JP6340217B2 - めっき加工された樹脂成形品および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面の所定の部位に無電解めっき加工が施された樹脂成形品および、その製造方法に関する。

自動車部品、電子機器の部品などにおいては、その軽量化等を目的としてＡＢＳ樹脂、ＰＣ（ポリカーボネイト）樹脂等の樹脂からなる樹脂成形品が用いられている。樹脂成形品は、金属製品に比べて表面が傷付きやすい、耐熱性、耐候性が低いなどの欠点、外観品位が低い等の欠点がある。そこで、樹脂成形品の表面の機械的特性の改善、あるいは、外観品位を高めるため等の加飾の目的で、その表面を銅、ニッケルなどの金属皮膜で被覆するめっき加工が施されている。

樹脂成形品ワークの表面をめっき加工する場合には、樹脂成形品ワークとめっき層との密着強度を高めるために、ワーク脱脂工程の後に樹脂成形品ワークを粗面化するエッチング工程が一般に行われる。ここで、加飾等の目的で、樹脂成形品ワークの表面の一部にめっき加工を行う場合がある。例えば、樹脂成形品ワークの表面に文字、模様などをめっき加工により付ける場合、樹脂成形品ワークの表面に形成した凹凸部にのみめっき加工を行う場合などがある。

樹脂成形品ワークの表面に部分的にめっき層を付ける方法としては、特許文献１〜３に記載された方法が知られている。これらの文献に記載された方法では、無電解めっきを形成可能あるいは容易な第１樹脂を、その形成が不可能あるいは困難な第２樹脂によって部分的にマスクし、露出している第１樹脂の表面部分にめっきを施すようにしている。樹脂の組み合わせとしては、ポリカーボネイト樹脂とＡＢＳ樹脂の組み合わせ等が記載されている。

特許第４８９５１６３号公報 特許第３６８５９９９号公報 特開平１０−２７２７２７号公報

上記のように第１、第２樹脂からなる成形品における第１樹脂の表面にめっき処理を施して得られる部分めっき品においては、めっき界面の輪郭を鮮明に形成できないことがある。すなわち、第１、第２樹脂の境界部分において、これらの樹脂が相互に溶け合って界面がゆがみ、第１樹脂の露出表面輪郭、換言すると、めっき部分の輪郭が鮮明とならないことがある。このため、部分めっきにより、樹脂成形品ワークの表面に文字、模様などの加飾処理を精度良く鮮明に形成できないことがある。

また、従来のめっき塗り分け工法は、めっき面と被めっき面の界面から水分が浸透しやすく、溶剤、人工汗、香水、油分などの液剤剥離が起こり易い状態にあるという問題もある。

本発明の課題は、部分めっきされた部分の輪郭を鮮明に形成でき、加飾性に優れためっき加工された樹脂成形品、および当該樹脂成形品の製造方法を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のめっき加工された樹脂成形品は、
樹脂成形体と、所定の処理条件の無電解めっき加工により前記樹脂成形体の表面に形成した金属皮膜とを有し、
前記樹脂成形体は、前記処理条件により前記金属皮膜が析出する第１樹脂であるポリアミド樹脂からなる第１樹脂成形体部分と、前記処理条件により前記金属皮膜が析出しない第２樹脂である変性ポリフェニールエーテル樹脂からなる第２樹脂成形体部分とを含み、
前記樹脂成形体の表面は、前記第１樹脂成形体部分が露出している第１表面部分と、前記第２樹脂成形体部分が露出している第２表面部分とを含み、
前記第１表面部分に前記金属皮膜が形成され、前記第２表面部分には前記金属皮膜が形成されておらず、
前記第１樹脂であるポリアミド樹脂には、変性ポリフェニールエーテル樹脂が添加されていることを特徴としている。

なお、相溶性とは厳密な意味では２種類の異なる高分子鎖が分子レベルにおいて均一に相溶していることであるが、本発明においては所謂、実用的観点からの相溶性を意味している。分子レベルにおいて均一に相溶していなくても、樹脂相互の界面において相互に溶け合って均一な組成が形成される場合には相溶性があり、このような状態が形成されない場合を相溶性が無い、あるいは非相溶性であるとする。

従来における部分めっきされた樹脂成形品では、相溶性のある樹脂の組み合わせから構成されており、歪みのない鮮明な輪郭をもつめっき層を形成できないことがある。本発明においては、上記のように、相溶性の無い樹脂同士の組み合わせを用いて樹脂成形体を構成している。したがって、金属皮膜が形成される第１樹脂からなる第１表面部分と、金属皮膜が形成されない第２樹脂からなる第２表面部分との界面は、相互に樹脂が溶け合うことなく、鮮明に形成されるので、歪みなどが生じない。よって、第１表面部分に形成される金属皮膜の輪郭も鮮明になり、金属皮膜によって表現される文字、模様などの輪郭が鮮明となり、加飾性に優れた樹脂成形品を得ることができる。また、非相溶性の第１、第２樹脂の間の接着性を高めるために変性ポリフェニールエーテル樹脂（第２樹脂）を添加しているので、これらの部分の一体性も確保できる。

本発明では、前記第１樹脂をポリアミド（ＰＡ）樹脂とし、前記第２樹脂として変性ポリフェニールエーテル樹脂を用いる。ＰＰＥ系樹脂は、優れた機械的性質、熱的性質、電気的性質、耐薬品性を有し、電気・電子機械部品、ＯＡ機器部品等に使用されている。耐薬品性を有し、酸やアルカリに侵蝕されにくいので、成形体表面がエッチングされ難く、無電解めっき処理には適さない。すなわち、ＰＡ樹脂に無電解めっき処理が可能な処理条件の下ではＰＰＥ系樹脂にはめっき処理ができない。この結果、ＰＰＥ系樹脂からなる表面部分が無電解めっき処理におけるマスキング部分として機能するので、ＰＡ樹脂からなる第１表面部分にのみ無電解めっき加工を行うことができる。また、第２樹脂として、ポリフェニレンサルファイド樹脂または接着性シリコーンゴムを用いることもできる。

例えば、ＰＡとＰＰＥを用いる場合には、ＰＡに、ＰＰＥを配合して、双方の樹脂の接着性を上げることができる。また、ＰＡとシリコーンゴムの場合には、ＰＡに含まれるフィラーにシランカップリング剤を添加して双方の樹脂の接着性を上げることができる。

本発明において、前記第１表面部分（２ａ）は、前記第１樹脂であるポリアミド樹脂の表面が粗面化されてパラジウムが吸着された上に、前記金属皮膜が形成されており、前記第２表面部分（２ｂ）は、前記第２樹脂である前記変性ポリフェニールエーテル樹脂の表面が浸食されていない構成を採用することができる。また、本発明において、めっき密着性を高めるためには、前記第１樹脂成形体部分（４）における少なくとも前記第１表面部分（２ａ）は、前記第１樹脂に、カーボン繊維またはガラス繊維が配合されていることが望ましい。

本発明の樹脂成形品の製造方法では、第２樹脂として、第１樹脂に対して無電解めっき処理が可能な処理条件の下では、無電解めっき処理ができない性質の樹脂を採用している。また、本発明において、前記めっき工程では、エッチング液により前記第１樹脂であるポリアミド樹脂の表面を粗面化してパラジウムを吸着させた後に、前記所定の処理条件による無電解めっき加工を施して第１表面部分（２ａ）に前記金属皮膜を形成し、前記第２表面部分（２ｂ）は、前記第２樹脂である前記変性ポリフェニールエーテル樹脂の表面が前記エッチング液により浸食されず、前記金属皮膜が析出しないこれにより、第２樹脂による第２表面部分を、無電解めっき処理におけるマスキング部分として利用することができる。したがって、例えば、前記樹脂成形体の表面に、前記第２表面部分によって囲まれる前記第１表面部分として、所定の文字、数字、記号あるいは模様を表す輪郭形状をした表面部分を形成すれば、当該表面部分に前記金属皮膜を形成できる。これにより、金属皮膜からなる細部の細かい模様、文字等を樹脂成形品の表装面に表現することができる。

また、前記樹脂成形体の表面に、前記第２表面部分によって囲まれる前記第１表面部分として、前記第２表面部分に対して凸あるいは凹の表面部分を形成すれば、当該表面部分に前記金属皮膜を形成できる。これにより、金属皮膜で被覆された微細な凹凸模様等を樹脂成形品の表装面に表現することができる。

本発明を適用しためっき加工された樹脂成形品の一例を示す説明図である。

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態に係るめっき加工された樹脂成形品を示す概略斜視図、概略断面図、概略平面図および概略底面図である。めっき加工された樹脂成形品１（以下、単に樹脂成形品１と呼ぶ。）は、射出成形された樹脂成形体２を備え、この樹脂成形体２の表面は、その一部を除き、無電解めっき加工により形成した金属皮膜３で被覆されている。

樹脂成形体２は、第１樹脂、例えばＰＡ樹脂からなる第１樹脂成形体部分４と、第２樹脂、例えば変性ＰＰＥ樹脂からなる第２樹脂成形体部分５とから形成されている。第１樹脂および第２樹脂としては、相溶性の無い樹脂の組み合わせとしてある。第１樹脂成形体部分４は、矩形状輪郭の平板部分４ａと、この四周縁から底側に突出している下側矩形枠部分４ｂと、平板部分４ａの上面から同軸状に上方に突出している一回り小さな上側矩形枠部分４ｃとを備えている。第２樹脂成形体部分５は直方体形状をした部分であり、平板部分４ａの中央部分を貫通して上下に突出している。この第２樹脂成形体部分５には上下方向に貫通して延びる複数の貫通穴が形成されている。この構成の樹脂成形体２は、例えば、第２樹脂成形体部分５をインサートとして用いたインサート樹脂成形により製造される。

この構成の樹脂成形体２の表面には、第１樹脂成形体部分４が露出している第１表面部分２ａと、第２樹脂成形体部分５が露出している第２表面部分２ｂとが形成されている。金属皮膜３は、第１表面部分２ａの全体を被覆する状態に形成され、第２表面部分２ｂには形成されていない。

この構成の樹脂成形品１は次のように製造することができる。まず、第２樹脂成形体部分５を射出成形により製造する。これをインサートとして用いて、樹脂インサート成形により、第１樹脂からなる第１樹脂成形体部分４および第２樹脂からなる第２樹脂成形体部分５を備えた樹脂成形体２を製造する（成形工程）。次に、樹脂成形体２の表面に無電解めっき加工を施して、当該樹脂成形体２の一部の表面を除き、金属皮膜３を形成する（めっき工程）。

めっき工程は、第１樹脂として用いるＰＡ樹脂からなる第１樹脂成形体部分４の表面に金属皮膜が析出される無電解めっき処理条件により行われる。エッチング液によりＰＡ樹脂の表面を粗面化してパラジウムを吸着させた後に、無電解めっきを施す。ＰＡ樹脂に無電解めっき加工可能なめっき処理条件では、ＰＰＥ系樹脂からなる第２樹脂成形体部分５には金属皮膜が析出されない。すなわち、エッチング液によってＰＰＥ系樹脂の表面は浸食されず、金属皮膜が析出しない。したがって、めっき工程では、樹脂成形体２の表面に露出している第２樹脂成形体部分５の表面である第２表面部分２ｂがめっき処理のマスキングとして機能して、第１樹脂成形体部分４の表面である第１表面部分２ａにのみ金属皮膜３が形成される。

図１から分かるように、樹脂成形体２において、めっきが施されない部分は、例えば、上側矩形枠部分４ｃによって形成される凹部の底部分に露出している第２樹脂成形体部分５の上端面部分である。このような奥まった部分に、マスキング剤を正確に塗布することは困難であり、また、インクジェットヘッドを用いてマスキング剤を吐出して塗布することも困難である。

本発明の方法によれば、金属皮膜３を形成しない表面部分が、第２樹脂によって形成される。よって、射出成形による樹脂成形体２の製造を精度良く行うことにより、自動的に、金属皮膜３を形成しない表面部分が第２樹脂によって精度良くマスキングされた状態が形成される。よって、マスキング工程が不要となり、また、三次元形状をした表面部分に精度良くマスキングを行うことも容易である。

上記の例では、第１、第２樹脂によって形成される凹部の底面部分を除き外側表面部分の全体を金属皮膜３で被覆している。逆に、第１樹脂によって形成される第１樹脂成形体部分４を上記の第２樹脂成形体部分５とし、第２樹脂によって形成される第２樹脂成形体部分５を上記の第１樹脂成形体部分４とし、凹部の底面部分に無電解めっきを施すことも可能なことは勿論である。

また、成形工程において、樹脂成形体２の表面に、第２表面部分２ｂによって囲まれる第１表面部分２ａとして、所定の文字、数字、記号あるいは模様を表す輪郭形状をした表面部分を形成し、めっき工程において、当該表面部分に金属皮膜３を形成して、文字、数字、記号あるいは模様の加飾処理を施すこともできる。逆に、文字、数字、記号、模様を取り囲む表面部分を無電解めっき皮膜で覆うことも可能である。

さらに、第１、第２樹脂としては、ＰＡ樹脂とＰＰＥ系樹脂の組み合わせだけでなく、他の種類の相溶性の無い樹脂の組み合わせであってもよい。

なお、本発明のめっき加工された樹脂成形品は、例えば、携帯型端末本体、携帯型音楽機器本体として用いるのに適している。

１ めっき加工された樹脂成形品
２ 樹脂成形体
２ａ 第１表面部分
２ｂ 第２表面部分
３ 金属皮膜
４ 第１樹脂成形体部分
５ 第２樹脂成形体部分

Claims (11)

1. 樹脂成形体（２）と、所定の処理条件の無電解めっき加工により前記樹脂成形体（２）の表面に形成した金属皮膜（３）とを有し、
   前記樹脂成形体（２）は、前記処理条件により前記金属皮膜（３）が析出する第１樹脂であるポリアミド樹脂からなる第１樹脂成形体部分（４）と、前記処理条件により前記金属皮膜（３）が析出しない第２樹脂である変性ポリフェニールエーテル樹脂からなる第２樹脂成形体部分（５）とを含み、
   前記樹脂成形体（２）の表面は、前記第１樹脂成形体部分（４）が露出している第１表面部分（２ａ）と、前記第２樹脂成形体部分（５）が露出している第２表面部分（２ｂ）とを含み、
   前記第１表面部分（２ａ）に前記金属皮膜（３）が形成され、前記第２表面部分（２ｂ）には前記金属皮膜（３）が形成されておらず、
   前記第１樹脂であるポリアミド樹脂には、変性ポリフェニールエーテル樹脂が添加されていることを特徴とするめっき加工された樹脂成形品（１）。
2. 前記第１表面部分（２ａ）は、前記第１樹脂であるポリアミド樹脂の表面が粗面化されてパラジウムが吸着された上に、前記金属皮膜が形成されており、
   前記第２表面部分（２ｂ）は、前記第２樹脂である前記変性ポリフェニールエーテル樹脂の表面が浸食されていない請求項１に記載のめっき加工された樹脂成形品（１）。
3. 前記第１樹脂成形体部分（４）における少なくとも前記第１表面部分（２ａ）は、前記第１樹脂に、カーボン繊維またはガラス繊維が配合されている請求項１または２に記載のめっき加工された樹脂成形品（１）。
4. 前記樹脂成形体（２）の表面において、前記第２表面部分（２ｂ）によって囲まれる前記第１表面部分（２ａ）は、所定の文字、数字、記号あるいは模様を表す輪郭形状をした表面部分であり、当該表面部分に前記金属皮膜（３）が形成されている請求項１、２または３に記載のめっき加工された樹脂成形品（１）。
5. 前記樹脂成形体（２）の表面において、前記第２表面部分（２ｂ）によって囲まれる前記第１表面部分（２ａ）は、前記第２表面部分（２ｂ）に対して０．０２ｍｍ〜２０ｍｍ
   の段差のある凸あるいは凹の表面部分であり、当該表面部分に前記金属皮膜（３）が形成されている請求項１ないし４のうちのいずれか一つの項に記載のめっき加工された樹脂成形品（１）。
6. 前記樹脂成形体（２）は、前記第１樹脂および前記第２樹脂からなる二色成形、および、前記第１樹脂あるいは前記第２樹脂から成形されたインサートを用いた樹脂インサート成形のいずれかによって製造された樹脂成形体である請求項１ないし５のうちのいずれか一つの項に記載のめっき加工された樹脂成形品（１）。
7. 二色成形あるいは樹脂インサート成形により、第１樹脂からなる第１樹脂成形体部分（４）および第２樹脂からなる第２樹脂成形体部分（５）を含む樹脂成形体（２）を製造する成形工程と、
   前記樹脂成形体（２）に所定の処理条件による無電解めっき加工を施して、前記樹脂成形体（２）の表面の一部に金属皮膜（３）を形成するめっき工程と、
   を含み、
   前記成形工程では、前記第１樹脂として、前記処理条件によって前記金属皮膜（３）が析出するポリアミド樹脂を使用し、前記第２樹脂として、前記処理条件では前記金属皮膜が析出しない変性ポリフェニールエーテル樹脂を使用し、前記第１樹脂であるポリアミド樹脂に変性ポリフェニールエーテル樹脂を添加し、
   前記めっき工程では、前記樹脂成形体（２）の表面に露出している前記第２樹脂成形体部分（５）の表面である第２表面部分（２ｂ）をマスキングとして利用して、前記第１樹
   脂成形体部分（４）の表面である第１表面部分（２ａ）にのみ前記金属皮膜（３）を形成する、
   めっき加工された樹脂成形品の製造方法。
8. 前記めっき工程では、エッチング液により前記第１樹脂であるポリアミド樹脂の表面を粗面化してパラジウムを吸着させた後に、前記所定の処理条件による無電解めっき加工を施して第１表面部分（２ａ）に前記金属皮膜を形成し、前記第２表面部分（２ｂ）は、前記第２樹脂である前記変性ポリフェニールエーテル樹脂の表面が前記エッチング液により浸食されず、前記金属皮膜が析出しない請求項７に記載のめっき加工された樹脂成形品の製造方法。
9. 前記第１樹脂成形体部分（４）における少なくとも前記第１表面部分（２ａ）に、前記第１樹脂に、カーボン繊維またはガラス繊維を配合する、
   請求項７または８に記載のめっき加工された樹脂成形品の製造方法。
10. 前記成形工程では、前記樹脂成形体（２）の表面に、前記第２表面部分（２ｂ）によって囲まれる前記第１表面部分（２ａ）として、所定の文字、数字、記号あるいは模様を表す輪郭形状をした表面部分を形成し、
    前記めっき工程では、当該表面部分に前記金属皮膜（３）を形成して、前記文字、数字、記号あるいは模様の加飾処理を施す、
    請求項７、８、または９に記載のめっき加工された樹脂成形品の製造方法。
11. 前記成形工程では、前記樹脂成形体（２）の表面に、前記第２表面部分（２ｂ）よって囲まれる前記第１表面部分（２ａ）として、前記第２表面部分（２ｂ）に対して０．０２ｍｍ〜２０ｍｍの段差のある凸表面あるいは凹表面を形成し、
    前記めっき工程では、当該凸表面あるいは凹表面に前記金属皮膜（３）を形成して、これらの部分に加飾処理を施す、
    請求項７ないし１０のうちのいずれか一つの項に記載のめっき加工された樹脂成形品の製造方法。

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