JPS63218327A - 合成樹脂成形品の射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は電鋳法によって形成される多孔質の成形用金
型を利用した合成樹脂成形品の射出成形方法に関するも
のである。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）従来の
射出成形法は型締めした両金型間のキャビティ内に溶融
樹脂を射出して成形するものであり、通常、射出時にガ
ス抜きが行われる。そのためのガス抜き孔はキャビティ
の外周の適宜箇所において両金型の分割面間で形成され
、キャビティに連通している。

ところが、このガス抜き孔はキャビティの内面全体にあ
るわけではなく、特にガス扱きが困難な箇所にのみ形成
されているため、成形品の形状によっては決してガス扱
きが十分であるとは言えない。ガス扱きが不十分である
と、成形品に栄や焼けが生ずることもある。

そこで、多孔質の金型を利用すれば、従来のガス抜き孔
が不要になるばかりではなく、キャビティの内面全体で
十分なガス抜きを行うことができる。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

従って、このような金型によりガス抜きを行ってもガス
扱きが不十分になり、かつ通孔が詰まって通孔内の僅除
が困難になる問題があった。

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

発明の構成 （ａ！題を解決するための手段） この発明は上述した目的を達成するために、電鋳により
形成した金型本体であって、同電鋳の初期に発生させた
微小な非電着部を同電鋳時に成長させることにより表裏
両面間にＬり通させた多数の通孔を有した同金型本体内
に、合成樹脂材料を射出するという手段を採った。

（作用） 射出時に、金型本体の多数の通孔を通してガス抜きが行
われる。この通孔は微小な非電着部を成長させることに
より貫通させたものであることから、ガス抜きにおける
気流抵抗が低くなるばかりではなく、通孔が詰ることも
少ない。

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

第１図において、１はこの発明に係る金型本体であって
、電鋳により形成されている。２は金型本体１に貫通し
て設けられた多数の通孔であって、後述する通り、同電
鋳の初期に発生させた微小な非電着部を同電鋳時に厚さ
方向（金型本体１の表裏両面間）へ成長させてなるもの
であり、第３図（ｂ　’）に示すように金型本体１の表
面から裏面に向かうほど径が漸増している。なお、通孔
２の形状は′ｉＲ３図（ｂ）に示すようにＩＩＮ化して
テーパ状に図示しであるが、電鋳条件により、その拡が
り方が種々穴なることは言うまでもない。例えば、通孔
２の内面に凹凸が付いたり、隣接する通孔２が互いにつ
ながることもある。

金型本体１の表面側におけるこの通孔２の最大径は０．
１〜０．５１１１であることが望ましい。真空吸入力を
高める必要がある一方、合成樹脂成形特成形品に通孔２
の跡が残らないようにするためである。また、通孔２の
個数は真空吸入力の点で金型本体１の面積１０ｃｍ”あ
たり５〜１００００個であることが望ましい。

この金型本体１は射出成形装置りに取付けられ、合成樹
脂材料Ｗが溶融されてこの金型本体１内に射出される。

この射出時に、合成樹脂材料Ｗは金型本体１の表面全体
で多数の通孔２を通して十分なガス扱きが行われ、流動
性も良くなる。従って、合成樹脂材料Ｗを金型本体１に
対し確実に密着させてシボ目形成用の凹凸部やステッチ
等糸目形成用の凹凸部の形状を合成樹脂材料Ｗに付ける
ことができる。

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

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

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

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

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

次に、この金型本体１の製造に使用する装置、材料等に
ついて説明する。

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

電解液３のｐ　ｔｌ値が前記の範囲を越えると、電鋳時
におけるカソード電流効率が低下する一方、ｐト１値が
３．８に達しないときは電解液３中に塩基性沈澱物が生
成されて、電解された金属が変色し易くなる等の欠陥が
生ずるからである。

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

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

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

５は電解液３中においてｍ鋳材料４と対向する位置に配
置したマンドレルであって、エポキシ、アクリル、アク
リル・ブタジェン・スチレン共重合体、塩化ビニル等の
合成樹脂材料、または固形ワックス、金属、木材、セラ
ミックス、布地、糸等にて形成されている。このマンド
レル５は第１図及び第３図（ｂ）に示す金型本体１の模
型であって、電解液槽Ａの上端に移動可能に取り付けた
カソードロッカー６から吊り下げられ、特に第２図（ｂ
）に示すように、カソードロッカー６の良さ方向の動き
に応じて電解液３中を往復移動するようになっている。

なお、７はカソードロッカー〇を往復駆動する移動装置
である。また、電解液槽Ａの外には？！ｆ　？ｌｉ　Ｓ
が設けられ、電鋳材料４は陽極に、マンドレル５のスプ
レ一層８は陰極に対してそれぞれ電気的に接続されてい
る。

次に、この金型本体１の製造方法について順に説明する
。

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

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

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

このスプレー液をマンドレル５の表面が完全な金属色を
呈するまで２度にわたり噴射して、第３図（ａ　’）に
示すようにマンドレル５の表面に約１５μｍ以上のスプ
レー１１８を形成したのち、マンドレル５を約２４時間
自然乾燥させる。スプレー液には塩化ビニルラッカー液
が混入されているため、マンドレル５の表面上のスプレ
一層８は導電性が低くなり、マンドレル５の表面に多数
の通孔２が形成され易くなる。

よりミクロ的にみると、スプレ一層８には銀粉による導
電部のみならず、同銀粉中に点在した塩化ビニルラッカ
ーによって微小な非導電部が形成されるため、全体とし
ての１％ｒ性が低（なるのである。この塩化ビニルラッ
カーによる微小な非導電部には、後述する電鋳の初期に
おいて電鋳材料がＴｉ者しにくいため、微小な非電着部
の発生に大きく寄与するのである。

上記スプレー液中における塩化ビニルラッカー液の混入
度を加減することによって、マンドレル５の表面の１ｊ
電性を自由に設定でき、前記非１３電部の大きさや分布
を変化させることができるため、通孔２の寸法を変化さ
せたり、マンドレル５の単位面積あたりの通孔２の数や
開口率を自由に管理覆ることができる。

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

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

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

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

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

電源Ｓをオンにして、マンドレル５の面ｉ　１００ｃ＋
ａ”あたり３Ａの電流を電鋳材料４とマンドレル５のス
プレ一層８との間に流すと、電鋳材料４が電解されてマ
ンドレル５のスプレーＦｆ！４８上に被覆され、電鋳層
９が形成される。

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

電鋳の進行とともに、この微小な非電着部は成長して貫
通した通孔２となる。

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

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

そして、マンドレル５の所望面全体に電ｖＩｌｉｌＷ９
が被覆され、さらに同電鋳層９に多数の通孔２が形成さ
れたことを確認したのちに、電流をマンドレル５の面ｖ
４１００ｃｍ’あたり１〜２Ａ程度に落とす。このあと
、電解液３を循環させ、さらにカソードロッカー６を作
動させることによって、カソード電流密度が均一化され
るので、電鋳層９の厚みが均一になる。

■　上記のように、マンドレル５の表面に電鋳が終了し
たら、電解液３からマンドレル５を取り出してこれを乾
燥させる。このあと、マンドレル５から電鋳ＷＩＪ９を
剥離する。なお、電鋳層９とマンドレル５の表面にはス
プレ一層８が介在しているため、電鋳層９は簡単に剥離
できる。マンドレル５から取り外されたｆｆｌ＆１ｌｉ
１９は金型の金型本体１として使用される。

（第二実施例） 次に、この発明の第二実施例を説明する。

この実施例において電解液３中には第一実施例と同様に
ラウリル硫酸ナトリウム等の界面活性添加剤が添加され
ていないが、他の工程は第一実施例と異なり通常の電鋳
と同様に行われる一部のである。

この場合、マンドレル５の表面にお（プるピンホールの
発生は電解液３の工夫のみによって促進されるため、第
一実施例の場合と比較して通孔２の発生率は非常に低い
ものとなる。

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

さらに、 （１）マンドレル５の前処理において、前処理液を使用
しない。

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

（３）電鋳時に通常より強い電流を流す。

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

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

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

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係る金型の使用状態を示す断面図、
第２図（ａ）は金型を製造するための電鋳方法を示す路
体図、第２図（、ｂ　）は第２図（ａ）の平面図、第３
図（ａ）はマンドレルに電鋳をした状態を示す断面図、
第３図（ｂ）は金型の一部破断拡大断面図である。 金型本体１、通孔２、被成形物Ｗ、射出成形装置Ｄ０

Claims (1)

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