JP2835450B2 - プラスチック成形用黒鉛型 - Google Patents
プラスチック成形用黒鉛型Info
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- JP2835450B2 JP2835450B2 JP1092116A JP9211689A JP2835450B2 JP 2835450 B2 JP2835450 B2 JP 2835450B2 JP 1092116 A JP1092116 A JP 1092116A JP 9211689 A JP9211689 A JP 9211689A JP 2835450 B2 JP2835450 B2 JP 2835450B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2883/00—Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as mould material
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はプラスチック成形品を成形する場合に使用さ
れる型に関し、特にその基材が黒鉛材料よりなり、キャ
ビテイ側面にセラミックコーティングしたプラスチック
成形用黒鉛型に関するものである。
れる型に関し、特にその基材が黒鉛材料よりなり、キャ
ビテイ側面にセラミックコーティングしたプラスチック
成形用黒鉛型に関するものである。
（従来の技術） 所謂プラスチックは、一般に軽量、経済性、加工性、
耐食性等種々の特性を有する材料であり、電気、機械、
自動車等のあらゆる工業的用途から日用品まで、きわめ
て広範囲に使用されている。これら各種のプラスチック
製品を成形するには、一般に鉄及びその合金の金属材料
で製作した型が用いられる。
耐食性等種々の特性を有する材料であり、電気、機械、
自動車等のあらゆる工業的用途から日用品まで、きわめ
て広範囲に使用されている。これら各種のプラスチック
製品を成形するには、一般に鉄及びその合金の金属材料
で製作した型が用いられる。
この種の金属材料により製作された型（以下金型と称
する。）は、成形数が極めて多量の場合には、金型寿命
の観点から型材が金属であることが必要条件であった。
しかし、 最近の多品種少量生産の傾向にあっては型の試作の必
要性が益々増大している。
する。）は、成形数が極めて多量の場合には、金型寿命
の観点から型材が金属であることが必要条件であった。
しかし、 最近の多品種少量生産の傾向にあっては型の試作の必
要性が益々増大している。
成形品に占める金型コストの占める割合が大きくな
り、製品コストを高くしている。
り、製品コストを高くしている。
金型の製作には多大な時間と費用とを必要とする。
等の欠点が、従来一般に使用されている金型にはあっ
たのである。
たのである。
そこで、本発明者等は、金属に代る型材料として、プ
ラスチック射出成形時の圧力に十分耐え、かつ、型みが
き仕上げ面の良好な高強度及び高密度の黒鉛材料を用い
た型について、特開昭63−162205号公報等において種々
提案を行なっている。この公報において提案した発明を
なすにあたって、本発明者等が着目した点は次の通りで
ある。
ラスチック射出成形時の圧力に十分耐え、かつ、型みが
き仕上げ面の良好な高強度及び高密度の黒鉛材料を用い
た型について、特開昭63−162205号公報等において種々
提案を行なっている。この公報において提案した発明を
なすにあたって、本発明者等が着目した点は次の通りで
ある。
（１）黒鉛は、機械加工において切削抵抗が金属に比較
して1/5から1/10であるため、高速加工ができる。
して1/5から1/10であるため、高速加工ができる。
（２）黒鉛は、手作業による型仕上げが金属により容易
な材料であるため、放電加工に頼っていた部品又は工程
が、手作業により容易に仕上げられる。
な材料であるため、放電加工に頼っていた部品又は工程
が、手作業により容易に仕上げられる。
（３）黒鉛は、熱膨張係数が極めて小さい材料であるた
め、プラスチックの成形時の精度が得やすい。
め、プラスチックの成形時の精度が得やすい。
（４）黒鉛型の比重は、金型の比重の1/4以下と比較的
軽量であるため、複雑な作業や高速を要する作業であっ
てもプラスチックの成形要の型の取り扱いが容易で、操
作が簡便となる。
軽量であるため、複雑な作業や高速を要する作業であっ
てもプラスチックの成形要の型の取り扱いが容易で、操
作が簡便となる。
（５）黒鉛は、熱伝導率がよいため、加熱と冷却のリサ
イクルに要する時間が短かくてすむから、高速サイクル
のプラスチック成形が可能となる。
イクルに要する時間が短かくてすむから、高速サイクル
のプラスチック成形が可能となる。
以上の効果により、極小ロット、試作品のプラスチッ
ク製品の成形に対応が可能になる、ということであっ
た。
ク製品の成形に対応が可能になる、ということであっ
た。
そして、 （６）黒鉛は、金属の一般的な耐熱温度が数百℃である
のに対して3000℃であり、熱膨張率が小さいこともあっ
て、優れた熱安定性を有しているものである。
のに対して3000℃であり、熱膨張率が小さいこともあっ
て、優れた熱安定性を有しているものである。
ところで、本発明者等のその後の研究により、この種
のプラスチック成形用黒鉛型において、更に次の点を考
慮しなければならないことが知見された。すなわち、プ
ラスチック製品を成形する場合には、例えば熱可塑性の
プラスチックを例にとって考えていると、このプラスチ
ック材料をその可塑性温度（一般的には175〜320℃）に
まで加熱して型内で成形した後冷却（一般的には数十
℃）して固化し、これを型から外さなければならない。
そのために、プラスチック材料側に離型剤を混入するこ
とが一般に行なわれているが、製品の離型を型側の問題
としてとらえようというのである。
のプラスチック成形用黒鉛型において、更に次の点を考
慮しなければならないことが知見された。すなわち、プ
ラスチック製品を成形する場合には、例えば熱可塑性の
プラスチックを例にとって考えていると、このプラスチ
ック材料をその可塑性温度（一般的には175〜320℃）に
まで加熱して型内で成形した後冷却（一般的には数十
℃）して固化し、これを型から外さなければならない。
そのために、プラスチック材料側に離型剤を混入するこ
とが一般に行なわれているが、製品の離型を型側の問題
としてとらえようというのである。
離型性を型側で改良しようとする試みは、例えば特開
昭59−101320号公報において提案されているような「成
形用金型」にある。この「成形用金型」は、上記公報の
特許請求の範囲の記載からすると、 「金型の成形面に、高周波スパッタリングによりセラ
ミックスまたは固体潤滑剤のコーティング被膜を設けた
成形用金型」 であるが、これはあくまでも平滑な金属表面にコーテ
ィング被膜を形成するものであるから、そのコーティン
グ被膜が剥離し易いことがあり得る。その点から言え
ば、黒鉛はある程度ポーラスなものであって、その表面
に開口している穴を利用することによって、コーティン
グ被膜のアンカー効果を十分発揮させ得るものである。
ところが、このコーティング被膜を黒鉛表面に形成した
場合、その厚さが余り厚いと黒鉛とコーティング被膜の
熱膨張差によってコーティング被膜が剥離し易くなり、
逆にあまり薄くすると離型効果が少なくなってコーティ
ングした意味がなくなる。
昭59−101320号公報において提案されているような「成
形用金型」にある。この「成形用金型」は、上記公報の
特許請求の範囲の記載からすると、 「金型の成形面に、高周波スパッタリングによりセラ
ミックスまたは固体潤滑剤のコーティング被膜を設けた
成形用金型」 であるが、これはあくまでも平滑な金属表面にコーテ
ィング被膜を形成するものであるから、そのコーティン
グ被膜が剥離し易いことがあり得る。その点から言え
ば、黒鉛はある程度ポーラスなものであって、その表面
に開口している穴を利用することによって、コーティン
グ被膜のアンカー効果を十分発揮させ得るものである。
ところが、このコーティング被膜を黒鉛表面に形成した
場合、その厚さが余り厚いと黒鉛とコーティング被膜の
熱膨張差によってコーティング被膜が剥離し易くなり、
逆にあまり薄くすると離型効果が少なくなってコーティ
ングした意味がなくなる。
また、一般に、ある物の表面にコーティング被膜を形
成する場合に注意しなければならないことは、コーティ
ング被膜とこれが形成される材料側との熱膨張率の差を
小さくしなければならないことである。特に、本発明が
対象としているようなプラスチック成形用型のように、
一定の幅のヒートサイクルで頻繁に使用されるものにお
いては、基材と被膜間に熱膨張差があると、被膜の耐久
性が損われ易いものとなる。
成する場合に注意しなければならないことは、コーティ
ング被膜とこれが形成される材料側との熱膨張率の差を
小さくしなければならないことである。特に、本発明が
対象としているようなプラスチック成形用型のように、
一定の幅のヒートサイクルで頻繁に使用されるものにお
いては、基材と被膜間に熱膨張差があると、被膜の耐久
性が損われ易いものとなる。
そして、このような条件を満足しながら形成されたコ
ーティング層は、プラスチック材料及びこの中に添加さ
れている種々な添加剤や補強剤等の化学的あるいは物理
的衝撃に対して、また型の洗滌を行なう時の洗滌剤や衝
撃等による化学的あるいは物理的衝撃に対して型を十分
保護するものでなければならないことは当然である。
ーティング層は、プラスチック材料及びこの中に添加さ
れている種々な添加剤や補強剤等の化学的あるいは物理
的衝撃に対して、また型の洗滌を行なう時の洗滌剤や衝
撃等による化学的あるいは物理的衝撃に対して型を十分
保護するものでなければならないことは当然である。
そこで、本発明者等は型としての黒鉛の特性を十分生
かしながら、これに強靭なコーティング層を効率よく形
成するには実際上如何にしたらよいかについて種々検討
を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。
かしながら、これに強靭なコーティング層を効率よく形
成するには実際上如何にしたらよいかについて種々検討
を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は以上の経緯にもとづいてなされたもので、そ
の解決しようとする課題は、黒鉛の特性を十分生かしな
がら、離型性を型側の問題としてとらえて、これを効率
良く行なうことである。
の解決しようとする課題は、黒鉛の特性を十分生かしな
がら、離型性を型側の問題としてとらえて、これを効率
良く行なうことである。
そして、本発明の目的とするところは、加工性が良好
で取り扱い易く、しかも製品の離型性に優れて強靭なコ
ーティング層を有するプラスチック成形用黒鉛型を提供
することにある。
で取り扱い易く、しかも製品の離型性に優れて強靭なコ
ーティング層を有するプラスチック成形用黒鉛型を提供
することにある。
（課題を解決するための手段） 以上の課題を解決するために、本発明の採った手段
は、 「プラスチック成形に用いられる型の基材を黒鉛材料
により形成したプラスチック成形用黒鉛型（20）であっ
て、 黒鉛材料の、少なくとも成形キャビティ（22）に露出
する部分に、Al2O3、SiO2、ZrO2、SiC、TiC、TaC、B
4C、Cr2C2、Si3N4、BN、TiN、AlN、TiB2、ZrB2、コージ
ェライト、ムライト、TiO2あるいはこれらの化合物から
えらばれるいずれか少なくとも１種を含むセラミックか
らなるコーティング被膜（23）を５〜2000μｍの範囲で
化学蒸着法により形成したことを特徴とするプラスチッ
ク成形用黒鉛型（20）。」 である。
は、 「プラスチック成形に用いられる型の基材を黒鉛材料
により形成したプラスチック成形用黒鉛型（20）であっ
て、 黒鉛材料の、少なくとも成形キャビティ（22）に露出
する部分に、Al2O3、SiO2、ZrO2、SiC、TiC、TaC、B
4C、Cr2C2、Si3N4、BN、TiN、AlN、TiB2、ZrB2、コージ
ェライト、ムライト、TiO2あるいはこれらの化合物から
えらばれるいずれか少なくとも１種を含むセラミックか
らなるコーティング被膜（23）を５〜2000μｍの範囲で
化学蒸着法により形成したことを特徴とするプラスチッ
ク成形用黒鉛型（20）。」 である。
ここで、プラスチック成形用黒鉛型（20）の成形キャ
ビティ（22）側に露出する黒鉛材料の表面に形成するコ
ーティング被膜（23）の厚さを５μｍ〜2000μｍの範囲
としたのは、この範囲より厚いコーティング被膜（23）
を形成した場合には、コーティング被膜（23）に亀裂を
生じたりあるいはこのコーティング被膜（23）自体が黒
鉛表面から剥離するおそれがあるからである。また、コ
ーティング被膜（23）の厚さが５μｍより薄いと、プラ
スチック製品を離型を良好に行なえなくなるからであ
る。
ビティ（22）側に露出する黒鉛材料の表面に形成するコ
ーティング被膜（23）の厚さを５μｍ〜2000μｍの範囲
としたのは、この範囲より厚いコーティング被膜（23）
を形成した場合には、コーティング被膜（23）に亀裂を
生じたりあるいはこのコーティング被膜（23）自体が黒
鉛表面から剥離するおそれがあるからである。また、コ
ーティング被膜（23）の厚さが５μｍより薄いと、プラ
スチック製品を離型を良好に行なえなくなるからであ
る。
また、コーティング被膜（23）をセラミックによって
形成する必要があるのは、プラスチック成形用黒鉛型
（20）を構成している黒鉛材料との結合を強力にすると
ともに、このコーティング被膜（23）によってプラスチ
ック材料側から発生する活性ガス等により化学的衝撃か
ら黒鉛材料を保護し、かつ成形及び洗滌を頻繁に行なう
場合の機械的衝撃から黒鉛材料を保護するためである。
形成する必要があるのは、プラスチック成形用黒鉛型
（20）を構成している黒鉛材料との結合を強力にすると
ともに、このコーティング被膜（23）によってプラスチ
ック材料側から発生する活性ガス等により化学的衝撃か
ら黒鉛材料を保護し、かつ成形及び洗滌を頻繁に行なう
場合の機械的衝撃から黒鉛材料を保護するためである。
このコーティング被膜（23）を形成するセラミックと
しては、Al2O3、SiO2、ZrO2、SiC、TiC、TaC、B4C、Cr2
C2、Si3N4、BN、TiN、AlN、TiB2、ZrB2、コージェライ
ト、ムライト、TiO2あるいはこれらの化合物からえらば
れるいずれか少なくとも１種を含むものを使用すること
が必要である。その理由は、完成されたプラスチック成
形用黒鉛型（20）の離型性を良好にするとともに、その
物理的あるいは化学的衝激に対して十分な耐性を有する
必要があるからである。
しては、Al2O3、SiO2、ZrO2、SiC、TiC、TaC、B4C、Cr2
C2、Si3N4、BN、TiN、AlN、TiB2、ZrB2、コージェライ
ト、ムライト、TiO2あるいはこれらの化合物からえらば
れるいずれか少なくとも１種を含むものを使用すること
が必要である。その理由は、完成されたプラスチック成
形用黒鉛型（20）の離型性を良好にするとともに、その
物理的あるいは化学的衝激に対して十分な耐性を有する
必要があるからである。
このコーティング被膜（23）を形成する方法として
は、CVD法等の化学蒸着法による。たとえば、CVD法によ
り黒鉛材の表面を炭化珪素で被覆するには、黒鉛材表面
上で次式のように反応させることにより黒鉛材の形状を
保持したまま行うことができ、また平滑な被膜を形成す
ることができる。
は、CVD法等の化学蒸着法による。たとえば、CVD法によ
り黒鉛材の表面を炭化珪素で被覆するには、黒鉛材表面
上で次式のように反応させることにより黒鉛材の形状を
保持したまま行うことができ、また平滑な被膜を形成す
ることができる。
CH3SiCl3→SiC＋3HCl 例えばパックセメンテーションを応用した方法は、任
意の形状に成形加工した黒鉛材を用意し、耐熱容器、望
ましくは黒鉛製容器の中へ炭化珪素粉と二酸化珪素粉の
混合粉と一緒に埋め込み、1400℃〜2300℃の温度範囲で
加熱処理することにより黒鉛材表面を炭化珪素に転化す
ることができる。
意の形状に成形加工した黒鉛材を用意し、耐熱容器、望
ましくは黒鉛製容器の中へ炭化珪素粉と二酸化珪素粉の
混合粉と一緒に埋め込み、1400℃〜2300℃の温度範囲で
加熱処理することにより黒鉛材表面を炭化珪素に転化す
ることができる。
（発明の作用） 以上のように構成した本発明に係るプラスチック成形
用黒鉛型（20）においては、その基材を黒鉛によって形
成したから、金属の場合に比して1/5〜1/10の低い切削
抵抗のものとなって、その加工が非常に容易となってお
り、また熱膨張係数も小さいために成形精度が非常に高
いものとなっている。
用黒鉛型（20）においては、その基材を黒鉛によって形
成したから、金属の場合に比して1/5〜1/10の低い切削
抵抗のものとなって、その加工が非常に容易となってお
り、また熱膨張係数も小さいために成形精度が非常に高
いものとなっている。
また、このプラスチック成形用黒鉛型（20）のコーテ
ィング被膜（23）においては、第２図に示すように、そ
の黒鉛材料側の部分が、黒鉛材料の微細穴中に入り込ん
でおり、これによりこのコーティング被膜（23）は黒鉛
材料表面にしっかりと固着されたものとなっている。す
なわち、ポーラスな黒鉛材料によるアンカー効果が十分
発揮されているのである。
ィング被膜（23）においては、第２図に示すように、そ
の黒鉛材料側の部分が、黒鉛材料の微細穴中に入り込ん
でおり、これによりこのコーティング被膜（23）は黒鉛
材料表面にしっかりと固着されたものとなっている。す
なわち、ポーラスな黒鉛材料によるアンカー効果が十分
発揮されているのである。
そして、このコーティング被膜（23）の厚さの上限を
2000μｍとしたので、熱的衝撃あるいは機械的衝撃があ
ったとしても、このコーティング被膜（23）は十分厚い
黒鉛材料の変化に略完全に同調するため、このコーティ
ング被膜（23）に亀裂が生じたり、黒鉛材料からコーテ
ィング被膜（23）が剥離するようなこともない。勿論、
このコーティング被膜（23）はセラミック材料により形
成したから、プラスチック製品の剥離性を高めているこ
とは言うまでもない。
2000μｍとしたので、熱的衝撃あるいは機械的衝撃があ
ったとしても、このコーティング被膜（23）は十分厚い
黒鉛材料の変化に略完全に同調するため、このコーティ
ング被膜（23）に亀裂が生じたり、黒鉛材料からコーテ
ィング被膜（23）が剥離するようなこともない。勿論、
このコーティング被膜（23）はセラミック材料により形
成したから、プラスチック製品の剥離性を高めているこ
とは言うまでもない。
しかも、このコーティング被膜（23）はセラミックに
より化学蒸着法を使用して形成したから、プラスチック
成形用黒鉛型（20）を構成している黒鉛材料との結合を
強力にするとともに、このコーティング被膜（23）によ
ってプラスチック材料側から発生する活性ガス等による
化学的衝撃から黒鉛材料を保護し、かつ成形及び洗滌を
頻繁に行なう場合の機械的衝撃から黒鉛材料を保護して
いるのである。また、形成される被膜は平滑であるた
め、成形品の仕上面の精度が高められるのである。
より化学蒸着法を使用して形成したから、プラスチック
成形用黒鉛型（20）を構成している黒鉛材料との結合を
強力にするとともに、このコーティング被膜（23）によ
ってプラスチック材料側から発生する活性ガス等による
化学的衝撃から黒鉛材料を保護し、かつ成形及び洗滌を
頻繁に行なう場合の機械的衝撃から黒鉛材料を保護して
いるのである。また、形成される被膜は平滑であるた
め、成形品の仕上面の精度が高められるのである。
（実施例） 次に、本発明に係るプラスチック成形用黒鉛型（20）
を実施例に従って説明する。第１図において、本発明に
係るプラスチック成形用黒鉛型（20）を射出成形機（1
0）に適用した場合が示してあり、この射出成形機（1
0）は、ホッパーから投入されたプラスチック材料を、
シリンダ（12）内にてスクリュー（11）により加圧・混
練しながらプラスチック成形用黒鉛型（20）側の成形キ
ャビティ（22）に送ると同時に、このプラスチック材料
をその可塑化温度にまで加熱するようになっている。そ
して、可塑化されたプラスチック材料は、本発明に係る
プラスチック成形用黒鉛型（20）のキャビティ内に強制
的に送り込まれるようになっている。
を実施例に従って説明する。第１図において、本発明に
係るプラスチック成形用黒鉛型（20）を射出成形機（1
0）に適用した場合が示してあり、この射出成形機（1
0）は、ホッパーから投入されたプラスチック材料を、
シリンダ（12）内にてスクリュー（11）により加圧・混
練しながらプラスチック成形用黒鉛型（20）側の成形キ
ャビティ（22）に送ると同時に、このプラスチック材料
をその可塑化温度にまで加熱するようになっている。そ
して、可塑化されたプラスチック材料は、本発明に係る
プラスチック成形用黒鉛型（20）のキャビティ内に強制
的に送り込まれるようになっている。
プラスチック成形用黒鉛型（20）は、その基材が黒鉛
からなっているもので、本実施例においては二分割タイ
プのものである。また、このプラスチック成形用黒鉛型
（20）においては、少なくともその成形キャビティ（2
2）に露出する黒鉛材料の表面に、セラミックからなる
コーティング被膜（23）が形成してある。なお、このプ
ラスチック成形用黒鉛型（20）においては、冷却水を通
すための穴（21）が、黒鉛製基材中に複数形成してあ
る。
からなっているもので、本実施例においては二分割タイ
プのものである。また、このプラスチック成形用黒鉛型
（20）においては、少なくともその成形キャビティ（2
2）に露出する黒鉛材料の表面に、セラミックからなる
コーティング被膜（23）が形成してある。なお、このプ
ラスチック成形用黒鉛型（20）においては、冷却水を通
すための穴（21）が、黒鉛製基材中に複数形成してあ
る。
プラスチック成形用黒鉛型（20）を構成する黒鉛製基
材は、次のように形成した。
材は、次のように形成した。
コークスとコールタールピッチよりなる配合物を加熱
混練して得られた混練物を粉砕後、ラバープレスで成形
して焼成、黒鉛化し、室温から1000℃までの熱膨張係数
が5.0×10-6℃-1、75Å〜75000Åの径の微細気孔容積0.
07cc/g、かさ密度1.85、熱伝導率が80Kcal/m・hr・℃の
等方性黒鉛材料を得た。この等方性黒鉛材料を用いて、
図に示したような成形型を構成するための固定型、可動
型及びガイドピン等を形成し、射出成形用の成形型を作
製した。この成形製作に要した加工時間は金属製の成形
製作に較べ約1/8に短縮できた。
混練して得られた混練物を粉砕後、ラバープレスで成形
して焼成、黒鉛化し、室温から1000℃までの熱膨張係数
が5.0×10-6℃-1、75Å〜75000Åの径の微細気孔容積0.
07cc/g、かさ密度1.85、熱伝導率が80Kcal/m・hr・℃の
等方性黒鉛材料を得た。この等方性黒鉛材料を用いて、
図に示したような成形型を構成するための固定型、可動
型及びガイドピン等を形成し、射出成形用の成形型を作
製した。この成形製作に要した加工時間は金属製の成形
製作に較べ約1/8に短縮できた。
そして、このように形成した黒鉛製型材の、少なくと
も成形キャビティ（22）に露出する部分に、セラミック
からなるコーティング被膜（23）を化学蒸着方により形
成するのであるが、このコーティング被膜（23）の形成
は、次のようにして行なった。
も成形キャビティ（22）に露出する部分に、セラミック
からなるコーティング被膜（23）を化学蒸着方により形
成するのであるが、このコーティング被膜（23）の形成
は、次のようにして行なった。
（実施例１） 以上のようにして、型となるべき黒鉛材を成形し、得
られた成形体表面上に熱CVD法によりSiC膜を被覆させ
た。被覆方法は黒鉛の成形体を反応容器内に入れ、1500
℃で加熱しOH3SiCl3と水素との混合気体を流しながら、
約５時間反応させ約100μｍの厚さのSiC層を形成させる
方法で行なった。
られた成形体表面上に熱CVD法によりSiC膜を被覆させ
た。被覆方法は黒鉛の成形体を反応容器内に入れ、1500
℃で加熱しOH3SiCl3と水素との混合気体を流しながら、
約５時間反応させ約100μｍの厚さのSiC層を形成させる
方法で行なった。
（実施例２） 以上のようにして、型となるべき黒鉛材を成形し、得
られた成形体表面上に熱CVD法によりBN膜を被覆させ
た。被覆方法は黒鉛の成形体を反応容器内に入れ、1200
℃で加熱しBCl3とNH3と水素との混合気体を流しなが
ら、約７時間反応させ約75μｍの厚さのBN層を形成させ
る方法で行なった。
られた成形体表面上に熱CVD法によりBN膜を被覆させ
た。被覆方法は黒鉛の成形体を反応容器内に入れ、1200
℃で加熱しBCl3とNH3と水素との混合気体を流しなが
ら、約７時間反応させ約75μｍの厚さのBN層を形成させ
る方法で行なった。
得られたプラスチック成形用黒鉛型（20）を用いてポ
リアミド樹脂によるプラスチック製品の製造を、加熱と
冷却とのリサイクルに要する時間を20秒として、50時間
連続成形した。その結果、金属への付着物、及び離型不
良等のトラブルは発生しなかった。
リアミド樹脂によるプラスチック製品の製造を、加熱と
冷却とのリサイクルに要する時間を20秒として、50時間
連続成形した。その結果、金属への付着物、及び離型不
良等のトラブルは発生しなかった。
（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明においては、上記実施例に
て例示した如く、 「プラスチック成形に用いられる型の基材を黒鉛材料
により成形したプラスチック成形用黒鉛型（20）であっ
て、 黒鉛材料の、少なくとも成形キャビティ（22）に露出
する部分に、Al2O3、SiO2、ZrO2、SiC、TiC、TaC、B
4C、Cr2C2、Si3N4、BN、TiN、AlN、TiB2、ZrB2、コージ
ェライト、ムライト、TiO2あるいはこれらの化合物から
えらばれるいずれか少なくとも１種を含むセラミックか
らなるコーティング被膜（23）を５〜2000μｍの範囲で
化学蒸着法により形成したこと」 にその構成上の特徴があり、これにより、型成形後の
プラスチック材料を冷却を効率良く行なうことができ
て、型成形の効率を向上させることのできるプラスチッ
ク成形用黒鉛型（20）を提供することができるのであ
る。
て例示した如く、 「プラスチック成形に用いられる型の基材を黒鉛材料
により成形したプラスチック成形用黒鉛型（20）であっ
て、 黒鉛材料の、少なくとも成形キャビティ（22）に露出
する部分に、Al2O3、SiO2、ZrO2、SiC、TiC、TaC、B
4C、Cr2C2、Si3N4、BN、TiN、AlN、TiB2、ZrB2、コージ
ェライト、ムライト、TiO2あるいはこれらの化合物から
えらばれるいずれか少なくとも１種を含むセラミックか
らなるコーティング被膜（23）を５〜2000μｍの範囲で
化学蒸着法により形成したこと」 にその構成上の特徴があり、これにより、型成形後の
プラスチック材料を冷却を効率良く行なうことができ
て、型成形の効率を向上させることのできるプラスチッ
ク成形用黒鉛型（20）を提供することができるのであ
る。
すなわち、本発明に係るプラスチック成形用黒鉛型
（20）によれば、黒鉛材料の特性を十分生かしながら、
その型表面に形成したセラミックからなるコーティング
被膜（23）によって、この黒鉛材料により形成した基材
を化学的及び物理的衝撃から確実に保護することができ
るとともに、コーティング被膜（23）自体の黒鉛材料に
対する結合を確実なものとすることができるのである。
（20）によれば、黒鉛材料の特性を十分生かしながら、
その型表面に形成したセラミックからなるコーティング
被膜（23）によって、この黒鉛材料により形成した基材
を化学的及び物理的衝撃から確実に保護することができ
るとともに、コーティング被膜（23）自体の黒鉛材料に
対する結合を確実なものとすることができるのである。
また、このプラスチック成形用黒鉛型（20）によれ
ば、コーティング被膜（23）を構成する材料をセラミッ
クとしたから、このコーティング被膜（23）を黒鉛材料
に強固に結合したものとすることができ、黒鉛材料は高
温に加熱することができる材料であるから、これにセラ
ミックからなるコーティング被膜（23）を任意かつ十分
な厚さでコーティングすることができ、しかもセラミッ
クからなるコーティング被膜（23）の黒鉛材料に対する
アンカー効果の優れたものとすることができるのであ
る。
ば、コーティング被膜（23）を構成する材料をセラミッ
クとしたから、このコーティング被膜（23）を黒鉛材料
に強固に結合したものとすることができ、黒鉛材料は高
温に加熱することができる材料であるから、これにセラ
ミックからなるコーティング被膜（23）を任意かつ十分
な厚さでコーティングすることができ、しかもセラミッ
クからなるコーティング被膜（23）の黒鉛材料に対する
アンカー効果の優れたものとすることができるのであ
る。
さらに、形成されるコーティング被膜（23）は、平滑
であるため、成形品の仕上面の精度を高めることができ
るのである。
であるため、成形品の仕上面の精度を高めることができ
るのである。
第１図は本発明に係るプラスチック成形用黒鉛型及びこ
れを採用して構成した射出成形機の要部断面図、第２図
はコーティング被膜を形成した黒鉛材料の表面状態を示
す部分拡大断面図である。 符号の説明 10……射出成形機、20……プラスチック成形用黒鉛型、
21……穴、22……成形キャビティ、23……コーティング
被膜。
れを採用して構成した射出成形機の要部断面図、第２図
はコーティング被膜を形成した黒鉛材料の表面状態を示
す部分拡大断面図である。 符号の説明 10……射出成形機、20……プラスチック成形用黒鉛型、
21……穴、22……成形キャビティ、23……コーティング
被膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 33/00 - 33/76 B29C 45/26 - 45/44
Claims (1)
- 【請求項１】プラスチック成形に用いられる型の基材を
黒鉛材料により形成したプラスチック成形用黒鉛型であ
って、 前記黒鉛材料の、少なくとも成形キャビテイに露出する
部分に、Al2O3、SiO2、ZrO2、SiC、TiC、TaC、B4C、Cr2
C2、Si3N4、BN、TiN、AlN、TiB2、ZrB2、コージェライ
ト、ムライト、TiO2あるいはこれらの化合物からえらば
れるいずれか少なくとも１種を含むセラミックからなる
コーティング被膜を５〜2000μｍの範囲で化学蒸着法に
より形成したことを特徴とするプラスチック成形用黒鉛
型。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092116A JP2835450B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | プラスチック成形用黒鉛型 |
| KR1019890019534A KR920002405B1 (ko) | 1988-12-26 | 1989-12-26 | 플라스틱 또는 세라믹제품 성형용 흑연다이 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092116A JP2835450B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | プラスチック成形用黒鉛型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02270508A JPH02270508A (ja) | 1990-11-05 |
| JP2835450B2 true JP2835450B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=14045464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1092116A Expired - Lifetime JP2835450B2 (ja) | 1988-12-26 | 1989-04-12 | プラスチック成形用黒鉛型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835450B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH06285867A (ja) * | 1992-05-06 | 1994-10-11 | Akechi Ceramics Kk | 剥離性に優れた材料 |
| JP5183301B2 (ja) * | 2008-05-28 | 2013-04-17 | 地方独立行政法人 東京都立産業技術研究センター | 成形型およびその製造方法 |
| CN111440010A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-07-24 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种带有氧化铝涂层的高纯石墨工具及其制备方法和用途 |
| CN112374891B (zh) * | 2020-11-16 | 2021-11-23 | 南京工业大学 | 一种石墨基座盘表面梯度TaC涂层 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59101320A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-11 | Nok Corp | 成形用金型 |
| JPH0197608A (ja) * | 1987-05-29 | 1989-04-17 | Mitsumi Electric Co Ltd | カーボン成形型及びその製法 |
| JPS6455211A (en) * | 1987-08-27 | 1989-03-02 | Fujitsu Kasei Kk | Mold |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP1092116A patent/JP2835450B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02270508A (ja) | 1990-11-05 |
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