JP6355405B2 - 複合成形品及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の複合成形品1の概略拡大断面の模式図である。複合成形品1は、溝付き樹脂成形品10と、溝に接する凸部を有する他の成形品20とを備える。溝付き樹脂成形品10は、繊維状無機充填剤が側面より突出して露出された溝を有する。そして、他の成形品20の凸部は、溝付き樹脂成形品10の溝でかしめられている。
図2は、溝付き樹脂成形品10の概略拡大断面模式図である。溝付き樹脂成形品10は、繊維状無機充填剤11を含有する。また、溝付き樹脂成形品10は、繊維状無機充填剤11が側面より突出し露出された溝12を有する。
樹脂の種類は、レーザの照射等により除去され、結果として溝12を形成でき、複合成形品1を得る際に、他の成形品20の凸部を溝12でかしめることができるものであれば、特に限定されるものではなく、熱可塑性であってもよいし、熱硬化性であってもよい。樹脂の好適な材質として、例えば、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアセタール(POM)等が挙げられる。
繊維状無機充填剤11は、樹脂成形品の樹脂の一部を除去することにより溝12を形成する際に、繊維状無機充填剤11が溝付き樹脂成形品10に形成される溝において溝の側面より突出し露出されるものであれば、特に限定されない。
樹脂成形品10の表面には溝12が形成されている。溝12では、繊維状無機充填剤11が露出されている。そして、樹脂の一部除去により溝12を形成するとともに溝の少なくとも表面側において側面から露出し溝に照射されるレーザを一部遮蔽する繊維状無機充填剤の一部を除去することにより、溝12の側面12aから繊維状無機充填剤11を溝側面より突出した状態で露出させることができる。繊維状無機充填剤11の少なくとも一部を除去することで、溝12に露出する繊維状無機充填剤によるレーザの遮蔽効果が減ることで、溝の深くまでレーザが効果的に照射出来るため、溝をより深くすることができ、これにより、他の樹脂成形品と複合成形したときのアンカー効果を高めることができる。また、他の成形品と一体化して複合成形品を得る際、少なくとも表面側において露出する繊維状充填剤の端部を突出する状態で一部を除去しとりわけ溝の中央部の繊維状無機充填剤を除去することで、流動状態にある他の成形品の溝への入り込みを容易にし、溝が深くとも高いアンカー効果を得ることができる。
図1に戻り、他の成形品20について説明する。他の成形品20は、未硬化状態の場合に、繊維状無機充填剤11が露出された溝12に入ることが可能なものであれば特に限定されるものでなく、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂(熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等)、ゴム、接着剤、金属等のいずれであってもよい。
本発明に係る複合成形品1の製造方法は、繊維状無機充填剤11を含有する樹脂成形品から樹脂の一部除去を行い、繊維状無機充填剤11が側面より突出して露出された溝12を形成し、溝付き樹脂成形品10を得る溝形成工程と、樹脂の熱変形温度以上の温度で未硬化材料を溝12に配し、溝12をかしめる方向に応力を加える未硬化材料供給工程と、未硬化材料を硬化する硬化工程とを含む。
溝形成工程は、繊維状無機充填剤11を含有する樹脂成形品から樹脂の一部除去を行い、繊維状無機充填剤11が側面より突出して露出された溝12を形成し、溝付き樹脂成形品10を得る工程である。溝を形成する手法は特に限定されるものでないが、例えば、繊維状無機充填剤11を含有する樹脂成形品にレーザの照射を行い、樹脂を部分的に除去することが挙げられる。なお、この手法は一例であり、レーザ以外の樹脂の部分除去手段を用いても構わない。
未硬化材料供給工程は、樹脂の熱変形温度以上の温度で未硬化材料を溝12に配し、溝12をかしめる方向に応力を加える工程である。この工程は、溝付き樹脂成形品10の一部を変形させて、他の成形品20の凸部を溝12でかしめることができるものであれば、特に限定されるものではないが、射出成形による多重成形法が好ましく用いられる。
硬化工程は、未硬化材料供給工程で供給した未硬化材料を硬化する工程である。これら溝形成工程、未硬化材料供給工程及び硬化工程を経ることで、多重成形による硬化性樹脂との複合成形品1が得られる。また、同様に、上記未硬化材料を加熱溶融した熱可塑性樹脂とすることにより、多重成形による熱可塑性樹脂との複合成形品1が得られる。この際、溝付き樹脂成形品を構成する樹脂の軟化温度もしくはガラス転移温度以上で2次樹脂を金型に射出注入することにより、溝への2次樹脂の充填と、溝を形成する樹脂成形品の一部に応力をかけて変形させかしめることができる。
ガラス繊維入りポリブチレンテレフタレート(製品名:ジュラネックス(登録商標)PBT 3316,ウィンテックポリマー社製)を下記(ジュラネックスにおける射出成形の条件)に記載の条件で射出成形した射出成形品に、照射回数が10回になるように、射出成形品の表面に対して垂直方向から斜格子状に照射した。レーザの発振波長は1.064μm、最大定格出力は13W(平均)とし、出力は90%、周波数は40kHz、走査速度は1000mm/sとした。これにより、溝幅が100μmで格子状の溝付き樹脂成形品を得た。
(ジュラネックスにおける射出成形の条件)
予備乾燥:140℃、3時間
シリンダ温度:250℃
金型温度:60℃
射出速度:20mm/sec
保圧:80MPa(800kg/cm2)
上記溝付き樹脂成形品について、レーザの照射によって形成された溝を有する面を接触面として射出成形用金型にインサートし、ポリアセタール樹脂(製品名:ジュラコン(登録商標)POM M90−44,ポリプラスチックス社製)を下記(ジュラコンにおける射出成形の条件)に記載の条件で射出成形した。これにより、実施例に係る複合成形品を得た。
(ジュラコンにおける射出成形の条件)
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金型温度:80℃
射出速度:16mm/sec
保圧:80MPa(800kg/cm2)
上記の溝付き樹脂成形品について、溝を有する面を電子顕微鏡(SEM)で拡大観察した。また、実施例に係る複合成形品を接合面で破壊した後、接合部破壊面及び溝部断面を電子顕微鏡(SEM)で拡大観察した。いずれも倍率は100倍とした。結果を図4〜図6及び表1に示す。
10 溝付き樹脂成形品
11 繊維状無機充填剤
12 溝
12a 溝の側面
13 山
20 他の成形品
Claims (4)
- 繊維状無機充填剤の一部は端部が側面より突出して露出し、一部は山部どうしに架かっている溝を有する溝付き樹脂成形品と、前記溝に接する凸部を有する他の成形品とを備え、前記凸部が前記溝でかしめられている複合成形品。
- 繊維状無機充填剤を含有する樹脂成形品から樹脂の一部除去を行い、前記繊維状無機充填剤の一部は端部が側面より突出して露出し、一部は山部どうしに架かっている溝を形成し、溝付き樹脂成形品を得る溝形成工程と、
前記樹脂の熱変形温度以上の温度で未硬化材料を前記溝に配し、前記溝をかしめる方向に応力を加える未硬化材料供給工程と、
前記未硬化材料を硬化する硬化工程とを含む、複合成形品の製造方法。 - 前記未硬化材料供給工程は、前記溝を有する面が現れるように前記溝付き樹脂成形品を射出成形型に入れ、前記樹脂の熱変形温度以上の温度で前記未硬化材料を射出圧入し、前記溝に配する未硬化材料射出工程を含む、請求項2に記載の複合成形品の製造方法。
- 前記樹脂の一部除去がレーザの照射により行われる、請求項2又は3に記載の複合成形品の製造方法。
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