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精密加工

高感性樹脂成形品を実現させる新規金型および成形加工プロセス

大阪府

吉川化成株式会社

2020年4月21日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高感性樹脂成形品を実現させる新規金型および成形加工プロセスの開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 医療・健康・介護、環境・エネルギー、自動車、スマート家電、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、環境配慮
キーワード 断熱金型、高外観成形、塗装レス、環境対応
事業化状況 研究実施中
事業実施年度 平成26年度~平成28年度

プロジェクトの詳細

事業概要

現状、高感性樹脂成形品を得るには、成形品表面にリサイクルが困難な塗装・樹脂めっきを施したり、成型時にコストが嵩む加熱冷却用専用設備を用いることなどが必要である。本研究開発は形状自由度を有する金型表面に独自のめっき工法で断熱層を構成することにより、二次加工工程や専用設備を導入せずとも1高感性成形品、2環境対応型リサイクル加工、3工程削減によるコストダウン、4低エネルギー生産の実現を目指すものである

開発した技術のポイント

形状自由度を有する金型表面に独自のめっき工法で断熱層を構成し、高感性成形品、環境対応型リサイクル加工、工程削減によるコストダウン、低エネルギー生産の実現を目指す
(新技術)
金型表面に電気化学工法によるZRO2めっき成膜と無電解Ni-Pめっき成膜の複合膜を構成し、断熱化を付与するめっき工法
(新技術の特徴)
二次加工工程や専用設備を導入する必要がなく、高感性成形品が実現できる

研究成果1
研究成果2
具体的な成果

・電気化学工法で目標とする50μMのZRO膜の成膜に成功し、金型駒への成膜では十分な膜厚を確保するための検証に時間を要したが、完成した金型での成形では断熱効果を確認した
・溶融塩電気化学工法でのZR膜の生成で50μM以上の成膜に成功したが、加熱酸化によるZRO2化が難しく、結果的に成形では高感性成形品を得ることが出来なかった.従って溶融塩電気化学工法でのZRO2被膜を構成・断熱金型化することは困難であり、この工法でのアプローチは不向きであることを確認した
・無電解Ni-Pめっきの成膜には各々の工法に即した前処理・成膜法を見出すことができ、最終的には成形に耐えうる複合膜を構成するという成果を得ることができた
・大気圧プラズマ処理によるめっき工程前の洗浄(乾式洗浄)では従来の湿式洗浄と同等の効果を得た

【資料】ウェルド・光沢度1
【資料】ウェルド・光沢度2
【資料】ウェルド・光沢度3
【資料】ウェルド・光沢度4
研究開発成果の利用シーン

・プラスチック射出成形金型
‐電気化学工法によるZRO2めっき成膜と無電解Ni-Pめっき成膜の複合膜による断熱化
・プラスチック射出成形加プロセス
・高感性樹脂成形品

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

研究継続中。基本機能にいたるプロセスまでは確認できたが「実用化」に至っていない。プロセス技術の再現性・信頼性に課題を残しており研究段階にとどまっている状況である。

提携可能な製品・サービス内容

共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

「高感性(高外観)断熱金型駒」高感性樹脂成形品を得るには、成形+塗装のプロセスで生産するのが一般的。このコスト削減対策として急速加熱冷却成形法などが提案されているが、3D冷却構造金型、急加熱冷却温調機(専用設備)が必要となり汎用性に劣る。新規技術は通常金型に断熱めっきを施すことで、塗装・二次加工を必要としない通常成形でも光沢性に優れた高感性成形部品が得られる。これにより『高感性樹脂成形品』、『環境対応型リサイクル加工』、『工程削減によるコストダウン』、『低エネルギー生産の実現』を実現する。
〔※ 研究開発段階.ZrO2めっきによる断熱効果の確認はできたが「実用化」レベルにまで到達していない.継続して再現性と信頼性の確認とプロセス技術の確立が必要〕

今後の実用化・事業化の見通し

・現時点では断熱膜のめっき工法が絞り込め、その工法の課題抽出ができたという段階である
・断熱金型の可能性を見出すことは出来ているので継続して課題解決活動を実施中.
・現状は研究開発段階にとどまり、「実用化」レベルに至っていない.従って、現時点では「事業化」の見通しはたっていない状況にある.

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 吉川化成株式会社 本社・技術部 ナノテクノロジーセンター
事業管理機関 吉川化成株式会社 本社・技術部 ナノテクノロジーセンター
地方独立行政法人大阪産業技術研究所 森ノ宮センター 電子材料研究部 無機薄膜研究室
研究等実施機関 株式会社ナクロ
地方独立行政法人大阪産業技術研究所 森ノ宮センター 電子材料研究部 無機薄膜研究室

サポイン事業者 企業情報

企業名 吉川化成株式会社(法人番号:8120001002736)
事業内容 プラスチック射出成形加工(医療機器・光学部品等)
社員数 295 名
生産拠点 国内:大阪本社工場(大阪府)、奈良工場(奈良県)、大分工場(大分県)、静岡工場(静岡県:2拠点)、東北工場(岩手県:2拠点)海外:マレーシア工場(1拠点)、タイ工場(3拠点)、メキシコ工場(1拠点)  
本社所在地 〒538-0052 大阪府大阪市鶴見区横堤5-6-34
ホームページ https://www.ypc-g.com/
連絡先窓口 技術部 ナノテクノロジーセンター 獅山尚史
メールアドレス shishiyama@ypc-g.com
電話番号 06-6912-9598