CN117729995A - 结构体、结构体的制造方法和毫米波雷达模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供结构体、结构体的制造方法和毫米波雷达模块,该结构体是2个树脂构件接合而成的结构体,上述树脂构件中的至少一者是电磁波吸收率高的树脂构件。一种结构体,其具有由热塑性树脂组合物A形成的第1构件、以及由热塑性树脂组合物B形成的第2构件,上述第1构件与第2构件至少部分地接合,将热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz的透射率为70.0%以上,将热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz的透射率小于50.0%,并且将热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz的吸收率为40.0%以上。
Description
技术领域
本发明涉及结构体、结构体的制造方法和毫米波雷达模块。特别涉及第1构件与第2构件进行了接合的结构体。
背景技术
以聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂为代表的热塑性树脂的机械强度、耐化学药品性和电气绝缘性等优异,并且具有优异的耐热性、成型性、回收性,因此被广泛用于各种设备部件。
最近,为了提高生产率而进行焊接加工的示例增加,其中多使用对电子部件的影响小的激光焊接。例如,专利文献1中公开了使用2个聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的成型体(构件)而成的激光焊接体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/146196号
发明内容
发明所要解决的课题
此处,对于激光焊接体等2个树脂构件经接合而成的结构体,也期待其在毫米波雷达中的应用。毫米波雷达通过发射在30~300GHz、特别是60~90GHz的频率具有1~10mm的波长的毫米波带的电波,并接收与对象物碰撞并返回的反射波,由此来检测障碍物的存在、与对象物的距离、相对速度。最近,在这样的毫米波雷达中,除了所透射的电磁波以外,所反射的电磁波也成为噪声,成为运转失误的原因。因此,对于电磁波的吸收率高、透射率和反射率小的结构体的需求增加。
本发明的目的在于解决该课题,其目的在于提供结构体、结构体的制造方法和毫米波雷达模块,该结构体是2个树脂构件接合而成的结构体,上述树脂构件中的至少1者是电磁波吸收率高的树脂构件。
用于解决课题的手段
本发明人基于上述课题进行了研究,结果发现,通过使电磁波透射率高的树脂构件与电磁波透射率低的树脂构件进行接合,可解决上述课题。具体地说,通过下述手段解决了上述课题。
<1>一种结构体,其中,
该结构体具有由热塑性树脂组合物A形成的第1构件、以及由热塑性树脂组合物B形成的第2构件,
上述第1构件与第2构件至少部分地接合,
将上述热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率为70.0%以上,将上述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率小于50.0%,并且将上述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率为40.0%以上。
式(C)
[数1]
(上述式(C)中,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
式(A)
[数2]
(上述式(A)中,R表示通过自由空间法测定的反射衰减量,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
<2>如<1>所述的结构体,其中,上述热塑性树脂组合物B包含导电性碳化合物。
<3>如<2>所述的结构体,其中,上述导电性碳化合物包含碳纳米管。
<4>如<1>~<3>中任一项所述的结构体,其中,上述热塑性树脂组合物B包含增强材料。
<5>如<1>~<4>中任一项所述的结构体,其中,上述热塑性树脂组合物B包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
<6>如<1>~<5>中任一项所述的结构体,其中,上述热塑性树脂组合物A包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
<7>如<1>~<6>中任一项所述的结构体,其中,上述第1构件与第2构件通过激光焊接、振动焊接、超声波焊接、双色成型、嵌件成型、螺纹紧固、基于粘接剂的粘接以及嵌合中的任一者进行接合。
<8>如<1>~<6>中任一项所述的结构体,其中,上述第1构件与第2构件通过激光焊接进行接合,上述第1构件为激光焊接时的激光透射侧。
<9>如<1>~<8>中任一项所述的结构体,其中,将上述热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率与将上述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率之差为40.0%以上。
<10>如<1>~<9>中任一项所述的结构体,其包含电磁波控制体。
<11>如<1>~<10>中任一项所述的结构体,其中,上述结构体具有至少由上述第1构件和第2构件包围的具有中空结构的壳体,上述壳体内包有元件。
<12>如<11>所述的结构体,其中,上述元件是发射和/或检测电磁波的元件,上述电磁波的至少一种透射上述第1构件,上述电磁波的至少一种被上述第2构件吸收。
<13>如<12>所述的结构体,其中,在与发射和/或检测上述电磁波的方向对置的任一方向上均存在第1构件或第2构件。
<14>一种结构体的制造方法,其包括使由热塑性树脂组合物A形成的第1构件与由热塑性树脂组合物B形成的第2构件至少部分地接合,将上述热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率为70.0%以上,将上述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率小于50.0%,并且将上述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率为40.0%以上。
式(C)
[数3]
(上述式(C)中,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
式(A)
[数4]
(上述式(A)中,R表示通过自由空间法测定的反射衰减量,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
<15>一种毫米波雷达模块,其具有<1>~<13>中任一项所述的结构体。
发明的效果
利用本发明,能够提供结构体、结构体的制造方法和毫米波雷达模块,该结构体是2个树脂构件接合而成的结构体,上述树脂构件中的至少一者是电磁波吸收率高的树脂构件。
附图说明
图1是本实施方式的结构体的示意图的一例。
图2是本实施方式的结构体的示意图的变化形式的一例。
图3是本实施方式的结构体的示意图的变化形式的一例。
图4是本实施方式的结构体的示意图的变化形式的一例。
图5是本实施方式的结构体的示意图的变化形式的一例。
图6是示出实施例的用于测定激光焊接强度的试验片的示意图。
图7是示出实施例的用于测定激光焊接强度的试验片的示意图。
图8是示出实施例的用于测定激光焊接强度的试验片的示意图。
图9是示出实施例的激光焊接强度的测定方法的示意图。
图10是示出实施例11中制造的哑铃形状试验片的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式(以下简称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是,以下的本实施方式是用于说明本发明的例示,本发明并不仅限定于本实施方式。
需要说明的是,本说明书中,“~”以包含其前后所记载的数值作为下限值和上限值的含义进行使用。
本说明书中,只要没有特别说明,各种物性值和特性值是在23℃的值。
本说明书中,重均分子量和数均分子量是通过GPC(凝胶渗透色谱)法测定的聚苯乙烯换算值。
在本说明书中示出的标准的测定方法根据年度而不同的情况下,只要没有特别说明,则基于2021年1月1日时的标准。
本说明书中,反射衰减量和透射衰减量的单位为“dB”(分贝)。
本实施方式的成型体的特征在于,其具有由热塑性树脂组合物A形成的第1构件、以及由热塑性树脂组合物B形成的第2构件,上述第1构件与第2构件至少部分地接合,将上述热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率为70.0%以上,将上述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率小于50.0%,并且将上述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率为40.0%以上。通过为这样的构成,可得到上述树脂构件中的至少一者为电磁波吸收率高的树脂构件的结构体。进而可得到上述树脂构件中的至少一者为电磁波透射率高的树脂构件的结构体。即,本实施方式的结构体可以包含电磁波控制体。这样的电磁波控制体例如由第1构件和第2构件构成,但也可进一步包含第3构件。另外,这样的电磁波控制体例如除了可以包含第3构件以外还可以进一步包含2个以上的构件。
式(C)
[数5]
(上述式(C)中,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
式(A)
[数6]
(上述式(A)中,R表示通过自由空间法测定的反射衰减量,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
本说明书中,只要没有特别说明,透射率是指成型为2mm的厚度(优选100mm×100mm×2mm厚度)的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率。
本说明书中,只要没有特别说明,吸收率是指成型为2mm的厚度(优选100mm×100mm×2mm厚度)的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率。
本说明书中,只要没有特别说明,反射率是指成型为2mm的厚度(优选100mm×100mm×2mm厚度)的试验片在频率76.5GHz依据式(B)所求出的反射率。
[数7]
(上述式(B)中,R表示通过自由空间法测定的反射衰减量。)
图1是本实施方式的结构体的示意图的一例,(a)示出从外侧观察的结构体,(b)示出截面图。在图1所示的方式中,1是由热塑性树脂组合物A形成的第1构件,2是由热塑性树脂组合物B形成的第2构件。本实施方式中,将热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度而得到的试验片的透射率为70.0%以上,将热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度而得到的试验片的透射率小于50.0%,并且将热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度而得到的试验片的吸收率为40.0%以上。通过为这样的构成,可利用由热塑性树脂组合物B形成的第2构件2来抑制电磁波噪声。本实施方式的结构体优选为具有中空结构的成型体,优选在中空结构的内部容纳有元件3(例如毫米波雷达的检测部等容易接收基于电磁波的噪声的元件或容易产生电磁波噪声的元件)。
具体地说,本实施方式的结构体例如如图1所例示优选为具有至少由上述第1构件1和第2构件2包围的具有中空结构的壳体、上述壳体内包有元件3的结构体。另外,第一实施方式中的壳体可以是由第1构件、第2构件以及除此以外的第3构件包围的壳体。此处,第1构件作为透射电磁波的电磁波透射构件发挥功能,第2构件作为吸收电磁波的电磁波吸收构件发挥功能。
上述结构体还优选上述被内包的元件为发射和/或检测电磁波的元件、上述电磁波的至少一种透射上述第1构件、上述电磁波的至少一种被上述第2构件吸收。通过为这样的构成,成为第1构件、第2构件按照与在发射和/或检测电磁波的元件中像这样发射电磁波的面对置的方式存在的构成,能够将激光的电磁波控制在希望照射的方向上。
此外,优选在与上述发射和/或检测电磁波的方向对置的任一方向上均存在第1构件和/或第2构件。通过为这样的构成,能够仅在一部分方向上使电磁波透射,并且在其他方向上能够抑制并且吸收构成噪声或运转失误的电磁波的反射。需要说明的是,作为在与上述发射和/或检测电磁波的方向对置的任一方向上均存在第1构件和第2构件的方式,可例示出后述图3的方式。
作为上述被内包的元件的具体例,可以举出包含毫米波雷达的电磁波发射用电子基板的元件。并且,通过制成具有与使从上述元件发射的电磁波透射的电磁波透射构件(第1构件)对置的面、以及与对从上述元件发射的电磁波进行吸收的电磁波吸收构件(第2构件)对置的面的结构体,能够将激光的电磁波精密地控制在希望照射的方向。
需要说明的是,本实施方式中的电磁波透射构件(第1构件)并非是指100%透射电磁波,只要为由热塑性树脂组合物A形成的构件、即由成型为2mm的厚度的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率为70.0%以上的树脂组合物形成的构件即可。本实施方式中的电磁波吸收构件(第2构件)并非是指100%吸收电磁波,只要为由热塑性树脂组合物B形成的构件即可。即,只要为由成型为2mm的厚度的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率小于50.0%、并且成型为2mm的厚度的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率为40.0%以上的树脂组合物形成的构件即可。
本实施方式的结构体更优选用于雷达用途。具体地说,被同样毫米波雷达用的壳体、罩、毫米波雷达部件等。特别是在本实施方式中,优选作为具有本实施方式的结构体的毫米波雷达模块使用。
作为毫米波雷达模块,可以举出:制动装置自动控制装置、车间距离控制装置、行人事故降低操纵装置、起步防撞控制装置、油门防误踩装置、盲点监控装置、车道保持辅助装置、碰撞预防报警装置、泊车辅助装置、车辆周边障碍物监控装置等中使用的车载用毫米波雷达;站台监控/道口障碍物检测装置、电车内内容传送装置、有轨电车/铁路防撞装置、跑道内异物检测装置等中使用的铁路·飞机用毫米波雷达;十字路口监视装置、电梯监视装置等面向交通基础设施的毫米波雷达;面向各种安全装置的毫米波雷达;儿童、高龄者照料系统等医疗·看护用毫米波雷达;各种信息内容传送用毫米波雷达;等等。
图2是本实施方式的结构体的示意图的变化形式的一例,符号与图1同样,与图1(b)同样地示出截面图。
图2(a)所示的结构体中,第1构件1构成曲面。即,本实施方式的结构体中,第1构件1不一定必须为平板状,其形状可以自由设定。另外,图2(a)的结构体中,对于第1构件1,从截面观察时,任一部位均为相同厚度,但第1构件1的厚度也可以随位置发生变化。
另外,图2(a)所示的结构体中,在第1构件1与元件3之间具有空间,但在该空间部也可以存在其他构件等。
另外,图2(a)所示的结构体中,元件3的一部分未被第1构件1和第2构件2中的任一者覆盖。即,元件3中,在电磁波的吸收、透射的控制不是必需的方向上,设置第1构件1、第2构件2的必要性会很低。这种情况下,可以按照覆盖元件3的方式进一步具有第3构件(未图示)。
另外,如图2(b)所示,也可以为第2构件2构成曲面的结构体。
图3是本实施方式的结构体的示意图的变化形式的一例,符号与图1同样,与图1(b)同样地示出截面图。
图3(a)和图3(b)所示的结构体中,分别是元件3整体被第1构件1和第2构件2覆盖。即,第1构件1和第2构件2构成元件3的壳体。
图3(a)所示的结构体中,第2构件2按照元件3的大半部分与第2构件2相接的方式包围元件3。通过成为这样的构成,能够更为有效地控制电磁波的吸收·透射。另外,通过使第2构件2与元件3的大部分相接,还能够减小由元件3发射的电磁波的反射所致的噪声。
另外,也可以如图3(b)所示的结构体那样使第1构件1按照元件3的大半部分与第1构件1相接的方式包围元件3。
图4所示的结构体是本实施方式的结构体的示意图的变化形式的一例,示出了结构体的正面图。符号与图1同样,但图4为俯视图。
图4(a)和图4(b)所示的结构体中,分别是平板状的第1构件1与平板状的第2构件2相接,但在图4(a)所示的结构体中,第1构件1与第2构件2相接的部位比较短,在图4(b)所示的结构体中,第1构件1与第2构件2相接的部位比较长。图4(a)和图4(b)的结构体由于为平板状,因此不是内包元件等的壳体等具有中空结构的结构体。
图4(a)和图4(b)所示的结构体分别为平板状且被用作希望部分地透射电磁波的情况下等所设置的片。另外,图4(a)和(b)中构成平板状的形状,但形状可根据用途适宜地设定。例如,也可以不是平板状而是曲面状或波面状。此外,厚度也不必是固定的。
图5所示的结构体是本实施方式的结构体的示意图的变化形式的一例,示出了结构体的正面图。符号与图1同样。图5所示的结构体也与图4所示的结构体同样地不是具有中空结构的结构体,与图4同样地为板状且被用作在希望部分地透射电磁波的情况下等所设置的片等。
图5(a)所示的结构体是在第1构件中设有第2构件的结构体。通过像这样设置电磁波透射构件(第1构件)和电磁波吸收构件(第2构件),能够在所期望的部位透射电磁波、在所期望的其他部位吸收电磁波。另外,图5(a)所示的结构体中,在第1构件中设有第2构件,但也可以如图5(b)所示在第2构件2中设有第1构件1。另外,也可以在第1构件1中设有2个以上的第2构件2。另外,第1构件1和第2构件2的形状也可以根据用途适宜地设定。
<热塑性树脂组合物A>
热塑性树脂组合物A是包含热塑性树脂的树脂组合物,成型为2mm的厚度的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率为70.0%以上。通过使用这样的透射率高的热塑性树脂组合物A,所发射的雷达的衰减较小,能够提高雷达灵敏度。
上述透射率为70.0%以上,但也可以为80.0%以上,并且上限为100.0%以下,但99.0%以下是实用的。通过提高透射率,在进行雷达检测中使用的电磁波的强度激光焊接的情况下,能够提高激光焊接强度。
另外,本实施方式中,将热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率优选为50.0%以下。上述吸收率优选为40.0%以下、30.0%以下,更优选为20.0%以下,进一步优选为15.0%以下,再优选为10.0%以下,进一步再优选为8.0%以下。下限理想为0%,但即使为0.5%以上也可充分满足所要求的性能。
另外,本实施方式中,将热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(B)求出的反射率优选为50.0%以下。上述反射率优选为40.0%以下、30.0%以下,更优选为20.0%以下,进一步优选为15.0%以下,再优选为10.0%以下,进一步再优选为5.0%以下。下限理想为0%,但即使为0.3%以上也可充分满足所要求的性能。
上述吸收率、透射率和反射率例如可通过在热塑性树脂组合物A中不混配炭黑、碳纳米管之类的导电性碳化合物或者显著减少混配量来实现。
接着对热塑性树脂组合物A中所包含的成分进行说明。热塑性树脂组合物A只要包含热塑性树脂且满足规定的透射率就没有特别限定。热塑性树脂组合物A可以仅由热塑性树脂构成,也可以除了热塑性树脂以外还包含稳定剂、脱模剂、增强材料、其他成分。另外,热塑性树脂组合物A可以包含色素。色素可以为透光性色素、也可以为吸光性色素。
<<热塑性树脂>>
作为本实施方式中使用的热塑性树脂,优选可例示出:聚酯树脂(热塑性聚酯树脂);聚酰胺树脂;聚碳酸酯树脂;聚苯乙烯系树脂;聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、环状环烯烃树脂等聚烯烃树脂;聚缩醛树脂;聚酰亚胺树脂;聚醚酰亚胺树脂;聚氨酯树脂;聚苯醚树脂;聚苯硫醚树脂;聚砜树脂;聚甲基丙烯酸酯树脂;等等,更优选选自聚酯树脂、聚碳酸酯树脂和聚酰胺树脂,进一步优选包含聚酯树脂,再优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
这些树脂的详细内容与后述的热塑性树脂组合物B中所述的树脂的含义相同,优选的范围也相同。
关于本实施方式中的热塑性树脂组合物A中的热塑性树脂的含量,在热塑性树脂组合物A中优选为30质量%以上、更优选为35质量%以上、进一步优选为40质量%以上、再优选为45质量%以上、进一步再优选为50质量%以上。通过为上述下限值以上,具有注塑成型时的流动性进一步提高的倾向。另外,上述热塑性树脂的含量在热塑性树脂组合物A中可以为100质量%,也可以为96质量%以下、93质量%以下、90质量%以下。在进一步包含增强材料的情况下,该热塑性树脂的含量优选为85质量%以下、更优选为80质量%以下、进一步优选为75质量%以下、再优选为70质量%以下。通过为上述上限值以下,具有所得到的结构体的机械强度进一步提高的倾向。
本实施方式中的热塑性树脂组合物A中,热塑性树脂可以仅包含1种、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
<<透光性色素>>
透光性色素是在照射的激光波长的范围、例如波长800nm~100nm的范围的光线透射率高的色素。
透光性色素只要是以一定比例以上透射用于激光焊接的激光的色素就没有特别限定,可以使用公知的色素。
热塑性树脂组合物A可以包含透光性色素、也可以不包含透光性色素。通过包含透光性色素,能够提高所得到的结构体的美观性。
透光性色素例如是指下述色素:将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(例如NOVADURAN(注册商标)5008)与玻璃纤维(例如日本电气硝子公司制造、商品名:T-127)30质量%与色素(被认为是透光性色素的色素)0.2质量%按照合计为100质量%的方式进行混配,对光线透射率进行测定时,光线透射率为70%以上。
透光性色素可以根据其用途适宜地选择,对其颜色也没有特别限定。本实施方式中使用的透光性色素优选为黑色色素和/或黑色色素组合物。黑色色素组合物是指将红、蓝、绿等彩色色素2种以上组合而呈现出黑色的色素组合物。
黑色色素组合物的第一实施方式是包含绿色色素和红色色素的方式。黑色色素组合物的第二实施方式是包含红色色素和蓝色色素和黄色色素的方式。
透光性色素是常规染料。
作为透光性色素的具体例,可以举出萘酞菁、苯胺黑、酞菁、卟啉、紫环酮、四萘嵌三苯、偶氮、偶氮甲碱、蒽醌、吡唑啉酮、方酸衍生物、苝、铬络合物和亚铵等,优选偶氮甲碱、蒽醌、紫环酮,其中更优选蒽醌、紫环酮。
作为市售品,可例示出有本化学公司制造的着色剂Plast Yellow 8000、PlastRed M 8315、Plast Red 8370、Oil Green 5602、LANXESS公司制造的着色剂MacrolexYellow 3G、Macrolex Red EG、Macrolex Green 5B、纪和化学工业公司制造的KP PlastHK、KP Plast Red HG、KP Plast Red H2G、KP Plast Blue R、KP Plast Blue GR、KP PlastGreen G等。
另外,还可采用日本专利第4157300号公报中所记载的色素、日本专利第4040460号公报中所记载的色素,将其内容并入本说明书中。
热塑性树脂组合物A包含透光性色素的情况下,关于其含量,相对于热塑性树脂100质量份,优选包含0.001~5质量份。上述含量的下限值优选为0.01质量份以上、更优选为0.05质量份以上、进一步优选为0.1质量份以上、再优选为0.2质量份以上。通过为上述下限值以上,所得到的第1构件被着色,美观性提高。另外,上述含量的上限值优选为3质量份以下、更优选为2质量份以下、进一步优选为1质量份以下、再优选为0.8质量份以下、进一步再优选为0.5质量份以下。通过为上述上限值以下,能够有效地抑制透光性色素的渗出。
热塑性树脂组合物A中,透光性色素可以仅包含1种、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,优选总量为上述范围。
<<吸光性色素>>
吸光性色素是在照射的激光波长的范围、例如波长800nm~1100nm的范围具有极大吸收波长的色素。
热塑性树脂组合物A可以包含吸光性色素、也可以不包含吸光性色素。通过包含吸光性色素,能够提高所得到的结构体的美观性。
吸光性色素例如是指下述色素:将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(例如NOVADURAN(注册商标)5008)与玻璃纤维(例如日本电气硝子公司制造、商品名:T-127)30质量%与色素(被认为是吸光性色素的色素)0.3质量份进行混配,利用后述实施例中记载的测定方法(反栅极侧光线透射率的测定)对光线透射率进行测定时,透射率小于20%、进而为10%以下。
吸光性色素是常规颜料。
作为上述吸光性色素,可以举出炭黑等黑色系色素、氧化钛、硫化锌等白色系色素、住化彩色公司制造的SUMITONE CARMINE系列、CLARIANT公司制造的PV FAST系列等彩色颜料等,可以使用它们中的至少一种或将两种以上组合使用。其中优选包含炭黑。
作为炭黑,例如可以使用炉黑、热裂法炭黑、槽法炭黑、灯黑和乙炔黑等中的至少一种或将两种以上组合使用。
关于炭黑,为了使分散变得容易,还优选使用预先进行了母料化的炭黑。
热塑性树脂组合物A包含吸光性色素的情况下,关于其含量,相对于热塑性树脂100质量份,优选包含0.001~5质量份。上述含量的下限值优选为0.01质量份以上、更优选为0.05质量份以上、进一步优选为0.1质量份以上、再优选为0.2质量份以上。通过为上述下限值以上,所得到的第1构件被着色,美观性提高。另外,上述含量的上限值优选为3质量份以下、更优选为2质量份以下、进一步优选为1质量份以下、再优选为0.8质量份以下、进一步再优选为0.5质量份以下。通过为上述上限值以下,能够有效地抑制吸光性色素的渗出。
热塑性树脂组合物A中,吸光性色素可以仅包含一种,也可以包含两种以上。包含两种以上的情况下,优选总量为上述范围。
另外,热塑性树脂组合物A所包含的色素中,优选其95质量%以上、更优选其98质量%以上、进一步优选其99质量%以上为透光性色素和吸光性色素中的任意一者。
<<增强材料>>
本实施方式中的热塑性树脂组合物A可以包含增强材料。通过包含增强材料,能够提高所得到的结构体的机械强度。增强材料的详细内容与可以混配在后述的热塑性树脂组合物B中的增强材料含义相同,优选的范围也含义相同。
本实施方式中的热塑性树脂组合物A中,相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份,增强材料(优选玻璃纤维)优选包含10质量份以上,更优选为20质量份以上、进一步优选为35质量份以上、再优选为48质量份以上。通过为上述下限值以上,具有所得到的结构体的机械强度进一步升高的倾向。另外,相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份,上述增强材料(优选玻璃纤维)的含量优选为100质量份以下、更优选为90质量份以下、进一步优选为80质量份以下、再优选为70质量份以下、进一步再优选为60质量份以下。通过为上述上限值以下,具有结构体外观提高、并且热塑性树脂组合物A的流动性进一步提高的倾向。
关于本实施方式中的热塑性树脂组合物A中的增强材料(优选玻璃纤维)的含量,在热塑性树脂组合物A中优选为10质量%以上、更优选为15质量%以上、进一步优选为20质量%以上、再优选为25质量%以上。另外,上述增强材料(优选玻璃纤维)的含量在热塑性树脂组合物A中更优选为50质量%以下、进一步优选为45质量%以下、进一步优选为40质量%以下、再优选为35质量%以下。通过为上述下限值以上,具有机械强度进一步升高的倾向。另外,通过为上述上限值以下,具有结构体的外观提高、并且热塑性树脂组合物A在熔融时的流动性进一步提高的倾向。
本实施方式中的热塑性树脂组合物A中,增强材料(优选玻璃纤维)可以仅包含一种,也可以包含两种以上。包含两种以上的情况下,优选总量为上述范围。
<<其他成分>>
本实施方式中的热塑性树脂组合物A中,只要不会显著损害所期望的各种物性,也可以根据需要含有除上述成分以外的其他成分。若举出其他成分的示例,则可以举出各种树脂添加剂等。需要说明的是,其他成分可以含有1种,也可以以任意的组合和比例含有2种以上。
具体地说,可以举出稳定剂、脱模剂、阻燃剂、耐湿热改善剂等反应性化合物、耐冲击改良材料、成核剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、防雾剂、抗粘连剂、流动性改良剂、增塑剂、分散剂、抗菌剂、激光印字改良剂等。本实施方式中的热塑性树脂组合物A可以包含稳定剂和脱模剂中的至少一种。稳定剂和脱模剂的详细内容与可混配在后述的热塑性树脂组合物B中的稳定剂和脱模剂含义相同,优选的范围也含义相同。混配量也优选为同样的范围。
另外,本实施方式中的热塑性树脂组合物A优选实质上不包含导电性碳化合物(甚至不包含导电性化合物)。实质上不包含导电性碳化合物(甚至不包含导电性化合物)是指,相对于热塑性树脂100质量份,导电性碳化合物(甚至导电性化合物)的含量例如小于0.01质量份,优选小于0.001质量份、进一步优选小于0.0001质量份。
另外,本实施方式中的热塑性树脂组合物A可以进行激光印字来使用。
<热塑性树脂组合物B>
热塑性树脂组合物B是包含热塑性树脂的树脂组合物,成型为2mm厚度的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率小于50.0%,并且成型为2mm的厚度的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率为40.0%以上。通过使透射率小于50.0%,可有效地抑制电磁波噪声,能够使与第2构件对置的电磁波难以透射。另外,在制成包含第1构件和第2构件的壳体时,能够使从内部泄漏的电磁波难以透射。上述吸收率、透射率和反射率通过使用例如碳纳米管之类的导电性碳化合物来实现。
上述透射率(2mm厚)小于50.0%,优选为45.0%以下、更优选为38.0%以下、进一步优选为25.0%以下、再优选为10.0%下、进一步再优选为5.0%以下。通过为上述上限值以下,具有能够更为有效地抑制对元件带来影响的、或者从元件发射的电磁波噪声的倾向。另外,上述透射率的下限可以为0%,0.1%以上是实用的。
另外,关于热塑性树脂组合物B,在成型为3mm厚(优选100mm×100mm×3mm厚度)时,在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率优选为26.0%以下。
上述透射率(3mm厚)优选为24.0%以下、更优选为21.0%以下、进一步优选为15.0%以下。下限理想为0%,但即使为4.0%以上也可充分满足所要求的性能。
上述吸收率(2mm厚)为40.0%以上,优选为45.0%以上、更优选为50.0%以上、进一步优选为55.0%以上、再优选为60.0%以上、进一步再优选为65.0%以上。上限理想为100%,即使为90.0%以下也可充分满足所要求的性能。
另外,关于热塑性树脂组合物B,在成型为3mm厚(优选100mm×100mm×3mm厚度)时,在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率优选为63.0~100%。
上述吸收率(3mm厚)优选为57.0%以上、更优选为59.0%以上、进一步优选为64.0%以上、再优选为66.0%以上、进一步再优选为70.0%以上。上限理想为100%,即使为90.0%以下也可充分满足所要求的性能。
另外,本实施方式中,将热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(B)求出的反射率优选为50.0%以下。
上述反射率(2mm厚)优选为45.0%以下、更优选为40.0%以下、进一步优选为35.0%以下、再优选为30.0%以下、进一步再优选为25.0%以下。下限理想为0%,即使为1.0%以上也可充分满足所要求的性能。
另外,关于热塑性树脂组合物B,成型为3mm厚(优选100mm×100mm×3mm厚度)时,在频率76.5GHz依据式(B)求出的反射率优选为38.0%以下。
上述反射率(3mm厚)优选为33.0%以下、更优选为28.0%以下、进一步优选为24.0%以下、再优选为20.0%以下、进一步再优选为16.5%以下。下限理想为0%,但即使为3.0%以上、进而为8.0%以上也可充分满足所要求的性能。
接着对热塑性树脂组合物B所包含的成分进行说明。热塑性树脂组合物B只要包含热塑性树脂且满足规定的透射率和吸收率就没有特别限定。热塑性树脂组合物B优选包含热塑性树脂和导电性化合物,也可以进一步包含稳定剂、脱模剂、增强材料、其他成分。
<<热塑性树脂>>
作为本实施方式中使用的热塑性树脂,优选可例示出:聚酯树脂(热塑性聚酯树脂);聚酰胺树脂;聚碳酸酯树脂;聚苯乙烯系树脂;聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、环状环烯烃树脂等聚烯烃树脂;聚缩醛树脂;聚酰亚胺树脂;聚醚酰亚胺树脂;聚氨酯树脂;聚苯醚树脂;聚苯硫醚树脂;聚砜树脂;聚甲基丙烯酸酯树脂;等等,更优选选自聚酯树脂、聚碳酸酯树脂和聚酰胺树脂,进一步优选包含聚酯树脂,再优选包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
以下对各热塑性树脂的详细内容进行说明。
<<聚酯树脂>>
作为聚酯树脂,可以使用公知的热塑性聚酯树脂,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂,更优选至少包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
本实施方式中的树脂组合物中使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂是具有对苯二甲酸单元和1,4-丁二醇单元经酯键键合而成的结构的聚酯树脂,除了聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(均聚物)以外,还包括:包含除了对苯二甲酸单元和1,4-丁二醇单元以外的其他共聚成分的聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物;均聚物与聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物的混合物。
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂也可以包含1种或2种以上的除对苯二甲酸以外的二羧酸单元。
作为其他二羧酸的具体例,可以举出间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、联苯-2,2’-二羧酸、联苯-3,3’-二羧酸、联苯-4,4’-二羧酸、双(4,4’-羧基苯基)甲烷、蒽二羧酸、4,4’-二苯醚二羧酸等芳香族二羧酸类;1,4-环己烷二羧酸、4,4’-二环己基二羧酸等脂环族二羧酸类;和己二酸、癸二酸、壬二酸、二聚酸等脂肪族二羧酸类等。
本实施方式中使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂中,优选对苯二甲酸单元占全部二羧酸单元的80摩尔%以上,更优选占90摩尔%以上。
作为二醇单元,除了1,4-丁二醇以外,还可包含1种或2种以上的其他二醇单元。
作为其他二醇单元的具体例,可以举出碳原子数2~20的脂肪族或脂环族二醇类、双酚衍生物类等。作为具体例,可以举出乙二醇、丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、癸二醇、环己烷二甲醇、4,4’-二环己基羟基甲烷、4,4’-二环己基羟基丙烷、双酚A的环氧乙烷加成二醇等。另外,除了上述二官能性单体以外,还可少量地合用偏苯三酸、均苯三酸、苯均四酸、季戊四醇、三羟甲基丙烷等三官能性单体以引入分支结构,或者少量地合用脂肪酸等单官能性化合物以进行分子量调节。
本实施方式中使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂中,1,4-丁二醇单元优选占全部二醇单元的80摩尔%以上,更优选占90摩尔%以上。
关于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂,如上所述,优选使对苯二甲酸与1,4-丁二醇缩聚而成的聚对苯二甲酸丁二醇酯均聚物。另外,也可以是作为羧酸单元包含1种以上的除上述对苯二甲酸以外的二羧酸和/或作为二醇单元包含1种以上的除上述1,4-丁二醇以外的二醇的聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物。聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂是通过共聚进行了改性的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的情况下,作为其具体的优选共聚物,可以举出聚亚烷基二醇类、特别是将聚四亚甲基二醇共聚而成的聚酯醚树脂;二聚酸共聚聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。其中,优选使用将聚四亚甲基二醇共聚而成的聚酯醚树脂。
另外,这些共聚物是指共聚量为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂全部链段中的1摩尔%以上且小于50摩尔%的物质。其中,共聚量优选为2摩尔%以上且小于50摩尔%、更优选为3~40摩尔%、进一步优选为5~20摩尔%。通过为这样的共聚比例,具有流动性、韧性、耐电痕性容易提高的倾向,是优选的。
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的末端羧基量适宜地选择确定即可,通常为60eq/吨以下、优选为50eq/吨以下、更优选为30eq/吨以下。通过为上述上限值以下,具有耐碱性和耐水解性提高的倾向。末端羧基量的下限值没有特别限定,考虑到聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的制造的生产率,通常为10eq/吨以上。
需要说明的是,聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的末端羧基量是将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂0.5g溶解在苯甲醇25mL中,使用氢氧化钠的0.01摩尔/升的苯甲醇溶液通过滴定而测定出的值。作为对末端羧基量进行调整的方法,通过对聚合时的原料投料比、聚合温度、减压方法等聚合条件进行调整的方法、使封端剂发生反应的方法等现有公知的任意方法来进行即可。
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度优选为0.5~2dL/g。从成型性和机械特性的方面出发,更优选具有0.6~1.5dL/g的范围的特性粘度。通过使特性粘度为0.5dL/g以上,具有所得到的树脂组合物的机械强度进一步提高的倾向。另外,通过使该特性粘度为2dL/g以下,具有树脂组合物的流动性进一步提高、成型性提高的倾向。
需要说明的是,聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度是在四氯乙烷与苯酚的1:1(质量比)的混合溶剂中在30℃进行测定的值。
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂可以使以对苯二甲酸作为主成分的二羧酸成分或它们的酯衍生物与以1,4-丁二醇作为主成分的二醇成分进行间歇式或连续式的熔融聚合来制造。另外,在通过熔融聚合制造低分子量的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂后,进一步在氮气流下或减压下进行固相聚合,由此也可以将聚合度(或分子量)提高至所期望的值。
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂优选通过使以对苯二甲酸作为主成分的二羧酸成分与以1,4-丁二醇作为主成分的二醇成分进行连续式的熔融缩聚的制造法而得到。
进行酯化反应时所使用的催化剂可以为以往已知的催化剂,例如可以举出钛化合物、锡化合物、镁化合物、钙化合物等。这些之中特别优选的是钛化合物。关于作为酯化催化剂的钛化合物的具体例,例如可以举出钛酸四甲酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯等钛醇化物、钛酸四苯酯等钛酚化物等。
作为聚酯树脂,除了上述物质以外,还可参考日本特开2010-174223号公报的0013~0016段的记载,将其内容并入本说明书中。
<<聚碳酸酯树脂>>
聚碳酸酯树脂是通过使二羟基化合物或者二羟基化合物和少量的多羟基化合物与光气或碳酸二酯发生反应而得到的、可以分支的均聚物或共聚物。聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限定,可以使用通过现有公知的光气法(界面聚合法)、熔融法(酯交换法)制造出的物质。
作为原料二羟基化合物,优选芳香族二羟基化合物,可以举出2,2-双(4-羟苯基)丙烷(=双酚A)、四甲基双酚A、双(4-羟苯基)-对二异丙基苯、氢醌、间苯二酚、4,4-二羟基联苯等,优选可以举出双酚A。另外,也可以使用在上述芳香族二羟基化合物上键合有1个以上的磺酸四烷基鏻的化合物。
作为聚碳酸酯树脂,上述之中,优选衍生自2,2-双(4-羟苯基)丙烷的芳香族聚碳酸酯树脂、或者衍生自2,2-双(4-羟苯基)丙烷与其他芳香族二羟基化合物的芳香族聚碳酸酯共聚物。另外,也可以为与具有硅氧烷结构的聚合物或低聚物的共聚物等以芳香族聚碳酸酯树脂作为主体的共聚物。进而也可以将上述聚碳酸酯树脂中的2种以上混合使用。
为了调节聚碳酸酯树脂的分子量,使用一价的芳香族羟基化合物即可,例如可以举出间甲基苯酚和对甲基苯酚、间丙基苯酚和对丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对长链烷基取代苯酚等。
聚碳酸酯树脂的粘均分子量(Mv)优选为5,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为13,000以上。通过使用粘均分子量为5,000以上的物质,具有所得到的树脂组合物的机械强度进一步提高的倾向。另外,聚碳酸酯树脂的粘均分子量(Mv)优选为60,000以下、更优选为40,000以下、进一步优选为30,000以下。通过使用Mw为60,000以下的聚碳酸酯树脂,具有树脂组合物的流动性提高、成型性提高的倾向。
聚碳酸酯树脂包含2种以上的情况下,优选混合物满足上述范围(下文中,对于分子量也认为是同样的)。
需要说明的是,本实施方式中,聚碳酸酯树脂的粘均分子量(Mv)表示使用乌氏粘度计,在20℃测定聚碳酸酯树脂的二氯甲烷溶液的粘度,求出特性粘度([η]),根据下述Schnell的粘度式计算出的值。
[η]=1.23×10-4Mv0.83
聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限定,通过光气法(界面聚合法)和熔融法(酯交换法)中的任一方法制造的聚碳酸酯树脂均可使用。另外,也优选对通过熔融法制造的聚碳酸酯树脂实施了调整末端的OH基量的后处理的聚碳酸酯树脂。
<<聚酰胺树脂>>
作为聚酰胺树脂,是通过内酰胺的开环聚合、氨基羧酸的缩聚、二胺与二元酸的缩聚而得到的以酰胺作为结构单元的高分子,可以为脂肪族聚酰胺树脂,也可以为半芳香族聚酰胺树脂。
具体地说,可以举出聚酰胺6、11、12、46、66、610、612、6I、6/66、6T/6I、6/6T、66/6T、66/6T/6I、9T、10T、详细内容如下文所述的苯二甲胺系聚酰胺树脂、聚三甲基六亚甲基对苯二甲酰胺、聚双(4-氨基环己基)甲烷十二酰胺、聚双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷十二酰胺、聚十一亚甲基六氢对苯二甲酰胺等。需要说明的是,上述“I”表示间苯二甲酸成分,“T”表示对苯二甲酸成分。另外,作为聚酰胺树脂,可以参考日本特开2011-132550号公报的0011~0013段的记载,将其内容并入本说明书中。
本实施方式中使用的聚酰胺树脂优选为由来自二胺的结构单元和来自二羧酸的结构单元构成、来自二胺的结构单元的50摩尔%以上来自苯二甲胺的苯二甲胺系聚酰胺树脂。苯二甲胺系聚酰胺树脂的来自二胺的结构单元更优选70摩尔%以上、进一步优选80摩尔%以上、再优选90摩尔%以上、再进一步优选95摩尔%以上来自间苯二甲胺和对苯二甲胺中的至少一种。苯二甲胺系聚酰胺树脂的来自二羧酸的结构单元优选50摩尔%以上、更优选70摩尔%以上、进一步优选80摩尔%以上、再优选90摩尔%以上、再进一步优选95摩尔%以上来自碳原子数为4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸。碳原子数为4~20的α,ω-直链脂肪族二元酸可以适当地使用己二酸、癸二酸、辛二酸、十二烷二酸、二十烷二酸等,更优选己二酸和癸二酸。
作为能够作为苯二甲胺系聚酰胺树脂的原料二胺成分使用的除间苯二甲胺和对苯二甲胺以外的二胺,可例示出四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、2-甲基戊二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-三甲基-六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺等脂肪族二胺;1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1,3-环己二胺、1,4-环己二胺、双(4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、双(氨基甲基)十氢化萘、双(氨基甲基)三环癸烷等脂环式二胺;双(4-氨基苯基)醚、对苯二胺、双(氨基甲基)萘等具有芳香环的二胺等,可以使用1种或将2种以上混合使用。
作为上述碳原子数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸以外的二羧酸成分,可例示出间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸等苯二甲酸化合物;1,2-萘二羧酸、1,3-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,6-萘二羧酸、1,7-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸等萘二羧酸类的异构体等,可以使用1种或将2种以上混合使用。
<<聚苯乙烯系树脂>>
作为聚苯乙烯系树脂,可以举出苯乙烯系单体的均聚物、苯乙烯系单体与能够与苯乙烯系单体共聚的单体的共聚物等。苯乙烯系单体例如可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯。本实施方式中的苯乙烯系树脂中,单体单元中的50摩尔%以上为苯乙烯系单体。
作为聚苯乙烯系树脂,更具体地说,可以举出聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、耐冲击性聚苯乙烯树脂(HIPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-丙烯酸类橡胶-苯乙烯共聚物(AAS树脂)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸类橡胶共聚物(ASA树脂)、丙烯腈-乙烯丙烯系橡胶-苯乙烯共聚物(AES树脂)、苯乙烯-IPN型橡胶共聚物等树脂等。
本实施方式中,苯乙烯系树脂优选为丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、耐冲击性聚苯乙烯树脂(HIPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-丙烯酸类橡胶-苯乙烯共聚物(AAS树脂)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸类橡胶共聚物(ASA树脂)、丙烯腈-乙烯丙烯系橡胶-苯乙烯共聚物(AES树脂)、苯乙烯-IPN型橡胶共聚物,更优选为耐冲击性聚苯乙烯树脂(HIPS),进一步优选为含有丁二烯橡胶的聚苯乙烯。
聚苯乙烯系树脂包含橡胶成分的情况下,聚苯乙烯系树脂中的橡胶成分的含量优选为3~70质量%、更优选为5~50质量%、进一步优选为7~30质量%。通过使橡胶成分的含量为3质量%以上,具有耐冲击性提高的倾向,通过使该含量为70质量%以下,具有阻燃性提高的倾向,是优选的。另外,橡胶成分的平均粒径优选为0.05~10μm、更优选为0.1~6μm、进一步优选为0.2~3μm。若平均粒径为0.05μm以上,则具有耐冲击性容易提高的倾向,若平均粒径为10μm以下,则具有外观提高的倾向,是优选的。
聚苯乙烯系树脂的重均分子量通常为50,000以上、优选为100,000以上、更优选为150,000以上,并且通常为500,000以下、优选为400,000以下、更优选为300,000以下。另外,数均分子量通常为10,000以上、优选为30,000以上、更优选为50,000以上,并且优选为500,000以下、更优选为300,000以下。
聚苯乙烯系树脂依据JIS K7210(温度200℃、负荷5kgf)测定的熔体流动速率(MFR)优选为0.1~30g/10分钟、更优选为0.5~25g/10分钟。若MFR为0.1g/10分钟以上,则具有流动性提高的倾向,若MFR为30g/10分钟以下,则具有耐冲击性提高的倾向。
作为这样的聚苯乙烯系树脂的制造方法,可以举出乳液聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法或者本体聚合法等公知的方法。
关于本实施方式中的热塑性树脂组合物B中的热塑性树脂的含量,在热塑性树脂组合物B中优选为30质量%以上、更优选为35质量%以上、进一步优选为40质量%以上、再优选为45质量%以上、进一步再优选为50质量%以上。通过为上述下限值以上,具有注塑成型时的流动性进一步提高的倾向。另外,关于上述热塑性树脂的含量,在热塑性树脂组合物B中更优选为96质量%以下、进一步优选为93质量%以下、也可以为90质量%以下。进一步包含增强材料的情况下,上述热塑性树脂的含量优选为85质量%以下、更优选为80质量%以下、进一步优选为75质量%以下、再优选为70质量%以下。通过为上述上限值以下,具有所得到的结构体的机械强度进一步提高的倾向。
本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,热塑性树脂可以仅包含一种,也可以包含两种以上。包含2种以上的情况下,优选总量为上述范围。
<<导电性化合物>>
本实施方式中的热塑性树脂组合物B优选包含导电性化合物。通过包含导电性化合物,能够提高第2构件的吸收率。另外,能够降低第2构件的反射率和透射率。
本实施方式中使用的导电性化合物可例示出金属、金属氧化物、导电性碳化合物和导电性聚合物,优选导电性碳化合物。
作为金属,可例示出由铜、镍、银、不锈钢构成的金属,优选金属填料、不锈钢纤维、磁性填料。作为金属氧化物,可例示出氧化铝、氧化锌,优选氧化铝纤维、氧化锌纳米管。作为导电性碳化合物,优选炭黑、石墨烯、石墨、富勒烯、碳纳米线圈、碳纳米管、碳纤维,更优选碳纳米管。
另外,也优选被金属、金属氧化物、导电性碳化合物所覆盖的纤维等。例如可例示出被碳包覆的钛酸钾晶须、金属被覆纤维等。
本实施方式中的导电性化合物优选为纤维状、管状、晶须状等比较细且长的形状。
作为导电性化合物的直径(数均纤维径),优选0.5~100nm、更优选1~30nm。作为导电性化合物的纵横比,从赋予良好的电磁波吸收性的方面出发,优选为5以上、更优选为50以上。上限没有特别限定,例如为500以下。
本实施方式中使用的导电性碳化合物优选碳纳米管。碳纳米管是单层碳纳米管和/或多层碳纳米管,优选至少包含多层碳纳米管。另外,也可以使用局部具有碳纳米管的结构的碳材料。另外,碳纳米管并不限于圆筒形状,也可以具有螺旋以1μm以下的间距绕一周的线圈状形状。
碳纳米管可作为市售品获得,例如可以举出Bayer Material Science公司制造、Nanocyl公司制造、昭和电工株式会社制造、可由Hyperion Catalysis International公司获得的碳纳米管。需要说明的是,除了碳纳米管这一名称以外,还可称为石墨原纤维、碳原纤维、碳纳米纤维、碳纳米结构体等。
本实施方式中,导电性化合物可以利用热塑性树脂进行母料化来进行混配。作为这种情况下的热塑性树脂,从上述热塑性树脂中进行选择。例如,作为主成分的热塑性树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的情况下,母料化中使用的热塑性树脂优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚苯乙烯系树脂、聚烯烃树脂和聚碳酸酯树脂,更优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚苯乙烯系树脂。进行母料化时的热塑性树脂的浓度优选为99.5质量%以下、更优选为95质量%以下,并且优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为30质量%以上、再优选为50质量%以上。通过为上述上限值以下和下限值以上的范围,具有导电性化合物(特别是导电性碳化合物)向主成分的热塑性树脂中的分散性进一步提高的倾向。
需要说明的是,上述主成分的热塑性树脂不必如上述那样为1种,当然也可以为2种以上的混合物。
本实施方式中的热塑性树脂组合物B中的导电性化合物(优选碳纳米管)的含量优选为0.01质量%以上、更优选为0.05质量%以上、进一步优选为0.10质量%以上、也可以为0.20质量%以上、进而可以为0.40质量%以上、特别可以为0.50质量%以上、也可以为0.70质量%以上。通过为上述下限值以上,可有效地发挥出电磁波吸收性。另外,本实施方式中的热塑性树脂组合物B中的导电性化合物(优选碳纳米管)的含量优选为10.0质量%以下、更优选为8.0质量%以下、进一步优选为6.0质量%以下、再优选为4.0质量%以下、进一步再优选为3.0质量%以下、也可以为2.0质量%以下。通过为上述上限值以下,具有树脂的流动性进一步提高的倾向。
另外,本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,相对于热塑性树脂100质量份,导电性化合物(优选碳纳米管)优选包含0.01质量份以上、更优选为0.05质量份以上、进一步优选为0.1质量份以上、再优选为0.5质量份以上、进一步再优选为1.0质量份以上。通过为上述下限值以上,可有效地发挥出电磁波吸收性。另外,本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,相对于热塑性树脂100质量份,导电性化合物(优选碳纳米管)优选包含10.0质量份以下、更优选为8.0质量份以下、进一步优选为6.0质量份以下、再优选为4.0质量份以下、进一步再优选为3.0质量份以下、进而也可以为2.5质量份以下。通过为上述上限值以下,具有树脂的流动性进一步提高的倾向。
本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,导电性化合物可以仅包含一种,也可以包含两种以上。包含两种以上的情况下,优选总量为上述范围。
<<增强材料>>
本实施方式中的热塑性树脂组合物B可以包含增强材料。通过包含增强材料,能够提高所得到的结构体的机械强度。
对于可在本实施方式中使用的增强材料,其种类等没有特别限定,可以为纤维、填料、珠粒等中的任一种,优选纤维。
增强材料为纤维的情况下,可以为短纤维、也可以为长纤维。
增强材料为短纤维、填料、珠粒等的情况下,本实施方式中的热塑性树脂组合物B可例示出粒料、将上述粒料粉末化而成的物质、以及由上述粒料成型出的膜等。
增强材料为长纤维的情况下,增强材料可例示出所谓UD材(Uni-Directional,单向)用的长纤维、机织物和针织物等片状长纤维等。在使用这些长纤维的情况下,可以使本实施方式中的热塑性树脂组合物B的增强材料以外的成分浸渗到作为上述片状长纤维的增强材料中,制成片状的热塑性树脂组合物B(例如预浸料)。
增强材料的原料可以举出玻璃、碳(碳纤维等)、氧化铝、硼、陶瓷、金属(钢等)等无机物、以及植物(包括槿麻(Kenaf)、竹等)、芳族聚酰胺、聚甲醛、芳香族聚酰胺、聚对苯撑苯并双噁唑、超高分子量聚乙烯等有机物等,优选玻璃。
本实施方式中的热塑性树脂组合物B优选包含玻璃纤维作为增强材料。
玻璃纤维选自A玻璃、C玻璃、E玻璃、R玻璃、D玻璃、M玻璃、S玻璃等玻璃组成中,特别优选E玻璃(无碱玻璃)。
玻璃纤维是指与长度方向成直角地切割出的截面形状为正圆状或多边形的纤维状材料。玻璃纤维中,单纤维的数均纤维径通常为1~25μm、优选为5~17μm。通过使数均纤维径为1μm以上,具有热塑性树脂组合物B的成型加工性进一步提高的倾向。通过使数均纤维径为25μm以下,所得到的成型体的外观提高,增强效果也趋于提高。玻璃纤维可以为单纤维或将单纤维多根捻合而成的纤维。
玻璃纤维的形态可以为将单纤维或多根捻合而成的纤维连续地卷取而成的玻璃粗纱、整齐地切成长度1~10mm的短切原丝(即,数均纤维长度1~10mm的玻璃纤维)、粉碎成长度10~500μm左右的磨碎纤维(即,数均纤维长度10~500μm的玻璃纤维)等中的任一种,优选整齐地切成长度1~10mm的短切原丝。玻璃纤维也可以将形态不同的纤维合用。
另外,作为玻璃纤维,还优选具有异形截面形状的玻璃纤维。该异形截面形状是指,以与纤维的长度方向成直角的截面的长径/短径比所表示的扁平率例如为1.5~10,其中优选为2.5~10、进一步优选为2.5~8、特别优选为2.5~5。
对于玻璃纤维,只要不会明显损害本实施方式中的热塑性树脂组合物B的特性,例如可以为利用硅烷系化合物、环氧系化合物、氨基甲酸酯系化合物等进行了表面处理的纤维、进行了氧化处理的纤维,以提高与树脂成分的亲和性。
本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份,增强材料(优选玻璃纤维)优选包含10质量份以上、更优选为20质量份以上、进一步优选为35质量份以上、再优选为48质量份以上。通过为上述下限值以上,具有所得到的结构体的机械强度进一步升高的倾向。另外,相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份,上述增强材料(优选玻璃纤维)的含量优选为100质量份以下、更优选为90质量份以下、进一步优选为80质量份以下、再优选为70质量份以下、进一步再优选为60质量份以下。通过为上述上限值以下,具有结构体外观提高、并且热塑性树脂组合物B的流动性进一步提高的倾向。
关于本实施方式中的热塑性树脂组合物B中的增强材料(优选玻璃纤维)的含量,在热塑性树脂组合物B中优选为10质量%以上、优选为15质量%以上、进一步优选为20质量%以上、再优选为25质量%以上。另外,关于上述增强材料(优选玻璃纤维)的含量,在热塑性树脂组合物B中更优选为50质量%以下、进一步优选为45质量%以下、进一步优选为40质量%以下、再优选为35质量%以下。通过为上述下限值以上,具有机械强度进一步升高的倾向。另外,通过为上述上限值以下,具有结构体的外观提高、并且热塑性树脂组合物B在熔融时的流动性进一步提高的倾向。
本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,增强材料(优选玻璃纤维)可以仅包含一种,也可以包含两种以上。包含两种以上的情况下,优选总量为上述范围。
<<稳定剂>>
本实施方式中的热塑性树脂组合物B可以含有稳定剂,作为稳定剂,优选含有磷系稳定剂和/或酚系稳定剂。
作为磷系稳定剂,可以使用公知的任意磷系稳定剂。若举出具体例,则可以举出磷酸、膦酸、亚磷酸、次膦酸、多磷酸等磷的含氧酸;酸性焦磷酸钠、酸性焦磷酸钾、酸性焦磷酸钙等酸性焦磷酸金属盐;磷酸钾、磷酸钠、磷酸铯、磷酸锌等第1族或第2B族金属的磷酸盐;有机磷酸酯化合物、有机亚磷酸酯化合物、有机亚膦酸酯化合物等,特别优选有机亚磷酸酯化合物。
作为酚系稳定剂,例如可以举出受阻酚系抗氧化剂。
它们的详细内容可参考国际公开第2020/013127号的0105~0111段的记载,将其内容并入本说明书中。
关于稳定剂的含量,相对于热塑性树脂100质量份,通常0.001质量份以上、优选为0.01质量份以上,并且通常为1质量份以下、优选为0.5质量份以下。通过使稳定剂的含量为上述范围的下限值以上,能够更为有效地得到作为稳定剂的效果。另外,通过使稳定剂的含量为上述范围的上限值以下,效果不会达到最大限度,是经济的。
本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,稳定剂可以仅包含一种,也可以包含两种以上。包含两种以上的情况下,优选总量为上述范围。
<<脱模剂>>
本实施方式中的热塑性树脂组合物B优选含有脱模剂(滑剂)。作为脱模剂,例如可以举出脂肪族羧酸、脂肪族羧酸与醇的酯、数均分子量200~15000的脂肪族烃化合物、蜡、聚硅氧烷系硅油等。
它们的详细内容可以参考国际公开第2020/013127号的0112~0121段的记载,将其内容并入本说明书中。
关于脱模剂的含量,相对于热塑性树脂100质量份通常0.001质量份以上、优选为0.01质量份以上,并且通常为2质量份以下、优选为1质量份以下。通过使脱模剂的含量为上述范围的下限值以上,容易充分得到脱模性的效果,通过使脱模剂的含量为上述范围的上限值以下,可得到充分的耐水解性,并且不容易产生注塑成型时的模具污染等。
<<其他成分>>
本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,只要不会显著损害所期望的各种物性,也可以根据需要含有上述成分以外的其他成分。若举出其他成分的示例,则可以举出各种树脂添加剂等。需要说明的是,其他成分可以含有1种,也可以以任意的组合和比例含有2种以上。
具体地说,可以举出阻燃剂、反应性化合物(环氧化合物等)、颜料、染料、紫外线吸收剂、抗静电剂、防雾剂、防粘连剂、流动性改良剂、增塑剂、分散剂、抗菌剂等。本实施方式中的热塑性树脂组合物B优选包含稳定剂和脱模剂中的至少一种。
本实施方式中的热塑性树脂组合物B按照热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)和选择性混配的其他成分的合计为100质量%的方式进行调整。本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,热塑性树脂、导电性化合物(优选碳纳米管)和增强材料(优选玻璃纤维)的合计优选占热塑性树脂组合物B的95质量%以上。另外,本实施方式中的热塑性树脂组合物B中,热塑性树脂、导电性化合物、增强材料、稳定剂和脱模剂的合计优选占热塑性树脂组合物B的99质量%以上。
另外,本实施方式中的热塑性树脂组合物B优选实质上不包含吸光性色素(例如在波长800nm~1100nm的范围具有极大吸收波长的色素、黑色系着色剂等)。其中,此处的吸光性色素旨在排除也属于导电性化合物的物质。另外,热塑性树脂组合物B也可以为实质上不包含炭黑的形态。实质上不包含是指,相对于热塑性树脂100质量份例如小于0.01质量份,优选小于0.001质量份,进一步优选小于0.0001质量份。
<热塑性树脂组合物A和热塑性树脂组合物B>
本实施方式中,将热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率与将热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率之差优选为40%以上。通过为这样的构成,例如能够提高由元件发射的电磁波的指向性。上述吸收率之差优选为40%以上、更优选为50%以上。另外,上述吸收率之差的上限理想为100%,但即使为90%以下也可充分满足所要求的性能。通过使第1构件的雷达吸收性低、而另一方面使第2构件的吸收率高,可期待在提高所发射的电磁波的指向性的同时能够降低多余的噪声的效果。
本实施方式中,优选热塑性树脂组合物A与热塑性树脂组合物B中所包含的树脂成分的80质量%为共通的、更优选90质量%以上为共通的、进一步优选95质量%以上为共通的。通过像这样使热塑性树脂组合物A与热塑性树脂组合物B中所包含的树脂成分为共通的,具有构件1与构件2的粘结强度进一步提高的倾向。另外,本实施方式中,优选热塑性树脂组合物A与热塑性树脂组合物B的组成的70质量%为共通的、更优选80质量%以上为共通的、进一步优选85质量%以上为共通的。通过像这样使热塑性树脂组合物A与热塑性树脂组合物B的组成共通,具有成型收缩率等相同的倾向,能够随着时间的推移更为有效地维持较高的粘结强度。
<热塑性树脂组合物的制造方法>
热塑性树脂组合物A和热塑性树脂组合物B分别可以通过树脂组合物制备的常规方法来制造。通常将各成分和根据需要添加的各种添加剂一起充分进行混合,接下来利用单螺杆或双螺杆挤出机进行熔融混炼。另外,也可以不将各成分预先混合、或者仅将其一部分预先混合,使用加料器供给至挤出机进行熔融混炼,来制备热塑性树脂组合物A和热塑性树脂组合物B。如上所述,也可以将导电性化合物、透光性色素等的一部分成分与热塑性树脂进行熔融混炼来制备母料,接下来在其中混配剩余的成分来进行熔融混炼。
需要说明的是,在使用玻璃纤维等增强材料的情况下,也优选从挤出机的料筒中途的侧加料器进行供给。
熔融混炼时的加热温度通常可以从220~300℃的范围适宜地选择。若温度过高,则容易产生分解气体,可能成为不透明化的原因。因此,优选考虑剪切放热等来选定螺杆构成。在混炼时,为了抑制后续行程的成型时的分解,优选使用抗氧化剂、热稳定剂。
<第1构件和第2构件的制造方法>
第1构件和第2构件的制造方法没有特别限定,可以任意地采用针对树脂组合物通常采用的成型法。若举出其示例,则可以举出注塑成型法、超高速注塑成型法、注塑挤压成型法、双色成型法、气体辅助等中空成型法、使用绝热模具的成型法、使用快速加热模具的成型法、发泡成型(也包括超临界流体)、嵌件成型、IMC(模内涂布成型)成型法、挤出成型法、片成型法、热成型法、旋转成型法、层积成型法、模压成型法、吹塑成型法等,其中优选注塑成型。
注塑成型的详细内容可以参考日本专利第6183822号公报的0113~0116段的记载,将其内容并入本说明书中。
<结构体及其制造方法>
本实施方式中的结构体中,第1构件和第2构件至少部分地接合,通常仅一部分接合。本实施方式中的接合中包括:通过将第1构件的表面的至少一部分与第2构件的表面的至少一部分直接或借助粘接剂等相接而将两构件一体化的方式,优选包括:通过将第1构件的表面的至少一部分与第2构件的表面的至少一部分直接相接而将两构件一体化的方式。
更具体地说,第1构件与第2构件优选通过激光焊接、振动焊接、超声波焊接、双色成型、嵌件成型、螺纹紧固、利用粘接剂的粘接以及嵌合中的任一者进行接合,更优选通过激光焊接、振动焊接、超声波焊接以及利用粘接剂的粘接中的任一者进行接合,进一步优选通过激光焊接、振动焊接以及超声波焊接中的任一者进行接合,再优选通过激光焊接进行接合。本实施方式中,特别优选将第1构件与第2构件通过激光焊接进行接合,第1构件为激光焊接时的激光透射侧。即,优选第2构件为激光吸收侧。
因此,本实施方式的结构体包括将由热塑性树脂组合物A形成的第1构件与由热塑性树脂组合物B形成的第2构件至少部分地接合。此处,将热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度而得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率为70%以上。将热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度而得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率小于50%,并且在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率为40%以上。
接着对激光焊接方法进行说明。本实施方式中,通过将第1构件与第2构件进行激光焊接,能够制造结构体。通过进行激光焊接,能够在不使用粘接剂的情况下将第1构件与第2构件牢固地焊接。
构件的形状没有特别限制,为了将构件彼此通过激光焊接进行接合来使用,通常优选为至少具有面接触部位(平面、曲面)的形状。在激光焊接中,例如使透射了第1构件的激光被第2构件吸收,进行熔融,将两构件焊接起来。此处,激光透射的第1构件的厚度(激光所透射的部分的激光透射方向的厚度)可以考虑用途等适宜地确定,最厚壁部例如为5mm以下、优选为4mm以下。作为下限值,最薄壁部为0.1mm以上。
作为激光焊接中使用的激光源,可以根据吸光性色素的光的吸收波长来确定,优选波长900~1100nm的范围的激光,例如可以利用半导体激光或光纤激光。
本实施方式中,更优选振镜扫描式激光焊接。振镜扫描式激光焊接也被称为振镜式激光焊接、准同时焊接(Quasi-Simultaneous Welding),是利用内置的振镜进行激光扫描的方式。通过使用振镜扫描式激光焊接,能够在广泛范围内进行激光焊接,即使对于具有凸凹的构件、厚度不同的构件等,也容易进行激光焊接。
振镜扫描式激光焊接中,激光照射速度优选为500~1500mm/s,并且激光照射周数优选为3~30周。
更具体地说,例如以将作为透射侧构件的第1构件与作为吸收侧构件的第2构件进行焊接的情况为例来进行说明。首先,使两者进行焊接的部位彼此相互接触。此时,两者的焊接部位优选进行面接触,可以为平面彼此、曲面彼此、或者平面与曲面的组合。接下来,从第1构件侧(激光透射侧)照射激光。此时,可以根据需要利用透镜使激光在两者的界面处聚光。该集光束在透射树脂构件中透射,在吸收树脂构件的表面附近被吸收并放热,进行熔融。接着该热通过热传导也会传递至透射树脂构件而发生熔融,在两者的界面处形成熔融池,冷却后两者接合。
像这样将第1构件与第2构件焊接而成的结构体具有高焊接强度。需要说明的是,本实施方式中的结构体的含义除了包括完成品、部件以外,还包括构成它们的一部分的构件。
对于上述结构体中的第1构件和第2构件,可以使激光焊接强度为800MPa以上,进而可以为1000MPa以上、1300MPa以上。激光焊接强度的上限值没有特别限制,3000MPa以下是实用的。激光焊接强度根据后述实施例的记载进行测定。
实施例
以下举出实施例更具体地说明本发明。只要不脱离本发明的主旨,以下的实施例中所示的材料、用量、比例、处理内容、处理过程等可以适宜地变更。因此,本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。
实施例中使用的测定设备等因终止生产等而难以获得的情况下,可以使用其他具有同等性能的设备进行测定。
1.原料
<第1构件(热塑性树脂组合物A)>
使用下述原料。下述表1中,PBT意味着聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(下述表中也相同)。
[表1]
NOVADURAN是包含玻璃纤维、脱模剂等的树脂组合物粒料。
<第2构件(热塑性树脂组合物B)>
使用下述原料。下述表2中,HIPS是指高抗冲聚苯乙烯,CNT是指碳纳米管(下述表中也相同)。
[表2]
对于表2所示的材料,如表3所示,将玻璃纤维(GF)以外的成分装入不锈钢制转鼓混合机中,搅拌混合1小时。表3的各成分为质量份表述。将所得到的混合物投入到30mm的排气型双螺杆挤出机(日本制钢所公司制造、“TEX30α”)的主进料斗中,利用从进料斗起的第7个侧加料器供给玻璃纤维(GF),在挤出机机筒设定温度C1~C15为260℃、模头为250℃、螺杆转速为200rpm、排出量为40kg/小时的条件下进行混炼,挤出成线料状,得到热塑性树脂组合物B的粒料。
2.在频率76.5GHz的吸收率、反射率、透射率
分别使用热塑性树脂组合物A的粒料和热塑性树脂组合物B的粒料,利用注塑成型机(日精树脂工业公司制造的“NEX80”)在料筒设定温度为260℃、模具温度为80℃的条件下进行注塑成型,得到100mm×100mm×2mm厚和100mm×100mm×3mm厚的试验片。使用所得到的试验片,如下测定频率76.5GHz下的根据式(A)所求出的吸收率、根据式(B)求出的反射率和根据式(C)所求出的透射率。
在测定时,使用Keysight公司制造的网络分析器“N5252A”。
需要说明的是,按照注塑成型体的TD(流动方向)与电场方向平行的朝向设置试验片来进行测定。
式(A)
[数8]
(上述式(A)中,R表示通过自由空间法测定的反射衰减量,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
式(B)
[数9]
(上述式(B)中,R表示通过自由空间法测定的反射衰减量。)
式(C)
[数10]
(上述式(C)中,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[表3]
3.实施例1~实施例10(激光焊接)
<第1构件的成型(热塑性树脂组合物A)>
将上述树脂粒料在120℃干燥7小时后,使用注塑成型机(日本制钢所公司制造的“J55”)在料筒温度260℃、模具温度60℃的条件下进行成型,制作图6所示的厚度1.5mm的成型体(透射树脂构件I)。
<第2构件的成型(热塑性树脂组合物B)>
将上述得到的树脂粒料在120℃干燥7小时后,使用注塑成型机(日本制钢所公司制造的“J55”)在料筒温度260℃、模具温度60℃的条件下进行成型,制作图7所示的成型体(吸收树脂构件II)。
选择表4~5所示的第1构件和第2构件,如图8和图9所示,分别开设孔21、22,以在内部放入了焊接力测定用夹具23、24的状态,在箱状的吸收树脂构件II上叠置盖状的透射树脂构件I,在透射树脂构件I和吸收树脂构件II的重叠部分即缘部的垂直上方位置配置激光源,使用玻璃板在透射树脂构件I和吸收树脂构件II的重叠部分从厚度方向两侧向内侧方向施加4.92N/mm的推力(焊接时推力),以表4~5记载的条件照射激光,得到激光焊接体。图8中的符号X的部分是照射了激光的部分。
焊接装置如下所述。
<振镜扫描式激光焊接>
激光装置:IPG公司制造YLR-300-AC-Y14
波长:1070nm
准直仪:7.5mm
激光类型:光纤
激光强度(输出功率):180W
振镜扫描器:ARGES公司制造Fiber Elephants21
孔:21mm
激光照射速度:900mm/s
激光照射周数:如表4或表5所示
焊接部圆周:137mm
按照照射至焊接面的光斑径为直径2mm的方式使激光散焦,进行激光扫描仪的位置调整。
<激光焊接强度>
如图9所示,从由上述制作的透射树脂构件I和吸收树脂构件II构成的箱体的上表面和下表面分别插入测定用夹具25、26,与收纳在内部的夹具23、24分别结合,沿上下拉伸(拉伸速度:5mm/min),测定透射树脂构件I和吸收树脂构件II分离的强度(焊接强度、单位:MPa)。
需要说明的是,装置使用ORIENTEC公司制造的1t Tensilon万能型试验机(测力传感器10kN)。
将结果示于下述表4和表5。
[表4]
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | ||
热塑性树脂组合物A | - | A-1 | A-1 | A-1 | A-1 | A-1 |
热塑性树脂组合物B | - | 组成1 | 组成1 | 组成2 | 组成2 | 组成2 |
周数 | 周 | 15 | 20 | 5 | 10 | 15 |
焊接强度 | MPa | 1690 | 1910 | 1130 | 1500 | 2060 |
[表5]
实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | ||
热塑性树脂组合物A | - | A-1 | A-1 | A-1 | A-1 | A-1 |
热塑性树脂组合物B | - | 组成2 | 组成3 | 组成3 | 组成3 | 组成3 |
周数 | 周 | 20 | 5 | 10 | 15 | 20 |
焊接强度 | MPa | 2100 | 1545 | 1920 | 2030 | 2190 |
由上述结果可知,本发明中,第1构件和第2构件适当地进行了激光焊接。
4.实施例11(双色成型)
将上述树脂粒料在120℃干燥7小时后,使用注塑成型机(日本制钢所公司制造的“J180”)在第1料筒温度260℃、第2料筒温度260℃、模具温度80℃的条件下进行成型,制作图10所示的厚度5mm的哑铃形状试验片。图10中,(a)表示哑铃形试验片整体的示意图,(b)是(a)的圆形标记的部分的放大说明图、是(a)的流动方向的截面图。图10的(b)中,31表示热塑性树脂组合物A,32表示热塑性树脂组合物B。
具体地说,利用第1料筒将热塑性树脂组合物A从哑铃形状试验片的侧部的浇口填充至中心部分,之后利用第2料筒将热塑性树脂组合物B从相反侧侧面的浇口填充,按照在哑铃形试验片的中心形成树脂的密合部的方式进行成型。此时,将热塑性树脂组合物A按照相对于流动方向大致倾斜5℃的方式进行填充。
使用万能型试验机(A&D公司制造的“Tensilon RTF2350”),对上述得到的双色成型哑铃形试验片的拉伸断裂应力进行测定。
将结果示于下述表6。
[表6]
实施例11 | ||
热塑性树脂组合物A | - | A-1 |
热塑性树脂组合物B | - | 组成2 |
断裂应力 | MPa | 15.2 |
符号的说明
1 第1构件
2 第2构件
3 元件
21、22 孔
23、24 测定用夹具
25、26 测定用夹具
31 热塑性树脂组合物A
32 热塑性树脂组合物B
Claims (15)
1.一种结构体,其中,
该结构体具有由热塑性树脂组合物A形成的第1构件、以及由热塑性树脂组合物B形成的第2构件,
所述第1构件与第2构件至少部分地接合,
将所述热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)求出的透射率为70.0%以上,
将所述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率小于50.0%,并且
将所述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率为40.0%以上,
式(C)
[数1]
所述式(C)中,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量,
式(A)
[数2]
所述式(A)中,R表示通过自由空间法测定的反射衰减量,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。
2.如权利要求1所述的结构体,其中,所述热塑性树脂组合物B包含导电性碳化合物。
3.如权利要求2所述的结构体,其中,所述导电性碳化合物包含碳纳米管。
4.如权利要求1~3中任一项所述的结构体,其中,所述热塑性树脂组合物B包含增强材料。
5.如权利要求1~4中任一项所述的结构体,其中,所述热塑性树脂组合物B包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
6.如权利要求1~5中任一项所述的结构体,其中,所述热塑性树脂组合物A包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
7.如权利要求1~6中任一项所述的结构体,其中,所述第1构件与第2构件通过激光焊接、振动焊接、超声波焊接、双色成型、嵌件成型、螺纹紧固、利用粘接剂进行的粘接以及嵌合中的任一者进行接合。
8.如权利要求1~6中任一项所述的结构体,其中,
所述第1构件与第2构件通过激光焊接进行接合,
所述第1构件为激光焊接时的激光透射侧。
9.如权利要求1~8中任一项所述的结构体,其中,将所述热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率与将所述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率之差为40.0%以上。
10.如权利要求1~9中任一项所述的结构体,其包含电磁波控制体。
11.如权利要求1~10中任一项所述的结构体,其中,所述结构体具有至少由所述第1构件和第2构件包围的具有中空结构的壳体,所述壳体内包有元件。
12.如权利要求11所述的结构体,其中,所述元件是发射和/或检测电磁波的元件,所述电磁波的至少一种透射所述第1构件,所述电磁波的至少一种被所述第2构件吸收。
13.如权利要求12所述的结构体,其中,在与发射和/或检测所述电磁波的方向对置的任一方向上均存在第1构件和/或第2构件。
14.一种结构体的制造方法,其包括使由热塑性树脂组合物A形成的第1构件与由热塑性树脂组合物B形成的第2构件至少部分地接合,
将所述热塑性树脂组合物A成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率为70.0%以上,
将所述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(C)所求出的透射率小于50.0%,并且
将所述热塑性树脂组合物B成型为2mm的厚度所得到的试验片在频率76.5GHz依据式(A)所求出的吸收率为40.0%以上,
式(C)
[数3]
所述式(C)中,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量,
式(A)
[数4]
所述式(A)中,R表示通过自由空间法测定的反射衰减量,T表示通过自由空间法测定的透射衰减量。
15.一种毫米波雷达模块,其具有权利要求1~13中任一项所述的结构体。
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