(57)【要約】      （修正有）【課題】表面に十分な光沢及び陰影を有し、外観の意匠性に優れた樹脂製部材を提供する。【解決手段】樹脂製部材は、表面に微細凹凸模様を備え、凸部は、高さが１５μｍ以上３５μｍ以下の複数の第１凸部と、高さが第１凸部の高さの１／４以上３／４以下である複数の第２凸部とを備え、凸部のうち、互いに隣り合う２つの凸部の頂点間距離は、１００μｍ以上５００μｍ以下であり、単位面積当たりの微細凹凸模様に含まれる最も高さの低い任意の３つの最底点を通る平面を基準面とし、基準面に垂直な断面において、所定距離当たりの微細凹凸模様を所定長さの微小領域に分割したときに、該微小領域の基準面に対する傾斜角度が−１０°以上１０°以下である該微小領域の数は、所定距離当たりの微細凹凸模様に含まれる全微小領域の数の７８％以上９５％以下であり、傾斜角度が−１°以上１°以下である微小領域の数は、全微小領域の数の２５％以上４０％以下である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製基材と、
前記樹脂製基材の表面に形成され、複数の凹部及び複数の凸部からなる微細凹凸模様とを備えた樹脂製部材であって、
単位面積当たりの前記微細凹凸模様に含まれる最も深い任意の３つの最底点を通る平面を基準面とし、該微細凹凸模様上の任意の点における該基準面からの最短距離を該微細凹凸模様の高さとしたときに、
前記複数の凸部は、
高さが１５μｍ以上３５μｍ以下の複数の第１凸部と、
高さが前記第１凸部の高さの１／４以上３／４以下である複数の第２凸部とを備えており、
前記複数の凸部のうち、互いに隣り合う２つの前記凸部の頂点間距離は、１００μｍ以上５００μｍ以下であり、
前記基準面に垂直な断面において、所定距離当たりの前記微細凹凸模様を所定長さの微小領域に分割したときに、該微小領域の前記基準面に対する傾斜角度が−１０°以上１０°以下である該微小領域の数は、所定距離当たりの前記微細凹凸模様に含まれる全微小領域の数の７８％以上９５％以下であり、
前記傾斜角度が−１°以上１°以下である前記微小領域の数は、前記全微小領域の数の２５％以上４０％以下である
ことを特徴とする樹脂製部材。
【請求項２】
請求項１において、
前記基準面に垂直な断面において、前記微細凹凸模様は、前記基準面と平行な方向に９０μｍ以上の長さを有する平坦部を、長さ３００μｍ以上５００μｍ以下の範囲内に１個の割合で有する
ことを特徴とする樹脂製部材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記微細凹凸模様が形成された表面の、カットオフ値λｓ＝２．５μｍ及びλｃ＝８０μｍにおける算術平均粗さＲａは、０．２μｍ以上０．４μｍ以下である
ことを特徴とする樹脂製部材。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
Ｌ＊４５°は８５以上１３０以下であり、
Ｌ＊４５°−Ｌ＊２０°は４８以上１０４以下である
ことを特徴とする樹脂製部材。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記微細凹凸模様が形成されていない前記樹脂製基材のＬ＊−８０°は６未満である
ことを特徴とする樹脂製部材。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の樹脂製部材を製造するための成形用金型。
【請求項７】
請求項６の成形用金型を用いて射出成形により前記樹脂製部材を製造する
ことを特徴とする樹脂製部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、樹脂製部材、樹脂製部材の成形用金型及び樹脂製部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂製部材の表面に微細な凹凸模様を施して外観の意匠性を向上させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、低グロスが求められる部分におけるグロス値を効果的に低減することができる樹脂製部材として、多数の微小凸部が配列された低グロス部を備え、前記多数の微小凸部の配列ピッチが、該微小凸部の根元径に対して５０％以上１００％以下である樹脂製部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１３９０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、樹脂製部材の表面に施された微細凹凸模様について、高さや隣り合う凸部間のピッチが増大しすぎると、凸部と凹部とを繋ぐ側面が大きくなり得る。そうすると、当該側面によって反射される光の量が増加し、微細凹凸模様により反射される光の高輝度のハイライト部分と低輝度のシェード部分との輝度差が減少し得る。そうして、表面の光沢及び陰影が不足し、樹脂製部材の外観の意匠性が低下するという問題があった。
【０００６】
そこで本開示は、表面に十分な光沢及び陰影を有し、外観の意匠性に優れた樹脂製部材、樹脂製部材の成形用金型及び樹脂製部材の製造方法をもたらすことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、ここに開示する樹脂製部材は、樹脂製基材と、前記樹脂製基材の表面に形成され、複数の凹部及び複数の凸部からなる微細凹凸模様とを備えた樹脂製部材であって、単位面積当たりの前記微細凹凸模様に含まれる最も深い任意の３つの最底点を通る平面を基準面とし、該微細凹凸模様上の任意の点における該基準面からの最短距離を該微細凹凸模様の高さとしたときに、前記複数の凸部は、高さが１５μｍ以上３５μｍ以下の複数の第１凸部と、高さが前記第１凸部の高さの１／４以上３／４以下である複数の第２凸部とを備えており、前記複数の凸部のうち、互いに隣り合う２つの前記凸部の頂点間距離は、１００μｍ以上５００μｍ以下であり、前記基準面に垂直な断面において、所定距離当たりの前記微細凹凸模様を所定長さの微小領域に分割したときに、該微小領域の前記基準面に対する傾斜角度が−１０°以上１０°以下である該微小領域の数は、所定距離当たりの前記微細凹凸模様に含まれる全微小領域の数の７８％以上９５％以下であり、前記傾斜角度が−１°以上１°以下である前記微小領域の数は、前記全微小領域の数の２５％以上４０％以下であることを特徴とする。
【０００８】
微細凹凸模様に対して光が入射角４５°で入射すると、平らな部分では入射角４５°で入射し反射角４５°で反射される正反射が増加し、ハイライト部分が増加する。一方、微細凹凸模様の例えば凹部から凸部への移行部に形成される傾斜面では、光は正反射となり難く、ハイライト部分に寄与し難い。ここに、微細凹凸模様の凹部と凸部の最大高低差、すなわち高さが大きく、隣り合う２つの凸部の頂点間距離が大きくなると、凸部の頂点から凹部にかけて形成される傾斜面の割合が増加する。そうすると、傾斜面による反射光が増加し、微細凹凸模様による反射光のうちハイライト部分が減少し、光沢が低下するとともに、ハイライト部分とシェード部分とのコントラストが減少して、陰影が低下し得る。
【０００９】
本技術によれば、微細凹凸模様の凸部について、第１凸部と、第１凸部よりも高さの小さい第２凸部を設け、凸部間のピッチを上記範囲とすることにより、傾斜面の割合を低下させることができる。そうすると、反射光のうちハイライト部分の割合が増加し、微細凹凸模様が形成された表面の光沢が増加するとともに、ハイライト部分とシェード部分とのコントラストが増加して、より明瞭な陰影をもたらすことができる。そうして、樹脂製部材の外観の意匠性を向上させることができる。
【００１０】
好ましくは、前記基準面に垂直な断面において、前記微細凹凸模様は、前記基準面と平行な方向に９０μｍ以上の長さを有する平坦部を、長さ３００μｍ以上５００μｍ以下の範囲内に１個の割合で有することを特徴とする。
【００１１】
人の網膜からの距離３０ｃｍにおける視覚空間分解能を約９０μｍとすると、例えば９０μｍ以上の長さを有する平坦部では、入射光が正反射され得るため、人の視覚において反射光を明瞭に認識することができる。本技術によれば、平坦部の数を上記割合で形成することにより、人の視覚において、一定の割合で高い光沢をもたらす部分が現れるため、微細凹凸模様の粒子感を高めることができ、樹脂製部材の外観の意匠性を向上させることができる。
【００１２】
好ましくは、前記微細凹凸模様が形成された表面の、カットオフ値λｓ＝２．５μｍ及びλｃ＝８０μｍにおける算術平均粗さＲａは、０．２μｍ以上０．４μｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
微細凹凸模様の表面には、凹部及び凸部よりも微細な凹凸が形成され得る。本技術によれば、微細凹凸模様表面のより微細な凹凸について、表面粗さを上記範囲とすることにより、ハイライト部分に寄与する反射光強度を高めて、より高い光沢や粒子感を備えた樹脂製部材をもたらすことができる。
【００１４】
好ましくは、Ｌ＊４５°は８５以上１３０以下であり、Ｌ＊４５°−Ｌ＊２０°は４８以上１０４以下であることを特徴とする。
【００１５】
本技術によれば、優れた光沢及び陰影を有し、意匠性に優れた外観を備えた樹脂製部材をもたらすことができる。
【００１６】
好ましくは、前記微細凹凸模様が形成されていない前記樹脂製基材のＬ＊−８０°は６未満であることを特徴とする。
【００１７】
本技術によれば、シェード部分の十分な黒さを確保し、ハイライト部分とシェード部分とのコントラストに優れ、意匠性に優れた外観を備えた樹脂製部材をもたらすことができる。
【００１８】
また、ここに開示する成形用金型は、上述の樹脂製部材を製造するための成形用金型である。
【００１９】
本技術によれば、意匠性に優れた外観を備えた樹脂製部材をもたらすことができる。
【００２０】
また、ここに開示する樹脂製部材の製造方法は、上述の成形用金型を用いて射出成形により前記樹脂製部材を製造することを特徴とする。
【００２１】
本技術によれば、意匠性に優れた外観を備えた樹脂製部材をもたらすことができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上述べたように、本開示によると、微細凹凸模様の凸部について、第１凸部と、第１凸部よりも高さの小さい第２凸部を設け、凸部間のピッチを上記範囲とすることにより、傾斜面の割合を低下させることができる。そうすると、反射光のうちハイライト部分の割合が増加し、微細凹凸模様が形成された表面の光沢が増加するとともに、ハイライト部分とシェード部分とのコントラストが増加して、より明瞭な陰影をもたらすことができ、樹脂製部材の外観の意匠性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態に係る樹脂製部材を示す図である。
【図２】図１の樹脂製部材の表面近傍の一部を拡大して示す模式的な断面斜視図である。
【図３】下側の図は、図２の樹脂製部材の基準面Ｐに垂直な断面の一部を模式的に示す図であり、上側の図は、当該樹脂製部材を成形するための成形用金型の成形面を模式的に示す断面図である。
【図４】図３の符号ＩＶで示す部分を拡大して示す図である。
【図５】反射光の反射角の算出方法を説明するための図である。
【図６】一実施形態に係る樹脂製部材の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】一実施形態に係る樹脂製部材の図３相当図である。
【図８】一実施形態に係る樹脂製部材の図３相当図である。
【図９】一実施形態に係る樹脂製部材の図３相当図である。
【図１０】一実施形態に係る樹脂製部材の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】実施例及び比較例の樹脂製試験片の模式的な正面図及び側面図である。
【図１２】一実施形態に係る樹脂製部材の表面をレーザー顕微鏡で測定して得られた画像である。
【図１３】実施例２の樹脂製試験片の表面をレーザー顕微鏡で測定して得られた表面形状プロファイルである。
【図１４】図１３の測定結果において、微小領域の傾斜角度毎のヒストグラムである。
【図１５】比較例３の樹脂製試験片に関する図１３相当図である。
【図１６】図１５の測定結果において、微小領域の傾斜角度毎のヒストグラムである。
【図１７】実施例４の樹脂製試験片の表面をレーザー顕微鏡で測定して得られた断面プロファイルについて、長さ９０μｍ毎に反射強度を積算した結果を示すグラフである。
【図１８】実施例及び比較例の光学測定の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００２５】
（実施形態１）
＜樹脂製部材＞
図１は、本実施形態に係る樹脂製部材１の一例を示している。樹脂製部材１は、例えば自動車Ｃのフェンダである。樹脂製部材１は、自動車のフェンダに限らず、例えばエンジンカバー、ボンネット、ルーフ、ドア、フロントパネル、サイドパネル、リアパネル、フロントボディ、リフトゲート、各種メンバ、各種フレーム、バンパー、アンダーカバー、インストルメントパネル、シートフレーム、ドアトリム、ピラートリム等の自動車、二輪車等車両部品、ランディングギアポッド、ウィングレット、スポイラー、エッジ、ラダー、エレベーター、フェイリング、リブ等の航空機用部品、パソコン、携帯電話、タブレット、オーディオ、エアコン、照明機器の筐体等の電気、電子機器部品等に好適である。
【００２６】
図２は、図１のフェンダの表面の一部を拡大して模式的に示す図である。本実施形態に係る樹脂製部材１は、図２に示すように、樹脂製基材２と、樹脂製基材２の表面に形成された微細凹凸模様３とを備えている。
【００２７】
≪樹脂製基材≫
樹脂製基材２は、樹脂製部材１の骨格を形成するためのものである。
【００２８】
樹脂製基材２の樹脂材料としては、特に限定されるものではないが、例えば以下に例示する熱可塑性樹脂材料、熱硬化性樹脂材料、及びこれらの混合物等を用いることができる。
【００２９】
熱可塑性樹脂材料としては、具体的には例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトンケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂等が挙げられる。
【００３０】
熱硬化性樹脂材料としては、具体的には例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等の熱硬化性樹脂材料が挙げられる。
【００３１】
これらの熱可塑性樹脂材料及び／又は熱硬化性樹脂材料は、単体の他、一種の樹脂材料と他の樹脂材料との共重合体、変性体および２種類以上ブレンドした樹脂材料等も用いることができる。樹脂材料として、熱可塑性樹脂材料と熱硬化性樹脂材料との混合物を用いる場合、これらの配合比は、樹脂材料の種類、成形性、樹脂製部材１の強度等に応じて適宜決定され得る。
【００３２】
なお、樹脂製部材１に着色を施すために、樹脂材料に、顔料、染料、着色マスターバッチ等の着色材を添加してもよい。また、樹脂製部材１の成形性、強度、意匠性、機能性等の向上の観点から、樹脂材料に、さらに、炭素繊維、ガラスファイバ、バサルトファイバ等の強化繊維、タルク等のフィラー、耐衝撃性改良剤、ＵＶ吸収剤、機能性マスターバッチ等の添加材等を含有させてもよい。これらの着色材や添加材は単独で添加してもよいし、複数種を添加してもよい。
【００３３】
樹脂製部材１中に着色材を含有させる場合には、着色材の配合量は、優れた意匠性を得つつ十分な成形性及び強度を確保する観点から、熱硬化性樹脂材料及び熱可塑性樹脂材料からなる樹脂材料１００質量部に対して、例えば０．５質量部以上１０質量部以下とすることができる。
【００３４】
樹脂製部材１中に、添加材等を含有させる場合には、成形性、強度、意匠性、機能性等を向上させる観点から、添加材の含有量は、添加材が強化繊維の場合は、例えば４０体積％以上７０体積％以下、添加材が強化繊維以外の場合は、例えば５質量％以下とすることができる。
【００３５】
−樹脂製基材の光学特性−
なお、後述する光学特性測定試験において得られる、表面に微細凹凸模様３が形成されていない状態での樹脂製基材２のＬ＊−８０°は、好ましくは６未満、より好ましくは４未満とすることができる。これにより、シェード部分の十分な黒さを確保し、ハイライト部分とシェード部分とのコントラストに優れ、意匠性に優れた外観を備えた樹脂製部材１をもたらすことができる。
【００３６】
≪微細凹凸模様≫
ここに、本実施形態に係る樹脂製部材１は、その表面に微細凹凸模様３を備えていることを特徴とする。なお、図３の下側の図は、後述する基準面Ｐに垂直な方向における任意の断面Ｋの一例を示している。
【００３７】
樹脂製基材２の表面に形成された微細凹凸模様３は、樹脂製部材１の意匠性を高めるためのものであり、図２，図３に示すように、複数の凹部３１と、複数の凸部３２，３３と、凹部３１と隣り合う凸部３２，３３への移行部に形成された傾斜部３４とを有している。
【００３８】
複数の凸部３２，３３は、図３の下側の図に示すように、複数の第１凸部３２と複数の第２凸部３３とを備えている。なお、本明細書において、第１凸部３２及び第２凸部３３をまとめて凸部３２，３３と称することがある。
【００３９】
−微細凹凸模様の高さ及び距離−
本明細書において、「微細凹凸模様の高さ」とは、符号Ｈで示し、例えば図２，図３に示すように、単位面積当たりの微細凹凸模様３に含まれる最も深い最底点のうち、互いに他の２点を通る直線上に位置しない３つの最底点３１ａ，３１ｂ，３１ｃを通る平面を基準面Ｐとしたときに、微細凹凸模様３上の任意の点Ｑにおける基準面Ｐからの最短距離、すなわち基準面Ｐの法線ベクトルＮｐ方向の基準面Ｐからの直線距離を意味する。そして、「微細凹凸模様の高低差」とは、微細凹凸模様３上の任意の２点における高さＨの差を意味する。
【００４０】
また、本明細書において、「微細凹凸模様の距離」とは、例えば図３に示すように、符号Ｌで示し、微細凹凸模様３上の任意の二点間の基準面Ｐに平行な方向の長さをいう。特に、後述する表面形状観察試験において得られた微細凹凸模様３の表面形状プロファイルでは、測定開始位置から微細凹凸模様３上の所定の位置までの基準面Ｐに平行な方向の長さをいうことがある。
【００４１】
第１凸部３２の高さＨ１は、微細凹凸模様３の最大高低差に相当し、１５μｍ以上３５μｍ以下、好ましくは１５μｍ以上３０μｍ以下である。そして、第２凸部３３の高さＨ２は、第１凸部３２の高さＨ１の１／４以上３／４以下、好ましくは１／３以上２／３以下である。
【００４２】
また、図３の下側の図に示すように、凸部３２，３３のうち、互いに隣り合う２つの凸部３２，３３の長さ方向の頂点間距離（本明細書において、「ピッチＤ」と称することがある。）は、１００μｍ以上５００μｍ以下である。
【００４３】
−微小領域の傾斜角度−
図４は、図３の符号ＩＶで示す部分を拡大して示す模式図である。
【００４４】
本明細書において、「微細凹凸模様の微小領域ｓ」及び「微小領域の傾斜角度θ」は、以下の通りとする。すなわち、図３，図４に示すように、微細凹凸模様３の基準面Ｐに垂直な方向における任意の断面Ｋにおいて、微細凹凸模様の任意の点Ｑの基準面Ｐへの投影点Ｑ’を中点とし且つ所定の長さｄを与える点Ａ’，Ｂ’を投影点とする微細凹凸模様上の点Ａ，Ｂ間の微細凹凸模様の領域を微小領域ｓといい、点Ａ，Ｂを通る直線と基準面Ｐとのなす角を微小領域ｓの傾斜角度θ（°）という。
【００４５】
そして、「全微小領域」とは、断面Ｋにおける所定距離当たりの微細凹凸模様３に含まれる全ての微小領域ｓをいう。
【００４６】
−微細凹凸模様に照射される光の反射角について−
図５は、微細凹凸模様３に入射角αで光が入射したときの反射光の角度、すなわち反射角βについて説明するための図である。なお、入射角α及び反射角βは、図５に示すように、基準面Ｐの法線ベクトルＮｐに対する角度として与えられる。そして、反射角βは、基準面Ｐに対する傾斜角度θを用いて、β＝α＋２θで表すことができる。
【００４７】
具体的には、例えば微小領域ｓ１では、基準面Ｐに対する傾斜角度θは０°であるので、入射角αで入射した光は、反射角β＝α＋２θ＝αで正反射する。すなわち例えば、入射角α＝４５°であれば反射角β＝４５°となる。また、微小領域ｓ２では、基準面Ｐに対する傾斜角度θはθ＞０°であるから、反射角βは、β＝α＋２θ＝α＋２｜θ｜で表される。また、微小領域ｓ３では、基準面Ｐに対する傾斜角度θはθ＜０°であるから、反射角βは、β＝α＋２θ＝α−２｜θ｜で表される。
【００４８】
反射光のうち、上記正反射は、ハイライト部分に寄与し、樹脂製部材１の表面の光沢をもたらす。従って、傾斜角度θが小さい微小領域ｓの割合が増加すると、樹脂製部材１の表面の光沢が増加すると考えられる。
【００４９】
すなわち、傾斜角度θが−１０°以上１０°以下である微小領域ｓの数は、全微小領域の数の７８％以上９５％以下、好ましくは９０％以上９５％以下である。そして、傾斜角度θが−１°以上１°以下である微小領域ｓの数は、全微小領域の数の２５％以上４０％以下、好ましくは３０％以上４０％以下である。これにより、反射光のうち、ハイライト部分の割合を増加させることができ、微細凹凸模様３が形成された表面の光沢を増加させることができる。また、ハイライト部分の割合が増加することにより、ハイライト部分とシェード部分とのコントラストが増加して、より明瞭な陰影をもたらすことができる。そうして、樹脂製部材１の外観の意匠性を向上させることができる。
【００５０】
なお、図５の微小領域ｓ２，ｓ３の図に示すように、微細凹凸模様３の例えば凹部３１から凸部３２，３３への移行部に形成される傾斜部３４では、反射角βは４５°よりも増大又は減少する。そうすると、反射光は正反射とはなり難く、ハイライト部分に寄与する光の量が低下する原因となる。
【００５１】
本実施形態に係る樹脂製部材１では、微細凹凸模様の凸部３２，３３について、第１凸部３２と、第１凸部３２よりも高さの低い第２凸部３３を設け、凸部３２，３３間のピッチＤを上記範囲とすることにより、ハイライト部分への寄与が少ない傾斜部３４の割合を低減させることができる。そうして、反射光のうちのハイライト部分の光の量を効果的に増加させることができ、上述のごとく、微細凹凸模様３が形成された表面の光沢を増加させるとともに、明瞭な陰影を得ることができ、樹脂製部材１の外観の意匠性を向上させることができる。
【００５２】
≪樹脂製部材の光学特性≫
後述する光学特性測定試験において得られる、樹脂製部材１の反射光のハイライト部分に寄与する正反射の量を示す受光角γ＝４５°の明度Ｌ＊値、Ｌ＊４５°は８５以上１３０以下、好ましくは１１０以上１３０以下である。なお、受光角γは、後述する光学測定試験において使用される検出器の受光角度を示しており、反射角βに相当する。また、正反射近傍の反射光の量を示す受光角γ＝４５°と受光角γ＝２０°の明度Ｌ＊値の差Ｌ＊４５°−Ｌ＊２０°は４７以上９６以下、好ましくは７７以上９６以下である。さらに、正反射近傍の反射光の量を示す受光角γ＝５５°と受光角γ＝７５°の明度Ｌ＊値の差Ｌ＊５５°−Ｌ＊７５°は７．５未満、好ましくは５未満である。また、反射光のうち、シェード部分の黒さに寄与する受光角−８０°≦γ≦−５５°の反射光の明度Ｌ＊値の平均値Ｌ＊−８０°〜Ｌ＊−５５°は、２０以上８０以下、好ましくは４２以上８０以下である。これにより、ハイライト部分の反射光の十分な量及びシェード部分の十分な黒さを得ることができ、十分な光沢及び明瞭な陰影を確保することができる。
【００５３】
＜樹脂製部材の製造方法＞
本実施形態に係る樹脂製部材１は、例えば図３の上側の図で示すような成形用金型５を用いて、射出成形により製造される。
【００５４】
樹脂製部材１の製造方法は、具体的には図６に示すように、金型準備工程Ｓ１と、第１エッチング工程Ｓ２と、第２エッチング工程Ｓ３と、任意のブラスト工程Ｓ４と、成形工程Ｓ５とを備える。以下、各工程について説明する。
【００５５】
≪金型準備工程Ｓ１≫
成形用金型５は、金型基材６と、その表面に形成されたシボ模様７とを備えている。金型準備工程Ｓ１では、金型基材６を準備する。
【００５６】
成形用金型５の金型基材６は、一般的な樹脂材の射出成形用金型に用いられる金属材料であればいかなるものも用いることができ、具体的には例えば鋼材、亜鉛合金、アルミニウム合金等の金属材料を挙げることができる。これらの金属材料を切削して、所望の樹脂製部材１の形状を成形するための金型基材６を得る。
【００５７】
≪第１エッチング工程Ｓ２≫
金型基材６の成形面には、第１エッチング工程Ｓ２、第２エッチング工程Ｓ３及びブラスト工程Ｓ４により、樹脂製部材１の微細凹凸模様３を形成するためのシボ模様７が形成される。当該シボ模様７は、微細凹凸模様３の反転模様であり、後の成形工程Ｓ５により、樹脂製部材１の表面に転写される。
【００５８】
第１エッチング工程Ｓ２は、成形用金型５の成形面に、上記シボ模様７を形成する準備段階として、粗いシボ模様を形成するための工程である。第１エッチング工程Ｓ２は、成形用金型５の成形面をエッチング液で処理した後、水等で金型基材６を洗浄することにより行われる。エッチング液としては、例えば鉄鋼用化学研磨液や過塩化鉄液を単独で、または、水、硝酸、塩酸等を配合したものが用いられる。エッチング液の配合成分や配合割合、エッチング処理時間は、エッチングの対象となる金型基材６の材質、微細凹凸模様３の所望の高さＨ、所望のピッチＤ等に応じて適宜決定される。
【００５９】
≪第２エッチング工程Ｓ３≫
第２エッチング工程Ｓ３は、第１エッチング工程Ｓ２で粗いシボ模様が形成された成形面に対してさらにエッチングを行うことで、より細かいシボ模様を形成するための工程である。第２エッチング工程Ｓ３の手順は、第１エッチング工程Ｓ２と同様であり、成形面をエッチング液で処理した後、水等で金型を洗浄することにより行われる。エッチング液は、第１エッチング工程Ｓ２と同様のものを用いることができ、第１エッチング工程Ｓ２と同一のエッチング液を用いてもよいし、異なるエッチング液を用いてもよい。同一のエッチング液を用いる場合は、同一の配合割合であってもよいし、異なる配合割合であってもよい。エッチング液の配合成分や配合割合、エッチング処理時間は、第１エッチング工程Ｓ２と同様に、エッチングの対象となる金型基材６の材質、微細凹凸模様３の所望の高さＨ、所望のピッチＤ等に応じて適宜決定される。
【００６０】
≪ブラスト工程Ｓ４≫
ブラスト工程Ｓ４は、第２エッチング工程Ｓ３後の金型基材６の成形面に対し、ブラスト処理を行い、シボ模様７を得る工程である。シボ模様７の凸状部７１、高さの異なる第１凹状部７２、及び第２凹状部７３は、樹脂製部材１の表面に転写されると、それぞれ微細凹凸模様３の凹部３１、第１凸部３２、第２凸部３３をもたらす形状である。ブラスト処理は、ビーズブラスト、サンドブラスト等が挙げられるが、所望の微細凹凸模様３を与えるシボ模様７を得る観点から、例えば平均粒径Ｄ５０が５０μｍ〜３００μｍ程度のガラスビーズを用いるビーズブラスト処理を採用することが望ましい。
【００６１】
≪成形工程Ｓ５≫
固定型と可動型を備えた射出成形装置に、上記成形用金型５をセットし、成形面からなるキャビティに樹脂材料を射出して成形を行う。射出成形条件は、樹脂材料の射出成形で用いられる一般的な条件を採用することができ、樹脂材料に応じて適宜変更され得る。キャビティに射出された樹脂材料が固化したのち、成形用金型が離型されることにより、樹脂製部材１が得られる。
【００６２】
（実施形態２）
以下、本開示に係る他の実施形態について詳述する。なお、これらの実施形態の説明において、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６３】
＜樹脂製部材＞
≪微細凹凸模様≫
図７は、実施形態２に係る樹脂製部材１の微細凹凸模様３を示す図３相当図である。後述する表面形状観察試験及び反射強度の検討から、微細凹凸模様３は、図７に示すように、基準面Ｐに垂直な方向の断面Ｋにおいて、基準面Ｐと平行な方向に９０μｍ以上、好ましくは９０μｍ以上３００μｍ未満の長さを有する平坦部３５を、長さ２５００μｍの範囲内に５個以上８個以下の割合で有する、言い換えると、平均して、長さ３００μｍ以上５００μｍ以下の範囲内に１個の割合で有することが望ましい。
【００６４】
人の網膜からの距離３０ｃｍにおける視覚空間分解能を約９０μｍとすると、９０μｍ以上の長さを有する平坦部３５では、入射光が正反射され得るため、人の視覚において反射光を明瞭に認識することができる。平坦部３５の数を上記割合で形成することにより、人の視覚において、一定の割合で高い光沢をもたらす部分が現れるため、微細凹凸模様の粒子感を高めることができ、樹脂製部材の外観の意匠性を向上させることができる。
【００６５】
なお、平坦部３５は、図７に示すように、凹部３１及び凸部３２，３３のいずれに形成されていてもよい。
【００６６】
また、凸部３２，３３に平坦部３５が形成されている場合、図４の下側の断面に示すように、ピッチＤは、凸部３２，３３の頂点を平坦部３５の中央として算出できる。
【００６７】
＜樹脂製部材の製造方法＞
第１エッチング工程Ｓ２、第２エッチング工程Ｓ３におけるエッチング条件及びブラスト工程Ｓ４におけるブラスト条件を適宜調整することにより、上記範囲で平坦部３５が形成された微細凹凸模様３を備えた樹脂製部材１を得ることができる。
【００６８】
（実施形態３）
＜樹脂製部材＞
≪微細凹凸模様≫
図８及び図９に示すように、微細凹凸模様３の表面には、凹部３１及び凸部３２，３３よりも微小な凹凸形状３６が形成され得る。言い換えると、凸部３２，３３後述する表面形状観察試験において得られる、微細凹凸模様３が形成された表面の、カットオフ値λｓ＝２．５μｍ及びλｃ＝８０μｍにおける算術平均粗さＲａは、０．２μｍ以上０．４μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以上０．２５μｍ以下である構成としてもよい。
【００６９】
本構成により、微細凹凸模様３表面のより微小な凹凸形状３６について、算術平均粗さＲａを上記範囲とすることにより、ハイライト部分の反射光強度をさらに高めて、より高い光沢や明瞭な陰影、粒子感を備え、意匠性に優れた外観を備えた樹脂製部材１をもたらすことができる。
【００７０】
＜樹脂製部材の製造方法＞
第１エッチング工程Ｓ２、第２エッチング工程Ｓ３におけるエッチング条件及びブラスト工程Ｓ４におけるブラスト条件を適宜調整するとともに、図１０に示すように、ブラスト工程Ｓ４の後に、以下の研磨工程Ｓ４１を設けることにより、微細凹凸模様３よりも微小な凹凸形状３６に対応するシボ模様７の微小なシボ形状７６の表面粗さを効果的に低減させて、微小な凹凸形状３６の表面粗さを低減させることができる。
≪研磨工程Ｓ４１≫
具体的には、成形面にシボ模様７が形成された金型基材６について、当該成形面を研磨することにより、シボ模様よりもさらに微小な凹凸形状を低減させる。具体的には、バフ布等の研磨材により成形面を研磨する。これにより、シボ模様の表面に形成された微小な凹凸形状が削られる、シボ模様の表面が滑らかになり、表面粗さが低減する。こうして、最終的な成形用金型が得られる。なお、この研磨工程Ｓ４１は任意工程であり、必要に応じて設けることができる。
【００７１】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、樹脂製部材１は射出成形により製造される構成であったが、樹脂製部材１の製造方法は、射出成形に限られるものではなく、例えば押出成形、真空成形、ブロー成形、射出圧縮成形、加飾成形、ガスアシスト射出成形、発砲射出成形、低圧成形、超薄肉射出成形（超高速射出成形）、金型内複合成形（インサート成形、アウトサート成形）等の方法や、例えば樹脂材料のシートを積層させた前駆体シートをプレス成形等により成形する方法等が挙げられる。なお、生産安定性、経済性等の観点から、射出成形、射出圧縮成形、及びこれらと金型内複合成形とを組み合わせた成形方法が好ましい。
【００７２】
樹脂製部材１の表面の一部に微細凹凸模様を形成する場合は、成形用金型の成形面において、シボ模様の形成を所望しない個所に例えば耐食性被膜等を形成することにより、対応することができる。
【実施例】
【００７３】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００７４】
（樹脂製試験片）
＜実施例１＞
≪金型の製造≫
図１１に示すように、樹脂製部材１として縦（ｗ１）３００ｍｍ×横（ｗ２）１２０ｍｍ×厚さ（ｔ）２．５ｍｍの樹脂製試験片１１を射出成形により製造するための成形用金型５を準備した。なお、符号１２で示す表面に微細凹凸模様３が形成され、裏面１３には微細凹凸模様３は形成されない。
【００７５】
金型基材６として市販の鋼材を切削した。そして、金型基材６の成形面を、常温大気中、水、硝酸及び塩酸の混合液に１５分間浸漬して１回目のエッチング処理を行った。そして、金型基材６を水で洗浄した。その後、さらに上記混合液に１０分間浸漬して２回目のエッチング処理を行った。そして、金型基材６を水で洗浄した。その後、成形面に対して、平均粒径Ｄ５０が１００μｍ程度のガラスビーズを用いてビーズブラスト処理を施した。そうして、成形面にシボ模様７が形成された成形用金型５を得た。
【００７６】
≪樹脂製試験片の製造≫
樹脂材料として、ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社製、ＢＸＺ０４Ｇ）９８質量部、着色マスターバッチ（ＤＩＣ株式会社製、Ｆ−３０９４０ＭＭ  ＢＬＡＣＫ）２質量部を用い、上記の成形用金型５をセットした１８０トンの射出成形装置（ファナック株式会社製）を用いて、成形を行い、樹脂製試験片１１を得た。
【００７７】
＜実施例２＞
１回目のエッチング処理時間を３０分間、２回目のエッチング処理時間を２０分間とした以外は、実施例１と同様の手順で樹脂製試験片を得た。
【００７８】
＜実施例３＞
２回目のエッチング後に得られた金型基材の成形面をバフ布で５分間研磨した以外は実施例２と同様の手順で樹脂製試験片を得た。
【００７９】
＜実施例４＞
着色マスターバッチとして東京インキ株式会社製のＰＰＣＭ９１７Ｙ−９５  ＢＬＡＣＫ  ３０Ｘを用い、２回目のエッチング後に得られた金型基材の成形面をバフ布で５分間研磨した以外は、実施例２と同様の手順で樹脂製試験片を得た。
【００８０】
＜比較例１＞
１回目のエッチング処理時間を６０分間、２回目のエッチング処理時間を３０分間とした以外は、実施例１と同様の手順で樹脂製試験片を得た。
【００８１】
＜比較例２＞
１回目のエッチング処理時間を１０分間とし、２回目のエッチングを行わなかった以外は、実施例１と同様の手順で樹脂製試験片を得た。
【００８２】
＜比較例３＞
１回目のエッチング処理時間を２０分間とし、２回目のエッチングを行わなかった以外は、実施例１と同様の手順で樹脂製試験片を得た。
【００８３】
（樹脂製試験片の各種測定）
実施例１〜４及び比較例１〜３の樹脂製試験片の各種試験結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
2020082498.tif 000003
【００８５】
＜表面形状観察試験＞
ハイブリッドレーザー顕微鏡（レーザーテック株式会社製、ＯＰＴＥＬＩＣＳ  ＨＹＢＲＩＤ  Ｌ７−ＧＡ３００、スキャン分解能０．１μｍ）を用いて、樹脂製試験片の表面に形成された微細凹凸模様を観察した。実施例１の樹脂製試験片の表面を観察して得られた画像を図１２に示す。
【００８６】
なお、１視野当たり１つの任意の断面について、微細凹凸模様３の表面形状プロファイルを得、３視野の結果の平均値を測定結果として得た。実施例２及び比較例３の微細凹凸模様３の表面形状プロファイルの一例をそれぞれ図１３及び図１５に示す。
【００８７】
−最大高低差、ピッチについて−
例えば図１３に示すように、微細凹凸模様３の表面形状プロファイルから、所定距離２５００μｍにおいて、第１凸部３２の高さＨ１としての最大高低差（μｍ）、隣り合う凸部３２，３３間のピッチＤの範囲（μｍ）を算出した。
【００８８】
−微小領域の割合について−
また、微細凹凸模様３の表面形状プロファイルから、所定距離２５００μｍ当たりの微細凹凸模様３を所定長さｄ＝０．７μｍで分割して得られた微小領域ｓの傾斜角度θを得た。そして、得られた傾斜角度θの値に対して、所定距離２５００μｍ当たりの微小領域ｓの数をプロットしたヒストグラムを得た。実施例２及び比較例３のヒストグラムの一例をそれぞれ図１４及び図１６に示す。
【００８９】
そうして、表１に示すように、所定距離２５００μｍ当たりの微小領域ｓの数（全微小領域の数）に対し、傾斜角度θが−１０°以上１０°以下、及び−１°以上１°以下の微小領域ｓの数の割合を算出した。
【００９０】
−平坦部について−
まず、微細凹凸模様３に対して入射角４５°で入射した入射光の反射光について、以下の式（１）を用いて、各微小領域ｓにおける反射強度ＩＲを算出した。
【００９１】
ＩＲ＝（Ｆ（α）×ｎ×ｌ）／Ｉ０  ・・・（１）
但し、式（１）中、αは上述の入射角、Ｆ（α）はフレネル反射率、ｎは微小領域の数、ｌは微小領域ｓの長さ、すなわち例えば図４の線分ＡＢの長さ、Ｉ０は、樹脂製基材２の反射強度である。
【００９２】
そして、図１３のＮｏ．１〜Ｎｏ．４に例示するように、測定開始位置から距離９０μｍ毎の領域に順に位置Ｎｏ．を付与し、各位置Ｎｏ．の領域で、各微小領域ｓの反射強度ＩＲを積算した。実施例４についての反射強度ＩＲをの積算結果の一例を図１７に示す。図１７に示すように、例えばＮｏ．４、Ｎｏ．７等の領域で、反射強度ＩＲの積算値が大きくなっていることが判る。このＮｏ．４やＮｏ．７の領域では、θ＝０°近傍の平らな部分が約９０μｍ以上の範囲に亘って形成されていると考えられる。このように、例えば図１７において反射強度ＩＲの積算値の極大となる位置Ｎｏ．の領域を平坦部３５が形成されている領域と判定し、所定距離２５００μｍの間にそのような平坦部３５が何個含まれるかを算出し、上述のごとく３視野の平均値を表１の平坦部の数（個／２５００μｍ）として算出した。そして、所定距離２５００μｍを、算出した平坦部３５の数で除して、平坦部１個当たりの距離（μｍ／個）を算出した。
【００９３】
−算術平均粗さについて−
さらに、微細凹凸模様３上の微小な凹凸形状について検討するため、カットオフ値λｓ＝２．５μｍ及びλｃ＝８０μｍにおける算術平均粗さＲａを測定した。なお、λｓは、低域フィルタで、設定値よりも短波長成分を除去するものであり、またλｃとは、高域フィルタで、設定値よりも高波長のうねり成分を除去するものである。
【００９４】
＜光学特性測定試験＞
変角分光光度計（株式会社村上色彩技術研究所製、３次元変角分光システムＧＣＭＳ−４）を用いてＬ＊値を測定した。なお、入射角αは４５°、反射光の検出器の受光角度である受光角γは−８０°〜８０°（５°きざみ）であった。測定結果を図１８、表１に示す。
【００９５】
なお、受光角γ＝４５°の明度Ｌ＊値、Ｌ＊４５°は、反射光のハイライト部分に寄与する正反射の量を示している。受光角γ＝４５°と受光角γ＝２０°の明度Ｌ＊値の差Ｌ＊４５°−Ｌ＊２０°及び受光角γ＝５５°と受光角γ＝７５°の明度Ｌ＊値の差Ｌ＊５５°−Ｌ＊７５°は、いずれも正反射近傍の反射光の量を示す。受光角−８０°≦γ≦−５５°の反射光の明度Ｌ＊値の平均値Ｌ＊−８０°〜Ｌ＊−５５°は、反射光のうち、シェード部分の黒さに寄与する。
【００９６】
比較例２の試験片に比較して、実施例１〜３の試験片では、ハイライト部分のＬ＊値が増加し、シェード部分のＬ＊値が低下していることが判る。
【００９７】
なお、樹脂製基材のＬ＊−８０°は、図１１に示す樹脂製試験片１１であって、表面１２に微細凹凸模様３が形成されていない試験片について、光学特性測定試験を行い、得られた結果である。
【００９８】
＜目視観察試験＞
試験者３人（男性２人、女性１人、３０歳〜５０歳、矯正視力両目０．５以上）が、樹脂製試験片の表面から目を３０ｃｍ離した状態で、当該表面の観察を行った。評価項目は、マクロ質感としての（１）艶、（２）シェードの黒さ、及びミクロ質感としての（３）粒子感の３項目とした。評価項目（１）〜（３）のそれぞれについて、各試験者は、「５…非常によい、４…よい、３…普通、２…悪い、１…非常に悪い」の５段階評価を行った。そして、全試験者の評価結果の平均値から、◎…４超５以下、○…３超４以下、△…２超３以下、×…２以下として、観察結果を得た。
【００９９】
表１に示すように、比較例１〜３の樹脂製試験片では、いずれの試験片においても、２項目以上で×の評価結果が得られた。一方、実施例１〜４の樹脂製試験片では、実施例１の樹脂製試験片において粒子感がやや不十分であるものの、総じてマクロ質感及びミクロ質感の双方において優れていることが判った。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本開示は、表面に十分な光沢及び陰影を有し、外観の意匠性に優れた樹脂製部材、樹脂製部材の成形用金型及び樹脂製部材の製造方法をもたらすことができるので、極めて有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  樹脂製部材
２  樹脂製基材
３  微細凹凸模様
３１  凹部
３２  第１凸部
３３  第２凸部
３１ａ  最底点
３６  微小な凹凸形状
５  成形用金型
６  金型基材
７  シボ模様
７６  微小なシボ形状
Ｃ  自動車
Ｄ  ピッチ
Ｈ１  （第１凸部の）高さ
Ｈ２  （第２凸部の）高さ
Ｋ  断面
Ｐ  基準面
Ｓ１  金型準備工程
Ｓ２  第１エッチング工程
Ｓ３  第２エッチング工程
Ｓ４  ブラスト工程
Ｓ４１  研磨工程
Ｓ５  成形工程
ｓ  微小領域
θ  傾斜角度
α  入射角
β  反射角
γ  受光角
【図１】
2020082498.tif 000004
【図２】
2020082498.tif 000005
【図３】
2020082498.tif 000006
【図４】
2020082498.tif 000007
【図５】
2020082498.tif 000008
【図６】
2020082498.tif 000009
【図７】
2020082498.tif 000010
【図８】
2020082498.tif 000011
【図９】
2020082498.tif 000012
【図１０】
2020082498.tif 000013
【図１１】
2020082498.tif 000014
【図１２】
2020082498.tif 000015
【図１３】
2020082498.tif 000016
【図１４】
2020082498.tif 000017
【図１５】
2020082498.tif 000018
【図１６】
2020082498.tif 000019
【図１７】
2020082498.tif 000020
【図１８】
2020082498.tif 000021