JP2005022379A - Method for producing composite of lightweight member and functional part, and composite - Google Patents
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Abstract
【課題】 固定具等の機能性部品を軽量部材に熱接着させた複合体を製造するに際し、軽量部材に貫通穴を形成させることなく、固定具等の機能性部品を軽量部材に強固に熱接着させることができる複合体の製造方法を提供する。
【解決手段】 該熱可塑性樹脂発泡体層と熱接着可能に構成するとともに棒状部を有してなる機能性部品が、少なくとも一層の熱可塑性樹脂発泡体層を含む単層又は多層構造の軽量部材に、棒状部の中心軸を回転軸として回転させると共にその棒状部の先端を軽量部材の任意の箇所に押し付けて、その箇所を軟化又は溶融させて熱可塑性樹脂発泡体層の内部に棒状部の先端を侵入させることにより、熱接着することで、軽量部材に貫通穴を形成させることなく、固定具等の機能性部品を軽量部材に強固に熱接着させることができる。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To strongly heat a functional component such as a fixture to a lightweight member without forming a through hole in the lightweight member when manufacturing a composite in which the functional component such as a fixture is thermally bonded to the lightweight member. A method for producing a composite that can be bonded is provided.
A light-weight member having a single-layer or multi-layer structure in which a functional part configured to be thermally bonded to the thermoplastic resin foam layer and having a rod-shaped portion includes at least one thermoplastic resin foam layer. In addition, the central axis of the rod-shaped portion is rotated about the rotation axis and the tip of the rod-shaped portion is pressed against an arbitrary portion of the lightweight member, and the portion is softened or melted to form the rod-shaped portion inside the thermoplastic resin foam layer. By intruding the tip, the functional parts such as the fixture can be firmly heat-bonded to the light-weight member without forming a through hole in the light-weight member by heat-bonding.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、軽量部材と機能性部品との複合体の製造方法及び複合体に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a composite of a lightweight member and a functional component, and the composite.
少なくとも一層の熱可塑性樹脂発泡体層を含む単層又は多層構造の軽量部材は軽量であるとともに断熱性や衝撃吸収性に優れるため、広く様々な用途に使用されている。 A lightweight member having a single-layer or multilayer structure including at least one thermoplastic resin foam layer is lightweight and excellent in heat insulation and shock absorption, and thus is widely used in various applications.
例えば、軽量部材は、断熱材として風呂の蓋に使用できる。かかる風呂の蓋は、折り畳み可能に構成するとより使い勝手の良いものとなる。折り畳み容易な風呂の蓋は、ヒンジ機能を持つ連結部材等といった一個の他の部材を、複数の軽量部材同士を連結するように取り付けることによって形成できる。 For example, a lightweight member can be used for a bath lid as a heat insulating material. Such a bath lid is more convenient to use if it can be folded. An easily foldable bath lid can be formed by attaching one other member such as a connecting member having a hinge function so as to connect a plurality of lightweight members.
軽量部材に上記したような連結部材を取り付けるには、連結部材を軽量部材に重ね、その状態で両者を貫通するように穴を開け、その穴にリベット等の固定具を通じ、固定具の軸部の先端を押し潰したり又は広げたりすることにより連結部材を軽量部材に固定すればよい。このようにすれば連結部材と軽量部材は強固に固定できるが、固定具を通す箇所の寸法が大きいと貫通穴を開けることが困難となり、また貫通穴を開けることができても固定具の軸部の長さを貫通穴の深さに合わせて長くせざるを得ず、固定具の材料費が必要以上に嵩んでしまう。さらに、予め軽量部材に貫通穴を開けておかなければならず効率的でない。 In order to attach the connecting member as described above to the lightweight member, the connecting member is overlapped with the lightweight member, and a hole is made so as to penetrate both of them, and a fixing tool such as a rivet is passed through the hole, and the shaft portion of the fixing tool is inserted. What is necessary is just to fix a connection member to a lightweight member by crushing or expanding the front-end | tip. In this way, the connecting member and the lightweight member can be firmly fixed. However, if the size of the portion through which the fixing tool is passed is large, it is difficult to open the through hole. The length of the part must be increased according to the depth of the through hole, and the material cost of the fixture is increased more than necessary. Furthermore, a through hole must be formed in advance in the lightweight member, which is not efficient.
また、連結部材を軽量部材に取り付けたものについて、その外観をできる限り悪化させないためには、固定具を通じる側と反対側の面に穴やリベットが露出しないように、軽量部材に貫通穴を開けないで連結部材を軽量部材に取り付ける方が良い。これは、例えば、リベットのような形態のプラスチック製の固定具を用意し、連結部材を軽量部材に重ね、固定具の先端部を加熱して軟化状態にして連結部材を貫通させて軽量部材の表面に軟化状態の固定具の先端を押し付けて融着させるという方法により実施できる。しかしながら、このような方法では、軽量部材と固定具とは平面上で融着しているだけであるから、両者の間に大きな接着力を期待出来ない。 In addition, in order to prevent the appearance of the connecting member attached to the lightweight member as much as possible, a through hole is provided in the lightweight member so that a hole or rivet is not exposed on the surface opposite to the side through which the fixture is passed. It is better to attach the connecting member to the lightweight member without opening it. This is because, for example, a plastic fixture in the form of a rivet is prepared, the connecting member is stacked on the lightweight member, the tip of the fixture is heated to a softened state, and the connecting member is penetrated so that the lightweight member is It can be carried out by a method in which the tip of a softened fixture is pressed against the surface and fused. However, in such a method, since the lightweight member and the fixture are merely fused on a plane, a large adhesive force cannot be expected between them.
また、熱可塑性樹脂発泡体層を含む単層又は多層構造の軽量部材は、自動車を軽量化したりその断熱性を向上させるため、自動車内装材の裏面側に内装材と一体的に設けられる裏打材として使用される。このように軽量部材を設けた内装材は、通常、軽量部材側にクリップを取り付けており、ドアインナーパネルの所定の穴にクリップを嵌め込むことで自動車のドアパネルに取り付け固定される(特許文献1参照。)。
この場合、クリップの軽量部材側への取り付けが必要となるが、既述した風呂蓋の例の如く固定具の軽量部材への取り付けと同様の問題が生じる。
In addition, a single-layer or multi-layered lightweight member including a thermoplastic resin foam layer is a backing material that is integrally provided with an interior material on the back side of an automotive interior material in order to reduce the weight of the automobile or improve its thermal insulation. Used as. Thus, the interior material provided with the lightweight member usually has a clip attached to the lightweight member side, and is attached and fixed to the door panel of the automobile by fitting the clip into a predetermined hole of the door inner panel (Patent Document 1). reference.).
In this case, it is necessary to attach the clip to the lightweight member side, but the same problem as the attachment of the fixture to the lightweight member occurs as in the example of the bath lid described above.
さらに、熱可塑性樹脂発泡体層を含む単層又は多層構造の軽量部材は、保冷ボックスや部品の通い箱等に対しても利用されるが、これらの表面に識別表示又は内容表示等するために、それらの表示を記した又は印刷した又は刻印したプレート等を固定具を使用して取り付ける場合に、上記した風呂の蓋の例に示した如く、固定具を軽量部材に取り付ける場合と同様の問題がある。 Furthermore, lightweight members having a single-layer or multi-layer structure including a thermoplastic resin foam layer are also used for a cold insulation box, a return box for parts, etc., in order to display identification or content on these surfaces. The same problem as when attaching a fixture to a lightweight member as shown in the above example of a bath lid when attaching a plate or the like on which these indications are printed or stamped using the fixture There is.
本発明は、前記した問題点に鑑み、固定具等の機能性部品を軽量部材に熱接着させた複合体を製造するに際し、軽量部材に貫通穴を形成させることなく、固定具等の機能性部品を軽量部材に強固に熱接着させることができる複合体の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides a functional product such as a fixture without forming a through hole in the lightweight member when manufacturing a composite in which a functional component such as a fixture is thermally bonded to the lightweight member. It aims at providing the manufacturing method of the composite_body | complex which can make components heat-bond firmly to a lightweight member.
本発明は、(1)少なくとも一層の熱可塑性樹脂発泡体層を含む単層又は多層構造の軽量部材に機能性部品を熱接着してなる複合体の製造方法であって、該機能性部品は、該熱可塑性樹脂発泡体層と熱接着可能に構成するとともに、棒状部を有しており、該棒状部の中心軸を回転軸として機能性部品を回転させると共に軽量部材の任意の箇所に棒状部の先端を押し付けて、当該箇所を軟化又は溶融させ、熱可塑性樹脂発泡体層の内部に棒状部の先端を侵入させることにより機能性部品を軽量部材に熱接着することを特徴とする複合体の製造方法、(2)軽量部材は、表面に非発泡熱可塑性樹脂層を設けた多層構造を形成しており、機能性部品の棒状部の先端を、非発泡熱可塑性樹脂層を貫通させて熱可塑性樹脂発泡体層の内部に侵入させることにより該軽量部材に熱接着する上記(1)記載の複合体の製造方法、(3)棒状部は、円柱状を呈する上記(1)又は(2)記載の複合体の製造方法、(4)機能性部品は、熱可塑性樹脂からなる上記(1)から(3)のいずれか1つに記載の複合体の製造方法、(5)機能性部品は、棒状部の先端を除く任意の位置において横方向に張り出した頭部又は鍔部が形成されている上記(4)に記載の複合体の製造方法、(6)上記(5)に記載の複合体の製造方法であって、軽量部材の表面に他の部材を重ね、該他の部材を貫通して機能性部品を軽量部材に熱接着させることにより他の部材を該軽量部材に固定する複合体の製造方法、(7)上記(1)から(6)のいずれか1つに記載の複合体の製造方法により得られた複合体、を要旨とするものである。 The present invention is (1) a method for producing a composite obtained by thermally bonding a functional component to a lightweight member having a single-layer or multilayer structure including at least one thermoplastic resin foam layer, the functional component comprising: The thermoplastic resin foam layer is configured to be heat-bondable and has a rod-shaped portion. The functional component is rotated with the central axis of the rod-shaped portion as a rotation axis, and the light-weight member has a rod-like shape at an arbitrary position. The composite body is characterized in that the functional part is thermally bonded to the lightweight member by pressing the tip of the part, softening or melting the part, and intruding the tip of the rod-like part into the thermoplastic resin foam layer. (2) The lightweight member has a multilayer structure in which a non-foamed thermoplastic resin layer is provided on the surface, and the non-foamed thermoplastic resin layer penetrates the tip of the rod-shaped portion of the functional component. It can penetrate into the thermoplastic foam layer. (3) The method for producing a composite according to (1), wherein the composite is thermally bonded to the lightweight member, (3) The method for producing a composite according to (1) or (2), wherein the rod-like portion has a cylindrical shape, The functional part is a method for producing a composite according to any one of the above (1) to (3) made of a thermoplastic resin, and (5) the functional part is at an arbitrary position excluding the tip of the rod-shaped part. (4) A method for manufacturing a composite according to (4) above, wherein a head or butt protruding in the lateral direction is formed, and (6) a method for manufacturing a composite according to (5) above, A method of manufacturing a composite in which another member is stacked on the surface, and the other member is fixed to the lightweight member by penetrating the other member and thermally bonding the functional component to the lightweight member, (7) above (1 ) To (6), the composite obtained by the method for producing a composite according to any one of (6) It is intended.
本発明は、少なくとも一層の熱可塑性樹脂発泡体層を含む単層又は多層構造の軽量部材に、該熱可塑性樹脂発泡体層と熱接着可能に構成するとともに、棒状部を有する該機能性部品を、該棒状部の中心軸を回転軸として機能性部品を回転させると共に軽量部材の任意の箇所に棒状部の先端を押し付けて、当該箇所を軟化又は溶融させ、熱可塑性樹脂発泡体層の内部に棒状部の先端を侵入させることにより機能性部品を軽量部材に熱接着することにより、軽量部材に貫通穴を形成させることなく、機能性部品を軽量部材に強固に熱接着させた複合体を製造することができる。 The present invention provides a functional member having a rod-shaped portion and a light-weight member having a single-layer or multi-layer structure including at least one thermoplastic resin foam layer that can be thermally bonded to the thermoplastic resin foam layer. The functional part is rotated with the central axis of the rod-shaped portion as the rotation axis, and the tip of the rod-shaped portion is pressed against an arbitrary portion of the lightweight member to soften or melt the portion, so that the thermoplastic resin foam layer is placed inside the thermoplastic resin foam layer. Manufactures a composite in which a functional part is firmly bonded to a lightweight member without forming a through hole in the lightweight member by thermally bonding the functional part to the lightweight member by intruding the tip of the rod-shaped part can do.
本発明の方法について、図面を参照としつつ詳細に説明する。
本発明は、少なくとも一層の熱可塑性樹脂発泡体層を含む単層又は多層構造の軽量部材に機能性部品を熱接着してなる複合体の製造方法であって、該機能性部品は、該熱可塑性樹脂発泡体層と熱接着可能に構成するとともに、棒状部を有しており、該棒状部の中心軸を回転軸として機能性部品を回転させると共に軽量部材の任意の箇所に棒状部の先端を押し付けて、当該箇所を軟化又は溶融させ、熱可塑性樹脂発泡体層の内部に棒状部の先端を侵入させることにより機能性部品を軽量部材に熱接着することを特徴とする複合体の製造方法である。
The method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The present invention relates to a method for producing a composite obtained by thermally bonding a functional component to a lightweight member having a single-layer or multilayer structure including at least one thermoplastic resin foam layer, the functional component including the thermal component. It is configured to be heat-bondable with the plastic resin foam layer, and has a rod-shaped portion. The functional part is rotated with the central axis of the rod-shaped portion as a rotation axis, and the tip of the rod-shaped portion is placed at an arbitrary position of the lightweight member. The functional part is thermally bonded to a lightweight member by softening or melting the portion and pressing the tip of the rod-like portion into the thermoplastic resin foam layer so that the functional part is thermally bonded to the lightweight member. It is.
本発明における機能性部品1は、図1、図2(1)から(3)に示すように、一方の先端に向かってやや先細な円錐台形状に形成された棒状部11と、その他端より棒状部11を構成する円錐台形の中心軸より横方向に放射状に張り出して形成された頭部12とからなる。棒状部11の先端には、穴部15が形成され、頭部12の中心より棒状部11の先端に向かって、多角形状の受け穴13が形成されるとともに、頭部12の側面部には、切欠溝14が頭部12の中心より放射状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2 (1) to (3), the
機能性部品1を回転させる回転装置に装着可能な円柱状のヘッド5は、図3、図4に示すように、先端付近を円筒状に陥没形成してなる陥没部27を有し、陥没部27の中央位置より棒状部11の受け穴13に嵌合可能な形状に突出部26を形成するとともに、陥没部27の内側隅位置に放射状に突起部25を形成している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
なお、回転装置は、機能性部品1を回転可能及び停止可能な装置であればよく、電動ドリルやボール盤など適宜採用することができる。例えば、回転装置として電動ドリルが採用される場合、電動ドリルの回転軸に取り付けられるヘッド5の先端を機能性部品1の形状に応じて嵌合可能に設計すれば、機能性部品と軽量部材の熱接着に際して、ヘッド5に機能性部品1を取り付けることにより本発明の方法を容易に実施することができる。なお、回転装置がクラッチ機構を設けていれば、この機構により機能性部品のトルク管理と回転装置の回転軸の回転及び停止が容易に管理できるので好ましい。
The rotating device may be any device that can rotate and stop the
本発明において、回転装置に装着されたヘッド5の先端における突出部26に、機能性部品1の受け穴13を嵌合させるとともに、突起部25に切欠溝14を嵌め合わせることによって、機能性部品1が、回転装置の回転軸4の回転時において相互に滑りを生じないようにヘッド5に取付けられる。
In the present invention, by fitting the
本発明において、機能性部品1は、以下のようにして軽量部材の所望箇所に熱接着する。
回転装置の回転軸4に取り付けられたヘッド5の回転により機能性部品1が棒状部11の中心軸を回転軸にして回転し、機能性部品1の棒状部11の先端が軽量部材の所定の箇所に押し付けられると、軽量部材におけるその箇所と機能性部品1とが両者の摩擦によって発熱し、機能性部品1の棒状部11の先端及び/又は軽量部材における上記箇所が軟化又は溶融して、棒状部11の先端がネジの如く軽量部材の熱可塑性樹脂発泡体層に侵入する。棒状部11の先端が所要の深さに達するまで軽量部材内部に侵入すると、機能性部品1の回転を停止させることにより棒状部11の回転を停止させ、さらに、機能性部品1をヘッド5より離脱させる。軟化又は溶融した機能性部品1及び/又は軽量部材が冷えて固化すれば、機能性部品1は、軽量部材に接着する。
なお、機能性部品1の棒状部11及び/又は軽量部材を構成する樹脂は、上記した軟化又は溶融時において、機能性部品1の棒状部11の先端に設けられた穴部15に流れ込む。したがって、穴部15によって機能性部品1と軽量部材との接着がより強固になる。
In the present invention, the
The
In addition, the resin which comprises the rod-
機能性部品1の棒状部11は、1分間に1000〜5000回転程度の回転速度で回転することが好ましく、機能性部品1の棒状部11の進入速度は0.5〜10mm/秒が一般的であるが、1〜7mm/秒が好ましい。
The rod-
なお、本発明において、機能性部品1の棒状部11を押し付ける軽量部材の箇所は、特に限定されない。
また、本発明において、棒状部11を軽量部材の発泡体層の内部へ進入させる深さは、1mm〜100mmが好ましく、2mm〜30mmがより好ましい。その進入深さが浅いと固定力に劣る虞がある。また、必要以上に深い必要はない。また、棒状部11は、反対側の外観を悪化させないために、軽量部材を反対側まで貫通させないことが好ましい。
さらに、軽量部材の該熱可塑性樹脂発泡体層は、見かけ密度が大きすぎると棒状部の進入が困難になる虞があり、見かけ密度が小さすぎると棒状部との接着強度に劣る虞がある。このような観点から熱可塑性樹脂発泡体層の見かけ密度は5〜600g/Lが好ましく、10〜500g/Lがより好ましく、15〜450g/Lがさらに好ましい。
In addition, in this invention, the location of the lightweight member which presses the rod-
Moreover, in this invention, 1 mm-100 mm are preferable and, as for the depth which makes the rod-
Furthermore, if the apparent density of the thermoplastic resin foam layer of the lightweight member is too large, it may be difficult to enter the rod-shaped portion, and if the apparent density is too small, the adhesive strength with the rod-shaped portion may be inferior. From such a viewpoint, the apparent density of the thermoplastic resin foam layer is preferably 5 to 600 g / L, more preferably 10 to 500 g / L, and still more preferably 15 to 450 g / L.
機能性部品1の頭部12は、その中心位置に多角形状の凹状の受け穴13を形成したものにかぎられない。回転装置に取付けられた機能性部品1が、棒状部11の中心軸を回転軸として回転する際に、回転装置との間に滑りを生じることなく効率よく回転できるように形状等について工夫されていればよく、従って、頭部12は、これ自体を多角形状に形成(ボルトの頭のような形状に形成)されてもよく、更にかかる形状に受け穴13を組み合わせてなる形状に形成されてもよい。
The
なお、本発明においては、図5に示すように、スピン溶着に使用される装置10を利用することもできる。
この装置10は、先端にヘッド5を設けた回転軸4を回転させる回転手段3と、移動調製手段2を備えており、ヘッド5の先端は、上述のように機能性部品1を取付け可能に構成されており、移動調製手段2は、ヘッド5に取り付けられた機能性部品1の棒状部11の先端の位置を移動可能に構成されている。移動調製手段2の移動方向に、軽量部材21が固定配置される。
In the present invention, as shown in FIG. 5, an apparatus 10 used for spin welding can also be used.
This device 10 includes a
機能性部品1と軽量部材21との熱接着は、回転手段3の回転軸4の回転により、ヘッド5に取り付けられた機能性部品1を回転させつつ、移動調製手段2の移動によって、棒状部11の先端を軽量部材21の所望箇所に押し当て、この箇所が軟化又は溶融し、棒状部11の先端をネジの如く軽量部材の熱可塑性樹脂発泡体層に侵入させることによって行われる。
The thermal bonding between the
このように本発明の方法においては、熱可塑性樹脂発泡体層と機能性部品1とが熱接着性を有するとともに、機能性部品1は棒状部11を有することにより、その棒状部11の先端を発泡体層中に侵入させた状態で該熱可塑性樹脂発泡体層と機能性部品1を熱融着させることができるので機能性部品1の固定力が大きい。
As described above, in the method of the present invention, the thermoplastic resin foam layer and the
また、軽量部材が熱可塑性樹脂発泡体層を含むので、機能性部品1を回転させつつ棒状部11の先端を軽量部材の任意の箇所に押し付けることによりその箇所を発熱させて軟化または溶融させつつ、棒状部11の先端を該熱可塑性樹脂発泡体層の内部に侵入させる際、発泡体層が容易に溶融して体積を減じるので棒状部11の発泡体層への進入が容易に行なえる。
Further, since the lightweight member includes the thermoplastic resin foam layer, while the
さらに、軽量部材に該機能性部品1を熱接着するに際しては、機能性部品1の棒状部11の中心軸を回転軸として機能性部品1を回転させつつ棒状部11の先端を軽量部材の任意の箇所に押し付けることによりその箇所を発熱させて軟化または溶融させると共に、該棒状部11の先端を該熱可塑性樹脂発泡体層の内部に侵入させて軽量部材に機能性部品1を熱接着するため、軽量部材に予め穴を開ける必要がなく機能性部品1の軽量部材への固定が効率的に行なえる。
Further, when the
本発明においては、軽量部材の表面に他の部材を重ね、他の部材を貫通して該機能性部品1を該軽量部材に熱接着させることにより他の部材を軽量部材に固定するようにしてもよい。例えば、所要位置に機能性部品1の棒状部11より大きく且つ頭部12より小さい径の開口部を設けた他の部材を軽量部材に重ね、ついで機能性部材1の棒状部11を、他の部材の開口部を貫通させるとともに、棒状部11の先端を回転させつつ軽量部材に押し当てて機能性部品1を軽量部材に熱接着させることにより、他の部材は、軽量部材に強固に固定できる。
なお、これにより、複数の異なる軽量部材を、他の部材を介して連結することができる。
In the present invention, another member is stacked on the surface of the lightweight member, and the other member is fixed to the lightweight member by penetrating the other member and thermally bonding the
Thereby, a plurality of different lightweight members can be connected via other members.
本発明においては、軽量部材は、熱可塑性樹脂発泡体層を含む多層構造又は熱可塑性樹脂発泡体の単層構造のいずれを形成してもよく、多層構造の場合、さらに、非発泡熱可塑性樹脂層を表面に形成してもよい。 In the present invention, the lightweight member may form either a multilayer structure including a thermoplastic resin foam layer or a single layer structure of a thermoplastic resin foam. In the case of a multilayer structure, the non-foamed thermoplastic resin A layer may be formed on the surface.
本発明において、軽量部材が表面を非発泡熱可塑性樹脂層とするような多層構造を形成している場合、機能性部品1の棒状部11が軽量部材表面の非発泡熱可塑性樹脂層を貫通し、更に、棒状部11の先端が軽量部材の内部に侵入することによって、軽量部材に機能性部品1を接着させてなる複合体が形成される。表面を非発泡熱可塑性樹脂層とする多層構造を形成する軽量部材を用いることによって、複合体において、機能性部品1の棒状部11の周囲を取り巻くように軽量部材の表面の硬い非発泡熱可塑性樹脂層が存在しており、機能性部品1に横方向の力が加わっても、非発泡熱可塑性樹脂層が機能性部品1の横倒れを効果的に防止し、従って、機能性部品1がより強固に軽量部材に固定される。
In the present invention, when the lightweight member has a multilayer structure in which the surface is a non-foamed thermoplastic resin layer, the rod-
ここで、軽量部材の表面に存在させる非発泡熱可塑性樹脂層は、あまりにも薄すぎると機能性部品1の横倒れ防止効果が小さく、あまりにも厚くなり過ぎると機能性部品1の棒状部11が非発泡熱可塑性樹脂層を貫通できなくなる虞がある。そのような観点から軽量部材の表面に存在させる非発泡熱可塑性樹脂層の厚みは、0.02mm〜5.0mmが好ましく、0.07mm〜3.0mmがより好ましく、0.1mm〜2.0mmが更に好ましい。
Here, if the non-foamed thermoplastic resin layer to be present on the surface of the lightweight member is too thin, the effect of preventing the
本発明において、機能性部品1の棒状部11は、円錐台形状に限られず、円柱状に形成されてもよい。棒状部11が、軸対称に形成された形状である円柱状でないと、棒状部11を回転させつつ発熱状態で軽量部材中に進入させた場合、軽量部材と棒状部1の周囲との間に大きな隙間が生じやすく、機能性部品のぐらつきが生じ易くなる。なお、棒状部11は先端ほど先細の円錐台形状に形成するよりも、円柱状の方が接着力は大きくなる傾向にある。
In the present invention, the rod-
本発明において、機能性部品1の材料は、特に限定されず、熱可塑性樹脂からなるものであってもよい。
In the present invention, the material of the
該機能性部品1が熱可塑性樹脂からなることにより、軽量部材を構成する熱可塑性樹脂発泡体層との熱接着力を高めることが出来る。ただし、機能性部品1を構成する熱可塑性樹脂と、軽量部材の熱可塑性樹脂発泡体層を構成する熱可塑性樹脂とは、熱接着性を有している必要があるため、相互に熱接着力の大きいものであることがより好ましい。また、機能性部品1が熱可塑性樹脂からなる場合、機能性部品1に錆が発生しないので、複合体を湿気や水気の多いところで使用しても錆による汚れが無いため好ましい。
When the
軽量部材の熱可塑性樹脂発泡体を構成する熱可塑性樹脂と、機能性部品1を構成する熱可塑性樹脂とは、互いに熱接着性を有するものであれば特に制限されないが、両熱可塑性樹脂は同一の熱可塑性樹脂であるか又は熱可塑性樹脂を形成するモノマー成分の内、主モノマー成分が共通していることが望ましい。熱可塑性樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレンを主成分とする他のモノマーとの共重合体等のプロピレン系樹脂、エチレン単独重合体、エチレンを主成分とする他のモノマーとの共重合体等のエチレン系樹脂、スチレン単独重合体、スチレンを主成分とする他のモノマーとの共重合体等のスチレン系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等が例示される。
The thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin foam of the lightweight member and the thermoplastic resin constituting the
尚、軽量部材の発泡体層を構成する熱可塑性樹脂が、官能基を持つ熱可塑性樹脂を含む場合、金属とも熱接着可能である。例えば、ポリスチレンやポリオレフィンに無水マレイン酸をグラフト重合した官能基を持つ熱可塑性樹脂は、金属と熱接着させやすい。この場合、機能性部品1は、金属を材料とするものであってもよい。
In addition, when the thermoplastic resin which comprises the foam layer of a lightweight member contains the thermoplastic resin which has a functional group, it can be thermally bonded also to a metal. For example, a thermoplastic resin having a functional group obtained by graft polymerization of maleic anhydride to polystyrene or polyolefin is easily bonded to a metal. In this case, the
本発明において、機能性部品1は、棒状部11の先端を回転させつつ軽量部材に押し付け可能であれば、頭部12を備えなくともよい。また、機能性部品1は、その棒状部11の先端を除く任意の位置において横方向に張り出すことによって鍔状に形成される部分(以下、鍔部ということがある。)を有してもよい。
In the present invention, the
機能性部品1が横方向に張り出した頭部や鍔部を設けていることにより、これを使用して他の部材を軽量部材に固定する場合に、他の部材が軽量部材から外れにくくなるという利点がある。
また、機能性部品1が横方向に張り出した鍔部を設けて鍔部の上に更に突出した部位を形成している場合、他の部材と軽量部材とを固定するに際し、他の部材を鍔部と軽量部材との間に挟まず、その鍔部まで棒状部を回転させつつ熱可塑性樹脂発泡体層に侵入させて熱接着し、その後、上記突出する部位に他の部材を結合可能にすれば、軽量部材に機能性部品1をその鍔部によって安定して固定でき、更に他の部材を機能性部品の突出した部位に固定できるので好ましい。このような例としてはクリップ等が挙げられる。
Since the
In addition, when the
本発明は、機能性部品1を連結部材やネームプレートの如き他の部材を、軽量部材に固定するためのリベットの如き固定具として使用したり、機能性部品を他の部材へ固定するためのクリップ等の如き固定具として使用することにより、より簡単に且つより強固に、他の部材を軽量部材に固定できる利点がある。
The present invention uses the
また、本発明によって形成された複合体は、軽量部材と機能性部品との固定力をより高めた複合体となるから、風呂の蓋、自動車の裏打材、通い箱等の用途により好適に使用可能なものである。 In addition, the composite formed according to the present invention becomes a composite with a higher fixing force between the lightweight member and the functional component, and is therefore preferably used for applications such as bath lids, automobile backing materials, returnable boxes, etc. It is possible.
実施例1〜12
融点(融解ピーク温度)159℃のポリプロピレンからなる発泡体の全表面に、ポリプロピレンと高密度ポリエチレンの混合物からなる非発泡層が一体的に接着された板状の軽量部材(軽量部材の厚み17mm、非発泡層の厚み1.5mm、発泡体層の厚み14mm、軽量部材の見かけ密度170g/L)と、後述するような寸法や形状の頭部と棒状部を持つ機能性部品(融点(融解ピーク温度)162℃のポリプロピレンからなる)を用意し、機能性部品の頭部中央位置に形成された受け穴に、回転手段に設けたヘッドの先端を嵌め込み固定して、機能性部品の棒状部を中心軸として表1に示すような回転速度(rpm)で回転させ、機能性部品の棒状部の先端が回転したまま表1に示す送り(降下速度)(mm/秒)で軽量部材に押し付け、軽量部材に5mm侵入したところで回転を停止して、機能性部品をヘッドから取り外し、機能性部品と軽量部材との複合体を得た。尚、上記融解ピーク温度とは、JIS K 7121−1987に従って、試験片の状態調節として「一定の熱処理を行なった後、融解温度を測定する場合」を採用して熱流束DSCにより測定した値である。この際、試験片の状態調節及び試験における加熱速度は毎分10℃とし、試験片の状態調節における冷却速度は毎分マイナス10℃とした。
Examples 1-12
A plate-shaped lightweight member (thickness of a lightweight member of 17 mm, with a non-foamed layer composed of a mixture of polypropylene and high-density polyethylene integrally bonded to the entire surface of a foam composed of polypropylene having a melting point (melting peak temperature) of 159 ° C. Non-foamed layer thickness of 1.5 mm, foam layer thickness of 14 mm, lightweight member apparent density of 170 g / L, and functional parts with melting point (melting peak Temperature) (made of polypropylene at 162 ° C.), and the tip of the head provided on the rotating means is fitted and fixed in the receiving hole formed at the center of the head of the functional component, and the rod-shaped portion of the functional component is fixed. Rotate at the rotational speed (rpm) as shown in Table 1 as the central axis, and press against the lightweight member with the feed (lowering speed) (mm / sec) shown in Table 1 with the tip of the rod part of the functional part rotating , It stops the rotation at that 5mm enters the lightweight component, remove the functional part from the head, to obtain a complex of the functional parts and lightweight component. The melting peak temperature is a value measured by a heat flux DSC using “when measuring the melting temperature after performing a certain heat treatment” as a condition adjustment of a test piece according to JIS K 7121-1987. is there. At this time, the heating rate in adjusting the condition of the test piece and the test was 10 ° C. per minute, and the cooling rate in adjusting the condition of the test piece was set to minus 10 ° C. per minute.
実施例1〜12において使用された機能性部品の寸法や形状は、表1の形状欄のS、Tで表される。
表1において実施例の形状がSである場合、機能性部品は、長さ10mm、直径6mmの円柱状に形成された棒状部を設け、棒状部の先端に棒状部先端側に向かって開口する直径(棒状部の中心軸と同じ中心軸を持つ)3.5mm、深さ8mmの穴部を形成しており、更に、直径(棒状部の中心軸と同じ中心軸を持つ)11.8mm、高さ3mmの円柱状に形成された頭部を設け、頭部中央位置に直径6mmの六角形状で深さ3mmの受け穴を形成してなるものである。
The dimensions and shapes of the functional parts used in Examples 1 to 12 are represented by S and T in the shape column of Table 1.
In Table 1, when the shape of the example is S, the functional part is provided with a rod-shaped portion formed in a columnar shape having a length of 10 mm and a diameter of 6 mm, and opens at the tip of the rod-shaped portion toward the tip of the rod-shaped portion. The hole (having the same central axis as the central axis of the rod-shaped part) 3.5 mm and the depth of 8 mm is formed, and the diameter (having the same central axis as the central axis of the rod-shaped part) 11.8 mm, A head formed in a columnar shape with a height of 3 mm is provided, and a hexagonal shape with a diameter of 6 mm and a receiving hole with a depth of 3 mm are formed at the center of the head.
表1において実施例の形状がTである場合、機能性部品は、長さ10mm、頭部に接続している部位の直径6mmかつ先端部の直径(棒状部の中心軸と同じ中心軸を持つ)5mmの楕円柱状に形成された棒状部を設け、棒状部先端に、棒状部先端側に開口する直径(棒状部の中心軸と同じ中心軸を持つ)3.5mm、深さ8mmの穴部を形成しており、更に、直径(棒状部の中心軸と同じ中心軸を持つ)11.8mm、高さ3mmの円柱状に形成された頭部を設け、頭部中央位置に直径6mmの六角形状で深さ3mmの受け穴を形成してなるものである。 In Table 1, when the shape of the example is T, the functional component has a length of 10 mm, a diameter of the portion connected to the head of 6 mm, and a diameter of the tip (the same central axis as the central axis of the rod-shaped part) ) A rod-shaped portion formed in an elliptical column shape of 5 mm is provided, and a hole having a diameter (having the same central axis as the central axis of the rod-shaped portion) of 3.5 mm and a depth of 8 mm is opened at the tip of the rod-shaped portion. Furthermore, a head formed in a cylindrical shape with a diameter (having the same central axis as the central axis of the rod-shaped part) of 11.8 mm and a height of 3 mm is provided, and a hexagonal diameter of 6 mm is provided at the center of the head. A receiving hole having a shape and a depth of 3 mm is formed.
表1において実施例の形状がS(穴埋め)である場合、機能性部品は、長さ10mm、直径6mmの円柱状に形成された棒状部を設け、穴部を形成せず、更に、直径(棒状部の中心軸と同じ中心軸を持つ)11.8mm、高さ3mmの円柱状に形成された頭部を設け、頭部中央位置に直径6mmの六角形状で深さ3mmの受け穴を形成してなるものである。 When the shape of the example in Table 1 is S (hole filling), the functional component is provided with a rod-shaped portion formed in a columnar shape having a length of 10 mm and a diameter of 6 mm, and no hole is formed. The head is formed in a cylindrical shape of 11.8 mm and 3 mm in height (having the same central axis as the central axis of the rod-shaped part), and a hexagonal shape with a diameter of 6 mm and a receiving hole with a depth of 3 mm are formed at the center of the head It is made.
前述のようにして得られた複合体を23℃の部屋で48時間放置後に2mm/分のスピードで複合体から機能性部品を引抜いた時の最大荷重を測定した。その結果を表1に示す。
(表1)
The composite obtained as described above was allowed to stand in a room at 23 ° C. for 48 hours, and then the maximum load when the functional part was pulled out from the composite at a speed of 2 mm / min was measured. The results are shown in Table 1.
(Table 1)
いずれの実施例でも50Nを大きく超えて大きな最大荷重を示し、得られた複合体における機能性部品と軽量部材の固定強度が大きいことが証明された。また、表1の結果は、機能性部品の形状と回転数と送りスピードにより、固定強度(最大荷重)が異なることを示している。これらのことを加味して実験を繰り返せば任意の固定強度を安定して実現できる。 In any of the examples, a large maximum load greatly exceeding 50 N was shown, and it was proved that the fixing strength of the functional component and the lightweight member in the obtained composite was large. Moreover, the result of Table 1 has shown that fixed strength (maximum load) changes with the shapes, rotation speed, and feed speed of a functional component. If these are taken into consideration and the experiment is repeated, an arbitrary fixing strength can be stably realized.
1 機能性部品
11 棒状部
12 頭部
13 受け穴
14 切欠溝
15 穴部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The composite_body | complex obtained by the manufacturing method of the composite_body | complex of any one of Claim 1 thru | or 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003270742A JP2005022379A (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Method for producing composite of lightweight member and functional part, and composite |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
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ID=34190626
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005022379A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017517420A (en) * | 2014-04-23 | 2017-06-29 | ヴェーバー シュラウブアウトマーテン ゲーエムベーハー | Mounting device for mounting mounting elements to components |
-
2003
- 2003-07-03 JP JP2003270742A patent/JP2005022379A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017517420A (en) * | 2014-04-23 | 2017-06-29 | ヴェーバー シュラウブアウトマーテン ゲーエムベーハー | Mounting device for mounting mounting elements to components |
| US10479024B2 (en) | 2014-04-23 | 2019-11-19 | Weber Schraubautomaten Gmbh | Device for setting a setting element in a component |
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