(57)【要約】      （修正有）【課題】  プラスチック成形品等の成形金型において、成形品のエアー溜まりの発生を防止すると共に、離型性、耐腐食性等に優れた金型を提供し、併せて、そのような金型の表面処理方法を提供する。【解決手段】  金型の成形表面を凹凸面２に形成し、その凹凸面２に通常鍍金層３およびフッ素含有鍍金層４を順次施して２重の被膜を形成し、研磨により成形表面に前記２つの被膜が共に露出すると共に凹部６が残るように形成した。また、金型の表面処理方法は、サンドブラスト等により金型の成形表面に凹凸２を形成する表面研削工程と、この凹凸表面２を研磨する第１研磨工程と、研磨表面を洗浄、脱脂等する洗浄工程と、凹凸２が形成された成形表面に鍍金する第１鍍金工程と、更にフッ素含有鍍金を行う第２鍍金工程と、成形表面に前記２つの被膜が共に露出すると共に凹部６が残るように研磨する第２研磨工程とからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の成形表面を凹凸面に形成し、その凹凸面に通常鍍金層およびフッ素含有鍍金層を順次施して２重の被膜を形成し、研磨により成形表面に前記２つの被膜が共に露出すると共に凹部が残るように形成したことを特徴とする金型。
【請求項２】
フッ素含有鍍金のフッ素含有量が２０パーセントから３０パーセントで、その鍍金層の厚みが約１０ミクロンである請求項１記載の金型。
【請求項３】
サンドブラスト等により金型の成形表面に凹凸を形成する表面研削工程と、この凹凸表面を研磨する第１研磨工程と、研磨表面を洗浄、脱脂等する洗浄工程と、凹凸が形成された成形表面に鍍金する第１鍍金工程と、更にフッ素含有鍍金を行う第２鍍金工程と、成形表面に前記２つの被膜が共に露出すると共に凹部が残るように研磨する第２研磨工程とからなる金型の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラスチック成形品等の成形金型の改良に関し、成形品のエアー溜まりの発生を防止すると共に、離型性、耐腐食性等に優れた金型を提供し、併せて、そのような金型の表面処理方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プラスチック成形品等の金型において、成形品が金型に付着して離れなくなる問題がある。このため、成形前に金型の表面に油やワックス等の離型剤を塗布して成形を行うことが行われている。
【０００３】
また、離型剤を使用することなく離型性を改善するものとして、金型の表面に所定の金属被膜処理、非金属被膜処理等を施すことも提案されている。例えば、特許文献１にはテフロン（登録商標）ニッケルメッキを施すことで離型性を良好なものにすることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８７１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、離型剤を使用する場合、離型剤が金型から成形品に移着して、別途成形品の表面処理を行わなければならない場合があった。また、表面に金属被膜処理を施した金型であっても、その使用金属により、金型表面にゴミや埃等が付着して、成形品の質の低下を招いていた他、耐摩耗性に問題が残るものもあった。
【０００６】
さらに、真空成形、射出成形等の各種成形技術において、プラスチック成形品の表面にエアー溜まりが発生するという問題も残されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであって、本発明に係る金型は、請求項１に示すように、金型の成形表面を凹凸面に形成し、その凹凸面に通常鍍金層およびフッ素含有鍍金層を順次施して２重の被膜を形成し、研磨により成形表面に前記２つの被膜が共に露出すると共に凹部が残るように形成するという手段を採用したものである。
【０００８】
また、上記金型において、請求項２に示すように、フッ素含有鍍金のフッ素含有量が２０パーセントから３０パーセントで、その鍍金層の厚みが約１０ミクロンであるという手段を採用した。
【０００９】
さらに、本発明の金型の表面処理方法としては、請求項３に示すように、サンドブラスト等により金型の成形表面に凹凸を形成する表面研削工程と、この凹凸表面を研磨する第１研磨工程と、研磨表面を洗浄、脱脂等する洗浄工程と、凹凸が形成された成形表面に鍍金する第１鍍金工程と、更にフッ素含有鍍金を行う第２鍍金工程と、成形表面に前記２つの被膜が共に露出すると共に凹部が残るように研磨する第２研磨工程とからなるという手段を採用した。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成にかかる金型は、成形表面にフッ素含有鍍金による被膜が存在するので、その性質上、成形表面に異物が付着することが無く、汚れにくい。また、成形品の離型性に優れ、従来行っていたようなテフロン（登録商標）コーティング等が不要になった他、金型離型用のノックアウト盤も不要となるなど、種々の優れた効果が期待できる。
【００１１】
また、凹部を残した研磨によって成形品表面のエアーの溜まりを逃がすことができ、成形品の質の向上を図ることができると共に、透明性も向上する。
【００１２】
また、、フッ素含有鍍金のフッ素含有量を２０パーセントから３０パーセントにすると、表面硬度がビッカス３００から４００前後となり、金型表面の耐摩耗性も向上し、従来のテフロン（登録商標）コーティングより摩耗が少なくなり、更に、長年に渡って使用してもサビが発生しなくなり、耐腐食性も向上する。
【００１３】
更に、上記金型の表面処理方法により、成形品のエアー溜まりを防止すると共に、離型性、耐腐食性等に優れた金型を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る金型およびその表面処理方法について、好ましい実施形態を図面について説明する。図１は、金型の表面処理方法の工程を示す概念図である。図において、１はプラスチック成形金型の一部を示し、上側が金型の成形面とする。(1)は処理前の状態である。なお、金型の素材金属はその使用目的に応じて、適当なものを選択する。次に、(2)は表面研削工程を示すものである。即ち、公知のサンドブラストやショットブラストと呼ばれる手段によって、金型１の表面に空気圧等を用いてガラスビーズや砂を吹き付けてその表面を研削し、金型の表面に細かい凹凸２を形成するものである。この場合、使用するガラスビーズの粒子の設定によって凹凸２の荒さが決定される。続いて、この凹凸表面を研磨する第１研磨工程となる（図示せず）。
【００１５】
次に、洗浄工程（図示せず）によって、研磨表面の洗浄、脱脂、脱酸等を行った後、(3)に示すように、第１鍍金工程により、凹凸が形成された金型成形面に対し、従来方法に従って鍍金を行い、所定厚さの被膜３を形成する。この場合の鍍金素材は特に限定するものではない。
【００１６】
続けて、第２鍍金工程により、(4)に示すように、前記被膜３の上から、例えば無電解ニッケルフッ素含有の鍍金を行い、被膜４を形成する。さらに、(5)に示すように、第２研磨工程により表面を鏡面仕上げとする。これにより金型の表面処理が完成する。このとき、金型表面に形成された凹凸部分のうち、凸部５については、被膜３と被膜４が共に露出するように研磨し、さらに被膜４の凹部６が残るように仕上げる。この凹部６により、下述するようにエアー溜まりを逃がすことができる。
【００１７】
なお、上記フッ素含有鍍金におけるフッ素含有量は２０パーセントから３０パーセント前後が適当である。フッ素含有量が多くなるに比例して離型性や異物の付着排除効果が良くなるので、フッ素の含有量が多いほど金型表面の異物の付着が少なくなるが、反面、フッ素含有量が増す毎に表面の硬度が低く（柔らかく）なるので、耐摩耗性が弱くなる。そのため、フッ素含有量はあまり多くならない程度に調整する。また、被膜４（フッ素含有の鍍金層）の厚みは約１０ミクロン前後が適当である。鍍金層の耐久性を考慮すれば、厚くする方が耐久性が増すのであるが、それに比例して加工費が高価になるため、１０ミクロン前後の厚みが最も好ましいものとなる。
【００１８】
上記各工程によって表面処理した金型によってプラスチック成形品を成形すれば、フッ素含有の鍍金層の存在によって、金型成形面に異物が付着しないほか、例えば成形フィルムシートのシリコン防曇液等が付着しないため、金型成形面はクリーンな状体が持続される。また、フッ素含有の無電解ニッケル鍍金は静電防止をするので、金型成形面にゴミや埃が付着しないという利点がある。
【００１９】
また、フッ素含有鍍金をすることによって、成形品の離型が良くなり、従来のテフロン（登録商標）コーティングが不要になった他、更に、金型の離型用のノックアウト盤も不要となった。
【００２０】
フッ素含有鍍金のフッ素含有量を２０パーセントから３０パーセントにすると、表面硬度がビッカス３００から４００前後となり、金型表面の耐摩耗性も向上し、従来のテフロン（登録商標）コーティングより摩耗が少なくなり、更に、長年に渡って使用してもサビが発生しなくなる。
【００２１】
また、第２研磨工程における最終の研磨仕上げは、凹凸部分のうち、凹部の溝を残すことによって、成形品表面のエアー溜まりを逃がすことができる。また、研磨仕上げも鏡面に仕上げることにより透明性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】金型の表面処理方法の工程を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    金型
２    凹凸
３    被膜
４    被膜（フッ素含有鍍金）
５    凸部
６    凹部
【図１】
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