專利名稱：物品的表面構造的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在表面設置微小凸起的物品的表面構造。
背景技術：
在日本特開2005-263197號公報中公示了下述技術，其通過在制品的表面設置凹凸花紋和與凹凸花紋相比深度較深的多條線狀槽的裝飾層，從而使該制品具有類似織物或皮革的美觀與觸感。
發明內容
例如，在汽車的內裝品等物品上，可以在其表面即人的皮膚所接觸的部位，通過使其具有濕潤的觸感，從而提高該物品的質感。本發明的目的在于，提供可以使物品表面具有濕潤觸感的物品的表面構造。本發明的一個方式是在表面設置多個凸起的物品表面構造。該凸起的高度H大于或等于5 μ m且小于或等于32 μ m，而且，凸起彼此的間隔P和在凸起之間形成的凹部彼此的間隔W中的至少一個，大于凸起的高度H。
圖1是本發明的一個實施方式涉及的內裝品的剖視圖，(a)是該內裝品的一部分表面的放大剖視圖，(b)是表示在(a)的內裝品表面形成的凸曲面的放大剖視圖。圖2是為了測量設置在圖1(b)的內裝品表面的凸起的高度與摩擦系數的相關數據而實施的實驗的說明圖。圖3是設置在圖1(b)的內裝品表面的凸起的高度與摩擦系數的關系圖。圖4是表示凸起的高度及凸起彼此的間隔與“濕潤感”的感覺評價結果的關系的說明圖。圖5是用于成型內裝品的模具的制造工序圖，(a)表示制作具有與內裝品表面形狀相同的表面形狀的木模的狀態，(b)表示在(a)的木模表面粘貼具有微小粒子的表皮的狀態，(c)表示在(b)的木模與凹形的模具間的間隙填充硅的狀態。圖6是圖5之后的模具制造工序圖，(a)表示在圖5(c)填充的硅凝固后將木模從凹形的模具拆下的狀態，(b)表示向(a)的凹形模具表面流入導電性材料而制作基本模具的狀態，(c)表示(b)中制作的基本模具脫離的狀態。圖7是圖6之后的模具的制造工序圖，(a)表示在電鑄槽內使圖6 (c)中脫模的基本模具的表面層疊鎳層的狀態，(b)表示將在(a)中層疊的鎳層作為電鑄模具，從基本模具拆下的狀態。圖8是利用圖5至圖7中制造的電鑄模具制造內裝品的制造工序圖，(a)表示在電鑄模具的表面設置配管的狀態，(b)表示在(a)的電鑄模具的下部設置收容樹脂的粉末箱的狀態，(c)表示使(b)的電鑄模具與粉末箱一起旋轉的狀態。
圖9是在圖8之后的內裝品的制造工序圖，(a)表示通過圖8(c)的作業，使樹脂溶融，并在電鑄模具的表面形成表皮的狀態，(b)是將(a)的粉末箱從電鑄模具拆下的狀態， (c)表示將(b)的表皮從電鑄模具取下，成為內裝品的狀態。標號的說明1內裝品(物品)2內裝品的凸曲面3在凸曲面表面形成的凸起5在凸起之間形成的凹部H凸起的高度P凸起間的間隔W凹部間的間隔
具體實施例方式下面，根據附圖，詳細地說明本發明的實施方式涉及的物品的表面構造。圖1所示的作為物品的內裝品1，在例如作為車輛的汽車的控制箱的表面或門的內裝面、或儀表板的表面上使用。內裝品1的材質是聚氯乙烯(PVC)或熱可塑性聚氨酯 (TPU)、熱可塑性聚烯烴(TPO)等樹脂。在內裝品1的表面，如圖1(a)所示，形成多個凸曲面2。在各個凸曲面2的表面， 如圖1(b)所示，均勻地形成多個非常微小的凸起3。凸起3滿足下述所示的(1)及O)的條件。(1)凸起3的高度H大于或等于5 μ m且小于或等于32 μ m。(2)凸起3彼此的間隔P和在凸起3之間形成的凹部5彼此的間隔W中的至少一個，大于凸起3的高度H。在這里，凸起3呈球體大致一半的半球狀，凸起3的高度H是指圖1 (b)所示的剖面上的從凸曲面2的表面至凸起3的前端(最頂部)的高度，或者，從在凸起3之間形成的凹部5的底面(在凸起3之間形成的槽的底部)至凸起3的前端的高度。凸起3彼此的間隔P，是指凸曲面2的表面上的相鄰的凸起3之間的間隔或其平均值。凹部5彼此的間隔 W，是指凸曲面2的表面上的相鄰的凹部5之間的間隔或其平均值。此外，內裝品1的表面上的凸曲面2之間的間隔，或者在凸曲面2之間形成的槽之間的間隔，可以對應于對內裝品1的表面施加的花紋而適當選擇。各個凸曲面2的形狀并不特別限定，例如，在圖1(b)的剖面上，其前端(最頂部)具有大于凸起3的高度H的曲率半徑，例如可以設定為，相對于凸起3的高度H，具有2至10倍左右的曲率半徑。另外，也可以在平面或凹面上形成凸起3。根據本實施方式，通過在內裝品1的表面上形成滿足上述(1)及O)的條件的凸起3，因為人在用指尖或手掌接觸其表面時，凸起3的前端容易與指紋槽的內部接觸，可以得到濕潤的觸感，即，并不是塑料或金屬這種光滑的觸感，也不是褶皺花紋這種粗糙的觸感，而是如同含有一些水分的具有適當的摩擦感的觸感(以下，稱為“濕潤感”)。另外，在本實施方式中，因為凸起3彼此的間隔P大于凸起3的高度H，所以在人用指尖或手掌接觸時，凸起3的前端容易與指紋槽的內側接觸，因此可以更可靠地得到“濕潤感”。另外，在本實施方式中，因為在凸起3之間形成的凹部5彼此的間隔W大于凸起3 的高度H，所以在人用指尖或手掌接觸時，凸起3的前端容易與指紋槽的內部接觸，因此可以更可靠地得到“濕潤感”。特別地，在本實施方式中，如圖1 (b)所示，在內裝品1的表面形成多個凸曲面2，因為在該凸曲面2上均勻地設置多個上述非常微小的凸起3，所以可以更進一步地得到“濕潤感”。另外，在內裝品1的表面上形成多個凸曲面2的情況下，與內裝品1的表面為平面或凸曲面的情況相比較，在用人的指尖或手掌等皮膚接觸時，傾向于更柔軟的感覺，所以在本實施方式中，可以更強烈地得到“濕潤感”。通常具有“濕潤感”的表面，是指摩擦系數μ為0. 55士0. 1左右。準備凸起3的高度H不同的多個試樣7，如圖2所示，在力傳感器6上放置試樣7，測量人用手指9撫摸其表面時的摩擦系數μ。圖3表示其測量結果。根據圖3，在凸起3的高度H為Η=5μπι至32μπι時，摩擦系數μ進入μ = 0. 55士0. 15的范圍(圖3中的斜線部B)，可以確認設有多個滿足上述條件的凸起3的表面
具有“濕潤感”。此外，作為感覺評價實驗，準備凸起3的高度H及凸起3之間的間隔P不同的多個試樣，多個評價者將用手掌接觸時感覺到的“濕潤感”以1至5的5級評價進行評價。圖4 是表示其評價結果。圖4中，由雙點劃線包圍的上下較長的長方形區域A內的5個試樣Sl至S5，平均評價大于或等于3. 3，是評價為具有“濕潤感”的試樣。試樣Sl至S5中，位于區域A的左下方的試樣Sl為，凸起高度H = 6 μ m，凸起間的間隔P = 30μπι，Β卩，H/P = 1/5。另外，位于區域A的右上方的試樣S5為，凸起高度H = 32 μ m，凸起間的間隔 P = 64μπι，即，H/P = 1/2。從該結果也可以確認，在表面上設置多個滿足上述條件的凸起3時，可以得到“濕潤感”。此外，根據該結果可知，在凸起3的高度H與凸起3之間的間隔P之比Η/Ρ在Η/Ρ =1/5至1/2的范圍內時，或者，凸起3的高度H與凹部5之間的間隔W之比H/W在H/W = 1/5至1/2的范圍內時，可以更可靠地得到“濕潤感”。S卩，本實施方式的內裝品1，在上述(1)及( 的條件的基礎上，通過在表面上設置滿足下述所示C3)及的條件的凸起3，可以更可靠地得到“濕潤感”。(3)凸起3的高度H與凸起3間的間隔P的比H/P在1/5至1/2的范圍內，或者， 凸起3的高度H與在凸起3之間形成的凹部5間的間隔W的比H/W在1/5至1/2的范圍內。(4)凸起3間的間隔P與凹部5間的間隔W相同(P = W)。下面，對于在成型上述內裝品1時使用的模具的制造工序，根據圖5至圖7進行說明。首先，如圖5(a)所示，使用加工用刀具11，通過NC加工制作具有與內裝品1的表面形狀相同的表面形狀的木模13。然后，在該制作的木模13的表面，如圖5(b)所示，粘貼由PVC 或皮革構成的表皮15。此外，在該表皮15的表面，預先利用粘接劑粘貼平均粒徑為30μπι左右的由聚丙烯(PP)或丙烯酸等構成的粒子17。作為該粒子17向表皮15的粘接方法，在涂敷粘接劑的表皮15上撒上大量的粒子17，使用毛刷或刷子掃除在粘接劑上方多余層疊的粒子17。由此，可以使最小限度的粒子17大致均勻而無波動地分布并粘貼在表皮15的表面。然后，如圖5(c)所示，準備與木模13的表面形狀大致匹配的凹形模具19，在凹形模具19的外周端部形成凸部19a。使該凸部19a與木模13的外周部抵接，從而使模具19 覆蓋在木模13上，在該各個模具19、13之間形成間隙21。然后，從硅噴出噴嘴23噴出液狀的硅25而填充在該間隙21中，對木模13的表面形狀(具體地說，表皮15及在該表面上方排列的粒子17的表面形狀)進行倒模(制品形狀的反轉)。此外，上述凹形的模具19例如可以通過圖8、圖9的粉末凝塑成型制作。如果硅25向上述間隙21的填充完成，該硅25凝固，則將在表面具有圖5(c)所示的粒子17的木模13，如圖6(a)所示，從凹形的模具19拆下。這時，硅25成為附著在與木模13側的粒子17相比較摩擦系數較大的模具19側的狀態。并且，在附著在模具19表面的硅25的表面，轉印了制品形狀的翻轉形狀，均勻地形成有多個與上述圖5(b)所示的粒子 17相當的微小凹部25a。然后，如圖6(b)所示，使導電性材料(只要是可以蒸鍍鎳的材料即可)流入硅25 的表面，從而制作基本模具27。然后，使該制作的基本模具27如圖6(c)所示脫模。因為緊貼在基本模具27表面的硅25柔軟，所以該脫模作業可以容易地實現。此外，該基本模具 27的表面形狀為，均勻地形成多個與粒子17相當的微小凸起3，與內裝品1的表面形狀相對應。然后，將上述基本模具27如圖7(a)所示，浸漬在收容溶解了的鎳四的電鑄槽31 中，在基本模具27的表面層積鎳層33。在鎳層33的厚度成為15mm左右的時刻，將基本模具27從電鑄槽31提升，如圖7(b)所示，通過將鎳層33從基本模具27剝離，完成由該鎳層 33構成的電鑄模具33A。該電鑄模具33A的與基本模具27接觸的表面，具有多個與最終制品即內裝品1的凸起3相對應的凹部33Aa。并且，利用上述完成的電鑄模具33A制造內裝品1等制品。在該制造中，如圖8、圖 9所示，使用粉末凝塑成型方法。即，首先如圖8(a)所示，在上述圖7(b)中得到的電鑄模具 33A的表面設置配管35，并且，如圖8 (b)所示，在電鑄模具33A的下部設置收容PVC或TPO 等粉末狀的樹脂37的粉末箱39。在上述圖8(b)的狀態下，通過在配管35中流過例如加熱后的液體，將電鑄模具 33A加熱到200°C左右，然后，如圖8(c)所示，使電鑄模具33A與粉末箱39—起旋轉。通過該旋轉，與電鑄模具33A接觸的一部分樹脂37溶融，成為粘貼在電鑄模具33A表面的狀態。 該粘貼的樹脂37如圖9(a)所示，作為表皮37A而形成在電鑄模具33A的表面。然后，如圖9 (b)所示，通過在將粉末箱39從電鑄模具33A拆下的狀態下，使例如冷卻水流過配管35，從而使電鑄模具33A冷卻，在冷卻后，如圖9 (c)所示，將表皮37A從電鑄模具33A取下，成為內裝品1。以上，對于本發明的實施方式進行了說明，但該實施方式不過是為了使本發明的理解容易而記載的簡單例示，本發明并不限定于上述實施方式公示的具體技術事項，而是包含容易從中得出的各種變形、變更、代替技術等。例如，本發明只要是具有人的皮膚接觸的部位的物品即可，對于任何物品都適合。在上述實施方式中，作為應用本發明的物品，以汽車中的內裝品1為例進行了說明，但物品不限于內裝品1，例如，可以是在一般家庭等中使用的物品等。本申請主張基于2009年10月20日申請的日本國專利申請第2009-241219號公報，及2010年7月16日申請的日本國專利申請第2010-161867號并主張其優先權，作為參照，這些申請的全部內容被加入本說明書中。工業實用性根據本發明的物品表面構造，因為設置在物品表面的多個凸起高度較低且微小， 所以可以使物品表面具有濕潤的觸感。
權利要求
1.一種物品的表面構造，其特征在于，在表面設置多個滿足以下(1)及( 的條件的凸起，(1)上述凸起的高度H大于或等于5μ m且小于或等于32 μ m ；(2)上述凸起之間的間隔P、和在上述凸起之間形成的凹部彼此之間的間隔W中的至少一個，與上述凸起的高度H相比較大。
2.根據權利要求1所述的物體的表面構造，其特征在于， 上述凸起之間的間隔P與上述凸起的高度H相比較大。
3.根據權利要求1或2所述的物體的表面構造，其特征在于，在上述凸起之間形成的凹部彼此之間的間隔W，與上述凸起的高度H相比較大。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的物體的表面構造，其特征在于，上述凸起的高度H與上述凸起彼此的間隔P的比H/P，處于從1/5至1/2的范圍內。
5.根據權利要求1至3中任意一項所述的物體的表面構造，其特征在于，上述凸起的高度H、與在該凸起間形成的凹部彼此的間隔W的比H/W，處于從1/5至1/2 的范圍內。
全文摘要
在表面設置多個凸起(3)的物品(1)的表面構造。該凸起(3)的高度(H)大于或等于5μm且小于或等于32μm，并且凸起(3)之間的間隔(P)、和在凸起(3)之間形成的凹部(5)彼此之間的間隔(W)中的至少一個，與凸起(3)的高度(H)相比較大。
文檔編號B29C33/42GK102574311SQ20108004745
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月13日 優先權日2009年10月20日
發明者佐野明人, 元藤茜, 望山洋, 武居直行, 田中由浩, 田村谷誠, 竹內貴司, 藤本英雄 申請人:國立大學法人名古屋工業大學, 日產自動車株式會社