JP3826001B2 - 複層プラスチック成形品および該成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエステル樹脂の複層プラスチック成形品および該成形品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル樹脂は例えばペットボトル等の材料として大量使用されており、したがってポリエステル樹脂廃材も大量に発生している。
上記ポリエステル樹脂廃材は粉砕溶融ペレット化して、再生ポリエステル樹脂として再び各種成形品の材料として使用することが検討されている。しかしながらポリエステル樹脂は再生処理の際の加熱により劣化し、再生ポリエステル樹脂から得られる成形品は耐衝撃性に劣り、商品価値のある成形品に再生することは殆ど不可能である。
そのために従来、再生ポリエステル樹脂に合成ゴムやエラストマー等の改質材を添加して耐衝撃性を改良することが行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし再生ポリエステル樹脂に上記改質材を添加しても、耐衝撃性を充分回復させることは困難である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するために、ＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂と、該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂とからなる複層プラスチック成形品を提供するものである。
該ポリエステル樹脂は再生ポリエステル樹脂であることが望ましい。
また該ポリエステル樹脂に対して高接着性を示す他の樹脂は、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン−アクリロニトリル樹脂および上記樹脂の二種以上のポリマーアロイであることが望ましい。更に該複層プラスチック成形品はコア層とスキン層とからなり少なくともスキン層には帯電防止剤および／または導電剤が添加されていることが望ましい。
また該複層プラスチック成形品はポリエステル樹脂をコア層とし、該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂をスキン層とし、少なくとも該スキン層には帯電防止剤および／または導電剤が添加されていることが望ましく、該複層プラスチック成形品は遊技機の部品であることが望ましい。
更に本発明はＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂と、該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂からなる複層プラスチック成形品を製造するに際し、
支持部材(3B)に固定された固定金型(9) に移動金型(8) を押圧して型締めすることにより形成されたキャビティ部(11)に対して二個の射出ユニット(12,13) から樹脂をそれぞれ圧入可能にする射出ユニット連結装置(10)であって、
前記固定金型(9) を前記支持部材(3B)に固定させるように、これら固定金型(9) および支持部材(3B)間に介装される連結装置本体と、
前記連結装置本体に設けられ、前記キャビティ部(11)と前記射出ユニット(12,13) とを連通させる第１の樹脂流路(19B) と、第２の樹脂流路(19D) とを有し、前記第１の樹脂流路(19B) は前記金型(9) の型締め方向に形成され、前記第２の樹脂流路(19D) は前記金型(9) の型締め方向に対して交差する方向に形成されている樹脂流路手段とを有している射出ユニット連結装置(10)を単層の成形品を成形する射出成形機に組み込まれた複数層射出成形機を用い、
前記樹脂流路手段の第１の樹脂流路(19B) にはＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘 剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂または該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂を供給し、第２の樹脂流路(19D) にはＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂と高接着性を示す他の樹脂または該ポリエステル樹脂を供給して、前記固定金型(9) と前記移動金型(8) とにより形成されたキャビティにそれぞれ圧入する複層プラスチック成形品の製造方法を提供するものである。
本発明を以下に詳細に説明する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
〔ポリエステル樹脂Ａ〕
本発明のポリエステル樹脂とは、二価以上の多価アルコールと二価以上のカルボン酸とのエステル化反応によって得られる樹脂であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート等である。
本発明は特に再生ポリエステル樹脂に対して有用である。
【０００６】
〔増粘剤〕
本発明においては、特に再生処理により分子量が低くなり、したがって溶融粘度が低くなっている再生ポリエステル樹脂に対しては溶融粘度を増大して射出成形機のノズルから溶融物が自重で垂れ下がるドローダウン現象を防止するために、増粘剤を添加することが望ましい。このような増粘剤としては、高溶融粘度を有する樹脂またはエラストマーが選択される。該増粘剤を例示すれば、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のポリオレフィン系樹脂またはエラストマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等のスチレン系エラストマー、あるいは上記ポリオレフィン系樹脂と上記スチレン系エラストマーおよび／または合成ゴムとのポリマーアロイである。上記合成ゴムとしては例えばアクリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ）、ケイ素ゴム、ウレタンゴム、フッ化物系ゴム、多硫化物系ゴム、グラフトゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリイソブチレンゴム、ポリブテンゴム、イソブテン−イソプレンゴム、アクリレート−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ピリジン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−クロロプレンゴム、スチレン−クロロプレンゴム等がある。
増粘効果の高い増粘剤としてはポリプロピレンと上記合成ゴムとのポリマーアロイがある。また上記合成ゴムとしてはポリプロピレンと良好な相溶性を有するＥＰＲまたはＥＰＤＭやＳＢＲが望ましい。また上記ポリマーアロイを増粘剤として再生ポリエステル樹脂に使用すると、押出し水冷後の予備乾燥の場合樹脂が黄変やブロッキングを起さない。
【０００７】
上記増粘剤のメルトフローレート（ＭＦＲ）はＪＩＳＫ７２１０表１条件４（試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８（Ｎ））に準拠した測定方法により、０．５〜２０ g／１０分、望ましくは０．５〜１０ g／１０分、更に望ましくは０．５〜５ g／１０分である。上記増粘剤は通常ポリエステル樹脂１００重量部に対して３重量部以上添加され、望ましくは３〜１００重量部添加される。上記増粘剤の添加量が３重量部に満たない場合には、増粘効果が顕著でない。また上記増粘剤の増粘効果は、通常ポリエステル樹脂１００重量部に対して１００重量部を超えて添加しても増粘効果は余り変わらなくなり、飽和する傾向にあるので、増粘剤の添加量は１００重量部以下で充分であり、また増粘剤の添加量が１００重量部を超えた場合にはポリエステル樹脂と増粘剤との相溶性が余り良くないので相分離を起こすおそれ場合があり、成形品の美観を損ねるので増粘剤の添加量が１００重量部よりも多くなることは好ましくない。
またポリエステル樹脂が、特に再生ＰＥＴ等の再生ポリエステル樹脂である場合には、資源を有効に活用するというリサイクルの観点から鑑みても増粘剤の添加量が多くなることは好ましくない。
本発明においては、上記増粘剤は単にポリエステル樹脂の溶融粘度を増大せしめるのみならず、耐熱性、耐衝撃性、寸法安定性、剛性等を改良する。
【０００８】
〔高分子化剤〕
前記再生処理によって低分子量化したポリエステル樹脂を高分子化することによって溶融粘度を上昇させ、また成形される成形品の機械的強度（剛性、耐衝撃性等）を付与するためには高分子化剤を添加することが望ましい。該高分子化剤はポリエステル樹脂に添加される前記増粘剤の相溶化剤としても機能する。
本発明において使用される高分子化剤としてはポリエステル樹脂と反応する官能基を有する樹脂またはエラストマーを使用する。
上記ポリエステル樹脂と反応する官能基としては、例えばエポキシ基、カルボキシル基、イソシアネート基等があり、ポリエステル樹脂と高い反応性を有する点ではエポキシ基が望ましい。このような官能基を有する樹脂またはエラストマーとしてはエチレン−グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−ビニルイソシアネート共重合体等のエチレン系共重合体、上記エチレン系共重合体にスチレンをグラフト共重合せしめたポリスチレングラフトエチレン系共重合体、エポキシ基含有ＳＢＳ、エポキシ基含有ＳＥＢＳ、エポキシ基含有ＥＥＡ、カルボキシル基含有ＳＢＳ、カルボキシル基含有ＳＥＢＳ、カルボキシル基含有ＥＥＡ等である。また上記高分子化剤と増粘剤のソルビリティーパラメーターの差は１以内であることが望ましい。
【０００９】
上記高分子化剤は使用される上記増粘剤と同種の骨格を有するものを選択することが望ましい。例えば増粘剤がポリエチレン、ＥＥＡ、ＥＰＲまたはＥＰＤＭのようなオレフィン系増粘剤の場合には、高分子化剤としてエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−ビニルイソシアネート共重合体等のオレフィン系高分子化剤が選択され、増粘剤がＳＢＳあるいはＳＥＢＳの場合には、エポキシ基含有ＳＢＳあるいはＳＥＢＳ、カルボキシル基含有ＳＢＳあるいはＳＥＢＳ等のＳＢＳあるいはＳＥＢＳ系高分子化剤が選択される。上記高分子化剤はポリエステル樹脂１００重量部に対して通常０．３〜１００重量部好ましくは１．０〜２０重量部添加される。上記高分子化剤の添加量が０．３重量部未満であると高分子化効果と増粘剤に対する相溶化効果が充分発揮されず、また１００重量部を超えて添加しても該効果に顕著な変化がなく飽和する。
【００１０】
上記ポリエステル樹脂に混合される上記増粘剤と上記高分子化剤との混合比率は通常１：１〜１０：１重量比とすることが望ましい。即ち高分子化剤の添加量は増粘剤よりも少なくしても添加量が増粘剤の１／１０以上であれば高分子化効果は充分発揮されるが、増粘剤と等量を超えて添加した場合には高分子効果は飽和するし、射出成形性も阻害される。
【００１１】
〔ポリエステル樹脂改質剤〕
上記増粘剤と上記高分子化剤とを混合してポリエステル樹脂改質剤を調製しておいてもよい。この場合該増粘剤と該高分子化剤との混合比率は通常通常１：１〜１０：１重量比とすることが望ましい。
【００１２】
〔その他の成分〕
本発明においては、更にポリエステル樹脂の耐熱性、耐衝撃性、寸法安定性、剛性等を改良するために、例えばスチレン−イソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレン−エチレン共重合体、ポリ（α−メチルスチレン）−ポリブタジエン−ポリ（α−メチルスチレン）共重合体（α−ＭｅＳ−Ｂ−α−ＭｅＳ）、ポリ（α−メチルスチレン）−ポリイソプレン−ポリ（α−メチルスチレン）、ブタジエン−スチレン共重合体（ＢＳ）、エチレン−プロピレン−エチリデン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−プロピレン−エチルデンノルボルネン共重合体、エチレン−プロピレン−ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−１，４ヘキサジエン共重合体、エチレン−ブテン−１−エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン−ブテン−１−ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン−ブテン−１−１，４ヘキサジエン共重合体、アクリロニトリル−クロロプレン共重合体（ＮＣＲ）、スチレン−クロロプレン共重合体（ＳＣＲ）等の樹脂またはエラストマー、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ、ケイ藻土、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、マイカ、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、ホワイトカーボン、カーボンブラック、鉄粉、アルミニウム粉、石粉、高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉等の充填剤、難燃剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、導電剤、結晶化促進剤、発泡剤、染料、顔料等の着色剤等が添加されてもよい。
特に本発明の成形品がパチンコ機等の遊技機の部品である場合には、少なくともスキン層に使用する樹脂Ａには帯電防止剤および／または導電剤を添加して遊技機に内蔵されている半導体が磁気あるいは静電気によって誤作動することを防止することが望ましい。上記帯電防止剤あるいは導電剤としては、第４級アンモニウム塩、金属粉、カーボン粉等がある。
【００１３】
〔ポリエステル樹脂と増粘剤および高分子化剤との配合〕
上記成分の混合方法はドライブレンドが望ましく、特に増粘剤と高分子化剤との混合物をペレット化し、該ペレットにポリエステル樹脂の粉砕物、特にフレーク状の粉砕物を混合して、そのまゝあるいは更に該混合物をペレット化して射出成形に使用することが望ましい。
【００１４】
〔他の樹脂Ｂ〕
本発明において使用される他の樹脂Ｂは、前記ポリエステル樹脂Ａと高接着性を示す樹脂であり、このような樹脂Ｂとしては一般的にＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、およびスチレン−アクリロニトリル共重合樹脂がある。
上記樹脂Ｂには、ポリエステル樹脂Ａに混合されると同様な充填剤、難燃剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、導電剤、結晶化促進剤、発泡剤、染料、顔料等の着色剤等が添加されてもよい。
前記したように本発明の成形品が遊技機の部品である場合、少なくともスキン層に使用する樹脂Ｂには帯電防止剤および／または導電剤を添加することが望ましい。
通常遊技機の部品である場合にはコア層として樹脂Ａを使用し、スキン層として樹脂Ｂ、特にＡＢＳ樹脂を使用する。
【００１５】
〔複層射出成形機〕
本発明の複層プラスチック成形品は、複層射出成形機によって製造される。上記複層射出成形機の一実施例を図１〜図４に示す。上記複層射出成形機は図１に示すように型締ベース(1) と射出ユニット載置台(2) とを有している。型締ベース(1) の両端部には支持部材(3A,3B) が縦設されており、支持部材(3A,3B) 間には棒状のガイド部材(4) が各コーナー部に横設されている。また図中左側に位置する一方の支持部材(3A) には、金型開閉シリンダ(5) がシリンダロッド(5A)を他方側の支持部材(3B) に対向させるように設けられており、シリンダロッド(5A)の先端部にはガイド係合部材(6) が設けられている。そしてガイド係合部材(6) の各コーナー部には上記ガイド部材(4) が摺動自在に貫挿されており、このガイド係合部材(6) はガイド部材(4) に沿って移動することによって、金型開閉シリンダ(5) のシリンダロッド(5A)による進退方向を規制するようになっている。
【００１６】
上記ガイド係合部材(6) には型盤(7) を介して移動金型(8) が設けられている。該移動金型(8) には射出ユニット連結装置(10)の背面に接合された固定金型(9) が対向されている。射出ユニット連結装置(10)は前面の外周部が他方側の支持部材(3B) に固設されている。これにより、固定金型(9) は射出ユニット連結装置(10)を介して他方側の支持部材(3B) に固設された状態となっており、移動金型(8) と固定金型(9) とは、移動金型(8) が金型開閉シリンダ(5) により固定金型(9) に当接して型締めされることによりキャビティ部(11)を内部に形成するようになっている。
【００１７】
上記キャビティ部(11)には成形品の内部を構成するコア層と、該コア層を被覆するスキン層とからなる２種類のプラスチック材料が射出ユニット連結装置(10)を介して同時に圧入されるようになっている。
【００１８】
上記のコア層の樹脂材料およびスキン層の樹脂材料は第１射出ユニット(12)および第２射出ユニット(13)からそれぞれ供給されるようになっている。第１射出ユニット(12)は支持部材(3B)の上面に固設されたスライド機構(14)に設けられている。スライド機構(14)は第１射出ユニット(12)のノズル部(12A) の軸心が型締め方向に対して直交するように第１射出ユニット(12)を昇降可能に支持しており、キャビティ部(11)への樹脂材料の供給時に第１射出ユニット(12)のノズル部(12A) を射出ユニット連結装置(10)の側面に当接させるようになっている。一方、第２射出ユニット(13)はノズル部(13A) の軸心が型締め方向に対して平行となるように射出ユニット載置台(2) 上に進退移動可能に設けられており、キャビティ部(11)への樹脂材料の供給時にノズル部(13A) が射出ユニット連結装置(10)の前面に当接されるようになっている。第１射出ユニット(12)は支持部材(3B)の上面に固設する以外に、図示しない方法にて、支持部材(3B)の側面方向に取付けてもよい。
【００１９】
上記ノズル部(12A,13A) が接続される射出ユニット連結装置(10)は、図３に示すように固定金型(9) に接合される金型接合盤(15)と、支持部材(3B)に固設される固定盤(16)とを有している。金型接合盤(15)と固定盤(16)とは、図２にも示すように所定間隔を離隔して対向するように複数のボルト(17)を介して締結されている。そして図３に示すようにこれらの金型接合盤(15)および固定盤(16)との間にはコア層樹脂の周囲をスキン層樹脂で覆うように両樹脂を集合しながらキャビティ部(11)に供給する樹脂層形成機構(18)が設けられている。
【００２０】
上記樹脂層形成機構(18)は図４にも示すように雄積層部材(19)と、雌積層部材(20)と、樹脂導入部材(21)と、流路開閉部材(22)とを有している。雄積層部材(19)は固定盤(16)の中心部において貫設されており、先端部が第２射出ユニット(13)のノズル部(13A) に当接するように設定されている。雄積層部材(19)の先端部にはノズル部(13A) の先端部に面状に当接するように凹弯曲部(19A) が形成されており、凹弯曲部(19A) の中心部（底部）にはノズル部(13A) からの樹脂材料を導通させるスキン層用流路(19B) の一端が開口されている。そしてこのスキン層用流路(19B) は雄積層部材(19)の軸心方向に形成された後、軸心を中心として複数方向（例えば４方向）に分岐され、他方側の壁面の複数箇所において開口するように形成されている。
【００２１】
上記スキン層用流路(19B) が複数箇所に開口される雄積層部材(19)の他方側には、円錐形状に形成された傾斜凸部(19C) が形成されている。そしてこの傾斜凸部(19C) の傾斜壁面には、上述のコア層用流路(19D) が開口されている。また傾斜凸部(19C) の頂部にはコア層用流路(19D) の一端が開口されており、コア層用流路(19D) は雄積層部材(19)（傾斜凸部(19C) ）の軸心方向に形成された後、金型接合盤(15)および固定盤(16)の中心位置において直角方向に曲折され、スキン層用流路(19B) の分岐路の間を通過して側壁面に開口するように形成されている。またコア層用流路(19D) の曲折部には閉鎖路(19E) が連通されており、該閉鎖路(19E) はコア層用流路(19D) の曲折方向とは反対方向の側壁面に開口するように形成されている。
【００２２】
上記の構成を有した雄積層部材(19)は雌積層部材(20)に嵌合されている。該雌積層部材(20)は金型接合盤(15)の中心部において貫設されており、この雌積層部材(20)の固定金型(9) 側の先端部には、集合路(20A) の一端が開口されている。集合路(20A) は上記傾斜凸部(19C) 方向に形成された後、傾斜凸部(19C) の傾斜壁面に対して一定の間隔を維持するように口径を拡大しながら雄積層部材(19)の端面で閉塞されるように形成されている。また雌積層部材(20)の側壁面には集合路(20A) および閉鎖路(20B) の一端が開口されており、これらの集合路(20A) および閉鎖路(20B) の他端は、上記雄積層部材(19)のコア層用流路(19D) および閉鎖路(19E) に連通されている。そしてこのようにして集合路(20A) と曲折後のコア層用流路(19D) と閉鎖路(20B) とが連通されることによって、直線状の貫通孔が雄積層部材(19)および雌積層部材(20)にかけて型締め方向とは直角方向に形成されるようになっている。
【００２３】
上記の雌積層部材(20)の一方側の側壁面には管形状の樹脂導入部材(21)がコア層用流路(19D) に連通するように固設されている。樹脂導入部材(21)は図３に示すように金型接合盤(15)および固定盤(16)間において雌積層部材(20)側の中心部から外周部に到達するように形成されており、外周部側の端部にはアダプター部材(23)が設けられている。そして該アダプター部材(23)には上記第１射出ユニット(12)のノズル部(12A) が当接されるようになっている。
【００２４】
一方、雌積層部材(20)の他方側の側壁面には、例えば油圧シリンダからなる流路開閉部材(22)が設けられている。図４に示すように、進退移動可能な閉栓部材(22A) を有しており、該閉栓部材(22A) は閉鎖路(20B) 、閉鎖路(19E) に液密状態に挿通されている。そして該流路開閉部材(22)は閉栓部材(22A) を進出させることによりコア層用流路(19D) を曲折部において閉栓状態とするようになっている。一方、閉栓部材(22A) を後退させることによりコア層用流路(19D) を開栓状態にするようになっている。また閉栓部材(22A) の先端部はコア層用流路(19D) の曲折半径に対応した弯曲面とされており、コア層用流路(19D) を開栓状態としたとき、曲折部における樹脂の流動抵抗を低減させるようになっている。
【００２５】
本発明の複層プラスチック成形品においては、前記樹脂Ａをコア層とし、前記樹脂Ｂをスキン層としても、樹脂Ｂをコア層とし、樹脂Ａをスキン層としてもいずれでもよい。そして本発明においては、樹脂Ｂは新規品（ペレット）を使用し、樹脂Ａとしては新規品でも良いが、再生品を使用することが望ましい。ポリエステル樹脂成形品廃品から再生樹脂Ａを得るには、通常該廃品を洗浄粉砕し、粉砕物をエラストマー、相溶化剤、高分子化剤等とドライブレンドし、押出機によって加熱溶融混練し、紐状に押出してペレタイザーによりペレット化する。
【００２６】
上記樹脂Ａまたは樹脂Ｂはコア層樹脂として第１射出ユニット(12)の図示しないホッパーに投入される。また上記樹脂Ｂまたは樹脂Ａがスキン層樹脂として第２射出ユニット(13)の図示しないホッパーに投入される。そして図３に示すように第１射出ユニット(12)および第２射出ユニット(13)のノズル部(12A,13A) がアダプター部材(23)および雄積層部材(19)にそれぞれ当接されることによって射出成形の準備が完了する。
【００２７】
この後図示しない成形開始ボタン等の押圧により射出成形の開始が指示されると、複層射出成形機は図１に示すように金型開閉シリンダ(5) により移動金型(8) を固定金型(9) 方向に移動させ、固定金型(9) に対して所定の押圧力で移動金型(8) を押し付けて型締めを行う。そして型締めにより金型(8,9) 内にキャビティ部(11)が形成されると、第２射出ユニット(13)にスキン層樹脂を装填して加熱し、溶融状態となったスキン層樹脂をコア層樹脂に先立って吐出させる。
【００２８】
上記スキン層樹脂は図４に示すようにノズル部(13A) を介して射出ユニット連結装置(10)における雄積層部材(19)のスキン層用流路(19B) に流入し、該スキン層用流路(19B) において複数方向に分岐されながら進行する。そしてスキン層樹脂がスキン層用流路(19B) をさらに進行することによって、雄積層部材(19)の傾斜凸部(19C) と雌積層部材(20)の集合路(20A) との隙間に流出し、傾斜凸部(19C) の傾斜壁面を完全に覆いながら固定金型(9) 方向に流動する。
【００２９】
一方スキン層樹脂が吐出されてから所定の待ち時間が経過すると、流路開閉部材(22)の閉栓部材(22A) を後退させることによってコア層用流路(19D) を開栓状態にする。そして第１射出ユニット(12)にコア層樹脂を充填して加熱し、溶融状態となったコア層樹脂を吐出させる。コア層樹脂は樹脂導入部材(21)を介して雌積層部材(20)および雄積層部材(19)のコア層用流路(20C,19D) に流入し、閉栓部材(22A) により進行方向が曲折された後、コア層用流路(19D) の先端部から流出する。この際傾斜凸部(19C) の先端部には、先立って吐出されたスキン層樹脂が傾斜凸部(19C) の傾斜壁面に沿って集合している。したがってコア層用流路(19D) の先端部から流出したコア層樹脂は周囲をスキン層樹脂に完全に被覆されながら、スキン層樹脂と共に集合路(20A) を通過して固定金型(9) のキャビティ部(11)に圧入されることになる。
【００３０】
この後、スキン層樹脂およびコア層樹脂を所定量単位で圧入し。１回分の射出成形が完了すると、流路開閉部材(22)の閉栓部材(22A) を進出させることによってコア層用流路(19D) を閉栓状態にし待機状態になる。そして次の射出成形の開始が指示されたときに、上述の一連の動作を再度繰り返すことになる。
以上により本発明の複層プラスチック成形品を得ることが出来る。
【００３１】
〔実施例１〕
コア層樹脂としては、ペットボトル廃品をフレーク状に洗浄粉砕し、該粉砕物８０重量部、ＳＥＢＳ（エラストマー）１５重量部、低密度ポリエチレン（増粘剤）３重量部、エポキシ基含有ＳＢＳ（高分子化剤）１重量部をドライブレンドし、押出機によって加熱溶融混練押出し、ペレタイザーによってペレット化した再生ポリエステル樹脂（樹脂Ａ1 ）を使用した。
スキン層樹脂としては、ＡＢＳ樹脂（樹脂Ｂ1 ）を使用した。
上記樹脂Ｂ1 と上記樹脂Ａ1 とを使用して図１〜図４に示す複層射出成形機によって複層プラスチック成形品Ｎo.１を製造した。
【００３２】
〔実施例２〕
スキン層樹脂としては、実施例１で使用したペットボトル廃品粉砕物１００重量部、ポリプロピレンとＥＰＤＭとのポリマーアロイ（増粘剤）１０重量部、エチレン−グリシジルアクリレート共重合体にスチレンをグラフト重合せしめたＥｔ−ＧＭＡ−ｇ−ＰＳ（高分子化剤）３重量部をドライブレンドし、実施例１と同様にしてペレット化した再生ポリエステル樹脂（樹脂Ａ2 ）を使用した。
コア層樹脂としてはポリカーボネート（樹脂Ｂ2 ）を使用し実施例１と同様にして複層プラスチック成形品Ｎo.２を製造した。
【００３３】
〔実施例３〕
コア層樹脂としては実施例１で使用したペットボトル廃品粉砕物１００重量部、ＳＥＢＳ（増粘剤）２０重量部、エポキシ基含有ＳＥＢＳ（高分子化剤）１０重量部をドライブレンドし、実施例１と同様にしてペレット化した再生ポリエステル樹脂（樹脂Ａ3)を使用し、スキン層樹脂（Ｂ3)としては実施例１の樹脂Ｂ1 に導電性カーボン粉３０重量％を混合したものを使用し、実施例１と同様にして複層プラスチック成形品Ｎo.３を製造した。この複層プラスチック成形品Ｎo.３は遊技機の部品として有用である。複層プラスチック成形品Ｎo.１〜Ｎo.３の物性評価を表１に示す。
【００３４】
【表１】
*1 成形品の平滑部分を切り出し、これをＪＩＳＫ７２０３に指定されている幅１０mm 、長さ８０mmとなるように機械切削する。肉厚は任意。これを試験片として、試験 方法はＪＩＳＫ７２０３に準拠。
*2 成形品の平滑部分を切り出し、これをＪＩＳＫ７１１０、２号試験片に指定されて いる幅１２．７mm、長さ６４mm、ノッチ深さ２．５４mmとなるように機械切削する 。肉厚は任意。これを試験片として、試験方法はＪＩＳＫ７１１０に準拠。
*3 成形品の平滑部分を切り出し、これをＪＩＳＫ７１１３、１号試験片に指定されて いる形状となるように機械切削する。肉厚は任意。これを試験片として、試験方法 はＪＩＳＫ７１１３に準拠。
【００３５】
【作用・効果】
本発明にあっては、樹脂Ｂはポリエステル樹脂Ａに高い接着性を有し、したがって該樹脂Ｂをスキン層またはコア層とし、ポリエステル樹脂Ａをコア層またはスキン層とした複層プラスチック成形品にあっては、スキン層とコア層との接着性は極めて良好であり、特にポリエステル樹脂に増粘剤や高分子化剤を添加すると、ポリエステル樹脂Ａの熱収縮性が樹脂Ｂの熱収縮性に近くなり、スキン層とコア層との接着性は更に大きくなる。したがって本発明によれば、層間剥離強度の大きな成形品が得られる。
そしてポリエステル樹脂として再生品を使用しても、樹脂Ｂによって耐衝撃性、強度等を補強され、新規品に近い品質を有する成形品が得られる。
【図面の簡単な説明】
図１〜図４は本発明に使用する複層射出成形機の一実施例を示す。
【図１】複層射出成形機の概略構成図
【図２】射出ユニット連結装置平面図
【図３】図２における射出ユニット連結装置Ａ−Ａ矢視断面図
【図４】射出ユニット連結装置要部拡大断面図
【符号の説明】
１ 型締めベース
２ 射出ユニット載置台
３Ａ，３Ｂ 支持部材
４ ガイド部材
５ 金型開閉シリンダ
６ ガイド係合部材
７ 型盤
８ 移動金型
９ 固定金型
１０ 射出ユニット連結装置
１１ キャビティ部
１２ 第１射出ユニット
１３ 第２射出ユニット
１４ スライド機構
１９Ｂ 第１の樹脂流路
１９Ｄ 第２の樹脂流路
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエステル樹脂の複層プラスチック成形品および該成形品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル樹脂は例えばペットボトル等の材料として大量使用されており、したがってポリエステル樹脂廃材も大量に発生している。
上記ポリエステル樹脂廃材は粉砕溶融ペレット化して、再生ポリエステル樹脂として再び各種成形品の材料として使用することが検討されている。しかしながらポリエステル樹脂は再生処理の際の加熱により劣化し、再生ポリエステル樹脂から得られる成形品は耐衝撃性に劣り、商品価値のある成形品に再生することは殆ど不可能である。
そのために従来、再生ポリエステル樹脂に合成ゴムやエラストマー等の改質材を添加して耐衝撃性を改良することが行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし再生ポリエステル樹脂に上記改質材を添加しても、耐衝撃性を充分回復させることは困難である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するために、ＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂と、該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂とからなる複層プラスチック成形品を提供するものである。
該ポリエステル樹脂は再生ポリエステル樹脂であることが望ましい。
また該ポリエステル樹脂に対して高接着性を示す他の樹脂は、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン−アクリロニトリル樹脂および上記樹脂の二種以上のポリマーアロイであることが望ましい。更に該複層プラスチック成形品はコア層とスキン層とからなり少なくともスキン層には帯電防止剤および／または導電剤が添加されていることが望ましい。
また該複層プラスチック成形品はポリエステル樹脂をコア層とし、該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂をスキン層とし、少なくとも該スキン層には帯電防止剤および／または導電剤が添加されていることが望ましく、該複層プラスチック成形品は遊技機の部品であることが望ましい。
更に本発明はＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂と、該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂からなる複層プラスチック成形品を製造するに際し、
支持部材(3B)に固定された固定金型(9) に移動金型(8) を押圧して型締めすることにより形成されたキャビティ部(11)に対して二個の射出ユニット(12,13) から樹脂をそれぞれ圧入可能にする射出ユニット連結装置(10)であって、
前記固定金型(9) を前記支持部材(3B)に固定させるように、これら固定金型(9) および支持部材(3B)間に介装される連結装置本体と、
前記連結装置本体に設けられ、前記キャビティ部(11)と前記射出ユニット(12,13) とを連通させる第１の樹脂流路(19B) と、第２の樹脂流路(19D) とを有し、前記第１の樹脂流路(19B) は前記金型(9) の型締め方向に形成され、前記第２の樹脂流路(19D) は前記金型(9) の型締め方向に対して交差する方向に形成されている樹脂流路手段とを有している射出ユニット連結装置(10)を単層の成形品を成形する射出成形機に組み込まれた複数層射出成形機を用い、
前記樹脂流路手段の第１の樹脂流路(19B) にはＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘 剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂または該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂を供給し、第２の樹脂流路(19D) にはＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂と高接着性を示す他の樹脂または該ポリエステル樹脂を供給して、前記固定金型(9) と前記移動金型(8) とにより形成されたキャビティにそれぞれ圧入する複層プラスチック成形品の製造方法を提供するものである。
本発明を以下に詳細に説明する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
〔ポリエステル樹脂Ａ〕
本発明のポリエステル樹脂とは、二価以上の多価アルコールと二価以上のカルボン酸とのエステル化反応によって得られる樹脂であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート等である。
本発明は特に再生ポリエステル樹脂に対して有用である。
【０００６】
〔増粘剤〕
本発明においては、特に再生処理により分子量が低くなり、したがって溶融粘度が低くなっている再生ポリエステル樹脂に対しては溶融粘度を増大して射出成形機のノズルから溶融物が自重で垂れ下がるドローダウン現象を防止するために、増粘剤を添加することが望ましい。このような増粘剤としては、高溶融粘度を有する樹脂またはエラストマーが選択される。該増粘剤を例示すれば、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のポリオレフィン系樹脂またはエラストマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等のスチレン系エラストマー、あるいは上記ポリオレフィン系樹脂と上記スチレン系エラストマーおよび／または合成ゴムとのポリマーアロイである。上記合成ゴムとしては例えばアクリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ）、ケイ素ゴム、ウレタンゴム、フッ化物系ゴム、多硫化物系ゴム、グラフトゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリイソブチレンゴム、ポリブテンゴム、イソブテン−イソプレンゴム、アクリレート−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ピリジン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−クロロプレンゴム、スチレン−クロロプレンゴム等がある。
増粘効果の高い増粘剤としてはポリプロピレンと上記合成ゴムとのポリマーアロイがある。また上記合成ゴムとしてはポリプロピレンと良好な相溶性を有するＥＰＲまたはＥＰＤＭやＳＢＲが望ましい。また上記ポリマーアロイを増粘剤として再生ポリエステル樹脂に使用すると、押出し水冷後の予備乾燥の場合樹脂が黄変やブロッキングを起さない。
【０００７】
上記増粘剤のメルトフローレート（ＭＦＲ）はＪＩＳＫ７２１０表１条件４（試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８（Ｎ））に準拠した測定方法により、０．５〜２０ g／１０分、望ましくは０．５〜１０ g／１０分、更に望ましくは０．５〜５ g／１０分である。上記増粘剤は通常ポリエステル樹脂１００重量部に対して３重量部以上添加され、望ましくは３〜１００重量部添加される。上記増粘剤の添加量が３重量部に満たない場合には、増粘効果が顕著でない。また上記増粘剤の増粘効果は、通常ポリエステル樹脂１００重量部に対して１００重量部を超えて添加しても増粘効果は余り変わらなくなり、飽和する傾向にあるので、増粘剤の添加量は１００重量部以下で充分であり、また増粘剤の添加量が１００重量部を超えた場合にはポリエステル樹脂と増粘剤との相溶性が余り良くないので相分離を起こすおそれ場合があり、成形品の美観を損ねるので増粘剤の添加量が１００重量部よりも多くなることは好ましくない。
またポリエステル樹脂が、特に再生ＰＥＴ等の再生ポリエステル樹脂である場合には、資源を有効に活用するというリサイクルの観点から鑑みても増粘剤の添加量が多くなることは好ましくない。
本発明においては、上記増粘剤は単にポリエステル樹脂の溶融粘度を増大せしめるのみならず、耐熱性、耐衝撃性、寸法安定性、剛性等を改良する。
【０００８】
〔高分子化剤〕
前記再生処理によって低分子量化したポリエステル樹脂を高分子化することによって溶融粘度を上昇させ、また成形される成形品の機械的強度（剛性、耐衝撃性等）を付与するためには高分子化剤を添加することが望ましい。該高分子化剤はポリエステル樹脂に添加される前記増粘剤の相溶化剤としても機能する。
本発明において使用される高分子化剤としてはポリエステル樹脂と反応する官能基を有する樹脂またはエラストマーを使用する。
上記ポリエステル樹脂と反応する官能基としては、例えばエポキシ基、カルボキシル基、イソシアネート基等があり、ポリエステル樹脂と高い反応性を有する点ではエポキシ基が望ましい。このような官能基を有する樹脂またはエラストマーとしてはエチレン−グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−ビニルイソシアネート共重合体等のエチレン系共重合体、上記エチレン系共重合体にスチレンをグラフト共重合せしめたポリスチレングラフトエチレン系共重合体、エポキシ基含有ＳＢＳ、エポキシ基含有ＳＥＢＳ、エポキシ基含有ＥＥＡ、カルボキシル基含有ＳＢＳ、カルボキシル基含有ＳＥＢＳ、カルボキシル基含有ＥＥＡ等である。また上記高分子化剤と増粘剤のソルビリティーパラメーターの差は１以内であることが望ましい。
【０００９】
上記高分子化剤は使用される上記増粘剤と同種の骨格を有するものを選択することが望ましい。例えば増粘剤がポリエチレン、ＥＥＡ、ＥＰＲまたはＥＰＤＭのようなオレフィン系増粘剤の場合には、高分子化剤としてエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−ビニルイソシアネート共重合体等のオレフィン系高分子化剤が選択され、増粘剤がＳＢＳあるいはＳＥＢＳの場合には、エポキシ基含有ＳＢＳあるいはＳＥＢＳ、カルボキシル基含有ＳＢＳあるいはＳＥＢＳ等のＳＢＳあるいはＳＥＢＳ系高分子化剤が選択される。上記高分子化剤はポリエステル樹脂１００重量部に対して通常０．３〜１００重量部好ましくは１．０〜２０重量部添加される。上記高分子化剤の添加量が０．３重量部未満であると高分子化効果と増粘剤に対する相溶化効果が充分発揮されず、また１００重量部を超えて添加しても該効果に顕著な変化がなく飽和する。
【００１０】
上記ポリエステル樹脂に混合される上記増粘剤と上記高分子化剤との混合比率は通常１：１〜１０：１重量比とすることが望ましい。即ち高分子化剤の添加量は増粘剤よりも少なくしても添加量が増粘剤の１／１０以上であれば高分子化効果は充分発揮されるが、増粘剤と等量を超えて添加した場合には高分子効果は飽和するし、射出成形性も阻害される。
【００１１】
〔ポリエステル樹脂改質剤〕
上記増粘剤と上記高分子化剤とを混合してポリエステル樹脂改質剤を調製しておいてもよい。この場合該増粘剤と該高分子化剤との混合比率は通常通常１：１〜１０：１重量比とすることが望ましい。
【００１２】
〔その他の成分〕
本発明においては、更にポリエステル樹脂の耐熱性、耐衝撃性、寸法安定性、剛性等を改良するために、例えばスチレン−イソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレン−エチレン共重合体、ポリ（α−メチルスチレン）−ポリブタジエン−ポリ（α−メチルスチレン）共重合体（α−ＭｅＳ−Ｂ−α−ＭｅＳ）、ポリ（α−メチルスチレン）−ポリイソプレン−ポリ（α−メチルスチレン）、ブタジエン−スチレン共重合体（ＢＳ）、エチレン−プロピレン−エチリデン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−プロピレン−エチルデンノルボルネン共重合体、エチレン−プロピレン−ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−１，４ヘキサジエン共重合体、エチレン−ブテン−１−エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン−ブテン−１−ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン−ブテン−１−１，４ヘキサジエン共重合体、アクリロニトリル−クロロプレン共重合体（ＮＣＲ）、スチレン−クロロプレン共重合体（ＳＣＲ）等の樹脂またはエラストマー、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ、ケイ藻土、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、マイカ、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、ホワイトカーボン、カーボンブラック、鉄粉、アルミニウム粉、石粉、高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉等の充填剤、難燃剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、導電剤、結晶化促進剤、発泡剤、染料、顔料等の着色剤等が添加されてもよい。
特に本発明の成形品がパチンコ機等の遊技機の部品である場合には、少なくともスキン層に使用する樹脂Ａには帯電防止剤および／または導電剤を添加して遊技機に内蔵されている半導体が磁気あるいは静電気によって誤作動することを防止することが望ましい。上記帯電防止剤あるいは導電剤としては、第４級アンモニウム塩、金属粉、カーボン粉等がある。
【００１３】
〔ポリエステル樹脂と増粘剤および高分子化剤との配合〕
上記成分の混合方法はドライブレンドが望ましく、特に増粘剤と高分子化剤との混合物をペレット化し、該ペレットにポリエステル樹脂の粉砕物、特にフレーク状の粉砕物を混合して、そのまゝあるいは更に該混合物をペレット化して射出成形に使用することが望ましい。
【００１４】
〔他の樹脂Ｂ〕
本発明において使用される他の樹脂Ｂは、前記ポリエステル樹脂Ａと高接着性を示す樹脂であり、このような樹脂Ｂとしては一般的にＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、およびスチレン−アクリロニトリル共重合樹脂がある。
上記樹脂Ｂには、ポリエステル樹脂Ａに混合されると同様な充填剤、難燃剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、導電剤、結晶化促進剤、発泡剤、染料、顔料等の着色剤等が添加されてもよい。
前記したように本発明の成形品が遊技機の部品である場合、少なくともスキン層に使用する樹脂Ｂには帯電防止剤および／または導電剤を添加することが望ましい。
通常遊技機の部品である場合にはコア層として樹脂Ａを使用し、スキン層として樹脂Ｂ、特にＡＢＳ樹脂を使用する。
【００１５】
〔複層射出成形機〕
本発明の複層プラスチック成形品は、複層射出成形機によって製造される。上記複層射出成形機の一実施例を図１〜図４に示す。上記複層射出成形機は図１に示すように型締ベース(1) と射出ユニット載置台(2) とを有している。型締ベース(1) の両端部には支持部材(3A,3B) が縦設されており、支持部材(3A,3B) 間には棒状のガイド部材(4) が各コーナー部に横設されている。また図中左側に位置する一方の支持部材(3A) には、金型開閉シリンダ(5) がシリンダロッド(5A)を他方側の支持部材(3B) に対向させるように設けられており、シリンダロッド(5A)の先端部にはガイド係合部材(6) が設けられている。そしてガイド係合部材(6) の各コーナー部には上記ガイド部材(4) が摺動自在に貫挿されており、このガイド係合部材(6) はガイド部材(4) に沿って移動することによって、金型開閉シリンダ(5) のシリンダロッド(5A)による進退方向を規制するようになっている。
【００１６】
上記ガイド係合部材(6) には型盤(7) を介して移動金型(8) が設けられている。該移動金型(8) には射出ユニット連結装置(10)の背面に接合された固定金型(9) が対向されている。射出ユニット連結装置(10)は前面の外周部が他方側の支持部材(3B) に固設されている。これにより、固定金型(9) は射出ユニット連結装置(10)を介して他方側の支持部材(3B) に固設された状態となっており、移動金型(8) と固定金型(9) とは、移動金型(8) が金型開閉シリンダ(5) により固定金型(9) に当接して型締めされることによりキャビティ部(11)を内部に形成するようになっている。
【００１７】
上記キャビティ部(11)には成形品の内部を構成するコア層と、該コア層を被覆するスキン層とからなる２種類のプラスチック材料が射出ユニット連結装置(10)を介して同時に圧入されるようになっている。
【００１８】
上記のコア層の樹脂材料およびスキン層の樹脂材料は第１射出ユニット(12)および第２射出ユニット(13)からそれぞれ供給されるようになっている。第１射出ユニット(12)は支持部材(3B)の上面に固設されたスライド機構(14)に設けられている。スライド機構(14)は第１射出ユニット(12)のノズル部(12A) の軸心が型締め方向に対して直交するように第１射出ユニット(12)を昇降可能に支持しており、キャビティ部(11)への樹脂材料の供給時に第１射出ユニット(12)のノズル部(12A) を射出ユニット連結装置(10)の側面に当接させるようになっている。一方、第２射出ユニット(13)はノズル部(13A) の軸心が型締め方向に対して平行となるように射出ユニット載置台(2) 上に進退移動可能に設けられており、キャビティ部(11)への樹脂材料の供給時にノズル部(13A) が射出ユニット連結装置(10)の前面に当接されるようになっている。第１射出ユニット(12)は支持部材(3B)の上面に固設する以外に、図示しない方法にて、支持部材(3B)の側面方向に取付けてもよい。
【００１９】
上記ノズル部(12A,13A) が接続される射出ユニット連結装置(10)は、図３に示すように固定金型(9) に接合される金型接合盤(15)と、支持部材(3B)に固設される固定盤(16)とを有している。金型接合盤(15)と固定盤(16)とは、図２にも示すように所定間隔を離隔して対向するように複数のボルト(17)を介して締結されている。そして図３に示すようにこれらの金型接合盤(15)および固定盤(16)との間にはコア層樹脂の周囲をスキン層樹脂で覆うように両樹脂を集合しながらキャビティ部(11)に供給する樹脂層形成機構(18)が設けられている。
【００２０】
上記樹脂層形成機構(18)は図４にも示すように雄積層部材(19)と、雌積層部材(20)と、樹脂導入部材(21)と、流路開閉部材(22)とを有している。雄積層部材(19)は固定盤(16)の中心部において貫設されており、先端部が第２射出ユニット(13)のノズル部(13A) に当接するように設定されている。雄積層部材(19)の先端部にはノズル部(13A) の先端部に面状に当接するように凹弯曲部(19A) が形成されており、凹弯曲部(19A) の中心部（底部）にはノズル部(13A) からの樹脂材料を導通させるスキン層用流路(19B) の一端が開口されている。そしてこのスキン層用流路(19B) は雄積層部材(19)の軸心方向に形成された後、軸心を中心として複数方向（例えば４方向）に分岐され、他方側の壁面の複数箇所において開口するように形成されている。
【００２１】
上記スキン層用流路(19B) が複数箇所に開口される雄積層部材(19)の他方側には、円錐形状に形成された傾斜凸部(19C) が形成されている。そしてこの傾斜凸部(19C) の傾斜壁面には、上述のコア層用流路(19D) が開口されている。また傾斜凸部(19C) の頂部にはコア層用流路(19D) の一端が開口されており、コア層用流路(19D) は雄積層部材(19)（傾斜凸部(19C) ）の軸心方向に形成された後、金型接合盤(15)および固定盤(16)の中心位置において直角方向に曲折され、スキン層用流路(19B) の分岐路の間を通過して側壁面に開口するように形成されている。またコア層用流路(19D) の曲折部には閉鎖路(19E) が連通されており、該閉鎖路(19E) はコア層用流路(19D) の曲折方向とは反対方向の側壁面に開口するように形成されている。
【００２２】
上記の構成を有した雄積層部材(19)は雌積層部材(20)に嵌合されている。該雌積層部材(20)は金型接合盤(15)の中心部において貫設されており、この雌積層部材(20)の固定金型(9) 側の先端部には、集合路(20A) の一端が開口されている。集合路(20A) は上記傾斜凸部(19C) 方向に形成された後、傾斜凸部(19C) の傾斜壁面に対して一定の間隔を維持するように口径を拡大しながら雄積層部材(19)の端面で閉塞されるように形成されている。また雌積層部材(20)の側壁面には集合路(20A) および閉鎖路(20B) の一端が開口されており、これらの集合路(20A) および閉鎖路(20B) の他端は、上記雄積層部材(19)のコア層用流路(19D) および閉鎖路(19E) に連通されている。そしてこのようにして集合路(20A) と曲折後のコア層用流路(19D) と閉鎖路(20B) とが連通されることによって、直線状の貫通孔が雄積層部材(19)および雌積層部材(20)にかけて型締め方向とは直角方向に形成されるようになっている。
【００２３】
上記の雌積層部材(20)の一方側の側壁面には管形状の樹脂導入部材(21)がコア層用流路(19D) に連通するように固設されている。樹脂導入部材(21)は図３に示すように金型接合盤(15)および固定盤(16)間において雌積層部材(20)側の中心部から外周部に到達するように形成されており、外周部側の端部にはアダプター部材(23)が設けられている。そして該アダプター部材(23)には上記第１射出ユニット(12)のノズル部(12A) が当接されるようになっている。
【００２４】
一方、雌積層部材(20)の他方側の側壁面には、例えば油圧シリンダからなる流路開閉部材(22)が設けられている。図４に示すように、進退移動可能な閉栓部材(22A) を有しており、該閉栓部材(22A) は閉鎖路(20B) 、閉鎖路(19E) に液密状態に挿通されている。そして該流路開閉部材(22)は閉栓部材(22A) を進出させることによりコア層用流路(19D) を曲折部において閉栓状態とするようになっている。一方、閉栓部材(22A) を後退させることによりコア層用流路(19D) を開栓状態にするようになっている。また閉栓部材(22A) の先端部はコア層用流路(19D) の曲折半径に対応した弯曲面とされており、コア層用流路(19D) を開栓状態としたとき、曲折部における樹脂の流動抵抗を低減させるようになっている。
【００２５】
本発明の複層プラスチック成形品においては、前記樹脂Ａをコア層とし、前記樹脂Ｂをスキン層としても、樹脂Ｂをコア層とし、樹脂Ａをスキン層としてもいずれでもよい。そして本発明においては、樹脂Ｂは新規品（ペレット）を使用し、樹脂Ａとしては新規品でも良いが、再生品を使用することが望ましい。ポリエステル樹脂成形品廃品から再生樹脂Ａを得るには、通常該廃品を洗浄粉砕し、粉砕物をエラストマー、相溶化剤、高分子化剤等とドライブレンドし、押出機によって加熱溶融混練し、紐状に押出してペレタイザーによりペレット化する。
【００２６】
上記樹脂Ａまたは樹脂Ｂはコア層樹脂として第１射出ユニット(12)の図示しないホッパーに投入される。また上記樹脂Ｂまたは樹脂Ａがスキン層樹脂として第２射出ユニット(13)の図示しないホッパーに投入される。そして図３に示すように第１射出ユニット(12)および第２射出ユニット(13)のノズル部(12A,13A) がアダプター部材(23)および雄積層部材(19)にそれぞれ当接されることによって射出成形の準備が完了する。
【００２７】
この後図示しない成形開始ボタン等の押圧により射出成形の開始が指示されると、複層射出成形機は図１に示すように金型開閉シリンダ(5) により移動金型(8) を固定金型(9) 方向に移動させ、固定金型(9) に対して所定の押圧力で移動金型(8) を押し付けて型締めを行う。そして型締めにより金型(8,9) 内にキャビティ部(11)が形成されると、第２射出ユニット(13)にスキン層樹脂を装填して加熱し、溶融状態となったスキン層樹脂をコア層樹脂に先立って吐出させる。
【００２８】
上記スキン層樹脂は図４に示すようにノズル部(13A) を介して射出ユニット連結装置(10)における雄積層部材(19)のスキン層用流路(19B) に流入し、該スキン層用流路(19B) において複数方向に分岐されながら進行する。そしてスキン層樹脂がスキン層用流路(19B) をさらに進行することによって、雄積層部材(19)の傾斜凸部(19C) と雌積層部材(20)の集合路(20A) との隙間に流出し、傾斜凸部(19C) の傾斜壁面を完全に覆いながら固定金型(9) 方向に流動する。
【００２９】
一方スキン層樹脂が吐出されてから所定の待ち時間が経過すると、流路開閉部材(22)の閉栓部材(22A) を後退させることによってコア層用流路(19D) を開栓状態にする。そして第１射出ユニット(12)にコア層樹脂を充填して加熱し、溶融状態となったコア層樹脂を吐出させる。コア層樹脂は樹脂導入部材(21)を介して雌積層部材(20)および雄積層部材(19)のコア層用流路(20C,19D) に流入し、閉栓部材(22A) により進行方向が曲折された後、コア層用流路(19D) の先端部から流出する。この際傾斜凸部(19C) の先端部には、先立って吐出されたスキン層樹脂が傾斜凸部(19C) の傾斜壁面に沿って集合している。したがってコア層用流路(19D) の先端部から流出したコア層樹脂は周囲をスキン層樹脂に完全に被覆されながら、スキン層樹脂と共に集合路(20A) を通過して固定金型(9) のキャビティ部(11)に圧入されることになる。
【００３０】
この後、スキン層樹脂およびコア層樹脂を所定量単位で圧入し。１回分の射出成形が完了すると、流路開閉部材(22)の閉栓部材(22A) を進出させることによってコア層用流路(19D) を閉栓状態にし待機状態になる。そして次の射出成形の開始が指示されたときに、上述の一連の動作を再度繰り返すことになる。
以上により本発明の複層プラスチック成形品を得ることが出来る。
【００３１】
〔実施例１〕
コア層樹脂としては、ペットボトル廃品をフレーク状に洗浄粉砕し、該粉砕物８０重量部、ＳＥＢＳ（エラストマー）１５重量部、低密度ポリエチレン（増粘剤）３重量部、エポキシ基含有ＳＢＳ（高分子化剤）１重量部をドライブレンドし、押出機によって加熱溶融混練押出し、ペレタイザーによってペレット化した再生ポリエステル樹脂（樹脂Ａ1 ）を使用した。
スキン層樹脂としては、ＡＢＳ樹脂（樹脂Ｂ1 ）を使用した。
上記樹脂Ｂ1 と上記樹脂Ａ1 とを使用して図１〜図４に示す複層射出成形機によって複層プラスチック成形品Ｎo.１を製造した。
【００３２】
〔実施例２〕
スキン層樹脂としては、実施例１で使用したペットボトル廃品粉砕物１００重量部、ポリプロピレンとＥＰＤＭとのポリマーアロイ（増粘剤）１０重量部、エチレン−グリシジルアクリレート共重合体にスチレンをグラフト重合せしめたＥｔ−ＧＭＡ−ｇ−ＰＳ（高分子化剤）３重量部をドライブレンドし、実施例１と同様にしてペレット化した再生ポリエステル樹脂（樹脂Ａ2 ）を使用した。
コア層樹脂としてはポリカーボネート（樹脂Ｂ2 ）を使用し実施例１と同様にして複層プラスチック成形品Ｎo.２を製造した。
【００３３】
〔実施例３〕
コア層樹脂としては実施例１で使用したペットボトル廃品粉砕物１００重量部、ＳＥＢＳ（増粘剤）２０重量部、エポキシ基含有ＳＥＢＳ（高分子化剤）１０重量部をドライブレンドし、実施例１と同様にしてペレット化した再生ポリエステル樹脂（樹脂Ａ3)を使用し、スキン層樹脂（Ｂ3)としては実施例１の樹脂Ｂ1 に導電性カーボン粉３０重量％を混合したものを使用し、実施例１と同様にして複層プラスチック成形品Ｎo.３を製造した。この複層プラスチック成形品Ｎo.３は遊技機の部品として有用である。複層プラスチック成形品Ｎo.１〜Ｎo.３の物性評価を表１に示す。
【００３４】
【表１】
*2 成形品の平滑部分を切り出し、これをＪＩＳＫ７１１０、２号試験片に指定されて いる幅１２．７mm、長さ６４mm、ノッチ深さ２．５４mmとなるように機械切削する 。肉厚は任意。これを試験片として、試験方法はＪＩＳＫ７１１０に準拠。
*3 成形品の平滑部分を切り出し、これをＪＩＳＫ７１１３、１号試験片に指定されて いる形状となるように機械切削する。肉厚は任意。これを試験片として、試験方法 はＪＩＳＫ７１１３に準拠。
【００３５】
【作用・効果】
本発明にあっては、樹脂Ｂはポリエステル樹脂Ａに高い接着性を有し、したがって該樹脂Ｂをスキン層またはコア層とし、ポリエステル樹脂Ａをコア層またはスキン層とした複層プラスチック成形品にあっては、スキン層とコア層との接着性は極めて良好であり、特にポリエステル樹脂に増粘剤や高分子化剤を添加すると、ポリエステル樹脂Ａの熱収縮性が樹脂Ｂの熱収縮性に近くなり、スキン層とコア層との接着性は更に大きくなる。したがって本発明によれば、層間剥離強度の大きな成形品が得られる。
そしてポリエステル樹脂として再生品を使用しても、樹脂Ｂによって耐衝撃性、強度等を補強され、新規品に近い品質を有する成形品が得られる。
【図面の簡単な説明】
図１〜図４は本発明に使用する複層射出成形機の一実施例を示す。
【図１】複層射出成形機の概略構成図
【図２】射出ユニット連結装置平面図
【図３】図２における射出ユニット連結装置Ａ−Ａ矢視断面図
【図４】射出ユニット連結装置要部拡大断面図
【符号の説明】
１ 型締めベース
２ 射出ユニット載置台
３Ａ，３Ｂ 支持部材
４ ガイド部材
５ 金型開閉シリンダ
６ ガイド係合部材
７ 型盤
８ 移動金型
９ 固定金型
１０ 射出ユニット連結装置
１１ キャビティ部
１２ 第１射出ユニット
１３ 第２射出ユニット
１４ スライド機構
１９Ｂ 第１の樹脂流路
１９Ｄ 第２の樹脂流路
Claims (7)
- ＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂と、該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂とからなることを特徴とする複層プラスチック成形品
- 該ポリエステル樹脂は再生ポリエステル樹脂である請求項１に記載の複層プラスチック成形品
- 該ポリエステル樹脂に対して高接着性を示す他の樹脂は、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン−アクリロニトリル樹脂および上記樹脂の二種以上のポリマーアロイである請求項１または２に記載の複層プラスチック成形品
- コア層とスキン層とからなり少なくともスキン層には帯電防止剤および／または導電剤が添加されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の複層プラスチック成形品
- ポリエステル樹脂をコア層とし、該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂をスキン層とし、少なくとも該スキン層には帯電防止剤および／または導電剤が添加されている請求項４に記載の複層プラスチック成形品
- 該複層プラスチック成形品は遊技機の部品である請求項４または５に記載の複層プラスチック成形品
- ＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂と、該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂からなる複層プラスチック成形品を製造するに際し、
支持部材に固定された固定金型に移動金型を押圧して型締めすることにより形成されたキャビティ部に対して二個の射出ユニットから樹脂をそれぞれ圧入可能にする射出ユニット連結装置であって、
前記固定金型を前記支持部材に固定させるように、これら固定金型および支持部材間に介装される連結装置本体と、
前記連結装置本体に設けられ、前記キャビティ部と前記射出ユニットとを連通させる第１の樹脂流路と、第２の樹脂流路とを有し、前記第１の樹脂流路は前記金型の型締め方向に形成され、前記第２の樹脂流路は前記金型の型締め方向に対して交差する方向に形成されている樹脂流路手段とを有している射出ユニット連結装置を単層の成形品を成形する射出成形機に組み込まれた複数層射出成形機を用い、
前記樹脂流路手段の第１の樹脂流路にはＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂または該ポリエステル樹脂に高接着性を示す他の樹脂を供給し、第２の樹脂流路にはＪＩＳＫ７２１０表１条件４によるメルトフローレート（ＭＦＲ）が２０ｇ／１０分以下の樹脂またはエラストマーからなる増粘剤と、ポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーからなる高分子化剤とが添加されているポリエステル樹脂と高接着性を示す他の樹脂または該ポリエステル樹脂を供給して、前記固定金型と前記移動金型とにより形成されたキャビティにそれぞれ圧入することを特徴とする複層プラスチック成形品の製造方法
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