JPH0442977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の目的

【産業上の利用分野】

この発明は、フツ素樹脂と他の合成樹脂、とく
にガラス繊維などの無機質充填材で強化した樹脂
との接合方法の改良に関する。この発明は、フツ
素樹脂のすぐれた非粘着性、自己潤滑性を失わず
に機械的強度の大きな複合材料または製品を製造
するのに有用である。

【従来の技術】

従来、ポリテトラフルオロエチレン（以下、
PTFEと略記する）などのフツ素樹脂の機械的強
度改善のため、これにポリフエニレンサルフアイ
ド（以下、PPSと略記する。）のような、耐熱性、
耐薬品および強度の大きい他の合成樹脂を接合す
ることが提案されている。 しかし、フツ素樹脂は接着性が乏しいので、た
とえば特開昭52−63976号明細書に記載されてい
るように、予め一定の割合で添加配合したフツ素
樹脂とPPSとの複合母材を基材とし、その片面ま
たは両面に溶融、焼成などによりフツ素樹脂と
PPSを別々に接合するといつた対策をとらなけれ
ばならず、フツ素樹脂と接合すべき相手方の樹脂
材料に大きな制限を受ける。また、フツ素樹脂を
金属ナトリウム溶解液に浸漬して表面処理したの
ち、接着剤を用いて他の合成樹脂を接合する方法
があるが、十分に満足すべき接合強度を得るのは
困難である。

【解決しようとする問題点】

この発明の目的は、上記の問題点を解決するた
めになされたのもで、接合すべき相手方の樹脂材
料にほとんど制限を受けず、しかも高い接合強度
が得られるフツ素樹脂と他の合成樹脂との接合方
法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】

この発明によるフツ素樹脂と他の合成樹脂との
接合方法は、フツ素樹脂の表面をナトリウム処理
したのち、無機質および有機物に対する親和性基
をそれぞれ有するチタン系、シラン系またはリン
系のカツプリング剤で処理し、これにフツ素樹脂
以外のガラス繊維、炭素繊維、金属酸化物などの
無機質充填材で強化した合成樹脂を溶融状態で接
触させて接合することを特徴とする。 他の合成樹脂は、前記したPPSおよびポリアミ
ドが代表的である。

【作用】

カツプリング剤は、本来は他の合成樹脂と無機
質充填材との接合を助けるものとして使用されて
いるが、フツ素樹脂と他の合成樹脂との接合の強
度に役立つ。従つて、この発明によれば、フツ素
樹脂を多種類の合成樹脂と大きな接合強度で接合
できる。この理由は十分明らかではないが、金属
ナトリウムの処理によつて活性化されたフツ素樹
脂の表面にカツプリング剤が何らかの形で結合
し、他の樹脂との間に橋わたしをするものと思わ
れる。フツ素樹脂と接合する合成樹脂を強化する
ガラス繊維、炭素繊維、金属酸化物などの無機質
充填材を適切に運ぶことにより、引張強度、圧縮
強度、曲げ強度などの諸特性を用途に応じて変え
ることも可能となる。

【実施態様】

この発明に従つてフツ素樹脂と接合可能な合成
樹脂は、PPSおよびポリアミドのほか、ポリプロ
ピレンオキサイド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フ
エノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などの熱
硬化性樹脂が挙げられ、その適用範囲はきわめて
広い。無機質充填材としては、ガラス繊維、炭素
繊維などの無機質繊維、酸化チタン、酸化マグネ
シウム、酸化亜鉛、アルミナ、シリカなどの金属
酸化物のように一般に合成樹脂成形品の強化や増
量に使用されているものが好適に用いられる。 これらの無機質充填材の合成樹脂に対する配合
量には特に制限はないが、30〜40重量％が適当で
ある。10％より少ない範囲では十分は接合強度が
得られず、50％を超えると成形に支障が出る。 カツプリング剤は、有機物および無機物に対す
る親和性基をそれぞれ有することが必要である。 このようなカツプリング剤としては、イソプロ
ピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チ
タネート、イソプロピルトリクミルフエノールチ
タネート、イソプロピルトリイソステアロイルチ
タネートなどのチタン系カツプリング剤、ビニル
トリエトキシシラン、γ−アミノ−プロピル−ト
リエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメト
キシシランなどのシラン系カツプリング剤、２−
メタクリロイロキシエチルアシツドホスフエー
ト、ジフエニル２−メタクリロイロキシエチルホ
スフエートなどのリン系カツプリング剤が挙げら
れる。これらのカツプリング剤は、いずれも無機
物に対する親和性基であるイソプロピルオキシ
基、メトキシ基、フエノキシ基や有機物に対する
親和性基であるアミノ基、プロピル基、メタアク
リル基などを有している。 これらのカツプリング剤は、ｎ−ヘキサン、ト
ルエン、メチルエチルケトンその他の有機溶剤に
0.5〜２％の濃度となるように溶解して使用する。 フツ素樹脂は、まず常法により金属ナトリウム
溶解液に浸漬して表面処理を行なう。続いて、ア
セントなどの有機溶剤中で超音波洗浄し、同時に
フツ素樹脂表面に付着している微小な気泡なども
除去する。次に、フツ素樹脂を前記0.5〜２％濃
度のカツプリング剤に室温〜50℃の温度で30分〜
５時間程度浸漬してカツプリング剤処理を行なつ
たのち、熱風乾燥機などで完全に乾燥し、無機質
充填材で強化した合成樹脂を接合する。 この接合は、接合する樹脂が熱可塑性であるか
熱硬化性であるかによつても異なるが、射出成
形、圧縮成形、トランスフアー成形、他の樹脂を
押出しながらこれにフツ素樹脂のシートを圧着す
る押出しラミネートそのほか、既知の技術による
ことができる。PPSに関しては、同じ出願人によ
る特公昭59−23702号の圧入成形を行なう方法が
好適である。

【実施例１】 サンプルとして複数のPTFEのシート（長さ70
mm×幅20mm×厚さ１mm）を用意し、これらを金属
ナトリウム溶解液（テトラヒドロフラン１に金
属ナトリウム片23ｇおよびナフタレン128ｇを添
加し攪拌して調製した）に室温で数秒間浸漬し、
表面処理を行なつたのち、アセント中で超音波洗
浄した。これを下記の三種のカツプリング剤の１
％トルエン溶液に30℃で2.5時間浸漬したのち、
ドライヤに入れ50℃で30分間乾燥した。 乾燥後、上記のシートを金型にインサートし、
ガラス繊維40％を配合したPPSを射出成形して、
（長さ70mm×幅20mm×厚さ２mm）のシートを成形
した。比較のため表面処理だけのPTFEのシート
を用いたインサート成形も行なつた。 各サンプルについて剥離試験（JIS K6744）を
行なつて次表のような結果を得た。 カツプリング剤 Ａ剤（チタン系）…イソプロピルトリ（Ｎ−
アミノエチル−アミノエチル）チタネート Ｂ剤（シラン系）…γ−アミノ−プロピル−
トリエトキシシラン Ｃ剤（リン系）…２−メタクリロイロキシエ
チルアシツドホスフエート

【表】 表から明らかなように、この発明の方法により
カツプリング剤で処理したものは、無処理のもの
と比べていずれも接合強度が著しく向上してい
る。

【実施例２】 実施例１のカツプリング剤Ａを用いて処理した
PTFEのシートを金型にインサートし、PPSに代
えてナイロンMXD6を射出成形して、同様な試
験片を得た。剥離試験の結果はつぎのとおりであ
つた。 No. 無処理 Ａ 剤 １ 3.00 3.75 ２ 4.50 4.00 ３ 2.50 4.00 ４ 3.50 3.75 ５ 4.00 4.00 平均 3.50 3.90

【実施例３】 実施例１のカツプリング剤Ａを用いて処理した
PTFEのシートを、ナイロンMXD6を押し出して
つくつた溶融状態のシートにロールで圧着させ
た。剥離強度を測定して、実施例２とほぼ同様な
結果を得た。 発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、フツ
素樹脂に対して多くの合成樹脂、とくに無機質充
填材で強化したものを、十分大きな接合強度で接
合することができる。したがつて、従来のように
材料面での制限を受けず、所望の合成樹脂との複
合材料または製品を得ることができる。 このように、従来フツ素樹脂とは接合が困難と
されていた合成樹脂も接合することができるの
で、機械部品や電子部品の分野でより広い用途が
考えられる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フツ素樹脂の表面をナトリウム処理したの
   ち、無機物および有機物に対する親和性基をそれ
   ぞれ有するチタン系、シラン系またはリン系のカ
   ツプリング剤で処理し、これにフツ素樹脂以外
   の、ガラス繊維、炭素繊維、金属酸化物などの無
   機質充填材で強化した合成樹脂を溶融状態で接触
   させて接合することを特徴とするフツ素樹脂と他
   の合成樹脂との接合方法。 ２ 他の合成樹脂が、ポリフエニレンサルフアイ
   ド樹脂またはポリアミド樹脂である特許請求の範
   囲第１項の接合方法。 ３ チタン系のカツプリング剤としてアルキルー
   トリ（Ｎ−アミノアルキル−アミノアルキル）チ
   タネート、シラン系のカツプリング剤としてアミ
   ノアルキル−トリアルコキシシラン、リン系のカ
   ツプリング剤としてメタクリロイロキシアルキル
   −アシツド−フオスフエートを用いる特許請求の
   範囲第１項の接合方法。 ４ 上記表面処理をしたフツ素樹脂を金型内に置
   き、他の合成樹脂を射出成形して接合を行う特許
   請求の範囲第１項の接合方法。