(57)【要約】  本発明は、オーバーモールド成形複合構造及びその製造方法の分野に関し、詳細には、オーバーモールド成形ポリアミド複合構造の分野に関する。開示されるオーバーモールド成形複合構造は、ｉ）表面を有する第一成分であって、その表面の少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできており、不織構造、織物、繊維詰め物、及びこれらの組み合わせから選択される繊維状材料を含み、前記繊維状材料がマトリックス樹脂組成物により含浸されている第一成分と、ｉｉ）オーバーモールド成形用樹脂組成物を含む第二成分とを含み、前記第二成分が、前記第一成分の表面の少なくとも一部分の上で、前記第一成分に接着しており、表面樹脂組成物が、少なくとも２５０℃の融点を有する２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを含むポリアミド組成物から選択され、マトリックス樹脂組成物が、少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドを含むポリアミド組成物から選択される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｉ）表面を有する第一成分であって、前記表面の少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできており、不織構造、織物、繊維詰め物、及びこれらの組み合わせから選択される繊維状材料を含み、前記繊維状材料がマトリックス樹脂組成物により含浸されている第一成分と、
ｉｉ）オーバーモールド成形用樹脂組成物を含む第二成分とを含み、
前記第二成分が、前記第一成分の表面の少なくとも一部分の上で、前記第一成分に接着しており、
前記表面樹脂組成物が、少なくとも２５０℃の融点を有する２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを含むポリアミド組成物から選択され、前記マトリックス樹脂組成物が、少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドを含むポリアミド組成物から選択される、オーバーモールド成形複合構造。
【請求項２】
前記表面樹脂組成物が、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドとのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される、請求項１に記載のオーバーモールド成形複合構造。
【請求項３】
前記表面樹脂組成物及び前記マトリックス樹脂組成物が、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、ポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）とのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される、請求項１又は２に記載のオーバーモールド成形複合構造。
【請求項４】
前記オーバーモールド成形用樹脂組成物が、少なくとも２５０℃の融点を有するポリアミド又はポリアミドのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のオーバーモールド成形複合構造。
【請求項５】
前記繊維状材料が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、天然繊維、又はこれらの混合物でできている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のオーバーモールド成形複合構造。
【請求項６】
前記繊維状材料がガラス繊維でできている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のオーバーモールド成形複合構造。
【請求項７】
前記繊維状材料が、前記複合構造の３０体積パーセント〜６０体積パーセントである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の複合構造。
【請求項８】
熱安定剤、酸化安定剤、強化剤、及び難燃剤、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される１種以上の添加剤をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の複合構造。
【請求項９】
前記２種以上の全脂肪族ポリアミドが、ＰＡ６６、ＰＡ６／６６、ＰＡ６／６６／６１０、ＰＡ６／６６／６１２、ＰＡ６／６６／６１０／６１２、ＰＡＤ６／６６、ＰＡ４６からなる群から選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の複合構造。
【請求項１０】
前記マトリックスポリアミド組成物及び前記表面樹脂組成物の２種以上のポリアミドの重量比が、約１：９９〜約９５：５である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のオーバーモールド成形複合構造。
【請求項１１】
前記マトリックスポリアミド組成物及び前記表面樹脂組成物の１種以上のポリアミドの重量比が、約４０：６０〜約６０：４０である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のオーバーモールド成形複合構造。
【請求項１２】
自動車、トラック、民間飛行機、航空宇宙、レール、家電製品、コンピューターハードウェア、携帯用端末、レクリエーション及びスポーツ用の構造部品、機械の構造部品、建築物の構造部品、太陽光発電装置の構造部品、又は機械的装置の構造部品の形態である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のオーバーモールド成形複合構造。
【請求項１３】
オーバーモールド成形複合構造を製造する方法であって、
第一成分の上に、オーバーモールド成形用樹脂組成物を含む第二成分をオーバーモールド成形する工程を含み、
前記第一成分が繊維状材料を含み、表面を有し、前記表面はその少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできており、前記繊維状材料が、不織構造、織物、繊維詰め物、及びこれらの組み合わせから選択され、前記繊維状材料がマトリックス樹脂組成物により含浸されており、前記第二成分が、前記第一成分の表面の少なくとも一部分の上で前記第一成分に接着しており、前記表面樹脂組成物が、少なくとも２５０℃の融点を有する２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを含むポリアミド組成物から選択され、前記マトリックス樹脂組成物が、少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドを含むポリアミド組成物から選択される、方法。
【請求項１４】
前記表面樹脂組成物が、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドとのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記表面樹脂組成物及び前記マトリックス樹脂組成物が、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）とポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）とのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記含浸工程の後であるが前記オーバーモールド成形工程の前に起こる、前記第一成分を付形する工程をさらに含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記第一成分が、前記オーバーモールド成形工程の前に加熱されて、前記オーバーモールド成形用樹脂組成物との界面を形成する表面が軟化又は部分的に溶融される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記第一成分が、前記オーバーモールド成形工程の前に加熱されない、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーバーモールド成形複合構造及びその製造方法の分野に関し、詳細には、ポリアミドオーバーモールド成形複合構造の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部品を、同等又は優れた機械的性能を持ったままで、軽量化及びコスト削減のために置換する目的で、繊維状材料を含むポリマーマトリックスを含む複合材料に基づく構造が開発されてきた。その関心が高まるなか、繊維強化プラスチック複合構造は、繊維状材料とポリマーマトリックスとの組み合わせから生じる優れた物性のために設計されており、種々の最終消費用途に使用されている。繊維状材料のポリマーマトリックスによる含浸を改善して複合材料の性質を最適化するために、製造技術が開発されてきた。
【０００３】
例えば自動車及び航空宇宙用途における構造部品など、要求が厳しい用途において、複合材料は、軽量、高強度、及び耐熱性の独特な組み合わせのため望ましい。
【０００４】
熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂をポリマーマトリックスとして使用することにより、高性能複合構造を得ることができる。熱可塑性プラスチック系の複合構造は、熱硬化性プラスチック系の複合構造に対していくつかの利点を示し、例えば、熱可塑性プラスチック系複合構造は、熱又は圧力を加えると後成形又は再処理ができる事実、硬化工程が不要であるため複合構造を作るのに要する時間が短いという事実、及び再生使用の可能性が高いことなどがある。実際に、熱硬化性樹脂の架橋という時間のかかる化学反応（硬化）は、熱可塑性プラスチックの加工の間には必要ない。熱可塑性樹脂の中で、ポリアミドは、複合構造の製造に特に適している。熱可塑性ポリアミド組成物は、その良好な機械的性質、耐熱性、耐衝撃性、及び耐薬品のため、かつ、簡便で柔軟に、様々な程度の複雑さと精緻さの種々の物品に成形可能であるため、自動車に使用される部品、電気／電子部品、家電製品、及び家具を含む幅広い用途における使用に望ましい。
【０００５】
米国特許第４，２５５，２１９号明細書は、複合材の形成に有用な熱可塑性シート材料を開示している。開示された熱可塑性シート材料は、ポリアミド６及び二塩基性カルボン酸又はその無水物若しくはエステル、並びに前記層内に包まれた少なくとも１種のガラス長繊維の強化マットでできている。
【０００６】
一体化複合構造を製造するために、かつポリマーの性能を高めるために、複合構造の表面の一部又は全部の上に、ポリマーでできた１つ以上の部品を、前記表面を包囲又は封入するように「オーバーモールド成形」することが、多くの場合望ましい。オーバーモールド成形は、例えば射出成形により、複合材料の１つ以上の表面の少なくとも一部分の上に第二のポリマー部品を直接付形し、二部品複合構造を形成するものであり、２つの部品は少なくとも１つの界面で互いに接着する。繊維状材料を含浸するのに使用されるポリマー組成物（すなわち、マトリックスポリマー組成物）及び含浸された繊維状材料をオーバーモールド成形するのに使用されるポリマー組成物（すなわち、オーバーモールド成形用ポリマー組成物）は、互いへの良好な接着性、極めて良好な寸法安定性を持つことが望ましく、かつ、熱サイクルなどの悪条件下でその機械的性質を保つことが望ましく、その結果複合構造が操作条件下で保護され、それにより寿命が延びる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
残念なことに、１つ以上の繊維層を含浸するために使用され、１つ以上の含浸された繊維層をオーバーモールド成形するために使用される従来の熱可塑性ポリアミド樹脂組成物は、オーバーモールド成形されたポリマーと、繊維状材料を含む成分、すなわち複合構造の表面との間の接着性が低いことがある。低い接着性により、オーバーモールド成形複合構造の界面で亀裂が生じることがあり、機械的性質の低下、早期の老化、並びに使用の際の経時的な層間剥離及び劣化に関する問題につながる。
【０００８】
そのような弱い接着の場合、複合構造とオーバーモールド成形用樹脂との間の界面が最初に壊れ、オーバーモールド成形複合構造を、その成分のどちらよりも弱くする。したがって、成分間の高い接着強度が非常に望ましい。しかし、接着強度が、界面が最初に壊れずに加えられた負荷に耐えうるほど高いと、その構造のさらに高い機械的性能が、最も要求が厳しい用途に必要とされるとおり非常に望ましい。これらの最も要求が厳しい用途において機械的性能が低いと、使用に伴い経時的に物品の耐久性及び安全性を損なうことがある。曲げ強さ、すなわち曲げ試験の間に試験片が耐える最大曲げ応力は、曲げられた時に負荷を支える（又は耐える、若しくは支持する）材料の能力の指標として通常使用される。複合構造の少なくとも一部分の上に樹脂組成物をオーバーモールド成形する場合、その構造の曲げ強さなどの高い機械的性能が、複合構造とオーバーモールド成形用樹脂との間の良好な接着強度により実現されるものを超えて望まれる。
【０００９】
良好な機械的性質、特に良好な曲げ強さを示し、その表面の少なくとも一部分が、その表面とポリアミド樹脂を含むオーバーモールド成形用樹脂との間の良好な接着を可能とするオーバーモールド成形熱可塑性ポリアミド複合構造及び前記複合構造でできている良好な機械的性質を示すオーバーモールド成形複合構造の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
オーバーモールド成形複合構造であって、ｉ）表面を有する第一成分であって、その表面の少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできており、不織構造、織物、繊維詰め物、及びこれらの組み合わせから選択される繊維状材料を含み、前記繊維状材料がマトリックス樹脂組成物により含浸されている第一成分と、ｉｉ）オーバーモールド成形用樹脂組成物を含む第二成分とを含み、前記第二成分が、前記第一成分の表面の少なくとも一部分の上で、前記第一成分に接着しており、表面樹脂組成物が、少なくとも２５０℃の融点を有する２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを含むポリアミド組成物から選択され、マトリックス樹脂組成物が、少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドを含むポリアミド組成物から選択される、オーバーモールド成形複合構造が本明細書に開示される。好ましくは、表面樹脂組成物は、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドとのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される。さらにより好ましくは、表面樹脂組成物は、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、ポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）とのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される。さらにより好ましくは、表面樹脂組成物及びマトリックス樹脂組成物は、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、ポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）とのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される。
【００１１】
上述のオーバーモールド成形複合構造を製造する方法が本明細書にさらに記載される。上述のオーバーモールド成形複合構造を製造する方法は、上述の第一成分の上にオーバーモールド成形用樹脂組成物を含む第二成分をオーバーモールド成形する工程を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明によるオーバーモールド成形複合構造は、向上した耐衝撃性及び曲げ強さを有し、熱可塑性ポリアミドを含むオーバーモールド成形用樹脂組成物でできている部品が、複合構造の表面の少なくとも一部分に接着される場合に良好な接着性を示す。オーバーモールド成形複合構造の良好な耐衝撃性及び曲げ強さ並びに複合構造とオーバーモールド成形用樹脂との間の良好な接着性は、使用に伴う経時的な構造の劣化に対する良好な耐性及び層間剥離に対する耐性を示す構造をもたらす。
【００１３】
いくつかの特許及び刊行物が本明細書に引用されている。これらの特許及び刊行物のそれぞれの開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１４】
本明細書では、「１つの（ａ）」という用語は、１つ並びに少なくとも１つを意味し、その指示する名詞を必ずしも単数に限定する冠詞ではない。
【００１５】
本明細書では、「約」及び「〜又は約〜」という用語は、対象とする量又は値が、指定される値でも、ほぼ同じである他の値でもよいことを意味するものとする。この句は、類似の値が、本発明による等価な結果又は効果を促進することを伝えるものとする。
【００１６】
本明細書では、ポリアミドに関連する「融点」という用語は、第一加熱走査における１０℃／分の走査速度での示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により決定される純粋な樹脂の融点を意味し、融点は吸熱ピークの極大でとられる。ポリマーのブレンドの融解挙動の通常の測定において、２つ以上の加熱走査が１つの検体に実施されることがあり、第二及び／又は後の走査は、第一の走査とは異なる融解挙動を示すことがある。この異なる融解挙動は、吸熱ピークの極大の温度のずれ及び／又はおそらくは２つ以上のピークを持つ融解ピークのブロード化として観察されることがあり、２種以上のポリアミドの場合、起こりうるアミド基転移の効果でもありうる。しかし、本発明の範囲においてポリアミドを選択する場合、単一のポリアミドの第一加熱走査の融解吸熱のピークが常に使用される。本明細書では、走査速度は、単位時間あたりの温度の上昇である。融点の少なくとも３０℃上、好ましくは少なくとも５０℃上の温度に達するまで、十分なエネルギーを供給して、１０℃／分の一定の走査速度を維持しなくてはならない。
【００１７】
本発明は、オーバーモールド成形複合構造及びその製造方法に関する。本発明によるオーバーモールド成形複合構造は、少なくとも２種の成分、すなわち、第一成分及び第二成分を含む。第一成分は、表面を有する複合構造からなり、その表面は、少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできており、不織構造、織物、繊維詰め物、及びこれらの組み合わせから選択される繊維状材料を含み、前記繊維状材料はマトリックス樹脂組成物により含浸されている。
【００１８】
オーバーモールド成形複合構造は、２種以上の第一成分を含んでよく、すなわち、２種以上の複合構造を含んでよく、かつ、２種以上の第二成分を含んでよい。
【００１９】
第二成分は、前記第一成分の表面の少なくとも一部分の上で、第一成分に接着しており、表面のその部分は上述の表面樹脂組成物でできている。第一成分は、第二成分により、完全に封入されていても部分的に封入されていてもよい。
【００２０】
本明細書では、「マトリックス樹脂組成物により含浸されている繊維状材料」という用語は、マトリックス樹脂組成物により実質的に包囲されている繊維状材料の相互貫入ネットワークを形成するように、マトリックス樹脂組成物が繊維状材料を封入し、埋め込むことを意味する。本明細書における目的には、「繊維」という用語は、巨視的に均質な物体であって、その長さに対して垂直なその断面積にわたる幅に対する長さの比が高いものを意味する。繊維の断面はどのような形状でもよいが、典型的には円形である。繊維状材料は、当業者に公知である任意の好適な形態でよいが、好ましくは、不織構造、織物、繊維詰め物、及びこれらの組み合わせから選択される。不織構造は、ランダムな繊維配向又は整列繊維構造から選択できる。ランダム繊維配向の例には、マット、ニードルドマット、又はフェルトの形態をとりうる細断材料及び連続材料があるが、これらに限定されない。整列繊維構造の例には、一方向繊維ストランド、二方向ストランド、多方向ストランド、多軸織物があるが、これらに限定されない。織物は、織布形態、ニット、ブレード、及びこれらの組み合わせから選択できる。繊維状材料は、その形態が連続的でも、不連続でもよい。
【００２１】
オーバーモールド成形複合構造の最終消費用途及び要求される機械的性質に応じて、いくつかの同じ繊維状材料又は異なる繊維状材料の組み合わせを使用することにより、２つ以上の繊維状材料を使用でき、すなわち、本明細書に記載される第一成分は２つ以上の繊維状材料を含んでよい。異なる繊維状材料の組み合わせの例は、例えば、中心層として配置される平坦ランダムマットなどの不織構造と、外層として配置される１つ以上の織布連続繊維状材料とを含む組み合わせである。そのような組み合わせにより、第一成分の加工及び均質性が改善可能であり、それにより向上した機械的性質がもたらされる。繊維状材料は、材料又は材料の混合物が、マトリックス樹脂組成物及び表面樹脂組成物による含浸の間に利用される加工条件に耐える場合、どのような好適な材料又は材料の混合物でできていてもよい。
【００２２】
好ましくは、繊維状材料は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、金属繊維、セラミック繊維、天然繊維、又はこれらの混合物を含む。より好ましくは、繊維状材料は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、天然繊維、又はこれらの混合物を含む。さらにより好ましくは、繊維状材料は、ガラス繊維、炭素繊維、及びアラミド繊維、又はこれらの組み合わせを含む。天然繊維とは、植物由来又は動物由来の材料のいずれかを意味する。使用される場合、天然繊維は、好ましくは、例えば種子毛（例えば、綿）、茎植物（例えば、麻、亜麻、竹；靱皮及び芯繊維の両方）、葉植物（例えば、サイザル及びアバカ）、農業繊維（例えば、穀類のわら、トウモロコシの穂軸、籾殻、及びココナツ繊維）、又はリグノセルロース繊維（例えば、木、木繊維、木粉、紙、及び木関連材料）由来の植物源から誘導される。上述のとおり、２種以上の繊維状材料を使用できる。異なる繊維でできた繊維状材料の組み合わせを使用することができ、例えば、ガラス繊維又は天然繊維でできた１つ以上の中心層及び炭素繊維又はガラス繊維でできた１つ以上の表面層を含む複合構造を使用できる。好ましくは、繊維状材料は、織布構造、不織構造、又はこれらの組み合わせから選択され、ここで、前記構造はガラス繊維でできており、ガラス繊維は、直径が８〜３０ミクロン、好ましくは直径が１０〜２４ミクロンのＥガラスフィラメントである。
【００２３】
繊維状材料は、熱可塑性材料及び上述の材料をさらに含んでよく、例えば、繊維状材料は、混合された又は同時に織ったヤーンでも、後の織布形態又は不織形態への加工に適した熱可塑性材料でできた粉体により含浸されている繊維状材料でも、含浸の間にその部位で重合するオリゴマーにより含浸されている一方向材料又は繊維状材料として使用される混合物の形態でもよい。
【００２４】
好ましくは、第一成分、すなわち、マトリックス樹脂組成物及び表面樹脂組成物と組み合わせた繊維状材料中の繊維状材料とポリマー材料との比は、少なくとも３０体積パーセント繊維状材料、より好ましくは４０〜６０体積パーセント繊維状材料であり、パーセンテージは第一成分の全体積に基づく体積パーセンテージである。
【００２５】
第一成分のマトリックス樹脂組成物は、表面樹脂組成物と相溶性のある熱可塑性樹脂でできている。
【００２６】
表面樹脂組成物は、少なくとも２５０℃の融点を有する２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される。好ましくは、表面樹脂組成物は、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドとのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される。さらにより好ましくは、表面樹脂組成物は、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、ポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）とのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される。
【００２７】
マトリックス樹脂組成物は、少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドを含むポリアミド組成物から選択される。好ましくは、マトリックス樹脂組成物は、少なくとも２５０℃の融点を有する２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される。さらにより好ましくは、マトリックス樹脂組成物は、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）又はポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）及びこれらの混合物若しくはブレンドを含むポリアミド組成物から選択される。マトリックス樹脂組成物及び表面樹脂組成物が少なくとも２５０℃の融点を有する２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを含むポリアミド組成物から選択される場合、マトリックス樹脂組成物と表面樹脂組成物とは同一でも異なっていてもよい。
【００２８】
マトリックス樹脂組成物と表面樹脂組成物とが異なる場合、それは、それぞれのポリアミドのブレンドが少なくとも１種の異なるポリアミドを含むか、又はそれらのポリアミドのブレンドが同じポリアミドであるが、異なる比でできていることを意味する。
【００２９】
好ましくは、表面樹脂組成物及びマトリックス樹脂組成物は、少なくとも２５０℃の融点を有する２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを、約１：９９〜約９５：５、より好ましくは約１５：８５〜約８５：１５の重量比で含む。さらにより好ましくは、表面樹脂組成物及びマトリックス樹脂組成物は、少なくとも２５０℃の融点を有する２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを、約２０：８０〜約３０：７０の重量比で含む。
【００３０】
オーバーモールド成形用樹脂組成物は任意のポリアミド樹脂でよいが、好ましくは全脂肪族ポリアミド樹脂である。それは、表面樹脂組成物及び／又はマトリックス樹脂組成物と同じでも異なっていてもよく、複数のポリアミドのブレンドでも単一のポリアミド樹脂でもよい。好ましい実施形態において、それは、少なくとも２５０℃の融点を有するポリアミドから選択される。
【００３１】
ポリアミドは、１種以上のジカルボン酸と１種以上のジアミン、及び／若しくは１種以上のアミノカルボン酸の縮合生成物、並びに／又は１種以上の環式ラクタムの開環重合生成物である。
【００３２】
２種以上の全脂肪族ポリアミドは、脂肪族及び脂環式のモノマー、例えば、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、アミノカルボン酸、及びこれらの反応性のある等価物から形成される。好適なアミノカルボン酸は、１１−アミノドデカン酸である。好適なラクタムには、カプロラクタム及びラウロラクタムがある。本発明の文脈において、「全脂肪族ポリアミド」という用語は、２種以上のそのようなモノマーから誘導されたコポリマー及び２種以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドも意味する。直鎖、分岐鎖、及び環式のモノマーを使用してもよい。
【００３３】
全脂肪族ポリアミドに含まれるカルボン酸モノマーは、脂肪族カルボン酸、例えば、アジピン酸（Ｃ６）、ピメリン酸（Ｃ７）、スベリン酸（Ｃ８）、アゼライン酸（Ｃ９）、セバシン酸（Ｃ１０）、ドデカン二酸（Ｃ１２）、及びテトラデカン二酸（Ｃ１４）などである。好ましくは、全脂肪族ポリアミドの脂肪族ジカルボン酸は、アジピン酸及びドデカン二酸から選択される。本明細書に記載される全脂肪族ポリアミドは、先に記載された脂肪族ジアミンを含む。好ましくは、本発明による２種以上の全脂肪族ポリアミドコポリマーの１種以上のジアミンモノマーは、テトラメチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミンから選択される。全脂肪族ポリアミドの好適な例は、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド（ポリアミド６，６；ポリアミド６６、ＰＡ６６、又はナイロン６６とも呼ばれる）及びポリ（テトラメチレンアジパミド）（ポリアミド４，６、ポリアミド４６、ＰＡ４６、又はナイロン４６とも呼ばれる）並びに、コポリマーが少なくとも２５０℃の融点を有するという条件で、これら２つの、又はこれら２つのいずれか若しくは両方と他のポリアミドとの任意のコポリマー及び組み合わせである。少なくとも２５０℃の融点を有する好適なポリアミドは、下記の群、ポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）、ポリ（ε−カプロラクタム／ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６／６６）、（ＰＡ６／６６／６１０）、ポリ（ε−カプロラクタム／ヘキサメチレンヘキサンジアミド／ヘキサメチレンドデカンジアミド）（ＰＡ６／６６／６１２）、ポリ（ε−カプロラクタム／ヘキサメチレンヘキサンジアミド／ヘキサメチレンデカンジアミド／ヘキサメチレンドデカンジアミド）（ＰＡ６／６６／６１０／６１２）、ポリ（２−メチルペンタメチレンヘキサンジアミド／ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡＤ６／６６）、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）から選択されるポリアミドである。本発明のポリアミド組成物に有用な全脂肪族ポリアミドの好ましい例は、ＰＡ６６及びＰＡ４６である。
【００３４】
本発明の実施形態は、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、少なくとも２５０℃の融点を有する１種以上の全脂肪族ポリアミドとのブレンドを含むマトリックス樹脂組成物及び表面樹脂組成物を含む。
【００３５】
本発明の好ましい実施形態は、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、ポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）とのブレンドを含むマトリックス樹脂組成物を含む。
【００３６】
本発明の他の好ましい実施形態は、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ４６）と、ポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）との５０：５０の比のブレンドを含むマトリックス樹脂組成物を含む。
【００３７】
オーバーモールド成形複合構造は、上述のオーバーモールド成形用樹脂組成物を含む第二成分を含む。第二成分は、上述の第一成分の表面の少なくとも一部分の上で第一成分に接着している。
【００３８】
本明細書に記載される表面樹脂組成物、及び／又はマトリックス樹脂組成物、及び／又はオーバーモールド成形用樹脂組成物は、１種以上の耐衝撃性改良剤、１種以上の熱安定剤、１種以上の酸化安定剤、１種以上の紫外光安定剤、１種以上の難燃剤、又はこれらの混合物をさらに含んでよい。
【００３９】
本明細書に記載される表面樹脂組成物、及び／又はマトリックス樹脂組成物、及び／又はオーバーモールド成形用樹脂組成物は、１種以上の強化剤、例えば、ガラス繊維、ガラスフレーク、炭素繊維、カーボンナノチューブ、マイカ、珪灰石、炭酸カルシウム、タルク、焼成粘土、カオリン、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、窒化ホウ素、硫酸バリウム、二酸化チタン、アルミニウム炭酸ナトリウム、バリウムフェライト、及びチタン酸カリウムなどをさらに含んでよい。存在する場合、１種以上の強化剤は、１又は約１〜６０又は約６０重量％、好ましくは１又は約１〜４０又は約４０重量％、又はより好ましくは、１又は約１〜３５又は約３５重量％の量で存在するが、重量パーセンテージは、場合によって、表面樹脂組成物又はマトリックス樹脂組成物又はオーバーモールド成形用樹脂組成物の総重量に基づく。
【００４０】
上述のとおり、マトリックス樹脂組成物と表面樹脂組成物とは同一でも異なっていてもよい。繊維状材料の含浸速度を増す目的で、組成物の溶融粘度、特にマトリックス樹脂組成物の溶融粘度を下げることができる。
【００４１】
本明細書に記載される表面樹脂組成物、及び／又はマトリックス樹脂組成物、及び／又はオーバーモールド成形用樹脂組成物は、流動向上添加剤（ｆｌｏｗ  ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）、潤滑剤、帯電防止剤、着色剤（染料、顔料、カーボンブラックなどを含む）、核化剤、結晶化促進剤（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ  ａｇｅｎｔｓ）、及びポリマー配合分野に公知である他の処理助剤を含むが、これらに限定されない改質剤及び他の構成要素をさらに含んでよい。
【００４２】
充填剤、改質剤、上述の他の構成要素は、当分野に周知である量で、粒子の寸法の少なくとも１つが１〜１０００ｎｍの範囲にあるいわゆるナノ材料の形態を含む当分野に周知である形態で組成物中に存在してよい。
【００４３】
好ましくは、表面樹脂組成物及びマトリックス樹脂組成物及びオーバーモールド成形用樹脂組成物は溶融混合ブレンドであり、ポリマー成分の全ては互いの中に良好に分散しており、非ポリマー構成要素の全てはポリマーマトリックス中に良好に分散し、かつポリマーマトリックスに結合して、ブレンドが一体化した全体を形成する。任意の溶融混合方法を利用して、本発明のポリマー成分と非ポリマー構成要素を混合することができる。例えば、ポリマー成分及び非ポリマー構成要素を、例えば、一軸若しくは二軸の押出機；ブレンダー；一軸若しくは二軸の混練機；バンバリーミキサーなどのメルトミキサーに、一段階の添加により全て一度に、又は段階的に加えて、次いで溶融混合できる。ポリマー成分及び非ポリマー構成要素が段階的に加えられる場合、ポリマー成分及び／又は非ポリマー構成要素の一部は最初に加えられて溶融混合され、それに続いて残りのポリマー成分及び非ポリマー構成要素が加えられて、よく混合された組成物が得られるまで、さらに溶融混合される。
【００４４】
本発明によるオーバーモールド成形複合構造は、上述の第一成分を、オーバーモールド成形用樹脂組成物によりオーバーモールド成形する工程を含む方法により製造することができる。「オーバーモールド成形」とは、本明細書に記載されるオーバーモールド成形用樹脂組成物を含む第二成分が、第一成分の表面樹脂組成物でできている表面の少なくとも一部分の上に、成形又は押し出されることを意味する。
【００４５】
オーバーモールド成形プロセスは、第二成分が、第一成分を既に収容している型に成形されるものを含むが、後者は以下に記載されるとおり事前に製造されており、そのため第一成分と第二成分とは、第一成分の表面の少なくとも一部分の上で、互いに接着する。第一成分は、最終的なオーバーモールド成形複合構造の外部表面を規定する空洞を有する型に配置される。オーバーモールド成形用樹脂組成物は、第一成分の片面にも両面にもオーバーモールド成形でき、第一成分を完全にも部分的にも封入できる。型に第一成分を配置した後、次いで、オーバーモールド成形用樹脂組成物が溶融した形態で導入される。第一成分と第二成分とは、オーバーモールド成形により互いに接着する。少なくとも２つの部品は、好ましくは、オーバーモールド成形工程として射出成形又は圧縮成形により、より好ましくは射出成形により互いに接着する。
【００４６】
最終消費用途に応じて、本発明による第一成分はどのような形状もとることができる。好ましい実施形態において、本発明による第一成分は、シート構造の形態である。第一成分は柔軟性があってもよく、その場合巻くことができる。
【００４７】
第一成分は、繊維状材料をマトリックス樹脂組成物により含浸する工程を含む方法により製造可能であり、第一成分、すなわち複合構造の表面の少なくとも一部分は表面樹脂組成物でできている。好ましくは、繊維状材料は、サーモプレス（ｔｈｅｒｍｏｐｒｅｓｓｉｎｇ）により、マトリックス樹脂により含浸されている。サーモプレスの間、繊維状材料、マトリックス樹脂組成物、及び表面樹脂組成物は、樹脂組成物が溶融して繊維状材料の中に侵入し、従って前記繊維状材料を含浸するために、熱及び圧力を受ける。
【００４８】
典型的には、サーモプレスは、２〜１００バール、より好ましくは、１０〜４０バールの圧力で、マトリックス樹脂組成物及び表面樹脂組成物の融点より上の温度、好ましくは、適切な含浸を可能にするために融点より少なくとも約２０℃上の温度でなされる。加熱は、接触加熱、放射ガス加熱（ｒａｄｉａｎｔ  ｇａｓ  ｈｅａｔｉｎｇ）、赤外線加熱、対流若しくは強制対流空気加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱、又はこれらの組み合わせを含む種々の手段により実施できる。
【００４９】
含浸圧力は、静的プロセスによっても連続プロセスによっても（動的プロセスとしても知られる）加えることができ、連続プロセスが速度の理由から好ましい。含浸プロセスの例には、真空成形、インモールドコーティング、クロスダイ押出、引抜成形、針金被覆タイプのプロセス、ラミネーション、型打ち、ダイアフラム形成、又はプレス成形があるがこれらに限定されず、ラミネーションが好ましい。ラミネーションの間、熱及び圧力が、加熱ゾーンの対向加圧ローラー若しくはベルトにより、繊維状材料、マトリックス樹脂組成物、及び表面樹脂組成物に加えられ、好ましくは、それに続いて、冷却ゾーン中で圧力を引き続きかけて加圧手段により強化の仕上げがされ、含浸された繊維状材料が冷却される。ラミネーション技術の例には、カレンダー加工、フラットベットラミネーション（ｆｌａｔｂｅｄ  ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）、及びダブルベルトプレスラミネーションがあるが、これらに限定されない。ラミネーションが含浸プロセスとして利用される場合、好ましくは、ダブルベルトプレスがラミネーションに使用される。
【００５０】
マトリックス樹脂組成物と表面樹脂組成物とが異なる場合、表面樹脂組成物は、第一成分の上にオーバーモールド成形用樹脂組成物が塗布されるときに接近可能であるように、常に第一成分の環境に面している。
【００５１】
表面樹脂組成物が、複合材料の、第一成分の環境に曝されている表面の少なくとも一部分に塗布される場合、マトリックス樹脂組成物及び表面樹脂組成物は、例えば、粉体塗装、フィルムラミネーション、押出コーティング、又はこれらの２種以上の組み合わせなどの従来の手段により繊維状材料に塗布される。
【００５２】
粉体塗装プロセスの間、従来の粉砕方法により得られたポリマー粉体が繊維状材料に塗布される。粉体は、繊維状材料の上に、散乱、散布、噴霧、熱スプレー若しくは火炎溶射、又は流動床コーティング法により塗布できる。粉体塗装プロセスは、繊維状材料への粉体の焼結後工程にある一工程をさらに含んでもよい。マトリックス樹脂組成物及び表面樹脂組成物は、第一成分の表面の少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできているように、繊維状材料に塗布される。その後、加圧ゾーンの外での粉体塗装された繊維状材料の任意の予熱と共に、粉体塗装された繊維状材料にサーモプレスが実施される。
【００５３】
フィルムラミネーションの間、インフレート法、キャストフィルム押出、及びキャストシート押出などの当分野に公知である従来の押出法により得られた、マトリックス樹脂組成物でできた１つ以上のフィルム及び表面樹脂組成物でできた１つ以上のフィルムが、例えば、レイヤリングにより、繊維状材料にあてがわれる。次いで、サーモプレスが、マトリックス樹脂組成物でできた１つ以上のフィルム、表面樹脂組成物でできた１つ以上のフィルム、及び１つ以上の繊維状材料を含む集成体に実施される。得られる第一成分において、フィルムは溶融して、繊維状材料を包囲するポリマー連続体として、繊維状材料の周囲に侵入する。
【００５４】
押出コーティングの間、マトリックス樹脂組成物でできたペレット及び／又は顆粒、並びに表面樹脂組成物でできたペレット及び／又は顆粒は溶融され、１つ以上のメルトカーテンを形成するように１つ以上のフラットダイを通して押し出され、次いで、１つ以上のメルトカーテンをかけることにより繊維状材料上に塗布される。続いて、サーモプレスが、マトリックス樹脂組成物、表面樹脂組成物、及び１つ以上の繊維状材料を含む集成体に実施される。
【００５５】
第一成分の表面とオーバーモールド成形用樹脂との間の接着性を向上させるために、オーバーモールド成形工程の前に、第一成分を、マトリックス樹脂組成物の融点に近いがそれより低い温度で予熱し、次いで加熱された複合構造をオーバーモールド成形のために迅速に移すことができるが、そのような工程は、オーバーモールド成形用樹脂組成物及び表面樹脂組成物の使用により、改善させることができ、なくすことすらできる。本発明によるオーバーモールド成形複合構造のオーバーモールド成形用樹脂と表面樹脂組成物との間の高い接着性及び高い結合強度により、予熱工程の必要性は大きく低下し、なくなることすらある。予熱工程が利用されるとすれば、移動時間は従来の複合構造ほど重要でなくなることがあり、移動時間を増加でき、それにより加工ウィンドウを拡げ、成形装置及び自動化コストを低減できることを意味している。そのような予熱工程は、種々の手段により、例えば、接触加熱、放射ガス加熱、赤外線加熱、対流若しくは強制対流空気加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱、又はこれらの組み合わせにより実施できる。
【００５６】
最終消費用途によって、第一成分は、所望の幾何学的形状又は構造に付形することができ、オーバーモールド成形用樹脂組成物をオーバーモールド成形する工程の前にシート形態で使用することもできる。第一成分は柔軟性があることもあり、その場合巻くことができる。
【００５７】
付形された第一成分を製造する方法は、含浸工程の後に起こる第一成分を付形する工程をさらに含む。第一成分を付形する工程は、圧縮成形、型打ち、又は熱及び／若しくは圧力を利用する任意の技術により実施でき、圧縮成形及び型打ちが好ましい。好ましくは、油圧成形プレスの使用により、圧力が加えられる。圧縮成形又は型打ちの間に、第一成分は、表面樹脂組成物の融点より高い温度に、好ましくは、マトリックス樹脂組成物の融点より高い温度に、加熱手段により予熱され、最終的な所望の幾何学的形状の形の空洞を有する型を含む成形プレスなどの形成又は付形手段に移され、そこで所望の構造に付形され、その後、表面樹脂組成物の融点より低い温度に、好ましくはマトリックス樹脂組成物の融点より低い温度に冷却した後に、プレス又は型から外される。オーバーモールド成形用樹脂と表面樹脂組成物との間の接着性をさらに高める目的で、第一成分の表面は、オーバーモールド成形に利用できる相対的表面を増やすように、ざらざらした表面でもよく、そのようなざらざらした表面は、付形工程の間に、例えばその表面に多孔性又はぎざぎざを有するプレス又は型を使用することにより得られる。
【００５８】
或いは、単一の成形ステーション中で第一成分を付形及びオーバーモールド成形する工程を含む一段階プロセスを利用してもよい。この一段階プロセスは、型又はプレス中での第一成分の圧縮成形又は型打ちの工程を回避し、任意の予熱工程及び予熱された第一成分の成形ステーションへの移動を回避する。この一段階プロセスの間に、第一成分、すなわち複合構造は、成形ステーションの外で、それに隣接して、又はその中で、第一成分がオーバーモールド成形の間に、形に従うことができる（ｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅ）又は付形可能である温度に加熱される。そのような一工程プロセスにおいて、成形ステーションは、最終的な所望の幾何学的形状の形の空洞を有する型を含む。第一成分の形状は、それによりオーバーモールド成形の間に得られる。
【００５９】
本発明によるオーバーモールド成形複合構造は、広範囲の用途、例えば、自動車、トラック、民間飛行機、航空宇宙、レール、家電製品、コンピューターハードウェア、携帯用端末、レクリエーション及びスポーツ用の構成部品、機械の構造部品、建築物の構造部品、太陽光発電装置の構造部品、又は機械的装置の構造部品として使用できる。
【００６０】
自動車用途の例には、座席部品及び座席骨組み、エンジンカバーブラケット、エンジンクレードル、サスペンションアーム及びクレードル、スペアタイヤウェル、シャーシ補強材、フロアパン、フロントエンド・モジュール、ステアリングコラム・フレーム、計器板、ドアシステム、ボディーパネル（水平ボディーパネル及びドアパネルなど）、テールゲート、ハードトップフレーム構造、コンバーチブルトップフレーム構造、屋根材構造、エンジンカバー、トランスミッション及び動力伝達部品用のハウジング、油受皿、エアバッグ用ハウジングキャニスター、自動車内部衝撃構造、エンジンサポートブラケット、クロスカービーム、バンパービーム、歩行者用安全ビーム、防火壁、リヤパーセルシェルフ、クロスビークル・バルクヘッド（ｃｒｏｓｓ  ｖｅｈｉｃｌｅ  ｂｕｌｋｈｅａｄ）、圧力容器、例えば、冷却剤ボトル及び消火器及びトラック圧縮空気ブレーキシステム容器、ハイブリッド内燃／電気自動車又は電気自動車のバッテリートレイ、自動車サスペンション・ウィッシュボーン及びコントロールアーム、サスペンションスタビライザーリンク、板ばね、車輪、レジャー用車及びオートバイ用スイングアーム、フェンダー、屋根フレーム及びタンクフラップがあるが、これらに限定されない。
【００６１】
家電製品の例には、洗濯機、ドライヤー、冷蔵庫、空調装置、及び暖房装置があるが、これらに限定されない。レクリエーション及びスポーツの例には、インラインスケート部品、野球バット、ホッケー用スティック、スキー及びスノーボード締め具、リュックサックバック及びフレーム、及び自転車フレームがあるが、これらに限定されない。機械用構造部品の例には、例えば、携帯電子装置、コンピューター用のハウジングなどの電気／電子部品があるが、これらに限定されない。
【実施例】
【００６２】
材料
下記の材料は、実施例及び比較例に使用した組成物に含まれる。
ポリアミド１（表中のＰＡ１）：脂肪族ポリアミド、ポリ（テトラメチレンヘキサンジアミド）。このポリアミドはＰＡ４６と呼ばれ、例えばＤＳＭ  ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。ＰＡ１は融点が約２７５℃〜約２９０℃である。
ポリアミド２（表中のＰＡ２）：アジピン酸と１，６−ヘキサメチレンジアミンでできており、重量平均分子量がおよそ３２０００ダルトンである脂肪族ポリアミド。このポリアミドはＰＡ６，６と呼ばれ、例えばＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。ＰＡ２は、融点が約２６０℃〜約２６５℃である。
オーバーモールド成形用樹脂：アジピン酸と１，６−ヘキサメチレンジアミンでできているポリアミド（ＰＡ２）及び組成物全体の５０重量％のガラス繊維を含む組成物。この樹脂は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。
【００６３】
フィルムの製造
実施例（表１〜３で「Ｅ」と略記）に使用した樹脂組成物及び比較例（表１〜３で「Ｃ」と略記）に使用した組成物を、Ｅ１〜Ｅ３並びにＣ１、Ｃ３、及びＣ５のマトリックス樹脂及び表面樹脂組成物、並びにＥ４及びＣ７の表面樹脂組成物の場合には約３００℃で、Ｅ４、Ｃ２、Ｃ４、及びＣ６〜Ｃ８のマトリックス樹脂組成物、並びにＣ２、Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８の表面樹脂組成物の場合には約２８０℃で、二軸押出機中で構成要素を溶融又は溶融ブレンドすることにより製造した。組成物をアダプター及びそれぞれの温度のフィルムダイを通して押出機から出し、次いで、約１００℃のキャスティングドラムで、Ｅ１〜Ｅ３並びにＣ１、Ｃ３、及びＣ５のマトリックス樹脂及び表面樹脂組成物、並びにＥ４及びＣ７の表面樹脂組成物の場合には約１２５ミクロンの厚さのフィルムに、Ｃ２、Ｃ４、及びＣ６のマトリックス樹脂及び表面樹脂組成物、並びにＣ８の表面樹脂組成物の場合には約２５０ミクロンの厚さにフィルムに、Ｅ４、Ｃ７、及びＣ８のマトリックス樹脂組成物の場合には約１０２ミクロンの厚さのフィルムにキャストした。フィルムの厚さは、延伸速度により制御した。
【００６４】
表１及び２の複合構造の製造
表１の複合構造Ｅ１、Ｃ１、及びＣ２並びに表２のオーバーモールド成形複合構造Ｅ２、Ｅ３、及びＣ３〜Ｃ６の製造に使用した複合構造は、表１及び２に示される組成物のフィルムの複数の層と、連続ガラス繊維織布（直径１７ミクロン、０．４％シラン系サイズ剤により糊付け処理され、公称ロービングテックス１２００ｇ／ｋｍのＥ−ガラス繊維から製造、２／２綾織り（バランス織り）に織られ、目付が６００ｇ／ｍ2）とを、Ｅ１〜Ｅ３、並びにＣ１、Ｃ３、及びＣ５には下記のシーケンス、すなわち、表面樹脂組成物のフィルムの４層、連続ガラス繊維織布の１層、マトリックス樹脂組成物のフィルムの４層、連続ガラス繊維織布の１層、マトリックス樹脂組成物のフィルムの４層、連続ガラス繊維織布の１層、及び表面樹脂組成物のフィルムの４層；Ｃ２、Ｃ４、及びＣ６には下記のシーケンス、すなわち、表面樹脂組成物のフィルムの２層、連続ガラス繊維織布の１層、マトリックス樹脂組成物のフィルムの２層、連続ガラス繊維織布の１層、マトリックス樹脂組成物のフィルムの２層、連続ガラス繊維織布の１層、及び表面樹脂組成物のフィルムの２層でラミネートすることにより達成した。
【００６５】
表１及び２の複合構造を、８インチ圧盤の付いたＤａｋｅ  Ｐｒｅｓｓ（Ｇｒａｎｄ  Ｈａｖｅｎ、Ｍｉｃｈ）Ｍｏｄｅｌ  ４４−２２５圧力範囲０〜２５Ｋにより圧縮成形した。上述のフィルム及びガラス織布層の６×６インチの試験片を型に入れ、約３２０℃の温度に加熱し、圧力をかけずにその温度で２分間保持し、次いで、３２０℃の温度で下記の圧力、すなわち、約４バールで約２分間、次いで、約１２バールの圧力でさらに約２分間、次いで、約２０バールの圧力でさらに約２分間プレスした。その後、複合構造を周囲温度に冷却した。このように形成された複合構造は厚さが約１．６ｍｍであり、ガラス繊維含量は、複合構造の総重量の５５〜６０パーセントの範囲であった。
【００６６】
表３の複合構造の製造
オーバーモールド成形複合構造Ｅ４、Ｃ７、及びＣ８（表３）の製造に使用した複合構造を、厚さが約１０２ミクロンでありＰＡ２でできている８層と、連続ガラス繊維織布の３層（直径１７ミクロン、０．４％シラン系サイズ剤により糊付け処理され、公称ロービングテックス１２００ｇ／ｋｍのＥ−ガラス繊維から製造、２／２綾織り（バランス織り）に織られ、目付が６００ｇ／ｍ2）とを、下記のシーケンス、すなわち、ＰＡ２でできている２層、連続ガラス繊維織布の１層、ＰＡ２の２層、連続ガラス繊維織布の１層、ＰＡ２の２層、連続ガラス繊維織布の１層、ＰＡ２の２層で重ねて最初にラミネートを作ることにより製造した。
【００６７】
ラミネートを、逆転スチールベルト（ｃｏｕｎｔｅｒ  ｒｏｔａｔｉｎｇ  ｓｔｅｅｌ  ｂｅｌｔ）を備えた等圧ダブルプレス機（ｉｓｏｂａｒｉｃ  ｄｏｕｂｌｅ  ｐｒｅｓｓ  ｍａｃｈｉｎｅ）を利用して製造したが、どちらもＨｅｌｄ  ＧｍｂＨ製であった。異なるフィルムは、先に定義された積み重ねシーケンスで、巻出機から機械に入った。加熱ゾーンは約２０００ｍｍの長さであり、冷却ゾーンは約１０００ｍｍの長さであった。加熱及び冷却は、圧力を開放しないまま維持した。ラミネートを下記の条件で製造した、すなわち、ラミネーション速度１ｍ／分、最大機械温度３６０℃、及びラミネート圧力４０バール。そのように得られたラミネートは全体の厚さが約１．５ｍｍであった。
【００６８】
表３に記載されるそれぞれの表面ポリアミド樹脂組成物Ｅ４、Ｃ７、及びＣ８でできている、Ｅ４及びＣ７の場合には約１２５マイクロメートルのフィルムの２層、Ｃ８の場合には約２５０マイクロメートルのフィルムの１層を、上述のラミネートの６×６インチの試験片にあてがい、複合構造を形成した。複合構造は、８インチ圧盤の付いたＤａｋｅ  Ｐｒｅｓｓ（Ｇｒａｎｄ  Ｈａｖｅｎ、Ｍｉｃｈ）Ｍｏｄｅｌ  ４４−２２５圧力範囲０〜２５Ｋにより、約３２０℃の温度で圧縮成形し、圧力をかけずにその温度で２分間保持し、次いで、３２０℃の温度で下記の圧力、すなわち、約４バールで約２分間、次いで、約２３バールの圧力でさらに約２分間、次いで、約４６バールの圧力でさらに約２分間プレスした。その後、複合構造を周囲温度に冷却した。表３に記載される表面ポリアミド樹脂組成物でできている表面、マトリックス樹脂組成物ＰＡ２、及び繊維状材料を含む、オーバーモールド成形複合構造Ｅ４、Ｃ７、及びＣ８の製造に使用される複合構造は全て厚さが約１．６ｍｍであった。
【００６９】
表２及び３のオーバーモールド成形複合構造の製造
表２及び３に列記したオーバーモールド成形複合構造を、上述のとおり得られた複合構造に、約１．８ｍｍのオーバーモールド成形用樹脂組成物をオーバー射出成形することにより製造した。
【００７０】
Ｅ２〜Ｅ４、及びＣ３〜Ｃ８の複合構造を、５×５インチ（約１２７ｍｍ×１２７ｍｍ）の試験片に切り出し、表２及び３に示されるとおり、２１０℃の加熱チャンバーに３分間、又は１７０℃の加熱チャンバーに３分間置いた。次いで、それらを、ロボットアームにより素早く、Ｅｎｇｅｌ縦型プレスの型穴に移し、そこで、Ｅｎｇｅｌ成形機により第二成分を第一成分の上に射出成形した。加熱チャンバーを離れてからオーバーモールド成形用樹脂に接触するまでの移動時間は９秒であった。オーバーモールド成形用樹脂の複合構造への射出の間、Ｅｎｇｅｌ成形機の型穴を１２０℃で油加熱し、射出機を２８０℃に設定した。
【００７１】
表１の複合構造Ｅ１、Ｃ１、及びＣ２の曲げ強さ
表１の複合構造Ｅ１、Ｃ１、及びＣ２を、ダイヤモンドエッジブレードを備えたＭＫ−３７７  Ｔｉｌｅ  Ｓａｗ及び潤滑剤として水を使用して、１／２インチ（約１２．７ｍｍ）×２．５インチ（約６４ｍｍ）の長い試験片（バー）に切り出した。曲げ強さを、三点曲げ試験により試験片に対して試験した。装置及び幾何的形状は、ＩＳＯ法１７８に準拠し、負荷用エッジをスパンの中心にして２．０インチの支点幅で試験片を曲げる。試験は、１ＫＮの負荷により、２ｍｍ／分で、破断まで行った。結果を表１に示すが、複合構造Ｅ１、Ｃ１、及びＣ２に対してそれぞれ４２８、４０８、及び３３２ＭＰａであり、融点が２５０℃より高いポリアミドのグループから選択される脂肪族ポリアミドのブレンドでできている複合構造の、同じグループのポリアミドから選択される単一のポリアミドでできている複合構造と比べた場合の優れた曲げ強さを表す。
【００７２】
表２のオーバーモールド成形複合構造Ｅ２、Ｅ３、及びＣ３〜Ｃ６の曲げ強さ
表２のオーバーモールド成形複合構造Ｅ２、Ｅ３、及びＣ３〜Ｃ６を、ダイヤモンドエッジブレードを備えたＭＫ−３７７  Ｔｉｌｅ  Ｓａｗ及び潤滑剤として水を使用して、１／２インチ（約１２．７ｍｍ）×２．５インチ（約６４ｍｍ）の長い試験片（バー）に切り出した。試験片のうちいくつかは、表２に示すとおり切断時に層間剥離した。曲げ強さを、三点曲げ試験により残りの試験片に対して試験した。装置及び幾何的形状は、ＩＳＯ法１７８に準拠し、負荷用エッジをスパンの中心にして２．０インチの支点幅で試験片を曲げる。試験は、１ＫＮの負荷により、２ｍｍ／分で、破断まで行った。結果を表２に示す。表２の結果は、融点が２５０℃より高いポリアミドのグループから選択される脂肪族ポリアミドのブレンドでできている複合構造でできているオーバーモールド成形複合構造の、同じグループのポリアミドから選択される単一のポリアミドでできている複合構造でできているオーバーモールド成形複合構造と比べた場合の優れた曲げ強さを表す。表２の結果は、オーバーモールド成形複合構造の２つの成分の間の結合強度も示す。
【００７３】
表３のオーバーモールド成形複合構造Ｅ４、Ｃ７、及びＣ８の結合強度
複合構造Ｅ４、Ｃ７、及びＣ８が、表３に見られるとおりＰＡ２及び５０重量％（オーバーモールド成形用樹脂の全組成のパーセンテージ）のガラス繊維を含むオーバーモールド成形用樹脂組成物によりオーバー射出成形される場合、結合強度はそれぞれ６１、２０、及び３８ＭＰａであり、第一成分が、融点が２５０℃より高い脂肪族ポリアミドのグループから選択される２種以上のポリアミドのブレンドでできている表面樹脂組成物を含むオーバーモールド成形複合構造の、第一成分が同じグループの単一の脂肪族ポリアミドでできている表面樹脂組成物を含むオーバーモールド成形複合構造よりも、第一成分と第二成分との間の優れた結合強度を表す。
【００７４】
表３に列記されている表面樹脂組成物でできている表面、表３に列記されているマトリックス樹脂組成物（ＰＡ２）、及び上述の繊維状材料を含む複合構造Ｅ４、Ｃ７、及びＣ８を、最初に５×５インチ（約１２７ｍｍ×１２７ｍｍ）の試験片を２１０℃で３分間予熱することにより、上述のオーバーモールド成形用樹脂（表３）によりオーバー射出成形した。オーバーモールド成形複合構造Ｅ４、Ｃ７、及びＣ８の５×５インチの試験片を１／２インチ（約１２．７ｍｍ）×３インチ（約７６ｍｍ）の試験片に切り出し、第二成分（オーバーモールド成形された樹脂）を、第二成分と第一成分（複合構造）との界面まで切ることにより、切込みを入れた。切込みは、試験片のほぼ中央（長手方向）で第二成分の幅にわたっていれた。オーバーモールド成形複合構造の２成分の間の結合強度を、ＩＳＯ−１７８を変更した三点曲げ法により、切込みを入れた試験片に対して測定した。装置及び幾何的形状はＩＳＯ法１７８に準拠し、負荷用エッジをスパンの中心にして２．０インチ（約５１ｍｍ）の支点幅で試験片を曲げる。試験片のオーバーモールド成形された第二成分は引張側（外側スパン）で２つの両端支点（２インチ（約５１ｍｍ）離れている）に載っており、１つの支点（負荷）により、試験片の複合構造面にある圧縮側（内部スパン）でへこんだ。この試験形状では、試験片の切込みは下向きであった（引張側）。切込みは、中心から１／４インチ外して（負荷から１／４インチ離れて）置いた。試験は、１ＫＮの負荷により、２ｍｍ／分で実施した。試験は、試験片の２つの成分の間に分離又は破断（層間剥離）が見られるまで実施した。この点での応力を記録した。
【００７５】
【表１】
2013542104.tif 000002
【００７６】
【表２】
2013542104.tif 000003
【００７７】
【表３】
2013542104.tif 000004
【国際調査報告】
2013542104.tif 000005
2013542104.tif 000006
2013542104.tif 000007