CN106142544A - 一种树脂金属结合物及其制造方法 - Google Patents

一种树脂金属结合物及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种树脂金属结合物及其制造方法,树脂金属接合体是在前述铜部件表面上利用铜氧化物以下述范围:10%≤Cu2O/(Cu2O+CuO)≤75%存在的铜部件接合面与前述树脂部件接合而成的,优选的是,在该铜部件的该树脂部件侧的接合面还存在三嗪硫醇衍生物的树脂金属接合物。

Description

一种树脂金属结合物及其制造方法
技术领域
本发明涉及材料领域,具体而言,涉及一种树脂金属结合物及其制造方法。
背景技术
近年来,例如在家电产品、移动电话、汽车部件、个人电脑和电子部件等各种领域中被要求轻量化。
对于所述被要求轻量化的构件等,正在将使用的金属构件替换为树脂构件。
但是,对于要求金属特有的高导电性、导热性的特性的部分,难以将金属构件替换成树脂构件。因此,正在研究金属构件与树脂构件的接合体,即:对于要求前述特性的部分应用金属构件,对于不要求前述特性的部分,为了实现轻量化而应用树脂构件。
发明人发现,目前市面上的树脂金属接合物存在如下问题:为了将铜部件与树脂部件接合,接合界面的强度不够充分,在使用环境下,结合性恶化而产生剥离,而无法保持密封性。
发明内容
本发明是鉴于上述以往的问题而进行的,目的在于提供一种结合性得以提高的树脂金属接合物及其制造方法。
为了实现上述目的,本发明提出如下技术方案实现:
本发明发现:为了实现上述课题,通过使铜部件与热塑性树脂部件之间的铜接合面侧以特定的比例存在氧化铜(I)和氧化铜(II),或者使铜接合面侧存在前述特定比例的氧化铜(I)和氧化铜(II)以及三嗪硫醇衍生物,能够形成结合性优异的树脂金属接合物。
另外,本发明发现:使铜部件与氧化剂溶液接触,使表面存在特定比例的铜氧化物((I)及(II)),或者,在使前述铜部件与氧化剂溶液接触之前,使用含有三嗪二硫醇衍生物的溶液通过湿式法使铜表面存在三嗪二硫醇衍生物,接着使铜部件与前述氧化剂溶液接触而存在特定的氧化铜(I)及氧化铜(II),在该铜部件的前述接合面侧接合前述PPS或PBT,由此,能够制造结合性优异的、作为铜部件与PPS或PBT的树脂金属接合物的复合体。
本发明的第1树脂金属接合物的特征在于,该树脂金属接合物是将铜部件与聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂部件接合而成的,
在前述铜部件表面上,利用铜氧化物以下述范围存在的铜部件接合面将该铜部件与前述树脂部件接合,
10%≤Cu2O/(Cu2O+CuO)≤75%。
本发明的第2树脂金属接合物的特征在于,在上述第1树脂金属接合物中,在该铜部件的该树脂部件侧的接合面还存在三嗪硫醇衍生物。
制造本发明的树脂金属接合物的第1制造方法的特征在于,
通过具备以下工序从而将所述铜部件与该聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂接合:
通过使铜部件与氧化剂溶液接触,从而使该铜部件的该树脂部件侧的接合面上的铜氧化物达到下述范围:
10%≤Cu2O/(Cu2O+CuO)≤75%,
对于所述存在特定比例的铜氧化物的铜部件嵌入成形聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
制造本发明的树脂金属接合物的第2制造方法的特征在于,
在上述第1制造方法中,在使铜部件与氧化剂溶液接触之前,还具备对铜部件表面进行三嗪处理的工序。
优选的是,在本发明的前述第2树脂金属接合物的制造方法中,
前述三嗪处理是通过使用了含有三嗪硫醇衍生物的溶液的湿式法在铜部件表面形成三嗪硫醇衍生物的覆膜。
这里,铜部件不仅包括由纯铜形成的铜部件,还包括由磷青铜、黄铜、无氧铜、铜合金C1441(tin bearing copper)、铜铁合金(copper-iron alloys)、铍铜的铜合金形成的铜部件。
本发明的第1树脂金属接合物能够使铜部件与热塑性树脂部件牢固地接合,例如,即使用于汽车等的部件中,在其使用环境下也不会剥离或断裂,具有优异的结合性。
另外,本发明的第2树脂金属接合物除上述效果以外,通过使铜部件的接合面存在三嗪硫醇衍生物,能够使铜部件与热塑性树脂部件更牢固地接合。
另外,本发明的树脂金属接合物的制造方法能够有效地制造上述本发明的树脂金属接合物。
通过使上述铜接合面以上述特定的比例存在氧化铜((I)及(II)),能够使铜部件与热塑性树脂部件之间的结合性变得良好。另外,通过使前述铜接合面还存在三嗪衍生物,能够提高结合性。
即认为,利用铜氧化物与PPS或PBT带来的锚固效果,能够提高结合性,此外,通过铜-三嗪-热塑性树脂之间的反应,能够进一步提高铜部件与热塑性树脂的结合性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是表示树脂金属接合物的一个例子的示意图。
图2是表示树脂金属接合物的接合部的一个例子的示意图。
附图标记说明
树脂金属接合物1;铜部件2;树脂部件3。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的第1树脂金属接合物是铜部件与聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂部件接合而成的树脂金属接合物,是在前述铜部件表面上利用铜氧化物以下述范围存在的铜部件接合面将该铜部件与前述树脂部件接合而成的树脂金属接合物,
10%≤Cu2O/(Cu2O+CuO)≤75%。
这样,通过使铜部件与PPS或PBT树脂部件之间夹持特定的面积比例的氧化铜((I)及(II)),从而在以往得不到充分的结合性的铜部件与PPS或PBT部件的接合界面,形成:该铜接合面中的Cu2O与PPS树脂的主骨架之间的S-Cu2O的酸碱结合、Cu2O与PBT树脂的主骨架之间的C=O-Cu2O的酸碱结合、以及由铜氧化物接合面与PPS树脂或PBT树脂表面间的凹凸构成的锚固结合,从而能够具有优异的结合性。
另外,本发明的第2树脂金属接合物是如下树脂金属接合物:在上述第1树脂金属接合物中,在该铜部件的该树脂部件侧的接合面还存在三嗪硫醇衍生物。
这样,通过在铜部件与PPS或PBT树脂部件之间不仅夹持上述特定的面积比例的铜氧化物,还夹持三嗪硫醇衍生物,从而在铜部件与PPS或PBT部件的接合界面,不仅由该铜部件的Cu与该三嗪硫醇衍生物形成Cu-S的化学键从而具有良好的结合状态,并且形成:该接合面中的Cu2O与PPS树脂的主骨架之间的S-Cu2O的酸碱结合、三嗪硫醇衍生物与PPS树脂的末端官能团之间的C-N共价键、以及Cu2O与PBT树脂的主骨架之间的C=O-Cu2O的酸碱结合、进而由三嗪硫醇衍生物与PPS树脂或PBT树脂表面间的凹凸构成的锚固结合,从而能够具有优异的结合性。
本发明的树脂金属接合物中可使用的铜部件,不仅可应用由纯铜形成的铜部件,还可应用由磷青铜、黄铜、无氧铜、铜合金C1441、铜铁合金、铍铜的铜合金形成的铜部件,另外,与该铜部件接合的树脂优选为聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
本发明的树脂金属接合物,在与PPS或PBS树脂部件接合的铜部件表面上,利用铜氧化物以下述范围存在的铜部件接合面与前述PPS或PBT树脂部件接合,10%≤Cu2O/(Cu2O+CuO)≤75%、优选10%≤Cu2O/(Cu2O+CuO)≤50%。
具体而言,在与PPS或PBT树脂部件接合的铜部件表面中存在的Cu2O,以由峰强度求得的面积比计为10%≤Cu2O/(Cu2O+CuO)≤75%。
这是由于:Cu2O成为有助于在上述铜接合面中与上述PPS或PBT树脂的结合性的反应位点,上述铜接合面与上述PPS或PBT树脂之间的S-Cu2O结合数增大,能够进一步提高结合性。
认为若Cu2O/(Cu2O+CuO)的面积比小于10%,则S-Cu2O结合数少,因此结合性差,另外若Cu2O/(Cu2O+CuO)的面积比超过75%,则利用与过氧化物的反应而生成的Cu2O的比例小,或者不能充分地形成凹凸形状,因此不优选。
所述由峰强度求得的面积比率是通过使用XPS(X射线光电子能谱法:X-rayPhotoelectron Spectroscopy)对与PPS或PBT树脂部件接合的铜部件表面进行测定而求得的值。
本发明的第2树脂金属接合物中,在铜部件的接合面除了存在具有上述特定的面积比的氧化铜(I)及氧化铜(II),还存在三嗪硫醇衍生物。
制造图1所示的树脂金属接合物1。
首先,将上述表1的纯铜试验板2或磷青铜试验板2的表面用表2所示的试剂进行前处理。
具体而言,首先,将纯铜试验板2或磷青铜试验板2的表面用上述“SK-144”(浓度50g/L)在60℃下浸渍脱脂5分钟,接着,用上述试剂中的“精制硫酸”(浓度100ml/L)在25℃下浸渍1分钟以进行表面活性化处理,实施前处理。
接着,将上述前处理后的各纯铜试验板2或磷青铜试验板2如表3所示实施表面处理2,或实施表面处理1后接着实施表面处理2。
具体而言,表面处理1是将进行了前处理的各试验板浸渍于表2的TTN、OLK或AFN溶液中,从而在该各试验板2的表面上形成各三嗪硫醇衍生物的覆膜4(三嗪硫醇衍生物覆膜形成工序;表面处理1)。
表面处理2是将各前处理结束后的纯铜试验板、或实施了上述表面处理1的纯铜试验板或磷青铜试验板在表3所示的表面处理2的条件下浸渍于过氧化氢、过氧化钠或Perbutyl(叔丁基过氧化氢)水溶液中,对各试验板的表面实施过氧化物液接触工序(表面处理2)。
接着,将所得到的各纯铜试验板或磷青铜试验板的表面用离子交换水在80℃下洗涤1分钟,其后使表面干燥。
接着,在所得到的各纯铜试验板或磷青铜试验板的表面,将上述PPS树脂或PBT树脂3用注射成形机(产品名:TH20E,日精树脂工业株式会社制造)在模具成型温度140℃下注射成形(嵌入成形工序),在纯铜试验板上或磷青铜试验板上接合PPS树脂或PBT树脂3,形成树脂金属接合物1(图1、图2)。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种树脂金属接合物,其特征在于,该树脂金属接合物是铜部件与聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂部件接合而成的,
在所述铜部件表面上,利用铜氧化物的通过使用X射线光电子能谱法求得的面积比以下述范围存在、并且存在三嗪硫醇的铜部件接合面将该铜部件与所述树脂部件接合而成,其中所述铜氧化物是使铜部件与选自由过氧化氢、过氧化钾、过氧化钠、氢过氧化物所组成的组的过氧化物溶液接触得到的,
10%≤Cu2O/(Cu2O+CuO)≤75%。
2.一种树脂金属接合物的制造方法,其特征在于,在制造树脂金属接合物时,通过具备以下工序从而将铜部件与聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂接合:
使铜部件与选自过氧化氢、过氧化钾、过氧化钠、氢过氧化物所组成的组的过氧化物溶液接触之前,对铜部件表面进行三嗪处理,然后通过使所述铜部件与所述过氧化物溶液接触,从而使该铜部件的该树脂部件侧的接合面上的铜氧化物的通过使用X射线光电子能谱法求得的面积比达到下述范围:
10%≤Cu2O/(Cu2O+CuO)≤75%,
对于所述存在特定比例的铜氧化物和三嗪硫醇衍生物的铜部件嵌入成形聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
3.根据权利要求2所述的树脂金属接合物的制造方法,
所述三嗪处理是通过使用了含有三嗪硫醇衍生物的溶液的湿式法在铜部件表面形成三嗪硫醇铜盐的覆膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110914043A (zh) * 2017-08-01 2020-03-24 株式会社日立制作所 树脂金属复合体、树脂金属复合体的制造方法以及树脂金属复合体的解体方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101896641A (zh) * 2007-12-14 2010-11-24 株式会社东亚电化 树脂金属接合物及其制造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101896641A (zh) * 2007-12-14 2010-11-24 株式会社东亚电化 树脂金属接合物及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110914043A (zh) * 2017-08-01 2020-03-24 株式会社日立制作所 树脂金属复合体、树脂金属复合体的制造方法以及树脂金属复合体的解体方法
CN110914043B (zh) * 2017-08-01 2022-03-15 株式会社日立制作所 树脂金属复合体、树脂金属复合体的制造方法以及树脂金属复合体的解体方法

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