JP2018164988A - Metal member-polyarylene sulfide resin member complex - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接合面の接合強度に優れる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体及びその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、耐衝撃性、軽量性及び量産性に優れ、特に自動車や航空機などの輸送機器の部品用途に有用な金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材との接合強度に優れる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体及び接合強度に優れる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を信頼性を堅持したまま、安定的に製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a metal member-polyarylene sulfide resin member composite excellent in bonding strength of a bonding surface and a method for producing the same, and more specifically, excellent in impact resistance, light weight, and mass productivity, and particularly in automobiles and aircraft. Metal member-polyarylene sulfide resin member composite with excellent bonding strength between metal member and polyarylene sulfide resin member useful for transportation equipment parts such as metal member-polyarylene sulfide resin member composite with excellent bonding strength The present invention relates to a method for stably manufacturing while maintaining reliability.
自動車や航空機などの輸送機器の部品を軽量化するため、金属の一部を樹脂に置き換える方法が検討されている。また、樹脂と金属を複合一体化する方法として、金型内に物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属部材をインサートし、樹脂を射出成形して直接一体化する方法(以下、射出インサート成形法と表記する場合がある)が、良量産性、少部品点数、低コスト、高設計自由度、低環境負荷の観点から注目されており、スマートフォン等の携帯電子機器の製造プロセスなどに提案されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。 In order to reduce the weight of parts of transportation equipment such as automobiles and airplanes, a method of replacing a part of metal with resin has been studied. In addition, as a method for composite integration of resin and metal, a metal member having a surface that has been subjected to physical treatment and / or chemical treatment is inserted into a mold, and resin is injection-molded and directly integrated (hereinafter referred to as “integrated resin”). , Which is sometimes referred to as an injection insert molding method), is attracting attention from the viewpoints of good mass productivity, small number of parts, low cost, high design freedom, and low environmental load. (For example, refer to Patent Documents 1 to 3).
ポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPSと略記することもある。)に代表されるポリアリーレンスルフィド(以下、PASと略記することもある。)は、優れた機械的特性、熱的特性、電気的特性、耐薬品性を有し、多くの電気・電子機器部材や自動車機器部材、その他OA機器部材等、幅広く使用されている。 Polyarylene sulfides (hereinafter sometimes abbreviated as PAS) represented by poly (p-phenylene sulfide) (hereinafter also abbreviated as PPS) have excellent mechanical properties, thermal properties, It has electrical properties and chemical resistance, and is widely used for many electrical / electronic equipment members, automotive equipment members, and other OA equipment members.
また、PASは溶融流動性に優れることから、物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属部材との射出インサート成形法において、優れた接合強度を発現する。 Moreover, since PAS is excellent in melt fluidity, it exhibits excellent bonding strength in an injection insert molding method with a metal member having a surface subjected to physical treatment and / or chemical treatment.
一方、打音試験は、検体の空隙などの欠陥を検査する手法として一般に使用されており、例えば、コンクリート、耐火物の検査、薄板、FRP構造物の検査方法として提案されている(例えば、特許文献4〜7参照。)。 On the other hand, the hammering test is generally used as a method for inspecting defects such as voids in a specimen, and has been proposed as an inspection method for concrete, refractory, thin plate, FRP structures, for example (for example, patents). References 4-7).
しかし、特許文献1〜3に提案された射出インサート成形法により得られる金属部材−樹脂部材複合体においては、一定の接合強度を有するものを得ることが可能ではあるが、射出インサート成形では装置の動作不良や条件設定のミス、射出成形機シリンダ内での樹脂滞留時間の長短などにより金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材との接合不良が発生し、接合面に空隙などの欠陥を生じる場合があり、個々の性能差のバラつきが大きく、安定的な製品とする際には課題のあるものであった。また、得られた複合体の接合面の接合状態に関する情報を得るために、複合体の引張試験により接合強度を評価するといった破壊試験による検査が一般的であり、このような方法は製品の信頼性確認には採用することができない。その対処法として、抜き取りによる試験も採用されているが、歩留まりが低下し、量産性に乏しいといった課題が発生する。そこで、工業的な量産、品質管理を考慮した場合、複合体の接合面の接合状態、例えば欠陥発生状況が非破壊試験によって定量的に数値化された金属部材−樹脂部材複合体が望まれていた。 However, in the metal member-resin member composite obtained by the injection insert molding method proposed in Patent Documents 1 to 3, it is possible to obtain a member having a certain bonding strength. Due to malfunctions, mistakes in setting conditions, and the length of the resin residence time in the cylinder of the injection molding machine, defective bonding between the metal member and the polyarylene sulfide resin member may occur, resulting in defects such as voids on the bonding surface. However, there was a large variation in individual performance differences, and there were problems in making stable products. In addition, in order to obtain information on the bonding state of the joint surface of the obtained composite, inspection by a destructive test such as evaluating the joint strength by a tensile test of the composite is generally performed, and such a method is reliable for the product. It cannot be used for sex confirmation. As a countermeasure, a test by sampling is also employed, but there arises a problem that the yield is lowered and the mass productivity is poor. Therefore, in consideration of industrial mass production and quality control, there is a demand for a metal member-resin member composite in which the joining state of the joint surface of the composite, for example, the defect occurrence state is quantitatively quantified by a nondestructive test. It was.
特許文献4〜7に提案された打音試験による検査については、金属部材−樹脂部材複合体を対象としたものでなく、金属部材−樹脂部材複合体について、何ら記載されていない。 The inspection by the hammering test proposed in Patent Documents 4 to 7 is not intended for the metal member-resin member composite, and does not describe any metal member-resin member composite.
そこで、本発明は、金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材との接合強度に優れる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体及び接合強度に優れる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を安定的に製造する方法を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention stably manufactures a metal member-polyarylene sulfide resin member composite excellent in joint strength between a metal member and a polyarylene sulfide resin member and a metal member-polyarylene sulfide resin member composite excellent in joint strength. It is an object to provide a method for doing this.
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、接合面を打撃した際に得られた音圧の周波数分布波形において、音圧が最大となる周波数における該音圧の減衰時間がある一定の割合以上である金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体が、優れた接合強度を有するものとなること、接合の信頼性に優れること、さらに耐衝撃性、軽量性及び量産性に優れる部材、部品、製品等となることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that the sound pressure decay time at the frequency at which the sound pressure is maximum in the sound pressure frequency distribution waveform obtained when the joint surface is struck. A metal member-polyarylene sulfide resin member composite having a certain ratio or more has excellent bonding strength, excellent bonding reliability, and excellent impact resistance, light weight and mass productivity. As a result, the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材とを射出成形により直接一体化してなる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体であって、金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材の接合面を打撃した際に得られた音圧の周波数分布波形において、音圧が最大となる周波数における該音圧の減衰時間が2ミリ秒以上であることを特徴とする金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体及びその製造方法に関するものである。 That is, the present invention is a metal member-polyarylene sulfide resin member composite in which a metal member and a polyarylene sulfide resin member are directly integrated by injection molding, wherein the joint surface between the metal member and the polyarylene sulfide resin member is formed. A metal member-polyarylene sulfide resin member composite characterized in that, in a frequency distribution waveform of sound pressure obtained when hit, a decay time of the sound pressure at a frequency at which the sound pressure is maximum is 2 milliseconds or more. The present invention relates to a body and a manufacturing method thereof.
以下に、本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.
本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体は、金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材とを射出成形により直接一体化してなる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体であり、その接合面を打撃した際に得られた音圧の周波数分布波形において、音圧が最大となる周波数における該音圧の減衰時間が2ミリ秒以上、特に好ましくは、減衰時間が4ミリ秒以上のものである。ここで、減衰時間が2ミリ秒未満の場合、接合強度に劣るものとなる。この点については、接合面に音圧が減衰し易い空隙、欠損が存在しているものと想定している。なお、本発明における減衰時間とは、音圧が最大となる周波数において最大音圧が1/10の音圧に減衰するまでの時間として表されるものである。 The metal member-polyarylene sulfide resin member composite of the present invention is a metal member-polyarylene sulfide resin member composite obtained by directly integrating a metal member and a polyarylene sulfide resin member by injection molding, and the joint surface thereof is In the frequency distribution waveform of sound pressure obtained at the time of striking, the sound pressure decay time at a frequency where the sound pressure is maximum is 2 milliseconds or more, and particularly preferably, the decay time is 4 milliseconds or more. . Here, when the decay time is less than 2 milliseconds, the bonding strength is inferior. In this regard, it is assumed that there are voids and defects on the joint surface where the sound pressure tends to attenuate. The attenuation time in the present invention is expressed as the time until the maximum sound pressure is attenuated to 1/10 of the sound pressure at the frequency at which the sound pressure is maximum.
そして、音圧の減衰時間の測定方法としては、例えば打音試験を用いることできる。該打音試験は、打撃装置、集音装置、音圧の解析装置から構成される装置を用いた試験であり、複合体を打撃する事により得られた音圧をフーリエ変換した周波数分布波形において、音圧が最大となる周波数における該音圧の減衰時間から接合面の欠陥を判別する試験方法である。 As a method for measuring the sound pressure decay time, for example, a hammering test can be used. The sound hit test is a test using a device composed of a hitting device, a sound collecting device, and a sound pressure analyzing device. In the frequency distribution waveform obtained by Fourier transforming the sound pressure obtained by hitting the composite. This is a test method for discriminating defects on the joint surface from the decay time of the sound pressure at the frequency at which the sound pressure is maximum.
そして、該減衰時間とは、複合体を打撃する事により得られた音圧をフーリエ変換した周波数分布波形において、音圧が最大となる周波数において最大音圧の1/10の音圧に減衰するまでの時間であり、接合面に欠陥がない場合には、該接合面で音圧の有音時間が長くなり、減衰時間は長くなる。一方、接合面に欠陥がある場合、音圧は該接合面で速やかに減衰し減衰時間が短くなる。また、該減衰時間は、複合体を打撃する事により得られた音圧をフーリエ変換した周波数分布波形において、音圧が最大となる周波数の減衰時間であり、音圧が最大の周波数を用いた場合は、接合面の欠陥の有無による減衰時間を容易に判別する事が可能となる。 The decay time is attenuated to 1/10 of the maximum sound pressure at the frequency at which the sound pressure is maximum in the frequency distribution waveform obtained by Fourier transforming the sound pressure obtained by striking the composite. In the case where there is no defect on the joint surface, the sound pressure sound time at the joint surface becomes longer and the decay time becomes longer. On the other hand, when there is a defect in the joint surface, the sound pressure is quickly attenuated at the joint surface and the decay time is shortened. The decay time is the decay time of the frequency at which the sound pressure is maximum in the frequency distribution waveform obtained by Fourier transforming the sound pressure obtained by striking the composite, and the frequency at which the sound pressure is maximum is used. In this case, it is possible to easily determine the decay time depending on the presence or absence of defects on the joint surface.
該打音試験における複合体を打撃する打撃装置としては、ハンマーないしはインパクタなど市販の打撃装置を用いることができる。また、複合体を打撃することにより発生した音圧を集音する集音装置としては市販の騒音計ないしはマイクロホンが使用でき、該騒音計の具体的例示としては、(商品名)騒音計NL−42、NL−52(リオン(株)製)、(商品名)騒音計LA−3560、LA-3260((株)小野測器製)、該マイクロホンの具体的例示としては、マイクロホンMI−1211、MI−1235((株)小野測器製)などが挙げられる。そして、打撃した際に集音する際の音圧レベルは、減衰時間を容易に判別することが可能になる事から最大音圧と最小音圧の差であるフルスケールが100±30デシベルであることが好ましく、100±15デシベルであることがより好ましい。音圧レベルは打撃装置と複合体との距離、複合体と集音装置との距離により調節する事が可能である。 A commercially available striking device such as a hammer or an impactor can be used as a striking device for striking the composite in the sound test. A commercially available sound level meter or microphone can be used as a sound collecting device for collecting the sound pressure generated by striking the composite. As a specific example of the sound level meter, (trade name) sound level meter NL- 42, NL-52 (manufactured by Lion Co., Ltd.), (trade name) sound level meter LA-3560, LA-3260 (manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.), specific examples of the microphone include microphone MI-1211, And MI-1235 (manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.). The sound pressure level at the time of sound collection when hitting can easily determine the decay time, so the full scale that is the difference between the maximum sound pressure and the minimum sound pressure is 100 ± 30 dB. It is preferably 100 ± 15 dB. The sound pressure level can be adjusted by the distance between the striking device and the composite and the distance between the composite and the sound collecting device.
該集音装置で得た音圧をフーリエ変換して得られた周波数分布から音圧が最大となる周波数の減衰時間を測定する解析装置としては市販の解析装置が使用でき、該解析装置の具体的例示としては、(商品名)ムーブレットMV−6000、MVA−600((株)コスモ計器製)、(商品名)エスフィールDS−3000、DS−3204((株)小野測器製)などが挙げられる。 A commercially available analyzer can be used as an analyzer for measuring the decay time of the frequency at which the sound pressure is maximized from the frequency distribution obtained by Fourier transforming the sound pressure obtained by the sound collector. Specific examples include (trade name) Movelet MV-6000, MVA-600 (manufactured by Cosmo Keiki Co., Ltd.), (trade name) ESFIEL DS-3000, DS-3204 (manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.), etc. Is mentioned.
本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を構成するポリアリーレンスルフィド樹脂(A)としては、一般にポリアリーレンスルフィド樹脂と称される範疇に属するものであればよく、該ポリアリーレンスルフィド樹脂としては、例えばp−フェニレンスルフィド単位、m−フェニレンスルフィド単位、o−フェニレンスルフィド単位、フェニレンスルフィドスルフォン単位、フェニレンスルフィドケトン単位、フェニレンスルフィドエーテル単位、ビフェニレンスルフィド単位からなる単独重合体又は共重合体を挙げることができ、該ポリアリーレンスルフィド樹脂の具体的例示としては、ポリ(p−フェニレンスルフィド)、ポリフェニレンスルフィドスルフォン、ポリフェニレンスルフィドケトン、ポリフェニレンスルフィドエーテル等が挙げられ、その中でも、特に耐熱性、強度特性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物となることから、ポリ(p−フェニレンスルフィド)であることが好ましい。 As the polyarylene sulfide resin (A) constituting the metal member-polyarylene sulfide resin member composite of the present invention, any polyarylene sulfide resin may be used as long as it belongs to a category generally referred to as a polyarylene sulfide resin. Is, for example, a homopolymer or copolymer comprising a p-phenylene sulfide unit, m-phenylene sulfide unit, o-phenylene sulfide unit, phenylene sulfide sulfone unit, phenylene sulfide ketone unit, phenylene sulfide ether unit, or biphenylene sulfide unit. Specific examples of the polyarylene sulfide resin include poly (p-phenylene sulfide), polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, and polyphenylene. Mentioned sulfide ether, among which, in particular heat resistance, since the polyarylene sulfide resin composition excellent in strength properties, preferably a poly (p- phenylene sulfide).
さらに、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で測定した溶融粘度において、機械的強度と薄肉流動性に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が得られることから50〜2000ポイズのポリアリーレンスルフィド樹脂であることが好ましい。 Furthermore, the polyarylene sulfide resin (A) is mechanically measured at a melt viscosity measured at a temperature of 315 ° C. and a load of 10 kg using a Koka flow tester equipped with a die having a diameter of 1 mm and a length of 2 mm. A polyarylene sulfide resin composition having a strength of 50 to 2000 poise is preferable because a polyarylene sulfide resin composition having excellent strength and thin wall fluidity can be obtained.
該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)の製造方法としては、ポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法として知られている方法により製造することが可能であり、例えば極性溶媒中で硫化アルカリ金属塩、ポリハロ芳香族化合物を重合することにより得る事が可能である。その際の極性有機溶媒としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等を挙げる事ができ、硫化アルカリ金属塩としては、例えば硫化ナトリウム、硫化ルビジウム、硫化リチウムの無水物又は水和物を挙げる事ができる。また、硫化アルカリ金属塩としては、水硫化アルカリ金属塩とアルカリ金属水酸化物を反応させたものであってもよい。ポリハロ芳香族化合物としては、例えばp−ジクロロベンゼン、p−ジブロモベンゼン、p−ジヨードベンゼン、m−ジクロロベンゼン、m−ジブロモベンゼン、m−ジヨードベンゼン、4,4’−ジクロロジフェニルスルホン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ジクロロジフェニルエーテル、4,4’−ジクロロジビフェニル等を挙げる事ができる。 The polyarylene sulfide resin (A) can be produced by a method known as a polyarylene sulfide resin production method. For example, an alkali metal sulfide or polyhaloaromatic compound in a polar solvent. Can be obtained by polymerizing. Examples of the polar organic solvent in this case include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, cyclohexyl pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like. Examples include sodium, rubidium sulfide, and lithium sulfide anhydrides or hydrates. Moreover, as an alkali metal sulfide metal salt, you may react the alkali metal hydrosulfide salt and the alkali metal hydroxide. Examples of the polyhaloaromatic compound include p-dichlorobenzene, p-dibromobenzene, p-diiodobenzene, m-dichlorobenzene, m-dibromobenzene, m-diiodobenzene, 4,4′-dichlorodiphenylsulfone, 4 4,4'-dichlorobenzophenone, 4,4'-dichlorodiphenyl ether, 4,4'-dichlorodibiphenyl, and the like.
また、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)としては、直鎖状のもの、重合時にトリハロゲン以上のポリハロゲン化合物を少量添加して若干の架橋又は分岐構造を導入したもの、ポリアリーレンスルフィド樹脂の分子鎖の一部及び/又は末端を例えばカルボキシル基、カルボキシ金属塩、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基等の官能基により変性したもの、窒素などの非酸化性の不活性ガス中で加熱処理を施したものなどが挙げられ、さらにこれらポリアリーレンスルフィド樹脂の混合物であってもかまわない。また、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、酸洗浄、熱水洗浄あるいはアセトン、メチルアルコールなどの有機溶媒による洗浄処理を行うことによってナトリウム原子、ポリアリーレンスルフィド樹脂のオリゴマー、食塩、4−(N−メチル−クロロフェニルアミノ)ブタノエートのナトリウム塩などの不純物を低減させたものであってもよい。 In addition, the polyarylene sulfide resin (A) may be a linear one, a polyhalogen compound of trihalogen or higher added during polymerization to introduce a slight cross-linked or branched structure, and the molecular chain of the polyarylene sulfide resin. A part and / or terminal of the product is modified with a functional group such as a carboxyl group, a carboxy metal salt, an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or a nitro group, or a heat treatment in a non-oxidizing inert gas such as nitrogen. And a mixture of these polyarylene sulfide resins may be used. The polyarylene sulfide resin (A) is washed with an acid, hot water or an organic solvent such as acetone or methyl alcohol, so that sodium atoms, oligomers of polyarylene sulfide resin, salt, 4- (N Impurities such as sodium salt of -methyl-chlorophenylamino) butanoate may be reduced.
本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を構成するポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は特に接合面の欠陥が少なく、耐衝撃性に優れた金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体となることから、さらに、変性エチレン系共重合体(B)を配合してなるものが好ましい。該変性エチレン系共重合体は、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体,エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体,エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−酢酸ビニル共重合体,エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体及び無水マレイン酸グラフト変性エチレン−α−オレフィン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種以上の変性エチレン系共重合体であることが好ましい。該変性エチレン系共重合体(B)の配合量としては、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100重量部に対して、1〜40重量部であることが好ましい。 The polyarylene sulfide resin (A) constituting the metal member-polyarylene sulfide resin member composite of the present invention is a metal member-polyarylene sulfide resin member composite having few impact surface defects and excellent impact resistance. In view of this, it is preferable to blend the modified ethylene copolymer (B). The modified ethylene copolymer includes ethylene-α, β-unsaturated carboxylic acid alkyl ester-maleic anhydride copolymer, ethylene-α, β-unsaturated carboxylic acid glycidyl ester copolymer, ethylene-α, β. -Unsaturated carboxylic acid glycidyl ester-vinyl acetate copolymer, ethylene-α, β-unsaturated carboxylic acid glycidyl ester-α, β-unsaturated carboxylic acid alkyl ester copolymer and maleic anhydride graft-modified ethylene-α- It is preferably at least one modified ethylene copolymer selected from the group consisting of olefin copolymers. The amount of the modified ethylene copolymer (B) is preferably 1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyarylene sulfide resin (A).
本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を構成するポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は特に強度、耐衝撃性に優れた金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体となることから、ガラス繊維(C)を配合してなるものが好ましい。該ガラス繊維(C)としては、一般にガラス繊維と称すものであれば如何なるものを用いてもよい。該ガラス繊維の具体的例示としては、平均繊維径が6〜14μmのチョップドストランド、繊維断面のアスペクト比が2〜4の扁平ガラス繊維からなるチョップドストランド、ミルドファイバー、ロービング等のガラス繊維;シラン繊維;アルミノ珪酸塩ガラス繊維;中空ガラス繊維;ノンホーローガラス繊維等が挙げられ、その中でもとりわけ接合面の欠陥が少なく、耐衝撃性に優れる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体となることから、平均繊維径が6〜14μmのチョップドストランド、ないしは、繊維断面のアスペクト比が2〜4である扁平ガラス繊維からなるチョップドストランドであることが好ましい。これらのガラス繊維(C)は2種以上を併用することも可能であり、必要によりエポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能性化合物又はポリマーで、予め表面処理したものを用いてもよい。該ガラス繊維(C)の配合量としては、とりわけ接合面の欠陥が少なく耐衝撃性に優れた金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体となることから、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100重量部に対して、5〜120重量部であることが好ましい。 Since the polyarylene sulfide resin (A) constituting the metal member-polyarylene sulfide resin member composite of the present invention is a metal member-polyarylene sulfide resin member composite particularly excellent in strength and impact resistance, glass fiber What mix | blends (C) is preferable. Any glass fiber (C) may be used as long as it is generally referred to as glass fiber. Specific examples of the glass fibers include chopped strands having an average fiber diameter of 6 to 14 μm, chopped strands composed of flat glass fibers having an aspect ratio of 2 to 4 in the fiber cross section, glass fibers such as milled fibers and rovings; silane fibers An aluminosilicate glass fiber; a hollow glass fiber; a non-hollow glass fiber, etc. Among them, a metal member-polyarylene sulfide resin member composite having few joint surface defects and excellent impact resistance is obtained. A chopped strand having an average fiber diameter of 6 to 14 μm, or a chopped strand made of flat glass fibers having an aspect ratio of 2 to 4 in the fiber cross section is preferable. Two or more kinds of these glass fibers (C) can be used in combination, and if necessary, surface treatment is performed in advance with a functional compound or polymer such as an epoxy compound, an isocyanate compound, a silane compound, or a titanate compound. A thing may be used. The compounding amount of the glass fiber (C) is a metal member-polyarylene sulfide resin member composite having particularly few impact surface defects and excellent impact resistance. Therefore, the polyarylene sulfide resin (A) is 100 parts by weight. The amount is preferably 5 to 120 parts by weight.
本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を構成するポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、炭酸カルシウム、炭酸リチウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、マイカ、シリカ、タルク、クレイ、硫酸カルシウム、カオリン、ワラステナイト、ゼオライト、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化スズ、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、ハイドロタルサイト、ガラスパウダー、ガラスバルーン、ガラスフレークが添加されたものであっても構わない。 The polyarylene sulfide resin (A) constituting the metal member-polyarylene sulfide resin member complex of the present invention is within the range not impairing the effects of the present invention, and calcium carbonate, lithium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, mica, silica , Talc, clay, calcium sulfate, kaolin, wollastonite, zeolite, silicon oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, tin oxide, magnesium silicate, calcium silicate, calcium phosphate, magnesium phosphate, hydrotalcite, glass powder, glass balloon, glass A flake may be added.
また、該ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、従来公知のタルク、カオリン、シリカなどの結晶核剤;ポリアルキレンオキサイドオリゴマー系化合物、チオエーテル系化合物、エステル系化合物、有機リン化合物などの可塑剤;酸化防止剤;熱安定剤;滑剤;紫外線防止剤;発泡剤などの通常の添加剤を1種以上添加するものであってもよい。 The polyarylene sulfide resin (A) is a conventionally known crystal nucleating agent such as talc, kaolin, and silica; a polyalkylene oxide oligomer compound, a thioether compound, and an ester compound within a range not impairing the effects of the present invention. Plasticizers such as organic phosphorus compounds; antioxidants; heat stabilizers; lubricants; ultraviolet light inhibitors; and one or more usual additives such as foaming agents may be added.
さらに、本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を構成するポリアリーレンスルフィド樹脂(A)は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、各種熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、例えば、エポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアルキレンオキサイド等の1種以上を混合して使用してなるものであってもよい。 Furthermore, the polyarylene sulfide resin (A) constituting the metal member-polyarylene sulfide resin member composite of the present invention is a range of various thermosetting resins, thermoplastic resins, such as epoxy, without departing from the object of the present invention. Resin, cyanate ester resin, phenol resin, polyimide, silicone resin, polyester, polyamide, polyphenylene oxide, polycarbonate, polysulfone, polyetherimide, polyethersulfone, polyetherketone, polyetheretherketone, polyamideimide, polyamide-based elastomer, One or more of polyester-based elastomers, polyalkylene oxides and the like may be mixed and used.
本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体は、ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物部材と金属部材とを射出成形により直接一体化したものであり、該金属部材としては、特に音圧の減衰時間の長いものとなることから、物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属部材であることが好ましい。 The metal member-polyarylene sulfide resin member composite of the present invention is obtained by directly integrating a polyarylene sulfide resin composition member and a metal member by injection molding. Therefore, a metal member having a surface subjected to physical treatment and / or chemical treatment is preferable.
そして、該金属部材としては、金属部材の範疇に属するものであればいかなる材質よりなる部材でもよく、その中でもポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体とした際に各種用途への適応が可能となることから、アルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、銅製部材、銅合金製部材、マグネシウム製部材、マグネシウム合金製部材、鉄製部材、チタン製部材、チタン合金製部材、ステンレス製部材である金属部材が好ましく、とりわけ軽量化に優れる、アルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、マグネシウム製部材、マグネシウム合金製部材、チタン製部材、チタン合金製部材である金属部材が好ましく、より好ましくはアルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材である。また、該金属部材は、板に代表される展伸材であっても、ダイカストに代表される鋳造材であっても、鍛造材からなる金属部材であってもかまわない。 The metal member may be a member made of any material as long as it belongs to the category of a metal member, and among them, it is possible to adapt to various uses when a polyarylene sulfide resin member composite is used. A metal member that is an aluminum member, an aluminum alloy member, a copper member, a copper alloy member, a magnesium member, a magnesium alloy member, an iron member, a titanium member, a titanium alloy member, or a stainless steel member is preferable. An aluminum member, an aluminum alloy member, a magnesium member, a magnesium alloy member, a titanium member, and a metal member made of a titanium alloy are preferable, and more preferably an aluminum member and an aluminum alloy member. is there. The metal member may be a wrought material represented by a plate, a cast material represented by die casting, or a metal member made of a forged material.
該金属部材は、表面を物理的処理及び/又は化学処理した金属部材とすることが好ましく、該物理的処理及び/又は化学処理を施すことにより、ポリアリーレンスルフィド樹脂部材と直接一体化した際に、より音圧の減衰時間の長い金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体が得られるものとなる。そして、金属部材の表面を物理的処理及び/又は化学処理する方法としては如何なる方法を用いて物理的処理及び/又は化学処理を施すことも可能であり、物理的処理としては、例えば表面に微小固体粒子を接触又は衝突させる方法、また高エネルギー電磁線を照射する方法等を挙げることができ、より具体的にはサンドブラスト処理、液体ホーニング処理、レーザ加工処理等を挙げることができる。更に、サンドブラスト処理、液体ホーニング処理の際の研磨剤としては、例えばサンド、スチールグリッド、スチールショット、カットワイヤー、アルミナ、炭化ケイ素、金属スラグ、ガラスビーズ、プラスチックビーズ等を挙げることができる。また、レーザ加工処理としては、WO2007/072603号公報、特開平2015−142960号公報に提案の方法等をも挙げることができる。 The metal member is preferably a metal member whose surface is physically and / or chemically treated, and when the metal member is directly integrated with the polyarylene sulfide resin member by performing the physical treatment and / or chemical treatment. Thus, a metal member-polyarylene sulfide resin member composite having a longer sound pressure decay time can be obtained. And, as a method for physical treatment and / or chemical treatment of the surface of the metal member, any method can be used for physical treatment and / or chemical treatment. Examples thereof include a method of bringing solid particles into contact with or colliding with each other, a method of irradiating high-energy electromagnetic radiation, and the like, and more specifically, a sand blasting process, a liquid honing process, a laser processing process, and the like. Further, examples of the abrasive used in the sand blasting process and the liquid honing process include sand, steel grid, steel shot, cut wire, alumina, silicon carbide, metal slag, glass beads, and plastic beads. Moreover, as a laser processing, the method etc. which are proposed by WO2007 / 072603 and Unexamined-Japanese-Patent No. 2015-142960 can also be mentioned.
また、化学処理としては、例えば陽極酸化処理法、酸又はアルカリの水溶液で化学処理する方法、等を挙げることができる。そして、陽極酸化処理としては、例えば金属部材を陽極として電解液中で電化反応を行いその表面に酸化被膜を形成する方法であってもよく、メッキ等の分野において陽極酸化法として一般的に知られている方法を用いることができる。より具体的には、例えば1)一定の直流電圧をかけて電解を行う直流電解法、2)直流成分に交流成分を重畳した電圧をかけることにより電解を行うバイポーラ電解法、等を挙げることができる。陽極酸化法の具体的例示としては、WO2004/055248号公報等に提案の方法等を挙げることができる。また、酸又はアルカリの水溶液で化学処理する方法としては、例えば金属部材を酸又はアルカリの水溶液に浸せきし金属部材表面を化学処理する方法であってもよく、その際の酸又はアルカリの水溶液としては、例えばリン酸等のリン酸系化合物;クロム酸等のクロム酸系化合物;フッ化水素酸等のフッ化水素酸系化合物;硝酸等の硝酸系化合物;塩酸等の塩酸系化合物;硫酸等の硫酸系化合物;水酸化ナトリウム、アンモニア水溶液などのアルカリ水溶液;トリアジンチオール水溶液、トリアジンチオール誘導体水溶液により化学処理する方法等を挙げることができ、より具体的例示としては、特開平10−096088号公報、特開平10−056263号公報、特開平04−032585号公報、特開平04−032583号公報、特開平02−298284号公報、WO2009/151099号公報、WO2011/104944号公報等に提案の方法、等を挙げることができる。 Examples of the chemical treatment include an anodizing treatment method, a chemical treatment method using an acid or alkali aqueous solution, and the like. The anodizing treatment may be, for example, a method in which a metal member is used as an anode to perform an electrification reaction in an electrolytic solution to form an oxide film on the surface, and is generally known as an anodic oxidation method in the field of plating and the like. Can be used. More specifically, for example, 1) a DC electrolysis method in which electrolysis is performed by applying a constant DC voltage, and 2) a bipolar electrolysis method in which electrolysis is performed by applying a voltage in which an AC component is superimposed on a DC component. . Specific examples of the anodic oxidation method include a method proposed in WO 2004/055248 and the like. Moreover, as a method of chemically treating with an acid or alkali aqueous solution, for example, a method of immersing a metal member in an acid or alkali aqueous solution and chemically treating the surface of the metal member may be used. For example, phosphoric acid compounds such as phosphoric acid; chromic acid compounds such as chromic acid; hydrofluoric acid compounds such as hydrofluoric acid; nitric acid compounds such as nitric acid; hydrochloric acid compounds such as hydrochloric acid; And sulfuric acid compounds; alkaline aqueous solutions such as sodium hydroxide and aqueous ammonia; methods of chemical treatment with triazine thiol aqueous solution and triazine thiol derivative aqueous solution, and the like. More specific examples include JP-A-10-096088. Japanese Patent Laid-Open No. 10-056263, Japanese Patent Laid-Open No. 04-032585, Japanese Patent Laid-Open No. 04-032583, Flat 02-298284, JP-WO2009 / 151,099 discloses a method proposed such as Japanese Patent WO2011 / one hundred and four thousand nine hundred and forty-four, and the like.
該物理的処理及び/又は化学処理は、単独で処理しても両者を併用して処理しても良く、例えば、表面に物理的処理を施した後に化学処理を施した金属部材を用いて金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体としたものであっても良い。 The physical treatment and / or chemical treatment may be carried out alone or in combination, for example, using a metal member that has been subjected to chemical treatment after physical treatment of the surface. A member-polyarylene sulfide resin member composite may be used.
該金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体の製造方法としては、金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材とを射出成形により直接一体化することが可能であれば如何なる方法をも用いることができ、その中でも特に効率よく複合体を製造することが可能となることから射出インサート成形法により一体化することが好ましい。そして、該射出インサート成形法としては、例えば金型内に金属部材を装着し、該金属部材に溶融ポリアリーレンスルフィド樹脂を充填し、ポリアリーレンスルフィド樹脂部材とし、該金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材とが直接一体化された複合体とする方法を挙げることができる。この際のポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融温度としては280〜340℃を挙げることができ、インサート成形を行う際の成形機としては、とりわけ生産性に優れることから射出成形機を用いて射出インサート成形を行うことが好ましい。またとりわけ、音圧の減衰時間の長い金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体となることから、インサート成形を行う際の金型温度としては130℃以上が好ましく、保圧は1MPa以上であることが好ましい。 As the method for producing the metal member-polyarylene sulfide resin member composite, any method can be used as long as the metal member and the polyarylene sulfide resin member can be directly integrated by injection molding. Among them, it is preferable to integrate by an injection insert molding method because a composite can be produced particularly efficiently. The injection insert molding method includes, for example, mounting a metal member in a mold, filling the metal member with a molten polyarylene sulfide resin to obtain a polyarylene sulfide resin member, and the metal member and the polyarylene sulfide resin member. Can be mentioned as a composite in which and are directly integrated. The melting temperature of the polyarylene sulfide resin at this time can be 280 to 340 ° C. As a molding machine for performing insert molding, injection molding can be performed using an injection molding machine because it is particularly excellent in productivity. Preferably it is done. In particular, since the metal member-polyarylene sulfide resin member composite having a long sound pressure decay time is used, the mold temperature during insert molding is preferably 130 ° C. or higher, and the holding pressure is 1 MPa or higher. Is preferred.
そして、本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体の製造方法としては、上記した(1)射出成形金型内の金属部材に対し、溶融ポリアリーレンスルフィド樹脂を射出成形により直接一体化し、金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体とする工程に、少なくとも、音圧の減衰時間を測定する工程である(2)金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体の接合面に対して、打音試験装置から打撃し、打撃した際に得られた音圧の周波数分布波形において、音圧が最大となる周波数における音圧の減衰時間を測定する工程、減衰時間の短い複合体の排除する工程である(3)音圧の減衰時間が2ミリ秒未満の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を製造工程より選別して排除する工程、を経ることにより、接合強度に優れる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体のみを破壊による検査を経ることなく安定的に提供することが可能となる。 And as a manufacturing method of the metal member-polyarylene sulfide resin member composite of the present invention, the above-mentioned (1) the molten polyarylene sulfide resin is directly integrated with the metal member in the injection mold by injection molding, In the step of making the metal member-polyarylene sulfide resin member composite, at least the decay time of the sound pressure is measured. (2) The sound hitting the joint surface of the metal member-polyarylene sulfide resin member composite In the step of measuring the sound pressure decay time at the frequency at which the sound pressure is maximum in the frequency distribution waveform of the sound pressure obtained by hitting from the test device and hitting, the step of eliminating the complex with a short decay time (3) a step of selecting and removing a metal member-polyarylene sulfide resin member composite having a sound pressure decay time of less than 2 milliseconds from the production process; Through the metal member excellent in bonding strength - it is possible to provide stably without undergoing inspection by destroying only the polyarylene sulfide resin member complex.
本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体は、接合強度が高く、その接合の信頼性に優れ、さらに耐衝撃性、軽量性及び量産性に優れる特性を併せ持つものであり、特にこれら特性、信頼性を必要とする自動車や航空機などの輸送機器の部品用途に好適に用いられる。 The metal member-polyarylene sulfide resin member composite of the present invention has high bonding strength, excellent reliability of bonding, and also has excellent characteristics such as impact resistance, light weight and mass productivity. It is suitably used for parts of transportation equipment such as automobiles and airplanes that require reliability.
本発明の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体は、接合面の接合強度、さらには、耐衝撃性、軽量性及び量産性に優れ、特に自動車や航空機などの輸送機器の部品用途に有用な信頼性の高い金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を安定的に製造するものであり、その産業的価値は極めて高いものである。 The metal member-polyarylene sulfide resin member composite of the present invention is excellent in the bonding strength of the bonding surface, and further in impact resistance, light weight and mass productivity, and is particularly useful for parts of transportation equipment such as automobiles and aircraft. A highly reliable metal member-polyarylene sulfide resin member composite is stably produced, and its industrial value is extremely high.
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら制限されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例及び比較例において用いた、ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)、変性エチレン系共重合体(B)、ガラス繊維(C)を以下に示す。 The polyarylene sulfide resin (A), the modified ethylene copolymer (B), and the glass fiber (C) used in Examples and Comparative Examples are shown below.
<ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)>
ポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A−1)と記す。):溶融粘度190ポイズ。
ポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A−2)と記す。):溶融粘度400ポイズ。
ポリ(p−フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A−3)と記す。):溶融粘度80ポイズ。
<Polyarylene sulfide resin (A)>
Poly (p-phenylene sulfide) (hereinafter referred to as PPS (A-1)): Melt viscosity 190 poise.
Poly (p-phenylene sulfide) (hereinafter referred to as PPS (A-2)): Melt viscosity 400 poise.
Poly (p-phenylene sulfide) (hereinafter referred to as PPS (A-3)): Melt viscosity 80 poise.
<変性エチレン系共重合体(B)>
エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体(B−1)(以下、変性エチレン系共重合体(B−1)と記す。):アルケマ(株)製、(商品名)ボンダインAX8390。
エチレン−α、β−不飽和カルボン酸グリシジルエステル−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体(B−2)(以下、変性エチレン系共重合体(B−2)と記す。):住友化学(株)製、(商品名)ボンドファースト7M。
エチレン−α、β−不飽和カルボン酸−グリシジルエステル共重合体(B−3)(以下、変性エチレン系共重合体(B−3)と記す。):住友化学(株)製、(商品名)ボンドファーストE。
<Modified ethylene copolymer (B)>
Ethylene-α, β-unsaturated carboxylic acid alkyl ester-maleic anhydride copolymer (B-1) (hereinafter referred to as modified ethylene copolymer (B-1)): manufactured by Arkema Co., Ltd. Product Name) Bondine AX8390.
Ethylene-α, β-unsaturated carboxylic acid glycidyl ester-α, β-unsaturated carboxylic acid alkyl ester copolymer (B-2) (hereinafter referred to as modified ethylene copolymer (B-2)): Made by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (trade name) Bond First 7M.
Ethylene-α, β-unsaturated carboxylic acid-glycidyl ester copolymer (B-3) (hereinafter referred to as modified ethylene copolymer (B-3)): manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (trade name) ) Bond First E.
<ガラス繊維(C)>
ガラス繊維(C−1);オーウェンス コーニング ジャパン(株)製、(商品名)RES03−TP91;繊維径10μm、繊維長3mm
ガラス繊維(C−2);日東紡株式会社製チョップドストランド、(商品名)CSG−3PA 830、繊維断面のアスペクト比4。
<Glass fiber (C)>
Glass fiber (C-1); Owens Corning Japan Co., Ltd., (trade name) RES03-TP91; fiber diameter 10 μm, fiber length 3 mm
Glass fiber (C-2); chopped strand manufactured by Nittobo Co., Ltd. (trade name) CSG-3PA 830, aspect ratio 4 of fiber cross section.
<合成例1(PPS(A−1)の合成)>
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(Na2S・2.9H2O)1814g、30%苛性ソーダ溶液(30%NaOHaq)48g及びN−メチル−2−ピロリドン3679gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、380gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン2107g、N−メチル−2−ピロリドン985gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、さらに250℃にて3時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN−メチル−2−ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は170℃で圧力は4.7kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してポリ(p−フェニレンスルフィド)の洗浄を合計2回行った。得られたポリフェニレンスルフィドを105℃で一昼夜乾燥した。次いで、乾燥したポリフェニレンスルフィドをバッチ式ロータリーキルン型焼成装置に充填し、窒素雰囲気下で240℃まで昇温し、1時間の保持による硬化処理を行うことによって、溶融粘度が190ポイズのPPS(A−1)を得た。
<Synthesis Example 1 (Synthesis of PPS (A-1))>
A 15 liter autoclave equipped with a stirrer was charged with 1814 g of flaky sodium sulfide (Na 2 S.2.9H 2 O), 48 g of 30% sodium hydroxide solution (30% NaOHaq) and 3679 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and a nitrogen stream The temperature was gradually raised to 200 ° C. with stirring, and 380 g of water was distilled off. After cooling to 190 ° C., 2107 g of p-dichlorobenzene and 985 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added, and the system was sealed under a nitrogen stream. The system was heated to 225 ° C. over 2 hours and polymerized at 225 ° C. for 1 hour, then heated to 250 ° C. over 25 minutes, and further polymerized at 250 ° C. for 3 hours. After polymerization, N-methyl-2-pyrrolidone was recovered from the polymerization slurry under reduced pressure by distillation. The final temperature reached 170 ° C. and the pressure was 4.7 kPa. The obtained cake was washed with 80 ° C. warm water to give a slurry concentration of 20%, and again warm water was added in the same manner to raise the temperature to 175 ° C., and the poly (p-phenylene sulfide) was washed twice. The obtained polyphenylene sulfide was dried at 105 ° C. overnight. Subsequently, the dried polyphenylene sulfide is filled in a batch-type rotary kiln-type baking apparatus, heated to 240 ° C. in a nitrogen atmosphere, and subjected to curing treatment by holding for 1 hour, whereby a PPS (A- 1) was obtained.
<合成例2(PPS(A−2)の合成)>
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(Na2S・2.9H2O)1814g、粒状の苛性ソーダ(100%NaOH:和光純薬特級)8.7g及びN−メチル−2−ピロリドン3232gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、340gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン2107g、N−メチル−2−ピロリドン1783gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、250℃にて2時間重合を行った。次いで、この系に250℃で蒸留水509gを圧入し、255℃まで昇温してさらに1時間重合反応を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN−メチル−2−ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は170℃で圧力は4.7kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してポリ(p−フェニレンスルフィド)の洗浄を合計2回行った。得られたポリ(p−フェニレンスルフィド)を105℃で一昼夜乾燥することによって、溶融粘度が400ポイズのPPS(A−2)を得た。
<Synthesis Example 2 (Synthesis of PPS (A-2))>
In a 15 liter autoclave equipped with a stirrer, 1814 g of flaky sodium sulfide (Na 2 S · 2.9H 2 O), 8.7 g of granular caustic soda (100% NaOH: Wako Pure Chemical), and N-methyl-2-pyrrolidone 3232 g was charged and gradually heated to 200 ° C. while stirring under a nitrogen stream, and 340 g of water was distilled off. After cooling to 190 ° C., 2107 g of p-dichlorobenzene and 1783 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added, and the system was sealed under a nitrogen stream. The system was heated to 225 ° C. over 2 hours and polymerized at 225 ° C. for 1 hour, then heated to 250 ° C. over 25 minutes, and polymerized at 250 ° C. for 2 hours. Next, 509 g of distilled water was injected into this system at 250 ° C., and the temperature was raised to 255 ° C. to conduct a polymerization reaction for another hour. After polymerization, N-methyl-2-pyrrolidone was recovered from the polymerization slurry under reduced pressure by distillation. The final temperature reached 170 ° C. and the pressure was 4.7 kPa. The obtained cake was washed with 80 ° C. warm water to give a slurry concentration of 20%, and again warm water was added in the same manner to raise the temperature to 175 ° C., and the poly (p-phenylene sulfide) was washed twice. The obtained poly (p-phenylene sulfide) was dried overnight at 105 ° C. to obtain PPS (A-2) having a melt viscosity of 400 poise.
<合成例3(PPS(A−3)の合成)>
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(Na2S・2.9H2O)1814g、粒状の苛性ソーダ(100%NaOH:和光純薬特級)8.7g及びN−メチル−2−ピロリドン3232gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、339gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン2085g、N−メチル−2−ピロリドン1783gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、250℃にて2時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN−メチル−2−ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は170℃で圧力は4.7kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してポリ(p−フェニレンスルフィド)を洗浄した。得られたポリ(p−フェニレンスルフィド)を105℃で一昼夜乾燥することによって、溶融粘度が80ポイズのPPS(A−3)を得た。
<Synthesis Example 3 (Synthesis of PPS (A-3))>
In a 15 liter autoclave equipped with a stirrer, 1814 g of flaky sodium sulfide (Na 2 S · 2.9H 2 O), 8.7 g of granular caustic soda (100% NaOH: Wako Pure Chemical), and N-methyl-2-pyrrolidone 3232 g was charged and gradually heated to 200 ° C. while stirring under a nitrogen stream, and 339 g of water was distilled off. After cooling to 190 ° C., 2085 g of p-dichlorobenzene and 1783 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added, and the system was sealed under a nitrogen stream. The system was heated to 225 ° C. over 2 hours and polymerized at 225 ° C. for 1 hour, then heated to 250 ° C. over 25 minutes, and polymerized at 250 ° C. for 2 hours. After polymerization, N-methyl-2-pyrrolidone was recovered from the polymerization slurry under reduced pressure by distillation. The final temperature reached 170 ° C. and the pressure was 4.7 kPa. The obtained cake was washed with 80 ° C. warm water to a slurry concentration of 20%, and again warm water was added in the same manner to raise the temperature to 175 ° C. to wash poly (p-phenylene sulfide). The obtained poly (p-phenylene sulfide) was dried overnight at 105 ° C. to obtain PPS (A-3) having a melt viscosity of 80 poise.
得られたポリアリーレンスルフィド樹脂、金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体の評価・測定方法を以下に示す。 Evaluation and measurement methods of the obtained polyarylene sulfide resin and metal member-polyarylene sulfide resin member composite are shown below.
〜ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度測定〜
直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスター((株)島津製作所製、商品名CFT−500)にて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で溶融粘度の測定を行った。
-Measurement of melt viscosity of polyarylene sulfide resin-
The melt viscosity was measured under the conditions of a measurement temperature of 315 ° C. and a load of 10 kg using a Koka type flow tester (trade name: CFT-500, manufactured by Shimadzu Corporation) equipped with a die having a diameter of 1 mm and a length of 2 mm. It was.
〜金属接合強度の評価〜
金属部材とPPS樹脂組成物部材との複合体の接合強度は、ISO19095に従い、接合面積が50mm2の引張せん断接合強度により評価した。
~ Evaluation of metal bonding strength ~
The joint strength of the composite of the metal member and the PPS resin composition member was evaluated by a tensile shear joint strength with a joint area of 50 mm 2 according to ISO 19095.
〜打音試験〜
金属部材とPPS樹脂組成物部材との複合体は、ISO19095に従い作製した接合面積が50mm2の引張せん断試験片を用いて、打撃装置、集音装置、および、音圧の解析装置から構成される打音試験装置を用いて打音試験を実施した。接合複合体は、接合複合体とハンマーとが10mmの距離となり、かつ、打撃方向が金属部材側の接合面に対して垂直となるようにスポンジ上に配置し、さらには、打撃位置と騒音計(リオン製(商品名)NL−52)とが100mmの距離となるように設置し、打撃した際に該騒音計のフルスケールを110デシベルとした際に得られた音圧を、音圧解析装置(コスモ計器製(商品名)ムーブレットMV−6000)にてフーリエ変換し周波数分布を得、さらに音圧が最大となる周波数における該音圧の減衰時間を測定した。接合体1個につき、3回試験を繰り返し、該減衰時間の平均値を該試験片の減衰時間とした。
~ Percussion test ~
A composite of a metal member and a PPS resin composition member is composed of a striking device, a sound collecting device, and a sound pressure analyzing device using a tensile shear test piece having a joining area of 50 mm 2 manufactured in accordance with ISO 19095. A hammering test was performed using a hammering test apparatus. The bonded composite is placed on the sponge so that the bonded composite and the hammer are at a distance of 10 mm, and the striking direction is perpendicular to the joint surface on the metal member side. The sound pressure obtained when the full scale of the sound level meter was set to 110 decibels when struck and installed (Rion (trade name) NL-52) at a distance of 100 mm was analyzed. A frequency distribution was obtained by Fourier transform using an apparatus (trade name MV-6000 manufactured by Cosmo Keiki Co., Ltd.), and the decay time of the sound pressure at a frequency at which the sound pressure was maximum was measured. The test was repeated three times for each joined body, and the average value of the decay time was defined as the decay time of the test piece.
実施例1
アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片(40mm×18mm×1.5mm厚さ)をアセトンに浸漬することにより表面の洗浄を行った後、該試験片を、波長1.064μmのレーザを用いハッチング幅0.08mm、周波数5KHz、速度80mm/秒で直交方向に1000回走査するレーザ処理を行うことにより、アルミニウムダイカスト合金表面を物理的処理したアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片を得た。
Example 1
After cleaning the surface by immersing a test piece (40 mm × 18 mm × 1.5 mm thickness) made of an aluminum die cast alloy (ADC12) in acetone, the test piece was hatched with a laser having a wavelength of 1.064 μm. A test piece made of aluminum die-casting alloy (ADC12) was obtained by physically processing the surface of the aluminum die-casting alloy by performing laser processing of scanning 1000 times in the orthogonal direction at a frequency of 0.08 mm, a frequency of 5 KHz, and a speed of 80 mm / sec.
合成例1で得られたPPS(A−1)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B−1)12重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(東芝機械製、(商品名)TEM−35−102B)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C−1)をPPS(A−1)100重量部に対して30重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したポリ(p−フェニレンスルフィド)樹脂組成物を作製した。 A twin screw extruder in which 12 parts by weight of an ethylene copolymer (B-1) is uniformly mixed in advance with 100 parts by weight of PPS (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and heated to a cylinder temperature of 300 ° C. (Toshiba Machine, (trade name) TEM-35-102B) was put into a hopper. On the other hand, glass fiber (C-1) was charged from the hopper of the side feeder of the twin screw extruder so as to be 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PPS (A-1), and melt-kneaded to be pelletized. A poly (p-phenylene sulfide) resin composition was prepared.
得られた該アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片を、金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度150℃、保圧を60MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業製、(商品名)SE75S)を用いてポリ(p−フェニレンスルフィド)樹脂組成物を射出成形し、ISO19095に従い、接合面積が50mm2のせん断接合強度評価用試験片であるアルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を作製した。そして、接合面の打音試験を行った。また打音試験を行った試験片を、ISO19095に従い接合強度を評価した。 The obtained aluminum die cast alloy (ADC12) test piece was set in a mold, and an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) with a cylinder temperature of 300 ° C., a mold temperature of 150 ° C., and a holding pressure of 60 MPa was set. (Trade name) SE75S) is used to injection-mold a poly (p-phenylene sulfide) resin composition, and in accordance with ISO 19095, an aluminum die-cast alloy member-PPS resin composition, which is a test piece for shear joint strength evaluation having a joint area of 50 mm 2 An object member composite was produced. Then, a sound test for the joint surface was performed. Further, the bonding strength of the test piece subjected to the hammering test was evaluated according to ISO19095.
得られたアルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体の音圧が最大となる周波数10kHzにおける減衰時間は6ミリ秒を示し、接合強度は42MPaであった。 The resulting aluminum die-cast alloy member-PPS resin composition member composite had a decay time of 6 milliseconds at a frequency of 10 kHz at which the sound pressure was maximum, and the bonding strength was 42 MPa.
実施例2
アルミニウム合金(A6063)製試験片(40mm×18mm×1.5mm厚さ)をエタノールに浸漬することにより表面の洗浄を行った後、該試験片を0.5mmのアルミナ粉、次いで0.1mmのアルミナ粉を用いたサンドブラスト処理にて粗化し、次いで該試験片を1重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液、さらに1重量%硫酸水溶液に浸漬し、最後に該試験片を95℃のエタノールアミン1重量%を含有する蒸留水混合液に5分間浸漬し、表面にベーマイト処理を施すことにより、アルミニウム合金表面を物理的処理後に化学処理したアルミニウム合金(A6063)製試験片を得た。
Example 2
After cleaning the surface by immersing a test piece (40 mm × 18 mm × 1.5 mm thickness) made of aluminum alloy (A6063) in ethanol, the test piece was treated with 0.5 mm alumina powder and then with 0.1 mm After roughening by sandblasting using alumina powder, the test piece was immersed in a 1 wt% aqueous sodium hydroxide solution and further a 1 wt% sulfuric acid aqueous solution, and finally the test piece was added with 1 wt% ethanolamine at 95 ° C. A test piece made of aluminum alloy (A6063) was obtained by dipping in a distilled water mixed solution containing 2% for 5 minutes and subjecting the surface to a boehmite treatment, and then chemically treating the aluminum alloy surface after physical treatment.
合成例3で得られたPPS(A−3)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B−1)10重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(東芝機械製、(商品名)TEM−35−102B)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C−2)をPPS(A−3)100重量部に対して100重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したポリ(p−フェニレンスルフィド)樹脂組成物を作製した。 A twin screw extruder in which 10 parts by weight of an ethylene copolymer (B-1) is uniformly mixed in advance with 100 parts by weight of PPS (A-3) obtained in Synthesis Example 3 and heated to a cylinder temperature of 300 ° C. (Toshiba Machine, (trade name) TEM-35-102B) was put into a hopper. On the other hand, glass fiber (C-2) was charged from the hopper of the side feeder of the twin screw extruder so as to be 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PPS (A-3), and melt-kneaded to be pelletized. A poly (p-phenylene sulfide) resin composition was prepared.
得られた該アルミニウム合金(A6063)製試験片を、金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度150℃、保圧を25MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業製、(商品名)SE75S)を用いて射出成形し、ISO19095に従い、接合面積が50mm2のせん断接合強度評価用試験片でアルミニウム合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を作製した。そして、接合面の打音試験を行った。また打音試験を行った試験片を、ISO19095に従い接合強度を評価した。 The obtained aluminum alloy (A6063) test piece was set in a mold, and an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., with a cylinder temperature of 300 ° C., a mold temperature of 150 ° C., and a holding pressure of 25 MPa, injection molded using a trade name) SE75S), in accordance with ISO19095, bonding area to produce an aluminum alloy member -PPS resin composition member complex shear bonding strength evaluation test piece 50 mm 2. Then, a sound test for the joint surface was performed. Further, the bonding strength of the test piece subjected to the hammering test was evaluated according to ISO19095.
得られたアルミニウム合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体の音圧が最大となる周波数10kHzにおける減衰時間は5ミリ秒を示し、接合強度は39MPaであった。 The obtained aluminum alloy member-PPS resin composition member composite had a decay time of 5 milliseconds at a frequency of 10 kHz at which the sound pressure reached a maximum, and the joint strength was 39 MPa.
実施例3
アルミニウム合金(A5052)製試験片(40mm×18mm×1.5mm厚さ)をアセトンに浸漬することにより表面の洗浄を行った後、該試験片を#100のアルミナ、次いで#500のアルミナ、その後#1000のアルミナ、最後に#2000のアルミナにて液体ホーニング処理を行うことにより、アルミニウム合金表面を物理的処理したアルミニウム合金(A5052)製試験片を得た。
Example 3
After the surface was cleaned by immersing an aluminum alloy (A5052) specimen (40 mm × 18 mm × 1.5 mm thickness) in acetone, the specimen was # 100 alumina, then # 500 alumina, and then By performing a liquid honing treatment with # 1000 alumina and finally with # 2000 alumina, a test piece made of aluminum alloy (A5052) whose surface was physically treated was obtained.
合成例2で得られたPPS(A−2)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B−2)20重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(東芝機械製、(商品名)TEM−35−102B)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C−2)をPPS(A−2)100重量部に対して20重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したポリ(p−フェニレンスルフィド)樹脂組成物を作製した。 A twin screw extruder in which 20 parts by weight of an ethylene copolymer (B-2) is uniformly mixed in advance with 100 parts by weight of PPS (A-2) obtained in Synthesis Example 2 and heated to a cylinder temperature of 300 ° C. (Toshiba Machine, (trade name) TEM-35-102B) was put into a hopper. On the other hand, glass fiber (C-2) was charged from the hopper of the side feeder of the twin screw extruder so as to be 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PPS (A-2), and melt-kneaded to be pelletized. A poly (p-phenylene sulfide) resin composition was prepared.
得られた該アルミニウム合金(A5052)製試験片を、金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度160℃、保圧を40MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業製、(商品名)SE75S)を用いて射出成形し、ISO19095に従い、接合面積が50mm2のせん断接合強度評価用試験片であるあるアルミニウム合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を作製した。そして、接合面の打音試験を行った。また打音試験を行った試験片を、ISO19095に従い接合強度を評価した。 The obtained aluminum alloy (A5052) test piece was set in a mold, and an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., with a cylinder temperature of 300 ° C., a mold temperature of 160 ° C., and a holding pressure of 40 MPa, Product name) SE75S) was injection molded, and an aluminum alloy member-PPS resin composition member composite, which was a test piece for evaluating shear joint strength having a joint area of 50 mm 2 , was prepared according to ISO 19095. Then, a sound test for the joint surface was performed. Further, the bonding strength of the test piece subjected to the hammering test was evaluated according to ISO19095.
得られたアルミニウム合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体の音圧が最大となる周波数10kHzにおける減衰時間は4ミリ秒を示し、接合強度は34MPaであった。 The obtained aluminum alloy member-PPS resin composition member composite had a decay time of 4 milliseconds at a frequency of 10 kHz at which the sound pressure was maximum, and the bonding strength was 34 MPa.
実施例4
アルミニウム(A1100)製試験片(40mm×18mm×1.5mm厚さ)をアセトンに浸漬することにより表面の洗浄を行った後、該試験片を5重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液、次いで20重量%硝酸水溶液に浸漬し、さらに30重量%燐酸水溶液中で電流密度1A/dm2で20分間陽極酸化処理することにより、アルミニウム表面を化学処理したアルミニウム(A1100)製試験片を得た。
Example 4
After the surface was cleaned by immersing a test piece (40 mm × 18 mm × 1.5 mm thickness) made of aluminum (A1100) in acetone, the test piece was washed with a 5 wt% sodium hydroxide aqueous solution and then 20 wt. A test piece made of aluminum (A1100) in which the aluminum surface was chemically treated was obtained by immersing in an aqueous solution of 30% nitric acid and anodizing in an aqueous solution of 30% by weight phosphoric acid at a current density of 1 A / dm 2 for 20 minutes.
合成例1で得られたPPS(A−1)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B−3)7重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(東芝機械製、(商品名)TEM−35−102B)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C−1)をPPS(A−1)100重量部に対して70重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したポリ(p−フェニレンスルフィド)樹脂組成物を作製した。 A twin screw extruder in which 7 parts by weight of an ethylene copolymer (B-3) is uniformly mixed in advance with 100 parts by weight of PPS (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and heated to a cylinder temperature of 300 ° C. (Toshiba Machine, (trade name) TEM-35-102B) was put into a hopper. On the other hand, glass fiber (C-1) was charged from the hopper of the side feeder of the twin screw extruder so as to be 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PPS (A-1), and melt-kneaded to be pelletized. A poly (p-phenylene sulfide) resin composition was prepared.
得られた該アルミニウム(A1100)製試験片を、金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度140℃、保圧を10MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業製、(商品名)SE75S)を用いて射出成形し、ISO19095に従い、接合面積が50mm2のせん断接合強度評価用試験片であるアルミニウム部材−PPS樹脂組成物部材複合体を作製した。そして、接合面の打音試験を行った。また打音試験を行った試験片を、ISO19095に従い接合強度を評価した。 The obtained test piece made of aluminum (A1100) was set in a mold, and an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (commodity) set to a cylinder temperature of 300 ° C., a mold temperature of 140 ° C., and a holding pressure of 10 MPa. Name) SE75S) was injection molded, and in accordance with ISO 19095, an aluminum member-PPS resin composition member composite, which was a test piece for evaluating shear joint strength with a joint area of 50 mm 2 , was produced. Then, a sound test for the joint surface was performed. Further, the bonding strength of the test piece subjected to the hammering test was evaluated according to ISO19095.
得られたアルミニウム部材−PPS樹脂組成物部材複合体の音圧が最大となる周波数10kHzにおける減衰時間は4.2ミリ秒を示し、接合強度は32MPaであった。 The obtained aluminum member-PPS resin composition member composite had a decay time of 4.2 milliseconds at a frequency of 10 kHz at which the sound pressure was maximum, and the bonding strength was 32 MPa.
実施例5
金型温度を135℃、保圧を5MPaとした以外は、実施例1と同様の方法により得たPPS樹脂組成物、アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片を用いて、実施例1と同様の方法によりアルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を作製した。そして、評価した。
Example 5
Except that the mold temperature was 135 ° C. and the holding pressure was 5 MPa, a PPS resin composition obtained by the same method as in Example 1 and an aluminum die cast alloy (ADC12) test piece were used. An aluminum die cast alloy member-PPS resin composition member composite was produced by the method. And evaluated.
得られたアルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体は、音圧が最大となる周波数10kHzにおける減衰時間は4ミリ秒を示し、接合強度は31MPaであった。 The obtained aluminum die cast alloy member-PPS resin composition member composite had a decay time of 4 milliseconds at a frequency of 10 kHz at which the sound pressure was maximum, and a bonding strength of 31 MPa.
実施例6
実施例1と同様の方法により得たPPS樹脂組成物、アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片を用い、該アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片を、金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度140℃、保圧を50MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業製、(商品名)SE75S)を用いて射出成形し、ISO19095に従い、接合面積が50mm2のせん断接合強度評価用試験片であるアルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を作製した。そして、射出成形工程で得た該試験片をサーボロボット(ユーシン精機製、(商品名)YC)により取出し、ベルトコンベアにて、次工程の打音試験装置による測定工程へ搬送した。
Example 6
Using the PPS resin composition obtained by the same method as in Example 1 and an aluminum die-cast alloy (ADC12) test piece, the aluminum die-cast alloy (ADC12) test piece was set in a mold and the cylinder temperature was 300 ° C. , Injection molding using an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S) with a mold temperature of 140 ° C. and a holding pressure of 50 MPa, and in accordance with ISO 19095, a shearing joint strength evaluation of a joint area of 50 mm 2 An aluminum die cast alloy member-PPS resin composition member composite, which is a test piece for use, was prepared. Then, the test piece obtained in the injection molding process was taken out by a servo robot (manufactured by Yushin Seiki Co., Ltd., (trade name) YC), and conveyed to a measurement process using a hammering test apparatus in the next process by a belt conveyor.
該複合体を多軸ロボット(ファナック製)により、接合複合体とハンマーとが10mmの距離となり打撃方向がアルミニウムダイカスト合金部材側の接合面に対して垂直となるようにスポンジ上に設置し、かつ、打撃位置と騒音計(リオン製(商品名)NL−52)とが100mmの距離となるように設置した。次に、打撃した際に該騒音計のフルスケールを110デシベルとした際に該騒音計で得られた音圧を、音圧解析装置(コスモ計器製(商品名)ムーブレットMV−6000)にてフーリエ変換し周波数分布を得、さらに音圧が最大となる周波数における該音圧の減衰時間を計3回測定し、該減衰時間の平均値を算出したところ、該試験片の減衰時間は4ミリ秒以上を示した。 The composite was placed on a sponge by a multi-axis robot (manufactured by FANUC) so that the joint composite and the hammer were at a distance of 10 mm and the striking direction was perpendicular to the joint surface on the aluminum die cast alloy member side; The striking position and the sound level meter (manufactured by Rion (trade name) NL-52) were set to have a distance of 100 mm. Next, the sound pressure obtained with the sound level meter when the full scale of the sound level meter was set to 110 decibels when struck is applied to a sound pressure analyzer (trade name MV-6000 manufactured by Cosmo Keiki Co., Ltd.). The Fourier transform is performed to obtain a frequency distribution. Further, the decay time of the sound pressure at the frequency at which the sound pressure is maximum is measured three times in total, and the average value of the decay times is calculated. More than milliseconds.
さらに、該アルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を、予め減衰時間によって部品保管箱(減衰時間2ミリ秒以上)または排除箱(減衰時間2ミリ秒未満)へ搬送するように設定した多軸ロボット(ファナック製)により取出し、次いで、減衰時間2ミリ秒以上の複合体を保管する部品保管箱に該複合体を移送した。部品保管箱内の全てのアルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体をISO19095に従い接合強度を評価したところ、接合強度は全て39MPa以上を示した。 Further, the aluminum die-cast alloy member-PPS resin composition member composite was set in advance so as to be conveyed to a parts storage box (attenuation time of 2 milliseconds or more) or an exclusion box (attenuation time of less than 2 milliseconds) by an attenuation time. The composite was taken out by a multi-axis robot (manufactured by FANUC) and then transferred to a parts storage box for storing the composite having an attenuation time of 2 milliseconds or more. When the bonding strength of all the aluminum die cast alloy member-PPS resin composition member composites in the parts storage box was evaluated according to ISO 19095, the bonding strength was all 39 MPa or more.
比較例1〜3
金型温度、保圧を表2に示す条件とした以外は、実施例1と同様の方法により得たPPS樹脂組成物、アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片を用いて、実施例1と同様の方法により複合体を製造し、評価を行った。
Comparative Examples 1-3
Except that the mold temperature and holding pressure were set as shown in Table 2, using a PPS resin composition obtained by the same method as in Example 1 and a test piece made of an aluminum die cast alloy (ADC12), the same as in Example 1. A composite was produced by the method described above and evaluated.
得られた複合体は、減衰時間が短く、金属との接合強度に劣るものであった。 The obtained composite had a short decay time and was inferior in bonding strength with metal.
比較例4
実施例1と同様の方法により得たアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片、PPS樹脂組成物を用い、該アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片を、金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度110℃、保圧を10MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業製、(商品名)SE75S)を用いて射出成形し、ISO19095に従い、接合面積が50mm2のせん断接合強度評価用試験片であるアルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を作製した。そして、射出成形工程で得た該アルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体をサーボロボット(ユーシン精機製、(商品名)YC)により取出し、ベルトコンベアにて、次工程の打音試験装置による測定工程へ搬送した。
Comparative Example 4
Using an aluminum die-cast alloy (ADC12) test piece and a PPS resin composition obtained by the same method as in Example 1, the aluminum die-cast alloy (ADC12) test piece was set in a mold, and the cylinder temperature was 300 ° C. , Injection molding using an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S) set at a mold temperature of 110 ° C. and a holding pressure of 10 MPa, and in accordance with ISO 19095, evaluation of shear joint strength with a joint area of 50 mm 2 An aluminum die cast alloy member-PPS resin composition member composite, which is a test piece for use, was prepared. Then, the aluminum die cast alloy member-PPS resin composition member composite obtained in the injection molding process is taken out by a servo robot (manufactured by Yushin Seiki Co., Ltd., (trade name) YC). It was conveyed to the measurement process.
該アルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を多軸ロボット(ファナック製)により、接合複合体とハンマーとが10mmの距離となり打撃方向がアルミニウムダイカスト合金部材側の接合面に対して垂直となるようにスポンジ上に設置し、かつ、打撃位置と騒音計(リオン製(商品名)NL−52)とが100mmの距離となるように設置した。次に、打撃した際に該騒音計のフルスケールを110デシベルとした際に該騒音計で得られた音圧を、音圧解析装置(コスモ計器製(商品名)ムーブレットMV−6000)にてフーリエ変換し周波数分布を得、さらに音圧が最大となる周波数における該音圧の減衰時間を計3回測定し、該減衰時間の平均値を算出したところ、該試験片の減衰時間は2ミリ秒未満を示した。 The aluminum die-casting alloy member-PPS resin composition member composite is moved by a multi-axis robot (manufactured by FANUC) with a distance of 10 mm between the joining composite and the hammer and the striking direction perpendicular to the joining surface on the aluminum die-casting alloy member side. It was installed on the sponge so that the striking position and the sound level meter (manufactured by Lion (trade name) NL-52) were at a distance of 100 mm. Next, when the full scale of the sound level meter is set to 110 decibels when hit, the sound pressure obtained with the sound level meter is sent to a sound pressure analyzer (trade name MV-6000 manufactured by Cosmo Keiki Co., Ltd.). The Fourier transform is performed to obtain a frequency distribution. Further, the decay time of the sound pressure at a frequency at which the sound pressure is maximum is measured three times in total, and the average value of the decay times is calculated. Showed less than milliseconds.
該複合体を、予め減衰時間によって部品保管箱(減衰時間2ミリ秒以上)または排除箱(減衰時間2ミリ秒未満)へ搬送するように設定した多軸ロボット(ファナック製)により取出し、次いで、減衰時間2ミリ秒未満の複合体を保管する排除箱に該アルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を移送し、該アルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体を排除した。該アルミニウムダイカスト合金部材−PPS樹脂組成物部材複合体の全てをISO19095に従い接合強度を評価したところ、全ての接合強度は22MPa以下を示した。 The composite is taken out by a multi-axis robot (manufactured by FANUC) that is set in advance so as to be conveyed to a parts storage box (attenuation time of 2 milliseconds or more) or an exclusion box (attenuation time of less than 2 milliseconds) by an attenuation time, The aluminum die-cast alloy member-PPS resin composition member composite was transferred to an exclusion box for storing the composite having a decay time of less than 2 milliseconds, and the aluminum die-cast alloy member-PPS resin composition member composite was excluded. When the bonding strength of all the aluminum die cast alloy member-PPS resin composition member composites was evaluated according to ISO 19095, all the bonding strengths were 22 MPa or less.
本発明の複合体は、接合面に空隙等の欠陥が無く、接合の信頼性に優れ、さらに耐衝撃性、軽量性及び量産性に優れる金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を提供するものであり、特に自動車や航空機などの輸送機器の複合体に有用なものである。 The composite of the present invention provides a metal member-polyarylene sulfide resin member composite that is free of defects such as voids on the joint surface, has excellent joint reliability, and is excellent in impact resistance, light weight, and mass productivity. It is particularly useful for composites of transportation equipment such as automobiles and airplanes.
Claims (5)
(1)射出成形金型内の金属部材に対し、溶融ポリアリーレンスルフィド樹脂を射出成形により直接一体化し、金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体とする工程。(2)金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体の接合面に対して、打音試験装置から打撃し、打撃した際に得られた音圧の周波数分布波形において、音圧が最大となる周波数における音圧の減衰時間を測定する工程。
(3)音圧の減衰時間を基準値として金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を選別し、基準値未満の金属部材−ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体を製造工程より排除する工程。 A method for producing a metal member-polyarylene sulfide resin member composite comprising at least the following steps (1) to (3):
(1) A step in which a molten polyarylene sulfide resin is directly integrated with a metal member in an injection mold by injection molding to form a metal member-polyarylene sulfide resin member composite. (2) The frequency at which the sound pressure is maximized in the frequency distribution waveform of the sound pressure obtained when the metal member-polyarylene sulfide resin member composite is struck against the joint surface and struck. Measuring the decay time of the sound pressure at.
(3) A step of selecting a metal member-polyarylene sulfide resin member complex with a sound pressure decay time as a reference value, and removing a metal member-polyarylene sulfide resin member complex less than the reference value from the manufacturing process.
Priority Applications (1)
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