JPH0890586A - プラスチック成形品 - Google Patents
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Abstract
を施すことなく高品位な外観を呈するプラスチック成形
品を安価に提供する。 【構成】射出成形により成形されるプラスチック成形品
であって、その表面の85度鏡面光沢度が40%以上8
0%未満である。
Description
はもちろん、特にカメラ、複写機、プリンター、フアク
シミリ等の視覚的、触覚的な美しさが要求される外装部
品に用いて好適なプラスチック成形品に関するものであ
る。
る場合、その製品の備えている操作性等の機能を高める
ことはもちろん、視覚的な美しさ(高品位な外観)や触
覚的な手ざわり感を向上させることも重要である。特
に、近年カメラ等の熟成した市場では製品機能での差別
化が困難になってきており、その意匠、デザイン等によ
る差別化が非常に重要視されている。
法としては、金属面に梨地処理を施した後アルマイト処
理をし、硬質・緻密な外観を得る方法や、あるいは成形
されたプラスチック面に様々な塗装を施すいわゆる塗装
法や、メッキ処理を施し特徴ある表面状態を得る方法等
が知られている。
高く、キヤノン株式会社のカメラ製品においても、T9
0、EOS650、EOS620、EOS750、EO
S850、EOS1、EOS10、EOS100、EO
S1000、EOS1000S等の高価格機種カメラの
上カバー、ストロボカバー、エプロン等に多数使用され
ている。
の軽量化や大量生産性を向上させるため、カメラ等の精
密機器製品や複写機、プリンター、フアクシミリ等の事
務機製品、その他電気製品等の外装部材にはプラスチッ
ク材料からなる射出成形品が多く使用される様になって
きている。そして、上記で述べた様に、これらの外装部
品の外観面を高品位に仕上げることは、製品価値を向上
させるために重要である。
の様に、撮影者が手に持って撮影操作する機械や、通常
使用者がケースに入れないで持ち運ぶ機械の場合、カメ
ラの外観のデザインはカメラの高級感との兼合いの上で
非常に重要である。カメラ本体の撮影機能や、外観形状
に差異がなくても、外観の視覚的高級感の違いによる需
要の差異は歴然としたものがある。
は従来よりボディカラーが黒系統のものが、高級感との
関係で、需要者に好まれる傾向が強く、デザイナーは黒
色の、且つ、高級感を出す塗装処理、メッキ処理に苦労
しており、また、製造現場においては、各処理工程にお
けるコストと前述した高級感との兼合いをとるための苦
労があった。しかしながら、黒色系統の場合は塗装処理
による必要があり、製造コストの削減、製品価格の低下
への貢献との兼合いが難しかった。
所謂超小型の携帯型テープレコーダーや、パソコン(パ
ーソナルコンピュータ)や、ハンディ型携帯電話、また
マルチメディア機器などの場合にもそれらの機器の使用
状態や、使用する年代層の好みにより特定の視覚感覚が
好まれる傾向がある。
理では、硬質、緻密で高品位な外観を得ることが可能で
あるが、プラスチック成形品上には処理を施せないとい
う問題点がある。また、塗装処理、メッキ処理では、塗
装に要するバインダー、顔料等の材料費や、後工程に要
する人件費等が必要となりコストが高くなってしまう。
更に、処理に必要な溶剤が人体、環境に悪影響を及ぼす
等の問題点もある。
されたものであり、その目的とするところは、プラスチ
ックを成形加工した後、特別な後処理を施すことなく高
品位な外観を呈するプラスチック成形品を安価に提供す
ることにある。
的を達成するために、本発明のプラスチック成形品は、
射出成形により成形されるプラスチック成形品であっ
て、その表面の85度鏡面光沢度が40%以上80%未
満であることを特徴としている。
品において、前記プラスチック成形品の表面形状の中心
線平均粗さRaが0.5μm未満であり、且つ平均傾斜
Δqが1.0°〜10.0°の範囲内にあることを特徴と
している。
品において、前記プラスチック成形品の表面形状の中心
線平均粗さRaが0.5μm未満であり、かつ平均山間
隔Sが5.0μm〜30.0μmの範囲内にあることを特
徴としている。
品において、前記プラスチック成形品の表面形状の中心
線平均粗さRaが0.5μm未満であり、且つ平均傾斜
Δqが1.0°〜10.0°の範囲内にあり、且つ平均山
間隔Sが5.0μm〜30.0μmの範囲内にあることを
特徴としている。
品において、カメラの外観部に使用されることを特徴と
している。
品において、携帯用テープレコーダ、携帯用CDプレー
ヤ、携帯用電話機等の持ち運び可能な製品の外観部に使
用されることを特徴としている。
品において、複写機、プリンター、ファクシミリ等のO
A機器の外観部に使用されることを特徴としている。
型の表面の表層を除去して半径25μm以下の凹形状の
加工痕跡を前記表面に形成する加工を、前記表面上の位
置を変えながら前記加工痕跡が前記表面の全面を占める
まで多数回繰返すことにより形成された表面形状を有す
る金型を使用して成形加工され、前記金型の表面形状を
転写させた表面形状を有することを特徴としている。
品において、前記金型の表面に形成される凹形状の加工
痕跡のうち、その真円度が各加工痕跡の相当半径の40
%より小さい加工痕跡が前記金型の表面の90%以上を
占めるようにした金型を使用して成形加工されたことを
特徴としている。
品において、カメラの外観部に使用されることを特徴と
している。
品において、携帯用テープレコーダ、携帯用CDプレー
ヤ、携帯用電話機等の持ち運び可能な製品の外観部に使
用されることを特徴としている。
品において、複写機、プリンター、ファクシミリ等のO
A機器の外観部に使用されることを特徴としている。
品は、その表面の85度鏡面光沢が、40%以上80%
未満であり、また中心線平均粗さRa、平均傾斜Δq、
平均山間隔Sの3つのパラメータのうち、中心線平均粗
さRaを含む少なくとも2つのパラメータの値を、上記
数値範囲内とすることにより、機械的な分光特性上で
も、また感応的(視覚的)な見え方(感じ方)の面で
も、二次加工で塗装処理を施した外観面と略同等の外観
を有するプラスチック成形品を得ることができる。これ
により、特別な後処理を施すことなく高品位な外観(塗
装処理風)を有するプラスチック成形品を得ることがで
きるので、部品のローコスト化を図ることができる。
加工痕跡を多数形成した金型によりプラスチック部品を
成形することにより、従来よりも表面の凸凹のピッチが
細かいプラスチック部品を得ることができ、より高品位
な外観を有するプラスチック部品が提供される。
は、プラスチック部品の表面において、真円度が相当半
径の40%より小さい円形模様が90%以上の面積を占
めるようにすれば、十分に効果が得られることが確認さ
れた。
図面を参照して詳細に説明する。
前に、本実施例において使用される(1)外観評価に関
する詳細、(2)表面形状、表面粗さに関するパラメー
タの説明をしておく。
業デザイナーが目で見て主観的に判断する「視覚評価」
が主であった。その評価項目としては、 (a)「表面状態、表面形状」から受ける感覚的印象
(例えば、暖かさ、柔らかさ、滑らかさ等) (b)表面の「光沢」から受ける視覚的印象(例えば、
しっとりしている等) (c)表面を構成する物質の「色」から受ける視覚的印
象 の3つが挙げられる。
目を客観的に評価する方法として、以下のような方法を
用いた。
感覚的印象については、後述する表面粗さパラメータ
(国際標準規格ISO 468, JIS B 0601に
規定されている)Ra,S,Δqで評価した。なお、本実
施例において上記のRa,S,Δqは、ランクテーラーホ
ブソン社製の表面粗さ計フォームタリサーフを使用し、
先端R2μmのスタイラスを用いてISO規格の粗さフ
ィルター(カットオフ値0.25mm)で測定した。
象については、ISO 2813(JIS Z 874
1)による「鏡面光沢度測定方法」で評価した。本実施
例においては、DR LANGEポータブル光沢計(株
式会社モリテックス)を使用し、測定角度85°で評価
を行った。
射角で光束を照射したときの試料面からの反射光束Ψs
と、表面からの反射光束Ψosから、次式により計算され
る。
た標準面の鏡面光沢度) (c)表面を構成する物質の「色」から受ける印象につ
いては、色の3属性(色彩、彩度、明度)のパラメータ
で客観的に表現できる(JIS Z 8105…色に関す
る用語、JIS Z 8120…光学用語等)。
するため、使用する固体物質を無彩色に限定し、明度の
みの評価により「色」の評価を行った。明度の評価は、
自記分光光度計(株式会社日立製作所)を用いて行っ
た。
パラメータであり、本実施例では、上記の分光光度計を
使用し、可視光域における分光反射曲線の積分値により
評価を行った。ただし、有彩色の場合は、さらに色彩、
彩度のパラメータを加えることにより本実施例と同等に
表現できることは言うまでもない。
明 本実施例で使用する表面形状、表面粗さについての定義
は、JIS B 0601(表面粗さ)、JIS Z 81
04(計測用語)、国際標準規格ISO 468による
他、以下の様に定義される。
準長さを表す。表面形状(表面粗さ)の測定機器は、触
針式表面粗さ測定器(JIS B 0651)、光波干
渉式表面粗さ測定器(JIS B 0652)、光切断
式表面粗さ測定法等様々挙げられるが、測定試料に見合
った方法であればいかなる方法も選択可能である。
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペン
テン−1、ポリスチレン、ABS、ポリアミド、ポリカ
ーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルホ
ン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエーテルサルホン、各種の熱可塑性ポリイミ
ド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルニトリ
ル、サーモトロピック液晶ポリマー等の全ての熱可塑性
樹脂及び上記熱可塑性樹脂をブレンドした全てのアロイ
樹脂が使用しうる。
いて説明する。
理を施された金属部品の表面形状を、触針式表面粗さ測
定器を用い、測定基準長さL=0.25mm(以下この
値に統一する)として、数種類測定したところ、Ra=
0.5〜2.0μm、Δq=5.0〜12.0°、S=
20.0〜50.0μmの範囲であることが分かった。
金型内表面(成形面)に、その表面形状が上記の範囲内
に入る様にブラスト処理を施した。このときのブラスト
処理の加工条件は、ブラスト材として溶融アルミナを使
用し、砥粒粒度#100、空気圧4kg/cm2 、投射
量20kg/minとした。また、ブラスト処理の終了
した金型内表面を触針式表面粗さ測定器で測定したとこ
ろ、Ra=1.33μm、Δq=9.00°、S=3
0.1μmであった。
上記の金型を用いた射出成形機(図1参照)により、図
2に示すカメラの外装部品としての前カバーを成形し
た。なお、成形条件は樹脂温度250°C、成形圧力1
000kg/cm2 、金型温度85°Cとした。
表面形状を測定したところ、Ra=1.33μm、Δq
=8.45°、S=33.4μmであった。
ブル光沢計と自記分光光度計により、任意の梨地ブラッ
クアルマイト処理を施された金属と、成形された黒色プ
ラスチック成形品の明度及び光沢度の測定を行なったと
ころ、両者の測定値は、図3の様に非常に良い一致を示
した。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は極めて良く似てお
り、梨地ブラックアルマイト処理を施した金属面と類似
したカメラの前カバー用黒色プラスチック成形品が得ら
れた。また、他の外装部品である上カバー、背蓋等に関
しても同様の結果が得られた。
いて説明する。
面(成形面)に、その表面形状が上記のアルマイト処理
金属の表面形状と同じ範囲内に入る様にブラスト処理を
施した。このときのブラスト処理の加工条件は、ブラス
ト材として溶融アルミナを使用し、砥粒粒度#220、
空気圧4kg/cm2 、投射量20kg/minとし
た。また、ブラスト処理の終了した金型内表面を触針式
表面粗さ測定器で測定したところ、Ra=0.58μ
m、Δq=5.19°、S=12.4μmであった。
上記の金型を用いた射出成形機(図1参照)により、図
2に示すカメラの外装部品を成形した。なお、成形条件
は樹脂温度250°C、成形圧力1000kg/cm
2 、金型温度85°Cとした。
表面形状を測定したところ、Ra=0.58μm、Δq
=5.11°、S=13.4μmであった。
のアルマイト処理金属と同じ範囲に属しているのに対
し、Sの値は前記範囲に属していない。
ブル光沢計と自記分光光度計により、任意の梨地ブラッ
クアルマイト処理を施された金属と、成形された黒色プ
ラスチック成形品の明度及び光沢度の測定を行なったと
ころ、両者の測定値は、図4の様に良い一致を示した。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は良く似ており、梨
地ブラックアルマイト処理を施した金属面と類似した黒
色プラスチック成形品が得られた。
いて説明する。
面(成形面)に、その表面形状が上記のアルマイト処理
金属の表面形状と同じ範囲内に入る様にブラスト処理を
施した。このときのブラスト処理の加工条件は、ブラス
ト材として溶融アルミナを使用し、砥粒粒度#80、空
気圧4kg/cm2 、投射量20kg/minとした。
また、ブラスト処理の終了した金型内表面を触針式表面
粗さ測定器で測定したところ、Ra=1.90μm、Δ
q=12.66°、S=44.93μmであった。
し、上記の金型を用いた射出成形機(図1参照)によ
り、図2に示すカメラの外装部品を成形した。なお、成
形条件は樹脂温度250°C、成形圧力1000kg/
cm2 、金型温度85°Cとした。
表面形状を測定したところ、Ra=1.88μm、Δq
=12.56°、S=44.5μmであった。
アルマイト処理金属と同じ範囲に属しているのに対し、
Δqの値は前記範囲に属していない。
ブル光沢計と自記分光光度計により、任意の梨地シルバ
ーアルマイト処理を施された金属と、成形されたシルバ
ープラスチック成形品の明度及び光沢度の測定を行なっ
たところ、両者の測定値は、図5の様に良い一致を示し
た。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は良く似ており、梨
地シルバーアルマイト処理を施した金属面と類似したシ
ルバーのカメラ外装部品が得られた。
いて説明する。
理を施された部品の表面形状を、第1の実施例と同じ条
件で数種類測定したところ、Ra=0.01〜0.05
μm、Δq=1.0〜10.0°、S=5.0〜30.
0μmの範囲であることが分かった。
金型内表面(成形面)に、その表面形状が上記の範囲内
に入る様にブラスト処理を施した。このときのブラスト
処理の加工条件は、ブラスト材としてガラスビーズを使
用し、砥粒粒度#325、空気圧2kg/cm2 、投射
量20kg/minとした。また、ブラスト処理の終了
した金型内表面を触針式表面粗さ測定器で測定したとこ
ろ、Ra=0.19μm、Δq=1.99°、S=2
0.9μmであった。
を使用し、上記の金型を用いた射出成形機(図1参照)
により、図6に示すプリンターの外装部品としての本体
カバーを成形した。なお、成形条件は樹脂温度290°
C、成形圧力1000kg/cm2 、金型温度100°
Cとした。
表面形状を測定したところ、Ra=0.19μm、Δq
=1.71°、S=20.3μmであった。
ブル光沢計と自記分光光度計により、任意の黒色塗装処
理を施されたプラスチック成形品と、成形された黒色プ
ラスチック成形品の明度及び光沢度の測定を行なったと
ころ、両者の測定値は、図7の様に非常に良い一致を示
した。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は極めて良く似てお
り、黒色塗装処理を施した表面と類似したプリンターの
本体カバー用黒色プラスチック成形品が得られた。
いて説明する。
面(成形面)に、その表面形状が上記の塗装処理を施し
たプラスチック部品の表面形状と同じ範囲内に入る様に
ブラスト処理を施した。このときのブラスト処理の加工
条件は、ブラスト材としてガラスビーズを使用し、砥粒
粒度#325、空気圧2kg/cm2 、投射量30kg
/minとした。また、ブラスト処理の終了した金型内
表面を触針式表面粗さ測定器で測定したところ、Ra=
0.11μm、Δq=1.26°、S=6.12μmで
あった。
を使用し、上記の金型を用いた射出成形機(図1参照)
により、図6に示すプリンターの外装部品を成形した。
なお、成形条件は樹脂温度290°C、成形圧力100
0kg/cm2 、金型温度100°Cとした。
表面形状を測定したところ、Ra=0.11μm、Δq
=1.33°、S=6.21μmであった。
の塗装処理品と同じ範囲に属しているのに対し、Sの値
は前記範囲に属していない。
ブル光沢計と自記分光光度計により、任意の黒色塗装処
理を施されたプラスチック成形品と、成形されたプリン
ターの外装部品の明度及び光沢度の測定を行なったとこ
ろ、両者の測定値は、図8の様に良い一致を示した。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は良く似ており、黒
色塗装処理を施した表面と類似したプリンターの外装品
用黒色プラスチック成形品が得られた。
いて説明する。
面(成形面)に、その表面形状が上記の塗装処理を施し
たプラスチック部品の表面形状と同じ範囲内に入る様に
ブラスト処理を施した。このときのブラスト処理の加工
条件は、ブラスト材としてガラスビーズを使用し、砥粒
粒度#325、空気圧2kg/cm2 、投射量10kg
/minとした。また、ブラスト処理の終了した金型内
表面を触針式表面粗さ測定器で測定したところ、Ra=
0.42μm、Δq=14.53°、S=28.00μ
mであった。
ト樹脂を使用し、上記の金型を用いた射出成形機(図1
参照)により、図6に示すプリンターの外装部品を成形
した。なお、成形条件は樹脂温度290°C、成形圧力
1000kg/cm2 、金型温度100°Cとした。
表面形状を測定したところ、Ra=0.42μm、Δq
=14.46°、S=27.73μmであった。
塗装処理品と同じ範囲に属しているのに対し、Δqの値
は前記範囲に属していない。
ブル光沢計と自記分光光度計により、任意のシルバー塗
装処理を施されたプラスチック成形品と、成形されたプ
リンターの外装部品の明度及び光沢度の測定を行なった
ところ、両者の測定値は、図9の様に良い一致を示し
た。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は良く似ており、シ
ルバー塗装処理を施した表面と類似したプリンターの外
装品用シルバープラスチック成形品が得られた。
いて説明する。
メッキ処理を施された部品の表面形状を、第1の実施例
と同じ条件で数種類測定したところ、Ra=0.01〜
0.1μm、Δq=1.0〜2.0°、S=5.0〜1
5.0μmの範囲であることが分かった。
金型内表面(成形面)に、その表面形状が上記の範囲内
に入る様にブラスト処理を施した。このときのブラスト
処理の加工条件は、ブラスト材としてガラスビーズを使
用し、砥粒粒度#440、空気圧2kg/cm2 、投射
量10kg/minとした。また、ブラスト処理の終了
した金型内表面を触針式表面粗さ測定器で測定したとこ
ろ、Ra=0.068μm、Δq=1.30°、S=
9.44μmであった。
上記の金型を用いた射出成形機(図1参照)により、図
10に示す複写機の外装部品を成形した。なお、成形条
件は樹脂温度250°C、成形圧力1000kg/cm
2 、金型温度85°Cとした。
表面形状を測定したところ、Ra=0.068μm、Δ
q=1.25°、S=9.32μmであった。
ブル光沢計と自記分光光度計により、任意の黒色メッキ
処理を施されたプラスチック成形品と、成形された複写
機の外装部品の明度及び光沢度の測定を行なったとこ
ろ、両者の測定値は、図11の様に非常に良い一致を示
した。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は極めて良く似てお
り、黒色メッキ処理を施した表面と類似した複写機の外
装部品用黒色プラスチック成形品が得られた。
いて説明する。
面(成形面)に、その表面形状が上記のメッキ処理品の
表面形状と同じ範囲内に入る様にブラスト処理を施し
た。このときのブラスト処理の加工条件は、ブラスト材
としてガラスビーズを使用し、砥粒粒度#440、空気
圧2kg/cm2 、投射量20kg/minとした。ま
た、ブラスト処理の終了した金型内表面を触針式表面粗
さ測定器で測定したところ、Ra=0.014μm、Δ
q=1.28°、S=2.11μmであった。
上記の金型を用いた射出成形機(図1参照)により、図
10に示す複写機の外装部品としての本体カバーを成形
した。なお、成形条件は樹脂温度250°C、成形圧力
1000kg/cm2 、金型温度85°Cとした。
表面形状を測定したところ、Ra=0.013μm、Δ
q=1.25°、S=2.46μmであった。
のメッキ処理品と同じ範囲に属しているのに対し、Sの
値は前記範囲に属していない。
ブル光沢計と自記分光光度計により、任意の黒色メッキ
処理を施されたプラスチック成形品と、成形された複写
機の外装部品の明度及び光沢度の測定を行なったとこ
ろ、両者の測定値は、図12の様に良い一致を示した。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は良く似ており、黒
色メッキ処理を施した表面と類似した複写機の本体カバ
ー用黒色プラスチック成形品が得られた。また、他の外
装部品である給紙トレー、排紙トレー、原稿押さえ等に
ついても同様の結果が得られた。
いて説明する。
面(成形面)に、その表面形状が上記のメッキ処理品の
表面形状と同じ範囲内に入る様にブラスト処理を施し
た。このときのブラスト処理の加工条件は、ブラスト材
としてガラスビーズを使用し、砥粒粒度#440、空気
圧2kg/cm2 、投射量5kg/minとした。ま
た、ブラスト処理の終了した金型内表面を触針式表面粗
さ測定器で測定したところ、Ra=0.092μm、Δ
q=0.89°、S=6.45μmであった。
用し、上記の金型を用いた射出成形機(図1参照)によ
り、図14に示す複写機の外装部品を成形した。なお、
成形条件は樹脂温度250°C、成形圧力1000kg
/cm2 、金型温度85°Cとした。
表面形状を測定したところ、Ra=0.094μm、Δ
q=0.93°、S=6.55μmであった。
メッキ処理品と同じ範囲に属しているのに対し、Δqの
値は前記範囲に属していない。
ブル光沢計と自記分光光度計により、任意のシルバーメ
ッキ処理を施されたプラスチック成形品と、成形された
複写機の外装部品の明度及び光沢度の測定を行なったと
ころ、両者の測定値は、図13の様に良い一致を示し
た。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は良く似ており、シ
ルバーメッキ処理を施した表面と類似した複写機の外装
部品用シルバープラスチック成形品が得られた。
について説明する。
方法には、一般的にラッカーなし地塗装、ラッカー塗装
各種、ちりめん塗装、レザートーン塗装、ハンマートー
ン塗装、メタリック塗装等、様々な方法がある。
形状(表面粗さ)を既に述べた条件で測定すると、中心
線平均粗さRaは0.5μm未満、平均傾斜Δqは1.0
°〜10.0°、平均山間隔Sは5.0μm〜30.0μ
mの範囲に存在することがわかった。
ち、ABS樹脂平板上にアクリル樹脂系塗料を用い、ア
ルミニウム粉を少量混合した後、吹き付け塗装したもの
(塗装処理法:メタリック塗装)の表面形状は、Ra=
0.20μm、Δq=2.10°、S=6.88μmであ
った。
に類似した外観を成形するために、材質が熱間ダイス鋼
である金型の金型内表面(成形面)に、その表面のR
a,Δqが上記数値と略同一となる様にブラスト処理を
施した。
は、ブラスト材としてガラスビーズを使用し、砥粒粒度
#325、空気圧2kg/cm2 、投射量20kg/m
inとした。また、ブラスト処理の終了した金型内表面
の表面形状を測定したところ、Ra=0.19μm、Δ
q=1.99°、S=3.91μmであった。
を使用し、上記の金型を用いた射出成形機により、図6
に示すカメラの上カバーを成形した。なお、射出成形機
は、図1に示す様な一般的なものを用い、成形条件は樹
脂温度290°C、成形圧力1000kg/cm2 、金
型温度100°Cとした。
面形状を測定したところ、Ra=0.19μm、Δq=
1.71°、S=3.56μmであった。
と得られたプラスチック成形品との間では、表面形状の
うちRa、Δqは両者とも略同一であるのに対し、Sは
略同一であるとは言い難い。
ブル光沢計と自記分光光度計により、上記の黒色メタリ
ック塗装処理を施されたプラスチック平板と、成形され
た黒色プラスチック成形品の明度及び光沢度の測定を行
ったところ、両者の測定値は図14のように非常に良い
一致を示した。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は非常に良く似てお
り、黒色塗装処理を施した表面と類似したカメラの上カ
バー用黒色プラスチック成形品が得られた。
について説明する。
レタン樹脂系塗料で黒色に塗装を施されたもの(塗装処
理法:無地塗り)の表面形状は、Ra=0.33μm、
Δq=8.10°、S=26.4μmであった。
ム金属平板に類似した外観を成形するために、材質が熱
間ダイス鋼である金型の金型内表面(成形面)に、その
表面のRa、Sが上記数値と略同一になるようにブラス
ト処理を施した。
は、ブラスト材としてガラスビーズを使用し、砥粒粒度
#325、空気圧2kg/cm2 、投射量30kg/m
inとした。また、ブラスト処理の終了した金型内表面
の表面形状を測定したところ、Ra=0.31μm、Δ
q=15.4°、S=25.4μmであった。
を使用し、上記の金型を用いた射出成形機により、図2
に示すカメラの上カバーを成形した。なお、射出成形機
は、図1に示す様な一般的なものを用い、成形条件は樹
脂温度290°C、成形圧力1000kg/cm2 、金
型温度100°Cとした。
面形状を測定したところ、Ra=0.29μm、Δq=
16.2°、S=24.8μmであった。
たプラスチック成形品との間では、表面形状のうちR
a、Sは両者とも略同一であるのに対し、Δqは略同一
であるとは言い難い。
ブル光沢計と自記分光光度計により、上記の塗装処理さ
れた金属平板と、成形された黒色プラスチック成形品の
明度及び光沢度の測定を行ったところ、両者の測定値は
図15のように非常に良い一致を示した。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は非常に良く似てお
り、黒色塗装処理を施した表面と類似したカメラの上カ
バー用黒色プラスチック成形品が得られた。
について説明する。
間アニーリング後、2液のエポキシ樹脂系塗料(常温効
果タイプ)で黒色に塗装を施されたもの(塗装処理法:
無地塗り)の表面形状は、Ra=0.24μm、Δq=
5.11°、S=15.5μmであった。
ネート平板に類似した外観を成形するために、材質が熱
間ダイス鋼である金型の金型内表面(成形面)に、その
表面のRa、Δq、Sが上記数値と略同一になるように
ブラスト処理を施した。
は、ブラスト材としてガラスビーズを使用し、砥粒粒度
#325、空気圧2kg/cm2 、投射量25kg/m
inとした。また、ブラスト処理の終了した金型内表面
の表面形状を測定したところ、Ra=0.23μm、Δ
q=5.18°、S=16.2μmであった。
を使用し、上記の金型を用いた射出成形機により、図2
に示すカメラの上カバーを成形した。なお、射出成形機
は、図1に示す様な一般的なものを用い、成形条件は樹
脂温度290°C、成形圧力1000kg/cm2 、金
型温度100°Cとした。
面形状を測定したところ、Ra=0.25μm、Δq=
5.02°、S=15.9μmであった。
と得られたプラスチック成形品との間では、表面形状の
うちRa、Δq、Sは全て略同一である。
ブル光沢計と自記分光光度計により、上記の塗装処理さ
れたプラスチック平板と、成形された黒色プラスチック
成形品の明度及び光沢度の測定を行ったところ、両者の
測定値は図16のように非常に良い一致を示した。
価、視覚評価)においても、両者の明るさ、光沢等の、
成形品表面から受ける光学的な特性は略同じであるとい
ってよく、黒色塗装処理を施した表面と極似したカメラ
の上カバー用黒色プラスチック成形品が得られた。
について説明する。
面(成形面)に、その表面のRaが0.5μm未満、Δ
qが1.0°〜10.0°、Sが5.0μm〜30.0μm
の範囲内に入るようにブラスト処理を施した。
は、ブラスト材として溶融アルミナを使用し、砥粒粒度
#100、空気圧4kg/cm2 、投射量30kg/m
inとした。また、ブラスト処理の終了した金型内表面
の表面形状を測定したところ、Ra=0.33μm、Δ
q=3.25°、S=10.9μmであった。
脂を使用し、上記の金型を用いた射出成形機により、図
6に示すプリンターの外装部品を成形した。なお、射出
成形機は、図1に示す様な一般的なものを用い、成形条
件は樹脂温度250°C、成形圧力1000kg/cm
2 、金型温度85°Cとした。
の表面形状を測定したところ、Ra=0.35μm、Δ
q=3.33°、S=9.69μmであった。
ブル光沢計と自記分光光度計により、この成形された灰
色プラスチック成形品の明度及び光沢度の測定を行った
ところ、85度鏡面光沢度は63%であった。
価、視覚評価)においても、このプラスチック成形品
は、灰色塗装処理を施した表面と極似していた。
塗装処理を施したと同等の外観を有するプラスチック成
形品を、特別な後工程を施さないで成形のみで得るため
に、 (1)プラスチック成形品の85度鏡面光沢度が40%
以上80%未満とする。この40%〜80%という値
は、本願出願人が製造販売した過去の一眼レフカメラの
黒色塗装の表面の光沢度を測定した結果40%〜80%
の範囲であったことに基づいて決められたものである。
形状(表面粗さ)の中心線平均粗さRaが0.5μm未
満であり、且つ平均傾斜Δqが1.0°〜10.0°の範
囲内に入るようにする。
形状(表面粗さ)の中心線平均粗さRaが0.5μm未
満であり、且つ平均山間隔Sが5.0μm〜30.0μm
の範囲内に入るようにする。
形状(表面粗さ)の中心線平均粗さRaが0.5μm未
満であり、且つ平均傾斜Δqが1.0°〜10.0°の範
囲内にあり、且つ平均山間隔Sが5.0μm〜30.0μ
mの範囲内に入るようにする。
分光特性上でも、また、官能的(視覚的)な見え方(感
じ方)の面でも塗装処理を施した外観面と略同一とな
る。
高品位な塗装処理風の外観を有するプラスチック成形品
を得ることができるので、部品のローコスト化を図るこ
とができる。
面を有する固体物質の表面形状(表面粗さ)と射出成形
法により得られたプラスチック成形品の表面形状(表面
粗さ)が、中心線平均表面粗さRa、平均傾斜Δq、平
均山間隔Sのうち、中心線平均粗さRaを含み少なくと
も2つの値で略同一になる様にすることにより、機械的
な分光特性上でも、また官能的(視覚的)な見え方(感
じ方)の面でも略同一となる。また、射出成形法により
得られるプラスチック成形品の表面形状(表面粗さ)
を、それぞれのRa、Δq、Sに対応する数値のうちR
aを含む少なくとも2つの値で図18に示す範囲内に入
る様にすることで、清潔、容易に、また安価に梨地アル
マイト処理風、塗装処理風、メッキ処理風等の所望の高
品位外観を有するプラスチック成形品が得られる様にな
る。
について説明するが、その前に、既に実施例の冒頭で述
べた内容と一部重複するが、物品の表面粗さや光沢等が
外観に及ぼす影響について説明する。
に与える影響について説明する。
に対応するRaの範囲を示している。図19において、
横軸にRaを示し、領域Aは塗装処理された外観面、領
域Bはアルミニウム合金にホーニング処理とアルマイト
処理を施した梨地アルマイト処理外観面を示している。
本実施例では、Ra=0.23μm(詳細は後述する)
であり、領域A(塗装処理)の表面状態を実現してい
る。
で直接関係する表面形状因子の1つが、外観面を構成す
る表面形状の凹凸パターンのピッチであるということが
できる。特に、「緻密感」を表現するには、凹凸のピッ
チが小さいことが重要な条件である。
まり直径にすると50μm以下の形状が重なった表面形
状を有しているため、表面のピークとピーク間のピッチ
が50μmよりも大幅に小さくなる。本実施例の平均山
間隔Sを測定したが、S=21μmであった(詳細は後
述する)。さらに塗装処理された外観部品の平均山間隔
Sを測定したところ、S=5〜30μmの範囲であり、
本実施例のSが塗装処理のSの範囲内に入っていること
が判明した。
ない図形の大きさを表わすパラメータであり、国際標準
規格ISO 1101(日本工業規格JIS B 06
21)の「真円度」の定義にしたがって真円度を求める
ときに、図形を2つの同心円で挟んで同心2円の間隔が
最少となる場合の2つの同心円の半径の平均値を示すも
のである。図20にその一例を示す。図20に記入して
ある2つの同心円の半径の差が真円度であり、2つの同
心円の平均半径が相当半径である。
いて説明する。
の対応する光沢度の範囲を示している。図21におい
て、横軸に光沢度を示し、領域Aは塗装処理された外観
面、領域Bはアルミニウム合金にホーニング処理とアル
マイト処理を施した梨地アルマイト処理外観面を示して
いる。本実施例では、光沢度が57%であり(詳細は後
述する)、領域A(塗装処理)の光沢度を実現してい
る。
成形品の外観面の顕微鏡写真の模写図である。金型表面
の凹形状が転写して形成された円形模様の相当半径は1
2〜20μmであった。また、個々の円形模様の真円度
は、ほとんどの円形模様において各円形模様の相当半径
の10〜40%の範囲であったが、まれに真円度が相当
半径の40%より大きいものが観察された。また、円形
模様の間に、円形模様と異なる欠陥が観察された。そこ
で、真円度が、その円形模様の相当半径の40%以下の
円形模様が占める面積の割合を顕微鏡写真から計測した
ところ91.6%であった。
たところ、Ra=0.23μmであった。さらに、平均
山間隔Sを測定したところ、S=21μmであった。ま
た、光沢度を測定したところ、57%(入射角85°)
であった。
実現できなかった表面形状・外観が本実施例で達成され
ていることを示している。
ナーが目視で評価したところ、円形模様のばらつきに起
因する外観上の不具合はなく、従来のプラスチック外観
にはなかった「均一感」「緻密感」があり、外観品位の
向上が認められるとの評価結果であった。
手順を示す。
(成形面)に相当する面に円形の凹形状を連続して形成
するために、粉末放電加工を施した。
3年3月号,P76〜81”や“型技術,第8巻第3号
(1993年3月号),P69〜73”に紹介されてい
る様に、放電加工で鏡面が得られる特殊な放電加工で、
人手に頼らざるをえない金型みがき作業を無くし、金型
加工を合理化する目的で開発され、近年、加工機が放電
加工機メーカーから販売されるようになった技術であ
る。
工槽11の内部に加工液12が収容されており、加工液
12中に、金型のキャビティを構成する部材13と、こ
の構成部材13の外観面(成形面)に相当する面を加工
する放電電極14が配置されている。
入された加工液を使用するため、加工液に油を使用する
一般の放電加工と異なり、一発一発の放電痕がほぼ円形
である。従って、粉末放電加工を行って金型表面に数多
くの放電痕すなわち略円形の凹形状を形成することによ
り、金型表面に本実施例の表面形状が加工されることに
なる。本実施例は、粉末放電加工の本来の目的である鏡
面加工性を犠牲にしても放電痕が小さくなる様に放電加
工条件を調節したものである。
材質は銅である。加工面積は12cm2 、粉末放電加工
の最終仕上げ条件は、IP 1A、ONタイム2μs、
OFFタイム2μs、極性(−)、負荷電圧90V、コ
ンデンサ(OFF)であり、加工時間は50分であっ
た。
金型を用いて射出成形によりプラスチック部品を成形し
た。住友重機械製射出成形機を使用し、樹脂材料には帝
人化成パンライトM3000L(黒)を使用し、金型温
度120℃、射出シリンダ温度270℃、射出圧力70
MPaの条件で成形することにより、図22に示す表面
形状を有するプラスチック部品が得られた。
面、及び成形されたプラスチック成形品表面の夫々の表
面粗さ、明度及び光沢度を図24に示す。
施例のプラスチック成形品の外観面の顕微鏡写真の模写
図を示す。金型表面の凹形状が転写して形成された円形
模様の相当半径は20〜21μmであった。また、円形
模様の真円度は、全ての円形模様において各円形模様の
相当半径の10%以下であった。
前記と同条件で測定したところ、Ra=0.43μmで
あった。さらに、平均山間隔Sを測定したところ、S=
27μmであった。また、光沢度を測定したところ、4
8%(入射角85°)であった。
実現できなかった表面形状・外観が本実施例で達成され
ていることを示している。
ナーが目視で評価したところ、従来のプラスチック外観
にはなかった「均一感」「緻密感」があり、外観品位の
向上が認められるとの評価結果であった。
た手順を示す。
部材6)の外観面(成形面)に相当する面にレーザービ
ームの照射を繰り返し、凹形状の重なり合った表面形状
を創成した。
装置の構成図である。図26において、1はレーザー光
源を示し、本実施例においてはYAGレーザーを用い
た。レーザー光源1はコントローラ2からの信号によっ
て発振パルス周波数とパルス出力が決められてかつ、発
振時間を決める信号が入力される。
ビーム光で、このレーザービーム光は反射ミラー4によ
って反射され、集光レンズ5によって金型構成部材6の
上にエネルギーを集中する。
に可動なステージ7に保持されている。可動ステージ7
のX方向可動部7Aは不図示の移動手段(モータ)によ
って図中矢印X方向への進退移動が行われる。また、可
動ステージ7のY方向可動部7BはX方向可動部7A上
に保持され、不図示の移動手段(モータ)によって図中
矢印Y方向への進退移動が行われる。こうして、金型構
成部材6はレーザー照射位置に対して図中矢印X方向と
Y方向への進退移動が可能となっている。
ある。
観面に対応する平面部に加工を行った手順を具体的に説
明する。本例では、25mm×20mmの平面に加工を施し
た。
動ステージ7の移動方向からなるX−Y平面と平行にな
るように可動ステージ7に固定する。金型構成部材6の
外観面はあらかじめ表面粗さRmax 0.3μm以内に研
磨仕上げされている。
t以上、パルス出力1kHz〜5kHzのものを用い
た。
Hz、可動ステージのX方向速度20mm/sec、Y方
向速度50mm/sec。可動ステージの移動距離は本加
工を施す平面のX方向寸法25mm・Y方向寸法20mmに
可動ステージの加速・減速区間として片側10mmを加え
たX方向45mm、Y方向40mmとし、この範囲をX方向
とY方向同時に往復移動を連続して繰り返し、レーザー
照射位置が25mm×20mmの加工領域をほぼ等速で通過
する時間帯だけレーザーを出力した。
ラ2からレーザー制御信号が出されレーザー光源1から
パルス出力1kHzのレーザービーム光3が出力され
る。レーザービーム光3は反射ミラー4、集光レンズ5
を経て金型構成部材6上に照射される。
れ異なる速度で往復移動し、レーザービーム光は間欠的
パルス光であるので、金型構成部材6の表面に図27に
示すような間欠的な円形の凹形状が形成される。
材6の目標外観加工面の全面に渡ってレーザービーム光
を間欠的に照射して多数の凹形状すなわち円形窪みを形
成し、本実施例の表面形状を創成する。
工を300分間行った後、この駒を組み込んだ金型を用
いて射出成形によりプラスチック部品を成形した。住友
重機械製射出成形機を使用し、樹脂材料には帝人化成パ
ンライトM3000L(黒)を使用し、金型温度120
℃、射出シリンダ温度270℃、射出圧力70MPaの
条件で成形することにより、図25に示す表面形状を有
するプラスチック部品が得られた。
面、及び成形されたプラスチック成形品表面の夫々の表
面粗さ、明度及び光沢度を図28に示す。
分しか加工できないが、レーザービームを金型キャビテ
ィ形状に応じて金型キャビティ表面に垂直方向に集光さ
せ照射できるように、レーザー光学系や金型構成部材移
動装置に改造を加えてレーザービームの集光位置と照射
方向を任意に連続変更可能なレーザー加工装置を製作す
れば、あらゆる形状の外観面への加工が可能となる。
ば、表面に半径25μm以下の凹形状の加工痕跡を多数
形成した金型によりプラスチック部品を成形することに
より、従来よりも表面の凸凹のピッチが細かいプラスチ
ック部品を得ることができ、より高品位な外観を有する
プラスチック部品が提供される。
は、プラスチック部品の表面において、真円度が相当半
径の40%程度より小さい円形模様が90%以上の面積
を占めるようにすれば、十分に効果が得られることが確
認された。
で、上記実施例を修正または変形したものに適用可能で
ある。
人化成パンライトM3000L(黒)を使用する場合に
ついて説明したが、その他ABS、PC、PPO、P
P、PE等の樹脂材料やそれらのアロイ、あるいはこれ
らにガラスや金属を混入したものを使用してもよい。
について説明したが、圧縮成形、真空成形、ブロー成形
等で成形してもよい。
ック部品を製品の外観部に使用する場合について説明し
たが、プラスチック部品の表面を上記の実施例の様にす
ることで、材料の濡れ性、摩擦係数等のコントロールを
行うことが可能であり、本発明のプラスチック部品は、
外観部に使用されることに限定されるものではない。
ク成形品は、その表面の85度鏡面光沢が、40%以上
80%未満であり、また中心線平均粗さRa、平均傾斜
Δq、平均山間隔Sの3つのパラメータのうち、中心線
平均粗さRaを含む少なくとも2つのパラメータの値
を、上記数値範囲内とすることにより、機械的な分光特
性上でも、また感応的(視覚的)な見え方(感じ方)の
面でも、二次加工で塗装処理を施した外観面と略同等の
外観を有するプラスチック成形品を得ることができる。
これにより、特別な後処理を施すことなく高品位な外観
(塗装処理風)を有するプラスチック成形品を得ること
ができるので、部品のローコスト化を図ることができ
る。
加工痕跡を多数形成した金型によりプラスチック部品を
成形することにより、従来よりも表面の凸凹のピッチが
細かいプラスチック部品を得ることができ、より高品位
な外観を有するプラスチック部品が提供される。
は、プラスチック部品の表面において、真円度が相当半
径の40%より小さい円形模様が90%以上の面積を占
めるようにすれば、十分に効果が得られることが確認さ
れた。
ための成形機を示した外観図である。
ラのボディを示した図である。
さ、明度、光沢を示した図である。
さ、明度、光沢を示した図である。
さ、明度、光沢を示した図である。
ンターを示した図である。
さ、明度、光沢を示した図である。
さ、明度、光沢を示した図である。
さ、明度、光沢を示した図である。
写機を示した図である。
さ、明度、光沢を示した図である。
さ、明度、光沢を示した図である。
さ、明度、光沢を示した図である。
粗さ、明度、光沢を示した図である。
粗さ、明度、光沢を示した図である。
粗さ、明度、光沢を示した図である。
粗さ、明度、光沢を示した図である。
図である。
を示す図である。
る。
面の顕微鏡写真の模写図である。
粗さ、明度、光沢を示した図である。
面の顕微鏡写真の模写図である。
した図である。
粗さ、明度、光沢を示した図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 射出成形により成形されるプラスチック
成形品であって、その表面の85度鏡面光沢度が40%
以上80%未満であることを特徴とするプラスチック成
形品。 - 【請求項2】 前記プラスチック成形品の表面形状の中
心線平均粗さRaが0.5μm未満であり、且つ平均傾
斜Δqが1.0°〜10.0°の範囲内にあることを特徴
とする請求項1に記載のプラスチック成形品。 - 【請求項3】 前記プラスチック成形品の表面形状の中
心線平均粗さRaが0.5μm未満であり、かつ平均山
間隔Sが5.0μm〜30.0μmの範囲内にあることを
特徴とする請求項1に記載のプラスチック成形品。 - 【請求項4】 前記プラスチック成形品の表面形状の中
心線平均粗さRaが0.5μm未満であり、且つ平均傾
斜Δqが1.0°〜10.0°の範囲内にあり、且つ平均
山間隔Sが5.0μm〜30.0μmの範囲内にあること
を特徴とする請求項1に記載のプラスチック成形品。 - 【請求項5】 カメラの外観部に使用されることを特徴
とする請求項1に記載のプラスチック成形品。 - 【請求項6】 携帯用テープレコーダ、携帯用CDプレ
ーヤ、携帯用電話機等の持ち運び可能な製品の外観部に
使用されることを特徴とする請求項1に記載のプラスチ
ック成形品。 - 【請求項7】 複写機、プリンター、ファクシミリ等の
OA機器の外観部に使用されることを特徴とする請求項
1に記載のプラスチック成形品。 - 【請求項8】 金型の表面の表層を除去して半径25μ
m以下の凹形状の加工痕跡を前記表面に形成する加工
を、前記表面上の位置を変えながら前記加工痕跡が前記
表面の全面を占めるまで多数回繰返すことにより形成さ
れた表面形状を有する金型を使用して成形加工され、前
記金型の表面形状を転写させた表面形状を有することを
特徴とするプラスチック成形品。 - 【請求項9】 前記金型の表面に形成される凹形状の加
工痕跡のうち、その真円度が各加工痕跡の相当半径の4
0%より小さい加工痕跡が前記金型の表面の90%以上
を占めるようにした金型を使用して成形加工されたこと
を特徴とする請求項8に記載のプラスチック成形品。 - 【請求項10】 カメラの外観部に使用されることを特
徴とする請求項8に記載のプラスチック成形品。 - 【請求項11】 携帯用テープレコーダ、携帯用CDプ
レーヤ、携帯用電話機等の持ち運び可能な製品の外観部
に使用されることを特徴とする請求項8に記載のプラス
チック成形品。 - 【請求項12】 複写機、プリンター、ファクシミリ等
のOA機器の外観部に使用されることを特徴とする請求
項8に記載のプラスチック成形品。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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