JP6051141B2 - Composite and production method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、塗装金属素形材に熱可塑性樹脂組成物の成形体が接合した複合体およびその製造方法に関する。 The present invention is a complex molded body is bonded to the thermoplastic resin composition for coating metal formed and fabricated material and relates to its production how.

金属素形材は、金属板、そのプレス成形品、あるいは、鋳造、鍛造、切削、粉末冶金などにより成形された金属製の部材である。金属素形材は、今日、自動車をはじめとするあらゆる工業製品を製造する上で欠かせない。金属素形材に熱可塑性樹脂組成物の成形体が接合した複合体は、金属のみからなる部品よりも軽量である一方、樹脂のみからなる部品よりも強度が高い。このため、当該複合体は、携帯電話機やパーソナルコンピューターなどの電子機器に使用されている。   The metal element is a metal plate, a press-molded product thereof, or a metal member formed by casting, forging, cutting, powder metallurgy, or the like. The metal shape material is indispensable for manufacturing all industrial products including automobiles today. A composite in which a molded body of a thermoplastic resin composition is bonded to a metal base material is lighter than a component made of only metal, but has higher strength than a component made of only resin. For this reason, the complex is used in electronic devices such as mobile phones and personal computers.

上記複合体は、インサート成形により金属素形材に熱可塑性樹脂組成物の成形体を接合させることによって一般に製造される。上記複合体の製造方法には、例えば、上記成形体との溶着性を有する有機樹脂層を上記金属素形材の表面に有する塗装金属素形材に上記成形体をインサート成形によって接合させることが知られている(例えば、特許文献1参照)。当該製造方法は、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力が高い複合体を提供することができる。   The composite is generally manufactured by joining a molded body of a thermoplastic resin composition to a metal base material by insert molding. In the method for producing the composite, for example, the molded body may be joined by insert molding to a painted metal base material having an organic resin layer having weldability with the molded body on the surface of the metal base material. It is known (see, for example, Patent Document 1). The manufacturing method can provide a composite having a high bonding strength of the painted metal preform to the molded body.

特開2013−043402号公報JP 2013-043402 A

一般に、上記成形体の熱膨張率は、金属素形材の熱膨張率よりも大きい。上記製造方法では、上記成形体および塗装金属素形材は、いずれも、熱可塑性樹脂組成物の溶融温度付近まで加熱される。このため、金属素形材が可撓性を有する場合では、塗装金属素形材に接合した成形体は、インサート成形後の放冷によって金属素形材よりも大きく収縮し、金属素形材を撓ませ、その結果、複合体が変形することがある。このように、上記の製造方法は、複合体の変形を防止する観点から検討の余地が残されている。   In general, the thermal expansion coefficient of the molded body is larger than the thermal expansion coefficient of the metal base material. In the manufacturing method, both the molded body and the painted metal shaped material are heated to around the melting temperature of the thermoplastic resin composition. For this reason, when the metal shape material has flexibility, the molded body joined to the painted metal shape material contracts more than the metal shape material by cooling after insert molding, and the metal shape material is As a result, the composite may be deformed. Thus, the above manufacturing method still has room for study from the viewpoint of preventing deformation of the composite.

本発明は、熱可塑性樹脂組成物の成形体に対する塗装金属素形材の接合が高く、かつ製造時における熱収縮による変形が抑制された複合体を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the composite_body | complex with which the joining of the coating metal shape material with respect to the molded object of a thermoplastic resin composition was high, and the deformation | transformation by the heat shrink at the time of manufacture was suppressed.

本発明者らは、塗装金属素形材の表面積に比べて十分に大きな表面積を有する熱可塑性樹脂組成物の成形体を塗装金属素形材にレーザ溶着によって接合させることによって、製造時の熱収縮による変形を十分に抑制することができることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。   The inventors of the present invention have made heat shrinkage during production by joining a molded body of a thermoplastic resin composition having a sufficiently large surface area compared to the surface area of a painted metal preform to the painted metal preform by laser welding. The present inventors have found that the deformation due to can be sufficiently suppressed, and further studied to complete the present invention.

すなわち、本発明は、以下の複合体に関する。
[1]金属素形材と前記金属素形材上に配置された厚さ0.2μm以上の有機樹脂層とからなる塗装金属素形材、および、前記塗装金属素形材に接合した熱可塑性樹脂組成物の成形体、を有する複合体であって、前記有機樹脂層は、前記熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性を有し、前記成形体は、前記有機樹脂層にレーザ溶着によって溶着して前記塗装金属素形材に接合している、複合体。
[2]前記有機樹脂層は、ポリプロピレン系樹脂を含み、前記成形体は、ポリプロピレン系樹脂組成物の成形体である、[1]に記載の複合体。
[3]前記有機樹脂層は、ポリウレタン系樹脂を含み、前記成形体は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物の成形体、ポリアミド系樹脂組成物の成形体、またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂組成物の成形体である、[1]に記載の複合体。
[4]前記有機樹脂層は、金属酸化物を含有する、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の複合体。
[5]前記成形体は、ガラス繊維を含有する、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の複合体。
That is, the present invention relates to the following composites.
[1] A painted metal shape material comprising a metal shape material and an organic resin layer having a thickness of 0.2 μm or more disposed on the metal shape material, and a thermoplastic bonded to the painted metal shape material A molded body of a resin composition, wherein the organic resin layer has weldability to the thermoplastic resin composition, and the molded body is welded to the organic resin layer by laser welding. A composite joined to the painted metal profile.
[2] The composite according to [1], wherein the organic resin layer includes a polypropylene-based resin, and the molded body is a molded body of a polypropylene-based resin composition.
[3] The organic resin layer includes a polyurethane-based resin, and the molded body is a molded body of a polybutylene terephthalate-based resin composition, a molded body of a polyamide-based resin composition, or an acrylonitrile-butadiene-styrene-based resin composition. The composite according to [1], wherein the composite is
[4] The composite according to any one of [1] to [3], wherein the organic resin layer contains a metal oxide.
[5] The composite according to any one of [1] to [4], wherein the molded body contains glass fibers.

また、本発明は、以下の複合体の製造方法に関する。
[6]金属素形材と前記金属素形材上に配置された厚さ0.2μm以上の有機樹脂層とからなる塗装金属素形材、および、前記塗装金属素形材に接合した熱可塑性樹脂組成物の成形体、を有する複合体を製造する方法であって、前記有機樹脂層は、前記熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性を有し、前記製造方法は、前記有機樹脂層に前記成形体を密着させる工程と、前記有機樹脂層および前記成形体が密着した密着部の少なくとも一部に、前記成形体側または前記金属素形材側からレーザ光を照射して前記有機樹脂層を前記成形体に溶着させて前記成形体を前記塗装金属素形材に接合させる工程と、を含む、複合体の製造方法。
[7]前記有機樹脂層は、ポリプロピレン系樹脂を含み、前記成形体は、ポリプロピレン系樹脂組成物の成形体である、[6]に記載の複合体の製造方法。
[8]前記有機樹脂層は、ポリウレタン系樹脂を含み、前記成形体は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物の成形体、ポリアミド系樹脂組成物の成形体、またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂組成物の成形体である、[6]に記載の複合体の製造方法。
[9]前記有機樹脂層は、金属酸化物を含有し、前記密着部の少なくとも一部に、前記成形体側からレーザ光を照射する、[6]〜[8]のいずれか一項に記載の複合体の製造方法。
[10]前記成形体は、ガラス繊維を含有する、[6]〜[9]のいずれか一項に記載の複合体の製造方法。
Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the following composites.
[6] A painted metal shape material comprising a metal shape material and an organic resin layer having a thickness of 0.2 μm or more disposed on the metal shape material, and a thermoplastic bonded to the painted metal shape material A molded product of a resin composition, wherein the organic resin layer has a weldability to the thermoplastic resin composition, and the manufacturing method includes forming the composite on the organic resin layer. And forming the organic resin layer by irradiating at least a part of the close contact portion where the organic resin layer and the molded body are in close contact with each other from the molded body side or the metal shaped material side. And a step of welding the formed body to the painted metal base material.
[7] The method for producing a composite according to [6], wherein the organic resin layer includes a polypropylene-based resin, and the molded body is a molded body of a polypropylene-based resin composition.
[8] The organic resin layer includes a polyurethane-based resin, and the molded body is a molded body of a polybutylene terephthalate-based resin composition, a molded body of a polyamide-based resin composition, or an acrylonitrile-butadiene-styrene-based resin composition. The manufacturing method of the composite_body | complex as described in [6] which is a molded object of.
[9] The organic resin layer according to any one of [6] to [8], in which the organic resin layer includes a metal oxide and irradiates at least a part of the adhesion portion with laser light from the molded body side. A method for producing a composite.
[10] The method for producing a composite according to any one of [6] to [9], wherein the molded body contains glass fibers.

本発明によれば、熱可塑性樹脂組成物の成形体を有機樹脂層に溶着させるときの当該成形体の被加熱部位を十分に小さくすることができ、上記成形体の熱収縮による変形を実質的に防止することが可能である。よって、本発明によれば、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力が高く、かつ製造時における熱収縮による変形が抑制された複合体を提供することができる。   According to the present invention, the heated portion of the molded body when the molded body of the thermoplastic resin composition is welded to the organic resin layer can be made sufficiently small, and deformation due to thermal shrinkage of the molded body is substantially reduced. It is possible to prevent. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a composite body in which the bonding strength of the painted metal preform to the molded body is high and deformation due to thermal shrinkage during manufacture is suppressed.

図1Aは、本発明の第1の実施の形態に係る複合体の平面図であり、図1Bは、当該複合体の、図1A中のA−A線に沿っての断面図である。1A is a plan view of the composite according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the composite along the line AA in FIG. 1A. 図2Aは、上記複合体におけるレーザ溶着部の第2の形態を模式的に示す図であり、図2Bは、上記複合体におけるレーザ溶着部の第3の形態を模式的に示す図であり、図2Dは、上記複合体におけるレーザ溶着部の第4の形態を模式的に示す図である。FIG. 2A is a diagram schematically showing a second form of the laser welded portion in the composite, and FIG. 2B is a diagram schematically showing a third form of the laser welded portion in the composite, FIG. 2D is a diagram schematically showing a fourth form of the laser welding portion in the composite. 図3Aは、本発明の第2の実施の形態に係る複合体の平面図であり、図3Bは、当該複合体の、図3A中のA−A線に沿っての断面図である。FIG. 3A is a plan view of the composite according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the composite along the line AA in FIG. 3A. 図4Aは、実施例で作製した引張り試験用のサンプルの平面図であり、図4Bは、当該引張り試験用サンプルの正面図である。FIG. 4A is a plan view of a sample for a tensile test produced in the example, and FIG. 4B is a front view of the sample for a tensile test. 実施例で測定した複合体の反り量を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the curvature amount of the composite_body | complex measured in the Example.

1.複合体
本発明の一実施形態に係る複合体を図1Aおよび図1Bに示す。複合体100は、図1Aおよび図1Bに示されるように、塗装金属素形材10および成形体20を有する。塗装金属素形材10は、金属素形材102および有機樹脂層104を有する。有機樹脂層104は、金属素形材102の表面全体に配置されている。成形体20は、熱可塑性樹脂組成物で構成されており、有機樹脂層104は、当該熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性を有している。成形体20の長さは、塗装金属素形材10の長さよりも短く、成形体20は、塗装金属素形材10の長手方向における中央に配置されている。
1. Complex A complex according to one embodiment of the invention is shown in FIGS. 1A and 1B. As shown in FIGS. 1A and 1B, the composite 100 has a painted metal preform 10 and a molded body 20. The painted metal base material 10 includes a metal base material 102 and an organic resin layer 104. The organic resin layer 104 is disposed on the entire surface of the metal base material 102. The molded body 20 is composed of a thermoplastic resin composition, and the organic resin layer 104 has weldability to the thermoplastic resin composition. The length of the molded body 20 is shorter than the length of the painted metal preform 10, and the molded body 20 is disposed at the center in the longitudinal direction of the painted metal preform 10.

有機樹脂層104は、レーザ溶着部30で成形体20に溶着されている。レーザ溶着部30は、成形体20と有機樹脂層104との界面の、レーザ光が照射された部分であり、有機樹脂層104が成形体20にレーザ溶着した部分である。レーザ溶着部30は、成形体20の幅方向の中央に、成形体20の長手方向に沿って一直線状に形成されている。   The organic resin layer 104 is welded to the molded body 20 by the laser welding portion 30. The laser welded portion 30 is a portion irradiated with laser light at the interface between the molded body 20 and the organic resin layer 104, and is a portion where the organic resin layer 104 is laser welded to the molded body 20. The laser welded portion 30 is formed in a straight line along the longitudinal direction of the molded body 20 at the center in the width direction of the molded body 20.

あるいは、レーザ溶着部30は、図2Aから図2Cに示されるように、成形体20の平面形状における対角線状に形成されていてもよいし、成形体20の平面形状の四隅に点状に形成されていてもよいし、成形体20の平面形状における縁に沿って矩形に形成されてもよい。   Alternatively, as shown in FIGS. 2A to 2C, the laser welded portion 30 may be formed in a diagonal shape in the planar shape of the molded body 20, or formed in the form of dots at the four corners of the planar shape of the molded body 20. It may be formed, or may be formed in a rectangle along the edge in the planar shape of the molded body 20.

また、本発明の他の実施形態に係る複合体を図3Aおよび図3Bに示す。複合体200は、図3Aおよび図3Bに示されるように、塗装金属素形材10および成形体40を有する。成形体40は、平面形状が矩形の凹部402と、凹部402の開口部を囲むつば部404とを有する。つば部404の平面形状は、塗装金属素形材10の平面形状と同じである。複合体200における有機樹脂層104は、レーザ溶着部50で成形体40のつば部404に溶着されている。レーザ溶着部50は、つば部404の幅の中央に、凹部402の開口端縁および塗装金属素形材10の縁の両方に沿って、矩形に形成されている。
以下、上記複合体の各構成要素について説明する。
Moreover, the composite_body | complex which concerns on other embodiment of this invention is shown to FIG. 3A and FIG. 3B. As shown in FIGS. 3A and 3B, the composite 200 has a painted metal preform 10 and a molded body 40. The molded body 40 includes a concave portion 402 having a rectangular planar shape and a flange portion 404 surrounding the opening of the concave portion 402. The planar shape of the collar portion 404 is the same as the planar shape of the painted metal preform 10. The organic resin layer 104 in the composite 200 is welded to the collar portion 404 of the molded body 40 by the laser welding portion 50. The laser welded portion 50 is formed in a rectangular shape at the center of the width of the collar portion 404 along both the opening edge of the recessed portion 402 and the edge of the painted metal element 10.
Hereinafter, each component of the composite will be described.

(1)塗装金属素形材
上記塗装金属素形材は、金属素形材と、金属素形材上に配置された有機樹脂層とを有する。以下、塗装金属素形材の各構成要素について説明する。
(1) Painted metal shape material The painted metal shape material has a metal shape material and an organic resin layer disposed on the metal shape material. Hereinafter, each component of the painted metal shape material will be described.

(金属素形材)
金属素形材は、金属製の部材である。金属素形材の形状は、後述する熱可塑性樹脂組成物の成形体が接合する形状であれば、特に限定されない。金属素形材を構成する金属の種類は、特に限定されない。たとえば、上記金属の種類は、鉄であってもよいし、鉄以外の金属であってもよいし、合金であってもよい。金属素形材の例には、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、Zn−Al合金めっき鋼板、Zn−Al−Mg合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、ステンレス鋼板(オーステナイト系、マルテンサイト系、フェライト系、フェライト・マルテンサイト二相系を含む)、アルミニウム板、アルミニウム合金板、銅板などの金属板や、そのプレス加工品、あるいは、アルミダイカスト、亜鉛ダイカストなどの鋳造・鍛造物や、切削加工、粉末冶金などにより成形された各種金属部材などが含まれる。金属素形材は、必要に応じて、脱脂、酸洗などの公知の塗装前処理が施されていてもよい。
(Metal element)
The metal element is a metal member. The shape of the metal base material is not particularly limited as long as the shape of the thermoplastic resin composition to be described later is joined. The kind of metal which comprises a metal raw material is not specifically limited. For example, the metal may be iron, a metal other than iron, or an alloy. Examples of the metal base material include cold-rolled steel sheet, galvanized steel sheet, Zn-Al alloy plated steel sheet, Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet, aluminum plated steel sheet, stainless steel sheet (austenite, martensite, ferrite, (Including ferrite and martensite two-phase systems), metal plates such as aluminum plates, aluminum alloy plates and copper plates, press-formed products thereof, castings and forgings such as aluminum die-casting and zinc die-casting, cutting, powder metallurgy These include various metal members formed by, for example. The metal shaped material may be subjected to known coating pretreatments such as degreasing and pickling as necessary.

(化成処理皮膜)
金属素形材の表面には、化成処理皮膜が配置されていてもよい。化成処理皮膜は、金属素形材と有機樹脂層の間の密着性および塗装金属素形材の耐食性を向上させる。化成処理皮膜は、塗装金属素形材の表面のうち、少なくとも熱可塑性樹脂組成物の成形体と接合する部分に配置されてもよいし、金属素形材の表面全体に配置されてもよい。
(Chemical conversion coating)
A chemical conversion treatment film may be disposed on the surface of the metal base material. The chemical conversion treatment film improves the adhesion between the metal base material and the organic resin layer and the corrosion resistance of the painted metal base material. A chemical conversion treatment film may be arrange | positioned at the part joined to the molded object of a thermoplastic resin composition among the surfaces of a coating metal shape material, and may be arrange | positioned at the whole surface of a metal shape material.

化成処理皮膜を形成する化成処理の種類は、特に限定されない。化成処理の例には、クロメート処理、クロムフリー処理、リン酸塩処理などが含まれる。化成処理によって形成された化成処理皮膜の付着量は、塗膜密着性および耐食性の向上に有効な範囲内であれば特に限定されない。たとえば、クロメート皮膜の場合、全Cr換算付着量が5〜100mg/mとなるように付着量を調整すればよい。また、クロムフリー皮膜の場合、Ti−Mo複合皮膜ではTi換算付着量が1〜500mg/m、フルオロアシッド系皮膜ではフッ素換算付着量または総金属元素換算付着量が3〜100mg/mとなるように付着量を調整すればよい。また、リン酸塩皮膜の場合、リン換算付着量が0.1〜5g/mとなるように、各化成処理皮膜の付着量を調整すればよい。 The kind of chemical conversion treatment which forms a chemical conversion treatment film is not specifically limited. Examples of the chemical conversion treatment include chromate treatment, chromium-free treatment, phosphate treatment and the like. The adhesion amount of the chemical conversion film formed by the chemical conversion treatment is not particularly limited as long as it is within a range effective for improving coating film adhesion and corrosion resistance. For example, in the case of a chromate film, the adhesion amount may be adjusted so that the total Cr conversion adhesion amount is 5 to 100 mg / m 2 . In the case of a chromium-free film, the Ti-Mo composite film has a Ti equivalent adhesion amount of 1 to 500 mg / m 2 , and the fluoroacid-based film has a fluorine equivalent adhesion amount or a total metal element equivalent adhesion amount of 3 to 100 mg / m 2 . What is necessary is just to adjust adhesion amount so that it may become. Moreover, in the case of a phosphate film, what is necessary is just to adjust the adhesion amount of each chemical conversion treatment film so that the phosphorus conversion adhesion amount may be 0.1-5 g / m < 2 >.

(有機樹脂層)
有機樹脂層は、金属素形材上、すなわち金属素形材の表面または化成処理皮膜の表面、に配置されている。有機樹脂層は、熱可塑性樹脂組成物の成形体に対する塗装金属素形材の接合力を高める。
(Organic resin layer)
The organic resin layer is arrange | positioned on the metal raw material, ie, the surface of a metal raw material, or the surface of a chemical conversion treatment film. The organic resin layer enhances the bonding strength of the painted metal shape material to the molded body of the thermoplastic resin composition.

有機樹脂層は、金属素形材に対する十分な接着性を有する、有機樹脂で構成された層である。有機樹脂は、金属素形材に対する接着性と、熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性との両方を有すればよい。たとえば、上記熱可塑性樹脂組成物がポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物、ポリアミド系樹脂組成物、またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂組成物であれば、上記有機樹脂は、ポリウレタン系樹脂であることが好ましい。また、上記熱可塑性樹脂組成物がポリプロピレン系樹脂組成物であれば、上記有機樹脂は、ポリプロピレン系樹脂であることが好ましい。有機樹脂は、一種でもそれ以上でもよい。   The organic resin layer is a layer made of an organic resin having sufficient adhesion to the metal base material. The organic resin should just have both the adhesiveness with respect to a metal raw material, and the weldability with respect to a thermoplastic resin composition. For example, if the thermoplastic resin composition is a polybutylene terephthalate resin composition, a polyamide resin composition, or an acrylonitrile-butadiene-styrene resin composition, the organic resin is preferably a polyurethane resin. . Moreover, if the said thermoplastic resin composition is a polypropylene resin composition, it is preferable that the said organic resin is a polypropylene resin. One or more organic resins may be used.

(ポリプロピレン系樹脂)
上記ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレン骨格と、上記水素結合性官能基とを含む高分子化合物である。上記ポリプロピレン系樹脂の例には、酸変性ポリプロピレンが含まれる。上記酸変性ポリプロピレンは、ポリプロピレンの構成単位中にカルボキシル基またはその無水物基が導入されたポリプロピレンである。上記ポリプロピレン系樹脂中の当該水素結合性官能基の量は、金属素形材に対する十分な接着性が得られる範囲から適宜に決められる。また、上記ポリプロピレン系樹脂は、上記水素結合性官能基以外の他の官能基をさらに含んでいてもよい。
(Polypropylene resin)
The polypropylene resin is a polymer compound containing a polypropylene skeleton and the hydrogen bonding functional group. Examples of the polypropylene resin include acid-modified polypropylene. The acid-modified polypropylene is a polypropylene in which a carboxyl group or an anhydride group thereof is introduced into a structural unit of polypropylene. The amount of the hydrogen bonding functional group in the polypropylene resin is appropriately determined from a range in which sufficient adhesiveness to the metal base material is obtained. The polypropylene resin may further contain a functional group other than the hydrogen bonding functional group.

上記酸変性ポリプロピレンの含有量は、有機樹脂層中の全樹脂に対して40質量%以上であることが、熱可塑性樹脂組成物の成形体に対する塗装金属素形材との接合力を高める観点から好ましい。有機樹脂層における酸変性ポリプロピレン含有量が40質量%未満の場合、熱可塑性樹脂組成物の成形体に対する有機樹脂層の溶着性が低下してしまうことがある。これにより、上記成形体に対する塗装金属素形材の十分な接合力が得られないことがある。酸変性ポリプロピレンの上記含有量の上限値は、本発明の効果が得られる範囲において、適宜に決めることができる。   The content of the acid-modified polypropylene is 40% by mass or more based on the total resin in the organic resin layer, from the viewpoint of increasing the bonding strength with the coated metal shaped material to the molded body of the thermoplastic resin composition. preferable. When the acid-modified polypropylene content in the organic resin layer is less than 40% by mass, the weldability of the organic resin layer to the molded article of the thermoplastic resin composition may be lowered. Thereby, sufficient joining force of the coating metal shape material with respect to the said molded object may not be obtained. The upper limit of the content of the acid-modified polypropylene can be appropriately determined within the range where the effects of the present invention can be obtained.

上記酸変性ポリプロピレンで構成された有機樹脂層の溶融粘度は、1000〜10000mPa・sであることが好ましい。当該溶融粘度が1000mPa・s未満の場合、熱可塑性樹脂組成物の成形体との溶着の際に、上記有機樹脂層が流動してしまうことがある。このため、有機樹脂層が熱可塑性樹脂組成物に溶着せず、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力が不十分となることがある。一方、上記溶融粘度が10000mPa・s超の場合、上記成形体に対する上記有機樹脂層の溶着性が低下して不十分となることがある。このため、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力が不十分となることがある。上記溶融粘度は、ブルックフィールド型粘度計で測定される。   The melt viscosity of the organic resin layer composed of the acid-modified polypropylene is preferably 1000 to 10,000 mPa · s. When the said melt viscosity is less than 1000 mPa * s, the said organic resin layer may flow in the case of welding with the molded object of a thermoplastic resin composition. For this reason, the organic resin layer is not welded to the thermoplastic resin composition, and the bonding strength of the painted metal preform to the molded body may be insufficient. On the other hand, when the melt viscosity is more than 10,000 mPa · s, the weldability of the organic resin layer to the molded body may be lowered and become insufficient. For this reason, the joining force of the coating metal shape material with respect to the said molded object may become inadequate. The melt viscosity is measured with a Brookfield viscometer.

酸変性ポリプロピレンの酸価は、1〜500mgKOH/gであることが好ましい。酸変性ポリプロピレンの酸価が上記の範囲内であれば、後述のエマルジョンを作製する際に酸変性ポリプロピレンを中和することで、酸変性ポリプロピレン自体が界面活性剤として作用する。   The acid value of the acid-modified polypropylene is preferably 1 to 500 mgKOH / g. If the acid value of the acid-modified polypropylene is within the above range, the acid-modified polypropylene itself acts as a surfactant by neutralizing the acid-modified polypropylene when preparing the emulsion described later.

上記酸変性ポリプロピレンの融点が60〜120℃であり、かつ上記酸変性ポリプロピレンの結晶化度が5〜20%であることが好ましい。上記融点および結晶化度を有する酸変性ポリプロピレンは、金属素形材の表面に対する濡れ性が高い。このため、金属素形材の表面の微細な凹凸にも密着した有機樹脂層を形成する観点から好ましい。上記融点が60℃未満または上記結晶化度が5%未満の場合、比較的低温で有機樹脂層が軟化してしまうため、例えば、保管時に塗装金属素形材の耐ブロッキング性が不十分となることがある。上記融点が120℃超または上記結晶化度が20%超の場合、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合性が低下することがある。   It is preferable that the acid-modified polypropylene has a melting point of 60 to 120 ° C. and the acid-modified polypropylene has a crystallinity of 5 to 20%. The acid-modified polypropylene having the above melting point and crystallinity has high wettability with respect to the surface of the metal base material. For this reason, it is preferable from a viewpoint of forming the organic resin layer closely_contact | adhered also to the fine unevenness | corrugation of the surface of a metal raw material. When the melting point is less than 60 ° C. or the crystallinity is less than 5%, the organic resin layer is softened at a relatively low temperature. For example, the coating metal shape material has insufficient blocking resistance during storage. Sometimes. When the melting point is higher than 120 ° C. or the crystallinity is higher than 20%, the bondability of the painted metal shape material to the molded body may be lowered.

なお、酸変性ポリプロピレンの融点および結晶化度は、有機樹脂塗料(有機樹脂層用の塗料)に含まれる状態(焼き付け前)と有機樹脂層の状態(焼き付けた後)とでほとんど変化しない。したがって、有機樹脂層中の酸変性ポリプロピレンの結晶化度は、酸変性ポリプロピレンを含む後述の有機樹脂塗料を、Ruland法によるX線回折により測定することで調べることができる。   Note that the melting point and crystallinity of the acid-modified polypropylene hardly change between the state contained in the organic resin paint (coating for the organic resin layer) (before baking) and the state of the organic resin layer (after baking). Therefore, the degree of crystallinity of the acid-modified polypropylene in the organic resin layer can be examined by measuring an organic resin paint described later containing the acid-modified polypropylene by X-ray diffraction by the Ruland method.

上記酸変性ポリプロピレンは、例えば、酸変性ポリプロピレンを分散質とする酸変性ポリプロピレン系エマルジョンとして調製されうる。酸変性ポリプロピレン系エマルジョンは、酸変性ポリプロピレンを調製した後、酸変性ポリプロピレンを水に配合して分散することで調製されうる。また、酸変性ポリプロピレン系エマルジョンには、乳化剤として各種界面活性剤を添加してもよい。   The acid-modified polypropylene can be prepared, for example, as an acid-modified polypropylene emulsion having acid-modified polypropylene as a dispersoid. The acid-modified polypropylene emulsion can be prepared by preparing an acid-modified polypropylene and then dispersing the acid-modified polypropylene in water. Various surfactants may be added as an emulsifier to the acid-modified polypropylene emulsion.

ポリプロピレンには、アイソタクティク、アタクティク、シンジオタクティク、ヘミアイソタクティクおよびステレオタクティクの立体規則性が知られている。酸変性ポリプロピレンにおけるポリプロピレンの立体規則性は、成形後に要求される剛性や衝撃強さなどの力学特性または耐久性の観点から、アイソタクティクであることが好ましい。   Polypropylene is known for the stereoregularity of isotactic, tactic, syndiotactic, hemi-isotactic and stereotactic. The stereoregularity of the polypropylene in the acid-modified polypropylene is preferably isotactic from the viewpoint of mechanical properties such as rigidity and impact strength required after molding or durability.

上記ポリプロピレンの重量平均分子量は、1000〜300000であることが好ましく、5000〜100000であることがさらに好ましい。ポリプロピレンの重量平均分子量が1000未満の場合、有機樹脂層の強度が低下することがある。一方、ポリプロピレンの重量平均分子量が300000超の場合、後述の変性工程において、粘度が増大してしまうため、作業が困難になることがある。   The weight average molecular weight of the polypropylene is preferably 1000 to 300,000, and more preferably 5000 to 100,000. When the weight average molecular weight of polypropylene is less than 1000, the strength of the organic resin layer may be lowered. On the other hand, when the weight average molecular weight of polypropylene is more than 300,000, the viscosity may increase in the modification step described later, which may make the operation difficult.

ポリプロピレンの酸変性は、ポリプロピレンをトルエンまたはキシレンに溶解させ、ラジカル発生剤の存在下で、α,β−不飽和カルボン酸および/またはα,β−不飽和カルボン酸の酸無水物および/または1分子当たり1個以上の二重結合を有する化合物を用いて行うことができる。または、ポリプロピレンの軟化温度あるいは融点以上まで昇温させることができる機器を使用し、ラジカル発生剤の存在下または非存在下で、α,β−不飽和カルボン酸および/またはα,β−不飽和カルボン酸の酸無水物および/または1分子当たり1個以上の二重結合を有する化合物を用いて行うことができる。ポリプロピレンの変性反応をトルエンおよび/またはキシレンなどの有機溶剤中で溶液状態として行う場合、または水系などでの非溶媒中で行う不均一分散系での反応の場合には、窒素置換を充分に行う必要がある。このようにして、酸変性ポリプロピレンが調製されうる。   The acid modification of polypropylene is carried out by dissolving polypropylene in toluene or xylene, and in the presence of a radical generator, an α, β-unsaturated carboxylic acid and / or an acid anhydride of α, β-unsaturated carboxylic acid and / or 1 This can be done using compounds having one or more double bonds per molecule. Alternatively, using an apparatus capable of raising the temperature to the softening temperature or melting point of polypropylene, the α, β-unsaturated carboxylic acid and / or α, β-unsaturated in the presence or absence of a radical generator. Carboxylic acid anhydrides and / or compounds having one or more double bonds per molecule can be used. When the polypropylene modification reaction is carried out as a solution in an organic solvent such as toluene and / or xylene, or in a heterogeneous dispersion system carried out in a non-solvent such as an aqueous system, nitrogen substitution is sufficiently performed. There is a need. In this way, acid-modified polypropylene can be prepared.

上記ラジカル発生剤の例には、ジ−tert−ブチルパーフタレート、tert−ブチルヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシエチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシピバレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイドなどのパーオキサイド、および、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソプロピオニトリルなどのアゾニトリル、が含まれる。ラジカル発生剤の配合量は、ポリプロピレン100質量部に対して0.1〜50質量部であることが好ましい。また、特に好ましくは、0.5〜30質量部である。   Examples of the radical generator include di-tert-butyl perphthalate, tert-butyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxyethyl hexanoate, Peroxides such as tert-butyl peroxypivalate, methyl ethyl ketone peroxide, di-tert-butyl peroxide, and azonitriles such as azobisisobutyronitrile and azobisisopropionitrile are included. It is preferable that the compounding quantity of a radical generator is 0.1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of polypropylene. Moreover, 0.5-30 mass parts is especially preferable.

α,β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物の例には、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、アコニット酸および無水アコニット酸が含まれる。上記α,β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物は、一種でもそれ以上でもよい。上記α,β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物の2種以上を組み合わせて使用すると、有機樹脂層の物性が良好になる場合が多い。   Examples of α, β-unsaturated carboxylic acids or anhydrides thereof include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid, itaconic acid, itaconic anhydride, aconitic acid and aconitic anhydride Contains acid. The α, β-unsaturated carboxylic acid or acid anhydride thereof may be one kind or more. When two or more of the above α, β-unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides thereof are used in combination, the physical properties of the organic resin layer are often improved.

上記の1分子当たり1個以上の二重結合を有する化合物の例には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸−4−ヒドロキブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸、ジ(メタ)アクリル酸(ジ)エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸−1,4−ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸−1,6−ヘキサンジオール、トリ(メタ)アクリル酸トリメチロールプロパン、ジ(メタ)アクリル酸グリセリン、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、アクリルアミドなどの(メタ)アクリル酸系モノマー、および、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、クロロメチルスチレンなどのスチレン系モノマー、が含まれる。さらに、上記化合物に、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル、バーサチック酸のビニルエステルなどのビニル系モノマーを併用することができる。   Examples of compounds having one or more double bonds per molecule include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth ) -2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (meth) Isobornyl acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, di (meth) acrylic acid (di ) Ethylene glycol, di (meth) acrylic acid-1,4-butanediol, di (meth) acrylic acid-1, -Hexanediol, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, (meth) acrylate-2-ethylhexyl, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, acrylamide, etc. (Meth) acrylic acid monomers and styrene monomers such as styrene, α-methylstyrene, paramethylstyrene, chloromethylstyrene, and the like. Furthermore, vinyl monomers such as divinylbenzene, vinyl acetate, and vinyl esters of versatic acid can be used in combination with the above compounds.

上記の1分子当たり1個以上の二重結合を有する化合物は、一種でもそれ以上でもよい。当該化合物の配合量は、ポリプロピレン100質量部に対して0.1〜50質量部であることが好ましい。特に好ましくは、0.5〜30質量部である。   One or more compounds having one or more double bonds per molecule may be used. It is preferable that the compounding quantity of the said compound is 0.1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of polypropylene. Especially preferably, it is 0.5-30 mass parts.

(ポリウレタン系樹脂)
上記ポリウレタン系樹脂は、ポリウレタン骨格と、金属素形材と水素結合する官能基とを含む高分子化合物である。上記ポリウレタン系樹脂の例には、ポリカーボネート含有ポリウレタン(以下、「PC含有ポリウレタン」とも言う)が含まれる。金属素形材と水素結合する官能基(水素結合性官能基)の例には、カルボキシル基およびアミノ基が含まれる。上記ポリウレタン系樹脂中の当該水素結合性官能基の量は、金属素形材に対する十分な接着性が得られる範囲から適宜に決められる。また、上記ポリウレタン系樹脂は、上記水素結合性官能基以外の他の官能基をさらに含んでいてもよい。また、上記ポリウレタン系樹脂の重量平均分子量は、本発明の効果が得られる範囲において特に限定されない。
(Polyurethane resin)
The polyurethane-based resin is a polymer compound including a polyurethane skeleton and a functional group capable of hydrogen bonding with the metal base material. Examples of the polyurethane-based resin include polycarbonate-containing polyurethane (hereinafter also referred to as “PC-containing polyurethane”). Examples of the functional group capable of hydrogen bonding to the metal shape member (hydrogen bonding functional group) include a carboxyl group and an amino group. The amount of the hydrogen-bonding functional group in the polyurethane resin is appropriately determined from a range in which sufficient adhesion to the metal base material can be obtained. The polyurethane resin may further contain a functional group other than the hydrogen bonding functional group. The weight average molecular weight of the polyurethane resin is not particularly limited as long as the effect of the present invention is obtained.

PC含有ポリウレタンは、分子鎖中にポリカーボネートユニットを有する。「ポリカーボネートユニット」とは、ポリウレタンの分子鎖中において下記に示す構造をいう。当該カーボネート基は、上記PC含有ポリウレタン中に、個別に存在していてもよいし、連続して存在していてもよい。有機樹脂層におけるポリカーボネートユニットの含有量は、有機樹脂層中の全樹脂の質量に対して15〜80質量%であることが、金属素形材に対する接着性と熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性との両方を高める観点から好ましい。ポリカーボネートユニットの上記含有量が15質量よりも少ないと、有機樹脂層が金属素形材に対して十分な強度で接着しないことがあり、80質量%よりも多いと、有機樹脂層が熱可塑性樹脂組成物の成形体に対して十分な強度で溶着しないことがある。   PC-containing polyurethane has polycarbonate units in the molecular chain. “Polycarbonate unit” refers to the structure shown below in the molecular chain of polyurethane. The carbonate groups may be present individually or continuously in the PC-containing polyurethane. The content of the polycarbonate unit in the organic resin layer is 15 to 80% by mass with respect to the mass of the total resin in the organic resin layer, and adhesion to the metal shape material and weldability to the thermoplastic resin composition It is preferable from the viewpoint of improving both. When the content of the polycarbonate unit is less than 15 mass, the organic resin layer may not adhere to the metal shape material with sufficient strength. When the content is greater than 80 mass%, the organic resin layer may be a thermoplastic resin. The composition may not be welded with sufficient strength.

Figure 0006051141
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PC含有ポリウレタンは、例えば、以下の工程により調製することができる。まず、有機ポリイソシアネートと、ポリカーボネートポリオールと、三級アミノ基またはカルボキシル基を有するポリオールとを反応させてウレタンプレポリマーを生成する。なお、本発明の効果が得られる範囲内において、ポリカーボネートポリオール以外のポリオール、例えばポリエステルポリオールやポリエーテルポリオールなどを併用することは可能である。   The PC-containing polyurethane can be prepared, for example, by the following steps. First, a urethane prepolymer is produced by reacting an organic polyisocyanate, a polycarbonate polyol, and a polyol having a tertiary amino group or a carboxyl group. In addition, it is possible to use together polyols other than polycarbonate polyol, for example, polyester polyol, polyether polyol, etc. within the range in which the effect of this invention is acquired.

次いで、製造したウレタンプレポリマーの三級アミノ基を、酸で中和するかまたは四級化剤で四級化した後、水で鎖伸長する。こうして、カチオン性のポリカーボネートユニット含有ポリウレタンを生成することができる。あるいは、上記ウレタンプレポリマーのカルボキシル基を、トリエチルアミンやトリメチルアミン、ジエタノールモノメチルアミン、ジエチルエタノールアミン、苛性ソーダ、苛性カリウムなどの塩基性化合物で中和してカルボン酸の塩類に変換する。こうして、アニオン性のポリカーボネートユニット含有ポリウレタンを生成することができる。上記PC含有ポリウレタンは、カチオン性のポリカーボネートユニット含有ポリウレタンであってもよいし、アニオン性のポリカーボネートユニット含有ポリウレタンであってもよい。   Next, the tertiary amino group of the produced urethane prepolymer is neutralized with an acid or quaternized with a quaternizing agent, and then chain-extended with water. Thus, a cationic polycarbonate unit-containing polyurethane can be produced. Alternatively, the carboxyl group of the urethane prepolymer is neutralized with a basic compound such as triethylamine, trimethylamine, diethanolmonomethylamine, diethylethanolamine, caustic soda, or caustic potassium, and converted to a carboxylic acid salt. Thus, an anionic polycarbonate unit-containing polyurethane can be produced. The PC-containing polyurethane may be a cationic polycarbonate unit-containing polyurethane or an anionic polycarbonate unit-containing polyurethane.

上記有機ポリイソシアネートの種類は、特に限定されない。有機ポリイソシアネートの例には、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、および、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが含まれる。上記有機ポリイソシアネートは、一種でもそれ以上でもよい。   The kind of the organic polyisocyanate is not particularly limited. Examples of organic polyisocyanates include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisocyanate, 3,3′-dichloro-4,4′-biphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,5-tetrahydro Naphthalene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,3-cyclohexyl Down diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate and, include 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate. The organic polyisocyanate may be one kind or more.

上記ポリカーボネートポリオールは、ジメチルカーボネートやジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物と、エチレングリコールやジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどのジオール化合物と、を反応させることで得られる。上記ポリカーボネートポリオールは、イソシアネート化合物によって鎖延長された化合物であってもよい。上記ポリカーボネートポリオールは、一種でもそれ以上でもよい。   The polycarbonate polyol includes carbonate compounds such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate, and propylene carbonate, and ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, methylpentanediol, dimethylbutanediol, and butylethylpropanediol. , Diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,6-hexanediol, and other diol compounds. The polycarbonate polyol may be a compound chain-extended with an isocyanate compound. The polycarbonate polyol may be one kind or more.

三級アミノ基またはカルボキシル基を有するポリオールは、例えば、開始剤の存在下でアルカノールアミン類とジカルボン酸とを、酸塩基反応または脱水縮合させることによって得られる。上記開始剤の例には、アンモニア;メチルアミン、エチルアミン等の脂肪族第1級ないし第2級モノアミン類;エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン等の脂肪族第1級ないし第2級ポリアミン類;および、アニリン、ジフェニルアミン、トルエンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、N−メチルアニリン等の芳香族第1級ないし第2級モノないしポリアミン類;が含まれる。上記アルカノールアミン類の例には、モノエタノールアミンおよびジエタノールアミンが含まれる。上記ジカルボン酸の例には、アジピン酸およびフタル酸が含まれる。上記三級アミノ基またはカルボキシル基を有するポリオールも、イソシアネート化合物によって鎖延長された化合物であってもよい。上記三級アミノ基またはカルボキシル基を有するポリオールは、一種でもそれ以上でもよい。   A polyol having a tertiary amino group or a carboxyl group can be obtained, for example, by acid-base reaction or dehydration condensation of an alkanolamine and a dicarboxylic acid in the presence of an initiator. Examples of the initiator include ammonia; aliphatic primary or secondary monoamines such as methylamine and ethylamine; aliphatic primary or secondary such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, and N, N′-dimethylethylenediamine. Secondary polyamines; and aromatic primary or secondary mono- or polyamines such as aniline, diphenylamine, toluenediamine, diphenylmethanediamine, N-methylaniline, and the like. Examples of the alkanolamines include monoethanolamine and diethanolamine. Examples of the dicarboxylic acid include adipic acid and phthalic acid. The polyol having a tertiary amino group or carboxyl group may also be a compound chain-extended with an isocyanate compound. The polyol having the tertiary amino group or carboxyl group may be one kind or more.

前述した有機樹脂は、市販品として入手することが可能である。また、有機樹脂層中の上記有機樹脂の存在は、NMR、IR、GC−MSなどの通常の分析機器によって確認することが可能である。   The organic resin described above can be obtained as a commercial product. In addition, the presence of the organic resin in the organic resin layer can be confirmed by ordinary analytical equipment such as NMR, IR, and GC-MS.

さらに、上記有機樹脂は、架橋されていてもよい。上記有機樹脂の架橋は、例えば、有機樹脂中の上記水素結合性官能基(カルボキシル基など)と反応する二以上の架橋性官能基を有する架橋剤によって行うことができる。上記有機樹脂を架橋することは、有機樹脂層の強度を向上させる観点から好ましい。上記架橋剤には、上記有機樹脂の架橋に用いられる公知の架橋剤を用いることができる。架橋剤の例には、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、メラミン系架橋剤、および金属塩を有する架橋剤が含まれる。架橋剤の使用量は、金属素形材に対する有機樹脂層の接着性と、上記有機樹脂における架橋による効果との両方が得られる範囲で適宜に決められる。   Furthermore, the organic resin may be cross-linked. The crosslinking of the organic resin can be performed by, for example, a crosslinking agent having two or more crosslinking functional groups that react with the hydrogen bonding functional group (such as a carboxyl group) in the organic resin. Crosslinking the organic resin is preferable from the viewpoint of improving the strength of the organic resin layer. As the crosslinking agent, a known crosslinking agent used for crosslinking the organic resin can be used. Examples of the crosslinking agent include an isocyanate crosslinking agent, an epoxy crosslinking agent, an oxazoline crosslinking agent, a melamine crosslinking agent, and a crosslinking agent having a metal salt. The amount of the crosslinking agent used is appropriately determined within a range in which both the adhesiveness of the organic resin layer to the metal shape material and the effect of crosslinking in the organic resin are obtained.

(添加剤)
有機樹脂層は、本発明の効果が得られる範囲において、添加剤をさらに含有していてもよい。当該添加剤の例には、金属酸化物、上記有機樹脂以外の他の樹脂、防錆剤、リン化合物、潤滑剤および消泡剤が含まれる。
(Additive)
The organic resin layer may further contain an additive as long as the effects of the present invention are obtained. Examples of the additive include metal oxides, resins other than the above organic resins, rust preventives, phosphorus compounds, lubricants and antifoaming agents.

上記金属酸化物は、一種でもそれ以上でもよい。金属酸化物は、上記成形体に対する有機樹脂層の溶着性を向上させる。これは、金属酸化物がレーザ溶着時に照射されるレーザ光を吸収して上記成形体に対する有機樹脂層の溶着を促進させ、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力をさらに高めるため、と考えられる。金属酸化物における金属の種類の例には、Si、Ti、Zr、VおよびMoが含まれる。金属酸化物の例には、後述の金属化合物系防錆剤が含まれる。   One or more metal oxides may be used. A metal oxide improves the weldability of the organic resin layer with respect to the said molded object. This is because the metal oxide absorbs laser light irradiated at the time of laser welding and promotes the welding of the organic resin layer to the molded body, and further increases the bonding force of the painted metal shape material to the molded body, Conceivable. Examples of metal types in the metal oxide include Si, Ti, Zr, V, and Mo. Examples of the metal oxide include a metal compound-based rust inhibitor described later.

有機樹脂層における上記金属酸化物の含有量は、当該金属酸化物の機能が発現される範囲において、適宜に決めることができる。たとえば、有機樹脂層における当該金属酸化物の含有量は、上記接合力の観点からは、Si換算含有量が0.5質量%以上、Ti換算含有量が0.005質量%以上、Zr換算含有量が0.05質量%以上、Mo換算含有量が0.005質量%以上、または、V換算含有量が0.02質量%以上であることが好ましい。また、有機樹脂層における金属酸化物の含有量は、上記有機樹脂塗料の保管安定性の観点から、Si換算含有量が23.5質量%未満、Ti換算含有量が0.6質量%未満、Zr換算含有量が12.0質量%未満、Mo換算含有量が3.0質量%未満、または、V換算含有量が3.0質量%未満であることが好ましい。   Content of the said metal oxide in an organic resin layer can be suitably determined in the range by which the function of the said metal oxide is expressed. For example, the content of the metal oxide in the organic resin layer is such that, from the viewpoint of the bonding strength, the Si equivalent content is 0.5 mass% or more, the Ti equivalent content is 0.005 mass% or more, and the Zr equivalent content It is preferable that the amount is 0.05% by mass or more, the Mo equivalent content is 0.005% by mass or more, or the V equivalent content is 0.02% by mass or more. In addition, the content of the metal oxide in the organic resin layer is such that the content in terms of Si is less than 23.5 mass%, the content in terms of Ti is less than 0.6 mass%, from the viewpoint of storage stability of the organic resin paint. It is preferable that the content in terms of Zr is less than 12.0% by mass, the content in terms of Mo is less than 3.0% by mass, or the content in terms of V is less than 3.0% by mass.

上記他の樹脂は、上記成形体に対する有機樹脂層の溶着性を高め、上記成形体を塗装金属素形材により強固に接合させることができる。有機樹脂層が上記他の樹脂をさらに含有することは、上記成形体に対する有機樹脂層の密着性を向上させる観点から好ましい。上記他の樹脂は、公知の樹脂から適宜に選ばれ、一種でもそれ以上でもよい。上記他の樹脂の例には、ポリプロピレン、ポリウレタン、アクリル系樹脂、アクリル・スチレン系樹脂、酢酸ビニル、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂)、フッ素系樹脂、エステル系樹脂、ポリプロピレン以外のオレフィン系樹脂、およびこれらの組み合わせが含まれる。有機樹脂層における上記他の樹脂の含有量は、上記他の樹脂の配合による効果が得られる範囲であればよく、例えば前述の有機樹脂100質量部に対して0〜150質量部である。   Said other resin can improve the weldability of the organic resin layer with respect to the said molded object, and can join the said molded object firmly with a coating metal shape material. It is preferable that the organic resin layer further contains the other resin from the viewpoint of improving the adhesion of the organic resin layer to the molded body. The other resin is appropriately selected from known resins, and may be one kind or more. Examples of other resins include polypropylene, polyurethane, acrylic resin, acrylic / styrene resin, vinyl acetate, EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer resin), fluorine resin, ester resin, and olefins other than polypropylene. Resins, and combinations thereof are included. Content of the said other resin in an organic resin layer should just be a range with the effect by the mixing | blending of said other resin, for example, is 0-150 mass parts with respect to 100 mass parts of above-mentioned organic resins.

上記防錆剤は、塗装金属素形材の耐食性を向上させ、その結果、複合体の耐食性を向上させる。防錆剤は、一種でもそれ以上でもよい。防錆剤の例には、金属化合物系防錆剤、非金属化合物系防錆剤、および有機化合物系防錆剤が含まれる。有機樹脂層における防錆剤の含有量は、防錆剤の種類に応じて、防錆剤による防錆効果と本発明の効果とが得られる範囲から適宜に決めることができる。   The said rust preventive improves the corrosion resistance of a coating metal shape material, As a result, improves the corrosion resistance of a composite_body | complex. One or more rust inhibitors may be used. Examples of the rust inhibitor include a metal compound rust inhibitor, a non-metal compound rust inhibitor, and an organic compound rust inhibitor. The content of the rust preventive agent in the organic resin layer can be appropriately determined from the range in which the rust preventive effect of the rust preventive agent and the effect of the present invention are obtained according to the type of the rust preventive agent.

上記金属化合物系防錆剤の例には、Si、Ti、Zr、V、Mo、Cr、Hf、Nb、Ta、W、MgおよびCaからなる群から選択される金属の酸化物、水酸化物またはフッ化物、が含まれる。   Examples of the metal compound rust preventive include oxides, hydroxides of metals selected from the group consisting of Si, Ti, Zr, V, Mo, Cr, Hf, Nb, Ta, W, Mg, and Ca. Or fluoride.

上記非金属化合物系防錆剤の例には、リン酸水素二アンモニウムなどのリン酸化合物、および、チオ尿素などのチオール化合物、が含まれる。   Examples of the non-metallic compound rust inhibitor include a phosphoric acid compound such as diammonium hydrogen phosphate and a thiol compound such as thiourea.

上記有機化合物系防錆剤の例には、インヒビターおよびキレート化剤が含まれる。当該インヒビターの例には、オレイン酸、ダイマー酸、ナフテン酸などのカルボン酸、カルボン酸金属石鹸(ラノリンCa、ナフテン酸Zn、酸化ワックスCa、Ba塩など)、スルフォン酸塩(Na、Ca、Baスルフォネート)、アミン塩、および、エステル(高級脂肪酸のグリセリンエステル,ソルビタンモノイソステアレート,ソルビタンモノオレートなど)が含まれる。上記キレート化剤の例には、EDTA(エチランジアミンテトラ酢酸)、グルコン酸,NTA(ニトリロトリ酢酸)、HEDTA(ヒドロキシエチル、エチレンジアミン三酢酸)、DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)、および、クエン酸Naが含まれる。   Examples of the organic compound rust inhibitor include inhibitors and chelating agents. Examples of such inhibitors include carboxylic acids such as oleic acid, dimer acid, naphthenic acid, metal carboxylate soaps (lanolin Ca, Zn naphthenate, oxidized wax Ca, Ba salts, etc.), sulfonates (Na, Ca, Ba). Sulfonates), amine salts, and esters (such as glycerin esters of higher fatty acids, sorbitan monoisostearate, sorbitan monooleate). Examples of the chelating agent include EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), gluconic acid, NTA (nitrilotriacetic acid), HEDTA (hydroxyethyl, ethylenediaminetriacetic acid), DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid), and Na citrate. included.

上記潤滑剤は、塗装金属素形材の表面におけるカジリの発生を抑制することができる。潤滑剤は、一種でもそれ以上でもよく、潤滑剤の種類は、特に限定されない。潤滑剤の例には、フッ素系やポリエチレン系、スチレン系、ポリプロピレン系などの有機ワックス、および、二硫化モリブデンやタルクなどの無機潤滑剤、が含まれる。有機樹脂層中の潤滑剤の含有量は、有機樹脂層における上記有機樹脂および上記他の樹脂の総量100質量部に対して1〜20質量部であることが好ましい。潤滑剤が1質量部未満の場合、カジリの発生を十分に抑制することができないことがある。一方、潤滑剤が20質量部超の場合、カジリの発生を抑制する効果が頭打ちとなり、また、潤滑性が高すぎて取り扱い性が劣ることがある。   The lubricant can suppress galling on the surface of the painted metal profile. One or more lubricants may be used, and the type of lubricant is not particularly limited. Examples of the lubricant include organic waxes such as fluorine, polyethylene, styrene, and polypropylene, and inorganic lubricants such as molybdenum disulfide and talc. The content of the lubricant in the organic resin layer is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the organic resin and the other resin in the organic resin layer. When the lubricant is less than 1 part by mass, generation of galling may not be sufficiently suppressed. On the other hand, when the amount of the lubricant exceeds 20 parts by mass, the effect of suppressing the generation of galling reaches a peak, and the lubricity is too high and the handleability may be inferior.

上記消泡剤は、後述する有機樹脂塗料の調製時における気泡の発生を抑制する。消泡剤は、一種でもそれ以上でもよい。消泡剤の種類は、特に限定されない。消泡剤は、シリコーン系消泡剤などの既知の消泡剤を適量添加すればよい。   The antifoaming agent suppresses the generation of bubbles during the preparation of the organic resin paint described later. One or more antifoaming agents may be used. The type of antifoaming agent is not particularly limited. An appropriate amount of a known antifoaming agent such as a silicone antifoaming agent may be added to the antifoaming agent.

(有機樹脂層の性状)
上記有機樹脂層の厚さは、0.2μm以上である。有機樹脂層の厚さが0.2μm未満であると、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力が不十分となることがある。また、有機樹脂層の厚さが0.2μm未満であると、有機樹脂層中に含まれる添加物の機能(例えば、防錆剤の防錆作用)の発現が不十分となることがある。有機樹脂層の厚さの上限値は、特に制限されないが、上記の効果が頭打ちになる観点や、生産性の観点、コストの観点などから決めることができる。たとえば、有機樹脂層の厚さは、10μm以下が好ましく、3μm以下がより好ましい。
(Properties of organic resin layer)
The organic resin layer has a thickness of 0.2 μm or more. If the thickness of the organic resin layer is less than 0.2 μm, the bonding strength of the painted metal preform to the molded body may be insufficient. Moreover, when the thickness of the organic resin layer is less than 0.2 μm, the function of the additive contained in the organic resin layer (for example, the rust preventive action of the rust preventive agent) may be insufficient. The upper limit value of the thickness of the organic resin layer is not particularly limited, but can be determined from the viewpoint that the above effect reaches its peak, the viewpoint of productivity, the viewpoint of cost, and the like. For example, the thickness of the organic resin layer is preferably 10 μm or less, and more preferably 3 μm or less.

上記有機樹脂層は、前述した有機樹脂および任意に配合される上記添加剤を含む組成物によって構成される。当該組成物の融点は、上記熱可塑性樹脂組成物の成形体と同等以下が好ましく、例えば60〜160℃であることが好ましい。上記組成物の融点が60℃未満であると、比較的低温で有機樹脂層が軟化してしまうため、塗装金属素形材の耐ブロッキング性が不十分となることがある。上記組成物の融点が160℃よりも高いと、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合性が不十分となることがある。上記樹脂組成物の融点は、有機樹脂の種類および添加剤の使用によって調整することが可能である。   The said organic resin layer is comprised by the composition containing the organic resin mentioned above and the said additive mix | blended arbitrarily. The melting point of the composition is preferably equal to or less than that of the molded body of the thermoplastic resin composition, and is preferably 60 to 160 ° C., for example. When the melting point of the composition is less than 60 ° C., the organic resin layer is softened at a relatively low temperature, so that the blocking resistance of the coated metal base material may be insufficient. When the melting point of the composition is higher than 160 ° C., the bondability of the coated metal shaped material to the molded body may be insufficient. The melting point of the resin composition can be adjusted by the type of organic resin and the use of additives.

(2)熱可塑性樹脂組成物の成形体
熱可塑性樹脂組成物の成形体は、塗装金属素形材の有機樹脂層にレーザ溶着によって接合される。上記成形体の形状は、塗装金属素形材の表面に密着する形状であれば特に限定されず、複合体の用途に応じて適宜に決めることができる。
(2) Molded body of thermoplastic resin composition The molded body of the thermoplastic resin composition is bonded to the organic resin layer of the painted metal preform by laser welding. The shape of the molded body is not particularly limited as long as it is a shape that is in close contact with the surface of the painted metal base material, and can be appropriately determined according to the application of the composite.

上記成形体を構成する熱可塑性樹脂組成物の例には、ポリプロピレン(PP)系樹脂組成物、ポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂組成物、ポリアミド(PA)系樹脂組成物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)系樹脂組成物、ポリ塩化ビニル(PVC)系樹脂組成物、メタクリル酸(PMMA)系樹脂組成物、ポリエチレン(PE)系樹脂組成物、ポリアセタール(POM)系樹脂組成物、および、これらの組み合わせ、が含まれる。上記熱可塑性樹脂組成物の種類は、上記有機樹脂層の溶着性に応じて決めることが可能である。   Examples of the thermoplastic resin composition constituting the molded body include polypropylene (PP) resin composition, polybutylene terephthalate (PBT) resin composition, polyamide (PA) resin composition, acrylonitrile-butadiene-styrene. (ABS) resin composition, polyvinyl chloride (PVC) resin composition, methacrylic acid (PMMA) resin composition, polyethylene (PE) resin composition, polyacetal (POM) resin composition, and these Combination. The type of the thermoplastic resin composition can be determined according to the weldability of the organic resin layer.

上記熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率は、1.1%以下であることが、複合体の製造時の温度変化による変形を抑制する観点から好ましい。熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率は、公知の方法で調整することができる。たとえば、上記成形収縮率は、熱可塑性樹脂組成物へのフィラーの添加や、熱可塑性樹脂組成物中の結晶性樹脂および非結晶性樹脂の混合割合などによって調整することができる。非結晶性樹脂は、例えば、PVCやPMMAなどである。結晶性樹脂は、例えば、PEや、PP、POMなどである。上記成形収縮率は、例えば、フィラーの含有量を多くすることや、結晶性樹脂に対する非結晶性樹脂の混合比率を高くすることなどによって、低くすることができる。   The molding shrinkage rate of the thermoplastic resin composition is preferably 1.1% or less from the viewpoint of suppressing deformation due to temperature change during production of the composite. The molding shrinkage of the thermoplastic resin composition can be adjusted by a known method. For example, the molding shrinkage can be adjusted by adding a filler to the thermoplastic resin composition, the mixing ratio of the crystalline resin and the amorphous resin in the thermoplastic resin composition, or the like. The amorphous resin is, for example, PVC or PMMA. Examples of the crystalline resin include PE, PP, and POM. The molding shrinkage can be lowered, for example, by increasing the filler content or increasing the mixing ratio of the amorphous resin to the crystalline resin.

上記成形収縮率(%)は、溶融状態の熱可塑性樹脂組成物(例えば熱可塑性樹脂の融点の熱可塑性樹脂組成物あるいは射出成形の金型のキャビティーの容積)の体積をVa、当該溶融状態から冷却して固化した熱可塑性樹脂組成物(例えば室温(20℃)の熱可塑性樹脂組成物)の体積をVbとしたときに、下記式で求められる。
{(Va−Vb)/Va}×100
The molding shrinkage rate (%) is defined as Va, where the volume of the molten thermoplastic resin composition (for example, the thermoplastic resin composition having the melting point of the thermoplastic resin or the volume of the cavity of the injection mold) is the molten state. When the volume of a thermoplastic resin composition (for example, a thermoplastic resin composition at room temperature (20 ° C.)) cooled and solidified from V is defined as Vb, the following formula is obtained.
{(Va−Vb) / Va} × 100

上記成形収縮率が1.1%よりも大きいと、上記成形体に対して塗装金属素形材が十分強固に接合しないことがある。上記成形収縮率は、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力をより高める観点から、0.9%以下であることが好ましく、0.7%以下であることがより好ましい。   When the molding shrinkage rate is larger than 1.1%, the coated metal shaped material may not be sufficiently firmly bonded to the molded body. The molding shrinkage ratio is preferably 0.9% or less, and more preferably 0.7% or less, from the viewpoint of further increasing the bonding strength of the painted metal preform to the molded body.

また、αp/αmが6以下であることが、複合体の製造時の温度変化による変形を抑制する観点から好ましい。αpは、熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数であり、αmは、金属素形材の線膨張係数である。αp/αmが6よりも大きいと、上記成形体に対して塗装金属素形材が十分強固に接合しないことがある。αp/αmは、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力をより高める観点から4.5以下であることが好ましい。αmおよびαpは、それぞれ、例えばTMA(Thermal Mechanical Analysis:熱機械分析法)により、材料の温度変化に伴う寸法変化量を測定することによって求められる。αpは、例えば、熱可塑性樹脂組成物中のフィラーの含有量が多いと小さくなる。   Further, αp / αm is preferably 6 or less from the viewpoint of suppressing deformation due to a temperature change during the production of the composite. αp is a linear expansion coefficient of the thermoplastic resin composition, and αm is a linear expansion coefficient of the metal base material. When αp / αm is larger than 6, the coated metal shaped material may not be sufficiently firmly bonded to the molded body. αp / αm is preferably 4.5 or less from the viewpoint of further increasing the bonding strength of the painted metal preform to the molded body. αm and αp are determined by measuring the amount of dimensional change associated with the temperature change of the material, for example, by TMA (Thermal Mechanical Analysis). For example, αp decreases as the filler content in the thermoplastic resin composition increases.

熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果が得られる範囲において、上記有機樹脂以外の他の成分をさらに含有していてもよい。このような他の成分の例には、フィラーおよび熱可塑性エラストマーが含まれる。   The thermoplastic resin composition may further contain components other than the organic resin as long as the effects of the present invention are obtained. Examples of such other components include fillers and thermoplastic elastomers.

上記フィラーは、上記成形体の成形収縮率を低減させるとともに、上記成形体の剛性を向上させる。フィラーの種類は、特に限定されず、既知の物質を使用することができる。フィラーは、一種でもそれ以上でもよい。フィラーの例には、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド樹脂などの繊維系フィラー;カーボンブラック、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、タルク、ガラス、粘土、リグニン、雲母、石英粉、ガラス球などの粉フィラー;および、炭素繊維やアラミド繊維の粉砕物;が含まれる。中でも、ガラス繊維は、上記成形体の光透過性を保つ観点から、より好ましい。熱可塑性樹脂組成物におけるフィラーの含有量は、上記の観点から5〜60質量%であることが好ましく、10〜40質量%であることがより好ましい。   The filler reduces the molding shrinkage of the molded body and improves the rigidity of the molded body. The kind of filler is not particularly limited, and a known substance can be used. One or more fillers may be used. Examples of fillers include fiber fillers such as glass fiber, carbon fiber, and aramid resin; carbon black, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium carbonate, silica, talc, glass, clay, lignin, mica, quartz powder, glass sphere Powder fillers such as carbon fiber and pulverized carbon fiber or aramid fiber. Among these, glass fibers are more preferable from the viewpoint of maintaining the light transmittance of the molded body. From the above viewpoint, the content of the filler in the thermoplastic resin composition is preferably 5 to 60% by mass, and more preferably 10 to 40% by mass.

上記熱可塑性エラストマーは、上記成形体の耐衝撃性を向上させる。熱可塑性エラストマーの種類は、特に限定されず、熱可塑性エラストマーは、一種でもそれ以上でもよい。熱可塑性エラストマーの例には、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、および、これらの組み合わせ、が含まれる。   The thermoplastic elastomer improves the impact resistance of the molded body. The kind of thermoplastic elastomer is not particularly limited, and one or more thermoplastic elastomers may be used. Examples of thermoplastic elastomers include polyolefin resins, polystyrene resins, and combinations thereof.

2.複合体の製造方法
本発明に係る複合体は、上記有機樹脂層に上記成形体を密着させる工程と、上記有機樹脂層および上記成形体が密着した密着部の少なくとも一部に、上記成形体側または上記金属素形材側からレーザ光を照射して上記有機樹脂層を上記成形体に溶着させて上記成形体を上記金属素形材に接合させる工程と、を含む方法によって製造することができる。当該方法は、上記の工程の他に、上記塗装金属素形材を準備する工程などの、他の工程をさらに含んでいてもよい。
2. Manufacturing method of composite body The composite body according to the present invention includes a step of bringing the molded body into close contact with the organic resin layer, and at least part of a close contact portion where the organic resin layer and the molded body are in close contact with each other. And irradiating a laser beam from the metal shape member side to weld the organic resin layer to the shaped body and joining the shaped body to the metal shaped material. In addition to the above steps, the method may further include other steps such as a step of preparing the painted metal preform.

たとえば、上記塗装金属素形材を準備する工程では、塗装金属素形材の有機樹脂層を形成する前に、上記金属素形材に上記化成処理皮膜を形成してもよい。化成処理皮膜は、金属素形材の表面に化成処理液を塗布し、乾燥させることで形成されうる。化成処理液の塗布方法は、特に限定されず、既知の塗布方法から適宜選択されればよい。当該塗布方法の例には、ロールコート法、カーテンフロー法、スピンコート法、スプレー法および浸漬引き上げ法が含まれる。化成処理液の乾燥条件は、化成処理液の組成などに応じて適宜設定されればよい。たとえば、化成処理液を塗布した金属素形材を水洗することなく乾燥オーブン内に投入し、金属素形材の到達温度が80〜250℃となるように加熱することで、金属素形材の表面に均一な化成処理皮膜を形成することができる。   For example, in the step of preparing the painted metal shape material, the chemical conversion treatment film may be formed on the metal shape material before forming the organic resin layer of the painted metal shape material. The chemical conversion treatment film can be formed by applying a chemical conversion treatment liquid to the surface of the metal base material and drying it. The coating method of the chemical conversion treatment liquid is not particularly limited, and may be appropriately selected from known coating methods. Examples of the coating method include a roll coating method, a curtain flow method, a spin coating method, a spray method, and a dip pulling method. What is necessary is just to set suitably the drying conditions of a chemical conversion liquid according to the composition of a chemical conversion liquid, etc. For example, the metal raw material coated with the chemical conversion treatment solution is put into a drying oven without being washed with water, and heated so that the ultimate temperature of the metal raw material becomes 80 to 250 ° C. A uniform chemical conversion coating can be formed on the surface.

塗装金属素形材は、金属素形材の表面または上記化成処理皮膜の表面に有機樹脂層を形成することによって作製される。有機樹脂層は、有機樹脂層の材料を含有する、有機樹脂塗料を金属素形材の表面に塗布し、塗布された当該有機樹脂塗料を加熱することによって作製される。   The painted metal shape material is produced by forming an organic resin layer on the surface of the metal shape material or the surface of the chemical conversion film. The organic resin layer is produced by applying an organic resin paint containing the material of the organic resin layer to the surface of the metal base material and heating the applied organic resin paint.

上記有機樹脂塗料は、前述した有機樹脂を含有する。上記有機樹脂塗料は、前述した架橋剤および添加剤をさらに含有してもよい。さらに、上記有機樹脂塗料は、溶媒をさらに含有してもよい。溶媒は、上記有機樹脂塗料中の各種成分を均一に溶解または分散しうる液体である、溶媒の種類は、有機樹脂層の形成過程で蒸発する液体であれば特に限定されず、好ましくは水である。たとえば、上記有機樹脂塗料は、酸変性ポリプロピレン系水性エマルジョン、酸変性されていない水系樹脂エマルジョン、架橋剤、防錆剤、潤滑剤、安定化剤および消泡剤を含有する。上記有機樹脂塗料中の固形分の含有量は、当該有機樹脂塗料の塗布性や形成される塗膜の厚さに応じて適宜に決めることができ、例えば5〜30質量%である。   The organic resin paint contains the organic resin described above. The organic resin paint may further contain the above-described crosslinking agent and additive. Furthermore, the organic resin paint may further contain a solvent. The solvent is a liquid that can uniformly dissolve or disperse the various components in the organic resin paint. The type of the solvent is not particularly limited as long as it is a liquid that evaporates in the process of forming the organic resin layer, preferably water. is there. For example, the organic resin paint contains an acid-modified polypropylene-based aqueous emulsion, a non-acid-modified water-based resin emulsion, a crosslinking agent, a rust inhibitor, a lubricant, a stabilizer, and an antifoaming agent. Content of the solid content in the said organic resin coating material can be suitably determined according to the applicability | paintability of the said organic resin coating material, or the thickness of the coating film formed, for example, is 5-30 mass%.

有機樹脂層は、上記有機樹脂塗料を金属素形材(または化成処理皮膜)の表面に塗布し、例えば加熱乾燥により、溶媒(水)を蒸発させることで形成される。上記有機樹脂塗料の塗布方法は、特に限定されず、既知の方法から適宜選択されればよい。当該塗布方法の例には、ロールコート法、カーテンフロー法、スピンコート法、スプレー法および浸漬引き上げ法が含まれる。金属素形材に塗布された上記有機樹脂塗料の加熱方法は、特に限定されない。加熱時の金属素形材の到達温度は、特に限定されないが、金属素形材(または化成処理皮膜)の表面に隙間なく密着した有機樹脂層を形成する観点から、例えば、有機樹脂層を構成する組成物の融点以上250℃以下であることが好ましい。   The organic resin layer is formed by applying the organic resin coating to the surface of the metal base material (or chemical conversion film) and evaporating the solvent (water) by, for example, heat drying. The method for applying the organic resin paint is not particularly limited, and may be appropriately selected from known methods. Examples of the coating method include a roll coating method, a curtain flow method, a spin coating method, a spray method, and a dip pulling method. The method for heating the organic resin paint applied to the metal base material is not particularly limited. The ultimate temperature of the metal base material during heating is not particularly limited. For example, the organic resin layer is formed from the viewpoint of forming an organic resin layer in close contact with the surface of the metal base material (or chemical conversion film). The melting point of the composition is preferably 250 ° C. or higher.

上記有機樹脂層に上記成形体を密着させる工程では、例えば、上記成形体は、少なくとも、上記成形体の接合されるべき部分と、塗装金属素形材の接合されるべき部分とが密着するように、塗装金属素形材の表面に配置される。当該工程において、当該成形体の接合されるべき部分は、塗装金属素形材の接合されるべき部分に、少なくともレーザ光の照射時に接触していればよい。上記工程において、上記成形体および塗装金属素形材は、固定用の治具などによって互いに付勢されて密着していることが、位置ずれ防止などの観点から好ましい。   In the step of bringing the molded body into close contact with the organic resin layer, for example, the molded body has at least a portion to be bonded to the molded body and a portion to be bonded to the painted metal base material. And placed on the surface of the painted metal profile. In this step, the part to be joined of the molded body only needs to be in contact with the part to be joined of the painted metal shape material at least during irradiation with the laser beam. In the above step, it is preferable from the viewpoint of misalignment and the like that the molded body and the painted metal shape material are urged and adhered to each other by a fixing jig or the like.

上記成形体を上記塗装金属素形材に接合させる工程では、上記密着部の平面形状における少なくとも一部に、上記成形体側または上記塗装金属素形材側からレーザ光を照射して上記有機樹脂層を上記成形体に溶着させる。当該工程においてレーザ光が照射される部分は、上記密着部の全面であってもよいが、当該密着部の一部分のみであることが、複合体の反りなどの変形を抑制する観点から好ましい。当該密着部の一部分の例には、単数または複数の点、当該密着部の平面形状における中心線、当該密着部の平面形状における縁に沿う線、当該密着部の平面形状における対角線、およびこれらの組み合わせ、が含まれる。   In the step of joining the molded body to the painted metal shaped member, at least a part of the planar shape of the contact portion is irradiated with laser light from the molded body side or the painted metal shaped member side to thereby form the organic resin layer. Is welded to the molded body. The portion irradiated with the laser beam in the step may be the entire surface of the close contact portion, but it is preferable that only a part of the close contact portion is from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the composite. Examples of a part of the contact portion include one or more points, a center line in the planar shape of the contact portion, a line along an edge in the planar shape of the contact portion, a diagonal line in the planar shape of the contact portion, and these Combination.

レーザ光の光源には、各種のレーザを用いることができる。当該レーザの例には、ルビーレーザ、YAGレーザ、Nd:YAGレーザ、ダイオード−励起固体レーザのような固体レーザ;色素レーザのような液体レーザ;COレーザのようなガスレーザ;および半導体レーザ;が含まれる。レーザの発振方式は、例えば、パルスレーザおよびCWレーザのいずれでもよい。レーザ光の照射条件は、本発明の効果が得られる範囲において、適宜に決めることが可能である。たとえば、レーザの出力を30〜200Wとし、スポット面積を0.1〜10mmとし、スポットの移動速度を1〜10mm/秒としてレーザ光を照射してもよい。 Various lasers can be used as the laser light source. Examples of such lasers include ruby lasers, YAG lasers, Nd: YAG lasers, solid state lasers such as diode-pumped solid state lasers; liquid lasers such as dye lasers; gas lasers such as CO 2 lasers; and semiconductor lasers. included. The laser oscillation method may be, for example, either a pulse laser or a CW laser. The laser light irradiation conditions can be appropriately determined within a range where the effects of the present invention can be obtained. For example, the laser beam may be irradiated with a laser output of 30 to 200 W, a spot area of 0.1 to 10 mm 2 and a spot moving speed of 1 to 10 mm / second.

さらに、レーザ光の照射を断続的に行ってもよい。レーザ光の断続的な照射は、レーザのエネルギーの削減の観点から好ましい。また、レーザ光の断続的な照射によって、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力を調整する(当該接合力を弱める)ことが可能である。   Further, laser beam irradiation may be performed intermittently. Intermittent irradiation with laser light is preferable from the viewpoint of reducing laser energy. Moreover, it is possible to adjust the joining force of the coating metal shaped material with respect to the said molded object (it weakens the said joining force) by intermittent irradiation of a laser beam.

レーザ光の照射によって溶着された部分(レーザ溶着部)は、一般に、レーザによる溶着がレーザ光の照射とほぼ同時に行われることから、レーザ光が走査した形状になる。より具体的には、レーザ溶着部は、平面視したときは、点または線、またはこれらの集合によって構成される。このような溶着部の平面形状から、複合体における金属素形材と成形体との溶着がレーザ溶着であることを確認することが可能である。   The portion welded by laser light irradiation (laser welded portion) generally has a shape scanned by laser light because laser welding is performed almost simultaneously with laser light irradiation. More specifically, the laser welded portion is constituted by points or lines, or a set of these when viewed in plan. From such a planar shape of the welded portion, it is possible to confirm that the weld between the metal base material and the molded body in the composite is laser welding.

以上の手順により、塗装金属素形材の表面に熱可塑性樹脂組成物の成形体を接合させて、本発明に係る複合体を製造することができる。   By the above procedure, the composite body according to the present invention can be manufactured by joining the molded body of the thermoplastic resin composition to the surface of the painted metal base material.

前述したように、本実施形態に係る複合体では、レーザ溶着部は、通常、線状、点状、またはこれらの組み合わせ、によって形成される。このため、射出成形によって成形体を塗装金属塑性材に接合させる場合に比べて、複合体のレーザ溶着によって溶融温度付近まで加熱される部分は、非常に小さくなる。よって、当該部分における熱収縮によって成形体が金属素形材よりも大きく縮もうとしても、複合体の熱収縮が生じない部分の方がはるかに大きいので、複合体は変形しない。   As described above, in the composite according to the present embodiment, the laser welded portion is usually formed by a linear shape, a dotted shape, or a combination thereof. For this reason, compared with the case where a molded object is joined to a paint metal plastic material by injection molding, the part heated to the melting temperature vicinity by laser welding of a composite_body | complex becomes very small. Therefore, even if the compact is to be shrunk to a greater extent than the metal base material due to the heat shrinkage at the part, the part where the heat shrinkage of the composite does not occur is much larger, so the composite does not deform.

レーザ光は、成形体側から上記密着部に照射することが好ましいが、成形体が光透過性を有していても十分な厚さを有していたり、あるいはレーザ光を散乱するフィラーを十分量含有している場合では、レーザ光が上記密着部に十分に照射されず、成形体に対する塗装金属素形材の十分な接合力が得られないことがある。この場合では、金属素形材側から上記密着部に向けてレーザ光を照射することで、有機樹脂層を成形体に溶着させることができる。   Although it is preferable to irradiate the close contact portion with the laser beam from the molded body side, the molded body has a sufficient thickness even if the molded body has light transmittance, or a sufficient amount of filler that scatters laser light. In the case where it is contained, the laser beam is not sufficiently irradiated to the contact portion, and a sufficient bonding force of the coated metal shaped material to the formed body may not be obtained. In this case, the organic resin layer can be welded to the molded body by irradiating laser light from the metal raw material side toward the contact portion.

しかしながら、例えば、金属素形材が十分な厚さか、または複雑な裏面形状を有する場合では、金属素形材側からのレーザ光の照射によるレーザ溶着ができない場合がある。この場合では、有機樹脂層に前述した金属酸化物を含有させることで、成形体側からのレーザ光の照射によるレーザ溶着が可能となる。これは、有機樹脂層中の金属酸化物がレーザ光を吸収しやすく、成形体に対する有機樹脂層の溶着性を向上させるため、と考えられる。また、上記有機樹脂層に上記金属酸化物を含有させることによって、レーザの種類の変更やレーザの出力の低減などによる、より低いエネルギーのレーザ光の照射であっても、上記成形体側からのレーザ光の照射によって塗装金属板に上記成形体をレーザ溶着させることを可能にすることが期待される。   However, for example, when the metal base material has a sufficient thickness or a complicated back surface shape, laser welding may not be performed by laser light irradiation from the metal base material side. In this case, by including the above-described metal oxide in the organic resin layer, laser welding by irradiation of laser light from the molded body side becomes possible. This is considered because the metal oxide in the organic resin layer easily absorbs laser light and improves the weldability of the organic resin layer to the molded body. In addition, by including the metal oxide in the organic resin layer, the laser from the molded body side can be used even when the laser beam is irradiated with lower energy by changing the type of laser or reducing the output of the laser. It is expected that the molded body can be laser-welded to a painted metal plate by light irradiation.

ところで、複合体100を成形体の射出成形で作製する場合では、成形体全体および塗装金属素形材の密着部付近が溶融温度付近まで加熱される。このため、塗装金属素形材に接合した成形体が、成形体全体で塗装金属素形材に比べて大きく熱収縮する。よって、金属素形材が可撓性を有する金属板のように変形可能である場合では、塗装金属材が成形体の熱収縮によって撓み、複合体が変形する。   By the way, in the case of producing the composite 100 by injection molding of a molded body, the entire molded body and the vicinity of the adhesion portion of the coated metal shaped material are heated to near the melting temperature. For this reason, the compact joined to the painted metal shape material undergoes a large thermal contraction in the entire shaped body compared to the painted metal shape material. Therefore, when the metal base material can be deformed like a flexible metal plate, the coated metal material is bent by the thermal contraction of the molded body, and the composite is deformed.

当該変形は、複合体100のように、平面形状において、成形体が塗装金属素形材よりも小さい構造において、より顕著である。これは、平面形状における成形体の端での複合体の変形量が許容される小さな量であったとしても、当該成形体の端の変形によって平面形状における塗装金属素形材の端がより大きく振られ、当該塗装金属素形材の端での複合体の変形量が許容されないほど大きくなることがあるためである。   The deformation is more remarkable in the structure in which the formed body is smaller than the painted metal shape material in the planar shape as in the composite body 100. This is because even if the deformation amount of the composite at the end of the formed body in the planar shape is an allowable small amount, the end of the painted metal shaped material in the planar shape becomes larger due to the deformation of the end of the formed body. This is because the amount of deformation of the composite at the end of the painted metal preform may be unacceptably large.

また、複合体200のように、平面形状の中央部で、成形体の表面積が塗装金属素形材の表面積よりも大きい構造においても、より顕著である。当該構造においても、複合体の平面形状における中央部での熱収縮によるわずかな変形量が、複合体の平面形状における端部での変形量を増大させるためである。   Moreover, even in a structure in which the surface area of the formed body is larger than the surface area of the painted metal shaped material at the center portion of the planar shape as in the composite body 200, it is more remarkable. This is because even in this structure, a slight deformation amount due to thermal contraction at the center portion in the planar shape of the composite increases the deformation amount at the end in the planar shape of the composite.

しかしながら、本実施形態は、前述したように、レーザ溶着によって、複合体の成形時における熱収縮による変形を防止することができるので、上記の構造のように、端部の変形量が大きくなる(変形しやすい)構造の複合体であっても、製造時における熱収縮による変形が抑制された複合体を提供することが可能である。   However, since the present embodiment can prevent deformation due to thermal shrinkage during the molding of the composite by laser welding as described above, the amount of deformation of the end portion becomes large as in the above structure ( It is possible to provide a composite in which deformation due to heat shrinkage during manufacture is suppressed even if the composite has a structure that is easily deformed.

以上より、本実施の形態に係る複合体は、金属素形材およびその上に配置された厚さ0.2μm以上の有機樹脂層を有する塗装金属素形材と、当該塗装金属素形材に接合した熱可塑性樹脂組成物の成形体とを有し、上記有機樹脂層は、上記熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性を有し、上記成形体は、上記有機樹脂層にレーザ溶着によって溶着して前記塗装金属素形材に接合している。そして、当該複合体の製造方法は、上記有機樹脂層に上記成形体を密着させる工程と、上記有機樹脂層および上記成形体が密着した密着部の少なくとも一部に、上記成形体側または上記金属素形材側からレーザ光を照射して上記有機樹脂層を上記成形体に溶着させて上記成形体を上記塗装金属素形材に接合させる工程と、を含む。よって、本実施形態によれば、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力が高く、かつ製造時における熱収縮による変形が抑制された複合体を提供することができる。   As described above, the composite according to the present embodiment includes a metal base material and a painted metal base material having an organic resin layer having a thickness of 0.2 μm or more disposed on the metal base material. A molded article of a joined thermoplastic resin composition, the organic resin layer has weldability to the thermoplastic resin composition, and the molded article is welded to the organic resin layer by laser welding. Bonded to the painted metal profile. And the manufacturing method of the said composite_body | complex is the above-mentioned molded object side or the said metal element in the process which makes the said molded object contact | adhere to the said organic resin layer, and at least one part of the contact | adherence part which the said organic resin layer and the said molded object contact | adhered. Irradiating a laser beam from the shape material side to weld the organic resin layer to the shaped body and joining the shaped body to the painted metal shape material. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a composite body in which the bonding strength of the painted metal preform to the molded body is high and deformation due to thermal shrinkage during manufacture is suppressed.

また、本実施の形態では、上記有機樹脂層がポリウレタン系樹脂を含み、上記成形体が、PBT系樹脂組成物の成形体、PA系樹脂組成物の成形体、またはABS系樹脂組成物の成形体であるか、あるいは、上記有機樹脂層がポリプロピレン系樹脂を含み、上記成形体がポリプロピレン系樹脂組成物の成形体であることは、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合性を高める観点からより一層効果的である。   In the present embodiment, the organic resin layer includes a polyurethane-based resin, and the molded body is a molded body of a PBT-based resin composition, a molded body of a PA-based resin composition, or a molded body of an ABS-based resin composition. Or the organic resin layer contains a polypropylene resin, and the molded body is a molded body of a polypropylene resin composition, from the viewpoint of improving the bondability of the coated metal shaped material to the molded body Is even more effective.

また、本実施の形態では、上記有機樹脂層が金属酸化物を含有することは、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合性を高める観点からより一層効果的である。また、上記有機樹脂層が金属酸化物を含有することは、上記成形体がガラス繊維を含有する(レーザ光を散乱させやすい)成形体であっても、成形体側からのレーザ光の照射による有機樹脂層の成形体へのレーザ溶着を可能にする観点からより一層効果的である。   Moreover, in this Embodiment, it is much more effective that the said organic resin layer contains a metal oxide from a viewpoint of improving the bondability of the coating metal preform with respect to the said molded object. In addition, the organic resin layer contains a metal oxide, even if the molded body contains glass fibers (which easily scatters laser light), and the organic layer is irradiated with laser light from the molded body side. This is even more effective from the viewpoint of enabling laser welding of the resin layer to the molded body.

また、本実施の形態では、上記成形体がガラス繊維を含有することは、製造時における熱収縮による変形が抑制された複合体を提供する観点からより一層効果的である。   Moreover, in this Embodiment, it is much more effective from the viewpoint of providing the composite_body | complex with which the said molded object contains glass fiber in which the deformation | transformation by the heat shrink at the time of manufacture was suppressed.

また、本実施の形態では、上記熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率が1.1%以下と十分に小さく、金属素形材の線膨張係数αmと熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数αpの比αp/αmが6以下と十分に小さいことは、上記成形体と塗装金属素形材の密着性を高める観点からより効果的である。これは、製造時における上記成形体の熱収縮と金属素形材の熱収縮との差が小さくなり、上記密着部における上記成形体と金属素形材とのずれを、両者の接合状態に影響を及ぼさない程度に抑えることができるため、と考えられる。   In the present embodiment, the molding shrinkage rate of the thermoplastic resin composition is sufficiently small as 1.1% or less, and the linear expansion coefficient αm of the metal base material and the linear expansion coefficient αp of the thermoplastic resin composition It is more effective that the ratio αp / αm is as small as 6 or less from the viewpoint of improving the adhesion between the molded body and the painted metal shape material. This is because the difference between the heat shrinkage of the molded body and the metal shape material at the time of manufacture is reduced, and the deviation between the formed body and the metal shape material at the contact portion affects the bonding state of both. This is thought to be because it can be suppressed to a level that does not affect

以下、本発明について、金属素形材として金属板を用いた場合の実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されない。   Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail with reference to the Example at the time of using a metal plate as a metal raw material, this invention is not limited by these Examples.

1.塗装金属板の作製
(1)金属板
塗装原板として、基材鋼板の両面に、溶融Zn−6質量%Al−3質量%Mg合金をめっきしてなる溶融Zn−6質量%Al−3質量%Mg合金めっき鋼板(以下、「Zn−Al−Mg合金めっき鋼板」とも言う)を準備した。Zn−Al−Mg合金めっき鋼板における片面あたりのめっき付着量は45g/mである。基材鋼板は、板厚が0.6mmの冷間圧延鋼板(SPCC)である。
1. Preparation of coated metal plate (1) Metal plate Molten Zn-6 mass% Al-3 mass% obtained by plating a molten Zn-6 mass% Al-3 mass% Mg alloy on both surfaces of a base steel sheet as a coating original sheet An Mg alloy plated steel sheet (hereinafter also referred to as “Zn—Al—Mg alloy plated steel sheet”) was prepared. The plating adhesion amount per side in the Zn—Al—Mg alloy plated steel sheet is 45 g / m 2 . The base steel plate is a cold rolled steel plate (SPCC) having a thickness of 0.6 mm.

(2)有機樹脂塗料の調製
有機樹脂のエマルション、ポリエチレンワックスおよび架橋剤を水に添加して、不揮発成分が20質量%の有機樹脂塗料を調製した。
(2) Preparation of Organic Resin Paint An organic resin emulsion, polyethylene wax and a crosslinking agent were added to water to prepare an organic resin paint having a nonvolatile component of 20% by mass.

有機樹脂のエマルションには、ウレタン系樹脂のエマルション、ポリプロピレン系樹脂のエマルションを用いた。ウレタン系樹脂のエマルションには、市販のポリウレタン樹脂エマルション(アデカボンタイターHUX−386;株式会社ADEKA、単に「UE」とも記す)を用いた。ポリプロピレン系樹脂のエマルションには、市販の酸変性ポリプロピレン樹脂エマルション(ハードレンNZ−1005;東洋紡株式会社、単に「PPE」とも記す)を用いた。   As the organic resin emulsion, an urethane resin emulsion and a polypropylene resin emulsion were used. A commercially available polyurethane resin emulsion (Adekabon titer HUX-386; ADEKA Corporation, also simply referred to as “UE”) was used as the urethane resin emulsion. A commercially available acid-modified polypropylene resin emulsion (Hardren NZ-1005; Toyobo Co., Ltd., also simply referred to as “PPE”) was used for the polypropylene resin emulsion.

ポリエチレンワックスには、市販のポリエチレンワックス(E−9015;東邦化学工業株式会社)を用いた。ポリエチレンワックスの添加量は、上記有機樹脂の合計質量に対して3.0質量%である。   As the polyethylene wax, a commercially available polyethylene wax (E-9015; Toho Chemical Co., Ltd.) was used. The addition amount of polyethylene wax is 3.0 mass% with respect to the total mass of the said organic resin.

架橋剤には、市販のエポキシ系架橋剤(HUX−XW3;株式会社ADEKA)を用いた。架橋剤の添加量は、上記有機樹脂の合計質量に対して3.0質量%である。   As the crosslinking agent, a commercially available epoxy crosslinking agent (HUX-XW3; ADEKA Corporation) was used. The addition amount of a crosslinking agent is 3.0 mass% with respect to the total mass of the said organic resin.

得られた有機樹脂塗料に、防錆剤および消泡剤をさらに添加した。   A rust inhibitor and an antifoaming agent were further added to the obtained organic resin paint.

防錆剤には、金属化合物(B1)、非金属化合物(B2)および有機系化合物(B3)を用いた。   As the rust preventive agent, a metal compound (B1), a nonmetal compound (B2), and an organic compound (B3) were used.

金属化合物(B1)には、Si、Ti、Zr、V、Moの酸化物を用いた。Si酸化物には、SiO(日産化学製、コロイダルシリカST−N、「B11」とも記す)を用いた。Ti酸化物には、TiO(IV)(キシダ化学製、「B12」とも記す)を用いた。Zr酸化物には、(NHZrO(CO(第一稀元素化学工業株式会社、「B13」とも記す)を用いた。V酸化物には、V(太陽鋼工株式会社、「B14」とも記す)を用いた。Mo酸化物には、(NHMo24・4HO(キシダ化学株式会社、「B15」とも記す)を用いた。上記の金属化合物を、単独でまたは組み合わせて添加した。 Si, Ti, Zr, V, and Mo oxides were used for the metal compound (B1). SiO 2 (manufactured by Nissan Chemical Industries, colloidal silica ST-N, also referred to as “B11”) was used as the Si oxide. As the Ti oxide, TiO 2 (IV) (manufactured by Kishida Chemical, also referred to as “B12”) was used. As the Zr oxide, (NH 4 ) 2 ZrO (CO 3 ) 2 (first rare element chemical industry, also referred to as “B13”) was used. V 2 O 5 (Taiyo Kogyo Co., Ltd., also referred to as “B14”) was used as the V oxide. As the Mo oxide, (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O (Kishida Chemical Co., Ltd., also referred to as “B15”) was used. The above metal compounds were added alone or in combination.

非金属化合物(B2)には、リン酸化物およびチオール化合物を用いた。リン酸化物には、(NHHPO(キシダ化学株式会社、「B21」とも記す)を用いた。チオール化合物には、NHCSNH(キシダ化学株式会社、「B22」とも記す)を用いた。上記非金属化合物を、単独でまたは組み合わせて添加した。 Phosphorus oxide and thiol compound were used for the nonmetallic compound (B2). As the phosphorus oxide, (NH 4 ) 2 HPO 4 (Kishida Chemical Co., Ltd., also referred to as “B21”) was used. NH 2 CSNH 2 (Kishida Chemical Co., Ltd., also referred to as “B22”) was used as the thiol compound. The non-metallic compounds were added alone or in combination.

有機系化合物(B3)には、キレート化合物を用いた。キレート化合物には、Na(CO(COO))(キシダ化学株式会社、「B31」とも記す)を用いた。 A chelate compound was used as the organic compound (B3). As the chelate compound, Na 3 (C 3 H 5 O (COO) 3 ) (Kishida Chemical Co., Ltd., also referred to as “B31”) was used.

消泡剤には、市販のシリコーン系消泡剤樹脂(KM−73;信越化学工業株式会社)を用いた。消泡剤の添加量は、上記有機樹脂の合計質量に対して0.05質量%である。   As the antifoaming agent, a commercially available silicone-based antifoaming agent resin (KM-73; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used. The addition amount of the antifoaming agent is 0.05% by mass with respect to the total mass of the organic resin.

下記表1および表2に示す種類および量で上記材料を用いて、有機樹脂塗料1〜12を調製した。   Organic resin paints 1 to 12 were prepared using the above materials in the types and amounts shown in Table 1 and Table 2 below.

(3)有機樹脂塗料の安定性の評価
調製した12種類の有機樹脂塗料について、保管安定性を評価した。密閉容器に入れた各有機樹脂塗料を40℃恒温槽中で保管し、有機樹脂塗料の状態を観察した。各有機樹脂塗料について、30日以上安定であったものを「○」、30日未満で増粘あるいは固化したものを「×」と評価した。結果を表1および表2に示す。
(3) Evaluation of stability of organic resin coating The storage stability of the 12 prepared organic resin coatings was evaluated. Each organic resin paint placed in a sealed container was stored in a constant temperature bath at 40 ° C., and the state of the organic resin paint was observed. About each organic resin coating material, what was stable for 30 days or more was evaluated as "(circle)", and what thickened or solidified in less than 30 days was evaluated as "*". The results are shown in Tables 1 and 2.

表1および表2中、防錆剤の含有量は、当該防錆剤中の特定の元素または成分の、有機樹脂層の総質量に対する割合である。当該元素または成分は、防錆剤の含有量の数値に併記されている。「P」はリン元素を、「SH」は(チオール成分)を、「Zr」はジルコニウムを、「V」はバナジウムを、「Si」はケイ素を、「Ti」はチタンを、「Mo」はモリブデンを、それぞれ示す。また、当該元素などの表示がない防錆剤は、防錆剤が下記の含有量で添加されている。   In Tables 1 and 2, the content of the rust inhibitor is a ratio of a specific element or component in the rust inhibitor to the total mass of the organic resin layer. The said element or component is written together with the numerical value of content of a rust preventive agent. “P” is phosphorus element, “SH” is (thiol component), “Zr” is zirconium, “V” is vanadium, “Si” is silicon, “Ti” is titanium, “Mo” is Molybdenum is shown respectively. Moreover, the rust preventive agent without the said elements etc. is added with the following content.

Figure 0006051141
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Figure 0006051141
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表1、2に示されるように、有機樹脂塗料2〜7および9〜11は、良好な保管安定性を示した。有機樹脂塗料3〜7および9〜11は、金属化合物の防錆剤を含有するが、良好な保管安定性を示した。これは、金属化合物の防錆剤の含有量は、Ti:0.6質量%未満、Zr:12.0質量%未満、Mo:3.0質量%未満、V:3.0質量%未満であったため、と考えられる。   As shown in Tables 1 and 2, the organic resin paints 2 to 7 and 9 to 11 showed good storage stability. The organic resin coatings 3 to 7 and 9 to 11 contained a metal compound rust preventive agent, but exhibited good storage stability. This is because the content of the metal compound rust inhibitor is Ti: less than 0.6 mass%, Zr: less than 12.0 mass%, Mo: less than 3.0 mass%, and V: less than 3.0 mass%. It is thought that there was.

なお、有機樹脂塗料1は、上記有機樹脂および防錆剤のいずれも含有しないことから、上記保管条件において良好な保管安定性を示すことは自明であるため、保管安定性の評価を行わなかった。また、有機樹脂塗料8は、防錆剤を含有しないことから、良好な保管安定性を示した。さらに、有機樹脂塗料12の保管安定性は、不十分であった。これは、金属化合物の防錆剤の含有量が、Ti:0.6質量%以上、Zr:12.0質量%以上であったため、と考えられる。   In addition, since the organic resin coating 1 does not contain any of the organic resin and the rust preventive agent, it is obvious that the organic resin paint 1 exhibits good storage stability under the above storage conditions, and thus the storage stability was not evaluated. . Moreover, since the organic resin paint 8 does not contain a rust preventive agent, it showed good storage stability. Furthermore, the storage stability of the organic resin paint 12 was insufficient. This is presumably because the content of the rust inhibitor of the metal compound was Ti: 0.6% by mass or more and Zr: 12.0% by mass or more.

(4)有機樹脂層の形成
上記Zn−Al−Mg合金めっき鋼板を液温40℃、pH12のアルカリ脱脂水溶液(SD−270;日本ペイント株式会社)に1分間浸漬して、表面を脱脂した。次いで、脱脂したZn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に、上記(2)で調製した有機樹脂塗料1をロールコータ−で塗布し、到達板温が150℃となるように、熱風乾燥機で乾燥させて、有機樹脂層を形成した。こうして、塗装金属板1を得た。また、有機樹脂塗料1に代えて有機樹脂塗料2〜12のそれぞれを用いる以外は同様にして、塗装金属板2〜12を得た。
(4) Formation of organic resin layer The Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet was immersed in an alkaline degreasing aqueous solution (SD-270; Nippon Paint Co., Ltd.) having a liquid temperature of 40 ° C and a pH of 12 for degreasing the surface. Next, the organic resin paint 1 prepared in (2) above was applied to the surface of the degreased Zn—Al—Mg alloy plated steel sheet with a roll coater, and a hot plate dryer was used so that the ultimate plate temperature was 150 ° C. The organic resin layer was formed by drying. Thus, a coated metal plate 1 was obtained. Moreover, it replaced with the organic resin coating material 1, and obtained the coated metal plates 2-12 similarly except having used each of the organic resin coating materials 2-12.

表3に、塗装金属板1〜12の、塗装原板の種類、有機樹脂塗料の種類、および有機樹脂層の膜厚を示す。なお、(NHZrO(COは、有機樹脂層中ではZrOの状態で存在していると考えられる。Vは、有機樹脂層中ではVの状態で存在していると考えられる。(NHMo24・4HOは、有機樹脂層中ではMo24の状態で存在していると考えられる。 In Table 3, the kind of coating original plate, the kind of organic resin coating material, and the film thickness of the organic resin layer of the coated metal plates 1 to 12 are shown. Note that (NH 4 ) 2 ZrO (CO 3 ) 2 is considered to be present in the state of ZrO in the organic resin layer. V 2 O 5 is considered to be present in the form of V 2 O 5 in the organic resin layer. (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O is considered to be present in the state of Mo 7 O 24 in the organic resin layer.

耐食性の評価
塗装金属板1を幅70mm×長さ150mmに切り出し、端面部を全周シールしてサンプル1を作製した。次いで、サンプル1を塩水噴霧試験機に投入し、72時間後の白錆発生面積率を求め、当該白錆発生面積率から塗装金属板1の耐食性を評価した。塩水噴霧72時間後の白錆発生面積率が10%未満の場合を「○」、10%以上30%未満を「△」、30%以上を「×」と評価した。また、塗装金属板1に代えて塗装金属板2〜12のそれぞれを用いた以外は同様にして、塗装金属板2〜12の耐食性を評価した。結果を表3に示す。
Evaluation of Corrosion Resistance The coated metal plate 1 was cut into a width of 70 mm and a length of 150 mm, and the end face was sealed on the entire circumference to prepare a sample 1. Next, Sample 1 was put into a salt spray tester, and the white rust generation area ratio after 72 hours was obtained, and the corrosion resistance of the coated metal plate 1 was evaluated from the white rust generation area ratio. The case where the white rust occurrence area ratio after 72 hours of salt spray was less than 10% was evaluated as “◯”, 10% or more but less than 30% as “Δ”, and 30% or more as “x”. Moreover, it replaced with the coating metal plate 1 and evaluated the corrosion resistance of the coating metal plates 2-12 similarly except having used each of the coating metal plates 2-12. The results are shown in Table 3.

Figure 0006051141
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表3に示されるように、塗装金属板2〜7および9〜12は、それぞれ、実用上問題のない耐食性を示した。中でも、塗装金属板3〜6、9、11および12は、良好な耐食性を示した。これは、有機樹脂層の膜厚が0.2μm以上であり、金属化合物の防錆剤の含有量がTi:0.005質量%以上、Zr:0.05質量%以上、Mo:0.005質量%以上、V:0.02質量%以上であったため、と考えられる。   As shown in Table 3, the coated metal plates 2 to 7 and 9 to 12 each exhibited corrosion resistance with no practical problem. Among them, the coated metal plates 3 to 6, 9, 11 and 12 showed good corrosion resistance. This is because the organic resin layer has a film thickness of 0.2 μm or more, and the content of the metal compound rust inhibitor is Ti: 0.005 mass% or more, Zr: 0.05 mass% or more, Mo: 0.005. This is considered to be because it was not less than mass% and V: not less than 0.02 mass%.

一方、塗装金属板2、7および10は、実用上問題ないが、塗装金属板3〜6、9、11および12の耐食性よりは低い耐食性を示した。その理由としては、塗装金属板2については、防錆剤を含有しないため、と考えられる。塗装金属板7については、防錆剤の含有量が不十分であった(金属化合物の防錆剤の含有量がTi:0.005質量%未満、Zr:0.05質量%未満、Mo:0.005質量%未満、V:0.02質量%未満であった)ため、と考えられる。塗装金属板10については、有機樹脂層の厚さが0.2μm未満であったため、と考えられる。   On the other hand, although the coated metal plates 2, 7, and 10 have no practical problem, they exhibited corrosion resistance lower than the corrosion resistance of the coated metal plates 3-6, 9, 11, and 12. The reason is considered to be that the coated metal plate 2 does not contain a rust inhibitor. About the coated metal plate 7, the content of the rust inhibitor was insufficient (the content of the rust inhibitor of the metal compound was Ti: less than 0.005 mass%, Zr: less than 0.05 mass%, Mo: This is considered to be because it was less than 0.005 mass% and V: less than 0.02 mass%. Regarding the coated metal plate 10, it is considered that the thickness of the organic resin layer was less than 0.2 μm.

さらに、塗装金属板1および8の耐食性は、いずれも不十分であった。その理由としては、塗装金属板1については、有機樹脂の層が形成されていないため、と考えられる。塗装金属板8については、防錆剤を含有していないため、と考えられる。   Furthermore, the corrosion resistance of the coated metal plates 1 and 8 was insufficient. The reason is considered that the coated metal plate 1 is not formed with an organic resin layer. This is probably because the coated metal plate 8 does not contain a rust inhibitor.

2.複合体の作製と評価
(1)塗装金属板
塗装金属板1〜12のそれぞれを切断し、幅(W11)30mm×長さ(L12)80mmの寸法の塗装金属板1〜12を準備した(図1Aおよび図1B参照)。なお、塗装金属板1〜12のそれぞれの厚さは、0.6mmである。
2. Preparation and Evaluation of Composite (1) Painted metal plate Each of the coated metal plates 1 to 12 was cut to prepare painted metal plates 1 to 12 having a width (W 11 ) 30 mm × length (L 12 ) 80 mm. (See FIGS. 1A and 1B). In addition, each thickness of the coating metal plates 1-12 is 0.6 mm.

(2)熱可塑性樹脂組成物
熱可塑性樹脂組成物として、ポリプロピレン(以下、「PP」とも記す)系樹脂組成物、ポリブチレンテレフタレート(以下、「PBT」とも記す)系樹脂組成物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(以下、「ABS」とも記す)系樹脂組成物を準備した。
(2) Thermoplastic resin composition As the thermoplastic resin composition, polypropylene (hereinafter also referred to as “PP”) resin composition, polybutylene terephthalate (hereinafter also referred to as “PBT”) resin composition, acrylonitrile-butadiene. -A styrene (hereinafter also referred to as "ABS") resin composition was prepared.

PP系樹脂組成物には、ガラス繊維(以下、「G」とも記す)を30質量%含有するプライムポリプロR−350G(成形収縮率:0.2、株式会社プライムポリマー)と、ガラス繊維を含有しないノバテックBC06C(成形収縮率:1.3、日本ポリプロ株式会社)を用いた。   The PP resin composition contains Prime Polypro R-350G (molding shrinkage: 0.2, Prime Polymer Co., Ltd.) containing 30% by mass of glass fiber (hereinafter also referred to as “G”) and glass fiber. Novatec BC06C (molding shrinkage ratio: 1.3, Nippon Polypro Co., Ltd.) was used.

PBT系樹脂組成物には、ガラス繊維を40質量%含有するノバデュラン5710F40(成形収縮率:0.3、三菱エンジニエリングプラスチックス株式会社)と、ガラス繊維を含有しないノバデュラン5010R3(成形収縮率:1.5、三菱エンジニエリングプラスチックス株式会社)を用いた。   The PBT resin composition includes Novaduran 5710F40 (molding shrinkage ratio: 0.3, Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) containing 40% by mass of glass fiber, and Novaduran 5010R3 (molding shrinkage ratio: 1) containing no glass fiber. .5, Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.).

ABS系樹脂組成物には、ガラス繊維を20質量%含有するエクセロイCK−10G20(成形収縮率:0.1、テクノポリマー株式会社)を用いた。   Exelloy CK-10G20 (molding shrinkage ratio: 0.1, Technopolymer Co., Ltd.) containing 20% by mass of glass fiber was used for the ABS resin composition.

(3)熱可塑性樹脂組成物の成形体
上記熱可塑性樹脂組成物のそれぞれを、射出成形により、幅(W11)30mm×長さ(L11)60mm×厚さ(T11)3mmの短冊状に成形し、熱可塑性樹脂組成物の成形体10を準備した(図4Aおよび図4B参照)。
(3) Molded body of thermoplastic resin composition Each of the thermoplastic resin compositions is formed into a strip shape having a width (W 11 ) 30 mm × length (L 11 ) 60 mm × thickness (T 11 ) 3 mm by injection molding. The molded body 10 of the thermoplastic resin composition was prepared (see FIGS. 4A and 4B).

[実施例1]
塗装金属板2とPBT系樹脂組成物の上記成形体とをステージ上に配置し、図4Aおよび図4Bに示されるように、塗装金属板2(図4Aおよび図4B中の符号10)の一端と、上記成形体(図4Aおよび図4B中の符号20)の一端とを、長手方向(X方向)における長さ(L13)10mmにわたって重ねて密着させた。
[Example 1]
The painted metal plate 2 and the molded body of the PBT resin composition are placed on the stage, and as shown in FIGS. 4A and 4B, one end of the painted metal plate 2 (reference numeral 10 in FIGS. 4A and 4B). When the one end of the shaped body (reference numeral 20 in FIGS. 4A and 4B), was adhered longitudinal length in (X direction) (L 13) superimposed over 10 mm.

重なった部分(密着部)の長手方向(X方向)における中心を、幅方向に長さ28mmにわたって、熱可塑性樹脂組成物側からレーザ光を照射して、塗装金属板2と上記成形体とをレーザ溶着し、レーザ溶着部(図4Aおよび図4B中の符号70)を形成した。上記レーザ溶着部の平面形状は、一直線状である。こうして、塗装金属板2とPBT系樹脂組成物の成形体との複合体としての、引張り試験用のサンプル(図4Aおよび図4B中の符号300)を作製した。   The center in the longitudinal direction (X direction) of the overlapped part (adhesion part) is irradiated with laser light from the thermoplastic resin composition side over a length of 28 mm in the width direction, and the coated metal plate 2 and the molded body are formed. Laser welding was performed to form a laser welded portion (reference numeral 70 in FIGS. 4A and 4B). The planar shape of the laser welded portion is a straight line. In this way, a sample for tensile test (reference numeral 300 in FIGS. 4A and 4B) as a composite of the coated metal plate 2 and the molded body of the PBT resin composition was produced.

使用したレーザは、ファイバ出力型半導体レーザモジュール(浜松ホトニクス社製L10060、150W、波長940nm)である。当該レーザモジュールのファイバ先端を集光レンズに接続した。有機樹脂層の表面におけるレーザのスポット径は3mmであり、レーザの出力は100Wであり、ステージの移動速度は3mm/秒とした。   The laser used was a fiber output type semiconductor laser module (L10060, 150 W, wavelength 940 nm, manufactured by Hamamatsu Photonics). The fiber tip of the laser module was connected to a condenser lens. The laser spot diameter on the surface of the organic resin layer was 3 mm, the laser output was 100 W, and the stage moving speed was 3 mm / second.

[実施例2〜12および比較例1、2]
塗装金属板、熱可塑性樹脂組成物の種類およびレーザ出力を下記表4に示されるように変更した以外は実施例1と同様にして、引張り試験用のサンプルを作製した。
[Examples 2 to 12 and Comparative Examples 1 and 2]
A sample for a tensile test was produced in the same manner as in Example 1 except that the coated metal plate, the kind of the thermoplastic resin composition, and the laser output were changed as shown in Table 4 below.

(4)複合体の接合力の評価
実施例1〜12および比較例1、2で得られた引張り試験用のサンプルにおける塗装金属板および熱可塑性樹脂組成物の成形体を引っ張り、上記レーザ溶接部が破断したときの引張り力の強さ(剥離強度)を測定し、引張り試験用のサンプルの接合力とした。塗装金属板および熱可塑性樹脂組成物を引っ張る向きは、接合面と平行でかつ互いに反対向きの方向(図4A中のX方向)であり、引張速度は、100mm/分であった。
(4) Evaluation of bonding strength of composites The above-mentioned laser welded part was pulled by pulling a molded body of a coated metal plate and a thermoplastic resin composition in the samples for tensile tests obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2. The strength (peeling strength) of the tensile force when ruptured was measured and used as the joining force of the sample for the tensile test. The direction of pulling the painted metal plate and the thermoplastic resin composition was a direction parallel to the bonding surface and opposite to each other (X direction in FIG. 4A), and the tensile speed was 100 mm / min.

上記接合力が1.0kN未満の場合を「×」、接合力が1.0kN以上であって1.5kN未満の場合を「△」、接合力が1.5kN以上であって2.0kN未満の場合を「○」、接合力が2.0kN以上の場合を「◎」と評価した。各サンプル(複合体)の接合力(剥離強度)の測定結果および評価結果を表4に示す。   “X” when the bonding force is less than 1.0 kN, “Δ” when the bonding force is 1.0 kN or more and less than 1.5 kN, and the bonding force is 1.5 kN or more and less than 2.0 kN. In the case of (circle), it evaluated as "(circle)" and the case where the joining force was 2.0 kN or more was evaluated as ((circle)). Table 4 shows the measurement results and evaluation results of the bonding strength (peel strength) of each sample (composite).

Figure 0006051141
Figure 0006051141

実施例1〜12に係る複合体では、いずれも、接合力が1.0kN以上と良好であった。これは、有機樹脂層の厚みが0.2μm以上であったため、と考えられる。中でも、実施例5、9〜12に係る複合体では、接合力が2.0kN以上とさらに良好であった。これは、有機樹脂層が十分量の金属酸化物(B1)を含むため、と考えられる。すなわち、金属酸化物は、レーザ光を吸収する性質を有し、このため、レーザの透過を妨げるガラス繊維が含有されている上記成形体の側からレーザ光を照射しても、有機樹脂層と上記成形体との界面で、十分なレーザ溶着性が発現されたため、と考えられる。   In the composites according to Examples 1 to 12, all had good bonding strength of 1.0 kN or more. This is considered because the thickness of the organic resin layer was 0.2 μm or more. Among them, in the composites according to Examples 5 and 9 to 12, the bonding force was 2.0 kN or more, which was even better. This is considered because the organic resin layer contains a sufficient amount of the metal oxide (B1). In other words, the metal oxide has a property of absorbing laser light. Therefore, even when the laser beam is irradiated from the side of the molded body containing glass fibers that prevent laser transmission, This is probably because sufficient laser weldability was exhibited at the interface with the molded body.

一方、実施例6に係る複合体は、金属酸化物を含まない実施例1〜3、7、8に係る接合体よりも高い接合力を有していたが、その接合力は2.0kNには至らなかった。これは、有機樹脂層中に金属酸化物を含有するものの、その含有量が少なかったため、と考えられる。   On the other hand, the composite according to Example 6 had a higher bonding force than the bonded bodies according to Examples 1 to 3, 7 and 8 that did not contain a metal oxide, but the bonding force was 2.0 kN. Did not come. This is presumably because the organic resin layer contained a metal oxide, but its content was small.

対して、比較例1に係る複合体では、上記複合体が塗装金属板に接合しなかった。これは、有機樹脂層を有さないため、と考えられる。また、比較例2に係る複合体では、上記接合力が不十分であった。これは、有機樹脂層の膜厚が0.2μm未満であったため、と考えられる。   On the other hand, in the composite according to Comparative Example 1, the composite was not bonded to the painted metal plate. This is considered because it does not have an organic resin layer. Moreover, in the composite_body | complex which concerns on the comparative example 2, the said joining force was inadequate. This is considered because the film thickness of the organic resin layer was less than 0.2 μm.

[実施例13]
塗装金属板2とPBT系樹脂組成物の上記成形体とをステージ上に配置し、図1Aおよび図1Bに示されるように、塗装金属板2(符号10)の上記長手方向における中央に、上記成形体(符号20)を重ねた。
[Example 13]
The painted metal plate 2 and the molded body of the PBT resin composition are placed on a stage, and as shown in FIGS. 1A and 1B, the painted metal plate 2 (reference numeral 10) is centered in the longitudinal direction. The molded body (reference numeral 20) was stacked.

上記成形体の幅方向における中心を、上記長手方向に長さ58mmにわたって、熱可塑性樹脂組成物側からレーザ光を照射して、塗装金属板2と上記成形体とをレーザ溶着し、レーザ溶着部(図1Aおよび図1B中の符号30)を形成した。上記レーザ溶着部の平面形状は、一直線状である。こうして、塗装金属板2とPBT系樹脂組成物の成形体との複合体としての、反り測定用のサンプル(図1Aおよび図1B中の符号100)を作製した。使用したレーザおよびレーザ光の照射に係る条件は、実施例1と同じである。   The center in the width direction of the molded body is irradiated with laser light from the thermoplastic resin composition side over the length of 58 mm in the longitudinal direction to laser weld the coated metal plate 2 and the molded body, and a laser welded portion. (Reference numeral 30 in FIGS. 1A and 1B) was formed. The planar shape of the laser welded portion is a straight line. In this way, a sample for warpage measurement (reference numeral 100 in FIGS. 1A and 1B) was produced as a composite of the coated metal plate 2 and a molded body of the PBT resin composition. Conditions used for the laser and laser light used are the same as those in Example 1.

[実施例14〜24および比較例3、4]
塗装金属板、熱可塑性樹脂組成物の組成およびレーザ出力を下記表5に示されるように変更した以外は実施例13と同様にして、上記複合体としての、反り測定用のサンプルを作製した。
[Examples 14 to 24 and Comparative Examples 3 and 4]
A sample for warpage measurement as a composite was produced in the same manner as in Example 13 except that the coated metal plate, the composition of the thermoplastic resin composition, and the laser output were changed as shown in Table 5 below.

[比較例5]
塗装金属板2を所定の温度に加熱後、PBT系樹脂組成物の上記成形体を塗装金属板2の長手方向における中央に重ね、2MPaの圧力で30秒間加圧した。こうして、塗装金属板2とPBT系樹脂組成物の成形体との加熱圧着による複合体としての、反り測定用の比較用サンプルを作製した。当該比較用サンプルは、上記成形体の一表面の全域が上記塗装金属板に溶着している以外は、前述した反り測定用のサンプルと同じ構成を有している。
[Comparative Example 5]
After the painted metal plate 2 was heated to a predetermined temperature, the PBT resin composition molded body was placed on the center of the painted metal plate 2 in the longitudinal direction, and pressurized with a pressure of 2 MPa for 30 seconds. In this way, a comparative sample for warpage measurement was prepared as a composite by thermocompression bonding of the coated metal plate 2 and the molded body of the PBT resin composition. The comparative sample has the same configuration as the above-described warpage measurement sample except that the entire surface of one surface of the formed body is welded to the painted metal plate.

[比較例6、7]
塗装金属板および熱可塑性樹脂組成物の組成を下記表5に示されるように変更した以外は比較例5と同様にして、反り測定用の比較用サンプルを作製した。
[Comparative Examples 6 and 7]
A comparative sample for warpage measurement was produced in the same manner as in Comparative Example 5 except that the composition of the coated metal plate and the thermoplastic resin composition was changed as shown in Table 5 below.

(5)複合体の反り量の評価
実施例13〜24および比較例3〜7で得られた反り測定用のサンプルのそれぞれについて、上記サンプルの長手方向における両端の反り量(図5中のH、H)うちの最も大きい反り量を測定した。最大反り量が0.5mm以上の場合を「×」、最大反り量が0.1mm以上であって0.5mm未満の場合を「△」、最大反り量0.1mm未満の場合を「○」と評価した。各サンプル(複合体)の最大反り量の測定結果および評価結果を表5に示す。
(5) Evaluation of warpage amount of composite For each of the samples for warpage measurement obtained in Examples 13 to 24 and Comparative Examples 3 to 7, the warpage amounts at both ends in the longitudinal direction of the sample (H in FIG. 5) The largest amount of warpage among a , H b ) was measured. “X” when the maximum warpage amount is 0.5 mm or more, “△” when the maximum warpage amount is 0.1 mm or more and less than 0.5 mm, and “○” when the maximum warpage amount is less than 0.1 mm. It was evaluated. Table 5 shows the measurement results and evaluation results of the maximum warpage amount of each sample (composite).

Figure 0006051141
Figure 0006051141

実施例13〜24に係る複合体では、最大反り量が0.5mm未満、と良好であった。これは、有機樹脂層の厚みが0.2μm以上であり、加熱圧着に比べて溶着部の面積が十分に小さいレーザ溶着によって塗装金属板と上記成形体との溶着が可能なため、と考えられる。特に、実施例13〜22に係る複合体では、最大反り量が0.1mm未満、とより一層良好であり、また、ガラス繊維を含んでいない成形収縮率の大きい成形体を塗装金属板に接合させた実施例23、24に係る複合体でも、最大反り量が0.5mm未満と良好であった。   In the composites according to Examples 13 to 24, the maximum warpage amount was good at less than 0.5 mm. This is considered because the thickness of the organic resin layer is 0.2 μm or more, and the welded metal plate and the molded body can be welded by laser welding in which the area of the welded portion is sufficiently smaller than that of thermocompression bonding. . In particular, in the composites according to Examples 13 to 22, the maximum warpage amount is even better, less than 0.1 mm, and a molded body having a large molding shrinkage rate that does not contain glass fibers is bonded to a painted metal plate. Even in the composites according to Examples 23 and 24, the maximum warpage amount was good at less than 0.5 mm.

一方、塗装金属板が有機樹脂層を有さない比較例3に係る複合体、および、有機樹脂層の厚さが0.2μm未満である比較例4に係る複合体では、最大反り量を測定する際に塗装金属板と熱可塑性樹脂組成物が簡単に剥がれてしまうため、複合体の最大反り量を測定することができなかった。   On the other hand, in the composite according to Comparative Example 3 in which the coated metal plate does not have the organic resin layer and the composite according to Comparative Example 4 in which the thickness of the organic resin layer is less than 0.2 μm, the maximum warpage amount is measured. In doing so, the coated metal plate and the thermoplastic resin composition were easily peeled off, and the maximum amount of warpage of the composite could not be measured.

また、比較例5〜7に係る複合体では、最大反り量が0.5mm以上であった。これは、有機樹脂層の膜厚が0.2μm以上であるが、塗装金属板全面を加熱する加熱圧着法であったため、と考えられる。すなわち、ガラス繊維を含む成形収縮率の小さい成形体を用いても、成形体が圧着時に加温され、圧着後の放冷で冷却されることで、金属板よりも大きく収縮するため、長手方向により長い塗装金属板の端における変形量が増大し、最大反り量が大きくなるため、と考えられる。   Moreover, in the composite_body | complex which concerns on Comparative Examples 5-7, the largest curvature amount was 0.5 mm or more. This is thought to be because the film thickness of the organic resin layer was 0.2 μm or more, but it was a thermocompression bonding method in which the entire coated metal plate was heated. That is, even when using a molded body containing glass fiber and having a small molding shrinkage rate, the molded body is heated at the time of pressure bonding and cooled by being allowed to cool after pressure bonding, so that it contracts to a greater extent than the metal plate. This is considered to be because the amount of deformation at the end of the long coated metal plate increases and the maximum warpage amount increases.

本発明の塗装金属素形材を含む複合体は、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが高い接合力で接合し、かつ製造時における熱収縮によっても所期の形状が実質的に維持される。このため、当該複合体は、例えば各種電子機器、家庭用電化製品、医療機器、自動車車体、車両搭載用品、建築資材などに好適に用いられる。   The composite including the painted metal base material of the present invention is bonded to the metal base material and the molded body of the thermoplastic resin composition with a high joining force, and the expected shape is substantially also due to heat shrinkage during production. Maintained. For this reason, the said composite_body | complex is used suitably for various electronic devices, household appliances, a medical device, a motor vehicle body, vehicle mounting goods, a building material etc., for example.

10 塗装金属素形材
20、40 成形体
30、50、70 レーザ溶着部
100、200、300 複合体
102 金属素形材
104 有機樹脂層
402 凹部
404 つば部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Paint metal shape material 20, 40 Molded body 30, 50, 70 Laser welding part 100, 200, 300 Composite 102 Metal shape material 104 Organic resin layer 402 Concave part 404 Brim part

Claims (10)

金属素形材と前記金属素形材上に配置された厚さ0.2μm以上の有機樹脂層とからなる塗装金属素形材、および、前記塗装金属素形材に接合した熱可塑性樹脂組成物の成形体、を有する複合体であって、
前記有機樹脂層は、前記熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性を有し、
前記成形体は、前記有機樹脂層にレーザ溶着によって溶着して前記塗装金属素形材に接合している、
複合体。
Painted metal material comprising a metal material and an organic resin layer having a thickness of 0.2 μm or more disposed on the metal material, and a thermoplastic resin composition bonded to the painted metal material A composite body comprising:
The organic resin layer has weldability to the thermoplastic resin composition,
The molded body is welded to the organic resin layer by laser welding and bonded to the painted metal shape material.
Complex.
前記有機樹脂層は、ポリプロピレン系樹脂を含み、
前記成形体は、ポリプロピレン系樹脂組成物の成形体である、
請求項1に記載の複合体。
The organic resin layer includes a polypropylene resin,
The molded body is a molded body of a polypropylene resin composition.
The composite according to claim 1.
前記有機樹脂層は、ポリウレタン系樹脂を含み、
前記成形体は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物の成形体、ポリアミド系樹脂組成物の成形体、またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂組成物の成形体である、
請求項1に記載の複合体。
The organic resin layer includes a polyurethane resin,
The molded body is a molded body of a polybutylene terephthalate resin composition, a molded body of a polyamide resin composition, or a molded body of an acrylonitrile-butadiene-styrene resin composition.
The composite according to claim 1.
前記有機樹脂層は、金属酸化物を含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の複合体。   The said organic resin layer is a composite_body | complex as described in any one of Claims 1-3 containing a metal oxide. 前記成形体は、ガラス繊維を含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の複合体。   The said molded object is a composite_body | complex as described in any one of Claims 1-4 containing glass fiber. 金属素形材と前記金属素形材上に配置された厚さ0.2μm以上の有機樹脂層とからなる塗装金属素形材、および、前記塗装金属素形材に接合した熱可塑性樹脂組成物の成形体、を有する複合体を製造する方法であって、
前記有機樹脂層は、前記熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性を有し、
前記製造方法は、
前記有機樹脂層に前記成形体を密着させる工程と、
前記有機樹脂層および前記成形体が密着した密着部の少なくとも一部に、前記成形体側または前記金属素形材側からレーザ光を照射して前記有機樹脂層を前記成形体に溶着させて前記成形体を前記塗装金属素形材に接合させる工程と、
を含む、
複合体の製造方法。
Painted metal material comprising a metal material and an organic resin layer having a thickness of 0.2 μm or more disposed on the metal material, and a thermoplastic resin composition bonded to the painted metal material A method for producing a composite body comprising:
The organic resin layer has weldability to the thermoplastic resin composition,
The manufacturing method includes:
Adhering the molded body to the organic resin layer;
At least a part of the contact portion where the organic resin layer and the molded body are in close contact with each other is irradiated with a laser beam from the molded body side or the metal shape member side to weld the organic resin layer to the molded body and perform the molding. Joining the body to the painted metal profile;
including,
A method for producing a composite.
前記有機樹脂層は、ポリプロピレン系樹脂を含み、
前記成形体は、ポリプロピレン系樹脂組成物の成形体である、
請求項6に記載の複合体の製造方法。
The organic resin layer includes a polypropylene resin,
The molded body is a molded body of a polypropylene resin composition.
The manufacturing method of the composite_body | complex of Claim 6.
前記有機樹脂層は、ポリウレタン系樹脂を含み、
前記成形体は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物の成形体、ポリアミド系樹脂組成物の成形体、またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂組成物の成形体である、
請求項6に記載の複合体の製造方法。
The organic resin layer includes a polyurethane resin,
The molded body is a molded body of a polybutylene terephthalate resin composition, a molded body of a polyamide resin composition, or a molded body of an acrylonitrile-butadiene-styrene resin composition.
The manufacturing method of the composite_body | complex of Claim 6.
前記有機樹脂層は、金属酸化物を含有し、
前記密着部の少なくとも一部に、前記成形体側からレーザ光を照射する、
請求項6〜8のいずれか一項に記載の複合体の製造方法。
The organic resin layer contains a metal oxide,
Irradiating at least a part of the contact portion with laser light from the molded body side,
The manufacturing method of the composite_body | complex as described in any one of Claims 6-8.
前記成形体は、ガラス繊維を含有する、請求項6〜9のいずれか一項に記載の複合体の製造方法。   The said molded object is a manufacturing method of the composite_body | complex as described in any one of Claims 6-9 containing a glass fiber.
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