JP2525628B2 - 複合成形体の製造方法 - Google Patents

複合成形体の製造方法

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    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、硬質部位と軟質部位を有する複合成形体の
新規な製造方法に関する。更に詳しくは、ポリカーボネ
ートなどの硬質で諸特性に優れたエンジニアリングプラ
スチックで構成された部位と、軟質の熱可塑性弾性体で
構成された部位とを有する複合成形体を熱融着手段によ
り効率よく製造する方法に関するものである。
(従来の技術) 優れた機械的強度をもつエンジニアリングプラスチッ
クは、負荷荷重のかかる機械部品、あるいは構造部品な
どに用いられている。この種々の熱可塑性樹脂のエンジ
ニアリングプラスチックとしては、ポリアミド,ポリア
セタール,ポリカーボネート,変性ポリフェニレンオキ
サイド,ポリブチレンテレフタレート,ポリスルフォ
ン,全芳香族ポリエステルなどが広く知られている。
一方、熱可塑性弾性体(サーモプラスチックエラスト
ラー,TPE)の成形体も、特に生産性のよい射出成形技術
により成形され、多くの用途に使用されている。この種
の熱可塑性弾性体としては、スチレン−ブタジン系,ポ
リオレフィン系,ポリウレタン系,塩化ビニル系,アイ
リル酸エステル系などが知られている。
この射出成形法は、複雑な形状の成形品でも成形で
き、かつ大量生産に適するものであり、前記したエンジ
ニアリングプラスチックにも射出成形法が適用され、各
種の機械部品、構造部品が効率よく製造されている。
近年、合成樹脂(プラスチック)製部品や部材の性能
の高度化、機能の高度化の要求が厳しく、その中で前記
したエンジニアプラスチックと熱可塑性弾性体との複合
化を試みる動きがある。そして、その複合化に際し両者
に共通した成形手段である射出成形技術により、両者を
相互に熱融着させて複合化することが最も効果的であ
る。
しかしながら、一般に熱可塑性のエンジニアリングプ
ラスチックと熱可塑性樹脂とは、熱融着性が必ずも良く
ない。とりわけ、ゴム弾性に優れた熱可塑性弾性体(TP
E)との熱融着性が悪く、両者を強固に接合させること
ができない。このため、熱可塑性のエンジニアリングプ
ラスチックと熱可塑性弾性体(TPE)を複合化して付加
価値の高い複合部品,複合部材などの複合成形体を製造
しようとする場合、両者の接合部に凹凸の係止部を設け
て機械的に接合する方法、両者の接合部に接着剤を適用
して接合する方法などが採用されている。
(発明が解決しようとする問題点) 前記した従来技術の熱可塑性のエンジニアリングプラ
スチックと熱可塑性弾性体(TPE)との複合化技術は非
効率的であるとともに接合面の強度やシール性など多く
の問題を有するものである。
即ち、凹凸嵌合などの係止部を設けて機械的に接合す
る方法は、金型の構造が複雑になったり、あるいは構造
によっては工程数が多くなるなどの問題がある。また最
終の複合成形体の形状からみて強力な結合構造とするこ
とができないこともある。更に、機械的結合では防水効
果が要求される複合成形体、例えばメガネ部分を硬質の
エンジニアリングプラスチックで構成し、メガネの縁部
で顔面と接触する部分を軟質の弾性に富む熱可塑性弾性
体で構成した水中メガネなどの複合成形体の場合、防水
効果が十分でないという制約がある。
また、接着剤を用いる接合方法は、接着剤の塗布など
の工程を要するとともに、接着剤の劣化などもあって接
合強度が弱いという問題がある。
本発明の課題は、エンジニアリングプラスチックなど
の合成樹脂から構成される部位とゴム弾性に優れた熱可
塑性弾性体から構成される部位を強力に接合した成形
体、即ち複合成形体の新規な製造方法を提供することに
ある。更に本発明の課題は、機械的強度などに優れたプ
ラスチックと柔軟で弾性に優れた熱可塑性弾性体とを強
力に接合して、水中メガネなどの強度と防水性能が高度
に要求される製品(部材)、プラスチック製受話機や把
手(取手)などの把持部を熱可塑性弾性体で柔軟化した
製品、プラスチック製自動車用前照灯カバー体などにお
いて取付時のパッキング効果をもたせるためにカバー体
の縁部に熱可塑性弾性体を複合一体化した製品、エアー
シールドなどのパッキング、バルブ部品、フレキシブル
継手、歯車などの動力伝達部品、など新規な機能部品、
高付加価値部品などを提供することにある。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 本発明を概説すれば、本発明は、合成樹脂成形体の存
在下に該合成樹脂成形体より硬度(JISショアー硬度
A)の低い成形体を与える熱可塑性弾性体組成物を熱融
着により接合させるか、あるいは、熱可塑性弾性体組成
物からの成形体の存在下に該熱可塑性弾性体組成物から
の成形体より硬度が高い成形体を与える合成樹脂を熱融
着により接合させて複合成形体を製造する方法におい
て、 前記熱可塑性弾性体組成物が、 (i) 熱可塑性弾性体………………100重量部、 (ii) ポリエーテルブロックアミド…25〜185重量
部、 からなるものであることを特徴とする複合成形体の製造
方法に関するものである。
以下、本発明の構成を詳しく説明する。
本発明は、予め成形されたポリカーボネートなどの硬
度(JISショアー硬度A)の高い合成樹脂成形体に、該
合成樹脂成形体より硬度の低い成形体を与えるゴム弾性
に優れた軟質の熱可塑性弾性体を効率よく複合化する方
法の追求から生まれたものである。
予め成形された硬度の高い合成樹脂成形体に、単純に
弾性に富む熱可塑性弾性体を射出成形などにより熱融着
接合させようとしても、その接合力は極めて不十分なも
のである。
本発明の最大の特徴は、硬度の高い合成樹脂成形体と
弾性に富み軟質の熱可塑性弾性体との熱融着による接合
を強力に改善するために、下記一般式(1)で示される
ポリエーテルブロックアミドを使用する点にある。
但し、 前記一般式(1)で示されるポリエーテルブロックア
ミドの使用により、硬度の高い合成樹脂から構成される
成形体の部位と弾性に富み軟質の熱可塑性弾性体から構
成される成形体の部位とが熱融着により強力に接合する
理由は定かでないが、これらの異質の成形体部位の融着
部において、前記ポリエーテルブロックアミドのハード
セグメント(PA),ソフトセグメント(PE),OHやCOOH
などの官能基が有効に作用しあった結果であると考えら
れる。
本発明で使用される前記一般式(1)で示されるポリ
エーテルブロックアミドは、米国特許第3,044,978号明
細書などに開示されているように、それ自体は公知の物
質である。このものは、例えば、 (イ) ジアミンとジカルボン酸の塩(ポリアミド)、
ラクタム類、またはアミノガルボン酸(PA構成成分)、 (ロ) ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプ
ロピレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコ
ール(PE構成成分)、 (ハ) ジカルボン酸、 を重縮合させることによって調製されるものである。市
販品としてはペバックス(PEBAX 6333 SA00、東レ株式
会社製)などがある。
前記一般式(1)で示されるポリエーテルブロックア
ミドの使用量は、十分な接合強度を確保するために、熱
可塑性弾性体100重量部に対し、25〜185重量部が使用さ
れる。特に好ましくは熱可塑性弾性体100重量部に対し
ポリエーテルブロックアミド40〜60重量部を力学的にブ
レンドし、均一に海島状に分散させた混合物を用いれば
良い。
本発明で用いる熱可塑性弾性体は、後述する合成樹脂
より硬度の低い成形体部位を構成するものであればよ
く、例えば水添SBSブロックコポリマー,EPRなどのオレ
フィン系エラストマー,SBRなどのジエン系エラストマ
ー,ウレタン系エラストマー,あるいは可塑剤配合の弾
性に富んだ可塑化ポリ塩化ビニルなどがある。特に、付
加価値の高い複合成形体を得るためには、硬度(JISシ
ョアー硬度A)で70〜35度の熱可塑性弾性体を用いるこ
とが好ましい。
本発明で用いる前記熱可塑性弾性体より相対的に高い
硬度をもつ合成樹脂としては、ポリカーボネート,ナイ
ロン11,ナイロン12,ABS樹脂,メタクリル樹脂などの熱
可塑性エンジニアリングプラスチックあるいは熱可塑性
合成樹脂である。これらの合成樹脂のうち、付加価値の
高い複合成形体を得るためには、硬度が70以上のものを
用いれば良い。
本発明の硬度の高い合成樹脂から構成される成形体部
位とゴム弾性に優れた熱可塑性弾性体組成物から構成さ
れる成形体部位とを、熱融着により強固に接合させる方
法は、予め硬度の高い合成樹脂から構成される成形体
に、ゴム弾性に優れた熱可塑性弾性体とポリエーテルブ
ロックアミドからなる組成物を熱融着させても良いし、
あるいは逆にゴム弾性に優れた熱可塑性弾性体とポリエ
ーテルブロックアミドからなる組成物から予め成形体を
形成し、これに硬度の高い合成樹脂を熱融着させて複合
化した成形体としても良い。
本発明の複合成形体の製造方法において、比較的高度
の高い合成樹脂から構成される成形体部位と、ゴム弾性
に優れた熱可塑性弾性体とポリエーテルブロックアミド
から構成される成形体部位とを熱融着により接合させる
技術手段は、いずれでも採用可能である。例えば、射出
成形、押出成形、ブロー成形、カレンダ成形、圧縮成
形、トランスファ成形など熱的に融着する条件が設定さ
れているものであればいずれでもかまわない。これらの
うちで、生産性の観点から射出成形法が望ましい。
〔実 施 例〕
次に、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り、実施例に限定さ
れるものではない。
(実施例1) 水中眼鏡の主体部をポリカーボネートで射出成形して
作る。次いでこのポリカーボネートの水中眼鏡の主体部
に、熱可塑性弾性体を射出成形手段により融着成形し、
顔面接触部を形成する。例えば、特公昭62−23577号公
報に記載された顔面に接触する接触部材と眼鏡主体とか
ら構成される水中眼鏡の製造方法に本発明の複合成形体
の製造方法を適用する。なお、射出成形条件は、ノズル
温度220℃,シリンダー温度180℃,ダイボトム温度140
℃,金型温度50℃,射出圧力400kg/cm2である。
使用した熱塑性弾性体はS・E・B・S(水添SBSブ
ロックコポリマー,登録商標名「ラバロン」T3427C,株
式会社三菱油化製)で、その100部をポリエーテルブロ
ックアミド(登録商標名,「ペバックス」6333SA00,SP
値10.2〜10.8、東レ株式会社製)の55部と均一にブレン
ドし、両成分が海島状に分散したポリマーブレンド物を
得た。
次いで、前記射出成形法、射出条件により予め成形し
たポリカーボネートの眼鏡主体部に、前記混合したポリ
マーブレンド物を射出成形して融着接合させた。ポリカ
ーボネートと前記ポリマーブレンド物との接合面は、強
力に接着融合した。接着強さは、熱可塑性弾性体の引張
強さとで同一であった。すなわち、ポリカーボネートと
S・E・B・Sは完全に融着した。
前記同様な条件下で、熱可塑性弾性体100部に、ポリ
エーテルブロックアミド25部,185部をそれぞれブレンド
したものも完全に融着した。
(実施例2) 実施例1において、S・E・B・Sに換えて、TPO
(オレフィン系熱可塑性エラストマー),(登録商標名
「ミラストマー」5030N,三井石油化学工業株式会社製)
を使って融着接合させた場合、その接合面は完全に融着
接合した。
(実施例3) 実施例1においてS・E・B・Sに換えて、スチレン
−ブタジエン−スチレン(SBS,商標名「エラストマーA
R」AR140,アロン化成株式会社製)を使って融着接合さ
せた場合、その接合面は完全に融着接合した。
(実施例4) 実施例1においてS・E・B・Sに換えて、熱可塑性
エラストマー(商標名「アロンAR」740BK,アロン化成株
式会社製)を使って融着接合させた場合、その接合面は
完全に融着接合した。
(実施例5) 実施例1において、ポリカーボネートに換えて、ABS
樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹
脂),(商標名「デンカABS」GR−1000,電気化学工業株
式会社製)を使って融着接合させた場合、その接合面は
十分な強度をもって融着接合した。
(実施例6) 実施例1において、ポリカーボネートに換えて、メタ
クリル樹脂(商標名「アクリルペット」,三菱レイヨン
株式会社製)を使って融着接合させた場合、その接合面
は十分な強度をもって融着接合した。
(実施例7) 特開品57−144737号公報に示されるような機械部品の
成形に本発明の複合成形体の製造方法を適用した。実施
例1のポリカーボネートに換えて、予め成形した11−ナ
イロン製の機械部品を金型に入れる。前記実施例1とそ
の他の条件は同一で、同一熱可塑性弾性体とポリエーテ
ルブロックアミドとのポリマーブレンド物を射出成形し
接着融合させた。接合面は、完全に融着した。
(実施例8) 実施例7において、11ナイロンに換えて12ナイロンを
使って融着接合させた場合、その接合面は完全に融着接
合した。
〔発明の効果〕
本発明の複合成形体の製造方法によれば、熱可塑性エ
ンジニアリングプラスチックと熱可塑性弾性体とを、効
率的な熱融着手段により強力に融着接合させることがで
きる。
特に、水添SBSブロックコポリマーなどのゴム弾性に
優れかつ柔軟な熱可塑性弾性体を、ポリカーボネートな
どの硬度の高いエンジニアリングプラスチックに熱融着
という簡便な方法により強力に融着接合させることがで
きるため、新しい性能、機能をもった複合成形体が効果
よく提供される。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 101/00 LTA C08L 101/00 LTA (C08L 101/00 (C08L 101/00 77:00) 77:00)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】合成樹脂成形体の存在下に該合成樹脂成形
    体より硬度(JISショアー硬度A)の低い成形体を与え
    る熱可塑性弾性体組成物を熱融着により接合させるか、
    あるいは、熱可塑性弾性体組成物からの成形体の存在下
    に該熱可塑性弾性体組成物からの成形体より硬度が高い
    成形体を与える合成樹脂を熱融着により接合させて複合
    成形体を製造する方法において、 前記熱可塑性弾性体組成物が、 (i) 熱可塑性弾性体…………100重量部、 (ii) ポリエーテルブロックアミド………25〜185重
    量部、 からなるものであることを特徴とする複合成形体の製造
    方法。
  2. 【請求項2】熱可塑性弾性体組成物からの成形体の硬度
    (JISショアー硬度A)が、70〜35度である特許請求の
    範囲第1項に記載の複合成形体の製造方法。
  3. 【請求項3】熱可塑性弾性体が、水添SBSブロックコポ
    リマー、オレフィン系エラストマー、ジエン系エラスト
    マー、ウレタン系エラストマー、可塑化ポリ塩化ビニ
    ル、から選ばれるものである特許請求の範囲第1項に記
    載の複合成形体の製造方法。
  4. 【請求項4】熱可塑性弾性体組成物からの成形体より硬
    度が高い成形体を与える合成樹脂の硬度(JISショアー
    硬度A)が、70度以上である特許請求の範囲第1項に記
    載の複合成形体の製造方法。
  5. 【請求項5】熱可塑性弾性体組成物からの成形体より硬
    度が高い成形体を与える合成樹脂が、ポリカーボネー
    ト、ナイロン11、ナイロン12、ABS樹脂、メタクリル樹
    脂から選ばれるものである特許請求の範囲第1項に記載
    の複合成形体の製造方法。
  6. 【請求項6】熱融着により接合させる手段が、射出成形
    によるものである特許請求の範囲第1項に記載の複合成
    形体の製造方法。
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