JPH01146725A - 熱可塑性プラスチックと熱硬化性発泡体との接着法 - Google Patents

熱可塑性プラスチックと熱硬化性発泡体との接着法

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JPH01146725A
JPH01146725A JP62303257A JP30325787A JPH01146725A JP H01146725 A JPH01146725 A JP H01146725A JP 62303257 A JP62303257 A JP 62303257A JP 30325787 A JP30325787 A JP 30325787A JP H01146725 A JPH01146725 A JP H01146725A
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JP
Japan
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foam
protrusion
plastic
thermoplastic
tip
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Takashi Nagayama
永山　高士
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Original Assignee
KOBAYASHI KOGYOSHO KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、プラスチック成形品又はシートの表面に発泡
性シートが一体に付着されたクツション材、吸音材、断
熱材、シーリング材、バッキング材などの各種構造材料
を成形するための熱可塑性プラスチックと熱硬化性発泡
体との接着方法に関するものである。
〔従来の技術〕
熱可塑性プラスチックを素材として成形される密閉容器
の蓋、各種ドアー、扉などの一部に、りッション性、シ
ーリング性、バッキング性或いは吸音性、断熱性を目的
として、ウレタンフオームのようなプラスチック発泡体
を接着した構造材料は広く知られているが、熱可塑性プ
ラスチック成形品と熱硬化性発泡体とは一体に溶着でき
ないために、従来ではこれらの接着合成手段として接着
剤が用いられていた。
接着剤としては、ゴム系接着或いはビニール系、ウレタ
ン系、エポキシ系などがあり、プラスチック成形品の種
類及び使用目的により使い分けられるが、使用法の簡便
性からゴム系接着剤が広く用いられている。また接着方
法としても、接着作業に当たり熱可塑性プラスチック成
形品と発泡体との両面にゴム系接着剤を塗布して数分間
乾燥させたのち両面を貼り合わせて圧着するような、接
着剤の直接塗布による方法が古くから知られている。
また別の接着方法としては、発泡体の表面に感圧性接着
剤を塗布乾燥させた状態でその表面に剥離紙を貼り合わ
せたものを予じめ作成しておき、使用に際して剥離紙を
剥がして発泡体をプラスチック成形品の表面に貼り合わ
して圧着する方法や、感圧性接着剤をテープの両面に塗
布乾燥させた状態でその両面に剥離紙を貼り合わせた所
謂両面接着テープを用い、使用に際して剥離紙を剥がし
てこのテープをプラスチック成形品と発泡体との間に挟
んで圧着する方法が知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように熱可塑性プラスチック成形品と熱硬化性発泡
体とを接着する手段として、従来では接着剤を用いてい
るが、前記の接着剤の直接塗布による方法では、接着作
業に際しての加工時間が長くかかるうえに接着剤の塗布
乾燥時に人体に有害な溶剤のガスが発生するので環境衛
生の面からも問題がある。また、剥離紙によって表面が
保護された感圧接着剤による方法は、剥離紙を必要とし
たり接着剤を塗布しておくためのテープを必要とするの
でコストが高くなる。更にこれらの接着剤を用いる方法
においては、接着剤自体が耐熱性に欠けるために高温条
件下では使用できないという問題点を有している。また
、被着体についてみた場合、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等のように結晶性で極性の低いプラスチック成形品
の場合には、接着剤の付着性がよくなるように表面処理
を施さないと接着力が低度に低下するという問題点を有
している。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記のような従来の熱可塑性プラスチックと
熱硬化性発泡体との接着法における問題点を解消し、従
来のような接着剤を用いることなしに画素材を効果的か
つ能率的に貼り合わすことができるような接着法を提供
しようとするものである。
本発明は、そのための具体的手段として、熱可塑性プラ
スチック成形品またはシートの表面に直径０．５乃至３
龍、高さｌ乃至５削の円柱状又は針状の多数の突起物を
互いに間隔を置いて形成しておき、これらの突起物の表
面に熱硬化性発泡体を重ね合わせて圧力を加えることに
より突起物の先端を発泡体の内部に突き刺し、前記加圧
状態のもとで突起物側プラスチックを加熱することによ
り突起物の先端を発泡体内部で溶融軟化して釘頭状に変
形させ、該突起物の先端釘頭状部分により発泡体を突起
物側プラスチックにかしめ止めすることを特徴とするも
のである。
この場合、突起物の先端を発泡体内部に突き刺した加圧
状態のもとで突起物側プラスチックを加熱する伝熱手段
としては、超音波方式、高周波誘電方式、マイクロ波方
式などの内部加熱方式を採用することが望ましいが、こ
の加熱方式は内部加熱方式に限られることはなく、赤外
線、ニクロム線或いは蒸気などを熱源とする外部加熱方
式であってもよい。
また材料としての熱可塑性プラスチックは、前記の内部
又は外部加熱方式によって溶融軟化する全てのプラスチ
ック成形品又はシートに適用され、従来では接着困難と
されたポリエチレン、ポリプロピレン等の結晶性、無極
性プラスチックにも適用することができる。なお発泡体
としては、熱を加えても溶融しないような弾性発泡体、
例えば、熱硬化性ウレタンの連続発泡シートなどが最適
である。
〔作用および効果〕
多数の細い針状突起物が形成された熱可塑性プラスチッ
ク成形品の突起物表面に熱硬化性発泡体を重ね合わせ、
圧力を加えて突起物の先端を発泡体の内部に突き刺した
状態で熱可塑性プラスチック成形品を加熱すると、前記
突起物の先端が溶融軟化しつつ加圧状態が持続されるこ
とによって釘頭状に変形する。突起物の先端が発泡体内
で釘頭状に圧潰されると、隣接する各突起物における釘
頭部周縁が互いに発泡体を押し分けて接触融着し合い、
釘頭部下面に位置する発泡体部分を該釘頭部がかしめ止
める形で圧着し、発泡体全体を熱可塑性プラスチック成
形品又はシートの表面にしっかりと固着することとなる
。
従ってこの方法による場合は、厳密な意味で所謂接着で
はなく発泡体の下面を熱可塑性プラスチック成形品又は
シートの表面に釘止め固定したものであり、その付着強
度は突起物が設けられる領域、つまり固定面積の大きさ
と成形品又はシートの強度により決定される。上記の固
定面積は、目的とする成形品又はシートの前表面の１７
２以上に設計することが望ましい。
本発明の接着方法においては、接着のための介在物とし
ての熱に弱い接着剤が用いられないために製品としての
耐熱性が向上すると共に、接着剤に特有な有害ガスの発
生も防止でき、作業工程も単純なため連続化、自動化を
可能とし、製造コストの低下を期待できる。
〔実施例１） 次に本発明に係る接着方法を第１図に示す自動車用エア
コンの風量調整用開閉ドアーに実施した例につき説明す
る。この種の風量調整用ドア板１は通常、熱可塑性プラ
スチックにより成形されるが、プラスチックのみでは開
孔口との合わせ面の隙間からエアがもれることと、開閉
の度毎に開閉口との衝突による音が発生することから、
開閉口との接触面に発泡体２　（ウレタンフオーム）が
貼り合わされている。従来において、この発泡体２のプ
ラスチック成形品面に対する貼り合わせは、溶剤を加え
た接着剤により接着していた。
本発明の接着法においては、まず第２図に示すように、
熱可塑性プラスチック材料、例えばＡＢＳ樹脂硝子繊維
２０％を加えた強化品を用いて、前記ドア板１を通常の
射出成形法により成形すると共に、所定の厚さをもった
熱硬化性発泡体２とが用意される。前記のドア板ｌは、
表面における格子状をなす部分に多数の小径突起物３が
互いに間隔を置いて突出するように成形されている。ま
た前記の突起物３は、第３図に示すように、ドア板ｌの
表面に夫々直径１．０ｍｍ高さ２．Ｏｌｍの円柱が１ｄ
当たり約３６本得られるような間隔を置いて成形されて
いる。このドア板１の成形は、前記の突起物３が成形で
きるような小孔を設けた金形（図示せず）を使用して行
う。
次いで前記ドア板１における突起物３の表面に５１璽厚
の熱硬化性発泡体２、例えばポリウレタンフォームシー
ト（密度５０ｇ／　ｃｄ　）を重ね合わせて、第４図の
ように超音波溶着機４におけるホーン５と受台６との間
に、ドア板ｌをホーン５側にして挟着し、エアシリンダ
７により加圧する。
ドア板１の突起物３はエアシリンダ７の加圧力によって
、第５図のように、発泡体２内に等しく突き刺さると同
時に、前記溶着機４における発振機８から超音波振動が
コーン９を介して増幅された状態でホーン５より伝えら
れるので、前記超音波振動が摩擦熱となって突起物３の
先端が軟化する。その時、前記エアシリンダ７からの加
圧力により、突起物３の先端が発泡体２の内部で、第６
図のように、釘頭状１０に圧潰変形し、これらの釘頭部
１０の下側に位置する発泡体下面部２ａが該釘頭部１０
によってかしめ止められる形でドア板１に圧着される。
前記の釘頭部１０による発泡体下面部２ａのかしめ止め
は、第６図のように、隣接する各釘頭部ｌＯの周縁が互
いに発泡体２を押し分けて融着し合うような形にまで圧
潰変形させることによって良好なアンカー効果を得るこ
とができる。
なお、この接着加工に用いた超音波溶着機の仕様並びに
条件は次の通りである。
仕様：精電舎製ウルトラ、ソニ１．り、プラスチック・
ウェルダー。
’５ＯＮＯＰＥＴ−２１００Ｂ／７３＾”出力　２１０
０Ｗ、　　発振周波数１５．１５ＫＩＩｚ条件：加圧力
　　　５０Ｋｇ 振幅　３０μ園 時間　１秒 上記の条件にて得られた発泡体２の接着力は、フオーム
破壊で０．６Ｋｇ／３ｃｍ幅であり、従来のクロロプレ
ン糊による接着方法の場合と同等以上の強度を有してい
ることが判明した。
（実施例２〕 次に本発明を、第７図に示すように、熱可塑性樹脂シー
）１１に熱硬化性発泡体シート１２（ウレタンフオーム
）を連続的に貼り合わせて断熱性または吸音性の天井板
、壁板、床板等の建築材料を製造する場合の実施例につ
いて説明する。
この実施例においては、押出し機１３のダイ１４を通っ
て厚さ２ｆｌの硬質塩化ビニールシート１１が押出し成
形された直後の軟化状態において、エンボスロール１５
を通すことにより、前記ビニールシー１−１１の表面に
直径１酊高さ１．５ｍｍの円柱状突起物１３が１ｃＩＡ
当たり約３６個突出されるようにして成形される。
さらに、突起物１３が成形された直後の前記ビニールシ
ート１１が軟化状態のとき、巻ロール１６より厚さ１０
龍、密度５０ｇ／　ｔｒｉの熱硬化性発泡体シート１２
が繰出されて、前記ビニールシート１１における突起物
１３の表面に重ね合わされ接着熱ロール１７により圧着
される。そのとき、突起物１３の先端は発泡体シート１
２の内部に突き刺された状態で釘頭部１０に圧潰変化し
、釘頭部ｌＯが発泡体シー１−１２の内部をビニールシ
ート１１上にかしめ止めたのち冷却固化する。
前記の接合されたビニールシート１１と発泡体シート１
２とは、送りロール１８により引き取られて、切断機１
９により所定の寸法に切断されて連続的に製品２０とし
て得られる。この方法により得られた製品の接着力は０
．５Ｋｇ／３ｃｍ幅であった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係る接着法によって得られ
るプラスチック成形品の形状を示す斜視図、第２は第１
図の部品構成を示す斜視図、第３図は第２図における一
方の部品としてのドア板の部分拡大斜視図、第４図は超
音波溶着機による部品の溶着工程を示す側面図、第５図
及び第６図は本発明における接着構造の基本形態と接着
過程を示す部分拡大断面図、第７図は本発明の別の実施
例としてのシート連続成形工程を示す側面図である。 １：ドア板（熱可塑性プラスチック成形品）、２：熱硬
化性発泡体、３：突起物、 ４：超音波溶着機、　５：ホーン、 ６：受台、　　　　　７：エアシリンダ、８：発振機、
　　　　　９：コーン、 １０：釘頭部、 １１：硬質塩化ビニールシート（熱可塑性樹脂シート）
、 １２：発泡体シート、１３：押出し機、１４：ダイ、　
　　　　１５：エンボスロール、１６：発泡体シート巻
ロール、 １７：接着熱ロール、１８：送りロール、１９：切断機
、　　　２０：製品。 特　　許　　出　　願　　人 株式会社　小林工業所

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）熱可塑性プラスチック成形品またはシートの表面
    に直径０．５乃至３ｍｍ、高さ１乃至５ｍｍの円柱状又
    は針状の多数の突起物を互いに間隔を置いて形成してお
    き、これらの突起物の表面に熱硬化性発泡体を重ね合わ
    せて圧力を加えることにより突起物の先端を発泡体の内
    部に突き刺し、前記加圧状態のもとで突起物側プラスチ
    ックを加熱することにより突起物の先端を発泡体内部で
    溶融軟化して釘頭状に変形させ、該突起物の先端釘頭状
    部分により発泡体を突起物側プラスチックにかしめ止め
    することを特徴とする熱可塑性プラスチックと熱硬化性
    発泡体との接着法。
  2. （２）突起物の先端を発泡体内部に突き刺した加圧状態
    のもとで、突起物側プラスチックを加熱する伝熱方式が
    、超音波方式、高周波誘電方式、マイクロ波方式などの
    内部加熱方式である特許請求の範囲第１項記載の熱可塑
    性プラスチックと熱硬化性発泡体との接着法。
  3. （３）突起物の先端を発泡体内部に突き刺した加圧状態
    のもとで、突起物側プラスチックを加熱する伝熱方式が
    、赤外線加熱方式、ニクロム線加熱方式、蒸気加熱方式
    などの外部加熱方式である特許請求の範囲第１項記載の
    熱可塑性プラスチックと熱硬化性発泡体との接着法。
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