JP3568043B2

JP3568043B2 - 複合プラスチック成形品

Info

Publication number: JP3568043B2
Application number: JP07247494A
Authority: JP
Inventors: 真一佐藤; 松朗澤山; 久武田
Original assignee: Lonseal Corp; Tosoh Corp
Current assignee: Lonseal Corp; Tosoh Corp
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JPH07256725A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は硬質プラスチック成形部材と軟質プラスチック被覆部材からなり、製造コストが低く、かつ外観に優れた複合プラスチック成形品に関する。更に詳しくは硬質シート／発泡体／軟質樹脂被覆材からなる軟質プラスチック部材を樹脂インサートとして硬質プラスチックを押出し成形してなる、製造コストが低く軟質樹脂被覆材表面の「しわ」の発生を防止した複合プラスチック成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車分野、建築・土木分野、電気・電子分野等にプラスチック成形品は広く利用されており、特にアシストグリップ、インストルメントパネル、ステアリングカウル、コンソールボックス等の自動車内装部品、窓枠等の建築部品、スイッチ等の電気部品では本体に取り付ける部分は硬く強靱なプラスチックで成形し、この硬質プラスチック成形部材を軟質被覆材単独あるいは軟質被覆材と発泡体からなる軟質プラスチックで被覆して、雨水等の侵入を防止したり、手で触れたときの感触を良くしたり、衝突、落下等による部品の破損や人体の怪我を防止した複合プラスチック成形品が広く用いられている。
【０００３】
そして硬質プラスチック成形部材と軟質プラスチックとを一体化するには、個別に成形した硬質プラスチック成形部材と軟質プラスチックとを接着剤で貼り合わせる方法、硬質プラスチック成形部材と軟質プラスチックとをボルト等で機械的に接合する方法、硬質プラスチック成形部材を樹脂インサートとし軟質プラスチックを用いてインサート成形する方法等が用いられてきた。
【０００４】
しかし接着剤を用いて一体化する方法は、通常接着剤として接着性、低コスト等の理由で有機溶剤系の接着剤が使用されるため衛生上好ましくなく、接着剤塗布後、乾燥、硬化工程等を必要とするなど工程が煩雑で生産性に劣る。またボルト等で機械的に接合する方法は工程が煩雑で生産性に劣る。さらに、インサート成形による一体化方法は生産性に優れ、特に自動車内装部品の製造において広く採用されているが、インサート成形後の軟質被覆材表面にしわが発生しやすく、特に軟質被覆材と発泡体からなる軟質プラスチック被覆材を樹脂インサートとして硬質プラスチックをブロー成形する場合にしわの発生は顕著であった。また本発明者らはインサートブロー成形により軟質樹脂と発泡体からなるイス用クッション材付きプラスチック部材を製造したが、インサート成形後に軟質樹脂被覆材表面にしわが発生し商品価値のあるクッション材付きプラスチック製イスを製造することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は硬質プラスチック成形部材と軟質プラスチック被覆部材からなる製造コストが低く、かつ軟質樹脂被覆材表面にしわの発生のない複合プラスチック成形品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題の解決のため鋭意検討した結果、樹脂インサートとして用いる軟質プラスチック被覆部材を硬質シート／発泡体／軟質被覆材の構成にすれば、上記課題が解決できることを見いだし本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、硬質プラスチック成形部材を軟質プラスチック被覆部材で被覆してなる複合プラスチック成形品において、硬質シート（１）と発泡体（２）との積層体の発泡体側に軟質樹脂（３）を被覆してなる軟質プラスチック被覆部材を、その軟質樹脂（３）の被覆側が金型側に配置される樹脂インサートに用いて硬質プラスチック（５）を押出し成形してなり、かつ上記硬質プラスチック成形部材と軟質プラスチック被覆部材とが一体的に密着していることを特徴とする複合プラスチック成形品である。
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における硬質プラスチック成形部材の材料として用いられる硬質プラスチック（５）としてはポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸エステル系樹脂が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上の組成物として用いられる。これらのうち軽量、強度、取扱い易さの点からポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられ、ポリオレフィン系樹脂としては、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィンの単独重合体、２種以上のα−オレフィンの共重合体、あるいはα−オレフィンと他の共重合可能な不飽和単量体との共重合体が挙げられる。
【０００８】
上記ポリオレフィン系樹脂を更に具体的に例示すると、高密度、中密度、低密度ポリエチレン、ポリブテン−１、ポリ４−メチルペンテン−１、プロピレン単独重合体、エチレンとプロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン等の１種以上のα−オレフィンとの共重合体、プロピレンとエチレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン等の１種以上のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステルとの共重合体、エチレン−ビニルエステル共重合体のケン化物、エチレンとアクリル酸またはメタクリル酸のメチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル等の不飽和カルボン酸エステルとの共重合体、エチレンとアクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸との共重合体およびその金属塩、エチレン−ビニルエステル−一酸化炭素共重合体、エチレン−不飽和カルボン酸エステル−一酸化炭素共重合体、エチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体およびその金属塩、エチレン−ビニルエステル−不飽和カルボン酸共重合体およびその金属塩、エチレン−メチルアクリレート−モノエチルマレエート、エチレン−酢酸ビニル−モノエチルマレエート等が挙げられる。
【０００９】
また硬質プラスチック（５）としては上記各樹脂のシラン変性、カルボン酸変性等の変性体も挙げることができる。更にこれらの樹脂は単独でまたは２種以上の混合物として使用することもできる。これらの樹脂うちではプロピレンの結晶性単独重合体、プロピレンとα−オレフィンとの結晶性ランダム共重合体等のポリプロピレン系樹脂または高密度ポリエチレンを用いることが剛性、座屈強度等の機械的強度の点で優れ好ましい。
【００１０】
上記プロピレンの単独重合体とは、その室温キシレン可溶分から求めたアイソタクテイック指数が８０％以上、好ましくは９５％以上のものである。また上記プロピレン共重合体を具体的に例示すると、０．５〜２０モル％のエチレンを含有するプロピレン−エチレン共重合体、０．５〜２０モル％の１−ブテンを含有するプロピレン−１−ブテン共重合体、０．５〜２０モル％のエチレンと０．５〜２０モル％の１−ブテンを含有するプロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体等が挙げられる。なおアイソタクテイック指数の測定方法を次に示す。
【００１１】
〔アイソタクテイック指数の測定方法〕
試料を環流冷却管に接続した三角フラスコを用いて加熱キシレンに溶解後、室温で冷却し不溶分をろ過する。ろ液を加熱乾固後１００℃で１時間真空乾燥し、次式によりキシレン可溶分を求め、
キシレン可溶分＝（（加熱乾固後のろ液の重量）／（試料採取量））×１００
次式によりアイソタクテイック指数を求める。
アイソタクテイック指数＝１００−（キシレン可溶分）
【００１２】
上記ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（以下、「ＭＦＲ」と略すことがある。ＪＩＳＫ６７５８，２３０℃，荷重２１６０ｇｆの条件）は特に限定するものではないが、０．０１〜５０ｇ／１０分のものが好ましく用いられ、０．０１ｇ／１０分未満のものを用いると成形性に劣り、５０ｇ／１０分を超えるものを用いると複合プラスチック成形品の機械的強度が低下するおそれがある。
【００１３】
また上記高密度ポリエチレンは、エチレン単独またはエチレンと少量のα−オレフィン、ジオレフィン、シクロオレフィン等のコモノマーを例えば遷移金属化合物と有機金属化合物とからなる触媒を用いて中低圧で重合して得ることができる。上記のコモノマーとして用いられるα−オレフィンとしてはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン等が、ジオレフィンとしてはブタジエン、イソプレン等が、またシクロオレフィンとしてはシクロペンテン、シクロヘキセン、シクロペンタジエン、ノルボルネン等が例示できる。更に上記の触媒として用いられる遷移金属化合物としてはチタン、バナジウム、クロム等の遷移金属の化合物の１種または２種以上、またはこれら遷移金属化合物をシリカ、アルミナ、マグネシウム化合物に担持または反応させたものが例示できる。また有機金属化合物としてはトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物を例示できる。
【００１４】
上記高密度ポリエチレンの密度（ＪＩＳＫ６７６０）は０．９４０〜０．９６０ｇ／ｃｍ^３のものが好ましく用いられる。この密度が０．９４０ｇ／ｃｍ^３未満では機械的強度が弱くなることがあり、０．９６０ｇ／ｃｍ^３を越えるとその工業的な製造が困難になる。また高密度ポリエチレンのＭＦＲ（ＪＩＳＫ６７６０，１９０℃，荷重２１６０ｇｆ）は特に限定するものではないが、０．０１〜５０ｇ／１０分のものが好ましく、０．０１ｇ／１０分未満のものを用いると成形性に劣ることがあり、５０ｇ／１０分を超えるものを用いると複合プラスチック成形品の機械的強度が低下するおそれがある。
【００１５】
本発明において軟質プラスチックを構成する硬質シート（１）の材料としては、例えば鉄、アルミニウム等の金属、ベニア板等の木材、段ボール板等の紙材、石膏ボード等の石材、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、ハードボード、パーテイクルボード、ＦＲＰ、炭素繊維強化プラスチック、熱可塑性樹脂などが挙げられ、これらの材料からなる単層体または２種以上の材料からなる積層体の形で利用される。またこれらの硬質シートはその弾性率が１０００ｋｇ／ｃｍ^２以上であることが好ましく、このことにより軟質樹脂のシワの発生がより防止される。上記硬質シート材料のうちでは、軽くて取扱いが容易であることから熱可塑性樹脂が特に好ましい。
【００１６】
この熱可塑性樹脂を例示すると、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、飽和ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、熱可塑性ポリウレタン等の単独または２種以上の混合物が挙げられる。
【００１７】
上記ポリオレフィン系樹脂としては、硬質プラスチック（５）の材料として用いられる前述したポリオレフィン系樹脂と同様のものが使用できる。
【００１８】
上記ポリ塩化ビニル系樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル共重合樹脂等が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上の混合物として使用される。
【００１９】
上記ポリスチレン系樹脂としては、汎用ポリスチレン（ＧＰＰＳ）、耐衝撃用ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体のスチレン−マレイミド系共重合体（例えばスーパーレックス（三菱モンサント化成製）として市販されている）、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸メチル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−エチレン・プロピレンゴム−スチレン共重合体、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体、メチルメタアクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体等が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上の混合物として使用される。
【００２０】
上記飽和ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上の混合物として使用される。
【００２１】
上記ポリエーテル系樹脂としては、ポリアセタールホモポリマー、ポリアセタールコポリマー、変性ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリサルホン、ポリエーテル・エーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド等が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上の混合物として使用される。
【００２２】
上記ポリアミド系樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６−６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロンＭＸＤ６（レニー（三菱瓦斯化学製）等）、ナイロン６−１０、ナイロン６−１２等が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上の混合物として使用される。
【００２３】
本発明における硬質シートの厚みは特に限定するものではなく、用いる材料、複合プラスチック製品等に応じて適宜選択し、インサート成形後の軟質樹脂のしわの発生を防止すれば良いが、好ましい範囲としては０．５〜１０ｍｍである。
【００２４】
本発明において軟質プラスチック被覆部材を構成する発泡体（２）とは、樹脂に発泡剤を添加し物理的あるいは化学的に発泡させて得られるもので、例えばポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル等からなる発泡体を挙げることができ、その発泡倍率は１０〜
６０倍とすることにより適度な柔軟性を付与できるので好ましい。
【００２５】
本発明において軟質プラスチック被覆部材の表面層を構成する軟質樹脂（３）とは、主として複合プラスチック成形品にソフトな感触を付与し商品価値を高めるために設けられるもので、例えば軟質塩化ビニル樹脂、ポリウレタン、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−ブテン−１共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体ゴム、エチレン−イソブチレン共重合体ゴム、ポリイソブチレン、スチレン−ブタジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体ゴム、スチレン−ブタジエンブロック共重合体ゴムの水素添加物、スチレン−イソプレンブロック共重合体ゴムの水素添加物、およびこれらの不飽和カルボン酸変性体等を挙げることができ、これらは単独でまたは２種以上の混合物として利用される。
【００２６】
本発明において硬質プラスチック成形部材および軟質プラスチック被覆部材を構成する硬質シート、発泡体、軟質樹脂に用いられる樹脂中には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて酸化防止剤、光安定剤、滑剤、界面活性剤、ブロッキング防止剤、着色剤、可塑剤、難燃剤、充填剤、造核剤、透明化剤、有機過酸化物等の添加剤を添加しても良い。
【００２７】
本発明の複合プラスチック成形品は、上述した硬質シート（１）と発泡体（２）との積層体の発泡体側に軟質樹脂（３）を被覆してなる軟質プラスチック被覆部材を樹脂インサートとし、図１に示すように軟質プラスチック被覆部材の軟質樹脂（３）を金型（４）側に配置したものを用いて、硬質プラスチック（５）を押出し成形してなり、かつ軟質プラスチック被覆部材と硬質プラスチック成形部材とが一体的に密着している複合プラスチック成形品である。また、硬質プラスチックの押出しは射出またはブロー成形機を用いたインサート成形により行うことができる。
【００２８】
軟質プラスチック被覆部材と硬質プラスチック成形部材との密着を更に強固にするために、例えば図２〜４に示されるように、軟質樹脂（３）で発泡体（２）および硬質シート（１）の一部または全部を包み込み、軟質プラスチック被覆部材が硬質プラスチック部材中に一部埋没するような複合プラスチック製品形状とすることが好ましい。
【００２９】
本発明の複合プラスチック成形品における軟質プラスチック被覆部材の軟質樹脂被覆材の表面には意匠性、耐摩耗性、耐擦傷性の点から、従来同様に全面または部分的にトップコートを施したり、シボ加工を施しても良い。また軟質プラスチック被覆部材は硬質プラスチック成形部材の全面を覆っていても良く、硬質プラスチック成形品を軟質プラスチック被覆部材で部分的に覆っていても良い。
【００３０】
以上述べた本発明の複合プラスチック成形品は例えば自動車内装部品、建築部品あるいは電気部品などに使用され、また軟質樹脂と発泡体部分をクッション部とした背もたれ、腰かけ部分等に用いることのできるイス用部材として好適に利用することができる。
【００３１】
【実施例】
次に実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３２】
（実施例１）
各層間をアクリル系粘着剤で接着した、厚み２ｍｍの高密度ポリエチレン（密度；０．９４９ｇ／ｃｍ^３）シート／厚み２０ｍｍのポリエチレン発泡体（発泡倍率；３０倍）／厚み０．４ｍｍの軟質ポリ塩化ビニルシートから構成された軟質プラスチック被覆部材の軟質ポリ塩化ビニルシートをブロー成形用金型側に配置した樹脂インサートとし、高密度ポリエチレン（ＭＦＲ；０．０３ｇ／１０分、密度；０．９４９ｇ／ｃｍ^３）をダイに直結した６５ｍｍ径の押出機に供給し、樹脂温度２００℃、金型温度５０℃の条件でブロー成形を行い、イス用クッション材付き部材を作製した。本実施例により得られた部材は、クッション材表面にしわの発生がなく外観の良好なものであった。
【００３３】
（実施例２）
ブロー成形用樹脂としてプロピレン−エチレンブロック共重合体（ＭＦＲ；０．７ｇ／１０分，エチレン含量；７重量％）を用いた以外は実施例１と同様にしてイス用クッション材付き部材を作製した。本実施例により得られた部材は、クッション材表面にしわの発生がなく外観の良好なものであった。
【００３４】
（比較例１）
樹脂インサートとして層間をアクリル系粘着剤で接着した厚み２０ｍｍのポリエチレン発泡体（発泡倍率；３０倍）／厚み０．４ｍｍの軟質ポリ塩化ビニルシートの構成のものを用いた以外は実施例１と同様にしてイス用クッション材付き部材を作製した。本比較例により得られた部材は、クッション材表面にしわが見られ商品価値に欠けるものであった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の複合プラスチック成形品は硬質プラスチック成形部材と軟質プラスチックからなり、製造コストが低く、かつ軟質被覆材表面にしわの発生がなく、イス用クッション材付き部材以外にも、アシストグリップ、インストルメントパネル、ステアリングカウル、コンソールボックス等の自動車内装部品、窓枠等の建築部品、スイッチ等の電気部品などに好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】樹脂インサートとした軟質プラスチックの金型内配置を示す模式図。
【図２】本発明の複合プラスチック成形品の一実施態様を示す模式図。
【図３】本発明の複合プラスチック成形品の一実施態様を示す模式図。
【図４】本発明の複合プラスチック成形品の一実施態様を示す模式図。
【符号の説明】
１硬質シート
２発泡体
３軟質樹脂
４金型
５硬質プラスチック成形品

Claims

硬質プラスチック成形部材を軟質プラスチック被覆部材で被覆してなる複合プラスチック成形品において、硬質シート（１）と発泡体（２）との積層体の発泡体（２）側に軟質樹脂（３）を被覆してなる軟質プラスチック被覆部材を、その軟質樹脂（３）の被覆側が金型側に配置される樹脂インサートに用いて硬質プラスチック（５）を押出し成形してなり、かつ上記硬質プラスチック成形部材と軟質プラスチック被覆部材とが一体的に密着していることを特徴とする複合プラスチック成形品。
硬質プラスチック（５）がポリプロピレン系樹脂または密度０．９４０〜０．９６０ｇ／ｃｍ^３の高密度ポリエチレンからなる請求項１に記載の複合プラスチック成形品。
硬質シート（１）と発泡体（２）との積層体の発泡体（２）側に軟質樹脂（３）を被覆してなる軟質プラスチック被覆部材を、その軟質樹脂（３）側が金型側に配置される樹脂インサートに用いて硬質プラスチック（５）をブロー成形してなり、かつ上記硬質プラスチック部材と軟質プラスチック被覆部材とが一体的に密着していることを特徴とするイス用クッション材付きプラスチック部材。
硬質プラスチック（５）がポリプロピレン系樹脂または密度０．９４０〜０．９６０ｇ／ｃｍ^３の高密度ポリエチレンからなる請求項３に記載のイス用クッション材付きプラスチック部材。
硬質プラスチック成形部材を軟質プラスチック被覆部材で被覆してなる複合プラスチック成形品において、硬質シート（１）と発泡体（２）との積層体の発泡体（２）側に軟質樹脂（３）を被覆してなる軟質プラスチック被覆部材を、その軟質樹脂（３）の被覆側が金型側に配置される樹脂インサートに用いて硬質プラスチック（５）を押出し成形してなり、かつ上記硬質プラスチック成形部材と軟質プラスチック被覆部材とが一体的に密着させることを特徴とする複合プラスチック成形品の製造方法。