JPH11320605A

JPH11320605A - 複合成形品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11320605A
Application number: JP10132178A
Authority: JP
Inventors: Tokuei Takayanagi; 徳栄高柳
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】硬質材料と軟質材料との組み合わせにおける
密着性に優れ、自動車や電気・電子分野の各種機器部品
に好適な複合成形品を提供する。【解決手段】結晶性樹脂(A) からなる一次成形品に熱
可塑性樹脂(B) を二次成形し一体的に成形した複合成形
品であって、一次成形品と二次成形品の接触面におい
て、一次成形品の表面にスキン層が実質的に認められ
ず、融着強度の高い複合成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は剛性の高い部分と柔
軟な部分を有する複合成形品およびその製造方法に関
し、自動車外板の締結部品や一部にソフト間のある部品
等、成形品の一部に剛性の高い部分と柔軟な部分とを要
する各種機器部品に好適な複合成形品を提供するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】結晶性
樹脂、中でも特にポリアセタール樹脂はその機械的強
度、耐薬品性、摺動性等に優れコストも比較的安いこと
から代表的なエンジニアリングプラスチックとして自動
車、電気・電子部品等の広汎な用途に使用されている
が、近年、自動車、電気・電子部品には多種の特性が求
められて来ている。しかし、かかるポリアセタール樹脂
は一般に剛性が高く、またこれを変性することにより柔
軟性を付与することが可能であるが、何れもそのままで
はその成形品の一部分が高い剛性を要し、他の部分に柔
軟性を要するような一体成形品を得ることは出来ない。
その特性付与手法の１つとして異質材料を組み合わせた
複合成形部品が開発されている。一般に２種の材料を一
体的に成形する方法としては、樹脂の一次側成形品上に
異材質樹脂を二次成形してその界面を融着固定させる二
重成形法により部分的に異なる特性を有する複合成形品
を得ることが知られているが、高結晶性であるポリアセ
タール樹脂を一次側成形品として使用した複合成形品で
は一次側の樹脂と二次側の樹脂の界面の融着が不充分で
あり、外力によって剥離しやすく、使用上一体成形品と
しての機能を満足しないことが多い。両樹脂の界面の融
着強度を補う目的で一次側成形品にアンダーカットや貫
通孔を設ける等メカニカルなアンカー効果を有する形状
構造を設けたり、一次成形品に接着剤を塗布する等の工
夫が見られるが、形状が複雑化したり、工程が煩雑化し
て経済的にも不利であり、又、生産効率の面でも望まし
くない。特にポリアセタール樹脂は高い結晶性を有する
ため、異材質材料間の接合強度において複合成形品をメ
カニカルなアンカー効果を有する形状構造を設けずに、
界面の融着強度だけで高い接合強度を得ることは至難で
あった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、結晶性樹脂
を主体とする樹脂材料(A) の持つ高剛性、良摺動性、耐
薬品性、耐疲労性、ローコスト性と、特に熱可塑性樹脂
(B) を熱可塑性エラストマーとした場合の柔軟性、ソフ
トタッチ感、透明性を合わせ持つ複合成形品を、特に一
次成形品にアンダーカットや貫通孔を設ける等のメカニ
カルなアンカー効果を有する形状構造を設けたり、一次
成形品に接着剤を塗布する等の工程をかけることなく、
接合部の融着強度の高い複合成形品を経済的に効率よく
得るべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち、
本発明は、結晶性樹脂(A) からなる一次成形品に熱可塑
性樹脂(B) を二次成形し一体的に成形した複合成形品で
あって、一次成形品と二次成形品の接触面において、一
次成形品の表面にスキン層が実質的に認められないこと
を特徴とする複合成形品、及びその製造方法である。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の複合成形品の構成
材料及びその製造方法について詳しく説明する。本発明
の複合成形品を多重成形法により製造するにあたり、一
次成形品としては結晶性樹脂(A) からなる成形品が用い
られる。かかる一次成形品は、一般的には結晶性樹脂の
非強化タイプを用い、公知の成形手段で成形することに
より容易に得ることができる。また、かかる結晶性樹脂
をベースとしたエラストマー充填タイプも本発明におけ
る一次成形品として使用できる。一次成形品の形成に用
いることができる結晶性樹脂材料(A) として使用される
樹脂は融点が比較的低く、かつ熱安定性に優れ、望まし
くは結晶化度の低いコポリマータイプが好ましい。樹脂
材料(A) としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポ
リアセタール、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレートやこれらを主成分とす
るコポリマー等が用いられる。

【０００５】次に、本発明の複合成形品を得るため、上
記一次成形品に対して二次的に射出成形される熱可塑性
樹脂(B) としては特に限定はされないが、熱可塑性エラ
ストマーが好ましく用いられる。中でも特にポリウレタ
ン系、ポリエステル系、ポリアミド系の熱可塑性エラス
トマーが好ましい。また、熱可塑性エラストマーはその
硬さがJIS のＡ硬度において、90Ａ以下が好ましい。

【０００６】又、本発明の成形品を構成する樹脂材料
(A) 、(B) には無機充填剤を配合することが出来る。か
かる充填剤は、機械的強度、耐熱性、寸法安定性、電気
的性質等の性能に優れた性質を得るためには配合するこ
とが好ましく、特に剛性を高める目的で有効である。こ
れは目的に応じて繊維状、粉粒状又は板状の充填剤が用
いられる。繊維状充填剤としては、ガラス繊維、アスベ
スト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミ
ナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊
維、硼素繊維、チタン酸カリ繊維、更にステンレス、ア
ルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物など
の無機質繊維状物質が挙げられる。特に代表的な繊維状
充填剤はガラス繊維である。尚、ポリアミド、フッ素樹
脂、アクリル樹脂などの高融点有機質繊維状物質も使用
することができる。一方、粉粒状充填剤としてはカーボ
ンブラック、黒鉛、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、
ガラスバルーン、ガラス粉、硅酸カルシウム、硅酸アル
ミニウム、カオリン、タルク、クレー、硅藻土、ウォラ
ストナイトの如き硅酸塩、酸化鉄、酸化チタン、アルミ
ナの如き金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウムの如き金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ムの如き金属の硫酸塩、その他炭化硅素、窒化硅素、窒
化硼素、各種金属粉末等が挙げられる。又、板状充填剤
としては、マイカ、ガラスフレーク、各種金属箔等が挙
げられる。これらの無機充填剤は１種又は２種以上併用
することができる。繊維状充填剤、特にガラス繊維又は
カーボン繊維と、粒状又は板状充填剤の併用は特に機械
的強度と寸法精度、電気的性質等を兼備する上で好まし
い組み合わせである。無機充填剤の添加量は樹脂材料
(A) 、(B) 全量に対し夫々40重量％以下である。これよ
り多いと成形加工性や靱性を害し好ましくない。特に好
ましくは30重量％以下である。

【０００７】尚、本発明において使用する樹脂材料(A)
及び(B) は何れか一方又は両方にその目的に応じ所望の
特性を付与するため、両者の融着性に影響を与えない範
囲で、一般に熱可塑性樹脂に添加される上記以外の公知
の物質、すなわち、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種
安定剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料や顔料等
の着色剤、潤滑剤、可塑剤及び結晶化促進剤、結晶核
剤、離型剤、界面活性剤、帯電防止剤等を任意の組み合
わせで配合することも勿論可能である。

【０００８】本発明の複合成形品は、上記(A) 、(B) の
少なくとも２種の樹脂材料を使用して、いわゆる多重成
形法により成形される。成形方法としては射出成形、圧
縮成形その他の成形法が適用されるが一般には射出成形
が好ましい。

【０００９】本発明においては、結晶性樹脂材料(A) を
予め成形して一次成形品とし、次いでこれに熱可塑性樹
脂材料(B) を二次的に射出成形して融着し一体化するも
のであり、かかる一次側樹脂材料の接合面に火炎（フレ
ーム）処理又は熱風処理を行い、接合面の一部または全
面の表層を再溶融徐冷固化させることなどの溶融処理に
よって、表面のスキン層が実質的に認められない状態に
することにより始めて融着強度の高い複合成形品を得る
ことができる。

【００１０】ここで、スキン層とは、結晶性樹脂成形品
の表面近くに見られる層状の領域である。スキン層は、
表面から垂直方向にマイクロトームなどで薄片試料を作
成し、これを偏光顕微鏡で観察することにより確認でき
る。後述する図４では、表面から中心に向かって球晶が
判別困難な層状の領域があり、この領域がスキン層であ
る。また、溶融処理とは、結晶性樹脂成形品の表面を加
熱し、部分的に樹脂を溶融もしくは軟化させることで固
化した際にスキン層が観察されなくする処理のことを言
う。部分的に樹脂を溶融後は、直ちに二次成形を行って
もよいし、固化させた後、二次成形を行ってもよい。要
は、二次成形品における一次成形品表面にスキン層が実
質的に認められないことが必要である。

【００１１】本発明の複合成形品の一次成形品の火炎
（フレーム）処理又は熱風処理は、例えば、一次成形品
を二次成形金型に装着、金型を閉じた後、高温の熱風を
キャビティ内に送り込む等により、一次成形品の接合面
のみを容易に行うことができる。

【００１２】二次側樹脂を射出成形する場合には、熱処
理された一次成形品表面は溶融状態にあっても、高温に
保たれていても、冷却固化していてもかまわない。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。実施例１、比較例１〜３下記する樹脂材料(A) 及び(B) を用い、一次成形品に対
し表３に示す処理を行い、次いで二次成形することによ
り複合成形品を作成し、その密着強度の評価を行った。
結果は表３に示す。樹脂材料(A) ＰＯＭ：ポリアセタール樹脂（ポリプラスチックス
（株）製、ジュラコンＭ９０）樹脂材料(B) ＰＵＲ：熱可塑性ポリウレタン樹脂（アジペート系、硬
度JIS A80 ）密着強度は以下の如く評価した。〔密着強度評価法〕一次成形品として厚さ 1/8インチの
燃焼試験片を成形した。次にこの成形片を1/4 インチ燃
焼試験片の金型キャビティに装着した後、二次側樹脂材
料として示した樹脂を二次材として、二次成形を行い、
図１(a) に示す２層に重なった形の複合成形品を得た。
尚、複合成形品の密着強度（引張強さ、引張伸び）は、
引張試験機を用いて90°剥離強度（図１(b) ）を測定す
ることにより評価した。試験結果を表１に示す。＜成形
条件＞成形機：日鋼J75 SS II-A 一次側成形条件

【００１４】

【表１】

【００１５】二次側成形条件

【００１６】

【表２】

【００１７】

【表３】

【００１８】実施例２〜３、比較例４〜５上記樹脂材料(A) 及び(B) を用い、一次成形品に対し表
６に示す処理を行い、次いで二次成形することにより複
合成形品を作成し、その密着強度の評価を行った。結果
は表６に示す。〔密着強度評価法〕一次成形品として厚さ1/8 インチの
燃焼試験片を成形した。次にこの成形片を中央部から半
分に切断し、流動末端面を接合面とするように再度1/8
インチ燃焼試験片の金型キャビティに装着した後、二次
側樹脂材料として示した樹脂を二次材として、二次成形
を行い、図２に示す中央部に接合部を持つ複合成形品を
得た。尚、複合成形品の密着強度（引張強さ、引張伸
び）は、引張試験機を用いて測定した。引張り試験は速
度＝20mm/minにて行った。＜成形条件＞成形機：ＦＡＮＵＣＡＵＴＯＳＨＯＴＭＯＤＥＬ
５０Ｂ一次側成形条件

【００１９】

【表４】

【００２０】二次側成形条件

【００２１】

【表５】

【００２２】

【表６】

【００２３】実施例３の試験後、一次側成形品の接合部
断面の偏光顕微鏡による構造観察結果である写真を図３
として示す。無処理の場合（比較例４）である図４の写
真と比較して、スキン層がなくなり、表面まで微細な結
晶層が形成されていることが確認できる。

【００２４】

【発明の効果】本発明では、一次成形品接合部の表層を
一度溶融後、徐冷させるなどして、実質的にスキン層が
認められない状態にすることによって、通常の成形温度
条件下でアンカー形状を設けたり、接着剤を使用するこ
となく、従来の二重成形方法では得られない強固な界面
密着強度を有する複合成形品を簡単に経済的に効率良く
生産することができる。しかも、本発明の複合成形品
は、結晶性樹脂の持つ高剛性、良摺動性、耐薬品性、耐
疲労性と、熱可塑性エラストマーの持つ柔軟性、ソフト
タッチ感、透明性を合わせ持ち、成形品としてかかる特
性の要求される自動車分野や電気・電子分野の多くの用
途に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で用いた密着強度測定用の成形品を
示す図で、(a) 一次成形品と二次成形品を接合した中央
に接合部を持つ燃焼試験片形の複合成形品の斜視図、
(b) は90°剥離強度の試験状況を説明する図である。

【図２】実施例２〜３で用いた密着強度測定用の成形
品を示す図で、一次成形品と二次成形品を接合した中央
に接合部を持つ燃焼試験片形の複合成形品である。

【図３】実施例３の試験後の一次側成形品の接合部断
面の偏光顕微鏡による構造観察結果を示す写真である。

【図４】比較例４の試験後の一次側成形品の接合部断
面の偏光顕微鏡による構造観察結果を示す写真である。

【符号の説明】

１一次成形品２二次成形品３接合部４ゲート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結晶性樹脂(A) からなる一次成形品に熱
可塑性樹脂(B) を二次成形し一体的に成形した複合成形
品であって、一次成形品と二次成形品の接触面におい
て、一次成形品の表面にスキン層が実質的に認められな
いことを特徴とする複合成形品。
【請求項２】結晶性樹脂(A) がポリアセタール樹脂で
ある請求項１記載の複合成形品。
【請求項３】熱可塑性樹脂(B) が熱可塑性エラストマ
ーである請求項１又は２記載の複合成形品。
【請求項４】熱可塑性樹脂(B) が熱可塑性ポリウレタ
ンである請求項１又は２記載の複合成形品。
【請求項５】結晶性樹脂(A) からなる一次成形品の表
面の全面ないし一部を溶融処理をした後に熱可塑性樹脂
(B) を二次成形することを特徴とする、二重成形又は二
色成形法により一体的に成形されてなる複合成形品の製
造方法。
【請求項６】一次成形品の接合面表面が溶融状態もし
くは高温状態であるうちに二次成形する請求項５記載の
複合成形品の製造方法。
【請求項７】溶融処理が、火炎（フレーム）処理であ
る、請求項５又は６記載の複合成形品の製造方法。
【請求項８】溶融処理が、一次成形品を二次成形金型
に装着し、金型を閉じた後、高温の熱風をキャビティ内
に送り込むことによる、請求項５又は６記載の複合成形
品の製造方法。
【請求項９】結晶性樹脂(A) がポリアセタール樹脂で
ある請求項５〜８の何れか１項記載の複合成形品の製造
方法。
【請求項１０】熱可塑性樹脂(B) が熱可塑性エラスト
マーである請求項５〜９の何れか１項記載の複合成形品
の製造方法。
【請求項１１】熱可塑性樹脂(B) が熱可塑性ポリウレ
タンである請求項５〜９の何れか１項記載の複合成形品
の製造方法。