DE112019003308T5 - Harz-metall-verbundkörper und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Harz-metall-verbundkörper und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE112019003308T5
DE112019003308T5 DE112019003308.5T DE112019003308T DE112019003308T5 DE 112019003308 T5 DE112019003308 T5 DE 112019003308T5 DE 112019003308 T DE112019003308 T DE 112019003308T DE 112019003308 T5 DE112019003308 T5 DE 112019003308T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resin
composite body
metal composite
mass
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112019003308.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Naoto Okubo
Shinichi Miura
Takaaki Uchida
Hideaki Yamaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Publication of DE112019003308T5 publication Critical patent/DE112019003308T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14311—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles using means for bonding the coating to the articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0053—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14336—Coating a portion of the article, e.g. the edge of the article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B29C66/026—Chemical pre-treatments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/03—After-treatments in the joint area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/03—After-treatments in the joint area
    • B29C66/032—Mechanical after-treatments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/723—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
    • B29C66/7232—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer
    • B29C66/72321—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer consisting of metals or their alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/58—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12—Polyphenylene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12—Polyphenylene oxides
    • C08L71/126—Polyphenylene oxides modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/02—Polythioethers; Polythioether-ethers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0053—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping
    • B29C2045/0079—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping applying a coating or covering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C2045/1486—Details, accessories and auxiliary operations
    • B29C2045/14868—Pretreatment of the insert, e.g. etching, cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/0672—Spin welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74—Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742—Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2025/00—Use of polymers of vinyl-aromatic compounds or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2025/04—Polymers of styrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2025/00—Use of polymers of vinyl-aromatic compounds or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2025/04—Polymers of styrene
    • B29K2025/06—PS, i.e. polystyrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2065/00—Use of polyphenylenes or polyxylylenes as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2071/00—Use of polyethers, e.g. PEEK, i.e. polyether-etherketone or PEK, i.e. polyetherketone or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2077/00—Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2509/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2503/00 - B29K2507/00, as filler
    • B29K2509/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3431—Telephones, Earphones
    • B29L2031/3437—Cellular phones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/101—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54—Yield strength; Tensile strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/558—Impact strength, toughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/30—Applications used for thermoforming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Harz-Metall-Verbundkörper, der ein Harzteil, das eine Harzformmasse enthält, die eine Harzmischung (a1) und einen anorganischen Füllstoff (a2) enthält, und ein Metallteil einschließt, und eine Testprobe der Harzmischung (a1) hat eine Spannungs-Dehnungskurve in einem Zugversuch gemäß ISO 527-1,2:2012 mit einer Streckgrenze und einer Zugstreckspannung von 25 MPa oder mehr.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Harz-Metall-Verbundkörper und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Stand der Technik
  • Eine Technik zur Integration eines Metalls und eines Harzes, bei denen es sich um unterschiedliche Materialien handelt, wird vor allem in den Bereichen elektronische und elektrische Maschinen, Automobile und elektrische Haushaltsgeräte entwickelt. Insbesondere in den Bereichen der elektronischen Geräte wird von Informations- und Kommunikationsinstrumente, wie Computer und Mobiltelefone, stark gefordert, dass sie eine geringere Größe, ein geringeres Gewicht und eine höhere Geschwindigkeit aufweisen, was mit dem schnellen Wachstum der Informationsmenge in der Kommunikation einhergeht, und es wird ein Harz-Metall-Verbundkörper mit niedriger Dielektrizitätskonstante gewünscht, der der Nachfrage gerecht werden kann. Im Bereich der Informations- und Kommunikationsinstrumente schreitet die Nutzung der Hochfrequenzbänder, wie z.B. des Mikrowellen- und Millimeterwellenbandes, aufgrund der Abnahme der nutzbaren Wellenlängenbänder voran, und die CPU-Taktfrequenz wird zu einer Hochfrequenz, die das Gigahertz-Band erreicht. Bei der Verwendung als Chassis eines Informations- und Kommunikationsinstruments ist auch eine hohe Schlagfestigkeit gefordert, die dem praktischen Einsatz standhält.
  • Zur Verringerung der Größe und des Gewichts des Kommunikationsinstruments, das im Hochfrequenzband verwendet werden kann, ist es notwendig, einen Harz-Metall-Verbundkörper zu entwickeln, der ein Harzteil mit einem niedrigen dielektrischen Verlustfaktor und einer niedrigen Dielektrizitätskonstante enthält, der die Übertragungsrate von Signalen nicht verzögert und die Signalintensität nicht verringert.
  • PTL 1 beschreibt eine Harzzusammensetzung für das Spritzgießen auf ein Metallteil und beschreibt, dass eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit und niedrige dielektrische Eigenschaften erzielt werden können. PTL 1 will die Haftfestigkeit zwischen dem Metallteil und dem Harzteil erhöhen und bewertet die Scherhaftfestigkeit.
  • Literaturliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1 : JP 2014-218076 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Wie oben beschrieben, entwirft und bewertet PTL 1 die Harzzusammensetzung mit hoher Haftfestigkeit bei Anwendung einer Abstoßkraft, d.h. einer Scherbeanspruchung, vom Metallteil auf die Haftfläche zum Harzteil, als „Haftfestigkeit“. Bei der Prüfung unter Anwendung einer Scherbeanspruchung wird zur Bewertung der Haftfestigkeit eine gleichmäßige Spannung auf die gesamte Klebefläche ausgeübt.
  • Allerdings gibt es in der Situation für die praktische Verwendung eines Harz-Metall-Verbundkörpers als Chassis o.ä. für ein Informations- und Kommunikationsinstruments jedoch häufig Fälle, in denen ein Bruch, z.B. Spaltung und Abblätterung, aufgrund einer ungleichmäßig auf eine Seite oder eine Kante der Klebefläche ausgeübten Spannung auftritt.
  • Lösung des Problems
  • Die jetzigen Erfinder haben geforscht um einen Harz-Metall-Verbundkörper bereitzustellen, der einen Bindungsteil aufweist, der bei ungleichmäßiger Anwendung einer Spannung auf eine Seite oder eine Kante der Bindungsfläche schwer zu brechen ist, z.B. Spaltung und Abblätterung, und der im Hochfrequenzband verwendet werden kann. Infolgedessen wurde festgestellt, dass das Problem durch ein Harzteil gelöst werden kann, das eine bestimmte Anforderung erfüllt.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die folgenden Gegenstände [1] bis [14].
  • [1] Ein Harz-Metall-Verbundkörper, umfassend ein Harzteil, das eine Harzformmasse enthält, die eine Harzmischung (a1) und einen anorganischen Füllstoff (a2) enthält, und ein Metallteil, einen Probekörper aus der Harzmischung (a1) mit einer Spannungs-Dehnungskurve in einem Zugversuch gemäß ISO 527-1,2:2012 mit einer Streckgrenze und einer Zugstreckspannung von 25 MPa oder mehr.
  • [2] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach Gegenstand [1], wobei der Probekörper der Harzmischung (a1) in einem Zugversuch nach ISO 527-1,2:2012 eine nominelle Zugbruchdehnung von 2,5% oder mehr aufweist.
  • [3] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach Gegenstand [1] oder [2], wobei ein Prüfkörper der von 20 mm × 5 mm × 0,8 mm Harzmischung (a1) in der Dicke von der Harzmischung (a1) einen Verlusttangens (tanδ) der Festkörper-Viskoelastizität von 0,0200 oder mehr aufweist, gemessen unter der Bedingung einer Frequenz von 1 Hz und um Raumtemperatur gemäß ISO 6721-4:1994.
  • [4] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Gegenstände [1] bis [3], wobei die Harzmischung (a1) mindestens eine Art enthält, die ausgewählt ist aus einem syndiotaktischen Polystyrol, einem Polyester, einem Polyphenylensulfid, einem Polyamid und einem Polyetheretherketon.
  • [5] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Gegenstände [1] bis [4], wobei die Harzformmasse den anorganischen Füllstoff (a2) in einer Menge von 13,0 Masse-% oder mehr und 37,0 Masse-% oder weniger, bezogen auf die Summe aus Harzmischung (a1) und anorganischem Füllstoff (a2) als 100 Masse-% enthält.
  • [6] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Gegenstände [1] bis [5], wobei die Harzformmasse einen Glasfüllstoff als anorganischen Füllstoff (a2) enthält.
  • [0008] [7] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Gegenstände [1] bis [6], wobei der Harz-Metall-Verbundkörper ein Inserttechnik-Körper ist.
  • [8] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Gegenstände [1] bis [7], wobei das Metallteil mindestens eine Art ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Edelstahl, Kupfer, Titan und Legierungen hiervon.
  • [9] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach Gegenstand [8], wobei das Metallteil Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist.
  • [10] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Gegenstände [1] bis [9], wobei das Metallteil eine Oberfläche aufweist, die mindestens einer aus einer chemischen Behandlung und einer physikalischen Behandlung ausgewählten Behandlung unterzogen wurde.
  • [11] Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Gegenstände [1] bis [10], wobei der Harz-Metall-Verbundkörper Poren mit einem Durchmesser von 0,01 µm oder mehr und 1000 µm oder weniger in mindestens einem Teil einer Oberfläche des Metallteils aufweist, welche in Kontakt mit dem Harzteil ist.
  • [12] Ein Verfahren zur Herstellung des Harz-Metall-Verbundkörpers nach einem der Gegenstände [1] bis [11], umfassend das Spritzgießen der Harzformmasse auf das Metallteil.
  • [13] Das Verfahren zur Herstellung des Harz-Metall-Verbundkörpers nach Gegenstand [12], wobei das Verfahren ferner das Unterziehen des nach dem Spritzgießen erhaltenen Harz-Metall-Verbundkörpers einer Schneidbearbeitung unter Verwendung eines Arbeitsfluids umfasst.
  • [14] Ein Verfahren zur Herstellung eines Harz-Metall-Verbundkörpers, umfassend das Unterziehen des Harz-Metall-Verbundkörpers nach einem der Gegenstände [1] bis [11] einer Anodisierungsbehandlung und einer Porenversiegelungsbehandlung.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Harz-Metall-Verbundkörper, der einen Verbindungsteil aufweist, der bei ungleichmäßiger Belastung einer Seite oder einer Kante der Verbindungsfläche schwer zu brechen ist, z.B. durch Spaltung und Abblätterung, und der im Hochfrequenzbereich eingesetzt werden kann, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitgestellt werden.
  • Figurenliste
    • ist eine schematische Darstellung des Harzteils, aus dem der Harz-Metall-Verbundkörper der vorliegenden Erfindung besteht.
    • ist eine Darstellung des in Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Körpers zur Bewertung der Haftzugfestigkeit.
    • ist eine perspektivische Ansicht, die den für den Fallversuch geformten Harz-Metall-Verbundkörper in Beispielen und Vergleichsbeispielen zeigt.
    • ist eine Querschnittsansicht, die den für den Fallversuch geformten Metall-Harz-Verbundkörper in Beispielen und Vergleichsbeispielen auf der Linie A-A in zeigt.
    • ist eine Rückansicht, die die in Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendete Probe für den Fallversuch zeigt.
    • ist eine Vorderansicht, die die in Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendete Probe für den Fallversuch zeigt.
    • ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau der Probe für den Fallversuch zeigt, der in Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet wurde.
    • ist eine Seitenansicht, die die in Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendete Probe für den Fallversuch zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Als Ergebnis der ernsthaften Untersuchungen der jetzigen Erfinder wurde festgestellt, dass angesichts der Tatsache, dass Bruch, z.B. Spaltung und Abblätterung, eines Metallverbundkörpers an der Grenzfläche zwischen dem Metallteil und dem Harzteil auftritt, unter der Annahme, dass die Situation für die praktische Anwendung des Metallverbundkörpers gegeben ist, ein Harz-Metall-Verbundkörper mit ausgezeichneter Haftfestigkeit erhalten werden kann, indem dem Harzteil, das in der Nähe der Grenzfläche vorhanden ist, eine besondere Festigkeit verliehen wird. Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlich beschrieben.
  • In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck „XX bis YY“ „XX oder mehr und YY oder weniger“. In der vorliegenden Beschreibung können die bevorzugten Ausführungsformen beliebig verwendet werden, und eine Kombination der bevorzugten Ausführungsformen kann weiter bevorzugt sein.
  • Der Harz-Metall-Verbundkörper der vorliegenden Erfindung umfasst ein Harzteil, das eine Harzformmasse enthält, die eine Harzmischung (a1) und einen anorganischen Füllstoff (a2) enthält, und ein Metallteil, und ein Probekörper der Harzmischung (a1) hat eine Spannungs-Dehnungskurve mit einer Streckgrenze in einem Zugversuch nach ISO 527-1,2:2012 und einer Zugstreckspannung von 25 MPa oder mehr.
  • Harzteil
  • Das Harzteil, das den Metallverbundkörper der vorliegenden Erfindung bildet, enthält eine Harzformmasse, die eine Harzmischung (a1), die ein Harz als Hauptkomponente enthält, und einen anorganischen Füllstoff (a2) enthält. Der Ausdruck „als Hauptbestandteil“ bedeutet, dass der Gehalt an mindestens einer Art, ausgewählt aus den folgenden Harzen (1) bis (5), in der Harzmischung (a1) 60 Masse-% oder mehr beträgt.
  • <Harzmischung (a1)>
  • Die Harzmischung (a1) enthält vorzugsweise mindestens eine Art, ausgewählt aus einem syndiotaktischen Polystyrol, einem Polyester, einem Polyphenylensulfid, einem Polyamid und einem Polyetheretherketon, und enthält vorzugsweise die Harze als Hauptkomponente. Unter diesen werden vorzugsweise ein syndiotaktisches Polystyrol, ein Polyphenylensulfid, ein Polyester und ein Polyamid verwendet. Die Harze werden im Folgenden beschrieben.
  • Harz (1): Syndiotaktisches Polystyrol
  • Das syndiotaktische Polystyrol, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist ein Harz auf Styrolbasis mit einer stark syndiotaktischen Struktur (die im folgenden als SPS bezeichnet werden kann). In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Begriff „syndiotaktisch“ einen hohen Anteil der Phenylringe der aneinander angrenzenden Styroleinheiten, die in Bezug auf die Ebene, die durch die Hauptkette des Polymerblocks gebildet wird, abwechselnd angeordnet sind (was im Folgenden als Syndiotaktizität bezeichnet werden kann).
  • Die Taktizität kann quantitativ durch die Kernspinresonanz Spektroskopie mit isotopischem Kohlenstoff (d.h. die 13C-NMR-Methode) bestimmt werden. Die vorhandenen Anteile von kontinuierlichen pluralen konstitutionellen Einheiten, z.B. kontinuierliche zwei Monomereinheiten als Diade, kontinuierliche drei Monomereinheiten als Triade und kontinuierliche fünf Monomereinheiten als Pentade, können mit der 13C-NMR-Methode quantitativ identifiziert werden.
  • In der vorliegenden Erfindung bedeutet das „Harz auf Styrolbasis mit stark syndiotaktischer Struktur“ ein Polystyrol, ein Poly(kohlenwasserstoffsubstituiertes Styrol), ein Poly(halogenstyrol), ein Poly(halogenalkylstyrol), ein Poly(alkoxystyrol), ein Poly(vinylbenzoatester), ein hydriertes Polymer oder eine Mischung davon, und ein Copolymer, das diese als eine Hauptkomponente aufweist, wobei jedes eine racemische Diaden-(r)-Fraktion von im allgemeinen 75 Mol-% oder mehr, und vorzugsweise 85 Mol-% oder mehr, oder eine racemische Pentaden-(rrrr)-Fraktion von im allgemeinen 30 Mol-% oder mehr, und vorzugsweise 50 Mol-% oder mehr, aufweist.
  • Beispiele für Poly(kohlenwasserstoffsubstituiertes Styrol) sind Poly(methylstyrol), Poly(ethylstyrol), Poly(isopropylstyrol), Poly(tert-butylstyrol), Poly(phenyl)styrol, Poly(vinylnaphthalin) und Poly(vinylstyrol). Beispiele für Poly(halogenstyrol) sind Poly(chlorostyrol), Poly(bromostyrol) und Poly(fluorostyrol), und Beispiele für Poly(halogenalkylstyrol) sind Poly(chlormethylstyrol). Beispiele für Poly(alkoxystyrol) sind Poly(methoxystyrol) und Poly(ethoxystyrol).
  • Beispiele für die Comonomer-Komponente des Copolymers, das diese konstitutionellen Einheiten enthält, sind die Monomere der oben genannten Polymere auf Styrol-Basis, und auch Olefin-Monomere, wie Ethylen, Propylen, Buten, Hexen und Octen; Dien-Monomere, wie Butadien und Isopren; cyclische Olefin-Monomere; cyclische Dien-Monomere; und polare Vinyl-Monomere, wie Methylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid und Acrylnitril.
  • Besonders bevorzugte Beispiele für die oben genannten Harze auf Styrolbasis sind Polystyrol, Poly(p-Methylstyrol), Poly(m-Methylstyrol), Poly(p-tert.-Butylstyrol), Poly(p-Chlorstyrol), Poly(m-Chlorstyrol) und Poly(p-Fluorstyrol).
  • Beispiele hierfür sind auch ein Copolymer aus Styrol und p-Methylstyrol, ein Copolymer aus Styrol und p-tert-Butylstyrol und ein Copolymer aus Styrol und Divinylbenzol.
  • Das Molekulargewicht des SPS ist nicht besonders begrenzt, und seine gewichtsmittlere Molmasse beträgt vorzugsweise 1 × 104 oder mehr und 1 × 106 oder weniger, bevorzugter 50000 oder mehr und 500000 oder weniger, und weiter bevorzugt 50000 oder mehr und 300000 oder weniger, unter dem Gesichtspunkt der Fließfähigkeit des Harzes beim Formen und der mechanischen Eigenschaften des resultierenden Formkörpers. In dem Fall, dass das gewichtsmittlere Molekulargewicht 1 × 104 oder mehr beträgt, kann ein Formkörper mit ausreichenden mechanischen Eigenschaften erhalten werden. In dem Fall, dass die gewichtsmittlere Molmasse 1 × 106 oder weniger beträgt, kann die Fließfähigkeit des Harzes beim Formen kein Problem darstellen.
  • Die Schmelze-Massefließrate (MFR) des SPS, gemessen unter den Bedingungen einer Temperatur von 300°C und einer Belastung von 1,2 kgf, beträgt vorzugsweise 2 g/10 min oder mehr, und noch bevorzugter 4 g/10 min oder mehr. In dem Fall, dass die MFR im Bereich liegt, kann es kein Problem mit der Fließfähigkeit des Harzes beim Formen geben. In dem Fall, dass der MFR 50 g/10 min oder weniger, vorzugsweise 30 g/10 min oder weniger beträgt, kann ein Formkörper mit ausreichenden mechanischen Eigenschaften erhalten werden.
  • Die SPS dieser Art können z.B. unter Bezugnahme auf die in JP 62-187708 A beschriebene Technik hergestellt werden. Konkret kann das SPS durch Polymerisation eines Monomers auf Styrolbasis (d.h. eines Monomers, das dem oben erwähnten Polymer auf Styrolbasis entspricht) mit einem Kondensationsprodukt aus einer Titanverbindung, Wasser und einem Trialkylaluminium als Katalysator in Gegenwart eines inerten Kohlenwasserstofflösungsmittels oder in Abwesenheit eines Lösungsmittels hergestellt werden. Das Poly(halogenalkylstyrol) kann nach dem in JP 1-146912 A beschriebenen Verfahren hergestellt werden, und das hydrierte Polymer davon kann nach dem in JP 1-178505 A beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
  • Harz (2): Polyester
  • Bei dem Polyester handelt es sich um ein thermoplastisches Harz, das vorzugsweise durch Polykondensation einer Dicarbonsäureverbindung und einer Dihydroxyverbindung, durch Polykondensation einer Oxycarbonsäureverbindung, durch Polykondensation dieser Verbindungen oder ähnlichen hergestellt wird und das ein Homopolyester oder ein Copolyester sein kann.
  • Die Dicarbonsäureverbindung, aus der der Polyester besteht, ist vorzugsweise eine aromatische Dicarbonsäure oder ein esterbildendes Derivat davon.
  • Beispiele für die aromatische Dicarbonsäure sind Terephthalsäure, Isophthalsäure, Orthophthalsäure, 1,5-Naphthalindicarbonsäure, 2,5-Naphthalindicarbonsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, Biphenyl-2,2'-dicarbonsäure, Biphenyl-3,3'-dicarbonsäure, Biphenyl-4,4'-dicarbonsäure, Diphenylether-4,4'-dicarbonsäure, Diphenylmethan-4,4'-dicarbonsäure, Diphenylsulfon-4,4'-dicarbonsäure, Diphenylisopropyliden-4,4'-dicarbonsäure, 1,2-Bis(phenoxy)ethan-4,4'-dicarbonsäure, Anthracen-2,5-Dicarbonsäure, Anthracen-2,6-Dicarbonsäure, p-Terphenylen-4,4'-dicarbonsäure und Pyridin-2,5-Dicarbonsäure, wobei vorzugsweise Terephthalsäure verwendet wird.
  • Die aromatische Dicarbonsäure kann als Mischung von zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden. Es ist bekannt, dass neben der freien Säure auch das esterbildende Derivat davon, wie z.B. ein Dimethylester davon, für die Polykondensationsreaktion verwendet werden kann. Eine geringe Menge einer oder mehrerer Arten einer aliphatischen Dicarbonsäure, wie Adipinsäure, Azelainsäure, Dodecandisäure und Sebacinsäure, und einer alicyclischen Dicarbonsäure, wie 1,2-Cyclohexandicarbonsäure, 1,3-Cyclohexandicarbonsäure und 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, kann mit der aromatischen Dicarbonsäure gemischt und verwendet werden.
  • Beispiele für die Dihydroxyverbindung, aus der der Polyester besteht, sind ein aliphatisches Diol, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Hexylenglykol, Neopentylglykol, 2-Methylpropan-1,3-diol, Diethylenglykol und Triethylenglykol, ein alicyclisches Diol, wie Cyclohexan-1,4-dimethanol, und eine Mischung davon. Eine geringe Menge einer oder mehrerer Arten eines langkettigen Diols mit einem Molekulargewicht von 400 bis 6.000, wie Polyethylenglykol, Poly-1,3-propylenglykol und Polytetramethylenglykol, kann copolymerisiert werden. Ein aromatisches Diol, wie Hydrochinon, Resorcin, Naphthalindiol, Dihydroxydiphenylether und 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan, kann ebenfalls verwendet werden.
  • Zusätzlich zu den oben genannten bifunktionellen Monomeren kann ein trifunktionelles Monomer, wie Trimellithsäure, Trimesinsäure, Pyromellithsäure, Pentaerythrit und Trimethylolpropan, zur Einführung einer verzweigten Struktur und eine monofunktionelle Verbindung, wie eine Fettsäure, zur Kontrolle des Molekulargewichts verwendet werden.
  • Der verwendete Polyester ist im Allgemeinen eine Verbindung, die durch Polykondensation von hauptsächlich einer Dicarbonsäure und einem Diol gebildet wird, d.h. eine Verbindung, die das Polykondensationsprodukt in einer Menge von 50 Massen-%, vorzugsweise 70 Massen-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Harzes, enthält. Die Dicarbonsäure ist vorzugsweise eine aromatische Carbonsäure, und das Diol ist vorzugsweise ein aliphatisches Diol.
  • Unter diesen wird ein Polyalkylenterephthalat bevorzugt, das Terephthalsäure in einer Menge von 95 Mol-% oder mehr der Säurekomponente und ein aliphatisches Diol in einer Menge von 95 Masse-% oder mehr der Alkoholkomponente enthält. Ein aus Terephthalsäure und 1,4-Butandiol gebildetes Polybutylenterephthalat (das im Folgenden als PBT abgekürzt werden kann) wird besonders bevorzugt.
  • Das Polybutylenterephthalat kann in Hinblick auf die Haftfestigkeit des Harz-Metall-Verbundkörpers auch vorzugsweise ein modifiziertes Polybutylenterephthalat sein, das mit Isophthalsäure, einer Dimersäure, einem Polyalkylenglykol, wie z.B. Polytetramethylenglykol (PTMG), und dergleichen copolymerisiert ist.
  • In dem Fall, in dem ein mit Isophthalsäure copolymerisiertes Polybutylenterephthalatharz als modifiziertes Polybutylenterephthalat verwendet wird, beträgt der Anteil der Isophthalsäurekomponente an den gesamten Carbonsäurekomponenten vorzugsweise 1 bis 30 Mol-%, bevorzugter 2 bis 20 Mol-% und weiter bevorzugt 3 bis 15 Mol-%, bezogen auf die Carbonsäuregruppe. Beim Copolymerisationsverhältnis besteht die Tendenz, ein gutes Gleichgewicht zwischen der Bindungsfähigkeit, der Haltbarkeit, der Spritzgießbarkeit und der Zähigkeit herzustellen, was bevorzugt wird.
  • Wenn ein mit Polytetramethylenglykol copolymerisierter Polyesterether als modifiziertes Polybutylenterephthalat verwendet wird, beträgt der Anteil der Tetramethylenglykolkomponente im Copolymer vorzugsweise 3 bis 40 Masse-%, noch bevorzugter 5 bis 30 Masse-% und weiter bevorzugt 10 bis 25 Masse-%. Beim Copolymerisationsverhältnis besteht die Tendenz, ein gutes Gleichgewicht zwischen der Bindungsfähigkeit und der Wärmebeständigkeit herzustellen, was bevorzugt wird.
  • Im Falle der Verwendung eines mit Dimersäure copolymerisierten Polybutylenterephthalats als modifiziertes Polybutylenterephthalat beträgt der Anteil der Dimersäurekomponente an den gesamten Carbonsäurekomponenten vorzugsweise 0,5 bis 30 Mol-%, bevorzugter 1 bis 20 Mol-% und weiter bevorzugt 3 bis 15 Mol-%, bezogen auf die Carbonsäuregruppe. Beim Copolymerisationsverhältnis besteht die Tendenz, ein gutes Gleichgewicht zwischen der Bindungsfähigkeit, der Langzeitwärmebeständigkeit und der Zähigkeit herzustellen, was bevorzugt wird.
  • Der Polyester enthält vorzugsweise ein Polybutylenterephthalat und/oder das vorgenannte modifizierte Polybutylenterephthalat, und in diesem Fall beträgt das Gehaltsverhältnis des modifizierten Polybutylenterephthalats vorzugsweise 10 Masse-% oder mehr, besonders bevorzugt 20 bis 90 Masse-%, weiter bevorzugt 25 bis 80 Masse-% und besonders bevorzugt 30 bis 70 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Polybutylenterephthalats und des modifizierten Polybutylenterephthalats als 100 Masse-%. Der Gehalt des modifizierten Polybutylenterephthalats von weniger als 10 Masse-% wird nicht bevorzugt, da die Tendenz besteht, dass die Haftfestigkeit des Harz-Metall-Verbundkörpers abnimmt.
  • Die Grenzviskosität des Polyesters beträgt vorzugsweise 0,5 bis 2 dL/g. Unter dem Gesichtspunkt der Formbarkeit und der mechanischen Eigenschaften beträgt die intrinsische Viskosität vorzugsweise 0,6 bis 1,5 dL/g. Die Verwendung des Polyesters mit einer Grenzviskosität von weniger als 0,5 dL/g führt tendenziell zu einer Harzmischung (a1), die eine geringe mechanische Festigkeit aufweist. Die Verwendung desselben mit einer Grenzviskosität von mehr als 2 dL/g kann die Fließfähigkeit der Harzmischung (a1) verschlechtern, um deren Formbarkeit zu verschlechtern, und kann in einigen Fällen die Haftfestigkeit des resultierenden Harz-Metall-Verbundkörpers verringern.
  • Die Schmelze-Massefließrate (MFR) des Polyesters, gemessen unter den Bedingungen einer Temperatur von 250°C und einer Belastung von 2,16 kgf, beträgt vorzugsweise 5 g/10 min oder mehr, bevorzugter 8 g/10 min oder mehr und weiter bevorzugt 10 g/10 min. In dem Fall, dass der MFR des Polyesters im Bereich liegt, kann es kein Problem mit der Fließfähigkeit der Harzmischung beim Formen geben. Ein Formkörper mit ausreichenden mechanischen Eigenschaften kann in dem Fall erhalten werden, wenn der MFR des Polyesters 20 g/10 min oder weniger oder 15 g/10 min oder weniger beträgt.
  • Harz (3): Polyphenylensulfid
  • Das verwendete Polyphenylensulfid (das im Folgenden als PPS abgekürzt werden kann) kann ein Polymer mit einer durch die allgemeine Formel dargestellten wiederkehrenden Einheit sein: -(Ph-S)- (worin Ph eine Phenylengruppe darstellt und S Schwefel bedeutet).
  • Unter der Annahme, daß die wiederkehrende Einheit (Ph-S) ein Mol (Einheit mol) ist, ist das Polyphenylensulfid, das in der Harzmischung (a1) der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, vorzugsweise ein Polymer, das die wiederkehrende Einheit in einer Menge von im allgemeinen 50 Mol-% oder mehr, vorzugsweise 70 Mol-% oder mehr, und noch bevorzugter 90 Mol-% oder mehr enthält.
  • Beispiele für die Phenylengruppe sind p-Phenylen, m-Phenylen, o-Phenylen, ein Alkyl-substituiertes Phenylen (vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen), Phenyl-substituiertes Phenylen, Halogen-substituiertes Phenylen, Amino-substituiertes Phenylen, Amid-substituiertes Phenylen, p,p'-Diphenylensulfon, p,p'-Biphenylen, p,p'-Biphenylenether, p,p'-Biphenylencarbonyl und Naphthalin. Das Polyphenylensulfid, das die Phenylengruppe enthält, kann ein Homopolymer sein, das aus der gleichen sich wiederholenden Einheit gebildet ist, ein Copolymer, das aus zwei oder mehr Arten verschiedener Phenylengruppen gebildet ist, oder eine Mischung davon.
  • Im Polyphenylensulfid wird ein Polyphenylensulfid, das p-Phenylensulfid als eine wichtige konstitutionelle Komponente der Wiederholungseinheit enthält, besonders bevorzugt, da es sich hervorragend verarbeiten lässt und industriell leicht erhältlich ist. Darüber hinaus können auch ein Polyphenylenketonsulfid, Polyphenylenketonketonsulfid und dergleichen verwendet werden. Spezifische Beispiele für das Copolymer umfassen ein statistisches oder Blockcopolymer mit einer wiederkehrenden Einheit aus p-Phenylensulfid und einer wiederkehrenden Einheit aus m-Phenylensulfid, ein statistisches oder Blockcopolymer mit einer wiederkehrenden Einheit aus Phenylensulfid und einer wiederkehrenden Einheit aus Phenylen-Ketonsulfid, ein statistisches oder Blockcopolymer mit einer wiederkehrenden Einheit aus Phenylensulfid und einer wiederkehrenden Einheit aus Phenylen-Keton-Ketonsulfid und ein statistisches oder Blockcopolymer mit einer wiederkehrenden Einheit aus Phenylensulfid und einer wiederkehrenden Einheit aus Phenylensulfonsulfid. Das Polyphenylensulfid kann ein kristallines Polymer sein.
  • Das Polyphenylensulfid kann nach einem bekannten Verfahren hergestellt werden, zum Beispiel nach dem in der WO 2008/038512 beschriebenen Verfahren. Das Polyphenylensulfid kann an der Luft erhitzt werden, um sein Molekulargewicht zu erhöhen, und kann chemisch mit einer Verbindung, wie z.B. einem Säureanhydrid, modifiziert werden.
  • Die Schmelzviskosität des Polyphenylensulfids bei 300°C (Scherrate: 1.216 pro Sekunde) beträgt vorzugsweise 100 bis 1.500 Poise, und noch bevorzugter 350 bis 700 Poise.
  • Harz (4): Polyamid
  • Das verwendete Polyamid kann ein bekanntes willkürliches Polyamid sein. Beispiele für das geeignete Polyamid sind Polyamid-4, Polyamid-6, Polyamid-6,6; Polyamid-3,4; Polyamid-12; Polyamid-11; Polyamid-6,10; ein Polyamid, das aus Terephthalsäure und 4,4'-Diaminohexylmethan gewonnen wird, ein Polyamid, das aus Azelainsäure, Adipinsäure und 2,2-Bis(p-cyclohexyl)propan gewonnen wird, und ein Polyamid, das aus Adipinsäure und m-Xylylendiamin gewonnen wird.
  • Ein aromatisches Polyamid ist ein Polyamidpolymer, das eine Amidbindung als eine sich wiederholende Einheit mit einem aromatischen Ring in der Hauptkette enthält und geeigneterweise ausgewählt werden kann aus einem Polymer, das durch Reaktion einer aromatischen Diaminkomponente und einer Dicarbonsäurekomponente nach dem üblichen Verfahren erhalten wird, und einem Polymer, das durch Reaktion einer Diaminkomponente und einer Dicarbonsäurekomponente mit einem aromatischen Ring nach dem üblichen Verfahren erhalten wird.
  • Beispiele für die verwendete aromatische Diaminkomponente sind eine Diaminverbindung mit einem Benzolring, wie 1,4-Diaminobenzol, 1,3-Diaminobenzol, 1,2-Diaminobenzol, 2,4-Diaminotoluol, 2,3-Diaminotoluol, 2,5-Diaminotoluol, 2,6-Diaminotoluol, o-, m- oder p-Xylyendiamin, o-, m- oder p-2,2'-Diaminodiethylbenzol, 4,4'-Diaminobiphenyl, 4,4'-Diaminiodiphenylmethan, 4,4'-Diaminodiphenylether, 4,4'-Diaminodiphenylthioether, 4,4'-Diaminodiphenylketon und 4,4'-Diaminiodiphenylsulfon. Der aromatische Diaminbestandteil kann der Diaminbestandteil mit einem aromatischen Ring allein oder eine Mischung mit einem anderen Diaminbestandteil, wie z.B. einem aliphatischen Diaminbestandteil, sein, soweit ein aromatischer Ring enthalten ist. Die Diaminverbindung mit einem aromatischen Ring kann als Mischung aus zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden.
  • Beispiele für den Dicarbonsäurebestandteil sind eine aliphatische Dicarbonsäureverbindung, wie Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure und Sebacinsäure, eine aromatische Dicarbonsäure, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure und Naphthalindicarbonsäure, sowie Ester und Säurechloride dieser Dicarbonsäureverbindungen. Diese Verbindungen können allein oder als Kombination von zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden.
  • Ein aromatisches Polyamidharz kann auch durch Polymerisation einer ω-Amino-ω'-Carboxyverbindung mit einem aromatischen Ring erhalten werden, und Beispiele für die ω-Amino-ω'-Carboxyverbindung mit einem aromatischen Ring umfassen 4-Aminophenylcarboxymethan, 1-(4-Aminophenyl)-2-carboxyethan, 3-(4-Aminophenyl)-1-carboxypropan und p-(3-Amino-3'-carboxy)dipropylbenzol.
  • Zu den bevorzugten Beispielen des aromatischen Polyamids gehört ein Polyamid, das von einer Diaminverbindung mit einem Benzolring und einer aliphatischen Dicarbonsäureverbindung abgeleitet ist, und zu den bevorzugten Beispielen gehört ein Polyamid, das von Xylylendiamin und Adipinsäure abgeleitet ist. Das Polyamid kann allein oder als Kombination von zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden.
  • Die Harzmischung (a1) enthält als Hauptkomponente ein Harz, ausgewählt aus mindestens einer Art, ausgewählt aus dem SPS als Harz (1), dem Polyester als Harz (2), dem Polyphenylensulfid als Harz (3), dem Polyamid als Harz (4) und dem Polyetheretherketon als Harz (5). Der Ausdruck „als Hauptkomponente“ bedeutet, dass der Gehalt an mindestens einer unter den Harzen (1) bis (5) ausgewählten Art in der Harzmischung (a1) 60 Masse-% oder mehr beträgt. Der Gehalt des Harzes als Hauptkomponente beträgt vorzugsweise 62 Masse-% oder mehr, vorzugsweise 65 Masse-% oder mehr, und weiterhin vorzugsweise 70 Masse-% oder mehr. In dem Fall, dass mehrere Arten der Harze (1) bis (5) als Harz als Hauptkomponente verwendet werden, wird die Gesamtmenge davon auf den oben genannten Bereich angewandt.
  • <Zusätzliche Komponenten>
  • Die Harzmischung (a1) in der Harzformmasse, die den Harzkomponentenanteil des Harz-Metall-Verbundkörpers der vorliegenden Erfindung bildet, kann je nach Notwendigkeit weiterhin eine andere Komponente als das Harz als Hauptkomponente enthalten. Die Komponente wird im Folgenden ausführlich beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung werden das Harz als Hauptkomponente, ein gummiartiges Elastomer (d.h. die folgende Komponente (1)) und ein säuremodifizierter Polyphenylenether (d.h. die folgende Komponente (2)) in der Harzmischung (a1) jeweils als „Harzkomponente in der Harzmischung (a1)“ bezeichnet.
  • Komponente (1): Gummiartiges Elastomer
  • Die Harzmischung (a1) kann ferner ein gummiartiges Elastomer enthalten. Das gummiartige Elastomer ist vorzugsweise enthalten, da es dem Harzteil Elastizität und Viskosität verleiht und dadurch dem Harz-Metall-Verbundkörper eine signifikant hohe Beständigkeit verleihen kann. Insbesondere verleiht das gummiartige Elastomer dem Harzteil Elastizität und Viskosität, so dass der Harz-Metall-Verbundkörper ein hohes Schwingungs- und Stoßabsorptionsvermögen aufweist und gleichzeitig die Dehnung durch Zerstreuung des Innendrucks auflöst, wodurch eine hohe Haftfestigkeit an der Verbindungsfläche zwischen dem Metallteil und dem Harzteil erreicht werden kann.
  • Beispiele für das gummiartige Elastomer sind Naturkautschuk, Polybutadienkautschuk, Polyisopren, Polyisobutylenkautschuk, Neoprenkautschuk, Polysulfidkautschuk, Thiolkautschuk, Acrylkautschuk, Urethankautschuk, Silikonkautschuk, Epichlorhydrinkautschuk, ein Styrol-Butadien-Blockcopolymer, ein Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer, ein hydriertes Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer, ein Styrol-Isopren-Blockcopolymer, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, erhaltener Kautschuk, der diese Arten von Kautschuk modifiziert, und einem Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer, und auch mindestens eine Art eines Polymers auf Styrolbasis umfassen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Styrol-Butadien-Blockcopolymer, einem Styrol-Isopren-Blockcopolymer, einem Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer, einem Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer, ein Styrol-Ethylen-Propylen-Propylen-Styrol-Blockcopolymer, ein Styrol-Ethylen-Ethylen-Propylen-Styrol-Blockcopolymer, ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer, ein Styrol-Isopren-Butadien-Styrol-Blockcopolymer und hydrierte Produkte dieser Materialien. Unter diesen wird mindestens eine Art eines Polymers auf Styrolbasis bevorzugt, ausgewählt aus einem Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer, einem Styrol-Butadien-Blockcopolymer, einem Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer und einem Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer, und ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer wird stärker bevorzugt. Ferner werden zwei oder mehr Arten von Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymeren bevorzugt verwendet. Die Verwendung von zwei oder mehr Arten von Styrol-Ethylen-Butylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymeren kann die kontrollierbaren Bereiche des Molekulargewichts und des Styrolgehalts verbessern, was zu einem Harzteil führt, das im Rahmen der Harzmischung eine ausgezeichnete Zähigkeit und Festigkeit aufweist (a1).
  • Das Molekulargewicht des kautschukähnlichen Elastomers korreliert mit dessen MFR und kann daher indirekt durch den nach ISO 1133-1:2011 gemessenen MFR bewertet werden. In der vorliegenden Erfindung beträgt der MFR des kautschukartigen Elastomers unter den Messbedingungen einer Temperatur von 230°C und einer Belastung von 2,16 kgf vorzugsweise 0,0 (kein Fliessen) bis 10,0 g/10 min. Mit dem MFR von 10,0 g/10 min oder weniger kann eine ausreichende Festigkeit erreicht werden. Mit dem MFR von 0,0 g/10 min oder mehr kann die Dispergierbarkeit des kautschukartigen Elastomers in der Harzmischung günstig beibehalten werden.
  • In dem Fall, dass das kautschukartige Elastomer ein Polymer auf Styrolbasis enthält, beträgt dessen Styrolgehalt vorzugsweise 25 Massenprozent oder mehr und 35 Massenprozent oder weniger. Mit einem Styrolgehalt von 35 Masse-% oder weniger kann eine ausreichende Zähigkeit vermittelt werden. Bei einem Styrolgehalt von 25 Masse-% oder mehr kann eine ausgezeichnete Verträglichkeit mit dem Harz auf Styrolbasis mit syndiotaktischer Struktur erreicht werden.
  • Der Gehalt des kautschukartigen Elastomers in der Harzmischung (a1) beträgt vorzugsweise 12,0 Massen-% oder mehr und 37,0 Massen-% oder weniger. Mit dem Gehalt des kautschukartigen Elastomers von 12,0 Massen-% oder mehr können gleichzeitig hohe Viskosität und hohe Elastizität erreicht werden. Mit dem Gehalt des gummiartigen Elastomers von 37,0 Massen-% oder weniger kann die plastische Verformung aufgrund der Dehnung des Harzkörpers unterdrückt werden.
  • Der Gehalt des kautschukartigen Elastomers in der Harzmischung (a1) beträgt bevorzugt 15 Masse-% oder mehr, weiter bevorzugt 18 Masse-% oder mehr, und noch weiter bevorzugt 20 Masse-% oder mehr, und ist bevorzugter 35 Masse-% oder weniger, weiter bevorzugt 33 Masse-% oder weniger, und noch weiter bevorzugt 30 Masse-% oder weniger. Falls mehrere Arten der gummiartigen Elastomere enthalten sind, wird deren Gesamtmenge auf den vorgenannten Bereich angewandt.
  • Komponente (2): Säure-modifizierter Polyphenylenether
  • Der säuremodifizierte Polyphenylenether kann die Grenzflächenfestigkeit zu dem später beschriebenen anorganischen Füllstoff (a2), insbesondere zu einem Glasfüllstoff, verbessern und dadurch die Festigkeit des Harzteils erhöhen.
  • Der säuremodifizierte Polyphenylenether ist eine Verbindung, die durch Säuremodifikation eines Polyphenylenethers erhalten wird. Der verwendete Polyphenylenether kann eine bekannte Verbindung sein, und bevorzugte Beispiele hierfür sind
    Poly(2,3-dimethyl-6-ethyl-1,4-phenylenether),
    Poly(2-methyl-6-chlormethyl-1,4-phenylenether),
    Poly(2-methyl-6-hydroxyethyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-n-butyl-1, 4-Phenylenether), Poly(2-ethyl-6-isopropyl-1,4-phenylenether),
    Poly(2-ethyl-6-n-propyl-1,4-phenylenether), Poly(2,3,6-trimethyl-1,4-phenylenether), Poly(2-(4'-methylphenyl)-1,4-phenylenether), Poly(2-brom-6-phenyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-phenyl-1, 4-Phenylenether), Poly(2-Phenyl-1,4-phenylenether), Poly(2-Chlor-1,4-phenylenether), Poly(2-Methyl-1,4-phenylenether), Poly(2-Chlor-6-ethyl-1,4-phenylenether), Poly(2-Chlor-6-brom-1,4-phenylenether), Poly(2,6-di-n-propyl-1,4-phenylenether), Poly(2-Methyl-6-isopropyl-1, 4-Phenylenether), Poly(2-chlor-6-methyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,6-dibrom-1,4-phenylenether), Poly(2,6-dichlor-1,4-phenylenether), Poly(2,6-diethyl-1,4-phenylenether) und Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenether). Darüber hinaus können auch die in den U.S.-Patenten Nr. 3,306,874 , 3,306,875 , 3,257,357 und 3,257,358 beschriebenen Verbindungen verwendet werden.
  • Der Polyphenylenether wird im Allgemeinen durch eine Oxidationskupplungsreaktion unter Bildung eines Homopolymers oder eines Copolymers in Gegenwart eines Kupfer-Amin-Komplexes und eines substituierten Phenols mit einem oder mehreren Substituenten hergestellt. Der hier verwendete Kupfer-Amin-Komplex kann ein Kupfer-Amin-Komplex sein, der von einem primären, sekundären oder tertiären Amin abgeleitet ist.
  • Der verwendete säuremodifizierte Polyphenylenether (C) ist vorzugsweise ein Maleinsäureanhydrid-modifizierter oder Fumarsäure-modifizierter Polyphenylenether. Beispiele für die für die Säuremodifikation verwendete Säure sind Maleinsäureanhydrid und ein Derivat davon sowie Fumarsäure und ein Derivat davon. Das Derivat von Maleinsäureanhydrid ist eine Verbindung, die eine ethylenische Doppelbindung und eine polare Gruppe, wie z.B. eine Carboxygruppe oder eine Säureanhydridgruppe, in einem Molekül aufweist. Spezifische Beispiele dafür sind Maleinsäure, ein Maleatmonoester, ein Maleatdiester, ein Maleimid und eine N-substituierte Verbindung davon (wie ein N-substituiertes Maleimid, ein Maleinsäuremonoamid und ein Maleinsäurediamid), ein Ammoniumsalz der Maleinsäure, ein Metallsalz der Maleinsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, ein Methacrylatester und Glycidylmethacrylat. Spezifische Beispiele für ein Derivat der Fumarsäure sind ein Fumaratdiester, ein Metallsalz der Fumarsäure, ein Ammoniumsalz der Fumarsäure und ein Halogenid der Fumarsäure. Unter diesen werden Fumarsäure und Maleinsäureanhydrid besonders bevorzugt.
  • Der Gehalt des säuremodifizierten Polyphenylenethers in der Harzmischung (a1) beträgt vorzugsweise 0,1 Massenprozent oder mehr und 3,9 Massenprozent oder weniger. Mit dessen Gehalt von 0,1 Massen-% oder mehr kann eine ausreichende Festigkeit an der Grenzfläche zwischen dem Harz als Hauptkomponente und dem anorganischen Füllstoff erreicht werden, was zu einer ausgezeichneten Festigkeit des Harzteils führt. Ein Gehalt von 3,9 Massen-% oder weniger wird bevorzugt, da der Farbton des Harzteils nicht nachteilig beeinflusst wird und das Harzteil einen hohen Freiheitsgrad in der Färbung haben kann.
  • Die Menge des in das Harzgemisch (a1) eingemischten säuremodifizierten Polyphenylenethers beträgt vorzugsweise 1,0 Massenprozent oder mehr, und weiter vorzugsweise 1,5 Massenprozent oder mehr, und ist vorzugsweise 3,0 Massenprozent oder weniger, und weiter vorzugsweise 2,5 Massenprozent oder weniger. Der säuremodifizierte Polyphenylenether kann allein oder als eine Kombination von zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden.
  • Komponente (3): Antioxidationsmittel
  • Ein bekanntes Antioxidationsmittel kann verwendet werden, aber in der vorliegenden Erfindung ist ein Antioxidationsmittel auf Phosphorbasis vorzugsweise nicht enthalten. Die Verwendung eines Antioxidationsmittels auf Phosphorbasis wird vorzugsweise vermieden, da Phosphorsäuregas beim Formen entstehen und die Metallkorrosion beschleunigen kann. Der Ausdruck „ein Antioxidationsmittel auf Phosphorbasis ist nicht enthalten“ bedeutet insbesondere, dass die Menge eines Antioxidationsmittels auf Phosphorbasis 5000 Massen-ppm oder weniger, mehr bevorzugt 1000 Massen-ppm oder weniger, weiter bevorzugt 500 Massen-ppm oder weniger und noch weiter bevorzugt 50 Massen-ppm oder weniger in der Harzkomponente der Harzmischung beträgt (a1).
  • Das verwendete Antioxidationsmittel ist vorzugsweise ein Antioxidationsmittel auf Phenolbasis. Beispiele für Antioxidationsmittel auf Phenolbasis sind Triethylenglykol-bis(3-(3-tert-Butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionat), 1,6-Hexandiol-bis(3-(3,5-di-tert-Butyl-4-hydroxyphenyl)propionat), Pentaerythryltetrakis(3-(3,5-di-tert-Butyl-4-hydroxyphenyl)propionat), Octadecyl-3-(3,5-di-tert-Butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat-diethylester, N,N'-Hexamethylenbis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamamid), 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3, 5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol und 3,9-Bis(2-(3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propynyloxy)-1,1-dimethylethyl)-2,4,8, 10-tetraoxaspiro[5,5]undecan.
  • Das beigemengte Antioxidationsmittel kann die thermische Zersetzung beim Kneten und Formen vermindern. Das Antioxidationsmittel kann allein oder als Kombination von zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden.
  • Die Menge des zugesetzten Antioxidationsmittels beträgt vorzugsweise 0,05 Massenteile oder mehr, und noch bevorzugter 0,10 Massenteile oder mehr, und ist vorzugsweise 0,50 Massenteile oder weniger, und noch bevorzugter 0,30 Massenteile oder weniger, pro 100 Massenteile der Harzkomponente in der Harzmischung (a1). Falls mehrere Arten von Antioxidationsmitteln enthalten sind, wird deren Gesamtmenge auf den vorgenannten Bereich angewandt.
  • Komponente (4): Nukleierungsmittel
  • Ein in der Harzmischung (a1) enthaltenes Nukleierungsmittel (Kristallisationskeimbildungsmittel) kann die geeignete Kristallisationsgeschwindigkeit bei Formharz-Pellets beibehalten und die Massenproduktivität der Pellets kann gesichert werden.
  • Ein bekanntes Nukleierungsmittel kann verwendet werden, und Beispiele dafür sind ein Metallsalz einer Carbonsäure, wie Aluminiumdi(p-tert-butylbenzoat), ein Metallsalz von Phosphorsäure, wie Natrium-2,2'-methylenbis(4,6-di-tert-butylphenyl)phosphat und Natriummethylenbis(2,4-di-tert-butylphenol)säurephosphat, ein Phthalocyaninderivat und eine Verbindung auf Phosphatesterbasis.
  • Das Nukleierungsmittel kann allein oder als Kombination von zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden.
  • Die Menge des zugesetzten Nukleierungsmittels beträgt vorzugsweise 0,2 Massenteile oder mehr, und noch bevorzugter 0,5 Massenteile oder mehr, und beträgt vorzugsweise 2,0 Massenteile oder weniger, und noch bevorzugter 1,5 Massenteile oder mehr, pro 100 Massenteile der Harzkomponente in der Harzmischung (a1). Bei einer Menge von 0,2 Massenteilen oder mehr kann die Massenproduktivität der Pellets günstig beibehalten werden, und bei einem Gehalt von 2,0 Massenteilen oder weniger werden die relative Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlustfaktor des Harz-Metall-Verbundkörpers nicht nachteilig beeinflusst.
  • Beim Gießen des Harz-Metall-Verbundkörpers der vorliegenden Erfindung kann ein Trennmittel nicht unbedingt verwendet werden, da das Spritzgießen mit dem für das Spritzgießen in die Form eingelegten Metallteil durchgeführt wird und daher der Trennwiderstand, der beim Lösen des Harzes aus der Form zwischen der Form und dem Harz aufgebracht wird, kleiner wird als der Fall, in dem das Spritzgießen nur mit einem Harz (Zusammensetzung) durchgeführt wird. Ein Trennmittel ist vorzugsweise nicht enthalten, da das Trennmittel dazu neigt, die Viskosität der Harzformmasse zu verringern, und die Möglichkeit der Gasbildung beim Formen mit sich bringt. Für den Fall, dass die Harzformmasse, aus der das Harzteil besteht, ein Trennmittel enthält, befindet sich das Trennmittel in der Nähe der Grenzfläche zwischen dem Harzteil und dem Metallteil, um die Haftfestigkeit zu beeinflussen. Dementsprechend bedeutet der Ausdruck „ein Trennmittel ist nicht enthalten“ ausdrücklich, dass die Menge des Trennmittels 0,6 Massen-% oder weniger, bezogen auf die Harzformmasse (d.h. die Gesamtmenge der Harzmischung (a1) und des anorganischen Füllstoffs (a2)) als 100 Massen-% beträgt. Beispiele für das Trennmittel sind Polyethylenwachs, ein Silikonöl, eine langkettige Carbonsäure und ein Metallsalz einer langkettigen Carbonsäure. Beispiele für den kommerziell erhältlichen Handelsnamen sind SH-200-13000CS und SH-550 (hergestellt von Dow Corning Toray Co., Ltd.), KF-53 (hergestellt von Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) und Lico Wax OP (hergestellt von Clariant Japan Co., Ltd.).
  • In der vorliegenden Erfindung ist auch ein Neutralisationsmittel vorzugsweise nicht in der Harzformmasse enthalten. Ein Antioxidans auf Phosphorbasis, das eine saure Komponente bildet, ist in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise nicht wie oben beschrieben enthalten, so dass die Notwendigkeit eines Neutralisationsmittels nur gering ist. Darüber hinaus wird ein Neutralisationsmittel nicht bevorzugt, da es auch die Tendenz hat, die relative Dielektrizitätskonstante des Harz-Metall-Verbundkörpers zu erhöhen. Spezifische Beispiele für das Neutralisationsmittel umfassen mindestens eine Art eines Neutralisationsmittels, das aus basischen Metallsalzen ausgewählt ist, insbesondere eine Verbindung, die das Element Calcium enthält, eine Verbindung, die das Element Aluminium enthält, und eine Verbindung, die das Element Magnesium enthält. Der Ausdruck „ein Neutralisationsmittel ist nicht enthalten“ bedeutet konkret, dass die Menge des Neutralisationsmittels 0,30 Massen-% oder weniger, bezogen auf die Harzformmasse (d.h. die Gesamtmenge der Harzmischung (a1) und des anorganischen Füllstoffs (a2)) als 100 Massen-% beträgt.
  • <Anorganischer Füllstoff (a2)>
  • Der anorganische Füllstoff umfasst einen faserigen Füllstoff und einen teilchen- oder pulverförmigen Füllstoff. Beispiele für den faserigen Füllstoff sind ein Glasfüllstoff, Kohlenstofffasern, Whiskers und Glimmer. Beispiele für die Form umfassen eine Gewebeform, eine Mattenform, eine geschnittene Bündelform, kurze Fasern, eine Filamentform und Whiskers, und der Füllstoff, der in einer geschnittenen Bündelform vorliegt, hat vorzugsweise eine Länge von 0,05 mm bis 50 mm und einen Faserdurchmesser von 5 bis 20 µm. Beispiele für den partikelförmigen oder pulverförmigen Füllstoff sind Talkum, Ruß, Graphit, Titandioxid, Kieselsäure, Glimmer, Kalziumsulfat, Kalziumkarbonat, Bariumkarbonat, Magnesiumkarbonat, Magnesiumsulfat, Bariumsulfat, ein Oxysulfat, Zinnoxid, Aluminiumoxid, Kaolin, Siliziumkarbid, Metallpulver, Glaspulver, Glasflocken und Glasperlen.
  • Der anorganische Füllstoff ist vorzugsweise ein Glasfüllstoff.
  • <Glasfüllstoff>
  • Ein Glasfüllstoff wird bevorzugt, da er dem Harzteil Festigkeit verleihen und das Formschrumpfungsverhältnis des Harzes beim Formen verringern kann. Im Harz-Metall-Verbundkörper kann die Fähigkeit, das Formschrumpfungsverhältnis zu verringern, die Eigenspannung an der Grenzfläche zwischen dem Harzteil und dem Metallteil verringern, und die Probleme, einschließlich Abblätterung und Verformung des Harz-Metall-Verbundkörpers, können unterdrückt werden. Außerdem kann der enthaltene Glasfüllstoff den Elastizitätsmodul des Harzteils erhöhen. Im Harz-Metall-Verbundkörper kann die Spannungskonzentration an der Grenzfläche zwischen dem Harzteil und dem Metallteil mit den Elastizitätsmodulen der näher beieinander liegenden Teile verringert werden, und daher kann die Erhöhung des Elastizitätsmoduls des Harzteils das Fallaufprallverhalten des Harz-Metall-Verbundkörpers verbessern. Die Form des Glasfüllstoffs ist, wie oben beschrieben, nicht besonders eingeschränkt, und es können verschiedene Formen, wie z.B. eine Faserform, eine Partikelform, eine Plattenform und eine Pulverform, verwendet werden. Unter diesen wird ein Glasfüllstoff in Faserform mit einer elliptischen (flachen) Querschnittsform (d.h. flache Glasfasern) unter dem Gesichtspunkt des Formschrumpfungsverhältnisses und des Biege-Elastizitätsmoduls in TD (transverse direction, Querrichtung, d.h. der Richtung senkrecht zur Fließrichtung des Harzes) des Harzteils bevorzugter verwendet.
  • Konkrete Beispiele dafür, die vorzugsweise verwendet werden, sind Glaspulver, Glasflocken, Glasperlen, Glasfilamente, Glasfasern, Glasroving und Glasmatten. Um die Affinität zum Harz zu erhöhen, ist es wirksam, den Glasfüllstoff einer Oberflächenbehandlung zu unterziehen. Die Oberflächenbehandlung des Glasfüllstoffs kann z.B. mit einem Haftvermittler durchgeführt werden, der willkürlich aus bekannten Materialien ausgewählt werden kann, wie z.B. ein Silan-Haftvermittler, z.B. eine Aminosilanreihe, eine Epoxysilanreihe, eine Vinylsilanreihe und eine Methacrylsilanreihe, und ein Titan-Haftvermittler.
  • Unter diesen werden ein Aminosilan und ein Epoxysilan, wie z.B. γ-Aminopropyltrimethoxysilan, N-β-(Aminoethyl)-γ-Aminopropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, und Isopropyltri(N-amidoethylaminoethyl)titanat vorzugsweise als Oberflächenbehandlungsmittel verwendet. Die Oberflächenbehandlungsmethode für den Glasfüllstoff kann eine bekannte Methode sein und ist nicht besonders beschränkt.
  • Beispiele für die Art des Glases sind E-Glas, C-Glas, S-Glas, D-Glas, ECR-Glas, A-Glas und AR-Glas. E-Glas oder D-Glas wird vorzugsweise verwendet, insbesondere um dem Harz-Metall-Verbundkörper eine niedrige Dielektrizitätskonstante zu verleihen. Beispiele für E-Glas sind Glas mit einer Zusammensetzung, die 52 Masse-% oder mehr und 56 Masse-% oder weniger SiO2, 12 Masse-% oder mehr und 16 Masse-% oder weniger Al2O3, 15 Masse-% oder mehr und 25 Masse-% oder weniger CaO, 0 Masse-% oder mehr und 6 Masse-% oder weniger MgO, 5 Masse-% oder mehr und 13 Masse-% oder weniger B2O3 und 0 Masse-% oder mehr und 2 Masse-% oder weniger insgesamt Na2O und K2O enthält. Beispiele für D-Glas sind Glas mit einer Zusammensetzung, die 72 Masse-% oder mehr und 76 Masse-% oder weniger SiO2, 0 Masse-% oder mehr und 5 Masse-% oder weniger Al2O3, 20 Masse-% oder mehr und 25 Masse-% oder weniger B2O3 und 3 Masse-% oder mehr und 5 Masse-% oder weniger insgesamt an Na2O und K2O enthält.
  • Der Gehalt des anorganischen Füllstoffs (a2) in der Harzformmasse, aus der das Harzteil besteht, beträgt vorzugsweise 13,0 Masse-% oder mehr und 37,0 Masse-% oder weniger, bezogen auf die Gesamtmenge der Harzmischung (a1) und des anorganischen Füllstoffs (a2) als 100 Masse-%. Der Gehalt des anorganischen Füllstoffs (a2), der weniger als 13,0 Massen-% beträgt, wird nicht bevorzugt, da das Harzteil eine geringere innere Festigkeit haben kann und ein erhöhtes Formschrumpfungsverhältnis des Harzes beim Formen aufweisen kann, was die Bindung an das Metall unzureichend macht. Der Gehalt des anorganischen Füllstoffs (a2), der 37,0 Massen-% übersteigt, wird nicht bevorzugt, da die Dielektrizitätskonstante des resultierenden Harz-Metall-Verbundkörpers erhöht werden kann.
  • Der Gehalt des anorganischen Füllstoffs (a2) beträgt vorzugsweise 15,0 Massenprozent oder mehr, und noch bevorzugter 18,0 Massenprozent oder mehr, und ist vorzugsweise 35,0 Massenprozent oder weniger, und noch bevorzugter 33,0 Massenprozent oder weniger.
  • Der Harzteil, der den Harz-Metall-Verbundkörper der vorliegenden Erfindung bildet, kann so hergestellt werden, dass die vorgenannten wesentlichen Komponenten und die je nach Bedarf verwendeten willkürlichen Komponenten in den vorgeschriebenen Verhältnissen gemischt und mit einem Banbury-Mischer, einem Einschneckenextruder, einem Doppelschneckenextruder oder dergleichen bei einer geeigneten Temperatur, z.B. einer Temperatur in einem Bereich von 270 bis 320°C, ausreichend geknetet werden. Das Harzteil kann durch verschiedene Formverfahren in eine gewünschte Form, z.B. eine Pelletform, gebracht werden.
  • Als Ergebnis der Untersuchungen über den Bruchmechanismus des Harz-Metall-Verbundkörpers der vorliegenden Erfindung unter der Annahme der Situation seiner praktischen Anwendung, wobei der Schwerpunkt auf der Harzmischung (a1) liegt, von der angenommen wird, dass sie in der Nähe der Grenzfläche zwischen dem Harzteil und dem Metallteil vorhanden ist, kann der Harz-Metall-Verbundkörper eine ausgezeichnete Haftfestigkeit haben, indem er der Harzmischung (a1) die besondere Festigkeit verleiht.
  • Der Mechanismus wird speziell unter Bezugnahme auf beschrieben. Wie in dargestellt, wird davon ausgegangen, dass das Harzteil 12, das mit dem Metallteil 11 verbunden ist, aus einer Randschicht 13, die sich in der Nähe der Grenzfläche zum Metallteil befindet, und einer Kernschicht 14 gebildet wird. Das Harzteil enthält den anorganischen Füllstoff 15 und das gummiartige Elastomer 16. Beim Formen des Harzteils wird davon ausgegangen, dass der anorganische Füllstoff (a2) 15 mit einem geringen spezifischen Gewicht in der Kernschicht 14 enthalten ist, und es wird angenommen, dass die in der vorliegenden Erfindung erwähnte Randschicht im Wesentlichen nicht den anorganischen Füllstoff (a2) enthält. Der Ausdruck „im Wesentlichen nicht enthält“ bedeutet, dass die Menge des anorganischen Füllstoffs (a2) in der Randschicht 0,3 Massen-% oder weniger, bevorzugter 0,2 Massen-% oder weniger, und im Wesentlichen 0,0 Massen-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Harzformmasse, beträgt.
  • Beim integralen Gießen des Metallteils und des Harzteils zur Bereitstellung des später beschriebenen Harz-Metall-Verbundkörpers wird davon ausgegangen, dass der anorganische Füllstoff (a2), der ein geringes spezifisches Gewicht im Harzteil hat, zur Kernschicht wandert, und daher wird angenommen, dass die Randschicht in der Nähe der Grenzfläche, die mit dem Metall in Kontakt steht, im Wesentlichen den anorganischen Füllstoff (a2) nicht enthält.
  • In der Situation der praktischen Verwendung des Metallverbundkörpers als Chassis eines elektronischen oder elektrischen Bauteils tritt der Bruch des Metallverbundkörpers häufig in einem solchen Mechanismus auf, dass zunächst ein Riss in der Randschicht auftritt und sich der Riss bis zur Kernschicht ausbreitet, um schließlich den Bruch des Verbundkörpers zu verursachen. Es wird daher davon ausgegangen, dass die Eigenschaften der Randschicht wichtig sind.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass durch die Konzentration auf die mechanische Festigkeit des Harzformkörpers, der aus dem Harzgemisch (a1) gebildet wird, das im Wesentlichen keinen anorganischen Füllstoff (a2) enthält, der Harz-Metall-Verbundkörper mit ausgezeichneter Haftfestigkeit erzielt werden kann, indem ihm die besonderen Eigenschaften verliehen werden.
  • <Geforderten Eigenschaften für Formkörper aus Harzgemisch (a1)>
  • (I): Streckgrenze und Zugstreckspannung
  • Es ist erforderlich, dass ein aus der Harzmischung (a1) geformter Formkörper eine Spannungs-Dehnungskurve mit einer in einem Zugversuch nach ISO 527-1,2:2012 erhaltenen Streckgrenze und einer Streckspannung von 25 MPa oder mehr aufweist. Während der Mechanismus unklar ist, haben die jetzigen Erfinder herausgefunden, dass in dem Fall, in dem der aus der Harzmischung (a1) gebildete Formkörper eine Fließgrenze hat, d.h. eher eine plastische Verformung als einen elastischen Bruch erfährt, die ausgezeichnete Haftfestigkeit, wie z.B. die Abblätterungsfestigkeit, erreicht werden kann. Außerdem wird die Streckgrenze, die weniger als 25 MPa beträgt, nicht bevorzugt, da der schließlich erhaltene Harz-Metall-Verbundkörper eine geringere Festigkeit aufweist. Die Streckgrenze des aus dem Harzgemisch (a1) gebildeten Formkörpers beträgt vorzugsweise 28 MPa oder mehr, bevorzugter 30 MPa oder mehr und weiter bevorzugt 35 MPa oder mehr.
  • (II): Nominelle Zugbruchdehnung
  • Wie oben beschrieben, weist der aus der Harzmischung (a1) geformte Formkörper vorzugsweise ein plastisches Verformungsverhalten auf, bei dem der Ausgangspunkt der plastischen Verformung die Streckgrenze und die Spannung an der Streckgrenze die Streckspannung ist. Als Index der Streckgrenze kann neben der Streckgrenze und der Streckspannung auch die nominelle Zugbruchdehnung herangezogen werden. Es wird bevorzugt, dass der Festigkeit so gestaltet wird, dass eine nominelle Zugbruchdehnung von 2,5% oder mehr in einem Zugversuch nach ISO 527-1,2:2012 erreicht wird. Die Harzmischung (a1), die eine nominelle Zugbruchdehnung von 2,5% oder mehr aufweist, kann eine ausgezeichnete Viskoelastizität aufweisen und die Festigkeit des schließlich erhaltenen Harz-Metall-Verbundkörpers erhöhen.
  • Die nominelle Zugbruchdehnung beträgt vorzugsweise 2,7% oder mehr, vorzugsweise 2,8% oder mehr und weiterhin vorzugsweise 3,0% oder mehr.
  • (III): Verlusttangens (tanδ) der festen Viskoelastizität
  • Das Harzgemisch (a1) hat bei einem Probekörper von 20 mm × 5 mm × 0,8 mm Dicke vorzugsweise einen Verlustfaktor (tanδ) der festen Viskoelastizität von 0,0200 oder mehr, und noch bevorzugter 0,0220 oder mehr, gemessen unter den Bedingungen einer Frequenz von 1 Hz und um Raumtemperatur gemäß ISO 6721-4:1994. Mit dem Verlusttangens (tanδ), gemessen unter der Bedingung von 0,0200 oder mehr, kann die ausgezeichnete Haftfestigkeit gegen Spaltung und Abblätterung beibehalten werden, die durch ungleichmäßiges Aufbringen einer Spannung auf eine Seite oder eine Kante der Haftfläche zwischen dem Metallteil und dem Harzteil entstehen.
  • Im Allgemeinen ist eine Harzzusammensetzung ein viskoelastischer Körper mit sowohl Viskosität als auch Elastizität, und der Verlusttangens (tanδ) der festen Viskoelastizität kann als Index verwendet werden, der die Viskoelastizität anzeigt. In einem idealen viskoelastischen Körper werden die Spannung und die Dehnung in der gleichen Phase beobachtet. In einer idealen Flüssigkeit ist die Phase der Dehnung gegenüber der Phase der Spannung um 90 Grad verzögert. Ein viskoelastischer Körper zeigt ein dazwischen liegendes Verhalten, und die Phasendifferenz beträgt einen Wert zwischen 0 Grad und 90 Grad.
  • Der Verlusttangens (tanδ) der festen Viskoelastizität ist ein Wert, der durch Dividieren des Beitrags der Viskosität zu den mechanischen Eigenschaften des Materials durch den Beitrag der Elastizität dazu erhalten wird, wie später im Detail beschrieben wird, und bei einem Wert davon näher bei 0 ist das Material näher an einem elastischen Körper, während bei einem größeren Wert davon das Material näher an einem viskosen Körper ist. Ein Material mit einer großen Verlusttangens hat einen viskosen Stärkesirup-ähnlichen Charakter und zeigt eine hohe Viskosität bei der Verformung.
  • Der Elastizitätsmodul kann als ein komplexer Elastizitätsmodul G* ausgedrückt werden, der ein Verhältnis der Spannung (σ*) und der Dehnung (γ*) gemäß dem folgenden Ausdruck (F1) ist. G * = σ / γ * = ( σ 0 / γ 0 ) e i δ = ( σ 0 / γ 0 ) ( cos  δ + i sin  δ )
    Figure DE112019003308T5_0001
  • Unter der Annahme, dass der komplexe Elastizitätsmodul G* nach folgendem Ausdruck (F2) in den Realteil und den Imaginärteil aufgeteilt wird, zeigt der Realteil G' den elastischen Teil der Viskoelastizität und der Imaginärteil G'' in einer um 90 Grad verzögerten Phase den viskosen Teil davon. G' und G'' werden als Speicher-Elastizitätsmodul bzw. Verlust-Elastizitätsmodul bezeichnet, und der Verlusttangens (tanδ) wird durch tanδ = G''/G' dargestellt. G * = G ' + iG ' '
    Figure DE112019003308T5_0002
  • Durch Anlegen einer oszillatorischen Verformung an eine Messprobe und Messung der Amplitude der Dehnung, der Amplitude der mit einem Spannungsmessgerät ermittelten Spannung und der Phasendifferenz dazwischen kann der Beitrag der Elastizität und der Beitrag der Viskosität des viskoelastischen Körpers bewertet werden.
  • Die jetzigen Erfinder haben herausgefunden, dass in dem Fall, in dem die Messung der Verlusttangens (tanδ) der festen Viskoelastizität eines Formkörpers aus der Harzmischung (a1) 0,0200 oder mehr ergibt, der Verbundkörper einschließlich des aus der Harzformmasse gebildeten Harzteils und des Metallteils, die miteinander verbunden sind, eine erhöhte Haftfestigkeit aufweist und sich außerdem schwer abblättern lässt.
  • Das Harzteil, das den Harz-Metall-Verbundkörper der vorliegenden Erfindung bildet, hat außerdem eine niedrige Dielektrizitätskonstante. Konkret hat ein Prüfkörper von 1,5 mm × 1,5 mm × 80 mm Dicke der Harzformmasse vorzugsweise eine relative Dielektrizitätskonstante (εr) von 3,50 oder weniger, und noch bevorzugter 3,10 oder weniger, gemessen bei einer Frequenz von 10 GHz gemäß ASTM D2520.
  • Darüber hinaus kann die Harzformmasse, die den Harz-Metall-Verbundkörper der vorliegenden Erfindung bildet, als eines der charakteristischen Merkmale auch einen niedrigen dielektrischen Verlustfaktor aufweisen. Konkret hat der Probekörper aus 1,5 mm 1,5 mm 80 mm der Harzformmasse vorzugsweise einen dielektrischen Verlustfaktor von 0,0100 oder weniger, und noch bevorzugter 0,0050 oder weniger, gemessen bei einer Frequenz von 10 GHz nach ASTM D2520. Die relative Dielektrizitätskonstante (εr) und der dielektrische Verlustfaktor, die in den Bereichen liegen, können den Vorteil bieten, dass die Übertragungsrate von Signalen in einem Hochfrequenzband nicht verzögert und die Intensität der Signale nicht verringert wird.
  • Metallteil
  • Das Metallteil, das den Harz-Metall-Verbundkörper der vorliegenden Erfindung bildet, ist vorzugsweise mindestens eine Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, rostfreiem Stahl, Kupfer, Titan und deren Legierungen. Diese Metalle können in Abhängigkeit von der Zielanwendung und den Eigenschaften ausgewählt werden, wobei Aluminium und eine Aluminiumlegierung bevorzugterweise verwendet werden. Beispiele für das Aluminium und die Aluminiumlegierung, die Aluminium enthalten, sind Al050, Al100 und Al200 als eine industrielle Reinaluminiumreihe, A2017 und A2024 als eine Al-Cu-Reihe, A3003 und A3004 als eine Al-Mn-Reihe, A4032 als eine Al-Si-Reihe, A5005, A5052 und A5083 als eine Al-Mg-Reihe, A6061 und A6063 als eine Al-Mg-Si-Reihe und A7075 als eine Al-Zn-Reihe. In dem Fall, dass der Harz-Metall-Verbundkörper als Chassis eines Informations- und Kommunikationsinstruments, wie z.B. eines Mobiltelefons, verwendet wird, werden Aluminium und Edelstahl aus Sicht der Arbeitsweise bevorzugt.
  • Die Form des Metallteils ist nicht besonders begrenzt, soweit die Form die Verbindung mit dem Harzteil ermöglicht, und Beispiele hierfür sind eine flache Plattenform, eine gebogene Plattenform, eine Stabform, eine zylindrische Form und eine Volumenform. Eine Struktur mit einer Kombination dieser Formen kann ebenfalls verwendet werden. Die Form der Oberfläche des Verbindungsabschnitts, durch den das Harzteil gebunden wird, ist nicht besonders begrenzt, und Beispiele hierfür sind eine flache Oberfläche und eine gekrümmte Oberfläche. Eine Form, die die Spannungskonzentration unterdrücken kann, ist für die Beibehaltung der Verbundfestigkeit vorzuziehen.
  • Das Metallteil kann durch Druckguss, Extrusionsformen oder ähnliches aus einem Metallmaterial hergestellt werden. Es ist vorzuziehen, dass das durch das Formen und dergleichen erhaltene Metallmaterial in eine vorgeschriebene Form gebracht wird, indem es einer plastischen Bearbeitung durch Schneiden, Pressen oder dergleichen, Stanzarbeiten und Ausschneidearbeiten wie Schneiden, Schleifen, Funkenerosion und dergleichen unterzogen und dann einer später beschriebenen Oberflächenbehandlung unterzogen wird.
  • Das Metallteil kann einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, wie z. B. einer physikalischen, chemischen oder elektrischen Oberflächenaufrauhung, und wird vorzugsweise mindestens einer Behandlung unterzogen, die aus einer physikalischen Behandlung und einer chemischen Behandlung ausgewählt wird. In dem Fall, in dem zumindest ein Teil, vorzugsweise die gesamte Oberfläche des Metallteils, die in Kontakt mit dem Kunststoffteil steht, der Oberflächenbehandlung unterzogen wird, kann der Kunstharz-Metall-Verbundkörper mit einer besonders ausgezeichneten Bindungsfähigkeit zwischen dem Metallteil und dem Kunststoffteil erhalten werden.
  • Die physikalische Behandlung und die chemische Behandlung sind nicht besonders begrenzt, und die bekannten physikalischen Behandlungen und chemischen Behandlungen können verwendet werden. Die physikalische Behandlung raut die Oberfläche des Metallteils auf, und die Harzmischung, aus der das Harzteil besteht, dringt in die Poren ein, die in dem aufgerauten Bereich gebildet werden, um den Verankerungseffekt zu erzeugen, der die Verbesserung der Haftfähigkeit an der Grenzfläche zwischen dem Metallteil und dem Harzteil erleichtert. Durch die chemische Behandlung wird ein chemischer Adhäsionseffekt, wie z. B. eine kovalente Bindung, eine Wasserstoffbindung und eine intermolekulare Kraft, zwischen dem Metallteil und dem damit integral geformten Kunststoffteil erzeugt, was somit die Verbesserung der Adhäsion an der Grenzfläche zwischen dem Metallteil und dem Kunststoffteil erleichtert. Die chemische Behandlung kann auch eine Aufrauhung der Oberfläche des Metallteils bewirken, und in diesem Fall wird der Verankerungseffekt ähnlich wie bei der physikalischen Behandlung erzeugt, was die Verbesserung der Haftfähigkeit an der Grenzfläche zwischen dem Metallteil und dem Kunststoffteil weiter erleichtert.
  • Als Methode für die Oberflächenbehandlung können verschiedene Verfahren eingesetzt werden. Beispiele für die physikalische Behandlung umfassen eine Laserbehandlung und Sandstrahlen (siehe JP 2001-225346 A ). Mehrere physikalische Behandlungen können in Kombination verwendet werden. Beispiele für die chemische Behandlung sind eine Trockenbehandlung, wie Koronaentladung, eine Triazinbehandlung (siehe JP 2000-218935 A ), chemisches Ätzen (siehe JP 2001-225352 A ), eine Anodisierungsbehandlung (siehe JP 2010-64496 A ) und eine Hydrazinbehandlung. In dem Fall, dass das Metallmaterial, aus dem der Metalleinsatz besteht, Aluminium ist, umfassen Beispiele für die Behandlung auch eine Heißwasserbehandlung (siehe JP H08-142110 A ). Beispiele für die Heißwasserbehandlung sind das Eintauchen in Wasser mit 100°C für 3 bis 5 Minuten. Mehrere chemische Behandlungen können in Kombination verwendet werden. Die Methoden der Oberflächenbehandlung können allein oder als Kombination von zwei oder mehr Arten davon verwendet werden.
  • Um den Verankerungseffekt des Metallteils zu verbessern, ist es bevorzugt, dass Poren auf mindestens einem Teil der Oberfläche des Metallteils gebildet werden, die in Kontakt mit dem Kunststoffteil ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass große Poren auf der Oberfläche des Metallteils gebildet werden, und dass feine Poren weiter in den Poren gebildet werden.
  • Der Fall, in dem das Metallteil Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist (die im Folgenden als Aluminium(legierung) bezeichnet werden kann), wird im Folgenden speziell beschrieben.
  • Beim Verbinden eines Metalls und eines Harzes durch Spritzgießen oder dergleichen kann ein Aluminium(legierung) aus einem Metallmaterial durch maschinelle Bearbeitung, wie z. B. Sägen, Fräsen, Ausstoßen, Bohren, Schmieden, Pressen, Schneiden und Schleifen, in eine gewünschte Form gebracht werden, die für ein Einsetzteil in ein Spritzgusswerkzeug erforderlich ist. Das Metallteil, das in die erforderliche Form gebracht wurde, ist in der Regel mit einem ölhaltigen Material versehen, das in vielen Fällen bei der Bearbeitung verwendet wird. Daher wird vorzugsweise eine Entfettungsbehandlung durchgeführt, bevor sich feine Poren auf seiner Oberfläche bilden. Bei der Entfettungsbehandlung handelt es sich vorzugsweise um ein Verfahren zur Entfernung des Arbeitsmittels unter Verwendung einer Entfettungsanlage mit einem Lösungsmittel, wie z. B. Trichlen, Methylenchlorid, Kerosin und einem Ölmittel auf Paraffinbasis.
  • Anschließend wird vorzugsweise eine Entfettungs- und Reinigungsbehandlung in einer Flüssigkeit durchgeführt. Diese wird durchgeführt, um die Arbeitsflüssigkeit für die Bearbeitung, wie z.B. Schneiden und Schleifen, Schmutz, wie z.B. Talg von Fingern, und dergleichen, die an der Oberfläche des Aluminiums (der Legierung) haften, zu entfernen. In dem Fall, in dem eine große Menge der Arbeitsflüssigkeit anhaftet, ist es bevorzugt, dass das Aluminium (die Legierung) zuerst der oben erwähnten Lösungsmittel-Entfettungsanlage unterzogen wird und dann dieser Behandlung unterzogen wird. Das hier verwendete Entfettungsmittel kann ein handelsübliches Entfettungsmittel für eine Aluminiumlegierung sein. Bei der Verwendung eines handelsüblichen Entfettungsmittels für eine Aluminiumlegierung ist es bevorzugt, dass das Entfettungsmittel in Wasser gelöst wird, um eine wässrige Lösung des Entfettungsmittels herzustellen, in die das Aluminium(legierungs)teil bei der angegebenen Temperatur für die angegebene Zeit eingetaucht wird, z.B. bei 50 bis 80°C für ungefähr 5 Minuten. Nach dem Eintauchen wird das Aluminium(legierungs)teil mit Wasser gereinigt.
  • Ein Vorbehandlungsprozess wird vorzugsweise so durchgeführt, dass das Aluminium(legierungs)teil durch Eintauchen in eine saure oder basische Lösung für einige Minuten grob geätzt wird, um den Oberflächenfilm chemisch zu entfernen, und dann eine Anodisierungsbehandlung oder ähnliches durchgeführt wird, um feine Poren zu bilden. In dem Vorbehandlungsprozess wird vorzugsweise eine saure wässrige Lösung verwendet, und eine wässrige Lösung, die Flusssäure oder ein Derivat der Flusssäure enthält, kann als saure Flüssigkeit verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass das Aluminium(legierungs)teil durch Eintauchen in eine saure oder basische Lösung für einige Minuten grob geätzt wird, um den Oberflächenfilm chemisch zu entfernen, so dass es für den nachfolgenden Prozess geeignet ist. Nach der Reinigung mit Wasser wird das Aluminium(legierungs)teil einer Behandlung zur Bildung feiner Poren unterzogen.
  • Beispiele für das Verfahren zur Bildung feiner Poren auf der Metalloberfläche umfassen ein Verfahren unter Verwendung eines Lasers, wie in dem japanischen Patent Nr. 4,020,957 beschrieben; ein Verfahren zur Behandlung des Metallteils durch eine Anodisierungsbehandlung, wie in dem japanischen Patent Nr. 4.541.153 beschrieben ist; ein Substitutionskristallisationsverfahren des Ätzens mit einer wässrigen Lösung, die eine anorganische Säure, Eisen(III)-Ionen, Kupfer(III)-Ionen und Mangan(III)-Ionen enthält, wie in JP 2001-348684 A beschrieben ist; und ein Verfahren des Eintauchens des Metallteils in eine wässrige Lösung einer oder mehrerer Verbindungen, die aus hydratisiertem Hydrazin, Ammoniak und einer wasserlöslichen Aminverbindung ausgewählt sind (was im Folgenden als NMT-Verfahren bezeichnet werden kann), wie in WO 2009/31632 beschrieben. Unter diesen wird ein Verfahren zur Behandlung des Metallteils durch eine Anodisierungsbehandlung, wie in dem japanischen Patent Nr. 4,541,153 beschrieben, bevorzugt.
  • Vorzugsweise weist das Metallteil mehrere Poren mit einem Durchmesser von 0,01 µm oder mehr und 1000 µm oder weniger auf, die auf der Oberfläche ausgebildet sind, die in Kontakt mit dem Kunststoffteil steht. Mit mehreren Poren mit einem Durchmesser von 0,01 µm oder mehr und 1000 µm oder weniger, die darauf ausgebildet sind, kann der Harz-Metall-Verbundkörper erhalten werden, der eine weitere ausgezeichnete Bindungsfähigkeit zwischen dem Metallteil und dem Harzteil aufweist. Die Poren sind bevorzugt 0,01 µm oder mehr und 100 µm oder weniger.
  • Verfahren zur Herstellung des Harz-Metall-Verbundkörpers
  • Der Harz-Metall-Verbundkörper kann durch integrales Formpressen des Metallteils und des Harzteils erhalten werden. Beispiele für das integrale Formgebungsverfahren sind die Inserttechnik, das Fusionsverfahren, die Outserttechnik und die Overlaytechnik.
  • Die „Inserttechnik“ ist ein Verfahren zum Bereitstellen eines Formkörpers, bei dem das Metallteil und das Kunststoffteil miteinander integriert sind, indem das Metallteil in eine Form mit einer vorgeschriebenen Form eingesetzt wird und dann die Form mit dem Kunststoffteil gefüllt wird, und ein bekanntes Verfahren kann dafür verwendet werden. Das Verfahren ist nicht besonders beschränkt, soweit das Verfahren den Harz-Metall-Verbundkörper durch Einfüllen des Harzes in die auf dem Metallteil gebildeten Poren bereitstellen kann, z. B. durch Aufbringen von Druck auf das geschmolzene Harz, gefolgt von Abkühlen und Verfestigen des Harzes. Beispiele für das Einfüllverfahren des Harzes umfassen Spritzgießen und Formpressen, und umfassen auch das Spritzpressen, wobei ein Spritzgießverfahren bevorzugter ist.
  • Das Verfahren zum Festhalten des Metallteils in der Form ist nicht besonders begrenzt, und es kann ein bekanntes Verfahren verwendet werden, Beispiele dafür sind ein Verfahren zum Fixieren mit einem Stift oder dergleichen und ein Verfahren zum Fixieren mit einer Vakuumleitung. Der durch Einsatzformung erhaltene Körper hat den Verbindungsabschnitt zwischen dem Kunststoffteil und dem Metallteil, und die Form desselben ist nicht begrenzt. Beispiele hierfür sind eine Form, bei der das Kunststoffteil und das Metallteil übereinander liegen, und eine Form, bei der das Metallteil von dem Kunststoffteil umschlossen ist.
  • Die Temperatur des Metallteils im Einsatzformteil ist vorzugsweise eine solche Temperatur, die um 50°C bis 80°C höher ist als die Glasübergangstemperatur der Harze (1) bis (5) als Hauptbestandteil der Harzmischung (a1). Zum Beispiel beträgt die Temperatur in dem Fall, in dem das Harz (1), ein syndiotaktisches Polystyrol, verwendet wird, vorzugsweise 150°C oder mehr und 180°C oder weniger, und in dem Fall, in dem ein Polybutylenterephthalat, das eines der Harze (2), ein Polyester, ist, verwendet wird, beträgt die Temperatur vorzugsweise 110°C oder mehr und 140°C oder weniger. In dem Fall, in dem die Temperatur des Metallteils um 50°C oder mehr höher ist als die Glasübergangstemperatur des Harzes als Hauptkomponente der Harzmischung (a1), können die auf dem Metallteil gebildeten Poren ausreichend mit dem Harzteil gefüllt werden, und es kann eine ausgezeichnete Haftfestigkeit erzielt werden. In dem Fall, in dem die Temperatur des Metallteils eine Temperatur überschreitet, die 80°C oder mehr über der Glasübergangstemperatur des Harzes als Hauptkomponente der Harzmischung (a1) liegt, kann die Schrumpfung und Verformung des Harzteils im Abkühlungsprozess erhöht werden, um es kann verhindert werden, dass die Zielform erhalten wird, und gleichzeitig kann die zum Erwärmen und Abkühlen erforderliche Energie erhöht werden, und die Formungszykluszeit kann erhöht werden.
  • Das Verfahren zum Einstellen der Temperatur des Metallteils innerhalb des oben genannten Bereichs ist nicht besonders begrenzt, und Beispiele dafür umfassen ein Steuerungsverfahren durch einen Temperatursteuerungsmechanismus der Form.
  • Bei dem Verfahren zur Durchführung des integralen Formens durch das Schmelzverfahren wird das Kunststoffteil auf das Metallteil durch Vibrationsschmelzen, Ultraschallschmelzen, Heizplattenschmelzen oder Schleuderschmelzen aufgeschmolzen. Die Schmelzbedingung zur Durchführung der Verschmelzung ist nicht besonders begrenzt und kann in Abhängigkeit von der Form des Formkörpers und dergleichen angemessen eingestellt werden.
  • Das Schmelzverfahren ist vorzugsweise ein Verfahren, bei dem das Metallteil und das Kunststoffteil miteinander in Kontakt gebracht werden und an ihrer Kontaktfläche Reibungswärme erzeugt wird, um die Verschmelzung durchzuführen. Beispiele für das Schmelzverfahren, das die Erzeugung von Reibungswärme an der Kontaktfläche einschließt, sind ein Vibrationsschmelzverfahren, ein Ultraschallschmelzverfahren und ein Schleuderschmelzverfahren.
  • Die Größe, die Form, die Dicke und dergleichen des resultierenden Harz-Metall-Verbundkörpers sind nicht besonders begrenzt und können eine Plattenform (wie eine kreisförmige Form und eine polygonale Form), eine Säulenform, eine Kastenform, eine Schalenform, eine Tablettenform und dergleichen sein. Bei dem großformatigen Verbundkörper und dem Verbundkörper mit einer komplizierten Form muss die Dicke des Verbundkörpers nicht unbedingt gleichmäßig über den gesamten Bereich des Verbundkörpers sein, und es kann eine Verstärkungsrippe im Verbundkörper vorgesehen sein.
  • Der resultierende Harz-Metall-Verbundkörper kann durch Schneidarbeiten, Schleifarbeiten und dergleichen weiter bearbeitet werden. Beispiele für die spanabhebende Bearbeitung sind Drehen, Fräsen, Aufbohren, Bohren (z. B. Perforieren, Gewindeschneiden und Reiben), Verzahnungsschneiden, Schlichten, Formen, Schlitzen, Räumen und Zahnradformen. Bei den Zerspanungsarbeiten wird vorzugsweise ein bekanntes Arbeitsfluid verwendet.
  • Das Arbeitsfluid kann vorzugsweise sowohl in der Nassbearbeitung als auch in der Nahezu-Trockenbearbeitung eingesetzt werden. Das Verfahren zur Zuführung des Arbeitsfluids kann eine Zirkulationszuführung sein, bei der eine große Menge des Arbeitsfluids der Bearbeitungsstelle zugeführt wird, oder eine sogenannte MMS (Minimalmengenschmierung), bei der ein Trägergas und eine Metallbearbeitungsfluidzusammensetzung in Form von Nebel der Bearbeitungsstelle zugeführt werden.
  • Die Oberfläche des Harz-Metall-Verbundkörpers vor der Bearbeitung und der Harz-Metall-Verbundkörper nach der vorgenannten Bearbeitung wird vorzugsweise einer physikalischen Behandlung und/oder einer chemischen Behandlung unterzogen. Diese durchgeführten Behandlungen können dem Harz-Metall-Verbundkörper ein Design, wie z. B. eine Färbung, verleihen und die Oberfläche des Harz-Metall-Verbundkörpers schützen und verstärken.
  • Die Behandlung der Oberfläche des Harz-Metall-Verbundkörpers kann die gleiche Methode sein, wie oben beschrieben. Zum Beispiel kann in dem Fall, in dem eine chemische Behandlung durchgeführt wird, wie oben beschrieben, ein solches Verfahren verwendet werden, dass das Arbeitsfluid, das zur Bearbeitung des Harz-Metall-Verbundkörpers verwendet wurde, durch Entfetten entfernt wird, die Oberfläche mit einer sauren oder basischen Lösung grob geätzt wird und dann feine Poren auf der Oberfläche gebildet werden. Das Verfahren zur Bildung feiner Poren auf der Oberfläche ist auch hier vorzugsweise eine Anodisierungsbehandlung. Die Bedingung dafür kann wie oben beschrieben sein.
  • Der Harz-Metall-Verbundkörper kann nach der Anodisierungsbehandlung ohne weitere Behandlung für verschiedene Zwecke verwendet werden, aber der nach der Anodisierungsbehandlung gebildete Anodisierungsfilm ist hinsichtlich der elektrischen Isolationseigenschaften und der Korrosionsbeständigkeit relativ minderwertig. Daher wird der Teil des Harz-Metall-Verbundkörpers, der der Außenluft ausgesetzt ist, vorzugsweise einer Porenversiegelungsbehandlung unterzogen. Beispiele für die Porenversiegelungsbehandlung umfassen eine Porenversiegelungsbehandlung mit einem Hydrat. Genauer gesagt umfassen Beispiele dafür eine Dampfbehandlung und eine Heißwasserbehandlung, die auf eine anodisierte Folie mit feinen Poren angewendet wird, die durch eine Anodisierungsbehandlung gebildet wurden. In dem Fall, in dem der Harz-Metall-Verbundkörper gefärbt ist, kann die Porenversiegelungsbehandlung während des Färbens zu einer gewünschten Farbe durch eine bekannte gewünschte Färbungsmaßnahme durchgeführt werden, wie verschiedene Farbstoffe, z.B. die Verwendung eines sauren Farbstoffs, eines Beizfarbstoffs und eines basischen Farbstoffs, beispielsweise durch Verwendung eines Färbebads bei einer Badtemperatur von 50 bis 70°C. Das Harz, das in dem Harzteil des Harz-Metall-Verbundkörpers der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist unter dem Gesichtspunkt einer solchen Behandlung bevorzugt, da es eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit und Heißwasserbeständigkeit aufweist und somit der Behandlung standhalten kann.
  • Als Oberflächenschicht des Harz-Metall-Verbundkörpers der vorliegenden Erfindung kann eine Hartbeschichtungsschicht zum Zweck der Verhinderung von Kratzern, der Verhinderung von Fingerabdrücken, der Verhinderung statischer Aufladung und dergleichen vorgesehen sein. Die verwendete Hartbeschichtungsschicht kann beliebig sein, z. B. kann ein Film aus einer lichthärtbaren Zusammensetzung, die eine lichthärtbare polyfunktionelle Verbindung und ein Urethan(meth)acrylat enthält, auf dem Harz-Metall-Verbundkörper ausgebildet werden.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Beispiele näher beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
  • Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Materialien sind im Folgenden dargestellt.
  • <Harz-Gemisch (a1)>
  • Harz (1): Polystyrolpolymer mit syndiotaktischer Struktur (SPS)
  • (1-1): Syndiotaktisches Polystyrol-Homopolymer, hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd., Handelsname: 90ZC, Schmelzpunkt: 270°C, racemische Pentad-Taktizität: 98%, MFR: 9,0 g/10 min (Temperatur: 300°C, Belastung: 1,2 kgf)
  • (1-2): Syndiotaktisches Polystyrol-Homopolymer, hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd., Handelsname: 60ZC, Schmelzpunkt: 270°C, racemische Pentad-Taktizität: 98%, MFR: 6,0 g/10 min (Temperatur: 300°C, Belastung: 1,2 kgf)
  • (1-3): Syndiotaktisches Polystyrol-Homopolymer, hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd., Handelsname: 30ZC, Schmelzpunkt: 270°C, razemische Pentad-Taktizität: 98%, MFR: 3,0 g/10 min (Temperatur: 300°C, Belastung: 1,2 kgf)
  • Harz (2): Polyester, hergestellt von Toray Industries, Inc, Polybutylenterephthalat (PBT), Handelsname: Toraycon 1401 X06, MFR: 11,6 g/10 min (Temperatur: 250°C, Belastung: 2,16 kgf)
  • Gummiartiges Elastomer (1): Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer, Styrolgehalt: 33 Masse-%, hergestellt von Kuraray Co., Ltd., Handelsname: Septon 8006, MFR: 0,0 g/10 min (kein Fluss) (Temperatur: 230°C, Belastung: 2,16 kgf)
  • Gummiartiges Elastomer (2): Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer, Styrolgehalt: 30 Masseprozent, hergestellt von Asahi Kasei Corporation, Handelsname: Tuftec H1041, MFR: 5,0 g/10 min (Temperatur: 230°C, Belastung: 2,16 kgf)
  • Gummiartiges Elastomer (3): Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., Handelsname: Bondfast E
  • Säuremodifizierter Polyphenylenether (C)
  • 1 kg eines Polyphenylenethers (intrinsische Viskosität: 0,45 dL/g, in Chloroform bei 25°C), 40 g Fumarsäure und 20 g 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutan (hergestellt von NOF Corporation, Handelsname: Nofiner BC) als Radikalbildner wurden trocken gemischt und mit einem Doppelschneckenextruder, TEX44αII (hergestellt von The Japan Steel Works, Ltd.) bei einer Zylindertemperatur von 300 bis 330 - C, einer Schneckendrehzahl von 360 U/min und einer Austragsrate von 110 kg/h trocken gemischt und schmelzgeknetet, um Pellets aus einem Fumarsäure-modifizierten Polyphenylenether zu erhalten. Zur Messung der Modifizierungsrate wurde 1 g der Fumarsäure-modifizierten Polyphenylenether-Pellets in Ethylbenzol gelöst und die Umfällung von Methanol durchgeführt, und das zurückgewonnene Polymer wurde einer Soxhlet-Extraktion mit Methanol unterzogen und nach dem Trocknen in Hinblick auf die Modifizierungsrate durch die Carbonyl-Absorptionsintensität im IR-Spektrum und durch Titration gemessen. Die Modifikationsrate betrug zu diesem Zeitpunkt 1,25 Masseprozent.
  • Es wurde der oben erhaltene Fumarsäure-modifizierte Polyphenylenether verwendet.
  • Nukleierungsmittel: Natrium-2,2'-methylenbis(4,6-di-tert-butylphenyl)phosphat, hergestellt von ADEKA Corporation, Handelsname: Adeka Stab NA-11 Antioxidationsmittel auf Phenolbasis: Handelsname: Irganox 1010, hergestellt von BASF Japan Ltd.
  • Anorganischer Füllstoff (a2)
  • Glasfüller (1): ECS03T-249H (hergestellt von Nippon Electric Glass Co., Ltd., E-Glas, faserig (geschnittene Stranglänge: 3 mm), Faserquerschnitt: annähernd zirkuläre Form (Durchmesser: 10,5 µm))
  • Glasfüller (2): CSG3PA-820 (hergestellt von Nitto Boseki Co., Ltd., E-Glas, faserig (geschnittene Stranglänge: 3 mm), Faserquerschnitt: ellipsoidische Form (kurzer Durchmesser: 7 µm, langer Durchmesser: 28 µm))
  • Glasfüller (3): ECS03T-187H (hergestellt von Nippon Electric Glass Co., Ltd., E-Glas, faserig (geschnittene Stranglänge: 3 mm), Faserquerschnitt: annähernd echte Kreisform (Durchmesser: 10,5 µm))
  • Glasfüller (4): CSG3PA-830 (hergestellt von Nitto Boseki Co., Ltd., E-Glas, faserig (geschnittene Stranglänge: 3 mm), Faserquerschnitt: ellipsoidische Form (kurzer Durchmesser: 7 µm, langer Durchmesser: 28 µm))
  • Glasfüllstoff (5): CS(HL)303N-3 (hergestellt von CPIC, D-Glas, faserig (geschnittene Stranglänge: 3 mm), Faserquerschnitt: annähernd zirkuläre Form (Durchmesser: 13 µm))
  • [Auswerteverfahren]
  • Herstellung von Pellets der Harzmischung (a1)
  • Die in den Tabellen 1 bis 5 dargestellten Harzmischungen (a1) (d.h. die Komponenten, aus denen der Harzkörper besteht, außer dem anorganischen Füllstoff) wurden jeweils gemischt und mit einem Henschel-Mischer trocken gemischt. Anschließend wurde die trocken gemischte Harzmischung (a1) mit einem Doppelschneckenkneter-Extruder, TEM-35B (hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd.), unter der Bedingung einer Zylindertemperatur von 270 bis 290°C für das SPS-Harz oder einer Zylindertemperatur von 240 bis 260°C für das PBT-Harz, bei einer Schneckendrehzahl von 220 U/min und einer Austragsrate von 25 kg/Std. schmelzgeknetet, um Pellets zu erhalten. Die durch das Schmelzkneten erhaltenen Pellets wurden bei 120°C für 5 Stunden mit einem Heißlufttrockner getrocknet und ausgewertet. Die Bewertungsmethoden für die resultierenden Pellets waren wie folgt.
  • Herstellung von Pellets aus Harzformmasse mit Harzmischung (a1) und anorganischem Füllstoff (a2)
  • Für die Harzformmasse, die den anorganischen Füllstoff (a2) enthält, wurde nach dem Trockenmischen der Harzmischung (a1), wie in Punkt I oben beschrieben, der anorganische Füllstoff damit schmelzgeknetet, indem der anorganische Füllstoff in der in der Tabelle angegebenen Menge mit einem Doppelschneckenkneter-Extruder, TEM-35B (hergestellt von Toshiba Machine Co, Ltd.) unter der Bedingung einer Zylindertemperatur von 270 bis 290°C für das SPS-Harz oder einer Zylindertemperatur von 240 bis 260°C für das PBT-Harz, bei einer Schneckenumdrehungszahl von 220 U/min und einer Austragsrate von 25 kg/h, um Pellets der Harzformmasse bereitzustellen. Die resultierenden Pellets wurden bei 120°C für 5 Stunden mit einem Heißlufttrockner getrocknet. Die resultierenden Pellets wurden der folgenden Auswertung unterzogen.
  • Zugversuch
  • Ein Hantelprüfkörper mit einer Dicke von 4 mm wurde aus jedem der in den obigen Punkten I und II erhaltenen Pellets mit einer Spritzgießmaschine, SE100EV (hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), unter der Bedingung einer Harztemperatur von 290°C und einer Formoberflächentemperatur von 160°C für das SPS-Harz oder einer Harztemperatur von 260°C und einer Formoberflächentemperatur von 120°C für das PBT-Harz geformt und einem Zugversuch bei einer Prüfgeschwindigkeit von 50 mm/min gemäß ISO 527-1,2:2012 unterzogen, um eine Spannungs-Dehnungskurve zu erstellen, aus der das Vorhandensein einer Streckgrenze, die Zugstreckspannung und die nominelle Zugbruchdehnung gemessen wurden. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt.
  • Izod-Schlagzähigkeit
  • Ein Probekörper von 100 mm × 10 mm × 4 mm Dicke, der aus jedem der in den obigen Punkten I und II erhaltenen Pellets gebildet wurde, wurde mit einer Spritzgießmaschine, SE100EV (hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) unter der Bedingung einer Harztemperatur von 290°C und einer Formoberflächentemperatur von 160°C für das SPS-Harz oder einer Harztemperatur von 260°C und einer Formoberflächentemperatur von 120°C für das PBT-Harz geformt und nach dem Formen einer Kerbe mit einer Kerbmaschine auf die Izod-Schlagzähigkeit (mit Kerbe) gemäß ISO 180:2000 gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt.
  • Auswertung des Verlusttangens (tanδ) der Festkörper-Viskoelastizität
  • Eine Probe mit einer Dicke von 20 mm × 5 mm × 0,8 mm, die aus jedem der in Punkt I erhaltenen Pellets gebildet wurde, wurde mit einer Spritzgießmaschine SE100EV (hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) unter der Bedingung einer Harztemperatur von 290°C und einer Formoberflächentemperatur von 160°C für das SPS-Harz oder einer Harztemperatur von 260°C und einer Formoberflächentemperatur von 120°C für das PBT-Harz geformt. Die Probe wurde für den Verlusttangens (tanδ) der Festkörper-Viskoelastizität mit dem DMS 6100, hergestellt von Seiko Instruments Inc., gemäß ISO 6721-4:1994 gemessen. Die Messung wurde unter der Bedingung einer Temperatursteigerungsrate von 2°C/min, einem Temperaturbereich von -40 bis 200°C und einer Frequenz von 1 Hz durchgeführt. Es wurde ein Durchschnittswert der Daten von 25 bis 35°C berechnet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt.
  • TD-Biegetest
  • Ein Probekörper von 80 mm × 80 mm × 3 mm Dicke, der aus jedem der in Punkt II oben erhaltenen Pellets gebildet wurde, wurde mit einer Spritzgießmaschine, SE100EV (hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) unter der Bedingung einer Harztemperatur von 290°C und einer Formoberflächentemperatur von 160°C für das SPS-Harz oder einer Harztemperatur von 260°C und einer Formoberflächentemperatur von 120°C für das PBT-Harz geformt, aus dem dann ein Probekörper von 80 mm × 10 mm × 3 mm Dicke in der Richtung (TD) senkrecht zur Fließrichtung des Harzes herausgeschnitten und für den TD-Biege-Elastizitätsmodul gemäß ISO 178:2010 gemessen wurde. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt.
  • Bewertung der dielektrischen Eigenschaften (Relative Dielektrizitätskonstante und dielektrischer Verlustfaktor)
  • Ein Prüfkörper von 1,5 mm × 1,5 mm × 80 mm, der aus jedem der in Punkt II oben erhaltenen Pellets gebildet wurde, wurde mit einer Spritzgießmaschine, SE100EV (hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd. (hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) unter der Bedingung einer Harztemperatur von 290°C und einer Formoberflächentemperatur von 160°C für das SPS-Harz oder einer Harztemperatur von 260°C und einer Formoberflächentemperatur von 120°C für das PBT-Harz geformt und die relative Dielektrizitätskonstante (εr) und der dielektrische Verlustfaktor bei 10 GHz durch die Hohlraumresonanz-Störungsmethode gemäß ASTM D2520 mit einem Netzwerkanalysator, 8757D, hergestellt von Agilent Technologies, Inc, und einem Hohlraumresonator für 10 GHz, hergestellt von Kanto Electronic Application and Development Inc. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt.
  • Beispiele 1 bis 26 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3
  • Die Oberfläche einer Aluminiumlegierung A6063 (Abmessung: 50 mm in der Länge × 10 mm in der Breite × 2 mm in der Dicke) wurde einer Entfettungsbehandlung durch Eintauchen in eine alkalische Entfettungslösung unterzogen (wässrige Lösung: AS-165F (hergestellt von JCU Corporation), 50 mL/L) für 5 Minuten. Anschließend wurde eine Vorbehandlung durch Säureätzung durchgeführt. Danach wurde eine Anodisierungsbehandlung durchgeführt, um ein Metallteil mit mehreren Poren herzustellen. Das resultierende Aluminiumteil wurde in eine Form eingelegt, und jedes der in den Tabellen 1 bis 5 dargestellten Harzformmassen (Pellets) wurde spritzgegossen, um einen Integrationsprozess mit dem Harzteil mit einer Spritzgießmaschine SE100EV (hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) unter der Bedingung einer Harztemperatur von 290°C und einer Formoberflächentemperatur von 160°C für das SPS-Harz oder einer Harztemperatur von 260°C und einer Formoberflächentemperatur von 120°C für das PBT-Harz, einer Einspritzgeschwindigkeit von 100 mm/s, einem Nachdruck von 80 MPa und einer Nachdruckzeit von 5 Sekunden spritzgegossen, um ein Testmuster des Harz-Metall-Formkörpers zu erhalten. Der Probekörper wurde gemäß ISO 19095:2015 hergestellt (siehe ). In bezeichnet I1 die Länge des Probekörpers, 12 die Länge des Metallteils 21, I3 die Länge des Harzteils 22, I4 die Breite des Probekörpers und t die Dicke des Probekörpers. I1 war 100 mm, I2 und I3 waren jeweils 50 mm, 14 war 10 mm, und t war 2 mm. Der so entstandene Probekörper wurde 1 Stunde lang bei 160 °C geglüht und anschließend der Vorbehandlung, der Eloxalbehandlung und der Porenversiegelungsbehandlung unterzogen, wie unten dargestellt. Als Vorbehandlung wurde eine alkalische Entfettung durch Eintauchen in eine wässrige 2,0-Massenprozent Natriumhydroxidlösung bei 50°C für 1 Minute durchgeführt und dann mit 6,0-Massenprozent verdünnter Salpetersäure (bei normaler Temperatur für 30 Sekunden) neutralisiert. Anschließend wurde die Probe mit einem System aus 90 Masse-% Phosphorsäure und 10 Masse-% Schwefelsäure bei 86°C 2 Minuten lang chemisch geschliffen und anschließend mit 6,0 Masse-% verdünnter Salpetersäure einer Desmutbehandlung unterzogen. Der der Vorbehandlung unterzogene Prüfkörper wurde der Anodisierungsbehandlung (18 Masse-% Schwefelsäure, 18°C, 39 Minuten, 1 A/dm2) unterzogen und anschließend einer Heißwasserbehandlung (Porenversiegelungsbehandlung) und anschließendem Ausblasen unterzogen.
  • <Bewertungsmethode für Harz-Metall-Verbundkörper>
  • Zug-Haftfestigkeit
  • Die Proben der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Harz-Metall-Verbundkörper wurden jeweils auf die Haftzugfestigkeit gemäß ISO 19095:2015 gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt.
  • Fallversuch (Sechsseitenstoß)
  • Unter der Annahme, dass der Harz-Metall-Verbundkörper der vorliegenden Erfindung als Smartphone-Chassis verwendet wird, wurde die Haftfestigkeit unter gerätenahen Bedingungen bewertet.
  • Ein Probekörper für den Fallschlagtest wurde auf folgende Weise hergestellt, indem die Abmessungen des Metallteils und ein Teil der Formbedingungen des Metall-Harz-Verbundkörpers im Herstellungsverfahren des für die Messung der Haftzugfestigkeit verwendeten Probekörpers geändert wurden.
  • Ein Körper aus Aluminiumlegierung A6063 (Abmessung: 160 × 100 × 10 mm in der Dicke) wurde geschnitten, um einen Teil zu entfernen, der mit dem Kunstharzteil gefüllt werden sollte, wobei eine Arbeitsflüssigkeit (Alphacool WA-K, hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd.) verwendet wurde, und die Oberfläche wurde einer Entfettungsbehandlung durch Eintauchen in eine alkalische Entfettungslösung (wässrige Lösung: AS-165F (hergestellt von JCU Corporation), 50 mL/L) für 5 Minuten. Anschließend wurde eine Vorbehandlung durch saures Ätzen durchgeführt. Danach wurde ein Metalleinsatz mit einer Vielzahl von Poren auf der Oberfläche durch das Anodisierungsbehandlung hergestellt. Das resultierende Metalleinsatzteil wurde in eine Form gelegt, und jedes der in den Tabellen 1 bis 5 gezeigten Harzformmassen (Pellets) wurde spritzgegossen, um einen Integrationsprozess mit dem Metallteil durchzuführen, unter Verwendung einer Spritzgießmaschine, SE100EV (hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) unter der Bedingung einer Harztemperatur von 290°C und einer Formoberflächentemperatur von 160°C für das SPS-Harz oder einer Harztemperatur von 260°C und einer Formoberflächentemperatur von 120°C für das PBT-Harz, einer Einspritzgeschwindigkeit von 100 mm/s, einem Nachdruck von 80 MPa und einer Nachdruckzeit von 5 Sekunden wurde spritzgegossen, um einen Harz-Metall-Formkörper zu erhalten. Der resultierende Harz-Metall-Formkörper wurde geschnitten, um die überflüssigen Teile aus Kunstharz und Metall mit einer Arbeitsflüssigkeit (Alphacool WA-K, hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd.) zu entfernen, um einen Formkörper zu erhalten, der ein Smartphone-Chassis simuliert (siehe und ).
  • Der resultierende Formkörper, der ein Smartphone-Gehäuse simuliert, wurde einer weiteren Oberflächenbehandlung unterzogen. Als Vorbehandlung wurde eine alkalische Entfettung durch Eintauchen in eine wässrige 2,0-Massenprozent-Natriumhydroxidlösung bei 50 °C für 1 Minute durchgeführt und dann mit 6,0-Massenprozent verdünnter Salpetersäure (bei normaler Temperatur für 30 Sekunden) neutralisiert. Anschließend wurde der Formkörper mit einem System aus 90 Masse-% Phosphorsäure und 10 Masse-% Schwefelsäure bei 86°C 2 Minuten lang chemisch geschliffen und dann mit 6,0 Masse-% verdünnter Salpetersäure einer Desmutbehandlung unterzogen. Der der Vorbehandlung unterzogene Formkörper wurde der Anodisierungsbehandlung (18 Masse-% Schwefelsäure, 18°C, 39 Minuten, 1 A/dm2) unterzogen und anschließend einer Heißwasserbehandlung (Porenversiegelungsbehandlung) unterzogen, gefolgt von einem Luftblasen.
  • Ein Probekörper für einen Fallschlagtest wurde hergestellt, indem eine Komponente zur Massenanpassung (die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen Glas war) mit dem Harz-Metall-Verbundkörper, der ein Smartphone-Gehäuse simuliert, kombiniert wurde, wodurch eine Gesamtmasse von 150 g (siehe bis ) gleichmäßig erreicht wurde. Insbesondere wurde, wie in 7 gezeigt, eine Glasplatte 4 als Komponente zur Massenanpassung in den Harz-Metall-Verbundkörper, der ein Smartphone-Gehäuse simuliert, eingesetzt, um einen Probekörper für einen Fallversuch mit der in 5 gezeigten Rückansicht und der in 6 gezeigten Vorderansicht zu erhalten. 8 ist eine Seitenansicht des Probekörpers, und wie in den Figuren gezeigt, waren die mit den Symbolen 2 und 3 bezeichneten Abschnitte die mit dem Metallteil 1 verbundenen Kunststoffteilabschnitte.
  • Der resultierende Probekörper für einen Fallversuch wurde von jeder seiner sechs Seiten aus einer Höhe von 1 m auf eine Betonplatte mit einem Fallversuchgerät für leichte Produkte, DT-205H (hergestellt von Shinyei Technology Co., Ltd.), fallen gelassen, und das Auftreten von Problemen, wie z. B. Abblätterung der Harz-Metall-Verbindungsoberfläche und Bruch des Harzteils, wurde visuell bestätigt.
  • A: Bei dem Fallversuch wurde visuell kein Bruch bestätigt.
  • B: Bei dem Fallversuch wurde visuell ein Bruch bestätigt.
  • In den Tabellen sind die Gehalte (Massenanteile) des Harzes (1), des Harzes (2), des gummiartigen Elastomers (B) und des säuremodifizierten Polyphenylenethers (C) in Bezug auf den Anteil an der Harzkomponente in der Harzmischung (a1) als 100 Massenanteile angegeben. Die Gehalte (Masseteile) des Nukleierungsmittels und des Antioxidationsmittels sind als Gehalt pro 100 Masseteile der Harzkomponente in der Harzmischung (a1) angegeben. Der Gehalt (Massenanteil) des anorganischen Füllstoffs (a2) ist als Anteil an der Summe aus Harzmischung (a1) und anorganischem Füllstoff (a2) als 100 Massenanteile dargestellt.
  • Figure DE112019003308T5_0003
    Figure DE112019003308T5_0004
    Figure DE112019003308T5_0005
    Figure DE112019003308T5_0006
    Figure DE112019003308T5_0007
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Harz-Metall-Verbundkörper, der einen Bindungsteil aufweist, der bei ungleichmäßiger Anwendung einer Spannung auf eine Seite oder eine Kante der Bindefläche schwer bricht, z.B. durch Spaltung und Abblätterung, und der im Hochfrequenzbereich verwendet werden kann, und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitgestellt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 11:
    Metallteil
    12:
    Kunststoffteil
    13:
    Randschicht
    14:
    Kernschicht
    15:
    Anorganischer Füllstoff
    16:
    Gummiartiges Elastomer
    21:
    Metallteil
    22:
    Kunstharzteil
    1:
    Metallteil
    2:
    Kunststoffteil
    3:
    Kunststoffteil
    4:
    Glas
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014218076 A [0005]
    • JP 62187708 A [0039]
    • JP 1146912 A [0039]
    • JP 1178505 A [0039]
    • WO 2008/038512 [0059]
    • US 3306874 [0076]
    • US 3306875 [0076]
    • US 3257357 [0076]
    • US 3257358 [0076]
    • JP 2001225346 A [0122]
    • JP 2000218935 A [0122]
    • JP 2001225352 A [0122]
    • JP 2010064496 A [0122]
    • JP H08142110 A [0122]
    • JP 4020957 [0128]
    • JP 4541153 [0128]
    • JP 2001348684 A [0128]
    • WO 2009/31632 [0128]
    • US 4541153 [0128]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ISO 6721-4:1994 [0012, 0165]
    • ISO 527-1,2:2012 [0163]
    • ISO 19095:2015 [0168]

Claims (14)

  1. Ein Harz-Metall-Verbundkörper, umfassend ein Harzteil, das eine Harzformmasse enthält, die eine Harzmischung (a1) und einen anorganischen Füllstoff (a2) enthält, und ein Metallteil, einen Probekörper aus der Harzmischung (a1) mit einer Spannungs-Dehnungskurve in einem Zugversuch gemäß ISO 527-1,2:2012 mit einer Streckgrenze und einer Zugstreckspannung von 25 MPa oder mehr.
  2. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach Anspruch 1, wobei der Probekörper der Harzmischung (a1) in einem Zugversuch nach ISO 527-1,2:2012 eine nominelle Zugbruchdehnung von 2,5% oder mehr aufweist.
  3. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Prüfkörper der von 20 mm × 5 mm × 0,8 mm Harzmischung (a1) in der Dicke von der Harzmischung (a1) einen Verlusttangens (tanδ) der Festkörper-Viskoelastizität von 0,0200 oder mehr aufweist, gemessen unter der Bedingung einer Frequenz von 1 Hz und um Raumtemperatur gemäß ISO 6721-4:1994.
  4. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Harzmischung (a1) mindestens eine Art enthält, die ausgewählt ist aus einem syndiotaktischen Polystyrol, einem Polyester, einem Polyphenylensulfid, einem Polyamid und einem Polyetheretherketon.
  5. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Harzformmasse den anorganischen Füllstoff (a2) in einer Menge von 13,0 Masse-% oder mehr und 37,0 Masse-% oder weniger, bezogen auf die Summe aus Harzmischung (a1) und anorganischem Füllstoff (a2) als 100 Masse-% enthält.
  6. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Harzformmasse einen Glasfüllstoff als anorganischen Füllstoff (a2) enthält.
  7. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Harz-Metall-Verbundkörper ein Inserttechnik-Körper ist.
  8. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Metallteil mindestens eine Art ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Edelstahl, Kupfer, Titan und Legierungen hiervon.
  9. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach Anspruch 8, wobei das Metallteil Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist.
  10. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Metallteil eine Oberfläche aufweist, die mindestens einer aus einer chemischen Behandlung und einer physikalischen Behandlung ausgewählten Behandlung unterzogen wurde.
  11. Der Harz-Metall-Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Harz-Metall-Verbundkörper Poren mit einem Durchmesser von 0,01 µm oder mehr und 1000 µm oder weniger in mindestens einem Teil einer Oberfläche des Metallteils aufweist, welche in Kontakt mit dem Harzteil ist.
  12. Ein Verfahren zur Herstellung des Harz-Metall-Verbundkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend das Spritzgießen der Harzformmasse auf das Metallteil.
  13. Das Verfahren zur Herstellung des Harz-Metall-Verbundkörpers nach Anspruch 12, wobei das Verfahren ferner das Unterziehen des nach dem Spritzgießen erhaltenen Harz-Metall-Verbundkörpers einer Schneidbearbeitung unter Verwendung eines Arbeitsfluids umfasst.
  14. Ein Verfahren zur Herstellung eines Harz-Metall-Verbundkörpers, umfassend das Unterziehen des Harz-Metall-Verbundkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 11 einer Anodisierungsbehandlung und einer Porenversiegelungsbehandlung.
DE112019003308.5T 2018-06-29 2019-06-27 Harz-metall-verbundkörper und verfahren zu seiner herstellung Pending DE112019003308T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018125557 2018-06-29
JP2018-125557 2018-06-29
PCT/JP2019/025740 WO2020004597A1 (ja) 2018-06-29 2019-06-27 樹脂金属複合体及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112019003308T5 true DE112019003308T5 (de) 2021-04-22

Family

ID=68984921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112019003308.5T Pending DE112019003308T5 (de) 2018-06-29 2019-06-27 Harz-metall-verbundkörper und verfahren zu seiner herstellung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210268771A1 (de)
JP (1) JP7335879B2 (de)
KR (1) KR20210023886A (de)
CN (1) CN112368121B (de)
DE (1) DE112019003308T5 (de)
TW (1) TW202015906A (de)
WO (1) WO2020004597A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111504817B (zh) * 2020-04-20 2022-08-02 哈尔滨工程大学 一种爆炸载荷下钢材断裂应变测试装置及其测试方法
JP7469147B2 (ja) 2020-06-09 2024-04-16 旭化成株式会社 複合体及びその製造方法
JPWO2022054660A1 (de) * 2020-09-11 2022-03-17
WO2023248493A1 (ja) * 2022-06-22 2023-12-28 日東紡績株式会社 金属－ガラス繊維強化熱可塑性樹脂複合材料

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08302117A (ja) * 1995-05-08 1996-11-19 Idemitsu Kosan Co Ltd ポリスチレン系樹脂組成物
WO1997005192A1 (fr) * 1995-07-28 1997-02-13 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Articles moules et plaques et procede de preparation de ces articles
JP3805105B2 (ja) * 1998-01-29 2006-08-02 出光興産株式会社 スチレン系樹脂組成物及びその製造方法、スチレン系樹脂成形品の製造方法
JP2012045920A (ja) * 2010-07-30 2012-03-08 Mitsubishi Plastics Inc 樹脂・金属複合積層体、樹脂・金属複合射出成形体、及びその製造方法
CN102442028A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 金属与树脂的复合体的制造方法
CN103286996B (zh) * 2012-02-24 2015-03-25 比亚迪股份有限公司 一种铝合金树脂复合体的制备方法及其制备的铝合金树脂复合体
KR20140141583A (ko) * 2012-03-29 2014-12-10 데이진 가부시키가이샤 접합 부재의 제조 방법 및 접합 부재
JP6325295B2 (ja) * 2013-04-09 2018-05-16 ポリプラスチックス株式会社 インサート成形用樹脂組成物、それを用いた金属樹脂複合成形体、及びその製造方法
US20150225567A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-13 Ticona Llc Toughened Polyarylene Sulfide Composition
JP2016049649A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 東レ株式会社 一体化成形体及びその製造方法
JP2017039280A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 大成プラス株式会社 金属とポリスチレン樹脂との複合体
CN108699323B (zh) * 2015-12-28 2021-08-06 宝理塑料株式会社 聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物以及金属复合部件

Also Published As

Publication number Publication date
CN112368121A (zh) 2021-02-12
CN112368121B (zh) 2023-09-19
TW202015906A (zh) 2020-05-01
JPWO2020004597A1 (ja) 2021-07-15
JP7335879B2 (ja) 2023-08-30
US20210268771A1 (en) 2021-09-02
WO2020004597A1 (ja) 2020-01-02
KR20210023886A (ko) 2021-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112019003308T5 (de) Harz-metall-verbundkörper und verfahren zu seiner herstellung
EP2803693B1 (de) Kohlefaserverstärkte polypropylenfolie und formartikel daraus
DE112004002030B4 (de) Flammhemmende Zusammensetzung, flammhemmende Harzzusammensetzung und Formgegenstand
JP7016962B2 (ja) ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された射出成形品
DE112014003158B4 (de) Elektrisches Bauteil, umfassend ein Isolierharz-Formteil, sowie Verfahren zur Stabilisierung der Flammhemmung
DE10392639B4 (de) Flammhemmende Zusammensetzung, diese enthaltende Harzzusammensetzung und deren Verwendung für elektrische und elektronische Teile
EP2456619B1 (de) Bauteil umfassend ein einlegeteil sowie eine kunststoffummantelung sowie verfahren zu seiner herstellung
TW201631000A (zh) 纖維強化熱塑性樹脂成形品及纖維強化熱塑性樹脂成形材料
JP6927463B1 (ja) ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維、ガラス繊維織物及びガラス繊維強化樹脂組成物
US6027817A (en) Plated molded article and process for producing a plated molded article
DE112019003305T5 (de) Harz-metall-verbundkörper und verfahren zur herstellung desselben
KR20200037667A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
US10170214B2 (en) Eco-friendly thermoplastic resin composition having excellent electro-plating property
DE112019006496T5 (de) Polystyrolharzzusammensetzung
WO2018228982A1 (en) Process for plastic overmolding on a metal surface and plastic-metal hybride part
JP2001261975A (ja) 導電性熱可塑性樹脂組成物
WO2021205698A1 (ja) ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維、ガラス繊維織物及びガラス繊維強化樹脂組成物
JPH0941151A (ja) メッキ成形体の製造方法及びその方法で得られたメッキ成形体
WO2021199497A1 (ja) ガラスダイレクトロービング、及び、ガラス長繊維強化熱可塑性樹脂ペレット
TW200530330A (en) Lead free solder friendly thermoplastic blends and methods of manufacture thereof