WO2019208092A1

WO2019208092A1 - 樹脂成形体

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Publication number: WO2019208092A1
Application number: PCT/JP2019/013709
Authority: WO
Inventors: 智和楠; 寛至櫻木; 真司藤本; 功一増川
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2018-04-23
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2019-10-31
Also published as: JPWO2019208092A1; CN111670116A; EP3785903A1; JP6948583B2; US20210087667A1; EP3785903A4

Abstract

樹脂構造体と、無機フィラーと有機樹脂バインダーとを含んでなり、樹脂構造体の少なくとも一部の表面に設けられた中間層と、中間層の上に設けられた溶射セラミック皮膜と、を含み、無機フィラーの形状は不定形であり、無機フィラーの中心粒子径は２０μｍ以上１００μｍ以下であり、中間層の厚みは５０μｍ以上２５０μｍ以下であり、無機フィラーの中心粒子径ａと中間層の厚みｂが、ｂ≧２ａを満たしており、かつ中間層に含まれる無機フィラーの量が体積比率で４０％～６５％である。

Description

樹脂成形体

　本発明は、樹脂成形体に関する。

　住宅設備機器、特にキッチンカウンターは、耐熱性及び美観の観点から大理石を用いたキッチンカウンターが好んで用いられる。また、例えば、ステンレス等の金属からなる母材に琺瑯ガラスからなる被覆層が形成されたシンク等も用いられている。しかし、近年では耐熱性、美観、施工性、軽量の観点から、溶射セラミック皮膜を表面に備えた樹脂成形体が、システムキッチン、ユニットバス、洗面化粧台及びトイレなどの水回りの住宅設備機器に用いることが検討されている。しかしながら、溶射セラミック皮膜を表面に備えた樹脂成形体は、樹脂構造体と溶射セラミック皮膜との密着性が弱いという課題があった。そこで、特許文献１では、樹脂構造体と溶射セラミック皮膜との間に、熱伝導率が一定の値以上の無機フィラーと有機バインダーとからなる中間層を形成して、溶射セラミック皮膜を形成することが開示されている。

特開昭６０－２１４９５８号公報

　しかしながら、従来の溶射セラミック皮膜を表面に備えた樹脂成形体は、溶射セラミック皮膜と樹脂構造体との密着強度が十分ではないという課題があった。

　そこで、本発明は、溶射セラミック皮膜と樹脂構造体との密着強度が高い樹脂成形体を提供することを目的とする。

　以上の目的を達成するために、本発明に係る樹脂成形体は、
（ａ）樹脂構造体と、
（ｂ）無機フィラーと有機樹脂バインダーとを含んでなり、樹脂構造体の少なくとも一部の表面に設けられた中間層と、
（ｃ）中間層の上に設けられた溶射セラミック皮膜と、
　を含む。
　そして、無機フィラーの形状は不定形であり、無機フィラーの中心粒子径は２０μｍ以上１００μｍ以下である。
　さらに、中間層の厚みは５０μｍ以上２５０μｍ以下であり、かつ無機フィラーの中心粒子径ａと中間層の厚みｂが、ｂ≧２ａを満たしており、かつ前記中間層に含まれる無機フィラーの量が体積比率で４０％～６５％である。

　以上のように構成された本発明によれば、溶射セラミック皮膜と樹脂構造体との密着強度が高い樹脂成形体を提供することができる。

実施形態の樹脂成形体の断面を拡大して示す断面図である。実施形態の樹脂成形体の製造工程の流れを模式的に示す図である。実施例１で用いた破砕状の無機フィラーの走査型電子顕微鏡写真である。比較例２で用いた球状の無機フィラーの走査型電子顕微鏡写真である。

　以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態の樹脂成形体について説明する。
　実施形態
　本発明に係る実施形態の樹脂成形体は、例えば、注型成形により成形された樹脂構造体１０と、樹脂構造体１０の上に設けられた中間層１０ａと、中間層１０ａの上に設けられた溶射セラミック皮膜１０ｃとを備える。そして、中間層１０ａを、無機フィラー１２を含む有機樹脂バインダーにより構成し、無機フィラー１２の形状、無機フィラー１２の中心粒子径、中間層１０ａに含まれる無機フィラー１２の量及び中間層１０ａの厚みを詳細後述するように設定することにより、溶射セラミック皮膜と樹脂構造体との密着強度を向上させている。
　以下、樹脂成形体１について詳細に説明する。

　樹脂構造体１０
　実施形態の樹脂成形体において、樹脂構造体１０は、例えば、注型成形により作製される。樹脂構造体１０の樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の種々の熱硬化性樹脂が用いられる。また、樹脂構造体１０は、無機フィラーを含んでいてもよい。無機フィラーを含むことにより、樹脂構造体１０の熱膨張率を低下させ，後に堆積させる溶射セラミック皮膜の熱膨張率に近づけることができるとともに，樹脂構造体１０の耐熱性を高めることができる。

　中間層１０ａ
　実施形態の樹脂成形体において、樹脂構造体１０と溶射セラミック皮膜１０ｃの密着強度を高めるために、樹脂構造体１０と溶射セラミック皮膜１０ｃの間に設けられる層である。中間層１０ａは、例えば、セラミック粒子等の無機フィラー１２を添加分散させた樹脂層により形成する。また、中間層１０ａは、溶射時の熱が樹脂構造体１０に伝達されるのを抑制し、樹脂の溶融又は劣化を抑制する。さらに、溶射後は、溶射セラミック皮膜１０ｃと樹脂構造体１０の熱膨張率の差に起因する応力を緩和することができ、樹脂成形体の耐久性を向上させることができる。中間層１０ａの有機樹脂バインダー１１としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂を用いることができる。有機樹脂バインダーは中間層１０aを形成する際に熱、ＵＶ等で硬化する反応硬化型であることが好ましい。
　中でも、有機樹脂バインダー１１として、エポキシ樹脂を用いることが好ましく、これにより、樹脂構造体１０と強固に密着した高強度の中間体１０aを形成することができる。またエポキシ樹脂は樹脂構造体１０を構成する樹脂の種類に因らず強固な密着力を得易い。エポキシ樹脂から成る中間層１０aは耐熱性が高いため溶射セラミック皮膜を形成する際にかかる熱負荷や、樹脂構造体１０上に溶射セラミック皮膜１０cが形成された成型体を商品として使用する際の熱負荷に耐え得ることができ、樹脂構造体１０とセラミック皮膜１０c間の密着強度を長期間保持することができる。有機樹脂バインダー１１用のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に加え、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂のうち少なくとも１種類以上を含むエポキシ樹脂が好ましい。これらの耐熱タイプの有機樹脂バインダーを含む場合、中間層１０aの耐熱性が良好となり、セラミック溶射時の中間層１０aの凸凹形状の変形が抑制できたり、溶射時の中間層１０aの熱劣化を防止することができる。これにより、溶射セラミック被膜１０ｃの十分な密着強度が得られる。また、前記有機樹脂バインダー１１用エポキシ樹脂として、一種類のエポキシ樹脂を用いてもよい。

　中間層１０ａの無機フィラー１２としては、例えば、アルミナ、グレイアルミナ、アルミナチタニア、チタニア、アルミナジルコニア、スピネル、ムライト、ジルコニアの各粒子を用いることができる。また、中間層１０ａの無機フィラー１２は、アルミナもしくはアルミ元素を含む複合金属酸化物のうち少なくとも１種類以上を含むことが好ましい。溶射セラミック皮膜の材料と同種の無機フィラーを少なくとも１種類以上含むことがより好ましい。
さらに、中間層１０ａの無機フィラー１２は、アルミニウムもしくはアルミニウムと合金を形成し得る金属およびそれらの金属元素から成るアルミニウム合金のうち少なくとも１種類以上を含むことが好ましい。具体的には、無機フィラー１２が、Al、Ni、Cu、Mn、Si、Mg、Zn、Liからなる群から選択された１種類以上を含むことが好ましい。尚、中間層１０ａは、上記セラミック粒子を有機樹脂バインダー１１で混合し、塗布することにより形成することができる。

　そして、実施形態の樹脂成形体において、中間層１０ａが以下の第１条件～第４条件の４つの条件を満たすことにより、樹脂構造体１０と溶射セラミック皮膜１０ｃの密着強度を高めている。
　第１条件：無機フィラー１２の形状は不定形である。
　第２条件：無機フィラー１２の中心粒子径は２０μｍ以上１００μｍ以下である。
　第３条件：中間層１０ａの厚みは５０μｍ以上２５０μｍ以下である。
　第４条件：無機フィラー１２の中心粒子径ａと中間層１０ａの厚みｂの関係が、ｂ≧２ａである。
　第５条件：中間層１０ａに含まれる無機フィラー１２の量が体積比率で４０％～６０％である。
　ここで、第１条件の無機フィラー１２の形状が不定形であるとは、気相成長及びゾルゲル法等のいわゆるビルドアップ法により球状に作製された粒子を除いた非球形状の無機フィラーをいう。具体的には、無機フィラー１２として、破砕状、片状、棒状等、各種の無機フィラーを用いることができる。また、破砕状の無機フィラー、片状の無機フィラーは、例えば、粉砕法等の機械的な粉砕により作製することができ、棒状の無機フィラーは、例えば、一方向に成長速度が速い異方性を持った成長により作製することができる。尚、破砕状の無機フィラーの一例として、後述の実施例１に使用した破砕状無機フィラーの走査型電子顕微鏡写真を図３に示す。また、球状の無機フィラーの一例として、後述の比較例２に使用した球状無機フィラーの走査型電子顕微鏡写真を図４に示す。
　本発明においては球状フィラーを組み合わせて使用することもできるが、球状フィラーのみを用いて中間層１０aを形成すると表面粗さが小さくなり易く、所望の表面粗さを得ることができない。無機フィラーのアスペクト比も種々のものが用いられる。得られる中間層１０aの表面粗さRzが大きくなり易い点においてはアスペクト比が２以上のものが好ましい。また、中間層１０aを形成する際の塗装性の点からは繊維状より粉末状が好ましい。また、第２条件における無機フィラー１２の中心粒子径は、メジアン径により規定される粒径（粒子径ｄ５０）である。本発明において、「粒子径ｄ５０」とは、レーザー回折法で測定された粒度分布（体積基準）において小径側から計算した累積体積が５０％となる体積平均粒子径を指す。

　以上のように構成された実施形態の中間層１０ａは、図１に示すように、溶射セラミック皮膜１０ｃが形成される中間層１０ａの表面に凹凸を形成することができ、アンカー効果により溶射セラミック皮膜１０ｃの密着強度を高くすることができる。

　すなわち、本実施形態に係る樹脂成形体において、中間層１０ａに含有させる無機フィラー１２として第１条件及び第２条件を満足する無機フィラー１２を選択し、中間層１０ａを形成する際の有機樹脂バインダーに対する無機フィラー１２の含有量を第５条件を満足するように設定する。そして、中間層１０ａの厚みを第３条件及び第４条件を満足するように設定する。これにより、中間層１０ａの表面に溶射セラミック皮膜１０ｃが形成されたときに、効果的にアンカー効果を発揮できる凹凸を中間層１０ａの表面に形成し、溶射セラミック皮膜１０ｃの密着強度を高くしている。

　より詳細には、例えば、金属基板の表面に溶射セラミック皮膜を形成する場合には、
金属基板の表面をブラストや機械切削により金属基板表面に凸凹を形成し、その表面に溶射セラミック皮膜を形成することで溶射皮膜の密着性が確保することが可能である。

　しかしながら、樹脂からなる構造体の場合は金属基板のようにブラスト等により表面を粗すことが難しい。一般に樹脂成形材料には樹脂に無機フィラーや強化繊維が添加されており、機械的に表面を粗そうとすると、これらの添加剤が露出して大きな凸凹形状を形成できない上に、樹脂基材自体の強度が低下してしまう恐れがある。

　そこで、樹脂構造体の溶射セラミック皮膜が形成される表面に、凸凹を形成するために下地層（アンダーコート層）として中間層を形成することを検討した。その結果、上記第１条件～第５条件を満足するように中間層１０ａを形成すると、中間層１０ａの表面に溶射セラミック皮膜１０ｃに対して効果的にアンカー効果を発揮できる凹凸が形成されることを見いだして本発明を完成させたものである。

　すなわち、樹脂構造体上に形成した中間層１０ａの表面形状は、中間層１０ａに含有させる無機フィラー１２の形状及びその中心粒子径、その含有量ならびに中間層１０ａの厚みと密接に関係しており、これらの条件が変わることで溶射皮膜の密着強度も変わることになる。中間層１０ａの表面形状は、表面粗さＲｚにより表すことができ、上記第１条件～第５条件を満足するように中間層１０ａを形成すると、中間層１０ａの表面の表面形状を、溶射皮膜の密着強度を向上させることができる表面粗さＲｚにできる。具体的には、溶射皮膜の密着強度を向上させることができる中間層１０ａの表面の表面粗さＲｚは、好ましくは１０μｍ以上、２００μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以上、１７０μｍ以下、よりいっそう好ましくは、４０μｍ以上、１３０μｍ以下の範囲である。中間層１０ａの表面の表面粗さＲｚの最も好ましい範囲は、３０～７０μｍである。
中間層１０a表面のＲｚが大きくなると溶射中に溶融して付着するセラミック粒子が中間層１０aの凸凹形状に入り込み易くなり、溶射皮膜と樹脂基材間の密着強度が高くなる。一方中間層１０aの表面粗さRzが大きすぎる場合には中間層１０aの凸凹形上部の強度が小さくなり、溶射皮膜と樹脂基材間の密着強度が小さくなる恐れがある。このことから溶射皮膜の密着強度は中間層１０aの表面粗さＲｚに加え、表面粗さのピッチ間距離を現す粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍとも密接に関係している。上記で示した表面粗さＲｚの範囲のなかでＲｓｍが５０μｍ以上、７００μｍ以下の範囲、好ましくは１００μｍ以上、６００μｍ以下、より好ましくは、２００μｍ以上、５００μｍ以下の範囲である。中間層１０aの平均長さＲｓｍの最も好ましい範囲は、１００～４００μｍである。

　また、中間層１０ａの表面形状は、中間層１０ａを形成する際に用いる材料組成、すなわち、バインダー樹脂量及び無機フィラー１２の量にも関係する。中間層１０ａに含まれる無機フィラー１２の量は、体積比率で、好ましくは、４０％以上、６５％以下、より好ましくは、４２％以上、５７％以下、よりいっそう好ましくは、４４％以上、５４％以下である。中間層１０ａに含まれる無機フィラー１２の量を多くすると、表面粗さＲｚを大きくすることができるが、無機フィラー１２の量が多過ぎると中間層１０ａ自体の強度が低下して密着強度が低くなったり、アンダーコート層を形成するための塗装性が低下する。また、無機フィラー１２の粒子径についても同様であり、無機フィラー１２の粒子径が大きすぎる場合には中間層１０ａ自体の強度が低下して密着強度が低くなったり、中間層１０ａを形成する際の塗装性が低下する。

　中間層１０ａの厚みが薄い場合には、中間層１０ａの表面粗さＲｚが大きくなる傾向にあるが無機フィラー１２の粒子径に対して薄くなり過ぎる場合には十分な密着強度が得られなくなる。一方で、中間層１０ａの厚みが大きくなり過ぎると中間層１０ａの表面粗さＲｚが小さくなる傾向がある。また、中間層１０ａの厚みが大きくなり過ぎると中間層１０ａ内において無機フィラー１２が沈降して不均一な分布となり、中間層１０ａ自体の強度が小さくなり十分な密着強度が得られない。無機フィラーの粒子径が大きな場合や、含有量が少ない場合に塗装直後に塗膜中で無機フィラーが沈降する場合がある。無機フィラーの沈降が発生すると、硬化後に形成された中間層１０aの表面粗さＲｚが小さくなる傾向にあり、その結果溶射セラミック被膜１０ｃで十分な密着強度が得られないことがある。塗料ならびに硬化前の塗膜中の無機フィラーの沈降を抑制するために、沈降防止剤や、レオロジーコントール剤と呼ばれる粘度調整剤を塗料中に配合することが好ましい。粘度調整剤としては特に限定されないが、下記記載のものを使用しても良い。有機物系としてポリエチレン、アマイド、無機物系としてベントナイト、シリカ、セピオライト等を使用することができる。中でも耐熱性があり粘度が上がり過ぎないといった点からアマイド系の粘度調整剤が好ましい。

　本実施形態の樹脂成形体は、樹脂構造体の上に溶射セラミック皮膜を備えている。セラミックを溶射して溶射セラミック皮膜を形成する際、後述するように、プラズマ溶射等の高温溶射で皮膜が形成される。このようにプラズマ溶射等で溶融したセラミック溶射材料は非常に高温かつ高速で中間層１０ａの表面に衝突して付着することにより溶射皮膜が形成される。そのため溶融したセラミック溶射材料が高速で衝突することにより中間層１０ａの表面は変形を生じ易くなる。このことから中間層１０ａの表面形状及び厚みは溶射時に変形が生じる前提で設定する必要がある。つまり表面粗さＲｚが小さ過ぎる場合には溶射時に中間層１０ａの凸凹が潰れてしまい十分なアンカー効果が得られないことがある。また中間層１０ａの厚みが小さ過ぎる場合には溶射材料が中間層１０ａを突き抜けて樹脂構造体にまで到達し十分な密着性が得られないことがある。
　上述した中間層１０ａの表面形状、すなわち、中間層１０ａの表面の好ましい範囲の表面粗さＲｚは、上述した点を考慮して設定したものである。そして、第１条件及び第２条件を満足する無機フィラー１２を選択し、第３条件及び第４条件を満足するよう中間層１０ａを形成する。また、中間層１０ａに含まれる無機フィラーの含有量は第５条件を満足するように設定する。これにより、中間層１０ａの表面を好ましい範囲の表面粗さＲｚを有する形状にできる。

　溶射セラミック皮膜１０ｃ
　実施形態の樹脂成形体１において、図１に示すように、溶射セラミック皮膜１０ｃは、偏平なセラミック粒子１００が隣接間で融着して堆積した被膜である。この溶射セラミック皮膜１０ｃは、後述するように、加熱されて溶融又は軟化した多数のセラミック粒子が樹脂構造体１０の表面に衝突して順次堆積することにより形成される。この溶射セラミック皮膜１０ｃのセラミック材料としては、特に以下のものに限定されないがアルミナ、グレイアルミナ、アルミナチタニア、チタニア、アルミナジルコニア、スピネル、ムライト、ジルコニア等を用いることができる。溶射セラミック皮膜１０ｃの膜厚は、基材上における溶射セラミック被膜の膜厚の均一性、被膜強度を重視する場合には、例えば、０．０１～３．０ｍｍの範囲、好ましくは、０．０５～１．０ｍｍの範囲、より好ましくは、０．２～０．５ｍｍの範囲とする。また、セラミック溶射被膜と基材間における密着性、セラミック溶射被膜の割れ、溶射加工に要する材料コストを重視する場合には、溶射セラミック皮膜１０ｃの膜厚は、０．０１～３．０ｍｍ、好ましくは０．０３～０．３ｍｍ、より好ましくは０．０５～０．２ｍｍの範囲とする。

　また、上述したように、溶射セラミック皮膜１０ｃは、偏平なセラミック粒子１００が隣接間で融着して堆積した被膜であることから、溶射後のセラミック粒子１００間には気孔（間隙）が存在する。この溶射セラミック皮膜１０ｃは、間隙部に充填された樹脂を含んでいてもよい。セラミック粒子１００間の間隙部に充填された樹脂１０２は、溶射セラミック皮膜１０ｃの内部への水や油の侵入を防止して耐久性をさらに向上できる。溶射セラミック皮膜１０ｃの間隙部に充填された樹脂１０２は、硬化性樹脂やフッ素または珪素を含む樹脂であることが好ましく、これにより、汚れにくくなり、清掃が容易になる。

　また、溶射セラミック皮膜１０ｃの表面は、研磨面であることが好ましく、これにより、美観に優れ、かつ汚れの付着を抑えることができ、さらに清掃が容易になる。

　次に、図２を参照しながら、樹脂成形体１の製造方法について説明する。
　樹脂構造体成形工程
　本製造方法では、まず、樹脂構造体１０を成形により作製する。例えば、型締めした金型のキャビティー内にモノマー樹脂を注入して硬化させて作製する（注型成形）。尚、樹脂構造体１０の成形方法は、注型成形に限定されず、例えば、プレス成形又は射出成形により成形してもよい。

　粗面化工程
　次に、樹脂構造体１０表面のうちの少なくとも溶射セラミック皮膜１０ｃを形成する部分を粗面化する（図２（ｂ））。具体的には、サンドブラスト、エッチング、サンドペーパーによる研磨を用いて、例えば、表面粗さが、Ｒｚ＝１～１００μｍ好ましくは、Ｒｚ＝５～５０μｍより好ましくは、Ｒｚ＝１０～３０μｍになるように粗面化する。
　また、この粗面化により、樹脂構造体１０と中間層１０ａ間の密着性を高くできる。さらに、上述の範囲の表面粗さになるように粗面化することにより、樹脂構造体１０と中間層１０ａ間の密着性をさらに高くできる。

　中間層形成工程
　次に、粗面化した樹脂構造体１０表面に、中間層１０ａを形成する（図２（ｃ））。中間層１０ａは、例えばアルミナ等の無機フィラー１２を有機樹脂バインダー１１と混合し、塗布することにより形成する。無機フィラー１２の形状は不定形であり、かつ無機フィラー１２の中心粒子径は２０μｍ以上１００μｍ以下である。また、有機樹脂バインダー１１は、上述したエポキシ樹脂を用いることができる。この、有機樹脂バインダー１１と無機フィラー１２との混合物を、スプレー塗装、コーターによる塗布、刷毛塗り等により粗面化した樹脂構造体１０表面に形成することができる。本発明における中間層１０aは一定以上の厚みを持たせた上で表面粗さＲｚ、平均長さＲｓｍを制御する必要があるため、塗装方法の中でもスプレー塗装により中間層１０aを形成することがより好ましい。乾燥後の有機樹脂バインダー１１のセラミック粒子に対する体積配合比率は、好ましくは、４０％以上、６５％以下、より好ましくは、４２％以上、５７％以下、よりいっそう好ましくは、４４％以上、５４％以下になるように形成する。
　尚、中間層１０ａは、厚みが５０μｍ以上２５０μｍ以下になるように、かつ無機フィラー１２の中心粒子径ａと中間層１０ａの厚みｂの関係が、ｂ≧２ａになるように形成する。

　溶射工程
　そして、中間層１０ａの上から溶射ガン７により溶融又は軟化させたセラミック粒子を衝突させてセラミック粒子を堆積させることにより溶射セラミック皮膜１０ｃを形成する。溶射方法としては、フレーム溶射、アーク溶射、レーザー溶射、プラズマ溶射など、溶射対象、作業環境等を考慮して種々の溶射方法から選択することができる。
　溶射工程では、複数の溶射ガン７を用いて同時に異なるセラミック粒子を溶射して溶射セラミック皮膜１０ｃを形成するようにしてもよい。このようにすると、例えば、表面の色彩に変化を持たせて装飾性を向上させることができる。また、溶射工程では、複数の溶射ガンを用いて交互に異なるセラミック粒子を溶射して溶射セラミック皮膜１０ｃを形成するようにしてもよい。このようにすると、例えば、耐食性と耐熱性などの複数の機能を併せ持った溶射セラミック皮膜を形成することができる。

　封孔樹脂含浸工程
　溶射により形成した溶射セラミック皮膜１０ｃの気孔に樹脂を含浸（充填）させて硬化する（封孔処理）。含浸させる樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やシリコーン樹脂等を使用することができる。この封孔処理は、溶射により溶射セラミック皮膜１０ｃを形成すると、溶射直後の皮膜には、例えば、１～１０％の気孔率で気孔が存在する。このような気孔が存在すると、腐食の原因となる物質が気孔を通って樹脂構造体１０に達して樹脂構造体１０が腐食する可能性がある。封孔処理は、これを防止するために行う。また、溶射セラミック皮膜１０ｃの気孔すなわち間隙部に樹脂を含むと、気孔が塞がれるので、間隙部が汚染されることがなく清掃が容易である。

　以上の工程を経て実施形態の樹脂成形体を作成することができる。

　本発明の効果を以下の実施例により確認した。
　まず、実施例では、樹脂構造体として、厚さ４ｍｍの不飽和ポリエステル系繊維強化樹脂成型板を準備した。
　また、実施例１～６及び比較例１～５の中間層を形成するための中間層材料をそれぞれ準備した。
　実施例１～６及び比較例１～５の中間層形成用材料の構成及び中間層性状（膜厚、表面粗さＲｚ、Ｒｓｍ）を表１に示す。

　表１に示したフィラー商品名はそれぞれ以下のフィラーである。
・Ａ－４２：昭和電工社製、製品名「Ａ－４２」
・ＡＸ７５－１５０：新日鉄住金マテリアルズ株式会社マイクロンカンパニー社製、製品名「ＡＸ７５－１５０」
・ＡＦ１８０：新東工業株式会社製、製品名「ＡＦ１８０」
・ＡＦ１００：新東工業株式会社製、製品名「ＡＦ１００」
・Ｋ－１１：昭和電工社製、製品名「Ｋ－１１」
　図３には、実施例１で用いた破砕状の無機フィラー（ＡＦ１８０）の走査型電子顕微鏡写真を示し、図４には、比較例２で用いた球状の無機フィラー（ＡＸ７５－１５０）の走査型電子顕微鏡写真を示す。

　ここで、無機フィラーの粒子径ｄ５０は、上述したレーザー回折法により以下の測定条件で測定した。
　具体的には、無機フィラーを１００ｍｇ秤量し、その秤量した無機フィラーをレーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置（日機装製、型番「マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸ－ＩＩ」）を用いて、粒子径分布を測定した。そして、測定したそれぞれの粒子径分布（体積基準）において小径側から計算した累積体積が５０％となる中心粒子径（ｄ５０）を、原料として用いたフィラーの粒子径（μｍ）とし表１に示した。
　また、フィラー粒子径の範囲については、上記測定したそれぞれの粒子径分布の最小値と最大値により示した。

　また、表１に示す、塗料配合割合のＮｏ．１～４はそれぞれ表２に示す割合で配合したことを示す。尚、表２の配合割合は、重量比で示している。

　中間層１０ａ形成用塗料は、表２に示す、エポキシ樹脂、硬化剤、希釈剤、粘度調整剤を表２に示す割合になるように秤量して、ディスパーを用いて均一になるように攪拌した。次にフィラーを添加し、ディスパーを用いてフィラーが均一分散するまで攪拌して中間層用の塗料を作製した。
エポキシ樹脂：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
硬化剤：変性脂肪族ポリアミン
粘度調整剤：非水系塗料用ダレ防止剤（脂肪酸アマイド）
希釈剤：キシレン、ｎ-ブタノール、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）
プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＭ）
　そして、実施例１～４では、表２に示す塗料Ｎｏ１～Ｎｏ３を１００×１００ｍｍ角の不飽和ポリエステル系繊維強化樹脂成型板（ＦＲＰ）上に、隙間を調整することにより膜厚の調整な可能なアプリケーターを用いて所定の厚みで塗布した。
　中間層１０ａ形成用塗料が塗布された不飽和ポリエステル系繊維強化樹脂成型板（ＦＲＰ）を乾燥炉中で４０℃２時間熱処理した後、更に１００℃で３０分熱処理を行い、中間層を形成した樹脂構造体を作製した。
　また、実施例５及び６では、表２に示す塗料Ｎｏ４をスプレー塗装装置を使用して１００×１００ｍｍ角のＦＲＰ上に所定の厚みで塗布した。スプレーガンにはＷ２００－２５１Ｇ（アネスト岩田製）を用いて、吹付空気圧力０．３ＭＰａにてスプレー塗装を行った。実施例５及び６では中間層１０ａの表面粗さＲｚとＲｓｍを調整するためにスプレーガン先端からＦＲＰの距離を調整してスプレー塗装を行った。その後、スプレー塗装により中間層１０ａ形成用塗料が塗布されたＦＲＰを乾燥炉中で４０℃２時間熱処理した後、更に１００℃で３０分熱処理を行い、中間層を形成した樹脂構造体を作製した。

　そして、中間層の上にそれぞれ溶射材料（ホワイトアルミナ、FUJIMI社製、製品名：SUＲＰＲＥＸ　ＡＷ５０（－４５＋１０μｍ））を以下の条件で溶射して溶射セラミック皮膜を形成した。
[セラミック溶射方法及び条件]
　溶射方法：溶射ガンを装着したロボットを用い大気圧プラズマ溶射
　溶射ガン：（エアロプラズマ社製）
　プラズマガス：Ａｒ
　溶射出力：２４ｋＷ
　走査速度：５００ｍｍ／ｓ
　上下走査距離：３ｍｍ
　溶射距離：２０ｍｍ
　フィード量：１０ｇ／ｍｉｎ
　パス数：５～２０パス
　以上の条件で、パス数、溶射材料の供給量、塗布対象の操作速度を適宜調整して、膜厚が表１に示す膜厚になるように溶射セラミック被膜を形成した。

　表１に、実施例１～６及び比較例１～５の中間層上に形成した溶射セラミック皮膜の密着強度を示す。
　ここて、密着強度は、ＪＩＳ　Ｋ－５６００－５－７に規定されている評価方法により測定した。
　表１に示すように、実施形態で示した第１条件～第５条件を満足する中間層１０ａの上に形成された実施例１～６の溶射セラミック皮膜の密着強度は実用に耐えうるものであった。また、実施例５及び６は、スプレー塗装により中間層を形成していることから、Ｒｚが大きく、Ｒｓｍが小さい中間層を薄い膜厚で形成することができる。これにより密着性及び外観に優れた、溶射セラミック皮膜を備えた樹脂成形体を低コストで提供することができる。
　以上の実施例１～６の溶射セラミック皮膜に対して、第１条件～第５条件を欠く中間層の上に形成された比較例１～５の溶射セラミック皮膜は溶射直後にはがれるなど実用に耐えうるものではなかった。

　本発明に係る樹脂成形体は、例えば、水回りの住宅設備機器に広く適用することができ、これにより、軽量で耐久性の高い住宅設備機器を安価に提供することができる。

　　７　溶射ガン
　　１０　樹脂構造体
　　１０ａ　中間層
　　１０ｃ　溶射セラミック皮膜
　　１１　有機樹脂バインダー
　　１２　無機フィラー
　　１００　セラミック粒子
　　１０２　樹脂

Claims

　樹脂構造体と、
　無機フィラーと有機樹脂バインダーとを含んでなり、前記樹脂構造体の少なくとも一部の表面に設けられた中間層と、
　前記中間層の上に設けられた溶射セラミック皮膜と、
　を含み、
　無機フィラーの形状は不定形であり、
　前記無機フィラーの中心粒子径は２０μｍ以上１００μｍ以下であり、
　前記中間層の厚みは５０μｍ以上２５０μｍ以下であり、かつ
　前記無機フィラーの中心粒子径ａと中間層の厚みｂが、
　ｂ≧２ａ
　を満たしており、かつ
　前記中間層に含まれる無機フィラーの量が体積比率で４０％～６５％である樹脂成形体。
　中間層の有機樹脂バインダーがエポキシ樹脂である請求項１に記載の樹脂成形体。
　中間層の有機樹脂バインダーがフェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、ビフェニル型、ナフタレン型のうち少なくとも１種類以上を含む請求項２記載の溶射セラミック皮膜を有する樹脂成形体。
　中間層の無機フィラーがアルミナもしくはアルミ元素を含む複合金属酸化物のうち少なくとも１種類以上を含む請求項１～３のいずれかに記載の樹脂成形体。
　中間層の無機フィラーがアルミニウムもしくはアルミニウムと合金を形成し得る金属およびそれらの金属元素から成るアルミニウム合金のうち少なくとも１種類以上を含むことを特徴とする請求項４記載の樹脂成形体。