JP2019162567A - 樹脂製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液状材料のかけ流しによって形成されたコーティング層を有する樹脂製品を、低い製造コストにて製造することが可能な方法の提供。【解決手段】周縁近傍に液状材料の溜まりを低減させる誘導孔が少なくとも一つ以上、形成された、中央部が凸である湾曲した板状体からなる樹脂製基材１０を準備し、次いで、液状材料を、樹脂製基材１０における凸側の表面上にかけ流すことにより、液状材料からなるコーティング層を形成し、その後、コーティング層が形成された樹脂製基材より、液状材料のかけ流しによって生じた液状材料の溜まりを有する部位を切除する樹脂製品の製造方法。【選択図】図４

Description

本発明は、樹脂製品の製造方法に係り、特に、自動車等の車両において有利に採用される、コーティング層を有する樹脂製品の製造方法に関するものである。

近年、自動車等の車両においては、車両の軽量化等を目的として、様々な樹脂製品が使用されている。例えば、自動車における各種ウインドウガラスについては、従来は無機ガラスが広く使用されていたところ、最近では有機ガラス（樹脂ガラス）も使用されるようになってきている。

そのような有機ガラスを始めとする、自動車等の車両において採用される樹脂製品においては、耐擦傷性や耐候性等の向上を目的として、樹脂製基材の表面に、保護層やハードコート層等とも称される被膜を形成せしめて、樹脂製品を構成することが一般的である。

ここで、樹脂製基材に被膜を形成する方法としては、従来より様々な手法が提案され、実施されている。例えば、特許文献１（特許第６０７５０５９号公報）においては、２３℃での粘度が１０〜２００ｍＰａ・ｓであるコーティング液をウェットコート法により樹脂基材に塗布する塗布工程を有する、被膜付き樹脂基材の製造方法として、１）前記樹脂基材は、１つ以上の角部を有し、該角部のうちの少なくとも１つに、前記塗布工程で塗布された前記コーティング液が表面を伝って流下する凸形状の前記樹脂基材と一体成形された誘導突起が形成されており、２）前記塗布工程の後、前記誘導突起が形成された前記角部が下方に位置するように前記樹脂基材を配置し、前記コーティング液の一部を前記誘導突起を伝わせて流下させるレベリング工程と、３）該レベリング工程の後、前記誘導突起を前記樹脂基材から除去する突起除去工程と、を有することを特徴とする製造方法が、開示されている。

特許第６０７５０５９号公報

ところで、樹脂製基材の表面に液状材料をかけ流すことにより、かかる基材表面に液状材料からなるコーティング層を形成すると、樹脂基材の表面における周縁端部に、液状材料の溜まりが形成されることが知られている。このため、コーティング層を形成した後、液状材料の溜まりが形成された樹脂製基材の周縁部を切除することにより、目的とするコーティング層を有する樹脂製品とすることが一般的に行なわれている。

そのような、液状材料の溜まりの発生を抑制する手法として、樹脂製基材におけるコーティング被施工面を傾斜させた状態で、液状材料をかけ流す方法が考えられる。しかしながら、コーティング被施工面の傾斜角度が大きすぎると、コーティング被施工面において高い位置にある部位上には、十分な量の液状材料が残存せず、その結果、かかる部位上に形成されるコーティング層が所望とする厚さを有しないものとなる恐れがある。その一方、コーティング施工面の傾斜角度が小さすぎると、樹脂製基材の周縁部において、液状材料の溜まりが生じている部分の面積が大きくなり、必然的に、コーティング層が形成された樹脂製基材より切除する部分の面積も大きくなって、歩留まりが悪く、樹脂製品の製造コストを悪化させる要因となるのである。

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、液状材料のかけ流しによって形成されたコーティング層を有する樹脂製品を、低い製造コストにて製造することが可能な方法を提供することにある。

そして、本発明は、かかる課題を解決すべく、周縁近傍に液状材料の溜まりを低減させる誘導孔が少なくとも一つ以上、形成された、中央部が凸である湾曲した板状体からなる樹脂製基材を準備する工程と、液状材料を、前記樹脂製基材における凸側の表面上にかけ流すことにより、該液状材料からなるコーティング層を形成する工程と、前記コーティング層が形成された樹脂製基材より、前記液状材料のかけ流しによって生じた該液状材料の溜まりを有する部位を切除する工程と、を含む樹脂製品の製造方法を、その要旨とするものである。

ここで、そのような本発明に従う樹脂製品の製造方法における第一の好ましい態様においては、１）前記樹脂製基材が、平面視において複数の角部が看取される形状を呈しており、２）前記複数の角部のうちの少なくとも一つ以上の角部近傍における、前記樹脂製基材の周縁から離間した位置に、前記誘導孔が、平面視において該樹脂製基材の周縁方向に沿って延びる長孔形状を呈し、且つ該樹脂製基材の厚さ方向において貫通する形態において形成されている。

また、本発明に係る樹脂製品の製造方法における第二の好ましい態様においては、前記誘導孔が、前記樹脂製基材における周縁端面において開口する切欠き部を有する。

このように、本発明に従う樹脂製品の製造方法においては、樹脂製基材として、周縁近傍に液状材料の溜まりを低減させる誘導孔（以下、液状材料誘導孔ともいう。）が少なくとも一つ以上、形成された、中央部が凸である湾曲した板状体からなるものを用いているところから、かかる樹脂製基材における凸側の表面上に液状材料をかけ流すと、従来は溜まりを形成していた液状材料が液状材料誘導孔を通って樹脂製基材の表面から効果的に除去されるのである。このため、本発明に係る樹脂製品の製造方法においては、液状材料誘導孔を有さない樹脂製基材を用いる場合と比較して、発生する液状材料の溜まりを小さくすることが出来、その結果、樹脂製基材より切除する部位も必然的に小さくなるところから、本発明の製造方法によれば、低い製造コストにて樹脂製品を製造することが可能ならしめられるのである。

本発明に従う製造方法において用いられる樹脂製基材の一例を示す平面図である。 図１に示される樹脂製基材の正面図である。 図１に示される樹脂製基材の右側面図である。 本発明に従い、樹脂製基材に樹脂材料をかけ流した後の液状材料誘導孔付近の状態を示す部分断面説明図である。 本発明に従い、樹脂製基材に液状材料をかけ流した後、液状材料の溜まりが発生している部位を切除することを示す説明図である。

以下、図面を適宜に用いながら、本発明を詳細に説明する。

本発明に従って樹脂製品を製造するに際しては、先ず、周縁近傍に液状材料の溜まりを低減させる誘導孔（液状材料誘導孔）が少なくとも一つ以上、形成された、中央部が凸である湾曲した板状体からなる樹脂製基材が準備される。本発明においては、そのような所定の液状材料誘導孔を有する樹脂製基材であれば、如何なるものであっても用いることが可能であるが、例えば、自動車のウインドウガラスとして採用される有機ガラス（樹脂ガラス）を製造するに際しては、図１乃至図３に示される樹脂製基材（以下、単に基材ともいう。）１０が用いられる。

図１乃至図３から明らかなように、それら図面に示される樹脂製基材１０は、全体として湾曲した板状体にて構成され、正面視及び側面視において、中央部（図中のＦ部）が周縁（部）に比して凸となるように形成されている。そのような構成を有する樹脂製基材１０において、後述する液状材料のかけ流しは、凸側の表面（図１において看取される表面）に対して実施されることとなる。なお、以下において、樹脂製基材１０における液状材料のかけ流しが実施される表面を、適宜、コーティング被施工面１２と称する。

また、樹脂製基材１０は、４つの角部（Ａ部、Ｂ部、Ｃ部及びＤ部）と、ゲート部（Ｅ部）とを備えている。図２及び図３に示されているように、正面視又は側面視において、中央部（Ｆ部）に比して、４つの角部の内のＡ部、Ｃ部及びＤ部は低い位置に、Ｂ部は僅かに低い位置に配置（看取）されるように、樹脂製基材１０は構成されている。このように、樹脂製基材１０においては、Ａ部、Ｃ部及びＤ部は低い位置にあるため、液状材料の溜まり量が多くなり、切削幅が広くなることが想定されるが、後述する液状材料誘導孔が配置されていることによって、切削幅を低減することが出来る。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、角部とは、直線が交わって形成される突出部位を意味するものに止まらず、図１に示される如き、平面視にて突出部位が曲線を有するもの（丸角部と称される場合があるもの）をも、含むものである。

そして、４つの角部の内の３つ（Ａ部、Ｃ部及びＤ部）の部位とゲート部（Ｅ部）の計４箇所の部位において、コーティング被施工面１２及び樹脂製基材１０の周縁端面において開口し、樹脂製基材１０の厚さ方向に貫通している液状材料誘導孔１４ａ、１４ｂが、各部位に２つずつ設けられているのである。より詳細には、液状材料誘導孔１４ａ（１４ｂ）は、１）基材１０の周縁より所定距離、離間した位置に、平面視において基材１０の周縁方向に沿って延びる長孔部１６ａ（１６ｂ）と、２）長孔部１６ａ（１６ｂ）より基材１０の周縁端面に向かって延び、かかる周縁端面において開口している切欠き部１８ａ（１８ｂ）とから、構成されている。液状材料の流れ量をより多くするために、誘導孔の外周長さは大きくする必要があるが、切削幅は少なくする必要があるため、周縁端面に沿った長孔形状としている。

なお、樹脂製基材１０を構成する樹脂材料としては、本実施形態において目的とする樹脂製品が有機ガラス（樹脂ガラス）であることから、透明樹脂材料が採用されている。そのような透明樹脂材料としては、従来より有機ガラス（樹脂ガラス）において用いられる公知のものであれば、本発明においては如何なるものであっても使用することが可能である。そのような透明樹脂材料としては、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）等を例示することが出来、それら公知の各種透明樹脂材料の中から、例えば、自動車における搭載箇所等に適した材料が適宜に選択されて、使用されることとなる。

また、樹脂製基材１０は、従来より公知の成形法、例えば射出成形法により、製造することが可能である。尤も、樹脂製基材１０の成形法が射出成形法に限定されないことは、言うまでもないところである。

樹脂製基材１０を準備する一方で、樹脂製基材１０におけるコーティング被施工面１２上にコーティング層を形成するための液状材料も準備される。本実施形態においては、コーティング被施工面１２上に、液状プライマーから構成される第一のコーティング層を形成し、かかる第一のコーティング層上に、シリコン系塗料から構成される第二のコーティング層を形成すべく、２種類の液状材料が準備される。

液状プライマーから構成される第一のコーティング層は、後述する、シリコン系塗料から構成される第二のコーティング層の密着性を向上させるために、形成されるものである。そのような第一のコーティング層を形成するために使用される液状プライマーとしては、従来より公知のものの中から、第二のコーティング層を構成するシリコン系塗料に適したものが適宜に選択されて、使用される。なお、液状プライマーは、特に他の成分を加えることなく、市販されている状態において使用可能であることは勿論のこと、溶媒等を加えた状態で使用することも可能である。本発明において使用される液状プライマーは、コーティング被施工面１２上にかけ流すことにより、所望とする厚さを有する第一のコーティング層が形成されるように、粘度等が調製され、また、使用量（かけ流す量）が決定される。

また、シリコン系塗料から構成される第二のコーティング層は、本実施形態において目的とする有機ガラス（樹脂ガラス）に耐候性や耐薬品性等を付与すべく、形成されるものである。そのような第二のコーティング層を形成するために使用されるシリコン系塗料としては、従来より有機ガラス（樹脂ガラス）の製造に際して用いられている液状のものであれば、如何なるものであっても使用することが出来る。なお、シリコン系塗料にあっても、特に他の成分を加えることなく、市販されている状態において使用可能であることは勿論のこと、溶媒等を加えた状態で使用することも可能である。本発明において使用される液状のシリコン系塗料は、コーティング被施工面１２に形成された第一のコーティング層上にかけ流すことにより、所望とする厚さを有する第二のコーティング層が形成されるように、粘度等が調製され、また、使用量（かけ流す量）が決定される。

そして、本実施形態においては、樹脂製基材１０に対して、液状プライマーをかけ流すことによって第一のコーティング層が形成され、また、シリコン系塗料をかけ流すことによって第二のコーティング層が形成されることとなるが、樹脂製基材１０の所定部位に液状材料誘導孔が設けられていることによって、樹脂製基材１０（コーティング被施工面１２）の周縁部に形成される液状材料（液状プライマー、液状のシリコン系塗料）の溜まりの発生が抑制される、換言すれば、液状材料の溜まり量が少なくなるところに、本発明の大きな技術的特徴が存しているのである。かかる技術的特徴について、樹脂製基材１０におけるコーティング被施工面１２上に液状プライマー（液状材料）をかけ流した後の液状材料誘導孔付近の状態を、部分的に断面図で示した説明図である図４を用いて、以下に詳述する。

すなわち、図２に示される状態となるように樹脂製基材１０を固定し、その状態にてコーティング被施工面１２上に液状プライマーをかけ流すと、液状プライマーは、かかる面上を伝って流動し、額縁現象等により、コーティング被施工面１２における周縁部上に液状プライマーの溜まりが形成されることとなるが、コーティング被施工面における周縁近傍には、コーティング被施工面１２に開口し、且つ、樹脂製基材１０の裏面（凹側表面）及び周縁端面に開口している液状材料誘導孔が形成されているところから、かかる誘導孔を通じて適量の液状プライマーが流出し、その結果、液状材料誘導孔が形成されていない樹脂製基材を用いた場合と比較して、発生する液状プライマーの溜まりは小さくなる（液状プライマーの溜まり量が少なくなる）のである。また、本実施形態における液状材料誘導孔１４ａ（１４ｂ）は、基材１０の周縁端面に開口する切欠き部１８ａ（１８ｂ）を有しているところから、液状材料誘導孔１４ａ（１４ｂ）に流れ込んだ液状プライマーは切欠き部１８ａ（１８ｂ）からも流れ落ち、液状プライマーがコーナーに溜まる量をより効果的に減らすことが出来るものとなっている。図４においては、液状材料誘導孔が形成されていない場合に発生することが予想される液状プライマーの溜まりを、「液状材料の溜まり（想定）」と称して点線で示している。

また、以上の如くして作製された液状プライマーからなる第一のコーティング層上に、液状のシリコン系塗料をかけ流すことによって第二のコーティング層を形成する際にも、第一のコーティング層形成時と同様に、適量のシリコン系塗料が、第一のコーティング層上から液状材料誘導孔を通じて流出し、その結果、発生するシリコン系塗料の溜まりは小さくなる（シリコン系塗料の溜まり量は少なくなる）のである。

ここで、樹脂製基材に対する液状材料（液状プライマー、液状のシリコン系塗料）のかけ流しは、刷毛などの担体を用いることなく、コーティング被施工面上に液状塗料をかけ流す手法であれば、如何なる方法であっても採用することが可能である。液状材料をかけ流す手法としては、コーティング被施工面上に、パイプに接続した一又は複数のノズルから液状材料を流下させるフローコーティング法や、リップと称される隙間より液状材料をカーテン状に流下可能なヘッド部を有するカーテンフローコーターを用いるカーテンフローコーティング法等を、例示することが出来る。

また、本実施形態においては、液状材料（液状プライマー、液状のシリコン系塗料）のかけ流しを実施する際に、コーティング被施工面（第一のコーティング層）上に迅速且つ効果的に液状プライマー（液状のシリコン系塗料）の塗膜を形成するために、樹脂製基材１０を適宜、傾斜させることも可能である。

なお、本実施形態の如く、樹脂製基材上に２層のコーティング層を形成する場合、一般には、コーティング被施工面上に液状プライマーをかけ流し、それによって形成された塗膜を硬化せしめて第一のコーティング層とし、その後、かかる第一のコーティング層上に液状のシリコン系塗料をかけ流し、それによって形成された塗膜を硬化せしめて第二のコーティング層とされる。尤も、１層目となる液状プライマーよりなる塗膜が、例えば時間の経過によって溶媒が揮発し、２層目形成のための液状シリコン系塗料のかけ流しによって除去されない程度に硬化した状態となっている場合には、完全に硬化する前であっても、第二のコーティング層を形成すべく、液状のシリコン系塗料のかけ流しを実施することは可能である。

そして、２回のかけ流し操作によって、その表面（コーティング被施工面１２）上に２層が形成された樹脂製基材１０より、液状プライマー及び液状のシリコン系塗料の溜まりが形成された樹脂製基材１０の周縁部を切除することにより、目的とする樹脂製品たる有機ガラス（樹脂ガラス）２０が得られるのである。

以上、本発明の代表的な実施形態の一つについて詳述してきたが、本発明が、上述した実施形態に限定されるものでないことは、言うまでもないところである。

例えば、上述した実施形態は、樹脂製品として自動車に搭載される有機ガラス（樹脂ガラス）に係るものであるところから、樹脂製基材１０を構成する樹脂材料としては透明樹脂材料を採用しているが、本発明における樹脂製基材は、透明樹脂材料にて構成されているものに限定されるものではなく、公知の各種樹脂材料の中から、樹脂製品の用途に応じたものを選択して、樹脂製基材を構成する材料として採用することが可能である。

また、樹脂製基材に設けられる液状材料誘導孔の形状、大きさやその数は、上述した実施形態にて採用された形状や数等に限定されるものではない。具体的には、目的とする樹脂製品に応じて、また、コーティング被施工面の大きさやかけ流される液状材料の特性等を勘案して、液状材料誘導孔の形状、大きさ並びに設置する数は適宜に決定されることとなる。

さらに、コーティング層を形成するために使用される液状材料も、上記した液状プライマーや液状のシリコン系塗料に限定されるものではなく、かけ流すことにより樹脂製基材上に塗膜が形成され、必要であればかかる塗膜に対して加熱乾燥等の硬化処理を施すことによって、コーティング層を形成し得るものであれば、本発明において使用することが出来る。

加えて、樹脂製基材として、予め公知の手法に従って形成された被覆層を有するものを採用し、かかる被覆層上に、本発明に従ってコーティング層を形成することや、本発明に従って作製された樹脂製品におけるコーティング層上に、公知の手法に従って更に別の被覆層を形成することも、勿論、可能である。

その他、一々は列挙しないが、本発明には、上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等が加え得るものであることが、理解されるべきである。

以上の説明より明らかなように、本発明に従う樹脂製品の製造方法においては、樹脂製基材として、コーティング被施工面における周縁近傍に、かかるコーティング被施工面に開口する液状材料誘導孔が少なくとも一つ以上、形成されてなるものを用いているところから、コーティング被施工面上に液状材料のかけ流しによってコーティング層を形成しても、発生する液状材料の溜まりが小さくなるのである。このため、樹脂製基材より切除する部位も必然的に小さくなるところから、本発明の製造方法によれば、低い製造コストにて樹脂製品を製造することが可能となるのである。

１０ 樹脂製基材
１２ コーティング被施工面
１４ａ、ｂ 液状材料誘導孔
１６ａ、ｂ 長孔部
１８ａ、ｂ 切欠き部
２０ 有機ガラス

Claims (3)

1. 周縁近傍に液状材料の溜まりを低減させる誘導孔が少なくとも一つ以上、形成された、中央部が凸である湾曲した板状体からなる樹脂製基材を準備する工程と、
   液状材料を、前記樹脂製基材における凸側の表面上にかけ流すことにより、該液状材料からなるコーティング層を形成する工程と、
   前記コーティング層が形成された樹脂製基材より、前記液状材料のかけ流しによって生じた該液状材料の溜まりを有する部位を切除する工程と、
   を含む樹脂製品の製造方法。
2. 前記樹脂製基材が、平面視において複数の角部が看取される形状を呈しており、
   前記複数の角部のうちの少なくとも一つ以上の角部近傍における、前記樹脂製基材の周縁から離間した位置に、前記誘導孔が、平面視において該樹脂製基材の周縁方向に沿って延びる長孔形状を呈し、且つ該樹脂製基材の厚さ方向において貫通する形態において形成されている請求項１に記載の樹脂製品の製造方法。
3. 前記誘導孔が、前記樹脂製基材における周縁端面において開口する切欠き部を有する請求項１又は請求項２に記載の樹脂製品の製造方法。
   

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