JP2002234049A - 複合成形品の製造方法 - Google Patents

複合成形品の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インサート材と基材樹脂との密着性を良好と
する複合成形品の製造方法を提供する。 【解決手段】 インサート材1の表面に、プライマーを
塗布してプライマー膜3を形成し、プライマー膜3の表
面にドープセメントを塗布してドープセメント膜4を形
成し、次いで、このインサート材1をインサート成形す
る。ドープセメントを、インサート成形される合成樹脂
もしくはこれと相溶性のある樹脂を溶剤に溶解させたも
のとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インサート成形に
おいて、金属、樹脂、無機材料などのインサート材と合
成樹脂の密着性を向上した、複合成形品の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、高級家具材料や高級乗用車用内装
材などとして、表面に木質層を有する木質化粧板と合成
樹脂芯材からなる複合成形品が用いられている。また、
制振・遮音材料分野、複合鋼板分野、各種シールド分野
などにおいて、特に鋼板同士の接着、鋼板とプラスチッ
クの接着複合化などの分野において、耐候性や軽量化、
さらには低コスト化の観点から、外板としてのプラスチ
ック化も検討されている。
【0003】このような複合成形品を得るには、表面層
として、金属、合成樹脂、無機材料などからなるインサ
ート材を用意し、このインサート材の裏面にプライマー
を塗布し、これを射出成形型内に配置して、インサート
材の裏面側に基材となる合成樹脂を射出成形するインサ
ート成形などが行われている。この方法では、プライマ
ーの活性維持時間が短いため、プライマー塗布後、短時
間のうちに射出成形しなければならない。また、インサ
ート成形の直前にプライマーを塗布しなければならない
ため、製品形状が複雑な場合、プライマーを均一に塗布
することが困難であった。さらに、この方法では、イン
サート材と基材樹脂との密着性が悪く、成形後の剥離、
浮きなどの不良が発生するなどの問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、インサート成形において、インサート材と基
材樹脂との密着性を良好とする複合成形品の製造方法を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の請求項1記載の複合成形品の製造方法は、
インサート材表面に、ドープセメントを塗布し、次い
で、これをインサート成形するものである。また、本発
明の請求項2記載の複合成形品の製造方法は、インサー
ト材表面に、プライマーを塗布し、該プライマー表面に
ドープセメントを塗布し、次いで、これをインサート成
形するものである。そして、本発明の請求項3記載の複
合成形品の製造方法は、前記ドープセメントが、インサ
ート成形される合成樹脂もしくはこれと相溶性のある樹
脂を溶剤に溶解させたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図1は、本発明の複合成形品の製造方法によって製造さ
れる複合成形品の構成の一例を示す概略断面図である。
図中符号1は、インサート材を示す。インサート材1
は、インサート成形型の形状に合わせて、ほぼ複合成形
品の最終的な形状に、予め成形されている。このインサ
ート材1の表面の一方を、表面処理して表面処理層2を
形成し、この表面処理層2にプライマーを塗布してプラ
イマー膜3とし、さらにプライマー膜3にドープセメン
トを塗布してドープセメント膜4を形成し、表面材5と
する。なお、本発明にあっては、表面処理層2およびプ
ライマー膜3を省略可能である。
【0007】次に、図2に示すように、この表面材5
を、射出成形型7のキャビティ内に、ドープセメント膜
4がキャビティの内方に向くように配置する。射出成形
型7のキャビティの形状は、最終成形品の外形形状と一
致したものである。次いで、この表面材5のドープセメ
ント膜4側に合成樹脂を射出成形すると、合成樹脂とイ
ンサート材1が一体化する。この後、これを射出成形型
7、8内から取り出すと、表面材5と基材樹脂層6から
なる複合成形品10が得られる。
【0008】本例で用いられるインサート材1は、金
属、樹脂、無機材料などからなるものである。金属とし
ては、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス
鋼、炭素鋼、銅などを用いることができる。また、樹脂
としては、ポリカーボネート、ポリエステル−ポリカー
ボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチルなどを用い
ることができる。また、無機材料としては、アルミナ、
ガラス、セラミックス、コンクリート、天然石材などを
用いることができる。
【0009】インサート材1は、接着性を向上するため
に、その表面の少なくとも一方が表面処理され、表面処
理層2が形成される。インサート材1が金属の場合、表
面処理の方法としては、アルマイト、アロジン、エッチ
ングなどの方法が用いられる。インサート材1が樹脂ま
たは無機材料の場合、表面処理の方法としては、サンデ
ィング、ショットブラストなどの方法が用いられる。な
お、本発明にあっては、表面処理を省略しても、ドープ
セメント膜4の存在により、インサート材1と基材樹脂
層6の十分な密着強度が得られる。
【0010】本例で用いられるプライマーとしては、エ
ポキシ系、ウレタン系、ゴム系、アクリル系、ポリプロ
ピレン系、ビニル系などの塗料が挙げられる。これら
は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、
炭素鋼、銅、ポリカーボネート、ポリエステル−ポリカ
ーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、アルミ
ナ、ガラス、セラミックス、コンクリートなどを対象と
した接着、塗装、ラミネート、複合化の際に、一般的に
用いられるものを使用可能である。
【0011】具体的には、エポキシ系プライマーとして
は、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応に
よって得られるものも含め、環状脂肪酸型エポキシ樹
脂、グリセンリン型エポキシ樹脂、ダイマー酸型エポキ
シ樹脂などの多官能型エポキシ樹脂とポリアミノアミド
化合物、脂肪族ポリアミン、環状脂肪族ポリアミン、芳
香族ポリアミンなどのポリアミンを主成分とする2液型
エポキシプライマーなどが、ウレタン系プライマーとし
ては、末端にイソシアネート基を有する多官能ポリイソ
シアネート化合物である多官能ポリイソシアネートとポ
リエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオールな
どのポリオールを主成分とする2液型ウレタン系プライ
マー、多官能ポリイソシアネートを主体とする1液型ウ
レタン系プライマーなどが、ゴム系プライマーとして
は、天然ゴム、スチレン−ブタジエンラバー、ポリブタ
ジエンゴム、ポリイソブチレン、ポリクロロプレン、ポ
リアクリレート系ゴム、ポリビニルエーテル系ゴムなど
が挙げられる。また、アクリル系プライマーとしては、
多官能メタクリル酸エステル、多官能アクリル酸エステ
ルなどが、ポリプロピレン系ポリマーとしてはポリプロ
ピレン、塩素化ポリプロピレンなどが、ビニル系プライ
マーとしてはポリビニルブチラール、ポリビニルホルマ
ール、ポリビニルアセトアセタールや、ジビニルエーテ
ル、ジブチルビニルエーテルなどのビニルエーテルなど
が挙げられる。
【0012】このようなプライマーを、インサート材1
に直接、またはインサート材1の表面処理層2に、1層
または2層以上塗布する。プライマーの塗布方法として
は、印刷法、スプレー法、ロール法、フローコーターな
どの方法を適用できる。塗布後のプライマーを常温〜5
0℃の雰囲気下で乾燥して、プライマー膜3を形成す
る。また、プライマー膜3の厚さは1〜100μm、好
ましくは5〜20μmとする。
【0013】本例で用いられるドープセメントは、基材
樹脂層6をなす合成樹脂もしくはこれと相溶性のある合
成樹脂を溶剤に溶解させたものである。このようなドー
プセメントは、被着体となるインサート材1との接着性
が非常に良い。上記合成樹脂としては、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体(以下、「ABS」
と略す。)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(以
下、「AS」と略す。)、ポリスチレンなどのスチレン
系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビ
ニル重合体樹脂、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリ
ル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹
脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなどのポリエステル系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂は、単体または混合して用いられる。例え
ば、ポリエチレンなどの難溶解性の合成樹脂には、その
粉末をABS樹脂などの易溶解性の合成樹脂に懸濁、混
合して用いることができる。
【0014】また、溶剤としては、アセトン、メタノー
ル、イソプロパノール、トルエン、キシレン、酢酸メチ
ル、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これら
の溶剤は、溶解する合成樹脂の種類に応じて、適宜、単
体または混合して用いられる。
【0015】このようなドープセメントを、インサート
材1に直接、表面処理層2に、またはプライマー膜3に
塗布し、常温〜50℃の雰囲気下で乾燥して、ドープセ
メント膜4を形成する。プライマーと同様に、ドープセ
メントの塗布方法としては、印刷法、スプレー法、ロー
ル法、フローコーターなどの方法を適用できる。また、
ドープセメント膜4の厚さを5μm以上、好ましくは2
5〜70μmとする。
【0016】ところで、ドープセメントは、基材樹脂6
と相溶性があるため、数時間〜数日間を経ても時間に関
係なく、基材樹脂との密着度が良好である。平板の状態
でインサート材1にドープセメントを塗布、乾燥した
後、打抜加工、プレス加工などの形状加工が可能である
ため、表面材5の形状が複雑な場合であっても、形状加
工前の平板の状態での均一な塗布を容易に行うことがで
きる。ここで、各種インサート材、表面処理、プライマ
ー、ドープセメントに用いられる樹脂および溶剤、基材
樹脂の組合わせを表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】このようにして成形された複合成形品10
は、インサート材1と基材樹脂層6との密着性が良いた
め、成形後の剥離、浮きなどの不良が発生し難いなどの
利点がある。また、インサート材1にドープセメント4
を塗布した表面材5は、反りが小さいため、形状打ち抜
きなどの後加工をし易い。
【0019】以下、具体例を示す。まず、ドープセメン
トを以下に示す条件で作製した。アセトン100gにA
BS樹脂(商品名;スタイラックABS、旭化成社製)
ペレット40gを溶解し、この溶液をさらにトルエンに
よって2倍に希釈し、ドープセメントを作製した。次
に、表面処理を施した厚さ0.5mmのアルミニウム薄
板の一面上に、プライマーを塗布した後、このドープセ
メントを塗布し、ドープセメントを乾燥してドープセメ
ント膜を形成した。プライマーの種類、ドープセメント
膜の厚さ(μm)を変え、ドープセメント塗布後、数日
間〜数ヶ月間、常温で放置した後、アルミニウム薄板を
射出成形金型内のキャビティ内に配置し、基材樹脂層を
形成するABS樹脂(商品名;スタイラックABS、旭
化成社製)を射出して、複合成形品を得た。このように
して製造された複合成形品の、アルミニウム薄板と基材
樹脂層との密着強度を測定した。結果を表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】表2の結果から、プライマーおよびドープ
セメントを用い、かつドープセメントの膜厚が25〜7
0μmの複合成形品は、ドープセメント塗布後、数日間
〜数ヶ月間を経過しても、十分な密着強度が得られるこ
とが分かった。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の複合成形
品の製造方法は、インサート材表面に、プライマーを塗
布し、該プライマー表面にドープセメントを塗布し、次
いで、これをインサート成形するものであるから、イン
サート材と基材樹脂層との密着性が良く、成形後の剥
離、浮きなどの不良が発生し難くなる。また、表面材は
反りが小さいくため、形状打ち抜きなどの後加工をし易
くなる。また、ドープセメントを用いることにより、イ
ンサート材を射出成形に供するまでの時間を長くとるこ
とが可能となり、製品形状が複雑な場合でも、形状加工
前の平板での塗布が可能であるためドープセメントを均
一に塗布することができる。また、塗布後の反りが小さ
いため、平板での形状打ち抜きが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の複合成形品の製造方法によって製造
される複合成形品の構成の一例を示す概略断面図であ
る。
【図2】 本発明で用いられる射出成形型のキャビティ
内に、インサート材を配置した一例を示す概略断面図で
ある。
【符号の説明】
1・・・インサート材、2・・・表面処理層、3・・・プライマ
ー膜、4・・・ドープセメント膜、5・・・表面材、6・・・基
材樹脂層、7,8・・・射出成形型、10・・・複合成形品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 直 静岡県浜松市中沢町10番1号 ヤマハ株式 会社内 Fターム(参考) 4F206 AD34 JA07 JB12 JB13 JF05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インサート材表面に、ドープセメントを
    塗布し、次いで、これをインサート成形することを特徴
    とする複合成形品の製造方法。
  2. 【請求項2】 インサート材表面に、プライマーを塗布
    し、該プライマー表面にドープセメントを塗布し、次い
    で、これをインサート成形することを特徴とする複合成
    形品の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ドープセメントは、インサート成形
    される合成樹脂もしくはこれと相溶性のある樹脂を溶剤
    に溶解させたものであることを特徴とする請求項1また
    は2記載の複合成形品の製造方法。
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