JPH01500984A - 新しいプライマを用いた射出成形法 - 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】 新しいプライマを用いた射出成形法 発明の背景 ■．発明の分野 本発明は成形、特にプラスチック製品の成形に役立つ方法と組成物に関する。

■、従来技術の説明 射出成形は、自動車の計器盤その他の、同じ形状と大きさを有する多様な製品を 製造する方法としてよく知られている。

これらの製品は、金属の金型にプラスチック又はプラスチック成分を射出するこ とにより、プラスチック、特にポリウレタンから手軽に成形される。

ところが従来は、射出成形したプラスチックが金型の壁に付着して、金型から取 外せないことがあった。そこでこれを防止するため、プラスチックの射出前に、 金型にポリマーワックス、シリコンなどの剥離剤を塗布する方法が考え出された 。

用いられるプラスチックによっては、成形したプラスチックは、金型から取外し た後、硬化させるために焼成する。そして焼成後、プラスチックの表面に残留す る剥離剤を除去するため、加圧洗浄が行われる。

この洗浄は、プラスチックの表面を塗装する場合に、剥離剤が表面の滑らかさを 扱っているため行われる。剥離剤を取り除くことによって、プラスチックの表面 はプライマの塗布に適したものになる。プライマの塗布は当業者に公知のスプレ ー法その他の方法で行われる。プライマは塗布後、硬化させるために焼成する。

次いで研磨し、再度洗浄する。こうして表面はトップコートに適した状態になり 、トップコート後は、これを硬化させるため新たな焼成工程にかけられる。

ところで公知の剥離剤の使用には、いくつか問題がある。

剥離剤は、塗布後きわめて短い時間に金型に付着する。しかし剥離剤が不均一に 付着すると、プラスチックの表面が不完全になる。そこでこの後のいくつかの成 形工程の後に、この付着した剥離剤を取り除く工程が必要になる。もし剥離剤が 適当な時期に除去されないと、金型に手待ち時間が発生し、またひび割れなどの ある傷ものの製品ができる。

もう一つの問題は、加圧洗浄後にも剥離剤が残留していると、その後塗布される プライマと基体との付着力が低下する。

従来の剥離剤は、プライマやトップコートを基体の表面に付着させるのに適した ものではなかった。付着力が低下すると、研磨工程中にプライマが基体から分離 したりして、欠陥品ができてしまう。研磨中にプラスチック表面の一部でも露出 すれば（例えば過剰な研磨によって）、その部分は、再度プライマを塗布して硬 化させ、再研磨しなければならない。この場合は製造がさらに遅れることになる 。

発明の概要 これらの問題を解決するため、本発明の方法においては、射出温度において金属 製の金型よりもプラスチックに選択的に付着するプライマを用いる。例えば反応 射出成形（ＲＩ　Ｍ）における射出温度は、２５０’Ｆ前後である。本発明のプ ライマは、プラスチックに対してすぐれた付着力を有しているため、プラスチッ クが金型に付着するのを防止する。従って剥離剤は不要になる。剥離剤を用いな ければ、これを除去したり、加圧洗浄する必要もない。

本発明のプライマは、トップコートをする場合にも便利である。金型壁が滑らか で粉塵のない状態に保たれるため、研磨工程も不要になる。トップコートは金型 から取り外した後、又はその後の硬化工程の後、直ちに施すことができる。

本発明によれば、プライマとトップコートを一緒に焼成することができる。また 成形特以外、硬化処理が不要になる。

従って本発明によれば、従来の成形法に比べて時間と費用が大幅に節減できる。

即ち本発明の目的は、プラスチック成形物が金型に付着することなく容易に取り はずすことのできる金型内プライマを提供することである。

本発明はまた、成形後に成形物に直接塗布するプライマに代って、成形前に用い ることのできるプライマを提供する。

本発明はさらに、製品の製造中に用いることのできるプライマを提供する。

本発明はさらに、本発明で用いる薬剤の外に剥離剤の不要な成形物の取り外し方 法を提供する。

本発明はさらに、成形物の表面に残留しない剥離剤を提供する。

本発明はさらに、金型から取り外した後全く又はほとんど研磨なしでトップコー トのできる金型内プライマを提供する。

本発明はさらに、プライマとトップコートの焼成を同時にすることによって時間 と費用の大幅な節減を可能にする射出成形物の塗装方法を提供する。

本発明はさらに、反復成形処理において、１万個の製品の成形中にあっても、１ 個１個の成形間にほとんど金型のクリーニングをしなくてもよく、トップコート の前に研磨の不要な下塗り表面を与える金型内プライマを提供する。

最後に、本発明は、選択的に付着する金型内プライマの使用以外に製品を処理す ることなく、金型壁の形状を反映する表面を有する下塗り成形品を提供する。

好ましい態様の詳細な説明 これから述べる塗布とは、金型の内壁に対してなされるものであり、方法は公知 のいかなるものによってもよい。次いでプラスチック基体材料を金型内に射出又 は装填する。プラスチック基体は、２種以上の隔離された成分の反応によって凝 固し、好ましくは金型に射出する直前に混合されるＲＩＭプラスチックが好まし い。ＲＩＭプラスチックはポリイソシアネート成分とポリオール成分から得られ るポリウレタンが好ましい。よく知られているように、ポリイソシアネートの３ 〜５％の過剰は許容される。プラスチック基体は、ポリエステル又はポリアミド 樹脂でもよい。成形加工は完結するまで続ける。完結したら、金型から取り外す 。次いでトップコートを硬化させるため、焼成する。

金型内壁への塗布方法には、多くのものが知られている。

例えば手動又は自動スプレー法（空気式又は非空気式）、粉末被覆・ローラー塗 、フローコーティング、乾燥連続皮膜法、流れ塗、はけ塗などである。プラスチ ・ツク基体を金型に導入する方法も、当業者には多く知られている。

プラスチックの成形加工は、室温〜３００’　Ｆの温度下で行われる。金型は、 木、プラスチック、種々の金属、塗装済のプラスチック基体などからつくられる 。

本発明でいう塗装物はプライマに限られるものではなく、トップコートのみの単 一塗装でもよい。とはいえ、プライマはあった方が好ましい。

本発明の塗装物は、通常のプラスチックの成形温度、又はそれ以下の温度で、金 型の表面よりもプラスチ・ツク基体に選択的に強く接着する。金属製金型への射 出成形に通常用０られるプラスチック樹脂は、以下の通りである。しかしこれら に限られるものではない。ハロゲン化ビニルポリマー、ビニルポリマーの有機酸 、エステル及び／又はエーテル、セルロースの有機若しくは無機酸、エステル及 び／又はエーテル、又は上述のポリマーを以下の官能基で修飾したもの（ただ扁 これに限られるものではない）。オキサレン基、カルボキシル基、ハロゲン化ア ルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルキニル基、ヒドロキシル基 、スチレニル基、アクリロイル基その他。塗装工業で用いられる多くの樹脂は、 金型内プライマとしては好ましくない。なぜなら、これらはプラスチック製品よ りも、金属に選択的に付着するように形成されたものだからである。このような 樹脂には、ポリエルテル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂などがある。

できあがった製品は、どのような方法で取りはずしてもよい。例えば製品をはが してもよいし、二個構成金型の一方から手で取りはずしてもよい。もちろん突出 ビンを使ってもよい。すでに塗装された製品に上塗りすることの欠点は、当業者 にはよく知られている。従って上塗りは最少限にとどめ、製品を高品質に仕上げ なければならない。

本発明のプライマは、上述の樹脂、並びに顔料、溶媒、酸のスカベンジャ、可塑 剤、加熱安定剤及び湿潤剤からなる。

プライマ中の付加的な構成成分の機能は、当業者には公知である。本発明の金型 内プライマ成分の典型例は以下の通りである。各成分の機能はカッコ書きで示し である。

成分　重量％ （導電性）カーボンブラック（顔料）２．４ケイ酸マグネシウム（顔料）３．６ ＶＡＧＨ（ユニオンカーバイド社の商標）（樹脂）　１２．８尿素−ホルムアル デヒド樹脂（樹脂）０．８エポキシド油（可塑剤及び酸のスカベンジャ）０．４ プロピレン酸化物（酸のスカベンジャ）　ｏ、ｉ錫メルカプタン（加熱安定剤） ０，１ 湿潤剤　０．１ 本発明で用いる樹脂は、相対的に、金属には弱く、有機基体には強く付着する。

上述の組成物は、１８０’　Ｆ以下で金属製金型の表面には付着しない。

樹脂は、プライマ内で機能するのに必要な耐性を有していなければならない。こ れらの基準を満たす樹脂に、ＶＡＧＨ。

ユニオンカーバイド社のヒドロキシレート塩化ビニルと酢酸ビニルのコポリマー がある。ＶＡＧＨ樹脂は、上述の特性を有するとともに、プライマを成形物に化 学的に結合させる反応部位となる水酸基をも有する。この水酸基は、アミノ樹脂 がビニルコポリマーに架橋する部位にもなるが、これはプライマの強度をさらに 増すのに役立つ。水酸基は、ポリウレタン基体中の過剰のポリイソシアネートと も反応して、樹脂に対する選択的付着力を増加させる。

上述のように、効果にいくらかの違いはあっても、他のポリマーもＶＡＧＨＯ代 わりに用いることができる。金属に対する付着力の弱い樹脂も、本発明に用いる ことができる。プラスチックへの付着力は、需要者の要求いかんによる。プラス チックへの付着力、トップコートへの付着力、並びに塗装工程及び製品の使用時 における耐性などが、需要者からの要求の典型である。与えられた樹脂がこれら の要求を満たすかどうかを判断する最も簡単な方法は、付着力に関する説明書を 調べ（通常製造者から入手できる）、所望の特性を有するものを選び、他に適当 なものがないかを試験することである。

上述の実施例は、勿論説明のためにのみ掲げたものである。１０〜１５重量％の 樹脂、１〜１０重量％の顔料、０．１〜１％の加熱安定剤、０．１〜１重量％の 湿潤剤及び金型の表面に塗布するのに十分な溶媒を用いた組成物は、本発明に使 用できる。

上述の実施例は、本発明の最も好ましい態様である。上述の実施例は、以下の製 品に用いることに成功した。自動車のスペアタイヤのカバー、自動車のグリル、 自動車のバンパ、自動車の計器盤、自動車のハンドル、ゴルフカートの車輪、お よび車輪のバランスマシンのキャビネットである。好ましい基体はポリウレタン であるが、次の基体と製品の組合せも可能である。ダウ・スペクトリムＭＭ−３ ６３とアッシュランド・アリマックス１５００゜ダウ・ポリエステル。

モベイ・ペイフレックス３０゜モベイ・ペイフレックス１１０−２５゜バスフ・ ペイフレックス２８、モベイ・ペイフレックス２８ＩＭＲとオツドポック（西独 ）。ダウ１８１システム。並びにモベイ・ベイダ７２４、モベイ・ペイフレック ス１１０−８０とモベイ・ペイフレックス１１〇−５０である。本発明の組成物 は、モベイ・フレックス１１ｌ１０−２５Ｉへの金型内プライマとしても用いる ことができる。

もう一度いうが、１万個を連続成形しても、個々の製品の成形間に残留するプラ イマはなかった。金型の表面は、１万個の成形の後でも、第１回目の成形の前又 は後と同じように、成形の間にクリーニングの必要がなかった。従って本発明に よれば、金属製金型では成形できないと考えられていた基体も成形が可能になる 。例えばポリエステルは、金属表面とよく適合すると考えられている。従って従 来は金属を塗装するのに用いられていた。ところが本発明のプライマを用いると 、金属壁との付着がなく、驚くほど容易に成形することができた。本発明の金型 内プライマを用いて成形した製品は、大量生産にあって金型のクリーニングをし なくても、金型壁を忠実に反映する表面を有していた。

国際調査報告

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. １．表面仕上げされ成形されたプラスチック製品を金型から製造する方法であっ て、 （ａ）金型表面に、樹脂含有組成物であってその樹脂がそれ自体該表面の材料に 実質的に付着しないものを施す工程、 （ｂ）該組成物に対して、異なるＲＩＭプラスチック基材を該金型表面上に導入 する工程、および（ｃ）該基材を該金型内で硬化させることにより該樹脂を該基 材の表面に含め、その後該基材を脱型する工程 を具備し、 該樹脂は、該基材に対してそれに化学的に結合することにより強固に接着するに 充分なヒドロキシル官能性を有するヒドロキシル化塩化ビニル−酢酸ビニル共重 合体であり、および 相当多数の製品を成形した後においても、成形間において金型表面の浄化をおこ なわなくても金型表面に残渣が残らない ことを特徴とする方法。
2. ２．該方法が金属金型を用いておこなわれる請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．該方法が、顔料、溶媒、酸掃引剤、可塑剤、熱安定化剤および湿潤剤からな る群の中から選ばれた少なくとも１つのメンバーをさらに含む組成物を用いてお こなわれる請求の範囲第１項記載の方法。
4. ４．該方法が、 該樹脂約１０ないし１５重量％、 顔料約１ないし１０重量％、 可塑剤約０．１ないし１重量％、 熱安定化剤約０．１ないし１重量％、 湿潤剤約０．１ないし１重量％、および該組成物を該金型表面へ適用させるに充 分な量の溶媒 を包含する組成物を用いておこなわれる請求の範囲第１項記載の方法。
5. ５．該方法が、 導電性カーボンブラック約２．４重量％、ケイ酸マグネシウム約３．６重量％、 ヒドロキシル化塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体約１２．２％ 尿素−ホルムアルデヒド樹脂約０．８重量％、 エポキシ化油約０．４重量％、 プロピレンオキシド約０．１重量％、 スズメルカプタン約０．１重量％、 湿潤剤約０．１重量％、および １−ヘプタノン約８０．３重量％ を包含する組成物を用いておこなわれる請求の範囲第１項記載の方法。
6. ６．該異なるＲＩＭ基材が、ポリウレタン、ポリエステルおよびポリアラミド樹 脂からなる群の中から選ばれる請求の範囲第１項記載の方法。
7. ７．請求の範囲第１項記載の方法の生成物。
8. ８．請求の範囲第４項記載の方法の生成物。
9. ９．請求の範囲第５項記載の方法の生成物。
10. １０．請求の範囲第６項記載の方法の生成物。
11. １１．金型により成形される成形物用金型内プライマーであって、該プライマー は樹脂を含み、該樹脂は該金型を構成する材料に対してよりも該成形品を形成す る基材に対して実質的により大きな接着優先性を有することを特徴とするプライ マー。
12. １２．プライマーが顔料、溶媒、酸掃引剤、可塑剤、熱安定化剤および湿潤剤か らなる群の中から選ばれた少なくとも１つのメンバーをさらに含む請求の範囲第 １１項記載のプライマー。
13. １３．該樹脂がポリマーを包含する請求の範囲第１１項記載のプライマー。
14. １４．プライマーが、 該樹脂約１０ないし１５重量％、 顔料約１ないし１０重量％、 可塑剤約０．１ないし１重量％、 湿潤剤約０．１ないし１重量％、および該プライマーを該金型表面へ適用させる に充分な量の溶媒 をさらに包含する請求の範囲第１１項記載のプライマー。
15. １５．該樹脂が、ヒドロキシル化塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体である請求の 範囲第１１項記載のプライマー。
16. １６．該樹脂が、ハロゲン化ビニルポリマー、ビニルポリマーの有機酸、ビニル ポリマーのエステル、ビニルポリマーのエーテル、セルロースの有機酸、セルロ ースの無機酸、セルロースのエステル、およびセルロースのエーテルからなる群 の中から選ばれた１つのメンバーを包含する請求の範囲第１１項記載のプライマ ー。
17. １７．該群の該メンバーが、オキシラン類、カルボキル類、ハロゲン化アルキル 類、ハロゲン化アルケニル類、ハロゲン化アルキニル類、ヒドロキシル類、スチ レニル類およびアクリロニル類からなる群の中から選ばれた少なくとも１種の官 能基の付加により変性されている請求の範囲第１６項記載のプライマー。
18. １８．プライマーが、（ａ）プラスチック製品の成形における離型剤として、お よび（ｂ）該製品の表面仕上げ剤として同時に好適な組成物であって該製品の表 面に接着し該金型の表面には接着しないことを特徴とする組成物を包含する請求 の範囲第１１項記載のプライマー。
19. １９．金型により成形された製品上に被覆された表面を提供するための方法であ って、 該金型の表面にプライマーを適用する工程、該製品を該金型により成形する工程 、および該製品を該金型から除去する工程 を具備し、 該プライマーは、該金型の表面を反映しかつ該製品を該金型から除去する際に該 プライマーを実質的に随伴することなく該金型から離れる製品上に被覆された表 面を形成するように、硬化したとき、該金型を構成する材料に対してよりも該製 品を形成する基材に対して実質的に大きな接着優先性を有する硬化性樹脂を包含 する ことを特徴とする方法。
20. ２０．表面仕上げされ成形されたプラスチック製品の成形方法であって、離型剤 として使用した組成物が、該製品を形成する基材に化学的に結合され、該製品の 表面上に取り込まれるようになり、それによって該組成物が表面仕上げ剤として 作用することを特徴とする方法。
21. ２１．表面仕上げされ成形されたプラスチック製品を金属金型から成形する方法 であって、 （ａ）金型表面に、樹脂含有組成物であってその樹脂がそれ自体該表面の材料に 実質的に付着しないものを施す工程、 （ｂ）該金型表面上にＲＩＭプラスチック基材を導入する工程、および （ｃ）該基材を該金型内で硬化させることにより該樹脂を該基材の表面に含め、 その後該基材を脱型する工程 を具備し、 該樹脂は、該基材に対してそれに化学的に結合することにより強固に接着するに 充分なヒドロキシル官能性を有する樹脂から選ばれる ことを特徴とする方法。
22. ２２．該方法がヒドロキシル化塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂を包含する組成物を 用いておこなわれる請求の範囲第２１項記載の方法。
23. ２３．該方法が、 該樹脂約１０ないし１５重量％、 顔料約１ないし１０重量％、 可塑剤約０．１ないし１重量％、 熱安定化剤約０．１ないし１重量％、 湿潤剤約０．１ないし１重量％、および該組成物を該金型の表面に適用させるに 充分な量の溶媒 を包含する組成物を用いておこなわれる請求の範囲第２２項記載の方法。
24. ２４．該方法が、 導電性カーボンブラック約２．４重量％、ケイ酸マグネシウム約３．６重量％、 ヒドロキシル化塩かビニル−酢酸ビニル共重合体約１２．２重量％、 尿素−ホルムアルデヒド樹脂約０．８重量％、エポキシ化油約０．４重量％、 プロピレンオキシド約０．１重量％、 スズメルカプタン約０．１重量％、 湿潤剤約０．１重量％、および ２−ヘプタノン約８０．３重量％ を包含する組成物を用いておこなわれる請求の範囲第２２項記載の方法。
25. ２５．金型表面に基材を導入することによって基材を表面仕上げされ成形された 製品に成形する方法であって、 該金型表面に金型内プライマーを適用する工程、 該基材を該金型上の該プライマー上に導入する工程、 該基材を該製品に成形し、該プライマーを該基材に結合する工程 を具備し、 該プライマーは、上記形成された表面仕上げされ成形された製品が該金型表面上 に認識し得る残渣を残すことなく該金型表面から除去し得るとともに、該表面仕 上げされ成形された製品が該金型表面の形状を反映するように、該金型表面を構 成する材料に対してよりも該基材に対して実質的により大きな接着優先性を有す る ことを特徴とする方法。
26. ２６．請求の範囲第２５項記載の方法の生成物。
27. ２７．該基材がＲＩＭプラスチックを包含する請求の範囲第２５項記載の方法。
28. ２８．該プラスチックがポリウレタンを包含する請求の範囲第２７項記載の方法 。
29. ２９．該プライマーが、該基材に対してそれに化学的に結合することにより強固 に接着するに充分なヒドロキシル官能性を有する樹脂を包含する請求の範囲第２ ５項記載の方法。
30. ３０．該プライマーがヒドロキシル化塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を包含す る請求の範囲第２５項記載の方法。
31. ３１．該プライマーが、 導電性カーボンブラック約２．４重量％、ケイ酸マグネシウム約３．６重量％、 ＶＡＧＨ樹脂約１２．２重量％、 尿素−ホルムアルデヒド樹脂約０．８重量％、エポキシ化油約０．４重量％、 プロピレンオキシド約０．１重量％、 スズメルカプタン約０．１重量％、 湿潤剤約０．１重量％、および ２−ヘプタノン約８０．３重量％ を包含する請求の範囲第３０項記載の方法。