説明

静電塗装用フィルム

【課題】本発明の目的は、静電塗装可能な樹脂フィルム、及び当該樹脂フィルムをインモールド成形することにより、離型剤を用いずに射出成形したと同時に、その得られた樹脂成形体が静電塗装可能となっている樹脂成形品を提供することである。
【解決手段】樹脂フィルムの間に静電防止層を設けてなることを特徴とする静電塗装用フィルム、及び当該静電塗装用フィルムに、射出成形金型内で真空成形又は圧空成形を施し、その後、基材となる樹脂を射出成形することにより得られる静電塗装用フィルムが一体成形された樹脂成形品。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、静電塗装可能な樹脂フィルム、当該樹脂フィルムを一体成形した樹脂成形品及び当該樹脂成形品への静電塗装方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車、家電製品などの部材として樹脂成形品が多く使用されており、その表面には美粧性及び耐久性を付与させるために、通常、着色塗料が塗装されている。
【0003】
塗装以外に樹脂成形品に着色する方法として、着色樹脂フィルムを、射出成形時に金型内に挟み込み、射出成形と同時に金型内で成形品表面に転写を行うインモールド成形が知られている。この方法によると、射出成形と同時に成形品の表面に着色できるため塗装は不要となる。また、一旦着色樹脂フィルムを製造しておけば、それを用いて同じ成形品を大量に生産できるが、少量多品種の製造には向いていない。
【0004】
一方、樹脂成形品への塗装手段として静電塗装も採用されているが、ポリプロピレン等の樹脂成形品は、静電塗装適性が一般に劣るために、上塗り塗装に先立ち、あらかじめ導電性プライマーを塗装しておくことが一般的である。
【0005】
例えば、特許文献1には、イオン導電性重合体及び重合性不飽和ジカルボン酸又はその無水物により変性されたオレフィン系又はジエン系重合体を含有し、さらに必要に応じてポリウレタン樹脂及び硬化剤を含有せしめたポリオレフィン用導電性水性塗料が開示され、ポリオレフィン系樹脂素材に、前もって当該ポリオレフィン用導電性水性塗料を塗装しておくことにより、その表面に上塗り塗料を静電方式により塗装することができると記載されている。
【0006】
前記導電性プライマーを、前もって金型内に塗布しておいたうえで射出成形することにより導電性プライマーを成形品の表面に均一に付着させることができれば、工程の簡略化が可能となると考えられるが、樹脂成形品を金型から取り出すためには、導電性プライマーを塗布する前に、金型に離型剤を塗布しておく必要がある。
【0007】
【特許文献1】特開2003−201439号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、静電塗装可能な樹脂フィルム、及び当該樹脂フィルムをインモールド成形することにより、離型剤を用いずに射出成形したと同時に、その得られた樹脂成形体が静電塗装可能となっている樹脂成形品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、樹脂成形品への静電塗装方法について鋭意検討した結果、静電防止層がフィルムの表面ではなく、2枚の樹脂フィルムの間にあっても静電塗装可能な樹脂フィルムを見出し、さらに当該フィルムをインモールド成形することによって離型剤を用いなくても静電塗装可能な樹脂成形体を得ることができることを見出し、本発明を完成した。なお、本発明の樹脂フィルムは、間に静電防止層を挟んだ3層構造となっているため、表面抵抗値は1014Ωレベルと大きいにもかかわらず静電塗装できるという特徴を有する。
【0010】
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、2枚の樹脂フィルムの間に静電防止層を設けてなることを特徴とする静電塗装用フィルムである。
【0011】
請求項2に係る発明は、前記静電防止層が、4級アンモニウム塩基を有するアクリルポリマー100重量部にイソシアネート化合物3〜50重量部を混合した静電防止剤からなることを特徴とする請求項1記載の静電塗装用フィルムである。
【0012】
請求項3に係る発明は、請求項1又は2記載の静電塗装用フィルムに、射出成形金型内で真空成形又は圧空成形を施し、その後、基材となる樹脂を射出成形することにより得られる静電塗装用フィルムが一体成形された樹脂成形品である。
【0013】
請求項4に係る発明は、請求項3記載の樹脂成形品に静電塗装することを特徴とする静電塗装方法である。
【発明の効果】
【0014】
本発明によると、静電塗装可能な樹脂フィルムが提供され、この樹脂フィルムを貼着・一体成形することにより通常は静電塗装できない樹脂成形品へ静電塗装が可能となる。さらに、本発明の樹脂フィルムは、間に静電防止層を挟んだ3層構造となっているため、射出成形する樹脂と接する側に当該樹脂と接着性の良いフィルム材料を、塗装面には静電塗装する塗料と接着性のよいフィルム材料を、適宜選ぶことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。
【0016】
本発明の静電塗装用フィルムは、樹脂フィルムへ静電防止剤を塗布し、その上に、必要に応じて接着剤、例えばウレタン系の接着剤を塗布し、さらに、他の樹脂フィルムを貼り合わせることにより作製できる。本発明の静電塗装可能な樹脂フィルムに用いる樹脂フィルムは、特に制限はないが、熱可塑性樹脂フィルムが好まく、その厚さは、3〜400μmである。また、樹脂フィルムへの静電防止剤又は接着剤を塗布する方法には、特に制限はないが、例えば、グラビア印刷法が挙げられる。
【0017】
本発明に用いる静電防止剤は、カチオン性の基、特に4級アンモニウム塩基を含有する高分子化合物が好ましい。さらに、4級アンモニウム塩基を有するアクリルポリマーとイソシアネート化合物とを混合してなる静電防止剤が、静電効果が持続し接着性も良好なため特に好ましい。
【0018】
前記4級アンモニウム塩基を有するアクリルポリマーは、
1)4級アンモニウム塩基を有するアクリルモノマーと4級アンモニウム塩基を有しないアクリルモノマー(以下「他のアクリル系モノマー」という。)とを共重合させる方法、
2)カチオン系アクリルモノマーと他のアクリル系モノマーとを共重合した後に4級化剤を反応させる方法、
3)カチオン系アクリルモノマー、他のアクリル系モノマー及び4級化剤を反応させる方法、
などによって製造される。
【0019】
前記4級アンモニウム塩基を有するアクリルモノマーとしては、ジアルキルアミノ基含有アクリルモノマーの4級アンモニウム塩が好ましく、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、エチルメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の4級アンモニウム塩が挙げられる。
【0020】
前記カチオン系アクリルモノマーとしては、ジアルキルアミノ基を有するアクリルモノマーが好ましく、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、エチルメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0021】
前記他のアクリル系モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート等の中性モノマー、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、及びエポキシ基含有モノマーが挙げられる。具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等が挙げられる。
なお、カチオン系アクリルモノマー又は4級アンモニウム塩基を有するアクリルモノマーと、他のアクリル系モノマーの混合比率は、重量で99:1〜10:90であればよい。
【0022】
また、前記4級化剤としては、臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化エチル等のハロゲン化アルキル、ベンジルクロライド、ジエチル硫酸、ジメチル硫酸等が好ましく用いられる。
【0023】
本発明で使用のイソシアネート化合物には、芳香族系ジイソシアネートモノマー、脂肪族系ジイソシアネートモノマー、又は脂環族系ジイソシアネートモノマーもしくはこれらの重合体、誘導体、またはこれらの混合物が用いられる。具体的には、トリレンジイソアシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネートモノマーもしくはこれらの重合体、誘導体、またはこれらの混合物が挙げられる。
【0024】
4級アンモニウム塩基を有するアクリルポリマーとイソシアネート化合物の混合割合は、重量で100:3〜100:50が好ましい。イソシアネート化合物が3部より少ないと本発明の静電塗装用フィルムにおいて樹脂フィルムと静電防止層の接着性が低下して好ましくない、また50部より多いと均一に混合できなくなり、静電防止効果も低下するため好ましくない。
【0025】
本発明の静電塗装用フィルムは、これに直接静電塗装することもできるが、射出成形金型内で真空成形又は圧空成形を施し、その後、基材となる樹脂を射出成形して当該静電塗装用フィルムが一体成形された樹脂成形品とし、これに静電塗装してもよい。静電塗装後に、常法により熱又はUVで硬化させるが、その条件は、用いる静電塗料、静電塗装用フィルム或いは樹脂成形品の性質に応じて適宜選べばよい。
【実施例】
【0026】
以下に実施例を挙げて、具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例において部と記載されているものは重量部を表す。
【0027】
<実施例1>
メタクリル酸メチル30部、メタクリル酸ブチル20部、メタクリル酸ジメチルアミノエチルのメチルクロライド塩50部、及びアゾビスイソブチロニトリルを、イソプロピルアルコール400部の溶液中で80℃、5時間、窒素気流中で化学反応して、重量平均分子量40,000の4級アンモニウム塩基を有するアクリルポリマーを20重量%含有する溶液を得た。
前記アクリルポリマー含有の溶液100部に対して、トリレンジイソシアネート5部、及び酢酸エチル395部を混合して、静電防止剤の溶液を得た。
【0028】
前記静電防止剤の溶液を、厚さ20μmのOPPフィルム(東セロ株式会社製品OP U−1)に塗布した後、さらに、その表面に、エーテル系接着剤(三井武田ケミカル株式会社製タケラックA−969V/タケネートA−5)を塗布し、これに厚さ30μmのCPPフィルム(東セロ株式会社製品トーセロCP−GLC)を、ドライラミネートにより貼り合わせ、本発明の静電塗装用フィルムを得た。
【0029】
<実施例2>
実施例1において使用のメタクリル酸ジメチルアミノエチルのメチルクロライド塩をメタクリル酸ジメチルアミノエチルのメチルブロマイド塩にかえる以外は、すべて同じである。
【0030】
<実施例3>
実施例1において使用のトリレンジイソシアネートを、ヘキサメチレンジイソシアネートにかえる以外は、すべて実施例1と同じである。
【0031】
<実施例4>
メタクリル酸メチル20部、メタクリル酸ブチル10部、メタクリル酸ジメチルアミノエチル70部、及びアゾビスイソブチロニトリルを、イソプロピルアルコール233部の溶液中で80℃、4時間、窒素気流中で化学反応した後に、ジメチル硫酸を添加し80℃4時間処理して、重量平均分子量35,000の4級アンモニウム塩基を有するアクリルポリマーを固形分として30重量%含有する溶液を得た。
前記アクリルポリマー含有の溶液100部に対して、トリレンジイソシアネート5部、及び酢酸エチル395部を溶液中で混合して、静電防止剤の溶液を得た。
【0032】
前記静電防止剤の溶液を、厚さ20μmのOPPフィルム(東セロ株式会社製品OP U−1)に塗布した後、さらに、その表面にエーテル系接着剤(三井武田ケミカル株式会社製タケラックA−969V/タケネートA−5)を塗布し、これに厚さ30μmのCPPフィルム(東セロ株式会社製品トーセロCP−GLC)をドライラミネートにより貼り合わせ、本発明の静電塗装用フィルムを得た。
【0033】
<実施例5>
実施例1記載の静電防止剤の溶液を、厚さ12μmのポリエステルフィルム(東洋紡株式会社製品エステルE−5102)に塗布した後、さらに、その表面に、エーテル系接着剤(三井武田ケミカル株式会社製タケラックA−969V/タケネートA−5)を塗布し、これに厚さ30μmのCPPフィルム(東セロ株式会社製品トーセロCP−GLC)を、ドライラミネートにより貼り合わせ、本発明の静電塗装用フィルムを得た。
【0034】
<実施例6>
実施例1記載のCPPフィルムを、厚さ30μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(東セロ株式会社製トーセロTUX
FCS)にかえる以外は、すべて同じである。
【0035】
<比較例1>
厚さ12μmのポリエステルフィルム(東洋紡株式会社製品エステルE−5102)に厚さ30μmのCPPフィルム(東セロ株式会社製品トーセロCP−GLC)を、ドライラミネートにより貼り合わせて2層フィルムを作製した。
【0036】
<比較例2>
比較例2としてポリエステルフィルム(東洋紡株式会社製品エステルE−5102)を用意した。
【0037】
<比較例3>
比較例3として厚さ20μmのOPPフィルム(東セロ株式会社製品OP U−1)を用意した。
【0038】
<粉体塗料の製造>
エポキシ樹脂粉体(旭チバ株式会社製 商品名:ARALDITE6003)58部、ポリエステル樹脂粉体(日本ユピカ株式会社製 商品名:GV−230)42部、硬化触媒(四国化成工業株式会社製
商品名:C11Z)0.2部、流動調整剤(BASF株式会社製 商品名:アクロナール4F)0.8部、銅フタロシアニンブルー(山陽色素株式会社製 商品名:FBK#3)1部、ピンホール防止剤(みどり化学社製 商品名:ベンゾイン)0.3部を計量し、ヘンシェルミキサーでドライブレンド後、二軸押出機を用いて120℃で溶融混練し、ピンディスクミルで粉砕し、シリカ(日本アエロジル
商品名:アエロジルR-972)0.2部投入して1分間混合した後150メッシュで粗粒を取り除いて青色粉体塗料を得た。
【0039】
<静電塗装試験:フィルム>
実施例及び比較例のフィルムに、前記で製造した粉体塗料を、静電塗装機(ラボジェット、SAMES株式会社製)を使用して静電塗装し、その塗着状況を観察した。その結果、実施例では全てで塗料がフィルムの全面に均一に付着した。この場合、フィルムの種類が異なる場合でも両面に均一に付着した。一方、比較例では全てで殆ど付着しなかった。
【0040】
<静電塗装試験:成形品>
カップ型(最大変形率2倍)に成形加工できる射出成形用金型の内面に前記の実施例及び比較例のフィルムを金型の内面に接するように設置し、次いで、常法に従い射出成形機で加熱溶融した樹脂を加圧注入した後、金型を冷却し、金型から取出した。この成形品に、前記で製造した粉体塗料を、静電塗装機(ラボジェット、SAMES株式会社製)を使用して静電塗装し、その塗着状況を観察した。その結果、実施例では全てで塗料がフィルムの全面に均一に付着したが、比較例では全てで殆ど付着しなかった。
【0041】
<表面抵抗値試験>
SURFACE RESISTIVITY METER(MONROE ELECTRONIC社製 MODEL;262A)を使用し、表面抵抗値を測定したところ、実施例及び比較例の全てで1.0×1014Ω/□の抵抗値を示した。
【0042】
以上、2つの静電塗装試験及び表面抵抗値試験から、実施例と比較例では、共に表面抵抗値が測定限界まで大きくなっているにもかかわらず、実施例のみが静電塗装できることが確認された。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
2枚の樹脂フィルムの間に静電防止層を設けてなることを特徴とする静電塗装用フィルム。
【請求項2】
前記静電防止層が、4級アンモニウム塩基を有するアクリルポリマー100重量部にイソシアネート化合物3〜50重量部を混合した静電防止剤からなることを特徴とする請求項1記載の静電塗装用フィルム。
【請求項3】
請求項1又は2記載の静電塗装用フィルムに、射出成形金型内で真空成形又は圧空成形を施し、その後、基材となる樹脂を射出成形することにより得られる静電塗装用フィルムが一体成形された樹脂成形品。
【請求項4】
請求項3記載の樹脂成形品に静電塗装することを特徴とする静電塗装方法。

【公開番号】特開2009−56660(P2009−56660A)
【公開日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−224987(P2007−224987)
【出願日】平成19年8月31日(2007.8.31)
【出願人】(000219912)東京インキ株式会社 (120)
【Fターム(参考)】