JP2011148152A - めっき層を有する合成樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】装飾を有し、部分めっきが施された合成樹脂成形品の簡易な製造方法を提供すること。
【解決手段】金型表面に隣接して合成樹脂シートを装填した後、金型内に溶融樹脂を射出して、合成樹脂シートを溶着接合してなる合成樹脂成形品の製造方法であって、合成樹脂シートの片面にインク膜層を形成する工程（Ｓ１０）と；合成樹脂シートをインク膜層を溶融樹脂が射出される空間側にして金型内に装填する工程（Ｓ１２）と；合成樹脂シートが装填された金型内に溶融樹脂を射出して合成樹脂成形品を形成する工程（Ｓ１４、Ｓ１６）と；合成樹脂成形品にめっきにより金属層を形成する工程（Ｓ２２、Ｓ２４）とを備える合成樹脂成形品の製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、合成樹脂シートを一体化して成形する合成樹脂成形品に関し、特に、めっきによる金属層を有する合成樹脂成形品に関する。

合成樹脂成形品においても、金属めっきを施し、外観的に商品価値を高めることが行われている。しかし、表面全体に均一なめっきを施すことは少なく、他の装飾と組み合わせた部分めっきを施すことが多い。一方、合成樹脂成形品の装飾は、合成樹脂成形品に印刷し、あるいは、文字や模様を印刷した合成樹脂シートを貼り付けることによって製作されている。この内、文字や模様を印刷した合成樹脂シートを合成樹脂成形品に貼り付けて製作することが、製作コスト等の観点からは優位であった。そこで、文字や模様を印刷した合成樹脂シートを金型に装填し、溶融樹脂を射出して一体に成形することにより、効率よく、装飾を施した合成樹脂成形品を製造することが行われている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平１−２９９０１６号公報（第１図等）

しかしながら、装飾を施した合成樹脂成形品にめっきを施すためには、前処理（化学エッチング）等において装飾が損傷を受けることを防止するために装飾を保護し、また、部分めっきを施すためにマスキングが必要になるなど、手間が多く掛かるのが実情であった。

そこで、本発明は、装飾を有し、部分めっきが施された合成樹脂成形品の簡易な製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る合成樹脂成形品の製造方法は、たとえば図１および図２に示すように、金型表面に隣接して合成樹脂シート２０を装填した後、金型内に溶融樹脂を射出して、合成樹脂シート２０を溶着接合してなる合成樹脂成形品１の製造方法であって、合成樹脂シート２０の片面にインク膜層２２を形成する工程（Ｓ１０）と；合成樹脂シート２０をインク膜層２２を溶融樹脂が射出される空間側にして金型内に装填する工程（Ｓ１２）と；合成樹脂シート２０が装填された金型内に溶融樹脂を射出して合成樹脂成形品を形成する工程（Ｓ１４、Ｓ１６）と；合成樹脂成形品にめっきにより金属層３０を形成する工程（Ｓ２２、Ｓ２４）とを備える。

このように構成すると、合成樹脂シートに形成されるインク膜層により合成樹脂成形品に装飾が施され、インク膜層は合成樹脂シートに保護されるのでめっきを施す際に損傷を受けず、また、合成樹脂シートによるマスキング作用のためにめっきにより形成される金属層が部分めっきとなる、合成樹脂成形品の製造方法となる。

また、本発明の第２の態様に係る合成樹脂成形品の製造方法は、第１の態様に係る合成樹脂成形品の製造方法において、合成樹脂シート２０がポリカーボネート製である。
このように構成すると、ポリカーボネートにはめっきによる金属層が形成されにくいので、合成樹脂シートによるマスキング作用が確実に得られる。

また、本発明の第３の態様に係る合成樹脂成形品の製造方法は、第１または第２の態様に係る合成樹脂成形品の製造方法において、溶融樹脂がＡＢＳ樹脂である。
このように構成すると、合成樹脂成形品の本体がＡＢＳ樹脂製なので、めっきによる金属層を形成し易い合成樹脂成形品の製造方法となる。

また、本発明の第４の態様に係る合成樹脂成形品の製造方法は、たとえば図３および図４に示すように、第１ないし第３のいずれかの態様に係る合成樹脂成形品の製造方法において、インク膜層２４がインクジェット印刷により形成され（Ｓ３０）、インク膜層２４の上にミラー層２６を形成する工程（Ｓ３２）を備える。
このように構成すると、インクジェット印刷により微細な粒子からなるインク膜層が形成され、その裏面側にミラー層が形成され光を反射するので、白蝶貝模様のような遊色効果のある装飾を施すことができる。

本発明によれば、金型表面に隣接して合成樹脂シートを装填した後、金型内に溶融樹脂を射出して、合成樹脂シートを溶着接合してなる合成樹脂成形品の製造方法が、合成樹脂シートの片面にインク膜層を形成する工程と、合成樹脂シートをインク膜層を溶融樹脂が射出される空間側にして金型内に装填する工程と、合成樹脂シートが装填された金型内に溶融樹脂を射出して合成樹脂成形品を形成する工程と、合成樹脂成形品にめっきにより金属層を形成する工程とを備えるので、装飾を有し、部分めっきが施された合成樹脂成形品の簡易な製造方法となる。

本発明の実施の形態として製造されためっきによる金属層を有する合成樹脂成形品の断面図である。 本発明に係るめっきによる金属層を有する合成樹脂成形品の製造工程を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態として製造されためっきによる金属層を有し、遊色効果を有する装飾が施された合成樹脂成形品の断面図である。 本発明に係るめっきによる金属層を有し、遊色効果を有する装飾が施された合成樹脂成形品の製造工程を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置等には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明の実施の形態として製造した合成樹脂成形品１の断面図である。合成樹脂成形品１は、伏せたコの字形の合成樹脂成形品本体１０と、合成樹脂成形品本体１０の伏せたコの字の背の部分に溶着接合された合成樹脂シート２０と、合成樹脂シート２０の周囲ならびに合成樹脂成形品本体１０の伏せたコの字の両脇の部分に形成された金属層（めっき層）３０とを備える。合成樹脂シート２０の合成樹脂成形品本体１０に面する側にインク膜層２２が形成されている。なお、図１では、インク膜層２２は、破線で図示しているが、連続した膜層であるのが一般的であり、あるいは、部分的に形成されていてもよい。なお、伏せたコの字形の合成樹脂成形品本体１０の下面および裏面に金属層３０が形成されていないが、合成樹脂成形品１は、伏せたコの字形の底面で２つを組み合わせて内部が空洞の容器の例であるために、外から見えない部分に金属層３０を形成していない例を示している。本発明により製造される合成樹脂成形品の形状は合成樹脂成形品１のような伏せたコの字形以外の形状でもよく、また、裏面等に金属層３０が形成されてもよい。

ここで図２のフローチャートを参照して、合成樹脂成形品１の製造方法を説明する。合成樹脂シート２０の片面にインク膜層２２を形成する（Ｓ１０）。合成樹脂シート２０の素材としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＣ／ＰＥＴブレンド、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のシートが好ましいが、これらには限定されない。なお、合成樹脂シート２０の素材は透明（半透明を含む）である。ポリカーボネートは、後で説明する化学エッチングにおいて影響を受けにくく、めっきにより金属が付着しにくいので、好適である。インク膜層２２は、インクジェット印刷、シルク印刷、グラビア印刷など周知の印刷法で形成してよい。

インク膜層２２が形成された合成樹脂シート２０を、インク膜層２２が金型と接するのと反対側になるようにして、下金型に装填する（Ｓ１２）。すなわち、インク膜層２２は、後述の溶融樹脂が射出される空間側となる。この場合、合成樹脂シート２０が金型内でずれないようにピン等で固定するのが好ましい。なお、ここでは、合成樹脂シート２０を下金型に装填するものとして説明するが、上金型に装填してもよい。

下金型に合成樹脂シート２０を装填した後、上金型と下金型とを組み合わせる。上金型と下金型および装填された合成樹脂シート２０とで囲まれた空間が、溶融樹脂を射出するための空間となる。

金型の空間に溶融樹脂を射出し、合成樹脂成形品本体１０を射出成形する（Ｓ１４）。射出成形は周知の方法でよい。下金型に予め合成樹脂シート２０を装填して、射出成形することにより合成樹脂シート２０が一体化して成形された合成樹脂成形品が製造される。

金型内の空間に射出された溶融樹脂を冷却固化する（Ｓ１６）。溶融樹脂が冷却固化することにより、合成樹脂成形品本体１０となり、合成樹脂成形品が出来上がる。インク膜層２２を溶融樹脂が射出される空間側として合成樹脂シート２０を金型内に装填しているので、インク膜層２２は合成樹脂シート２０と合成樹脂成形品本体１０の間、すなわち、合成樹脂シート２０の裏側となる。なお、合成樹脂シート２０が透明なため、裏側に形成されたインク膜層２２が装飾として観察される。

合成樹脂品本体１０の素材、すなわち溶融樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、アクリル、ポリプロピレン（ＰＰ）など任意の樹脂でよい。特にＡＢＳ樹脂は、後述する化学エッチングによりブタジエンが抜けやすく、その後の化学めっきが施しやすくなるので、好適である。

次に、出来上がった合成樹脂成形品に化学エッチングを施す（Ｓ２０）。一般的に合成樹脂成形品では、表面の脱脂を行っても疎水性を示し、めっき処理液をはじいてしまうことが多い。そこで、表面を粗化し膨潤して親水性にするために、硫酸等の酸性水溶液に浸漬し、めっき処理液とのなじみをよくするための工程を行う。たとえば、合成樹脂成形品本体１０がＡＢＳ樹脂製である合成樹脂成形品を、６０℃、６０体積％の硫酸水溶液に５〜３０分浸漬する。なお合成樹脂シート２０は、たとえばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ＰＣ／ＰＥＴブレンド、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルで製造されているため、化学エッチングされず、合成樹脂シート２０の裏側に形成されたインク膜層２２は合成樹脂シート２０により保護される。すなわち、合成樹脂シート２０が、マスキングとして作用し、また、インク膜層２２の保護膜として作用する。

化学エッチングした合成樹脂成形品に化学めっきを施す（Ｓ２２）。すなわち、合成樹脂成形品本体１０は不導体であるので、置換反応あるいは酸化還元反応により、金属水溶液中の銅やニッケル等の金属イオンを表面に沈積して、金属層３０を形成する。なお合成樹脂シート２０はたとえばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ＰＣ／ＰＥＴブレンド、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルで製造されているため、合成樹脂シート２０上には金属層３０は形成されない。すなわち、合成樹脂シート２０が、めっきに対するマスキングとして作用する。

化学エッチングを施す工程（Ｓ２０）と化学めっきを施す工程（Ｓ２２）との間に、感応性付与および活性化付与の工程を備えてもよい。感応性付与および活性化付与の工程を備えることにより、化学めっきによる金属層３０の合成樹脂成形品本体１０への付着がより良好となる。

化学めっきにより金属層３０が形成されたならば、電解めっきによりさらに金属層３０を厚く形成する。なお、化学めっきにより形成された金属層と電解めっきにより形成された金属層とを区別せず、金属層３０とする。下地として化学めっきにより電導性の金属層３０が形成されているので、その上に電解めっきにより金属層３０を重ねることができる。化学めっきによる金属層３０と電解めっきによる金属層３０とは、同じ金属で形成されても、異なる金属で形成されてもよい。

上記の説明では、化学めっきで形成した金属層３０の上に、電解めっきで金属層３０を重ねるものとして説明したが、用途によっては電解めっきを行わなくてもよい。

図１に戻って、合成樹脂成形品１の説明を続ける。合成樹脂成形品１では、伏せたコの字の背の部分に合成樹脂シート２０を備えるので、正面（図１の上側から）から見ると、透明な合成樹脂シートの下のインク膜層２２が装飾として見える。また、合成樹脂シート２０の周囲ならびに伏せたコの字の両脇の部分にめっき層３０が形成されているので、金属光沢が見える。このように、装飾と金属光沢とを有する美麗な合成樹脂成形品１を、インク膜層２２を形成した合成樹脂シート２０を金型表面に隣接して装填した後、金型内に溶融樹脂を射出して、合成樹脂シート２０を溶着接合して成形した合成樹脂成形品に、通常の化学めっき法および用途により電解めっき法で金属層３０を形成することで、容易に製造することができる。

次に、図３を参照して、白蝶貝のような遊色効果を有する装飾と金属光沢を有する合成樹脂成形品２、３について説明する。図３（ａ）は合成樹脂成形品２の断面図であり、図３（ｂ）は合成樹脂成形品３の断面図である。合成樹脂成形品２、３では伏せたコの字形の背の部分に貫通孔５０が形成されている点で、合成樹脂成形品１とは異なる形状をしている。合成樹脂成形品２、３では、遊色効果を得るために、インク膜層２４の上にミラー層２６を形成している。ミラー層２６は、アルミニウムで形成された金属層である。合成樹脂成形品２と合成樹脂成形品３とは、後述するミラー層２６の保護の仕方が異なり、その他は同じである。

ここで図４のフローチャートを参照して、遊色効果を有する装飾と金属光沢を有する合成樹脂成形品２、３の製造方法を説明する。なお、合成樹脂成形品１の製造方法と同じ工程については重複した説明は省略する。

合成樹脂シート２０にインクジェット印刷でインク膜層２４を形成する（Ｓ３０）。遊色効果とは、物質に光が入ってきた際に、物質内部に周期的な結晶構造や粒子配列が存在する場合に、光が分光され、多色の乱反射が生ずるために引き起こされる現象である。遊色効果を得るためには、インク膜層２４が微細な多色の液滴インクで構成されなければならず、今のところインクジェット印刷が優れているので、インクジェット印刷でインク膜層２４を形成する。

インク膜層２４が形成された合成樹脂シート２０に、インク膜層２４に重ねてミラー層２６としてのアルミニウム膜層を形成する（Ｓ３２）。ミラー層２６をアルミニウム膜層とするのは、コスト的に優れているからであり、他の金属でミラー層２６を形成してもよい。

このように、微細な多色の液滴インクのインク膜層２４の裏面に光を反射するミラー層２６を形成することにより、質感のある遊色効果が得られ、たとえば白蝶貝の柄のような美麗な装飾を得ることができる。

溶融樹脂を射出して（Ｓ１４）合成樹脂成形品を成形（Ｓ１６）した後、化学エッチングをする（Ｓ２０）前に、ミラー層２６の端面処理を行う（Ｓ４０）。ミラー層２６にエッチング液が滲入すると、アルミニウムが強酸により腐食されるためである。図１に示す合成樹脂成形品１のように、合成樹脂シート２０の周囲が合成樹脂成形品本体１０で覆われている場合にはエッチング液の滲入は生じにくいが、図３に示す合成樹脂成形品２、３のように貫通孔５０が形成されている場合には、貫通孔の切り口でミラー層２６が露出する。このような場合に、端面処理が必要となる。

図３（ａ）に示す合成樹脂成形品２では、貫通孔５０の内面にインク等の塗装を行い、塗装膜４０で貫通孔５０におけるミラー層２６、インク膜層２４、合成樹脂シート２０の端面を覆っている。このように塗装膜４０で覆うことにより、貫通孔５０の端面を塗装膜４０で装飾すると共に、エッチング液によるミラー層２６の腐食を防止できる。

図３（ｂ）に示す合成樹脂成形品３では、貫通孔５０の内面からミラー層２６を部分的に削り取り、削り取った部分にインク４２を埋め込む。このように、貫通孔５０の端面のミラー層２６をインク４２で置換することにより、貫通孔５０の端面を装飾すると共に、ミラー層２６のエッチング液による腐食を防止できる。

ミラー層２６の端面処理が済んだら、化学エッチングを施す工程（Ｓ２０）、化学めっきを施す工程（Ｓ２２）、電解めっきを施す工程（Ｓ２４）を経て、合成樹脂成形品２、３が製造される。

このように、本発明によれば、白蝶貝のような遊色効果を有する美麗な装飾を有し、かつ、部分的に金属光沢を有する、外観の優れた合成樹脂成形品２、３を容易に製造することができる。

１、２、３ 合成樹脂成形品
１０ 合成樹脂成形品本体
２０ 合成樹脂シート
２２、２４ インク膜層
２６ ミラー層
３０ 金属層
４０ 塗装膜
４２ インク
５０ 貫通孔

Claims (4)

1. 金型表面に隣接して合成樹脂シートを装填した後、金型内に溶融樹脂を射出して、該合成樹脂シートを溶着接合してなる合成樹脂成形品の製造方法であって、
   前記合成樹脂シートの片面にインク膜層を形成する工程と；
   前記合成樹脂シートを前記インク膜層を溶融樹脂が射出される空間側にして金型内に装填する工程と；
   前記合成樹脂シートが装填された金型内に溶融樹脂を射出して合成樹脂成形品を形成する工程と；
   前記合成樹脂成形品にめっきにより金属層を形成する工程とを備える；
   合成樹脂成形品の製造方法。
2. 前記合成樹脂シートがポリカーボネート製である；
   請求項１に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
3. 前記溶融樹脂がＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂である；
   請求項１または請求項２に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
4. 前記インク膜層がインクジェット印刷により形成され、前記インク膜層の上にミラー層を形成する工程を備える；
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の合成樹脂成形品の製造方法。

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