(57)【要約】【課題】塗装成形品を簡便に効率よく製造すること。【解決手段】金型３が有する意匠面４の温度が領域によって変更可能とされ、意匠面の一部が他の部分と温度が異なり、温度の異なる意匠面により成形品２の表面１０に光沢部２０と無光沢部６を形成し、無光沢部の表面に塗膜層７を形成する。【選択図】図１
2016034990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内に供給された樹脂を冷却または加熱して成形し、得られた成形品の表面に塗膜層を形成する塗装成形品の製造方法であって、金型が有する意匠面の温度が領域によって変更可能とされ、前記意匠面の一部が他の部分と温度が異なり、温度の異なる前記意匠面により前記成形品の表面に光沢部と無光沢部を形成し、この無光沢部の表面に塗膜層を形成することを特徴とする塗装成形品の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の塗装成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、塗装成形品が家電製品の筺体や自動車の内装部品及び外装部品等に使用されている。塗装成形品は、形状、大きさの設計自由度や意匠性等において良好であることが知られている。
【０００３】
このような塗装成形品では、通常、金型を用いて成形品を成形した後に、表面に付着している離型剤や油脂等を洗浄し、次いでプライマー処理や研磨などによって塗装下地処理した後に塗装して塗膜を形成するようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１１０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記のような従来の塗装成形品の製造方法においては、成形品に洗浄を施した後のプライマー処理や研磨等の前処理工程が必須であるため、生産効率の観点から今後への改善の余地が残されていた。
【０００６】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、塗装成形品を簡便に効率よく製造することができる塗装成形品の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【０００８】
すなわち、本発明の塗装成形品の製造方法は、金型内に供給された樹脂を冷却または加熱して成形し、得られた成形品の表面に塗膜層を形成する塗装成形品の製造方法である。この製造方法において、本発明では、金型が有する意匠面の温度が領域によって変更可能とされ、意匠面の一部が他の部分と温度が異なり、温度の異なる意匠面により成形品の表面に光沢部と無光沢部を形成し、この無光沢部の表面に塗膜層を形成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の塗装成形品の製造方法によれば、塗装成形品を簡便に効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本発明の塗装成形品の製造方法の一実施形態を模式的に示した工程断面図である。
【図２】本発明の塗装成形品の塗膜形成部を模式的に示した断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の塗装成形品の製造方法の一実施形態を模式的に示した工程断面図である。
【００１２】
この実施形態の塗装成形品１の製造方法は、金型３内に供給された樹脂８を、樹脂８が熱可塑性樹脂の場合には冷却、樹脂８が熱硬化性樹脂の場合には加熱して成形し、得られた成形品２の表面１０に塗膜層７を形成する塗装成形品１の製造方法である。
【００１３】
このような塗装成形品１の製造方法は、金型３が有する意匠面４の温度が領域によって変更可能とされ、意匠面４の一部が他の部分と温度が異なり、温度の異なる意匠面４により成形品２の表面１０を形成する。
【００１４】
塗装成形品１の製造方法について、図１に基づいて以下に詳述する。
【００１５】
塗装成形品１の製造方法においては、まず、図１（ａ）に示すように、樹脂８を金型３に供給して冷却または加熱して成形品２を成形する。このとき、樹脂８が熱可塑性樹脂の場合には、金型３の温度より高い温度に加熱された樹脂８を金型３に供給する。
【００１６】
塗装成形品１の製造方法において、金型３は、開閉自在であり、その内側に意匠面４を有する断面Ｕ字型の上型９と、成形時に意匠面４との間に成形品２の形状に対応するように対向して位置する平坦面５を有する下型１２とを備えている。ここで、意匠面４は得られる成形品２の表面１０と接する型面であって、平坦面５は、得られる成形品２の裏面１１に接する型面である。
【００１７】
上型９では、意匠面４よりも上側に位置する上型９内部であって、意匠面４に近接する位置に、複数の加熱手段１５を備えている。このような加熱手段１５を備えていることにより、意匠面４を樹脂８の硬化に適した温度に調節することができる。
【００１８】
また、下型１２では、平坦面５よりも下側に位置する下型１２内部であって、平坦面５に近接する位置に、上型９と同様に複数の加熱手段１５を備えている。このような加熱手段１５を備えていることにより、平坦面５を樹脂８の硬化に適した温度に調節することができる。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、意匠面４は、複数の領域に区画されており、この複数の領域は、領域ごとに意匠面４に近接する位置に加熱手段１５が配置されることによって、領域ごとに温度が変更可能とされている。このような意匠面４の複数の領域は、上型９の意匠面４側の部分が区画されて設けられた低温ブロック１４と高温ブロック１３から形成されている。
【００２０】
低温ブロック１４は、成形品２を冷却または加熱して成形する際に、加熱手段１５によって高温ブロック１３よりも低い温度に調節される部分である。高温ブロック１３は、成形品２を冷却または加熱して成形する際に、加熱手段１５によって低温ブロック１４よりも高い温度に調節される部分である。低温ブロック１４が高温ブロック１３と異なる温度に両者が調節されることによって、意匠面４の領域ごとの温度が変更可能とされている。
【００２１】
一方、成形品２の成形時には、下型１２は、加熱手段１５によって高温ブロック１３と同じ温度、または高温ブロック１３の温度と低温ブロック１４の温度の中間の温度に調節することができる。
【００２２】
低温ブロック１４および高温ブロック１３は、単数または複数として上型９に設けることができる。
【００２３】
加熱手段１５は、意匠面４の複数の箇所に低温ブロック１４が配置されている場合には、塗装成形品１の所定の意匠に応じて、いずれの低温ブロック１４も同温度に、もしくは異なる温度となるように加熱してよい。
【００２４】
このような加熱手段１５としては、例えば、電熱線ヒーターや熱媒体を循環させるパイプ状の装置等が例示される。熱媒体としては、例えば、水や難燃性の油等が例示される。
【００２５】
また、加熱手段１５は、金型外部に設けられた温度制御手段１８と電気的に接続されており、低温ブロック１４の温度が高温ブロック１３の温度を下回るように制御する。このような高温ブロック１３および低温ブロック１４の温度は、図示していないが、加熱手段１５および温度制御手段１８と電気的に接続された温度センサにより検知することができる。
【００２６】
金型３では、上型９と下型１２による成形時に、上型９の意匠面４と下型１２の平坦面５との間に、成形品２の形状に対応したキャビティ１６が形成される。
【００２７】
また、金型３では、キャビティ１６内に樹脂８を供給可能な樹脂供給口１７が形成されている。樹脂供給口１７には、樹脂供給路１９が接続されてキャビティ１６内に樹脂８を供給することが可能である。
【００２８】
例えば、樹脂供給路１９を介して供給される樹脂８は、キャビティ１６内で硬化する温度まで冷却または加熱される。低温ブロック１４の意匠面４に接触している樹脂８は、熱可塑性樹脂の場合、冷却速度が速まるため、高温ブロック１３の意匠面４に接触している樹脂８よりも速く収縮し、意匠面４から早く離型する。一方、高温ブロック１３の意匠面４に接触している樹脂８は、低温ブロック１４の意匠面４に接触している樹脂８よりも冷却速度が緩やかになる。このため、高温ブロック１３の意匠面４に接触している樹脂８では、熱可塑性樹脂の場合、意匠面４と密着した状態が維持される。その際、成形品２の表面１０には、意匠面４の意匠が精細に転写されて光沢部２０が形成される。一方、低温ブロック１４の意匠面４と接触した樹脂８では、熱可塑性樹脂の場合、収縮によって生じる樹脂８の変形が集中して生じ、図１（ｂ）に示すように、成形品２の表面１０には局所的に表面凹凸である無光沢部６が形成される。無光沢部６は、表面平滑性が低下しており、成形品２の表面１０のそれ以外の部位とは質感が異なっている。
【００２９】
高温ブロック１３と低温ブロック１４の意匠面４の温度差は、樹脂８の種類、性質や成形品２の厚みなどを勘案して、所定の意匠形成の必要に応じて適宜とすることができる。高温ブロック１３と低温ブロック１４の意匠面４の温度差としては、例えば、後述のアクリル樹脂のような熱可塑性樹脂の場合には、一般的に３０℃以上５０℃以下の範囲が例示され、好ましくは４０℃以上５０℃以下の範囲になるよう設定することができる。高温ブロック１３と低温ブロック１４の意匠面４の温度差が、上記の範囲内であれば、低温ブロック１４の意匠面４と接触している成形品２の無光沢部６に確実に凹凸を生じさせることができる。
【００３０】
成形品２の成形方法としては、例えば、金型３の樹脂供給口１７に接続した樹脂供給路１９を介して、高温で溶融した樹脂８を金型３内に加圧注入し、冷却して成形品２を得る射出成形または金型３を用いて固形状の樹脂８を成形する圧縮成形等が例示される。このうち、射出成形方法は好ましく考慮される。
【００３１】
金型３に供給する樹脂８には、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のいずれも採用することができるが、熱可塑性樹脂の方が好ましい。例えば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂および塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂等を単独または２種類以上を併用したものが例示される。このような樹脂８には、必要に応じて、染料、顔料、無機充填剤、紫外線吸収剤および光安定剤等を添加することができる。
【００３２】
上記のようにして得られた成形品２を塗装する際には、図１（ｃ）に示すように、成形品２の表面１０のうち、無光沢部６のみに塗料を塗装し、無光沢部６に塗膜層７を形成する。このような塗装は、光沢部２０にマスキングを施して行ったり、インクジェットを用いて行ったり、または、塗装パターンをあらかじめ設定して限定的な塗装を行ったりなどすることにより実現される。
【００３３】
成形品２の無光沢部６では、図２に模式的に示すように、凹凸が生じて表面平滑性が低下し、凹凸によるアンカー効果で凹凸が生じていない成形品２の表面１０よりも塗膜層７がより密着し、密着性が良好となる。このため、従来のように成形品２の成形後、洗浄を施したり、プライマー塗布や研磨等の下地処理することなく直ちに塗料等を塗装して塗膜層７を形成することが実現される。このため、塗装成形品１の生産性の向上とコスト低下を図ることができる。
【００３４】
また、成形品２の無光沢部６では、表面平滑性の低下によって光が乱反射し、無光沢面部２１が形成される。一方、それ以外の成形品２の表面１０は、光沢部２０によって表面平滑な意匠面として光沢面部２２が形成される。このように、意匠面４の複数の領域間に温度差を生じさせることで、光沢をもつ光沢面部２２と、ツヤなしの無光沢面部２１とを表面１０に有する成形品２を簡便に製造することができる。例えば、後述の実施例に示したように、樹脂８としてアクリル樹脂を用いると、部分的に透明度の低下した成形品２等意匠性の高い成形品２を得ることができる。
【００３５】
塗膜層７を形成する塗料は、一般的に成形品の塗装に使用される塗料である限り特に制限されない。塗装成形品１の用途、性能を考慮して所定の意匠、例えば無光沢面部としての光散乱の度合や色調、柄等に応じて選択されてもよい。例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂あるいはフッ素樹脂等を単独または２種類以上を併用した樹脂を含む塗料が例示される。
【００３６】
上記した塗料は、例えば、バーコーター、フローコーター、ロールコーター、吹き付け法、エアレススプレー法、エアスプレー法、刷毛塗り、コテ塗り、ノズル法、巻き取り法、流し法、盛り付け、パッチング法、グラビアコート法、浸漬法、引き上げ法等により塗装される。成形品２の表面１０への塗装は、自動化により、あるいは手動により行うことができる。また、塗装回数は特に制限はなく、１回でも２回以上でもよい。
【００３７】
塗膜層７の厚さは、例えば、３０μｍ〜２００μｍの範囲になるように設定することができる。塗膜層７の厚さの設定は、塗料の塗装時においてスプレー量を調節すること等によって適宜行うことができる。塗膜層７の厚さが、上記の範囲にあれば、基材である成形品２との長期密着性を確保することができる。
【００３８】
なお、以上の塗装成形品１の製造方法は、家電製品の筺体や自動車の内装および外装部品等に幅広く適用することができる。
【００３９】
なお、樹脂８として熱硬化性樹脂を採用する場合、樹脂８は、金型３内に供給された状態において加熱して成形することができる。この場合、下型１２は、加熱手段１５によって、高温ブロック１３の温度と低温ブロック１４の温度の中間の温度に加熱することができる。熱硬化性樹脂の場合、低温ブロック１４の意匠面４に接触している樹脂８は、下型１２側より硬化速度が遅いため、硬化収縮により意匠面４から離型した状態で硬化する。その結果、無光沢部６が形成される。一方、高温ブロック１３の意匠面４に接触している樹脂８は、下型１２側より硬化速度が速くなる。このため、高温ブロック１３の意匠面４に接触している樹脂８では、意匠面４と密着した状態が維持される。その際、成形品２の表面１０には、意匠面４の意匠が精細に転写されて光沢部２０が形成される。熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が例示される。
【００４０】
以下に実施例を示すが、塗装成形品の製造方法は、実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４１】
（実施例）
熱可塑性樹脂として、アクリル樹脂（三菱レイヨン社製、アクリペットＶＨ００１）を加熱混練し、溶融した樹脂の温度が２５０℃になるよう調製した。この溶融した樹脂を、高温の意匠面を９０℃、低温の意匠面を５０℃に温度制御した金型のキャビティ内に供給し、冷却して成形した。得られた樹脂成形品の無光沢部の表面のみに、塗料として紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂を塗装して塗膜層を形成し、塗装成形品を作製した。
【００４２】
以上より、部分的に透明度の低下した塗装成形品を簡便に効率よく製造可能であることが確認された。また、塗膜層の密着性をＪＩＳ  Ｋ５４００に基づき碁盤目試験を行った結果、碁盤目２ｍｍカット後の剥離はなく、良好であった。
【符号の説明】
【００４３】
１  塗装成形品
２  成形品
３  金型
４  意匠面
７  塗膜層
６  無光沢部
８  樹脂
１０  成形品の表面
２０  光沢部
【図１】
2016034990.tif 000003
【図２】
2016034990.tif 000004