JPS58118831A - プラスチツク成形品の金属光輝処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プラスチック成形品の金属光輝処理法ｆｌｃ
＠する。

従来、プラスチック成形品の金属光輝地理法として、Ａ
Ｂ８樹脂の湿式メッキ処理法、お工びＡＢＳ、ナイロン
、ポリカーボネート等、樹脂の乾式メッキ処理法、即ち
真空蒸着、ホットスタンプ、イオンプレーティング及び
スパッタリングなどの方法、がある。この中で外装用プ
ラスチックメタライジング法としてはスパッタリング法
が性能、コスト等の点から最も適していると云われてい
る。

スパッタリング法においては、プラスチック成形品の場
合は通常ベースコート塗装、塗膜硬化、金属スパッタリ
ンク、トップコート塗装および塗膜硬化の工程を経て金
属光輝製品を得ている。このようにして得られ次金属光
輝処理プラスチック成形品の構造断＋［ｌｔ菖１図に示
す。

該成形品はプラスチック素材１、ベースコート塗膜２、
金属皮膜５、トップコー）ＩＩ膜４、および必要に応じ
てオーバーレイ５の各層から成る。ベースコート塗ｌＩ
２は逸常約５乃至１５／１１１１厚のウレタン１１脂、
アクリルａｍ又はエポキシ樹脂系のクリヤー塗膜であり
；金属皮ＩＥ５は意匠性の観点から滝常約５００乃至１
ｓｏｏ、Ｌ厚のアルミニウム、クロム、銅、ニッケル、
又はクロム又はニッケル合金からなり；トップコートＩ
ｋＩＩ！、４は滝常約５乃至１５μ溺厚のウレタン樹脂
、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂系のクリヤー塗膜であ
多；そしてオーバーレイ５は通常約１０乃至２０μ厚の
ウレタン樹脂又はアクリル樹脂系ラッカーの着色塗膜で
ある。

ベースコート塗膜の役割は、 １）　金属皮膜とプラスチック素材との書着性ｔ−曳く
する、 ２）金属皮膜のクラックを防止する、 ５）　プラスチック素材表面のレベリングを良くする、 お工び ４）　脱気の際、プラスチック表面から放出されるガス
を対し込める、 などである。

一方、トップコー）１！膜の役割は、 リ　金属皮膜を保躾し、酸化を防ぎ、そして光沢を維持
させる、お工び ２）スパッタリング地理成形品に耐摩耗性お工び耐薬品
性等を付与する、 などである。

以上を目的としたコーテイング材として、市販されてい
るものＫＦｉ、例えば表１ＶＣ示す藤倉化Ｆｉｉ、＠製
のコーテイング材がある。

上記の表１からもわかる様に１ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリテトラフルオルエチレン（テフロン）など
の素材用のコーテイング材はない。かかる素材は極性基
を殆んど含まないため表向エネルギーが低く、親水性お
よび親油性に乏しく、従ってベースコートとの密着性が
確保できないためである。

従って、従来プラスチック成形品をスパッタリング法に
工り金属光輝処理する場合、ポリエチレン、ポリプロピ
レンお１びテフロンなどの素材は被処理素材として不適
当と思われてい友。

これらの素材にスパッタリング処ｌｌヲ施こした場合、
該素材表面とベースコート塗膜との付着性が悪いため、
スパッタ金属処理ｔｈにはがれ、ワレ、クラックが発生
するなどの問題が６つ尺。

上記以外のＡＢ＆樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネー
ト、ナイロンなどのプラスチック素材の場合でも、ベー
スコート材は各素材の性質に合せて各々特有のもの１ｋ
Ｉｌ！用しなければならなかったので、ベースコート材
が特定のものに限定され、コスト的にも高いものとなる
欠点があつ皮。

本発明者等は各種プラスチック素材からなる成形品の金
属光輝処Ｉｌ＃ＩＣついて鋭意研究した結果、被処理プ
ラスチック素材を金属光輝処ｍに付す藺に、該被処理素
材の表ｔｈｉｆｔプラズマ処理して表面改質することに
工り、該被Ｉ＆理素材とペースコート膜との豐看性が向
上されることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の目的は、あらゆるプラスチック素材成形品に適
した金属光輝処理法を提供することにある。

本発明の別の目的は、外観および品質に優れ次プラスチ
ック金属光輝処理品の安価且つ簡単な製法を提供するこ
とにらる。

本発明の更に別の目的は、ポリオレフィン系樹脂又はフ
ッ素樹脂から成る成形品の金属光輝処理法を提供するこ
とＫあ今。

本発明の方法は、プラスチック素材成形品の表面をプラ
ズマ処理し九後、ペースコート塗膜、金属メッキ皮膜お
よびトップコート塗膜を順次形成せしめることを特徴と
する。

本発明の方法が適用し得るプラスチック素材は特に限定
されないが、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ナイロン、ポ
リカーボネート、ポリエステル、ポリアセタール等従来
金属光輝処理に付されたプラスチック素材の他に１ボリ
オレフイ／系樹脂、特にポリエチレン、ポリプロピレン
、エチレン−プロピレンコポリマー、ポリブデンー１、
塩素樹脂、特にポリ塩化ビニル、お工びフッ素樹脂、特
にポリテトラプルオルエチレン（テフロン）、ポリビニ
ルフルオリドなど、従来金属光輝１６Ｈ４Ｋ不適当とさ
れてい友プラスチック素材が挙げられる。

プラズマ処理は、漉常プラスチック素材の表ｍｔメタノ
ール等で清浄しｔ後行われ、該素材をプラズマ、例えば
ヘリクム、酸素、窒素のプラズマ、に曝露することＫＬ
り行われる。ｔｉ地理は、周波数ＩＡＳ６ＭＨｚ乃至２
４５ΩＭＥ　ｚ　Ｏ２ジオ波乃至マイクロ波高周波放電
タイプのプラズマ処理装置を用いて、１１〜１■Ｈｇの
減圧下にて実施し得る。或いはグロー放電プラズマ処理
、コロナ放電プラズマ処理なども適宜使用し得る。鳩常
、プラズマ処理時間は１０秒乃至１０分である。プラズ
マ中には電子、イオン、励起状分子、ラジカル粒子及び
紫外線が存在する几め為この中にプラスチック素材を曝
露すると、該素材表面は化学的に変性され、極性基が生
成する。例えば０．プラズマ処理の場合は一０ＯＨ基、
〉−０１、−〇〇〇Ｈ基、旦−０−Ｒ’基（Ｒ，ｔはア
ルキル基を表わす）、′／Ｃ−Ｃ二基の生成が確認され
ておｌＨ６プラズマ処理の場合もほぼ同様の極性基が生
成され、セしてＮ３プラズマ処理の場合は同様の極性基
のほかに、アミド構造と推定される基も生成することが
確認され次。

かかるプラズマ処ＭｉＫよる極性基の生成にＬってプラ
スチック素材表面の接着性が向上されるので、その後の
金属光輝処理におけるペースコートの材料として広範囲
のコ・−ティング材を使用し得る。プラスチック素材が
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹
脂の場合、好ましいペースコート材はウレタン樹脂系の
コーテイング材、例えばポリエステル変性ウレタン塗料
やポリアクリル変性ワレタン塗料などである。一方、Ａ
ＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ナイロン、ポリカーボネート
等の素材の場合は、従来の各樹脂特有のペースコート材
の外に、広範囲のアクリルｌｌｌ１系、フレタン樹脂系
、アミノアルキッド系のコーテイング材、例えばポリエ
ステル変性９レタン塗料、ポリアクリル変性ウレタン塗
料、メラミン変性アルキッド塗料を使用し得る。

金属メッキ処理はスパッタリング、真空蒸着又はイオン
ブレーティング等の鳩常の乾式メツ＋ｔＳＳ法によシ冥
施し得るが、性能およびコスト等の観点から特にスパッ
タリング法が好ましい、スパッタリングは慣用のスパッ
タ装置にて所望の金属、例えばアルミニワム、クロム、
銅、ニッケル又はこれらの合金を用・いて＊施し得る。

トップコート材は通常の金属光輝処理に用いられるトッ
プコート材である。

ベースコート塗膜、金属皮膜お工びトップコート塗膜の
厚さは通常、従来の金属光輝処理における夫々の膜の厚
さの範囲にあるが、特ＶＣ＠定されず、適宜変更し得る
。

トップコート塗膜の上に、所望によりオーバーレイ塗膜
を形成し得る。

本発明の方法にニジ得られる製品の構造断面図を第２お
よび第５図に示す。第２図はプラスチック成形品の表側
向が金属光輝処理側の面である場合を、そしてｍｓ図は
該表ｌｌ１ｉｉが鈑成形品の非旭珊儒の曲でおる場合を
示す。

第２〜３１！Ｐｉ１において、グラスチック成形品はプ
ラスチック素材６．６’、変性改質層７．汽ベースコー
ト膜８．８′、金属皮膜？、９′、トップコート膜１０
，１０’、おＬび必ｌ！に応じてオーバーレイ１１から
成へ該表側面が金属光輝処理側の曲である場合、トップ
コート膜１０は透明膜であり、−万、表側向が非処ｍａ
の面である場合、プラスチック素材６′およびベースコ
ート膜８′は透明な材料から成る。

次に本発明の方法を、実施例を用いて更に詳しく説明す
る。

実施例１ ポリプロビレ／（商品名ｚ−２（三片石油化学ｅ１１）
）から成る成形品をメタノールで洗浄した後、２４時間
減圧乾燥し友。次に該成形品［、ＴＭＷ−７４０７１１
マイクロ波プラズマ処履装［（東京芝浦電気■製）を用
いて発振周波数２４５０±ｓ　ｏ　ＭＨｚ％減圧度１１
Ｉ！ＩＨｇＫて、表２に示す気体を用いてプラズマ処ｍ
を施した。その後ベースコート材としてボタエステルワ
レタン系コーティング剤ＥＸＰ１００７　　（商品名、
藤倉化成＃製）を用いて通常のエアースプレーにてＩｋ
ｆ！Ｌ、７’を後、乾燥を行って約１０μ厚のベースコ
ート塗膜ｔ＊−ｈ。次いでＣＦ’Ｓ−２２Ｖ−１４０＠
低温高速スパツタ装置（徳田製作所■製）を用いて該ベ
ースコート１１膜上Ｋ　Ｃｒ合金、ハステロイＸ、（Ｎ
：　５０ｓｐＣｒ２０哄、Ｆｅ５０％。

ＭＤａ　％　、残りＣｏ、　Ｗ　）の厚さ約４５０１の
金属皮ｌ［を得た。その後アクリルウレタン系コーテイ
ング材ＥＸＰ−１１５５（藤倉化成特製）を通常のエア
ースプレーを用いて塗布後、乾燥させて、厚さ約１０声
のトップコート塗膜ｔｅａ。得られ次スパッタリングｌ
Ｉ＆通ポリプロピレン製品を、外観、付着性、耐熱性及
び耐温水性について目視並びにクロスハツチテープテス
トによって判定した。その結果を表２に示す。

参考例１ 実施例１と同じポリプロピレン成形品を用いて、プラズ
マ処ｍを雀〈以外は実施例１と同様にスパッタリング処
理した。得られた製品の判定結果を表２に示す。

実施例２ プラスチック素材として表５に示す素材を用いて実施例
１と同様ＶｃＯ！プラズマ処理およびスパッタリング処
理を行つ九。得られた製品について、クロスハツチテー
プテストに付してその初期付着性を判定した。その結果
を表３に示す。

参考例２ 実施例２と同じプラスチック素材を用い、プラズマ処理
を省く以外は実施例１の工程に従ってスパッタリング処
理を行った。得られ九製品についてのクロスハツチテー
プテストによる初期付着性の判定結果を表３に示す。

なお、上記クロスハツチテープテストにおける判定は１
１ＩＩます目１００＠中のハガレで判定し、◎はゼロ：
○は１〜２個：△は３〜１０個；×は１１個以上、のハ
ガレを示す。

またクラック、レベリング等の外観の目視判定において
、０−・・良、○・−町、Δ・・・不可、×−・不要、
を示す。

プラズマ処ＩＩＫよる変性表面層の厚さは過電１に以下
なので、プラスチック素材のバルクその物の性質を変え
ることなく塗装性、付着性、密着性など表面の性質のみ
を改善することができる。そのため、被処理プラスチッ
ク素材によるベースコート材料の選択性が少なくなるの
で広範囲のペースコート材ｔｔ用し得、従って安価なベ
ースフート材の適用が可能となる。

また、ベースコート塗膜との付着性が確保できなかった
ポリプロピレン、ポリエチレン等のプラスチック素材に
も、本発明によるプラズマ処ＪＩを施すととにニジ金属
光輝処理が可能となる。

更Ｋま九、プラスチック素材の表向改質ＫＬる付着性、
密着性の向上により、金属皮膜処理部のはがれ、われ、
クラッキングの問題が解消される。

【図面の簡単な説明】

ａ１１図は、従来のスパッタリング法による金属光輝処
還ｒ／ｃ工９得られる製品の構造断ｔｈｉｉ図、第２お
よび第３図は本発明の方法により得られる製品の構造断
面図、 を示す。 １．６・・・プラスチック素材、２．８・・・ベースコ
ート塗膜、Ｓ、９．９’−・金属皮膜、４．１０−透明
トップコート塗Ｉ［，５，１１・・・オーバーレイ、７
．７’、−・素材改質層、６′・・・透明グラスチック
素材、８′−・透明ベースコート塗膜、１０′・・・着
色トップコート塗膜、１２−・プラスチック成形品の表
側面方向。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　プラスチック成形品の表向をプラズマ処理し
   た後、ベースツー）１ｋｌ！、金属メッキ皮膜お工びト
   ップコート塗膜を順次形成せしめることを特徴とするプ
   ラスチック成形品の金属光輝処理法。
2. （２）金属スパッタリングにニジ金属メッキ皮膜を形成
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。