JP3228820B2 - ポリオレフィン樹脂複合成形体の製造方法 - Google Patents

ポリオレフィン樹脂複合成形体の製造方法

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • 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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン樹脂複合
成形体の製造方法に関し、更に詳細にはポリオレフィン
樹脂成形体にポリオレフィン樹脂の溶融体を吐出して所
定形状に成形するポリオレフィン樹脂複合成形体の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンやポプロピレン等のポリオ
レフィン樹脂は、フィルムやシート板等の樹脂成形体と
して汎用されており、これら成形体に他のオレフィン樹
脂から成るフィルム等を接合し複合成形体とすることが
必要となる場合も多い。しかし、ポリオレフィン系樹脂
は、高い結晶性を有しつつ化学的な活性も低いため、接
着剤が浸透し難く、接合力が低いという欠点をもつ。こ
のため、従来からポリオレフィン樹脂成形体の前記欠点
を解消すべく、例えば下記に示す種々の接合方法が提案
されている。 (1) ポリオレフィン樹脂成形体を形成するポリオレフ
ィン樹脂と相溶性を有する樹脂をポリオレフィン樹脂成
形体の接合面に塗布して接合する方法(特公昭49ー4
073号公報、特公昭48ー37132号公報等参
照)。 (2) ポリオレフィン樹脂成形体の表面に、有機溶剤処
理、火炎処理、プラズマ処理等を施し、表面改質を行っ
た後、接着剤を塗布して接合する方法。 (3) (1)(2)を併用する方法。
【0003】しかしながら、(1) の方法では、高価格の
特定の樹脂から成る塗布液を調整し塗布しなければなら
ず、経済的にも工程的にも満足できる方法ではない。ま
た、(2) の方法も、接合性の改良効果や特定の専用設備
を要する点で満足できるものではなかった。このため、
本発明者の一人は、従来の接合方法の欠点を改良すべ
く、先に、特願平1ー206384号明細書において、
ポリオレフィン樹脂成形体の間に、誘電加熱可能な有機
溶媒で膨潤又はゲル化したポリオレフィン樹脂を挟着し
た後、マイクロ波を照射して前記成形体を接合する接合
方法を提案した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記接合方法によれ
ば、接着剤の調製に特別の組成をもつ樹脂を必要とせ
ず、且つ予め表面処理を施すことも不要にでき、簡便な
加熱設備を使用して成形体同士が高い接合強度で接合さ
れた複合成形体を得ることができる。唯、ポリオレフィ
ン樹脂の比較的良溶媒として作用し、汎用されるキシレ
ン等の比較的沸点の低い溶媒等を使用して得られたゲル
化体を使用した場合、接合した成形体同士の接合強度に
バラツキが生じ易いことが判明した。また、マイクロ波
を照射する高周波照射装置を特別に必要とするため、更
に一層の装置の簡略化が望まれている。そこで、本発明
の目的は、キシレン等の比較的沸点の低い溶媒等を使用
しても、成形体同士が高い接合強度で接合され、しかも
安定した接合強度を呈し得るポリオレフィン樹脂複合成
形体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】本発明者等は、前記目的
を達成すべく検討を重ねた結果、ポリエチレン製のプレ
ート板の接合面にキシレンを塗布した後、ポリエチレン
樹脂を溶融して得られた溶融体を前記接合面に膜状に吐
出することによって、プレート板と膜とを高い接合強度
で接合でき、しかも安定した接合強度を呈する複合成形
体を得ることができることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、ポリオレフィン樹脂成形体の
接合面に、前記成形体を形成するポリオレフィン樹脂を
溶解又は膨潤する溶媒を塗布し、次いで、前記溶媒によ
って溶解又は膨潤するポリオレフィン樹脂を溶融して得
られた溶融体を、前記ポリオレフィン樹脂成形体の接合
面に吐出して所定形状に成形することを特徴とするポリ
オレフィン樹脂複合成形体の製造方法にある。
【0006】
【作用】本発明によれば、ポリオレフィン樹脂の融点よ
りも低沸点の溶媒を使用しても、成形体同士を高い接合
強度で接合でき、しかも安定した接合強度を呈し得る複
合成形体を得ることができる。この現象は、予めポリオ
レフィン樹脂成形体(以下、単に成形体と称することが
ある)の接合面に塗布された溶媒に、ポリオレフィン樹
脂の溶融体(以下、単に溶融体と称することがある)が
突然接触し、溶媒が蒸発飛散する前に成形体及び溶融体
の両局所界面を一旦ゲル化させるためと考えられる。
【0007】
【発明の概要】本発明において用いるポリオレフィン樹
脂成形体は、汎用されているポリエチレン等のポリオレ
フィン樹脂を採用できる。これらポリオレフィン樹脂に
よって形成される成形体としては、フィルム、シート状
体等の任意の形状の成形体を使用できる。また、ポリオ
レフィン樹脂成形体の接合面に吐出されるポリオレフィ
ン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
イソブチレン、ポリブテン、ポリペンテン、ポリヘキセ
ン、ポリヘプテン、ポリオクテン、ポリノネン、ポリデ
セン等のポリオレフィンの一種又は二種以上の混合体、
これらポリオレフィンが他のモノマーと共重合したポリ
オレフィン類、例えばエチレンーブタジエン、エチレン
ーイソブチレン、エチレンー塩化ビニル、エチレンーア
クリロニトリル、エチレンースチレン、エチレンー無水
マレイン酸等の共重合体、プロピレンとポリエチレンと
の共重合体等を挙げることができる。更に、ポリオレフ
ィン樹脂成形体と溶融体とを形成するポリオレフィン樹
脂とは、同種であっても異種であってもよい。また、成
形体の接合面に塗布される溶媒としては、成形体及び溶
融体を形成するポリオレフィン樹脂を室温下又は加熱下
で溶解又は膨潤するものであれば任意のものを使用で
き、例えばキシレン、デカリン、テトラリン、エチルベ
ンゼン、ブチルベンゼン、Mージクロロベンゼン、Oー
ジクロロベンゼン、1、1、1、2ーテトラクロロエタ
ン、1、1、2、2ーテトラクロロエタン、ペンタクロ
ロエタン、1、1、2ートリクロロエタン、1、1、1
ートリクロロエタン等を挙げることができ、特にキシレ
ン、デカリン、テトラリン、Oージクロロベンゼンを好
適に使用できる。尚、本発明においては、ポリオレフィ
ン樹脂成形体の樹脂と溶融体の樹脂とは種類や分子量が
異なってもよいが、溶媒としては両樹脂を溶解又は膨潤
するものを用いる必要がある。
【0008】本発明においては、先ず、成形体の接合面
に、成形体を形成するポリオレフィン樹脂を溶解又は膨
潤する溶媒を塗布する。この塗布は、溶媒の沸点以下で
行い、溶媒を刷毛で塗布してもよく、溶媒を粉霧状にし
て所定の接合面に吹き付けてもよい。次いで、溶媒を塗
布したポリオレフィン樹脂成形体の接合面にポリオレフ
ィン樹脂を溶融した溶融体を吐出して所定形状に成形す
る。ここで、成形体の接合面に溶融体を膜状に吐出する
際には、図1に示す装置で行うことができる。図1にお
いて、裏面側の全面に亘り溶媒が塗布されたプレート板
10がガイド部材12上に載置され、ローラー14、1
6によってプレート板10及びガイド部材12が共に矢
印A方向に移動する。一方、ホッパー18に投入された
ポリオレフィン樹脂チップは、スクリュー20によって
ヒーター24で加熱された溶融室22に送られて溶融さ
れ、スクリュー26によってノズル28から矢印A方向
に移動しているプレート板10の裏面に向けて溶融体が
膜状に吐出される。従って、ローラー14、16の送り
速度を調整することによって、プレート板10の溶媒塗
布面への溶融樹脂膜の膜厚等をコントロールできる。こ
のようにして得られた複合成形体を構成する、プレート
板10と膜との接合強度が高く、且つ安定した接合強度
を呈する。
【0009】図1においては、プレート板10と膜とか
ら成る複合成形体を成形する例を示したが、二枚のプレ
ート板を接合するため、プレート板の一方の接合面に溶
融体を吐出してもよい。この場合、二枚のプレート板の
各接合面には、予め溶媒を塗布しておき、一方のプレー
ト板の接合面に吐出した溶融体が溶融している間に、他
方のプレート板の接合面を溶融体に接合することによっ
て、二枚のプレート板を接合できる。また、キシレン等
の溶媒を塗布した面がキャビティに臨むように、成形体
を成形金型内に挿入し、キャビティ内に溶融体を注入す
るインサート成形によって、任意形状の複合成形体を成
形することもできる。
【0010】
【実施例】本発明を実施例によって更に詳細に説明す
る。 実施例1 重量平均分子量が約10万の高密度ポリエチレンから成
る厚さ3mmのプレート板の一面に、キシレンを刷毛て
塗布した後、図1に示す装置を使用し、重量平均分子量
7.2万の低密度ポリエチレンを250℃にて溶融して
得られた溶融体を、プレート板のキシレン塗布面に塗布
速度0.5cm/secで塗布することによって、低密
度ポリエチレンから成る膜が一面にコーティングされた
複合成形体が得られた。次いで、低密度ポリエチレンの
皮膜の接合強度を評価すべく、特開平3ー69342号
公報の実施例1に示す方法によって、膜上にポリエチレ
ンゲルを塗布してポリエチレン製のプレート板を接合し
てテストピースとした。このテストピースの剪断応力と
しての強度を求め、皮膜の接合強度を評価した。また、
キシレンに代えてデカリン、テトラリン、又はOージク
ロロベンゼンを使用し同様にして、低密度ポリエチレン
から成る膜が一面にコーティングされた複合成形体を
得、その接合強度を評価した。尚、キシレン等の溶媒を
使用することなく、直接プレート板の一面に溶融体を塗
布したものを比較例として用いた。
【0011】得られた結果を図2に示した。図2は、そ
の横軸に下記に示す溶媒の種類を示すと共に、縦軸に溶
融体塗布面積当たりの接合強度(MPa)を示す。 1:溶媒不使用(比較例) 2:キシレン 3:デカリン 4:Oージクロロベンゼン 5:テトラリン 図2から明らかなように、溶媒を塗布しなかった1の場
合には、得られた複合成形体を構成するプレート板と膜
とは、殆ど接合性を示さなかった。これに対して、2〜
3のように溶媒を使用した場合には、得られた複合成形
体を構成するプレート板と膜とは安定した接合強度を呈
する。尚、2〜3の水準において、テストピースの強度
を測定する際に、溶融体を塗布した3mm厚のプレート
板がネッキングを起こしていた。
【0012】実施例2 実施例1において、溶融体として用いた低密度ポリエチ
レンに代えて、重量平均分子量が150万の超高分子量
ポリエチレンを300℃で溶融して得られた溶融体を使
用してプレート板の一面に塗布した他は、実施例1と同
様にして得られた複合成形体の接合強度を評価した。得
られた結果を図3に示す。図3においても、図2と同様
に縦軸に接合強度(MPa)、横軸に下記に示す溶媒の
種類を示す。 1:溶媒不使用(比較例) 2:キシレン 3:デカリン 4:Oージクロロベンゼン 5:テトラリン 本実施例において、超高分子量ポリエチレンの溶融体
は、300℃でも流動性が、250℃で溶融した実施例
1の低密度ポリエチレンの溶融体よりも劣り、プレート
板の塗布面全面に均一に塗布され難いため、得られた複
合成形体の接合強度は、図2の白丸印に示す如く、比較
的低い値となった。しかし、図2の黒丸印のように、実
接合面積当たりの接合強度に換算すると、実接合界面に
おける接合強度は極めて高いことが判る。
【0013】実施例3 実施例2において、溶融体の塗布速度を0.1cm/s
ecとした他は、実施例2と同様にしてプレート板に超
高分子量ポリエチレンから成る膜を形成し、接合強度を
評価した。この接合強度の評価の際に、溶媒を使用した
ものについては、テストピースの強度を測定する際に、
プレート板が破断して接合評価ができなかった。このこ
とから、本実施例で得られた複合成形体の接合強度は、
極めて高い値を示すことが判る。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、簡便な溶融装置を使用
することによって、構成成形体が高い接合強度で接合さ
れ、しかも安定した接合強度を呈する複合成形体を容易
に得ることができる。このため、例えばスキー滑走面側
をオレフィン樹脂から成る多色のプレート面に形成した
後、透明なオレフィン樹脂の保護膜によって覆うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明において使用される、オレフィン樹脂を
溶融しプレート板に塗布する装置の概略を示す概略図で
ある。
【図2】本発明の実施例において得られた複合成形体を
構成するプレート板と膜との接合強度を評価した結果を
示すグラフである。
【図3】他の実施例において得られた複合成形体を構成
するプレート板と膜との接合強度を評価した結果を示す
グラフである。
【符号の説明】
10 プレート板 12 ガイド部材 14、16 ローラー 18 ホッパ 20、26 スクリュ 22 溶融室 24 ヒータ 28 ノズル
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−69342(JP,A) 特開 昭49−74175(JP,A) 特開 平2−239932(JP,A) 特開 平4−135716(JP,A) 特公 昭49−4073(JP,B1) 特公 昭48−37132(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29D 7/00 - 9/00 B29C 45/00 - 45/24 B29C 65/00 - 65/82

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィン樹脂成形体の接合面に、
    前記成形体を形成するポリオレフィン樹脂を溶解又は膨
    潤する溶媒を塗布し、 次いで、前記溶媒によって溶解又は膨潤するポリオレフ
    ィン樹脂を溶融して得られた溶融体を、前記ポリオレフ
    ィン樹脂成形体の接合面に吐出して所定形状に成形する
    ことを特徴とするポリオレフィン樹脂複合成形体の製造
    方法。
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