JP5482498B2 - Panel forming method - Google Patents
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Description
本発明は、パネル本体の一方の面の周縁に枠状部を一体に設けたパネルを成形する方法に係り、特に自動車等の車両のルーフや窓の透明パネル状部材として用いるのに好適なパネルの成形方法に関する。 The present invention relates to a method of forming a panel in which a frame-like portion is integrally provided on the peripheral edge of one surface of a panel body, and particularly suitable for use as a transparent panel-like member for a roof or window of a vehicle such as an automobile. It relates to a molding method.
自動車の樹脂製窓プレートとして、透明な樹脂パネルの周縁に不透明な樹脂で縁取りを形成した二色成形品よりなるものを成形する方法が、特開2008−51184に記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-51184 discloses a method of molding a resin resin window plate made of a two-color molded product in which a transparent resin panel is bordered with an opaque resin at the periphery.
この特開2008−51184では、固定型と第1の可動型とを用いてパネル状の第1の成形体(パネル本体)を射出成形し、次いで、第1の可動型を型開きして第2の可動型に交換し、第2の可動型を固定型に型締めし、枠状の第2の成形体(枠状部)を射出成形する。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-51184, a panel-shaped first molded body (panel main body) is injection-molded using a fixed mold and a first movable mold, and then the first movable mold is opened and the first movable mold is opened. The second movable mold is replaced with a fixed mold, and the frame-shaped second molded body (frame-shaped portion) is injection-molded.
上記のように、固定型と第1の可動型とによってパネル本体を射出成形した後、第1の可動型を型開きしたときに、パネル本体の全体が固定型のキャビティ面に付着したままであると、第1の可動型を第2の可動型に交換している間におけるパネル本体の収縮が固定型によって拘束され、大きな残留応力がパネル本体に生じる。そして、この残留応力に起因して製品パネルに反りや外観上の歪みが生じるおそれがある。 As described above, after the panel body is injection-molded with the fixed mold and the first movable mold, when the first movable mold is opened, the entire panel body remains attached to the cavity surface of the fixed mold. If it exists, the shrinkage | contraction of the panel main body during replacement | exchange of the 1st movable mold | type with the 2nd movable mold | type will be restrained by a fixed mold | type, and a big residual stress will arise in a panel main body. Further, the product panel may be warped or distorted in appearance due to the residual stress.
本発明は、パネル本体と枠状部とが一体とされたパネルを、その反りが防止(抑制を含む。)するように射出成形する方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method of injection-molding a panel in which a panel main body and a frame-shaped portion are integrated so as to prevent warping (including suppression).
請求項1のパネルの成形方法は、一方の面側が凸となるように湾曲した合成樹脂材料製パネル本体と、該パネル本体の他方の面の周縁に該パネル本体と一体に設けられた合成樹脂材料製枠状部とを有したパネルを射出成形する方法であって、固定型と、該固定型に型閉めされる第1の可動型とを用いて前記パネル本体を射出成形するパネル本体成形工程と、該第1の可動型を型開きし、枠状部成形用キャビティを有した第2の可動型を該固定型に対し型閉めし、前記枠状部を射出成形する枠状部成形工程とを有するパネルの成形方法において、該第1の可動型を型開きしたときに、パネル本体の前記一方の面の周縁部が該固定型のキャビティ面から離反することを特徴とするものである。
The panel molding method according to
請求項2のパネルの成形方法は、請求項1において、前記第1の可動型を型開きしたときに、パネル本体の一方の面の15%以上の面積にわたって周縁部が固定型のキャビティ面から離反することを特徴とするものである。
The panel forming method according to
請求項3のパネルの成形方法は、請求項1又は2において、前記第1の可動型を型開きした状態にあるときに、キャビティ内においてパネル本体が収縮し、パネル本体の端面が該固定型のキャビティ面の側面から離反することを特徴とするものである。
The panel forming method according to claim 3 is the panel forming method according to
請求項4のパネルの成形方法は、請求項1ないし3のいずれか1項において、第2の可動型を型閉めするときに第2の可動型でパネル本体の周縁部を押すことによりパネル本体を固定型のキャビティ面に押し付けることを特徴とするものである。
The panel forming method according to
本発明のパネルの成形方法にあっては、固定型と第1の可動型とによってパネル本体を射出成形した後、第1の可動型を型開きする。本発明では、このように第1の可動型を型開きした状態にあるときに、成形されたパネル本体の周縁が固定型のキャビティ面から離反する。このため、この型開きしている間にパネル本体が、固定型からそれ程拘束されることなく収縮するようになり、パネル本体の残留応力が小さなものとなる。この際、パネル本体の面の15%以上の面積にわたってパネル本体の周縁が固定型キャビティ面から離反することにより、パネル本体の残留応力が極めて小さなものとなる。その後、このパネル本体を保持した固定型に対し、第2の可動型を型閉めし、パネル本体の他面側に一体に連なるように枠状部を射出成形する。 In the panel molding method of the present invention, after the panel main body is injection-molded with the fixed mold and the first movable mold, the first movable mold is opened. In the present invention, when the first movable mold is in the opened state, the peripheral edge of the molded panel body is separated from the cavity surface of the fixed mold. For this reason, while the mold is opened, the panel main body contracts without being restrained so much from the fixed mold, and the residual stress of the panel main body becomes small. At this time, the peripheral stress of the panel body is separated from the fixed cavity surface over an area of 15% or more of the surface of the panel body, so that the residual stress of the panel body becomes extremely small. Thereafter, the second movable mold is closed with respect to the fixed mold holding the panel body, and the frame-shaped portion is injection-molded so as to be integrally connected to the other surface side of the panel body.
なお、上記のように第1の可動型を型開きした状態にあるときにパネル本体が収縮した場合、パネル本体の端面が固定型のキャビティ面の側面から離反することが好ましい。このように端面がキャビティ面の側面から離反した状態のパネル本体に対し、第2の可動型を型閉めして枠状部を射出成形した場合、枠状部成形後に第2の可動型を型開きしてパネルをキャビティから脱型するときに、パネルの端面が固定型キャビティ面の側面から拘束されていないので、パネルをスムーズに脱型することができる。 In addition, when the panel main body contracts when the first movable mold is opened as described above, the end surface of the panel main body is preferably separated from the side surface of the cavity surface of the fixed mold. When the second movable mold is closed and the frame-shaped part is injection-molded with respect to the panel body in which the end surface is separated from the side surface of the cavity surface in this way, the second movable mold is molded after the frame-shaped part is molded. When the panel is opened and removed from the cavity, the end face of the panel is not constrained from the side surface of the fixed mold cavity surface, so that the panel can be removed smoothly.
本発明では、第2の可動型の型閉めするときに、パネル本体の周縁を第2の可動型で押して固定型のキャビティ面に当接させるようにしてもよい。このようにすることにより、パネル本体の反りを矯正することができる。 In the present invention, when the second movable mold is closed, the peripheral edge of the panel body may be pushed by the second movable mold and brought into contact with the fixed cavity surface. By doing in this way, the curvature of a panel main body can be corrected.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第1図は実施の形態に係る成形方法によって成形されたパネルの厚み方向の断面図、第3図〜第13図はこのパネルの成形方法を示す金型の断面図である。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view in the thickness direction of a panel formed by the forming method according to the embodiment, and FIGS. 3 to 13 are sectional views of a mold showing the forming method of this panel.
このパネル20は、車両の樹脂製窓ガラスであり、板状のパネル本体21と、該パネル本体21の後面の全周縁部を周回するように設けられた枠状部22とを備えている。このパネル20は、前面側に向って凸となるように湾曲している。この湾曲の曲率半径は1000〜50000mm、特に5000〜20000mm程度が好ましい。また、長辺側と短辺側で異なる曲率半径を持った3次元R形状としても良い。この場合、長辺側の曲率半径が短辺側より大きいことが好ましく、その値としては、長辺側の曲率半径が5000〜20000mm、特に10000〜20000mm程度が、短辺側の曲率半径が1000〜10000mm、特に5000〜10000mm程度が好ましい。
The
パネル本体21は、厚みが2〜10mm程度の透明のものであり、枠状部は、厚みが0.5〜5mm程度の不透明のものである。
The
枠状部22は、台形断面形状であり、パネル板央側すなわちパネル本体21の板面の中央側に面する側面は斜面となっている。斜面の形状は、直線状、階段状、R形状、それぞれが組み合わされた形状など、板央方向に向かって厚みが徐減する形状であればその他の製品仕様や意匠性、外観に合わせて任意の形状を取ることが出来る。ただし、後述の第8図〜第13図の実施の形態のように、枠状部のパネル板央側の側面はパネル本体21の板面と略垂直であってもよい。
The frame-
枠状部22は、パネル本体21の外縁部から所定距離だけ離隔している。この所定距離は、好ましくは0.1〜10mm、特に0.5〜7mm、とりわけ1〜5mmである。 この距離が長過ぎると、枠状部22外縁のパネル本体21に負荷がかかった際、パネル本体21が破断したりクラックが生ずる等の不具合を生じ易くなる傾向がある。そしてパネル20を車両本体等へ組み付ける際に慎重を期す必要が生じ、車両等の生産性が低下することがある。
また、この距離が短か過ぎると、後述するパネル20の射出成形において第2の可動型12によるパネル本体21のキャビティ面3aへの当接が不充分となり、枠状部材料を射出成形する際に当該材料がパネル本体21の外縁部に流れ込み、不良品が発生する場合がある。
The frame-
If this distance is too short, the second
次に、第3図〜第7図を参照してこのパネルの成形方法について詳細に説明する。 Next, the panel forming method will be described in detail with reference to FIGS.
まず、第3、4図に示すように、金型1の固定型2と第1の可動型11との間に形成されるキャビティ3に、透明樹脂材料を射出し、パネル本体21を成形する。次いで、第1の可動型11を型開きする。本発明方法では、パネル本体21がその前面側が凸となるように湾曲しており、可動型11を型開きし後面側を冷却することにより、後面側が前面側よりも大きく収縮する。そうすると、パネル本体21は凸反りするようになり、第5図の通り、パネル本体21の周縁は、固定型2のキャビティ面3aから離反する。この際、パネル本体21の前面(第5図では上面)の面積のうち15%以上、例えば15〜50%特に15〜40%の範囲にわたってパネル本体21の周縁がキャビティ面3aから離反することが好ましい。この離反面積が大き過ぎると、パネル本体21が固定型2のキャビティ面3a内で動いてしまい、ずれが生じたり、脱落する場合がある。反対に離反面積が小さ過ぎると、パネル本体21が固定型2に拘束されてしまい、本発明の目的である残留応力の低減効果が不充分となり、パネル本体21の反りの抑制や形状安定性の確保が困難となる。
First, as shown in FIGS. 3 and 4, a transparent resin material is injected into the cavity 3 formed between the fixed
本発明において、パネル本体21を固定型2のキャビティ面3aから離反させるには、具体的には例えば、第1の可動型11を型開きした後に生ずる空間、即ちパネル本体21の後面側が接する空間の雰囲気温度を、少なくとも固定型2の温度以下にして、温度差を生ずるようにして冷却することが好ましい。
具体的には例えば、第1の可動型11を型開きした後、第2の可動型12を型閉めするまでの時間をあまり短くせず、一定時間経過後に可動型12を型閉めする方法が挙げられる。具体的には例えば、この時間は、5〜180秒、中でも10〜120秒、特に10〜60秒とすることで冷却を行うことが好ましい。
In the present invention, in order to move the
Specifically, for example, there is a method of closing the
更には、エアブローなどによってパネル本体21の後面側を積極的に冷却したり、パネル本体21の側面部や、パネル本体21の前面側表面の周縁部と固定型2とに挟まれた狭い空間に冷却用エアを注入してもよい。
この様に、パネル本体21の後面側表面を積極的に冷却する場合のブロー時間は、具体的には例えば60秒以下、中でも30秒以下、特に10秒以下であることが好ましい。このブロー時間が長すぎると、パネル本体21の冷却が進みすぎてしまい、周縁部のみならず中央部付近にまで離反が進み、パネル本体21が固定型2のキャビティ面3a内で動いてしまい、ずれが生じたり、脱落する場合がある。
Furthermore, the rear surface side of the
As described above, the blow time when the rear surface of the
また、本発明においては、上述した様な空冷を、金型を含む射出成形領域を囲い密閉系とし、この系の内外で圧力差を生じさせて当該密閉系内に気流を発生させることで、パネル本体21の後面側を冷却してもよい。
特に本発明においては、第1の可動型11を型開きし、第2の可動型12を型閉めするまでの時間を短くして、上述したエアブロー等により積極的に空冷を行うことが、パネル本体21の望ましい離反が生じ且つ生産効率も向上するので好ましい。
In the present invention, the air cooling as described above encloses the injection molding region including the mold and a closed system, and creates an air flow in the closed system by generating a pressure difference inside and outside the system. The rear side of the
In particular, in the present invention, it is possible to shorten the time until the first
なお、この実施の形態では、パネル本体21の収縮に伴ってパネル本体21の側端面がキャビティ3の側面3b(キャビティ面3aから立ち上がる面)から離反する。
In this embodiment, as the
その後、第6図の如く第2の可動型12を型合わせし、この可動型12によってパネル本体21をキャビティ面3aに当接させる。第2の可動型12のキャビティ13よりも外縁側の辺縁部12cは、パネル本体21を押してキャビティ面3aに押し付ける。
Thereafter, as shown in FIG. 6, the second
第2の可動型12の前面の板央部は、凹陥した凹所12dとなっており、第2の可動型を型締めした際にこの凹所12dの部分はパネル本体21に当接しないようになっている。なお、凹所12dは設けなくてもよい。
The central portion of the front surface of the second
また、第2の可動型12において、凹所12dとキャビティ13の間の、パネル本体21と当接する箇所について、固定型2と第2の可動12とを型合わせした際、パネル本体21と第2の可動型12との間に間隙(クリアランス)が生ずる様に設計しても良い。このクリアランスを設けることによって、固定型2と第2の可動型12とを型合わせした際に生ずる、パネル本体21への過度な押圧を避けられるので好ましい。
このクリアランスは、キャビティ13に樹脂材料を充填し、枠状部22を射出成形する際、充填された樹脂材料がパネル本体21の板央側にはみ出さない様にする必要があるので、クリアランス、即ちパネル本体21と第2の可動型12との距離は通常0.01〜0.1mmであり、中でも0.01〜0.08mm、特に0.03〜0.08mmとすることが好ましい。このクリアランスが大き過ぎるとパネル本体21の板央側に射出成形樹脂がはみ出し易くなり、逆に小さ過ぎてもクリアランスを設けた効果が得られない。
Further, in the second
Since this clearance needs to prevent the filled resin material from protruding to the center of the
次いで、第6、7図の通り、第2の可動型12によって形成されたキャビティ13に樹脂材料を射出し、枠状部22を形成する。その後、第2の可動型12を型開きし、成形されたパネルを脱型する。
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the resin material is injected into the
この金型1を用いたパネル20の成形方法によると、第5図の通り、第1の可動型12を型開きしたときにパネル本体21の周縁がキャビティ面3aから離反し、パネル本体21の収縮が固定型2から拘束されることなく収縮する。これにより、パネル本体21の残留応力が小さくなり、反りが防止される。また、パネル本体21の周縁が比較的自由に大きく収縮するので、パネル本体21の端面とキャビティ側面3bとの間に隙間が生じる。これにより、成形されたパネル20を固定型2から脱型するときにパネル本体21の端面がキャビティ側面3bと干渉しないようになり、パネル20をスムーズに脱型することができる。
According to the molding method of the
また、この実施の形態では、第2の可動型12は、その辺縁部12cがパネル本体21をキャビティ面3aに押し付けるため、成形途中において、パネル本体21が反り変形することが防止される。また、枠状部22を成形するための樹脂材料がキャビティ13からパネル本体21の外縁側へ広がり、さらにキャビティ3a側にまで進入すること(いわゆる裏回り)も防止される。
Further, in this embodiment, the second
さらに、この実施の形態では、第2の可動型12に凹所12dが設けられており、パネル本体21の板央部は第2の可動型12に当接しない。そのため、第2の可動型12との接触によるパネル本体21の傷付きも防止される。
Furthermore, in this embodiment, the
次に、第8図〜第13図を参照して本発明の別の実施の形態に係るパネルの成形方法について説明する。 Next, a panel forming method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、第8、9図に示すように、金型1Nの固定型2と対向型4及び第1の可動型11Nとの間に形成されるキャビティ3に、透明樹脂材料を射出し、パネル本体21Nを成形する。この第1の可動型11Nは、固定型2のキャビティ面の周縁部に対峙する方形枠形であり、対向型4を取り巻いている。対向型4は、この第1の可動型11Nに内嵌する形状及び大きさのものである。第1の可動型11Nと対向型4とは、第8図の上下方向に摺動自在に接している。第8図の通り、対向型4と第1の可動型11Nとは、それらのキャビティ面が面一となるようにして固定型2に対し型閉めされる。
First, as shown in FIGS. 8 and 9, a transparent resin material is injected into the cavity 3 formed between the fixed
パネル本体21Nの成形後、第10図の如く第1の可動型11Nを型開きする。対向型4は、型開きせず、パネル本体21Nに接したままとする。第1の可動型11Nを型開きすると、第10図の通り、パネル本体21Nの後面側が放冷されて前面側よりも大きく収縮し、パネル本体21の周縁部がキャビティ面3aから離反する。また、この収縮により、パネル本体21Nの端面がキャビティ側面3bから離反する。
After the
次いで第11、12図の如く第2の可動型12Nを型閉めする。この第2の可動型12Nには、パネル本体21Nの全周縁部を押圧するように進退可能な進退部14が設けられている。進退部14はキャビティ13Nの外縁側に隣接している。この進退部14は、第2の可動型12Nに凹設された収容部15に摺動自在に内嵌している。進退部14にはロッド16を介して油圧シリンダ(図示略)が接続されている。これにより、進退部14は、第2の可動型12Nの前面から突出してキャビティ13を形成した状態(第12、13図)と、それよりも後退した状態(第11図)とをとりうるようになっている。
Next, as shown in FIGS. 11 and 12, the second
第2の可動型12Nは、第1の可動型11Nと同じく方形枠状のものであり、対向型4に対し第8〜13図の上下方向に摺動自在に嵌合している。この第2の可動型12Nの前面すなわちパネル本体21Nに対峙する面には、固定型2及び対向型4と型合わせした際に、キャビティ13Nが形成される形状となっている。
The second
キャビティ13Nは、この方形枠状の第2の可動型12Nの内周縁部に臨んでいる。キャビティ13Nは、第2の可動型12Nの外周縁部からは前記進退部14の幅分だけ離隔している。
The
第11図の通り、進退部14を後退させた状態で第2の可動型12Nを型閉めし、次いで進退部14を前進させて進退部14でパネル本体21Nを押圧し、キャビティ面3aに押し付ける。また、進退部14を前進させると、キャビティ13Nが形成される。そこで、第13図の通り、このキャビティ13Nに樹脂材料を射出し、枠状部22Nを形成する。このキャビティ13Nは枠状部22Nに合致した形状のものである。その後、対向型4及び第2の可動型12Nを型開きして脱型することにより、パネル20Nが得られる。
As shown in FIG. 11, the second
この金型1Nを用いたパネル20Nの成形方法によっても、第1の可動型11Nを型開きするとパネル本体21Nの固定型がキャビティ面3aから離反するので、パネル本体21Nの残留応力が小さくなり、反りが防止されたパネルが得られる。また、パネル本体21Nの端面がキャビティ側面3bから離反するので、パネルを固定型2からスムーズに脱型することができる。
Also by the molding method of the panel 20N using the
特に、この実施の形態では、進退部14によってパネル本体21Nをキャビティ面3aに押し付けることができ、成形途中において、パネル本体21Nが反り変形することが防止される。また、枠状部22Nを成形するための樹脂材料がキャビティ13Nからパネル本体21Nの外縁側へ広がり、さらにキャビティ3a側にまで進入すること(いわゆる裏回り)も防止される。
In particular, in this embodiment, the panel
さらに、図示はしないが、図3〜5に示す様に、固定型2と第1の可動型11の組合せによりパネル本体21を成形し、型を開いた後、図11に示される様に、対向型4と可動型12Nの2ブロックで構成された可動型を用い、図11〜13に示す工程により枠状部22Nを成形してもよい。この場合、パネル本体21をキャビティ3aに押し付ける力を調整するために、対向型4に油圧シリンダやエアシリンダ、ダンパー、バネなどを付帯し、利用してもよい。さらに、対向型4とパネル本体21の間には、キャビティ13Nへ樹脂材料を充填して枠状部22を形成する際にクリアランスを設けてもよく、このクリアランスは上述した第2の可動型12におけるそれと同様とすることが好ましい。
Further, although not shown, as shown in FIGS. 3 to 5, after the
本発明では、このようにして成形した成形品であるパネル20を、好ましくは80〜130℃、特に好ましくは100〜120℃の条件下、0.5〜3Hr、特に1〜2Hr保持するアニール処理を施し、除歪することが好ましい。
In the present invention, the
なお、このパネル本体の前面及び後面にハードコート原液を塗布した後、UV照射又は加熱により硬化処理し、硬質皮膜(ハードコート層)を形成してもよい。 In addition, after apply | coating a hard-coat stock solution to the front surface and rear surface of this panel main body, you may harden by UV irradiation or a heating, and may form a hard film (hard-coat layer).
この硬質皮膜を形成する場合には、熱硬化性樹脂を用いた硬質皮膜形成時の熱硬化処理や、UV硬化性樹脂を用いた場合の溶剤気散のための熱処理とアニール処理とを兼用させてもよい。 When forming this hard film, heat treatment for forming a hard film using a thermosetting resin, and heat treatment for solvent dispersion and annealing treatment when using a UV curable resin are combined. May be.
次に、本発明により得られるパネルを自動車用窓ガラス等に適用する場合に好適な材料について説明する。 Next, a material suitable when the panel obtained by the present invention is applied to an automobile window glass or the like will be described.
パネル本体の構成材料は、透明樹脂であれば、従来公知の任意のものから適宜選択することが出来る。ここで、透明とは、JIS K7105に準拠して測定された表面の平滑な厚み3mmの板状成形品における全光線透過率として、通常10%以上、好ましくは20%以上、更に好ましくは30%以上であり、Haze値が通常10%以下、好ましくは5%以下、更に好ましくは3%以下であることを意味する。染料または顔料を含有する透明な樹脂においては、斯かる染料または顔料の使用割合は、熱可塑性樹脂100重量部に対し、通常0.001〜2重量部、好ましくは0.005〜1.2重量部、更に好ましくは0.005〜0.5重量部である。 If the constituent material of a panel main body is transparent resin, it can be suitably selected from conventionally well-known arbitrary things. Here, the term “transparent” is generally 10% or more, preferably 20% or more, more preferably 30%, as the total light transmittance in a plate-shaped molded product having a smooth surface thickness of 3 mm measured according to JIS K7105. This means that the Haze value is usually 10% or less, preferably 5% or less, and more preferably 3% or less. In a transparent resin containing a dye or pigment, the proportion of the dye or pigment used is usually 0.001 to 2 parts by weight, preferably 0.005 to 1.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin. Parts, more preferably 0.005 to 0.5 parts by weight.
上記の様な透明樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、ハイインパクトポリスチレン樹脂、水添ポリスチレン樹脂、ポリアクリルスチレン樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、SMA樹脂、ポリアルキルメタクリレート樹脂、ポリメタクリルメタクリレート樹脂、ポリフェニルエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリアルキレンテレフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、非晶性ポリアミド樹脂、ポリ−4−メチルペンテン−1、環状ポリオレフィン樹脂、非晶性ポリアリレート樹脂、ポリエーテルサルフォン、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーが挙られる。これらの中では、耐衝撃性や耐熱性の面から、ポリカーボネート樹脂(PC)、中でも、芳香族ポリカーボネート樹脂を主構成樹脂とするものが好ましい。なお、主構成樹脂とするとは、全樹脂成分中、芳香族ポリカーボネート樹脂の割合が通常50重量%以上、好ましくは60重量%以上、更に好ましくは70重量%以上であることを意味する。 Examples of the transparent resin include polystyrene resin, high impact polystyrene resin, hydrogenated polystyrene resin, polyacryl styrene resin, ABS resin, AS resin, AES resin, ASA resin, SMA resin, polyalkyl methacrylate resin, poly Methacryl methacrylate resin, polyphenyl ether resin, polycarbonate resin, amorphous polyalkylene terephthalate resin, polyester resin, amorphous polyamide resin, poly-4-methylpentene-1, cyclic polyolefin resin, amorphous polyarylate resin, poly Heat of ether sulfone, styrene thermoplastic elastomer, olefin thermoplastic elastomer, polyamide thermoplastic elastomer, polyester thermoplastic elastomer, polyurethane thermoplastic elastomer, etc. Plastic elastomers Kyora. Among these, from the viewpoint of impact resistance and heat resistance, a polycarbonate resin (PC), particularly, an aromatic polycarbonate resin as a main constituent resin is preferable. The main constituent resin means that the ratio of the aromatic polycarbonate resin in all resin components is usually 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more.
PCを主構成樹脂とする場合に併用する樹脂は、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリメタクリルメタクリレート樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、その形態は、透明性を維持する形態であればアロイでも共重合体でもよい。 Examples of resins used in combination with PC as the main constituent resin include polystyrene resin, ABS resin, AS resin, AES resin, ASA resin, polyphenylene ether resin, polymethacryl methacrylate resin, and polyester resin. An alloy or a copolymer may be used as long as the properties are maintained.
本発明で使用するPCは、例えば、芳香族ジヒドロキシ化合物とカーボネート前駆体とを、または、これらに併せて少量のポリヒドロキシ化合物などを反応させて得られる、直鎖または分岐の熱可塑性の重合体または共重合体である。PCは公知の方法によって製造することが出来、製造方法としては、界面重合法、溶融エステル交換法、ピリジン法、環状カーボネート化合物の開環重合法、プレポリマ−の固相エステル交換法などが挙げられる。 The PC used in the present invention is, for example, a linear or branched thermoplastic polymer obtained by reacting an aromatic dihydroxy compound and a carbonate precursor, or a small amount of a polyhydroxy compound in combination therewith. Or a copolymer. PC can be produced by a known method, and examples of the production method include an interfacial polymerization method, a melt transesterification method, a pyridine method, a ring-opening polymerization method of a cyclic carbonate compound, and a solid phase transesterification method of a prepolymer. .
原料として使用される芳香族ジヒドロキシ化合物としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(別名:ビスフェノールA)、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(別名:テトラブロモビスフェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1−トリクロロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等のビス(ヒドロキシアリ−ル)アルカン類;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等のビス(ヒドロキシアリ−ル)シクロアルカン類;9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン等のカルド構造含有ビスフェノール類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルエーテル等のジヒドロキシジアリ−ルエーテル類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルフィド等のジヒドロキシジアリ−ルスルフィド類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホキシド等のジヒドロキシジアリ−ルスルホキシド類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホン等のジヒドロキシジアリ−ルスルホン類;ハイドロキノン、レゾルシン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル等が挙げられる。 Examples of aromatic dihydroxy compounds used as raw materials include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (also known as bisphenol A), 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane ( Also known as: tetrabromobisphenol A), bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (4 -Hydroxyphenyl) octane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1-bis (3-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- Hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 2,2-bis (3-bromo-4-hydroxyphenyl) propane, , 2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) Propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, bis (4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1-trichloropropane, 2 , 2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexachloropropane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3- Bis (hydroxyaryl) alkanes such as hexafluoropropane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydride) Bis (hydroxyaryl) cycloalkanes such as xylphenyl) cyclohexane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane; 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene; Cardiostructure-containing bisphenols such as 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene; dihydroxy diphenyls such as 4,4′-dihydroxydiphenyl ether and 4,4′-dihydroxy-3,3′-dimethyldiphenyl ether Aryl ethers; dihydroxydiaryl sulfides such as 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4′-dihydroxy-3,3′-dimethyldiphenyl sulfide; 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfoxide, 4,4 '-Dihydroxy-3,3'- Dihydroxydiaryl sulfoxides such as dimethyldiphenyl sulfoxide; dihydroxydiaryl sulfones such as 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone and 4,4′-dihydroxy-3,3′-dimethyldiphenylsulfone; hydroquinone, resorcin, 4,4′-dihydroxydiphenyl and the like.
上記の中では、好ましくはビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカン類であり、耐衝撃性の点から特に好ましくは2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(別名:ビスフェノールA)である。これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は、2種類以上を併用してもよい。 Among the above, bis (4-hydroxyphenyl) alkanes are preferable, and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (also known as bisphenol A) is particularly preferable from the viewpoint of impact resistance. Two or more kinds of these aromatic dihydroxy compounds may be used in combination.
芳香族ジヒドロキシ化合物と反応させるカーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カーボネートエステル、ハロホルメ−ト等が使用され、具体的には、ホスゲン;ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等のジアリ−ルカーボネート類;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート類;二価フェノールのジハロホルメ−ト等が挙げられる。これらのカーボネート前駆体は2種類以上を併用してもよい。 As the carbonate precursor to be reacted with the aromatic dihydroxy compound, carbonyl halide, carbonate ester, haloformate and the like are used. Specifically, phosgene; diaryl carbonates such as diphenyl carbonate and ditolyl carbonate; dimethyl carbonate And dialkyl carbonates such as diethyl carbonate; and dihaloformates of dihydric phenols. Two or more of these carbonate precursors may be used in combination.
また、本発明において、PCは、三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した、分岐した芳香族ポリカーボネート樹脂であってもよい。三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、フロログルシン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−2、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、2,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−3、1,3,5−トリ(4−ヒドロキシフェニル)べンゼン、1,1,1−トリ(4−ヒドロキシフェニル)エタン等のポリヒドロキシ化合物類の他、3,3−ビス(4−ヒドロキシアリ−ル)オキシインド−ル(別名:イサチンビスフェノール)、5−クロロイサチン、5,7−ジクロロイサチン、5−ブロムイサチン等が挙げられ、これらの中では、1,1,1−トリ(4−ヒドロキシフェニル)エタンが好ましい。多官能性芳香族化合物は、前記の芳香族ジヒドロキシ化合物の一部を置換して使用され、その使用量は、芳香族ジヒドロキシ化合物に対し、通常0.01〜10モル%、好ましくは0.1〜2モル%である。 In the present invention, the PC may be a branched aromatic polycarbonate resin obtained by copolymerization of a trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound. Examples of the trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound include phloroglucin, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri (4-hydroxyphenyl) heptene-2, 4,6-dimethyl-2,4,6- Tri (4-hydroxyphenyl) heptane, 2,6-dimethyl-2,4,6-tri (4-hydroxyphenyl) heptene-3, 1,3,5-tri (4-hydroxyphenyl) benzene, 1, In addition to polyhydroxy compounds such as 1,1-tri (4-hydroxyphenyl) ethane, 3,3-bis (4-hydroxyaryl) oxyindole (also known as isatin bisphenol), 5-chloroisatin, Examples include 5,7-dichloroisatin and 5-bromoisatin. Among these, 1,1,1-tri (4-hydroxyphenyl) ethane is preferable. The polyfunctional aromatic compound is used by substituting a part of the aromatic dihydroxy compound, and the amount used is usually 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1%, based on the aromatic dihydroxy compound. ~ 2 mol%.
本発明に使用するPCの分子量は、任意であるが、溶液粘度から換算した粘度平均分子量[Mv]として、通常10,000〜35,000である。粘度平均分子量を10,000以上とすることにより、機械的強度が向上して機械的強度の要求の高い用途に好適なものとなる。一方、粘度平均分子量を35,000以下とすることにより、流動性が低下して成形加工が容易なものとなる。なお、粘度平均分子量は、好ましくは18,000〜35,000であり、更に好ましくは20,000〜30,000である。粘度平均分子量を18,000以上とすることにより表面に硬化皮膜を形成した際の衝撃強度の低下を抑制することが可能となる。また、粘度平均分子量の異なる2種類以上のPCを混合してもよい。 Although the molecular weight of PC used for this invention is arbitrary, it is 10,000-35,000 normally as viscosity average molecular weight [Mv] converted from solution viscosity. By setting the viscosity average molecular weight to 10,000 or more, the mechanical strength is improved and it is suitable for applications requiring high mechanical strength. On the other hand, when the viscosity average molecular weight is 35,000 or less, the fluidity is lowered and the molding process becomes easy. The viscosity average molecular weight is preferably 18,000 to 35,000, more preferably 20,000 to 30,000. By setting the viscosity average molecular weight to 18,000 or more, it is possible to suppress a decrease in impact strength when a cured film is formed on the surface. Two or more types of PCs having different viscosity average molecular weights may be mixed.
ここで、粘度平均分子量[Mv]とは、溶媒としてメチレンクロライドを使用し、ウベローデ粘度計で温度20℃での極限粘度[η](単位dl/g)を求め、Schnellの粘度式(η=1.23×10−4M0.83)から算出される値を意味する。 Here, the viscosity average molecular weight [Mv] means that the intrinsic viscosity [η] (unit dl / g) at a temperature of 20 ° C. is obtained with an Ubbelohde viscometer using methylene chloride as a solvent, and the Schnell viscosity formula (η = It means a value calculated from 1.23 × 10 −4 M 0.83 ).
本発明で使用するPCの末端水酸基濃度は、通常2,000ppm以下、好ましくは1,500ppm以下、更に好ましくは1,000ppm以下である。また、その下限は、特にエステル交換法で製造するPCでは、通常10ppm、好ましくは30ppm、更に好ましくは40ppmである。 The terminal hydroxyl group concentration of the PC used in the present invention is usually 2,000 ppm or less, preferably 1,500 ppm or less, more preferably 1,000 ppm or less. In addition, the lower limit is usually 10 ppm, preferably 30 ppm, more preferably 40 ppm, especially for PC produced by the transesterification method.
末端水酸基濃度を10ppm以上とすることにより、分子量の低下が抑制でき、樹脂組成物の機械的特性がより向上する傾向にある。また、末端基水酸基濃度を2,000ppm以下にすることにより、樹脂組成物の滞留熱安定性や色調がより向上する傾向にある。ハードコートなどの硬化皮膜を形成する場合には、末端水酸基濃度が比較的高いものとする。具体的には末端水酸基濃度を100〜2,000ppm、好ましくは200〜1,000ppm、更に好ましくは300〜1,000ppmとすることで、その密着性や耐久性が向上する。なお、末端水酸基濃度の単位は、PC重量に対する、末端水酸基の重量をppmで表示したものであり、測定方法は、四塩化チタン/酢酸法による比色定量(Macromol.Chem.88 215(1965)に記載の方法)である。 By setting the terminal hydroxyl group concentration to 10 ppm or more, a decrease in molecular weight can be suppressed, and the mechanical properties of the resin composition tend to be further improved. Moreover, it exists in the tendency which the residence heat stability and color tone of a resin composition improve more by making terminal group hydroxyl group density | concentration into 2,000 ppm or less. When forming a hard coating such as a hard coat, the terminal hydroxyl group concentration is relatively high. Specifically, when the terminal hydroxyl group concentration is 100 to 2,000 ppm, preferably 200 to 1,000 ppm, and more preferably 300 to 1,000 ppm, the adhesion and durability are improved. The unit of the terminal hydroxyl group concentration is the weight of the terminal hydroxyl group expressed in ppm with respect to the PC weight, and the measuring method is a colorimetric determination by the tetrachlorotitanium / acetic acid method (Macromol. Chem. 88 215 (1965). Method).
また、成形品外観の向上や流動性の向上を図るため、本発明で使用するPCは、芳香族ポリカーボネートオリゴマーを含有していてもよい。この芳香族ポリカーボネートオリゴマーの粘度平均分子量[Mv]は、通常1,500〜9,500、好ましくは2,000〜9,000である。芳香族ポリカーボネートオリゴマーの使用量は、PCに対し、通常30重量%以下である。 Further, in order to improve the appearance of the molded product and the fluidity, the PC used in the present invention may contain an aromatic polycarbonate oligomer. The aromatic polycarbonate oligomer has a viscosity average molecular weight [Mv] of usually 1,500 to 9,500, preferably 2,000 to 9,000. The usage-amount of an aromatic polycarbonate oligomer is 30 weight% or less normally with respect to PC.
更に、本発明で使用するPCは、バージンPCだけでなく、使用済みの製品から再生されたPC、所謂マテリアルリサイクルされたPCを含有してもよい。使用済みの製品としては、光学ディスク等の光記録媒体、導光板、自動車窓ガラス・自動車ヘッドランプレンズ・風防などの車両透明部材、水ボトル等の容器、メガネレンズ、防音壁・ガラス窓・波板等の建築部材などが挙げられる。また、製品の不適合品、スプルー、ランナー等から得られた粉砕品またはそれらを溶融して得たペレット等も使用可能である。再生されたPCの使用割合は、バージンPCに対し、通常80重量%以下、好ましくは50重量%以下である。 Furthermore, the PC used in the present invention may contain not only virgin PC but also PC regenerated from used products, so-called material recycled PC. Used products include optical recording media such as optical discs, light guide plates, vehicle transparent parts such as automobile window glass, automobile headlamp lenses, and windshields, containers such as water bottles, eyeglass lenses, soundproof walls, glass windows, and waves. Examples include building members such as plates. Also, non-conforming products, pulverized products obtained from sprues, runners, etc., or pellets obtained by melting them can be used. The use ratio of the regenerated PC is usually 80% by weight or less, preferably 50% by weight or less based on virgin PC.
パネル本体の構成材料には、前述の染料または顔料以外に、従来公知の任意の助剤を添加することが出来、その例としては、離型剤、熱安定剤、酸化防止剤、耐候性改良剤、アルカリ石鹸、金属石鹸、可塑剤、流動性改良剤、造核剤、難燃剤、ドリッピング防止剤などが挙げられる。これらの助剤の使用量は公知の範囲から適宜選択される。 In addition to the above-mentioned dyes or pigments, any conventionally known auxiliary agent can be added to the constituent material of the panel body. Examples thereof include mold release agents, heat stabilizers, antioxidants, and weather resistance improvements. Agents, alkali soaps, metal soaps, plasticizers, fluidity improvers, nucleating agents, flame retardants, anti-dripping agents and the like. The usage-amount of these adjuvants is suitably selected from a well-known range.
枠状部の構成材料としては、特に制限されず、各種公知の任意の熱可塑性樹脂が使用できる。具体的には、例えば、ポリカーボネート樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート樹脂などの熱可塑性ポリエステル樹脂;ポリスチレン樹脂、高衝撃ポリスチレン樹脂(HIPS)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン−アクリルゴム共重合体(ASA樹脂)、アクリロニトリル−エチレンプロピレン系ゴム−スチレン共重合体(AES樹脂)等のスチレン系樹脂;ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂;ポリアミド樹脂;ポリイミド樹脂;ポリエーテル樹脂;ポリウレタン樹脂;ポリフェニレンエーテル樹脂;ポリフェニレンサルファイド樹脂;ポリスルホン樹脂;ポリメタクリレート樹脂などが挙げられ、これらは2種以上を併用してもよい。これらの中では、熱安定性、剛性、パネル本体との密着性の点から、PCや熱可塑性ポリエステル樹脂が好ましく、中でも、PCを主材としたもの、特に熱可塑性ポリエステル樹脂との併用が好ましい。 The constituent material of the frame-shaped portion is not particularly limited, and various known arbitrary thermoplastic resins can be used. Specifically, for example, polycarbonate resin; thermoplastic polyester resin such as polyethylene terephthalate resin, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate resin; polystyrene resin, high impact polystyrene resin (HIPS), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin) ), Styrene-based resins such as acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), acrylonitrile-styrene-acrylic rubber copolymer (ASA resin), acrylonitrile-ethylenepropylene rubber-styrene copolymer (AES resin); Polyolefin resins such as polyethylene resins and polypropylene resins; Polyamide resins; Polyimide resins; Polyether resins; Polyurethane resins; Polyphenylene ether resins; Id resins; polysulfone resins; and polymethacrylate resins and the like, which may be used in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of thermal stability, rigidity, and adhesion to the panel main body, PC and thermoplastic polyester resin are preferable, and among them, those using PC as the main material, especially combined use with thermoplastic polyester resin are preferable. .
パネル本体と枠状部の構成樹脂材料のうち、10重量%以上配合される主成分は、両者の結合性を高めるために同一であることが望ましい。 Of the constituent resin materials for the panel main body and the frame-like portion, it is desirable that the main components blended in an amount of 10% by weight or more are the same in order to enhance the bonding property between them.
枠状部の構成材料として、PCと熱可塑性ポリエステル樹脂とから成るポリマーアロイを使用する場合、両成分の合計量に対するPCの割合は通常10〜90重量%である。 When a polymer alloy composed of PC and a thermoplastic polyester resin is used as a constituent material of the frame-like portion, the ratio of PC to the total amount of both components is usually 10 to 90% by weight.
上記の熱可塑性ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸類またはその反応性誘導体から成るジカルボン酸成分と、ジオール類またはそのエステル誘導体から成るジオール成分とを縮合反応して得られる重合体または共重合体を示す。 The thermoplastic polyester resin is a polymer or copolymer obtained by condensation reaction of a dicarboxylic acid component composed of a dicarboxylic acid or a reactive derivative thereof and a diol component composed of a diol or an ester derivative thereof.
上記の熱可塑性ポリエステル樹脂の製造は、一般的には、チタン、ゲルマニウム、アンチモン等を含有する重縮合触媒の存在下、ジカルボン酸成分とジオール成分とを反応させ、副生する水または低級アルコールを系外に排出することにより行われる。なお、縮合反応は、バッチ式または連続式の何れの形式でもよく、固相重合により重合度を上げてもよい。 In general, the thermoplastic polyester resin is produced by reacting a dicarboxylic acid component with a diol component in the presence of a polycondensation catalyst containing titanium, germanium, antimony, etc. This is done by discharging out of the system. The condensation reaction may be either a batch type or a continuous type, and the degree of polymerization may be increased by solid phase polymerization.
ジカルボン酸類としては、芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸の何れでもよいが、耐熱性、寸法安定性などの点から、芳香族ジカルボン酸が好ましい。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ビフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ビフェニルメタンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルスルホンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルイソプロピリデンジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボン酸、2,5−アントラセンジカルボン酸、2,6−アントラセンジカルボン酸、4,4’−p−タ−フェニレンジカルボン酸、2,5−ピリジンジカルボン酸などが挙げられる。また、5−メチルイソフタル酸などのアルキル基置換体;テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル等のアルキルエステル誘導体などの反応性誘導体も使用することが出来る。
The dicarboxylic acids may be either aromatic dicarboxylic acids or aliphatic dicarboxylic acids, but aromatic dicarboxylic acids are preferred from the viewpoints of heat resistance and dimensional stability. Aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, 4,4′-
上記の中では、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびそれらのアルキルエステル誘導体が好ましく、テレフタル酸およびそのアルキルエステル誘導体が更に好ましい。これらの芳香族ジカルボン酸は2種以上を併用してもよく、また、芳香族ジカルボン酸と共に、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸を併用することも可能である。 Among the above, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and their alkyl ester derivatives are preferable, and terephthalic acid and its alkyl ester derivatives are more preferable. Two or more of these aromatic dicarboxylic acids may be used in combination, and together with the aromatic dicarboxylic acid, an aliphatic dicarboxylic acid such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, or a fatty acid such as cyclohexanedicarboxylic acid. It is also possible to use a cyclic dicarboxylic acid in combination.
また、ジオール類としては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、デカメチレングリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール等の脂肪族ジオール類;1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、トランス−またはシス−2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール等の脂環族ジオール類;p−キシレンジオール、ビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA−ビス(2−ヒドロキシエチルエーテル)等の芳香族ジオール類が挙げられる。また、これらの置換体も使用することが出来る。 The diols include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, deca Aliphatic diols such as methylene glycol and 2,2-dimethyl-1,3-propanediol; 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, cyclohexanediol, trans- or cis-2,2, Alicyclic diols such as 4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol; aromas such as p-xylenediol, bisphenol A, tetrabromobisphenol A, tetrabromobisphenol A-bis (2-hydroxyethyl ether) Group diols. These substitution products can also be used.
上記の中では、熱安定性、耐衝撃性、剛性等の点から、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましく、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオールが更に好ましく、エチレングリコールが特に好ましい。これらは2種以上を併用してもよい。また、ジオール成分として、分子量400〜6,000の長鎖ジオール類、すなわち、ポリエチレングリコール、ポリ−1,3−プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の1種以上を上記のジオール類と併用して共重合させてもよい。 Among the above, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, and 1,4-cyclohexanedimethanol are preferable from the viewpoint of thermal stability, impact resistance, rigidity, and the like. 1,3-propanediol and 1,4-butanediol are more preferable, and ethylene glycol is particularly preferable. Two or more of these may be used in combination. Further, as the diol component, a long chain diol having a molecular weight of 400 to 6,000, that is, one or more of polyethylene glycol, poly-1,3-propylene glycol, polytetramethylene glycol and the like are used in combination with the above diols. It may be copolymerized.
また、本発明で使用する熱可塑性ポリエステル樹脂は、少量の分岐剤を導入することにより分岐させることも出来る。分岐剤としては、トリメシン酸、トリメリチン酸、トリメチロ−ルエタン、トリメチロ−ルプロパン、ペンタエリスリト−ル等が挙げられる。 Further, the thermoplastic polyester resin used in the present invention can be branched by introducing a small amount of a branching agent. Examples of the branching agent include trimesic acid, trimellitic acid, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like.
枠状部22で使用する熱可塑性ポリエステル樹脂の好適な具体例としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリプロピレンテレフタレート樹脂(PPT)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT),ポリへキシレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)、ポリブチレンナフタレート樹脂(PBN)、ポリ(1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)樹脂(PCT)、ポリシクロヘキシルシクロヘキシレート(PCC)等が挙げられる。これらの中では、流動性と耐衝撃性の点から、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリプロピレンテレフタレート樹脂(PPT)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)が好ましい。
Preferable specific examples of the thermoplastic polyester resin used in the
上記のポリエチレンテレフタレート樹脂は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を主成分とし、且つ、ジオール成分としてエチレングリコールを主成分とし、これらの縮合反応によって得られる飽和ポリエステル重合体または共重合体である。繰り返し単位としてのエチレンテレフタレート単位の割合は、通常70モル%以上、好ましくは80モル%以上である。また、ポリエチレンテレフタレート樹脂中には、重合時の副反応生成物であるジエチレングリコールが共重合成分として含まれることがあるが、このジエチレングリコールの量は、重合反応に使用するジオール成分の全量に対し、通常0.5〜6モル%、好ましくは0.5〜5モル%である。 The polyethylene terephthalate resin is a saturated polyester polymer or copolymer obtained by a condensation reaction of terephthalic acid as a main component as a dicarboxylic acid component and ethylene glycol as a diol component as a main component. The proportion of the ethylene terephthalate unit as the repeating unit is usually 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more. In addition, in the polyethylene terephthalate resin, diethylene glycol, which is a side reaction product during polymerization, may be included as a copolymerization component. The amount of diethylene glycol is usually based on the total amount of the diol component used in the polymerization reaction. 0.5 to 6 mol%, preferably 0.5 to 5 mol%.
他の熱可塑性ポリエステル樹脂の具体例としては、例えば、ラクトンの開環重合によるポリピバロラクトン樹脂、ポリ(ε−カプロラクトン)樹脂、溶融状態で液晶を形成する液晶ポリマ−(Thermotropic
Liquid Crystal Polymer;TLCP)等が挙げられる。具体的には、市販の液晶ポリエステル樹脂としては、イ−ストマンコダック社製「X7G」、ダ−トコ社製「Xyday(ザイダ−)」、住友化学社製「エコノール」、セラニ−ズ社製「ベクトラ」等が挙げられる。
Specific examples of other thermoplastic polyester resins include, for example, polypivalolactone resins obtained by ring-opening polymerization of lactone, poly (ε-caprolactone) resins, and liquid crystal polymers that form liquid crystals in the molten state (Thermotropic).
Liquid Crystal Polymer (TLCP). Specifically, commercially available liquid crystal polyester resins include “X7G” manufactured by Eastman Kodak Co., “Xyday” manufactured by Dartco Co., “Econol” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., “ Vector "and the like.
本発明で使用する熱可塑性ポリエステル樹脂の固有粘度は、通常0.4〜1.5dl/g、好ましくは0.5〜1.3dl/gである。ここで、固有粘度は、フェノール/テトラクロロエタン=50/50(重量比)の溶媒中30℃で測定した値を意味する。固有粘度が0.4未満の場合は耐衝撃性が低下し易く、1.5を超える場合は流動性が低下し易い。また、熱可塑性ポリエステル樹脂の末端カルボキシル基量は、通常5〜50μeq/g、好ましくは10〜30μeq/gである。末端カルボキシル基量が5μeq/g未満の場合は耐衝撃性が低下し易く、50μeq/gを超える場合は、耐湿熱性、熱安定性が不十分となり易い。 The intrinsic viscosity of the thermoplastic polyester resin used in the present invention is usually 0.4 to 1.5 dl / g, preferably 0.5 to 1.3 dl / g. Here, the intrinsic viscosity means a value measured at 30 ° C. in a solvent of phenol / tetrachloroethane = 50/50 (weight ratio). When the intrinsic viscosity is less than 0.4, the impact resistance tends to decrease, and when it exceeds 1.5, the fluidity tends to decrease. The amount of terminal carboxyl groups of the thermoplastic polyester resin is usually 5 to 50 μeq / g, preferably 10 to 30 μeq / g. When the terminal carboxyl group amount is less than 5 μeq / g, the impact resistance tends to decrease, and when it exceeds 50 μeq / g, the moist heat resistance and the thermal stability tend to be insufficient.
更に、本発明で使用する熱可塑性ポリエステル樹脂としては、バ−ジン原料だけでなく、使用済みの製品から再生された熱可塑性ポリエステル樹脂、所謂マテリアルリサイクルされた熱可塑性ポリエステル樹脂の使用も可能である。使用済みの製品としては、容器、フィルム、シ−ト、繊維などが主として挙げられ、好ましくはPETボトル等の容器である。また、再生熱可塑性ポリエステル樹脂としては、製品の不適合品、スプル−、ランナ−等から得られた粉砕品またはそれらを溶融して得たペレット等も使用可能である。 Furthermore, as the thermoplastic polyester resin used in the present invention, not only virgin raw materials but also thermoplastic polyester resins regenerated from used products, so-called material recycled thermoplastic polyester resins can be used. . As used products, containers, films, sheets, fibers, and the like are mainly exemplified, and containers such as PET bottles are preferable. In addition, as the recycled thermoplastic polyester resin, non-conforming products, pulverized products obtained from sprues, runners, etc., or pellets obtained by melting them can be used.
また、枠状部22の構成材料には、剛性、寸法安定性、耐熱性を向上させる目的でフィラーを配合することが好ましい。斯かるフィラーとしては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、炭酸カルシウム、酸化鉄、アルミナ、チタン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、亜硫酸カルシウム、珪酸マグネシウム(タルク)、珪酸アルミニウム(マイカ)、珪酸カルシウム(ウォラストナイト)、クレー、ガラスビーズ、ガラスパウダー、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、生分解繊維、けい砂、けい石、石英粉、しらす、けいそう土、ホワイトカーボン、鉄粉、アルミニウム粉などが挙げられる。これらの中では、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、生分解繊維、珪酸マグネシウム(タルク)、珪酸アルミニウム(マイカ)、珪酸カルシウム(ウォラストナイト)が好ましい。フィラーは2種類以上を併用することも出来る。
Moreover, it is preferable to mix | blend a filler with the structural material of the frame-shaped
上記のフィラーの形状は、球状、立方形状、粒状、針状、板状、繊維状などの何れの形状であってもよいが、最終的に得られる熱可塑性樹脂組成物の寸法安定性を向上させ、剛性を高く、外観を良好にすると言う観点から、板状または針状が好ましく、レーザー回折粒度(D50)が10μm以下のフィラーが好ましい。 The shape of the filler may be any of spherical, cubic, granular, needle-like, plate-like, and fiber-like, but improves the dimensional stability of the finally obtained thermoplastic resin composition. From the viewpoint of high rigidity and good appearance, a plate shape or a needle shape is preferable, and a filler having a laser diffraction particle size (D50) of 10 μm or less is preferable.
フィラーの使用量は、枠状部の構成材料100重量部に対し、通常2〜50重量部、好ましくは5〜40重量部である。フィラーの配合量が2重量部未満の場合は、剛性、寸法安定性、耐熱性の改良効果が小さく、50重量部を超える場合は耐衝撃性が低下する。 The usage-amount of a filler is 2-50 weight part normally with respect to 100 weight part of constituent materials of a frame-shaped part, Preferably it is 5-40 weight part. When the amount of the filler is less than 2 parts by weight, the effect of improving rigidity, dimensional stability and heat resistance is small, and when it exceeds 50 parts by weight, the impact resistance is lowered.
上記のフィラーは、無処理のままであってもよいが、樹脂成分との親和性または界面結合力を高める目的で、表面処理剤、高級脂肪酸またはそのエステル、塩などの誘導体、カップリング剤などで処理するのが好ましい。表面処理の際は、非イオン、陽イオン、陰イオン型などの各種の界面活性剤、各種の樹脂などの分散剤による処理を併せて行うならば、機械的強度および混練性が向上して好ましい。 The above fillers may be left untreated, but for the purpose of increasing the affinity with the resin component or the interfacial binding force, surface treatment agents, higher fatty acids or their derivatives, derivatives such as salts, coupling agents, etc. It is preferable to treat with. When the surface treatment is performed in combination with various surfactants such as nonionic, cationic, and anionic types and dispersants such as various resins, the mechanical strength and kneadability are preferably improved. .
枠状部の構成材料には、帯電防止性や静電塗装が可能な導電性を付与する目的で導電性カーボンブラック及び/又は中空ナノカーボン繊維を配合することが出来る。導電性カーボンブラックとしては、アセチレンガスを熱分解して得られるアセチレンブラック、原油を原料としファーネス式不完全燃焼によって製造されるケッテェンブラック等が挙げられる。中空ナノカーボン繊維は、規則的に配列した炭素原子の本質的に連続的な多数層から成る外側領域と、内部中空領域とを有し、各層と中空領域とが実質的に同心に配置されている本質的に円柱状のフィブリルである。更に、上記の外側領域の規則的に配列した炭素原子が黒鉛状である。上記の中空領域の直径は通常2〜20nmである。この様な中空ナノカーボン繊維は、ハイペリオン・カタルシス社により、「グラファイト・フィブリル」と言う商品名で販売しており、容易に入手できる。 Conductive carbon black and / or hollow nanocarbon fibers can be blended with the constituent material of the frame-like portion for the purpose of imparting antistatic properties and conductivity capable of electrostatic coating. Examples of the conductive carbon black include acetylene black obtained by thermally decomposing acetylene gas, and Ketjen black produced by crude incomplete combustion using crude oil as a raw material. Hollow nanocarbon fibers have an outer region consisting of an essentially continuous multi-layer of regularly arranged carbon atoms and an inner hollow region, with each layer and the hollow region being arranged substantially concentrically. There are essentially cylindrical fibrils. Furthermore, the regularly arranged carbon atoms in the outer region are graphite-like. The diameter of the hollow region is usually 2 to 20 nm. Such hollow nanocarbon fibers are sold by Hyperion Catharsis under the trade name “graphite fibrils” and are readily available.
パネル本体は非強化合成樹脂で構成されるのに対し、枠状部は複合強化合成樹脂で構成されるのが好ましい。すなわち、枠状部の樹脂材料には強化用繊維を配合するのが好ましい。強化用繊維としては、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、芳香族ポリアミド繊維(アラミド繊維)、生分解繊維、タルク、マイカ、ウォラストナイトの群から選ばれる1種以上のものを使用できる。樹脂材料に配合する繊維の重量平均繊維長は、強度および分散性観点から、通常0.05〜10mm、好ましくは0.2〜5mmである。また、機械的強度、寸法精度、耐熱性を向上させるため、出来上がり成形品における繊維の重量平均繊維長を比較的長く、具体的には0.1〜5mm、中でも0.2〜5mm、特に1〜5mmとすることが好ましい。この様に、出来上がり成形品における繊維の重量平均繊維長を長くするためには、具体的には例えば、射出成形機の射出シリンダーの構成において、スクリューの圧縮比を緩圧縮とし、スクリューとシリンダーとのクリアランスやチェックリングのクリアランスを広く取ることが効果的である。また、射出成形時の条件としては、樹脂温度の設定を高くしたり、計量時の背圧を低く、射出速度を遅くして成形することが効果的である。特には背圧の効果は大きく、具体的には例えば1〜20MPa、中でも1〜15MPa、特に5〜10MPaとすることが好ましい。 The panel body is preferably made of a non-reinforced synthetic resin, while the frame-like portion is preferably made of a composite reinforced synthetic resin. That is, it is preferable to add reinforcing fibers to the resin material of the frame-shaped part. As the reinforcing fiber, for example, at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, aromatic polyamide fiber (aramid fiber), biodegradable fiber, talc, mica, and wollastonite can be used. The weight average fiber length of the fiber blended in the resin material is usually 0.05 to 10 mm, preferably 0.2 to 5 mm, from the viewpoint of strength and dispersibility. Moreover, in order to improve mechanical strength, dimensional accuracy, and heat resistance, the weight average fiber length of the fibers in the finished molded product is relatively long, specifically 0.1 to 5 mm, particularly 0.2 to 5 mm, especially 1. It is preferable to be set to ˜5 mm. In this way, in order to increase the weight average fiber length of the fiber in the finished molded product, specifically, for example, in the configuration of the injection cylinder of the injection molding machine, the screw compression ratio is set to loose compression, and the screw and cylinder It is effective to take a wide clearance and check ring clearance. Further, as the conditions at the time of injection molding, it is effective to increase the setting of the resin temperature, to lower the back pressure at the time of measurement, and to reduce the injection speed for molding. In particular, the effect of the back pressure is great. Specifically, it is preferably 1 to 20 MPa, more preferably 1 to 15 MPa, and particularly preferably 5 to 10 MPa.
また、図示しないが、本発明においては、パネル本体の傷つきや劣化を主に防止するため、保護膜としてのハードコート(硬質被膜)が設けられてもよい。斯かる硬質被膜は、パネル本体21の枠状部22形成側と反対側の前面にのみ設けられてもよい。硬質皮膜の厚さはパネル本体21の厚さの1/100以下が好ましく、通常は1〜50μm、特に5〜20μmが好ましい。
Although not shown, in the present invention, a hard coat (hard coating) may be provided as a protective film in order to mainly prevent damage and deterioration of the panel body. Such a hard coating may be provided only on the front surface of the
上記の硬質被膜は、単層でもよいが、保護機能を高めるため、また、耐候性を高めるために少なくとも2層以上の多層構造としてもよい。当該多層構造においては、最外層の硬度を最大に設定するのが好ましい。多層構造を有する硬質被膜としては、例えば、熱線遮蔽、紫外線吸収、サーモクロミック、フォトクロミック、エレクトロクロミックの各機能性層やプライマー層、着色加飾層などのうち、少なくとも一つ以上の機能を備えているのが好ましい。 The hard coating may be a single layer, but may have a multilayer structure of at least two layers in order to enhance the protective function and weather resistance. In the multilayer structure, it is preferable to set the hardness of the outermost layer to the maximum. As the hard coating having a multilayer structure, for example, it has at least one function among a functional layer of each of heat ray shielding, ultraviolet absorption, thermochromic, photochromic, electrochromic, primer layer, colored decoration layer, etc. It is preferable.
硬質被膜の構成材料は透明樹脂が好適である。斯かる透明樹脂としては、ハードコート剤として知られている公知の材料を適宜使用することが出来、例えば、シリコーン系、アクリル系、シラザン系、ウレタン系などの種々のハードコート剤を使用することが出来る。これらの中では、接着性や耐候性を向上させるために、ハードコート剤を塗布する前にプライマー層を設ける2コートタイプのハードコートが好ましい。ハードコート剤のコーティング方法としては、スプレーコート、ディップコート、フローコート、スピンコート、バーコート等が挙げられる。また、フィルムインサートによる方法、転写フィルムに好適な薬剤を塗布して転写する方法なども採用し得る。 A transparent resin is suitable for the constituent material of the hard coating. As such a transparent resin, a known material known as a hard coat agent can be used as appropriate. For example, various hard coat agents such as silicone, acrylic, silazane, and urethane can be used. I can do it. In these, in order to improve adhesiveness and a weather resistance, the 2-coat type hard coat which provides a primer layer before apply | coating a hard-coat agent is preferable. Examples of the coating method for the hard coating agent include spray coating, dip coating, flow coating, spin coating, and bar coating. Moreover, the method by a film insert, the method of apply | coating and transferring the chemical | medical agent suitable for a transfer film, etc. can also be employ | adopted.
上記の硬質被膜の最外層に、各種機能(熱線遮蔽、紫外線吸収、サーモクロミック、フォトクロミック、エレクトロクロミックの各機能)の薄膜が形成されてもよい。 Thin films having various functions (heat ray shielding, ultraviolet absorption, thermochromic, photochromic, and electrochromic functions) may be formed on the outermost layer of the hard coating.
パネル本体21の表面と上記の硬質被膜との間に透明樹脂層が設けられてもよい。
A transparent resin layer may be provided between the surface of the
本発明の方法で成形されるパネルは、車両、特に自動車の窓ガラスに適用するのに好適であり、とりわけサンルーフに適用するのに好適であるが、クォータ窓、リアウィンドなどにも適用可能である。 The panel formed by the method of the present invention is suitable for application to windows of vehicles, particularly automobiles, and particularly suitable for application to sunroofs, but is also applicable to quarter windows, rear windows, and the like. is there.
本発明では、パネル本体の後面と枠状部との境界部に凹凸部を形成し、パネル本体と枠状部との結合強度を大きくしてもよい。本発明では、枠状部に、他部品を取り付けるための取付片を突設してもよい。 In the present invention, an uneven portion may be formed at a boundary portion between the rear surface of the panel main body and the frame-shaped portion to increase the bonding strength between the panel main body and the frame-shaped portion. In the present invention, an attachment piece for attaching other components may be provided on the frame-like portion.
<パネル本体及び枠状部の物性値の説明>
本発明においては、該パネル本体の容積をV1、枠状部の容積をV2、該パネル本体を構成する材料で成形された3mm厚みの100mm×100mm平板を130℃に2時間保持したときの収縮率(%)をS1、該枠状部を構成する材料で成形された3mm厚みの100mm×100mm平板を130℃に2時間保持したときの収縮率(%)をS2としたときに、0.01<V2/V1<1.0であることが好ましく、中でも0.05≦V2/V1≦1.0、更には0.1≦V2/V1≦0.75、特に0.1≦V2/V1≦0.5であることが好ましい。また1.0<S2/S1<3.0であることが好ましく、中でも1.1≦S2/S1≦3.0、更には1.1≦S2/S1≦2.5、特に1.5≦S2/S1≦2.3であることが好ましい。
<Description of physical properties of panel main body and frame-shaped part>
In the present invention, when the volume of the panel body is V 1 , the volume of the frame-like part is V 2 , and a 3 mm thick 100 mm × 100 mm flat plate molded from the material constituting the panel body is held at 130 ° C. for 2 hours The shrinkage rate (%) is S 1 , and the shrinkage rate (%) when a 3 mm-thick 100 mm × 100 mm flat plate molded from the material constituting the frame-like part is held at 130 ° C. for 2 hours is S 2. In addition, 0.01 <V 2 / V 1 <1.0 is preferable, and in particular, 0.05 ≦ V 2 / V 1 ≦ 1.0, and further 0.1 ≦ V 2 / V 1 ≦ 0. 75, in particular 0.1 ≦ V 2 / V 1 ≦ 0.5. Moreover, it is preferable that 1.0 <S 2 / S 1 <3.0, among which 1.1 ≦ S 2 / S 1 ≦ 3.0, and further 1.1 ≦ S 2 / S 1 ≦ 2.5. In particular, it is preferable that 1.5 ≦ S 2 / S 1 ≦ 2.3.
また、好ましくは0.35<(S2・V2)/(S1・V1)<1.1であり、更には0.5≦(S2・V2)/(S1・V1)<1.0、特に0.6≦(S2・V2)/(S1・V1)<0.8であることが好ましい。 Preferably, 0.35 <(S 2 · V 2 ) / (S 1 · V 1 ) <1.1, and further 0.5 ≦ (S 2 · V 2 ) / (S 1 · V 1 ) <1.0, in particular 0.6 ≦ (S 2 · V 2 ) / (S 1 · V 1 ) <0.8.
パネル本体を構成する材料で成形された3mm厚みの100mm×100mm平板の曲げ弾性率をF1とし、枠状部を構成する材料で成形された3mm厚みの100mm×100mm平板の曲げ弾性率をF2とした場合、好ましくは0.35<(S2・V2・F2)/(S1・V1・F1)<1.5であり、特に好ましくは0.7≦(S2・V2・F2)/(S1・V1・F1)≦1.2である。 The bending elastic modulus of a 3 mm thick 100 mm × 100 mm flat plate molded from the material constituting the panel body is F 1, and the bending elastic modulus of a 3 mm thick 100 mm × 100 mm flat plate molded from the material constituting the frame portion is F 2 is preferably 0.35 <(S 2 · V 2 · F 2 ) / (S 1 · V 1 · F 1 ) <1.5, particularly preferably 0.7 ≦ (S 2 · V 2 · F 2 ) / (S 1 · V 1 · F 1 ) ≦ 1.2.
枠状部の射出成形時の成形収縮率(%)をI2とし、パネル本体の線膨張係数をα1(/℃)とした場合、好ましくは0.8×10−2<α1/I2<2.3×10−2であり、更には0.8×10−2<α1/I2≦2.0×10−2、特に0.8×10−2<α1/I2≦1.5×10−2であることが好ましい。 When the molding shrinkage rate (%) at the time of injection molding of the frame-like portion is I 2 and the linear expansion coefficient of the panel body is α 1 (/ ° C.), preferably 0.8 × 10 −2 <α 1 / I 2 <2.3 × 10 −2 , further 0.8 × 10 −2 <α 1 / I 2 ≦ 2.0 × 10 −2 , particularly 0.8 × 10 −2 <α 1 / I 2. ≦ 1.5 × 10 −2 is preferable.
パネル本体及び枠状部の物性値が上記範囲にある場合、アニール処理時におけるパネル本体の周縁部の収縮挙動が枠状部の収縮挙動によって拘束されたり逆に助勢されたりすることが防止され、製品パネルの形状精度が良好となる。即ち、0.01<V2/V1<1.0で表わされる通り、枠状部の容積がパネル本体の容積よりも小さい場合において、枠状部とパネル本体の収縮率S2、S1が1.0<S2/S1<3.0であると、凸湾曲したパネル本体の収縮程度と枠状部の収縮の程度が略々同等となり、パネルの凸湾曲の曲率半径がアニール処理前後で略々同等となり、製品パネルの形状精度が良好となる。 When the physical properties of the panel main body and the frame-shaped part are in the above range, the contraction behavior of the peripheral part of the panel main body during annealing is prevented from being constrained by the contraction behavior of the frame-shaped part or conversely assisted. Good product panel shape accuracy. That is, as represented by 0.01 <V 2 / V 1 <1.0, when the volume of the frame-shaped portion is smaller than the volume of the panel main body, the shrinkage rates S 2 and S 1 between the frame-shaped portion and the panel main body. Is 1.0 <S 2 / S 1 <3.0, the degree of contraction of the convex curved panel body and the degree of contraction of the frame-like portion are substantially equal, and the curvature radius of the convex curvature of the panel is annealed. The shape is almost the same at the front and back, and the shape accuracy of the product panel is improved.
この場合、S2/S1が1以下であると、パネル本体の収縮が枠状部によって拘束される。即ち、収縮しようとするパネル本体の変形挙動が枠状部によって阻害される。この結果、パネルの凸湾曲の曲率半径が許容範囲よりも大きくなり、パネルがフラット(平板状)に近いものから、凹湾曲となる。逆に、S2/S1が3以上であると、パネル本体の収縮変形を上回って枠状部が収縮変形しようとし、パネル本体の凸反りが強くなる。即ち、パネルの曲率半径が許容範囲よりも小さいものとなる。 In this case, if S 2 / S 1 is 1 or less, the contraction of the panel body is constrained by the frame-shaped portion. That is, the deformation behavior of the panel main body to be contracted is hindered by the frame-shaped portion. As a result, the radius of curvature of the convex curve of the panel becomes larger than the allowable range, and the panel becomes concave from a flat (flat plate) shape. On the other hand, when S 2 / S 1 is 3 or more, the frame-like portion tends to shrink and deform beyond the shrink deformation of the panel body, and the convex warpage of the panel body becomes strong. That is, the curvature radius of the panel is smaller than the allowable range.
なお、アニール処理時のパネルの変形挙動はパネル本体及び枠状部の容積とアニール処理時収縮率との積の比(S2・V2)/(S1・V1)や、曲げ弾性率F1、F2にも影響を受ける。また、パネル本体を先に射出成形し、パネル本体がある程度降温して許容硬度となった後に枠状部をパネル本体の後面に射出成形するので、枠状部の射出成形時の成形収縮率I2、パネル本体の線膨張係数α1もパネルの変形挙動に影響する。そのため、(S2・V2)/(S1・V1)、(S2・V2・F2)/(S1・V1・F1)、α1/I2の各値を上記範囲とすることにより製品パネルの形状精度を高めることができる。 Note that the deformation behavior of the panel during the annealing treatment is the ratio (S 2 · V 2 ) / (S 1 · V 1 ) of the product of the volume of the panel body and the frame-like portion and the shrinkage rate during the annealing treatment, and the flexural modulus. It is also affected by F 1 and F 2 . In addition, since the panel body is injection-molded first and the frame body is cooled to a certain degree to an allowable hardness, the frame-shaped part is injection-molded on the rear surface of the panel body. 2. The linear expansion coefficient α 1 of the panel body also affects the deformation behavior of the panel. Therefore, the values of (S 2 · V 2 ) / (S 1 · V 1 ), (S 2 · V 2 · F 2 ) / (S 1 · V 1 · F 1 ), α 1 / I 2 are By setting the range, the shape accuracy of the product panel can be increased.
収縮率S1、S2は射出成形時の流れ方向の収縮率と、流れ方向と直交方向の収縮率との平均値である。また、線膨張係数も流れ方向及びそれと直交方向の平均値である。 The shrinkage rates S 1 and S 2 are average values of the shrinkage rate in the flow direction during injection molding and the shrinkage rate in the direction orthogonal to the flow direction. The linear expansion coefficient is also an average value in the flow direction and the direction orthogonal thereto.
なお、本発明では、第1の可動型を型開きしたときに、パネル本体の周縁を押え部材で押えてパネル本体の脱落を防止するようにしてもよい。このようにすれば、パネルの生産効率を向上させることができる。 In the present invention, when the first movable mold is opened, the peripheral edge of the panel main body may be pressed by a pressing member to prevent the panel main body from falling off. If it does in this way, the production efficiency of a panel can be improved.
以下、実施例及び比較例について説明する。 Hereinafter, examples and comparative examples will be described.
[実施例1〜4、比較例1]
枠状部22の内周縁がパネル本体21の後面と垂直となっていること以外は第1図に示す断面形状を有した長方形状の積層パネルを第3図〜第7図の方法に従って成形した。なお、比較例1では二次材を射出成形する前のパネル本体21の形状は凸湾曲せず、フラットな平板状となる金型を使用した。但し、このパネル本体21に二次材を射出成形してなるパネルの湾曲高さCの設計値は、二次材を射出成形した後の熱収縮による変形を考慮した値とした。成形方法は、まずパネル本体21を射出成形(射出時の樹脂温度300℃)した。
[Examples 1 to 4, Comparative Example 1]
Except that the inner peripheral edge of the frame-
実施例1〜4と比較例1では、固定型2、第1の可動型11ともに金型温度は90℃、射出速度は50mm/secの単一速度で充填を行い、射出時間は12秒、射出保圧切り替え位置は2mm、成形はバルブゲート型のホットランナーで行い、保圧はなく、射出圧縮成形を行い、射出前に金型を2mm開き、射出保圧切り替え位置で700tonの再型締め15秒、冷却時間60秒とした。
In Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, the fixed
なお、何れの実施例、比較例に於いても、冷却時間中も型締め力700tonはパネル成形体に付加されている。 In any of the examples and comparative examples, the clamping force 700 ton is applied to the panel molded body during the cooling time.
次いで第1の可動型11を第2の可動型12に交換し、表1に示した材料を用いて枠状部22を射出成形(射出時の樹脂温度270℃)した。この第1の可動型11を型開きしてから第2可動型12を型閉めし、枠状部22を射出成形するまでの時間は、実施例1と2では30秒、実施例3では60秒とした。また実施例4では第1の可動型11を型開きした後、圧力0.5MPaの計装エア(室温)を用い、パネル本体21の後面側にエアブローを10秒間実施した。この際、第1の可動型11を型開きしてから第2可動型12を型閉めし、枠状部22を射出成形するまでの時間は40秒であった。
固定型2、第2の可動型12ともに金型温度は90℃、射出速度を40mm/secの単一速度で充填し、射出時間は4秒、保圧は25MPaで5秒冷却時間は60秒である。
Next, the first
Both the fixed
パネルの寸法は次の通りである。以下において、各部の寸法は第1図及び第2図に示す部位の寸法である。 The panel dimensions are as follows. Below, the dimension of each part is a dimension of the site | part shown in FIG. 1 and FIG.
長辺 a:750mm
短辺 b:465mm
湾曲高さ C:表1の通り
枠状部2の幅(長辺に沿う箇所 断面H−H):90mm
枠状部2の幅(短辺に沿う箇所 断面I−I):97mm
パネル本体厚さ:5mm
枠状部厚さ:3.5mm
Long side a: 750 mm
Short side b: 465mm
Curvature height C: As shown in Table 1 Width of the frame-shaped part 2 (location along the long side, section HH): 90 mm
The width of the frame-shaped part 2 (location along the short side, cross-section II): 97 mm
Panel body thickness: 5mm
Frame part thickness: 3.5mm
従って、パネル本体21及び枠状部22の容積V1,V2及びV2/V1比は次の通りである。
Accordingly, the volume V 1 , V 2 and V 2 / V 1 ratio of the panel
V1:1312.5cm3
V2:459.4cm3
V2/V1:0.35
V 1 : 1312.5 cm 3
V 2: 459.4cm 3
V 2 / V 1: 0.35
パネル本体の成形材料としてはポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアプラスチックス社製;商品名「ユーピロン(登録商標) S2000UR」)を使用した。その粘度平均分子量(Mv)は24,500、線膨張係数は6.5×10−5[/℃]であった。3mm厚みの100mm×100mm平板の130℃×2Hr収縮率S1は0.08%、曲げ弾性率F1は2300MPaである。 A polycarbonate resin (manufactured by Mitsubishi Engineer Plastics; trade name “Iupilon (registered trademark) S2000UR”) was used as a molding material for the panel body. The viscosity average molecular weight (Mv) was 24,500, and the linear expansion coefficient was 6.5 × 10 −5 [/ ° C.]. The 3 mm thick 100 mm × 100 mm flat plate has a 130 ° C. × 2 Hr shrinkage S 1 of 0.08% and a flexural modulus F 1 of 2300 MPa.
枠状部22の成形材料としては表1の通りの配合とした。表1においてPCは上記ポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製:ユーピロン(登録商標)S−3000FN、粘度平均分子量Mv=21,000)、PETはポリエチレンテレフタレート樹脂(三菱化学株式会社製:ノバペックス(登録商標)GG500)である。GFはガラス繊維(日本電気ガラス社製:ECS03T−571、平均繊維径13μm、平均繊維長3mm)である。
The molding material for the frame-
これらを表1に示す配合割合にて、ポリカーボネート樹脂と第2成分であるPETをタンブラーミキサーで均一に混合した後、二軸押出機(日本製鋼所社製、TEX30XCT、L/D=42、バレル数12)を使用し、シリンダー温度280℃、スクリュー回転数250rpmにて、バレル1(最上流のバレル)より押出機にフィードして溶融混練し、更に、バレル7(上流側から7番目のバレル)よりガラス繊維を表1に示す割合にて押出機に途中フィードして溶融混練することにより、樹脂組成物のペレットを作製し成形材料とした。なお、表1には、その配合の射出成形品の物性を併せて示す。湾曲高さCは、パネル本体21の最凸部のパネル本体21の最周縁部からの高さである。フラットな比較例1では第1の可動型11を型開きしたときにパネル本体21はキャビティ面3aに全面的に密着したままであり、C=0である。
After mixing the polycarbonate resin and the second component PET uniformly with a tumbler mixer at the blending ratio shown in Table 1, a twin-screw extruder (manufactured by Nippon Steel Works, TEX30XCT, L / D = 42, barrel) 12), at a cylinder temperature of 280 ° C. and a screw rotation speed of 250 rpm, feed from the barrel 1 (the uppermost barrel) to the extruder and melt knead, and further, barrel 7 (the seventh barrel from the upstream side) The glass fiber was fed to the extruder at a ratio shown in Table 1 and melt kneaded to produce pellets of the resin composition as molding materials. Table 1 also shows the physical properties of the injection-molded product with the blending. The curved height C is the height of the most convex part of the
[比較例2〜5]
比較例2はパネル本体21成形時に射出圧縮成形をやめ、20MPaの保圧力を120秒付加した以外は実施例1と同様に積層パネルを得た。この際、第1の可動型11を型開きしたときにパネル本体21はキャビティ面3aに全面的に密着したままであり、キャビティ面3aから離反しなかった(離反面積割合は0%)。また、パネル本体21の側面部はキャビティ面側面部3bから離反していた。
[Comparative Examples 2 to 5]
In Comparative Example 2, a laminated panel was obtained in the same manner as in Example 1 except that the injection compression molding was stopped when the
比較例3はパネル本体21成形時の射出圧縮再型締め時間を90秒とした以外は実施例1と同じく積層パネルを成形した。この際、第1の可動型11を型開きしたときにパネル本体21はキャビティ面3a及び側面部3bに全面的に密着したままであった。
In Comparative Example 3, a laminated panel was molded in the same manner as in Example 1 except that the injection compression re-clamping time when forming the
比較例4はパネル本体21の後面側に60秒間エアブローを行った以外は実施例4と同様にパネルを成形した。この際、エアブロー中にパネル本体21のキャビティ面3aからの離反が進みすぎキャビティ面から大きくズレ、第2の可動金型12を閉めた際に当該可動金型12と固定金型2との間に挟まり、枠状部22を成形することが出来なかった。
In Comparative Example 4, a panel was molded in the same manner as in Example 4 except that air blowing was performed for 60 seconds on the rear side of the
比較例5は第1の可動型11を型開きしてから枠状部22を射出成形するまでの時間を300秒とした以外は実施例1と同じく積層パネルを成形した。この際、型開き中にパネル本体21のキャビティ面3aからの離反が進みすぎキャビティ面から大きくズレ、第2の可動金型12を閉めた際に、当該可動金型12と固定型2との間に挟まり、窓枠部を成形することが出来なかった。
In Comparative Example 5, a laminated panel was molded in the same manner as in Example 1 except that the time from the opening of the first
各パネルの、V2/V1、S2/S1、(S2・V2)/(S1・V1)、(S2・V2・F2)/(S1・V1・F1)等の数、そして反りや、反りのバラツキ(形状安定性)の測定結果を、表2,3に示す。ここで「反り」は、湾曲高さの測定値Cnと設計値Coとの差(Cn−Co)をCoで除した百分比(Cn−Co)/Co×100(%)であり、10個のサンプルの平均値である。また、パネル湾曲高さは、窓枠部を射出成形する材料によって変わるため、パネル本体21の金型形状に対し、実施例、比較例で用いた枠状部を成形した際の熱収縮解析を実施し、その解析結果を設計値とした。
「反りのバラツキ」は、各10個のサンプルの反り値(%)のうち、最大値と最小値との差(Bmax−Bmin)を10個のサンプルの平均値Baveで除した百分比(Bmax−Bmin)/Bave×100%である。
V 2 / V 1 , S 2 / S 1 , (S 2 · V 2 ) / (S 1 · V 1 ), (S 2 · V 2 · F 2 ) / (S 1 · V 1 · Tables 2 and 3 show the number of F 1 ) and the like, and the measurement results of warpage and warpage variation (shape stability). Where "warp" is percentage difference between the measured value C n of the bending height as the designed value C o a (C n -C o) divided by C o (C n -C o) / C o × 100 ( %), Which is the average of 10 samples. In addition, since the panel bending height varies depending on the material used for injection molding the window frame portion, the thermal contraction analysis when the frame-shaped portion used in the example and the comparative example is molded with respect to the mold shape of the
The “warp variation” is a percentage obtained by dividing the difference between the maximum value and the minimum value (B max −B min ) by the average value B ave of 10 samples among the warp values (%) of 10 samples. a (B max -B min) / B ave × 100%.
表3の通り、本発明によると、設計値からの形状のズレが小さい、外観精度のよいパネルを成形することができる。 As shown in Table 3, according to the present invention, it is possible to form a panel having a small appearance deviation and a good appearance accuracy from the design value.
2 固定型
3 キャビティ
3a キャビティ面
3b キャビティ側面
4 対向型
11,11N 第1の可動型
12,12N 第2の可動型
13,13N キャビティ
21 パネル本体
22 枠状部
2 Fixed mold 3
Claims (4)
固定型と、該固定型に型閉めされる第1の可動型とを用いて前記パネル本体を射出成形するパネル本体成形工程と、
該第1の可動型を型開きし、枠状部成形用キャビティを有した第2の可動型を該固定型に対し型閉めし、前記枠状部を射出成形する枠状部成形工程と
を有するパネルの成形方法において、
該第1の可動型を型開きしたときに、パネル本体の前記一方の面の周縁部が該固定型のキャビティ面から離反することを特徴とするパネルの成形方法。 A panel having a synthetic resin material panel main body curved so that one surface side is convex, and a synthetic resin material frame-shaped portion integrally provided with the panel main body at the periphery of the other surface of the panel main body A method of injection molding,
A panel body molding step of injection molding the panel body using a fixed mold and a first movable mold closed by the fixed mold;
A frame-shaped part forming step of opening the first movable mold, closing the second movable mold having a frame-shaped part forming cavity with respect to the fixed mold, and injection-molding the frame-shaped part; In a method for forming a panel having:
A panel molding method, wherein when the first movable mold is opened, a peripheral portion of the one surface of the panel body is separated from a cavity surface of the fixed mold.
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