(57)【要約】  【課題】  金属または木質系材料成形体の特性と熱可塑性樹脂成形体の併せ持つ形状の自由度が高い成形体、および高い生産性で製造する方法を提供する。  【解決手段】  金属製もしくは木材からなる成形体の表面に被膜となる熱可塑性樹脂を溶解させた溶液をコーティングし、膜厚１０〜１００μｍの熱可塑性樹脂層を形成させ、該熱可塑性樹脂被膜と熱可塑性樹脂成形体を熱溶着で一体化した金属もしくは木材と熱可塑性樹脂の一体成形体を得る。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属または木質系材料の成形体と熱可塑性樹脂成形体と熱可塑性樹脂層からなる成形体であって、該金属または木質系材料の成形体と該熱可塑性樹脂成形体とが厚さ１０〜１００μｍの該熱可塑性樹脂層によって溶着されてなることを特徴とする金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、溶媒１００重量％に対し５重量％以上可溶であることを特徴とする請求項１記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の融点または軟化温度が８０〜２２０℃であることを特徴とする請求項１または２記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂がポリアミドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド１２から選択される２種類以上を共重合したポリアミドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂成形体がポリアミド樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【請求項７】
金属材料の成形体がアルミニウム合金またはマグネシウム合金であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【請求項８】
金属または木質系材料と熱可塑性樹脂とからなる一体成形体を製造する方法において、（ａ）熱可塑性樹脂層となる熱可塑性樹脂を溶媒に溶かし被膜用熱可塑性樹脂溶液を得る工程、（ｂ）被膜用熱可塑性樹脂溶液を金属または木質系材料成形体表面にコーティングする工程、（ｃ）コーティングした被膜用熱可塑性樹脂溶液を乾燥し溶媒を飛ばして金属または木質系材料成形体の表面に１０〜１００μｍの熱可塑性樹脂層を形成した金属または木質系材料成形体を得る工程、（ｄ）金属または木質系材料からなる成形体の表面に形成した該熱可塑性樹脂層と熱可塑性樹脂成形体を熱溶着させ一体化する工程を有することを特徴とする金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体を製造する方法。
【請求項９】
金属または木質系材料と熱可塑性樹脂とからなる一体成形体を製造する方法において、（ａ）熱可塑性樹脂層となる熱可塑性樹脂を溶媒に溶かし被膜用熱可塑性樹脂溶液を得る工程、（ｂ）被膜用熱可塑性樹脂溶液を金属または木質系材料成形体表面にコーティングする工程、（ｃ）コーティングした被膜用熱可塑性樹脂溶液を乾燥し溶媒を飛ばして金属または木質系材料成形体の表面に１０〜１００μｍの熱可塑性樹脂層を形成した金属または木質系材料成形体を得る工程、（ｅ）該熱可塑性樹脂層を形成した金属または木質系材料成形体を射出成形用の金型にインサートし熱可塑性樹脂を射出して金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂を一体成形体とする工程を有することを特徴とする金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体を製造する方法。
【請求項１０】
（ｃ）コーティングした被膜用熱可塑性樹脂溶液を乾燥し溶媒を飛ばして金属または木質系材料成形体の表面に１０〜５０μｍの熱可塑性樹脂層を形成した金属または木質系材料成形体を得る工程を有することを特徴とする請求項８または９に記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属または木質系材料と熱可塑性樹脂を一体化することで、金属または木質系材料成形体では困難な複雑形状や熱可塑性樹脂成形体では不十分な剛性などの機械特性を各々補うことでより高機能な成形体を得る。具体的には、携帯端末や電子機器の筐体、土木建築関係や車両用の継ぎ手つき補強部材、土木建築関係の構造体や部品、家具や家電の部品、ＡＶ機器や電子機器の筐体などに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄やアルミニウム合金などに代表される金属は、高い強度や剛性を生かし土木建築資材や車両の補強部材等に使用されている。中でも金属としては比較的軽量なアルミニウム合金やマグネシウム合金等は、ノート型パソコンや携帯電話等の携帯端末や電子機器、情報通信機器、家庭電化製品などの筐体としても使用されている。しかし、金属は優れた機械強度を有するものの、複雑形状の成形が困難であったり重量が大きくなることが問題とされている。
【０００３】
一方、熱可塑性樹脂は射出成形等の成形加工技術の活用により複雑形状の成形が可能であり軽量であることから、前記アルミニウム合金やマグネシウム合金の用途と同様、携帯端末や電子機器、情報通信機器、家庭電化製品などの筐体に使用されている。しかし、熱伝導率が低いことから機器内で発生する熱を蓄積し内部部品の故障の原因になったり、強度や剛性が低いことを補うために肉厚を厚くし機器全体が大きくなったりする等が問題とされている。
【０００４】
これらの問題点を解決するために、特許文献１には金属製の平板の外周囲に設置する外周壁部の少なくとも一部を合成樹脂のアウトサート成形で形成する金属と樹脂の一体化成形体が記載されているが、金属と樹脂との間に接着剤となるものが無いため両者の間で十分な接着が得られない。金属製の平板に加工してアンダーカットを設けることで金属と樹脂の接着することも考えられるが、金属の形状が制約される。
【０００５】
金属と熱可塑性樹脂との接着力を改善するための接着剤として、特許文献２には金属と接着性を有する合成樹脂層と、熱可塑性樹脂と接着性を有する合成樹脂層、およびこれらの間に介挿されて両層を接着させる層間接着層を積層した合成樹脂層を、金属板と熱可塑性樹脂成形体の接着剤として使用する一体化成形体が記載されている。特許文献３には金属板に熱可塑性樹脂でラミネートもしくはプレコートした原板をプレス成形フォーミングし、該プレスフォーミングした金属部品を射出成形機の金型内に装着し、リブ、ボス等の構成部位を射出成形により形成した金属と熱可塑性樹脂の一体化成形体が記載されている。また、特許文献４には熱硬化性合成樹脂で被覆した金属フレームの熱硬化性合成樹脂面に熱可塑性樹脂を熱融着させて一体化成形体を得る方法が記載されている。しかしながら、これは平板を想定した金属板に接着剤層を形成させ、その後プレス成形した後に熱可塑性樹脂と一体化成形するため、金属の形状についてはプレス成形できる範囲であり形状の自由度が小さくなる。
【０００６】
また、針葉樹や広葉樹などに代表される木材および、集成材、合板、パーティクルボード、ファイバーボード等の木質材料は、高い強度や剛性を生かし土木建築資材や家具などに使用されている。しかし、木質系材料は優れた機械強度を有するものの、複雑形状の成形が困難であったり、腐敗や虫食いなどが問題とされている。
【０００７】
一方、熱可塑性樹脂は射出成形等の成形加工技術の活用により複雑形状の成形が可能であり、木質系材料の問題である腐敗や虫食いを防ぐ目的から前記木質系材料の用途と同様に土木建築資材や家具の部品などに使用されている。しかし、熱可塑性樹脂はクリープ特性に劣ることや剛性が低いため全てを補うまでには至っていない。
【０００８】
これらの問題点を解決するため、さらには木質系材料の意匠性と熱可塑性樹脂の特性を生かして木質成形体と熱可塑性樹脂を一体化した成形体が提案されている。具体的には特許文献５に長さ５０ｍｍ以上の強化繊維を少なくとも５０重量％以上含有する熱可塑性樹脂シートと木質系薄板を積層成形してなる積層板、さらに当該熱可塑性樹脂シートと木質系薄板との間に軟化点が１５０℃以下の熱可塑性樹脂層を介在させる積層板が記載されている。また、特許文献６には天然木をスライスしたものに熱可塑性樹脂を含浸させ、この積層シートを金型キャビティー内面に沿わせてセットし射出成形時に溶融樹脂と一体化させる方法が記載されている。さらに、特許文献７には木質層の表面に熱可塑性樹脂に接着性を持つホットメルト接着剤層を備え、熱可塑性樹脂組成物からなる成形体と熱で一体化する方法が記載されている。しかし、これらは木質系成形体は板やシート状の成形体で、接着剤層を形成する際箇所は平面である必要があり、複雑な形状に対応することができない。
【特許文献１】特開平４−３７０９３号公報（特許請求範囲）
【特許文献２】特開平５−２６９７８７号公報（特許請求範囲第１項）
【特許文献３】実開２００１−３１５１６２号公報（特許請求範囲第１項）
【特許文献４】実公２００１−２９８２７７号公報（特許請求範囲第１項）
【特許文献５】特開平６−２３８８２１号公報
【特許文献６】特公平７−５５５１５号公報
【特許文献７】特開２００３−１５４６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決し、形状の自由度が高く金属と熱可塑性樹脂と接着力が十分ある金属と熱可塑性樹脂一体化成形体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明は以下の構成からなる。すなわち、
（１）金属または木質系材料の成形体と熱可塑性樹脂成形体と熱可塑性樹脂層からなる成形体であって、該金属または木質系材料の成形体と該熱可塑性樹脂成形体とが厚さ１０〜１００μｍの該熱可塑性樹脂層によって溶着されてなることを特徴とする金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【００１１】
（２）前記熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、溶媒１００重量％に対し５重量％以上可溶であることを特徴とする（１）記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【００１２】
（３）前記熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の融点または軟化温度が８０〜２２０℃であることを特徴とする（１）または（２）記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【００１３】
（４）前記熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂がポリアミドであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【００１４】
（５）前記熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂が、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド１２から選択される２種類以上を共重合したポリアミドであることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【００１５】
（６）前記熱可塑性樹脂成形体がポリアミド樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂からなることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【００１６】
（７）金属材料の成形体がアルミニウム合金またはマグネシウム合金であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体。
【００１７】
（８）金属または木質系材料と熱可塑性樹脂とからなる一体成形体を製造する方法において、（ａ）熱可塑性樹脂層となる熱可塑性樹脂を溶媒に溶かし被膜用熱可塑性樹脂溶液を得る工程、（ｂ）被膜用熱可塑性樹脂溶液を金属または木質系材料成形体表面にコーティングする工程、（ｃ）コーティングした被膜用熱可塑性樹脂溶液を乾燥し溶媒を飛ばして金属または木質系材料成形体の表面に１０〜１００μｍの熱可塑性樹脂層を形成した金属または木質系材料成形体を得る工程、（ｄ）金属または木質系材料からなる成形体の表面に形成した該熱可塑性樹脂層と熱可塑性樹脂成形体を熱溶着させ一体化する工程を有することを特徴とする金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体を製造する方法。
【００１８】
（９）金属または木質系材料と熱可塑性樹脂とからなる一体成形体を製造する方法において、（ａ）熱可塑性樹脂層となる熱可塑性樹脂を溶媒に溶かし被膜用熱可塑性樹脂溶液を得る工程、（ｂ）被膜用熱可塑性樹脂溶液を金属または木質系材料成形体表面にコーティングする工程、（ｃ）コーティングした被膜用熱可塑性樹脂溶液を乾燥し溶媒を飛ばして金属または木質系材料成形体の表面に１０〜１００μｍの熱可塑性樹脂層を形成した金属または木質系材料成形体を得る工程、（ｅ）該熱可塑性樹脂層を形成した金属または木質系材料成形体を射出成形用の金型にインサートし熱可塑性樹脂を射出して金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂を一体成形体とする工程を有することを特徴とする金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体を製造する方法。
【００１９】
（１０）（ｃ）コーティングした被膜用熱可塑性樹脂溶液を乾燥し溶媒を飛ばして金属または木質系材料成形体の表面に１０〜５０μｍの熱可塑性樹脂層を形成した金属または木質系材料成形体を得る工程を有することを特徴とする請求項８または９に記載の金属または木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体を製造する方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂製成形体の一体化成形体は、金属等の持つ特性と熱可塑性樹脂が持つ特性を併せ持つ成形体を得ることが可能であり、高い強度が必要とされる成形体でも部分的に計量化を計ることができ、さらに金属では困難な複雑な形状を熱可塑性樹脂で成形一体化することで対応することができる。また、本発明の金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂製成形体を一体化する方法は、金属または木質系材料と熱可塑性樹脂を簡単かつ強固に密着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の金属と熱可塑性樹脂の一体成形体において、金属の材質としては特に限定するものはなくアルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金、鉄、炭素鋼などがある。中でも計量で加工性が良いことからアルミニウム合金、マグネシウム合金が好ましい金属として挙げられる。
【００２２】
本発明の木質系材料と熱可塑性樹脂の一体成形体において、木質系材料の材質としては特に限定するものはなく一般的に建築物や家具などに使用されている木質系材料を使用することができ、具体的にはサクラ、スギ、マツ、モミ、ヒノキ、ヒバ、ツガ等の針葉樹や、クリ、ブナ、ナラ、ケヤキ、カシ、ラワン、チーク等の広葉樹、挽板や小角材を繊維方向を互いに平行にして集成接着した集成材、切削した単板を繊維方向を互いに平行にして積層接着した単板積層材、木材を薄くはいだ板や単板の繊維方向を互いに直行させ奇数板を対称構成になるように重ね接着剤で張り合わせた合板、木材の小片であるチップ、フレーク、ウェファー、ストランド等を接着剤にて成形熱圧したパーティクルボード、木材繊維を主原料として板状に成形したファイバーボードなどが挙げられ、これらを任意の形状に切削加工等を施した成形体を木質系材料からなる成形体として表す。さらにこれら木質系材料からなる成形体には、表面に天然の化粧板を張ったものやプリント加工、塗装などの特殊加工化粧を施した物や、難燃処理を施したものも同様に用いることができる。
【００２３】
また、金属または木質系材料成形体の表面に被膜する熱可塑性樹脂としては、水やアルコール類の溶媒に可溶な熱可塑性樹脂、さらには融点または軟化温度が８０〜２２０℃である熱可塑性樹脂であれば特に制限するものはなく、好ましくは溶媒１００重量％に対し熱可塑性樹脂が５重量％以上可溶できるもの、さらに好ましくは溶媒１００重量％に対し熱可塑性樹脂が１０重量％以上可溶できるものがある。具体的には、ポリアミド樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂などがあり、中でもポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド１２から２種以上選択して共重合する共重合ポリアミドが好ましく、ジカルボン酸とジアミンとの塩およびω−アミノカルボン酸あるいはラクタムの共重合によって得られる。
【００２４】
金属または木質系材料からなる成形体を被膜する熱可塑性樹脂の溶媒としては特に限定するものはないが、ポリアミド樹脂が可溶な溶媒としてはメタノール、エタノール、プロパノールその他の低級脂肪族アルコール、またこれらのアルコールに水、トリクレン、クロロホルム、四塩化炭素、ベンジルアルコール、フェノール、ギ酸、酢酸を少量加えた混合溶媒も挙げられる。
【００２５】
本発明の熱可塑性樹脂成形体としては、熱融着可能であれば特に制限するものはなく一般的な熱可塑性樹脂を使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン／α−オレフィン共重合体などのオレフィン系樹脂、シンジオタクチックポリスチレン、ＡＳ樹脂（アクリロ二トリル／スチレン共重合体）、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル／スチレン／ブタジエン）、ＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）などのスチレン系樹脂、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、ポリエチレン２,６−ナフタレート、ポリブチレン２，６−ナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンイソフタレートなどの非液晶ポリエステル系樹脂およびこれらの共重合体、液晶ポリエステル、ポリフェニレンスルフィドに代表されるポリアリーレンスルフィド、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール（ホモポリマー、コポリマー）など、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６／６６コポリマー、ポリアミド６／１２コポリマー等のポリアミド系樹脂などが挙げられ、中でも金属成形体の表面に被膜する熱可塑性樹脂との熱融着が良好な熱可塑性樹脂としては、ポリアミド６、ポリアミド６６、ＡＢＳ樹脂、ＨＩ−ＰＳ樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【００２６】
本発明の金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂成形体を一体化する方法としては、熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂を溶媒に溶かし、被膜用熱可塑性樹脂溶液を金属または木質系材料成形体の表面にコーティングした後乾燥させ、熱可塑性樹脂層と熱可塑性樹脂成形体を熱溶着で密着させるものであり、被膜用熱可塑性樹脂を溶媒に溶解する方法としては特に制限するものはなく、加熱撹拌した溶媒中に被膜用熱可塑性樹脂を添加して溶解させることが一般的な方法として挙げられる。
【００２７】
また、溶媒に被膜用熱可塑性樹脂を添加する量としては５重量％以上が好ましく、５重量％未満では金属または木質系材料成形体の表面に十分に熱可塑性樹脂層を形成させることができず、膜厚が薄くなる。金属または木質系材料成形体の表面に形成する被膜用熱可塑性樹脂層の膜厚は１０〜１００μｍであることが必要であり、さらには１０〜５０μｍが好ましく、１０μｍより薄いと熱可塑性樹脂成形体との熱溶着が悪く十分密着力が得られない。また、１００μｍより厚くなると膜厚を厚くするための工程が煩雑になるばかりか被膜用熱可塑性樹脂の強度が低い場合、熱可塑性樹脂層部分で破壊し見かけ上金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂成形体の密着力が低いものとなる。
【００２８】
金属または木質系材料成形体に熱可塑性樹脂層を被膜する部分としては、熱可塑性樹脂成形体と一体化する部分のみに被膜を形成することも、金属成形体全体を被膜することも特に制限するものはなく、被膜した熱可塑性樹脂層と熱可塑性樹脂成形体が溶着して一体化することが重要である。
【００２９】
金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂成形体を熱溶着で一体化する方法としては、各々別々に作成した成形体を熱板溶着、超音波溶着、振動溶着、レーザー溶着等の方法で溶着させる方法が採用できる。また、金属または木質系材料成形体を射出成形機の金型キャビティ内に配置しインサート成形することで一体化することも可能である。
【００３０】
本発明は金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂成形体とが一体に成型されてなる成形体であり、その形状に自由度が大きく、かつその接着力が大きいため、携帯端末や電子機器の筐体、土木建築関係や車両用の継ぎ手つき補強部材などに好適である。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
［実施例］
金属成形体：金属成形体としてＡＳＴＭ１号ダンベルの半分の成形体１を、マグネシウム合金（ＡＺ９１）とアルミニウム合金（Ａ１０５０）で作成した。
【００３３】
木質系材料成形体：木質系材料としてＡＳＴＭ１号ダンベルの半分の成形体１を、ヒノキと合板から切削加工を施し作成した。
【００３４】
金属または木質系材料成形体被膜用熱可塑性樹脂：被膜用熱可塑性樹脂として”アミラン”ＣＭ８０００（融点１２８℃：東レ（株）製）と”アミラン”ＣＭ４０００（融点１４０℃：東レ（株）製）を使用した。
【００３５】
溶媒：金属または木質系材料被膜成形体用熱可塑性樹脂を溶解する溶媒として、メタノール：水＝８０：２０ｗｔ％の混合溶媒を使用した。
【００３６】
金属または木質系材料成形体の被膜用熱可塑性樹脂溶液：メタノール／水の混合溶媒８０ｇを４５℃に温調し撹拌しながら被膜用熱可塑性樹脂２０ｇを徐々に添加し、完全溶解させて作成した。”アミラン”ＣＭ８０００を使用した溶液を溶液Ａとし、”アミラン”ＣＭ４０００を使用した溶液を溶液Ｂとした。
【００３７】
熱可塑性樹脂成形体：金属または木質系材料成形体と接合する熱可塑性樹脂として、”アミラン”ＣＭ１０１７（ポリアミド６：東レ（株）製）と”アミラン”ＣＭ１０１１Ｇ３０（ガラス繊維強化ポリアミド６：東レ（株）製）を使用した。この内”アミラン”ＣＭ１０１７はシリンダー温度２６０℃、金型温度８０℃で図４に示すＡＳＴＭ１号ダンベル５を成形し、図１に示す金属または木質系材料成形体１と同じ形状にするよう半分を切断し図４に示す熱可塑性樹脂成形体６を得た。
【００３８】
実施例１
マグネシウム合金でできた図１記載の金属成形体１の表面を一般のメタノールを使って洗浄し金属成形体表面に付着したゴミや油を拭き取った。その後、図２に示すように、金属成形体１をガラス容器内に入った溶液Ａ２内に熱可塑性樹脂成形体と一体化する部分として約５ｍｍを１分間浸漬させ取り出し８０℃×１００分乾燥させて金属成形体に付着した溶媒Ａのメタノール／水混合液を飛ばし、図３に示す様な金属成形体１の一部に”アミラン”ＣＭ８０００の被膜層３を形成させた金属成形体４を得た。この時”アミラン”ＣＭ８０００の被膜の厚さは２０μｍであった。
【００３９】
次に金属成形体４と熱可塑性樹脂成形体を一体化する方法について説明する。熱可塑性樹脂成形体としては”アミラン”ＣＭ１０１７を射出成形して得たＡＳＴＭ１号ダンベル５を半分に切断して図４に示すような熱可塑性樹脂成形体６を得た。得られた熱可塑性樹脂成形体６の接合面７を加熱ヒーターで約１８０℃に暖め均一に加熱された直後に、図４に示すように金属成形体４の”アミラン”ＣＭ８０００で被膜層を形成させた部分３に圧着し金属成形体と熱可塑性樹脂成形体の一体化成形体８を得た。
【００４０】
実施例２
アルミニウム合金でできた金属成形体１、溶液Ｂを使用した以外は実施例１と同じ条件で、金属成形体の表面に熱可塑性樹脂皮膜を形成させた成形体９を得る。金属成形体１の一部に”アミラン”ＣＭ４０００で被膜層１０を形成した膜厚は２０μｍであった。
【００４１】
次に図５に示すように金属成形体９を東芝機械製ＩＳ５５射出成形機に搭載したＡＳＴＭ１号ダンベルを成形する金型１１のキャビティ１２内に配置し、シリンダー温度２６５℃、金型温度６０℃の条件で”アミラン”ＣＭ１０１１Ｇ３０を使用してインサート成形した。この時溶融状態の”アミラン”ＣＭ１０１１Ｇ３０はスプール１３を通ってキャビティ１２内に射出され金属成形体９の”アミラン”ＣＭ４０００を被膜した部分１０と一体化させて金型から取り出すことによって金属成形体と熱可塑性樹脂成形体の一体化成形体１４を得た。
【００４２】
比較例１、２
実施例１、２で使用したマグネシウム合金とアルミニウム合金のＡＳＴＭ１号ダンベルの半分の成形体を一般のメタノールを使って洗浄し金属成形体表面に付着したゴミや油を拭き取った金属成形体を、実施例２と同じ方法で金型キャビティ１２内に配置し、”アミラン”ＣＭ１０１１Ｇ３０を実施例２同様にインサート成形して金属成形体と熱可塑性樹脂成形体の一体成形体１４を得た。
【００４３】
金属成形体と熱可塑性樹脂成形体の密着力測定
実施例１、２および比較例１、２で得られた金属成形体と熱可塑性樹脂成形体の一体成形体を図６に示す様なＡＳＴＭ  Ｄ６３８に準拠した方法で引張り金属成形体と熱可塑性樹脂成形体の密着力を測定した。密着力測定結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
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実施例３
ヒノキでできた図１記載の木質系材料からなる成形体１の表面を水を使って洗浄し木質系材料からなる成形体表面に付着した切削屑や油を洗い流す。その後図２に示すように、木質系材料からなる成形体１をガラス容器内に入った溶液Ａ２内に熱可塑性樹脂成形体と一体化する部分として約５ｍｍを１分間浸漬させ取り出し８０℃×１００分乾燥させて木質系材料からなる成形体に付着した溶媒Ａのメタノール／水混合液を飛ばし、図３に示す様な木質系材料からなる成形体１の一部に”アミラン”ＣＭ８０００の被膜３を形成させた木質系材料からなる成形体４を得る。この時”アミラン”ＣＭ８０００の被膜の厚さは１５μｍであった。
【００４５】
次に木質系材料からなる成形体４と熱可塑性樹脂成形体を一体化する方法について説明する。熱可塑性樹脂成形体としては”アミラン”ＣＭ１０１７を射出成形して得たＡＳＴＭ１号ダンベル５を半分に切断して図４に示すような熱可塑性樹脂成形体６を得た。得られた熱可塑性樹脂成形体６の接合面７を加熱ヒーターで約１８０℃に暖め均一に加熱された直後に、図４に示すように木質系材料からなる成形体４の”アミラン”ＣＭ８０００で被膜層を形成させた部分３に圧着し木質系材料からなる成形体と熱可塑性樹脂成形体の一体化成形体８を得る。
【００４６】
実施例４
合板でできた木質系材料からなる成形体１、溶液Ｂを使用した以外は実施例１と同じ条件で、金属成形体の表面に熱可塑性樹脂皮膜を形成させた成形体９を得た。木質系材料からなる成形体１の一部に”アミラン”ＣＭ４０００で被膜層１０を形成した膜厚は１５μｍであった。
【００４７】
次に図５に示すように木質系材料からなる成形体９を東芝機械製ＩＳ５５射出成形機に搭載したＡＳＴＭ１号ダンベルを成形する金型１１のキャビティ１２内に配置し、シリンダー温度２６５℃、金型温度６０℃の条件で”アミラン”ＣＭ１０１１Ｇ３０を使用してインサート成形した。この時溶融状態の”アミラン”ＣＭ１０１１Ｇ３０はスプール１３を通ってキャビティ１２内に射出され木質系材料からなる成形体９の”アミラン”ＣＭ４０００を被膜した部分１０と一体化させて金型から取り出すことによって木質系材料からなる成形体と熱可塑性樹脂成形体の一体化成形体１４を得た。
【００４８】
比較例３、４
実施例３、４で使用したヒノキと合板のＡＳＴＭ１号ダンベルの半分の成形体を水を使って洗浄し木質系材料からなる成形体表面に付着した切削屑や油を洗い流した木質系材料からなる成形体を、実施例２と同じ方法で金型キャビティ１２内に配置し、”アミラン”ＣＭ１０１１Ｇ３０を実施例２同様にインサート成形して木質系材料からなる成形体と熱可塑性樹脂成形体の一体成形体１４を得た。
【００４９】
木質系材料からなる成形体と熱可塑性樹脂成形体の密着力測定
実施例３、４および比較例３、４で得られた木質系材料からなる成形体と熱可塑性樹脂成形体の一体成形体を、図６に示す様なＡＳＴＭ  Ｄ６３８に準拠した方法で引張り、木質系材料からなる成形体と熱可塑性樹脂成形体の密着力を測定した。密着力測定結果を表１に示す。
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例で使用した金属または木質系材料成形体の斜視図。
【図２】本発明の実施例で使用した溶液に金属または木質系材料成形体をコーティングする様子を示した斜視図
【図３】本発明の実施例で使用した金属または木質系材料成形体に熱可塑性樹脂層を被膜した成形体の斜視図。
【図４】本発明の実施例で使用した金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂成形体を一体した様子を示した斜視図
【図５】本発明の実施例で使用した金属または木質系材料成形体を射出成形でインサート成形する様子を示した斜視図
【図６】本発明の実施例で使用した金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂成形体の密着力を測定した様子を示した正面図。
【符号の説明】
【００５１】
１  金属または木質系材料成形体
２  被膜用熱可塑性樹脂を溶解させた溶液
３  金属または木質系材料成形体表面の”アミラン”ＣＭ８０００被膜層を形成した部分
４  金属または木質系材料成形体に”アミラン”ＣＭ８０００を被膜した成形体
５  熱可塑性樹脂を射出成形して得たＡＳＴＭ１号ダンベル成形体
６  ”アミラン”ＣＭ１０１７からなるＡＳＴＭ１号ダンベル成形体５を半分に切断した熱可塑性樹脂成形体
７  熱可塑性樹脂成形体６で金属または木質系材料成形体との接合面
８  金属または木質系材料成形体と熱可塑性樹脂成形体を溶着した一体成形体
９  金属または木質系材料成形体に”アミラン”ＣＭ４０００を被膜した成形体
１０  金属または木質系材料成形体表面の”アミラン”ＣＭ４０００被膜層を形成した部分
１１  ＡＳＴＭ１号ダンベル成形用金型
１２  ＡＳＴＭ１号ダンベル成形用金型キャビティ
１３  ＡＳＴＭ１号ダンベル成形用金型スプール
１４  金属または木質系材料成形体をインサート成形で熱可塑性樹脂と溶着させた一体成形体
１５  引張試験機チャック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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