JPH09174564A - Mold for plastic molding and manufacture thereof - Google Patents

Mold for plastic molding and manufacture thereof

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JPH09174564A
JPH09174564A JP35366795A JP35366795A JPH09174564A JP H09174564 A JPH09174564 A JP H09174564A JP 35366795 A JP35366795 A JP 35366795A JP 35366795 A JP35366795 A JP 35366795A JP H09174564 A JPH09174564 A JP H09174564A
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JP
Japan
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glass
resistance layer
electric resistance
cavity
layer
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JP35366795A
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Japanese (ja)
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Kunio Sato
邦夫 佐藤
Satoshi Kitaichi
敏 北市
Hidetoshi Kimoto
英俊 木元
Chiaki Nakamura
千明 中村
Masahiko Funaki
正彦 船木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiho Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Taiho Kogyo Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/73Heating or cooling of the mould
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable molding with a good transfer property with the fluidity of a molten resin packed in a cavity maintained by coating the wall surface of a mold which forms the cavity with an electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass. SOLUTION: A molten resin R is packed into a cavity 3 from the nozzle of an injection molding machine through a sprue, a runner 5, and a gate 6. The wall surface of the cavity 3 is coated with an electric resistance layer 7 through an insulating layer 8 to be reinforced by a backing material 9. The resistance layer 7 is composed of a mixture containing at least one kind of powder of glass selected from a group consisting of borosilicate glass, silicate glass, crystallized glass, and lead glass and at least one kind of particles of noble metal selected from a group consisting of Ag, Au, Pa, and Pt or alloy containing one kind of the above noble metals. The resistance layer 7 is connected to an external power source by an electric terminal part 12. When the layer 7 generates heat by energization, the fluidity of the molten resin is maintained to obtain a molding with a good transfer property.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成形
用金型およびその製造方法に関するもので、このプラス
チック成形用金型は、熱可塑性樹脂の場合は、射出成
形,吹き込み成形,スタンピング成形等に利用すること
ができ、また熱硬化性樹脂の場合は、射出成形,圧縮成
形,トランスファ成形等に利用することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plastic molding die and a method for manufacturing the same. When the plastic molding die is a thermoplastic resin, it is used for injection molding, blow molding, stamping molding and the like. In the case of a thermosetting resin, it can be used for injection molding, compression molding, transfer molding and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、従来の熱可塑性樹脂の射出成形
は、目的とする製品形状と同形状のキャビティを有する
成形用金型に、溶融樹脂を射出充填し、ついでこの溶融
樹脂を冷却固化させるプロセスで行われているので、成
形プロセスとしては一見簡単に見える。しかし、射出成
形現場においては、製品外観に、いわゆる「ウエル
ド」,「ひけ」等の製品不良が発生し易いので、その製
品不良を減少させるために、樹脂の溶融温度,射出圧
力,射出速度等を調整したり、あるいは金型構造を変更
したりしているが、外観の製品不良を根絶することは極
めて困難である。
2. Description of the Related Art For example, in conventional injection molding of a thermoplastic resin, a molding die having a cavity having the same shape as a desired product shape is injection-filled with the molten resin, and then the molten resin is cooled and solidified. Since it is carried out in process, it looks simple as a molding process. However, at the injection molding site, product defects such as so-called "weld" and "sink" are likely to occur in the product appearance, so in order to reduce the product defects, resin melting temperature, injection pressure, injection speed, etc. However, it is extremely difficult to eliminate product defects in appearance.

【0003】このような製品不良を根絶する対策とし
て、射出成形用の金属製雄型と金属製雌型とにより構成
されるキャビティ壁の表面の適宜部分に、イオンプレー
ティング法、あるいはスパッタリング法によりTiN,
TiCNのような窒化金属薄膜からなる通電可能な電気
導電層を設け、キャビティ壁表面の温度調整ができるよ
うにした成形用金型が提案されている(例えば、特開平
4−265720号公報参照)。
As a measure to eradicate such product defects, an ion plating method or a sputtering method is applied to an appropriate portion of the surface of the cavity wall formed by a metal male mold and a metal female mold for injection molding. TiN,
There has been proposed a molding die in which an electrically conductive layer made of a metal nitride thin film such as TiCN is provided so that the temperature of the cavity wall surface can be adjusted (see, for example, JP-A-4-265720). .

【0004】また、キャビティ壁面に、カーボンブラッ
クを分散させたポリイミド樹脂からなる抵抗発熱層を形
成した成形用金型も提案されている。
A molding die has also been proposed in which a resistance heating layer made of a polyimide resin in which carbon black is dispersed is formed on the wall surface of the cavity.

【0005】さらに、キャビティ壁面に薄膜層を形成す
る方法として、成形品の形状とほぼ同じ形状のマスター
型を製作し、このマスター型の表面に、電鋳等により薄
肉金属層を形成し、ついでその上にエポキシ樹脂のよう
な有機材料からなる層をスプレー,塗布等により形成
し、さらに、その上を適当なバックアップ材により補強
した後、マスター型を除去する方法が提案されている
(例えば、特開昭55−55818号公報参照)。
Further, as a method for forming a thin film layer on the wall surface of the cavity, a master die having a shape substantially the same as the shape of the molded product is produced, and a thin metal layer is formed on the surface of the master die by electroforming or the like. A method has been proposed in which a layer made of an organic material such as an epoxy resin is formed thereon by spraying, coating, etc., and further, after being reinforced with an appropriate backup material, the master mold is removed (for example, See JP-A-55-55818).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のプラスチック成
形用金型にあっては、溶融樹脂が接触するキャビティ壁
面に形成した電気導電層もしくは抵抗発熱層に通電する
ことにより、キャビティ壁面を発熱させているので、溶
融樹脂の温度が低下するのが抑制されて溶融樹脂の流動
性が保持され、成形製品の外観,表面形状を良好に転写
することができる点では効果的である。
In the conventional plastic molding die, the cavity wall surface is heated by energizing the electrically conductive layer or the resistance heating layer formed on the cavity wall surface in contact with the molten resin. Therefore, it is effective in that the temperature of the molten resin is suppressed from being lowered, the fluidity of the molten resin is maintained, and the appearance and surface shape of the molded product can be satisfactorily transferred.

【0007】さらに、電気導電層もしくは抵抗発熱層
は、キャビティ壁面のみに限られて形成されているの
で、発熱部の熱容量は小さいものであり、その結果、キ
ャビティ壁面の温度上昇および温度降下を急速に行うこ
とができ、成形サイクルの延長を抑制することができる
点でも効果がある。
Further, since the electrically conductive layer or the resistance heating layer is formed only on the cavity wall surface, the heat capacity of the heating portion is small, and as a result, the temperature rise and temperature drop of the cavity wall are rapidly increased. It is also effective in that the extension of the molding cycle can be suppressed.

【0008】しかし、以下に説明するような解決すべき
問題点も存在している。すなわち、TiN,TiCNの
ような窒化金属薄膜からなる通電可能な電気導電層を設
けた成形用金型の場合にあっては、窒化金属薄膜を形成
する装置に起因した制約により金型寸法が大きい成形金
型には電気導電層を形成することが困難であり、また電
気導電層は薄膜で機械的強度が弱く、膜切れ等の損傷が
生じ易いものである。そして、その損傷を補修する場
合、電気導電層とキャビティ壁面との接合強度が大きい
ので、電気導電層を剥離して補修することは容易でな
く、また損傷部分のみを補修することも困難であるとい
う問題点があった。
However, there are problems to be solved as described below. That is, in the case of a molding die provided with an electrically conductive layer made of a metal nitride thin film such as TiN or TiCN, the size of the die is large due to restrictions caused by the device for forming the metal nitride thin film. It is difficult to form an electrically conductive layer on the molding die, and the electrically conductive layer is a thin film and has low mechanical strength, and damage such as film breakage easily occurs. Then, when repairing the damage, since the joint strength between the electrically conductive layer and the cavity wall surface is large, it is not easy to peel off the electrically conductive layer for repair, and it is also difficult to repair only the damaged portion. There was a problem.

【0009】また、キャビティ壁面にカーボンブラック
を分散させたポリイミド樹脂からなる抵抗発熱層を形成
した成形用金型の場合にあっては、ポリイミド樹脂の耐
熱性,表面硬度およびキャビティ壁面との密着性がそれ
ぞれ十分でないことにより、長時間の使用によって抵抗
発熱層の表面が損傷したり、剥離したりし易く、この場
合も補修が簡単にできないという問題点があった。
Further, in the case of a molding die in which a resistance heating layer made of a polyimide resin in which carbon black is dispersed is formed on the cavity wall surface, heat resistance, surface hardness of the polyimide resin and adhesion to the cavity wall surface. However, the surface of the resistance heating layer is liable to be damaged or peeled off due to long-term use, and in this case also, there is a problem that the repair cannot be performed easily.

【0010】しかも、キャビティ壁面にカーボンブラッ
クを分散させたポリイミド樹脂からなる抵抗発熱層を形
成する場合には、印刷法,浸漬法等により成膜した後、
焼き付け硬化して形成しているので、キャビティ部の寸
法精度が出難いという問題点もあった。
Moreover, when the resistance heating layer made of a polyimide resin in which carbon black is dispersed is formed on the wall surface of the cavity, after the film is formed by a printing method, a dipping method or the like,
Since it is formed by baking and curing, there is also a problem that it is difficult to obtain dimensional accuracy of the cavity.

【0011】さらに、マスター型を用いてキャビティ壁
面に薄膜層を形成する場合、マスター型加工の容易さ、
仕上がり精度の出し易さ等の面から、マスター型は金属
材料により形成するケースが多い。しかし、金属材料に
より形成したマスター型を除去する場合、マスター型の
表面に薄肉金属層が存在したりすると、金属層は耐薬品
性に弱いことから、マスター型は機械的な処理で除去す
る必要がある。そこで、マスター型の表面に離型され易
い処理を施し、薄肉金属層とマスター型とが機械的に剥
離し易いようにしている。金型の寸法が小さい場合は、
このように離型され易い処理をして機械的な剥離によっ
てマスター型を除去することは可能であるが、金型の寸
法が大きくなると、マスター型を除去する際の機械的な
力が、薄肉金属層とその表面に形成している有機材料の
層との密着状態にも作用して両者が剥離し易くなるの
で、金型の寸法が大きい場合には、このような方法では
マスター型を除去することができないという問題点があ
った。
Further, when the thin film layer is formed on the cavity wall surface using the master mold, the master mold can be easily processed.
In many cases, the master die is made of a metal material in terms of easy finishing accuracy. However, when removing a master mold formed of a metal material, if a thin metal layer is present on the surface of the master mold, the metal layer is weak in chemical resistance, so the master mold needs to be removed by mechanical treatment. There is. Therefore, the surface of the master mold is subjected to a treatment that facilitates the mold release, so that the thin metal layer and the master mold are easily mechanically separated from each other. If the mold size is small,
Although it is possible to remove the master mold by mechanical peeling by performing such a process that facilitates mold release, if the size of the mold becomes large, the mechanical force for removing the master mold becomes When the size of the mold is large, the master mold is removed by this method because it also acts on the adhesion state between the metal layer and the layer of organic material formed on the surface of the metal layer, and they easily peel off. There was a problem that I could not do it.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明においては、キャビティを形成する金型
壁面の少なくとも一部を、ガラスに導電材を分散した電
気抵抗層により被覆することとし、また製造する場合に
は、キャビティに相当する形状のマスター型を用い、そ
の表面にガラスに導電材を分散した電気抵抗層を形成し
た後、上記マスター型を溶解して除去することとしてい
る。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, at least a part of the wall surface of a mold for forming a cavity is covered with an electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass. In the case of manufacturing, a master mold having a shape corresponding to a cavity is used, and after forming an electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass on the surface thereof, the master mold is melted and removed. There is.

【0013】そして、このようにすることにより、キャ
ビティ壁面を被覆する電気抵抗層は、溶融したガラス質
が主体でこれに導電材が分散された状態となるので、耐
熱性で強度的にも強いものとなり、またある程度の膜厚
を確保することができて損傷し難いものとなり、さら
に、キャビティ壁面との密着性も良好で表面硬度も優れ
たものとなる。
By doing so, the electric resistance layer covering the wall surface of the cavity is mainly composed of molten glass and the conductive material is dispersed therein, so that it is heat resistant and strong in strength. In addition, a certain degree of film thickness can be secured and damage is less likely to occur, and further, the adhesion to the cavity wall surface is good and the surface hardness is also excellent.

【0014】しかも、電気抵抗層は耐酸性,耐アルカリ
性に優れたものとなるので、マスター型は化学的に溶解
することにより容易に除去できるようになり、キャビテ
ィ壁面に電気抵抗層を形成した金型の製作が容易とな
る。
In addition, since the electric resistance layer has excellent acid resistance and alkali resistance, the master mold can be easily removed by chemically dissolving it, and the gold having the electric resistance layer formed on the cavity wall surface can be easily removed. The mold is easy to manufacture.

【0015】また、電気抵抗層が膜切れ等により損傷し
た場合、グレーズ抵抗材料を損傷部に塗布し、ついでこ
の塗布部に火焔を吹き付け、局部加熱して溶融すること
により、キャビティ壁面の損傷を簡単に修復することが
できる。
When the electric resistance layer is damaged due to film breakage or the like, a glaze resistance material is applied to the damaged portion, and then flame is blown to the applied portion to locally heat and melt it, thereby damaging the cavity wall surface. It can be easily repaired.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明のプラスチック成形用金型
は、キャビティを形成する金型壁面の少なくとも一部
を、ガラスに導電材を分散した電気抵抗層、例えば、所
謂グレーズ抵抗材料層により被覆したものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a plastic molding die of the present invention, at least a part of a wall surface of a die for forming a cavity is covered with an electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass, for example, a so-called glaze resistance material layer. It was done.

【0017】また、導電材としては、例えば、Ag,A
u,Pa,Ptの群から選ばれた少なくとも一つの貴金
属、あるいはAu−Pa,Ag−Pa,Au−Pa,A
u−Pd−Pt,Ag−Pa−RuO2 ,Ag−PdO
のように少なくとも上記の貴金属を一つ含む合金を用い
ることができ、ガラスとしては、ほう珪酸ガラス,珪酸
ガラス,結晶化ガラス,鉛ガラスの群から選ばれた少な
くとも一つのガラスを用いることができる。
As the conductive material, for example, Ag, A
at least one noble metal selected from the group of u, Pa, Pt, or Au-Pa, Ag-Pa, Au-Pa, A
u-Pd-Pt, Ag- Pa-RuO 2, Ag-PdO
As described above, an alloy containing at least one of the above noble metals can be used, and as the glass, at least one glass selected from the group consisting of borosilicate glass, silicate glass, crystallized glass, and lead glass can be used. .

【0018】また、金属製の金型を用い、そのキャビテ
ィ壁面を電気抵抗層により被覆する場合は、電気絶縁層
を介して被覆する必要があり、その電気絶縁層として
は、ガラス層が好ましい。
When a metal mold is used and the cavity wall surface is covered with an electric resistance layer, it is necessary to cover it via an electric insulation layer, and the electric insulation layer is preferably a glass layer.

【0019】また、キャビティ壁面を被覆する電気抵抗
層の表面抵抗率は、0.05〜1.00Ω/□であると
効果的である。
It is effective that the surface resistivity of the electric resistance layer covering the wall surface of the cavity is 0.05 to 1.00 Ω / □.

【0020】さらに、キャビティ壁面を被覆する電気抵
抗層は、キャビティに相当する形状のマスター型の表面
に、ガラスに導電材を分散した電気抵抗層を形成し、こ
の電気抵抗層の外側に、耐熱性,耐食性,機械的強度を
有する、例えば、金属,合金,ファインセラミックス,
エポキシ樹脂のような材料からなる裏打ち材を設け、つ
いで上記マスター型を溶解して除去することにより形成
することができる。
Further, the electric resistance layer covering the wall surface of the cavity is formed by forming an electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass on the surface of a master mold having a shape corresponding to the cavity, and the heat resistance is provided outside the electric resistance layer. With high resistance, corrosion resistance, and mechanical strength, such as metals, alloys, fine ceramics,
It can be formed by providing a backing material made of a material such as an epoxy resin, and then melting and removing the master mold.

【0021】また、キャビティに相当する形状のマスタ
ー型を金属製とし、このマスター型の表面に、ガラスに
導電材を分散した電気抵抗層を形成し、この電気抵抗層
の表面に前記溶融ガラスの軟化温度より低い軟化温度の
電気絶縁層を形成し、この電気絶縁層の外側に裏打ち材
を設け、ついで上記金属製マスター型を溶解することに
より除去して製作することもできる。
Further, a master mold having a shape corresponding to a cavity is made of metal, and an electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass is formed on the surface of the master mold, and the molten glass of the above-mentioned molten glass is formed on the surface of the electric resistance layer. It can also be manufactured by forming an electric insulating layer having a softening temperature lower than the softening temperature, providing a backing material on the outer side of the electric insulating layer, and then melting and removing the metal master mold.

【0022】また、キャビティに相当する形状のマスタ
ー型をセラミックス、例えば、マシナブルセラミックス
により形成し、このマスター型の表面に、ガラスに導電
材を分散した電気抵抗層を形成し、この電気抵抗層の表
面に、前記溶融ガラスの軟化温度より低い軟化温度の電
気絶縁層を形成し、この電気絶縁層の外側に金属製の裏
打ち材を設け、ついで上記セラミックス製マスター型を
溶解して除去するようにしても製作できる。
Further, a master mold having a shape corresponding to a cavity is formed of ceramics, for example, machinable ceramics, and an electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass is formed on the surface of the master mold. On the surface of the molten glass, an electric insulating layer having a softening temperature lower than the softening temperature of the molten glass is formed, a metal backing material is provided on the outside of the electric insulating layer, and then the ceramic master mold is melted and removed. However, it can be produced.

【0023】また、キャビティに相当する形状のマスタ
ー型を石膏により形成し、このマスターの型の表面に、
ガラスに導電材を分散した電気抵抗層を形成し、この電
気抵抗層の表面に、前記溶融ガラスの軟化温度より低い
軟化温度の電気絶縁層を形成し、この電気絶縁層の外側
に金属製の裏打ち材を設け、ついで上記石膏製マスター
型を溶解して除去するようにしても製作できる。
Further, a master mold having a shape corresponding to the cavity is formed of gypsum, and the surface of the master mold is
An electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass is formed, and on the surface of the electric resistance layer, an electric insulation layer having a softening temperature lower than the softening temperature of the molten glass is formed, and a metal made of metal is formed on the outside of the electric insulation layer. It can also be manufactured by providing a backing material and then melting and removing the plaster master mold.

【0024】そして、マスター型を溶解して除去するに
は、例えば、無機酸,アルカリ等を用いて化学的に溶解
処理することができる。
Then, in order to dissolve and remove the master mold, it is possible to carry out a chemical dissolution treatment using, for example, an inorganic acid, an alkali or the like.

【0025】また、電気抵抗層は、例えば、耐熱性,耐
食性,耐摩耗性および表面硬度に優れたガラス粉と耐熱
性,耐食性および安定した導電性を示す粉末状の導電材
との混合物に、エチルセルローズのようなバインダーお
よびブチルカルビトールアセテート,テルペン油のよう
な溶剤を添加してペースト状にした電気抵抗材料を用
い、この電気抵抗材料を塗布した後に焼成することによ
り、溶融したガラスの中に導電材が均一に分散された状
態で形成できる。そして、ペースト状の電気抵抗材料を
塗布するには、スプレー,ナイフコーティング,スクリ
ーン印刷,浸漬法,離型紙による転写等により行うこと
ができ、また焼成するには450〜1,000℃の温度
で、大気中,真空中,窒素ガス雰囲気中,還元雰囲気中
等で行うことが好ましい。
Further, the electric resistance layer is formed by, for example, adding a mixture of glass powder having excellent heat resistance, corrosion resistance, wear resistance and surface hardness to a powdery conductive material having heat resistance, corrosion resistance and stable conductivity, Using a binder such as ethyl cellulose and a solvent such as butyl carbitol acetate and terpene oil to make a paste-like electric resistance material, and applying this electric resistance material to the paste and firing it The conductive material can be formed in a uniformly dispersed state. The paste-like electric resistance material can be applied by spraying, knife coating, screen printing, dipping, transfer with release paper, and firing at a temperature of 450 to 1,000 ° C. It is preferably performed in the atmosphere, in vacuum, in a nitrogen gas atmosphere, in a reducing atmosphere, or the like.

【0026】上記のように構成されたプラスチック成形
用金型にあっては、キャビティの壁面に形成される電気
抵抗層は、耐熱性,耐食性,耐摩耗性に優れているガラ
ス質が主体であり、これに耐熱性,耐食性,化学的に安
定な導電材が混入されたものであるので、耐熱性,機械
的強度に優れたものとなり、またある程度の膜厚を確保
することができて損傷し難いものとなり、さらに、キャ
ビティ壁面との密着性も良好で表面硬度も優れたものと
なる。
In the plastic molding die configured as described above, the electric resistance layer formed on the wall surface of the cavity is mainly made of glass having excellent heat resistance, corrosion resistance and abrasion resistance. Since it contains a conductive material that has heat resistance, corrosion resistance, and chemical stability, it has excellent heat resistance and mechanical strength. In addition, the adhesion to the cavity wall surface is good and the surface hardness is excellent.

【0027】しかも、電気抵抗層は、耐酸性,耐アルカ
リ性に優れたものとなっているので、マスター型は化学
的に溶解することにより容易に除去できるようになり、
キャビティ壁面に電気抵抗層を形成した金型の製作が容
易となる。
Moreover, since the electric resistance layer has excellent acid resistance and alkali resistance, the master mold can be easily removed by chemically dissolving it.
It becomes easy to manufacture a mold in which an electric resistance layer is formed on the wall surface of the cavity.

【0028】また、電気抵抗層は、耐摩耗性,耐薬品
性,表面硬度に優れたものとなるので、長期の使用でも
表面が傷付き難くなり、膜切れも発生し難くなくなって
耐久性に優れたものとなり、その上、転写性が良く、製
品の外観不良もなく、寸法精度に優れた成形製品を得る
ことができる。
Further, since the electric resistance layer has excellent wear resistance, chemical resistance and surface hardness, the surface is less likely to be scratched even after long-term use, and film breakage is less likely to occur, resulting in durability. In addition to being excellent, it is possible to obtain a molded product having excellent dimensional accuracy, good transferability, and no defective appearance of the product.

【0029】さらに、電気抵抗層が膜切れ等により損傷
した場合でも、その部分にグレーズ抵抗材料を塗布し、
ついでこの塗布部に火焔を吹き付け、局部加熱して溶融
することにより、キャビティ壁面の損傷は簡単に修復す
ることができる。
Further, even if the electric resistance layer is damaged due to film breakage or the like, a glaze resistance material is applied to that portion,
Then, flame is sprayed on this coating portion and locally heated and melted, whereby the damage on the cavity wall surface can be easily repaired.

【0030】次に、その実施例をプラスチックの射出成
形用金型の場合について、具体的に以下説明する。
Next, the embodiment will be specifically described below in the case of a plastic injection molding die.

【0031】[0031]

【実施例】その実施例について、図1ないし図3を参照
して詳述する。
Embodiments will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

【0032】(実施例1)図1はプラスチック射出成形
用金型の構成模式図、図2は同プラスチック射出成形用
金型の要部説明図、図3は同プラスチック射出成形用金
型の製造工程説明図を示している。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic diagram of the construction of a plastic injection molding die, FIG. 2 is an explanatory view of a main part of the plastic injection molding die, and FIG. 3 is a manufacturing process of the plastic injection molding die. The process explanatory drawing is shown.

【0033】図1において、1は固定型で、部材1a,
部材1bにより構成されている。2は可動型、3は固定
型1および可動型2が閉じた時に形成されるキャビテ
ィ、4はスプール、5はランナー、6はゲートで、溶融
樹脂Rは射出成形機のノズルからスプール4,ランナー
5,ゲート6を経てキャビティ3に充填される。7はキ
ャビティ3の壁面に電気絶縁層8を介して被覆形成した
電気抵抗層、9は電気抵抗層7を補強する裏打ち材で、
ボルトのような機械的締結手段により固定型1に取り付
けられている。10はエジェクタピン、11は支え板で
ある。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a fixed type, which is a member 1a,
It is composed of the member 1b. 2 is a movable mold, 3 is a cavity formed when the fixed mold 1 and the movable mold 2 are closed, 4 is a spool, 5 is a runner, 6 is a gate, and the molten resin R is from a nozzle of an injection molding machine to a spool 4 and a runner. 5, the cavity 3 is filled through the gate 6. Reference numeral 7 is an electric resistance layer formed by coating the wall surface of the cavity 3 with an electric insulation layer 8 interposed therebetween, and 9 is a lining material for reinforcing the electric resistance layer 7.
It is attached to the fixed mold 1 by mechanical fastening means such as bolts. Reference numeral 10 is an ejector pin, and 11 is a support plate.

【0034】電気抵抗層7は、所謂グレーズ抵抗材料に
より構成されており、このグレーズ抵抗材料の具体例に
ついては後述するが、ほう珪酸ガラス,珪酸ガラス,結
晶化ガラス,鉛ガラスの群から選ばれた少なくとも一つ
のガラス粉末と、Ag,Au,Pa,Ptの群から選ば
れた少なくとも一つの貴金属、あるいはAu−Pa,A
g−Pa,Au−Pa,Au−Pd−Pt,Ag−Pa
−RuO2 ,Ag−PdOのように少なくとも上記の貴
金属を一つ含む合金の粒子との混合物に、エチルセルロ
ーズのようなバインダーおよびブチルカルビトールアセ
テート,テルペン油のような溶剤を添加してペースト状
にし、ついでガラス粉末を溶融させることにより、溶融
ガラス中に金属粒子を分散させて形成している。
The electric resistance layer 7 is made of a so-called glaze resistance material, and a specific example of this glaze resistance material will be described later, but it is selected from the group consisting of borosilicate glass, silicate glass, crystallized glass and lead glass. At least one glass powder and at least one noble metal selected from the group of Ag, Au, Pa and Pt, or Au-Pa, A
g-Pa, Au-Pa, Au-Pd-Pt, Ag-Pa
-RuO 2, Ag-PdO at least the precious metal as a mixture of particles of one containing alloy, a binder and butyl carbitol acetate, such as ethyl cellulose, paste by adding a solvent such as terpene oil And then the glass powder is melted to form metal particles dispersed in the molten glass.

【0035】このような電気抵抗層7は、耐熱性で電気
的に安定したものとなり、表面硬度に優れ、化学的にも
安定したものとなる。
The electric resistance layer 7 is heat resistant and electrically stable, has excellent surface hardness, and is chemically stable.

【0036】電気抵抗層7は、図2に示すような構成の
電気端子部12により外部電源に接続されて通電可能と
なっている。すなわち、電気抵抗層7に導電板13を当
接し、この導電板13には電気端子16が接続され、ま
たこの導電板13は絶縁ワッシャ14により電気的に絶
縁されたボルト15によって固定型1に固定されてい
る。
The electric resistance layer 7 is connected to an external power source and can be energized by the electric terminal portion 12 having the structure shown in FIG. That is, a conductive plate 13 is brought into contact with the electric resistance layer 7, an electric terminal 16 is connected to the conductive plate 13, and the conductive plate 13 is fixed to the fixed mold 1 by a bolt 15 electrically insulated by an insulating washer 14. It is fixed.

【0037】電気抵抗層7が通電により発熱すると、こ
の電気抵抗層7により壁面が被覆されているキャビティ
3に射出充填された溶融樹脂の流動性が保持されて転写
性の良い成形品が得られる。また、電気抵抗層7の熱容
量は小さいので、キャビティ3の壁面の温度は、急速に
上昇させたり、降下させたりすることができ、成形サイ
クルが延長されることを阻止できる。
When the electric resistance layer 7 generates heat when energized, the fluidity of the molten resin injected and filled into the cavity 3 whose wall surface is covered with the electric resistance layer 7 is maintained, and a molded article having good transferability is obtained. . Moreover, since the heat capacity of the electric resistance layer 7 is small, the temperature of the wall surface of the cavity 3 can be rapidly raised or lowered, and the extension of the molding cycle can be prevented.

【0038】次に、キャビティ3の壁面に電気抵抗層7
を形成する方法について、図3を参照して説明する。
Next, the electric resistance layer 7 is formed on the wall surface of the cavity 3.
A method of forming the will be described with reference to FIG.

【0039】まず、所定の形状にしたマスター型17を
用意する(図3(a)参照)。マスター型17は寸法精
度,加工性等の面からは、鉄鋼,黄銅,アルミニウム等
の金属材料により構成することが好ましいが、例えば、
セラミックス,石膏等の非金属材料によっても構成する
ことができる。セラミックスにより構成する場合は、窒
化アルミニウムのマトリックス中に、窒化ほう素を均一
に分散して機械加工性に優れたものとしたマシナブルセ
ラミックスが効果的である。
First, a master die 17 having a predetermined shape is prepared (see FIG. 3 (a)). The master die 17 is preferably made of a metal material such as steel, brass, and aluminum in terms of dimensional accuracy and workability, but for example,
It can also be made of non-metallic materials such as ceramics and gypsum. In the case of using ceramics, machinable ceramics, in which boron nitride is uniformly dispersed in a matrix of aluminum nitride and which has excellent machinability, is effective.

【0040】マスター型17の表面にペースト状のグレ
ーズ抵抗材料をスプレー,刷毛塗り等により塗布して電
気抵抗層7を形成する(図3(b)参照)。また、電気
抵抗層7を形成するには、離型処理した紙,プラスチッ
クフィルム等の表面上にグレーズ抵抗材料をシルクスク
リーン法等により印刷し、この印刷したグレーズ抵抗材
料をマスター型17の表面に転写しても形成できる。
A paste-like glaze resistance material is applied to the surface of the master mold 17 by spraying, brushing or the like to form the electric resistance layer 7 (see FIG. 3B). To form the electric resistance layer 7, a glaze resistance material is printed on the surface of a release-treated paper, a plastic film, or the like by a silk screen method or the like, and the printed glaze resistance material is printed on the surface of the master mold 17. It can also be formed by transfer.

【0041】電気抵抗層7の上に、グレーズ抵抗材料の
場合と同じガラス粉末に溶剤を添加したものを塗布して
電気絶縁層8を形成する(図3(c)参照)。この場
合、電気絶縁層8の膜厚は0.03〜2.0mmが好ま
しく、膜厚が0.03mm以下ではキャビティ3の壁面
と電気抵抗層7との間の電気絶縁性を安定に保持するこ
とが難しく、また膜厚が2.0mm以上では、熱衝撃に
対して弱くなることによる。
On the electric resistance layer 7, the same glass powder as in the case of the glaze resistance material, to which a solvent is added, is applied to form an electric insulation layer 8 (see FIG. 3C). In this case, the film thickness of the electric insulating layer 8 is preferably 0.03 to 2.0 mm, and when the film thickness is 0.03 mm or less, the electric insulating property between the wall surface of the cavity 3 and the electric resistance layer 7 is stably maintained. This is because it is difficult, and when the film thickness is 2.0 mm or more, it becomes weak against thermal shock.

【0042】このように、表面に電気抵抗層7および電
気絶縁層8を形成した状態で、マスター型17を450
〜1,000℃の温度で焼成すると、グレーズ抵抗材料
のガラス粉末が溶融し、その中に金属粉末が均一に分散
して成膜される。
In this way, the master mold 17 is heated to 450 with the electric resistance layer 7 and the electric insulation layer 8 formed on the surface.
When baked at a temperature of up to 1,000 ° C., the glass powder of the glaze resistance material is melted and the metal powder is uniformly dispersed therein to form a film.

【0043】なお、電気抵抗層7のみを先に焼成して成
膜し、ついで電気絶縁層8を焼成して成膜しても良い。
ただし、この場合の焼成温度は、電気抵抗層7を成膜す
る際の焼成温度と同じか、それよりも200℃程度低い
範囲までの温度が好ましい。電気抵抗層7を成膜する焼
成温度より高い場合、充分な膜厚が維持できなくなり、
また200℃以上の温度差になると、電気抵抗層7と電
気絶縁層8とを強固に接合することができなくなること
による。また、電気絶縁層8としてはエポキシ樹脂のよ
うな有機材料、あるいはセラミックス材料も用いること
ができる。
Alternatively, only the electric resistance layer 7 may be fired to form a film, and then the electric insulating layer 8 may be fired to form a film.
However, the firing temperature in this case is preferably the same as the firing temperature at the time of forming the electric resistance layer 7, or a temperature within a range lower by about 200 ° C. than that. If the temperature is higher than the firing temperature for forming the electric resistance layer 7, a sufficient film thickness cannot be maintained,
Further, when the temperature difference is 200 ° C. or more, the electric resistance layer 7 and the electric insulation layer 8 cannot be firmly joined. Further, as the electric insulating layer 8, an organic material such as an epoxy resin or a ceramic material can be used.

【0044】電気絶縁層8の上に裏打ち材9を設ける
(図3(d)参照)。この裏打ち材9は、電気抵抗層7
および電気絶縁層8の強度不足を補強するバックアップ
機能をするもので、例えば、亜鉛,亜鉛合金,ニッケ
ル,ニッケル合金,銅,銅合金,アルミニウム,アルミ
ニウム合金等の金属を溶射したり、または鉛,鉛合金等
の低融点金属を用いて鋳型で形成したり、あるいはアル
ミナ,炭化珪素,ジルコニア等のセラミックス材料を溶
射したりして設ける。
A backing material 9 is provided on the electric insulating layer 8 (see FIG. 3D). This backing material 9 is an electric resistance layer 7
And has a backup function to reinforce the lack of strength of the electric insulation layer 8, for example, by spraying a metal such as zinc, zinc alloy, nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, or lead, It is formed by using a low melting point metal such as a lead alloy in a mold or by spraying a ceramic material such as alumina, silicon carbide or zirconia.

【0045】裏打ち材9は、固定型1と結合できるよう
に整形し(図3(e)参照)、ついで固定型1の部材1
aに予め形成した凹部に嵌合させ、ボルトを用いて固定
型1に固定する(図3(f)参照)。
The backing material 9 is shaped so that it can be joined to the fixed die 1 (see FIG. 3E), and then the member 1 of the fixed die 1 is formed.
It is fitted into a recess previously formed in a and fixed to the fixed mold 1 using a bolt (see FIG. 3 (f)).

【0046】最後に、マスター型17を化学的に溶解し
て除去すれば(図3(g)参照)、キャビティ3の壁面
が電気抵抗層7により被覆された金型部材が得られる。
マスター型17を溶解除去するには、無機酸,アルカリ
のような化学薬品により、マスター型17を溶解するこ
とにより行うことができる。
Finally, the master die 17 is chemically dissolved and removed (see FIG. 3 (g)) to obtain a die member in which the wall surface of the cavity 3 is covered with the electric resistance layer 7.
The master mold 17 can be dissolved and removed by dissolving the master mold 17 with a chemical such as an inorganic acid or an alkali.

【0047】なお、電気抵抗層7を保護し、成形品の離
型を容易にする目的で、電気抵抗層7の表面を保護膜に
より被覆するようにしても良い。この保護膜は、マスタ
ー型17の表面に焼成によるガラス層,PVD法,CV
D法,ゾルゲル法等によりSiO2 ,Si34 の薄膜
を形成し、この薄膜の上に電気抵抗層7を成膜するよう
にすれば良い。
The surface of the electric resistance layer 7 may be covered with a protective film for the purpose of protecting the electric resistance layer 7 and facilitating the release of the molded product. This protective film is formed by baking a glass layer on the surface of the master mold 17, PVD method, CV
A thin film of SiO 2 , Si 3 N 4 may be formed by the D method, sol-gel method or the like, and the electric resistance layer 7 may be formed on this thin film.

【0048】次に、成形金型をプラスチックの成形に使
用することにより、キャビティ3の壁面を被覆する電気
抵抗層7に亀裂,膜切れ等の損傷が発生して通電できな
くなった場合は、グレーズ抵抗材料を損傷部に塗布し、
ついでこの塗布部に火焔を吹き付け、局部加熱して溶融
することにより修復することができる。
Next, when the molding die is used for molding the plastic and the electric resistance layer 7 covering the wall surface of the cavity 3 is damaged due to cracks, film breakage or the like and cannot be energized, glaze is performed. Apply resistance material to the damaged area,
Then, a flame can be sprayed onto this coated portion, and the coating portion can be locally heated and melted to be repaired.

【0049】以上説明したようにして形成した電気抵抗
層7に通電して発熱させる場合、その表面抵抗率値r
は、式1で与えられる範囲にあると効果的である。
When the electric resistance layer 7 formed as described above is energized to generate heat, its surface resistivity value r
Is effectively within the range given by Equation 1.

【0050】(式1) Wr/(Ia/D)2 ≦r≦(1/Wr)×(Va/L)2 なお、Wrはキャビティ3の壁面の温度上昇から要求さ
れる電気抵抗層7の単位面積当りの入力電力値、Iaは
電気端子部12に流れる電流の最大値、Dは電気抵抗層
7に電流を供給する電気端子部12間を結ぶ線と直角の
方向に存在する電気抵抗層7の長さ、Vaは電気抵抗層
7に印加する電圧の最大値、Lは電気端子部12間に存
在する電気抵抗層7の長さを示している。
(Equation 1) Wr / (Ia / D) 2 ≦ r ≦ (1 / Wr) × (Va / L) 2 where Wr is the electric resistance layer 7 required due to the temperature rise of the wall surface of the cavity 3. Input power value per unit area, Ia is the maximum value of the current flowing through the electric terminal portion 12, and D is the electric resistance layer existing in the direction perpendicular to the line connecting the electric terminal portions 12 supplying the electric resistance layer 7 with current. 7, Va is the maximum value of the voltage applied to the electric resistance layer 7, and L is the length of the electric resistance layer 7 existing between the electric terminal portions 12.

【0051】また、電気抵抗層7により発熱させる場
合、温度上昇速度を充分大きくするには、電気抵抗層7
の表面抵抗率が0.05〜1.00Ω/□であると効果
的である。
When the electric resistance layer 7 is used to generate heat, the electric resistance layer 7 must have a sufficiently high temperature rising rate.
It is effective that the surface resistivity of 0.05 to 1.00 Ω / □.

【0052】以上のようにして形成した表面抵抗率が
0.2Ω/□の電気抵抗層に25ボルト,53アンペヤ
の電力を印加したところ、1秒間に10℃以上の温度上
昇速度が観測された。また、この電気抵抗層を型壁面に
形成した型を用いて実際にスチロール樹脂の射出成形を
行って成形効果の確認を試みた。射出成形の現場では
「ウエルド」と称する外観不良があり、これは成形品表
面に樹脂が合流した痕が残って筋状に見える不良を意味
しているが、これを成形効果の判定項目とした。その結
果、通常の成形条件である型壁面温度が100℃以下の
場合には「ウエルド」の発生率が成形品10個中、3〜
5個であったが、本発明の電気抵抗層を型壁面に形成し
て型壁面の温度を120℃以上にして成形した製品で
は、「ウエルド」の発生率は0となり著しい効果がある
ことを確認した。
When electric power of 25 V and 53 Ampere was applied to the electric resistance layer having the surface resistivity of 0.2 Ω / □ formed as described above, a temperature rising rate of 10 ° C. or more was observed per second. . In addition, an attempt was made to confirm the molding effect by actually performing injection molding of styrene resin using a mold in which this electric resistance layer was formed on the mold wall surface. At the site of injection molding, there is a visual defect called "weld", which means a defect that the resin merged marks remain on the surface of the molded product and it looks like a streak, but this is the judgment item of the molding effect. . As a result, when the mold wall temperature, which is a normal molding condition, is 100 ° C. or lower, the rate of occurrence of “weld” is 3 to 10 out of 10 molded products.
Although the number was 5, the product having the electric resistance layer of the present invention formed on the mold wall surface and molded at a mold wall temperature of 120 ° C. or higher has a "weld" occurrence rate of 0, which is a remarkable effect. confirmed.

【0053】(実施例2)鋼材(S54C)を機械加工
して所定形状のマスター型17とする。また、ほう珪酸
ガラス粉末(軟化温度775℃)30wt%に、60w
t%のAg粉末(平均粒径0.022mm)と40wt
%のPa粉末(平均粒径0.3μm)を混合し、これに
バインダーとして、エチルセルローズ3.6wt%,溶
剤として、エチルカルビトールアセテート17.3wt
%をテルペン油4.1wt%を添加してペースト状のグ
レーズ抵抗材料とする。一方、予めテフロンコーティン
グした台紙の表面に、上記グレーズ抵抗材料をシルクス
クリーン法により印刷し、120℃で10分間乾燥して
電気抵抗層を台紙に固着させた転写紙とする。
(Embodiment 2) A steel material (S54C) is machined into a master die 17 having a predetermined shape. In addition, borosilicate glass powder (softening temperature 775 ° C) 30 wt%, 60w
t% Ag powder (average particle size 0.022 mm) and 40 wt
% Pa powder (average particle size 0.3 μm) was mixed, and ethyl cellulose as a binder was 3.6 wt% and ethyl carbitol acetate was 17.3 wt as a solvent.
% Of terpene oil is added to obtain a paste-like glaze resistance material. On the other hand, the above-mentioned glaze resistance material is printed on the surface of a Teflon-coated mount by a silk screen method and dried at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a transfer paper having an electric resistance layer fixed to the mount.

【0054】次に、高温度の焼成により、分解消失する
接着剤を上記マスター型17の表面に薄膜状に塗布し、
上記転写紙を用いてマスター型17の表面に電気抵抗層
を転写し、ついで電気炉により、昇温速度40℃/分,
ピーク温度850℃,保持時間10分,冷却速度20℃
/分の条件で焼成して電気抵抗層7を形成した。この電
気抵抗層7の表面は、必要に応じてサンドブラスト法、
または表面研磨法によって処理することにより表面抵抗
率が0.5Ω/□になるように調整したところ、その膜
厚は20〜25μmとなっていた。
Next, an adhesive that decomposes and disappears by baking at a high temperature is applied to the surface of the master mold 17 in a thin film form,
An electric resistance layer was transferred onto the surface of the master mold 17 using the above transfer paper, and then heated by an electric furnace at a temperature rising rate of 40 ° C./min.
Peak temperature 850 ° C, holding time 10 minutes, cooling rate 20 ° C
The electrical resistance layer 7 was formed by firing under the condition of / minute. The surface of the electric resistance layer 7 may be sandblasted, if necessary,
Alternatively, when the surface resistivity was adjusted to 0.5 Ω / □ by processing by the surface polishing method, the film thickness was 20 to 25 μm.

【0055】この電気抵抗層7の表面上に、軟化温度が
673℃の無鉛ガラスペースト[ZnO−SiO2 −B
23 ,商品名OC−780,奥野製薬(株)]を刷毛
により焼成後の膜厚が80〜200μmになるように塗
布し、ついで150℃で10分間乾燥し、760℃で1
0分焼成して電気絶縁層8を形成した。この電気絶縁層
8の表面上に、アルミニウムを用いて金属溶射被覆法に
より裏打ち材9を設け、しかる後、機械加工により所定
の寸法および形状に整形して固定型1に嵌合取り付け
る。この後、機械加工によってマスター型17を電気抵
抗層7の近傍まで切削により除去し、ついで塩酸により
残りのマスター型17を溶解処理して除去する。
A lead-free glass paste [ZnO-SiO 2 -B] having a softening temperature of 673 ° C. was formed on the surface of the electric resistance layer 7.
2 O 3 , trade name OC-780, Okuno Seiyaku Co., Ltd.] is applied with a brush so that the film thickness after firing is 80 to 200 μm, and then dried at 150 ° C. for 10 minutes and then at 760 ° C. for 1 minute.
It was fired for 0 minutes to form the electric insulating layer 8. A backing material 9 is provided on the surface of the electric insulation layer 8 by using a metal spray coating method using aluminum, and after that, the backing material 9 is shaped into a predetermined size and shape by machining and fitted and fixed to the fixed mold 1. After that, the master die 17 is removed by cutting to the vicinity of the electric resistance layer 7 by machining, and the remaining master die 17 is dissolved and removed by hydrochloric acid.

【0056】(実施例3)AlNとBNとの複合焼結体
であるマシナブルセラミックス[シェイパルMソフト
(商品名)徳山ソーダ(株)]を機械加工して所定の形
状のマスター型17とする。次に、ほう珪酸ガラス粉末
1.5wt%に、B23 粉末3.0wt%,Ag粉末
42.3wt%,Pa粉末28.2wt%を添加混合
し、これにバインダーとして、エチルセルローズ3.6
wt%,溶剤としてエチルカルビトールアセテート1
7.3wt%,テルペン油4.1wt%を添加してペー
スト状のグレース抵抗材料とする。一方、予めテフロン
コーティングした台紙の表面に、上記グレーズ抵抗材料
をシルクスクリーン法により印刷し、120℃で10分
間乾燥して電気抵抗層を台紙に固着させた転写紙とす
る。
(Example 3) Machinable ceramics [Shapal M Soft (trade name) Tokuyama Soda Co., Ltd.], which is a composite sintered body of AlN and BN, is machined into a master mold 17 having a predetermined shape. . Next, 3.0 wt% of B 2 O 3 powder, 42.3 wt% of Ag powder, and 28.2 wt% of Pa powder were added and mixed to 1.5 wt% of borosilicate glass powder, and ethyl cellulose 3. 6
wt%, ethyl carbitol acetate as solvent 1
7.3 wt% and 4.1 wt% of terpene oil are added to make a paste-like grace resistance material. On the other hand, the above-mentioned glaze resistance material is printed on the surface of a Teflon-coated mount by a silk screen method and dried at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a transfer paper having an electric resistance layer fixed to the mount.

【0057】次に、高温度の焼成により、分解消失する
接着剤を上記マスター型17の表面に薄膜状に塗布し、
上記転写紙を用いてマスター型17の表面に電気抵抗層
を転写し、ついで電気炉により、昇温速度40℃/分,
ピーク温度850℃,保持時間10分,冷却速度20℃
/分の条件で焼成して電気抵抗層7を形成した。この電
気抵抗層7の表面抵抗率は0.05Ω/□で、その膜厚
は25μmであった。
Next, an adhesive that decomposes and disappears by baking at a high temperature is applied to the surface of the master mold 17 in a thin film form,
An electric resistance layer was transferred onto the surface of the master mold 17 using the above transfer paper, and then heated by an electric furnace at a temperature rising rate of 40 ° C./min.
Peak temperature 850 ° C, holding time 10 minutes, cooling rate 20 ° C
The electrical resistance layer 7 was formed by firing under the condition of / minute. The surface resistivity of this electric resistance layer 7 was 0.05 Ω / □, and its film thickness was 25 μm.

【0058】この電気抵抗層7の表面上に、電気絶縁層
と裏打ち材との機能を兼用させたジルコニア層を4mm
の膜厚に溶射法により形成する。ついでこのジルコニア
層を整形した後、固定型1に固着し機械加工によりマス
ター型17を電気抵抗層7の近傍まで除去して後、か性
ソーダによりマスター型17中の窒化アルミニウムを溶
解除去し、残りの脆くなった窒化ほう素の部分は機械的
に破壊して除去する。
On the surface of this electric resistance layer 7, a zirconia layer having a function of both an electric insulating layer and a backing material is 4 mm.
Is formed by a thermal spraying method. Then, after shaping this zirconia layer, it is fixed to the fixed die 1 and the master die 17 is removed to the vicinity of the electric resistance layer 7 by machining, and then aluminum nitride in the master die 17 is dissolved and removed by caustic soda. The remaining brittle boron nitride portion is mechanically broken and removed.

【0059】(実施例4)所定の形状にした石膏からな
るマスター型17の表面上に、実施例2の場合と同様の
グレーズ抵抗材料を用い、同様な手順で電気抵抗層7を
形成し、この電気抵抗層7の表面上に、電気絶縁層と裏
打ち材との機能を兼用させたジルコニア層を2mmの膜
厚に溶射法により形成し、ついでこのジルコニア層を整
形した後、マスター型17を塩酸により溶解除去する。
Example 4 An electric resistance layer 7 was formed on the surface of a master mold 17 made of plaster having a predetermined shape by using the same glaze resistance material as in Example 2 and in the same procedure. On the surface of the electric resistance layer 7, a zirconia layer having a function of both an electric insulation layer and a backing material is formed by a thermal spraying method to have a film thickness of 2 mm, and after shaping the zirconia layer, a master mold 17 is formed. Dissolve and remove with hydrochloric acid.

【0060】(実施例5)鋼材(大同特殊鋼(株)PD
−555)を用いてキャビティ3を有する金型を形成
し、この金型のキャビティ3の壁面を鏡面研磨した後、
大気中で510℃の温度で60分間加熱してキャビティ
3の壁面に緻密で強固な酸化膜を形成する。
(Embodiment 5) Steel material (PD of Daido Steel Co., Ltd.)
-555) is used to form a mold having the cavity 3, and the wall surface of the cavity 3 of the mold is mirror-polished,
By heating in air at a temperature of 510 ° C. for 60 minutes, a dense and strong oxide film is formed on the wall surface of the cavity 3.

【0061】一方、ほう珪酸ガラス粉末40wt%とB
23 粉末40.0wt%とのガラス混合物(軟化温
度770℃)に、バインダーとしてエチルセルローズを
3.0%,溶剤としてブチルカルビトールアセテートを
13.8%,テルペル油3.2%それぞれ添加して分散
させたペースト状インクを用意し、このペースト状イン
クを離型紙の表面上にシルクスクリーン法により印刷し
て転写紙とする。
On the other hand, 40 wt% of borosilicate glass powder and B
In a glass mixture (softening temperature 770 ° C.) with 40.0 wt% of i 2 O 3 powder, 3.0% of ethyl cellulose as a binder, 13.8% of butyl carbitol acetate as a solvent, and 3.2% of terpell oil, respectively. A paste-like ink added and dispersed is prepared, and the paste-like ink is printed on the surface of the release paper by the silk screen method to obtain a transfer paper.

【0062】この転写紙を用いてキャビティ3の壁面
に、焼成後の膜厚が80〜100μmとなる電気絶縁層
8を転写形成する。この場合の焼成条件は、120〜1
50℃で10分間乾燥し、昇温速度40℃/分,ピーク
温度(大気中)850℃,保持時間10分,冷却速度2
0℃/分とした。
Using this transfer paper, an electric insulating layer 8 having a film thickness after firing of 80 to 100 μm is transferred and formed on the wall surface of the cavity 3. The firing conditions in this case are 120 to 1.
Dry at 50 ° C for 10 minutes, heating rate 40 ° C / min, peak temperature (in air) 850 ° C, holding time 10 minutes, cooling rate 2
0 ° C./min.

【0063】次に、電気絶縁層8の表面に、実施例2の
場合と同様のグレーズ抵抗材料を用い、同様な手順で電
気抵抗層7を形成した。なお、この場合の焼成条件は、
電気絶縁層8が存在することを考慮して、大気中で12
0〜150℃の温度で10分間乾燥し、昇温速度40℃
/分,ピーク温度(大気中)800℃,保持時間10
分,冷却速度20℃/分とした。
Next, an electric resistance layer 7 was formed on the surface of the electric insulation layer 8 by using the same glaze resistance material as in Example 2 and in the same procedure. The firing conditions in this case are
In consideration of the existence of the electric insulation layer 8, 12
Dry for 10 minutes at a temperature of 0 to 150 ° C, heating rate 40 ° C
/ Min, peak temperature (in air) 800 ° C, holding time 10
Min, and the cooling rate was 20 ° C./min.

【0064】(実施例6)窒化珪素Si34 (三井鉱
山マテリアル(株))を用いてキャビティ3を有するセ
ラミックス金型を形成し、この金型のキャビティ3の壁
面をサンドブラストで粗面化して脱脂処理をする。
Example 6 A ceramic die having a cavity 3 was formed by using silicon nitride Si 3 N 4 (Mitsui Mining Material Co., Ltd.), and the wall surface of the cavity 3 of this die was roughened by sandblasting. And degrease it.

【0065】用いるグレーズ抵抗材料としては、Ag粉
末42.3wt%,Pa粉末28.2wt%の導電材
と、ほう珪酸ガラス粉末1.5wt%,Bi23 粉末
3.0wt%のガラス(軟化温度670℃)との混合物
に、バインダーとしてエチルセルローズを3.6%,溶
剤としてブチルカルビトールアセテートを17.3%,
テルペル油4.1%それぞれ添加して分散させたペース
ト状インクを用意し、このペースト状インクを離型紙の
表面上にシルクスクリーン法により印刷して転写紙とす
る。
As the glaze resistance material used, 42.3 wt% of Ag powder and 28.2 wt% of Pa powder, a conductive material of borosilicate glass powder of 1.5 wt% and glass of Bi 2 O 3 powder of 3.0 wt% (softened) were used. Temperature 670 ° C.), 3.6% ethyl cellulose as a binder, 17.3% butyl carbitol acetate as a solvent,
4.1% terpel oil was added and dispersed to prepare a paste-like ink, and the paste-like ink was printed on the surface of the release paper by the silk screen method to obtain a transfer paper.

【0066】この転写紙を用いてキャビティ3の壁面
に、焼成後の表面抵抗率が0.05Ω/□、膜厚が25
μmとなる電気抵抗層7を転写形成する。この場合の焼
成条件は、120〜150℃で10分間乾燥し、昇温速
度40℃/分,ピーク温度(大気中)760℃,保持時
間10分,冷却速度20℃/分とした。
Using this transfer paper, the surface resistivity after firing was 0.05 Ω / □ and the film thickness was 25 on the wall surface of the cavity 3.
The electric resistance layer 7 having a thickness of μm is transferred and formed. The firing conditions in this case were drying at 120 to 150 ° C. for 10 minutes, a temperature rising rate of 40 ° C./minute, a peak temperature (in air) of 760 ° C., a holding time of 10 minutes, and a cooling rate of 20 ° C./minute.

【0067】以上説明した実施例1〜6により得られた
プラスチック成形用金型を用い、電気抵抗層7の両端部
に、電気端子部12から電流を供給して電気抵抗層7を
発熱させ、この状態でキャビティ3に溶融樹脂を射出充
填して成形した成形品は、優れた転写性を示し、外観,
表面形状に異常が発生していないことが確認された。
Using the plastic molding dies obtained in Examples 1 to 6 described above, electric current is supplied from the electric terminal portions 12 to both ends of the electric resistance layer 7 to heat the electric resistance layer 7. In this state, the molded product formed by injection-filling the molten resin into the cavity 3 has excellent transferability,
It was confirmed that there was no abnormality in the surface shape.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
The present invention is embodied in the form described above and has the following effects.

【0069】キャビティの壁面に、耐熱性,耐摩耗性に
優れたガラスおよび導電材からなる電気抵抗層を形成し
ているので、電気抵抗層に通電することにより、キャビ
ティ内に充填した溶融樹脂の流動性を保持した転写性の
良い成形ができるプラスチック成形用金型を容易に製作
することができ、またその補修性にも優れており、しか
も金型のキャビティ壁面は、耐熱性,耐摩耗性,表面硬
度が大きく、耐久性に優れたものとなる。
Since the electric resistance layer made of glass and a conductive material having excellent heat resistance and abrasion resistance is formed on the wall surface of the cavity, the molten resin filled in the cavity is supplied by energizing the electric resistance layer. A mold for plastic molding that retains fluidity and can be molded with good transferability can be easily manufactured, and its repairability is also excellent. Moreover, the cavity wall of the mold has heat resistance and wear resistance. , The surface hardness is large and the durability is excellent.

【0070】また、電気抵抗層は、塗布により容易に形
成できるので、型寸法が大きい場合でも形成は容易とな
り、さらに、電気抵抗層は、耐薬品性に優れたものであ
るので、マスター型を用いて製作する場合には、これを
溶解により容易に除去することができ、製作性,補正性
に優れたものとなる。
Further, since the electric resistance layer can be easily formed by coating, it is easy to form even if the mold size is large. Further, since the electric resistance layer has excellent chemical resistance, the master mold is used. When it is manufactured by using it, it can be easily removed by melting, and it has excellent manufacturability and correctability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例におけるプラスチック成形用金
型の構成模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a configuration of a plastic molding die according to an embodiment of the present invention.

【図2】同プラスチック成形用金型の要部説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory view of a main part of the plastic molding die.

【図3】同プラスチック成形用金型の製造工程説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory view of a manufacturing process of the same plastic molding die.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定型 2 可動型 3 キャビティ 7 電気抵抗層 8 電気絶縁層 17 マスター型 1 Fixed type 2 Movable type 3 Cavity 7 Electric resistance layer 8 Electric insulation layer 17 Master type

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 千明 大阪府守口市大日町1丁目3番7号 大宝 工業株式会社内 (72)発明者 船木 正彦 大阪府守口市大日町1丁目3番7号 大宝 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Chiaki Nakamura 1-3-7 Dainichicho, Moriguchi City, Osaka Prefecture Daiho Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Masahiko Funaki 1-3-3 Dainichicho, Moriguchi City, Osaka Prefecture No. 7 Daiho Industry Co., Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 キャビティを形成する金型壁面の少なく
とも一部を、ガラスに導電材を分散した電気抵抗層によ
り被覆したプラスチック成形用金型。
1. A plastic molding mold in which at least a part of a wall surface of a mold forming a cavity is covered with an electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass.
【請求項2】 導電材が、金(Au),銀(Ag),パ
ラジューム(Pa),白金(Pt)の群から選ばれた少
なくとも一つの金属、もしくはこの金属を少なくとも一
つ含む合金である請求項1記載のプラスチック成形用金
型。
2. The conductive material is at least one metal selected from the group of gold (Au), silver (Ag), palladium (Pa) and platinum (Pt), or an alloy containing at least one of these metals. The plastic molding die according to claim 1.
【請求項3】 ガラスが、ほう珪酸ガラス,珪酸ガラ
ス,結晶化ガラス,鉛ガラスの群から選ばれた少なくと
も一つのガラスからなる請求項1記載のプラスチック成
形用金型。
3. The plastic molding die according to claim 1, wherein the glass is at least one glass selected from the group consisting of borosilicate glass, silicate glass, crystallized glass and lead glass.
【請求項4】 金型を金属により構成し、この金型のキ
ャビティ壁面を、電気絶縁層を介して電気抵抗層により
被覆した請求項1ないし3のいずれかに記載のプラスチ
ック成形用金型。
4. The plastic molding mold according to claim 1, wherein the mold is made of metal, and the cavity wall surface of the mold is covered with an electric resistance layer through an electric insulating layer.
【請求項5】 電気絶縁層が、ガラス層からなる請求項
4記載のプラスチック成形用金型。
5. The plastic molding die according to claim 4, wherein the electrically insulating layer comprises a glass layer.
【請求項6】 電気抵抗層の表面抵抗率が0.05〜
1.00Ω/□である請求項1ないし5のいずれかに記
載のプラスチック成形用金型。
6. The surface resistivity of the electric resistance layer is from 0.05 to
It is 1.00 Ω / □, and the plastic molding die according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 キャビティに相当する形状のマスター型
の表面に、ガラスに導電材を分散した電気抵抗層を形成
し、この電気抵抗層の外側に裏打ち材を設け、ついで上
記マスター型を溶解除去するプラスチック成形用金型の
製造方法。
7. An electric resistance layer in which a conductive material is dispersed in glass is formed on the surface of a master mold having a shape corresponding to a cavity, a lining material is provided outside the electric resistance layer, and then the master mold is dissolved and removed. A method for producing a plastic molding die.
【請求項8】 キャビティに相当する形状のマスター型
を鋼材により構成し、このマスター型の表面に、ガラス
に導電材を分散した電気抵抗層を形成し、この電気抵抗
層の表面に前記溶融ガラスの軟化温度より低い軟化温度
の電気絶縁層を形成し、この電気絶縁層の外側に金属製
の裏打ち材を設け、ついで上記マスター型を溶解除去す
るプラスチック成形用金型の製造方法。
8. A master mold having a shape corresponding to a cavity is made of a steel material, and an electric resistance layer having a conductive material dispersed in glass is formed on the surface of the master mold, and the molten glass is formed on the surface of the electric resistance layer. A method for producing a plastic molding die, in which an electric insulating layer having a softening temperature lower than the softening temperature is formed, a metal backing material is provided on the outer side of the electric insulating layer, and then the master mold is dissolved and removed.
【請求項9】 キャビティに相当する形状のマスター型
を、セラミックスもしくは石膏により構成した請求項7
記載のプラスチック成形用金型の製造方法。
9. The master mold having a shape corresponding to the cavity is made of ceramics or gypsum.
A method for producing the described plastic molding die.
【請求項10】 セラミックスがマシナブルセラミック
スである請求項9記載のプラスチック成形用金型の製造
方法。
10. The method for producing a plastic molding die according to claim 9, wherein the ceramic is a machinable ceramic.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011035376A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-31 Romar Engineering Pty Ltd A mould or mould core and a method of manufacturing a mould or mould core
CN103659767A (en) * 2012-09-20 2014-03-26 宁波江丰电子材料有限公司 Workbench with flip function

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