JPH11320606A - ポリアセタール複合成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリアセタール樹脂の表面加飾性を改善し、
気密性及び密着性に優れた、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】 ポリアセタール樹脂を主体とする樹脂材
料(A) とポリアルキレンテレフタレートを主体とする樹
脂材料(B) とを二重成形又は二色成形法により一体的に
成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐薬品性、摺動性及
び印刷性、塗装性、耐候（光）性に優れた複合成形品及
びその製造方法に関し、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】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。しかしながら近年、自動
車、電気・電子部品には多種の特性が求められており、
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、ポリアセタ
ール樹脂を主体とする樹脂材料(A) の持つ良摺動性、耐
薬品性、耐疲労性、ローコスト性を生かした複合成形品
を経済的に効率よく得るべく鋭意検討した結果、二次成
形材料としてポリアルキレンテレフタレートを主体とす
る樹脂材料(B) を使用すれば、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必要とすることなく、接合部の融着
強度の高い複合成形品が得られ、且つ樹脂材料(B) の持
つ良外観性、二次加工性、難燃性、耐熱性を生かした複
合成形品が得られることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、ポリアセタール樹脂を主体とする樹脂
材料(A) とポリアルキレンテレフタレートを主体とする
樹脂材料(B) とが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、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
次成形品としてはポリアセタール樹脂材料(A) からなる
成形品が用いられる。かかる一次成形品は、公知の成形
手段で成形することにより得ることができる。アセター
ル樹脂としては、ホモポリマーもしくはコポリマーのど
ちらでも使用可能であるが、コポリマータイプの方が好
適に用いられる。コポリマーの場合、そのコモノマー成
分としてはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド、1,3 −ジオキソランなどがあり、コモノマーユニッ
ト量としては８モル％以下が好ましい。８モル％を超え
ると、アセタール樹脂としての特徴が薄れてしまい好ま
しくなくなる。また、アセタール樹脂にポリウレタンや
アクリル系エラストマー等を配合したものも好ましく用
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樹脂とし
て、本発明においてはポリアルキレンテレフタレート系
樹脂材料(B) を用いる。具体的にはテレフタル酸又はそ
のエステル形成誘導体とアルキレングリコール又はその
エステル形成誘導体を重縮合反応して得られるポリアル
キレンテレフタレート及び／又はこれを主体とする共重
合体であり、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリ
プロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、又はこれを主体とし、これに40モル％以下の他のコ
モノマーユニットを導入した共重合体が挙げられる。か
かる共重合体を構成する第三成分（コモノマー）として
は、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニ
ルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジ
フェニルエタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボ
ン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸の如き公
知のジカルボン酸及びこれらのアルキル、アルコキシ又
はハロゲン置換体等が挙げられる。また、これらのジカ
ルボン酸化合物は、エステル形成可能な誘導体、例えば
ジメチルエステルの如き低級アルコールエステルの形で
重縮合に使用しコモノマー成分として導入することも可
能である。又、共重合体を構成するための第三成分とし
て使用されるジヒドロキシ化合物の例を示せば、エチレ
ングリコール、1,3 −プロパンジオール、1,4 −ブタン
ジオール、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、
レゾルシン、ジヒドロキシフェニル、ナフタレンジオー
ル、ジヒドロキシジフェニルエーテル、シクロヘキサン
ジオール、2,2 −ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロ
パン、ジエトキシ化ビスフェノールＡの如き比較的低分
子量のジヒドロキシ化合物、及びこれらのアルキル、ア
ルコキシ又はハロゲン置換体等である。これらのコモノ
マー成分は２種以上混合して導入したものであってもよ
い。これらのコモノマー成分を導入するにあたっては、
生成するポリアルキレンテレフタレート系樹脂が本来の
エンジニアリングプラスチックとしての特性を有し且つ
気密性及び密着性に優れた特性を兼備する材料であるた
め、共重合成分の含有量は１〜40モル％の範囲が好まし
く、より好ましくは３〜35モル％の範囲である。

【０００６】本発明では、上記の如き化合物をモノマー
及びコモノマー成分として、重縮合により生成するポリ
アルキレンテレフタレート系樹脂の何れも使用可能であ
り、これらを単独又は２種以上混合して本発明の樹脂材
料(B) として使用することができる。本発明における一
体成形品を構成するため、二次的に射出成形するポリア
ルキレンテレフタレート系樹脂材料(B) は、機械的、電
気的、化学的等の諸特性の面から結晶性であることが好
ましい。また、より具体的には、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂およびポリブチレンテレフタレートを主体と
し１〜40モル％の他のコモノマーユニット、中でもイソ
フタル酸ユニットを含有する共重合体が特に好ましい。

【０００７】更に本発明の成形品を構成する樹脂材料
(B) には、目的とする性質を付与するため、補助的に少
量の他の熱可塑性樹脂を配合してもよい。かかる補助的
熱可塑性樹脂としては、例えばポリオレフィン系重合
体、ポリアミド系重合体、ポリカーボネート系重合体、
ポリアリレート系重合体、主成分以外のポリエステル系
重合体（例えば完全芳香族ポリエステル）、スチレン系
重合体（例えばＡＳ又はＡＢＳ樹脂）、ポリフェニレン
オキサイド系重合体、アクリレート系重合体、ポリアセ
タール、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエ
ーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリアリーレンサ
ルファイド系重合体、フッ素樹脂、オレフィン系熱可塑
性エラストマー（例えばＥＰＤＭ又はアイオノマー）、
スチレン系熱可塑性エラストマー（例えばＳＢＳ又はＳ
ＥＢＳ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエス
テル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エ
ラストマー、ポリエーテル系熱可塑性エラストマー、或
いはこれらの変性体などを挙げることができ、これらの
熱可塑性樹脂は２種以上混合して使用することもでき
る。一方、樹脂材料(A) にこれらの熱可塑性樹脂を配合
することは目的に応じその特性を大幅に損なわない範囲
で適量を配合することは差し支えない。

【０００８】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、硅酸土、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鉛、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。

【０００９】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、光安定
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。

【００１０】本発明の複合成形品は、上記(A) 、(B) 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。
本発明においては、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
材料及び二次側樹脂材料の組み合わせと成形条件により
融着強度の高い複合成形品を得ることができる。十分な
融着強度を得るためには、かかる二次側樹脂材料の成形
の際に、その成形温度を、樹脂材料(A) の融点より 100
℃以上高い温度とすることが望ましく、なおかつ射出開
始から充填完了までの時間を 1.0秒以内にすること、望
ましくは0.8秒以内にすることが望ましい。

【００１１】また、本発明の複合成形品の一次成形品と
二次成形材料との接合面は、二次成形材料の流動末端と
することで極めて融着強度の高い複合成形品を得ること
ができる。一次成形品にシボ等の凹凸を設けることによ
っても、更に融着強度の高い複合成形品を得ることがで
きる。

【００１２】

〔成形条件〕

成形機：ＦＵＮＡＣ５０Ｂ 金型 ：1/8 、1/4 インチ燃焼試験片型（1/8 インチ燃
焼試験片型） なお、成形温度とは成形機の可塑化シリンダーのところ
の温度を指す。また、充填時間は、射出開始から保圧切
替えまでの時間とした。 樹脂材料(A) の一次成形条件

【００１３】

【表１】

【００１４】樹脂材料(B) の二次成形条件

【００１５】

【表２】

【００１６】樹脂材料(A) ＰＯＭ：ポリアセタール樹脂（融点 165℃） 樹脂材料(B) ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート（融点 223℃） ＰＢＴ共重合体：イソフタル酸ジメチル12.5モル％を共
重合したＰＢＴ共重合体（融点 205℃） ＰＡＥ：ポリアミド系熱可塑性エラストマー 密着強度は以下の如く評価した。 〔密着強度評価法〕先ず、表１において一次側樹脂材料
として示した樹脂を用い、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
度厚さ 1/8インチの燃焼試験片の金型に装着した後、二
次成形を行い、図１に示す中央部に接合部を持つ厚さ 1
/8インチの燃焼試験片の形状をした複合成形品を得た。
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。また、実施例３において
引張強度測定後の一次成形品側の破断面を観察したとこ
ろ、樹脂材料の一部が引きちぎれた状態が観察でき、明
らかに融着していることが確かめられた。

【００１７】

【表３】

【００１８】実施例４〜７ また、実施例３において、充填時間を変更して成形した
結果について表４に示す。

【００１９】

【表４】

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、前記の如き特定の樹脂
材料(A) 、(B) を使用することによって、特定の成形条
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よく生
産することができる。しかも、本発明の複合成形品は、
ポリアセタール樹脂の持つ良摺動性、耐薬品性、耐疲労
性、ローコスト性と、ポリエステル系エンジニアリング
プラスチックの持つ良外観性、二次加工性、難燃性、耐
熱性を合わせ持ち、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】 図１は実施例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
に接合部を持つ厚さ 1/8インチの燃焼試験片型の複合成
形品である。

【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 (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアセタール樹脂を主体とする樹脂材
   料(A) とポリアルキレンテレフタレートを主体とする樹
   脂材料(B) とが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。
2. 【請求項２】 樹脂材料(A) がオキシメチレンを主体と
   し、８モル％以下の他のコモノマーユニットを含有する
   ポリアセタール樹脂からなる請求項１記載の複合成形
   品。
3. 【請求項３】 樹脂材料(B) が、結晶性を有する樹脂か
   らなる請求項１又は２記載の複合成形品。
4. 【請求項４】 樹脂材料(B) が、ポリアルキレンテレフ
   タレートを主体とし40モル％以下の他のコモノマーユニ
   ットを含有する共重合体からなる請求項１〜３の何れか
   １項記載の複合成形品。
5. 【請求項５】 樹脂材料(B) が、ポリブチレンテレフタ
   レートを主体とし40モル％以下の他のコモノマーユニッ
   トを含有する共重合体からなる請求項１〜３の何れか１
   項記載の複合成形品。
6. 【請求項６】 樹脂材料(B) が、ポリブチレンテレフタ
   レート樹脂からなる請求項１〜４の何れか１項記載の複
   合成形品。
7. 【請求項７】 樹脂材料(B) が、ポリエチレンテレフタ
   レート樹脂からなる請求項１〜４の何れか１項記載の複
   合成形品。
8. 【請求項８】 ポリアセタール樹脂を主体とする樹脂材
   料(A) からなる一次成形品に更にポリアルキレンテレフ
   タレートを主体とする樹脂材料(B) を二次的に射出成形
   して両者を融着一体化することを特徴とする、複合成形
   品の製造方法。
9. 【請求項９】 樹脂材料(A) の融点より 100℃以上高い
   温度で樹脂材料(B)を射出成形することを特徴とする請
   求項８記載の複合成形品の製造方法。
10. 【請求項１０】 二次樹脂材料の射出開始から充填完了
    までの時間が 1.0秒以内であることを特徴とする請求項
    ９記載の複合成形品の製造方法。
11. 【請求項１１】 樹脂材料(A) がオキシメチレンを主体
    とし、８モル％以下の他のコモノマーユニットを含有す
    るポリアセタール樹脂からなる請求項８〜１０の何れか
    １項記載の複合成形品の製造方法。
12. 【請求項１２】 樹脂材料(B) が、ポリブチレンテレフ
    タレートを主体とし40モル％以下の他のコモノマーユニ
    ットを含有する共重合体からなる請求項８〜１１の何れ
    か１項記載の複合成形品の製造方法。
13. 【請求項１３】 樹脂材料(B) が、ポリブチレンテレフ
    タレート樹脂からなる請求項８〜１１の何れか１項記載
    の複合成形品の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項８〜１３の何れか１項記載の製
    造方法によって得られる複合成形品。