JPH02172709A - 成形型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プラスチックやセラミックのフィルム　シー
１〜、バイブなとを押出成形したり、ブ→スチ・・ツク
やセラミックの複雑形状品を射出成形するために用いら
れる成形型に関する。

（従来の技術） 成形ヤ１の材宣としては、一般には５５０Ｃ鋼やＳＣＭ
Ｊ鋼か用いられており、特殊用途としてはＳＵＳ鋼か用
いられ°Ｃいる。

これらの成形型はこのままで使用すると離型性か非常に
悪いのでクロムメツキを施したり、ステアリン酸亜鉛系
・やシリコーン系の離型剤を塗布したりして＃型性を保
つようにしていた。

し・かじ、成形物質中に含まれる添加物の種類によって
はどうしても粘着を起こすことかあり、１−分な離型性
を確保するのかむずかしい場合もあった。

又、最近は少羨、多品種の製品の傾向か見られそのため
に低コストで多品種の成形型の鱗産化か図られてきてい
る。

成形型の製造コストを下げるためには高速ＪｆＶの型加
重や、型材質の検討か不可欠て、カーボン１在極を用い
た放電加工法や電′ｐＩ法、ＮＣフライス盤等を用いた
機械加工法か多用され、型材質として超硬合金や炭素合
金、亜鉛合金などの各種合金か利用されている。

しかし、上方に成形型の生産性を上げてコストダウン化
を図ることかできていないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題） 従来の成形型は、型表面をクロムや二・・Ｉケル等のコ
ーチインクを行なフたり各！Ｉ離型材を用いないと離型
性を確保することか出来ず、同時にさびか発生したりア
ミン系、硫黄系や金属せっけん類などの安定剤や各種可
塑剤等から発生する腐食性ガスによる浸食をも起こると
いう問題かあった。

−万、成形型の材料自体が高価であるということや、そ
れを加ｒするのに長時間を要し１手仕上げ等の機械加「
以外の入手に多くの時間を要するということか、成形塑
製・作のコストダウンを阻むｆ因となっていた。

成形作ズの作業性の点からは従来の金属製の成形型は重
量物であるためまたとえば多層シートの成形に用いられ
る多層用フラットタイとしての成形型は６層シートまで
の成形しか出来ず　より多層のシートの押出成形か望ま
れていた。同様に射出成形型もその重駁の点て寸法、形
状か限られていた。

本発明は以上のような問題点を解決し、高強度軽品−の
成形型を提供することを１」的とする。

（課題を解決するための手段） 才なわも、本発明は型の一部又は全部が黒鉛材料より成
り、その外面にＣ／Ｃ複合材を一体に固γｊ形成してな
る成形型を要旨とするものである。

成形型の素材となる黒鉛材料はそのｌＡ造方法のもかい
によ７て賢方性のものと等方性のものかある。異方性黒
鉛はその原料粉を成形するのに一輌加圧のプレス機を用
い、等方性黒鉛は静水圧加圧のラバープレス機を用いる
０本発明の成形型では機械的性質、熱的性質等の諸性性
がどの方向でもほぼ一定である等方性黒鉛を用いる方か
好ましい。これは効率的な材料取りか出来ることと成形
型の加熱冷却及び剛性などの設計が簡単になるからであ
る。

一、ｔｙ　、黒鉛材料の硬さは一般には大きいほど好ま
しいか、より高速度加工ができて、かつ被成形物である
各種プラスチックやセラミラフと完全に離型できるよう
にするにはショアー硬度が４５〜９０の範囲にあること
か好ましい。

従来から用いられている金属製の成彩型ではそれ自体に
微細気孔は存在しないのて、被成形物の各種プラスチッ
クやセラミックに含まれる加熱によって揮発する添加物
のカス抜きをト分に行なうことができていなかったか、
本発明では黒鉛材料の微細気孔を生かして、ガス抜きを
十分に行なえる成形型とすることがてきる。それは、水
銀ポロシメーターを用いることによって、水銀圧λ法で
側室される７５Å〜’７５０００人の径を有する微細気
孔の占める容積か０．０２ｃｃ／ｇ〜０．２５ＣＣ／’
ｇである黒鉛材料を用いればよい。

次に、以Ｆのような黒鉛材料を用いてＮＣボール盤、Ｎ
Ｃフライスｉｇ＆２？て型部の形状などを高速加重する
。黒鉛材料は金属材料にくらべより重切削てき、加工の
スピードアップが図れる。

このようにして加−［ニジた黒鉛製の成形型はその外面
にＣ／Ｃ４合材を−・体固着形成する。Ｃ／ＣＮ合材は
あらかしめ型に合わせてｉ＆圭織繊維一方向フィラメン
トワインデインク法でフェノール樹＋１’ｉ、　フラン
樹脂、ポリウレタン樹脂、コールタールビー）１す１石
油ピ・ンチのような炭化性樹脂液といつし虹に巻きつけ
て形成し、このようにして得られた形成物を、９００°
Ｃ−１３００°Ｃ″′Ｃ炭化することを繰返すことによ
ってＣ／Ｃ複合材を作１する。このＣ／Ｃ複合材を黒鉛
製の型の外面に固着させて、Ｃ／Ｃ複合材て強化された
黒鉛製の成形型を形成する。

Ｃ／Ｃ複合材は炭素繊維間隙にＣＶＤ法によって熱分解
炭素を沈着させることによ−】ても形成することができ
る。Ｃ／Ｃ複合材のＪ＆Ｘ繊謔はｍＭ１屯体のほか、マ
ット、布、不織物、ヤーンなどを用いてもよい。

（発明の作用） ７に発明では成形型か黒鉛材料より成ることか特徴とな
っているた′め、プラスチックやセラミ・ンクと濡れに
＜＜、＃型材やメツキ等による被膜処理をしなくても階
や性が保たれる。ガイドビンやガイドビン挿入孔も黒鉛
のＷ８滑性を生かしてスムーズに脱着てきる。

又、黒鉛材料のかさ重度は１．４０〜ｌ、９５か一般的
て鉄の約１／６と軽く、大型の成形型を筒中に作製でき
る。なお、黒鉛材料の微細気孔分布、及び硬さ等の点か
ら、かさ密庶は１．７０以１−か望ましい。

次に黒鉛材料の化学的性質の特徴として、黒鉛材料は５
００　’Ｃ以］−の酸化雰囲気以外では最も安定な物質
の１って、さびを発生することはなくどのような腐食性
ガスに対しても浸食されるようなことはない。

加重性に関しては金属材料ては刃物のくさび作用で切粉
かｉ！！統排出し、砥石に切粉の熱的、化学内植６か起
こるため、刃物、砥石の高速回転や重切削かできなか−
）だか、黒鉛材料では切粉が不連続で粉しん状であるた
め、フロア−等て切粉の吸引を行ないなから刃物、砥石
の高速回転や重切削を行ないながら精密加工てきるため
、ｆ　Ｊｎ王はほとんど必要ない。黒鉛材料より成る成
形型は外面にＣ／Ｃ複合材を一体に固着形成しているの
゛ＣＣ／Ｃ複合材の引張強度１０　Ｌ／ｃｒｒｆ　〜２
１　ｔ／ｃｍ’からみて強度的に問題はない。

又、高温加圧下、特に射出圧力かｌｏｏｏｋｇ／　ｃ　
ｍ’以Ｆで用いられる金属製の成形型の場合り↑ノーズ
を起こすことがあるか、Ｃ／Ｃ複合材で補強された黒鉛
製の成形型ではクリープを起こすことはない。

次に、未発１１を実施例によって具体的に説明する。

（実施例） 害→（氾 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
錬して得られた混＆！！物を粉砕後、ラバープレスして
焼成黒鉛化し・、ショアー硬度５２７５Å〜７５０００
人の径の微細気孔容積０．０８ｃｃ／ｇ、かさ密ＪＪ［
１，８２の等方性黒鉛材料を得た。

この等方性黒鉛材料を用いて第１　ｒ’／Ｉに示すよう
な射出成形用の成形型の固定型Ｃｌ）　、　ｎ（動型（
２）ガイドピン（４）を作製した。固定型（＋）　、’
ｏｌ動型（２）の外面に１ν素繊維をフェノール樹脂と
川に巻きつけてＣ／Ｃ複合材層（３）を形成し、硬化後
ｔｏｏｏ°Ｃで炭化した。この樹脂含浸−硬化一炭化の
［程を３回祿つ返し、最後の成形型を得た。

この成形型製作に要した加重時間は金属製の成形型製作
に較べ約１１５に短縮できた。

得られた射出成形用の成形型を用いてポリアミド樹脂を
２５０時間連続成形したうその結果、金型への付着物、
及び離型不良は起こらなかった。

実施例２ 実施＠ｌと回し方法で得られた等方性黒鉛材料及びＣ／
Ｃ複合材を用いて球体成形用の成形型を作製した。この
成形型製作に要した加重時間は金属製の成形型製作に較
べ、約１／８に短縮てきた。

１１１られた射出線１形川の成形型を用いて′γ化珪素
微粉末と添加剤との混合物を成形してベアリンク用の球
状成形体を連続成形した。その結果、空飼巣、凹み、ヒ
ケ及び１１輪状のさざ波模様等は発生せず、離型不良も
防止でき、付着物もなかった。

実施例３ 実施例１と回し方法で得られたＴ方性黒鉛材料及びＣ／
Ｃ複合材料を用いて８層シート押出成杉用フラットタイ
を作製した。このフラットダイを用いて多数７ニホール
ｒ＜　／Ｊ：で８層の多層複合シートな押出成形し５た
。その結製、シー１〜表面の＋滑性を保った厚みか均一
で層間接石力の強固なシー１〜か得られた、 （発１」の効果） 以１−説明したように、本発明の成形型は、金属製の成
形型のように型表面のコーティング処理をすることなく
ｌＩ蓼＋？）１１を用いることなく、さびや腐食を防ｌ
−シ、プラスチックやセラミックの成形品との離Ｉｌ′
、１性を確保することかできる。又、黒鉛材ｉ）は金属
材料と較べてひしょうに軽いため作業性かよく、より大
型で複雑な成形型か作製でき、今までにない構造の成形
品を連続１台に生産することかできる。

加［性の点ては黒鉛材料は金属材料に較べ高速加「Ｃき
、特にＬ加工はほとんど行なう必要かないため、結果的
に成形型を生産する材料費を含め大ＩＪにコストタウン
できる。

−・）ｊ、す、↓鉛材料には適度な微細気孔か序次する
たぬ　ブラスチウク、セラミック中にＩＦ在する揮発Ｔ
ｈ質のガス扶きが効果的に行なえ、より高品右の成形品
を製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１　＋Ｍは本発明に係る成形型を射出成形用の成形型
に適用した例の縦断面図である。 符号の説明 ｌ・・・固′？型、　　　　２・・・ηｒ動梨型３・・
Ｃ／Ｃ複合材層、 ４・・・ガイドピン、　　５・・・ガイドビン挿入孔。 第１図 特１作出願人 イビデン株式会社 代　　理　　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、型の一部又は全部が黒鉛材料より成り、その外面
   にＣ／Ｃ複合材を一体に固着形成して成る成形型。 ２）、前記黒鉛材料が等方性黒鉛である請求項１記載の
   成形型。 ３）、前記黒鉛材料のショアー硬度（Ｈｓ）が４５〜９
   ０である請求項１又は２記載の成形型。 ４）、前記黒鉛材料の水銀圧入法で測定される７５Å〜
   ７５０００Åの径を有する微細気孔の占める容積が０．
   ０２ｃｃ／ｇ〜０．２５ｃｃ／ｇである請求項１、２又
   は３記載の成形型。