ポリアミド樹脂接合プライマー

第33回発明大賞東京都知事賞、文部科学大臣 科学技術賞(技術部門)受賞

株式会社型善ではノーパンクタイヤの他にプラスチック金型の設計・制作・射出成形、ナイロン樹脂接合及び接合剤の研究開発・販売を行っております。当社が開発致しました『ポリアミド樹脂接合プライマー NP-221』は、従来では難しかったナイロン樹脂の接合を可能にした画期的な接合方法です。
こちらは2008年2月に「第33回発明大賞東京都知事賞」を受賞し、2009年4月14日に文部科学大臣 科学技術賞(技術部門)を受賞いたしました。

  • 特徴・技術紹介
  • NP-221[新規性/作用・効果・使用方法]

ポリアミド樹脂接合プライマー 特徴・技術紹介

樹脂成形(樹脂でモノを作ること)は一体成形(つなぎ目がない成形方法)が簡単で、強度も安定していることが特徴です。
しかし、形状が複雑になると、一体成形ができない場合が出てきます。このような場合は、複数の部品を作り二次加工として樹脂部品を接合する必要があります。ところが樹脂の接合は難しく、大がかりな設備を使用したレーザー溶着、あるいは超音波溶着が一般的でした。

プライマー接着に力を入れている当社の「ポリアミド樹脂接合プライマー」は、従来では難しかった樹脂の接合を既存設備のままで簡単に行える画期的な接合方法です。
「ポリアミド樹脂接合プライマー」で接続した部分の強度は一体成形製品と同等に近い強度となることが、権威ある大学の実験結果で実証されています。

NP221とポリアミド樹脂接合プライマーを使用した製品
NP221とポリアミド樹脂接合プライマーを
使用した製品
ポリアミド樹脂接合プライマー

ポリアミド樹脂接合プライマー

特許 新規性

  • 接合品は一体成形品の90%以上の接合強度と同等の変形挙動
  • ポリアミド樹脂(PA6/PA66)同士接合にグレードは問わない
  • 複雑形状を分割成形してから一体化する事が可能
  • 金型への初期投資抑制
  • 既存接合工法(超音波など)に接合補助材として使用可能
  • 特許登録 日本:特許3936244号 米国:US6773645B2

右の画像はAFM(原子間力顕微鏡)測定を実施した際の写真です。
ポリアミド樹脂表面が改質されたことを示唆しています。
これは、NP-221塗布により、表面が溶融状態と類似の状態になるとことを示唆しており、効果は1週間程持続します。

AFM(原子間顕微鏡)測定
AFM(原子間顕微鏡)測定

作用・効果

物性評価表・グラフ

樹脂表面に『NP-221』を塗布することにより樹脂表面が溶解し、非晶質化されます。このため、2次成形の溶融樹脂と強固に結合し、母材の90%以上の強度が得られます。
右図は NP-221の特性と図1の試験片を引っ張り試験を行った測定結果となります。

NP-221を塗布した接合片は、母材強度に近い接合強度であることが解ります。また、グラフ左下に示すNP-221を塗布せずに接合した場合は、青色で示す接合強度との差が歴然としています。

使用方法

PA6,PA66について各種強化ナイロン樹脂の接合が可能です。
従来では難しかった複雑な形状の製品が、既存の設備で製作できます。

射出成形接合工法
1次成形品の接合部位に『NP-221』を塗布した後、金型内で2次成形を行います。これにより、成形不可能な形状の製品を製造可能にします。
右記の破線矢印は、2次成形樹脂が流れる経路を表しています。

2次成形以外でも、既存の

  • 超音波接合
  • レーザー加工
  • ウェルダー加工
  • ホットスタンプ

に接合補助剤として使用することにより、接合製品は一体成形製品と同等の強度となります。

インテークマニホールド模擬品
射出成形接合成品