JPH10193402A - レーザーマーキング用樹脂成形体 - Google Patents
レーザーマーキング用樹脂成形体Info
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Abstract
ることによって、レーザーマーキングを施した際にマー
ク部と基材面とのコントラストを明瞭化し、マーク部の
視認性及び鮮明性を向上させることができるレーザーマ
ーキング用樹脂成形体を提供することを課題とする。 【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂材料を、射出成形
用金型として該金型の内表面のうち少なくとも樹脂成形
体のレーザーマーキングしようとする部分が接する面
に、熱伝導率が1×10-4〜30×10-4cal/cm・sec
・℃で、融点又は軟化点が150℃以上かあるいは融点
又は軟化点を持たない樹脂よりなる肉厚5〜1000μ
mの樹脂層から形成される表面光沢が60%以上の被覆
層を設けたものを用いて射出成形し、レーザーマーキン
グ用樹脂成形体を得る。
Description
樹脂材料からなる成形体であって、文字、図形、記号等
をレーザー光線を用いてマーキングする際に、マーク部
と基材面とのコントラストを大きくし、マークの視認性
及び鮮明性を著しく向上させることのできるレーザーマ
ーキング用の樹脂成形体に関するものである。
なる日用雑貨品、家庭電化製品、自動車等の内装部品や
外装部品、エンジンルーム内部等には、文字、図形、記
号等をマーキングすることがしばしば行われる。
性又はUV硬化性のインキを塗装する方法があるが、塗
布、焼き付け等に時間がかかり工程数も多いことから生
産性が低下する。また、インキの密着性不足や溶剤、薬
品等に対する耐性が不十分なことから、塗装部分が剥が
れることもあり、耐久性に問題があった。一方で、あら
かじめマーキングされたシールを貼り付けることにより
生産性の向上を図る方法もあるが、前者と同じくシール
粘着部の耐久性が問題となっている。さらには、リサイ
クルを考慮した場合、樹脂成形体に塗装したインキや粘
着材を剥離する必要があることから、リサイクル性は乏
しかった。
マーキング(レーザーマーキング)は簡便且つ高速で行
うので生産性が著しく向上する。マーキングのメカニズ
ムは、レーザー光線の波長に同調する黒色系顔料をあら
かじめ樹脂成形体に配合しておき、レーザーエネルギー
によって黒色系顔料の急激な燃焼及び蒸発を起こし、こ
れを利用してレーザー光線が照射された部分にのみマー
キングを施すというものである。この方法によれば、照
射部のみ顔料成分が離脱しているだけなので、耐溶剤
性、耐薬品性及び耐久性は非常に優れており、リサイク
ル性も極めて良好である。よって、近年このようなレー
ザーマーキング方法が種々検討されている。
料、特に無機充填剤やゴム成分等を配合した樹脂材料か
らなる成形体にレーザーマーキングを施す場合、一般に
樹脂成形体の表面光沢、面平滑性等の外観性能が劣るこ
とから、マーク部のコントラストが不足し、マークの視
認性が不十分となることがある。特に、ガラス繊維を配
合した樹脂材料を用いた場合は、ガラス繊維自身が樹脂
成形体の基材表面に露出しているため、コントラストが
著しく低下し、さらには露出したガラス繊維による光の
乱反射によって、マークの視認性は非常に低く実用性に
乏しい。
色系)のポリオレフィン系樹脂、特に無機充填剤やゴム
成分等を配合した樹脂成形体の表面光沢、面平滑性等の
外観性能を向上させることによって、レーザー照射部と
非照射部のコントラストを明瞭化し、マーク部の視認性
が極めて良好となるレーザーマーキング用の樹脂成形体
を提供することを課題とする。
を重ねた結果、射出成形用金型の内表面に低熱伝導物質
を被覆した金型にて射出成形することで、黒色系のポリ
オレフィン系樹脂成形体に高い外観性能、特に高光沢、
高面平滑性を付与し本成形体にレーザーマーキングを施
すことでコントラストが明瞭であり、マークの視認性及
び鮮明性に優れた成形体を得ることを見出して、本発明
を完成した。
脂材料からなるレーザーマーキング用の樹脂成形体であ
って、前記成形体が、射出成形用金型として、該金型の
内表面のうち少なくとも前記成形体のレーザーマーキン
グしようとする部分が接する面に、熱伝導率が1×10
-4〜30×10-4cal/cm・sec・℃で融点又は軟化点が
150℃以上かあるいは融点又は軟化点を持たない樹脂
よりなる肉厚5〜1000μmの樹脂層から形成される
表面光沢が60%以上の被覆層を設けたものを用いて射
出成形されたものであることを特徴とする、レーザーマ
ーキング用樹脂成形体を提供するものである。
用樹脂成形体の表面に、レーザー光線の照射によるマー
キングを施してなることを特徴とするマーキングされた
樹脂成形品を提供するものである。
は、金型内表面に一定の物性値をもつ低熱伝導物質を被
覆した射出成形用金型を用いて射出成形することにより
得られる射出成形体であり、成形体表面の光沢及び面平
滑性が非常に高く、例えばガラス繊維含有樹脂材料から
なる成形品の場合であっても、成形品表面へのガラス繊
維の露出を防ぎ、良好な表面光沢及び面平滑性を得るこ
とができる。このようなレーザーマーキング用樹脂成形
体の表面にレーザーマーキングを施すことにより、マー
ク部と基材面とのコントラストが大きくなり、マークの
視認性が著しく向上した樹脂成形品を得ることができ
る。
て、詳細に説明する。
フィン系樹脂を主成分とするポリオレフィン系樹脂材料
からなる射出成形体である。
脂成形品に用いられる一般的なものであれば特に制限は
なく、例えば低圧法ポリエチレン、中圧法ポリエチレ
ン、高圧法ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等の
エチレン単独重合体、もしくはエチレン・プロピレン共
重合体等のエチレン系樹脂、立体規則性ポリプロピレン
等のプロピレン単独重合体あるいはプロピレン・エチレ
ン共重合体等のプロピレン系樹脂、立体規則性ポリ−1
−ブテン、立体規則性ポリ−4−メチル−1−ペンテン
等のその他のα−オレフィン系樹脂等を挙げることがで
きる。これらの中でも、エチレン単独重合体或いはエチ
レン・プロピレン共重合体等のエチレン系樹脂、又は、
プロピレン単独重合体或いはプロピレン・エチレン共重
合体等のプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。
は、黒色系(暗色系)に調色されたポリオレフィン系樹
脂材料からなることが、本発明の効果、すなわちマーク
の視認性、鮮明性等の向上効果が顕著に発揮されること
から好ましい。このような調色された樹脂材料には、通
常黒色系顔料等の着色剤が配合されている。
タロシアニン系有機顔料、多環系色素等の有機顔料、カ
ーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラ
ック、デンカブラック、グラファイト等の炭素系無機顔
料、酸化鉄系無機顔料、酸化チタン系無機顔料等が挙げ
られる。該黒色系顔料の配合量は、前記ポリオレフィン
系樹脂100重量部に対して一般に0.01〜20重量
部、好ましくは0.05〜10重量部である。黒色系顔
料がこの範囲で配合された樹脂材料からなる樹脂成形体
にレーザーマーキングを施した場合において、本発明の
効果が顕著に発揮される。
ィン系樹脂に、無機充填剤及び/又はゴム成分を配合し
た樹脂材料からなる樹脂成形体にレーザーマーキングを
施す場合に、特に本発明の効果が顕著に発揮される。
剛性等を付与するため、あるいは増量などの目的で配合
される。本発明で使用される無機充填剤としては、酸化
カルシウム、酸化マグネシウム、シリカ、酸化チタン、
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、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫
酸バリウム、タルク、クレー、マイカ、ゼオライト、繊
維状チタン酸カリウム、繊維状マグネシウムオキサルフ
ェート、繊維状ホウ酸アルミニウム等のウィスカー類及
び炭素繊維、ガラス繊維等を挙げることができる。無機
充填剤の配合量は、前記ポリオレフィン系樹脂100重
量部に対して、一般に1〜60重量部、好ましくは20
〜60重量部配合される。無機充填剤がこの範囲で配合
された樹脂材料からなる樹脂成形体にレーザーマーキン
グを施した場合において、本発明の効果が顕著に発揮さ
れる。
等を付与するために配合される。本発明で用いられるゴ
ム成分としては、エチレン・プロピレン共重合ゴム(E
PM)、エチレン・1−ブテン共重合ゴム、エチレン・
プロピレン・1−ブテン共重合ゴム、エチレン・プロピ
レン・非共役ジエン共重合ゴム(EPDM)、エチレン
・1−ブテン・非共役ジエン共重合ゴム、エチレン・プ
ロピレン・1−ブテン・非共役ジエン共重合ゴム、エチ
レン・オクテン共重合ゴム(ダウケミカル社製、商品名
エンゲージ等)などのポリオレフィン系ゴム、スチレン
・ブタジエン共重合体等のスチレン系ゴム等を挙げるこ
とができる。これらのゴム成分の中でも、エチレン・プ
ロピレン共重合ゴム(EPM)、エチレン・プロピレン
・非共役ジエン共重合ゴム(EPDM)等のポリオレフ
ィン系ゴムを用いることが好ましい。これらゴム成分
は、100℃で測定したムーニー粘度(ML1+4)が通
常10〜200、好ましくは30〜150の範囲のもの
が使用される。ゴム成分の配合量は、前記ポリオレフィ
ン系樹脂100重量部に対して、一般に1〜40重量
部、好ましくは10〜40重量部配合される。ゴム成分
がこの範囲で配合された樹脂材料からなる樹脂成形体に
レーザーマーキングを施した場合において、本発明の効
果が顕著に発揮される。
には、使用部品での実用性能向上を図るために、上記成
分以外に酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸
収剤、中和剤、金属腐食抑制剤、滑剤、難燃剤、核剤、
分散剤、加工性安定剤、流動性改良剤等を、目的に応じ
て適宜添加することができる。
述したポリオレフィン系樹脂に、必要に応じて黒色系顔
料、及び/又は無機充填剤、及び/又はゴム成分を混合
することによって調製される。混合方法は特に限定され
ず、公知の方法を用いることができるが、特に充分な混
合を行う場合には溶融混練を行うのが好ましい。溶融混
練は、通常の混練機、例えば押出機やバンバリーミキサ
ー、スーパーミキサー、ロール、ブラベンダープラスト
グラフ、ニーダーなどを用いて行うことができる。押出
機、特に二軸押出機を用いて混練することが好ましい。
上記溶融混練は、一般に常圧下、180〜260℃、好
ましくは190〜230℃の温度で行われる。
ポリオレフィン系樹脂材料を、射出成形用金型を用いて
射出成形することにより得られるものである。
きるように少なくとも凸金型と凹金型とから構成され、
これら両金型を合わせた際に、溶融樹脂が流入する空間
部(キャビティ)が形成されるようになっている。この
キャビティに本発明のポリオレフィン系樹脂材料を射出
充填することにより、製品が成形される。これら凹金型
及び凸金型は、鋼鉄あるいは鉄を主成分とする合金、ア
ルミニウム合金、亜鉛合金等の金属を主材質として形成
されている。
して、該金型内表面、すなわち凸金型と凹金型とを合わ
せた際に生じるこれら両金型のキャビティ内壁面に、以
下の(a)及び(b)で示される条件を同時に満たす被覆層を
設けたものを用いる。
al/cm・sec・℃、好ましくは1×10-4〜5×10-4c
al/cm・sec・℃であり、且つ融点又は軟化点が150
℃以上、好ましくは150℃〜260℃であるか、ある
いは融点又は軟化点を持たない樹脂よりなる樹脂層から
形成されている。かかる物性値を示す樹脂としては、具
体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリアミド(ナイ
ロン)等の熱可塑性樹脂、又はエポキシ樹脂等の熱硬化
性樹脂を挙げることができる。
好ましくは80%以上である。尚、表面光沢の測定は、
JIS−Z−8741(反射角度60度)に準じて測定
することができる。
範囲外であると、得られる射出成形体に高い外観性能、
特に高光沢、高面平滑性を付与することができない。ま
た、マーク部のコントラスト向上を達成することができ
ない。
好ましくは50〜500μmである。肉厚が5μm未満
では、断熱効果が不足し、高光沢が付与できないので好
ましくない。肉厚が1000μmを超えると、成形品の
賦形性が低下するので好ましくない。
該樹脂層の表面に設けられた熱伝導率が1×10-1cal
/cm・sec・℃以下の金属よりなる肉厚10〜200μ
mの金属層とから形成される表面光沢が60%以上の層
としてもよい。すなわち、上記樹脂層の更に表面に、特
開平6−218769号公報に記載されるような、熱伝
導率1×10-1cal/cm・sec・℃以下、10〜200μ
mの金属層を設けた場合においても、本発明の効果を発
揮させることができる。そのような金属層を形成しうる
金属としては、具体的にはニッケル、クロム等が挙げら
れる。また、その場合の被覆層の表面は金属層となるの
で、その金属層表面の表面光沢が60%以上、好ましく
は80%以上となるようにする。
面に樹脂をコーティングする方法、又は、樹脂フィルム
をインサートする方法があり、前者は大量生産性に、後
者については多品種少生産性に適性を示すが、好ましく
は樹脂フィルムインサート法が挙げられる。被覆層は、
凸金型と凹金型のキャビティ内壁面全体に設けられてい
てもよいが、少なくとも樹脂成形体のレーザ接する面に
設けられておればよく、例えば、マーク部を形成しよう
とする製品面が接する何れか一方の金型のキャビティ内
壁面にのみ形成しても、本発明の効果を充分に発揮する
ことができる。
は、このような被覆層を設けた射出成形用金型を用い、
前記ポリオレフィン樹脂材料を射出成形機によって射出
成形することにより得られる。射出成形は一般に、18
0〜250℃の樹脂温度、300〜1300kg/cm
2の射出圧力、20〜60℃の金型温度の条件下にて行
われる。
ーキング用樹脂成形体は、表面光沢が60%以上、好ま
しくは80%以上となるようにすることができる。ま
た、表面粗度が5μm以下となるようにすることができ
る。すなわち、極めて良好な外観性能を有しており、こ
の樹脂成形体にレーザーマーキングすることで、マーキ
ングされたマーク部とマーキングされていない基材面と
のコントラストが大きくなり、マーク部の視認性及び鮮
明性を著しく向上させることができる。
キング用樹脂成形体の表面に、レーザー光線の照射によ
るマーキングを施してなるものである。マーキングに使
用するレーザーの種類としては、特に限定はなく、炭酸
ガスレーザー、エキシマレーザー、アルゴンレーザー等
の気体レーザーや、ルビーレーザー、半導体レーザー、
YAGレーザー等の固体レーザーが可能である。
μmのNd:YAGレーザー(イットリウム・アルミニ
ウム・ガーネット単結晶にNd+3イオンをドープした構
造体)が用いられる。
キング用樹脂成形体にレーザーマーキングを施すことに
より、マーク部と基材面とのコントラストが大きくな
り、マーク部の視認性及び鮮明性が著しく向上した樹脂
成形品を得ることができる。
施例における各物性の評価方法は以下の通りである。
た。数値が大きいほど、光沢が高い。
ng Electron Microscope)にて、成形体表面を撮影した
後、三次元画像解析装置にて表面粗度を測定した。表面
粗度とは、成形体表面にミクロに存在する山谷のことで
あり、最長から5番目までの山頂の標高の平均値と最深
から5番目までの谷底の標高の偏差値との差を表面粗度
値とした。数値が小さいほど、平滑性が高い。
475H 波長:1.06μm(Nd:YAGレーザー) 周波数:10Hz 出力:6W アパーチャ径:2.0mmφ スキャンスピード:700mm/sec
度差(△L*)を求めた。△L*値が大きいほどコント
ラストが明瞭と判断できる。測定装置は日本電色工業
(株)製、MMP−300A測定機を用いた。
て良好、△:良好、×:不良、とした。
混練してポリオレフィン系樹脂材料を得た。一方、射出
成形用金型のキャビティ内に、肉厚500μmの、熱伝
導率3×10-4cal/cm・sec・℃、融点254℃以上、
表面光沢95%のポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムをインサートし、キャビティ内表面のマー
キングを施す部分に被覆層を形成した。
キャビティ内に、前記樹脂材料を、樹脂温度200℃、
射出圧力500kg/cm2、金型温度40℃の条件下
で射出充填し、120mm×120mm×3mmtの射
出成形体を得た。
評価した。また、この成形体の表面にレーザーマーキン
グを施し、マーク部と基材面のコントラスト性、視認性
を評価した。それらの結果を表1に示す。
混練して樹脂材料を得た。一方、射出成形用金型のキャ
ビティ内表面に肉厚500μm、熱伝導率4×10-4ca
l/cm・sec・℃のエポキシ樹脂をコーティングし、該コ
ーティング層の表面にさらにニッケル層(表面光沢90
%)を80μmの厚さで被覆して被覆層を形成した。こ
のようにして得られる射出成形用金型のキャビティ内
に、前記樹脂材料を、樹脂温度200℃、射出圧力50
0kg/cm2、金型温度40℃の条件下で射出充填
し、120mm×120mm×3mmtの射出成形体を
得た。
評価した。また、この成形体の表面にレーザーマーキン
グを施し、マーク部と基材面のコントラスト性、視認性
を評価した。それらの結果を表1に示す。
混練して得られた樹脂材料を用いて、キャビティ内表面
を鏡面としクロムメッキ処理した熱伝導率2×10-1ca
l/cm・sec・℃の射出成形用金型にて、前記実施例1〜
7と同一条件下で射出成形して120mm×120mm
×3mmtの射出成形体を得た。
評価した。また、この成形体の表面にレーザーマーキン
グを施し、マーク部と基材面のコントラスト性、視認性
を評価した。それらの結果を表1に示す。
混練して得られた樹脂材料を用いて、キャビティ内表面
に、肉厚500μmの、熱伝導率5.9×10-4cal/c
m・sec・℃、融点327℃以上、表面光沢10%のテフ
ロンシートよりなる被覆層を設けた射出成形用金型に
て、前記実施例1〜7と同一条件下で射出成形し、12
0mm×120mm×3mmtの射出成形体を得た。
評価した。また、この成形体の表面にレーザーマーキン
グを施し、マーク部と基材面のコントラスト性、視認性
を評価した。それらの結果を表1に示す。
体は、表面の光沢及び面平滑性が高く、レーザーマーキ
ングを施した際に、マーク部と基材面とのコントラスト
が大きくなり、マークの視認性を著しく向上させること
ができる。
Claims (7)
- 【請求項1】 ポリオレフィン系樹脂材料からなるレー
ザーマーキング用の樹脂成形体であって、前記成形体
が、射出成形用金型として、該金型の内表面のうち少な
くとも前記成形体のレーザーマーキングしようとする部
分が接する面に、熱伝導率が1×10-4〜30×10-4
cal/cm・sec・℃で融点又は軟化点が150℃以上かあ
るいは融点又は軟化点を持たない樹脂よりなる肉厚5〜
1000μmの樹脂層から形成される表面光沢が60%
以上の被覆層を設けたものを用いて射出成形されたもの
であることを特徴とする、レーザーマーキング用樹脂成
形体。 - 【請求項2】 前記ポリオレフィン系樹脂材料が、ポリ
オレフィン系樹脂100重量部に対して黒色系顔料0.
01〜20重量部を配合したものである、請求項1記載
のレーザーマーキング用樹脂成形体。 - 【請求項3】 前記ポリオレフィン系樹脂材料が、ポリ
オレフィン系樹脂100重量部に対して無機充填剤を1
〜60重量部及び/又はゴム成分を1〜40重量部配合
したものである、請求項1又は2記載のレーザーマーキ
ング用樹脂成形体。 - 【請求項4】 前記樹脂成形体の表面光沢が60%以上
である、請求項1〜3のいずれかに記載のレーザーマー
キング用樹脂成形体。 - 【請求項5】 前記樹脂成形体の表面粗度が5μm以下
である、請求項1〜4のいずれかに記載のレーザーマー
キング用樹脂成形体。 - 【請求項6】 前記被覆層が、熱伝導率が1×10-4〜
30×10-4cal/cm・sec・℃であり融点又は軟化点が
150℃以上かあるいは融点又は軟化点を持たない樹脂
よりなる肉厚5〜1000μmの樹脂層と、該樹脂層の
表面に設けられた熱伝導率が1×10-1cal/cm・sec・
℃以下の金属よりなる肉厚10〜200μmの金属層と
から形成される表面光沢が60%以上の被覆層である、
請求項2記載のレーザーマーキング用樹脂成形体。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載のレーザ
ーマーキング用樹脂成形体の表面に、レーザー光線の照
射によるマーキングを施してなることを特徴とする、マ
ーキングされた樹脂成形品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9006295A JPH10193402A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | レーザーマーキング用樹脂成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9006295A JPH10193402A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | レーザーマーキング用樹脂成形体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10193402A true JPH10193402A (ja) | 1998-07-28 |
Family
ID=11634393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9006295A Pending JPH10193402A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | レーザーマーキング用樹脂成形体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10193402A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005061196A1 (de) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Glanzgradeinstellung |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP9006295A patent/JPH10193402A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005061196A1 (de) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Glanzgradeinstellung |
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