(57)【要約】【課題】高い接合強度を有し、接合信頼性に優れたポリアミド樹脂一体成形物およびその製造方法を提供し、また、高い接合強度をもってポリアミド樹脂同士を接合可能な接合助剤を提供すること。【解決手段】ポリアミド樹脂成形物の接合部位に接合助剤を塗布し、この接合部位に付加成形物部分となる別のポリアミド樹脂を溶着してポリアミド樹脂一体成形物を製造するに際し、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含む接合助剤を用いる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に接合助剤が塗布され、この接合部位に付加成形物部分となる別のポリアミド樹脂が溶着されて一体化されたポリアミド樹脂一体成形物であって、
前記接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むことを特徴とするポリアミド樹脂一体成形物。
【請求項２】
ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位および／または別のポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に接合助剤が塗布され、これら接合部位同士が互いに溶着されて一体化されたポリアミド樹脂一体成形物であって、
前記接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むことを特徴とするポリアミド樹脂一体成形物。
【請求項３】
前記（Ａ）成分の含有量は１０重量％以上５０重量％以下、前記（Ｂ）成分の含有量は５０重量％以上９０重量％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリアミド樹脂一体成形物。
【請求項４】
前記（Ｂ）成分は、前記有機溶剤が複数種類混合された混合有機溶剤であることを特徴とする請求項１ないし３に記載のポリアミド樹脂一体成形物。
【請求項５】
ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に接合助剤を塗布する工程と、
この接合部位に付加成形物部分となる別のポリアミド樹脂を溶着する工程とを有し、
前記接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むことを特徴とするポリアミド樹脂一体成形物の製造方法。
【請求項６】
ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位および／または別のポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に接合助剤を塗布する工程と、
これら接合部位同士を互いに溶着する工程とを有し、
前記接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むことを特徴とするポリアミド樹脂一体成形物の製造方法。
【請求項７】
前記（Ａ）成分の含有量は１０重量％以上５０重量％以下、前記（Ｂ）成分の含有量は５０重量％以上９０重量％以下であることを特徴とする請求項５または６に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法。
【請求項８】
前記（Ｂ）成分は、前記有機溶剤が複数種類混合された混合有機溶剤であることを特徴とする請求項５ないし７に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法。
【請求項９】
（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むことを特徴とするポリアミド樹脂の接合助剤。
【請求項１０】
前記（Ａ）成分の含有量は１０重量％以上５０重量％以下、前記（Ｂ）成分の含有量は５０重量％以上９０重量％以下であることを特徴とする請求項９に記載のポリアミド樹脂の接合助剤。
【請求項１１】
前記（Ｂ）成分は、前記有機溶剤が複数種類混合された混合有機溶剤であることを特徴とする請求項９または１０に記載のポリアミド樹脂の接合助剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアミド樹脂一体成形物およびその製造方法ならびにポリアミド樹脂の接合に好適に用いる接合助剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、分子内に繰り返し単位としてアミド結合を有する線状高分子をポリアミド樹脂という。ポリアミド樹脂の中でも脂肪族鎖を主に有する樹脂は、「ナイロン」（商品名）として広く流通しており、代表的なものにナイロン６、ナイロン６６などがある。
【０００３】
ポリアミド樹脂は、異なる高分子鎖のアミド結合間で水素結合が形成されうる結晶性の高分子であり、その結晶構造は、アミド結合同士が同一平面内で規則的に水素結合するのと同時に、各平面が層状に配置して構成される堅牢なものである。
【０００４】
このアミド結合による極性および結晶構造により、ポリアミド樹脂は、ガソリン、オイルなどの炭化水素系溶剤に対して優れた耐性を有しており、また、比較的高い耐熱性、強度を有している。そのため、自動車部品、機械部品などに好適な樹脂材料として広く使用されている。
【０００５】
近年、この種の自動車部品などは、形状の複雑化、大型化が進んでいる。そのため、一度の射出成形、押出成形などにより、所望形状を有するポリアミド樹脂一体成形物を得ることが困難な状況になってきている。それ故、複数のポリアミド樹脂成形物に分割して成形した後、これらを互いに接合することなどにより、所望形状のポリアミド樹脂一体成形物を製造することが試みられている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、ポリアミド樹脂よりなる一次成形物に対して、二次成形材料としてポリアミド樹脂を射出成形し、一次成形物と二次成形材料からなる付加成形部分とが互いに溶着されて一体化されたポリアミド樹脂一体成形物が開示されている。
【０００７】
また、例えば、超音波溶着や振動溶着などの溶着法を用い、ポリアミド樹脂成形物同士を互いに溶着して一体化するポリアミド樹脂一体成形物の製造方法が知られている。
【０００８】
さらに、例えば、ポリアミド樹脂よりなる一次成形物に埋め込んだ導電線を発熱させることにより、一次成形物を溶融させながら、二次成形材料であるポリアミド樹脂を射出成形し、一次成形物と付加成形物部分とを互いに溶着する抵抗溶着法を用いたポリアミド樹脂一体成形物の製造方法も知られている。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−６１９８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来知られるポリアミド樹脂一体成形物は、接合強度が十分でなく、それ故、信頼性に欠けるなどといった問題点があった。その原因は以下の理由によるものと推測される。
【００１１】
すなわち、射出成形法を用いてポリアミド樹脂一体成形物を製造する場合、ポリアミド樹脂よりなる一次成形物を金型内にセットし、この一次成形物に対して付加成形物部分となる溶融状態のポリアミド樹脂を射出成形により形成する。
【００１２】
通常、一次成形物の接合部位には、水素結合すべき相手側の高分子鎖が存在しないことから、水素結合に関与しない遊離状態のアミド結合が存在すると考えられる。
【００１３】
ところが、これら遊離状態にあるアミド結合は、射出成形時の金型の加熱などにより互いに結合してしまい、一次成形物の接合部位表面は会合してしまう。そのため、一次成形物の接合部位表面には、遊離状態のアミド結合が極めて少なくなっていると考えられる。
【００１４】
したがって、一次成形物側のアミド結合と付加成形物側のアミド結合とが水素結合されないまま、一次成形物と付加成形物とが個別に結晶化する。そのため、得られた一体成形物の接合強度は、非常に薄弱なものとなる。
【００１５】
また、上記に加え、ポリアミド樹脂は、他の樹脂と比較して、融点幅が極端に狭く、硬化時間が非常に早い。そのため、このことも一次成形物と付加成形物とが十分に接合しない原因であると考えられる。
【００１６】
上記のような接合強度の低下の問題は、超音波溶着や振動溶着などの溶着法を用いてポリアミド樹脂一体成形物を製造する場合にも生じうる。
【００１７】
すなわち、超音波溶着や振動溶着などを用いてポリアミド樹脂一体成形物を製造する場合、十分な接合強度を得るため、通常、接合部位表面だけでなく接合部位全体を振動エネルギーにより加熱溶融させながら接合する必要がある。
【００１８】
しかしながら、一度結晶化された成形物同士を接合するには、多大な振動エネルギーを加える必要があることから、接合部位には、強度に劣る再溶融再凝固層が顕著に発生する。
【００１９】
したがって、従来の超音波溶着や振動溶着などを単純に用いただけでは、十分な接合強度を有する一体成形物を得ることは難しい。また、十分な接合強度を確保するため、接合部位の肉厚を、本来必要とされる肉厚よりも厚く設計せざるを得ないなどといった問題もあった。
【００２０】
また、抵抗溶着法を用いてポリアミド樹脂一体成形物を製造する場合には、一次成形物中に導電線を埋め込む必要があることから、作業効率が非常に悪く、製造コストも高くなる。また、一次成形物側では、導電線の発熱により、強度に劣る再溶融再凝固層が生じることから、これによる強度低下も考えられる。さらに、リサイクルの観点から見ても、一体成形物中に導電線が混入してしまうのは、好ましくない。
【００２１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、高い接合強度を有し、接合信頼性に優れたポリアミド樹脂一体成形物およびその製造方法を提供することにある。また、高い接合強度をもってポリアミド樹脂同士を接合可能な接合助剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するため、請求項１に記載のポリアミド樹脂一体成形物は、ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に接合助剤が塗布され、この接合部位に付加成形物部分となる別のポリアミド樹脂が溶着されて一体化されたものであって、前記接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むことを要旨とする。
【００２３】
また、請求項２に記載のポリアミド樹脂一体成形物は、ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位および／または別のポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に接合助剤が塗布され、これら接合部位同士が互いに溶着されて一体化されたものであって、前記接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むことを要旨とする。
【００２４】
また、請求項３に記載のポリアミド樹脂一体成形物は、請求項１または２に記載のものであって、前記（Ａ）成分の含有量が１０重量％以上５０重量％以下、前記（Ｂ）成分の含有量が５０重量％以上９０重量％以下であることを要旨とする。
【００２５】
また、請求項４に記載のポリアミド樹脂一体成形物は、請求項１ないし３に記載のものであって、前記（Ｂ）成分が、前記有機溶剤が複数種類混合された混合有機溶剤であること要旨とする。
【００２６】
また、請求項５に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法は、ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に接合助剤を塗布する工程と、この接合部位に付加成形物部分となる別のポリアミド樹脂を溶着する工程とを有し、前記接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むことを要旨とする。
【００２７】
また、請求項６に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法は、ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位および／または別のポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に接合助剤を塗布する工程と、これら接合部位同士を互いに溶着する工程とを有し、前記接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むことを要旨とする。
【００２８】
また、請求項７に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法は、請求項５または６に記載のものであって、前記（Ａ）成分の含有量が１０重量％以上５０重量％以下、前記（Ｂ）成分の含有量が５０重量％以上９０重量％以下であることを要旨とする。
【００２９】
また、請求項８に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法は、請求項５ないし７に記載のものであって、前記（Ｂ）成分が、前記有機溶剤が複数種類混合された混合有機溶剤であることを要旨とする。
【００３０】
また、請求項９に記載のポリアミド樹脂の接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、前記（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含むこと要旨とする。
【００３１】
また、請求項１０に記載のポリアミド樹脂の接合助剤は、請求項９に記載のものであって、前記（Ａ）成分の含有量が１０重量％以上５０重量％以下、前記（Ｂ）成分の含有量が５０重量％以上９０重量％以下であることを要旨とする。
【００３２】
また、請求項１１に記載のポリアミド樹脂の接合助剤は、請求項９または１０に記載のものであって、前記（Ｂ）成分が、前記有機溶剤が複数種類混合された混合有機溶剤であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１に記載のポリアミド樹脂一体成形物は、ポリアミド樹脂成形物の接合部位が、上記接合助剤により表面改質され、この接合部位に付加成形物部分となる別のポリアミド樹脂が溶着されて一体化されてなる。そのため、高い接合強度を有し、接合信頼性に優れる。また、接合部位を肉厚にするなどして、いわゆる接合しろなどを設けなくても、高い接合強度を有する。
【００３４】
また、請求項２に記載のポリアミド樹脂一体成形物は、ポリアミド樹脂成形物の接合部位および／または別のポリアミド樹脂成形物の接合部位が、上記接合助剤により表面改質され、これら接合部位同士が互いに溶着されて一体化されてなる。そのため、高い接合強度を有し、接合信頼性に優れる。また、接合部位を肉厚にするなどして、いわゆる接合しろなどを設けなくても、高い接合強度を有する。
【００３５】
また、請求項３に記載のポリアミド樹脂一体成形物は、上記特定の成分割合とされた接合助剤を用いているので、接合部位が十分に表面改質される。
【００３６】
また、請求項４に記載のポリアミド樹脂一体成形物は、上記接合助剤中の（Ｂ）成分として、（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤が複数種類混合された混合有機溶剤を用いている。そのため、１種類の有機溶剤を用いた場合に比較して、接合助剤の揮発などによる乾燥時間を調整し易く、接合助剤の塗布性に優れる。したがって、接合部位に接合助剤が均一に塗布され、接合部位がムラなく表面改質されるので、接合信頼性に特に優れる。
【００３７】
また、請求項５に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法は、ポリアミド樹脂成形物の接合部位に上記接合助剤を塗布する工程と、この接合部位に付加成形物部分となる別のポリアミド樹脂を溶着する工程とを有している。そのため、高い接合強度を有し、接合信頼性に優れたポリアミド樹脂一体成形物が得られる。また、従来製法に比べ、簡易かつ低コストでポリアミド樹脂一体成形物を製造できる。
【００３８】
また、請求項６に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法は、ポリアミド樹脂成形物の接合部位および／または別のポリアミド樹脂成形物の接合部位に上記接合助剤を塗布する工程と、これら接合部位同士を互いに溶着する工程とを有している。そのため、高い接合強度を有し、接合信頼性に優れたポリアミド樹脂一体成形物が得られる。また、従来製法に比べ、簡易かつ低コストでポリアミド樹脂一体成形物を製造できる。
【００３９】
また、請求項７に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法は、上記特定の成分割合とされた接合助剤を用いているので、接合部位が十分に表面改質される。
【００４０】
また、請求項８に記載のポリアミド樹脂一体成形物の製造方法は、上記接合助剤中の（Ｂ）成分として、（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤が複数種類混合された混合有機溶剤を用いている。そのため、１種類の有機溶剤を用いた場合に比較して、接合助剤の揮発などによる乾燥時間を調整し易く、接合助剤の塗布性に優れる。したがって、接合部位に接合助剤が均一に塗布され、接合部位がムラなく表面改質されるので、接合信頼性に特に優れたポリアミド樹脂一体成形物が得られる。
【００４１】
また、請求項９に記載のポリアミド樹脂の接合助剤は、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含んでいるので、高い接合強度をもってポリアミド樹脂同士を接合できる。
【００４２】
また、請求項１０に記載のポリアミド樹脂の接合助剤は、上記特定の成分割合とされているので、接合部位を十分に表面改質できる。
【００４３】
また、請求項１１に記載のポリアミド樹脂の接合助剤は、（Ｂ）成分として、（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤が複数種類混合された混合有機溶剤を用いている。そのため、１種類の有機溶剤を用いた場合に比較して、接合助剤の揮発などによる乾燥時間を調整し易く、接合助剤の塗布性に優れる。したがって、接合部位に接合助剤を均一に塗布でき、接合部位をムラなく表面改質することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００４５】
本発明に係るポリアミド樹脂一体成形物（以下、「本ポリアミド樹脂一体成形物」という。）は、ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に、本発明に係る接合助剤（以下、「本接合助剤」という。）が塗布され、この接合部位に付加成形物部分となる別のポリアミド樹脂が溶着されてなるか、あるいは、ポリアミド樹脂成形物が有する接合部位および／または別のポリアミド樹脂成形物が有する接合部位に、本接合助剤が塗布され、これら接合部位同士が互いに溶着されてなる。
【００４６】
前者の本ポリアミド樹脂一体成形物としては、具体的には、ポリアミド樹脂成形物の接合部位に本接合助剤が塗布され、これが金型内にインサートされた後、新たに溶融状態のポリアミド樹脂が射出されることにより、ポリアミド樹脂成形物と付加成形物部分とが溶着されて得られうる一体成形物などが挙げられる。
【００４７】
一方、後者の本ポリアミド樹脂一体成形物としては、具体的には、ポリアミド樹脂成形物の接合部位および／または別のポリアミド樹脂成形物の接合部位に、本接合助剤が塗布され、これら接合部位同士が、超音波溶着、振動溶着、熱板溶着、熱風溶着、高周波溶着、スピン溶着、フリクション溶着、レーザー溶着、電磁誘導溶着、赤外線溶着など、樹脂の加熱溶融を伴った種々の溶着法により互いに溶着されて得られうる一体成形物などが挙げられる。
【００４８】
上記ポリアミド樹脂としては、具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロンＭＸ６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６１０、ナイロン６１２などの脂肪族ポリアミドや、芳香族ポリアミドなどが挙げられ、これらは１種または２種以上混合されていても良い。また、これらポリアミド樹脂を含むポリマーアロイ系樹脂であっても良い。
【００４９】
なお、上記ポリアミド樹脂一体成形物およびポリアミド樹脂成形物の形状は、中空形状など種々の形状であっても良く、用途に合わせて適宜選択することができるものである。
【００５０】
また、上記ポリアミド樹脂成形物は、射出成形、ブロー成形、押出成形、トランスファ成形、圧縮成形、切削加工などにより得れば良い。また、ポリアミド樹脂成形物は、複数の接合部位を有していても良く、特に限定されるものではない。
【００５１】
ここで、本ポリアミド樹脂一体成形物の製造時に使用する本接合助剤について説明する。
【００５２】
本接合助剤は、（Ａ）成分として、ジヒドロキシベンゼンおよび／またはジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、（Ａ）成分を溶解または分散可能な有機溶剤を含んでいる。
【００５３】
（Ａ）成分中のジヒドロキシベンゼンとしては、１，２ジヒドロキシベンゼン（ＣＡＳ番号；ＲＮ〔１２０−８０−９〕）１，３ジヒドロキシベンゼン（ＣＡＳ番号；ＲＮ〔１０８−４６−３〕）、１，４ジヒドロキシベンゼン（ＣＡＳ番号；ＲＮ〔１２３−３１−９〕）が挙げられる。
【００５４】
また、（Ａ）成分中のジヒドロキシ安息香酸としては、２，３ジヒドロキシ安息香酸（ＣＡＳ番号；ＲＮ〔３０３−３８−８〕）、２，４ジヒドロキシ安息香酸（ＣＡＳ番号；ＲＮ〔８９−８６−１〕）、２，５ジヒドロキシ安息香酸（ＣＡＳ番号；ＲＮ〔４９０−７９−９〕）、２，６ジヒドロキシ安息香酸（ＣＡＳ番号；ＲＮ〔３０３−０７−１〕）３，４ジヒドロキシ安息香酸（ＣＡＳ番号；ＲＮ〔９９−５０−３〕）、３，５ジヒドロキシ安息香酸（ＣＡＳ番号；ＲＮ〔９９−１０−５〕）が挙げられる。
【００５５】
また、上記（Ａ）成分は、ジヒドロキシベンゼンおよびジヒドロキシ安息香酸の双方を含んでいるのが良い。接合部位表面に接合助剤を塗布した後、ジヒドロキシベンゼンが酸化されるのを抑制することができ、塗布後から接合までの時間を長くしても、接合強度が損なわれ難く、生産性が向上するからである。
【００５６】
一方、有機溶剤としては、揮発性、不揮発性の何れのものであっても良いが、好ましくは、揮発性のものを用いると良い。また、極僅かにポリアミド樹脂を溶解可能な有機溶剤を好適に用いることができる。
【００５７】
上記有機溶剤としては、具体的には、炭素数１〜６のアルコール類、炭素数１〜６のケトンまたはアルデヒド類、炭素数１〜６のニトリル類などが挙げられ、より具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリルなどが挙げられ、これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００５８】
この際、複数の有機溶剤を混合し、混合有機溶剤として使用する場合には、本接合助剤を使用する温度環境や作業環境などを考慮し、接合部位への塗布後直ぐに本接合助剤が乾燥してしまわないように乾燥時間を適宜調製することができる利点がある。
【００５９】
ここで、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分の配合割合は、接合部位を十分に表面改質できるなどの観点から、上記（Ａ）成分の含有量が、１０重量％以上５０重量％以下、（Ｂ）成分の含有量が、５０重量％以上９０重量％以下の範囲内にあるのが良い。
【００６０】
好ましくは、上記（Ａ）成分の含有量が、１０重量％以上３５重量％以下、（Ｂ）成分の含有量が、６５重量％以上９０重量％以下、より好ましくは、上記（Ａ）成分の含有量が、１０重量％以上２５重量％以下、（Ｂ）成分の含有量が、７５重量％以上９０重量％以下の範囲内にあるのが好適である。
【００６１】
この際、（Ａ）成分の含有量が５０重量％を越え、（Ｂ）成分の含有量が５０重量％未満になると、（Ｂ）成分中に（Ａ）成分を溶解または分散させることが困難になる傾向が見られるので好ましくない。
【００６２】
また、上記本接合助剤は、（Ｂ）成分中に（Ａ）成分を均一に溶解または分散させることができる方法であれば、何れの製造方法を用いて製造しても良く、特に限定されるものではない。
【００６３】
なお、ポリアミド樹脂に対する表面改質作用を損なわない限度で、本接合助剤中に、上述したポリアミド樹脂、染料、増粘剤、酸化防止剤などを添加しても良い。
【００６４】
例えば、ポリアミド樹脂を添加した場合には、接合信頼性を高められる。これは、添加されたポリアミド樹脂により、接合部位表面の凹凸が軽減し、接触面積が大きくなるためと推側される。
【００６５】
この際、添加するポリアミド樹脂は、接合すべき成形物と同種のポリアミド樹脂を用いるのが好ましい。
【００６６】
また例えば、染料を添加した場合には、接合部位への塗布状態を目視にて確認できる。そのため、塗布作業性が向上し、塗布ムラなどを少なくすることができる。
【００６７】
また例えば、増粘剤を添加した場合には、接合助剤を塗布する際に、タレ止め、均一に塗布できるなどといった効果が得られる。
【００６８】
上記本接合助剤の接合部位への塗布方法は、接合部位へ薄く延ばして定量塗布できる方法であれば、特に限定されるものではない。具体的には、刷毛による塗布、スポンジによる塗布など各種の塗布方法を用いることができる。
【００６９】
ここで、本ポリアミド樹脂一体成形物が高い接合強度を有する理由は、次のように推測される。
【００７０】
すなわち、ポリアミド樹脂成形物の接合部位に本接合助剤が塗布されると、（Ａ）成分の還元作用により、接合部位表面のポリアミド樹脂が活性化される。そしてこの活性化された接合部位に溶融状態のポリアミド樹脂が付与されたり、それら接合部位同士が溶着されると、溶融状態のポリアミド樹脂が再結晶化する過程で、両者が主として化学結合により強固に結ばれて一体化される。
【００７１】
したがって、得られたポリアミド樹脂一体成形物は、一度に一体成形した成形物と比較して、遜色のない高い接合強度を有するものと推測される。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明を実施例を用いてより具体的に説明する。
【００７３】
１．射出溶着法を用いた実施例
（本実施例に係る接合助剤の作製）
初めに、以下の手順により本実施例に係る接合助剤を作製した。すなわち、後述する表１〜表７に示す通り、（Ａ）成分として、１，３ジヒドロキシベンゼン、３，５ジヒドロキシ安息香酸、（Ｂ）成分として、メタノール、イソプロピルアルコール、アセトニトリル、アセトンを所定の重量比となるように配合し、スターラーを用いて良く混合し、本実施例に係る接合助剤を得た。
【００７４】
この際、一部の接合助剤については、ナイロン６樹脂を添加した。ナイロン６樹脂の添加は、微粉末化したナイロン６樹脂を溶液中に加え、スターラーを用いて加熱しながら混合することにより行った。
【００７５】
なお、１，３ジヒドロキシベンゼン、３，５ジヒドロキシ安息香酸、メタノール、イソプロピルアルコール、アセトニトリル、アセトンは、何れも和光純薬工業株式会社製、ナイロン６樹脂は、宇部興産株式会社製「宇部ナイロン１０１３」である。
【００７６】
（本実施例に係る試験片Ｔ１の作製）
図１は、試験片Ｔ１およびこれを構成する一次成形部Ｔ１１の外観斜視図である。図２は、射出成形により試験片Ｔ１を成形する際に用いる金型の外観斜視図である。
【００７７】
次に、以下の手順により、ポリアミド樹脂よりなる試験片Ｔ１を射出成形により作製した。すなわち、予め射出成形により成形した一次成形部Ｔ１１の接合端面１に、本実施例に係る接合助剤を刷毛にて均一に塗布した後、金型２、３内へセットし、付加成形部Ｔ１２を射出付加した。これにより、一次成形部Ｔ１１と付加成形部Ｔ１２とが溶着されて一体化された本実施例に係る試験片Ｔ１を作製した。
【００７８】
ここで、上記試験片Ｔ１は、ダンベル型形状に成形されており、均一な厚みを有している。一次成形部Ｔ１１と付加成形部Ｔ１２とは、同形状（長さＬ１×幅Ｗ１×厚さＫ１＝７５×１０×３ｍｍ）であり、両者が接合された試験片Ｔ１は、全長１５０ｍｍである。
【００７９】
また、試験片Ｔ１の材料には、ナイロン６樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製、「ノバミッド１０１３ＣＨ５」）またはナイロン６６樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製、「ノバミッド３０１０ＳＲ」）を用いた。
【００８０】
また、射出成形の条件は、次の通りとした。すなわち、射出成形装置には、新潟鉄鋼製「ＮＮ−５０Ｈｙｐｅｒｓｈｏｔ３０００」を使用し、成形温度はナイロン６については、射出ノズルから順に２３１−２３０−２２５−２２５℃とした。一方、ナイロン６６については、射出ノズルから順に２８０−２７５−２７５−２７０℃とした。なお、いずれも金型温度は、８５℃に設定した。
【００８１】
（本実施例に係る試験片Ｔ１の評価）
上記試験片Ｔ１の評価は、次のように行った。すなわち、試験片Ｔ１につき、室温２３℃、湿度５０％の恒温室内にて、引張試験を行い（サンプル数：Ｎ＝５）、試験片Ｔ１が破断に至るまでの最大引張強さを測定した。この際、試験速度は５０ｍｍ/ｍｉｎとした。なお、引張試験装置には万能材料試験機 (ＩＮＳＴＲＯＮ  ４５０５)を用いた。
【００８２】
（本実施例に係る接合助剤および試験片Ｔ１の試験結果）
本実施例に係る接合助剤および試験片Ｔ１の試験結果を表１〜表７に示す。
【００８３】
なお、実施例１〜３０に係る試験片は、ナイロン６樹脂よりなり、実施例３２〜３４に係る試験片は、ナイロン６６樹脂よりなる。
【００８４】
【表１】
2005305949.tif 000002
【００８５】
【表２】
2005305949.tif 000003
【００８６】
【表３】
2005305949.tif 000004
【００８７】
【表４】
2005305949.tif 000005
【００８８】
【表５】
2005305949.tif 000006
【００８９】
【表６】
2005305949.tif 000007
【００９０】
【表７】
2005305949.tif 000008
【００９１】
（比較例に係る接合助剤および試験片の試験結果）
先ず、比較例１〜５に係る試験片について説明する。
（比較例１）
ナイロン６樹脂を用い、一度の射出成形によって全体を試験片Ｔ１と同一形状に成形した以外は実施例に係る試験片Ｔ１と同様にして、比較例１に係る試験片を作製した。
比較例１に係る試験片の引張強さは７５．１ＭＰａ、標準偏差は０．３ＭＰａであった。
【００９２】
（比較例２）
一次成形部Ｔ１１の接合端面１に接合助剤を何ら塗布しなかった以外は実施例に係る試験片Ｔ１と同様にして、比較例２に係る試験片を作製した。なお、試験片の材料には、ナイロン６樹脂を用いた。
比較例２に係る試験片の引張強さは１７．３ＭＰａ、標準偏差は０．２ＭＰａであった。
【００９３】
（比較例４）
ナイロン６６樹脂を用い、一度の射出成形によって全体を試験片Ｔ１と同一形状に成形した以外は実施例に係る試験片Ｔ１と同様にして、比較例４に係る試験片を作製した。
比較例４に係る試験片の引張強さは７８．７ＭＰａ、標準偏差は１．６ＭＰａであった。
【００９４】
（比較例５）
一次成形部Ｔ１１の接合端面１に接合助剤を何ら塗布しなかった以外は実施例に係る試験片Ｔ１と同様にして、比較例５に係る試験片を作製した。なお、試験片の材料には、ナイロン６６樹脂を用いた。
比較例５に係る試験片の引張強さは６．８６ＭＰａ、標準偏差は１．６ＭＰａであった。
【００９５】
（上記試験結果の考察）
実施例１〜３０に係る試験片（ナイロン６使用）は、一度の射出成形により作製した比較例１に係る試験片と比較して、遜色のない接合強度を有していることが分かる。
【００９６】
同様に、実施例３２〜３４に係る試験片（ナイロン６６使用）は、一度の射出成形により作製した比較例４に係る試験片と比較して、遜色のない接合強度を有していることが分かる。
【００９７】
また、実施例１〜３０に係る試験片は、接合助剤を用いずに接合した比較例２に係る試験片と比較して、非常に優れた接合強度を有していることが分かる。
【００９８】
同様に、実施例３２〜３４に係る試験片は、接合助剤を用いずに接合した比較例５に係る試験片と比較して、非常に優れた接合強度を有していることが分かる。
【００９９】
これは、接合端面１表面に本実施例に係る接合助剤が塗布されると、（Ａ）成分の還元作用により、接合端面１表面のポリアミド樹脂が活性化され、この活性化された接合端面１に付与成形部Ｔ１２が射出溶着されたことにより、溶融状態のポリアミド樹脂が再結晶化する過程で、両者が主として化学結合により強固に結ばれて一体化されたためと推測される。
【０１００】
（接合助剤の乾燥時間と引張強さの関係）
次に、実施例１および実施例２６に係る接合助剤を、接合端面１表面に塗布した後、一定時間経過したごとに試験片Ｔ１の成形を行うことにより、接合助剤の乾燥時間と試験片Ｔ１の引張強さとの関係を調査した。その結果を図３に示す。
【０１０１】
図３によれば、実施例１に係る試験片および実施例２６に係る試験片は、乾燥初期における接合強度は同程度であるものの、実施例１に係る試験片は、乾燥時間が増加するにつれて接合強度が次第に低下する傾向が見られた。
【０１０２】
これに対し、実施例２６に係る試験片では、測定した乾燥時間の範囲内では、接合強度の低下がほとんど見られなかった。
【０１０３】
これは、実施例２６に係る試験片は、接合助剤中に（Ａ）成分として、１，３ジヒドロキシベンゼンと３，５ジヒドロキシ安息香酸の双方を含んでいるので、１，３ジヒドロキシベンゼンの酸化が抑制され、（Ａ）成分による表面改質作用が長時間維持されたためと推測される。
【０１０４】
（接合端面のＡＦＭ測定）
次に、接合端面１が僅かに溶解する様子を、５μｍスケールのＡＦＭで測定した結果について説明する。
【０１０５】
図４は、接合助剤を塗布する前の接合端面１の表面のＡＦＭ結果である。図  ５は、メタノールのみを塗布した接合端面１の表面のＡＦＭ結果である。
【０１０６】
図４の上左端部に三角形状となって表れているノイズ（５μｍスケールのＡＦＭ測定では、大きすぎて測定不可能な凸部分）は、図５においてなくなっており、メタノールによって接合端面１表面のナイロン６が溶解したことが分かる。
【０１０７】
次に、接合端面１が表面改質される様子を、同ＡＦＭで測定した結果について説明する。
【０１０８】
図６〜図８は、実施例２３に係る接合助剤を塗布した接合端面１の表面のＡＦＭ結果である。図６は、塗布５分後、図７は、塗布２４時間後、図８は塗布９６時間後のものである。
【０１０９】
図６に示されるように、塗布５分後の接合端面１の表面は、図４に示される上記ノイズがなくなっており、なだらかな凹凸面に変形していることが分かる。
【０１１０】
また、塗布２４時間、９６時間と時間が経過するにつれ、接合端面１の表面の溶解が進行し、上記凹凸面がさらに平坦になっていることが分かる。
【０１１１】
このことから、実施例２３に係る接合助剤は、乾燥した状態の接合端面１に長時間作用し続け、接合端面１を溶解して変形させていることが分かる。
【０１１２】
すなわち、実施例２３に係る接合助剤には、メタノールとイソプロピルアルコールの有機溶剤の他に、１，３ジヒドロキシベンゼンと３，５ジヒドロキシ安息香酸が溶解している。
【０１１３】
接合端面１に接合助剤を塗布すると、メタノールとイソプロピルアルコールは、塗布後間もなく揮発する。
【０１１４】
しかしながら、１，３ジヒドロキシベンゼンと３，５ジヒドロキシ安息香酸は、塗布後も接合端面１に残存し、接合端面１に長時間作用し続ける。そのため、接合端面１表面のポリアミド樹脂の非晶質状態が長時間維持される。
【０１１５】
したがって、１，３ジヒドロキシベンゼンと３，５ジヒドロキシ安息香酸の双方を含む場合には、特に、接合助剤の塗布後直ぐに接合処理しなくても、接合後の接合強度が損なわれず、多様な接合作業工程に対応することができるといえる。
【０１１６】
（ポリアミド樹脂の結晶化度の確認）
一般に、高分子の赤外線吸収スペクトルにおいては、結晶領域に特有の吸収位置と非晶領域に特有の吸収位置を見出すことによって、その結晶化度を推定することができる。そこで、接合端面１のポリアミド樹脂の結晶性やアミド結合の会合状態を、赤外線吸収スペクトルによって確認した。
【０１１７】
ナイロン６の結晶性の吸収は、１０３０、９３６ｃｍ−１であり、これに対応する無定形の吸収は、それぞれ９９０、１１３９ｃｍ−１である。
【０１１８】
実施例２３に係る接合助剤を塗布した一次成形部Ｔ１１の接合端面１において、約３日間に亘ってその塗布前後におけるスペクトルの増減のみをプロットアウトしながら分析した結果、１０００ｃｍ−１付近において、結晶性を示す吸収線が減少し、これと対になって代わりに無定形化を示す吸収線が増加するのを確認できた。また、９３６ｃｍ−１付近において、結晶性を示す吸収線が減少し、これと対になって代わりに無定形化を示す１１３９ｃｍ−１の吸収線が増加するのを確認できた。
【０１１９】
また、アミド結合による特徴的な吸収は、そのカルボニル基によるアミドＩの吸収およびＮ−Ｈによる吸収があり、それぞれの会合状態を示す吸収は、１６５０ｃｍ−１、３３６０ｃｍ−１であり、それらに対応して非会合状態を示す吸収は、１６９０ｃｍ−１、３４２０ｃｍ−１である。
【０１２０】
上記と同様に赤外線吸収スペクトルで分析した結果、減少する１６５０ｃｍ−１の吸収と、代わりに増加する非会合の１６９０ｃｍ−１の一対の吸収が確認され、Ｎ−Ｈの場合にも同様の一対の吸収が確認された。 
【０１２１】
２．超音波溶着法を用いた実施例
次に、ポリアミド樹脂成形物同士を超音波溶着により接合する際に、本発明に係る接合助剤を接合部位に塗布した場合と、塗布しない場合について、一体成形物の接合強度を比較した。以下、これについて説明する。
【０１２２】
（本実施例に係る試験片Ｔ２の作製および評価方法）
図９は、第１成形部Ｔ２１および第２成形部Ｔ２２の外観斜視図である。図１０は、第１成形部Ｔ２１および第２成形部Ｔ２２を超音波溶着する際の断面図である。図１１は、試験片Ｔ２のせん断試験を行う状態を示す斜視図である。図１２は、図１１のＸ−Ｘ線断面図である。
【０１２３】
図９に示すように、試験片Ｔ２は、第１成形部Ｔ２１および第２成形部Ｔ２２で構成されている。第２成形部Ｔ２２は、方形状の基板部４に方形枠状の突出部５が一体に形成され、突出部５の表面が接合端面６となった略板状のものである。一方、第１成形部Ｔ２１は、第２成形部Ｔ２２の基板部４と同一形状であって、その表面が接合端面７となった板状のものである。
【０１２４】
上記第２成形部Ｔ２２の基板部４および第１成形部Ｔ２１は、いずれもその形状が、Ｌ２×幅Ｗ２×厚さＫ２＝２５×１７×３ｍｍとされている。第２成形部Ｔ２２の突出部５の外形寸法（Ｌ２×Ｗ３）および内形寸法（Ｌ３×Ｗ４）は、それぞれ２５×１２．６ｍｍ、２０．４×８ｍｍであり、突出部５の厚さＫ３は、１ｍｍである。なお、第１成形部Ｔ２１、第２成形部Ｔ２２の各接合端面７、６は、成形されたままの状態であって、粗面加工などは施されていない。
【０１２５】
また、第２成形部Ｔ２２の接合端面６の全面に、本実施例に係る接合助剤を塗布した後に、第２成形部Ｔ２２の接合端面６と第１成形部Ｔ２１の接合端面７とを密着させて、第１成形部Ｔ２１の上面に超音波振動装置の振動子８を当てて振動を加えることにより、両者を超音波溶着し、一体成形物たる試験片Ｔ２を得た。なお、使用した超音波振動装置は、「ＢＲＡＮＳＯＮ社製  ８３００」であり、溶着時間および溶着力は、それぞれ０．４秒、３９２Ｎとした。
【０１２６】
また、図１１および図１２に示すように、上記のようにして接合した第１成形部Ｔ２１と第２成形部Ｔ２２の外側に、それぞれ別体の引張り治具９、１０を覆い被せることにより、その凹部９ａ、１０ａに、第１成形部Ｔ２１、第２成形部Ｔ２２をそれぞれ収容した。
【０１２７】
次いで、引張り治具９、１０を、その引張方向のスライドのみを許容した状態で分離しないように締結した。引張り治具９、１０の対向する面には、引張試験装置の把持部によって把持される把持片９ｂ、１０ｂがそれぞれ突出して一体に設けられている。
【０１２８】
このように、各引張り具９、１０の各把持片９ｂ、１０ｂを引張試験機の把持部によって把持し、その一方を固定して他方に引張力を加えると、試験片Ｔ２における第１成形部Ｔ２１と第２成形部Ｔ２２の接合界面にはせん断力が作用する。このせん断力を測定することにより、試験片Ｔ２の接合強度を測定した（サンプル数Ｎ＝５）。
【０１２９】
なお、試験片Ｔ２の材料としては、上述したナイロン６樹脂、ナイロン６６樹脂を用いた。また、接合助剤としては、上記実施例２３に係る接合助剤を用い、接合助剤を一切使用しなかったものを比較例とした。この際、比較例については、溶着時間が０．４秒では接合が不十分であったため、０．８秒とした。
【０１３０】
（本実施例に係る試験片Ｔ２の評価結果）
本実施例に係る試験片Ｔ２の評価結果を、比較例とともに表８に示す。
【０１３１】
【表８】
2005305949.tif 000009
【０１３２】
本実施例に係る接合助剤を用いずに接合した比較例に係る試験片（ナイロン６使用）は、平均せん断力が３．４ＭＰａであった。これに対し、本実施例に係る接合助剤を用いた試験片Ｔ２（ナイロン６使用）は、平均せん断力が１７．８ＭＰａであり、比較例に係る試験片に比べ、５倍を越えるせん断力を有していることが確認された。
【０１３３】
同様に、本実施例に係る接合助剤を用いずに接合した比較例に係る試験片（ナイロン６６使用）は、平均せん断力が１．５ＭＰａであった。これに対し、本実施例に係る接合助剤を用いた試験片Ｔ２（ナイロン６６使用）は、平均せん断力が１８．１ＭＰａであり、比較例に係る試験片に比べ、１２倍を越えるせん断力を有していることが確認された。
【０１３４】
もっとも、本試験の結果、いずれの試験においても、実施例に係る試験片Ｔ２のせん断（破断）部位は、その接合界面ではなく、第１成形部Ｔ２１、第２成形部Ｔ２２のいずれかであった。
【０１３５】
このように、溶着法として、超音波溶着法を用いた場合であっても、上述した射出溶着法を用いた場合と同様に、高い接合強度を有するポリアミド樹脂一体成形物が得られることが確認できた。
【０１３６】
本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施例においては、射出溶着法、超音波溶着法を用いてポリアミド樹脂一体成形物を作製した場合について説明したが、他の溶着法を用い、ポリアミド樹脂成形物の接合部位同士を本発明に係る接合助剤を用いて互いに溶着してポリアミド樹脂一体成形物を作製することも可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本実施例に係る試験片Ｔ１およびこれを構成する一次成形部Ｔ１１の外観斜視図である。
【図２】本実施例に係る試験片Ｔ１を射出成形により成形する際に用いる金型の外観斜視図である。
【図３】実施例１および実施例２６に係る試験片Ｔ１について、乾燥時間と引張強さとの関係を示した図である。
【図４】接合助剤を塗布する前の接合端面１の表面をＡＦＭ観察した結果である。
【図５】メタノールのみを塗布した接合端面１の表面をＡＦＭ観察した結果である。
【図６】実施例２３に係る接合助剤を塗布して５分後の接合端面１の表面をＡＦＭ観察した結果である。
【図７】実施例２３に係る接合助剤を塗布して２４時間後の接合端面１の表面をＡＦＭ観察した結果である。
【図８】実施例２３に係る接合助剤を塗布して９６時間後の接合端面１の表面をＡＦＭ観察した結果である。
【図９】第１成形部Ｔ２１および第２成形部Ｔ２２の外観斜視図である。
【図１０】第１成形部Ｔ２１および第２成形部Ｔ２２を超音波溶着する際の断面図である。
【図１１】試験片Ｔ２のせん断試験を行う状態を示す斜視図である。
【図１２】図１１のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
【０１３８】
Ｔ１    試験片
Ｔ１１  一次成形部
Ｔ１２  付加成形部
１    接合端面
Ｔ２    試験片
Ｔ２１  第１成形部
Ｔ２２  第２成形部
６    接合端面
７    接合端面
【図１】
2005305949.tif 000010
【図２】
2005305949.tif 000011
【図３】
2005305949.tif 000012
【図９】
2005305949.tif 000013
【図１０】
2005305949.tif 000014
【図１１】
2005305949.tif 000015
【図１２】
2005305949.tif 000016
【図４】
2005305949.tif 000017
【図５】
2005305949.tif 000018
【図６】
2005305949.tif 000019
【図７】
2005305949.tif 000020
【図８】
2005305949.tif 000021