JPS6255120A - 合成樹脂材料の接合方法 - Google Patents

合成樹脂材料の接合方法

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JPS6255120A
JPS6255120A JP60195051A JP19505185A JPS6255120A JP S6255120 A JPS6255120 A JP S6255120A JP 60195051 A JP60195051 A JP 60195051A JP 19505185 A JP19505185 A JP 19505185A JP S6255120 A JPS6255120 A JP S6255120A
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resin material
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Masashi Murate
政志 村手
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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〕 本発明は、合成樹脂材料を重ね合わせ、その一方から超
音波を付与させて、両者を接合させる方法に関するもの
である。
〔従来技術〕
従来、合成樹脂材料と合成樹脂材料とを接合する際には
、熱を加えて溶着する物理的接合方法と接着剤を用いて
接着する化学的接合方法が広く利用されている。
すなわち、前者の物理的接合方法は、接合しようとする
合成樹脂材料の接合面でメタルメツシュ等の発熱体を発
熱させて両者の合成樹脂材料の接合面を溶融させつつ加
圧・冷却し、両合成樹脂材料を接合する方法である。ま
た、後者の化学的接合方法は、接合しようとする合成樹
脂材料の接合面にホットメルト等の接着剤を介在させ、
一方の合成樹脂材料の表面から高周波または超音波を付
与させて接着剤を加熱・溶融させた後、両者の合成樹脂
材料を加圧しつつ冷却し、両合成樹脂材料を接合する方
法である。
しかし、前者の物理的接合方法においては、同種の合成
樹脂材料を接合する際には接合しようとする両者の合成
樹脂材料の溶融温度が同一であるとともに、相溶性を有
するので、両合成樹脂材料の接合には適しているが、異
種の合成樹脂材料を接合する際には両者の合成樹脂材料
の溶融温度が異なるとともに、相溶性が悪いことから、
両合成樹脂材料の接合は困難である。また、後者の化学
的接合方法においては、同種の合成樹脂材料を接合する
際には前者の物理的接合方法と同様に遠しているが、異
種の合成樹脂材料を接合する際には合成樹脂材料の材質
によって接着剤の接着力が低下し、再合成樹脂材料を強
固に接合することは困難である。さらに、同種の合成樹
脂材料でもポリプロピレン樹脂のように相溶性の悪い合
成樹脂材料では異種の合成樹脂材料と同様に強固に接合
することは困難である。
上述のようなことから、異種または同種でもポリプロピ
レンのように相溶性の悪い合成樹脂材料を接合する際に
は、機械的接合方法が多く利用されている。その代表例
を第３図に示すポリプロピレンとポリエチレンの接合方
法によって説明する。
第３図においては、５１はポリプロピレン樹脂からなる
板部材であって、この板部材５１の下部にはポリエチレ
ン樹脂からなる板部材５２が配設されており、このポリ
エチレン樹脂の板部材５２とポリプロピレン樹脂の板部
材５１とは互いに対向する部位に貫通孔５３ａ、５３ｂ
が形成されている。そして、両板部材５１．５２の貫通
孔５３ａ、５３ｂには上方からパツキン５４を介在して
螺子５５が螺合され、両板部材５１．５２が接合されて
いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような機械的接合方法においては、
両板部材５１．５２に貫通孔５３ａ、５３ｂを形成し、
螺子５５を蝮合しなければならず、前記の物理的接合方
法および化学的接合方法に比較して接合作業が煩雑とな
ることはもとより、両板部材５１．５２に貫通孔５３ａ
、５３ｂを形成する必要があることから、両板部材５−
１．５２の強度が低下する不具合がある。
従って、本発明は、上記の不具合を解消するためになさ
れたもので、重ね合わされた合成樹脂材料の間に短繊維
を介在し、一方の合成樹脂材料の表面から超音波を付与
することによって、接合する再合成樹脂材料の強度を低
下させることなく、容易に、しかも強固に接合すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち、この発明に係る合成樹脂材料の接合方法にお
いては、合成樹脂材料を重ね合わせ、その両者を接合す
るにあたり、一方の合成樹脂材料の表面に短繊維を下き
、その上部に他方の合成樹脂材料を重ね合わせ、前記短
繊維が置かれた部位の上方の合成樹脂材料の上面に超音
波発振器の振動子を当接して加圧しつつ超音波を付与し
、前記重ね合わされた合成樹脂材料の接合面を溶融させ
て接合するようにしたものである。
そして、本発明で使用される合成樹脂材料としては、熱
可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれも使用可能であ
って、ここでは特に限定されるものではない。すなわち
、熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ＡＢＳ、ポリアミド、ポリエーテル、塩化ビニ
リデン、塩化ビニル、フッ素、酢酸ビニル、メチルメタ
アクリレート等を挙げることができ、熱可塑性樹脂とし
ては、フェーノール、ポリエステル、アミノ、ポリウレ
タン、ユリア、メラミン、飽和アルキド、不飽和ポリエ
ステル等を挙げることができる。そして、これらの合成
樹脂材料は同種または異種の組み合わせにおいて自由に
選択して接合することができる。
また、再合成樹脂材料の間に介在される短繊維としては
、ガラス繊維、カーボン繊維、メタル繊維等を挙げるこ
とができ、これら短繊維の長さは特に限定するものでは
ないが、その目安としては０．５鶴ないし２０ｍ程度が
通している。そして、これら短繊維の置き方はスポット
状、複数平行ビート伏、ジグザグビート状等得ようとす
る接合強度に応じて選択して置くことができる。さらに
、短繊維を合成樹脂材料に置く際には短繊維を直接置く
方法、酢酸エチル等気敗性溶剤中に短繊維を混合して吹
き付ける方法、ホットメタル等の溶着剤中に短繊維を混
合して貼着する方法等を適宜選択して行うことができる
。
また、超音波発振器は通常一般に使用されているものが
そのまま利用することができ、その組み合わせは超音波
発振器と、この超音波発振器の振動部に設けられる振動
子とからなっているものが望ましい。そして、振動子に
付与される超音波は接合しようとする合成樹脂材料の組
み合わせによって選択され、その目安としては１ＯＫＨ
ｚないし５０ＫＨｚが適している。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第１図は本発明に係る合成樹脂材料の接合方法を説明す
る概略断面図、第２図は第１図のＡ部楕円内を拡大した
断面図を示すものである。
第１図（ａ）および（ｂ）において、１はスチレン−ア
クリロニトリル共重合体からなる板部材であって、この
板部材１の板厚は１５關に形成されており、その上面は
平坦に形成された接合面１ａとされ、下面も平坦に形成
されて台座（図示せず）への載置面１ｂとされている。
また、スチレン−アクリロニトリル共重合体の板部材１
の上面には接合しようとする部位にスポット状にガラス
短繊維２が直接置かれており、その厚さは、１．０鰭程
度とされ、幅は１０ｗφ程度とされている。そして、こ
のガラス短繊維２の太さは１０μｍ前後とされており、
その長さは５０μｍないし５００μｍの範囲になってい
る。
また、ガラス短繊維２の上面にはポリプロピレン樹脂か
らなる板部材３が配設されており、その板厚は下部の板
部材１と同様に１５−１に形成されている。そして、こ
の板部材３の下面は板部材１の接合面１ａに当接する平
坦な接合面３ａとされており、上面は平坦面３ｂとなっ
ている。
そして、第１図の（ａｌに示すように重ね合わされた合
成樹脂材料からなる板部材１、−３−を接合する際には
、第１図の由）に示すようにガラス短繊維２が置かれた
部位の上方の板部材３の上面に超音波発振器（図示せず
）に設けられた振動子４の先端を当接させる。この時、
矢印Ｂ方向から板部材１に対して、先端から一定の荷重
を加える。
次に、板部材３に一定の荷重を加えた状態で、超音波発
振器を作成させ、振動子４から２０ＫＨ２ないし４０Ｋ
Ｈｚの超音波を付与させる。その際、振動子４からの超
音波のエネルギが板部材３の接合面３ａとガラス短繊維
２との界面およびガラス短繊維２と板部材１の接合面１
ａとの界面に伝播してエネルギとして蓄積される。
そして、蓄積されたエネルギによって両界面およびその
近傍の板部材１．３が溶融されるとともに、振動子４か
らの加圧力によってガラス短繊維２が溶融部位５に入り
込み溶着接合される。そして１．溶着接合部位は第２図
に示すように両板部材１．３の溶融部位５にまたがって
ガラス短繊維２がからんだ状態で繊維強化されるため、
強固に接合することができる。
そして、所定の部位への接合が完了した後、振動子４へ
の超音波の付与を停止するとともに、２秒ないし５秒間
程度放置する。その後、振動子４を板部材３から離反さ
せ、その先端を板部材３の上方に位置させる。
これによりて、両板部材１．３の溶融物が互いに入り込
むとともに、ガラス短繊維２が両板部材１．３の溶融物
の仲立ちとして自然硬化し、スチレン−アクリロニトリ
ル共重合体からなる板部材１とポリプロピレン樹脂から
なる板部材３とが強固に接合される。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係る合成樹脂材料の接合
方法においては、重ね合わされた合成樹脂材料の間に短
繊維を介在し、一方の合成樹脂材料の表面から超音波を
付与して接合するようにしたから、短繊維が仲立ちとし
て両合成樹脂材料が接合されるので、相溶性の悪い合成
樹脂材料の接合にも広く利用することができ、しかも短
繊維の投錯効果によって強固に接合することができる効
果がある。
また、本発明においては、超音波を利用した接合である
ため、従来の穴明は等の面倒な作業が必要な機械的接合
方法に比較して容易に接合することができる効果がある
。
また、本発明においては、接合する合成樹脂材料のいず
れも穴等を開設していないので、接合後における合成樹
脂材料の強度を長期間維持することができる効果がある
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る合成樹脂材料の接合方法を説明す
る概略断面図である。 第２図は第１図のＡ部楕円内を拡大した断面図である。 第３図は従来の合成樹脂材料の接合方法を説明する概略
断面図である。 １−−−一板部材 １ａ−−−一接合面 ２・−一−−−ガラス短繊維 ３−・−・−板部材 ３ａ−−一接合面 ４−−−・振動子 ５−−−−一溶融部位 出願人　　トヨタ自動車株式会社 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第１図 第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 合成樹脂材料を重ね合わせ、その両者を接合するにあた
    り、一方の合成樹脂材料の表面に短繊維を置き、その上
    部に他方の合成樹脂材料を重ね合わせ、前記短繊維が置
    かれた部位の上方の合成樹脂材料の上面に超音波発振器
    の振動子を当接して加圧しつつ超音波を付与し、前記重
    ね合わされた合成樹脂材料の接合面を溶融させて接合す
    ることを特徴とする合成樹脂材料の接合方法。
JP60195051A 1985-09-04 1985-09-04 合成樹脂材料の接合方法 Pending JPS6255120A (ja)

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JP (1) JPS6255120A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5417513A (en) * 1992-09-03 1995-05-23 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Lever of lever type connector

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5417513A (en) * 1992-09-03 1995-05-23 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Lever of lever type connector

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