JP2020152103A - Method for producing composite molded body and composite molded body - Google Patents

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JP2020152103A JP2020029018A JP2020029018A JP2020152103A JP 2020152103 A JP2020152103 A JP 2020152103A JP 2020029018 A JP2020029018 A JP 2020029018A JP 2020029018 A JP2020029018 A JP 2020029018A JP 2020152103 A JP2020152103 A JP 2020152103A
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智久 齋藤
Tomohisa Saito
智久 齋藤
秀敏 坂井
Hidetoshi Sakai
秀敏 坂井
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Abstract

To provide a composite molded body that has a high bonding strength without using chemicals or the like in a melt bonding of metal and resin.SOLUTION: There is provided a method for producing a composite molded body composed of a thermoplastic elastomer resin composition (X) and a metal (Y), in which in the method for producing the composite molded body, the thermoplastic elastomer resin composition (X) comprises: 66 to 99.98 wt.% of a polyester block-copolymer that has a melting point of less than 210°C and that has the main components of a hard segment (a1) composed of a crystalline aromatic polyester unit and a soft segment (a2) composed of an aliphatic polyether unit and/or an aliphatic polyester unit; 0 to 30 wt.% of a polyvinyl butyral resin (B); 0.01 to 5.0 wt.% of a silane coupling agent (C); and 0.01 to 5.0 wt.% of an antioxidant (D), and the thermoplastic elastomer resin composition (X) is heated and melted to bond with the metal (Y) immersed in water at 80°C or higher for 5 minutes or longer.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、複合成形体の製造方法および複合成形体に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a composite molded product and a composite molded product.

金属と樹脂からなる複合成形体は、種々の用途に用いられている。しかしながら、金属と樹脂という異種材料の接合においては、接合強度を高めることが求められている。例えば、樹脂と金属の複合成形体を得る方法としては、金属部品にアミン化合物等で表面処理を施した部品に射出成形により樹脂を接合する方法(例えば、特許文献1参照)が提案されているが、金属部品に特定の表面処理を施すことで作業が煩雑になること、薬液を使用するため作業者の安全性、環境負荷の懸念があった。
などの課題があった。
Composite molded bodies made of metal and resin are used for various purposes. However, in joining dissimilar materials such as metal and resin, it is required to increase the joining strength. For example, as a method for obtaining a composite molded body of a resin and a metal, a method of joining a resin to a part whose metal part has been surface-treated with an amine compound or the like by injection molding has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, there are concerns that the work becomes complicated by applying a specific surface treatment to the metal parts, the safety of the operator because the chemical solution is used, and the environmental load.
There were issues such as.

一方で、薬液を使用せずにエラストマーと金属の接合が提案されている。例えば、レーザーを利用してエラストマーを溶融させて金属と接合する方法(例えば、特許文献2および3参照)、更に接合強度改善のため、分子末端部を変性したエラストマーを使用する方法(例えば、特許文献4参照)、が提案されている。しかし、この方法では、エラストマーの母材強度が比較的小さく、接合強度に改善の余地があった。 On the other hand, it has been proposed to join an elastomer and a metal without using a chemical solution. For example, a method of melting an elastomer using a laser to bond it to a metal (see, for example, Patent Documents 2 and 3), and a method of using an elastomer having a modified molecular end to improve the bonding strength (for example, patent). (See Document 4), has been proposed. However, in this method, the strength of the base material of the elastomer is relatively small, and there is room for improvement in the bonding strength.

上記課題を受け、エラストマーの中でも比較的母材強度の高いポリエステルエラストマーを用いて溶着接合させる方法(特許文献5参照)が提案された。 In response to the above problems, a method of welding and bonding using a polyester elastomer having a relatively high base material strength among the elastomers (see Patent Document 5) has been proposed.

また、金属―樹脂の接合力は、接合前の金属表面状態の影響を受けるため、その洗浄方法も重要である。例えば、有機溶剤や酸で金属表面の汚れを除去する方法が例示される(特許文献6参照)。 In addition, the metal-resin bonding force is affected by the metal surface condition before bonding, so the cleaning method is also important. For example, a method of removing stains on a metal surface with an organic solvent or acid is exemplified (see Patent Document 6).

特開2008−173967号公報(第1〜2頁)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-173967 (pages 1 and 2) 特開2008−7584号公報(第1〜2頁)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-7584 (pages 1 and 2) 特開2008−173967号公報(第1〜2頁)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-173967 (pages 1 and 2) 特開2009−155402号公報(第1〜3頁)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-155402 (pages 1 to 3) 特許第5610392号Patent No. 5610392 特開平8−25409号公報(第5頁)Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-25409 (page 5)

しかしながら、特許文献5の接合方法においても、接合強度が十分でない場合があり、接合強度の改善が課題であった。また、特許文献6の洗浄方法においても、有機溶剤の種類によっては金属表面の汚れを除去しきれないこと、酸による洗浄は、金属を溶解させてしまうことなどの問題があった。 However, even in the bonding method of Patent Document 5, the bonding strength may not be sufficient, and improvement of the bonding strength has been an issue. Further, also in the cleaning method of Patent Document 6, there are problems that the stain on the metal surface cannot be completely removed depending on the type of the organic solvent, and that the cleaning with an acid dissolves the metal.

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために検討した結果達成されたものであり、金属と樹脂の溶融接合において、薬剤等を用いることなく、高い接合力を有する複合成形体を提供することを目的とするものである。 The present invention has been achieved as a result of studies for solving the above-mentioned problems of the prior art, and provides a composite molded body having a high bonding force in melt bonding of a metal and a resin without using a chemical or the like. The purpose is to do.

すなわち本発明は、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)からなる複合成形体の製造方法であって、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)は、結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、脂肪族ポリエーテル単位および/または脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とし融点が210℃未満のポリエステルブロック共重合体(A)66〜99.98重量%と、ポリビニルブチラール樹脂(B)0〜30重量%と、シランカップリング剤(C)0.01〜5.0重量%と、酸化防止剤(D)0.01〜5.0重量%とを配合してなり、80℃以上の水中に5分以上浸漬させた金属(Y)に対して、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)を加熱溶融させて接合させることを特徴とする複合成形体の製造方法である。 That is, the present invention is a method for producing a composite molded body composed of a thermoplastic elastomer resin composition (X) and a metal (Y), wherein the thermoplastic elastomer resin composition (X) is composed of a crystalline aromatic polyester unit. Polyester block copolymers (A) 66 to 99. A polyester block copolymer (A) having a melting point of less than 210 ° C., mainly composed of a hard segment (a1) and a soft segment (a2) composed of an aliphatic polyether unit and / or an aliphatic polyester unit. 98% by weight, polyvinyl butyral resin (B) 0 to 30% by weight, silane coupling agent (C) 0.01 to 5.0% by weight, antioxidant (D) 0.01 to 5.0% by weight. % And the thermoplastic elastomer resin composition (X) is heated and melted and bonded to the metal (Y) which has been immersed in water at 80 ° C. or higher for 5 minutes or longer. This is a method for manufacturing a molded product.

また本発明は、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)からなる複合成形体であって、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)は、結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、脂肪族ポリエーテル単位および/または脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とし融点が210℃未満のポリエステルブロック共重合体(A)66〜99.98重量%と、ポリビニルブチラール樹脂(B)0〜30重量%と、シランカップリング剤(C)およびその誘導体0.01〜5.0重量%と酸化防止剤(D)0.01〜5.0重量%とを配合してなり、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)の接合強度が10MPa以上である複合成形体である。 Further, the present invention is a composite molded body composed of a thermoplastic elastomer resin composition (X) and a metal (Y), wherein the thermoplastic elastomer resin composition (X) is a hard segment composed of a crystalline aromatic polyester unit (a hard segment (X). A polyester block copolymer (A) 66 to 99.98% by weight containing a1) and a soft segment (a2) composed of an aliphatic polyether unit and / or an aliphatic polyester unit as a main component and having a melting point of less than 210 ° C. , Polyvinylbutyral resin (B) 0 to 30% by weight, silane coupling agent (C) and its derivative 0.01 to 5.0% by weight, and antioxidant (D) 0.01 to 5.0% by weight. Is a composite molded body obtained by blending the above and having a bonding strength of the thermoplastic elastomer resin composition (X) and the metal (Y) of 10 MPa or more.

本発明によれば、以下に説明するとおり、樹脂と金属の接合において、薬剤等を用いることなく、高い接合力を有する複合成形体を得ることができる。 According to the present invention, as described below, in joining a resin and a metal, a composite molded body having a high joining force can be obtained without using a chemical or the like.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

[熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)]
本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)に用いられるポリエステルブロック共重合体(A)とは、主として結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、主として脂肪族ポリエーテル単位および/または脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とするポリエステルブロック共重合体であり、ハードセグメント(a1)は、主として芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールまたはそのエステル形成性誘導体から形成されるポリエステルである。
[Thermoplastic Elastomer Resin Composition (X)]
The polyester block copolymer (A) used in the thermoplastic elastomer resin composition (X) of the present invention includes a hard segment (a1) mainly composed of a crystalline aromatic polyester unit, and mainly an aliphatic polyether unit and /. Alternatively, it is a polyester block copolymer mainly composed of a soft segment (a2) composed of an aliphatic polyester unit, and the hard segment (a1) is mainly an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof, and a diol or its ester. A polyester formed from an ester-forming derivative.

前記芳香族ジカルボン酸の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、ジフェニル−4,4' −ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4' −ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−スルホイソフタル酸、および3−スルホイソフタル酸ナトリウムなどが挙げられる。本発明においては、前記芳香族ジカルボン酸を主として用いるが、この芳香族ジカルボン酸の一部を、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、4,4' −ジシクロヘキシルジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸や、アジピン酸、コハク酸、シュウ酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、およびダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸に置換してもよい。さらに、ジカルボン酸のエステル形成性誘導体、たとえば低級アルキルエステル、アリールエステル、炭酸エステル、および酸ハロゲン化物などももちろん同等に用い得る。 Specific examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, anthracenedicarboxylic acid, diphenyl-4,4'-dicarboxylic acid. Examples include acids, diphenoxyetanedicarboxylic acids, 4,4'-diphenylether dicarboxylic acids, 5-sulfoisophthalic acid, and sodium 3-sulfoisophthalate. In the present invention, the aromatic dicarboxylic acid is mainly used, and a part of the aromatic dicarboxylic acid is an alicyclic such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, and 4,4′-dicyclohexyldicarboxylic acid. It may be replaced with a group dicarboxylic acid or an aliphatic dicarboxylic acid such as adipic acid, succinic acid, oxalic acid, sebacic acid, dodecandioic acid, and dimer acid. Further, ester-forming derivatives of dicarboxylic acids such as lower alkyl esters, aryl esters, carbonic acid esters, acid halides and the like can of course be used equally.

本発明においては、上記酸成分を2種以上使用することが好ましく、例えばテレフタル酸とイソフタル酸、テレフタル酸とドデカンジオン酸、テレフタル酸とダイマー酸などの組み合わせが挙げられる。酸成分を2種以上使用することでハードセグメントの結晶化度を下げることができ、柔軟性を付与することも可能で、かつ他の熱可塑性樹脂との熱接着性も向上する。 In the present invention, it is preferable to use two or more of the above acid components, and examples thereof include combinations of terephthalic acid and isophthalic acid, terephthalic acid and dodecandioic acid, and terephthalic acid and dimer acid. By using two or more kinds of acid components, the crystallinity of the hard segment can be lowered, flexibility can be imparted, and the thermal adhesiveness with other thermoplastic resins is also improved.

次に、前記ジオールの具体例としては、分子量400以下のジオール、例えば1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコールなどの脂肪族ジオール、1,1−シクロヘキサンジメタノール、1,4−ジシクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノールなどの脂環族ジオール、およびキシリレングリコール、ビス(p−ヒドロキシ)ジフェニル、ビス(p−ヒドロキシ)ジフェニルプロパン、2,2' −ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン、1,1−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、4,4' −ジヒドロキシ−p−ターフェニル、および4,4' −ジヒドロキシ−p−クオーターフェニルなどの芳香族ジオールが好ましく、かかるジオールは、エステル形成性誘導体、例えばアセチル体、アルカリ金属塩などの形でも用い得る。これらのジカルボン酸、その誘導体、ジオール成分およびその誘導体は、2種以上併用してもよい。 Next, specific examples of the diol include diols having a molecular weight of 400 or less, such as 1,4-butanediol, ethylene glycol, trimethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, and decamethylene glycol. Group diols, alicyclic diols such as 1,1-cyclohexanedimethanol, 1,4-dicyclohexanedimethanol, tricyclodecanedimethanol, and xylylene glycol, bis (p-hydroxy) diphenyl, bis (p-hydroxy). ) Diphenyl propane, 2,2'-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] propane, bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] sulfone, 1,1-bis [4- (2-hydroxyethoxy) ethoxy] ) Phenyl] Aromatic diols such as cyclohexane, 4,4'-dihydroxy-p-terphenyl, and 4,4'-dihydroxy-p-quarterphenyl are preferred, such diols being ester-forming derivatives such as acetyls. It can also be used in the form of an alkali metal salt or the like. Two or more of these dicarboxylic acids, derivatives thereof, diol components and derivatives thereof may be used in combination.

かかるハードセグメント(a1)の好ましい例は、テレフタル酸および/またはジメチルテレフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレート単位と、イソフタル酸および/またはジメチルイソフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンイソフタレート単位からなるもの、およびその両者の共重合体が好ましく用いられ、特に好ましくはテレフタル酸および/またはジメチルテレフタレートとイソフタル酸および/またはジメチルイソフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレート/イソフタレート単位からなるものが使用される。 Preferred examples of such a hard segment (a1) are polybutylene terephthalate units derived from terephthalic acid and / or dimethylterephthalate and 1,4-butanediol, isophthalic acid and / or dimethylisophthalate and 1,4-butanediol. Polybutylene terephthalate units derived from, and copolymers of both are preferably used, and particularly preferably terephthalic acid and / or dimethylterephthalate and isophthalic acid and / or dimethylisophthalate and 1,4-butane. Those consisting of polybutylene terephthalate / isophthalate units derived from diols are used.

本発明に用いられるポリエステルブロック共重合体(A)のソフトセグメント(a2)は、脂肪族ポリエーテル及び/又は脂肪族ポリエステル である。脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体グリコールなどが挙げられる。また、脂肪族ポリエステル としては、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが挙げられる。これらの脂肪族ポリエーテル及び/又は脂肪族ポリエステル のなかで得られるポリエステルブロック共重合体の弾性特性からは、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加物、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体グリコール、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリブチレンアジペート、及びポリエチレンアジペートなどの使用が好ましく、これらの中でも特にポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加物、及びエチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体グリコールの使用が好ましい。また、これらのソフトセグメントの数平均分子量としては共重合された状態において300〜6000程度であることが好ましい。 The soft segment (a2) of the polyester block copolymer (A) used in the present invention is an aliphatic polyether and / or an aliphatic polyester. Examples of the aliphatic polyether include poly (ethylene oxide) glycol, poly (propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol, poly (hexamethylene oxide) glycol, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, and poly (propylene oxide). Examples thereof include ethylene oxide addition polymers of glycols and copolymer glycols of ethylene oxide and tetrahydrofuran. Examples of the aliphatic polyester include poly (ε-caprolactone), polyenant lactone, polycaprilolactone, polybutylene adipate, and polyethylene adipate. From the elastic properties of the polyester block copolymers obtained among these aliphatic polyethers and / or aliphatic polyesters, poly (tetramethylene oxide) glycol, ethylene oxide adduct of poly (propylene oxide) glycol, ethylene oxide and tetrahydrofuran It is preferable to use the copolymer glycol, poly (ε-caprolactone), polybutylene adipate, polyethylene adipate, etc., among which poly (tetramethylene oxide) glycol, poly (propylene oxide) glycol ethylene oxide adduct, and poly (propylene oxide) glycol are particularly preferable. It is preferable to use a copolymer glycol of ethylene oxide and tetrahydrofuran. The number average molecular weight of these soft segments is preferably about 300 to 6000 in the copolymerized state.

本発明に用いられるポリエステルブロック共重合体(A)のソフトセグメント(a2)の共重合量は、通常、20〜95重量%、好ましくは25〜90重量%であり、このように(a1)と(a2)の共重合比を設定することができる。 The copolymerization amount of the soft segment (a2) of the polyester block copolymer (A) used in the present invention is usually 20 to 95% by weight, preferably 25 to 90% by weight, and thus (a1) and The copolymerization ratio of (a2) can be set.

本発明に用いられるポリエステルブロック共重合体(A)は、公知の方法で製造することができる。その具体例としては、例えば、ジカルボン酸の低級アルコールジエステル、過剰量の低分子量グリコールおよび低融点重合体セグメント成分を触媒の存在下エステル交換反応せしめ、得られる反応生成物を重縮合する方法、およびジカルボン酸と過剰量のグリコールおよび低融点重合体セグメント成分を触媒の存在下エステル化反応せしめ、得られる反応生成物を重縮合する方法などのいずれの方法をとってもよい。 The polyester block copolymer (A) used in the present invention can be produced by a known method. Specific examples thereof include, for example, a method in which a lower alcohol diester of a dicarboxylic acid, an excess amount of a low molecular weight glycol and a low melting point polymer segment component are transesterified in the presence of a catalyst, and the obtained reaction product is polycondensed. Any method may be adopted, such as a method in which a dicarboxylic acid, an excess amount of glycol, and a low melting point polymer segment component are transesterified in the presence of a catalyst, and the obtained reaction product is polycondensed.

本発明のポリエステルブロック共重合体(A)の配合量は66重量%〜99.98重量%、特に好ましくは76〜97重量%であり、66重量%未満では得られる熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)の機械特性が低く成形加工性が劣り、99.98重量%を越えると接合強度が低下するため好ましくない。 The blending amount of the polyester block copolymer (A) of the present invention is 66% by weight to 99.98% by weight, particularly preferably 76 to 97% by weight, and less than 66% by weight is obtained as a thermoplastic elastomer resin composition ( X) has low mechanical properties and poor molding processability, and if it exceeds 99.98% by weight, the bonding strength decreases, which is not preferable.

本発明に用いられるポリビニルブチラール樹脂(B)としては、特に制限するものはなく市販品を使用することでき、例えば、積水化学工業(株)製エスフレックスBL−1、BL−2、BX−L、BM−S、KS−3等、電気化学工業(株)製デンカブチラール3000−1、3000−2、3000−4、4000−2等があり、これらに限定されるものではない。 The polyvinyl butyral resin (B) used in the present invention is not particularly limited, and commercially available products can be used. For example, Sflex BL-1, BL-2, BX-L manufactured by Sekisui Chemical Industry Co., Ltd. , BM-S, KS-3, etc., Denka Butyral 3000-1, 3000-2, 3000-4, 4000-2, etc. manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., and the present invention is not limited thereto.

本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)には、更なる接合強度改善のため、ポリビニルブチラール樹脂(B)が含まれていても良い。本発明のポリビニルブチラール樹脂の配合量は0〜30重量%であるが、1〜30重量%が好ましい。1重量%以上にすることで接合強度改善効果が高まる。特に好ましくは3〜20重量%である。30重量%を超えると、得られる熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)の機械強度が低く、成型加工性にも劣るため好ましくない。 The thermoplastic elastomer resin composition (X) of the present invention may contain polyvinyl butyral resin (B) in order to further improve the bonding strength. The blending amount of the polyvinyl butyral resin of the present invention is 0 to 30% by weight, preferably 1 to 30% by weight. By setting it to 1% by weight or more, the effect of improving the joint strength is enhanced. Particularly preferably, it is 3 to 20% by weight. If it exceeds 30% by weight, the mechanical strength of the obtained thermoplastic elastomer resin composition (X) is low and the moldability is also inferior, which is not preferable.

本発明に用いられるシランカップリング剤(C)としては、特に制限するものはないが、好ましくは1分子中にアミノ基、エポキシ基、ビニル基、アリル基、メタクリル基、スルフィド基等を有するもので、中でもエポキシ基を有するシランカップリング剤が好適に使用される。シランカップリング剤の具体例としては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロキルエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アクリイルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等があり、好ましくはエポキシ基含有化合物であり、これらは1種単独または2種以上併用して使用することができる。 The silane coupling agent (C) used in the present invention is not particularly limited, but preferably has an amino group, an epoxy group, a vinyl group, an allyl group, a methacryl group, a sulfide group or the like in one molecule. Among them, a silane coupling agent having an epoxy group is preferably used. Specific examples of the silane coupling agent include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminoprocylethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, and 3- (2-aminoethyl) aminopropyl. Methyldimetocisilane, 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Methyldiethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, bis (3- (triethoxysilyl) propyl) disulfide, bis (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide, vinyl triacetoxy Silane, Vinyltrimethoxysilane, Vinyltriethoxysilane, Acryltrimethoxysilane, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-Mercaptopropylmethyldimethoxy There are silanes and the like, preferably epoxy group-containing compounds, and these can be used alone or in combination of two or more.

本発明のシランカップリング剤(C)の配合量は、0.01〜5.0重量%、好ましくは0.05〜3.0重量%、さらに好ましくは0.1〜1.5重量%である。シランカップリング剤の配合量が0.01重量%未満では接合強度が低く、また5.0重量%を超えると、ブルーミングを生じたり熱安定性が低下したりするため好ましくない。 The blending amount of the silane coupling agent (C) of the present invention is 0.01 to 5.0% by weight, preferably 0.05 to 3.0% by weight, and more preferably 0.1 to 1.5% by weight. is there. If the blending amount of the silane coupling agent is less than 0.01% by weight, the bonding strength is low, and if it exceeds 5.0% by weight, blooming occurs and the thermal stability is lowered, which is not preferable.

本発明に用いられる酸化防止剤(D)としては、芳香族アミン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、リン系酸化防止剤からなる群より選ばれた1種、または2種以上が挙げられ、中でも芳香族アミン系酸化防止剤が好適に使用される。 The antioxidant (D) used in the present invention is one selected from the group consisting of aromatic amine-based antioxidants, hindered phenol-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and phosphorus-based antioxidants. , Or two or more kinds, among which aromatic amine-based antioxidants are preferably used.

芳香族アミン系酸化防止剤の具体例としては、フェニルナフチルアミン、4,4’−ジメトキシジフェニルアミン、4,4’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、および4−イソプロポキシジフェニルアミンなどが挙げられるが、これらの中でもジフェニルアミン系化合物の使用が好ましい。 Specific examples of the aromatic amine-based antioxidant include phenylnaphthylamine, 4,4'-dimethoxydiphenylamine, 4,4'-bis (α, α-dimethylbenzyl) diphenylamine, 4-isopropoxydiphenylamine and the like. However, among these, the use of diphenylamine-based compounds is preferable.

ヒンダードフェノール系酸化防止剤の具体例としては、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−α−ジメチルアミノ−p−クレゾール、2,5−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、4,4’−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−4−メチル−6−t−ブチルフェノール、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−メチレン−ビス(6−t−ブチル−o−クレゾール)、4,4’−メチレン−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルベンジル)スルフィド、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−o−クレゾール)、2,2’−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ビス(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゼンスルホン酸のジエチルエステル、2,2’−ジヒドロキシ−3,3’−ジ(α−メチルシクロヘキシル)−5,5’−ジメチル−ジフェニルメタン、α−オクタデシル−3(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、6−(ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビス−オクチル−チオ−1,3,5−トリアジン、ヘキサメチレングリコール−ビス[β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)プロピオネート]、N,N’−ヘキサメチレン−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロ桂皮酸アミド)、2,2−チオ[ジエチル−ビス−3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゼンホスホン酸のジオクタデシルエステル、テトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−ジ−t−ブチルフェニル)ブタン、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス[β−(3,5−ジ−t−ブチル−4ヒドロキシフェニル)プロピオニル−オキシエチル]イソシアヌレートなどが挙げられる。これらの中でも特にテトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンのような分子量が500以上のものの使用が好ましい。 Specific examples of the hindered phenolic antioxidant include 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol, 2,6-di-t-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, and hydroxy. Methyl-2,6-di-t-butylphenol, 2,6-di-t-α-dimethylamino-p-cresol, 2,5-di-t-butyl-4-ethylphenol, 4,4'-bis (2,6-di-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis-4-methyl-6-t-butylphenol, 2,2'-methylene-bis (4-ethyl-6-t-butylphenol) , 4,4'-Methyl-bis (6-t-butyl-o-cresol), 4,4'-methylene-bis (2,6-di-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis ( 4-Methyl-6-cyclohexylphenol), 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-thiobis (6-t-butyl-3-methylphenol), bis (3-Methyl-4-hydroxy-5-t-butylbenzyl) sulfide, 4,4'-thiobis (6-t-butyl-o-cresol), 2,2'-thiobis (4-methyl-6-t) -Butylphenol), 2,6-bis (2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylbenzyl) -4-methylphenol, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzenesulfonic acid Diethyl ester, 2,2'-dihydroxy-3,3'-di (α-methylcyclohexyl) -5,5'-dimethyl-diphenylmethane, α-octadecyl-3 (3', 5'-di-t-butyl -4'-Hydroxyphenyl) propionate, 6- (hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -2,4-bis-octyl-thio-1,3,5-triazine, hexamethylene glycol-bis [β] -(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenol) propionate], N, N'-hexamethylene-bis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrosilicate amide), 2, , 2-thio [diethyl-bis-3 (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], dioctadecyl ester of 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzenephosphonic acid, Tetraquis [Methyl-3 (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris ( 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-di-t-butylphenyl) butane, tris (3,5-) Examples thereof include di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) isocyanurate and tris [β- (3,5-di-t-butyl-4 hydroxyphenyl) propionyl-oxyethyl] isocyanurate. Among these, those having a molecular weight of 500 or more, such as tetrakis [methylene-3 (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, are particularly preferable.

イオウ系酸化防止剤とは、チオエーテル系、ジチオ酸塩系、メルカプトベンズイミダゾール系、チオカルバニリド系、およびチオジプロピオンエステル系などのイオウを含む化合物である。これらの中でも、特にチオジプロピオンエステル系化合物の使用が好ましい。 The sulfur-based antioxidant is a compound containing sulfur such as thioether-based, dithioate-based, mercaptobenzimidazole-based, thiocarbanilide-based, and thiodipropion ester-based. Among these, the use of a thiodipropion ester compound is particularly preferable.

リン系酸化防止剤とは、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸誘導体、フェニルホスホン酸、ポリホスホネート、ジアルキルペンタエリスリトールジホスファイト、およびジアルキルビスフェノールAジホスファイトなどのリンを含む化合物である。これらの中でも、分子中にリン原子とともにイオウ原子も有する化合物、あるいは分子中に2つ以上のリン原子を有する化合物の使用が好ましい。 The phosphorus-based antioxidant is a compound containing phosphorus such as phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid derivative, phenylphosphonic acid, polyphosphonate, dialkylpentaerythritol diphosphite, and dialkylbisphenol A diphosphite. Among these, it is preferable to use a compound having a sulfur atom as well as a phosphorus atom in the molecule, or a compound having two or more phosphorus atoms in the molecule.

これらの酸化防止剤の合計配合量は、0.01〜5.0重量%、好ましくは0.05〜3.0重量%、さらに好ましくは0.1〜1.5重量%である。 The total amount of these antioxidants is 0.01 to 5.0% by weight, preferably 0.05 to 3.0% by weight, and more preferably 0.1 to 1.5% by weight.

酸化防止剤の合計配合量が0.01重量%未満では、目的とする改良効果の得られる度合いが小さく、同時に金属(Y)と接合する際には銅害を防止する効果もある。また5.0重量%を超えると、ブルーミングを生じたり、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)の機械的強度が低下したりするため好ましくない。 When the total amount of the antioxidant is less than 0.01% by weight, the degree of the desired improvement effect is small, and at the same time, there is an effect of preventing copper damage when joining with the metal (Y). Further, if it exceeds 5.0% by weight, blooming occurs and the mechanical strength of the thermoplastic elastomer resin composition (X) is lowered, which is not preferable.

さらに、本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)には、本発明の目的を損なわない範囲で種々の添加剤を添加することができる。例えば公知の結晶核剤や滑剤などの成形助剤、紫外線吸収剤やヒンダードアミン系化合物である耐光剤、耐加水分解改良剤、顔料や染料などの着色剤、帯電防止剤、導電剤、難燃剤、補強剤、充填剤、可塑剤、離型剤などを任意に含有することができる。 Further, various additives can be added to the thermoplastic elastomer resin composition (X) of the present invention as long as the object of the present invention is not impaired. For example, known molding aids such as crystal nucleating agents and lubricants, light-resistant agents such as ultraviolet absorbers and hindered amine compounds, hydrolysis-resistant improving agents, coloring agents such as pigments and dyes, antistatic agents, conductive agents, and flame retardants. Reinforcing agents, fillers, plasticizers, mold release agents and the like can be optionally contained.

本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステルブロック共重合体(A)、ポリビニルブチラール樹脂(B)、シランカップリング剤(C)、酸化防止剤(D)を配合した原料を、スクリュー型押出機に供給し溶融混練する方法など適宜採用することができる。 The method for producing the thermoplastic elastomer resin composition (X) of the present invention is not particularly limited, but for example, a polyester block copolymer (A), a polyvinyl butyral resin (B), and a silane coupling agent (C). ), The raw material containing the antioxidant (D) can be appropriately adopted, such as a method of supplying the raw material to a screw type extruder and melt-kneading it.

[金属(Y)]
本発明の金属(Y)は金属単体であってもよいし、2種以上の金属の合金であってもよい。特に限定されないが、金属(Y)の具体例としては、鉄、鋼、鉛、アルミニウム、銅、真鍮、青銅、ニッケル、亜鉛、マグネシウム、チタン、クロムなどが挙げられる。金属(Y)はアルミニウム、鉄、チタン、クロム又はそれらの合金からなることが好ましい。特に、後述の温水処理によって金属形態が変化し、金属表面にO(酸素)原子を付与しやすいアルミニウムが好ましい。
[Metal (Y)]
The metal (Y) of the present invention may be a simple substance of a metal or an alloy of two or more kinds of metals. Specific examples of the metal (Y) include, but are not limited to, iron, steel, lead, aluminum, copper, brass, bronze, nickel, zinc, magnesium, titanium, chromium and the like. The metal (Y) is preferably made of aluminum, iron, titanium, chromium or an alloy thereof. In particular, aluminum is preferable because the metal form is changed by the hot water treatment described later and O (oxygen) atoms are easily added to the metal surface.

[温水処理]
本発明に用いる水は、特に限定されないが水中の共雑物による影響を排除する目的で、イオン交換水、蒸留水、純水など導電性の低い水を使用することが好ましい。
[Hot water treatment]
The water used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use water having low conductivity such as ion-exchanged water, distilled water, and pure water for the purpose of eliminating the influence of complications in water.

金属(Y)を高温の水に浸漬させることで、金属表面の有機物等の不純物を低減できる。すなわち、金属表面のC(炭素)元素比率を低下させることができる。また、特に金属(Y)がアルミニウムの場合は、金属形態の変化により、金属表面のO(酸素)原子を増加させることができる。水の温度は80℃以上が好ましいが、90℃以上であることがより好ましい。 By immersing the metal (Y) in high-temperature water, impurities such as organic substances on the metal surface can be reduced. That is, the ratio of C (carbon) elements on the metal surface can be reduced. Further, especially when the metal (Y) is aluminum, the number of O (oxygen) atoms on the metal surface can be increased by changing the metal morphology. The temperature of water is preferably 80 ° C. or higher, but more preferably 90 ° C. or higher.

浸漬時間は特に限定されないが、5分以上が好ましく、15分以上がより好ましく、30分以上がさらに好ましい。 The immersion time is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or longer, more preferably 15 minutes or longer, and even more preferably 30 minutes or longer.

本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)からなる複合成形体の製造方法において、接合面の金属表面の炭素原子比率が10%以下であることが好ましい。炭素原子比率が10%以上の場合、エラストマーと金属の接合反応が阻害され、接合強度の低下が生じる。 In the method for producing a composite molded product composed of the thermoplastic elastomer resin composition (X) and the metal (Y) of the present invention, the carbon atom ratio on the metal surface of the joint surface is preferably 10% or less. When the carbon atom ratio is 10% or more, the bonding reaction between the elastomer and the metal is inhibited, resulting in a decrease in bonding strength.

本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)からなる複合成形体の製造方法において、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)中のシランカップリング剤と金属表面の化学的結合を形成させるため、接合面の金属表面の酸素原子比率が50%以上であることが好ましい。 In the method for producing a composite molded body composed of the thermoplastic elastomer resin composition (X) and the metal (Y) of the present invention, the silane coupling agent in the thermoplastic elastomer resin composition (X) and the chemical bond on the metal surface are formed. In order to form the resin, the ratio of oxygen atoms on the metal surface of the joint surface is preferably 50% or more.

[接合方法]
本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)からなる複合成形体の接合方法としては、本発明の熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)を加熱溶融する方法であれば特に制限するものはなく、例えばレーザー光を照射する方法、熱板にて加熱する方法、高周波を使用する方法、金属(Y)自体を加熱し熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)を溶融させる方法、射出成形機や押出成形機から溶融した熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)を吐出し2色成形等の方法で接合する方法等を選択することができる。
[Joining method]
The method for joining the composite molded product composed of the thermoplastic elastomer resin composition (X) and the metal (Y) of the present invention is particularly limited as long as it is a method of heating and melting the thermoplastic elastomer resin composition (X) of the present invention. There is nothing to do, for example, a method of irradiating a laser beam, a method of heating with a hot plate, a method of using a high frequency, a method of heating the metal (Y) itself to melt the thermoplastic elastomer resin composition (X), injection. A method of discharging the molten thermoplastic elastomer resin composition (X) from a molding machine or an extrusion molding machine and joining by a method such as two-color molding can be selected.

本発明の複合成形体は、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)からなる複合成形体であって、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)は、結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、脂肪族ポリエーテル単位および/または脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とし融点が210℃未満のポリエステルブロック共重合体(A)66〜99重量%と、ポリビニルブチラール樹脂(B)1〜30重量%と、シランカップリング剤(C)およびその誘導体0.01〜5.0重量%と酸化防止剤(D)0.01〜5.0重量%とを配合してなる。シランカップリング剤(C)の誘導体とは、シランカップリング剤の反応物であり、例えば、シランカップリング剤同士の重合物や、シランカップリング剤を介した樹脂と金属との化学的結合の仲介部等である。 The composite molded body of the present invention is a composite molded body composed of a thermoplastic elastomer resin composition (X) and a metal (Y), and the thermoplastic elastomer resin composition (X) is made of a crystalline aromatic polyester unit. 66-99 weight of polyester block copolymer (A) having a melting point of less than 210 ° C., mainly composed of a hard segment (a1) and a soft segment (a2) composed of an aliphatic polyether unit and / or an aliphatic polyester unit. %, Polyvinylbutyral resin (B) 1 to 30% by weight, silane coupling agent (C) and its derivative 0.01 to 5.0% by weight, and antioxidant (D) 0.01 to 5.0% by weight. It is made by blending%. The derivative of the silane coupling agent (C) is a reaction product of the silane coupling agent, for example, a polymer of the silane coupling agents or a chemical bond between the resin and the metal via the silane coupling agent. It is an intermediary department, etc.

本発明の複合成形体において、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)の接合強度が10MPa以上であることが好ましく、13MPa以上であることがより好ましい。エラストマーを用いた接合は、その母材強度が比較的小さいことから、接合強度を求められる用途への展開が困難であった。接合強度が10MPa以上であれば、自動車部品、電機機器、工業用品等の強度を求められる用途への展開が期待できる。 In the composite molded product of the present invention, the bonding strength between the thermoplastic elastomer resin composition (X) and the metal (Y) is preferably 10 MPa or more, more preferably 13 MPa or more. Since the strength of the base metal of the bonding using an elastomer is relatively small, it has been difficult to develop it in applications requiring bonding strength. If the joint strength is 10 MPa or more, it can be expected to be applied to applications requiring strength such as automobile parts, electrical equipment, and industrial supplies.

以下に、実施例及び比較例により本発明をより詳しく説明する。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、この発明の要旨の範囲内で、適宣変更して実施することができる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
The present invention is not limited to these examples, and can be appropriately modified and carried out within the scope of the gist of the present invention.

[金属(Y)の温水処理]
林純薬工業(株)製の蒸留水1Lをビーカーに加え、ホットプレートを用いてビーカーを加熱した。ホットプレートの出力を調節することで、水温を調節した。
[Hot water treatment of metal (Y)]
1 L of distilled water manufactured by Hayashi Junyaku Kogyo Co., Ltd. was added to the beaker, and the beaker was heated using a hot plate. The water temperature was adjusted by adjusting the output of the hot plate.

[金属表面の元素比率の分析]
日本電子(株)製のJPS−9030を用いて、下記条件で金属表面の元素比率を測定した。
傾斜角度:0度、
X線源:非単色化MgKα 12kV 25mA
エネルギー分解能:Ag3d5/2が1.8eV(パスエネルギー50eV)
アパーチャ径:6mm
エネルギーステップ:1ev。
[Analysis of element ratio on metal surface]
Using JPS-9030 manufactured by JEOL Ltd., the element ratio of the metal surface was measured under the following conditions.
Tilt angle: 0 degrees,
X-ray source: Non-monochromatic MgKα 12kV 25mA
Energy resolution: Ag3d5 / 2 is 1.8 eV (path energy 50 eV)
Aperture diameter: 6 mm
Energy step: 1 ev.

[金属(Y)]
アルミニウムA1050、チタン、SUS304(鉄およびニッケル、クロムの合金)、鉄を、長さ60mm×幅20mm×肉厚2mmに加工したものを用いた。
[Metal (Y)]
Aluminum A1050, titanium, SUS304 (alloy of iron, nickel, and chromium) and iron processed into a length of 60 mm, a width of 20 mm, and a wall thickness of 2 mm were used.

[熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)の製造]
結晶性芳香族ポリエステルからなる高融点結晶性重合体セグメント(a1)となるテレフタル酸443部およびイソフタル酸190部、脂肪族ポリエーテル単位および脂肪族ポリエステル単位からなる低融点重合体セグメント(a2)となる数平均分子量約1000のポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール177部、さらに1,4−ブタンジオール327部、チタンテトラブトキシド1.8部をヘリカルリボン型撹拌翼を備えた反応容器に仕込み、190〜225℃で3時間加熱して反応水を系外に留出しながらエステル化反応を行なった。反応混合物に”イルガノックス”1098(チバガイギー社製ヒンダ−ドフェノ−ル系酸化防止剤0.5部を添加した後、243℃に昇温し、次いで50分かけて系内の圧力を0.2mmHgの減圧とし、その条件下で2時間45分重合を行わせた。得られたポリマ(ポリエステルブロック共重合体(A))を水中にストランド状で吐出し、カッティングを行ってペレットとした。
[Manufacturing of Thermoplastic Elastomer Resin Composition (X)]
With 443 parts of terephthalic acid and 190 parts of isophthalic acid, which are high melting point crystalline polymer segments (a1) made of crystalline aromatic polyester, and low melting point polymer segments (a2) made of aliphatic polyether units and aliphatic polyester units. 177 parts of poly (tetramethylene oxide) glycol having an average molecular weight of about 1000, 327 parts of 1,4-butanediol, and 1.8 parts of titanium tetrabutoxide were charged into a reaction vessel equipped with a helical ribbon-type stirring blade, and 190- The esterification reaction was carried out by heating at 225 ° C. for 3 hours and distilling the reaction water out of the system. After adding 0.5 part of "Irganox" 1098 (Hindered phenolic antioxidant manufactured by Ciba Geigy) to the reaction mixture, the temperature was raised to 243 ° C., and then the pressure in the system was increased to 0.2 mmHg over 50 minutes. The pressure was reduced and the polymerization was carried out for 2 hours and 45 minutes under the same conditions. The obtained polymer (polyester block copolymer (A)) was discharged into water in a strand form and cut into pellets.

得られたポリエステルブロック共重合体(A)のペレット854部に対して、補強剤(東レ(株)製トレコン1100S:ポリブチレンテレフタレート樹脂)21部、ポリビニルブチラール樹脂(B)(積水化学工業(株)製 エスレックBM−SZ)を100部、シランカップリング剤(C)(東レ・ダウコーニング(株)製 OFS−6040)を6部、酸化防止剤(D)(白石カルシウム(株)製 ナウガード445)40部をV−ブレンダーを用いて混合し、直径45mmで3条ネジタイプのスクリューを有する2軸押出機を用いて250℃で溶融混練し、ペレット化した。 For 854 parts of the obtained polyester block copolymer (A) pellets, 21 parts of a reinforcing agent (Toray Industries, Inc. Trecon 1100S: polybutylene terephthalate resin) and polyvinyl butyral resin (B) (Sekisui Chemical Co., Ltd.) ) Eslek BM-SZ) 100 parts, silane coupling agent (C) (Toray Dow Corning Co., Ltd. OFS-6040) 6 parts, antioxidant (D) (Shiraishi Calcium Co., Ltd. Nowguard 445) ) 40 parts were mixed using a V-blender, melt-kneaded at 250 ° C. using a twin-screw extruder having a diameter of 45 mm and a three-thread screw type screw, and pelletized.

[金属(Y)との熱プレスによる接合強度]
異種材料として、長さ60mm×幅20mm×肉厚2mmの各種金属(Y)を、上下共に230℃に設定した熱プレスの下側に配置し1分間放置する。その後、縦10mm横20mm×肉厚0.2mmにプレスしたポリエステルエラストマー(X)のシートを、金属(Y)の上に配置し、さらに10mm重ね合わせるように同じ金属(Y)を配置する。その後1MPaの加重で30秒間プレスし熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)を溶融させて金属(Y)に接合させる。その後、2枚の金属(Y)からなる接合体を、上側と下側を40℃に設定したプレスにて、1MPa×30秒間プレスして熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)を固化させることにより、2枚の金属(Y)が20mmの面積で重ね合わせられた引張剪断試験片を得た。その後、引張剪断試験片の両端を引張試験機のチャックにはさみ、50mm/分の歪み速度で引張り接合面の引張剪断によって剥がれる力を測定した。引張剪断によって得られた剥がれ力を接合面積の20mmで割った値を接合力として算出した。
[Joint strength by hot pressing with metal (Y)]
As different materials, various metals (Y) having a length of 60 mm, a width of 20 mm, and a wall thickness of 2 mm are placed under a hot press set at 230 ° C. on both the top and bottom and left for 1 minute. Then, a sheet of polyester elastomer (X) pressed to a length of 10 mm, a width of 20 mm, and a wall thickness of 0.2 mm is placed on the metal (Y), and the same metal (Y) is placed so as to be further overlapped by 10 mm. Then, it is pressed for 30 seconds with a load of 1 MPa to melt the thermoplastic elastomer resin composition (X) and bond it to the metal (Y). Then, the bonded body made of two metals (Y) is pressed for 1 MPa × 30 seconds with a press set at 40 ° C. on the upper side and the lower side to solidify the thermoplastic elastomer resin composition (X). A tensile shear test piece in which two metals (Y) were superposed on each other in an area of 20 mm 2 was obtained. Then, both ends of the tensile shear test piece were sandwiched between the chucks of the tensile tester, and the force of peeling by tensile shear of the tensile joint surface was measured at a strain rate of 50 mm / min. The value obtained by dividing the peeling force obtained by tensile shearing by the joining area of 20 mm 2 was calculated as the joining force.

実施例及び比較例の、金属種、サンプル処理内容、接合強度、元素比率の評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the evaluation results of the metal type, sample processing content, bonding strength, and element ratio of Examples and Comparative Examples.

Figure 2020152103
Figure 2020152103

表1に示した通り、金属(Y)にアルミニウムを用いて、80℃以上の水中に5分以上浸漬させた実施例1〜4は高い接合強度を示し、金属表面の炭素Cの元素比率が低下し、酸素Oおよび金属Alの元素比率が上昇することが確認された。 As shown in Table 1, Examples 1 to 4 in which aluminum was used as the metal (Y) and immersed in water at 80 ° C. or higher for 5 minutes or longer showed high bonding strength, and the element ratio of carbon C on the metal surface was high. It was confirmed that it decreased and the element ratios of oxygen O and metal Al increased.

一方、金属(Y)にアルミニウムを用いて、温水処理を行わなかった比較例1、金属(Y)を60℃の水に浸漬させた比較例2は金属表面の炭素Cの元素比率が実施例と比較して高く、酸素Oの元素比率が低くなっており、接合強度も低いことが確認された。 On the other hand, in Comparative Example 1 in which aluminum was used as the metal (Y) and not subjected to hot water treatment, and Comparative Example 2 in which the metal (Y) was immersed in water at 60 ° C., the element ratio of carbon C on the metal surface was an example. It was confirmed that the element ratio of oxygen O was low and the bonding strength was low.

また、金属(Y)にチタン、SUS304、鉄を用いた場合、80℃以上の水中に5分以上浸漬させた実施例6〜8は、温水処理を行わなかった比較例3〜5よりも、高い接合強度を示すことが確認された。 Further, when titanium, SUS304, or iron was used as the metal (Y), Examples 6 to 8 immersed in water at 80 ° C. or higher for 5 minutes or more were more than Comparative Examples 3 to 5 in which no hot water treatment was performed. It was confirmed that it showed high bonding strength.

本発明の複合成形体の製造方法および複合成形体は、上記した通り成形体としての充分な強度を有し成形加工性に優れ、各種異種材料と高い接合力を有することから、自動車部品、電機機器、工業用品等の異種材料との接合における接合材として好適に使用することができる。
As described above, the method for producing a composite molded body and the composite molded body of the present invention have sufficient strength as a molded body, excellent molding processability, and high bonding strength with various dissimilar materials. It can be suitably used as a bonding material for bonding with different materials such as equipment and industrial products.

Claims (7)

熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)からなる複合成形体の製造方法であって、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)は、結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、脂肪族ポリエーテル単位および/または脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とし融点が210℃未満のポリエステルブロック共重合体(A)66〜99.98重量%と、ポリビニルブチラール樹脂(B)0〜30重量%と、シランカップリング剤(C)0.01〜5.0重量%と、酸化防止剤(D)0.01〜5.0重量%とを配合してなり、80℃以上の水中に5分以上浸漬させた金属(Y)に対して、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)を加熱溶融させて接合させることを特徴とする複合成形体の製造方法。 A method for producing a composite molded body composed of a thermoplastic elastomer resin composition (X) and a metal (Y), wherein the thermoplastic elastomer resin composition (X) is a hard segment (a1) composed of a crystalline aromatic polyester unit. And 66 to 99.98% by weight of the polyester block copolymer (A) having a melting point of less than 210 ° C. and having a soft segment (a2) composed of an aliphatic polyether unit and / or an aliphatic polyester unit as a main component. Polyvinylbutyral resin (B) 0 to 30% by weight, silane coupling agent (C) 0.01 to 5.0% by weight, and antioxidant (D) 0.01 to 5.0% by weight are blended. A method for producing a composite molded body, which comprises heating and melting a thermoplastic elastomer resin composition (X) with respect to a metal (Y) immersed in water at 80 ° C. or higher for 5 minutes or longer. .. ポリビニルブチラール樹脂(B)を1〜30重量%含む請求項1記載の複合成形体の製造方法。 The method for producing a composite molded product according to claim 1, which contains 1 to 30% by weight of the polyvinyl butyral resin (B). 金属(Y)が鉄、鋼、鉛、アルミニウム、銅、真鍮、青銅、ニッケル、亜鉛、マグネシウム、チタン、クロム又はそれらの合金からなる請求項1または2に記載の複合成形体の製造方法。 The method for producing a composite molded body according to claim 1 or 2, wherein the metal (Y) is iron, steel, lead, aluminum, copper, brass, bronze, nickel, zinc, magnesium, titanium, chromium or an alloy thereof. 金属がアルミニウム、鉄、チタン、クロム又はそれらの合金からなる請求項3に記載の複合成形体の製造方法。 The method for producing a composite molded product according to claim 3, wherein the metal is aluminum, iron, titanium, chromium, or an alloy thereof. 接合面の金属表面の炭素原子比率が10%以下である請求項1〜4のいずれかに記載の複合成形体の製造方法 The method for producing a composite molded product according to any one of claims 1 to 4, wherein the carbon atom ratio of the metal surface of the joint surface is 10% or less. 接合面の金属表面の酸素原子比率が50%以上である請求項1〜5のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。 The method for producing a composite molded product according to any one of claims 1 to 5, wherein the oxygen atom ratio of the metal surface of the joint surface is 50% or more. 熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)からなる複合成形体であって、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)は、結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、脂肪族ポリエーテル単位および/または脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とし融点が210℃未満のポリエステルブロック共重合体(A)66〜99.98重量%と、ポリビニルブチラール樹脂(B)0〜30重量%と、ポリビニルブチラール樹脂(B)1〜30重量%と、シランカップリング剤(C)およびその誘導体0.01〜5.0重量%と酸化防止剤(D)0.01〜5.0重量%とを配合してなり、熱可塑性エラストマー樹脂組成物(X)と金属(Y)の接合強度が10MPa以上である複合成形体。
A composite molded body composed of a thermoplastic elastomer resin composition (X) and a metal (Y), the thermoplastic elastomer resin composition (X) includes a hard segment (a1) made of a crystalline aromatic polyester unit and a fat. A polyester block copolymer (A) 66 to 99.98% by weight containing a soft segment (a2) composed of a group polyether unit and / or an aliphatic polyester unit as a main component and having a melting point of less than 210 ° C., and a polyvinyl butyral resin. (B) 0 to 30% by weight, polyvinyl butyral resin (B) 1 to 30% by weight, silane coupling agent (C) and its derivative 0.01 to 5.0% by weight, and antioxidant (D) 0. A composite molded body obtained by blending 0.01 to 5.0% by weight and having a bonding strength of the thermoplastic elastomer resin composition (X) and the metal (Y) of 10 MPa or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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