JP2000108205A - プラスチック複合成形品及びその製造方法 - Google Patents

プラスチック複合成形品及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリアセタール樹脂の持つ高剛性等と、特に
二次側熱可塑性樹脂を熱可塑性エラストマーとした場合
の柔軟性等を合わせ持ち、接合部の融着強度の高い複合
成形品を、一次成形品にアンダーカットや貫通穴を設け
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煩雑な工程を
必要とすることなく、経済的に効率よく得る。 【解決手段】 ポリアセタール樹脂からなる一次成形品
に熱可塑性樹脂を二次成形する成形方法において、二次
成形部と接触する一次成形品の表面を、平滑面の1.5 倍
以上の表面積となるよう予め粗化加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリアセタール樹脂
と他の熱可塑性樹脂との複合成形法に関し、更に詳しく
は、剛性の高い部分(ポリアセタール樹脂)と柔軟な部
分(他の熱可塑性樹脂)を有する複合成形品の製造方法
に関し、自動車外板の締結部品や一部にソフト感のある
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た
めの製造方法である。
【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、コストも比較的安価なことから、代表的エンジニ
アリングプラスチックとして自動車、電気・電子部品等
の広範な用途に使用されているが、近年、自動車、電気
・電子分野には多種の特性が求められてきている。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賦与することが可
能であるが、何れもそのままではその成形品の一部が高
い剛性を要し、他の部に柔軟性を要するような一体成形
品を得ることはできない。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場合、一次側樹脂と
二次側樹脂との界面の融着が不十分であり、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穴を設ける等メ
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みられるが、
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。以上のよ
うに、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、特に二次側熱可塑性樹脂を熱可塑
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穴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
を塗布する等の煩雑な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、ポリアセタール樹脂からなる一次成形品に熱可塑
性樹脂を二次成形する成形方法において、二次成形部と
接触する一次成形品の表面を、平滑面の1.5 倍以上の表
面積となるよう予め粗化加工したことを特徴とするプラ
スチック複合成形品の製造方法である。
【0004】
【発明の実施の形態】以下、本発明のプラスチック複合
成形品の製造方法について詳しく説明する。先ず、本発
明の一次成形品に使用するポリアセタール樹脂は、オキ
シメチレン基(-CH2O-)を主たる構成単位とする高分子化
合物で、ポリオキシメチレンホモポリマー、オキシメチ
レン基以外に他の構成単位を少量含有するコポリマー、
ターポリマー、ブロックコポリマー何れにてもよく、
又、分子が線状のみならず分岐、架橋構造を有するもの
であってもよい。又、その重合度等に関しても特に制限
はない。
【0005】次に、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、90
以下が好ましい。
【0006】また、本発明で使用するポリアセタール樹
脂及び熱可塑性樹脂には、目的に応じて公知の無機充填
剤を配合することが出来る。無機充填剤を形態的に分類
すると繊維状、粉粒状、板状のものなどがある。繊維状
充填剤としては、例えばガラス繊維、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。なお、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、例えばカー
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、例えばマイカ、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。無機充填剤の添加量は
ポリアセタール樹脂、熱可塑性樹脂全量に対し夫々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】なお、本発明において使用するポリアセタ
ール樹脂及び熱可塑性樹脂は、何れか一方又は両方にそ
の目的に応じ所望の特性を賦与するため、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、界面活性剤等を任意の組
合せで配合することも無論可能である。
【0008】次に、本発明では、ポリアセタール樹脂か
らなる一次成形品に熱可塑性樹脂を二次成形する際に、
二次成形品と接触する一次成形品の表面を予め粗化して
おく必要があり、かつその粗化面の表面積は平滑面の
1.5倍以上であることが必要である。一次成形品の表面
を予め粗化しなかったり、粗化した場合でも、粗化面の
表面積が平滑面の 1.5倍より小さい場合には、二次成形
品と全く融着しないか、融着しても十分な融着強度が得
られず実用上問題を生じる。上記ポリアセタール樹脂一
次成形品の表面を粗化する方法に関して特に制限はない
が、金型によるシボ転写法や、機械的若しくは物理的な
二次加工による方法が好適に用いられる。機械的若しく
は物理的な二次加工法による粗化方法としては、例えば
サンドペーパーによる研磨、火炎(フレーム)処理、プ
ラズマ処理、レーザー照射処理、サンドブラスト処理、
ショットプラスト処理、液体ホーニング処理などが挙げ
られるが、作業効率や品質の安定性といった工業量産性
を考慮すると、火炎(フレーム)処理、プラズマ処理、
レーザー照射処理、サンドブラスト処理、ショットブラ
スト処理、液体ホーニング処理が好適に用いられる。
【0009】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明するが、
本発明の主旨を逸脱しない限り、本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。実施例において、一次側成
形品と二次側成形品との密着強度の評価に用いた方法は
以下の通りである。 [密着強度評価法]一次側成形品として厚さ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、二次側樹脂材料により二次成形を行い、図1に示す
中央部に接合部を持つ複合成形品を得た。なお、複合成
形品の密着強度は、引張り試験機を用いて測定した。引
張り試験におけるクロスヘッドスピードは20mm/min
として行った。 実施例1 一次側ポリアセタール樹脂材料として「ジュラコン」M
90(ポリプラスチックス(株)製)を用い、表1に示
す成形条件にて成形を行い、一次側成形品を得た。次
に、この一次側成形品の二次側樹脂との接合面に火炎
(フレーム)処理を行った。この時の処理面と非処理面
の表面積比は、BET多点法による測定から得られた比
表面積をもとに算出した結果、1.8 :1であった。尚、
一次側成形品の粗化処理面を電子顕微鏡により表面観察
した写真を図1に示す。次いで、二次側熱可塑性樹脂材
料として熱可塑性ポリウレタン樹脂(アジペート系、硬
度 JIS A80)を用い、表2に示す成形条件にて二次成形
することにより複合成形品を作製し、その密着強度の評
価を行った。結果を表3に示す。
【0010】実施例2 一次側成形品の二次側樹脂との接合面の粗化処理法とし
て、粒度#220のアルミナを使用してブラスト処理し
た他は、実施例1と同様にして複合成形品を作製し、そ
の密着強度の評価を行った。なお、この時の一次側成形
品の処理面と非処理面の表面積比は、実施例1と同様な
方法で算出した結果、1.9 :1であった。密着強度測定
結果を表3に示す。
【0011】比較例1 一次側成形品を何も処理しなかった他は、実施例1と同
様にして複合成形品を作製し、その密着強度の評価を行
った。結果を表3に示す。
【0012】比較例2 一次側成形品の二次側樹脂との接合面を#60サンドペ
ーパーを用いて荒らした他は、実施例1と同様にして複
合成形品を作製し、その密着強度の評価を行った。な
お、この時の一次側成形品のサンドペーパーで処理した
面と非処理面の表面積比は、実施例1と同様な方法で算
出した結果、1.4 :1であった。密着強度測定結果を表
3に示す。
【0013】比較例3 一次側成形品の二次側樹脂との接合面をコロナ放電処理
した他は、実施例1と同様にして複合成形品を作製し、
その密着強度の評価を行った。なお、この時の一次側成
形品のコロナ放電処理面と非処理面の表面積比は、実施
例1と同様な方法で算出した結果、1:1であった。密
着強度測定結果を表3に示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】
【表3】
【0017】
【発明の効果】本発明では、ポリアセタール樹脂一次成
形品接合部の表面を、平滑面との表面積比が所定の値以
上となるよう予め粗化加工することによって、通常の成
形条件下でメカニカルなアンカー形状を設けたり、接着
剤を使用することなく、従来の二重成形法では得られな
い強固な界面密着性を有するポリアセタール樹脂複合成
形品を簡単に経済的に効率良く生産することが出来る。
しかも、本発明の製造方法によって得られるポリアセタ
ール樹脂複合成形品は、ポリアセタール樹脂の持つ高剛
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が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2】 実施例1の一次側成形品の粗化処理面を電子
顕微鏡により表面観察した写真である。
【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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29K 59:00 75:00 B29L 9:00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアセタール樹脂からなる一次成形品
    に熱可塑性樹脂を二次成形する成形方法において、二次
    成形部と接触する一次成形品の表面を、平滑面の1.5 倍
    以上の表面積となるよう予め粗化加工したことを特徴と
    するプラスチック複合成形品の製造方法。
  2. 【請求項2】 粗化加工が、金型によるシボ転写法、又
    は機械的若しくは物理的手法による二次加工法からなる
    請求項1記載のプラスチック複合成形品の製造方法。
  3. 【請求項3】 二次加工法が、火炎(フレーム)処理、
    プラズマ処理、レーザー照射処理、サンドブラスト処
    理、ショットブラスト処理及び液体ホーニング処理から
    なる群の中から選ばれた方法である請求項2記載のプラ
    スチック複合成形品の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項記載の方法に
    より製造されたプラスチック複合成形品。
  5. 【請求項5】 熱可塑性樹脂が熱可塑性エラストマーで
    ある請求項4記載のプラスチック複合成形品。
  6. 【請求項6】 熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリウレタン樹
    脂である請求項4又は5記載のプラスチック複合成形
    品。
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