合成树脂的模塑法制造技术

一种合成树脂的模塑方法，其中使用一种模具进行模塑，该模具为金属模体，构成其模腔的壁面上覆盖了一层或至少两层由耐热聚合物组成的绝热层，接触模体的绝热层的热膨胀系数与模体的热膨胀系数之差小于２×１０↑［－５］／℃。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合成树脂的模塑法。本专利技术具体涉及一种合成树脂的模塑法，例如注塑法和吹塑法，该方法所用的模具覆盖了一层绝热层因而具有耐久性。在将合成树脂注入模腔进行模塑时，通常采用例如提高树脂的温度、提高注入压力等模塑条件，在一定程度上可改进模具表面形状传递给模塑制品的再现性和增加模塑制品的光泽。在各种模塑条件中影响最大的是模塑温度，尽可能提高模塑温度对模塑有利。然而，当提高模塑温度时，使塑化树脂冷却和固化所需的时间较长。因而使模塑效率降低。因此，很需要一种不提高温度即可改进模具表面再现性或甚至当提高温度时冷却所需的时间不致延长的方法。作为后一种方法的实例是，在模具中分别配置加热和冷却孔之后，通过加热介质和冷却剂交替流动，重复加热和冷却模具的方法。然而，该方法的缺点是热量消耗高且冷却时间长。另一方面，本专利技术人在欧洲专利公告0559908 A1号等文献中已提出一种改进模具表面再现性方法在常规的注塑中用一种材料，即一层导热系数小的绝热层覆盖构成模腔的模具壁面。其中，当采用一种对模体的粘合力强且在破裂时具有较长的拉伸长度的耐热聚合物作为绝热层时，该模具的耐久性可达到模塑数万次。然而存在的问题是，在模塑过程中常发生绝热层从模体上剥离，这种情况取决于模具的形状或绝热层的厚度。美国专利3,734,449号公开了一种模具，其中金属模的壁面用一层绝热层覆盖，在绝热层的表面又用薄金属层覆盖。然而这种方法也有问题，在模塑过程中在薄金属层与绝热层之间会发生剥离。近来，人们强烈要求省去注塑制件和吹塑制件的后处理(例如喷涂等)，即希望将喷涂工序省去以降低生产费用或减少由于喷涂时溶剂蒸发而造成对环境的破坏。对有关电气设备和电子器件的外壳而言，省去后处理工序的要求极为强烈。通常，这些外壳的形状很复杂，许多模塑制品具有几乎成直角的角形部的形状。此外，由于其形状复杂，常采用多点浇口的注塑法进行模塑。因而在模塑制品上产生许多接缝，需要采用喷涂抛光以掩盖有碍外观的接缝。于是，人们尽了很大努力希望获得一种既实用而又不必喷涂的模塑制品。本专利技术人已研究了许多方法，其中在构成模腔的壁面上用一层绝热层覆盖，从而改进了模具表面的再现性且减少了接缝的显露。结果可以证明，在模塑形状复杂的待模塑件的模具中构成模腔的壁面上均匀地覆盖一层由耐热聚合物组成的绝热层，对于实现上述目的很有效。然而，为了将这种方法实际应用于模塑尚有如下一些问题。(1)当用绝热层覆盖壁面而其上具有几乎成直角的锐角部时，覆盖在角形部的绝热层容易发生剥离。因此，待模塑件的形状必须避免直角部。(2)本专利技术人研究了覆盖一层绝热层的金属模具在吹塑上的应用，发现在吹塑中必须使用厚绝热层。然而，当绝热层制得较厚时，容易发生如上所述的剥离。(3)当使用聚合物作为绝热层时，该绝热层在使用过程中容易损坏；必须加以改进。(4)在使用由聚合物组成的绝热层覆盖的金属模具进行模塑时，当待模塑的合成树脂例如聚酰胺有极性时，在模塑过程中难以使其与模具脱模。必须加以改进。(5)在聚合物组成的绝热层表面上例如通过电镀覆盖一层金属层，以防止脱模而损坏绝热层，然而，由于在模塑时，模具的表面上重复进行加热和冷却合成树脂，致使该表面上的金属层容易在周期性的冷却和加热过程中剥离。必须防止。本专利技术人已研究了一种覆盖一层绝热层的模具，特别研究了覆盖模体表面的绝热层材料、其覆盖状态、绝热层材料和模体材料的组合以及金属层(假如该绝热层的最外层表面被金属层覆盖的话)。结果发现，绝热层的热膨胀系数与模体和金属层的热膨胀系数之间的差别小是极其重要的。由此而实现了本专利技术的目的。本专利技术涉及一种合成树脂的模塑方法，其中模塑所用模具为金属模体，构成其模腔的壁面上覆盖了一层或至少两层由耐热聚合物组成的绝热层，接触模体的绝热层的热膨胀系数与模体的热膨胀系数之差小于2×10-5/℃。附图说明图1所示为当加热的合成树脂接触钢制的模体时，靠近模具表面的温度分布变化(计算值)。图2所示为当加热的合成树脂接触钢制的模体时，用厚度为0.1mm的聚酰亚胺覆盖钢制模体表面而得的温度分布变化(计算值)。图3所示为当加热的合成树脂接触钢制的模体时，用厚度为0.5mm的聚酰亚胺覆盖钢制模体表面而得的温度分布变化(计算值)。图4演示用本专利技术的模具吹塑合成树脂。图5是用本专利技术的模具吹塑合成树脂所制成的模塑制品的图形。图6所示为在钢制模具的温度为70℃和ABS的树脂温度为220℃下进行吹塑时靠近模具表面(聚酰亚胺表面)的温度变化(计算值)。图7A和7B所示为模具角形部的绝热层剥离，该剥离发生在用绝热层覆盖模腔的直角壁面时。图8A、8B、8C和8D所示为用绝热层覆盖模体表面的方法的实例。图9是具有弯曲结构的普通聚酰亚胺的图形。图10是具有刚性结构的低热膨胀型聚酰亚胺的图形。符号的说明1.表示模体2.表示绝热层3.表示模腔4.表示型坯5.表示金属层6.表示吹塑制件7.表示模体8.表示绝热层溶液9.表示绝热层10.表示角形部11.表示模体12.表示气孔13.表示管道14.表示抽气孔15.表示耐热聚合物片材16.表示抽气孔17.表示金属层本专利技术所用的合成树脂是任一种适用于普通的注塑法和吹塑法的热塑性树脂，可以举出的实例有聚烯烃例如聚乙烯、聚丙烯等，苯乙烯树脂例如聚苯乙烯、苯乙烯—丙烯腈的共聚物、橡胶增强的聚苯乙烯、ABS树脂等、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、甲基丙烯酸树脂、氯乙烯树脂以及类似的树脂。优选含有1-60％树脂增强材料的合成树脂。增强材料的实例有各种橡胶、各种纤维例如玻璃纤维、碳纤维等，无机粉末例如滑石、碳酸钙、高岭土等，以及类似的增强材料。适用性好的合成树脂是橡胶增强的合成树脂，特别适用的是橡胶增强的苯乙烯树脂。本说明书中所指的橡胶增强型苯乙烯树脂包括橡胶增强的聚苯乙烯、ABS树脂、AAS树脂、MBS树脂等，其中橡胶相呈岛状分散在树脂相中。橡胶增强的聚苯乙烯是一种树脂，其中橡胶相例如聚丁二烯、SBR等呈岛状分散在主要包括苯乙烯的聚合物的树脂相中。ABS树脂是一种树脂，其中橡胶相例如聚丁二烯、SBR等呈岛状分散在主要包括苯乙烯和丙烯腈的共聚物的树脂相中。AAS树脂是一种树脂，其中橡胶相例如丙烯酸橡胶呈岛状分散在主要包括苯乙烯和丙烯腈的共聚物的树脂相中。MBS树脂是一种树脂，其中橡胶相呈岛状分散在主要包括苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚物的树脂相中。主要包括一种上述树脂的混合物也可以用于本专利技术。例如，橡胶增强的聚苯乙烯树脂与聚苯醚混合的混合物可以优选使用。按照本专利技术模塑这些树脂所得的注塑制件既具有极好的性能同时又廉价实用，因而优选用作光电器具的外壳等。根据本专利技术方法模塑的极好的模塑制品，除了可用作光电器具和电子器件的外壳之外，通常可用作各种汽车的零件、各种日用器具以及各种工业用的零件。上述模塑制品最好用作具有许多接缝和锐角部的注塑制品或具有多点浇口和曲率半径小于1mm的锐角部的电子器件和电气设备的外壳。此外，根据本专利技术模塑的最佳模塑制品最好用作以厚度不小于0.2mm(更优选0.3-0.5mm)绝热层覆盖的金属模具模塑的各种吹塑制件。本专利技术规定的模具的模体指的是通常用于模塑合成树脂的金属模具，它是用钢材例如铁或主要包括铁、铝、主要包括铝的合金、锌合金、铍—铜合金或类似的材料制成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：片冈，梅井勇雄，前田睦，
申请(专利权)人：旭化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：