树脂部件、树脂部件的成型用模具及树脂部件的制造方法与流程

1.本公开涉及一种树脂部件、树脂部件的成型用模具及树脂部件的制造方法。


背景技术：

2.迄今，经常在树脂部件的表面施加微细凹凸纹路来提高外观美观性(例如，参照专利文献1)。
3.专利文献1公开了一种树脂部件，作为能够有效减小需要具有低光泽度的部分的光泽度值的树脂部件，该树脂部件包括排列有很多微小凸部的低光泽度部，很多所述微小凸部的排列节距相对于该微小凸部的根部直径在50％以上100％以下。
4.专利文献1：日本公开专利公报特开2013－139091号公报


技术实现要素：

5.－发明要解决的技术问题－
6.关于施加于树脂部件的表面的微细凹凸纹路，如果高度或相邻的凸部间的节距过度增大，则连接凸部与凹部的侧面就可能变大。这样一来，被该侧面反射的光的量会增加，被微细凹凸纹路反射的光的高光亮度的强光部分和低光亮度的阴暗部分的光亮度差就可能减小。像这样，存在以下问题：表面的光泽和阴影不足，树脂部件的外观美观性降低。
7.于是，本公开要解决的问题是：如何提供一种表面具有充分的光泽和阴影且外观美观性优异的树脂部件、树脂部件的成型用模具及树脂部件的制造方法。
8.－用以解决技术问题的技术方案－
9.为解决上述问题，此处公开的树脂部件包括树脂基材和形成在所述树脂基材的表面且具有多个凹部和多个凸部的微细凹凸纹路，其特征在于：将通过每单位面积的所述微细凹凸纹路中包含的最深的任意三个最底点的平面设为基准面，且将该微细凹凸纹路上的任意点距离该基准面的最短距离设为该微细凹凸纹路的高度时，多个所述凸部包括高度在15μm以上35μm以下的多个第一凸部和高度在所述第一凸部的高度的1/4以上3/4以下的多个第二凸部，多个所述凸部中，彼此相邻的两个所述凸部的顶点间距离在100μm以上500μm以下，在垂直于所述基准面的剖面中，将每段规定距离的所述微细凹凸纹路分割成规定长度的微小区域时，该微小区域与所述基准面所成的倾斜角度在－10
°
以上10
°
以下的该微小区域的数量在每段规定距离的所述微细凹凸纹路中包含的所有微小区域的数量的78％以上95％以下，所述倾斜角度在－1
°
以上1
°
以下的所述微小区域的数量在所述所有微小区域的数量的25％以上40％以下。
10.相对于微细凹凸纹路，光以入射角45
°
入射时，在平坦部分以入射角45
°
入射并以反射角45
°
反射的镜面反射增加，强光部分增加。另一方面，在形成在微细凹凸纹路的例如从凹部向凸部转变的转变部的倾斜面上，光难以发生镜面反射，很难对强光部分做贡献。此处，如果微细凹凸纹路的凹部与凸部的最大高低差即高度较大，且相邻的两个凸部的顶点间距离较大，则从凸部的顶点到凹部形成的倾斜面的比例增加。这样一来，倾斜面的反射光
增加，微细凹凸纹路的反射光中强光部分减少，光泽降低，且强光部分与阴暗部分的对比度减小，阴影可能减少。
11.根据本技术，微细凹凸纹路的凸部包括第一凸部和高度小于第一凸部的第二凸部，将凸部间的节距设在上述范围内，由此能够使倾斜面的比例降低。这样一来，反射光中强光部分的比例增加，形成有微细凹凸纹路的表面的光泽增加，且强光部分与阴暗部分的对比度增加，能够带来更清晰的阴影。像这样，能够提高树脂部件的外观美观性。
12.优选地，其特征在于：在垂直于所述基准面的剖面中，所述微细凹凸纹路以在长度300μm以上500μm以下的范围内存在一个平坦部的比例具有该平坦部，所述平坦部在平行于所述基准面的方向上具有90μm以上的长度。
13.如果将距离人的视网膜的距离30cm处的视觉空间分辨率设为约90μm，则在例如具有90μm以上的长度的平坦部上，入射光能够被镜面反射，因此人的视觉能够清楚地识别反射光。根据本技术，通过将平坦部的数量设为上述比例，在人的视觉中，会以一定比例出现带来高光泽的部分，因此能够提高微细凹凸纹路的粒子感，从而能够提高树脂部件的外观美观性。
14.优选地，其特征在于：将除去波长比设定值短的短波长成分的低通滤波器的该设定值设为截止(cut
‑
off)值λs，且将除去波长比设定值长的长波长成分的高通滤波器的该设定值设为截止值λc时，形成有所述微细凹凸纹路的表面在所述截止值λs＝2.5μm和所述截止值λc＝80μm下的算术平均粗糙度ra在0.2μm以上0.4μm以下。
15.在微细凹凸纹路的表面上，有可能形成比凹部和凸部更微细的凹凸。根据本技术，关于比微细凹凸纹路表面更微细的凹凸，通过将表面粗糙度设在上述范围内，能够提高对强光部分做贡献的反射光强度，从而能够提供一种树脂部件，其具有更高的光泽和更高的粒子感。
16.优选地，其特征在于：设用变角分光光度计以受光角γ测量入射角45
°
的入射光时光的明度为l
*
值，则受光角γ＝45
°
的明度l
*45
°
在85以上130以下，所述明度l
*45
°
与受光角γ＝20
°
的明度l
*20
°
之差即l
*45
°
－l
*20
°
在48以上104以下。
17.根据本技术，能够提供一种树脂部件，其具有优异的光泽和阴影，且具有美观性优异的外观。
18.优选地，其特征在于：设用变角分光光度计以受光角γ测量入射角45
°
的入射光时光的明度为l
*
值，则在所述树脂基材中未形成有所述微细凹凸纹路的部分的受光角γ＝－80
°
的明度l
*－80
°
小于6。
19.根据本技术，能够提供一种树脂部件，其保证阴暗部分具有充分的黑度，强光部分与阴暗部分的对比度优异，且具有美观性优异的外观。
20.此外，此处公开的成型用模具是用于制造所述树脂部件的成型用模具。
21.根据本技术，能够提供一种树脂部件，其具有美观性优异的外观。
22.此外，此处公开的树脂部件的制造方法的特征在于：使用所述成型用模具通过注塑成型来制造所述树脂部件。
23.根据本技术，能够提供一种树脂部件，其具有美观性优异的外观。
24.－发明的效果－
25.正如以上所述，根据本公开，微细凹凸纹路的凸部包括第一凸部和高度小于第一
凸部的第二凸部，将凸部间的节距设在上述范围内，由此能够使倾斜面的比例降低。这样一来，反射光中强光部分的比例增加，形成有微细凹凸纹路的表面的光泽增加，且强光部分与阴暗部分的对比度增加，能够带来更清晰的阴影，从而能够提高树脂部件的外观美观性。
附图说明
26.图1是示出一实施方式所涉及的树脂部件的图；
27.图2是示意性的剖视立体图，放大示出图1的树脂部件的表面附近的一部分；
28.图3的下侧的图是示意性地示出垂直于图2的树脂部件的基准面p的剖面的一部分的图，图3的上侧的图是示意性地示出用于使该树脂部件成型的成型用模具的成型面的剖视图；
29.图4是放大示出图3的符号iv所示部分的图；
30.图5是用于说明反射光的反射角的计算方法的图；
31.图6是用于说明一实施方式所涉及的树脂部件的制造方法的流程图；
32.图7是一实施方式所涉及的树脂部件的相当于图3的图；
33.图8是一实施方式所涉及的树脂部件的相当于图3的图；
34.图9是一实施方式所涉及的树脂部件的相当于图3的图；
35.图10是用于说明一实施方式所涉及的树脂部件的制造方法的流程图；
36.图11是实施例和比较例的树脂试验片的示意性的主视图和侧视图；
37.图12是用激光显微镜测量一实施方式所涉及的树脂部件的表面后得到的图像；
38.图13是用激光显微镜测量实施例2的树脂试验片的表面后得到的表面形状曲线；
39.图14是图13的测量结果中，微小区域的各倾斜角度的直方图；
40.图15是与比较例3的树脂试验片相关的相当于图13的图；
41.图16是图15的测量结果中，微小区域的各倾斜角度的直方图；
42.图17是示出以下内容的图表：对于用激光显微镜测量实施例4的树脂试验片的表面后得到的剖面曲线，每隔90μm长度累计反射强度得到的结果；
43.图18是示出实施例和比较例的光学测量的结果的图表。
具体实施方式
44.下面根据附图对本公开的实施方式进行说明。以下优选实施方式的说明仅为本质上的示例，完全没有限制本公开、其应用对象或其用途的意图。
45.(第一实施方式)
46.＜树脂部件＞
47.图1示出本实施方式所涉及的树脂部件1的一例。树脂部件1例如是汽车c的挡泥板。树脂部件1不限于汽车的挡泥板，例如还适用于发动机罩、发动机盖、车顶、车门、前面板、侧面板、后面板、车身前部、举升门、各种部件、各种框架、保险杠、下盖板、仪表板、座椅框架、车门装饰件、立柱装饰件等汽车、二轮车等的车辆部件、起落架、翼尖小翼、扰流板、缘、方向舵、升降舵、整流罩、翼肋等飞机部件、电脑、手机、平板电脑、音响设备、空调、照明设备的壳体等电气、电子设备部件等。
48.图2是示意性地放大示出图1的挡泥板的表面的一部分的图。如图2所示，本实施方
式所涉及的树脂部件1包括树脂基材2和形成在树脂基材2的表面的微细凹凸纹路3。
49.(树脂基材)
50.树脂基材2用于形成树脂部件1的骨架。
51.树脂基材2的树脂材料没有特别限定，例如能够采用如下所示的热塑性树脂材料、热固性树脂材料以及这二者的混合物等。
52.热塑性树脂材料具体例如有聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚芳硫醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酮树脂、聚醚醚酮树脂、聚醚酮酮树脂、聚醚砜树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚砜树脂等。
53.热固性树脂材料具体例如有环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂等热固性树脂材料。
54.上述热塑性树脂材料和/或热固性树脂材料除了能够单独使用一种树脂材料以外，还能够采用一种树脂材料与其他树脂材料的共聚物、其改性体以及混合了两种以上的树脂材料等。采用热塑性树脂材料与热固性树脂材料的混合物作为树脂材料时，上述二者的配合比能够按照树脂材料的种类、成型性、树脂部件1的期望强度等看情况决定。
55.需要说明的是，为了对树脂部件1进行着色，可以在树脂材料中添加颜料、染料、着色母料等着色剂。此外，从提高树脂部件1的成型性、强度、美观性、功能性等的观点出发，也可以使树脂材料中进一步含有碳纤维、玻璃纤维，玄武岩纤维等增强纤维、滑石等填料、耐冲击性改良剂、uv吸收剂、功能性母料等添加材料等。上述着色剂和/或添加材料可以添加单独一种，也可以添加多种。
56.使树脂部件1含有着色剂时，从得到优异的美观性并保证充分的成型性和强度的观点出发，着色剂的配合量相对于由热固性树脂材料和热塑性树脂材料形成的树脂材料100质量份，例如能够设为0.5质量份以上10质量份以下。
57.使树脂部件1含有添加材料等时，从提高成型性、强度、美观性、功能性等的观点出发，当添加材料为增强纤维时，添加材料的含量例如能够设为40体积％以上70体积％以下，当添加材料为增强纤维以外的材料时，添加材料的含量例如能够设为5质量％以下。
58.－树脂基材的光学特性－
59.需要说明的是，能够在后述的光学特性测量试验中得到的在表面未形成有微细凹凸纹路3的状态下的树脂基材2反射的光的l
*－80
°
优选为小于6，更优选为小于4。这样一来，能够提供树脂部件1，其保证阴暗部分具有充分的黑度，强光部分与阴暗部分的对比度优异，且具有美观性优异的外观。
60.(微细凹凸纹路)
61.此处，本实施方式所涉及的树脂部件1的特征在于：其表面包括微细凹凸纹路3。需要说明的是，图3的下侧的图示出后述的垂直于基准面p的方向上的任意剖面k的一例。
62.形成在树脂基材2的表面的微细凹凸纹路3用于提高树脂部件1的美观性，如图2、图3所示，微细凹凸纹路3具有多个凹部31、多个凸部32、33以及倾斜部34，倾斜部34形成在向与凹部31相邻的凸部32、33转变的转变部上。
63.如图3的下侧的图所示，多个凸部32、33包括多个第一凸部32和多个第二凸部33。需要说明的是，在本说明书中，有时将第一凸部32和第二凸部33统称为凸部32、33。
64.－微细凹凸纹路的高度和距离－
65.在本说明书中，“微细凹凸纹路的高度”用符号h表示，例如如图2、图3所示，在每单位面积的微细凹凸纹路3中包含的最深的最底点中，取三个最底点31a、31b、31c，所述三个最底点31a、31b、31c均不位于通过其他两点的直线上，将通过最底点31a、31b、31c的平面设为基准面p时，“微细凹凸纹路的高度”是指微细凹凸纹路3上的任意点q距离基准面p的最短距离，即点q在基准面p的法线向量np方向上距离基准面p的直线距离。并且，“微细凹凸纹路的高低差”是指微细凹凸纹路3上的任意两点的高度h之差。
66.此外，在本说明书中，例如如图3所示，“微细凹凸纹路的距离”用符号l表示，“微细凹凸纹路的距离”是指微细凹凸纹路3上的任意两点间的平行于基准面p的方向上的长度。有时尤其是指在后述的表面形状观察试验中得到的微细凹凸纹路3的表面形状曲线中，从测量开始位置起到微细凹凸纹路3上的规定位置为止的平行于基准面p的方向上的长度。
67.第一凸部32的高度h1相当于微细凹凸纹路3的最大高低差，在15μm以上35μm以下，优选在15μm以上30μm以下。并且，第二凸部33的高度h2在第一凸部32的高度h1的1/4以上3/4以下，优选在1/3以上2/3以下。
68.此外，如图3的下侧的图所示，凸部32、33中，彼此相邻两个凸部32、33的长度方向上的顶点间距离(在本说明书中，有时称为“节距d”)在100μm以上500μm以下。
69.－微小区域的倾斜角度－
70.图4是放大示出图3的符号iv所示部分的示意图。
71.在本说明书中，“微细凹凸纹路的微小区域s”和“微小区域的倾斜角度θ”如下所示。即，如图3、图4所示，在垂直于微细凹凸纹路3的基准面p的方向上的任意剖面k中，微细凹凸纹路的任意点q向基准面p投影而得到投影点q’，点a’、b’以投影点q’为中点且相距规定长度d，将以点a’、b’为投影点的微细凹凸纹路上的点a、b间的微细凹凸纹路的区域称为微小区域s，将通过点a、b的直线与基准面p所成的角称为微小区域s的倾斜角度θ(
°
)。
72.并且，“所有微小区域”是指剖面k中每段规定距离的微细凹凸纹路3中包含的所有微小区域s。
73.－关于照射到微细凹凸纹路上的光的反射角－
74.图5是用于说明光以入射角α入射到微细凹凸纹路3上时的反射光的角度即反射角β的图。需要说明的是，如图5所示，入射角α和反射角β是光与基准面p的法线向量np所成的角度。并且，反射角β能够使用微小区域s相对于基准面p的倾斜角度θ以β＝α 2θ表示。
75.具体而言，例如在微小区域s1，相对于基准面p的倾斜角度θ为0
°
，因此以入射角α入射的光以反射角β＝α 2θ＝α发生镜面反射。即，例如，如果入射角α＝45
°
则反射角β＝45
°
。在微小区域s2，相对于基准面p的倾斜角度θ为θ＞0
°
，因此反射角β用β＝α 2θ＝α 2|θ|表示。在微小区域s3，相对于基准面p的倾斜角度θ为θ＜0
°
，因此反射角β用β＝α 2θ＝α－2|θ|表示。
76.反射光中，上述镜面反射对强光部分做贡献，为树脂部件1的表面带来光泽。因此，能够想到如果倾斜角度θ较小的微小区域s的比例增加，则树脂部件1的表面的光泽就会增加。
77.即，倾斜角度θ在－10
°
以上10
°
以下的微小区域s的数量在所有微小区域的数量的78％以上95％以下，优选在90％以上95％以下。并且，倾斜角度θ在－1
°
以上1
°
以下的微小
区域s的数量在所有微小区域的数量的25％以上40％以下，优选在30％以上40％以下。这样一来，反射光中，能够使强光部分的比例增加，从而能够使形成有微细凹凸纹路3的表面的光泽增加。此外，由于强光部分的比例增加，强光部分与阴暗部分的对比度就会增加，从而能够带来更清晰的阴影。像这样，能够提高树脂部件1的外观美观性。
78.需要说明的是，如图5的微小区域s2、s3的图所示，在形成在微细凹凸纹路3的例如从凹部31向凸部32、33转变的转变部的倾斜部34上，反射角β大于或小于45
°
。这样一来，导致反射光难以发生镜面反射，对强光部分做贡献的光的量减少。
79.在本实施方式所涉及的树脂部件1中，微细凹凸纹路的凸部32、33包括第一凸部32和高度比第一凸部32低的第二凸部33，将凸部32、33间的节距d设在上述范围内，由此能够减少不太对强光部分做贡献的倾斜部34的比例。像这样，能够有效地使反射光中的强光部分的光的量增加，如上所述，能够使形成有微细凹凸纹路3的表面的光泽增加，且能够得到清晰的阴影，从而能够提高树脂部件1的外观美观性。
80.(树脂部件的光学特性)
81.受光角γ＝45
°
的明度l
*
值即l
*45
°
在85以上130以下，优选在110以上130以下，该受光角γ＝45
°
的明度l
*
值能够在后述的光学特性测量试验中得到，且表示对在树脂部件1反射的反射光的强光部分做贡献的镜面反射的量。需要说明的是，受光角γ表示后述的光学测量试验中所使用的检测器的受光角度，相当于反射角β。此外，表示镜面反射附近的反射光的量的受光角γ＝45
°
与受光角γ＝20
°
的明度l
*
值之差l
*45
°
－l
*20
°
在47以上96以下，优选在77以上96以下。而且，表示镜面反射附近的反射光的量的受光角γ＝55
°
与受光角γ＝75
°
的明度l
*
值之差l
*55
°
－l
*75
°
小于7.5，优选小于5。此外，反射光中，对阴暗部分的黑度做贡献的受光角－80
°
≤γ≤－55
°
的反射光的明度l
*
值的平均值l
*－80
°
～l
*－55
°
在20以上80以下，优选在42以上80以下。这样一来，能够使强光部分的反射光有充足的量且阴暗部分有充足的黑度，从而能够保证充分的光泽和清晰的阴影。
82.＜树脂部件的制造方法＞
83.本实施方式所涉及的树脂部件1例如是使用图3的上侧的图所示的那种成型用模具5，通过注塑成型来制造的。
84.树脂部件1的制造方法具体如图6所示，包括模具准备工序s1、第一蚀刻工序s2、第二蚀刻工序s3、任选的喷砂工序s4以及成型工序s5。下面说明各工序。
85.(模具准备工序s1)
86.成型用模具5包括模具基材6和形成在其表面的蚀纹纹路7。在模具准备工序s1中，准备模具基材6。
87.成型用模具5的模具基材6只要是常见的树脂材料的注塑成型用模具所使用的金属材料，便能够采用任何材料，具体而言，例如有钢材、锌合金、铝合金等金属材料。切削上述金属材料，就得到用于成型出期望的树脂部件1的形状的模具基材6。
88.(第一蚀刻工序s2)
89.通过第一蚀刻工序s2、第二蚀刻工序s3以及喷砂工序s4，在模具基材6的成型面上形成用于形成树脂部件1的微细凹凸纹路3的蚀纹纹路7。该蚀纹纹路7是将微细凹凸纹路3反转后的纹路，通过后续的成型工序s5，转印到树脂部件1的表面。
90.第一蚀刻工序s2是用于在成型用模具5的成型面上形成粗糙的蚀纹纹路的工序，
这是形成上述蚀纹纹路7的准备阶段。进行第一蚀刻工序s2时，用蚀刻液对成型用模具5的成型面进行处理后，用水等清洗模具基材6。蚀刻液例如采用铁钢用化学抛光液、氯化高铁(ferric chloride)液中的单独一种或采用在铁钢用化学抛光液、氯化高铁液中混合水、硝酸、盐酸等得到的蚀刻液。蚀刻液的配合成分、配合比、蚀刻处理时间按照蚀刻对象即模具基材6的材质、微细凹凸纹路3的期望高度h、期望节距d等看情况决定。
91.(第二蚀刻工序s3)
92.第二蚀刻工序s3是用于进一步对在第一蚀刻工序s2中形成了粗糙的蚀纹纹路的成型面进行蚀刻而形成更加精细的蚀纹纹路的工序。第二蚀刻工序s3的步骤与第一蚀刻工序s2一样，用蚀刻液对成型面进行处理后，用水等清洗模具。蚀刻液能够采用与第一蚀刻工序s2同样的蚀刻液，可以采用与第一蚀刻工序s2相同的蚀刻液，也可以采用不同的蚀刻液。采用相同的蚀刻液时，可以是相同的配合比，也可以是不同的配合比。蚀刻液的配合成分、配合比、蚀刻处理时间与第一蚀刻工序s2一样，按照蚀刻对象即模具基材6的材质、微细凹凸纹路3的期望高度h、期望节距d等看情况决定。
93.(喷砂工序s4)
94.喷砂工序s4是对经过第二蚀刻工序s3后的模具基材6的成型面进行喷砂处理而得到蚀纹纹路7的工序。蚀纹纹路7的凸状部71、高度不同的第一凹状部72以及第二凹状部73是转印到树脂部件1的表面上后，会分别形成微细凹凸纹路3的凹部31、第一凸部32、第二凸部33的形状。喷砂(blast)处理有玻璃珠喷砂(bead blast)，石英砂喷砂(sand blast)等，从得到可形成期望的微细凹凸纹路3的蚀纹纹路7的观点出发，理想为采用例如使用平均粒径d50在50μm～300μm左右的玻璃珠的玻璃珠喷砂处理。
95.(成型工序s5)
96.在包括定模和动模的注塑成型装置中，安装上述成型用模具5，向由成型面构成的空腔内注射树脂材料来进行成型。注塑成型条件能够采用树脂材料的注塑成型中所使用的常见条件，能够按照树脂材料看情况变更。向空腔内注射的树脂材料固化后，使成型用模具脱模，由此得到树脂部件1。
97.(第二实施方式)
98.下面详细说明本公开所涉及的其他实施方式。需要说明的是，在上述实施方式的说明中，用相同的符号表示与第一实施方式相同的部分，并省略详细说明。
99.＜树脂部件＞
100.(微细凹凸纹路)
101.图7是示出第二实施方式所涉及的树脂部件1的微细凹凸纹路3的相当于图3的图。根据后述的表面形状观察试验和对反射强度的探讨，如图7所示，在垂直于基准面p的方向上的剖面k中，微细凹凸纹路3以在长度2500μm的范围内存在五个以上八个以下平坦部35的比例具有平坦部35，平坦部35在平行于基准面p的方向上具有90μm以上的长度，优选具有90μm以上且小于300μm的长度，换言之，理想为以平均在长度300μm以上500μm以下的范围内存在一个平坦部35的比例具有平坦部35。
102.如果将距离人的视网膜的距离30cm处的视觉空间分辨率设为约90μm，则因为入射光在具有90μm以上的长度的平坦部35上镜面反射，所以人的视觉能够清楚地识别反射光。通过将平坦部35的数量设为上述比例，在人的视觉中，会以一定比例出现带来高光泽的部
分，因此能够提高微细凹凸纹路的粒子感，从而能够提高树脂部件的外观美观性。
103.需要说明的是，如图7所示，平坦部35可以形成在凹部31、凸部32、33中任一者上。
104.此外，在凸部32、33上形成有平坦部35时，如图4的下侧的剖面所示，能够将凸部32、33的顶点作为平坦部35的中心来计算节距d。
105.＜树脂部件的制造方法＞
106.通过看情况调整第一蚀刻工序s2、第二蚀刻工序s3中的蚀刻条件和喷砂工序s4中的喷砂条件，能够得到树脂部件1，树脂部件1包括以上述范围形成有平坦部35的微细凹凸纹路3。
107.(第三实施方式)
108.＜树脂部件＞
109.(微细凹凸纹路)
110.如图8和图9所示，在微细凹凸纹路3的表面上，有可能形成比凹部31和凸部32、33更微小的凹凸形状36。换言之，可以采用以下构成：形成有微细凹凸纹路3的表面在截止值λs＝2.5μm和λc＝80μm下的算术平均粗糙度ra在0.2μm以上0.4μm以下，优选在0.2μm以上0.25μm以下，该算术平均粗糙度ra是在后述的对凸部32、33的表面形状观察试验中得到的。
111.根据本构成，关于微细凹凸纹路3表面的更微小的凹凸形状36，通过将算术平均粗糙度ra设为上述范围，能够进一步提高强光部分的反射光强度，从而能够提供树脂部件1，树脂部件1包括具有更高的光泽、更清晰的阴影、粒子感且具有美观性优异的外观。
112.＜树脂部件的制造方法＞
113.看情况调整第一蚀刻工序s2、第二蚀刻工序s3中的蚀刻条件和喷砂工序s4中的喷砂条件，且如图10所示，在喷砂工序s4之后，设置以下的研磨工序s41，由此能够有效地减小与比微细凹凸纹路3更微小的凹凸形状36对应的蚀纹纹路7的微小蚀纹形状76的表面粗糙度，从而能够减小微小凹凸形状36的表面粗糙度。
114.(研磨工序s41)
115.具体而言，关于在成型面上形成有蚀纹纹路7的模具基材6，通过对该成型面进行研磨，减少比蚀纹纹路更微小的凹凸形状。具体而言，使用抛光布等研磨材料对成型面进行研磨。这样一来，形成在蚀纹纹路的表面的微小凹凸形状就被削减，蚀纹纹路的表面变得光滑，表面粗糙度减小。像这样，得到最终的成型用模具。需要说明的是，该研磨工序s41为任选工序，能够根据需要设置。
116.(其他实施方式)
117.在上述实施方式中，采用通过注塑成型来制造树脂部件1的构成，但树脂部件1的制造方法不限于注塑成型，例如还有挤出成型、真空成型、吹塑成型、注塑压缩成型、装饰成型、气体辅助注塑成型、发泡注塑成型、低压成型、超薄注塑成型(超高速注塑成型)、模具内复合成型(嵌件(insert)成型、外插件(outsert)成型)等方法以及例如通过冲压成型等使由树脂材料的片材层叠而成的前体片材成型的方法等。需要说明的是，从生产稳定性、经济性等观点出发，优选注塑成型、注塑压缩成型以及将这二者与模具内复合成型组合而成的成型方法。
118.在树脂部件1的表面的一部分上形成微细凹凸纹路时，能够通过在成型用模具的成型面中不期望形成蚀纹纹路的个别部位上形成例如耐腐蚀性覆膜等，来进行应对。
119.实施例
120.下面说明具体实施的实施例。
121.(树脂试验片)
122.＜实施例1＞
123.(模具的制造)
124.如图11所示，准备用于通过注塑成型来制造作为树脂部件1的树脂试验片11的成型用模具5，树脂试验片11为纵(w1)300mm
×
横(w2)120mm
×
厚度(t)2.5mm。需要说明的是，在符号12所示的表面形成微细凹凸纹路3，在背面13不形成微细凹凸纹路3。
125.切削市售的钢材作为模具基材6。然后，在常温大气中将模具基材6的成型面浸渍于水、硝酸以及盐酸的混合液中15分钟来进行第一次蚀刻处理。用水清洗模具基材6。然后，再次浸渍于上述混合液中10分钟来进行第二次蚀刻处理。用水清洗模具基材6。然后，使用平均粒径d50为100μm左右的玻璃珠对成型面进行玻璃珠喷砂处理。像这样，得到在成型面上形成有蚀纹纹路7的成型用模具5。
126.(树脂试验片的制造)
127.树脂材料采用聚丙烯树脂(japan polypropylene corporation制造，bxz04g)98质量份、着色母料(dic corporation制造，f－30940mm black)2质量份，使用安装有上述成型用模具5的180吨注塑成型装置(fanuc corporation制造)进行成型，得到树脂试验片11。
128.＜实施例2＞
129.将第一次蚀刻处理时间设为30分钟，将第二次蚀刻处理时间设为20分钟，其他步骤与实施例1相同，由此得到树脂试验片。
130.＜实施例3＞
131.用抛光布将第二次蚀刻后得到的模具基材的成型面研磨5分钟，其他步骤与实施例2相同，由此得到树脂试验片。
132.＜实施例4＞
133.着色母料采用tokyo printing ink mfg.co.,ltd.制造的ppcm917y－95black 30x，用抛光布将第二次蚀刻后得到的模具基材的成型面研磨5分钟，其他步骤与实施例2相同，由此得到树脂试验片。
134.＜比较例1＞
135.将第一次蚀刻处理时间设为60分钟，将第二次蚀刻处理时间设为30分钟，其他步骤与实施例1相同，由此得到树脂试验片。
136.＜比较例2＞
137.将第一次蚀刻处理时间设为10分钟，不进行第二次蚀刻，其他步骤与实施例1相同，由此得到树脂试验片。
138.＜比较例3＞
139.将第一次蚀刻处理时间设为20分钟，不进行第二次蚀刻，其他步骤与实施例1相同，由此得到树脂试验片。
140.(树脂试验片的各种测量)
141.将实施例1～4和比较例1～3的树脂试验片的各种试验结果示于表1。
142.[表1]
[0143][0144]
＜表面形状观察试验＞
[0145]
使用混合激光显微镜(lasertec corporation制造，optelics hybrid l7－ga300，扫描分辨率0.1μm)，观察形成在树脂试验片的表面的微细凹凸纹路。将观察实施例1的树脂试验片的表面后得到的图像示于图12。
[0146]
需要说明的是，针对在每个视野中的任意一个剖面，得到微细凹凸纹路3的表面形状曲线，将三个视野的结果的平均值作为测量结果。将实施例2和比较例3的微细凹凸纹路3的表面形状曲线的一例分别示于图13和图15。
[0147]
－关于最大高低差、节距－
[0148]
例如如图13所示，根据微细凹凸纹路3的表面形状曲线，在规定距离2500μm内，计算作为第一凸部32的高度h1的最大高低差(μm)、相邻的凸部32、33间的节距d的范围(μm)。
[0149]
－关于微小区域的比例－
[0150]
此外，根据微细凹凸纹路3的表面形状曲线，将每段规定距离2500μm的微细凹凸纹路3按照规定长度d＝0.7μm分割而得到微小区域s，得到微小区域s的倾斜角度θ。并且，绘制出每段规定距离2500μm的微小区域s的数量相对于得到的倾斜角度θ的值的直方图。将实施例2和比较例3的直方图的一例分别示于图14和图16。
[0151]
像这样，如表1所示，计算相对于每段规定距离2500μm的微小区域s的数量(所有微小区域的数量)，倾斜角度θ在－10
°
以上10
°
以下的微小区域s的数量的比例以及倾斜角度θ在－1
°
以上1
°
以下的微小区域s的数量的比例。
[0152]
－关于平坦部－
[0153]
首先，关于以入射角45
°
入射到微细凹凸纹路3上的入射光的反射光，使用下式
(1)，计算各微小区域s的反射强度i
r
。
[0154]
i
r
＝(f(α)
×
n
×
l)/i0……
(1)
[0155]
式(1)中，α为上述入射角，f(α)为菲涅尔反射率，n为微小区域的数量，l为微小区域s的长度，即例如图4的线段ab的长度，i0为树脂基材2的反射强度。
[0156]
并且，如图13的no.1～no.4所示，对从测量开始位置起每段距离90μm的区域依次标注位置no.，在各位置no.的区域，累计各微小区域s的反射强度i
r
。将关于实施例4的反射强度i
r
的累计结果的一例示于图17。如图17所示，例如可知在no.4、no.7等区域，反射强度i
r
的累计值较大。能够认为在该no.4、no.7区域形成有θ＝0
°
附近的平坦部分且该平坦部分的长度约为90μm以上。像这样，例如判断为在图17中反射强度i
r
的累计值最大的位置no.的区域是形成有平坦部35的区域，计算在规定距离2500μm内包括多少个上述平坦部35，如上所述，计算三个视野的平均值作为表1的平坦部的数量(个/2500μm)。并且，用规定距离2500μ除以计算出的平坦部35的数量，计算每个平坦部的距离(μm/个)。
[0157]
－关于算术平均粗糙度－
[0158]
而且，为了对微细凹凸纹路3上的微小凹凸形状进行探讨，测量截止值λs＝2.5μm和λc＝80μm下的算术平均粗糙度ra。需要说明的是，λs是低通滤波器的设定值，用于除去波长比该设定值短的短波长成分，λc是高通滤波器的设定值，用于除去波长比该设定值长的长波长的波纹成分。
[0159]
＜光学特性测量试验＞
[0160]
用变角分光光度计(murakami color research laboratory制造，三维变角分光系统gcms－4)测量l
*
值。需要说明的是，入射角α为45
°
，反射光的检测器的受光角度即受光角γ为－80
°
～80
°
(以5
°
为单位)。将测量结果示于图18、表1。
[0161]
需要说明的是，受光角γ＝45
°
的明度l
*
值即l
*45
°
表示对反射光的强光部分做贡献的镜面反射的量。受光角γ＝45
°
与受光角γ＝20
°
的明度l
*
值之差l
*45
°
－l
*20
°
和受光角γ＝55
°
与受光角γ＝75
°
的明度l
*
值之差l
*55
°
－l
*75
°
均表示镜面反射附近的反射光的量。受光角－80
°
≤γ≤－55
°
的反射光的明度l
*
值的平均值l
*－80
°
～l
*－55
°
对反射光中阴暗部分的黑度做贡献。
[0162]
与比较例2的试验片相比可知，在实施例1～3的试验片中，强光部分的l
*
值增大，阴暗部分的l
*
值减小。
[0163]
需要说明的是，树脂基材的l
*－80
°
是对图11所示的树脂试验片11进行光学特性测量试验而得到的结果，该树脂试验片11是在其表面12未形成有微细凹凸纹路3的试验片。
[0164]
＜目视观察试验＞
[0165]
试验者3人(男性2人，女性1人，30岁～50岁，双眼矫正视力0.5以上)在眼睛距离树脂试验片的表面30cm的状态下，对该表面进行观察。评价项目分为以下三项：作为宏观质感的(1)光泽；(2)阴暗部的黑度；作为微观质感的(3)粒子感。关于评价项目(1)～(3)的各项，各试验者进行了“5
……
非常好、4
……
好、3
……
普通、2
……
差、1
……
非常差”这五阶段评价。并且，根据所有试验者的评价结果的平均值，得到观察结果。其中，a
……
大于4且在5以下、b
……
大于3且在4以下、c
……
大于2且在3以下、d
……
2以下。
[0166]
如表1所示，在比较例1～3的树脂试验片中，各试验片均有两项以上得到d的评价结果。另一方面，在实施例1～4的树脂试验片中，可知虽然实施例1的树脂试验片的粒子感
略微不足，但总体上宏观质感和微观质感这两方面都很优异。
[0167]
－产业实用性－
[0168]
本公开能够提供一种表面具有充分的光泽和阴影且外观美观性优异的树脂部件、树脂部件的成型用模具及树脂部件的制造方法，因此非常有用。
[0169]
－符号说明－
[0170]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
树脂部件
[0171]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
树脂基材
[0172]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
微细凹凸纹路
[0173]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀ
凹部
[0174]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一凸部
[0175]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二凸部
[0176]
31a
ꢀꢀꢀꢀ
最底点
[0177]
36
ꢀꢀꢀꢀꢀ
微小凹凸形状
[0178]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
成型用模具
[0179]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
模具基材
[0180]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
蚀纹纹路
[0181]
76
ꢀꢀꢀꢀꢀ
微小蚀纹形状
[0182]
c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
汽车
[0183]
d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
节距
[0184]
h1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(第一凸部的)高度
[0185]
h2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(第二凸部的)高度
[0186]
k
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
剖面
[0187]
p
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基准面
[0188]
s1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
模具准备工序
[0189]
s2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一蚀刻工序
[0190]
s3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二蚀刻工序
[0191]
s4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
喷砂工序
[0192]
s41
ꢀꢀꢀꢀꢀ
研磨工序
[0193]
s5
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
成型工序
[0194]
s
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
微小区域
[0195]
θ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
倾斜角度
[0196]
α
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
入射角
[0197]
β
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
反射角
[0198]
γ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
受光角

技术特征：
1.一种树脂部件，所述树脂部件包括树脂基材和形成在所述树脂基材的表面且具有多个凹部和多个凸部的微细凹凸纹路，其特征在于：将通过每单位面积的所述微细凹凸纹路中包含的最深的任意三个最底点的平面设为基准面，且将该微细凹凸纹路上的任意点距离该基准面的最短距离设为该微细凹凸纹路的高度时，多个所述凸部包括高度在15μm以上35μm以下的多个第一凸部和高度在所述第一凸部的高度的1/4以上3/4以下的多个第二凸部，多个所述凸部中，彼此相邻的两个所述凸部的顶点间距离在100μm以上500μm以下，在垂直于所述基准面的剖面中，将每段规定距离的所述微细凹凸纹路分割成规定长度的微小区域时，该微小区域与所述基准面所成的倾斜角度在－10
°
以上10
°
以下的该微小区域的数量在每段规定距离的所述微细凹凸纹路中包含的所有微小区域的数量的78％以上95％以下，所述倾斜角度在－1
°
以上1
°
以下的所述微小区域的数量在所述所有微小区域的数量的25％以上40％以下。2.根据权利要求1所述的树脂部件，其特征在于：在垂直于所述基准面的剖面中，所述微细凹凸纹路以在长度300μm以上500μm以下的范围内存在一个平坦部的比例具有该平坦部，所述平坦部在平行于所述基准面的方向上具有90μm以上的长度。3.根据权利要求1或2所述的树脂部件，其特征在于：将除去波长比设定值短的短波长成分的低通滤波器的该设定值设为截止值λs，且将除去波长比设定值长的长波长成分的高通滤波器的该设定值设为截止值λc时，形成有所述微细凹凸纹路的表面在所述截止值λs＝2.5μm和所述截止值λc＝80μm下的算术平均粗糙度ra在0.2μm以上0.4μm以下。4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的树脂部件，其特征在于：设用变角分光光度计以受光角γ测量入射角45
°
的入射光时光的明度为l
*
值，则受光角γ＝45
°
的明度l
*45
°
在85以上130以下，所述明度l
*45
°
与受光角γ＝20
°
的明度l
*20
°
之差即l
*45
°
－l
*20
°
在48以上104以下。5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的树脂部件，其特征在于：设用变角分光光度计以受光角γ测量入射角45
°
的入射光时光的明度为l
*
值，则在所述树脂基材中未形成有所述微细凹凸纹路的部分的受光角γ＝－80
°
的明度l
*－80
°
小于6。6.一种成型用模具，其特征在于：所述成型用模具用于制造由权利要求1到5中任一项权利要求所述的树脂部件。7.一种树脂部件的制造方法，其特征在于：使用权利要求6所述的成型用模具通过注塑成型来制造所述树脂部件。
技术总结
一种树脂部件，所述树脂部件包括树脂基材和形成在所述树脂基材的表面且具有多个凹部和多个凸部的微细凹凸纹路，其特征在于：多个所述凸部包括高度在15μm以上35μm以下的多个第一凸部和高度在所述第一凸部的高度的1/4以上3/4以下的多个第二凸部，多个所述凸部中，彼此相邻的两个所述凸部的顶点间距离在100μm以上500μm以下，将通过每单位面积的所述微细凹凸纹路中包含的高度最低的任意三个最底点的平面设为基准面，在垂直于所述基准面的剖面中，将每段规定距离的所述微细凹凸纹路分割成规定长度的微小区域时，该微小区域与所述基准面所成的倾斜角度在－10


技术研发人员：中野樱 赤峰真明 泽井要 细野明洋 成田周平 田中雄
受保护的技术使用者：马自达汽车株式会社
技术研发日：2019.11.15
技术公布日：2021/6/29