JP3292943B2 - Imcを施したfrp成形品のメッキ方法 - Google Patents
Imcを施したfrp成形品のメッキ方法Info
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Description
成形品のメッキ方法に関する。
通常図2に示すように、メッキの前処理工程で化学エッ
チング工程を施してから、化学メッキ工程及び電気メッ
キ工程を行うようにしている。
になったFRP(ガラス繊維強化樹脂)の代表的な成形
品である、シートモールデイングコンパウンド(以下S
MCという)を圧縮成形して得られる成形品は、SMC
中に多量の炭酸カルシウムを含有するため、ABS樹脂
と同様なメッキ方法では、FRPとメッキ層との密着性
が低く、また炭酸カルシウムの多量の溶解によりメッキ
処理液が汚染される等の問題があって、従来はSMC成
形品の表面へのメッキはその実用化が困難であった。
の2通りとなる。I.メッキ前処理工程の途中に特殊エ
ッチング処理工程を追加して処理する。II.メッキ前
処理としてFRP表面に予めエッチングされ易い塗料を
吹付け塗装し、図2の通常のABS樹脂メッキ処理工程
でメッキする。このIIの予めエッチングされ易い塗料
を吹付け塗装する方法には、次のような具体的な方法が
提案されている。エポキシ系樹脂、ゴム、無機充填剤
を混合した粉体塗料をスチール面に塗布し、その表面に
通常のABS樹脂メッキ方法によりメッキ層を形成す
る。特開昭57−162496号公報には、化学メッキ
可能な粉体塗料の製造方法が記載されている。非導電
体の表面にウレタン系塗料を施し、その表面に通常のA
BS樹脂メッキ方法によりメッキ層を形成する。特開昭
58−48658号公報には、非導電体の装飾メッキ方
法が記載されている。ABS樹脂を有機溶剤に溶かし
た塗料を用いてアンダーコート被膜を形成し、通常のA
BS樹脂メッキ方法によりその上にメッキ層を付着形成
する。特開昭58−120640号公報には、プラスチ
ック成形品に部分的にメッキを施す方法が記載されてい
る。
の表面に同時に塗膜を形成する方法がある。これは、金
型内塗装(インモールドコーティング、以下IMCとい
う)と呼ばれ、SMC成形中の金型内へインジェクター
から塗料を高圧で注入し、成形と同時に成形品表面に塗
装する工法である。特開平4−228592号公報に
は、通常のメッキ工程でエッチングされ易い材料を混入
した塗料を高圧で注入してIMCで表面に塗膜が形成さ
れたFRPを成形し、この成形品に通常のメッキ工程に
よりメッキするFRP成形品の鍍金方法が記載されてい
る。
キ前処理工程の途中に特殊エッチング処理工程設備を追
加して設ける必要があり、このため設備投資が大きくな
る。上記IIの方法のは、使用する粉体塗料の焼付け
温度が180℃と高く、焼付け温度も1時間以上と長い
ため、基材であるFRP成形体が変形したり、FRP成
形体に存在するピンホールが膨らんだりする。また、特
別な前処理として特殊有機溶剤に浸漬して粉体塗料層を
膨潤させる工程が必要となり、通常のABS樹脂メッキ
工程以外に、新たな処理設備が必要となる。上記IIの
方法のは、ウレタン系塗料とメッキ層の密着性が悪い
ので、メッキ後にメッキ面の上に更に保護塗料を塗装す
る必要が生ずる。上記IIの方法のは、ABS樹脂を
有機溶剤に溶かした塗料とFRPとの密着性が悪く、容
易にメッキ部の剥離が発生して実用的でない。
は、次の問題がある。IMC塗料を注入する際に、金型
とSMCの表面の間の狭い空間をIMC塗料が高速で流
動し、そこで発生する圧力損失のため流動末端にIMC
塗料の流れた跡(フローマーク)が発生する。図3、図
4は、エンジンフード成形品6にIMCを実施した状況
を示す。7はIMC塗料の注入口、8は成形品の表面に
発生したフローマークである。このフローマーク8の部
位は、サンディングを行ってメッキ処理をしても、製品
にフローマークの跡が残り、表面品質に悪影響を及ぼ
す。
は、塗料が製品末端迄十分充填しないため、図4に示す
IMC塗料の未充填部位9が発生する。この部位9は、
SMCの素材面が露出しているため、通常のメッキ工程
では全くメッキが付着しない。図5は、図4のX−X線
の断面を示す。正常のIMC塗膜5に対し製品の縦壁部
等にIMC膜厚が薄くなった部位5aが発生し、この部
位は、通常のメッキ処理を行ったときに、メッキ面の光
沢が劣ったり、メッキの未付着が発生する。
剤浸漬による膨潤工程等の特殊な前処理を必要とせず、
通常のABS樹脂メッキ工程によりIMCを施したFR
P成形品にメッキができ、製品の表面にはメッキ層が充
分な強度で付着するとともに、IMC塗膜の欠陥を補修
して製品の表面品質が良好となるIMCを施したFRP
成形品のメッキ方法を提供することを目的とするもので
ある。
たFRP成形品の表面にエポキシ当量350〜350
0、数平均分子量800〜4000のビスフェノール型
エポキシ樹脂又はウレタン樹脂を結合剤とするFRP材
料及びIMC塗膜と密着性の良い一層目塗料を塗装し、
その上にエポキシ当量150〜350、数平均分子量3
00〜700のエポキシ樹脂又はフッ素樹脂を結合剤と
し炭酸カルシウムを配合したメッキ可能な二層目塗料を
塗装し、次いで該二層の塗膜を形成した成形品に前処理
工程で化学エッチングが施され、化学メッキ工程及び電
気メッキ工程によりメッキを施すFRP成形品のメッキ
方法であり、FRP成形品は、一層目のエポキシ樹脂又
はウレタン樹脂を結合剤とする塗料と密着性の良い不飽
和ポリエステル系、ビニールエステル系又はフェノール
系樹脂を樹脂成分とする。
層目塗膜間の密着を確保し、二層目塗膜は、通常のAB
S樹脂メッキ工程によりメッキ可能であり、その二層目
塗膜の上に通常のメッキ工程により形成されたメッキ層
は、密着性が良好となる。
図1は本発明によるIMCを施したFRP成形品のメッ
キ製品の一部断面図で、FRP成形体1の表面にIMC
塗膜5が形成されており、メッキの前処理として、IM
C塗膜5の上にスプレータイプの塗料を二層2,3に塗
布し、これをABS樹脂の通常のメッキ工程に流すこと
で、密着性の良いメッキ層4が得られるようにしたもの
である。次に、その具体例を説明する。
ールで脱脂する。一層目塗膜2用の塗料として、下記の
表1のウレタン系塗料を用い、エアスプレーでIMC塗
膜5に塗布し、130℃で20分焼付けし、乾燥塗膜厚
さを約15μmとした。二層目塗膜3用の塗料として、
下記の表2に示すエポキシ系樹脂を用い、エアスプレー
で一層目塗膜2の上に塗布し、80℃で30分焼付け、
二層目塗膜3の乾燥塗膜厚さを約30〜50μmとし
た。上記の前処理を施した成形体に、通常のABS樹脂
メッキ工程により、化学メッキ及び電気メッキを施し
た。メッキ製品のピーリング密着強度試験(試験数4)
の結果は、平均900g/cmであった。メッキ層の必
要とされる密着強度は、通常500g/cm程度である
が、いずれの試料についてもそれ以上の密着強度が得ら
れた。
レタン樹脂系塗料及びエポキシ樹脂系塗料が使用可能で
ある。ウレタン樹脂系塗料としては、酸(フタル酸、ア
ジピン酸等)とジオール(エチレングリコール等)、ト
リオール(トリメチロールプロパン等)から得られる縮
合系ポリエステルポリオール、ヒマシ油、アマニ油等の
乾性油変性ポリオール、重合型のラクトン系、ポリカー
ボネートジオール、ポリエーテルポリオール、エポキシ
ポリオール、アクリルポリオール等のポリオール成分
と、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニル
メタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート等のアダクト、シアヌレート、ビューレッ
ト等の多価イソシアネート化合物又はブロック化したイ
ソシアネート化合物からなる硬化剤成分とを主成分と
し、NCO/OH当量比0.3〜1.8の範囲とする。
必要に応じて酸化チタン、カーボンブッラク等の着色顔
料、タルク、炭酸カルシュウム、硫酸バリュウム等の体
質顔料をポリオール樹脂成分と硬化剤成分の合計量10
0重量部(固形分換算)に対し0〜200重量部配合し
てなる塗料で、更に必要に応じてエステル、ケトン、芳
香族炭化水素等の溶剤、その他改質用樹脂、アミン、ジ
ブチルチンジラウレート等の触媒、レベリング剤、紫外
線吸収剤等からなる塗料。
は、エポキシ当量350〜3500、数平均分子量80
0〜4000のビスフェノールA型、ビスフェノールF
型、ノボラック型等のエポキシ樹脂成分と、ポリアミ
ド、ポリアミン、ポリイソシアネート等の硬化剤とを主
成分とし、必要に応じて酸化チタン、カーボンブラック
等の着色顔料、タルク、炭酸カルシュウム、硫酸バリュ
ウム等の体質顔料を前記エポキシ樹脂成分と硬化剤成分
の合計量100重量部(固形分換算)に対し0〜200
重量部配合してなる塗料で、更に必要に応じてエステ
ル、ケトン、アルコール、芳香族炭化水素等の溶剤、そ
の他反応性希釈剤、改質樹脂、レベリング剤、紫外線吸
収剤等からなる塗料が使用できる。
キシ系樹脂の他に、次のエポキシ樹脂系塗料、フッ素系
樹脂塗料が使用可能である。エポキシ樹脂系塗料として
は、エポキシ当量150〜350、数平均分子量300
〜700のビスフェノールA型、ビスフェノールF型、
ノボラック型等のエポキシ樹脂成分と、ポリアミド、ポ
リアミン等の硬化剤とを主成分とし、かつ前記エポキシ
樹脂成分と硬化剤成分の合計量100重量部(固形分換
算)に対し、炭酸カルシュウム顔料を5〜300重量部
配合してなる塗料で、必要に応じて酸化チタン、カーボ
ンブラック等の着色顔料、タルク、硫酸バリュウム等の
体質顔料、エステル、ケトン、グリコールエーテル、ア
ルコール、芳香族炭化水素等の溶剤、その他反応性希釈
剤、ポリブタジエン等の改質樹脂、レベリング剤、紫外
線吸収剤等からなる塗料。
る含フッ素共重合体からなるポリオール成分と多価イソ
シアネート化合物又はブロック化したイソシアネート化
合物又はアミノプラスト化合物からなる硬化剤成分とを
主成分とし、NCO/OH当量比0.1〜1.8の範囲
とする。かつ前記ポリオール成分と硬化剤成分の合計量
100重量部(固形分換算)に対し炭酸カルシュウム顔
料を5〜300重量部配合してなる塗料で、必要に応じ
て酸化チタン、カーボンブラック等の着色顔料、タル
ク、硫酸バリュウム等の体質顔料、エステル、ケトン、
芳香族炭化水素等の溶剤、その他ポリブタジエン等の改
質用樹脂、レベリング剤、紫外線吸収剤等からなる塗
料。
たFRP成形体へのメッキについて説明したが、成形体
の製法はこれらに限らず、一層目の塗料と密着性の良好
な不飽和ポリエステル系、ビニールエステル系又はフェ
ノール系樹脂を樹脂成分とする成形体であれば、バルク
モールドコンパウンド(BMC)、レジントランスファ
モールデング(RTM)、フィラメントワインディング
(FW)、ハンドレアップ、引抜き成形等により製作し
た成形体のメッキにも適用できる。
脂又はウレタン樹脂を結合剤とする塗料と密着性の良好
な材質であれば、熱硬化性樹脂のフェノール樹脂、ユリ
ア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル・アルキッド樹
脂、アリル樹脂、フラン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹
脂、キシレン樹脂、DAP樹脂、ポリウレタン樹脂、ポ
リイミド系樹脂、ポリジシクロペンタジエン等が使用で
きる。また、熱可塑性樹脂においても一層目のエポキシ
樹脂又はウレタン樹脂を結合剤とする塗料と密着性の良
好な材質であり、かつ一層目及び二層目の塗装焼付け温
度において熱変形等の問題がなければ、これらの樹脂を
成分とする成形体のメッキにも適用可能である。例え
ば、PE樹脂、PP樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセ
タール樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系
樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ノリル系樹脂、フッ
素系樹脂、ウレタン系樹脂、塩素含有系樹脂、ポリスチ
レン及びその共重合樹脂等を樹脂成分とする成形体への
メッキに適用できる。
成形体に、一層目塗膜はFRP材料と二層目塗膜間の密
着を確保し、二層目塗膜は通常のABS樹脂メッキ工程
によりメッキ可能な塗料とし、このFRP成形体をAB
S樹脂の通常のメッキ工程に流すことで密着性の良いメ
ッキを行うことが可能となり、新規な設備投資を必要と
せずに、IMC成形時に発生する表面欠陥を補修してメ
ッキ製品の表面品質を良好に保つことができる。
製品の一部断面図。
図。
膜 4 メッキ層 5 IMC塗膜
Claims (3)
- 【請求項1】 IMCを施したFRP成形品の表面にエ
ポキシ当量350〜3500、数平均分子量800〜4
000のビスフェノール型エポキシ樹脂又はウレタン樹
脂を結合剤とするFRP材料及びIMC塗膜と密着性の
良い一層目塗料を塗装し、その上にエポキシ当量150
〜350、数平均分子量300〜700のエポキシ樹脂
又はフッ素樹脂を結合剤とし炭酸カルシウムを配合した
メッキ可能な二層目塗料を塗装し、次いで該二層の塗膜
を形成した成形品に前処理工程で化学エッチングが施さ
れ、化学メッキ工程及び電気メッキ工程によりメッキを
施すことを特徴とするFRP成形品のメッキ方法。 - 【請求項2】 前記IMCを施したFRP成形品は、一
層目のエポキシ樹脂又はウレタン樹脂を結合剤とする塗
料と密着性の良い不飽和ポリエステル系、ビニールエス
テル系又はフェノール系樹脂を樹脂成分とする成形品で
ある請求項1記載のFRP成形品のメッキ方法。 - 【請求項3】 前記IMCを施したFRP成形品は、S
MC,BMC又はRTMで成形した成形品である請求項
1又は請求項2記載のFRP成形品のメッキ方法。
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-
1994
- 1994-10-31 JP JP29072494A patent/JP3292943B2/ja not_active Expired - Fee Related
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