JPS63170005A - 熱成形性プラスチツク材料の成形用金型の製造方法 - 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】 イ１発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種の天然又は合成樹脂材料、同ゴム質材料な
ど熱成形性プラスチック材料の成形用金型の製造方法に
関する。

更に詳しくは成形面に数多の通気孔（真空孔・圧空孔・
排気孔など）を具備させた形態の成形用金型、具体的に
は真空成形型、圧空成形型、真空圧空成形型、プレス型
、真空成形機能を具備させた射出成形型などの製造方法
に関する。

〔従来の技術〕

便宜上、真空成形金型を例にして説明する。

真空成形金型７士それが鋳造型や電鋳型の場合にはその
成形面各部に対する真空孔は一般にドリル穿孔により形
成されている。レーザ加工で形成する場合もある。金属
溶射層金型の場合はその金属溶射層自体が通気性の微細
ポーラス肉質であることから別途真空孔を形成する必要
がないという利点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしドリル穿孔で形成できる孔径の下限はせいぜい０
．５ｍｍ程度であり、この孔径では該成形型で真空成形
処理する被成形シートが例えば、熱軟化又は溶融時の粘
度が低いポリプロピレン樹脂等のオレフィン系樹脂のよ
うな場合には該真空孔に対応した成形品面部分に実際上
該真空孔の孔路がはっきり転写されて残る。特に成形品
が平滑面、或は細かいしぼ等の凹凸模様面である等の場
合にはその転写孔路が目立って製品の品位が低下する。

このような場合孔路を付けないようにするためには真空
孔はその孔径を約０．２ｍｍ以下とした微細なものとす
る必要があるが、上記したようにドリル穿孔ではそのよ
うな微細孔の形成は不能である。

レーザ加工でもそのような微細孔をあけることは特に金
型の金属層の厚みが大きいと不可能であった。

金属溶射層金型の場合は上記のような孔路転写の問題は
ないけれども、金属溶射層の微細ポーラス肉質を各部均
質にして成形面各部の通気性能を均一にすることが難し
く、また金属溶射層はもろく、耐折曲げ強度・耐圧強度
等に欠ける。

上記は成形面の各部に圧空孔や排気孔を具備させた圧空
成形金型、排気孔を具備させたプレス金型、真空成形機
能を具備させた射出成形金型等についても共通の問題で
ある。

本発明は上記に鑑みて提案されたもので、電鋳型につい
てその成形面に対して、成形品面に対する孔路転写の問
題を生じさせない微細な通気孔を具備させた形態のもの
を容易に製造することができる手法を提供することを目
的とする。

口、発明の構成 Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は、 成形面に数多の通気孔を具備させた目的の成形用金型の
成形面形状や凹凸模様に対応する型面形状・凹凸模様の
母型を調製する工程と、該母型面に、爾後に薬剤処理で
溶失或は燃焼処理で焼失させることができる材質で、且
つ目的の成形用金型面に具備させるべき通気孔の所望孔
径に対応した太さを有する短繊維を所望密度で植毛処理
する工程と、 該植毛処理した母型面に対して所望金属の電鋳層を前記
植毛した短繊維の長さより短い厚さで形成する電鋳処理
工程と、 形成した電鋳層を母型面から＃型した後に該離型した電
鋳層の各部に層を貫通して残存している各植毛短繊維を
薬剤処理で溶失或は燃焼処理で焼失させることにより電
鋳層に各繊維の太さに対応する孔径の通気孔を形成する
工程と、 該電鋳層の裏面側に、電鋳層の各通気孔に連通ずる通気
溝もしくは通気孔を具備させた補強バッキング体を適合
させて合体する工程と。

からなる、ことを特徴とする熱成形性プラスチック材料
の成形用金型の製造方法 を要旨とする。

〔作　用〕

即ち本発明は電鋳金型の電鋳層面の各部に具備させる通
気孔について、電鋳層を形成した後にドリル穿孔やレー
ザ加工等で後加工するのではなく、電鋳処理する母型面
に繊維植毛を施しておき、その母型面に対して電鋳処理
をすることにより層厚を各植毛繊維で貫通させた形態の
電鋳層を形成して＃型し、次いでその各層厚貫通植毛繊
維を溶失或は焼失させる。これにより各植毛繊維の溶矢
部或は焼失部が電鋳層において植毛繊維の太さに対応し
た孔径の層厚貫通孔、即ち通気孔となる。従って母型面
に予め施す植毛繊維の太さを所望に選定することにより
、例えば太さＱ、３ｍｍ以下の繊維とすることにより一
般の軟質塩化ビニルシートについて、太さ０．２ｍｎ＋
以下の繊維とすることによりポリプロピレン・ポリエチ
レンなどのオレフィン系樹脂シートについて、夫々成形
品面に対する通気孔の孔路転写問題を生じさせない微細
な通気孔を成形面に数多具備させた形態の、熱成形性プ
ラスチック材料の成形用金型を容易に製造することがで
きる。

〔実施例〕

第１図に示した真空成形金型（めす型）を例にして具体
的に説明する。

第１図において１は真空成形金型の成形面を構成させた
電鋳層であり、本発明に従って製造した、成形面各部に
電鋳層肉厚を貫通した数多の微細な真空孔１１（第２図
（ｅ）・（ｆ））を具備したものである。

２は該電鋳層の裏面側に適合させて合体した補強バッキ
ング体であり、本例の場合は上面板を電鋳層１裏面と合
致する凹凸曲面とし、その上面板面の各部に比較的大き
な通気孔２１をドリル穿孔等の機械加工で数多形成した
堅牢な中空筐体である。

電鋳層１と補強バッキング体たる中空筐体２とを合体さ
せた状態において電鋳層１側の各真空孔１１と中空筐体
２側の上面板各部の通気孔２１は互いに連通した状態（
第２図（ｆ））となっている。

２２は筐体２の中空内と真空ポンプ２３を連絡させた真
空パイプ、２４は該パイプの開閉電磁弁である。

筐体２内の空気が真空パイプ２２で排気されることによ
り成形面たる電鋳層面の各部に開口している真空孔１１
が真空吸引状態となる。従ってこの金型上に熱軟化処理
した熱成形性シート材料ｍを適用することによりシート
材料ｍの真空成形がなされる。

（ａ）　　電鋳層１を製造する母型（第２図（ａ））母
型５０は目的の成形用金型の成形面形状や凹凸模様に対
応するその反対の型の面形状・凹凸模様を有するもので
、従来の電鋳型を製造する場合と同様の要領で黄銅・ア
ルミニウム等の金属材料、プラスチック材料、木、現物
などを材料にして調製する。

（ｂ）　　母型面に対する植毛（第２図（ｂ））母型面
に接着剤を塗布し、静電植毛により或は植毛密度が小さ
い場合は手植えで行うこともできる。

植毛繊維５１は爾後に薬剤処理で溶失或は燃焼処理で焼
失させることができる材質のモノフィラメント又はマル
チフィラメントであり、例えばナイロン・ポリエステル
等の合成樹脂繊維を利用することができる。ナイロンは
例えば蟻酸で、ポリエステルは例えばフェノール類で夫
々溶失させることができ、又何れも燃焼処理で焼失させ
ることができる。ガラス繊維などの無機質繊維も利用で
きる。ガラス繊維は弗化水素酸で溶失させることができ
る。

植毛繊維５１の太さは自由に選定することができ、例え
ば一般の軟質塩化ビニルシートについては０．３ｍｍ以
下、ポリプロピレンｅポリエチレンなどのオレフィン系
樹脂シートについては０．２ｍｍ以下の太さのものを選
定することにより電鋳層１に具備させる真空孔１１の孔
径を上記の太さに対応したもの、即ち成形面に対する孔
路転写の問題を生じさせない微細孔とすることができる
。長さは製造する電鋳層１の設定厚さく一般に数ｌｌ１
ｆｆｌ）よりも適当に例えば５〜１０割程度長いものに
する。植毛密度は高低所望に設定することができる。母
型面に対する植毛は全面的に施してもよいし、必要面部
分に選択的に施してもよいし、植毛密度を部分的に異な
らせてもよい。

尚母型５０、植毛のための接着剤、植毛繊維５１は次工
程である電鋳処理で処理液等で侵されない材質のものと
する。

（Ｃ）　　電鋳処理（第２図（Ｃ）） 植毛処理した母型面に対して従来の電鋳型を製造する場
合と同様の要領で、必要に応じてその母型面を化学めっ
き法・真空蒸着処理等にて導電性を付与し−て、電鋳処
理することにより所望金属（銅・鉄・ニッケル等）の電
鋳層１を設定厚さで形成する。第２図（Ｃ）は電鋳処理
した母型面の部分的拡大模型図であり、各植毛繊維５１
を含む母型面が所定層厚の電鋳層１で覆われており、各
植毛繊維５１の先端側は形成電鋳層１の自由面（層裏面
側）に突出している。即ち各植毛繊維５１が電鋳層１を
貫通した状態にある。

（ｄ）　　離型、植毛ｍ維の除去（第２図（ｄ）　−（
ｅ）　）母型５０面から形成電鋳層１を引き剥がして離
型する。離型した電鋳層１の各部には層を貫通して植毛
繊維５１が残存している（第２図（ｄ））。次いでその
離型電鋳層１に対して残存植毛繊維を溶失させる薬剤を
作用させる（薬剤浴への浸漬等）、或は加熱炉に入れて
残存植毛を焼失させる。そうすると各植毛繊維の溶失部
或は焼失部が電鋳層１において層貫通孔、即ち本例の場
合は真空成形金型の真空孔となる。この真空孔は何れも
植毛繊維５１の太さに対応した微細孔径のものである。

（ｅ）　　バッキング（第２図（ｆ）、第１図）残存植
毛繊維５１を除去処理した電鋳層１は母型面に接してい
た側の面が成形型面としてのおもて面である。その電鋳
層１の裏面側に、電鋳層の各通気孔１１に連通ずる通気
溝もしくは通気孔２１を具備させた補強バッキング体２
、本例の場合は前述第１図で説明した中空筐体２を適合
させて適当な止め具や接着剤等で合体することにより第
１図のような真空成形金型を完成させる。

第１図には省略しであるけれども補強バッキング体２は
冷却水配管等の型冷却手段を埋設等して具備させること
により真空成形サイクル時間を速めることができる。バ
ッキング体２が金属材質であればなお冷却効果が高めら
れる。

第３図・第４図は連続的に給送される熱成形性シート材
料ｍ面に連続的に凹凸シボ模様等を付与する回転ロール
形の真空成形型（真空併用エンポッサロール）を構成し
た例を示したもので、第３図は横断面図、第４図は第３
図ＩＶ−ＩＶ線に沿う途中省略縦断展開図である。

図において１はエンポッサロールの外周面を構成させた
薄肉円筒形の電鋳層であり、その外面には所望のシボ模
様等の凹凸模様を有すると共に、層厚を貫通した数多の
微細な真空孔１１が形成されている。このような円筒形
電鋳層１は母型として円筒母型を用いて前述第２図で説
明したと同様の手順で製造することができる。

即ち、内周面に所望の凹凸模様を施した円筒形母型の円
筒内面を植毛処理し、その円筒内面な電鋳処理して離型
することにより円筒形電鋳層を製造し、該円筒形電鋳層
を貫通して残存している各植毛短繊維を溶失或は焼失さ
せることにより電鋳層に通気孔１１（本例の場合は微細
な真空孔）を形成させることにより製造される。

そしてその円筒形電鋳層１内に補強バッキング体として
のロール状アセンブリ２を嵌入合体させてエンポッサロ
ールとして完成させたものである。

円筒形電鋳層１内に嵌入合体させた本例のロール状アセ
ンブリ２において、２５は貫通パイプ軸２６を中心に回
転自由で、周面の各部に比較的大きな通気孔２１をドリ
ル穿孔等の機械加工で数多形成具備させた基体ドラムで
あり、この基体ドラム２５の外周面に円筒形電鋳層１の
内周面が内接嵌合して一体に合体状態となっている。こ
の合体状態において電鋳層１側の各真空孔１１とドラム
外周面の通気孔２１は互に連通した状態となっている。

２８は基体ドラム２５の一方の端板２７の中央部に形成
したボス部で、このボス２８に図に省略した回転駆動機
構から回転力が伝達されて基体ドラム２５、その外周面
に一体に外嵌している円筒形電鋳層１がパイプ軸２６を
中心にベアリング２９・２９を介して所定の一定速度で
回転駆動される。

３０Φ３１は夫々ドラム内のパイプ軸２６に基部を溶接
して取付は支持させた横断面扇形の空気吸引ダクトと、
水や冷風等の冷却媒体ダクトである。

空気吸引ダクト３０はドラムの左右端板２７・２７の内
面同寸法と略同じ長さ寸法を有し、円弧胴面３０ａには
比較的大径の数多の孔３０ｂを形成しその円弧胴面３０
ａを可及的にドラム内面に接近させたものにしである。

そして該ダクト３０の内空とパイプ軸２６とをパイプ軸
壁に長手に沿って形成した孔２６ａを介して連通させで
ある。又パイプ軸２６は一端側を盲板２６ｂで閉塞して
あり、他端側を真空ポンプ２３に連結させである。３０
Ｃは空気吸引ダクト３０の円弧胴面３０ａと基体ドラム
２５の内周面との隙間の気密性を高めて真空吸引効率を
よくする目的でダクト３０の円弧胴面３０ａの外周縁に
沿って取付けた基体ドラム内面に常時弾性接触する低摩
擦のパツキン条（シリコーンゴム製等）である。

冷却媒体ダクト３１は上記空気吸引ダクト３０と同じく
ドラムの左右端板２７−２７の内面同寸法と略同じ長さ
寸法を有し、円弧胴面３１ａには熱良導性で摩擦抵抗力
の小さい例えばステンレス繊維不織布３１ｂなどを貼り
合せ、その不織布３１ｂ面をドラム内面に接触させたも
のにしである。そしてそのダクト３１内に、パイプ軸２
６の一端側からパイプ軸内に差し込んで先端部をパイプ
軸壁を貫通してダクト３１内に突入させた冷却媒体送り
込みパイプ３２ａによって水や冷風等の冷却媒体を導入
し、その導入媒体をパイプ軸２６の他端側に上記パイプ
３２ａと同様の構成で設けた排出用パイプ３２ｂから逐
次排出させるようにしである。

而して、上記構成のエンポッサロールをパイプ軸２６を
中心に回転駆動状態となし、真空ポンプ２３を駆動させ
てパイプ軸２６→連通孔２６ａを介して空気吸引ダクト
３０内の空気を吸引排除状態となし、又パイプ３２ａか
ら冷却媒体、ダクト３１内へ冷媒を導入すると共にその
導入冷媒体をパイプ３２ｂにより逐次排出させた状態と
なす。そうすると、空気吸引ダクト３０の円弧胴面３０
ａ領域範囲を通過中の型ロール面領域文に含まれる電鋳
層１の各真空孔１１が外気吸引状態となる。

そこでこの回転エンポッサロールの外気吸引状態領域面
に熱軟化状態の熱成形性シート材料ｍのロールの回転周
速と略同−速度で連続供給すればシート材料がロール面
に真空成形密着される。これにより押圧ロール３３の押
圧力と相まってシート材料ｍの面に電鋳層１の外周面の
凹凸模様に対応した凹凸模様＋１１１が連続的に付与さ
れていく。

空気吸引ダクト３０の円弧胴面３０ａ領域範囲を回動通
過したロール面領域は、次いで冷却媒体ダクト３１の円
弧胴面３１ａ領域範囲を回動通過する過程で冷却を受け
、この冷却により引続きロール面に接触して回動搬送さ
れているシート材料ｍが冷却されてロール面から分離処
理可能状態となる。

型面たる電鋳層１の外面に開口している各真空孔１１は
前述したように使用植毛繊維の太さに対応した微細孔径
のものであるから、孔路が製造される凹凸模様付与シー
トの面に転写されて目立ち品位を低下させる問題は生じ
ない。

以上真空成形金型について説明したが、成形面に数多の
通気孔（真空孔、圧空孔、排気孔など）を具備させた形
態の成形用金型、即ち圧空成形型、プレス型、真空成形
機能を具備させた射出成形型などの製法として本発明は
有効に適用することができる。

ハ、発明の効果 以上のように本発明に依れば、成形面に対して、成形品
面に対する孔路転写の問題を生じさせない、微細な通気
孔を具備させた形態の熱成形性プラスチック材料の成形
用金型を容易に得ることができるもので、所期の目的が
よく達成される。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例を示すもので、第１図は真空成形型（めす
型）の−例の断面図、第２図（ａ）乃至同図（ｆ）はそ
の製造過程の説明模型図、第３図は回転ロール形として
構成した真空成形型の一例の横断面図、第４図は第３図
ＴＶ−ＴＶ線に沿う途中省略展開断面図。 １は電鋳層、１１はその層面の各部に形成した微細な真
空孔、２は補強バッキング体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形面に数多の通気孔（１１）を具備させた目的
   の成形用金型の成形面形状や凹凸模様に対応する型面形
   状・凹凸模様の母型（５０）を調製する工程と、 該母型面に、爾後に薬剤処理で溶失或は燃焼処理で焼失
   させることができる材質で、且つ目的の成形用金型面に
   具備させるべき通気孔の所望孔径に対応した太さを有す
   る短繊維（５１）を所望密度で植毛処理する工程と、 該植毛処理した母型面に対して所望金属の電鋳層（１）
   を前記植毛した短繊維（５１）の長さより短い厚さで形
   成する電鋳処理工程と、 形成した電鋳層（１）を母型面から離型した後に該離型
   した電鋳層の各部に層を貫通して残存している各植毛短
   繊維（５１）を薬剤処理で溶失或は燃焼処理で焼失させ
   ることにより電鋳層に各繊維の太さに対応する孔径の通
   気孔（１１）を形成する工程と、該電鋳層（１）の裏面
   側に、電鋳層の各通気孔（１１）に連通する通気溝もし
   くは通気孔（２１）を具備させた補強バッキング体（２
   ）を適合させて合体する工程と、 からなる、ことを特徴とする熱成形性プラスチック材料
   の成形用金型の製造方法。
2. （２）円筒形母型の円筒内面を植毛処理し、その円筒内
   面を電鋳処理して離型することにより円筒形電鋳層（１
   ）を製造し、該円筒形電鋳層を貫通して残存している各
   植毛短繊維を溶失或は焼失させることにより電鋳層に通
   気孔（１１）を形成し、該円筒形電鋳層内に電鋳層の各
   通気孔に連通する通気溝もしくは通気孔（２１）を具備
   させたロール形補強バッキング体（２）を嵌入させて合
   体することによりロール形態の成形用金型を得る、特許
   請求の範囲第（１）項に記載の熱成形性プラスチック材
   料の成形用金型の製造方法。
3. （３）植毛短繊維（５１）は有機質又は無機質のモノ又
   はマルチフィラメントである、特許請求の範囲第（１）
   項又は第（２）項に記載の熱成形性プラスチック材料の
   成形用金型の製造方法。