模具以及結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及模具以及結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的制造方法，其提供用于制造使結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶化充分地進(jìn)行、且具有平滑的表面的結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的技術(shù)。本發(fā)明使用以下模具：其為具有用于制造結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的模腔的模具，所述模具具備第一模具、和與上述第一模具相對(duì)配置的第二模具，且所述模具具備在上述第一模具以及上述第二模具的模腔側(cè)的金屬面的至少一部分上形成的、由多孔陶瓷構(gòu)成的隔熱層，和在上述隔熱層的表面形成的金屬涂層，其中，上述隔熱層的厚度為200μm以上，上述金屬涂層的厚度為50μm以上且100μm以下，上述金屬涂層的表面的大致全部表面為向結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體轉(zhuǎn)印平滑面的轉(zhuǎn)印面。
【專利說明】模具以及結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模具以及使用該模具制造結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)晶性熱塑性樹脂與非晶性熱塑性樹脂相比，在機(jī)械強(qiáng)度等方面優(yōu)異，因此在家用電器的外殼板、汽車外裝構(gòu)件、以及內(nèi)裝構(gòu)件等許多領(lǐng)域中使用。如上所述，結(jié)晶性熱塑性樹脂雖然具有優(yōu)異的物性，但在結(jié)晶性熱塑性樹脂中也存在結(jié)晶化速度慢的結(jié)晶性熱塑性樹脂。
[0003]于是，已知有對(duì)結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體進(jìn)行熱處理，使結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體中的結(jié)晶性熱塑性樹脂結(jié)晶化的方法。然而，從提高結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，理想的是，不進(jìn)行熱處理而推進(jìn)結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶化的方法。
[0004]另外，在專利文獻(xiàn)I中提出了在由陶瓷構(gòu)成的隔熱層的表面進(jìn)一步形成有以鎳為主要成分的覆膜的模具。然而，在專利文獻(xiàn)I中記載的模具以非晶性熱塑性樹脂作為對(duì)象，并未考慮到結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶化。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_6] 專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-175112號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]此外，根據(jù)結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的用途的不同，存在期望結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的表面平滑的情況。
[0010]本發(fā)明的目的在于，提供用于制造使結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶化充分地進(jìn)行、且具有平滑的表面的結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的技術(shù)。
[0011]用于解決問題的方案
[0012]本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，利用具備規(guī)定的隔熱層以及金屬涂層的模具、或具有規(guī)定的隔熱層、金屬涂層以及類金剛石碳層的模具，可以制造使結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶化充分地進(jìn)行、且具有平滑的表面的結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體，從而完成了本發(fā)明。更具體而言，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0013](I) 一種模具，其為具有用于制造結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的模腔的模具，
[0014]所述模具具有第一模具、和與上述第一模具相對(duì)配置的第二模具，
[0015]且所述模具具備在上述第一模具以及上述第二模具的模腔側(cè)的金屬面的至少一部分上形成的、由多孔陶瓷構(gòu)成的隔熱層，和
[0016]在上述隔熱層的表面形成的金屬涂層，其中，
[0017]上述隔熱層的厚度為200 μ m以上，
[0018]上述金屬涂層的厚度為50 μ m以上且100 μ m以下，[0019]上述金屬涂層的表面的大致全部表面為向結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體轉(zhuǎn)印平滑面的轉(zhuǎn)印面。
[0020]( 2 )根據(jù)(I)所述的模具，其還具備在上述金屬涂層的表面形成的類金剛石碳層。[0021 ] ( 3 )根據(jù)(I )或(2 )所述的模具，其中，上述第一模具以及上述第二模具由不銹鋼構(gòu)成。
[0022](4)根據(jù)(I)?(3)中的任一項(xiàng)所述的模具，其中，上述金屬涂層是以鎳為主要成分的層。
[0023](5)—種結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的制造方法，其包括使用(I)?(4)中的任一項(xiàng)所述的模具對(duì)結(jié)晶性熱塑性樹脂或結(jié)晶性熱塑性樹脂組合物進(jìn)行成型的工序。
[0024]發(fā)明的效果
[0025]利用本發(fā)明的模具，能夠制造使結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶化充分地進(jìn)行、且表面具有鏡面性的結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的模具的模腔的剖面的示意圖。
[0027]圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的模具的模腔的剖面的示意圖。
[0028]圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的模具的模腔的剖面的示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記說明
[0030]10 第一模具
[0031]101 第一模具主體
[0032]20 第二模具
[0033]201 第二模具主體
[0034]30 隔熱層
[0035]40 金屬涂層
[0036]50 模腔
[0037]60 模具鑲塊
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不受以下的實(shí)施方式的任何限定，在本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)可以施加適當(dāng)?shù)淖兏鼇韺?shí)施。
[0039]本發(fā)明的模具是用于制造結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的模具。首先，對(duì)構(gòu)成結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的材料進(jìn)行說明。構(gòu)成結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的材料是結(jié)晶性熱塑性樹脂或結(jié)晶性熱塑性樹脂組合物。
[0040]作為結(jié)晶性熱塑性樹脂，沒有特別限定，例如可列舉出聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酰胺樹脂、聚縮醛樹脂、改性聚苯醚樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂、聚芳硫醚樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚砜樹脂、聚醚砜樹脂、聚醚酮樹脂、聚醚醚酮樹脂、液晶性樹脂、氟樹脂、熱塑性彈性體、各種生物降解性樹脂等。結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體由結(jié)晶性熱塑性樹脂構(gòu)成時(shí)，可以由兩種以上的結(jié)晶性熱塑性樹脂構(gòu)成。[0041]在結(jié)晶性熱塑性樹脂中，聚芳硫醚樹脂、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚縮醛樹月旨、液晶樹脂等機(jī)械性質(zhì)、電性質(zhì)等優(yōu)異、加工性良好，因此被用于各種用途。在要求鏡面性的用途(例如，在外側(cè)使用的外殼構(gòu)件、滑動(dòng)構(gòu)件、光反射用成型品等要求良好的外觀性的部件)中使用這些樹脂時(shí)，能夠通過本發(fā)明賦予優(yōu)選的鏡面性。
[0042]聚芳硫醚樹脂是指重復(fù)單元主要由-(Ar-S)-(其中，Ar為亞芳基)構(gòu)成的樹脂。在本發(fā)明中，可以使用通常已知的分子結(jié)構(gòu)的聚芳硫醚樹脂。作為亞芳基，例如可列舉出對(duì)亞苯基、間亞苯基、鄰亞苯基、取代亞苯基、P, P’ - 二亞苯基砜基、P, P’ -聯(lián)苯基、P, P’ - 二亞苯基醚基、P，P’-二亞苯基羰基、萘基等。聚芳硫醚樹脂除了為在由上述亞芳基構(gòu)成的亞芳基硫醚基中使用相同的重復(fù)單元的聚合物、即均聚物以外，也可以為包含不同種類的重復(fù)單元的共聚物。作為均聚物，特別優(yōu)選使用以對(duì)亞苯基硫醚基作為重復(fù)單元的聚苯硫醚樹月旨，所述對(duì)亞苯基硫醚基使用對(duì)亞苯基作為亞芳基。此外，作為共聚物，可以使用由上述的亞芳基形成的亞芳基硫醚基中的不同的兩種以上的組合。此外，作為聚芳硫醚樹脂，除由將2官能性鹵代芳香族化合物作為主體的單體通過縮聚而得到的實(shí)質(zhì)上為直鏈狀結(jié)構(gòu)的聚芳硫醚樹脂以外，也可以使用局部形成有分支結(jié)構(gòu)或交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚芳硫醚樹脂。
[0043]聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂是指使至少包含對(duì)苯二甲酸或其酯形成性衍生物(低級(jí)醇酯等)的二羧酸成分、以及至少包含碳原子數(shù)為4的亞烷基二醇(1，4- 丁二醇)或其酯形成性衍生物的二醇成分縮聚而得到的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂。聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂不限定于均聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂，也可以為含有60摩爾％以上(特別是75?95摩爾％左右)對(duì)苯二甲酸丁二醇酯單元的共聚物。作為共聚單體成分，可列舉出對(duì)苯二甲酸以外的二羧酸、1，4- 丁二醇以外的二醇等。
[0044]聚縮醛樹脂是指僅將氧亞甲基(-CH2O-)作為結(jié)構(gòu)單元的聚縮醛均聚物、以及作為結(jié)構(gòu)單元含有除氧亞甲基以外其他的共聚單體單元的聚縮醛共聚物。在共聚單體單元中，包括氧C2-6亞烷基單元(例如氧亞乙基(-CH2CH2O-X氧亞丙基、氧四亞甲基等氧C2-4亞烷基單元)。在聚縮醛樹脂為聚縮醛共聚物時(shí)，也可為由三種成分構(gòu)成的三元共聚物等。聚縮醛共聚物除無規(guī)共聚物之外，還可以為嵌段共聚物、接枝共聚物等。此外，聚縮醛不僅為線狀結(jié)構(gòu)，也可以為分支結(jié)構(gòu)，還可以具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，聚縮醛的末端也可通過與例如乙酸、丙酸等羧酸或它們的酸酐的酯化等而穩(wěn)定化。
[0045]液晶性樹脂是指具有能夠形成光學(xué)各項(xiàng)異性熔融相的性質(zhì)的熔融加工性聚合物。各項(xiàng)異性熔融相的性質(zhì)可以通過利用正交偏振片的常用的偏振光檢查法來確認(rèn)。更具體而言，各項(xiàng)異性熔融相的確認(rèn)可以通過使用Leitz偏振光顯微鏡、在氮?dú)鈿夥障乱?0倍的倍率觀察在Leitz熱工作臺(tái)(hot stage)上載置的熔融試樣來實(shí)施。液晶性聚合物在正交偏振片之間進(jìn)行檢查時(shí)，例如即使在熔融靜止?fàn)顟B(tài)下，偏振光也通常透過，在光學(xué)上表現(xiàn)出各項(xiàng)異性。作為液晶性樹脂，例如可列舉出芳香族聚酯、芳香族聚酯酰胺等。
[0046]在結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體由結(jié)晶性熱塑性樹脂組合物構(gòu)成時(shí)，在結(jié)晶性熱塑性樹脂組合物中還含有除結(jié)晶性熱塑性樹脂以外的成分。作為除結(jié)晶性熱塑性樹脂以外的成分，可列舉出非晶性熱塑性樹脂、無機(jī)填充劑等強(qiáng)化劑、抗氧化劑等穩(wěn)定劑、阻燃劑、著色劑(染料、顏料等)、潤(rùn)滑劑等添加劑。
[0047]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的模具進(jìn)行說明。
[0048]圖1中示出的本發(fā)明的模具具備第一模具10和第二模具20。第二模具20與第一模具10相對(duì)配置，由第一模具10和第二模具20形成模腔50。需要說明的是，模腔是指模具內(nèi)部要填充樹脂的全部空間。
[0049]第一模具10具備第一模具主體101。此外，第二模具20具備第二模具主體201、隔熱層30、和在隔熱層30的表面形成的金屬涂層40。在這種模具的情況下，模腔的大部分存在于第一模具側(cè)。
[0050]第一模具主體101以及第二模具主體201由金屬構(gòu)成。作為金屬，可以使用在模具的制造中通常使用的金屬，例如可列舉出不銹鋼(SUS420J2等)、合金工具鋼(SKD11、SKD12、SKD61、SK3等)、高速鋼(SKH151等)、結(jié)構(gòu)用碳素鋼(S55C、SCM440等)、非鐵合金(鋁合金、銅鈹合金等)等。
[0051]第一模具和/或第二模具也可分別具有模具鑲塊(所謂的模具型芯)結(jié)構(gòu)。作為具有這種結(jié)構(gòu)的模具，可以例示出圖2中記載的模具。在圖2中，第二模具20具有模具鑲塊構(gòu)造，設(shè)置有模具鑲塊60。在具有模具鑲塊結(jié)構(gòu)的模具中，隔熱層在模具鑲塊中的與模腔相對(duì)的面的一部分或全部面形成，進(jìn)而，金屬涂層在模具鑲塊中的該隔熱層的與模腔相對(duì)的表面的一部分或全部表面形成。
[0052]在圖1中例示出的模具中，第一模具主體101具有凹狀的表面。該具有凹狀表面的部分形成模腔的空間。在此，“凹狀”是指凹坑，對(duì)形狀沒有特別限定，可以根據(jù)想要得到的結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的形狀制成適當(dāng)優(yōu)選的形狀。因此，作為凹狀，除了圖1中示出的那樣的凹成方形形狀的形狀以外，還包括凹成碗狀的形狀、凹成V字的形狀、更復(fù)雜的形狀。此外，在圖1中，第二模具主體201不具有如第一模具主體101那樣的凹狀的表面，但也可以第二模具主體具有凹狀的表面并且第一模具主體具有凹狀的表面，還可以僅第二模具主體具有凹狀的表面。僅第二模具主體具有凹狀的表面時(shí)，第一模具主體可以具有與第二模具主體的凹狀對(duì)應(yīng)的凸?fàn)畹谋砻?。作為具有這樣的結(jié)構(gòu)的模具，可以例示出圖3中記載的模具。由圖3中記載的形狀的模具得到的成型體可以適宜地用作例如燈具反射器。
[0053]通過使第二模具的表面中與第一模具相對(duì)的面、和第一模具主體的凹狀的表面所形成的面相對(duì)，在模具的內(nèi)部形成空間(在圖1中為板狀的空間)。形成該空間的第一模具以及第二模具的金屬面為“第一模具以及第二模具的模腔側(cè)的金屬面”。
[0054]隔熱層在第一模具主體和/或第二模具主體的模腔側(cè)的金屬面的至少一部分上設(shè)置。在圖1中，隔熱層在第二模具主體201的與模腔50相對(duì)的面的一部分上形成。
[0055]在圖1中，隔熱層30僅在第二模具20中的與第一模具10相對(duì)的面的一部分上形成，但也可以在與第一模具相對(duì)的面的全部面上設(shè)置隔熱層。僅在與第一模具相對(duì)的面的一部分上形成隔熱層時(shí)，只要至少在與模腔相對(duì)的面的一部分上形成就可以得到期望的隔熱效果。
[0056]如圖1所示那樣，隔熱層30僅在第二模具20中的與第一模具10相對(duì)的面的一部分上形成時(shí)，在第二模具主體201中，可以設(shè)置用于配置隔熱層的凹坑。
[0057]隔熱層是由多孔陶瓷構(gòu)成的。通過由多孔陶瓷構(gòu)成隔熱層，在隔熱層的表面會(huì)形成凹凸，因此隔熱層的表面是不平滑的。
[0058]從能夠得到期望的隔熱效果、促進(jìn)結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶化的觀點(diǎn)出發(fā)，隔熱層的厚度為200 μ m以上、更優(yōu)選為500 μ m以上且1000 μ m以下。隔熱層的厚度為500 μ m以上時(shí)，從由多孔陶瓷構(gòu)成的隔熱層的強(qiáng)度變高的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。此外，隔熱層的厚度為1000 μ m以下時(shí)，從能夠縮短成型周期的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。
[0059]作為構(gòu)成隔熱層的多孔陶瓷，優(yōu)選使用多孔氧化鋯。作為多孔氧化鋯中含有的氧化鋯，沒有特別限定，為穩(wěn)定化氧化鋯、部分穩(wěn)定化氧化鋯、未穩(wěn)定化氧化鋯均可。作為穩(wěn)定化氧化鋯、部分穩(wěn)定化氧化鋯中所含的穩(wěn)定化劑，可以采用以往公知的常規(guī)物質(zhì)。需要說明的是，可以組合使用選自穩(wěn)定化氧化鋯、部分穩(wěn)定化氧化鋯、以及未穩(wěn)定化氧化鋯中的至少兩種以上。
[0060]需要說明的是，也可以使用多孔氧化鋯以外的多孔陶瓷，多孔氧化鋯與其他多孔陶瓷相比耐久性高。因此，若使用形成有由多孔氧化鋯構(gòu)成的隔熱層的模具，則不容易產(chǎn)生隔熱層的變形等不利情況，因此能夠連續(xù)成型的成型體的數(shù)量多、成型體的生產(chǎn)率非常高。
[0061]對(duì)在金屬面形成隔熱層的方法沒有特別限定，優(yōu)選采用噴鍍法。通過采用噴鍍法，容易將隔熱層的導(dǎo)熱系數(shù)、機(jī)械強(qiáng)度調(diào)整到期望的范圍?；趪婂兊母魺釋拥男纬衫缈梢匀缦逻M(jìn)行。首先，使原料熔融成液體。使該液體加速、并使其碰撞金屬面。最后，使碰撞、附著的原料固化。通過如上操作，形成非常薄的隔熱層。通過進(jìn)一步使熔融的原料碰撞并固化在該非常薄的隔熱層上，可以調(diào)整隔熱層的厚度。需要說明的是，使原料固化的方法可以使用現(xiàn)有公知的冷卻手段、也可以通過單純放置使其固化。需要說明的是，對(duì)噴鍍方法沒有特別限定，可以從電弧噴鍍、等離子體噴鍍、火焰噴鍍等現(xiàn)有公知的方法中適當(dāng)選擇優(yōu)選的方法。形成多孔陶瓷的隔熱層時(shí)，作為噴鍍法以外的優(yōu)選的方法，可列舉出將漿料狀的陶瓷涂布到金屬面并使其燒結(jié)的方法。
[0062]金屬涂層是以鎳、銅、鉻等為主要成分的層，是在隔熱層的表面形成的。在圖1中，金屬涂層40是在第二模具主體201的模腔50側(cè)的金屬面的大致全部表面而非僅隔熱層30的表面上形成的，但也可以如圖3所示，僅在隔熱層30的表面形成(需要說明的是，在本說明書中，“大致全部表面”是指面的一部分或全部表面)。使形成有該金屬涂層的第一模具、與形成有金屬涂層的第二模具合模時(shí)，在模具的內(nèi)部形成的空間為模腔。通過形成金屬涂層，可以堵塞隔熱層的凹凸，使模腔的表面(即轉(zhuǎn)印面)平滑。特別是，在金屬涂層以鎳為主要成分的情況下，金屬涂層的韌性以及硬度的平衡變得良好、延展性高。其結(jié)果，容易向結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的表面轉(zhuǎn)印平滑面。
[0063]在圖1中，金屬涂層40在第二模具20中的與第一模具10相對(duì)的面的全部面上形成，但也可以如圖3所示，在與第一模具相對(duì)的面的一部分上設(shè)置，只要以覆蓋隔熱層的整體或一部分的方式形成即可。
[0064]此外，在圖1中，在第一模具10中雖然未形成隔熱層以及金屬涂層，但也可以與第二模具20同樣地形成隔熱層以及金屬涂層。在本發(fā)明中，可以在第一模具或者第二模具的任一者或兩者上形成隔熱層以及金屬涂層。
[0065]關(guān)于金屬涂層的厚度，從不妨礙由隔熱層帶來的隔熱效果的觀點(diǎn)出發(fā)為100 μ m以下。另外，從避免金屬涂層從隔熱層剝離的觀點(diǎn)出發(fā)，其厚度為50μπι以上。優(yōu)選的金屬涂層的厚度為75 μ m以上且100 μ m以下。
[0066]對(duì)在隔熱層上形成金屬涂層的方法沒有特別限定，可列舉出在隔熱層上實(shí)施化學(xué)鍍處理、電鍍處理、蒸鍍處理等的方法。特別優(yōu)選采用化學(xué)鍍處理、電鍍處理，從使金屬涂層得表面更平滑的觀點(diǎn)出發(fā)，特別優(yōu)選采用化學(xué)鍍處理。
[0067]此外，優(yōu)選使用后述的方法，在于隔熱層上實(shí)施化學(xué)鍍處理、電鍍處理之前，預(yù)先利用濺射處理等在隔熱層上形成金屬基體層(未圖示)。通過金屬基體層，金屬涂層和隔熱層的粘合力上升，金屬涂層變得不易剝離。對(duì)形成金屬基體層的方法沒有特別限定，可以采用濺射法、離子鍍法等。在本發(fā)明中，優(yōu)選采用濺射法。
[0068]濺射法是指利用通過使高能顆粒撞擊形成鍍膜的母材而將母材的構(gòu)成原子趕出的所謂濺射現(xiàn)象進(jìn)行蒸鍍的方法。作為濺射法，例如可列舉出高頻率濺射法、磁控濺射法、離子束濺射法(IBS法)等。此外，也可以進(jìn)行根據(jù)蒸鍍成分的不同而在濺射氣體中使用反應(yīng)性氣體的反應(yīng)性濺射。
[0069]化學(xué)鍍處理是指作為鍍覆使用溶解有想要析出的金屬離子的化學(xué)鍍覆浴利用化學(xué)反應(yīng)使金屬析出的處理。例如，使化學(xué)鍍催化劑附著在模具中形成的隔熱層上，將該模具浸潰在化學(xué)鍍覆浴中進(jìn)行化學(xué)鍍處理。作為所使用的化學(xué)鍍覆浴，可以使用通常的鍍覆浴。作為通常的化學(xué)鍍覆浴的組成，主要含有鍍覆用的金屬離子、還原劑、使金屬離子的穩(wěn)定性提高的添加劑(穩(wěn)定劑)。在該化學(xué)鍍覆浴中，在上述物質(zhì)的基礎(chǔ)上還可以含有會(huì)在化學(xué)鍍覆浴中添加的公知的添加物。還原劑、穩(wěn)定劑根據(jù)要使用的金屬離子采用適宜優(yōu)選的物質(zhì)即可。
[0070]對(duì)上述的化學(xué)鍍處理的條件沒有特別限定，適當(dāng)調(diào)整即可。例如，通過調(diào)整化學(xué)鍍覆浴的金屬離子濃度、向化學(xué)鍍覆浴浸潰模具的浸潰時(shí)間、化學(xué)鍍覆浴的溫度，可以調(diào)整金屬涂層的厚度。因此，可以根據(jù)期望的厚度適當(dāng)調(diào)整上述條件。
[0071]電鍍處理是指:在包含鎳離子等金屬離子的電鍍?cè)≈?，將隔熱層作為陰極、將鎳等金屬作為陽極(anode)進(jìn)行電解，使金屬離子在隔熱層上還原析出的處理方法。通常，由多孔陶瓷構(gòu)成的隔熱層的導(dǎo)電性極低。因此，使用電鍍處理形成金屬涂層時(shí)，特別優(yōu)選的是，在隔熱層上形成上述金屬基底層等(未圖示)后進(jìn)行電鍍處理。
[0072]對(duì)電鍍處理的條件沒有特別限定，只要設(shè)定適當(dāng)優(yōu)選的條件即可。例如，通過調(diào)整電鍍?cè)≈兴慕饘匐x子濃度、向電鍍?cè)〗⒛＞叩慕r(shí)間、電流密度，可以調(diào)整金屬涂
層的厚度。
[0073]如上所述操作而形成的金屬涂層的表面是平滑的，而作為形成更平滑的轉(zhuǎn)印面的方法，有研磨金屬涂層的表面的方法。通過進(jìn)行研磨，金屬涂層的表面會(huì)變得非常平滑，變得容易在結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的表面轉(zhuǎn)印鏡面。對(duì)研磨的方法沒有特別限定，可以采用拋光研磨、砂帶研磨、磨光研磨(lap abrasion)、化學(xué)研磨、電解研磨等。特別優(yōu)選拋光研磨、砂帶研磨、磨光研磨。
[0074]對(duì)使用如上所述制造的模具制造結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的方法進(jìn)行說明。
[0075]結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體可以使用注塑成型法成型。具體而言，可以使用現(xiàn)有公知的混煉機(jī)等將熔融狀態(tài)的原料注入到模具的模腔中，使該原料在模具內(nèi)固化，從而制造結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體。
[0076]在模具中存在隔熱層，從而可以抑制原料急冷，因此可以抑制結(jié)晶性熱塑性樹脂以結(jié)晶化不充分的狀態(tài)固化。其結(jié)果，使用模具時(shí)、可以提高結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體中所含的結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶度。
[0077]特別是，將隔熱層的厚度調(diào)整為200 μ m以上、將金屬涂層的厚度調(diào)整至100 μ m以下時(shí)，原料的急冷被確實(shí)地抑制，可以充分提高結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶度。
[0078]作為模具的模腔表面的金屬涂層是平滑的。因此，幾乎不會(huì)產(chǎn)生熔融狀態(tài)的原料進(jìn)入模腔表面的凹凸、結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體不易從模具脫模的問題。
[0079]尤其是表面經(jīng)研磨的金屬涂層的表面是非常平滑的，因此只要是使用具備其的模具來制造結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的方法，就可以向結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的表面轉(zhuǎn)印鏡面。鏡面是指以可以如鏡子的表面那樣映出鏡像的方式形成的面。此外，“金屬涂層的表面非常平滑”是指利用激光顯微鏡測(cè)定的表面粗糙度顯示輪廓算術(shù)平均偏差Ra為0.4 μ m以下。
[0080]此外，用于形成金屬涂層的鍍覆液若通過隔熱層的空隙內(nèi)而到達(dá)模具的金屬面，則該電鍍液會(huì)使模具生銹。若模具由不銹鋼等不易生銹的材料構(gòu)成，則由鍍覆液引起的生銹會(huì)被抑制，由此可以使用I個(gè)模具制造更多的結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體。
[0081 ] 在本發(fā)明的模具中，可以在金屬涂層的表面上形成類金剛石碳層。類金剛石碳層在金屬涂層表面的大致全部表面形成。
[0082]在形成有類金剛石碳層的模具中，通過將形成有類金剛石碳層的第一模具和第二模具合模，在模具的內(nèi)部形成的空間成為模腔。因此，在形成有類金剛石碳層的模具中，類金剛石碳層的表面成為模腔表面。即，在形成有類金剛石碳層的模具中，類金剛石碳層的表面成為向結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的表面轉(zhuǎn)印平滑面、鏡面的轉(zhuǎn)印面。
[0083]類金剛石碳層的厚度可以為0.5?10 μ m。
[0084]類金剛石碳層由類金剛石碳構(gòu)成。對(duì)類金剛石碳層的形成方法沒有特別限定，例如可列舉出微波等離子體CVD法、ECRCVD法、IPC法、直流濺射法、ECR濺射法、離子電鍍法、電弧離子鍍法、EB蒸鍍法、電阻加熱蒸鍍法等。需要說明的是，可以通過調(diào)整形成條件來調(diào)整類金剛石碳層的厚度。
[0085]使用形成有類金剛石碳層的模具制造結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體時(shí)，類金剛石碳層的表面成為模腔的表面。類金剛石碳層的表面的摩擦系數(shù)比金屬涂層的表面的摩擦系數(shù)小。因此，使用形成有類金剛石碳層的模具時(shí)，可以容易地將結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體從模具脫模。
[0086]此外，類金剛石碳層的表面的類金剛石碳層是無定形的，因此非常平滑，變得容易向結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的表面轉(zhuǎn)印鏡面。
[0087]特別是通過使模腔表面的大致全部表面由類金剛石碳層的表面構(gòu)成，可以更加容易地將結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體從模具脫模。進(jìn)而，可以向結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體表面的大致全部表面轉(zhuǎn)印平滑面、鏡面。
[0088]實(shí)施例
[0089]以下列舉出實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的限定。
[0090]撞縣
[0091]在以下的實(shí)施例以及比較例中，在實(shí)施例1?3、比較例2?5中使用具有圖1所示的層結(jié)構(gòu)的模具，在實(shí)施例4中使用具有圖2所示的層結(jié)構(gòu)的模具，在比較例I中使用從具有圖1所示的層結(jié)構(gòu)的模具去除金屬涂層后得到的具有隔熱層的模具。
[0092]隔熱層的形成
[0093]通過噴鍍法將主要由氧化鋯構(gòu)成的原料噴鍍到模具(寬度50mmX長(zhǎng)度50mmX厚度3mm的平板模具)的金屬面，形成隔熱層。此外，所形成得隔熱層的厚度如表I所示。[0094]使用的模具鋼材
[0095]HPMl:預(yù)硬鋼、Hitachi Metals Tool Steel, Ltd.制造
[0096]STAVAX:鐵鋼、Uddeholm Corporation 制造(SUS420J2)
[0097]金屬基體層的形成
[0098]通過濺射法在隔熱層表面的全部表面形成由Ni構(gòu)成的金屬基體層。
[0099]金屬涂層的形成
[0100]使用使形成有金屬基體層的模具浸潰在化學(xué)鍍覆液中的方法，在金屬基體層的表面形成金屬涂層。構(gòu)成形成的金屬涂層的金屬如表1所示。需要說明的是，表1中“Ni”是指鎳。鍍覆處理的條件以金屬涂層的厚度成為表1所示的厚度的方式適宜調(diào)整。
[0101]金屬涂層的表面的研磨
[0102]通過磨光研磨法研磨金屬涂層的表面。
[0103]類金剛石碳層的形成
[0104]在以上述方式形成的金屬涂層的表面形成由類金剛石碳構(gòu)成的類金剛石碳層(實(shí)施例4)。
[0105]對(duì)于實(shí)施例1~3以及比較例2~5的金屬涂層的表面、實(shí)施例4的類金剛石碳層的表面、比較例I的隔熱層的表面，在表1中示出用激光顯微鏡(KEYENCE CORPORATION制造的VK-9510)測(cè)定的輪廓算術(shù)平均偏差Ra ( μ m)。
[0106]結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的制造
[0107]MM
[0108]聚苯硫醚樹脂組合物:“F0RTR0N (注冊(cè)商標(biāo))1140A64”(寶理塑料株式會(huì)社制造)
[0109]成型備件
[0110]螺桿轉(zhuǎn)速:IOOrpm
[0111]注塑速度:100mm/秒
[0112]模具溫度:100 °C
[0113]樹脂溫度:320°C
[0114]以上述的成型條件將上述的原料注塑成型，得到寬度50mmX長(zhǎng)度50mmX厚度3mm的板狀的結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體。
[0115]相對(duì)結(jié)晶度
[0116]基于X射線衍射法的結(jié)晶度的測(cè)定使用廣角X射線衍射(反射法)進(jìn)行。具體而言，通過Ruland法求出結(jié)晶度。將使用不具備金屬涂層以及類金剛石碳層、僅具備氧化鋯隔熱層(厚度500 μ m)的模具成型的成型品(比較例I)的結(jié)晶度設(shè)為100，算出相對(duì)結(jié)晶度。在表1中示出結(jié)果。
[0117]脫模性的評(píng)價(jià)
[0118]通過上述的條件連續(xù)重復(fù)地將100個(gè)結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體注塑成型，測(cè)量結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體貼付在模具上、不能脫模的次數(shù)，根據(jù)該次數(shù)評(píng)價(jià)脫模性。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下述所示。在表1中示出該結(jié)果。
[0119]評(píng)價(jià)某準(zhǔn)
[0120]◎:不能脫模的次數(shù)為O次
[0121]O:不能脫模的次數(shù)為I~3次[0122]X:不能脫模的次數(shù)超過3次
[0123]耐久性的評(píng)價(jià)
[0124]通過上述的條件連續(xù)重復(fù)地將結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體注塑成型，在各成型后，用目視觀察模具的型芯，評(píng)價(jià)構(gòu)成模腔表面的層的耐久性。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下述所示。在表1中示出該結(jié)果。
[0125]評(píng)價(jià)某準(zhǔn)
[0126]O:將1000個(gè)結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體成型后觀察時(shí)沒有變化
[0127]Δ:將300個(gè)結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體成型后的觀察時(shí)確認(rèn)到部分鍍覆剝離
[0128]X:將50個(gè)結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體后觀察時(shí)在表面確認(rèn)到裂紋產(chǎn)生
[0129]
【權(quán)利要求】
1.一種模具，其為具有用于制造結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的模腔的模具， 所述模具具備第一模具、和與所述第一模具相對(duì)配置的第二模具， 且所述模具具備在所述第一模具以及所述第二模具的模腔側(cè)的金屬面的至少一部分上形成的、由多孔陶瓷構(gòu)成的隔熱層，和 在所述隔熱層的表面形成的金屬涂層，其中， 所述隔熱層的厚度為200 μ m以上， 所述金屬涂層的厚度為50 μ m以上且100 μ m以下， 所述金屬涂層的表面的大致全部表面為向結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體轉(zhuǎn)印平滑面的轉(zhuǎn)印面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其還具備在所述金屬涂層的表面形成的類金剛石碳層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模具，其中，所述第一模具以及所述第二模具由不銹鋼構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的模具，其中，所述金屬涂層是以鎳為主要成分的層。
5.一種結(jié)晶性熱塑性樹脂成型體的制造方法，其包括使用權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的模具對(duì)結(jié)晶性熱塑性樹脂或結(jié)晶性熱塑性樹脂組合物進(jìn)行成型的工序。
【文檔編號(hào)】B29C33/38GK103770250SQ201310492677
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月22日
【發(fā)明者】宮下貴之, 廣田晉一 申請(qǐng)人:寶理塑料株式會(huì)社