【手続補正書】
【提出日】平成17年10月14日(2005.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】    明細書
【発明の名称】  ウレタン樹脂を成形するためのアルミニウム金型及びウレタン樹脂を製造する方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ウレタン樹脂を成形するためのアルミニウム金型であって、前記金型は、ニッケル被膜、及び１μｍよりも小さな粒子径を有するＰＴＦＥからなるニッケル含有ＰＴＦＥフィルムの二層によって被覆されていることを特徴とし、当該ニッケル含有ＰＴＦＥフィルムはニッケルを５％含有し、かつ当該二層の合計厚さは３〜１０μｍとなるアルミニウム金型。
【請求項２】  ニッケル含有ＰＴＦＥで被覆する方法であって、アルミニウム金型をニッケルにより被覆した後、１μｍよりも小さな粒子径を有するＰＴＦＥを有するＰＴＦＥ溶液を作成し、当該アルミニウム金型をＰＴＦＥフィルムにより被覆するために湯浴で熱した当該ＰＴＦＥ溶液に短時間浸漬することを特徴とする１μｍよりも小さな粒子径ＰＴＦＥを有するニッケル含有ＰＴＦＥで被覆する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム金型及びウレタン樹脂を製造するための方法の技術に関し、特に、アルミニウム金型に関するもので、前記金型は、ニッケルの後にＰＴＦＥにより被覆することで容易に離型することができ、例えば、自動車用のプラスチックやゴム製品などの高い接合力で前記金型と接合する製品の成形の簡便さを向上させるものである。
【０００２】
【従来の技術】
高い接合力で金型と接合するプラスチックやタイヤを成形するためのほとんどの射出成形金型は、鉄やアルミニウムから製造されてきている。現在、アルミニウムは、容易に成形することができるという理由で最っとも使用されている。この場合、金型は、離型性と高い耐久特性を有しなければならない。
第一に、金型の表面は、エナメル化されていない。特に、アルミニウム金型は、硬い微粒子であるプラスチックやゴムを射出するために使用される金型であるために、例えば、電解若しくは無電解のクロムの被覆方法又はＣＶＤ法若しくはＰＶＤ法による硬いセラミックに対するフィルム被覆により、耐久性のために硬い材料で被覆される。上記方法では、低い離型性の問題を有している。このため、金型は、常に、シリコーンによってスプレーされるか、或いは、清浄化を頻繁に要求される。
金型のスプレー又は頻繁な清浄のために、射出成形されるプラスチック乃至樹脂の製造効率は減じられる。このため、射出を中断しなければならず又は多くの準備された金型を必要とし、それ故にコスト高となる。
前記問題から、ポリマーであるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が使用されるようになっている（商標名はテフロン）。前記ＰＴＦＥは、より良好な離型性のために金型被覆フィルムとして使用される。しかしながら、ＰＴＦＥは耐久性が低く、長期間使用することができない。このため、金型は、硬度の高いクロムとニッケル（または、分離しての被覆）と、ＰＴＦＥとの組み合わせにより開発されてきた。しかし、前記金型は、特許文献１に示すように十分な耐久性を有するものではなかった。前記文献に開示された金型は、イオン注入によるＰＴＦＥフィルムにより被覆され、離型性をよりよくしたものである。更に、特許文献２に開示されるように、金型をダイヤモンドカーボン又は１〜２０％のフッ素を含む硬度の高いカーボンにより被覆したものが開示されている。その結果から、ＰＴＦＥの使用による離型性及び耐久性の向上が分かる。いずれにせよ、金型の基材はアルミニウムであり、イオン注入によるその表面の被覆は容易ではなかった。そのため、容易で迅速な被覆の開発が要求されている。また、特許文献３に開示されているニッケルＰＴＦＥ被膜を金型へ被着する方法が開示されているが、この場合、ニッケルとリンとのマトリックスにＰＴＦＥ粒子を分散混合させることにより、分散共析させ１０〜２４時間どぶ漬けで被膜形成を行なう被膜形成方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】  特開平６−１７９２１８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】  特開平５−０６９４５９号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】  特開平７−８０８７６号公報（特許請求の範囲）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の提案は、アルミニウム金型の実現（図１に示す）にある。第一層のニッケル被覆と第二層のニッケル（１）とＰＴＦＥ（２）の組み合わせにより被覆され、当該金型は、ＰＴＦＥによる、より高い耐久性及び離型性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のアルミニウム金型は、請求項１に記載の通り、ウレタン樹脂を成形するためのアルミニウム金型であって、前記金型は、ニッケル被膜、及び１μｍよりも小さな粒子径を有するＰＴＦＥからなるニッケル含有ＰＴＦＥフィルムの二層によって被覆されていることを特徴とし、当該ニッケル含有ＰＴＦＥフィルムはニッケルを５％含有し、かつ当該二層の合計厚さは３〜１０μｍとなるアルミニウム金型であり、当該金型を被覆する方法は、請求項２記載の通り、ニッケル含有ＰＴＦＥで被覆する方法であって、アルミニウム金型をニッケルにより被覆した後、１μｍよりも小さな粒子径を有するＰＴＦＥを有するＰＴＦＥ溶液を作成し、当該アルミニウム金型をＰＴＦＥフィルムにより被覆するために湯浴で熱した当該ＰＴＦＥ溶液に短時間浸漬することを特徴とする１μｍよりも小さな粒子径ＰＴＦＥを有するニッケル含有ＰＴＦＥで被覆する方法、である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
アルミニウム金型は、８０℃の電解液中でニッケルにより被覆され、１μｍのＰＴＦＥ粒子を有する溶液に、図４の如く、約９０度に熱した湯を介して、撹拌しながら、浸漬される。これらの工程は、１０分から１時間の短時間で、４〜５回交互に繰り返されて終了する。この方法は、ウレタン成形用金型に最っとも適した方法である。
【０００７】
本発明の実施の形態が図２に示されている。本実施の形態では、金型は、溶液、超音波及び硫酸のそれぞれにより洗浄される。その後、金型は硫酸に浸漬され、亜鉛により酸化され、これを４〜５回繰り返し、ニッケルにより被覆する。金型表面の汚れを除去するために洗剤による脱脂を行い、化学反応及び酸溶液によってイオン交換を活性化した後、約９０度に熱せられた湯を図４の容器の外側に設け、ニッケル含有ＰＴＦＥ溶液を内側の容器に入れ、攪拌しながら、１０分から１時間の短時間浸漬し、被覆される。この被覆方法は、硫酸の浸漬という本質的な工程を通過する必要がある。図３に示す他の例では、初期洗浄のためのガラス粒子によるブラスティングの後に、金型は、硝酸及び硫酸に浸漬され、室温にて亜鉛が被覆される。その後、金型は、１０μｍの厚さの被覆膜を形成する塩化ニッケルと塩酸の混合物に浸漬される。
【０００８】
【実施例】
本発明の実施例について説明する。
実施例１（ウレタン樹脂の離型性試験）
ＰＴＦＥにより被覆された金型は、ウレタン樹脂の離型性に言及して試験された。前記試料は、樹脂成形のための一般的な材料であるＳ４５Ｃである。試験方法は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１により、金型の離型性を観察した。比較は、面積比（残留面積／金型接触面積）を計算することにより行った。
それぞれの被覆と結合比のタイプについての結果を表１に示す。
【０００９】
【表１】
2003127144.tif 000001
【００１０】
実施例２（耐久性試験）
本発明のニッケル−ＰＴＦＥ被覆された金型が、耐久性試験に供された。金型の各キャビティリセプター（キャビティ）、ＳＫＤ１１は実施例１のようにして射出された。材料はウレタン樹脂で離型剤はシリカである。摩耗は、１００００回の射出の後、ゲートの変化を見て調べ、そして、リセプター（キャビティ）における樹脂の残留を観察した。
それぞれの被覆方法についてのリセプター（キャビティ）中の樹脂の残留の結果を表２に示す。
【００１１】
【表２】
2003127144.tif 000002
【００１２】
上記表２から、単層及びウェットディッピングは、非常に高い摩耗を有し、自己被覆フィルムは取れることが分かった。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のアルミニウム金型は、アルミニウム金型をニッケルとＰＴＦＥとを被覆したもので、ウレタン樹脂を射出され、高い離型性と耐久性を有する。更に、本発明の射出成形方法は、より簡単、且つ、効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  被覆された表面の断面図
【図２】  被覆方法の一例を示す図
【図３】  被覆方法の他の例を示す図
【図４】  ＰＴＦＥ浸漬を示す図
【符号の説明】
１  ニッケル
２  ＰＴＦＥ