JPH02225688A

JPH02225688A - 電鋳金型の製造方法

Info

Publication number: JPH02225688A
Application number: JP4351489A
Authority: JP
Inventors: Taizo Noda; 野田　泰蔵
Original assignee: KTX Corp; Konan Tokushu Sangyo Co Ltd
Current assignee: KTX Corp
Priority date: 1989-02-25
Filing date: 1989-02-25
Publication date: 1990-09-07

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、スラッシュ成形、ローテーション成形、真空
成形、圧空成形、ブロー成形、スタンピング成形、ロー
ル成形、リム（ＲＩＭ）成形、射出成形その他の各種合
成樹脂成形に使用される電鋳金型の製造方法に関するも
のである。

［従来の技術］従来の電鋳金型の多くは、次の工程により製造される。

（１）図示しないマスターモデルに基づいて、第１４図
に示すような表面に微細凹凸模様（例えば、シボ模様５
０）を備えたマンドレル５１を形成する。このマンドレ
ル５１は補強部材５１ａとその注入孔５１ｂから注入し
たエポキシ樹脂よりなる。

（２）前記マンドレル５１の表面に、同図に示すような
導電被膜５２を形成する。この導電被膜５２の材料とし
ては銀が一般的であり、形成方法としては銀鏡反応やペ
ースト状銀ラッカーのスプレー塗布が一般的である。

（３）第１４図に示すように、前記導電被膜５２の表面
に電鋳を行うことにより電鋳金型５３を形成する。この
電鋳金属としては二・ソケルが一般的である。

この電鋳金型５３の表面には、前記シボ模様５０が転写
して逆シボ模様５４が形成される。

（４）第１５図に示すように、前記マンドレル５１から
ｔｉ金型５３を剥離する。このとき、前記導電被膜５２
の全部又は一部はマンドレル５１から剥離して、！鋳金
型５３の表面に付着してくる。

この導電被膜５２は、合成樹脂成形に耐えられるほど強
いものではないので、ホーニングその他の物理的方法や
、溶剤その他の化学的方法により除去する。該除去後の
ＩＣ鋳金型５３の表面には、前記逆シボ模様５４が現出
する。

［発明が解決しようとする課ＩＩ！］ところが、前記のようにして製造されたｔ鋳金型５３の
逆シボ模様５４は、前記シボ模様５０が直接転写したも
のではなく、導電被膜５２を介して転写したものである
から、該導電被膜５２の膜厚分だけ転写率が低下し、忠
実度や本物感が損なわれるという問題があった。

また、電鋳金型５３の表面に付着してきた導電液１５２
を前記方法で除去するときに、を鋳金型５３の表面の一
部もホーニングで削れたり溶剤に解けたりすることがあ
り、前記逆シボ模様５４の転写率がさらに低下するおそ
れがあった。

また、前述したように電鋳金型は一般的にニッケルによ
り形成され通常の使用には十分な硬度を有しているが、
ショツト数が特に多い場合には、さらに高い硬度を要求
されることもあった９本発明の目的は、上記課題を解決
し、高転写率の逆開凸模様と、高硬度で耐摩耗性に優れ
た表面部とを備えた電鋳金型を製造することができる新
規な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、請求項１の電鋳金型の製造方
法は、表面に微細凹凸模様を備えたマンドレルを形成す
る工程と、該マンドレルの表面に無電解メッキを行うこ
とによりメッキ層を形°成する工程と、該メッキ層の表
面が酸化しないうちに該表面に電鋳を行うことにより電
鋳層を積層形成する工程と、前記メッキ層及び電鋳層か
らなる電鋳金型を前記マンドレルから剥離する工程とか
ら構成した。

また、請求項２の電鋳金型の製造方法は、表面に微細凹
凸模様を備えたマンドレルを形成する工程と、該マンド
レルの表面に無電解メッキを行うことによりメッキ層を
形成する工程と、該メッキ層の表面を粗面化する工程と
、該メッキ層の表面にｔｉを行うことにより電鋳層を積
層形成する工程と、前記メッキ層及び電鋳層からなる電
鋳金型を前記マンドレルから剥離する工程とから構成し
た。

［作用］上記いずれの請求項の方法においても、前記メッキ層に
は前記マンドレルの微細凹凸模様が直接転写してなる逆
開凸模様が形成される。この逆開凸模様は、従来のよう
に導電被膜を介して転写したものに比べて、転写率が非
常に高い。また、従来のような導電被膜の除去作業も省
かれる。

また、前記メッキ層を形成するメッキ金属中には、該メ
ッキ金属と無電解メッキに使用された還元剤との化合物
が析出するため、該メッキ層の硬度は同じ電鋳金属を使
用した電鋳層の硬度より高くなる。

さらに、請求項１の方法においては、前記メッキ層の表
面が酸化しないうちにこの新鮮な表面に電鋳層を積層形
成するため、メッキ層と電鋳層との間が強固に接合され
る。従って、最を麦の剥離工程において、メッキ層はマ
ンドレルに残ることなく電鋳層に固着して剥離される。

また、請求項２の方法においては、前記メッキ層の表面
を粗面化することにより、表面積が増加するとともに酸
化物が除去された該メッキ層表面に電鋳層を積層形成す
るため、メッキ層と１Ｅ鋳層との間が請求項１の場合よ
りさらに強固に接合される、従って、例えばマンドレル
の表面が粗面であっても、最後の剥離工程において、メ
ッキ層は該マンドレルに残ることなく電鋳層に固着して
剥離される。

［実施例］以下、本発明を具体化した実施例について、第１図〜第
１０図を参照して説明する。本実施例は第９図及び第１
０図に示すような電鋳金型１を製造する方法に係り、次
の工程よりなる。

（１）第１図に示すように所望の合成樹脂成形品と同一
形状のモデル２を木、合成樹脂、石膏、ロウその他の各
種材料により形成した後、第２図に示すように微細凹凸
模様としての原シボ模様３を備えた牛革、スェード、布
、その他の模様付与材４を前記モデル２の表面に貼り付
けてマスターモデル５を形成する。本実施例では牛革を
使用した。

（２）第３図に示すように、前記マスターモデル５の表
面にシリコンゴムその他の付着性の低い材料を注入して
これを硬化させることにより（注入枠等は図示路）、前
記原シボ模様３が転写してなる二次逆シボ模様６を備え
た中間型７を形成し、第４図に示すように該中間型７を
剥離する。

（３）第５図に示すように、前記中間型７の表面に隙間
をおいて鉄、アルミニウム等よりなる補強部材９ａをあ
てがう。そして、該補強部材９ａに設けた注入孔９ｂか
ら前記隙間へエポキシ樹脂その他の反応硬化性材料を注
入してこれを硬化させることにより、前記二次逆シボ模
様６が転写してなる三次シボ模様８を備えたマンドレル
９を形成し２、第６図に示すように該マンドレル９を剥
離する。

（４）第７図に示すように、前記マンドレル９の表面に
無電解メッキを行うことによりメッキ層１０を形成する
。

この無電解メッキ法としては、公知の一般的なメッキ金
属、メッキ浴及びメッキ条件よりなる無電解メッキ法を
採用することができる。

例えば、メッキ金属としてニッケルを選択する場合、使
用するメッキ浴としては、塩化ニッケルと、その還元剤
としての次亜リン酸ナトリウム又は水素化ホウ素とを主
成分とする浴を例示することができる。

ここで、還元剤として次亜リン酸ナトリウムを使用した
場合、メッキ層１０を形成するニッケル中にはリン化ニ
ッゲル（Ｎｉ３Ｐ）が析出するため、該メッキ層１０の
硬度はＨｖ５５０〜６００となり、同じニッケルを使用
した電鋳層の硬度より高い。さらに、電鋳金型完成後に
該メッキ層１０を１００〜４００℃で熱処理することに
より、この硬度を）（ｖ１０００程度まで上げることも
できる。

また、還元剤として水素化ホウ素を使用した場合、メッ
キ層１０を形成するニッケル中にはホウ化ニッケル（Ｎ
ｉ３Ｂ＞が析出し、該メッキ層１０の硬度はＨｖ５５０
〜６００となる。同じく、該メッキ層１０を１００〜６
００℃で熱処理すれば、この硬度をＨｖｌ１５０程度ま
で上げることができる。

本実施例では、塩化ニッケルと次亜リン酸ナトリウムと
を主成分とするメッキ浴に前記マンドレル９を浸漬し、
温度８０〜９０℃にて一般的な無電解ニッケルメッキを
行った。

このメッキ層１０の厚さは特に限定されないが、薄すぎ
ると厚さの均一性が得られず部位によってはメッキがほ
とんど付かないこともありうるし、厚すぎるとメッキ時
間がかかりコスト高になるばかりでなく、メッキ層１０
に亀裂及び剥離が発生する傾向があるので、３〜１７μ
ｍが好ましい。

さて、上記メッキ層１０の付着面には前記三次シボ模様
８が直接転写してなる四次逆シボ模様１１が形成される
。この四次シボ模様１１は、従来の逆シボ模様５４のよ
うに導電被膜５２を介して転写したものと一線を画し、
転写率が非常に高く、シャープで本物恣に優れている。

（５）第８図に示すように、前記メッキ層１０の表面が
酸化しないうちに該表面に電鋳を行うことにより電鋳層
１２を積層形成する０例えば、前記マンドレル９をメッ
キ浴から取り出した後、直ちに水洗して電鋳浴に投入し
、メッキ層１０が酸化する前に電鋳を開始する方法を挙
げることができる。

この電鋳法としては、公知の一般的な電鋳金属、１Ｅｇ
４浴及び電鋳条件よりなる電鋳法を採用することができ
る。

例えば、電鋳金属としてニッケルを選択する場合、使用
する電鋳浴としては、スルファミン酸ニッケルと硼酸と
を主成分とする浴を例示することができる。

本実施例では、スルファミン酸ニッケルと硼酸とピンホ
ール抑制用の界面活性剤とを主成分とする電鋳浴に、電
鋳金属としてのニッケル電極（図示略）と前記マンドレ
ル９とを漫潰し、該ニッケル電極（アノード）とメッキ
Ｎ１０（カソード）との間に直流電圧を通電して一般的
な電鋳を行った。

この電鋳層１２の厚さは２．５〜７．０ｍｍが一般的で
あるが、前記無電解メッキに比べて効率良く低コストで
形成できるという特徴がある。

上記の通り本実施例では、前記メッキ層１０の表面が酸
化しないうちにこの新鮮な表面に電鋳層１２を積層形成
するため、メッキ層１０と電鋳層１２との間が強固に接
合される。従って、後述する剥離工程において、メッキ
層１０はマンドレル９に残ることなく電鋳層１２に固着
して剥離される。

特に、本実施例では両層１０，１２がニッケル対ニッケ
ルの接合であるから、親和性が高く接合力も高い。

（５゛）　　上記（５）の工程に代えて、次の工程を採
用することもできる。

すなわち、前記メッキ層１０の表面を粗面化した後、該
メッキ層１０の表面に電鋳を行うことにより電鋳層１２
を積層形成する工程である。

この粗面化の方法としては、メッキ層１０の表面を希塩
酸等の腐蝕液により化学的に腐蝕したり、ホーニング等
により物理的に侵食したりする方法を例示することがで
きる。粗面化後のメッキ層１０は適宜水洗する。

なお、電鋳法は上記（５）の工程と同様である。

上記のようにメッキ層１０の表面を粗面化することによ
り、該表面の表面積を増加させることができるとともに
、たとえ工程間の時間経過により該表面に酸化物が生成
した場合でも、該酸化物を除去して新鮮な表面を出すこ
とができる。従って、メッキ層１０と電鋳層１２との間
が、上記（５）の工程を採用した場合よりさらに強固に
接合される。

従って、例えばマンドレル９の表面が粗面であっても、
後述する剥離工程において、メッキ層１０は該マンドレ
ル９に残ることなく電鋳層１２に固着して剥離される。

（６）次に、第９図に示すように、前記メッキ層１０及
び電鋳層１２からなる電鋳金型１を前記マンドレル９か
ら剥離する。このときメッキ層１０は、前記理由からマ
ンドレル９に残ることなく電鋳層１２に固着して剥離す
る。よって、従来のような導電被膜５２の除去作業は省
かれる。

以上のようにして完成した電鋳金型１の表面には、第１
０図に示すように、転写率の非常に高い四次逆シボ模様
１１が現出する。

なお、この電鋳金型１を真空成形、圧空成形等に使用す
る場合には、真空吸引用又は圧空用の通気孔を公知のレ
ーザー加工、ドリル加工等により後加工すればよい。

第１１図に示すように加熱した前記電鋳金型１に合成樹
脂パウダ１３をふりかけ、第１２図に示すようにスラッ
シュ成形を行えば、第１３図に示すように前記四次シボ
模様１１が転写してなる忠実度の高い三次シボ模様１４
を備えた合成樹脂成形品１５を成形することができる。

その他、合成樹脂ペーストをローテーション成形したり
、合成樹脂シートを真空成形、真空圧空成形、スタンピ
ング成形又はロール成形したり、合成樹脂パリソンをブ
ロー成形したり、合成樹脂をリム成形又は射出成形した
りする場合も同様である。

本電鋳金型１は硬度の高いメッキ層１０を表面部に備え
ているため、耐摩耗性に優れ、成形ショツト数が多い場
合にも対応することができる。

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）マンドレル９の形成方法は前記実施例の工程に限
定されず、公知のいろいろな方法により形成することが
できる。

（２）微細凹凸模様は特定の模様に限定されず、どのよ
うな模様でもよい。

（３）本発明により製造された電鋳金型は、各種合成樹
脂成形用の金型として使用することができ、特定の成形
方法には限定されない。

［発明の効果］以上詳述したように、請求項１の電鋳金型の製造方法に
よれば、転写率の高い逆回凸模様を備えるとと６に硬度
が高く耐摩耗性に優れたメッキ層を金型表面部に有し、
該メッキ層に電鋳層が強く接合してなる電鋳金型を製造
することができる。

請求項２の電鋳金型の製造方法によれば、上記効果に加
え、メッキ層と電鋳層との接合力をさらに高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜１０図は本発明を具体化した電鋳金型の製造方法
の実施例を示し、第１図はモデルの断面図、第２図はマ
スターモデルの断面図、第３図は該マスターモデルにシ
リコンゴムを注入して中間型を形成したときの断面図、
第４図は該中間型の断面図、第５図は該中間型にエポキ
シ樹脂を注入してマンドレルを形成したときの断面図、
第６図は該マンドレルの断面図、第７図は該マンドレル
にメッキ層を形成したときの断面図、第８図は前記メッ
キ層に電鋳層を積層形成したときの断面図、第９図は完
成した電鋳金型の断面図、第１０図は該電鋳金型の部分
拡大斜視図である。第１１図は前記電鋳金型に合成樹脂パウダを供給してス
ラッシュ成形するときの断面図、第１２図は前記合成樹
脂パウダが溶融及び硬化したときの断面図、第１３図は
成形された合成樹脂成形品の断面図である。第１４図は従来の電鋳金型の製造方法を示す断面図、第
１５図は導電被膜が付着した該を鋳金型の断面図、第１
６図は導電被膜を除去した該電鋳金型の断面図である。１・・・電鋳金型、８・・・微細凹凸模様として三次シボ模様、９・・・マ
ンドレル、１０・・・メッキ層、１１・・・四次逆シボ模様、１２・・・電鋳層。

Claims

【特許請求の範囲】１、表面に微細凹凸模様（８）を備えたマンドレル（９
）を形成する工程と、該マンドレル（９）の表面に無電
解メッキを行うことによりメッキ層（１０）を形成する
工程と、該メッキ層（１０）の表面が酸化しないうちに
該表面に電鋳を行うことにより電鋳層（１２）を積層形
成する工程と、前記メッキ層（１０）及び電鋳層（１２
）からなる電鋳金型（１）を前記マンドレル（９）から
剥離する工程とからなる電鋳金型の製造方法。２、表面に微細凹凸模様（８）を備えたマンドレル（９
）を形成する工程と、該マンドレル（９）の表面に無電
解メッキを行うことによりメッキ層（１０）を形成する
工程と、該メッキ層（１０）の表面を粗面化する工程と
、該メッキ層（１０）の表面に電鋳を行うことにより電
鋳層（１２）を積層形成する工程と、前記メッキ層（１
０）及び電鋳層（１２）からなる電鋳金型（１）を前記
マンドレル（９）から剥離する工程とからなる電鋳金型
の製造方法。