CN106794603A - 树脂成型用模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种树脂成型用模具，其针对具有通过压纹加工形成的凹凸的树脂成型用模具，也能够相对容易地得到使树脂成型品的产品表面产生光亮、通过高光泽而提升质感的树脂成型品。本发明的树脂成型用模具(10)为用于成型树脂成型品的树脂成型用模具。该树脂成型用模具(10)包括成型模具(12)、和成型模具(12)的模面(12a)的表面形成的镜面涂层(16)。镜面涂层(16)由导热率为0.10W/m·K以上而0.99W/m·K以下的热固性树脂形成，镜面涂层(16)的厚度为1.0μm以上而30μm以下，优选为20μm以下。镜面涂层(16)的表面具有大致平面的平面保持部(18)。

Description

树脂成型用模具

技术领域

本发明涉及一种树脂成型用模具，特别是涉及一种用于将树脂成型品的产品表面的光泽较好、具有高档感的树脂成型品进行成型的树脂成型用模具。

背景技术

一直以来，举例来说，我们都在追求用作汽车内饰部件的树脂成型品的高档感，特别是设置在车窗周围的仪表板、装饰件等的高档感。这种树脂成型品是通过被施以称为压纹加工的表面加工的成型模具而成型的。这样一来，就在树脂成型品的表面设置了称为压纹的细小的凹凸图案。

施加这种压纹的目的在于，能够在树脂成型品的表面产生微妙的阴影、或者适度的光泽及手感，从而在外观上产生高档感。另一方面，压纹也具有下述实用意义的目的，即，能够使得塑料由于注塑成型而特有的产生于产品表面的熔接痕或变形等外观缺陷变得不显眼，或者防止产品表面的伤痕或使该伤痕变得不显眼。

在这里，公开一种例如专利文献1所记载的压纹制品成型用模具。其公开了一种压纹产品成型用模具，对于该模具，在形成模面上具有复杂凹凸形状即所谓哑光压纹的压纹产品的注塑成型用模具的压纹时，将对不存在凹凸的光滑的模具表面进行蚀刻处理而形成的凹凸，设置其凹凸间隔为容易使后述的喷砂处理的喷砂入射材料进入的0.3～0.5mm，将凹凸的十点平均粗糙度(Rz)调整至20～40μm范围，接下来，作为对上述凹凸表面实施的喷砂处理，以粒径100～200目的珠状的喷砂入射材料、以喷砂时的压缩气压0.2～0.4MPa而对压纹凹凸的表面残留的蚀刻导致的腐蚀变形或腐蚀造成的下挖进行平顺处理，进而进行作为精加工的喷砂入射处理，其条件为，压缩气压为上述利用珠状喷砂入射材料进行喷砂处理时的压缩气压以下而0.2MPa以上，喷砂入射材料为以能够充分进入前述压纹凹凸间隔、且喷砂入射材料的碰撞痕迹较小而不会过于粗糙的方式选择的粒径100～200目的珠状材料，由此，通过将直至压纹凹凸的凹部内侧深处残留的细小凹凸残留为止进行破坏的同时，破坏珠状的喷砂入射材料自身的碰撞痕迹的毛边，得到仅存在光滑的珠状喷砂入射材料碰撞痕迹后的压纹凹凸表面，从而能够将具有高光泽和高档感、熔接痕或变形等外观缺陷不显眼、耐伤痕性也优异的压纹产品进行成型。

专利文献1：日本特开平11-320627号公报

但是，如上所述，需要调整专利文献1所记载的针对成型用模具的表面进行压纹加工时所需要的凹凸间隔，此外，在针对成型用模具的表面进行压纹加工后，还需要进行多次喷砂处理，因此还需要大量工序。此外，可以说让这些大量的工序能够对整个压纹加工面均一地进行处理是非常困难的。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于，提供一种树脂成型用模具，其针对具有通过压纹加工形成的凹凸的树脂成型用模具，也能够相对容易地得到使树脂成型品的产品表面产生光亮、通过高光泽而提升质感的树脂成型品。

本发明所涉及的树脂成型用模具为用于成型树脂成型品的树脂成型用模具，其特征在于，该树脂成型用模具包括成型模具、和成型模具的模面的表面形成的镜面涂层，镜面涂层由导热率为0.10W/m·K以上而0.99W/m·K以下的热固性树脂形成，镜面涂层的厚度为1.0μm以上而30μm以下，镜面涂层的表面具有形成为大致平面的平面保持部。

此外，在本发明所涉及的树脂成型用模具中，优选镜面涂层的厚度为20μm以下。

根据本发明所涉及的树脂成型用模具，镜面涂层的表面具有形成为大致平面的平面保持部，由于该镜面涂层的厚度为1.0μm以上而30μm以下，因此，当将树脂成型品从树脂成型用模具中脱模时，能够避免拉拽方向上的成型模具的内侧面的凸起导致伤痕(擦伤)、或者具有压纹的树脂成型品在固化时产生的树脂收缩所引起的拉拽或摩擦而产生的伤痕。

此外，由于镜面涂层的厚度为1.0μm以上而30μm以下，因此，能够抑制由于在形成镜面涂层时使用的混合溶液中含有的溶剂组分挥发所产生的、镜面涂层的表面的波浪形状所导致的不平整。

进一步地，由于镜面涂层的厚度为1.0μm以上而30μm以下，因此，能够避免为了形成镜面涂层16而将混合溶液涂覆在通过压纹加工形成了凹凸的成型模具12的模面12a时的滴液现象。

此外，进一步地，由于该镜面涂层的厚度为1.0μm以上而30μm以下，因此能够承受更多数量的树脂成型品的注塑成型。

根据以上可知，由于树脂成型用模具的镜面涂层的平面保持部能够确保稳定的平面状态，因此，如果采用该树脂成型用模具进行注塑成型，能够抑制树脂成型品的产品表面的外观缺陷的产生，得到由于高光泽而提升质感的树脂成型品。

另外，如果镜面涂层的厚度为20μm以下，则能够进一步抑制由于在形成镜面涂层时使用的混合溶液中含有的溶剂组分挥发所产生的、镜面涂层的表面的波浪形状所导致的不平整。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种树脂成型用模具，其即使针对具有通过压纹加工形成的凹凸的树脂成型用模具，也能够相对容易地得到使树脂成型品的产品表面产生光亮、通过高光泽而提升质感的树脂成型品。

本发明的上述目的、其他目的、特征以及优点，通过参照附图进行的以下用于实施发明的实施方式的说明能够更加明确。

附图说明

图1是表示本发明的树脂成型用模具的一个实施例的剖面说明图。

图2是将图1所示的树脂成型用模具的镜面涂层的局部放大后的放大剖面图。

图3是表示采用本发明所涉及的树脂成型用模具通过注塑成型得到的树脂成型品脱模后的状态的剖面说明图。

图4是表示用于实验的树脂成型品的试验板的外观的图，图4(a)为正视图，图4(b)为侧视图。

附图标号的说明

10 树脂成型用模具

12 成型模具

12a 模面

14a 压纹成型用凸部

14b 压纹成型用凹部

16 镜面涂层

18 平面保持部

100 树脂成型品

110 制造面

T 压纹成型用凸部和压纹成型用凹部之间的最大高度

具体实施方式

1.树脂成型用模具

图1为表示本发明的树脂成型用模具的一个实施例的剖面说明图，图2为将图1所示的树脂成型用模具的镜面涂层的局部放大后的放大剖面图。图3为表示采用本发明所涉及的树脂成型用模具通过注塑成型而得到的树脂成型品脱模后的状态的剖面说明图。

树脂成型用模具10包括成型模具12。

成型模具12使用至少能够加热至150℃的原料、例如使用钢铁材料、铝、ZAS等金属材料或合成树脂材料形成。成型模具12的模面12a例如经过蚀刻而实施压纹加工，其结果，形成有压纹成型用凸部14a和压纹成型用凹部14b。该经过压纹加工形成的压纹成型用凸部14a和压纹成型用凹部14b之间的最大高度T优选为10μm以上。因为如果低于10μm，则会由后述的镜面涂层16填埋压纹成型用凹部14b的一部分。

此外，成型模具12上还设置有用于注塑成型的脱模斜面。该脱模斜面由经过压纹加工形成的压纹成型用凸部14a和压纹成型用凹部14b之间的最大高度T的关系而进行规定，例如，当压纹成型用凸部14a和压纹成型用凹部14b之间的最大高度T为10μm时，被设定为大约1度。

压纹加工是施加皮纹、几何纹、哑光纹等凹凸形状图案的加工。压纹包括皮纹图案、肌理图案或木纹图案、哑光图案、叶脉图案、鳞状图案、大理石图案、发纹图案、几何图案、研磨图案、釉面图案等。

另外，该压纹加工也可以通过蚀刻以外的方法施加凹凸状图案，例如通过雕刻、机械加工或者抛光进行施加。

此外，压纹加工也可以在成型模具12的模面12a的局部施加凹凸状图案。这时，未被实施压纹加工的成型模具12的模面12a成为镜面。

进一步地，也可以对于成型模具12的模面12a的整个平面都不进行压纹加工。这时，没有实施压纹加工的成型模具12的模面12a的整个平面成为镜面。

树脂成型用模具10包括形成于成型模具12的整个模面12a上的镜面涂层16。另外，镜面涂层16也可以仅形成于成型模具12的模面12a的局部。并且，镜面涂层16的表面具有形成为大致平面的平面保持部18。

镜面涂层16至少含有热固性树脂。镜面涂层16形成为厚度落在1.0μm以上而30μm以下的范围内。另外，优选镜面涂层16的厚度为20μm以下。这是由于，如果超过20μm，则镜面涂层16的表面会产生波浪形状，如果超过30μm，则镜面涂层16的表面将明显产生波浪形状，从而使树脂成型品的制造面难以产生高质感的光泽。此外，镜面涂层16的厚度至少小于通过压纹加工形成的压纹成型用凸部14a和压纹成型用凹部14b之间的最大高度T。这是因为，如果镜面涂层16的厚度大于通过压纹加工形成的压纹成型用凸部14a和压纹成型用凹部14b之间的最大高度T，则通过压纹加工形成的凹凸被填埋，无法对树脂成型品实施压纹加工。如上所述的镜面涂层16可以形成于型芯及型腔这两者上，也可以将镜面涂层16仅形成于型腔上。

另外，镜面涂层16的厚度例如可以通过电磁·过电流式膜厚仪(“サンコウ電子社”制造，型号：SWT-9100)进行测量。

作为镜面涂层16所使用的热固性树脂，对其耐热性、脱模性、与成型模具12的表面12a的粘接性、耐磨损性等存在要求。对于耐热性，期望不会在低于100℃的温度下熔融，热固性树脂的固化温度与成型模具12的耐热温度对应地被设定。例如，在由铝或ZAS等低熔点材料制成的成型模具12上形成镜面涂层16时，与模具材料的耐热温度对应地，采用在100℃以上而150℃以下的温度范围内发生固化的热固性树脂。对于耐磨损性，期望对注塑成型时的树脂的熔融物流体具有足够的耐性。例如，期望在利用合成树脂进行成型如注塑成型时，能够承受注塑1000次以上的成型的性质。这是为了能够在树脂成型品的成型时使用同一个成型模具12成型尽量多的树脂成型品。如上所述，由于将该镜面涂层16的厚度设置为1.0μm以上而30μm以下，优选为20μm以下，因此，能够承受更多数量的树脂成型品的成型。

此外，为满足上述对于镜面涂层16的要求，用于镜面涂层16的热固性树脂采用高隔热性材料。例如，作为镜面涂层16所使用的热固性树脂，采用导热率为0.10W/m·K以上而0.99W/m·K以下的热固性树脂。

镜面涂层16所使用的热固性树脂可以采用苯酚树脂、醇酸树脂、三聚氰胺脲醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、氯化橡胶树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、氟树脂、纤维素、聚苯乙烯树脂等，可以采用单体及共聚合物的任意一种。

2.树脂成型用模具的制造方法

下面，对本发明所涉及的树脂成型用模具的制造方法进行说明。

首先，准备实施了压纹加工的成型模具12。通过上述压纹加工，在成型模具12的模面12a上形成压纹成型用凸部14a和压纹成型用凹部14b。

成型模具12的母材使用至少能够在150℃时进行加热的原料，例如，可以使用钢铁材料、铝、ZAS等金属材料或合成树脂材料。

此外，根据需要，可以在成型模具12的模面12a上施以皮纹、几何纹、哑光纹等凹凸形状图案的压纹加工。压纹图案可以从皮纹图案、肌理图案或木纹图案、哑光图案、叶脉图案、鳞状图案、大理石图案、发纹、几何图案、研磨图案、釉面图案等中进行选择。另一方面，也有不对成型模具12的模面12a施以压纹加工的情况。

然后，为了在后续工序中形成镜面涂层16，而对成型模具12的模面12a进行去油和清洗。

接下来，在成型模具12的模面12a上形成镜面涂层16。

首先，为形成镜面涂层16，准备热固性树脂。然后，准备将所准备的热固性树脂分散在溶剂中而得到的混合溶液。

用于形成镜面涂层16的热固性树脂可以采用苯酚树脂、醇酸树脂、三聚氰胺脲醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、氯化橡胶树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、氟树脂、纤维素、聚苯乙烯树脂等，可以采用单体及共聚合物的任意一种。

用于形成镜面涂层16的溶剂可以采用丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、n-乙酸丁酯、n-丁醇、甲醇、乙二醇甲醚醋酸酯。另外，用于形成镜面涂层16的混合溶液中，溶剂的稀释率为5％以上而20％以下。

接着，为形成镜面涂层16，例如通过喷涂法，将准备好的混合物以形成1.0μm以上而30μm以下的厚度的方式，涂覆在成型模具12的模面12a上。另外，优选镜面涂层16以成为20μm以下的厚度的方式被涂覆。

作为用于形成镜面涂层16的混合溶液的喷涂条件，例如为涂覆压力(气压)为0.25MPa、喷枪的口径为0.8mm、涂覆距离为15cm以上而40cm以下的范围。并且，相对于用于涂覆的成型模具12的模面12a尽可能从垂直方向进行喷涂。这是为了使得镜面涂层16能够均匀地涂覆在成型模具12的模面12a上。进行涂覆的场所例如是涂装室。

另外，镜面涂层16也可以仅形成在成型模具12的模面12a的局部，而并不形成在成型模具12的模面12a的整个表面上。

之后，通过将涂覆有混合溶液的成型模具12在100℃以上而150℃以下的焙烧温度、2个小时以上而5个小时以下的条件下进行焙烧，从而在成型模具12的模面12a上形成镜面涂层16，由此得到树脂成型用模具10。

3.树脂成型品

使用该树脂成型用模具10，用加热熔融后的热塑性树脂进行注塑成型。使用本树脂成型用模具10进行成型的热塑性树脂的材料，例如可以采用聚丙烯(PP)、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的共聚合成树脂即ABS树脂、聚氯乙烯(PVC)等。此外，对树脂成型品的厚度没有特殊限制，可以成型为任意厚度。

使用该树脂成型用模具10成型的图3的树脂成型品100的制造面110具有足够的光亮，具有较高光泽。

根据图1的树脂成型用模具10，由于镜面涂层16的厚度为1.0μm以上而30μm以下，因此，当将树脂成型品100从树脂成型用模具10中脱模时，能够避免拉拽方向上的成型模具的内侧面的凸起导致树脂成型品100的伤痕(擦伤)、或者具有压纹的树脂成型品100在固化时产生的树脂收缩所引起的拉拽或摩擦而产生的伤痕。

此外，由于镜面涂层16的厚度为1.0μm以上而30μm以下，因此，能够抑制由于在形成镜面涂层16时溶剂组分挥发所产生的、平面保持部18由于波浪形状所导致的不平整。

进一步地，由于镜面涂层16的厚度为1.0μm以上而30μm以下，因此，能够避免为了形成镜面涂层16而将混合溶液涂覆在通过压纹加工形成了凹凸的成型模具12的模面12a时的滴液现象。

此外，进一步地，由于镜面涂层16的厚度为1.0μm以上而30μm以下，因此能够承受更多数量的树脂成型品的注塑成型。

由此，由于树脂成型用模具10的镜面涂层16的平面保持部18能够确保稳定的平面状态，因此，如果采用该树脂成型用模具10将树脂成型品100进行注塑成型，能够抑制树脂成型品100的产品表面的外观缺陷的产生，得到由于高光泽而提升质感的树脂成型品。

另外，如果镜面涂层16的厚度为20μm以下，则能够进一步抑制由于在形成镜面涂层16时使用的混合溶液中含有的溶剂组分挥发所产生的、平面保持部18的波浪形状所导致的不平整。

(实验例)

进行下述实验：即，作为实施例而准备成型模具12中形成有镜面涂层16的树脂成型用模具的试验板，作为对比例而准备成型模具中未形成镜面涂层的树脂成型用模具的试验板，评价各个树脂成型用模具的试验板。评价是通过测量树脂成型用模具的试验板的模面的光泽值来进行的。

1.树脂成型用模具

(实施例)

实施例1至实施例3的成型模具的试验板的母材均为机械结构用碳素钢(S50C)。此外，实施例1至实施例3的树脂成型用模具的试验板的尺寸为纵向长度100mm、横向长度150mm、厚度10mm。

此外，在实施例1至实施例3中，通过现有方法实施压纹加工。另外，在实施例1至实施例3中，使该压纹加工形成的压纹成型用凸部和压纹成型用凹部之间的最大高度T为10μm左右。并且，实施例1至实施例3的成型模具的试验板的模面上形成有镜面涂层。这些镜面涂层所含有的树脂为丙烯酸树脂。在实施例1至实施例3中，使镜面涂层的厚度发生变化。

实施例1至实施例3中的用于形成镜面涂层的混合溶液的喷涂条件如下。

·涂覆压力(气压)：0.25MPa

·喷枪口径：0.8mm

·涂覆距离：30mm以上而40mm以下

·涂覆朝向：相对于成型模具的模面尽可能垂直

·涂覆场所：涂装室

·涂覆厚度：参照表1

(对比例)

对比例1的成型模具的试验板，与实施例1的成型模具所施加的压纹加工相同地，实施了包括喷砂处理及利用玻璃珠进行表面加工在内的一系列的压纹加工，并且没有形成镜面涂层。此外，对比例1的成型模具的母材也均为机械结构用碳素钢(S50C)。对比例1的试验板的尺寸也与实施例1至实施例3的试验板的尺寸相同。

(测量方法)

成型模具12的试验板的模面12a的光泽值(Gs(60°)的光泽度)采用柯尼卡美能达公司生产的光泽度仪(商品名称：UNI GLOSS GM-60)进行测量。Gs(60°)表示测量角度为60度的镜面光泽(度)。

镜面光泽度是基于JIS Z8741-1997“镜面光泽度-测量方法”所规定的测量方法，用下述方法测量的。即，采用基于前述标准的镜面光泽度测量装置，在入射角＝60°的条件下，测量表面的反射率。然后，将该测量值换算为基准面的光泽度为100时的百分比数而作为镜面光泽度表示。作为基准面，采用前述标准规定的、折射率在全部可见波长范围区域内为固定值1.567的黑色玻璃基准面，规定为入射角＝60°时的镜面反射率10％为光泽度100。使用柯尼卡美能达公司生产的光泽度仪(商品名称：UNI GLOSS GM-60)，在入射角＝60°的条件下，以N＝5测量试验板表面的各个部分，将其平均值作为各试验板表面的镜面光泽度，其中，柯尼卡美能达公司生产的光泽度仪具有测量后自动进行上述换算并输出镜面光泽度的功能。另外，光泽值(光泽度)越高就意味着越能产生光亮的状态的情况。

表1示出了实施例1至实施例3以及对比例1的评价结果。

【表1】

如果着眼于成型模具进行压纹加工后的模面的光泽值的平均值，则在实施例1至实施例3中，落在15.4至59.4的范围内，而在对比例1中为2.1，因此，确定到通过在成型模具的模面上形成镜面涂层，能够大幅提高光亮。此外，在对实施例1至实施例3的成型模具中的镜面涂层的平面保持部进行确认时，没有发现由于波浪形状所导致的不平整。

Claims (2)

1.一种树脂成型用模具，其用于成型树脂成型品，其特征在于，

所述树脂成型用模具包括：

成型模具；以及形成在所述成型模具的模面表面上的镜面涂层，

所述镜面涂层是由导热率为0.10W/m·K以上而0.99W/m·K以下的热固性树脂形成的，

所述镜面涂层的厚度为1.0μm以上而30μm以下，所述镜面涂层的表面具有形成为大致平面的平面保持部。

2.根据权利要求1所述的树脂成型用模具，其特征在于，

所述镜面涂层的厚度为20μm以下。