JP2012176593A - Method for manufacturing resin molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面にコート層を有する樹脂成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a resin molded product having a coating layer on the surface.
近年、医療分野や科学分野などにおいて、タンパク質や核酸などの生体物質を検出するために、マイクロウェルプレートやマイクロ流路チップなどの検出デバイスが使用されている。 In recent years, detection devices such as microwell plates and microchannel chips have been used in the medical field and scientific field to detect biological substances such as proteins and nucleic acids.
従来、これらの検出デバイスとしては、ガラス基板を加工したものが用いられてきた。しかしながら、ガラス基板は高価であるため、最近では、安価かつ量産が容易な樹脂製の検出デバイスが主流となっている。 Conventionally, a glass substrate processed has been used as these detection devices. However, since glass substrates are expensive, recently, detection devices made of resin that are inexpensive and easy to mass-produce have become mainstream.
ところが、樹脂製の検出デバイスには、タンパク質や蛍光色素などが樹脂基材表面に付着することにより、検出感度が低下するおそれがあった。そこで、樹脂基材表面へのタンパク質などの付着を防ぐとともに、溶液の流れをよくするために、樹脂基材表面を親水化することが広く行われている。 However, in the detection device made of resin, there is a possibility that the detection sensitivity may be lowered when proteins, fluorescent dyes, and the like adhere to the surface of the resin substrate. Therefore, in order to prevent protein and the like from adhering to the resin substrate surface and improve the flow of the solution, it is widely performed to make the resin substrate surface hydrophilic.
樹脂成形品の親水性を向上させる手段としては、樹脂成形品の表面自由エネルギーを高くすることが考えられる。たとえば、酸化チタンなどの光触媒を含むコート層(親水化層)を樹脂成形品の表面に形成する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1には、樹脂などからなる浴槽の表面に、光触媒またはその前駆体を含むコーティング剤(親水化剤)を塗布することで、光触媒を含む親水化層を形成することが開示されている。 As a means for improving the hydrophilicity of the resin molded product, it is conceivable to increase the surface free energy of the resin molded product. For example, a method of forming a coat layer (hydrophilization layer) containing a photocatalyst such as titanium oxide on the surface of a resin molded product has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses forming a hydrophilic layer containing a photocatalyst by applying a coating agent (hydrophilizing agent) containing a photocatalyst or a precursor thereof to the surface of a bathtub made of a resin or the like. .
ところが、特許文献1に記載の方法で製造された樹脂成形品(浴槽)には、耐久性の問題がある。すなわち、特許文献1に記載の方法で製造された樹脂成形品では、樹脂基材と親水化層との密着性が悪いため、使用に伴い親水化層が剥離してしまうおそれがある。 However, the resin molded product (tub) manufactured by the method described in Patent Document 1 has a problem of durability. That is, in the resin molded product manufactured by the method described in Patent Document 1, since the adhesion between the resin base material and the hydrophilic layer is poor, the hydrophilic layer may be peeled off with use.
この耐久性の問題を解消する手段として、成形金型のキャビティ面に予めコート層(親水化層)を形成する方法が提案されている(例えば特許文献2参照)。特許文献2には、1)離型剤を塗布した成形金型のキャビティ面にコーティング剤(親水化剤)を塗布し、2)塗布された親水化剤を加熱乾燥して親水化層を形成し、3)成形金型のキャビティに熱硬化性樹脂を注入して樹脂成形品を形成するとともに、親水化層を樹脂成形品の表面に転移させ、4)脱型した樹脂成形品の表面に付着した疎水性物質(離型剤など)を研磨除去する、樹脂成形品の製造方法が記載されている。 As a means for solving this problem of durability, a method of previously forming a coat layer (hydrophilic layer) on the cavity surface of a molding die has been proposed (for example, see Patent Document 2). In Patent Document 2, 1) a coating agent (hydrophilizing agent) is applied to the cavity surface of a molding die to which a release agent is applied, and 2) the applied hydrophilic agent is dried by heating to form a hydrophilic layer. 3) Injecting a thermosetting resin into the cavity of the molding die to form a resin molded product, and transferring the hydrophilic layer to the surface of the resin molded product. 4) To the surface of the demolded resin molded product. There is described a method for producing a resin molded product, in which an attached hydrophobic substance (such as a release agent) is removed by polishing.
特許文献2に記載の製造方法を採用することで、樹脂基材と親水化層との密着性がよく、耐久性に優れる樹脂成形品を製造することができる。 By adopting the production method described in Patent Document 2, it is possible to produce a resin molded article having good adhesion between the resin base material and the hydrophilic layer and excellent durability.
しかしながら、特許文献2に記載の製造方法には、成形サイクルが長くなり、製造効率が低下するという問題がある。 However, the manufacturing method described in Patent Document 2 has a problem that the molding cycle becomes long and the manufacturing efficiency decreases.
特許文献2の方法では、成形金型のキャビティに熱硬化性樹脂を注入する前に、キャビティ面に塗布されたコーティング剤(親水化剤)を一定時間(例えば10分間)加熱乾燥してコート層(親水化層)を形成しなければならない。 In the method of Patent Document 2, before injecting the thermosetting resin into the cavity of the molding die, the coating agent (hydrophilic agent) applied to the cavity surface is dried by heating for a certain time (for example, 10 minutes). (Hydrophilic layer) must be formed.
また、特許文献2の方法では、主として熱硬化性樹脂を用いているため、キャビティ内の熱硬化性樹脂を長時間(例えば30分間)加熱しなければならない。 In the method of Patent Document 2, since thermosetting resin is mainly used, the thermosetting resin in the cavity must be heated for a long time (for example, 30 minutes).
さらに、特許文献2の方法では、成形金型のキャビティ面に疎水性の離型剤を塗布しているため、脱型した後に、樹脂成形品の表面に付着した離型剤を除去しなければならない。 Further, in the method of Patent Document 2, since a hydrophobic release agent is applied to the cavity surface of the molding die, the mold release agent attached to the surface of the resin molded product must be removed after demolding. Don't be.
以上のように、特許文献2に記載の製造方法では、コート層の形成や熱硬化性樹脂の硬化、離型剤の除去などの工程に時間がかかるため、成形サイクルが長くなってしまう。 As described above, in the manufacturing method described in Patent Document 2, it takes time to form the coat layer, cure the thermosetting resin, remove the release agent, and the like, resulting in a long molding cycle.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、成形サイクルを長くすることなく、耐久性に優れたコート層を形成することができる、コート層を有する樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this point, and provides the manufacturing method of the resin molded product which has a coating layer which can form the coating layer excellent in durability, without lengthening a shaping | molding cycle. For the purpose.
本発明者は、成形金型のキャビティ面に熱硬化型のコーティング剤を塗布し、このコーティング剤をキャビティに注入された熱可塑性樹脂の熱で硬化させることで、上記課題を解決できることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。 The present inventor has found that the above problem can be solved by applying a thermosetting coating agent to the cavity surface of the molding die and curing the coating agent with the heat of the thermoplastic resin injected into the cavity. Further studies were made to complete the present invention.
すなわち、本発明は、表面にコート層を有する樹脂成形品の製造方法であって:射出成形用金型のキャビティ面の少なくとも一部に熱硬化型のコーティング剤を塗布する第1のステップと、前記コーティング剤を塗布された前記射出成形用金型のキャビティに熱可塑性樹脂を注入して、前記キャビティ面に塗布された前記コーティング剤を硬化させるとともに、前記熱可塑性樹脂の成形品を形成する第2のステップとを有し;前記第1のステップにおける前記射出成形用金型の温度をTm、前記熱硬化型のコーティング剤の熱硬化温度をTc、前記第2のステップにおける前記キャビティ面の最高温度をTpとしたときに、「Tm<Tc≦Tp」である、樹脂成形品の製造方法である。 That is, the present invention is a method for producing a resin molded product having a coating layer on a surface thereof: a first step of applying a thermosetting coating agent to at least a part of a cavity surface of an injection mold; A thermoplastic resin is injected into the cavity of the injection mold to which the coating agent has been applied to cure the coating agent applied to the cavity surface and to form a molded article of the thermoplastic resin. The temperature of the injection mold in the first step is T m , the thermosetting temperature of the thermosetting coating agent is T c , and the cavity surface in the second step This is a method for producing a resin molded product, wherein “T m <T c ≦ T p ”, where T p is the maximum temperature of the resin.
本発明によれば、成形サイクルを長くすることなく、耐久性に優れたコート層を有する樹脂成形品を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to produce a resin molded product having a coating layer with excellent durability without lengthening the molding cycle.
本発明の製造方法は、表面にコート層を有する樹脂成形品を射出成形法により製造する方法である。ここで「コート層」とは、樹脂成形品の表面に何らかの機能を付与する層(機能付与層)を意味する。コート層は、例えば親水化層や撥水化層、帯電防止層などであるが、これらに限定されるわけではない。 The production method of the present invention is a method for producing a resin molded product having a coating layer on the surface by an injection molding method. Here, the “coat layer” means a layer (function-imparting layer) that imparts some function to the surface of the resin molded product. The coat layer is, for example, a hydrophilic layer, a water repellent layer, an antistatic layer, or the like, but is not limited thereto.
本発明の製造方法は、1)射出成形用金型のキャビティ面に熱硬化型のコーティング剤を塗布する第1のステップと、2)コーティング剤を塗布された射出成形用金型のキャビティに熱可塑性樹脂を注入して樹脂成形品を形成する第2のステップとを有する。以下、各ステップについて説明する。 The manufacturing method of the present invention includes 1) a first step of applying a thermosetting coating agent to the cavity surface of the injection mold, and 2) applying heat to the cavity of the injection mold coated with the coating agent. And a second step of injecting a plastic resin to form a resin molded product. Hereinafter, each step will be described.
1)第1のステップ
第1のステップでは、射出成形用金型のキャビティ面に熱硬化型のコーティング剤を塗布する。ここで「キャビティ面」とは、射出成形用金型のキャビティ(空洞部)を形成する面をいう。
1) First Step In the first step, a thermosetting coating agent is applied to the cavity surface of the injection mold. Here, the “cavity surface” refers to a surface that forms a cavity (cavity portion) of an injection mold.
使用する射出成形用金型の形状、大きさ、材料などは、特に限定されず、製造する樹脂成形品に応じて適宜選択されうる。 The shape, size, material and the like of the injection mold to be used are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the resin molded product to be manufactured.
コーティング剤は、射出成形用金型のキャビティ面の少なくとも一部に塗布される。すなわち、コーティング剤は、キャビティ面の全面に塗布されてもよいし、一部の面のみに塗布されてもよい。また、異なる種類のコーティング剤を、それぞれキャビティ面の異なる領域に塗布してもよい。 The coating agent is applied to at least a part of the cavity surface of the injection mold. That is, the coating agent may be applied to the entire surface of the cavity, or may be applied to only a part of the surface. Different types of coating agents may be applied to different areas of the cavity surface.
コーティング剤の種類は、熱硬化型のものであれば特に限定されず、公知のコーティング剤から適宜選択されうる。コーティング剤の例には、熱硬化型の親水化剤や撥水化剤、帯電防止剤などが含まれる。コーティング剤は、公知の機能付与物質やバインダなどを溶媒に分散または溶解させることで調製されうる。また、コーティング剤は、市販のものを使用してもよい。 The type of the coating agent is not particularly limited as long as it is a thermosetting type, and can be appropriately selected from known coating agents. Examples of the coating agent include a thermosetting hydrophilic agent, a water repellent agent, an antistatic agent, and the like. The coating agent can be prepared by dispersing or dissolving a known function-imparting substance or binder in a solvent. A commercially available coating agent may be used.
キャビティ面にコーティング剤を塗布する際には、キャビティ面に離型処理がなされていないことが好ましい。キャビティ面に離型剤が塗布されていると、樹脂成形品を離型した後に、樹脂成形品の表面に付着した離型剤を除去する必要があるからである。たとえば、キャビティ面に塗布するコーティング剤として、シリカ系またはフッ素系のコーティング剤を使用することで、離型剤を塗布しなくても容易に樹脂成形品を離型することができる。 When applying the coating agent to the cavity surface, it is preferable that the cavity surface is not subjected to mold release treatment. This is because if the release agent is applied to the cavity surface, it is necessary to remove the release agent attached to the surface of the resin molded product after releasing the resin molded product. For example, by using a silica-based or fluorine-based coating agent as a coating agent to be applied to the cavity surface, the resin molded product can be easily released without applying a release agent.
コーティング剤の塗布方法は、特に限定されず、射出成形用金型の形状や塗布面積などに応じて適宜選択されうる。コーティング剤の塗布方法の例には、スプレー法やロールコート法などが含まれる。 The method for applying the coating agent is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the shape of the injection mold, the application area, and the like. Examples of the method for applying the coating agent include a spray method and a roll coating method.
後述するように、本発明の製造方法は、第2のステップにおいて、注入された熱可塑性樹脂の熱によりコーティング剤を硬化させることを一つの特徴とする。すなわち、第2のステップにおいて熱可塑性樹脂をキャビティに注入するまでは、コーティング剤を硬化させない。したがって、キャビティ面にコーティング剤を塗布する第1のステップでは、コーティング剤が硬化しないように、射出成形用金型の温度Tmをコーティング剤の熱硬化温度Tcよりも低くすることが好ましい(Tm<Tc)。射出成形用金型の温度は、金型温度調節機などで調整されうる。 As will be described later, the manufacturing method of the present invention is characterized in that in the second step, the coating agent is cured by the heat of the injected thermoplastic resin. That is, the coating agent is not cured until the thermoplastic resin is injected into the cavity in the second step. Accordingly, in a first step of applying the coating agent to the cavity surface, so that the coating agent is not cured, it is preferable to lower than the thermal curing temperature T c of the coating agent temperature T m of a injection mold ( T m <T c ). The temperature of the injection mold can be adjusted with a mold temperature controller or the like.
2)第2のステップ
第2のステップでは、コーティング剤を塗布された射出成形用金型のキャビティに熱可塑性樹脂を注入して、樹脂成形品を形成する。
2) Second Step In the second step, a thermoplastic resin is injected into the cavity of the injection mold to which the coating agent has been applied to form a resin molded product.
本発明の製造方法は、熱硬化性樹脂ではなく熱可塑性樹脂を使用することを一つの特徴とする。本発明の製造方法では、樹脂を注入する時点ではコーティング剤が硬化していない。したがって、低温の熱硬化性樹脂をキャビティに注入した場合、コーティング剤と熱硬化性樹脂とが混ざり合ってしまい、コート層を形成することができない。一方、熱可塑性樹脂を使用する場合は、ある程度高温の熱可塑性樹脂をキャビティに注入するため、コーティング剤と熱可塑性樹脂とが混ざり合うことなく、熱可塑性樹脂の熱によりコーティング剤が硬化し、コート層を形成することができる。 One feature of the production method of the present invention is that a thermoplastic resin is used instead of a thermosetting resin. In the production method of the present invention, the coating agent is not cured at the time when the resin is injected. Therefore, when a low-temperature thermosetting resin is injected into the cavity, the coating agent and the thermosetting resin are mixed and a coating layer cannot be formed. On the other hand, when a thermoplastic resin is used, a thermoplastic resin having a certain high temperature is injected into the cavity, so that the coating agent is cured by the heat of the thermoplastic resin without mixing the coating agent and the thermoplastic resin. A layer can be formed.
熱可塑性樹脂の種類は、特に限定されず、必要とする性質(例えば、透明性や耐薬品性など)などに応じて公知の熱可塑性樹脂から適宜選択されうる。使用できる熱可塑性樹脂の例には、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート、アクリル樹脂(ポリメタクリル酸メチルなど)、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォンなどが含まれる。 The type of the thermoplastic resin is not particularly limited, and can be appropriately selected from known thermoplastic resins according to required properties (for example, transparency and chemical resistance). Examples of the thermoplastic resin that can be used include polyethylene terephthalate, polycarbonate, acrylic resin (polymethyl methacrylate, etc.), polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polyether sulfone, and the like.
前述の通り、本発明の製造方法は、第2のステップにおいて、注入された熱可塑性樹脂の熱によりコーティング剤を硬化させることを一つの特徴とする。したがって、熱可塑性樹脂を注入したときのキャビティ面の最高温度Tpがコーティング剤の熱硬化温度Tc以上となるように(Tc≦Tp)、注入する熱可塑性樹脂の温度を調整することが好ましい。熱可塑性樹脂の温度は、射出装置のシリンダの温度を調整することなどで調整されうる。 As described above, the manufacturing method of the present invention is characterized in that, in the second step, the coating agent is cured by the heat of the injected thermoplastic resin. Therefore, the temperature of the thermoplastic resin to be injected is adjusted so that the maximum temperature T p of the cavity surface when the thermoplastic resin is injected is equal to or higher than the thermosetting temperature T c of the coating agent (T c ≦ T p ). Is preferred. The temperature of the thermoplastic resin can be adjusted by adjusting the temperature of the cylinder of the injection device.
熱可塑性樹脂は、キャビティに注入される前に、キャビティに充填しうる程度の流動性を有するように加熱される。高温の熱可塑性樹脂がキャビティに注入されてキャビティ面に触れると、樹脂成形品のスキン層が形成され始めるとともに、キャビティ面の温度が急激に上昇する。前述の「熱可塑性樹脂を注入したときのキャビティ面の最高温度Tp」とは、このときのキャビティ面の温度変化における最高温度を意味する。 Before the thermoplastic resin is injected into the cavity, the thermoplastic resin is heated so as to have a fluidity sufficient to fill the cavity. When a high-temperature thermoplastic resin is injected into the cavity and touches the cavity surface, a skin layer of the resin molded product starts to be formed, and the temperature of the cavity surface rapidly increases. The aforementioned “maximum temperature T p of the cavity surface when the thermoplastic resin is injected” means the maximum temperature in the temperature change of the cavity surface at this time.
射出成形用金型のキャビティに熱可塑性樹脂を注入すると、熱可塑性樹脂の熱によりキャビティ面に塗布されたコーティング剤が硬化してコート層が形成される。コーティング剤の硬化は、熱可塑性樹脂に触れることによって熱を受けて、熱可塑性樹脂のスキン層形成とほぼ同時に進行する。その結果、コート層は、形成された樹脂成形品の表面に密着する。 When the thermoplastic resin is injected into the cavity of the injection mold, the coating agent applied to the cavity surface is cured by the heat of the thermoplastic resin to form a coat layer. Curing of the coating agent receives heat by touching the thermoplastic resin and proceeds almost simultaneously with the formation of the skin layer of the thermoplastic resin. As a result, the coat layer adheres to the surface of the formed resin molded product.
コーティング剤が十分硬化し、かつ樹脂成形品も十分に固化した後、コート層を有する樹脂成形品を離型する。通常、樹脂成形品を冷却して金型から取り出すまでの間に、コーティング剤は十分に硬化する。したがって、コーティング剤を硬化させるための加熱時間を別途設定する必要はない。 After the coating agent is sufficiently cured and the resin molded product is sufficiently solidified, the resin molded product having the coat layer is released. Usually, the coating agent is sufficiently cured between the time when the resin molded product is cooled and removed from the mold. Therefore, there is no need to separately set the heating time for curing the coating agent.
以上の手順により、表面にコート層を有する樹脂成形品を製造することができる。 By the above procedure, a resin molded product having a coat layer on the surface can be produced.
本発明の製造方法は、キャビティに注入された熱可塑性樹脂の熱によりコーティング剤を硬化させるため、熱可塑性樹脂を注入する前にコーティング剤を加熱乾燥する必要はない。また、本発明の製造方法は、熱可塑性樹脂を使用しているため、キャビティ内の樹脂を所定の時間加熱する必要もない。さらに、本発明の製造方法は、キャビティ面に離型剤を塗布しなくてもよいため、樹脂成形品の表面に付着した離型剤を除去する必要もない。 In the production method of the present invention, since the coating agent is cured by the heat of the thermoplastic resin injected into the cavity, it is not necessary to heat and dry the coating agent before injecting the thermoplastic resin. Further, since the manufacturing method of the present invention uses a thermoplastic resin, it is not necessary to heat the resin in the cavity for a predetermined time. Furthermore, the manufacturing method of the present invention does not require the release agent to be applied to the cavity surface, and therefore it is not necessary to remove the release agent attached to the surface of the resin molded product.
このように、本発明の製造方法は、成形サイクルを長くすることなく、耐久性に優れたコート層を有する樹脂成形品を製造することができる。 Thus, the production method of the present invention can produce a resin molded product having a coating layer with excellent durability without lengthening the molding cycle.
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る製造方法を説明するための模式図である。ここでは、図2に示されるマイクロウェルプレートを製造する例を示す。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. Here, an example of manufacturing the microwell plate shown in FIG. 2 is shown.
まず、図1Aに示されるように、射出成形用金型のコアプレート110aおよびキャビティプレート110bを準備する。コアプレート110aおよびキャビティプレート110bに離型剤を塗布する必要はない。
First, as shown in FIG. 1A, an injection
次に、図1Bに示されるように、コアプレート110aのコア(凸部)の表面に熱硬化型のコーティング剤120(例えば、シリカ系の親水化剤)を塗布する。このとき、コアプレート110aの温度Tmを、コーティング剤120の熱硬化温度Tcよりも低くする。コアプレート110aの温度Tmは、この後の工程における熱可塑性樹脂の充填性や成形サイクルなどの諸条件も考慮した上で設定される。たとえば、コーティング剤120の熱硬化温度Tcが120℃の場合、コアプレート110aの温度Tmを100℃とする。したがって、塗布されたコーティング剤120は、硬化しない。
Next, as shown in FIG. 1B, a thermosetting coating agent 120 (for example, a silica-based hydrophilizing agent) is applied to the surface of the core (convex portion) of the
次に、図1Cに示されるように、コアプレート110aとキャビティプレート110bとを合わせて型締めを行う。このときも、コアプレート110aの温度Tmを、コーティング剤120の熱硬化温度Tcよりも低くする。
Next, as shown in FIG. 1C, the
次に、図1Dに示されるように、射出成形用金型のキャビティに熱可塑性樹脂130を充填する。このとき、キャビティ面の最高温度Tpが、コーティング剤120の熱硬化温度Tc以上となるように、充填する熱可塑性樹脂130の温度を調整する。たとえば、コーティング剤120の熱硬化温度Tcが120℃の場合、キャビティ面の最高温度Tpが120〜150℃となるように、充填する熱可塑性樹脂130の温度を320℃とする。これにより、コアプレート110aのコアに塗布されたコーティング剤120が硬化して、コート層140が形成される。
Next, as shown in FIG. 1D, a
最後に、図1Eおよび図1Fに示されるように、コアプレート110aとキャビティプレート110bとを開き、樹脂成形品(マイクロウェルプレート)100を離型する。
Finally, as shown in FIGS. 1E and 1F, the
以上の手順により、図2に示される樹脂成形品(マイクロウェルプレート)100を製造することができる。図2Aは、マイクロウェルプレート100の平面図である。図2Bは、図2AのB−B線の断面図である。これらの図に示されるように、マイクロウェルプレート100の凹部(ウェル)内面には、コート層140が強固に付着している。
The resin molded product (microwell plate) 100 shown in FIG. 2 can be manufactured by the above procedure. FIG. 2A is a plan view of the
なお、樹脂成形品の凹部にコート層を形成する場合、樹脂成形品を形成した後にスプレー法などでコーティング剤を塗布する方法も考えられる。しかしながら、樹脂成形品の凹部にコーティング剤を塗布するよりも、コアプレートの凸部(コア)にコーティング剤を塗布した場合の方が、よりムラなくコーティング剤を塗布することができる。このように、樹脂成形品の凹部にコート層を形成する場合に、本発明の製造方法は特に好適である。 In addition, when forming a coat layer in the recessed part of a resin molded product, the method of apply | coating a coating agent by the spray method etc. after forming a resin molded product is also considered. However, the coating agent can be applied more evenly when the coating agent is applied to the convex portion (core) of the core plate than to apply the coating agent to the concave portion of the resin molded product. Thus, when forming a coating layer in the recessed part of a resin molded product, the manufacturing method of this invention is especially suitable.
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail with reference to an Example, this invention is not limited by these Examples.
本実施例では、ウェルの内面に親水化層を形成したマイクロウェルプレート(ウェルの直径7.3mm、ウェルの深さ11mm、平板部の板厚1.2mm;図2参照)を作製した例を示す。 In this example, a microwell plate (well diameter: 7.3 mm, well depth: 11 mm, plate thickness: 1.2 mm; see FIG. 2) in which a hydrophilic layer is formed on the inner surface of the well is prepared. Show.
まず、射出成形用金型が開いている状態で、シリカ系(ガラス系)の親水化剤(フレッセラR−EP4;パナソニック電工株式会社)をコアプレートのコアの表面にスプレーガンを用いて塗布した(図1B参照)。このとき、金型温度調整機を用いてコアプレートおよびキャビティプレートの温度を100℃に調整した。なお、使用した親水化処理剤の推奨硬化条件は、120℃×1分間+常温×24時間または120℃×10〜20分間である。 First, a silica-based (glass-based) hydrophilizing agent (Fressera R-EP4; Panasonic Electric Works Co., Ltd.) was applied to the surface of the core of the core plate using a spray gun while the injection mold was open. (See FIG. 1B). At this time, the temperature of the core plate and the cavity plate was adjusted to 100 ° C. using a mold temperature controller. In addition, the recommended curing conditions of the used hydrophilic treatment agent are 120 ° C. × 1 minute + normal temperature × 24 hours or 120 ° C. × 10 to 20 minutes.
スプレーガンによる親水化剤の塗布は、成形機に取り付けた自動スプレー機によって行い、成形サイクルに合わせてコアの表面にスプレーできるように設定した。自動スプレー機のスプレーコントローラにはME−5000SP(武蔵エンジニアリング株式会社)を、スプレーバルブにはST−6SK(扶桑精機株式会社)を、ストレートワンタッチタンクにはSOT−1L(武蔵エンジニアリング株式会社)を使用した。射出成形用金型のコアプレートおよびキャビティプレートいずれについても、離型処理はしなかった。 The application of the hydrophilizing agent by the spray gun was performed by an automatic spray machine attached to the molding machine, and it was set so that the surface of the core could be sprayed in accordance with the molding cycle. Use ME-5000SP (Musashi Engineering Co., Ltd.) for the spray controller of the automatic spray machine, ST-6SK (Fuso Seiki Co., Ltd.) for the spray valve, and SOT-1L (Musashi Engineering Co., Ltd.) for the straight one-touch tank. did. None of the core plate and cavity plate of the injection mold was subjected to release treatment.
次に、コアプレートとキャビティプレートとを合わせて型締めを行った後(図1C参照)、射出成形用金型のキャビティに溶融させたポリカーボネート(ユーピロンH−3000R;三菱ガス化学株式会社)を注入した。このとき、射出成形用金型の温度を100℃とし、射出シリンダの温度を320℃とした。注入中のキャビティ面の最高温度は、120〜150℃であった。 Next, the core plate and the cavity plate are combined and clamped (see FIG. 1C), and then molten polycarbonate (Iupilon H-3000R; Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) is injected into the cavity of the injection mold. did. At this time, the temperature of the injection mold was 100 ° C., and the temperature of the injection cylinder was 320 ° C. The maximum temperature of the cavity surface during injection was 120-150 ° C.
ポリカーボネートを注入してから50〜60秒後に、コアプレートとキャビティプレートとを開き、樹脂成形品(マイクロウェルプレート)を離型した(図1F参照)。上述の通り、射出成形用金型に離型処理を行っていないが、容易に離型することができた。 50-60 seconds after injecting the polycarbonate, the core plate and the cavity plate were opened, and the resin molded product (microwell plate) was released (see FIG. 1F). As described above, the mold for injection molding was not subjected to release treatment, but could be easily released.
以上の手順により、短い成形サイクル(数分レベル)で、ウェル内面に親水化層を有するマイクロウェルプレートを作製することができた(図2参照)。純水に青インクを添加した溶液を用いてウェル内面における水の自由表面の接触角を評価したところ、本発明の製造方法に係るウェルの方が親水化層を形成しないウェルよりも接触角が小さくなり、良好な結果が得られた。 By the above procedure, a microwell plate having a hydrophilic layer on the inner surface of the well could be produced in a short molding cycle (a few minutes level) (see FIG. 2). When the contact angle of the free surface of water on the inner surface of the well was evaluated using a solution in which blue ink was added to pure water, the contact angle of the well according to the manufacturing method of the present invention was higher than that of the well in which the hydrophilic layer was not formed. Smaller and better results were obtained.
本発明の製造方法は、例えば、医療分野や科学分野などにおいて用いられているマイクロウェルプレートやマイクロ流路チップなどの検出デバイスの製造方法として有用である。 The production method of the present invention is useful, for example, as a method for producing a detection device such as a microwell plate or a microchannel chip used in the medical field or scientific field.
100 樹脂成形品
110a コアプレート
110b キャビティプレート
120 コーティング剤
130 熱可塑性樹脂
140 コート層
DESCRIPTION OF
Claims (4)
射出成形用金型のキャビティ面の少なくとも一部に熱硬化型のコーティング剤を塗布する第1のステップと、
前記コーティング剤を塗布された前記射出成形用金型のキャビティに熱可塑性樹脂を注入して、前記キャビティ面に塗布された前記コーティング剤を硬化させるとともに、前記熱可塑性樹脂の成形品を形成する第2のステップと、を有し、
前記第1のステップにおける前記射出成形用金型の温度をTm、前記熱硬化型のコーティング剤の熱硬化温度をTc、前記第2のステップにおける前記キャビティ面の最高温度をTpとしたときに、「Tm<Tc≦Tp」である、
樹脂成形品の製造方法。 A method for producing a resin molded product having a coat layer on the surface,
Applying a thermosetting coating agent to at least a part of the cavity surface of the injection mold;
A thermoplastic resin is injected into the cavity of the injection mold to which the coating agent has been applied, and the coating agent applied to the cavity surface is cured, and a molded article of the thermoplastic resin is formed. Two steps,
The temperature of the injection mold in the first step is T m , the thermosetting temperature of the thermosetting coating agent is T c , and the maximum temperature of the cavity surface in the second step is T p . Sometimes “T m <T c ≦ T p ”,
Manufacturing method of resin molded product.
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- 2011-02-28 JP JP2011041930A patent/JP2012176593A/en active Pending
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