JP2725216B2 - 被覆層付成形体の製造法 - Google Patents

被覆層付成形体の製造法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、塩化ビニル系樹脂またはABS系樹脂からな
る被覆層が、ポリプロピレン製の成形体の表面に特殊な
接着剤層を介して、積層されている被覆層付成形体を製
造する方法に係るものである。
〔従来技術及び課題〕
ポリプロピレン製の成形体は、優れた機械的強度、耐
薬品性を有していて各種の分野で利用されているが、そ
の成形体の表面に印刷したり、塗装したりすることが非
常に困難であり、成形体の表面に種々の図形、模様を現
出することができず、装飾的な用途に利用することがで
きなかったのである。
そこで、ポリプロピレン製の成形体の表面に、印刷
性、塗装性、意匠性などに優れた塩化ビニル系樹脂また
はABS系樹脂製の被覆層を積層することが提案された。
しかしながら、ポリプロピレンと塩化ビニル系樹脂ま
たはABS系樹脂とは、直接積層しても接合せず、両者を
強力に接着することができる接着剤も見出されていなか
ったので、ポリプロピレン製の成形体の表面に強力に接
合された塩化ビニル系樹脂またはABS系樹脂からなる被
覆層を形成することは、ほとんど不可能であった。
この点を改良するものとして、特開昭56−109760号が
開示されている。これは接着剤層に塩化ビニル−エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体等を使用するものであるが、接
着強度が充分ではなく、溶融状態のポリプロピレンの温
度を高くする必要がある等の欠点がある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、ポリプロピレン製の成形体の表面に、
塩化ビニル系樹脂またはABS系樹脂製の被覆層が、強力
に接合されている被覆層付成形体を得ることを目的とし
て、鋭意研究した結果、この発明において使用する特殊
な接着剤によって前述の目的を達成することができるこ
とを見出し、この発明を完成した。
すなわち、プロピレン成分が80〜95モル%の非晶質プ
ロピレン・α−オレフィン共重合体をグラフト変性して
得られる変性非晶質プロピレン・α−オレフィン共重合
体を主成分とする接着剤層を設けた塩化ビニル系樹脂ま
たはABS系樹脂製の被覆用の予備成形体を、溶融状態で
供給されるポリプロピレンと前記接着剤層との接触の可
能なように、射出成形用金型の固定金型内の内面に沿っ
て配置し、この固定金型に対応する移動金型を固定金型
に密着して金型を閉じ、その金型の内部へ、溶融状態の
ポリプロピレンを射出して、射出成形すると同時に、前
記予備成形体から形成される被覆層をその射出成形体の
表面に、前記接着剤層を介して積層することを特徴とす
る被覆層付成形体の製造法である。
本発明の方法によって得られる被覆層付成形体は、ポ
リプロピレン製の成形体の表面に、前述の接着剤層を介
して積層されている被覆層が、強力に接着されており、
優れた耐久性を有するものである。
この発明の方法によれば、複雑な曲面を有するポリプ
ロピレン製の成形体の表面を被覆しても、その被覆層に
シワ、浮き上り、破れなどが生じず、前述の優れた被覆
層付成形体が得られる。
以下、この発明について、図面も参考にして、さらに
詳しく説明する。
第1図は、この発明の方法によって得られる被覆層付
成形体の一例を示す断面図であり、第2図は、この発明
の方法の一例である射出成形体によって、被覆層付成形
体を製造している状況を概略示す断面図である。
この発明において使用する接着剤層2は、変性された
非晶質プロピレン・α−オレフィン共重合体を主成分と
する接着剤から形成されているものである。
前記の接着剤には、前述の樹脂のほかに変性非晶質プ
ロピレン・α−オレフィン共重合体の溶媒に溶解する他
の熱可塑性樹脂が、約50重量%以下、特に30重量%以下
の割合で含有されていてもよい。
また、本発明では、接着剤層の主成分として使用する
本発明における変性非晶質プロピレン・α−オレフィン
共重合体とは、目的生産されたプロピレンと他のα−オ
レフィン、例えばエチレン、ブテン−1等との非晶質共
重合体であり、かつプロピレン成分が80〜95モル%のも
のである。なお、共重合体の数平均分子量としては3,50
0〜30,000のものが好ましい。
また、共重合体の変性剤は不飽和カルボン酸、その無
水物、金属塩、エステル等からなる不飽和カルボン酸誘
導体成分がグラフトしたものである。具体的には、アク
リル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタ
コン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、ビシク
ロ(2,2,1)ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸等の
不飽和カルボン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、
無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシク
ロ(2,2,1)ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水
物等の不飽和カルボン酸の無水物、アクリル酸メチル、
メタクリル酸メチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸
モノメチル、フマール酸ジエチル、イタコン酸ジメチ
ル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロ無水フタル酸
ジメチル、ビシクロ(2,2,1)ヘプト−2−エン−5,6−
ジカルボン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸のエステル
が挙げられる。これらの中でもマレイン酸、イタコン酸
またはこれらの無水物が好ましいのである。
グラフト量は共重合体100重量部に対して0.01〜40重
量部である。
これらの変性は公知の方法を利用することができる。
本発明においては、前述の共重合体を主成分とする接
着剤層を使用することによって、ポリプロピレン製成形
体4の表面に、塩化ビニル系樹脂またはABS系樹脂製の
被覆層3を、強力な接着力で積層することができるので
あり、前述の樹脂に類似した他の樹脂を主成分とする接
着剤層では、比較例1および比較例2に示すように、ポ
リプロピレン製の成形体の表面に強力に接着された被覆
層を有する被覆層付成形体が得られないのである。
この発明の方法における接着剤層を設けた塩化ビニル
系樹脂またはABS系樹脂の被覆用の予備成形体3′は、
例えば、前述の樹脂を主成分とする接着剤を、加熱され
たトルエン、ヘプタン、ヘキサン、ベンゼン、パークレ
ン等の有機溶媒に溶解した溶液を、塩化ビニル系樹脂ま
たはABS系樹脂のシートまたはフィルムの片面に塗布し
接着剤溶液の薄膜から有機溶媒を蒸発除去して接着剤層
を設けたシートまたはフィルムを形成するか、あるい
は、前記共重合体を主成分とする接着剤をフィルム状に
して塩化ビニル系樹脂またはABS系樹脂のシート(フィ
ルム)の片面に熱的にラミネートして接着剤層を設けた
シート(フィルム)を形成し、次いで、その接着剤層を
設けたシート(フィルム)を、圧空成形、または真空成
形、あるいはその他のシート成形によって予備成形体
(ポリプロピレン製の成形体を製造する金型の内層形状
に対応した形状のもの)に成形する方法によって、製造
することができる。
本発明の方法では、接着剤層2を設けた塩化ビニル系
樹脂またはABS系樹脂の被覆用の予備成形体3′は、溶
融状態のポリプロピレンを供給し加圧して、ポリプロピ
レンを成形するための成形用金型5の内面に沿って大略
密着させることができるような形状であることが好まし
いが、かならずしも、成形体金型5と予備成形体3′と
が細部にわたって一致する必要はない。
本発明において、塩化ビニル系樹脂とは、塩化ビニル
重合体、塩化ビニル単位を60%以上含有する塩化ビニル
と他の単量体との共重合体を、50重量%以上、特に60重
量%以上含有する熱可塑性樹脂であり、前述の塩化ビニ
ル重合体または共重合体のほかに、他の合成樹脂、例え
ば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ABS系樹脂、MBS樹
脂、アクリル系樹脂などの1種または2種以上の混合物
が約50重量%より少なく、特に40重量%以下の割合で含
有していてもよい。なお、塩化ビニル系樹脂を使用して
成形されている予備成形体は、種々の添加剤、例えば、
可塑性、充填剤、補強剤、染料、顔料などを適宜含有し
ている塩化ビニル系樹脂から成形されたものであっても
よい。
また、本発明において、ABS系樹脂とは、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合体を、50重量%以
上、特に60重量%以上含有する熱可塑性樹脂であり、前
記ABS共重合体のほかに、他の合成樹脂、例えばポリ塩
化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、MBS樹脂、
アクリル系樹脂などの1種または2種以上の混合物が50
重量%より少なく、特に40重量%以下の割合で含有して
いてもよい。なお、ABS系樹脂を使用して成形される予
備成形体は、種々の添加剤が適宜配合されているABS系
樹脂から成形されたものであってもよい。
前述の予備成形体の成形に使用される塩化ビニル系樹
脂またはABS系樹脂製のシート(フィルム)は、その平
均厚さが約0.01〜2mm、特に0.1〜1mmであるものが好ま
しく、また、そのシートの表面に、木目などの模様を印
刷などして、化粧を施したものであってもよい。
この発明では、前述のシートに設ける接着剤層は、そ
の平均厚さが5〜500μ、特に10〜300μ程度であること
が好ましい。前記接着剤層の厚さは、余りに小さくなり
過ぎると、ポリプロピレン製の成形体の表面に強力に接
着した被覆層を積層することができなくなるので好まし
くない。
この発明において、本発明におけるポリプロピレンと
は、プロピレン、エチレン、ブテン−1等の単量体の重
合体、結晶性の共重合体およびこれらの混合物、変性物
等である。具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、プロピレン/エチレンブロック、ランダム共重合体
等である。ポリプロピレンには、従来公知の添加剤、充
填剤などが配合されていてよい。
本発明の方法においては、前述の接着剤層2を設けた
塩化ビニル系樹脂またはABS系樹脂製の予備成形体3′
を、溶融状態で供給されたポリプロピレンと前記接着剤
層との接触の可能なように、成形用金型5の内面に沿っ
て配置しておき、 その金型内へ、溶融状態のポリプロピレンを供給して
加圧して、ポリプロピレンの成形と同時に、前記予備成
形体から成形される被覆層3を接着剤層によって成形体
の表面に積層して、被覆層付成形体を製造するのであ
る。
本発明の方法では、金型内へ溶融状態のポリプロピレ
ンを供給し加圧して、ポリプロピレン製の成形体を形成
することができる、射出成形方法が最適である。
この発明の方法としては、例えば、前述の接着剤層2
を設けた被覆用の予備成形体3′を、射出成形用の固定
金型5内の内面に沿って金型内に配置し、この固定金型
に対応する移動金型6を固定金型に密着して金型を閉
じ、その金型の内部へ、約180〜320℃に加熱された溶融
状態のポリプロピレンを射出して、射出成形すると同時
に、前記予備成形体から形成される被覆層3をその射出
成形体の表面に、前記接着剤層2を介して積層して、被
覆層付成形体1を成形する方法を挙げることができる。
この発明の方法において、前記のように加熱されたポ
リプロピレンを射出することによって、前記のように配
置された予備成形体とポリプロピレンの射出成形体とが
強固に接着した被覆層付成形体を得ることができる。
この発明の方法によれば、ポリプロピレン製の成形体
の表面に、強力に接着された塩化ビニル系樹脂またはAB
S系樹脂の被覆層を有する美麗な被覆層付成形体を得る
ことができる。
この発明の方法によって得られる被覆層付成形体は、
耐久性の優れた美麗な被覆層を有するポリプロピレン製
の成形体であるので、家具、電気製品ケース、カバンな
どのケースとして、装飾用の種々の用途に使用すること
ができる。
〔実施例〕
以下、実施例および比較例を示す。以下の記載におい
て部は、重量部を示す。
実施例1 ABS樹脂(アクリロニトリル含有率;25重量%、ブタジ
ェン含有率;30重量%、スチレン含有率;45重量%)100
部と高級アルコール(炭素数;16〜18)1部とからなる
樹脂組成物を使用してカレンダーロール法で成形された
ABS系樹脂シート(平均厚さ;約0.5mm)の表面に、木目
印刷を施し、そのシートの裏面に、プロピレン含量80モ
ル%、エチレン含有量20モル%の非晶質共重合体に無水
マレイン酸が7.1%グラフトされた変性された非晶質共
重合体の熱トルエン溶液(濃度、20%)を塗布して乾燥
して、平均厚さが約15μである接着剤層を設けた。
この接着剤層を設けたABS系樹脂製のシートを、射出
成形用の金型の内面に対応できるように真空成形して、
接着剤層を設けたABS系樹脂製の被覆用の予備成形体を
形成した。
この予備成形体を、射出成形用の固定金型内の内面に
沿って配置し、金型を閉じ、金型の内部へ約190℃、230
℃に加熱された溶融状態のポリプロピレンを射出して、
射出形成し、金型を冷却して、金型を開いて被覆層付成
形体を取り出した。
この被覆層付成形体は、ポリプロピレン製の成形体の
表面にABS系樹脂製の被覆層が一体に積層されている美
しい木目模様を有するものであった。
この被覆層付成形体の一部を切り取って、ABS系樹脂
製の被覆層とポリプロピレン成形体との接着力を測定し
たところ、剥離速度50mm/分での剥離強度(180度)が2.
3kg/cm(溶融樹脂温度約190℃)、3.1kg/cm(溶融樹脂
温度約230℃)であった。
比較例1 実施例1の共重合体の代りに、塩化ビニル−エチレン
−酢酸ビニル共重合体(塩化ビニル含有率;19%エチレ
ン含有率;57%、酢酸ビニル含有率;24%)のトルエンと
n−ヘキサンとの混合溶媒溶液(ポリマー濃度;31重量
%)を使用したほかは、実施例1と同様に実施して被覆
層付成形体を得た。
この被覆層付成形体は、美しい木目模様を有する被覆
層がポリプロピレン製の成形体の表面に積層されている
ものであり、実施例1と同様にして接着力を測定したと
ころ、ポリプロピレン成形体とABS系樹脂製の被覆層と
の接着力を示す剥離強度(180度)が0.7kg/cm(溶融樹
脂温度約190℃)、1.6kg/cm(溶融樹脂温度約230℃)で
あった。
比較例2 実施例1において、変性された非晶質共重合体に代え
て塩素化ポリプロピレン(塩素化率、約25%)を用いた
以外実施例1と同様に行った。
剥離強度は各々1.1kg/cm(溶融樹脂温度約190℃)、
2.6kg/cm(溶融樹脂温度約230℃)であった。
〔発明の効果〕
本発明は印刷性等の良好な塩化ビニル系、ABS系樹脂
を表面層とし、接着剤層に変性非晶質プロピレン・α−
オレフィン共重合体を使用することで従来技術より低温
で、かつ、強力な接着力を有する積層体が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法によって得られる被覆層付成形
体の一例を示す断面図であり、第2図は、本発明の方法
の一例である射出成形法によって、被覆層付成形体を製
造している状況を概略示す断面図である。 1……被覆層付成形体、2……接着剤層、3……塩化ビ
ニル系樹脂またはABS系樹脂製の被覆層、3′……予備
成形体、4……熱可塑性樹脂製の成形体、5……固定金
型、6……移動金型。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 627:06 655:02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プロピレン成分が80〜95モル%の非晶質プ
    ロピレン・α−オレフィン共重合体をグラフト変性して
    得られる変性非晶質プロピレン・α−オレフィン共重合
    体を主成分とする接着剤層を設けた塩化ビニル系樹脂ま
    たはABS系樹脂製の被覆用の予備成形体を、溶融状態で
    供給されるポリプロピレンと前記接着剤層との接触の可
    能なように、射出成形用金型の固定金型内の内面に沿っ
    て配置し、この固定金型に対応する移動金型を固定金型
    に密着して金型を閉じ、その金型の内部へ溶融状態のポ
    リプロピレンを射出して、射出成形すると同時に、前記
    予備成形体から形成される被覆層をその射出成形体の表
    面に、前記接着剤層を介して積層することを特徴とする
    被覆層付成形体の製造法。
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