WO2007015390A1 - 樹脂成形用型およびそれを用いて成形した樹脂成形品 - Google Patents

樹脂成形用型およびそれを用いて成形した樹脂成形品 Download PDF

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WO2007015390A1
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resin
insulating layer
heat insulating
heat
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mitsushi Sogabe
Tsutomu Sugita
Original Assignee
Tanazawa Hakkosha Co., Ltd.
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings

Definitions

  • the present invention relates to a resin molding mold and a resin molding using the same, and particularly, for example, a resin molding mold for performing resin molding by injection molding, and a resin molding using the same. Related to goods.
  • a molding defect called a weld line occurs at a portion where the flows of the molten resin that has been split in the molding die merge again. This is because when the molten resin injected into the mold is cooled by the wall of the mold, a highly viscous skin layer is formed on the surface of the molten resin, and the gas and air generated during molding melt. It is thought to be caused by the fact that the molten resin does not fuse well at the confluent part by hindering the resin flow.
  • a heat insulating layer with a low thermal conductivity material such as a resin on the inner surface of the mold and slowing down the temperature decrease rate of the molten resin, the weldability is maintained.
  • a heat insulating layer is formed with a thickness of 0.05-0. It is disclosed to use a mold in which a fine powder blending layer containing 5 to 50% by weight of a fine powder of ⁇ m is formed. By using such a mold, the temperature reduction rate of the molten resin injected into the mold is slowed down, and it is possible to reduce the weld line by suppressing the decrease in fluidity of the molten resin.
  • the fine powder blend layer on the outermost surface of the heat insulation layer makes the heat insulation layer less likely to be scratched, and a molded product having a matte surface can be obtained by the fine irregularities on the surface of the fine powder (Patent Document 1). reference).
  • Patent Document 1 a molded product having a matte surface can be obtained by the fine irregularities on the surface of the fine powder.
  • a heat insulation layer is formed with a thickness of 70 ⁇ m on the surface of the cavity type and core type, and a thickness of 20 ⁇ m is formed thereon. It is disclosed to use a mold in which an insulating layer of an aromatic polymer is formed.
  • Patent Document 1 JP-A-8-66927
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 9-207179
  • thermosetting resin used in Patent Document 1 and Patent Document 2 is a high temperature exceeding 200 ° C, and therefore, when the thermosetting resin material is applied to a predetermined thickness, Sometimes cracks are likely to occur. Therefore, the force of forming a heat-insulating layer of a predetermined thickness by repeating the process of applying a thin thermosetting resin material on the mold surface and baking it many times. It takes time to form the heat insulation layer. In addition, if the temperature exceeds 200 ° C during the formation of the heat insulation layer, the mold may be distorted.
  • the layer containing the ceramic fine particles is not formed on the outermost surface of the heat insulating layer, and it is considered that the degassing effect cannot be obtained by the unevenness caused by the ceramic fine particles.
  • the fluidity of the molten resin in the mold is hindered, and it is difficult to accurately reverse and copy the shape of the mold surface. For this reason, even if the mold surface has a fine uneven shape, the shape cannot be accurately copied, resulting in a resin molded product having a water-repellent surface.
  • the main object of the present invention is to provide a resin molding mold that can obtain a resin molded product with few molding defects! / And an accurate shape, and can be easily produced. That is.
  • Another object of the present invention is to provide a resin molded product having a surface having hydrophilic performance by using such a resin molding mold.
  • the present invention includes a mold, a first heat insulating layer formed on the inner surface of the mold, and a second heat insulating layer formed on the first heat insulating layer, and the first heat insulating layer is 200 ° C.
  • the second heat insulating layer is formed of a mixture of a thermosetting resin having a curing temperature of 200 ° C. or less and a ceramic powder, and is formed of a thermosetting resin having the following curing temperature.
  • a resin molding mold characterized in that a fine uneven shape is formed on the surface of a heat insulating layer.
  • the ceramic powder particles have a random shape and the particle size is in the range of 20 m to 170 m.
  • content of the ceramic granular material in the mixture which forms a 2nd heat insulation layer is 10 to 60 weight%.
  • the thickness of the first heat insulation layer is preferably 100 ⁇ m to 200 ⁇ m, and the thickness of the second heat insulation layer is preferably about 100 ⁇ m! /.
  • thermosetting resin used in the first heat insulating layer and the second heat insulating layer has a thermal conductivity of 0.18 to 0.21 WZm'K and a thermal expansion coefficient of 3.2 to 4.6 X 10 — Use what is 5 ZK It can be done.
  • this invention is a resin molded product formed by injecting molten resin into one of the above-described resin molding molds.
  • the heat insulating layer By forming the heat insulating layer on the inner surface of the mold, it is possible to suppress the temperature decrease rate of the injected molten resin from slowing down and the fluidity of the molten resin from being lowered.
  • a heat-insulating layer on the inner surface of the mold using a thermosetting resin that cures at a relatively low temperature of 200 ° C or less, the distortion of the mold can be reduced, and an accurate shape can be obtained.
  • a resin molded product can be obtained.
  • the dimensional difference between the mold and the heat insulating layer due to the difference in thermal expansion coefficient does not increase, and cracks are less likely to occur in the heat insulating layer.
  • the second heat insulating layer can be formed by applying and baking the thermosetting resin material once. Furthermore, by using a material that cures at a low temperature, the first heat insulating layer and the second heat insulating layer can be formed on a mold other than a metal mold such as a resin mold.
  • the surface of the second heat insulating layer is formed so as to have a fine concavo-convex shape having the arithmetic average roughness and the maximum height as described above. Degassing is possible, and the flow of molten resin due to gas and air generated during injection molding is not hindered, and the divided molten resin fuses well. Further, by forming such a fine uneven shape, even if a skin layer is formed on the molten resin, the skin layer is broken by the unevenness, and the fluidity of the molten resin can be kept good.
  • the ceramic powder particles contained in the second heat insulating layer have a random shape, and the particle size is preferably in the range of 20 ⁇ - ⁇ ⁇ m. Furthermore, when the content of the ceramic particles in the mixture forming the second heat insulating layer is 10 to 60% by weight, and by setting the thickness of the second heat insulating layer to approximately 100 m, A fine concavo-convex shape can be obtained.
  • the temperature reduction rate of the molten resin can be slowed. it can.
  • the resin molding By performing the resin molding using such a resin molding mold, the molten resin flows well in the mold, and the fine uneven shape on the surface of the second heat insulating layer is accurately inverted and copied. . For this reason, fine irregularities are formed on the surface of the obtained resin molded product, and the resin molded product has a surface having hydrophilic performance.
  • the present invention by forming the heat insulating layer on the inner surface of the mold and forming the surface of the second heat insulating layer in a fine concave and convex shape, it is possible to suppress a decrease in fluidity of the molten resin, Since the split molten resin fuses well, the occurrence of weld lines can be suppressed, and a resin molded product with less molding defects can be obtained.
  • the first heat insulating layer and the second heat insulating layer can be formed by one material coating and firing, respectively, and the heat insulating layer can be easily formed. wear.
  • FIG. 1 is an illustrative view showing an inner surface of a resin molding die according to the present invention.
  • FIG. 1 is an illustrative view showing one example of an inner surface of a resin molding die according to the present invention.
  • the resin mold 10 includes a mold 12.
  • the mold 12 is made of steel, aluminum, or ZAS. It is formed using any metal material or synthetic resin material.
  • a first thermal insulation layer 14 is formed on the inner surface of the mold 12.
  • the first heat insulating layer 14 is formed of a thermosetting resin having a curing temperature of 200 ° C. or less.
  • a thermosetting resin for example, a thermosetting resin having a heat insulating property such as an epoxy resin that is cured at about 150 ° C. is used.
  • the curing temperature of the thermosetting resin is set according to the heat resistance temperature of the mold 12.
  • the temperature is 110 to 150 ° C. according to the heat resistance temperature of the mold material.
  • a thermosetting resin that cures in the temperature range is used.
  • thermal evangelism rate 0. 18 ⁇ 0. 21WZm'K thermal expansion coefficient from 3.2 to 4.
  • the first heat insulating layer 14 is formed to have a thickness of 100 to 200 ⁇ m.
  • a second heat insulating layer 16 is formed on the first heat insulating layer 14.
  • the second heat insulating layer 16 is formed of a mixture of the same thermosetting resin as the first heat insulating layer 14 and the ceramic granular material 18.
  • a material of the ceramic powder 18 for example, 1S in which powder such as alundum (alumina) is used may be mixed with hollow glass beads.
  • the ceramic powder 18 has a particle size of 20 to 170 / ⁇ ⁇ and a random shape instead of a uniform spherical shape.
  • the second heat insulating layer 16 is formed to have a thickness of about 100 m.
  • These heat insulation layers 14 and 16 are formed in both the core type and the cavity type. However, if the design on the product side is important, the heat insulation layers 14 and 16 should be formed only in the core type.
  • the inner surface of the mold is degreased and cleaned. After that, spray-coating the thermosetting resin material to a thickness of 100-200 m and baking at 50-60 ° C for 2-3 hours. Furthermore, the first heat-insulating layer 14 and the thermosetting resin material mixed with the ceramic powder 18 are spray-coated to a thickness of about 100 m and fired at 150 ° C. for 2 to 3 hours. A second heat insulating layer 16 is formed.
  • the outermost surface of the inner surface of the resin molding die 10 is formed to have a fine uneven shape, the gas or air generated during the injection molding is passed from the uneven portion to the air vent. Can be guided. In addition, the gas and air that have lost their escape are guided to the uneven gap. As a result, the fluidity of the molten resin is not hindered by gas or air, and a good state of fusion can be maintained when the molten resin is merged.
  • the heat insulating effect of the first heat insulating layer 14 and the second heat insulating layer 16, and the surface of the second heat insulating layer 16 are fine.
  • the fluidity of the molten resin injected into the mold is improved by the effect of the uneven shape.
  • the fine irregularities on the surface of the second heat insulating layer 16 are accurately reversed and copied onto the resin molded product, so that the surface of the obtained resin molded product exhibits good hydrophilic performance.
  • thermosetting resin used for the first heat insulating layer 14 and the second heat insulating layer 16 having a curing temperature of about 150 ° C is used.
  • the firing temperature when forming the heat insulation layer can be lowered to 200 ° C or lower. Therefore, cracks are generated in the heat insulating layers 14 and 16 where the dimensional difference during firing due to the difference in thermal expansion coefficient between the mold 12 and the thermosetting resin is small. Therefore, if the thermosetting resin material is thinly applied and baked, it is not necessary to repeat the cocoon process many times, and the first heat insulation is achieved by applying and baking the thermosetting resin material once.
  • the layer 14 and the second heat insulating layer 16 can be formed, and the heat insulating layers 14 and 16 can be easily formed.
  • the first heat insulating layer 14 and the second heat insulating layer 16 are formed using a thermosetting resin with a low curing temperature, thick coating can be easily performed with a single coating. Even if the insulation layers 14, 16 are damaged, they can be repaired easily.
  • the firing temperature at the time of forming the heat insulating layer is low, a resin molded product having an accurate shape in which the mold 12 is hardly distorted can be obtained.
  • the heat insulating layers 14 and 16 can be formed on the mold 12 formed of a material having a deformation temperature of about 300 ° C. such as aluminum, and the generation of the weld line can be suppressed. .
  • the heat insulating layers 14 and 16 can be formed on the resin mold 12 which is not only the metal mold 12.
  • the ceramic granular material 18 having a particle size of 20 to 170 ⁇ m it is possible to form an uneven shape having the arithmetic average roughness Ra and the maximum height Pt as described above.
  • Ra and Pt as described above can be obtained by setting the content of the ceramic granular material 18 contained in the second heat insulating layer 16 to 10 to 60% by weight.
  • the thickness of the second heat insulation layer 16 is thin, such Ra and Pt cannot be obtained, and the thickness of the second heat insulation layer 16 needs to be about 100 m. If hollow glass beads are mixed in the ceramic powder 18, in addition to the heat retaining effect by the first heat insulating layer 14 and the second heat insulating layer 16, a higher heat retaining effect can be obtained.
  • a resin molding die was prepared in which a first heat insulating layer and a second heat insulating layer were formed on the inner surface of the molding die.
  • the thickness of the first heat insulation layer was 150 / zm
  • the thickness of the second heat insulation layer was 100 / zm.
  • a resin molding mold in which a heat insulating layer was not formed on the inner surface of the molding mold was prepared. This Using these resin molding molds, injection molding was performed with polypropylene resin, and the resulting resin molded product was observed for weld lines generated at the fusion part of the molten resin.

Abstract

　成形不良の少ない正確な形状の樹脂成形品を得ることができ、しかも簡単に作製することができる樹脂成形用型と、親水性能を有する樹脂成形品を得る。 　樹脂成形用型１０は、成形型１２を含む。成形型１２の内面に、第１断熱層１４および第２断熱層１６を形成する。第１断熱層１４は、硬化温度が２００°C以下の熱硬化性樹脂で形成され、第２断熱層１６は、第１断熱層１４と同じ熱硬化性樹脂およびセラミック粉粒体１８の混合物で形成される。第２断熱層１６の表面は、算術平均粗さＲａ＝１１μｍ～１３μｍ、最大高さＰｔ＝５０μｍ～１００μｍ（Ｒａ、ＰｔともにＩＳＯ４２８７：‘９７で規定）である微細凹凸形状となるように形成される。この樹脂成形用型１０を用いることにより、型内における溶融樹脂の流動性が良好となり、第２断熱層１６の微細凹凸形状を正確に写し取った樹脂成形品が得られる。

Description

明 細 書
樹脂成形用型およびそれを用いて成形した樹脂成形品
技術分野
[0001] この発明は、榭脂成形用型およびそれを用いた榭脂成形品に関し、特にたとえば、 射出成形による榭脂成形を行うための榭脂成形用型と、それを用いた榭脂成形品に 関する。
背景技術
[0002] 射出成形による樹脂の成形時に、成形用型内で分流した溶融樹脂の流れが再度 合流する部分にウエルドラインと呼ばれる成形不良が発生する。これは、成形用型に 注入された溶融樹脂が成形用型の壁で冷却されることにより、溶融樹脂の表面に粘 度の高いスキン層が形成され、また成形時に発生したガスや空気が溶融樹脂の流動 を妨げることにより、溶融榭脂がその合流部分においてうまく融合しないことによって 発生すると考えられる。
[0003] このようなウエルドラインの発生を防止するために、金型温度を上げて成形を行った り、金型表面を高周波加熱することにより、溶融樹脂の表面におけるスキン層の発生 を抑える方法が知られている。しかしながら、加熱と冷却を繰り返す成形工程におい て、金型温度を上げることは、大幅な生産性の低下を招く。
[0004] そこで、金型の内面に榭脂などの熱伝導率の低!ヽ材料で断熱層を形成し、溶融榭 脂の温度低下速度を遅くして流動性を良好に保つことにより、ウエルドラインの低減 を図る方法がある。このような方法を用いるために、 0. 05-0. 5mmの厚みで断熱 層を形成し、この断熱層の最表面の 5〜30 mの厚みの部分に粒径が 0. 001〜30 0 μ mの微粉末を 5〜50重量％配合した微粉末配合層を形成した金型を用いること が開示されている。このような金型を用いることにより、金型に注入された溶融榭脂の 温度低下速度が遅くなり、溶融樹脂の流動性の低下を抑えて、ウエルドラインの低減 を図ることができる。さら〖こ、断熱層の最表面の微粉末配合層によって、断熱層が傷 つきにくくなり、微粉末による表面の微細凹凸によって艷消し状の表面を有する成形 品を得ることができる (特許文献 1参照)。 [0005] また、 5 μ mのセラミックス微粒子を含む芳香族ポリマーを用いて、キヤビティ型、コ ァ型の表面に 70 μ mの厚みで断熱層を形成し、その上に 20 μ mの厚みで芳香族ポ リマーの断熱層を形成した金型を用いることが開示されている。このような金型を用い た場合においても、金型に注入された溶融樹脂の温度低下速度が遅くなり、溶融榭 脂の流動性の低下を抑えて、ウエルドラインの低減を図ることができる。このような金 型では、セラミックス微粒子によって断熱層の断熱効果を向上させることができる（特 許文献 2参照)。
特許文献 1：特開平 8— 66927号公報
特許文献 2：特開平 9 - 207179号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 金型に断熱層を形成する場合、熱硬化性榭脂材料を金型表面に塗工して焼成す る必要があるが、金型と熱硬化性榭脂の熱膨張率の違いにより、金型と断熱層の間 に寸法差が生じ、断熱層にクラックが発生する場合がある。この場合、高温になるほ ど、また金型や断熱層の体積が大きくなるほど、焼成時における金型と断熱層との寸 法差が大きくなり、クラックが発生しやすくなる。特許文献 1や特許文献 2に用いられ る熱硬化性榭脂は、焼成温度が 200°Cを超える高温であるため、所定の厚みとなる ように熱硬化性榭脂材料を塗工すると、焼成時にクラックが発生しやすくなる。そのた め、金型表面に薄く熱硬化性榭脂材料を塗工して焼成するという工程を何度も繰り 返すことにより、所定の厚みの断熱層を形成している力 このような方法では断熱層 の形成に手間がかかる。また、断熱層の形成時に、 200°Cを超える高温になると、金 型に歪みが発生する恐れがある。
[0007] さらに、特許文献 1や特許文献 2の金型では、射出成形時に発生するガスや空気 が抜けず、金型内における溶融樹脂の流動が妨げられて、榭脂製品に成形不良が 発生する恐れがある。特許文献 1の金型では、断熱層の最表面に微粉末による微細 凹凸が形成されるが、微粉末配合層の厚みが 5〜30 111と薄いため、十分な表面粗 さを得ることができず、凹凸部を介したガス抜き効果を得ることは困難である。また、 特許文献 2の金型では、断熱層の断熱効果を高めるためにセラミックス微粒子を添加 しているが、セラミックス微粒子を含む層は、断熱層の最表面に形成されておらず、 セラミックス微粒子による凹凸でガス抜き効果を得ることはできないと考えられる。 このような金型を用いて榭脂成形を行うと、金型内における溶融樹脂の流動性が妨 げられ、金型表面の形状を正確に反転して写し取ることが困難である。そのため、金 型表面を微細凹凸形状としても、その形状を正確に写し取ることができず、撥水性の 表面を有する榭脂成形品になってしまうことがある。
[0008] それゆえに、この発明の主たる目的は、成形不良の少な!/、正確な形状の榭脂成形 品を得ることができ、しかも簡単に作製することができる榭脂成形用型を提供すること である。
また、この発明の目的は、このような榭脂成形用型を用いることにより、親水性能を 有する表面をもった榭脂成形品を提供することである。
課題を解決するための手段
[0009] この発明は、成形型と、成形型の内面に形成される第 1断熱層と、第 1断熱層上に 形成される第 2断熱層とを含み、第 1断熱層は 200°C以下の硬化温度を有する熱硬 化性榭脂で形成されるとともに、第 2断熱層は 200°C以下の硬化温度を有する熱硬 化性榭脂とセラミック粉粒体の混合物で形成され、第 2断熱層の表面に微細凹凸形 状を形成したことを特徴とする、榭脂成形用型である。
このような榭脂成形用型において、第 2断熱層の表面の微細凹凸形状は、算術平 均粗さ！^ニ丄！^！！！〜！^ ！!!、最大高さ Ρΐ=50 πι〜： LOO ^u n^Raゝ Ptともに ISO 4287: '97で規定）であることが好ましい。
さらに、セラミック粉粒体はランダムな形状を有し、その粒径は 20 m〜170 mの 範囲であることが好ましい。
また、第 2断熱層を形成する混合物中のセラミック粉粒体の含有量は 10〜60重量 %であることが好ましい。
さらに、第 1断熱層の厚みは 100 μ m〜200 μ mであり、第 2断熱層の厚みは略 10 0 μ mであることが好まし!/、。
また、第 1断熱層および第 2断熱層に用いられる熱硬化性榭脂として、熱伝導率が 0. 18〜0. 21WZm'Kであり、熱膨張率が 3. 2〜4. 6 X 10— 5ZKであるものを用い ることがでさる。
また、この発明は、上述のいずれかに記載の榭脂成形用型に溶融榭脂を注入して 成形した、榭脂成形品である。
成形型の内面に断熱層を形成することにより、注入された溶融榭脂の温度低下速 度が遅くなり、溶融樹脂の流動性が低下することを抑えることができる。ここで、 200 °C以下の比較的低温で硬化する熱硬化性榭脂を用いて成形型の内面に断熱層を 形成することにより、成形型の歪みを小さくすることができ、正確な形状の榭脂成形品 を得ることができる。また、このような低温で硬化する材料を用いることにより、熱膨張 率の差による成形型と断熱層の寸法差が大きくならず、断熱層にクラックが発生しに くくなるため、第 1断熱層および第 2断熱層は、それぞれ熱硬化性榭脂材料の塗工 および焼成を 1回行うだけで形成可能である。さらに、低温で硬化する材料を用いる ことにより、榭脂型などのような金属型以外の成形型にも、第 1断熱層および第 2断熱 層を形成することができる。
このような榭脂成形用型において、第 2断熱層の表面が、上述のような算術平均粗 さと最大高さを有する微細凹凸形状となるように形成されることにより、凹凸の隙間を 介してガス抜きが可能となり、射出成形時に発生したガスや空気による溶融樹脂の流 動が妨げられず、分流した溶融樹脂がうまく融合する。さらに、このような微細凹凸形 状が形成されることにより、溶融樹脂にスキン層が形成されたとしても、凹凸によって スキン層が破られ、溶融樹脂の流動性を良好に保つことができる。
上述のような微細凹凸形状を得るためには、第 2断熱層に含まれるセラミック粉粒体 はランダムな形状を有し、その粒径は 20 μ τα-ΙΊΟ μ mの範囲にあることが好ましい さらに、第 2断熱層を形成する混合物中のセラミック粉粒体の含有量は 10〜60重 量％であるとき、また、第 2断熱層の厚みを略 100 mとすることにより、上述のような 微細凹凸形状を得ることができる。
また、上述のような熱伝導率および熱膨張率を有する熱硬化性榭脂を用いて、第 1 断熱層および第 2断熱層を形成することにより、溶融樹脂の温度低下速度を遅くする ことができる。 このような榭脂成形用型を用いて榭脂成形を行うことにより、型内において溶融榭 脂が良好に流動し、第 2断熱層の表面の微細凹凸形状が正確に反転して写し取ら れる。そのため、得られた榭脂成形品の表面には、微細凹凸形状が形成され、親水 性能を有する表面をもった榭脂成形品となる。
発明の効果
[0011] この発明によれば、成形型の内面に断熱層を形成し、第 2断熱層の表面を微細凹 凸形状に形成することにより、溶融樹脂の流動性の低下を抑えることができ、分流し た溶融樹脂がうまく融合するため、ウエルドラインの発生を抑えることができ、成形不 良の少ない榭脂成形品を得ることができる。
このような榭脂成形用型を得るために、それぞれ 1回の材料塗工'焼成によって第 1 断熱層および第 2断熱層を形成することができ、断熱層の形成を容易に行うことがで きる。
また、この発明の榭脂成形用型を用いることにより、親水性能を有する表面をもった 榭脂成形品を得ることができる。
[0012] この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う 以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明ら力となろう。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]この発明の榭脂成形用型の内面を示す図解図である。
符号の説明
[0014] 10 榭脂成形用型
12 成形型
14 第 1断熱層
16 第 2断熱層
18 セラミック粉粒体
発明を実施するための最良の形態
[0015] 図 1は、この発明の榭脂成形用型の内面の一例を示す図解図である。榭脂成形用 型 10は、成形型 12を含む。成形型 12は、たとえば鉄鋼材料、アルミニウム、 ZASな どの金属材料や合成樹脂材料を用いて形成される。成形型 12の内面には、第 1断 熱層 14が形成される。第 1断熱層 14は、 200°C以下の硬化温度を有する熱硬化性 榭脂で形成される。このような熱硬化性榭脂として、たとえば略 150°Cで硬化するェ ポキシ榭脂などの断熱性を有する熱硬化性榭脂が用いられる。なお、熱硬化性榭脂 の硬化温度は、成形型 12の耐熱温度に合わせて設定される。たとえば、アルミ-ゥ ムゃ ZASなどの融点の低 、材料で形成された成形型 12に第 1断熱層 14を形成する 場合には、型材料の耐熱温度に合わせて、 110〜150°Cの温度範囲で硬化する熱 硬化性榭脂が用いられる。また、この熱硬化性榭脂としては、熱伝道率が 0. 18〜0 . 21WZm'K、熱膨張率が 3. 2〜4. 6 X 10— 5ZKのものが用いられる。第 1断熱層 14は、 100〜200 μ mの厚みとなるように形成される。
[0016] 第 1断熱層 14の上には、第 2断熱層 16が形成される。第 2断熱層 16は、第 1断熱 層 14と同じ熱硬化性榭脂とセラミック粉粒体 18との混合物で形成される。セラミック 粉粒体 18の材料としては、たとえばアランダム (アルミナ)などの粉粒体が用いられる 1S さらに中空ガラスビーズを混合してもよい。セラミック粉粒体 18としては、粒径 20 〜170 /ζ πιで、均一な球形ではなくランダムな形状のものが用いられる。第 2断熱層 16は、略 100 mの厚みとなるように形成される。このようなセラミック粉粒体 18を用 いることにより、第 2断熱層の表面は、算術平均粗さ Ra= 11 m〜13 m、最大高 さ Pt=50 πι〜100 /ζ πι(Ι¾、 Ptともに IS04287: '97で規定）の微細凹凸形状と なるように形成される。これらの断熱層 14, 16は、コア型およびキヤビティ型の両方に 形成されるが、製品面の意匠を重視する場合には、コア型にのみ断熱層 14, 16を形 成してちょい。
[0017] このような第 1断熱層 14および第 2断熱層 16を形成するために、成形型の内面が 脱脂'洗浄される。そののち、熱硬化性榭脂材料を 100〜200 mの厚みとなるよう にスプレー塗工し、 50〜60°Cで 2〜3時間焼成される。さらに、セラミック粉粒体 18を 混合した熱硬化性榭脂材料を略 100 mの厚みとなるようにスプレー塗工し、 150°C で 2〜3時間焼成することにより、第 1断熱層 14および第 2断熱層 16が形成される。
[0018] このような榭脂成形用型 10を用いて、加熱溶融した熱可塑性榭脂で射出成形を行 うことにより、溶融樹脂の温度が下がりにくくなる。そのため、溶融樹脂の温度低下速 度が遅くなり、榭脂成形用型 10に注入された溶融樹脂の流動時において、溶融榭 脂の表面にスキン層が生じに《なる。また、スキン層ができたとしても、第 2断熱層 1 6の微細凹凸形状によりスキン層が破られ、溶融樹脂の流動性が保たれる。そのため 、榭脂成形用型 10内で分流した溶融樹脂が合流する際に、融合性の良好な状態を 保つことができる。
[0019] さらに、この榭脂成形用型 10の内面における最表面は、微細凹凸形状となるように 形成されているため、射出成形時に発生したガスや空気などを凹凸の間からエアべ ントまで誘導することができる。また、逃げ場を失ったガスや空気は、凹凸の空隙に誘 導される。それにより、ガスや空気によって溶融樹脂の流動性が妨げられず、溶融榭 脂が合流するときに、融合性の良好な状態を保つことができる。
[0020] この榭脂成形用型 10を用いて射出成形を行えば、成形用型内で分流した溶融榭 脂が合流してうまく融合するため、ウエルドラインの発生を抑えることができる。また、 第 2断熱層 16の微細凹凸により、榭脂表面に梨地状の模様が形成され、艷消し表面 を有する榭脂成形品を得ることができる。このように、この榭脂成形用型 10を用いるこ とにより、成形不良が少なぐ艷消し表面を有する榭脂成形品を得ることができる。
[0021] ここで、この榭脂成形用型 10を用いることにより、上述のように、第 1断熱層 14およ び第 2断熱層 16の断熱効果や、第 2断熱層 16の表面の微細凹凸形状の作用により 、型内に注入した溶融樹脂の流動性が良好となる。それにより、第 2断熱層 16の表 面の微細凹凸形状が正確に反転して榭脂成形品に写し取られるため、得られた榭 脂成形品の表面には、良好な親水性能が発現される。
[0022] このような榭脂成形用型 10を得るために、第 1断熱層 14および第 2断熱層 16に用 いられる熱硬化性榭脂として、硬化温度が 150°C程度のものが用いられることにより、 断熱層形成時の焼成温度を 200°C以下と低くすることができる。そのため、成形型 1 2と熱硬化性榭脂の熱膨張率の差による焼成時の寸法差が小さぐ断熱層 14, 16に クラックが発生しに《なる。したがって、熱硬化性榭脂材料を薄く塗工して焼成する と!ヽぅ工程を何回も繰り返す必要がなく、それぞれ 1回の熱硬化性榭脂材料の塗工 · 焼成により、第 1断熱層 14および第 2断熱層 16を形成することができ、これらの断熱 層 14, 16の形成を容易に行うことができる。 [0023] また、硬化温度の低!、熱硬化性榭脂を用いて第 1断熱層 14および第 2断熱層 16 を形成することにより、 1度のコーティングで厚塗りが簡単にできるため、仮に断熱層 1 4, 16が傷ついたとしても、簡単に補修することができる。さらに、断熱層形成時にお ける焼成温度が低いため、成形型 12に歪みが発生しにくぐ正確な形状の榭脂成形 品を得ることができる。そして、たとえばアルミニウムなどのように、 300°C程度の変形 温度を有する材料で形成した成形型 12に対しても、断熱層 14, 16を形成して、ゥェ ルドラインの発生を抑えることができる。また、硬化温度の低い熱硬化性榭脂を用い ることにより、金属製の成形型 12だけでなぐ榭脂製の成形型 12にも断熱層 14, 16 を形成することができる。
[0024] また、粒径が 20〜170 μ mのセラミック粉粒体 18を用いることにより、上述のような 算術平均粗さ Raおよび最大高さ Ptを有する凹凸形状を形成することができる。ここ で、第 2断熱層 16に含まれるセラミック粉粒体 18の含有量は、 10〜60重量％とする ことにより、上述のような Raおよび Ptを得ることができる。さらに、第 2断熱層 16の厚 みが薄いと、このような Raおよび Ptを得ることができず、第 2断熱層 16の厚みを 100 m程度とする必要がある。なお、セラミック粉粒体 18に中空ガラスビーズを混合し ておけば、第 1断熱層 14および第 2断熱層 16による保温効果に加えて、さらに高い 保温効果を得ることができる。
[0025] なお、 Raおよび Ptが上述の範囲より小さ 、場合、ガス抜き効果に寄与する空隙が 小さくなり、溶融樹脂の流動性に影響がでる恐れがある。また、 Raおよび Ptが上述の 範囲より大きい場合、ガス抜き効果は大きくなり、溶融樹脂の流動性は向上するが、 射出成形時にカジリなどの他の成形不良が発生する恐れがある。それに対して、 Ra および Ptが上述の範囲内であれば、良好なガス抜き効果を得ることができ、し力も大 きい凹凸による成形不良の発生がなぐ良好な形状の榭脂成形品を得ることができる 実施例 1
[0026] 成形型の内面に第 1断熱層および第 2断熱層を形成した榭脂成形用型を準備した 。第 1断熱層の厚みは 150 /z mとし、第 2断熱層の厚みは 100 /z mとした。また、比較 例として、成形型の内面に断熱層を形成していない榭脂成形用型を準備した。これ らの榭脂成形用型を用いて、ポリプロピレン榭脂により射出成形を行い、得られた榭 脂成形品について、溶融樹脂の融合部に発生するウエルドラインを観察した。その 結果、断熱層を形成していない榭脂成形用型を用いた場合、榭脂成形品のウエルド ラインがはっきり分力ゝつたが、断熱層を形成した榭脂成形用型を用いた場合、ゥエル ドラインの目立たない榭脂成形品を得ることができた。

Claims

請求の範囲
[1] 成形型と、前記成形型の内面に形成される第 1断熱層と、前記第 1断熱層上に形 成される第 2断熱層とを含み、
前記第 1断熱層は 200°C以下の硬化温度を有する熱硬化性榭脂で形成されるとと もに、前記第 2断熱層は 200°C以下の硬化温度を有する熱硬化性榭脂とセラミック粉 粒体の混合物で形成され、
前記第 2断熱層の表面に微細凹凸形状を形成したことを特徴とする、榭脂成形用 型。
[2] 前記第 2断熱層の表面の微細凹凸形状は、算術平均粗さ Ra= 11 πι〜13 /ζ m、 最大高さ Pt=50 m〜100 m(Ra、 Ptともに IS04287: '97で規定）である、請 求項 1に記載の榭脂成形用型。
[3] 前記セラミック粉粒体はランダムな形状を有し、その粒径は 20 m〜 170 mの範 囲である、請求項 1または請求項 2に記載の榭脂成形用型。
[4] 前記第 2断熱層を形成する前記混合物中の前記セラミック粉粒体の含有量は 10〜
60重量％である、請求項 1な!、し請求項 3の 、ずれかに記載の榭脂成形用型。
[5] 前記第 1断熱層の厚みは 100 /z πι〜200 /ζ mであり、前記第 2断熱層の厚みは略
100 mである、請求項 1ないし請求項 4のいずれかに記載の榭脂成形用型。
[6] 前記第 1断熱層および前記第 2断熱層に用いられる熱硬化性榭脂は、熱伝導率が
0. 18〜0. 21WZm*Kであり、熱膨張率が 3. 2〜4. 6 X 10— 5ZKである、請求項 1 な 、し請求項 5の 、ずれかに記載の榭脂成形用型。
[7] 請求項 1ないし請求項 6のいずれかに記載の榭脂成形用型に溶融榭脂を注入して 成形した、榭脂成形品。
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