JP2021109378A - 複合成形品およびその成形品に使用する部材 - Google Patents
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Abstract
Description
[2]前記領域Bにおける該肉厚XBと前記溝の深さYBとの積が0.3以下である、前記1記載の複合成形品。
[3]前記溝は、前記領域Aにおける幅ZA及び前記領域Bにおける幅ZBがいずれも0.02mm以上0.5mm以下であり、かつ該幅ZAに対する前記溝の深さYAの割合YA/ZA及び該幅ZBに対する前記溝の深さYBの割合YB/ZBがいずれも0.05以上5以下である、前記1又は2記載の複合成形品。
[4]前記領域A内で隣り合う前記溝同士の間隔WA及び前記領域B内で隣り合う前記溝同士の間隔WBがいずれも0.05mm以上2mm以下であり、かつ該間隔WAに対する前記溝の幅ZAの割合ZA/WA及び該間隔WBに対する前記溝の幅ZBの割合ZB/WBがいずれも0.01以上10以下である、前記1〜3いずれかに記載の複合成形品。
[5]前記溝が前記部材にレーザ光を照射することにより形成されたものである、前記1〜4いずれかに記載の複合成形品。
[6]前記樹脂成形品が、ISO11443に準拠して測定した剪断速度1000sec−1における溶融粘度が20以上500Pa・s以下の樹脂組成物からなる、前記1〜5いずれかに記載の複合成形品。
[7]インサート成形により樹脂成形品と接合するための、表面に複数の溝を有する接合領域を有する部材であって、該接合領域は、該溝の深さが異なる領域A及び領域Bを少なくとも有し、該溝がレーザ光を照射することにより形成されたものである部材。
本発明の複合成形品は、表面に複数の溝を有する部材を、インサート成形により樹脂成形品と接合してなる複合成形品であって、該部材と該樹脂成形品とは、該溝を備えた接合領域を介して接合され、該接合領域は、該溝の深さが異なる領域A及び領域Bを少なくとも有し、該領域Aにおいて接合される該樹脂成形品の肉厚XAが2mmより厚く、該領域Bにおける該溝の深さYBが0.05mm以上、かつ該領域Aにおける該溝の深さをYAmmとしたとき、該領域AにおけるXAとYAとの積が0.1以下であり、該領域Bにおいて接合される該樹脂成形品の肉厚をXBmmとしたとき、該領域Bにおける該肉厚XBと前記溝の深さYBとの積が0.5以下、かつ該肉厚XBが前記領域Aにおける前記肉厚XAよりも薄肉であることを特徴とする。
本発明の部材は、後述する樹脂組成物によりインサート成形されることにより、当該樹脂組成物からなる樹脂成形品との複合成形品として一体化されるものであり、その材質は特に限定されず、樹脂、金属、ガラス、セラミック、木材など種々の材質からなるものを使用することができる。
本発明の部材に溝を形成する方法は特に限定されず、レーザ光の照射や切削等の機械加工、マスキングを施してのエッチングやブラスト処理、凹凸を設けた型を用いたプレス加工や射出成形、及び電鋳などの公知の方法を用いることができる。中でも任意の箇所に精密な加工を行うことができるレーザ光の照射を用いることが好ましい。
樹脂成形品を構成する樹脂組成物は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂である。部材を構成する樹脂組成物と、樹脂成形品を構成する樹脂組成物とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。部材、樹脂成形品ともに、繊維状無機充填剤を含有する樹脂成形品であってもよく、その他公知の添加剤(酸化防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、可塑剤、着色剤、強化材、靱性改良剤、流動性改良剤、耐加水分解性改良剤等)を含有する樹脂成形品であってもよい。
まず所望の形状の第一部材を形成し、その表面に所望の溝を形成する。その際、接合される樹脂成形品において、肉厚XAが2mmより厚い箇所と接合される領域Aと、肉厚XBが肉厚XAよりも薄い箇所と接合される領域Bに、領域Aにおける肉厚XAと溝の深さYAの積XA×YAが0.1以下、かつ領域Bにおける溝の深さYBが0.05mm以上となるように溝を形成する。
実施例及び比較例で使用した複合成形品の模式図を図3及び図4に示した。図3は部材と樹脂成形品が接合領域で一体化した状態を示す斜視図であり、図4は接合領域における部材と樹脂成形品の位置関係を示す模式図である。この複合成形品を以下の方法で製造した。なお、図中の寸法の単位はmmである。
部材として、アルミニウム(A5052、長さ50mm×幅20mm×厚み2mm)から構成され、下記のようにして接合領域の溝を形成した板状物を用いた。これら板状の部材は、図4のハッチングで示す部分に溝を有する。
樹脂成形品を構成する樹脂組成物として、融点が約340℃、溶融粘度が180Pa・sのポリエーテルエーテルケトンを用いた。なお、溶融粘度は東洋精機(株)製キャピログラフを用い、キャピラリーとして1mmφ×20mmL/フラットダイを使用し、バレル温度400℃、剪断速度1000sec−1での溶融粘度を測定した。
上記の操作にて領域A及び領域Bにそれぞれ表1に示す深さ(YA及びYB)の溝を設けた部材を、金型内に配置した後、150℃で3時間乾燥させた樹脂組成物を、シリンダ温度400℃、金型温度200℃、保圧60MPaで射出成形し複合成形品を得た。ここで、樹脂成形品は、幅10mm、長さ40mmであり、領域A及び領域Bにおいて、それぞれ表1に示す肉厚(XA及びXB)となるように形成されている。また、流動末端側が接合領域となるよう、接合領域と反対の短辺側の端部中央に設けられた、幅3mm、領域Bと同じ厚さのサイドゲートから射出成形した。
上記の方法で作成した複合成形品について、測定機器としてテンシロンUTA−50kN(オリエンテック社製)を使用し、測定速度が1mm/分の条件で接合強度を評価した。評価は図8に示すように、複合成形品を冶具4上に配置し、矢印方向に樹脂部を押し剥がすことで接合強度を測定し、下記の基準で評価した。評価結果を表1に示す。
〇:30MPa以上
△:20MPa以上30MPa未満
×:20MPa未満
接合強度の測定を行う前に、複合成形品内部の軟X線観察を行い、下記の基準でボイドの発生を評価した。評価結果を表1に示す。
〇:ボイドの発生が見られなかった。
△:ボイドが若干見られた。
×:ボイドが著しく見られた。
<結果>
A 領域A
B 領域B
2 樹脂成形品
3 複合成形品
4 接合強度測定用冶具
XA 領域Aでの樹脂成形品の肉厚
XB 領域Bでの樹脂成形品の肉厚
YA 領域Aでの溝の深さ
YB 領域Bでの溝の深さ
WA 領域Aでの溝の間隔
WB 領域Bでの溝の間隔
ZA 領域Aでの溝の幅
ZB 領域Bでの溝の幅
Claims (7)
- 表面に複数の溝を有する部材を、インサート成形により樹脂成形品と接合してなる複合成形品であって、該部材と該樹脂成形品とは、該溝を備えた接合領域を介して接合され、該接合領域は、該溝の深さが異なる領域A及び領域Bを少なくとも有し、該領域Aにおいて接合される該樹脂成形品の肉厚XAが2mmより厚く、該領域Bにおける該溝の深さYBが0.05mm以上、かつ該領域Aにおける該溝の深さをYAmmとしたとき、該領域AにおけるXAとYAとの積が0.1以下であり、該領域Bにおいて接合される該樹脂成形品の肉厚をXBmmとしたとき、該領域Bにおける該肉厚XBと前記溝の深さYBとの積が0.5以下、かつ該肉厚XBが前記領域Aにおける前記肉厚XAよりも薄肉である、複合成形品。
- 前記領域Bにおける該肉厚XBと前記溝の深さYBとの積が0.3以下である、請求項1記載の複合成形品。
- 前記溝は、前記領域Aにおける幅ZA及び前記領域Bにおける幅ZBがいずれも0.02mm以上0.5mm以下であり、かつ該幅ZAに対する前記溝の深さYAの割合YA/ZA及び該幅ZBに対する前記溝の深さYBの割合YB/ZBがいずれも0.05以上5以下である、請求項1又は2記載の複合成形品。
- 前記領域A内で隣り合う前記溝同士の間隔WA及び前記領域B内で隣り合う前記溝同士の間隔WBがいずれも0.05mm以上2mm以下であり、かつ該間隔WAに対する前記溝の幅ZAの割合ZA/WA及び該間隔WBに対する前記溝の幅ZBの割合ZB/WBがいずれも0.01以上10以下である、請求項1〜3いずれかに記載の複合成形品。
- 前記溝が前記部材にレーザ光を照射することにより形成されたものである、請求項1〜4いずれかに記載の複合成形品。
- 前記樹脂成形品が、ISO11443に準拠して測定した剪断速度1000sec−1における溶融粘度が20以上500Pa・s以下の樹脂組成物からなる、請求項1〜5いずれかに記載の複合成形品。
- インサート成形により樹脂成形品と接合するための、表面に複数の溝を有する接合領域を有する部材であって、該接合領域は、該溝の深さが異なる領域A及び領域Bを少なくとも有し、該溝がレーザ光を照射することにより形成されたものである部材。
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