JP2013215904A - 導電性樹脂材料からなる樹脂成形部材、該樹脂成形部材と結合部材からなる導電性樹脂部品、及び該樹脂成形部材と該結合部材の結合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 導電性樹脂成形品を用いて、導通を確保し効率良く静電塗装を行うための樹脂成形部材を提供する。更に、樹脂成形部材に結合部材を結合して高い導電性を有する導電性樹脂部品を形成する方法を提供する。
【解決手段】 導電性樹脂成形品からなる樹脂成形部材１１は、これに導電性の結合部材２１を結合する際に一部が破断されて導電性の高い内層が露出するように形成される。樹脂成形部材１１に結合部材２１を結合して導電性樹脂部品を形成することにより、樹脂成形部材１１と結合部材２１が一体となって効率良く静電塗装を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、安定して効率良く静電塗装するための導電性樹脂材料を用いて成形された樹脂成形部材、該樹脂成形部材と結合部材とを結合した導電性樹脂部品、及び該樹脂成形部材と該結合部材とを結合する方法に関する。

安価で形状の自由度が高い導電性樹脂成形品は、車両部品、ＯＡ部品、機械部品など、幅広い分野で使用されている。特に、近年、環境意識の高まりを受けて、自動車の燃費向上のために、車体の軽量化を図る要求が高まり、自動車外装材料を樹脂化することが検討されている。

そのため、鋼板と同じ塗装ラインで静電塗装可能な材料が必要である。静電塗装とは、帯電した材料を用いて塗装を行う方法であり、具体的には、アースした導電性樹脂部品を正極、スプレーガンのような塗装噴霧装置を負極として、両者の間に高電圧を印加して静電界を生成し、塗料微粒子を帯電させて塗装を行う方法である。静電塗装では、アースした導電性樹脂部品を正極にするので、導電性樹脂部品は導電性材料であることが必要である。

そのような材料として、下記特許文献１には、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、導電用炭素系フィラー等を含む樹脂組成物が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載されている樹脂材料をはじめとする導電性樹脂材料で成形された成形品の表層は、導電性を有しないことがあり、その場合静電塗装を行えないという問題点があった。

導電性樹脂組成物においては、導電用フィラーを多量に含有させれば、導電性は確保されるものの、硬度が高くなるため成形性が悪くなり、また、コストが高くなる。したがって、導電用炭素系フィラーの含有量を多くすることは実用的ではない。

導電性樹脂組成物の成形品が導通性を有さないことに関しては、樹脂のフローフロント理論から次のように考えられている（特許文献２参照）。

射出成形中、流動する溶解樹脂は金型と接する表層側に押しやられ、融点の高いポリフェニレンエーテルが金型により冷却され、最初に固化される。このとき成形品の表面近傍では、導電用フィラーが射出方向に配向したまま、流動性を失った樹脂により引き延ばされて分断された状態で拘束されることとなる。

したがって、最初に固化される表層では、導電性が低下する。しかし、内層では金型による急冷の影響が少ないため、導電用フィラーがランダムに配向し、互いに絡み合うように存在することから、良好な導電性が得られると考えられている。実際に表層を削り内層を露出すると導電性が高まることがわかっている。

表層での導電性の低下を解決するため、特許文献２では、導電性樹脂を成形する際の射出成形の成形方法を変えて、高い導電性を確保する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、射出成形に用いる金型の温度を樹脂の組成等により厳密に調整しなければならないという問題点がある。

国際公開０１／８１４７３号 特開２００４−３４６１１号公報

本発明は、通常の射出成形により成形された導電性樹脂成形品を用いて、導通を確保し、効率よく静電塗装を行うための樹脂成形部材、及び該樹脂成形部材と、他の導電体である結合部材とを結合した導電性樹脂部品を提供することを課題とする。また、該樹脂成形部材と該結合部材とを導電性を有する状態で結合する方法を提供する。

本発明は、導電性樹脂からなる樹脂成形部材であって、導電性を有する結合部材と結合する結合部を有し、該結合部は、当該樹脂成形部材の一部が破断されることによって導電性が高い内層が露出し、その破断面に前記結合部材の一部が当接するように形成されていることを特徴とする。

本発明の樹脂成形部材によれば、これに導電性の結合部材を結合する際に一部が破断されて導電性の高い内層が露出する。従って、樹脂成形部材に結合部材を結合して導電性樹脂部品を形成することにより、樹脂成形部材と結合部材が一体となるので、効率良く静電塗装を行うことができる。

本発明の導電性樹脂部品は、前記樹脂成形部材に前記結合部材を結合して形成されることを特徴とする。

樹脂成形部材は結合部材とともに導電性樹脂部品を構成し、これを結合部材により導電体である被結合部材と結合させることができる。さらに、導電性樹脂部品を被結合部材と結合させることにより、アースを取ることができ、静電塗装が可能となる。

さらに、本発明の導電性樹脂部品の、前記結合部材は導電性樹脂からなり、その一部が、前記樹脂成形部材に結合される際に破断されて前記結合部の破断面に当接した状態で結合されることが好ましい。

結合部材も導電性樹脂で製造することにより、軽量で成形の自由度の高い結合部材とすることができる。また、その際に結合部材も破断面を露出させ、導電性の高い内層を露出させることにより、導通を確保し効率良く静電塗装を行うことができる。

また、本発明は、導電性を有する結合部材と、該結合部材を結合するために一部が破断するように形成された結合部を有する導電性樹脂からなる樹脂成形部材とを結合する方法において、前記結合部材を前記樹脂成形部材に挿入する工程と、前記結合部材により前記樹脂成形部材の一部を押して破断することにより結合部を形成する工程と、前記結合部の破断した導電性の高い内層に前記結合部材が当接するように前記樹脂成形部材と前記結合部材を結合させる工程とを含むことを特徴とする。

本発明の方法によれば、簡単な方法によって、通常の射出成型を用いた導電性樹脂成形品を、導電性を確保し導電性樹脂部品として結合させることができる。さらに、被結合部材と結合させることにより、アースを取ることができ効率的に静電塗装を行うことができる。

樹脂成形部材、結合部材からなる導電性樹脂部品の斜視図。 実施形態の樹脂成形部材と結合部材の模式図。 実施形態の樹脂成形部材と結合部材の模式図。 実施形態の樹脂成形部材と結合部材との嵌合を模式的に示す図。 実施形態の結合部材の斜視図。

図１は、樹脂成形部材１１と結合部材２１が結合した状態を示す斜視図である。

樹脂成形部材１１は、導電性樹脂で成形し、導電性の結合部材２１を介して、導電体からなる被結合部材（図示せず）に結合する。結合部材２１の凸部が樹脂成形部材１１の凹部と嵌合し、樹脂成形部材１１の自重により、両部材が密着する。

樹脂成形部材１１と導電性の結合部材２１が密着するため、樹脂成形部材１１の結合部材２１と密着する部分が導電性であれば、結合部材２１と導通する。

しかしながら、従来の樹脂成形部材は、導電性樹脂成形品で製造したものではあるが、樹脂成形部材が結合部材に嵌合するように成形して製造すると、上述のように樹脂成形の条件により表層の導電性が低くなることがあり、導電性の結合部材と導通しないことがあった。そのため、樹脂成形部材、結合部材、被結合部材を一体として、静電塗装を行うことができない場合があった。

しかしながら、樹脂成形部材は導電性樹脂で成形しているため、内層は導電性が高い。そこで、樹脂成形部材の内層を露出させる構成とすることで導通性を確保できると考え、本発明に至った。

図２は、本発明の実施形態１の樹脂成形部材１１と結合部材２１の正面図である。

本実施形態の樹脂成形部材１１は、橋絡部１３を備える形状として、導電性樹脂により成形される。そして、樹脂成形部材１１の表面の導電性を向上させるため、後述のように、結合部材２１を結合する際に橋絡部１３の両端を破断することにより、樹脂成形部材１１の凹部１２で樹脂成形部材１１の内層を表出させる。

実施形態１では、結合部材２１は、基板部２２上に凸部２３を備えた台状の構造となっている。結合部材２１を、樹脂成形部材１１に挿入する際に、結合部材２１の台状の側面が樹脂成形部材１１の橋絡部１３を押し切る。橋絡部１３は結合部材２１に押し切られることにより破断し、凹部１２が形成される。凹部１２では破断面に導電性の高い内層が露出する。

橋絡部１３を破断した後、樹脂成形部材１１に結合部材２１をさらに挿入し、橋絡部１３の両端が破断して形成された凹部１２に、結合部材２１の凸部２３を嵌合させる。このとき、結合部材２１の材質は、金属や導電性樹脂のように導電性のある材料であれば、どのような材料を用いてもよい。さらに、結合部材２１に導電体である被結合部材（図示せず）を結合することにより、樹脂成形部材１１、結合部材２１、被結合部材は導通し、静電塗装が可能となる。

本実施形態１の樹脂成形部材１１の橋絡部１３は、靱性のある樹脂材料で形成し、破断したい部分に力が集中するよう、両端部を細く設計する。

また、樹脂成形部材１１の凹部１２の形状が、結合部材２１の凸部２３よりも曲率が小さいようにし、両者の密着性が良くなるように設計する。

さらに、本発明の実施形態２の導電性樹脂部品について説明する。樹脂成形部材１１は、図２で示したものと同様のものを用いるが、結合部材３１は、導電性樹脂で成形し、図３に示すように結合部３３上に破断可能な突起部３４を設けた構造としている。

図５は実施形態２の結合部材３１の斜視図を示している。結合部材３１は基板部３２上に厚みのある台状の結合部３３を備えた構造となっている。結合部３３には突起部３４が設けられている。突起部３４は、上下の楕円形状の板３４ａ、３４ｂが、長方形の薄板３４ｃで接続され、さらに結合部３３の凸状の部分で接合した構造となっている。長方形の薄板３４ｃは、押圧を加えることにより簡単に破断するような構造となっており、破断により凸状部が形成される。

ここでは、突起部３４として、楕円形状の板状の部材３４ａ、３４ｂが板状の構造３４ｃにより結合している構造を示したが、押圧により簡単に破断する構造であれば、どのような構造であってもかまわない。

結合部材３１は、樹脂成形部材１１に挿入する際に、突起部３４が樹脂成形部材１１の側面でぶつかる程度の大きさに設計されている（図４（Ａ））。結合部材３１は、スライドさせながら樹脂成形部材１１に挿入する際に、突起部３４が樹脂成形部材１１の上部側面により破断される（図４（Ｂ））。突起部３４が破断することにより、結合部材３１に凸状部が形成され（図４（Ｂ））、破断面は導電性樹脂の導電性の高い内層が露出する。

また、突起部３４が破断されることにより形成される凸状部が、樹脂成形部材１１の凹部１２と嵌合するような形状となっている。さらに、突起部３４の破断により露出する内層が多いほど、電気抵抗値が減ることから、突起部３４は厚みのある方が良い。

さらに、結合部材３１を樹脂成形部材１１に挿入していくと、結合部３３の台状の側面部により、橋絡部１３が破断し、さらに、結合部材３１を挿入することにより、樹脂成形部材１１と結合部材３１は嵌合する（図４（Ｃ））。橋絡部１３が破断することにより、樹脂成形部材１１は凹部１２において、導電性樹脂の内層が露出することは上述のとおりである。

この一連の工程によって、樹脂成形部材１１と結合部材３１を嵌合させると、樹脂成形部材の凹部１２と結合部材３１の凸状部は、どちらも導電性樹脂の内層が露出しているため、この導電性の高い部分同士で密着し、導電性が確保される。

さらに、結合部材３１と被結合部材とを取り付ける取付部も、同様の方法で結合部材を破断させ、導電性の高い内層で被結合部材と密着させる構成とすれば、アースを確実にとり、静電塗装を行うことができる。

本発明によれば、成形性の高い導電性樹脂材料を用い、通常の射出成型によって成形した樹脂成形品であっても確実に導通させることができるため、静電塗装を効率良く行うことができる。

１１・・・樹脂成形部材
１２・・・凹部
１３・・・橋絡部
２１、３１・・・結合部材
２２、３２・・・基板部
２３・・・凸部
３３…結合部
３４・・・突起部

Claims (4)

1. 導電性樹脂からなる樹脂成形部材であって、
   導電性を有する結合部材と結合する結合部を有し、該結合部は、当該樹脂成形部材の一部が破断されることによって導電性が高い内層が露出し、その破断面に前記結合部材の一部が当接するように形成されていることを特徴とする樹脂成形部材。
2. 請求項１記載の前記樹脂成形部材に前記結合部材を結合して形成される導電性樹脂部品。
3. 請求項２記載の導電性樹脂部品において、
   前記結合部材は導電性樹脂からなり、その一部が、前記樹脂成形部材に結合される際に破断されて前記結合部の破断面に当接した状態で結合されることを特徴とする導電性樹脂部品。
4. 導電性を有する結合部材と、該結合部材を結合するために一部が破断するように形成された結合部を有する導電性樹脂からなる樹脂成形部材とを結合する方法において、
   前記結合部材を前記樹脂成形部材に挿入する工程と、
   前記結合部材により前記樹脂成形部材の一部を押して破断することにより結合部を形成する工程と、
   前記結合部の破断した導電性の高い内層に前記結合部材が当接するように前記樹脂成形部材と前記結合部材を結合させる工程と
   を含むことを特徴とする樹脂成形部材と結合部材の結合方法。

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