CN109153163B - 复合成型品及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

即使在对另一成型品使用抗拉强度较低的材料的情况下，也能够使一个树脂成型品与由该抗拉强度较低的材料形成的另一成型品充分地接合。本发明的复合成型品具备：带槽树脂成型品(10)，其含有无机填充剂(11)，使无机填充剂(11)暴露的槽(12)形成于该带槽树脂成型品(10)；以及另一成型品(20)，其以与带槽树脂成型品(10)的具有槽(11)的面相邻的方式配置于带槽树脂成型品(10)的具有槽(11)的面上。槽(11)有多个，槽(11)所形成的槽面积A12占槽面积A12与位于槽(12)之间的峰(13)所形成的峰面积A13的合计的比例处于75％以上且97％以下的范围内。另外，另一成型品(20)由熔点比构成树脂成型品的树脂的熔点低、且抗拉强度是树脂的抗拉强度的50％以下的材料形成。

Description

复合成型品及其制造方法
技术领域
本发明涉及复合成型品及其制造方法。
背景技术
近年来，在以汽车、电气产品、工业设备等为首的领域中，为了满足二氧化碳的排出量削减、制造成本的削减等要求，将金属成型品的一部分替换成树脂成型品的动向正在发展。与此相伴地，使树脂成型品和金属成型品一体化而形成的复合成型品正在广泛普及。另外，并不限于此，使由同种或异种的材料形成的成型品一体化而成的复合成型品也正在广泛普及。
作为使一个成型品和另一成型品一体化而形成的复合成型品的制造方法，例如提出了如下这样的方法。即，在专利文献1中提出了如下方法：将玻璃纤维等填充剂混入构成一个成型品的树脂而进行成型，对要粘接构成另一个成型品的树脂的面实施药品、等离子体、火焰等处理而将零点几μm～几十μm厚度的树脂去除之后，使另一个树脂与其要粘接另一个树脂的面接触而进行填充、成型，从而使它们粘接在一起。另外，在专利文献2中提出了如下方法：通过对一个树脂成型品的表面照射电磁放射线，从而在表面形成纳米构造，之后，使另一个树脂成型品与该表面接触而进行填充、成型，从而使它们一体化。
此外，在专利文献3中还提出了如下方法：在含有无机填充剂的树脂成型品(1次树脂成型品)的表面形成微小槽而使无机填充剂暴露，通过使构成2次成型品的材料流入该微小槽内来使它们一体化，从而制造强度较高的复合成型品，以及在专利文献4中还提出了如下方法：在构成2次成型品的材料的熔点比构成1次树脂成型品的树脂的熔点高的情况下，以位于该微小槽之间的峰部的宽度与该微小槽的宽度之比成为1：1.5～5(槽的宽度比峰部的宽度宽)的方式形成多个所述微小槽。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平01-126339号公报
专利文献2：日本特开2011-529404号公报
专利文献3：国际公开2014/125999号
专利文献4：国际公开2015/033728号
发明内容
发明要解决的问题
然而，根据一个成型品和另一成型品的材质的组合的不同，针对接合时的强度存在进一步改良的余地。例如，即使在将槽形成于一个成型品的表面的情况下，且是构成另一成型品的材料的熔点比构成一个成型品的材料的熔点低的情况下，在使用了抗拉强度比构成一个成型品的材料的抗拉强度低很多的材料(例如弹性体)来作为构成另一成型品的材料时，有时也会出于因槽部的形状会导致另一成型品的接合部处的强度不足这样的理由，而无法以较高的强度进行接合。
本发明是鉴于上述的状况而做成的，其目的在于，例如即使在对另一成型品使用抗拉强度较低的材料的情况下，也能够使一个树脂成型品和由该抗拉强度较低的材料形成的另一成型品充分地接合。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述的问题，反复进行了深入研究。其结果，发现了如下内容：针对一个树脂成型品而言，将含有无机填充剂的树脂成型品的树脂的一部分去除，从而在树脂成型品的表面形成多个使无机填充剂暴露的槽，并且在该树脂成型品的表面中，槽的面积占由该多个槽和位于上述多个槽之间的峰形成的区域的面积的比例处于特定的范围内。由此，发现了如下内容，以至完成本发明：即使在与该带槽树脂成型品相接合的另一成型品由熔点比构成一个树脂成型品的树脂的熔点低、抗拉强度是该树脂的抗拉强度的50％以下的材料形成的情况下，也能够实现较高的接合强度。即，本发明提供以下技术方案。
(1)本技术方案是一种复合成型品，其具备：带槽树脂成型品，其含有无机填充剂，使所述无机填充剂暴露的槽形成于该带槽树脂成型品；以及另一成型品，其以与所述带槽树脂成型品的具有所述槽的面相邻的方式配置于所述带槽树脂成型品的具有所述槽的面上，所述槽有多个，所述槽所形成的槽面积占所述槽面积与位于所述槽之间的峰所形成的峰面积的合计的比例处于75％以上且97％以下的范围内，所述另一成型品由熔点比构成所述树脂成型品的树脂的熔点低、且抗拉强度是所述树脂的抗拉强度的50％以下的材料形成。
(2)另外，本技术方案是复合成型品，在(1)的技术方案的带槽树脂成型品中，所述无机填充剂从所述槽的侧壁突出从而暴露。
(3)另外，本技术方案是复合成型品，在(1)或(2)的技术方案的带槽树脂成型品的所述表面上，所述槽形成为格子状。
(4)另外，本技术方案是复合成型品，在(1)～(3)的任一个技术方案中，所述无机填充剂是纤维状无机填充剂。
(5)另外，本技术方案是复合成型品，在(1)～(4)的任一个技术方案中，所述槽是通过照射激光而形成的。
(6)另外，本技术方案是复合成型品，在(1)～(5)的任一个技术方案中，构成所述另一成型品的材料是弹性体。
(7)另外，本技术方案是复合成型品，在(6)的技术方案中，所述弹性体是乙烯丙烯酸乙酯。
(8)另外，本发明是一种复合成型品的制造方法，在该复合成型品的制造方法中，在含有无机填充剂的第1树脂成型品的表面上以与该第1树脂成型品的表面相邻的方式配置由熔点比构成所述第1树脂成型品的树脂的熔点低、且抗拉强度是所述树脂的抗拉强度的50％以下的材料形成的第2成型品，从而形成复合成型品，其中，该复合成型品的制造方法具有如下工序：槽形成工序，在该槽形成工序中，在所述第1树脂成型品的与所述第2成型品相邻的表面上形成多个槽，该无机填充剂从该槽的侧壁突出，在所述表面上，形成为所述槽所形成的槽面积占所述槽面积与位于所述槽之间的峰所形成的峰面积的合计的比例处于75％以上且97％以下的范围内；以及成型工序，在该成型工序中，使构成所述第2成型品的所述材料的熔融物向形成有所述槽的所述第1树脂成型品的表面上流入，并使之固化而进行成型。
发明的效果
采用本发明，例如，即使在另一成型品由熔点比构成一个树脂成型品的树脂的熔点低、且抗拉强度比构成一个树脂成型品的树脂的抗拉强度低很多的材料形成的情况下，也能够使一个树脂成型品和另一成型品充分地接合。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的复合成型品的放大截面的图。
图2是示意性地表示作为复合成型品的构成要素的带槽树脂成型品的放大截面的图。
图3A、图3B是在表面形成有格子状的槽的带槽树脂成型品的电子显微镜(SEM)照片，图3A是将槽所形成的槽面积占该槽面积与位于槽之间的峰所形成的峰面积的合计的比例设为91％时的照片(相当于实施例3)，图3B是将所述比例设为96％时的照片(相当于实施例4)。
图4是用于说明利用多重成型(嵌入成型)而获得复合成型品时的工序的图。
图5是在实施例1中所制造的带槽树脂成型品的示意图。
图6A是在实施例1中所制造的带槽树脂成型品的SEM照片，图6B是在比较例2中所制造的带槽树脂成型品的SEM照片。
图7是在实施例5中所制造的带槽树脂成型品的截面的SEM照片。
具体实施方式
以下，参照附图来详细地说明本发明的具体的实施方式(以下，称为“本实施方式”)。此外，本发明并不限定于以下的实施方式，在不变更本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
＜1.复合成型品>
图1是本实施方式的复合成型品1的放大截面的示意图。如图1所示，复合成型品1具备带槽树脂成型品10和另一成型品20。
〔带槽树脂成型品〕
图2是示意性地表示带槽树脂成型品10(也简称为“树脂成型品”)的截面的图。带槽树脂成型品10含有无机填充剂11，在该带槽树脂成型品10的表面10a形成有多个使该无机填充剂11暴露的槽12(也简称为“槽”)。
并且，针对该带槽树脂成型品10而言，其特征在于，在由在该表面10a形成的多个槽12和位于多个槽12之间的峰13形成的、表面10a上的区域中，形成为槽12所形成的槽面积A12占槽面积A12和峰13所形成的峰面积A13的合计的比例(A12/(A12+A13))成为75％以上且97％以下。
此外，复合成型品1是以形成有多个槽12的树脂成型品10的表面10a为接触面，并对另一成型品20进行熔接而形成的，详细情况随后论述。
[树脂]
针对树脂的种类而言，只要是能够利用激光照射或化学处理等树脂去除手段而形成槽12的树脂就没有特别限定。例如，作为能够通过激光照射而形成槽的材料，能够列举聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚缩醛(POM)等。
另外，针对化学处理而言，可列举出由酸或碱实现的分解处理、由溶剂实现的溶解处理等。在非结晶性热塑性树脂的情况下，易于溶解于各种溶剂，但在结晶性树脂的情况下，选择使用良溶剂。例如，作为能够通过加入酸或碱而形成槽的材料，能够列举聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚缩醛(POM)等。在此，针对化学处理而言，进行限定于要形成槽的部位的化学处理，并且，重要的是去除因化学处理而生成的生成物。
此外，针对树脂而言，既可以是热塑性，也可以是热固性。
[无机填充剂]
针对无机填充剂11而言，只要是能通过将构成带槽树脂成型品10的树脂的一部分去除而形成槽12、从而暴露于该槽12的无机填充剂就没有特别限定。该无机填充剂11从所形成的槽12的侧壁12a向槽12的空间内(槽内)露出，在利用该带槽树脂成型品10和另一成型品20来形成复合成型品1时，起到抑制带槽树脂成型品10和另一成型品20的分离的锚固作用(参照图2)。另外，通过像这样地使无机填充剂11暴露于槽12，从而能够防止无机填充剂11本身从复合成型品1脱落。
作为无机填充剂11，并没有特别限定，但能够列举玻璃纤维、碳纤维、须晶纤维、玻璃薄片以及云母等。
另外，针对无机填充剂11的长度而言，优选其长度方向上的长度比槽12的短边方向(图1的剖视图中的宽度方向)上的长度长。换言之，优选槽12的短边方向上的长度比无机填充剂11的长度方向上的长度短。例如，若形状是纤维状，则优选平均纤维长度比槽12的短边方向上的长度长，若形状是不定形、板状、颗粒状，则优选的是，长径、更优选平均粒径比槽12的短边方向上的长度长。
在本实施方式中，如上所述，在槽12处暴露的无机填充剂11起到抑制带槽树脂成型品10和另一成型品20的之间接合部分离的锚固作用。因而，在起到该作用的情况下，优选的是利用暴露于该槽12的无机填充剂11将通过例如根据激光照射部位和非照射部位而去除树脂的一部分从而形成的凹凸的峰13彼此架桥(桥接)。并且，从能够如此利用无机填充剂11架桥这点出发，优选该无机填充剂11的形状是纤维状。此外，在树脂所形成的凹凸中，其凹部是槽12，被多个槽12夹着的凸部成为峰13。
无机填充剂11的含量并没有特别限定，但优选的是，相对于树脂100重量份数处于5重量份数以上且80重量份数以下的范围。若含量小于5重量份数，则即使无机填充剂11在槽12处暴露，也可能会无法充分地发挥抑制带槽树脂成型品10和另一成型品20的破坏的锚固作用。另一方面，若含量超过80重量份数，则存在带槽树脂成型品10无法成为具有充分的强度的成型品的可能性。
[含有无机填充剂11的树脂材料的优选的市售品]
此外，作为含有无机填充剂11的树脂材料，在市场上销售有含有玻璃纤维的PPS(产品名：DURAFIDE(注册商标)PPS 1140A64，宝理塑料株式会社制)、含有玻璃纤维·无机填料的PPS(产品名：DURAFIDE(注册商标)PPS 6165A7，宝理塑料株式会社制)、含有玻璃纤维的LCP(产品名：LAPEROS(注册商标)LCP E130i，宝理塑料株式会社制)等。
[槽]
槽12在树脂成型品10的表面10a形成有多个，无机填充剂11从该槽12的侧壁(侧面)12a暴露。针对该槽12而言，其是通过将构成树脂成型品10的树脂的一部分去除而形成的，通过如此将树脂的一部分去除，从而能够使无机填充剂11以自其侧壁12a突出来的状态暴露。
此外，如图1所示，在以该带槽树脂成型品10的具有槽12的面(表面10a)为接触面而使该带槽树脂成型品10与另一成型品20一体化从而制造复合成型品1时，无机填充剂11在该复合成型品1中未暴露。在本说明书中，即使在无机填充剂11未暴露于复合成型品1中的情况下也是，只要在自复合成型品1去掉了另一成型品20的形态下无机填充剂11从槽12暴露，就视作“无机填充剂11在槽12中暴露”。
优选槽12的长度方向(图2的剖视图中的朝向里侧的方向)与无机填充剂11的长度方向不同。若槽12的长度方向与无机填充剂11的长度方向相同，则可能无法将无机填充剂11恰当地架设于例如根据激光的照射部位和非照射部位而去除树脂的一部分从而形成的凹凸的峰13彼此之间。于是，无机填充剂11容易从带槽树脂成型品10脱落，可能无法充分地起到抑制带槽树脂成型品10和另一成型品20的破坏的锚固作用。因而，如图2的剖视图所示，优选以槽12的长度方向与无机填充剂11的长度方向不同的方式对树脂进行激光照射等从而形成槽12。
此外，针对形成有槽的带槽的一个树脂成型品(为了便于说明，称为“一个树脂成型品50”)而言，使另一成型品(为了便于说明，称为“另一成型品60”)与其形成有槽(为了便于说明，称为“槽51”)的面熔接而使它们一体化，从而制造复合成型品(为了便于说明，称为“复合成型品70”)。此时，作为形成另一成型品60的材料，有时会使用相对于形成一个树脂成型品50的树脂抗拉强度低很多的材料(例如弹性体)。在这样的情况下，在将另一成型品60熔解并相对于带槽的一个树脂成型品50进行填充(成型)而获得的复合成型品的接合部处，另一成型品60的强度有时会不足。如此一来，即使使无机填充剂暴露于该槽51并向该槽51填充形成另一成型品60的材料的熔融物从而使一个树脂成型品50和另一成型品60接合起来，也无法充分地获得接合部的强度。
因此，在本实施方式中，针对形成于带槽树脂成型品10的槽12而言，将槽12占据带槽树脂成型品10的表面10a的比例控制在预定的范围。具体而言，在由位于多个槽12之间的峰13形成的表面10a上的区域中，将槽12的面积设为较大，以使槽12所形成的槽面积A12占槽面积A12与峰13所形成的峰面积A13的合计的比例(A12/(A12+A13))成为75％以上且97％以下。
在此，槽面积A12、峰面积A13是指带槽树脂成型品10的表面10a上的面积，槽12的面积(槽面积)A12是以图1的虚线X所示那样的、该槽12的开口部且是存在于峰13的表面(表面10a)的延伸面(同一个面)的面上的槽部的面积。
在图3A中示出了在该表面10a形成有槽12的带槽树脂成型品10的电子显微镜照片。如该图3A所示，在带槽树脂成型品10中，将槽12的面积(槽面积)设为较大，使以A12/(A12+A13)表示的比例成为75％以上且97％以下。在带槽树脂成型品10中，通过如此地将槽12的槽面积设为较大，从而即使在另一成型品20由熔点比形成带槽树脂成型品的树脂的熔点低、且抗拉强度为所述树脂的抗拉强度的50％以下的材料(例如弹性体)形成的情况下，也能够确保该另一成型品20的接合部处的强度。由此，能够使带槽树脂成型品10和另一成型品20牢固地紧密接触(接合)。
列举具体例子，在树脂成型品10的表面10a中，在分别将槽12和峰13各一个设为1组(节距)，并将槽12形成为纵横节距相同的格子状的情况下，能够将该1个节距设为200μm，将槽12的宽度W12和峰13的宽度W13均设为100μm(其中，在该情况下，A12/(A12+A13)＝75％。)。另外，在200μm的节距中，例如，能够将峰13的宽度W13设为50μm，将槽12的宽度W12设为150μm(其中，在该情况下，大约是A12/(A12+A13)＝94％。)。
另外，在槽12与峰13的1个节距是300μm时，例如能够将槽12的宽度W12和峰13的宽度W13均设为150μm(其中，在该情况下，A12/(A12+A13)＝75％。)。另外，在300μm的节距中，能够将峰13的宽度W13设为100μm，将槽12的宽度W12设为200μm(其中，在该情况下，大约是A12/(A12+A13)＝89％。)。
此外，上述具体例仅是例示，并不限于此，只要A12/(A12+A13)处于75％以上且97％以下的范围内，就能够根据由槽12和峰13形成的节距的大小来恰当决定。
针对带槽树脂成型品10的表面10a上的槽12的面积A12而言，若槽12的面积A12相对于槽12的面积A12和峰13的面积A13的合计小于75％，则存在如下可能性：另一成型品20的接合部(另一成型品20中的填充于带槽树脂成型品10的槽部的部位)处的强度变为不充分，会因对复合成型品1施加外力而导致该另一成型品20的接合部破坏。另一方面，若槽12的面积A12相对于槽12的面积A12和峰13的面积A13的合计超过97％，则存在如下可能性：带槽树脂成型品10所含有的无机填充剂11从带槽树脂成型品10暴露的部分变多，无机填充剂11容易自带槽树脂成型品10脱落，导致无法充分地起到锚固作用，容易因对复合成型品1施加外力而导致复合成型品1的接合部破坏。
另外，针对槽12的面积A12而言，更优选以由“A12/(A12+A13)”所表示的比例成为78％～95％的方式规定槽12的面积A12，特别优选成为85％～93％。由此，能够提高接合部处的另一成型品20的强度，并且，能够抑制带槽成型品10中的无机填充剂11的脱落，形成接合强度的较高的树脂成型品10。
在此，槽12在树脂成型品10的表面10a上既可以形成为如图3A、图3B所示那样的格子状，另外，也可以形成为条纹状。在将槽12形成为格子状的情况下，也能够形成为槽12的长度方向与无机填充剂11的长度方向不同的斜格子状。如图3A、图3B所示，通过将槽12形成为格子状，从而能够更可靠地使构成另一成型品20的材料的熔融物流入槽12。
在将槽12形成为格子状的情况下，针对该表面10a上的槽12的面积A12和峰13的面积A13而言，在由形成格子形状的多个槽12中的最外周的槽包围的区域中，在观察该区域内的多个槽12的合计的面积和多个峰13的合计的面积时，该槽12和峰13的面积满足A12/(A12+A13)为75％以上且97％以下的关系即可。
此外，在如此地将槽12设为格子状时，只要槽12和峰13的面积满足A12/(A12+A13)＝75％以上且97％以下，则多个槽12与多个峰13的在槽12的一个长度方向(x轴)和另一个长度方向(y轴)上的宽度的比例就既可以是彼此相同的比例，也可以是彼此不同的比例。
优选槽12的深度D是该槽12的短边方向上的长度(即槽12的宽度W12)的1/2以上。若深度D小于槽12的宽度W12的1/2，则在将其与另一成型品20接合从而形成复合成型品1时存在如下可能性：在暴露于槽12的无机填充剂11与另一成型品20之间没有产生充分的锚固效果，无法使带槽树脂成型品10和另一成型品20牢固地紧密接触。
〔带槽树脂成型品的制造方法〕
带槽树脂成型品10是通过对含有无机填充剂11的树脂成型品进行激光照射、化学处理等而将树脂局部地去除、从而在该树脂成型品的表面10a形成多个槽12而获得的。在带槽树脂成型品10中，通过如此地将树脂成型品的表面10a局部地去除而形成槽12，从而使树脂成型品内所含有的无机填充剂11从槽12的侧壁12a暴露。
能基于照射对象材料的种类、激光装置的输出等来设定激光的照射，若没有对树脂照射适度的能量而形成槽12，则无法充分地使无机填充剂11暴露，或难以形成像设定那样的宽度W12、深度D的槽12，因此，优选分多次进行激光的照射。
在本实施方式中，在形成该槽12时，在带槽树脂成型品10的表面10a上，槽的面积A12占槽的面积A12与位于槽之间的峰部的面积A13的合计的比例(A12/(A12+A13))成为75％以上且97％以下。
在本实施方式中，通过如此形成面积A12较大的槽12，从而即使在另一成型品20由抗拉强度为构成带槽树脂成型品的树脂的抗拉强度的50％以下的弹性体形成的情况下，也能够提高复合成型品1的接合部处的另一成型品20的强度。由此，能够使另一成型品20与树脂成型品10充分地接合。
在此，在利用激光照射来形成槽12时，作为无机填充剂11的玻璃纤维等会局部地遮蔽激光的能量。因此，在为了将树脂去除到深处而多次照射激光时，越到后面，则越需要赋予与因激光照射已经暴露了的玻璃纤维等而被吸收的能量的量相应的较高的能量。因此，在反复多次照射激光的情况下，优选包括使激光的照射量比前次的照射量大的工序。
另外，为了将位于激光透过性较低的无机填充剂11的背面的树脂去除，优选沿着除了与树脂成型品10的表面10a垂直以外的方向照射激光。
另一方面，针对由化学处理实现的槽12的形成而言，选择并使用与树脂的特性相对应的酸、碱、有机溶剂等。在树脂能被酸分解的聚缩醛树脂成型品中，能够通过利用酸将要设置槽的部位分解去除从而形成槽。另外，针对易于溶解于有机溶剂的非结晶性树脂成型品而言，能够预先遮盖除了要在成型品的表面设置槽的部位以外的部位，之后利用有机溶剂进行溶解去除，从而形成槽。
〔另一成型品〕
回看图1。如图1所示，在复合成型品1中，以带槽树脂成型品10的具有槽12的面(表面10a)为接触面，在该面上相邻地配置有另一成型品20。
在此，针对另一成型品20而言，使用熔点比构成带槽树脂成型品10的树脂的熔点低、且抗拉强度是构成所述带槽树脂成型品10的树脂的抗拉强度的50％以下(例如30％以下)的材料。此外，本发明中的“抗拉强度”能依据ISO527-1、2进行测量。
在本实施方式中，即使在将熔点比构成带槽树脂成型品10的树脂的熔点低、且抗拉强度是构成带槽树脂成型品10的树脂的抗拉强度的50％以下的材料用作构成另一成型品20的材料的情况下，也能够提高接合部处的另一成型品20的强度。也就是说，通过将形成于带槽树脂成型品10的多个槽12的面积A12形成为较大，并且在与位于该槽12之间的峰13的面积A13之间的关系上使A12/(A12+A13)满足75％以上且97％以下，从而能够使带槽树脂成型品10和另一成型品20有效地接合。
例如，作为带槽树脂成型品10和另一成型品20的材料的组合，在构成带槽树脂成型品10的树脂是熔点约280℃、抗拉强度约200MPa的聚苯硫醚(作为具体例子，宝理塑料株式会社制DURAFIDE(注册商标)PPS 1140A64等)的情况下，作为构成另一成型品20的材料，能够列举作为熔点为260℃以下的材料的聚对苯二甲酸乙二醇酯、作为熔点为230℃以下的材料的聚对苯二甲酸丁二醇酯、作为熔点为200℃以下的材料的聚缩醛、或者是不含有玻璃纤维等强化材料的各种弹性体等(大部分的熔点为150℃以下、熔点更低的为120℃以下)、或者仅含有少量玻璃纤维等强化材料的各种弹性体等(这样的材料通常抗拉强度为100MPa以下(构成带槽成型品10的树脂的抗拉强度的50％以下))。此外，在能用于另一成型品20的材料中的弹性体、非晶性树脂或者热固性树脂中也存在不具有与能利用DSC测量等而测量到的特定的“熔点”相符合的值的材料(有时以软化点、可流动温度等进行表述)。针对这样的材料而言，能够将成型另一成型品时的加工温度(料筒温度、固化处理温度等)视作本申请发明中的熔点。
＜2.复合成型品的制造方法>
针对复合成型品1而言，如上所述，以带槽树脂成型品10的具有槽12的面(表面10a)为接触面而在该面上相邻地配置有另一成型品20。该复合成型品1能够通过例如多重成型(嵌入成型)来获得。
以下，详细地说明利用多重成型来制造复合成型品1的方法。在此，以使用热塑性弹性体作为构成另一成型品的材料的情况为例。
〔由多重成型实现的复合成型品的制造〕
图4是用于说明利用多重成型而获得复合成型品1的方法的示意图。如图4所示，首先，对1次树脂进行1次成型从而制作带槽树脂成型品10的预备体10’(图4的(1))。
接下来，对预备体10’的表面10a’的一部分进行树脂的部分的去除，在该表面10a’上形成多个槽12(图4的(2))。由此，制作带槽树脂成型品10。此时，在本实施方式中，以形成的多个槽12的面积AW12占其与位于该槽12之间的峰13的面积A13的合计的比例(A12/(A12+A13)成为75％以上且97％以下的方式形成槽12。
接下来，如图4的(3)所示，将带槽树脂成型品10放入模具(未图示)，以具有槽12的表面10a为接触面，使2次材料(构成另一成型品20的热塑性弹性体的熔融物)向该模具的内部流入，并进行冷却使其固化。
在此，针对2次材料(熔融物)相对于带槽树脂成型品的表面10a的流动方向而言，并没有特别限定，但优选的是以与形成于带槽树脂成型品10的槽12的长度方向平行的方式使2次材料(熔融物)流动从而流入。若使2次材料沿着与槽12的长度方向正交的方向流动，则可能会在该2次材料的流动时的压力的作用下导致槽12的壁倒伏，使槽被破坏。相对于此，通过使2次材料沿着与槽12的长度方向正交的方向流动，从而能够抑制槽12的破坏，从而更有效地使2次材料流入槽12内。
经由以上那样的工序，从而能够通过多重成型而获得与热塑性弹性体(另一成型品20)形成的复合成型品1。此外，同样地，能通过将2次材料设为未固化的热固性弹性体，从而获得由多重成型实现的与热固性弹性体形成的复合成型品1。
实施例
以下，说明本发明相关的实施例，但本发明并不限定于这些实施例。此外，在下述的实施例和比较例中，针对各例而言，以下述表1所示的面积比例来制造带槽树脂成型品的样品，之后，制造带槽树脂成型品和另一成型品的复合成型品，从而测量复合成型品的接合强度(MPa)。
＜复合成型品的制造>
〔实施例1〕
[带槽树脂成型品的制造]
使用含有玻璃纤维的PPS(DURAFIDE(注册商标)PPS 1140A64，宝理塑料株式会社制)(熔点：约280℃、抗拉强度：200MPa)，以下述的条件进行注塑成型从而获得注塑成型品(树脂成型品，1次成型品)。
(1次成型品的注塑成型的条件)
预备干燥：140℃、3小时
料筒温度：320℃
模具温度：140℃
注射速度：20mm/sec
保压：50MPa(500kg/cm2)
针对得到的树脂成型品而言，以下述表1所示那样的条件通过激光照射从而在该树脂成型品的表面形成多个槽。此外，将槽的深度设为100μm。在此，在表1中，“节距”是指将树脂成型品的表面上的槽的槽部的宽度和与该槽相邻的一侧的峰部的宽度相加而得到的值。另外，“A12/(A12+A13)”是将槽部的面积设为A12、将峰部的面积设为A13时的槽部的面积A12占峰部(凸部)和槽部(凹部)的面积的合计的比例。另外，“表面上的槽形状”表示的是树脂成型品的表面上的槽的形状，其是“横条纹”或图3A、图3B所示那样的“格子状”。
即，在实施例1中，在树脂成型品上以200μm的节距形成A12/(A12+A13)为75％的格子状的槽，由此得到带槽树脂成型品。
此外，激光照射处理的条件如以下这样。
(形成槽时的激光照射的条件)
振荡波长：1.064μm
最大额定功率：13W(平均)
激光输出：45％
扫描速度：1000mm/sec
频率：40kHz
重复次数：40次
[复合成型品的制造]
接着，针对如上述那样获得的带槽树脂成型品(1次成型品)而言，以具有通过照射激光而形成的槽的面为接触面，将其嵌入注塑成型用模具，作为另一成型品(2次成型品)的材料，使用熔点比构成带槽树脂成型品的树脂的熔点低(具体而言为100℃以下)、且抗拉强度为构成带槽树脂成型品的树脂的抗拉强度的50％以下(具体而言为10％以下)的乙烯丙烯酸乙酯(NUC-6570，株式会社NUC制，熔点：约91℃，抗拉强度：7MPa)，从而以下述的条件进行注塑成型，得到复合成型品。
(2次成型品的注塑成型的条件)
预备干燥：无
料筒温度(成型温度)：220℃
模具温度：约30℃(常温水冷却)
注射速度：10mm/sec
保压：20MPa
〔实施例2〕
在实施例2中，在带槽树脂成型品的制造中，除了以300μm的节距形成了A12/(A12+A13)＝89％的格子状的槽以外，与实施例1同样地制造带槽树脂成型品，并基于得到的带槽树脂成型品制造了复合成型品。
〔实施例3〕
在实施例3中，在带槽树脂成型品的制造中，除了以200μm的节距形成了A12/(A12+A13)＝91％的格子状的槽以外，与实施例1同样地制造带槽树脂成型品，并基于得到的带槽树脂成型品制造了复合成型品。
〔实施例4〕
在实施例4中，在带槽树脂成型品的制造中，除了以300μm的节距形成了A12/(A12+A13)＝96％的格子状的槽以外，与实施例3同样地制造带槽树脂成型品，并基于得到的带槽树脂成型品制造了复合成型品。
〔比较例1〕
在比较例1中，在带槽树脂成型品的制造中，除了以300μm的节距形成了A12/(A12+A13)＝56％的格子状的槽以外，与实施例1同样地制造带槽树脂成型品，并基于得到的带槽树脂成型品制造了复合成型品。
〔比较例2〕
在比较例2中，在带槽树脂成型品的制造中，除了以300μm的节距形成了A12/(A12+A13)＝72％的格子状的槽以外，与实施例1同样地制造带槽树脂成型品，并基于得到的带槽树脂成型品制造了复合成型品。
＜评价>
〔带槽树脂成型品的放大观察〕
针对实施例1、比较例2的带槽树脂成型品(1次成型品)而言，利用电子显微镜(SEM)对具有槽的面进行了放大观察。图6A是在实施例1中所制造的带槽树脂成型品的SEM照片。图6B是在比较例2中所制造的带槽树脂成型品的SEM照片。其中，倍率分别设为200倍。
从图6A的SEM照片可知，在实施例1中，形成了槽面积较大(A12/(A12+A13)＝75％)的树脂成型品。另一方面，如图6B的SEM照片所示，在比较例2中，形成了槽面积较小的(A12/(A12+A13)＝72％)树脂成型品。
〔接合强度〕
为了对在实施例和比较例中获得的复合成型品的接合强度(1次成型品和2次成型品的接合强度)进行评价，测量了它们的拉伸破坏强度(MPa)。使用Tensilon(日文：テンシロン)UTA-50kN(株式会社ORIENTEC制)作为测量设备，将十字头速度设为1mm/分钟，对复合成型品(120mm长度、20mm宽度、2mm厚度)进行了拉伸、剥离，从而进行接合强度的测量。将该接合强度(MPa)的测量结果与带槽树脂成型品的槽的形成条件一起表示在下述表1中。
针对实施例和比较例的各例来制造样品，并分别如下述表1所示那样测量了接合强度(MPa)。
[表1]
Figure BDA0001857613930000171
从表1所示的结果可知，在实施例1～4的复合成型品中，接合强度成为3MPa以上，能确认具有充分的接合强度。其中，在将槽面积的比例设为91％的实施例3中，获得了更高的接合强度。
另一方面，在不扩宽槽面积而是将槽面积的比例设为小于75％的比较例1、2中，接合强度大致小于3MPa，是较低的接合强度。认为其原因在于，复合成型品的接合部处的另一成型品(2次成型品)的强度较低。由此，认为接合部处的另一成型品容易破坏，会成为较低的接合强度。
另外，针对实施例5而言，使用复合成型品，进行了将接合部拉伸、剥离后的截面的观察，如图7所示那样确认到如下情况：进入到槽的内部的橡胶发生了母材破坏，获得了良好的接合状态，其中，该复合成型品是将混入有增塑剂和交联剂的丁腈橡胶(抗拉强度20MPa)作为另一成型品(2次成型品)并利用160℃的模具对其和与实施例1同样地获得的带槽树脂成型品(1次成型品)进行压缩成型而成的。
附图标记说明
1、复合成型品；10、带槽树脂成型品；10a、带槽树脂成型品的表面；11、无机填充剂；12、槽；12a、槽的侧壁；13、峰；20、另一成型品。

Claims (8)

1.一种复合成型品，其具备：
带槽树脂成型品，其含有无机填充剂，使所述无机填充剂暴露的槽形成于该带槽树脂成型品；以及
另一成型品，其以与所述带槽树脂成型品的具有所述槽的面相邻的方式配置于所述带槽树脂成型品的具有所述槽的面上，
所述槽有多个，
所述槽所形成的槽面积占所述槽面积与位于所述槽之间的峰所形成的峰面积的合计的比例处于85％以上且93％以下的范围内，
自聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚缩醛(POM)选择所述树脂成型品，
所述另一成型品由熔点比构成所述树脂成型品的树脂的熔点低且为150℃以下、且抗拉强度是所述树脂的抗拉强度的50％以下的弹性体形成。
2.根据权利要求1所述的复合成型品，其中，
所述无机填充剂从所述槽的侧壁突出从而暴露，并且所述槽面积占所述槽面积与位于所述槽之间的峰所形成的峰面积的合计的比例处于91％以上且93％以下的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的复合成型品，其中，
在具有所述槽的面上，所述槽形成为格子状。
4.根据权利要求1或2所述的复合成型品，其中，
所述无机填充剂是纤维状无机填充剂。
5.根据权利要求1或2所述的复合成型品，其中，
所述槽是通过照射激光而形成的。
6.根据权利要求1或2所述的复合成型品，其中，
所述另一成型品的树脂材料是烯烃系弹性体。
7.根据权利要求6所述的复合成型品，其中，
所述烯烃系弹性体是乙烯丙烯酸乙酯。
8.一种复合成型品的制造方法，在该复合成型品的制造方法中，在含有无机填充剂的第1树脂成型品的表面上以与该第1树脂成型品的表面相邻的方式配置由熔点比构成所述第1树脂成型品的树脂的熔点低且为150℃以下、且抗拉强度是所述树脂的抗拉强度的50％以下的弹性体形成的第2成型品，从而形成复合成型品，其中，
自聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚缩醛(POM)选择所述树脂成型品，
该复合成型品的制造方法具有如下工序：
槽形成工序，在该槽形成工序中，在所述第1树脂成型品的与所述第2成型品相邻的表面上形成多个槽，该无机填充剂从该槽的侧壁突出，在所述表面上，形成为所述槽所形成的槽面积占所述槽面积与位于所述槽之间的峰所形成的峰面积的合计的比例处于85％以上且93％以下的范围内；以及
成型工序，在该成型工序中，使构成所述第2成型品的材料的熔融物向形成有所述槽的所述第1树脂成型品的表面上流入，并使之固化而进行成型。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6902394B2 (ja) * 2017-05-15 2021-07-14 ポリプラスチックス株式会社 シール性を有する複合成形品
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JP7365245B2 (ja) * 2020-01-10 2023-10-19 ポリプラスチックス株式会社 複合成形品およびその成形品に使用する部材

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104995011A (zh) * 2013-02-12 2015-10-21 宝理塑料株式会社 带槽的树脂成型品

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0952252A (ja) * 1995-08-10 1997-02-25 Toyota Motor Corp 電極を封止する樹脂成形品及びその製造方法
JP2000238137A (ja) * 1999-02-17 2000-09-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 光造形装置及び光造形方法
JP5744361B1 (ja) * 2013-09-09 2015-07-08 ポリプラスチックス株式会社 複合成形品の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104995011A (zh) * 2013-02-12 2015-10-21 宝理塑料株式会社 带槽的树脂成型品

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