JP2022020762A - ポリマー金属ハイブリッド物品 - Google Patents
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Abstract
Description
特許請求の範囲及び本明細書の記述は、以下に示される略語及び定義を用いて解釈されるべきである。
「h」、「hrs」は時間を意味する。
「%」は用語パーセントを意味する。
「wt%」は重量パーセントを意味する。
「部」は重量部を意味する。
「g」はグラムを意味する。
「mol%」はモルパーセントを意味する。
「ミル」は1000分の1インチを意味する。1ミルは0.001インチである。
「cc」は立方センチメートルを意味する。
「min」は分を意味する。
「kg」はキログラムを意味する。
「mp」は融点を意味する。
本明細書において使用される冠詞「1つの(a)」は、1つ及び2つ以上を意味し、その指示対象の名詞を単数の文法上のカテゴリーに必ずしも限定しない。
本明細書に記載される任意の範囲は、特に明記されない限り、その端点を明確に包含する。範囲としての量、濃度又は他の値又はパラメーターの記載は、このような範囲の上限及び下限の対が本明細書に明示的に開示されるか否かに関わらず、任意の可能な範囲の上限及び任意の可能な範囲の下限から形成される全ての可能な範囲を具体的に開示する。本明細書に記載の化合物、プロセス及び物品は、本明細書での範囲の定義で開示される具体的な値に限定されない。
本明細書では、層Aが表面層であり、層Bが熱可塑性接着層であり、層Cが金属層であるA/B/C構造を有する新規なPMH物品が記述される。PMH物品が表面層A上にポリアミドポリマーでオーバーモールドされ、表面層Aもポリアミドポリマーを含む場合、得られるオーバーモールドされたPMH物品は、初期接着性、高温接着性、耐湿性、及び熱安定性などの特性の改善を示す。
A)表面層であって、
A1)ポリアミド、
を含む、表面層と;
B)熱可塑性接着層であって、
B1)約80~200℃の融点を有する少なくとも1種の非官能化熱可塑性ポリオレフィン約25~75重量%と、
B2)0.02~10重量%のカルボキシル官能基を含む少なくとも1種の官能化熱可塑性ポリオレフィン約75~25重量%と、
を含み、
ここで、(B1)と(B2)の重量%は(B1)と(B2)の重量%の合計に基づいており、熱可塑性接着層Bが、ASTM E168により測定した場合に熱可塑性接着層B中の(B1)と(B2)の総重量%を基準として0.02~1.5重量%のカルボキシル官能基成分を含み;
C)金属層と;並びに
D)表面層Aの少なくとも一部にオーバーモールドされたポリアミドと;
を含み、
層A、B、及びCは、A/B/C構造へと互いに層状化されており、
前記オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品は、23℃で測定した場合に少なくとも11.5MPaの初期接着力、85℃で測定した場合に少なくとも5.5MPaの高温接着力、23℃で測定した場合に少なくとも9.0MPaの、70%の相対湿度(RH)及び60℃で1000時間の湿度試験後のラップせん断、並びに23℃で測定した場合に少なくとも11.5MPaの、マイナス35℃からプラス85℃までの40回の熱サイクル後のラップせん断を示し、
ここでの全てのラップせん断値は、ラップせん断試験Bを使用してASTM D3163に従って決定したものである。
オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品が、
A)表面層であって、
A1)ポリアミド、
を含む、表面層と;
B)熱可塑性接着層であって、
B1)約80~200℃の融点を有する少なくとも1種の非官能化熱可塑性ポリオレフィン約25~75重量%と、
B2)0.02~10重量%のカルボキシル官能基を含む少なくとも1種の官能化熱可塑性ポリオレフィン約75~25重量%と、
を含み、
ここで、(B1)と(B2)の重量%は(B1)と(B2)の重量%の合計に基づいており、熱可塑性接着層Bが、ASTM E168により測定した場合に熱可塑性接着層B中の(B1)と(B2)の総重量%を基準として0.02~1.5重量%のカルボキシル官能基成分を含み;
C)金属層と;並びに
D)表面層Aの少なくとも一部にオーバーモールドされたポリアミドと;
を含み、
層A、B、及びCは、A/B/C構造へと互いに層状化されており、
前記オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品は、ラップせん断試験Bを使用するASTM D3163に従って85℃で測定した場合に少なくとも5.5MPaの高温接着力を示す。
オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品が
A)表面層であって、
A1)ポリアミド、
を含む、表面層と;
B)熱可塑性接着層であって、
B1)約80~200℃の融点を有する少なくとも1種の非官能化熱可塑性ポリオレフィン約25~75重量%と、
B2)0.02~10重量%のカルボキシル官能基を含む少なくとも1種の官能化熱可塑性ポリオレフィン約75~25重量%と、
を含む、熱可塑性接着層と、
ここで(B1)と(B2)の重量%は(B1)と(B2)の重量%の合計に基づいており、熱可塑性接着層Bが、ASTM E168により測定した場合に熱可塑性接着層B中の(B1)と(B2)の総重量%を基準として0.02~1.5重量%のカルボキシル官能基成分を含む、熱可塑性接着層Bと;
C)金属層と;並びに
D)表面層Aの少なくとも一部にオーバーモールドされたポリアミドと;
を含み、
層A、B、及びCは、A/B/C構造へと互いに層状化されており、
前記オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品は、ラップせん断試験Bを使用するASTM D3163に従って23℃で測定した場合に少なくとも9.0MPaの、70%の相対湿度及び60℃で1000時間の湿度試験後のラップせん断を示す。
A)表面層であって、
A1)ポリアミド、
を含む、表面層と;
B)熱可塑性接着層であって、
B1)約80~200℃の融点を有する少なくとも1種の非官能化熱可塑性ポリオレフィン約25~75重量%と、
B2)0.02~10重量%のカルボキシル官能基を含む少なくとも1種の官能化熱可塑性ポリオレフィン約75~25重量%と、
を含む、熱可塑性接着層と、
ここで、(B1)と(B2)の重量%は(B1)と(B2)の重量%の合計に基づいており、熱可塑性接着層Bが、ASTM E168により測定した場合に熱可塑性接着層B中の(B1)と(B2)の総重量%を基準として0.02~1.5重量%のカルボキシル官能基成分を含む、熱可塑性接着層B;
C)金属層;並びに
D)表面層Aの少なくとも一部にオーバーモールドされたポリアミド;
を含む、オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品も開示され、
ここで、
層A、B、及びCは、A/B/C構造へと互いに層状化されており、
前記オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品は、ラップせん断試験Bを使用するASTM D3163に従って23℃で測定した場合に少なくとも11.5MPaの、マイナス35℃からプラス85℃までの40回の熱サイクル後のラップせん断を示す。
A1.ポリアミド又はポリプロピレンを含む表面層A;
B1.少なくとも50重量%の、約80~200℃の融点を有する非官能化熱可塑性ポリオレフィンと、
B2.50重量%未満の、0.02~10重量%のカルボキシル官能基を含む官能化熱可塑性ポリオレフィンと、
を含む熱可塑性接着層Bであって、(B1)と(B2)の重量%は(B1)と(B2)の重量%の合計に基づいており、ASTM E168により測定した場合に熱可塑性接着層B中の(B1)と(B2)の総重量%を基準として0.02~1.5重量%のカルボキシル官能基成分を含む熱可塑性接着層B;
金属層C;
を含む、ポリマー金属ハイブリッド物品が開示され、
ここで、
層A、B、及びCは、A/B/C構造へと互いに層状化されており、
前記熱可塑性接着層Bは、アルミニウム/B/アルミニウム試験サンプルを使用してASTM D3163に従って23℃で測定した場合に、アルミニウムに対して少なくとも4MPa、好ましくは7MPaのラップせん断を示す。
a)A/B/C構造の層を有するポリマー金属ハイブリッド物品を、表面層Aが外側を向くようにして成形機の加熱されたモールドの中に入れる工程;
b)加熱されたモールドを閉じ、ポリマー金属ハイブリッド物品を少なくとも表面層AのTgまで更に加熱する工程;
c)加熱されたモールドの中のポリマー金属ハイブリッド物品の表面層Aの上にオーバーモールドポリマーを注入して、層Aの90%以下がオーバーモールドされたオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を得る工程;
d)オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を冷却して固化させる工程;
e)モールドを開き、オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を取り出す工程;を含み、
工程(a)~(e)を50回繰り返した後、モールド付着物の合計量は、層Aがないポリマー金属ハイブリッド物品を使用する同じ方法のモールド付着物の合計量よりも50%少ない。
本明細書に開示の表面層Aの作製に有用な熱可塑性ポリマー又はポリマーとしては、限定するものではないが、ポリプロピレン又はポリアミドが挙げられる。熱可塑性ポリマーは、アモルファスであっても半結晶性であってもよい。熱可塑性ポリマーとして使用されるポリアミドとしては、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、及びコポリアミドが挙げられる。ポリアミドと他のポリアミド又は異なるポリマーとのブレンドも使用することができる。
熱可塑性接着層Bは、少なくとも1種の非官能化熱可塑性ポリオレフィンと少なくとも1種の官能化熱可塑性ポリオレフィンとの混合物から調製することができる。
金属層Cは、得られるオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品が望まれる特性の組み合わせを示すように、熱可塑性接着層Bへの十分な接着性を有する任意の金属とすることができる。好ましくは、金属は、アルミニウム、炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮、銅、マグネシウム、及び金属合金から選択される。より好ましくは、金属はアルミニウム又はステンレス鋼である。
A/B/C構造を有するポリマー金属ハイブリッド物品は、表面層A、熱可塑性接着層B、及び金属層Cから、3つの層を互いに積層又は接着することによって作製することができる。これらのポリマー金属ハイブリッド物品は、作製されたままの状態で使用されてもよいが、好ましくはオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を得るためにオーバーモールドされる。
本明細書に記載のポリマーハイブリッド物品を作製するための方法は、様々な方法によって達成することができる。第1に、熱可塑性接着層B又は表面層Aを作製するために使用される組成物は、例えば、キャストプロセスによってフィルム層へ形成されてもよく、或いはフィルム層へブロー成形されてもよい。表面層Aと熱可塑性接着層Bは、別々の層として作製されてもよく、或いは表面層Aと熱可塑性接着層Bの作製に使用される組成物が、表面層Aと熱可塑性接着層Bとを含むA/B構造の二層フィルムにキャスト成形又はブロー成形されてもよい。本質的に、本明細書に開示の層AとBを形成するために任意のプロセスが使用されてもよく、それは疑いなく当業者の技術の範囲内にある。
a)熱可塑性接着層Bと表面層Aを、十分な温度及び圧力を使用して金属層C上に積層して、A/B/C構造を有するポリマー金属ハイブリッド物品を形成する工程;
を含む。
本明細書に記載のポリマー金属ハイブリッド物品上にオーバーモールドされてオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を与えるオーバーモールドポリマーは、表面層Aのポリマーに応じてポリアミド又はポリプロピレンから選択される。表面層Aが少なくとも1種のポリアミドを含む場合、オーバーモールドポリマーは、好ましくは少なくとも1種のポリアミドを含む。表面層Aが少なくとも1種のポリプロピレン系ポリマーを含む場合、オーバーモールドポリマーは、好ましくは少なくとも1種のポリプロピレン系ポリマーを含む。
スタンピングされたポリマー金属ハイブリッド物品を、ポリアミドやポリプロピレンなどの熱可塑性ポリマーでオーバーモールドすることで、オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を得ることができる。本明細書に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品の作製方法は、
a)A/B/C構造の層を有するポリマー金属ハイブリッド物品を、表面層Aが外側を向くようにして成形機の加熱されたモールドの中に入れる工程;
b)加熱されたモールドを閉じ、ポリマー金属ハイブリッド物品を少なくとも表面層AのTgまで更に加熱する工程;
c)加熱されたモールドの中のポリマー金属ハイブリッド物品の表面層Aの上にオーバーモールドポリマーを注入して、層Aの90%以下がオーバーモールドされたオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を得る工程;
d)オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を冷却して固化させる工程;
e)モールドを開き、オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を取り出す工程;
を含む。
本明細書に開示のオーバーモールドされたポリマーハイブリッド物品は、表面層Aを含まない以外は同一のオーバーモールドされたポリマーハイブリッド物品と比較して、様々な環境条件にさらされた後に、曲げ弾性率やラップせん断などの物理的特性の改善された保持を有する。オーバーモールドポリマー金属ハイブリッド物品の利点は、オーバーモールドプロセスによって、ポリマー金属ハイブリッド物品にリブ、クロスサポート、又は他の構造要素を導入できることである。しかし、表面層A又は金属層Cのいずれかに対する熱可塑性層Bの接着特性が不十分な場合、得られるオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品は、初期と環境暴露後の両方で、曲げ弾性率やラップせん断などの望ましくない又は劣った特性を示す場合がある。
PA1:214℃の融点を有するポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド/ヘキサメチレンデカンジアミド)(PA610/6T(80:20モル比))。
PA2:E.I.DuPont de Nemours and Company,Wilmington,DEからZytel 70G50HSLA BK039Bとして入手可能な、262℃の融点及び100cm3/gの粘度(ISO307)を有しガラス繊維を50重量%含むポリ(ヘキサメチレンアジパミド)(PA66)。
NFP-1:125℃の融点、4.8g/10分にて190C/1Kgのメルトフローインデックス、及び0.925g/cm3の密度を有するエチレン/ブテンコポリマー。
NFP-2:20(ML 1+4、125℃)のムーニー粘度を有するエチレン/プロピレン/ジエンターポリマー(69/30.5/0.5重量%)。
NFP-3:3.7g/10分(200℃/5kg)のメルトインデックスを有するポリスチレンホモポリマー
NFP-4:5.0g/10分のMI、0.90g/ccの密度、及び134℃の融点を有するエチレン/プロピレンコポリマー。
NFP-5:3.5g/10分のMI、0.900g/ccの密度、及び160℃の融点を有するポリプロピレンホモポリマー。
NFP-6:45(ML 1+4、125℃)のムーニー粘度を有するエチレン/プロピレン/ジエンターポリマー(70/29.5/0.5重量%)。
NFP-7:1.9g/10分(230℃/2.16kg)のMIを有するエチレン/プロピレンコポリマー。
NFP-8:5.2g/10分(190℃/2.16kg)のMI、0.899g/ccの密度、及び119℃の融点を有するエチレン-ブテンコポリマー。
NFP-9:Nova Chemicals,Pittsburgh,PA,USAからNova Sclair 31Gとして入手可能な、0.922g/ccの密度及び11.5g/10分(190C/2.16kg)のMIを有するエチレン-ブテンコポリマー。
NFP-10:0.92g/ccの密度及び1.9g/10分(190C/2.16kg)のMIを有する低密度ポリエチレン。
NFP-11:Nova Chemicals,Pittsburgh,PA,USAからNova Sclair 2909として入手可能な、0.962g/ccの密度及び13g/10分(190C/2.16kg)のMIを有するエチレン-ブテンコポリマー。
NFP-12:0.905g/ccの密度及び1.0g/10分(190C/2.16kg)のMIを有するエチレン-ブテンコポリマー。
NFP-13:Lyondell BasellからProfax 7823として入手可能な、166℃の融点、0.90g/ccの密度、及び0.45g/10分(190C/2.16kg)のMIを有するエチレン-ブテンコポリマー。
NFP-14:RTP Company,Winona,MN,USAからRTP 199 X 70836Bとして入手可能な、40%のガラス繊維と60%のポリプロピレン(205℃の融点及び1.33g/ccの密度を有する)とを含むポリプロピレンホモポリマー。
FP-1:0.958g/cm3の密度、0.95g/10分のメルトインデックスを有し、無水マレイン酸含有率が1.2重量%であるホモポリマー高密度ポリエチレン。
FP-2:1.1重量%の無水マレイン酸でグラフト化された、12.5(160℃/0.325kg)のMIを有するポリプロピレンホモポリマー。
FP-3:1.4重量%の無水マレイン酸でグラフト化された、0.65g/10分(230℃/2.16kg)のMI、0.88g/ccの密度、及び163℃の融点を有するポリプロピレン-エチレンコポリマー。
FP-4:1重量%の無水マレイン酸でグラフト化された、0.96g/ccの密度及び4.9g/10分(190C/2.16kg)のMIを有するホモポリマー高密度ポリエチレン。
FP-5:0.6重量%の無水マレイン酸でグラフト化された、3.5g/10分のMI、0.900g/ccの密度、及び160℃の融点を有するポリプロピレンホモポリマー。
AO-1:ペンタエリスリトールテトラキス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)酸化防止剤。
SL1:融点が156℃であり、比重が1.08であり、RVが70~100(ISO307)であるPA6/PA66/PA610(40/36/24重量%のブレンド比)の混合物を含む表面層
SL2:100重量%のPA1を含む表面層
SL3:220℃の融点、1.12g/ccの密度、及び3.89~4.17の相対粘度(ISO307に準拠)を有するPA6を100重量%含む表面層
SL4:100重量%のPA2を含む表面層
SL5:NFP-13
SL6:NFP-5
熱可塑性接着層Bにおいて使用される官能化熱可塑性ポリオレフィン中のカルボキシル官能基又は酸官能基の重量%は、4cm-1の分解能、4000~400cm-1のスキャン範囲、試験サンプル当たり32回のスキャンで、Nicolet Avatar FTIR分光計を使用する赤外分析によりASTM E168に従って決定される。約1790cm-1と1860cm-1の吸収波長ピークは、官能化熱可塑性ポリオレフィン中の酸官能基の含有率を決定するのに使用される。酸官能基を有さない同じ熱可塑性ポリオレフィンのサンプルがベースラインとして使用される。
全てのラップせん断測定は、ASTM D3163-01(2014)(その後ASTM D3163として認定)に従って行った。全てのラップせん断の値はMPa単位である。オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品の接着特性を決定するために、以下の通りにラップせん断試験A又はBに従って試験サンプルを作製した:
熱サイクル後の熱安定性試験に使用される試験サンプルに対して、以下の手順に従って熱サイクルを行った:
試験サンプルを、最初に室温(約23℃)から85℃まで2℃/分で加熱し、85℃で200分間保持する。次いで、サンプルを85℃から-35℃まで60分間かけて冷却し(2℃/分)、-35℃で60分間保持する。その後、サンプルを-35℃から23℃まで2℃/分で加熱する。この加熱と冷却のサイクルを合計40サイクル繰り返して、試験サンプルをコンディショニングする。
耐湿性試験に使用される試験サンプルを、ThermoForma環境チャンバー内で70%の相対湿度(RH)及び60℃に1000時間さらした。RHに暴露した後、試験サンプルを室温(約23℃)まで冷却してからASTM D3163に従ってラップせん断について試験した。
全てのサンプルの曲げ弾性率の値は、支持半径5mm、ノーズ半径5mm、支持スパン50.8mmのInstron4469を使用して、ISO178に従って3点曲げ試験を使用して得た。全てのサンプルは、金属層Cを上に向けて試験した。湿度及び熱サイクル試験を含む曲げ弾性率試験の試験サンプルは、以下の手順に従って作製した。
厚さが1.6mmであり幅と長さが150mmであるアルミニウム試験片(Online Metalsから入手可能な5052-H32)を、Glenro MPHラミネーターを使用して、A/B構造(表面層Aが2ミルの厚さであり接着層Bが3ミルの厚さである)を有する厚さ5ミル(0.005インチ)の二層フィルムに熱積層することで、A/B/C構造を有するポリマー金属ハイブリッド試験サンプルを得た。次いで、ポリマー金属ハイブリッド試験サンプルを、バンドソーを使用して幅12.7mm×長さ127mmの試験サンプルへと切断した。それぞれ直径4.76mmの4つの穴を、中心で25.4mmの等間隔でサンプルの中心線に沿ってドリルで開けた。ドリルで開けた穴のコーティングされていない側に45°のベベルを機械加工して直径を6.0mmに拡大し、ポリマーでオーバーモールドする際の機械的な固定点を形成した。
厚さが1.6mmであり幅と長さが150mmであるアルミニウム試験片(Online Metalsから入手可能な5052-H32)を、Glenro MPHラミネーターを使用して、A/B構造(表面層Aが2ミルの厚さであり接着層Bが3ミルの厚さである)を有する厚さ5ミル(0.005インチ)の二層フィルムに熱積層することで、A/B/C構造を有するポリマー金属ハイブリッド試験サンプルを得た。次いで、ポリマー金属ハイブリッド試験サンプルを、バンドソーを使用して幅12.7mm×長さ127mmの試験サンプルへと切断した。
試験サンプルに、Nissie 180 Ton射出成形機でPA2をオーバーモールドし、幅0.5インチ(12.7mm)×長さ5インチ(127mm)×厚さ0.25インチ(6.35mm)の引張試験棒にした。ポリマー層(存在する場合)を含む試験サンプルの面にオーバーモールドポリマーを射出した。
試験サンプルの初期曲げ弾性率は、ISO178に従って、熱サイクル(ゼロ熱サイクル)又は湿気暴露(0時間)の前に決定した。
ポリマー金属ハイブリッド試験サンプルは複数材料の曲げ試験棒であることから、剛性は、試験サンプル(試験棒)及び曲げ弾性率データ(3点曲げ式K=(48×FM×I)/L3を使用してISO178:2010試験方法によって生成され、FMは試験サンプルの曲げ弾性率であり、Iは二次慣性モーメント(試験サンプルの1/12×幅×高さ3)から導出される)から計算できるばね定数「K」(力対たわみ)によって特徴付けることができる。試験は、金属面を上に向けて行った。
表1及び2に開示の熱可塑性接着層Bの組成物を使用して、本明細書に開示のポリマー金属ハイブリッド物品を作製した。熱可塑性接着層Bを表面層A及び金属層Cに積層して、A/B/C構造を有するポリマー金属ハイブリッド物品を形成した。全ての実施例で使用した金属は、Onlinemetals.comのアルミニウム5052-H32であった。
Claims (23)
- オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品が、
A)表面層であって、
A1)ポリアミド、
を含む、表面層と;
B)熱可塑性接着層であって、
B1)約80~200℃の融点を有する少なくとも1種の非官能化熱可塑性ポリオレフィン約25~75重量%と、
B2)0.02~10重量%のカルボキシル官能基を含む少なくとも1種の官能化熱可塑性ポリオレフィン約75~25重量%と、
を含む、熱可塑性接着層と、
ここで、(B1)と(B2)の重量%は(B1)と(B2)の重量%の合計に基づいており、熱可塑性接着層Bが、ASTM E168により測定した場合に熱可塑性接着層B中の(B1)と(B2)の総重量%を基準として0.02~1.5重量%のカルボキシル官能基成分を含み;
C)金属層と;並びに
D)表面層Aの少なくとも一部にオーバーモールドされたポリアミドと;
を含み、
層A、B、及びCが、A/B/C構造へと互いに層状化されており、
前記オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品が、ラップせん断試験Bを使用するASTM D3163に従って23℃で測定した場合に少なくとも11.5MPaの初期接着力を示す、オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。 - ラップせん断試験Bを使用するASTM D3163に従って85℃で測定した場合に少なくとも5.5MPaの高温接着力を更に示す、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- ラップせん断試験Bを使用するASTM D3163に従って23℃で測定した場合に少なくとも9.0MPaの、70%の相対湿度(RH)及び60℃で1000時間の湿度試験後のラップせん断を更に示す、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- ラップせん断試験Bを使用するASTM D3163に従って23℃で測定した場合に少なくとも11.5MPaの、マイナス35℃からプラス85℃までの40回の熱サイクル後のラップせん断を更に示す、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 熱可塑性接着層Bが、0.02~1重量%の総カルボキシル官能基成分を含む、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 熱可塑性接着層Bが、0.02~0.5重量%の総カルボキシル官能基成分を含む、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 前記少なくとも1種の非官能化熱可塑性ポリオレフィンB1が、エチレン/C3~C8α-オレフィンコポリマー、エチレン/プロピレン/ジエンコポリマー、ポリスチレン、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレンホモポリマー、低密度ポリエチレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるが、ポリプロピレンホモポリマーが非官能化熱可塑性ポリオレフィンB1として存在する場合には、非官能化熱可塑性ポリオレフィンB1の総重量を基準として少なくとも20重量%の1種の追加的な非官能化熱可塑性ポリオレフィンB1が存在することを条件とする、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 官能化熱可塑性ポリオレフィンB2が、無水マレイン酸でグラフト化されたホモポリマー高密度ポリエチレン、無水マレイン酸でグラフト化されたホモポリマーポリプロピレン、無水マレイン酸でグラフト化されたプロピレン/エチレンコポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 金属層Cが、アルミニウム、ステンレス鋼、炭素鋼、真鍮、銅、及びこれらの合金からなる群から選択される、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- ポリアミドA1が、PA6、PA66、PA610/6T、PA612/6T、PA610、PA612、PA1010、PA6/66、PA510/5T、PA512/5T、PA66/6T、PA6T/DT、PA6I/6T、PA6T/6I、PA6T/610、PA6T/612、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 23℃でASTM D3163に従って測定した場合、表面層Aを含まない以外は同一のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品よりも少なくとも10%大きい初期ラップせん断を有する、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 機械的に嵌合している試験サンプルを使用してISO178に従って測定した場合に、表面層Aと熱可塑性接着層Bを含まない以外は同一のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品よりも少なくとも10%大きい初期曲げ弾性率を有する、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- -35~85℃で40サイクル熱サイクルした際に、ASTM D3163に従って測定した場合に、表面層Aを含まない以外は同一のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品と比較して、少なくとも10%のラップせん断の改善を示す、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 70%の相対湿度及び60℃に1000時間さらされた際に、ASTM D3163に従って測定した場合に、表面層Aを含まない以外は同一のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品と比較して、少なくとも10%のラップせん断の改善を示す、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 自動車のクロスカービーム、ルーフ構造、フロントエンドモジュール、リフトゲート、家庭用電子機器、携帯電話、及びコンピュータの形態の、請求項1に記載のオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。
- 請求項1に記載のポリマー金属ハイブリッド物品を作製する方法であって、
a)熱可塑性接着層Bと表面層Aを、十分な温度及び圧力を使用して金属層C上に積層して、A/B/C構造を有するポリマー金属ハイブリッド物品を形成する工程;を含む、方法。 - オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を作製する方法であって、
a)A/B/C構造の層を有するポリマー金属ハイブリッド物品を、層Aが外側を向くようにして成形機の加熱されたモールドの中に入れる工程;
b)前記加熱されたモールドを閉じ、層AのTgが達成されるまで前記ポリマー金属ハイブリッド物品加熱されることを可能にする工程;
c)前記加熱されたモールドの中のポリマー金属ハイブリッド物品の層Aの上にオーバーモールドポリマーを注入して、層Aの90%以下がオーバーモールドされたオーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を形成する工程;
d)前記オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を冷却して固化させる工程;
e)前記モールドを開き、前記オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品を取り出す工程;
を含み、
工程(a)~(e)を50回繰り返した後、モールド付着物の合計量が、層Aがないポリマー金属ハイブリッド物品を使用する同一の方法のモールド付着物の合計量よりも50%少ない、方法。 - 工程(c)において、層Aの80%以下がオーバーモールドされる、請求項17に記載の方法。
- 工程(c)において、層Aの50%以下がオーバーモールドされる、請求項17に記載の方法。
- 工程(c)における前記オーバーモールドポリマーが、ポリアミド及びポリプロピレンポリマーから選択される、請求項17に記載の方法。
- 工程(a)~(e)を50回繰り返した後、モールド付着物の合計量が、層Aがないポリマー金属ハイブリッド物品を使用する同じ方法のモールド付着物の合計量よりも90%少ない、請求項17に記載の方法。
- オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品が、
A)表面層であって、
A1)ポリアミド、
を含む、表面層と;
B)熱可塑性接着層であって、
B1)約80~200℃の融点を有する少なくとも1種の非官能化熱可塑性ポリオレフィン約25~75重量%と、
B2)0.02~10重量%のカルボキシル官能基を含む少なくとも1種の官能化熱可塑性ポリオレフィン約75~25重量%と、
を含む、熱可塑性接着層と、
ここで、(B1)と(B2)の重量%は(B1)と(B2)の重量%の合計に基づいており、熱可塑性接着層Bが、ASTM E168により測定した場合に熱可塑性接着層B中の(B1)と(B2)の総重量%を基準として0.02~1.5重量%のカルボキシル官能基成分を含み;
C)金属層と;並びに
D)表面層Aの少なくとも一部にオーバーモールドされたポリアミドと;
を含み、
層A、B、及びCは、A/B/C構造へと互いに層状化されており;
前記オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品が、23℃で測定した場合に少なくとも11.5MPaの初期接着力を示し、85℃で測定した場合に少なくとも5.5MPaの高温接着力を示し、23℃で測定した場合に少なくとも9.0MPaの、70%の相対湿度(RH)及び60℃で1000時間の湿度試験後のラップせん断を示し、並びに23℃で測定した場合に少なくとも11.5MPaの、マイナス35℃からプラス85℃までの40回の熱サイクル後のラップせん断を示し;
全てのラップせん断値は、ラップせん断試験Bを使用してASTM D3163に従って決定されたものであり;
前記熱可塑性接着層Bがポリエチレンホモポリマー由来の官能化熱可塑性ポリオレフィンB2を含まないことを条件とし;
前記非官能性熱可塑性ポリオレフィンB2が80%以下のポリプロピレンホモポリマーを含むことを条件とする;
オーバーモールドされたポリマー金属ハイブリッド物品。 - ポリマー金属ハイブリッド物品が、
表面層Aであって、
A1.ポリアミド又はポリプロピレン
を含む、表面層Aと;
熱可塑性接着層Bであって、
B1.少なくとも50重量%の、約80~200℃の融点を有する非官能化熱可塑性ポリオレフィンと、
B2.50重量%未満の、0.02~10重量%のカルボキシル官能基を含む官能化熱可塑性ポリオレフィンと、
を含む、熱可塑性接着層Bと、
ここで、(B1)と(B2)の重量%は(B1)と(B2)の重量%の合計に基づいており、熱可塑性接着層Bが、ASTM E168により測定した場合に熱可塑性接着層B中の(B1)と(B2)の総重量%を基準として0.02~1.5重量%のカルボキシル官能基成分を含み;
金属層Cと;
を含み、
層A、B、及びCは、A/B/C構造へと互いに層状化されており、
前記熱可塑性接着層Bが、アルミニウム/B/アルミニウム試験サンプルを使用してASTM D3163に従って23℃で測定した場合に、アルミニウムに対して少なくとも4MPaのラップせん断を示す、ポリマー金属ハイブリッド物品。
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