JPH02175893A - 微細凹凸模様付き電鋳金型の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は表面に微細な凹凸模様を備えた電鋳金型の製造
方法に関する。

［従来の技術］ 真空成形、圧空成形、ローテーション成形、スラッシュ
成形、ブロー成形、スタンピング成形等の各種合成樹脂
成形において、合成樹脂成形品の表面に梨地模様を賦形
するためには、成形用金型の表面に逆の梨地模様を設け
ておく必要がある。

そのため、従来の梨地模様付き成形用金型は、次のよう
な方法により製造されていた。

（１）成形用金型の表面をエツチングすることにより梨
地模様を設ける。

（２）成形用金型の表面をサンドブラストすることによ
り梨地模様を設ける。

（３）モデルの表面に市販の梨地模様付き塩化ビニル樹
脂シートを貼り、該モデルを雌型に写し取った後、該雌
型にエポキシ樹脂を注入することにより、前記梨地模様
が転写されたマンドレルを形成する。このマンドレルの
表面に導電処理を施して電鋳を行うことにより、前記梨
地模様が転写された電鋳金型を製造する。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記いずれの成形用金型の製造方法によって
も、該成形用金型の表面には従前からのありふれた梨地
模様しか設けることができなかった。そのため、該成形
用金型により成形される合成樹脂成形品も全てありふれ
た梨地模様となってしまい、模様の独自性に欠け、味気
なく感じることもあった。

本発明の目的は、電鋳金型の表面に独自性のある微細凹
凸模様を容易に設けることができ、もって該電鋳金型に
より成形される合成樹脂成形品に独自性のある微細凹凸
模様を賦形することができる新規な電鋳金型の製造方法
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の微細凹凸模様付き
電鋳金型の製造方法は、粒状体、片状体又は線状体より
なる微細充填材を混合した合成樹脂によりマンドレルの
少なくとも表面部分を形成する工程と、前記マンドレル
の表面に露出した合成樹脂を侵食する工程と、前記マン
ドレルの表面に導電被膜を形成する工程と、前記マンド
レルの表面に電鋳を行うことにより電鋳金型を形成する
工程とから構成した。

［作用コ 前記微細充填材を混合した合成樹脂によりマンドレルの
少なくとも表面部分を形成すれば、該微細充填材を適宜
選択するだけで、独自性のある種々の微細凹凸模様を備
えたマンドレルが容易に形成される。

次に、前記マンドレルの表面に露出した合成樹脂を侵食
すれば、該表面の微細充填材が浮き立つため微細凹凸模
様が明瞭になる。

次に、前記マンドレルの表面に導電被膜を形成して電鋳
を行えば、前記微細凹凸模様を備えた電鋳金型が容易に
形成される。

［実施例］ 以下、本発明をローテーション成形用の電鋳金型の製造
方法に具体化した実施例について、図面を参照して説明
する。

（モデル及び雌型の形成工程） まず、第２図に示すように、所望の合成樹脂成形品と同
形のモデル１を形成する。このモデル１は木型を切削す
る等、周知の各種方法により形成することができる。

次に、前記モデル１を写し取った雌型２を形成する。こ
の雌型２は前記モデル１にシリコンゴム２ａ及びエポキ
シ樹脂２ｂを被せてから２つに分割する等、周知の各種
方法により形成することができる。

（マンドレルの形成工程） 次に、第３図に示すように、粒状体、片状体又は線状体
よりなる微細充填材５を混合した合成樹脂４を前記雌型
２の内部に注入し、該合成樹脂４を硬化させることによ
りマンドレル３を形成する。

ここで、前記合成樹脂４としては、エポキシ樹脂、塩化
ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、Ａ
Ｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、飽和ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリ
アセタール樹脂その他の各種合成樹脂を挙げることがで
きる。

また、前記微細充填材５としては、次のものを例示する
ことができる。

（１）粒状体 ■ガラスピーズ、合成樹脂ビーズ、金属ビーズ等の小球
粒状体 ■食塩、ミョウバン等の多面粒状体 ■砂、合成樹脂チップ等の異形粒状体 （２）片状体 雲母、ガラス片、合成樹脂フィルム片等の各種片状体 （３）線状体 ■思いガラス繊維、合成樹脂繊維、炭素繊維、金属繊維
等の繊維状線状体 ■ガラス線、合成樹脂線、金属線等を短く切断してなる
線状体 第１図（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）　、（ｄ）は、上記
微細充填材５として各々順にガラスピーズ、砂、雲母、
ガラス繊維を使用したマンドレル３の各表面部を示して
いる。このように、微細充填材５を適宜選択することに
より、独自性のある種々の微細凹凸模様を備えたマンド
レル３を容易に形成することができる。

（マンドレルの表面侵食工程） 上記のようにして形成されたマンドレル３において、表
面の微細充填材５の間には合成樹脂４が埋まっているた
め、微細凹凸模様は凹凸量が小さく不明瞭となっている
。

そこで、第４図及び第５図に示すように、前記マンドレ
ル３の表面に露出した合成樹脂４を侵食することにより
該表面の微細充填材５を浮き立たせ、微細凹凸模様を明
瞭にする。この表面侵食方法としては、次の手段を例示
することができる。

（１）ホーニング等により合成樹脂４のみを物理的に侵
食する方法 この場合、微細充填材５は合成樹脂４より硬いものであ
ることが好ましい。

（２）溶剤により合成樹脂４のみを溶かして侵食する方
法 この場合、溶剤は微細充填材５を溶かさないか又は溶か
し難いものであることが好ましい。

（３）加熱により合成樹脂４のみを焼いて侵食する方法 この場合、微細充填材５は合成樹脂より耐熱温度の高い
ものでなければならない。

第４図は上記方法のうちホーニングによる表面侵食方法
を示している。また、第５図は第１図（ａ）のマンドレ
ル３に表面侵食工程を施した後の表面部を示しており、
微細充填材５が浮き立って、微細凹凸模様が明瞭になっ
ていることが分る。なお、第１図（ｂ）　、（ｃ）　、
（ｄ）の各マンドレル３についても、同様にして微細凹
凸模様を明瞭にすることができる。

（マンドレルの表面封孔工程） 前記マンドレル３の表面からやや内部の微細充填材５の
間に合成樹脂４が詰まっていて空隙が無い場合には、こ
の表面封孔工程を経ることなく次の導電処理工程及び電
鋳工程に移ることができる。

しかし、第５図に示すように、前記マンドレル３の表面
よりやや内部の微細充填材５の間に空隙６が生じている
場合には、次の電鋳工程においてメツキ液が該空隙６に
浸透してしまうため、電鋳形成される電鋳金型の表面部
がマンドレル３と固着・一体止してしまうおそれがある
。

そこで、後者の場合には第６図及び第７図に示すように
、前記マンドレル３の表面に薄い封孔被膜７を形成する
ことにより、空隙６を封じて上記問題を未然に防止する
。この封孔被膜７の形成方法としては、次の方法を例示
することができる。

（１）クリヤラッカーを吹き付けて乾燥させることによ
り封孔被膜７を形成する。

（２）エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂その他の各種合
成樹脂を浅く含浸させて硬化させることにより封孔液ｗ
Ａ７を形成する。

第６図は上記方法のうちクリヤラッカーの吹き付けによ
る表面封孔方法を示している。また、第７図は第５図の
マンドレル３に表面封孔工程を施した後の表面部を示し
ており、空隙６が封じられていることが分る。なお、第
１図（ｂ）　、（ｃ）、（ｄ）の各マンドレル３につい
ても、同様にして空隙を封じることができる。

（マンドレルの導電被膜形成工程） 次に、第８図〜第１０図に示すように、マンドレル３の
表面に微細凹凸模様に沿った薄い導電被膜８を形成する
。この導電被膜８の形成方法としては、次の方法を例示
することができる。

（１）銀鏡反応により導電被膜８を形成する。

（２）ペースト状銀ラッカーを吹き付けて乾燥させるこ
とにより導電被膜８を形成する。

（３）次の電鋳工程において多孔質の電鋳金型を製造す
る場合には、ペースト状銀ラッカーと塩化ビニルラッカ
ーとの混合液を吹き付けて乾燥させることにより導電被
膜８を形成するとともに該導電被膜８中に前記塩化ビニ
ルラッカー粒子による多数の微小な非導電部を点在的に
形成する。

第８図は上記（２）の方法による表面導電形成方法を示
している。また、第９図は第７図のマンドレル３に上記
（２）の方法を施したときの表面部を示しており、微細
凹凸模様に忠実に沿った導電被膜８が形成されているこ
とが分る。

さらに、第１０図は第７図のマンドレル３に上記（３）
の方法を施したときの表面部を示しており、導電被膜８
中に多数の微小な非導電部９が点在的に形成されている
ことが分る。

なお、第１図（ｂ）　、（ｃ）　、（ｄ）の各マンドレ
ル３についても、同様にして導電被膜８等を形成するこ
とができる。

（電鋳工程） 次に、第１１図〜第１３図に示すように、前記マンドレ
ル３の表面に電鋳を行うことにより電鋳金型１０を形成
する。この電鋳方法としては、次の方法を例示すること
ができる。

（１）無孔質の電鋳金型１０を製造する場合には、スル
ファミン酸ニッケルと硼酸を主成分とし、さらにピンホ
ール抑制用の界面活性剤を含むメツキ液に前記マンドレ
ル３を浸漬する。このマンドレル３の導電被膜８（カソ
ード）とニッケル電極（アノード）との間に通電すると
、第１２図に示すように、該導電被膜８にニッケルが電
着してゆき、電鋳金型１０が形成される。

（２）多孔質の電鋳金型１０を製造する場合には、スル
ファミン酸ニッケルと硼酸を主成分とし、ピンホール抑
制用の界面活性剤を含まない特殊なメツキ液に、前記導
電被膜形成工程における（３）の方法を施したマンドレ
ル３を浸漬する。このマンドレル３の導電被膜８（カソ
ード）とニッケル電極（アノード）との間に通電すると
、第１３図に示すように、該導電被膜８にニッケルが電
着してゆき、電鋳金型１０が形成される。このとき、非
導電部９にはニッケルが電着せず、従って微小な非電着
部１１が発生するため、この非電着部１１を電鋳の進行
とともに成長させることにより、電鋳金型１０の表面か
ら裏面に向かうにつれて直径が増加する多数の微小な貫
通孔１２を形成することができる。

以上のようにして形成された前記電鋳金型１０を、例え
ば第１１図に示すような分割線１３により適宜分割した
後、マンドレル３を剥離させれば、独自性のある各種微
細凹凸模様を備えたローテーション成形用の電鋳金型１
０を完成させることができる（金型形状によっては上記
分割が不要な場合もある）。

例えば、第１４図（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）　、（ｄ
）は、各々順に第１図（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）　、
（ｄ）のマンドレル３に基づいて製造された電鋳金型の
１０の表面部を示している。第１４図（ａ）の電鋳金型
１０によれば均一かつ比較的滑かな微細凹凸模様を備え
た合成樹脂成形品を、第１４図（ｂ）の電鋳金型１０に
よればさらに粗面感の強い微細凹凸模様を備えた合成樹
脂成形品を、第１４図（Ｃ）の電鋳金型１０によれば不
均一で鋭い感じの微細凹凸模様を備えた合成樹脂成形品
を、第１４図（ｄ）の電鋳金型１０によれば細かく毛羽
立った感じの微細凹凸模様を備えた合成樹脂成形品を、
各々ローテーション成形することができる。

なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものでは
なく、例えば以下のように発明の趣旨から逸脱しない範
囲で任意に変更して具体化することもできる。

（１）本発明は、ローテーション成形のみならず、真空
成形、圧空成形、スラッシュ成形、ブロー成形、スタン
ピング成形等の各種合成樹脂成形に使用する電鋳金型の
製造方法として具体化することができる。

（２）電鋳工程における電鋳金属はニッケルに限定され
ず、メツキ可能な各種金属を使用することができる。

（３）マンドレル３は、少なくともその表面部分を微細
充填材５を混合した合成樹脂４により形成すればよく、
芯部骨は別の材料により形成することもできる。また、
前記実施例では、モデル１及び雌型２を経てマンドレル
３を形成したが、他の工程によりマンドレル３を形成す
ることもできる。

［発明の効果］ 本発明は、上記の通り構成されているので、電鋳金型の
表面に独自性のある微細凹凸模様を容易に設けることが
でき、もって該電鋳金型により成形される合成樹脂成形
品に独自のある微細凹凸模様を賦形することができると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は各々本発明の実施例において形
成した４種のマンドレルの各表面部を示す拡大断面図、
第２図は雌型の形成工程を示す断面図、第３図はマンド
レルの形成工程を示す断面図、第４図はマンドレルの表
面侵食工程を示す断面図、第５図は該工程後のマンドレ
ルの表面部を示す拡大断面図、第６図はマンドレルの封
孔処理工程を示す断面図、第７図は該工程後のマンドレ
ルの表面部を示す拡大断面図、第８図はマンドレルの導
電被膜形成工程を示す断面図、第９図は該工程後のマン
ドレルの表面部を示す拡大断面図、第１０図は該工程後
の別のマンドレルの表面部を示す拡大断面図、第１１図
は前記マンドレルに電鋳形成した電鋳金型を示す断面図
、第１２図は該電鋳金型等の拡大断面図、第１３図は別
に電鋳形成した電鋳金型等の拡大断面図、第１４図（ａ
）〜（ｄ）は本実施例において電鋳形成した４種の電鋳
金型の一部を示す拡大断面図である。 ３・・・マンドレル、４・・・合成樹脂、５・・・微細
充填材、８・・・導電被膜、１０・・・電鋳金型。 特許出願人　　江南特殊産業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、粒状体、片状体又は線状体よりなる微細充填材を混
   合した合成樹脂によりマンドレルの少なくとも表面部分
   を形成する工程と、前記マンドレルの表面に露出した合
   成樹脂を侵食する工程と、前記マンドレルの表面に導電
   被膜を形成する工程と、前記マンドレルの表面に電鋳を
   行うことにより電鋳金型を形成する工程とからなる微細
   凹凸模様付き電鋳金型の製造方法。