JPS63218331A - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は電鋳法によって形成される多孔質の成形用金
型を利用した合成樹脂成形品のブロー成形方法に関する
ものである。

〈従来の技術及び発明が解決しようとする課題）従来の
ブロー成形法は、通常、両金型間に被成形物としてのパ
リソンを介在させて型締めし、このパリソン内に挿入し
た吹込みノズルにより空気圧で吹込み成形するようにな
っている。

この吹込み成形時にエア扱きが必要であるが、そのため
のエア抜き孔は金型全体にあるわけではなく、エアが扱
は易い部位、例えば成形品の凸部に対応するところに形
成されていた。しかし、このエア抜き孔の径が小さ過ぎ
ると、エア抜きが不十分になり、その径が大き過ぎると
、成形品の表面に孔の跡が残る問題があった。

そこで、多孔質の金型を利用すれば、金型全体で十分な
エア扱きを行うことができる。

従来、多孔質の金型を形成するには、溶射法により金型
を成形して自然に多孔質にしたり、合成樹脂材料に混水
させて金型を成形したのち脱水して多孔質にする方法が
採用されていた。

しかし、これらの方法では孔が細か過ぎてエア扱きを行
いにくい上、孔が貫通的にならずに詰り易（、孔の掃除
も困難であった。

また、メッキの応用技術である電鋳法によって金型を成
形する方法も採用されていた。この電鋳法について以下
略述する。

■　まず、電鋳が施される模型（以下、マンドレルとい
う）に導電性付与塗膜、例えばペースト試録ラッカーと
酢酸ブチル溶液とを混合したスプレー液を噴射して、マ
ンドレルに導電性を付与する。

■　次に、純水に塩酸と塩化第１スズとを混入した前処
理液を前記マンドレルにはけ等で塗布し、マンドレルの
表面を活性化させてピンホールの発生を防止するための
前処理を行う。

■　次に、電鋳を行う。その電解液には、スルファミン
酸ニッケル液と硼酸とを混合した後、界面活性添加剤と
して例えば少量のラウリル硫酸ナトリウムを添加したも
のを用いる。このラウリル硫酸す１−リウムは電鋳加工
時において、マンドレルの表面上の電鋳層にピンホール
が発生することを防止するものである。

電解液槽内に貯留した前記電解液中に電鋳材料及びマン
ドレルを浸し、電解液を循環させるとともに、カン−ド
ロツカ−を作動させてマンドレルを電解液中で移動させ
ながら、電鋳材料とマンドレルとの間にマンドレルの面
積１００ｃｍ”あたり０゜６Ａの電流を３〜４時間流し
て、マンドレルの表面全体に電鋳層を薄く電着させる。

電鋳層が薄く電着されたのを確認した後、電流をマンド
レルの面積１００ＣＩＩ１２あたり１〜２Ａに変換し、
電ｆＮ層が平滑になるように電鋳加工を続けて所望の形
状に仕上げ、さらにマンドレルと電鋳層とを分離して金
型本体を形成する。

■　前記のようにして形成した金型本体に、先端の直径
が０．３ｍｎ＋の錐、またはレーザー光線によって多数
個の小孔を透設することにより多孔質の金型が完成する
。

しかし、上記のような電鋳法による金型においても、多
数個の小孔を形成する作業が非常に煩雑であるばかりで
なく、複雑な形状の金型の場合、場所によっては孔を透
設することができないという問題点があった。

従って、このような金型ではエア抜き行いにくく、かつ
通孔が詰まって通孔内の稙除が困難になる問題があった
。

この発明は前記問題点を解消するためになされたもので
あって、その目的はエア抜きが行い易く、かつ通孔が詰
ることが少なくて通孔内の掃除を簡単に行うことができ
るブロー成形方法を提供することにある。

発明の構成 （課題を解決するための手段） この発明は上述した目的を達成するために、電鋳により
形成した金型本体であって、同電鋳の初期に発生させた
微小な非電着部を同電鋳時に成長させることにより表裏
両面間に貫通させた多数の通孔を有した金型本体内に、
合成樹脂材料よりなる被成形物を入れてブロー成形する
という手段を採った。

（作用） 被成形物を金型本体内に入れた状態で、被成形物の内側
より空気圧で吹込み成形すると、金型本体の多数の通孔
を通して空気が逃げる。この通孔は微小な非電着部を成
長させることにより貫通させたものであることから、エ
ア扱きにおける気流抵抗が低くなるばかりではなく、通
孔が詰ることも少ない。

（第一実施例） 以下、この発明を具体化した第一実施例を図面に従って
説明する。

第１図において、１はこの発明に係る金型本体であって
、電鋳により形成されている。２は金型本体１に貫通し
て設けられた多数の通孔であって、後述する通り、同電
鋳の初期に発生させた微小な非１着部を同電鋳時に厚さ
方向（金型本体１の表裏両面間）へ成長させてなるもの
であり、第３図（ｂ　）に示すように金型本体１の表面
から裏面に向かうほど径が漸増している。なお、通孔２
の形状は第３図（ｂ）に示すように単純化してテーパ状
に図示しであるが、電鋳条件により、その拡がり方が種
々異なることは言うまでもない。例えば、通孔２の内面
に凹凸が付いたり、隣接する通孔２が互いにつながるこ
ともある。

金型本体１の表面側におけるこの通孔２の最大径は０．
１〜０．５ｍｍであることが望ましい。真空吸入力を高
める必要がある一方、合成樹脂成形特成形品に通孔２の
跡が残らないようにするためである。また、通孔２の個
数は真空吸入力の点で金型本体１の面積１０ｃｍＬあた
り５〜１００００個であることが望ましい。

この金型本体１はブロー成形装置りに取付けられ、合成
樹脂材料よりなる被成形物Ｗとしてのパリソンがこの金
型本体１内に入れられた状態で、このパリソンの内側よ
り空気圧で吹込み成形するようになっている。このブロ
ー成形とともに、吸入ポンプＰが駆動して金型本体１の
裏面側を減圧することにより、金型本体１の多数の通孔
２を通して空気が逃げるとともに、パリソンは金型本体
１の多数の通孔２を通して吸引され、金型本体１の表面
側に密着する。従って、パリソンには吹込み圧と真空吸
引力とがかかるため、金型本体１に対するパリソンの密
着性が向上し、金型本体１の形状をパリソンに対し確実
に付けることができる。

しかも、前記通孔２は微小な非電着部を成長させること
により貫通させたものであることから、真空吸入におけ
る気流抵抗が低く、真空吸入を行い易い。また、通孔２
が詰ることが少なくて通孔２内の掃除を簡単に行うこと
もできる。さらに、同通孔２は電鋳と同時に形成された
ものであるから、電鋳後に通孔２の形成工程を行う必要
もなく、金型の製造が容易である。

また、本実施例の通孔２は電鋳の進行に伴って金型本体
１の裏面側はどその径が徐々に広くなっている。従って
、この通孔２は金型本体１の表面側では充分に径が小さ
いので、成形品の表面に通孔２の跡が残らないばかりで
なく、金型本体１の裏面側では径が大きくなるので、真
空吸入時の気流抵抗も低くなり吸入力が強まるという当
該金型にとって理想的な効果を発揮する。

すなわち、従来の電鋳技術において、ピンホールは不規
則かつ不安定に発生するものであり、しかも表面に大き
く表れるため、もつとも避けなければならない欠陥と考
えられてきた。

これに対し、本発明では電鋳の初期に発生させた微小な
非電着部を同電鋳時に成長させることにより貫通させて
、ピンホールではなく、真空吸入等に使用できる微小な
通孔２としたものであり、まさに逆転の発想よりなる画
期的な金型といえるものである。

このように、電鋳の初期に発生させた微小な非電着部を
同電鋳時に成長させることにより貫通させた多数の通孔
２を有する金型本体１を真空吸着付きブロー成形に利用
することは、真空吸入力の向上維持、掃除等のメンテナ
ンスの容易さ及び金型の製造の容易さなどの点で大変有
効である。

なお、真空吸入は必ずしも必要ではなく、ブロー圧だけ
で被成形物Ｗを膨らませてその力で空気が多数の通孔２
を通して自然に逃げるようにした場合も、その効果は多
大である。

次に、この金型本体１の製造に使用する装置、材料等に
ついて説明する。

３は第２図（ａ）及び（ｂ）に示すように電解液槽Ａ内
に貯留した電解液であって、４５０Ｑ、イ２のスルファ
ミン酸ニッケル液と４０　（１／ｆ以上の硼酸とからな
り、その温度は３７℃〜４０℃に保持されている。この
電解液３のｐＨ値は添加剤としての塩化ニッケル剤を加
えることによって、３．８〜４．２の範囲内に留まるよ
うに調整されている。

電解液３のｌ）Ｈ値が前記の範囲を越えると、電鋳時に
おけるカソード電流効率が低下する一方、ｐＨＩＩが３
．８に達しないときは電解液３中に塩基性沈澱物が生成
されて、電解された金属が変色し易（なる等の欠陥が生
ずるからである。

ここで、本実施例の電解液３中にはラウリル硫酸ナトリ
ウム等の界面活性添加剤が含まれていないので、ピンホ
ールの生成を抑止する効果はない。

従って、電鋳の初期に非電着部（従来はピンホールの種
になっていたものである）が発生し易くなり、通孔２の
成長も促進される。

４は電解液３内に配置した電鋳材料であって、この実施
例においてはニッケルが使用されている。

５は電解液３中においてＮ鋳材料４と対向する位置に配
置したマンドレルであって、エポキシ、アクリル、アク
リル・ブタジェン・スチレン共重合体、塩化ビニル等の
合成樹脂材料、または固形ワックス、金属、木材、セラ
ミックス、布地、糸等にて形成されている。このマンド
レル５は第１図、及び第３図（ｂ）に示す金型本体１の
模型であって、電解液槽Ａの上端に移動可能に取り付け
たカソードロッカー６から吊り下げられ、特に第２図（
ｂ）に示すように、カソードロッカー６の長さ方向の動
きに応じて電解液３中を往復移動するようになっている
。なお、７はカソードロッカー６を往復駆動する移動装
置である。また、電解液槽Ａの外には電源Ｓが設けられ
、電鋳材料４は陽極に、マンドレル５のスプレー１１！
８は陰極に対してそれぞれ電気的に接続されている。

次に、この金型本体１の製造方法について順に説明する
。

■　金型本体１を多孔質に形成するために、マンドレル
５は電解液３に浸される前に表面処理工程及びラッキン
グ工程に付される。

まず、表面処理工程において、マンドレル５は溶剤、磨
き粉等の研磨剤にてその表面が磨がれて表面に付着した
不純物が除去されるとともに、表面が粗面化される。表
面の粗面化は電導物のなじみをよくし、電鋳被膜の密＠
性を高めるためのものである。このあと、マンドレル５
は水で洗われて表面の研磨剤が除去され、さらにジェッ
トエアーにて乾燥されて表面処理工程が終了する。

ラッキング工程において、マンドレル５にはその電鋳所
望面に対しスプレー液が噴射されて導電性が与えられる
。このスプレー液はペースト試録ラッカー（この実施例
においては福田金腐粉（株）製のＲＣ−１０を使用して
いる。）と酢酸ブチル溶液とを１＝１の比率で配合した
のち、この配合液の全体量に対し３０％以下の割合にて
塩化ビニルラッカー液を混入することによって作られて
いる。

このスプレー液をマンドレル５の表面が完全な金属色を
呈するまで２度にわたり噴射して、第３図（ａ　）に示
すようにマンドレル５の表面に約１５μｍ以上のスプレ
ー［１８を形成したのち、マンドレル５を約２４時間自
然乾燥させる。スプレー液には塩化ビニルラッカー液が
混入されているため、マンドレル５の表面上のスプレ一
層８は導電性が低くなり、マンドレル５の表面に多数の
通孔２が形成され易くなる。

よりミクロ的にみると、スプレ一層８には銀粉による導
電部のみならず、同銀粉中に点在した塩化ビニルラッカ
ーによって微小な非導電部が形成されるため、全体とし
ての導電性が低くなるのである。この塩化ビニルラッカ
ーによる微小な非導電部には、後述する電鋳の初期にお
いて電鋳材料が電着しにくいため、微小な非電着部の発
生に大きく寄与するのである。

上記スプレー液中における塩化ビニルラッカー液の混入
度を加減することによって、マンドレル５の表面の導電
性を自由に設定でき、前記非導電部の大きさや分布を変
化させることができるため、通孔２の寸法を変化させた
り、マンドレル５の単位面積あたりの通孔２の数や開口
率を自由に管理することができる。従って、例えば金型
本体１の一部のみに多くの通孔２を成形することにより
、被成形物Ｗを金型本体１に対し確実に密着させてシボ
目形成用の凹凸部やステッチ等糸目形成用の凹凸部の形
状を被成形物Ｗに付けることができる。

また、このスプレー液中の混入液は塩化ビニルラッカー
液に替えて他の絶縁物質を使用してもよい。

なお、ラッキング工程前にマンドレル５の表面に導電性
を付与するため銀ｗ１膜を設けておいてもよい。

ラッキング工程が終ったのち、マンドレル５には再度水
洗いがなされて、表面の異物が取り除かれ、マンドレル
５の前処理は終了する。

■　この実施例においては、従来技術における前処理液
によるマンドレル５の５表面の活性化処理工程は省略さ
れている。電鋳の初期に、マンドレル５の表面に微小な
非電着部を形成し易くするためである。

■　続いて、マンドレル５は電鋳材料４とともに電解液
槽Ａ内の電解液３中に浸される。このとき、電解液３は
循環することなく停止した状態にあり、またカソードロ
ッカー６の移動装置７はオフの状態にあるので、マンド
レル５も移動することはない。微小な非電着部を発生し
易くするためである。

電源Ｓをオンにして、マンドレル５の面積１０１００Ｃ
あたり３Ａの電流を電鋳材料４とマンドレル５のスプレ
ーＦＩ８との間に流すと、電鋳材料４が電解されてマン
ドレル５のスプレ一層８上に被覆され、電鋳層９が形成
される。

この電鋳の初期において、前述したようにスプレ一層８
のうち銀粉による導電部には電鋳材料４がよく電着する
が、同銀粉中に点在した塩化ビニルラッカーによる微小
な非導電部には電鋳材料４が電着しにくいため、この非
導電部を起点として微小な非電着部が発生する。

電鋳の進行とともに、この微小な非電着部は成長して貫
通した通孔２となる。

特に本実施例ではこの非導電部の存在のみならず、前述
したように、電解液３の組成の調整、マンドレル５の表
面活性化処理の省略、カソードロッカー６の停止、電流
の調整等の技術が付加されているため、上記非電着部の
発生と成長がさらに容易になっている。

また、本実施例では通孔２が電鋳の進行に伴って電鋳層
９の厚さ方向のみならず径方向にも成長し、金型本体１
の裏面側はど拡径した通孔２となった。

そして、マンドレル５の所望面全体に電鋳層９が被覆さ
れ、さらに同電鋳層９に多数の通孔２が形成されたこと
を確認したのちに、電流をマンドレル５の面積１００ｃ
ｍ２−あたり１〜２Ａ程度に落とす。こ、のあと、電解
液３を循環さけ、さらにカソードロッカー６を作動させ
ることによって、カソード電流密度が均一化されるので
、電鋳層９の厚みが均一になる。

■　上記のように、マンドレル５の表面に電鋳が終了し
たら、電解液３からマンドレル５を取り出してこれを乾
燥させる。このあと、マンドレル５から電１層９を剥離
する。なお、電鋳層９とマンドレル５の表面にはスプレ
一層８が介在しているため、電鋳層９は簡単に剥離でき
る。マンドレル５から取り外された電鋳層９は金型の金
型本体１として使用される。

〈第二実施例） 次に、この発明の第二実施例を説明する。

この実施例において電解液３中には第一実施例と同様に
ラウリル硫酸ナトリウム等の界面活性添加剤が添加され
ていないが、伯の工程は第一実施例と異なり通常の電鋳
と同様に行われるものである。

この場合、マンドレル５の表面におけるピンホールの発
生は電解液３の工夫のみによって促進されるため、第一
実施例の場合と比較して通孔２の発生率は非常に低いも
のとなる。

この電鋳方法に対して、さらにマンドレル５の前処理で
スプレー液に塩化ビニルラッカーを混入してスプレ一層
８を形成すれば、通孔２の発生率をやや高めることがで
きる。

さらに、 （１）マンドレル５の前処理において、前処理液を使用
しない。

（２）電鋳時において、電解液３を循環させず、さらに
カソードロッカー６も停止状態にしておく。

（３）電鋳時に通常より強い電流を流す。

等の工程を適宜組み合わせることによって、金型本体１
の通孔２の個数を管理することができる。

なお、この発明は上記の実施例に拘束されるものではな
く、例えば電鋳材料４として、ニッケルに代え、プラス
イオンにて電解する他の金属を使用する等、発明の趣旨
から逸脱しない限りにおいて任意の変更は可能である。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は電鋳の初期に発生させ
た微小な非電着部を同電鋳時に成長させることにより貫
通させた多数の通孔を設けた金型本体をブロー成形に利
用したことによって、エア扱きが行い易く、かつ通孔が
詰ることが少なくて通孔内の掃除を簡単に行うことがで
きるという優れた効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係る金型の使用状態を示す断面図、
第２図（ａ）は金型を製造するための電鋳方法を示す路
体図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の平面図、第３図（
ａ）はマンドレルに電鋳をした状態を示す断面図、第３
図（ｂ）は金型の一部破断拡大断面図である。 金型本体１、通孔２、被成形物Ｗ、ブロー成形装置Ｄ、
吸入ポンプＰ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電鋳により形成した金型本体（１）であって、同電
   鋳の初期に発生させた微小な非電着部を同電鋳時に成長
   させることにより表裏両面間に貫通させた多数の通孔（
   ２）を有した金型本体（１）内に、 合成樹脂材料よりなる被成形物（Ｗ）を入れてブロー成
   形することを特徴とする合成樹脂成形品のブロー成形方
   法。