專(zhuān)利名稱(chēng)：模具表面裝飾方法及模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模具及模具表面的裝飾方法，該模具用于以注射模塑成形為代表的樹(shù)脂成形。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，為使應(yīng)用于汽車(chē)或家電的塑料成形品的商品給人以高檔感并提高其附加值，從而格外重視成形品的外觀及其裝飾。特別是由注射模塑成形等而形成的樹(shù)脂成形品，可根據(jù)模具的表面裝飾而呈現(xiàn)各種各樣的外觀。迄今為止，在這些成形的模具的表面裝飾方法中，包括采用使用化學(xué)藥劑來(lái)腐蝕模具的蝕刻法，可將褶皺、皮革紋、木紋、花紋、線狀壓紋等幾何圖案等各種圖樣刻入模具。另外，也可采用作為物理處理法的噴砂(珩磨)處理法，即、將砂或玻璃珠等噴涂到對(duì)象物的表面上，進(jìn)而形成精美的圖案。
另一方面，還有下述方法。即、將液態(tài)的光致抗蝕劑噴涂到模具整體，使照相制版的薄膜狀光掩模緊密地粘結(jié)于模具，進(jìn)而進(jìn)行曝光、顯像處理，以使蝕刻等必要的部分的金屬部分露出。
下面，參照?qǐng)D3，對(duì)現(xiàn)有的采用薄膜狀的光掩模的方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，如圖3A所示，將已完成照相制版的薄膜狀的光掩模切成與模具的展開(kāi)平面圖相吻合的形狀，即制成光掩模11、12、13。此后，如圖3B所示，使切好的光掩模11、12、13與涂敷有光致抗蝕劑的模具20相吻合地緊密粘結(jié)，并用膠帶等貼合光掩模的接縫，進(jìn)而進(jìn)行曝光、顯像處理。接下來(lái)，檢查光致抗蝕劑的顯像狀態(tài)，修正光掩模的接縫部分的非連續(xù)部分，此后再進(jìn)行蝕刻從而將圖案刻入模具20。
另外，還有下述方法，即、用激光對(duì)涂敷于模具的光致抗蝕劑采用直接曝光的方法。
在日本特許廳出版的特開(kāi)昭51-63866號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了下述方法。即、通過(guò)蝕刻加工而在注射模塑成形用模具的芯側(cè)的表面形成凹凸的方法。
但是，由蝕刻法和噴砂(珩磨)處理而對(duì)模具整體進(jìn)行裝飾的情況很少見(jiàn)，所以，有必要用遮覆用粘接帶等對(duì)不必進(jìn)行裝飾的部分進(jìn)行遮蓋和掩蔽。在模具為復(fù)雜的3維形狀以及具有需精加工的部分的情況下，需手工操作的工序繁多，并且其紛繁的處理存在加工的上限。
另一方面，使用光致抗蝕劑進(jìn)行遮覆的方法與上述的遮覆方法相比，其形成高精度圖案的可能性有所提高。但是，在想將圖案刻入三維的模具的情況等下，有必要切分光掩模、并將其粘合于三維的模具。但是，這樣會(huì)在某個(gè)部分產(chǎn)生光掩模的接縫，從而不可能進(jìn)行完全的轉(zhuǎn)印。因此，如圖3C所示，產(chǎn)生在模具表面的圖案上殘留接縫20a而影響外觀的問(wèn)題。另外，粘結(jié)光掩模只能依靠人力，十分耗費(fèi)工夫。
另外，用激光進(jìn)行直接曝光的方法，其成本昂貴，而且當(dāng)模具為三維形狀時(shí)、進(jìn)行曝光處理存在上限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對(duì)具有三維形狀的模具整體或一部分，可無(wú)光掩模的接縫地、簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)印圖案。
第1實(shí)施方案為一種模具表面裝飾方法，包括以下步驟在模具表面涂敷光致抗蝕劑；將薄膜狀的光掩模成形為與上述模具形狀相同的形狀；將已成形為上述形狀的光掩模緊密地粘結(jié)于涂敷有上述光致抗蝕劑的模具，進(jìn)而進(jìn)行曝光及顯像；通過(guò)蝕刻，在上述已顯像的模具上刻入形成于上述光掩模的圖案。
第2實(shí)施方案如權(quán)利要求1所述的模具表面裝飾方法，其中將薄膜狀的光掩模成形為與上述模具形狀相同的形狀的處理為，將已加熱的光掩模緊密地粘結(jié)于預(yù)定的模具的處理。
第3實(shí)施方案為一種樹(shù)脂成形用模具，其中在涂敷于上述模具表面的光致抗蝕劑上、緊密地粘結(jié)和上述模具有相同形狀的薄膜狀的光掩模，進(jìn)而進(jìn)行用于蝕刻的曝光和顯像，并刻成與上述光掩模上的圖案相同的形狀。


圖1表示模具形狀的一個(gè)例子的立體圖。
圖2表示本發(fā)明的實(shí)施例的模具表面裝飾工序的示意圖。
圖3表示現(xiàn)有技術(shù)的模具表面裝飾工序的示意圖。
具體買(mǎi)施方式下面參照?qǐng)D1和圖2，說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1表示適用于本實(shí)施例的模具形狀的立體圖。模具1為用于成形振動(dòng)板的模具。該振動(dòng)板用于擴(kuò)音器。該模具具有圓錐形狀的三維曲面部1a，在本實(shí)施例中，由于設(shè)計(jì)等其他方面的原因，可以在包含三維曲面部1a的振動(dòng)板的整個(gè)表面形成幾何圖案等的圖案。
圖2表示本實(shí)施例的模具表面裝飾處理的操作工序。
首先，制成圖2A所示的光掩模2。圖案在本例中為格狀設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)可由CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))完成，并在厚度為100μm的聚酯制薄膜進(jìn)行照相制版。這就是形成有圖案的光掩模2。
然后，在圖2B中，為了將光掩模2成形為與模具相同的形狀，采用遠(yuǎn)紅外線加熱器3對(duì)其加熱。加熱時(shí)的溫度為170℃～180℃，時(shí)間為20～30秒左右，其溫度為不破壞所形成圖案的溫度。由于溫度和時(shí)間取決于應(yīng)用于光掩模2的薄膜的厚度，從而并不僅限于上述條件。
接下來(lái)，如圖2C所示，為將加熱后的光掩模2成形為與模具1同樣的形狀，采用真空成形法將加熱后的光掩模2緊密地粘結(jié)于塑型模4而成形。
根據(jù)上述方法，如圖2D所示，制成與模具形狀相同的光掩模2’。
接下來(lái)，用遮覆帶等對(duì)圖2E所示的模具1的型基體的插入部分等、與加工無(wú)關(guān)的部分進(jìn)行處理，然后進(jìn)行脫脂處理并進(jìn)行干燥，噴涂液態(tài)的光致抗蝕劑，以例如80℃的溫度、進(jìn)行15分鐘的干燥。如圖2F所示。
然后，如圖2G所示，將成形為與模具相同形狀的光掩模2’緊密地粘結(jié)于噴涂有光致抗蝕劑并已干燥的模具1’，以預(yù)定的能量在光致抗蝕劑進(jìn)行曝光后，用例如20℃的濃度為1％的碳酸鈉溶液噴射顯像。由此，可在模具1’上轉(zhuǎn)印無(wú)接縫的圖案。另外，由于不必進(jìn)行光掩模的接縫的修正操作，從而可以簡(jiǎn)化工序。
這樣，將氯化鐵溶液噴涂到轉(zhuǎn)印有圖案的模具1’上，在進(jìn)行水洗后，用例如50℃的濃度為2％的氫氧化鈉溶液使光致抗蝕劑剝落?？尚纬扇鐖D2H所示的刻有預(yù)定圖案的完成蝕刻的模具1”。
采用經(jīng)上述處理而成的模具1”進(jìn)行振動(dòng)板的注射模塑成形。這樣成形的振動(dòng)板，其圓錐形表面及整體的圖案均勻，并且外觀優(yōu)美。即、沒(méi)有殘留如圖3C的現(xiàn)有例所示的接縫20a，完全將設(shè)計(jì)于光掩模2的圖案轉(zhuǎn)印于成形部件。
用于本實(shí)施例的光掩模的薄膜為將感光性材料涂敷于通用的聚酯薄膜上而成的薄膜，其厚度最好為100μm或100μm以上、250μm或250μm以下。該薄膜要求可由真空成形等成形技術(shù)而形成。當(dāng)然，只要能夠真空成形，則本實(shí)施例以外的其他材料、其他厚度亦可，并不僅限于本實(shí)施例。雖然沒(méi)有特別地限定所涂敷的感光材料，但是最好是在真空成形已有圖案的薄膜時(shí)、具有耐熱性的材料，即，隨基板的聚酯薄膜的延伸而延伸，不會(huì)由成形時(shí)的熱而破壞已形成的圖案。
另外，可應(yīng)用于本實(shí)施例的光致抗蝕劑可以是負(fù)性光致抗蝕劑、也可以是正性光致抗蝕劑，只要可在需要對(duì)三維曲面進(jìn)行涂敷時(shí)進(jìn)行噴涂，并且在干燥時(shí)不會(huì)出現(xiàn)剝落即可。
由于相對(duì)于光源方向、模具的垂直面的曝光量不足，所以光致抗蝕劑曝光時(shí)所用的光源最好為可以稍微變換角度的裝置。只要為適于光致抗蝕劑的吸收波長(zhǎng)的光源即可，并未加以特別的限定。
另外，在上述實(shí)施例中，雖然僅說(shuō)明了適用于振動(dòng)板成形的模具，該振動(dòng)板用于擴(kuò)音器，但是當(dāng)然也可適用于其他樹(shù)脂部件成形的模具。另外，形成于模具表面的圖案也可以不采用上述的均勻的圖案，可以以文字或記號(hào)等作為圖案而刻入表面。
根據(jù)本發(fā)明，可在具有三維曲面的模具表面均勻且簡(jiǎn)單地刻入圖案，可得到外觀優(yōu)良的成形品。由此，可以拓寬迄今為止仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)這樣的范圍，可以提供增加了附加值的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種模具表面裝飾方法，包括以下步驟在模具表面涂敷光致抗蝕劑；將薄膜狀的光掩模成形為與上述模具形狀相同的形狀；將已成形為上述形狀的光掩模緊密地粘結(jié)在涂敷有上述光致抗蝕劑的模具上，進(jìn)而進(jìn)行曝光及顯像；通過(guò)蝕刻，在上述已顯像的模具上刻入形成于上述光掩模的圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的模具表面裝飾方法，其特征在于將薄膜狀的光掩模成形為與上述模具形狀相同的形狀的處理為，將加熱后的光掩模緊密地粘結(jié)于預(yù)定的模具的處理。
3.一種樹(shù)脂成形用模具，其特征在于，在涂敷于上述模具表面的光致抗蝕劑上、緊密地粘結(jié)和上述模具具有相同形狀的薄膜狀的光掩模，進(jìn)而進(jìn)行用于蝕刻的曝光和顯像，并刻成與上述光掩模上的圖案相同的形狀。
全文摘要
為了在具有三維形狀的模具整體或部分、無(wú)光掩模的接縫地、簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)印圖案，采用在作為光掩模(2)的常用的聚酯薄膜上涂敷有感光性材料的薄膜，在圖案形成后，通過(guò)真空成形等將光掩模成形為與模具(1)具有相同的形狀，并使其緊密粘結(jié)于涂敷有光致抗蝕劑的模具1’，進(jìn)而進(jìn)行曝光和顯像處理。
文檔編號(hào)G03F1/00GK1697726SQ20048000052
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月23日
發(fā)明者戶(hù)倉(cāng)邦彥, 瓜生勝 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社