WO1995018708A1 - Composition de resine pour fabriquer un moule, moule et procede de moulage utilisant ce moule - Google Patents

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WO1995018708A1
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core
molding
composition
cavity
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Yasuhiko Ichikawa
Koji Sakane
Yozoburo Tsujikawa
Takio Tasaka
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Otsuka Kagaku Kabushiki Kaisha
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    • B29K2995/0094—Geometrical properties
    • B29K2995/0096—Dimensional stability

Definitions

  • Molding arbor composition for SI molding directly and molding method using the molded child
  • the present invention relates to the molding of materials such as resins, rubber compositions, and waxes, and in particular, can be used to produce molds for molding such materials.
  • materials such as resins, rubber compositions, and waxes
  • ⁇ ⁇ with a molding die and a core molding die made of
  • the core and / or cavity are made of a master model of the molded product to be obtained using wood or the like, and this is used as a “nest”. It is manufactured by molding a resin into a predetermined shape by casting and foaming and curing.
  • a master model is indispensable in the production of molds having cores and cavities # made by ⁇ ⁇ , or complicated work is required to create a master model.
  • Thermosetting clothing such as epoxy resin and urethane resin is liquid at room temperature and easy to cast, so it is used as a material for molding dies, but air bubbles are mixed in during casting. It takes time to cure the vacuum foam and the resin to prevent this from occurring, and has the drawback that it is difficult to achieve a predetermined dimensional compatibility because of the hardening recovery. Furthermore, if the molds made of bile cores and cavities are used and then crushed and reused, the physical properties will be lower than desired, and it is not possible to recycle the used molds after use.
  • reinforced plastics are composed of inorganic fibers such as glass fibers or thermoplastic resins containing powdery materials such as calcium carbonate and river sand.
  • a mold used for contact pressure molding is disclosed. However, this mold is formed by injection molding or pressure molding, and a master model for obtaining the mold is required.
  • the product design and mold design in injection molding have different peculiarities from ordinary parts planning.
  • the designer must specify the specific shape of the product. Even if it is digitized and made into a drawing to complete the product installation, a resin product is not obtained immediately.
  • a molding die which is a transfer tool for making a trough product, is used.
  • a new mold must be made.
  • the products manufactured from this mold cannot be reworked, extremely high precision is required for the mold (particularly its core and cavity).
  • the mold material is made of continuous material with good workability, the mold material and parts are standardized, and the force-set mold that changes only the cavity and core is used.
  • Various methods have been proposed, such as manufacturing and rationalizing the die design using a computer.
  • one of the ideas SB of the present invention is that, without the need for a master model, it can be cut and finished at a lower cost than in the past and has shorter dimensions M, better dimensions, higher durability, cores for molds, cavities, etc.
  • Another »H of the present invention is to provide a mold having parts such as cores, cavities, etc., which can be ground and recycled.
  • Still another R of the present invention has a core and a cavity that can be made in a short period of time at low cost compared to conventional products, and has a durable core and cavities.
  • An object of the present invention is to provide a molding die which can be manufactured at a lower cost, in a shorter time, and which can meet the requirements in terms of accuracy.
  • Still another object of the present invention is to provide a method of molding a material such as a resin, which can provide a molded article at a reasonable fidelity.
  • the present inventor has conducted intensive research in order to solve the above ⁇ 3 ⁇ 4. (The use of a composition does not require a master model and requires only cutting.) »Efficient and highly durable cores and cavities for molds can be manufactured at low cost. Short-term WI can be made, and even if the used cores, cavities, etc. are crushed and reused, there is virtually no reduction in strength or machinability, and recycling is feasible. I found that
  • the present inventor has found that the manufacturing cost of a conventional molding die is particularly high, and the cost of manufacturing the mold is reduced by substituting the material of the cavity and the core, which require a long time for manufacturing, with the metal.
  • a thermoplastic resin composition is used, a molded article having, for example, a rectangular parallelepiped shape can be easily obtained from it, and it can be easily, easily, inexpensively, and rapidly cooled by simply cutting it. And core can be made.
  • the cavities and cores made of the above composition have high mechanical strength, but they are one of those which can sufficiently withstand continuous molding of clothing products by injection molding, for example. W
  • W In order to impart mechanical strength, it is sufficient to use each of the cores and cavities made of ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ It was found that it was only necessary to provide a means for cooling the durability due to this.
  • the present invention provides the following bile composition for a mold, a mold, and the like.
  • Thermoplastic, inorganic ⁇ composition composed of fibrous reinforcing material and inorganic K particulate filler, with bending strength l OOO kgf Zcm 2 or more, bending?] Ii.
  • OOOO kgf / cm * For molding molds that are greater than OOOO kgf / cm * and can be machined.
  • Taste composition A mold having a core and a cavity comprising the composition for a mold described in (1) above.
  • At least one of the following cores and resin cavities core holding means for holding the front E core, cavity holding means for holding the cavities, at least one of the front K core and the cavities.
  • Temperature detecting means for detecting the temperature, means for blowing a cooling gas to the core and the cavity, and phantom temperature detecting means so that the temperature detected by the temperature detecting means satisfies a predetermined temperature condition.
  • the 5S core and cavities are made of plastic resin, inorganic fibrous reinforcing material and non-particulate filler in order to control the operation of pre-E gas blowing means according to the detected temperature.
  • thermoplastic ⁇ composition Molding mold formed from.
  • the composition of the present invention for molding dies contains thermoplastic resin as an essential component, «Includes material, bending strength of 1 0 0 0 k g f zc m 2 or more, bending» reinforcement and no «a» particulate charge and the resistance ratio is 7 0 0 0 0 kgf / cm 2 or more, and
  • the material may be capable of cutting, or may have a hot rolling temperature of 180 ° C. or higher so that it can be used for molding resin materials having relatively high points.
  • the heat distortion temperature may not be 180 or more.
  • Cutting is possible j
  • cutting can be performed with a general cutting machine such as turning, ball S, and milling machine without significantly damaging the cutting tool.
  • Heat deformation temperature is a degree at which a material exhibits a predetermined deformation under a stress of 18.6 kgf / cm 2 according to a method defined in the American Society for Materials and Materials Standard (ASTM) D648. Before 35 The values of flexural strength and flexural modulus are measured by the method specified in ASTM D792.
  • thermoplastic tree in the tree composition for a mold according to the present invention means that when mixed with predetermined amounts of the later W-free fibrous reinforcing material and the non-particle filler material, respectively, What can express the above-mentioned mechanical strength and machinability may be adopted.
  • a thermoplastic resin can be easily measured by practical experiments. Specific examples thereof include, for example, poly (phenylene ether), polystyrene-blended poly (polyphenylene ether), and poly (ethylene terephthalate).
  • Aromatic polyesters such as polybutylene terephthalate, polybutylene naphthalate, polyphenylene xylene disulfide, polyether imide, polyether ether ketone, Nylon 6, Nylon 6'6, Nye Thermoplastic polyamide such as lon 4'6, aromatic nylon, copolymer of aromatic nylon and nylon 6.6, polysulfone, polyarylsulfone, polyethersulfone, polythioethersulfone Real Among them, polyphenylene sulfide, polyether imide, polyether ether ketone, aromatic nylon, aromatic nylon, and aromatic nylon are excellent in heat resistance, chemical resistance, and oil resistance.
  • polyethersulfone, polythioethersulfone, etc. are preferred, and polystyrene sulfide, polyetherimide, polyetheretherketone, and aromatic, which are more excellent in water resistance, are preferred.
  • Nylon, a copolymer of aromatic nylon and nylon 6.6, and the like are more preferable.
  • Thermoplastics can be used alone or in combination of two or more. When two or more types of incompatible thermoplastics are used in combination, a known compatibilizer can be used.
  • the blending amount of the plasticity is not particularly limited and can be freely selected from a wide range. However, it is usually 40 to 70 weight% of the total amount of the present bile composition.
  • the content is significantly lower than 40% by weight, the moldability of the resulting composition may be deteriorated.
  • the content exceeds 70% by weight, the strength specified above may be obtained. It may not be possible and may deform or break during resin molding.
  • the non-Ktt fibrous reinforcing material in the ffi-biliary composition for a mold according to the present invention may be used to obtain the bending strength and the flexural modulus as defined above, or to further obtain a desired heat distortion temperature (for example, 8B). Used to obtain 180 ° C or more, and to ensure surface smoothness during cutting. Excluding glass fiber, flame fiber, rock tt fiber, etc. Known ones can be used, for example, fibrous titanate, calcium, calcium silicate, fibrous magnesium borate, fibrous magnesium sulfate, fibrous calcium sulfate, fibrous calcium sulfate. Examples of such whiskers include calcium flammate, aluminum borate, etc.
  • titanic acid whiskers can be recommended. Often, or two or more May be.
  • No t «K fibrous reinforcing material has no particular limitation on tt fiber, aspect ratio and Mohs hardness, but has an average likeness of 5 # ⁇ or less, and has an aspect ratio of 3 or more and Mohs hardness. Those having a degree of 6 or less are preferred. None If the average fiber S of the ftK W fiber reinforcement is significantly larger than 5 tim, the surface smoothness of the mold parts obtained from this composition may be reduced, and the aspect ratio If the value is significantly smaller than 3, the specified bending strength and bendability may not be obtained, or the desired heat distortion temperature (for example, 180 or more) may not be obtained. You. Furthermore, if the Mohs hardness is much higher than 6, the machinability will decrease and the cutting tool may be damaged.
  • the composition S of the inorganic fibrous reinforcing material is not particularly limited, and can be appropriately selected from a wide range. However, it is usually sufficient to be about 20 to 40% by weight of the total amount of the composition of the present invention. If the content is significantly lower than 20%, the specified strength may not be obtained. On the other hand, if the content exceeds 40 S3 ⁇ 4%, the material K of the present composition may become brittle.
  • the particle-free filler in the resin composition for a molding die according to the present invention is used to improve the mechanical strength and the adhesion of the metal composition by 1 ⁇ .
  • a mold is sometimes subjected to gold and urine plating in order to improve the surface smoothness, durability and mold release properties. Therefore, it is desired that the mold adhesion be good.
  • No known known fillers can be used as the particulate filler, for example, talc, calcium iftate, calcium pyrophosphate, and the like can be used. These can be used alone. Or a combination of two or more.
  • the particle g of the non-particulate filler is not particularly limited.
  • the average particle is usually about 20 ⁇ ⁇ or less, preferably about 10 m or less.
  • the Mohs hardness of the particulate filler is not particularly limited, but it is generally preferable to be about 6 or less. ⁇ Similar to the above, if the Mohs' hardness is much larger than about 6, the machinability is good. And the cutting tool may be damaged.
  • the blending amount of the ftK particulate filler is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range. Ordinarily, the present invention may be about 10 to 30% by weight of the total S of the composition. If the value is significantly lower than 0% by weight, the effect of improving the adhesion to the plating may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if it exceeds 3%, the mechanical strength of the composition may decrease.
  • Inorganic particles having an average particle size of not more than 20 and a Mohs hardness of not more than 6, comprising 10 to 30% of the interphase filler,
  • a composition that has a bending strength of l OOO kgf / cm 2 or more, a bendability of 700 000 kgf / cm 2 or more, and is cuttable can be mentioned.
  • a composition having a value of 180 or more there can be mentioned a composition having a value of 180 or more.
  • the bile composition according to the present invention which has been sharpened as described above, includes, for example, known stabilizers such as a heat stabilizer, a mold release agent, and a coloring agent as long as the mechanical strength and the machinability described above are not reduced.
  • known stabilizers such as a heat stabilizer, a mold release agent, and a coloring agent as long as the mechanical strength and the machinability described above are not reduced.
  • Bory supplement may be added,
  • the composition according to the present invention may be prepared according to a known method, for example, a thermoplastic resin.
  • a predetermined amount of the inorganic Ktt fiber reinforcing material and the non-particulate filler and, if necessary, other resin additives are uniformly mixed with a known blender such as a tumbler mixer and extruded. It can be manufactured by kneading with a known kneading method such as «.
  • the bat composition is usually in the form of a pellet.
  • the mold according to the present invention constituted by using the tree composition of the present invention, particularly
  • the core and the cavity are formed by melting a pellet of the ⁇ -composition and molding the pellet in accordance with an ordinary method such as extrusion molding, pressure molding, or injection molding to obtain a molded product having a desired shape and size. It can be manufactured by directly cutting a molded product to form a core and a cavity having a desired shape.
  • the shape of the molded product is not particularly limited, but examples include block shapes such as a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, and a columnar shape.
  • the size of the molded product depends on the shape and size of the molding die to be manufactured. It can be conveniently selected from a wide range depending on the case. For example, in the case of a rectangular parallelepiped, a flat plate with a thickness of about 30 to 5 O mm and a width of about 300 to 100 mm may be used * It may be used as it is or cut into a block material having a width of about 300 mm and a length of about 300 mm.
  • machining methods such as milling, reaming, grinding, and laser processing can be used for cutting the molded product.
  • glue made by ultrasonic welding or welding can be used to form a tatami mold.
  • fine powder of the bat composition is separated into epoxy-based adhesive and putty is used for repair.
  • the core and the cavity made of the composition of the present invention are used for air cooling or water cooling for the purpose of maintaining an appropriate temperature during molding.
  • a road may be formed.
  • packing can be mounted by machining a grease leakage prevention packing groove or the like on the mating surface of the core and cavity of the molding die of the present invention.
  • the molding die of the present invention can be provided with metal plating. Good.
  • a usual method can be adopted.
  • the desired molded product can be obtained by injecting the material of the molded product.
  • the molding method is not particularly limited, and a known method can be employed. For example, injection molding, casting molding, blow molding, and the like can be used.
  • the molding die can also be used for wax molding. ,
  • the mold of the present invention described in the above item (4) that is, a mold provided with temperature detection means for the core and / or cavity, means for blowing cooling gas to the core and the cavity, and a control unit therefor.
  • a molding die for injection molding is typically used. In these cases, various molding dies that can be used for casting, blow molding, and box molding are also conceivable.
  • such a mold may be provided with a core and a cavity formed from the composition according to the present invention, and a holding means for the core and / or the salinity detecting means of the core and / or the cavity, or the core and the cavity.
  • a mold with a 2-plate mold, a mold with a protruding sleeve and / or a strut brace, a 3-plate mold, and a split mold (with an undercut treatment mechanism) Can have the same structure as conventional molding dies such as internal screw dies, etc.
  • the cooling gas spraying means may be, for example, directed toward the core and the cavity, more preferably heated to a high temperature.
  • high ⁇ Bruno nozzle for blowing cooling air rest toward the low temperature ⁇ air an for example 1 (Tc to one 5 5 ⁇ (:, instrumentation for generating 3 to 7 kg / cm 2 approximately> S, baby generator A device that has means for guiding the low-temperature and high-pressure air generated by the S to the nozzle, and when the molding conditions (time M, temperature, pressure, etc.) are constant, Instead, a pressure w air generator s may be used, or even
  • a water addition device to add water to the pressured air supplied to the nozzle and blow it in a box shape with the air.
  • reinforcement and position determination It is necessary to decide whether or not to adopt it in consideration of the occurrence of ⁇ such as the payment ⁇
  • the temperature detecting means for detecting at least one of the core and the cavity in the mold includes a non-contact and high-speed infrared radiation thermometer, a resistance temperature ⁇ 10, and a thermal resistance.
  • An example is a first-degree needle.
  • Infrared radiation phoenometers are useful for improving the stability of temperature control and improving molding work efficiency. If you are using a resistance thermometer or thermocouple thermometer, try measuring the temperature of the core or cavity »Minutes (for example, near the gate of an injection molding core). It is conceivable to form a hole, a groove, etc. into which a thermometer is to be placed, and to attach a thermometer (for example, made by Micron Co., Ltd.) to the part where the temperature is to be measured.
  • a thermometer for example, made by Micron Co., Ltd.
  • the above-described molding die of the present invention in which a metal heat radiating fin is attached to the core and the cavity is used when a molding operation is performed in a laboratory or a laboratory as a preliminary operation.
  • the cooling time will be longer than the cooling time with low-temperature and high-pressure air, but deformation will occur due to rapid cooling.
  • a metal plating such as uggel or chrome to the surface of the core or cavity with ⁇ fin, and release the fin for release. Heat transfer to the fin may be increased.
  • materials applicable to the mold are not particularly limited. Although it can be selected from a wide range as appropriate, for example, thermoplastic resin, thermosetting resin, rubber composition, wax for manufacturing a die for metal manufacturing, setting in a molding die during resin molding Y y y ⁇ ⁇ low point gold ⁇ (tin or bismuth, lead, etc. as the main component ⁇ gold or alloy around point 14 O'C).
  • the sharpening resin composition of the present invention as described above, it has excellent mechanical strength, is easy to machine such as cutting, does not require a master model, and can be machine-finished by conventional machining. It is possible to obtain molded parts with high dimensional compatibility and high durability in a short period of time at a lower cost than by the method, typically cores and cavities.
  • the composition can be manufactured with high dimensional accuracy by machining, and has high durability and is inexpensive compared to conventional moldings with wood cores and cavities. We can supply the mold.
  • the inorganic reinforcing material contained in the resin composition constituting the mold in this mold has an average W fiber of 5 / m PJ and an aspect ratio of 3 or more, this is Compared to conventional glass materials such as «fibres and flames *» fibres, they are more sensitive than reinforced materials, so even when crushed, there is little decrease in physical properties such as flexural strength, flexural modulus, thermal deformation temperature, etc. Therefore, the tru mold can be crushed and recycled as it is or mixed with new materials.
  • the molding die of the present invention can be used for molding of various materials and various molding methods, and a molded article can be obtained with good accuracy and at low cost. Compared with conventional molds made of metal and made of cores and cavities, they can be manufactured inexpensively, in a short period of time, and can easily respond to stylus changes. Can also meet requirements, and from these facts, especially for molded products
  • Moldability prior to production 118 Can be advantageously used for manufacturing products such as moulds, samples for small samples, and products of small varieties ⁇
  • thermoplastic resin composition forming the core and the cavity in the mold of the present invention has a heat deformation temperature of 18 O′C or more, it can be used for molding a resin or the like having a relatively high melting point.
  • the core cavity and the core can be easily removed, and the maintenance property is good.
  • the cavities and cores can be miniaturized and reduced in size to fifteen, and since no cracks are generated, storage of cavities and cores becomes easy, and production space and savings for »are also possible. Only cavities and cores of different sizes can be handled in a cassette manner.
  • FIG. 1 is a plan view of an article obtained by cutting a block material of the ⁇ ⁇ composition according to the present invention
  • FIG. 2 is a drawing of Z 1 —Z 1 of the part shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of one example of the molding die according to the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of another example of the molding die according to the present invention
  • FIG. FIG. 6 is a plan view showing an example of a molded article injection-molded using the molding die according to the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line X--X of FIG. 5
  • FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line Y-Y of FIG. 8, FIG.
  • FIG. 8 is a front view of another example of a molded article injection-molded using the molding die according to the present invention
  • FIG. FIG. 10 is a side view of a molded article
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of still another example of a molded article injection-molded using the molding die according to the present invention
  • FIG. FIG. 12 is a perspective view showing another example of the angle detecting means arrangement S of FIG. , Perspective view of another example of a core of the present invention
  • FIG. I3 shows a rubber molded product that is compression molded using the mold according to the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example
  • FIG. 140 is a cross-sectional view taken along the line Z 2 -Z 2 shown in FIG. 13, and 150 is press-molding the molded products shown in FIGS.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a molding die according to the present invention.
  • Polyphenylene sulfide (trade name: FORTRON W300, manufactured by POLYBRA STICK CO., LTD.), Poly: c-terimid (trade name: Ultem 101- 100—100) , Nippon Gee Plastics Co., Ltd.), calcium titanate whiskers (trade name: Teismo N-102, average ttt fiber, 0.4 m, average fiber, 14 m, aspect ratio) 3 5, Mohs hardness 4, Otsuka Chemical Co., Ltd.
  • Machining tool 3 mmf $, lead 6 mm, 2-flute A1 end mill for machining ⁇ Number of rotations: 30000 rpm
  • Feeding speed 200 mm min Depth of cut: 0.2 mm
  • Et etching liquid H, S 0 4: C r 0 3 - 1: 2 of
  • Example 1 The thickness obtained in Example 1 was 50 mm.
  • a block material having a width of 300 mm and a length of 300 mm was used. The width was 26 mm, the length was 55 mm, the depth was 18 mm, and the thickness was 1 Molds for molding 5 mm box-shaped products (core, cavity The core and cavities of the part split type) were created by NC Machining. The core and cavities are mounted on a mother die (metal preservation structure), and attached to injection molding (trade name: SG50, mold cap 50ton, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.). , Polyacetal (trade name: Tenac LA501, manufactured by Asahi Kasei Corporation) and ABS (trade name: Psycholac)
  • Table 3 shows the injection molding conditions.
  • Example 6 Recycling of mold
  • the molding die was crushed by grinding to about 5 mm square or less, and the crushed product was 100% (No. 1 in Table 4 below).
  • 50 parts by weight of the pulverized product and 50 parts by weight of the pellet of Example 1 were blended with a blender (No. 2 in Table 4 below), and wiped pieces were prepared by injection molding.
  • Table 4 shows the basic physical properties measured with this wipe. The injection molding conditions and physical property measurement methods for the wipe were the same as in Example i.
  • Both the cutting machine and the control unit are manufactured by Matsu Works.
  • the accuracy measure j means the specified value of the tolerance
  • the big view i means the amount by which the feed rate can be automatically increased according to the shape and W degree of the machining area. means.
  • the parts obtained by the cutting process had good smoothness on the spherical surface and each part of the pocket, and no drilling was required.
  • the surface roughness (center «average roughness Ra) of the bracket was measured using Surfcom 300B (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.).
  • a 0.16 ms Ra of the side processed surface was 0.48 ⁇ m, and it was confirmed that the surface had excellent surface smoothness.
  • potassium titanate whiskers When a square bar made of a composition containing the same amount of glass I fiber was subjected to the same high-speed cutting, the cutting tool was significantly damaged and had to be stopped halfway. In addition, a large number of glass powders flew, and the working environment deteriorated significantly. For this comparative example, cutting was possible by lowering the number of turns, but the drawback was that the dimension W) and the surface smoothness of the machined surface were reduced.
  • composition of the present invention has excellent machinability.
  • FIG. 3 shows a first example of the mold according to the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of one molding die according to the present invention
  • FIG. 4 is a cross-section 0 of another molding die according to the present invention.
  • the molding die shown in FIG. 3 is an injection molding die, and has the same structure as the conventional injection molding die except for a part.
  • the mold A includes a fixed mold A 1 and a movable mold A 2.
  • the mold A 1 has a cavity 1 made of ⁇ ;!, And the movable mold A 2 has a core 2 made of resin.
  • Cavity 1 and core 2 are both 1) thermoplastic resin 40 to 70 layers, 2) inorganic fiber with average fiber length of less than ⁇ t / m, aspect ratio of 3 or more, and Mohs hardness of 6 or less Material 20 ⁇ 40% by weight, And 3) a composition composed of 10 to 30% by weight of inorganic particles having an average particle size of fi & 20 / m or less and a Mohs hardness of 6 or less, and having a flexural strength of 100 kg / cm2.
  • the cavity 1 is positioned IB by the positioning bin 12 projecting from the cavity holder 11, and is in contact with the holder.
  • it is fixed to the holder 11 by a holding material 14 fixed to the holder 11 by screws 13 which can be removed from the holder 11.
  • the cavities are reinforced by this, and the coolant holder 11 is formed with a cooling water passage 15 used for a forming temperature network or the like.
  • the holder 11 is fixed in contact with the fixed-side mounting plate 16.
  • (3 ⁇ 41 fixed side mold ⁇ 1 is attached with a soubru bush 17 formed with a stubble S, which is fixed by a location ring 18 fixed to a mounting plate 16;
  • the core 2 is positioned by a positioning bin 22 protruding from the core holder 21 and is in contact with the holder. Furthermore, it is fixed to the holder 21 by a holding member 24 that is detachably fixed to the holder 21 by screws 23. In addition, the core has been reinforced. In the core holder 21, a cooling water passage 25 for forming overflow, etc. is formed. The holder 21 is fixed in contact with the receiving plate 26.
  • the shape and dimensions of the cavity 1 and the core 2 can be changed by retroactively changing the shape and dimensions of the holding members 14 and 24. Therefore, the weight and size of the cavity 1 and the core 2 can be reduced.
  • the holding members 14 and 24 are used.
  • the material is not particularly limited as long as it has a strength capable of holding the cavity 1 and the core 2.
  • gold employment such as starvation can be exemplified.
  • general structural »in the range of S 15 C to S 45 C is adopted.
  • the cooling water passages 15 and 25 in the cavity holder 11 and the core holder 21 are not necessarily required, and may be omitted if natural cooling is sufficient.
  • a movable-side mounting frame 3 On the outside of the receiving plate 26, there is a movable-side mounting frame 3, which is provided with plate stops 31 and 32 and spacer blocks 33 for both plates.
  • a positioning pin 3 4 is vertically projected on the frame 3, and the core holder 21 is positioned by fitting the positioning pin 3 4.
  • the core 3 2 is positioned on the plate 3 1 of the frame 3.
  • a quotient reference block 35 for determining the height of the holder 21 is provided upright, which is in contact with the receiving plate 26, and is pressed at a position 3f far from the block 35.
  • the frame 36 is projected on the frame plate 32, and the plate 31 is in poor contact with the receiving plate 26.
  • a spring 360 is mounted on the rod 36 to assist the lifting operation of the receiving plate 26.
  • a guide bin 19 protrudes from the fixed mold A 1, and the greed bin penetrates the guide bin pushes 19 1 and 19 2 of the movable mold A 2 so as to be able to move.
  • the movable mold A 2 is guided by these bins and bushes, and can approach and separate from the fixed mold A 1, and the core 2 can be fitted to the cavity 1 at the correct position.
  • molding is performed, and the cavity 1 and the core 2 come into contact with each other via the parting line PP, and a runner R and a gate G are formed between the two.
  • a projecting plate 37 is disposed on the frame plate 32, and a projecting bin 38 and a subtle rock bin 39 are protruded from the projecting plate 37.
  • the bin 38 extends to the upper surface of the core 2 through the receiver 26 and the core holder 21.
  • Subaru lock bin 39 also has a receiving plate 26 and It passes through the core holder 21 and moves to the runner R.
  • the protruding plate 37 is driven by an ejector pad 30 which is a part of the molding area.
  • the molding die further has a device 4 for blowing cooling air to the cavity 1 and the core 2 (this is a low-temperature S-pressure air generator S 41 and an air blow-out to the cavity holder 11). It is composed of a nozzle 43 and a pipe 43 that guides low-temperature air from the device 1 to the nozzle 12.
  • the low-high pressure air generator 1 here uses an air port mart 90 manufactured by Mek Co., Ltd. A variety of things can be used, such as Corder 190-75 SV manufactured by Sun Enterprises Co., Ltd.
  • Nozzle 42 is a multiple air jet that blows cold air to cavity 1 and core 2. It has holes.
  • This molding die further includes an infrared radiation thermometer 5 (IT2-50 manufactured by Keyence Corporation) for detecting the temperatures of the cavity 1 and the core 2.
  • the thermometer 5 is Which is thrown into the core holder 21
  • Nozzle 42 is aimed mainly at the high-temperature part (typically the gate and its advocated parts) where the cavity 1 and core 2 are likely to be hot, so that low port air can be blown when the mold is opened after molding. It is desirable to invest 8 in this mold, and this mold is used to do so. In addition, by the provision of such nozzles 42, when the mold is opened, the molded article can be cooled simultaneously with the cooling of the cavity and the core.
  • the thermometer 5 is also provided so as to detect the temperature of the high-temperature portion. It is desirable that the mold is so set. However, the position S of the nozzle 4 2 and the thermometer 5 is not limited to that of the mold.
  • the temperatures of the cavity 1 and the core 2 detected by the thermometer 5 are input to the control B 6 of the device S 4.
  • the control unit 6 includes a microprocessor, and controls the operation of the device S41 according to the input detected temperature.
  • the control method is as follows: when the input detected temperature becomes higher than the pre-specified reference temperature, the nozzle 42 ⁇
  • the device 4 (more specifically, the low 3 ⁇ 4 high pressure air 3 ⁇ 4 raw device S 4 1) is operated so that air is blown to the cavity 1 and the core 2 for a predetermined time, and then stopped.
  • the temperature is set lower than the temperatures of the cavities 1 and 2 detected by the thermometer 5 when the mold is opened.
  • the controller 6 blows low-temperature air to the cavity 1 and the core 2 as shown in the low-temperature air blowing device S4 when the mold is engaged, and the time 82 before the predetermined time M As a result, the detected temperature is reduced to a predetermined value by blowing air.
  • the control unit 6 does not need to be limited to a device that performs such control. If the detected temperature drops below the first reference temperature to the second reference temperature, which is lower than the first reference temperature, the device SI 4 is activated. In other words, it is possible to control the air blowing device according to the temperature detected by the thermometer 5 so that the temperature detected by the thermometer 5 drops the predetermined temperature condition. I just want it.
  • molding is performed as follows. That is, this mold is incorporated into the injection molding (not shown), and the injection nozzle (not shown) of the molding material (not shown) of the metal molding (8) is positioned at the sub-ring S by the locating ring (18) of the fixed mold A1. As shown in Fig. 3, the mold A is tightened. The mold W is molded. This mold W is molded. «Push the mounting frame 3 on the movable side to the cavity side by the unillustrated moving part of R.
  • the material injected from the ⁇ - tuo material injection nozzle which is performed by pressing the receiving plate 26, the core holder 21 and the core 2 with the height reference block 35 and the pressing port 36, is sprue s.
  • the runner R and the gate G are filled with ⁇ to fill the space formed by the Jig Cap 1 and Core 2. Cooling for temperature reversal in which the filled material flows into the cooling water passage 15 of the cavity holder 11 and the cooling water passage 25 of the core holder 21 After being cooled by water and solidified to maintain its shape, frame 3 is lowered and core 2 is lowered, and cavity 1 and core 2 are separated by partitioning line PP. Then the mold is opened.
  • the projecting plate 37, the projecting bin 38 and the sprue-lock bin 39 supported by the projecting plate 37 are extruded by the ejector rod 30, and usually reach the core 2.
  • the protruding product is released from the core 2 by the protruding pin 38, and the subaru S is closed by the sublu lock bin 39.
  • the control unit 6 controls the cooling air when the temperature detected by the thermometer 5 exceeds the reference temperature.
  • the blowing device 4 can be instructed to blow out cold air from the nozzles 42 to cool the cavity 1 and the core 2.
  • the cavity detected at the time of opening the reference temperature immediately after opening the mold is used. Focusing on the high temperature of 1 and core 2, it is determined as in the previous E, so in normal molding operation, cooling air blowing is indicated according to the temperature detected when the mold is opened Thus, cavity 1 and core 2 are rapidly cooled.
  • a return bin (not shown) supported by the protrusion plate 37 is located at a predetermined portion of the fixed mold A1. By being pushed in contact, the overhang bin
  • the molding die B has an image of a split mold structure, and is used for molding a molded product having a hole, a rib, a screw portion, or the like in a side surface.
  • the mold B replaces the core 2 in a mold having the same structure as the mold A.
  • the core 2a is adopted and the slide core 7 and the slide core back-up member 8 are adopted.
  • the core 2a is fixed to the core holder 21 similarly to the case of the mold A.
  • the slide core 7 is An undercut portion 71 is provided, which is positioned at a predetermined position with respect to the core 2a by the pack-abb member 8, and forms one core together with the core 2a.
  • the slide core 7 is mounted on a core holder 21 in a mobile dragon, and a threaded rod 72 is fitted to a screw hole provided in the core.
  • Motor 7 3 passes through core holder 2 1
  • a plate-shaped back-up holder 80 is arranged between the receiving plate 26 and the movable-side mounting frame 3 88, and the backing material 8 can move up and down the core holder 2 and the receiving plate 26. Poor in bran, fixedly supported on the holder 80 by screws 81,
  • a guide bin 82 is protruded from the receiving plate 26, and the guide bin bush 83 provided in the holder 80 is poorly connected to the movable bran and reaches the frame 3.
  • the holder 80 is The female screw 9 2 is fixed to the other part of the holder 80, which can be moved up and down by being guided by 8 2, and the screw rod 9 1 is fitted to this screw rod.
  • the motor 9 drives forward and reverse. Motor 9 is supported on frame 3,
  • the holder 80 can move the rod between the receiving plate 26 and the frame 3 by the surface rotation of the screw rod 1 by the five-degree movement of the motor 9, whereby the back-bub member 8 can back up the slide core 7. No. (4) The position which allows the slide core 7 to move forward to the release position by moving down from the position S) shown in Fig. 4 or below.
  • the pressing rod 36 assists the lifting operation of the holder 80. Panel 3 6 1 is fitted,
  • the molding is performed as follows. That is, similarly to the case of the mold A, the mold is incorporated into an unillustrated injection molding machine t, and is not illustrated by a pit molding machine. Is positioned and connected to Subaru S at the location i8 of the fixed mold A 1, and the mold is clamped in the same way as mold A. However, in the mold B, the backbub member 8 is raised to the core 2a and is located at the backbub position S, and the slide core 7 is moved forward until it comes into contact with the member 8, and the forming position shown in FIG. The molding is performed in the same manner as in the case of the mold A.
  • beta is carried out in the same manner as ⁇ mold A also cooled and the molded article cooling of the core 2 a and slide i-core 7
  • thermoplastic resin composition pellet having the following composition:
  • Polyurethane sulfide (Fort mouth W300, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.) 25-fold unit, Polyetherimide (Ultem 1010-1000, E1 Ki-Gi Plastics Co., Ltd.) Heavy S part, potassium titanate force— (Tismo N-102, average fiber SO.4 ⁇ , average fibre, 14 / m, aspect ratio 35, Mohs hardness 4, Otsuka Chemical Co., Ltd.) 30 double recirculation unit, talc (talc MS, average particle size ⁇ 9 ⁇ m, Mohs hardness 1, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd.) The pellets were pelletized with a force cutter while kneading and extruding with a 3300 '(:), and the pellets were extruded using a 50 mm sheet die fitted with a sheet die.
  • Molded material K A B S send ⁇
  • Cooling time by cooling air blowing device 4 25 seconds
  • the injection pressure was 1,290 kgf / cm 2 , and the molding cycle time was 30 seconds, so that the upper 82 molded products could be removed with a high degree of cooling.
  • cooling air was used. The cooling effect of the cavity and core by spraying was also confirmed.
  • Feeding speed 400 to 500 mm / min 1 260 mmZ min
  • Molded article Molded article having an outer W-shape as shown in Fig. 8 and Fig. 90 and having a hollow inside while leaving a substantially uniform height.
  • Wax injector Wax injector
  • Injection pressure 50 kgf / cm 1. Molding cycle time The top 32 molded products were obtained with high accuracy by a continuous shot of 60 seconds.
  • the movable-side core is a step-finishing process for the frame mounting part.
  • This example shows a time example of 3D machining.
  • the resin-made cavity and core according to the present invention can be manufactured by cutting in a relatively short period of time. ⁇ ⁇ ⁇ It turns out that it is ephemeral,
  • the molding die of the present invention is not limited to the above-mentioned ⁇ , but may take various other forms.
  • a temperature detecting means insertion hole 2h is provided in the core 2 so that the temperature of the near-goal portion of the gate G of the core 2 can be detected.
  • the temperature detection end T may be inserted.
  • a metal heat radiating fin F is provided on the core 2b. It may be thrown. Also, in this example The metal surface is applied to the core surface to enhance the heat transfer effect to the heat radiating fins F. Similarly, release fins or even gold for cavities!
  • the cooling air blowing device 4 is omitted by providing the heat radiating fins F, the structure of the entire mold is simplified and the cost is reduced. Wipe in the laboratory and do a.
  • Example 4 of the durability evaluation of a mold (a core portion and a cavity portion) made by using the resin composition according to the present invention, and the resin composition according to the present invention were used.
  • Example 5 of compression molding of rubber using a formed mold (core and cavity), and cast molding using a mold (core and cavity) made using the garment composition according to the present invention. »Example 6 is explained.
  • a pellet of this tree composition was prepared in the same manner as in Example 1 and 2, using the tree composition having the material mixing ratio of Example 3 shown in Table 1 above. Block rests were made from the pellets, which were cut and processed to produce molds (core and cavity parts) for injection molding the molded products shown in Figs. 5 to 7.
  • This mold has a flag under the following conditions! [A 20 m nickel-metal plating was applied.
  • AT-105 (trade name) with 5 minutes 25 minutes for the cat list 30 ml Z accelerator 4 minutes 2 5 3 5% hydrochloric acid: 100 m1
  • A-20 Polyacetal resin containing 20% by weight of potassium titanate whiskers (trade name: Timos D, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) ) Made ⁇
  • OA—30 HF 30 weight of potassium titanate in polyacetal spores ⁇ ⁇
  • Compounds manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.), including Iscar (trade name: Timos D, Otsuka Chemical Co., Ltd.),
  • CT13B 15% by weight of potassium titanate on polycarbonate tree
  • a compound (a product of Daiho Chemical Co., Ltd.) that houses Whisker (trade name: Timos N, Otsuka Chemical Co., Ltd.).
  • the JI8 mold of the present invention can be sufficiently used for injection molding of polycarbonate, which is particularly high in molding strength among general-purpose engineering plastics.
  • Example 1 With respect to the composition having the material mixing ratio of Example 1 shown in Table 1 above, a block material beaten with a hand brush in the same manner as in Example 1 was cut and processed as shown in FIGS. 13 and m14. Ig ⁇ C10 shown in Fig. 15 corresponding to the molded article shown was produced. It took only 3 minutes and 30 minutes and 19 minutes and 04 seconds, respectively, to process the type C cavity C1 and core C2. The resulting resin mold was subjected to nickel-metal plating in the same manner as in Example 4 above.
  • Molded products and molding conditions are as shown in E below.
  • Molded article As shown in Figs. 13 and 14B3, a molded article having a circular shape in plan view and having a pair of grooves in the lower flange.
  • Molding pressure 200 kg f / cm, 4 air bleeds
  • Molding temperature and time 160 x 150 sec or 170 x 0 x 180 sec at molding
  • 160 x 150 sec or 170 x 0 x 180 sec at molding 160 x 150 sec or 170 x 0 x 180 sec at molding
  • Block material obtained by the same method as in Example 3 for the wood composition of the material composition ratio of Example 3 shown in Table 1 above was cut under the conditions of K listed in Table 7 below.
  • a ffiJ! Mold for cast molding corresponding to the molded product was manufactured, and cast molding was performed using this mold under the following ⁇ conditions.
  • Molded product 1 Case (fi body). Size 90 mm x 60 mm x 25 mm, average thickness 2 mm.
  • the composition of the present invention can be used for the production of molding dies used for material molding, in particular, cores, cavities, etc.
  • the molding dies formed using the core composition can be used for various molding methods of various materials. Applicable,

Landscapes

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Description

明細害
成形 SI用樹縢組成物、 成形直及び該成形童を用いる成形法
枝術分野
本発明は榭脂、 ゴム組成物、 ワックス等の材料の成形に閟係しており、 特に、 かかる材料成形のための成形型を製作するのに利用できる榭 J!旨組 成物、 該組成物を利用して構成される成形型及び核成形型による榭胀等 の材料の成形法に関する，
背景技術
商品サイクルの短 Wf化、 多品種少量化が遒むに伴い、 それらに対応で きる安価な樹腊製コア及び （又は） キヤビティを有する成形型の需要二 ーズが年々 ¾まっている， 従来の樹) ΙΒΙΪコア及び （又は） キヤビティ は、 得よう とする成形品のマスターモデルを木等で作成し、 これを 「入れ 子」 として使用し、 エポキシ樹胆、 ウレタン樹腌などの熱硬化性樹脂を 注型法により所定形状に成形するとともに说泡及び硬化させることによ り製造されている，
すなわち榭胩製のコア、 ャビティ #を有する成形型の製造において は、 マスターモデルが必須であるか、 マスターモデルの作成には頃雑な 作業が必要となる，
またエポキシ榭胀、 ゥレタン樹胩などの熱硬化性榭服は室温で液伏で あり、 注型が容易であるため、 成形型の材料として使用されているが、 注型の際に気泡が混入するのを防ぐための真空朕泡及び榭脂の硬化に時 Mを要する上に、 硬化収 «Τが起きるため、 所定の寸法相度が出にくいと いう欠点がある。 更に、 成形型の樹胆製のコア、 キヤビティ等を使用後 粉砕して再使用しょうとすると物性が所望のものより低下する等のため, 使用後の成形型のリサイクルも不可 であった ·
なお、 このような熟硬化性樹)! 8利用の成形型の問¾を解決するため熱 可塑性樹脂を利用して成形型を作ることが考えられるが、 一般に、 熱可 塑性榭 II旨は粘度が非常に商いため、 注型には加圧を必要とし、 加圧して も細部まで入り込まず、 マスターモデルの細微な凹凸などを再現できな いという欠点がある。
特開昭 5 1 - 1 1 9 7 6 5号公報には、 ガラス ¾維などの無機 ¾維又 は炭酸カルシウム、 川砂などの粉末伏無 材料を含む熱可塑性榭脂か らなり、 強化プラスチッ クの接触圧成形に用いられる成形型が開示され ているが、 この成形型は射出成形や圧 |»成形により敏造されており、 や はり該成形型を得るためのマスターモデルが必要となる。
また、 榭服の射出成形を例にとると、 射出成形における製品設計と金 型設計には、 通常の部品投計とは異なる特異性がある， すなわち、 設計 者が製品の具体的な形状を数値化し、 図面化して製品設 3†を完了しても. すぐに榭脂製品が得られるわけではなく、 製品設計が完了した時点で垓 製品を作るための転写工具である成形用金型を設計しなければならない < そして榭 flg製品を新規に投針する毎に、 新しい金型を製作する必要があ る。 しかも、 この金型から製迪される褽品は、 それ自体を手直し出来な いため、 金型 （特にそのコア及びキヤビティ） には極めて高い精度が要 求される。
従来、 金型としては金 ¾ »のものが汎用されているが、 上記した様に 金屈を用いて極めて高い !»度を要求される金型を製作することは莫大な コス ト及び县時閒を要するので、 樹胀 K品を開発する上での大きな妨げ となっている， 特に、 多品種少量生産化が逸む現状においては、 以前の 少品種量産の時代に比べ、 拭作用、 評価用、 製品用などに必要となる金 型の数量が飛 S的に增大し、 また新製品の Ββ発時には、 デザイ ンの変更 や機能性能向上、 製品価格低«などを目的とした設計変更ひいては金型 の設計変更の発生が避けられないため、 金型の製迭に要するコ ス トを低 下させることが強く望まれている。 さらに商品サイクルの短楠化も顕著 になっているため、 金型の製作を短期 に行うことが非常に重要になつ ている，
この Wな現伏に «み、 加工性の良い續材を金型材料としたり、 金型材 料や部品を標準化したり、 キヤビティ及びコアの部分だけを変更する力 セ ツ ト型の金型を製作したり、 更にコ ンピューターによる金型設計の合 理化を行うなど種々の方法が »案されている。
しかしながら、 いずれの方法も従来と同様に金) Sを金型のコア及びキ ャビティ材料とするものであり、 十分な改善効果を得ているとは言えな い β
そこで本発明の一つの謀 SBは、 マスターモデルを要することなく、 切 削加工仕上げで従来よりも安価に短時 Mで寸法 «度の良い、 高耐久性の, 成形型用のコア、 キヤビティ等を得ることができる成形型用榭胆組成物 を拢供することである，
本発明のもう一つの »Hは、 粉砕してリサイクル使用できる榭)!旨製の コア、 キヤビティ等の部品も有する成形型を提供することである，
本発明のさらにもう一つの R は、 切削加工仕上げで寸法相度よく、 また、 従来よりも安価に短期 Mで作るこ とができ、 耐久性もあるコア及 びキヤビティを有し、 從つて全体をそれだけ安価に、 短期間で製作でき 精度の点についても要求に応じることができる成形型を提供することで ある。
本発明のさらにもう一つの W は、 相度良く、 安 fiに成形品を得るこ とができる樹脂等の材料の成形法を提供することである。
発明の開示
本発明者は、 上記錁¾を解決すべく «意研究を重ねた桔果、 特定の 2 れた切削加工性を有し、 組成物を用いれば、 マスターモデルを必要と せず、 切削加工だけで) »度の良い高耐久性の、 成形型用のコア、 キヤビ ティ等を安価に且つ短時 WIで fi造できること、 並びに、 使用後の該コア、 キヤビティ等を粉砕して再利用しても強度の低下や切削加工性の劣化が 実 κ的になく、 リサイクル使用が可饒であることを見出した，
また、 本発明者は、 従来の成形用金型において特に製作コス 卜が高く、 製作に县時間を要するキヤビティ及びコアの材料を榭胀で代替すること によつて金型製作コス トの低弒化及び製作期 の短楠化を図るべく锐意 研究を重ねた結果、 前 2Hの *れた切削加工性及び高い機械的強度を有す る、 特定の 2種の無 «»»材料を特定量含む熱可塑性榭 組成物を用いれ ば、 これから例えば直方体形状等の成形体を容易に得て、 それを切削加 ェするだけで容 ¾に、 «度よく、 安価に、 且つ、 短時間でキヤビティ及 びコアを製作できることを見いだした。
そして該榭胩組成物からなるキヤビティ及びコアは高い »械的強度を 有するものであるが、 これらに、 例えば射出成形による連 的な榭服製 品の成形にも十分耐えることのできる一 »の W械的強度を付与するには、 垓榭脂製のコア及びキヤビティのそれぞれを補 ¾を兼ねる保持ま によ り保持して使用すればよいこと、 及び榭 ΛΒ製のコア及びキヤビティ とす ることによる耐久性の低下については、 それらを冷却できる手段を設け ればよいことを見出した。
以上の研究に基づき、 本発明は次の成形型用樹胆組成物、 成形型等を 提供する。
( 1 ) 熱可塑性榭胩、 無機《«維状強化材及び無機 K粒子状充垅材から なる組成物であって、 曲げ強さが l O O O k g f Zcm2 以上、 曲げ?] ii 性率が 7 O O O O k g f /cm* 以上であり、 且つ、 切削加工可能な成 形型用榭)！旨組成物。 ( 2 ) 上記 （ 1 ) 項紀載の成形型用榭胀組成物からなるコア及びキヤ ビ テ ィを有する成形型。
( 3 ) 上記 （ 2 ) 項紀載の成形型を用いて、 成形品を得るための材料成 形を行うことを特微とする成形法，
( 4 ) « 旨製コ ア及び樹脂製キヤ ビティ、 前 Eコアを保持するコア保持 手段、 前記キヤビテ ィを保待するキヤビティ保持手段、 前 Kコア及びキ ャ ビテ ィ のうち少なく とも一方の温度を検出する ¾度検出手段、 前記コ ァ及びキヤ ビティに冷却用気体を吹きつける手段、 及び前記温度検 手 段により検出される温度が予め定めた温度条件を満足するように垓温度 検出手段により検出される ¾度に応じて前 E気体吹きつけ手段の運転を 制御する制御都を «Iえ、 前 5Sコア及びキヤビティが热可塑性榭脂、 無機 ¾铋維状強化材及び無 « 粒子状充坩材からなる組成物であって曲げ強 さが 1 0 0 0 k g f /c m， 以上、 曲げ W性率が 7 0 0 0 0 k g f / c m2 以上で、 切削加工可能な熱可塑性榭胩組成物から形成されている成 形型。
( 5 ) 榭)!旨製コア及び樹胆製キヤビティ、 前 82コアを保待するコア保持 手段、 及び前 Kキヤビティを保持するキヤビティ保持手段を備え、 前記 コァ及びキヤビティが熱可塑性樹胀、 無 維状強化材及び無槻《粒 子状充«材からなる組成物であって曲げ ¾さが 1 0 0 0 k g f / c m2 以上、 曲げ ¾性率が 7 0 0 0 0 k g f /c m* 以上で、 切削加工可能な 熱可塑性榭腊組成物から形成されており、 前 32コァ及びキヤ ビティには それぞれ金 81»放熱用フィ ンを付投してある成形型。
( 6 ) 上記 ( ) 項又は （ 5 ) 項に記載の成形型を用いて、 成形品を得 るための材料成形を行うことを特微とする成形法《
上記いずれの場合においても、 成形型用の、 特にコア及びキヤビティ 用の本発明榭胩組成物は、 必 ¾成分として熱可塑性樹脂、 無 維伏 強化材及び無 «a»粒子状充«材を含み、 曲げ強さが 1 0 0 0 k g f zc m2 以上、 曲げ »性率が 7 0 0 0 0 k g f /c m2 以上であり、 且つ、 切削加工が可能なものである， 或いはさ らに比較的 ¾点の高い榭脂材料 等の成形に採用できるように熱 ¾形温度 1 8 0 ΐ以上のものであっても よい。 ワ ッ クス等の低お点材料を成形するときや、 2液性硬化型ェポキ シ榭脂や 2液性硬化型ゥ レタ ン榭胀などの热硬化性榭脂を注型成形する 際には、 熱変形温度は 1 8 0で以上でなくてもよい ¾合がある。
ここで 「切削加工が可能 j とは、 旋整、 ボール S、 フライ ス盤などの 一般的な切削機械で、 その切削工具を著しく傷めることなく切削加工が できることを意味する。 また、 前 Κ Γ熱変形温度」 は、 米国材料轼钹協 会規格 （A STM) D 6 4 8に規定されている方法で 1 8. 6 k g f / c m2 応力下で所定の変形を示す 度である。 前 35曲げ強さ、 曲げ ¾性 率の各値は ASTM D 7 9 2で規定されている方法で測定したときの ものである。
本発明に係る成形型用の樹胀組成物における熱可塑性樹)!旨には、 後紀 する無 W質铋維状強化材と無 粒子伏充«材のそれぞれ所定量と混合 したときに、 前記に規定の «械的 ¾度及び切削加工性を発現し得るもの を採用すればよい。 このような熱可塑性樹脂は実陈の试駿により容易に 遛定できるが、 その具体例を挙げると、 例えば、 ポリ フ ユレンエーテ ル、 ポリスチレンをブレン ドした ¾性ポリ フエユレンエーテル、 ポリエ チレンテレフタ レー ト、 ポリブチレンテレフタ レー ト、 ポリブチレンナ フタ レー トなどの芳香族ポリエステル、 ポリ フ X二レンサルフアイ ド、 ポリエーテルイ ミ ド、 ポリエーテルエテールケ ト ン、 ナイ ロ ン 6、 ナイ ロ ン 6 ' 6、 ナィ ロ ン 4 ' 6、 芳香族ナイ 口 ン、 芳香族ナイ ロ ンとナイ ロ ン 6 · 6の共重合体などの熱可塑性ポリアミ ド、 ポリサルホン、 ポリ ァ リルサルホン、 ポリエーテルサルホン、 ポリチォエーテルサルホンな どであり、 これらの中でも耐熱性、 耐薬品性、 耐油性に優れたポリフ 二レンサルフアイ ド、 ボリエーテルイ ミ ド、 ポリエーテルエーテルケ ト ン、 芳香族ナイ 口 ン、 芳香族ナイ ロ ンとナイ ロ ン 6 · 6の共重合休、 ポ リエーテルサルホン、 ポリチォエーテルサルホン等が好ましく、 更に耐 水性に優れたポリ フ Λ二レンサルフア イ ド、 ポリエーテルイ ミ ド、 ポリ エーテルエーテルケ ト ン、 芳香族ナィ ロ ン、 芳香族ナィ ロ ンとナイ ロ ン 6 · 6の共重合体等がより好ましい。 熱可塑性榭)!旨は 1種を単独で又は 2種以上を併用して使用できる。 相 性の悪い 2種以上の熱可塑性榭 J!旨 を併用する場合には、 公知の相溶化剤を使用することも可能である。 このような^可塑性 « 旨の配合量は特に制限されず広い範囲から通宜 退択できるが、 通常本 ¾明¾胆組成物全量の 4 0〜 7 0重 S %程度とす ればよい。 4 0重量％を著しく下 Eると、 得られる組成物の成形加工性 が悪くなる可锥性がある， 一方、 7 0遨量％をはるかに超えると、 上記 の規定の強度を得ることができず、 榭脂成形時に変形や破損が生じる恐 れがある。
本発明に係る成形型用の ffi胆組成物における無 »Ktt維状強化材は、 上記に規定した曲げ強さ及び曲げ ¾性率を得るため、 或いは更に所望の 熱変形温度 （例えば前 8Bの 1 8 0 "C以上） を得るため、 並びに切削加工 時の表面平滑性を確保するために使用する， 該無 維状強化材とし ては、 ガラス 維、 炎素 維、 岩石 tt維などを除く公知のものを使用で き、 例えば、 維状チタ ン酸カ 、) ゥム、 «I維状ケィ酸カルシウム、 ¾維 状ホウ酸マグネシウム、 維状硫酸マグネシウム、 铋維伏硫酸カルシゥ ム、 铋維状炎酸カルシウム、 維状ホウ酸アルミ ユウム等のウ イスカー などを挙げることができる。 これらゥイスカーの中では、 特にチタ ン酸 力 リ ゥムゥイスカーを推奨できる， これらは 1種を単独で使用してもよ く、 叉は 2種以上を併用してもよい。 無 t«K繊維状強化材の tt維搔、 ァスぺク ト比及びモース硬度は特に制 陨はないが、 平均様維搔 5 # πι以下、 ァスぺク ト比 3以上且つモース硬 度 6以下のものが好ましい。 無 «ftK W維状強化材の平均 維 Sか 5 ti m よりも著しく大きいと、 本組成物から得られる成形型部品の表面平滑性 か低下する可能性がある， またァスぺク ト比が 3よりも著しく小さくな ると、 規定の曲げ強さ及び曲げ 性率が ί晷られない恐れがあり、 或いは さらに所望の熱変形温度 （例えば 1 8 0で以上） が得られない恐れがあ る。 更にモース硬度が 6よりもはるかに大きいと、 切削加工性が低下し、 切削加工具を傷める可能性がある。
無機 Κ繊維伏強化材の配合 Sは特に制限されず、 広い範囲から適宜遒 択できるが、 通常本発明樹 W組成物全量の 2 0〜4 0重量％程度とすれ ばよい。 2 0遠量％を著しく下 Eると、 規定の強度が得られない恐れが ある， 一方、 4 0 S¾ %を著しく超えると、 本組成物の材 Kが脆くなる 可能性がある。
本発明に係る成形型用の樹 ¾組成物における無 粒子状充«材は、 孩組成物の «¾械的強度及びメ ッキ密着性を一 β向上させるために使用す る。 通常成形型には、 表面平滑性、 耐久性及び離型性を向上させるため に金尿メ ツキを施すことがあり、 そのためメ ッキ密着性が良好であるこ とが望まれる。 無 »Κ粒子状充«材としては公知のものを使用でき、 例 えば、 タルク、 ift酸カルシウム、 ピロ リ ン酸カルシウムなどを举げるこ とができる， これらは一種を単独で使用してもよく、 又は 2種以上を併 用してもよい。 無 粒子状充«材の粒子 gは特に制限されないが、 切 削加工後の表面平滑性などを考處すると、 通常平均粒子柽 2 0 " τη程度 以下、 好ましくは 1 0 m程度以下とすればよい。 また無 »¾粒子状充 ¾材のモース硬度も特に制限はないが、 通常 6程度以下とするのがよい《 前記と同様にモース硬度が 6程度よりもはるかに大きいと、 切削加工性 が低下し、 切削加工具を傷める可能性がある。
無《ftK粒子状充墳材の配合量は特に制限されず広い範囲から適宜選択 できるか、 通常本発明榭)! 8組成物全 Sの 1 0〜3 0重量％程度とすれば よい。 i 0重惫％を著しく下 0ると、 メ ツキ密着性の向上効果が十分に 現れない恐れがある。 一方、 3 Ofi置％をはるかに超えると、 本組成物 の槻械的強度が低下する可能性がある。
いずれにしても、 本 ¾明に係る成形型用の （代表的にはそのコア及び キヤ ビティ用の） 樹胀組成物の代表例として、
a. 熱可塑性樹胆 40〜7 0重量 ¾5、
b. 平均 ttl維搔 5 um以下、 ァスぺク ト比 3以上且つモース 直 6以 下の無槻 »铂維状強化材 2 0〜4 0重量％、 及び
c 平均粒子柽 2 0 以下且つモース硬度 6以下の無機»粒子状充 ¾材 1 0〜 3 0邀量％からなり、
曲げ強さが l O O O k g f /cm2 以上、 曲げ 性率が 7 0 00 0 k g f / c m2 以上で、 切削加工可餽である組成物を挙げることかできる < また、 さらに热変形组度が前記の測定法において 1 8 0で以上である 組成物を挙げることができる。
以上鋭明した本発明に係る樹胆組成物には、 上記の規定の »械的強度 及び切削加工性を低下させない範囲で、 例えば、 熱安定剤、 離型剂、 着 色剤などの公知の榭胆添加剂を添加してもよい，
また、 本発明の樹 )!8組成物は、 公知の方法に従って、 例えば、 熱可塑 性榭)！旨、 無機 Ktt維状強化材及び無《»«粒子状充«材並びに必要に応じ て他の榭脂添加剂の所定量を、 タンブラミキサ一などの公知のブレンダ 一で均一に ¾合し、 押出 «などの公知の 混練 *«で混練することによ り製造できる。 垓組成物は通常ペレツ トの形伏とされる。
本発明の樹胀組成物を利用して構成される本発明に係る成形型、 特に そのコア及びキヤビティは、 树えば、 β組成物のペレツ トを溶融させて 押出成形、 圧 w成形、 射出成形などの通常の方法に従って成形して所望 の形状及び大きさの成形物を得、 この成形物に直接切削加工して所望の 形状のコア及びキヤビティを形成することにより製造できる。
ここで成形物の形状は、 特に制限されないが、 立方体状、 直方体状、 円柱体状などのプロック休を例示できる， また成形物の大きさも製作し よう とする成形型の形状及び大きさ等に応じて広い範囲から通宜選択で きるが、 例えば直方体の «合には、 通常厚さ 3 0〜 5 O m m程度、 幅 3 0 0〜 1 0 0 0 m m程度の平板形とすればよい * これをそのまま、 或い は幅 3 0 0 m m程度、 县さ 3 0 0 m m程度のプロック材に切断して使用 すればよい。
この成形物の切削加工には、 通常の機械加工法、 例えばフライス加工， リーマ加工、 研削加工、 レーザー加工などが採用できる。 また垓成形物 は超音波溶着や接 »剂による接着が可桷であり、 例えば、 垓組成物の微 粉をエポキシ系接着剂に分 »させたものをパテとし、 これを用いて補修 することもできる，
本発明に係るいずれの成形型においても、 前 E本発明の樹)!旨組成物で 作ったコア及びキヤビティに、 成形時の適正温度の維待などを目的とし て、 空冷又は水冷用の流路を形成してもよい。 また、 本発明成形型のコ ァ、 キヤビティの合わせ面に榭脂漏れ防止用パッキン溝などを加工して パッキンを装着することもできる， 本発明の成形型には金属メ ツキを施 してもよい。
前記 （ 2 ) 項に記載の本発明の成形型用榭胀組成物からなるコア及び キヤビティを有する成形型を用いて成形品を製造するに当たっては、 通 常の方法が採用できる · 例えば、 »成形型を、 袖強及び位 S決め用金属 製保待構造 （マザ一ダイ） に組み込み、 これに a当な成形方法に従って 成形品の材料を注入することにより、 目的の成形品を得ることができる。 成形方法としては特に制限はなく公知の方法が採用でき、 例えば、 射出 成形、 注型成形、 ブロー成形などを举げることができる · また、 該成形 型は、 ワ ックス成形にも遘用できる，
前記 ( 4 ) 項に紀載の本発明成形型、 すなわち、 コア及び （又は） キ ャ ビティの温度検出手段、 コア及びキヤビティへの冷却用気体吹きつけ 手段及びその制御部等を備えた成形型、 並びに前記 （ 5 ) 項に記載の本 発明成形型、 すなわち、 コア及びキヤビティに金 a製放熱用フイ ンを付 投してある成形型の場合は、 代表例として射出成形用の成形型を挙げる ことができるが、 これらの場合も、 この他、 注形成形、 ブロー成形、 ヮ ックス成形などにも通用できる種々の成形型が考えられる。
また、 かかる成形型は、 本発明に係る榭)!旨組成物から形成されている コア及びキヤビティ、 これらの保持手 、 コア及び （又は） キヤビティ の塩度検出手段等又はコア及びキヤビチィに付投した放热用フィ ンを備 える他は、 2ブレー ト金型、 突き出しスリーブ及び/又はス ト リ ツバブ レー トを備えた金型、 3ブレー ト金型、 割型 （アンダーカ ツ ト処理機構 を有する金型） 、 内面ネジ金型等の従来の成形金型と同様の構造をとる ことができる，
コア及びキヤビティに冷却用気体を吹きつける手段等を備えた前記の 本発明成形型において、 «冷却用気体吹きつけ手段としては、 例えば、 該コア及びキヤビティへ向け、 より望ましくはその高温に加熱される高 湓部にむけ冷却用気休を吹きつけるためのノ ズル、 低温髙圧空気 （例え ば一 1 (TC〜一 5 5 · (：、 3〜7 k g / c m 2 程度〉 を発生させる装 S、 孩発生装 Sで発生させた低温高圧空気をノズルへ導く手段を備えるもの や、 成形条件 （時 M、 温度、 圧力等） が一定しているときには、 前記低 温高圧空気発生装 atに代えて圧 w空気発生装 sを採用したり、 さらには ノズルへ供哈される圧怖空気に水を添加して空気とともに箱状に吹きつ けるための水添加装 »を採用したもの等も考えられる， 但し、 水添加に ついては、 補強及び位 S決め用金 β (製保待構造 （マザ一ダイ） 等の銪の 発生を考 «して採用するか否かを決めなければならない。
また、 この成形型におけるコァ及びキヤビティのうち少なく とも一方 の温度を検出する温度検出手段としては、 非接触で高速で応答する赤外 線放射 ¾度計の他、 抵抗温度《十、 熱 «対¾度針等を例示できる。 赤外線 放射瘟度計は温度制御の操り返し安定性と成形作業効率向上のうえで有 利である。 抵抗温度計や熱電対 ¾度計を採用する場合は、 コアやキヤ ビ テ ィ の温度測定しょうとする »分 （例えば射出成形用コ アのゲー ト近谤 部分） へ向け ¾度計を揷入する孔、 溝等を形成し、 そこに温度計を配 S することか考えられる， 以上のほか、 ヒー トラベル （例えばミ クロン株 式会社製） を ¾度測定しょうとする部分に貼着してもよい， ヒー トラべ ルはコアゃキ *ビティに孔ゃ溝を投けなくてもよいので、 その加工が不 要であり、 また孔ゃ »を投けることによる強度低下も回避される。 ヒー ト ラペルは研究室や突 tt室で予俯実 ttとして成形作業を行うときに簡便 なものであり、 また、 安価につく，
コア及びキヤビティに金 ¾製放熱用フィ ンを付投した前記の本発明成 形型は、 研究室ゃ実驗室で予 Λ実 «として成形作業を行うときに通して いる。 この場合、 フィ ンとしてアルミ系及び （又は〉 解系のものを採用 すると、 低温高圧空気による冷却時間よりも冷却時醐が县くなるが、 急 激な冷却によって変形が生じる榭胀材料の成形の場合には速している。 また、 放热用フィ ンを付投するときは、 βフ ィ ンを設けたコアやキヤビ ティの表面にュッゲル、 クロム等の金属メツキを施し、 放熱用フ ィ ンへ の熱伝達性を高めてもよい。
本発明の成形型においては、 それに適用し得る材料は特に制限されず 広い範囲から適宜 a択できるが、 例えば、 熱可塑性樹脂、 熱硬化性榭脂、 ゴム組成物、 金 Λ»造用の鰺型製造のためのワ ッ クス、 樹脂成形時に成 形型内にセッ トするヮ ' yクスゃ低 点金 ¾ (錫、 ビスマス、 鉛などを主 成分として《点 1 4 O 'C前後の金 Λ又は合金） などを挙げることができ る。
以上鋭明した本発明の成形型用樹腊組成物よれば、 機械的強度に優れ、 切削などの槲械加工が容易で、 マスターモデルを要することなく、 機械 加工仕上げで従来の簡易型の加工法よりも安価に短時間で寸法相度の良 い、 高耐久性の成形 ¾部品、 代表的にはコア、 キヤビティ等を得ること ができる。
またかかる榭)!旨組成物を利用して、 機械加工仕上げで寸法精度良く作 るこ とができるとともに耐久性が高く、 従来に比べて安価な樹胩製のコ ァ及びキヤ ビティを有する成形型を拢供できる。
また、 この成形型においてそれを構成する榭胩組成物に含まれる無機 «铋維伏強化材を平均 W維搔 5 / m PJ下、 ァスぺク ト比 3以上とすると きは、 それが従来のガラス «»維や炎 * »維等の強化材に比べて敏細であ るため、 粉砕しても曲げ強さ、 曲げ W性率、 熱変形温度などの物性の低 下が少なく、 従って垓成形型を粉砕して、 そのまま、 又は新材と混合し て リ サイ クル使用できる。
また、 本発明成形型は、 各種材料の成形や各種成形法に利用でき、 賴 度良く、 安価に成形品を得ることができる。 そして、 従来のコア及びキ ャ ビティを金厲材料で形成した成形用金型と比べると、 安価に、 短期 M で製作することができ、 設針変更にも簡単に応じることかでき、 特度の 点についても要求に応じ得る， また、 これらのことから、 特に成形品の
5産に先行する成形型性 118胖価用や見本用の成形品、 少量品種の成形品 などの製迪に有利に採用できる · 樹脂製のキヤビテ ィ及びコアをキヤ ビテ ィ保待手段及びコア保持手段 で保待し、 キヤビティ及びホルダに冷却用気体を吹きつけられるように するか又はそれらに放熱用フィ ンを投けた成形型では、 成形時の圧力及 び温度に耐え^る耐久性がある。
本発明成形型においてコア及びキヤビティを形成している熱可塑性榭 脂組成物の熱変形温度を 1 8 O 'C以上とするときは、 比較的高融点の榭 脂等の成形にも対応できる。
本発明成形型においてキヤビチイ及びコアを取り外し可能の保待部材 でキヤビテ ィホルダ及びコアホルダに固定する構造とするときは、 核キ ャ ビティ及びコアの取り外しが容易で、 メ ンテナ ンス性良好となる。 ま た、 キヤ ビティ及びコアを小型及び 15量化でき、 さらに ¾が発生しない こと等により、 キヤビティ及びコアの保管が容易になり、 生産スペース と »用の節减も可能になる， さらに、 形状及び大き さの異なるキヤ ビテ ィ及びコアだけをカセ ヅ ト方式で取り镟えることができる。
図面の簡甩な说明
第 1図は、 本発明に係る榭胀組成物のブロ ック材を切削加工して得た 郎品の平面図、 第 2図は、 第 1 0に示す部品の Z 1 — Z 1練に沿う断面 図、 第 3図は、 本発明に係る成形用金型の 1例の断面図、 第 4図は、 本 発明に係る成形用金型の他の例の断面図、 第 5図は、 本発明に係る成形 用金型を用いて射出成形される成形品の 1例を示す平面図、 第 6図は第 5図の X— X線に沿う断面図、 第 7図は、 第 5図の Y— Y線に沿う断面 図、 第 8図は、 本発明に係る成形用金型を用いて射出成形される成形品 の他の例の正面図、 第 9 0は、 第 8図に示す成形品の側面図、 第 1 0図 は、 本発明に係る成形用金型を用いて射出成形される成形品のさらに他 の例の断面図、 第 1 1図は、 本発明に係るコアへの ¾度検出手段配 Sの 他の例を示す斜視図、 第 1 2図は、 本発明に係るコアの他の例の斜視図、 第 i 3図は、 本発明に係る成形型を用いて圧缩成形されるゴム成形品の
1例を示す平面図、 第 1 40は、 第 1 3図に示す Z 2— Z 2線に沿う断 面図、 第 1 50は第 1 30及び第 1 5Hに示す成形品を圧槠成形するた めの本発明に係る成形型の断面図である。
発明を実施するための *良の形 Ml
下に本発明の実施例を说明し、 本発明を一 B明睐なものとする。
(実施例 1〜 3及び比較俩 1〜 3 ：成形型用榭脂組成物について）
ポリ フエ二 レンサルファ イ ド （商品名 ： フォー ト ロ ン W 3 0 0、 ポ リ ブラ スチッ ク株式会社製） 、 ポリ ： c一テルイ ミ ド （商品名 ： ウルテム 1 0 1 0— 1 0 0 0、 日本ジーィ一ブラスチッ ク ス株式会社製） 、 チタ ン 酸カ リ ウムゥイスカー （商品名 ： テイスモ N— 1 0 2、 平均 ttt維柽 0. 4〃m、 平均 維县 1 4〃m、 アスペク ト比 3 5、 モース硬度 4、 大塚 化学株式会社 K) 、 タルク （商品名 ： タルク MS、 平均粒子 ί¾ 9 urn, モース硬度 1、 日本タルク株式会社製〉 を表 1に示す配合に従って秤量 後、 プレンダ一で ¾合し、 4 5 mm押出機を用いてシリ ンダー ¾度 3 3 0 ΐで混練押出しつつカ ッターでペレツ ト化した。 得られたペレツ トを, 厚さ 5 0 mmのシー ト用ダイを装着した押出 «ftを用い、 シリ ンダー温度 3 3 0 ΐで押出し加工し、 厚さ 5 0 mm、 幅 3 0 0 mm、 县さ 3 0 0 m mのプロック材を作製して、 切削加工性、 メ ッキ密着性を下記方法で評 価した。
〔切削加工性〕
加工槻： NCフライ ス « (商品名 ： TK一 1 5 0 HV S、 ㈱牧野フラ イ ス製作所製）
加工工具 ： 3 mmf$、 リ ー ド 6 mm、 2枚刃の A 1加工用ェン ド ミ ル 囬転数： 3 0 0 0 r p m
送り速度： 2 0 0 mmノ分 切込深さ ： 0. 2 mm
〔メ ッ キ密着性〕
上記プロッ ク材を)？さ 3 mm、 幅 5 O mm、 县さ 5 0 mmに切削加工。 洗浄： 7 5 ' (：、 1 0分
洗浄液： コ ンデイ シ aナー 1 2 0 0 (商品名） 、 シブレイ ' フ ァ ーイ一 ス ト社製
エ ッチング ： 7 5 、 2 0分
エ ッチング液： H, S 04 ： C r 03 - 1 ： 2の
化学網メ ツキ ：室温で 1 5分 W)
化学阑メ ツキ液： カ ッパ一ミ ッ クス 3 2 8 L (商品名） 、 シブレイ ' フ ァーィ ース ト社 »
メ ッキ処理： C rメ ツキ
また、 上記ブロック材の基本物性を Mベるため、 ASTM拭驗金型を 用い、 シリ ンダー温度 3 3 0 、 金型 fi度 1 2 0 、 射出圧力 1 0 0 0 k g f /c m2 保圧力 5 0 0 k g f /c m2 下にて «片を射出成形し- 2 0 5 0 %1¾ 11の恒¾恒湿室に 2 4時 M放 ¾後、 下記物性を評価し た。
拭駿片 ：厚さ 6. 4 mm、 幅 1 2. 7 mm
曲げ強さ及び曲げ 3»性率： ASTM D 7 9 2、 拭 »速度 5 mm,分 熱変形温度： A STM D 6 4 8 , 1 8. 6 k g f ノ c m' 下にて測定 結果を表 1に示す。 表 1
Figure imgf000019_0001
表 1 によれば、 荬旃例 1 〜 3では、 < a ) 曲げ ¾さ、 曲げ W性率&ひ' 熱 ¾形 ¾度が充分に高く、 射 ώΛ形での成形型の変形が小さいこと、 並 びに （ b ) ブロック材の押出加工性、 切削.加工性及びメ ツキ密着性が共 に極めて良好であることが判る，
これに対し、 タルクを配合していない比較例 1では、 メ ツキ密着性が 悪く、 ウ イ スカーの配合 iが 2 0重童 ½に滴たない比較例 2では曲げ脚 性率が 5 8 0 0 0 k g f Z c m 8 、 熱変形温度が 1 7 6でと低く、 射出 成形時の榭脂型の変形が大きくなり、 ウイスカーの配合量が 4 0重量％ を越える比較例 3では、 ペレツ ト化が困 IIであることが判る， (実施例 4及び比較抑 4〜5 ：成形型用樹 ffi組成物について） 実施例 1〜 3と同様にして、 ポリフ *ユレンサルフ ァ イ ド （フォー ト ロ ン W3 0 0) 、 ナイ ロ ン 1 2 (商品名 ：ダイアミ ド L 1 9 0 1、 ダイ セル ' ヒ ュルス株式会社製） 、 シク ロォ レフ ィ ンコボリマー （商品名 ： アベル A P L 35 0 0、 三井石油化学工業株式会社魁） 、 铋維状珪酸カ ルシゥム （ワ ラ ス トナイ ト、 商品名 ： W i c r o l l— 1 0、 平均 ¾維 f¾4. 5 urn, 平均铋雉县 1 4 um、 ァスぺク ト比 3、 モース硬度 4. 5、 P a r t e k M i n e r a l s社製） 、 タルク （タルク MS) を 表 2に示す通り配合してペレツ トを作成し、 このペレツ トを用いて、 ブ 口 ック材及び试联片を作成した， 作成条件は、 表 2に示す通りである。
表 2
Figure imgf000021_0001
表 2から、 熱可塑性樹胩の種類によっては、 規定置の配合を行っても 規定の機械的強度及び切削加工性が得られないことが判る，
(実施例 5 ：成形型について）
実施例 1で得られた厚さ 5 0 mm. 幅 3 0 0 mm、 县さ 3 0 0 mmの ブロック材を用い、 幅 2 6 , 县さ 5 5 mm、 深さ 1 8 mm、 肉厚 1 5 mmの箱状の成形品を成形するための成形型 （コア部、 キヤビテ ィ 部二つ割り型） のコア及びキヤ ビチイを N C加工槻にて作成した。 該コ ァ及びキヤ ビティをマザ一ダイ （金属製保待構造） に装着し、 射出成形 (商品名 ： S G 5 0、 型褅めカ 5 0 ト ン、 住友重 械工業株式会社 製） に取り付け、 ポリアセタール （商品名 ： テナック L A 5 0 1、 旭化 成工業株式会社製） 及び A B S樹胩 （商品名 ：サイコラック
0、 宇部サイ コ ン株式会社製） の成形を行った。 射出成形条件は表 3 に 示す通りである。
表 3
Figure imgf000022_0001
ポリァセタールの成形では数囬の型馴らし成形を行った後、 速^して
5 0面の成形を行ったが、 成形型の ¾形、 破損もなく、 良好な状態の成 形品を得ることかできた。 不良品もなかった。
また A B S樹脂の成形でも 4 0囬の成形を行ったところ、 離型不良も 起こらず良好な伏想の成形品が得られた，
(実施例 6 ：成形型のリサイ クル使用について） 実施例 5でポリァセタール、 A B S樹胩の箱形成形品を射出成形した 後、 成形型を 5 mm角程度以下まで粉碎 »で粉砕し、 粉砕品 1 0 0 % (次表 4の N o. 1 ) 及び粉砕品 5 0重量部と実施例 1のペレツ ト 5 0 重量部とをプレンダ一で ¾合したもの （次表 4の N o. 2 ) について、 射出成形により拭 »片を作成した， 本拭 »片で測定した基本物性を表 4 に示す。 なお、 拭 «片の射出成形条件及び物性測定方法は実施例 i と同 様である。
表 4
Figure imgf000023_0001
表 4から、 N o. 1 (粉砕品 1 0 0 では本発明に規定する曲げ強 さ、 曲げ撣性率及び热変形温度が十分に得られること、 並びに、 N o. 2 (粉碎品：新材- 1 : 1 ) では新材と同等の曲げ強さ、 曲げ »性率及 び热変形瘟度が得られることが判る。 よって、 本発明の成形型をリサイ クル使用し得ることが明らかである，
(実施例 7 ：成形型用樹 Λ8組成物の切削加工性について）
前掲の表 1に示す実施例 2の材料配合割合の榭胩組成物について実施 例 2の場合と同様の手瓶に従って成形加工して得たプロック材から 8 0 mm X 5 0 mm X 4 0 mmの角材を切り出した。 この角材を、 下記切削 加工槻及び工具により下記表 5に示す条件で切削加工し、 第 1図及び第 2図に示す形状の δΡ品を作製した， この部品は上部中央に半球部 1 0 0 を備え、 その周りにポケッ ト部 1 0 1を介して外周壁 1 0 2を形成した もので、 壁 1 0 2の項部の内外上 »は丸みを付けて形成されている。 図 に示す各部の寸法は次のとおりである ·
L 1 = 8 0 mm> L 2 - 7 0mm、 L 3 = 6 0 mm> W l = 5 0mm、 W 2 = 4 0 mms H 1 - 0 mm. H 2 = 1 2 mm D 1 = 2 4 mm. 切削加工には 3 0分しか要しなかった。 荒加工時及び切粉を排除する 時に、 水溶性切削油 （商品名 ： カス トール ハイソル X、 英国のカス ト ロール社製） を用いた，
切削加工 «»：堅型高速マジユングセ ンター FX— 5
制御 ¾Si： マツゥ ラ システム M 8 0
主铀面転数： 3 0 0 0 0 r pm
高速制御機能； Cタイブコーナリ ング
切削加工機及び制御装 ϋは、 いずれも松 製作所製である。
使用工具 ： R 1. 5ボールエ ン ドミ ル （ C Sコーティ ング、 日立ッ
ール （株） 製）
ツールホルダー ΒΤ 4 0 - CTH 1 0— 9 0 (MTSコ ーポレイ シ β ン製）
表 5
Figure imgf000024_0001
ま 5において、 r精度措定 j とはト レラ ンス指定値を意味し、 rビッ ク景 i とは加工都の形状と W度に応じて送り速度を自動减速し得る量を 意味する。
切削加工により得られた部品は、 球面部及びポケッ ト都の各部が平滑 性良好であり、 睁き加工は不要であった。 また该部品については、 ボケ ッ ト部の面粗度 （中心 «平均粗さ R a ) をサーフコム 3 0 0 B ( (株） 東京精密製） を使用して測定したところ、 エンド加工面の R a = 0 . 1 6 m s サイ ド加工面の R a = 0 . 4 8 〃 mであり、 優れた表面平滑性 を有していることが確豚された， 一方、 チタン酸カ リ ウムゥイスカーに 代えて同量のガラス I»維を含む組成物からなる角材を同様の高速切削加 ェに供したところ、 切削工具の損傷が大きく、 途中で中止しなければな らなかった。 また多数のガラス粉末が飛 し、 作業環境が著しく悪化し た。 この比較例角材についても、 転数を下げることにより切削加 ェは可能であつたが、 寸法) W度や加工面の表面平滑性が低下するという 欠点があつた，
このことから、 本発明の組成 が «れた切削加工性を有することが明 白である，
次に本発明に係る成形型のさらに他の例を第 3図及び第 4図を参照し て鋭明する。
第 3図は本発明に係る一つの成形用金型の断面図であり、 第 4図は本 発明に係るもう一つの成形用金型の断面 0である。
第 3図の成形用金型は射出成形用の金型であり、 一部を除いて従来の 射出成形用金型と実 K上同構造である。 この金型 Aは、 固定側金型 A 1 と可動側金型 A 2とからなっている。
ほ 1定惻金型 A 1 は榭;!旨製のキヤビティ 1を、 可動側金型 A 2 は榭脂製 のコア 2を備えている。 キヤビティ 1及びコア 2はいずれも 1 ) 熱可塑 性榭脂 4 0〜 7 0重置 、 2 ) 平均 維 ^t/ m以下、 アスペク ト比 3 以上、 且つモース硬度 6以下の無機 維状 ¾化材 2 0〜 4 0重量％、 及び 3 ) 均粒子 fi& 2 0 / m以下、 モース硬度 6以下の無機質粒子伏充 ¾材 1 0〜3 0重置％からなる組成物であって曲げ強さが 1 0 0 0 k g ί / c m 2 以上、 曲げ撣性率が 7 O O O O k g f / c m 2 以上及び热変 形温度が 1 8 0 'C以上である K述の熟可塑性榭 JI旨組成物のペレッ トを平 板形に抻出成形して、 その平板を切削加工することで精度良く形成され ている。
固定側金型 A 1 において、 キヤビティ 1 はキヤビティ ホルダ 1 1から 突出させた位 ϋ決めビン 1 2により位 IB決めされて该ホルダに当接され ている。 さ らに、 ホルダ 1 1 に取り外し可糠にネジ 1 3で固定された保 持都材 1 4によってホルダ 1 1 に固定されている。 また、 これによつて 垓キヤビティ は補強されている， キヤビティホルダ 1 1 には成形温度網 節等に用いる冷却水通路 1 5を形成してある。 ホルダ 1 1 は固定側取付 け板 1 6に当接固定されている，
また、 （¾1定側金型 Λ 1 にはスブル Sを形成したスブルブッ シュ 1 7が 眹着されており、 これは取付け板 1 6に固定したロケ一ティ ングリ ング 1 8で固定されている，
可動側金型 Λ 2において、 コア 2 はコアホルダ 2 1から突出させた位 ¾決めビン 2 2により位 ¾決めされて该ホルダに当接されている。 さら に、 ホルダ 2 1 に取り外し可能にネジ 2 3で固定された保持部材 2 4に よってホルダ 2 1 に固定されている。 また、 これによつて该コアは補強 されている。 コアホルダ 2 1 には成形溢度拥節等用の冷却水通路 2 5を 形成してある。 ホルダ 2 1 は受板 2 6に当接固定されている。
この金型及び後ほど鋭明するもう一つの金型では、 保持部材 1 4、 2 4の形伏及び寸法を遡宜変更することにより、 キヤビティ 1及びコア 2 の形状及び寸法を変更することができ、 ひいてはキヤビティ 1及びコア 2の軽量化及び小型化を 0ることもできる， ここで保持部材 1 4、 2 4 の材質は、 キヤビティ 1及びコア 2を保持し得る強度を有するものであ れば特に制限はないが、 例えば、 饑等の金雇を例示できる。 ここでは S 1 5 C〜 S 4 5 Cの範囲の一般構造用 »が採用される。
キヤビティホルダ 1 1及びコアホルダ 2 1における冷却水通路 1 5及 び 2 5 は必ずしも必要ではなく、 自然冷却で足りるのであればなくても よい。
前記の受板 2 6の外側には可動側取付けフ レーム 3があり、 これは板 休 3 1 、 3 2及び両板藺のスぺーサブロック 3 3を備えている。 フ レー ム 3には位 ¾決めピン 3 4を立投してあり、 コアホルダ 2 1 はこれに嵌 合することで位 S決めされている， また、 フ レーム 3の板体 3 1にはコ ァホルダ 2 1の高さを決定する商さ基準ブ ηック 3 5が立設されており， これは受板 2 6に当接している， プロック 3 5から離れた位 3fでは押圧 ロ ッ ド 3 6がフ レーム板体 3 2に立投されており、 板体 3 1を貧通して 受板 2 6に当接している。 ロッ ド 3 6には受板 2 6の上昇動作を補助す るバネ 3 6 0が嵌装されている，
固定側金型 A 1 にはガイ ドビン 1 9が突投され、 欲ビンは可動側金型 A 2におけるガイ ドビンプッシュ 1 9 1、 1 9 2を稱動可能に貫通して いる。 可動側金型 A 2はこれらビン及びブッシュに案内されて固定側金 型 A 1 に接近離反でき、 コア 2はキヤビティ 1に対し正しい位置で嵌朕 できる。 第 3図に示す状«では型 ½めが行われ、 キヤビティ 1及びコア 2かパーテイ ングライ ン P— Pで接触しあい、 両者間にスブル Sに铳く ランナ R及びゲ一 ト Gが形成されている，
可動側取付けフレーム 3において、 フ レーム板体 3 2上には突出し板 3 7が配置されており、 これに突出しビン 3 8及びスブルロ ック ビン 3 9が突設されている。 ビン 3 8は受扳 2 6及びコアホルダ 2 1を貫通し てコア 2の上面まで達している。 スブルロ ック ビン 3 9も受板 2 6及び コアホルダ 2 1 を赏通してラ ンナ Rに遠し、 スブル Sに豳んでいる。 突 出し板 3 7 は成形槲の一部であるェジ Λクタ α ッ ド 3 0により駆動され る。
この成形用金型は、 さらに、 キヤビティ 1及びコア 2に冷却用空気を 吹きつける装置 4を (iえており、 これは低温 S圧空気発生装 S 4 1、 キ ャビティホルダ 1 1 に投けた空気吹出しノズル 4 2、 及び装 1から ノ ズル 1 2へ低温空気を導く配管 4 3からなつている。 低溫高圧空気発 生装 1 はここでは株式会社メ ク ト製のエア口マー ト 9 0を採用して いる力 サンヮエンターブライズ株式会社製のコルダー 1 9 0— 7 5 S V等、 種々のものを採用できる， ノ ズル 4 2 はキヤビティ 1及びコア 2 へ低温空 ¾を吹きつける複数の空気噴出孔を備えている。
この成形用金型は、 さ らに、 キヤビティ 1及びコア 2の温度を検出す る赤外放射温度計 5 (株式会社キーエンス製の I T 2— 5 0 ) を備えて いる， この温度計 5はコアホルダ 2 1 に投けられている，
ノズル 4 2 は主としてキヤビティ 1及びコア 2の高温になりやすい高 温部 （代表的にはゲー ト及びその近榜部分） に向け、 成形後型開き した ときに、 低港空気を吹きつけられるように投 ¾8することが望ましく、 こ の金-型ではそのように投 ¾してある。 また、 このようなノズル 4 2の設 甓により、 型開き したときキヤビティ及びコアの冷却と同時に成形品を 冷却するこ ともできる， 温度計 5 もかかる高温部の温度を検出できるよ うに設¾することが望ま しく、 この金型ではそのように設¾してある。 伹し、 ノ ズル 4 2及び温度計 5の位 Sはこの金型のものに限定されない, 温度計 5で検出されたキヤビティ 1及びコア 2の温度は装 S 4の制御 さ B 6へ入力される。 制御都 6はマイ ク ロプロセッサを含み、 入力された 検出温度に応じて装 S 4 1 の運転を制御する。 その制御の仕方は、 入力 される検出温度が予め投定した基準温度以上になるとノズル 4 2から低 ¾空気をキヤビティ 1及びコア 2へ予め定めた時間吹きつけるように装 置 4 (より具体的にはその低 ¾高圧空気 ¾生装 S 4 1 ) を動作させ、 そ のあと停止するものである， そしてこの基^ -度は、 型開きしたとき温 度計 5により検出されるキヤビティ 1及びコ 2の温度より低く設定し てある。 従って通常、 制御郎 6は型関きされると低温空気吹きつけ装 S 4に枨示してキヤビティ 1及びコア 2に低温空気を吹きつける， そして 突钹等により予め定めた前 82の時 Mの空気吹きつけにより検出温度が所 定のものまで低下する桔果となる， なお、 制御部 6はこのような制御を 行う ものに限定される必要はなく、 例えば検出 ¾度が予め定めた第 1 の 基準温度以上であると装 SI 4を作動させ、 検出温度が第 1 の基準温度よ り低温の第 2の基準组度まで降下すると低温空気の吹きつけを停止させ るもの等稷々の制御を行うものが考えられ、 要するに ¾度計 5により検 出される温度が予め定めた 度条件を滴足するように温度計 5により検 出 れる溘度に応じて空気吹きつけ装 を制御できるものであればよ い。
以上鋭明した射出成形用金型 Aによると次のように成形が行われる。 すなわち、 この金型が図示しない射出成形 ¾に組み込まれ、 孩成形 «8の 図示しない溶 «成形材料の射出ノズルが固定側金型 A 1のロケーティ ン グリ ング 1 8にてスブル Sに位 S決め接銃される， 金型 Aは第 3図に示 すとおり ¾締めされる， この型 Wめは成形 «Rの図示しない ¾動部により 可勳側取付けフレーム 3を丰ャビティ側へ押すことで、 高さ基準ブロ ッ ク 3 5及び押圧口ッ ド 3 6にて受板 2 6、 コアホルダ 2 1及びコア 2を 押して行われる β 沱 ¾材料射出ノズルから射出された材料は、 スプル s . ラ ンナ R及びゲー ト Gを βて樹 Jig製キヤピティ 1 とコア 2で形成される 空間に充垅される。 充 ¾1された材料がキヤビティホルダ 1 1の冷却水通 路 1 5及びコアホルダ 2 1の冷却水通路 2 5に流される温度翻節用冷却 水により冷却されて固化して形状を維持し得る状¾になった後、 フ レー ム 3が下降せしめられてコア 2が下降し、 パーティ ングライ ン P— Pで キヤビティ 1 とコア 2とが分離して型開きされる。 また、 この型開き後、 突出し板 3 7及びそれに支持された突出しビン 3 8及びスプルロ ック ビ ン 3 9がェジ クタロッ ド 3 0により押し出され、 通常コア 2の方に着 いてく る成形品が突出しピン 3 8によりコア 2から離型されるとともに， スブル Sがスブルロックビン 3 9により閉じられる，
制御部 6は、 成形開始前から成形、 それに铳く型開き、 さらに成形品 の離型に至る蘭のいずれにおいても、 ¾度計 5で検出される温度が前記 基準温度以上になると、 冷却空気吹きつけ装鳜 4に措示して、 キヤビテ ィ 1及びコア 2を冷却するためノズル 4 2から低温空気を喷出させ得る が、 本実施例では、 基準 ¾度を型開き直後に検出されるキヤビティ 1及 びコア 2の高温度に注目して前 Eのように定めてあり、 従って通常の成 形操作においては、 型開きしたときに検出される温度に応じて冷却空気 吹きつけを报示する， これによつて、 キヤビティ 1、 コア 2が急速冷却 される。
成形品取り出し後は、 再び型 めされ、 次の成形が行われるが、 この 再型締めのとき、 突出し板 3 7に支持された図示しないリターンビンが 1定側金型 A 1の所定部分に当接して押し戾されることで、 突出しビン
3 8及びスブルロ ック ピン 3 9及びそれらを支持する突出し扳 3 7 も当 初位 に復鑼する，
次に第 4図に示す成形用金型について眹明する。
この成形用金型 Bは、 割型構造を像えており、 側面に空孔又はリブや ネジ部などのァンダ一力 ツ ト部分を有する成形品を成形するためのもの である。
この金型 Bは、 前記金型 Aと実 上同構造の金型においてコア 2に代 えてコア 2 aを採用するとともにスライ ドコア 7及びスライ ドコアバッ クア ツブ部材 8を採用したものである， コア 2 a は金型 Aの場合と同様 にコアホルダ 2 1 に固定されている， スライ ドコア 7 はアンダーカ ツ ト 部分 7 1を備えており、 パックァッブ部材 8によりコア 2 aに対して所 定位置に位置決めされ、 コア 2 a とともに一つのコアを形成する。 スラ ィ ドコア 7 はコアホルダ 2 1上に攆動可龍に載置されており、 該コアに 設けたネジ孔に ジ棒 7 2が蛾合され、 該ネジ棒は鼋動モータ 7 3にて 正 、 る。 モータ 7 3はコアホルダ 2 1を貫通して受板 2
6に支持され スライ ドコア 7 はモータ 7 3の ilfeにより成形位 ( W ^に^ ) 又はそれより前遒した雠型位置をとることがで さる e
また、 この は受板 2 6 と可動側取付けフレーム 3 との間に板 状のバッ クアツ すホルダ 8 0が配 88されており、 パックァッブ都材 8 はコアホルダ 2 ：及び受扳 2 6を昇降可糠に貧通しており、 ネジ 8 1 により孩ホルダ 8 0に固定支持されている，
受扳 2 6にはガイ ドビン 8 2が突投され、 これはホルダ 8 0に設けた ガイ ドビンブッ シ 8 3を捃動可糠に貧通してフレーム 3に達している < ホルダ 8 0はこのピン 8 2に案内されて昇降できる， ホルダ 8 0の他の 郜分には雌ネジ郎 9 2が固定されており、 これにネジ棒 9 1が! W合して おり、 該ネジ棒は «動モータ 9により正転、 逆転駆動される。 モータ 9 はフ レーム 3に支持されている，
高さ基準ブロ ック 3 5、 突出しピン 3 8、 スブルロ ッ ク ピン 3 9、 押 圧口 ッ ド 3 6及び位 S決めビン 3 4はいずれもバックア ツブ部材ホルダ 8 0を ί通しており、 従ってホルダ 8 0はモータ 9の 5Κ動によるネジ棒 1 の面転により受板 2 6 とフ レーム 3 との藺を柱 «動でき、 それによ つてバックァッブ部材 8はスライ ドコア 7をバックアップする位置 （第 4図に示す位 S ) 又はそれより下降してスライ ドコア 7 の離型位置への 前進を許す位 ¾をとることができる， 押圧ロ ッ ド 3 6にはホルダ 8 0の 上昇動作を補助するパネ 3 6 1を嵌装してある，
この金型 Bによると、 次のように成形が行われる， すなわち、 金型 A の場合と同様に図示しない射出成形 t«に組み込まれ、 垓成形機の図示し ない ¾融成形材料の射出ノズルが固定側金型 A 1 のロケ一ティ ングリ ン グ i 8にてスブル Sに位置決め接統される， また、 金型 Aの堪合と同様 に型締めされる。 但しこの金型 Bでは、 バックァッブ部材 8がコア 2 a まで上昇せしめられてバックアツブ位 Sにおかれ、 スライ ドコア 7がこ の部材 8に当接するまで前逸せしめられ、 第 4図に示す成形位置をとる, かく して金型 Aの場合と同様に成形が行われる。
キヤビティ 1及びコア IWの空閱に射出された沱躲材料は、 固化して形 状を維持し得る状魅になった後、 金型 Aの場合と同様に型開きされて離 型され、 取り出される，
制御部 6の指示に基づく冷却空 ¾吹きつけ装 B 4によるキヤビティ 1 , コア 2 a及びスラ イ ドコア 7 の冷却及び成形品の冷却についても金型 A の埸合と同様に行われる β
^し、 この金型 Βでは、 型開きにあたり、 先ず、 モータ 9の速転によ りバッ クア ツブ部材ホルダ 8 0か下降し、 それによりパックアツブ部材 8 も下降する。 次いでモータ 7 3の運 ¾6によりスライ ドコア 7がコアホ ルダ 2 6 とパーティ ングライ ン P— Pに沿って前進し、 離型位置をとる, かく してスライ ドコア 7が成形品のアンダーカツ ト部から解放される。 引き続き可動側金型 A 2全体かキヤビティ 1から分離 （型開き） される, 以下に第 3図に示すようにアンダーカ ッ ト部分のない本発明に係る射 出成形用金型を用いた射出成形の実 tt例 1及び 2について锐明する。 こ の実联において使用した金型のコア及びキヤビティの材料はいずれも次 の組成の熱可塑性樹胩組成物ペレツ トであった，
ポ リ フ 二 レンサルファ イ ド （フォー ト 口 ン W300、 ポ リ ブラスチ ッ ク 株式会社製） 2 5重置部、 ポ リ エーテルィ ミ ド （ウルテム 1010-1000 、 E1木ジーィ一プラスチック株式会社 ¾ 2 5重 S部、 チタ ン酸カ リ ウムゥ イ ス力— （ティ スモ N-102 、 平均繊維 SO.4 μη 、 平均铋維县 14 /m、 ァスぺク ト比 35、 モース硬度 4 、 大塚化学株式会社製） 3 0重還部、 タ ルク （タルク M S、 平均粒子柽 9〃m 、 モース硬度 1、 日本タルク株式 会社製） 2 0重爱都を 4 5 mm二軸押出機を用いてシリ ンダー溢度 3 3 0 '(：で混練押し出しつつ力ツターでペレツ ト化したものである， そ して、 このペレツ トを、 庫さ 5 0 mmのシー ト用ダイを装着した押 出 を坩いて、 シリ ンダー温度 3 3 0 ΐで押出加工し、 厚さ 5 0 mm、 幅 3 0 0 mm、 县さ 3 0 0 mmのブロック体を作り、 これを切削加工し てコア及びキヤビティを作った。 该プロック体の物性値は次のとおりで ある。
引つ谌り強度： 8 0 2 k g f Z c m'
曲げ強度： 1 3 4 4 k g f Z c m:
曲げ S«性率： 1 4 3 6 0 0 k g f Zc m:
〔実 ¾例 1〕
1 ) 成形品 ：第 50から第 7図に示すように周囲フラ ンジ aを有し、 底 壁に孔 bを投けた箱形成形品
(寸法 L = 6 0 mm W= 3 0 mm H = 1 8 mm)
2 ) 成形品材 K： A B S栴胀
3 ) 成形条件
使用成形 fift：住友ネスタール 5 0 ト ン S G 5 0
キヤビテ ィ温度： 4 5 "C コァ温度： 4 5 'C
成形機ノズル温度： 2 3 5で
シ リ ンダ一前部 ¾度： 2 3 5 t
シ リ ンダー中央都温度： 2 3 0で
シ リ ンダー後部温度： 2 0 0 TC
十躉： 2 0 c cノシ β ッ ト
射出圧力： 1 2 9 0 k g f /c mi
射出時間： 1. 5 6秒
冷却空気吹きつけ装置 4による冷却時間： 2 5秒
4 ) 成形結果
射出圧力 1 2 9 0 k g f /c m2 、 成形サイクルタ イ ム 3 0秒の連 統ショ ッ トにより上 82成形品を «I度良く傅ることができた， また、 本 実¾例では冷却空気吹き付けによるキヤビティ及びコアの冷却効果も 確¾された。
5 ) 使用した成形型用榭胩組成物の切削加工条件と所要加工時間 （工具 寸法牮位はミ リメ一ト ル）
固定側キヤビティ 可動側コァ 使用工具 ： # 2フラ ッ トエ ン ド ミ ル 2フラ ッ ト エ ン ド ミ ル
151転数 ： 3 5 0 0 r p m 3 5 0 0 r m
送り速度： 4 0 0〜 5 0 0 mm/分 1 2 6 0 mmZ分
(手送り）
切込深さ ： 2 mm 0. 0 2 mm
合計加工時間： 約 1 5 3分 約 2 3 7分
このようにキヤビティ及びコアは比較的短時間で切削加工のみで製作 するこ とができた， 〔実狨例 2〕
1 ) 成形品：第 8図及び第 90に示す外 W 形伏を有し、 全体に略一様 な »さを残して内部を空洞にした成形品
(寸法 L - 3 4 mm W= 1 5 mm H = 2 5. 5 mm)
2 ) 成形部品材 ： ワ ッ ク ス
3 ) 成形条件
使用成形機： ワ ッ ク スイ ンジ クタ一
キヤ ビテ ィ温度 ·· 1 4で
コア温度： 1 4で
成形槻ノズル港度： 90て
射出圧力 ： 5 0 k g f Zc ma
射出時 ： 60秒
4) 成形結果
射出圧力 5 0 k g f /c m1 . 成形サイクルタ イ ム 6 0秒の連続シ ョ ッ トにより上 32成形品を精度良く得ることができた。
5 ) 使用した成形型用榭胩組成物の切削加工条件と所要加工時 M (工具 寸法^位はミ リ メ ー トル）
固定側キヤビティは、 深さ 6 mm形状の仕上げ加工である
可動側コアは、 コマ取り付け部段仕上げ加工である。
固定側キャビティ 可動側コァ
使用工具 Φ 2ボールエン ドミ ル 2フラ ッ ト エ ン ド ミ ル Elfe数 3 5 0 0 r p m 3 0 0 0 r p m
送り速度 1 8 0 mmZ分 1 8 0 mmZ分
切込深さ 0. 05 1 mm 0. 1 mm
合針加工時間 約 1 5分 約 5分
このようにキヤ ビティ及びコアは比較的短時 |«で切削加工のみで製作する こ とができた。 次に第 1 0図に示す平面視円形状の成形品 （寸法 r 1 = 9 mm r 2 = 6. 5 mm H = 2. 8 mm h = 0. 9 5 m m ) を得るためのキヤ ビティ及びコアの製作実«例 3について 明する。
〔実験例 3〕
本実 ¾例は 3次元加工の時間例を示す。
1 ) 使用した成形型用 旨組成物の切削加工条件と所要加工時間
(キヤ ビティ加工〉
加工内容 切削工具 切削速度 主軸 Ete数 送り速度 切込深さ
(mm/分〉 (rpm) (mm/ 分） (mm) 粗加工 3mm Sの 2枚刃 80 8500 1500 0.09
超硬ゾリ' Iン ft
斜部 3mm 柽の 2枚刃 80 8500 1500 0.09
超硬ジリ ' Iン ¾
底 面 3關 柽の 2 枚刃 80 8500 1500 0.09
超硬 #-)は' 'ミル
(コァ加工）
加工内容 切削工具 切削速度 主軸囬転数 送り速度 切込深さ
(mm/分） pm) (mm/ 分） (mm) 粗加工 3 径の 2枚刃 80 8500 1500 0.09 (2mmi¾ 超硬ソ' f'iWミ II
幅 i.5mm) 1.5mm 搔の 2枚刃 56 12000 20/300 0.01
超硬ソリク FIン 傾斜部 lmm 搔の 2枚刃 37 12000 750 0.03 (幅 2mm ミゾ） 超硬 f-fti ミ Λ
R 1 ミゾ 2關 Sの 2枚刃 75 12000 650 0.02
超硬 ミ ft
底面仕上 lmm の 2枚刃 37 12000 600 0.02
超硬;; ン ft
2 ) 加工工数
実加工工数 （分）
キヤビティ加工 3. 5 6
コァ加工 1 9. 0 6
合計 2 2. 6 0
上の実 «からキヤビティ及びコアがプログラム工数、 測定時間を舍 めても約 1 0時蘭で製作完了することが ¾鎵された，
このように本発明に係る樹胀製キヤビティ及びコアは比較的短時間で 切削加工により製作できるから、 成形品の拭作又は少置の部品生産のェ 数低减、 納期短擗、 コス ト低弒等に有劫であることが分かる，
本発明成形用金型は、 前 βのものに限定されるものではなく、 他にも 種々の態様をとることができる， 例えば、 キヤビティ及びコアのうち少 なく とも一方の温度を検出する手段として、 第 1 1図に示すように、 コ ァ 2のゲー ト G近抉部分の温度を検出できるように、 コア 2に温度検出 手段挿入穴 2 hを設け、 ここに例えば热髦対温度計の温度検出端 Tを撺 入するようにしてもよい。
また、 キヤビティ及びコアの冷却手段として、 第 1 20に示すように、 前記の冷却空気吹きつけ装 に代えて、 叉は孩装置の採用とともに金 属製の放熱用フィ ン Fをコア 2 bに付投してもよい。 また、 この例では 放熱用フィ ン Fへの伝熱効果を上げるためにコア表面には金属メ ツキを 施してある。 キヤビティにも同様に放热用フイ ン、 或いはさらに金)！メ Vキを施すことができる， このように放熱用フィ ン Fを設けることで冷 却空気吹きつけ装魔 4を省略するときは、 金型全体の構造が簡素化され、 安価になるので、 研究室での拭作や実 に aする。
次に、 本発明に係る樹腊組成物を利用して作った成形型 （コア部及び キヤ ビティ部） の耐久性評価実 tt例 4、 及び本発明に係る榭胩組成物を 利 fflして作った成形型 （コア部及びキヤビティ都） によるゴムの圧縮成 形実施例 5、 並びに本発明に係る樹服組成物を利用して作った成形型 (コ ア部及びキヤビティ部） による注型成形の実 »例 6について说明す る。
〔実 ¾例 4 ：成形型の耐久性について〕
前掲の表 1 に示す実施例 3の材料配合割合の樹胀組成物を採用し、 前 記実駿例 1、 2の «合と同様にして、 この樹胩組成物のペレツ トを作り、 このペレツ トからブロック休を作り、 これを切削加工して、 第 5図から 笫 7図に示すに示す成形品を射出成形するための成形型 （コア部及びキ ャビテ ィ部） を製作した。
この成形型には下記の条件で旗]！ [ 2 0 mのニッケルーリ ンメ ツキを 施した。
メ ッキ条件
ェ 程 時 閽 港 度 使用薬品
ク リ ーュ ング 1 0分 5 0 t C— 4 0 0 0 (商品名） 5 0 g Z 酸洗 2 0秒 2 5 t 3 5 %坦酸： 1 0 0 m 1 / £ プリ エ ッチング 5分 4 5 ΐ N , N —ジメチルホルムア ミ ド ：
7 0 0 m 1
エ ッチング 1 0分 4 5 t 硝酸： 7 0 0 m 1 / +酸性フッ化ァ ンモユウム ： 1 5 0 g/j2
コ ンデイ シ 3 ナ 5分 6 0 *C CD— 2 0 2 (商品名） 5 0 g / £ ブレディ ッブ 1分 2 5 ΐ P ED- 1 0 4 (商品名）
2 7 0 g/£
キヤタ リ ス ト 5分 2 5で AT- 1 0 5 (商品名） 3 0 m l Z ァクセ レーター 4分 2 5 3 5 %塩酸： 1 0 0 m 1ノ£
8 0 t
無電解二ッケル 140分 9 0 "C ニムデン L P X檷準浴 （商品名） 熱処理 150 ΐ
但し、 各工程閒で充分な水洗を行った， また、 使用薬品のうち商品名 で記載のものは、 すべて上衬工業 （株） 製である，
この榭) IB製成形型を用い、 射出成形を行った。 結果を下 ¾表 6に示す。
表 6
Figure imgf000040_0001
上記表 6において、 射出成形材料の样細な次のとおりである，
ΛΒ S榭脂：商品名スタイ ラ ック AT—；！ 0、 旭化成工業 （株） 製。
0 A - 2 0 ： ポ リ アセタール榭脂に 2 0重量％のチタ ン酸カ リ ウムウ イ スカー （商品名 ： ティモス D、 大塚化学 （株） 製） を含む 樹胙コンパゥ ンド 〔大塚化学 （株） 製〕 β
OA— 3 0 H F : ポリ ァセタール樹胞に 3 0重量 のチタ ン酸カ リ ウム ゥ イ スカー （商品名 ： ティモス D、 大塚化学 （株））を 含む榭胀コンパゥ ンド （大塚化学 （株） 製〕 ，
CT 1 3 2 B ： ポリカーボネー ト樹胀に 1 5重置％のチタン酸カリウム
ゥイスカー （商品名 ： ティモス N、 大塚化学 （株））を舍 む榭胩コンパゥ ンド 〔大ほ化学 （株） 製〕 .
以上の結果から、 本発明の榭 JI8製成形型が、 汎用エンジニア リ ングブ ラスチックの中でも特に成形 ¾度が ¾いポリカーボネー トの射出成形に も充分使用できることが判る。
上記の射出成形終了後の本発明の榭胀製成形型を «察したところ、 特 に目立った損傷はなく、 ブラスチック成形品の量産にも使用できること が判る。
〔実 »例 5 ： ゴムの圧 W成形について）
前掲の表 1に示す実施例 1の材料配合割合の榭胩組成物について実施 例 1の塡合と同様の手萌で搏たブロック材を切削加工し、 第 1 3図及び m 1 4図に示す成形品に対応する第 1 5図に示す榭 ig^C 1 0を作製し た。 該榭胀型のキヤビティ C 1及びコア C 2の加工には、 それぞれ 3分 3 0秒及び 1 9分 0 4秒しか要しなかった。 得られた樹脂型には、 前記 実 ¾例 4と同様にしてニッケルーリ ンメ ツキを施した。
成形品及び成形条件等は下 Eのとおりである。
1 ) 成形品：第 1 3図及び第 1 4 B3に示すように平面視円形状で下面フ ランジ郎に一対の溝を有する成形品。
寸法 d l = 9mm、 d 2 = 6. 5 6mm、 d 3 = 5. 6 mm、 d 4 = 2 mm. P 1 = 2. 8 mm、 P 2 = 0. 9 5mm、 清深さ P 3 - 0. 3mm、 溝幅 Wd = l . 5 mm.
2 ) 成形品材 »：天然ゴム （NB R、 耐油性〉 、 硬度 7 0
3) 成形条件 使用成形 W：油圧プレス （小宅製作所製） 7 0 ト ン
成形圧力 ： 2 0 0 k g f / c m， 、 エアー抜き 4面実施
成形温度と時間： 1 6 0で X 1 5 0秒又は 1 7 0 *0 X 1 8 0秒 成形の結果、 所望の形状及び寸法を有する、 天然ゴム製成形品を得る こ とができた，
〔実 ¾例 6 ：注型成形について〕
前掲の表 1に示す実施例 3の材料配合割合の樹胩組成物について実施 例 3の場合と同様の手 で得たプロック材を下 12表 7に K載の条件下に 切削加工し、 下 £成形品に対応する注型成形用の ffiJ!旨型を作製し、 この 型により下 β条件で注型成形を行った。
表 7
Figure imgf000042_0001
1 ) 成形品：榭胀ケース （fi体） 。 サイズ 9 0 mm x 6 0 mm x 2 5 m m、 平均厚さ 2 mm.
2 ) 成形品材 K： 2被性ウレタン樹胩
3 ) 成形槲：真空注型機 （商品名 ：真空注型機 6 4 3 2、 （株） 野木製 作所製）
4 ) 成形圧力 ：一 7 6 0 m m H g
5 ) 硬化温度及び時閱： 6 0〜 6 5で、 4 5分
注形終了後、 オーブンに入れ、 上の硬化 S度及び時閱にて硬化させ、 成形品を作製した， 所望の形状及び寸法を有する成形品を得ることがで きた，
産業上の利用可能性
本発明の榭艏組成物は材料成形に用いる成形型、 特にそのコア、 キヤ ビティ等の製作に採用でき、 核組成物を利用して搆成される成形型は各 種材料の各種成形法に適用できる，

Claims

t求の範囲
丄 . 熱可塑性榭胀、 無機 »«!維伏強化材及び無 «8Κ粒子状充棋材からな る組成物であって、 曲げ強さが 1 0 0 0 k g f / c m2 以上、 曲げ弾 性率が 7 0 0 0 0 k g f ノ c m2 以上であり、 且つ、 切削加工可能な 成形型用樹胆組成物。
2. 熱変形 ¾度が 1 8 0 "C以上である It求の範囲第 1項記戦の成形型用 樹^組成物。
3. ( 1 ) 熱可塑性榭胩 4 0〜 7 0重 «%、
( 2 ) 平均槭維搔 5 t m以下、 ァスぺク ト比 3以上且つモース硬度 6以下の無 維強化材 2 0〜 4 0重量％、 及び
( 3 ) 平均粒子柽 2 0 /m以下且つモース硬度 6以下の無 t«K粒子 状充 材 1 0〜 3 0重量
からなる 求の範囲第 1 項 K載の成形型用樹胆組成物。
4. 熱変形温度が 1 8 0 ΐ以上である »求の範囲第 3項? S載の成形型用 榭脂組成物。
5. 前記無 維伏強化材がチタン酸カリウムゥイスカーである蹐求 の範囲第 4項 as載の成形型用樹胆組成物，
6. 蹐求の範囲第 1項、 第 2項、 第 3項、 第 4項又は第 5項記載の成形 型用榭脂組成物からなるコア及びキヤビティを有する成形型。
7. 3 求の範囲第 6項に K載の成形型を用いて成形品を得るための材料 成形を行うことを特微とする成形法。
8. 榭脂製コア及び樹胞製キヤビティ、 前記コアを保持するコア保持手 段、 前記キヤビティを保待するキヤ ビティ探待手段、 前記コア及びキ ャ ビティのうち少なく とも一方の溢度を検出する ¾度検出手段、 前記 コア及びキヤビティに冷却用気体を吹きつける手段、 及び前記温度検 出手段により検出される温度が予め定めた温度条件を滴足するように 該 度検出手段により検出される S度に応じて前 SB気体吹きつけ手段 の運 を制御する制御部を備え、 前 コア及びキヤビティが热可塑性 榭脂、 無 維伏強化材及び無 «9«粒子状充《材からなる組成物で あって曲げ強さが 1 0 0 0 k g f Zc m* 以上、 曲げ？ ϋ性率か 7 0 0 0 0 k g f /cm2 以上で、 切削加工可 lifiな熱可塑性樹胆組成物から 形成されている成形型。
9. 前記熱可塑性樹胀組成物の熱 ¾形¾度が 1 8 O 'C以上である ff求の 範囲第 8項 ¾載の成形型。
1 0. 前記熱可塑性榭胞組成物が、
( 1 ) 熱可塑性榭胆 40〜7 0重量 、
( 2) 平均 »維搔 5 m以下、 ァスぺク ト比 3以上、 且つモース硬 t6以下の無 ttlKttl維伏強化材 2 0〜40重 fi%、 及び
( 3 ) 平均粒子坯 2 0 m以下、 モース硬度 6以下の無機»粒子状 充垅材 1 0〜3 0重量％からなつている »求の範囲第 8項 K戦の成形 型。
1 1. 前記熱可塑性榭 J!旨組成物の热変形温度が 1 80で以上である蹐求 の範囲第 1 0項紀戟の成形型。
1 2. 前記熱可塑性榭胀組成物における前 ¾無 «ΪΚ¾維状強化材がチタ ン酸カ リ ウムゥイスカーである W求の範囲第 1 1項 SB載の成形型。
1 3. 榭胀製コア及び樹 J¾Bキヤビティ、 前 32コアを保持するコア保持 ^段、 及び前 SBキヤビティを保待するキヤビティ保持手段を «Ϊえ、 前 記コア及びキヤビティが热可塑性樹胀、 無 織維状強化材及び無機 «粒子状充墳材からなる組成物であって曲げ強さが 1 0 0 0 k g f / c m2 以上、 曲げ ¾性率が 7 0000 k g f /c m2 以上で、 切削加 ェ可能な熱可塑性榭胀組成物から形成されており、 前記コア及びキヤ ビティにはそれぞれ金属製放熟用フィ ンを付設してある成形型。
. 前記热可塑性榭胩組成物の熟変形温度が 1 8 Ο ΐ以上である請求 の範酣第 1 3項 e«の成形型，
5. 前記熱可塑性樹 Jig組成物が、
( 1 ) 熱可塑性樹胀 40〜7 0重量％、
( 2 ) 平均 «I維搔 5 m以下、 ァスぺク ト比 3以上、 且つモース硬 度 6以下の無 铋維伏強化材 2 0〜 4 0重 S%、 及び
(3) 平均粒子 2 0 m以下、 モース硬度 6以下の無! «S粒子状 充 «材 1 0〜3 0重 S%からなつている »求の範囲第 1 3項記載の成 形型。
1 6. 前記熱可塑性榭)!旨組成物の熟変形港度が 1 80 'C以上である 資求 の範囲第 1 5項記載の成形型，
1 7. 前記熱可塑性榭胩組成物における前 82無 維状強化材がチタ ン酸カ リ ウムウイスカーである »求の範囲第 1 6項記載の成形型。
1 8. 射出成形用の成形型である 求の範囲第 8項、 第 9項、 第 1 0項, 第 1 1 ¾、 第 1 2項、 第 1 3項、 第 1 4項、 第 i 5項、 第 1 6項又は 第 1 7項に の成形型，
I 9. iき求の敏囲第 8項、 第 9項、 第 1 0項、 第 1 1項、 第 1 2項、 第 1 3項、 第 1 4項、 第 1 5項、 第 1 6項又は第 1 7項に の成形型 を用いて成形品を得るための材料成形を行うことを特徴とする成形法,
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