JPH07195392A - フッ素樹脂を表面材とするインサート成形体の製造法 - Google Patents

フッ素樹脂を表面材とするインサート成形体の製造法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱溶融性フッ素樹脂の成形と同時に芯材埋設
が完了し、成形後の溶接による補足的加工が不要なフッ
素樹脂インサート成形体の製造法を提供する。 【構成】 ポリテトラフルオロエチレン製の支持具３を
金型６と芯材１との間に介在させることにより芯材１を
その表面に形成させるべき表面材の厚さと等しい距離だ
け金型表面から離しておいて熱溶融性フッ素樹脂の成形
を行い、芯材１および支持具３を熱溶融性フッ素樹脂と
一体化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素樹脂を表面材と
するインサート成形体の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱溶融性フッ素樹脂と呼ばれる一群のフ
ッ素樹脂は、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性等に優れ、
摩擦係数が低いなど、フッ素樹脂特有の性質を備えてい
る一方、成形性が良く、圧縮成形、射出成形、トランス
ファー成形等、一般的な熱可塑性合成樹脂の成形法と同
様の成形法で成形可能である。しかしながら、その成形
体は約１５０℃以上の温度では弾性率と強度が著しく低
下し、荷重が加えられた状態では不可逆的変形を起こ
す。
【０００３】熱溶融性フッ素樹脂成形体が有する上述の
ような問題点は、該成形体の芯部に金属材料やいわゆる
エンジニアリングプラスチックなど広い温度範囲で安定
した物性を示す材料を埋設して補強したインサート成形
体とすることによって一応解決することができる。
【０００４】熱溶融性フッ素樹脂を表面材とするインサ
ート成形体は、従来、次のような方法で製造されてき
た。 必要な形状の芯材を用意する。必要ならば複数の部
材を組立てて芯材とする。フッ素樹脂からなる表面材
は、複数の分割片として別に成形しておき、それらを組
み合わせて芯材全表面を覆わせ、分割片同士を溶接し一
体化させる。この方法は、工程数が多く、非常な手間が
かかる欠点があり、また、溶接部が盛り上がって外観を
悪くするばかりか、強度、耐久性、密封性等の点で欠陥
部となることが多い。さらに、芯材と表面フッ素樹脂材
との密着性が悪いので芯材が中で動くことがあるなどの
不都合もある。
【０００５】 芯材を金型（下型）に直接載せて金型
キャビティ内に配置し、芯材の周囲にフッ素樹脂の粉末
またはペレットを装填したのち、加熱、加圧、冷却の各
工程を経てインサート圧縮成形体を得る。この方法は、
芯材が金型に接していた部分はフッ素樹脂で被覆されな
いので、その部分だけ後でフッ素樹脂成形体を溶接して
覆う必要がある。
【０００６】 金属製支持具を用いて芯材を金型キャ
ビティ内に浮かせた状態で熱溶融性ふっ素樹脂の成形を
行う。成形終了後、支持具を取り除き、生じた穴は成形
に用いたふっ素樹脂で埋めて溶接する。この方法も、最
後に溶接工程が必要であることにより上記２例と同様の
問題点がある。また、簡単に除去可能な支持具を最小限
度用いようとすると、芯材の支持が不十分になり、成形
中の樹脂流動によって芯材が位置ずれを起こしたり強大
な成形圧により芯材が変形したりすることがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の技術が上述のような欠点を有するものであったことに
鑑み、熱溶融性フッ素樹脂の成形と同時に芯材埋設が完
了し、手間のかかる成形後溶接が一切不要になる、生産
性がよくしかも高品質の製品が得られるフッ素樹脂イン
サート成形体の製造法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱溶融性フッ
素樹脂を表面材とするインサート成形体を製造するに当
たり、ポリテトラフルオロエチレン製の支持具を金型と
芯材との間に介在させることにより芯材をその表面に形
成させるべき表面材の厚さと等しい距離だけ金型表面か
ら離れた状態に支持し、金型キャビティを溶融フッ素樹
脂で満たし、該溶融フッ素樹脂を加圧下に冷却して固化
させ、支持具と熱溶融性フッ素樹脂とを一体化させるこ
とを特徴とするものである。
【０００９】この製造法は、基本的には、任意の熱溶融
性フッ素樹脂を用いその樹脂の成形手段としてよく知ら
れている圧縮成形、射出成形、トランスファー成形など
任意の方法により成形を行う。使用可能な熱溶融性フッ
素樹脂の具体例としては、パーフルオロアルコキシフッ
素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン六フッ化プロピレ
ン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン四フッ化エチレン共重
合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣ
ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等がある。
【００１０】芯材の素材も、ステンレス鋼その他の金属
材料のほか、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニ
レンスルフィド、ポリエーテルイミド等、高物性のエン
ジニアリングプラスチックの中から、製品に要求される
性能に応じて任意に選定することができる。成形用の金
型としても特殊なものは不要である。
【００１１】ポリテトラフルオロエチレン製の支持具
は、芯材を金型に接触させずに金型キャビティ内に配置
して芯材表面に所定の厚さのふっ素樹脂層を形成させる
ため、芯材と金型の間に介在させる。ポリテトラフルオ
ロエチレンの軟化温度は一般的な熱溶融性ふっ素樹脂の
成形温度よりもずっと高いので、インサート成形中に軟
化して変形することはなく、成形終了まで芯材を所定の
位置に支持する。当然、この支持具は成形を終わったと
き芯材と共にふっ素樹脂中に埋設され、金型と接してい
た面だけが成形体表面に現れることになる。したがっ
て、その形状および使用数は芯材の形状および芯材表面
に形成させるべきフッ素樹脂層の厚さに応じて適宜決定
され、なんら限定されるものではない。成形中の樹脂流
動によって位置ずれや芯材からの分離を起こすのを防ぐ
ため、支持具はネジ込み、嵌合等の手段により芯材と強
固に結合させておくことが望ましい。
【００１２】芯材と共に埋設された支持具は、ふっ素樹
脂の一種であるポリテトラフルオロエチレン製のもので
あるから、周囲の熱溶融性ふっ素樹脂と完全に接着し一
体化する。支持具使用箇所において製品に凹凸を生じさ
せることもなく、支持具が使われたことは色調の相違に
よってわかる程度である。もちろん、その部分において
耐薬品性等の表面特性が悪くなることもない。
【００１３】
【実施例】以下、具体例を示して本発明を説明する。 実施例１ ステンレス鋼板材からなる芯材と熱溶融性ふっ素樹脂質
表面材とからなり４カ所に円形の貫通孔を持つ、長方形
板状の器具部品を圧縮成形する例を図１により説明す
る。
【００１４】芯材１には、製品に必要な貫通孔よりも十
分大きい直径の穴２を所定の箇所に前もって穿設し、そ
こにネジ溝を切っておく。ポリテトラフルオロエチレン
製の支持具３は、上記芯材１の穴２のネジ溝にかみ合う
ネジ部４を持つボルトの形状に成形されたものであっ
て、ネジ部４を上記ネジ溝付きの穴２にねじ込むことに
より、芯材１に固定しておく。支持具３の頭部５が突き
出した面を下にして芯材１を金型６（下型）の上に置く
と、支持具の３頭部５の厚み分だけ芯材１が金型６から
浮いた状態になる。
【００１５】熱溶融性ふっ素樹脂はペレット状のものの
必要量を二分し、半量は上述のようにして芯材１をセッ
トする前に金型に装填しておき、残りは芯材１をセット
後に装填して上を平らにする（樹脂ペレットは図示して
ないが、最終的には金型キャビティ７内に満たされ
る）。次いで押し板８を下降させて圧縮しつつ必要な成
形温度に金型全体を加熱し、樹脂を溶融させて隅々まで
行き渡らせる。その後、冷間プレスで加圧しながら放冷
し、樹脂を固化させる。
【００１６】金型から取り出した成形体は、芯材１がフ
ッ素樹脂で完全に覆われている。貫通孔を必要とする部
分は支持具３が埋設されているので、ここに所定の径の
穴あけ加工を施す。芯材１に穿設しておいた穴２が上述
のように大径のものであるから、穴あけ加工後も残され
た支持具３の一部が穴２の壁を覆った状態で残る。必要
に応じてさらに端面等の切削仕上げ加工を施す。
【００１７】実施例２ ステンレス鋼板からなる芯材と熱溶融性ふっ素樹脂質表
面材からなる直方体状器具部品を図１と同様の金型によ
り圧縮成形する例を図２により説明する（図１と共通の
部材には共通の符号を付した）。この場合、ポリテトラ
フルオロエチレン製の支持具１０は芯材１１の厚さに合
わせたコの字状の嵌合溝１２を中間に有する柱状のもの
であって、嵌合溝１２に芯材１１の端部を嵌入させるこ
とにより芯材１１を支持する。
【００１８】実施例１の場合と同様にして熱溶融性ふっ
素樹脂装填と圧縮成形を行うと、芯材１１が支持具１０
と共に完全に埋設されたインサート成形体が得られる。
【００１９】
【発明の効果】上述のように、ポリテトラフルオロエチ
レン製の支持具を用いてインサート成形を行う本発明の
製造法によれば、熱溶融性ふっ素樹脂の成形と同時に芯
材の全表面に強固に密着した所定の厚さのふっ素樹脂層
を確実に形成させることができる。埋設される支持具が
熱溶融性ふっ素樹脂と同質のフッ素樹脂であるため、支
持具は表面材と完全に一体化し、製品に外観上も化学的
性質上も欠陥部を生じさせることはない。また、埋設す
ることを前提とする支持具は芯材と強固に結合させてお
くことができ、使用する数にも制限がないので、成形中
の強大な圧力や樹脂流動によって芯材が位置ずれを起こ
したり変形したりすることによる不良品発生を少なくす
ることができる。
【００２０】これらの特長により、本発明によれば高品
質のふっ素樹脂質インサート成形体をきわめて能率よく
製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の説明図である。
【図２】 実施例２の説明図である。
【符号の説明】
１，１１：芯材 ３，１０：支持具 ６：金型

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱溶融性フッ素樹脂を表面材とするイン
    サート成形体を製造するに当たり、ポリテトラフルオロ
    エチレン製の支持具を金型と芯材との間に介在させるこ
    とにより芯材をその表面に形成させるべき表面材の厚さ
    と等しい距離だけ金型表面から離れた状態に支持し、金
    型キャビティを溶融フッ素樹脂で満たし、該溶融フッ素
    樹脂を加圧下に冷却して固化させ、支持具と熱溶融性フ
    ッ素樹脂とを一体化させることを特徴とする、フッ素樹
    脂を表面材とするインサート成形体の製造法。
JP34974993A 1993-12-29 1993-12-29 フッ素樹脂を表面材とする板状インサート成形体の製造法 Expired - Lifetime JP3402719B2 (ja)

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