JPS6157329A - 合成樹脂製部品同士の接合用部品とその製造方法 - Google Patents

合成樹脂製部品同士の接合用部品とその製造方法

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JPS6157329A
JPS6157329A JP59178288A JP17828884A JPS6157329A JP S6157329 A JPS6157329 A JP S6157329A JP 59178288 A JP59178288 A JP 59178288A JP 17828884 A JP17828884 A JP 17828884A JP S6157329 A JPS6157329 A JP S6157329A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ０発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、例えば自動車用暖房機のヒータコア用の合
成樹脂製タンクとこのタンクに設けられる給排水用の通
水管とを液密に接合する場合に利用できる。
（従来の技術） 合成樹脂製部品同士を液密に接合するための手段として
は、従来からねじと０リングとを用いる方法、接着剤に
よる方法、或は加熱溶着による方法等が知られている。
このうち、加熱溶着による接合方法として、接合部に金
属を介在させ、この金属を高周波誘導加熱法により発熱
させて熱可塑性合成樹脂製部品の接合面を加熱溶着し、
この接合面同士を強く圧着して合成樹脂製部品同士を液
密に接合する、高周波誘導加熱法による合成樹脂製部品
同士の接合方法が知られている。
このような接合方法としては、例えば米国特許第３４６
１０１４号明細書に記載された発明がある。この発明は
、同種材料製の合成樹脂製部品同士を接合する場合に、
接着面に磁性醜化鉄のような強磁性粉末を混入した接着
剤を塗布し、この強磁性粉末を高周波誘導加熱コイルに
よって発熱させることにより、上記接合すべき合成樹脂
製部品の接合面を溶融させ、接着剤の作用とあいまって
合成樹脂製部品同士を強力に接着するものである。とこ
ろが、本発明者の実験によると、このように強磁性粉末
を混入した接着剤を高周波誘導加熱法により発熱させよ
うとする場合、米国に１ご１いて普及している２〜２７
ＭＨｚの超高周波誘導加熱コイルでは十分に発熱させる
ことはできても、我国に於いて許及している１００〜４
５０ＫＨｚの高周波誘導加熱コイルでは発熱が不十分と
なり、接合が行なえない。
又、特開昭４８−４９８２８号公報に記載されているよ
うに、合成樹脂製部品同士の接合面に金網を介在させ、
この金網を高周波誘導加熱法により発熱させて接合面の
合成樹脂を溶融させ、接合面同士を強く押圧して接合す
る方法がある。ところが、このような接合方法によると
、接合面積が比較的広い場合は良いが１合成樹脂製タン
クにパイプを接合する場合のように接合面積が狭くしか
も接合面の形状が環状等比較的複雑な場合、金、ｌ１１
１を所定形状に形成したり、或は金網を接合面に正しく
合せたりする作業が面倒になる。更に、特開昭５３−５
８５８２号公報に記載されているように、接合部に鉄線
等の加熱用導体を介在させ、この加熱用導体を高周波誘
゛導により発熱させることにより、合成樹脂の接合面を
溶融し接合する方法では、ラジェータやヒータコアのよ
うに、接合部に繰り返し温水が供給され温度の昇降が激
しいような場合、合成樹脂と加熱用導体との熱膨張量の
差に基いて接合部に亀裂が生じ易く、水漏れ故障の原因
となり易い。
このため、本発明者は先に金属繊維を混入した熱可塑性
合成樹脂製の接合用部品を接合面間に挾持してこの接合
用部品を高周波誘導発熱させる合成樹脂製部品同士の接
合方法および接合用部品を発明（特願昭５８−１８５０
８５号）した。
この先発明に係る接合用部品は、接合すべき合成樹脂製
部品と同材質の熱可塑性合成樹脂中に、前記熱可塑性合
成樹脂に対する体積混入率で７〜４０％の金属繊維と、
この熱可塑性合成樹脂と金属繊維との合計量に対して０
．１〜２．０重量％のカップリング剤とを加え、前記接
合されるべき合成樹脂製部品の接合面間に挟持自在な形
状となしたもので、合成樹脂製部品同士の接合を行なう
場合には、第６図に示すように、上記のような組成を有
する接合用部品１を、接合しようとする合成樹脂製部品
２．３の接合面の間に挾持し１両合成樹脂製部品２．３
を互いに近付く方向に押圧しながら高周波誘導加熱コイ
ル４に通電する。これにより、接合用部品１に混入され
た金属繊維がジュール発熱してこの接合用部品を構成す
る合成樹脂及び再合成樹脂製部品？、３の接合面の合成
樹脂が溶融し、両溶融樹脂が混ざり合って、これら溶融
樹脂の冷却固化後は角合成樹脂製部品同士が気密かつ液
密に一体的に接合される。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、上述のような先発明に係る合成樹脂製部品同
士の接合用部品は、依然として次に述べるような問題が
あった。
即ち、先発明に係る接合用部品は、熱可塑性合成樹脂中
に混入する金属繊維の配列方向を特に定めていなかった
が１本発明者の実験によると、この金属ｌａ維の配列方
向が高周波誘導加熱時の効率に大きく影響し、特に高周
波誘導コイル４への通電により生じる磁束の向きと金属
繊維の向きとが一致しないと効率が悪くなることが解っ
た。
本発明はこのような問題に対処すべくなされたものであ
る。
ｂ６発明の構成 （問題を解決するだめの手段） 本発明の合成樹脂製部品同士の接合用部品は、前述した
先発用に係る接合用部品の場合と同様に、熱可塑性合成
樹脂中に体積混入率で７〜４０％の金属繊維を混入し、
更にこの合計量の０．１〜２．０重量％のカップリング
剤を混入しているが、本発明に於いては、更に熱可塑性
合成樹脂中に混入する金属ｍ維を、接合作業時に高周波
誘導加熱コ゛イルにより発生する磁束の向きと一致する
方向に配列している。
又、このような合成樹脂製部品同士の接合用部品は、金
属ｔａ！ａｔ−混入した熱可塑性合成樹脂を射出成形、
或は押出成形することにより造るが、この射出或は押出
成形時に金属ｍｕを混入した熱可塑性合成樹脂を流す方
向を、少なくとも冷却固化の直前の状態に於いて、使用
時に高周波誘導加熱コイルにより加えられる磁束の向き
と一致させるようにしている。
即ち１本発明の接合用部品を射出成形により造る場合は
、第２図に示すような金型に予め金属繊維を混入して加
熱溶融した熱可塑性合成樹脂を射出する。この金型は、
円柱状凸部５を有する第一の半片６と、この円柱状凸部
５の外径よりも大きな内径の円孔７を有する第二の半片
８とを組合せて樹脂成形のための円筒状空間９を形成し
たもので、この円筒状空間９の一端に位置する第二の半
片８の内側には、射出流路１０と円筒状空間９とを連通
させる円板状（或は円錐面状）の流路１１が設けられて
いる。接合用部品を射出成形する場合は、第二の半片８
の端面に開口した射出流路１０内にノズル１２から、予
め金属繊維を混入し、加熱溶融させた熱可塑性合成樹脂
を送り込む、射出流路１０内に送り込まれた合成樹脂は
、流路１１を経て円筒状空間９内に進入するが、この場
合に於いて合成樹脂は円筒状空間９の軸線方向に流°れ
る。このため、この熱可塑性合成樹脂に混入された金属
繊ｍ１３も第２図に示すように円筒状空間９の軸線方向
に配向する０円筒状室間９内に射出された熱可塑性合成
樹脂が冷却固化したならば、第一、第二の半片６．８を
分離して、金属繊維を混入し一部を円筒状に形成された
熱可塑性合成樹脂を取り出す、この際、第一の半片６に
付着したままの合成樹脂をこの第一の半片６から分離さ
せるため、第一の半片６に突出ビン１４．１４を設け、
円柱状凸部５に外嵌したままの状態となる合成樹脂を押
し出せるようにしている。
又、本発明の接合用部品を押出成形により造る場合、第
３図に示すように、ダイ１５とダイランド１６とから成
り、中心部に冷却用の空気流路１７を有する押出型の環
状の開口から、金属繊維を混入し加熱溶融した熱可塑性
合成樹脂を連続的に押し出す０合成樹脂の押出方向と成
形後の円筒状部品の軸線方向とは一致するため、この合
成樹脂中に混入された金屈繊ｍ１３は′上記円筒状部品
の軸線方向に配向する。
このように、熱可塑性合成樹脂を射出酸形成は押出成形
して得られた円筒状の部品は、カッタにより軸線と直角
な方向に切断して第４〜５図に示すような円環状の接合
用部品１としている。この接合用部品１に於いては、熱
可塑性合成樹脂中に混入された金属繊ｍ１３が、この部
品ｌの表裏方向に配向した状態となる。
このように、接合用部品を構成する熱可塑性合成樹脂中
に混入する金属繊維を、この接合用部品の表裏方向に配
向させたため、第１図に示すように接合すべき合成樹脂
製部品２．３の接合面の間にこの接合用部品１を挾持し
、接合用部品１の周囲に設けた高周波誘導加熱コイル４
に通電すると、この高周波誘導加熱コイル４を中心とし
て発生する磁束１８の向きと金属繊維１３の向きとが一
致する結果、この金属繊＃ｉ１３に効果的に誘導電流が
発生する。このため、金ＪＥＩＪＩ維ｔ３が良好に発熱
し、接合用部品ｌを構成する熱可塑性合成樹脂、及び合
成樹脂製部品２．３の接合面の合成樹脂が効果的に溶融
する。
なお、接合用部品１を構成する熱可塑性合成樹脂は接合
すべき合成樹脂製部品２．３と同じ材質を使用し、これ
に混入する金属繊維は電磁誘導による誘導電流を生じる
金属が使用可ｆｌであるが。
鉄又は鉄を主成分とする合金のような強磁性金属が適当
であり、ｍ維とした場合の直径は８〜１２ｏＩＬ、長さ
は２〜１８＋ｓａ程度のものが使用可能であるが、更に
好ましくは、直径４０〜６０ＪＬ、長さ３〜４■とする
。このような金属繊維は、上記熱可塑性合成樹脂中に１
体積混入率で７〜４０％混入するが、この混入割合は金
属製繊維の直径、長さによって多少異なり、好ましくは
直径４０〜６０ル、長さ３〜４ｍｍの金属製繊維を１５
〜３０％混入する。
カップリング剤は、金属繊維の表面を改質することによ
り、接合用部品を構成する熱可塑性合成樹脂と金属繊維
との結合性或は親和性を向上させるとともに、金属繊維
と熱可塑性合成樹脂との混合物の可塑性の向上と溶融時
に於ける粘性の低下とを図ることにより、ｕｉ会用部品
の加工性の向上と合成樹脂製部品同士の接合作業の能率
化とを図るものである。このようなカップリング剤は、
熱可塑性合成樹脂と金属との種類に合せて適宜選定する
が、例えば熱可塑性合成樹脂としてナイロンを、金属と
して鉄を使用した場合、Ａ−１８７（γ−グリシドオキ
シプロビルトリメトキシシラン）、Ｃ−ＡＯ７００（ア
ミノエチルアミノプロビルトリメトキシシラン）、Ｃ−
Ｍ８５５０　（メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン）、ＰＳＸ０８４等のシラン系カップリング剤を使
用することができる。このようなカップリング剤は、前
記熱可塑性合成樹脂と金属ｍ維との合計量に対して０．
１〜２．０１量％加える。
接合用部品は、以上に述べたように、熱可塑性合成樹脂
と金属繊維とカップリング剤とを混入し、所定形状に形
成して使用されるが、必要に応じてこれらの中にガラス
繊維、炭酸カルシウム、タルク等の充填材、或は顔料等
を混入しても良　　。
い。
（実　施　例） 次に本発明の実施例について説明する。
実施例　ｌ 接合する合成樹脂部品として、ナイロン６６により成形
したタンクと通水管とを使用した。
接合用部品は、ナイロン６６を７９．８重量部に、直径
６０ＩＬ、長さ３＋＊ｍの鉄繊＠２３４重量部（体積混
入率３０％）と、カップリング剤としてアミノエチルア
ミノプロビルトリメトキシシランを１．５重量部とを加
えたものを予め攪拌混合しておき、これをスクリュ式混
練押出機により２７０〜２９０℃の加熱条件下で直径約
１．５ｍｍの紐状に押出し後冷却し、カッタで２〜３ｍ
ｍの長さに切断してペレットとした。このペレットを射
出成形機で、シリンダ温度２７０〜２８０℃、金型温度
８０〜１２０℃の条件で円筒状に射出成形し、この円筒
状のものをカッタで所定の厚みに切断して第４〜５図に
示すような接合用部品を得た。この接合用部品は第４〜
５図に示すように、厚さ方向に対して金属ａｍが垂直に
配列されたものである。この接合用部品を第１図に示す
ような状態でタンクと通液管との間に挾持し、このタン
クと通液管とにより接合用部品を両面から軽く加圧した
状態で接合用部品の近くに設けた出カフＫＷ、周波数４
００ＫＨｚの高周波加熱コイルに５秒間通電した。この
結果、接合用部品を構成するナイロン６６とタンク及び
通液管の接合面を構成するナイロン６６とが溶融し、接
合部が気密かつ液密に接合され、母材と同等以上の強度
が得られた。さらに、接合されたタンクと通液管とを自
動車用ラジェータに組付け、熱湯と冷水とを一定時間ご
とに交互に送り込んでくりかえし熱衝撃を加えたが、気
密性、液密性は完全に保たれ、接着強度も低下しなかっ
た。
実施例　２ 実施例１で得られたペレットを押出成形機に送り込み、
２７０〜２８０℃に加熱されたシリンダおよび２８０℃
に加熱されたパイプ成形用グイからパイプ状に押出し、
空気で冷却しながら引取機で引き取り、これを所定の厚
みに切断して接合用部品とした。
この接合用部品を用いて実施例１と同様にタンりと通液
管を接合したところ、実施例１と同様の結果が得られた
。
Ｃ０発明の効果 本発明の合成樹脂製部品同士の接合用部品とその製造方
法は、以−ヒに述べた通り構成されるため１合成樹脂製
部品回士の接合を体裁良く強固に行なえるという先発明
の効果に加え、ｖｃ会合時要する電気量と時間との節減
を図れる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の接合用部品を用いて合成樹脂製部品同
士を接合する状態を示す断面図、第２図は射出成形によ
り本発明の接合用部品を造る状態、第３図は同じく押出
成形により造る状態をそれぞれ示す断面図、第４図は本
発明の接合用部品の斜視図、第５図は第４図のＡ−Ａ断
面図、第６図は先発明の接合方法を示す断面図である。 ｌ：接合用部品、２．３：合成樹脂製部品、４＝高周波
誘導加熱コイル、５：円柱状凸部、６：第一の半片、７
：円孔、８：第二の半片、９：円筒状空間、１０：射出
流路、１１：流路、１２二ノスル、１３：金ｇｍｍ、ｌ
　４　：　突出ピン、１５：ダイ、１６：ダイランド、
１７：空気流路、１８：磁束。 特許出願人　　　日本ラヂヱーター株式会社代　理　人
　　　小　山　欽造（ほか１名）第１図 第２図 第６図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）接合すべき合成樹脂製部品と同材質の熱可塑性合成
    樹脂中に、この熱可塑性合成樹脂に対する体積混入率で
    ７〜４０％の金属繊維と、この熱可塑性合成樹脂と金属
    繊維との合計量に対して０．１〜２．０重量％のカップ
    リング剤とを加え、前記接合されるべき合成樹脂製部品
    の接合面間に挾持自在な形状となした合成樹脂製部品同
    士の接合用部品であって、上記金属繊維を、接合時に接
    合用部品の近傍に設ける高周波誘導コイルにより発生す
    る磁束の向きに配向させた合成樹脂製部品同士の接合用
    部品。 ２）接合すべき合成樹脂製部品と同材質の熱可塑性合成
    樹脂中に、この熱可塑性合成樹脂に対する体積混入率で
    ７〜４０％の金属繊維と、この熱可塑性合成樹脂と金属
    繊維との合計量に対して０．１〜２．０重量％のカップ
    リング剤とを加え、前記接合されるべき合成樹脂製部品
    の接合面間に挾持自在な形状となした合成樹脂製部品同
    士の接合用部品であって、上記金属繊維を、接合時に接
    合用部品の近傍に設ける高周波誘導コイルにより発生す
    る磁束の向きに配向させた合成樹脂製部品同士の接合用
    部品を造る方法であって、金属繊維を混入した冷却固化
    前の熱可塑性合成樹脂を、接合用部品の使用時に磁束の
    向きと一致する方向に流し、そのまま冷却固化させる合
    成樹脂製部品同士の接合用部品の製造方法。
JP59178288A 1984-08-29 1984-08-29 合成樹脂製部品同士の接合用部品とその製造方法 Granted JPS6157329A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189208A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd 導電率計用検出器
EP1666233A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-07 Delphi Technologies, Inc. Inductive welding process for the assembly of thermoplastic parts
CN103987510A (zh) * 2011-12-20 2014-08-13 丰田自动车株式会社 构件的连接方法和连接构造

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