JP2015136819A - 樹脂成形用金型及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
樹脂成形用金型の型面に多数の微細な第1耐酸化皮膜を散点状に設け、
上記第1耐酸化皮膜間に露出している型面のエッチングによって第1凹部を形成することにより、当該型面に微細な凹凸を形成し、
上記微細な凹凸を有する型面に、平均径が上記第1耐酸化皮膜の平均径よりも小さな第2耐酸化皮膜を散点状に設け、
上記第2耐酸化皮膜間に露出している型面のエッチングによって、上記第1凹部よりも深さが浅い第2凹部を形成することにより、上記微細な凹凸の凸面及び凹面にさらに微細な凹凸を形成することを特徴とする。
図1に示す樹脂成形用金型1は、その型面に微細凹凸が形成され、該凹凸の凸面及び凹面にさらに微細な極微凹凸が形成されている。この微細凹凸及び極微凹凸は、樹脂成形品の巨視的形状を作るものではなく、樹脂成形品の表面を粗面化するための凹凸である。
樹脂成形用金型1の製造方法を図2に基いて説明する。
金型1の型面の前処理(脱脂、酸洗、研磨など)後、図2(A)に示すように型面に多数の微細な第1耐酸化皮膜(レジスト)5を散点状に付着させる。この付着には、液状の耐酸化皮膜材を収容する皮膜材容器と、該皮膜材容器から供給される耐酸化皮膜材を空気圧によって噴出するガン本体とを具えたスプレーガンを用いることができる。スプレーガンによって液状耐酸化皮膜材を型面に噴霧することによって、型面に多数の微細な第1耐酸化皮膜5を散点状に付着させる。この工程では、第1耐酸化皮膜5の平均径が23μm〜250μmとなるように、そして、相隣る第1耐酸化皮膜5の間隔が例えば23μm〜250μmとなるようにする。
図2(D)に示すように、第1凹部2による微細凹凸が形成された型面に多数の第2耐酸化皮膜6を散点状に付着させる。すなわち、第1耐酸化皮膜5の場合と同じく、スプレーガンによって液状耐酸化皮膜材を型面に噴霧することによって、第2耐酸化皮膜6を散点状に付着させる。第2耐酸化皮膜6は、第1凹部2による微細凹凸の凸面及び凹面に散点状に付着する。この工程では、第2耐酸化皮膜6の平均径が14μm〜140μmの範囲で第1耐酸化皮膜5の平均径よりも小さくなるように、そして、相隣る第2耐酸化皮膜6の間隔が14μm〜140μmの範囲で第1耐酸化皮膜5の上記間隔よりも小さくなるようにする。
第1耐酸化皮膜5及び第2耐酸化皮膜各々の径及び間隔は、スプレーガンによる耐酸化皮膜材の吹付け距離(ノズルと型面との距離;30cm〜40cm)や吹付け圧(空気圧;4気圧〜6気圧)の制御によって調整することができる。例えば、第1耐酸化皮膜5を型面に付着させるときは、エア圧を4〜6気圧の範囲で低めに設定し、第2耐酸化皮膜6を型面に付着させるときは、エア圧を4〜6気圧の範囲で高めに設定すればよい。また、吹付け距離が短くなるほど耐酸化皮膜の間隔が狭くなる。
第1エッチング工程及び第2エッチング工程では、型面が例えば1分間で深さ約20μm削れる速度で化学エッチングを行なう。この化学エッチングの時間(浸漬時間)を制御することによって、第1凹部2及び第2凹部3の深さを調節することができる。すなわち、第2エッチング工程では第1エッチング工程よりも金型1のエッチング液への浸漬時間を短くすることによって、第2凹部3の深さが第1凹部2の深さよりも浅くなるようにする。
図3に示すように上記樹脂成形用金型1によって樹脂成形を行なうと、図4に示すように、得られる樹脂成形品7は、その表面に上記型面の第1凹部2に対応する第1凸部8が形成されて、当該表面が微細な凹凸形状になり、この微細凹凸の凸面及び凹面に、上記型面の第2凹部3に対応する第2凸部9が形成されて、当該凸面及び凹面がさらに微細な極微凹凸形状になる。
−第1エッチング工程−
S50C(機械構造用炭素鋼)よりなる金型の表面(型面)を研磨し、その型面に耐酸化皮膜材をスプレーガンによって吹き付けて第1耐酸化皮膜を散点状に付着させた。使用したスプレーガンのノズル径は1.3mmであり、第1耐酸化皮膜の直径が70〜80μm程度になるように吹付け条件を設定した。次に金型をエッチング液に浸漬することにより第1凹部2を形成した。エッチング液の温度は23℃であり、1分間で深さが約20μm削れる速度となるようにエッチング液を調製した。金型の浸漬時間は30秒とした(第1凹部2の目標深さ10μm)。しかる後、型面に残る耐酸化皮膜及び錆を除去した。
第1エッチング工程によって微細凹凸が形成された型面に、耐酸化皮膜材を第1エッチング工程と同じスプレーガンによって吹き付けて第2耐酸化皮膜を散点状に付着させた。第2耐酸化皮膜はその直径が20〜40μm程度になるように吹付け条件を設定した。次に金型をエッチング液に浸漬することにより第2凹部を形成した。エッチング液は第1エッチング工程と同様に調製したが、金型の浸漬時間は15秒とした(第2凹部の目標深さ5μm)。しかる後、型面に残る耐酸化皮膜及び錆を除去した。
2 第1凹部
3 第2凹部
5 第1耐酸化皮膜
6 第2耐酸化皮膜
7 樹脂成形品
8 第1凸部
9 第2凸部
Claims (7)
- 型面に、成形すべき樹脂成形品の表面を粗面化するための微細凹凸が形成され、該微細凹凸の少なくとも凸面に、成形すべき樹脂成形品の表面を粗面化するためのさらに微細な極微凹凸が形成されており、上記極微凹凸は上記微細凹凸よりも凹凸が小さいことを特徴とする樹脂成形用金型。
- 請求項1において、
上記微細凹凸の凹凸高さが1μm〜30μmであり、上記極微凹凸の凹凸高さが0.1μm〜15μmの範囲で上記微細凹凸の凹凸高さよりも低いことを特徴とする樹脂成形用金型。 - 請求項1又は請求項2において、
上記極微凹凸の凹凸高さが上記微細凹凸の凹凸高さの0.3倍以上0.7倍以下であることを特徴とする樹脂成形用金型。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
上記型面の十点平均粗さRzが10μm〜30μmであり、局部山頂の平均間隔Sが100μm〜200μmであることを特徴とする樹脂成形用金型。 - 樹脂成形用金型の型面に多数の微細な第1耐酸化皮膜を散点状に設け、
上記第1耐酸化皮膜間に露出している型面のエッチングによって第1凹部を形成することにより、当該型面に微細な凹凸を形成し、
上記微細な凹凸を有する型面に、平均径が上記第1耐酸化皮膜の平均径よりも小さな第2耐酸化皮膜を散点状に設け、
上記第2耐酸化皮膜間に露出している型面のエッチングによって、上記第1凹部よりも深さが浅い第2凹部を形成することにより、上記微細な凹凸の凸面及び凹面にさらに微細な極微凹凸を形成することを特徴とする樹脂成形用金型の製造方法。 - 請求項5において、
第1耐酸化皮膜を散点状に設ける工程では第1耐酸化皮膜の平均径が23μm〜250μmとなるようにし、
第2耐酸化皮膜を散点状に設ける工程では第2耐酸化皮膜の平均径が14μm〜140μmの範囲で上記第1耐酸化皮膜の平均径よりも小さくなるようにすることを特徴とする樹脂成形用金型の製造方法。 - 請求項5又は請求項6において、
第1耐酸化皮膜を散点状に設ける工程及び第2耐酸化皮膜を散点状に設ける工程では、液状耐酸化皮膜材を上記型面に噴霧することによって当該耐酸化皮膜を散点状に設けることを特徴とする樹脂成形用金型の製造方法。
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