KR20050019098A - 열가소성 기재를 위한 인몰드 프리미어 코팅 - Google Patents

열가소성 기재를 위한 인몰드 프리미어 코팅

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KR20050019098A
KR20050019098A KR10-2004-7019543A KR20047019543A KR20050019098A KR 20050019098 A KR20050019098 A KR 20050019098A KR 20047019543 A KR20047019543 A KR 20047019543A KR 20050019098 A KR20050019098 A KR 20050019098A
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옴노바 솔루션즈 인코포레이티드
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Abstract

인몰드 프리미어 코팅은 인몰드를 열가소성 기재에 적용될 수 있으며, 성형된 기재에 열경화성 플라스틱 표면 코팅을 형성하기 위해서 열경화된다. 인몰드 프리미어 코팅은 다른 디아크릴레이트 및/또는 다른 에틸렌적으로 불포화된 모노머와의 균형을 지니게 하기 위해, 약 350 ~ 약 2500 의 분자량을 가지는 에폭시-아크릴레이트 올리고머와, 하이드록실 기능적 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트와 스티렌과 같은 비닐 방향족 모노머 및 적은양의 아크릴 또는 메타크릴 산을 포함하는 공반응의 중합가능한 조성물을 포함한다.

Description

열가소성 기재를 위한 인몰드 프리미어 코팅{IN-MOLD PRIMER COATING FOR THERMOPLASTIC SUBSTRATES}
본 발명은 열가소성 기재를 위한 인몰드 코팅에 관한 것이며, 보다 구체적으로 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트 혼합 기재를 포함하는 열가소성 기재를 위한 열경화성 인몰드 프리미어 코팅을 제공하기 위해서 다른 에틸렌계 불포화 성분과 공중합가능한 반응성 에폭시-아크릴레이트에 관한 것이다.
열가소성 기재는 유용한 성형 물품을 형성시키기 위해서 열 및 압축 조건에서 열가소성 수지, 분말, 미립, 팔렛 및 이와 유사한 열가소성 수지 물질을 변경함에 의한다. 열가소성 수지 물질을 성형하기 위한 사출 성형 프로세스는 점성의 유동적 용융물을 형성하기 위하여 성형 콤파운드을 가열하여, 고압에서 가열된 용융물을 상대적으로 냉각된 밀폐 성형 캐비티 내에 사출시켜, 성형 캐비티의 내부 형상대로 고체 형상 성형 기재를 형성하기 위해서 냉각되어, 성형 캐비티로 부터 성형 부품이 배출되는 단계를 일반적으로 포함한다. 열가소성 압축 성형은 성형 분말로 알려진 입상 또는 팔렛화된 (palletized) 열가소성 입자를 형성하기 위해서 충진재, 착색제, 윤활제 및 다른 프로세싱 첨가물로 혼합된 열가소성 수지를 일반적으로 포함한다. 열 및 압력을 적용하에, 혼합된 성형 수지는 성형 캐비티에 따른 가열된 몰드 내로 압축하에 유입한다. 몰드는 닫혀지며, 열 및 압력은 의도된 가소성 물품을 완전히 형성하기 위하여 충분한 내치 시간 (dwell time) 동안에 유지된다. 몰드 및 형성된 가소성 물품은 성형된 가소성 물품으로 냉각되어, 몰드는 개방되어 성형된 물품을 제거할 수 있다. 열가소성 성형 프로세스에서, 성형된 부품은 다양한 기능적 구조와 장식적 외형 및 편평한 면을 지닌 보스 (bosses) , 플렌지, 립 (ribs) , 부슁 (bushings) , 홀 또는 다른 개구품과 같은 다양한 설계로 이루어진 완성 물품이 될 수 있다. 대부분의 성형 기재는 도장이 필요하며 표면 코팅을 위해서 우수한 부착성이 요구된다. 그러나, 많은 다양한 또는 다른 완성 코팅을 직접적으로 열가소성 기재에, 특히 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트 합성 플라스틱에 직접적으로 부착시키기는 어렵다. 성형된 열가소성 기재에 페인트를 부착시키는 것은 완성된 상부면 코팅에 적용하기 어려우며, 특정 열가소성 기재와 요구 점성을 만족시키기 위해 매개 프리미어 코팅을 항상 요구한다. 프리미어 코팅은 완성면 코팅과의 계면 부착 뿐만 아니라 기재에 부착되어야 한다. 다양한 이유 때문에, 인몰드 프리미어 코팅은 열가소성 물질의 사출 성형에 자주 사용되며 기재 열가소성 수지 조성물에 관계없이 상부 코팅의 다양한 폭에 연속적인 부착을 가능하게 한다. 열가소성 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트 가소성 합성물에 표면 코팅을 부착시키는 것은 어려운 일이다.
일반적으로 인몰드 코팅은 성형된 열가소성 기재에 부착 또는 융합되는 프리미어 표면 코팅을 제공하기 위해서 성형 프로세스 동안에 내부 몰드면이 코팅되도록 몰드 캐비티 내부로 스프레이 분사된다. 인몰드 코팅은 성형된 부품 또는 물품이 페인트와 같은 후-몰드 프로세스와 유사한 기능적 표면 코팅을 제공하며, 표면 세공, 싱크 자국, 물결 형상 표면과 같은 성형된 부분의 표면 결점을 제거해주며, 재작업 및 후처리 성형의 추가적 인력 및 금액을 필요로 하는 상기 표면 결점 및 불완전성을 제거해주는 이점을 가짐이 발견되었다. 추가적으로, 인몰드 코팅은 완성 표면 코팅의 대부분의 유형에 계면 부착을 따라 기재에 부착해야 한다. 인몰드 코팅은 약간 열려진 몰드 또는 감압하여 닫혀진 몰드 내부로 사출될 수 있으며, 인몰드 코팅은 성형 캐비티 표면에 적용되며/또는 성형된 또는 부분적으로 성형된 기재에 중복 적용되어, 성형 기재에 내부 열경화성 플라스틱 경화 표면 코팅을 형성시키기 위해서 몰드 캐비티의 열 및 압력 조건하에 경화된다. 인몰드 코팅은 몰드 압력이 해제된 후 또는 몰드가 인몰드 코팅을 몰트 캐비티 내로 사출되도록 약간 열리는 동안에 몰드 내로 사출될 수 있다. 예를 들어, U.S. 5,902,534 에는 사출 성형 수지를 몰드로 사출하는 방법을 개시하며, 인몰드 코팅을 성형된 기재와 성형 캐비티 표면 사이의 성형 캐비티 내부로 사출하여, 성형 캐비티 표면과 접촉하는 동안에 인몰드 코팅을 압축하며 경화시켜, 성형된 기재 표면에 경화된 인몰드 코팅의 부착 계면을 제공하기 위하여 성형된 기재를 냉각시키는 방법이 개시되었다. 이와 비슷하게, U.S. 4,668, 460 은 인몰드 코팅의 방법을 개시하며, 성형된 기재는 압축하에 닫혀진 몰드 내에 담겨진 다음, 성형 압력 보다 높은 압력으로 닫혀진 몰드 내부로 인몰드 코팅을 사출시킨다. 인몰드 프리미어 코팅이 특정 열가소성 기재 및 표면 상부 코팅면에 적용된 첨작면에 우수한 부착성을 부가적으로 제공하는 것인 반면, 인몰드 코팅은 단점 및 결함이 없는 부드러운 표면 생성에 직접적인 관련이 있다.
공중합가능한 에폭시 아크릴레이트 및/또는 에틸렌적으로 불포화된 모노머를 함유하는 인몰드 중합제 에폭시 아크릴레이트 코팅은 U.S.4,414,173, U.S.4,508,785, U.S.4,515,710, U.S.4,534,888, U.S,5,084,353, U.S.5,359,002, U.S.5,391,399, U.S.5,614,581, U.S.5,132,052 에 개시되어 있다.
아크릴, 메타크릴 또는 에타크릴 (ethacrylic) 산 으로 부터 선택된 특정 소량의 동시 중합가능한 아크릴 산을 포함하는 다른 에틸렌적으로 불포화된 요소로 추가 중합시키는 에폭시-아크릴레이트 공중합체를 포함하는 인몰드 프리미어 코팅은 열가소성 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트 기반 합성 성형 혼합물과 같은 부착이 어려운 기재에 대하여 우수한 인몰드 코팅제를 제공한다. 본 발명의 인몰드 프리미어 코팅은 대부분의 완성 표면 및/또는 장식 상부 코팅에 우수한 계면 부착을 제공한다. 경화된 인몰드 프리미어 코팅은 표면 결함 및 불완전성의 염려가 없는 부드러운 프리미어 표면을 제공하며, 이 코팅은 성형된 부품의 비용이 소요되는 재마무리 또는 재작업 없이 직접 코팅 페인트 마무리가 가능하다. 본 발명의 상기 및 다른 이점들은 본 발명의 상세한 설명 및 도시된 실시예를 참조함으로서 보다 분명해 진다.
도 1 은 본 발명의 구현 방법에 적합한 성형 장치를 나타내는 측면도.
도 2 는 단면을 통해 나타낸 성형 캐비티의 수직 입면도.
도 3 은 인 몰드 코팅으로 코팅되기 이전의 성형된 기재의 상부도.
본 발명은 사출 및 압축 성형된 열가소성 기재 (특히, 폴리카보네이트 또는 폴리카보네이트 플라스틱 혼합물) 를 위한 열경화성 인몰드 프리미어 코팅에 관한 것으로, 열가소성 성형 기재의 표면에 일체적으로 융합된 경화된 인몰드 프리미어 코팅을 지닌 성형된 열가소성 부품 또는 제품을 제공한다. 본 발명의 인몰드 프리미어 코팅은, 말단 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기와 약 360 ~ 약 2,500 의 수 평균 분자량을 가지는 저분자량 에폭시 아크릴레이트 올리고머 약 25 중량 % ~ 약 65 중량 % 또는 약 74 중량 % 또는 약 75 중량 % , 하이드로실 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 약 15 중량 % ~ 약 40 중량 % , 비닐 치환 방향족 하이드로카본 모노머 약 10 중량 % ~ 약 35 중량 % , 아크릴 산 약 1 중량 % ~ 약 10 중량 % 를 포함한다.
중량부 기준으로, 인몰드 프리미어 코팅은 에폭시-아크릴레이트 올리고머 100 중량부, 하이드록실 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 약 30 ~ 약 70 중량부, 비닐 방향족 모노머 약 30 ~ 약 80 중량부 및 아크릴 산 모노머 약 2 ~ 약 20 중량부를 포함하며, 기준은 에폭시-아크릴레이트 올리고머 100 중량부이다. 인몰드 코팅은 열가소성 기재 성형 조성물이 적어도 부분적으로 경화되어 성형된 기재가 형성된 후에 성형 캐비티 내부로 사출된다. 사출된 인몰드 프리미어 코팅은 열 및 압력으로 경화되어, 성형된 열가소성 기재 표면에 부착되어 일체적으로 융합된 프리미어 표면 코팅이 된다.
본 발명의 인몰드 프리미어 코팅 조성물은 사출 및 압축 성형된 열가소성 기재에 사용되는 경화가능한 인몰드 프리미어 코팅을 제공하기 위해서 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 하이드록실 알킬 아크릴레이트, 비닐 방향족 모노머 및 아크릴 산을 포함하는 열경화성 공중합가능한 조성물에 기반한다.
우선 에폭시 아크릴레이트 올리고머에 대해 언급하면, 에폭시 아크릴레이트는 두개 이상의 말단 아크릴레이트 기를 가지는 아크릴레이트 말단 에폭시 아크릴레이트를 생성하기 위해서 아크릴 산, 메타크릴 산 또는 에타크릴 산과 같은 아크릴 산과 반응된 에폭시 유도체 중간물을 포함한다. 에폭시 중간물은 알킬렌 (alkylene) 산화 수지 또는 다른 디글리씨딜 (diglycidyl) 관능 수지로 부터 유도된 에폭시 또는 비스페놀-A 또는 페놀 노발락 (novalak) 에폭시로 부터 유도된 방향족 에폭시일 수 있다. 비스페놀 에폭시 중간물은 에폭시 분자 마다 하나 이상, 우세하게는 둘 및 바람직하게 두개의 말단 에폭시 기능기를 함유하는 다핵 디하이드록실 페놀 또는 할로하이드린 (halohydrins) 을 지닌 비스페놀의 동시반응 생산을 포함한다. 가장 일반적인 비스페놀은 비스페놀- A, 비스페놀-에프, 비스페놀-에스 및 4,4'-디하이드록실 비스페놀-A 이다. 유용한 할로하이드린은 선호된 에피클로로히드린 상태로 에피클로로히드린, 디클로히드린 (dichlorhydrin) 및 1,2 - 클로로하이드린 -3- 하이드로프로페인을 포함한다. 선호된 에폭시 수지 중간물은, 예를 들면, 피스페놀-A의 디글리씨딜 에테르 유닛 재현을 포함하는 에폭시 기 한정 선형 체인 (linear chain) 을 생성하기 위해서 비스페놀-A의 적은 당량을 지닌 에피클로로히드린의 과도 당량 반응을 포함한다. 몇몇 모노에폭사이드 체인이 비스페놀-A와 다른 끝에서 한정될수 있을 때, 완성 반응 미만은 가능할지라도, 에피클로로히드린의 과도 당량은 디에폭시드 (diepoxide) 를 생성하기 위해서 비스페놀-A의 하나의 질량 당량과 동시반응하는 에피클로로히드린의 두 질량 당량으로 비스페놀-A와 반응된다. 덜 선호된 에폭시 수지는 우세하게 비스페놀-A로 한정되며, 에폭시-아크릴레이트 올리고머를 생성하기 위해서 아크릴 산으로 에스테르화된다. 가장 선호된 에폭시 중간물은 두개의 말단 1,2-에폭시 기를 가지는 비스페놀-A의 폴리글리씨들 에테르이다. 덜 선호된 에폭시 중간물 수지는 상기 기술된 비스페놀 에피클로로히드린 에폭시드와 유사하게 생성된 에폭시 한정 에폭시 노발락 수지를 포함한다.
바람직하게 디에폭시드인 에폭시 한정 중간물은 에폭시 매개물의 각 말단을 필수적으로 한정하는 아크릴레이트 이중 결합을 가지는 아크릴레이트 한정 에폭시를 제공하기 위해서 아크릴 산의 과도 당량과 또한 반응된다. 선호된 에폭시 아크릴레이트는 에폭시 디아크릴레이트이다. 아크릴 산은, 아크릴 산 (선호됨) 또는 메타크릴 산 또는 에타크릴 산과 같은 저 알킬 (예컨대, 1 ~ 약 3 의 탄소 원자) 치환, 아크릴 산이다. 유용한 에폭시 아크릴레이트의 분자량은 GPC 로 측정하여 약 360 ~ 약 2,500 , 바람직하게는 약 1,000 ~ 2,000 수 평균 분자량이다.
본 발명에 따라, 에폭시 아크릴레이트는 공중합가능한 하이드록실 알킬 아크릴레이트와 혼합된다. 유용한 하이드록실 알킬 아크릴레이트는 알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함하며, 알킬 기는 약 1 ~ 10, 바람직하게는 1 ~ 약 5 의 탄소 원자를 포함한다. 유용한 알킬 기는 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 보다 높은 알킬기를 포함하며, 프로필은 알킬 체인이 바람직하며 하이드록실 프로필 아크릴레이트는 하이드록실 아크릴레이트가 바람직하다. 하이드록실 알킬 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트는 에폭시-아크릴 올리고머 100 중량부 당 약 30 ~ 약 70 중량부, 바람직하게는 약 40 ~ 60 중량부를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 하이드록실 알킬 아크릴레이트가 인몰드 코팅에 사용될 수 있다.
본 발명의 열경화 인몰드 프리미어 코팅 조성물의 다른 공중합가능한 요소는 예를 들어, 스틸렌, 1 ~ 5 의 탄소 원자, 알파 메틸 및 에틸 스틸렌과 같은 대체 스트렌, 비닐톨루엔, 알파-클로로 스틸렌과 같은 헤일로 대체 스틸렌, 및 유사 모노-비닐 방향족 모노머인 저 알킬을 포함하는, 비닐 대용 방향족 하이드로카본 모노머를 포함한다. 중량 기준으로, 본 발명의 공중합 가능한 인몰드 프리미어 코팅 조성물은 에폭시-아크릴 올리고머 100 중량부 당 약 30 ~ 약 80 중량부, 바람직하게는 약 40 ~ 약 70 중량부의 비닐 방향족 모노머를 함유한다.
본 발명에 따라, 아크릴 산, 메타크릴 산, 에타크릴 산 또는 그 혼합물에서 선택된 소량의 아크릴 산 모노머가 공중합가능한 인몰드 프리미어 코팅 혼합물에 포함된다. 아크릴 산 요소의 함유물은 열가소성 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트 기반 열가소성 혼합물과 같이 특별히 부착하기 어려운 열가소성 기재에 부착을 제공하기에 효과적이라는 것이 밝혀졌다. 바람직한 아크릴 산은 메타크릴 산이다. 중량 기준으로, 공중합가능한 인몰드 프리미어 코팅 조성물은 에폭시-아크릴 올리고머 100 중량부 당 약 2 ~ 약 20 중량부, 바람직하게는 약 5 ~ 약 15 중량부를 포함한다.
본 발명의 인몰드 프리미어 코팅은 비닐 모노머, 알킬 모노머, 아크릴아미드 모노머 및 유사 모노-에틸렌적 불포화된 알킬 또는 아크릴 모노머를 포함하는 탄소 대 탄소 이중 결합 불포화를 가지는 소량의 공중합가능한 다른 모노-에틸렌적으로 불포화된 알킬 또는 아크릴 모노머를 함유할 수 있다. 유용한 비닐 모노머는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 (propionate) , 비닐 부틸레이트, 비닐 이소프로필 아세테이트 및 유사 비닐 알킬 에스테르와 같은 비닐 아세테이트, 시클로헥산과 같은 비닐 알리사이클 (alicyclic) 모노머를 포함한다. 유용한 아크릴아미드 모노머는 예를들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-에틸 헥실, 시로코헥실 (cylocohexyl) , 데씰 (decyl) , 이소데씰, 벤질 및 유사 저 알킬 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드 모노머를 포함한다. N-알코씨메틸 (N-alkoxymethyl) 유도체는 예를들어, N-메티올 (N-methylol) , N-에탄올 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드와 같이 또한 사용될 수 있다. 중량 기반으로, 인몰드 코팅은 인몰드 프리미어 코팅 조성물에서 공중합가능한 에폭시 아크릴레이트 올리고머의 100 중량부를 기준으로 0 ~ 약 20 의 다른 모노-에틸렌적으로 불포화된 알킬 또는 아크릴 공중합가능한 모노머의 중량부를 함유할수 있다.
인몰드 프리미어 코팅은, 만약 필요하다면, 디올의 아크릴 또는 메타크릴 디에스테르와 같은 소량의 저 분자량 디아크릴레이트를 추가로 함유할 수 있다. 인몰드 프리미어 코팅은 만약 필요하다면, 이러한 다른 저 분자량 디아크릴레이트를 약 0.1 또는 약 1 ~ 약 10 중량부로 함유할 수 있다.
중량부가 에폭시-아크릴 올리고머 100 중량부를 기준으로 한 것일 때, 본 발명의 인몰드 프리미어 코팅은 에폭시-아크릴레이트 올리고머 100 중량부, 하이드로실 관능 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 약 30 ~ 약 70 중량부, 바람직하게는 약 40 ~ 약 60 중량부, 비닐 방향족 모노머 약 30 ~ 약 80 중량부, 바람직하게는 약 40 ~ 약 70 중량부, 아크릴, 메타크릴 및/또는 에타크릴 산으로 부터 선택된 아크릴 산 약 2 ~ 약 20 중량부, 바람직하게는 약 5 ~ 15 중량부를 포함하며, 나머지는 1 ~ 약 20 중량부의 다른 모노 에틸렌계 불포화 모노머 및/또는 다른 저분자량 디아크릴레이트일 수 있다.
에폭시 아크릴레이트, 하이드록실 알킬 아크릴레이트, 비닐 방향족 모노머 및 아크릴 산 요소를 포함하는 본 발명의 인몰드 프리미어 코팅은, 과산화물과 같은 유리기 개시제의 열로 공중합되며 열경화된다. 유용한 과산화물은 티-부틸 과산화물, 티-부틸 퍼벤조에이트 (perbenzoate) , 티-부틸 페로씨테이트 (peroctate) , 디벤졸 과산화물, 메틸 에틸 케톤 과산화물, 디아세틸 과산화물, 티-부틸 하이드로과산화물, 디테리얼리 (ditertiary) 부틸 과산화물, 벤졸 과산화물, 티-부틸 페록시피발레이트 (peroxypivalate) , 2,4-디클로벤졸 과산화물, 디칸놀 (decanoyl) 과산화물, 프로피놀 과산화물, 하이드록실헵틸 과산화물, 사이클로헥소네 (cyclohexanone) 과산화물, 디쿠밀 과산화물, 큠 (cume) 수산화물 및 유사 유리기 과산화물 개시제를 포함한다. 아조 유리기 개시제는 예를 들어, 아조 비스-이소부티론이트릴 (isobutyronitrile) , 디메틸 아조비스-이소부틸레이트 (azobis-isobutyrate) 및 유사 아조 유리기 개시제를 포함하는 것이 유용하다. 바람직한 개시제는 티-부틸 퍼벤조에이트이다. 유리기 래디칼 과산화물 또는 아조 개시제는 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 하이드록실 알킬 아크릴레이트, 방향족 모노머, 아크릴 산 모노머 및 다른 중합가능한 요소를 포함하는 인몰드 프리미어 코팅 조성물의 동시 중합가능한 열경화 요소 중량에 기준한 중량으로 약 0.5 % , 바람직하게는 약 1 ~ 약 5 % , 보다 바람직하게는 약 1 % ~ 약 2 % 가 공중합가능한 인몰드 프리미어 코팅에 추가되었다.
유리기 개지제와의 결합에서, 만약 경화를 가속시키기 원한다면, 코발트 네프텐에이트 (napthenate) 또는 옥토에이트 (octoate) 또는 아연, 납 및 망간 네프텐에이트와 같은 다른 금속 네프텐에이트, 또는 촉진제와 같은 혼합물과 같은 코발트 드라이어를 포함하는 촉진제가 첨가될 수 있다. 일반적인 소량의 촉진제는 인몰드 프리미어 코팅 조성의 동시 중합가능한 열경화 요소의 중량 기준으로 만약 원한다면 약 0.01 % ~ 약 1 % , 바람직하게는 약 0.01 % ~ 약 0.5 % 가 사용된다. 반대로, 만약 원한다면 벤조퀴논, 하이드로퀴논 및 메트옥시하이드로퀴논 (methoxyhydroquinone) 과 같은 억제제가 경화시간을 조정 및 늦추기 위하여 첨가될 수 있다. 만약 사용된다면, 억제제는 인몰드 프리미어 코팅의 공중합률을 적절하게 지연 및 조정하기 위해서 일반적으로 0.1 % 이하인 매우 낮은 양이 추가될 수 있다.
인몰드 공중합가능한 열경화 프리미어 코팅 조성물은 조영 색소, 틴팅 (tinting) 색소 또는 착색제 및 불활성 충진제와 같은 본 기술분야 및 문헌에 공지된 다른 첨가제와 혼합될 수 있다. 틴팅 색소가 다양한 이산화물, 크롬, 카드늄 및 다른 틴터 (tinters) 를 포함하는 반면, 유용한 조영 색소는 티타늄 이산화물, 산화 아연, 티타늄 칼슘을 포함한다. 카본 블랙 (carbon black) 은 검정 또는 회색 프리미어 코팅 외양을 제공하기 위해 본 발명의 인몰드 프리미어 코팅에 우선적으로 사용된다. 유용한 충진제는 점토, 실리카, 활석, 운모, 우드 플라워 (wood flower) , 황산 바륨, 칼슘 및 마그네슘 실리카, 알루미늄 수산화물, 황산 바륨 및 마그네슘 및 칼슘 탄산염를 포함하며, 바람직한 충진재는 활석 및 황산 바륨이다. 조영 색소, 틴팅 색소 또는 착색제 및 비활성 충진제는 공중합가능한 인몰드 코팅 조성물의 100 중량부 당 약 0 ~ 약 80 중량부로 사용될 수 있다.
인몰드 프리미어 코팅의 다른 첨가제는 윤활제 및, 아연 또는 스테아르산 칼슘, 인산 에스테르 및 지방산 아연염과 같은 몰드 이형제를 포함할 수 있다. 몰드 이형제는 경화율을 조정하기 위해 사용될 수 있으며, 칼슘 지방산이 경화 시간을 적절히 지연하는 반면, 아연 지방산은 경화 시간을 적절히 가속시키는 경향이 있다. 폴리비닐 아세테이트와 같은 저프로필 첨가제는 인몰드 프리미어 코팅의 성형 수축을 피하기 위해서 만약 원한다면 첨가될 수 있다.
본 발명의 열경화 인몰드 프리미어 코팅 조성물은 균일한 유체 수지 혼합물을 형성하기 위해서 에폭시 아크릴레이트, 하이드록실 알킬 아크릴레이트, 비닐 방향족 모노머 및 아크릴산 요소를 같이 혼합하여 준비될 수 있다. 촉진제 및 억제제를 원한다면, 유리기 개시제는 수지 혼합물에 추가될 수 있으며, 또는 방향족 모노머와 같은 수지 요소에 하나가 첨가될 수 있다. 다른 색소 합성 요소, 착색제, 충진재 및 다른 첨가제는 인몰드 프리미어 코팅 조성물에 균일하게 확산되어 혼합되도록 바람직하게 첨가될 수 있다.
특별히 유용한 열가소성 기재를 참조하면, 본 발명의 열경화 인몰드 프리미어 코팅 조성물은 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트 가소성 혼합물과 같은 열가소성 폴리카보네이트 기반 기재에 우수한 부착성이 보유되도록 하는데 특별히 적합하다. 열가소성 폴리카보네이트는 우선적으로 방향족 디올을 지닌 탄산 유도제의 반응으로 유도된 방향족 폴리에스테르이다. 예를 들어, 폴리카보네이트는 디페닐 카보네이트와 같은 비스페놀-A와 카보네이트 에스테르 사이의 용융 에스테르교환 또는 비스페놀-A와 같은 디올을 지닌 포스겐 반응에 의해 형성될 수 있다. 폴리 (비스페놀-A 카보네이트) 는 분자량을 조정하기 위해서 모노페놀 사슬 종결제에서 비스페놀-A 및 포스겐으로 부터 일반적으로 합성된 응축 폴리머이다. 대부분의 일반적인 폴리카보네이트는 염화 카보닐 (carbonyl) 을 지닌 비스페놀-A의 계면 반응에 의해 생성된 비스페놀-A 기반이며, 분자량은 페놀 사슬 스토퍼에 의해 조정될 수 있다. 방향족 열가소성 폴리카보네이트의 유용한 수 평균 분자량은 일반적으로 약 10,000 ~ 약 50,000 이며, 약 22,000 ~ 약 35,000 분자량이 선호된다.
폴리카보네이트 중합제 또는 다른 열가소성 폴리머를 지닌 혼합물은 열가소성 기재에 유용하며, 본 발명의 열경화 인몰드 프리미어 코팅으로 우수한 기재 부착이 가능하다. 유용한 폴리카보네이트 혼합물은 방향족 폴리카보네이트를 지닌 다른 중합제 혼합물 뿐만 아니라 PC/PBT 로서 알려진 폴리 (에틸렌 테레프탈레이트) 와 혼합된 방향족 폴리카보네이트, PC/PET 로서 알려진 폴리 (부틸렌 테레프탈레이트) 와 혼합된 방향족 폴리카보네이트를 포함한다. 상기 폴리카보네이트 혼합물 제 2 열가소성 폴리머 또는 폴리머들의 평형을 지닌 약 40 ~ 약 95 중량 퍼센트 방향족 폴리카보네이트를 함유하는 폴리카보네이트 혼합물을 포함한다. 폴리카보네이트 및 그의 혼합물에 대한 첨가제는 사출 성형 열가소성 기재 혼합 수지에 일반적으로 추가되는 틴팅 색소, 착색제, 열적 안정제, 충격 변형제, 윤활제, 몰드 이형제, UV 안정제, 가소제, 섬유, 보강재, 충진재 및 다른 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명의 열경화 인몰드 프리미어 코팅은 소량의 나일론, ABS, PET, PBT 및/또는 HIPS 와 혼합된 다량의 폴리카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트 혼합물의 성형을 위한 인몰드 코팅으로서 특별히 유용하다. 폴리카보네이트 및 공중합체는 폴리머 혼합에 따라 두개의 중합 물질을 혼합 또는 부분적으로 혼합시키기 위해서 가열될 수 있다. 폴리머는 열 혼합 과정 동안에 에스테르 교반과 마찬가지로 상호작용하거나 또는 그렇지 않을 수도 있다. 보통 폴리카보네이트는 일반적으로 우세한 메트릭스 폴리머이나 필요치 않는다. 폴리카보네이트 혼합물은 약 40 ~ 약 95 중량 % 의 폴리카보네이트, 바람직하게는 약 50 ~ 약 80 중량 % 의 폴리카보네이트를 포함하며, 나머지는 혼합물 또는 합금 폴리머(들) 이다.
나일론은 동일 모노머에서 카르복시 산과 아민 기를 같이 가진 링 모노머 혼합물의 디아민 또는 추가 중합을 지닌 이염기의 응축 중합에 의해 생성된 일반적으로 반복 아미드 기를 가지는 폴리아미드이다. 예를 들면, 아디프산 또는 유사 6 ~ 12 카본 이염 산 또는 장 지방 사슬은 이-카프로락탐 (e-caprolactam) 이 폴리카프로아미드를 형성하기 위해서 단일 중합될 수 있는 반면에, 헥사메틸렌 디아민 아디파미드 (adipamide) 로 중합되어 응축될 수 있다. 나일론은 폴리카보네이트로 합성될 수 있으며 폴리카보네이트와 동일 방법으로서 충진제 및 첨가제로 혼합될 수 있다.
ABS 는 아크욘이트릴 (acylonitrile) 부타디엔의 공중합 및 스티렌-아크욘이트릴로 접목되는 부타디엔 러버를 포함하는 3량체을 형성하기 위해서 다양한 비율로 스티렌을 포함하는 중합재이며 열가소성 전시 물성 및 강도성을 제공한다. 부타디엔이 저온도성 유지, 인성 및 충격 강도를 제공하며 스티렌이 강성을 제공하는 반면, 아크욘이트릴은 안전성, 내화학성 및 내숙성을 부여한다. 일반적인 ABS 는 부타디엔 러버를 약 5 ~ 30 중량 % 로 포함하며, 나머지는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체이다. 높은 열반사를 위해 알파-메틸 스티렌과 같은 특별한 물성을 제공하기를 원한다면 4 번째 모노머는 공중합될 수 있다. ABS 는 열가소성 기재의 사출 성형을 위한 열가소성 성형 조성을 형성하기 위해 폴리카보네이트와 동일한 방법으로 색소, 충진재 및 다른 첨가제와 혼합될 수 있는 폴리카보네이트 합성물을 형성하기 위해서 폴리카보네이트와 합성될 수 있다. 본 발명의 열경화 인몰드 프리미어 코팅은 본 발명에 따라 프리미어 코팅의 인몰드 사출에 의해 폴리카보네이트 기재로 변경된 성형 ABS 수지에 적용될 수 있다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트는 PET 로서 알려져 있다. PET 는 PET 를 생성하기 위해서 디메틸 테레프탈레이트로 에스테르전이된 에틸렌 글리콜 또는 에틸렌 글리콜 및 테레프탈 산의 폴리머로 중합된 축중합이다. 일반적인 에틸렌 글리콜은 연속적인 융용 상 웅축 중합과정 또는 전이에스테르 프로세스를 사용하여 에스테르되거나 또는 전이에스테르되었으며, 만약 원한다면 고분자량 PET 를 얻기 위해서 고온으로 고상 중합이 뒤따를 수 있다. PET 는 폴리카보네이트와 합성될 수 있으며, 열가소성 사출 성형 혼합물을 제공하기 위해서, 본 발명에 따라 인몰드 프리미어 코팅으로 우수한 표면 부착이 가능한 사출 성형 기재에 유용하도록 다른 혼합 성분으로 혼합될 수 있다.
폴리부틸렌 테레프탈레이트는 일반적으로 PBT 로 알려져 있다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리테트라메틸렌 테레프탈레이트는 PET 와 동일 방법으로 디메틸 테레프탈레이트를 지닌 1, 4 부탄디올의 직접 에스테르화에 의해 만들어졌다. 열가소성 PBT 는 폴리카보네이트로 합성될 수 있으며, 충진제, 색소 및 폴리카보네이트 혼합물과 유사한 다른 첨가제와 혼합될 수 있다.
고 충격 스티렌은 일반적으로 HIPS 로 알려져 있다. 고 충격 스티렌은 다른 물성의 감소 없이 러버 첨가제를 병합하여 경화된 열가소성 비결정질 폴리스티렌을 포함하는 러버 혼합물로 강화된 폴리스티렌이다. 러버 첨가제 요소는 폴리스티렌 메트릭스 보다 낮은 계수를 지닌 다량의 작은 겔 입자를 포함한다. 열가소성 기재가 응력에서 높은 굽힘 계수 때문에 굽혀지거나 균열이 발생하지 않게 하기 위해 크레이지 전파 크랙을 방지하는 반면, 러버 겔 입자는 겔 입자에서 마이크로-크레이지 (micro-craze) 변형을 통한 충격 에너지 흡수에 의한 쪼개진 틈을 피하기 위해 추가되었다. 러버 겔 입자는 폴리부타디엔을 일반적으로 포함하며, 전형적으로 약 1 ~ 2 밀리미크론 크기이다. HIPS 열가소성 수지는 사출 성형 기재에 제공되기 위해서 폴리카보네이트로서 동일한 방법으로 폴리카보네이트로 합성될 수 있으며 다른 첨가물 및 혼합 요소와 혼합될 수 있다. HIPS 를 지닌 폴리카보네이트 혼합물은 본 발명의 인몰드 프리미어 코팅을 지닌 우수한 부착성을 가지는 사출 성형 기재를 제공한다.
본 발명의 인몰드 프리미어 코팅은 폴리카보네이트 및 열가소성 혼합 폴리카보네이트 뿐만 아니라 다른 열가소성 기재에도 유용하다. 유용한 다른 열가소성 기재는 PET, PBT 및 공중합체, 나일론, ABS, HIPS 및 열가소성 폴리우레탄을 포함한다.
사출 성형은 수지 혼합물 조성물을 혼합 수지 용융점 이상의 온도로 가열하는 과정과 기재 부분 또는 물품의 성형에 대한 가열된 수지를 사출 성형 캐비티 내로 사출시키는 과정이 포함된다. 기재 수지 성형 콤파운드는 사출 몰드의 캐비티 내부로 사출되어, 적어도 부분적으로 열가소성 성형 수지와 맞춰 성형된 기재를 형성하기 위해서 열 및 압축하에 성형된다. 기재 성형 온도는 전형적으로 약 100 ~ 약 300 °F 이며, 바람직하게는 150 ~ 250 °F 이다. 성형 및 냉각 단계 동안에, 사출 성형 압력은 감압하에 본발명의 인몰드 외형 코팅의 사출이 최소 개방 몰드로 사출되도록 몰드로 부터 부분적으로 이완된다. 다른 방법으로는, 기재 성형 콤파운드는 높은 압력에서 닫혀진 상태의 압력을 유지하는 몰드 내부로 인몰드 코팅의 사출에 따른 고압으로 사출될 수 있다. 개시제, 첨가제 및 다른 혼합 성분을 함유하는 측정된 인몰드 코팅의 양은 몰드 캐비티의 파팅선 내에, 바람직하게는 열가소성 기재 사출 탕구로 부터 맞은편에 위치된 노즐로 사출된다. 압력은 원하는 대로 적용가능하며, 일반적으로 약 2,000 ~ 약 5,000 psi 이며, 바람직하게는, 약 3,000 ~ 약 4,000 psi 이나, 기재 수지 혼합물을 성형하는 동안에는 적용된 압력 보다 상당히 적은 압력이 일반적으로 적용된다. 적용된 압력은 인몰드 코팅 외형 코팅이 부분적으로 성형된 기재와 성형 캐비티 표면에 사출됨에 따라 증가할 수 있다. 인몰드 코팅은 내부적으로 성형된 완전히 경화된 인몰드 프리미어 표면 코팅 및 완전히 성형된 열가소성 기재에 융합 부착된 융합을 형성하기 위해 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 하이드록실 알킬 아크릴레이트, 비닐 방향족 모노머 및 아크릴 산 모노머를 공중합시켜 열경화된다. 인몰드 코팅 경화 온도는 완전히 인몰드 코팅을 경화시키는 충분한 시간에 으로 약 150 ~ 약 300 °F 이다. 열경화 간격은 전형적으로 약 30 ~ 약 120 초 이며, 바람직하게는 약 60 ~ 약 90 초이다. 몰드는 그후 개방되며, 표면 코팅된 성형 부품 또는 물품은 성형 캐비티로 부터 제거될 수 있다. 경화된 표면 코팅은 다양한 상부 마무리 코팅을 지닌 우수한 부착성에 따른 우수한 프리미어 표면 뿐만아니라 폴리카보네이트 기반 기재에 또한 우수한 부착성을 제공한다.
기재는 인몰드 코팅 유동을 향상시키기 위해서 증가된 두께 영역을 가지도록 도시되었다.
본 발명의 바람직한 점으로, 인몰드 프리미어 코팅은 사출 성형 프로세스 및 도에 도시된 장치에 대한 인몰드 코팅 프로세스에 사용될 수 있다는 점이다.
도면을 참조하면, 도면부호는 도에서 대응 부분을 지시하고 있으며, 인몰드 코팅 프로세스는 도 1 의 지시된 몰딩 장치 (10) 와 관련하여 설명한다. 몰딩 장치 (10) 는 제 2 가동 반몰드 (30) 에 대해 정지 또는 고정된 위치에 바람직하게 유지되는 제 1 반몰드 (20) 을 포함한다. 도 1 은 개방 상태의 반몰드를 도시한다. 제 1 반몰드 및 제 2 반몰드는 미끄럼 방식으로 짝을 이루어, 도 2 에서 보인 바와 같이 그들 사이에 몰드 캐비티 (40) 를 형성한다. 몰딩 장치가 닫혀진 위치에 있을 때, 반몰드는 표면 (24, 34, 도 1) 을 따라 결합하여 파팅선 (42, 도 2) 를 형성하게 된다.
가동 반몰드 (30) 은 당 기술분야에 공지된 유압, 기계적 또는 전기적 엑추에이터와 같은 클램프 엑추에이터 (72) 를 지닌 클램핑 기구 (70) 에 의해 제 1 고정 반몰드 (20) 에 대해 수평축을 따라서 왕복운동을 한다. 클램핑 기구 (70) 에 의해 가해지는 클램핑 압력은 제 1 조성물 이젝터 및 제 2 조성물 이젝터에 의해 발생된 압력을 초과하는 작동 압력을 가져야 한다. 클램핑 기구에 의해 발생된 압력은 성형면의 평방 인치 당, 일반적으로 약 2,000 ~ 약 15,000 파운드 (psi) 이며, 바람직하게는, 약 4,000 ~ 약 12,000 파운드이며, 보다 바람직하게는 약 6,000 ~ 약 10,000 파운드이다.
도 2 에서, 반몰드 (20, 30) 은 닫혀진 위치로 도시되었으며, 도 1 의 표면 (24, 34) 에 도시된 파팅선 (42) 을 따라 접하거나 또는 짝을 이룬다. 몰드 캐비티는 단면으로 도시되었다. 캐비티의 크기와 형상은 성형될 최종 물품에 따라 변할 수 있다는 것은 당 기술 분야의 공지된 기술에 의해 쉽게 이해된다. 몰드 캐비티는 제 1 반몰드상의 제 1 표면 (44) (이 표면에서 물품의 쇼표면 (show surface) 이 형성됨) 및 제 2 반몰드 상의 대응 후면 또는 제 2 반대 표면 (46) 을 갖는다. 몰드 캐비티는 별도의 오리피스 (47, 62) 를 또한 포함하며, 제 1 및 제 2 조성물 인젝터가 상기 오리피스를 통해 각각의 조성물을 몰드 캐비티 안으로 사출시킨다. 인젝터 및 사출 오리피스의 위치는 장치 및 부품별로 다를 수 있으며, 효율성, 기능성 또는 몰드 설계자의 요구조건과 같은 요인에 따를 수 있다.
도 1 에서 도시한 바와 같이, 제 1 조성물 또는 기재 인젝터 (50) 는 기술분야에 알려진 전형적인 사출 성형 장치이며, 일반적으로 수지 또는 폴리머인 열가소성 또는 열경화성 기재 조성을 몰드 캐비티 내부로 사출시킬 수 있다. 제 1 조성물 인젝터는 "후퇴" 위치로 도시되었으나, 이 인젝터는 수평 방향으로 이동하여 노즐 또는 수지 출구 (58) 가 반몰드 (20) 와 결합하도록 하여 몰드 캐비티 (40) 내부로 사출시킬 수 있음은 쉽게 이해된다. 도시의 목적으로, 도 1 의 제 1 조성 인젝터는 왕복운동 스크류 기계이며, 제 1 조성물은 호퍼 (52) 에 위치되며 회전 스크류 (56) 는 조성물을 가열된 압출 배럴 (54) 을 통해 이동시키며, 재료는 이 배럴을 통과하면서 그 재료의 용융온도 이상으로 가열된다. 기재 재료가 배럴 끝단에 모이면, 스크류는 사출 램으로 작용하여, 재료를 노즐 (58) 을 통하여 몰드 캐비티 (40) 내부로 압축시킨다. 노즐은 일반적으로 재료가 스크류 안으로 역류하는 것을 방지하기 위해서 노즐 또는 스크류 선단에서 논리턴 벨브를 가진다.
제 1 조성물 이젝터는 몰드 캐비티 내로 열가소성 조성물을 사출가능한 어떤 장치도 될 수 있다. 적합한 사출 성형 기계는 당 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 통상적으로 Cincinnati Milacron, Battenfeld, Engel, Husky, Boy 등이 사용가능하다.
인젝션 성형 부분에 대한 인몰드 코팅의 방법은 일반적인 사출 성형/코팅 사이클을 참조로 설명한다. 첫번째 단계로, 반몰드 (20. 30) 가 닫히면, 몰드 캐비티 (40) 가 도 2 에서 보인바와 같이 형성된다. 그후에, 인몰드 코팅 뿐만 아니라 기재 조성물 성형 재료의 사출 압력에 대항하기 위해 클램핑 압력을 몰드에 가한다. 용융 또는 연질 상태인 기재 조성물은 기재 사출 장치로 부터 몰드 캐비티 내부로 사출된다. 사출 후에, 몰트 캐비티 내의 기재 조성물은 적어도 기재가 인몰드 코팅으로 부터의 사출 압력 및/또는 유동 압력을 견딜 수 있을 정도로 "스킨 오버" (skin over) 또는 경화되기 시작한다. 기재의 경화 동안에, 냉각이 일어나는데 이 냉각으로 인하여 몰드 캐비티의 성형된 기재에서 적어도 약간의 수축이 발생되는 것으로 생각된다. 몰드 캐비티 내의 수축 또는 공동은 육안으로 관찰되거나 또는 관찰되지 않을 수도 있다.
기재 조성물이 몰드 캐비티 내부로 사출되어 적합한 계수를 갖게 된 후에, 인몰드 코팅이 당 기술 분야에 알려진 바와 같이 사출될 수 있다. 인몰드 코팅의 규정된 양은 성형된 기재를 코팅하기 위해 사용된다. 이러한 시스템에 대한 이하의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되었다. 인몰드 코팅 장치 (60) 는 계량된 양의 코팅 재료를 공급하는 셧오프 핀을 가지는 인몰드 코팅 인젝터를 포함한다. 공급 펌프는 저장 용기 등으로 부터 계량 실린더 내부로 인몰드 코팅재를 공급하기 위해 일반적으로 사용된다. 인몰드 코팅은 유압, 기계적 또는 다른 압력 수단을 사용하는 가압 장치로 계량 실린더로 부터 성형 캐비티 내부로 통로 (62) 를 통하여 사출된다. 인몰드 코팅 장치가 사출 모드 동안에 작동될 때, 코팅재는 통로 (62) 를 통하여 반몰드 (20) 의 내벽 (44) 과 셩형된 기재의 표면 사이의 몰드 캐비티 내부로 유입한다. 일단 규정된 양의 인몰드 코팅이 몰드 캐비티 내부로 사출되면, 인몰드 코팅 장치 (60) 는 작동되지 않아서 코팅 유동이 중단된다. 인몰드 코팅은 몰드 캐비티에서 연속적으로 경화되며 기재 표면에 부착된다. 경화는 인몰드 코팅의 성분 사이의 반응 및/또는, 기재 또는 반몰드의 잔여열에 의해 일어날 수 있다. 인몰드 코팅은 일반적으로 약 500 ~ 약 5000 psi, 바람직하게는 약 1500 ~ 약 4500 psi , 더욱 바람직하게는 약 2000 ~ 약 4000 psi 의 압력 범위에서 몰드 캐비티 내부로 사출된다.
본 발명의 인몰드 프리미어 코팅은 열가소성 기재의 압축 성형에 대하여 유사하게 유용하다. 압축 성형을 위한 열가소성 성형 재료는 사출 성형 열가소성 성형 재료와 유사한 방법으로 혼합될 수 있으며, 종종 성형 분말이라고 하는 조대한 과립 형상으로 일반적으로 제공되며, 물감, 착색제 및 윤활제와 같은 소량의 첨가제를 지닌 열가소성 수지, 충진재를 일반적으로 포함한다. 열가소성 성형 분말은 열 및 압력 조건에서 몰드 캐비티 내로 위치되어, 열가소성 수지가 용융되며, 혼합된 재료는 몰드 캐비티의 형상에 따라 유동하여 성형품을 형성한다. 몰드 및 성형품은 냉각되어 경화되고 성형품이 굳게된다. 사출 성형 인몰드 코팅 (표면 코팅된 성형부는 몰드로 부터 제거가능함) 과 유사한 방법으로 성형품에서 열경화 인몰드 표면 코팅을 형성하기 위해서 인몰드 프리미어 코팅을 압축 몰드 내부로 사출할 수 있다.
다음의 실시예는 본 발명의 이점을 도시하나, 이로 인해 본 발명의 범위가 제한되지는 않는다.
실시예 1
인몰드 프리미어 코팅은 다음 재료로 생성된다.
(Stylecoat 9000 XZ36)
성분 파트 Wt .%
HPMA 55.00 16.74 모노머
스테아르산 아연 5.00 1.70 몰드 이형
BPA 에폭시 아크릴레이트 100.00 34.08 가교 올리고머
스티렌 49.20 16.77 모노머
폴리비닐 아세테이트 7.80 2.66 "저프로파일 첨가제"
12% 코발트 나프타네이트 0.30 0.10 촉진제
(Napthenate)
DisperseAyd 8 1.00 0.34 탄소용 분산제
Black
XC72R 카본 블랙 6.00 2.04 전도성 카본 블랙
벤조퀴논 0.05 0.02 억제제
활석 60.00 20.45 충진재
메타크릴 산 9.10 3.10 모노머
T-부틸 과산화 벤조에이트 4.40 1.50 개시제
합계 293.45 100.00
참조;
HPMA 는 하이드록실프로필 메타크릴레이트 임.
BPA 에폭시 아크릴레이트는 1,500 의 수 평균 분자량을 가짐.
인몰드 프리미어 코팅은 다음에 의해 측정되었다.
실험 판넬은 Toshiba 950T 사출 성형 기계 및 인몰드 코팅 인젝터를 구비한 5" x 20" x 0.10" 평면 판넬 공구를 사용하여 GE Xenoy GTX902 폴리카보네이트/나일론 혼합물로 성형되었다. 파트의 코팅된 부분은 5" x 20" 이었다. 공구 온도는 200°F 이었다. 클램프 용량은 500T 으로 설정하였다. 인몰드 코팅은 몰드 충진이 성형된 부분에 열가소성 수지로 시작된 후 (유지압력이 시작된 후 35 초) 45 초 동안 사출되었다. 총 사이클 타임은 부분 성형을 포함한다. 인몰드 코팅 사출 및 경화 시간은 300 초 이었다. 인몰드 프리미어 코팅에 적용된 테스트 결과는 표 1 에 나타나 있다.
표 1
프리미어 코팅 - GTX902 PC/나일론 혼합물의 예
테이프 부착GM9071P% 유지 CROSS-HATCHFORD B110601GRADE
코팅 초기 후수처리 후열처리 초기 후수처리 후열처리
A 조정 0 0 0 10 10 10
B 실례 99 100 100 1 1 1
취성GM 9506P GRADE 칩 저항, 0°FGM 8508P GRADE
코팅 초기 후수처리 후열처리 초기 후수처리 후열처리
A 조정 실패 실패 실패 1 1 1
B 실례 합격 합격 합격 9 9 9
조정 = 메타크릴 산 없는 실시예 1 의 인몰드 코팅.
후수처리 = Ford ESB-MZP 124-A1 ; 32 ℃ 에서 10 일 동안 담금.
열처리 후 = GM 4385 M; 70 ℃ 에서 7 일.
테이프 부착에 대한 합격 = 파트에서 95 ~ 100 % 유지.
Cross-Hatch 에 대한 합격 = Grade 2, 1 또는 0 .
칩 저항에 대한 합격 = Grade 7, 8, 9 또는 10 .
특허 법령에 따라, 최적의 방법 및 바람직한 실시 형태를 설명했지만, 본 발명의 적용 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 청구 범위의 적용 범위에 의해 한정된다.

Claims (10)

  1. 성형된 열가소성 기재를 인몰드 코팅하기 위한 인몰드 프리미어 코팅으로서,
    중량부가 에폭시 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 한 것 일때,
    상기 인몰드 프리미어 코팅은,
    약 360 ~ 약 2500 의 수 평균 분자량을 가지는 에폭시-아크릴레이트 올리고머 100 중량부와,
    하이드록실 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 약 30 ~ 약 70 중량부와,
    비닐 방향족 모노머 약 30 ~ 약 80 중량부 및,
    아크릴 산 모노머 약 2 ~ 약 20 중량부를 함유하는 공 반응 중합 가능한 조성물을 포함하는 인몰드 프리미어 코팅.
  2. 제 1 항에 있어서, 에폭시 아크릴레이트 올리고머는 비스페놀-A 및 아크릴 산으로 부터 유도된 것이며, 하이드록실 메타크릴레이트의 하이드록실 알킬아크릴레이트는 약 40 ~ 약 60 중량부의 하이드록스프로필 (hydroxpropoyl) 메타크릴레이트이며, 비닐 방향족 모노머는 약 40 ~ 약 70 중량부의 스티렌이며, 아크릴 산 모노머는 약 5 ~ 약 15 중량부의 메타크릴 산임을 특징으로 하는 인몰드 프리미어 코팅.
  3. 제 1 항에 있어서, 기재는 폴리카보네이트 또는 폴리카보네이트 열가소성 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 인몰드 프리미어 코팅.
  4. 열가소성 기재에 인몰드 프리미어 코팅을 포함하며, 이 프리미어 코팅은 청구항 2 의 조성물을 포함하며, 상기 기재는 폴리카보네이트 또는 나일론 또는 이들의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 적층물.
  5. 제 4 항에 있어서, 프리미어 코팅은 열가소성 기재에서 경화됨을 특징으로 하는 적층물.
  6. 성형된 열가소성 기재를 인몰드 코팅하기 위한 인몰드 코팅으로서, 이 인몰드 코팅은,
    약 360 ~ 약 2500 의 수 평균 분자량을 가지는 약 25 중량 % ~ 약 65 중량 % 의 저분자량 에폭시-아크릴레이트 올리고머와,
    약 15 중량 % ~ 약 40 중량 % 의 하이드록실 알킬 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트와,
    약 10 중량 % ~ 약 35 중량 % 의 비닐 아로마틱 모노머 및,
    아크릴 산 및/또는 메타크릴 산으로 부터 선택된 약 1 중량 % ~ 약 10 중량 % 의 아크릴 산 모노머로 이루어진 공반응의 중합가능한 조성물을 포함함을 특징으로 하는 인몰드 코팅.
  7. 경화된 인몰드 프리미어 코팅으로 피복된 열가소성 기재를 포함하며,
    중량부가 에폭시 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 한 것일 때,
    프리미어 코팅은,
    약 360 ~ 약 2500 의 수 평균 분자량을 가지는 저 분자량 에폭시 아크릴레이트 약 100 중량부와,
    하이드록실 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 약 30 ~ 약 70 중량부와,
    비닐 방향족 모노머 약 30 ~ 약 80 중량부 및,
    아크릴 산 또는 메타크릴 산 약 2 ~ 약 20 중량부를 포함함을 특징으로 하는 성형된 열가소성 적층물.
  8. 제 7 항에 있어서, 기재는 압축 성형된 폴리카보네이트 또는 폴리카보네이트 플라스틱 혼합물인 것을 특징으로 하는 적층물.
  9. 인몰드 코팅 방법으로서,
    열가소성 기재를 사출 성형하는 단계와,
    상기 열가소성 기재에 프리미어 코팅을 입히는 단계 및,
    열경화 프리미어 코팅된 열가소성 기재를 형성하기 위해 인몰드 코팅을 중합시키는 단계를 포함하며,
    중량부가 에폭시 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 한 것일 때,
    상기 프리미어 코팅은,
    약 360 ~ 약 2500 의 분자량을 가지는 에폭시 아크릴레이트 올리고머 약 100 중량부와,
    하이드록실 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 약 30 ~ 약 70 중량부와,
    비닐 방향족 모노머 약 30 ~ 약 80 중량부 및,
    아크릴 산 또는 메타크릴 산 약 2 ~ 약 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인몰드 코팅 프로세스.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 프리미어 코팅을 경화시키는 단계를 더 포함하며, 방향족 비닐 모노머는 스티렌을 포함하며, 하이드록실 알킬 메타크릴레이트는 하이드록실프로필 메타크릴레이트를 포함함을 특징으로 하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116261508A (zh) * 2020-12-23 2023-06-13 关西涂料株式会社 涂料组合物

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