KR20180031542A

KR20180031542A - 수지 성형용 금형

Info

Publication number: KR20180031542A
Application number: KR1020167035065A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 사카이; 히사오 아오타
Original assignee: 가부시끼가이샤 다나자와 핫꼬오샤
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2018-03-28
Also published as: WO2017018007A1; US10773426B2; CN106794603B; CN106794603A; US20170225364A1; JPWO2017018007A1; DE112016000083T5; KR102453211B1

Abstract

그레인 가공에 의한 요철을 가지는 수지 성형용 금형에 대해서도, 비교적 용이하게 수지 성형품의 제품면에 있어서 윤기를 생기게 하고, 높은 광택에 의해 질감을 향상시킨 수지 성형품을 얻는 것이 가능한 수지 성형용 금형을 제공한다.
본원의 수지 성형용 금형(10)은, 수지 성형품을 성형하기 위한 수지 성형용 금형이다. 상기 수지 성형용 금형(10)은, 성형 금형(12)과, 성형 금형(12)의 형면(12a)의 표면에 형성되는 경면 코팅층(16)을 포함한다. 경면 코팅층(16)은, 열전도율이 0.10W/m·K 이상 0.99W/m·K 이하인 열경화성 수지에 의해 형성된다. 경면 코팅층(16)의 두께는, 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이며, 바람직하게는, 20㎛ 이하이다. 경면 코팅층(16)의 표면은 대략 평면인 평면 유지부(18)를 가진다.

Description

수지 성형용 금형{RESIN MOLDING MOLD}

본 발명은, 수지 성형용 금형에 관한 것이며, 특히, 수지 성형품의 제품면의 광택이 높고, 고급감을 가지는 수지 성형품을 성형하기 위한 수지 성형용 금형에 관한 것이다.

종래, 예를 들면, 자동차의 내장 부품으로서의 수지 성형품, 특히, 창 주위에 배치되는 인스트루먼트·패널이나 가니시(garnish) 등에는, 고급감이 요구된다. 이와 같은 수지 성형품은, 그레인(grain) 가공이라 불리는 표면 가공을 성형 금형에 행하고, 상기 성형 금형을 사용하여 성형된다. 이로써, 수지 성형품의 표면에는, 그레인이라 불리는 미소한 요철(凹凸) 모양이 형성된다.

이와 같은 그레인를 행하는 목적은, 수지 성형품의 표면에 미묘한 음영 또는 적절한 광택이나 감촉을 부여하고, 디자인적으로 고급감을 갖게 하는 것이다. 한편, 그레인에는, 플라스틱의 사출 성형에 특유한 제품 표면에 발생하는 용접선(weld line)이나 얼룩 등의 외관 불량을 쉽게 눈에 띄지 않게 하거나, 제품 표면의 손상을 방지 또는 눈에 띄지 않게 한다는, 실용적인 목적도 가진다.

여기서, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 그레인 제품 성형용 금형이 개시되어 있다. 금형면에 복잡한 요철, 이른바 칠공예 그레인를 가지는 그레인 제품의 사출 성형용 금형의 그레인의 형성에 있어서, 요철을 갖지 않는 평활한 금형 표면에 에칭 처리하여 형성되는 요철을, 후술하는 블라스트(blast) 처리에 의해 블라스트 투사재가 들어가기 쉬운 요철 간격 0.3∼0.5㎜로 하고, 요철의 10점 평균 거칠기(Rz)를 20∼40㎛의 범위로 조정하고, 다음에, 전술한 요철 표면에 가하는 블라스트 처리를, 비즈형 블라스트 투사재로, 입경 100∼200메쉬, 블라스트 시의 압축 공기 압력을 0.2∼0.4MPa로 하여 그레인 요철의 표면에 남는 에칭에 의한 부식 불균일이나 부식에 의한 언더 컷을 균일하게 하고, 또한 마무리로서, 상기 비즈형 블라스트 투사재에 의한 블라스트 처리 시간 내이면서 또한 0.2MPa 이상의 압축 공기 압력으로, 상기 그레인 요철 간격에 충분히 들어가면서 또한 블라스트 투사재의 타격 흔적을 작고, 지나치게 거칠어지지 않게 선정한 입경 100∼200메쉬의 비즈형 블라스트 투사 처리를 가하여, 그레인 요철의 오목부 안쪽에 남는 미세한 요철의 나머지까지도 찌부러뜨리고, 또한 비즈형 블라스트 투사재 자체의 타흔(打痕)의 버(burr)를 찌부러뜨려, 매끈한 비즈형 블라스트 투사재의 타흔 후만의 그레인 요철 표면으로 함으로써, 높은 광택과 고급감, 용접선이나 불균일 등의 외관 불량을 눈에 띄기 어렵고, 내상성에도 우수한 그레인 제품을 성형 가능하게 하는 그레인 제품 성형용 금형이 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본공개특허 평11-320627호 공보

그러나, 전술한 바와 같이, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 성형용 금형의 표면에 대한 그레인 가공을 위한 요철 간격의 조정을 필요로 하고, 또한 성형용 금형의 표면에 대한 그레인 가공 후에 대하여, 복수의 블라스트 처리를 필요로 하는 것으로부터, 많은 공정을 요한다. 또한, 이와 같은 많은 공정을 그레인 가공면 전체에 대하여 균일하게 처리하는 것은 곤란하다고 생각된다.

그러므로, 본 발명의 주된 목적은, 그레인 가공에 의한 요철을 가지는 수지 성형용 금형에 대해서도, 비교적 용이하게 수지 성형품의 제품면에 있어서 윤기를 생기게 하고, 높은 광택에 의해 질감을 향상시킨 수지 성형품을 얻는 것이 가능한 수지 성형용 금형을 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 수지 성형용 금형은, 수지 성형품을 성형하기 위한 수지 성형용 금형으로서, 수지 성형용 금형은, 성형 금형과, 성형 금형의 형면의 표면에 형성되는 경면(鏡面) 코팅층을 포함하고, 경면 코팅층은, 열전도율이 0.10W/m·K 이상 0.99 W/m·K 이하인 열경화성 수지에 의해 형성되고, 경면 코팅층의 두께는, 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이며, 경면 코팅층의 표면은 대략 평면으로 형성된 평면 유지부를 가지는 것을 특징으로 하는, 수지 성형용 금형이다.

또한, 본 발명에 관한 수지 성형용 금형에서는, 경면 코팅의 두께가 20㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 수지 성형용 금형에 의하면, 경면 코팅층의 표면에는 대략 평면으로 형성된 평면 유지부를 가지고, 그 경면 코팅층의 두께가 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이므로, 수지 성형용 금형으로부터 수지 성형품을 빼낼 때, 수지 성형품에 대하여, 빼내는 방향에 대한 성형 금형의 내측면에서의 돌출에 기인하는 상처(갉아먹음)나, 그레인를 가지는 수지 성형품의 경화 시에 생기는 수지 수축에 기인하는 잡아당김 또는 마찰에 의한 상처가 생기는 것을 회피할 수 있다.

또한, 경면 코팅층의 두께가 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이므로, 경면 코팅층을 형성할 때 사용되는 혼합 용액에 포함되는 용제 성분이 휘발할 때 생기는 경면 코팅층의 표면에서의 물결침에 의한 흐트러짐을 억제할 수 있다.

또한, 경면 코팅층의 두께가 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이므로, 경면 코팅층(16)을 형성하기 위하여, 그레인 가공에 의한 요철이 형성된 성형 금형(12)의 형면(12a)에 혼합 용액을 도공했을 때의 액흘림을 회피할 수 있다.

또한, 상기 경면 코팅층의 두께는 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이므로, 보다 수많은 수지 성형품의 사출 성형에 견딜 수 있다.

이상으로부터, 수지 성형용 금형의 경면 코팅층의 평면 유지부는, 안정된 평면 상태를 확보할 수 있는 것으로부터, 상기 수지 성형용 금형을 사용하여 사출 성형하면, 수지 성형품의 제품면에서의 외관 불량의 발생을 억제할 수 있고, 높은 광택에 의해 질감을 향상시킨 수지 성형품을 얻을 수 있다.

또한, 경면 코팅층의 두께가 20㎛ 이하이면, 경면 코팅층을 형성할 때 사용되는 혼합 용액에 포함되는 용제 성분이 휘발할 때 생기는 경면 코팅층의 평면 유지부에서의 물결침에 의한 흐트러짐을, 보다 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면, 그레인 가공에 의한 요철을 가지는 수지 성형용 금형에 대해서도, 비교적 용이하게 수지 성형품의 제품면에서 윤기를 생기게 하고, 높은 광택에 의해 질감을 향상시킨 수지 성형품을 얻는 것이 가능한 수지 성형용 금형을 제공할 수 있다.

본 발명의 전술한 목적, 그 외의 목적, 특징 및 장점은, 도면을 참조하여 행하는 이하의 발명을 실시하기 위한 형태의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은, 본 발명의 수지 성형용 금형의 일례를 나타낸 단면 도해도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 수지 성형용 금형의 경면 코팅층의 부분을 확대한 확대 단면도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 수지 성형용 금형을 사용하여 사출 성형된 수지 성형품을 빼낸 상태를 나타낸 단면 도해도이다.
도 4는, 실험에 사용한 수지 성형품의 테스트판의 외관을 나타내고, 도 4의 (a)는 정면도이며, 도 4의 (b)는 측면도를 나타낸다.

1. 수지 성형용 금형

도 1은, 본 발명의 수지 성형용 금형의 일례를 나타낸 단면 도해도이며, 도 2는, 도 1에 나타낸 수지 성형용 금형의 경면 코팅층의 부분을 확대한 확대 단면도이다. 도 3은, 본 발명에 관한 수지 성형용 금형을 사용하여 사출 성형된 수지 성형품을 빼낸 상태를 나타낸 단면 도해도이다.

수지 성형용 금형(10)은, 성형 금형(12)을 포함한다.

성형 금형(12)은, 적어도 150℃로 가열 가능한 소재를 사용할 수 있고, 예를 들면, 철강 재료, 알루미늄, ZAS 등의 금속 재료나 합성 수지 재료를 사용하여 형성된다. 성형 금형(12)의 형면(12a)은, 예를 들면, 에칭에 의해 그레인 가공이 행해지고, 그 결과, 그레인 성형용 볼록부(14a)와 그레인 성형용 오목부(14b)가 형성되어 있다. 상기 그레인 가공에 의한 그레인 성형용 볼록부(14a)와 그레인 성형용 오목부(14b)의 최대 높이(T)는, 10㎛ 이상인 것이 바람직하다. 10㎛ 미만이면, 후술하는 경면 코팅층(16)에 의해 그레인 성형용 오목부(14b)의 부분이 매립되어 버리기 때문이다.

또한, 성형 금형(12)에는 사출 성형을 위한 빼내기 경사(draft angle)가 형성되어 있다. 상기 빼내기 경사는, 그레인 가공에 의한 그레인 성형용 볼록부(14a)와 그레인 성형용 오목부(14b)의 최대 높이(T)와의 관계로 규정되어 있고, 예를 들면, 그레인 성형용 볼록부(14a)와 그레인 성형용 오목부(14b)의 최대 높이(T)가 10㎛인 경우, 약 1도로 설정된다.

그레인 가공은, 가죽 그레인, 기하학 그레인, 칠공예 그레인 등의 요철 형상 모양을 가공하는 것이다. 그레인은 가죽 그레인 모양, 살결 모양이나 나뭇결 모양, 칠공예 모양, 줄기 모양, 비늘 모양, 대리석 모양, 헤어라인, 기하학모양, 연마 모양, 도장 모양 등이 포함된다.

그리고, 상기 그레인 가공은, 에칭 이외의 방법에 의해 요철형의 모양이 가공되어도 되고, 예를 들면, 조각이나 기계 가공 또는 연마 마크에 의해 행해져도 된다.

또한, 그레인 가공은, 성형 금형(12)의 형면(12a)에 있어서 부분적으로 요철형의 모양을 가공하도록 해도 된다. 이 경우에는, 그레인 가공이 행해지지 않은 성형 금형(12)의 형면(12a)은, 경면으로 된다.

또한, 그레인 가공은, 성형 금형(12)의 형면(12a)의 전체면에 행해지지 않아도 된다. 이 경우에는, 그레인 가공이 행해지지 않은 성형 금형(12)의 형면(12a)의 전체면이 경면으로 된다.

수지 성형용 금형(10)은, 성형 금형(12)의 형면(12a)의 전체면에 형성되는, 경면 코팅층(16)을 포함한다. 그리고, 경면 코팅층(16)은, 성형 금형(12)의 형면(12a)의 일부에만 형성되어 있어도 된다. 그리고, 경면 코팅층(16)의 표면에는, 대략 평면으로 형성된 평면 유지부(18)를 가진다.

경면 코팅층(16)은, 적어도 열경화성 수지를 포함한다. 경면 코팅층(16)은, 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위의 두께로 되도록 형성된다. 또한, 경면 코팅층(16)의 두께는, 20㎛ 이하가 바람직하다. 20㎛를 넘으면, 경면 코팅층(16)의 표면의 물결침이 생기고, 30㎛를 넘으면, 더 경면 코팅층(16)의 표면의 물결침이 현저한 것으로부터, 수지 성형품의 제조면에 질감이 높은 윤기를 생기게 하는 것이 곤란해지기 때문이다. 또한, 경면 코팅층(16)의 두께는, 적어도, 그레인 가공에 의한 그레인 성형용 볼록부(14a)와 그레인 성형용 오목부(14b)의 최대 높이(T)보다 작다. 경면 코팅층(16)의 두께가 그레인 가공에 의한 그레인 성형용 볼록부(14a)와 그레인 성형용 오목부(14b)의 최대 높이(T)보다 크면, 그레인 가공에 의한 요철이 매립되어 버리므로, 수지 성형품에 그레인 가공을 행할 수 없게 되기 때문이다. 이와 같은 경면 코팅층(16)은, 코어 금형 및 캐비티 금형의 양쪽에 형성되어도 되고, 캐비티 금형에만 경면 코팅층(16)을 형성해도 된다.

그리고, 경면 코팅층(16)의 두께는, 예를 들면, 전자·과전류식 막 두께 합계[산코우 덴시샤(Sankoudenshi Inc.) 제조, 형번: SWT-9100]에 의해 계측할 수 있다.

경면 코팅층(16)에 사용되는 열경화성 수지로서는, 내열성, 이형성, 성형 금형(12)의 형면(12a)과의 접착성, 내마모성 등이 요구된다. 내열성으로서는, 100℃ 미만의 온도에서 용융되지 않는 것이 바람직하고, 열경화성 수지의 경화 온도가, 성형 금형(12)의 내열 온도에 맞추어 설정된다. 예를 들면, 알루미늄이나 ZAS 등의 융점이 낮은 재료로 형성된 성형 금형(12)에 경면 코팅층(16)을 형성하는 경우에는, 금형 재료의 내열 온도에 맞추어, 100℃ 이상 150℃ 이하의 온도 범위에서 경화되는 열경화성 수지가 사용된다. 내마모성으로서는, 사출 성형 시의 수지의 용융물의 흐름에 대하여, 내성이 충분히 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 합성 수지에 의한 성형, 예를 들면, 사출 성형 시에, 1000샷(shot) 이상의 성형에 견딜 수 있는 것이 바람직하다. 수지 성형품의 성형에 있어서는, 동일한 성형 금형(12)으로 수많은 수지 성형품을 성형하기 위해서이다. 전술한 바와 같이, 상기 경면 코팅층(16)의 두께는, 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하, 바람직하게는 20㎛ 이하이므로, 보다 수많은 수지 성형품의 성형에 견디는 것이 가능하다.

또한, 전술한 바와 같은 경면 코팅층(16)에 대한 요구를 만족시키기 위하여, 경면 코팅층(16)에 사용되는 열경화성 수지는, 단열성이 높은 재료가 사용된다. 예를 들면, 경면 코팅층(16)에 사용되는 열경화성 수지로서는, 열전도율이 0.10W/m·K 이상 0.99W/m·K 이하의 열경화성 수지가 사용된다.

경면 코팅층(16)에 사용되는 열경화성 수지로서는, 페놀 수지, 알키드 수지, 멜라민 요소 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 염화고무계 수지, 아세트산비닐 수지, 아크릴 수지, 염화비닐 수지, 불소 수지, 셀룰로오스, 폴리스티렌 수지 등이 사용되고, 단체(單體) 및 공중합체 모두 사용할 수 있다.

2. 수지 성형용 금형의 제조 방법

다음에, 본 발명에 관한 수지 성형용 금형의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 그레인 가공이 행해진 성형 금형(12)이 준비된다. 이 그레인 가공에 의하여, 성형 금형(12)의 형면(12a)에는, 그레인 성형용 볼록부(14a)와 그레인 성형용 오목부(14b)가 형성되어 있다.

성형 금형(12)의 모재는, 적어도 150℃로 가열 가능한 소재를 사용할 수 있으며, 예를 들면, 철강 재료, 알루미늄, ZAS 등의 금속 재료나 합성 수지 재료를 사용할 수 있다.

또한, 성형 금형(12)의 형면(12a)에는, 필요에 따라, 가죽 그레인, 기하학 그레인, 칠공예 그레인 등의 요철 형상 모양의 그레인 가공이 행해진다. 그레인 모양은, 가죽 그레인 모양, 살결 모양이나 나뭇결 모양, 칠공예 모양, 줄기 모양, 비늘 모양, 대리석 모양, 헤어라인, 기하학모양, 연마 모양, 도장 모양 등으로부터 선택된다. 한편, 성형 금형(12)의 형면(12a)에는, 그레인 가공을 행하지 않는 경우도 있을 수 있다.

그리고, 후의 공정에 있어서 경면 코팅층(16)을 형성하기 위하여, 성형 금형(12)의 형면(12a)이 탈지·세정된다.

다음에, 경면 코팅층(16)이 성형 금형(12)의 형면(12a)에 형성된다.

먼저, 경면 코팅층(16)을 형성하기 위하여, 열경화성 수지가 준비된다. 그리고, 준비된 열경화성 수지를 용제에 분산한 혼합 용액이 준비된다.

경면 코팅층(16)의 형성에 사용되는 열경화성 수지로서는, 페놀 수지, 알키드 수지, 멜라민 요소 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 염화고무계 수지, 아세트산비닐 수지, 아크릴 수지, 염화비닐 수지, 불소 수지, 셀룰로오스, 폴리스티렌 수지 등이 사용되고, 단체 및 공중합체 모두 사용할 수 있다.

경면 코팅층(16)의 형성에 사용되는 용제로서는, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산 n-부틸, n-부틸알코올, 메틸알코올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 사용할 수 있다. 그리고, 경면 코팅층(16)을 형성하기 위해 사용되는 혼합 용액에서, 용제의 희석율은, 5% 이상 20% 이하이다.

이어서, 경면 코팅층(16)을 형성하기 위하여, 준비된 혼합물은, 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하의 두께로 형성되도록, 예를 들면, 분사법에 의해 성형 금형(12)의 형면(12a)에 도공된다. 그리고, 경면 코팅층(16)이, 바람직하게는 20㎛ 이하의 두께로되도록 도공된다.

경면 코팅층(16)을 형성하기 위한 혼합 용액의 분사 조건으로서는, 예를 들면, 도포 압력(공기압)이 0.25MPa, 스프레이건의 구경(口徑)이 0.8㎜, 도포 거리가 15cm 이상 40cm 이하의 범위이다. 그리고, 코팅하기 위한 성형 금형(12)의 형면(12a)에 대하여 가능한 한 연직으로부터 분사하도록 한다. 경면 코팅층(16)이, 성형 금형(12)의 형면(12a)에 균일하게 코팅되도록 형성하기 위해서이다. 도포하는 장소는, 예를 들면, 도장룸이다.

또한, 경면 코팅층(16)의 형성을, 성형 금형(12)의 형면(12a)의 전체면이 아니라, 부분적으로 경면 코팅층(16)을 형성해도 된다.

그 후, 혼합 용액이 도공된 성형 금형(12)을, 소성(燒成) 온도를 100℃ 이상 150℃ 이하로 하고, 2시간 이상 5시간 이하로 소성함으로써, 성형 금형(12)의 형면(12a)에 경면 코팅층(16)이 형성되어, 수지 성형용 금형(10)을 얻을 수 있다.

3. 수지 성형품

이 수지 성형용 금형(10)을 사용하여, 가열 용융된 열가소성 수지로 사출 성형을 행한다. 본 수지 성형용 금형(10)을 사용하여 성형되는 열가소성 수지의 재료는, 예를 들면, 폴리프로필렌(PP), 아크릴로니트릴, 부타디엔, 스티렌의 공중합 합성 수지인 ABS 수지, 폴리염화비닐(PVC) 등을 사용할 수 있다. 또한, 수지 성형품의 두께는, 특별히 제한은 없고, 임의의 두께로 성형할 수 있다.

상기 수지 성형용 금형(10)을 사용하여 성형된 도 3의 수지 성형품(100)의 제조면(110)은, 충분한 윤기를 가지고, 높은 광택을 가진다.

도 1의 수지 성형용 금형(10)에 의하면, 경면 코팅층(16)의 두께가 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이므로, 수지 성형용 금형(10)으로부터 수지 성형품(100)을 빼낼 때, 수지 성형품(100)에 대하여, 빼내는 방향에 대한 성형 금형의 내측면에서의 돌출에 기인하는 상처(갉아먹음)나, 그레인를 가지는 수지 성형품(100)의 경화 시에 생기는 수지 수축에 기인하는 잡아당김 또는 마찰에 의한 상처가 생기는 것을 회피할 수 있다.

또한, 경면 코팅층(16)의 두께가 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이므로, 경면 코팅층(16)을 형성할 때, 용제 성분이 휘발할 때 생기는 평면 유지부(18)의 물결침에 의한 흐트러짐을 억제할 수 있다.

또한, 경면 코팅층(16)의 두께가 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이므로, 경면 코팅층(16)을 형성하기 위하여, 그레인 가공에 의한 요철이 형성된 성형 금형(12)의 형면(12a)에 혼합 용액을 도공했을 때의 액흘림을 회피할 수 있다.

또한, 이 경면 코팅층(16)의 두께는 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이므로, 보다 수많은 수지 성형품의 사출 성형에 견디는 것이 가능하다.

따라서, 수지 성형용 금형(10)의 경면 코팅층(16)의 평면 유지부(18)는, 안정된 평면 상태를 확보할 수 있는 것으로부터, 상기 수지 성형용 금형(10)을 사용하여 수지 성형품(100)을 사출 성형하면, 수지 성형품(100)의 제품면에서의 외관 불량의 발생을 억제할 수 있고, 높은 광택에 의해 질감을 향상시킨 수지 성형품을 얻을 수 있다.

또한, 경면 코팅층(16)의 두께가 20㎛ 이하이면, 경면 코팅층(16)을 형성할 때 사용되는 혼합 용액에 포함되는 용제 성분이 휘발할 때 생기는 평면 유지부(18)의 물결침에 의한 흐트러짐을, 더욱 억제할 수 있다.

(실험예)

실시예로서 성형 금형(12)에 경면 코팅층(16)을 형성한 수지 성형용 금형의 테스트판과 비교예로서 성형 금형에 경면 코팅층을 형성하지 않는 수지 성형용 금형의 테스트판을 준비하고, 각각의 수지 성형용 금형의 테스트판을 평가하는 실험을 행하였다. 평가는, 수지 성형용 금형의 테스트판의 형면의 글로스치를 계측함으로써 행하였다.

1. 수지 성형용 금형

(실시예)

실시예 1 내지 실시예 3의 성형 금형의 테스트판의 모재는, 모두 기계 구조용 탄소강(S50C)으로 하였다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 3의 수지 성형용 금형의 테스트판의 크기는, 세로 100㎜, 가로 150㎜, 두께 10㎜이다.

또한, 실시예 1 내지 실시예 3에서는, 종래의 방법에 의하여, 그레인 가공을 행하였다. 그리고, 실시예 1 내지 실시예 3에 있어서, 상기 그레인 가공에 의한 그레인 성형용 볼록부와 그레인 성형용 오목부의 최대 높이(T)는, 10㎛ 정도로 하였다. 그리고, 실시예 1 내지 실시예 3의 성형 금형의 테스트판에서의 형면에는, 경면 코팅층을 형성하였다. 이들 경면 코팅층에 함유되는 수지는, 아크릴 수지로 하였다. 실시예 1 내지 실시예 3에서는, 경면 코팅층의 두께를 변화시켰다.

실시예 1 내지 실시예 3에 있어서, 경면 코팅층을 형성하기 위한 혼합 용액의 분사 조건은 다음과 같이 하였다.

ㆍ 도포 압력(공기압): 0.25MPa

ㆍ 스프레이건의 구경: 0.8㎜

ㆍ 도포 거리: 30㎜ 이상 40㎜ 이하

ㆍ 도포 방향: 성형 금형의 형면에 대하여 가능한 한 연직

ㆍ 도포 장소: 도장룸

ㆍ 도포 두께: 표 1 참조

(비교예)

비교예 1의 성형 금형의 테스트판은, 실시예 1의 성형 금형에 행해진 그레인 가공과 동일한, 샌드블라스트(sand blast) 및 유리 비즈에 의한 표면 가공을 포함하는 일련의 그레인 가공이 행해져 있고, 또한 경면 코팅층이 형성되지 않은 테스트판이다. 또한, 비교예 1의 성형 금형의 모재도, 모두 기계 구조용 탄소강(S50C)으로 하였다. 비교예 1의 테스트판의 크기도, 실시예 1 내지 실시예 3의 테스트판의 크기와 동일하게 하였다.

(계측 방법)

성형 금형(12)의 테스트판의 형면(12a)의 글로스치[Gs(60°)의 광택도]는, 코니카 미놀타사(KONICA MINOLTA, INC.）제조의 광택계(상품명: UNI GLOSS GM-60)를 사용하여 계측하였다. Gs(60°)는, 측정각 60도의 경면 광택(도)을 의미한다.

경면 광택도는, JIS Z8741-1997 「경면 광택도-측정 방법」으로 규정된 측정 방법으로 준하여, 하기 방법으로 측정하였다. 즉, 상기 규격에 준거하는 경면 광택도 측정 장치를 사용하여 입사각=60°의 조건에서, 표면의 반사율을 측정하였다. 다음에, 이 측정값을, 기준면의 광택도를 100으로 했을 때의 백분율수로 환산하여 경면 광택도로서 나타내었다. 기준면으로서는, 상기 규격에 규정된, 굴절률이 가시 파장 범위 전역에 걸쳐서 일정값 1.567인 흑색 유리 기준면을 사용하고, 입사각=60°일 때는, 경면 반사율 10%를 광택도 100으로 규정하였다. 측정을 행하면 전술한 환산을 자동적으로 행하여, 경면 광택도를 출력하는 기능을 가지는 경면 광택 측정 장치인 코니카 미놀타사 제조의 광택계(상품명: UNI GLOSS GM-60)를 사용하여, 입사각=60°의 조건에서, 테스트판 표면의 각 부를 N=5로 측정하고, 그 평균값을 각 테스트판 표면의 경면 광택도로 하였다. 그리고, 글로스치(광택도)가 높을수록, 윤기가 난 상태인 것을 의미하고 있다.

표 1은, 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1의 평가 결과를 나타낸다.

[표 1]

성형 금형의 그레인 가공된 형면에서의 글로스치의 평균값에 주목하면, 실시예 1 내지 실시예 3에서는 15.4에서 59.4의 범위이며, 비교예 1에서는 2.1인 것으로부터, 경면 코팅층을 성형 금형의 형면에 형성함으로써, 윤기가 크게 향상되는 것이 확인되었다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 3의 성형 금형에서의 경면 코팅층의 평면 유지부를 확인한 바, 물결침에 의한 흐트러짐은 확인되지 않았다.

10 : 수지 성형용 금형
12 : 성형 금형
12a : 형면
14a : 그레인 성형용 볼록부
14b : 그레인 성형용 오목부
16 : 경면 코팅층
18 : 평면 유지부
100 : 수지 성형품
110 : 제조면
T : 그레인 성형용 볼록부와 그레인 성형용 오목부의 최대 높이

Claims

수지 성형품을 성형하기 위한 수지 성형용 금형으로서,
상기 수지 성형용 금형은,
성형 금형 및 상기 성형 금형의 형면의 표면에 형성되는 경면 코팅층을 포함하고,
상기 경면 코팅층은, 열전도율이 0.10W/m·K 이상 0.99W/m·K 이하인 열경화 형 수지에 의해 형성되고,
상기 경면 코팅층의 두께는, 1.0㎛ 이상 30㎛ 이하이며, 상기 경면 코팅층의 표면은 대략 평면으로 형성된 평면 유지부를 가지는,
수지 성형용 금형.
제1항에 있어서,
상기 경면 코팅층의 두께는 20㎛ 이하인, 수지 성형용 금형.