JP3479757B2 - 熱可塑性樹脂成形品の加飾成形方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂成形品の加飾成形方法Info
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Description
製の加飾フィルムを、金型キャビティにセットした後、
該金型キャビティに熱可塑性樹脂からなる成形材料を注
入して成形を行う、いわゆる絵付け成形に代表される加
飾成形方法に関する。
耐候性・耐光性・耐チッピング性等が要求される自動車
用内・外装品、例えば、センタークラスターパネル、コ
ンソールアッパパネル、ホイールキャップ、ピラーガー
ニッシュアウター等に好適な発明である。
基:CH2 =CHCO−またはメタクリロイル基:CH
2 =C(CH3 )CO−を意味する。
した値を意味する。
ィー(GPC)により測定した値を意味する。
有するセンタークラスターパネル11等に、木目調模様
を付ける方法として、例えば、上記絵付け成形によるこ
とがある。
ックス用蓋のような深絞りを要求される三次元形状の成
形品の場合、印刷フィルムとして形態追従性を有するよ
うに軟質かつ薄肉なものであることが要求される。この
ため、上記絵付け成形によって得た成形品は、一般に耐
摩耗性・耐擦傷性・表面耐熱性・耐候性・耐光性・耐チ
ッピング性等の表面物性が十分でないという問題点があ
った。従って、通常は、離型後の成形品に後塗装をし
て、これらの諸物性を付与していた。ところが、この後
塗装は、大幅に工数が嵩んだ。
ィルム(加飾フィルム)として、印刷フィルム本体(加
飾フィルム本体)の表面側に形態追従性を有する光重合
性樹脂組成物で形成される保護層を備えたものを使用
し、成形品離型後に、前記保護層を形成する光重合性樹
脂組成物を光硬化(重合)させる成形方法が、特公平7
−323号等で提案されている。
その保護層の表面物性(特に耐摩耗性、耐傷付性、耐溶
剤性、耐薬品性)を試験検討した結果、必ずしも十分な
ものとは言えなかった。
なくても、保護層に十分な表面物性を有する成形品を容
易に得られる熱可塑性樹脂成形品の加飾成形方法を提供
することを目的とする。
形品の加飾成形方法は、上記課題を下記構成により解決
するものである。
した後、該金型キャビティに熱可塑性樹脂からなる成形
材料を注入して成形を行うに際して、加飾フィルムとし
て、加飾フィルム本体の加飾面側に形態追従性を有する
光重合性樹脂組成物で形成される保護層を備えたものを
使用し、成形品離型後に、前記光重合性樹脂組成物を光
硬化(重合)させる成形方法において、前記光重合性樹
脂組成物が、下記アクリル系共重合体(a) 40〜60重
量部及び下記化合物(b) 60〜40重量部に、光重合開
始剤が添加されてなることを特徴とする熱可塑性樹脂成
形品の加飾成形方法。
ロイル基を導入した、1分子中に1個以上の(メタ)ア
クリロイル基を有し、主鎖のガラス転移温度が40〜1
20℃で、重量平均分子量が10000〜200000
であるアクリル系共重合体。
ロイル基を有する化合物(但し、前記アクリル系共重合
体を除く)。
づいて詳細に説明をする。以下の説明で配合単位は、特
に断らない限り「重量単位」とする。
ィ15にセットした後、該金型キャビティ15に熱可塑
性樹脂からなる成形材料16を注入して成形を行うこと
を前提的要件とする(図4・6参照)。図例中、17は
可動型(雄型)、19は固定型(雌型)である。
脂、AS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリア
セタール、熱可塑性ウレタンエラストマー(TPU)、
ポリアミド、飽和ポリエステル、PVC、ポリメチルメ
タクリレート(PMMA)、飽和ポリエステル(PB
T、PET等)、ポリフェニレンオキサイド(PP
O)、ポリカーボネート(PC)、その他アロイ系樹脂
(PC/ABS,PC/PBT、PBT/ABS,PP
O/PA等)を挙げることができる。
通常、射出とするが、トランスファ、コンプレッショ
ン、またはブローであってもよい。
料(成形品本体材料)は、通常、注入時の材料熱で熱融
着するように選定するが、熱融着が困難な組み合わせの
場合は、印刷フィルムの内側面に接着剤処理をしてお
く。
飾フィルム13(または13A・13B)として、加飾
フィルム本体25の表面側に、形態追従性を有する光重
合性樹脂組成物で形成される保護層21を備えたものを
使用する。
に印刷面25aを備えた加飾フィルム本体25の表面側
に保護層21を形成し、裏面(印刷面25a)側に接着
剤層24を形成したもの13、図2(2) に示す如く、表
面側に印刷面25aを備えた加飾フィルム本体(印刷フ
ィルム本体)25Aの表面側に加飾面保護層21を形成
し、さらに、該加飾面保護層21の表面側にラミネート
フィルム(離型層)20を形成したもの13A、又は、
図2(3) に示す如く、例えば、ダーク調に材着された加
飾フィルム本体25Bの表面側に保護層21を形成する
とともに、加飾フィルム本体25の裏面側に接着剤層
(例えばホットメルト型)24を形成したもの13B、
等を使用することができる。
ルム(保護層)21の外側面には、図2(2) に示す如
く、粘着防止、汚れ防止等のためにラミネートフイルム
(剥離層)20を貼着してもよいが、光重合性樹脂組成
物は、指触乾燥性に優れているため、必然的ではない。
ては、PMMA、PET、PVC等の軟質熱可塑性樹脂
のフィルムを挙げることができる。また、ラミネートフ
ィルムとしては、PETやPVCの軟質熱可塑性フィル
ムを使用することができる。
樹脂組成物としては、本発明においては、下記アクリル
系共重合体(a) 及び下記化合物(b) と光重合開始剤から
なるものを使用する。
ロイル基を導入した、1分子中に1個以上の(メタ)ア
クリロイル基を有し、主鎖のガラス転移温度が40〜1
20℃で、重量平均分子量が10000〜200000
であるアクリル系共重合体。
ロイル基を有する化合物(但し、上記アクリル系共重合
体を除く)。
鎖のガラス転移温度を40〜120℃と限定したのは、
実用的な離型性と硬化被膜の表面特性を担保するためで
ある。重量平均分子量を10000〜200000と限
定したのは、実用的な離型性、耐候性及び耐久性を確保
するためである。
とのブレンド比は、保護層21の指触乾燥性、架橋性、
射出成形時の印刷担持フィルム(保護層21または軟質
印刷フィルム25)21・25の軟化防止、離型性、お
よび耐擦傷性を考慮して、(a) /(b) =40/60〜6
0/40の範囲で使用する。
リル系共重合体(a) として使用されるアクリル系共重合
体は、アクリル系共重合体の側鎖のグリシジル基を利用
して、(メタ)アクリロイル基を導入したものである。
利用するグリシジル基を有する共重合可能なモノマーと
して、具体的には、(メタ)アクリル酸グリシジルが挙
げられる。
の共重合モノマーとしては、具体的には(メタ)アクリ
ル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アク
リル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピ
ル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル
酸i−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)ア
クリル酸ステアリルなどの(メタ)アクリル酸エステル
類、スチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル、アク
リロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどが
挙げられる。
用いられるグリシジル基と反応性を有する化合物として
は、(メタ)アクリル酸、フマル酸等のカルボキシル基
を有する化合物などが挙げられる。
合後、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加反
応で導入することにより合成することができる。これら
反応を行うに当たり、通常、用いる溶液重合開始剤、重
合禁止剤、合成触媒等を使用することができ、特に限定
されない。
タ)アクリロイル基を3個以上有する化合物(上記アク
リル系共重合体を除く)(b) としては、トリメチロール
プロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ール、等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸との
反応生成物である多価アルコール(メタ)アクリレート
を好適に使用できるが、下記ポリマー系化合物も使用可
能である。
レングリコール、ブタンジオール等の多価アルコールか
らなるポリエステルと(メタ)アクリル酸化合物との反
応で得られるポリエステルポリ(メタ)アクリレート、
エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸化合物との反応で得
られるエポキシポリ(メタ)アクリレート、ポリシロキ
サンと(メタ)アクリル酸化合物との反応によって得ら
れるポリシロキサンポリ(メタ)アクリレート、ポリア
ミドと(メタ)アクリル酸化合物との反応によって得ら
れるポリアミドポリ(メタ)アクリレート等を、挙げる
ことができる。さらに、トリイソシアネート単体や、ジ
(またはトリ)イソシアネートのビューレット、多量体
またはポリオールとの付加体などのポリイソシアネート
と、水酸基含有(メタ)アクリレートとの反応により合
成するウレタンアクリレート等も使用できる。本発明で
用いられる(c)光重合開始剤は、使用範囲が上記(a)
(b)成分の合計量100部に対し、0.1〜10部であ
り、硬化性、耐擦傷性等の塗膜性能を考慮すると、好ま
しくは1〜5部である。0.1部未満であると硬化性が
著しく低下し、耐擦傷性等の塗膜性能が発現しない。
アルキルエーテル類、アシルホスフィンオキシド、オキ
シムエステル類、ビスイミダゾール、等を好適に使用可
能である。
は、必要に応じて着色顔料、スリップ剤、消泡剤、はじ
き防止剤、湿潤剤、沈降防止剤、だれ防止剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、重合禁止剤、カップリング剤等の各
種添加剤や、粘度調整のために揮発性有機溶剤を用いる
ことができる。
ム13を、予備附形後、前記金型キャビティにセットす
ることが望ましい。
型キャビティ面にセット時の追従性を増大させるととも
に、急激な変形による加飾面の切れ等を回避するためで
ある。
く、予備附形用金型27を使用して、真空成形(真空引
き)、及び/または、吹込み成形(圧縮空気吹込み)に
より行う。なお、図例中、29は吸引用孔、31はチャ
ックである。
圧力を瞬時挙げて、加飾フィルム13を裁断すること
で、バリ取りを不要とすることができ、望ましい。この
とき、金型PL面の製品部との外側が逃がし部17aと
されたバリ切り部17bを形成しておく(図5(1)参
照)。なお、バリ切りに際して、ラミネートフィルムを
備えた加飾フィルム13Aの場合は、ラミネートフィル
ム20を残しておくことがバリ切り作業性・離型性等の
見地から望ましい(図5(2)参照)。
層21を形成する光重合性樹脂組成物を光硬化(重合)
させる(図6)。
ランプ33を使用する。硬化時間は、例えば、通常、1
〜60秒である。また、ラミネートフィルムがある場合
は、硬化前に取り除いても、硬化後取り除いてもよい。
に光硬化(重合)した樹脂層で加飾面が保護されている
ため、耐摩耗性・耐擦傷性・表面耐熱性等の表面物性に
優れているものを容易に得ることができる。
飾成形方法は、上記の如く、加飾フィルムとして、保護
層が形態追従性を有する光重合性樹脂組成物で形成され
ているもの使用し、加飾フィルムを予備附形後、前記金
型キャビティにセットし、成形後に加飾フィルムの保護
層を形成する光重合性樹脂組成物を光硬化(重合)させ
ることを特徴とするとともに、前記光重合性樹脂組成物
として、それぞれアクリロイル基を有するアクリル系共
重合体、及び、該アクリル系共重合体以外のアクリロイ
ル基を3個以上有する化合物を特定割合で混合して使用
する構成により下記のような作用・効果を奏する。
厚みのある保護層を形成可能なため、離型後の成形品を
後硬化させることにより、深絞り製品や形状の煩雑な製
品に適用しても、十分な表面物性(特に耐擦傷性、耐薬
品性)を有する成形品を、塗装レスでも容易に得ること
ができる。
締め圧力を瞬時上げることにより、加飾フィルムを裁断
することができ、バリ取りが不要とすることができる効
果も奏する。
較例と共に行った実施例について説明する。
(a) −1の合成>攪拌器、温度制御装置、コンデンサー
を備えたフラスコに溶媒としてメチルエチルケトン(M
EK)100部を入れ、攪拌しながらフラスコ内の温度
を80℃に上昇させる。この後、メタクリル酸n−ブチ
ル15部、メタクリル酸メチル55部、及びメタクリル
酸グリシジル30部からなるアクリル系モノマー100
部に、アゾビスイソブチロニトリル(ラジカル重合開始
剤)0.5部を溶解させて、滴下ロートから4時間かけ
て、上記フラスコ中に滴下し、重合率が100%となる
ように重合開始剤を追加し、さらに固形分が約30%と
なるようにMEKを追加してアクリル系共重合体の重合
を終了した。この樹脂溶液にさらに重合禁止剤としてハ
イドロキノン(HQ)0.1部、合成触媒としてトリエ
チルアミン(TEA)2部を添加し、アクリロイル基導
入モノマーとしてアクリル酸15.2部を反応させてア
クリロイル基導入アクリル系共重合体(a) −1を得た。
当該共重合体(a) −1の主鎖のガラス転移温度は72
℃、重量平均分子量は約78000であった。
(a) −2の合成>製造例1の合成方法において、アクリ
ル系モノマー100部を、メタクリル酸n−ブチル50
部、メタクリル酸メチル35部、メタクリル酸グリシジ
ル15部からなるものとし、重合開始剤をアゾビスイソ
ブチロニトリル1.0部とし、アクリロイル基導入モノ
マーをアクロイルアクリル酸8部とした以外は、同様に
してアクリロイル基導入アクリル系共重合体(a) −2を
合成した。当該共重合体(a) −2の主鎖のガラス転移温
度は50℃、重量平均分子量は約49000であった。
1と合成方法において、溶剤をトルエン100部とし、
アクリル系モノマー100部を、メタクリル酸n−ブチ
ル15部、メタクリル酸メチル55部、アクリル酸4−
ヒドロキシブチル30部からなるものとし、重合開始剤
をアゾビスイソブチロニトリル1部として、固形分が約
40%となるようにMEKを追加した以外は、同様にし
てアクリロイル基非導入アクリル系共重合体Aを合成し
た。当該共重合体Aの主鎖のガラス転移温度は60℃、
重量平均分子量は約20000であった。
したアクリロイル基導入アクリル系共重合体(a) −1、
2及びアクリロイル基非導入アクリル系共重合体Aを用
い、表1の割合で配合し、光重合性樹脂組成物を得た。
次に、この組成物を、軟質加飾フィルム(PMMA:厚
さ200μm)25の、加飾面23側にバーコータを用
いて、塗装乾燥(60℃×1分間)させて、保護層(乾
燥膜厚10μm)21を有するフィルム13Aを調製し
た(図2(2) 参照、但しラミネートフィルム20は省
略)。
後、図4に示すような金型にセットし、軟質加飾フィル
ム25側に、熱可塑性材料(ABS樹脂)を射出成形
し、該成形物の表面に紫外線を照射(照射エネルギー2
000mJ/cm2 )、保護層21を硬化し(但し、比
較例4は照射せず)、下記の評価方法により判定した。
目視判定。
の5%水酸化ナトリウム水溶液、及び5%硫酸水溶液を
それぞれ滴下し、4時間後にこれを拭き取り保護層表面
の状態を目視判定した。
「MXT−50UL」(松沢精機株会社製)を用いて測
定。
00g荷重50回転後の塗布面におけるヘイズ値(曇
価)を、JIS R 3212により測定。
発明の特定光重合性樹脂組成物を使用して保護層を形成
して、熱可塑性樹脂成形品の成形した成形品の保護層
は、耐溶剤性・耐薬品性に優れているとともに、良好な
コーナ追従性を有することが分かる。
度)も、加飾フィルムであるPMMAフィルムと同じで
あるが(実施例3)、耐擦傷性(ヘイズ値)において大
きな差があることが分かる。また、未硬化状態(比較例
4)でも、硬化状態の比較例3と同様の硬度及び耐擦傷
性を示し、取扱い性も良好であることが分かる。
ルボックスの斜視図。
面図。
ット前の概略断面図
バリ切り開始時及びバリ切り後の各要部断面図
Claims (3)
- 【請求項1】 加飾フィルムを金型キャビティにセット
した後、該金型キャビティに熱可塑性樹脂からなる成形
材料を注入して成形を行うに際して、 前記加飾フィルムとして、軟質プラスチック製の加飾フ
ィルム本体の表面側に形態追従性を有する光重合性樹脂
組成物で形成される保護層を備えたものを使用し、 成形品離型後に、前記光重合性樹脂組成物を光硬化(重
合)させる成形方法において、 前記光重合性樹脂組成物が、下記アクリル系共重合体
(a) 40〜60重量部及び下記化合物(b) 60〜40重
量部に、光重合開始剤を添加したものであることを特徴
とする熱可塑性樹脂成形品の加飾成形方法。 (a) 側鎖のグリシジル基に(メタ)アクリロイル基を導
入した、1分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基
を有し、主鎖のガラス転移温度が40〜120℃で、重
量平均分子量が10000〜200000であるアクリ
ル系共重合体。 (b) 1分子中に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有
する化合物(但し、前記アクリル系共重合体を除く)。 - 【請求項2】 請求項1において、前記フィルムを予備
附形後、前記金型キャビティにセットすることを特徴と
する熱可塑性樹脂成形品の加飾成形方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2の方法で成形したことを
特徴とする加飾熱可塑性樹脂成形品。
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JP21754295A JP3479757B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 熱可塑性樹脂成形品の加飾成形方法 |
US08/701,127 US5833916A (en) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | Molded article containing a decorative film and a process for preparing the same |
DE19633959A DE19633959B4 (de) | 1995-08-25 | 1996-08-22 | Formkörper mit einem Zierfilm und ein Verfahren zu dessen Herstellung |
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JP21754295A Expired - Lifetime JP3479757B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 熱可塑性樹脂成形品の加飾成形方法 |
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