JP2023078880A - Resin molded article and knurl - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゴムのような超低光沢な表面を有する樹脂成形品およびローレットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin molded product and a knurl having a rubber-like ultra-low gloss surface.
プラスチック製品に対し塗装を行わず成形のみで意匠性や質感といった外観品質を高めるために、シボ加工と呼ばれる加工を金型上に施すことがある。シボ加工には数多くの種類があるが、その一つに光沢を低く抑えたマット感と呼ばれる質感を付与させるものがある。一般的にはエッチング処理やブラスト処理などで金型表面に微細な凹凸を付与することで行われる。こうすることで成形品表面に微細な凹凸形状が転写され、この凹凸形状によって成形品表面での反射光が様々な方向に散乱することで光沢が低くなり、マット感(低光沢)が得られるものである。一方でマット感のある成形品表面は取り扱う時に硬いもので擦れた場合に傷が付きやすいという欠点がある。これは樹脂よりも硬いものが成形品に触れた時に表面の凹凸の凸の部分に応力が集中して変形が生じ、光の散乱度合いが周囲とは異なってしまうため傷として認識されるものである。その様な欠点を解決する手段として、例えば特許文献1や特許文献2に開示されている技術を用いることができる。特許文献1の技術によると表面が硬いものに接触した場合にはまず突出した部分が先に接触し、比較的低い部分に位置する粗面化部分が保護されることで傷つきにくくするものである。また特許文献2では金型表面の凹凸の形状を後処理によって浅くすることで成形品表面の傷が目立ちにくくするものである。
In order to improve the appearance quality such as design and texture only by molding plastic products without painting, a process called embossing is sometimes applied on the mold. There are many types of embossing, one of which is to give a texture called matte feeling with low gloss. Generally, it is performed by providing fine unevenness to the surface of the mold by etching or blasting. By doing this, a fine uneven shape is transferred to the surface of the molded product, and this uneven shape scatters the reflected light on the surface of the molded product in various directions, lowering the gloss and giving a matte feeling (low gloss). It is. On the other hand, the surface of a molded product with a matte feel has the disadvantage that it is easily scratched when it is rubbed with a hard object during handling. When something harder than resin touches the molded product, the stress is concentrated on the convex part of the uneven surface, causing deformation, and the degree of light scattering is different from the surroundings, so it is recognized as a scratch. be. As means for solving such drawbacks, for example, the techniques disclosed in
しかしながら従来の技術を用いても、ゴムのような超低光沢な表面を得ることは困難であり、また傷の認識もさらに抑えることが望まれていた。 However, even with conventional techniques, it is difficult to obtain a rubber-like ultra-low-gloss surface, and it has been desired to further suppress the perception of scratches.
本発明は、外観面に多数の凸部がハニカム状に配置されていることを特徴とする樹脂成形品。 The present invention is a resin molded article characterized in that a large number of protrusions are arranged in a honeycomb pattern on an exterior surface.
また、本発明は複数の突起が整列配置された樹脂によるローレットであって、前記複数の突起の表面に多数の凸部がハニカム状に配置されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized by a resin knurl having a plurality of projections arranged in alignment, wherein a large number of projections are arranged in a honeycomb pattern on the surfaces of the plurality of projections.
本発明の樹脂成形品によると、樹脂であってもゴムのような超低光沢な表面を有し、傷が付きにくいという特徴を有する成形品を得ることが可能になる。 According to the resin molded product of the present invention, it is possible to obtain a molded product that has a rubber-like ultra-low-gloss surface and is resistant to scratches even if it is made of resin.
(第一実施形態)
図1は本発明の樹脂成形品の外観面の形状(表面の形状)の特徴を説明する図であり、表面の一部の領域を拡大した概念図である。また同図は樹脂成形品の表面に対して斜め方向から見た様に表現している。図1において1は成形品の表面である。4は成形品表面の平均的な面に平行な面を表しており、5は平均的な法線方向を表している。本発明の樹脂成形品の特徴として凸部2が密に存在する。密に存在するとは、ハニカム状に配置されていることが好ましい。本発明においてハニカム配置とは、図10に示すように、1つの凸部17が6つの凸部(171~176)に囲まれた状態であることをいう。さらに、ある一つの凸部17に対し隣接する6個の凸部(171~176)が等間隔で取り囲んでいるとより好ましい。つまり、図10における凸部17の頂点(P1)と、隣接する6つの凸部の頂点(P2,P3,P4,P5,P6,P7)との距離(L1~L6)が同じ長さであることがより好ましい。本発明において等間隔とは、ある程度の誤差を含んでいてもよく、距離(L1~L6)が±10μm以下の誤差を含んでいても等間隔であるとする。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining the characteristics of the appearance surface shape (surface shape) of the resin molded product of the present invention, and is a conceptual diagram enlarging a part of the surface area. In addition, the figure expresses the surface of the resin molded product as if viewed from an oblique direction. In FIG. 1, 1 is the surface of the molded article. 4 represents a plane parallel to the average plane of the molded article surface, and 5 represents the average normal direction. A feature of the resin molded product of the present invention is that the
ハニカム配置であることで単位面積あたりの凸部の密度を高めた上で均一にすることができる。そうすることで爪などと接した場合に発生する応力を分散させることができるため、変形が生じにくくなる。 With the honeycomb arrangement, the density of the protrusions per unit area can be increased and made uniform. By doing so, it is possible to disperse the stress generated when it comes into contact with a nail or the like, so deformation is less likely to occur.
凸部は、頂部に近づくほど幅が狭くなる半球状であることが好ましい。凸部の高さhを隣接する凸部との間隔pで割った値をh/pとした時、凸部の高さが高くなり、h/p値が大きくなるほど光沢度が小さくなることがわかっている。光沢度は、一般的な光沢度計を使用して測定することができる。例えばPHOPOINT instrument社の光沢度計IQ FLEX60を使用することができる。本発明者らの測定ではゴムの様な外観を得るには光沢度は、3以下が好ましく、h/p値でおよそ0.07を超えると良好な外観が得られ、h/p値で0.05を超えるとゴムに似た外観に近くなる。しかし一方でh/p値がさらに大きくなると傷が付きやすくなる傾向があり、0.3を超えると急激に爪傷耐性が弱くなる。すなわちh/p値は、0.05以上0.30以下が好ましい。またさらに好ましくは、0.06以上0.20以下であり、さらにより好ましくは、0.07以上0.10以下である。 It is preferable that the convex portion has a hemispherical shape, the width of which becomes narrower toward the top. When h/p is the value obtained by dividing the height h of a convex portion by the distance p between adjacent convex portions, the height of the convex portion increases, and the glossiness decreases as the h/p value increases. know. Gloss can be measured using a common gloss meter. For example, the gloss meter IQ FLEX 60 from the company PHOPOINT instruments can be used. According to measurements by the present inventors, a glossiness of 3 or less is preferable to obtain a rubber-like appearance, and a good appearance is obtained when the h/p value exceeds about 0.07, and the h/p value is 0. Above 0.05, the appearance becomes closer to that of rubber. On the other hand, however, when the h/p value is further increased, it tends to be easily scratched. That is, the h/p value is preferably 0.05 or more and 0.30 or less. It is more preferably 0.06 or more and 0.20 or less, and still more preferably 0.07 or more and 0.10 or less.
また、本発明の樹脂成形品では隣接する凸部間の距離(L1~L6)は、5μmよりも長く、100μmよりも短いことが望ましい。100μmよりも長くなると成形品表面の凹凸形状が識別されて、見た目がザラザラした質感に見えることがある。一方100μmよりも短ければ通常の視力を有する人が観察した場合に凹凸形状が識別できず、ブラスト処理やエッチング処理によって作り出されたマット感と同等の質感と感じることができる。また傷の付きにくさの観点においても凸部の頂部間の距離は短いことが有利に働く。凸部の頂部間の距離が短いと単位面積あたりの凸部の密度が高くなり、同時に接触する凸部の数が増えることで一つあたりの凸部で生じる応力が減ることで傷が付きにくくなる。これらの理由より凸部の頂部間の距離は100μmよりも短いことが望ましい。またさらに好ましくは50μmよりも短いことが望ましい。成形品を晴天時の屋外で太陽光を当てながら観察した場合や、屋内で強いスポットライトを照射しながら観察した場合などには頂部間の距離が100μmよりも短くてもザラザラした質感に見えることがある。この様な特殊な観察条件においても頂部間の距離が50μmよりも短くなると質感が改善される。 Further, in the resin molded product of the present invention, the distances (L1 to L6) between adjacent projections are preferably longer than 5 μm and shorter than 100 μm. If the length is longer than 100 μm, the irregular shape on the surface of the molded product may be identified, and the texture may appear rough to the eye. On the other hand, if it is shorter than 100 μm, a person with normal vision cannot recognize the uneven shape, and the texture can be perceived as being equivalent to the matte texture produced by blasting or etching. Also, from the viewpoint of scratch resistance, it is advantageous to shorten the distance between the tops of the projections. If the distance between the tops of the protrusions is short, the density of the protrusions per unit area will be high, and the number of protrusions that are in contact at the same time will increase, reducing the stress generated by each protrusion, making it less likely to be scratched. Become. For these reasons, it is desirable that the distance between the tops of the projections is shorter than 100 μm. Furthermore, it is desirable that the length is shorter than 50 μm. When the molded product is observed outdoors under the sunshine on a sunny day or indoors under a strong spotlight, the texture appears rough even if the distance between the tops is shorter than 100 μm. There is Even under such special observation conditions, the texture is improved when the distance between the tops is shorter than 50 μm.
また人間の爪と接した場合を想定すると、爪表面の凹凸との引っかかりによる表面の破壊を考慮する必要がある。本発明者らの観察によると爪表面には数μm以下の微細な凹凸が存在する。成形品表面にこの凹凸と同等の大きさの凹凸が存在すると、爪と成形品の凹凸どうしが噛み合うことで傷つきやすくなる。この理由により爪と接しやすい凸部の頂部付近は微細な凹凸が存在せずに滑らかであることが望ましい。また凸部の頂部間の距離は数μm以上、好ましくは5μm以上であることが望まれる。一方で凸部の頂部から離れた爪と接しにくい部分については必ずしも滑らかである必要はない。図11は本発明の成形品の他の実施形態を示す。同図では成形品表面1において、凸部2の頂部付近は滑らかであるが、頂部から離れた底部付近では凸部よりさらに微細な凹凸18が存在している例を表している。この様に微細な凹凸18は爪と接すると比較的に変形しやすいが、凸領域の頂部から離れた部分には存在しても良い。つまり、凸部の頂部の表面粗さより底部の表面粗さの方が粗い。表面粗さは例えばレーザー顕微鏡や原子間力顕微鏡により測定することができる。凸部の高さを半分に分け、頂点を含む半分より高い領域と、半分より低い領域を5点ずつ測定しその平均値で比較することができる。
Also, assuming contact with a human nail, it is necessary to take into consideration the destruction of the surface due to catching on the unevenness of the nail surface. According to observations made by the present inventors, fine irregularities of several μm or less are present on the surface of the nail. If unevenness of the same size as this unevenness is present on the surface of the molded product, the claw and the unevenness of the molded product are likely to be damaged by engaging each other. For this reason, it is desirable that the vicinity of the apex of the protrusion, which is likely to come into contact with the nail, be smooth without fine irregularities. Further, it is desired that the distance between the tops of the projections is several μm or more, preferably 5 μm or more. On the other hand, the portions apart from the tops of the projections, which are hard to come into contact with the claws, do not necessarily have to be smooth. FIG. 11 shows another embodiment of the molded article of the present invention. The figure shows an example in which the
図1に示すように、凸部は法線5の方向に向かって凸の曲率を有することで定義される。また本発明の樹脂成形品の表面には凹部3を有していてもよい。凹部とは凸部の間に位置して且つ隣接する凸部の頂部を含み成形品表面に垂直な断面における曲率が法線方向外側に向かって凹の曲率を有することで定義される。図2は図1における成形品表面形状1のA-A’による断面形状を表したものである。この断面A-A’は隣接する凸部の頂点を通っている。図2において5はこの成形品表面の平均的な法線方向であり、2は凸部であり、3は凹部である。また本発明の成形品表面は図3の様な断面形状も取ることができる。図3は、図1のA-A’の断面の他の実施形態を示すものである。図3に示す形状の場合、図2における凹部3がほとんど存在せず、成形品表面はほぼ全面が凸部2で覆われている。図4は本発明の樹脂成形品の別の例を示す。図4は、図1のA-A’断面の別の他の実施形態を表したものである。この断面A-A’も隣接する凸領域の頂点を通っている。図4において5はこの成形品表面の平均的な法線方向であり、2は凸部であり、3は凹部である。同図の特徴として凸部2と凹部3の間に屈曲点6が存在する。この様に本発明の樹脂成形品は凸部と凹部の間に屈曲点が存在しても良い。本発明の樹脂成形品の表面はこれら図2~4に示す様にほぼ凸部2のみで覆われているか、または凸部2に加えて凹部3を存在させることが可能である。そして少なくとも凸部の頂部付近が滑らかな形状をしていることが特徴である。通常マット感を得るためには微細で不規則な凹凸構造を付与することが行われるが、本発明ではこれらの様な頂部付近が滑らかな周期的な構造によって不規則な凹凸構造と同様なマット感の再現を可能とする。その原理について以下に説明する。
As shown in FIG. 1, a convex portion is defined as having a convex curvature in the direction of the normal 5 . Further, the surface of the resin molded product of the present invention may have
図5は図2の一部を拡大した図であり、凸部に対して入射される入射光の反射の様子を示している。同図において2は凸部、3は凹部を表している。7の矢印は入射光であり、5本の矢印はすべて平行な光が凸部2に入射している状態を表している。一方8の矢印は反射光である。凸部2は場所によって面の傾斜状態が異なるために入射光のそれぞれが平行の関係にあっても、反射光の方向は様々な方向に向かうことになる。図6は図5と同様に図2の一部を拡大した図であるが、図6は、凹部に対して入射される入射光の反射の様子を示している。同図において2は凸部、3は凹部を表している。7の矢印は入射光であり、5本の矢印はすべて平行な光が凹部3に入射している状態を表している。8の矢印は反射光である。凹部3は場所によって面の傾斜状態が異なるために入射光のそれぞれが平行の関係にあっても、凸部の場合と同様に反射光の方向は様々な方向に向かうことになる。図5および図6で示す様に凸部および凹部はいずれも光を様々な方向に向かって反射させる効果を有する。
FIG. 5 is an enlarged view of a part of FIG. 2, and shows how the incident light that is incident on the convex portion is reflected. In the figure, 2 indicates a convex portion and 3 indicates a concave portion. An
図7は板状の樹脂成形品を光源によって観察する様子を示した図である。9は本発明の樹脂成形品であり、10の面は図5および図6で示す様な形状を有しているものとする。13は観察者を表現している。11は光源であり、7は光源11から様々な方向に発せられる光線のうち樹脂表面のある領域への入射光を表現している。この入射光7は図5および図6で説明した理由によって様々な方向へと反射させられる。8の矢印は反射光であり、様々な方向へと向かう様子を表している。また12は反射光の広がる角度を表しており、この角度が小さい成形品表面では光沢度が高い。一方この角度が十分に大きいと光沢度は低くなり、ゴムのような超低光沢な質感を感じる様になる。図8は図5および図6と同様に図2の一部を拡大した図であり、2は凸部の一つである。また5はこの成形品表面の法線方向を表している。14は凸部において最も傾斜している場所の法線である。15は成形品表面の法線方向5と最も傾斜している部分の法線14の成す角度である。本発明者らの実験によるとこの角度15が10°を超えることで図7における角度12がマット感を得られるのに十分な角度に広がる。本明細書において、成形品表面の法線方向とは、頂部を結んだ仮想平面の垂線とする。つまり、頂部をふくむように(図1のA-A‘断面)のように成形品の断面を5mm切り出し、頂部を結んだ線と垂直に交わる線を成形品表面の法線方向とする。また、凸部において最も傾斜している部分(最大傾斜部)の法線とは、頂部をふくむように(図1のA-A‘断面)のように成形品の断面を5mm切り出し、凸部ごとに最も傾斜している場所(最大傾斜部)を求め、その法線の平均とする。
FIG. 7 is a diagram showing how a plate-shaped resin molded product is observed with a light source. 9 is a resin molded product of the present invention, and the surface of 10 has a shape as shown in FIGS. 13 represents the observer.
前述のとおり本発明の成形品表面は図1の様に凸部2のみで覆われているか、凸部2に加えて凹部3が存在することが可能である。一方で凸部2でも凹部3でもなく平坦な領域は全く存在し無いか、存在しても表面に占める割合は10%以下であることが好ましい。その様な平坦な領域における入射光の反射の様子を図9によって説明する。図9において16は凸部でも凹部でもない平坦な領域である。7の矢印は入射光であり、5本の矢印はすべて平行な光が成形品表面の平坦な領域に入射している状態を表している。そして8の矢印は反射光である。この様に平坦な領域では場所が変わっても面の傾斜状態が一定なために入射光がほぼ同じ方向に反射することになる。平坦な領域の成形品表面に占める割合が10%を超えると図7の様に成形品を観察した時に光源から正反射して観察者に届く光の割合が増えることで光沢度が高くなってしまいゴムのような超低光沢な質感を損ねてしまう。
As described above, the surface of the molded product of the present invention can be covered only with the
次に、本発明の樹脂成形品の製造方法について説明する。 Next, the method for manufacturing the resin molded product of the present invention will be described.
本発明の樹脂成形品の製造方法の一例として、板状の樹脂成形品を製作した例を示す。まず図14に示す様な金型24を切削加工により製作する。この金型の材料には、金型で一般的な材料を用いることができる。例えば、STAVAX(ウッデホルム社)を使用することができる。次にこの金型24の表面25にレーザー加工により凹凸形状を付与する。レーザー加工は、公知の技術を用いることができる。使用するレーザーはナノ秒、ピコ秒、フェムト秒といった短パルスレーザーの使用が好ましい。短パルスレーザーによれば、材料表面に対し加工領域の周辺への熱的影響を少なくした上での微細な穴形状を加工することが可能である。ただしこれに限るものではなく、それ以外のレーザーを用いても構わない。
As an example of the method for manufacturing a resin molded product of the present invention, an example of manufacturing a plate-shaped resin molded product will be shown. First, a
図15はレーザー加工機によって金型表面に対して行われる加工の様子を、断面方向の拡大図で表したものである。図15(a)においてレーザー光27を一点に対して滞留させ、ドットとドットの間隔Pが、100μm以下、好ましくは50μmになるように照射点を移動させ、繰り返しレーザーパルスを照射する。この照射によって金型26上には窪み28形成される。その後、照射点を移動させて再び滞留しながらレーザーパルスの照射を行なう。これを繰り返すことにより微細ドットを多数個加工することができる。この様にして図14の金型を作製する。
FIG. 15 is an enlarged view in the cross-sectional direction showing how the mold surface is processed by the laser processing machine. In FIG. 15A, the
続いてこの金型を用いて射出成形を行なう。樹脂は射出成形を行なうことができればどのような樹脂であってもよい。射出工程では金型の形状が十分転写する成形条件を使用して金型に加工した形状を成形品に転写させ、図16に示す様な樹脂成形品29を作製することができる。
Subsequently, injection molding is performed using this mold. The resin may be any resin that can be injection molded. In the injection process, the shape processed in the mold is transferred to the molded product by using molding conditions that sufficiently transfer the shape of the mold, and a resin molded
(第二実施形態)
図22、図23は、本発明の第二実施形態を示す図である。図22(a)の33は、例えば、図12の21に示す様なカメラレンズのフォーカスリングやズームリングに使うことのできる樹脂成形品によるローレットである。図22(b)は、図22(a)の点線で囲われたBの拡大図である。図22(b)に示すように、33の表面には、複数の突起34が形成されている。複数の突起34のそれぞれは、上面341、側面342を有し、突起34の間には底面343が整列して配置されている。前記複数の突起34の表面(上面341、側面342)、および突起34の間の底面343には、第一実施形態で説明した多数の凸部2が密に配置されている。図23は、図22(b)の表面を電子顕微鏡によって観察した様子を示す図である。多数の凸部2が密に配置されている。これにより、ポリカーボネートのような一般的に用いられる樹脂材料であってもゴムのような超低光沢な表面を得ることが可能となる。突起34の高さは、指で触れた時の滑りにくさや触感の他にデザイン性により決定されるが一般に0.2mm以上1.0mm以下である。より好ましくは、0.3mm以上0.6mm以下である。突起34の高さとは、上面341に形成されている多数の凸部2の頂部を結んだ仮想平面を延長した仮想延長面から底面343に形成された多数の凸部2のうちの一つの頂部に下した垂線の長さとする。
(Second embodiment)
22 and 23 are diagrams showing a second embodiment of the present invention. Reference numeral 33 in FIG. 22(a) denotes a knurling made of a resin molded product that can be used, for example, for a focus ring or zoom ring of a camera lens as shown in 21 in FIG. FIG. 22(b) is an enlarged view of B surrounded by a dotted line in FIG. 22(a). As shown in FIG. 22(b), a plurality of
図22(a)、(b)に示す樹脂成形品は円筒状の形状をしているため、例えば、図20に示す金型を用いて製作することができる。同図において24は内側の金型である。一方外側の金型は25~30に示す様に6分割され、スライド動作によって開閉可能な金型とすることができる。円筒状の成形品表面には一般にローレットと呼ばれる形状を作るために、外側の金型には例えば金型25の31で示す面の様にローレットに対応した凹凸形状を切削加工で加工する。次に金型表面に第一実施形態と同様、レーザー加工を施す。図21にその工程について示す。まず図21(a)に示す様に金型32の凹凸形状の底部に対し加工面の法線方向からレーザー27が照射される様に向きを調整して加工を行なうことができる。次に図21(b)の様に連接する傾斜面に対し、やはり加工面の法線方向からレーザーが照射される様に向きを調整して加工を行なうことができる。
Since the resin molded product shown in FIGS. 22A and 22B has a cylindrical shape, it can be manufactured using the mold shown in FIG. 20, for example. In the figure, 24 is an inner mold. On the other hand, the outer mold can be divided into 6 parts as shown by 25 to 30, and can be opened and closed by sliding motion. In order to form a shape generally called knurling on the surface of the cylindrical molded product, the outer mold is cut to have an uneven shape corresponding to the knurling, such as the
次に図21(c)の様に連接する凹凸形状の頂部に対し、加工面の法線方向からレーザーが照射される様に向きを調整して加工を行なう。次に図21(d)の様に連接する傾斜面に対し、加工面の法線方向からレーザーが照射される様に向きを調整して加工を行なう。 Next, as shown in FIG. 21(c), processing is performed by adjusting the direction so that the laser is irradiated from the normal direction of the processing surface to the contiguous apexes of the concavo-convex shape. Next, as shown in FIG. 21(d), processing is performed by adjusting the direction so that the laser is irradiated from the normal direction of the processing surface to the contiguous inclined surfaces.
続いてこれらの金型を用いて射出成形を行なうことで、本発明のローレットを製造するとができる。 Subsequently, by performing injection molding using these molds, the knurl of the present invention can be manufactured.
(他の実施形態)
図13は本発明を展開可能なさらに別の樹脂成形品の例を示すものである。例えばプリンターの天板の外装部品22や側面の外装部品23を挙げることができる。本発明はここに挙げたカメラやプリンターの樹脂成形品に限定するものではなく、それ以外の製品の樹脂成形品に対しても適用可能である。
(Other embodiments)
FIG. 13 shows an example of still another resin molded product to which the present invention can be applied. For example, the
本実施例ではマット感の質感をもった板状の樹脂成形品を製作した。まず図14に示す様な金型24を切削加工により製作した。この金型の材料にはSTAVAX(ウッデホルム社)を使用した。次にこの金型24の25で示す面にレーザー加工装置により凹凸形状を付与した。レーザー加工装置はLP400U(GFマシニングソリューションズ)を使用した。使用したレーザーの波長は1064nmである。このレーザーはナノ秒パルスレーザーであり、加工領域の周辺への熱的影響を少なくした上での微細形状加工を行うことができる。この時のレーザー照射条件は、パルス幅が4ns、出力が30%、周波数が750kHzとした。
In this example, a plate-shaped resin molding having a matte texture was produced. First, a
図15はレーザー加工機によって金型表面に対して行われる加工の様子を、断面方向の拡大図で表したものである。図15(a)においてレーザー光27を一点に対して滞留させその間前述の条件で繰り返しレーザーパルスを照射した。照射する滞留時間は10msとした。この照射によって金型26上には窪み28が形成される。その後照射点を移動させて再び滞留しながらレーザーパルスの照射を行った。これを繰り返すことにより微細ドットを多数個加工した。ドットとドットの間隔Pは50μmとした。この様にして図14の金型を作製した。
FIG. 15 is an enlarged view in the cross-sectional direction showing how the mold surface is processed by the laser processing machine. In FIG. 15(a), the
続いてこの金型を用いて射出成形を行った。成形機は、J180ELIII射出成形機(日本製鋼所(株))を用いた。樹脂は帝人株式会社のパンライトG-3430Rでガラスフィラーが30%程度入っており黒色に着色したポリカーボネート材を用いた。射出工程では金型の形状が十分転写する成形条件を使用して金型に加工した形状を成形品に転写させ、図16に示す様な樹脂成形品29を作製した。
Subsequently, injection molding was performed using this mold. The molding machine used was a J180ELIII injection molding machine (Japan Steel Works, Ltd.). The resin used is Panlite G-3430R manufactured by Teijin Limited, which contains about 30% glass filler and is colored black. In the injection process, molding conditions were used to sufficiently transfer the shape of the mold, and the shape worked into the mold was transferred to the molded product, thereby producing a resin molded
図17に本実施例で製作した樹脂成形品の表面を電子顕微鏡によって観察した様子を示す。またレーザー顕微鏡による形状測定により凸領域の傾斜角が10°以上であることを確認した。本実施例で作製した樹脂成形品表面の質感を目視で観察したところ、表面の凹凸の一つ一つが識別しにくい大きさであるため、表面は滑らかでかつ光沢値の低いマット感と言われる質感が得られていることが確認できた。次に成形品に対し引っ掻き試験を行った。引っ掻き試験は試験片に対し100gfの荷重で爪を押し当てて、30mmの距離を1秒間で移動させ、その後表面を観察し痕跡の残り具合によって判定した。その結果表面に際立った痕跡は認められなかった。 FIG. 17 shows the appearance of the surface of the resin molded product manufactured in this example as observed with an electron microscope. Further, it was confirmed by shape measurement with a laser microscope that the inclination angle of the convex regions was 10° or more. When the texture of the surface of the resin molded product produced in this example was visually observed, each unevenness on the surface was difficult to identify, so the surface is said to be smooth and matte with a low gloss value. It was confirmed that texture was obtained. A scratch test was then performed on the molding. The scratch test was carried out by pressing a nail against the test piece with a load of 100 gf, moving a distance of 30 mm in 1 second, then observing the surface and judging by the degree of traces remaining. As a result, no outstanding marks were observed on the surface.
レーザー照射条件以外は実施例1と同様にして金型作製と板状の樹脂成形品を製作した。金型の材料にはSTAVAX(ウッデホルム社)を使用した。レーザー照射条件は、パルス幅が4ns、出力が30%、周波数が750kHzとし、ドット加工時の滞留時間は5msとした。またドットとドットの間隔は50μmとした。 A metal mold and a plate-shaped resin molding were produced in the same manner as in Example 1 except for the laser irradiation conditions. STAVAX (Uddeholm) was used as the material of the mold. The laser irradiation conditions were a pulse width of 4 ns, an output of 30%, a frequency of 750 kHz, and a residence time of 5 ms during dot processing. The interval between dots was set to 50 μm.
図18に本実施例で製作した樹脂成形品の表面を電子顕微鏡によって観察した様子を示す。またレーザー顕微鏡による形状測定により凸領域の傾斜角が10°以上であることを確認した。本実施例で作製した樹脂成形品表面の質感を目視で観察したところ、表面の凹凸の一つ一つが識別しにくい大きさであるため、表面は滑らかでかつ光沢値の低いマット感と言われる質感が得られていることが確認できた。次に成形品に対し引っ掻き試験を行った。引っ掻き試験は試験片に対し100gfの荷重で爪を押し当てて、30mmの距離を1秒間で移動させ、その後表面を観察し痕跡の残り具合によって判定した。その結果表面に際立った痕跡は認められなかった。 FIG. 18 shows the appearance of the surface of the resin molded product manufactured in this example as observed with an electron microscope. Further, it was confirmed by shape measurement with a laser microscope that the inclination angle of the convex regions was 10° or more. When the texture of the surface of the resin molded product produced in this example was visually observed, each unevenness on the surface was difficult to identify, so the surface is said to be smooth and matte with a low gloss value. It was confirmed that texture was obtained. A scratch test was then performed on the molding. The scratch test was carried out by pressing a nail against the test piece with a load of 100 gf, moving a distance of 30 mm in 1 second, then observing the surface and judging by the degree of traces remaining. As a result, no outstanding marks were observed on the surface.
レーザー照射条件以外は実施例1と同様にして金型作製と板状の樹脂成形品を製作した。金型の材料にはSUS420J2を使用した。レーザー照射条件は、パルス幅が4ns、出力が30%、周波数が750kHzとし、ドット加工時の滞留時間は5msとした。またドットとドットの間隔は50μmとした。 A metal mold and a plate-shaped resin molding were produced in the same manner as in Example 1 except for the laser irradiation conditions. SUS420J2 was used as the material of the mold. The laser irradiation conditions were a pulse width of 4 ns, an output of 30%, a frequency of 750 kHz, and a residence time of 5 ms during dot processing. The interval between dots was set to 50 μm.
図19に本実施例で製作した樹脂成形品の表面を電子顕微鏡によって観察した様子を示す。またレーザー顕微鏡による形状測定により凸領域の傾斜角が10°以上であることを確認した。本実施例で作製した樹脂成形品表面の質感を目視で観察したところ、表面の凹凸の一つ一つが識別しにくい大きさであるため、表面は滑らかでかつ光沢値の低いマット感と言われる質感が得られていることが確認できた。 FIG. 19 shows the appearance of the surface of the resin molded product manufactured in this example as observed with an electron microscope. Further, it was confirmed by shape measurement with a laser microscope that the inclination angle of the convex regions was 10° or more. When the texture of the surface of the resin molded product produced in this example was visually observed, each unevenness on the surface was difficult to identify, so the surface is said to be smooth and matte with a low gloss value. It was confirmed that texture was obtained.
次に成形品に対し引っ掻き試験を行った。引っ掻き試験は試験片に対し100gfの荷重で爪を押し当てて、30mmの距離を1秒間で移動させ、その後表面を観察し痕跡の残り具合によって判定した。その結果表面に際立った痕跡は認められなかった。 A scratch test was then performed on the molding. The scratch test was carried out by pressing a nail against the test piece with a load of 100 gf, moving a distance of 30 mm in 1 second, then observing the surface and judging by the degree of traces remaining. As a result, no outstanding marks were observed on the surface.
図12の21に示す様なカメラレンズのフォーカスリングやズームリングに使うことのできる成形品を作製した。この場合の成形品は円筒状の形状をしているため、図20に示す様な金型を作製した。同図において24は内側の金型である。一方外側の金型は25~30に示す様に6分割され、スライド動作によって開閉可能な金型とした。金型の材料にはSTAVAX(ウッデホルム社)を使用した。円筒状の成形品表面には一般にローレットと呼ばれる形状を作るために、外側の金型には例えば金型25の31で示す面の様にローレットに対応した凹凸形状を切削加工で加工した。次に金型表面に実施例1で示したのと同条件によりレーザー加工を施した。図21にその工程について示す。まず(a)に示す様に金型32の凹凸形状の底部に対し加工面の法線方向からレーザー27が照射される様に向きを調整して加工を行った。次に(b)の様に連接する傾斜面に対し、やはり加工面の法線方向からレーザーが照射される様に向きを調整して加工を行った。
A molded article that can be used as a focus ring or a zoom ring of a camera lens as shown in 21 in FIG. 12 was produced. Since the molded product in this case has a cylindrical shape, a mold as shown in FIG. 20 was produced. In the figure, 24 is an inner mold. On the other hand, the outer mold was divided into 6 parts as indicated by 25 to 30, and the mold was made openable and closable by sliding motion. STAVAX (Uddeholm) was used as the material of the mold. In order to form a shape generally called knurling on the surface of the cylindrical molded product, the outer mold was machined to have an uneven shape corresponding to the knurling, such as the
次に(c)の様に連接する凹凸形状の頂部に対し、加工面の法線方向からレーザーが照射される様に向きを調整して加工を行った。次に(d)の様に連接する傾斜面に対し、加工面の法線方向からレーザーが照射される様に向きを調整して加工を行った。 Next, as shown in (c), the apexes of the contiguous concave-convex shape were processed by adjusting the direction so that the laser was irradiated from the normal direction of the processed surface. Next, as shown in (d), processing was performed by adjusting the direction so that the laser was irradiated from the normal direction of the processing surface to the contiguous inclined surfaces.
続いてこれらの金型を用いて射出成形を行った。成形機は、J180ELIII射出成形機(日本製鋼所(株))を用いた。樹脂は帝人株式会社のパンライトG-3430Rでガラスフィラーが30%程度入っており黒色に着色したポリカーボネート材を用いた。射出工程では金型の形状が十分転写する成形条件を使用して金型に加工した形状を成形品に転写させ、図22(a)に示す様な樹脂成形品33を作製した。図22(b)は(a)のBの領域の拡大図である。 Subsequently, injection molding was performed using these molds. The molding machine used was a J180ELIII injection molding machine (Japan Steel Works, Ltd.). The resin used is Panlite G-3430R manufactured by Teijin Limited, which contains about 30% glass filler and is colored black. In the injection process, molding conditions were used to transfer the shape of the mold sufficiently, and the shape worked into the mold was transferred to the molded product, thereby producing a resin molded product 33 as shown in FIG. 22(a). FIG. 22(b) is an enlarged view of the region B in (a).
図23に本実施例で製作した樹脂成形品の表面を電子顕微鏡によって観察した様子を示す。またレーザー顕微鏡による形状測定により凸領域の傾斜角が10°以上であることを確認した。本実施例で作製した樹脂成形品表面の質感を目視で観察したところ、表面の凹凸の一つ一つが識別しにくい大きさであるため、表面は滑らかでかつ光沢値の低いマット感と言われる質感が得られており、ゴムで製作した部品に類似した外観であることが確認できた。次に成形品に対し引っ掻き試験を行った。引っ掻き試験は試験片に対し100gfの荷重で爪を押し当てて、30mmの距離を1秒間で移動させ、その後表面を観察し痕跡の残り具合によって判定した。その結果表面に際立った痕跡は認められなかった。 FIG. 23 shows the appearance of the surface of the resin molded product manufactured in this example as observed with an electron microscope. Further, it was confirmed by shape measurement with a laser microscope that the inclination angle of the convex regions was 10° or more. When the texture of the surface of the resin molded product produced in this example was visually observed, each unevenness on the surface was difficult to identify, so the surface is said to be smooth and matte with a low gloss value. A texture was obtained, and it was confirmed that the appearance was similar to that of parts made of rubber. A scratch test was then performed on the molding. The scratch test was carried out by pressing a nail against the test piece with a load of 100 gf, moving a distance of 30 mm in 1 second, then observing the surface and judging by the degree of traces remaining. As a result, no outstanding marks were observed on the surface.
1 成形品の表面
2 凸部
3 凹部
REFERENCE SIGNS
Claims (12)
Priority Applications (1)
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JP2021192192A JP2023078880A (en) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | Resin molded article and knurl |
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