JP6189049B2 - Complex - Google Patents

Complex Download PDF

Info

Publication number
JP6189049B2
JP6189049B2 JP2013030950A JP2013030950A JP6189049B2 JP 6189049 B2 JP6189049 B2 JP 6189049B2 JP 2013030950 A JP2013030950 A JP 2013030950A JP 2013030950 A JP2013030950 A JP 2013030950A JP 6189049 B2 JP6189049 B2 JP 6189049B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
thermoplastic resin
base material
metal
resin layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013030950A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014159126A (en
Inventor
森川 茂保
茂保 森川
藤井 孝浩
孝浩 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Nisshin Co Ltd filed Critical Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority to JP2013030950A priority Critical patent/JP6189049B2/en
Publication of JP2014159126A publication Critical patent/JP2014159126A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6189049B2 publication Critical patent/JP6189049B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、塗装金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが接合された複合体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a composite in which a painted metal preform and a molded body of a thermoplastic resin composition are joined, and a method for producing the same.

金属板やそのプレス成形品、あるいは、鋳造、鍛造、切削、粉末冶金などにより成形されたいわゆる「金属素形材」は、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部材である。これら金属素形材と樹脂組成物の成形体とが接合された複合体は、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く、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。従来、このような複合体は、金属素形材と樹脂組成物の成形体を嵌合させることにより製造されていた。しかしながら、嵌合による複合体の製造方法は、作業工程数が多く、生産性が低かった。そこで、近年は、インサート成形により金属素形材と樹脂組成物の成形体とを接合して、複合体を製造するのが一般的である。   Metal plates and their press-molded products, or so-called “metal shapes” formed by casting, forging, cutting, powder metallurgy, etc., are indispensable members for manufacturing all industrial products including automobiles. is there. The composite in which the metal base material and the molded body of the resin composition are joined is lighter than a component made of only metal, but has a higher strength than a component made only of resin, such as a mobile phone or a personal computer. Used in electronic equipment. Conventionally, such a composite has been manufactured by fitting a metal base material and a molded body of a resin composition. However, the method for producing a composite by fitting has a large number of work steps and has low productivity. Therefore, in recent years, it is common to manufacture a composite by joining a metal base material and a molded body of a resin composition by insert molding.

インサート成形により複合体を製造する場合、金属素形材と樹脂組成物の成形体との密着性を向上させることが重要である。金属素形材と樹脂組成物の成形体との密着性を高める方法としては、例えば、インサート成形を行う前に、金属素形材の表面を粗面化処理することが提案されている(特許文献1〜3参照)。特許文献1〜3の方法では、アルミニウム合金の表面を粗面化処理することで、アルミニウム合金と樹脂組成物の成形体との密着性を向上させている。   When producing a composite by insert molding, it is important to improve the adhesion between the metal base material and the molded body of the resin composition. As a method for improving the adhesion between the metal shaped material and the molded body of the resin composition, for example, it is proposed to roughen the surface of the metal shaped material before performing insert molding (patent) References 1-3). In the method of patent documents 1-3, the adhesiveness of the aluminum alloy and the molded object of a resin composition is improved by roughening the surface of an aluminum alloy.

特開2006−027018号公報JP 2006-027018 A 特開2004−050488号公報JP 2004-050488 A 特開2005−342895号公報JP 2005-342895 A

特許文献1〜3に記載の複合体では、アンカー効果を利用するために、金属素形材の表面を粗面化している。このように、アンカー効果を目的として微細な凹凸を金属素形材の表面に形成すると、金属素形材と樹脂組成物の成形体との間に微細な隙間が形成されやすい。このため、特許文献1〜3に記載の複合体では、金属素形材に対して樹脂組成物が十分な接合強度で接合しないことがある。   In the composites described in Patent Documents 1 to 3, the surface of the metal base material is roughened in order to use the anchor effect. As described above, if fine irregularities are formed on the surface of the metal base material for the purpose of anchor effect, a fine gap is likely to be formed between the metal base material and the molded body of the resin composition. For this reason, in the composites described in Patent Documents 1 to 3, the resin composition may not be bonded to the metal base material with sufficient bonding strength.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、金属素形材に熱可塑性樹脂組成物の成形体が十分に高い強度で一体化している複合体を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and an object of this invention is to provide the composite_body | complex with which the molded object of the thermoplastic resin composition is integrated with sufficient high intensity | strength with the metal raw material.

本発明者らは、有機樹脂層を介して金属素形材と熱可塑性樹脂組成物とを接合し、そして、金属素形材および熱可塑性樹脂組成物の成形時の熱による膨張、収縮の程度に着目し、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 joined the metal base material and the thermoplastic resin composition via the organic resin layer, and the degree of expansion and contraction due to heat at the time of molding the metal base material and the thermoplastic resin composition. The present invention has been completed with further consideration.

すなわち、本発明は、以下の複合体に関する。
[1] 金属素形材およびその上に配置された有機樹脂層を有する塗装金属素形材と、前記塗装金属素形材の表面に射出成形または加熱圧着によって接合された、熱可塑性樹脂組成物の成形体と、を有し、前記有機樹脂層は、ポリカーボネートユニットを有するポリカーボネート含有ポリウレタンを含み、前記熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率は、1.1%以下であり、前記金属素形材の線膨張係数αmに対する前記熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数αpの比αp/αmは、4以下である、複合体。
[2] 前記有機樹脂層中の全樹脂の質量に対する前記ポリカーボネートユニットの質量の割合は、15〜80質量%であり、前記有機樹脂層の厚さは、0.2μm以上である、[1]に記載の複合体。
That is, the present invention relates to the following composites.
[1] Thermoplastic resin composition bonded to a surface of the metal base material and the surface of the paint metal base material by injection molding or thermocompression bonding, and a metal base material and an organic resin layer disposed thereon And the organic resin layer includes a polycarbonate-containing polyurethane having a polycarbonate unit, and the molding shrinkage of the thermoplastic resin composition is 1.1% or less, and the metal shape member A composite having a ratio αp / αm of a linear expansion coefficient αp of the thermoplastic resin composition to a linear expansion coefficient αm of 4 or less.
[2] The ratio of the mass of the polycarbonate unit to the mass of the total resin in the organic resin layer is 15 to 80% by mass, and the thickness of the organic resin layer is 0.2 μm or more. [1] The complex described in 1.

また、本発明は、以下の複合体の製造方法に関する。
[3] 金属素形材およびその上に配置された有機樹脂層を有する塗装金属素形材と、前記塗装金属素形材の表面に接合された熱可塑性樹脂組成物の成形体と、を有する複合体を製造する方法であって、前記有機樹脂層の表面に、前記熱可塑性樹脂組成物の成形体を射出成形または加熱圧着によって接合する工程を含み、前記有機樹脂層は、ポリカーボネートユニットを有するポリカーボネート含有ポリウレタンを含み、前記熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率は、1.1%以下であり、前記金属素形材の線膨張係数αmに対する前記熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数αpの比αp/αmは、4以下である、複合体の製造方法。
[4] 前記有機樹脂層中の全樹脂の質量に対する前記ポリカーボネートユニットの質量の割合は、15〜80質量%であり、前記有機樹脂層の厚さは、0.2μm以上である、[3]に記載の複合体の製造方法。
Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the following composites.
[3] It has a metal base material and a painted metal base material having an organic resin layer disposed thereon, and a molded body of a thermoplastic resin composition bonded to the surface of the paint metal base material. A method for producing a composite, comprising the step of joining a molded body of the thermoplastic resin composition to the surface of the organic resin layer by injection molding or thermocompression bonding, and the organic resin layer has a polycarbonate unit. The molding shrinkage rate of the thermoplastic resin composition containing a polycarbonate-containing polyurethane is 1.1% or less, and the ratio of the linear expansion coefficient αp of the thermoplastic resin composition to the linear expansion coefficient αm of the metal base material αp / αm is a method for producing a complex, which is 4 or less.
[4] The ratio of the mass of the polycarbonate unit to the mass of the total resin in the organic resin layer is 15 to 80% by mass, and the thickness of the organic resin layer is 0.2 μm or more. [3] A method for producing the composite according to 1.

本発明によれば、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが有機樹脂層を介して十分に高い強度で一体化している複合体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composite body with which the metal raw material and the molded object of the thermoplastic resin composition are integrated with sufficient high intensity | strength through an organic resin layer can be provided.

本発明に係る複合体の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an example of the composite_body | complex which concerns on this invention.

1.複合体
本発明に係る複合体は、塗装金属素形材と、その表面に接合された熱可塑性樹脂組成物の成形体とを有する。以下、本発明に係る複合体の各構成要素について説明する。
1. Composite The composite according to the present invention has a painted metal shape material and a molded body of a thermoplastic resin composition bonded to the surface thereof. Hereafter, each component of the composite_body | complex which concerns on this invention is demonstrated.

(1)塗装金属素形材
上記塗装金属素形材は、金属素形材と、金属素形材の表面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 surface of 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 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)
金属素形材と有機樹脂層との間には、化成処理皮膜が配置されていてもよい。化成処理皮膜は、金属素形材の表面に配置され、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、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領域(接合面)に配置されていればよいが、通常は金属素形材の表面全体に配置されている。
(Chemical conversion coating)
A chemical conversion treatment film may be disposed between the metal base material and the organic resin layer. The chemical conversion treatment film is disposed on the surface of the metal base material, and improves the adhesion between the metal base material and the organic resin layer and the corrosion resistance of the painted metal base material. The chemical conversion coating may be disposed at least in a region (joint surface) to be joined to the molded body of the thermoplastic resin composition in the surface of the metal raw material, but usually on the entire surface of the metal raw material. Has been placed.

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10〜500mg/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、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 amount of adhesion is 10 to 500 mg / m 2 for a Ti-Mo composite film, and the amount of adhesion in terms of fluorine or the total metal element in terms of adhesion in a fluoroacid-based film is 3 to 100 mg / m 2. Can be adjusted. Moreover, what is necessary is just to adjust the adhesion amount of each chemical conversion treatment film so that it may become 0.1-5 g / m < 2 > in the case of a phosphate membrane | film | coat.

(有機樹脂層)
有機樹脂層は、金属素形材(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、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体との密着性を向上させる。
(Organic resin layer)
The organic resin layer is disposed on the surface of the metal base material (or chemical conversion film). The organic resin layer improves the adhesion between the metal base material and the molded body of the thermoplastic resin composition.

有機樹脂層は、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)を含む。PC含有ポリウレタンは、カルボキシル基やアミノ基などの、金属素形材と水素結合する官能基を有し、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体との両方に十分な接着性を有する。PC含有ポリウレタンは、カルボキシル基およびアミノ基以外の、金属素形材と水素結合する他の官能基をさらに有していてもよい。また、PC含有ポリウレタン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。   The organic resin layer includes a polycarbonate-containing polyurethane (hereinafter also referred to as “PC-containing polyurethane”). The PC-containing polyurethane has a functional group that hydrogen bonds with a metal base material such as a carboxyl group or an amino group, and has sufficient adhesion to both the metal base material and the molded body of the thermoplastic resin composition. . The PC-containing polyurethane may further have other functional groups other than carboxyl groups and amino groups that hydrogen bond with the metal base material. Moreover, the weight average molecular weight of PC containing polyurethane is not specifically limited in the range with which the effect of this invention is acquired.

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。このカーボネート基は、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、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体との両方に対する有機樹脂層の接着力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接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. These 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, with respect to both the metal raw material and the molded body of the thermoplastic resin composition. It is preferable from the viewpoint of increasing the adhesive strength of the organic resin layer. 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. It may not adhere to the molded product of the composition with sufficient strength.

Figure 0006189049
Figure 0006189049

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。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、本発明の目的を損なわない範囲内において、ポリカーボネートポリオール化合物以外のポリオール、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. An organic polyisocyanate, a polycarbonate polyol, and a polyol having a tertiary amino group or a carboxyl group are reacted to produce a urethane prepolymer. In addition, within the range which does not impair the objective of this invention, it is possible to use together polyols other than a polycarbonate polyol compound, for example, polyester polyol, polyether polyol, etc.

また、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、水で鎖伸長することで、カチオン性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。   In addition, neutralizing the tertiary amino group of the produced urethane prepolymer with an acid or quaternizing with a quaternizing agent, followed by chain extension with water to produce a polyurethane containing a cationic polycarbonate unit. Can do.

また、製造した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とで、アニオン性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。PC含有ポリウレタンは、上記のカチオン性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。   In addition, by neutralizing the carboxyl group of the produced urethane prepolymer with basic compounds such as triethylamine, trimethylamine, diethanolmonomethylamine, diethylethanolamine, caustic soda and caustic potassium, and converting them to carboxylic acid salts, anionic Polycarbonate unit-containing polyurethanes can be produced. The PC-containing polyurethane may be the above-mentioned cationic polycarbonate unit-containing polyurethane or an anionic polycarbonate unit-containing polyurethane.

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。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ものでもよい。   Polycarbonate polyol includes carbonate compounds such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, methylpentanediol, dimethylbutanediol, butylethylpropanediol, It can be obtained by reacting with a diol compound such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanediol, or 1,6-hexanediol. The polycarbonate polyol may be chain-extended with an isocyanate compound.

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、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。これらの有機ポリイソシアネートは、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   The kind of organic polyisocyanate is not specifically 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, include 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate. These organic polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.

または、PC含有ポリウレタンは、市販品として入手することが可能である。   Alternatively, the PC-containing polyurethane can be obtained as a commercial product.

有機樹脂層中のPC含有ポリウレタンの存在は、NMR(核磁気共鳴)、IR(赤外分光法)、GC−MS(ガスクロマトグラフ質量分析)などの通常の分析機器を利用して確認することが可能である。   The presence of the PC-containing polyurethane in the organic resin layer can be confirmed using ordinary analytical equipment such as NMR (nuclear magnetic resonance), IR (infrared spectroscopy), GC-MS (gas chromatograph mass spectrometry). Is possible.

上記PC含有ポリウレタンは、架橋されていてもよい。上記PC含有ポリウレタンの架橋は、例えば、PC含有ポリウレタン中の、金属素形材と水素結合する上記官能基と反応する二以上の基を有する架橋剤によって行うことができる。上記PC含有ポリウレタンを架橋することは、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PC含有ポリウレタン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、または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PC含有ポリウレタン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。   The PC-containing polyurethane may be cross-linked. The crosslinking of the PC-containing polyurethane can be performed by, for example, a crosslinking agent having two or more groups that react with the functional group hydrogen-bonding with the metal raw material in the PC-containing polyurethane. Crosslinking the PC-containing polyurethane 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 of the PC-containing polyurethane 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, or a crosslinking agent having a metal salt. The amount of the crosslinking agent used is appropriately determined within a range in which both the adhesion of the organic resin layer to the metal base material and the effect of crosslinking in the PC-containing polyurethane are obtained.

有機樹脂層は、本発明の効果が得られる範囲において、前述したPC含有ポリウレタン以外の他の樹脂をさらに含有していてもよい。上記他の樹脂には、例えば、PC含有ポリウレタンに類似した骨格(ベンゼン環など)および官能基をそれぞれ有する樹脂が選ばれうる。有機樹脂層がこのような他の樹脂をさらに含有すると、塗装金属素形材に対して熱可塑性樹脂組成物の成形体を射出成形または加熱圧着するときに、有機樹脂層中の樹脂成分が熱可塑性樹脂組成物とより相溶しやすく、有機樹脂層と熱可塑性樹脂組成物とがより強固に結合する。したがって、有機樹脂層が上記他の樹脂をさらに含有することは、有機樹脂層に対する熱可塑性樹脂組成物の成形体の密着性を向上させる観点から好ましい。このような他の樹脂は、公知の樹脂から適宜に選ばれる。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、例えば上記PC含有ポリウレタン100質量部に対して0〜500質量部である。   The organic resin layer may further contain a resin other than the PC-containing polyurethane described above as long as the effect of the present invention is obtained. As the other resin, for example, a resin having a skeleton (such as a benzene ring) and a functional group similar to PC-containing polyurethane can be selected. When the organic resin layer further contains such other resins, the resin component in the organic resin layer is heated when the molded body of the thermoplastic resin composition is injection-molded or thermocompression bonded to the painted metal shape material. It is more compatible with the plastic resin composition, and the organic resin layer and the thermoplastic resin composition are more strongly bonded. Therefore, it is preferable that the organic resin layer further contains the other resin from the viewpoint of improving the adhesion of the molded body of the thermoplastic resin composition to the organic resin layer. Such other resins are appropriately selected from known resins. 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 which the effect by the mixing | blending of said other resin is acquired, for example, is 0-500 mass parts with respect to 100 mass parts of said PC containing polyurethane.

また、有機樹脂層は、防錆剤を含有していてもよい。防錆剤は、上記塗装金属素形材および本発明に係る複合体の耐食性を向上させる。防錆剤の種類は、特に限定されない。防錆剤の例には、Ti、Zr、V、MoおよびWからなる群から選択される金属(バルブメタル)の酸化物、水酸化物またはフッ化物、あるいはこれらの組み合わせを含むことが好ましい。これらの金属化合物を化成処理皮膜中に分散させることで、塗装金属素形材の耐食性をより向上させることができる。特に、これらの金属のフッ化物は、自己修復作用により、皮膜欠陥部における腐食を抑制することも期待できる。   Moreover, the organic resin layer may contain a rust preventive agent. The rust preventive agent improves the corrosion resistance of the painted metal preform and the composite according to the present invention. The kind of rust preventive agent is not specifically limited. Examples of the rust preventive agent preferably include an oxide, hydroxide or fluoride of a metal (valve metal) selected from the group consisting of Ti, Zr, V, Mo and W, or a combination thereof. By dispersing these metal compounds in the chemical conversion film, the corrosion resistance of the painted metal shaped material can be further improved. In particular, these metal fluorides can also be expected to suppress corrosion at film defects by a self-repairing action.

有機樹脂層は、さらに、可溶性または難溶性の金属リン酸塩または複合リン酸塩を含んでいてもよい。可溶性の金属リン酸塩または複合リン酸塩は、上記金属のフッ化物の自己修復作用を補完することにより、金属素形材の耐食性をより向上させる。また、難溶性の金属リン酸塩または複合リン酸塩は、有機樹脂層中に分散してその強度を向上させる。たとえば、可溶性または難溶性の金属リン酸塩または複合リン酸塩は、Al、Ti、Zr、Hf、Znなどの塩である。   The organic resin layer may further contain a soluble or hardly soluble metal phosphate or composite phosphate. The soluble metal phosphate or composite phosphate further improves the corrosion resistance of the metal base material by complementing the self-healing action of the metal fluoride. Further, the hardly soluble metal phosphate or composite phosphate is dispersed in the organic resin layer to improve its strength. For example, the soluble or poorly soluble metal phosphate or complex phosphate is a salt such as Al, Ti, Zr, Hf, Zn.

また、有機樹脂層は、潤滑剤を含有していてもよい。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、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配合量は、有機樹脂層中の樹脂の合計質量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おそれがある。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に著しい向上は認められず、潤滑性が高すぎて取り扱い性が劣るおそれがある。   The organic resin layer may contain a lubricant. The lubricant can suppress the occurrence of galling on the surface of the painted metal profile. The type of lubricant is not particularly limited. Examples of lubricants include organic waxes such as fluorine, polyethylene, styrene, and polypropylene, and inorganic lubricants such as molybdenum disulfide and talc. It is preferable that the compounding quantity of the lubricant in an organic resin layer is 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of total mass of resin in an organic resin layer. When the lubricant is less than 1 part by mass, the generation of galling may not be sufficiently suppressed. On the other hand, when the amount of the lubricant exceeds 20 parts by mass, no significant improvement is observed in the effect of suppressing the generation of galling, and the lubricity is too high and the handleability may be poor.

また、有機樹脂層は、消泡剤を含有していてもよい。消泡剤は、後述する有機樹脂層用の塗料の調製時に気泡を発生させにくくする。消泡剤の種類は、特に限定されないが、既知のシリコーン系などの消泡剤を必要に応じて適量添加すればよい。   The organic resin layer may contain an antifoaming agent. An antifoamer makes it difficult to generate bubbles when preparing a coating for an organic resin layer, which will be described later. The type of the antifoaming agent is not particularly limited, but an appropriate amount of a known silicone-based antifoaming agent may be added as necessary.

有機樹脂層を構成する樹脂組成物の融点は、熱可塑性樹脂組成物の成形体を塗装金属素形材に十分な強度で接合させる観点から、上記熱可塑性樹脂組成物の成形体と同等以下が好ましい。上記樹脂組成物の融点の下限は、特に限定されないが、例えば、塗装金属素形材の耐ブロッキング性を確保する観点によれば60℃である。   The melting point of the resin composition constituting the organic resin layer is equal to or less than that of the thermoplastic resin composition molded product from the viewpoint of bonding the molded product of the thermoplastic resin composition to the painted metal preform with sufficient strength. preferable. Although the minimum of melting | fusing point of the said resin composition is not specifically limited, For example, according to a viewpoint which ensures the blocking resistance of a coating metal raw material, it is 60 degreeC.

有機樹脂層の厚さは、0.2μm以上であることが好ましい。有機樹脂層の厚さが0.2μm未満の場合、金属素形材表面を均一に覆うことができないことがある。これにより、厚さが0.2μm未満の有機樹脂層を有する複合体は、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体との間に微細な隙間が生じるおそれがある。微細な空隙が生じると、前述の複合体における封止性が、低下するおそれがある。一方、有機樹脂層の厚さの上限値は特に制限されないが、10μm以下が好ましく、3μm以下がより好ましい。有機樹脂層の厚さを10μm超としても、著しい性能向上は認められず、また、生産性の観点およびコストの観点からも不利である。   The thickness of the organic resin layer is preferably 0.2 μm or more. When the thickness of the organic resin layer is less than 0.2 μm, the surface of the metal base material may not be uniformly covered. Thereby, the composite having an organic resin layer having a thickness of less than 0.2 μm may cause a fine gap between the metal base material and the molded body of the thermoplastic resin composition. If fine voids are generated, the sealing performance of the composite may be reduced. On the other hand, the upper limit of the thickness of the organic resin layer is not particularly limited, but is preferably 10 μm or less, and more preferably 3 μm or less. Even if the thickness of the organic resin layer exceeds 10 μm, no significant performance improvement is observed, and it is disadvantageous from the viewpoint of productivity and cost.

(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、塗装金属素形材の表面(金属素形材上の有機樹脂層の表面)に接合されている。熱可塑性樹脂組成物の成形体の形状は、塗装金属素形材における前述した接合面で接する形状であれば特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。
(2) Molded body of thermoplastic resin composition The molded body of the thermoplastic resin composition is bonded to the surface of the coated metal shaped material (the surface of the organic resin layer on the metal shaped material). The shape of the molded body of the thermoplastic resin composition is not particularly limited as long as it is a shape that is in contact with the joint surface described above in the painted metal base material, and may be appropriately selected depending on the application.

熱可塑性樹脂組成物に主成分として含まれる熱可塑性樹脂の種類は、特に限定されない。上記熱可塑性樹脂の例には、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂およびポリカーボネート系樹脂が含まれる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、上記熱可塑性樹脂の融点は、特に限定はされないが、例えば280℃以下である。   The kind of the thermoplastic resin contained as a main component in the thermoplastic resin composition is not particularly limited. Examples of the thermoplastic resin include acrylonitrile-butadiene-styrene resin, polyamide resin, polybutylene terephthalate resin, polyphenylene sulfide resin, and polycarbonate resin. These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more. Moreover, although the melting point of the said thermoplastic resin is not specifically limited, For example, it is 280 degrees C or less.

前記熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率は、1.1%以下である。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、熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂組成物にフィラーなどを添加することで、成形収縮率を調整することができる。また、結晶性樹脂および非結晶性樹脂の混合割合を変化させることでも、成形収縮率を調整することができる。   The molding shrinkage rate of the thermoplastic resin composition is 1.1% or less. The molding shrinkage of the thermoplastic resin composition can be adjusted by a known method. For example, the molding shrinkage rate can be adjusted by adding a filler or the like to a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic elastomer. Further, the mold shrinkage can be adjusted by changing the mixing ratio of the crystalline resin and the amorphous resin.

熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率(%)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 (%) of the thermoplastic resin composition is the volume of the molten thermoplastic resin composition (for example, the volume of the thermoplastic resin composition having the melting point of the thermoplastic resin or the cavity of the injection mold). Va, when the volume of a thermoplastic resin composition (for example, a thermoplastic resin composition at room temperature (20 ° C.)) solidified by cooling from the molten state is represented by Vb, is obtained by the following formula.
{(Va−Vb) / Va} × 100

上記成形収縮率が1.1%よりも大きいと、塗装金属素形材に対して熱可塑性樹脂組成物の成形体が十分強固に接合しないことがある。上記成形収縮率は、塗装金属素形材に対する熱可塑性樹脂組成物の成形体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。上記成形収縮率は、例えば、熱可塑性樹脂組成物中のフィラーの含有量または非結晶性樹脂の含有量が多いと小さくなる。   When the molding shrinkage rate is larger than 1.1%, the molded body of the thermoplastic resin composition may not be sufficiently firmly bonded to the painted metal shape material. The molding shrinkage rate is preferably 0.9% or less and more preferably 0.7% or less from the viewpoint of further increasing the bonding strength of the molded body of the thermoplastic resin composition to the painted metal base material. preferable. For example, the molding shrinkage decreases when the filler content or the amorphous resin content in the thermoplastic resin composition is large.

また、熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数をαpとしたときに、金属素形材の線膨張係数αmに対する熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数αpの比αp/αmが4以下である。当該比が4よりも大きいと、塗装金属素形材に対して熱可塑性樹脂組成物の成形体が十分強固に接合しないことがある。上記の比αp/αmは、塗装金属素形材に対する熱可塑性樹脂組成物の成形体の接合力をより高める観点から3.5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。   Moreover, when the linear expansion coefficient of the thermoplastic resin composition is αp, the ratio αp / αm of the linear expansion coefficient αp of the thermoplastic resin composition to the linear expansion coefficient αm of the metal base material is 4 or less. When the ratio is larger than 4, the molded body of the thermoplastic resin composition may not be sufficiently firmly bonded to the painted metal shape material. The ratio αp / αm is preferably 3.5 or less from the viewpoint of further increasing the bonding strength of the molded body of the thermoplastic resin composition to the painted metal preform. 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、フィラーが含まれる。熱可塑性樹脂組成物にフィラーを配合することは、熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率および熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数αpを調整する観点から好ましい。また、熱可塑性樹脂組成物にフィラーを配合することによって、熱可塑性樹脂組成物の成形体の剛性を向上させることができる。   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. It is preferable to add a filler to the thermoplastic resin composition from the viewpoint of adjusting the molding shrinkage of the thermoplastic resin composition and the linear expansion coefficient αp of the thermoplastic resin composition. Moreover, the rigidity of the molded object of a thermoplastic resin composition can be improved by mix | blending a filler with a thermoplastic resin composition.

上記熱可塑性エラストマーは、熱可塑性樹脂組成物の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、特に限定されない。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などが含まれる。   The thermoplastic elastomer improves the impact resistance of the molded article of the thermoplastic resin composition. The kind of thermoplastic elastomer is not particularly limited. Examples of thermoplastic elastomers include polyolefin resins, polystyrene resins, and combinations thereof.

フィラーは、熱可塑性樹脂組成物の成形体の成形収縮率を低減させるとともに、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;炭素繊維やアラミド繊維の粉砕物などが含まれる。フィラーは、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。熱可塑性樹脂組成物におけるフィラーの含有量は、5〜60質量%の範囲内が好ましく、10〜40質量%の範囲内がより好ましい。   The filler reduces the molding shrinkage of the molded article of the thermoplastic resin composition and improves the rigidity. The kind of filler is not particularly limited, and a known substance can 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: pulverized carbon fiber or aramid fiber. A filler may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. The filler content in the thermoplastic resin composition is preferably in the range of 5 to 60% by mass, more preferably in the range of 10 to 40% by mass.

熱可塑樹脂組成物の成形収縮率は、結晶性樹脂と非結晶性樹脂とを混合することによっても調整されうる。一般的に、結晶性樹脂の成形収縮率は、非結晶性樹脂の成形収縮率より大きい。よって、結晶性樹脂に対する非結晶性樹脂の混合比率を高くすれば、熱可塑樹脂組成物の成形収縮率を低くすることができる。   The molding shrinkage rate of the thermoplastic resin composition can also be adjusted by mixing a crystalline resin and an amorphous resin. Generally, the molding shrinkage rate of the crystalline resin is larger than the molding shrinkage rate of the amorphous resin. Therefore, if the mixing ratio of the amorphous resin to the crystalline resin is increased, the molding shrinkage rate of the thermoplastic resin composition can be decreased.

本発明に係る複合体の製造方法は、特に限定されない。たとえば、本発明に係る複合体は、次に説明する方法により製造されうる。   The manufacturing method of the composite_body | complex which concerns on this invention is not specifically limited. For example, the composite according to the present invention can be produced by the method described below.

2.複合体の製造方法
本発明に係る複合体は、例えば、上記有機樹脂層の表面に、熱可塑性樹脂組成物の成形体を射出成形または加熱圧着によって接合する工程を含む方法によって製造されうる。このような方法は、例えば、(1)上記塗装金属素形材を準備する第1工程と、(2)塗装金属素形材の表面に加熱された熱可塑性樹脂組成物を接触させて、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する第2工程と、を有する。以下、各工程について説明する。
2. Method for Producing Composite The composite according to the present invention can be produced, for example, by a method including a step of joining a molded body of a thermoplastic resin composition to the surface of the organic resin layer by injection molding or thermocompression bonding. Such a method includes, for example, (1) a first step of preparing the above-mentioned coated metal preform, and (2) a heated thermoplastic resin composition in contact with the surface of the coated metal preform, And a second step of joining a molded body of the thermoplastic resin composition to the surface of the metal base material. Hereinafter, each step will be described.

(1)第1工程
第1工程では、上記塗装金属素形材を準備する。塗装金属素形材の有機樹脂層を形成する前に、金属素形材には、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、既知の方法から適宜選択すればよい。そのような塗布方法の例には、ロールコート法やカーテンフロー法、スピンコート法、スプレー法、浸漬引き上げ法などが含まれる。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すればよい。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。
(1) 1st process In the 1st process, the above-mentioned paint metal shape material is prepared. Prior to forming the organic resin layer of the painted metal shape material, a chemical conversion treatment film may be formed on the 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 method for applying the chemical conversion liquid is not particularly limited, and may be appropriately selected from known methods. Examples of such a 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、有機樹脂層用の塗料を金属素形材の表面に塗布し、塗布された当該塗料を加熱することによって作製される。   The painted metal element is produced by forming an organic resin layer on the surface of the metal element. The organic resin layer is produced by applying a coating for the organic resin layer containing the material for the organic resin layer to the surface of the metal base material and heating the applied coating.

上記有機樹脂層用の塗料は、例えば、前述したPC含有ポリウレタンを含有する。上記有機樹脂用の塗料は、必要に応じて、前述した架橋剤および他の樹脂をさらに含有してもよい。さらに、上記有機樹脂用の塗料は、必要に応じて溶媒を含有してもよい。溶媒の種類は、上記有機樹脂用の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り、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、上記有機樹脂層用の塗料は、PC含有ポリウレタン系水性エマルジョン、上記他の樹脂の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。上記有機樹脂層用の塗料中の固形分の含有量は、当該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。また、上記有機樹脂層用の塗料中のPC含有ポリウレタンの含有量は、例えば、PC含有ポリウレタン系エマルジョンと他の樹脂の水系樹脂エマルジョンとを配合することで、調製することができる。   The said coating material for organic resin layers contains PC containing polyurethane mentioned above, for example. The coating material for organic resin may further contain the above-described crosslinking agent and other resin, if necessary. Furthermore, the coating material for organic resin may contain a solvent as necessary. The type of the solvent is not particularly limited as long as it is a liquid that can uniformly dissolve or disperse various components in the coating for the organic resin, and is a liquid that evaporates in the process of forming the organic resin layer, preferably water. . For example, the coating for the organic resin layer contains a PC-containing polyurethane aqueous emulsion, an aqueous resin emulsion of the other resin, a crosslinking agent, a rust preventive agent, a lubricant, a stabilizer and an antifoaming agent. The solid content in the coating for the organic resin layer can be appropriately determined according to the coating property of the coating and the thickness of the coating film to be formed, and is, for example, 5 to 30% by mass. The content of the PC-containing polyurethane in the paint for the organic resin layer can be prepared, for example, by blending a PC-containing polyurethane emulsion and an aqueous resin emulsion of another resin.

有機樹脂層は、上記PC含有ポリウレタンを含む塗料を金属素形材(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。上記有機樹脂層用の塗料の塗布方法は、特に限定されず、既知の方法から適宜選択すればよい。そのような塗布方法の例には、ロールコート法やカーテンフロー法、スピンコート法、スプレー法、浸漬引き上げ法などが含まれる。金属素形材に塗布された上記有機樹脂層用の塗料の加熱方法は、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、有機樹脂層における樹脂組成物の融点以上280℃以下であることが好ましい。   The organic resin layer is formed by applying a paint containing the PC-containing polyurethane to the surface of a metal base material (or chemical conversion film) and evaporating the solvent (water) by, for example, heat drying. The method for applying the coating material for the organic resin layer is not particularly limited, and may be appropriately selected from known methods. Examples of such a coating method include a roll coating method, a curtain flow method, a spin coating method, a spray method, and a dip pulling method. The heating method of the coating material for the organic resin layer applied to the metal base material is not particularly limited. Although the ultimate temperature of the metal base material during heating is not particularly limited, from the viewpoint of forming an organic resin layer closely adhered to the surface of the metal base material (or chemical conversion film), for example, a resin in the organic resin layer The melting point of the composition is preferably 280 ° C. or lower.

(2)第2工程
第2工程では、塗装金属素形材の表面に加熱された熱可塑性樹脂組成物の成形体を接触させて、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する。塗装金属素形材は、予め、プレス加工などにより所望の形状に加工されていてもよい。
(2) Second Step In the second step, the molded body of the heated thermoplastic resin composition is brought into contact with the surface of the painted metal preform, and the thermoplastic resin composition is molded on the surface of the painted metal preform. Join the body. The painted metal shape material may be processed in advance into a desired shape by pressing or the like.

たとえば、第1工程で準備した塗装金属素形材を射出成形金型の内部に挿入した後、射出成形金型の内部に溶融状態の熱可塑性樹脂組成物を高圧で射出(すなわち射出成形)すればよい。このとき、射出成形金型にガス抜きを設けて、熱可塑性樹脂組成物が円滑に流れるようにすることが好ましい。溶融状態の熱可塑性樹脂組成物は、射出成形金型の内部で成形されて成形体となるとともに、金属素形材の表面に形成された有機樹脂層と相溶する。このため、熱可塑性樹脂組成物と有機樹脂層との間には、ナノオーダーの厚さを有する相溶層が形成される。このとき、射出成形金型の温度は、熱可塑性樹脂組成物中の熱可塑性樹脂の融点近傍であることが好ましい。また、射出成形により得られた複合体は、成形後にアニール処理をして、成形収縮による内部歪みを解消してもよい。   For example, after the painted metal material prepared in the first step is inserted into the injection mold, the molten thermoplastic resin composition is injected into the injection mold at high pressure (ie, injection molding). That's fine. At this time, it is preferable to provide a gas vent in the injection mold so that the thermoplastic resin composition flows smoothly. The molten thermoplastic resin composition is molded inside the injection mold to form a molded body, and is compatible with the organic resin layer formed on the surface of the metal base material. For this reason, a compatible layer having a nano-order thickness is formed between the thermoplastic resin composition and the organic resin layer. At this time, the temperature of the injection mold is preferably near the melting point of the thermoplastic resin in the thermoplastic resin composition. In addition, the composite obtained by injection molding may be annealed after molding to eliminate internal distortion due to molding shrinkage.

または、第1工程で準備した塗装金属素形材と、熱可塑性樹脂組成物の成形体とを熱圧着プレス機内にセットした後、これらの塗装金属素形材および熱可塑性樹脂組成物に熱および圧力を加えれば(すなわち加熱圧着すれば)よい。このとき、加熱および加圧を、塗装金属素形材および熱可塑性樹脂組成物の成形体の全部に対して行ってもよいし、一部に行ってもよい。少なくとも、熱可塑性樹脂組成物の成形体および塗装金属素形材の一方または両方の接合面に対して、加熱および加圧を行うことが必要である。加熱および加圧された有機樹脂層の一部と熱可塑性樹脂組成物の成形体の一部は、溶融して相溶する。このため、熱可塑性樹脂成形体と有機樹脂層との間には、ナノオーダーの厚さを有する相溶層が形成される。塗装金属素形材および熱可塑性樹脂組成物の成形体を加熱する方法および加圧する方法は、特に限定されない。加熱方法の例には、ヒーター加熱、電磁誘導加熱、超音波加熱が含まれる。加圧方法の例には、人力による加圧、バイスなどを用いた加圧が含まれる。   Alternatively, after setting the painted metal preform prepared in the first step and the molded body of the thermoplastic resin composition in a thermocompression press machine, heat and heat are applied to these painted metal preform and the thermoplastic resin composition. What is necessary is just to apply pressure (that is, heat-pressing). At this time, heating and pressurization may be performed on all or a part of the molded body of the painted metal preform and the thermoplastic resin composition. It is necessary to heat and press at least one or both of the joint surfaces of the molded body of the thermoplastic resin composition and the painted metal base material. Part of the heated and pressurized organic resin layer and part of the thermoplastic resin composition are melted and compatible. For this reason, a compatible layer having a nano-order thickness is formed between the thermoplastic resin molded body and the organic resin layer. The method of heating and the method of pressurizing the molded body of the painted metal base and the thermoplastic resin composition are not particularly limited. Examples of the heating method include heater heating, electromagnetic induction heating, and ultrasonic heating. Examples of the pressurizing method include pressurization by human power, pressurization using a vise and the like.

さらに、上記の製造方法は、本発明の効果が得られる範囲において、前述した第1工程および第2工程以外の他の工程を含んでいてもよい。   Furthermore, the manufacturing method described above may include other steps than the first step and the second step described above as long as the effects of the present invention are obtained.

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、本発明では、熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率は、1.1%以下と十分に小さい。また、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も、4以下と十分に小さい。よって、熱可塑性樹脂組成物を塗装金属素形材に熱によって接合するときに、冷却時における熱可塑性樹脂組成物の収縮量と金属素形材の収縮量との差を小さくすることができる。このため、冷却時に接合面において熱可塑性樹脂組成物の成形体と金属素形材とがずれたとしても、このずれは、両者の接合状態に影響を及ぼさない、と考えられる。   As described above, in the present invention, the molding shrinkage of the thermoplastic resin composition is sufficiently small, 1.1% or less. Further, the ratio αp / αm between the linear expansion coefficient αm of the metal base material and the linear expansion coefficient αp of the thermoplastic resin composition is also sufficiently small as 4 or less. Therefore, when the thermoplastic resin composition is joined to the painted metal shape member by heat, the difference between the shrinkage amount of the thermoplastic resin composition and the shrinkage amount of the metal shape material during cooling can be reduced. For this reason, even if the molded body of the thermoplastic resin composition and the metal shape member deviate on the joining surface during cooling, it is considered that this deviation does not affect the joining state of both.

また、熱可塑性樹脂組成物の成形体と金属素形材との間に配置される有機樹脂層は、一方では金属素形材には水素結合などによって強く結合し、他方では熱可塑性樹脂組成物の成形体との間に相溶層を形成し、この相溶層を介して熱可塑性樹脂組成物の成形体と強く結合する。さらに、有機樹脂層は、金属素形材および熱可塑性樹脂組成物の成形体のいずれと比べても、分子の密度がより低いと考えられ、したがって、よりフレキシブルな構造を有していると考えられる。このため、有機樹脂層は、接合時の温度から室温まで複合体が冷却される間、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体との両者に密着し、両者のそれぞれに対する前述の強い結合が成形時から成形後まで維持されるものと考えられる。   In addition, the organic resin layer disposed between the molded body of the thermoplastic resin composition and the metal base material is strongly bonded to the metal base material by hydrogen bonding or the like on the one hand, and the thermoplastic resin composition on the other hand. A compatible layer is formed between the molded body and the molded body of the thermoplastic resin composition through the compatible layer. Furthermore, the organic resin layer is considered to have a lower molecular density than the metal base material and the molded body of the thermoplastic resin composition, and thus has a more flexible structure. It is done. For this reason, while the composite is cooled from the temperature at the time of bonding to the room temperature, the organic resin layer is in close contact with both the metal raw material and the molded body of the thermoplastic resin composition, and the above-described strong against both of them. It is believed that the bond is maintained from the time of molding until after molding.

以上のように、本発明に係る複合体は、有機樹脂層と金属素形材、および、有機樹脂層と熱可塑性樹脂組成物の成形体、が強固に接合されているため、塗装金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体との密着性に優れている。   As described above, in the composite according to the present invention, the organic resin layer and the metal base material, and the organic resin layer and the molded body of the thermoplastic resin composition are firmly bonded, so that the painted metal base Excellent adhesion between the material and the molded body of the thermoplastic resin composition.

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.複合体の作製
(1)塗装基材(金属素形材)
A.塗装基材1
板厚が0.8mmのSUS430の表面をNo.4仕上げして塗装基材1を準備した。TMAを用いて20〜100℃までの平均線膨張係数として塗装基材1の熱膨張係数(αm)を求めたところ、塗装基材1の線膨張係数(αm)は10×10−6/Kであった。
1. Fabrication of composite (1) Paint substrate (metal shape material)
A. Paint substrate 1
The surface of SUS430 with a plate thickness of 0.8 mm is No. The finished coating substrate 1 was prepared by finishing four. When the thermal expansion coefficient (αm) of the coated substrate 1 was determined as an average linear expansion coefficient from 20 to 100 ° C. using TMA, the linear expansion coefficient (αm) of the coated substrate 1 was 10 × 10 −6 / K. Met.

B.塗装基材2
板厚が0.8mmの冷間圧延鋼板(SPCC)に、片面あたりのめっき付着量が45g/mの溶融Zn−6質量%Al−3質量%Mg合金めっき鋼板を塗装基材2として準備した。塗装基材2の線膨張係数(αm)は12×10−6/Kであった。
B. Paint base 2
A cold rolled steel sheet (SPCC) with a plate thickness of 0.8 mm is prepared as a coated base material 2 with a molten Zn-6 mass% Al-3 mass% Mg alloy-plated steel sheet with a coating amount of 45 g / m 2 per side. did. The linear expansion coefficient (αm) of the coated substrate 2 was 12 × 10 −6 / K.

C.塗装基材3
板厚が0.8mmの冷間圧延鋼板(SPCC)に、片面あたりのめっき付着量が45g/mの溶融Al−9質量%Si合金めっき鋼板を塗装基材3として準備した。塗装基材3の線膨張係数(αm)は12×10−6/Kであった。
C. Paint base 3
A cold-rolled steel plate (SPCC) having a plate thickness of 0.8 mm was prepared as a coated base material 3 with a molten Al-9 mass% Si alloy-plated steel plate having a plating adhesion amount of 45 g / m 2 on one side. The linear expansion coefficient (αm) of the coated substrate 3 was 12 × 10 −6 / K.

D.塗装基材4
板厚が0.8mmのアルミ合金板(A1050)を塗装基材4として準備した。塗装基材4の線膨張係数(αm)は23×10−6/Kであった。
D. Paint base 4
An aluminum alloy plate (A1050) having a plate thickness of 0.8 mm was prepared as the coating substrate 4. The linear expansion coefficient (αm) of the coated substrate 4 was 23 × 10 −6 / K.

(2)塗料の調製
樹脂合計質量に対するPCユニットの質量の割合が80質量%になるように、PC含有ポリウレタン樹脂(A)、PCを含まないポリウレタン系樹脂(B)、および、ポリエチレンワックス(C)、を水に添加して、不揮発成分が20質量%のプレ塗料1を調製した。このプレ塗料1に、防錆剤としてモリブデン酸アンモニウム(キシダ化学株式会社):0.5質量%、炭酸ジルコニウムアンモニウム(ジルコゾールAC−7;第一稀元素化学工業株式会社):0.5質量%、および、シリコーン系消泡剤(KM−73;信越化学工業株式会社):0.05質量%、をそれぞれ配合し、塗料1を調製した。なお、「ジルコゾール」は、第一稀元素化学工業株式会社の登録商標である。
(2) Preparation of paint PC-containing polyurethane resin (A), polyurethane resin not containing PC (B), and polyethylene wax (C) so that the ratio of the mass of the PC unit to the total mass of the resin is 80% by mass ) Was added to water to prepare a prepaint 1 having a non-volatile component of 20% by mass. In this prepaint 1, ammonium molybdate (Kishida Chemical Co., Ltd.): 0.5% by mass, zirconium carbonate (Zircosol AC-7; Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd.): 0.5% by mass as a rust preventive agent , And silicone-based antifoaming agent (KM-73; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.): 0.05% by mass, respectively, to prepare paint 1. “Zircozole” is a registered trademark of Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd.

同様に、PCユニットの上記含有量が40質量部である塗料2、PCユニットの上記含有量が15質量部である塗料3、PCユニットの上記含有量が85質量部である塗料4、および、PCユニットの上記含有量が10質量部である塗料5、をそれぞれ調製した。また、PC含有ポリウレタン樹脂(A)の代わりにPCを含まないポリウレタン系樹脂(B)を用いた以外は塗料1と同様にして、塗料6を調製した。   Similarly, the paint 2 having a PC unit content of 40 parts by mass, the paint 3 having a PC unit content of 15 parts by mass, the paint 4 having a PC unit content of 85 parts by mass, and The coating material 5 whose said content of a PC unit is 10 mass parts was prepared, respectively. Moreover, the coating material 6 was prepared like the coating material 1 except having used the polyurethane-type resin (B) which does not contain PC instead of PC containing polyurethane resin (A).

A.PC含有ポリウレタン樹脂
PC含有ポリウレタン樹脂(A)には、アデカボンタイターHUX−386(株式会社ADEKA)を用いた。なお、PCユニットを80質量%以上含有するPC含有ポリウレタン樹脂(A)には、PCユニットを90質量%含有するポリウレタン樹脂組成物とHUX−386の混合物を用いた。なお、「アデカボンタイター」は、株式会社ADEKAの登録商標である。
A. PC-containing polyurethane resin Adekabon titer HUX-386 (ADEKA Corporation) was used as the PC-containing polyurethane resin (A). For the PC-containing polyurethane resin (A) containing 80% by mass or more of PC units, a mixture of a polyurethane resin composition containing 90% by mass of PC units and HUX-386 was used. “Adekabon titer” is a registered trademark of ADEKA Corporation.

B.PCを含まないポリウレタン系樹脂
樹脂合計質量に対するPCユニットの含有量の割合を調整するためのポリウレタン系樹脂(B)として、ポリウレタン樹脂エマルジョン(アデカボンタイターHUX−232;株式会社ADEKA)を使用した。
B. Polyurethane resin not containing PC A polyurethane resin emulsion (Adekabon titer HUX-232; ADEKA Co., Ltd.) was used as the polyurethane resin (B) for adjusting the ratio of the PC unit content to the total resin mass.

C.ポリエチレンワックス
ポリエチレンワックス(HYTEC E−9015;東邦化学工業株式会社)を樹脂合計質量に対して、5.0質量%添加した。なお、「HYTEC」は、東邦化学工業株式会社の登録商標である。
C. Polyethylene wax Polyethylene wax (HYTEC E-9015; Toho Chemical Industry Co., Ltd.) was added in an amount of 5.0% by mass relative to the total mass of the resin. “HYTEC” is a registered trademark of Toho Chemical Co., Ltd.

(3)有機樹脂層の形成
塗装基材1を液温40℃のアルカリ脱脂水溶液(サーフクリーナーSD−270;日本ペイント株式会社、pH=12)に1分間浸漬して、表面を脱脂した。次いで、脱脂した塗装基材1の表面に、乾燥膜厚が2.0μmとなるように、ロールコーターで塗料1を塗布し、塗装基板1の到達板温が150℃となる温度で、塗布された塗料1を熱風乾燥機によって乾燥させて、有機樹脂層を形成した。この有機樹脂層を有する塗装金属素形材を基材Iとする。また、塗装基材および塗料を表1に示すように変えた以外は基材Iと同様にして塗装基材の表面に有機樹脂層を形成し、基材II〜IXを作製した。さらに、塗料を塗布しない塗装基材2を基材Xとして用意した。基材I〜基材Xの材料およびその物性を表1に示す。なお、「サーフクリーナー」は、日本ペイント株式会社の登録商標である。
(3) Formation of organic resin layer The coated substrate 1 was immersed in an alkaline degreasing aqueous solution (Surf Cleaner SD-270; Nippon Paint Co., Ltd., pH = 12) at a liquid temperature of 40 ° C. for 1 minute to degrease the surface. Next, the coating material 1 is applied to the surface of the degreased coating substrate 1 with a roll coater so that the dry film thickness is 2.0 μm, and the coating plate 1 is applied at a temperature at which the ultimate plate temperature becomes 150 ° C. The paint 1 was dried with a hot air dryer to form an organic resin layer. The base material I is a painted metal shape member having this organic resin layer. Moreover, except having changed the coating base material and the coating material as shown in Table 1, the organic resin layer was formed on the surface of the coating base material similarly to the base material I, and the base materials II-IX were produced. Furthermore, the coating base material 2 which does not apply a coating material was prepared as the base material X. Table 1 shows the materials of the substrate I to the substrate X and their physical properties. “Surf Cleaner” is a registered trademark of Nippon Paint Co., Ltd.

Figure 0006189049
Figure 0006189049

(4)熱可塑性樹脂組成物
アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)系樹脂組成物として、エクセロイCK−10G20(射出温度260℃;テクノポリマー株式会社)を用意した。この樹脂組成物は、フィラーとしてのガラス繊維を20質量%含有している。この樹脂組成物を樹脂組成物iとする。なお、「エクセロイ」は、テクノポリマー株式会社の登録商標である。
(4) Thermoplastic Resin Composition As an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin composition, Exelloy CK-10G20 (injection temperature 260 ° C .; Technopolymer Corporation) was prepared. This resin composition contains 20% by mass of glass fiber as a filler. This resin composition is referred to as “resin composition i”. “Excelloy” is a registered trademark of Techno Polymer Co., Ltd.

また、ポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂組成物として、ノバデュラン5010R3−2(射出温度260℃;三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社)とノバデュラン5710F40(射出温度260℃;三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社)を用意した。前者は、ガラス繊維を含有せず、後者は、フィラーとしてのガラス繊維を40質量%含有している。前者の樹脂組成物を樹脂組成物iiとし、後者の樹脂組成物を樹脂組成物iiiとする。なお、「ノバデュラン」は、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社の登録商標である。   Moreover, Novaduran 5010R3-2 (injection temperature 260 ° C .; Mitsubishi Engineering Plastics) and Novaduran 5710F40 (injection temperature 260 ° C .; Mitsubishi Engineering Plastics) were prepared as polybutylene terephthalate (PBT) resin compositions. . The former does not contain glass fiber, and the latter contains 40% by mass of glass fiber as a filler. The former resin composition is referred to as a resin composition ii, and the latter resin composition is referred to as a resin composition iii. “Novaduran” is a registered trademark of Mitsubishi Engineering Plastics Corporation.

また、ポリアミド(PA66)系樹脂組成物として、アミランCM−3001−N(射出温度260℃;東レ株式会社)とアミランCM−3511−G50(射出温度260℃;東レ株式会社)を用意した。前者は、ガラス繊維を含有せず、後者は、フィラーとしてのガラス繊維を50質量%含有している。前者の樹脂組成物を樹脂組成物ivとし、後者の樹脂組成物を樹脂組成物vとする。なお、「アミラン」は、東レ株式会社の登録商標である。   Moreover, as a polyamide (PA66) type-resin composition, Amilan CM-3001-N (injection temperature 260 degreeC; Toray Industries, Inc.) and Amilan CM-3511-G50 (injection temperature 260 degrees C; Toray Industries, Inc.) were prepared. The former does not contain glass fiber, and the latter contains 50% by mass of glass fiber as a filler. The former resin composition is referred to as a resin composition iv, and the latter resin composition is referred to as a resin composition v. “Amilan” is a registered trademark of Toray Industries, Inc.

また、ポリフェニレンサルファイド(PPS)系樹脂組成物として、トレリナA900(射出温度320℃;東レ株式会社)とフォートロン1140A7(射出温度320℃;ポリプラスチックス株式会社)を用意した。前者は、ガラス繊維を含有せず、後者は、フィラーとしてのガラス繊維を40質量%含有している。前者の樹脂組成物を樹脂組成物viとし、後者の樹脂組成物を樹脂組成物viiとする。なお、「トレリナ」は、東レ株式会社の登録商標である。   Moreover, as a polyphenylene sulfide (PPS) resin composition, Torelina A900 (injection temperature 320 ° C .; Toray Industries, Inc.) and Fortron 1140A7 (injection temperature 320 ° C .; Polyplastics Co., Ltd.) were prepared. The former does not contain glass fiber, and the latter contains 40% by mass of glass fiber as a filler. The former resin composition is referred to as a resin composition vi, and the latter resin composition is referred to as a resin composition vii. “Torelina” is a registered trademark of Toray Industries, Inc.

幅100mm×長さ100mm×厚さ3mmのキャビティー形状を持つ金型に、各樹脂組成物i〜viiの射出温度にて、金型温度:60℃、保圧:80MPaで各樹脂組成物i〜viiの射出成形を行い、20℃に冷却したときの各樹脂組成物i〜viiの成形収縮率を求めた。また、TMAを用いて20℃〜100℃までの平均線膨張係数として、各樹脂組成物i〜viiの線膨張係数(αp)を求めた。樹脂組成物i〜viiの組成および物性を表2に示す。   Each resin composition i at a mold temperature of 60 ° C. and a holding pressure of 80 MPa at a mold temperature having a width of 100 mm × length of 100 mm × thickness of 3 mm at the injection temperature of each resin composition i to vii. -Vii was injection-molded, and the molding shrinkage of each resin composition i-vii when cooled to 20 ° C was determined. Moreover, the linear expansion coefficient ((alpha) p) of each resin composition i-vii was calculated | required as an average linear expansion coefficient from 20 to 100 degreeC using TMA. Table 2 shows the compositions and physical properties of the resin compositions i to vii.

Figure 0006189049
Figure 0006189049

(5)塗装金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体との接合
A.射出成形による接合力測定用の塗装金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の接合
射出成形金型に基材Iを挿入し、溶融状態の樹脂組成物iを射出成形金型のキャビティーに射出し、図1に示されるような、基材I(符号11)の表面に樹脂組成物i(符号12)を射出成形によって接合させた複合体1(符号13)を作製した。キャビティーの形状は、幅(W1)30mm×長さ(L1)100mm×厚さ(T1)4mmである。基材Iの形状は、幅(W2)30mm×長さ(L2)100mm×厚さ(T2)0.8mmである。基材Iと樹脂組成物iは、互いの端部から長さ30cmの部分で接合している。複合体Iは、樹脂組成物iをキャビティーに260℃の射出温度で射出した後、冷却固化させることによって作製した。基材および樹脂組成物を表3に示すように変更し、射出温度を各樹脂組成物の前述した射出温度に変更する以外は、複合体1と同様にして、複合体1〜8および14〜19を作製した。各複合体における基材と樹脂組成物の組み合わせを表3に示す。
(5) Joining of painted metal shape material and molded body of thermoplastic resin composition Joining of coated metal mold and thermoplastic resin composition for measuring bonding strength by injection molding Inserting base material I into an injection mold and injecting molten resin composition i into the cavity of the injection mold Then, as shown in FIG. 1, a composite 1 (reference numeral 13) in which the resin composition i (reference numeral 12) was joined to the surface of the substrate I (reference numeral 11) by injection molding was produced. The shape of the cavity is width (W1) 30 mm × length (L1) 100 mm × thickness (T1) 4 mm. The shape of the base material I is width (W2) 30 mm × length (L2) 100 mm × thickness (T2) 0.8 mm. The base material I and the resin composition i are joined at a portion having a length of 30 cm from each other. The composite I was produced by injecting the resin composition i into the cavity at an injection temperature of 260 ° C. and then cooling and solidifying it. The composites 1 to 8 and 14 to 14 were changed in the same manner as the composite 1 except that the base material and the resin composition were changed as shown in Table 3 and the injection temperature was changed to the above-described injection temperature of each resin composition. 19 was produced. Table 3 shows combinations of the base material and the resin composition in each composite.

B.熱圧着による接合力測定用の塗装金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の接合
射出成形法で作製した幅30mm×長さ100mm×厚さ4mmである樹脂組成物iiiの成形体を、160℃に加熱した幅30mm×長さ100mm×厚さ0.8mmの基材IIに、図1に示されるように、それぞれの端部における幅30mm×長さ30mmの領域で重ね、0.3MPaで60秒間加圧した後、冷却固化させて、複合体9を得た。基材および樹脂組成物を表3に示すように変更する以外は、複合体9と同様にして、複合体10〜13および20〜23を作製した。各複合体における基材と樹脂組成物の組み合わせを表3に示す。
B. Bonding of Painted Metal Shaped Material for Measuring Bonding Force by Thermocompression Bonding and Thermoplastic Resin Composition A molded body of resin composition iii having a width of 30 mm × length of 100 mm × thickness of 4 mm produced by an injection molding method is obtained at 160 ° C. As shown in FIG. 1, the base material II having a width of 30 mm, a length of 100 mm, and a thickness of 0.8 mm is overlaid in a region of a width of 30 mm × a length of 30 mm at each end, and is heated to 60 MPa at 0.3 MPa. After pressurizing for 2 seconds, the composite 9 was obtained by cooling and solidifying. Except for changing the base material and the resin composition as shown in Table 3, composites 10-13 and 20-23 were produced in the same manner as the composite 9. Table 3 shows combinations of the base material and the resin composition in each composite.

(6)複合体の接合力の測定と評価
上記(5)で得られた各複合体の成形体と基材を、基材の表面に平行かつ互いに逆向きの方向に100mm/分の速度で引っ張り、破断したときの強さ(剥離強度)を測定した。剥離強度が1.0kN未満の場合を「×」と評価し、剥離強度が1.0kN以上であって1.5kN未満の場合を「△」と評価し、剥離強度が1.5kN以上であって2.0kN未満の場合を「○」と評価し、剥離強度が2.0kN以上の場合を「◎」と評価した。結果を表3に示す。複合体の接合力は、「△」、「○」または「◎」が合格である。
(6) Measurement and evaluation of bonding strength of composites The compact and base material of each composite body obtained in (5) above were parallel to the surface of the base material and in directions opposite to each other at a speed of 100 mm / min. The strength (peel strength) when pulled and broken was measured. The case where the peel strength is less than 1.0 kN is evaluated as “×”, the case where the peel strength is 1.0 kN or more and less than 1.5 kN is evaluated as “Δ”, and the peel strength is 1.5 kN or more. The case of less than 2.0 kN was evaluated as “◯”, and the case where the peel strength was 2.0 kN or more was evaluated as “◎”. The results are shown in Table 3. As for the bonding strength of the composite, “Δ”, “◯” or “「 ”is acceptable.

Figure 0006189049
Figure 0006189049

表3から明らかなように、射出成形または加熱圧着では、ポリカーボネートユニットを有するポリカーボネート含有ポリウレタンを含む有機樹脂層を有する金属素形材に接合する熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率が1.1%以下であり、かつ金属素形材の線膨張係数αmに対する熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数αpの比(αp/αm)が4以下である複合体1〜13では、熱可塑性樹脂組成物の成形体が塗装金属素形材に十分強固に接合した。   As is apparent from Table 3, in the injection molding or thermocompression bonding, the molding shrinkage of the thermoplastic resin composition bonded to the metal shape member having the organic resin layer containing the polycarbonate-containing polyurethane having the polycarbonate unit is 1.1%. In the composites 1 to 13 in which the ratio (αp / αm) of the linear expansion coefficient αp of the thermoplastic resin composition to the linear expansion coefficient αm of the metal base material is 4 or less, the thermoplastic resin composition The molded body was sufficiently firmly bonded to the painted metal profile.

一方、射出成形および加熱圧着のいずれにおいても、熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数比αp/αmは4以下であるが、成形収縮率が1.1%より大きい複合体17は、熱可塑性樹脂組成物の成形体と塗装金属素形材の接合力が劣っており、熱可塑性樹脂組成物の成形体が塗装金属素形材に実質的に接合しなかった。また、熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率が1.1%より大きく、線膨張係数比αp/αmが4よりも大きな複合体14〜16、20および21、有機樹脂層にポリカーボネートユニットが含まれない複合体18および22、および、有機樹脂層そのものが形成されていない複合体19および23については、複合体18,20および22では、熱可塑性樹脂組成物の成形体が塗装金属素形材に実質的に接合しなかった。また、複合体14〜16,19,21および23では、熱可塑性樹脂組成物の成形体が塗装金属素形材に接合しなかった。   On the other hand, in both the injection molding and the thermocompression bonding, the composite 17 having a linear expansion coefficient ratio αp / αm of 4 or less and a molding shrinkage ratio larger than 1.1% in the thermoplastic resin composition is a thermoplastic resin. The bonding strength between the molded body of the composition and the painted metal shape material was inferior, and the molded body of the thermoplastic resin composition did not substantially bond to the painted metal shape material. Further, the thermoplastic resin composition has a molding shrinkage ratio larger than 1.1% and a linear expansion coefficient ratio αp / αm larger than 4, and the organic resin layer includes a polycarbonate unit. As for the composites 18 and 22, and the composites 19 and 23 in which the organic resin layer itself is not formed, in the composites 18, 20 and 22, the molded body of the thermoplastic resin composition is used as the painted metal shape material. It was not substantially joined. Moreover, in the composite bodies 14-16, 19, 21, and 23, the molded object of the thermoplastic resin composition did not join to a coating metal shape material.

本発明の塗装金属素形材を含む複合体は、塗装金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体との密着性が優れているため、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 containing the painted metal preform according to the present invention has excellent adhesion between the painted metal preform and the molded body of the thermoplastic resin composition. For example, various electronic devices, household appliances, medical devices It is suitably used for automobile bodies, on-vehicle accessories, building materials, and the like.

11 基材
12 樹脂組成物
13 複合体
11 Base Material 12 Resin Composition 13 Composite

Claims (2)

金属素形材およびその上に配置された有機樹脂層を有する塗装金属素形材と、前記塗装金属素形材の表面に射出成形または加熱圧着によって接合された、熱可塑性樹脂組成物の成形体と、を有し、
前記有機樹脂層は、ポリカーボネートユニットを有するポリカーボネート含有ポリウレタンを含み、
前記有機樹脂層の厚さは、0.2μm以上10μm以下であり、
前記金属素形材の線膨張係数αmに対する前記熱可塑性樹脂組成物の線膨張係数αpの比αp/αmは、4以下である、
複合体。
A molded body of a thermoplastic resin composition, which is bonded to the surface of the metal base material and a coated metal base material having an organic resin layer disposed thereon by injection molding or thermocompression bonding. And having
The organic resin layer includes a polycarbonate-containing polyurethane having a polycarbonate unit,
The thickness of the organic resin layer is 0.2 μm or more and 10 μm or less,
The ratio αp / αm of the linear expansion coefficient αp of the thermoplastic resin composition to the linear expansion coefficient αm of the metal base material is 4 or less.
Complex.
前記有機樹脂層中の全樹脂の質量に対する前記ポリカーボネートユニットの質量の割合は、15〜80質量%である、
請求項1に記載の複合体。
The ratio of the mass of the polycarbonate unit to the mass of the total resin in the organic resin layer is 15 to 80% by mass.
The composite according to claim 1.
JP2013030950A 2013-02-20 2013-02-20 Complex Active JP6189049B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013030950A JP6189049B2 (en) 2013-02-20 2013-02-20 Complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013030950A JP6189049B2 (en) 2013-02-20 2013-02-20 Complex

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014159126A JP2014159126A (en) 2014-09-04
JP6189049B2 true JP6189049B2 (en) 2017-08-30

Family

ID=51611240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013030950A Active JP6189049B2 (en) 2013-02-20 2013-02-20 Complex

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6189049B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016108494A (en) * 2014-12-09 2016-06-20 日新製鋼株式会社 Treatment liquid for forming metallic shaped raw material
JP6487203B2 (en) * 2014-12-24 2019-03-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Design transfer sheet, decorative film and method for producing the same
JP6080876B2 (en) 2015-02-04 2017-02-15 日新製鋼株式会社 Composite body in which painted metal base material and cloth containing chemical fiber are joined, and method for producing the same
JP2018020499A (en) * 2016-08-04 2018-02-08 日新製鋼株式会社 Composite and manufacturing method therefor
JP7035699B2 (en) * 2018-03-27 2022-03-15 日本製鉄株式会社 Method for manufacturing coated metal profiles, complexes and composites for injection molding adhesion
KR20210042362A (en) * 2018-09-21 2021-04-19 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 Metal/resin composite structure, manufacturing method and cooling device of metal/resin composite structure

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3016331B2 (en) * 1993-09-07 2000-03-06 富士通株式会社 Manufacturing method of electronic equipment housing
JP2005067111A (en) * 2003-08-27 2005-03-17 Taisei Plas Co Ltd Composite member and its manufacturing method
JP2011051189A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ju Teng Internatl Holdings Ltd Insert molding method for casing
WO2012057072A1 (en) * 2010-10-26 2012-05-03 東洋紡績株式会社 Polyester film for use in molding
JP5335126B1 (en) * 2012-03-30 2013-11-06 日新製鋼株式会社 Composite in which painted metal base material and molded body of thermoplastic resin composition are joined, and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014159126A (en) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6189049B2 (en) Complex
TWI533992B (en) Composite jointed by rough-shaped material of coated metal and molded article of thermal plastic resin composition and producing method thereof
JP6189048B2 (en) Complex
JP6262951B2 (en) Composite and production method thereof
TWI510571B (en) Coated metal shaped raw material
JP7035699B2 (en) Method for manufacturing coated metal profiles, complexes and composites for injection molding adhesion
JP5422840B2 (en) Painted metal profile
TWI634985B (en) Manufacturing method of coated metal strip
WO2016092786A1 (en) Treatment liquid for shaped metallic materials
WO2016152117A1 (en) Coated al-containing formed metal material, composite obtained by joining coated al-containing formed metal material and molded article of thermoplastic resin composition, and method for producing same
JP7265124B2 (en) SURFACE TREATMENT LIQUID FOR METAL MATERIALS, COMPOSITE MANUFACTURING METHOD AND TREATMENT LIQUID DISPENSER
KR101471076B1 (en) Coated shaped metal material
JP2017071183A (en) Complex and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161122

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170627

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170703

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170718

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170802

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6189049

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350