JPH0760785A - 合成樹脂成形品及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、表面鮮映性に優れ、且つ反
りが少なく機械的強度を保持しつつ衝撃強さも改良でき
る自動車外装材等の合成樹脂成形品及びその製造法を提
供することにある。 【構成】 射出成形法により得られる合成樹脂成形品で
あって、ポリフェニレンエーテル樹脂製シート（Ａ）を
所定形状に切断して、金型キャビティーの片面に装着
後、複合強化ポリフェニレンエーテル成形材料（Ｂ）を
シート（Ａ）上に射出注入し、シート（Ａ）と成形材料
（Ｂ）を積層一体化して得られる合成樹脂成形品
（Ｃ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面鮮映性を要求され
る自動車外装材等の合成樹脂成形品、及びその製造法に
関する。表面鮮映性とは自動車外装材等の表面に物体を
写したとき、その像がどの程度鮮明に、また歪みなく映
し出されるかの尺度であり、塗装仕上げの良しあしを示
す指標として、特に自動車外装材では重要な特性であ
る。従来の金属性外装材は、重量が重くデザインの自由
度に欠けているため、合成樹脂製外装材の実用化が待た
れている。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂を使用して射出成形により自動
車外装材が成形できれば、軽量化やデザインの自由度を
広げうる可能性がある。一方、自動車外装材としては通
常、線膨張係数が５×１０^-5／℃以下であることが要求
される。従って上記目的に合成樹脂を使用する場合、通
常はガラス繊維を配合して線膨張を下げる工夫が行われ
る。しかしながらガラス繊維を配合した材料は射出成形
された際に、表面にガラス繊維が浮いてくるために表面
外観が悪く、塗装処理しても表面鮮映性が良くないため
実用に供せないという問題がある。またポリフェニレン
エーテル樹脂にガラス繊維を添加することで耐熱性で約
２０℃の向上、引張強さ、引張弾性率、曲げ強さ等の機
械的強度も約２倍程度向上させることができるものの衝
撃強さが低下して破壊形態も脆性破壊して樹脂が飛散す
るという問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
課題を解決し、表面鮮映性に優れ、且つ反りが少なく機
械的強度を保持しつつ衝撃強さも改良できる自動車外装
材等の合成樹脂成形品及びその製造法を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、熱可塑性
樹脂製シートを金型キャビティに装着して更に他の熱可
塑性樹脂を射出注入して、積層一体成形する方法（ＣＦ
Ｉ技術）を利用し、成形材料に複合強化ポリフェニレン
エーテル樹脂を使用することにより、上記課題を解決で
きることを見いだし、本発明に至った。すなわち本発明
は、射出成形法により得られる合成樹脂成形品であっ
て、ポリフェニレンエーテル樹脂製シート（Ａ）を所定
形状に切断して金型キャビティの片面に装着後、複合強
化ポリフェニレンエーテル成形材料（Ｂ）を金型キャビ
ティ内のシート（Ａ）上に射出注入し、該シート（Ａ）
と成形材料（Ｂ）を積層一体化して得られる合成樹脂成
形品（Ｃ）に関する発明である。

【０００５】本発明で使用するポリフェニレンエーテル
樹脂は、２，６−キシレノール構造のモノマーを酸化カ
ップリング反応により得られる重合体であり、機械的性
質、耐熱性、電気特性に優れた材料である。尚、ポリフ
ェニレンエーテル樹脂は、射出成形時の樹脂の溶融流動
性を改良するために、スチレン系樹脂をブレンドまたは
グラフト化して得られる変性ポリフェニレンエーテル樹
脂として使用することもできる。また上記樹脂組成物中
に添加剤として難燃剤、紫外線吸収剤、安定剤、滑剤等
を添加して使用することもできる。

【０００６】ポリフェニレンエーテル樹脂製シート
（Ａ）を用いて成形材料で積層成形する場合、成形品の
曲率（Ｈ／Ｄ）が０．１を超える場合、シート上を流れ
る樹脂で製品形状に賦形されるシートの端部に樹脂で絞
りきれないためにしわが発生するおそれがある。この様
な場合、真空成形等により予備成形を行う事が好まし
く、例えばストレート、ドレープ、プラグアシスト、エ
アーブロー成形法が適用できる。シート（Ａ）の厚み
は、好ましくは０．３ｍｍ以上、特に好ましくは０．３
〜３ｍｍのものを使用すると積層成形して得られる成形
品外観はガラス繊維の影響を受けず、外観性に優れたも
のとなる。また上記真空成形等により形状を付与する場
合、賦形性に優れる。

【０００７】本発明で使用する複合強化ポリフェニレン
エーテル成形材料（Ｂ）に使用する熱可塑性樹脂は、ポ
リフェニレンエーテル樹脂シート（Ａ）と溶着性を有す
ものが使用でき、具体的には上記ポリフェニレンエーテ
ル樹脂組成物、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物／ス
チレン系樹脂組成物、ポリフェニレンエーテル樹脂組成
物／ＡＢＳ系樹脂組成物等が例示できるが、特にスチレ
ン系樹脂で変性したポリフェニレンエーテル樹脂組成物
の使用が成形性の点から望ましい。

【０００８】上記複合強化ポリフェニレンエーテル成形
材料（Ｂ）に使用可能な強化材は、機械的強度の向上、
成形収縮率もしくは線膨張係数の減少を目的に樹脂中に
配合されるものであり、具体的にはガラス、カーボン、
金属、ウィスカ、炭化珪素、ボロン等の有機・無機物の
繊維状またはフレーク状等のものが適宜使用される。上
記充填材の中でもガラス繊維もしくはガラスフレークが
特に望ましい。上記充填材の選択及び配合割合は、機械
的強度の向上、成形収縮率もしくは線膨張係数の減少を
考慮して決定される。

【０００９】成形収縮率により充填材の種類及び配合割
合を選択する場合、成形収縮率は、厚み３．２ｍｍ、１
０１．６ｍｍの円板金型を利用して式１００×（金型寸
法−成形品の寸法）／（金型寸法）より求められる値が
樹脂ゲートに平行方向で０．３％以下、垂直方向で０．
５％以下のものであることが望ましい。上記成形収縮率
は、例えば複合強化ポリフェニレンエーテル成形材料と
してスチレン系樹脂によって変性されたポリフェニレン
エーテル樹脂を使用する場合、溶融樹脂の温度２８０
℃、金型温度１００℃の測定条件下に測定される。上記
成形収縮率が上記の値を超えると積層された成形品の各
面（シート面と材料面）における成形収縮差が大きいた
めに、成形品全面にわたりソリが発生するおそれがあ
る。又、線膨張係数により充填材の選択及び配合割合を
選択する場合、線膨張係数（ＡＳＴＭ Ｄ６９６に準じ
て測定された値）は５×１０^-5／℃以下であることが望
ましい。線膨張係数が上記の値以上では、上記と同様に
成形品全面にわたり、ソリが発生するおそれがある。

【００１０】機械的強度に優れ、且つ上記成形収縮率も
しくは線膨張係数を満足する複合強化ポリフェニレンエ
ーテル成形材料として、例えばスチレン系樹脂によって
変性されたポリフェニレンエーテル樹脂中にガラス繊
維、ガラスフレークまたはこれらの混合物を組成物中に
１０〜５０重量％配合したものがあげられる。また、通
常射出成形においては多量のスプル、ランナー等の廃材
が発生するが、本発明においては、複合強化ポリフェニ
レンエーテル成形材料（Ｂ）に使用する樹脂の一部、詳
しくは再生材混入率を例えば３０％以下として、上記廃
材を粉砕後、ガラス繊維を好適な量添加して使用するこ
ともできる。再生材混入率が上記３０％以上になると引
張強さ、曲げ強さ、曲げ弾性率が低下する場合があり、
使用条件によって上記範囲内で選択し得るものである。
本発明で得られた合成樹脂成形品を更に塗装処理すると
成形品は表面鮮映性により優れるものが得られる。塗装
は一般的にウレタン塗料、アクリル塗料等を使用してス
プレー法等により行うことができる。

【００１１】本発明の射出条件等は公知の条件が適用可
能である。また使用する射出成形機は、通常のものが使
用でき、以下の方法により成形品を製造できる。以下に
本発明に工程を例示する。 （１）シートの金型への装着 ポリフェニレンエーテル樹脂製シート（Ａ）の金型への
装着は、金型に複数のピンを設けておき、シートのそれ
に相当する位置に穴をあけておき装着する方法と、金型
内に磁石を埋め込んでおき、シートのそれに相当する位
置に鉄片を貼つけておいて装着する方法等がある。シー
ト（Ａ）は、金型キャビティの固定側に装着するのが望
ましい。 （２）型締め 上記シートを装着後、金型の型締めを行う。 （３）溶融樹脂の射出 射出成形機から複合強化ポリフェニレンエーテル成形材
料（Ｂ）を射出注入してシート（Ａ）と成形材料（Ｂ）
を積層一体成形する。

【００１２】（４）冷却、離型 樹脂の射出後、常法に従って溶融樹脂を冷却固化し、離
型後成形品を得る。 （５）塗装 自動車外装用もしくは家電用として得られた成形品を塗
装する場合、スプレー法等の常法によって塗装する。上
記成形によりシート（Ａ）と成形材料（Ｂ）は成形時の
熱と圧力で完全に熱溶着され、各々の面の成形収縮差が
あるにも関わらず、全面のソリはなく、成形品のシート
面は優れた外観性を有していた。また本発明で製造した
成形品の衝撃試験を行っても樹脂は脆性破壊を起こして
いるもののシートと成形材料が強固に溶着しており、且
つ変性ポリフェニレンエーテル樹脂シートが延性材料で
あるために樹脂の飛散を防止していた。

【００１３】以上、本発明の製造方法、金型構造を説明
したが、本発明は上記の説明に限定されるものではな
い。また成形加工条件として、成形材料にスチレン樹脂
で変性したポリフェニレンエーテル樹脂組成物を使用し
た場合の樹脂温度を２９０℃以上で成形することによ
り、樹脂の流動性とシートの接着力を高めることができ
る。金型温度は印刷の施されたシートを使用する際は、
インクの耐熱温度以下が好ましい。また本発明により、
品質的に鮮映性の良好な製品が得られ、且つリサイクル
材料も使用可能なことからコストダウンが期待でき、さ
らには環境保護効果が期待できる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により本発明の詳細を説明す
る。尚、本実施例に於て成形品の評価は以下の方法によ
った。 表面鮮映性の評価 成形品表面に物体を写したとき、その像を目視にて観察
し、その歪み具合いから評価した。 ○：像の歪みが無い。 ×：像が歪んでいる。 シートと成形材料間の接着力の測定 シートと成形材料間の９０度剥離強度測定を行った。測
定は、シートと成形材料の一体化された成形品の反ゲー
ト側より剥離させ、その９０度剥離強度（ｋｇｆ／ｃ
ｍ）をバネばかりにて測定した。評価は以下の数値を基
準に表示した。 ○：９０度剥離強度が５ｋｇｆ／ｃｍ以上のもの ×：９０度剥離強度が５ｋｇｆ／ｃｍ未満のもの

【００１５】ソリの測定 三次元寸法測定機（三豊製作所製）を使用して、ソリの
評価を行った。成形品の最大高低差（△ｈ）で評価し、
以下の数値を基準に表示した。 ○：成形品のソリ量が０．１ｍｍ以下のもの ×：成形品のソリ量が０．１ｍｍを超えるもの 冷熱繰り返し試験 接着力、ソリに付いては、更に−３０℃と８０℃の繰り
返し冷熱試験を繰り返し試験を実施した。すなわち−３
０℃で２時間、８０℃で２時間熱処理（尚、各温度に到
達するまでに２時間の変化時間を持たせた）する操作を
２０回繰り返した後、接着力、ソリの評価を実施した。

【００１６】実施例１ 厚み０．５ｍｍのスチレン樹脂にて変性したポリフェニ
レンエーテル樹脂製シートをプレス機械で金型装着部の
寸法（１００ｍｍφの円板形状）に合わせてシートを打
ち抜いた。金型キャビティは成形品の肉厚が３ｍｍとな
るように設計されている。上記金型の固定側キャビティ
に該シートを装着後、型締めし、射出成形機でガラス繊
維配合スチレン樹脂で変性したポリフェニレンエーテル
樹脂材料（組成物中のガラス繊維配合割合：１０重量
％、成形収縮率は平行方向で０．３％、垂直方向で０．
５％であり、線膨張係数は４．５×１０^-5／℃）を射出
した。上記の成形条件は、樹脂温度３００℃、金型温度
７０℃、射出圧力１２００ｋｇｆ／ｃｍ² であった。該
成形品にウレタン塗料を用いてスプレー塗装を行い、製
品としての各評価を行った。評価結果を表１に示す。

【００１７】実施例２ ガラス繊維配合スチレン樹脂で変性したポリフェニレン
エーテル樹脂（組成物中のガラス繊維含有割合：３０重
量％、成形収縮率は平行方向で０．１％、垂直方向で
０．３％であり、線膨張係数は２．５×１０^-5／℃）を
使用した以外は実施例１と同様に成形品を製造し、塗装
後の評価を行った。評価結果を表１に示す。

【００１８】実施例３ ０．３ｍｍポリフェニレンエーテルシートを使用した以
外は、実施例１と同様にして成形品を製造し、塗装後の
評価を行った。評価結果を表１に示す。

【００１９】比較例１ ０．５ｍｍポリカーボネートシートを使用した以外は、
実施例１と同様にして成形品を製造し、塗装後の評価を
行った。評価結果を表１に示す。

【００２０】比較例２ 実施例２に使用したと同様のポリフェニレンエーテル樹
脂材料を用いて、シートを装着せずに非積層成形品を実
施例と同様な条件で作製し、その鮮映性の比較を行っ
た。評価結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】 実施例１ 実施例２ 実施例３ 比較例１ 比較例２ 表面鮮映性 ○ ○ ○ ○ × 繰り返し冷熱試験前 １）接着力 ○ ○ ○ × − ２）ソリ ○ ○ ○ ○ − 繰り返し冷熱試験後 １）接着力 ○ ○ ○ × − ２）ソリ ○ ○ ○ ○ −

【００２２】

【発明の効果】本発明によって得られる一体成形品は、
表面鮮映性に優れ、ソリが防止でき、シートとフィラー
含有材料間での接着力にも優れており、冷熱試験後の接
着力も優れている。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 671:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 (72)発明者 吉田 勝美 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱瓦斯化学株式会社プラスチックスセンタ ー内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形法により得られる合成樹脂成形
   品であって、ポリフェニレンエーテル樹脂製シート
   （Ａ）を所定形状に切断して、金型キャビティーの片面
   に装着後、複合強化ポリフェニレンエーテル成形材料
   （Ｂ）をシート（Ａ）上に射出注入し、シート（Ａ）と
   成形材料（Ｂ）を積層一体化して得られる合成樹脂成形
   品（Ｃ）。
2. 【請求項２】 ポリフェニレンエーテル樹脂製シート
   （Ａ）の厚みが０．３ｍｍ以上である請求項１に記載の
   合成樹脂成形品（Ｃ）
3. 【請求項３】 ポリフェニレンエーテル樹脂製シート
   （Ａ）が予め真空成形により形状を付与したものである
   請求項１に記載の合成樹脂成形品（Ｃ）。
4. 【請求項４】 ポリフェニレンエーテル樹脂製シート
   （Ａ）及び／又は複合強化ポリフェニレンエーテル成形
   材料（Ｂ）に使用する熱可塑性樹脂がスチレン系樹脂と
   のブレンドもしくはグラフト化によって変性された熱可
   塑性樹脂である請求項１〜２のいずれかに記載の合成樹
   脂成形品（Ｃ）。
5. 【請求項５】 複合強化ポリフェニレンエーテル成形材
   料（Ｂ）に使用する強化材料がガラス繊維もしくはガラ
   スフレークである請求項１〜４のいずれかに記載の合成
   樹脂成形品（Ｃ）。
6. 【請求項６】 複合強化ポリフェニレンエーテル成形材
   料（Ｂ）の成形収縮率（厚み３．２ｍｍ、外径１０１．
   ６ｍｍの円板用金型を使用して成形品を得たときの成形
   収縮率であって、式１００×（金型寸法−成形品の寸
   法）／（金型寸法）より求められる値）が、樹脂ゲート
   に平行方向で０．３％以下であり、且つ垂直方向で０．
   ５％以下である請求項１〜５のいずれかに記載の合成樹
   脂成形品（Ｃ）。
7. 【請求項７】 複合強化ポリフェニレンエーテル成形材
   料（Ｂ）の線膨張係数が５×１０^-5／℃以下である請求
   項１〜５のいずれかに記載の合成樹脂成形品（Ｃ）。
8. 【請求項８】 請求項１もしくは２に記載の合成樹脂成
   形品（Ｃ）を更に塗装処理して得られた表面鮮映性に優
   れる合成樹脂成形品（Ｄ）。
9. 【請求項９】 射出成形法により合成樹脂成形品を製造
   する方法であって、ポリフェニレンエーテル樹脂製シー
   ト（Ａ）を所定形状に切断して、金型キャビティの片面
   に装着後、複合強化ポリフェニレンエーテル成形材料
   （Ｂ）を該シート（Ａ）上に射出注入し、該シート
   （Ａ）と成形材料（Ｂ）を積層一体化する合成樹脂成形
   品（Ｃ）の製造法。