JP2010012728A - 樹脂成形品のシボ形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡素な構成にて適正且つ効果的にシボを形成し得る樹脂成形品のシボ形成方法を提供する。
【解決手段】樹脂成形品の製品意匠面にシボを形成する方法であって、成形金型１０における製品意匠面に対応するキャビティ部位にシボ転写素材１及び分離フィルム２を順に添設し、シボ転写素材１が持つシボ形状を製品意匠面に転写形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂等を材料とする射出成形品にシボを施すためのシボ形成方法に関するものである。

乗用車や家電製品をはじめとする極めて多くの分野で、樹脂成形品等の外観品質を向上させる等の目的で所謂シボ形成技術が利用されている。樹脂成形品の表面にシボ形状を持つ製品を製造するために、型面（キャビティ面）に予めシボ模様が形成された成形金型を用いて成形する手法が一般に用いられている。

近年、射出成形機、成形技術の進歩により成形可能なサイズが大きくなり、更に部品の一体化などにより益々部品の複雑化、大型化が進んでいる。このような射出成形品に対してシボを施す場合、金型の開閉方向や部品の形状及びシボの形状等によりシボ加工面がアンダカットになることがある。そして、金型が成形品に噛み込み成形品が大型化すればする程、そのままでは型開できなくなる場合がある。

そのような問題に対して成形金型に大きな抜き勾配をつける、あるいはそれが無理な場合はシボ形状を浅くするなどの対策が必要になる。しかしながら、かかる対策をとった結果、シボ形状が変化し、要求されている外観あるいは質感が部分的に得られなくなる等の問題がある。また、スライド機構を設ける等の対策を行うと、そのままでは製品意匠面に金型スライドのラインが出たり、金型製作費用が高くなることで製品コストが高くなる等の二次的な問題が生じ得る。また、成形品のシボを変更するためには金型自体のシボ加工が必要になり、金型の大きさに比例して時間や費用を要し、制約も大きくなる。

本発明はかかる実情に鑑み、比較的簡素な構成にて適正且つ効果的にシボを形成し得る樹脂成形品のシボ形成方法を提供することを目的とする。

本発明の樹脂成形品のシボ形成方法は、樹脂成形品の製品意匠面にシボを形成する方法であって、成形金型における製品意匠面に対応するキャビティ部位にシボ転写素材及び分離フィルムを順に添設し、前記シボ転写素材が持つシボ形状を前記製品意匠面に転写形成することを特徴とする。

また、本発明の樹脂成形品のシボ形成方法において、前記シボ転写素材及び分離フィルムは前記樹脂成形品の成形後、該樹脂成形品から剥離されることを特徴とする。

また、本発明の樹脂成形品のシボ形成方法において、前記成形金型の開閉方向に沿ったキャビティ部位を含んで、前記製品意匠面が設定されることを特徴とする。

また、本発明の樹脂成形品のシボ形成方法において、前記成形金型に着脱可能な複数種類のシボ転写素材を備え、前記樹脂成形品に応じてそれらのシボ転写素材のいずれかを選択的に使用することを特徴とする。

本発明によれば、分離フィルムを介して、シボ転写素材のシボ形状を樹脂成形品に転写して施すことにより、成形金型において実質的に抜き角を設定せずに、均一なシボを有する部品を成形することができる。しかもシボ形状を浅くすることなく、外観品質に優れたシボ形状を得ることができる。その場合、スライド型等を構成する必要もなく、これらにより実質的に型構造を簡素化することができる。
また、樹脂成形品に応じた複数種類のシボ転写素材を備え、これらのシボ転写素材を適宜選択使用することで、型交換あるいは型修正することなく所望のシボ形状を得ることができる。

以下、図面に基づき、本発明による樹脂成形品のシボ形成方法の好適な実施の形態を説明する。
本発明方法は、樹脂成形品の製品意匠面にシボを形成する際、成形金型における製品意匠面に対応する部位にシボ転写素材及び分離フィルムを順に添設し、シボ転写素材が持つシボ形状を製品意匠面に転写形成する。
この場合、シボ転写素材及び分離フィルムは樹脂成形品の成形後、該樹脂成形品から剥離される。

図１は、本発明によるシボ形成方法の主要工程を示している。ここで先ず、本実施形態における成形金型１０において、例えば一方を可動側の金型１１とし、他方を固定側の金型１２とする。金型１１にキャビティ面１３が形成され、キャビティ面１３により形成されるキャビティ内にゲート１４から溶融樹脂が注入され、キャビティ内に充填された溶融樹脂により成形品１００が成形される。金型１２は、コア１２Ａを有する。

この実施形態ではキャビティ面１３が製品意匠面に対応し、成形品１００においてこの部位にシボが形成されるものとする。製品意匠面は基本的には製品の外観を構成し、極めて重要な部位である。キャビティ面１３には凹凸やＲ（アール）が付されてもよく、それらの形状等は成形品１００に応じて様々である。

本発明方法において先ず、図１（ａ）に示されるように成形金型１０を型開しておき、この状態でキャビティ面１３に沿ってシボ転写素材１を添設する。シボ転写素材１のシボ形状としては皮革模様や木目、岩目、砂目、なし地あるいは幾何学模様等の一般的なものの他に、繊維によって編まれた編み物、布、刺繍が入った布の模様等、必要に応じて適宜選定可能である。ここで図２は、シボ転写素材１のシボ形状の１例を模式的に示している。この例のように例えば、格子縞模様に繊維材あるいは糸を織り込んだものでもよい。なおシボ形状は、この例に限るものではない。

シボ転写素材１をキャビティ面１３に沿って添設する際、最も簡便な方法として薄手の粘着テープを用いてシボ転写素材１を所定位置に固定することができる。また、成形後必要に応じて、シボ転写素材１を成形品１００から簡単に取り外すことができる。

シボ転写素材１に引き続き、分離フィルム２をキャビティ面１３に沿って添設する。分離フィルム２は実質的に、シボ転写素材１と同等もしくは対応する形状を有し、両者は略一体的にキャビティ面１３に沿って添設される。ここで、分離フィルム２は成形樹脂材料に対して非相溶性及び非接着性を有する。ここに非相溶性とは、互いに溶け合わないことを意味するが、これらの性質により成形後に分離フィルム２を容易且つ的確に成形品１００から剥がすことができる。

上記のようにシボ転写素材１及び分離フィルム２をキャビティ面１３に沿って添設し、次に図１（ｂ）のように型閉して、溶融樹脂がゲート１４を介して注入され、キャビティ内に充填される。この場合、溶融樹脂は分離フィルム２越しにシボ転写素材１に沿って、所定の射出圧でキャビティ面１３側へ押し付けるようにキャビティ内を流れていく。溶融樹脂はキャビティ内に満遍なく流入し、これにより成形品１００が成形される。

成形後、成形品１００は成形金型１０から取り出される。この成形品１００の表面にはシボ転写素材１及び分離フィルム２が付着した状態になっている。図１（ｃ）に示されるようにシボ転写素材１及び分離フィルム２を剥がし（矢印Ａ）、これにより図１（ｄ）に示されるようにその表面（製品意匠面）１００Ａにシボ転写素材１のシボ形状が転写された成形品１００が得られる。

このようにキャビティ内において分離フィルム２越しに、シボ転写素材１に対して溶融樹脂を押し付けるように充填することで、成形品１００の製品意匠面にシボ転写素材１のシボ形状が正確に転写される。シボ転写素材１のシボ形状が前述した図２のような模様である場合には、成形品１００の表面１００Ａにはそれを反転させた図３のようなシボ形状が形成される。

本発明において上述したように分離フィルム２を介して、シボ転写素材１のシボ形状（模様）を成形品１００に転写して施すことにより、成形金型１０において抜き角を設定せずに、均一なシボを有する部品を成形することができる。この場合、成形金型１０のキャビティ内で溶融樹脂は分離フィルム２越しにシボ転写素材１に沿って、所定の射出圧でキャビティ面１３側へ押し付けるように流れ、成形金型１０にＲや凹凸があってもその影響を受けず、均一にシボが形成される。その場合、シボ転写素材１の模様が例えば逆テーパであっても、成形品１００の表面と噛み合った状態で一体となり、適正且つ正確に転写することができる。

また、シボ転写素材１とキャビティ内に注入される溶融樹脂との間に分離フィルム２を介在させることで、シボ転写素材１に溶融樹脂が含浸するのを防ぐことができる。分離フィルム２は樹脂材料に対して非相溶性及び非接着性を有しており、成形後に成形品１００からシボ転写素材１及び分離フィルム２を容易且つ適正に剥離することができる。また、シボ転写素材１及び分離フィルム２は柔軟性を有しているので変形可能であり、この点でも成形品１００から取り外すのは極めて容易になる。

本発明によれば、成形金型１０において抜き勾配を大きく設定することなく、しかもシボ形状を浅くすることなく、外観品質に優れたシボ形状を得ることができる。その場合、わざわざスライド型等を構成する必要もなく、これらにより実質的に型構造を簡素化することができる。また、樹脂成形品に応じた複数種類のシボ転写素材１を備え、これらのシボ転写素材１のいずれかを選択的に使用することで、型交換することなくあるいは型修正することなく所望のシボ形状を得ることができる。

上記の場合、成形樹脂材料と分離フィルム２の材質は、相溶性及び接着性を有していなければ、互いに自由に組み合せ選択することができる。また、成形樹脂材料と分離フィルム２の厚みは、得たい成形品１００の表面意匠により任意に設定することができる。

ここで通常、乗用車の内装に用いられるシボの表面粗さは、４０μｍ〜１００μｍ
（Ｒｚ ＤＩＮ）程度である。本発明方法を以って、この範囲の表面粗さを持つ微細なシボを得るためには、シボ転写素材の持つ表面粗さ、なおフィルムの材質種類にも依るが、２００μｍ以下であることが好ましい。

次に、本発明のより具体的な実施例について説明する。
この実施例において、前述した成形金型１０と実質的に同様なものを用いることができる。ここで先ず、成形される成形品１００は図４に示されるように、概略箱型を呈し、表面１０１と４つの側面１０２（１０２Ａ〜１０２Ｄ）を有する。特に、側面１０２は製品意匠面として、成形金型１０の開閉方向に沿ったキャビティ部位に対応する。表面１０１には複数の開口部１０３が開設されたものであってよい。実際の製品としては、例えば乗用車等のインストルメントパネル等に装備されるメータ類のケーシングであってよい。

射出成形機は例えば１８０ｔのもの（ＪＳＷ製 Ｊ１８０ＥＬIII）を使用し、その際に成形品１００の表面１０１及び２つの側面１０２Ａ，１０２Ｂに対応する成形金型１０のキャビティ側にシボ転写素材１添設した。この例のシボ転写素材１としては、例えば４輪車の内装用ファブリクとする。また、シボ転写素材１を覆うように分離フィルム２を更に添設固定した。なお、４つの側面１０２Ａ〜１０２Ｄ全てをシボ形成対象部位とすることもできる。この例の分離フィルム２としては、例えば無延伸ポリエステルフィルムを使用し、その厚さ１００μｍとする。なお、シボ転写素材１及び分離フィルム２は、所謂セロテープ（登録商標）により金型に固定した。

成形に際して、樹脂温度１９０°Ｃ、金型温度４０°Ｃ、射出圧力１５０ＭＰａ、射出速度２０ｍｍ／ｓ、保圧１００ＭＰａの成形条件とする。そして、この成形条件において、４輪車内装用ＰＰ樹脂を用いて射出成形を行った。

成形後、成形品１００は成形金型１０に噛み込まれることはなく、スムースに脱型された。また、成形品１００から分離フィルム２ごとシボ転写素材１を剥がし、シボが転写されていることを確認できた。転写されたシボ表面粗さを測定したところ、次の表に示すように表面１０１及び２つの側面１０２Ａ，１０２Ｂいずれも、略等しい表面粗さのシボを有する部品を作成することができた。

次に、実施例２を説明する。
この実施例２において、射出成形機は実施例１と同型の１８０ｔのものを使用し、成形品１００として厚さ３ｍｍ、Ａ４サイズの平板を成形した。この平板の表面に対応する成形金型１０のキャビティ側にシボ転写素材１としてのファブリク、更にこれを覆うように分離フィルム２の順で固定した。なお、ファブリク及び分離フィルム２は、セロテープ（登録商標）を用いて簡易的に金型に固定する。

次の表２は、実施例２において成形した成形品１００のシボ表面粗さ等の測定結果を示している。なお、Ｎｏ．２及びＮｏ．３は分離フィルム２の厚さを２００μｍとしたものである。

表２の測定結果から明らかなように分離フィルム２の厚さを１００μｍとしたＮｏ．１のものでは、所望の表面粗さのシボを有する部品を作成することができた。これに対してＮｏ．２及びＮｏ．３のものにあっては、微細な部分が転写されずに、所謂表面はのっぺりとしたものとなっていた。また、光沢についてもその値は高くなっているが、許容可能な下限レベルとなっている。実施例２からも分るように、シボ転写素材の表面粗さを好適に設定する（特には２００μｍ以下）ことにより、成形品において所望する表面粗さのシボを得ることができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、製品意匠面を複数領域に分割し、分割領域ごとに異なるシボ転写素材１を添設することも可能である。例えば、上述の実施例において表面１０１及び側面１０２に対応するキャビティ面に対して、異なる種類のシボ転写素材１を添設することで、製品意匠面の部位に応じて異なるシボ形状を形成することができ、これにより意匠性の高い製品意匠面を得ることができる。
また、上述した実施形態における数値等は、本発明の１例を示すものであり、それらにのみ限定されるものではない。

本発明によるシボ形成方法の主要工程を示す図である。 本発明に係るシボ転写素材のシボ形状の１例を示す図である。 本発明に係る成形品の製品意匠面のシボ形状の１例を示す図である。 本発明の実施例に係る成形品の例を示す図である。

符号の説明

１ シボ転写素材
２ 分離フィルム
１０ 成形金型
１１，１２ 金型
１３ キャビティ面
１４ ゲート
１００ 成形品
１０１ 表面
１０２ 側面

Claims (4)

1. 樹脂成形品の製品意匠面にシボを形成する方法であって、
   成形金型における製品意匠面に対応するキャビティ部位にシボ転写素材及び分離フィルムを順に添設し、前記シボ転写素材が持つシボ形状を前記製品意匠面に転写形成することを特徴とする樹脂成形品のシボ形成方法。
2. 前記シボ転写素材及び分離フィルムは前記樹脂成形品の成形後、該樹脂成形品から剥離されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品のシボ形成方法。
3. 前記成形金型の開閉方向に沿ったキャビティ部位を含んで、前記製品意匠面が設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂成形品のシボ形成方法。
4. 前記成形金型に着脱可能な複数種類のシボ転写素材を備え、前記樹脂成形品に応じてそれらのシボ転写素材のいずれかを選択的に使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形品のシボ形成方法。

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