JPH11240042A - 樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
樹脂成形品の製造方法Info
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- JPH11240042A JPH11240042A JP10043091A JP4309198A JPH11240042A JP H11240042 A JPH11240042 A JP H11240042A JP 10043091 A JP10043091 A JP 10043091A JP 4309198 A JP4309198 A JP 4309198A JP H11240042 A JPH11240042 A JP H11240042A
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
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Abstract
で被覆剤により被覆する、塗膜外観に優れた熱可塑性樹
脂成形品の製造方法を提供する。 【解決手段】 所定の色に着色された熱可塑性樹脂成形
材料を、可動型と固定型とで形成されたキャビティ内
に、射出成形法又は射出圧縮成形法により、成形し、同
一金型内にて、得られた成形品と金型内壁との間に、被
覆剤を注入し、該被覆剤が硬化した後、被覆された成形
品を金型から取り出す。被覆剤は、以下の成分: (A)少なくとも2個の(メタ)アクリレート基を有するオリゴマー、又は不飽 和ポリエステル樹脂の少なくとも1種 100重量部 (B)エチレン性不飽和モノマー 20〜200重量部 (C)平均粒子径5〜150μm 、アスペクト比1.5〜100の鱗片状顔料 0.1〜25重量部 (D)重合開始剤 0.5〜15重量部 を含有し、かつ隠ぺい率が塗り付け量1ml/100cm2 の
とき0.6以下である。
Description
性樹脂の射出成形、射出圧縮成形などの成形に際し、熱
可塑性樹脂成形品の表面を、その成形型内で被覆剤によ
り被覆する、熱可塑性樹脂成形品の製造方法に関する。
材などに使用される熱可塑性樹脂成形品には、メタリッ
ク感を必要とする場合、アルミニウム顔料を含有した塗
料が塗装されることが多くなってきたが、この塗装のた
めに、塗装設備を別に用意しなければならず、また、塗
装のための工数、塗装によって発生する揮発性有機溶剤
を低減させるための設備増大等から、このような樹脂成
形品は、多大のコストがかかっている。このような状況
から、熱可塑性樹脂成形品にあらかじめアルミニウム顔
料などで着色し、塗装工程を省略しようとする試みがあ
るが、アルミニウム顔料の金型内流動時の配向やウエル
ドラインの発生により外観不良が生じたり、熱可塑性樹
脂成形品の表面硬度が低く、容易に表面に擦り傷がつい
たり、耐候性に劣り、光により表面光沢が低下したり、
チョーキングにより、商品価値が低下する欠点があっ
た。
基づいてなされたもので、熱可塑性樹脂の射出成形、射
出圧縮成形などの成形に際し、熱可塑性樹脂成形品の表
面を、その成形型内で被覆剤により被覆する、熱可塑性
樹脂成形品の製造方法に関する。
熱可塑性樹脂成形品の付加価値を効率よく高めるため
に、所定の色に着色された熱可塑性樹脂成形材料を、可
動型と固定型とで形成されたキャビティ内に、射出成形
法又は射出圧縮成形法により、成形し、同一金型内に
て、得られた成形品と金型内壁との間に、被覆剤を注入
し、該被覆剤が硬化した後、被覆された成形品を金型か
ら取り出す諸工程を含む、樹脂成形品の製造方法におい
て、該被覆剤が、 (A)少なくとも2個の(メタ)アクリレート基を有するオリゴマー、又は不飽 和ポリエステル樹脂の少なくとも1種 100重量部 (B)エチレン性不飽和モノマー 20〜200重量部 (C)平均粒子径5〜150μm 、アスペクト比1.5〜100の鱗片状顔料 0.1〜25重量部 (D)重合開始剤 0.5〜15重量部 を含有し、かつ隠ぺい率が塗り付け量 1 ml/100cm2のと
き0.6以下であることを特徴とする。
発明で使用する、着色された熱可塑性樹脂成形材料とし
ては、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリプロピレン(P
P)樹脂、ポリスチレン(PS)樹脂、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂、ア
クリロニトリル−スチレン共重合体(AS)樹脂、ポリ
メチルメタクリレート(PMMA)樹脂、ポリカーボネ
ート(PC)樹脂、変性ポリフェニレンエーテル(PP
E)樹脂、ポリアミド(PA)樹脂、ポリエチレンテレ
フタレート(PET)樹脂、ポリブチレンテレフタレー
ト(PBT)樹脂、あるいは、これらの組み合わせによ
るポリマーアロイ、更には、これらの材料を、繊維状あ
るいは鱗片状のフィラーなどで強化した複合材料などを
挙げることができる。また、着色には、顔料あるいはマ
スターバッチと呼ばれる樹脂着色剤を利用することが出
来る。
しては、具体的には、エポキシアクリレートオリゴマ
ー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルア
クリレートオリゴマー、ポリエーテルアクリレートオリ
ゴマー、不飽和ポリエステル樹脂あるいはこれらの2種
以上の混合物が挙げられる。前記エポキシアクリレート
オリゴマーは、エポキシ化合物と不飽和カルボン酸とを
エポキシ基1当量当たり、カルボキシル基当量0.5〜1.
5となるような割合で、通常のエポキシ基への酸の開環
付加反応によって製造される。前記不飽和カルボン酸と
してはアクリル酸、メタクリル酸が代表的なものとして
挙げられる。エポキシ化合物としてはビスフェノールA
型エポキシ、フェノール性ノボラック型エポキシ等が代
表的なものとして挙げられる。
ジイソシアネート化合物、ジオール化合物及びヒドロキ
シル基含有(メタ)アクリレートを、一括混合して反応
させることによって得ることができる。また、他の方法
として、ジオール化合物とジイソシアネート化合物とを
反応させて、1分子当り1個以上のイソシアネート基を
含むウレタンイソシアネート中間体を形成し、次いで、
この中間体とヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート
基とを反応させる方法、ジイソシアネート化合物とヒド
ロキシル基含有(メタ)アクリレートとを反応させて、
1分子当り1個以上のイソシアネート基を含むウレタン
(メタ)アクリレート中間体を形成し、次いで、この中
間体とジオール化合物とを反応させる方法等が挙げられ
る。なお、前記有機ジイソシアネートとして各種公知の
ものを用いることができ、その具体例として、トルエン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ポリ
メチレンポリフェニルジイソシアネート、1,2−ジイ
ソシアナトエタン、ヘキサメチレンジイソシアネート、
1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等
の有機ジイソシアネートを挙げることができる。
それら相互の混合物として用いても良い。前記有機ジオ
ールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール等のアルキレンジオー
ル、ジカルボン酸又はその無水物のジエステル反応生成
物であるジエステルジオールが代表的なものとして挙げ
られる。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとし
ては、例えば、一般式: CH2 =CRCO2 −(Cn H2n) −OH (但し、Rは−H又は−CH3 であり、nは2〜8の正
数である)で示される化合物が有用である。
は、例えば、水酸基を末端に有するポリエステルポリオ
ールと、前述の不飽和カルボン酸との反応によって製造
することができる。また、前記ポリエーテルアクリレー
トオリゴマーは、例えば、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオール
と、前述の不飽和カルボン酸との反応によって製造する
ことができる。また、前記不飽和ポリエステル樹脂は、
例えば、マレイン酸や、フマール酸などの不飽和二塩基
酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ト
リメチロールプロパンなどの多価アルコールとの縮合反
応によって製造することができる。
ー(B成分)としては、例えば、スチレンや、α−メチ
ルスチレン、クロルスチレン、ビニルトルエン、ジビニ
ルベンゼン、メチル(メタ)アクリレート、1,6−ヘ
キサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコ
ールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート、シリコンアクリレート、シリコンジ
アクリレート等が代表的なものとして挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。エチレン性不飽和モノ
マーの配合量は、前記A成分100重量部に対し、20
〜200重量部、好ましくは40〜160重量部が適当
であり、この範囲で適度な硬化特性と粘性とを有する被
覆組成物が得られる。本発明で使用する鱗片状顔料(C
成分)は、平均粒子径5〜150μm 、アスペクト比1.
5〜100のもので、具体的にはアルミニウムや、ニッ
ケル、グラファイト、酸化チタンなどで表面処理した雲
母、真鍮や銀などで表面被覆したガラスフレーク等が代
表的なものとして挙げられる。なお、鱗片状顔料は、熱
可塑性樹脂成形品の色を完全に隠ぺいすることなく、即
ち、熱可塑性樹脂成形品の色を生かしつつ、被覆剤中の
鱗片状顔料による高輝度感によってメタリック調外観を
生じさせ、更には、鱗片状顔料の配向によるウエルドラ
インを防止するため、特定の粒子径とアスペクト比とを
持つことが必要である。そのため鱗片状顔料は、平均粒
子径5〜150μm 、好ましくは15〜80μm 、アス
ペクト比は1.5〜100、好ましくは2〜85のものが
適当である。
と、塗膜表面から鱗片状顔料が頭出しし、外観不良や、
酸・アルカリによる変色を生じやすいため、好ましくな
い。また、粒子径が5μm よりも小さくなると、メタリ
ック感が不足しやすい。また、アスペクト比が100以
上になると、顔料の配向が著しくなり、ウエルドライン
が顕著となりやすいため、外観上好ましくない。一方、
アスペクト比が1.5以下になると、輝度感が無くなりや
すく、メタリック感不足となり好ましくない。本発明で
使用する重合開始剤(D成分)は、前記ビヒクル成分
(A成分)及び(B成分)を重合させるために使用す
る。重合開始剤としては、例えば、ターシャリブチルパ
ーオキシベンゾエートや、ターシャリブチルパーオキシ
−2−エチルヘキサノエート、ターシャリアミルパーオ
キシ−2−エチルヘキサノエート、ビス−(4−t−ブ
チルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等が代
表的なものとして挙げられる。
を必須成分として含むものからなるが、その他必要に応
じて、離型剤や、重合禁止剤、重合促進剤、紫外線吸収
剤、光安定剤等を配合することができる。また、被覆剤
の流動特性を改善する目的で、無定形シリカや、微粒子
樹脂粉末を配合することもできる。離型剤としては、例
えば、ステアリン酸亜鉛や、ステアリン酸カルシウム、
大豆油レシチン、リン酸エステル等が挙げられる。重合
禁止剤としては、例えばハイドロキノンや、ベンゾキノ
ン、パラターシャリブチルカテコール等が挙げられる。
重合促進剤としては、ナフテン酸コバルトや、オクチル
酸コバルト、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸鉛等が代
表的なものとして挙げられる。
ば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤や、トリアジン
系紫外線吸収剤が代表的なものとして挙げられる。本発
明の被覆剤は、以上説明したものからなるが、被覆剤に
よって、着色された熱可塑性樹脂成形品を完全に隠ぺい
することなく、樹脂成形品の色を生かし、被覆剤によっ
て色の深みを生み出させるため、被覆剤の隠ぺい率とし
て、塗り付け量1ml/100cm2 のとき0.6以下、好ま
しくは0.4以下である。更に、本発明の被覆剤は、鱗片
状顔料の配向を防止するため、特に鱗片状顔料として、
平均粒子径5〜150μm 、アスペクト比5〜100の
ものと、平均粒子径5〜50μm 、アスペクト比1.5〜
5未満のものとの重量比が50/1〜1/60、好まし
くは10/1〜1/50の混合物とすることが好まし
い。
方法を実施するための射出成形機の構成及びその成形型
を、図面を参照しながら、具体的に説明する。図1にお
いて、符号1は射出成形機の型締め装置の固定盤、2は
可動盤であり、それぞれ互いに対向する成形用型部材3
及び4を備えている。可動盤2は型締めシリンダ5によ
って進退動作される構成になっている。そして、両型部
材3及び4の嵌合箇所には、所要形状のキャビティ6が
形成されていて、この中に溶融もしくは軟化状態の熱可
塑性樹脂成形材料が充填され、固化される。熱可塑性樹
脂成形材料を充填する場合、上記キャビティ6には、ス
クリューを有する射出シリンダ7から、ノズル8及び9
を介して、熱可塑性樹脂成形材料が注入できるようにな
っている。なお、図中符号10は、離型時のエジェクタ
ピンである。
手段としては、シャットオフピン11Aを備えたインジ
ェクタ11、上記インジェクタ11に所定量の被覆剤を
供給する被覆剤計量シリンダ12、及び、被覆剤をその
貯蔵部13から上記計量シリンダ12に供給するための
供給ポンプ14が装備されている。なお、上記計量シリ
ンダ12には被覆剤注入用のプランジャーレギュレータ
12Aが備えられている。成形に際しては、先ず、型締
めシリンダ5を動作して、金型(成形用型部材3及び
4)を閉じ、型締め圧を付加する。この型締め圧は、熱
可塑性樹脂成形材料の射出圧力に対抗できる必要があ
る。通常この射出圧力は、ノズル8の部分で800〜2,
500Kgf/cm2 の高圧である。この過程で、供給ポンプ
14が作動し、計量シリンダ12に必要な量の被覆剤を
供給する。
た熱可塑性樹脂成形材料がノズル8を経由してキャビテ
ィ6内に射出される。上記熱可塑性樹脂成形材料が、金
型内で適正に(被覆剤の注入・流動圧力に耐える程度
に)固化した段階で、上記型締め圧をそのまま、又は低
減、又は両型部材3及び4をその嵌合部が離れない程度
に開放する。次いで、インジェクタ11は、そのシャッ
トオフピン11Aを動作し、その注入口を開放する。次
いで、計量シリンダ12の被覆剤注入用のプランジャー
レギュレータ12Aを動作し、キャビティ6、即ち、型
部材3の内壁と熱可塑性樹脂成形品表面との間に被覆剤
を充填させる。再びシャットオフピン11Aを閉じた
後、必要に応じ、型締めシリンダ5を動作させ型締め操
作を行い、型内で被覆剤を硬化させる。次いで、型締め
シリンダ5を動作させ、両型部材3及び4を離間し、被
覆された成形品を金型から取り出す。
細に説明する。実施例1、比較例1 長さ200mm、幅150mm、高さ10mmの箱形状の熱可
塑性樹脂成形品を得るためのキャビティを有する金型
で、成形品に対する型内被覆を実施する場合に、上記金
型温度を型部材3を120℃、型部材4を115℃に設
定して、先ず黒色に着色されたポリアミド樹脂を射出シ
リンダー7内に充填し、220〜240℃に加熱溶融
し、300トンの型締め圧力で型締めされた金型内に約
3秒かけて射出し、10秒間冷却した。次いで、型締め
圧力を5トンに減圧した後、以下の表1に記載した各被
覆剤を計量シリンダに、3cm3 計量した。そして、キャ
ビティ6内に約3秒かけて注入した。注入完了後、型締
め圧力を2秒かけて15トンまで加圧し、60秒間保持
し被覆剤を硬化させた。
シアナートメチル)シクロヘキサン 582重量部、
2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパ
ンのε−カプロラクトン付加物(平均分子量500)
500重量部、3−ヒドロキシプロピルアクリレート
533重量部(モル比3:1:4.1)から合成した、ウ
レタンアクリレートオリゴマー (アクリレート基の数2個) エベクリルEB350;シリコンアクリレート(ダイセ
ルユーシーピー社製) チヌビン292、チヌビイ1130;チバガイギー社製 アルミ顔料(A);平均粒子径25μm 、アスペクト比
2 アルミ顔料(B);平均粒子径30μm 、アスペクト比
30 被覆剤が硬化した後、型部材3と4とを離間し、被覆さ
れた樹脂成形品を取出した。得られた成形品の外観評価
結果を以下の表2に示す。
塑性樹脂成形品を得るためのキャビティを有する金型
で、成形品に対する型内被覆を実施する場合に、上記金
型温度を型部材3を110℃、型部材4を105℃に設
定して、先ず黒色に着色された変性ポリフェニレンエー
テル樹脂を射出シリンダ7内に充填し、250〜270
℃に加熱溶融し、300トンの型締め圧力で型締めされ
た金型内に約3秒かけて射出し、30秒間冷却した。次
いで、型締めシリンダ5を作動させ、型部材3と4とを
約100μm 離間し、以下の表3に記載した各被覆剤を
計量シリンダ11に、3cm3 計量した。そして、キャビ
ティ6に約1秒かけて注入した。
μm(綜研化学社製) アルミ顔料(C);平均粒子径22μm 、アスペクト比
85 クリスタルスターGF1145;Ag被覆ガラスフレー
ク、平均粒子径40μm 、アスペクト比10(東洋アル
ミ社製) 注入完了後、型締め圧力を2秒かけて15トンまで加圧
し、60秒間保持し被覆剤を硬化させた。被覆剤が硬化
した後、型部材3と4とを離間し、被覆された樹脂成形
品を取り出した。得られた成形品の外観は、実施例1と
同様に、ウエルドラインのない、優れたものであった。
塑性樹脂成形品を得るためのキャビティを有する金型
で、成形品に対する型内被覆を実施する場合に、上記金
型温度を型部材3及び4を90℃に設定して、先ず赤色
に着色されたABS樹脂を射出シリンダ7内に充填し、
220〜240℃に加熱溶融し、300トンの型締め圧
力で型締めされた金型内に約3秒かけて射出し、30秒
間冷却した。次いで、型締め圧力1トンに減圧した後、
以下の表4に記載した各被覆剤を計量シリンダ11に、
3cm3 計量した。そして、キャビティ6に約3秒かけて
注入した。
ポン社製) 注入完了後、型締め圧力を2秒かけて15トンまで加圧
し、60秒間保持し被覆剤を硬化させた。被覆剤が硬化
した後、型部材3と4とを離間し、被覆された樹脂成形
品を取出した。得られた成形品の外観は、実施例1と同
様に、ウエルドラインのない、すぐれたものであった。
形品の表面を、その成形型内で被覆剤により被覆する、
塗膜外観に優れた熱可塑性樹脂成形品の製造方法が提供
される。
を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 所定の色に着色された熱可塑性樹脂成形
材料を、可動型と固定型とで形成されたキャビティ内
に、射出成形法又は射出圧縮成形法により、成形し、同
一金型内にて、得られた成形品と金型内壁との間に、被
覆剤を注入し、該被覆剤が硬化した後、被覆された成形
品を金型から取り出す諸工程を含む、樹脂成形品の製造
方法において、該被覆剤が、 (A)少なくとも2個の(メタ)アクリレート基を有するオリゴマー、又は不飽 和ポリエステル樹脂の少なくとも1種 100重量部 (B)エチレン性不飽和モノマー 20〜200重量部 (C)平均粒子径5〜150μm 、アスペクト比1.5〜100の鱗片状顔料 0.1〜25重量部 (D)重合開始剤 0.5〜15重量部 を含有し、かつ隠ぺい率が塗り付け量1ml/100cm2 のと
き0.6以下である熱可塑性樹脂成形品の製造方法。 - 【請求項2】 上記鱗片状顔料が、平均粒子径5〜15
0μm 、アスペクト比5〜100のものと、平均粒子径
5〜50μm 、アスペクト比1.5〜5未満のものとの重
量比が50/1〜1/60の混合物である、請求項1に
記載の樹脂成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04309198A JP3786516B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 樹脂成形品の製造方法 |
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JPH11240042A true JPH11240042A (ja) | 1999-09-07 |
JP3786516B2 JP3786516B2 (ja) | 2006-06-14 |
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ID=12654181
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1998
- 1998-02-25 JP JP04309198A patent/JP3786516B2/ja not_active Expired - Lifetime
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