JP2019006068A - Molding die - Google Patents
Molding die Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019006068A JP2019006068A JP2017125977A JP2017125977A JP2019006068A JP 2019006068 A JP2019006068 A JP 2019006068A JP 2017125977 A JP2017125977 A JP 2017125977A JP 2017125977 A JP2017125977 A JP 2017125977A JP 2019006068 A JP2019006068 A JP 2019006068A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- plating
- mold
- fine
- unevenness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Description
本発明は、成形型に関する。 The present invention relates to a mold.
従来、下記特許文献1のような成形型が知られている。特許文献1に記載の成形型は、めっき処理によって生じためっき結晶核が粗大化して微細凹凸が形成される成形面を有すると記載されている。そして、この成形型を用いて、樹脂成型品を成形することにより、樹脂成型品の質感(艶消し感)を向上することができると記載されている。 Conventionally, a molding die as in Patent Document 1 below is known. The molding die described in Patent Document 1 is described as having a molding surface on which fine crystal irregularities are formed by coarsening of plating crystal nuclei generated by plating treatment. In addition, it is described that the texture (matte feeling) of a resin molded product can be improved by molding the resin molded product using this mold.
しかしながら、特許文献1に開示の構成では、微細凹凸の微細さの程度が開示も示唆もされておらず、どのような凹凸によれば、成形品の意匠性を向上することができるのか不明である。 However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, the degree of fineness of the fine unevenness is neither disclosed nor suggested, and it is unclear what kind of unevenness can improve the design of the molded product. is there.
本願発明者等は、鋭意研究した結果、成形品の意匠性を高めることが可能な微細凹凸の性状を新たに見出だした。一方、本願発明者等は、そのような成形型においては、微細凹凸を有することに起因して、金型母材に錆が生じ易いという別の問題があることを確認するに至った。 As a result of intensive studies, the inventors of the present application have newly found the properties of fine irregularities that can enhance the design of the molded product. On the other hand, the inventors of the present application have confirmed that such a mold has another problem that rust is likely to occur in the mold base material due to the fine irregularities.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、成形品の意匠性を高めることが可能な防錆性に優れた成形型を提供することを目的とする。 This invention is completed based on the above situations, Comprising: It aims at providing the shaping | molding die excellent in the rust prevention property which can improve the designability of a molded article.
上記課題を解決するために、本発明の成形型は、金型母材と、前記金型母材の成形面を被覆するようにして形成されためっき層である下地層と、前記下地層に積層されるとともに、平均突起径が0.1μm〜2.0μmの微細凹凸を有するようにして形成されためっき層である微細凹凸層と、を備える。 In order to solve the above problems, a molding die of the present invention includes a mold base material, a base layer that is a plating layer formed so as to cover a molding surface of the mold base material, and the base layer. And a fine concavo-convex layer which is a plating layer formed so as to have fine concavo-convex having an average protrusion diameter of 0.1 μm to 2.0 μm.
本発明によれば、成形型が微細凹凸層を備えるから、微細凹凸層を備えない成形型で成形された成形品に比べて、成形品の意匠面の意匠性を高めることができる。さらに、本発明によれば、金型母材の成形面が下地層で被覆されるから、仮に微細凹凸層にピットやピンホールのような孔が形成された場合であっても、成形面に金型母材が露出することがなく、そのような箇所において金型母材に錆が生じる事態の発生を抑制することができる。 According to the present invention, since the mold includes the fine concavo-convex layer, the design of the design surface of the molded product can be improved as compared with a molded product formed using a mold that does not include the fine concavo-convex layer. Furthermore, according to the present invention, since the molding surface of the mold base material is covered with the underlayer, even if a hole such as a pit or a pinhole is formed in the fine uneven layer, the molding surface The mold base material is not exposed, and it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the mold base material is rusted in such a place.
上記構成において、前記下地層は、前記微細凹凸層と同じ金属めっきからなるものであってもよい。このような構成によれば、下地層を形成する工程と、微細凹凸層を形成する工程とを同じ装置を用いて行うことができ、好ましい。 The said structure WHEREIN: The said base layer may consist of the same metal plating as the said fine uneven | corrugated layer. According to such a configuration, the step of forming the base layer and the step of forming the fine uneven layer can be performed using the same apparatus, which is preferable.
上記構成において、前記下地層は、クロムめっき、ニッケルめっき、ニッケル−リンめっき、及びニッケル−タングステンめっきのいずれかから選択されるめっきからなるものであってもよい。このような構成によれば、金型母材の成形面に耐食性の高い被膜を形成することができ、好ましい。 The said structure WHEREIN: The said foundation | substrate layer may consist of plating selected from chromium plating, nickel plating, nickel-phosphorus plating, and nickel-tungsten plating. According to such a configuration, a highly corrosion-resistant film can be formed on the molding surface of the mold base material, which is preferable.
上記構成において、前記微細凹凸を有する面を被覆するようにして形成されためっき層であり、前記微細凹凸層の層厚より小さい層厚を有するとともに前記微細凹凸層より硬質な被覆層、を更に備えていてもよい。このような構成によれば、微細凹凸層の層厚より小さい層厚の被覆層によって、微細凹凸を有する面を被覆するから、成形面を微細凹凸層の微細凹凸に倣う微細凹凸形状を有する面とすることができる。このため、そのような微細凹凸形状を備えない成形型で成形された成形品に比べて、成形品の意匠面の意匠性を高めることができる。さらに、被覆層は微細凹凸層より硬質なものとされるから、成形面の微細凹凸形状に傷がつく事態の発生を抑制することができる。 In the above configuration, a plating layer formed so as to cover the surface having the fine unevenness, and a coating layer having a layer thickness smaller than the layer thickness of the fine unevenness layer and harder than the fine unevenness layer, You may have. According to such a configuration, the surface having the fine irregularities is covered with the coating layer having a layer thickness smaller than the layer thickness of the fine irregularities layer, and thus the surface having the fine irregularities following the fine irregularities of the fine irregularities layer. It can be. For this reason, compared with the molded product shape | molded with the shaping | molding die which does not have such fine uneven | corrugated shape, the design property of the design surface of a molded product can be improved. Furthermore, since the coating layer is harder than the fine concavo-convex layer, occurrence of a situation where the fine concavo-convex shape of the molding surface is damaged can be suppressed.
上記構成において、前記金型母材は、成形品の表面にシボを形成するための凹凸を有し、前記微細凹凸層は、前記微細凹凸が前記金型母材の前記凹凸より微細なものとされていてもよい。このような構成によれば、シボの凹凸と微細凹凸とにより、成形品の意匠面を複雑な形状とすることができ、より一層好適に成形品の明度及び光沢値を低くすることができる。 In the above configuration, the mold base material has unevenness for forming a texture on the surface of the molded product, and the fine unevenness layer has the fine unevenness finer than the unevenness of the mold base material. May be. According to such a structure, the design surface of a molded product can be made into a complicated shape by the unevenness | corrugation of a wrinkle and fine unevenness | corrugation, and the brightness and glossiness value of a molded product can be made still more suitable.
本発明によれば、成形品の意匠性を高めることが可能な防錆性に優れた成形型を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shaping | molding die excellent in the rust prevention property which can improve the designability of a molded article can be provided.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図10によって説明する。本実施形態では、車両用内装材50(成形品)を製造するための成形装置10(図1参照)を例示する。車両用内装材50は、例えば、合成樹脂(例えばポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂)製とされ、黒色を呈するものとされる。車両用内装材50としては、例えば、車両用ドアトリムを構成するトリムボード(アッパートリムやロアトリムなど)を挙げることができる。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the shaping | molding apparatus 10 (refer FIG. 1) for manufacturing the vehicle interior material 50 (molded article) is illustrated. The vehicle
成形装置10は、図1に示すように、開閉可能に設けられた一対の成形型11,20と、射出装置15と、を備えている。成形型11は、車両用内装材50の裏面を成形するための成形面11Aを有しており、成形型20は、車両用内装材50の意匠面51(表面)を成形するための成形面20Aを有する。一対の成形型11,20を閉じた状態では、成形面20A及びこれと対向配置される成形面11Aとの間に、車両用内装材50の形状に倣う成形空間S1が形成される。また、成形型11の内部にはランナー12が設けられており、ランナー12を介して、射出装置15から射出された溶融樹脂が成形空間S1に供給される構成となっている。
As shown in FIG. 1, the
成形型20は、図4に示すように、金型母材21と、金型母材21に積層された下地層45と、下地層45に積層された微細凹凸層30と、を備えている。金型母材21は、例えば、鉄を主成分とし、炭素、ケイ素、マンガン、リン、硫黄などを含む鋼材を切削することで、成形面21Aが車両用内装材50の外形に倣う形状となっている。下地層45と微細凹凸層30は、金型母材21の成形面21Aに積層された2層のめっき層である。
As shown in FIG. 4, the
金型母材21は、図3に示すように、車両用内装材50の意匠面51にシボを形成するための凹凸23を有する。詳細には、金型母材21の成形面21Aには、図2に示すように、形成方法の異なる3種類の凹凸23,24,25が形成されている。凹凸23は、例えば、化学エッチングによって形成される(図3参照)。凹凸24は、例えば、凹凸23よりも細かいものとされ、サンドブラスト加工によって形成される(図3及び図4参照)。凹凸25は、例えば、凹凸24よりも細かいものとされ、電解エッチングによって形成される(図4参照)。凹凸25としては、凹部の径D1が、例えば、10μm以上とすることができる。なお、上述した凹凸23,24,25の細かさは、一例であり、これに限定されるものではない。
As shown in FIG. 3, the
下地層45は、クロムめっき、ニッケルめっき、ニッケル−リンめっき、及びニッケル−タングステンめっきのいずれかから選択されるめっきからなる。本実施形態では、下地層45が、クロムめっきからなり、後述する第1めっき工程により形成されているものを例示する。下地層45は、微細凹凸層30と同じ金属めっきからなる。
The
下地層45は、図5に示すように、金型母材21の成形面21Aを被覆するようにして形成されためっき層である。下地層45はいわゆる光沢めっきと呼ばれるような、ほぼ一定の層厚の平滑性に優れためっき層とされ、金型母材21の凹凸23,24,25に倣う形で積層されている。
As shown in FIG. 5, the
下地層45は、図5に示すように、5μm以上20μm以下の層厚T1を有する。本願発明者等は、鋭意研究した結果、このような層厚によれば、下地層45から金型母材21の表面が露出することがなく、また、下地層45表面の平滑性を確保可能であることを見出した。さらに、下地層45の層厚は、金型母材21の成形面21Aが露出しないという点において8μm以上が好ましく、その表面を金型母材21の凹凸23に倣う形状とする観点から15μm以下が好ましく、特に12μm程度が好ましい。
As shown in FIG. 5, the
微細凹凸層30は、クロムめっきからなり、後述する第2めっき工程により形成されている。なお、図4においては、微細凹凸31を模式的に描いているが、微細凹凸31は図10の表面写真にみられるような複雑な凹凸形状をなしている。
The fine concavo-
微細凹凸層30は、平均突起径が0.1μm〜2.0μmの微細凹凸31を有するようにして形成されためっき層である。「平均突起径」は、レーザー顕微鏡を用いて、めっき層の表面を9000倍で観察し、約100個の突起の径の平均値を算出したものである。図5において、微細凹凸31の一の突起の径D2を模式的に示す。本願発明者等は、鋭意研究した結果、微細凹凸31の平均突起径と車両用内装材50の意匠性と間に相関があり、このような微細凹凸31を有する微細凹凸層30を備える成形型20によれば、車両用内装材50の意匠性を向上する効果が得られるという知見を得た。この微細凹凸31は、金型母材21のシボを形成するための凹凸23より微細なものとされている。本実施形態では、微細凹凸31は、さらに金型母材21の凹凸24,25より微細なものとされている。
The fine
微細凹凸層30は、微細凹凸31を有する面の算術平均粗さRaが0.2μm以上1.0μm以下の範囲内になるように形成されている。なお、「微細凹凸31を有する面の算術平均粗さRa」の測定は、凹凸23,24,25の影響を避けるために、後述するような試験片を用いて、JIS B 0601−1994に準拠して行う。算術平均粗さRaが0.2μm以上であれば、例えば、下地層45(いわゆる光沢めっき)より、表面が粗いものとすることができ、好ましい。また、算術平均粗さRaが1.0μm以下であれば、例えば、化学エッチングによって形成され得る凹凸23や、サンドブラスト工程により形成され得る凹凸24より微細な凹凸を有するものとすることができ、好ましい。
The fine concavo-
微細凹凸層30は、図5に示すように、5μm以上20μm以下の層厚T2を有する。本願発明者等は、鋭意研究した結果、このような層厚によれば、めっき層に好適に微細凹凸31が形成され得ることを見出した。さらに、微細凹凸層30の層厚は、微細凹凸31を形成するうえで、10μm以上20μm以下が好ましく、15μm程度が特に好ましい。
As shown in FIG. 5, the fine
車両用内装材50の意匠面51は、図6に示すように、成形面20Aの凹凸形状が転写された凹凸形状をなしている。なお、図6に示す凹凸52は、微細凹凸層30表面の微細凹凸31が転写されたものであり、凹凸52より粗い凹凸53は、成形面20Aの凹凸25の形状が転写されたものである。そして、これらの凹凸52,53は、意匠面51の成形面20Aの凹凸23が転写されたシボの凸部表面や凹部内面に形成されている。
As shown in FIG. 6, the
次に、成形型20の製造方法について説明する。成形型20の製造方法は、図2に示すように、凹凸23を形成するシボ模様形成工程と、凹凸24を形成するサンドブラスト工程と、凹凸25を形成するエッチング工程と、下地層45を形成する第1めっき工程と、微細凹凸層30を形成する第2めっき工程と、を備える。
Next, a method for manufacturing the
(シボ模様形成工程)
シボ模様形成工程では、エッチング処理によって凹凸23を形成する。エッチング処理は、金型母材21を構成する金属を腐食させる酸性の溶液(例えば硝酸など)と、この溶液を遮断する耐酸性のインクと、を使用して行う。まず、金型母材21を洗浄した後、成形面以外の面をテープ等でマスキングする。続いて、耐酸性のインクによって金型母材21の成形面21Aにシボ模様を転写する。その後、酸性の溶液を使って成形面21Aを腐食させる。そうすると、耐酸性のインクに覆われたところは腐食されずに残り、覆われていない部分が腐食されることで凹部となる。この結果、金型母材21の成形面21Aに凹凸23が形成される(図3参照)。
(Wrinkle pattern forming process)
In the embossed pattern forming step, the
(サンドブラスト工程)
シボ模様形成工程の後に行われるサンドブラスト工程では、金型母材21の成形面21Aに対してサンドブラスト加工を行うことで凹凸24を形成する。具体的には、コンプレッサー等によって生成された圧縮空気を用いて、ノズルから研磨剤を成形面21Aに吹き付ける。これにより、研磨剤によって成形面21Aが削られることで、凹凸24(図3参照)が形成される。ここで、研磨剤としては、例えば、その粒度が80〜150番手であるものを用いる。このようにすれば、これよりも大きい番手(例えば、150〜250番手)の研磨剤を用いる場合と比べて、研磨剤の粒径が大きくなるから、成形面21Aに対する衝撃力が大きくなり、凹凸24をより形成し易い。
(Sandblasting process)
In the sand blasting process performed after the texture pattern forming process, the
(エッチング工程)
サンドブラスト工程の後に行われるエッチング工程では、後述する第2めっき工程と同様のめっき浴に金型母材21を浸し、電源に接続する。そして、金型母材21を陽極とし、めっき浴に配された電極を負極とすることで、金型母材21に対して電解エッチングを行う。これにより、成形型20に含まれる鉄成分が溶融し、金型母材21の成形面に凹凸25が形成される(図4参照)。なお、電解エッチングの条件としては、電流密度15〜20A/dm2、処理時間1分〜20分の範囲で行うことが好ましい。このような条件とすれば、ある程度の大きさ(例えば、10μm以上の孔径、図4のD1)を有する凹部を確実に形成することができる。
(Etching process)
In the etching process performed after the sandblasting process, the
(第1めっき工程)
電解エッチング工程の後に行われる第1めっき工程では、後述する第2めっき工程と同様の装置により電気めっきを行う。第1めっき工程では、例えば、第2めっき工程より、低い電流密度、高い浴温で処理をする。これにより、めっき浴61中のクロムイオンが還元され、金型母材21の成形面に微細凹凸層30を構成するめっき層とは性状が異なるめっき層として析出する。なお、第1めっき工程は、これに限定されるものではないが、第2めっき工程と同じ装置を用いて行うことが、成形型20の製造方法を効率化するうえで好ましい。
(First plating process)
In the first plating step performed after the electrolytic etching step, electroplating is performed using the same apparatus as in the second plating step described later. In the first plating step, for example, the treatment is performed at a lower current density and a higher bath temperature than in the second plating step. As a result, chromium ions in the
(第2めっき工程)
電解エッチング工程の後に行われる第2めっき工程では、図7に示すように、クロム酸と硫酸を主成分とするめっき浴(クロムめっき浴、サージェント浴)に金型母材21を浸し、電源63に接続する。そして、金型母材21を負極とし、電極62を正極とすることで、金型母材21に対して電気めっきを行う。これにより、めっき浴61中のクロムイオンが還元され、金型母材21の成形面にめっき層として析出する。ここでは、微細凹凸31が形成されるとともに、このめっき層の厚さが上述した微細凹凸層30の厚さとなるような条件でめっき処理を行う。
(Second plating process)
In the second plating step performed after the electrolytic etching step, as shown in FIG. 7, the
次に、成形装置10による車両用内装材50の製造方法について説明する。まず、図1に示すように、一対の成形型11,20を閉じた状態とする。これにより、成形面20Aと成形面11Aの間に、車両用内装材50の形状に倣う成形空間S1が形成される。次に、ランナー12を通じて、成形空間S1に対して射出装置15から黒色の溶融樹脂を射出する。その後、成形空間S1に充填された溶融樹脂が冷却されることで、車両用内装材50が成形される(成形工程)。その後、一対の成形型11,20を開き、車両用内装材50を脱型する。これにより、車両用内装材50の製造が完了する。
Next, a method for manufacturing the
続いて、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、成形型20が微細凹凸層30を備えるから、微細凹凸層を備えない成形型で成形された成形品に比べて、車両用内装材50の意匠面51の意匠性を高めることができる。具体的には、本実施形態の成形型20で成形された車両用内装材50の意匠面51は、微細凹凸層30を備えない成形型で成形された成形品に比べて、光が散乱し易い表面となる。これにより、車両用内装材50の意匠面51の光反射率が低くなり、意匠面51の明度及び光沢値を低くすることができる。したがって、より黒味が強い(低グロス・漆黒調の)車両用内装材50を提供することができる。
Then, the effect of this embodiment is demonstrated. According to the present embodiment, since the
さらに、本実施形態によれば、金型母材21の成形面21Aが下地層45で被覆されるから、仮に微細凹凸層30にピットやピンホールのような孔が形成された場合であっても、成形型20の成形面20Aに金型母材21が露出することがなく、そのような箇所において金型母材21に錆が生じる事態の発生を抑制することができる。なお、下地層45の防錆作用については、後述する実証実験にて考察する。仮に成形型に錆が生じた場合には、その成形型からめっき層を剥離し、再度、めっき処理を行う必要があり、車両用内装材の生産に支障をきたす事態となる。さらに、成形型の防錆対策としては、成形型の成形面に防錆剤を塗布することも考えられが、そのような対策では、車両用内装材の生産開始前に防錆剤を除去するか、生産開始後約10ショット程度の捨てショットを行う必要があり、タクトタイムの増大や材料の無駄の要因となる。一方、本実施形態では、そのようなタクトタイムの増大や材料の無駄を生じることなく、成形型20の防錆対策を行うことができる。
Furthermore, according to the present embodiment, since the
つまり、本実施形態によれば、成形型に微細凹凸を設けて、成形品の意匠性を向上する技術において、付随して生じた成形型20の防錆対策という課題を、2種類の性状の異なるめっき層を設けることで、両立して解決することができる。
That is, according to this embodiment, in the technique of providing fine irregularities on the mold and improving the design properties of the molded product, the problem of anticorrosive measures for the
さらに、本実施形態では、成形型20が下地層45及び微細凹凸層30を備えるから、車両用内装材50に白モヤ等の不良が生じることを抑制することができる。白モヤは、射出成形型内で溶融樹脂が固化する過程における樹脂収縮により発生する。本実施形態では、シボを形成するための凹凸23は、エッチング処理により形成されており、腐食過程で凹凸23の細部でアンダー形状や垂直に近い形状となる部位が生じることがある。このような部位で樹脂収縮が起きるとカジル現象となり樹脂製品の表面に傷が生じることがある。そのような傷が成形品において、白モヤとして視認され得る。一方、本実施形態では、凹凸23の細部でアンダー形状や垂直に近い形状となる部位を2層のめっき層で平滑化することができ、樹脂収縮の際、意匠面51に傷をつけることなく(滑る状態で)車両用内装材50を成形することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the shaping | molding die 20 is provided with the foundation |
さらに、本実施形態によれば、金型母材21の成形面21Aが下地層45で被覆するから、微細凹凸31を構成する凸部及び凹部の均一性を高めることができる。金型母材21の成形面21Aは、鋼材の材質や、切削加工及び表面加工(凹凸23,24,25を形成するための加工等)によってめっきの付き易さにムラがある場合がある。一方、下地層45は、平滑性を有するめっき層とされ、金型母材21の成形面21Aよりめっきの付き易さにムラがない。このため、微細凹凸層30を下地層45の表面に形成することで、微細凹凸層30を金型母材21の成形面21Aに直接的に形成する場合に比べて、微細凹凸31を構成する凸部及び凹部が均一となる。
Furthermore, according to this embodiment, since the
また、本実施形態では、下地層45は、微細凹凸層30と同じ金属めっきからなる。このため、下地層45を形成する工程と、微細凹凸層30を形成する工程とを同じ装置を用いて行うことができ、好ましい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、下地層45は、クロムめっき、ニッケルめっき、ニッケル−リンめっき、及びニッケル−タングステンめっきのいずれかから選択されるめっきからなる。このため、金型母材21の成形面21Aに耐食性の高い被膜を形成することができ、好ましい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、金型母材21は、車両用内装材50の表面にシボを形成するための凹凸23を有し、微細凹凸層30は、微細凹凸31が金型母材21の凹凸23より微細なものとされている。このため、シボの凹凸23と微細凹凸31とにより、車両用内装材50の意匠面51を複雑な形状とすることができ、より一層好適に車両用内装材50の明度及び光沢値を低くすることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、下地層45及び微細凹凸層30はクロムによって構成されている。クロムは、鉄と比べて熱伝導率が高いため、成形面20Aが局所的に冷える事態を抑制することができ、車両用内装材50の成形不良(ウェルドや艶ムラなど)を低減することができる。また、クロムは、成形型20の主成分である鉄と比べて、硬度が高く、耐摩耗性に優れることから、成形面20Aに形成するめっき層として好適である。
In the present embodiment, the
<実施例>
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制約されるものではない。
<Example>
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not restrict | limited to a following example, unless the summary is exceeded.
まず、次のようにして実施例1の試験片を準備した。実施例1の試験片は、金型母材21と同様の材質を有する平板の一の面に、第1めっき工程により下地層45に相当するめっき層を形成し、第2めっき工程により微細凹凸層30に相当するめっき層を形成したものである。試験片に用いる平板は一の面が平坦なものを用いた。第1めっき工程は、電流密度20A/dm2、浴温50℃の条件で行った。第2めっき工程は、電流密度30A/dm2、浴温30℃の条件で行った。なお、実施例1に示される、微細凹凸層30に相当するめっき層の微細凹凸の平均突起径は、0.6μmであった。
First, the test piece of Example 1 was prepared as follows. In the test piece of Example 1, a plating layer corresponding to the
比較例1は、第1めっき工程を行わない他は、実施例1と同様にして試験片を準備した。 In Comparative Example 1, a test piece was prepared in the same manner as in Example 1 except that the first plating step was not performed.
次に、実施例1及び比較例1の試験片について、防錆性に関する実証実験を行った。実証実験は、次のような条件1及び条件2で行った。条件1で実験した試験片の写真を図8に示し、条件2で実験した試験片の写真を図9に示す。図8及び図9において(A)は実施例1の写真であり、(B)は比較例1の写真である。
条件1:海水と同程度の塩分濃度(3.5%)の食塩水を試験片の表面にスプレーした。スプレー直後にドライヤーにて乾燥し、成形型を使用する工場内で5日間養生した。養生時の環境は、最高温度33℃、最高湿度93%であった。
条件2:金型の冷却に用いる水(PH6.0の地下水)を試験片の表面にスプレーした。スプレー直後にドライヤーにて乾燥し、成形型を使用する工場内で5日間養生した。養生時の環境は、最高温度33℃、最高湿度93%であった。
Next, for the test pieces of Example 1 and Comparative Example 1, a demonstration experiment regarding rust prevention was performed. The demonstration experiment was performed under the following
Condition 1: A saline solution having a salt concentration (3.5%) similar to that of seawater was sprayed on the surface of the test piece. Immediately after spraying, it was dried with a dryer and cured for 5 days in a factory using a mold. The environment during curing was a maximum temperature of 33 ° C. and a maximum humidity of 93%.
Condition 2: Water used for cooling the mold (groundwater with pH 6.0) was sprayed on the surface of the test piece. Immediately after spraying, it was dried with a dryer and cured for 5 days in a factory using a mold. The environment during curing was a maximum temperature of 33 ° C. and a maximum humidity of 93%.
実証実験の結果、条件1において、比較例1では、図8(B)に示されるように、周囲に広がるようにして大きい錆を生じるとともに、スポット的な小さい錆を多数生じた。一方、実施例1では、図8(A)に示されるように、錆の発生は確認されなかった。なお、仮に、成形型を沿岸部の工場で使用した場合であっても、成形型は塩分を含んだ空気に触れる程度にとどまり、成形型が直接的に海水に触れる事態は想定され難い。つまり、条件1は、実際の使用環境より過酷な条件であると言える。このような条件下においても、実施例1では錆が生じないことが確認された。 As a result of the demonstration experiment, in Condition 1, in Comparative Example 1, as shown in FIG. 8B, large rust was generated so as to spread around the periphery, and many spot-like small rusts were generated. On the other hand, in Example 1, generation | occurrence | production of rust was not confirmed as FIG. 8 (A) shows. Even if the mold is used in a coastal factory, the mold remains only in contact with air containing salt, and it is difficult to assume a situation where the mold directly contacts seawater. That is, it can be said that Condition 1 is a severer condition than the actual use environment. Even under such conditions, it was confirmed that Example 1 did not cause rust.
また、条件2において、比較例1では、図9(B)に示されるように、スポット的な小さな錆を多数生じた。一方、実施例1では、図9(A)に示されるように、錆の発生は確認されなかった。なお、条件2は、金型の冷却に用いる水が、金型冷却配管の脱着作業を行う際等に、成形型に垂れることを想定したものである。
Moreover, in
上述の実証実験の結果について考察する。ここで、実施例1の試験片の表面をレーザー顕微鏡を用いて9000倍で撮影した写真を図10に示す。この写真に示されるように、微細凹凸層30に相当するめっき層には、図10で暗部として示される、ピットやピンホールのような孔が多数あることがわかる。このような孔は、実施例1では下地層45に相当するめっき層まで、比較例1では金型母材に相当する平板まで、連通しているものと推察される。
Consider the results of the above demonstration experiment. Here, the photograph which image | photographed 9000 times using the laser microscope the surface of the test piece of Example 1 is shown in FIG. As shown in this photograph, it can be seen that the plating layer corresponding to the fine concavo-
下地層45のようなクロムめっきの表面には、耐食性が高い酸化被膜層が形成されることが知られている。このため、実施例1では、条件1及び条件2ともに、金型母材21に相当する平板の表面が下地層45で被覆されることで、錆の発生が抑制されたものと考えられる。一方、金型母材21に含まれる鉄等の金属には、そのような酸化被膜が形成されない。このため、比較例1では、微細凹凸層30の孔から侵入した腐食性液体により金型母材21に相当する平板が溶解し、錆を生じたものと考えられる。また、比較例1では、電気化学的に見ても貴な電位であるクロム酸化被膜中に、スポット的に卑な電位である鉄等が存在することで、当該部分が局部電池となり試験片の腐食を促進したと考えられる。
It is known that an oxide film layer having high corrosion resistance is formed on the surface of the chromium plating such as the
<実施形態2>
次いで、本発明の実施形態2を、図11及び図12を参照しつつ説明する。本実施形態では、上記実施形態1とは被覆層40を備える点において相違する成形型120について例示する。なお、上記した実施形態と同様の構成、作用及び効果について重複する説明は省略する。
<
Next,
成形型120は、図12に示すように、金型母材21と、金型母材21に積層された下地層45と、下地層45に積層された微細凹凸層30と、微細凹凸層30に積層された被覆層40と、を備えている。下地層45、微細凹凸層30、被覆層40は、金型母材21の成形面21Aに積層された3層のめっき層からなる。
As shown in FIG. 12, the
被覆層40は、クロムめっきからなり、後述する第3めっき工程により形成されている。なお、被覆層40はクロムめっきからなるものに限定されないが、微細凹凸層30と同じ金属めっきとされることが、成形型120を製造するうえで好ましい。
The
被覆層40は、図12に示すように、微細凹凸層30の微細凹凸31を有する面を被覆するようにして形成されためっき層である。被覆層40は、いわゆる光沢めっきと呼ばれるような、ほぼ一定の層厚の平滑性に優れためっき層とされる。
As shown in FIG. 12, the
被覆層40は、図12に示すように、微細凹凸層30の層厚より小さい層厚を有する。具体的には、被覆層40は、0.1μm以上10μm以下の層厚を有する。本願発明者等は、鋭意研究した結果、このような層厚によれば、好適に被覆層40の表面(微細凹凸層30とは反対側の面)に微細凹凸31に倣う凹凸形状が形成され得ることを見出した。さらに、被覆層40の層厚は、成形型120の耐傷つき性の観点から0.6μm以上が好ましく、また、表面を微細凹凸31に倣う形状とする観点から5μm以下が好ましく、特に5μm程度が好ましい。
As shown in FIG. 12, the covering
被覆層40は、微細凹凸層30より硬質なものとされている。具体的には、被覆層40は、300より大きいビッカース硬さ(Hv)を有する。本実施形態では、金型母材21がHv170、微細凹凸層30がHv300、被覆層40がHv800の硬さを有している。なお、硬度の測定は、JIS Z 2244−2009に準拠して測定した。また、微細凹凸層30と被覆層40の各層の硬さをそれぞれ算出するために、別の試験片に形成した各層に相当するめっき層の硬さをそれぞれ測定した。
The
次に、成形型120の製造方法について説明する。成形型120の製造方法は、図11に示すように、凹凸23を形成するシボ模様形成工程と、凹凸24を形成するサンドブラスト工程と、凹凸25を形成するエッチング工程と、下地層45を形成する第1めっき工程と、微細凹凸層30を形成する第2めっき工程と、被覆層40を形成する第3めっき工程と、を備える。なお、シボ模様形成工程、サンドブラスト工程、エッチング工程、第1めっき工程、及び第2めっき工程は、実施形態1と同様とされており、説明を省略する。
Next, a method for manufacturing the
(第3めっき工程)
第2めっき工程の後に行われる第3めっき工程では、第2めっき工程と同様の装置により電気めっきを行う。第3めっき工程では、例えば第1めっき工程と同様の電流密度、及び浴温で、第1めっき工程より短時間処理をする。これにより、めっき浴61中のクロムイオンが還元され、微細凹凸層30の微細凹凸31を有する面に、下地層45と同じような性状であって、これより小さい層厚を有するめっき層として析出する。なお、第3めっき工程は、これに限定されるものではないが、第2めっき工程と同じ装置を用いて行うことが、成形型120の製造方法を効率化するうえで好ましい。
(Third plating process)
In the third plating step performed after the second plating step, electroplating is performed using the same apparatus as in the second plating step. In the third plating step, for example, the treatment is performed in a shorter time than the first plating step at the same current density and bath temperature as in the first plating step. As a result, chromium ions in the
本実施形態では、微細凹凸層30の層厚より小さい層厚の被覆層40によって、微細凹凸31を有する面を被覆するから、成形型120の成形面20Aを微細凹凸層30の微細凹凸31に倣う微細凹凸形状を有する面とすることができる。このため、そのような微細凹凸形状を備えない成形型で成形された車両用内装材に比べて、車両用内装材50の意匠面51の意匠性を高めることができる。さらに、被覆層40は微細凹凸層30より硬質なものとされるから、成形型120の成形面20Aの微細凹凸形状に傷がつく事態の発生を抑制することができる。
In the present embodiment, the surface having the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、成形型として射出成形型を例示したが、これに限定されない。成形型は、成形面の形状が成形品の表面に転写される成形方法に用いるものであればよく、プレス成形に用いるプレス成形型や真空成形に用いる真空成形型などを例示することができる。
(2)上記実施形態では、めっき層がクロムであるものを例示したが、これに限定されない。例えば、めっき層がクロム以外の金属(ニッケルや銅など)によって構成されていてもよい。
(3)上記実施形態では、成形品として車両用内装材を例示したが、成形品はこれに限られない。また、車両用内装材として、アッパートリムやロアトリムを例示したが、これに限定されない。車両用内装材は、車両に設けられると共に意匠面を有する部材であればよく、例えば、合成樹脂製(例えばオレフィン系熱可塑性エラストマーなど)の表皮材や、インストルメントパネル、アシストグリップなどを例示することができる。また、車両用内装材が複数の層から構成されているものであってもよい。
(4)上記実施形態では、車両用内装材として黒色を呈するものを例示したが、車両用内装材の色は黒色に限定されない。黒色以外の色を呈する車両用内装材に適用した場合であっても、その明度及び光沢度を下げることができる。
(5)上記実施形態においては、成形面20Aに凹凸23,24,25が形成されている構成を例示したが、これに限定されない。例えば、3種類の凹凸23,24,25のうち、凹凸23のみが形成されていてもよく、凹凸23と他の凹凸が形成されていてもよい。また、凹凸23の形成方法も適宜変更可能である。
(6)めっき浴の構成は上述したものに限定されない。例えば、めっき浴としては、クロム酸、硫酸、及びケイフッ酸を主成分とするケイフッ酸浴などを用いてもよい。
(7)上記実施形態では、車両用内装材を例示したが、車両用に限定されない。車両以外の乗物に搭載される内装材に適用することが可能である。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the above embodiment, the injection mold is exemplified as the mold, but the present invention is not limited to this. The molding die only needs to be used in a molding method in which the shape of the molding surface is transferred to the surface of the molded product, and examples thereof include a press molding die used for press molding and a vacuum molding die used for vacuum molding.
(2) In the above embodiment, the plating layer is chrome, but the present invention is not limited to this. For example, the plating layer may be made of a metal other than chromium (such as nickel or copper).
(3) In the said embodiment, although the vehicle interior material was illustrated as a molded article, a molded article is not restricted to this. Moreover, although the upper trim and the lower trim were illustrated as vehicle interior materials, it is not limited to this. The vehicle interior material only needs to be a member that is provided on the vehicle and has a design surface. Examples thereof include a skin material made of synthetic resin (for example, olefin-based thermoplastic elastomer), an instrument panel, an assist grip, and the like. be able to. Moreover, the vehicle interior material may be composed of a plurality of layers.
(4) In the said embodiment, although what exhibited black as a vehicle interior material was illustrated, the color of a vehicle interior material is not limited to black. Even when it is applied to a vehicle interior material that exhibits a color other than black, the brightness and glossiness thereof can be lowered.
(5) In the said embodiment, although the structure in which the unevenness |
(6) The configuration of the plating bath is not limited to that described above. For example, as a plating bath, a silicic acid bath mainly containing chromic acid, sulfuric acid, and silicic acid may be used.
(7) In the said embodiment, although the vehicle interior material was illustrated, it is not limited to vehicles. The present invention can be applied to interior materials mounted on vehicles other than vehicles.
(8)上記した実施形態のエッチング工程において、電解エッチングに替えて、化学エッチングを行ってもよい。例えば、化学エッチングとしては、エッチング液として、例えば、アルカリ溶液(水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムなど)を用いることで、成形型に含まれる鉄成分を溶融させることができる。また、この時のエッチング時間は、例えば0.5〜24時間の範囲で設定することが好ましい。また、エッチング液としては、アルカリ溶液に限定されず、酸性溶液(硝酸など)を用いてもよい。 (8) In the etching process of the above-described embodiment, chemical etching may be performed instead of electrolytic etching. For example, in chemical etching, the iron component contained in the mold can be melted by using, for example, an alkaline solution (such as sodium hydroxide or sodium carbonate) as an etchant. Moreover, it is preferable to set the etching time at this time, for example in the range of 0.5 to 24 hours. Further, the etching solution is not limited to an alkaline solution, and an acidic solution (such as nitric acid) may be used.
20,120…成形型、21…金型母材、21A…成形面(金型母材の成形面)、23…凹凸、30…微細凹凸層、31…微細凹凸、40…被覆層、45…下地層、50…車両用内装材(成形品)、51…意匠面(成形品の表面) DESCRIPTION OF SYMBOLS 20,120 ... Mold, 21 ... Mold base material, 21A ... Molding surface (molding surface of mold base material), 23 ... Concavity and convexity, 30 ... Fine concavo-convex layer, 31 ... Fine concavo-convex layer, 40 ... Cover layer, 45 ... Underlayer, 50 ... Interior material for vehicle (molded product), 51 ... Design surface (surface of molded product)
Claims (5)
前記金型母材の成形面を被覆するようにして形成されためっき層である下地層と、
前記下地層に積層されるとともに、平均突起径が0.1μm〜2.0μmの微細凹凸を有するようにして形成されためっき層である微細凹凸層と、を備える成形型。 Mold base material,
An underlayer that is a plating layer formed so as to cover the molding surface of the mold base material;
A mold having a fine concavo-convex layer which is a plating layer which is laminated on the underlayer and has a fine concavo-convex shape having an average protrusion diameter of 0.1 μm to 2.0 μm.
前記微細凹凸層は、前記微細凹凸が前記金型母材の前記凹凸より微細なものとされる請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の成形型。 The mold base material has irregularities for forming a texture on the surface of the molded product,
The mold according to any one of claims 1 to 4, wherein the fine uneven layer has the fine unevenness finer than the unevenness of the mold base material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017125977A JP6869824B2 (en) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Molding mold |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017125977A JP6869824B2 (en) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Molding mold |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019006068A true JP2019006068A (en) | 2019-01-17 |
JP6869824B2 JP6869824B2 (en) | 2021-05-12 |
Family
ID=65027383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017125977A Active JP6869824B2 (en) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Molding mold |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6869824B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0872065A (en) * | 1994-09-07 | 1996-03-19 | Mazda Motor Corp | Resin mold and molding of resin material using the same |
JP2007237541A (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Mold having minute uneven shape on surface, method for producing the mold, and method for producing glare-proof film by using the mold |
JP2008250264A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of manufacturing member having antireflection function |
JP2011031406A (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Hoya Corp | Optical element molding mold having nonreflective dust-proof structure, method for producing optical element molding mold having nonreflective dust-proof structure, optical element having nonreflective dust-proof structure, imaging device, and lens exchange-type digital camera |
JP2013082198A (en) * | 2011-09-29 | 2013-05-09 | Tokai Rubber Ind Ltd | Mold and production process thereof |
-
2017
- 2017-06-28 JP JP2017125977A patent/JP6869824B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0872065A (en) * | 1994-09-07 | 1996-03-19 | Mazda Motor Corp | Resin mold and molding of resin material using the same |
JP2007237541A (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Mold having minute uneven shape on surface, method for producing the mold, and method for producing glare-proof film by using the mold |
JP2008250264A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of manufacturing member having antireflection function |
JP2011031406A (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Hoya Corp | Optical element molding mold having nonreflective dust-proof structure, method for producing optical element molding mold having nonreflective dust-proof structure, optical element having nonreflective dust-proof structure, imaging device, and lens exchange-type digital camera |
JP2013082198A (en) * | 2011-09-29 | 2013-05-09 | Tokai Rubber Ind Ltd | Mold and production process thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6869824B2 (en) | 2021-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8784713B2 (en) | Method of making articles with super-hydrophobic and/or self-cleaning surfaces | |
CN102770254B (en) | Die, die production method, and production of antireflection film | |
JPWO2004041533A1 (en) | Composite of aluminum alloy and resin composition and method for producing the same | |
CN103882492B (en) | Metallic matrix chemical plating pre-treating method | |
JP6650112B2 (en) | Mold manufacturing method | |
JP2019006067A (en) | Molding die | |
JP2019006068A (en) | Molding die | |
US8911876B2 (en) | Method for forming patterns on substrates and articles manufactured by the same | |
KR101253268B1 (en) | An Electroforming Master and Manufacturing Method thereof | |
CN103540967A (en) | Black passivation treatment method for steel surface | |
JP2009074147A (en) | Method for preventing problems associated with microporous plating | |
Tai et al. | Electroplated wear and corrosion–resistant Co-Mo/CeO2 composite coatings for reducing mold fouling application | |
JP2019093687A (en) | Molding die and method of manufacturing molding die | |
KR20110004072A (en) | A method of producing lens pattern on roll for producing optical film and roll for producing optical film with the lens pattern therefrom | |
KR100796633B1 (en) | Method for surface treating magnesium metal | |
US20090277794A1 (en) | Dimensional control in electroforms | |
CN109706461B (en) | Surface treatment method for magnesium alloy and application of surface treatment method in preparation of etched plate | |
JP7023178B2 (en) | Molding mold, manufacturing method of interior material for vehicles, and manufacturing method of molding mold | |
JP2004022852A (en) | Method of forming minute circuit | |
JP7458563B2 (en) | Copper foil and light shielding material | |
CN103834973A (en) | Electroplate restoration method for Hastelloy conductive roller surface | |
JP7133131B2 (en) | Mold manufacturing method, molding mold, vehicle interior material manufacturing method | |
TW201637853A (en) | Coated al-containing formed metal material, composite obtained by joining coated al-containing formed metal material and molded article of thermoplastic resin composition, and method for producing same | |
KR100419629B1 (en) | Apparatus and method for texturing the surface of roll in twin roll strip casting machine | |
JP3608351B2 (en) | Embossing roll mold and its manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210121 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210319 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210401 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210414 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6869824 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |