JPH0357610A - 導電性樹脂の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金型間で樹脂成形素材を熱プレスして加熱硬
化させることにより樹脂成形品を成形する導電性樹脂の
製造方法に関する９ （従来の技術） たとえば自動車の外板用等としてスチールもしくはアル
ミニウム同等品質の樹脂成形品を製造する方法として、
ガラス繊維などを含有させて強化した熱硬化性樹脂でな
るシート状の樹脂成形素材（以下、ＳＭＣ素材と称する
）を使用し、これを金型で熱プレスして加熱硬化させて
所定形状の樹脂成−彰晶を製造するいわゆるＳＭＣ　（
シ一トモールディングコンパウンド）成形法が知られて
いる。

また、このＳＭＣ成形法においては、その樹脂成形時に
樹脂成形品の表面にインモールドコーｌ・材（以下、Ｉ
ＭＣ材と称する）をコーティングすることも行われてい
る．このようなコーティング装置として、たとえば実開
昭６１−５６０１１号公報には、樹脂成形品の一次成形
後に金型キャビティ内にＩＭＣ材を射出して、これを樹
脂成形品表面にコーティングさせるインモールドコート
装置が開示されている．このようなインモールドコート
装置を用いれば、第７図に示すように表面にインモール
ドコート層１０１が形戒された樹脂成形品１００が得ら
れることになって、樹脂成形品１００の表面のピンホー
ルがインモールドコートＮ１０１により消去されると共
に、表面の平滑性が向上され、前述の自動車の外板等と
して適した樹脂成形品が得られる． （発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のようなＳＭＣ成形法で得られる樹脂成
形品を自動車の外板として用いる場合、塗装工程では車
体はこの樹脂成形品が収り付けられた状態で塗装ライン
に送りこまれるため、この塗装ラインで樹脂成形品と車
体とが同時に塗装されることになる．その場合、これら
の塗装は静電塗装によるのが通例であるが、上記のＳＭ
Ｃ素材でなる樹脂成形品には導電性がないから、ＩＭＣ
材にカーボンのような導電性物質を添加させておくこと
によって静電塗装に備えさせることが必要となる．しか
し、この導電性物質の添加により、たとえば第７図に示
す樹脂成形品１００の場合、インモールドコート層１０
１を備えている表面に良質の塗膜を形或できても、裏面
１０２はインモールドコート層が存在しないから、該裏
面１０２への塗料の付きが悪く、そのままでは安定した
良質の塗膜を形成することは困難である。

これに対しては樹脂成形品１００の裏面１０２となる側
に使用するＳＭＣ素材自体に導電性物質を添加させて樹
脂成形を実行することで、成形品１００の裏面１０２に
導電性を付与することが考えられる。しかし、このよう
な導電性物質の混入により裏面１０２に導電性を備えさ
せることはできても、静ｔ塗装を障害なく行えるだけの
導電性を確保するためには導電性物質の配合量を相当多
くせねばならない関係上、樹脂成形品１００の表面品質
を低下させ、自動車外板用等としてスチールもしくはア
ルミニュウムと同等品質のものを確保するのは困難であ
る． そのため自動車外板用樹脂成形品の場合は、樹脂成形品
を車体に取り付ける前に裏面に導電性プライマーを塗布
する下塗り塗装を施し、この下塗り塗装と、車体塗装ラ
インにおける中塗りおよび上塗り塗装との３工程塗装に
よって、前記した裏面１０２の塗料付着性の不足を補っ
ており、作業性の低下を招くと共に、塗装コストが高く
つくことになっている。

そこで本発明は、導電性物質をＳＭＣ素材に添加させる
ことにより樹脂成形品の表面を導電化するものでありな
がら、成形品表面品質を低下させることのない導電性樹
脂の製造方法を提供することを課題とする． （課題を解決するための手段） 本発明は上記の課題に対処すべく次のように構戒したこ
とを特徴とする． すなわち、本発明における導電性樹脂の製造方法の第１
発明は、金型間に積層した複数のシート状樹脂成形素材
を熱プレスして加熱硬化させることにより樹脂成形品を
製造する方法において、上記金型に積層する樹脂成形素
材の最下層に、導電性フィラーを芯材とし、該芯材を電
荷制御剤が混入された樹脂壁材で被覆してなるカプセル
粒子が添加された樹脂成形゛素材を使用し、この樹脂成
形素材が接する金型を帯電させた状態で成形することを
特徴とする． さらに本発明の第２発明は、金型間に積層した複数のシ
ート状樹脂成形素材を熱プレスして加熱硬化させること
により樹脂成形品を製造する方法において、上記金型に
積層する樹脂成形素材のうちの最下層の樹脂成形素材の
製造に際し、その表面に貼り付けられる剥離フィルムの
一方に、導電性フィラーを芯材とし、該芯材を電荷制御
剤が混入された樹脂壁材で被覆してなるカプセル粒子を
吸着させて、その吸着面を素材表面に貼り付け、その後
、この樹脂成形素材を、上記剥離フィルムを剥離し、か
つ剥離面を一方の金型面に対接させた状態で、池の樹脂
成形素材と共に金型間に積層して樹脂戊形品を成形する
ことを特徴とする。

（作　　　用） 上述の第１発明によれば、樹脂成形動作に伴い、最下層
の樹脂成形素材に添加されているカプセル粒子が、該カ
プセル粒子に混入されている電荷制御剤の電荷と、金型
に帯電させた逆極の電荷との電荷結合によって金型面側
に吸着され、かつ樹脂成形品の表面に集められるから、
該カプセル粒子に含まれていた導電性フィラーが樹脂成
形品表面に密集して位置することになって、該表面が導
電化された樹脂成形品が得られる。

また第２発明によれば，剥離フィルムをカプセル粒子が
吸着された面側を樹脂成形素材に貼り付けたので、該カ
プセル粒子が樹脂成形素材の一方の素材面に偏って添加
されたことになって、成形時、剥離フィルムを剥離した
状態からこのカプセル粒子が添加された素材面を金型面
に対接させることにより、該金型面に接する樹脂成形品
表面側にのみカプセル粒子を含ませて樹脂成形でき、該
カプセル粒子中の導電性フィラーが樹脂成形品表面に密
集して位置することになって、該表面が導電化された樹
脂成形品が得られる． なお、第２発明の場合、樹脂成形素材の一方の素材面側
に予め偏ってカプセル粒子を添加させておくことで、導
電性フィラーの表面密集による導電化を図ったが、この
場合の成形も、第１発明と同様に金型を帯電させた状態
で実行することにより、電荷結合力でさらに添加カプセ
ル粒子の金型側への密集を促すようにしてもよい。

（実　施　例） 次に、本発明の実施例を説明する． 本発明方法は、この実施例では、樹脂成形のために金型
に積層してセットする複数のシート状ＳＭＣ素材のうち
、製造される樹脂成形品の裏面となる最下層に、導電性
フィラーを芯材とし、これを電荷制御剤および反応遅延
剤を混入させた樹脂壁材で包んだマイクロカプセルが添
加されているＳＭＣ素材を一枚使用して樹脂成形を実行
するもので、このＳＭＣ素材が接する金型を上記電荷制
御剤の電荷とは逆極の電荷に帯電させて成形する。

さらには、上記のマイクロカプセル入りＳＭＣ素材を製
造する際、剥離用の二枚のポリエチレンフィルム間にＳ
ＭＣ素材としてのＳＭＣ樹脂を挟みこむに先立ち、一方
のポリエチレンフイルムにマイクロカプセルの電荷制御
剤の電荷とは逆極の電荷を帯電させて、フィルム面にマ
イクロカプセルを電荷結合によって吸着させ、かかる状
態からＳＭＣ樹脂の挟みこみを行うことによって、マイ
クロカプセルが一方の素材面に偏って添加されているＳ
ＭＣ素材を製造し、これを使用して上述の樹脂成形を実
行する。

まず、上記マイクロカプセルの組成について述べると、
このマイクロカプセル１は第３図のように芯材２と、こ
れを包む壁材３とから構成され、芯材２はカーボンブラ
ック・カーボンフィラーその他金属導電剤からなる導電
性フィラーで構成され、壁材３は熱硬化性樹脂として不
飽和ポリエステル、不飽和ポリエステルの反応開始剤（
たとえばＴＢＰＢ）と反応遅延剤（たとえばＰＢＱ〉、
内部離型剤（たとえばステアリン酸亜鉛）に加えて含金
属錯体粉のごとき電荷制御剤を混入して構戒される。反
応開始剤は熱プレス時の熱によって不飽和ポリエステル
を加熱硬化させるためのものであり、反応遅延剤は上記
不飽和ポリエステルのゲル化を次に述べるＳＭＣｖＩ４
脂のゲル化よりも遅延させるためのもので、ＳＭＣ樹脂
の硬化後にゲル化するように調整する働きをする。さら
に電荷制御剤はこの実施例では負（マイナス）の電荷を
有し、後記するＳＭＣ素材ａ１製造時にマイクロカプセ
ル１を該素材の表面側に密集して位置させると共に、そ
の後の樹脂成形時にマイクロカプセル１を金型側に吸着
させ、かつ樹脂成形品の表−面に浮上させる働きをする
。

このマイクロカプセル１は第１図に示すような方法を用
いてＳＭＣ素材ａ１に添加される。すなわち、ＳＭＣ素
材ａ１となるＳＭＣ樹脂（ｆ＆記するように熱硬化性樹
脂を基剤とする）５を挟みつける剥離用の一方測のポリ
エチレンフィルム４ａをそのフィルムロールから引き出
して矢印方向に移送させていく過程で、該フィルム４ａ
の上に容器６に蓄えられているＳＭＣＶＩＪ脂５を所要
の厚みで積層させ、その後に積層樹脂に細断されたハー
ドガラス７を混入させる。また上記フイルム４ａの移送
経路の上方で、ＳＭＣ樹脂５を挟みつける他方側のポリ
エチレンフィルム４ｂに対し、該フィルム４ｂを帯電極
８により正（プラス）の電荷に帯電させた状態から前記
負の電荷を有しているマイクロカプセル１・・・をホッ
パ−９から供給し、両者′の電荷結合によってこれらマ
イクロカプセル１・・・をフィルム４ｂの上面に吸着さ
せたのち、容器１０に蓄えられているＳＭＣ樹脂５を所
要の厚みで積層させ、両ポリエチレンフィルム４ａ、４
ｂを圧接ロール１１、１１の間に通してフィルム間に積
層樹脂５、５を密接状態に挟みこみ、かつ含浸機ｌ２に
送りこんでジグザグ状に配置されたロール群ｌ３・・・
間を通し、これによって一対の剥離用ポリエチレンフィ
ルム４ａ、４ｂが表裏の素材面に貼り付けられたＳＭＣ
素材ａ１を製造する。

このような方法で製造されたＳＭＣ素材ａ１では、ポリ
エチレンフィルム４ｂのフィルム面に電荷結合によりマ
イクロカプセル１・・・を吸着させたので、ポリエチレ
ンフィルム４ａ、４ｂ間のＳＭＣ樹脂５においても、ポ
リエチレンフィルム４ｂに接する表層側により多くマイ
クロカプセル１・・・が密集して添加されたものが得ら
れる。つまり一方の素材面側にのみマイクロカプセル粒
子１・・・が密集して添加されたＳＭＣ素材ａ１が得ら
れることになる． 上記ＳＭＣ素材ａ１の組或としては添加したマイクロカ
プセル１を除いて、基剤となる不飽和ポリエステル樹脂
（．＠硬化性樹脂）に、製造される樹脂成形品の成形収
縮を抑えるための低収縮剤（たとえばＳＢＳ樹脂のよう
なゴム系低収縮剤）、増量剤としてのフィラー（炭酸力
ルシュウム）、そして前述のハードガラスのような強化
物質の他、内部離型剤を含んだものがあげられる．第４
図は導電性樹脂の製造方法を具現化するための成形金型
装置１４であって、上型１５と、この上型１５に対して
コアとなる下型１６とを備え、下型１６は床面１７に設
置され、上型１５は図示しない昇降装置によって下型１
６に離接する上下方向に駆動可能に保持され、該上型１
５が下降して下型１６に接合した際、上型１５のキャビ
ティ構成面１８と下型１６のコア面ｌ９との間に所定形
状のキャビテイが形戒される． 上型１５には上記のキャビテイ構成面１８からキャビテ
ィ内にＩＭＣ材ｂを射出するためのノズル２０が装備さ
れる。この射出ノズル２０はシリンダ２１のピストンロ
ッド２２を開閉弁として開閉制御され、金型装２１４外
部のＩＭＣ材吐出ボング２３からボート２４を通してＩ
ＭＣＮｂが射出ノズル２０内に供給され、かつ加圧され
ている状態より、上記のピストンロッド２２を上方に引
いてノズルロを開口させるに伴いＩＭＣ材ｂが射出され
る． 下型１６には、そのコア部２５に適数のガイド孔２６・
・・が上下に貫通形成され、これらガイド孔２６・・・
にエジェクタビン２７・・・が、ビン上端が前述のコア
面１９に面一に臨むように挿嵌されると共に、これらエ
ジエクタビン２７・・・がコア部２５下方の空間２８に
配置されたエジェクタプレート２９に連結され、かつロ
ックナット３０によって固定されており、このエジェク
タプレート２９を上昇させることによりエジエクタビン
２７・・・がコア面１９から上方に突き出されるように
構成されている。このため下型１６には、エジエクタプ
レート２９の周縁部を上下から挟みつけて連結させた駆
動シリンダ３１、３２が装備され、これら上下の駆動シ
リンダ３１、３２の可逆的な進退作動によって該エジェ
クタプレート２９の昇降を司るように構成されている。

次に、樹脂の成形手順を説明する。

まず第４図のように、コア面１９上に前述のマイクロカ
プセル入りＳＭＣ素材ａ１を一枚だけ、表裏のポリエチ
レンフィルム４ａ、４ｂを剥離してセットする。この際
、このＳＭＣ素材ａｌは添加されたマイクロカプセル１
・・・が偏っている側の素材面をコア面１９に対接させ
てセットする。そして、このＳＭＣ素材ａ１の上にマイ
クロカプセルが添加されていないＳＭ．Ｃ素材ａ２・・
・を所定枚数積層する。このＳＭＣ素材ａ２の組成はマ
イクロカプセル１が添加されていない以外はＳＭＣ素材
ａ１と同一である． 次に、上型１５と下型１６とを不図示の加熱手段により
所定温度に加熱し、かつ下型１６をコア面１９が正の電
荷を帯びるように帯電させた状態で、第５図イのごとく
上型１５を下型１６に接合させ、この熱プレスによりＳ
ＭＣ素材ａ１、ａ２・・・を圧縮成形し、その加熱硬化
により一次成形品としての樹脂成形品Ａを成形する．こ
のようにコア面１つを正の電荷に帯電させて成形を実行
すれば、コア面１９に接するＳＭＣ素材ａｌ中のマイク
ロカプセル１・・・に含有されている電荷制御剤が負の
電荷を帯びているため、コア面１つの正の電荷と電荷結
合して該マイクロカプセル１・・・がコア面１９側に吸
着される．また、マイクロカプセル１の壁材３に含まれ
ている不鉋相ポリエステルは反応開始剤によりゲル化を
始めるが、この壁材３には反応開始剤だけでなく、反応
速度を遅延させる反応遅延剤が一緒に含まれていて、カ
プセル側樹脂のゲル化をＳＭＣＩ脂のゲル化よりも遅ら
せる。このためＳＭＣ樹脂とカプセル側樹脂とが同時に
ゲル化することによるマイクロカプセル１・・・の前記
した吸着不能が防止されると共に、芯材２の導電性フィ
ラーがカプセル吸着前にＳＭＣ樹脂５に内部露出して該
フィラーがＳＭＣ樹脂５の内部に取りこまれる事態を防
止する．これによってマイクロカプセル１・・・は導電
性フィラーを内部に抱えたまま確実にコア面１９側に吸
着され、成形品下面の表面に密集する． 加えて、ＳＭＣ素材ａｌを、添加されたマイクロカプセ
ル１・・・が偏っている素材面をコア面１９に対接させ
て成形するから、マイクロカプセルｌ・・とコア面１９
とが近接しており、前述の電荷結合力が確実に個々のマ
イクロカプセル１・・・に働くと共に、該カプセルの移
動距離が短いため、これらカプセル１・・・は一層速や
かに、かつ効率よくコア面１９側に集められる． このことから一次成形で得られた樹脂成形品Ａでは、コ
ア面１９に接していた下面の表面に吸着されたマイクロ
カプセル１・・・が運んだ導電性フィラーが密集して位
置することになり、樹脂戊形品Ａの下面表面にのみ導電
性フィラーが存在して、該下面Ｃに導電性が与えられる
． 次に、プレス加圧力を減少させるか、もしくは上型１５
を数■上昇させたのち、第５図口のごとく樹脂成形品Ａ
と金型キャビティ楕戒面１８との間に、ＩＭＣ材吐出ボ
ンプ２３から射出ノズル２０に送りこんだＩＭＣ材ｂを
射出する。そして射出後に金型を再加圧し、この加圧力
を用いてＩＭＣ材ｂを樹脂成形品Ａの上面全面に流して
コーティングして、インモールドコート層Ｂを形成し、
形成後に上型１５を上昇させ、駆動シリンダ３１、３２
によってエジェクタプレート２つを押上げ、エジエクタ
ビン２７・・・で樹脂成形品Ａを突き上げて脱型する． 以上の方法によって、上面にインモールドコート層Ｂを
一体に備え、かつ下面Ｃが導電化された第６図のごとき
樹脂成形品Ａが製造される．このような樹脂成形品Ａを
たとえば自動車の外板等として用い、自動車の塗装ライ
ンにおいて静電塗装に供した場合、該樹脂成形品Ａのイ
ンモールドコート層Ｂが存在する表側〈成形時の上面〉
では、前述のＩＭＣ材ｂに予めカーボンのような導電性
物質を混入させておくことによって、静電塗装に伴いコ
ート層Ｂの表面に密着性よく良質の塗膜を形戒できる。

他方、裏面（成形時の下面）Ｃは導電性フィラーの該面
での密集によって導電性が与えられているから、該面Ｃ
に対しても表側同様に良質の塗膜を形戒できる．このこ
とから、インモールドコート層Ｂが存在しない裏面Ｃに
導電性プライマーによる下塗り塗装を施さずとも、自勤
車塗装ラインにおける上塗りのみの一回塗装、もしくは
中塗りおよび上塗りの二回塗装で樹脂成形品Ａの表裏両
面に均質で、良質の塗装を行うことができる。

しかも、樹脂成形品Ａの裏面Ｃの導電化はその表面にの
み極めてうすい層として導電性フィラーを密集させて行
うから、マイクロカプセル１のＳＭＣ素材ａ１への配合
量、すなわち導電性フィラーの配合量を少なくしておい
ても裏面Ｃの良好な導電性を確保でき、この実施例のよ
うな導電性フィラーを電荷制御剤入り樹脂壁材３で被覆
したマイクロカプセルを使わずに、単にＳＭＣ素材に導
電性物質を添加させて樹脂成形品に導電性を確保しよう
とした従来の場合の導電性物質配合量４０　ｗ　ｔ％に
比べ、その１０〜２０ｗｔ％の配合量に抑えることがで
き、樹脂成形品Ａの表面品質を低下させることがなくな
る． （発明の効果冫 以上の説明から明らかなように本発明の第１発明、第２
発明のいずれの製造方法においても、、導電性フィラー
を電荷制御剤入り樹脂壁材で被覆したカプセル粒子を添
加した樹脂成形素材を使用して樹脂成形することによっ
て、該樹脂成形素材に添加されたカプセル粒子を樹脂成
形品の表面に集め、該カプセル粒子が含んでいる導電性
フィラーを成形品表面にのみ密集して位置させ、これに
より、成形品表面を導電化できる。したがって、この面
に下塗り塗装を施すことなく良質の塗膜を形成すること
が可能となって、この樹脂成形品を自動車外板などに用
いる場合、この導電性面とは反対側の面にコーティング
するインモールドコート層に予め導電性物質を含有させ
ておけば、この樹脂成形品表裏の塗装を車体塗装ライン
における上塗りのみの一回塗装、もしくは中塗りと上塗
りの二回塗装で無理なく実行でき、これによって樹脂成
形品塗装の１工程化もしくは２工程化を実現できる。

加えて、樹脂成形品表面の導電性は、樹脂成形素材に単
に導電性物質を添加させて確保するものではなく、第１
発明では電荷制御剤と金型との電荷結合による吸着力で
、また第２発明では樹脂成形素材自体に対する一方の素
材面に偏った添加によって、それぞれカプセル粒子を成
形品表面にのみ密集させることで確保するから、樹脂成
形素材への導電性フィラー配合量を少なく抑えても上記
の密集によって、静電塗装を障害なく実行できうるに足
る良好な導電性を付与でき、該導電性フィラーの配合量
の低減によって高品質の樹脂成形品が得られる．

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はマイクロカプセ
ル入りＳＭＣ素材の製造工程図、第２図は第１図方法で
得られるＳＭＣ素材の要部断面図、第３図はマイクロカ
プセルの断面図、第４図は樹脂成形用金型装置の断面図
、第５図イ、ロは樹脂成形時の動作説明図、第６図は樹
脂成形品の要部断面図である． 第７図は先行技術によって得られた樹脂成形品の要部断
面図である。 １・・・カプセル粒子〈マイクロカプセル）、２・・・
芯材、３・・・樹脂壁材、４ａ，４ｂ・・・！ＩＩ　Ｍ
フィルム（剥離用ポリエチレンフィルム）、１５・・・
金型〈上型）、ｌ６・・・金型（下型）、Ａ・・・樹脂
成形品、ａ１、ａ２・・・樹脂成形素材（ＳＭＣ素材）
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型間に積層した複数のシート状樹脂成形素材を
   熱プレスして加熱硬化させることにより樹脂成形品を製
   造する方法であって、上記金型に積層する樹脂成形素材
   のうちの最下層の樹脂成形素材として、導電性フィラー
   を芯材とし、該芯材を電荷制御剤が混入された樹脂壁材
   で被覆してなるカプセル粒子が添加された樹脂成形素材
   を使用し、この樹脂成形素材が接する金型を帯電させた
   状態で成形することを特徴とする導電性樹脂の製造方法
   。
2. （２）金型間に積層した複数のシート状樹脂成形素材を
   熱プレスして加熱硬化させることにより樹脂成形品を製
   造する方法であって、上記金型に積層する樹脂成形素材
   のうちの最下層の樹脂成形素材の製造に際し、その表面
   に貼り付けられる剥離フィルムの一方に、導電性フィラ
   ーを芯材とし、該芯材を電荷制御剤が混入された樹脂壁
   材で被覆してなるカプセル粒子を吸着させて、その吸着
   面を素材表面に貼り付け、その後、この樹脂成形素材を
   、上記剥離フィルムを剥離し、かつ剥離面を一方の金型
   面に対接させた状態で、他の樹脂成形素材と共に金型間
   に積層して樹脂成形品を成形することを特徴とする導電
   性樹脂の製造方法。