PPとTPUの接合の解決策

自動車産業であれ、医療技術または日用品などの産業分野であれ、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマー (2種材料の組合せ成形) から複合成形部品は外観、肌触り、機能性が良いことから、様々な分野で需要が高まっています。そのため、複合射出成形に関する生産技術のテーマで注目されつつあります。

Openair-Plasma®テクノロジーは、既に2成分射出成形で付着力に富んだ化合物を実現するために使用され、成功を収めています。組合せられる素材の選択肢を広げ、処理プロセスを合理化する目的からプラズマトリート社はPaderborn大学のプラスチック技術研究所と提携してInMould-Plasma®プロセスを共同開発しました。この製造プロセスにより多様性に富んだプラスチック材の組み合わせが可能となり、その中にはPP(ポリプロピレン) とTPU(熱可塑性ポリウレタン) のように、従来は相性が悪いとされてきた組み合わせも含まれます。

InMould-Plasma®が2色成形工程の合理化

InMould-Plasma®プロセスではプラズマ装置が直接、金型に組み込まれており、生産サイクル全体が1工程に集約できます。従って、プレ加工部品の成形後、それをプラズマで表面改質し、直後に接着剤や二次成形部品 (シール材など) の加工ができ、組立工程や部品の移動が不要になります。

シール機能(TPU)付きプラスチック部品(PP)の2色成形に画期的なプラズマプロセス

こちらでご紹介している実演モデルの場合、2種材料の部品成形に適した回転テーブルにプラズマノズルが一体化され、成形装置に組み込まれています。InMould-Plasma®プロセス向けの金型は次の3つのステーションで構成されています:ステーション1: プリモールド部品 (蓋)の生産 ステーション2:プラズマ活性化 ステーション3:エラストマー部品のオーバーモールド。

活性が必要な箇所をプラズマが射出され、経路へ送り込まれることで表面処理をします。プラズマ装置は金型に統合されており、高出力のノズルから射出されるプラズマが経路の全長へ行き渡り、排気孔へと誘導されます。射出されたプラズマはプリモールド部品 (一次成形) の表面に接触し反応します。二次成形部品 (熱可塑性エラストマー材) が射出成形される前のわずか数秒で表面改質が可能です。

InMould-Plasma®のメリット:

• 新しい素材の組合せが可能に
InMould-Plasma®は、従来は接着が難しいか不可能とされていた素材の組合せの接着力を大きく向上させます。接着促進剤を使用することなく、PP+TPU, PBT+TPUおよびTPE-S またはPC+TPE-Sまで素材の選択肢が広がり、例えばエラストマーの圧縮永久ひずみが改善されます。

• シール材の不良リスク回避
シーリングガスケットのような柔軟部品でも位置ずれを起こさず組立時の不良リスクを確実に最小限に抑えられます。

• 完全に統合・制御されたプロセスによる品質管理
PCU (Process Control Unit)に加え、圧力や温度センサーなどでプラズマ処理プロセスは制御されています。InMould-Plasma®はプロセスパラメーターで完全に監視・制御ができる高品質な技術的プロセスの基盤になります。

• 様々な金型コンセプトの装備可能
InMould-Plasma®システムは、ロータリーディスク、スライドデーブル、キューブまたはスタック反転装置など様々なツールコンセプトに装備することができます。表面処理にはクランプを必要としないため、プレート間以外のスペースでも処理が可能です。

• デザイン設計がより自由に
柔軟材部品は、回転対称の部品など、必要な箇所や理想的な部分に成形することができるようになります。これにより柔軟材部品は、形状やアンカーポイントの制限がなくなります。

• 生産コストの削減
追加の組立工程を必要としないインラインでの射出成形機で多成分部品を生産することができ、プロセスと品質の制御のための広範な機会が提供され、汎用的なプラスチックとの組合せも可能となります。InMould-Plasma®テクノロジーはコスト効率の高い生産のための多様なソリューションを提供します。

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