JP2750447B2 - プラスチック成形用黒鉛型 - Google Patents
プラスチック成形用黒鉛型Info
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- JP2750447B2 JP2750447B2 JP1093879A JP9387989A JP2750447B2 JP 2750447 B2 JP2750447 B2 JP 2750447B2 JP 1093879 A JP1093879 A JP 1093879A JP 9387989 A JP9387989 A JP 9387989A JP 2750447 B2 JP2750447 B2 JP 2750447B2
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- molding
- resin
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形、押出成形、圧縮成形等の各種プ
ラスチック成形に用いられる黒鉛型に関する。
ラスチック成形に用いられる黒鉛型に関する。
（従来の技術） 近時、多品種少量生産に適し、高精度のプラスチック
成形の技術が求められており、出願人は、従来の金属製
のプラスチック成形用型である所謂金型にかわって、易
加工性で、熱伝導性が良く、耐熱性及び自己潤滑性に優
れた黒鉛材からなるプラスチック成形用黒鉛型を提案し
ている（特開昭63−162205号）。
成形の技術が求められており、出願人は、従来の金属製
のプラスチック成形用型である所謂金型にかわって、易
加工性で、熱伝導性が良く、耐熱性及び自己潤滑性に優
れた黒鉛材からなるプラスチック成形用黒鉛型を提案し
ている（特開昭63−162205号）。
このプラスチック成形用黒鉛型は、上記のようにプラ
スチック成形に適したすぐれた性質を兼ね備えている。
スチック成形に適したすぐれた性質を兼ね備えている。
しかしながら、黒鉛材自身が多孔質な構造であるた
め、出射ノズルより高温、高粘度の溶融樹脂を型のゲー
トからキャビティ内に加圧注入する射出成形や、雄型と
雌型とを閉じ合わせ圧縮しながら成形する圧縮成形のよ
うに、溶融樹脂の集中的な加圧注入や急激な加圧に対し
て欠損を生じやすいという問題があった。
め、出射ノズルより高温、高粘度の溶融樹脂を型のゲー
トからキャビティ内に加圧注入する射出成形や、雄型と
雌型とを閉じ合わせ圧縮しながら成形する圧縮成形のよ
うに、溶融樹脂の集中的な加圧注入や急激な加圧に対し
て欠損を生じやすいという問題があった。
また、プラスチック成形では、製品の色彩を豊かにし
たり、補強したり、低価格にする等の各種の目的のため
に、炭酸カルシウム、木粉、パルプ、雲母、石英粉等の
充填剤がプラスチック材料に配合されるので、これら硬
い材料によって型のゲート部や型内面が摩耗したり、欠
落したりしやすいという問題があった。
たり、補強したり、低価格にする等の各種の目的のため
に、炭酸カルシウム、木粉、パルプ、雲母、石英粉等の
充填剤がプラスチック材料に配合されるので、これら硬
い材料によって型のゲート部や型内面が摩耗したり、欠
落したりしやすいという問題があった。
一方最近では、成形されてくる製品に対応して型の形
状も複雑化してきており、型内面に多数の凹凸構造を有
するものが多く、このような凹凸構造に対して型の強度
を備えることが必要となってきている。
状も複雑化してきており、型内面に多数の凹凸構造を有
するものが多く、このような凹凸構造に対して型の強度
を備えることが必要となってきている。
このように、プラスチック成形では、溶融樹脂の集中
的な加圧注入や急激な加圧に対する欠損防止、あるいは
プラスチック材料に混入された硬い材料に対する摩耗や
欠落防止、凹凸構造に対する強度等が型に対して要求さ
れる。
的な加圧注入や急激な加圧に対する欠損防止、あるいは
プラスチック材料に混入された硬い材料に対する摩耗や
欠落防止、凹凸構造に対する強度等が型に対して要求さ
れる。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、このような事情に鑑みなされたものであ
り、型構造の補強を図り、プラスチック成形では、溶融
樹脂の集中的な加圧注入や急激な加圧による欠損や、プ
ラスチック材料に混入された硬い材料による摩耗や欠落
を防止し、また凹凸構造に対する強度を備えたプラスチ
ック成形用黒鉛型を提供しようとするものである。
り、型構造の補強を図り、プラスチック成形では、溶融
樹脂の集中的な加圧注入や急激な加圧による欠損や、プ
ラスチック材料に混入された硬い材料による摩耗や欠落
を防止し、また凹凸構造に対する強度を備えたプラスチ
ック成形用黒鉛型を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、 「型の一部又は全部が黒鉛材からなるプラスチック成形
用の黒鉛型であって、下記Ａ）Ｂ）Ｃ）で構成される熱
硬化性樹脂（COPNA樹脂）の硬化体が黒鉛材の気孔内に
充填されて成ることを特徴とするプラスチック成形用黒
鉛型。
用の黒鉛型であって、下記Ａ）Ｂ）Ｃ）で構成される熱
硬化性樹脂（COPNA樹脂）の硬化体が黒鉛材の気孔内に
充填されて成ることを特徴とするプラスチック成形用黒
鉛型。
Ａ）石炭系もしくは石油系の重質油、タール、ピッチ、
あるいはナフタレン、アントラセン、フェナントレン、
ピレン、クリセン、ナフタセン、アセナフテン、アセナ
フチレン、ペリレン、コロネン、及びこれらを主骨格と
する誘導体の中から選ばれる一種又は二種以上の混合物
からなる縮合多環芳香族化合物、 Ｂ）ヒドロキシメチル基、ハロメチル基のいずれか少な
くとも一種の基を二個以上有する一環または二環以上の
芳香環からなる架橋剤、 Ｃ）酸触媒。」 を、その要旨としている。
あるいはナフタレン、アントラセン、フェナントレン、
ピレン、クリセン、ナフタセン、アセナフテン、アセナ
フチレン、ペリレン、コロネン、及びこれらを主骨格と
する誘導体の中から選ばれる一種又は二種以上の混合物
からなる縮合多環芳香族化合物、 Ｂ）ヒドロキシメチル基、ハロメチル基のいずれか少な
くとも一種の基を二個以上有する一環または二環以上の
芳香環からなる架橋剤、 Ｃ）酸触媒。」 を、その要旨としている。
ここで、架橋剤は、ｐ−キシリレンジクロライド、ｐ
−キシリレングリコール（1,4−ベンゼンジメタノー
ル）、ジメチル−ｐ−キシリレングリコール、ジメチル
−ｍ−キシリレングリコール等である。
−キシリレングリコール（1,4−ベンゼンジメタノー
ル）、ジメチル−ｐ−キシリレングリコール、ジメチル
−ｍ−キシリレングリコール等である。
酸触媒は、塩化アルミニウム、弗化ホウ素等のルイス
酸或いは、硫酸、リン酸、有機スルホン酸、カルボン酸
等のプロトン酸、及びこれらの誘導体の中から選ばれる
一種又は二種以上の混合物である。
酸或いは、硫酸、リン酸、有機スルホン酸、カルボン酸
等のプロトン酸、及びこれらの誘導体の中から選ばれる
一種又は二種以上の混合物である。
COPNA樹脂を構成する縮合多環芳香族化合物と、架橋
剤と、酸触媒との混合比率は、架橋剤／縮合多環芳香族
化合物＝0.5〜4.0（モル比）の範囲、縮合多環芳香族化
合物と架橋剤との混合物に対して酸触媒を0.5〜10wt％
の範囲とすることが好ましい。
剤と、酸触媒との混合比率は、架橋剤／縮合多環芳香族
化合物＝0.5〜4.0（モル比）の範囲、縮合多環芳香族化
合物と架橋剤との混合物に対して酸触媒を0.5〜10wt％
の範囲とすることが好ましい。
COPNA樹脂は、１）60〜300℃の範囲で加熱反応させた
中間反応生成物（Ｂステージ樹脂）を加熱溶融させた溶
融液、２）Ｂステージ樹脂を溶剤に溶解させた溶液とし
て使用することができ、これら液状のCOPNA樹脂を含浸
剤またはコーティング剤として型の作製に利用すること
ができる。
中間反応生成物（Ｂステージ樹脂）を加熱溶融させた溶
融液、２）Ｂステージ樹脂を溶剤に溶解させた溶液とし
て使用することができ、これら液状のCOPNA樹脂を含浸
剤またはコーティング剤として型の作製に利用すること
ができる。
含浸処理は、COPNA樹脂の溶融液又は溶液内に黒鉛材
を減圧又は常圧下において浸漬する方法及び減圧下にお
いて浸漬した後、加圧して行なう方法がある。
を減圧又は常圧下において浸漬する方法及び減圧下にお
いて浸漬した後、加圧して行なう方法がある。
また、コーティング処理は液状のCOPNA樹脂を刷毛塗
り、ロールコータースプレーあるいは浸漬等により黒鉛
材表面に塗布して行なう。
り、ロールコータースプレーあるいは浸漬等により黒鉛
材表面に塗布して行なう。
硬化温度は100〜400℃が好適な範囲である。これによ
り多孔質な黒鉛材の気孔をCOPNA樹脂で埋めることがで
きる。
り多孔質な黒鉛材の気孔をCOPNA樹脂で埋めることがで
きる。
（作用） このような熱硬化性樹脂であるCOPNA樹脂の硬化体が
黒鉛材の気孔内に充填されて成るプラスチック成形用黒
鉛型は、COPNA樹脂の硬化する過程において起こる架橋
結合によって、多孔質な黒鉛材の構造の補強が図られて
いる。
黒鉛材の気孔内に充填されて成るプラスチック成形用黒
鉛型は、COPNA樹脂の硬化する過程において起こる架橋
結合によって、多孔質な黒鉛材の構造の補強が図られて
いる。
したがって、溶融樹脂の集中的な加圧注入や急激な加
圧による欠損や、プラスチック材料に混入された硬い材
料による摩耗や欠落が防止される。また、COPNA樹脂に
より補強されたプラスチック成形用黒鉛型は、曲げ強
度、せん断強度等において黒鉛材のみからなるものに比
べ、高強度となり、複雑な凹凸構造を有する型に対して
十分な強度を備えることができる。
圧による欠損や、プラスチック材料に混入された硬い材
料による摩耗や欠落が防止される。また、COPNA樹脂に
より補強されたプラスチック成形用黒鉛型は、曲げ強
度、せん断強度等において黒鉛材のみからなるものに比
べ、高強度となり、複雑な凹凸構造を有する型に対して
十分な強度を備えることができる。
（実施例） 次に実施例について説明する。
実施例１ 市販の粉砕した石油系カルサインコークスとコールタ
ールピッチよりなる配合物を加熱混練して得られた混練
物を粉砕後、ラバープレス機で成形して焼成、黒鉛化
し、熱膨張係数（室温〜1000℃）4.5×10-6℃-1、ショ
アー硬度52、75Å〜75000Åの径の微細気孔容積が0.08c
c/g、かさ密度が1.82の等方性黒鉛材を得た。この等方
性黒鉛材を加工して、射出成形用の型を作製した。
ールピッチよりなる配合物を加熱混練して得られた混練
物を粉砕後、ラバープレス機で成形して焼成、黒鉛化
し、熱膨張係数（室温〜1000℃）4.5×10-6℃-1、ショ
アー硬度52、75Å〜75000Åの径の微細気孔容積が0.08c
c/g、かさ密度が1.82の等方性黒鉛材を得た。この等方
性黒鉛材を加工して、射出成形用の型を作製した。
含浸剤として石炭系ピッチ（平均分子量400）とジメ
チル−ｍ−キシリレングリコールをモル比で1:2で混合
し、そこにトリフルオロメタンスルホン酸を5wt％混合
し、120℃で40分間窒素気流中で反応させたCOPNA樹脂
（軟化点90℃）を用い、型に150℃で減圧含浸し、200℃
で１時間硬化させた後、250℃で３時間後硬化処理し
た。
チル−ｍ−キシリレングリコールをモル比で1:2で混合
し、そこにトリフルオロメタンスルホン酸を5wt％混合
し、120℃で40分間窒素気流中で反応させたCOPNA樹脂
（軟化点90℃）を用い、型に150℃で減圧含浸し、200℃
で１時間硬化させた後、250℃で３時間後硬化処理し
た。
得られた射出成形用の型を用いて石英粉の充填剤を含
むプラスチック材料を50時間連続成形した。その結果、
型の欠損はみられなかった。又、通常の黒鉛型と比較し
て本実施例の型の摩耗量は約1/3であった。
むプラスチック材料を50時間連続成形した。その結果、
型の欠損はみられなかった。又、通常の黒鉛型と比較し
て本実施例の型の摩耗量は約1/3であった。
実施例２ 実施例１と同じ等方性黒鉛材料を加工して、圧縮成形
用の上型、下型を作製した。
用の上型、下型を作製した。
軟化点80℃の石油系ピッチ（平均分子量340）とｐ−
キシレングリコールをモル比1:2の割合で混合し、5wt％
のｐ−トルエンスルホン酸を加え、130℃、40分間反応
させたCOPNA樹脂を溶剤に溶解させ、その溶液を上型、
下型にスプレーで塗布し、乾燥後、180℃で１時間硬化
させた後、250℃で２時間後硬化処理した。
キシレングリコールをモル比1:2の割合で混合し、5wt％
のｐ−トルエンスルホン酸を加え、130℃、40分間反応
させたCOPNA樹脂を溶剤に溶解させ、その溶液を上型、
下型にスプレーで塗布し、乾燥後、180℃で１時間硬化
させた後、250℃で２時間後硬化処理した。
得られた圧縮成形用の型を用いて塩化ビニル樹脂によ
る成形品を1000個連続成形した。その結果、型の割れ、
欠損等のトラブルは発生しなかった。
る成形品を1000個連続成形した。その結果、型の割れ、
欠損等のトラブルは発生しなかった。
なお、プラスチック成形用黒鉛型は、型に成形した黒
鉛材に液状のCOPNA樹脂を含浸またはコーティングして
硬化させた後、非酸化性雰囲気中で700〜2600℃に加熱
処理することにより、COPNA樹脂を炭化させたものとし
て作製することもできる。
鉛材に液状のCOPNA樹脂を含浸またはコーティングして
硬化させた後、非酸化性雰囲気中で700〜2600℃に加熱
処理することにより、COPNA樹脂を炭化させたものとし
て作製することもできる。
この場合は、炭化されたCOPNA樹脂によって黒鉛材の
表面にガラス状カーボンの膜を形成することができ、こ
れにより成形面を離型性の優れたものとすることができ
るとともに、高熱で行なわれるプラスチックの成形に対
して耐久性に富むプラスチック成形用黒鉛型を得ること
ができる。
表面にガラス状カーボンの膜を形成することができ、こ
れにより成形面を離型性の優れたものとすることができ
るとともに、高熱で行なわれるプラスチックの成形に対
して耐久性に富むプラスチック成形用黒鉛型を得ること
ができる。
なお、特に重質油、タール、ピッチを使用したCOPNA
樹脂は、フェノール、フラン等の熱硬化性樹脂と比較し
て遥かに高い炭素化率を有しており、このため加熱処理
過程においては体積収縮が小さく、また速い昇温速度で
加熱処理することができる。
樹脂は、フェノール、フラン等の熱硬化性樹脂と比較し
て遥かに高い炭素化率を有しており、このため加熱処理
過程においては体積収縮が小さく、また速い昇温速度で
加熱処理することができる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係るプラスチック成形
用黒鉛型は、COPNA樹脂の硬化体によって多孔質な黒鉛
材の型構造の補強が図られているので、溶融樹脂の集中
的な加圧注入や急激な加圧による欠損や、プラスチック
材料に混入された硬い材料による摩耗や欠落を防止し、
複雑な凹凸構造に対する強度を備えることができ、型の
長寿命化を図ることができるとともに、型の欠損による
成形不良がなくなり、均質な製品の生産が期待できる。
用黒鉛型は、COPNA樹脂の硬化体によって多孔質な黒鉛
材の型構造の補強が図られているので、溶融樹脂の集中
的な加圧注入や急激な加圧による欠損や、プラスチック
材料に混入された硬い材料による摩耗や欠落を防止し、
複雑な凹凸構造に対する強度を備えることができ、型の
長寿命化を図ることができるとともに、型の欠損による
成形不良がなくなり、均質な製品の生産が期待できる。
また、型構造の補強は樹脂含浸等により型全体になさ
れるので、別体の補強部材を型に取り付ける場合と異な
り、偏りがなく一様な型の強度アップを図ることができ
る。
れるので、別体の補強部材を型に取り付ける場合と異な
り、偏りがなく一様な型の強度アップを図ることができ
る。
さらに、型の作製も非常に簡単に行なうことができ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−212106（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202407（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−304915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−146613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−43040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−136657（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−88525（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】型の一部又は全部が黒鉛材からなるプラス
チック成形用の黒鉛型であって、下記Ａ）Ｂ）Ｃ）で構
成される熱硬化性樹脂の硬化体が黒鉛材の気孔内に充填
されて成ることを特徴とするプラスチック成形用黒鉛
型。 Ａ）石炭系もしくは石油系の重質油、タール、ピッチ、
あるいはナフタレン、アントラセン、フェナントレン、
ピレン、クリセン、ナフタセン、アセナフテン、アセナ
フチレン、ペリレン、コロネン、及びこれらを主骨格と
する誘導体の中から選ばれる一種又は二種以上の混合物
からなる縮合多環芳香族化合物、 Ｂ）ヒドロキシメチル基、ハロメチル基のいずれか少な
くとも一種の基を二個以上有する一環または二環以上の
芳香環からなる架橋剤、 Ｃ）酸触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093879A JP2750447B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | プラスチック成形用黒鉛型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093879A JP2750447B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | プラスチック成形用黒鉛型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02270514A JPH02270514A (ja) | 1990-11-05 |
| JP2750447B2 true JP2750447B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=14094763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1093879A Expired - Lifetime JP2750447B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | プラスチック成形用黒鉛型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750447B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002254464A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Ibiden Co Ltd | プレス成形用型及びその製造方法 |
| JP5044220B2 (ja) * | 2004-01-20 | 2012-10-10 | タッチストーン リサーチ ラボラトリー， リミテッド | 炭素発泡体複合ツールおよび炭素発泡体複合ツールを使用するための方法 |
-
1989
- 1989-04-13 JP JP1093879A patent/JP2750447B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02270514A (ja) | 1990-11-05 |
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