KR20100014400A - 부품의 제조 방법 및 부품 - Google Patents

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KR20100014400A
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하랄트 크뢰거
미하엘 마리우스 페들러
안드레아스 아이퍼
마르크 뵐켈
라쿠엘 페르난데즈 로딜레스
레베카 본 벤텐
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바스프 에스이
쿤스트스토프-인스티투트 퓌르 디 미텔스탠디쉐 비르트샤프트 엔에르베 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 제1 단계에서 삽입 요소(1)의 적어도 일부를 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)로 피복하고, 제2 단계에서 외피를 가진 삽입 요소를 경질 플라스틱 성분(3)과 함께 사출 성형하거나 또는 삽입 요소(1)를 경질 플라스틱 성분(3)으로 피복하고, 여기서 삽입 요소(1)의 일부분이 피복되지 않는데 이 피복되지 않은 일부분을 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)로 오버몰딩함으로써, 플라스틱 층으로 피복된 삽입 요소(1)를 포함하는 부품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 삽입 요소(1) 및 적어도 2종의 플라스틱 성분으로 구성된 플라스틱 외피를 포함하며, 여기에서 삽입 요소(1)를 적어도 어느 정도까지 직접적으로 피복하는 제1 플라스틱 성분이 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)이고 제2 플라스틱 성분이 경질 플라스틱 성분(3)인 부품에 관한 것이다.
플라스틱 성형 조성물, 경질 플라스틱 성분, 피복된 삽입 요소, 부품

Description

부품의 제조 방법 및 부품 {METHOD FOR PRODUCING A COMPONENT AND COMPONENT}
본 발명은 플라스틱 층에 의해 피복된 삽입 요소를 포함하는 부품의 제조 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 삽입 요소를 포함하고 적어도 2종의 플라스틱 성분으로 구성된 플라스틱 외피를 포함하는 부품에 관한 것이다.
많은 기술 분야들은 주변환경에 대해 부품을 밀봉하는 것을 필요로 한다. 이것은 예를 들어 공격적인 유체 및/또는 주변환경 영향에 의해 유발되는 부품 내부에서의 손상을 막고자 할 때 특히 필요하다. 그러나, 예를 들어 플러그 연결기 또는 도관이 부품 밖으로 통과되어야 하기 때문에 캡슐화는 일반적으로 불가능하고, 따라서 이러한 통로에서의 밀봉이 특히 필요하다.
DE-A 103 13 833은 벽 요소에 있는 구멍을 통해 통과하는 도관의 밀봉을 일례로서 개시하고 있다. 플라스틱으로 구성된 벽 요소에 있는 통로를 밀봉하기 위하여, 전단 모듈러스가 500 N/mm2 (0 ℃에서) 미만이고 HDT B (ISO 75-2) 열 비틀림 온도가 230 ℃ 초과인 열-용융 접착제가 사용된다.
AT-A 501 010은 전기 전도체가 플라스틱 하우징의 벽을 통해 통과하는 다른 부품을 일례로서 개시하고 있다. 이를 위하여, 전도체의 영역에 있는 플라스틱 하 우징은 내벽 및 외벽으로 구성된 2개의 벽을 갖고 내벽과 외벽 사이의 공간에서 전도체를 완전히 둘러싸도록 배열된 영구 가요성 재료가 존재하도록 설계된다.
EP-A-1 174 237은 경화된 중합체 재료로 구성된 하우징을 가진 전기 장치를 개시하고 있다. 하우징 내에서 배열은 적어도 하나의 전기 도관을 통해 하우징의 외부 또는 내부에 배열된 적어도 하나의 전기 부품에 연결된 전기 부품을 갖는다. 도관은 가요성 디자인이고, 하우징의 성형 및 경화 동안에 적어도 어느 정도까지 하우징의 벽 안으로 끼워 넣어진다.
상기 언급된 통로의 단점은, 단지 하나의 전도체 만이 벽을 통해 통과할 수 있고, 사출 성형에 의해 전도체가 벽에 혼입될 때 오버몰딩(overmolding) 재료가 전도체에 보통 결합되지 않는다는 것이다. 여기에서의 결과는 2개 재료 사이에서 틈이 존재하는 것이다. 모세관 작용은 수분이 틈을 따라 부품 안에 침투될 수 있도록 한다. 특히, 전자 부품의 경우에, 이러한 수분은 회로를 짧게 하는 원인이 되고 전류를 누출시키거나 접촉 부식을 일으킬 수 있다. 다른 한편, 다수의 전도체가 벽을 통해 통과한다면, 밀봉을 위하여 복잡한 구조가 필요하다.
DE-A 198 12 880은 플라스틱 성형물 및 가요성 호일 내에 전도체 트랙을 끼워넣는 것을 개시하고 있다. 상기 문헌에 기재된 성형물 또는 가요성 호일은, 적어도 지지체 층으로서의 플라스틱 호일, 그것에 적용된 금속화가능한 하도제 층, 및 하도제 층에 적용된 구조화된 금속 전기 전도 층으로 구성된다. 지지체 층, 하도제 층 및 전도성 층으로 구성된 복합체에 단단하게 결합된 추가의 외부 호일 또는 플라스틱 체가 존재하며, 그 결과 외부 호일 또는 플라스틱 체가 적어도 어느 정도까지 전도성 층을 덮는다. 외부 호일 또는 플라스틱 체와 지지체 층, 하도제 층 및 전도성 층으로 구성된 복합체 간의 연결은 예를 들어 용접 또는 접착제 결합을 통해 달성된다. 상기 문헌에 기재된 성형물 또는 가요성 호일의 제조 방법은 매우 복잡하다. 또한, 플라스틱 및 금속 전기 전도성 층 간에 연결부가 존재하지 않으며, 따라서 틈이 생성되고 그것을 따라서 수분이 침투할 수 있다.
본 발명의 목적은, 부품이 주변환경에 대해 밀봉되도록 하는 방식으로, 삽입 요소를 피복하기 위해 플라스틱 층을 사용함으로써 부품을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 추가의 목적은 플라스틱 외피로 피복된 삽입 요소를 포함하는 부품을 제공하는 데 있고, 플라스틱 외피와 삽입 요소 간의 결합은 주변환경에 대해 누출을 방지한다.
본 발명의 목적은
(a) 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 삽입 요소를 피복하는 단계; 및
(b) 플라스틱 성형 조성물로 구성된 외피를 갖는 삽입 요소를 경질 플라스틱 성분으로 피복하는 단계
를 포함하는, 플라스틱 층에 의해 피복된 삽입 요소를 포함하는 부품의 제조 방법을 통하여 달성된다.
대안으로서, 본 발명의 목적은
(c) 경질 플라스틱 성분으로 삽입 요소를 피복하며, 여기서 주변환경에 대해 밀봉된 삽입 요소의 일부분은 피복되지 않은 것인 단계; 및
(d) 삽입 요소의 피복되지 않은 일부분을 낮은 점도를 갖는 플라스틱 성형 조성물로 피복하는 단계
를 포함하는, 플라스틱 층에 의해 피복된 삽입 요소를 포함하는 부품의 제조 방법을 통하여 달성된다.
본 발명의 목적을 위하여, 낮은 점도란, 96％ 농도 황산 중에서 측정 시에 ISO 307에 대한 점도 값이 140 ml/g 미만임을 의미한다.
하나의 바람직한 구현양태에서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물은 하나 이상의 폴리아미드 및 하나 이상의 폴리에스테르로부터의 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 이들의 혼합물이다.
낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물이 폴리아미드인 경우에, 이것은 특히 바람직하게는 폴리아미드 공중합체이다. 폴리아미드 공중합체는 바람직하게는 카프로락탐, 아디프산, 헥사메틸렌디아민, 및 비스(4-아미노시클로헥실)메탄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 2개의 단량체의 중합을 통해 제조된다. 폴리아미드는 특히 바람직하게는 카프로락탐, 아디프산, 헥사메틸렌디아민, 및 비스(4-아미노시클로헥실)메탄의 중합을 통해 제조된다.
폴리아미드로서, 적어도 2개의 상이한 폴리아미드로부터의 혼합물을 사용할 수 있다.
낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로서 적절한 폴리에스테르는 예를 들어 지방족 폴리에스테르 또는 지방족 및 방향족 디카르복실산을 기초로 한 폴리에스테르 및 지방족 디히드록시 화합물을 기초로 한 폴리에스테르이다.
바람직하게는 폴리에스테르는
A) a1) 30 내지 99 몰％의 하나 이상의 지방족 또는 하나 이상의 지환족 디카르복실산 또는 그의 에스테르-형성 유도체 또는 이들의 혼합물
a2) 1 내지 70 몰％의 하나 이상의 방향족 디카르복실산 또는 그의 에스테르-형성 유도체 또는 이들의 혼합물, 및
a3) 0 내지 5 몰％의 술포네이트-기-함유 화합물
로 구성된 산 성분 (여기에서 성분 a1) 내지 a3)의 몰 퍼센트는 함께 100％를 제공한다); 및
B) 하나 이상의 C2-C12 알칸디올 또는 하나 이상의 C5-C10 시클로알칸디올 또는 이들의 혼합물로 구성된 디올,
및 원한다면, 하기 C) 및 D)로부터 선택되는 하나 이상의 성분:
C) 다음으로 이루어진 군에서 선택되는 성분:
c1) 에테르 작용기를 함유하고 화학식 I을 가진 하나 이상의 디히드록시 화합물
Figure 112009056407791-PCT00001
[상기 식에서, n은 2, 3 또는 4이고 m은 2 내지 250의 정수이다]
c2) 화학식 IIa 또는 IIb의 하나 이상의 히드록시카르복실산
Figure 112009056407791-PCT00002
Figure 112009056407791-PCT00003
[상기 식에서, p는 1 내지 1500의 정수이고, r은 1 내지 4의 정수이고, G는 페닐렌, -(CH2)q- (식중, q는 1 내지 5의 정수이다), -C(R)H- 및 -C(R)HCH2- (식중, R은 메틸 또는 에틸이다)로 이루어진 군에서 선택되는 라디칼이다]
c3) 하나 이상의 아미노-C2-C12 알칸올, 또는 하나 이상의 아미노-C5-C10 시클로알칸올, 또는 이들의 혼합물,
c4) 하나 이상의 디아미노-C1-C8 알칸
c5) 하기 화학식 III의 하나 이상의 2,2'-비스옥사졸린
Figure 112009056407791-PCT00004
[상기 식에서, R1는 단일 결합, (CH2)z-알킬렌 (식 중, z = 2, 3 또는 4이다), 또는 페닐렌이다]
c6) 천연 발생 아미노산, 4 내지 6개 원자를 가진 디카르복실산과 4 내지 10개 탄소 원자를 가진 디아민을 중축합시킴으로써 수득가능한 폴리아미드, 화학식 IVa 및 IVb의 화합물:
Figure 112009056407791-PCT00005
Figure 112009056407791-PCT00006
[상기 식에서, s는 1 내지 1500의 정수이고, t는 1 내지 4의 정수이고, T는 페닐렌, -(CH2)u- (식중, u는 1 내지 12의 정수이다), -C(R2)H- 및 -C(R2)HCH2- (식중, R2는 메틸 또는 에틸이다)로 이루어진 군에서 선택된 라디칼이다]
및 하기 반복 단위 V를 가진 폴리옥사졸린
Figure 112009056407791-PCT00007
[상기 식에서, R3은 수소, C1-C6-알킬, C5-C8-시클로알킬, 비치환되거나 3개 이하의 C1-C4-알킬 치환기를 가진 페닐 또는 테트라히드로푸릴이다]
으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노카르복실산
또는 c1) 내지 c6)로 구성된 혼합물; 및
D) 다음으로부터 선택된 성분:
d1) 에스테르 형성가능한 적어도 3개의 기를 가진 하나 이상의 화합물,
d2) 하나 이상의 이소시아네이트, 및
d3) 하나 이상의 디비닐 에테르,
또는 d1) 내지 d3)로 구성된 혼합물
로 구성된다.
하나의 바람직한 구현양태에서, 반방향족 폴리에스테르의 산 성분 A는 30 내지 70몰％, 특히 40 내지 60몰％의 a1 및 30 내지 70몰％, 특히 40 내지 60몰％의 a2를 포함한다.
사용될 수 있는 지방족 또는 지환족 산 및 상응하는 유도체 a1은 상기 언급된 것이다. 특히 바람직한 것은 아디프산 또는 세바신산, 또는 이들 각각의 에스테르-형성 유도체 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이다. 특히 바람직한 것은 아디프산 또는 에스테르-형성 유도체, 예를 들어 그의 알킬 에스테르 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이다.
일반적으로 언급될 수 있는 방향족 디카르복실산 a2는 8 내지 12개 탄소 원자를 가진 것, 바람직하게는 8개의 탄소 원자를 가진 것이다. 일례로서, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프톤산 및 1,5-나프톤산 및 그의 에스테르-형성 유도체를 언급할 수도 있다. 여기에서 디-C1-C6-알킬 에스테르, 예를 들어 디메틸, 디에틸, 디-n-프로필, 디이소프로필, 디-n-부틸, 디이소부틸, 디-t-부틸, 디-n-펜틸, 디이소펜틸 또는 디-n-헥실 에스테르를 특히 언급할 수 있다. 디카르복실산 a2의 안히드라이드가 또한 적절한 에스테르-형성 유도체이다.
그러나, 원칙적으로, 특히 더 많은 수의 탄소 원자, 예를 들어 20개 이하의 탄소 원자를 가진 방향족 디카르복실산 a2를 사용할 수도 있다.
a2의 방향족 디카르복실산 또는 에스테르-형성 유도체가 개별적으로 또는 2 이상의 혼합물로서 사용될 수도 있다. 테레프탈산 또는 그의 에스테르-형성 유도체, 예컨대 디메틸 테레프탈레이트를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
술포네이트 기를 함유하는 사용된 화합물은 보통 술포네이트-함유 디카르복실산의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염 또는 그의 에스테르-형성 유도체, 특히 5-술포이소프탈산의 알칼리 금속 염 또는 이들의 혼합물, 특히 바람직하게는 소듐 염이다.
바람직한 구현양태의 하나에서, 산 성분 A는 40 내지 60 몰％의 a1, 40 내지 60 몰％의 a2 및 0 내지 2 몰％의 a3을 포함한다. 다른 바람직한 구현양태에서, 산 성분 A는 40 내지 59.9 몰％의 a1, 40 내지 59.9 몰％의 a2 및 0.1 내지 1 몰％의 a3, 특히 40 내지 59.8 몰％의 a1, 40 내지 59.8 몰％의 a2 및 0.2 내지 0.5 몰％의 a3을 포함한다.
디올 B는 일반적으로 2 내지 12개 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 6개 탄소 원자를 가진 분지쇄 또는 직쇄 알칸디올로 이루어진 군 또는 5 내지 10개 탄소 원자를 가진 시클로알칸디올로 이루어진 군으로부터 선택된다.
적절한 알칸디올의 예는 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,4-디메틸-2-에틸-1,3-헥산디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2-에틸-2-부틸-1,3-프로판디올, 2-에틸-2-이소부틸-1,3-프로판디올 및 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디올, 특히 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 또는 2,2-디메틸-1,3-프로판디올 (네오펜틸 글리콜); 시클로펜탄디올, 1,4-시클로헥산디올, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올 또는 2,2,4,4-테트라메틸-1,3-시클로부탄디올이다. 또한, 상이한 알칸디올의 혼합물을 사용하는 것도 가능하다.
과량의 산 기 또는 OH 말단 기가 요망되는지의 여부에 의존하여, 성분 A 또는 성분 B를 과량으로 사용할 수도 있다. 하나의 바람직한 구현양태에서, 사용된 성분 A 및 B의 몰비는 0.4:1 내지 1.5:1, 바람직하게는 0.6:1 내지 1.1:1이다.
성분 A 및 B 이외에, 본 발명의 성형 조성물이 기초로 하는 폴리에스테르는 다른 성분을 함유할 수도 있다.
바람직하게 사용되는 디히드록시 화합물 c1은 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리테트라히드로푸란(폴리 THF)이고, 특히 바람직하게는 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물이 또한 사용될 수 있으며, 예를 들어 공지된 중합 방법을 사용하여 먼저 에틸렌 옥사이드와, 이어서 프로필렌 옥사이드와 중합함으로써 수득 가능한 상이한 변수 n (화학식 I 참조)을 가진 화합물, 예를 들어 프로필렌 단위 (n=3)를 함유한 폴리에틸렌 글리콜, 및 특히 바람직하게는 상이한 변수 n을 가진 폴리에틸렌 글리콜을 기초로 한 중합체일 수도 있고, 여기에서 에틸렌 옥사이드로부터 형성된 단위가 우세하다. 폴리에틸렌 글리콜의 몰 질량(Mn)은 일반적으로 250 내지 8000 g/몰, 바람직하게는 600 내지 3000 g/몰의 범위 내에서 선택된다.
반방향족 폴리에스테르를 제조하기 위해 바람직한 구현양태의 하나에서, B 및 c1의 몰 량을 기준으로 하여 예를 들어 15 내지 98 몰％, 바람직하게는 60 내지 99.5 몰％의 디올 B 및 0.2 내지 85 몰％, 바람직하게는 0.5 내지 30 몰％의 디히드록시 화합물 c1을 사용할 수도 있다.
하나의 바람직한 구현양태에서, 사용된 히드록시카르복실 산 c2)는 글리콜산, D-, L- 또는 D,L-락트산, 6-히드록시헥사논산, 이들의 고리형 유도체, 예컨대 글리콜리드 (1,4-디옥산-2,5-디온), D- 또는 L-디락티드 (3,6-디메틸-1,4-디옥산-2,5-디온), p-히드록시벤조산 또는 이들의 올리고머 및 중합체, 예컨대 3-폴리히드록시부티르산, 폴리히드록시발레르산, 폴리락티드 (예를 들어, EcoPLA(R) (Cargill)의 형태로 수득가능함) 또는 3-폴리히드록시부티르산 및 폴리히드록시발레르산의 혼합물 (후자는 제네카로부터 바이오폴(Biopol)(R)로 수득가능함)이고, 반방향족 폴리에스테르를 제조하기 위하여 그의 저-분자량 및 고리형 유도체가 특히 바람직하다.
히드록시카르복실산의 사용가능한 양의 예는 A 및 B의 양을 기준으로 하여 0.01 내지 50 중량％, 바람직하게는 0.1 내지 40 중량％이다.
본 발명의 목적을 위해 사용되는 아미노-C2-C12 알칸올 또는 아미노-C5-C10 시클로알칸올 (성분 c3)은 4-아미노메틸시클로헥산메탄올일 수도 있고, 바람직하게는 아미노-C2-C6 알칸올, 예컨대 2-아미노에탄올, 3-아미노프로판올, 4-아미노부탄올, 5-아미노펜탄올 또는 6-아미노헥산올 또는 아미노-C5-C6 시클로알칸올, 예컨대 아미노시클로펜탄올 및 아미노시클로헥산올 또는 이들의 혼합물이다.
사용된 디아미노-C1-C8 알칸 (성분 c4)은 바람직하게는 디아미노-C4-C6 알칸, 예컨대 1,4-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄 또는 1,6-디아미노헥산 (헥사메틸렌디아민, HMD)이다.
반방향족 폴리에스테르를 제조하기 위해 하나의 바람직한 구현양태에서, B의 몰 량을 기준으로 하여 0.5 내지 99.5 몰％, 바람직하게는 0.5 내지 50 몰％의 c3 및 B의 몰 량을 기준으로 하여 0 내지 50 몰％, 바람직하게는 0 내지 35 몰％의 c4를 사용할 수도 있다.
화학식 III의 2,2'-비스옥사졸린은 일반적으로 문헌 [Angew.Chem.Int.Edit., Vol.11 (1972), pp.287-288]의 방법을 통해 수득가능하다. 특히 바람직한 비스옥사졸린은 R1이 단일 결합, (CH2)z 알킬렌 (여기에서 z = 2, 3 또는 4이다), 예를 들어 메틸렌, 에탄-1,2-디일, 프로판-1,3-디일 또는 프로판-1,2-디일 또는 페닐렌 기인 것이다. 언급될 수 있는 특히 바람직한 비스옥사졸린은 2,2'-비스(2-옥사졸린 ), 비스(2-옥사졸리닐)메탄, 1,2-비스(2-옥사졸리닐)에탄 1,3-비스(2-옥사졸리닐)프로판 및 1,4-비스(2-옥사졸리닐)부탄, 특히 1,4-비스(2-옥사졸리닐)벤젠, 1,2-비스(2-옥사졸리닐)벤젠 또는 1,3-비스(2-옥사졸리닐)벤젠이다.
반방향족 폴리에스테르를 제조함에 있어서, 예를 들어 각각의 경우에 성분 B, c3, c4 및 c5의 총 몰 량을 기준으로 하여 70 내지 98 몰％의 B, 30 몰％ 이하의 c3 및 0.5 내지 30 몰％의 c4 및 0.5 내지 30 몰％의 c5를 사용할 수도 있다. 다른 바람직한 구현양태에서, A 및 B의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 5 중량％, 바람직하게는 0.2 내지 4 중량％의 c5를 사용할 수도 있다.
사용된 성분 c6은 천연 발생 아미노카르복실 산일 수도 있다. 이들은 발린, 류신, 이소류신, 트레오닌, 메티오닌, 페닐알라닌, 트립토판, 리신, 알라닌, 아르기닌, 아스파탐산, 시스테인, 글루탐산, 글리신, 히스티딘, 프롤린, 세린, 티로신, 아스파라긴 및 글루타민을 포함한다.
화학식 IVa 및 IVb의 바람직한 아미노카르복실산은, s가 1 내지 1000의 정수이고 t가 1 내지 4의 정수, 바람직하게는 1 또는 2이며, T가 페닐렌 및 -(CH2)u- (여기에서 u는 1, 5 또는 12이다)로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
c6은 화학식 V의 폴리옥사졸린일 수도 있다. 그러나, c6는 상이한 아미노카르복실산 및/또는 폴리옥사졸린의 혼합물일 수도 있다.
하나의 바람직한 구현양태에서, 사용된 c6의 양은 성분 A 및 B의 총 량을 기준으로 하여 0.01 내지 50 중량％, 바람직하게는 0.1 내지 40 중량％이다.
바람직하다면, 반방향족 폴리에스테르를 제조하기 위해 사용될 수 있는 다른 성분들 중에서, 에스테르 형성가능한 적어도 3개의 기를 함유하는 화합물 d1이 있다.
화합물 d1은 바람직하게는 에스테르 결합을 발생할 수 있는 3 내지 10개의 작용기를 함유한다. 특히 바람직한 화합물 d1은 분자 내에 이러한 유형의 3 내지 6개의 작용기, 특히 3 내지 6개의 히드록실 기 및/또는 카르복실 기를 갖는다. 언급되어야 하는 예는 다음과 같다:
타르타르산, 시트르산, 말레산;
트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄;
펜타에리트리톨;
폴리에테르트리올;
글리세롤;
트리메신산;
트리멜리트산, 트리멜리트 안히드라이드;
피로멜리트산, 피로멜리트 디안히드라이드, 및
히드록시이소프탈산.
일반적으로 화합물 d1의 사용량은 성분 A를 기준으로 하여 0.01 내지 15 몰％, 바람직하게는 0.05 내지 10 몰％, 특히 바람직하게는 0.1 내지 4 몰％이다.
사용된 성분 d2는 이소시아네이트 또는 상이한 이소시아네이트의 혼합물이다. 예를 들어, 방향족 또는 지방족 디이소시아네이트가 사용될 수도 있다. 그러 나, 고-작용성 이소시아네이트가 또한 사용될 수도 있다.
본 발명의 목적을 위하여, 방향족 디이소시아네이트 d2는 특히 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트, 톨릴렌 2,6-디이소시아네이트, 디페닐메탄 2,2'-디이소시아네이트, 디페닐메탄 2,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄 4,4'-디이소시아네이트, 나프탈렌 1,5-디이소시아네이트 또는 크시릴렌 디이소시아네이트이다.
이들 중에서, 특히 바람직한 것은 성분 d2로서 디페닐메탄 2,2'-, 2,4'- 및 4,4'-디이소시아네이트이다. 후자의 디이소시아네이트는 일반적으로 혼합물로서 사용된다.
사용될 수 있는 3-고리 이소시아네이트 d2는 트리(4-이소시아노페닐)메탄이다. 다중-고리 방향족 디이소시아네이트는 예를 들어 1- 또는 2-고리 디이소시아네이트의 제조 동안에 발생한다.
성분 d2는 예를 들어 이소시아네이트 기를 캡핑하기 위하여 성분 d2의 총 중량을 기준으로 하여 약간의 양, 예를 들어 5 중량％ 이하의 우레트디온 기를 함유할 수도 있다.
본 발명의 목적을 위하여, 지방족 디이소시아네이트 d2는 주로 2 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 12개 탄소 원자를 가진 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌 디이소시아네이트 또는 시클로알킬렌 디이소시아네이트, 예를 들어 헥사메틸렌 1,6-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 또는 메틸렌비스(4-이소시아네이토시클로헥산)이다. 헥사메틸렌 1,6-디이소시아네이트 및 이소포론 디이소시아네이트가 특히 바람직한 지방족 디이소시아네이트 d2이다.
바람직한 이소시아누레이트 중에는 C2-C20, 바람직하게는 C3-C12 시클로알킬렌 디이소시아네이트 또는 알킬렌 디이소시아네이트, 예를 들어 이소포론 디이소시아네이트 또는 메틸렌비스(4-이소시아네이토시클로헥산)으로부터 유래된 지방족 이소시아누레이트가 있다. 여기에서 알킬렌 디이소시아네이트는 직쇄 또는 분지쇄일 수도 있다. n-헥사메틸렌 디이소시아네이트를 기초로 한 이소시아누레이트, 예를 들어 n-헥사메틸렌 디이소시아네이트의 고리형 삼량체, 오량체 또는 고급 올리고머가 특히 바람직하다.
일반적으로 성분 d2의 사용량은 A 및 B의 총 몰 량을 기준으로 하여 0.01 내지 5 몰％, 바람직하게는 0.05 내지 4 몰％, 특히 바람직하게는 0.1 내지 4 몰％이다.
사용될 수 있는 디비닐 에테르 d3은 일반적으로 관습적 및 통상적으로 입수가능한 디비닐 에테르 중의 어느 것이다. 1,4-부탄디올 디비닐 에테르, 1,6-헥산디올 디비닐 에테르 또는 1,4-시클로헥산디메탄올 디비닐 에테르 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
디비닐 에테르의 바람직한 사용량은 A 및 B의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5 중량％, 특히 0.2 내지 4 중량％이다.
바람직한 반방향족 폴리에스테르의 예는 하기 성분을 기초로 한다:
A, B, d1
A, B, d2
A, B, d1, d2
A, B, d3
A, B, c1
A, B, c1, d3
A, B, c3, c4
A, B, c3, c4, c5
A, B, d1, c3, c5
A, B, c3, d3
A, B, c3, d1
A, B, c1, c3, d3
A, B, c2
이들 중에서, 특히 바람직한 것은 A, B 및 d1, 또는 A, B, d2, 또는 A, B, d1 및 d2를 기초로 한 반방향족 폴리에스테르이다. 다른 바람직한 구현양태에서, 반방향족 폴리에스테르는 A, B, c3, c4 및 c5, 또는 A, B, d1, c3 및 c5를 기초로 한다.
반방향족 폴리에스테르의 제조는 자체로 공지되어 있거나, 자체로 공지된 방법에 의해 일어날 수 있다.
바람직한 반방향족 폴리에스테르는 1000 내지 100000 g/몰 범위, 특히 9000 내지 75000 g/몰 범위, 바람직하게는 10000 내지 50000 g/몰 범위의 몰 질량(Mn) 및 60 내지 170 ℃, 바람직하게는 80 내지 150 ℃ 범위의 융점을 특징으로 한다.
언급된 지방족 및/또는 반방향족 폴리에스테르는 임의의 원하는 비율로 히드 록시 및/또는 카르복시 말단 기를 가질 수도 있다. 언급된 지방족 및/또는 반방향족 폴리에스테르는 말단 기-변형될 수도 있다. 예를 들어, OH 말단 기는 프탈산, 프탈 안히드라이드, 트리멜리트산, 트리멜리트 안히드라이드, 피로멜리트산 또는 피로멜리트 안히드라이드와의 반응에 의해 산-변형될 수도 있다.
또한, 2 이상의 상이한 폴리에스테르의 혼합물이 사용될 수 있다.
예를 들어 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 공중합체 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 공중합체가 폴리에스테르로서 특히 적절하다.
하나 이상의 폴리아미드 및 하나 이상의 폴리에스테르의 혼합물이 사용된다면, 하나 이상의 폴리아미드 및 하나 이상의 폴리에스테르가 상기 기재된 것과 동일하다.
혼합물에서 폴리아미드-공중합체가 특히 바람직하게 사용된다. 적절한 폴리아미드는 예를 들어 PA6, PA66, PA46, CoPA6/66, PA6/6이다. 하나 이상의 폴리아미드와 혼합된 하나 이상의 폴리에스테르의 비율은 바람직하게는 각각 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 10 내지 50 중량％, 바람직하게는 25 내지 35 중량％의 범위이다.
경질 플라스틱 성분은 바람직하게는, 각각의 경우에 강화되지 않거나 예를 들어 유리 섬유, 유리 비드, 미네랄, 예컨대 탈크 또는 충격 개질제로 각각의 경우에 개별적으로 또는 조합하여 0 내지 70 중량％, 바람직하게는 5 내지 60 중량％의 비율로 강화된, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 예를 들어 PA6, PA66, PA46, CoPA6/66, PA6/6, 폴리에스테르, 예를 들어 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 공중합체, 폴리설파이드, 예를 들어 폴리페닐렌 설파이드 (PPS), 폴리술폰(PSU), 폴리에테르 술폰(PES), 폴리에테르, 예를 들어 폴리페닐 에테르 (PPE), 폴리우레탄 (PU)로 이루어진 군에서 선택된 중합체이다.
경질 플라스틱 성분으로서 적절한 재료의 예는 30 중량％의 유리 섬유를 가진 PBT, 25 중량％의 유리 섬유 및 15 중량％의 미네랄을 가진 PA6, 또는 40 중량％의 유리 섬유 및 충격 개질제를 가진 PA6이다.
경질 플라스틱 성분은 바람직하게는 적어도 3000 MPa의 탄성 인장 모듈러스를 가진 열가소성물질이다.
낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물을 사용하는 장점은, 플라스틱 성형 조성물의 분자가 단계(a)에서 삽입 요소를 피복하는 동안에 또는 단계(d)에서 피복하는 동안에 비교적 자유로운 이동성을 갖는다는 것이다. 이에 의하여, 이들은 삽입 요소의 표면을 습윤시킬 수 있다. 냉각 공정 동안에, 분자의 이동 자유성은, 분자가 삽입 요소의 표면에 충분히 가까운 영역으로 들어가서 이들이 결합되는 것을 가능하게 한다. 이에 의해 삽입 요소와 플라스틱 외피 사이에 틈이 형성되는 것을 피한다. 완성된 연결부는 주변환경으로부터의 유체에 대해 누출방지성이다. 삽입 요소와 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 간의 연결부는 기계적으로 또는 화학적으로 형성될 수 있다. 또한, 대안으로서, 예를 들어 기계적 연결부를 통하여 삽입 요소와 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 간에 연결부를 형성할 수 있다.
본 발명의 목적을 위하여, 누출방지성 연결부란, 시험되는 부품을 -40 ℃ 내지 +150 ℃로 교대되는 온도로 처리하는 주변 조건의 적어도 200회 주기를 사용하여 시험한 후에, 누출 속도가 0.1 cm3/분보다 작은 것을 의미한다. 누출 속도는 보통 0.5 바아(bar)의 시험 압력을 사용한 차동-압력 방법에 의해 결정된다.
하나의 바람직한 구현양태에서, 단계(a)에서 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 삽입 요소를 피복하는 것은 사출-성형 공정을 통해 일어난다. 이를 위하여, 삽입 요소를 사출 금형에 넣는다. 삽입 요소를 넣은 후에 금형을 밀폐하고 플라스틱 성형 조성물을 금형 안에 주입한다. 낮은 점도에 의하여, 플라스틱 성형 조성물이 삽입 요소 위에 분포되고 삽입 요소에 대한 결합을 형성한다. 이것은, 삽입 요소와 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 사이에서, 유체에 대해 누출방지성인 결합을 형성한다.
플라스틱 성형 조성물의 주입은 일반적으로 사출 성형을 위해 통상적인 압력에서 발생한다. 그러나, 균일하지 않은 오버몰딩에 의하여 삽입 요소의 변형이 일어날 수 있다면, 예를 들어, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물을 900 바아 미만, 바람직하게는 600 바아 미만의 금형 내 최대 압력에서 주입하는 것이 바람직하다. 낮은 주입 압력은 오버몰딩 동안에 삽입 요소의 변형을 피한다. 삽입 요소의 오버몰딩 후에, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물이 경화된다. 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 삽입 요소를 오버몰딩하는 장점은 플라스틱 외피가 삽입 요소를 안정화한다는 것이다.
낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복한 후에, 피복된 삽입 요소를 경질 플라스틱 성분으로 피복한다. 경질 플라스틱 성분으로 피복하는 것은 바람직하게는 사출-성형 공정을 통해 일어난다. 사출-성형 공정은 보통 사출 성형을 위해 통상적인 압력에서 수행된다. 플라스틱 성형 조성물이 낮은 주입 압력에서 사출된다면, 금형 내의 압력은 일반적으로 단계(a)에서 금형 내의 최대 압력보다 더 높다. 경질 플라스틱 성분의 주입 동안에, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물은 그 표면에서 초기 용융을 겪고, 이에 의해 경질 플라스틱 성분과 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 간에 연결부를 형성한다. 이것은 또한 2개 중합체, 즉 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물과 경질 플라스틱 성분 사이에서 주변환경으로부터의 유체에 대해 누출방지성인 연결부를 형성한다.
단계(a)에서 삽입 요소를 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복하는 것과 단계(b)에서 피복된 삽입 요소를 피복하는 것은 동일한 사출 금형에서 일어날 수 있다. 이를 위한 요건은, 먼저 사출 금형이 삽입 요소의 형태에 상응하는 구멍을 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 채우는 것이다. 이어서, 자유로운 형태가 최종 부품의 형태에 상응하도록 금형을 열어야 한다. 적절한 금형은 당업자에게 알려져 있다. 그러나, 대안으로서, 삽입 요소를 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복하는 것이 제1 금형에서 일어나고, 경질 플라스틱 성분으로 피복하는 것은 제2 금형에서 일어나는 것이 가능하다. 이러한 경우의 요건은, 플라스틱 성형 조성물로 피복된 삽입 요소를 제1 금형으로부터 꺼내고, 경질 플라스틱 성분으로 오버몰딩하기에 앞서서 제2 금형에 넣는 것이다. 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성 물로 구성된 외피의 변형을 피하기 위하여, 추가의 변형을 막는 정도까지, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물을 꺼내기 전에 금형에서 고형화하는 것이 요구된다.
각각의 주입 절차 후에 사출-성형 기계를 세정할 필요를 없애기 위하여, 재료를 바꾸기 위해 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 및 경질 플라스틱 성분을 위하여 2개의 상이한 사출-성형 기계를 사용하는 것이 바람직하다. 단계(a)에서 피복하고 단계(b)에서 오버몰딩하기 위하여 동일한 금형이 사용된다면, 금형이 양쪽 사출-성형 기계에 대해 동시 연결부를 갖는 것이 가능하다. 대안으로서, 금형을 먼저 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물을 주입하는 사출-성형 기계에 연결한 다음, 이것을 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 구성된 외피로 삽입 요소 둘레에서 경질 플라스틱 성분을 오버몰딩하는 사출-성형 기계에 연결하는 것이 가능하다. 이러한 목적을 위해 사용되는 통상적인 사출-성형 기계의 예는 회전판 금형을 가진 사출-성형 기계이다. 일례로서 이들은 대향 배열된 실린더를 갖고, 각각의 경우에 실린더 쪽으로 금형을 회전시키고 그로부터 이후의 재료가 주입될 것이다. 2개의 상이한 금형이 사용된다면, 이들 각각은 바람직하게는 사출-성형 기계에 대해 연결부를 갖는다. 적절한 사출-성형 기계는 당업자에게 공지된 어떠한 바람직한 사출-성형 기계일 수 있다.
단계(b)에서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 구성된 외피를 가진 삽입 요소의 일부 만이 경질 플라스틱 성분에 의해 피복될 것이다. 이러한 경우에, 경질 플라스틱 성분은 성형물이 치수 안정성을 갖도록 보장하기 때문에, 경질 플라스틱 성분에 의해 오버몰딩된 일부분은 외부 표면을 갖는 것이 바람직하다. 대안으 로서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 구성된 외피를 가진 전체 삽입 요소가 경질 플라스틱 성분에 의해 오버몰딩되는 것도 물론 가능하다.
단계(c)에서 먼저 삽입 요소를 경질 플라스틱 성분으로 피복하고, 여기서 삽입 요소의 일부분은 피복되지 않으며, 제2 단계(d)에서 삽입 요소의 피복되지 않은 일부분을 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복하는 것을 포함하는 방법의 변형에서, 외부 표면이 존재하는 영역에서 경질 플라스틱 성분이 삽입 요소를 피복하는 방식으로 경질 플라스틱 성분으로 삽입 요소를 피복하는 것이 바람직하다. 낮은 점도를 가진 플라스틱 성형 조성물로 오버몰딩된 일부분은 바깥쪽을 향한 부위를 갖지 않는 것이 바람직하다. 이러한 방법은 얻어진 부품이 기하 및 치수 안정성을 갖도록 보장한다.
단계(c)에서 삽입 요소를 경질 플라스틱 성분으로 피복하는 것은 바람직하게는 사출-성형 공정을 통해 일어난다. 이를 위하여, 삽입 요소를 사출 금형에 놓은 다음 경질 플라스틱 성분으로 오버몰딩한다. 배제하고자 하는 일부분에 경질 플라스틱 성분이 침투하는 것을 피하기 위하여, 이 영역에서 금형을 삽입 요소와 접촉시킨다.
삽입 요소를 경질 플라스틱 성분으로 피복한 후에, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복하고자 하는 일부분에 접근할 수 있다. 이를 위하여, 금형에 이동가능한 요소를 제공하여 배제 부분을 먼저 형성한 다음, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 오버몰딩하기 위해 배제 부분에 접근가능하도록 만들거나, 또는 경질 플라스틱 성분으로 오버몰딩된 삽입 요소를 금형으로부터 꺼내고 이것을 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복하기 위해 노출된 영역이 존재하는 제2 금형에 넣는 것이 가능하다. 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복하는 것은 사출-성형 공정을 통해 바람직하게 일어난다. 이것은 일반적으로 사출-성형 공정을 위해 통상적인 압력에서 수행된다. 불균일한 오버몰딩 때문에 삽입 요소의 뒤틀림이 일어날 수 있다면, 예를 들어 삽입 요소 주위에서 경질 플라스틱 성분을 오버몰딩하기 위해 사용되는 사출-성형 공정에 비하여 더 낮은 압력에서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물을 위한 사출-성형 공정을 수행하는 것이 바람직하다. 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복하기 위한 압력은 바람직하게는 900 바아 미만, 바람직하게는 600 바아 미만이다. 경질 플라스틱 성분과 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 사이에서 유체에 대해 누출방지성인 연결부를 형성하기 위한 방법의 예에서, 경질 플라스틱 성분의 표면이 플라스틱 성형 조성물의 용융물에 의해 초기 용융을 겪고, 따라서 플라스틱 사이에서 누출방지성 연결부를 형성한다. 추가의 가능성은 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 및 경질 플라스틱 성분을 화학적 및/또는 기계적으로 연결하는 것이다. 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물의 낮은 점도 때문에, 이것은 경화 후에 삽입 요소와 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 간에 결합이 형성되도록 하는 방식으로 삽입 요소를 습윤시킨다. 이것은 삽입 요소와 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 사이에서 유체에 대해 누출방지성인 연결부를 형성한다. 상기 언급된 바와 같이, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물과의 화학적 및/또는 기계적 연결부에 삽입 요소가 들어갈 수 있다.
추가의 목적은 삽입 요소를 포함하고 적어도 2종의 플라스틱 성분으로 구성 된 플라스틱 외피를 포함하는 부품을 통해 달성되며, 여기에서 삽입 요소를 적어도 어느 정도까지 직접적으로 피복하는 제1 플라스틱 성분은 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물이고, 제2 플라스틱 성분은 경질 플라스틱 성분이다.
삽입 요소가 적어도 어느 정도까지 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물에 의해 직접적으로 피복된다는 사실은, 삽입 요소와 플라스틱 성형 조성물 사이에서 주변환경에 대해 유체의 누출방지성인 연결부를 형성한다. 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물은 경질 플라스틱 성분에 대해 접착 촉진제로서 동시에 작용한다. 이것은 또한 경질 플라스틱 성분과 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 사이에서 유체에 대해 누출방지성인 연결부를 형성한다. 주변환경으로부터의 유체에 대해 누출방지성을 보장하는 부품을 제조하는 것도 가능하다.
하나의 첫 번째 구현양태에서, 부품의 설계는, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물이 적어도 어느 정도까지 삽입 요소를 피복하고, 경질 플라스틱 성분이 적어도 어느 정도까지 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물을 에워싸도록 하는 것이다. 물론, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물이 경질 플라스틱 성분에 의해 완전히 에워싸지는 것이 또한 가능하다.
그러나, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물이 경질 플라스틱 성분에 의해서만 단지 부분적으로 에워싸진다면, 경질 플라스틱 성분은 부품의 외부 표면인 부품의 일부분에 바람직하게 배열된다. 경질 플라스틱 성분이 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물에 비해 훨씬 더 큰 치수 안정성을 갖도록 가공될 수 있기 때문에, 이것은 부품이 기하 및 치수 안정성을 갖도록 보장한다.
두 번째 구현양태에서, 삽입 요소는 경질 플라스틱 성분에 의해 적어도 어느 정도까지 직접적으로 피복된다. 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물은 경질 플라스틱 성분에 의해 피복되지 않는 삽입 요소의 일부분을 직접적으로 에워싼다. 여기에서, 외부 부위를 형성하는 삽입 요소의 일부분이 경질 플라스틱 성분에 의해 피복되도록 경질 플라스틱 성분이 바람직하게 배열된다. 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물은 외부 부위가 존재하지 않는 삽입 요소의 일부분에 배열된다. 상기 기재된 바와 같이, 이러한 배열의 장점은, 외부 부위에서 부품이 치수 안정성을 갖도록 보장하는 것이다.
일례로서, 삽입 요소는 스탬프(stamped) 격자이다. 이러한 경우에, 부품은 예를 들어 플러그 연결기로서 사용될 수 있다. 또한, 삽입 요소는 와이어, 둥근 전도체, 평판 전도체, 가요성 호일 또는 인쇄 회로판일 수 있다. 부품이 자동차 산업 분야에서 사용된다면, 삽입 요소는 예를 들어 지지 덮개판, 도어 래치, 자물쇠, 스레드 부시(threaded bush), 마찰방지 베어링, 패널, 안정화제를 위한 와이어, 또는 문-고정 장치를 위한 다이주조 아연 또는 다이주조 알루미늄으로 구성된 부품일 수 있다. 또한, 부품이 나이프, 가위, 외과용 메스 또는 기타 나사돌리개의 날인 것도 가능하다.
삽입 요소는 바람직하게는 금속으로부터 제조된다. 삽입 요소가 제조되는 적절한 금속의 예는 구리 및 구리-함유 합금, 예컨대 CuSn6, CuSn0,15, CuBe, CuFe, CuZn37, CuSn4Zn6Pb3-C-GC (청동), 또는 CuZn39Pb3 (황동), 알루미늄 및 알루미늄-함유 합금, 예컨대 AlSi12Cu1, AlSi10Mg, 티타늄, 스테인레스 스틸, 무연 금속, 및 금속 합금 또는 주석 코팅물을 가진 재료이다.
낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물은 상기 기재된 바와 같이 바람직하게는 폴리아미드, 특히 폴리아미드 공중합체, 폴리에스테르 또는 하나 이상의 폴리아미드 및 하나 이상의 폴리에스테르의 혼합물이다. 폴리아미드 공중합체는 카프로락탐, 아디프산, 헥사메틸렌디아민, 및 비스(4-아미노시클로헥실)메탄으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 2개의 단량체로부터 바람직하게 제조된다. 매우 특히 바람직하게는, 폴리아미드 공중합체가 카프로락탐, 아디프산, 헥사메틸렌디아민 및 비스(4-아미노시클로헥실)메탄으로부터 제조된다.
경질 플라스틱 성분은 바람직하게는 탄성 모듈러스가 적어도 3000 MPa인 열가소성물질이다. 경질 플라스틱 성분을 위해 적절한 중합체의 예는 상기 기재된 바와 같이 각각의 경우에 강화되지 않거나 또는 강화된 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리술파이드, 폴리에테르, 폴리우레탄이다.
본 발명의 부품은 일례로서 전자기기에서 사용되는 플라스틱 요소이다. 본 발명의 부품은 메카트로닉 부품 또는 플러그 접촉을 가진 플라스틱 하우징일 수 있다. 일례로서, 이러한 유형의 부품은 센서로서, 예를 들어 오일 센서, 바퀴-회전-속도 센서, 압력 센서 등으로서, 전자기기 하우징으로서, 예를 들어 ABS 섹터, ESP 섹터, 기어박스 섹터, 에어백 섹터 또는 자동차의 엔진-제어 시스템에서 제어 하우징으로서 사용된다. 부품은 일례로서 윈도우-리프터 모듈로서 또는 헤드램프 제어 시스템을 위해 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 부품은 일례로서 자동차 산업 이외에 센서로서, 충진-수준 표시자로서 또는 파이프라인 유닛으로서 사용될 수 있 다.
본 발명의 부품의 기타 적절한 용도의 예는 가정 기기에서의 전자 부품이다. 적절한 부품의 예는 계전기, 코일 형성자, 스위치 요소, 자기 밸브, 전기 핸드 도구, 플러그 기기 또는 플러그 연결기이다.
본 발명의 구현양태는 도면에 나타내고 하기 설명에서 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에서 설계된 부품의 첫 번째 구현양태를 나타내고, 도 2는 본 발명에서 설계된 부품의 두 번째 구현양태를 나타낸다.
도 1은 본 발명에서 설계된 부품의 첫 번째 구현양태를 나타낸다. 여기에서, 금속으로부터 일례로 제조된 삽입 요소(1)는 플라스틱 성형 조성물(2)에 의해 피복된다. 이러한 플라스틱 성형 조성물은 낮은 점도를 갖는다.
적절한 삽입 요소(1)의 예는 스탬프 격자, 와이어, 둥근 전도체, 평판 전도체, 가요성 호일, 또는 인쇄 회로판이다. 삽입 요소는 예를 들어 축투, 마찰방지 베어링, 패널, 문-고정 장치를 위한 다이주조 아연 또는 다이주조 알루미늄으로 구성된 부품, 또는 나이프, 가위, 외과용 메스 또는 나사돌리개의 날일 수 있다.
도 1에 나타낸 구현양태에서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물은 경질 플라스틱 성분(3)에 의해 완전히 에워싸여진다. 상기 언급된 바와 같이, 경질 플라스틱 성분을 위하여 바람직하게 치수 안정성인 플라스틱이 사용된다. 따라서, 치수 안정성 부품이 제조될 수 있다. 심지어 작은 힘이 그 위에 가해질 때라도 부품의 변형이 회피된다.
도 2는 본 발명에서 설계된 부품의 두 번째 구현양태를 나타낸다.
이 구현양태에서, 삽입 요소(1)는 먼저 경질 플라스틱 성분(3)으로 어느 정도까지 피복된다. 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)로 피복하고자 하는 일부분은 이용가능하게 남아있다. 이어서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)을 경질 플라스틱 성분으로 덮히지 않은 일부분에 도입한다. 이러한 구현양태의 장점은 치수 안정성 부품이 먼저 제조되고 이어서 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)을 통해 유체에 대한 밀봉을 형성하는 것이다. 여기에서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)을 삽입 요소뿐만 아니라 경질 플라스틱 성분과 접촉되는 방식으로 적용한다.
대안으로서, 도 2에 나타낸 부품은, 먼저 삽입 요소(1)를 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)로 어느 정도까지 피복함으로써 제조될 수 있다. 이어서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)을 경질 플라스틱 성분(3)으로 어느 정도까지 피복한다.
변형을 피하기 위하여, 처음 적용된 성분(2, 3)을 적어도 어느 정도까지 먼저 고형화시키는 것이 바람직하고, 이에 의해 두 번째 성분(2, 3)을 적용하기 전에 이것을 치수 안정성으로 만든다.

Claims (17)

  1. (a) 삽입 요소를 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복하는 단계, 및
    (b) 플라스틱 성형 조성물로 구성된 외피를 갖는 삽입 요소의 적어도 일부를 경질 플라스틱 성분으로 피복하는 단계
    를 포함하는, 플라스틱 층에 의해 피복된 삽입 요소를 포함하는 부품의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 단계(a)에서 삽입 요소를 피복하는 것이 사출-성형 공정을 통해 일어나는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 금형 내의 최대 압력이 사출-성형 공정 동안에 900 바아(bar) 미만인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(b)에서의 오버몰딩이 그의 금형 내 최대 압력이 단계 (a)에서의 금형 내 최대 압력보다 더 높은 사출-성형 공정을 통해 일어나는 방법.
  5. (c) 삽입 요소를 경질 플라스틱 성분으로 피복하며, 여기서 삽입 요소의 일부분은 피복되지 않은 것인 단계; 및
    (d) 삽입 요소의 피복되지 않은 일부분을 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물 로 피복하는 단계
    를 포함하는, 플라스틱 층으로 피복된 삽입 요소를 포함하는 부품의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 단계(c)에서 삽입 요소를 경질 플라스틱 성분으로 피복하는 것이 사출-성형 공정을 통해 일어나는 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 단계(d)에서 피복되지 않은 일부분을 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물로 피복하는 것이 900 바아 미만의 압력에서 사출-성형 공정을 통해 일어나는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물이 폴리아미드, 폴리에스테르, 또는 하나 이상의 폴리아미드와 하나 이상의 폴리에스테르의 혼합물인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 폴리아미드가 바람직하게는 카프로락탐, 아디프산, 헥사메틸렌디아민 및 비스(4-아미노시클로헥실)메탄으로 구성된 폴리아미드 공중합체인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 경질 플라스틱 성분이 각각의 경우에 강화되거나 강화되지 않은 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴 리술파이드, 폴리에테르, 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 경질 플라스틱 성분이 적어도 3000 MPa의 탄성 인장 모듈러스를 가진 열가소성물질인 방법.
  12. 삽입 요소(1)를 포함하고, 적어도 2종의 플라스틱 성분으로 구성된 플라스틱 외피를 포함하며, 여기서 삽입 요소를 적어도 어느 정도까지 직접적으로 피복하는 제1 플라스틱 성분이 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)이고, 제2 플라스틱 성분이 경질 플라스틱 성분(3)인 부품.
  13. 제12항에 있어서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)이 삽입 요소(1)를 적어도 어느 정도까지 피복하고, 경질 플라스틱 성분(3)이 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)을 적어도 어느 정도까지 에워싸는 것인 부품.
  14. 제12항에 있어서, 경질 플라스틱 성분(3)이 삽입 요소(1)를 적어도 어느 정도까지 직접적으로 피복하고, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)이 경질 플라스틱 성분(3)에 의해 피복되지 않은 삽입 요소(1)의 일부분을 직접적으로 에워싸며, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)이 삽입 요소(1) 뿐만 아니라 경질 플라스틱 성분(3)과 접촉되는 방식으로 배열되어 있는 것인 부품.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 삽입 요소(1)가 스탬프 격자, 와이어, 둥근 전도체, 평판 전도체, 가요성 호일 또는 인쇄 회로판인 부품.
  16. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 삽입 요소(1)가 금속으로 제조되는 것인 부품.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 낮은 점도의 플라스틱 성형 조성물(2)이 폴리아미드, 폴리에스테르, 또는 하나 이상의 폴리아미드 및 하나 이상의 폴리에스테르의 혼합물이고, 경질 플라스틱 성분(3)이 적어도 3000 MPa의 탄성 모듈러스를 가진 열가소성물질인 부품.
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