JPH04142935A - 板状複合成形品及びその製造法 - Google Patents

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〕 本発明は平面又は曲面状の板状物、又は板状部を含む成
形品で、２種のポリエステル系樹脂材料より成りそれ自
体は屈曲し難く、その表面は柔軟性を有し、しかも成形
時にそり変形等の少ない複合成形品を提供するもので、
ソフトな感触の要求される物品、衝撃や振動吸収性の要
求される物品等、かかる特性の要求される各種物品、機
器部品、工具等に好適な複合成形品及びその製造法に関
する。

〔従来の技術およびその課題〕

成形品自体は撓み抵抗を有し、屈曲変形を生じ難く、そ
の表面が柔軟性を有する様な特性の要求される板状成形
品、又はかかる板状部を有する成形品の用途が数多く存
在するが、同一の樹脂材料より成形したものでは、例え
ば剛性の高い材料を使用したのでは表面の柔軟性がなく
、又柔軟な材料を用いたものは成形品全体が柔軟で、撓
み抵抗が小さく容易に屈曲し、上記の要求を満足し得な
い。従って上記の如く成形品全体としては撓み抵抗を有
しあまり屈曲変形することなく、その表面のみ柔軟性を
有する成形品を得るには剛性の高い硬質材料と柔軟性の
ある軟質材料との組合せにより構成せさるを得ないのが
現状である。

かかる２種材料より成る成形品を得るために従来より一
般に行われている方法は、主として金属材料を一次成形
品としその上に軟質の樹脂材料を成形した、いわゆるイ
ンサート（又はアウトサー１−）成形法が広く知られて
いるが、かかる方法より得た成形品は金属を使用するた
め高重量となり、又両材料の界面の接着が不充分で剥離
しやすく、更に腐食性がある等の欠点を有し、その用途
が制限されている。また、軽量化のため両材料何れも樹
脂材料を使用し、一次成形品として硬質樹脂材料を用い
て基体の成形を行い、二次材料として軟質樹脂材料によ
り表層を形成する、いわゆる二重成形又は二色成形（以
後これらを総称して二重成形等という）が考えられるが
、この場合も一般に２種の異なる材料を使用するためそ
の接合部が剥離しやすく、強く融着させるためには一次
成形品上に接着剤を塗布して二次成形を行う等の煩雑さ
を伴い、好ましくない。またそれらの機械的性質、耐熱
性、化学的性質にも問題がある。従って強固に融着した
複合成形品を簡単な二重成形法等により得るためには、
２種の材料の組合せを充分選択検討する必要があり、本
発明者らは先に一次成形材料として硬質の熱可塑性ポリ
エステル樹脂を主体とする樹脂材料を使用して成形した
一次成形品上に、熱可塑性ポリエステルエラストマーを
主とする樹脂材料を二次材料として、二重成形法等によ
り複合化した成形品は他の組合せに見られない強固な融
着強度を有し、両層が剥離し難く、他の諸物性も良好で
あることを見出し、平成２年９月１０日付けで特許出願
した。

かかる複合成形品は外観′もよく２樹脂間の融着強度も
充分なものが得られその他の物性も良好であるが、板状
の成形品の場合には二次成形において固化時の収縮等に
よりそり変形を生じ易く、正確な形状の複合成形品が得
難い等の問題が生じた。

そこで本発明者らは、それ自体は屈曲等の変形を生じ難
く、その表面ば柔軟性を有する板状又は板状部を有する
複合成形品で、しかも前述の如き、問題点、即ち軽量化
、融着力（樹脂間の剥離強度）、成形品の外観、機械的
物性、耐熱性、化学的性質等の諸性質を均等に保持し、
特に成形時のそり変形を生じることのない正確な形状の
板状の複合成形品を得ることを目的として、その材料の
組合せの選択、及び形状構造等の面より鋭意研究を重ね
本発明を完成するに到った。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明は、板状、又は板状部を含む複合成形品の
成形において、一次成形品として硬質熱可塑性ポリエス
テルを主とする樹脂材料よりなる基体成形品上に、二次
成形材料として軟質熱可塑性ポリエステルエラストマー
を主体とする樹脂材料を用いて二重成形又は二色成形法
により複合成形するにあたり、一次成形品の板状部の表
裏両面を、ほぼ対称的に二次材料にて融着被覆又は挟着
するよう二次成形して一体化することを特徴とする、そ
り変形が少なく、成形品自体は屈曲抵抗を有し、その表
面は柔軟性を持つ板状部を有する複合成形品の製造法及
びかかる方法によって成形された複合成形品である。

本発明の複合成形品は形状的には板状物、或いは板状部
の組合せにより構成される成形品、例えば箱形、断面り
型、Ｈ型、円弧型等の成形品、或いは板状部を含む形状
例えばボビンのっぽ部、フランジ等を対象とするもので
あり、その板状部は平板状のみならず湾曲した板状のも
のであってもよい（以下、これらを総称して板状成形品
とする）。

本発明の板状複合成形品は一次材料（基体成形品）とし
て硬質の熱可塑性ポリエステルを主とする樹脂材料を使
用し、二次材料としてその表面部に軟質の熱可塑性ポリ
エステルエラストマーを主とする樹脂材料を使用して、
二重成形法等により複合化したもので、かがる特定の２
種のポリエステル系樹脂材料を組合せ使用することに特
徴がある。

前述の如く一般に硬質の熱可塑性樹脂を一次成形品とし
、軟質の熱可塑性樹脂を二次材料として二重成形法等に
より成形した複合成形品は一般に両者の融着強度が不充
分であるばかりでなく、外観、その他機械的、熱的、化
学的性質等を均等に満足するものが得難いが、本発明の
特定樹脂材料の組合せ、即ち一次成形品として硬質の熱
可塑性ポリエステルを主とする樹脂材料を使用し、その
上に二次材料として軟質の熱可塑性ポリエステルエラス
トマーを主とする樹脂材料を使用することによって上記
各物性を満足する複合成形品が得られる（両樹脂材料に
ついては後述する）。

しかし、前述の如く、板状成形品に於ては、かかる特定
樹脂の組合せを採用しても単に成形品の柔軟性を要する
表面部分にのみ二次材料を複合化したのでは、二次成形
の際、そり変形を生じやすく、例えば平板状の成形品で
は真平面が得られない等、最終成形品の形状の精度に難
点があり、この点を解決するため更に板状複合成形品の
形成において、二次材料の形状構造の面で検討を加え、
基体となる硬質の一次成形板状物の表裏両面を、二次成
形材料である軟質の熱可塑性ポリエステルエラストマー
を主体とする樹脂材料にて融着被覆又はサンドイッチ状
に挟着するように複合成形することによって二次成形時
のそり変形の発生を著しく防止することに成功し、この
点に本発明の第２の特徴を有する。即ち本発明の複合成
形品は、柔軟性を要する面のみでなく、その反対の面に
も、柔軟性のあるポリエステルエラストマー系の樹脂材
料でほぼ対称的に複合化することにある。具体的には二
重成形等において、一次成形品の適当な位置に予め貫通
孔を設けるが、或はその一部に切欠き部を設け、これを
二次成形用金型で支持して、二次成形を行い、二次材料
の樹脂流が同時に一次成形板の表裏両面に達するように
することによって達成される。この場合二次材料は必ず
しも一次成形品である板状物の両面全面にわたって被覆
する必要はなく、設計上特に柔軟な部分を要する面の特
定部分を対象として、この部分にほぼ対応する反対側の
面も二次材料で被覆又は挟着するようにすればよい。こ
の場合必ずしも二次材料は表裏両面を全く同様に複合被
覆する必要はないが、そり変形防止の見地から出来るだ
け両面の対称的な位置に略同様の厚さで二次材料が複合
化されることが望ましく、表裏の二次材料が位置、面積
、厚さ等において著しくアンバランスである場合にはそ
り変形の防止効果も削減される。

次に一次材料及び二次材料について説明すると、一次材
料として使用する樹脂材料としては硬質の熱可塑性ポリ
エステルを主体とする樹脂材料であれば何れにてもよい
が、本来本発明の複合成形品はそれ自体としては撓み抵
抗性を有し、屈曲し難いことを目的とするものであるか
ら曲げ弾性率が少なくとも１５０００　ｋｇｆ／ｃ＋Ｎ
以」二のポリエステル系樹脂であることが必要であり、
好ましくは２００００　ｋｇｆ／ｃＭ以上である。

具体的にはポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
テレフタレートで代表されるポリアルキレンチレフクレ
ート（アルキレン基の炭素数２〜４）又はこれらを主成
分とする公知の共重合体、或いは補助的に他の熱可塑性
樹脂を少量配合したものであってもよい。

かかる一次樹脂材料は二次成形において二次材料によっ
て融着する必要があるため、著しく高融点のものは二次
成形における二次材料の樹脂温度をそれ以上に高くする
必要が生じるため熱分解を生じ易く、又異常な粘度低下
を生じて成形上問題が生ずる場合もあるので、一次材料
の融点が２３０℃以下の材料を選定することが好ましい
。特に好ましくは２２０℃以下である。

かかる観点から一次材料として好ましいものはポリブチ
レンテレフタレート又はこれを主成■ 分とする共重合体又は混合体が好ましい。共重合成分の
種類は特に限定するものではなく公知の共重合成分が用
いられるが、その導入量は剛性の見地から４０％以下で
あることが望ましい。

又、一次材料としてはその機械的物性を補強し、耐熱性
（熱変形温度）、寸法精度等の見地から、又特に最終成
形品の撓み抵抗を増大させる面で、無機充填剤を配合し
たものが好ましい場合が多い。無機充填剤としてはガラ
ス繊維、炭素繊維の如き繊維状強化剤、ガラスフレーク
、ガラス粉、ガラスピーズ、マイカ、炭酸カルシウム、
その他の粒状又は板状の充填剤が挙げられるが、これに
限定したものではなく、公知の何れの無機充填剤もその
目的とする物性を付与するため選択使用することが出来
る。無機充填剤は二種以上を併用してもよい。

又、一次材料としては他の熱可塑性樹脂を少量補助的に
配合してもよい。一次材料の融点、剛性その他の物性は
使用する熱可塑性ポリエステルの種類、共重合成分の種
類と量、他の補助灼熱可塑性樹脂の種類と配合量、無機
充填剤の種類と配合量等によって目的に応じ調節するこ
とが可能である。

次に本発明の板状複合成形品の柔軟な表面部分を形成す
るだめの樹脂材料は熱可塑性ポリエステルエラストマー
を主体とするものであり、柔軟性を付与する目的から、
−股間には曲げ弾性率が１００００　ｋｇ／ｃＪ以下の
ものが好ましい９更に好ましくは７０００ｋｇ／ａｆｌ
以下のものである。

かかる二次材料を構成する主成分のポリエステルエラス
トマーはポリオキシアルキレングリコールエステルの如
きソフトセグメントを構成単位とするランダム又はブロ
ック共重合ポリエステルであれば何れにてもよく任意の
市販品又は調製品を使用することが出来る。

代表的なものはポリオキシエチレングリコール又はポリ
オキシブチレングリコールのフタル酸エステルをセグメ
ントとし、ブチレンテレフタレート又はエチレンテレフ
タレートを他の構成単位とするポリエステル共重合体で
ある。

又、少量の他の熱可塑性樹脂が補助的に配合されたもの
であってもよい。複合成形品の表面部の柔軟性の程度は
かかる二次材料を構成するポリエステルエラストマー中
のソフトセグメント、例えばポリオキシアルキレングリ
コールエステルセグメントの含有量、そのセグメントの
分子量、その他の共重合成分又は他の補助的添加樹脂等
を適宜選択することによって目的とする値に調整される
。

本発明の板状複合成形品は前記の硬質一次材料を用いて
一次成形した板状基体成形品上の柔軟性を要する部分を
対象にその表裏両面を略対称的に二重成形法等により二
次材料にて被覆するよう成形し融着するもので、二次成
形における二次材料の樹脂温度は少なくとも一次材料の
融点以上とする必要があり、好ましくは一次材料の融点
より１０〜７０℃高い樹脂温度とすることが融着を強固
にする上で望ましい。

〔発明の効果〕

本発明の板状複合成形品は前述の如き特定の２種のポリ
エステル系樹脂材料を選択使用することにより、 （］）成成形一体とし“ζは高い撓め抵抗を有し、多少
の外力では屈曲し難く、 （２）シかも表面ば柔軟性を保ち （３）基体と表面柔軟部分とが強固に融着して、剥離し
難く （４）機械的物性、耐熱性、耐化学薬品性にも優れ （５）シかも軽量である。

又、二次成形において二次材料が板状基体成形品の表裏
両面を被覆又は挟持しているため（６）成形時のそり変
形を防止し精確な寸法、形状の板状成形品が得られ、 かかる特性の要求される多くの用途に好適である。

（実施例〕 以下実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１〜３ 一次材料として ＾−１＝ポリブチレンチレフタレー１〜樹脂（融点２２
５℃１曲げ弾性率約２６０００　ｋｇ／ｃｒｆｌ）Ａ−
２：ポリブチレンイソツクレートを少量含崩するポリブ
チレンテレフタレート共 重合樹脂（融点２０５℃１曲げ弾性率約２６０００　ｋ
ｇ　／　ｃ＋ｌｌ　） 八−３：　八−２のポリブチレンテレフタレート共重合
樹脂にガラス繊維２０％、ガラスフレーク２０％を配合
した組成物（曲げ弾性率約９００００　ｋｇ／ｃｆｆｌ
） の夫々を一次成形して、図−１に示す如き底板部中央に
貫通孔を有する箱を成形した。次にこの箱形一次成形品
を二次成形用金型キャビティーに装着し、二次材料とし
て Ｂ−１＝ポリエステルエラストマー（融点１８２℃１曲
げ弾性率７２０　ｋｇ　／　ｃｒＭ　）を用いて、樹脂
温度２５０℃にて、二次成形を行い、図−２に示す如く
箱形一次成形品の底板部の表裏両面をほぼ均等な厚さで
溶融挟着した複合成形品を作成し、二次成形後のそり変
形量、外観、屈曲抵抗、表面硬度等の特性を評価した。

比較例１〜４ 実施例１〜３と同様の一次材料＾−１、Ａ−２、＾−３
を用いて図−１に示す箱形一次成形品（但し中央部に貫
通孔なし）を成形し、これを二次側成形用金型に装着し
て、二次材料として前記Ｂ−１と同じ熱可塑性ポリエス
テルエラストマーを用いて、図−３に示す如く、その片
側表面のみに二次材料を複合した成形品を作成し同様の
評価を行った（比較例１．２．３）。

又、更に仕較のため図−２に示す複合成型品と同形の箱
を一次材料を使用することなく二次材料（Ｂ−１）のみ
で−回で成形したものも作成しく比較例４）評価した。

尚、評価方法として、外観は目視により二次成形面の艶
、変色等を目視により判定した。

又、最終成形品の屈曲抵抗は箱形成形品を伏せた状態で
定盤上におき、指圧を加えて底板部の屈曲抵抗を感触に
よって判定した。

又、そり変形量は、成形品の底板部を三次元寸法測定器
を用いて、両端に対する中央部のへこみ量（ｍｍ）を測
定し、そり変形量とした。

又、表面（二次側）硬度はショア硬度りで示した。

結果を併せて表−１に示す。

実施例４．５ 一次材料として 八−４：ポリブチレンテレフタレート共重合体（融点１
８５℃）にガラス繊維を５％配合した組成物（曲げ弾性
率約３２０００　ｋｇ／　ＣｒＭ） Ａ−５：Ａ−４と同じポリフ′チレンテレフタレート共
重合体にガラス繊維２０％及び、ガラスフレーク２０％
を配合した組成物 （曲げ弾性率約８００００ｋｇ／ｃＴＲ）を用いて図−
４に示す如き、切欠きのある平板を成形した。この成形
品を二次側成形用金型に装着して、 二次材料として Ｂ−２：ポリエステルエラストマ−（融点１９８℃１曲
げ弾性率１１００ｋｇ／ｃイ） を用いて二次側樹脂温度２４０℃にて図−５に示す如く
、表裏両面をほぼ対称的に融着した複合成形品を作成し
、前述とほぼ同様の評価を行った。

比較例５〜７ 実施例４．５と同様の一次材料Ａ−４、＾−５を用いて
、図４に示す板状一次成形品（但し切欠きなし）を成形
し、これを二次成形用金型に装着して二次材料として前
記と同じ熱可塑性ポリエステルエラストマー（Ｂ−２）
を用いて図−６に示す如くその片側表面にのみ二次材料
を複合した成形品を作成し同様の評価を行った（比較例
５．６）。

又、更に比較のため、図−５に示す複合成形品と同形の
板状物を、一次材料を使用することなく、二次材料（Ｂ
−２）のみで−回で成形したものも作成しく比較例７）
評価した。

結果を併せて表−２に示す。

尚、屈曲抵抗は手で湾曲し、その感触により評価した。

【図面の簡単な説明】

図−１は本発明の実施例１．２．３に用いた一次成形品
の形状を示し、 図−２は本発明の複合成形品の形状構造を示しく実施例
１．２．３）、 図−３は本発明に属さない複合成形品の例を示しく比較
例１．２．３）、 図−４は本発明の実施例４．５に用いた一次成形品の形
状を示し、 図−５は本発明の複合成形品の形状構造を示しく実施例
４．５）、 図−６は本発明に属さない複合成形品の例を示しく比較
例５．６）、 夫々（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図
、（Ｃ）は底面図である。 に一次成形品 ２：二次成形部 ３ニ一次成形品の貫通孔 ４：二次成形品の切欠き部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　板状、又は板状部を含む複合成形品の成形において
   、一次成形品として硬質熱可塑性ポリエステルを主とす
   る樹脂材料よりなる基体成形品上に、二次成形材料とし
   て軟質熱可塑性ポリエステルエラストマーを主体とする
   樹脂材料を用いて二重成形又は二色成形法により複合成
   形するにあたり、一次成形品の板状部の表裏両面を、ほ
   ぼ対称的に二次材料にて融着被覆又は挟着するよう二次
   成形して一体化することを特徴とする、そり変形が少な
   く、成形品自体は屈曲抵抗を有し、その表面は柔軟性を
   持つ板状部を有する複合成形品の製造法。 ２　一次成形品を構成する硬質熱可塑性ポリエステルを
   主とする樹脂材料が、曲げ弾性率１５０００ｋｇ／ｃｍ
   ＾２以上である請求項１記載の複合成形品の製造法。 ３　一次成形品を構成する硬質熱可塑性ポリエステルを
   主とする樹脂材料が、融点２３０℃以下である請求項１
   又は２記載の複合成形品の製造法。 ４　一次成形品を構成する硬質熱可塑性ポリエステルが
   ポリアルキレンテレフタレート（アルキレン基の炭素数
   ２〜４）又はこれを主体とする共重合体又は混合体であ
   る請求項１〜３の何れか１項記載の複合成形品の製造法
   。 ５　一次成形品を構成する硬質熱可塑性樹脂材料が無機
   充填剤を含有するポリエステル樹脂である請求項１〜４
   の何れか１項記載の複合成形品の製造法。 ６　二次成形に用いるポリエステルエラストマーを主と
   する樹脂材料が、曲げ弾性率１００００ｋｇ／ｃｍ＾２
   以下である請求項１〜５の何れか１項記載の複合成形品
   の製造法。７　請求項１〜６の何れか１項記載の方法に
   より成形した板状部を含む複合成形品。