(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂成形品の基材表面にベースコート層を形成する工程と、
ベースコート層表面に金属微粒子が互に離間した状態を保つ金属薄膜層を形成する工程と、
ベースコート層に金属薄膜層を破壊しない表面改質処理を施すことにより、金属微粒子間の間隙のベースコート層の表面を改質してトップコート層との密着性を改善する工程と、
ベースコート層および金属薄膜層上にトップコート層を形成することにより（プラズマ重合による形成を除く）、金属薄膜層の金属微粒子間の間隙を通してベースコート層と密着させる工程と
を含む金属光輝色を呈する成形品の製造方法。
【請求項２】
ベースコート層に金属薄膜層を形成した後、表面改質処理を施す請求項１記載の方法。
【請求項３】
ベースコート層に表面改質処理を施した後、金属薄膜層を形成する請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベースコート層、金属薄膜層およびトップコート層を形成した金属光輝色を呈する合成樹脂成形品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の装飾部品として金属光輝色を呈する合成樹脂成形品が使用されている。特に近年、車間距離を検知するために、ミリ波レーダーを車両に載置し、このレーダーからミリ波を発信し、先行車からの反射波を検出して、先行車との距離を測定する方式が用いられるようになり、このレーダーの前面(外側面)を被覆、装飾するために前記装飾品が用いられることがある。このような成形品には合成樹脂成形品の基材表面にベースコート層、その上に金属薄膜、さらにその上にトップコート層を形成するものであり、金属薄膜層をインジウムで形成し、この金属薄膜層を通してミリ波を透過させ、その反射波を検出して前車との距離を測定するように構成されている。真空蒸着等のＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｏｎ…物理的気相成長法）によりインジウムの金属薄膜層を形成すると、インジウムは金属微粒子となってベースコート層上に析出し金属薄膜を形成する。この金属薄膜層の上にトップコート層を形成すると、金属薄膜層が保護され、金属光輝色の外観が保持される。
【０００３】
ベースコート層は基材樹脂との密着性に優れる樹脂を塗膜形成樹脂とするコーティング剤を塗布し、トップコート層はベースコート層との密着性に優れる樹脂を塗膜形成樹脂とするコーティング剤を塗布して形成される。ところが基材樹脂によってはトップコート層およびベースコート層の塗膜形成樹脂は限定されることにより、層間密着性の高いコーティング剤が得られず、金層薄膜層付近で剥離が生じやすいという問題点がある。
【０００４】
従来この種の金属薄膜層を有する成形品の密着性を向上させる方法として、真空メタライジングにより薄膜状に形成された島状の金属微粒子を溶剤で溶解することにより、ベースコート層とトップコート層との接触面積を大きくし、密着性を向上させる方法が提案されている（特開平１−４７８５３号）。
しかしながらこのような方法では金属を溶解する際、金属の溶解量を制御するのが困難であり、金属の溶解により光輝感が少なくなり、また溶剤を完全に除去するのが難しく、水滴のような溶剤の跡が残ることがあるなどの問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、簡単な操作により、密着性および光輝感が高く、優れた外観の金属光輝色を呈する合成樹脂成形品を製造する方法を提案することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の金属光輝色を呈する成形品の製造方法である。
（１）  合成樹脂成形品の基材表面にベースコート層を形成する工程と、
ベースコート層表面に金属微粒子が互に離間した状態を保つ金属薄膜層を形成する工程と、
ベースコート層に金属薄膜層を破壊しない表面改質処理を施すことにより、金属微粒子間の間隙のベースコート層の表面を改質してトップコート層との密着性を改善する工程と、
ベースコート層および金属薄膜層上にトップコート層を形成することにより（プラズマ重合による形成を除く）、金属薄膜層の金属微粒子間の間隙を通してベースコート層と密着させる工程と
を含む金属光輝色を呈する成形品の製造方法。
（２）  ベースコート層に金属薄膜層を形成した後、表面改質処理を施す上記（１）記載の方法。
（３）  ベースコート層に表面改質処理を施した後、金属薄膜層を形成する上記（１）記載の方法。
【０００７】
本発明において製造の対象とする成形品は合成樹脂成形品であって、成形品の基材表面にベースコート層、金属薄膜層、およびトップコート層を形成した成形品である。成形品の形状、構造は限定されず、ベースコート層、金属薄膜層、およびトップコート層は成形品の全体に形成されてもよく、また一部に形成されてもよい。（成形品の目的、用途も前述のような車載レーダーのカバーとしての成形品に限定されず、車両のその他の金属光輝色を呈する装飾部品にも適用できる。）金属薄膜層はトップコート側から認識できるものであってもよく、また基材樹脂として透明樹脂を用いることにより基材側から認識するものでもよい。
【０００８】
基材樹脂としては成形品の目的、用途等に応じて任意の樹脂が使用でき、例えばポリカーボネート、ポリエステル、ＡＢＳ樹脂、熱可塑性ウレタン、ポリプロピレンなどがあげられる。これらの基材樹脂は成形品の目的、用途等に応じて、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形等により目的とする形状の成形品として成形される。車載レーダーのカバー成形品として用いるときには、この基材側が車外側となり、その他の成形品のときは、トップコート側が車外側となる。前者の場合では、基材樹脂は透明もしくは着色透明である必要があるが、後者の場合においては不透明な樹脂であっても良い。
【０００９】
ベースコート層形成用のコーティング剤としては、それぞれの基材樹脂との密着性に優れた塗膜形成樹脂を含むコーティング剤を用いる。またトップコート層形成用のコーティング剤としては、ベースコート層との密着性に優れ、かつ表面硬度、耐候性等の特性に優れた塗膜形成樹脂を含むコーティング剤を用いる。上記の塗膜形成樹脂としては例えばポリエステル系、アクリル系、ポリウレタン系樹脂等があげられる。これらのコーティング剤によるコーティング層の形成はスプレー塗装、はけ塗、ローラーコーティングなど、任意の方法（プラズマ重合による形成を除く）が採用できる。
【００１０】
金属薄膜層を形成する金属は、金属微粒子が互に離間した状態を保つように島状に形成できるものであれば制限はない。金属としてインジウムを用い、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等のＰＶＤにより形成すると、上記の金属薄膜層が容易に形成でき金属微粒子の粒径、間隙率、膜厚等の制御も容易であるので好ましい。
【００１１】
以下、車載レーダーのカバー成形品として用いた場合について説明する。本発明ではまず合成樹脂成形品の基材表面にべースコート層を形成する。ベースコート層の厚さは特に制限はないが、一般的には１０〜４０μｍ、好ましくは１０〜２０μｍとすることができる。ベースコート層形成用のコーティング剤は前記のように基材樹脂との密着性に優れる塗膜形成樹脂を含んでいればよく、その他の成分として例えば顔料を含んでいてもいなくてもよい。基材樹脂が透明で基材樹脂側から金属薄膜層を認識する場合には透明なコーティング材を使用することができる。基材樹脂が塗膜密着性に乏しい場合には、ベースコート形成工程に先立って表面改質処理を行ってもよい。
【００１２】
本発明ではベースコート層の上に金属薄膜層を形成するとともに、表面改質処理を施すことにより、金属微粒子間の間隙のベースコート層の表面を改質してトップコート層との密着性を改善する。金属薄膜層の形成工程と表面改質処理工程はどちらが先でもよいが、金属薄膜形成工程を先に行うと、金属薄膜層表面も表面改質されトップコートとの密着力が向上するので好ましい。表面改質処理は金属薄膜層を破壊しない表面改質処理とする必要がある。これは金属薄膜形成工程が先の場合でも後の場合でも同様である。
【００１３】
金属薄膜の形成は前述のように例えば金属としてインジウムを用い、金属微粒子が互に離間するように島状にベースコート層上に析出するようにして形成する。このような薄膜の形成はＰＶＤにより行うことができる。ＰＶＤは真空状態において、金属を蒸気、粒子、イオン等の形で物理的に気相からベースコート層上に導いて金属微粒子の状態で析出させ、薄膜を形成する方法である。この場合ベースコート上に析出する金属微粒子は次第に集合して島状に分布し、互に離間した状態で全体として金属薄膜を形成し、金属光輝色を呈し、間隙を通してミリ波の透過が可能となる。
【００１４】
金属薄膜層を形成する金属微粒子の粒径は１〜１０００ｎｍのものが存在するが１０〜３００ｎｍのものが多い。間隙率は２〜７０％、好ましくは２〜３０％、膜厚は１０〜１００ｎｍ、好ましくは５０〜８０ｎｍ程度とすることができる。間隙率および膜厚は電子顕微鏡写真から測定することができる。間隙率は電子顕微鏡写真の金属微粒子または間隙を着色し、着色または未着色部の面積から全体に対する間隙の割合を算出する方法あるいは電子顕微鏡写真から粒子を切り取って重さから算出する方法などがあげられる。粒径、膜厚は電子顕微鏡写真の倍率から算出することができる。
【００１５】
粒径、間隙率、膜厚等は特定の製造条件では相関性があるので、例えば膜厚を制御することにより、他の値も所定値に制御することが可能である。
【００１６】
金属薄膜層の形成に真空蒸着法を採用する場合、例えば１×１０-4〜１×１０-3Ｐａの真空中で特定の蒸着レートでインジウムの蒸着を行い、蒸着時間を制御することにより特定の膜厚の金属薄膜層を形成することができる。
【００１７】
表面改質処理は一般にプラスチックの塗装性、接着性、印刷性等の密着性を高めるために行われている表面改質処理のうち、金属薄膜層を破壊しないものが採用できる。このような表面改質処理としては紫外線照射、コロナ放電、プラズマ処理などの非機械的な物理処理が好ましい。これらの処理は金属薄膜層形成後に行っても、金属薄膜層を破壊することなく、金属微粒子間の間隙のベースコート層の表面を改質してトップコート層との密着性を改善することができる。
【００１８】
紫外線照射、コロナ放電、プラズマ処理などの表面改質処理の条件は一般のプラスチックの表面改質処理と同様である。例えば紫外線照射の場合、高圧紫外線ランプ（３６５ｎｍピーク）を用い、積算光量に換算して１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ2の照射を行うことにより、密着性を向上させることができる。
【００１９】
上記の金属薄膜層形成と表面改質処理はどちらが先でもよく、これらを施した上からトップコート剤を塗布してトップコート層を形成することにより（プラズマ重合による形成を除く）、金属薄膜層の金属微粒子間の間隙を通してベースコート層と密着させる。トップコート層は金属薄膜層の金属微粒子間の間隙を通してベースコート層と密着するが、この間隙に露出するベースコート層の表面は表面改質処理により改質されているため、密着性が高くなり、層間剥離は防止される。トップコート層を通して金属薄膜層を観察する場合はトップコート層は透明とされるが、基材側から金属薄膜層を観察する場合は透明でなくてもよく、またトップコート層の上にさらに不透明な例えばコーティング層や合成樹脂の成形層およびその両方を形成してもよい。
【００２０】
上記により形成された成形品は金属薄膜層が破壊されない状態でトップコート層が形成されるので光輝感が高く優れた外観の金属光輝色を呈する。金属薄膜層は前記値の金属微粒子が互に離間した状態を保つため、金属光輝色を呈するとともに、間隙を通してミリ波の透過も可能になる。また間隙を通してベースコート層とトップコート層とが密着し、表面改質処理によりその密着性が高くなるため層間剥離を生じることなく、優れた外観を維持する。
【００２１】
また、トップコート層の上に不透明な層を形成した場合には、ミリ波が成形品を通過する際の入口と出口とが平滑となり、ミリ波の減衰を押さえることが可能である。さらに不透明な層が、コーティング層と合成樹脂の成形層とで構成されていると、コーティング層の存在により、トップコート層の変形を防止することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、合成樹脂成形品の基材表面にベースコート層を形成し、ベースコート層表面に金属微粒子が互に離間した状態を保つ金属薄膜層を形成し、ベースコート層に金属薄膜層を破壊しない表面改質処理を施すことにより、金属微粒子間の間隙のベースコート層の表面を改質してトップコート層との密着性を改善し、ベースコート層および金属薄膜層上にトップコート層を形成することにより（プラズマ重合による形成を除く）、金属薄膜層の金属微粒子間の間隙を通してベースコート層と密着させるようにしたので、簡単な操作により、密着性および光輝感が高く、優れた外観の金属光輝色を呈する合成樹脂成形品を製造することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
図１は実施形態の樹脂成形品を示す断面図である。
図１において、１は樹脂成形品であり、基材２の表面に形成されたベースコート層３の上に金属薄膜層４が形成され、その上にトップコート層５が形成され、さらにその上に不透明層６が形成されている。金属薄膜層４は金属微粒子７が間隙８を保つように互に離間して形成され、その間隙８にトップコート層５が入り込んでベースコート層３と密着している。
【００２４】
上記の樹脂成形品１の製造方法は、まず基材２の表面にベースコート剤を塗布してベースコート層３を形成し、その上に真空蒸着によりインジウムの金属微粒子７が互に離間して間隙８を形成するように析出させて金属薄膜層４を形成する。その後、紫外線照射により表面改質処理を行い、その上からトップコート剤を塗布してトップコート層５を形成し、さらにその上にコーティング剤または合成樹脂により不透明層６を形成する。得られた樹脂成形品１は車載レーダーのカバー成形品として車両用に使用される。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１
基材としてポリカーボネートを用い、これにポリエステル変性アクリルウレタン系樹脂を装膜形成樹脂とするベースコート剤を塗布し、厚さ、１５μｍのベースコート層を形成した。その上にインジウムの真空蒸着により金属薄膜を形成した。このときの真空度３×１０-4Ｐａ、金属薄膜層の膜厚８０ｎｍ、金属微粒子の粒径２０〜３００ｎｍ、間隙率３０％であった。その後低圧紫外線ランプ（２５４ｎｍピーク）を用い、積算光量に換算して１５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して表面改質処理を行い、その上からアクリルウレタン系樹脂を塗膜形成樹脂とするトップコート剤を塗布して膜厚２０μｍのトップコート層を形成した。
【００２６】
実施例２
実施例１において、表面改質処理としてコロナ放電を行った以外は同様に試験した。コロナ放電の条件は、印加電圧２０ｋＶ、電極との距離２０ｍｍ、５秒間である。
【００２７】
実施例３
実施例１において、表面改質処理としてプラズマ処理を行った以外は同様に試験した。プラズマ処理の条件は真空度１．３×１０2Ｐａ、使用ガス：酸素、発振器：マイクロ波発振器、処理時間：１分間である。
【００２８】
比較例１
実施例１において表面改質処理を行うことなくトップコート層を形成した。
【００２９】
上記の実施例１〜３および比較例１で得られた成形品のトップコート層の表面から２ｍｍ間隔で縦横に切目を入れて２５個の正方形を形成し、５０℃９８％ＲＨで２４０時間放置後セロハンテープを貼付けて剥離し、残留した正方形の数を測定して密着性を評価した。結果を表１に示す。
表１の結果より、表面改質処理を施した実施例１〜３はいずれも密着性が高いが、未処理の比較例１は密着性が低いことがわかる。
【００３０】
【表１】
0004099946.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の樹脂成形品を示す断面図である。
【符号の説明】
１  樹脂成形品
２  基材
３  ベースコート層
４  金属薄膜層
５  トップコート層
７  金属粒子
８  間隙
【図１】
0004099946.tif 000003