JPH07106576B2 - 表面メッキ樹脂製型及び製造方法 - Google Patents

表面メッキ樹脂製型及び製造方法

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JPH07106576B2
JPH07106576B2 JP1265010A JP26501089A JPH07106576B2 JP H07106576 B2 JPH07106576 B2 JP H07106576B2 JP 1265010 A JP1265010 A JP 1265010A JP 26501089 A JP26501089 A JP 26501089A JP H07106576 B2 JPH07106576 B2 JP H07106576B2
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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、熱硬化性樹脂を用いてなる型に関するもので
ある。特に、本発明は、耐摩耗性と表面硬さの高い樹脂
製型を提供するものである。
(従来の技術) 従来から射出成形や真空成形をはじめとするプラスチッ
ク成形型および薄い金属板のプレス加工を目的にしたプ
レス成形型には、鉄を中心とした金属製型が一般に使用
されて来た。しかし金属製型は切削加工が容易でないた
め、型費用が高価でかつ加工に長時間を要するという欠
点を有していた。この金属製の金型の欠点を克服するた
めに、加工性の良いアルミや亜鉛合金などの材料が開発
されて来ている。こうした新金属材料を用いた型は、や
はり鉄製型と同様な製造プロセスを経るために本質的な
解決にはならない。
そこで、この金属製の型に替わって、加工が容易であ
り、かつ型の製造プロセスを大幅に簡略化しうる樹脂製
型の出現が望まれていた。
こうしたプラスチック成形型用材料としてはエポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂が
開発されて来た。このうち、特にエポキシ樹脂は、その
硬化特性や硬化物性に優れていることから型用材料とし
ては最適であるとされていた。
しかし、従来からの型用熱硬化性樹脂材料は、金属製の
型に比べて耐摩耗性が低く、プラスチック成形、とりわ
け成形圧力の高い射出成形では、型の損傷が大きい。同
様のことがプレス成形においても云える。
こうした欠点を補うために、樹脂製型の製品形状面に無
電解メッキによって金属メッキ層を形成した樹脂型が開
発されている。
例えば、特開昭62−238294号公報、特開昭63−23824号
公報、特開昭62−110823号公報および特開昭62−110824
号公報には、樹脂型表面に金属メッキ層を無電解メッキ
により形成する方法が開示されている。
(発明が解決しようとする課題) しかし、これらの方法は、脱脂、エッチング、中和、表
面調整、触媒付与、触媒活性化、化学メッキという一連
の工程を経て初めて金属メッキ層が形成される。したが
って、各工程の処理槽が必要なだけでなく、メッキ処理
時間も長い。
また、得られる金属メッキ層は、各処理層の管理が十分
でないと、析出ムラや光沢ムラが出易い。また、無電解
メッキによって得られた金属メッキ層には、下地である
樹脂との密着性が充分でなく、特に剥離強さや耐摩耗性
の点で充分な性能を発揮できない。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、これらの問題点の解決のために、鋭意検
討を重ねた結果、本発明に到達し得たものである。
すなわち、本発明は; 熱硬化性樹脂を用いてなる型において、型の製品形
状面が、熱硬化性樹脂上に形成された体積抵抗率が1Ω
・cm以下のポリマー型導電性中間層と、その中間層の上
に形成された金属メッキ層から成る樹脂製型である。
体積抵抗率が1Ω・cm以下のポリマー型導電性中間
層を製品形状面に形成してなる熱硬化性樹脂に、電気メ
ッキを施すことによって該ポリマー型導電層上に金属メ
ッキを形成することを特徴とする、樹脂製型の製造方法
でもある。
本発明の構成を以下に具体的に説明する。
本発明で用いることのできる熱硬化性樹脂は特に限定す
るものではなく、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミ
ン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレ
タン樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイ
ミド−トリアジン樹脂などを挙げることができる。これ
らの熱硬化性樹脂には、各種の添加剤、例えばアルミ
粉、銅粉、鉄粉などの金属粉、特別の場合にはガラス、
金属製のチョップや短繊維を混合したものであってもよ
い。
ポリマー型導電性中間層は、体積抵抗率が1Ω・cm以下
であることが必要である。1Ω・cm以上である場合には
通電性が不良のために、良好なメッキ層が形成しにく
い。好ましい範囲は、10-2〜10-5Ω・cmである。
ポリマー型導電性中間層としては、ポリマー自身が1
Ω・cm以下の体積抵抗率を有するものであってもよい
し、ポリマー中に導電性金属粉を含有することによっ
て1Ω・cm以下の体積抵抗率を有するものでもよい。
前者の例としては、ポリアセチレン、ポリパラフェニ
レン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン樹
脂などを挙げることができる。
後者の例としては、ポリマー中に金、白金、銀、銅、
ニッケル、アルミニウムなどの金属粉、またはグラファ
イト、カーボンブラックなどの導電粉を混合した複合型
ポリマーを挙げることができる。
前記ポリマーとしては、アクリル系樹脂、ポリエステル
などの熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、メラミン樹
脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂など
の熱硬化性樹脂を用いることができる。
好ましいポリマー型導電性中間層は、樹脂製型に用いら
れる熱硬化製樹脂と同種の熱硬化製樹脂の中に、銅ある
いはニッケル粉を60〜90重量%混合したものである。
次に、金属メッキ層とは、電気メッキにより形成された
金属メッキ層を云い、金属の種類は特に限定するもので
はない。代表的な金属メッキの種類としては、ニッケ
ル、クロム、銅、亜鉛メッキを挙げることができる。
ポリマー型導電性中間層の厚さは、必要に応じて調節す
ることができるが、好ましい範囲としては50μm〜1.0m
mである。
金型メッキ層の厚さは、5μm〜1mmの範囲で任意に選
択することができるが、高度な耐久性を要求される場合
には50μm〜500μm、さらに好ましくは50μm〜300μ
mの範囲が好ましく、研磨して用いられる。
(樹脂製型の製造方法) 本発明の樹脂製型は、ポリマー型導電性中間層を製品形
状面に形成してなる熱硬化性樹脂製型に、電気メッキを
施すことによって該ポリマー型導電層の上に金属メッキ
層を形成するものである。
ポリマー型導電性中間層を熱硬化製樹脂製型の製品形状
面に形成させる方法は、特に限定するものではない。
例えば、予め熱硬化性樹脂製型を作成しておき、これに
ポリマー型導電性中間層を塗布・乾燥させ、必要に応じ
て硬化反応を行うことによって得られるものである。別
の例としては、熱硬化性樹脂製型を注形などの方法によ
って、マスターモデルから複製する際に、予め離型剤を
塗布したマスターモデルに、ポリマー型導電性中間層成
分を塗布、必要に応じて乾燥、硬化反応を行い、これに
熱硬化性樹脂を注形、硬化反応を行うことにより、樹脂
製型を得る際に同時にポリマー型導電性中間層を形成さ
せるものである。
電気メッキは、代表的には、電気分解反応で金属イオン
を還元し、陰極としてのポリマー型導電性中間層上に金
属を析出させるものである。例えば、メッキ層中に樹脂
製型を浸漬し、ポリマー型導電性中間層に陰極を接続
し、陽極にはメッキを施す金属の板または球を用いる。
メッキ液には金属イオン補給を目的としたものがよい。
また、樹脂製型の必要部分のみメッキを施してもよい。
高速メッキの場合には、陽極として、カーボン又は白金
などの不溶性材料を用いるとよい。この場合には、メッ
キ液中の金属イオンはメッキを施す金属塩の水溶液から
補充する必要がある。
本発明の樹脂製型は、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ABS樹脂などの汎用プラスチックス;ナ
イロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、
アクリル樹脂などの特殊プラスチックなどの熱可塑性樹
脂に関する射出成形、真空成形、ブロー成形をはじめと
する成形型に、またウレタン樹脂などのRIM成形型にも
用いることができる。
また、金属製の薄板加工を施すプレス成形型への適用も
可能である。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、これら
は本発明の範囲を制限するものでない。
実施例1 (イ)熱硬化性樹脂製型の準備 アルミニウム粉を30重量%、鉄粉を40重量%含有するエ
ポキシ樹脂(チバガイギー製CW217)の硬化物ブロック
を切削して、樹脂製型Aを作成した。
(ロ)ポリマー型導電性中間層の形成 予め用意した銅粉を80重量部、ノボラック系フェノール
樹脂20重量部および溶剤20重量部からなる導電性塗料を
熱硬化性樹脂製型Aの製品形状面に0.2mmの厚みに塗布
し、乾燥後180℃/10分間焼付けた。
導電層の体積抵抗率は2×10-3Ω・cmであった。
(ハ)電気メッキ層の形成 鉛合金を陽極として、無水クロム酸−硫酸からなるメッ
キ浴(無水クロム酸の濃度は250g/)でポリマー型導
電性中間層を陽極に接続した樹脂製型Aの必要部分にメ
ッキを施した。なお、浴温度は50℃、電流密度は45A/dm
2であった。
得られた樹脂製型1のクロムメッキ層を研磨した後の厚
みは0.5mmであった。
(ニ)エポキシ樹脂製成形型の性能 得られた樹脂製型1を使用して、0.7mmの鉄板をプレス
成形した。2千ショット製作しても、型表面に疵の発生
は見られなかった。
実施例2 実施例1において、熱硬化性樹脂製型Aの準備(イ)項
でエポキシ樹脂の硬化ブロックが、アルミニウム粉60重
量%含有するエポキシ樹脂である点を除いて、全て実施
例1と同様にして樹脂製型2を作成した。
得られた樹脂製型2を使用してABS樹脂を射出成形し
た。5千ショット成形しても型表面に疵の発生は見られ
なかった。
実施例3 実施例1において、熱硬化性樹脂製型Aの準備(イ)項
中でエポキシ樹脂の替わりに、不飽和ポリエステル樹脂
(昭和高分子製エポキシアクリレート)を使用する以外
は、全て実施例1と同様にして樹脂製型3を作成した。
得られた樹脂製型3を使用して、0.7mmの鉄板をプレス
成形した。千ショット製作しても型表面に疵の発生は見
られなかった。
比較例1 実施例1において用いた樹脂製型1の替わりに、製品形
状面に全く処理を施していない樹脂製型Aを用いて、実
施例1と同様に0.7mmの鉄板をプレス成形した。300ショ
ット目に型表面に疵が発生した。
(発明の効果) 本発明によって得られる樹脂製型は、耐摩耗性、表面硬
さに優れており、プラスチック成形用およびプレス成形
用型のいずれにおいても耐久性に優れている。
また、プラスチック成形用樹脂製型において、熱伝導率
を向上させることが可能であり、成形サイクルを短くで
きるという利点を有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 秀夫 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 山口 信幸 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 実開 昭53−24370(JP,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱硬化性樹脂を用いてなる型において、型
    の製品形状面が、熱硬化性樹脂上に形成された体積抵抗
    率が1Ω・cm以下のポリマー型導電性中間層と、その中
    間層の上に形成された金属メッキ層から成る樹脂製型。
  2. 【請求項2】ポリマー型導電性中間層を製品形状面に形
    成してなる体積抵抗率が1Ω・cm以下の熱硬化性樹脂
    に、電気メッキを施すことによって該ポリマー型導電層
    上に金属メッキを形成することを特徴とする、樹脂製型
    の製造方法。
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