JPS62299312A - 金属複合樹脂成形品を製造する方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は表面に全翼層を複合化した樹脂成形品の製造方
法に関し、導電性、電波反射性、電磁シールド性等の緒
特性に優れた樹脂成形品を簡単にしかも寸法精度よく製
造する方法を提供するものであシ、電磁シールド用筐体
、電波反射体等の分野において特に有用なものである。

〔従来の技術〕

従来よシ、樹脂成形品は機械強度が良好であシ、しかも
比較的簡単に成形できる等の理由により非常に広い分野
で種々の用途に用いられている。、しかし、その欠点の
一つとして電気抵抗が大きいことを挙げることが出来、
電気回路の電磁シールド用筐体や電波反射体、帯電を防
止する必要のある機器等への適用は非常に難しかった。

この問題点を解決するための一つの手法として、樹脂成
形品に金属溶射を行って樹脂成形品の表面に金属層を付
着せしめる方法が広く行われている。

しかしながら、このような常圧下での金属層の付着だけ
による方法を用いた場合は、樹脂成形品と溶射された金
属層との結合力が小さいために金属層の剥離を生じ易い
という問題点がある。

また、樹脂成形品に導電性塗料を塗布することも広く行
われているが、一般に導電性塗料の電気伝導性は金属よ
シかなシ劣るために必要な電気特性が得られなかりたシ
、あるいは樹脂成形品と導電性塗料の塗膜との結合力が
小さいために塗膜の剥離を生じ易い等の欠点を有してい
る。さらに、樹脂成形材料に予め金属短繊維やカー？ン
繊維、カーゲン粉末等の電気伝導性の充躊剤を混入した
ものを成形して樹脂成形品に電気伝導性を持たせること
も広く検討されている。しかしながらこのような方法を
用いた場合は得られる電気特性が十分でなかったシ、あ
るいは成形品の機械的特注を著しく損なっ九シする場合
が多く、未だ満足できるものは得られていないのが現状
である。

一方、表面に金属層が強固に結合した樹脂成形品ｔｗ４
にしかも寸法精度良く製造する方法として、樹脂成形材
料を成形するのに用いる加圧成形用金型の表面に予め金
属溶射を行って金属皮膜を付着せしめ、しかるのちに該
金型内で樹脂成形材料を成形して該金属皮膜と一体と為
し、表面に金属層を有する樹脂成形品を得る方法が既に
本発明者等により提案されている。この方法に従えば、
金属層が強固に付着した樹脂成形品を簡単にしかも寸法
精度良く得ることはできるものの、金型に金属溶射を行
う間は成形が出来ないため、生産性が悪いという次点を
有している。さらに金型を取υ外して溶射全行う場合は
金型の取）外しや取シ付けに多大な手間を要し、また、
金型を成形装置に取シ付けたｔま溶射を行う場合には成
形製ｅＫ隣接して集！！装貴、溶射装置等を設置する必
要があシ、多額の投資を必要とするものである。

ｉた、表面に金属層が強固に結合した樹脂成形品を製造
する他の方法として、予め補助型に金属溶射法により金
属皮膜を付着せしめた後、該補助型を金属皮膜面が樹脂
成形材料と相対するように該金型内に配し、加圧下に樹
脂成形材料を成形して金属皮膜と樹脂成形材料とを一体
と為し、しかる後に成形品を該金属及び補助型よシ脱型
して表面に金属層を有する樹脂成形品を得る方法が既に
本発明者等により提案されている。この方法に従えば、
優れた性能を有する成形品を得ることができるが、成形
品の形状が複雑な場合は補助型よシ成形品を脱型するの
に手間を要するため生産性を損なうという欠点を有して
いる。

さらに、金属複合樹脂成形品ｆ：Ｓ造する方法として、
予め樹脂成形品の一方の面に金属溶射法により金属皮膜
を付着せしめた後、該樹脂成形品を金属皮膜面が樹脂成
形材料と相対するように該全屋内に配し、加圧下に樹脂
成形材料を成形して、該樹脂成形品と樹脂成形材料とを
金属溶射皮膜を介して一体と為すことにより、表面が樹
脂成形品で中間層に金属層を有する樹脂成形品を得る方
法が既に本発明者等により提案されている。この方法に
従えば、金Ｈ４Ｍｔ−複合化した樹脂成形品を簡単にし
かも寸法精度良く得ることができるものの、得られる樹
脂成形品は、金属ヨが中間層でちるためにシャーシある
いは池の構成部品との電気的な接触を得ることが難しく
、電磁シールド等の分野で十分な性能を発揮出来ない左
いう欠点を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前記した如き従来技術の欠点と解決するもの
である。し九がって、本発明の目的は、表面に金属層が
強固に結合した、単純なものから複雑なものまでの各種
形状の樹脂成形品を生産性良く簡単にしかも寸法精度良
く製造することにあシ、電磁シールド用筐体や電波反射
体等に有用な導電性、電波反射性、電磁シールド性等に
優れた樹脂成形品を提供するととＫある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明者等
はかかる現状に鑑み鋭意研究した結果、予め金属溶射法
により金属皮膜を付着せしめた樹脂成形品と樹脂成形材
料とを金型内で加圧下に一体と為すことにより、表面に
金属層が強固に結合した各穏形状の樹脂成形品を簡単に
しかも寸法精度良く製造出来ることを見出り、本発明に
至りたものである。そして、本発明において驚くべきこ
とには、予め金属溶射法により樹脂成形品に付着せしめ
た金属皮膜の結合力が、金型内での加圧成形を１由する
ことで著しく強化されるのである。

本発明は、加圧成形用金型を用いて樹脂成形材料を加圧
成形するにあたシ、予め用意した樹脂成形品（Ａ）の一
方の面に金属溶射法により金属皮膜を付着せしめ、しか
る後ｔ’ｌ属皮戊が付着した樹脂成形品（Ａ）′ｔ−金
属皮膜面が金星の内面と相対するように該金型内に配し
、樹脂成形材料を加圧下に成形して、金属皮膜が付着し
た樹脂成形品（Ａ）と樹脂成形材料とを一体と為さしめ
ることを特償とする金属複合樹脂成形品の製造方法に関
するものである。

本発明で用いられる加圧成形用金型は、雄星と雌型で構
成され、該雌雄の型を閉じたときに望ましい空間部を形
成せしめることができ、かつ該空間部に樹脂成形材料を
加圧下に保持することが可能なように構成されたもので
あシ、一般に熱可塑性樹脂成形材料あるいは熱硬化性樹
脂成形材料を金型内で加圧下に成形する際に用いられる
金型はこのような条件を満足する。

本発明に用いられる樹脂成形材料は、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹
脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル
、Ｉリスチレン等の熱可塑性樹脂、あるいはポリウレタ
ン等の発泡性樹脂に、必要に応じてガラス繊維、カーが
ン繊維、？リア顔料、増粘剤、低収縮化剤、発泡剤、発
泡助剤等を配合して成るものであるが、熱可塑性樹脂は
成形性に優れ、また、種々の添加剤と共に用いることに
より種々の要求物性をバランスよく満たすことができ、
汎用の樹脂成形材料として望ましいものであシ、また、
熱硬化性樹脂は強度、耐候性、耐薬品性、耐熱性に優れ
、このような物性が要求されるような用途に望ましいも
のである。

本発明に用いられる樹脂成形品（Ａ）は、その一方の面
に金属溶射法により金属皮膜を付着せしめた後、前記加
圧成形用金型内に配され、該金型内で樹脂成形材料を成
形する際に樹脂成形材料と一体と為さしめられ、表面に
金属層を複合化した樹脂成形品の一部となるものである
。その材質は金ｙ／Ｒｆ１１射法により金属皮膜を付着
せしめることができ、かつ成形時の圧力や必要により熱
によって劣化・変質しないもので′られば、特に限定す
ることなく用いることができる。また、樹脂成形材料の
形状は、前記加圧成形用金型内に配して樹脂成形材料を
加圧下に成形するに際し、樹脂成形品（Ａ）の金属皮膜
面が該金箆の内面と相対するような該金型内の所定の位
置を維持することが可能なものであれば特に限定するこ
となく用いることができるが、加圧成形時に前記加圧成
形用金型の内面と密着するようなものであることが、樹
脂成形品（Ａ）の前記所定の位置を維持しやすく、且つ
得られる金属複合樹脂成形品の寸法精度を維持する上で
好ましい、したがりて、樹脂成形品（Ａ）の該金型の内
面に接する側の面を予め該金型の内面と同じような形状
となるように加工して用いるか、あるいは成形時の圧力
と必要により熱で変形して該金型の内面に密着するよう
な材質のものを選定して用いることが望ましい。

このような望ましい樹脂成形品（Ａ）としては、例えば
樹脂成形材料を予め金型を用いて成形したものや、カレ
ンメー成形等の手段により成形された樹脂フィルム等が
ある。

なかでも熱可塑性樹脂成形品′ｔ−樹脂成形品（Ａ）と
して用いる場合は、その成形が容易なだけでなく、加圧
成形時に適度に変形して前記加圧成形用金型に密着し、
しかも該金型を傷つけることが少なく望ましい、ただし
、成形時の圧力と必要により熱によって劣化・変質しな
いように適切な材料を選定する必要がある。

樹脂成形品（Ａ）として用いる熱可塑性樹脂成形品のな
かでも熱可塑性樹脂フィルム管用いる場合は、取シ扱い
が簡単で、フィルム上に連続的に金属溶射を施しながら
巻き取シ、その後適当な形状に切断して使用することも
でき、生産性が極めて良い。

本発明における樹脂成形品（Ａ）としての熱可塑性樹脂
成形品を得るには、射出成形やカレンダー成形、真空成
形等の一般的な成形方法を用いて成形することが可能で
あ夛、あるいはまた、水もしくは有機溶剤等の溶媒に溶
解せしめた熱可塑性樹脂組成物の溶液を型にへケあるい
はスプレー等の手段によ〕塗布し、その後溶媒を蒸発せ
しめて皮膜状の熱可塑性樹脂成形品とすることも可能で
あシ、その成形方法は特に限定されない。

また、樹脂成形品（Ａ）として熱硬化性樹脂成形品を用
いる場合は、その成形が比較的容易で、しかも耐熱性、
耐久性、耐薬品性、耐候性に優れかつ高い強度を容易に
得られることから望ましい。

なかでも不飽和ポリエステル樹脂を用いるＳＭＣあるい
はＢＭＣよシ成形されたものを樹脂成形品（Ａ）として
用いれば、その成形が簡単で、耐久性、耐熱性の点でも
優れておシ望ましい。

このように樹脂成形品（Ａ）として各種の樹脂材料を用
いることが出来るが、樹脂成形品（Ａ）に用いる樹脂材
料の種類は、要求される耐熱性、耐久性、耐薬品性、耐
候性等の諸物性や必要な金属皮膜と樹脂成形品（Ａ）と
の接着強度等徨々の要因を考慮して選定されるべきもの
である。そして、このような樹脂成形品（人）はすでに
述べたような一般的な成形方法により作成することがで
き、樹脂成形品（Ａ）の材質、形状、必要とされる表両
精度等に応じて適宜好ましい加工法を採用することがで
きる。

本発明で用いられる樹脂、成形品（Ａ）の金属皮膜を付
着せしめる面は鏡面であっても、表面に金属層が強固に
結合した金属複合樹脂成形品が得られるが、その結合を
よ）強固にするために、樹脂成形品（Ａ）の金属溶射を
施されるべき一方の面の一部または全部を予め微細な凹
凸を有するように加工しておいてもよい。

また、樹脂成形品（Ａ）と溶射され友金属皮膜との結合
力を増大せしめる目的で、樹脂成形材料の金属皮膜を付
着せしめる面に樹脂組成物（Ｂ）を予め塗布し、その後
溶射することもでき、このような処理は前記の凹凸加工
と併用することも可能である。

同様に、樹脂成形品（Ａ）が樹脂成形材料と密着する面
に対し、前記凹凸加工を施した夛あるいは樹脂組成物（
Ｃ）を塗布したシあるいは両者の処理を併用したシして
、樹脂成形材料の成形物と樹脂成形品（Ａ）との結合力
を増大せしめ、得られる金属複合樹脂成形品から樹脂成
形品（Ａ）が脱落するようなトラプｋｔ−防止すること
が可能である。

樹脂成形品（Ａ）の凹凸加工は、ツ２スト、サンディン
グあるいは他の機械加工手段で行うことができ１また凹
凸模様を再現せしめるように加工され＋ｍｔ−用いて樹
脂成形品（Ａ）を成形し、樹脂成形品（Ａ）の凹凸加工
を行うこともできる。

また、溶射された金属皮膜に、必要に応じて樹脂組成物
（Ｄ）を含浸せしめることも可能である。

このような操作を行えば、金属皮膜に含有される気泡を
減少せしめることができ、しかも樹脂成形品（Ａ）と金
属皮膜との結合力を増加せしめることができ、全体とし
て良好な物性を有する金属複合樹脂成形品を得ることが
できる。

樹脂組成物（Ｂ）、樹脂組成物（Ｃ）または樹脂組成物
（Ｄ）としては、樹脂成形材料に用いらして成るもので
、金属皮膜または樹脂成形品（Ａ）への含浸性や作業性
を考慮して希釈剤を配合して用いることも可能である。

なお、樹脂組成物（Ｂ）。

（Ｃ）＃（Ｄ）は同じである必要はない。

前記した本発明に用いる樹脂成形材料と樹脂゛成形品（
Ａ）の組合せの中でも、樹脂成形材料として熱可塑性樹
脂成形材料を用い、かつ樹脂成形品（Ａ）に熱可塑性樹
脂成形品を用いた場合は、樹脂成形材料の成形物と樹脂
成形品（Ａ）の結合力がよシ大きい金属複合樹脂成形品
が得られるので望ましい。

本発明に用いられる溶射とは、ガス溶射、アーク溶剤、
プラズマ溶射等の金属材料を溶融あるいは半溶融状態で
吹き付けて多孔質の溶射層を形成する手法を言う、″ま
た、金属溶射を行う際に用いられる金属材料としては、
業界で一般に用いられる金属材料の中から適宜選択して
使用することが可能である。但し、亜鉛、スズ等の低融
点の金属は鏡面の樹脂成形品（Ａ）Ｋ対してもよく付着
するが、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス等の高融点
の金属は鏡面の樹脂成形品（Ａ）に対しては付着しにく
いので、凹凸状の加工を施した樹脂成形品（Ａ）に対し
て溶射するのが好適でち９、使用する樹脂成形品（Ａ）
の表面の状態に適合する金属材料を選択することが望ま
しい。

本発明の実施に当っては、必要に応じて樹脂組成物（Ｂ
）を塗布した鏡面あるいは微細な凹凸状に加工された樹
脂成形品（Ａ）の一方の面の一部または全部に金ＪＴｉ
溶射法により金属皮膜を付着せしめる。この際、樹脂成
形品（Ａ）がフィルムあるいはシートのような形状であ
りて、簡単に切断等の加工が行える材質のものである場
合は、金属層ＩＩを付着せしめたのち切断等の加工を行
って望ましい寸法にすることも可能である。

次に、必要に応じて樹脂組成物（Ｄ）を金属皮膜に含浸
せしめた後、必要に応じて樹脂組成物（Ｑを塗布した鏡
面あるいは微細な凹凸状に加工された樹脂成形品（Ａ）
のもう一方の面が樹脂成形材料と相対し、かつ樹脂成形
品（Ａ）の金属皮膜面が加圧成形用金型の内面と相対す
るように、樹脂成形品（Ａ）を該金型内に配する。この
とき、複数の樹脂成形品（Ａ）を用いることも可能であ
る。

２つ以上の樹脂成形品（Ａ）を適当に配置せしめること
により得られる金属複合樹脂成形品の全表面を金属皮膜
で覆うことも可能である。

上記の如く加圧成形用金型内に金属皮膜を付着せしめた
樹脂、成形品（Ａ）を配したのち、樹脂成形材料を該金
型内に供給し、加圧下に加熱ちるいは冷却して樹脂成形
材料と金属皮膜が付着した樹脂成形品（Ａ）とを一体に
硬化あるいは固化せしめ、しかる後に該金型より脱型す
れば、成形時の圧力と必要ならば温度の作用により、金
属皮膜を樹脂成形品（Ａ）Ｋ強固く結合せしめることが
でき、望ましい金属複合樹脂成形品を得ることができる
。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明の製造方法に従えば、表面
に金属層が強固に結合した樹脂成形品をその形状の如何
にかかわらず生産性良く簡単にしかも寸法精度良く成形
することができ、さらに樹脂成形品（Ａ）の材質・形状
と、金属複合樹脂成形品の成形に用いる樹脂成形材料の
材質を適宜選択することにより、優れた耐熱性、耐久性
、耐薬品性、耐候性等の諸物性を付与することができ、
しかも表面に位置する金属層の働きによう、優れた導電
性、電波反射性、電磁シールド性等の諸物性を付与せし
めることができる。

〔実施例〕

以下、実施例によυ本発明をさらに詳しく説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 直径２００ｍの円板を成形するのに使用する雌雄一対で
構成され、表面が鏡面である加圧成形用金型を用１．．
ｓ、ＳＭＣ（日本触媒化学工業（株）製、ニーラックマ
ット２０６８Ｅ）１００Ｆを該金型内に供給し、金製温
度１４５℃、成形圧力５０　Ｋｌ／ｃｙ？の条件で４分
間加熱加圧して成形し、厚さ１．８１Ｅｌｌの円板状の
ＳＭＣ製の樹脂成形品（以下、樹脂成形品（１）と称す
る。）ｔ−得た１次に樹脂成形品（１）の両面をスチー
ルグリッドナ４０でプラストして表面を凹凸状に加工し
、′次いでアークスゲレイガン（米国ＴＡＦＡ社製、３
７５　ＥＦＳ　）ｆ：用いて亜鉛を樹脂成形品（１）の
片面に約ｌＯｏミクロンの厚さに溶射した０次に、亜鉛
の溶射皮膜が付着した樹脂成形品（１）會溶射金属面が
雌型の内直と相対するように前記加圧成形用金型の雌型
内に置き、さらに樹脂成形品（１）の置かれた該雌型内
に樹脂成形品１）の成形に用いたのと同じ８Ｍ０２５０
　Ｐを供給したのち該金型を閉じ、金型温度１４５℃、
成形圧力５０　Ｋｅ／ｃｍ”の条件で４分間加熱加圧し
て成形し〜溶射皮膜が付着した樹脂成形品（１〕とＳＭ
Ｃとを一体に硬化せしめ、得られた成形品を該金型よシ
脱型し、表面に亜鉛皮膜を有するＳＭＣの硬化物である
直径２００■、厚さ６．３−の円板状の金属複合樹脂成
形品（以下、複合成形品（１）と称する。）を得た。

複合成形品（１）の表面に位置する亜鉛皮膜の体積抵抗
率はＩ　Ｘ　１０−’Ω・３でありた。亜鉛皮膜は複合
成形品（１）と強固に接着しておシ、１００℃乾燥器中
に３０分間置いた後０℃の氷水中に３０分間置く操作を
１サイクルとする寒熱サイクルテストを２０サイクル行
りた後も剥離等の変化は全く認められなかった。

実施例２ 縦１００■、横５　Ｑ　ｖｍ　、深さ３０瓢、肉厚２畷
で上面が開放の箱を成形するのに使用する雌雄一対で構
成された加圧成形用金型を用意した。一方、厚さ１．０
１１１１の硬質ぼり塩化ビニル製フィルムを１前記加圧
成形用金型の雌型と同じ形状の真空成形用型を用いて真
空成形して、箱状のポリ塩化ビニル製樹脂成形品（以下
、樹脂成形品（２）と称する）を得た０次に、樹脂成形
品（２）の外側に相当する片方に、アークスプレィガン
（米国ＴＡＦＡ社１１．３７５ＥＦＳ）を用いて、亜鉛
アルミニウム合金（亜鉛８０重量−、アルミニウム２０
重量％〕を約５０（クロンの厚さに溶射した。

次いで、亜鉛アルミニウム合金の溶射皮膜が付着し九樹
脂成形品（２）を溶射金属面が前記加圧成形用金型の雌
型の内面と相対するようＫして雌型内に章き、射出圧力
８００　Ｋｌ／ａｔ”　、樹脂温度２３０℃、金属温度
５０℃、冷却時間３０秒の条件で、ＡＢＳ樹脂（電気化
学工業（株）製、ＧＲ−１０００）を前記加圧成形用金
型内に射出して成形し、溶射金属皮膜が表面に付着した
樹脂成形品（２）とＡＢＳ樹脂とを一体に固化せしめ、
しかる後に得られた成形品を該金型よシ脱呈して、表面
に亜鉛アルミニウム合金皮膜を有する箱状の金属複合樹
脂成形品（以下、複合成形品（２）と称する。）を得た
。複合成形品（２）の表面に位置する亜鉛アルミニウム
合金皮膜の体積抵抗率はＩ　Ｘ　１０”Ω・訓であった
。亜鉛アルミニウム合金皮膜は複合成形品（２）Ｋ強固
に接着しておシ、実施例１と同様の寒熱サイクルテスト
を２０サイクル行った後も剥離等の変化は全く認められ
なかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加圧成形用金型を用いて樹脂成形材料を加圧成形す
   るにあたり、予め用意した樹脂成形品（Ａ）の一方の面
   に金属溶射法により金属皮膜を付着せしめ、しかる後に
   金属皮膜が付着した樹脂成形品（Ａ）を金属皮膜面が金
   型の内面と相対するように該金型内に配し、樹脂成形材
   料を加圧下に成形して、金属皮膜が付着した樹脂成形品
   （Ａ）と樹脂成形材料とを一体と為さしめることを特徴
   とする金属複合樹脂成形品を製造する方法。 ２、樹脂成形品（Ａ）は熱可塑性樹脂成形品である特許
   請求の範囲第１項記載の金属複合樹脂成形品を製造する
   方法。 ３、熱可塑性樹脂成形品は熱可塑性樹脂フィルムである
   特許請求の範囲第２項記載の金属複合樹脂成形品を製造
   する方法。 ４、樹脂成形品（Ａ）は熱硬化性樹脂成形品である特許
   請求の範囲第１項記載の金属複合樹脂成形品を製造する
   方法。 ５、熱硬化性樹脂成形品は不飽和ポリエステル樹脂を用
   いるシートモールディングコンパウンドまたはバルクモ
   ールディングコンパウンドより成形されたものである特
   許請求の範囲第４項記載の金属複合樹脂成形品を製造す
   る方法。 ６、樹脂成形材料は熱可塑性樹脂成形材料であり、かつ
   樹脂成形品（Ａ）は熱可塑性樹脂成形品である特許請求
   の範囲第１項記載の金属複合樹脂成形品を製造する方法
   。