JPS642488B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明はポリフエニレンオキサイド、ポリカー
ボネート等のエンジニアリングプラスチツクの塗
装成形品を製造する方法に関し、特に塗膜密着性
の優れた塗装成形品を得ることができる製造方法
に関する。 従来技術及びその問題点 最近において、構造用部品及び機械用部品など
の工業用部品にポリフエニレンオキサイド、ポリ
カーボネート等のエンジニアリングプラスチツク
成形品を用いることが多くなつてきた。これらの
エンジニアリングプラスチツク成形品は、軽く、
耐食性に富む等の一般のプラスチツク材料と同様
の長所を有するほか、耐衝撃性等の機械的性質や
熱的性質がすぐれているなど、工業用部品として
使用されるのに適した特徴を有しているものであ
るが、これらの特徴を十分発揮させるためには、
成形時に成形品に大きな残留応力を生じさせるな
どの不都合をなくして欠陥のない良好な成形品を
成形する必要があり、また特に、得られた成形品
を塗装する場合は塗膜密着性を良好なものにする
点からクラツク等の欠陥のない成形品を得る必要
がある。 このために従来、成形品の形状、ゲート位置な
どを工夫し、金型内に供給された溶融樹脂がスム
ーズに流れるようにすると共に、金型温度が低い
と金型内に供給された溶融樹脂が急激に冷却、固
化され、成形品内部に大きな残留応力が生じて成
形品にクラツクが発生する場合があるので、溶融
樹脂の急激な冷却による熱応力が生じないよう
に、金型を通常80℃以上に保温し、金型温度を80
℃以上に保つて成形することが行なわれていた。
しかしながら、このように金型をかなりの高温度
に保温して成形を行なうことは、成形作業性に問
題が生じ、成形が能率的に行なわれない上、成形
コストが高価なものになり、しかも金型を保温し
つつ成形を行なつた場合でも、なお塗膜密着性の
高い成形品が得られないことがある。 発明の概要 本発明者らは、上記事情を改善し、塗膜密着性
の優れたエンジニアリングプラスチツク塗装成形
品を製造する方法につき鋭意検討を行なつた結
果、キヤビテイ面にフツ素系高分子物質を共析分
散させた複合めつき被覆を形成した金型を使用
し、この金型のキヤビテイに溶融樹脂を供給して
成形を行なつた場合、金型温度が低温であつて
も、内部残留応力が低く、クラツク等の発生が可
及的に防止されたエンジニアリングプラスチツク
成形品を確実に製造し得ると共に、この成形品は
残留応力が少ないので塗膜密着性に優れ、この成
形品を塗装することによつて得られた塗装成形品
は長期間使用した後でも塗膜の剥離がないことを
知見し、本発明をなすに至つたものである。 即ち、本発明はキヤビテイ面にフツ素系高分子
物質を分散共析させた複合めつき被膜を形成した
金型のキヤビテイに溶融したエンジニアリングプ
ラスチツク成形材料を供給し、エンジニアリング
プラスチツク成形品を成形すると共に、この成形
品の所用表面を塗装することを特徴とするエンジ
ニアリングプラスチツク塗装成形品の製造方法を
提供するものである。 本発明によれば、キヤビテイ面にフツ素系高分
子物質を共析分散させた複合めつき被膜を形成し
たことにより、断熱効果或いは熱保持効果に優
れ、金型を特別に保温しなくとも成形品の冷却速
度を遅延化して熱応力の発生を可及的に防止し
得、成形品の残留応力を低くすることができる。
しかも、上記の金型は離型性が非常に良く、この
ため離型（脱型）時における離型抵抗が減少する
ので、離型時の歪が非常に少なくなり、この点で
も残留応力を低くし得るので、本発明方法の採用
によりクラツク等のない良好なエンジニアリング
プラスチツク成形品を成形できる。そして、この
成形品は塗膜密着性に優れているので、上記金型
を用いて成形した成形品を塗装して得られる本発
明塗装成形品は、塗膜の剥離なく長期に亘つて好
適に使用されるものである。 以下、本発明につき更に詳しく説明する。 発明の構成 本発明はエンジニアリングプラスチツクの塗装
成形品の製造方法に係るものであるが、本発明法
を適用できるエンジニアリングプラスチツクとし
てはそれに限定されるものではないが、例えば、
ポリフエニレンオキサイド、ポリカーボネート、
ポリアセタール、ポリアミド、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
フエニレンサルフアイド、ポリスルフオン、ポリ
エーテルサルフオン、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリ
オキシベンジレンなどが挙げられる。これらのう
ちでは特にポリフエニレンオキサイド、ポリカー
ボネート、ポリスルフオン、ポリエーテルサルフ
オン、ポリアリレート、ポリエーテルイミドなど
が好ましく、本発明法はこれらのエンジニアリン
グプラスチツク塗装成形品の製造に好適に採用さ
れる。 本発明の製造方法は、上記エンジニアリングプ
ラスチツク成形品を得るために用いる金型とし
て、そのキヤビテイ面にフツ素系高分子物質が共
析分散した複合めつき被膜を形成したものを使用
するものである。 ここで、金型材質、或いはキヤビテイ面の材質
に特に制限はなく、例えばスチール、アルミニウ
ム等の通常の金型製作用の材料が使用され得る。 また、この金型のキヤビテイ面上に形成される
複合めつき被膜は、フツ素系高分子物質がめつき
被膜母相中に均一に共析分散されているものであ
る。この場合、フツ素系高分子物質としては、ポ
リテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフル
オロエチレン、ポリ弗化ビニリデン、テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合
体、クロロトリフルオロエチレン−アルキレン共
重合体、弗化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体、弗化ビニリデン−クロロトリフル
オロエチレン共重合体、弗化ビニリデン−ペンタ
フルオロプロピレン共重合体、その他のフツ素系
樹脂の粉末、短繊維、更にフツ化黒鉛粒子などが
挙げられる。 なお、上記高分子物質として粉粒状のものを使
用する場合、その平均粒径は0.01〜200μm、特に
0.1〜20μmとすることが好ましく、また繊維状の
ものを使用する場合、その長さは0.01〜2000μm、
特に0.1〜60μmとすることが好ましい。 上記のフツ素系高分子物質が共析分散される母
相となるめつき被膜は、ニツケル、ニツケル−リ
ン合金等のニツケル合金、鉄、鉄合金、銅、銅合
金などのめつき被膜が挙げられるが、特にニツケ
ル、ニツケル合金めつき被膜が好適である。 このようなめつき被膜中にフツ素系高分子物質
が共析分散した複合めつき被膜を形成する方法と
しては、電気めつき法を採用しても無電解めつき
法を採用してもよく、所望の母相を形成し得る適
宜なめつき液にフツ素系高分子物質を懸濁させた
複合めつき液を調製し、このめつき液を用いてめ
つきを行なう公知の複合めつき法が採用し得る。 この場合、形成される複合めつき被膜中のフツ
素系高分子物質量は２〜65容量％、特に15〜40容
量％とし、まためつき膜厚は0.1〜1000μm、特に
５〜30μmとすることが本発明の目的をより確実
に達成する上で好ましい。 本発明は上述した複合めつき被膜形成金型を使
用し、この金型キヤビテイに上述したエンジニア
リングプラスチツクの溶融樹脂を射出法などによ
つて供給し、金型温度10〜60℃、好ましくは30〜
50℃において成形を行なうものである。この場
合、その他の成形条件は、射出成形法等の成形方
法や成形すべきプラスチツクの種類、成形品の用
途などに応じた公知の成形条件が採用し得る。ま
た、キヤビテイに供給する成形材料も樹脂成分以
外に充填剤等の適宜な成分が添加混練されていて
もよい。 本発明においては、このようにして得られたエ
ンジニアリングプラスチツク成形品の所用表面に
塗装を施すものである。この場合、塗料は成形品
の使用目的等により適宜選定されるが、特にアク
リルラツカー、アクリルウレタン等を好ましく用
いることができる。また、塗装法も必ずしも制限
されず、スプレー塗装、電着塗装、粉体流動浸漬
塗装、静電塗装等の通常採用されている塗装法を
選択、使用することができる。 なお、ここで塗膜は一層に限られず、複層構成
とすることができ、また塗膜の厚さは５〜50μm、
特に15〜30μmとすることが好ましい。 発明の効果 本発明の製造法を採用することによつて得られ
た塗装成形品は、成形品自体に残留応力が少な
く、クラツク等の欠陥がなく、そのため塗膜密着
性が良好であるので、種々の工業用部品に好適に
用いられるものである。 以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的
に説明するが、本発明は下記の実施例に制限され
るものではない。 〔実施例１、比較例１〕 リブプレート金型のスチール製入子キヤビテイ
面に下記組成の複合めつき液を使用してニツケル
めつき被膜中にポリテトラフルオロエチレン粒子
を均一に分散させた複合めつき被膜を形成した。 複合めつき液組成 スルフアミン酸ニツケル 500ml／ 塩化ニツケル 30ｇ／ ホウ酸 35 〃 ポリテトラフルオロエチレン 70 〃 分散助剤 ２ 〃 PH 4.0 複合めつき条件 陰極電流密度 2A／ｄm² 浴温 45℃ 複合めつき被膜 膜厚 15μm 組成 35vol％ポリテトラフルオロエチレ
ン含有 次に、上記の金型を使用し、成形機として住友
重機械工業社製NETSTAL75Tを用いて金型温
度40℃にてポリフエニレンオキサイドの成形を行
ない、成形品（第１，２図に示すリブプレート）
を90℃で24時間熱処理した後、そのクラツクの発
生の程度を評価した。結果を第１表に示す。な
お、図中ａはゲートである。また、成形品の温度
を測定した結果を第２表に示す。 ここで、クラツクの評価は、成形品を10倍ルー
ペにて観察し、クラツク発生の有無を確認すると
共に、クラツクの大きいもの３点、中程度のもの
２点、小さいもの１点として評価し、採点した。
また成形品の温度は15シヨツト目の成形品につき
第１図中ｂの箇所の温度を測定した。 比較のため、スチール製入子キヤビテイ面にセ
ラミツクをコーテイングしたもの及びアルミニウ
ム製の入子をそれぞれ使用して同様にポリフエニ
レンオキサイドの成形を行ない、成形品のクラツ
ク発生程度を調べた。結果は第１表に併記する。

【表】

【表】 第１表の結果より、キヤビテイ面にポリテトラ
フルオロエチレンを均一に分散させた複合めつき
被膜を形成した場合には、金型温度40℃において
成形しても成形品にクラツクを生じさせないもの
であることが知見される。 なお、複合めつき被膜はキヤビテイ面に密着性
よく形成されていたが、セラミツク被膜のキヤビ
テイ面に対する密着性は悪く、成形中にセラミツ
ク被膜が半分以上剥離してしまうものであつた。 また、成形品の剥離性に関しては、キヤビテイ
面に複合めつき被膜を形成したもの、アルミニウ
ム入子、セラミツクコーテイングしたものの順で
優れていた。 更に、複合めつき被膜をキヤビテイ面に形成し
た金型より成形された成形品は、かなり艶があ
り、良好な表面状態を有していた。 また、第２表の結果より、キヤビテイ面に複合
めつき被膜を形成したものは温度保持性がよく、
成形直後の成形品をより高温に保持することが認
められた。 次に、上述したPPO成形品の表面をイソプロ
ピルアルコールにより拭取り洗浄し、塗料として
アクリルラツカー塗料を用いてエアースプレー法
により塗装した後、60℃で30分、次いで室温で24
時間乾燥し、15μmの塗膜を形成した。得られた
塗装成形品につきゴバン目セロハンテープ剥離試
験を行なつて塗膜の密着性を評価すると共に、塗
装成形品を50℃、77％RHの雰囲気下に72時間放
置した後、ゴバン目セロハンテープ剥離試験を行
なつて耐湿性を評価した。結果を第３表に示す。

〔実施例２、比較例２〕

実施例１と同様にしてリブプレート金型のスチ
ール（SCM−４）製入子キヤビテイ面に第４表
に示す種々のポリテトラフルオロエチレン共析量
及び膜厚のニツケルめつき被膜を母相とする複合
めつき被膜を形成した。

【表】 次に、上記の金型を使用し、実施例１と同様の
成形機を用い、金型温度30℃にてポリフエニレン
オキサイド（PPO）及びポリカーボネート（PC）
の成形を行なつた。得られたPPO成形品を90℃
で24時間熱処理した後、そのクラツクの発生の程
度を実施例１と同様にして評価し、第５表に示す
結果を得た。また、PPO成形品及びPC成形品の
成形時に型温を測定し、30シヨツト後の温度上昇
度（温度差Δt）を調べてキヤビテイの断熱性の
程度を評価した。PPO成形品の成形の場合の結
果を第６表に、PC成形品の成形の場合の結果を
第７表に示す。

【表】

【表】

【表】 第５表の結果より、キヤビテイ表面にポリテト
ラフルオロエチレン共析複合めつき被膜を形成す
ると耐クラツク性を大幅に向上させることがで
き、金型温度を低くしても成形品にクラツクを生
じさせることなく成形を良好に行なうことができ
ることが認められた。なお、第５表の結果は、成
形品を熱処理した後のクラツクの発生程度を調べ
た結果であるが、複合めつき被膜形成金型を使用
して成形したままでその後熱処理を行なわない成
形品にはクラツクが認められなかつた。 以上のように、複合めつき被膜の形成により耐
クラツク性を顕著に向上させることができる理由
は、種々考えられるが、その一つとして第６，７
表に示したように複合めつき被膜形成金型の断熱
効果が高く、射出された樹脂が金型キヤビテイ面
に接した際の樹脂の急激な冷却過程が緩和され、
内部残留応力が緩和されるためであると考えられ
た。また、PC成形品の偏光写真によると、複合
めつき被膜形成金型を用いた成形品の場合には突
出ピン付近の残留応力がかなり低下していること
が認められ、それ故複合めつき被膜形成金型を用
いることにより離型抵抗を減少させ得ることが認
められるが、このような離型抵抗の減少による離
型時の歪の減少も耐クラツク性向上の一つの原因
であると考えられた。 次に、上記のPPO成形品につき、実施例１と
同様にして塗装を行ない、塗膜の密着性及び耐湿
性を評価した。結果を第８表に示す。

【表】 第８表の結果より、本発明法に従つた塗装成形
品は良好な塗膜密着性を有していることが知見さ
れる。 なお、上記のPC成形品に塗装を施した結果も
塗膜の密着性が良好であることが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれクラツク発生の程
度を調べるために用いた成形品を示し、第１図は
裏面側の斜視図、第２図は表面側の斜視図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ キヤビテイ面にフツ素系高分子物質を分散共
   析させた複合めつき被膜を形成した金型のキヤビ
   テイに溶融したエンジニアリングプラスチツク成
   形材料を供給し、エンジニアリングプラスチツク
   成形品を成形すると共に、この成形品の所用表面
   を塗装することを特徴とするエンジニアリングプ
   ラスチツク塗装成形品の製造方法。