JP2018058231A - Metal-resin composite and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属樹脂複合体及びその製造方法に関し、詳しくは、難燃性に優れ、強固な接合強度を有し、耐ヒートショック性に優れた金属樹脂複合体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a metal resin composite and a method for producing the same, and more particularly to a metal resin composite having excellent flame retardancy, strong bonding strength, and excellent heat shock resistance, and a method for producing the same.
近年の自動車部品や民生部品では軽量化やリサイクル等の環境面から、金属を使用していた部品の樹脂化や、樹脂製品の小型化等が進んでいる。ポリブチレンテレフタレート樹脂に代表される熱可塑性ポリエステル樹脂は、機械的強度、耐薬品性及び電気絶縁性等に優れており、また優れた耐熱性、成形性、リサイクル性を有していることから、各種の機器部品に広く用いられている。 In recent years, in automobile parts and consumer parts, from the environmental aspects such as weight reduction and recycling, parts made of metal have been made resin, and resin products have been downsized. The thermoplastic polyester resin represented by polybutylene terephthalate resin is excellent in mechanical strength, chemical resistance, electrical insulation, etc., and has excellent heat resistance, moldability, and recyclability. Widely used in various equipment parts.
近年、電気電子機器部品や自動車部品等は、通常、アルミニウムや鉄などの金属等と複合化され金属樹脂複合体として使用されることが多い。金属との複合化は強度向上の他、静電防止、熱伝導性、電磁波シールド性の観点からも有利である。
このような金属樹脂複合体を製造するには、例えば、特許文献１にあるように、金属部材上に熱可塑性樹脂をインモールド成形することにより、金属と一体成形することが行われる。しかし、単に金属部材に対して熱可塑性ポリエステル樹脂をインモールド成形した複合体は、熱可塑性ポリエステル樹脂と金属部材との接着性が悪いという欠点がある。
In recent years, electrical and electronic equipment parts, automobile parts and the like are usually combined with metals such as aluminum and iron and used as a metal resin composite. Compounding with a metal is advantageous from the viewpoint of antistatic, thermal conductivity, and electromagnetic wave shielding properties as well as improving strength.
In order to manufacture such a metal resin composite, for example, as disclosed in Patent Document 1, a thermoplastic resin is in-mold-molded on a metal member to be integrally formed with a metal. However, a composite simply obtained by in-mold molding a thermoplastic polyester resin on a metal member has a drawback that the adhesion between the thermoplastic polyester resin and the metal member is poor.
また、樹脂と金属の複合体を得る方法としては、金属表面にケミカルエッチング或いはアンモニア、ヒドラジン、ピリジン、アミン等で表面処理を施した金属部品にインサート成形等により樹脂を接合する方法（例えば、特許文献２〜５参照）が提案されている。また、金属表面の凹凸形状を特定のＲｓｍ（平均長さ）とＲｚ（最大高さ粗さ）とする方法（特許文献６）も提案されている。 In addition, as a method of obtaining a composite of resin and metal, a method of joining a resin by insert molding or the like on a metal part that has been subjected to chemical etching or surface treatment with ammonia, hydrazine, pyridine, amine, etc. (for example, patents) Documents 2 to 5) have been proposed. In addition, a method (Patent Document 6) has been proposed in which the concavo-convex shape of the metal surface is set to specific Rsm (average length) and Rz (maximum height roughness).
しかし、これらの方法自体は、金属表面に高度な表面処理を必要とし、またこのような表面処理を施した金属部材にポリブチレンテレフタレート樹脂を成形するだけでは、強固な接合強度を常に安定的に担保するには不安な面がある。特に、自動車用部品や電子電気機器部品等においては、接合強度が十分であることは勿論、耐ヒートショック性に優れること、さらには難燃性にも優れることが強く求められる。 However, these methods themselves require a high degree of surface treatment on the metal surface, and by simply molding a polybutylene terephthalate resin on a metal member that has been subjected to such a surface treatment, a strong bonding strength is always stably obtained. There is an uneasy side to secure. In particular, automotive parts and electronic / electrical equipment parts are strongly required not only to have sufficient bonding strength, but also to have excellent heat shock resistance and excellent flame retardancy.
本発明の目的（課題）は、難燃性に優れ、強固な接合強度を有し、耐ヒートショック性に優れた金属樹脂複合体を提供することにある。 An object (problem) of the present invention is to provide a metal-resin composite having excellent flame retardancy, strong bonding strength, and excellent heat shock resistance.
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、金属表面に凹凸化処理を施した金属部材上に、ポリエステルエラストマー及び臭素系難燃剤を含有するポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を成形した金属樹脂複合体が、ポリブチレンテレフタレート樹脂と金属部材との接合強度が著しく優れ、かつその耐ヒートショック性に優れた難燃性の金属樹脂複合体が達成できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は、以下の金属樹脂複合体及びその製造方法に関する。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a polybutylene terephthalate resin composition containing a polyester elastomer and a brominated flame retardant on a metal member having a metal surface that has been subjected to an unevenness treatment. It was found that a metal-resin composite formed by molding can achieve a flame-retardant metal-resin composite excellent in bonding strength between the polybutylene terephthalate resin and the metal member and having excellent heat shock resistance. Completed.
The present invention relates to the following metal resin composite and a method for producing the same.
［１］金属部材と樹脂からなる金属樹脂複合体であって、金属部材の表面は凹凸化処理が施されており、前記樹脂が、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、ポリエステルエラストマー（Ｂ）を１５〜５０質量部及び臭素系難燃剤（Ｃ）を５〜４０質量部含有するポリブチレンテレフタレート樹脂組成物であることを特徴とする金属樹脂複合体。
［２］前記金属部材の凹凸が、表面凹凸化処理による凹凸である上記［１］に記載の金属樹脂複合体。
［３］ポリエステルエラストマー（Ｂ）が、ポリテトラメチレングリコール共重合ポリブチレンテレフタレートである上記［１］に記載の金属樹脂複合体。
［４］臭素系難燃剤（Ｃ）が、臭素化ポリアクレート系難燃剤である上記［１］に記載の金属樹脂複合体。
［５］前記ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の融点（Ｔｍ）と結晶化温度（Ｔｃ）の差（Ｔｍ−Ｔｃ）が２０℃以上である上記［１］〜［４］のいずれかに記載の金属樹脂複合体。
［６］前記金属部材がアルミニウム、鉄、銅、錫、ニッケル、亜鉛、マグネシウム及びそれらを含む合金からなる群から選択される金属からなる上記［１］に記載の金属樹脂複合体。
［７］表面に凹凸化処理が施された金属部材上に、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、ポリエステルエラストマー（Ｂ）を１５〜５０質量部及び臭素系難燃剤（Ｃ）を５〜４０質量部含有するポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を射出成形することを特徴とする金属樹脂複合体の製造方法。
［８］前記ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の融点（Ｔｍ）と結晶化温度（Ｔｃ）の差（Ｔｍ−Ｔｃ）が２０℃以上である上記［７］に記載の金属樹脂複合体の製造方法。
[1] A metal-resin composite comprising a metal member and a resin, wherein the surface of the metal member is subjected to a roughening treatment, and the resin is a polyester elastomer with respect to 100 parts by mass of the polybutylene terephthalate resin (A). A metal resin composite comprising a polybutylene terephthalate resin composition containing 15 to 50 parts by mass of (B) and 5 to 40 parts by mass of a brominated flame retardant (C).
[2] The metal resin composite according to the above [1], wherein the unevenness of the metal member is unevenness caused by a surface unevenness treatment.
[3] The metal resin composite according to [1], wherein the polyester elastomer (B) is polytetramethylene glycol copolymer polybutylene terephthalate.
[4] The metal resin composite according to [1], wherein the brominated flame retardant (C) is a brominated polyacrylate flame retardant.
[5] The metal according to any one of [1] to [4], wherein the difference (Tm−Tc) between the melting point (Tm) and the crystallization temperature (Tc) of the polybutylene terephthalate resin composition is 20 ° C. or more. Resin composite.
[6] The metal resin composite according to the above [1], wherein the metal member is made of a metal selected from the group consisting of aluminum, iron, copper, tin, nickel, zinc, magnesium and alloys containing them.
[7] 15-100 parts by mass of a polyester elastomer (B) and a brominated flame retardant (C) with respect to 100 parts by mass of a polybutylene terephthalate resin (A) on a metal member having a roughened surface. A method for producing a metal resin composite, comprising injection-molding a polybutylene terephthalate resin composition containing 5 to 40 parts by mass.
[8] The method for producing a metal resin composite according to the above [7], wherein a difference (Tm−Tc) between the melting point (Tm) and the crystallization temperature (Tc) of the polybutylene terephthalate resin composition is 20 ° C. or higher.
本発明の金属樹脂複合体は、難燃性に優れ、強固な接合強度を有し、耐ヒートショック性にも優れる。また、本発明の製造方法によれば、このような強固な接合強度を常に安定して達成する金属樹脂複合体を製造することができる。 The metal resin composite of the present invention is excellent in flame retardancy, has strong bonding strength, and is excellent in heat shock resistance. Moreover, according to the manufacturing method of the present invention, a metal resin composite that always stably achieves such a strong bonding strength can be manufactured.
以下、本発明の内容について詳細に説明する。以下の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. The following description may be made based on representative embodiments and specific examples of the present invention, but the present invention is not construed as being limited to such embodiments and specific examples.
本発明の金属樹脂複合体は、金属部材と樹脂からなる金属樹脂複合体であって、金属部材の表面は凹凸化処理が施されており、前記樹脂が、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、ポリエステルエラストマー（Ｂ）を１５〜５０質量部及び臭素系難燃剤（Ｃ）を５〜４０質量部含有するポリブチレンテレフタレート樹脂組成物であることを特徴とする。
また、本発明の金属樹脂複合体の製造方法は、表面に凹凸化処理が施された金属部材上に、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、ポリエステルエラストマー（Ｂ）を１５〜５０質量部及び臭素系難燃剤（Ｃ）を５〜４０質量部含有するポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を射出成形することを特徴とする。
The metal resin composite of the present invention is a metal resin composite comprising a metal member and a resin, and the surface of the metal member has been subjected to a roughening treatment, and the resin is 100 mass of polybutylene terephthalate resin (A). It is a polybutylene terephthalate resin composition containing 15 to 50 parts by mass of a polyester elastomer (B) and 5 to 40 parts by mass of a brominated flame retardant (C) with respect to parts.
Moreover, the manufacturing method of the metal resin composite of this invention is a polyester elastomer (B) 15-50 with respect to 100 mass parts of polybutylene terephthalate resins (A) on the metal member by which the uneven | corrugated process was given to the surface. A polybutylene terephthalate resin composition containing 5 to 40 parts by mass of a mass part and a brominated flame retardant (C) is injection-molded.
［ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物］
本発明の金属樹脂複合体に用いられるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、ポリエステルエラストマー（Ｂ）を１５〜５０質量部及び臭素系難燃剤（Ｃ）を５〜４０質量部含有する。
[Polybutylene terephthalate resin composition]
The polybutylene terephthalate resin composition used for the metal resin composite of the present invention is a polyester elastomer (B) 15 to 50 parts by mass and a brominated flame retardant (C) with respect to 100 parts by mass of the polybutylene terephthalate resin (A). 5 to 40 parts by mass.
［ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）］
本発明の樹脂組成物に用いるポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）は、テレフタル酸単位及び１，４−ブタンジオール単位がエステル結合した構造を有するポリエステル樹脂であって、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ホモポリマー）の他に、テレフタル酸単位及び１，４−ブタンジオール単位以外の、他の共重合成分を含むポリブチレンテレフタレート共重合体や、ホモポリマーと当該共重合体との混合物を含む。
[Polybutylene terephthalate resin (A)]
The polybutylene terephthalate resin (A) used in the resin composition of the present invention is a polyester resin having a structure in which a terephthalic acid unit and a 1,4-butanediol unit are ester-bonded, and is a polybutylene terephthalate resin (homopolymer). In addition, the polybutylene terephthalate copolymer containing other copolymerization components other than a terephthalic acid unit and a 1, 4- butanediol unit, and the mixture of a homopolymer and the said copolymer are included.
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）が、テレフタル酸以外のジカルボン酸単位を含んでいる場合の、他のジカルボン酸の具体例としては、イソフタル酸、オルトフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニル−２，２’−ジカルボン酸、ビフェニル−３，３’−ジカルボン酸、ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸、ビス（４，４’−カルボキシフェニル）メタン、アントラセンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類、１，４−シクロへキサンジカルボン酸、４，４’−ジシクロヘキシルジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸類、および、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸類等が挙げられる。
なお、これらのテレフタル酸以外の他のジカルボン酸を含んでいる場合の共重合量は、ポリブチレンテレフタレート樹脂全セグメント中の１モル％以上、５０モル％未満であることが好ましい。中でも、共重合量は好ましくは２モル％以上５０モル％未満、より好ましくは３〜４０モル％、特に好ましくは５〜２０モル％である。
Specific examples of other dicarboxylic acids in the case where the polybutylene terephthalate resin (A) contains dicarboxylic acid units other than terephthalic acid include isophthalic acid, orthophthalic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5 -Naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, biphenyl-2,2'-dicarboxylic acid, biphenyl-3,3'-dicarboxylic acid, biphenyl-4,4'-dicarboxylic acid, bis (4,4'- Carboxyphenyl) methane, anthracene dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids such as 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 4,4′-dicyclohexyldicarboxylic acid, And aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dimer acid, etc. Kind, and the like.
In addition, it is preferable that the copolymerization amount in the case of containing other dicarboxylic acids other than these terephthalic acids is 1 mol% or more and less than 50 mol% in the polybutylene terephthalate resin all segments. Among them, the copolymerization amount is preferably 2 mol% or more and less than 50 mol%, more preferably 3 to 40 mol%, and particularly preferably 5 to 20 mol%.
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）が、１，４−ブタンジオールの外に他のジオール単位を含んでいる場合の、他のジオール単位の具体例としては、炭素原子数２〜２０の脂肪族又は脂環族ジオール類、ビスフェノール誘導体類等が挙げられる。具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、４，４’−ジシクロヘキシルヒドロキシメタン、４，４’−ジシクロヘキシルヒドロキシプロパン、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加ジオール等が挙げられる。
また、上記のような二官能性モノマー以外に、分岐構造を導入するためトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の三官能性モノマーや分子量調節のため脂肪酸等の単官能性化合物を少量併用することもできる。
なお、これらの１，４−ブタンジオールの外に他のジオール単位を含んでいる場合の共重合量は、ポリブチレンテレフタレート樹脂全セグメント中の１モル％以上、５０モル％未満であることが好ましい。中でも、共重合量は好ましくは２モル％以上５０モル％未満、より好ましくは３〜４０モル％、特に好ましくは５〜２０モル％である。
Specific examples of other diol units in the case where the polybutylene terephthalate resin (A) contains other diol units in addition to 1,4-butanediol include aliphatic or fatty acids having 2 to 20 carbon atoms. Examples thereof include cyclic diols and bisphenol derivatives. Specific examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, decamethylene glycol, cyclohexanedimethanol, 4,4′-dicyclohexylhydroxymethane, 4,4. Examples include '-dicyclohexylhydroxypropane, bisphenol A ethylene oxide addition diol, and the like.
In addition to the above-mentioned bifunctional monomers, trifunctional monomers such as trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, pentaerythritol, and trimethylolpropane are introduced to introduce a branched structure, and fatty acids are used for molecular weight control. A small amount of a monofunctional compound can be used in combination.
The copolymerization amount when other diol units are included in addition to these 1,4-butanediols is preferably 1 mol% or more and less than 50 mol% in all segments of the polybutylene terephthalate resin. . Among them, the copolymerization amount is preferably 2 mol% or more and less than 50 mol%, more preferably 3 to 40 mol%, and particularly preferably 5 to 20 mol%.
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）は、テレフタル酸と１，４−ブタンジオールとを重縮合させたポリブチレンテレフタレート単独重合体が好ましいが、また、カルボン酸単位として、前記のテレフタル酸以外のジカルボン酸１種以上及び／又はジオール単位として、前記１，４−ブタンジオール以外のジオール１種以上を含むポリブチレンテレフタレート共重合体であってもよい。ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）は、機械的性質、耐熱性の観点から、ジカルボン酸単位中のテレフタル酸の割合が、好ましくは５０モル％以上であり、より好ましくは７０モル％以上であり、さらに好ましくは９０モル％以上である。同様に、ジオール単位中の１，４−ブタンジオールの割合が、好ましくは５０モル％以上であり、より好ましくは７０モル％以上であり、さらに好ましくは９０モル％以上である。 The polybutylene terephthalate resin (A) is preferably a polybutylene terephthalate homopolymer obtained by polycondensation of terephthalic acid and 1,4-butanediol. In addition, as the carboxylic acid unit, a dicarboxylic acid 1 other than the terephthalic acid is used. The polybutylene terephthalate copolymer containing 1 or more types of diols other than the said 1, 4- butanediol as a seed | species and / or diol unit may be sufficient. In the polybutylene terephthalate resin (A), from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance, the proportion of terephthalic acid in the dicarboxylic acid unit is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, Preferably it is 90 mol% or more. Similarly, the ratio of 1,4-butanediol in the diol unit is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and further preferably 90 mol% or more.
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分又はこれらのエステル誘導体と、１，４−ブタンジオールを主成分とするジオール成分を、回分式又は通続式で溶融重合させて製造することができる。また、溶融重合で低分子量のポリブチレンテレクタレート樹脂を製造した後、さらに窒素気流下又は減圧下固相重合させることにより、重合度（又は分子量）を所望の値まで高めることもできる。
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と１，４−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とを、連続式で溶融重縮合する製造法で得られたものが好ましい。
Polybutylene terephthalate resin (A) is a melt polymerization of a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid as a main component or an ester derivative thereof and a diol component containing 1,4-butanediol as a main component in a batch or continuous manner. Can be manufactured. Further, after the low molecular weight polybutylene terephthalate resin is produced by melt polymerization, the degree of polymerization (or molecular weight) can be increased to a desired value by further solid-phase polymerization under a nitrogen stream or under reduced pressure.
The polybutylene terephthalate resin (A) was obtained by a production method in which a dicarboxylic acid component mainly composed of terephthalic acid and a diol component mainly composed of 1,4-butanediol were melt polycondensed in a continuous manner. Is preferred.
エステル化反応を遂行する際に使用される触媒は、従来から知られているものであってよく、例えば、チタン化合物、錫化合物、マグネシウム化合物、カルシウム化合物等を挙げることができる。これらの中で特に好適なものは、チタン化合物である。エステル化触媒としてのチタン化合物の具体例としては、例えば、テトラメチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のチタンアルコラート、テトラフェニルチタネート等のチタンフェノラート等を挙げることができる。 The catalyst used in performing the esterification reaction may be a conventionally known catalyst, and examples thereof include a titanium compound, a tin compound, a magnesium compound, and a calcium compound. Of these, titanium compounds are particularly preferred. Specific examples of the titanium compound as the esterification catalyst include titanium alcoholates such as tetramethyl titanate, tetraisopropyl titanate, and tetrabutyl titanate, and titanium phenolates such as tetraphenyl titanate.
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）は、末端カルボキシル基量は、適宜選択して決定すればよいが、通常、６０ｅｑ／ｔｏｎ以下であり、５０ｅｑ／ｔｏｎ以下であることが好ましく、３０ｅｑ／ｔｏｎ以下であることがさらに好ましい。５０ｅｑ／ｔｏｎを超えると、溶融成形時にガスが発生しやすくなる。末端カルボキシル基量の下限値は特に定めるものではないが、ポリブチレンテレフタレート樹脂の製造の生産性を考慮し、通常、１０ｅｑ／ｔｏｎである。 In the polybutylene terephthalate resin (A), the amount of terminal carboxyl groups may be appropriately selected and determined, but is usually 60 eq / ton or less, preferably 50 eq / ton or less, and preferably 30 eq / ton or less. More preferably. If it exceeds 50 eq / ton, gas tends to be generated during melt molding. Although the lower limit of the amount of terminal carboxyl groups is not particularly defined, it is usually 10 eq / ton in consideration of the productivity of production of polybutylene terephthalate resin.
なお、ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基量は、ベンジルアルコール２５ｍＬにポリアルキレンテレフタレート樹脂０．５ｇを溶解し、水酸化ナトリウムの０．０１モル／ｌベンジルアルコール溶液を用いて滴定により測定する値である。末端カルボキシル基量を調整する方法としては、重合時の原料仕込み比、重合温度、減圧方法などの重合条件を調整する方法や、末端封鎖剤を反応させる方法等、従来公知の任意の方法により行えばよい。 The amount of terminal carboxyl groups of the polybutylene terephthalate resin is a value measured by titration using a 0.01 mol / l benzyl alcohol solution of sodium hydroxide by dissolving 0.5 g of the polyalkylene terephthalate resin in 25 mL of benzyl alcohol. is there. As a method for adjusting the amount of terminal carboxyl groups, a conventionally known arbitrary method such as a method for adjusting polymerization conditions such as a raw material charge ratio during polymerization, a polymerization temperature, a pressure reduction method, a method for reacting a terminal blocking agent, etc. Just do it.
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）の固有粘度は、０．５〜２ｄｌ／ｇであるのが好ましい。成形性及び機械的特性の点からして、０．６〜１．５ｄｌ／ｇの範囲の固有粘度を有するものがより好ましい。固有粘度が０．５ｄｌ／ｇより低いものを用いると、得られる樹脂組成物が機械強度の低いものとなりやすい。また２ｄｌ／ｇより高いものでは、樹脂組成物の流動性が悪くなり成形性が悪化する場合がある。 The intrinsic viscosity of the polybutylene terephthalate resin (A) is preferably 0.5 to 2 dl / g. From the viewpoint of moldability and mechanical properties, those having an intrinsic viscosity in the range of 0.6 to 1.5 dl / g are more preferable. If the intrinsic viscosity is lower than 0.5 dl / g, the resulting resin composition tends to have a low mechanical strength. On the other hand, if it is higher than 2 dl / g, the fluidity of the resin composition may deteriorate and the moldability may deteriorate.
なお、本発明において、ポリブチレンテレフタレート樹脂及びポリエステルエラストマーの固有粘度は、テトラクロロエタンとフェノールとの１：１（質量比）の混合溶媒中、３０℃で測定する値である。 In the present invention, the intrinsic viscosity of the polybutylene terephthalate resin and the polyester elastomer is a value measured at 30 ° C. in a 1: 1 (mass ratio) mixed solvent of tetrachloroethane and phenol.
［ポリエステルエラストマー（Ｂ）］
本発明に用いるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物はポリエステルエラストマー（Ｂ）を含有する。
ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）自体は結晶性が高く結晶化速度が速すぎるので、単独では金属の凹凸表面への接合性は良くないが、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）にポリエステルエラストマー（Ｂ）を配合して、結晶化温度（Ｔｃ）を低めにコントロールすることにより、金属凹凸表面への接合性が向上する。結晶化温度（Ｔｃ）が高いとポリブチレンテレフタレート樹脂は金属凹凸表面内の凹部に注入されると直ちに固化してしまい凹部の奥まで十分に到達できず、接合力の強化には結びつきにくい。一方、結晶化温度（Ｔｃ）が低いと金属凹凸表面内の凹部に深く入り込むことができ、凹部内部の空間に十分充填された上でゆっくり固化することになり、強固な接合強度を達成できると考えられる。
[Polyester elastomer (B)]
The polybutylene terephthalate resin composition used in the present invention contains a polyester elastomer (B).
The polybutylene terephthalate resin (A) itself has high crystallinity and the crystallization speed is too high. Therefore, the polybutylene terephthalate resin (A) is not good in bonding to the uneven surface of the metal alone. By blending and controlling the crystallization temperature (Tc) to be low, the bondability to the metal uneven surface is improved. When the crystallization temperature (Tc) is high, the polybutylene terephthalate resin is immediately solidified when injected into the recesses in the surface of the metal unevenness, and cannot reach the depths of the recesses, and is difficult to increase the bonding force. On the other hand, when the crystallization temperature (Tc) is low, it is possible to penetrate deeply into the recesses in the surface of the metal unevenness and solidify slowly after the space inside the recesses is sufficiently filled, thereby achieving a strong bonding strength. Conceivable.
このため、本発明に用いるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の融点（Ｔｍ）と結晶化温度（Ｔｃ）の差ΔＴ、即ち、Ｔｍ−Ｔｃは大きい方が好ましく、ΔＴは２０℃以上であることが好ましく、より好ましくは２５℃以上、さらに好ましくは３０℃以上である。
なお、結晶化温度（Ｔｃ）及び融点（Ｔｍ）はＤＳＣにより測定され、その測定法の詳細は実施例に記載される通りである。
Therefore, the difference ΔT between the melting point (Tm) and the crystallization temperature (Tc) of the polybutylene terephthalate resin composition used in the present invention, that is, Tm−Tc is preferably larger, and ΔT is preferably 20 ° C. or more. More preferably, it is 25 ° C. or higher, and further preferably 30 ° C. or higher.
The crystallization temperature (Tc) and the melting point (Tm) are measured by DSC, and the details of the measuring method are as described in the examples.
ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のＴｍ−Ｔｃを大きくするには、各種の方法が採用できるが、好ましい方法としては、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）の固有粘度が、０．３〜２ｄｌ／ｇであるものを選択すること、ポリエステルエラストマー（Ｂ）としてはソフトセグメントがなるべく非晶性ポリエステルや非晶性ポリエーテルであるものを用いること、臭素系難燃剤（Ｃ）として臭素化ポリアクリレート系のものを採用する方法、あるいはこれらを組み合わせることで可能である。 In order to increase Tm-Tc of the polybutylene terephthalate resin composition, various methods can be adopted. As a preferable method, the intrinsic viscosity of the polybutylene terephthalate resin (A) is 0.3 to 2 dl / g. The polyester elastomer (B) should be selected, the soft segment should be amorphous polyester or amorphous polyether, and the brominated flame retardant (C) should be brominated polyacrylate. This is possible by adopting methods or a combination thereof.
ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が含有するポリエステルエラストマー（Ｂ）は、常温でゴム特性をもつ熱可塑性ポリエステルであり、好ましくは、ポリエステル系ブロック共重合体を主成分とした熱可塑性エラストマーであり、ハードセグメントとして高融点・高結晶性の芳香族ポリエステル、ソフトセグメントとして非晶性ポリエステルや非晶性ポリエーテルを有するブロック共重合体であるものが好ましい。
ハードセグメントとしては、成形加工性、耐薬品性、耐老化性などの観点から芳香族ポリエステルであることが好ましく、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどが挙げられ、その中でも、ポリブチレンテレフタレートが特に好ましい。
ソフトセグメントとしては、例えば、分子量が２００〜５０００の範囲にある脂肪族ポリエーテル、例えばポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール又はポリエチレングリコール等と、テレフタル酸（またはテレフタル酸ジメチル）との重縮合にポリエステルや、ポリカプロラクトンやポリブチレンアジペートなどの脂肪族ポリエステル等がある。中でも、ポリテトラメチレングリコールが好ましい。
The polyester elastomer (B) contained in the polybutylene terephthalate resin composition is a thermoplastic polyester having rubber properties at room temperature, preferably a thermoplastic elastomer mainly composed of a polyester block copolymer, and a hard segment. A block copolymer having a high melting point and high crystalline aromatic polyester as a soft segment and an amorphous polyester or amorphous polyether as a soft segment is preferable.
The hard segment is preferably an aromatic polyester from the viewpoint of moldability, chemical resistance, aging resistance, and the like, and examples thereof include polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate. Butylene terephthalate is particularly preferred.
The soft segment includes, for example, polyester or polycondensation of an aliphatic polyether having a molecular weight in the range of 200 to 5000, such as polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, or polyethylene glycol, and terephthalic acid (or dimethyl terephthalate). And aliphatic polyesters such as polycaprolactone and polybutylene adipate. Of these, polytetramethylene glycol is preferred.
ポリエステルエラストマー（Ｂ）のソフトセグメントの含有量は、好ましくは全セグメント中の２０〜９５モル％である。ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレングリコールのブロック共重合体の場合は好ましくは５０〜９５モル％であり、より好ましくは５０〜９０モル％、特に６０〜８５モル％である。
ポリエステルエラストマー（Ｂ）は、ポリエステルエーテルブロック共重合体、特にポリテトラメチレングリコール−ポリブチレンテレフタレート共重合体が特に好ましい。ポリテトラメチレングリコール−ポリブチレンテレフタレート共重合体は、前記した結晶化温度（Ｔｃ）が低く、低温側の靱性が高いことから、また臭素系難燃剤（Ｃ）と組み合わせることで耐ヒートショック性に優れ、また接合強度を強くする点で好ましい。
The content of the soft segment of the polyester elastomer (B) is preferably 20 to 95 mol% in all segments. In the case of a block copolymer of polybutylene terephthalate and polytetramethylene glycol, the amount is preferably 50 to 95 mol%, more preferably 50 to 90 mol%, particularly 60 to 85 mol%.
The polyester elastomer (B) is particularly preferably a polyester ether block copolymer, particularly a polytetramethylene glycol-polybutylene terephthalate copolymer. The polytetramethylene glycol-polybutylene terephthalate copolymer has a low crystallization temperature (Tc) and high toughness on the low temperature side, and also has heat shock resistance when combined with a brominated flame retardant (C). It is preferable in that it is excellent and the bonding strength is increased.
なお、本発明において、ポリエステルエラストマー（Ｂ）は常温でゴム特性をもつ熱可塑性ポリエステルであり、一方、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）は高融点・高結晶性のポリエステル樹脂であって、両者は相違しており、両者は重複するものではない。 In the present invention, the polyester elastomer (B) is a thermoplastic polyester having rubber properties at room temperature, while the polybutylene terephthalate resin (A) is a high melting point / high crystallinity polyester resin. And they do not overlap.
ポリエステル系エラストマーの具体例としては、「プリマロイ」（三菱化学社製、商品名、登録商標（以下同じ））、「ペルプレン」（東洋紡社製）、「ハイトレル」（東レ・デュポン社製）、「バイロン」（東洋紡社製）、「ポリエスター」（日本合成化学工業社製）等が好ましく挙げられる。 Specific examples of polyester elastomers include “Primalloy” (trade name, registered trademark (hereinafter the same)) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Perprene” (manufactured by Toyobo), “Hytrel” (manufactured by Toray DuPont), “ “Byron” (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), “Polyester” (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) and the like are preferred.
ポリエステルエラストマー（Ｂ）の固有粘度は、０．３〜３．０ｄｌ／ｇであるのが好ましい。より好ましくは０．７〜２．０ｄｌ／ｇであり、さらに好ましくは０．９〜２．０ｄｌ／ｇである。固有粘度が高すぎると流動性が不足や異材との接合性が悪化することがあり、固有粘度が低すぎると靱性が乏しくなり、かつ耐ヒートショック性が悪化することがある。 The intrinsic viscosity of the polyester elastomer (B) is preferably 0.3 to 3.0 dl / g. More preferably, it is 0.7-2.0 dl / g, More preferably, it is 0.9-2.0 dl / g. If the intrinsic viscosity is too high, the fluidity may be insufficient or the bondability with different materials may be deteriorated. If the intrinsic viscosity is too low, the toughness may be poor and the heat shock resistance may be deteriorated.
［臭素系難燃剤（Ｃ）］
本発明に用いるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は臭素系難燃剤（Ｃ）を含有する。臭素系難燃剤（Ｃ）としては各種のものが使用できる。このような臭素系難燃剤（Ｃ）としては、芳香族系化合物が挙げられ、具体的には例えば、ポリペンタブロモベンジルアクリレート等の臭素化ポリアクレート系難燃剤、ポリブロモフェニレンエーテル、臭素化ポリスチレン、テトラブロモビスフェノールＡのエポキシオリゴマー等の臭素化エポキシ化合物、Ｎ，Ｎ’−エチレンビス（テトラブロモフタルイミド）等の臭素化イミド化合物、臭素化ポリカーボネート等が挙げられる。
[Brominated flame retardant (C)]
The polybutylene terephthalate resin composition used in the present invention contains a brominated flame retardant (C). Various types of brominated flame retardants (C) can be used. Examples of such brominated flame retardants (C) include aromatic compounds. Specifically, for example, brominated polyacrylate flame retardants such as polypentabromobenzyl acrylate, polybromophenylene ether, brominated polystyrene. And brominated epoxy compounds such as tetrabromobisphenol A epoxy oligomer, brominated imide compounds such as N, N′-ethylenebis (tetrabromophthalimide), brominated polycarbonate, and the like.
中でも熱安定性の良好な点より、ポリペンタブロモベンジルアクリレート等の臭素化ポリアクレート系難燃剤、テトラブロモビスフェノールＡのエポキシオリゴマー等の臭素化エポキシ化合物、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネートが好ましい。 Of these, brominated polyacrylate flame retardants such as polypentabromobenzyl acrylate, brominated epoxy compounds such as tetrabromobisphenol A epoxy oligomer, brominated polystyrene, and brominated polycarbonate are preferred from the viewpoint of good thermal stability.
特に、ポリ臭素化ベンジル（メタ）アクリレート等の臭素化ポリアクレート系難燃剤を含む臭素系難燃剤は、流動性は良くはないにも拘わらず、上記したポリエステルエラストマー（Ｂ）と組み合わせて使用することで、より高い耐ヒートショック性と、より高い接合強度を有する金属樹脂複合体が可能となるので、好ましい。
臭素化ポリアクレート系難燃剤を含む場合、臭素系難燃剤（Ｃ）中の臭素化ポリアクレート系難燃剤の含有割合は、７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましく、臭素系難燃剤（Ｃ）の全てが臭素化ポリアクレート系難燃剤であることが最も好ましい。
In particular, brominated flame retardants including brominated polyacrylate flame retardants such as polybrominated benzyl (meth) acrylate are used in combination with the above-described polyester elastomer (B) although fluidity is not good. Therefore, a metal resin composite having higher heat shock resistance and higher bonding strength is possible, which is preferable.
When the brominated polyacrylate flame retardant is included, the content of brominated polyacrylate flame retardant in the brominated flame retardant (C) is preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more. More preferably, it is 90 mass% or more, and it is most preferable that all the brominated flame retardants (C) are brominated polyacrylate flame retardants.
臭素化ポリアクレート系難燃剤としては、ポリ臭素化ベンジル（メタ）アクリレートが挙げられ、これは臭素原子を含有するベンジル（メタ）アクリレートを単独で重合、又は２種以上を共重合、もしくは他のビニル系モノマーと共重合させることによって得られる重合体であることが好ましく、臭素原子は、ベンゼン環に付加しており、付加数はベンゼン環１個あたり１〜５個、中でも４〜５個付加したものであることが好ましい。 Examples of brominated polyacrylate flame retardants include polybrominated benzyl (meth) acrylate, which is a polymerized benzyl (meth) acrylate containing a bromine atom alone, or a copolymer of two or more, or other A polymer obtained by copolymerizing with a vinyl monomer is preferable, and a bromine atom is added to a benzene ring, and the number of addition is 1 to 5 per benzene ring, especially 4 to 5 are added. It is preferable that
臭素原子を含有するベンジルアクリレートとしては、ペンタブロムベンジルアクリレート、テトラブロムベンジルアクリレート、トリブロムベンジルアクリレート、又はそれらの混合物等が挙げられる。また、臭素原子を含有するベンジルメタクリレートとしては、上記したアクリレートに対応するメタクリレートが挙げられる。 Examples of the benzyl acrylate containing a bromine atom include pentabromobenzyl acrylate, tetrabromobenzyl acrylate, tribromobenzyl acrylate, and mixtures thereof. Examples of the benzyl methacrylate containing a bromine atom include methacrylates corresponding to the acrylates described above.
臭素原子を含有するベンジル（メタ）アクリレートと共重合させるために使用される他のビニル系モノマーとしては、具体的には例えば、アクリル酸や、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ベンジルアクリレートのようなアクリル酸エステル類；メタクリル酸や、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ベンジルメタクリレートのようなメタクリル酸エステル類；スチレン、アクリロニトリル、フマル酸、マレイン酸のような不飽和カルボン酸又はその無水物；酢酸ビニル、塩化ビニル等が挙げられる。
これらは通常、臭素原子を含有するベンジル（メタ）アクリレートに対して等モル量以下、中でも０．５倍モル量以下で用いることが好ましい。
Specific examples of other vinyl monomers used for copolymerization with benzyl (meth) acrylates containing bromine atoms include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, and benzyl acrylate. Acrylic esters; methacrylic esters such as methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, benzyl methacrylate; unsaturated carboxylic acids such as styrene, acrylonitrile, fumaric acid, maleic acid or anhydrides thereof; Examples include vinyl acetate and vinyl chloride.
These are usually preferably used in an equimolar amount or less, particularly 0.5 times the molar amount or less with respect to benzyl (meth) acrylate containing a bromine atom.
また、ビニル系モノマーとしては、キシレンジアクリレート、キシレンジメタクリレート、テトラブロムキシレンジアクリレート、テトラブロムキシレンジメタクリレート、ブタジエン、イソプレン、ジビニルベンゼン等を使用することもでき、これらは通常、臭素原子を含有するベンジルアクリレート又はベンジルメタクリレートに対し、０．５倍モル量以下が使用できる。 In addition, xylene diacrylate, xylene dimethacrylate, tetrabromoxylene diacrylate, tetrabromoxylene dimethacrylate, butadiene, isoprene, divinylbenzene, etc. can be used as vinyl monomers, and these usually contain bromine atoms. 0.5 mol or less of benzyl acrylate or benzyl methacrylate can be used.
ポリ臭素化ベンジル（メタ）アクリレートとしては、ペンタブロモベンジルポリアクリレートが、高臭素含有量であって難燃性が良好で、流動性は良くはないにも拘わらず、上記したポリエステルエラストマー（Ｂ）と組み合わせて使用することで、より高い耐ヒートショック性と、より高い接合強度を有する金属樹脂複合体が可能となるので、好ましい。 As the polybrominated benzyl (meth) acrylate, although the pentabromobenzyl polyacrylate has a high bromine content, good flame retardancy, and poor fluidity, the above-mentioned polyester elastomer (B) By using in combination, a metal resin composite having higher heat shock resistance and higher bonding strength becomes possible, which is preferable.
臭素化エポキシ化合物としては、具体的には、テトラブロモビスフェノールＡエポキシ化合物に代表されるビスフェノールＡ型臭素化エポキシ化合物が挙げられる。 Specific examples of brominated epoxy compounds include bisphenol A brominated epoxy compounds represented by tetrabromobisphenol A epoxy compounds.
臭素化エポキシ化合物の分子量は任意であり、適宜選択して決定すればよいが、好ましくは、質量平均分子量（Ｍｗ）で３０００〜１０００００であり、中でも分子量が高い方が好ましく、具体的にはＭｗとして１００００〜８００００、中でも１３０００〜７８０００、更には１５０００〜７５０００、特に１８０００〜７００００であることが好ましく、この範囲内においても分子量の高いものが好ましい。
臭素化エポキシ化合物は、そのエポキシ当量が３０００〜４００００ｇ／ｅｑであることが好ましく、中でも４０００〜３５０００ｇ／ｅｑが好ましく、特に１００００〜３００００ｇ／ｅｑであることが好ましい。
The molecular weight of the brominated epoxy compound is arbitrary and may be appropriately selected and determined. Preferably, the weight average molecular weight (Mw) is 3000 to 100,000, and among them, the higher molecular weight is preferable, specifically Mw. As for it, it is preferable that it is 10000-80000, especially 13000-78000, Furthermore, 15000-75000, especially 18000-70000, and a thing with high molecular weight is also preferable in this range.
The epoxy equivalent of the brominated epoxy compound is preferably 3000 to 40000 g / eq, more preferably 4000 to 35000 g / eq, and particularly preferably 10,000 to 30000 g / eq.
また、臭素化エポキシ化合物系難燃剤として臭素化エポキシオリゴマーを併用することもできる。この際、例えばＭｗが５０００以下のオリゴマーを０〜５０質量％程度用いることで、難燃性、離型性および流動性を適宜調整することができる。臭素化エポキシ化合物における臭素原子含有量は任意だが、十分な難燃性を付与する上で、通常１０質量％以上であり、中でも２０質量％以上、特に３０質量％以上であることが好ましく、その上限は６０質量％、中でも５５質量％以下であることが好ましい。 Moreover, a brominated epoxy oligomer can also be used together as a brominated epoxy compound flame retardant. In this case, for example, by using about 0 to 50% by mass of an oligomer having Mw of 5000 or less, flame retardancy, mold release property and fluidity can be appropriately adjusted. Although the bromine atom content in the brominated epoxy compound is arbitrary, it is usually 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, particularly preferably 30% by mass or more, in order to impart sufficient flame retardancy. The upper limit is 60% by mass, preferably 55% by mass or less.
臭素化ポリカーボネート系難燃剤としては、具体的には例えば、臭素化ビスフェノールＡ、特にテトラブロモビスフェノールＡから得られる、臭素化ポリカーボネートであることが好ましい。その末端構造は、フェニル基、４−ｔ−ブチルフェニル基や２，４，６−トリブロモフェニル基等が挙げられ、特に、末端基構造に２，４，６−トリブロモフェニル基を有するものが好ましい。 Specifically, the brominated polycarbonate flame retardant is preferably a brominated polycarbonate obtained from, for example, brominated bisphenol A, particularly tetrabromobisphenol A. Examples of the terminal structure include a phenyl group, 4-t-butylphenyl group, 2,4,6-tribromophenyl group, etc., and particularly those having a 2,4,6-tribromophenyl group in the terminal group structure. Is preferred.
臭素化ポリカーボネート系難燃剤における、カーボネート繰り返し単位数の平均は適宜選択して決定すればよいが、通常、２〜３０である。カーボネート繰り返し単位数の平均が小さいと、溶融時にポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）の分子量低下を引き起こす場合がある。逆に大きすぎても溶融粘度が高くなり、成形体内の分散不良を引き起こし、成形体外観、特に光沢性が低下する場合がある。よってこの繰り返し単位数の平均は、中でも３〜１５、特に３〜１０であることが好ましい。 The average number of carbonate repeating units in the brominated polycarbonate flame retardant may be appropriately selected and determined, but is usually 2 to 30. When the average number of carbonate repeating units is small, the molecular weight of the polybutylene terephthalate resin (A) may be lowered during melting. On the other hand, if it is too large, the melt viscosity becomes high, causing poor dispersion in the molded body, and the appearance of the molded body, particularly glossiness, may be lowered. Therefore, the average number of repeating units is preferably 3 to 15, particularly 3 to 10.
臭素化ポリカーボネート系難燃剤の分子量は任意であり、適宜選択して決定すればよいが、好ましくは、粘度平均分子量で１０００〜２００００、中でも２０００〜１００００であることが好ましい。 The molecular weight of the brominated polycarbonate-based flame retardant is arbitrary and may be appropriately selected and determined. Preferably, the viscosity average molecular weight is 1000 to 20000, and preferably 2000 to 10,000.
上記臭素化ビスフェノールＡから得られる臭素化ポリカーボネート系難燃剤は、例えば、臭素化ビスフェノールＡとホスゲンとを反応させる通常の方法で得ることができる。末端封鎖剤としては芳香族モノヒドロキシ化合物が挙げられ、これはハロゲン又は有機基で置換されていてもよい。 The brominated polycarbonate flame retardant obtained from the brominated bisphenol A can be obtained, for example, by a usual method of reacting brominated bisphenol A and phosgene. Examples of the end-capping agent include aromatic monohydroxy compounds, which may be substituted with a halogen or an organic group.
臭素化ポリスチレンとしては、好ましくは、下記一般式（１）で示される繰り返し単位を含有する臭素化ポリスチレンが挙げられる。
臭素化ポリスチレンとしては、ポリスチレンを臭素化するか、または、臭素化スチレンモノマーを重合することによって製造するかのいずれであってもよいが、臭素化スチレンを重合したものは遊離の臭素（原子）の量が少ないので好ましい。
なお、前記一般式（１）において、臭素化ベンゼンが結合したＣＨ基はメチル基で置換されていてもよい。また、臭素化ポリスチレンは、他のビニルモノマーが共重合された共重合体であってもよい。この場合のビニルモノマーとしてはスチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、ブタジエンおよび酢酸ビニル等が挙げられる。また、臭素化ポリスチレンは単一物あるいは構造の異なる２種以上の混合物として用いてもよく、単一分子鎖中に臭素数の異なるスチレンモノマー由来の単位を含有していてもよい。
Brominated polystyrene may be either brominated polystyrene or produced by polymerizing brominated styrene monomers, but the brominated styrene polymerized is free bromine (atoms). This is preferable because of the small amount.
In the general formula (1), the CH group to which brominated benzene is bonded may be substituted with a methyl group. The brominated polystyrene may be a copolymer obtained by copolymerizing another vinyl monomer. Examples of the vinyl monomer in this case include styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, methyl acrylate, butadiene, and vinyl acetate. Moreover, brominated polystyrene may be used as a single substance or a mixture of two or more different structures, and may contain units derived from styrene monomers having different numbers of bromines in a single molecular chain.
臭素化ポリスチレンの具体例としては、例えば、ポリ（４−ブロモスチレン）、ポリ（２−ブロモスチレン）、ポリ（３−ブロモスチレン）、ポリ（２，４−ジブロモスチレン）、ポリ（２，６−ジブロモスチレン）、ポリ（２，５−ジブロモスチレン）、ポリ（３，５−ジブロモスチレン）、ポリ（２，４，６−トリブロモスチレン）、ポリ（２，４，５−トリブロモスチレン）、ポリ（２，３，５−トリブロモスチレン）、ポリ（４−ブロモ−α−メチルスチレン）、ポリ（２，４−ジブロモ−α−メチルスチレン）、ポリ（２，５−ジブロモ−α−メチルスチレン）、ポリ（２，４，６−トリブロモ−α−メチルスチレン）およびポリ（２，４，５−トリブロモ−α−メチルスチレン）等が挙げられ、ポリ（２，４，６−トリブロモスチレン）、ポリ（２，４，５−トリブロモスチレン）および平均２〜３個の臭素基をベンゼン環中に含有するポリジブロモスチレン、ポリトリブロモスチレンが特に好ましく用いられる。 Specific examples of brominated polystyrene include, for example, poly (4-bromostyrene), poly (2-bromostyrene), poly (3-bromostyrene), poly (2,4-dibromostyrene), poly (2,6 -Dibromostyrene), poly (2,5-dibromostyrene), poly (3,5-dibromostyrene), poly (2,4,6-tribromostyrene), poly (2,4,5-tribromostyrene) , Poly (2,3,5-tribromostyrene), poly (4-bromo-α-methylstyrene), poly (2,4-dibromo-α-methylstyrene), poly (2,5-dibromo-α- Methyl (styrene), poly (2,4,6-tribromo-α-methylstyrene), poly (2,4,5-tribromo-α-methylstyrene) and the like, and poly (2,4,6-tribromostyrene). And poly (2,4,5-tribromostyrene) and polydibromostyrene and polytribromostyrene containing an average of 2 to 3 bromine groups in the benzene ring are particularly preferably used.
臭素化ポリスチレンは、上記一般式（１）における繰り返し単位の数ｎ（平均重合度）が３０〜１５００であることが好ましく、より好ましくは１５０〜１０００、特に３００〜８００のものが好適である。平均重合度が３０未満ではブルーミングが発生しやすく、一方１５００を超えると、分散不良を生じやすく、機械的性質が低下しやすい。また、臭素化ポリスチレンの質量平均分子量（Ｍｗ）としては、５０００〜５０００００であることが好ましく、１００００〜５０００００であることがより好ましく、１００００〜３０００００であることがさらに好ましく、１００００〜７００００であることが特に好ましい。
特に、上記したポリスチレンの臭素化物の場合、質量平均分子量（Ｍｗ）は５００００〜７００００であることが好ましく、重合法による臭素化ポリスチレンの場合、質量平均分子量（Ｍｗ）は１００００〜３００００程度であることが好ましい。なお、質量平均分子量（Ｍｗ）は、ＧＰＣ測定による標準ポリスチレン換算の値として求めることができる。
The brominated polystyrene preferably has a repeating unit number n (average polymerization degree) of 30 to 1500 in the general formula (1), more preferably 150 to 1000, and particularly preferably 300 to 800. If the average degree of polymerization is less than 30, blooming tends to occur. On the other hand, if it exceeds 1500, poor dispersion tends to occur and the mechanical properties tend to deteriorate. Moreover, as a mass average molecular weight (Mw) of brominated polystyrene, it is preferable that it is 5000-500000, It is more preferable that it is 10000-500000, It is more preferable that it is 10000-300000, It is 10000-70000 Is particularly preferred.
In particular, in the case of the brominated polystyrene described above, the mass average molecular weight (Mw) is preferably 50,000 to 70000, and in the case of brominated polystyrene by a polymerization method, the mass average molecular weight (Mw) is about 10,000 to 30,000. Is preferred. In addition, a mass average molecular weight (Mw) can be calculated | required as a value of standard polystyrene conversion by GPC measurement.
臭素化ポリスチレンは、臭素濃度が５２〜７５質量％であることが好ましく、５６〜７０質量％であることがより好ましく、５７〜６７質量％であることがさらに好ましい。臭素濃度をこのような範囲とすることにより、難燃性を良好に保つことが容易である。 The brominated polystyrene preferably has a bromine concentration of 52 to 75% by mass, more preferably 56 to 70% by mass, and even more preferably 57 to 67% by mass. By setting the bromine concentration in such a range, it is easy to keep good flame retardancy.
臭素化イミド化合物としては、下記一般式（２）で表されるものが好ましい。
上記一般式（２）で示される臭素化フタルイミド化合物としては、例えばＮ，Ｎ’−（ビステトラブロモフタルイミド）エタン、Ｎ，Ｎ’−（ビステトラブロモフタルイミド）プロパン、Ｎ，Ｎ’−（ビステトラブロモフタルイミド）ブタン、Ｎ，Ｎ’−（ビステトラブロモフタルイミド）ジエチルエーテル、Ｎ，Ｎ’−（ビステトラブロモフタルイミド）ジプロピルエーテル、Ｎ，Ｎ’−（ビステトラブロモフタルイミド）ジブチルエーテル、Ｎ，Ｎ’−（ビステトラブロモフタルイミド）ジフェニルスルフォン、Ｎ，Ｎ’−（ビステトラブロモフタルイミド）ジフェニルケトン、Ｎ，Ｎ’−（ビステトラブロモフタルイミド）ジフェニルエーテル等が挙げられる。 Examples of the brominated phthalimide compound represented by the general formula (2) include N, N ′-(bistetrabromophthalimide) ethane, N, N ′-(bistetrabromophthalimide) propane, N, N ′-(bis Tetrabromophthalimide) butane, N, N ′-(bistetrabromophthalimide) diethyl ether, N, N ′-(bistetrabromophthalimide) dipropyl ether, N, N ′-(bistetrabromophthalimide) dibutyl ether, N , N ′-(bistetrabromophthalimide) diphenyl sulfone, N, N ′-(bistetrabromophthalimide) diphenyl ketone, N, N ′-(bistetrabromophthalimide) diphenyl ether, and the like.
臭素化イミド化合物としては、上記一般式（２）において、Ｄがアルキレン基であるものが好ましく、特に好ましくは、下記一般式（３）で示される臭素化フタルイミド化合物である。
中でも、上記式（３）におけるｉが４である、Ｎ，Ｎ’−エチレンビス（テトラブロモフタルイミド）が好ましい。
As the brominated imide compound, in the above general formula (2), those in which D is an alkylene group are preferable, and a brominated phthalimide compound represented by the following general formula (3) is particularly preferable.
Among them, N, N′-ethylenebis (tetrabromophthalimide) in which i in the above formula (3) is 4 is preferable.
臭素化イミド化合物は、臭素濃度が５２〜７５質量％であることが好ましく、５６〜７３質量％であることがより好ましく、５７〜７０質量％であることがさらに好ましい。臭素濃度をこのような範囲とすることにより、レーザーマーキング性及び難燃性を良好に保つことが容易である。 The brominated imide compound preferably has a bromine concentration of 52 to 75% by mass, more preferably 56 to 73% by mass, and even more preferably 57 to 70% by mass. By setting the bromine concentration in such a range, it is easy to maintain good laser marking properties and flame retardancy.
臭素系難燃剤（Ｃ）の含有量は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、５〜５０質量部であり、好ましくは７質量部以上、より好ましくは１０質量部以上であり、好ましくは４５質量部以下、より好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは３５質量部以下である。臭素系難燃剤（Ｃ）の含有量が少なすぎると樹脂組成物の難燃性が不十分となり、逆に多すぎても機械的特性、離型性の低下や難燃剤のブリードアウトの問題が生ずる。 The content of the brominated flame retardant (C) is 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polybutylene terephthalate resin (A), preferably 7 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more. Preferably it is 45 mass parts or less, More preferably, it is 40 mass parts or less, More preferably, it is 35 mass parts or less. If the content of brominated flame retardant (C) is too small, the flame retardancy of the resin composition will be insufficient, and conversely if too large, there will be a problem of deterioration of mechanical properties and releasability and bleed out of the flame retardant. Arise.
［安定剤］
ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、さらに安定剤を含有することが好ましい。
安定剤としては、リン系安定剤、フェノール系安定剤、硫黄系安定剤等、種々の安定剤が挙げられる。特に好ましいのはヒンダードフェノール系安定剤やリン系安定剤であり、耐久性の観点からヒンダードフェノール系安定剤がより好ましい。
[Stabilizer]
The polybutylene terephthalate resin composition preferably further contains a stabilizer.
Examples of the stabilizer include various stabilizers such as a phosphorus stabilizer, a phenol stabilizer, and a sulfur stabilizer. Particularly preferred are hindered phenol stabilizers and phosphorus stabilizers, and hindered phenol stabilizers are more preferred from the viewpoint of durability.
ヒンダードフェノール系安定剤としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、Ｎ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド］、２，４−ジメチル−６−（１−メチルペンタデシル）フェノール、ジエチル［［３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル］ホスフォエート、３，３’，３”，５，５’，５”−ヘキサ−ｔｅｒｔ−ブチル−ａ，ａ’，ａ”−（メシチレン−２，４，６−トリイル）トリ−ｐ−クレゾール、４，６−ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール、エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ｍ−トリル）プロピオネート］、ヘキサメチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−（４，６−ビス（オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン−２−イルアミノ）フェノール、２−［１−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル）エチル］−４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニルアクリレート等が挙げられる。 Examples of the hindered phenol stabilizer include pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl). -4-hydroxyphenyl) propionate, thiodiethylenebis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], N, N'-hexane-1,6-diylbis [3- (3 , 5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionamide], 2,4-dimethyl-6- (1-methylpentadecyl) phenol, diethyl [[3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl] methyl] phosphoate, 3,3 ', 3 ", 5,5', 5" -hexa-te t-butyl-a, a ′, a ″-(mesitylene-2,4,6-triyl) tri-p-cresol, 4,6-bis (octylthiomethyl) -o-cresol, ethylenebis (oxyethylene) Bis [3- (5-tert-butyl-4-hydroxy-m-tolyl) propionate], hexamethylenebis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,3 , 5-Tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, 2,6-di- tert-Butyl-4- (4,6-bis (octylthio) -1,3,5-triazin-2-ylamino) phenol, 2- [1- (2-hydroxy-3,5-di-tert-pentyl) Eniru) ethyl] -4,6-di -tert- pentylphenyl acrylate.
中でも、ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートが好ましい。このようなヒンダードフェノール系安定剤としては、具体的には、例えば、ＢＡＳＦ社製、商品名（以下同じ）「イルガノックス１０１０」、「イルガノックス１０７６」、ＡＤＥＫＡ社製「アデカスタブＡＯ−５０」、「アデカスタブＡＯ−６０」等が挙げられる。 Of these, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] and octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate are preferable. . Specific examples of such hindered phenol-based stabilizers include, for example, BASF Corporation, trade names (hereinafter the same) “Irganox 1010”, “Irganox 1076”, and ADEKA “Adeka Stub AO-50”. , “ADK STAB AO-60” and the like.
ヒンダードフェノール系安定剤の含有量は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対して好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．０５質量部以上であり、また、好ましくは１質量部以下、より好ましくは０．８質量部以下、さらに好ましくは０．６質量部以下である。 The content of the hindered phenol stabilizer is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and preferably 1 with respect to 100 parts by mass of the polybutylene terephthalate resin (A). It is not more than part by mass, more preferably not more than 0.8 part by mass, still more preferably not more than 0.6 part by mass.
リン系安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜リン酸エステル、リン酸エステル等が挙げられ、中でも有機ホスフェート化合物、有機ホスファイト化合物又は有機ホスホナイト化合物が好ましく、特には有機ホスフェート化合物が好ましい。
有機ホスフェート化合物としては、下記一般式（４）で表される化合物が好ましい。
Examples of phosphorus stabilizers include phosphorous acid, phosphoric acid, phosphite esters, and phosphate esters. Among them, organic phosphate compounds, organic phosphite compounds, or organic phosphonite compounds are preferable, and organic phosphate compounds are particularly preferable. .
As the organic phosphate compound, a compound represented by the following general formula (4) is preferable.
Ｏ＝Ｐ（ＯＨ）ｎ（ＯＲ１）３−ｎ …（４）
（一般式（１）中、Ｒ１はアルキル基又はアリール基を表す。ｎは０〜２の整数を表す。なお、ｎが０のとき、２つのＲ１は同一でも異なっていてもよく、ｎが１のとき、２つのＲ１は同一でも異なっていてもよい。）
O = P (OH) n (OR 1 ) 3-n (4)
(In General Formula (1), R 1 represents an alkyl group or an aryl group. N represents an integer of 0 to 2. When n is 0, two R 1 s may be the same or different, When n is 1, two R 1 may be the same or different.)
上記一般式（４）において、Ｒ１はアルキル基又はアリール基を表す。Ｒ１は、炭素数が１以上、好ましくは２以上であり、通常３０以下、好ましくは２５以下のアルキル基、又は、炭素数が６以上、通常３０以下のアリール基であることがより好ましいが、Ｒ１は、アリール基よりもアルキル基が好ましい。なお、Ｒ１が２以上存在する場合、Ｒ１同士はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。 In the general formula (4), R 1 represents an alkyl group or an aryl group. R 1 is preferably an alkyl group having 1 or more, preferably 2 or more, and usually 30 or less, preferably 25 or less, or an aryl group having 6 or more and usually 30 or less carbon atoms. , R 1 is preferably an alkyl group rather than an aryl group. In addition, when two or more R 1 exists, R 1 may be the same or different from each other.
一般式（４）で示されるリン系安定剤として、より好ましくは、Ｒ１が炭素原子数８〜３０の長鎖アルキルアシッドホスフェート化合物が挙げられる。炭素原子数８〜３０のアルキル基の具体例としては、オクチル基、２−エチルヘキシル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、トリアコンチル基等が挙げられる。 More preferably, the phosphorus stabilizer represented by the general formula (4) includes a long-chain alkyl acid phosphate compound in which R 1 has 8 to 30 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group having 8 to 30 carbon atoms include octyl group, 2-ethylhexyl group, isooctyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group, dodecyl group, tridecyl group, isotridecyl group, tetradecyl group, A hexadecyl group, an octadecyl group, an eicosyl group, a triacontyl group, etc. are mentioned.
長鎖アルキルアシッドホスフェートとしては、例えば、オクチルアシッドホスフェート、２−エチルヘキシルアシッドホスフェート、デシルアシッドホスフェート、ラウリルアシッドホスフェート、オクタデシルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、ベヘニルアシッドホスフェート、フェニルアシッドホスフェート、ノニルフェニルアシッドホスフェート、シクロヘキシルアシッドホスフェート、フェノキシエチルアシッドホスフェート、アルコキシポリエチレングリコールアシッドホスフェート、ビスフェノールＡアシッドホスフェート、ジメチルアシッドホスフェート、ジエチルアシッドホスフェート、ジプロピルアシッドホスフェート、ジイソプロピルアシッドホスフェート、ジブチルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジ−２−エチルヘキシルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジラウリルアシッドホスフェート、ジステアリルアシッドホスフェート、ジフェニルアシッドホスフェート、ビスノニルフェニルアシッドホスフェート等が挙げられる。
これらの中でも、オクタデシルアシッドホスフェートが好ましく、このものはＡＤＥＫＡ社製の商品名「アデカスタブＡＸ−７１」として、市販されている。
Examples of the long-chain alkyl acid phosphate include octyl acid phosphate, 2-ethylhexyl acid phosphate, decyl acid phosphate, lauryl acid phosphate, octadecyl acid phosphate, oleyl acid phosphate, behenyl acid phosphate, phenyl acid phosphate, nonyl phenyl acid phosphate Acid phosphate, phenoxyethyl acid phosphate, alkoxy polyethylene glycol acid phosphate, bisphenol A acid phosphate, dimethyl acid phosphate, diethyl acid phosphate, dipropyl acid phosphate, diisopropyl acid phosphate, dibutyl acid phosphate, geo Chill acid phosphate, di-2-ethylhexyl acid phosphate, dioctyl acid phosphate, dilauryl acid phosphate, distearyl acid phosphate, diphenyl acid phosphate, and a bis-nonylphenyl acid phosphate, or the like.
Among these, octadecyl acid phosphate is preferable, and this is marketed under the trade name “Adeka Stab AX-71” manufactured by ADEKA.
上記一般式（４）で表されるリン系安定剤の含有量は、好ましくは、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０．００１〜１質量部である。含有量が０．００１質量部未満であると、熱安定性の改良が期待しにくく、成形時の分子量の低下や色相悪化が起こりやすく、１質量部を超えると、過剰量となりシルバーの発生や、色相悪化が更に起こりやすくなる傾向がある。より好ましい含有量は、０．０１〜０．６質量部であり、さらに好ましくは０．０５〜０．４質量部である。 The content of the phosphorus stabilizer represented by the general formula (4) is preferably 0.001 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polybutylene terephthalate resin (A). When the content is less than 0.001 part by mass, it is difficult to expect an improvement in thermal stability, and the molecular weight at the time of molding tends to deteriorate and the hue deteriorates. , There is a tendency that the hue deterioration is more likely to occur. A more preferable content is 0.01 to 0.6 parts by mass, and still more preferably 0.05 to 0.4 parts by mass.
［離型剤］
ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、更に、離型剤を含有することが好ましい。離型剤としては、ポリエステル樹脂に通常使用される既知の離型剤が利用可能であるが、中でも、ポリオレフィン系化合物、脂肪酸エステル系化合物及びシリコーン系化合物から選ばれる１種以上の離型剤が好ましい。
[Release agent]
The polybutylene terephthalate resin composition preferably further contains a release agent. As the mold release agent, known mold release agents usually used for polyester resins can be used. Among them, one or more mold release agents selected from polyolefin compounds, fatty acid ester compounds, and silicone compounds are used. preferable.
ポリオレフィン系化合物としては、パラフィンワックス及びポリエチレンワックスから選ばれる化合物が挙げられ、中でも、質量平均分子量が、７００〜１００００、更には９００〜８０００のものが好ましい。また、側鎖に水酸基、カルボキシル基、無水酸基、エポキシ基などを導入した変性ポリオレフィン系化合物も特に好ましい。 Examples of the polyolefin-based compound include compounds selected from paraffin wax and polyethylene wax. Among them, those having a mass average molecular weight of 700 to 10000, more preferably 900 to 8000 are preferable. In addition, modified polyolefin compounds in which a hydroxyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, or the like is introduced into the side chain are also particularly preferable.
脂肪酸エステル系化合物としては、グリセリン脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル類等の脂肪酸エステル類やその部分鹸化物等が挙げられ、中でも、炭素原子数１１〜２８、好ましくは炭素原子数１７〜２１の脂肪酸で構成されるモノ又はジ脂肪酸エステルが好ましい。具体的には、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノベヘネート、グリセリンジベヘネート、グリセリン−１２−ヒドロキシモノステアレート、ソルビタンモノベヘネート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート等が挙げられる。 Examples of the fatty acid ester compounds include fatty acid esters such as glycerin fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, pentaerythritol fatty acid esters, and partially saponified products thereof. Among them, carbon atoms are 11 to 28, preferably carbon atoms. Mono- or di-fatty acid esters composed of fatty acids of several 17 to 21 are preferred. Specific examples include glycerol monostearate, glycerol monobehenate, glycerol dibehenate, glycerol-12-hydroxy monostearate, sorbitan monobehenate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tetrastearate and the like.
また、シリコーン系化合物としては、樹脂との相溶性等の点から、変性されている化合物が好ましい。変性シリコーンオイルとしては、ポリシロキサンの側鎖に有機基を導入したシリコーンオイル、ポリシロキサンの両末端及び／又は片末端に有機基を導入したシリコーンオイル等が挙げられる。導入される有機基としては、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、カルビノール基、メタクリル基、メルカプト基、フェノール基等が挙げられ、好ましくはエポキシ基が挙げられる。変性シリコーンオイルとしては、ポリシロキサンの側鎖にエポキシ基を導入したシリコーンオイルが特に好ましい。 Moreover, as a silicone type compound, the compound modified | denatured from points, such as compatibility with resin, is preferable. Examples of the modified silicone oil include silicone oil in which an organic group is introduced into the side chain of polysiloxane, silicone oil in which an organic group is introduced into both ends and / or one end of polysiloxane, and the like. Examples of the organic group to be introduced include an epoxy group, an amino group, a carboxyl group, a carbinol group, a methacryl group, a mercapto group, and a phenol group, and preferably an epoxy group. As the modified silicone oil, a silicone oil in which an epoxy group is introduced into the side chain of polysiloxane is particularly preferable.
離型剤の含有量は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０．０５〜２質量部であることが好ましい。０．０５質量部未満であると、溶融成形時の離型不良により表面性が低下する傾向があり、一方、２質量部を超えると、樹脂組成物の練り込み作業性が低下し、また成形品表面に曇りが見られる場合がある。離型剤の含有量は、好ましくは０．０７〜１．５質量部、更に好ましくは０．１〜１．０質量部である。 It is preferable that content of a mold release agent is 0.05-2 mass parts with respect to 100 mass parts of polybutylene terephthalate resins (A). If the amount is less than 0.05 parts by mass, the surface property tends to be lowered due to defective mold release at the time of melt molding. The surface of the product may be cloudy. The content of the release agent is preferably 0.07 to 1.5 parts by mass, more preferably 0.1 to 1.0 parts by mass.
［強化充填材］
ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、さらに、強化充填材を含有することも好ましい。
強化充填材としては、常用のプラスチック用無機充填材を用いることができる。好ましくはガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維などの繊維状の充填材を用いることができる。また炭酸カルシウム、酸化チタン、長石系鉱物、クレー、有機化クレー、ガラスビーズなどの粒状または無定形の充填材；タルクなどの板状の充填材；ガラスフレーク、マイカ、グラファイトなどの鱗片状の充填材を用いることもできる。
中でも、金属樹脂複合体の接合性、機械的強度、剛性および耐熱性の点からガラス繊維を用いるのが好ましい。
[Reinforcing filler]
The polybutylene terephthalate resin composition preferably further contains a reinforcing filler.
As the reinforcing filler, a conventional inorganic filler for plastics can be used. Preferably, fibrous fillers such as glass fiber, carbon fiber, basalt fiber, wollastonite and potassium titanate fiber can be used. In addition, granular or amorphous fillers such as calcium carbonate, titanium oxide, feldspar minerals, clays, organic clays, glass beads; plate-like fillers such as talc; scale-like fillers such as glass flakes, mica and graphite A material can also be used.
Among these, glass fibers are preferably used from the viewpoints of the bondability, mechanical strength, rigidity, and heat resistance of the metal resin composite.
強化充填材は、カップリング剤等の表面処理剤によって、表面処理されたものを用いることがより好ましい。表面処理剤が付着したガラス繊維は、耐久性、耐湿熱性、耐加水分解性、耐ヒートショック性に優れるので好ましい。 More preferably, the reinforcing filler is surface-treated with a surface treatment agent such as a coupling agent. The glass fiber to which the surface treatment agent is attached is preferable because it is excellent in durability, heat and humidity resistance, hydrolysis resistance, and heat shock resistance.
表面処理剤としては、従来公知の任意のものを使用でき、具体的には、例えば、アミノシラン系、エポキシシラン系、アリルシラン系、ビニルシラン系等のシラン系カップリング剤が好ましく挙げられる。
これらの中では、アミノシラン系表面処理剤が好ましく、具体的には例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン及びγ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランが好ましい例として挙げられる。
As the surface treatment agent, any conventionally known one can be used. Specifically, for example, silane coupling agents such as amino silane, epoxy silane, allyl silane, and vinyl silane are preferable.
Among these, aminosilane-based surface treatment agents are preferable, and specifically, for example, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane are preferable. Take as an example.
また、表面処理剤として、ノボラック型等のエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂等も好ましく挙げられる。中でもビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましい。
シラン系表面処理剤とエポキシ樹脂は、それぞれ単独で用いても複数種で用いてもよく、両者を併用することも好ましい。
Moreover, as a surface treating agent, epoxy resins, such as a novolac type, a bisphenol A type epoxy resin, etc. are mentioned preferably. Of these, bisphenol A type epoxy resins are preferred.
The silane-based surface treatment agent and the epoxy resin may be used alone or in combination, and it is also preferable to use both in combination.
ガラス繊維は、金属樹脂複合体の接合性の点から、断面における長径と短径の比が１．５〜１０である異方断面形状を有するガラス繊維であることも好ましい。
断面形状は、断面が長円形、楕円形、まゆ型形状のものが好ましく、特に長円形断面が好ましい。また、長径／短径比が２．５〜８、更には３〜６の範囲にあるものが好ましい。さらに、成形品中のガラス繊維断面の長径をＤ２、短径をＤ１、平均繊維長をＬとするとき、アスペクト比（（Ｌ×２）／（Ｄ２＋Ｄ１））が１０以上であることが好ましい。このような扁平状のガラス繊維を使用すると、反りが抑制され、特に箱型の金属樹脂複合体を製造する場合に効果的である。
The glass fiber is preferably a glass fiber having an anisotropic cross-sectional shape in which the ratio of the major axis to the minor axis in the cross section is 1.5 to 10 from the viewpoint of the bondability of the metal resin composite.
The cross-sectional shape is preferably an oval, elliptical, or eyebrow-shaped cross section, and particularly preferably an oval cross section. Further, those having a major axis / minor axis ratio of 2.5 to 8, more preferably 3 to 6 are preferred. Furthermore, when the major axis of the cross section of the glass fiber in the molded product is D2, the minor axis is D1, and the average fiber length is L, the aspect ratio ((L × 2) / (D2 + D1)) is preferably 10 or more. When such a flat glass fiber is used, warpage is suppressed, and it is particularly effective when producing a box-shaped metal resin composite.
強化充填材の含有量は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０〜１００質量部である。強化充填材の含有量が１００質量部を上回ると、流動性や金属樹脂複合体の接合性が低下するので好ましくない。強化充填材のより好ましい含有量は、５〜９０質量部であり、より好ましくは１５〜８０質量部、さらに好ましくは３０〜７０質量部、特には３５〜６０質量部である。 The content of the reinforcing filler is 0 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polybutylene terephthalate resin (A). When the content of the reinforcing filler exceeds 100 parts by mass, the fluidity and the bondability of the metal resin composite deteriorate, which is not preferable. The more preferable content of the reinforcing filler is 5 to 90 parts by mass, more preferably 15 to 80 parts by mass, further preferably 30 to 70 parts by mass, and particularly 35 to 60 parts by mass.
［その他成分］
ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、上記した以外の他の添加剤あるいは他の熱可塑性樹脂を含有していてもよい。
その他の添加剤としては、上記した以外の他の難燃剤、上記した以外のエラストマー、難燃助剤、滴下防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、滑剤、アンチブロッキング剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤等が挙げられる。
その他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）に対する他の熱可塑性樹脂の割合は、２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましい。
[Other ingredients]
The polybutylene terephthalate resin composition may contain additives other than those described above or other thermoplastic resins.
Other additives include flame retardants other than those mentioned above, elastomers other than those mentioned above, flame retardant aids, anti-dripping agents, ultraviolet absorbers, antistatic agents, antifogging agents, lubricants, antiblocking agents, plastics Agents, dispersants, antibacterial agents and the like.
Examples of the other thermoplastic resins include polyethylene terephthalate resin, polyamide resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyetherimide resin, polyether ketone resin, and fluorine resin. . The ratio of the other thermoplastic resin to the polybutylene terephthalate resin (A) is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.
［ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の製造］
ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の製造方法としては、樹脂組成物調製の常法に従って行うことができる。通常は各成分及び所望により添加される種々の添加剤を一緒にしてよく混合し、次いで一軸又は二軸押出機で溶融混練する。また各成分を予め混合することなく、ないしはその一部のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練し、本発明の樹脂組成物を調製することもできる。
なお、ガラス繊維等の繊維状の強化充填材を用いる場合には、押出機のシリンダー途中のサイドフィーダーから供給することも好ましい。
[Production of polybutylene terephthalate resin composition]
As a manufacturing method of a polybutylene terephthalate resin composition, it can carry out in accordance with the conventional method of resin composition preparation. Usually, the components and various additives added as desired are mixed together and then melt-kneaded in a single-screw or twin-screw extruder. Moreover, it is also possible to prepare the resin composition of the present invention by mixing each component in advance or by mixing only a part of the components in advance and supplying them to an extruder using a feeder and melt-kneading them.
In addition, when using fibrous reinforcement fillers, such as glass fiber, it is also preferable to supply from the side feeder in the middle of the cylinder of an extruder.
溶融混練に際しての加熱温度は、通常２２０〜３００℃の範囲から適宜選ぶことができる。温度が高すぎると分解ガスが発生しやすく、それ故、剪断発熱等に考慮したスクリュー構成の選定が望ましい。 The heating temperature at the time of melt kneading can be appropriately selected from the range of usually 220 to 300 ° C. If the temperature is too high, cracked gas is likely to be generated. Therefore, it is desirable to select a screw configuration taking into account shearing heat generation.
ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は、結晶化温度（Ｔｃ）は２００℃以下であることが好ましい。前述したように、結晶化温度（Ｔｃ）を低めにコントロールすることにより、インサート成形による金属部材との接合性が向上する傾向にある。結晶化温度（Ｔｃ）はより好ましくは１９５℃以下、さらに好ましくは１９０℃以下である。また、その下限は、通常１６０℃、好ましくは１６５℃以上である。
また、前述の通り、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の融点（Ｔｍ）と結晶化温度（Ｔｃ）の差ΔＴ、即ち、Ｔｍ−Ｔｃは大きい方が好ましく、ΔＴは２０℃以上であることが好ましく、より好ましくは２５℃以上、さらに好ましくは３０℃以上である。
The polybutylene terephthalate resin composition preferably has a crystallization temperature (Tc) of 200 ° C. or lower. As described above, by controlling the crystallization temperature (Tc) to be low, the bondability with the metal member by insert molding tends to be improved. The crystallization temperature (Tc) is more preferably 195 ° C. or lower, further preferably 190 ° C. or lower. Moreover, the minimum is 160 degreeC normally, Preferably it is 165 degreeC or more.
As described above, the difference ΔT between the melting point (Tm) and the crystallization temperature (Tc) of the polybutylene terephthalate resin composition, that is, Tm−Tc is preferably larger, and ΔT is preferably 20 ° C. or more. More preferably, it is 25 degreeC or more, More preferably, it is 30 degreeC or more.
［金属樹脂複合体］
本発明の金属樹脂複合体は、上記したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を、凹凸表面を有する金属部材上に接合し、一体化したことを特徴とする。
[Metal resin composite]
The metal resin composite of the present invention is characterized in that the polybutylene terephthalate resin composition described above is joined and integrated on a metal member having an uneven surface.
金属部材の金属としては、アルミニウム、鉄、銅、マグネシウム、錫、ニッケル、亜鉛等の各種金属、及びこれらの金属を含む合金が挙げられる。この中でもアルミニウム、鉄、銅、マグネシウムが好ましく、アルミニウムがより好ましい。アルミニウムとしては、純Ａｌ及び各種のＡｌ合金が挙げられる。鉄としては、鉄、鋼、ステンレス等の鉄及び各種の鉄合金が挙げられる。マグネシウムとしては、純マグネシウム及びマグネシウム合金が挙げられる。
また、金属部材としては、これらの金属表面を金属、例えばニッケル、クロム、亜鉛、金等によりメッキされた部材であってもよい。
Examples of the metal of the metal member include various metals such as aluminum, iron, copper, magnesium, tin, nickel, and zinc, and alloys containing these metals. Among these, aluminum, iron, copper, and magnesium are preferable, and aluminum is more preferable. Examples of aluminum include pure Al and various Al alloys. Examples of iron include iron such as iron, steel, and stainless steel, and various iron alloys. Examples of magnesium include pure magnesium and magnesium alloys.
Further, the metal member may be a member obtained by plating these metal surfaces with a metal such as nickel, chromium, zinc, or gold.
金属部材の形状としては、特に制限はないが、平板、曲板、板状、棒状、筒状、塊状、シート状、フィルム状等、あるいは所望する特定の形状に製作されたものが好ましく挙げられる。金属部材とポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が接触する面の形状は特に制限はなく、単一の平面や曲面に限定されず、段状部や凹部、凸部等、各種の形状を有していてもよい。
金属部材の厚さとしては、特に制限はないが、平板状の場合、０．０５〜１００ｍｍの範囲であることが好ましく、０．１〜５０ｍｍがより好ましく、０．１２〜１０ｍｍがさらに好ましい。アルミニウム板、鉄板の場合の厚みは、０．１〜２０ｍｍがよく、０．２〜１０ｍｍの範囲が好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular as a shape of a metal member, The thing manufactured by the flat plate, the curved plate, the plate shape, the rod shape, the cylinder shape, the lump shape, the sheet shape, the film shape etc. or the specific shape desired is mentioned preferably. . The shape of the surface where the metal member and the polybutylene terephthalate resin composition are in contact is not particularly limited and is not limited to a single flat surface or curved surface, and has various shapes such as a stepped portion, a concave portion, and a convex portion. Also good.
Although there is no restriction | limiting in particular as thickness of a metal member, In the case of flat form, it is preferable that it is the range of 0.05-100 mm, 0.1-50 mm is more preferable, 0.12-10 mm is further more preferable. The thickness in the case of an aluminum plate or an iron plate is preferably from 0.1 to 20 mm, and preferably from 0.2 to 10 mm.
金属部材は、少なくともポリブチレンテレフタレート樹脂組成物と接触する表面には、凹凸化処理（粗面化処理ともいう）が施されており、微細な凹凸形状の表面を有する。
金属部材の表面に微細な凹凸を形成する凹凸化処理（粗面化処理ともいう）としては、特に限定されず、各種の公知の方法が採用可能であるが、例えば、化成処理や化学エッチング、レーザーエッチング、ブラストエッチング等による加工が挙げられる。
かかる処理を施すことにより、金属部材の表面には微細な凹凸が形成され、この微細な凹凸構造の凹部に上記したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が侵入し、その凹部壁の奥まで侵入して、そのまま固化し凹部から抜けなくなって固定されることにより、強固な接合強度を発現させることができると考えられる。
The metal member has at least a surface that contacts with the polybutylene terephthalate resin composition, and has a roughening treatment (also referred to as a roughening treatment), and has a fine uneven surface.
The roughening treatment (also referred to as roughening treatment) for forming fine unevenness on the surface of the metal member is not particularly limited, and various known methods can be adopted. For example, chemical conversion treatment, chemical etching, Examples of processing include laser etching and blast etching.
By performing such treatment, fine irregularities are formed on the surface of the metal member, the polybutylene terephthalate resin composition described above invades into the concave portion of the fine irregular structure, and penetrates deep into the concave wall, It is considered that solid bonding strength can be expressed by solidifying as it is and not fixing from the recess.
また凹凸化処理は、エッチング法だけでなく、金属表面状に金属酸化物やセラミックス等の微粒子、例えば酸化チタン、酸化シリコン微粒子を粉体または、各種溶媒に粉体を分散したものを固定化し、物理的に凸部を形成することにより凹凸化しても良い。微粒子の平均粒子径は１０ｎｍ〜１ｍｍが好ましく、２０ｎｍ〜５００μｍが特に好ましく、３０ｎｍ〜２００μｍがさらに好ましい。 In addition, the roughening treatment is not only an etching method, but also fixes fine particles of metal oxide, ceramics, etc., such as titanium oxide, silicon oxide fine particles or powders dispersed in various solvents on the metal surface, You may make it uneven | corrugated by forming a convex part physically. The average particle diameter of the fine particles is preferably 10 nm to 1 mm, particularly preferably 20 nm to 500 μm, and further preferably 30 nm to 200 μm.
化成処理や化学エッチングは、金属の種類に応じて種々の方法が知られており、公知の方法を用いることができる。
金属部材がアルミニウム又はアルミニウム合金である場合、酸性水溶液及び／又は塩基性水溶液によるエッチング、あるいは、表面に酸化皮膜を形成した後、酸化皮膜を除去し、次いでアンモニア、ヒドラジン、水溶性アミン化合物等により処理する方法等が好ましく挙げられる。また、アルミニウムに対して施す一般的な表面処理法であるアルマイト処理によれば、酸を用いてアルミニウムを陽極で電気分解させることにより、凹凸構造を形成することが可能である。
Various methods are known for chemical conversion and chemical etching depending on the type of metal, and known methods can be used.
When the metal member is aluminum or an aluminum alloy, etching with an acidic aqueous solution and / or a basic aqueous solution, or forming an oxide film on the surface, then removing the oxide film, and then using ammonia, hydrazine, a water-soluble amine compound, etc. The method of processing etc. are mentioned preferably. Further, according to alumite treatment, which is a general surface treatment method applied to aluminum, it is possible to form an uneven structure by electrolyzing aluminum with an anode using an acid.
レーザーエッチングは、金属部材表面に対して、レーザー光を照射して、金属表面を溝掘加工及び溶融させ再凝固させる条件にて加工することにより形成される。例えば、ある走査方向についてレーザースキャニング加工した後、同じ走査方向あるいはクロスする方向にレーザースキャニングすることを複数回繰り返すことにより形成される。
レーザースキャニングの条件には、出力、スキャン速度、スキャン周波数、スキャン回数、ハッチング幅（処理ピッチ）、パターニング形状等があり、これらの組み合わせで、所望する凹部と凸部から微細な凹凸表面を形成することができる。
Laser etching is formed by irradiating the surface of a metal member with laser light and processing the metal surface under conditions for grooving, melting, and re-solidifying. For example, it is formed by repeating laser scanning in a certain scanning direction and then repeating laser scanning in the same scanning direction or crossing direction a plurality of times.
Laser scanning conditions include output, scan speed, scan frequency, number of scans, hatching width (processing pitch), patterning shape, etc., and a combination of these forms a fine concavo-convex surface from the desired concave and convex portions. be able to.
また加工に使用するレーザーの種類は、固体レーザー、ファイバーレーザー、半導体レーザー、気体レーザー、液体レーザーの各種波長のものを適宜選択すれば良く、発振形態も連続波、パルス波を期待する凹凸形状に合わせて選択することができる。また連続波を用いた場合には、より複雑な凹凸構造とすることが可能である。 In addition, the type of laser used for processing may be appropriately selected from solid laser, fiber laser, semiconductor laser, gas laser, and liquid laser of various wavelengths, and the oscillation form is also an uneven shape that expects continuous waves and pulse waves. Can be selected together. When a continuous wave is used, a more complicated uneven structure can be obtained.
ブラストエッチングとしては、インペラー（羽根車）の遠心力を利用してブラスト材を投射するショットブラスト処理、エアーコンプレッサーを用いて圧縮空気によりブラスト材を投射するエアーブラスト処理があり、どちらも金属部材の表面に凹凸形状を付与することが可能である。ブラスト材として、珪砂、アルミナ、アルミカットワイヤー、スチールグリッド、スチールショットなどの材料が挙げられる。
また、樹脂粒や金属粒などの砥粒を混入した水を金属表面に向けて加工エアーとともに数十ｍ／ｓｅｃ〜約３００ｍ／ｓｅｃ程度の速度で高圧噴射せしめ、エッチング処理するウェットブラストエッチング法等でも可能である。
Blast etching includes shot blasting that projects the blasting material using the centrifugal force of the impeller (impeller), and air blasting that projects the blasting material using compressed air using an air compressor. It is possible to give an uneven shape to the surface. Examples of the blast material include materials such as silica sand, alumina, aluminum cut wire, steel grid, and steel shot.
Also, wet blast etching, etc. in which water mixed with abrasive grains such as resin grains and metal grains is sprayed at a high speed at a speed of several tens of m / sec to about 300 m / sec with processing air toward the metal surface, etc. But it is possible.
また、他の方法として、例えば亜鉛メッキした上で、メッキ金属である亜鉛の融点よりも高い温度まで加熱し、メッキ層の亜鉛の一部又は殆どを蒸発させることにより、表面が粗面化された金属部材を得ることも可能である。 As another method, for example, after galvanizing, the surface is roughened by heating to a temperature higher than the melting point of zinc, which is a plating metal, and evaporating a part or most of the zinc in the plating layer. It is also possible to obtain a metal member.
上記で例示した凹凸化処理（粗面化処理）は、これを単独又はこれら或いはその他の方法を複数組み合わせて用いることも可能である。組み合わせ方法によっては、凹凸構造の最適化やコスト低減などの効果を見出せる場合もある。 The roughening treatment (roughening treatment) exemplified above can be used alone or in combination of a plurality of these or other methods. Depending on the combination method, effects such as optimization of the uneven structure and cost reduction may be found.
金属部材表面の凹凸は、十点平均粗さＲｚとして１０ｎｍ〜３００μｍであることがましく、より好ましくは２０ｎｍ以上、さらに好ましくは３０ｎｍ以上、特に好ましくは５０ｎｍ以上であり、また、より好ましくは２５０μｍ以下、さらに好ましくは２００μｍ以下、特に好ましくは１８０μｍ以下である。 The unevenness on the surface of the metal member is preferably 10 nm to 300 μm as the ten-point average roughness Rz, more preferably 20 nm or more, still more preferably 30 nm or more, particularly preferably 50 nm or more, and more preferably 250 μm. Hereinafter, it is more preferably 200 μm or less, particularly preferably 180 μm or less.
上記した凹凸処理が施された金属部材には、シランカップリング剤により表面処理することも有用である。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えばメトキシ基、エトキシ基、シラノール基等を有する化合物が挙げられ、シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、クロロプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ウレイドアミノプロピルエトキシシランなどが好ましく挙げられる。特に、アルミニウム基体、鉄基体とシランカップリング剤は、Ａｌ−Ｏ−ＳｉやＦｅ−Ｏ−Ｓｉの結合を形成して強固に結合し、また、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物とシランカップリング剤の有機官能基が反応して強固に結合し、より強固な結合が達成できる。
It is also useful to perform a surface treatment with a silane coupling agent on the metal member that has been subjected to the above uneven treatment.
Although it does not specifically limit as a silane coupling agent, For example, the compound which has a methoxy group, an ethoxy group, a silanol group etc. is mentioned, As a silane coupling agent, vinyl trimethoxysilane, chloropropyltrimethoxysilane, 3-glycol is mentioned. Sidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3- ( N-styrylmethyl-2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane hydrochloride, ureidoaminopropylethoxysilane and the like are preferred. In particular, an aluminum substrate, an iron substrate, and a silane coupling agent are bonded firmly by forming a bond of Al-O-Si or Fe-O-Si, and the polybutylene terephthalate resin composition and the silane coupling agent The organic functional group reacts and bonds firmly, and a stronger bond can be achieved.
また、トリアジンチオール誘導体を含む溶液を用いた湿式法により、凹凸化処理した金属表面にトリアジンチオール誘導体の被膜を形成しておくことで、化学結合による一層の接合強度向上を達成できる。 Further, by forming a coating film of the triazine thiol derivative on the metal surface subjected to the roughening treatment by a wet method using a solution containing a triazine thiol derivative, it is possible to achieve further improvement in bonding strength by chemical bonding.
金属と樹脂の接合において、凹凸によるアンカー効果だけでなく、極性基を有効に作用させて化学結合を形成することも好ましい。例えば、酸性及び塩基性官能基としてＣＯ、ＣＯＯ、ＮＨ２基などを付与するため、凹凸化処理した金属表面に対して、オゾン処理、プラズマ処理、火炎処理、コロナ放電処理、化学薬液処理などを施すことも有用である。 In joining a metal and a resin, it is preferable not only to have an anchor effect due to unevenness but also to form a chemical bond by effectively acting a polar group. For example, in order to impart CO, COO, NH 2 groups and the like as acidic and basic functional groups, ozone treatment, plasma treatment, flame treatment, corona discharge treatment, chemical solution treatment, etc. are performed on the metal surface that has been roughened. It is also useful to apply.
さらに、金属部材上には、接着剤層（プライマー層）を設けることが好ましい。
接着剤としては、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤等を用いることが好ましい。中でも、アルミニウム基体、鉄基体との場合は、熱硬化型ポリエステル系接着剤を用いることが特に好ましい。
Furthermore, it is preferable to provide an adhesive layer (primer layer) on the metal member.
As the adhesive, it is preferable to use an acrylic adhesive, an epoxy adhesive, a urethane adhesive, a polyester adhesive, or the like. Among these, in the case of an aluminum substrate or an iron substrate, it is particularly preferable to use a thermosetting polyester adhesive.
［金属樹脂複合体の製造］
上記した金属部材を金型に載置した後、成形機により金属部材の少なくとも凹凸表面に、前記したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を供給し充填することにより、本発明の金属樹脂複合体が製造される。使用する成形機としては、金属部材とポリブチレンテレフタレート樹脂組成物との金属樹脂複合体が形成できれば特に限定されず、例えば、射出成形機、押出成形機、加熱プレス成形機、圧縮成形機、トランスファーモールド成形機、注型成形機、反応射出成形機等の種々の成形機を使用できるが、これらの中でも射出成形機が特に好ましい。
[Manufacture of metal resin composites]
After placing the above metal member on a mold, the metal resin composite of the present invention is manufactured by supplying and filling the polybutylene terephthalate resin composition on at least the uneven surface of the metal member with a molding machine. The The molding machine to be used is not particularly limited as long as a metal resin composite of a metal member and a polybutylene terephthalate resin composition can be formed. For example, an injection molding machine, an extrusion molding machine, a heat press molding machine, a compression molding machine, a transfer machine, etc. Various molding machines such as a mold molding machine, a cast molding machine, and a reaction injection molding machine can be used. Among these, an injection molding machine is particularly preferable.
射出成形法の場合、具体的には、金属部材を射出成形金型のキャビティ部にインサートし、樹脂組成物を金型に射出するインサート成形法により製造するのが好ましい。具体的には、成形用の金型を用意し、その金型を開いてその一部に金属部材を設置（インサート）し、その後、金型を閉じ、樹脂組成物の少なくとも一部が金属部材の凹凸形状を形成した面に接するように、金型内にポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を射出して固化させる。その後、金型を開き、離型することにより、金属樹脂複合体を得ることができる。
インサートされる金属部材の大きさは、目的の金属樹脂複合体の大きさ、構造等によって、適宜決めればよい。インサートされる金属部材は、得られる金属樹脂複合体の全体にわたる必要はなく、金属樹脂複合体の一部分であってもよい。
In the case of the injection molding method, specifically, it is preferable to manufacture by an insert molding method in which a metal member is inserted into a cavity portion of an injection mold and a resin composition is injected into the mold. Specifically, a mold for molding is prepared, the mold is opened, a metal member is placed (inserted) in a part thereof, and then the mold is closed, and at least a part of the resin composition is a metal member. The polybutylene terephthalate resin composition is injected into a mold and solidified so as to be in contact with the surface on which the uneven shape is formed. Thereafter, the metal resin composite can be obtained by opening the mold and releasing the mold.
The size of the metal member to be inserted may be appropriately determined depending on the size, structure, etc. of the target metal resin composite. The metal member to be inserted does not need to cover the entire metal resin composite to be obtained, and may be a part of the metal resin composite.
インサート成形時に、溶融したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の温度と金属部材の温度を可能な限り近くすることが接合強度を向上させる上で好ましい。特に方法は限定されないが、金属部材を予め加熱しておくことが望ましい。また加熱方法は特に限定されないが、例えば金属部材をインサート成形する前に誘導加熱や、ＩＨヒーター、ホットプレート、加熱炉、レーザー等で加熱したものをインサートする方法、金属部材を金型にインサート後に金属部材におけるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物との接合領域付近をハロゲンランプ、ドライヤー等で外部から加熱する方法、金型内部に配置したカートリッジヒーター等で加熱する方法等が挙げられる。特に、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物との接合領域のみを局所的に加熱することが最も有用である。なお、「局所的に加熱」とは、加熱手段によっては、接合領域を含んだ周辺まで加熱されるが金属部材の接合領域より遠い部分は加熱しないことを含む。
加熱温度は高いほど良いが、通常１００℃以上、３５０℃以下、好ましくは１２０℃以上、２５０℃以下、さらに好ましくは１３０℃以上、２００℃以下である。
加熱温度は低すぎる場合、金型温度と差異が小さく加熱の効果が出ず、高すぎる場合には昇温に時間を有するため、成形サイクルの悪化や、樹脂の過度な滞留が発生する傾向にあり成形上好ましくない。
At the time of insert molding, it is preferable that the temperature of the molten polybutylene terephthalate resin composition and the temperature of the metal member be as close as possible to improve the bonding strength. The method is not particularly limited, but it is desirable to heat the metal member in advance. The heating method is not particularly limited. For example, induction heating before inserting a metal member, insertion of a material heated by an IH heater, hot plate, heating furnace, laser, or the like, after inserting the metal member into a mold Examples thereof include a method in which the vicinity of the joining region of the metal member with the polybutylene terephthalate resin composition is heated from the outside with a halogen lamp, a dryer, etc., a method in which the cartridge member is disposed inside the mold, and the like. In particular, it is most useful to locally heat only the bonding region with the polybutylene terephthalate resin composition. Note that “locally heating” includes heating by a heating means to the periphery including the bonding region, but not heating a portion far from the bonding region of the metal member.
The higher the heating temperature, the better, but it is usually 100 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
If the heating temperature is too low, the difference from the mold temperature is small and the effect of heating does not come out, and if it is too high, it takes time to raise the temperature, so the molding cycle tends to deteriorate and excessive resin retention tends to occur Yes, not preferable for molding.
金属樹脂複合体を得る方法として、上記以外に、レーザー溶着法や、振動溶着法、超音波溶着法など、金属もしくは樹脂、またはそのいずれも加熱することで複合化する方法を選択することも可能である。複合体の形状やコスト等により最適な方法を選択すれば良い。特にレーザー溶着法は、局所領域の溶着が可能であり、かつ局所加熱も兼ねることができるため好ましい。 As a method for obtaining a metal-resin composite, in addition to the above, it is also possible to select a method of compounding by heating metal or resin, or any of them, such as laser welding, vibration welding, ultrasonic welding, etc. It is. An optimum method may be selected depending on the shape and cost of the composite. In particular, the laser welding method is preferable because it can weld a local region and can also serve as local heating.
このようにして得られる、本発明の金属樹脂複合体の大きさ、形状、厚み等は特に限定されるものではなく、板状（円板、多角形など）、柱状、箱形状、椀形状、トレイ状などいずれでもよい。また複合体の全ての部分の厚みが均一である必要はなく、また、複合体には補強リブ等が設けられていてもよい。 The size, shape, thickness and the like of the metal resin composite of the present invention obtained in this way are not particularly limited, and are plate-like (disc, polygon, etc.), columnar, box-shaped, bowl-shaped, Either a tray or the like may be used. Further, it is not necessary that the thickness of all parts of the composite is uniform, and the composite may be provided with reinforcing ribs and the like.
本発明の金属樹脂複合体は、難燃性に優れ、強固な接合強度を有し、耐ヒートショック性に優れるため、一般家電製品を始め、ＯＡ機器（複写機、プリンター、ファクシミリ等）や各種携帯端末（携帯電話等）やパソコン等の電気電子部品（ハウジング、ケース、カバー等）、自動車等の車両用部品（車両用構造部品、あるいは例えばブレーキペダル等）、機械部品、自転車その他部品の材料として、好適に用いられる。 The metal resin composite of the present invention is excellent in flame retardancy, has strong bonding strength, and is excellent in heat shock resistance, so it can be used in general home appliances, office automation equipment (copiers, printers, facsimiles, etc.) and various types. Electrical and electronic parts (housing, case, cover, etc.) such as portable terminals (mobile phones, etc.), parts for vehicles such as automobiles (structural parts for vehicles or brake pedals, etc.), mechanical parts, bicycles and other parts And is preferably used.
以下、実施例を示して本発明についてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定して解釈されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is limited to a following example and is not interpreted.
（アルミニウム板の凹凸化処理）
厚さが１．５ｍｍのアルミニウム板（ＪＩＳ Ａ１０５０）に、脱脂後、数種類の混酸（塩酸及び硫酸その他成分）からなる水溶液により化学エッチングし、洗浄工程を経て凹凸表面を有するアルミニウム板を得た。得られたアルミニウム板の表面をレーザー顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥ ＶＫ−Ｘ１００）の対物レンズ２０倍で観察し、表面粗さを計測したところ、十点平均粗さＲｚは２７．９６μｍであった。
(Roughening treatment of aluminum plate)
A degreased aluminum plate (JIS A1050) having a thickness of 1.5 mm was chemically etched with an aqueous solution composed of several kinds of mixed acids (hydrochloric acid and sulfuric acid and other components), and an aluminum plate having an uneven surface was obtained through a cleaning process. When the surface of the obtained aluminum plate was observed with an objective lens 20 times of a laser microscope (KEYENCE VK-X100) and the surface roughness was measured, the ten-point average roughness Rz was 27.96 μm.
（ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の製造）
使用したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の原料成分としては、以下の表１記載の成分を用いた。
(Production of polybutylene terephthalate resin composition)
As raw material components of the used polybutylene terephthalate resin composition, the components shown in Table 1 below were used.
上記表１に記載した各成分の中、以下の表２に記載した量（いずれも質量部）でブレンドし、これを３０ｍｍのベントタイプ２軸押出機（日本製鋼所社製、二軸押出機ＴＥＸ３０α）を使用して、バレル温度２７０℃にて溶融混練してストランド状に押し出した後、ストランドカッターによりペレット化し、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のペレットを得た。 Among the components described in Table 1, blended in the amounts (all parts by mass) described in Table 2 below, this was blended with a 30 mm vent type twin screw extruder (manufactured by Nippon Steel Works, twin screw extruder). TEX30α) was melt-kneaded at a barrel temperature of 270 ° C. and extruded into a strand shape, and then pelletized by a strand cutter to obtain a pellet of a polybutylene terephthalate resin composition.
［燃焼性（ＵＬ９４）］
ＵＬ９４の方法に準じ、５本の試験片（厚さ０．７５ｍｍ）を用いて難燃性テストを行い、ＵＬ９４記載の評価方法に従い、Ｖ−０、Ｖ−１、Ｖ−２、ＨＢに分類した（Ｖ−０が最も難燃性が高いことを示す）。
[Flammability (UL94)]
According to the method of UL94, a flame retardancy test is performed using five test pieces (thickness of 0.75 mm), and classified into V-0, V-1, V-2, and HB according to the evaluation method described in UL94. (V-0 indicates the highest flame retardancy).
［引張伸び（単位：％）］
得られたペレットを、１２０℃で５時間乾燥させた後、射出成形機（日本製鋼所社製「Ｊ８５ＡＤ」）を用い、シリンダー温度２５０℃、金型温度８０℃の条件で、ＩＳＯ試験片（厚さ１ｍｍ）を射出成形した。
得られたＩＳＯ試験片を用い、ＩＳＯ５２７に従い、引張伸びを測定した。
[Tensile elongation (unit:%)]
The obtained pellets were dried at 120 ° C. for 5 hours, and then an ISO test piece (with a cylinder temperature of 250 ° C. and a mold temperature of 80 ° C.) using an injection molding machine (“J85AD” manufactured by Nippon Steel) 1 mm thick) was injection molded.
Using the obtained ISO test piece, the tensile elongation was measured in accordance with ISO 527.
［ＭＶＲ（単位：ｃｍ３／１０ｍｉｎ）］
得られたポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のペレットのＭＶＲ（メルトボリュームレート）を、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、温度３００℃、荷重１１．８Ｎで測定した。
[MVR (unit: cm 3 / 10min)]
The MVR (melt volume rate) of the pellets of the obtained polybutylene terephthalate resin composition was measured at a temperature of 300 ° C. and a load of 11.8 N in accordance with JIS K7210.
（結晶化温度（Ｔｃ）及び融点（Ｔｍ））
得られたポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の結晶化温度（Ｔｃ）及び融点（Ｔｍ）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）機（パーキンエルマー社製「Ｐｙｒｉｓ Ｄｉａｍｏｎｄ」）を用い、３０〜３００℃まで昇温速度２０℃／ｍｉｎで昇温し、３００℃で３分保持した後、降温速度２０℃／ｍｉｎにて降温した際に観測される発熱ピークのピーク温度を測定して、Ｔｃ及びＴｍを求めた。
(Crystallization temperature (Tc) and melting point (Tm))
The crystallization temperature (Tc) and melting point (Tm) of the obtained polybutylene terephthalate resin composition were increased to 30 to 300 ° C. using a differential scanning calorimetry (DSC) machine (“Pyris Diamond” manufactured by PerkinElmer). The temperature is increased at a temperature rate of 20 ° C./min, held at 300 ° C. for 3 minutes, and then the peak temperature of the exothermic peak observed when the temperature is decreased at a temperature decrease rate of 20 ° C./min is measured to obtain Tc and Tm. It was.
（実施例１〜３、比較例１）
ＩＳＯ１９０９５に準拠し、上記で得られたアルミニウム板を長さ４５ｍｍ×幅１２ｍｍ×厚み１．５ｍｍの大きさに切断し、金型キャビティ内に装着した。
装着したアルミニウム板の凹凸表面側へ、上記で得られたポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のペレットを１２０℃で５時間乾燥したものを用い、アルミニウム板と樹脂組成物の接合面積が長さ５ｍｍ×幅１０ｍｍとなるようにインサート成形（長さ４５ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚３ｍｍ）し、図１に示すようなアルミニウム板１とポリブチレンテレフタレート樹脂組成物部分２が結合した金属樹脂複合体を成形した。
成形には、射出成形機としてファナック社製「ファナックα−１００」を用い、シリンダー温度２７０℃、金型温度１００℃、射出速度３０ｍｍ／秒、充填時間０．５８秒、保圧８０ＭＰａ、保圧時間６秒、冷却時間２０秒の条件で行った。
(Examples 1 to 3, Comparative Example 1)
In accordance with ISO19095, the aluminum plate obtained above was cut into a size of 45 mm length × 12 mm width × 1.5 mm thickness and mounted in a mold cavity.
Using the polybutylene terephthalate resin composition pellets obtained above dried at 120 ° C. for 5 hours on the uneven surface side of the mounted aluminum plate, the bonding area of the aluminum plate and the resin composition is 5 mm long × width Insert molding (length: 45 mm × width: 10 mm × thickness: 3 mm) was performed to 10 mm, and a metal resin composite in which the aluminum plate 1 and the polybutylene terephthalate resin composition portion 2 as shown in FIG.
For molding, “FANUC α-100” manufactured by FANUC is used as an injection molding machine, cylinder temperature is 270 ° C., mold temperature is 100 ° C., injection speed is 30 mm / second, filling time is 0.58 seconds, holding pressure is 80 MPa, holding pressure. The test was performed under conditions of a time of 6 seconds and a cooling time of 20 seconds.
（接合性評価）
得られた金属樹脂複合体を用い、ＩＳＯ１９０９５に準拠し、接合性の評価を行った。測定は、引張試験機（インストロン社製「５５４４型」）を使用し、接着して一体化されたアルミニウム板１と樹脂組成物部分２とを、その長軸方向の両端をクランプで挟み、引張速度５ｍｍ／分、チャック間距離５０ｍｍの条件で引張って、接合強度（単位：ｋｇｆ）を測定した。
さらに、耐ヒートショック性の評価として、得られた金属樹脂複合体を−４０℃雰囲気下で３０分処理した後、８０℃雰囲気下で３０分処理し、これを１５回繰り返す耐久処理を行った後の接合強度（単位：ｋｇｆ）を測定した。
(Jointness evaluation)
Using the obtained metal resin composite, bondability was evaluated according to ISO19095. The measurement is carried out using a tensile tester (Instron “5544”), and the aluminum plate 1 and the resin composition part 2 bonded and integrated are clamped at both ends in the major axis direction. The joint strength (unit: kgf) was measured by pulling under conditions of a pulling speed of 5 mm / min and a distance between chucks of 50 mm.
Furthermore, as an evaluation of heat shock resistance, the obtained metal resin composite was treated in an atmosphere of −40 ° C. for 30 minutes, then treated in an atmosphere of 80 ° C. for 30 minutes, and this was repeated 15 times. The subsequent bonding strength (unit: kgf) was measured.
本発明の金属樹脂複合体は、難燃性に優れ、強固な接合強度を有し、耐ヒートショック性に優れるため、一般家電製品、ＯＡ機器、電気電子製品、自動車等の車両用部品、機械部品等の部品の材料として、好適に用いられる。 The metal resin composite of the present invention is excellent in flame retardancy, has a strong bonding strength, and is excellent in heat shock resistance, so that it is a general household electrical appliance, OA equipment, electrical / electronic product, vehicle parts such as automobiles, machine It is suitably used as a material for parts such as parts.
１：アルミニウム部材
２：ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物
1: Aluminum member 2: Polybutylene terephthalate resin composition
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