JPH10315332A - ポリアミド樹脂製振動溶着成形品 - Google Patents

ポリアミド樹脂製振動溶着成形品

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JPH10315332A
JPH10315332A JP13079397A JP13079397A JPH10315332A JP H10315332 A JPH10315332 A JP H10315332A JP 13079397 A JP13079397 A JP 13079397A JP 13079397 A JP13079397 A JP 13079397A JP H10315332 A JPH10315332 A JP H10315332A
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JP
Japan
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polyamide resin
vibration
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welding
weight
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JP13079397A
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Hiroshi Urabe
宏 浦部
Hajime Oyama
一 大山
Tatsuya Hitomi
達也 人見
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Mitsubishi Engineering Plastics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形外観に優れ、且つ溶着強度に優れたポリ
アミド樹脂製振動溶着成形品を提供する。 【解決手段】 （Ａ）相対粘度が２．０〜３．０である
ポリアミド樹脂２０〜９５重量％と（Ｂ）相対粘度が
５．１〜７．０であるポリアミド樹脂８０〜５重量％か
らなる混合樹脂１００重量部に対し（Ｃ）ガラス繊維１
０〜１００重量部を配合してなるポリアミド樹脂組成物
を用いて一次成形した複数の成形品を振動溶着してなる
ポリアミド樹脂製振動溶着成形品。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアミド樹脂製
振動溶着成形品に関するものであり、詳しくは、一次成
形した複数の成形品を振動溶着により接合し一体化した
ポリアミド樹脂製振動溶着成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、プラスチックの用途が拡大され、
その特性を生かし、各種工業製品、例えば自動車エンジ
ンのインテークマニホールドなども振動溶着法により樹
脂化が試みられている。樹脂化の材料としてはガラス繊
維強化６６ナイロンまたはガラス繊維強化６ナイロンな
どが用いられている。
【０００３】しかし、従来の方法では、一次成形された
成形品を振動溶着法により溶着しても充分に満足できる
溶着強度が得られず、例えば振動溶着成形品が中空体成
形品である自動車エンジンのインテークマニホールドの
場合においては十分な耐圧強度が得られず、エンジンの
バックファイアなどによって内圧が増大したときに破損
する恐れがある。このため、溶着強度を向上する手段と
して、使用するポリアミド樹脂の相対粘度を増大する方
法や溶着面積を増大する方法等が知られているが、前者
においては流動性の低下が生じ、成形時の射出圧力を高
くして一次成形品を得た場合成形品の反りが大きく振動
溶着が困難であり、後者においては設計変更の必要があ
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高流
動性のポリアミド樹脂を用いて、溶着強度に優れたポリ
アミド樹脂製振動溶着成形品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題を
解決するためになされたものであり、その要旨は、
（Ａ）相対粘度が２．０〜３．０であるポリアミド樹脂
２０〜９５重量％と（Ｂ）相対粘度が５．１〜７．０で
あるポリアミド樹脂８０〜５重量％からなる混合樹脂１
００重量部に対し（Ｃ）ガラス繊維１０〜１００重量部
を配合してなるポリアミド樹脂組成物を用いて一次成形
した複数の成形品を振動溶着してなるポリアミド樹脂製
振動溶着成形品に存する。
【０００６】以下、本発明につき詳細に説明する。本発
明におけるポリアミド樹脂としては、重合可能なω−ア
ミノ酸類もしくはそのラクタム類、好ましくは３員環以
上のラクタム、または二塩基酸類とジアミン類などを原
料とし、これらの重縮合によって得られるポリアミド樹
脂が挙げられる。ω−アミノ酸類としては、ε−アミノ
カプロン酸、７−アミノヘプタン酸、９−アミノノナン
酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン
酸が挙げられる。ラクタム類としては、ε−カプロラク
タム、エナントラクタム、カプリルラクタム、ラウリル
ラクタム、α−ピロリドン、α−ピペリドンが挙げられ
る。
【０００７】二塩基酸類としては、アジピン酸、グルタ
ル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸、ダイマー酸、ウンデカンジオン酸、ドデカジオン
酸、ヘキサデカジオン酸、ヘキサデセンジオン酸、エイ
コサンジオン酸、エイコサジエンジオン酸、ジグリコー
ル酸、２，２，４−トリメチルアジピン酸、キシリレン
ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、
テレフタル酸、イソフタル酸が挙げられる。
【０００８】ジアミン類としては、ヘキサメチレンジア
ミン、テトラメチレンジアミン、ノナメチレンジアミ
ン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミ
ン、２，２，４（または２，４，４）−トリメチルヘキ
サメチレンジアミン、ビス−（４，４’−アミノシクロ
ヘキシル）メタン、メタキシリレンジアミンが挙げられ
る。
【０００９】本発明におけるポリアミド樹脂としては、
好ましくは、６ナイロン、６６ナイロン、６６／６共重
合ナイロン等が挙げられ、より好ましくは６ナイロンが
挙げられる。また、上記のポリアミド樹脂の複数種を使
用することもできる。
【００１０】本発明におけるポリアミド樹脂としては、
（Ａ）相対粘度が２．０〜３．０であるポリアミド樹脂
と、（Ｂ）相対粘度が５．１〜７．０であるポリアミド
樹脂との混合樹脂である。ここで、相対粘度は、ＪＩＳ
Ｋ６８１０に従って９８％硫酸中濃度１％、温度２５
℃で測定した値である。（Ａ）成分のポリアミド樹脂の
相対粘度が低くすぎると溶着強度が小さくなり、高すぎ
ると流動性が低下する。（Ａ）成分のポリアミド樹脂の
相対粘度は、好ましくは、２．２〜２．６である。
（Ｂ）成分のポリアミド樹脂の相対粘度が低くすぎると
溶着強度が小さくなり、高すぎると流動性が低下する。
（Ｂ）成分のポリアミド樹脂の相対粘度は、好ましくは
５．２〜７．０であり、より好ましくは５．３〜６．８
である。
【００１１】（Ｂ）成分のポリアミド樹脂の相対粘度Ｍ
Hと（Ａ）成分のポリアミド樹脂の相対粘度ＭLとの比率
ＭH/ＭLは、好ましくは２．０以上である。ＭH/ＭLが
２．０未満であると、溶着強度や流動性が低下しやす
い。比率ＭH/ＭLは、より好ましくは２．１以上であ
る。
【００１２】（Ａ）成分のポリアミド樹脂と（Ｂ）成分
のポリアミド樹脂との配合比率は、２０〜９５重量部／
８０〜５重量部である。（Ａ）成分のポリアミド樹脂の
配合比率が２０重量部未満であると流動性が低下しやす
く、９５重量部を越えると溶着強度が低下しやすい。
（Ａ）成分のポリアミド樹脂と（Ｂ）成分のポリアミド
樹脂との配合比率は、好ましくは３０〜７０重量部／７
０〜３０重量部である。
【００１３】本発明におけるガラス繊維としては、通
常、熱可塑性樹脂に使用されるものでよく、好ましく
は、Ｅガラス（無アルカリガラス）から作られるチョッ
プドストランドが挙げられる。ガラス繊維の繊維径は１
〜２０μｍであり、好ましくは５〜１５μｍである。ガ
ラス繊維としては、ポリアミド樹脂との接着性の向上の
ためにシランカップリング剤などで表面処理されている
ガラス繊維が好ましい。
【００１４】ガラス繊維の配合量は、（Ａ）成分のポリ
アミド樹脂と（Ｂ）成分のポリアミド樹脂からなる混合
樹脂１００重量部に対して、１０〜１００重量部であ
る。ガラス繊維の配合量が１０重量部未満であると溶着
強度が低下し、１００重量部を越えると流動性が低下す
る。ガラス繊維の配合量は、（Ａ）成分のポリアミド樹
脂と（Ｂ）成分のポリアミド樹脂からなる混合樹脂１０
０重量部に対して、好ましくは２０〜８０重量部、さら
に好ましくは３０〜７０重量部である。
【００１５】本発明におけるポリアミド樹脂組成物中に
は、本発明の効果を損なわない範囲において、ガラス繊
維以外の無機充填材、例えばガラスフレーク、ガラスビ
ーズ、マイカ、タルク、カオリン、ウォラストナイト、
チタン酸カリウムウィスカー等を配合してもよい。ま
た、銅化合物などの熱安定剤、離型剤、カーボンブラッ
クなどの着色剤等の公知の添加剤を配合してもよい。こ
れらの配合は、樹脂の重合から成形までの任意の段階で
実施されるが、押出機を用いて溶融混練するのが好まし
い。
【００１６】本発明のポリアミド樹脂製振動溶着成形品
は、ポリアミド樹脂組成物を用いて、まず複数の部品を
それぞれ一次成形する。一次成形により得られる成形品
の成形法としては、熱可塑性樹脂の成形において通常用
いられる成形法が適用され、好ましくは射出成形法が挙
げられる。本発明における一次成形により得られる複数
の成形品はお互いに同じ形状であっても異なる形状であ
ってもよく、例えば、図１に示すような形状の成形品や
図４に示す中空体である三方管を長手方向に切断した図
３に示す形状の成形品等が挙げられる。
【００１７】次に、一次成形された複数の成形品をを振
動溶着により接合し、ポリアミド樹脂製振動溶着成形品
を得る。振動溶着における、振動の周波数は１００〜３
００Ｈｚであり、振幅は０．５〜２．０ｍｍであり、好
ましくは０．８〜１．６ｍｍである。溶着圧力は、５〜
１００ｋｇ／ｃｍ2であり、好ましくは１０〜６０ｋｇ
／ｃｍ2のである。溶着圧力は、大きすぎても小さすぎ
ても、溶着強度が低下する。所定の圧力下にあるべき溶
着時間は、目的とする溶け代が得られるように設定し、
圧力を解放した後の保持時間は、溶着部が十分固化する
ように設定する。
【００１８】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。
【実施例】尚、以下の実施例および比較例において使用
したポリアミド樹脂は、６ナイロン（ＮＯＶＡＭＩＤ、
三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製）であ
り、表−１に相対粘度を示す。
【００１９】振動溶着強度の評価法は次の通りである。 （１）溶着強度測定用の試験片：後記実施例において説
明する条件で射出成形し、図−１に示す２つの同一形状
の一次成形品を得る。続いて、後記実施例において説明
する条件で振動溶着して、図−２に示す振動溶着成形品
を得た。 （２）溶着強度の測定法：この振動溶着成形品を、オリ
エンテック株式会社製テンシロンＵＴＭ−ＩＩＩ−５０
０型試験機を使用し、引張速度５ｍｍ／ｍｉｎ、チャッ
ク間距離８０ｍｍの条件で引張り、溶着部における破断
強度を溶着強度とした。
【００２０】〔実施例１〜２、比較例１〜３〕表１に記
載のポリアミド樹脂の合計量１００重量部に、ガラス繊
維（日本電気硝子株式会社製、商品名Ｔ２４９ＧＨ）を
４３重量部配合した。配合には、東芝機械株式会社製の
ＴＥＭ−３５Ｂ型二軸混練機を用い、設定温度は２８０
℃とした。得られたガラス繊維強化ポリアミド樹脂組成
物を、株式会社東芝機械プラスチックエンジニアリング
製のＩＳ８０ＥＰＮ−２Ａ型射出成形機を用いて、設定
温度２６０℃で、設定金型温度８０℃で、図１に示す２
つの同一形状の一次成形品を得た。
【００２１】次に、この一次成形品の一対を、日本エマ
ソン株式会社製のＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＷＥＬＤＥＲ
Ｍｏｄｅｌ ２８００ 振動溶着機を使用して、周波数
２４０Ｈｚ、溶着圧力１５．５ｋｇ／ｃｍ2、振幅１．
５ｍｍ、溶け代１．５ｍｍ、Ｈｏｌｄ圧力：振動停止後
の加圧力１５．５ｋｇ／ｃｍ2、保持時間５．０ｓｅｃ
で溶着して、図２に示す振動溶着成形品を得た。溶け代
をコントロールするのに日本エマソン株式会社製のＣＸ
１３２型非接触ＷＤＣ溶着寸法制御装置を使用した。得
られた振動溶着成形品の溶着強度の測定結果を表−１に
示す。
【００２２】また、得られたガラス繊維強化ポリアミド
樹脂組成物を、株式会社東芝機械プラスチックエンジニ
アリング製のＩＳ８０ＥＰＮ−２Ａ型射出成形機及びス
パイラル金型（成形品肉厚３．０ｍｍ）を用いて、設定
温度２６０℃で、設定金型温度８０℃で、射出圧力１０
００ｋｇ／ｃｍ2で成形し、流動長を測定した。測定結
果を表−１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明のポリアミド樹脂製振動溶着成形
品に用いられるポリアミド樹脂組成物は、流動性に優れ
ており、比較的複雑な形状の一次成形品を成形する場合
であってもソリ等の成形不良の少ない成形品が得られや
すく、かかる成形品を振動溶着してなるポリアミド樹脂
製振動溶着成形品は、成形外観が優れ、且つ溶着強度に
優れており、様々な分野の成形品に効果を発揮し、特に
高い安全性を要求される自動車用インテークマニホール
ド等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一次成形品の形状（６０ｍｍ×２５ｍｍ×４ｍ
ｍ）の例を示す説明図
【図２】振動溶着成形品の形状の例を示す説明図
【図３】（ａ）、（ｂ）は一対の中空体成形品の形状の
例を示す平面図
【図４】振動溶着中空体成形品の例を示す概念図
【符号の説明】
１ 溶着面 ２、２’ 上部開口部 ３ 下部開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 22:00 23:00 (72)発明者 人見 達也 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）相対粘度が２．０〜３．０である
    ポリアミド樹脂２０〜９５重量％と（Ｂ）相対粘度が
    ５．１〜７．０であるポリアミド樹脂８０〜５重量％か
    らなる混合樹脂１００重量部に対し（Ｃ）ガラス繊維１
    ０〜１００重量部を配合してなるポリアミド樹脂組成物
    を用いて一次成形した複数の成形品を振動溶着してなる
    ポリアミド樹脂製振動溶着成形品。
  2. 【請求項２】 （Ｂ）相対粘度が５．１〜７．０である
    ポリアミド樹脂の相対粘度ＭHと（Ａ）相対粘度Ｍが
    ２．０〜３．０であるポリアミド樹脂の相対粘度ＭLと
    の比率ＭH/ＭLが、２．０以上であることを特徴とする
    請求項１に記載のポリアミド樹脂製振動溶着成形品。
  3. 【請求項３】 ポリアミド樹脂が６ナイロン、６６ナイ
    ロンまたは６／６６共重合ナイロンであることを特徴と
    する請求項１または２に記載のポリアミド樹脂製振動溶
    着成形品。
  4. 【請求項４】 ポリアミド樹脂製振動溶着成形品が中空
    体成形品であることを特徴とする、請求項１ないし３の
    いずれかに記載のポリアミド樹脂製振動溶着成形品。
JP13079397A 1997-05-21 1997-05-21 ポリアミド樹脂製振動溶着成形品 Pending JPH10315332A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013084963A1 (ja) * 2011-12-06 2015-04-27 帝人株式会社 接合部材の製造方法、炭素繊維複合材料の接合方法、および接合部材

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JPWO2013084963A1 (ja) * 2011-12-06 2015-04-27 帝人株式会社 接合部材の製造方法、炭素繊維複合材料の接合方法、および接合部材

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