专利名称：附加了加热处理工序的树脂镀覆方法
技术领域：
本发明涉及对树脂成型品实施金属镀覆的树脂镀覆技术，特别涉及附加了能够防止在树脂镀覆制品中产生的由成型坯材表面薄膜的剥离现象所致的镀层起鼓现象的加热处理工序的树脂镀覆方法。
背景技术：
过去就提出了种种的采用树脂镀覆方法处理的树脂镀覆制品。另一方面，有关在市场上大量使用的树脂镀覆制品的事故也增加。例如，对于象水道的蛇口或浴室的淋浴部件等的水洗用金属配件代用制品或汽车的散热器护栅、门开关把手、内装装饰部件等的汽车部件那样人经常直接用手操作的树脂镀覆制品，与此有关的事故时有发生。这是由于树脂镀覆制品中镀膜起鼓(floating)引起的，发生其变成锐利状态的部分划破手的致伤事故。
例如，对于用PC/ABS树脂成型的汽车用门内把手，如图6和图7的树脂镀覆制品的截面放大照片所示，会从树脂镀覆制品的分模部分发生所谓的“起泡”。该树脂镀覆制品的起泡部分，如图6的箭头所示，变成镀膜起鼓的状态。例如，当用酸剥离该树脂镀覆制品时，在镀层的起泡部分上树脂薄膜发生层间剥离，同时变成镀膜起鼓的状态。
另外，该树脂镀覆制品中的薄膜层间剥离，如图7所示，在PP树脂等成型时易形成层状结构的树脂、或者成型时混入了不相溶的异种树脂的树脂成型品中也会发生。采用PC/ABS(聚碳酸酯·ABS)树脂或ABS树脂等的树脂镀覆制品进行后述的热冲击试验或热循环试验时证实了。另外，在树脂成型品的成型条件上，在注射速度快时或来自树脂的低沸点馏分的气体发生多的场合，存在多发生的倾向。再者，发生状态也根据制品形状或模具结构的不同而不同。
图8-图10是树脂镀覆制品中树脂表面的透射电镜(TEM)的照片。
本发明的发明人对于在与进行图示的强烈的热冲击试验时发生树脂间剥离的制品相同的条件下成型的树脂成型品，确认了其树脂表面的由透射电镜(TEM)照片观察到的变形状态。
图8是表示树脂成型品的成型模腔面(成型品的正面)的状态的照片。在这里，显现成圆形的、或者显现成黑点状的是树脂中的橡胶成分。该树脂成型品的模腔面的树脂表面，其橡胶成分圆形地均匀分散着，树脂表面的成型应力小。
图9是表示树脂成型品的成型分模部(成型品的中央附近)的状态的照片。该状态的树脂成型品，与图8所示的上述模腔面比较，树脂表层的橡胶成分拉伸成竹叶状，变成层状。截面下部的橡胶成分也看到变形，具有成型应力的残留。
图10是表示树脂成型品的成型分模部(成型品的端部)的状态的照片。在该状态中，树脂表层部的橡胶成分比图8所示的成型分模部进一步变形。而且，截面下部的橡胶成分比图9所示的成型分模部少，分散也稀疏。
这种向分模部分处成型应力集中推测是树脂镀覆制品在热历史过多状况下树脂表层薄膜层间剥离的主要因素。但是，由于在树脂镀覆工序中的树脂表层中发生腐蚀所致的无数的粘固孔(anchor hole)和含水现象，因此树脂镀覆制品的树脂表层中的劣化不能避免。可是，在含水的层中，由于水分或镀覆用化学品的微量残留成分与热历史过多的协同作用，有引起树脂水解的可能性。
这样，就树脂镀覆制品的起泡现象而言，镀膜与树脂的密合不良不是原因，因对树脂镀覆制品施加的热历史从而使得树脂的薄膜发生层间剥离才成为原因，它是与附着于树脂表面的镀膜一起起鼓的现象。即，该树脂镀覆制品中的镀膜起鼓的原因，起因于树脂镀覆的制造工序所不能避免的树脂成型品或原料树脂本身。
再者，象镀层与树脂密合不足或多层镀膜的场合下镀覆金属间剥离那样，明显为制造工序上的问题有时也成为原因。
即使制造工序上有问题，外表上也大多被误认为树脂镀覆制品的金属镀膜剥离·起鼓。真正的原因不是树脂与金属镀膜的附着不足，大多情况下原因是在树脂镀覆制品暴露在高温·低温及其反复等特定环境下的场合发生的树脂成型品表层树脂薄膜的剥离。
于是，提出了制造具有良好的镀覆外观的树脂镀覆品的镀覆方法。例如，象专利文献1特开2004-300566公报“树脂镀覆品的外观改善方法及其制品”那样，提出了树脂镀覆品的外观改善方法，该方法的特征在于，构成合成树脂制品的合成树脂是在主构成成分以外还以该合成树脂的改质、改良为目的使之含有固形物的树脂，其镀覆的表面通过电镀镍从而构成了使光漫反射的微细的凹凸形状。
专利文献1特开2004-300566公报发明内容可是，该外观改善方法是为了制造具有良好的镀覆外观的树脂镀覆品，通过对镀覆表面实施具有微细凹凸的所谓缎光镀镍，从而视觉上掩盖在增强树脂成型品表面成型时发生的具有浓淡的凹凸或因镀覆前处理时增强材料的脱落等而产生的凹凸所致的不均匀外观的方法。该外观改善方法由于需要这样严格控制处理条件等，因此具有镀覆处理作业易变得繁杂的问题。
特别是在该外观改善方法中，对于树脂成型品的金属镀膜剥离或起鼓，具有难以改善成为良好的镀覆外观的问题。
而且，也进行着将树脂成型品整体热处理的方法。例如在ABS树脂成型品的场合，在80-85℃，在PC/ABS成型品的场合，在110-120℃，在电炉或燃气炉中热处理1-2小时左右的方法。可是，该热处理方法由于将树脂成型品整体加热，因此树脂成型品有发生凹凸或变形的可能性，具有这一问题。
本发明是为解决这样的问题而创立的。即，本发明的目的在于，提供一种附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其在进行树脂镀覆时通过附加简单的工序，从而能够抑制树脂成型品的表面薄膜的起鼓所致的金属镀膜与树脂薄膜一起剥离的不良现象。
根据本发明，提供一种附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，是对树脂成型品进行树脂镀覆的树脂镀覆方法，其特征在于，在将上述树脂成型品高温加热处理后，进行树脂镀覆。
优选将上述树脂成型品高温加热处理而使得其树脂表面上的橡胶粒子保持大致圆形。
优选将上述树脂成型品高温加热处理而使得其树脂表面上的橡胶粒子保持纵向和横向的尺寸比为2∶3以内的圆形。
优选上述树脂成型品局部地高温加热处理。将上述树脂成型品的分模线部分进行高温加热处理。将上述树脂成型品上预期发生树脂表层薄膜剥离的特定部位进行高温加热处理。
上述高温加热处理的温度在上述树脂成型品的热变形温度至树脂成型温度的范围内。例如，对于ABS树脂制的树脂成型品，优选在其表面温度达到80～150℃的加热温度范围内高温加热处理。对于PC/ABS树脂制的上述树脂成型品，优选在其表面温度达到100～200℃的加热温度范围内高温加热处理。上述树脂成型品在1秒至30分的加热处理时间的范围内高温加热处理。
上述发明的方法中，通过加热处理树脂成型品，能够松弛树脂成型品中的残余应力。能够防止树脂成型品的表层薄膜的起鼓。于是，能够抑制树脂镀覆处理后的金属镀膜与该树脂薄膜一起剥离这一不良情况。
特别是能够在不将树脂成型品中凹凸部分或易产生变形的部分加热的情况下对该树脂成型品的特定部分以短时间加热处理。由于即使在120℃或以上的高温下也能够瞬间地加热处理该树脂成型品，因此能够切实地局部地松弛应力残留。
附图的简单说明图1是本发明的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法的工序图。
图2是显示采用热电偶温度计实测施加在树脂成型品的各部分上的温度的结果的图，(a)是表示树脂成型品的各部分的说明图，(b)是第1次的实测结果的表，(c)是第2次的实测结果的表。
图3是表示镀覆处理及热冲击试验比较的实验结果的图，上段是表示未加热处理的实验结果的表，下段是表示加热处理后的状态的实验结果的表。
图4是表示树脂成型品的分模部(树脂成型品的中央附近)的状态的照片。
图5是表示树脂成型品的分模部(树脂成型品的端部)的状态的照片。
图6是从树脂镀覆制品的分模部分发生了“起泡”的状态的树脂成型品的截面放大照片。
图7是从树脂镀覆制品的分模部分发生了“起泡”的状态的树脂成型品的表面放大照片。
图8是表示树脂成型品的成型模腔面(树脂成型品的正面)的状态的照片。
图9是表示树脂成型品的成型分模部(树脂成型品的中央附近)的状态的照片。
图10是表示树脂成型品的成型分模部(树脂成型品的端部)的状态的照片。
实施发明的最佳方案以下参照
本发明的优选实施方案。
图1是本发明的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法的工序图。
本发明的树脂镀覆方法，包括以下的二步工序预先将树脂成型品W的分模线部分或预想发生树脂表层薄膜剥离的特定部分进行高温加热处理(Sa1-Sa4)；接着，对于该高温加热处理了的树脂成型品W进行通常的树脂镀覆处理(Sb1-Sb6)。这是因为，通过高温加热处理抑制了树脂成型品W暴露在高温·低温及其反复等的特定环境下时发生的树脂成型品W表层薄膜的起鼓。
在高温加热处理工序中，首先将树脂成型品W安装在用于高温加热处理的固定夹具上(Sa1)。一边使该树脂成型品W与固定夹具一起在加热处理装置内移动(Sa2)，一边将该树脂成型品W高温加热处理(Sa3)。最后，冷却处理到常温(Sa4)。
在树脂镀覆处理工序中，首先进行将树脂成型品W腐蚀处理(Sb1)、还原处理(Sb2)这些前处理。对于该树脂成型品W进行催化剂处理(Sb3)后，进行化学镀处理(Sb4)。接着，进行电镀处理(Sb5)、整饰处理，完成镀覆(Sb6)。该树脂镀覆处理工序根据树脂成型品W的材质或形状而工序或处理装置不同，这是不用说的，不限定于图示例的工序和处理。
作为在本发明的树脂镀覆方法中使用的树脂成型品的坯材，能够使用ABS树脂、PC/ABS树脂(聚碳酸酯/ABS树脂)、PC/PET树脂(聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂)、PC/PBT树脂(聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)、PC树脂、PA树脂(聚酰胺树脂)、POM树脂(聚甲醛树脂)、PPE树脂(聚苯醚树脂)、LCP树脂(液晶聚合物树脂)、PPS树脂(聚苯硫醚树脂)、PS树脂(聚苯乙烯树脂)、SPS树脂(间同立构聚苯乙烯树脂)等用于树脂镀覆部件制造的所有坯材，不进行限定。适当的热处理温度根据这些树脂材料的不同而不同。如在上述背景技术中说明的那样，对于包含2种或以上的不同的树脂、在树脂成型品表面易显露出橡胶状或油脂状的物质的性质的树脂成型品，本发明的加热方法是有效果的。
在上述的加热方法中，例如采用火焰加热方法将树脂成型品W进行局部地高温加热处理。加热方法不限定于该火焰加热方法，能够采用蒸气加热、加热器加热、高频加热、热风加热、电磁感应加热或红外线加热等。在能够加热处理树脂成型品W的所有方法中不特别限定。
加热处理温度根据树脂坯材不同而不同，但优选大致在树脂热变形温度至树脂成型温度的范围内。例如，ABS树脂的场合，在其表面温度达到80-110℃的加热温度范围内的加热处理有效。另外，PC/ABS树脂的场合，在其表面温度达到100-150℃的加热温度范围内的加热处理有效。
加热处理范围，是树脂成型品W的分模部分和其周边及设想发生树脂表面薄膜剥离的部分的局部范围。
该加热处理时间在1秒-30分的加热处理时间的范围内是适当的，但如果不是热变形到树脂镀覆制品不能成为制品的程度的处理时间，则该时间不限定。该加热处理时间根据加热处理装置的热量和所加热的树脂成型品的被加热容量而确定。例如在高温下加热小的树脂成型品时，短时间即可。相反，在低温下加热处理大的树脂成型品W时，需要长时间的加热处理。
这样，在本发明中，通过局部地、短时间地加热处理树脂成型品W，对于该树脂成型品W上易发生凹凸或变形的部分不热处理。另外，通过该瞬间地加热，即使在120℃或以上的高温下也能够处理，能够局部地切实地松弛树脂成型品W中的应力残留。即，是只处理树脂成型品W的残留着应力的部分的方法。于是，对该树脂成型品进行树脂镀覆的制品，其镀覆被膜上能够避免起泡或剥离现象这些不良情况。
(实施例1-1)
接着，表示出本发明的加热处理树脂成型品的加热处理的实验例。
作为加热处理的实验方法，使用了采用火焰温度最高为1700℃左右的燃气火炬，在距火焰有充分距离而使得树脂不熔化的状态下用直接火焰烘烤树脂成型品的分模外周部分的方法。
(实施例1-2)从端部直径5mm的喷嘴吹出180-220℃的热风，距树脂成型品的分模部分约10-5mm喷吹。将分模部分外周约30cm加热处理20-40秒。将喷嘴的握持部固定在作业台上，在作业用NC机器人上安装树脂成型品，一边维持距喷嘴10mm的位置，一边以20-40秒的作业程序自动加热处理。
(实施例1-3)将约7mm的铜制管按制品分模形状吻合的方式弯曲，并面向树脂成型品的分模部分以5mm的间隔开1.5mm直径的孔，使用该热风吹出加工机，固定树脂成型品，吹出热风约10-20秒，进行热处理。
图2是显示采用热电偶温度计实测施加在实际的树脂成型品的各部分上的温度的结果的图，(a)是表示树脂成型品的各部分的说明图，(b)是第1次的实测结果的表，(c)是第2次的实测结果的表。
(实施例1-4)采用与实验1-3的热风喷嘴相同的形状的电热加热器，使树脂成型品自动地从该加热器中通过，加热处理分模部分。加热器温度及树脂成型品从加热器内通过的时间(加热处理时间)能够变化。
在本次的实验中，在加热器内使之停止20秒钟。
图3是表示镀覆处理及热冲击试验比较的实验结果的图，上段是表示未加热处理的树脂成型品的实验结果的表，下段是表示加热处理后的状态的实验结果的表。
将上述的树脂成型品进行通常的镀覆处理，与未处理的树脂成型品，在规定的热冲击条件下比较了不良情况的发生。抗热冲击性根据处理条件和处理方法的不同而多少有些不同，但均通过分模部的加热处理通过了200次循环的热冲击试验，明确确认了与未处理的树脂成型品的差异。
由图3的实验结果的表明确知道，通过局部地、高温、短时间地热处理在树脂成型品中易发生树脂层间剥离的分模部及边缘部，能够松弛在这些位置残留的树脂表层的橡胶成分的变形和应力。能够防止树脂镀覆制品上产生的由过激的热历史导致的树脂表层薄膜层间剥离。根据本发明的加热处理方法，树脂镀覆制品的抗热冲击试验性显著提高。由此能够抑制下述等等的重大灾害在安装在汽车上的树脂镀覆部件中因上述原因树脂薄膜发生层间剥离，同时镀膜起鼓的不良情况，和驾驶人及乘客接触起鼓的镀覆部的切割面而划破手。
图4和图5是表示采用本发明的处理方法加热处理了的树脂成型品的分模部局部加热效果的树脂表面的透射电镜(TEM)的照片。
图4是表示树脂成型品的分模部(树脂成型品的中央附近)的状态的照片。通过树脂成型品的分模部分的局部热处理，树脂表层的象竹叶那样的橡胶的取向消失。在本发明中，对于树脂成型品W，通过高温加热处理，其树脂表面的橡胶粒子保持大致圆形。例如，优选高温加热处理而使得其树脂表面上的橡胶粒子保持纵向和横向的尺寸比为2∶3以内的圆形。这与背景技术中的图8-图10所示的树脂成型品的加热处理前的状态比较，明确显现其状态变化。截面下部的橡胶成分的变形也被改善。即显示分模部分的成型应力的残留通过局部热处理而被松弛。
图5是表示树脂成型品的分模部(树脂成型品的端部)的状态的照片。
同样知道树脂表层的橡胶成分的变形被改善。证实了通过该树脂成型品的分模部分的局部热处理，施加在分模部分上的成型应力被松弛，橡胶成分的变形也被改善。截面下部的橡胶成分的分散偏差维持着。这意味着本发明的处理方法不改变该树脂成型品具有的树脂特有的物性并为了避免树脂镀覆处理后的起泡等的不良情况，只对树脂成型品的表面侧或局部实施加热处理。
在树脂成型品镀覆处理阶段，如图1所示，经由表面调整工序、腐蚀工序(Sb1)、还原处理工序(Sb2)、调理处理、催化剂赋予工序(Sb3)、催化剂活化工序、化学镀工序(无电镀工序)(Sb4)、酸活化工序、及电镀工序(Sb5)、最后整饰工序(Sb6)完成树脂镀覆。
本发明不限定于上述的发明实施方案，只要是在进行树脂镀覆时通过附加简单的工序，就能够抑制由于树脂成型品的表层薄膜的起鼓而使得金属镀膜与树脂薄膜一起剥离的不良现象的方法，则不限定于上述的构成，能够在不脱离本发明要旨的范围种种变更，这是不用说的。
产业实用性本发明的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，能够用于门开关手柄或水洗金属配件代用制品的树脂成型品。而且，能够用于个人电脑等电子设备、游戏机、健康器具、印刷机等的大多情况下人用手直接操作的树脂镀覆制品的处理。
权利要求
1.一种附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，是对树脂成型品进行树脂镀覆的树脂镀覆方法，其特征在于，在将上述树脂成型品高温加热处理后，进行树脂镀覆。
2.根据权利要求1所述的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其特征在于，将上述树脂成型品局部地高温加热处理。
3.根据权利要求1所述的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其特征在于，将上述树脂成型品高温加热处理而使得其树脂表面上的橡胶粒子保持大致圆形。
4.根据权利要求1所述的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其特征在于，将上述树脂成型品高温加热处理而使得其树脂表面上的橡胶粒子保持纵向和横向的尺寸比为2∶3以内的圆形。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其特征在于，将上述树脂成型品的分模线部分进行高温加热处理。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其特征在于，将上述树脂成型品上预想发生树脂表层薄膜剥离的特定部位高温加热处理。
7.根据权利要求1所述的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其特征在于，上述高温加热处理的温度在上述树脂成型品的热变形温度至树脂成型温度的范围内。
8.根据权利要求5所述的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其特征在于，对于ABS树脂制的树脂成型品，在其表面温度达到80～150℃的加热温度范围内高温加热处理。
9.根据权利要求5所述的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其特征在于，对于PC/ABS树脂制的树脂成型品，在其表面温度达到100～200℃的加热温度范围内高温加热处理。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的附加了加热处理工序的树脂镀覆方法，其特征在于，在1秒～30分的加热处理时间的范围内高温加热处理上述树脂成型品。
全文摘要
在进行树脂镀覆时通过附加简单的工序，从而抑制由于树脂成型品的表层薄膜的起鼓而使得金属镀膜与树脂薄膜一起剥离的不良现象。本发明是将树脂成型品的预想发生树脂表层薄膜剥离的特定部位局部地高温加热处理后，对进行树脂镀覆的树脂成型品进行树脂镀覆的树脂镀覆方法。
文档编号C23C18/20GK1784508SQ200580000460
公开日2006年6月7日 申请日期2005年5月11日 优先权日2005年5月11日
发明者柿原邦博, 野田义则 申请人:柿原工业株式会社