DE112016003791B4

DE112016003791B4 - Harzgiessteil und Herstellverfahren dafür

Info

Publication number: DE112016003791B4
Application number: DE112016003791.0T
Authority: DE
Inventors: Yohei ICHIHARA
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2016-10-24
Publication date: 2022-07-21
Anticipated expiration: 2036-10-25
Also published as: WO2017073519A1; DE112016003791T5; JP6488987B2; JP2017080990A; US20180272651A1; CN108136744B; CN108136744A

Abstract

Harzgießteil (1), aufweisend: ein Basismaterial (2); und eine lichtdurchlässige Oberflächenschicht (3), die eine Oberfläche des Basismaterials abdeckt, wobei eine Strukturierung (4) an der Verbindung zwischen dem Basismaterial (2) und der Oberflächenschicht (3) vorhanden ist,falls ein Wert „Y-Auflicht“ einen Y-Wert von Licht bezeichnet, das unter 45 Grad einfällt und bei einem Erfassungswinkel von +30 Grad erfasst wird, und ein Wert „Y-Schatten“ einen Y-Wert von Licht bezeichnet, das unter 45 Grad einfällt und bei einem Erfassungswinkel von -30 Grad erfasst wird, wobei der Wert „Y-Auflicht“ und der Wert „Y-Schatten“ mit einem Y-Wert eines als 100 % angesehenen weißen Reflexionsgradstandards eines XYZ-Farbsystems kalibriert werden, die Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“ eines ebenen Bereichs der Oberfläche des Basismaterials (2) 5 oder mehr ist,die Oberflächenschicht (3) eine Gesamtlichttransmission von 5 % oder mehr und 50 % oder weniger aufweist,wobei die Strukturierung (4) eine Strukturhöhe von 5 µm oder mehr und 700 µm oder weniger aufweist, unddie Oberflächenschicht (3) eine Dicke von 0,8 mm oder mehr und 8 mm oder weniger aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Harzgießteil, umfassend ein Basismaterial, eine lichtdurchlässige Oberflächenschicht, die eine Oberfläche des Basismaterials abdeckt, wobei eine Strukturierung an der Verbindung zwischen dem Basismaterial und der Oberflächenschicht vorhanden ist, und ein Verfahren zur Herstellung des Harzgießteils.
STAND DER TECHNIK
Diverse Produkte, wie z. B. Innen- und Außenmaterialien von Automobilen, Haushaltsprodukte und Bürobedarfsprodukte, sind aus synthetischem Harz gegossen. Der Bedarf für eine dekorative Gestaltung dieser synthetischen Harzgießteile hat in letzter Zeit zugenommen. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichungdie JP 2005 14374 A , sich auf derartige Dekorierungstechnologien bezieht, offenbart eine dekorative Folie mit einer ersten transparenten oder opaken synthetischen Harzfolie und einer zweiten transparenten synthetischen Harzfolie. Die erste synthetische Harzfolie weist eine strukturierte helle oder strukturierte obere Oberfläche auf, auf die die zweite synthetische Harzfolie, die aus einer einzigen Schicht oder mehreren Schichten besteht, aufgebracht ist.
Weiterhin beschreibt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP 2005 14374 A , dass: ein mit Flocken oder Pulver eines Aufhellmaterials verknetetes synthetisches Harz für das erste synthetische Harz verwendet wird; die die erste und die zweite synthetische Harzfolie bildenden synthetischen Harze Schmelzflussraten haben, die sich um 0,5 bis 50 g/Minute unterscheiden, um so zu vermeiden, dass die Strukturierung durch das Erwärmen beim Aufbringen der zweiten synthetischen Harzfolie auf die erste synthetische Harzfolie beschädigt wird; die beiden synthetischen Harzfolien gefärbt sein können; und wegen der hellen strukturierten Oberfläche, die Licht gut reflektiert, die Reflexion von Licht und die Schattierung in Abhängigkeit von der Blickrichtung variieren, was dafür sorgt, dass das Produkt mehr dreidimensional und stilvoller aussieht.
DE 10 2012 003 375 A1 offenbart ein Dekorformteil und dessen Herstellungsverfahren. Das Dekorformteil umfasst zumindest einen spritzgegossenen Grundkörper aus thermoplastischem Kunststoff mit einer tiefen 3D-Oberflächenstruktur an einer Sichtfläche und eine wenigstens auf der Sichtfläche aufgebrachte Deckschicht aus transparentem Kunststoff. Der Grundkörper weist zumindest eine Schicht an der Sichtfläche auf, wobei die Schicht die plättchenförmige Effektpigmente enthält und die plättchenförmigen Effektpigmente in Bezug zu der Oberfläche der Sichtfläche des Grundkörpers überwiegend parallel orientiert vorliegen.
URL „https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Metalliclack&oldid=137496989“, abgerufen am 04.10.2021, Bearbeitungsstand: 06.01.2015, offenbart als Metalleffektlack, auch Metalliclack oder metallise bezeichnete Lacke, die einen metallisch glänzenden Effekt aufweisen.
JP 2012016951 A offenbart eine Dekorfolie, die gleichzeitig im Spritzgussverfahren für den dekorativen Formartikel hergestellt wird, wobei die Dekorfolie eine Oberflächendekorschicht mit einer geglätteten Harzschicht, einer glänzenden Harzschicht, einer transparenten Harzschicht und dem unebenen Muster umfasst, wobei die transparente Harzschicht in ihrer Oberfläche als glatte Oberfläche ohne unebenes Muster ausgebildet ist, das unebene Muster in die Oberflächendekorschicht eingebettet ist, so dass es von der Außenseite des dekorativen Formkörpers aus gesehen werden kann, die Glanzharzschicht das unebene Muster zumindest auf der hinteren Oberflächenseite aufweist, und die geglättete Harzschicht auf der hinteren Oberflächenseite des unebenen Musters vorgesehen ist, und die hintere Oberflächenseite der transparenten Harzschicht glatt ausgebildet ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Im Allgemeinen wird ein Harzgießteil mit einem Basismaterial, einer lichtdurchlässigen Oberflächenschicht, die eine Oberfläche des Basismaterials abdeckt, und einer für eine Verbindung zwischen dem Basismaterial und der Oberflächenschicht vorgesehenen Strukturierung, wie z. B. dem weiter oben beschriebenen dekorativen Feld, in der Gestaltung verbessert, wenn die Strukturierung an der Verbindung durch die Oberflächenschicht gesehen werden kann. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat durch Verwenden diverser Arten von Basismaterial und Oberflächenschicht viele Prototypen erstellt, um die Sichtbarkeit der Strukturierung zu untersuchen. Als Ergebnis hat sich gezeigt, dass die Strukturierung, auch wenn sie korrekt wie vorgesehen ausgebildet wurde, in der räumlichen Tiefe (im dreidimensionalen Aussehen) und der Schattierung schwach ist.
Im Hinblick auf den vorstehenden Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Harzgießteil mit einer für eine Verbindung zwischen einem Basismaterial und einer lichtdurchlässigen Oberflächenschicht vorgesehenen Strukturierung zu schaffen, bei dem die Strukturierung mit einer größeren räumlichen Tiefen und Schattierung gesehen werden kann.
LÖSUNG DER AUFGABE
Um die Aufgabe zu lösen, wurde die vorliegende Erfindung auf einen Wert „Y-Auflicht“ eines ebenen Bereichs einer Oberfläche des Basismaterials und auf eine Gesamtlichttransmission der Oberflächenschicht gerichtet.
Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch 1 und Anspruch 4 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Harzgießteil vorgesehen. Das Harzgießteil umfasst: ein Basismaterial; und eine lichtdurchlässige Oberflächenschicht, die eine Oberfläche des Basismaterials abdeckt, wobei eine Strukturierung an der Verbindung zwischen dem Basismaterial und der Oberflächenschicht vorhanden ist, falls ein Wert „Y-Auflicht“ einen Y-Wert für Licht bezeichnet, das unter 45 Grad einfällt und bei einem Erfassungswinkel von +30 Grad erfasst wird, und ein Wert „Y-Schatten“ einen Y-Wert für Licht bezeichnet, das unter 45 Grad einfällt und bei einem Erfassungswinkel von -30 Grad erfasst wird, wobei der Wert „Y-Auflicht“ und der Wert „Y-Schatten“ mit einem Y-Wert eines als 1 00 % angesehenen weißen Reflexionsgradstandards eines XYZ-Farbsystems kalibriert werden, wobei die Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“ eines ebenen Bereichs der Oberfläche des Basismaterials 5 oder mehr ist, und die Oberflächenschicht eine Gesamtlichttransmission von 5 % oder mehr und 50 % oder weniger aufweist. Die Strukturierung weist eine Strukturhöhe von 5 µm oder mehr und 700 µm oder weniger auf und die Oberflächenschicht weist eine Dicke von 0,8 mm oder mehr und 8 mm oder weniger aufweist.
In dieser Beschreibung ist der Y-Wert ein Wert, der mit einem Y-Wert eines als 100 % angesehenen weißen Reflexionsgradstandards des XYZ-Farbsystems kalibriert wird.
Der Y-Wert des XYZ-Farbsystems ist ein Stimuluswert, der die Leuchtdichte (den Leuchtreflexionsgrad) angibt. Das Merkmal, dass die Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“ des ebenen Bereichs der Oberfläche des Basismaterials 5 oder mehr ist, zeigt an, dass die Helligkeit in Abhängigkeit von dem Blickwinkel stark variiert. Somit werden, wenn die Strukturierung an der Verbindung des Harzgießteils durch die Oberflächenschicht gesehen wird, durch vorstehende Bereiche der Strukturierung abgeschattete vertiefte Bereiche der Strukturierung noch mehr abgeschattet. Die Schattierung verleiht der Strukturierung eine größere räumliche Tiefe (dreidimensionales Aussehen). Wenn die Lichttransmission der Oberflächenschicht zunimmt, nehmen die Farbtiefe und die räumliche Tiefe der Oberflächenschicht ab. Andererseits, je niedriger die Lichttransmission ist, desto schwerer wird es, die Strukturierung durch die Oberflächenschicht zu sehen. Als Lösung für einen solchen Nachteil wird die Gesamtlichttransmission der Oberflächenschicht des Harzgießteils auf 2,5 % oder mehr und 60 % oder weniger festgelegt.
Die Oberflächenschicht kann aus einer einzigen Schicht oder einem Stapel von zwei oder mehr Schichten bestehen.
Diverse Arten von Harzmaterialen können für das Basismaterial und die Oberflächenschicht verwendet werden. Geeignete Beispiele für das Harzmaterial des Basismaterials sind PC (Polycarbonat), ABS-Harz und PC-ABS (eine Polymerlegierung von PC und ABS). Geeignete Beispiele für das Harzmaterial der Oberflächenschicht sind PC und PMMA (Polymethylmethacrylat).
Die Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“ ist bevorzugt 10 oder mehr, mehr bevorzugt 15 oder mehr. Die Differenz zwischen den Werten „Y-Auflicht“ und „Y-Schatten“ ist bevorzugt 400 oder weniger. Erfindungsgemäß ist die Gesamtlichttransmission 5 % oder mehr und 50 % oder weniger. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gesamtlichttransmission 8 % oder mehr und 40 % oder weniger.
Erfindungsgemäß hat die Strukturierung eine Strukturhöhe von 5 µm oder mehr und 700 µm oder weniger. Falls die Strukturhöhe weniger als 5 µm ist, wird die Strukturierung weniger sichtbar. Eine Strukturhöhe über 700 µm ist nicht empfehlenswert, da eine derartige Höhe nachteilig für das Bilden einer feinen Strukturierung ist. Die Strukturhöhe ist bevorzugt 10 µm oder mehr und 350 µm oder weniger, mehr bevorzugt 15 µm oder mehr und 200 µm oder weniger.
Erfindungsgemäß hat die Oberflächenschicht eine Dicke von 0,8 mm oder mehr und 8 mm oder weniger. Falls die Dicke weniger als 0,8 mm ist, wird die Bildung der Oberflächenschicht schwierig. Falls die Dicke 8 mm überschreitet, kann die Oberfläche der Oberflächenschicht weniger glatt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Oberflächenschicht ein Färbemittel. Färben der Oberflächenschicht kann die Gestaltung in einfacher Weise verbessern. Beispiele für die Färbemittel sind anorganische Pigmente und Farbstoffe.
Gemäß einem zweiten Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren mit dem ein Harzgießteil nach Anspruch 1 hergestellt wird. Das Verfahren umfasst: Einspritzen eines ersten Harzmaterials in ein erstes Formnest mit einer strukturierten Formoberfläche zum Bilden der Strukturierung, wodurch entweder das Basismaterial mit der Strukturierung entsprechend der strukturierten Oberfläche oder die Oberflächenschicht mit der Strukturierung entsprechend der strukturierten Oberfläche gebildet wird; Bilden eines zweiten Formnests auf einer mit der Strukturierung versehenen Oberfläche des Basismaterials oder einer mit der Strukturierung versehenen Oberfläche der Oberflächenschicht; und Einspritzen eines zweiten Harzmaterials in das zweite Formnest, um das jeweils andere des Basismaterials oder der Oberflächenschicht zu bilden.
In diesem Fall kann Co-Spritzgießen (Doppelgießen) und Einsatzgießen eingesetzt werden. Beim Co-Spritzgießen werden das Basismaterial und die Oberflächenschicht unter Verwendung einer Form mit einem primären Nest und einer Form mit einem sekundären Nest, die für eine einzelne Gießmaschine vorgesehen sind, und einer gemeinsamen Kernform, die selektiv mit einer der beiden Nestformen kombiniert wird, gegossen. Beim Einsatzgießen wird zunächst das Basismaterial spritzgegossen, und das erhaltene Basismaterial wird in eine Form für die Oberflächenschicht eingesetzt, und dann wird die Oberflächenschicht spritzgegossen. Alternativ wird zuerst die Oberflächenschicht spritzgegossen, und die erhaltene Oberflächenschicht wird in eine Form für das Basismaterial eingesetzt, und dann wird das Basismaterial spritzgegossen.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erste Harzmaterial ein Aufhellmaterial und/oder ein anorganisches Pigment und wird in das erste Formnest eingespritzt, um das Basismaterial mit der Strukturierung auf seiner Oberfläche entsprechend der strukturierten Oberfläche zu bilden, und das zweite Harzmaterial wird in das zweite Formnest eingespritzt, um die Oberflächenschicht zu bilden.
Das erste Harzmaterial enthält bevorzugt ein Aufhellmaterial und/oder ein anorganisches Pigment und hat somit eine niedrigere Schmelzflussrate als ein Matrixharz davon. Dies kann vorteilhaft das zweite Harzmaterial, das in das zweite Formnest eingespritzt wird und darin fließt, daran hindern, die Strukturierung des Basismaterials zu beschädigen. Es wird angemerkt, dass das zweite Harzmaterial nicht notwendigerweise ein Harzmaterial ist, das bei einer niedrigeren Temperatur als das Matrixharz des ersten Harzmaterials schmilzt. Dies ermöglicht eine große Auswahl von Harzmaterialien und gestaltet die Erfindung flexibler.
Um zu vermeiden, dass das fließende zweite Harzmaterial die von dem ersten Harzmaterial gebildete Strukturierung beschädigt, ist die Temperatur zum Schmelzen des ersten Harzmaterials bevorzugt höher, maximal um 50 °C, als die Temperatur zum Schmelzen des zweiten Harzmaterials. In anderen Worten, es ist bevorzugt, dass das erste und das zweite Harzmaterial bei ähnlichen Temperaturen geschmolzen werden, oder die Temperatur zum Schmelzen des zweiten Harzmaterials ist niedriger als die Temperatur zum Schmelzen des ersten Harzmaterials.
Das Aufhellmaterial kann zum Beispiel Aluminiumflocken sein, und das anorganische Pigment kann Titan, Kohlenstoff, Eisenoxid oder ein anderes geeignetes Pigment sein.
Falls das Basismaterial durch Spritzgießen des ersten Harzmaterials gebildet wird, hat die aus dem zweiten Harzmaterial gegossene Oberflächenschicht eine Dicke von 0,8 mm oder mehr und 8 mm oder weniger. Falls die Dicke der Oberflächenschicht weniger als 0,8 mm ist, nimmt die Fließfähigkeit des zweiten Harzmaterials ab und bewirkt eine erhöhte Scherbelastung. Somit könnte die Strukturierung des Basismaterials leicht beschädigt werden. Falls die Dicke der Oberflächenschicht 8 mm überschreitet, könnte die Oberfläche der Oberflächenschicht wegen des Schrumpfens beim Gießen leicht wellig werden.
Falls das Basismaterial durch Spritzgießen des ersten Harzmaterials gebildet wird, hat die für die Oberfläche des Basismaterials vorgesehene Strukturierung eine Strukturhöhe von 700 µm oder weniger. Falls die Strukturhöhe 700 µm überschreitet, erhält das zweite Harzmaterial durch die Strukturierung einen größeren Strömungswiderstand, was unvermeidlich einen erhöhten Einspritzdruck erfordert. Als Ergebnis kann der Fluss des zweiten Harzmaterials leicht die Strukturierung beschädigen. Die Strukturierung wird leicht insbesondere um die Einspritzöffnung beschädigt. Weiterhin wird, falls die Strukturierung ein regelmäßiges Muster hat wie z. B. ein Geflecht, die Beschädigung der Strukturierung auffälliger. Die Strukturhöhe ist bevorzugt 350 µm oder weniger, mehr bevorzugt 200 µm oder weniger.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Harzgießteil, bei dem eine Strukturierung an der Verbindung zwischen einem Basismaterial und einer Oberflächenschicht vorgesehen ist, derart vorgesehen, dass die Differenz zwischen einem Wert „Y-Auflicht“ und einem Wert „Y-Schatten“ eines ebenen Bereichs einer Oberfläche des Basismaterials 5 oder mehr ist, und die Oberflächenschicht eine Gesamtlichttransmission von 5 % oder mehr und 50 % oder weniger aufweist. Somit kann die Strukturierung mit einer großen Schattierung und einer großen räumliche Tiefe (dreidimensionalem Aussehen) deutlich gesehen werden, was die Gestaltung des Harzgießteils vorteilhaft verbessert.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Harzgießteil teilweise im Querschnitt darstellt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel für eine zur Herstellung des Harzgießteils verwendete Spritzgießmaschine darstellt.
3 stellt dar, wie ein Y-Wert gemessen wird.
4 ist eine Kurve, die den Y-Wert eines schwarzen Basismaterials mit Bezug auf einen Erfassungswinkel darstellt.
5 ist eine Kurve, die den Y-Wert eines weißen Basismaterials mit Bezug auf einen Erfassungswinkel darstellt.
6 ist eine Kurve, die den Y-Wert eines silbernen Basismaterials mit Bezug auf einen Erfassungswinkel darstellt.
7 ist eine Kurve, die den Y-Wert eines Basismaterials aus Geschützmetall mit Bezug auf einen Erfassungswinkel darstellt.
8 ist ein Bild (eine Fotografie) der Strukturierung, gesehen durch eine Oberflächenschicht von Muster 1 (Basismaterial: schwarz, Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“: 3,7).
9 ist ein Bild (eine Fotografie) der Strukturierung, gesehen durch eine Oberflächenschicht von Muster 2 (Basismaterial: weiß, Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“: 3,7).
10 ist ein Bild (eine Fotografie) der Strukturierung, gesehen durch eine Oberflächenschicht von Muster 3 (Basismaterial: silbern, Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“: 175).
11 ist eine Kurve, die den spektralen Reflexionsgrad von Muster 1 (mit einer Oberflächenschicht) darstellt.
12 ist eine Kurve, die den spektralen Reflexionsgrad von Muster 2 (mit einer Oberflächenschicht) darstellt.
13 ist eine Kurve, die den spektralen Reflexionsgrad von Muster 3 (mit einer Oberflächenschicht) darstellt.
14 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen dem Y-Wert und dem Erfassungswinkel von Muster 1-3 darstellt.
15 ist eine Kurve, die den Y-Wert einer ebenen Oberfläche eines schwarzen Basismaterials und den Y-Wert einer mit einer Holzmaserung strukturierten Oberfläche eines schwarzen Basismaterials FIG. vergleicht.
16 ist eine Kurve, die den Y-Wert einer ebenen Oberfläche eines schwarzen Basismaterials und den Y-Wert einer mit einem Geflecht strukturierten Oberfläche eines schwarzen Basismaterials vergleicht.
17 ist eine Kurve, die den Y-Wert einer ebenen Oberfläche eines weißen Basismaterials und den Y-Wert einer mit einer Holzmaserung strukturierten Oberfläche eines weißen Basismaterials vergleicht.
18 ist eine Kurve, die den Y-Wert einer ebenen Oberfläche eines weißen Basismaterials und den Y-Wert einer mit einem Geflecht strukturierten Oberfläche eines weißen Basismaterials vergleicht.
19 ist eine Kurve, die den Y-Wert einer ebenen Oberfläche eines silbernen Basismaterials und den Y-Wert einer mit einer Holzmaserung strukturierten Oberfläche eines silbernen Basismaterials vergleicht.
20 ist eine Kurve, die den Y-Wert einer ebenen Oberfläche eines silbernen Basismaterials und den Y-Wert einer mit einem Geflecht strukturierten Oberfläche eines silbernen Basismaterials vergleicht.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die folgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen ist nur ein Beispiel und soll den Schutzbereich, die Anwendung oder die Verwendungen der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
Ein in 1 gezeigtes Harzgießteil 1 weist ein Basismaterial 2 und eine Oberflächenschicht 3 auf, die eine Oberfläche des Basismaterials 2 abdeckt. Eine Strukturierung 4 ist für eine Verbindung zwischen dem Basismaterial 2 und der Oberflächenschicht 3 vorgesehen. Die Oberflächenschicht 3 besteht aus einem lichtdurchlässigen Harzmaterial und erlaubt somit, dass die Strukturierung 4 an der Verbindung durch die Oberflächenschicht 3 gesehen wird. Das Basismaterial 2 besteht aus einem ein Aufhellmaterial und/oder ein anorganisches Pigment enthaltenden Harzmaterial. Die Oberflächenschicht 3 besteht aus einem ein Färbemittel enthaltenden Harzmaterial oder einem kein Färbemittel enthaltenden Harzmaterial.
2 stellt schematisch ein Beispiel für eine Spritzgießmaschine 5 dar, wie sie zur Herstellung des Harzgießteils 1 verwendet wird. Die Spritzgießmaschine 5 erzeugt das Harzgießteil 1 durch Co-Spritzgießen.
Die Spritzgießmaschine 5 umfasst eine Form mit einem primären Nest 6 zum Gießen des Basismaterials 2, eine Form mit einem sekundären Nest 7 zum Gießen der Oberflächenschicht 3 und ein Paar von Kernformen 8, die gemeinsam für die Nestformen 6 und 7 verwendet werden. Die Nestformen 6 und 7 befinden sich auf einer Basis 9, so dass sie einander mit den Kernformen 8 dazwischen gegenüberstehen und in einer Richtung voneinander weg bewegbar sind (Öffnungsrichtung der Form). Die paarigen Kernformen 8 sind auf einer Dreheinrichtung 11 abgestützt, die um eine vertikale Achse dreht, und sind zueinander in einem Winkel von 180 Grad positioniert.
Eine erste Einspritzeinheit 13 zum Einspritzen eines ersten Harzmaterials 12 zum Gießen des Basismaterials ist hinter der Form mit dem primären Nest 6 angeordnet. Eine zweite Einspritzeinheit 15 zum Einspritzen eines zweiten Harzmaterials 14 zum Gießen der Oberflächenschicht ist hinter der Form mit dem sekundären Nest 7 angeordnet. Die Einspritzeinheiten 13 und 15 sind mit Bezug auf die Nestformen 6 und 7 vor und zurück bewegbar.
Die Form mit dem primären Nest 6 und eine der Kernformen 8 bilden ein erstes Formnest 16 zum Gießen des Basismaterials 2. Wenn die erste Einspritzeinheit 13 sich vorwärts bewegt, um das erste Harzmaterial 12 in einem geschmolzenen Zustand in das erste Formnest 16 einzuspritzen, wird das Basismaterial 2 gebildet. Nach dem Öffnen der Form dreht die Dreheinrichtung 11 das Paar von Kernformen 8 um 180 Grad zusammen mit dem Basismaterial 2, und die Form wird geschlossen. Dann wird ein zweites Formnest 17 zum Gießen der Oberflächenschicht 3 zwischen einer Oberfläche des Basismaterials 2 und der Form mit einem sekundären Nest 7 gebildet. Wenn die zweite Einspritzeinheit 15 sich vorwärts bewegt, um das zweite Harzmaterial 14 in einem geschmolzenen Zustand in das zweite Formnest 17 einzuspritzen, wird die die Oberfläche des Basismaterials 2 abdeckende Oberflächenschicht 3 gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Temperatur zum Schmelzen des zweiten Harzmaterials niedriger als die Temperatur zum Schmelzen des ersten Harzmaterials.
Falls PC als Matrixharz für sowohl das Basismaterial 2 als auch die Oberflächenschicht 3 verwendet wird, kann zum Beispiel die Gießtemperatur auf etwa 80 °C eingestellt werden, und die Zylindertemperatur der Einspritzeinheiten 13 und 1 5 kann zum Beispiel auf etwa 250 °C zum Spritzgießen des Basismaterials 2 und der Oberflächenschicht 3 eingestellt werden.
Eine Nestoberfläche 6a der Form mit dem primären Nest 6, mit dem die Oberfläche des Basismaterials gegossen wird, ist strukturiert. Die strukturierte Nestoberfläche 6a liefert die Oberfläche des Basismaterials 2 mit der Strukturierung 4. Wenn die Oberflächenschicht 3 die Oberfläche des Basismaterials 2 mit der Strukturierung 4 abdeckt, wird das Harzgießteil 1, in dem die Strukturierung an der Verbindung zwischen dem Basismaterial 2 und der Oberflächenschicht 3 vorgesehen ist, erhalten.
<Y-Wert des Basismaterials>
In dieser Ausführungsform ist auf einem ebenen Bereich der Oberfläche des Basismaterials 2 mit keiner Strukturierung 4 die Differenz zwischen einem Wert „Y-Auflicht“ und einem Wert „Y-Schatten“ 5 oder mehr. Der Y-Wert ist ein Wert, der mit einem Y-Wert eines als 100 % angesehenen weißen Reflexionsgradstandards des XYZ-Farbsystems kalibriert wird und der gemessen wird, wie in 3 gezeigt. Licht von einer Lichtquelle 21 trifft auf das Basismaterial 2 unter 45 Grad auf. Ein Erfassungswinkel eines Sensors 22 wird mit Bezug auf eine vertikale Richtung gemessen (diese Richtung wird im Folgenden als „Fläche“ bezeichnet), angesehen als 0 Grad. Der Wert „Y-Auflicht“ ist ein Y-Wert von reflektiertem Licht, gemessen an einem Erfassungswinkel von +30 Grad, und der Wert „Y-Schatten“ ist ein Y-Wert von reflektiertem Licht, gemessen an einem Erfassungswinkel von -30 Grad.
Teststücke von diversen Basismaterialen (schwarz, weiß, silbern und aus Geschützmetall) mit verschiedenen Färbemitteln (einem Pigment oder einem anorganischen Pigment) wurden angefertigt, und ihre Y-Werte wurden gemessen. Für die Messung wurde ein goniospektrophotometrisches Farbmesssystem GCMS-4 verwendet, hergestellt von Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd. 4-7 sind Kurven, die die Messergebnisse darstellen (Y-Werte, die in Abhängigkeit vom Erfassungswinkel variieren).
Das in 4 gezeigte schwarze Basismaterial enthielt Kohlenstoff (Konzentration: 3 Teile) als Färbemittel. Das in 5 gezeigte weiße Basismaterial enthielt ein weißes Pigment (Konzentration: 3 Teile) als Färbemittel. Das in 6 gezeigte silberne Basismaterial enthielt Aluminiumflocken (Konzentration: 3 Teile) als Färbemittel. Das in 7 gezeigte Basismaterial aus Geschützmetall enthielt Aluminiumflocken (Konzentration: 1 Teil) und ein Pigment aus Geschützmetall (Konzentration: 0,5 Teile) als Färbemittel. PC wurde als Matrixharz für jedes Basismaterial verwendet. Die Konzentration von jedem Färbemittel ist im Massenverhältnis relativ zu 100 Teilen des Matrixharzes angegeben.
Tabelle 1 zeigt einen Wert „Y-Fläche“ (einen Y-Wert von Licht, das von dem ebenen Bereich reflektiert und an einem Erfassungswinkel von 0 Grad gemessen wird) und die Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“ von jedem der vier Basismaterialen.
[Tabelle 1]

Basismaterial Schwarz Weiß Silbern Geschützmetall

Differenz zwischen Wert „Y-Auflicht“ und Wert „Y-Schatten“ 3,7 3,7 175 21,8

Wert „Y-Fläche“ 0,16 81 20 2,43
<Bewertung der Harzgießteile>
Die in Tabelle 2 gezeigten Muster 1-8 des Harzgießteils wurden angefertigt. Jedes der Muster 1-8 wies eines der in Tabelle 1 gezeigten Basismaterialen (schwarz, weiß, silbern oder aus Geschützmetall) und eine rote Oberflächenschicht mit einer Gesamtlichttransmission gemäß der japanischen Norm JIS K 7361 von 1 0 % oder 15 % oder eine farblose (kein Färbemittel enthaltende) Oberflächenschicht mit einer Gesamtlichttransmission von 88 % auf. PC wurde als Matrixharz für jede der Oberflächenschichten verwendet. Die Gesamtlichttransmission der Oberflächenschicht wurde unter Verwendung des Haze-Meters NDH2000 von N1PPON DENSHOKU gemessen.
In jedem Muster war die Strukturierung an der Verbindung eine Holzmaserung mit einer Strukturhöhe von 55 µm, und die Oberflächenschicht hatte eine Dicke von 1,5 mm. Jedes Harzgießteil wurde visuell auf vier Skalen (A: hervorragend, B: gut, C: schwach und D: fast null) in Bezug auf Farbtiefe, Schattierung und räumliche Tiefe (dreidimensionales Aussehen) bewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.

[Tabelle 2]

Harzgießteil	Muster 1	Muster 2	Muster 3	Muster 4	Muster 5	Muster 6	Muster 7	Muster 8
Farbe der Oberflächenschicht	Rot	Rot	Rot	Rot	Rot	Farblos	Farblos	Farblos
Gesamtlichttransmission der Oberflächenschicht	15 %	15 %	15 %	15%	10%	88%	88%	88%
Farbe des Basismaterials	Schwarz	Weiß	Silbern	Geschützmetall	Silbern	Schwarz	Weiß	Silbern
Differenz zwischen Wert „Y-Auflicht“ und Wert „Y-Schatten“ des Basismaterials	3,7	3,7	175	21,8	175	3,7	3,7	175
Wert „Y-Fläche“ des Basismaterials	0,16	81	20	2,43	20	0,16	81	20
Farbtiefe	D	C	B	A	A	D	D	D
Schattierung	D	D	A	B	A	D	D	D
Räumliche Tiefe	D	C	A	B	A	D	C	B

A: hervorragend, B: gut, C: schwach und D: fast null

8 ist ein Bild der Strukturierung, durch die Oberflächenschicht von Muster 1 gesehen (Basismaterial: schwarz, Differenz zwischen den Werten Y des Basismaterials (Wert „Y-Auflicht“- Wert „Y-Schatten“): 3,7). Farbtiefe, Schattierung und räumliche Tiefe (dreidimensionales Aussehen) wurden kaum gesehen. 9 ist ein Bild der Strukturierung, durch die Oberflächenschicht von Muster 2 gesehen (Basismaterial: weiß, Differenz zwischen den Werten Y des Basismaterials: 3,7). Die Farbtiefe und die räumliche Tiefe (dreidimensionales Aussehen) waren schwach, und die Schattierung wurde kaum gesehen. 10 ist ein Bild der Strukturierung, durch die Oberflächenschicht von Muster 3 gesehen (Basismaterial: silbern, Differenz zwischen den Werten Y des Basismaterials: 175). Das Bild zeigt, dass die Farbtiefe, die Schattierung und die räumliche Tiefe (dreidimensionales Aussehen) hervorragend waren.
11-13 stellen den spektralen Reflexionsgrad von jedem der Muster 1-3 dar (mit einer Oberflächenschicht). Bei Muster 1 waren die Reflexionsgrade in einer Auflicht-Richtung (Einfallswinkel: 45 Grad, Erfassungswinkel: +30 Grad), einer Schatten-Richtung (Einfallswinkel: 45 Grad, Erfassungswinkel: -30 Grad) und einer Flächen-Richtung (Einfallswinkel: 45 Grad, Erfassungswinkel: 0 Grad) fast null über den gesamten Bereich des sichtbaren Lichts (390 bis 730 nm). Muster 2 zeigte angehobene Reflexionsgrade in der Auflicht-, Schatten- und Flächen-Richtung in einem Bereich von etwa 580 nm bis rote Wellenlängen, aber die Werte waren niedrig.
Dagegen zeigte Muster 3 angehobene Reflexionsgrade in der Schatten- und Flächen-Richtung in einem Bereich von etwa 580 nm bis rote Wellenlängen, aber der Anstieg war niedrig. Andererseits zeigte der Reflexionsgrad in der Auflicht-Richtung einen starken Anstieg bei den roten Wellenlängen, was anzeigt, dass die Farbtiefe und die Schattierung hervorragend waren. Die Differenz zwischen dem Reflexionsgrad in der Auflicht-Richtung und dem Reflexionsgrad in der Flächen-Richtung und die Differenz zwischen dem Reflexionsgrad in der Auflicht-Richtung und dem Reflexionsgrad in der Schatten-Richtung bei einer Wellenlänge von 690 nm war in einem Bereich von 30 % oder mehr bis 60 % oder weniger.
Die Reflexionsgrade in der Auflicht-, Schatten- und Flächen-Richtung wurden mit einem als 100 % angesehenen Reflexionsgrad eines weißen Reflexionsgradstandards kalibriert und unter Verwendung des goniospektrophotometrischen Farbmesssystems GCMS-4 von Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd gemessen.
14 stellt eine Beziehung zwischen dem Erfassungswinkel und dem Y-Wert (nicht des ebenen Bereichs der Oberfläche des Basismaterials, sondern des Harzgießteils) von jedem der Muster 1-3 dar. Bei Muster 1 und 2 waren die Werte „Y-Auflicht“, „Y-Schatten“ und „Y-Fläche“ fast gleich. Bei Muster 3 erhöhte sich der Y-Wert in der Reihenfolge der Werte „Y-Schatten“, „Y-Fläche“ und „Y-Auflicht“, d. h. der dichter zu der normalen Reflexionsrichtung gemessene Y-Wert war größer. Bei Muster 3 war die Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Fläche“ in einem Bereich von 6 oder mehr bis 10 oder weniger. Die Differenz zwischen dem Wert „Y-Fläche“ und dem Wert „Y-Schatten“ lag in einem Bereich von 0,5 oder mehr bis 1,5 oder weniger. Die Y-Werte wurden unter Verwendung eines goniospektrophotometrischen Farbmesssystems GCMS-4 von Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd gemessen.
15-20 sind Kurven, die jeweils die Ergebnisse eines Vergleichs zwischen dem Y-Wert eines Basismaterials mit einer ebenen Oberfläche und dem Y-Wert eines Basismaterials mit einer strukturierten Oberfläche zeigen. Der Vergleich wird ausgeführt, um den Einfluss der Differenz der Farbe (schwarz, weiß und silbern) und der Differenz der Strukturierung (Holzmaserung (Strukturhöhe: 55 µm) und Geflecht (Strukturhöhe: 118 µm)) auf den Y-Wert des Basismaterials zu untersuchen. Die Y-Werte wurden unter Verwendung eines 2D-Leuchtdichte-Kolorimeters UA-200 von Topcon Technohouse Corporation gemessen. Die Einheit der horizontalen Achse von jeder der Kurven von 15-20 ist ein Pixel.
Wie in 15 und 16 gezeigt, war, wenn die Farbe schwarz war, die Differenz des Y-Werts zwischen dem ebenen Basismaterial und dem strukturierten Basismaterial klein, unabhängig davon, ob die Strukturierung eine Holzmaserung oder ein Geflecht war. Dies zeigt, dass in diesem Fall die Strukturierung bei Beobachtung durch die Oberflächenschicht nicht besonders bedeutsam war.
Wie in 17 und 18 gezeigt, wurde, wenn die Farbe weiß war, die Differenz des Y-Werts zwischen dem ebenen Basismaterial und dem strukturierten Basismaterial größer, aber die Amplitude des durch die Strukturierung bewirkten Y-Werts nahm nicht stark zu, verglichen mit dem Fall, bei dem die Farbe schwarz war. Dies zeigt, dass die Strukturierung bei Beobachtung durch die Oberflächenschicht nicht besonders bedeutsam war.
Dagegen erhöhte sich, wie in 19 und 20 gezeigt, wenn die Farbe silbern war, die Differenz des Y-Werts zwischen dem ebenen Basismaterial und dem strukturierten Basismaterial (Differenz zwischen Mittelwerten der Y-Werte war 50 oder mehr), und die Amplitude des durch die Strukturierung bewirkten Y-Werts war auch höher. Dies zeigt, dass die Strukturierung bei Beobachtung durch die Oberflächenschicht bedeutsam war.
Bezugszeichenliste

1: Harzgießteil
2: Basismaterial
3: Oberflächenschicht
4: Strukturierung
5: Spritzgießmaschine
6: Primäre Nestform
7: Sekundäre Nestform
8: Kernform
12: Erstes Harzmaterial
14: Zweites Harzmaterial
16: Erstes Formnest
17: Zweites Formnest

Claims

Harzgießteil (1), aufweisend: ein Basismaterial (2); und eine lichtdurchlässige Oberflächenschicht (3), die eine Oberfläche des Basismaterials abdeckt, wobei eine Strukturierung (4) an der Verbindung zwischen dem Basismaterial (2) und der Oberflächenschicht (3) vorhanden ist, falls ein Wert „Y-Auflicht“ einen Y-Wert von Licht bezeichnet, das unter 45 Grad einfällt und bei einem Erfassungswinkel von +30 Grad erfasst wird, und ein Wert „Y-Schatten“ einen Y-Wert von Licht bezeichnet, das unter 45 Grad einfällt und bei einem Erfassungswinkel von -30 Grad erfasst wird, wobei der Wert „Y-Auflicht“ und der Wert „Y-Schatten“ mit einem Y-Wert eines als 100 % angesehenen weißen Reflexionsgradstandards eines XYZ-Farbsystems kalibriert werden, die Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“ eines ebenen Bereichs der Oberfläche des Basismaterials (2) 5 oder mehr ist, die Oberflächenschicht (3) eine Gesamtlichttransmission von 5 % oder mehr und 50 % oder weniger aufweist, wobei die Strukturierung (4) eine Strukturhöhe von 5 µm oder mehr und 700 µm oder weniger aufweist, und die Oberflächenschicht (3) eine Dicke von 0,8 mm oder mehr und 8 mm oder weniger aufweist.
Harzgießteil nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenschicht (3) ein Färbemittel enthält.
Harzgießteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Differenz zwischen dem Wert „Y-Auflicht“ und dem Wert „Y-Schatten“ 10 oder mehr ist.
Verfahren mit dem ein Harzgießteil (1) nach Anspruch 1 hergestellt wird, umfassend: Einspritzen eines ersten Harzmaterials (12) in ein erstes Formnest (16) mit einer strukturierten Formoberfläche zum Bilden der Strukturierung (4), wodurch entweder das Basismaterial (2) mit der Strukturierung (4) entsprechend der strukturierten Oberfläche oder die Oberflächenschicht (3) mit der Strukturierung (4) entsprechend der strukturierten Oberfläche gebildet wird; Bilden eines zweiten Formnests (17) auf einer mit der Strukturierung (4) versehenen Oberfläche des Basismaterials (2) oder einer mit der Strukturierung (4) versehenen Oberfläche der Oberflächenschicht (3); und Einspritzen eines zweiten Harzmaterials (14) in das zweite Formnest (17), um das jeweils andere des Basismaterials (2) oder der Oberflächenschicht (3) zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das erste Harzmaterial (12) ein Aufhellmaterial und/oder ein anorganisches Pigment enthält und in das erste Formnest (16) eingespritzt wird, um das Basismaterial (2) mit der Strukturierung (4) auf seiner Oberfläche entsprechend der strukturierten Oberfläche zu bilden, und das zweite Harzmaterial (14) in das zweite Formnest (17) eingespritzt wird, um die Oberflächenschicht (3) zu bilden.