JP2024030747A - 樹脂成形体および樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インモールドコーティング方法を用いながらも、見栄えの良い樹脂成形体および樹脂成形体の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂成形体は、樹脂を含む基材と、前記基材の表面に形成される厚さ１００マイクロメートルから１０００マイクロメートルの第１塗膜層と、前記第１塗膜層の表面に形成される厚さ１０マイクロメートルから５０マイクロメートルの第２塗膜層と、を備える。【選択図】 図２

Description

本開示は、樹脂成形体およびこの樹脂成形体の製造方法に関する。

従来から、樹脂成形体を成形する金型内において樹脂成形体の塗膜層を形成する塗装方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような塗装方法は、インモールドコーティング方法と称され、揮発性有機化合物の使用を削減でき、環境によい塗装方法として知られている。

特開２００６―７６１７４号公報

このようなインモールドコーティング方法による塗装方法では、塗料が流れた跡（以下明細書においてフローマークという）が発生しやすい。この結果、樹脂成形体の見栄えがよくない。

本開示の課題は、インモールドコーティング方法を用いながらも、見栄えの良い樹脂成形体および樹脂成形体の製造方法を提供することにある。

本開示に係る樹脂成形体は、樹脂を含む基材と、前記基材の表面に形成される厚さ１００マイクロメートルから１０００マイクロメートルの第１塗膜層と、前記第１塗膜層の表面に形成される厚さ１０マイクロメートルから５０マイクロメートルの第２塗膜層と、を備える。

また、本開示に係る樹脂成形体の製造方法は、樹脂を含む基材の表面に離型剤を含む第１塗膜層を形成する工程と、前記離型剤を溶解可能な溶剤を含む第２塗膜層形成用組成物を前記第１塗膜層の表面に塗布する工程と、を含む。

この樹脂成形体は、第１塗膜層はインモールドコーティング方法によって形成された塗膜層の厚さであり、第２塗膜層は、霧化塗装による塗装方法よって形成された塗膜層の厚さとなる。これにより、インモールドコーティング方法によって第１塗膜層に発生したフローマークを、第２塗膜層によって被覆することができる。この結果、このような樹脂成形体は、フローマークが露出せず、見栄えが良い。

また、このような樹脂成形体の製造方法によれば、インモールドコーティング方法によって第１塗膜層に含まれる離型剤を、第２塗膜層形成用組成物によって溶かしながら第２塗膜層を形成できる。これによって、第２塗膜層が第１塗膜層に付着しやすい。この結果、このような製造方法によって製造された樹脂成形体は、見栄えがよい。

本開示の実施形態における樹脂成形体の側面図 図１のＡ－Ａ断面図 本開示の実施形態におけるインモールドコーティング方法に用いる金型装置の概略図。 本開示の実施形態における樹脂成形体の製造方法を示す図。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１および図２に示すように、樹脂成形体１は、基材２と、第１塗膜層４と、第２塗膜層６と、を備える。本実施形態では樹脂成形体１は、自動車の内装に用いる加飾パネルや、バンパーなどとして用いる樹脂部材である。樹脂成形体１は、表面１ａと裏面１ｂとを有する。樹脂成形体１は、樹脂成形体１が自動車の内装部材である場合、表面１ａが自動車のユーザに向けて組付けられる。また、樹脂成形体１は、樹脂成形体１が自動車の外装部材である場合、表面１ａが自動車の外に向けて配置される。

基材２は、第１塗膜層４を形成する土台となる樹脂部材である。基材２は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体）、ＰＣ樹脂（ポリカーボネート樹脂）、などの熱可塑性の樹脂材料によって形成される。

第１塗膜層４は、基材２の表面１ａ側に形成される塗膜層である。より具体的には、第１塗膜層４は、第１塗膜層形成用組成物をインモールドコーティング方法によって基材２の表面に付着させて形成する塗膜層である。第１塗膜層形成用組成物は、例えば、特開平６－１０７７５０号公報、および特開平８－１１３７６１号公報等に記載されたインモールドコーティング方法に適した塗料を含んで形成されればよい。インモールドコーティング方法によって形成される第１塗膜層４は、スプレーガンなどを用いた霧化塗装によって塗膜を形成する方法よりも厚い塗膜層が形成される。本実施形態では、第１塗膜層４の厚さは、１００マイクロメートルから１０００マイクロメートルに形成される。

また、第１塗膜層４は、離型剤を含む、および/又は離型剤が表面に付着した塗膜層である。すなわち、第１塗膜層４は、離型剤成分が第１塗膜層４用の塗料に内在する場合と、第１塗膜層４用の塗料には離型剤成分を含まず、金型に噴霧した離型剤が塗膜表面に積層している場合を、含む。離型剤は、後述する第１金型２２に第１塗膜層４が付着することを抑制し、成形品が金型から離れることを容易にするための薬剤である。本実施形態では離型剤は、例えば、軽質ナフサやワックスを含む薬剤である。ワックスは例えば、パラフィンワックス、およびマイクロワックスなどである。このほか離型剤は、ポリジメチルシロキサンを含んでもよい。このため、インモールドコーティング方法によって形成された第１塗膜層４の表面に離型剤が付着した状態で、後述する金型装置２０から樹脂成形体１が取り出される。

第２塗膜層６は、第１塗膜層４の表面に形成される塗膜層である。第２塗膜層６は、第２塗膜層形成用組成物によって形成される。より好ましくは、第２塗膜層６は、光を反射、もしくは透過する石の雲母（うんも、マイカ）片、または、金属的な光沢（キラキラ感）を出す為に光を反射させる金属片または金属粉末を含む塗膜層である。

従来、上記のとおりインモールドコーティング方法によって製造された樹脂成形体１の表面には離型剤が付着しているため、その表面に塗料を付着させることは困難であった。しかし、発明者らは実験を重ね、塗料に離型剤を溶解可能な溶剤を含有した第２塗膜層形成用組成物を用いることによって、第１塗膜層４に第２塗膜層６を付着させることができることを発見した。溶剤は、例えば軽質ナフサやワックスなどを含む離型剤を溶かすことができる、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、及びエチルベンゼンなどを含む有機溶剤である。また、発明者らは、より好ましくは、第２塗膜層形成用組成物は、このような塗料に雲母、または金属片もしくは金属粉末を含有させたものとすることによって、フローマークが目立たず見栄えのよい、マイカカラー、もしくはメタリックカラーの樹脂成形体１を製造できることを発見した。

第２塗膜層６は、スプレーガンなどを用いた霧化塗装によって形成される。このため、第２塗膜層６の厚さは、インモールドコーティング方法によって形成される第１塗膜層４よりも薄い。本実施形態では第２塗膜層６の厚さは、１０マイクロメートルから５０マイクロメートルである。また、霧化塗装は塗料液が付着した箇所から移動せずに塗膜を形成するため、フローマークが発生しない塗装方法である。

次に、図３および図４を用いて樹脂成形体１の製造方法について説明する。図３に示すように、本実施形態のインモールドコーティング方法に用いる金型装置２０は、第１金型２２と、第２金型２４と、樹脂インジェクタ２６と、塗料インジェクタ２８と、を含む樹脂射出成形用装置である。第１金型２２と、第２金型２４は、型閉じすることによってキャビティ３０を形成する。しかし、金型装置２０は、インモールドコーティング方法が可能であればどのような金型であってもよい。

樹脂インジェクタ２６は、基材２を形成する樹脂材料を射出するためのノズルである。本実施形態では樹脂インジェクタ２６は、キャビティ３０の第２金型２４側に配置される。このほか樹脂インジェクタ２６は、キャビティ３０に接続される供給通路３０ａに向けて配置されてもよい。塗料インジェクタ２８は、第１塗膜層形成用組成物を注入するためのノズルである。本実施形態では、塗料インジェクタ２８はキャビティ３０の第１金型２２側に配置される。

図４（ａ）に示すように、樹脂インジェクタ２６から樹脂材料を射出し、基材２を形成する。その後、第２金型２４を第１金型２２から離し、第１金型２２のキャビティ３０に向けた面に離型剤を塗布し、離型剤の層を形成する。なお、第１塗膜層形成用組成物に離型剤を含む場合は、離型剤を塗布する工程を省略してもよい。また、第１塗膜層形成用組成物に離型剤を含まない場合、基材２を形成する前に、第１金型２２および/又は第２金型２４のキャビティ３０に向けた面に離型剤を塗布してもよい。

図４（ｂ）に示すように、次に第２金型２４を第１金型２２から１００マイクロメートルから１０００マイクロメートル程度離し、第１金型２２と基材２の間にできた隙間に塗料インジェクタから第１塗膜層形成用組成物を注入し、第１塗膜層４を形成する。このとき、第１金型２２および/又は第２金型２４を加熱するなどして、第１塗膜層形成用組成物が流れやすくしてもよい。さらに、その後第１金型２２および/又は第２金型２４を冷却し、第１塗膜層形成用組成物が基材２の表面に付着しやすくしてもよい。

図４（ｃ）に示すように、第１塗膜層４が形成されると、金型装置２０から樹脂成形体１を取り出す。このとき、離型剤が第１塗膜層４の表面に付着した状態である。

このような状態で、スプレーガン３２などを用いて第２塗膜層形成用組成物を噴射し、第２塗膜層６を形成する。スプレーガン３２はロボットアームなどに取りつけられてもよいし、作業者によって操作されてもよい。また、霧化塗装のための塗料霧化装置はスプレーガンに限定されず、霧化塗装ができる装置であればどのような装置であってもよい。第２塗膜層形成用組成物は、第１塗膜層４の表面に付着した離型剤を溶かしながら第２塗膜層６を形成する。このように、第２塗膜層形成用組成物が離型剤を溶かすことによって、第２塗膜層形成用組成物が第１塗膜層４の表面に付着する。これによって、第２塗膜層６が第１塗膜層４から剥がれにくくなる。なお、第２塗膜層形成用組成物に含まれる溶剤によって溶かしきれなかった離型剤の一部の成分（離型剤成分の一例）が、第１塗膜層４および第２塗膜層６の少なくともいずれか一方に残存してもよい。

以上説明した通り、このような樹脂成形体１によれば、インモールドコーティング方法によって第１塗膜層４にフローマークが発生した場合であっても、第２塗膜層６が被覆することによってフローマークが見えにくい。特に、従来は、インモールドコーティング方法によって形成する塗膜層が雲母片、または金属片もしくは金属粉末を含む場合、フローマークが目立ちやすいという課題があった。しかし、本開示の樹脂成形体１は、第２塗膜層６に雲母片、または金属片もしくは金属粉末を含むため、第１塗膜層４のフローマークが目立ちにくいマイカカラーまたはメタリックカラーの樹脂成形体１を実現できる。これによって、樹脂成形体１の見栄えが良い。

また、本開示の樹脂成形体１の製造方法によれば、インモールドコーティング方法によって第１塗膜層４に含まれる離型剤を、第２塗膜層形成用組成物によって溶かしながら第２塗膜層６を形成できる。これによって、第２塗膜層６が第１塗膜層４に付着しやすい。この結果、このような製造方法によって製造された樹脂成形体１は、塗膜の剥がれがなく、見栄えの良さを維持しやすい。

さらに、本開示の樹脂成形体１の製造方法によれば、第１塗膜層４に有機溶剤を含まないため、全ての塗膜層を霧化塗装によって形成する塗装方法よりも、揮発性有機化合物の使用を低減することができる。また、スプレーガンなどを用いた霧化塗装による塗装方法が、第２塗膜層６の形成時のみに使用されるため、製造にかかるエネルギーが低減でき、ひいては樹脂成形体１を低コストで製造できる。

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、樹脂成形体１は、自動車に用いる部材を例に説明したが、本開示はこれに限定されない。樹脂成形体１は、自動車以外に用いる樹脂部材であってもよい。

また、基材２を形成する樹脂材料として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂などの熱可塑性樹脂を例示したが、本開示はこれに限定されない。基材２は、例えば、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテルなどの熱可塑性樹脂、あるいはこれら熱可塑性樹脂のアロイ材、さらにはこれら熱可塑性樹脂に繊維状あるいは鱗片状のフィラーを配合した樹脂材料であってもよい。いずれにせよ、基材２は、熱可塑性樹脂で形成されれば、どのような樹脂であってもよい。

１ ：樹脂成形体
１ａ ：表面
１ｂ ：裏面
２ ：基材
４ ：第１塗膜層
６ ：第２塗膜層
２０ ：金型装置
２２ ：第１金型
２４ ：第２金型
２６ ：樹脂インジェクタ
２８ ：塗料インジェクタ
３０ ：キャビティ
３２ ：スプレーガン

Claims (4)

1. 樹脂を含む基材と、
   前記基材の表面に形成される厚さ１００マイクロメートルから１０００マイクロメートルの第１塗膜層と、
   前記第１塗膜層の表面に形成される厚さ１０マイクロメートルから５０マイクロメートルの第２塗膜層と、
   を備える樹脂成形体。
2. 前記第１塗膜層および／または前記第２塗膜層に離型剤成分を含む、
   請求項１に記載の樹脂成形体。
3. 樹脂を含む基材の表面に離型剤を含む第１塗膜層を形成する工程と、
   前記離型剤を溶解可能な溶剤を含む第２塗膜層形成用組成物を前記第１塗膜層の表面に塗布する工程と、
   を含む樹脂成形体の製造方法。
4. 前記溶剤が、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、及びエチルベンゼンを含む、
   請求項３に記載の樹脂成形体の製造方法。