JPWO2012132639A1 - 金属と熱可塑性樹脂の複合体 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、本発明は、熱可塑性樹脂組成物(A)と金属(B)とが接触接合した複合体であって、
前記熱可塑性樹脂組成物(A)は、熱可塑性樹脂と該熱可塑性樹脂の結晶化温度を3℃以上上昇させる無機充填材とを含む組成物であり、
前記金属(B)は、表面処理した金属である複合体を提供するものである。
本発明においては、前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド樹脂であることが好ましい。
また、前記無機充填材は、タルク、グラファイト、酸化マグネシウム、カオリン及び炭酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
また、前記無機充填材は、タルク、グラファイト及び酸化マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
また、前記無機充填材の配合量は、前記熱可塑性樹脂組成物(A)中に、0.01質量%以上50質量%以下であることが好ましい。
また、前記金属(B)の表面処理は、その表面に微細な凹凸を形成する処理又は化学物質を固着させる処理であることが好ましい。
また、本発明の複合体は、前記熱可塑性樹脂組成物(A)と前記金属(B)とが射出成形により接触接合されたものであることが好ましい。
更に、前記熱可塑性樹脂組成物(A)の、前記熱可塑性樹脂組成物(A)と前記金属(B)との接合面に対して対向する面には、リブ、突起、穴、段差から選ばれた1種からなる収縮抑制構造が設けられていてもよい。
更に、本発明の複合体は、全体形状が管または棒状であり、樹脂と金属が多層構成をなしているものでもよい。
また本発明の複合体は、金属表面の微細凹凸に樹脂を流入、固化させる技術と金属表面に化合物を固着させて樹脂と接合させる技術の両方に有効である。したがって、従来できなかった化合物が金属表面に固着した金属に熱可塑性樹脂を射出成形により接合させることが、本発明により可能になり、熱可塑性樹脂と化合物が金属表面に固着した金属とが接触接合した複合体が製造することができる。
本発明で用いる熱可塑性樹脂組成物(A)は、熱可塑性樹脂と、該熱可塑性樹脂の結晶化温度を3℃以上上昇させる無機充填材とを含む組成物である。
(1)熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂組成物(A)に使用される熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン/プロピレン共重合体(EPR)、エチレン/ブテン共重合体(EBR)、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン/メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン/アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン/アクリル酸エチル共重合体(EEA)等のポリオレフィン系樹脂及び、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸等のカルボキシル基及びその金属塩(Na、Zn、K、Ca、Mg)、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物等の酸無水物基、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、シトラコン酸グリシジル等のエポキシ基等の官能基が含有された化合物により変性された、上記ポリオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、液晶ポリエステル(LCP)、ポリ乳酸(PLA)、ポリグリコール酸(PGA)等のポリエステル系樹脂、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド(PPO)等のポリエーテル系樹脂、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルスルホン(PES)等のポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリチオエーテルスルホン樹脂(PTES)等のポリチオエーテル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアリルエーテルケトン(PAEK)等のポリケトン系樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS)、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体(MBS)等のポリニトリル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル(PEMA)等のポリメタクリレート系樹脂、ポリ酢酸ビニル(PVAc)等のポリビニルエステル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体等のポリビニル系樹脂、酢酸セルロース、酪酸セルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート(PC)等のポリカーボネート系樹脂、熱可塑性ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド等のポリイミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(TFE/HFP,FEP)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/フッ化ビニリデン共重合体(TFE/HFP/VDF,THV)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)等のフッ素系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリウレタンエラストマー、本発明において規定した以外のポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー等が挙げられる。これらの中でも表面処理した金属との接合力の弱い、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)以外の、比較的明瞭な結晶化または凝固温度を示す熱可塑性樹脂が、金属との接合効果改善の観点から好ましく、成形性等の取り扱いの容易さや高い耐熱性、機械強度からポリアミド樹脂がより好ましい。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
熱可塑性樹脂組成物(A)に用いられる該熱可塑性樹脂の結晶化温度を3℃以上上昇させる無機充填材としては、該熱可塑性樹脂の結晶化温度を3℃以上上昇させる無機充填材であればよく、複合体の接合強度の観点から、該熱可塑性樹脂の結晶化温度を6℃以上上昇させる無機充填材が好ましい。
具体的な熱可塑性樹脂の結晶化温度を3℃以上上昇させる無機充填材としては、タルク、グラファイト、酸化マグネシウム、カオリン及び炭酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましく、タルク、グラファイト及び酸化マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種がより好ましい。
本発明の金属(B)は、表面処理した金属であれば、金属の材質として特に限定するものではなく、例えば、鉄,銅,ニッケル,金,銀,プラチナ,コバルト,亜鉛,鉛,スズ,チタン,クロム,アルミニウム,マグネシウム,マンガン及びこれらの合金(ステンレス,真鍮,リン青銅など)を挙げることができる。また薄膜の金属や被膜(金属メッキ,蒸着膜,塗膜等)がなされた金属も対象となる。
(上式において、Rは−OR1,−OOR1,−SmR1,−NR1(R2);R1,R2はH,水酸基,カルボニル基,エーテル基,エステル基,アミド基,アミノ基,フェニル基,シクロアルキル基,アルキル基,あるいは、アルキン,アルケンの様な不飽和基を含む置換基であり、m は1から8までの整数を意味し、MはH,もしくは、Na,Li,K,Ba,Ca,アンモニウム塩などのアルカリ)が好ましい。
本発明において、熱可塑性樹脂組成物(A)と金属(B)とを接触接合する方法については、特に制限されるものではないが、射出成形により接触接合することが好ましい。例えば、金型の一方に金属(B)を設置し、金型を閉め、熱可塑性樹脂組成物(A)を射出成形機のホッパー部から射出成形機に導入し、溶融した樹脂を金型内に射出し、可動金型を開き離型することにより、熱可塑性樹脂組成物(A)と金属(B)とを接合した複合体を得ることができる。
射出成形の条件は、熱可塑性樹脂の種類により異なり、特に制限はないが、金型温度は10℃以上160℃以下が好ましい。一般には強度など製品品質と成形サイクルの観点から40℃以上120℃以下がより好ましいが、金属と接合させる射出成形については90℃以上がさらに好ましい。
・ポリアミド樹脂組成物(a−1)
1質量%のアミノシランカップリング剤で表面処理した平均粒径14μmのタルク(富士タルク工業株式会社のPKP−80)を40質量%と、相対粘度2.47、水抽出分5質量%以下のポリアミド6を60質量%、とからなるポリアミド樹脂組成物。(以下、(a−1)と称する。)
・ポリアミド樹脂組成物(a−2)
(a−1)において、タルクの配合量を0.5質量%とした以外は(a−1)と同様であるポリアミド樹脂組成物(a−2)(以下、(a−2)と称する。)
・ポリアミド樹脂組成物(a−3)
平均粒径が8μmのタルク(日本タルク株式会社のシムゴンM)を30質量%と、相対粘度2.47、水抽出分5質量%以下のポリアミド6を70質量%、とからなるポリアミド樹脂組成物(a−3)(以下、(a−3)と称する。)
・ポリアミド樹脂組成物(a−4)
平均粒径が33μm、かさ密度0.18g/cm3のグラファイト(日本黒鉛工業株式会社のSP−10)を40体積%と、相対粘度2.47、水抽出分5質量%以下のポリアミド6を60体積%、とからなるポリアミド樹脂組成物(a−4)(以下、(a−4)と称する。)
・ポリアミド樹脂組成物(a−5)
平均粒径が2.3μm、かさ密度0.4g/cm3の酸化マグネシウム(宇部マテリアルズ株式会社のRF−50−AC)を40体積%と、相対粘度2.47、水抽出分5質量%以下のポリアミド6を60体積%、とからなるポリアミド樹脂組成物(a−5)(以下、(a−5)と称する。)
・ポリアミド樹脂組成物(a−6)
平均粒径が7〜9μmのウォラストナイト(キンセイマテック株式会社のFPW−400S)を40質量%と、相対粘度2.47、水抽出分5質量%以下のポリアミド6を60質量%、とからなるポリアミド樹脂組成物(a−6)(以下、(a−6)と称する。)
・ポリアミド樹脂組成物(a−7)
ガラス繊維(日本電気硝子株式会社のECS03T249)を30質量%と、相対粘度2.64、水抽出分5質量%以下のポリアミド6を70質量%、とからなるポリアミド樹脂組成物(a−7)(以下、(a−7)と称する。)
・ポリアミド樹脂組成物(a−8)
ガラス繊維(日本電気硝子株式会社のECS03T249)を45質量%と、相対粘度2.64、水抽出分5質量%以下のポリアミド6を55質量%、とからなるポリアミド樹脂組成物(a−8)(以下、(a−8)と称する。)
・ポリアミド樹脂組成物(a−9)
ガラス繊維(日本電気硝子株式会社のECS03T289)を45質量%と、相対粘度2.75、水抽出分5質量%以下のポリアミド66を55質量%、とからなるポリアミド樹脂組成物(a−9)(以下、(a−9)と称する。)
・ポリアミド樹脂組成物(a−10)
ガラス繊維(日本電気硝子株式会社のECS03T289)を35質量%と、ポリアミド12を5質量%と、芳香族ポリアミドを13質量%と、相対粘度2.75、水抽出分5質量%以下のポリアミド66を47質量%、とからなるポリアミド樹脂組成物(a−10)(以下、(a−10)と称する。)
・ポリアミド6樹脂(a−11)
相対粘度2.47、水抽出分5質量%以下、結晶化温度Tcが179.8℃のポリアミド6樹脂(a−11)(以下、(a−11)と称する。)
外寸が12mm×12mm、厚みが1.0mm、長さが150mmであるステンレス、鋼材及びアルミニウムの試験片を準備する。
ステンレスは、18%のCrと8%のNiを含むステンレス鋼であるSUS304−HLを使用し、
鋼材は、機械構造用角形鋼管の規格のSTKMR290を使用し、
アルミニウムは、JIS H4040:2006に規定されるA5052を使用した。
それぞれの試験片の表面に対して、微細凹凸を形成するものとして特許文献1に記載されている侵食性液体(ヒドラジン)を用いた表面処理(以下処理1ともいう。)、もしくは、金属表面に固着するものとして特許文献3に記載されているトリアジンジチオール誘導体を用いる表面処理(以下処理2ともいう。)を施した。
表面処理後の金属はポリエチレンとアルミニウムの多層袋の中に入れ、ヒートシール機で密封し、樹脂との接合成形の直前まで室温で保管した。
図1の1に示す複合体の金属部材をERON社製万力N735に固定する。樹脂部の開口側に200mm×150mm×12mmのSUS304製板材を挿入し、曲げ荷重を挿入した板材の複合体の樹脂と金属の境界面である図1の斜線部分4から0.2m離れた部分にかけて複合体を破壊させた。破壊時の曲げモーメントを接合面全体の断面係数で割り、曲げ強度を求めた。具体的には、下記式より求めた。
曲げ強度(Pa)=0.2(m)×破壊時の荷重(N)/(0.15(m)×0.012(m)×0.012(m)/6)
接合性とは、その破壊面の状態を下記のA〜Eの5段階で評価したものである。
A:剥離させるのに工具を要し、金属と樹脂の境界面で剥離せず樹脂部が破壊する。
B:剥離させるのに工具を要し、金属側に0.2mm以上の厚さを持った樹脂が残る。
C:取り出し後、手で剥がれるが、抵抗感があり、金属の剥離面に変色がある。
D:取り出し後手で剥がれ、肉眼では界面に変化がない。
E:突き出し時、または取り出し時に手を触れることなく剥離する。
複合体を成形する際に得られる図1の5のスプルー部分から、幅4mm、厚み4mm、長さ10mmの試験片を切り出す。セイコーインスツル株式会社のTMA装置SSC5000を用い、切り出した試験片に2gの荷重をかけ、5℃/分の昇温速度にて50〜150℃の温度範囲の線膨張係数を測定し、その間の平均値を熱可塑性樹脂の線膨張係数とした。
線膨張係数と同様、スプルー部分から直径6mm、厚さ1mmの円板寸法からはみ出さない薄板状試験片を切り出す。装置はセイコーインスツル株式会社製示差走査熱量計EXSTAR6000 DSC6220を用いて窒素雰囲気中で測定した。試験片は室温から250℃まで10℃/分の速度で昇温し、250℃で10分保持した後、25℃まで10℃/分の速度で降温した。得られたDSCチャートで降温のピーク温度をTcとした。
処理1で表面処理したアルミニウムの試験片を200℃に設定したアズワン株式会社の自然対流乾燥器SONW−450で予熱し、その試験片を住友重機械工業株式会社の射出成形機SE−100Dに取り付けた図1の複合体が成形できる金型内に設置し、(a−1)を12.5質量%と(a−6)を87.5質量%とを混合したポリアミド樹脂組成物を同射出成形機に導入し、金型温度150℃の金型に樹脂温度260℃で射出し、保持圧力40MPaを40秒間かけた後、金型内で45秒冷却し、図1の形状の複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数の測定を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、(a−1)を25質量%、(a−6)を75質量%にした以外は、実施例1と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数の測定を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、(a−1)を50質量%、(a−6)を50質量%にした以外は、実施例1と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、(a−6)を使用せず、(a−1)を100質量%にした以外は、実施例1と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表1に示す。
実施例1において、(a−1)を使用せず、(a−6)を100質量%にした以外は、実施例1と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表1に示す。
処理1で表面処理した鋼材の試験片を200℃に設定したアズワン株式会社の自然対流乾燥器SONW−450で予熱し、その試験片を住友重機械工業株式会社の射出成形機SE−100Dに取り付けた図1の複合体が成形できる金型内に設置し、(a−2)2質量%、(a−7)66.7質量%及び(a−11)31.3質量%を混合したポリアミド樹脂組成物を同射出成形機に導入し、樹脂温度270℃で、金型温度150℃の金型に射出し、保持圧力50MPaを45秒間にかけた後、金型内で45秒冷却し、図1の形状の複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表2に示す。
実施例5において、(a−2)20質量%、(a−7)66.7質量%及び(a−11)13.3質量%にした以外は、実施例5と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表2に示す。
実施例5において、(a−1)2.5質量%、(a−7)66.7質量%及び(a−11)30.8質量%にした以外は、実施例5と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表2に示す。
実施例5において、(a−1)25質量%、(a−7)66.7質量%及び(a−11)8.3質量%にした以外は、実施例5と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表2に示す。
実施例5において、(a−1)50質量%、(a−8)44.4質量%及び(a−11)5.6質量%にした以外は、実施例5と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表2に示す。
実施例5において、(a−7)66.7質量%及び(a−11)33.3質量%にした以外は、実施例5と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表2に示す。
処理1で表面処理したステンレスの試験片を200℃に設定したアズワン株式会社の自然対流乾燥器SONW−450で予熱し、その試験片を住友重機械工業株式会社の射出成形機SE−100Dに取り付けた図1の複合体が成形できる金型内に設置し、(a−1)を同射出成形機に導入し、樹脂温度270℃で、金型温度140℃の金型に射出し、保持圧力60MPaを15秒間かけた後、金型内で30秒冷却することにより図1の形状の複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例10において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理した鋼材の試験片にした以外は、実施例10と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例10において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理したアルミニウムの試験片にした以外は、実施例10と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例10において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理したステンレスの試験片にした以外は、実施例10と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例13において、処理2で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理した鋼材の試験片にした以外は、実施例10と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例13において、処理2で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理したアルミニウムの試験片にした以外は、実施例10と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
処理1で表面処理したステンレスの試験片を200℃に設定したアズワン株式会社の自然対流乾燥器SONW−450で予熱し、その試験片を住友重機械工業株式会社の射出成形機SE−100Dに取り付けた図1の複合体が成形できる金型内に設置し、(a−3)を同射出成形機に導入し、樹脂温度270℃で、金型温度140℃の金型に射出し、保持圧力60MPaを15秒間かけた後、金型内で30秒冷却し、図1の形状の複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例16において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理した鋼材の試験片にした以外は、実施例16と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例16において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理したアルミニウムの試験片にした以外は、実施例16と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例16において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理したステンレスの試験片にした以外は、実施例16と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例19において、処理2で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理した鋼材の試験片にした以外は、実施例19と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例19において、処理2で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理したアルミニウムの試験片にした以外は、実施例19と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例10において樹脂組成物を(a−1)50質量%および(a−9)50質量%の混合物、金型温度を120℃とした以外は実施例10と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例22において樹脂組成物を(a−4)、金属の種類をアルミニウムにした以外は実施例22と同様にして複合体を得、接合性の評価を行った。また切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
実施例23において樹脂組成物のグラファイトを酸化マグネシウムにして樹脂組成物(a−5)とした以外は実施例23と同様にして複合体を得、接合性の評価を行った。また切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
処理1で表面処理したステンレスの試験片を180℃に設定したアズワン株式会社の自然対流乾燥器SONW−450で予熱し、その試験片を住友重機械工業株式会社の射出成形機SE−100Dに取り付けた図1の複合体が成形できる金型内に設置し、(a−7)を同射出成形機に導入し、樹脂温度290℃で、金型温度80℃の金型に射出し、保持圧力60MPaを15秒間かけた後、金型内で30秒冷却し、図1の形状の複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例3において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理した鋼材の試験片にした以外は、比較例3と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例3において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理したアルミニウムの試験片にした以外は、比較例3と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例3において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理したステンレスの試験片にした以外は、比較例3と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例6において、処理2で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理した鋼材の試験片にした以外は、比較例6と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例6において、処理2で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理したアルミニウムの試験片にした以外は、比較例6と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例3において、試験片を200℃で予熱し、金型温度を150℃にした以外は、比較例3と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例9において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理したステンレスの試験片にした以外は、比較例9と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例9において、(a−7)を(a−9)にした以外は、比較例9と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例11において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理した鋼材の試験片にした以外は、比較例11と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例11において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理したアルミニウムの試験片にした以外は、比較例11と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例9において、(a−9)を(a−6)にした以外は、比較例9と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例14において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理したステンレスの試験片にした以外は、比較例11と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
処理1で表面処理したステンレスの試験片を200℃に設定したアズワン株式会社の自然対流乾燥器SONW−450で予熱し、その試験片を住友重機械工業株式会社の射出成形機SE−100Dに取り付けた図1の複合体が成形できる金型内に設置し、(a−10)を同射出成形機に導入し、樹脂温度290℃で、金型温度80℃の金型に射出し、保持圧力60MPaを15秒間かけた後、金型内で30秒冷却することにより図1の形状の複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。その結果を表3に示す。
比較例16において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理2で表面処理したステンレスの試験片にした以外は、比較例16と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。その結果を表3に示す。
比較例16において、(a−10)を(a−8)にした以外は、比較例16と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例18において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理した鋼材の試験片にした以外は、比較例18と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
比較例18において、処理1で表面処理したステンレスの試験片を処理1で表面処理したアルミニウムの試験片にした以外は、比較例18と同様にして複合体を得た。得られた複合体の強度測定および接合性評価を行った。また、切り出した試験片から線膨張係数と結晶化温度の測定を行った。その結果を表3に示す。
Claims (9)
- 熱可塑性樹脂組成物(A)と金属(B)とが接触接合した複合体であって、
前記熱可塑性樹脂組成物(A)は、熱可塑性樹脂と該熱可塑性樹脂の結晶化温度を3℃以上上昇させる無機充填材とを含む組成物であり、
前記金属(B)は、表面処理した金属である複合体。 - 前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド樹脂である請求項1に記載の複合体。
- 前記無機充填材は、タルク、グラファイト、酸化マグネシウム、カオリン及び炭酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項1または2記載の複合体。
- 前記無機充填材は、タルク、グラファイト及び酸化マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項1または2記載の複合体。
- 前記無機充填材の配合量は、前記熱可塑性樹脂組成物(A)中に、0.01質量%以上50質量%以下である請求項1〜4のいずれか1つに記載の複合体。
- 前記金属(B)の表面処理は、その表面に微細な凹凸を形成する処理又は化学物質を固着させる処理である請求項1〜5のいずれか1つに記載の複合体。
- 前記熱可塑性樹脂組成物(A)と前記金属(B)とが射出成形により接触接合されたものである請求項1〜6のいずれか1つに記載の複合体。
- 前記熱可塑性樹脂組成物(A)の、前記熱可塑性樹脂組成物(A)と前記金属(B)との接合面に対して対向する面には、リブ、突起、穴、段差から選ばれた1種からなる収縮抑制構造が設けられている請求項1〜7のいずれか1つに記載の複合体。
- 全体形状が管または棒状であり、樹脂と金属が多層構成をなしている請求項1〜8のいずれか1つに記載の複合体。
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