JP2017140702A - 樹脂成形品、樹脂成形用金型、及び、樹脂成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】立体感のある模様を有する樹脂成形品の製造コストを低減する。
【解決手段】樹脂成形品１０は、成形品本体２０の表面に光沢面２２と模様２４とを有する。模様２４は、成形品本体２０に一体形成された多数の微細な凸部２６によって構成される。多数の微細な凸部２６は、相互間に光沢面２２の一部が残存するように該光沢面２２から突出される。
【選択図】図４

Description

本発明は、樹脂成形品、樹脂成形用金型、及び、樹脂成形方法に関する。

従来、樹脂成形品、例えば、自動車のシフトレバー装置のアッパーハウジング、コンソールボックス、インストルメントパネル等の車両用内装部品に用いられる樹脂成形品では、その表面にシボ模様等の模様が形成されていることが多い。シボ模様は、樹脂成形品の樹脂成形時において、樹脂成形品の表面に、金型に予め形成されたシボ模様に対応する模様形成部を転写させることにより形成されている。一般的に、金型の模様形成部は、薬品によって金属を溶解させる化学的腐食（エッチング）によるシボ加工によって形成されている。したがって、模様形成部は、なだらかに連続する微細な凹凸面に形成される。これにともない、樹脂成形品のシボ模様も、なだらかに連続する微細な凹凸面に形成される。このようなシボ模様では、凹凸面に入射した光が多方向に分散されるため、艶消しの模様となる。このため、模様の立体感に乏しく、デザインの多様化のニーズに応えることが困難であった。

また、立体感のある模様を有する車両用内装部品が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１（「従来例」という）について述べる。図８は車両用内装部品の模様の周辺部を示す表面図、図９は同じく断面図である。図９に示すように、内装部品１０１は、樹脂成形により形成された樹脂成形品１０２と、樹脂成形品１０２の表面に塗装された黒色の塗装膜１０３とを有している。塗装膜１０３には、高光沢黒色（ピアノブラック）の塗料が用いられている。塗装膜１０３の表面１０３ａには、レーザー加工によって、カーボン調、カーボンクロス調等と呼ばれる織布を模した模様１０４が形成されている（図８参照）。模様１０４は、多数の微細な凹部１０５によって構成されている。多数の微細な凹部１０５は、線状の凹溝部であり、相互間に塗装膜１０３の表面１０３ａの一部が残存するように塗装膜１０３の表面１０３ａから凹んでいる。

特開２０１２−１７６７４４公報

従来例によると、樹脂成形品１０２の樹脂成形工程の他に、塗装膜１０３の塗装工程、及び、模様１０４の加工工程とが必要である。このため、製造工数が多く、また、塗装膜１０３の塗装工程、及び、模様１０４の加工工程にも時間がかかることから、生産性が低く、製造コストが高く付くという問題があった。本発明の課題は、立体感のある模様を有する樹脂成形品の製造コストを低減することのできる樹脂成形品、樹脂成形用金型、及び、樹脂成形方法を提供することにある。

前記課題は、本発明により解決することができる。第１の発明は、成形品本体の表面に光沢面と模様とを有する、樹脂成形品であって、前記模様は、前記成形品本体に一体形成された多数の微細な凸部によって構成されており、前記多数の微細な凸部は、相互間に前記光沢面の一部が残存するように該光沢面から突出されている、樹脂成形品である。この構成によると、成形品本体の表面の光沢面から突出する多数の微細な凸部に対する光の分散と、微細な凸部の相互間の光沢面に対する光の反射とのコントラストによって、模様の立体感を得ることができる。また、模様が成形品本体に一体形成された多数の微細な凸部によって構成されているため、従来例に必要とされた塗装工程及び加工工程を省略することができる。よって、立体感のある模様を有する樹脂成形品の製造コストを低減することができる。

第２の発明は、無塗装である、第１の発明の樹脂成形品である。

第３の発明は、後加工しない、第１又は２の発明の樹脂成形品である。

第４の発明は、前記光沢面と前記模様とを有する前記成形品本体の表面がクリア塗膜により被覆されている、請求項１に記載の樹脂成形品である。

第５の発明は、黒色の着色樹脂材料により形成されている、第１〜４のいずれか１つの発明の樹脂成形品である。

第６の発明は、前記模様は、織布を模した模様である、第１〜５のいずれか１つの発明の樹脂成形品である。

第７の発明は、成形品本体の表面に光沢面と模様とを有する樹脂成形品を成形するための樹脂成形用金型であって、前記樹脂成形品の表面に対応する成形面に鏡面と模様形成部とを有し、前記模様形成部は、多数の微細な凹部によって構成されており、前記多数の微細な凹部は、相互間に前記鏡面の一部が残存するように該鏡面から凹んでいる、樹脂成形用金型である。この構成によると、樹脂成形用金型を用いて樹脂成形された樹脂成形品の表面には、金型の成形面が転写される。このため、樹脂成形品の表面には、金型の成形面の鏡面により光沢面が形成されるとともに、その成形面の模様形成部により模様が形成される。模様は、金型の成形面の多数の微細な凹部により、相互間に光沢面の一部が残存するように光沢面から突出する多数の微細な凸部によって構成される。したがって、樹脂成形用金型を用いて樹脂成形された樹脂成形品によると、成形品本体の表面の光沢面から突出する多数の微細な凸部に対する光の分散と、微細な凸部の相互間の光沢面に対する光の反射とのコントラストによって、模様の立体感を得ることができる。また、模様が成形品本体に一体形成された多数の微細な凸部によって構成されているため、従来例に必要とされた塗装工程及び加工工程を省略することができる。よって、立体感のある模様を有する樹脂成形品の製造コストを低減することができる。

第８の発明は、第７の発明の樹脂成形用金型を用いて樹脂成形品を成形する、樹脂成形方法である。この構成によると、立体感のある模様を有する樹脂成形品の製造コストを低減することができる。

一実施形態にかかる樹脂成形品を示す斜視図である。 樹脂成形品の裏面側を示す斜視図である。 樹脂成形品の模様の周辺部を示す表面図である。 樹脂成形品の模様の周辺部を示す断面図である。 樹脂成形用金型を示す斜視図である。 樹脂成形用金型の模様形成部の一部を示す断面図である。 樹脂成形品の模様の周辺部を示す断面図である。 従来例にかかる車両用内装部品の模様の周辺部を示す表面図である。 車両用内装部品の模様の周辺部を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための一実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、車両用加飾部品としての車両用内装部品であるシフトレバー装置用アッパーハウジングに用いられる樹脂成形品を例示する。図１は樹脂成形品を示す斜視図、図２は樹脂成形品の裏面側を示す斜視図、図３は樹脂成形品の模様の周辺部を示す表面図、図４は同じく断面図である。

図１に示すように、樹脂成形品１０は、帯板状に形成されている（図２参照）。樹脂成形品１０の中央部には、シフトレバー１２が挿通されるレバー用開口部１４が形成されている。樹脂成形品１０は、成形品本体２０の表面に光沢面２２と模様２４とを有している。樹脂成形品１０は、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ＡＳＡ樹脂等の樹脂材料により樹脂成形されている。樹脂材料には、顔料等の着色剤を混練した着色樹脂材料が用いられている。本実施形態では、黒色の着色樹脂材料が用いられている。このため、光沢面２２は、ピアノブラック調の光沢面に形成されている。また、樹脂成形品１０は、無塗装であり、また、後加工もされていない。なお、本明細書でいう「光沢面」とは、光学的に鏡面とみなすことができる鏡面光沢面のことである。また、本実施形態では、成形品本体２０の表面には、上面と外周面とが含まれる。

図３に示すように、模様２４は、成形品本体２０に樹脂成形と同時に形成されている。模様２４は、光沢面２２の一部に形成されている。模様２４は、本実施形態では、織布を模した模様いわゆるカーボン調の模様である。模様２４は、成形品本体２０に一体形成された多数の微細な凸部２６によって構成されている（図４参照）。図４に示すように、多数の微細な凸部２６は、線状の突起部であり、相互間に光沢面２２の一部が残存するように光沢面２２から突出されている。

図３に示すように、微細な凸部２６は、例えば、曲線状で長楕円形状に形成されている。微細な凸部２６を、短径Ｒ１方向に複数個（例えば、８個）並べて１組として長方形状の１パターンが形成されている。１パターンを直交する関係をもって交互に朱子織のように複数組み合わせることによって模様２４が構成されている。また、例えば、微細な凸部２６の長楕円形状の短径Ｒ１は、６０〜５００μｍである。微細な凸部２６の長楕円形状の長径Ｒ２は、短径Ｒ１の６００〜５０００μｍである。本実施形態では、短径Ｒ１は２００μｍ、長径Ｒ２は４０００μｍである。

図４に示すように、微細な凸部２６は、断面山形形状に形成されている。微細な凸部２６の幅Ｗは、３０〜１００μｍである。微細な凸部２６の高さＨは、３〜５０μｍである。本実施形態では、幅Ｗは６５μｍ、高さＨは１０μｍである。なお、本明細書でいう「微細な凸部」とは、例えば、幅Ｗが３０〜１００μｍ、高さＨが３〜５０μｍの断面形状を有する凸部のことをいう。

次に、樹脂成形品１０を成形するための樹脂成形用金型について説明する。図５は樹脂成形用金型を示す斜視図、図６は樹脂成形用金型の模様形成部の一部を示す断面図である。図５に示すように、樹脂成形用金型３０は、上型３２と下型３４とからなる。下型３４の上面には、凹形状の成形面３６が形成されている。成形面３６は、樹脂成形品１０（図４参照）の表面形状に対応する形状で形成されている。なお、図示しないが、上型３２の下面には、樹脂成形品１０の裏面形状に対応する形状の成形面が形成されている。

成形面３６は、鏡面３８と模様形成部４０とを有している。図６に示すように、模様形成部４０は、多数の微細な凹部４２によって構成されている。多数の微細な凹部４２は、線状の凹溝部であり、相互間に鏡面３８の一部が残存するように鏡面３８から凹んでいる。鏡面３８は樹脂成形品１０（図４参照）の光沢面２２に対応しており、また、微細な凹部４２は同じく微細な凸部２６に対応している。

ここで、下型３４の成形面３６に鏡面３８と模様形成部４０とを形成する手順について説明する。まず、下型３４の成形面３６となる基礎面（素地面）が研磨加工により鏡面仕上げされる。これによって、成形面３６全体が鏡面３８として形成される。鏡面３８は、樹脂成形品１０の表面に十分な光沢面２２が転写される程度に磨き上げられている。次に、鏡面３８の所要部位に対して、レーザー加工によって多数の微細な凹部４２が彫り込まれることによって模様形成部４０が形成されている。

次に、樹脂成形用金型３０を用いて樹脂成形品１０を樹脂成形する樹脂成形方法を説明する。樹脂成形用金型３０の下型３４に上型３２を型閉じした状態で、下型３４の成形面３６と上型３２の成形面（不図示）との間に形成されるキャビティ内に対して溶融した樹脂材料を射出する。このとき、下型３４の成形面３６をより高温に加熱するための高速ヒートサイクル成形技術、ヒート＆クール成形技術等を適用して、下型３４の成形面３６の転写性を向上させるとよい。

その後、樹脂成形用金型３０を冷却して樹脂成形品１０を固化させた後、上型３２を型開きしてから、樹脂成形品１０を取り出せばよい。このように樹脂成形用金型３０を用いて樹脂成形された樹脂成形品１０（図１参照）の表面には、下型３４の成形面３６が転写される。このため、樹脂成形品１０の表面には、下型３４の成形面３６の鏡面３８により光沢面２２が形成されるとともに、成形面３６の模様形成部４０により模様２４が形成される。模様２４の多数の微細な凸部２６（図３及び図４参照）は、下型３４の成形面３６の多数の微細な凹部４２により形成される。なお、樹脂成形品１０の裏面には、上型３２の成形面が転写される。

前記した樹脂成形品１０によると、成形品本体２０の表面の光沢面２２から突出する多数の微細な凸部２６に対する光の分散と、微細な凸部２６の相互間の光沢面２２に対する光の反射とのコントラストによって、模様２４の立体感を得ることができる。詳しくは、光沢面２２に入射した光は、鏡面反射されるため、反射光の強度が強い（図４中、矢印Ｙ１参照）。また、微細な凸部２６に入射した光は、多方向に分散（乱反射）されるため、反射光の強度が弱い（図４中、矢印Ｙ２参照）。また、微細な凸部２６に対する反射光の強度は、視線方向に応じて変化する。このため、反射と乱反射とのコントラストによって、カーボン調の立体感を得ることができる。ちなみに、試作品を作成して検討したところ、微細な凸部２６の相互間に光沢面２２を有する模様２４によると、従来例と略同等の見栄えが得られた。

また、模様２４を形成している多数の微細な凸部２６は、その周辺の光沢面２２を擦り、引っ掻き等の傷付きから保護する役割も有している。このため、光沢面２２の光沢効果を長く維持することができる。例えば、従来例（図９参照）では、模様１０４が多数の微細な凹部１０５により形成されているため、塗装膜１０３の表面１０３ａが擦り、引っ掻き等により傷付きやすく、塗装膜１０３の光沢効果が低下されやすい。これに対し、 本実施形態では、模様２４が多数の微細な凸部２６により構成されているため、光沢面２２の光沢効果を長く維持することができる。

また、模様２４が成形品本体２０に一体形成された多数の微細な凸部２６によって構成されているため、従来例に必要とされた塗装工程及び加工工程を省略することができる。よって、立体感のある模様２４を有する樹脂成形品１０の製造コストを低減することができる。さらには、立体感のある模様２４を有する樹脂成形品１０を、樹脂成形のみにより形成することができるため、大量生産することも可能である。また、立体感のある模様２４を有する樹脂成形品１０によって、デザインの多様化のニーズに応えることも可能になる。

また、図７に示すように、光沢面２２と模様２４とを有する成形品本体２０の表面が、クリア塗膜２８により被覆されていてもよい。クリア塗膜２８は、光沢面２２と模様２４とを有する成形品本体２０の表面に対して、クリア塗料を静電塗装、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装等の塗装を施すことによって形成することができる。また、クリア塗膜２８によって、樹脂成形品１０の見栄えを向上することができる。また、樹脂成形品１０の表面の耐汚れ性や耐傷付き性を向上することができる。なお、クリア塗膜２８は、透明度の高いクリア塗膜が望ましいが、光沢面２２及び模様２４を透視可能なクリア塗膜でもよい。

また、前記した樹脂成形用金型３０を用いて樹脂成形された樹脂成形品１０によると、立体感のある模様２４を有する樹脂成形品１０の製造コストを低減することができる。

また、前記した樹脂成形用金型３０を用いて樹脂成形品１０を成形する、樹脂成形方法によると、立体感のある模様２４を有する樹脂成形品１０の製造コストを低減することができる。

［他の実施形態］本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、樹脂成形品１０は、シフトレバー装置用アッパーハウジングに限らず、コンソールボックス、インストルメントパネル等の車両用内装部品、グリル、ホイールキャップ等の自動車用外装部品等の自動車用加飾部品に用いられる樹脂成形品に適用してもよい。また、樹脂成形品１０は、自動車用加飾部品の他、家電製品、ＯＡ機器、家具等、種々の加飾部品に用いられる樹脂成形品に適用してもよい。また、樹脂材料には、黒色以外の着色樹脂材料を用いてもよい。また、成形品本体２０の表面形状は、平面に限らず、凸状の曲面、凹状の曲面でもよいし、凸状の段差面、凹状の段差面を含む形状でもよい。また、光沢面２２は、成形品本体２０の表面の一部に形成してもよいし、複数個所に形成してもよい。また、模様２４は、光沢面２２の複数個所に形成してもよいし、光沢面２２に全面的に形成してもよい。

また、模様２４は、多数の微細な凸部２６により形成されるものであればよく、カーボン調の他、革シボ調、梨地調、ヘアライン調、木目調、石調、砂目調、幾何学調、抽象調等でもよいし、複数の異なる模様を組み合わせた模様でもよい。また、模様２４は、朱子織り以外の組織の織布を模した模様でもよい。また、模様２４は、グラデーションを有するものでもよい。また、微細な凸部２６は、曲線の他、直線、点線などの線状、円形、多角形等の点状等により形成してもよいし、それらの複数の組み合わせにより形成してもよい。また、微細な凸部の断面形状は、山形形状の他、半円形状、台形形状等でもよい。また、樹脂成形用金型３０に対する模様形成部４０の多数の微細な凹部４２は、レーザー加工以外の加工方法、例えば、彫刻、切削加工等により形成してもよい。また、樹脂成形品１０の樹脂成形方法には、射出成形以外の成形方法、例えば、ブロー成形、圧縮成形等の成形方法を用いてもよい。

１０…樹脂成形品
２０…成形品本体
２２…光沢面
２４…模様
２６…微細な凸部
３０…樹脂成形用金型
３４…下型
３６…成形面
３８…鏡面
４０…模様形成部
４２…微細な凹部

Claims (8)

1. 成形品本体の表面に光沢面と模様とを有する、樹脂成形品であって、
   前記模様は、前記成形品本体に一体形成された多数の微細な凸部によって構成されており、
   前記多数の微細な凸部は、相互間に前記光沢面の一部が残存するように該光沢面から突出されている、樹脂成形品。
2. 無塗装である、請求項１に記載の樹脂成形品。
3. 後加工しない、請求項１又は２に記載の樹脂成形品。
4. 前記光沢面と前記模様とを有する前記成形品本体の表面がクリア塗膜により被覆されている、請求項１に記載の樹脂成形品。
5. 黒色の着色樹脂材料により形成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の樹脂成形品。
6. 前記模様は、織布を模した模様である、請求項１〜５のいずれか１つに記載の樹脂成形品。
7. 成形品本体の表面に光沢面と模様とを有する樹脂成形品を成形するための樹脂成形用金型であって、
   前記樹脂成形品の表面に対応する成形面に鏡面と模様形成部とを有し、
   前記模様形成部は、多数の微細な凹部によって構成されており、
   前記多数の微細な凹部は、相互間に前記鏡面の一部が残存するように該鏡面から凹んでいる、樹脂成形用金型。
8. 請求項７に記載の樹脂成形用金型を用いて樹脂成形品を成形する、樹脂成形方法。
   

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