンコンクリートで直したのち、そ
の上に繊維強化樹脂からなる第2バックアップ層を形成
することで行われる。また、前記第2溶射層の形成前に
第1溶射層上に樹脂皮膜を形成して同第1溶射層を強化
する工程を含むことがある。さらに、第1溶射層を除去
することにより露出した第2溶射層表面に軟質金属のメ
ッキを施して同第2溶射層の空洞を塞ぐ工程を含むこと
もある。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows. A method of manufacturing a resin mold according to the present invention is such that a mold release treatment is performed on a surface of a master mold to thinly form a first sprayed layer made of zinc and / or a zinc alloy, and copper and / or a copper alloy is formed on the first sprayed layer. After forming the second thermal sprayed layer, a backup layer made of fiber reinforced resin is formed thereon to obtain a mold base material on the master mold, and the mold base material is released from the master mold. Then, the first sprayed layer is removed to expose the second sprayed layer as a base layer of the mold surface, and then a metal plating layer to be a surface layer of the mold surface is formed on the second sprayed layer. To form. Implementation of this method may include the step of embedding a heating / cooling pipe in the backup layer. For embedding this pipe, for example, a first backup layer made of fiber reinforced resin is formed on the second sprayed layer, a pipe is arranged on the second backup layer, the irregularities are corrected with resin concrete, and then the fiber is laid on the first backup layer. This is performed by forming a second backup layer made of a reinforced resin. Further, the method may include a step of forming a resin coating on the first sprayed layer to strengthen the first sprayed layer before forming the second sprayed layer. Further, it may include a step of plating the surface of the second sprayed layer exposed by removing the first sprayed layer with a soft metal to close the cavity of the second sprayed layer.

バックアップ層を構成する樹脂としては、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニル
エステル樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が、耐熱
性や機械的強度等に優れるため、好ましく用いられる。
バックアップ層を構成する樹脂組成物の配合は、たとえ
ば、良く知られたFRP成形法の配合に準ずる。したがっ
て、前記樹脂には、充填材、着色剤、硬化剤等が適宜に
配合され、そして、強化のために、各種の繊維材料が添
加される。繊維材料としては、ガラス繊維、ポリアミド
繊維、石膏繊維等があるが、伝熱性、耐食性および機械
的強度等に優れた炭素繊維が好ましく用いられる。強化
繊維は、マット状やクロス状に予備成形されて使用され
るほか、ロービング状のままで使用されることもある。
このバックアップ層は、その背面側で、強化繊維を含ま
ない樹脂組成物により補強されても良い。バックアップ
層やその補強層の厚さは、必要な強度等を考慮して、適
宜に設定されるが、たとえば、バックアップ層の厚さは
1.0〜50mmとするのが好ましい。これらの形成方法は、F
RP成形法で一般に用いられているハンドレイアップ法と
かスプレイアップ法等を採用すれば良い。その際、必要
に応じ、層内に金属板等の補強材を入れておくようにし
ても良い。
As the resin constituting the backup layer, a thermosetting resin such as a phenol resin, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin or a urethane resin is preferably used because it has excellent heat resistance and mechanical strength.
The composition of the resin composition forming the backup layer is based on, for example, the well-known FRP molding method. Therefore, a filler, a coloring agent, a curing agent, etc. are appropriately mixed with the resin, and various fiber materials are added for reinforcement. Examples of the fiber material include glass fiber, polyamide fiber, gypsum fiber and the like, and carbon fiber excellent in heat conductivity, corrosion resistance and mechanical strength is preferably used. The reinforcing fiber may be used by being preformed in a mat shape or a cloth shape, or may be used in a roving shape.
The back side of the backup layer may be reinforced with a resin composition containing no reinforcing fiber. The thickness of the backup layer and its reinforcing layer is set appropriately in consideration of the required strength and the like. For example, the thickness of the backup layer is
It is preferably 1.0 to 50 mm. These formation methods are F
The hand lay-up method or spray-up method generally used in the RP molding method may be adopted. At that time, if necessary, a reinforcing material such as a metal plate may be put in the layer.

型面の下地層となる銅または銅合金の溶射層は、0.3
〜20mmぐらいの厚さであることが好ましい。0.3mm未満
であると、冷熱に対する強度が不足する傾向があり、20
mmを越えるのはコスト的に無駄であるからである。溶射
は、アーク溶射法、プラズマ溶射法、ガス溶射法等によ
り、通常の条件で、マスター型の表面に金属材料を溶融
または半溶融状態で吹き付けて金属皮膜を形成すること
で行われる。
The thermal spray layer of copper or copper alloy, which is the base layer of the mold surface, is 0.3
It is preferably about 20 mm thick. If it is less than 0.3 mm, the strength against cold heat tends to be insufficient.
It is costly to exceed mm. The thermal spraying is performed by an arc thermal spraying method, a plasma thermal spraying method, a gas thermal spraying method or the like under ordinary conditions to spray a metallic material in a molten or semi-molten state on the surface of the master mold to form a metallic coating.

型面の表面層となる金属メッキ層は、前記下地層を電
極に用いて、通常のメッキ法により、形成される。その
厚みは、5〜100μmが好ましい。5μm未満である
と、金属溶射層の粗さが解消されにくく、100μmを越
えて形成するのはコスト的に無駄であるからである。メ
ッキ層に用いる金属は、メッキ可能な金属であれば種類
は問わないが、緻密な型面が得やすいこと耐食性や耐摩
耗性に優れていること硬くて耐久性が良いこと等の理由
で、ニッケル(Ni)やクロム(Cr)等の硬質金属が好ま
しい。メッキ条件は、通常のとおりで良い。
The metal plating layer serving as the surface layer of the mold surface is formed by a usual plating method using the underlayer as an electrode. The thickness is preferably 5 to 100 μm. If it is less than 5 μm, it is difficult to eliminate the roughness of the metal sprayed layer, and it is costly to form it over 100 μm. The metal used for the plating layer is not limited as long as it is a metal that can be plated, but it is easy to obtain a dense mold surface, excellent in corrosion resistance and wear resistance, and hard and has good durability. Hard metals such as nickel (Ni) and chromium (Cr) are preferred. The plating conditions may be as usual.

バックアップ層に埋め込む冷熱伝達用のパイプは、銅
パイプ等の熱伝導性の良いものが好ましい。この場合、
パイプは、なるべく型面に近くなるように配置されるこ
とが好ましい。
The pipe for cold heat transfer embedded in the backup layer is preferably a pipe having good thermal conductivity such as a copper pipe. in this case,
The pipe is preferably arranged as close to the mold surface as possible.

金型の製造にあたっては、まず、マスター型の表面に
離型処理が施される。ここに、マスター型とは、金型で
成形しようとする成形品の原形を有する型であり、木、
石膏、粘土等を用いて手作りされる。離型処理剤として
は、たとえば、ポリビニルアルコールの水またはアルコ
ール溶液やポリエチレンイミン水溶液などが用いられ、
これをマスター型表面に塗布する等する。
In manufacturing a mold, first, a mold release treatment is performed on the surface of the master mold. Here, the master mold is a mold having an original shape of a molded product to be molded with a mold, wood,
Handmade using plaster, clay, etc. As the release treatment agent, for example, water or an alcohol solution of polyvinyl alcohol or an aqueous solution of polyethyleneimine is used,
This is applied to the surface of the master mold.

そして、マスター型表面に亜鉛および/または亜鉛合
金からなる第1溶射層を薄く形成する。この層の厚さ
は、たとえば、20〜500μmとすることが好ましい。20
μm未満であると強度が乏しく、離型時に破れ易いから
であり、500μmを越えて付着させるのは、この層が後
で除去されることを考えると、結局、無駄が大きくなる
からである。
Then, the first sprayed layer made of zinc and / or a zinc alloy is thinly formed on the surface of the master mold. The thickness of this layer is preferably 20 to 500 μm, for example. 20
This is because if the thickness is less than μm, the strength is poor and the film is easily broken at the time of release. The reason why the thickness exceeds 500 μm is that this layer will be wasted after all, considering that this layer will be removed later.

この第1溶射層上に銅および/または銅合金からなる
第2溶射層を形成するが、この場合に、前記第2溶射層
の形成前に、前記第1溶射層上に樹脂皮膜を形成して同
第1溶射層を強化するようにするのが好ましい。このた
めの樹脂としては、たとえば、ポリスチレンやポリメチ
ルメタクリレートなどの熱可塑性樹脂等が選ばれ、これ
を酢酸エチルやトルエン、メチルイソブチルケトンなど
の溶剤に5〜30重量%の濃度で溶解させて、この溶液を
第1溶射層表面に塗布し乾燥する等して用いられる。
A second thermal spray layer made of copper and / or a copper alloy is formed on the first thermal spray layer. In this case, a resin coating is formed on the first thermal spray layer before forming the second thermal spray layer. It is preferable to strengthen the first sprayed layer. As the resin for this purpose, for example, a thermoplastic resin such as polystyrene or polymethylmethacrylate is selected, which is dissolved in a solvent such as ethyl acetate or toluene or methyl isobutyl ketone at a concentration of 5 to 30% by weight, This solution is used by applying it to the surface of the first sprayed layer and drying it.

つぎに、金属溶射層上にバックアップ層を形成する
が、このバックアップ層内に加熱冷却用パイプを埋め込
むときは、まず、溶射層上に厚み1〜30mm程度に第1バ
ックアップ層を形成する。この層の厚さが1mm未満であ
ると、剥がれ易く、かつ、パイプなどの埋込み金具の凹
凸が表面に出やすいと言う傾向があり、30mmを越える
と、熱伝導性が悪くなる(熱遮断性が生じる)傾向があ
るからである。
Next, a backup layer is formed on the metal sprayed layer. When embedding a heating / cooling pipe in this backup layer, first, the first backup layer is formed on the sprayed layer to a thickness of about 1 to 30 mm. If the thickness of this layer is less than 1 mm, it tends to peel off and unevenness of embedded metal fittings such as pipes tends to appear on the surface, and if it exceeds 30 mm, the thermal conductivity deteriorates (heat insulating property). Is caused).

このようにして第1バックアップ層が形成されると、
つぎに、その上にパイプを配置し、パイプ間の凹部をレ
ジンコンクリートで埋めて、その凹凸を直す。レジンコ
ンクリートとしては、たとえば、エポキシ樹脂や不飽和
ポリエステル樹脂等の熱硬化性液状樹脂に、アルミニウ
ムや鉄、銅等の金属粉体や金属粒子を混合したものが、
一般的である。このように、レジンコンクリートに、ア
ルミニウムや鉄等の金属からなる粒状体や粉体が分散さ
れていると、金型全体の熱伝導性が向上する。これらの
金属物質の平均粒径は、0.1〜3.0mmであることが好まし
い。その配合割合は、樹脂100重量部に対し50〜1200重
量部とすることが好ましい。このような金属物質は、バ
ックアップ層の型面側や全体に分散されていても良い。
そして、その上に、所望の強度が得られる程度に第2バ
ックアップ層を形成する。そして、必要に応じ、その背
面に補強層を形成して、マスター型上に金型基材を得
る。
When the first backup layer is formed in this way,
Next, the pipes are placed on it, the recesses between the pipes are filled with resin concrete, and the irregularities are corrected. As the resin concrete, for example, a thermosetting liquid resin such as an epoxy resin or an unsaturated polyester resin mixed with metal powder or metal particles of aluminum, iron, copper or the like,
It is common. In this way, when the granular material or powder made of metal such as aluminum or iron is dispersed in the resin concrete, the thermal conductivity of the entire mold is improved. The average particle size of these metal substances is preferably 0.1 to 3.0 mm. The mixing ratio is preferably 50 to 1200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. Such a metal substance may be dispersed on the mold surface side or the whole of the backup layer.
Then, a second backup layer is formed thereon so as to obtain a desired strength. Then, if necessary, a reinforcing layer is formed on the back surface thereof to obtain a mold base material on the master mold.

得られた金型基材は、マスター型から脱型させるが、
この脱型は、バックアップ層の形成直後に行ってもよ
い。
The obtained mold base material is released from the master mold,
This demolding may be performed immediately after the backup layer is formed.

このあと、金型基材から第1溶射層を除去するが、こ
れは、第1溶射層を研磨したり溶解したりなどして行
う。研磨は、サンドペーパーや研磨材などを用いて行
い、溶解は、塩酸等の酸化性水溶液などを用いて行う。
After that, the first sprayed layer is removed from the die base material, which is performed by polishing or melting the first sprayed layer. Polishing is performed using sandpaper or an abrasive, and dissolution is performed using an oxidizing aqueous solution such as hydrochloric acid.

露出した第2溶射層は、型面の下地層となるが、この
第2溶射層には、気泡や結晶粒等に起因する空洞が残っ
ていることが多いので、この上に銅や銅合金等の軟質金
属をメッキしたのち表面研磨して、前記気泡を塞ぐよう
にするのが、好ましい。
The exposed second sprayed layer serves as an underlayer of the mold surface, but since cavities caused by bubbles, crystal grains, etc. often remain in this second sprayed layer, copper or a copper alloy is formed on top of this. It is preferable to plate a soft metal such as the above and then polish the surface so as to close the bubbles.

そして、この第2溶射層を電極にしてニッケルメッキ
やクロムメッキ等の金属メッキを行ったのち、必要に応
じ、表面仕上げ研磨を行う。
Then, metal plating such as nickel plating or chromium plating is performed using the second sprayed layer as an electrode, and then surface finish polishing is performed as necessary.

〔作用〕[Action]

この発明の金型は、型面を下地層と表面層の2層構造
にしている。そして、この表面層を金属メッキ層で構成
しているので、型面表面は、緻密であり、耐久性も良
い。そして、型面の厚さの大部分を占める下地層を溶射
層で構成しているので、型面形成は、メッキのみによる
場合に比較して、時間を要せず、コストも安価である。
この下地層の金属の種類を銅および/または銅合金にし
ているので、亜鉛や亜鉛合金に比べて、金属メッキを行
うときの電流密度が得られやすく、メッキが容易であ
る。バックアップ層は、この型面の形を保つ。このバッ
クアップ層は、金型全体の強度をも保っている。この発
明の金型は、このように、型面以外の部分がすべて樹脂
製であるので、製造コストが嵩まず、納期を短くするこ
とも出来る。
The mold of the present invention has a mold surface having a two-layer structure of an underlayer and a surface layer. Since the surface layer is composed of a metal plating layer, the surface of the mold surface is dense and has good durability. Since the underlayer, which occupies most of the thickness of the mold surface, is composed of the thermal sprayed layer, the mold surface formation requires less time and is less expensive than the case of plating alone.
Since the type of metal of this underlayer is copper and / or copper alloy, compared with zinc or zinc alloy, the current density at the time of metal plating can be easily obtained, and plating is easy. The backup layer keeps the shape of this mold surface. This backup layer also maintains the strength of the entire mold. In the mold of the present invention, the parts other than the mold surface are all made of resin in this way, so that the manufacturing cost does not increase and the delivery time can be shortened.

この樹脂製金型を作るに当たり、マスター型表面に銅
や銅合金を直接に溶射することが考えられるが、銅や銅
合金は、マスター型に付着しにくいので、直接溶射で得
られる膜は破れ易い。その点、この発明の製造方法によ
れば、まず、付着性の良い亜鉛や亜鉛合金をマスター型
表面に薄く溶射しておく。銅または銅合金は、亜鉛や亜
鉛合金に対してはなじみ易いので、この亜鉛や亜鉛合金
からなる第1溶射層上に銅または銅合金を溶射するよう
にして、その付着を容易にしている。
In making this resin mold, it is conceivable to spray copper or copper alloy directly on the surface of the master mold, but since copper and copper alloy are difficult to adhere to the master mold, the film obtained by direct spraying will be broken. easy. In this respect, according to the manufacturing method of the present invention, first, zinc or zinc alloy having good adhesiveness is thinly sprayed on the surface of the master die. Since copper or a copper alloy is easily compatible with zinc or a zinc alloy, copper or a copper alloy is sprayed onto the first sprayed layer made of this zinc or a zinc alloy to facilitate the adhesion.

第1溶射層は薄いので、銅や銅合金の溶射時に破れ易
い。その点、この上に樹脂の薄膜を形成しておくと、こ
の第1溶射層が破れるのを防ぐことができる。しかし、
第1溶射層を少し厚くしておけば、上記樹脂膜の形成は
行わなくても良い。
Since the first sprayed layer is thin, it is easily broken when spraying copper or a copper alloy. In this respect, if a resin thin film is formed on this, it is possible to prevent the first sprayed layer from breaking. But,
If the first sprayed layer is made a little thick, the resin film need not be formed.

第2溶射層の露出面に銅等の軟質金属をメッキして第
2溶射層内の空洞を塞いでおくと、型面が美しく仕上が
る。
When the exposed surface of the second sprayed layer is plated with a soft metal such as copper to close the cavity in the second sprayed layer, the die surface is beautifully finished.

〔実施例と比較例〕[Examples and Comparative Examples]

以下に、この発明の実施例を比較例と対比して説明す
る。
Hereinafter, examples of the present invention will be described in comparison with comparative examples.

−実 施 例− 幅約500mmの洗面ボウルを注型する際に使用する雄型
(樹脂製金型)を、以下のようにして製造した。すなわ
ち、その型面を反転した形状の木型(マスター型)をま
ず作製し、その表面に仕上げ塗装を施しておいて、その
上から離型剤(日本触媒化学工業(株)製、エポラック
EP−11)をハケ塗りし、常温で乾燥した。そして、アー
ク型溶射機(米国TAFA社製、375EFS)を用い、亜鉛を約
50μmの厚さに溶射して、第1溶射層を形成した。つぎ
に、この第1溶射層上に、ポリスチレン(昭和電工
(株)製、エスブライトT−2ビーズ)をトルエンに対
して20重量%の濃度で溶解させた溶液を塗布し、常温で
乾燥したのち、同じアーク型溶射機を用いて、その上に
銅を約2mmの厚さに溶射して第2溶射層を形成した。こ
ののち、その上に、炭素繊維布(東レ(株)製、トレカ
クロス#6341)とビニルエステル樹脂(日本触媒化学工
業(株)製、エポラックRF−1001H)を用いて、第1パ
ックアップ層をハンドレイアップ法で約3mmの厚さに積
層硬化させ、その上に外径12mmで内径10mmの銅パイプを
約40mmピッチで配置し、その上全体を、上記ビニルエス
テル樹脂100重量部にアルミニウム粒(ミナトアルミ
(株)製、アルミニウム粒#8、平均粒径2.1mm)200重
量部を配合したレジンコンクリートで覆って、これを硬
化させた。つぎに、その上にガラスマット(日東紡績
(株)製、MC−450A)と不飽和ポリエステル樹脂(日本
触媒化学工業(株)製、エポラックG−753PTM)を用い
て、第2バックアップ層をハンドレイアップ法で約15mm
の厚さに積層硬化させた。このようにして、木型(マス
ター型)上に金型基材を得た。
-Practical example- A male mold (resin mold) used when casting a wash bowl with a width of about 500 mm was manufactured as follows. That is, a wood mold (master mold) having an inverted mold surface is first prepared, and the surface thereof is subjected to finish coating, and then a release agent (manufactured by Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd., Epolak) is applied.
EP-11) was applied with a brush and dried at room temperature. Then, using an arc-type thermal spraying machine (TAFA, USA, 375EFS)
The first sprayed layer was formed by spraying to a thickness of 50 μm. Next, a solution of polystyrene (Sbright T-2 beads manufactured by Showa Denko KK) dissolved in toluene at a concentration of 20% by weight was applied onto the first sprayed layer, and dried at room temperature. Then, using the same arc type thermal spraying machine, copper was sprayed thereon to a thickness of about 2 mm to form a second thermal sprayed layer. After this, a carbon fiber cloth (Toray Industries, Inc., trading card cloth # 6341) and vinyl ester resin (Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd., Epolak RF-1001H) were used to form the first packup layer. Laminate and harden it to a thickness of about 3 mm by the hand lay-up method, and place copper pipes with an outer diameter of 12 mm and an inner diameter of 10 mm at a pitch of about 40 mm on it. Granules (manufactured by Minato Aluminum Co., Ltd., aluminum granules # 8, average grain size 2.1 mm) were covered with resin concrete mixed with 200 parts by weight and cured. Next, a glass mat (MC-450A manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) and an unsaturated polyester resin (Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. manufactured by Epolak G-753PTM) were used to handle the second backup layer. Approximately 15 mm with lay-up method
Was laminated and cured to a thickness of. In this way, a die base material was obtained on the wooden die (master die).

つぎに、この金型基材を木型から脱型して、型面側表
面をサンドペーパーを用いて研磨することにより、第1
溶射層を除去し、第2溶射層を露出させるとともに、表
面が鏡面となるようにした。そして、この表面に金属ク
ロムを10μmの厚さにメッキして、型面表面がクロムメ
ッキ仕上げされた雄型(樹脂製金型)を得た。
Next, the mold base is removed from the wooden mold, and the surface of the mold surface is polished with sandpaper to obtain the first
The sprayed layer was removed, the second sprayed layer was exposed, and the surface became a mirror surface. Then, metal chrome was plated on this surface to a thickness of 10 μm to obtain a male mold (resin mold) having a chrome-plated finish on the mold surface.

雌型となる樹脂製金型も、上記と同様にして製造し
た。
A female resin mold was also manufactured in the same manner as above.

得られた雌雄型を用い、つぎのようにして、洗面ボウ
ルを成形した。すなわち、金型のパイプに温水を通して
金型を70℃に保ち、不飽和ポリエステル樹脂(日本触媒
化学工業(株)製、エポラックG−227)100重量部に対
し水酸化アルミニウム(昭和電工(株)製、ハイジライ
トH−320)150重量部と低収縮化剤(日本触媒化学工業
(株)製、AT−100)30重量部と硬化剤(化薬ヌーリー
(株)製、カヤエステルO)2重量部を配合してなる不
飽和ポリエステル注型用材料を注型して硬化させ、1時
間後に、製品を金型から取り出した。この場合、脱型の
際の離型性が良く、成形品の仕上がりも良かった。すな
わち、成形品の表面は美しい鏡面であった。念のため、
平滑度を表面粗さ計で測定したところ、20μm以下であ
った。
Using the obtained male and female molds, a wash bowl was molded as follows. That is, hot water was passed through a mold pipe to keep the mold at 70 ° C., and 100 parts by weight of unsaturated polyester resin (Epolac G-227 manufactured by Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd.) was used for aluminum hydroxide (Showa Denko KK). Higelite H-320) 150 parts by weight and a shrinkage reducing agent (Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd., AT-100) 30 parts by weight and a curing agent (Kayaku Nouri Co., Kayaester O) 2 An unsaturated polyester casting material containing 1 part by weight was cast and cured, and after 1 hour, the product was taken out of the mold. In this case, the releasability at the time of demolding was good, and the finished product was also good. That is, the surface of the molded product was a beautiful mirror surface. Just in case,
The smoothness measured by a surface roughness meter was 20 μm or less.

−比 較 例− 離型処理した前記木型の表面に前記アーク溶射機を用
いて亜鉛を約1.0mmの厚さに溶射し、以後は実施例と同
じようにして、第1バックアップ層を、配管を含むレジ
ンコンクリート層および第2バックアップ層を順次形成
し硬化させたのち、脱型して、雄型(樹脂製金型)を得
た。雌型も同様にして得た。
-Comparative Example-Zinc is sprayed to a thickness of about 1.0 mm on the surface of the release-treated wooden mold using the arc spraying machine, and thereafter, the first backup layer is formed in the same manner as in the example. A resin concrete layer including pipes and a second backup layer were sequentially formed and cured, and then demolded to obtain a male mold (resin mold). A female mold was obtained in the same manner.

この雌雄型を用い、実施例と同様にして、不飽和ポリ
エステル注型用材料を注型し、洗面ボウルを成形した。
この場合、脱型時には、注意をしないと、成形品に傷が
入る恐れがあった。成形品の表面に少し曇りが入ってい
た。この比較例にかかる樹脂製金型における型面の平滑
度(表面粗さ)は、45μmであった。
Using this male and female mold, an unsaturated polyester casting material was cast in the same manner as in the example to form a wash bowl.
In this case, the molded product could be scratched if care was not taken during the demolding. The surface of the molded product was slightly cloudy. The smoothness (surface roughness) of the mold surface of the resin mold according to this comparative example was 45 μm.

−対比− 実施例の樹脂製金型と比較例の樹脂製金型の、型面の
耐久性を、つぎのようにして調べた。
—Comparison— The durability of the mold surfaces of the resin mold of the example and the resin mold of the comparative example was examined as follows.

前記実施例で説明した成形を、これら両金型を用いて
連続して行い、成形品が得られる都度、その表面の光沢
度を目視観察した。
The molding described in the above examples was continuously performed using these molds, and the glossiness of the surface was visually observed each time a molded product was obtained.

結果は、つぎのようであった。すなわち、実施例の樹
脂製金型では、100個成形した後も、成形品の表面は良
好な光沢を有し、美麗な成形品が得られた。これに対
し、比較例の樹脂製金型では、成形個数が増すにつれ
て、成形品の表面光沢が無くなって行き、かつ、光沢む
らも生じて来た。15個成形した時点での成形品は、表面
光沢を全く有せず、商品価値の無いものであった。
The results were as follows. That is, in the resin mold of the example, even after 100 pieces were molded, the surface of the molded product had good gloss, and a beautiful molded product was obtained. On the other hand, in the resin mold of the comparative example, as the number of moldings increased, the surface gloss of the molded product gradually disappeared, and uneven gloss occurred. The molded product after molding 15 pieces had no surface gloss and was of no commercial value.

このような結果から分かるように、実施例の樹脂製金
型は、比較例の樹脂製金型に比べて、型面の耐久性が優
れている。
As can be seen from these results, the resin molds of the examples have excellent mold surface durability as compared with the resin molds of the comparative examples.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明にかかる樹脂製金型の製造方法は、上述のよ
うに構成されているため、型面の表面層が金属メッキ層
からなる樹脂製金型を容易に製造することが出来る。
Since the resin mold manufacturing method according to the present invention is configured as described above, it is possible to easily manufacture the resin mold in which the surface layer of the mold surface is the metal plating layer.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−56820(JP,A) 特開 昭60−121022(JP,A) 特公 昭38−25023(JP,B1)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-56-56820 (JP, A) JP-A-60-121022 (JP, A) JP-B-38-25023 (JP, B1)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】マスター型表面に離型処理をして亜鉛およ
び/または亜鉛合金からなる第1溶射層を薄く形成し、
その上に銅および/または銅合金からなる第2溶射層を
形成したのち、その上から繊維強化樹脂からなるバック
アップ層を形成して、前記マスター型の上に金型基材を
得、この金型基材を前記マスター型から脱型して前記第
1溶射層を除去することにより前記第2溶射層を型面の
下地層として露出させ、そののち、同第2溶射層の上
に、型面の表面層となる金属メツキ層を形成する樹脂製
金型の製造方法。
1. A mold release treatment is applied to the surface of a master mold to form a thin first sprayed layer made of zinc and / or a zinc alloy,
After forming a second sprayed layer made of copper and / or a copper alloy on it, a backup layer made of fiber reinforced resin is formed thereon, and a die base material is obtained on the master die. By removing the mold base from the master mold and removing the first sprayed layer, the second sprayed layer is exposed as an underlayer of the mold surface, and then the mold is placed on the second sprayed layer. A method of manufacturing a resin mold for forming a metal plating layer to be a surface layer of a surface.
【請求項2】バックアップ層に加熱冷却溶パイプを埋込
む工程を含む請求項1記載の樹脂製金型の製造方法。
2. The method of manufacturing a resin mold according to claim 1, further comprising the step of burying a heating / cooling molten pipe in the backup layer.
【請求項3】パイプの埋込みが、第2溶射層の上に繊維
強化樹脂からなる第1バックアップ層を形成し、その上
にパイプを配置してその凹凸をレジンコンクリートで直
したのち、その上に繊維強化樹脂からなる第2バックア
ップ層を形成することで行われる請求項2記載の樹脂製
金型の製造方法。
3. The embedding of a pipe comprises forming a first backup layer made of a fiber reinforced resin on a second sprayed layer, arranging the pipe on the first backup layer and correcting the irregularities with resin concrete, and thereafter, The method for producing a resin mold according to claim 2, which is performed by forming a second backup layer made of a fiber-reinforced resin on the substrate.
【請求項4】第2溶射層の形成前に、薄い第1溶射層上
に樹脂皮膜を形成して同第1溶射層を強化する工程を含
む請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂製金型の製造方
法。
4. The resin according to claim 1, further comprising a step of forming a resin coating on the thin first sprayed layer to strengthen the first sprayed layer before forming the second sprayed layer. Manufacturing method of metal mold.
【請求項5】第1溶射層を除去することにより露出した
第2溶射層表面に軟質金属のメッキを施すことにより同
第2溶射層の空洞を塞ぐ工程を含む請求項1〜4のいず
れかに記載の樹脂製金型の製造方法。
5. The method according to claim 1, further comprising the step of closing the cavity of the second sprayed layer by plating the surface of the second sprayed layer exposed by removing the first sprayed layer with a soft metal. The method for producing a resin mold according to item 1.
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