KR102335716B1 - 플라스틱-금속 접합체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 구현예들은 플라스틱-금속 접합체(junction) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 다양한 구현예들에서, 본 발명은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법을 제공한다. 이러한 방법은 복수의 기공들을 포함하는 금속, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방법은 또한, 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 상기 금속과 상기 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 바람직한 방법에서, 유동성 수지 조성물은, 서로 다른 점도를 갖는 2개 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체; 및 서로 다른 점도를 갖는 2개 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체 중 하나 이상을 포함한다.

Description

플라스틱-금속 접합체 및 그 제조 방법
본 발명은 플라스틱-금속 접합체(junction) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
플라스틱과 금속 사이의 결합 강도는 화학적 접착제의 사용 없이는 낮을 수 있다. 예를 들어, 사출 성형된 중합체, 예컨대 비정질 중합체가 금속 표면과 긴밀하게 접촉하게 되는 것이 어려울 수 있어서, 상기 금속 표면과 상기 사출 성형된 중합체 사이의 강한 결합의 형성이 방지된다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에스테르 블렌드는 이따금, 접합체의 내화학성, 가능한 광범위하게 다양한 색상들, 및 접합체의 양호한 내후성(weathering ability)으로 인해 예컨대 핸드폰 및 태블릿(tablet)에서 플라스틱과 금속 사이에서 접합체의 형성에 사용된다. 그러나, 화학적 접착제 없이, 금속과 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에스테르 블렌드 사이의 결합 강도는 단지 약 30 MPa에 불과할 수 있으며, 이러한 결합 강도는 제조 또는 소비자의 사용 동안 금속으로부터의 플라스틱 탈착과 같은 문제점을 야기할 수 있다.
DE 10 2013 018452 A1은 플라스틱-금속 복합물의 제조를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 금속 구성성분은 상기 장치 내로 삽입되고, 주입되는 플라스틱 구성성분의 용융점 범위까지 가열된다. 금속 구성성분의 가열은 예를 들어, 직접적인 가열, 전도성 가열 또는 유도성 가열일 수 있다. 상기 가열은, 요망되는 온도 범위에 도달할 때 종료되고, 플라스틱 구성성분이 사출 성형된다. 플라스틱 구성성분의 주입 후, 복합물 구성성분은 몰드로부터 제거될 수 있을 때까지 냉각된다.
EP 2 400 042 A1은 금속 기판, 및 상기 금속 기판 상에 형성된 수지 조성물을 포함하는 금속-및-수지 복합물에 관한 것이다. 금속 기판은 평균 직경이 약 30-55 nm인 나노-기공을 갖는 표면을 가진다. 수지 조성물은 나노-기공을 갖고 상기 나노-기공을 충전시키고 있는 금속 기판의 표면에 완전히 결합되어 있다. 수지 조성물은 결정질 열가소성 합성 수지를 함유한다.
US 2006/055084 A1은 고효율로 제조될 수 있고, 박리 강도 및 기계적 강도가 큰 안정하고 신속한 복합물을 제공하기 위한, 알루미늄 물질 및 합성 수지 성형물의 복합물의 제조 방법에 관한 것이다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법을 제공한다. 상기 방법은 복수의 기공들을 포함하는 금속, 및 폴리에스테르를 포함하는 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 금속과 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함한다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법을 제공한다. 상기 방법은 복수의 기공들을 포함하는 금속, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 충전제를 포함하는 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계를 포함한다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 유동성 수지 조성물의 30 중량% 초과 내지 약 99 중량% 이하이다. 충전제는 유동성 수지 조성물의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%이다. 상기 방법은 또한, 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 금속과 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함한다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공한다. 이러한 접합체는 복수의 기공들을 포함하는 금속, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 고체 플라스틱을 포함한다. 고체 플라스틱은 복수의 앵커(anchor)들을 포함하며, 각각의 앵커는 기공들 중 하나 내로 연장된다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 고체 플라스틱의 30 중량% 초과 내지 약 99 중량% 이하이다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 다른 플라스틱-금속 접합체들을 능가하는 소정의 이점들, 및 이의 제조 방법을 제공하며, 이러한 이점들 중 적어도 일부는 예상치 못한 것이다. 예를 들어 다양한 구현예들에서, 금속-플라스틱 접합체는 다른 금속-플라스틱 접합체, 예컨대 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 다른 금속-플라스틱 접합체보다 더 강할 수 있다. 다양한 구현예들에서, 금속-플라스틱 접합체는 제조 동안 및 소비자에 의한 사용 동안 다른 금속-플라스틱 접합체, 예컨대 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 다른 금속-플라스틱 접합체보다 더 낮은 고장률(failure rate)을 가질 수 있다. 다양한 구현예들에서, 금속-플라스틱 접합체는 다른 금속-플라스틱 접합체, 다른 금속-금속 접합체 또는 다른 단일 금속 등가물보다 더 낮은 비용으로 형성될 수 있다. 다양한 구현예들에서, 금속-플라스틱 접합체는 다른 금속-플라스틱 접합체보다 더 낮은 중량을 가질 수 있다. 다양한 구현예들에서, 금속-플라스틱 접합체는 미적으로 유쾌한 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하여 형성되어, 유사한 강도를 갖는 다른 금속-플라스틱 조인트보다 미학적으로 더 유쾌한 금속-플라스틱 접합체를 제공할 수 있다. 다양한 구현예들에서, 금속-플라스틱 접합체는 금속 또는 플라스틱의 단독 사용을 능가하는 이점을 제공하여, 중량이 낮은 복잡한 형태를 만들도록 플라스틱의 디자인 자유도를 제공하고, 금속의 미적 및 기계적 특성(예를 들어, 강성도(stiffness) 및 강도)을 제공할 수 있다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법을 제공한다. 상기 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한(roughened) 표면을 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 냉각시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함한다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법을 제공한다. 상기 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열하는 단계를 포함하며; 여기서, 약 40 중량% 내지 약 100 중량%의 유동성 수지 조성물은 표준 온도 및 압력에서 비정질인 하나 이상의 중합체이다. 상기 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 한편, 울퉁불퉁한 표면의 온도를 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도에서 유지시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 냉각시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함한다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공한다. 접합체는 울퉁불퉁한 표면을 포함하는 금속 형태 및 고체 플라스틱을 포함한다. 울퉁불퉁한 표면은 복수의 표면 구조들을 포함하며, 각각의 표면 구조는 약 1 nm 내지 약 1 mm의 금속 표면과 대략 유사한 하나 이상의 치수를 갖는다. 표면 구조는 볼록한 표면 구조, 오목한 표면 구조 또는 이들의 조합을 포함한다. 약 40 중량% 내지 약 100 중량%의 고체 플라스틱은 표준 온도 및 압력에서 비정질인 하나 이상의 중합체이다. 고체 플라스틱은 복수의 앵커들을 포함하며, 각각의 앵커는 실질적으로 오목한 표면 구조의 하부(bottom)까지 연장되거나, 또는 실질적으로 다수의 볼록한 표면 구조들 사이에 형성된 구멍(cavity)의 하부까지 연장된다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 플라스틱-금속 접합체를 능가하는 소정의 이점들, 및 이의 제조 방법을 제공하며, 이들 이점 중 적어도 일부는 예상치 못한 것이다. 다양한 구현예들에서, 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법은 다른 금속-플라스틱 접합체 형성 방법들과 비교하여, 사출 성형된 물질이 금속 형태의 기공 또는 다른 표면 구조 내로 더 크게 침투(penetration)할 수 있도록 하며, 예컨대 사출 성형된 물질과 금속 형태 사이에 보다 긴밀한 접촉을 제공할 수 있다. 다양한 구현예들에서, 상기 방법에 의해 수득된 금속-플라스틱 접합체는 화학적 접착제를 사용하여 형성된 상응하는 금속-플라스틱 접합체와 비교하여 유사하거나 또는 더 큰 결합 강도를 가질 수 있다. 다양한 구현예들에서, 금속-플라스틱 접합체는 화학적 접착제의 도포 및 경화를 필요로 하는 상응하는 화학적 접착제-결합된 금속-플라스틱 접합체보다 형성되기가 더 용이하고, 더 신속하며, 더 적은 비용이 들 수 있다. 다양한 구현예들에서, 상기 방법은 금속과 하나 이상의 실질적으로 비정질 중합체 사이에서 금속-플라스틱 접합체를 제조하여, 다른 금속-플라스틱 접합체 형성 방법들과 비교하여, 비정질 사출 성형된 물질이 금속 형태의 기공 또는 다른 표면 구조 내로 더 크게 침투되게 할 수 있으며, 예컨대 비정질 사출 성형된 물질과 금속 형태 사이에 보다 긴밀한 접촉을 제공할 수 있다.
도면은 일반적으로, 본 발명에서 고찰된 다양한 구현예들을 비제한적으로 예시하는 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 다양한 구현예들에 따라 다양한 기공 형태들의 측면 프로파일 뷰(view)를 예시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 다양한 구현예들에 따라 유동성 수지 조성물과 접촉되기 이전(도 2a) 및 이후(도 2b)의 다공성 금속 형태를 예시한 것이다.
도 2c는 다양한 구현예들에 따라 유동성 수지 조성물과 접촉된 이후, 접착 필름을 포함하는 다공성 필름 형태를 예시한 것이다.
도 3은 다양한 구현예들에 따라 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법을 예시한 것이다.
도 4 내지 도 8은 다양한 구현예들에 따라 금속-플라스틱 접합체의 형성 방법을 예시한 것이다.
도 9a 내지 도 9i는 다양한 구현예들에 따라 금속 형태 안에 기공을 형성하기 위한 처리의 이전(도 9a) 및 이후(도 9b 내지 도 9i)의 금속 형태를 예시한 것이다.
도 10a는 다양한 구현예들에 따라 다공성 강철 형태 안에 사출 성형된 플라시틱을 갖는 다공성 강철 형태를 예시한 것이다.
도 10b는 다양한 구현예들에 따라 인장 전단 결합 강도(tensile shear bonding strength) 시험을 예시한 것이다.
도 11은 다양한 구현예들에 따라 다양한 금속 처리들 및 다양한 수지 조성물들에 대한 인장 전단 결합 강도 결과를 메가파스칼로 예시한 것이다.
도 12는 다양한 구현예들에 따라 다양한 플라스틱-금속 접합체들의 결합 강도를 예시한 것이다.
도 13은 다양한 구현예들에 따라 다양한 조건들 하에 다양한 수지 조성물들을 포함하는 다양한 금속들의 결합 강도를 예시한 것이다.
도 14 내지 도 16은 다양한 구현예들에 따라 다양한 알루미늄 표면들의 주사 전자 현미경 이미지를 예시한 것이다.
이제, 개시된 주제에 대한 소정의 구현예들을 참조로 상세히 기재될 것이며, 이들 구현예의 예들은 첨부된 도면에 부분적으로 예시되어 있다. 개시된 주제가 열거된 청구항과 함께 기재될 것이긴 하지만, 예시된 주제는 청구항을 개시된 주제로 제한하는 것이 아님을 이해해야 할 것이다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법을 제공한다. 상기 방법은 복수의 기공들을 포함하는 금속 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 금속과 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
금속 형태는 복수의 기공들을 포함한다. 복수의 기공들은 금속 형태의 표면에 위치하며, 예컨대 금속에 포함된 하나 이상의 금속 원소의 표면에 직접 위치하거나, 또는 금속 형태의 표면 또는 표면 상의 다공성 접착 필름에 위치한다. 기공은 금속 형태 상에서 임의의 적합한 크기, 모양 및 분포를 가질 수 있다. 다양한 구현예들에서, 측면에서 봤을 때, 기공은 불규칙적인 모양, 정사각형 또는 직사각형, 원형 또는 타원형, 또는 들쭉날쭉하거나 불규칙한 모서리를 가진 이들 모양 중 임의의 모양을 가질 수 있다. 도 1a 내지 도 1c는 다양한 기공 형태들의 측면 프로파일 뷰를 예시한 것이다. 기공은 임의의 적합한 직경을 가질 수 있으며, 여기서 원형이 아닌 기공의 경우, 그 직경은 금속의 표면에 대략적으로 유사한 기공의 개구(opening)의 가장 큰 치수로서 간주될 수 있다. 예를 들어, 기공은 약 1 nm 내지 약 1 mm, 약 1 nm 내지 약 1000 nm, 약 1 ㎛ 내지 약 1000 ㎛ 또는 약 1 nm, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 500, 750 nm, 1 ㎛, 2, 3, 4, 5, 15, 20, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 500, 750 ㎛ 또는 약 1 mm 이상의 직경을 가질 수 있다. 기공은 임의의 적합한 깊이, 예컨대 약 1 nm 내지 약 1 mm, 약 1 nm 내지 약 1000 nm, 약 1 ㎛ 내지 약 1000 ㎛ 또는 약 1 nm, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 500, 750 nm, 1 ㎛, 2, 3, 4, 5, 15, 20, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 500, 750 ㎛ 또는 약 1 mm를 가질 수 있다. 기공의 밀도는 임의의 적합한 밀도, 예컨대 약 1개 기공 내지 약 1,000,000,000,000개 기공/mm2, 또는 약 10개 기공 내지 약 1,000,000,000개 기공/mm2, 또는 약 100개 기공 내지 약 1,000,000개 기공/mm2, 또는 약 1개 기공, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 50, 100, 150, 200, 250, 500, 750, 1,000, 2,000, 5,000, 10,000, 20,000, 50,000, 100,000, 500,000, 1,000,000, 2,000,000, 5,000,000, 10,000,000, 100,000,000, 1,000,000,000 또는 약 500,000,000,000개 또는 그 이상의 기공/mm2일 수 있다.
일부 구현예들에서, 본 방법은 금속 형태 내에서 복수의 기공들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 기공들은 임의의 적합한 방식으로 형성될 수 있다. 기공의 형성 단계는 화학적 에칭, 산화, 플라즈마 에칭, 레이저 에칭 및 머시닝(machining) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 기공은 금속 상의 다공성 접착 필름 내에 존재한다(예를 들어 금속과의 화학 반응에 의해 형성된 다공성 코팅). 접착 필름 내에서의 기공의 형성 단계는, 금속 형태의 표면 상에서 접착 필름을 형성하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 접착 필름의 형성 동안, 기공이 접착 필름 내에 형성된다. 접착 필름 내에서의 기공의 형성 단계는, 접착 필름을 형성하는 단계 및 동시에 또는 후속적으로 상기 필름 내에 기공을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 방법은 금속 형태 및 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 접촉 단계는 금속 형태 내 기공(예를 들어 금속 형태에 포함된 금속 원소 내의 기공) 및 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 접촉 단계는 금속 형태 상의 다공성 접착 필름(예를 들어 금속과의 화학 반응을 통해 형성된 다공성 코팅) 내의 기공 및 유동성 수지 조성물(예를 들어 접촉은 유동성 수지 조성물 및 금속 형태 내에 포함된 금속 원소의 접촉을 포함할 필요가 없으며, 단, 금속 형태 상의 다공성 접착 필름이 유동성 수지 조성물과 접촉됨)과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 접촉 단계는 경화 이전에, 기공에 유동성 수지 조성물을 침투시켜, 유동성 수지 조성물이 실질적으로 대부분의 기공을 충전시키도록(예를 들어 약 50 부피% 내지 약 100 부피%의 기공, 예컨대 모든 충전된 기공의 평균 부피%, 또는 약 90-100 부피%, 또는 약 50 부피% 또는 그 이하, 또는 약 55 부피%, 60, 65, 70, 75, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9, 또는 약 99.99 부피% 또는 그 이상을 충전시키도록) 하는 단계를 포함할 수 있다. 금속 형태 및 유동성 수지 조성물의 접촉 단계는 유동성 수지 조성물을 사출 성형시켜, 상기 유동성 수지 조성물이 금속 형태와 접촉될 때 압력 하에 가열되게 하는 단계를 포함할 수 있다. 사출 성형 공정은 임의의 적합한 사출 성형 공정일 수 있다. 도 2a 내지 도 2c는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 접촉된 금속 형태(10) 및 유동성 수지 조성물(12)을 예시하고 있으며, 다공성 접착 필름(14) 및 유동성 수지 조성물을 포함하는 접촉된 금속 형태는 도 2c에 도시되어 있다.
본 방법은 금속 형태의 가열 단계(예를 들어 금속 형태의 다공성 표면의 가열 단계), 예컨대 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지의 가열 단계, 예컨대 본원에 기재된 임의의 적합한 가열 단계를 포함할 수 있다. 가열 단계는 금속 형태를 유동성 수지 조성물과 접촉시키기 이전에, 금속 형태를 유동성 수지 조성물과 접촉시키는 도중에 또는 이들의 조합 시에 수행될 수 있다. 일부 구현예들에서, 가열 단계는 적어도 일부의 접촉 단계 동안 금속 형태의 온도를 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도에서 유지시키는 단계를 포함할 수 있다. 유지 단계는 적어도 일부의 접촉 단계 동안, 예컨대 유동성 수지 조성물이 기공에 요망되는 정도까지 침투되었을 때까지 수행될 수 있다. 가열 단계는 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 몰드의 가열을 통해, 또는 금속 형태의 직접적인 가열을 통해, 예컨대 몰드 내에 포매된 가열 소스에 의한 가열, 또는 몰드 내에 삽입된 가열 소스를 통한 가열을 통해 수행될 수 있다. 일부 구현예들에서, 다공성 표면을 형성하기 위한 금속 형태의 가열 단계 및 표면 처리 단계는 적어도 부분적으로는 동시에 수행될 수 있다. 열은 임의의 적합한 방식, 예컨대 스팀, 전기 히터, 인덕션 히터, 초음파 진동, 레이저 히터, 할로겐 히터, 카본 히터 또는 이들의 조합을 통해 공급될 수 있다. 다양한 구현예들에서, 가열 단계는 도 4 내지 도 8에 예시된 가열 기술들 중 임의의 적합한 하나의 기술을 통해 수행될 수 있다.
본 방법은 유동성 수지 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 경화 단계는 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다. 일부 구현예들에서, 유동성 수지 조성물은 열가소성이고, 경화 단계는 유동성 수지 조성물을 냉각시켜, 고체 플라스틱을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 유동성 수지 조성물은 열경화성이고, 경화 단계는 가열시켜 고체 플라스틱을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 경화 단계는 UV 광과 같은 적합한 방사선에 노출시켜, 고체 플라스틱을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 유동성 조성물의 경화는 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공할 수 있다.
본 방법은 금속 형태를 냉각시키는 단계(예를 들어 금속 형태의 다공성 표면을 냉각시키는 단계)를 포함할 수 있다. 냉각은 임의의 적합한 냉각일 수 있다. 일부 구현예들에서, 냉각은 패시브 냉각(passive cooling)이며, 여기서, 금속 형태는 특수한 냉각 장비의 사용 없이 냉각된다. 일부 구현예들에서, 냉각은 액티브 냉각(active cooling)이다. 액티브 냉각은 금속 형태, 상기 금속 형태를 포함하는 몰드 또는 이들의 조합을 하나 이상의 쿨러를 이용하여 직접적으로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.
형성된 고체 플라스틱은 복수의 앵커들을 포함할 수 있으며, 각각의 앵커는 기공들 중 하나의 기공 내로 연장된다. 앵커는 기공 내로 연장되는 유동성 수지 조성물로부터 형성될 수 있다.
금속 형태와 고체 플라스틱 사이의 결합 강도(예를 들어 파단 시 인장 전단)는 임의의 적합한 결합 강도, 예컨대 약 30 MPa 내지 약 100 MPa, 약 40 MPa 내지 약 50 MPa, 또는 약 30 MPa 이하, 또는 약 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 85, 90, 95, 또는 약 100 MPa 이상일 수 있다.
다양한 구현예들에서, 본 방법은 접합체를 착색시키거나 또는 금속 형태 또는 고체 플라스틱을 착색시키는 단계를 포함할 수 있다. 다양한 구현예들에서, 상기 방법은 금속 형태를 애노드화(anodizing)시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 구현예들은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법을 제공한다. 상기 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 좌측 이미지에서, 울퉁불퉁한 표면(16)을 가진 금속 형태(10)가 제공되며, 여기서, 상기 울퉁불퉁한 표면은 오목한 표면 특징부 또는 기공(18)을 포함한다. 중심 이미지에서, 금속 형태는 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도보다 높은 온도까지 가열된다(30). 우측 이미지는, 유동성 수지 조성물(32)과 접촉되었으며 상기 유동성 수지 조성물이 경화되어, 접합체를 갖는 물품(34)을 형성한 금속 형태를 보여주며, 여기서, 100 부피%의 오목한 표면 특징부는 경화된 유동성 수지 조성물에 의해 충전되어, 양호한 접착을 갖는 금속-플라스틱 접합체를 제공한다.
금속 형태의 울퉁불퉁한 표면은 표면 구조, 예컨대 금속 형태 상에 직접적으로 위치한 표면 구조, 또는 금속 형태 상의 접착제 필름 상의 표면 구조를 포함할 수 있다. 표면 구조는 볼록한 표면 구조, 오목한 표면 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 표면 구조는 임의의 적합한 모양, 예컨대 도트, 라인, 기공 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 표면 구조는 마이크로 표면 구조 또는 서브 마이크로 표면 구조일 수 있다. 표면 구조는, 표면 상에 약 1 nm 내지 약 1 mm, 약 1 nm 내지 약 1000 nm, 약 10 nm 내지 약 100 ㎛ 또는 약 1 nm, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 nm, 1 ㎛, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 ㎛ 또는 약 1 mm의 표면 구조를 갖는 표면에 대략 유사한 하나 이상의 치수를 가질 수 있다. 하나 이상의 치수는 표면에 대략 유사한 임의의 적합한 선형 치수, 예컨대 길이, 폭, 직경(예를 들어 기공 직경) 등일 수 있다. 표면 구조는 약 1 nm 내지 약 1 mm, 약 1 nm 내지 약 1000 nm, 약 10 nm 내지 약 100 ㎛ 또는 약 1 nm, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 nm, 1 ㎛, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 ㎛ 또는 약 1 mm의 높이 또는 깊이(예를 들어 기공 깊이)를 가질 수 있다. 표면 구조는 임의의 적합한 밀도, 예컨대 약 1개 구조 내지 약 1,000,000,000,000개 구조/mm2, 또는 약 10개 구조 내지 약 1,000,000,000 구조/mm2, 또는 약 100개 구조 내지 약 1,000,000 구조/mm2, 또는 약 1개 구조, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 50, 100, 150, 200, 250, 500, 750, 1,000, 2,000, 5,000, 10,000, 20,000, 50,000, 100,000, 500,000, 1,000,000, 2,000,000, 5,000,000, 10,000,000, 100,000,000, 1,000,000,000, 또는 약 500,000,000,000개 이상의 구조/mm2를 가질 수 있다. 표면 구조들은 함께, 울퉁불퉁한 표면의 울퉁불퉁한 부분을 형성할 수 있다.
일부 구현예들에서, 본 방법은 금속 형태 상에 울퉁불퉁한 표면을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 울퉁불퉁한 표면은 임의의 적합한 방식으로 형성될 수 있다. 금속 형태 상에 울퉁불퉁한 표면을 형성하는 단계는 화학적 에칭, 레이저 에칭, 플라즈마 에칭, 산화, 머시닝, 울퉁불퉁한 코팅의 형성 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 울퉁불퉁한 코팅의 형성 단계는 접착 필름의 형성, 예컨대 표면 구조가 접착 필름 내에 형성된 접착 필름의 형성을 포함할 수 있다. 접착 필름 내의 표면 구조의 형성 단계는 접착 필름을 형성하는 단계, 및 동시적으로 또는 후속해서 상기 필름 내에 표면 구조를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 접촉 단계는 금속 형태 내의 표면 구조 및 동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계, 예를 들어 금속 형태에 포함된 금속 원소 내의 표면 구조를 상기 금속 형태 내의 금속 원소가 유동성 수지 조성물에 의해 직접적으로 접촉되도록 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 접촉 단계는 금속 형태 상의 접착 필름 내의 표면 구조(예를 들어 접착 필름은 금속 형태의 일부인 것으로 여겨질 수 있음)를 유동성 수지 조성물(예를 들어 접촉은 유동성 수지 조성물 및 금속 형태 내에 포함된 금속 원소를 접촉시키는 단계를 포함할 필요가 없으며, 단, 금속 형태 상의 표면 구조를 포함하는 접착 필름이 유동성 수지 조성물에 의해 접촉됨)과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 접촉 단계는, 경화 이전에 표면 구조에 유동성 수지 조성물을 침투시켜, 상기 유동성 수지 조성물이 실질적으로 대부분의 오목한 표면 구조, 예컨대 기공, 오목한 표면 구조, 또는 다수의 볼록한 표면 구조들 사이에 형성된 구멍을 충전시키는 단계를 포함할 수 있다(예를 들어 약 50 부피% 내지 약 100 부피%의 구멍 또는 오목한 표면 구조를 충전시키며, 예컨대 평균 부피%의 모든 유동성 수지 조성물-충전된 오목한 구조 또는 모든 충전된 구멍, 또는 약 90-100 부피%, 또는 약 50 부피% 이하, 또는 약 55 부피%, 60, 65, 70, 75, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9, 또는 약 99.99 부피% 이상). 금속 형태 및 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계는 유동성 수지 조성물을 사출 성형시켜, 상기 유동성 수지 조성물이 금속 형태와 접촉 시, 압력 하에 가열되도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 사출 성형 공정은 임의의 적합한 사출 성형 공정일 수 있다.
본 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계는 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물의 접촉 이전, 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물의 접촉 동안 및 이들의 조합 시의 가열을 포함할 수 있다. 열은 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 스팀, 전기 히터, 인덕션 히터, 초음파 진동, 레이저 히터, 할로겐 히터, 카본 히터 또는 이들의 조합을 통해 공급될 수 있다. 가열 및 유지 단계는 유동성 수지 조성물의 대략 유리 전이 온도, 또는 유리 전이 온도보다 약 1℃ 내지 약 30℃, 1℃ 내지 약 100℃ 더 높은 범위 내, 또는 유리 전이 온도보다 약 0℃ 더 높은 범위 내, 또는 유리 전이 온도보다 약 1℃, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 175, 또는 약 200℃ 더 높은 범위 내 일 수 있다. 일부 구현예들에서, 가열 및 유지 단계는 유동성 수지 조성물의 약 용융점까지이거나, 또는 용융점보다 약 1℃ 내지 약 30℃, 1℃ 내지 약 100℃, 또는 약 0℃ 더 높은 범위 내, 또는 용융점의 약 1℃, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 175, 또는 약 200℃ 더 높은 범위 내 일 수 있다.
일부 구현예들에서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물의 접촉 단계는 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물을 접촉시키면서, 한편으로는 상기 울퉁불퉁한 표면의 온도를 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상에서 (예를 들어 금속 형태를 포함하는 몰드의 가열을 통해, 또는 금속 형태를 직접적으로 가열시킴으로써, 예컨대 금속 형태를 몰드 내에 포매된 적합한 가열 소스를 통한 가열에 의해) 유지시키는 단계를 포함한다. 다른 구현예에서, 접촉 단계는 가열 단계 이후에 수행된다. 유지 단계는 접촉 단계의 적어도 일부 동안, 예컨대 유동성 수지 조성물이 표면 특징부를 요망되는 정도까지 침투할 때까지 수행될 수 있다.
금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계는 금속 형태를 포함하는 몰드(예를 들어 사출 성형 몰드)를 가열하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 몰드의 가열은 금속 형태를 가열시킨다. 몰드는 직접적으로 가열되거나, 또는 가열 소스에 의해 간접적으로 가열될 수 있다. 몰드는 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 스팀, 전기 히터, 인덕션 히터, 초음파 진동 또는 이들의 조합을 통해 가열될 수 있다. 도 4는 다양한 구현예들에 따라 금속-플라스틱 접합체의 형성 방법을 예시하고 있다. 처음 이미지(110)에서, 몰드(111)가 제공된다. 몰드는 울퉁불퉁한 표면을 가진 금속 형태(112)를 포함하고, 이러한 금속 형태는 몰드(111) 내의 인서트(insert)이다. 두번째 이미지(120)에서, 몰드(111)는 가열 소스(도시되지 않음)에 의해 가열되며, 상기 가열 소스는 금속 형태(112)를 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열시킨다. 세번째 이미지(130)에서, 유동성 수지 조성물(131)이 몰드(111) 내에 주입되어, 상기 조성물은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면(112)과 접촉하게 된다. 네번째 이미지(140)에서, 금속 형태(112)는 냉각되고, 유동성 수지 조성물이 경화되어, 고체 플라스틱(141)이 제공된다. 유동성 수지 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱(141)을 제공하는 단계는, 금속-플라스틱 접합체(142)를 형성한다. 다섯번째 이미지(150)에서, 금속 형태(112), 고체 플라스틱(141) 및 금속-플라스틱 접합체(142)를 포함하는 금속-플라스틱 하이브리드 파트가 몰드로부터 분리된다.
금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계는 금속 형태를 직접적으로 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 형태는, 상기 금속 형태를 포함하는 몰드에 포매된 적합한 가열 소스에 의해 가열될 수 있다. 가열 소스는 전기 히터, 인덕션 히터, 초음파 진동, 레이저 히터 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 도 5는 다양한 구현예들에 따라 금속-플라스틱 접합체의 형성 방법을 예시하고 있다. 첫번째 이미지(210)에서, 몰드(211)가 제공된다. 몰드는 울퉁불퉁한 표면을 가진 금속 형태(212)를 포함하고, 이러한 금속 형태는 몰드(211) 내의 인서트이다. 두번째 이미지(220)에서, 금속 형태(212)는 가열 소스(213)에 의해 가열되며, 상기 가열 소스는 금속 형태(212)를 포함하는 몰드(211) 내에 포매되어 있으며, 금속 형태(212)를 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열시킨다. 세번째 이미지(230)에서, 유동성 수지 조성물(231)이 몰드(211) 내에 주입되어, 상기 조성물은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면(212)과 접촉하게 된다. 네번째 이미지(240)에서, 금속 형태(212)는 냉각되고, 유동성 수지 조성물이 경화되어, 고체 플라스틱(241)이 제공된다. 유동성 수지 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱(241)을 제공하는 단계는, 금속-플라스틱 접합체(242)를 형성한다. 다섯번째 이미지(250)에서, 금속 형태(212), 고체 플라스틱(241) 및 금속-플라스틱 접합체(242)를 포함하는 금속-플라스틱 하이브리드 파트가 몰드로부터 분리된다.
금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계는, 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물의 접촉 단계 이전에, 금속 형태를 포함하는 몰드에 삽입되거나, 또는 몰드 내의 구멍들 사이에 삽입된 적합한 가열 장치를 이용한 가열을 포함할 수 있다. 가열 장치는 할로겐 히터, 카본 히터, 레이저 히터, 인덕션 히터 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 도 6은 다양한 구현예들에 따라 금속-플라스틱 접합체의 형성 방법을 예시하고 있다. 첫번째 이미지(310)에서, 몰드(311)가 제공된다. 몰드는 울퉁불퉁한 표면을 가진 금속 형태(312)를 포함하고, 이러한 금속 형태는 몰드(311) 내의 인서트이다. 금속 형태(311)는 홀더(313) 내에 포함된 가열 장치(314)에 의해 가열된다. 가열 장치(314)는 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물의 접촉 이전에, 몰드(311) 내로 삽입된다. 가열 장치(314)는 금속 형태(312)를 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열시킨다. 두번째 이미지(320)에서, 유동성 수지 조성물(331)이 몰드(311) 내에 주입되어, 상기 조성물은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면(312)과 접촉하게 된다. 그런 다음, 세번째 이미지에 도시된 바와 같이, 금속 형태(312)가 냉각되고, 유동성 수지 조성물이 경화되어, 고체 플라스틱(341)을 제공하며, 금속-플라스틱 접합체(342)를 형성한다. 세번째 이미지에서, 금속 형태(312), 고체 플라스틱(341) 및 금속-플라스틱 접합체(342)를 포함하는 금속-플라스틱 하이브리드 파트가 몰드로부터 분리된다.
금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 형성하기 위한 표면 처리는, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계 이전에, 금속 형태를 포함하는 몰드 내에, 또는 몰드 내의 구멍들 사이에 삽입된 적합한 장치를 이용하여 표면을 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 표면 처리는 레이저 에칭, 플라즈마 에칭 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 표면 처리에 후속적인 금속 형태의 가열은 본원에 기재된 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다. 도 7은 다양한 구현예들에 따라 금속-플라스틱 접합체의 형성 방법을 예시하고 있다. 첫번째 이미지(410)에서, 몰드(411)가 제공된다. 몰드는 금속 형태(412)를 포함하고, 이러한 금속 형태는 몰드(411) 내의 인서트이다. 금속 형태(412)는 홀더(413) 내에 포함된 표면 처리 장치(예를 들어 레이저 에칭 장치, 플라즈마 에칭 장치 또는 이들의 조합)(414)에 의해 처리된다. 표면 처리 장치(414)에 의한 처리는 금속 형태(412) 상에 울퉁불퉁한 표면을 제공한다. 두번째 이미지(410)에서, 금속 형태(412)가 가열 소스(도시되지 않음)에 의해 가열되며, 이러한 가열 소스는 금속 형태(412)를 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열시킨다. 세번째 이미지(430)에서, 유동성 수지 조성물(431)이 몰드(411) 내에 주입되어, 상기 조성물은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면(412)과 접촉하게 된다. 네번째 이미지에 도시된 바와 같이, 금속 형태(412)가 냉각되고, 유동성 수지 조성물이 경화되어, 고체 플라스틱(441)을 제공하며, 금속-플라스틱 접합체(442)를 형성한다. 네번째 이미지(440)에서, 금속 형태(412), 고체 플라스틱(441) 및 금속-플라스틱 접합체(442)를 포함하는 금속-플라스틱 하이브리드 파트가 몰드로부터 분리된다.
울퉁불퉁한 표면의 가열, 및 울퉁불퉁한 표면을 형성하기 위한 표면 처리는 적어도 부분적으로는 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 울퉁불퉁한 표면의 가열, 및 울퉁불퉁한 표면을 형성하기 위한 표면 처리는 레이저 에칭, 레이저 가열, 플라즈마 에칭, 할로겐 히터 또는 이들의 조합을 사용하여 수행될 수 있다. 도 8은 다양한 구현예들에 따라 금속-플라스틱 접합체의 형성 방법을 예시하고 있다. 첫번째 이미지(510)에서, 몰드(511)가 제공된다. 몰드는 금속 형태(512)를 포함하고, 이러한 금속 형태는 몰드(511) 내의 인서트이다. 금속 형태(511)는 홀더(513) 내에 포함된 장치(514)에 의해 적어도 부분적으로 동시에 표면 처리되고 가열된다. 표면 처리/가열 장치(514)는 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물의 접촉 이전에 몰드(511) 내에 삽입된다. 표면 처리/가열 장치(514)는 울퉁불퉁한 표면을 형성하거나, 또는 이전에 형성된 울퉁불퉁한 표면을 증강시킨다. 표면 처리/가열 장치(514)는 또한, 금속 형태(512)를 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열시킨다. 두번째 이미지(520)에서, 유동성 수지 조성물(531)이 몰드(511) 내에 주입되어, 상기 조성물은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면(512)과 접촉하게 된다. 그런 다음, 세번째 이미지에 도시된 바와 같이, 금속 형태(512)가 냉각되고, 유동성 수지 조성물이 경화되어, 고체 플라스틱(541)을 제공하며, 금속-플라스틱 접합체(542)를 형성한다. 세번째 이미지에서, 금속 형태(512), 고체 플라스틱(541) 및 금속-플라스틱 접합체(542)를 포함하는 금속-플라스틱 하이브리드 파트가 몰드로부터 분리된다.
본 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다. 냉각은 임의의 적합한 냉각일 수 있다. 일부 구현예들에서, 냉각은 패시브 냉각이며, 여기서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면은 특수한 냉각 장비의 사용 없이 냉각될 수 있다. 일부 구현예들에서, 냉각은 액티브 냉각이다. 액티브 냉각은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면, 상기 금속 형태를 포함하는 몰드 또는 이들의 조합을 하나 이상의 쿨러를 이용하여 직접적으로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.
금속 형태와 고체 플라스틱 사이의 결합 강도(예를 들어 파단 시 인장 전단)는 임의의 적합한 결합 강도, 예컨대 약 1 메가파스칼(MPa) 내지 약 100 MPa, 약 6 MPa 내지 약 30 MPa, 또는 약 1 MPa 이하, 또는 약 2, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 약 100 MPa 이상일 수 있다.
금속 형태는 임의의 적합한 금속을 포함할 수 있다. 금속 형태는 하나의 금속 원소, 또는 1개 초과의 금속 원소들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 금속 형태는 알루미늄, 강철(예를 들어 스테인리스강), 철, 구리, 티타늄, 마그네슘 또는 이들의 임의의 조합(예를 들어 합금 또는 불균질 혼합물)을 포함한다. 금속 형태는 하나 이상의 금속 외에도 임의의 다른 적합한 물질을 포함할 수 있다. 하나 이상의 금속 원소는 금속 형태의 임의의 적합한 비율, 예컨대 약 50 중량% 내지 약 100 중량%, 또는 약 50 중량% 이하, 또는 약 55 중량%, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9, 또는 약 100 중량%를 형성할 수 있다.
유동성 수지 조성물은 본 방법이 본원에 기재된 바와 같이 수행될 수 있도록 임의의 적합한 유동성 수지 조성물일 수 있다. 유동성 수지 조성물은 열가소성, 열경화성 또는 이들의 조합일 수 있다. 유동성 수지 조성물의 경화는, 유동성 수지 조성물이 고체화되도록 상기 유동성 수지 조성물을 냉각시키는 단계(예를 들어 열가소성 유동성 수지 조성물의 경우), 유동성 수지 조성물이 고체화되도록 상기 유동성 수지 조성물을 가열하는 단계(예를 들어 열경화성 유동성 수지 조성물의 경우) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 유동성 수지 조성물은 표준 온도 및 압력에서 비정질인 하나 이상의 중합체, 표준 온도 및 압력에서 결정질인 하나 이상의 중합체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 플라스틱 또는 중합체에 적용되는 용어 "비정질"은 결정질 영역을 약 10 부피% 미만, 예컨대 약 9 부피%, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 또는 약 0 부피%로 갖는 플라스틱 또는 중합체를 지칭한다(예를 들어 비정질 중합체는 100 부피% 비정질일 필요는 없음). 본원에 사용된 바와 같이, 플라스틱 또는 중합체에 적용되는 바와 같은 용어 "결정질"은 결정질 영역을 약 10 부피% 초과, 예컨대 결정질 영역을 약 10 부피% 내지 약 80 부피%, 또는 약 10 부피%, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 또는 100 부피%로 갖는 플라스틱 또는 중합체를 지칭한다(예를 들어 결정질 중합체는 100 부피% 결정질일 필요는 없으며, 반(semi)결정질 중합체일 수 있음).
유동성 수지 조성물은 아크릴로니트릴 부타다이엔 스티렌(ABS) 중합체, 아크릴 중합체, 셀룰로이드 중합체, 셀룰로스 아세테이트 중합체, 사이클로올레핀 공중합체(COC), 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 중합체, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH) 중합체, 플루오로플라스틱, 이오노머, 아크릴/PVC 합금, 액체 결정 중합체(LCP), 폴리아세탈 중합체(POM 또는 아세탈), 폴리아크릴레이트 중합체, 폴리메틸메타크릴레이트 중합체(PMMA), 폴리아크릴로니트릴 중합체(PAN 또는 아크릴로니트릴), 폴리아미드 중합체(PA 또는 나일론), 폴리아미드-이미드 중합체(PAI), 폴리 아릴에테르케톤 중합체(PAEK), 폴리부타다이엔 중합체(PBD), 폴리부틸렌 중합체(PB), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체(PBT), 폴리카프로락톤 중합체(PCL), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 중합체(PCTFE), 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체(PET), 폴리사이클로헥실렌 다이메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PCT), 폴리카르보네이트 중합체(PC), 폴리하이드록시알카노에이트 중합체(PHA), 폴리케톤 중합체(PK), 폴리에스테르 중합체, 폴리에틸렌 중합체(PE), 폴리에테르에테르케톤 중합체(PEEK), 폴리에테르케톤케톤 중합체(PEKK), 폴리에테르케톤 중합체(PEK), 폴리에테르이미드 중합체(PEI), 폴리에테르설폰 중합체(PES), 폴리에틸렌클로리네이트 중합체(PEC), 폴리이미드 중합체(PI), 폴리락트산 중합체(PLA), 폴리메틸펜텐 중합체(PMP), 폴리페닐렌 옥사이드 중합체(PPO), 폴리페닐렌 설파이드 중합체(PPS), 폴리프탈아미드 중합체(PPA), 폴리프로필렌 중합체, 폴리스티렌 중합체(PS), 폴리설폰 중합체(PSU), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PTT), 폴리우레탄 중합체(PU), 폴리비닐 아세테이트 중합체(PVA), 폴리비닐 클로라이드 중합체(PVC), 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체(PVDC), 폴리아미드이미드 중합체(PAI), 폴리아크릴레이트 중합체, 폴리 옥시메틸렌 중합체(POM) 및 스티렌-아크릴로니트릴 중합체(SAN) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
유동성 수지 조성물은, 표준 온도 및 압력에서 비정질이고(예를 들어 순수할 때 각각 약 10 부피% 미만인 결정질임) 폴리카르보네이트 중합체(PC), 폴리에테르이미드 중합체(PEI), 폴리페닐렌 옥사이드 중합체(PPO), 폴리 아미드 (PA), 폴리메틸메타크릴레이트 중합체(PMMA), 폴리비닐클로라이드 중합체(PVC), 아크릴로니트릴 부타다이엔 스티렌 중합체(ABS), 폴리스티렌 중합체(PS), 폴리에테르설폰 중합체(PES), 폴리아미드이미드 중합체(PAI), 폴리아크릴레이트 중합체 및 폴리설폰(PSU)으로부터 선택되는 하나 이상의 중합체를 포함할 수 있다. 표준 온도 및 압력에서 비정질인 하나 이상의 중합체는 폴리카르보네이트 중합체(PC), 폴리에테르이미드 중합체(PEI) 및 폴리페닐렌 옥사이드 중합체(PPO)로부터 선택될 수 있다. 다양한 구현예들에서, 약 0.01 중량% 내지 약 100 중량%, 약 40 중량% 내지 약 100 중량%, 약 50 중량% 내지 약 100 중량%, 또는 약 0.01 중량% 이하, 또는 약 0.1 중량%, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9 또는 약 99.99 중량% 이상의 유동성 수지가 하나 이상의 비정질 중합체(예를 들어 함께 중합체들이 표준 온도 및 압력에서 약 10 부피% 미만의 결정도를 가짐)이다.
유동성 수지 조성물은, 표준 온도 및 압력에서 결정질(예를 들어 순수할 때 각각 약 10 부피% 초과가 결정질이거나, 또는 순수할 때 약 10 부피% 내지 약 80 부피%가 결정질임)이고 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체(PBT), 폴리페닐렌 설파이드 중합체(PPS), 폴리아미드 중합체(PA 또는 나일론, 예컨대 나일론 6,6 또는 나일론 11), 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 선형 폴리에틸렌 중합체(PE), 폴리프로필렌 중합체(PP), 폴리에테르케톤 중합체(PEK), 폴리에테르에테르케톤 중합체(PEEK), 폴리에테르케톤케톤 중합체(PEKK), 폴리프탈아미드 중합체(PPA) 및 폴리옥시메틸렌 중합체(POM)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 중합체를 포함할 수 있다. 유동성 수지 조성물은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체(PBT), 폴리페닐렌 설파이드 중합체(PPS), 폴리아미드 중합체(PA 또는 나일론) 및 폴리에테르에테르케톤 중합체(PEEK)로부터 선택되는 하나 이상의 결정질 중합체를 포함할 수 있다. 다양한 구현예들에서, 약 0.01 중량% 내지 약 100 중량%, 약 40 중량% 내지 약 100 중량%, 약 50 중량% 내지 약 100 중량%, 또는 약 0.01 중량% 이하, 또는 약 0.1 중량%, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9 또는 약 99.99 중량% 이상의 유동성 수지가 하나 이상의 결정질 중합체(예를 들어 함께, 중합체는 표준 온도 및 압력에서 약 10 부피% 초과의 결정도, 예컨대 10 부피% 내지 약 80 부피%의 결정도를 가짐)이다.
유동성 수지 조성물은 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 폴리에스테르는 유동성 수지 조성물의 임의의 적합한 비율, 예컨대 유동성 수지 조성물의 약 0.01 중량% 내지 약 99.9 중량%, 약 50 중량% 내지 약 99.9 중량%, 또는 약 0.01 중량% 이하, 또는 약 0.1 중량%, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9 중량% 또는 약 99.99 중량% 이상으로 존재할 수 있다. 폴리에스테르는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함할 수 있다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 임의의 적합한 분자량 및 점도를 가질 수 있다. 유동성 수지 조성물은 1개 유형의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 1개 초과의 유형의 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 포함할 수 있다. 하나 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 유동성 수지 조성물의 임의의 적합한 비율, 예컨대 유동성 수지 조성물의 약 0.01 중량% 내지 약 99.9 중량%, 약 50 중량% 내지 약 99.9 중량%, 또는 약 0.01 중량% 이하, 또는 약 0.1 중량%, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9 중량%, 또는 약 99.99 중량% 이상을 형성할 수 있다. 유동성 수지 조성물은 1개 유형의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 1개 초과의 유형의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함할 수 있다. 하나 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 유동성 수지 조성물의 임의의 적합한 비율, 예컨대 유동성 수지 조성물의 0.01 중량% 내지 약 99.9 중량%, 약 50 중량% 내지 약 99.9 중량%, 또는 약 0.01 중량% 이하, 또는 약 0.1 중량%, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9 중량%, 또는 약 99.99 중량% 이상을 형성할 수 있다. 하나 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 유동성 수지 조성물의 30 중량% 초과, 예컨대 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 42, 44, 46, 48 중량% 초과, 또는 50 중량% 초과, 또는 유동성 수지 조성물의 30 중량% 초과 내지 약 99 중량% 이하, 또는 30 중량% 초과 내지 약 80 중량% 이하, 또는 30 중량% 초과 내지 약 50 중량% 이하, 또는 30 중량% 초과 내지 약 40 중량% 이하, 또는 약 32 중량% 내지 약 99 중량%일 수 있다. 하나 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 하나 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 조합은 유동성 수지 조성물의 임의의 적합한 비율, 예컨대 약 0.1 중량%, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9 중량%, 또는 약 99.99 중량% 이상을 형성할 수 있다. 하나 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 : 하나 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 중량비는 임의의 적합한 중량비, 예컨대 약 100:1 내지 약 1:100, 약 9:1 내지 약 1:9, 약 7:3 내지 약 3:7, 약 1:1, 또는 약 100:1 이상, 또는 약 9:1, 8.5:1.5, 8:2, 7.5:2.5, 7:3, 6.5:3.5, 6:4, 5.5:4.5, 5:5, 4.5:5.5, 4:6, 3.5:6.5, 3:7, 2.5:7.5, 2:8, 1.5:8.5, 1:9, 또는 약 1:100 이하일 수 있다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 외에도, 유동성 수지 조성물은 임의의 다른 적합한 물질, 예컨대 본원에 기재된 임의의 하나 이상의 중합체, 및 예컨대 임의의 적합한 하나 이상의 첨가제, 예컨대 본원에 기재된 임의의 첨가제를 포함할 수 있다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트는 1개 초과의 유형의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체, 예컨대 2개 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체를 포함할 수 있으며, 각각의 중합체는 서로 다른 점도, 예컨대 서로 다른 고유 점도를 갖는다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 1개 초과의 유형의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체, 예컨대 2개 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체를 포함할 수 있으며, 각각의 중합체는 서로 다른 점도, 예컨대 서로 다른 고유 점도를 갖는다. 예를 들어, 각각의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체 및 각각의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체는 독립적으로, 약 0.01 데시리터/그램(dL/g) 내지 약 10 dL/g, 또는 약 0.2 dL/g 내지 약 5 dL/g, 또는 약 0.5 dL/g 내지 약 1.5 dL/g, 또는 약 0.01 dL/g 이하, 또는 약 0.1 dL/g, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 약 10 dL/g 이상의 고유 점도(예를 들어 실온에서 60:40 페놀/테트라클로로에탄 혼합물 내에서 측정됨)를 가질 수 있다. 서로 다른 점도를 갖는 2개 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체들 사이의 점도 차이, 또는 서로 다른 점도를 갖는 2개 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체들 사이의 점도 차이는 임의의 적합한 차이(예를 들어 실온에서 60:40 페놀/테트라클로로에탄 혼합물 내에서 측정됨), 예컨대 약 0.01 dL/g 내지 약 10 dL/g, 또는 약 0.05 dL/g 내지 약 2 dL/g, 또는 약 0.2 dL/g 내지 약 0.8 dL/g, 또는 약 0.01 dL/g 이하, 또는 약 0.0 dL/g 이상, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1, 0.12, 0.14, 0.16, 0.18, 0.2, 0.22, 0.24, 0.26, 0.28, 0.3, 0.32, 0.34, 0.36, 0.38, 0.4, 0.42, 0.44, 0.46, 0.48, 0.50, 0.52, 0.54, 0.56, 0.58, 0.6, 0.65, 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9, 1, 1.5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 약 10 dL/g 이상일 수 있다. 서로 다른 점도를 갖는 2개 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체 중 최고 점도를 갖는 하나의 중합체, 또는 2개 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체 중 최고 점도를 갖는 하나의 중합체는 서로 다른 점도를 갖는 2개 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체 중 최저 점도를 갖는 하나의 중합체, 또는 2개 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체 중 최저 점도를 갖는 하나의 중합체에 대해 임의의 적합한 중량비, 예컨대 약 100:1 내지 약 1:100, 약 9:1 내지 약 1:9, 약 7:3 내지 약 3:7, 약 1:1, 또는 약 100:1 이상, 또는 약 9:1, 8.5:1.5, 8:2, 7.5:2.5, 7:3, 6.5:3.5, 6:4, 5.5:4.5, 5:5, 4.5:5.5, 4:6, 3.5:6.5, 3:7, 2.5:7.5, 2:8, 1.5:8.5, 1:9, 또는 약 1:100 이하의 중량비를 각각 가질 수 있다.
유동성 수지 조성물은 충전제, 예컨대 하나의 충전제 또는 다수의 충전제들을 포함할 수 있다. 충전제는 임의의 적합한 유형의 충전제일 수 있다. 충전제는 유동성 수지 조성물 내에서 균질하게 분포될 수 있다. 하나 이상의 충전제는 유동성 수지 조성물의 약 0.001 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 0.01 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 약 0.001 중량% 이하, 또는 약 0.01 중량%, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 중량% 또는 약 50 중량% 이상을 형성할 수 있다. 충전제는 섬유성 또는 입자성일 수 있다. 충전제는 알루미늄 실리케이트 (멀라이트(mullite)), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 융합된 실리카, 결정질 실리카 그래파이트, 천연 실리카 샌드 등; 붕소 분말, 예컨대 붕소-니트라이드 분말, 붕소-실리케이트 분말 등; 옥사이드 예컨대 Ti(¾, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드 등; 칼슘 설페이트(이의 무수물, 데하이드레이트 또는 트리하이드레이트); 칼슘 카르보네이트 예컨대 백악, 석회석, 대리석, 합성 침강된 칼슘 카르보네이트 등; 섬유성, 모듈형(modular), 바늘 모양, 라멜라 활석 등을 포함한 활석; 규회석; 표면-처리된 규회석; 유리 스피어(sphere), 예컨대 중공 및 고체 유리 스피어, 실리케이트 스피어, 세노스피어, 알루미노실리케이트(아르노스피어) 등; 경질 카올린, 연질 카올린, 하소된(calcined) 카올린, 중합체성 매트릭스 수지와의 융화성을 촉진하기 위해 당업계에 공지된 다양한 코팅제들을 포함하는 카올린 등을 포함하는 카올린; 단일 결정 섬유 또는 "휘스커(whisker)", 예컨대 실리콘 카바이드, 알루미나, 보론 카바이드, 철, 니켈, 구리 등; 섬유(연속성 섬유 및 분쇄된 섬유 포함), 예컨대 석면, 탄소 섬유, 유리 섬유; 설파이트, 예컨대 몰리브덴 설파이드, 아연 설파이드 등; 바륨 화합물, 예컨대 바륨 티타네이트, 바륨 페라이트, 바륨 설페이트, 중정석 등; 금속 및 금속 옥사이드, 예컨대 미립자 또는 섬유성 알루미늄, 브론즈, 아연, 구리 및 니켈 등; 플레이크드(flaked) 충전제, 예컨대 유리 플레이크, 플레이크드 실리콘 카바이드, 알루미늄 다이보라이드, 알루미늄 플레이크, 강철 플레이크 등; 섬유성 충전제, 예를 들어 짧은 무기 섬유, 예컨대 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드 및 칼슘 설페이트 헤미하이드레이트 등 중 하나 이상을 포함하는 블렌드로부터 유래된 것들; 천연 충전제 및 보강제, 예컨대 목재를 분쇄시킴으로써 수득되는 목분, 섬유성 생성물, 예컨대 케나프(kenaf), 셀룰로스, 면, 사이잘(sisal), 황마(jute), 아마(flax), 전분, 옥수수 분말, 리그닌, 라미(ramie), 등(rattan), 용설란(agave), 대나무, 삼(hemp), 땅콩 껍질, 옥수수, 코코넛(코이어(coir)), 쌀알 겉껍질 등; 유기 충전제, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌, 섬유를 형성할 수 있는 유기 중합체로부터 형성된 보강성 유기 섬유성 충전제, 예컨대 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤족사졸, 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴 수지, 폴리(비닐 알코올) 등; 뿐만 아니라 부가적인 충전제, 예컨대 운모, 점토, 장석, 연진(flue dust), 필라이트(fillite), 석영, 규암, 펄라이트(perlite), 트리폴리(Tripoli), 규조토, 카본 블랙 등, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합일 수 있다. 충전제는 활석, 유리 섬유, 케나프 섬유 또는 이들의 조합일 수 있다. 충전제는 전도성을 촉진시키기 위해 금속 물질의 층으로 코팅되거나, 또는 유동성 수지 조성물과의 접착 및 분산을 개선하기 위해 실란, 실록산, 또는 실란과 실록산의 조합으로 표면 처리될 수 있다. 충전제는 유리 섬유, 탄소 섬유, 미네랄 충전제 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 충전제는 운모, 활석, 점토, 규회석, 아연 설파이드, 아연 옥사이드, 탄소 섬유, 유리 섬유, 세라믹 코팅된 그래파이트, 티타늄 다이옥사이드 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 충전제는 유리 섬유일 수 있다.
유동성 수지 조성물은 하나 이상의 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐클로라이드, 폴리스티렌 또는 또 다른 폴리올레핀을 추가로 포함할 수 있다. 폴리올레핀은 임의의 적합한 폴리올레핀일 수 있다. 하나 이상의 폴리올레핀은 유동성 수지 조성물의 임의의 적합한 비율, 예컨대 유동성 수지 조성물의 약 0.001 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 0.01 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 약 0.001 중량% 이하, 또는 약 0.01 중량%, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 중량%, 또는 약 50 중량% 이상을 형성할 수 있다.
유동성 수지 조성물은 하나 이상의 폴리에스테르, 예컨대 방향족 폴리에스테르, 폴리(알킬렌 에스테르), 예컨대 폴리(알킬렌 아크릴레이트)(예를 들어 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)), 및 폴리(사이클로알킬렌 다이에스테르)(예를 들어 폴리(사이클로헥산다이메틸렌 테레프탈레이트)(PCT), 또는 폴리(1,4-사이클로헥산-다이메탄올-1,4-사이클로헥산다이카르복실레이트)(PCCD)) 및 레조르시놀-기반 아릴 폴리에스테르를 추가로 포함할 수 있다. 폴리에스테르는 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀)에스테르, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)에스테르, 폴리[(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀)에스테르-코-(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)] 에스테르 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합일 수 있다. 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 예로는, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트)(PBT) 및 폴리(프로필렌 테레프탈레이트)(PPT)가 있다. 폴리(알킬렌 나프토에이트), 예컨대 폴리(에틸렌 나프타노에이트)(PEN) 및 폴리(부틸렌 나프타노에이트)(PBN)가 또한, 유용하다. 알킬렌 테레프탈레이트 반복 에스테르 단위를 다른 에스테르기와 함께 포함하는 공중합체가 또한, 유용할 수 있다. 유용한 에스테르 단위는 서로 다른 알킬렌 테레프탈레이트 단위를 포함할 수 있으며, 이는 중합체 사슬 내에서 개별 단위로서, 또는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 블록으로서 존재할 수 있다. 이러한 공중합체의 구체적인 예로는, 폴리(사이클로헥산다이메틸렌 테레프탈레이트)-코-폴리(에틸렌 테레프탈레이트)가 있으며, 이는 중합체가 50 몰% 이상의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 경우 PETG로 약칭되고, 중합체가 50 몰% 이상의 폴리(1,4-사이클로헥산다이메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 경우 PCTG로 약칭된다. 하나 이상의 폴리에스테르는 유동성 수지 조성물의 임의의 적합한 비율, 예컨대 유동성 수지 조성물의 약 0.001 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 0.01 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 약 0.001 중량% 이하, 또는 약 0.01 중량%, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 중량%, 또는 약 50 중량% 이상을 형성할 수 있다.
다양한 구현예들에서, 본 발명은 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공한다. 상기 접합체는 본원에 기재된 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법의 구현예를 사용하여 형성될 수 있는, 금속 형태와 고체 플라스틱 사이의 임의의 적합한 접합체일 수 있다.
예를 들어, 접합체는 복수의 기공들을 포함하는 금속 형태를 포함할 수 있다. 상기 접합체는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 고체 플라스틱을 포함할 수 있다. 고체 플라스틱은 복수의 앵커들을 포함할 수 있으며, 각각의 앵커는 기공들 중 하나 내로 연장된다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 합계는 고체 플라스틱의 약 30 중량% 내지 약 90 중량%일 수 있다. 고체 플라스틱은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 : 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 중량비를 약 7:3 내지 약 1:9로 갖는다.
예를 들어, 접합체는 울퉁불퉁한 표면을 포함하는 금속 형태 및 고체 플라스틱을 포함할 수 있다. 울퉁불퉁한 표면은, 각각의 표면 구조의 하나 이상의 치수가 약 1 nm 내지 약 1 mm의 금속 표면과 대략 유사한 복수의 표면 구조들을 포함할 수 있다. 표면 구조는 볼록한 표면 구조, 오목한 표면 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 약 40 중량% 내지 약 100 중량%의 고체 플라스틱은 표준 온도 및 압력에서 비정질인 하나 이상의 중합체일 수 있다. 고체 플라스틱은 복수의 앵커들을 포함할 수 있으며, 각각의 앵커는, 실질적으로 오목한 표면 구조의 하부까지 연장되거나, 또는 실질적으로 다수의 볼록한 표면 구조들 사이에 형성된 구멍의 하부까지 연장된다(예를 들어 고체 플라스틱과 금속 사이의 기계적 인터록(interlock), 여기서, 각각의 앵커는 실질적으로 각각의 구멍 또는 오목한 표면 구조를 충전시키고, 예컨대 구멍 또는 오목한 표면 구조의 약 50 부피% 내지 약 100 부피%를 충전시키며, 예컨대 모든 충전된 오목한 구조 또는 모든 충전된 구멍의 평균 부피%, 또는 약 90-100 부피%, 또는 약 50 부피% 이하, 또는 약 55 부피%, 60, 65, 70, 75, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9, 또는 약 99.99 부피% 이상을 충전시킴).
실시예
다양한 구현예들은 예시로서 제공된 비제한적인 실시예를 참조로 하여 보다 양호하게 이해될 수 있다.
실시예 1.1. 수지 조성물의 형성
표 1에 도시된 조성을 갖도록 수지 조성물을 형성하였다. 점도를 실온에서 60:40 페놀/테트라클로로에탄 혼합물에서 측정하였다. 수지 조성물은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 : 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 중량비를 1:1로 가졌다.
Figure 112018014604020-pct00001
실시예 1.2. 인장 전단 결합 강도 시험
등급 AL6013 및 크기 18 mm X 45 mm X 1.6 mm의 다공성 알루미늄 형태를 처리 A 또는 처리 B를 사용하여 제조하였다.
처리 A에서, 상기 형태를 세척하고 탈기시켰다. 그런 다음, 상기 형태를 산 및 알칼리 처리를 교대로 사용하여 화학적으로 에칭시켜, 대략적인 크기가 1-100 ㎛인 불규칙적인 모양의 정공을 형성하였다. 그런 다음, 상기 형태를 세척하고 건조하였다.
처리 B에서, 2-(다이옥틸아미노)-1,3,5-트리아진-4,6-다이티올 모노소듐 염)(DON)을 상기 형태로 전기화학적으로 중합시켰다. 전해조(electrolytic cell)에, 작업 전극(상기 형태), 상대 전극(Pt 플레이트) 및 참고 전극(reference electrode)(포화된 칼로멜 전극(calomel electrode))을 장착하고, 수 중 DON 및 Na2C03를 함유하는 전해질 용액을 충전시켰다. 상기 형태 상에서 전기화학적으로 중합된 표면은 다공성이었으며(예를 들어 다공성 접착 필름, 또는 금속과의 화학 반응을 통해 형성된 다공성 코팅), 일반적으로 기공 크기는 20 nm 내지 40 nm이었다.
도 9a는 비처리된 형태를 예시하고 있다. 도 9b 내지 도 9d는 처리 A를 사용하여 처리된 형태를 예시하고 있다. 도 9e 내지 도 9i는 처리 B를 사용하여 처리된 형태를 예시하고 있다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 실시예 1.1의 수지 조성물(20)을 사출 성형하여, 각각의 다공성 강철 형태(22) 상에서 10 mm X 5 mm(즉, 0.5 cm2)의 결합 영역(24)에 걸쳐 10 mm X 45 mm X 3 mm의 고체 플라스틱 형태를 형성하였다. 270℃의 용융 온도를 사용하였다. 125℃의 몰드 온도를 사용하였다. 1,600 킬로그램 힘/제곱 센티미터(kgf/cm2)의 패킹 압력을 3초 동안 사용하였다.
제조된 2개의 유형의 금속 형태들을 각각 사용하여, 사출 성형 절차를 폴리부틸렌 테레프탈레이트("PBT A") 및 또 다른 폴리부틸렌 테레프탈레이트("PBT B")를 사용하여 반복하였다. PBT A는 40 중량%의 유리 섬유를 포함하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트이었다. PBT B는 폴리부틸렌 테레프탈레이트이었다.
인장 전단 결합 강도 시험을 ISO19095를 기반으로, 6개의 시료들 상에서 수행하였다. Shimadze AG-IS를 사용하였으며, 이때, 10 킬로뉴튼(kN) 로드 셀(load cell), 10 mm/min의 인장 속도, 23℃의 온도 및 50%의 상대 습도이었다. 적용된 전단력의 방향은 도 10b에서 화살표로 표시된 바와 같이, 결합된 표면과 평행하였다. 그 결과를 도 11에 예시한다.
실시예 1.1의 수지 조성물은 다른 PBT 수지와 비교하여 더 큰 인장 결합 강도를 보여주었다. 2개의 서로 다른 금속 제조 기술들은 동일한 경향을 가졌다.
실험을, 실시예 1.1의 수지 조성물, PBT A 및 PBT B를 사용하여, 처리 A에 따라 제조된 다공성 금속 형태를 사용하여 반복하였다. 인장 결합 강도 시험을 반복하였으며, 이때 그 결과를 도 12에 MPa에 예시한다. 실시예 1의 수지 조성물은 다른 PBT 수지와 비교하여 더 큰 인장 결합 강도를 보여주었다.
실시예 1.3. 다른 금속 제조 기술을 사용한 제조 및 인장 전단 결합 강도 시험
실시예 1.2의 절차를, 처리 1(처리 A와 유사하지만 나노 크기(예를 들어 약 1 nm 내지 약 100 nm)의 기공을 제공하는 금속 에칭 기술 화학적 에칭 처리), 처리 2(마이크로 크기의 기공을 제공하는 금속 에칭 기술, 처리 A와 유사한 화학적 에칭 처리) 및 처리 B를 사용하여 제조된 금속 형태들을 사용하여 반복하였다. 시료 1.3A(PBT:PET의 몰비가 8:2이고 30 중량% 유리 섬유를 갖는 PBT), 1.3B(15 중량% PET, 10 중량% 폴리카르보네이트 및 30 중량% 유리 섬유를 갖는 PBT) 및 1.3C(40 중량% 유리 섬유를 갖는 PBT)를 사용하였다. 120℃ 또는 140℃의 몰드 온도를 사용하였다. 그 결과를 도 13에 나타낸다.
실시예 2.1. 화학적-에칭된 및 레이저-에칭된 알루미늄 플레이트를 포함하는 폴리카르보네이트(PC) 수지
1.5mmX50mmX18mm의 치수를 갖는 알루미늄 플레이트(A5052)를 1 리터의 아세톤에 10분 동안 침지시켰으며, 한편 초음파 처리한 다음, 수돗물로 세척하였다.
그런 다음, 이온 교환수를 사용하여 1%의 농도로 희석된 2 리터의 염산을 40℃에서 유지된 대용량 비커에 넣었다. 상기 기재된 알루미늄 합금 조각들을 연속해서, 희석된 염산에, 서로 접촉되지 않도록 비커의 유리벽에 기대어 세워서 1분 동안 침지시키고, 흐르는 수돗물로 세척하였다. 후속해서, 알루미늄 합금 조각을 유사하게, 이온 교환수를 사용하여 1%의 농도로 희석된 2 리터의 가성 소다 수용액에 1분 동안 침지시킨 다음, 수돗물로 세척하였다. 후속해서, 알루미늄 합금 조각을 유사하게, 이온 교환수를 사용하여 1%의 농도로 희석된 2 리터의 염산에 1분 동안 침지시켰다. 그런 다음, 알루미늄 조각을 연속해서, 각각의 비커가 2 리터의 이온-교환 물이 충전된 3개의 비커에서 침지 세척하였다.
그런 다음, 5% 하이드라진 모노하이드레이트를 함유하는 2 리터의 이온 교환 수용액을 제조하였으며, 상기 기재된 알루미늄 합금 조각을 연속해서, 50℃에서 2분 동안 상기 수용액에 침지시켰다. 그런 다음, 알루미늄 합금 조각을 연속해서, 각각의 비커가 2 리터의 이온 교환 수용액이 충전된 3개의 비커에서 침지 세척하였으며, 그런 다음, 50℃에서 온풍을 이용하여 10분 내지 20분 동안 강제 건조하였다. 건조된 알루미늄 합금 조각을 건조 공기가 충전된 보관 상자에 넣었다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 14에 예시한다.
동일한 합금의 또 다른 알루미늄 플레이트를, 1064 nm의 진동수, 100 mm/sec의 스캔 속도 및 50 ㎛의 빔 직경을 갖는 50 W Nd-YAG 레이저를 사용하여 레이저 에칭 처리하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 15에 예시한다. 에칭된 플레이트는 50 ㎛의 폭, 50 ㎛의 깊이, 및 각각의 스트립 사이의 150 ㎛의 간격을 가졌다.
Sumitomo 중공업 SE100EV 사출 성형 기계를 사용하여, 폴리카르보네이트 수지를 사출 성형하여, 알루미늄 플레이트를 접촉시켰다. 폴리카르보네이트의 유리 전이 온도는 130℃(DSC에 의해 측정됨)이고, 용융 유속은 300℃/5 킬로그램(kg)에서 18 평방 센티미터/10분(cm3/10 min)이었으며, 유리 섬유 함량은 50 중량%이었다. 주입된 수지의 온도는 300℃이었다. 도 4에 예시된 바와 같이, 사출 성형 시, 알루미늄 인서트를 가열한 가열 몰드에 의해 알루미늄을 100, 120, 140 또는 150℃의 온도까지 가열하였으며, 그런 다음, 90℃까지 패시브 냉각시켰다. 사출 성형된 수지의 최종 크기는 3mmX45mmX10mm이었다. 알루미늄 플레이트 및 사출 성형된 수지의 결합 면적은 50 mm2이었다.
인장 전단 결합 강도 시험을 ISO19095를 기반으로, 6개의 시료들 상에서 수행하였다. Shimadze AG-IS를 사용하였으며, 이때, 10 kN 로드 셀, 10 mm/min의 인장 속도, 23℃의 온도 및 50%의 상대 습도이었다. 적용된 전단력의 방향은 도 10b에서 화살표로 표시된 바와 같이, 결합된 표면과 평행하였다. 시험 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112018014604020-pct00002
실시예 2.2. 화학적-에칭된 알루미늄 플레이트를 포함하는 폴리에테르이미드(PEI)
1.5mmX50mmX18mm의 치수를 갖는 알루미늄 플레이트(A5052)를 실시예 2.1에 기재된 절차를 사용하여 화학적으로 에칭하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 16에 나타낸다.
Sumitomo 중공업 SE100EV 사출 성형 기계를 사용하여, 폴리에테르이미드 수지를 사출 성형하여, 알루미늄 플레이트를 접촉시켰다. 폴리에테르이미드의 유리 전이 온도는 217℃(DSC에 의해 측정됨)이고, 용융 유속은 337℃/6.6 kg에서 18 cm3/10 min이었다. 주입된 수지의 온도는 380℃이었다. 도 5에 예시된 바와 같이, 사출 성형 시, 몰드 내에 포매된 히터를 사용하여 알루미늄을 230, 260 또는 290℃의 온도까지 가열하였으며, 그런 다음, 액체 수지를 주입한 후, 알루미늄을 180℃까지 액티브 냉각시켰다. 사출 성형된 수지의 최종 크기는 3mmX45mmX10mm이었다. 알루미늄 플레이트 및 사출 성형된 수지의 결합 면적은 50 mm2이었다.
인장 전단 결합 강도 시험을 ISO19095를 기반으로, 6개의 시료들 상에서 수행하였다. Shimadze AG-IS를 사용하였으며, 이때, 10 kN 로드 셀, 10 mm/min의 인장 속도, 23℃의 온도 및 50%의 상대 습도이었다. 적용된 전단력의 방향은 도 10b에서 화살표로 표시된 바와 같이, 결합된 표면과 평행하였다. 시험 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112018014604020-pct00003
실시예 2.3. 화학적-에칭된 및 레이저-에칭된 알루미늄 플레이트를 포함하는 폴리카르보네이트(PC) 수지
1.5mmX50mmX18mm의 치수를 갖는 알루미늄 플레이트(A5052)를 실시예 2.1에 기재된 절차를 사용하여 화학적으로 에칭하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 16에 나타낸다.
동일한 합금의 또 다른 알루미늄 플레이트를, 1064 nm의 진동수, 100 mm/sec의 스캔 속도 및 50 ㎛의 빔 직경을 갖는 50 W Nd-YAG 레이저를 사용하여 레이저 에칭 처리하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 15에 예시한다. 에칭된 플레이트는 50 ㎛의 폭, 50 ㎛의 깊이, 및 각각의 스트립 사이의 150 ㎛의 간격을 가졌다.
Sumitomo 중공업 SE100EV 사출 성형 기계를 사용하여, 폴리카르보네이트 수지를 사출 성형하여, 알루미늄 플레이트를 접촉시켰다. 폴리카르보네이트의 유리 전이 온도는 150℃(DSC에 의해 측정됨)이고, 용융 유속은 300℃/1.2 kg에서 3 g/10 min이었으며, 유리 섬유의 함량은 30 중량%이었다. 주입된 수지의 온도는 300℃이었다. 전기 히터/쿨러를 사용하여, 도 5에 예시된 바와 같이, 사출 성형 시, 알루미늄 인서트를 가열한 몰드를 가열함으로써 알루미늄을 130, 150, 180, 220 또는 250℃의 온도까지 가열하였다. 그런 다음, 용융된 수지를 주입한 후, 알루미늄을 120℃까지 액티브 냉각시켰다. 사출 성형된 수지의 최종 크기는 3mmX45mmX10mm이었다. 알루미늄 플레이트 및 사출 성형된 수지의 결합 면적은 50 mm2이었다.
인장 전단 결합 강도 시험을 ISO19095를 기반으로, 6개의 시료들 상에서 수행하였다. Shimadze AG-IS를 사용하였으며, 이때, 10 kN 로드 셀, 10 mm/min의 인장 속도, 23℃의 온도 및 50%의 상대 습도이었다. 적용된 전단력의 방향은 도 10b에서 화살표로 표시된 바와 같이, 결합된 표면과 평행하였다. 시험 결과를 표 4에 나타낸다.
Figure 112018014604020-pct00004
실시예 2.4. 화학적-에칭된 및 레이저-에칭된 알루미늄 플레이트를 포함하는 폴리카르보네이트 공중합체(PC-공중합체) 수지
1.5mmX50mmX18mm의 치수를 갖는 알루미늄 플레이트(A5052)를 실시예 2.1에 기재된 절차를 사용하여 화학적으로 에칭하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 16에 나타낸다.
동일한 합금의 또 다른 알루미늄 플레이트를, 1064 nm의 진동수, 100 mm/sec의 스캔 속도 및 50 ㎛의 빔 직경을 갖는 50 W Nd-YAG 레이저를 사용하여 레이저 에칭 처리하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 15에 예시한다. 에칭된 플레이트는 50 ㎛의 폭, 50 ㎛의 깊이, 및 각각의 스트립 사이의 150 ㎛의 간격을 가졌다.
Sumitomo 중공업 SE100EV 사출 성형 기계를 사용하여, 폴리카르보네이트 공중합체 수지를 사출 성형하여, 알루미늄 플레이트를 접촉시켰다. 폴리카르보네이트 공중합체의 유리 전이 온도는 190℃(DSC에 의해 측정됨)이고, 용융 유속은 330℃/2.16kg에서 25 g/10 min이었으며, 유리 섬유의 함량은 30 중량%이었다. 주입된 수지의 온도는 300℃이었다. 전기 히터/쿨러를 사용하여, 도 5에 예시된 바와 같이, 사출 성형 시, 알루미늄 인서트를 가열한 몰드를 가열함으로써 알루미늄을 180, 220, 240 또는 260℃의 온도까지 가열하였다. 그런 다음, 용융된 수지를 주입한 후, 알루미늄을 140℃까지 액티브 냉각시켰다. 사출 성형된 수지의 최종 크기는 3mmX45mmX10mm이었다. 알루미늄 플레이트 및 사출 성형된 수지의 결합 면적은 50 mm2이었다.
인장 전단 결합 강도 시험을 ISO19095를 기반으로, 6개의 시료들 상에서 수행하였다. Shimadze AG-IS를 사용하였으며, 이때, 10 kN 로드 셀, 10 mm/min의 인장 속도, 23℃의 온도 및 50%의 상대 습도이었다. 적용된 전단력의 방향은 도 10b에서 화살표로 표시된 바와 같이, 결합된 표면과 평행하였다. 시험 결과를 표 5에 나타낸다.
Figure 112018014604020-pct00005
실시예 2.5. 화학적-에칭된 및 레이저-에칭된 알루미늄 플레이트를 포함하는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)/폴리스티렌(PS) 블렌드 수지
1.5mmX50mmX18mm의 치수를 갖는 알루미늄 플레이트(A5052)를 실시예 2.1에 기재된 절차를 사용하여 화학적으로 에칭하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 16에 나타낸다.
동일한 합금의 또 다른 알루미늄 플레이트를, 1064 nm의 진동수, 100 mm/sec의 스캔 속도 및 50 ㎛의 빔 직경을 갖는 50 W Nd-YAG 레이저를 사용하여 레이저 에칭 처리하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 15에 예시한다. 에칭된 플레이트는 50 ㎛의 폭, 50 ㎛의 깊이, 및 각각의 스트립 사이의 150 ㎛의 간격을 가졌다.
Sumitomo 중공업 SE100EV 사출 성형 기계를 사용하여, PPO/PS 수지를 사출 성형하여, 알루미늄 플레이트를 접촉시켰다. PPO/PS의 유리 전이 온도는 150℃(DSC에 의해 측정됨)이고, 용융 유속은 300℃/5 kg에서 8.4 g/10 min이었으며, 유리 섬유의 함량은 30 중량%이었다. 주입된 수지의 온도는 300℃이었다. 전기 히터/쿨러를 사용하여, 도 5에 예시된 바와 같이, 사출 성형 시, 알루미늄 인서트를 가열한 몰드를 가열함으로써 알루미늄을 130, 150, 180 또는 220℃의 온도까지 가열하였다. 그런 다음, 용융된 수지를 주입한 후, 알루미늄을 120℃까지 액티브 냉각시켰다. 사출 성형된 수지의 최종 크기는 3mmX45mmX10mm이었다. 알루미늄 플레이트 및 사출 성형된 수지의 결합 면적은 50 mm2이었다.
인장 전단 결합 강도 시험을 ISO19095를 기반으로, 6개의 시료들 상에서 수행하였다. Shimadze AG-IS를 사용하였으며, 이때, 10 kN 로드 셀, 10 mm/min의 인장 속도, 23℃의 온도 및 50%의 상대 습도이었다. 적용된 전단력의 방향은 도 10b에서 화살표로 표시된 바와 같이, 결합된 표면과 평행하였다. 시험 결과를 표 6에 나타낸다.
Figure 112018014604020-pct00006
실시예 2.6. 화학적-에칭된 및 레이저-에칭된 알루미늄 플레이트를 포함하는 폴리에테르 이미드(PEI) 수지
1.5mmX50mmX18mm의 치수를 갖는 알루미늄 플레이트(A5052)를 실시예 2.1에 기재된 절차를 사용하여 화학적으로 에칭하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 16에 나타낸다.
동일한 합금의 또 다른 알루미늄 플레이트를, 1064 nm의 진동수, 100 mm/sec의 스캔 속도 및 50 ㎛의 빔 직경을 갖는 50 W Nd-YAG 레이저를 사용하여 레이저 에칭 처리하였다. 알루미늄 플레이트의 주사 전자 현미경 이미지를 도 15에 예시한다. 에칭된 플레이트는 50 ㎛의 폭, 50 ㎛의 깊이, 및 각각의 스트립 사이의 150 ㎛의 간격을 가졌다.
Sumitomo 중공업 SE100EV 사출 성형 기계를 사용하여, 폴리에테르 이미드 수지를 사출 성형하여, 알루미늄 플레이트를 접촉시켰다. 2개의 유형의 폴리에테르 이미드 수지를 사용하였다. 하나의 폴리에테르이미드의 유리 전이 온도는 217℃(DSC에 의해 측정됨)이고, 용융 유속은 337℃/6.6 kg에서 17.8 g/10 min이었으며, 유리 섬유의 함량은 0 중량%이었다. 또 다른 폴리에테르이미드의 유리 전이 온도는 217℃(DSC에 의해 측정됨)이고, 용융 유속은 337℃/6.6 kg에서 7.6 g/10 min이었으며, 유리 섬유의 함량은 30 중량%이었다. 주입된 수지의 온도는 380℃이었다. 전기 히터/쿨러(예를 들어 히트 & 쿨 툴)를 사용하여, 도 5에 예시된 바와 같이, 사출 성형 시, 알루미늄 인서트를 가열한 몰드를 가열함으로써 알루미늄을 180, 200, 240 또는 280℃의 온도까지 가열하였다. 그런 다음, 용융된 수지를 주입한 후, 알루미늄을 180℃까지 액티브 냉각시켰다. 사출 성형된 수지의 최종 크기는 3mmX45mmX10mm이었다. 알루미늄 플레이트 및 사출 성형된 수지의 결합 면적은 50 mm2이었다.
인장 전단 결합 강도 시험을 ISO19095를 기반으로, 6개의 시료들 상에서 수행하였다. Shimadze AG-IS를 사용하였으며, 이때, 10 kN 로드 셀, 10 mm/min의 인장 속도, 23℃의 온도 및 50%의 상대 습도이었다. 적용된 전단력의 방향은 도 10b에서 화살표로 표시된 바와 같이, 결합된 표면과 평행하였다. 시험 결과를 표 7 및 표 8에 나타낸다.
Figure 112018014604020-pct00007
Figure 112018014604020-pct00008
상기 정보에서 알 수 있듯이, 금속 인서트를 (예를 들어 금속 인서트의 적어도 표면에서) 고온까지 가열시키면, 더 양호한 접착이 달성됨을 예상치 못하게 발견하였다. 예를 들어, 이러한 가열은 플라스틱이 기공 내로 유동하여 상기 기공을 완전히 충전하도록 할 수 있다. 또한, PBT/PET 블렌드가, PET가 없는 PBT보다 더 양호한 접착을 달성함을 예상치 못하게 발견하였다.
이용된 용어 및 표현은 설명 용어로서 제한 없이 사용되며, 도시되거나 기재된 특징의 임의의 등가물 또는 이의 일부를 배제하여 이러한 용어 및 표현을 사용하려는 것은 아니지만, 다양한 변형들이 본 발명의 구현예의 범위 내에서 가능한 것으로 인지된다. 따라서, 본 발명이 구체적인 구현예 및 선택저인 특징에 의해 구체적으로 개시되어 있긴 하지만, 본원에 개시된 개념의 변형 및 변화는 당업자에게 보고될 수 있고, 이러한 변형 및 변화는 본 발명의 구현예의 범위에 포함되는 것으로 이해해야 한다.
하기에는 본원에서 고찰된 방법 및 물품의 일부 구현예들이 기재되어 있다. 하기 예시적인 구현예들이 제공되며, 이들의 넘버링은 중요도를 지정하는 것으로 간주되지 않는다:
구현예 1. 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법으로서, 상기 형성 방법은 복수의 기공들을 포함하는 금속 형태 및 폴리에스테르를 포함하는 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계; 및 상기 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 상기 금속 형태와 상기 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 2. 구현예 1에 있어서, 상기 유동성 수지 조성물이 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 3. 구현예 1 또는 2에 있어서, 상기 금속 형태와 상기 유동성 수지의 접촉 단계가, 경화 이전에 상기 기공에 유동성 수지 조성물을 침투시키는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 4. 구현예 1 내지 3 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 기공의 직경이 1 nm 내지 1 mm인, 접합체의 형성 방법.
구현예 5. 구현예 1 내지 4 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 기공이 상기 금속 형태의 표면에 존재하고, 상기 접촉 단계가 상기 금속 형태와 상기 유동성 수지 조성물 사이에서의 직접적인 접촉을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 6. 구현예 1 내지 5 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 금속 형태 내에서 복수의 기공들을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 7. 구현예 1 내지 6 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 기공이 상기 금속 형태 상의 다공성 접착 필름 내에 존재하고, 금속 형태 및 유동성 수지 조성물의 접촉 단계가 상기 유동성 수지 조성물 및 상기 금속 형태 상의 상기 다공성 접착 필름을 접촉시키는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 8. 구현예 1 내지 7 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태 및 유동성 수지 조성물의 접촉 이전에, 복수의 기공들을 포함하는 접착 필름을 상기 금속 형태 상에 놓거나 또는 발생시키는 단계를 추가로 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 9. 구현예 1 내지 8 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태 및 유동성 수지 조성물의 접촉 단계가 상기 유동성 수지 조성물의 사출 성형 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 10. 구현예 1 내지 9 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 금속 형태의 적어도 일부를 상기 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열하는 단계(예를 들어, 복수의 기공들을 가열하거나 또는 전체 금속 형태를 가열하는 단계)를 추가로 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 11. 구현예 2 내지 10 중 어느 한 구현예에 있어서, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 각각 독립적으로, 상기 유동성 수지 조성물의 0.01 중량% 내지 99.99 중량%이고; 바람직하게는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 합계 양이 상기 유동성 수지 조성물의 0.01 중량% 내지 99.99 중량%인, 접합체의 형성 방법.
구현예 12. 구현예 1 내지 11 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 유동성 수지 조성물이 (a) 서로 다른 점도를 갖는 2개 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체, 및 (b) 서로 다른 점도를 갖는 2개 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체 중 하나 이상을 포함하며; 바람직하게는, 서로 다른 점도가 실온에서 60:40 페놀/테트라클로로에탄 혼합물 내에서 측정된 바와 같이 0.01 내지 1.5 dL/g, 바람직하게는 0.1 내지 0.8 dL/g만큼 상이하고; 바람직하게는, 각각의 점도가 0.01 dL/g 내지 10 dL/g, 바람직하게는 0.05 dL/g 내지 2 dL/g인, 접합체의 형성 방법.
구현예 13. 구현예 1 내지 12 중 어느 한 구현예에 있어서, 20 중량% 초과의 유동성 수지 조성물이 폴리에틸렌 테레프탈레이트이거나; 바람직하게는 30 중량% 초과 내지 99 중량% 이하의 유동성 수지 조성물이 폴리에틸렌 테레프탈레이트이거나; 보다 바람직하게는 30 중량% 초과 내지 70 중량% 이하의 유동성 수지 조성물이 폴리에틸렌 테레프탈레이트이거나; 또는 바람직하게는 32 중량% 내지 50 중량% 이하의 유동성 수지 조성물이 폴리에틸렌 테레프탈레이트인, 접합체의 형성 방법.
구현예 14. 구현예 2 내지 13 중 어느 한 구현예에 있어서, 폴리부틸렌 테레프탈레이트가 2개 이상의 서로 다른 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체들을 포함하고, 이들 중합체 중 2개 이상은 서로 다른 점도를 갖는, 접합체의 형성 방법.
구현예 15. 구현예 1 내지 14 중 어느 한 구현예에 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 2개 이상의 서로 다른 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체들을 포함하고, 이들 중합체 중 2개 이상은 서로 다른 점도를 갖는, 접합체의 형성 방법.
구현예 16. 구현예 1 내지 15 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 유동성 수지 조성물이 충전제를 추가로 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 17. 구현예 1 내지 16 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 금속 형태와 상기 고체 플라스틱 사이의 결합 강도가 30 MPa 내지 100 MPa인, 접합체의 형성 방법.
구현예 18. 구현예 1 내지 16 중 어느 한 구현예에 있어서, 복수의 기공들이 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 내에 존재하며; 상기 울퉁불퉁한 표면을 상기 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열하는 단계를 추가로 포함하고; 선택적으로는 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 냉각시키는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 19. 금속 형태와 고체 플라스틱 사이의 접합체로서, 상기 접합체는 복수의 기공들을 포함하는 금속 형태, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 고체 플라스틱을 포함하고; 상기 고체 플라스틱은 복수의 앵커들을 포함하며, 상기 앵커는 기공들 중 하나 내로 연장되고, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 상기 고체 플라스틱의 30 중량% 초과 내지 99 중량% 이하인, 접합체.
구현예 20. 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법으로서, 상기 형성 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열하는 단계; 상기 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 상기 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계; 상기 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 냉각시키는 단계; 및 상기 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 상기 금속 형태와 상기 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 21. 구현예 20에 있어서, 상기 울퉁불퉁한 표면이 1 nm 내지 1 mm의 금속 표면과 대략 유사한 하나 이상의 치수를 갖는 표면 구조를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 22. 구현예 21에 있어서, 상기 표면 구조가 오목한 표면 구조, 볼록한 표면 구조, 기공, 도트(dot), 라인(line) 또는 이들의 조합을 포함하며, 바람직하게는 울퉁불퉁한 표면의 형성 단계가 기계적 머시닝(machining) 및 화학적 머시닝 중 하나 이상을 포함하고, 바람직하게는 울퉁불퉁한 표면의 형성 단계가 밀 머시닝, 레이드(lathe) 머시닝, 컴퓨터 숫자 제어(CNC; computer number control) 머시닝, 블라스팅(blasting), 파일링(filing), 레이저 에칭, 산화, 플라즈마 에칭 및 화학적 에칭 중 하나 이상을 포함하는, 접합체의 형성 방법. 예를 들어, 울퉁불퉁한 표면의 형성 단계는 화학적 에칭을 포함한다.
구현예 23. 구현예 22에 있어서, 상기 기공의 직경이 1 nm 내지 1 mm인, 접합체의 형성 방법.
구현예 24. 구현예 20 내지 23 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 형성 방법이 울퉁불퉁한 표면을 상기 금속 형태 상에서 형성하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 형성 단계는 화학적 에칭, 레이저 에칭, 레이저 가열, 플라즈마 에칭, 울퉁불퉁한 코팅의 형성 또는 이들의 조합을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 25. 구현예 21 내지 24 중 어느 한 구현예에 있어서, 표면 구조가 상기 금속 형태의 표면 내에 직접 존재하고, 상기 접촉 단계가 상기 금속 형태와 상기 유동성 수지 조성물 사이에서의 직접적인 접촉을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 26. 구현예 21 내지 25 중 어느 한 구현예에 있어서, 표면 구조가 상기 금속 형태의 표면 상의 접착 필름 내에 존재하고, 금속 형태 및 유동성 수지 조성물의 접촉 단계가 상기 유동성 수지 조성물 및 상기 금속 형태 상의 접착 필름을 접촉시키는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 27. 구현예 20 내지 26 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태 및 유동성 수지 조성물의 접촉 단계가 상기 유동성 수지 조성물의 사출 성형 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 28. 구현예 20 내지 27 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 유동성 수지 조성물이, 표준 온도 및 압력에서 비정질인 중합체, 표준 온도 및 압력에서 결정질인 중합체 또는 이들의 조합을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 29. 구현예 20 내지 28 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 유동성 수지 조성물이, 표준 온도 및 압력에서 비정질이고 폴리카르보네이트 중합체(PC), 폴리에테르이미드 중합체(PEI), 폴리페닐렌 옥사이드 중합체(PPO), 폴리아미드(PA), 폴리메틸메타크릴레이트 중합체(PMMA), 폴리비닐클로라이드 중합체(PVC), 아크릴로니트릴 부타다이엔 스티렌 중합체(ABS), 폴리스티렌 중합체(PS), 폴리에테르설폰 중합체(PES), 폴리아미드이미드 중합체(PAI), 폴리아크릴레이트 중합체 및 폴리설폰(PSU)으로부터 선택되는 중합체인, 접합체의 형성 방법.
구현예 30. 구현예 20 내지 29 중 어느 한 구현예에 있어서, 0.01 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 90 중량% 내지 100 중량%의 유동성 수지가, 표준 온도 및 압력에서 함께 비정질인 하나 이상의 중합체인, 접합체의 형성 방법.
구현예 31. 구현예 20 내지 30 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 유동성 수지 조성물이, 표준 온도 및 압력에서 10 부피% 내지 80 부피% 결정질이고 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체(PBT), 폴리페닐렌 설파이드 중합체(PPS), 폴리아미드 중합체(PA 또는 나일론), 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 선형 폴리에틸렌 중합체(PE), 폴리프로필렌 중합체(PP), 폴리에테르케톤 중합체(PEK), 폴리 에테르에테르케톤 중합체(PEEK), 폴리에테르케톤케톤 중합체(PEKK), 폴리프탈아미드 중합체(PPA) 및 폴리옥시메틸렌 중합체(POM)로부터 선택되는 중합체를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 32. 구현예 20 내지 31 중 어느 한 구현예에 있어서, 0.01 중량% 내지 100 중량%의 유동성 수지가, 표준 온도 및 압력에서 함께 10 부피% 내지 80 부피% 결정질인 하나 이상의 중합체인, 접합체의 형성 방법.
구현예 33. 구현예 20 내지 32 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계가 상기 울퉁불퉁한 표면 및 상기 유동성 수지 조성물의 접촉 이전의, 동안의 또는 이들의 조합 시의 가열을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 34. 구현예 20 내지 33 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계가 스팀, 전기 히터, 인덕션 히터, 초음파 진동, 레이저 히터, 할로겐 히터, 카본 히터(carbon heater) 또는 이들의 조합을 이용한 가열을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 35. 구현예 20 내지 34 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계가 상기 금속 형태를 포함하는 몰드(mold)의 가열을 포함하고, 상기 몰드의 가열이 상기 금속 형태를 가열하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 36. 구현예 20 내지 35 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계가 상기 금속 형태의 직접적인 가열을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 37. 구현예 36에 있어서, 상기 금속 형태의 직접적인 가열이, 금속 형태를, 상기 금속 형태를 포함하는 몰드 내에 포매된 가열 소스를 이용하여 상기 금속 형태를 가열하는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 38. 구현예 20 내지 37 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계가, 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물의 접촉 이전에, 상기 금속 형태를 포함하는 몰드 내에 삽입되거나 또는 상기 몰드 내의 구멍(cavity)들 사이에 삽입된 가열 장치를 이용하여 가열하는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 39. 구현예 20 내지 38 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 유동성 수지 조성물의 접촉 단계가, 상기 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 상기 유동성 수지 조성물을 접촉시키며 한편으로는 상기 울퉁불퉁한 표면의 온도를 상기 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도에서 유지시키는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 40. 구현예 20 내지 39 중 어느 한 구현예에 있어서, 울퉁불퉁한 표면의 가열 단계 및 상기 울퉁불퉁한 표면을 형성하기 위한 표면 처리가 적어도 부분적으로 동시에 이루어지는, 접합체의 형성 방법.
구현예 41. 구현예 20 내지 40 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 냉각 단계가 패시브 냉각(passive cooling)을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 42. 구현예 20 내지 41 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면의 냉각 단계가 상기 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면, 상기 금속 형태를 포함하는 몰드 또는 이들의 조합을 하나 이상의 쿨러를 이용하여 직접적으로 냉각시키는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
구현예 43. 구현예 20 내지 42 중 어느 한 구현예에 있어서, 금속 형태와 고체 플라스틱 사이의 결합 강도가 1 MPa 내지 100 MPa인, 접합체의 형성 방법.
구현예 44. 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법으로서, 상기 형성 방법은 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열하는 단계; 상기 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면 및 상기 유동성 수지 조성물을 접촉시키며 한편으로는 상기 울퉁불퉁한 표면의 온도를 상기 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도에서 유지시키는 단계; 상기 금속 형태의 울퉁불퉁한 표면을 냉각시키는 단계; 및 상기 유동성 수지 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 상기 금속 형태와 상기 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함하며, 여기서, 40 중량% 내지 100 중량%의 유동성 수지 조성물은 표준 온도 및 압력에서 비정질인 하나 이상의 중합체인, 접합체의 형성 방법.
구현예 45. 금속 형태와 고체 플라스틱 사이의 접합체로서, 상기 접합체는, 울퉁불퉁한 표면을 포함하는 금속 형태 및 고체 플라스틱을 포함하며, 상기 울퉁불퉁한 표면은 복수의 표면 구조들을 포함하고, 상기 표면 구조는 각각 1 nm 내지 1 mm의 금속 표면과 대략 유사한 하나 이상의 치수를 가지며, 상기 표면 구조는 볼록한 표면 구조, 오목한 표면 구조 또는 이들의 조합을 포함하고, 40 중량% 내지 100 중량%의 고체 플라스틱은 표준 온도 및 압력에서 비정질인 하나 이상의 중합체이며; 고체 플라스틱은 복수의 앵커들을 포함하고, 각각의 앵커는 각각 실질적으로 오목한 표면 구조의 하부까지 연장되거나 또는 실질적으로 다수의 볼록한 표면 구조들 사이에 형성된 구멍의 하부까지 연장되는, 접합체.
구현예 46. 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체의 형성 방법으로서, 상기 형성 방법은, 복수의 기공들을 포함하는 금속 형태, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 충전제를 포함하는 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계; 및 상기 유동성 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 상기 금속 형태와 상기 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계를 포함하며, 여기서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 상기 유동성 수지 조성물의 30 중량% 초과 내지 99 중량% 이하이고, 충전제는 상기 유동성 수지 조성물의 1 중량% 내지 약 50 중량%인, 접합체의 형성 방법.
구현예 47. 구현예 1 내지 46 중 어느 한 구현예에 있어서, 언급된 모든 요소들 또는 옵션들이 사용되거나 선택되기 위해 이용 가능하도록 선택적으로 배치되는, 접합체의 형성 방법 또는 접합체.
본 문헌 전체를 통틀어서, 범위 포맷으로 표현된 값들은 해당 범위의 한계로서 명쾌하게 언급된 수치들을 포함할 뿐만 아니라 각각의 수치 및 하위범위가 명쾌하게 언급되어 있는 바와 같이 해당 범위 내에 포함된 개별 수치 또는 하위범위들을 모두 포함하는 것으로 융통성 있게 해석되어야 한다. 예를 들어, "약 0.1% 내지 약 5%" 또는 "약 0.1% 내지 5%"의 범위는 약 0.1% 내지 약 5%뿐만 아니라, 지시된 범위 내의 개별 값들(예를 들어 1%, 2%, 3% 및 4%) 및 하위범위들(예를 들어 0.1% 내지 0.5%, 1.1% 내지 2.2%, 3.3% 내지 4.4%)을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "약 X 내지 Y"라는 표현은 다르게 지시되지 않는 한 "약 X 내지 약 Y"와 동일한 의미를 갖는다. 마찬가지로, "약 X, Y 또는 약 Z"라는 표현은 다르게 지시되지 않는 한 "약 X, 약 Y 또는 약 Z"와 동일한 의미를 갖는다.
본 문헌에서, 용어 단수형("a," "an," 또는 "the")은 문맥상 명확하게 다르게 지시하지 않는 한, 하나보다는 하나 이상을 포함하도록 사용된다. 용어 "또는"은 다르게 지시되지 않는 한, 비제한적인 "또는"을 지칭하는 데 사용된다. "A 및 B 중 하나 이상"이라는 표현은 "A, B, 또는 A 및 B"와 동일한 의미를 갖는다. 또한, 본원에 이용되고 다르게 정의되지 않는 구어 또는 용어는 설명을 위한 것일 뿐이고 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다. 섹션 문두의 임의의 사용은 문헌의 가독을 돕기 위한 것이고, 제한하려는 것으로 해석되어서는 안 되며; 섹션 문두와 관련된 정보는 해당 특정한 섹션의 내부 또는 외부에서 발생할 수 있다.
본원에 기재된 방법에서, 실시는 본 발명의 원리를 벗어나지 않으면서 임의의 순서로 수행될 수 있으며, 단, 시간적 또는 작업적 순서가 명쾌하게 언급되어 있는 경우는 예외로 한다. 더욱이, 명시된 실시들은, 이들 실시가 개별적으로 수행되어야 하는 것을 청구항이 언급하지 않는 한, 동시적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, X의 실시 및 Y의 실시는 단일 작업에서 동시에 수행될 수 있고, 결과적인 과정은 청구된 방법의 범위 내에 속할 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 값 또는 범위 내에서 변동성의 정도를 허용할 수 있으며, 예를 들어 언급된 값 또는 언급된 범위 한계의 10% 이내, 5% 이내 또는 1% 이내를 허용할 수 있고, 정확하게 언급된 값 또는 범위를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "실질적으로"는 대부분, 또는 거의 다, 적어도 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.9%, 99.99%, 또는 적어도 약 99.999% 또는 그 이상 또는 100%를 지칭한다.
본 출원은 2015년 6월 10일에 출원된 미국 가출원 62/173,583에 대해 우선권을 주장하며, 상기 문헌은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "방사선"은 매질 또는 공간을 통해 이동하는 에너지 입자를 지칭한다. 방사선의 예로는, 가시광선, 적외선, 마이크로파, 라디오파, 초저주파(very low frequency wave), 극저주파(extremely low frequency wave) 및 흑체 방사선이 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "UV 광"은 자외선 광을 지칭하며, 이는 약 10 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선이다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "경화시키다"는, 단단해짐(hardening) 또는 점도 증가를 초래하는, 임의의 형태의 방사선에의 노출, 가열, 또는 물리적 또는 화학적 반응의 처리를 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "기공"은 고체 물체 내의 임의의 크기 또는 형태의 함몰부, 슬릿 또는 정공을 지칭한다. 기공은 물체를 완전히 침투하거나 또는 부분적으로 침투할 수 있다. 기공은 다른 기공들과 교차될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "실온"은 약 15℃ 내지 28℃의 온도를 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "코팅"은 코팅된 표면 상의 물질의 연속적인 층 또는 불연속적인 층을 지칭하며, 여기서, 물질의 층은 표면을 침투할 수 있고, 기공과 같은 영역을 충전시킬 수 있으며, 물질의 층은 편평한 평면 또는 곡선형의 평면을 포함하여 임의의 3차원 형태를 가질 수 있다. 일례에서, 코팅은 코팅 물질의 배쓰(bath) 내에서의 침지에 의해 하나 이상의 표면 상에 형성될 수 있으며, 이들 표면 중 임의의 표면은 다공성 또는 비다공성일 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "표면"은 물체의 경계 또는 측면을 지칭하며, 여기서, 경계 또는 측면은 임의의 둘레(perimeter) 형태를 가질 수 있고 편평하거나 곡선형이거나 또는 각이 진 임의의 3차원 형태를 가질 수 있으며, 경계 또는 측면은 연속적이거나 불연속적일 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "중합체"는 하나 이상의 반복 단위를 갖는 분자를 지칭하고, 공중합체를 포함할 수 있다.
본원에서 다르게 명시되지 않는 한, 모든 시험 표준들(ISO, ASTM 및 기타 표준들을 포함)은 2015년 6월 10일의 시행중인 가장 최근의 표준이다.
예시적인 유형의 폴리에틸렌으로는 예를 들어, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE), 초저분자량 폴리에틸렌(ULMWPE), 고분자량 폴리에틸렌(HMWPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 고밀도 가교된 폴리에틸렌(HDXLPE), 가교된 폴리에틸렌(PEX 또는 XLPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 등이 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "사출 성형"은 열가소성 중합체, 열경화성 중합체 또는 이들의 조합인 하나 이상의 중합체를 포함하는 조성물을 몰드 구멍 내에 주입함으로써 성형된 파트 또는 형태를 제조하는 과정을 지칭하며, 여기서, 상기 조성물은 냉각되고 구멍의 모양대로 단단해진다. 사출 성형은, 주입 이전에 몰드를 가열하기 위해 스팀 또는 인덕션과 같은 소스를 통한 가열의 사용, 및 주입 후 몰드를 냉각시키기 위해 물과 같은 냉각 소스의 사용을 포함할 수 있어서, 보다 신속한 몰드 재생 및 보다 높은 품질의 성형된 파트 또는 형태를 수득할 수 있다. 사출 몰드용 인서트는 몰드 내에서 임의의 적합한 표면, 예컨대 사출 성형된 물질의 적어도 일부, 예컨대 몰드의 외벽의 일부 또는 예컨대 사출 성형된 물질이 성형되는 몰드 주변의 몰드 내부의 적어도 일부와 접촉하는 표면을 형성할 수 있다. 사출 몰드용 인서트는, 사출 성형 공정의 종결 시 사출 성형된 물질로부터 분리되도록 디자인된 인서트일 수 있다. 사출 몰드용 인서트는 사출 성형된 생성물(예를 들어 사출 성형된 물질에 결합된 인서트를 포함하는 불균질한 사출 성형된 생성물)의 일부가 되도록 디자인된 인서트일 수 있으며, 여기서, 사출 성형된 생성물은 사출 성형된 물질과 인서트 사이에 접합체를 포함한다.

Claims (20)

  1. 금속 형태와 고체 플라스틱 사이에서의 접합체(junction)의 형성 방법으로서,
    상기 형성 방법은
    복수의 기공들을 포함하는 금속 형태, 및 폴리에스테르를 포함하는 유동성 수지 조성물을 접촉시키는 단계; 및
    상기 유동성 수지 조성물을 경화시켜, 고체 플라스틱을 형성하여, 상기 금속 형태와 상기 고체 플라스틱 사이에 접합체를 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 유동성 수지 조성물은 서로 다른 점도를 가지는 2개 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체를 40 중량% 내지 99.9 중량%의 양으로 포함하고, 서로 다른 점도를 가지는 2개 이상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체를 0.1 중량% 내지 60 중량%의 양으로 포함하며,
    중량 백분율은 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 총 중량을 기준으로 하는, 접합체의 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기공이 상기 금속 형태의 표면에 존재하고,
    상기 접촉 단계가 상기 금속 형태와 상기 유동성 수지 조성물 사이에서의 직접적인 접촉을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 형태가 다공성 접착 필름을 포함하며,
    상기 기공이 상기 다공성 접착 필름 내에 존재하고,
    금속 형태 및 유동성 수지 조성물의 접촉 단계가 상기 유동성 수지 조성물 및 상기 금속 형태 상의 상기 다공성 접착 필름을 접촉시키는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 형태를 유동성 수지 조성물의 유리 전이 온도 이상의 온도까지 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 접합체의 형성 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가열하는 단계가 스팀, 전기 히터, 인덕션 히터, 초음파 진동, 레이저 히터, 할로겐 히터, 카본 히터(carbon heater) 또는 이들의 조합을 이용한 가열을 포함하는, 접합체의 형성 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 가열하는 단계가 상기 금속 형태를 포함하는 몰드 (mold)의 가열을 포함하고,
    상기 몰드의 가열이 상기 금속 형태를 가열하는, 접합체의 형성 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 가열하는 단계가, 금속 형태 및 유동성 수지 조성물의 접촉 이전에, 상기 금속 형태를 포함하는 몰드 내에 삽입되거나 또는 상기 몰드 내의 구멍(cavity)들 사이에 삽입된 가열 장치를 이용하여 가열하는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 가열하는 단계가 상기 금속 형태를 직접적으로 가열하는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    금속 형태 및 유동성 수지 조성물의 상기 접촉 단계가, 상기 유동성 수지 조성물을 사출 성형하는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유동성 수지 조성물이 충전제를 추가로 포함하는, 접합체의 형성 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 다른 점도가 실온에서 60:40 페놀/테트라클로로에탄 혼합물 내에서 측정시, 0.01 dL/g 내지 1.5 dL/g만큼 상이한, 접합체의 형성 방법.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 점도가 0.01 dL/g 내지 10 dL/g인, 접합체의 형성 방법.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 형태 및 유동성 수지를 접촉시키는 단계는, 경화 이전에, 기공에 상기 유동성 수지 조성물을 침투시키는 단계를 포함하는, 접합체의 형성 방법.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11219211B2 (en) 2015-03-11 2022-01-11 Basf Agrochemical Products B.V. Pesticidal mixture comprising a carboxamide compound and a biopesticide
EP3307510B1 (en) 2015-06-10 2020-04-08 SABIC Global Technologies B.V. Methods of making plastic-metal junctions
WO2019219706A1 (en) * 2018-05-15 2019-11-21 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Polymer-metal junction
EP3590677A1 (en) * 2018-07-03 2020-01-08 Solvay Specialty Polymers USA, LLC Polymer-metal junction
EP3587064A1 (en) * 2018-06-30 2020-01-01 SABIC Global Technologies B.V. Plastic materials with high bonding strength for plastic-metal hybrid applications
KR20200055871A (ko) * 2018-11-13 2020-05-22 삼성디스플레이 주식회사 기판 식각 방법
CN109281585B (zh) * 2018-11-29 2020-11-13 江永县青鹤铝业有限公司 一种断桥铝合金型材隔热条及其制备方法
CN109339640B (zh) * 2018-11-29 2020-07-31 江永县青鹤铝业有限公司 一种呼吸式断桥铝合金窗框
KR102148308B1 (ko) * 2018-11-30 2020-08-26 지오네이션 주식회사 이종 접합형 수지 금속 복합재의 제조방법
KR102205058B1 (ko) * 2019-03-22 2021-01-20 지오네이션 주식회사 이종 접합형 수지 금속 복합재의 제조방법
US11396139B2 (en) 2019-05-22 2022-07-26 The Regents Of The University Of Michigan High-speed polymer-to-metal direct joining system and method
US11890788B2 (en) 2020-05-20 2024-02-06 The Regents Of The University Of Michigan Methods and process for producing polymer-metal hybrid components bonded by C—O-M bonds
WO2022107873A1 (ja) * 2020-11-20 2022-05-27 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 樹脂金属複合体
DE102021104719A1 (de) * 2021-02-26 2022-09-01 Fkt Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils sowie Verbundbauteil
CN114311497B (zh) * 2021-11-22 2024-04-09 东莞市诚茂精密技术有限公司 一种增强五金件压铸、注塑粘接结合工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060055084A1 (en) 2002-12-16 2006-03-16 Corona International Corporation Composite of aluminium material and synthetic resin molding and process for producing the same
US20060257624A1 (en) 2002-11-08 2006-11-16 Masanori Naritomi Composite of aluminum alloy and resin composition and process for producing the same
US20100279120A1 (en) 2007-12-27 2010-11-04 Taisei Plas Co., Ltd. Composite of steel and resin and method for manufacturing same

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0790575B2 (ja) * 1988-02-26 1995-10-04 アイシン精機株式会社 樹脂被覆成形品の成形方法
JPH0660246B2 (ja) * 1988-10-07 1994-08-10 住友電装株式会社 樹脂成型方法ならびに成型体
GB2360971A (en) 2000-04-03 2001-10-10 Suisse Electronique Microtech Technique for microstructuring replication moulds
US6765070B2 (en) * 2001-05-18 2004-07-20 Mitsubishi Chemical Corporation Copolymerized polyester resin composition and stretched film
US6833094B1 (en) * 2002-01-22 2004-12-21 Patent Holding Company Dimensionally stable parts having good torsional stability and compositions and methods for making same
KR20050083830A (ko) 2002-11-08 2005-08-26 다이세이 플라스 가부시끼가이샤 알루미늄합금과 수지의 복합체 및 그 제조방법
US7308934B2 (en) 2005-02-18 2007-12-18 Fmc Technologies, Inc. Fracturing isolation sleeve
WO2007040245A1 (ja) 2005-10-04 2007-04-12 Taisei Plas Co., Ltd. 金属と樹脂の複合体及びその製造方法
CN101384650A (zh) * 2006-02-15 2009-03-11 东丽株式会社 成型部件用聚酯膜
KR101188027B1 (ko) 2006-10-16 2012-10-04 다이세이 플라스 가부시끼가이샤 금속과 수지의 복합체와 그 제조 방법
JP4927871B2 (ja) * 2006-12-22 2012-05-09 大成プラス株式会社 金属と樹脂の複合体とその複合体の製造方法
WO2008081933A1 (ja) 2006-12-28 2008-07-10 Taisei Plas Co., Ltd. 金属と樹脂の複合体とその製造方法
US20100189958A1 (en) 2007-07-17 2010-07-29 Taisei Plas Co., Ltd. Metal and resin composite and manufacturing method thereof
AT506491B1 (de) * 2008-01-28 2010-05-15 Engel Austria Gmbh Werkzeugeinsatz mit integrierter heizvorrichtung
CN102713751B (zh) 2009-10-02 2016-05-11 丹麦技术大学 在注塑成型工具的作用表面制造微米/纳米结构图案的方法
CN102268183A (zh) * 2010-06-04 2011-12-07 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 铝或铝合金与塑料的复合体及其制作方法
WO2011155289A1 (ja) * 2010-06-09 2011-12-15 ウィンテックポリマー株式会社 ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物、金属複合部品、及び金属複合部品の製造方法
WO2011155367A1 (ja) * 2010-06-10 2011-12-15 ウィンテックポリマー株式会社 接着力改善用樹脂組成物、樹脂成形体、接合体及び接着力改善剤
CN101941271A (zh) * 2010-06-23 2011-01-12 深圳富泰宏精密工业有限公司 金属与塑料的复合体及其制作方法
US8476355B2 (en) * 2010-12-29 2013-07-02 Cheil Industries Inc. Long glass fiber reinforced resin composite and method for preparing the same
JP5782127B2 (ja) * 2011-08-26 2015-09-24 ウィンテックポリマー株式会社 射出成形品
US20160002484A1 (en) 2013-01-25 2016-01-07 Xanofi, Inc. Improved hydrophobicity with nanofiber and fluoropolymer coating
KR20140049444A (ko) * 2013-02-27 2014-04-25 세안 시스템(주) 고주파 유도 가열 증기발생장치 및 이를 이용한 금형온도 제어시스템
JP5701414B1 (ja) * 2013-03-26 2015-04-15 ダイセルポリマー株式会社 複合成形体の製造方法
KR101548108B1 (ko) * 2013-07-18 2015-08-27 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 금속/수지 복합 구조체 및 금속 부재
DE102013018452B4 (de) * 2013-11-02 2020-09-10 Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen e.V. Verfahren zur Herstellung eines aus mindestens einer Kunststoffkomponente und mindestens einer Metallkomponente bestehenden Verbundbauteils
WO2015200272A2 (en) * 2014-06-23 2015-12-30 Sabic Global Technologies B.V. Filler reinforced thermoplastic compositions with improved bonding strength
EP3307510B1 (en) 2015-06-10 2020-04-08 SABIC Global Technologies B.V. Methods of making plastic-metal junctions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060257624A1 (en) 2002-11-08 2006-11-16 Masanori Naritomi Composite of aluminum alloy and resin composition and process for producing the same
US20060055084A1 (en) 2002-12-16 2006-03-16 Corona International Corporation Composite of aluminium material and synthetic resin molding and process for producing the same
US20100279120A1 (en) 2007-12-27 2010-11-04 Taisei Plas Co., Ltd. Composite of steel and resin and method for manufacturing same

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KR20180027510A (ko) 2018-03-14
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US10940621B2 (en) 2021-03-09
WO2016199100A1 (en) 2016-12-15
CN108367467A (zh) 2018-08-03
EP3307510A1 (en) 2018-04-18

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