KR102070984B1 - 금속 수지 복합 성형체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 얇은 두께에서도 난연성이 우수한 수지부재를 구비하고, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 강한 금속 수지 복합 성형체 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의한 금속 수지 복합 성형체는, 인서트 금속부재와, 수지 조성물로 이루어지며 상기 인서트 금속부재상에 인서트 성형된 수지부재,를 구비하고, 상기 인서트 금속부재의, 상기 수지부재와 접하는 표면의 적어도 일부는, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시되어 있다. 상기 수지 조성물은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부와, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 3~15 질량부와, (C) 규소 화합물 0.3~5 질량부,를 포함한다.

Description

금속 수지 복합 성형체 및 그 제조방법{METAL-RESIN COMPOSITE MOLDED BODY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 금속 수지 복합 성형체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
금속이나 합금 등으로 구성되는 인서트 금속부재와 열가소성 수지 조성물로 구성되는 수지부재가 일체화되어 이루어지는 금속 수지 복합 성형체는, 종래부터 계기판(Instrument Panel) 주위의 콘솔 박스 등의 자동차의 내장 부재나 엔진 주위 부품이나, 인테리어 부품, 디지털 카메라나 휴대전화 등의 전자기기의 인터페이스 접속부, 전원 단자부등의 외계(外界)와 접촉하는 부품에 이용되고 있다.
인서트 금속부재와 수지부재를 일체화시키는 방법으로는, 인서트 금속부재측의 접합면에 물리적 처리 및/또는 화학적 처리를 실시하여 인서트 금속부재와 수지부재와의 밀착성을 향상시키는 방법, 접착제나 양면 테이프를 이용하여 접착하는 방법, 인서트 금속부재 및/또는 수지부재에 절곡편이나 돌기 등의 고정 부재를 형성하고, 이러한 고정 부재를 이용하여 양자를 고착시키는 방법, 나사 등을 이용하여 접합하는 방법 등이 있다. 이 중에서도, 인서트 금속부재측의 접합면에 물리적 처리 및/또는 화학적 처리를 실시하는 방법이나 접착제를 이용하는 방법은, 금속 수지 복합 성형체를 설계할 때의 자유도 관점에서 유효하다.
특히, 인서트 금속부재측의 접합면에 물리적 처리 및/또는 화학적 처리를 실시하는 방법은, 고가의 접착제를 사용하지 않는다는 점에서 유리하다. 인서트 금속부재측의 접합면에 물리적 처리 및/또는 화학적 처리를 실시하는 방법으로는, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 방법을 들 수 있다. 이 방법은, 인서트 금속부재의 표면에서의 원하는 범위에 조면을 형성할 수 있고, 작업도 간편하여 유효한 방법의 하나이다. 특허문헌 1에 기재된 방법은, 레이저로 상기 표면에 조면을 형성하는 방법이다.
일본 공개특허 특개 2010-167475호 공보
금속 수지 복합 성형체에 있어서는, 인서트 금속부재와 수지부재와의 일체화가 충분해야 하는 점이 실용상 요구된다. 이 때문에 금속 수지 복합 성형체는, 인서트 금속부재와 수지부재와의 접합 강도가 강해야 한다. 또한, 각종 기기의 컴팩트화나 고집적화에 수반하여, 금속 수지 복합 성형체에서의 수지부재의 두께의 슬림화가 요구되고 있다. 동시에 상기 수지부재는, 안전성 등의 관점에서, 난연성이 우수해야만 한다. 그러나, 본 발명자들의 검토 결과, 금속 수지 복합 성형체에서의 수지부재는, 두께 1.5mm 정도이면 미국 UL(Underwriters Laboratories Inc.)의 UL-94 규격 수직 연소시험에서 등급 V-0의 난연성을 나타냄에도 불구하고, 두께 0.8mm 정도의 얇은 두께일 경우, 상기 수직 연소시험에서 난연성이 등급 V-2에 그쳐, 난연성이 떨어진다는 것이 분명해졌다.
본 발명의 목적은, 얇은 두께에서도 난연성이 우수한 수지부재를 구비하고, 인서트 금속부재와 수지부재와의 접합 강도가 강한 금속 수지 복합 성형체 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 인서트 금속부재의, 수지부재와 접하는 표면의 적어도 일부에, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리를 실시하는 동시에, 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 및 규소 화합물을 소정량 포함하는 특정의 수지 조성물을 이용하여 수지부재를 형성함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
(1) 인서트 금속부재와, 수지 조성물로 이루어지며 상기 인서트 금속부재상에 인서트 성형된 수지부재,를 구비하고, 상기 인서트 금속부재의, 상기 수지부재와 접하는 표면의 적어도 일부는, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시된 금속 수지 복합 성형체로서, 상기 수지 조성물은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부와, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 3~15 질량부와, (C) 규소 화합물 0.3~5 질량부,를 포함하는 금속 수지 복합 성형체.
(2) (C) 규소 화합물이 실리콘고무이고, 온도 310℃, 전단 속도 1216/초에서 측정한 (A) 폴리아릴렌설파이드 수지의 용융점도가 90Pa·s 이상인 (1)에 기재된 금속 수지 복합 성형체.
(3) (C) 규소 화합물이 실리콘고무이고, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 함유량이 (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여 3~9 질량부인 (1) 또는 (2)에 기재된 금속 수지 복합 성형체.
(4) (C) 규소 화합물이 실리콘오일인 (1)에 기재된 금속 수지 복합 성형체.
(5) (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체가 α-올레핀 유래의 구성 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 유래의 구성 단위를 포함하는 올레핀계 공중합체인 (1) 내지 (4)의 어느 하나에 기재된 금속 수지 복합 성형체.
(6) (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여, (D) 무기 충전재 1~250 질량부 및 (E) 에폭시기 함유 화합물 0.01~10 질량부의 적어도 1종을 더 포함하는 (1) 내지 (5)의 어느 하나에 기재된 금속 수지 복합 성형체.
(7) 표면의 적어도 일부가 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시된 인서트 금속부재를 사출 성형용 금형내에 배치하고, 수지 조성물을 용융 상태에서 상기 사출 성형용 금형내에 사출하여, 상기 인서트 금속부재를 수지부재와 일체화시키는 일체화 공정을 가지는 금속 수지 복합 성형체의 제조방법으로서, 상기 수지 조성물은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부와, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 3~15 질량부와, (C) 규소 화합물 0.3~5 질량부,를 포함하는 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
(8) (C) 규소 화합물이 실리콘고무이고, 온도 310℃, 전단 속도 1216/초에서 측정한 (A) 폴리아릴렌설파이드 수지의 용융점도가 90Pa·s 이상인 (7)에 기재된 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
(9) (C) 규소 화합물이 실리콘고무이고, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 함유량이 (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여 3~9 질량부인 (7) 또는 (8)에 기재된 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
(10) (C) 규소 화합물이 실리콘오일인 (7)에 기재된 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
(11) (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체가 α-올레핀 유래의 구성 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 유래의 구성 단위를 포함하는 올레핀계 공중합체인 (7) 내지 (10)의 어느 하나에 기재된 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
(12) (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여, (D) 무기 충전재 1~250 질량부 및 (E) 에폭시기 함유 화합물 0.01~10 질량부의 적어도 1종을 포함하는 (7) 내지 (11)의 어느 하나에 기재된 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
본 발명에 따르면, 얇은 두께에서도 난연성이 우수한 수지부재를 구비하고, 인서트 금속부재와 수지부재와의 접합 강도가 강한 금속 수지 복합 성형체 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 실시예 및 비교예에서 사용한 금속 수지 복합 성형체를 모식적으로 나타내는 도로서, (a)는 분해 사시도이고, (b)는 사시도이며, (c)는 금속부만을 나타내는 도이다.
도 2는, 실시예에서 실시한, 수지부와 금속부간의 접합 강도의 측정 방법을 모식적으로 나타내는 도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 그러나, 본 발명이 이하의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
<인서트 금속부재>
본 발명에서 이용하는 인서트 금속부재는, 수지부재와 접하는 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 전부에, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시되어 있다.
인서트 금속부재를 구성하는 금속재료는 특별히 한정되지 않으며, 그 예로는, 구리, 구리합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 및 마그네슘 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.
본 발명에서는, 용도 등에 따라서 원하는 형상으로 성형한 인서트 금속부재를 사용한다. 예를 들면, 원하는 형상의 틀에 용융된 금속 등을 주입함으로써, 원하는 형상의 인서트 금속부재를 얻을 수 있다. 또한, 인서트 금속부재를 원하는 형상으로 성형하기 위해, 공작기계 등에 의한 절삭 가공 등을 이용할 수 있다.
상기와 같이 하여 얻은 인서트 금속부재의 표면에, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리를 실시한다. 물리적 처리 및/또는 화학적 처리를 실시하는 위치나, 처리 범위의 크기는, 수지부재가 형성되는 위치 등을 고려하여 결정된다.
물리적 처리 및 화학적 처리는, 특별히 한정되지 않으며, 공지된 물리적 처리 및 화학적 처리를 이용할 수 있다. 물리적 처리에 의해, 인서트 금속부재의 표면은 조면화 되고, 조면화 영역에 형성된 구멍에, 수지부재를 구성하는 수지 조성물이 비집고 들어감으로써 앵커 효과가 생겨, 인서트 금속부재와 수지부재의 계면에서의 밀착성이 쉽게 향상된다. 한편, 화학적 처리에 의해, 인서트 금속부재와 인서트 성형되는 수지부재간에, 공유결합, 수소결합, 또는 분자간력 등의 화학적 접착 효과가 부여되기 때문에, 인서트 금속부재와 수지부재간의 계면에서의 밀착성이 쉽게 향상된다. 화학적 처리는, 인서트 금속부재의 표면의 조면화를 수반하는 것일 수 있고, 이 경우에는, 물리적 처리와 동일한 앵커 효과가 생겨 인서트 금속부재와 수지부재간의 계면에서의 밀착성이 더욱 쉽게 향상된다.
물리적 처리로서는, 예를 들면, 레이저 처리, 샌드블라스트(일본 공개특허 특개 2001-225346호 공보) 등을 들 수 있다. 복수의 물리적 처리를 조합하여 실시할 수도 있다.
화학적 처리로서는, 예를 들면, 코로나 방전 등의 건식 처리, 트리아진 처리(일본 공개특허 특개 2000-218935호 공보 참조), 케미컬 에칭(일본 공개특허 특개 2001-225352호 공보), 양극(陽極) 산화 처리(일본 공개특허 특개 2010-64496), 히드라진 처리 등을 들 수 있다. 또한, 인서트 금속부재를 구성하는 금속재료가 알루미늄인 경우에는, 온수 처리(일본 공개특허 특개평 8-142110호 공보)도 들 수 있다. 온수 처리로서는, 100℃의 물에 3~5분간의 침지를 들 수 있다. 복수의 화학적 처리를 조합하여 실시할 수도 있다.
<수지부재>
본 발명에 이용되는 수지부재는, 수지 조성물로 이루어지며, 인서트 금속부재상에 인서트 성형된다. 상기 수지 조성물은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부와, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 3~15 질량부와, (C) 규소 화합물 0.3~5 질량부,를 포함한다. 이하, 본 발명에 이용되는 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 설명한다.
[(A) 폴리아릴렌설파이드 수지]
(A) 폴리아릴렌설파이드 수지로서는 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지의 폴리아릴렌설파이드 수지를 사용할 수 있다. (A) 폴리아릴렌설파이드 수지로서는, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 수지가 바람직하게 이용된다. (A) 폴리아릴렌설파이드 수지는, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(A) 폴리아릴렌설파이드 수지는, 인서트 금속부재와 수지부재간의 보다 우수한 밀착성을 얻을 수 있다는 점에서, 310℃에서 측정한, 전단 속도 1216/초에서의 용융점도가 8~300Pa·s인 것이 바람직하고, 10~200Pa·s인 것이 특히 바람직하다.
또한, 수지부재의 난연성이 쉽게 향상된다는 점에서, 후술하는 (C) 규소 화합물이 실리콘고무인 경우에는, 상기 용융점도가 90Pa·s 이상인 것이 바람직하다. 상기 용융점도는, 보다 바람직하게는 90~300Pa·s이고, 더욱 바람직하게는 100~200Pa·s이며, 특히 바람직하게는 110~150Pa·s이다.
[(B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체]
(B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체는, 특별히 한정되지 않는다. (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체는, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체로서는, 예를 들면, α-올레핀 유래의 구성 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 유래의 구성 단위를 포함하는 올레핀계 공중합체를 들 수 있고, 이 중에서도, 특별히 우수한 금속 수지 복합 성형체를 얻을 수 있다는 점에서, (메타)아크릴산에스테르 유래의 구성 단위를 더 포함하는 올레핀계 공중합체가 바람직하다. 이하, (메타)아크릴산에스테르를 (메타)아크릴레이트라고도 한다. 예를 들면, (메타)아크릴산글리시딜에스테르를 글리시딜(메타)아크릴레이트라고도 한다. 또한 본 명세서에서, 「(메타)아크릴산」은, 아크릴산과 메타크릴산의 양방을 의미하고, 「(메타)아크릴레이트」는, 아크릴레이트와 메타크릴레이트의 양방을 의미한다.
α-올레핀으로서는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등을 들 수 있고, 특히 에틸렌이 바람직하다. α-올레핀은, 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체가 α-올레핀 유래의 구성 단위를 포함함으로써, 수지부재에는 가요성이 쉽게 부여된다. 가요성 부여에 의해 수지부재가 부드러워지는 것은, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도 개선에 기여하며, 또한 내충격성의 개선에도 기여한다.
α,β-불포화산의 글리시딜에스테르로서는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 아크릴산글리시딜에스테르, 메타크릴산글리시딜에스테르, 에타크릴산글리시딜에스테르 등을 들 수 있고, 특히 메타크릴산글리시딜에스테르가 바람직하다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르는, 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체가 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 유래의 구성 단위를 포함함으로써, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도의 향상 효과를 쉽게 얻을 수 있다.
(메타)아크릴산에스테르로서는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산n-프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산n-부틸, 아크릴산n-헥실, 아크릴산n-옥틸등의 아크릴산에스테르; 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산n-프로필, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산n-부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산n-아밀, 메타크릴산n-옥틸 등의 메타크릴산에스테르를 들 수 있다. 이 중에서도, 특히 아크릴산메틸이 바람직하다. (메타)아크릴산에스테르는, 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. (메타)아크릴산에스테르 유래의 구성 단위는, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도의 향상에 기여한다.
α-올레핀 유래의 구성 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 유래의 구성 단위를 포함하는 올레핀계 공중합체, 및 (메타)아크릴산에스테르 유래의 구성 단위를 더 포함하는 올레핀계 공중합체는, 종래 공지의 방법으로 공중합을 실시함으로써 제조할 수 있다. 예를 들면, 통상 잘 알려진 래디칼 중합 반응에 의해 공중합을 실시함으로써 상기 공중합체를 얻을 수 있다. 공중합체의 종류는, 특별히 문제되지 않으며, 예를 들면, 랜덤 공중합체일 수 있고, 블록 공중합체일 수도 있다. 또한, 상기 올레핀계 공중합체에, 예를 들면, 폴리메타아크릴산메틸, 폴리메타아크릴산에틸, 폴리아크릴산메틸, 폴리아크릴산에틸, 폴리아크릴산부틸, 폴리아크릴산2-에틸헥실, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체, 아크릴산부틸·스티렌 공중합체 등이, 분기상에 또는 가교 구조적으로 화학 결합한 올레핀계 그라프트 공중합체일 수도 있다. 상기 공중합체의 종류로서는, 올레핀계 그라프트 공중합체가 아닌 것이 바람직하고, 랜덤 공중합체 및/또는 블록 공중합체인 것이 보다 바람직하다.
에폭시기 함유 올레핀계 공중합체는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 다른 공중합 성분 유래의 구성 단위를 함유할 수 있다.
보다 구체적으로는, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체로서는, 예를 들면, 글리시딜메타크릴레이트 변성 에틸렌계 공중합체, 글리시딜에테르 변성 에틸렌 공중합체 등을 들 수 있고, 이 중에서도, 글리시딜메타크릴레이트 변성 에틸렌계 공중합체가 바람직하다.
글리시딜메타크릴레이트 변성 에틸렌계 공중합체로서는, 글리시딜메타크릴레이트 그라프트 변성 에틸렌 중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아크릴산메틸 공중합체를 들 수 있다. 이 중에서도, 특히 우수한 금속 수지 복합 성형체를 얻을 수 있다는 점에서, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아크릴산메틸 공중합체가 바람직하고, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아크릴산메틸 공중합체가 특히 바람직하다. 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아크릴산메틸 공중합체의 구체적인 예로서는, 「본드패스트」(스미토모화학(주) 제품) 등을 들 수 있다.
글리시딜에테르 변성 에틸렌 공중합체로서는, 예를 들면, 글리시딜에테르 그라프트 변성 에틸렌 공중합체, 글리시딜에테르-에틸렌 공중합체를 들 수 있다.
(B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 함유량은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여, 통상 3~15 질량부이고, 바람직하게는 3~12 질량부이다. 상기 함유량이 3 질량부 미만이면, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있다. 상기 함유량이 15 질량부를 넘으면, 난연성이 저하될 뿐만 아니라, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체와 (A) 폴리아릴렌설파이드 수지의 반응에 의한 점도 상승이 커지기 쉽기 때문에, 유동성이 쉽게 악화되어, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있다.
또한, 수지부재의 난연성이 쉽게 향상된다는 점에서, 후술하는 (C) 규소 화합물이 실리콘고무인 경우, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 함유량은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여, 3~9 질량부인 것이 바람직하고, 3~8 질량부인 것이 보다 바람직하다.
또한, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체중의 에폭시기 함유량은, 전체 조성물 중, 0.01~0.30 질량%인 것이 바람직하고, 0.03~0.25 질량%인 것이 보다 바람직하다. 상기 에폭시기 함유량이 전체 조성물 중 0.01~0.30 질량%이면, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 양호하게 유지되기 쉽고, 또한 인서트 성형시의 이형성이 쉽게 악화되지 않는다는 점, 및 발생 가스의 양이 억제되는 경향이 있어 금형 메인터넌스의 빈도가 낮아지기 쉽다는 점에서 바람직하다.
[(C) 규소 화합물]
(C) 규소 화합물은, 규소 원자를 가지는 화합물이면, 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에 이용되는 수지 조성물에서, (C) 규소 화합물은 난연제로서 기능한다. 즉, 본 발명에 이용되는 수지 조성물이 (C) 규소 화합물을 포함함으로써, 상기 수지 조성물로부터 얻어지는 수지부재는, 얇은 두께에서도 난연성이 우수한 것이 되기 쉽다. (C) 규소 화합물은, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(C) 규소 화합물로서는, 예를 들면, 실리콘고무 및 실리콘오일을 들 수 있고 이 중에서도, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 첨가량을 줄인 경우에, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 저하되는 것을 보다 강하게 억제할 수 있다는 점에서, 실리콘고무가 바람직하다. 실리콘고무를 사용한 경우에 상기 접합 강도가 저하되는 것을 보다 강하게 억제할 수 있는 메카니즘은, 다음과 같이 추정된다. 상술한 바와 같이, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체는, 상기 접합 강도의 향상에 기여하므로, 통상, 상술한 소정량의 범위내에서, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체를 사용하면, 상기 접합 강도를 충분히 유지할 수 있다. 한편, 상기 소정량의 범위내라 하더라도, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 첨가량을 줄이면, 그 만큼 상기 접합 강도는 저하된다. (C) 규소 화합물로서 실리콘오일을 사용한 경우에는, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 첨가량을 상기 소정량의 범위내에서 줄였을 때의 영향이 쉽게 발생되는 경향이 있다(즉, 접합 강도의 값으로서는 충분하나, 강도 저하의 폭이 커지기 쉽다). 이것은, 미량의 실리콘오일이 성형품 표면으로 블리드아웃(bleed out)되는 영향에 의한 것이라고 생각된다. 한편, (C) 규소 화합물로서 실리콘고무를 사용한 경우에는, 블리드아웃이 일어나지 않기 때문에, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 첨가량을 상기 소정량의 범위내에서 줄여도, 안정되어 충분한 상기 접합 강도를 얻을 수 있다.
·실리콘고무
실리콘고무는, RA 2SiO2 /2(식에서, RA는 유기기(有機基)를 나타낸다.)로 표시되는 단위를 가지는 선상(線狀)의 중합체가 가교된 구조의 가교물을 포함하고, 고무 탄성을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 규소 원자에 결합되어 있는 유기기, 상기 가교물의 분자 구조 등도 특별히 한정되지 않는다.
실리콘고무의 성상은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 실리콘고무 미립자로서, 본 발명에 이용되는 수지 조성물에 첨가된다. 실리콘고무 미립자의 형상으로는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 구상(球狀)을 들 수 있다. 실리콘고무 미립자의 평균 입자지름은, 바람직하게는 1~40㎛이고, 보다 바람직하게는 2~20㎛이다. 본 명세서에서, 평균 입자지름으로서는, 실체 현미경 화상을 CCD 카메라에서 PC로 받아들여, 화상 측정기에 의해 화상 처리 수법으로 측정된 값을 채용한다.
·실리콘오일
실리콘오일로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 하기 일반식으로 표시되는 실리콘오일 등을 들 수 있다.
Figure 112014052196686-pat00001
(식에서, R은 동일 또는 다르며, 탄소수 1~3의 알킬기이고, R＇은 동일 또는 다르며, 비치환 또는 치환의 알킬기 또는 페닐기를 나타내고, R" 탄소수 1~3의 알킬기 또는 알콕시기를 나타내며, n 및 m은 독립적으로 0~10000의 정수이고, 단 동시에 0은 아니다.)
상기 일반식에서, R로 표시되는 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기 등을 들 수 있다.
상기 일반식에서, R＇로 표시되는 알킬기는, R로 표시되는 알킬기로서 설명한 것과 동종의 것이다. 치환된 알킬기로서는, 예를 들면, 할로겐 원자로 치환된 3,3,3-트리플루오로프로필기 등의 할로겐화 알킬기 등을 들 수 있다. 또한, 치환된 페닐기로서는, 예를 들면 할로겐 원자로 치환된 클로로페닐기 등을 들 수 있다.
상기 일반식에서, R"로 표시되는 알킬기는, R로 표시되는 알킬기로서 설명한 것과 동종의 것이다. 알콕시기로서는, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기 등을 들 수 있다.
N은 0~5000의 정수인 것이 바람직하고, m은 0~5000의 정수인 것이 바람직하며, n 및 m이 이러한 바람직한 범위를 동시에 만족시키는 것이 특히 바람직하다.
상기 일반식으로 표시되는 실리콘오일의 구체적인 예로서는, 디메틸 실리콘오일, 메틸페닐 실리콘오일, 이들 메틸기, 페닐기의 일부가, 에틸기, 프로필기 등으로 치환된 알킬 변성 실리콘오일 등을 들 수 있고, 이 중에서도 디메틸 실리콘오일이 바람직하다.
(C) 규소 화합물의 함유량은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여, 통상 0.3~5 질량부이고, 바람직하게는 0.4~4 질량부이다. 상기 함유량이 0.3 질량부 미만이면 얇은 두께인 경우에 수지부재의 난연성이 저하되는 경우가 있다. 상기 함유량이 5 질량부를 넘으면, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 저하되는 경우가 있다.
[(D) 무기 충전재]
본 발명에 이용되는 수지 조성물은, (D) 무기 충전재를 포함할 수 있다. 본 발명에 이용되는 수지 조성물에 (D) 무기 충전재를 첨가하면, 얻어지는 수지부재의 기계적 강도가 향상되기 쉽다. (D) 무기 충전재는 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지된 것을 들 수 있다. (D) 무기 충전재의 형상은, 특별히 한정되지 않으며, 섬유상일 수도 있고, 구상(球狀), 분립상(粉粒狀), 판상, 인편(鱗片)상, 부정형상 등의 비섬유상일 수도 있으며, 섬유상인 것이 바람직하다. (D) 무기 충전재로서는, 예를 들면 유리 섬유, 구상 실리카, 글래스 비즈 등을 들 수 있고, 이 중에서도, 유리 섬유가 바람직하다. (D) 무기 충전재는, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(D) 무기 충전재의 함유량은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 1~250 질량부이고, 보다 바람직하게는 5~120 질량부이며, 더욱 바람직하게는 40~80 질량부이다. 상기 함유량이 1~250 질량부이면, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도나 인서트 성형시의 유동성을 양호하게 유지한 상태로, 본 발명에 이용되는 수지 조성물에 (D) 무기 충전재를 첨가하므로 인한 효과를 얻기 쉽다는 점에서 바람직하다.
[(E) 에폭시기 함유 화합물]
본 발명에 이용되는 수지 조성물은, (E) 에폭시기 함유 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명에 이용되는 수지 조성물에 (E) 에폭시기 함유 화합물을 첨가하면, 얻어지는 금속 수지 복합 성형체에서, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 보다 향상되기 쉽다. (E) 에폭시기 함유 화합물은, 상기 (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 이외의 에폭시기 함유 화합물이면, 특별히 한정되지 않는다. (E) 에폭시기 함유 화합물은, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(E) 에폭시기 함유 화합물은, 1분자내에 1개의 에폭시기를 함유하는 화합물일 수 있고, 1분자내에 2개 이상의 에폭시기를 함유하는 화합물일 수도 있다. (E) 에폭시기 함유 화합물로서는, 예를 들면, 비스페놀 A와 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻는 비스페놀형 에폭시 화합물, 노볼락 수지와 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻는 노볼락형 에폭시 수지, 폴리카르본산과 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻는 폴리글리시딜에스테르류, 지환화합물로부터 얻어지는 지환화합물형 에폭시 화합물, 알코올성 수산기를 가지는 지방족 화합물과 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻는 글리시딜에테르류, 에폭시화 부타디엔, 및 이중 결합을 가지는 화합물과 과산화물을 반응시켜 얻는 에폭시 화합물을 들 수 있다. 구체적인 예로서는, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 메틸글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르, 다양한 지방산 글리시딜에스테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 헥사히드로프탈산디글리시딜에스테르, 에폭시화 폴리부타디엔, 에폭시화 SBS 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 비스페놀 A형 에폭시 화합물등의 비스페놀형 에폭시 화합물이 바람직하다.
(E) 에폭시기 함유 화합물의 함유량은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01~10 질량부이고, 보다 바람직하게는 0.01~7 질량부이다. 상기 함유량이 0.01~10 질량부이면, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 보다 향상되기 쉽다.
또한, (E) 에폭시기 함유 화합물중의 에폭시기 함유량은, 전체 조성물 중, 0.5 질량% 이하(예를 들면, 0 질량% 초과 0.5 질량% 이하)인 것이 바람직하고, 0.35 질량% 이하(예를 들면, 0 질량% 초과 0.35 질량% 이하)인 것이 보다 바람직하다. 상기 에폭시기 함유량이 전체 조성물 중 0.5 질량% 이하이면, 인서트 금속부재와 수지부재간의 내박리성이 쉽게 저하되지 않는다. 특히, 인서트 성형시에, 용융 상태에 있는 수지 조성물의 유동 말단에서도 계면박리가 쉽게 발생되지 않는다. 또한, 인서트 성형시의 이형성이 쉽게 악화되지 않기 때문에, 원하는 성형품을 얻기 쉽다는 점, 및 생산성이 쉽게 저하되지 않는다는 점에서 바람직하다.
[기타 성분]
본 발명에서 이용하는 수지 조성물은, 상기 성분 외에, 본 발명의 효과를 크게 저해하지 않는 범위에서, 원하는 물성 부여를 위해, 유기 충전재, (C) 성분 이외의 난연제, 자외선 흡수제, 열안정제, 광안정제, 착색제, 카본 블랙, 이형제, 가소제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.
[수지 조성물의 제조방법]
본 발명에서 이용하는 수지 조성물의 제조방법은, 이 수지 조성물 중의 성분을 균일하게 혼합할 수 있으면 특별히 한정되지 않으며, 종래 알려진 수지 조성물의 제조방법에서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 1축 또는 2축 압출기 등의 용융혼련장치를 이용하여 각 성분을 용융혼련하여 압출한 후, 얻어진 수지 조성물을 분말, 플레이크, 펠릿 등의 원하는 형태로 가공하는 방법을 들 수 있다.
<금속 수지 복합 성형체>
본 발명에 따른 금속 수지 복합 성형체는, 인서트 금속부재와, 수지 조성물로 이루어지며 상기 인서트 금속부재상에 인서트 성형된 수지부재,를 구비한다. 상기 인서트 금속부재의, 상기 수지부재와 접하는 표면의 적어도 일부는, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시되어 있다. 본 발명에 따른 금속 수지 복합 성형체는, (C) 규소 화합물의 함유량이 특정 범위인 수지 조성물을 이용한 것이기 때문에, 얇은 두께에서도 난연성이 우수한 수지부재를 구비한다. 또한 본 발명에 따른 금속 수지 복합 성형체는, 인서트 금속부재의, 수지부재와 접하는 표면의 적어도 일부가 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시되고 동시에, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 함유량이 특정 범위인 수지 조성물을 이용한 것이기 때문에, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 강하다.
상기와 같은 특성을 가지므로, 본 발명의 금속 수지 복합 성형체는, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 강할 뿐만 아니라, 수지부재가 얇은 두께인 동시에 난연성이 우수해야 하는 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 금속 수지 복합 성형체는, 습도나 수분에 의해 악영향을 받기 쉬운 전기·전자 부품 등을 내부에 구비하는 금속 수지 복합 성형체로서 적합하다. 특히, 높은 레벨로 방수가 요구되는 분야, 예를 들면, 강, 풀, 스키장, 욕실 등에서의 사용이 상정되는, 수분이나 습기의 침입이 고장으로 연결되는 전기 또는 전자기기용의 부품으로서 이용하는 것이 적합하다. 또한, 본 발명의 금속 수지 복합 성형체는, 예를 들면, 전기·전자기기용 케이스의 적어도 일부로서도 유용하다. 상기 전기·전자기기용 케이스는, 내부에 수지제의 보스나 유지 부재 등을 구비하고 있을 수 있다. 여기서, 전기·전자기기용 케이스로서는, 휴대 전화 외에, 카메라, 비디오 일체형 카메라, 디지털 카메라 등의 휴대용 영상 전자기기의 케이스, 노트북 컴퓨터, 포켓 컴퓨터, 계산기, 전자수첩, PDC, PHS, 휴대 전화 등의 휴대용 정보 혹은 통신 단말의 케이스, MD, 카세트 헤드폰 스테레오, 라디오 등의 휴대용 음향 전자기기의 케이스, 액정 TV·모니터, 전화, 팩시밀리, 핸드 스캐너 등의 가정용 전화(電化) 기기의 케이스 등을 들 수 있다.
<금속 수지 복합 성형체의 제조방법>
금속 수지 복합 성형체의 제조방법의 구체적인 공정은 특별히 한정되지 않으며, 상기 인서트 금속부재의, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시된 표면의 적어도 일부를 통하여 인서트 금속부재와 수지부재를 밀착시킴으로써, 인서트 금속부재와 수지부재를 일체화시키는 것이면 된다.
예를 들면, 표면의 적어도 일부가 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시된 인서트 금속부재를 사출 성형용 금형내에 배치하고, 본 발명에 이용되는 수지 조성물을 용융 상태에서 상기 사출 성형용 금형내에 사출하여, 인서트 금속부재와 수지부재가 일체화된 금속 수지 복합 성형체를 제조하는 방법을 들 수 있다. 사출 성형의 조건은 특별히 한정되지 않고, 수지 조성물의 물성 등에 따라서, 적절히 바람직한 조건을 설정할 수 있다. 또한, 트랜스퍼 성형, 압축 성형 등을 이용하는 방법도 인서트 금속부재와 수지부재가 일체화된 금속 수지 복합 성형체를 형성하는 유효한 방법이다. 이들 방법에 있어서, 상기 인서트 금속부재의, 상기 수지부재와 접하는 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 전부가, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시되어 있다.
다른 예로서는, 미리 사출 성형법 등의 일반적인 성형 방법으로 수지부재를 제조하고, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시된 인서트 금속부재와 상기 수지부재를, 원하는 접합 위치에서 접촉시키고, 접촉면에 열을 가함으로써, 수지부재의 접촉면 부근을 용융시켜, 인서트 금속부재와 수지부재가 일체화된 금속 수지 복합 성형체를 제조하는 방법을 들 수 있다. 이와 같은 방법에서도, 상기 인서트 금속부재의, 상기 수지부재와 접하는 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 전부에, 물리적 처리 및/또는 화학적 처리가 실시되어 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되지 않는다.
실시예 및 비교예에서 사용한 금속 수지 복합 성형체의 모식도를 도 1에 나타내었다. (a)는 분해 사시도이고, (b)는 사시도이며, (c)는 금속부만을 나타내는 도이다. 이와 같은 금속 수지 복합 성형체를 이하의 방법으로 제작하였다. 도에서 치수 단위는 mm이다.
<수지 조성물의 조제>
하기의 원료 성분을 드라이 블렌딩한 후, 실린더 온도 320℃의 2축 압출기에 투입하고, 용융혼련하여 펠릿화한 열가소성 수지 조성물을 얻었다. 각 성분의 배합량(질량부)은 표 1~표 3에 나타낸 바와 같다.
·폴리페닐렌 설파이드 수지
A-1: (주)크레하 제품, 포트론 KPS W205A(제품명), 용융점도: 55Pa·s(전단 속도: 1216sec-1, 온도: 310℃)
A-2: (주)크레하 제품, 포트론 KPS W214A(제품명), 용융점도: 130Pa·s(전단 속도: 1216sec-1, 온도: 310℃)
·에폭시기 함유 올레핀계 공중합체
B-1: 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아크릴산메틸 공중합체(스미토모화학(주) 제품, 본드패스트 7L), 에폭시기 함유량: 3질량%
·규소 화합물
C-1: 실리콘오일(토오레·다우코닝·실리콘(주) 제품, SH200-5000 CS)
C-2: 실리콘 엘라스토머(토오레·다우코닝·실리콘(주) 제품, DY33-315(실리콘고무 미립자, 평균 입자지름: 10㎛ 이하))
·무기 충전재
D-1: 유리 섬유(일본 일렉트릭글래스(주) 제품, ECS03T-747(섬유 지름 13㎛, 섬유 길이 3mm))
·에폭시기 함유 화합물
E-1: 비스페놀 A형 에폭시 수지(미츠비시화학(주) 제품, jER(구(舊) 「에피코테」, 모두 등록상표) 1004K(제품명)), 에폭시기 함유량: 4.6질량%, 에폭시 당량 925, 분자량: 1650
용융점도의 측정 방법은 다음과 같다.
[용융점도]
토요세이키(주) 제품 캐필로그라프를 이용하여 캐필러리로서 1mmΦ×20mmL/플랫 다이를 사용하고, 배럴 온도 310℃, 전단 속도 1216/초에서의 용융점도를 측정하였다.
<인서트 금속부재의 물리적 처리 또는 화학적 처리>
인서트 금속부재로서 구리(C-1100 P, 두께 2mm) 또는 알루미늄(A5052, 두께 2mm)으로 구성되고, 다음과 같이 하여 물리적 처리 또는 화학적 처리를 실시한 판상물을 이용하였다. 이들 판상의 인서트 금속부재는, 도 1(a)의 사선으로 나타낸 부분에 접합면을 가진다. 표 1~표 3에서, 「물리」, 「화학 1」, 및 「화학 2」는, 각각, 다음과 같은 물리적 처리, 화학적 처리 1, 및 화학적 처리 2를 가리킨다.
[물리적 처리]
알루미늄제의 인서트 금속부재에, 시판되는 액체 호닝 장치를 사용하여, 입도(粒度)가 #1000(중심 입경(粒徑): 14.5~18㎛)의 알루미나 연마제를 농도 20%, 게이지압 0.4MPa의 조건으로 내뿜어 조화(粗化) 처리를 실시하였다.
[화학적 처리 1]
구리제의 인서트 금속부재의 표면을, 하기와 같은 조성의 에칭액A(수용액)에 1분간 침지시켜 방청피막을 제거하고, 이어서 하기 조성의 에칭액B(수용액)에 5분간 침지시켜 금속 부품 표면을 에칭하였다.
·에칭액A(온도 20℃)
과산화 수소 26g/L
황산 90g/L
·에칭액B(온도 25℃)
과산화 수소 80g/L
황산 90g/L
벤조트리아졸 5g/L
염화나트륨 0.2g/L
[화학적 처리 2]
알루미늄제의 인서트 금속부재의 표면을, 하기 조성의 알칼리 탈지액(수용액)에 5분간 침지시켜 탈지 처리를 실시하고, 이어서 하기 조성의 에칭액C(수용액)에 3분간 침지시켜 금속 부품 표면을 에칭하였다.
·알칼리 탈지액(온도 40℃)
AS-165 F(에바라유지라이트 제품) 50ml/L
·에칭액C(온도 40℃)
OF-901(에바라유지라이트 제품) 12g/L
수산화 마그네슘 25g/L
<금속 수지 복합 성형체의 제작>
물리적 처리 또는 화학적 처리를 실시한 인서트 금속부재를 금형에 배치하고, 상기 인서트 금속부재를 상기에서 조제한 수지 조성물로 이루어진 수지부재와 일체화시키는 일체화 공정을 실시하였다. 성형 조건은 이하와 같다. 금속 수지 복합 성형체의 형상은 도 1에 나타낸 바와 같다.
[성형 조건]
성형기: 소딕 TR-40 VR(종형사출성형기)
실린더 온도: 320℃
금형 온도: 150℃
사출 속도: 70mm/s
보압력: 80MPa×5초
<금속 수지 복합 성형체의 평가>
상기 방법으로 제작한 금속 수지 복합 성형체에 대하여, 접합 부분의 접합 강도, 박리 후의 파괴 형태, 및 내박리성을 평가하였다. 구체적인 평가방법은 이하와 같다.
[접합 강도]
도 1에 나타낸 형상을 가지는 금속 수지 복합 성형체를, 도 2에 나타낸 바와 같이, 지지대(지그)상에 배치하고, 1mm/분의 속도로 화살표 방향으로 인서트 금속부재로부터 수지부재를 밀어 분리되도록 지그를 작동시켰다. 인서트 금속부재로부터 수지부재가 분리된 시점에서의 강도를 접합 강도로서 측정하였다. 여기서, 측정 기기로서 텐시론 UTA-50 kN((주)오리엔텍 제품)을 사용하였다. 결과를 표 1~표 3에 나타낸다(값은 3회 시험의 평균치이다). 표 1~표 3에서는, 비교예 1의 접합 강도를 기준으로 하는 상대 접합 강도(즉, 각 실시예 또는 비교예에서의 실제 접합 강도와 비교예 1의 접합 강도와의 차)로, 결과를 나타낸다. 비교예 1의 접합 강도는, 약 30MPa였다.
또한, 다음의 평가 기준으로 접착 강도를 평가하였다. 결과를 표 1~표 3에 나타낸다.
○: 상대 접착 강도가 -8MPa 이상으로, 접착 강도가 강하다.
×: 상대 접착 강도가 -8 MPa 미만으로, 접착 강도가 약하다.
[파괴 형태]
접합 강도 측정 후에, 접합부분이었던 영역을 육안으로 관찰하고, 파괴가 인서트 금속부재와 수지부재간의 계면에 발생되었는지(계면박리, ×로 표시), 인서트 금속부재 또는 수지부재 중에 발생되었는지(응집 파괴, ○으로 표시)를 평가하였다. 결과를 표 1~표 3에 나타낸다.
[내박리성]
접합 강도 측정 후에, 접합부분이었던 영역의 인서트 금속부재측을 육안으로 관찰하여, 인서트 금속부재상에 부착되어 있는 수지부재가 차지하는 면적과 접합 부분이었던 영역 전체의 면적의 비를 구하고, 이하의 기준으로 평가하였다. 결과를 표 1~표 3에 나타낸다.
◎: 상기의 비가 50% 이상으로, 내박리성이 매우 양호하다.
○: 상기의 비가 20% 이상 50% 미만으로, 내박리성이 양호하다.
△: 상기의 비가 0% 초과 20% 미만으로, 내박리성이 불량하다.
×: 상기의 비가 0%로서, 내박리성이 극히 불량하다.
<기타 평가>
[난연성의 평가]
상기에서 조제한 수지 조성물을, 실린더 온도 320℃, 금형 온도 150℃에서 사출 성형하여 제조한 시험편(두께 0.8mm)에 대하여, 미국 UL의 UL-94 규격 수직 연소시험에 준거하여, 다음의 평가 기준으로 난연성을 평가하였다. 결과를 표 1~표 3에 나타낸다.
○: 난연성의 등급이 V-0에 달하며, 난연성이 양호하다.
×: 난연성의 등급이 V-0에 달하지 않고, 난연성이 불량하다.
Figure 112014052196686-pat00002
Figure 112014052196686-pat00003
Figure 112014052196686-pat00004
표 1에 나타낸 바와 같이, (C) 규소 화합물인 실리콘오일의 함유량이 특정 범위인 수지 조성물을 이용한 경우, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 강하고, 수지부재는 얇은 두께에서도 난연성이 우수하다는 것이 확인되었다.
표 2에 나타낸 바와 같이, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지의 용융점도가 특정 범위이고, 동시에 (C) 규소 화합물인 실리콘고무의 함유량이 특정 범위인 수지 조성물을 이용한 경우, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 강하고, 수지부재는 얇은 두께에서도 난연성이 우수하다는 것이 확인되었다.
표 3에 나타낸 바와 같이, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체의 함유량이 특정 범위이고, 동시에 (C) 규소 화합물인 실리콘고무의 함유량이 특정 범위인 수지 조성물을 이용한 경우, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 강하고, 수지부재는 얇은 두께에서도 난연성이 우수하다는 것이 확인되었다. 또한, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체와 (E) 에폭시기 함유 화합물을 병용하고, 이들 각 성분 중의 에폭시기 함유량을 소정 범위로 조정한 경우, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 강하고, 동시에 내박리성이 우수하다는 것이 확인되었다.
실시예 2와 실시예 3의 대비로부터 명백한 바와 같이, (C) 규소 화합물로서 실리콘오일을 사용한 경우에는, 상대 접합 강도의 저하폭이 컸지만, 실시예 8과 실시예 14의 대비, 실시예 10과 실시예 11의 대비, 또는 실시예 12와 실시예 13의 대비로부터 명백한 바와 같이, (C) 규소 화합물로서 실리콘고무를 사용한 경우에는, 상대 접합 강도의 저하폭이 작았다. 이와 같이, (C) 규소 화합물로서 실리콘고무를 사용한 경우에는, 인서트 금속부재와 수지부재간의 접합 강도가 저하되는 것을 보다 강하게 억제할 수 있음이 확인되었다.

Claims (12)

  1. 인서트 금속부재와, 수지 조성물로 이루어지며 상기 인서트 금속부재상에 인서트 성형된 수지부재,를 구비하고, 상기 인서트 금속부재의, 상기 수지부재와 접하는 표면의 적어도 일부는, 물리적 처리 및 화학적 처리 중 적어도 하나가 실시된 금속 수지 복합 성형체로서,
    상기 수지 조성물은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부와, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 3~9 질량부와, (C) 실리콘고무 0.3~5 질량부,를 포함하는 금속 수지 복합 성형체.
  2. 제1항에 있어서,
    온도 310℃, 전단 속도 1216/초에서 측정한 (A) 폴리아릴렌설파이드 수지의 용융점도가 90Pa·s 이상인 금속 수지 복합 성형체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체가 α-올레핀 유래의 구성 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 유래의 구성 단위를 포함하는 올레핀계 공중합체인 금속 수지 복합 성형체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여, (D) 무기 충전재 1~250질량부 및 (E) 에폭시기 함유 화합물 0.01~10 질량부의 적어도 1종을 더 포함하는 금속 수지 복합 성형체.
  5. 표면의 적어도 일부가 물리적 처리 및 화학적 처리 중 적어도 하나가 실시된 인서트 금속부재를 사출 성형용 금형내에 배치하고, 수지 조성물을 용융상태에서 상기 사출 성형용 금형내에 사출하여, 상기 인서트 금속부재를 수지부재와 일체화시키는 일체화 공정을 가지는, 금속 수지 복합 성형체의 제조방법으로서,
    상기 수지 조성물은, (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부와, (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 3~9 질량부와, (C) 실리콘고무 0.3~5 질량부,를 포함하는 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    온도 310℃, 전단 속도 1216/초에서 측정한 (A) 폴리아릴렌설파이드 수지의 용융점도가 90Pa·s 이상인 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    (B) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체가 α-올레핀 유래의 구성 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 유래의 구성 단위를 포함하는 올레핀계 공중합체인 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    (A) 폴리아릴렌설파이드 수지 100 질량부에 대하여, (D) 무기충전재 1~250 질량부 및 (E) 에폭시기 함유 화합물 0.01~10 질량부의 적어도 1종을 더 포함하는 금속 수지 복합 성형체의 제조방법.
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