JPH08309759A - Heat insulating layer covered mold and molding method using the same - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To obtain a molded product having good appearance by using a mold covered with a heat insulating layer by making it possible to simply cover the surface of a main mold with a heat insulating substance in a uniform thickness by applying a heat insulating material to the wall surface of a mold to cure the same, forming a heat insulating layer and subsequently cutting the surface thereof to obtain the heat insulating layer with a predetermined thickness. CONSTITUTION: A main mold 1 composed of a metal is covered with a heat insulating layer 2 and the surface of the heat insulating layer 2 is cut by the front cutting of a ball end mill bottom blade using a numerical value control milling machine. At this time, the number of rotations of the end mill of the milling machine is increased and the cutting pitch thereof 3 is reduced and the roundness radius 4 of the end mill bottom blade is increased within a range not damaged by a cut powder to make the thickness of the heat insulating layer after cutting as uniform as possible. Subsequently, the cut surface of the heat insulating layer is ground to shave off the surface layer 5 thereof to obtain a predetermined smooth and uniform thickness (0.1-3mm) 6. If the cutting by the end mill is accurately performed, the amt. of the surface layer 5 of the heat insulating layer removed by grinding becomes slight and the surface of the heat insulating layer is smoothed within a slight grinding time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は合成樹脂成形用の金
型の製法、及び該金型を用いて成形する方法に関する。
更に詳しくは合成樹脂の射出成形、ブロー成形、押出成
形、圧縮成形等に用いる断熱層被覆金型、及び該金型を
用いて成形する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a mold for molding synthetic resin and a method for molding using the mold.
More specifically, the present invention relates to a heat-insulating layer-coated mold used for injection molding, blow molding, extrusion molding, compression molding and the like of synthetic resin, and a method for molding using the mold.

【０００２】[0002]

【従来の技術】熱可塑性樹脂を金型キャビティへ射出し
て成形し、成形品に対する型表面の形状状態の付与にお
ける再現性を良くし、成形品の艶を良くするには、通
常、樹脂温度や金型温度を高くしたり、射出圧力を高く
する等の成形条件を選ぶことによりある程度達成でき
る。2. Description of the Related Art In order to improve the reproducibility in imparting the shape condition of the mold surface to a molded product and to improve the gloss of the molded product, it is usually necessary to inject a thermoplastic resin into a mold cavity for molding. It can be achieved to some extent by selecting molding conditions such as increasing the mold temperature or increasing the injection pressure.

【０００３】これらの要因の中で最も大きな影響がある
のは金型温度であり、金型温度を高くする程好ましい。
しかし、金型温度を高くすると、可塑化された樹脂の冷
却固化に必要な冷却時間が長くなり成形能率が下がる。
金型温度を高くすることなく型表面の再現性を良くし、
又金型温度を高くしても必要な冷却時間が長くならない
方法が要求されている。金型に加熱用、冷却用の孔をそ
れぞれとりつけておき交互に熱媒、冷媒を流して金型の
加熱、冷却を繰り返す方法も行われているが、この方法
は熱の消費量も多く、加熱／冷却に時間を要し、成形サ
イクル時間が長くなる。The mold temperature has the greatest influence among these factors, and the higher the mold temperature, the more preferable.
However, if the mold temperature is increased, the cooling time required for the cooling and solidification of the plasticized resin becomes longer, and the molding efficiency is lowered.
Improves mold surface reproducibility without raising mold temperature,
There is also a demand for a method which does not lengthen the required cooling time even if the mold temperature is raised. There is also a method in which heating and cooling holes are attached to the mold and heating and cooling of the mold are repeated by alternately flowing a heat medium and a refrigerant, but this method also consumes a lot of heat, Heating / cooling requires time, and molding cycle time becomes long.

【０００４】金型キャビティを形成する型壁面を熱伝導
率の小さい物質、すなわち断熱層で被覆することにより
金型表面再現性を良くする方法については既に多くの報
告があり、ＷＯ ９３／０６９８０で断熱層としてポリ
イミドを使用することが示されており、特開昭５４−１
４２２６６号公報では断熱層としてエポキシ樹脂を使用
することが示されている。There have already been many reports on a method of improving mold surface reproducibility by coating a mold wall forming a mold cavity with a material having a small thermal conductivity, that is, a heat insulating layer, and WO 93/06980 has been reported. It has been shown to use polyimide as a heat insulating layer.
Japanese Patent No. 42266 discloses that an epoxy resin is used as a heat insulating layer.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】射出成形等の長所は、
複雑な形状の成形品が一度の成形でできることにある。
従って、これらの金型の型キャビティ形状は一般に複雑
である。一方、断熱層被覆金型の断熱層の厚みは、一般
の射出成形では０．１ｍｍ厚未満でもその効果が得られ
るが、一般には０．１ｍｍ厚以上、成形条件によっては
０．１５〜０．３ｍｍ程度の厚みが必要になり、更に型
壁面に局部的に断熱層を被覆する場合には１ｍｍ厚程度
が必要になる場合もある。また、ブロー成形では０．３
ｍｍ以上、時には０．４ｍｍ以上の厚肉の断熱層が必要
になる。複雑な型壁面にこの程度の比較的厚肉の断熱層
を均一に、且つ、経済的に被覆することが求められてい
る。The advantages of injection molding, etc. are
The point is that a molded product with a complicated shape can be made by molding once.
Therefore, the mold cavity shape of these molds is generally complicated. On the other hand, the thickness of the heat-insulating layer of the heat-insulating layer-coated mold can be obtained even if the thickness is less than 0.1 mm in general injection molding, but it is generally 0.1 mm or more, and depending on the molding conditions, 0.15 to 0. A thickness of about 3 mm is required, and when the mold wall surface is locally covered with a heat insulating layer, a thickness of about 1 mm may be required. In blow molding, 0.3
A heat insulating layer having a thickness of at least mm, sometimes 0.4 mm or more is required. It is required to coat a complicated mold wall surface with a relatively thick heat insulating layer uniformly and economically.

【０００６】複雑な形状の型キャビティ壁面に厚肉の断
熱層を被覆する方法として、これまでスプレー塗布法や
刷毛塗り法等で薄膜に塗布することを数回、場合によっ
ては数十回繰り返して行い厚肉塗膜にすることが行われ
てきた。複雑な形状の型壁面に一度に厚膜に塗布すると
塗布中に塗料の垂れが発生し、均一厚みに塗布すること
は困難であった。塗料の垂れ量（Ｑ）は一般に次式で表
され、塗布直後の塗料の塗膜厚み（ｔ）の３乗に比例す
るといわれている。As a method for coating a thick wall of a heat insulating layer on the wall surface of a mold cavity having a complicated shape, coating a thin film by a spray coating method or a brush coating method has been repeated several times, and in some cases, repeated several tens of times. A thick coating film has been made. When a thick film is applied to a mold wall of a complicated shape at once, the paint drips during the application, and it is difficult to apply a uniform thickness. The amount of dripping (Q) of the paint is generally expressed by the following equation and is said to be proportional to the cube of the coating film thickness (t) of the paint immediately after application.

【０００７】Ｑ＝ｄ・ｇ・ｔ³ ／η （式中、Ｑは塗料の垂れ量を、ｄは塗料の比重を、ｇは
重力の加速度を、ηは塗料の粘度を、ｔは塗料の厚みを
表す。）Q = dgt ³ / η (where Q is the amount of sag of the paint, d is the specific gravity of the paint, g is the acceleration of gravity, η is the viscosity of the paint, and t is the viscosity of the paint. Indicates the thickness.)

【０００８】垂れ量（Ｑ）を少なくして均一厚みに塗布
するには一回に塗布する量を少なくして塗料の厚み
（ｔ）を小さくする必要がある。すなわち、［塗料を薄
膜に塗布→乾燥、架橋等による固化］を多数回、時には
数十回繰り返して厚肉にしてゆくことが必要であった。
塗料の垂れを起こさずに一度にできるだけ厚い塗膜を形
成するには、溶剤を減らして塗料を高濃度にし、高濃度
でスプレー塗布や刷毛塗り等ができることが好ましい。
しかし、高濃度にすると一般に高粘度になり、スプレー
塗布等の塗布工程が困難になる。In order to reduce the amount of sag (Q) and apply a uniform thickness, it is necessary to reduce the amount applied at one time to reduce the thickness (t) of the paint. That is, it has been necessary to repeat [application of a coating on a thin film → drying, solidification by cross-linking, etc.] a number of times, sometimes several tens of times, to obtain a thick wall.
In order to form a coating film as thick as possible at one time without causing the coating material to sag, it is preferable to reduce the solvent so that the coating material has a high concentration and spray coating or brush coating can be performed at a high concentration.
However, when the concentration is high, the viscosity is generally high, and the coating process such as spray coating becomes difficult.

【０００９】高濃度でありながら低粘度である塗料が好
ましく、この観点からは塗料の塗布の段階では低分子量
体であり、塗布後に反応して高分子量体になる塗料が好
ましい。選定された一部のエポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂はこの観点からは好ましい塗料である。しかし、均一
厚みに塗布することは極めて困難である。型表面の形状
が複雑な場合、特に鋭角な角部がある場合には均一厚み
に塗布することは困難になる。A paint having a high concentration and a low viscosity is preferable. From this viewpoint, a paint which is a low molecular weight substance at the coating stage and which reacts after the coating to become a high molecular weight substance is preferable. Some of the selected thermosetting resins such as epoxy resin are preferable paints from this viewpoint. However, it is extremely difficult to apply a uniform thickness. When the shape of the mold surface is complicated, especially when there are sharp corners, it becomes difficult to apply a uniform thickness.

【００１０】塗膜厚みの絶対値はほぼ均一であり、表面
に極めて細かい凹凸がある場合には、該表面を研磨して
均一厚みの鏡面状にすることは容易である。しかし、塗
膜厚みの絶対値が大きく変化する様なうねりが存在した
り、垂れにより大幅な厚み斑がある場合、その厚みの最
低の厚みまで表面研磨で削って均一にすることが必要に
なり、研磨で均一厚みの鏡面状にすることは困難にな
る。特に、成形品の形状が複雑であったり、塗膜厚みが
０．１ｍｍ以上、特に０．１５ｍｍ以上の厚い場合に
は、塗膜厚みが大きく変化する大きなうねりがあった
り、局部的な厚肉部があったりして、その表面研磨で鏡
面状にすることは困難になる。The absolute value of the coating film thickness is almost uniform, and when the surface has extremely fine irregularities, it is easy to polish the surface to a mirror-like surface having a uniform thickness. However, if there is waviness that causes the absolute value of the coating thickness to change significantly, or if there is significant thickness unevenness due to sagging, it is necessary to grind the surface to a minimum thickness to make it uniform. However, it becomes difficult to obtain a mirror-like surface having a uniform thickness by polishing. In particular, when the shape of the molded product is complicated, or when the coating film thickness is 0.1 mm or more, particularly 0.15 mm or more, there is a large undulation that causes a large change in the coating film thickness, and locally thick wall thickness. There are some parts, and it becomes difficult to polish the surface to make it mirror-like.

【００１１】[0011]

【課題を解決しようとする手段】本発明者らはこれらの
問題点を解決するため、主金型表面を均一厚みに断熱物
質を被覆する方法について詳細に検討を行い本発明に至
った。In order to solve these problems, the present inventors have conducted a detailed study on a method of coating the surface of the main mold with a heat insulating material to achieve the present invention.

【００１２】すなわち、本発明は、金属からなる主金型
の型キャビティを構成する型壁面の少なくとも一部に
０．１〜３ｍｍ厚の所定厚の断熱層を被覆した金型であ
って、型壁面に断熱材を塗布し硬化して、所定厚より厚
肉の断熱層を形成し、次いで、該断熱層表面を切削して
所定厚みの断熱層とした合成樹脂成形用の断熱層被覆金
型である。That is, the present invention relates to a mold in which at least a part of a mold wall surface of a mold cavity of a main mold made of metal is coated with a heat insulating layer having a predetermined thickness of 0.1 to 3 mm. A heat-insulating layer coating mold for synthetic resin molding, in which a heat-insulating material is applied to the wall surface and cured to form a heat-insulating layer having a thickness greater than a predetermined thickness, and then the surface of the heat-insulating layer is cut to form a heat-insulating layer having a predetermined thickness. Is.

【００１３】更に本発明は、断熱層表面の切削が数値制
御工作機械で行なわれる上記の金型である。Further, the present invention is the above-mentioned mold, wherein the surface of the heat insulating layer is cut by a numerically controlled machine tool.

【００１４】更に本発明は、局部的に肉盛りした厚肉の
断熱層を切削して均一厚みの断熱層とする上記の金型で
ある。Further, the present invention is the above-mentioned mold, wherein a thick heat insulating layer locally built up is cut into a heat insulating layer having a uniform thickness.

【００１５】更に本発明は、上記の金型表面を、表面研
磨、及び／又は表面金属メッキした金型である。Further, the present invention is a mold in which the above mold surface is surface-polished and / or surface-metal plated.

【００１６】更に本発明は、上記の各金型を用いた合成
樹脂の成形法である。Further, the present invention is a method for molding a synthetic resin using each of the above molds.

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の金型を用いて成形される
合成樹脂は一般の射出成形やブロー成形に使用できる熱
可塑性樹脂であり、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
ポリオレフィン、ポリスチレン、スチレン−アクリロニ
トリル共重合体、ゴム強化ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等
のスチレン系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、メタクリル樹脂、塩化ビニール樹脂等であ
る。合成樹脂には１〜６０％の樹脂強化物が含有されて
いることが好ましい。樹脂強化物とは各種ゴム、ガラス
繊維、カーボン繊維等の各種繊維、タルク、炭酸カルシ
ウム、カオリン等の無機粉末等である。特に良好に使用
できるのはゴム強化合成樹脂であり、その中で更に良好
に使用できるのはゴム強化スチレン系樹脂である。ここ
に述べるゴム強化スチレン系合成樹脂とは、樹脂相中に
ゴム相が島状に分布した、ゴム強化ポリスチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂等をいう。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The synthetic resin molded by using the mold of the present invention is a thermoplastic resin which can be used for general injection molding and blow molding, and includes polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polystyrene, and styrene-acrylonitrile. Examples thereof include polymers, rubber-reinforced polystyrene, styrene resins such as ABS resin, polyamide, polyester, polycarbonate, methacrylic resin, vinyl chloride resin and the like. It is preferable that the synthetic resin contains 1 to 60% of a resin reinforcement. The resin reinforced material includes various rubbers, various fibers such as glass fibers and carbon fibers, and inorganic powders such as talc, calcium carbonate and kaolin. The rubber-reinforced synthetic resin is particularly preferably used, and the rubber-reinforced styrene resin is more preferably used. The rubber-reinforced styrene-based synthetic resin described here means rubber-reinforced polystyrene, AB in which the rubber phase is distributed in an island shape in the resin phase.
Refers to S resin, AAS resin, MBS resin and the like.

【００１８】本発明に述べる金属からなる主金型とは、
鉄又は鉄を主成分とする鋼材、アルミニウム、又はアル
ミニウムを主成分とする合金、ＺＡＳ等の亜鉛合金、ベ
リリウム−銅合金等の一般に合成樹脂の成形に使用され
ている金属金型を包含する。特に鋼材から成る金型が良
好に使用できる。これらの金属からなる主金型の型キャ
ビティを構成する型表面は硬質クロムやニッケル等でメ
ッキされていることが好ましい。The metal main mold described in the present invention means
It includes metal dies generally used for molding synthetic resins such as iron or steel materials containing iron as a main component, aluminum, alloys containing aluminum as a main component, zinc alloys such as ZAS, and beryllium-copper alloys. Particularly, a mold made of steel can be used favorably. The mold surface of the mold cavity of the main mold made of these metals is preferably plated with hard chromium, nickel or the like.

【００１９】本発明で断熱層を形成する断熱材には各種
重合体が使用できる。特に各種耐熱性重合体が良好に使
用できる。耐熱性重合体とは、成形される合成樹脂の成
形温度より高い軟化温度を有する重合体であり、好まし
くは、ガラス転移温度が１４０℃以上、好ましくは１６
０℃以上、及び／又は融点が２００℃以上、更に好まし
くは２５０℃以上の耐熱性重合体である。耐熱性重合体
の熱伝導率は一般に０．０００１〜０．００２ｃａｌ／
ｃｍ・ｓｅｃ・℃であり、主金型を構成する金属より大
幅に小さい。又、該耐熱性重合体の破断伸度は５％以
上、好ましくは１０％以上、更に好ましくは１５％以上
の靭性のある重合体が好ましい。ここに述べる破断伸度
の測定法はＡＳＴＭ Ｄ６３８に準じて行い、測定時の
引っ張り速度は５ｍｍ／分である。Various polymers can be used for the heat insulating material forming the heat insulating layer in the present invention. In particular, various heat resistant polymers can be favorably used. The heat-resistant polymer is a polymer having a softening temperature higher than the molding temperature of the synthetic resin to be molded, and preferably has a glass transition temperature of 140 ° C. or higher, preferably 16
It is a heat resistant polymer having a temperature of 0 ° C. or higher and / or a melting point of 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher. The heat conductivity of the heat resistant polymer is generally 0.0001 to 0.002 cal /
cm · sec · ° C, which is significantly smaller than the metal forming the main mold. Further, a tough polymer having a breaking elongation of 5% or more, preferably 10% or more, more preferably 15% or more is preferable. The measuring method of the breaking elongation described here is performed according to ASTM D638, and the tensile speed at the time of measurement is 5 mm / min.

【００２０】本発明で断熱層として良好に使用できる重
合体は、主鎖に芳香環を有する耐熱性重合体であり、例
えば、有機溶剤に溶解する各種非結晶性耐熱重合体、各
種ポリイミド、各種エポキシ樹脂等が良好に使用でき
る。非結晶性耐熱性重合体としては、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルイミド等である。こ
れらの非結晶性耐熱性重合体にはカーボン繊維等の充填
材を配合することにより熱膨張係数を低下させて本発明
の断熱層として使用することができる。ポリイミドは各
種あるが、直鎖型高分子量ポリイミド、直鎖型高分子量
ポリアミドイミド、一部分架橋したポリイミドが良好に
使用できる。一般に直鎖型高分子量ポリイミド、あるい
はポリアミドイミドは破断伸度が大きく強靭であり、耐
久性に優れており特に良好に使用できる。Polymers that can be favorably used as the heat insulating layer in the present invention are heat resistant polymers having an aromatic ring in the main chain, and examples thereof include various amorphous heat resistant polymers soluble in organic solvents, various polyimides, and various polyimides. Epoxy resin etc. can be used favorably. Examples of the non-crystalline heat resistant polymer include polysulfone, polyether sulfone and polyether imide. By blending a filler such as carbon fiber with these non-crystalline heat-resistant polymers, the coefficient of thermal expansion can be lowered and used as the heat insulating layer of the present invention. Although there are various kinds of polyimide, linear high molecular weight polyimide, linear high molecular weight polyamide imide, and partially crosslinked polyimide can be preferably used. Generally, a straight-chain high-molecular-weight polyimide or polyamideimide has a large elongation at break and is tough, has excellent durability, and can be used particularly favorably.

【００２１】更に、本発明では、強靭性を向上した各種
エポキシ樹脂硬化物、熱膨張係数を小さくしたエポキシ
樹脂は良好に使用できる。エポキシ樹脂は一般に熱膨張
係数が大きく、金属金型との熱膨張係数の差は大きい。
しかし、熱膨張係数が小さいガラス、シリカ、タルク、
クレー、珪酸ジルコニウム、珪酸リチウム、炭酸カルシ
ウム、アルミナ、マイカ等の粉体や粒子、ガラス繊維、
ウイスカー、炭素繊維等の繊維等の適量をエポキシ樹脂
に配合し、金属金型との熱膨張係数の差を小さくした充
填材配合エポキシ樹脂は本発明の断熱層として良好に使
用できる。Further, in the present invention, various cured epoxy resin products having improved toughness and epoxy resins having a small coefficient of thermal expansion can be used favorably. Epoxy resin generally has a large coefficient of thermal expansion, and the difference in coefficient of thermal expansion with the metal mold is large.
However, glass, silica, talc, which has a small coefficient of thermal expansion,
Clay, zirconium silicate, lithium silicate, calcium carbonate, alumina, powder and particles of mica, glass fiber,
A filler-blended epoxy resin in which a suitable amount of whiskers, carbon fibers or the like is blended with an epoxy resin to reduce the difference in coefficient of thermal expansion from the metal mold can be favorably used as the heat insulation layer of the present invention.

【００２２】本発明では、断熱層と接する主金型の熱膨
張係数は断熱層の熱膨張係数に近いことが好ましい。す
なわち、本発明では、断熱層と接する主金型の熱膨張係
数と断熱層の熱膨張係数の差が３×１０^-5／℃未満であ
ることが好ましい。更に好ましくは差が２×１０^-5／℃
未満である。一般に金属は重合体より熱膨張係数が小さ
く、従って、熱膨張係数が小さい耐熱性重合体を選択す
ることが好ましい。ここに述べる熱膨張係数は線膨張係
数である。断熱層の熱膨張係数は断熱層の面方向の線膨
張係数であり、ＪＩＳ Ｋ７１９７−１９９１に示され
る方法で測定し、５０℃と２５０℃の温度間の平均値、
あるいは断熱層のガラス転移温度が２５０℃以下の場合
には、５０℃と該ガラス転移温度間の平均値で示す。す
なわち、平滑な平板状金属の上に断熱層を形成し、次い
で該断熱層を剥離し、その断熱層の５０℃と２５０℃の
間、あるいは５０℃とガラス転移温度の間の平均熱膨張
係数を測定する。In the present invention, the thermal expansion coefficient of the main mold contacting the heat insulating layer is preferably close to that of the heat insulating layer. That is, in the present invention, it is preferable that the difference between the coefficient of thermal expansion of the main mold in contact with the heat insulating layer and the coefficient of thermal expansion of the heat insulating layer is less than 3 × 10 ⁻⁵ / ° C. More preferably, the difference is 2 × 10 ^-5 / ° C
Is less than. Generally, the metal has a smaller coefficient of thermal expansion than the polymer, and therefore it is preferable to select a heat resistant polymer having a smaller coefficient of thermal expansion. The coefficient of thermal expansion described here is a coefficient of linear expansion. The coefficient of thermal expansion of the heat insulating layer is a linear expansion coefficient in the surface direction of the heat insulating layer, is measured by the method shown in JIS K7197-1991, and is an average value between the temperatures of 50 ° C. and 250 ° C.,
Alternatively, when the glass transition temperature of the heat insulating layer is 250 ° C. or lower, the average value between 50 ° C. and the glass transition temperature is shown. That is, a heat insulating layer is formed on a smooth flat metal, and then the heat insulating layer is peeled off, and the average thermal expansion coefficient of the heat insulating layer between 50 ° C. and 250 ° C. or between 50 ° C. and the glass transition temperature. To measure.

【００２３】断熱層と主金型の剥離の原因は熱膨張係数
の差だけではない。しかし、熱膨張係数の差が極めて大
きな要因である。断熱層と主金型及び／又は金属層との
密着力が大きく、断熱層の引っ張り弾性率が小さく、破
断伸度が大きい、いわゆるゴム状の軟質材質の断熱層で
あれば、熱膨張係数の差が若干大きくても剥離は生じな
い。しかし、断熱層に適した材質、すなわち、耐熱性が
高く、硬度が大きく、研磨により鏡面になりやすい等を
満たす断熱材は、一般に弾性率が大きい主鎖に芳香環を
有する耐熱性硬質合成樹脂であり、この耐熱性合成樹脂
層を主金型及び／又は金属層に密着させ、剥離を起こさ
せない様にするには、熱膨張係数の差が小さいことが好
ましい。The cause of separation between the heat insulating layer and the main mold is not only the difference in the coefficient of thermal expansion. However, the difference in the coefficient of thermal expansion is an extremely large factor. If the heat insulating layer is a so-called rubber-like heat insulating layer having a large adhesive force between the heat insulating layer and the main mold and / or the metal layer, a small tensile elastic modulus of the heat insulating layer, and a large breaking elongation, Peeling does not occur even if the difference is slightly large. However, a material suitable for the heat insulating layer, that is, a heat insulating material having high heat resistance, high hardness, and easily becoming a mirror surface by polishing is generally a heat resistant hard synthetic resin having an aromatic ring in the main chain with a large elastic modulus. Therefore, in order to bring the heat-resistant synthetic resin layer into close contact with the main mold and / or the metal layer so as not to cause peeling, it is preferable that the difference in thermal expansion coefficient is small.

【００２４】本発明に良好に使用できる主金型の金属、
及び最表面に被覆する金属層の金属、断熱層の耐熱性重
合体、及び一般の合成樹脂の熱膨張係数を表１に示す。A metal of the main mold which can be favorably used in the present invention,
Table 1 shows the coefficients of thermal expansion of the metal of the metal layer coated on the outermost surface, the heat-resistant polymer of the heat insulating layer, and general synthetic resins.

【００２５】[0025]

【表１】 ※ これらの樹脂にはカーボン繊維を配合することによ
る熱膨張係数を４×１０^-5／℃付近まで低下できる。[Table 1] * The coefficient of thermal expansion by blending carbon fibers into these resins can be reduced to around 4 × 10 ^-5 / ° C.

【００２６】主金型及び／又は金属層の熱膨張係数が大
きくなれば、相対的に熱膨張係数の大きい断熱層が使用
できる様になる。金型材質として鋼鉄が最も多く使用さ
れているが、最近アルミニウム合金や亜鉛合金も使用さ
れる様になってきた。本発明では熱膨張係数が近ければ
近い程好ましく、主金型に鋼鉄を使用した場合には熱膨
張係数が極めて小さい低熱膨張型ポリイミド等は良好に
使用できる。表２に各種低熱膨張型ポリイミドの熱膨張
係数を示す。If the coefficient of thermal expansion of the main mold and / or the metal layer is increased, a heat insulating layer having a relatively large coefficient of thermal expansion can be used. Steel is most often used as the mold material, but recently aluminum alloys and zinc alloys have also been used. In the present invention, the closer the coefficient of thermal expansion is, the more preferable, and when steel is used for the main mold, a low coefficient of thermal expansion polyimide having an extremely small coefficient of thermal expansion can be favorably used. Table 2 shows the thermal expansion coefficient of various low thermal expansion polyimides.

【００２７】[0027]

【表２】 [Table 2]

【００２８】表中、ＢｉｆｉｘとＦｒｅｅは、ポリイミ
ド前駆体をイミド化してポリイミドフィルムをつくると
きに、フィルムを自由に収縮できる様にしたか（Ｆｒｅ
ｅ）、四角の枠に固定して、イミド化時に起こる収縮を
抑えてその応力でポリマー鎖を面内配向させたか（Ｂｉ
ｆｉｘ）の違いである。ポリイミド前駆体溶液を主金型
に塗布後、加熱して形成したポリイミドの熱膨張係数は
Ｂｉｆｉｘに近い値となる。低熱膨張型ポリイミドはポ
リマー鎖が剛直で、真っすぐに伸びているポリマー鎖構
造の重合体である。In the table, Bifix and Free did not allow the film to shrink freely when the polyimide precursor was imidized to form a polyimide film (Fre).
e) Is the polymer chain fixed in a square frame to suppress the shrinkage that occurs during imidization and to cause the polymer chains to be in-plane oriented by the stress (Bi
fix). After the polyimide precursor solution is applied to the main mold, the polyimide formed by heating has a thermal expansion coefficient close to that of Bifix. The low thermal expansion type polyimide is a polymer having a polymer chain structure in which the polymer chain is rigid and extends straight.

【００２９】表３に本発明に良好に使用できる耐熱性重
合体の構造とガラス転移温度（Ｔｇ）を示す。Table 3 shows the structure and glass transition temperature (Tg) of the heat resistant polymer which can be favorably used in the present invention.

【００３０】[0030]

【表３】 [Table 3]

【００３１】射出成形は複雑な形状の成形品を一度の成
形で得られるところに経済的価値がある。この複雑な金
型表面を耐熱性重合体で被覆し、且つ強固に密着させる
には、耐熱性重合体溶液、及び／又は耐熱性重合体前駆
体溶液を塗布し、次いで加熱して耐熱性重合体の断熱層
を形成させることが最も好ましい。従って、本発明の耐
熱性重合体、あるいは耐熱性重合体の前駆体は溶剤に溶
解できることが好ましい。ポリイミドの前駆体であるポ
リアミド酸の溶液を型壁面に塗布し、次いで加熱キュア
を行い型壁面上にポリイミドを形成する方法は良好に使
用できる。次の化学式にポリアミド酸からポリイミドを
形成する式を示す。Injection molding has an economic value in that a molded product having a complicated shape can be obtained by molding once. In order to coat the surface of this complicated mold with the heat-resistant polymer and firmly adhere it, the heat-resistant polymer solution and / or the heat-resistant polymer precursor solution is applied and then heated to heat-resistant polymer. Most preferably, a coalescing heat insulating layer is formed. Therefore, the heat-resistant polymer of the present invention or the precursor of the heat-resistant polymer is preferably soluble in a solvent. A method of applying a solution of a polyamic acid, which is a precursor of polyimide, to a mold wall surface and then performing heat curing to form a polyimide on the mold wall surface can be favorably used. The following chemical formula shows the formula for forming polyimide from polyamic acid.

【００３２】[0032]

【化１】 Embedded image

【００３３】ポリイミドの前駆体のポリアミド酸溶液を
型壁面に塗布し、次いで加熱キュアを行いポリイミドを
形成した場合、加熱キュア温度、及び／又は加熱キュア
雰囲気によりポリイミドのガラス転移温度や熱膨張係数
が異なる。一般に加熱キュア温度が高い程ガラス転移温
度が高くなり、又熱膨張係数が小さくなる。ポリアミド
酸は一般に２５０℃以上にすればほとんどイミド化が１
００％進行しポリイミドが形成されるが、ポリイミドに
なってからの分子の動きが熱膨張係数に影響を与えると
考えられている。When a polyamic acid solution of a polyimide precursor is applied to the mold wall surface and then heated and cured to form a polyimide, the glass transition temperature and the coefficient of thermal expansion of the polyimide may vary depending on the heating and curing temperature and / or the heating and curing atmosphere. different. Generally, the higher the heating and curing temperature, the higher the glass transition temperature and the smaller the coefficient of thermal expansion. Generally, polyamic acid shows almost 1 imidization at 250 ° C or higher.
Although it progresses by 100% to form a polyimide, it is considered that the movement of molecules after becoming a polyimide affects the thermal expansion coefficient.

【００３４】本発明の断熱層に、強靭な熱可塑性非結晶
性耐熱樹脂で強化された変性エポキシ樹脂硬化物が良好
に使用できる。すなわち、（耐熱性非結晶性樹脂／エポ
キシ樹脂硬化物（重量比））が５０／５０〜５／９５で
あるポリマーアロイで形成された断熱層は本発明に良好
に使用できる。ポリマーアロイが、耐熱性非結晶性樹脂
とエポキシ樹脂の相溶体からエポキシ樹脂の硬化により
相分離して形成され、かつ微分散した連結粒子構造又は
部分連結粒子構造を有する断熱層は本発明に最も良好に
使用できる。A modified epoxy resin cured product reinforced with a tough thermoplastic non-crystalline heat resistant resin can be favorably used for the heat insulating layer of the present invention. That is, a heat insulating layer formed of a polymer alloy having a ratio of (heat resistant amorphous resin / cured epoxy resin (weight ratio)) of 50/50 to 5/95 can be favorably used in the present invention. The polymer alloy is a heat insulating layer formed by phase separation of a heat-resistant amorphous resin and an epoxy resin compatible solution by curing the epoxy resin, and having a finely dispersed linked particle structure or partially linked particle structure. It can be used well.

【００３５】本発明で良好に使用されるエポキシ樹脂
は、１分子当り平均二個以上のエポキシ基結合を有する
ものである。これらの化合物は飽和又は不飽和の脂肪
族、芳香族又は異節環状化合物であり、それらはハロゲ
ン、ヒドロキシ、エーテル等の置換基を有していてもよ
い。特に良好なエポキシ化合物としては（１）ポリフェ
ノールのグリシジルエーテル、（２）ポリフェニルエー
テルのグリシジルエーテル、（３）芳香族グリシジル化
合物、（４）多核芳香族のグリシジルエーテル及び
（５）グリシジルエーテル−グリシジルベンゼンが挙げ
られる。The epoxy resin preferably used in the present invention has an average of two or more epoxy group bonds per molecule. These compounds are saturated or unsaturated aliphatic, aromatic or heterocyclic compounds, and they may have a substituent such as halogen, hydroxy and ether. Particularly preferable epoxy compounds include (1) polyphenol glycidyl ether, (2) polyphenyl ether glycidyl ether, (3) aromatic glycidyl compound, (4) polynuclear aromatic glycidyl ether, and (5) glycidyl ether-glycidyl. Benzene can be mentioned.

【００３６】ポリフェノールのグリシジルエーテルは、
アルカリの存在下にエピクロルヒドリンとポリフェノー
ルとの反応で得られる。良好に使用できるポリフェノー
ルとしては、例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン、１，１’，２，２’−テトラキス（４
−ヒドロキシフェニル）エタン、α，α，α’，α’，
α”，α”−ヘキサキス（４−ヒドロキシフェニル）−
１，３，５−トリエチルベンゼン、１，３，５−トリヒ
ドロキシベンゼン及び１，１，５，５−テトラキス（ヒ
ドロキシフェニル）ペンタン等である。その他ヒドロキ
シフェノールとホルマリンの反応で得られるノボラック
とエピクロルヒドリンの反応で得られるノボラックのグ
リシジルエーテル等がある。The glycidyl ether of polyphenol is
Obtained by the reaction of epichlorohydrin with polyphenols in the presence of alkali. Examples of polyphenols that can be used favorably include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1 ′, 2,2′-tetrakis (4
-Hydroxyphenyl) ethane, α, α, α ', α',
α ", α" -hexakis (4-hydroxyphenyl)-
1,3,5-triethylbenzene, 1,3,5-trihydroxybenzene and 1,1,5,5-tetrakis (hydroxyphenyl) pentane. Other examples include glycidyl ether of novolak obtained by reaction of epichlorohydrin with novolak obtained by reaction of hydroxyphenol and formalin.

【００３７】ポリフェニルエーテルのグリシジルエーテ
ルの例として好ましいものはジヒドロキシジフェニルエ
ーテルのグリシジルエーテルがある。A preferred example of the glycidyl ether of polyphenyl ether is glycidyl ether of dihydroxydiphenyl ether.

【００３８】ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンか
ら合成されるエポキシ樹脂プレポリマーは次の構造式を
有する。The epoxy resin prepolymer synthesized from bisphenol A and epichlorohydrin has the following structural formula.

【００３９】[0039]

【化２】 （式中、ｎは０〜２０の範囲を示す。）Embedded image (In the formula, n represents a range of 0 to 20.)

【００４０】更にビスフェノールＡ、テトラブロムビス
フェノールＡとエピクロルヒドリンから合成される代表
的なエポキシ樹脂は次の構造式を有する。Further, a typical epoxy resin synthesized from bisphenol A, tetrabromobisphenol A and epichlorohydrin has the following structural formula.

【００４１】[0041]

【化３】 上式においてｍに対してｎの数を相対的に大きくすると
難燃性が増加する。Embedded image When the number of n is relatively large with respect to m in the above equation, flame retardancy increases.

【００４２】芳香族グリシジル化合物の良好な例として
は１，３，５−トリ（エポキシエチル）ベンゼンがあ
る。A good example of an aromatic glycidyl compound is 1,3,5-tri (epoxyethyl) benzene.

【００４３】多核芳香族のグリシジルエーテルとしては
ナフタレンジオールのグリシジルエーテル又はノボラッ
クのグリシジルエーテルで下記構造を有するものであ
る。The polynuclear aromatic glycidyl ether is a naphthyl diol glycidyl ether or a novolac glycidyl ether having the following structure.

【００４４】[0044]

【化４】 グリシジルエーテル−グリシジルベンゼンとしては下記
の構造のものが良好である。[Chemical 4] The glycidyl ether-glycidyl benzene preferably has the following structure.

【００４５】[0045]

【化５】 Embedded image

【００４６】本発明で特に良好に使用できる、ガラス転
移温度が高いエポキシ樹脂硬化物となる代表的なエポキ
シ樹脂を次に示す。Typical epoxy resins which can be particularly favorably used in the present invention and are epoxy resin cured products having a high glass transition temperature are shown below.

【００４７】[0047]

【化６】 [Chemical 6]

【００４８】[0048]

【化７】 [Chemical 7]

【００４９】[0049]

【化８】 Embedded image

【００５０】[0050]

【化９】 [Chemical 9]

【００５１】[0051]

【化１０】 [Chemical 10]

【００５２】ここに述べるエポキシ樹脂には硬化剤が添
加されて硬化される。硬化剤はエポキシ樹脂と反応して
３次元網目構造を形成する。硬化剤は作用機構から顕在
型と潜在型に、反応機構から重付加型と触媒型に分けら
れ、それぞれに多数の種類があり、本発明のエポキシ樹
脂硬化物が必要とする耐熱性と破断伸度を考慮して適宜
選択して使用する。硬化剤には多数の種類があり、顕在
型で重付加型のものの例をあげると、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタ
ミン、ジエチルアミノプロピルアミン、メンセンジアミ
ン、イソホロンジアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジ
ン、３，３−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，
８，１０−テトラオキシスピロ（５，５）ウンデカンア
ダクト、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシ
ル）メタン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタ
ン、ｍ−キシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタ
ン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスル
ホン、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル
酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジ
ック酸、ドデシル無水コハク酸、無水クロレンディック
酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸無水物、エチレングリコールビス（アンヒドロトリ
メート）、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水
物、無水トリメリット酸、ポリアゼライン酸無水物、ポ
リメルカプタン、ポリサルファイド等である。A curing agent is added to the epoxy resin described here to cure it. The curing agent reacts with the epoxy resin to form a three-dimensional network structure. There are many types of hardeners, which are classified into explicit type and latent type depending on the mechanism of action, and polyaddition type and catalyst type depending on the reaction mechanism. Considering the degree, select appropriately and use. There are many types of curing agents, and examples of the obvious type and polyaddition type are diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diethylaminopropylamine, mensendiamine, isophoronediamine, and N-aminoethylpiperazine. , 3,3-bis (3-aminopropyl) -2,4
8,10-tetraoxyspiro (5,5) undecane adduct, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, m-xylenediamine, diaminodiphenylmethane, m-phenylenediamine, Diaminodiphenyl sulfone, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylnadic acid, dodecylsuccinic anhydride, chlorendic anhydride, pyromellitic anhydride Acid, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, ethylene glycol bis (anhydrotrimate), methylcyclohexene tetracarboxylic acid anhydride, trimellitic anhydride, polyazelaic acid anhydride, polymercaptan, polysa It is a Fido or the like.

【００５３】顕在型で触媒型のものの例をあげると、
２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル、２−エチル−４−メチルイミダゾル、ＢＦ３ モノ
エチルアミン錯体等である。As an example of the manifest type and the catalytic type,
2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2-ethyl-4-methylimidazole, BF3 monoethylamine complex and the like.

【００５４】本発明で特に良好に使用できる、耐熱性エ
ポキシ樹脂硬化物をもたらす硬化剤の例を次に化学式で
示す。An example of a curing agent that provides a heat-resistant epoxy resin cured product that can be used particularly well in the present invention is shown by the following chemical formula.

【００５５】[0055]

【化１１】 [Chemical 11]

【００５６】[0056]

【化１２】 [Chemical 12]

【００５７】[0057]

【化１３】 [Chemical 13]

【００５８】[0058]

【化１４】 Embedded image

【００５９】更に、上記化学式１３に示す硬化剤のベン
ゼン環をシクロヘキサン環にしたジアミノジシクロヘキ
シルメタン等も良好に使用できる。Further, diaminodicyclohexylmethane in which the benzene ring of the curing agent represented by the above chemical formula 13 is replaced by a cyclohexane ring can be favorably used.

【００６０】本発明では化学式６、７、８、９、１０に
示すエポキシ樹脂と、化学式１１、１２、１３、１４に
示す硬化剤を組み合わせたエポキシ樹脂硬化物はガラス
転移温度が高く、本発明に良好に使用できる。In the present invention, the epoxy resin cured product obtained by combining the epoxy resin represented by the chemical formulas 6, 7, 8, 9, 10 and the curing agent represented by the chemical formulas 11, 12, 13, 14 has a high glass transition temperature, Can be used satisfactorily.

【００６１】エポキシ樹脂硬化物は通常、剛直であり、
破断伸度が小さく強靭性に欠ける。エポキシ樹脂に強靭
性を付与する手法については、既に多くの報告がある
が、主な手法として、（１）架橋間分子量の調節、
（２）軟質分子骨格の導入、（３）内部可塑化、（４）
異種構造、素材の導入などが一般には考えられている。
本発明では、本発明に述べる範囲のガラス転移温度が満
たされる範囲でこれらの手法を取り入れて、破断伸度を
大きくすることができる。ここに述べるエポキシ樹脂硬
化物の量は、前述のエポキシ樹脂と硬化剤を加えた量で
ある。耐熱性非結晶性樹脂が多すぎると、溶剤を加えて
塗布する場合に粘度が上がり、高濃度での塗布が困難に
なる。耐熱性非結晶性樹脂が少なすぎるとポリマーアロ
イを強靱化する効果が小さい。The epoxy resin cured product is usually rigid,
It has a low elongation at break and lacks toughness. Although many reports have already been made on the method of imparting toughness to the epoxy resin, the main methods are (1) adjustment of the molecular weight between crosslinks,
(2) Introduction of soft molecular skeleton, (3) Internal plasticization, (4)
The introduction of heterogeneous structures and materials is generally considered.
In the present invention, these methods can be adopted in a range where the glass transition temperature in the range described in the present invention is satisfied to increase the breaking elongation. The amount of the cured epoxy resin described here is the amount obtained by adding the above-mentioned epoxy resin and curing agent. If the heat-resistant non-crystalline resin is too much, the viscosity increases when a solvent is added for coating, making it difficult to coat at a high concentration. If the heat-resistant amorphous resin is too small, the effect of strengthening the polymer alloy is small.

【００６２】ポリマーアロイと一般に云われている２種
以上のポリマーからなる複合体は、その分散状態によっ
てその性質は大きく異なる。エポキシ樹脂硬化物／耐熱
性非結晶性樹脂系ポリマーアロイに於てもその分散状態
によって得られるポリマーアロイの性質は著しく異な
る。例えば、エポキシ樹脂とポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルイミド等は加熱混練すると均一に分散し合
う。エポキシ樹脂とポリエーテルイミドの均一な混合物
を硬化させると、その混合物組成や硬化条件により、モ
ルホロジーの制御ができる。このことは第４１回（１９
９２年）高分子学会年次大会予稿集，ＩＰ２ａ１３，Ｉ
Ｐ３ａ１７等でも報告されている。すなわち特に相溶性
が良く、この均一混合系を硬化させるとスピノーダル分
解が起こり、海島構造あるいは海海構造に相分離が起こ
り、その構造が制御できる。本発明のポリマーアロイの
好ましい相構造は各種の方法で形成されるが特に、エポ
キシ樹脂と耐熱性非結晶性樹脂の相溶体のスピノーダル
分解による析出現象等を利用して良好に形成される。The properties of the composite composed of two or more kinds of polymers, which are generally called polymer alloys, greatly differ depending on the dispersion state. Even in a cured epoxy resin / heat-resistant non-crystalline resin-based polymer alloy, the properties of the obtained polymer alloy differ remarkably. For example, an epoxy resin, polyether sulfone, polyether imide, etc. are uniformly dispersed when heated and kneaded. When a uniform mixture of epoxy resin and polyetherimide is cured, the morphology can be controlled by the composition of the mixture and the curing conditions. This is the 41st (19
1992) Proceedings of Annual Meeting of the Polymer Society of Japan, IP2a13, I
It has also been reported in P3a17 etc. That is, the compatibility is particularly good, and when this homogeneous mixed system is cured, spinodal decomposition occurs, phase separation occurs in the sea-island structure or sea-sea structure, and the structure can be controlled. The preferred phase structure of the polymer alloy of the present invention is formed by various methods, but in particular, it is preferably formed by utilizing the precipitation phenomenon due to spinodal decomposition of the compatible solution of the epoxy resin and the heat-resistant amorphous resin.

【００６３】スピノーダル分解とは日本ゴム協会誌、第
６２巻、第９号、Ｐ５５５（１９８９）等に詳述されて
いる。要するに、一相領域から二相領域への移行に伴
い、系は大あわてで共存組織の二相に分離すべく相分解
を開始するわけであるが、その際、濃度ゆらぎの波長が
単色化してゆく。すなわち一定の波長を持つようにな
る。これによって、両相がともに連続した規則正しい相
分離構造が形成されていく。この様式での相分離をスピ
ノーダル分解とよんでいる。この様にして形成されるポ
リマーアロイは本発明に特に好ましい構造となり、２相
のうちの１相が粒径０．０２〜５００μｍ程度の粒子と
なって分散した構造、あるいは少なくともそれ等粒子の
一部分が相互に連結した連結粒子構造で、それが他相の
マトリックス中に分散した構造のポリマーアロイが得ら
れる。例えば、エポキシ樹脂とポリエーテルスルホンは
低温域で相互に溶けあって一相溶液となるが、この溶液
に硬化剤を添加すると、硬化に伴って相分解が起こり、
それがスピノーダル分解で進行してゆき、本発明にのべ
るポリマーアロイが形成される。エポキシ樹脂硬化物と
耐熱性非結晶性樹脂がこの様な構造になったポリマーア
ロイは、耐熱性と耐衝撃性にすぐれ、本発明の断熱材と
して極めてすぐれたものになる。The spinodal decomposition is described in detail in Journal of Japan Rubber Association, Vol. 62, No. 9, P555 (1989) and the like. In short, with the transition from the one-phase region to the two-phase region, the system will start to undergo phase decomposition in order to separate into two phases of coexisting tissues in a hurry, but at that time, the wavelength of concentration fluctuation becomes monochromatic. go. That is, it has a constant wavelength. As a result, a regular phase separation structure in which both phases are continuous is formed. This type of phase separation is called spinodal decomposition. The polymer alloy thus formed has a particularly preferred structure for the present invention, in which one of the two phases is dispersed as particles having a particle size of about 0.02 to 500 μm, or at least a part of such particles. A polymer alloy having a structure in which particles are connected to each other and dispersed in a matrix of another phase is obtained. For example, epoxy resin and polyether sulfone are dissolved in each other at low temperature to form a one-phase solution, but when a curing agent is added to this solution, phase decomposition occurs with curing,
This progresses by spinodal decomposition to form the polymer alloy according to the present invention. A polymer alloy in which a cured epoxy resin and a heat-resistant amorphous resin have such a structure is excellent in heat resistance and impact resistance, and is a very excellent heat insulating material of the present invention.

【００６４】本発明の断熱層と主金型との密着力は大き
いことが必要であり、室温で０．５ｋｇ／１０ｍｍ巾以
上が好ましく、更に好ましくは０．８ｋｇ／１０ｍｍ巾
以上、最も好ましくは１ｋｇ／１０ｍｍ巾以上である。
これは密着した金属層、あるいは金属層と断熱層を１０
ｍｍ巾に切り、接着面と直角方向に２０ｍｍ／分の速度
で引張った時の剥離力である。この剥離力は測定場所、
測定回数によりかなりバラツキが見られるが、最小値が
大きいことが重要であり、安定して大きい剥離力である
ことが好ましい。本発明に述べる密着力は金型の主要部
の密着力の最小値である。密着力を向上させるため、主
金型の表面を微細な凹凸状にしたり、各種メッキをした
り、プライマー処理をすることは適宜実施できる。It is necessary that the adhesion between the heat insulating layer of the present invention and the main mold is large, and preferably 0.5 kg / 10 mm width or more, more preferably 0.8 kg / 10 mm width or more, most preferably at room temperature. The width is 1 kg / 10 mm or more.
This is a metal layer that adheres closely, or a metal layer and a heat insulating layer.
It is the peeling force when cut into a width of mm and pulled at a speed of 20 mm / min in the direction perpendicular to the adhesive surface. This peel force is measured at
Although there is considerable variation depending on the number of measurements, it is important that the minimum value is large, and it is preferable that the peeling force is stable and large. The adhesion force described in the present invention is the minimum value of the adhesion force of the main part of the mold. In order to improve the adhesion, it is possible to appropriately form the surface of the main mold into fine irregularities, perform various kinds of plating, and perform a primer treatment.

【００６５】断熱層の厚みは０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲
で適度に選択され、好ましくは０．１５ｍｍ〜１．０ｍ
ｍである。すなわち、断熱層の厚みは、断熱層を被覆す
る金型の場所、成形方法等により異なる。成形品の表面
側を成形する型壁面を被覆して型表面再現性を良くする
場合、射出成形においては０．１ｍｍから０．５ｍｍで
あり、ブロー成形では０．３ｍｍから１．０ｍｍであ
り、更に好ましくは、射出成形では０．１５ｍｍから
０．４ｍｍ、ブロー成形では０．３ｍｍから０．７ｍｍ
である。The thickness of the heat insulating layer is appropriately selected within the range of 0.1 mm to 3 mm, preferably 0.15 mm to 1.0 m.
m. That is, the thickness of the heat insulating layer varies depending on the location of the mold that covers the heat insulating layer, the molding method, and the like. In the case of coating the mold wall surface for molding the surface side of the molded product to improve mold surface reproducibility, it is 0.1 mm to 0.5 mm in injection molding and 0.3 mm to 1.0 mm in blow molding, More preferably, 0.15 mm to 0.4 mm for injection molding and 0.3 mm to 0.7 mm for blow molding.
Is.

【００６６】射出成形金型の型壁面に局部的に断熱層を
被覆する場合には、厚肉断熱層を被覆することが多い。
成形品の摺動部に相当する部分の型壁面に断熱層を被覆
する場合、成形品裏面側の厚肉リブや厚肉ボス等の根元
部に相当する部分の型壁面に断熱層を被覆する場合等で
は、断熱層は０．４〜２ｍｍ厚のかなり厚肉に被覆され
る場合が多く、この様に極めて厚肉の断熱層を被覆する
場合に本発明は良好に使用できる。When the wall surface of the injection-molding die is locally coated with a heat insulating layer, it is often coated with a thick heat insulating layer.
When the heat insulating layer is coated on the mold wall surface of the part corresponding to the sliding part of the molded product, the heat insulating layer is coated on the mold wall surface of the part corresponding to the root of the thick ribs or thick bosses on the back surface of the molded product. In some cases, the heat insulating layer is often covered with a fairly thick wall having a thickness of 0.4 to 2 mm, and the present invention can be favorably used for coating a heat insulating layer having an extremely thick wall.

【００６７】本発明において、断熱層が局部的に被覆さ
れた金型が、極めて良好に使用できる射出成形の例を次
に示す。すなわち、主金型には合成樹脂成形品の裏面側
の厚肉リブ及び／又は厚肉ボスを成形する厚肉リブ部及
び／又は厚肉ボス部があり、厚肉リブ部及び／又は厚肉
ボス部と一般部の角部の金型壁面が、一般部の厚みの
０．０５〜１倍の厚みの断熱層から成る金型を用い、金
型の移動側と固定側はほぼ同一温度に冷却して射出成形
し、成形品裏面側の該角部に選択的にひけマークを発生
させる合成樹脂の射出成形法は良好に使用できる。In the present invention, the following is an example of injection molding in which the mold having the heat insulating layer locally coated thereon can be used very favorably. That is, the main mold has a thick rib portion and / or a thick boss portion for molding a thick rib and / or a thick boss on the back surface side of the synthetic resin molded product, and the thick rib portion and / or the thick rib portion. Use a mold in which the mold wall surface at the corners of the boss and the general part is made of a heat-insulating layer with a thickness of 0.05 to 1 times the thickness of the general part. The injection molding method of a synthetic resin which cools and injection-molds and selectively generates a sink mark at the corner on the back surface side of the molded product can be favorably used.

【００６８】本発明の金型は、断熱層表面を切削されて
いるが、切削工程は一般の工作機械により行なえば良
い。工作機械としては、主として金属の工作物を切削、
研削等によって不要部を取り除き、所要の形状に作りあ
げる機械であり、フライス盤、ボール盤、研削盤、形削
り盤等であり、更にこれらを複合した、一般にマシニン
グセンタ、シェーピングセンタと云われる工作機械であ
る。本発明に特に好ましい工作機械はフライス盤、ある
いはフライス盤を含むマシニングセンタである。フライ
ス盤は本発明の断熱層表面の切削に好適である。フライ
ス盤はエンドミルの底刃で切削する正面削り、外周刃で
切削する外周削り等が必要に応じて選択して使用され
る。In the mold of the present invention, the surface of the heat insulating layer is cut, but the cutting process may be performed by a general machine tool. As a machine tool, mainly for cutting metal workpieces,
It is a machine that removes unnecessary parts by grinding or the like to form a desired shape, such as a milling machine, a drilling machine, a grinding machine, a shaping machine, and the like, and a machine tool that is a combination of these and is generally called a machining center or a shaping center. A particularly preferred machine tool for the present invention is a milling machine or a machining center including a milling machine. The milling machine is suitable for cutting the surface of the heat insulating layer of the present invention. As for the milling machine, face milling with the bottom blade of the end mill, outer circumferential milling with the outer peripheral blade, etc. are selected and used as necessary.

【００６９】本発明に良好に使用できる数値制御工作機
械とは、バイトの運動及び／又はテーブルの動き等が数
値情報による指令で制御されることであり、数値制御フ
ライス盤であれば、回転するエンドミルと切削される金
型の相対位置、その移動速度、エンドミルの回転等が数
値情報による指令で制御される。近年、マイクロコンピ
ューターの発達により、工作機械の数値制御は極めて高
精度で、安価にできるようになってきた。主金型の表面
の断熱層を０．１ｍｍの厚みに正確に削ることができ
る。The numerically controlled machine tool which can be favorably used in the present invention means that the motion of the cutting tool and / or the motion of the table are controlled by a command based on numerical information. In the case of a numerically controlled milling machine, a rotating end mill is used. The relative position of the die to be cut, its moving speed, the rotation of the end mill, etc. are controlled by commands based on numerical information. In recent years, with the development of microcomputers, numerical control of machine tools has become extremely precise and inexpensive. The heat insulating layer on the surface of the main mold can be accurately ground to a thickness of 0.1 mm.

【００７０】本発明に述べる、型表面に塗布した塗膜を
切削して所定厚みとすることは、断熱層被覆金型の製法
として従来行われていない。金属金型壁面から０．１ｍ
ｍの所を平滑に削ってゆくことは、近年の工作機械の発
達により初めて可能となってきた。即ち、フライス盤で
あれば、硬くて靭性のある高精度なエンドミル刃ができ
たこと、エンドミルの高速回転が可能になったこと、切
削ピッチの精密な制御等の切削位置の精密な制御をしつ
つ切削が可能になったこと、切屑の素早い除去が可能に
なったこと等ができてはじめてできる様になってきた。Cutting the coating film applied to the mold surface to a predetermined thickness described in the present invention has not heretofore been performed as a method for producing a heat insulating layer-covering mold. 0.1m from the metal mold wall
It has become possible for the first time to smoothly machine the part of m due to the development of machine tools in recent years. In other words, if it is a milling machine, it is possible to make a hard and tough, high-precision end mill blade, enable high-speed rotation of the end mill, and perform precise control of the cutting position such as precise control of the cutting pitch. It is only possible to be able to do cutting and to quickly remove chips.

【００７１】更に詳しく述べると、次の工作機械の発達
があった。 （１）エンドミル等の刃は「タンガロイ」等の商品名で
市販されている様な強靭な超硬合金の開発により、高速
回転による切削が可能になった。 （２）エンドミルを回転させるスピンドルのベアリング
部を高効率で冷却する装置、例えばスピンドルの中心軸
からベアリング部へ冷却油を流動させて高速回転時の発
熱をおさえることが可能になった。 （３）工作機械の位置の誤差は一般に作動速度の２乗に
比例するが、作動速度を大きくしても誤差を大きくしな
いサーボ制御の開発があった。 （４）切削加工時にエンドミルを冷却し、且つ、切屑を
除去する冷媒の吹き付け方法、吹き付け量の増大によ
り、発熱を極力押さえて高速切削が可能になった。 これらの結果、スピンドルの回転数は、主軸径ｄ（ｍ
ｍ）×回転数（ｒｐｍ）値で３００万まで達していて、
１００ｍｍ直系のエンドミルで３万ｒｐｍまでできてい
る。この高速回転を生かして、一回で深く削らずに微細
に切削しても効率良く加工でき、且つ、微細に切削する
ために被切削物表面は平滑になる。マシニングセンタを
用いて平面を切削した場合、その表面精度は一般に１Ｓ
程度は可能であり、最も平滑に切削する場合には０．１
Ｓまでできる。More specifically, the following machine tools have been developed. (1) Blades such as end mills can be cut at high speeds by developing a tough cemented carbide that is marketed under the trade name of "Tungaloy". (2) A device that cools the bearing portion of the spindle that rotates the end mill with high efficiency, for example, cooling oil can flow from the central axis of the spindle to the bearing portion to suppress heat generation during high-speed rotation. (3) The error in the position of the machine tool is generally proportional to the square of the operating speed, but there has been developed servo control that does not increase the error even if the operating speed is increased. (4) Cooling the end mill during cutting and increasing the amount and amount of the coolant sprayed to remove chips made it possible to suppress heat generation and achieve high-speed cutting. As a result, the rotation speed of the spindle is determined by the spindle diameter d (m
m) x number of revolutions (rpm) value has reached 3 million,
A 100 mm direct line end mill can produce up to 30,000 rpm. By utilizing this high-speed rotation, even if it is finely cut without deeply cutting it once, it can be efficiently processed, and the surface of the object to be cut becomes smooth because of the fine cutting. When a plane is cut using a machining center, the surface accuracy is generally 1S.
The degree is possible, and 0.1 for the smoothest cutting
Can be up to S.

【００７２】エンドミルで切削した時に、切削された切
屑片（一般に「切り粉」と称されている）が切削後直ち
に除去されないと、該切り粉により切削された表面に傷
がつく。エンドミルの底刃で切削する正面削りの場合、
底刃が平面では切り粉の除去が十分にできない場合があ
り、底刃に若干の丸みがあると切り粉の除去ができ易
く、底刃に若干の丸みがあるボールエンドミルが好まし
い。しかし、このボールエンドミルで正面削りを行う
と、切削面はその丸み分だけ丸くなり、エンドミルの切
削ピッチを小さくして切削し、できるだけ平滑に切削す
る必要がある。When the chips are cut with an end mill, the cut chips (generally referred to as "chips") are not removed immediately after cutting, and the surfaces cut by the chips are scratched. For face milling with the bottom edge of the end mill,
If the bottom blade is flat, it may not be possible to sufficiently remove the cutting powder. If the bottom blade has a slight roundness, the cutting powder can be easily removed, and a ball end mill having a slightly rounded bottom blade is preferable. However, when face milling is performed with this ball end mill, the cutting surface is rounded by the roundness, and it is necessary to reduce the cutting pitch of the end mill and perform cutting as smooth as possible.

【００７３】フライス盤による切削は、側刃による側面
削りも必要に応じて使用され、金型の鋭角部では底刃が
平面の平面エンドミルを使用して仕上げることも使用さ
れる。In the cutting with a milling machine, side surface cutting with a side blade is also used as necessary, and finishing is performed by using a plane end mill whose bottom blade is flat at an acute angle portion of the mold.

【００７４】数値制御工作機械では切削加工した場合の
被加工物の精度は、原理的には０．１μｍまで可能であ
る。しかし、加工時の工作機械や被加工物の発熱による
温度斑、位置制御の不均一、切り粉による傷等により、
金型を加工した時の精度の最高値は±２０μｍ程度と云
われている。本発明では耐熱性重合体からなる断熱層を
切削するため、金属の切削よりも易切削性で発熱も少な
く、切り粉による傷つきも少なく、このことに加えて近
年の工作機械の精度向上があり、初めて本発明が成り立
つ。In the numerically controlled machine tool, the accuracy of the work piece when cut is theoretically possible up to 0.1 μm. However, due to temperature unevenness due to heat generation of the machine tool and the workpiece during processing, uneven position control, scratches due to cutting chips, etc.
It is said that the maximum value of accuracy when the die is processed is about ± 20 μm. In the present invention, since the heat insulating layer made of the heat-resistant polymer is cut, it is easier to cut and generates less heat than cutting metal, and is less scratched by cutting chips. In addition to this, there is an improvement in accuracy of machine tools in recent years. The present invention is realized for the first time.

【００７５】工作機械等を用いて断熱層表面を切削する
方法を用いることにより、断熱材を塗布する時に少々の
垂れがあっても関係なく、一回の塗布で厚肉に断熱材を
塗布して塗布工程を短縮し、総合的には経済的に断熱層
被覆金型を製作できる。特に断熱層を０．１ｍｍ以上、
好ましくは０．１５ｍｍ以上、更に好ましくは０．２ｍ
ｍ以上の厚肉断熱層を形成する場合には、塗布に要する
日数を大幅に短縮でき経済的に大幅に有利になる。By using a method of cutting the surface of the heat insulating layer using a machine tool or the like, the heat insulating material can be applied thickly by one application regardless of a slight sagging when applying the heat insulating material. Thus, the coating process can be shortened, and the heat insulating layer-covering mold can be manufactured economically as a whole. Especially with a heat insulation layer of 0.1 mm or more,
Preferably 0.15 mm or more, more preferably 0.2 m
When a thick heat insulating layer having a thickness of m or more is formed, the number of days required for coating can be significantly reduced, which is economically significantly advantageous.

【００７６】数値制御工作機械で断熱層を切削する場
合、主金型自体も数値制御工作機械で製作されている
と、断熱層の数値制御切削も容易になり極めて好ましく
なる。When the heat insulating layer is cut by the numerical control machine tool, if the main die itself is also manufactured by the numerical control machine tool, the numerical control cutting of the heat insulating layer becomes easy, which is extremely preferable.

【００７７】更に、工作機械で切削する時に、主金型と
切削する位置の距離を検知しつつ切削することが好まし
い。Further, when cutting with a machine tool, it is preferable to carry out cutting while detecting the distance between the main mold and the cutting position.

【００７８】本発明では、局部的に肉盛した厚肉の断熱
層を切削して均一厚みとすることは良好に使用できる。
すなわち、断熱層に傷がついて凹部ができて該凹部を補
修する場合、該凹部に断熱材を厚肉に塗布して、その部
分に局部的に厚肉の断熱層を形成し、該肉盛りされた厚
肉断熱層表面を切削して均一厚みにする、断熱層被覆金
型を部分的に補修する場合にも良好に実施できる。断熱
層表面全体を均一厚みに切削する場合には、数値制御工
作機械を用いることが好ましいが、局部的な微小面積の
厚肉部分だけを均一厚みに切削する、上記の断熱層補修
の場合には、目視で切削することも良好に実施できる。In the present invention, it can be favorably used to cut a locally thickened thick insulating layer to obtain a uniform thickness.
That is, when the heat insulating layer is scratched to form a concave portion and the concave portion is repaired, a thick insulating material is applied to the concave portion to locally form a thick thermal insulating layer, and It can be satisfactorily carried out even when partially repairing the heat-insulating-layer-coated mold in which the surface of the thick-walled heat-insulating layer is cut to have a uniform thickness. When cutting the entire surface of the heat insulating layer to a uniform thickness, it is preferable to use a numerically controlled machine tool, but in the case of repairing the heat insulating layer described above, where only the thick part of a local minute area is cut to a uniform thickness. Can also be cut satisfactorily by visual inspection.

【００７９】本発明では、切削して所定厚みにされた断
熱層表面、あるいはそれを研磨して平滑にした表面に、
更に各種の後加工をすることは必要に応じて実施でき
る。後加工としては、例えば、薄肉金属のメッキを行っ
たり、サンドブラストで艶消し状表面にしたり、微小無
機粉末を配合した断熱材溶液を塗布して艶消し状表面に
したり、感光性樹脂を用いてシボ状表面にしたり、メッ
キされた最表面層をエッチング加工でパターンシボ状に
すること等は必要に応じて実施できる。In the present invention, the heat-insulating layer surface that has been cut to a predetermined thickness, or the surface that has been polished and smoothed,
Further various post-processing can be carried out as necessary. As the post-processing, for example, plating a thin-walled metal, making it a matte surface by sandblasting, applying a heat insulating material solution containing fine inorganic powder to make it a matte surface, or using a photosensitive resin If necessary, it is possible to form a textured surface, or to pattern the plated outermost surface layer by etching to form a textured pattern.

【００８０】本発明を図面を用いて説明する。The present invention will be described with reference to the drawings.

【００８１】図１は本発明の断熱層被覆金型の製法を示
す。FIG. 1 shows a method of manufacturing a heat insulating layer-covering mold of the present invention.

【００８２】図２〜４は、鋼鉄製の主金型温度が５０
℃、ゴム強化ポリスチレンの温度が２４０℃で、それが
接触した時の金型壁面付近の温度分布の変化の計算値を
示す。2 to 4 show that the temperature of the main mold made of steel is 50.
℃, the temperature of the rubber reinforced polystyrene is 240 ℃, shows the calculated value of the change in the temperature distribution near the mold wall when it comes into contact.

【００８３】図５は断熱層の厚みと合成樹脂射出成形品
の光沢度の関係を示す。FIG. 5 shows the relationship between the thickness of the heat insulating layer and the glossiness of the synthetic resin injection molded product.

【００８４】図６は本発明法で製作した断熱層被覆金型
の金型断面と、該金型で成形した成形品を示す。FIG. 6 shows a cross section of a heat insulating layer-coated mold manufactured by the method of the present invention and a molded product molded by the mold.

【００８５】図７は断熱層に凹部ができた場合に、該凹
部を補修する過程を示す。FIG. 7 shows a process of repairing a recess when the heat insulating layer has a recess.

【００８６】図１に於いて、金属からなる主金型１に断
熱層２を被覆し、数値制御フライス盤を用いて、ボール
エンドミル底刃の正面削りで断熱層２の表面を切削する
（１−１）。この時、フライス盤のエンドミルの回転数
を大きくし、且つ、切削するピッチ３を小さくし、切り
粉による傷がつかない範囲でエンドミル底刃の丸み半径
４を大きくすることにより、切削後の表面を極力均一厚
みにする。次いで、切削した断熱層表面を研磨して断熱
層表層５を削り取り、所定の平滑な均一厚み６とする。
エンドミルによる切削を正確に行えば、研磨により取り
去る断熱層表層５は僅かな量であり、僅かな研磨時間で
平滑にすることができる。In FIG. 1, a main mold 1 made of metal is coated with a heat insulating layer 2, and a surface of the heat insulating layer 2 is cut by frontal cutting of a ball end mill bottom blade using a numerical control milling machine (1- 1). At this time, the number of revolutions of the end mill of the milling machine is increased, the pitch 3 for cutting is reduced, and the radius of radii 4 of the bottom edge of the end mill is increased within a range where scratches due to chips do not occur. Make the thickness as uniform as possible. Then, the surface of the heat insulating layer that has been cut is ground to scrape off the surface layer 5 of the heat insulating layer to obtain a predetermined smooth uniform thickness 6.
If the cutting by the end mill is performed accurately, the heat insulating layer surface layer 5 removed by polishing is in a small amount and can be smoothed in a short polishing time.

【００８７】図２、図３及び図４に於いて、鋼鉄からな
る主金型の温度を５０℃、ゴム強化ポリスチレンの温度
が２４０℃で射出成形したときの金型壁面付近の温度分
布の変化の計算値を示してる。図中の各曲線の数値は加
熱された合成樹脂が冷却された金型壁に接触してからの
時間（秒）を示している。加熱された合成樹脂は型壁面
に接触して、急速に冷却される（図２）。主金型表面を
断熱層で被覆すると、型表面は加熱された合成樹脂から
熱を受けて昇温する。図に示すように、金型表面を０．
１ｍｍと０．５ｍｍの断熱層（ポリイミド）で被覆する
と（図３及び図４）、合成樹脂と接触する断熱層表面の
温度上昇は大きくなり、温度低下速度も小さくなる。2, FIG. 3 and FIG. 4, changes in temperature distribution near the wall surface of the mold when the main mold made of steel is injection molded at a temperature of 50 ° C. and the temperature of the rubber-reinforced polystyrene is 240 ° C. Shows the calculated value of. The numerical value of each curve in the figure indicates the time (seconds) after the heated synthetic resin comes into contact with the cooled mold wall. The heated synthetic resin comes into contact with the mold wall surface and is rapidly cooled (FIG. 2). When the surface of the main mold is covered with the heat insulating layer, the mold surface receives heat from the heated synthetic resin and its temperature rises. As shown in the figure, the mold surface is
Covering with a heat insulating layer (polyimide) of 1 mm and 0.5 mm (FIGS. 3 and 4) increases the temperature rise on the surface of the heat insulating layer in contact with the synthetic resin, and decreases the rate of temperature decrease.

【００８８】射出成形では、金型に射出された加熱合成
樹脂が一定の圧力で型壁面に押し付けられて型表面再現
がなされるが、この一定圧力で押し付けられる時に型表
面が該合成樹脂の軟化温度以上であると、型表面再現性
が極めて良くなる。近年、射出圧縮成形、ガスアシスト
射出成形等の低圧射出成形法が多く使用される様になっ
てきたが、この低圧射出成形では、射出された合成樹脂
が型表面に接触してから一定の圧力が該合成樹脂にかか
るまでの時間が長くなり、従って、低圧射出成形で型表
面再現性を良くするには断熱層をその分だけ厚肉にする
必要がある。図に示すカーブから断熱層の必要厚みを類
推して被覆する。In injection molding, the heated synthetic resin injected into the mold is pressed against the mold wall surface with a constant pressure to reproduce the mold surface. When the mold surface is pressed with this constant pressure, the synthetic resin softens. When the temperature is higher than the temperature, reproducibility of the mold surface becomes extremely good. In recent years, low-pressure injection molding methods such as injection compression molding and gas-assisted injection molding have been widely used. In this low-pressure injection molding, a certain pressure is applied after the injected synthetic resin comes into contact with the mold surface. However, it takes a long time for the synthetic resin to reach the synthetic resin. Therefore, in order to improve the mold surface reproducibility in low pressure injection molding, it is necessary to increase the thickness of the heat insulating layer. The required thickness of the heat insulation layer is estimated by analogy from the curve shown in the figure.

【００８９】図に示す射出成形時の型表面温度の変化
は、合成樹脂、主金型、断熱層の温度、比熱、熱伝導
率、密度、結晶化潜熱等から計算できる。例えば、ＡＤ
ＩＮＡ及びＡＤＩＮＡＴ（マサチューセッツ工科大学で
開発されたソフトウェア）等を用い、非線形有限要素法
による非定常熱伝導解析により計算でき、図に示す温度
もそれで計算したものである。The change of the mold surface temperature at the time of injection molding shown in the figure can be calculated from the temperature of the synthetic resin, the main mold, the heat insulating layer, the specific heat, the thermal conductivity, the density, the latent heat of crystallization and the like. For example, AD
Using INA and ADINAT (software developed at Massachusetts Institute of Technology) and the like, it is possible to calculate by unsteady heat conduction analysis by the nonlinear finite element method, and the temperature shown in the figure is also calculated by it.

【００９０】図５において、型表面が鏡面状金型を用
い、断熱層の厚みを、０ｍｍ、０．０２５ｍｍ、０．０
５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍと変化させ、更に合
成樹脂の金型内流動速度（射出速度）を変化させて、射
出成形品の光沢度を比較して示す。射出速度が早くなる
程射出成形品の光沢度は良くなる。近年、多用されてい
る低圧射出成形では断熱層を厚肉にする必要がある。低
圧射出成形で低速射出する時に、成形品の光沢度を良く
する（型表面再現性を良くする）には、断熱層厚みを
０．１ｍｍ以上にする必要があり、好ましくは０．１５
ｍｍ以上にする必要がある（図５）。０．１５ｍｍ以上
の断熱層を均一厚みに被覆する経済的な方法を本発明は
提供する。In FIG. 5, the mold surface is a mirror-shaped mold, and the thickness of the heat insulating layer is 0 mm, 0.025 mm, 0.0
5 mm, 0.1 mm, and 0.15 mm were changed, and the flow velocity (injection speed) of the synthetic resin in the mold was also changed, and the glossiness of the injection-molded product is shown in comparison. The faster the injection speed, the better the gloss of the injection molded product. In recent years, it has been necessary to make the heat insulating layer thick in low pressure injection molding which is widely used. In order to improve the glossiness of the molded product (improve the mold surface reproducibility) when low speed injection molding is performed at low speed, the thickness of the heat insulating layer must be 0.1 mm or more, preferably 0.15.
It is necessary to make it mm or more (FIG. 5). The present invention provides an economical method of coating a heat insulating layer of 0.15 mm or more in a uniform thickness.

【００９１】図６は断熱層を局部的に、且つ、厚肉に被
覆した金型を示す。射出成形品の一般部７に該一般部７
よりも厚肉のリブ８や厚肉ボス９を射出成形品裏面側１
０に立てると、成形品表面側１１に見苦しいひけマーク
が発生する。見苦しいひけマーク１２を成形品裏面側１
０に発生させることが望まれている（６−１）。このこ
とを達成するため、厚肉リブ８及び／又は厚肉ボス９を
形成する金型１３の型壁面１４と、一般部７を形成する
型壁面１５の角部に選択的に厚肉の断熱層１６を被覆す
ることにより（６−２）、見苦しいひけマーク１２を成
形の裏面側の角部に発生させることができる（６−
１）。この場合の厚肉断熱層は一般に０．５ｍｍ以上、
場合によっては１ｍｍ以上の厚みにする必要があり、こ
の様な厚肉断熱層の形成には本発明の断熱層被覆法が極
めて良好に使用できる。FIG. 6 shows a mold in which the heat insulating layer is locally and thickly coated. The general part 7 of the injection molded product
The rib 8 and the thick boss 9 that are thicker than the
When set to 0, unsightly sink mark is generated on the surface side 11 of the molded product. Unsightly sink mark 12 on the back side of the molded product 1
It is desired to generate 0 (6-1). In order to achieve this, heat insulation with a thick wall is selectively provided at the corners of the mold wall 14 of the mold 13 forming the thick rib 8 and / or the thick boss 9 and the mold wall 15 forming the general portion 7. By coating the layer 16 (6-2), the unsightly sink mark 12 can be generated at the corner portion on the back surface side of the molding (6-
1). In this case, the thick heat insulating layer is generally 0.5 mm or more,
In some cases, the thickness needs to be 1 mm or more, and the heat insulating layer coating method of the present invention can be used very favorably for forming such a thick heat insulating layer.

【００９２】図７は断熱層に傷がついて凹部ができた場
合に、該凹部を局部的に補修する過程を示す。主金型１
の表面に断熱層２があり、該断熱層２の一部に凹部１７
があり（７−１）、該凹部１７に断熱材を塗布して肉盛
りして厚肉断熱層１８とし（７−２）、該厚肉断熱層１
８をフライス盤で精細に切削してほぼ均一な厚みの断熱
層とし（７−３）、次いでその表面１９を研磨して均一
な断熱層とする。FIG. 7 shows a process of locally repairing the recess when the heat insulating layer is damaged and a recess is formed. Main mold 1
Has a heat insulating layer 2 on its surface, and a concave portion 17 is formed in a part of the heat insulating layer 2.
(7-1), a heat insulating material is applied to the concave portion 17 to build up the thick heat insulating layer 18 (7-2), and the thick heat insulating layer 1
8 is finely cut by a milling machine to form a heat insulating layer having a substantially uniform thickness (7-3), and then the surface 19 thereof is polished to form a uniform heat insulating layer.

【００９３】本発明は、本発明の金型を使用した合成樹
脂の成形法である。成形法としては、一般に熱可塑性樹
脂合成樹脂の成形に使用される、射出成形、ブロー成
形、真空成形、真空圧空成形、圧縮成形等である。The present invention is a method for molding a synthetic resin using the mold of the present invention. The molding method includes injection molding, blow molding, vacuum molding, vacuum pressure molding, compression molding and the like which are generally used for molding thermoplastic resin synthetic resins.

【００９４】本発明を主に射出成形で説明したが、ブロ
ー成形、圧縮成形等の他の成形法においても同様であ
る。Although the present invention has been mainly described by injection molding, the same applies to other molding methods such as blow molding and compression molding.

【００９５】[0095]

【実施例】下記の主金型及び各種物質を使用する。EXAMPLE The following main mold and various substances are used.

【００９６】主金型（Ａ）：亜鉛合金（ＺＡＳ）で製作
された、５０ｍｍ（型開き方向）×１２０ｍｍ×１２０
ｍｍの箱状金型キャビティを有するブロー成形用金型で
あり、該主金型は数値制御フライス盤で切削して作られ
る。型表面は鏡面状であり、更に硬質クロムメッキがさ
れている。主金型の熱膨張係数は２．８×１０^-5／℃で
ある。主金型表面には成形時に型キャビティのガス体を
排出する微細な細孔が多数あり、該細孔に連結してガス
体を型外へ排出する通路を主金型に有する。Main mold (A): made of zinc alloy (ZAS), 50 mm (mold opening direction) × 120 mm × 120
It is a blow molding mold having a box-shaped mold cavity of mm, and the main mold is made by cutting with a numerical control milling machine. The surface of the mold is mirror-like and is plated with hard chrome. The thermal expansion coefficient of the main mold is 2.8 × 10 ^-5 / ° C. The main mold surface has a large number of fine pores for discharging the gas body in the mold cavity at the time of molding, and the main mold has a passage which is connected to the pores and discharges the gas body out of the mold.

【００９７】主金型（Ｂ）：鋼材（Ｓ５５Ｃ）でつくら
れ、型キャビティが１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍの
平板形状の板の裏側にリブをもつ射出成形用金型を用
い、図６に示す様に平板部（一般部）に厚肉のリブとボ
スを有する金型である。該リブとボスの角部には１ｍｍ
厚の断熱層を被覆するためのへこみがある。該主金型は
数値制御フライス盤で切削して作られる。Main mold (B): An injection molding mold having a rib on the back side of a flat plate having a mold cavity of 100 mm × 100 mm × 2 mm, made of steel (S55C), as shown in FIG. The mold has a thick rib and a boss on the flat plate portion (general portion). 1 mm at the corner of the rib and boss
There is a dent to cover the thick insulation layer. The main mold is made by cutting with a numerical control milling machine.

【００９８】エポキシ樹脂：ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（ＡＥＲ ２６０：商品名旭チバ（株）製）。Epoxy resin: Bisphenol A type epoxy resin (AER 260: trade name, manufactured by Asahi Ciba Co., Ltd.).

【００９９】硬化剤：化学式１３に示す、ジアミノジフ
ェニルメタン。Curing agent: Diaminodiphenylmethane represented by the chemical formula 13.

【０１００】ポリエーテルスルホン：ＰＥＳ Ｅ２０２
０Ｐ（三井東圧（株）製）。ガラス転移温度は２２０
℃、引張破断伸度は３０％である。Polyethersulfone: PES E202
0P (manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.). Glass transition temperature is 220
C., tensile breaking elongation is 30%.

【０１０１】ポリエーテルイミド：Ｕｌｔｅｍ １００
０（商品名：Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社
製）。ガラス転移温度は２１７℃、引張破断伸度は６０
％である。Polyetherimide: Ultem 100
0 (trade name: manufactured by General Electric). Glass transition temperature is 217 ° C, tensile elongation at break is 60
%.

【０１０２】［実施例１］エポキシ樹脂／ポリエーテル
スルホン／硬化剤＝１００／３０／２６（重量比）を均
一混合し、溶剤のジメチルアセトアミドで粘度調節した
後、それを主金型（Ａ）の型壁面に刷毛塗りで塗布し、
加熱して溶剤の蒸発とエポキシ樹脂の一部硬化を行い、
最後に１６０℃で３０分加熱し、溶剤の蒸発とエポキシ
樹脂の硬化を十分に行い、相溶体の相分離によりつくら
れるポリマーアロイからなる０．６〜１．５ｍｍの不均
一厚みの断熱層を形成する。次いで該断熱層表面を数値
制御フライス盤で０．１ｍｍピッチで切削し、０．５ｍ
ｍの均一厚みの断熱層を形成する。その表面にポリエー
テルスルホンの溶液を塗布して薄肉のポリエーテルスル
ホン層を最表面に形成し、次いで該表面層を研磨して鏡
面状とする。Example 1 Epoxy resin / polyether sulfone / curing agent = 100/30/26 (weight ratio) were uniformly mixed, and the viscosity was adjusted with dimethylacetamide as a solvent, which was then used as a main mold (A). Apply it to the mold wall with a brush.
Heat to evaporate the solvent and partially cure the epoxy resin,
Finally, it is heated at 160 ° C. for 30 minutes to sufficiently evaporate the solvent and harden the epoxy resin, and to form a heat insulating layer having a nonuniform thickness of 0.6 to 1.5 mm, which is made of a polymer alloy formed by phase separation of the compatible solution. Form. Then, the surface of the heat insulating layer is cut with a numerical control milling machine at a pitch of 0.1 mm to obtain 0.5 m.
A heat insulating layer having a uniform thickness of m is formed. A solution of polyethersulfone is applied to the surface to form a thin polyethersulfone layer on the outermost surface, and then the surface layer is polished to a mirror surface.

【０１０３】該断熱層は耐熱性、強靭性、硬さに優れ、
主金型に密着している。該ポリマーアロイの破断伸度は
６％である。成形時に型キャビティのガス体を排出する
に十分な、直径が０．２ｍｍの多数の細孔を断熱層にあ
け、主金型の細孔と連結させる。この断熱層被覆金型で
ＡＢＳ樹脂をブロー成形し、表面光沢に優れたブロー成
形品を得る。The heat insulating layer is excellent in heat resistance, toughness and hardness,
It is in close contact with the main mold. The breaking elongation of the polymer alloy is 6%. A large number of pores having a diameter of 0.2 mm, which are sufficient to discharge the gas in the mold cavity at the time of molding, are opened in the heat insulating layer and are connected to the pores of the main mold. An ABS resin is blow-molded with this heat-insulating layer-coated mold to obtain a blow-molded article having excellent surface gloss.

【０１０４】［実施例２］エポキシ樹脂／ポリエーテル
イミド／硬化剤＝１００／３０／２６（重量比）に均一
混合し、実施例１と同様に主金型（Ａ）の型壁面に塗布
し、フライス盤切削等を行い断熱層を形成する。該断熱
層は、相溶体の相分離により、強靭なポリマーアロイと
なる。更にその表面にポリエーテルスルホン溶液を塗布
して薄層のポリエーテルスルホン層を形成し、その表面
を研磨して鏡面状にする。実施例１と同様に多数の細孔
を断熱層にあけて、ガス体排出通路を設けた後、ＡＢＳ
樹脂をブロー成形し、表面光沢に優れたブロー成形品を
得る。Example 2 Epoxy resin / polyether imide / curing agent = 100/30/26 (weight ratio) were uniformly mixed, and applied to the mold wall of the main mold (A) in the same manner as in Example 1. Then, a milling machine is cut to form a heat insulating layer. The heat insulating layer becomes a tough polymer alloy due to the phase separation of the compatible solution. Further, a polyether sulfone solution is applied on the surface to form a thin polyether sulfone layer, and the surface is polished to be mirror-finished. As in Example 1, after a large number of pores were formed in the heat insulating layer and a gas body discharge passage was provided, ABS was used.
Blow molding of resin to obtain blow molded products with excellent surface gloss.

【０１０５】［実施例３］主金型（Ｂ）に実施例１に示
す方法で断熱層を被覆する。主金型のボスとリブの根元
の角部のへこみの部分に断熱材を塗布して加熱硬化さ
せ、これを５回繰り返して行い、最も薄肉部分が１ｍｍ
より若干厚肉の不均一な厚みの断熱層を形成する。該断
熱層表面を数値制御フライス盤を用いて、１ｍｍ厚にな
る様に均一に切削し、本発明が目的とする断熱層被覆金
型をつくる。該断熱層被覆金型を用いてゴム強化ポリス
チレン樹脂の射出成形を行い、ひけのない良好な射出成
形品を得る。Example 3 The main mold (B) is coated with a heat insulating layer by the method shown in Example 1. Apply heat insulating material to the dents of the corners of the base of the main mold and ribs, heat cure, and repeat this 5 times. The thinnest part is 1 mm.
A slightly thicker non-uniform heat insulating layer is formed. Using a numerical control milling machine, the surface of the heat insulating layer is uniformly cut to have a thickness of 1 mm, and a heat insulating layer-covering mold intended by the present invention is produced. A rubber-reinforced polystyrene resin is injection-molded using the heat-insulating layer-coated mold to obtain a good injection-molded article without sink marks.

【０１０６】断熱材を刷毛で塗布する時、厚み分布が少
なく、且つ、垂れをほとんど起こさずに１ｍｍ厚に塗布
するには、一回塗布で３０μｍ（固形分厚み）以下の極
めて薄肉塗膜を３０回近く塗布、硬化する必要があり、
この方法は多大の日数と手間を要する。これに対して、
実施例では、断熱材塗布に１日、フライス盤切削に１日
で実施でき、極めて短時間で経済的に実施できる。When a heat-insulating material is applied with a brush, in order to apply the heat-insulating material to a thickness of 1 mm with a small thickness distribution and almost no sagging, an extremely thin coating film having a thickness of 30 μm (solid content thickness) or less can be applied once. It has to be applied and cured nearly 30 times,
This method requires a lot of days and labor. On the contrary,
In the example, the heat insulating material can be applied in one day and the milling machine can be cut in one day, which can be economically performed in an extremely short time.

【０１０７】[0107]

【発明の効果】本発明により、均一厚みの断熱層を経済
的に被覆した断熱層被覆金型をうる。Industrial Applicability According to the present invention, a heat insulating layer-covered mold in which a heat insulating layer having a uniform thickness is economically coated can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の断熱層被覆金型の製法を示す。FIG. 1 shows a method for producing a heat insulating layer-coated mold of the present invention.

【図２】鋼鉄製の主金型に、加熱された合成樹脂が接触
した時の金型壁面付近の温度分布の変化（計算値）を示
す。FIG. 2 shows a change (calculated value) in temperature distribution near a wall surface of a mold when a heated synthetic resin comes into contact with a steel main mold.

【図３】鋼鉄製の主金型の型表面に０．１ｍｍのポリイ
ミドを被覆した金型に、加熱された合成樹脂が接触した
時の金型壁面付近の温度分布の変化（計算値）を示す。FIG. 3 shows changes in temperature distribution (calculated values) near the mold wall surface when a heated synthetic resin comes into contact with a mold in which the surface of the main mold made of steel is coated with 0.1 mm of polyimide. Show.

【図４】鋼鉄製の主金型の型表面に０．５ｍｍのポリイ
ミドを被覆した金型に、加熱された合成樹脂が接触した
時の金型壁面付近の温度分布の変化（計算値）を示す。FIG. 4 shows changes in the temperature distribution (calculated values) near the mold wall surface when a heated synthetic resin comes into contact with a mold in which the surface of a steel main mold is covered with 0.5 mm of polyimide. Show.

【図５】断熱層の厚みと合成樹脂射出成形品の光沢度の
関係を示す。FIG. 5 shows the relationship between the thickness of a heat insulating layer and the glossiness of a synthetic resin injection molded product.

【図６】本発明法で製作した断熱層被覆金型の金型断面
と、該金型で成形した成形品を示す。FIG. 6 shows a mold cross section of a heat insulating layer-covered mold manufactured by the method of the present invention and a molded product molded by the mold.

【図７】断熱層に凹部ができた場合に、該凹部を補修す
る過程を示す。FIG. 7 shows a process of repairing a recess when the heat insulating layer has a recess.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 主金型 ２ 断熱層 ３ 切削するピッチ ４ エンドミルの半径 ５ 断熱層表層 ６ 合成樹脂成形品 ７ 一般部 ８ リブ ９ ボス １０ 成形品裏面側 １１ 成形品表面側 １２ ひけマーク １３ 金型 １４ 厚肉リブ、厚肉ボスを形成する型壁面 １５ 一般部を形成する型壁面 １６ 断熱層 １７ 断熱層の凹部 １８ 厚肉断熱層 １９ 肉盛りした断熱層の表面をフライス盤で切削した
表面1 Main Mold 2 Heat Insulation Layer 3 Pitch for Cutting 4 End Mill Radius 5 Heat Insulation Layer Surface Layer 6 Synthetic Resin Molded Product 7 General Part 8 Rib 9 Boss 10 Molded Product Back Side 11 Molded Product Front Side 12 Sink Mark 13 Mold 14 Thick Wall Mold wall surface that forms ribs and thick bosses 15 Mold wall surface that forms general parts 16 Heat insulation layer 17 Heat insulation layer concave portion 18 Thick heat insulation layer 19 Surface of heat buildup heat insulation layer cut by milling machine

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 金属からなる主金型の型キャビティを構
成する型壁面の少なくとも一部に０．１〜３ｍｍ厚の所
定厚の断熱層を被覆した金型であって、型壁面に断熱材
を塗布し硬化して、所定厚より厚肉の断熱層を形成し、
次いで、該断熱層表面を切削して所定厚みの断熱層とし
た合成樹脂成形用の断熱層被覆金型。1. A mold in which a heat insulating layer having a predetermined thickness of 0.1 to 3 mm is coated on at least a part of a mold wall forming a mold cavity of a main mold made of metal, wherein the mold wall has a heat insulating material. Is applied and cured to form a heat insulating layer thicker than a predetermined thickness,
Then, a heat insulating layer-covering mold for molding synthetic resin, which is formed by cutting the surface of the heat insulating layer to form a heat insulating layer having a predetermined thickness. 【請求項２】 断熱層表面の切削が数値制御工作機械に
より行なわれる請求項１の断熱層被覆金型。2. The heat-insulating-layer-coated mold according to claim 1, wherein the surface of the heat-insulating layer is cut by a numerically controlled machine tool. 【請求項３】 局部的に肉盛りした厚肉の断熱層を切削
して均一厚みの断熱層とする請求項１及び２の断熱層被
覆金型。3. The heat-insulating-layer-coated mold according to claim 1, wherein the locally thick-walled thick heat-insulating layer is cut into a heat-insulating layer having a uniform thickness. 【請求項４】 請求項１〜３の金型を用いた合成樹脂の
成形法。4. A method for molding a synthetic resin using the mold according to claim 1.