JP2004323596A

JP2004323596A - 熱可塑性樹脂成形品

Info

Publication number: JP2004323596A
Application number: JP2003117492A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nakai; 隆中井; Sadao Yabu; 貞男薮; Haruhiko Ishikawa; 治彦石川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】押出成形品の表面に高耐候性樹脂を被覆する際に、押出成形品の寸法安定性や寸法精度が高く、反りや変形がなく、そのうえ、高耐候性樹脂の良好な密着性を得ることができる熱可塑性樹脂成形品を提供すること。
【解決手段】押出機Ａから押出成形された押出成形品の表面にコロナ放電処理が施され、該コロナ放電処理された押出成形品の表面の一部又は全面に高耐候性樹脂３が被覆された耐候性の優れた熱可塑性樹脂成形品１である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂成形品に関し、詳しくは押出成形品の表面に高耐候性を付与する際に押出成形品の変形等を防止でき、耐候性に優れた熱可塑性樹脂成形品を製造可能とする技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、雨樋等の断面形状の等しい長尺成形品は、通常、押出成形により製造される。その従来例として、ＡＢＳ樹脂からなる基材の表面にＡＳＡ樹脂からなる外層材を被覆することで、耐候性を付与した構造体が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来の構造体にあっては、強度的に弱く、耐熱性に劣るという問題がある。さらに、ＡＢＳ樹脂を融点に近い温度まで加熱しないと、ＡＢＳ樹脂とＡＳＡ樹脂との間で良好な密着が得られない。このためＡＢＳ樹脂の寸法変化（成形歪み）が大きくなり、結果、耐候性に優れた熱可塑性樹脂成形品を形成することが困難であった。
【０００４】
そこで、本発明者は本発明に至る過程で、ＰＥＴ樹脂とＡＢＳ樹脂とをアロイ化したアロイ化樹脂を延伸成形した後に、その表面にアクリル系樹脂等の高耐候性樹脂を熱融着することで、耐候性を付与した熱可塑性樹脂成形品を形成することを考えた。ＰＥＴ樹脂とＡＢＳ樹脂とをアロイ化することにより、ＰＥＴ樹脂の特性である延伸成形による高強度化と耐熱性とが得られるようになり、またＡＢＳ樹脂の特徴である耐衝撃性と他の樹脂との優れた密着性とが得られるようになる。しかしながら、アロイ化樹脂を延伸成形した後に、耐候性に優れたアクリル系樹脂を熱融着させる場合において、アロイ化樹脂を融点に近い温度まで加熱しないと、アロイ化樹脂とアクリル系樹脂との間で良好な密着が得られない。このためアロイ化樹脂の寸法変化が大きくなり、結果、耐候性に優れた熱可塑性樹脂成形品を形成することが困難であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−４７９８５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、押出成形品の表面に高耐候性樹脂を被覆する際に、押出成形品の寸法安定性や寸法精度が高く、反りや変形がなく、そのうえ、高耐候性樹脂の良好な密着性を得ることができる熱可塑性樹脂成形品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る熱可塑性樹脂成形品は、押出機Ａから押出成形された押出成形品の表面にコロナ放電処理が施され、該コロナ放電処理された押出成形品の表面の一部又は全面に高耐候性樹脂３が被覆されて成ることを特徴としており、このように構成することで、高耐候性樹脂３を被覆する前に、押出成形品の表面に予めコロナ放電処理を施すことにより、押出成形品の表面の濡れ性を高めることができ、押出成形品と高耐候性樹脂３とのなじみを向上させることができ、両者の密着性を高めることができる。しかも、高耐候性樹脂３を被覆して耐候性を付与する際に、押出成形品を融点に近い温度まで加熱する必要がないため、押出成形品の寸法変化を小さくできるようになる。結果、押出成形品の寸法変化を防止しながら、両者の良好な密着性を得ることができ、耐候性に優れた熱可塑性樹脂成形品１を形成することが可能となる。
【０００８】
また上記押出成形品は、ＰＥＴ樹脂とＡＢＳ樹脂とをアロイ化させたアロイ化樹脂２であるのが好ましく、この場合、押出成形品において、ＰＥＴ樹脂の特性である延伸成形による高強度化と耐熱性とが得られると共に、ＡＢＳ樹脂の特徴である耐衝撃性と他の樹脂との優れた密着性とが得られるようになる。
【０００９】
また上記高耐候性樹脂３は、アクリル系樹脂、ＡＳＡ樹脂から選ばれると共に、１４０℃〜２５０℃の複層化温度で押出成形品表面へ被覆されて成るのが好ましく、この場合、被覆化温度域を高耐候性樹脂が溶融し且つアロイ化樹脂が溶融しない範囲に設定でき、アロイ化樹脂２の寸法変形を防止しながら、高耐候性樹脂３の被覆化が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
本実施形態の熱可塑性樹脂成形品１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂とＡＢＳ樹脂とをアロイ化したアロイ化樹脂２を押出成形し、アロイ化樹脂２に延伸成形と熱処理とを施すことにより、ＰＥＴ分子を配向、結晶化し、さらにアロイ化樹脂２の表面にコロナ放電処理を施した後に、そのコロナ放電処理面２ａに高耐候性樹脂３を被覆化させて構成されている。
【００１２】
図２は上記熱可塑性樹脂成形品１の製造工程の一例を示しており、上記アロイ化樹脂２の押出成形を行なう押出機Ａと、押出機Ａの金型４から押出されるアロイ化樹脂２の延伸成形を行なう上下２つのロール５と、アロイ化樹脂２のＰＥＴ樹脂部の結晶化を行なう加熱炉６と、アロイ化樹脂２の表面に予めコロナ放電処理を施すためのコロナ放電装置７と、アロイ化樹脂２のコロナ放電処理面２ａに押出機Ｂから押出された高耐候性樹脂３を被覆して複層化するための複層用金型８とを備えている。
【００１３】
上記アロイ化樹脂２は押出機Ａから押出成形され、上下２つのロール５を用いた圧延法により延伸され、加熱炉６によって加熱されることで、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）分子が配向、結晶化される。この結晶化によってＰＥＴ分子同士の融着を防止でき、複層用金型８への押出し供給が容易となる。
【００１４】
上記加熱炉６を通過したアロイ化樹脂２（延伸成形品）の表面には、コロナ放電装置７によりコロナ放電処理が施される。つまり、アロイ化樹脂２の表面に対する高耐候性樹脂３の密着力を高める手段として、高耐候性樹脂３を被覆する前にアロイ化樹脂２の表面の濡れ性を高めて、アロイ化樹脂２と高耐候性樹脂３とのなじみを向上させる方法が挙げられる。本発明では、アロイ化樹脂２の表面の濡れ性を高める方法として、アロイ化樹脂２の表面にコロナ放電処理を施し、その後、アロイ化樹脂２のコロナ放電処理面２ａに高耐候性樹脂３を熱融着させるものである。コロナ放電装置７は、絶縁された電極と接地された対電極間にアロイ化樹脂２を通し、電極と対電極間に高周波、高電圧を印加するものである。なお、コロナ放電装置７として、一般に、ＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄｇａｔｅｂｉｐｏｌａｎｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）方式、スパ−クギャップ方式、真空管方式、ソリッドステ−ト方式等があるが、本発明においてはこれらの方式のいずれでもよく、特に限定されるものではない。また、コロナ放電処理は、押出成形品の表面全面に限らず、表面の一部であってもよい。また、コロナ放電以外に、例えばプラズマ放電により押出成形品の表面を耐候性を有する樹脂に対して濡れ性を有する面に改質させる方法でも可能である。
【００１５】
上記アロイ化樹脂２のコロナ放電処理面２ａには、複層用金型８において押出機Ｂから押出される高耐候性樹脂３が熱融着される。なお、被覆される高耐候性樹脂３はコロナ放電処理面２ａの一部或いは全面のいずれであってもよい。高耐候性樹脂３としては、耐候性に優れたアクリル系樹脂或いはＡＳＡ樹脂が用いられる。複層用金型８は、図３に示すように、上金型８ａと下金型８ｂとの間にアロイ化樹脂２の主供給ポート９が形成され、この主供給ポート９は先細状の排出ポート１１に連通している。さらに上金型８ａ内及び下金型８ｂ内には押出機Ｂから押し出されたＡＳＡ樹脂等の高耐候性樹脂３が供給される副供給ポート１０，１０がそれぞれ形成され、各副供給ポート１０は主供給ポート９と合流している。これにより、高耐候性樹脂３がアロイ化樹脂２のコロナ放電処理面２ａにそれぞれ被覆される形で同時押出成形され、排出ポート１１から耐候性に優れた熱可塑性樹脂成形品１が排出されるようになっている。またこのとき、複層用金型８において高耐候性樹脂３を溶融させる温度域は、高耐候性樹脂３が溶融し且つアロイ化樹脂２が溶融しない範囲内、例えば１４０℃〜２５０℃の範囲内に設定されている。
【００１６】
しかして、ＰＥＴ樹脂とＡＢＳ樹脂とのアロイ化樹脂２を、押出成形、延伸成形、ＰＥＴ樹脂部の結晶化、コロナ放電処理、高耐候性樹脂３の被覆化の工程を順次行なうことにより、熱可塑性樹脂成形品１を作製する際に、アロイ化樹脂２と高耐候性樹脂３との密着力を高めることができる。つまり高耐候性樹脂３を被覆する前にアロイ化樹脂２の表面にコロナ放電処理を施すことにより、アロイ化樹脂２の表面の濡れ性を高めることができ、アロイ化樹脂２と高耐候性樹脂３とのなじみを向上させることができ、両者の密着性を高めることができる。しかも、高耐候性樹脂３を被覆して耐候性を付与する際に、アロイ化樹脂２を融点に近い温度まで加熱する必要がないため、アロイ化樹脂２の寸法安定性や寸法精度が高く、反りや変形のないものとなり、そのうえ、良好な密着性が得られようになり、結果、耐候性に優れた熱可塑性樹脂成形品１を形成することが可能となる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって詳述する。
【００１８】
（実施例）
ＰＥＴ樹脂（ユニチカ製「ＮＥＳ２０７０」）７０質量部に対して、ＡＢＳ樹脂（東レ社製「トヨラック６００」）３０質量部を配合し、さらにＰＥＴ樹脂とＡＢＳ樹脂の合計に対して３重量％の相容化剤（エポキシ変性ポリスチレン系樹脂）を配合し、これらを均一に分散した後、二軸押出機によって、溶融、混合し、２ｍｍφの円柱形状に押出成形した。そしてこの押出成形品を冷却した後に、ペレタイザーで長さ２ｍｍに切断することによって、ＰＥＴ樹脂とＡＢＳ樹脂のアロイ化樹脂ペレットを得た。
【００１９】
そして、上記アロイ化樹脂ペレットを図２に示す押出機Ａから板状に押出成形し、さらに１００℃に温度制御された２本のロール５間での圧延により３倍に延伸し、さらに１３０℃で５分間加熱することで、ＰＥＴ分子の配向と結晶化を行なった。
【００２０】
その後、延伸成形品の表面に、コロナ放電装置（新光電気計装社製「コロナマスターＰＳ−１Ｍ」）により、１４ｋＶの出力でコロナ放電処理を実施した。このとき、延伸成形品の表面の濡れ性を濡れ性試験（ＪＩＳＫ６７６８）に沿って測定したところ、濡れ指数が３１ｄｙｎｅ／ｃｍから７３ｄｙｎｅ／ｃｍに向上した。
【００２１】
その後、ＡＳＡ樹脂（日立化成社製「バイタックスＶ６７００」）を複層用金型８で２００℃の温度で、上記延伸成形品の表面、つまりアロイ化樹脂２のコロナ放電処理面２ａに融着させることにより、耐候性に優れた熱可塑性樹脂成形品１を得た。
【００２２】
（比較例）
上記実施例のコロナ放電処理を施さない点以外は、実施例と同様にして、ＰＥＴ樹脂とＡＢＳ樹脂とのアロイ化樹脂ペレットを作製し、このペレットを板状に押出成形し、延伸成形、複層成形を施すことにより、熱可塑性樹脂成形品１を作製した。
【００２３】
上記実施例及び比較例で得られた熱可塑性樹脂成形品１において、アロイ化樹脂２とＡＳＡ樹脂（高耐候性樹脂３）との密着性を碁盤目密着試験（ＪＩＳＫ５４００）により評価を行なった。碁盤目密着試験とは、カッターナイフ等の鋭利な刃物で表面を切って、２ｍｍ角のマス目１００個を付け、この上に粘着テープを貼り付けて引き剥がすことによって行ない、剥離したマス目の数で評価を行なうものである。評価結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】

【００２５】
この結果、実施例では碁盤目密着試験で剥離が発生せず、比較例と比較して、ＡＳＡ樹脂（高耐候性樹脂３）の密着性が飛躍的に改善されることがわかった。
【００２６】
本発明に係る耐候性に優れた熱可塑性樹脂成形品１は、雨樋等の断面形状の等しい長尺成形品や、それ以外の各種の水廻り設備用素材等として広く用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】
上述のように請求項１記載の発明にあっては、押出機から押出成形された押出成形品の表面にコロナ放電処理が施され、該コロナ放電処理された押出成形品の表面の一部又は全面に高耐候性樹脂が被覆されて成るので、高耐候性樹脂を被覆する前に、押出成形品の表面に予めコロナ放電処理を施すことにより、押出成形品の表面の濡れ性を高めることができ、押出成形品と高耐候性樹脂とのなじみを向上させることができ、両者の密着性を高めることができる。しかも、高耐候性樹脂を被覆して耐候性を付与する際に、押出成形品を融点に近い温度まで加熱する必要がないため、押出成形品の寸法変化を小さくできるようになる。結果、押出成形品の寸法変化を防止しながら、両者の良好な密着性を得ることができ、耐候性に優れた熱可塑性樹脂成形品を形成することが可能となる。
【００２８】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記押出成形品は、ＰＥＴ樹脂とＡＢＳ樹脂とをアロイ化させたアロイ化樹脂であるので、押出成形品において、ＰＥＴ樹脂の特性である延伸成形による高強度化と耐熱性とが得られると共に、ＡＢＳ樹脂の特徴である耐衝撃性と他の樹脂との優れた密着性とが得られるようになる。
【００２９】
また請求項３記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記高耐候性樹脂は、アクリル系樹脂、ＡＳＡ樹脂から選ばれると共に、１４０℃〜２５０℃の複層化温度で押出成形品表面へ被覆されて成るので、被覆化温度域を高耐候性樹脂が溶融し且つアロイ化樹脂が溶融しない範囲に設定でき、アロイ化樹脂の寸法変形を防止しながら、高耐候性樹脂の被覆化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の熱可塑性樹脂成形品の断面図である。
【図２】同上の熱可塑性樹脂成形品の製造工程の説明図である。
【図３】同上の複層用金型の断面図である。
【符号の説明】
１熱可塑性樹脂成形品
２アロイ化樹脂
３高耐候性樹脂
７コロナ放電装置
Ａ，Ｂ押出機

Claims

押出機から押出成形された押出成形品の表面にコロナ放電処理が施され、該コロナ放電処理された押出成形品の表面の一部又は全面に高耐候性樹脂が被覆されて成ることを特徴とする熱可塑性樹脂成形品。
上記押出成形品は、ＰＥＴ樹脂とＡＢＳ樹脂とをアロイ化させたアロイ化樹脂であることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂成形品。
上記高耐候性樹脂は、アクリル系樹脂、ＡＳＡ樹脂から選ばれると共に、１４０℃〜２５０℃の複層化温度で押出成形品表面へ被覆されて成ることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂成形品。