Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5614008B2 - Manufacturing method of plastic material injection molded body - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5614008B2 - Manufacturing method of plastic material injection molded body - Google Patents

Manufacturing method of plastic material injection molded body Download PDF

Info

Publication number
JP5614008B2
JP5614008B2 JP2009191716A JP2009191716A JP5614008B2 JP 5614008 B2 JP5614008 B2 JP 5614008B2 JP 2009191716 A JP2009191716 A JP 2009191716A JP 2009191716 A JP2009191716 A JP 2009191716A JP 5614008 B2 JP5614008 B2 JP 5614008B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plastic material
material injection
molded body
ultraviolet
plastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009191716A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011042742A (en
Inventor
松本 晋
晋 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Original Assignee
Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Engineering Plastics Corp filed Critical Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Priority to JP2009191716A priority Critical patent/JP5614008B2/en
Publication of JP2011042742A publication Critical patent/JP2011042742A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5614008B2 publication Critical patent/JP5614008B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

本発明は、プラスチック材料射出成形体の製造方法に関する。詳しくは、プラスチック材料射出成形体表面に付着した有機物のゴミを除去し、プラスチック材料射出成形体の表面を改質させることにより、成形体の改質表面と、塗料・ハードコート・接着剤・コーティング剤・めっき・蒸着・スパッタリング等との密着性を向上させる表面改質方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a plastic material injection molded body. Specifically, by removing organic waste adhering to the surface of the plastic material injection molded body and modifying the surface of the plastic material injection molded body, the modified surface of the molded body and paint / hard coat / adhesive / coating The present invention relates to a surface modification method for improving adhesion with an agent, plating, vapor deposition, sputtering, or the like.

多くのプラスチック製品では外観や製品の機能を向上させるため、塗料・ハードコート・接着剤・コーティング剤・めっき・蒸着・スパッタリング等がプラスチック表面に塗布あるいはコーティングされているが、その密着力が十分でなく、容易に剥離したり、外観を損ねたりするような問題があった。   In many plastic products, paint, hard coat, adhesive, coating agent, plating, vapor deposition, sputtering, etc. are applied or coated on the plastic surface in order to improve the appearance and function of the product, but the adhesion is sufficient. There was a problem that it peeled off easily or the appearance was damaged.

これらを解決するため、例えば、ポリカーボネートシートの被印刷面に波長が200〜400nmの紫外線を照射して、印刷性を向上させる方法が開示されている(特許文献1参照)。この文献には照射すべき紫外線エネルギーについての具体的な記載はない。   In order to solve these problems, for example, a method for improving printability by irradiating a printing surface of a polycarbonate sheet with ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 400 nm is disclosed (see Patent Document 1). There is no specific description of the ultraviolet energy to be irradiated in this document.

また紫外線ランプの光量を規定したプラスチックの表面改質方法が開示されている(特許文献2参照)。この文献の光量の範囲は1〜3000mJ/cmであるが、この範囲の中でコーティング材との十分な密着力が得られなかった。
さらに、ポリカーボネート樹脂フィルム1cm当たり紫外線照射エネルギー100〜900mJの強度で照射するポリカーボネート樹脂フィルムの製造法が開示されている(特許文献3参照)。しかし同じ紫外線の照射エネルギーであっても、照射距離が短いとプラスチック表面の温度が高くなり、変色や物性低下、変形が発生するという問題があった。
Also, a plastic surface modification method that defines the light quantity of an ultraviolet lamp is disclosed (see Patent Document 2). The range of the amount of light in this document is 1 to 3000 mJ / cm 2 , but sufficient adhesion with the coating material was not obtained within this range.
Furthermore, the manufacturing method of the polycarbonate resin film irradiated with the intensity | strength of 100-900 mJ of ultraviolet irradiation energy per 1 cm < 2 > of polycarbonate resin film is disclosed (refer patent document 3). However, even with the same ultraviolet irradiation energy, there is a problem that if the irradiation distance is short, the temperature of the plastic surface becomes high, causing discoloration, deterioration of physical properties, and deformation.

特開昭63−12643号公報JP 63-12463 A 特開2002−88178号公報JP 2002-88178 A 特開2000−327808号公報JP 2000-327808 A

本発明は、プラスチック材料射出成形体の表面を改質し、成形体表面改質層とハードコートとの密着性を向上させる方法で得られた成形体の提供を目的とする。 The present invention, the surface of the plastics material injection-molded body modified, and an object thereof is to provide a resultant formed form by a method of improving the adhesion between the formed feature surface-modified layer and the Ha Doko bets.

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の紫外線エネルギーを照射することにより、プラスチック材料本来の性能を損なうことなく、プラスチック材料表面に付着した有機物のゴミを除去し、プラスチック材料表面を改質させ、改質表面とハードコートとの密着力を向上させることを見出して本発明を完成させた。
すなわち、本発明の要旨は、プラスチック材料射出成形体の表面に、400〜700kJ/molの紫外線エネルギーをプラスチック材料射出成形体の表面の温度が、[プラスチック材料のガラス転移温度(Tg)−15℃]以下で、かつ105℃以上となるように照射することにより、射出成形体の表面から1〜500nmの厚みで改質層を生成させ、次いで、当該改質層の表面にハードコートの表面処理を行うことを特徴とするプラスチック材料射出成形体の製造方法である。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors removed organic dust adhering to the surface of the plastic material without damaging the original performance of the plastic material by irradiating specific ultraviolet energy. and, a plastic material surface was modified, and completed the present invention have found that to improve the adhesion between the modified surface and Ha Doko bets.
That is, the gist of the present invention, the surface of the plastic material injection molded body, the temperature of the surface of the 400~700kJ / mol ultraviolet energy plastic material injection molded article of, [the glass transition temperature of the plastic material (Tg) -15 ℃] or less, and by irradiation so as to be 105 ℃ or more , a modified layer is formed with a thickness of 1 to 500 nm from the surface of the injection molded body , and then the surface of the hard coat is formed on the surface of the modified layer It is a manufacturing method of the plastic material injection molding characterized by performing a process .

本発明のプラスチック材料射出成形体の製造方法は、プラスチック材料本来の性能を損なうことなく、プラスチック材料射出成形体表面に付着した有機物のゴミを除去し、プラスチック材料表面を改質させ、塗料・ハードコート・接着剤・コーティング剤・めっき・蒸着・スパッタリング等との密着性を向上させることができる。   The method for producing a plastic material injection molded body according to the present invention removes organic waste adhering to the surface of the plastic material injection molded body without impairing the original performance of the plastic material, and modifies the surface of the plastic material. Adhesion with a coat, an adhesive, a coating agent, plating, vapor deposition, sputtering, or the like can be improved.

以下、本発明を詳細に説明する。
[1.表面処理の対象物]
表面処理の対象物としては、高分子物質を主原料とした合成樹脂のプラスチック材料で、その材料には添加剤、無機物や有機物の充填材、可塑剤、ガラス繊維や炭素繊維等の補強剤等が添加されているものも含まれる。具体的には塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、スチロール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、アセタール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂やフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ケイ素樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂等が挙げられる。またこれら2種類以上のプラスチックを混合したプラスチックアロイ材料も含まれる。上記プラスチック材料およびプラスチックアロイ材料のうち、芳香族ポリカーボネート樹脂および芳香族ポリカーボネート樹脂を主成分とするアロイが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[1. Surface treatment object]
Surface treatment objects are plastic materials made of synthetic resin made mainly of high-molecular substances, including additives, inorganic and organic fillers, plasticizers, reinforcing agents such as glass fibers and carbon fibers, etc. Is added. Specifically, thermoplastic resins such as vinyl chloride resin, acrylic resin, styrene resin, polyethylene, polypropylene, polyamide resin, polycarbonate resin, acetal resin, polyester resin, polyphenylene ether resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin And thermosetting resins such as unsaturated polyester resins, silicon resins, polyurethane resins, and epoxy resins. Also included are plastic alloy materials in which these two or more types of plastics are mixed. Of the plastic material and the plastic alloy material, an aromatic polycarbonate resin and an alloy mainly composed of an aromatic polycarbonate resin are preferable.

本発明に使用される芳香族ポリカーボネート樹脂は、芳香族ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物を、ホスゲン又は炭酸ジエステルと反応させることによって得られる、分岐していてもよい熱可塑性重合体又は共重合体である。芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、従来公知のホスゲン法(界面重合法)や溶融法(エステル交換法)により製造したものを使用することができる。また、溶融法を用いた場合には、末端基のOH基量を調整したポリカーボネート樹脂を使用することができる。   The aromatic polycarbonate resin used in the present invention is an optionally branched thermoplastic polymer or copolymer obtained by reacting an aromatic dihydroxy compound or a small amount thereof with phosgene or a carbonic acid diester. It is a polymer. The production method of the aromatic polycarbonate resin is not particularly limited, and those produced by a conventionally known phosgene method (interfacial polymerization method) or melting method (transesterification method) can be used. Further, when the melting method is used, a polycarbonate resin in which the amount of OH groups of terminal groups is adjusted can be used.

原料の芳香族ジヒドロキシ化合物としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=ビスフェノールA)、テトラメチルビスフェノールA、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4−ジヒドロキシジフェニル等が挙げられ、好ましくはビスフェノールAが挙げられる。また、上記の芳香族ジヒドロキシ化合物にスルホン酸テトラアルキルホスホニウムが1個以上結合した化合物を使用することもできる。   As the raw material aromatic dihydroxy compound, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (= bisphenol A), tetramethylbisphenol A, bis (4-hydroxyphenyl) -p-diisopropylbenzene, hydroquinone, resorcinol, 4 , 4-dihydroxydiphenyl and the like, preferably bisphenol A. In addition, a compound in which one or more tetraalkylphosphonium sulfonates are bonded to the above aromatic dihydroxy compound can also be used.

分岐した芳香族ポリカーボネート樹脂を得るには、上述した芳香族ジヒドロキシ化合物の一部を、以下の分岐剤、即ち、フロログルシン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−2、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、2,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニルヘプテン−3、1,3,5−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1,1−トリ(4−ヒドロキシフェニル)エタン等のポリヒドロキシ化合物や、3,3−ビス(4−ヒドロキシアリール)オキシインドール(=イサチンビスフェノール)、5−クロルイサチン、5,7−ジクロルイサチン、5−ブロムイサチン等の化合物で置換すればよい。これら置換する化合物の使用量は、芳香族ジヒドロキシ化合物に対して、0.01〜10モル%であり、好ましくは0.1〜2モル%である。   In order to obtain a branched aromatic polycarbonate resin, a part of the above-mentioned aromatic dihydroxy compound is mixed with the following branching agents, that is, phloroglucin, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri (4-hydroxyphenyl). Heptene-2,4,6-dimethyl-2,4,6-tri (4-hydroxyphenyl) heptane, 2,6-dimethyl-2,4,6-tri (4-hydroxyphenylheptene-3,1, Polyhydroxy compounds such as 3,5-tri (4-hydroxyphenyl) benzene and 1,1,1-tri (4-hydroxyphenyl) ethane, and 3,3-bis (4-hydroxyaryl) oxindole (= isa) Tin bisphenol), 5-chloruisatin, 5,7-dichloroisatin, 5-bromoisatin, etc. Dose, the aromatic dihydroxy compound is 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 2 mol%.

芳香族ポリカーボネート樹脂としては、上述した中でも、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンから誘導されるポリカーボネート樹脂、又は、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導されるポリカーボネート共重合体が好ましい。また、シロキサン構造を有するポリマー又はオリゴマーとの共重合体等の、ポリカーボネート樹脂を主体とする共重合体であってもよい。更には、上述した芳香族ポリカーボネート樹脂の2種以上を混合して用いてもよい。   As the aromatic polycarbonate resin, among the above-mentioned, polycarbonate resin derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, or 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and other aromatic dihydroxy Polycarbonate copolymers derived from the compounds are preferred. Further, it may be a copolymer mainly composed of a polycarbonate resin, such as a copolymer with a polymer or oligomer having a siloxane structure. Furthermore, you may mix and use 2 or more types of the aromatic polycarbonate resin mentioned above.

芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量を調節するには、一価の芳香族ヒドロキシ化合物を用いればよく、例えば、m−及びp−メチルフェノール、m−及びp−プロピルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−長鎖アルキル置換フェノール等が挙げられる。   In order to adjust the molecular weight of the aromatic polycarbonate resin, a monovalent aromatic hydroxy compound may be used. For example, m- and p-methylphenol, m- and p-propylphenol, p-tert-butylphenol, p- Long chain alkyl substituted phenols and the like.

芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量は用途により任意であり、適宜選択して決定すればよいが、成形性、強度等の点から(A)芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度25℃で測定された溶液粘度より換算した粘度平均分子量[Mv]で、10,000〜40,000、更には10,000〜30,000のものが好ましい。この様に、粘度平均分子量を10,000以上とすることで機械的強度がより向上する傾向にあり、機械的強度の要求の高い用途に用いる場合により好ましいものとなる。一方、40,000以下とすることで流動性低下を、より抑制し改善する傾向にあり、成形加工性容易の観点からより好ましい。   The molecular weight of the aromatic polycarbonate resin is arbitrary depending on the use, and may be appropriately selected and determined. From the viewpoint of moldability, strength, etc., the molecular weight of the (A) aromatic polycarbonate resin is determined by using methylene chloride as a solvent, temperature The viscosity average molecular weight [Mv] converted from the solution viscosity measured at 25 ° C. is preferably 10,000 to 40,000, more preferably 10,000 to 30,000. As described above, when the viscosity average molecular weight is 10,000 or more, the mechanical strength tends to be further improved, which is more preferable in the case of use in applications requiring high mechanical strength. On the other hand, by setting it as 40,000 or less, there exists a tendency to suppress and improve fluidity | liquidity fall more, and it is more preferable from a viewpoint of easy moldability.

粘度平均分子量は中でも、10,000〜28,000、更には12,000〜25,000、特に14,000〜22,000であることが好ましい。また粘度平均分子量の異なる2種類以上の芳香族ポリカーボネート樹脂を混合してもよく、この際には、粘度平均分子量が上記好適範囲外である芳香族ポリカーボネート樹脂を混合してもよい。この場合、混合物の粘度平均分子量は上記範囲となるのが望ましい。   Among them, the viscosity average molecular weight is preferably 10,000 to 28,000, more preferably 12,000 to 25,000, and particularly preferably 14,000 to 22,000. Two or more types of aromatic polycarbonate resins having different viscosity average molecular weights may be mixed. In this case, an aromatic polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight outside the above preferred range may be mixed. In this case, the viscosity average molecular weight of the mixture is preferably within the above range.

また所望の特性を付与するために、他のポリマー、難燃剤、耐衝撃改良剤、可塑剤、離型剤、紫外線吸収剤、安定剤、相溶化剤、エラストマー、ゴム成分、着色剤(カーボンブラック、酸化チタンなどの顔料、ブルーイング剤等の染料)、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、炭素繊維、繊維状マグネシウム、チタン酸カリウムウィスカー、セラミックウィスカー、マイカ、タルク、クレー、珪酸カルシウム等の補強剤、充填剤などの一種または二種以上を含有させてもよい。   Other polymers, flame retardants, impact modifiers, plasticizers, mold release agents, ultraviolet absorbers, stabilizers, compatibilizers, elastomers, rubber components, colorants (carbon black) , Pigments such as titanium oxide, dyes such as bluing agents), glass fibers, glass beads, glass flakes, carbon fibers, fibrous magnesium, potassium titanate whiskers, ceramic whiskers, mica, talc, clay, calcium silicate, etc. You may contain 1 type, or 2 or more types, such as an agent and a filler.

[2.離型剤]
離型剤は、成形時の離型をスムーズにして成形品の変形や成形品の残留応力を低減させる効果があり、特に三次元曲面を有するヘッドランプレンズなどのプラスチック材料射出成形体には必要不可欠である。一方で、これらの離型剤を多く添加すると、プラスチック材料射出成形品表面に離型剤が析出し、これらが塗料・ハードコート塗料・接着剤・コーティング材・めっき・蒸着・スパッタリング等との密着性を阻害する問題がある。
[2. Release agent]
The mold release agent has the effect of smoothing the mold release at the time of molding and reducing the deformation of the molded product and the residual stress of the molded product, especially necessary for plastic material injection molded products such as headlamp lenses with a three-dimensional curved surface It is essential. On the other hand, when a lot of these release agents are added, the release agents are deposited on the surface of the plastic material injection molded product, and these adhere to paints, hard coat paints, adhesives, coating materials, plating, vapor deposition, sputtering, etc. There is a problem that inhibits sex.

なお、離型剤には一般的に滑剤といわれるものも含まれる。
離型剤としては、ワックス類、高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステル、シリコーン油、フッ化アルキル化合物、ポリビニルアルコール、低分子量ポリエチレン、ポリオレフィンワックス、植物性蛋白質の誘導体、カルボン酸エステル、ポリシロキサン化合物、パラフィンワックス、ポリカプロラクトン、ステアリン酸、ステアリン酸エステル、ステアリン酸マグネシウムなどが挙げられる。
In addition, what is generally called a lubricant is contained in a mold release agent.
Examples of mold release agents include waxes, higher fatty acids, higher fatty acid salts, higher fatty acid esters, silicone oils, fluorinated alkyl compounds, polyvinyl alcohol, low molecular weight polyethylene, polyolefin wax, vegetable protein derivatives, carboxylic acid esters, polysiloxanes. Compound, paraffin wax, polycaprolactone, stearic acid, stearic acid ester, magnesium stearate and the like can be mentioned.

プラスチック材料に対する離型剤の含有量としては、0.001〜5質量%が好ましく、さらに0.01〜1質量%が好ましい。0.001質量%よりも少なくなると、離型性の効果が得られず、また5質量%を超えるとプラスチックの分解を引き起こし、プラスチック材料の本来の特性が得られない。   As content of the mold release agent with respect to a plastic material, 0.001-5 mass% is preferable, and 0.01-1 mass% is further more preferable. If it is less than 0.001% by mass, the effect of releasability cannot be obtained, and if it exceeds 5% by mass, the plastic is decomposed and the original characteristics of the plastic material cannot be obtained.

[3.紫外線ランプ]
本発明で使用する紫外線ランプは、一般に広範囲で使用されている紫外線硬化用ランプ等の高圧紫外線ランプよりも短い波長がピークとなっている紫外線ランプである。一般に紫外線に限らず波長が短いほどエネルギーが高く、特に185nm近辺をピークに持つランプでは647kJ/molもの紫外線エネルギーとなり、プラスチック分子の主鎖や側鎖を切断することができる(炭素−炭素二重結合の結合エネルギーは607kJ/mol)。
[3. UV lamp]
The ultraviolet lamp used in the present invention is an ultraviolet lamp having a peak at a shorter wavelength than a high-pressure ultraviolet lamp such as an ultraviolet curing lamp which is generally used in a wide range. In general, energy is higher as the wavelength is shorter, not limited to ultraviolet rays, and in particular, a lamp having a peak around 185 nm has ultraviolet energy of 647 kJ / mol, and can cut the main chain and side chain of the plastic molecule (carbon-carbon double The bond energy of the bond is 607 kJ / mol).

また水冷や空冷等によって紫外線ランプの管壁温度をコントロールすることにより、波長をより安定させることができる。管壁温度としては30〜60℃が好ましい。この範囲を超えると、紫外線エネルギーが低下し、プラスチック分子の主鎖や側鎖を切断することができず、十分な密着性が得られない。   Further, the wavelength can be further stabilized by controlling the tube wall temperature of the ultraviolet lamp by water cooling or air cooling. The tube wall temperature is preferably 30 to 60 ° C. If it exceeds this range, the ultraviolet energy is lowered, the main chain or side chain of the plastic molecule cannot be cleaved, and sufficient adhesion cannot be obtained.

[4.紫外線エネルギー照射によるプラスチック材料射出成形体表面の洗浄効果]
大気中で400〜700kJ/molの紫外線エネルギーを照射すると、プラスチック材料射出成形体表面に付着した有機物のゴミ分子の切断と同時に酸素分子の分解が行われる。酸素分子が分解され、活性単分子のOが発生し、まだ残っている酸素分子と結合してオゾンを生成する。生成されたオゾンはさらに紫外線エネルギーを照射により分解され、活性単分子Oが生成される。この活性単分子Oは分子が切断され活性化しているゴミの表面に付き酸化を行う。活性単分子のOが結合し、酸化された有機物はCO、HO等の揮発性のものに変化し除去される。
[4. Cleaning effect of plastic material injection molding surface by UV energy irradiation]
When ultraviolet energy of 400 to 700 kJ / mol is irradiated in the air, oxygen molecules are decomposed simultaneously with the cutting of organic dust molecules adhering to the surface of the plastic material injection molded body. Oxygen molecules are decomposed to generate active single molecules of O, which combine with the remaining oxygen molecules to generate ozone. The generated ozone is further decomposed by irradiation with ultraviolet energy, and active single molecules O are generated. The active single molecule O oxidizes by attaching to the surface of dust that has been activated by cleavage of the molecule. The active single molecule O binds and the oxidized organic substance is changed to a volatile substance such as CO 2 and H 2 O and removed.

また処理された有機物はオゾンの排出と同時に装置外に排出されるので、ウエット洗浄などの方法で行った場合に発生するゴミの再付着も起きにくい。本発明は光によるドライ洗浄のため、二次汚染や有機化合物による汚染の心配もなく、クリーンな環境を維持できる。
紫外線エネルギー照射により、プラスチック材料射出成形品の表面に析出している離型剤も同様に除去されるため、改質表面と塗料・ハードコート・接着剤・コーティング剤・めっき・蒸着・スパッタリング等との密着を阻害せず、密着性が向上することから、良好な表面処理プラスチック材料射出成形体を得ることができる。
Further, since the treated organic matter is discharged out of the apparatus at the same time as ozone is discharged, it is difficult for redeposition of dust generated by a method such as wet cleaning to occur. Since the present invention is dry cleaning with light, it is possible to maintain a clean environment without worrying about secondary contamination or contamination with organic compounds.
The release agent deposited on the surface of the plastic material injection molded product is also removed by the UV energy irradiation, so the modified surface and paint, hard coat, adhesive, coating agent, plating, vapor deposition, sputtering, etc. Since the adhesion is not hindered and the adhesion is improved, a good surface-treated plastic material injection-molded article can be obtained.

[5.紫外線エネルギー照射によるプラスチック材料の表面改質効果]
400〜700kJ/molの紫外線エネルギーを照射すると、プラスチック分子の主鎖や側鎖が切断される。切断されたことによる発生するHや活性単分子のOや主鎖のCが結び付き、OH、CHO、COOH等の親水基が形成される。これらの親水基は、塗料・ハードコート・接着剤・コーティング材・めっき・蒸着・スパッタリングの中間基として結合する。中間基と結合した塗料・ハードコート・接着剤・コーティング剤・めっき・蒸着・スパッタリング等は化学的な結合へと変化し、強固な接着強度を可能にする。
[5. Effect of surface modification of plastic materials by UV energy irradiation]
When the ultraviolet energy of 400 to 700 kJ / mol is irradiated, the main chain and side chain of the plastic molecule are cleaved. H generated by the cleavage, O of the active single molecule, and C of the main chain are combined to form a hydrophilic group such as OH, CHO, and COOH. These hydrophilic groups are bonded as intermediate groups for paint, hard coat, adhesive, coating material, plating, vapor deposition, and sputtering. Paints, hard coats, adhesives, coating agents, plating, vapor deposition, sputtering, etc. combined with intermediate groups are changed to chemical bonds, enabling strong adhesive strength.

[6.プラスチック材料射出成形体表面の改質層]
紫外線エネルギーの照射でプラスチック分子の主鎖や側鎖が切断されることにより、その度合いに応じて、プラスチック材料射出成形体表面に改質層が生成される。この改質層については、プラスチック材料射出成形体の断面を切り出し、その表面付近をSEMやTEMなど用いて拡大して観察することができる。そこから計測される改質層の厚みは1〜500nmが好ましく、さらに1〜100nmが好ましく、1〜20nmが特に好ましい。この改質層は塗料・ハードコート・接着剤・コーティング剤・めっき・蒸着・スパッタリング等の保持層となるため、これらの密着性向上に不可欠であるが、1nmを下回ると十分な密着性の効果が得られない。また、改質層が厚すぎるとプラスチック本来の強度が得られなかったり、改質層が剥離したりするので好ましくない。
[6. Modified layer on the surface of plastic material injection-molded body]
When the main chain and side chain of the plastic molecule are cut by irradiation with ultraviolet energy, a modified layer is generated on the surface of the plastic material injection molded body according to the degree. About this modified layer, the cross section of a plastic material injection molding can be cut out, and the surface vicinity can be expanded and observed using SEM, TEM, etc. The thickness of the modified layer measured therefrom is preferably 1 to 500 nm, more preferably 1 to 100 nm, and particularly preferably 1 to 20 nm. This modified layer is a holding layer for paints, hard coats, adhesives, coating agents, plating, vapor deposition, sputtering, etc., so it is indispensable for improving the adhesion of these layers. Cannot be obtained. On the other hand, if the modified layer is too thick, the original strength of the plastic cannot be obtained, or the modified layer may be peeled off.

[7.紫外線エネルギー]
400〜700kJ/molの紫外線エネルギーによって、プラスチック材料射出成形体表面の洗浄効果や表面改質効果を発揮するが、400kJ/molよりも小さいと、分子鎖や側鎖を切断することができず、コーティングとの十分な密着性が得られない。また700kJ/molよりも大きいと、プラスチック材料の分子切断が促進され、プラスチック材料の分子量低下を引き起こし、プラスチック材料本来の性能が得られなくなる。好ましい紫外線エネルギー量は500〜680kJ/molであり、607〜660kJ/molがさらに好ましい(607kJ/molは炭素−炭素二重結合の結合エネルギーである)。
[7. UV energy]
The ultraviolet energy of 400 to 700 kJ / mol exerts a cleaning effect and a surface modification effect on the surface of the plastic material injection molded body, but if it is less than 400 kJ / mol, the molecular chain and the side chain cannot be cut, Sufficient adhesion with the coating cannot be obtained. On the other hand, if it is higher than 700 kJ / mol, the molecular cutting of the plastic material is promoted, the molecular weight of the plastic material is lowered, and the original performance of the plastic material cannot be obtained. A preferable amount of ultraviolet energy is 500 to 680 kJ / mol, and more preferably 607 to 660 kJ / mol (607 kJ / mol is a binding energy of a carbon-carbon double bond).

[8.プラスチック材料成形体の表面温度]
本発明では、プラスチック材料成形体の表面温度を、[プラスチック材料のガラス転移温度(Tg)−15℃]以下になるように紫外線エネルギー照射をコントロールすることが好ましい。表面温度がプラスチック材料の[Tg−15]℃以上の場合(すなわち、表面温度がTgに近い値の場合)、プラスチック材料射出成形体表面の改質層が厚くなるため、プラスチック材料本来の強度が得られなかったり、改質層が剥離したりするおそれがある。
[8. Surface temperature of molded plastic material]
In the present invention, it is preferable to control the irradiation of ultraviolet energy so that the surface temperature of the plastic material molded body is equal to or lower than [glass transition temperature of plastic material (Tg) −15 ° C.]. When the surface temperature is equal to or higher than [Tg-15] ° C. of the plastic material (that is, when the surface temperature is a value close to Tg), the modified layer on the surface of the plastic material injection molded body becomes thick. There is a risk that it may not be obtained or the modified layer may be peeled off.

以下、本発明について実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
〔原材料〕
プラスチック材料:ポリカーボネート樹脂、三菱エンジニアリングプラスチックス社製ユーピロン(登録商標)S−3000N(透明色)。
離型剤:オオタ化成社製の蜜蝋(蝋エステル、遊離脂肪酸、遊離アルコール、炭化水素等の混合物)。
紫外線吸収剤:シプロ化成社製、商品名「SEESORB709」、
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール。
リン系安定剤:旭電化工業社製、商品名「アデカスタブ2112」、
トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト。
〔試験プレートの成形〕
ポリカーボネート樹脂、離型剤、紫外線吸収剤、リン系安定剤を、合計100質量%になるように表1〜4に記載の量配合し(表中の%は質量%を表す)、射出成形によって、100mm×150mmの試験プレートを成形し、厚み3.2mm部分の評価を行った。
成形機:日本製鋼所社製 J220EV−P(型締力:220ton)
成形機シリンダー温度:
(ノズル側)300℃、300℃、300℃、290℃、280℃(ホッパー側)
金型温度:(固定側)80℃、(可動側)80℃
この材料のガラス転移温度(Tg)はDSC法で145℃であった。
〔紫外線照射試験〕
以下の装置を用いて、実施例比較例に記載の紫外線エネルギー量を照射した。
紫外線照射装置:センエンジニアリング社製PHOTO SURFACE PROCESSOR PL16−110
〔ハードコート処理〕
紫外線硬化型のMomentive社製UVHC3000Kを用いて、試験プレートの片側表面をハードコート処理した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
〔raw materials〕
Plastic material: polycarbonate resin, Iupilon (registered trademark) S-3000N (transparent color) manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics.
Mold release agent: Beeswax (mixture of wax ester, free fatty acid, free alcohol, hydrocarbon, etc.) manufactured by Ota Kasei.
Ultraviolet absorber: manufactured by Sipro Kasei Co., Ltd., trade name “SEESORB709”
Benzotriazole ultraviolet absorber, 2- (2-hydroxy-5-t-octylphenyl) -2H-benzotriazole.
Phosphorus stabilizer: manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name “ADK STAB 2112”,
Tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite.
[Formation of test plate]
A polycarbonate resin, a release agent, an ultraviolet absorber, and a phosphorus stabilizer are blended in the amounts shown in Tables 1 to 4 so that the total amount becomes 100% by mass (% in the table represents% by mass), and injection molding is performed. A 100 mm × 150 mm test plate was molded, and a 3.2 mm thick portion was evaluated.
Molding machine: J220EV-P (Clamping force: 220 ton) manufactured by Nippon Steel Works
Molding machine cylinder temperature:
(Nozzle side) 300 ° C, 300 ° C, 300 ° C, 290 ° C, 280 ° C (hopper side)
Mold temperature: (fixed side) 80 ℃, (movable side) 80 ℃
The glass transition temperature (Tg) of this material was 145 ° C. by the DSC method.
[Ultraviolet irradiation test]
The following apparatus was used to irradiate the amount of ultraviolet energy described in the comparative example.
Ultraviolet irradiation device: PHOTO SURFACE PROCESSOR PL16-110 manufactured by Sen Engineering Co., Ltd.
[Hard coat treatment]
The surface of one side of the test plate was hard-coated using an ultraviolet curing UVHC3000K manufactured by Momentive.

〔成形品の物性評価法〕
(1)改質層の厚み:
ハードコート処理したプラスチック材料射出成形体の断面を切り出し、プラスチック表面付近の断面を透過型電子顕微鏡のTEM(日本電子株式会社製 JEM−1200EXII)で10万倍程度に拡大観察して、プラスチック基材とハードコート層との間に存在する改質層の厚みを計測した。
(2)濡れ性:
和光純薬製の濡れ性試薬を綿棒でプラスチック材料射出成形体表面に塗り、その広がりを見て、表面に対し濡れているかあるいは弾いているかを判定した。濡れ性の異なる試薬で、表面に対して濡れる最も大きい濡れ性試薬から濡れ性を判定した。濡れ性が大きい方が塗料・ハードコート・接着剤・コーティング材・めっき・蒸着・スパッタリングとの親和性が高まり、密着力が向上する。
なお、射出成形体表面が未処理の場合は、36dyn/cmである。
(3)ハードコートの密着性:
Momentive社製UVHC3000Kのハードコートを塗布し、硬化を終えた状態で、ハードコートの上からカッターナイフで碁盤目状に切れ目を入れ、セロハンテープで密着させた後、セロハンテープを剥離させたとき、剥離せずに残っている割合を測定した。残存している割合が80%以上を「合格」と判定した。
(4)分子量低下:
未処理の成形品と紫外線を照射した後の成形品について、粘度平均分子量を測定
し、その差を算出した。分子量低下が1500を超えると、ポリカーボネート樹脂の劣化が著しいと判断される。
(5)離型性:
プラスチック材料射出成形体が金型から離型するときの、成形体の変形の有無を見て、変形がないものについては離型性を「良」とし、変形のあるものについては離型性を「悪」と判定する。
[Method of evaluating physical properties of molded products]
(1) Thickness of the modified layer:
Cut out the cross section of the plastic material injection-molded body that has been hard-coated, and magnified the cross section near the plastic surface with a transmission electron microscope TEM (JEM-1200EXII, manufactured by JEOL Ltd.) to a magnification of about 100,000 times. The thickness of the modified layer existing between the hard coat layer and the hard coat layer was measured.
(2) Wettability:
A wettability reagent made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was applied to the surface of the plastic material injection molded body with a cotton swab, and the spread was observed to determine whether the surface was wet or repelled. The wettability was judged from the highest wettability reagent wetted on the surface with different wettability reagents. The higher the wettability, the higher the affinity with paints, hard coats, adhesives, coating materials, plating, vapor deposition, and sputtering, and the adhesion is improved.
In addition, when the surface of the injection-molded body is untreated, it is 36 dyn / cm.
(3) Hard coat adhesion:
When a hard coat of Momentive UVHC3000K is applied and cured, a cut is made in a grid pattern with a cutter knife from the top of the hard coat, and the cellophane tape is peeled off after being adhered with a cellophane tape. The proportion remaining without peeling was measured. A remaining ratio of 80% or more was judged as “pass”.
(4) Molecular weight reduction:
For the untreated molded product and the molded product after irradiation with ultraviolet rays, the viscosity average molecular weight was measured, and the difference was calculated. When the molecular weight drop exceeds 1500, it is judged that the polycarbonate resin is significantly deteriorated.
(5) Release property:
When the plastic material injection-molded product is released from the mold, it is determined whether the molded product is deformed. Judge as "Evil".

結果を表1〜表4に示す。 The results are shown in Tables 1 to 4.

Figure 0005614008
Figure 0005614008

Figure 0005614008
Figure 0005614008

Figure 0005614008
Figure 0005614008

Figure 0005614008
Figure 0005614008

表1〜4から明らかなように、本発明の実施例1〜6に記載の紫外線照射方法は、濡れ性およびハードコートの密着性に優れ、且つ分子量低下が少なく、プラスチック本来の特性が維持されている。
しかし、比較例1〜3の方法では、濡れ性の改善が十分でなく、ハードコートの密着性が悪かったり(比較例1)、または分子量低下が大きく(比較例2,3)、物性の低下や外観の悪化等のプラスチック本来の特性を損なわれるので好ましくない。また、比較例4の方法では、離型剤が含有されていないので離型性が悪く、成形性が悪くなるので好ましくない。さらに比較例5の方法では、紫外線照射されていないので、ハードコートの密着性が極めて悪い。
As is apparent from Tables 1 to 4, the ultraviolet irradiation methods described in Examples 1 to 6 of the present invention are excellent in wettability and hard coat adhesion, have little molecular weight reduction, and maintain the original characteristics of plastic. ing.
However, in the methods of Comparative Examples 1 to 3, the wettability is not sufficiently improved, the adhesion of the hard coat is poor (Comparative Example 1), or the molecular weight is greatly reduced (Comparative Examples 2 and 3). It is not preferable because the original characteristics of the plastic such as deterioration of the appearance and the like are impaired. Further, the method of Comparative Example 4 is not preferable because it does not contain a release agent, so that the release property is poor and the moldability is deteriorated. Furthermore, in the method of Comparative Example 5, since the ultraviolet ray is not irradiated, the adhesion of the hard coat is extremely poor.

Claims (5)

プラスチック材料射出成形体の表面に、400〜700kJ/molの紫外線エネルギーをプラスチック材料射出成形体の表面の温度が、[プラスチック材料のガラス転移温度(Tg)−15℃]以下で、かつ105℃以上となるように照射することにより、射出成形体の表面から1〜500nmの厚みで改質層を生成させ、次いで、当該改質層の表面にハードコートの表面処理を行うことを特徴とするプラスチック材料射出成形体の製造方法。   The surface of the plastic material injection molded body is irradiated with ultraviolet energy of 400 to 700 kJ / mol, and the temperature of the surface of the plastic material injection molded body is [glass transition temperature of plastic material (Tg) −15 ° C.] or lower and 105 ° C. or higher. The modified layer is formed with a thickness of 1 to 500 nm from the surface of the injection-molded body by irradiation so that the surface becomes, and then the surface of the modified layer is subjected to a hard coat surface treatment. Manufacturing method of material injection-molded body. プラスチック材料射出成形体が、0.001〜5質量%の離型剤を含有することを特徴とする請求項1に記載のプラスチック材料射出成形体の製造方法。   The method for producing a plastic material injection-molded article according to claim 1, wherein the plastic material injection-molded article contains 0.001 to 5% by mass of a release agent. 管壁温度が30〜60℃以下に調整された紫外線ランプを用いて紫外線エネルギーを照射することを特徴とする請求項1又は2に記載のプラスチック材料射出成形体の製造方法。   The method for producing a plastic material injection-molded article according to claim 1 or 2, wherein the ultraviolet energy is irradiated using an ultraviolet lamp whose tube wall temperature is adjusted to 30 to 60 ° C or lower. プラスチック材料成形体が、少なくとも曲面を有する形状であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のプラスチック材料射出成形体の製造方法。 The method for producing a plastic material injection-molded body according to any one of claims 1 to 3 , wherein the plastic material molded body has a shape having at least a curved surface. プラスチック材料が芳香族ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のプラスチック材料射出成形体の製造方法。 The method for producing a plastic material injection-molded article according to any one of claims 1 to 4 , wherein the plastic material is an aromatic polycarbonate resin.
JP2009191716A 2009-08-21 2009-08-21 Manufacturing method of plastic material injection molded body Active JP5614008B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009191716A JP5614008B2 (en) 2009-08-21 2009-08-21 Manufacturing method of plastic material injection molded body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009191716A JP5614008B2 (en) 2009-08-21 2009-08-21 Manufacturing method of plastic material injection molded body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011042742A JP2011042742A (en) 2011-03-03
JP5614008B2 true JP5614008B2 (en) 2014-10-29

Family

ID=43830394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009191716A Active JP5614008B2 (en) 2009-08-21 2009-08-21 Manufacturing method of plastic material injection molded body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5614008B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6068049A (en) * 1983-09-24 1985-04-18 Seimitsu Entapuraizu:Kk Surface treating device
JPH05202207A (en) * 1992-01-28 1993-08-10 Yokohama Rubber Co Ltd:The Method of surface-treating molded object of polyetheretherketone resin
JP3399459B2 (en) * 2000-11-27 2003-04-21 株式会社日立製作所 Method for manufacturing optical disk substrate and apparatus for manufacturing the same
JP2003231805A (en) * 2002-02-12 2003-08-19 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Polycarbonate resin composition and molded article comprising the composition
JP2005200511A (en) * 2004-01-14 2005-07-28 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Surface-modified polycarbonate molded products

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011042742A (en) 2011-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI526470B (en) Used for injection molding of decorative panels
CN104508043B (en) Resin composition and molded article formed therefrom
KR101728926B1 (en) Insert-molded product
CN101479340A (en) Thermoplastic composition having improved scratch resistance, and articles formed therefrom
TW200911909A (en) Composition having increased stress cracking resistance
CN105189651A (en) Blends containing photoactive additive
JP6448363B2 (en) Release film for semiconductor mold
TW200916527A (en) Glass fiber reinforced polycarbonate molding compositions
JP5922506B2 (en) Transparent resin film
JP4778241B2 (en) Hard coat product
CN106164167B (en) Polyacetal resin composite and its formed body
CN112912440A (en) Noise Reduction Filled Polyester
JP5614008B2 (en) Manufacturing method of plastic material injection molded body
CN112055731B (en) High Strength Additively Manufactured Products
EP3320043A1 (en) Fibrillated dynamic cross-linked polymer compositions and methods of their manufacture and use
JP2011001455A (en) Method for producing polycarbonate composition, composition produced by the method, and molded product thereof
JP5477007B2 (en) Reinforced polycarbonate / polyethylene composite resin composition and molded product thereof
JP2009102537A (en) Plastic molded product
US10752750B2 (en) Polyester composition and article prepared therefrom
JP5134854B2 (en) Manufacturing method of painted parts
JP7186602B2 (en) Thermosetting resin composition, molding and lamp reflector
JP3717288B2 (en) Method for producing thermoplastic resin composition
KR20260053221A (en) Laminated body and cured product formed by curing the same
JP2019198974A (en) Laminate
JP6983255B2 (en) Multilayer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111228

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20111228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131001

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140812

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5614008

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250