成型模具及低密合性材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的成型模具是成型成型品時(shí)所使用的成型模具，其包括：金屬制的基材(10)；陶瓷層(20)，該陶瓷層設(shè)置在基材(10)之上，包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與成型品接觸。上述成型模具還可以包括介于基材(10)和陶瓷層(20)之間的中間層(30)。中間層(30)具有硬度高于基材(10)的硬度并且韌性大于陶瓷層(20)的韌性的部分。上述成型模具在模具表面被清潔后接著用于成型成型品。
【專利說(shuō)明】
成型模具及低密合性材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種成型成型品時(shí)所使用的成型模具及低密合性材料。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)1(日本特開(kāi)2011-79261號(hào)公報(bào))公開(kāi)了在由陶瓷形成的基材(5)的表面(8)形成有脫模層(4)的成型模具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0004]專利文獻(xiàn)I中記載的脫模層(4)的脫模性、低密合性及防污性優(yōu)異。另外，專利文獻(xiàn)I中使用了由陶瓷形成的基材，這樣的話，會(huì)存在難以對(duì)基材進(jìn)行機(jī)械加工、難以對(duì)基材進(jìn)行處理(容易產(chǎn)生裂紋、缺口)等問(wèn)題。在本申請(qǐng)文件中，“防污性”是指，防止污物附著的性質(zhì)和附著的污物容易脫落(被去除)的性質(zhì)這兩個(gè)性質(zhì)。針對(duì)某物質(zhì)表現(xiàn)出低密合性的材料被認(rèn)為具有針對(duì)該物質(zhì)的防污性?；诖耍诒旧暾?qǐng)文件中適當(dāng)?shù)厥褂谩胺牢坌浴焙汀暗兔芎闲浴边@兩個(gè)詞匯。
[0005]本發(fā)明是鑒于上述的問(wèn)題而提出的。本發(fā)明的第一目的在于，提供一種脫模性及低密合性優(yōu)異且不易產(chǎn)生裂紋、缺口的成型模具。本發(fā)明第二目的在于，提供一種低密合性優(yōu)異且不易產(chǎn)生裂紋、缺口的低密合性材料。
[0006]用于解決問(wèn)題的方案
[0007]本發(fā)明的成型模具為成型成型品時(shí)所使用的成型模具，其特征在于，包括:金屬制的基材；以及陶瓷層，該陶瓷層設(shè)置在基材之上，包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與成型品接觸，該成型模具在模具表面被清潔后接著用于成型成型品。
[0008]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，還包括介于基材和陶瓷層之間的粘合層。
[0009]本發(fā)明的成型模具是成型成型品時(shí)所使用的成型模具，其特征在于，包括:金屬制的基材;陶瓷層，該陶瓷層包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與成型品接觸；以及中間層，該中間層介于基材和陶瓷層之間，該成型模具在模具表面被清潔后接著用于成型成型品。
[0010]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，還包括介于基材和中間層之間的粘合層。
[0011]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，還包括介于中間層和陶瓷層之間的粘合層。
[0012]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，中間層以單層形成。
[0013]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，中間層以多層形成。
[0014]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，中間層以多層形成，使粘合層介于多個(gè)中間層中的至少兩個(gè)中間層之間。
[0015]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，粘合層以單層形成。
[0016]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，粘合層以多層形成。
[0017]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，中間層具有硬度高于基材的硬度并且韌性大于陶瓷層的韌性的部分。
[0018]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，中間層至少在靠陶瓷層側(cè)的表面部分的硬度高于基材的硬度。
[0019]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，中間層包括緩沖層，該緩沖層構(gòu)的硬度隨著從基材側(cè)朝向陶瓷層側(cè)去而變高。
[0020]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，中間層包括通過(guò)變更中間層的組成而使硬度連續(xù)變化的緩沖層。
[0021]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，中間層包括由M-A系(M為鈦、鉻、鎳、鋯、鋁或硅，A為氮、碳或氧)的氮化物、碳化物、氧化物形成的部分。
[0022]在上述的成型模具中，本發(fā)明的成型模具的特征在于，粘合層包括由鈦、鉻、鎳、鋯、釔、鋁、硅的單體或它們的混合物形成的部分，或者，包括由單體的氧化物或含有多個(gè)單體的氧化物形成的部分。
[0023]本發(fā)明的低密合性材料是針對(duì)成型成型品時(shí)所使用的樹(shù)脂具有低密合性的低密合性材料，其特征在于，包括:金屬制的基材；以及陶瓷層，該陶瓷層設(shè)置在基材之上，包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與樹(shù)脂接觸。
[0024]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，還包括介于基材和中間層之間的粘合層。
[0025]本發(fā)明的低密合性材料是針對(duì)成型成型品時(shí)所使用的樹(shù)脂具有低密合性的低密合性材料，其特征在于，包括:金屬制的基材;陶瓷層，該陶瓷層包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與樹(shù)脂接觸；以及中間層，該中間層介于基材和陶瓷層之間。
[0026]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，還包括介于基材和中間層之間的粘合層。
[0027]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，還包括介于中間層和陶瓷層之間的粘合層。
[0028]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，中間層以單層形成。
[0029]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，中間層以多層形成。
[0030]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，中間層以多層形成，使粘合層介于多個(gè)中間層中的至少兩個(gè)中間層之間。
[0031]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，粘合層以單層形成。
[0032]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，粘合層以多層形成。
[0033]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，中間層具有硬度高于基材的硬度并且韌性大于陶瓷層的韌性的部分。
[0034]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，中間層至少在靠陶瓷層側(cè)的表面部分的硬度高于基材的硬度。
[0035]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，中間層包括緩沖層，該緩沖層的硬度隨著從基材側(cè)朝向陶瓷層側(cè)去而變高。
[0036]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，中間層包括通過(guò)變更中間層的組成而使硬度連續(xù)變化的緩沖層。
[0037]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，中間層包括由M-A系(M為鈦、鉻、鎳、鋯、鋁或硅，A為氮、碳或氧)的氮化物、碳化物、氧化物形成的部分。
[0038]在上述的低密合性材料中，本發(fā)明的低密合性材料的特征在于，粘合層包括由鈦、鉻、鎳、鋯、釔、鋁、硅的單體或它們的混合物形成的部分，或者，包括由單體的氧化物或含有多個(gè)單體的氧化物形成的部分。
[0039]此外，本申請(qǐng)說(shuō)明書中提及的“硬度”的意思是指:使用株式會(huì)社島津制作所制的“超顯微動(dòng)態(tài)硬度計(jì)”(型號(hào):DUH-211S)，在“壓頭:三角錐壓頭(Berkovich type，棱間角度為115。)，從表面壓入深度:0.Ιμπι，負(fù)荷速度:設(shè)定值80(0.8758mN/sec)，負(fù)荷保持時(shí)間:15sec”這樣的測(cè)量條件下所測(cè)得的硬度。
[0040]發(fā)明的效果
[0041]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供脫模性及低密合性優(yōu)異且不易產(chǎn)生裂紋、缺口的成型模具和低密合性優(yōu)異且不易產(chǎn)生裂紋、缺口的低密合性材料。
[0042]從能基于附圖被理解的以下對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明，明確本發(fā)明的上述目的以及其他目的、特征、方案、優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的成型模具的剖面的圖。
[0044]圖2是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的成型模具的剖面的圖。
[0045]圖3是更詳細(xì)地表示中間層的構(gòu)造的一例的剖面圖。
[0046]圖4是更詳細(xì)地表示中間層的構(gòu)造的其他例的剖面圖。
[0047]圖5是更詳細(xì)地表示中間層的構(gòu)造的其他例的剖面圖。
[0048]圖6是表示對(duì)本發(fā)明一實(shí)施例的成型模具和比較例的成型模具評(píng)價(jià)脫模性后所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0049]圖7是表示使用本發(fā)明的一實(shí)施例的成型模具進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的成型動(dòng)作后的該成型模具的底面的照片。
[0050]圖8是表示使用比較例的成型模具進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的成型動(dòng)作后的該成型模具的底面的照片。
[0051]圖9A是本發(fā)明的一實(shí)施例的成型模具和比較例的成型模具在成型前的底面的照片，圖9B是表示使用本發(fā)明的一實(shí)施例的成型模具進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的成型動(dòng)作后的該成型模具的底面的照片以及使用比較例的成型模具進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的成型動(dòng)作后的該成型模具的底面的照片。
[0052]圖1OA是表示利用本發(fā)明的一實(shí)施例的成型模具和比較例的成型模具并且使用四種樹(shù)脂對(duì)粘合力進(jìn)行評(píng)價(jià)后所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖，圖1OB是表示利用本發(fā)明的一實(shí)施例的成型模具和比較例的成型模具并且使用與上述相同的樹(shù)脂對(duì)連續(xù)粘合次數(shù)和粘合力之間的關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)后所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0053]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0054]10金屬基材，20陶瓷層，30中間層，31、31A、31B緩沖層，32A、32B、32C、32D粘合層。
【具體實(shí)施方式】
[0055]以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，有時(shí)會(huì)對(duì)同樣或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注同樣的附圖標(biāo)記，不反復(fù)說(shuō)明該部分。
[0056]需要說(shuō)明的是，以下說(shuō)明的實(shí)施方式中提及到個(gè)數(shù)、量等時(shí)，除了有特殊記載的情況之外，本發(fā)明的范圍不限定于該個(gè)數(shù)、量等。另外，以下實(shí)施方式中的各構(gòu)成要素，除了有特殊記載的情況之外，對(duì)本發(fā)明而言并不是必須的。
[0057]首先，大致說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0058]本發(fā)明的一實(shí)施方式是成型成型品時(shí)所使用的成型模具，其包括:金屬制的基材；以及陶瓷層，該陶瓷層設(shè)置在上述基材之上，包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與上述成型品接觸。可以在上述基材和上述陶瓷層之間設(shè)置粘合層。
[0059]另外，本發(fā)明的一方式是成型成型品時(shí)所使用的成型模具，其包括:金屬制的基材；以及陶瓷層，該陶瓷層包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與上述成型品接觸，該成型模具還具有介于上述基材和上述陶瓷層之間的中間層。另外，也可以使粘合層介于上述基材和中間層之間。而且，還可以使粘合層介于上述中間層和上述陶瓷層之間。
[0060]此外，也可以是，在以多層形成上述中間層時(shí)，使粘合層介于上述多個(gè)中間層中的至少兩個(gè)中間層之間。
[0061 ]而且，也可以是，以單層或多層形成上述粘合層。
[0062]另外，在上述成型模具中，上述中間層具有硬度高于上述基材的硬度并且韌性大于上述陶瓷層的韌性的部分。另外，上述中間層至少在靠上述陶瓷層側(cè)的表面部分的硬度高于上述基材的硬度。
[0063]另外，也可以是，在上述成型模具中，上述中間層包括緩沖層，例如，上述緩沖層的其硬度隨著從上述基材側(cè)朝向上述陶瓷層側(cè)去而變高。
[0064]另外，也可以是，在上述成型模具中，構(gòu)成為上述中間層包括粘合層。
[0065]另外，可以設(shè)置多個(gè)緩沖層，可以使單層或多層的粘合層介于至少兩個(gè)緩沖層之間。
[0066]此外，有時(shí)上述粘合層發(fā)揮緩沖層的作用。
[0067]另外，例如，有時(shí)難以用單層的粘合層將中間層(緩沖層)和陶瓷層接合起來(lái)。此時(shí)，可以使多層的粘合層(例如，配置三層時(shí)，從陶瓷層側(cè)起被設(shè)為第一粘合層、第二粘合層、第三粘合層)介于中間層(緩沖層)和陶瓷層之間而逐步地將中間層和陶瓷層接合起來(lái)(參照?qǐng)D5)。
[0068]S卩，能夠利用容易與陶瓷層粘合的物質(zhì)形成同陶瓷層接觸的第一粘合層，并且，利用容易與中間層(緩沖層)粘合的物質(zhì)形成同中間層(緩沖層)接觸的其他粘合層(相當(dāng)于上述第三粘合層)。即，能夠根據(jù)需要，將粘合層做成多層構(gòu)造。
[0069]此外，在將上述多層的粘合層設(shè)為三層時(shí)，能夠利用第二粘合層將上述第一粘合層和上述第三粘合層接合起來(lái)，該第二粘合層由容易與上述第一粘合層和第三粘合層粘合的物質(zhì)形成。
[0070]總而言之，上述中間層實(shí)質(zhì)上是緩沖層，上述中間層(緩沖層)能夠借助粘合層與其他層接合(對(duì)中間層外加粘合層)。
[0071]另外，如圖中實(shí)例所示，上述中間層能夠由緩沖層和粘合層構(gòu)成，上述中間層成為包括上述粘合層的中間層(在中間層內(nèi)附加粘合層)。
[0072]因此，對(duì)于本發(fā)明的中間層而言，能夠?qū)⒄澈蠈右酝庠诘姆绞交騼?nèi)在的方式附加于實(shí)質(zhì)上成為中間層的緩沖層。
[0073 ]此外，本發(fā)明的中間層可以僅為緩沖層，也可以僅為粘合層。
[0074]另外，有時(shí)緩沖層具有粘合作用，有時(shí)粘合層具有緩沖作用。
[0075]另外，說(shuō)明上述的中間層(緩沖層或粘合層)的緩沖層作用。上述陶瓷層為薄層，相對(duì)于上述金屬制的基材而言硬度大且韌性小。設(shè)置中間層作為緩和該兩者的硬度之差及韌性之差的層。
[0076]以下，利用附圖進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0077]圖1是表示本實(shí)施方式的成型模具的剖面的圖。本實(shí)施方式的成型模具用于成型樹(shù)脂成型品等，如圖1所示，該成型模具包括金屬基材10和陶瓷層20，該陶瓷層20設(shè)置在金屬基材10之上，用于與成型品接觸。
[0078]金屬基材1可以由鐵系材料(例如，不銹鋼、碳鋼、合金鋼、合金工具鋼、高速鋼、預(yù)硬鋼等)構(gòu)成，也可以由非鐵系的材料(銅系、鋁系、超硬合金系等)構(gòu)成。由此，能夠制造加工性優(yōu)異且不易產(chǎn)生裂紋、缺口的金屬基材10。
[0079]陶瓷層20包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子。由此，提供脫模性和低密合性優(yōu)異的成型模具。也可以是，金屬基材10和陶瓷層20借助未圖示的粘合層進(jìn)行接合。
[0080]金屬基材10可以通過(guò)切削加工、放電加工等現(xiàn)有的金屬加工法來(lái)形成。陶瓷層例如可以由濺射法、離子鍍法等物理蒸鍍法(PVD)來(lái)形成。
[0081 ]在圖1的例子中，陶瓷層20的厚度為0.Ιμπι?5μπι左右。金屬基材10和陶瓷層20之間的粘合層的厚度為0.ΟΙμ???Ιμ??左右。
[0082]圖2是表示其他實(shí)施方式的成型模具的剖面的圖。在圖2所示的實(shí)施方式中，成型模具還具備介于基材10和陶瓷層20之間的中間層30。中間層30具有硬度高于金屬基材10的硬度并且韌性大于陶瓷層20的韌性的部分。由此，能夠抑制陶瓷層20破裂、抑制陶瓷層20從金屬基材10剝離。
[0083]在圖2的例子中，中間層30的厚度為0.2μπι?5μπι左右。陶瓷層20的厚度與圖1的例子同樣，為0.1ym?5μηι左右。
[0084]接著，利用圖3至圖5更詳細(xì)地說(shuō)明中間層30的構(gòu)造。在圖3的例子中，中間層30具有緩沖層31Α、31Β和粘合層32Α、32Β，在圖4的例子中，中間層30具有緩沖層31和粘合層32Α、32Β，在圖5的例子中，中間層30具有緩沖層31Α、31Β和粘合層32Α?32D。
[0085]S卩，緩沖層既可以如圖3、圖5所示那樣由多層構(gòu)成，也可以如圖4所示那樣由單層構(gòu)成。對(duì)于粘合層而言，既可以如圖3、圖4所示那樣在緩沖層的兩側(cè)均由單層構(gòu)成，也可以如圖5所示那樣在緩沖層的一側(cè)由多層構(gòu)成，且在另一側(cè)由單層構(gòu)成，還可以在緩沖層的兩側(cè)均由多層構(gòu)成。
[0086]此外，在圖5的中間層30中，也可以在實(shí)質(zhì)上成為中間層的緩沖層31A、31B之間設(shè)置由單層或多層構(gòu)成的粘合層。另外，在上述緩沖層(實(shí)質(zhì)上的中間層)設(shè)置用于與其他層粘合的粘合層時(shí)，上述中間層成為包括粘合層的中間層。
[0087]另外，在圖4中，能夠?qū)⒕彌_層31和金屬基材10直接接合起來(lái)。而且，在圖4中，能夠?qū)⒕彌_層31和陶瓷層20直接接合起來(lái)。
[0088]緩沖層和粘合層例如均能夠通過(guò)濺射法、離子鍍法等物理蒸鍍法(PVD)來(lái)形成。
[0089]優(yōu)選的是，緩沖層的硬度隨著從硬度較低的金屬基材10側(cè)朝向硬度較高的陶瓷層20側(cè)去而變高。例如，對(duì)于如圖3、圖5那樣為層疊構(gòu)造的緩沖層31A、31B而言，通過(guò)使金屬基材10側(cè)的緩沖層31A的硬度低于陶瓷層20側(cè)的緩沖層31B的硬度，從而能夠使硬度逐步變化。另外，對(duì)于如圖4所示那樣為單層構(gòu)造的緩沖層31而言，能夠通過(guò)變更緩沖層的厚度方向上的組成(例如隨著靠近金屬基材10而降低氮濃度)，來(lái)使硬度連續(xù)變化。
[0090]緩沖層例如由M-A系(M為鈦、鉻、鎳、鋯、鋁或硅，A為氮、碳或氧。)的氮化物、碳化物、氧化物構(gòu)成。
[0091 ]粘合層例如包括鈦、絡(luò)、鎳、錯(cuò)、m娃的單體或它們的混合物，或者包括上述單體的氧化物或含有多個(gè)上述單體的氧化物。
[0092]構(gòu)成緩沖層的材料及構(gòu)成粘合層的材料是可以適當(dāng)選擇并組合的。此外，緩沖層的厚度(總計(jì))為0.2μηι?5μηι左右。
[0093]接著，利用圖6對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)脫模性的提高進(jìn)行說(shuō)明。圖6示出了通過(guò)如下方式所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即:使本發(fā)明的一實(shí)施例的成型模具和比較例的成型模具(在金屬基材實(shí)施鍍硬質(zhì)鉻所得到的模具)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的成型動(dòng)作，每次都測(cè)量脫模力，從而評(píng)價(jià)脫模性。包括后述的實(shí)驗(yàn)在內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)中使用的樹(shù)脂為熱固性樹(shù)脂(具體而言，是環(huán)氧樹(shù)脂)。
[0094]參照?qǐng)D6可知，與比較例的成型模具相比，采用本發(fā)明的實(shí)施例的成型模具，能夠降低脫模力，能夠利用陶瓷層20做成脫模性優(yōu)異的成型模具。
[0095]接著，利用圖7、圖8，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)低密合性的提高進(jìn)行說(shuō)明。圖7、圖8分別是表示使用本發(fā)明的實(shí)施例的成型模具和比較例的成型模具進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(圖7中為1000次，圖8中為300次)的成型動(dòng)作后的該成型模具的底面的照片。
[0096]參照?qǐng)D7、圖8，本發(fā)明的實(shí)施例的成型模具(圖7)進(jìn)行1000次的成型動(dòng)作后仍并沒(méi)有出現(xiàn)顯眼的污物，但是比較例的成型模具(圖8)進(jìn)行300次的成型動(dòng)作后，在A部中出現(xiàn)了樹(shù)脂粘著，在B部中出現(xiàn)了亮部(日文:7歹二)的堆積。而且，模腔底面整體上發(fā)生變色。從以上的結(jié)果可知，能夠利用陶瓷層20做成低密合性優(yōu)異的成型模具。
[0097]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的成型模具，能夠使用陶瓷層20做成脫模性及低密合性優(yōu)異的成型模具，并且通過(guò)使用金屬基材10能夠抑制成型模具產(chǎn)生裂紋、缺口。而且，能夠利用中間層30改善金屬基材10和陶瓷層20之間的接合構(gòu)造，抑制陶瓷層20產(chǎn)生裂紋、抑制陶瓷層20從金屬基材10剝離。
[0098]此外，上述成型模具例如可以使用注射成型、傳遞成型、壓縮成型。
[0099]在為傳遞成型(或壓縮成型)的情況下，能夠使用樹(shù)脂材料在設(shè)有陶瓷層的模腔內(nèi)，將安裝于基板的半導(dǎo)體芯片密封成型(或壓縮成型)于與該模腔的形狀對(duì)應(yīng)的封裝(成型品)內(nèi)。
[0100]本發(fā)明的低密合性材料可以用于以上所說(shuō)明的各成型模具。本發(fā)明的低密合性材料除了用于以上所說(shuō)明的成型模具之外，還能用于以下的模具。第一模具為安裝在壓片機(jī)而被使用的壓片模具(成型機(jī)的一種)。第二模具為對(duì)制造碳纖維增強(qiáng)塑料等時(shí)所使用的預(yù)浸體進(jìn)行加熱加壓的成型模具，或者是桿(芯棒)等的成型模具。
[0101]參照?qǐng)D9A、圖9B，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的低密合性材料(開(kāi)發(fā)材料)減少污物附著的情況。作為比較例，使用了由在金屬基材(鋼系材料)上實(shí)施鍍硬質(zhì)鉻所得到的材料(已知材料)形成的成型模具。使用由開(kāi)發(fā)材料形成的成型模具和由已知材料形成的成型模具，分別進(jìn)行了 250次成型動(dòng)作。
[0102]對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與圖9A示出的模具表面的初期狀態(tài)進(jìn)行比較，得到圖9B示出的成型后的模具表面的狀態(tài)。如圖9B的左側(cè)的照片所示，對(duì)于開(kāi)發(fā)材料，在右下的部分可見(jiàn)略微有樹(shù)脂污物的附著。除此之外，并沒(méi)有觀察到樹(shù)脂污物的附著。如圖9B的右側(cè)的照片所示，對(duì)于已知材料，在右上部分明顯可見(jiàn)黑色的樹(shù)脂(多余的樹(shù)脂)的附著。在從附著的多余的樹(shù)脂向左下方向連續(xù)出來(lái)的部分可見(jiàn)金屬光澤。該金屬光澤有可能是在附著的多余的樹(shù)脂剝離時(shí)表面層被抽剝后所留下的痕跡。剩余的部分中同樣可見(jiàn)樹(shù)脂污物的附著。從照片示出的顏色來(lái)看，可以推測(cè)與在開(kāi)發(fā)材料中的右下部分處略微可見(jiàn)的樹(shù)脂污物相比該剩余的部分的樹(shù)脂污物處于同等或更強(qiáng)的附著的程度。從以上內(nèi)容可知，本發(fā)明的實(shí)施例的低密合性材料針對(duì)熱固性樹(shù)脂具有優(yōu)異的低密合性。
[0103]參照?qǐng)D10A、圖10B，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的低密合性材料(開(kāi)發(fā)材料)減少污物附著的情況。作為比較例，使用了由已知材料形成的成型模具。如圖1OA所示，對(duì)于四種樹(shù)脂中的任一種樹(shù)脂，開(kāi)發(fā)材料和樹(shù)脂之間的粘合力都減少到已知材料和樹(shù)脂之間的粘合力的28%?50%。如圖1OB所示，對(duì)于某樹(shù)脂而言，在對(duì)材料的表面進(jìn)行清潔后的第一次粘合，開(kāi)發(fā)材料和樹(shù)脂之間的粘合力就減少到已知材料和樹(shù)脂之間的粘合力的28%。
[0104]這些結(jié)果表示，對(duì)使用低密合性材料的成型模具的表面(模具表面)進(jìn)行清潔后，能夠在不進(jìn)行所謂的習(xí)慣性成型的前提下成型成型品。習(xí)慣性成型的意思是指，出于將脫模劑附著于模具表面的目的而使用特別的樹(shù)脂(與成型成型品時(shí)使用的樹(shù)脂不同的樹(shù)脂)進(jìn)行的成型。因此，能夠在清潔模具表面之后接著成型成型品，因此能夠提高成型工程的效率。也可以根據(jù)低密合性材料和樹(shù)脂之間的特性關(guān)系，進(jìn)行習(xí)慣性成型。
[0105]作為成型時(shí)所使用的樹(shù)脂，可例舉上述的環(huán)氧樹(shù)脂所代表的熱固性樹(shù)脂。本發(fā)明的成型模具及低密合性材料可適用于熱塑性樹(shù)脂。
[0106]本發(fā)明的低密合性材料的適用對(duì)象不限于成型成型品時(shí)使用的成型模具。本發(fā)明的低密合性材料能夠適用于在成型成型品時(shí)所使用的樹(shù)脂的制造工程、成型品的成型工程等中使用的成型模具、零件、治具類、工具類等。本發(fā)明的低密合性材料能夠適用于混勻樹(shù)脂進(jìn)行制造時(shí)所使用的零件等，例如，混勻、對(duì)板材的壓片等所使用的零件、治具類、工具類。本發(fā)明的低密合性材料能夠適用于在制造預(yù)浸體等中間制品時(shí)所使用的、延長(zhǎng)加熱了的預(yù)浸體或者調(diào)整或截?cái)嘈误w的零件、治具類、工具類等。而且，本發(fā)明的低密合性材料例如能夠適用于噴嘴、螺桿等注射成型用零件等。
[0107]以上說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但應(yīng)該認(rèn)為本次公開(kāi)的實(shí)施方式并不是在所有方面上的例示，不限定本發(fā)明。本發(fā)明的范圍取決于技術(shù)方案，還包括與技術(shù)方案中記載的內(nèi)容同等的內(nèi)容以及在該范圍內(nèi)進(jìn)行的所有變更。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種成型模具，其是成型成型品時(shí)所使用的成型模具，其特征在于， 該成型模具包括: 金屬制的基材；以及 陶瓷層，該陶瓷層設(shè)置在所述基材之上，包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與所述成型品接觸， 該成型模具在模具表面被清潔后接著用于成型所述成型品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型模具，其中， 該成型模具還包括介于所述基材和所述陶瓷層之間的粘合層。3.一種成型模具，其是成型成型品時(shí)所使用的成型模具，其特征在于， 該成型模具包括: 金屬制的基材； 陶瓷層，該陶瓷層包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與所述成型品接觸；以及 中間層，該中間層介于所述基材和所述陶瓷層之間， 該成型模具在模具表面被清潔后接著用于成型所述成型品。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 該成型模具還包括介于所述基材和所述中間層之間的粘合層。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 該成型模具還包括介于所述中間層和所述陶瓷層之間的粘合層。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 所述中間層以單層形成。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 所述中間層以多層形成。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 所述中間層以多層形成，使粘合層介于多個(gè)所述中間層中的至少兩個(gè)中間層之間。9.根據(jù)權(quán)利要求2、4、5、8中任一項(xiàng)所述的成型模具，其中， 所述粘合層以單層形成。10.根據(jù)權(quán)利要求2、4、5、8中任一項(xiàng)所述的成型模具，其中， 所述粘合層以多層形成。11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 所述中間層具有硬度高于所述基材的硬度并且韌性大于所述陶瓷層的韌性的部分。12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 所述中間層至少在靠陶瓷層側(cè)的表面部分的硬度高于所述基材的硬度。13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 所述中間層包括緩沖層，該緩沖層的硬度隨著從所述基材側(cè)朝向所述陶瓷層側(cè)去而變尚O14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 所述中間層包括通過(guò)變更所述中間層的組成而使硬度連續(xù)變化的緩沖層。15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其中， 所述中間層包括由M-A系的氮化物、碳化物、氧化物形成的部分，所述M為鈦、鉻、鎳、鋯、鋁或硅，所述A為氮、碳或氧。16.根據(jù)權(quán)利要求2、4、5、8中任一項(xiàng)所述的成型模具，其中， 所述粘合層包括由鈦、鉻、鎳、鋯、釔、鋁、硅的單體或它們的混合物形成的部分，或者，包括由所述單體的氧化物或含有多個(gè)所述單體的氧化物形成的部分。17.—種低密合性材料，其是針對(duì)成型成型品時(shí)所使用的樹(shù)脂具有低密合性的低密合性材料，其中， 該低密合性材料包括: 金屬制的基材；以及 陶瓷層，該陶瓷層設(shè)置在所述基材之上，包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與所述樹(shù)脂接觸。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的低密合性材料，其中， 該低密合性材料還包括介于所述基材和所述陶瓷層之間的粘合層。19.一種低密合性材料，其是針對(duì)成型成型品時(shí)所使用的樹(shù)脂具有低密合性的低密合性材料，其中， 該低密合性材料包括: 金屬制的基材； 陶瓷層，該陶瓷層包含氧化釔、氮及4A族元素的陽(yáng)離子，用于與所述樹(shù)脂接觸；以及 中間層，該中間層介于所述基材和所述陶瓷層之間。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中， 該低密合性材料還包括介于所述基材和所述中間層之間的粘合層。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中， 該低密合性材料還包括介于所述中間層和所述陶瓷層之間的粘合層。22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中， 所述中間層以單層形成。23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中， 所述中間層以多層形成。24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中， 所述中間層以多層形成，使粘合層介于多個(gè)所述中間層中的至少兩個(gè)中間層之間。25.根據(jù)權(quán)利要求18、20、21、24中任一項(xiàng)所述的低密合性材料，其中， 所述粘合層以單層形成。26.根據(jù)權(quán)利要求18、20、21、24中任一項(xiàng)所述的低密合性材料，其中， 所述粘合層以多層形成。27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中， 所述中間層具有硬度高于所述基材的硬度并且韌性大于所述陶瓷層的韌性的部分。28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中， 所述中間層至少在靠所述陶瓷層側(cè)的表面部分的硬度高于所述基材的硬度。29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中，所述中間層包括緩沖層，該緩沖層的硬度隨著從所述基材側(cè)朝向所述陶瓷層側(cè)去而變尚O30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中， 所述中間層包括通過(guò)變更所述中間層的組成而使硬度連續(xù)變化的緩沖層。31.根據(jù)權(quán)利要求19所述的低密合性材料，其中， 所述中間層包括由M-A系的氮化物、碳化物、氧化物形成的部分，所述M為鈦、鉻、鎳、鋯、鋁或硅，所述A為氮、碳或氧。32.根據(jù)權(quán)利要求18、20、21、24中任一項(xiàng)所述的低密合性材料，其中， 所述粘合層包括由鈦、鉻、鎳、鋯、釔、鋁、硅的單體或它們的混合物形成的部分，或者，包括由所述單體的氧化物或含有多個(gè)所述單體的氧化物形成的部分。
【文檔編號(hào)】B29C33/38GK106003487SQ201610192105
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】藤原邦彥, 東大助, 岸本智子
【申請(qǐng)人】東和株式會(huì)社