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WO2023017762A1 - 金属部材-ポリアリーレンスルフィド部材複合体及びその製造方法 - Google Patents

金属部材-ポリアリーレンスルフィド部材複合体及びその製造方法 Download PDF

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WO2023017762A1
WO2023017762A1 PCT/JP2022/029758 JP2022029758W WO2023017762A1 WO 2023017762 A1 WO2023017762 A1 WO 2023017762A1 JP 2022029758 W JP2022029758 W JP 2022029758W WO 2023017762 A1 WO2023017762 A1 WO 2023017762A1
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metal member
sulfide resin
pas
pps
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Inventor
春成武
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東ソー株式会社
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    • C08L23/0884Epoxide containing esters

Definitions

  • the present invention relates to a metal member-polyarylene sulfide member composite having excellent airtightness of joint surfaces and a method for producing the same.
  • a metal member-polyarylene sulfide member composite and a metal member having excellent airtightness between a metal member and a polyarylene sulfide member useful for parts of transportation equipment, or electric and electronic parts such as portable equipment that require waterproofness - relates to a method for producing a polyarylene sulfide component composite.
  • Polyarylene sulfide (hereinafter also abbreviated as PAS) represented by poly(p-phenylene sulfide) (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) has excellent mechanical properties, thermal properties, It has electrical properties and chemical resistance, and is widely used in many electrical and electronic device members, automobile device members, and other OA device members.
  • PAS Polyarylene sulfide
  • PPS poly(p-phenylene sulfide)
  • PAS has excellent melt fluidity, it exhibits excellent bonding strength in injection insert molding with metal members having surfaces that have undergone physical and/or chemical treatments.
  • a polyarylene sulfide resin composition for a box-shaped molded article having excellent moldability and mechanical strength, excellent flatness of the bottom surface of the box-shaped portion, and suppressed dimensional variation between shots A polyarylene sulfide resin composition comprising a polyarylene sulfide resin having a specific melt viscosity and crystallization temperature, and an inorganic filler comprising a fibrous filler and a non-fibrous filler (see, for example, Patent Document 5) has been proposed. ing.
  • PAS resin compositions having good bondability with metals examples include (a) PAS, (b) polar group-containing polyethylene copolymers, and ( c) a resin composition containing triazine thiols (see, for example, Patent Document 6); 7) have been proposed.
  • Patent Document 8 proposes for a metal-resin composite structure with excellent airtightness at the metal-resin joint surface.
  • PAS polystyrene foam
  • fibrous inorganic fillers such as glass fibers and granular inorganic fillers such as calcium carbonate and talc
  • mechanical strength, heat resistance, rigidity, etc. can be greatly improved.
  • fibrous fillers warpage occurs in the molded product, which limits its use in electronic and electrical parts applications such as housings of mobile terminal devices such as smartphones and tablet PCs, or mounting it in automobile parts and the like.
  • parts are becoming thinner due to the demand for more complicated shapes and smaller sizes.
  • PPS glass flakes, inorganic fillers other than glass flakes, PPS resin compositions containing olefin resins
  • PPS resin compositions containing olefin resins see, for example, Patent Document 9
  • PPS Glass fibers, olefin polymers containing specific functional groups, epoxy resins, glass flakes and/or polyphenylene sulfide resin compositions containing calcium carbonate
  • PPS modified ethylene copolymers
  • a polyarylene sulfide resin composition containing a polymer, a glass fiber having a fiber cross-sectional aspect ratio of 2 to 4, and an ultraviolet absorber for example, see Patent Document 11 has been proposed.
  • a polyarylene sulfide resin composition comprising PPS having a specific melt viscosity and crystallization temperature, a fibrous filler, and a non-fibrous filler. objects (see Patent Documents 12 and 13, for example), etc. have been proposed.
  • resin compositions having excellent adhesion to epoxy resins include polyarylene sulfide compositions composed of PPS, polyethylene copolymers, modified polysiloxane compounds, and epoxy resins (see, for example, Patent Document 14), PPS, and polyethylene-based co-polymers. At least one selected from the group consisting of a polymer, a polyarylene sulfide composition comprising a silane compound having a ketimine structure (see, for example, Patent Document 15), PPS, a polar group-containing polyethylene-based copolymer, an organic titanate, and an organic aluminate
  • a polyarylene sulfide composition comprising one or more coupling agents see, for example, Patent Document 16) and the like have been proposed.
  • the insert metal member is subjected to physical treatment and / or A metal which has been chemically treated and which is made of a resin composition containing PPS, an inorganic filler selected from the group consisting of non-fibrous spherical silica and glass beads, and an epoxy group-containing olefinic copolymer.
  • Resin composite moldings see, for example, Patent Document 18 have been proposed.
  • the adhesion of the metal-resin joint surface is quantified by the joint strength, and its superiority is judged.
  • the joint strength is excellent, the airtightness of the metal-resin joint surface is not necessarily excellent.
  • warpage has not been studied at all, and there is a possibility that problems will occur.
  • the resin composition using PPS having a specific melt viscosity and crystallization temperature and an insert-molded composite member made of a metal member have good releasability and dimensional stability.
  • the present invention provides a method for stably producing a metal member-PAS member composite having excellent airtightness between a metal member and a PAS member and a metal member-PAS member composite having excellent airtightness, , It relates to a metal member-PAS member composite with excellent airtightness of the joint surface, especially for use as parts for transportation equipment such as automobiles and aircraft, or for electric and electronic parts such as portable equipment where waterproofness is required.
  • An object of the present invention is to provide a useful metal member-PAS member composite.
  • a metal member-PAS member composite comprising a PAS member made of a composition having viscosity and a metal member has excellent airtightness of the joint surface, and furthermore, at least PAS, modified ethylene-based copolymer, epoxy resin,
  • a metal member-PAS member composite made of a PAS member and a metal member made of a composition composed of glass fibers and glass flakes and having a specific melt crystallization peak temperature and melt viscosity has a small warp and is joined
  • the inventors have found that the airtightness of the surface is excellent, and have completed the present invention.
  • a metal member-PAS member composite that is an integrally injection molded product of a metal member and a PAS member, wherein the PAS member is an injection of a PAS composition that satisfies all of the following (1) to (3):
  • a metal member-PAS member composite characterized in that it is a molded member.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the temperature is raised from 23°C to 330°C, held for 5 minutes, and then cooled to 150°C at a rate of 20°C/min.
  • the peak temperature of the peak is 200°C or higher and 230°C or lower.
  • Melt flow rate (MFR) measured at 315° C.
  • the PAS composition further comprises at least one release agent (D) selected from the group consisting of polyethylene wax, polypropylene wax, and fatty acid amide wax [ 1].
  • D release agent
  • E epoxy resin
  • a method for manufacturing a metal member-PAS member composite by directly integrating a metal member and a PAS member by injection molding, wherein the metal member is mounted in a mold at a mold temperature of 130 ° C.
  • the joint surface is excellent in airtightness, and furthermore, it is excellent in impact resistance, light weight, and mass productivity, and is particularly used as a component for transportation equipment such as automobiles and aircraft, or for portable equipment that requires waterproofness. It is possible to provide a highly reliable metal member-PAS member composite useful for electrical and electronic component applications and a method for producing the same, and its industrial value is extremely high.
  • a schematic diagram of a container for airtightness evaluation used in Examples. a schematic diagram of a lid material for airtightness evaluation; ; a schematic diagram of a metal member for airtightness evaluation; ; Metal member for airtightness evaluation-PAS member composite.
  • the metal member-PAS member composite of the present invention is a metal member-PAS member composite obtained by directly integrating a metal member and a PAS member by injection molding.
  • the PAS composition constituting the PAS member was heated from 23°C to 330°C using a differential scanning calorimeter (hereinafter sometimes referred to as DSC), held for 5 minutes, and then heated to 20°C.
  • the peak temperature of the melt crystallization peak obtained when cooled to 150°C at a rate of /min (hereinafter sometimes referred to as melt crystallization temperature or Tc2) is 200°C or higher and 230°C or lower.
  • Tc2 melt crystallization temperature
  • the resulting metal member-PAS member composite has excellent airtightness.
  • the PAS composition has a Tc2 of less than 200° C., the releasability from the mold in injection insert molding is remarkably lowered, resulting in poor productivity of the metal member-PAS member composite.
  • the temperature exceeds 230° C. the bondability between the metal member and the PAS member becomes poor, and the obtained metal member-PAS member composite becomes inferior in airtightness.
  • the metal member and the PAS member are strongly bonded by insert molding.
  • the fine irregularities on the surface of the member are transferred, resulting in an anchor effect.
  • the melted PAS composition solidifies, it is an important factor to transfer the uneven shape of the metal surface with good reproducibility. It is.
  • the solidification speed is excessively fast, the composition will solidify before the metal member surface is transferred, so that gaps called voids are likely to occur between the metal member surface and the resin member, resulting in poor airtightness. Become. Further, when the solidification rate is slow, the molding processability is poor, and the productivity of the composite is poor.
  • the Tc2 of the PAS member is less than 200° C., the solidification speed becomes excessively slow, and the releasability from the mold during production of the composite is remarkably lowered, resulting in poor productivity.
  • the temperature exceeds 230° C. the solidification rate of the PAS composition becomes excessively fast, the bondability between the metal member and the PAS member becomes poor, and the obtained metal member-PAS member composite does not have airtightness. become inferior.
  • the Tc2 of the PAS member in the present invention is a unique Tc2 of 200 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, which is lower than the Tc2 of general PAS, it is possible to control the solidification rate from the molten state, which improves productivity and airtightness. become excellent.
  • the PAS member is made of a PAS composition having an MFR of 20 g/10 min or more and 150 g/10 min or less measured at 315°C in accordance with ISO 1133, so that the obtained metal member-PAS member composite is , the joint surface has excellent airtightness.
  • the PAS composition is less than 20 g/10 minutes, the fluidity of the composition in the mold becomes poor, making it difficult to efficiently transfer the metal member surface, and the metal member and the PAS member. , the resulting metal member-PAS member composite is inferior in airtightness.
  • it exceeds 150 g/10 minutes drooling tends to occur in injection insert molding, which may make molding difficult.
  • the metal member-PAS member composite of the present invention has a specific fluidity such that the MFR of the PAS member is 20 g/10 minutes or more and 150 g/10 minutes or less, so that it exhibits good workability during member molding and is excellent in airtightness. becomes.
  • the airtightness in the present invention refers to, for example, water, water vapor, organic solvents; acetone, ethanol, dimethylformamide, tetrahydrofuran, ethyl acetate, ammonia, and other liquids for vehicles; Transmission fluid, long-life coolant, battery fluid, engine oil, gasoline, light oil, gear oil, brake oil, silicone oil, gas; helium, hydrogen, oxygen, nitrogen, air, carbon dioxide, ozone, methane, carbon monoxide, liquefaction It refers to the airtightness against battery electrolytes such as petroleum gas, hydrogen peroxide, and hydrogen fluoride.
  • a method and the like proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-68070 can be cited.
  • the PAS member constituting the metal member-PAS member composite of the present invention is composed of 100 parts by weight of PAS (A), ethylene- ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid alkyl ester-maleic anhydride copolymer, ethylene- ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid glycidyl ester copolymer, ethylene- ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid glycidyl ester-vinyl acetate copolymer, ethylene- ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid glycidyl ester- ⁇ , ⁇ -unsaturated 5 to 25 parts by weight of at least one modified ethylene-based copolymer (B) selected from the group consisting of saturated carboxylic acid alkyl ester copolymers and maleic anhydride graft-modified ethylene- ⁇ -olefin copolymers, and glass It contains 10 to 120 parts by weight of fiber (C).
  • PAS PAS
  • the PAS (A) may include those belonging to the category generally referred to as PAS, and examples of the PAS (A) include p-phenylene sulfide units, m-phenylene sulfide units, o-phenylene A homopolymer or copolymer comprising a sulfide unit, a phenylene sulfide sulfone unit, a phenylene sulfide ketone unit, a phenylene sulfide ether unit, and a biphenylene sulfide unit can be mentioned.
  • Specific examples of the PAS include PPS and polyphenylene sulfide sulfone. , polyphenylene sulfide ketone, polyphenylene sulfide ether, etc. Among them, PPS is preferable because it becomes a PAS material particularly excellent in heat resistance and strength characteristics.
  • the PAS (A) makes it possible to efficiently obtain a metal member-PAS member composite with excellent airtightness of the joint surface.
  • the PAS preferably has a melt viscosity of 90 to 2000 poise when measured with a tester at a temperature of 315° C. and a load of 10 kg.
  • the PAS (A) can be produced by a method known as a PAS production method, for example, by polymerizing an alkali metal sulfide salt and a polyhaloaromatic compound in a polar solvent.
  • polar organic solvents in this case include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, cyclohexylpyrrolidone, dimethylformamide, and dimethylacetamide.
  • Anhydrides or hydrates of sodium, rubidium sulphide, lithium sulphide may be mentioned.
  • the alkali metal sulfide salt may be obtained by reacting an alkali metal hydrosulfide salt with an alkali metal hydroxide.
  • polyhaloaromatic compounds examples include p-dichlorobenzene, p-dibromobenzene, p-diiodobenzene, m-dichlorobenzene, m-dibromobenzene, m-diiodobenzene, 4,4′-dichlorodiphenylsulfone, 4 ,4'-dichlorobenzophenone, 4,4'-dichlorodiphenyl ether, 4,4'-dichlorobiphenyl and the like.
  • the PAS (A) may be a straight-chain one, one obtained by adding a small amount of a trihalo or higher polyhalogen compound during polymerization to introduce a slight crosslinked or branched structure, or a part of the molecular chain and/or the end of the PAS.
  • Examples include those modified with functional groups such as carboxyl groups, carboxy metal salts, alkyl groups, alkoxy groups, amino groups, and nitro groups, and those subjected to heat treatment in a non-oxidizing inert gas such as nitrogen. and mixtures of these PAS.
  • the PAS is washed with an acid, hot water, or washed with an organic solvent such as acetone or methyl alcohol to remove sodium atoms, oligomers of PAS, common salt, and sodium of 4-(N-methyl-chlorophenylamino)butanoate. It may be one with reduced impurities such as salt.
  • the PAS member constituting the metal member-PAS member composite of the present invention makes it possible to efficiently obtain a metal member-PAS member composite having excellent airtightness of the joint surface.
  • ethylene- ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid alkyl ester-maleic anhydride copolymer ethylene- ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid glycidyl ester copolymer, ethylene- ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid glycidyl Group consisting of ester-vinyl acetate copolymer, ethylene- ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid glycidyl ester- ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid alkyl ester polymer and maleic anhydride graft-modified ethylene- ⁇ -olefin copolymer It contains 5 to 25 parts by weight of at least one modified ethylene copolymer (B) selected from the above.
  • the obtained metal member-PAS member composite will be inferior in the airtightness of the joint surface.
  • the blending amount exceeds 25 parts by weight, the obtained metal member-PAS member composite will be inferior in the airtightness of the joint surface, and gas generation and mold contamination will be remarkable during injection insert molding, which is not preferable.
  • the PAS member constituting the metal member-PAS member composite of the present invention makes it possible to efficiently obtain a metal member-PAS member composite having excellent mechanical strength. It contains 10 to 120 parts by weight of glass fiber (C).
  • the glass fiber (C) any one generally called glass fiber may be used. Specific examples of the glass fiber (C) include chopped strands having an average fiber diameter of 6 to 14 ⁇ m, chopped strands made of flat glass fibers having a fiber cross section with an aspect ratio of 2 to 4, milled fibers, and glass fibers such as rovings.
  • silane fiber aluminosilicate glass fiber; hollow glass fiber; Chopped strands having an average fiber diameter of 6 to 14 ⁇ m, or chopped strands made of flat glass fibers having a fiber cross section with an aspect ratio of 2 to 4 are preferable.
  • Two or more of these glass fibers can be used in combination, and if necessary, those that have been previously surface-treated with functional compounds or polymers such as epoxy compounds, isocyanate compounds, silane compounds, and titanate compounds are used.
  • the blending amount of the glass fiber (C) is less than 10 parts by weight, the obtained metal member-PAS member composite will be inferior in mechanical strength and impact resistance.
  • the blending amount exceeds 120 parts by weight, the fluidity of the PAS composition is lowered, and the airtightness of the joint surface of the metal member-PAS member composite is lowered.
  • the PAS member may contain a mold release agent (D) in order to improve mold releasability and appearance when forming a molded product.
  • a mold release agent (D) for example, polyethylene wax, polypropylene wax, and fatty acid amide wax are preferably used. Common commercial products can be used as the polyethylene wax and polypropylene wax.
  • the fatty acid amide wax is a polycondensate composed of a higher aliphatic monocarboxylic acid, a polybasic acid and a diamine, and any wax belonging to this category can be used, such as stearic acid. (trade name) Lightamide WH-255 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), which is a polycondensate composed of , sebacic acid and ethylenediamine.
  • the PAS member may contain an epoxy resin (E) because it is possible to efficiently obtain a metal member-PAS member composite with excellent airtightness of the joint surface.
  • an epoxy resin (E) any resin may be used as long as it belongs to the category called epoxy resin.
  • glycidyl ester-based epoxy resins glycidyl ester-based epoxy resins; glycidyl groups of glycidylamine-based epoxy resins synthesized from primary or secondary amines such as aniline, diaminodiphenylmethane, metaxylenediamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane and epichlorohydrin; Epoxy resins containing no glycidyl groups, such as epoxy resins, epoxidized soybean oil, epoxidized polyolefins, vinylcyclohexene dioxide, dicyclopentadiene dioxide, and the like.
  • the obtained metal member-PAS member composite has particularly excellent airtightness on the joint surface, so glycidyl ether-based epoxy resins and glycidyl ester-based epoxy resins of bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S are used.
  • a bisphenol type epoxy resin such as More preferred is a bisphenol A type epoxy resin.
  • the content of the epoxy resin (E) is preferably 1 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of PAS (A).
  • the PAS member constituting the metal member-PAS member composite of the present invention is small in warpage, and it is possible to efficiently obtain a metal member-PAS member composite having excellent mechanical strength. It preferably contains 40 to 150 parts by weight of the total amount of the glass fiber (C) and the glass flakes (F) with respect to 100 parts by weight of the PAS (A) because the warp is particularly small. preferable. Further, the mixing ratio of the glass fibers (C) and the glass flakes (F) at that time is preferably 1/4 to 4/1 in terms of weight ratio.
  • the glass flakes (F) are usually glass flakes having an average thickness of 2 to 5 ⁇ m and an average particle diameter of 10 to 4000 ⁇ m, and are classified into C glass containing alkaline components and E glass containing almost no alkaline components. being classified. Among them, glass flakes having an average particle diameter of 100 to 1000 ⁇ m are preferable because the resulting metal member-PAS member composite has a significantly reduced warp.
  • the PAS member may be carbon fiber, silicon nitride whisker, basic magnesium sulfate whisker, barium titanate whisker, potassium titanate whisker, silicon carbide whisker, boron whisker, zinc oxide whisker, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Inorganic fibers such as rock wool, zirconia, barium titanate, silicon carbide, silica, and blast furnace slag; Organic fibers such as wholly aromatic polyamide fibers, phenolic resin fibers, and wholly aromatic polyester fibers; Wollastonite, Mineral fibers such as magnesium oxysulfate may be added, and calcium carbonate, lithium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, mica, silica, talc, clay, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Calcium sulfate, kaolin, wollastonite, zeolite, silicon oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, tin oxide, magnesium silicate, calcium silicate, calcium phosphate, magnesium phosphate, hydrotalcite, glass powder, and glass balloon are added. I don't mind.
  • the PAS member is a plasticizer such as a conventionally known polyalkylene oxide oligomer-based compound, a thioether-based compound, an ester-based compound, an organic phosphorus compound, etc.; At least one of ordinary additives such as lubricants and foaming agents may be added.
  • the PAS member may be any of various thermosetting resins, thermoplastic resins such as cyanate ester resins, phenolic resins, polyimides, silicone resins, polyesters, polyamides, polyphenylene oxides, polycarbonates, and the like without departing from the object of the present invention.
  • Polysulfone, polyether imide, polyether sulfone, polyether ketone, polyether ether ketone, polyamide imide, polyamide elastomer, polyester elastomer, polyalkylene oxide, etc. are mixed and used. good too.
  • the metal member constituting the metal member-PAS member composite of the present invention may be a member made of any material as long as it belongs to the category of metal members.
  • a metal member is preferable, and a metal member such as an aluminum member, an aluminum alloy member, a magnesium member, a magnesium alloy member, a titanium member, or a titanium alloy member, which is particularly excellent in weight reduction, is preferable, and more preferably.
  • the metal member may be a wrought material represented by a plate, a cast material represented by die casting, or a metal member made of a forged material.
  • the metal member is preferably a metal member whose surface has been subjected to physical and/or chemical treatment.
  • a metal member-PAS member composite having excellent airtightness and the like can be obtained.
  • Any method can be used to physically and/or chemically treat the surface of the metal member, and the physical treatment includes, for example, a method of contacting or colliding fine solid particles with the surface, Examples include a method of irradiating high-energy electromagnetic rays, and more specific examples include sandblasting, liquid honing, laser processing, and the like.
  • examples of abrasives for sandblasting and liquid honing include sand, steel grid, steel shot, cut wire, alumina, silicon carbide, metal slag, glass beads, and plastic beads.
  • examples of the laser processing include methods proposed in International Publication WO2007/072603 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-142960.
  • an anodizing treatment method for example, a method of chemical treatment with an acid or alkali aqueous solution, and the like can be mentioned.
  • the anodizing treatment may be, for example, a method of forming an oxide film on the surface of a metal member as an anode by causing an electrification reaction in an electrolytic solution, which is generally known as an anodizing method in the field of plating.
  • the method described can be used. More specifically, for example, 1) a DC electrolysis method in which electrolysis is performed by applying a constant DC voltage, 2) a bipolar electrolysis method in which electrolysis is performed by applying a voltage in which an AC component is superimposed on a DC component, and the like can be mentioned. .
  • anodizing method examples include the method proposed in International Publication WO2004/055248.
  • a method of chemically treating with an acid or alkali aqueous solution for example, a method of chemically treating the surface of a metal member by immersing the metal member in an acid or alkali aqueous solution may be used.
  • phosphoric acid-based compounds such as phosphoric acid
  • chromic acid-based compounds such as chromic acid
  • hydrofluoric acid-based compounds such as hydrofluoric acid
  • nitric acid-based compounds such as nitric acid
  • hydrochloric acid-based compounds such as hydrochloric acid
  • sulfuric acid-based compounds aqueous alkali solutions such as sodium hydroxide and aqueous ammonia solutions
  • triazine thiol aqueous solutions and triazine thiol derivative aqueous solutions No., Japanese Patent Application Publication No. 2019-188651, International Publication No. WO2008/133296, Japanese Patent No. 5622785, Japanese Patent Application Publication No.
  • any method can be used as long as the metal member and the PAS member can be directly integrated by injection molding. Integration by injection insert molding is preferred because it enables the production of composites.
  • injection insert molding method for example, a metal member is mounted in a mold, the metal member is filled with a molten PAS composition to form a PAS member, and the metal member and the PAS member are directly integrated. A method of forming a complex can be mentioned. At this time, the melting temperature of the PAS composition can be 280 to 340 ° C.
  • injection molding is performed using an injection molding machine because of its excellent productivity. is preferred.
  • the mold temperature during insert molding is preferably 130 ° C. or higher, particularly 140 to 160 ° C. preferable.
  • the mold holding pressure is preferably 1 MPa or more, and more preferably 30 MPa or more and 100 MPa or less.
  • the metal member-PAS member composite of the present invention has excellent airtightness, excellent airtightness reliability, and furthermore has excellent impact resistance, light weight, and mass productivity. It is suitable for use as parts of transportation equipment such as automobiles and aircraft that require , or electric and electronic parts such as portable equipment that require waterproofness.
  • PAS (A), modified ethylene copolymer (B), glass fiber (C), epoxy resin (E), release agent (D) and glass flakes (F) used in Examples and Comparative Examples are as follows. shown in
  • Poly(p-phenylene sulfide) (hereinafter referred to as PPS (A-5)): Melt viscosity of 1280 poise.
  • Poly(p-phenylene sulfide) (hereinafter referred to as PPS (A-6)): Melt viscosity of 2500 poise.
  • Poly(p-phenylene sulfide) (hereinafter referred to as PPS (A-7)): Melt viscosity of 560 poise.
  • the system was heated to 225° C. over 2 hours, polymerized at 225° C. for 1 hour, then heated to 250° C. over 25 minutes, and polymerized at 250° C. for 2 hours.
  • N-methyl-2-pyrrolidone was recovered from the polymerization slurry by distillation under reduced pressure. The final temperature reached was 170° C. and the pressure was 4.7 kPa.
  • Hot water at 80° C. was added to the resulting cake to wash the cake to a slurry concentration of 20%, and hot water was again added and the temperature was raised to 175° C. to wash the PPS twice in total. The obtained PPS was dried at 105° C. overnight.
  • the dried PPS is charged into a batch-type rotary kiln type sintering apparatus, heated to 240° C. in a nitrogen atmosphere, and heat-treated by holding for 4 hours to obtain a PPS with a melt viscosity of 380 poise (A-1 ).
  • the system was heated to 225° C. over 2 hours, polymerized at 225° C. for 1 hour, then heated to 250° C. over 25 minutes, and polymerized at 250° C. for 2 hours.
  • N-methyl-2-pyrrolidone was recovered from the polymerization slurry by distillation under reduced pressure. The final temperature reached was 170° C. and the pressure was 4.7 kPa.
  • Hot water at 80° C. was added to the resulting cake to wash the cake to a slurry concentration of 20%, and hot water was again added and the temperature was raised to 175° C. to wash the PPS twice in total. The obtained PPS was dried at 105° C. overnight.
  • the dried PPS is filled in a batch-type rotary kiln type sintering apparatus, heated to 240° C. in a nitrogen atmosphere, and subjected to heat treatment by holding for 5 hours to obtain a PPS with a melt viscosity of 790 poise (A-2 ).
  • the obtained PPS was dried at 105° C. overnight.
  • the dried PPS is filled in a batch type rotary kiln type sintering device, heated to 240 ° C. in a nitrogen atmosphere, and heat-treated by holding for 1 hour to obtain a PPS with a melt viscosity of 80 poise (A-4 ).
  • the system was heated to 225° C. over 2 hours, polymerized at 225° C. for 2 hours, then heated to 250° C. over 30 minutes, and polymerized at 250° C. for 2 hours.
  • N-methyl-2-pyrrolidone was recovered from the polymerization slurry by distillation under reduced pressure. The final temperature reached was 170° C. and the pressure was 4.7 kPa.
  • Hot water of 80° C. was added to the resulting cake to wash it to a slurry concentration of 20%.
  • the resulting poly(p-phenylene sulfide) was dried at 105° C. for one day.
  • the dried polyphenylene sulfide is charged into a batch-type rotary kiln type sintering device, heated to 240° C. in an air atmosphere, and heat-treated by holding for 2 hours to obtain a PPS (A- 5) was obtained.
  • the system was heated to 225° C. over 2 hours, polymerized at 225° C. for 2 hours, then heated to 250° C. over 30 minutes, and polymerized at 250° C. for 3 hours.
  • N-methyl-2-pyrrolidone was recovered from the polymerization slurry by distillation under reduced pressure. The final temperature reached was 170° C. and the pressure was 4.7 kPa.
  • Hot water of 80° C. was added to the resulting cake to wash the cake to a slurry concentration of 20%, and warm water was added again in the same manner to raise the temperature to 175° C. to wash the PPS.
  • the obtained PPS was dried at 105° C. overnight.
  • the dried PPS is filled in a batch type rotary kiln type sintering apparatus, heated to 240 ° C. in an air atmosphere, and heat-treated by holding for 5 hours to obtain a PPS with a melt viscosity of 2500 poise (A-6 ).
  • melt viscosity of PAS was measured under conditions of a measuring temperature of 315° C. and a load of 10 kg using a Koka-type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name CFT-500) equipped with a die having a diameter of 1 mm and a length of 2 mm. rice field.
  • the MFR was measured in accordance with ISO 1133 under the conditions of a measurement temperature of 315° C., a load of 5 kg, and a die inner diameter of 2 mm.
  • a metal plate having a physically and/or chemically treated surface is mounted in the mold of an injection molding machine, and the PAS composition is placed in the hopper of the injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, (trade name) SE75S). Then, injection insert molding was performed to obtain a shear tensile test piece with a bonding area of 50 mm 2 . Next, according to ISO19095, the shear tensile test piece was used to measure the joint strength of the joint surface, and the shear tensile strength was evaluated. Then, those having a bonding strength of 30 MPa or more were judged to be excellent in bondability.
  • a metal plate (127 mm x 12.7 mm x 0.5 mm thick) with a surface that has been subjected to physical and/or chemical treatments is mounted in an injection molding machine mold set at a mold temperature of 140°C and PAS
  • the composition was put into the hopper of an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, (trade name) SE75S) heated to 300 ° C., injection insert molding was performed, and a thickness of 127 mm ⁇ 12.7 mm ⁇ 3.2 mm (composite A metal member-PAS member composite with a ratio of composite length to thickness of 40 and a ratio of composite length to composite thickness of 4) was obtained.
  • the amount of deflection occurring in the long side of the metal member-PAS member composite 24 hours after the molding was evaluated as the amount of warpage.
  • Example 1 Aluminum alloy (A5052) plate material (50 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm thickness) having the shape shown in Fig. 3, aluminum alloy (A5052) lid material having the shape shown in Fig. 2, and aluminum alloy (A5052) plate material for shear tensile test (45 mm x 18 mm x 1.5 mm thickness) was immersed in a degreasing bath containing an aqueous solution containing 7.5% aluminum degreasing agent (liquid temperature 60°C) for 5 minutes, and then washed with deionized water.
  • a degreasing bath containing an aqueous solution containing 7.5% aluminum degreasing agent (liquid temperature 60°C) for 5 minutes, and then washed with deionized water.
  • the obtained aluminum alloy (A5052) plate material, aluminum alloy (A5052) lid material, and aluminum alloy (A5052) plate material for shear tensile test were set in a mold, and the cylinder temperature was 300 ° C. and the mold temperature was 140. ° C. and a mold holding pressure of 50 MPa.
  • the bondability was good.
  • the airtightness of the aluminum alloy (A5052) member-PPS composition member composite no air bubbles were observed and the airtightness was excellent.
  • Example 2 Aluminum die-cast alloy (ADC12) plate material (50 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm thickness) with the shape shown in FIG. 3, aluminum die-cast alloy (ADC12) lid material with the shape shown in FIG. ) A plate material (45 mm x 18 mm x 1.5 mm thick) is immersed in a degreasing bath containing an aqueous solution (liquid temperature 60°C) containing 7.5% aluminum degreasing agent for 5 minutes, then washed with deionized water. bottom.
  • ADC12 Aluminum die-cast alloy (ADC12) plate material (50 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm thickness) with the shape shown in FIG. 3, aluminum die-cast alloy (ADC12) lid material with the shape shown in FIG. )
  • a plate material (45 mm x 18 mm x 1.5 mm thick) is immersed in a degreasing bath containing an aqueous solution (liquid temperature 60°C) containing 7.5% aluminum degreasing agent
  • PPS (A-2) obtained in Synthesis Example 2 100 parts by weight of the PPS (A-2) obtained in Synthesis Example 2 was uniformly mixed with 100 parts by weight of the ethylene copolymer (B-210 parts by weight in advance, and a twin-screw extruder (stock (trade name) TEX25 ⁇ III) manufactured by Nippon Steel Works, Ltd. On the other hand, the side feeder of the twin-screw extruder was fed so that ) was 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PPS (A-2).
  • a PPS composition was prepared by charging from a hopper, melt-kneading and pelletizing. The MFR and crystallization temperature of the obtained PPS composition were then measured.
  • the obtained aluminum die-cast alloy (ADC12) plate material, aluminum die-cast alloy (ADC12) cover material, and aluminum die-cast alloy (ADC12) plate material for shear tensile test were set in a mold, and the cylinder temperature was 310 ° C.
  • the PPS composition was injection molded using an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S) set at a mold temperature of 145 ° C. and a mold holding pressure of 45 MPa, and insert molding was performed. 4, which is an aluminum die-cast alloy (ADC12) member-PPS member composite body and a shear tensile test piece.
  • Example 3 Stainless steel (SUS316) plate material (50 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm thickness) having the shape shown in Fig. 3, stainless steel (SUS316) lid material having the shape shown in Fig. 2, and stainless steel (SUS316) plate material for shear tensile test (45 mm x 18 mm x 1.5 mm thickness) was immersed in a degreasing bath containing an aqueous solution containing 7.5% aluminum degreasing agent (liquid temperature 60°C) for 5 minutes, and then washed with deionized water.
  • a degreasing bath containing an aqueous solution containing 7.5% aluminum degreasing agent (liquid temperature 60°C) for 5 minutes, and then washed with deionized water.
  • the obtained stainless steel (SUS316) plate material, stainless steel (SUS316) cover material, and stainless steel (SUS316) plate material for shear tensile test were set in a mold, and the cylinder temperature was 300 ° C. and the mold temperature was 140. ° C. and a mold holding pressure of 50 MPa.
  • the bondability was good.
  • As a result of evaluating the airtightness of the stainless steel (SUS316) member-PPS composition member composite no bubbles were observed and the airtightness was excellent.
  • Example 4 Copper (C1100) plate material (50 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm thickness) in the shape shown in FIG. 3, copper (C1100) lid material in the shape shown in FIG. 18 mm ⁇ 1.5 mm thick) was immersed in a degreasing bath containing an aqueous solution containing 7.5% aluminum degreasing agent (liquid temperature 60° C.) for 5 minutes, and then washed with deionized water. Then, it was immersed for 1 minute in a bath containing an aqueous solution containing 1.5% caustic soda (liquid temperature: 40°C) and washed with deionized water.
  • the obtained copper (C1100) plate material, copper (C1100) lid material, and copper (C1100) plate material for shear tensile test were set in a mold, and the cylinder temperature was 300 ° C., the mold temperature was 145 ° C., the metal
  • the PPS composition was injection molded using an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S) with a mold holding pressure of 55 MPa, and insert molding was performed to obtain a copper shape shown in FIG.
  • a (C1100) member-PPS member composite was prepared as a cover member and a shear tensile test piece.
  • Examples 5-10 Pellets were produced in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1 for the blending ratios of PAS (A), ethylene copolymer, glass fiber (C), mold release agent (D), and epoxy resin (E). A PAS composition of was made. The MFR and crystallization temperature of the obtained PPS composition were then measured.
  • the surface-roughened aluminum alloy (A5052) plate material, the aluminum alloy (A5052) lid material, and the aluminum alloy (A5052) plate material for the shear tensile test obtained by the same method as in Example 1 were set in a mold. Then, insert molding was performed in the same manner as in Example 1 under the injection molding conditions shown in Table 1 to prepare a cover material and a shear tensile test piece as an aluminum alloy (A5052) member-PPS resin member composite. Next, as a result of evaluating the resin member and the metal member of the aluminum alloy (A5052) member-PPS composition member composite, the bondability was good in both cases. As a result of evaluating the airtightness of the aluminum alloy (A5052) member-PPS composition member composite, no air bubbles were observed in any of the composites, and the airtightness was excellent.
  • Comparative Examples 1-4 A pelletized PAS composition was prepared in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 2 for the blending ratios of PAS (A), ethylene copolymer (B), glass fiber (C), and epoxy resin (E). was made. The MFR and crystallization temperature of the obtained PPS composition were then measured.
  • the surface-roughened aluminum alloy (A5052) plate material, the aluminum alloy (A5052) lid material, and the aluminum alloy (A5052) plate material for the shear tensile test obtained by the same method as in Example 1 were set in a mold. Then, insert molding was performed in the same manner as in Example 1 under the injection molding conditions shown in Table 2 to prepare a cover material and a shear tensile test piece as an aluminum alloy (A5052) member-PAS member composite.
  • All of the obtained aluminum alloy (A5052) member-PAS member composites were inferior in bondability and airtightness between the resin member and the metal member.
  • Comparative example 5 A pellet-like PAS composition was produced in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 2 for the blending ratios of PAS (A), ethylene copolymer (B), and glass fiber (C). The MFR and crystallization temperature of the obtained PPS composition were then measured.
  • the surface-roughened aluminum alloy (A5052) plate material, the aluminum alloy (A5052) lid material, and the aluminum alloy (A5052) plate material for the shear tensile test obtained by the same method as in Example 1 were set in a mold. Then, insert molding was performed in the same manner as in Example 1 under the injection molding conditions shown in Table 2, but drooling was severe and molding was difficult, and the aluminum alloy (A5052) member-PAS composition member composite couldn't get the body
  • Comparative Examples 6 and 7 A pellet-like PAS composition was produced in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 2 for the blending ratios of PAS (A), ethylene copolymer (B), and glass fiber (C). The MFR and crystallization temperature of the obtained PPS composition were then measured.
  • the surface-roughened aluminum die-cast alloy (ADC12) plate material and the aluminum die-cast alloy (ADC12) lid material obtained by the same method as in Example 2 and the aluminum die-cast alloy (ADC12) plate material for the shear tensile test were put into a mold. , insert molding is performed in the same manner as in Example 2 under the injection molding conditions shown in Table 2, and aluminum die-cast alloy (ADC12) member-PAS member composite lid material and shear tensile test piece are produced. made.
  • All of the obtained aluminum die-cast alloy (ADC12) member-PAS member composites were inferior in bonding and airtightness between the resin member and the metal member.
  • Example 11 Aluminum alloy (A5052) plate material (50 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm thickness) in the shape shown in Fig. 3, aluminum alloy (A5052) lid material and aluminum alloy (A5052) plate material (127 mm ⁇ 12.7 mm) in the shape shown in Fig. 2 ⁇ 0.5 mm thickness) was immersed in a degreasing bath containing an aqueous solution containing 7.5% aluminum degreasing agent (liquid temperature 60°C) for 5 minutes, and then washed with deionized water.
  • a degreasing bath containing an aqueous solution containing 7.5% aluminum degreasing agent (liquid temperature 60°C) for 5 minutes, and then washed with deionized water.
  • PPS (A-1) obtained in Synthesis Example 1 10 parts by weight of ethylene copolymer (B-5), 1 part by weight of epoxy resin (E-1), glass flakes (F-1 ) were uniformly mixed in advance and charged into the hopper of a twin-screw extruder (manufactured by Japan Steel Works, Ltd., (trade name) TEX25 ⁇ III) heated to a cylinder temperature of 300°C.
  • the glass fiber (C-3) was added from the hopper of the side feeder of the twin-screw extruder so that 50 parts by weight per 100 parts by weight of the PPS (A-1), melt-kneaded and pelletized.
  • a PPS composition was made. The MFR and Tc2 of the obtained PPS composition were then measured.
  • the obtained aluminum alloy (A5052) plate material and aluminum alloy (A5052) lid material were set in a mold, and injection molding was performed with a cylinder temperature of 310°C, a mold temperature of 145°C, and a mold holding pressure of 50 MPa.
  • the PPS composition is injection molded using a machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S), and is insert molded into the shape shown in FIG. 4 to produce an aluminum alloy (A5052) member-PAS member composite A lid material was produced.
  • the aluminum alloy (A5052) member-PPS member composite was evaluated for metal bondability and warpage amount. As a result of evaluating the airtightness of the aluminum alloy (A5052) member-PPS member composite, no air bubbles were observed and the airtightness was excellent.
  • Example 12 An aluminum die-cast alloy (ADC12) plate material (50 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm thickness) having the shape shown in Fig. 3 and an aluminum die-cast alloy (ADC12) lid material having the shape shown in Fig. 2 were mixed with 7.5% aluminum degreaser. After dipping in a degreasing tank containing an aqueous solution (liquid temperature 60° C.) for 5 minutes, it was washed with deionized water. Next, it is immersed in a tank containing an aqueous solution containing 1.5% caustic soda (liquid temperature 40°C) for 1 minute, washed with deionized water, and further containing 5% hydrochloric acid and 1% hydrated aluminum chloride.
  • ADC12 aluminum die-cast alloy
  • ADC12 aluminum die-cast alloy
  • PPS (A-2) obtained in Synthesis Example 2
  • 10 parts by weight of ethylene copolymer (B-4), 4 parts by weight of epoxy resin (E-1), glass flakes (F-1 ) were uniformly mixed in advance and charged into the hopper of a twin-screw extruder (manufactured by Japan Steel Works, Ltd., (trade name) TEX25 ⁇ III) heated to a cylinder temperature of 310°C.
  • the glass fiber (C-2) was added from the hopper of the side feeder of the twin-screw extruder so as to be 55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PPS (A-2), melt-kneaded and pelletized.
  • a PPS composition was made. The MFR and Tc2 of the obtained PPS composition were then measured.
  • the obtained aluminum die-cast alloy (ADC12) plate material and aluminum die-cast alloy (ADC12) cover material were set in a mold, and the cylinder temperature was set to 310°C, the mold temperature to 150°C, and the mold holding pressure to 60 MPa.
  • the PPS composition is injection molded using an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S), and the shape shown in FIG. A cover material, which is a body, was produced.
  • the aluminum die-cast alloy (ADC12) member-PPS member composite was evaluated for metal bondability and warpage amount. As a result of evaluating the airtightness of the aluminum die-cast alloy (ADC12) member-PPS member composite, no air bubbles were observed and the airtightness was excellent.
  • Example 13 A stainless steel (SUS304) plate material (50 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm thickness) having the shape shown in Fig. 3 and a stainless steel (SUS304) lid material having the shape shown in Fig. 2 were mixed with an aqueous solution containing 7.5% of a degreasing agent for aluminum ( After being immersed in a degreasing tank containing a liquid temperature of 60° C. for 5 minutes, it was washed with deionized water.
  • SUS304 stainless steel
  • SUS304 surface-roughened stainless steel
  • SUS304 stainless steel
  • PPS (A-3) obtained in Synthesis Example 3 10 parts by weight of ethylene copolymer (B-4), 3 parts by weight of epoxy resin (E-1), glass flakes (F-1 ) were uniformly mixed in advance and charged into the hopper of a twin-screw extruder (manufactured by Japan Steel Works, Ltd., (trade name) TEX25 ⁇ III) heated to a cylinder temperature of 300°C.
  • the glass fiber (C-3) was added from the hopper of the side feeder of the twin-screw extruder so as to be 55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PPS (A-3), melt-kneaded and pelletized.
  • a PPS composition was made. The MFR and Tc2 of the obtained PPS composition were then measured.
  • the obtained stainless steel (SUS304) plate material and stainless steel (SUS304) lid material were set in a mold, and injection molding was performed with a cylinder temperature of 300°C, a mold temperature of 145°C, and a mold holding pressure of 50 MPa.
  • the PPS composition is injection molded using a machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S), and insert molding is performed into the shape shown in FIG. 4 to produce a stainless steel (SUS304) member-PAS member composite.
  • a lid material was produced.
  • the stainless steel (SUS304) member-PPS member composite was evaluated for metal bondability and warpage amount. As a result of evaluating the airtightness of the stainless steel (SUS304) member-PPS member composite, no air bubbles were observed and the airtightness was excellent.
  • Example 14 A copper (C1100) plate material (50 mm ⁇ 10 mm ⁇ 1 mm thickness) having the shape shown in Fig. 3 and a copper (C1100) plate material having the shape shown in Fig. 2 were used as laser oscillators to produce a fiber laser (manufactured by Keyence Corporation, (trade name)). MD-F3200), surface roughened copper (C1100) plate material by irradiating laser light under the conditions of output 24 W, wavelength 1090 nm, pulse frequency 60 kHz, laser irradiation speed 2000 mm / sec, line interval 0.05 mm. and a lid made of copper (C1100) was obtained.
  • PPS (A-1) obtained in Synthesis Example 1 20 parts by weight of ethylene copolymer (B-4), 6 parts by weight of epoxy resin (E-1), glass flakes (F-2 ) were uniformly mixed in advance and charged into the hopper of a twin-screw extruder (manufactured by Japan Steel Works, Ltd., (trade name) TEX25 ⁇ III) heated to a cylinder temperature of 300°C.
  • the glass fiber (C-3) was added from the hopper of the side feeder of the twin-screw extruder so as to be 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PPS (A-1), melt-kneaded and pelletized.
  • a PPS composition was made. The MFR and Tc2 of the obtained PPS composition were then measured.
  • the obtained copper (C1100) plate material and copper (C1100) lid material were set in a mold, and an injection molding machine ( Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S) was used to injection-mold the PPS composition, followed by insert-molding into the shape shown in FIG. made.
  • an injection molding machine Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S
  • the copper (C1100) member-PPS member composite was evaluated for metal bondability and warpage amount. The metal bondability was good and no warpage was observed.
  • As a result of evaluating the airtightness of the copper (C1100) member-PPS member composite no air bubbles were observed and the airtightness was excellent.
  • Example 15 An aqueous solution (liquid temperature 60° C.) in a degreasing bath for 5 minutes, and then washed with deionized water. Then, it was immersed for 1 minute in a bath containing an aqueous solution containing 1.5% caustic soda (liquid temperature: 40°C) and washed with deionized water. Next, it was immersed in a bath containing a 10% concentration nitric acid aqueous solution (liquid temperature 40°C) for 1 minute, washed with deionized water, and further immersed in a bath containing a 3% concentration nitric acid aqueous solution (liquid temperature 40°C) for 10 minutes. It was immersed for minutes and washed with deionized water.
  • aqueous solution liquid temperature 60° C.
  • PPS (A-3) obtained in Synthesis Example 3 15 parts by weight of ethylene copolymer (B-5), 1 part by weight of epoxy resin (E-1), glass flakes (F-1 ) were uniformly mixed in advance and charged into the hopper of a twin-screw extruder (manufactured by Japan Steel Works, Ltd., (trade name) TEX25 ⁇ III) heated to a cylinder temperature of 300°C.
  • the glass fiber (C-2) was added from the hopper of the side feeder of the twin-screw extruder so as to be 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PPS (A-3), melt-kneaded and pelletized.
  • a PPS composition was made. The MFR and Tc2 of the obtained PPS composition were then measured.
  • the obtained copper (C1100) plate material and copper (C1100) lid material were set in a mold, and an injection molding machine ( Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S) was used to injection-mold the PPS composition, followed by insert-molding into the shape shown in FIG. made.
  • an injection molding machine Sumitomo Heavy Industries, Ltd., (trade name) SE75S
  • the copper (C1100) member-PPS member composite was evaluated for metal bondability and warpage amount. The metal bondability was good and no warpage was observed.
  • As a result of evaluating the airtightness of the copper (C1100) member-PPS member composite no air bubbles were observed and the airtightness was excellent.
  • Examples 16-20 PAS (A), ethylene copolymer (B), epoxy resin (E), glass fiber (C), and glass flakes (F) were mixed in the same manner as in Example 11 under the conditions shown in Table 1.
  • a PPS composition in the form of pellets was produced.
  • the MFR and Tc2 of the obtained PPS composition were then measured.
  • the surface-roughened aluminum alloy (A5052) plate material and aluminum alloy (A5052) lid material obtained by the same method as in Example 11 were set in a mold, and the injection molding conditions were as shown in Table 1. , Insert molding was performed in the same manner as in Example 1 to produce a cover material which was an aluminum alloy (A5052) member-PAS member composite. Next, the aluminum alloy (A5052) member-PPS member composite was evaluated for metal bondability and warpage amount. As a result of evaluating the airtightness of the aluminum alloy (A5052) member-PPS member composite, no air bubbles were observed and the airtightness was excellent.
  • the surface-roughened aluminum alloy (A5052) plate material and aluminum alloy (A5052) lid material obtained by the same method as in Example 11 were set in a mold, and the injection molding conditions were as shown in Table 4. , Insert molding was performed in the same manner as in Example 11 to produce a cover material which is an aluminum alloy (A5052) member-PAS member composite.
  • the obtained aluminum alloy (A5052) member-PAS member composite was inferior in metal bondability and airtightness.
  • Comparative example 12 PAS (A), ethylene copolymer (B), epoxy resin (E), glass fiber (C), and glass flakes (F) were mixed in the same manner as in Example 11 under the conditions shown in Table 4. A pelletized PAS composition was produced. Then, the MFR and Tc2 of the obtained PAS composition were measured.
  • the surface-roughened aluminum alloy (A5052) plate material and aluminum alloy (A5052) lid material obtained by the same method as in Example 11 were set in a mold, and the injection molding conditions were as shown in Table 4. , Insert molding was performed in the same manner as in Example 11, but drooling was severe and molding was difficult, and an aluminum alloy (A5052) member-PAS member composite could not be obtained.
  • the surface-roughened copper (C1100) plate material and copper (C1100) lid material obtained by the same method as in Example 15 were set in a mold, and injection molding was performed under the conditions shown in Table 4. Insert molding was performed in the same manner as in Example 15 to produce a cover material that was a copper (C1100) member-PAS member composite.
  • the resulting copper (C1100) member-polyarylene sulfide member composite was inferior in metal bonding and airtightness.
  • Comparative Example 17 drooling was severe and molding was difficult, and a copper (C1100) member-PAS composition member composite could not be obtained.
  • the composite of the present invention provides a metal member-PAS member composite that is excellent in the airtightness of the joint surface, and is particularly used for parts of transportation equipment such as automobiles and aircraft. Alternatively, it is useful for electrical and electronic component applications such as mobile devices that require waterproofness.
  • Metal plate. 2 Metal plate material. 3; Metal cover material. 4; PPS resin member.

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Abstract

金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材との気密性に優れる金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体及びその製造方法を提供する。 金属部材と(1)溶融結晶化ピークのピーク温度が200℃以上230℃以下、(2)MFRが20g/10分以上150g/10分以下、(3)ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100重量部に対し、変性エチレン系共重合体(B)5~25重量部及びガラス繊維(C)10~120重量部を含む、とのいずれをも満足するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物製であるポリアリーレンスルフィド樹脂部材との射出一体成形体である金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体。

Description

金属部材-ポリアリーレンスルフィド部材複合体及びその製造方法
 本発明は、接合面の気密性に優れる金属部材-ポリアリーレンスルフィド部材複合体及びその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、耐衝撃性、軽量性及び量産性に優れ、特に自動車や航空機などの輸送機器の部品用途、あるいは防水性の求められる携帯機器等の電気・電子部品用途に有用な金属部材とポリアリーレンスルフィド部材との気密性に優れる金属部材-ポリアリーレンスルフィド部材複合体及び金属部材-ポリアリーレンスルフィド部材複合体の製造方法に関するものである。
 自動車や航空機などの輸送機器の部品を軽量化するため、金属の一部を樹脂に置き換える方法が検討されている。また、樹脂と金属を複合一体化する方法として、金型内に物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属部材をインサートし、樹脂を射出成形して直接一体化する方法(以下、射出インサート成形法と表記する場合がある。)が、良量産性、少部品点数、低コスト、高設計自由度、低環境負荷の観点から注目されており、スマートフォン等の携帯電子機器の製造プロセスなどに提案されている(例えば、特許文献1~3参照。)。
 ポリ(p-フェニレンスルフィド)(以下、PPSと略記することもある。)に代表されるポリアリーレンスルフィド(以下、PASと略記することもある。)は、優れた機械的特性、熱的特性、電気的特性、耐薬品性を有し、多くの電気・電子機器部材や自動車機器部材、その他OA機器部材等、幅広く使用されている。
 また、PASは溶融流動性に優れることから、物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属部材との射出インサート成形法において、優れた接合強度を発現する。
 さらに、優れた寸法安定性、薄肉流動性等に優れる樹脂組成物として、特定の溶融粘度と結晶化温度を有するアミノ基含有PPS、繊維状充填材、粉粒状充填材、エチレン系共重合体及び離型材(例えば特許文献4参照。)等が提案されている。
 そして、成形性及び機械的強度に優れ、且つ箱形部分の底面部の平面度が優れ、ショット間の寸法バラツキが抑制された箱形形状を有する成形品用のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物として、特定の溶融粘度と結晶化温度を有するポリアリーレンサルファイド樹脂、繊維状充填剤及び非繊維状充填剤からなる無機充填剤からなるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物(例えば特許文献5参照。)等が提案されている。
 また、金属との良好な接合性を有するPAS樹脂組成物については、これまでにもいくつかの検討がなされ、例えば、(a)PAS、(b)極性基含有ポリエチレン系共重合体、及び(c)トリアジンチオール類を配合する樹脂組成物(例えば特許文献6参照。)、(a)PPS、(b)極性基含有ポリオレフィン、及び(c)相溶化剤を配合する樹脂組成物(例えば特許文献7参照。)等が提案されている。
 さらに、金属-樹脂接合面の気密性に優れた金属-樹脂複合構造体について提案がなされている(例えば特許文献8参照。)。
 PASは、ガラス繊維等の繊維状無機充填材、炭酸カルシウム、タルク等の粒状無機充填材を配合することにより、機械的強度、耐熱性、剛性等を大きく向上させることができる。しかしながら、繊維状充填剤を配合することによって、成形品に反りが発生し、スマートフォンやタブレットPCなど携帯端末機器の筐体等の電子・電気部品用途、又は自動車部品等への搭載が制限されている。また、これらの用途においては、部品形状の複雑化や小型化の要求から、部品の薄肉化が進展しており、薄肉化した際の反りを低減することが望まれている。
 そして、PASの反りを改良するための方法として、例えばPPS、ガラスフレーク、ガラスフレーク以外の無機充填材、オレフィン系樹脂を配合してなるPPS樹脂組成物(例えば特許文献9参照。)、PPS、ガラス繊維、特定の官能基を含有するオレフィン系重合体、エポキシ樹脂、ガラスフレークおよび/または炭酸カルシウムを配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物(例えば特許文献10参照。)、PPS、変性エチレン系共重合体、繊維断面アスペクト比2~4を有するガラス繊維、紫外線吸収剤を含んでなるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物(例えば特許文献11参照。)等が提案されている。
 また、平面度が高く、ショット間の寸法バラツキが抑制された樹脂組成物として、特定の溶融粘度と結晶化温度を有するPPS、繊維状充填剤及び非繊維状充填剤からなるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物(例えば特許文献12、13参照。)等が提案されている。
 エポキシ樹脂との接着性等に優れる樹脂組成物として、PPS、ポリエチレン系共重合体、変性ポリシロキサン化合物及びエポキシ樹脂からなるポリアリーレンスルフィド組成物(例えば特許文献14参照。)、PPS、ポリエチレン系共重合体、ケチミン構造を有するシラン化合物からなるポリアリーレンスルフィド組成物(例えば特許文献15参照。)、PPS、極性基含有ポリエチレン系共重合体及び有機チタネート、有機アルミネートからなる群より選択される少なくとも1種以上のカップリング剤からなるポリアリーレンスルフィド組成物(例えば特許文献16参照。)等が提案されている。
 優れた寸法安定性、薄肉流動性等に優れる樹脂組成物として、特定の溶融粘度と結晶化温度を有するアミノ基含有PPS、繊維状充填材、粉粒状充填材、エチレン系共重合体及び離型材からなるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物(例えば特許文献17参照。)等が提案されている。
 さらに、インサート金属部材と樹脂部材との接合強度が強く、表面の外観が良好であり、酸やアルカリ等に対する耐薬品性に優れる金属樹脂複合成形体として、インサート金属部材が物理的処理及び/又は化学的処理を施されており、樹脂部材がPPS、非繊維状の球状シリカ及びガラスビーズからなる群より選択される無機充填材、エポキシ基含有オレフィン系共重合体を含む樹脂組成物からなる金属樹脂複合成形体(例えば特許文献18参照。)等が提案されている。
日本国特許第5701414号 日本国特許第5714193号 日本国特許第4020957号 日本国特開2011-16942号公報 日本国特許第4777080号 日本国特開2010-070712号公報 日本国特開2010-284899号公報 日本国特開2020-68070号公報 日本国特開2002-129014号公報 日本国特開2005-306926号公報 日本国特許第6543965号 日本国特開2007-204615号公報 日本国特開2007-204616号公報 日本国特開2008-144002号公報 日本国特開2009-126884号公報 日本国特開2009-143991号公報 日本国特開2011-016942号公報 日本国特許第6132669号
 しかし、特許文献1~3に提案された射出インサート成形法により得られる金属部材-樹脂部材複合体においては、金属-樹脂接合面の密着性を接合強度で数値化し、その優劣を判断しているが、接合強度が優れる場合においても、必ずしも金属-樹脂接合面の気密性が優れるものではなかった。また、反りについては何ら検討されておらず、課題発生の可能性を有するものであった。そして、特許文献4に提案された樹脂組成物においては、特定の溶融粘度と結晶化温度を有するPPSを使用した該樹脂組成物及び金属部材からなるインサート成形複合部材は離型性、寸法安定性及び耐冷熱性に優れたものとなるが、射出インサート成形において実際に金属部材と接合する樹脂組成物の溶融粘度と結晶化温度については何ら検討されておらず、複合部材の気密性が十分に満足できない場合があるという課題を有するものであった。また、特許文献5に提案された樹脂組成物においては、物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属部材との複合体とした際の接合強度や接合面における気密性については何ら検討されておらず、課題発生の可能性を有するものであった。特許文献6及び7に提案された樹脂組成物においては、物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属部材との複合体とした際の接合強度や接合面における気密性については何ら検討されておらず、課題発生の可能性を有するものであった。さらに、特許文献8に提案された冷却装置および電池構造体は優れた気密性を有するが、気密性を発現させるためのメカニズムが明確でなく、気密性を発現させるためのメカニズムの定量的な数値化が望まれていた。
 特許文献9、10、12~16に提案された樹脂組成物においては、物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属部材との複合体とした際の接合強度や接合面における気密性については何ら検討されておらず、課題発生の可能性を有するものであった。また、特許文献11に提案された樹脂組成物においては、樹脂部材と金属部材との気密性や反りが十分に満足できない場合があるという課題を有するものであった。特許文献14に提案された樹脂組成物においては、特定の溶融粘度と結晶化温度を有するPPSを使用した該樹脂組成物及び金属部材からなるインサート成形複合部材は離型性、寸法安定性及び耐冷熱性に優れたものとなるが、射出インサート成形において実際に金属部材と接合する樹脂組成物の溶融粘度と結晶化温度については何ら検討されておらず、複合部材の気密性が十分に満足できない場合があるという課題を有するものであった。特許文献11及び17に提案された樹脂組成物においては、樹脂部材と金属部材との接合性や反りが十分に満足できない場合があるという課題を有するものであった。
 また、特許文献18に提案された金属樹脂複合成形体については、反りについては何ら検討されておらず、課題発生の可能性を有するものであった。
 そこで、本発明は、金属部材とPAS部材との気密性に優れる金属部材-PAS部材複合体及び気密性に優れる金属部材-PAS部材複合体を安定的に製造する方法、さらには、反りが小さく、接合面の気密性に優れる金属部材-PAS部材複合体に関するものであり、特に、自動車や航空機などの輸送機器の部品用途、あるいは防水性の求められる携帯機器等の電気・電子部品用途に特に有用な金属部材-PAS部材複合体を提供することを目的とするものである。
 本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、少なくともPAS、変性エチレン系共重合体、ガラス繊維から構成され、特定の配合割合からなり、且つ特定の溶融結晶化ピーク温度及び溶融粘度を有してなる組成物製のPAS部材および金属部材からなる金属部材-PAS部材複合体が接合面の気密性に優れること、更には、少なくともPAS、変性エチレン系共重合体、エポキシ樹脂、ガラス繊維及びガラスフレークから構成される組成物からなり、且つ特定の溶融結晶化ピーク温度及び溶融粘度を有してなるPAS部材および金属部材からなる金属部材-PAS部材複合体が反りが小さく、接合面の気密性に優れること、を見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明は以下の[1]乃至[7]に存する。
[1] 金属部材とPAS部材との射出一体成形体である金属部材-PAS部材複合体であって、PAS部材が、下記(1)~(3)のいずれをも満足するPAS組成物の射出成形部材である、ことを特徴とする金属部材-PAS部材複合体。
(1);示差走査熱量計(DSC)を用い、23℃から330℃まで昇温した後、5分間保持し、次いで20℃/分の速度で150℃まで冷却した際に得られる溶融結晶化ピークのピーク温度が200℃以上230℃以下である。
(2);ISO 1133に準拠して315℃で測定したメルトフローレイト(MFR)が20g/10分以上150g/10分以下である。
(3);PAS(A)100重量部に対し、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル-無水マレイン酸共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-酢酸ビニル共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体及び無水マレイン酸グラフト変性エチレン-α-オレフィン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種以上の変性エチレン系共重合体(B)5~25重量部及びガラス繊維(C)10~120重量部を含むものである。
[2] PAS組成物が、さらにポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、脂肪酸アマイド系ワックスからなる群より選択される少なくとも1種以上の離型剤(D)を含んでなるものであることを特徴とする[1]に記載の金属部材-PAS部材複合体。
[3] PAS組成物が、さらにエポキシ樹脂(E)を含んでなるものであることを特徴とする[1]又は[2]に記載の金属部材-PAS部材複合体。
[4] PAS組成物が、さらにガラスフレーク(F)を含んでなるものであることを特徴とする[1]~[3]のいずれかに記載の金属部材-PAS部材複合体。
[5] PAS組成物が、ガラス繊維(C)/ガラスフレーク(F)(重量比)=1/4~4/1であり、ガラス繊維(C)とガラスフレーク(F)の合計量がPAS(A)100重量部に対し40~150重量部であることを特徴とする[4]に記載の金属部材-PAS部材複合体。
[6] 金属部材が、化学処理または物理的処理を施した表面を有する金属部材であることを特徴とする[1]~[5]のいずれかに記載の金属部材-PAS部材複合体。
[7] 金属部材とPAS部材とを射出成形により直接一体化させる金属部材-PAS部材複合体の製造方法であって、金型温度130℃以上の金型内に金属部材を装着し、金型保圧1MPa以上とし、該金型内に溶融PAS組成物を射出充填し、該金属部材とPAS部材とが直接一体化された射出インサート複合体とすることを特徴とする[1]~[6]のいずれかに記載の金属部材-PAS部材複合体の製造方法。
 本発明によれば、接合面の気密性に優れ、さらには、耐衝撃性、軽量性及び量産性に優れ、特に自動車や航空機などの輸送機器の部品用途、あるいは防水性の求められる携帯機器等の電気・電子部品用途に有用な信頼性の高い金属部材-PAS部材複合体およびその製造方法を提供することができ、その産業的価値は極めて高いものである。
;実施例で用いた気密性評価用の容器の概略図。 ;気密性評価用蓋材の概略図。 ;気密性評価用金属部材の概略図。 ;気密性評価用金属部材-PAS部材複合体。
 以下に、本発明を詳細に説明する。
 本発明の金属部材-PAS部材複合体は、金属部材とPAS部材とを射出成形により直接一体化してなる金属部材-PAS部材複合体である。
 そして、該PAS部材を構成するPAS組成物は、示差走査熱量計(以下、DSCと記す場合がある。)を用い、23℃から330℃まで昇温した後、5分間保持し、次いで20℃/分の速度で150℃まで冷却した際に得られる溶融結晶化ピークのピーク温度(以下、溶融結晶化温度又はTc2と記す場合がある。)が200℃以上230℃以下のものであり、得られる金属部材-PAS部材複合体は優れた気密性を有するものとなる。ここで、Tc2が200℃未満のPAS組成物である場合、射出インサート成形における金型離型性が著しく低下し、金属部材-PAS部材複合体の生産性が劣るものとなる。一方、230℃を越えるものである場合、金属部材とPAS部材との接合性が乏しくなり、得られる金属部材-PAS部材複合体は、気密性に劣るものとなる。
 本発明の金属部材-PAS部材複合体は、金属部材とPAS部材がインサート成形において強固に接合するものであり、射出成形により溶融したPAS組成物が金型内に射出され、金型内で金属部材表面の微細な凹凸形状を転写し、その結果、アンカー効果が働くものである。そして、溶融したPAS組成物が固化する際に金属表面の凹凸形状を再現よく転写することが重要な因子となり、そのためには適度な固化速度を有するPAS組成物が優れた転写性を可能とするものである。ここで、固化速度が過度に速い場合、金属部材表面を転写する前に組成物が固化するため、金属部材表面と樹脂部材との間にボイドと呼ばれる隙間が生じ易く、気密性が劣るものとなる。また、固化速度が遅い場合、成形加工性に劣り、複合体の生産性に劣るものとなる。よって、PAS部材のTc2が200℃未満である場合、固化速度が過度に遅くなり、複合体製造時に金型からの離型性が著しく低下し、生産性が乏しくなる。一方、230℃を越えるものである場合、PAS組成物の固化速度が過度に速くなり、金属部材とPAS部材との接合性が乏しくなり、得られる金属部材-PAS部材複合体は、気密性に劣るものとなる。そして、本発明におけるPAS部材のTc2が、一般的なPASのTc2より低い200℃以上230℃以下という特異なTc2であることから、溶融状態からの固化速度制御が可能となり生産性、気密性に優れるものとなる。
 また、該PAS部材は、ISO 1133に準拠して315℃で測定したMFRが20g/10分以上150g/10分以下であるPAS組成物からなることにより、得られる金属部材-PAS部材複合体は、接合面の優れた気密性を有するものとなる。ここで、20g/10分未満のPAS組成物である場合、組成物の金型内での流動性が乏しくなり、金属部材表面を効率的に転写することが困難となり、金属部材とPAS部材との接合性が乏しく、得られる金属部材-PAS部材複合体は、気密性に劣るものとなる。一方、150g/10分を越えるものである場合、射出インサート成形においてドルーリングが発生し易くなり、成形が困難となる場合がある。本発明の金属部材-PAS部材複合体は、PAS部材のMFRが20g/10分以上150g/10分以下という特定の流動性を有することから、部材成形時に良加工性を示し気密性に優れるものとなる。
 なお、本発明における気密性とは、金属部材とPAS部材の接合面における、例えば水、水蒸気、有機溶剤;アセトン、エタノール、ジメチルホムアミド、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アンモニア等、各種車両用液体;オートマチックトランスミッションフルード、ロングライフクーラント、バッテリー液、エンジンオイル、ガソリン、軽油、ギアオイル、ブレーキオイル、シリコーンオイル等、ガス;ヘリウム、水素、酸素、窒素、空気、二酸化炭素、オゾン、メタン、一酸化炭素、液化石油ガス、過酸化水素、フッ化水素等、電池の電解液等に対する気密性を指し、気密性の評価方法としては、用途、目的に応じて適宜選択することができ、ヘリウムリークテストとしては日本国特開2020-68070号公報に提案の方法等を挙げることができる。
 本発明の金属部材-PAS部材複合体を構成するPAS部材は、PAS(A)100重量部に対し、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル-無水マレイン酸共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-酢酸ビニル共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体及び無水マレイン酸グラフト変性エチレン-α-オレフィン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種以上の変性エチレン系共重合体(B)5~25重量部及びガラス繊維(C)10~120重量部を含むものである。該PAS(A)としては、一般にPASと称される範疇に属するものを含むものであればよく、該PAS(A)としては、例えばp-フェニレンスルフィド単位、m-フェニレンスルフィド単位、o-フェニレンスルフィド単位、フェニレンスルフィドスルフォン単位、フェニレンスルフィドケトン単位、フェニレンスルフィドエーテル単位、ビフェニレンスルフィド単位からなる単独重合体又は共重合体を挙げることができ、該PASの具体的例示としては、PPS、ポリフェニレンスルフィドスルフォン、ポリフェニレンスルフィドケトン、ポリフェニレンスルフィドエーテル等が挙げられ、その中でも、特に耐熱性、強度特性に優れるPAS材となることから、PPSであることが好ましい。
 さらに、該PAS(A)は、接合面の気密性に優れる金属部材-PAS部材複合体を効率良く得ることが可能となることから、直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で測定した溶融粘度が90~2000ポイズのPASであることが好ましい。
 該PAS(A)の製造方法としては、PASの製造方法として知られている方法により製造することが可能であり、例えば極性溶媒中で硫化アルカリ金属塩、ポリハロ芳香族化合物を重合することにより得る事が可能である。その際の極性有機溶媒としては、例えばN-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等を挙げる事ができ、硫化アルカリ金属塩としては、例えば硫化ナトリウム、硫化ルビジウム、硫化リチウムの無水物又は水和物を挙げる事ができる。また、硫化アルカリ金属塩としては、水硫化アルカリ金属塩とアルカリ金属水酸化物を反応させたものであってもよい。ポリハロ芳香族化合物としては、例えばp-ジクロロベンゼン、p-ジブロモベンゼン、p-ジヨードベンゼン、m-ジクロロベンゼン、m-ジブロモベンゼン、m-ジヨードベンゼン、4,4’-ジクロロジフェニルスルホン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、4,4’-ジクロロジフェニルエーテル、4,4’-ジクロロビフェニル等を挙げる事ができる。
 また、PAS(A)としては、直鎖状のもの、重合時にトリハロ以上のポリハロゲン化合物を少量添加して若干の架橋又は分岐構造を導入したもの、PASの分子鎖の一部及び/又は末端を例えばカルボキシル基、カルボキシ金属塩、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基等の官能基により変性したもの、窒素などの非酸化性の不活性ガス中で加熱処理を施したものなどが挙げられ、さらにこれらPASの混合物であってもかまわない。また、該PASは、酸洗浄、熱水洗浄あるいはアセトン、メチルアルコールなどの有機溶媒による洗浄処理を行うことによってナトリウム原子、PASのオリゴマー、食塩、4-(N-メチル-クロロフェニルアミノ)ブタノエートのナトリウム塩などの不純物を低減させたものであってもよい。
 本発明の金属部材-PAS部材複合体を構成するPAS部材は、接合面の気密性に優れる金属部材-PAS部材複合体を効率良く得ることが可能となることから、PAS(A)100重量部に対し、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル-無水マレイン酸共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-酢酸ビニル共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル重合体及び無水マレイン酸グラフト変性エチレン-α-オレフィン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種以上の変性エチレン系共重合体(B)5~25重量部を含むものである。ここで、該変性エチレン系共重合体(B)の配合量が5重量部未満である場合、得られる金属部材-PAS部材複合体は接合面の気密性に劣るものとなる。一方、配合量が25重量部を超える場合、得られる金属部材-PAS部材複合体は接合面の気密性に劣るものとなり、また射出インサート成形におけるガスの発生及び金型汚染が顕著となり好ましくない。
 本発明の金属部材-PAS部材複合体を構成するPAS部材は、機械強度に優れる金属部材-PAS部材複合体を効率良く得ることが可能となることから、PAS(A)100重量部に対し、ガラス繊維(C)10~120重量部を含むものである。該ガラス繊維(C)としては、一般にガラス繊維と称するものであれば如何なるものを用いても良い。該ガラス繊維(C)の具体的例示としては、平均繊維径が6~14μmのチョップドストランド、繊維断面のアスペクト比が2~4の扁平ガラス繊維からなるチョップドストランド、ミルドファイバー、ロービング等のガラス繊維;シラン繊維;アルミノ珪酸塩ガラス繊維;中空ガラス繊維;ノンホーローガラス繊維等が挙げられ、その中でもとりわけ接合面の欠陥が少なく、耐衝撃性に優れる金属部材-PAS部材複合体となることから、平均繊維径が6~14μmのチョップドストランド、ないしは、繊維断面のアスペクト比が2~4である扁平ガラス繊維からなるチョップドストランドであることが好ましい。これらのガラス繊維は2種以上を併用することも可能であり、必要によりエポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能性化合物又はポリマーで、予め表面処理したものを用いてもよい。
 ここで、該ガラス繊維(C)の配合量が10重量部未満である場合、得られる金属部材-PAS部材複合体は、機械強度、耐衝撃性が劣るものとなる。一方、配合量が120重量部を超える場合、PAS組成物の流動性が低下し、金属部材-PAS部材複合体の接合面の気密性が低下する。
 また、該PAS部材は、成形品とする際の金型離型性や外観を改良するために離型剤(D)を含有してもよい。該離型剤(D)としては、例えばポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、脂肪酸アマイド系ワックスが好適に用いられる。該ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスとしては、一般的な市販品を用いることができる。また、該脂肪酸アマイド系ワックスとは、高級脂肪族モノカルボン酸、多塩基酸及びジアミンからなる重縮合物でありこの範疇に属するものであれば如何なるものを用いることも可能であり、例えばステアリン酸、セバシン酸、エチレンジアミンからなる重縮合物である、(商品名)ライトアマイドWH-255(共栄社化学(株)製)等を挙げることができる。
 また、該PAS部材は、接合面の気密性に優れる金属部材-PAS部材複合体を効率良く得ることが可能となることからエポキシ樹脂(E)を含有してもよい。該エポキシ樹脂(E)としては、エポキシ樹脂と称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いても良い。具体的例示としては、2,2-ビス(4'-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、ビス(2-ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノールF)、4,4'-ジヒドロキシジフェニルスルホン(ビスフェノールS)、4,4'-ジヒドロキシビフェニル、レゾルシン、サリゲニン、トリヒドロキシジフェニルジメチルメタン、テトラフェニロールエタン、これらのハロゲン置換体およびアルキル基置換体、ブタンジオール、エチレングリコール、エリスリット、ノボラック、グリセリン、ポリオキシアルキレン等のヒドロキシル基を分子内に2個以上含有する化合物とエピクロルヒドリン等から合成されるグリシジルエーテル系エポキシ樹脂;該ヒドロキシル基を分子内に2個以上含有する化合物とフタル酸グリシジルエステル等から合成されるグリシジルエステル系エポキシ樹脂;アニリン、ジアミノジフェニルメタン、メタキシレンジアミン、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン等の第一または第二アミンとエピクロロヒドリン等から合成されるグリシジルアミン系エポキシ樹脂等々のグリシジル基を含むエポキシ樹脂,エポキシ化大豆油,エポキシ化ポリオレフィン,ビニルシクロヘキセンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジオキサイド等々のグリシジル基を含まないエポキシ樹脂が挙げられる。中でも得られる金属部材-PAS部材複合体の接合面の気密性が特に優れたものとなることから、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなどのビスフェノール類のグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。更に好ましいものとしては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂である。該エポキシ樹脂(E)の配合量としては、PAS(A)100重量部に対し、1~15重量部であることが好ましい。
 本発明の金属部材-PAS部材複合体を構成するPAS部材は、反りが小さく、機械強度に優れる金属部材-PAS部材複合体を効率良く得ることが可能となることから、ガラスフレーク(F)を含むものであることが好ましく、特に反りが小さなものとなることから、PAS(A)100重量部に対し、ガラス繊維(C)とガラスフレーク(F)の合計量40~150重量部を含むものであることが好ましい。また、その際のガラス繊維(C)とガラスフレーク(F)との配合割合は重量比で1/4~4/1であることが好ましい。
 該ガラスフレーク(F)とは、通常、平均厚さが2~5μm、平均粒径が10~4000μmの鱗片状のガラスであり、アルカリ成分を含むCガラスとアルカリ成分をほとんど含まないEガラスに分類される。中でも得られる金属部材-PAS部材複合体の反りが著しく小さくなることから、平均粒径が100~1000μmのガラスフレークであることが好ましい。
 さらに、該PAS部材は、本発明の効果を損なわない範囲で、炭素繊維、窒化珪素ウイスカー、塩基性硫酸マグネシウムウイスカー、チタン酸バリウムウイスカー、チタン酸カリウムウイスカー、炭化珪素ウイスカー、ボロンウイスカー、酸化亜鉛ウイスカー等のウイスカー;ロックウール、ジルコニア、チタン酸バリウム、炭化珪素、シリカ、高炉スラグ等の無機系繊維;全芳香族ポリアミド繊維、フェノール樹脂繊維、全芳香族ポリエステル繊維等の有機系繊維;ワラステナイト、マグネシウムオキシサルフェート等の鉱物系繊維が添加されたものであってもよいし、本発明の効果を損なわない範囲で、炭酸カルシウム、炭酸リチウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、マイカ、シリカ、タルク、クレイ、硫酸カルシウム、カオリン、ワラステナイト、ゼオライト、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化スズ、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、ハイドロタルサイト、ガラスパウダー、ガラスバルーンが添加されたものであっても構わない。
 また、該PAS部材は、本発明の効果を損なわない範囲で、従来公知のポリアルキレンオキサイドオリゴマー系化合物、チオエーテル系化合物、エステル系化合物、有機リン化合物などの可塑剤;酸化防止剤;熱安定剤;滑剤;発泡剤などの通常の添加剤を1種以上添加するものであってもよい。
 さらに、該PAS部材は、本発明の目的を逸脱しない範囲で、各種熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、例えばシアン酸エステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアルキレンオキサイド等の1種以上を混合して使用してなるものであってもよい。
 本発明の金属部材-PAS部材複合体を構成する金属部材としては、金属部材の範疇に属するものであればいかなる材質よりなる部材でもよく、その中でもPAS部材との複合体とした際に各種用途への適応が可能となることから、アルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、銅製部材、銅合金製部材、マグネシウム製部材、マグネシウム合金製部材、鉄製部材、チタン製部材、チタン合金製部材、ステンレス製部材である金属部材が好ましく、とりわけ軽量化に優れる、アルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、マグネシウム製部材、マグネシウム合金製部材、チタン製部材、チタン合金製部材である金属部材が好ましく、より好ましくはアルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材である。また、該金属部材は、板に代表される展伸材であっても、ダイカストに代表される鋳造材であっても、鍛造材からなる金属部材であってもかまわない。
 また、該金属部材は、表面を物理的処理及び/又は化学処理した金属部材であることが好ましく、該物理的処理及び/又は化学処理を施すことにより、PAS部材と直接一体化した際に、気密性等の優れる金属部材-PAS部材複合体が得られるものとなる。そして、金属部材の表面を物理的処理及び/又は化学処理する方法としては、如何なる方法を用いることも可能であり、物理的処理としては、例えば表面に微小固体粒子を接触又は衝突させる方法、また高エネルギー電磁線を照射する方法等を挙げることができ、より具体的にはサンドブラスト処理、液体ホーニング処理、レーザ加工処理等を挙げることができる。更に、サンドブラスト処理、液体ホーニング処理の際の研磨剤としては、例えばサンド、スチールグリッド、スチールショット、カットワイヤー、アルミナ、炭化ケイ素、金属スラグ、ガラスビーズ、プラスチックビーズ等を挙げることができる。また、レーザ加工処理としては、国際公開WO2007/072603号公報、日本国特開2015-142960号公報に提案の方法等を挙げることができる。
 また、化学処理としては、例えば陽極酸化処理法、酸又はアルカリの水溶液で化学処理する方法、等を挙げることができる。そして、陽極酸化処理としては、例えば金属部材を陽極として電解液中で電化反応を行いその表面に酸化被膜を形成する方法であってもよく、メッキ等の分野において陽極酸化法として一般的に知られている方法を用いることができる。より具体的には、例えば1)一定の直流電圧をかけて電解を行う直流電解法、2)直流成分に交流成分を重畳した電圧をかけることにより電解を行うバイポーラ電解法、等を挙げることができる。陽極酸化法の具体的例示としては、国際公開WO2004/055248号公報等に提案の方法等を挙げることができる。また、酸又はアルカリの水溶液で化学処理する方法としては、例えば金属部材を酸又はアルカリの水溶液に浸せきし金属部材表面を化学処理する方法であってもよく、その際の酸又はアルカリの水溶液としては、例えばリン酸等のリン酸系化合物;クロム酸等のクロム酸系化合物;フッ化水素酸等のフッ化水素酸系化合物;硝酸等の硝酸系化合物;塩酸等の塩酸系化合物;硫酸等の硫酸系化合物;水酸化ナトリウム、アンモニア水溶液などのアルカリ水溶液;トリアジンチオール水溶液、トリアジンチオール誘導体水溶液により化学処理する方法等を挙げることができ、より具体的例示としては、日本国特開2017-132243号公報、日本国特開2019-188651号公報、国際公開WO2008/133296号公報、日本国特許第5622785号、日本国特開平10-096088号公報、日本国特開平10-056263号公報、日本国特開平04-032585号公報、日本国特開平04-032583号公報、日本国特開平02-298284号公報、国際公開WO2009/151099号公報、国際公開WO2011/104944号公報等に提案の方法、等を挙げることができる。
 本発明の金属部材-PAS部材複合体の製造方法としては、金属部材とPAS部材とを射出成形により直接一体化することが可能であれば如何なる方法をも用いることができ、その中でも特に効率よく複合体を製造することが可能となることから射出インサート成形法により一体化することが好ましい。そして、該射出インサート成形法としては、例えば金型内に金属部材を装着し、該金属部材に溶融PAS組成物を充填し、PAS部材とし、該金属部材とPAS部材とが直接一体化された複合体とする方法を挙げることができる。この際のPAS組成物の溶融温度としては280~340℃を挙げることができ、インサート成形を行う際の成形機としては、とりわけ生産性に優れることから射出成形機を用いて射出インサート成形を行うことが好ましい。またとりわけ、気密性に優れる金属部材-PAS部材複合体を効率良く製造することが可能となることから、インサート成形を行う際の金型温度としては130℃以上が好ましく、特に140~160℃が好ましい。また、金型保圧は1MPa以上であることが好ましく、特に30MPa以上100MPa以下が好ましい。
 本発明の金属部材-PAS部材複合体は、気密性に優れ、その気密の信頼性に優れ、さらに耐衝撃性、軽量性及び量産性に優れる特性を併せ持つものであり、特にこれら特性、信頼性を必要とする自動車や航空機などの輸送機器の部品用途、あるいは防水性の求められる携帯機器等の電気・電子部品用途に好適に用いられる。
 以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら制限されるものではない。
 実施例及び比較例において用いた、PAS(A)、変性エチレン系共重合体(B)、ガラス繊維(C)、エポキシ樹脂(E)、離型剤(D)及びガラスフレーク(F)を以下に示す。
 <PAS(A)>
ポリ(p-フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A-1)と記す。):溶融粘度380ポイズ。
ポリ(p-フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A-2)と記す。):溶融粘度790ポイズ。
ポリ(p-フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A-3)と記す。):溶融粘度370ポイズ。
ポリ(p-フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A-4)と記す。):溶融粘度80ポイズ。
ポリ(p-フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A-5)と記す。):溶融粘度1280ポイズ。
ポリ(p-フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A-6)と記す。):溶融粘度2500ポイズ。
ポリ(p-フェニレンスルフィド)(以下、PPS(A-7)と記す。):溶融粘度560ポイズ。
 <変性エチレン系共重合体(B)>
エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-α、β-不飽和カルボン酸ブチルエステル共重合体(B-1)(以下、単にエチレン系共重合体(B-1)と記す。):SK global chemical社製、(商品名)LOTADER AX8750、エチレン残基単位:メタクリル酸グリシジルエステル残基単位:アクリル酸ブチルエステル残基単位(重量比)=70:5:25。
エチレン-α、β-不飽和カルボン酸ブチルエステル―無水マレイン酸共重合体(B-2(以下、単にエチレン系共重合体(B-2)と記す。):SK global chemical社製、(商品名)LOTADER 3410、エチレン残基単位:アクリル酸ブチルエステル残基単位:無水マレイン酸残基単(重量比)=80:17:3。
エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-α、β-不飽和カルボン酸メチルエステル共重合体(B-3)(以下、単にエチレン系共重合体(B-3)と記す。):SK global chemical社製、(商品名)LOTADER AX9800、エチレン残基単位:メタクリル酸グリシジルエステル残基単位:アクリル酸エチルエステル残基単位(重量比)=68:8:24。
エチレン-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル-無水マレイン酸共重合体(B-4)(以下、単にエチレン系重合体(B-4)と記す。):SK global chemical社製、(商品名)ボンダインAX8390、エチレン残基単位:α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル残基単位:無水マレイン酸残基単位(重量比)=69.7:29:1.3。
エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体(B-5)(以下、単にエチレン系重合体(B-5)と記す。):SK global chemical社製、(商品名)LOTADER AX8700、エチレン残基単位:α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル残基単位:α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル残基単位(重量比)=67:8:25。
 <ガラス繊維(C)>
ガラス繊維(C-1);日本電気硝子株式会社製、(商品名)ECS03T-732H/PW。
ガラス繊維(C-2);日東紡株式会社製チョップドストランド、(商品名)CSG-3PA 830、繊維断面のアスペクト比4。
ガラス繊維(C-3);日本電気硝子株式会社製、(商品名)T-760H;繊維径10μm、繊維長3mm。
 <エポキシ樹脂(E)>
エポキシ樹脂(E-1);三菱ケミカル株式会社製、(商品名)1004。
 <離型剤(D)>
離型剤(D-1);共栄社化学株式会社製、(商品名)ライトアマイドWH-255。
 <ガラスフレーク(F)>
ガラスフレーク(F-1);日本板硝子株式会社製、(商品名)REFG-301;平均粒子径160μm。
ガラスフレーク(F-2);日本板硝子株式会社製、(商品名)REFG-112;平均粒子径600μm。
 <合成例1(PPS(A-1)の合成)>
 攪拌機を装備する50リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(NaS・2.9HO)6214g、30%苛性ソーダ溶液(30%NaOHaq)164g及びN-メチル-2-ピロリドン17000gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、1355gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p-ジクロロベンゼン6800g、N-メチル-2-ピロリドン5000gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、250℃にて2時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN-メチル-2-ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は170℃で圧力は4.7kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してPPSの洗浄を合計2回行った。得られたPPSを105℃で一昼夜乾燥した。次いで、乾燥したPPSをバッチ式ロータリーキルン型焼成装置に充填し、窒素雰囲気下で240℃まで昇温し、4時間の保持による加熱処理を行うことによって、溶融粘度が380ポイズのPPS(A-1)を得た。
 <合成例2(PPS(A-2)の合成)>
 攪拌機を装備する50リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(NaS・2.9HO)6214g、30%苛性ソーダ溶液(30%NaOHaq)164g及びN-メチル-2-ピロリドン17000gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、1355gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p-ジクロロベンゼン6890g、N-メチル-2-ピロリドン5000gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、250℃にて2時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN-メチル-2-ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は170℃で圧力は4.7kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してPPSの洗浄を合計2回行った。得られたPPSを105℃で一昼夜乾燥した。次いで、乾燥したPPSをバッチ式ロータリーキルン型焼成装置に充填し、窒素雰囲気下で240℃まで昇温し、5時間の保持による加熱処理を行うことによって、溶融粘度が790ポイズのPPS(A-2)を得た。
 <合成例3(PPS(A-3)の合成)>
 攪拌機を装備する50リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(NaS・2.9HO)6214g、粒状の30%苛性ソーダ溶液(30%NaOHaq)164g及びN-メチル-2-ピロリドン17000gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、1346gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p-ジクロロベンゼン6900g、3,5-ジクロロアニリン12g、N-メチル-2-ピロリドン5000gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、さらに250℃にて5時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN-メチル-2-ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は170℃で圧力は4.7kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してPPSの洗浄を合計2回行った。得られたPPSを105℃で一昼夜乾燥した。次いで、乾燥したPPSをバッチ式ロータリーキルン型焼成装置に充填し、窒素雰囲気下で240℃まで昇温し、4時間の保持による加熱処理を行うことによって、溶融粘度が370ポイズのPPS(A-3)を得た。
 <合成例4(PPS(A-4)の合成)>
 攪拌機を装備する50リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(NaS・2.9HO)6214g、フレーク状硫化ソーダ(NaS・2.9HO)6214g、30%苛性ソーダ溶液(30%NaOHaq)164g及びN-メチル-2-ピロリドン17000gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、1362gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p-ジクロロベンゼン6747g、N-メチル-2-ピロリドン5000gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて1時間重合させた後、25分かけて250℃に昇温し、250℃にて2時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN-メチル-2-ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は170℃で圧力は4.7kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してPPSを洗浄した。得られたPPSを105℃で一昼夜乾燥した。次いで、乾燥したPPSをバッチ式ロータリーキルン型焼成装置に充填し、窒素雰囲気下で240℃まで昇温し、1時間の保持による加熱処理を行うことによって、溶融粘度が80ポイズのPPS(A-4)を得た。
 <合成例5(PPS(A-5)の合成)>
 攪拌機を装備する50リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(NaS・2.9HO)6214g、30%苛性ソーダ溶液(30%NaOHaq)164g及びN-メチル-2-ピロリドン17000gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に205℃まで昇温して、1365gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p-ジクロロベンゼン6871g、N-メチル-2-ピロリドン5000gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて2時間重合させた後、30分かけて250℃に昇温し、250℃にて2時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN-メチル-2-ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は170℃で圧力は4.7kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してポリ(p-フェニレンスルフィド)を洗浄した。得られたポリ(p-フェニレンスルフィド)を105℃で一昼夜乾燥した。次いで、乾燥したポリフェニレンスルフィドをバッチ式ロータリーキルン型焼成装置に充填し、空気雰囲気下で240℃まで昇温し、2時間の保持による加熱処理を行うことによって、溶融粘度が1280ポイズのPPS(A-5)を得た。
 <合成例6(PPS(A-6)の合成)>
 攪拌機を装備する50リットルオートクレーブに、フレーク状硫化ソーダ(NaS・2.9HO)6865g、30%苛性ソーダ溶液(30%NaOHaq)164g及びN-メチル-2-ピロリドン17000gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に205℃まで昇温して、1365gの水を留去した。190℃まで冷却した後、p-ジクロロベンゼン7192g、N-メチル-2-ピロリドン5000gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を2時間かけて225℃に昇温し、225℃にて2時間重合させた後、30分かけて250℃に昇温し、250℃にて3時間重合を行った。重合後、減圧下で重合スラリーからN-メチル-2-ピロリドンを蒸留操作で回収した。最終到達温度は170℃で圧力は4.7kPaであった。得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してPPSを洗浄した。得られたPPSを105℃で一昼夜乾燥した。次いで、乾燥したPPSをバッチ式ロータリーキルン型焼成装置に充填し、空気雰囲気下で240℃まで昇温し、5時間の保持による加熱処理を行うことによって、溶融粘度が2500ポイズのPPS(A-6)を得た。
 <合成例7(PPS(A-7)の合成)>
 得られたケーキに80℃の温水を加えスラリー濃度20%として洗浄し、次いで1%濃度の塩酸水溶液により洗浄し、再度、同様に温水を加え175℃まで昇温してPPSを洗浄した以外は、合成例2と同様の方法によりPPS(A-7)を得た。PPS(A-7)の溶融粘度は560ポイズであった。
 得られたPAS、金属部材-PAS部材複合体の評価・測定方法を以下に示す。
 ~PASの溶融粘度測定~
 直径1mm、長さ2mmのダイスを装着した高化式フローテスター((株)島津製作所製、商品名CFT-500)にて、測定温度315℃、荷重10kgの条件下で溶融粘度の測定を行った。
 ~MFRの測定~
 ISO 1133に準拠して、測定温度315℃、荷重5Kg、ダイ内径2mmの条件でMFRの測定を行った。
 ~結晶化温度の測定~
 DSCを用い、23℃から330℃まで昇温した後、5分間保持し、次いで20℃/分の速度で150℃まで冷却した際に得られる溶融結晶化ピークのピーク温度(溶融結晶化温度:T2)の測定を行った。
 ~樹脂部材と金属部材との接合性の評価~
 物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属板を射出成形機金型内に装着し、PAS組成物を射出成形機(住友重機械工業製、(商品名)SE75S)のホッパーに投入し、射出インサート成形を行い、接合面積が50mmのせん断引張試験片を得た。次いで、ISO19095に従い、該せん断引張試験片を用いて接合面の接合強度を測定し、せん断引張強度により評価した。そして、接合強度が30MPa以上のものを接合性に優れると判断した。
 ~気密性試験および気密性の評価~
 蒸留水を上部が開放されたアルミニウム製容器に入れ、容器と図4に示す金属部材-PAS部材複合体である蓋材とを溶接して密閉し、図1に示す気密性評価用容器を作製した。該気密性評価用容器を150℃で30分保持した後、-40℃に冷却して30分保持し、再び150℃に加熱すること1サイクルとする冷熱サイクルに供し、2000サイクル経過後、室温下に保持し、金属製板材および金属製蓋材とPAS部材との界面を検査用液体で浸した。該容器内を0.5MPaに昇圧して1分間保持し、シール性を評価した。
○:検査用液体に浸された界面から気泡が発生しない場合、気密性に優れると判断した。
×:検査用液体に浸された界面から気泡が発生した場合、気密性に劣ると判断した。
 ~金属部材との接合性および反りの評価~
 物理的処理及び/又は化学処理を施した表面を有する金属板(127mm×12.7mm×0.5mm厚さ)を、金型温度140℃に設定した射出成形機金型内に装着し、PAS組成物を300℃に加熱した射出成形機(住友重機械工業製、(商品名)SE75S)のホッパーに投入し、射出インサート成形を行い、127mm×12.7mm×3.2mm厚さ(複合体厚さに対する複合体長さの比40、複合体厚さに対する複合体長さの比4)の金属部材-PAS部材複合体を得た。
 成形後24時間経過した該金属部材-PAS部材複合体の界面を目視にて判定した。
○:金属部材-PAS部材複合体の界面にはく離が認められなかったもの。
×:金属部材-PAS部材複合体の界面にはく離が認められるもの。
 さらに、該成形後24時間経過した該金属部材-PAS部材複合体の長辺に生じたたわみ量を反り量として評価した。
 実施例1
 図3に示す形状のアルミニウム合金(A5052)製板材(50mm×10mm×1mm厚さ)、図2に示す形状のアルミニウム合金(A5052)製蓋材およびせん断引張試験用のアルミニウム合金(A5052)製板材(45mm×18mm×1.5mm厚さ)をアルミ用脱脂剤を7.5%含む水溶液(液温60℃)を入れた脱脂槽に5分浸漬した後、イオン交換水で水洗した。次いで、硫酸:塩化第二鉄:塩化第二銅:イオン交換水=8.2:7.8:0.4:83.6の重量比で混合した水溶液(30℃)を入れた槽に2分浸漬し、イオン交換水で水洗した後、温風乾燥機内で乾燥することにより表面粗化したアルミニウム合金(A5052)およびアルミニウム合金(A5052)製蓋材を得た。
 合成例1で得られたPPS(A-1)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B-1)12重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、(商品名)TEX25αIII)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C-1)をPPS(A-1)100重量部に対して30重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよび結晶化温度を測定した。
 得られた該アルミニウム合金(A5052)製板材、アルミニウム合金(A5052)製蓋材およびせん断引張試験用のアルミニウム合金(A5052)製板材を金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度140℃、金型保圧を50MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業株式会社製、(商品名)SE75S)を用いてPPS組成物を射出成形し、インサート成形を行なうことで図4に示す形状のアルミニウム合金(A5052)部材-PPS部材複合体である蓋材およびせん断引張試験片を作製した。次いで、アルミニウム合金(A5052)部材-PPS組成物部材複合体の樹脂部材と金属部材との接合性の評価結果、接合性は良好であった。そして、アルミニウム合金(A5052)部材-PPS組成物部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
 実施例2
 図3に示す形状のアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製板材(50mm×10mm×1mm厚さ)、図2に示す形状のアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製蓋材およびせん断引張試験用のアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製板材(45mm×18mm×1.5mm厚さ)をアルミ用脱脂剤を7.5%を含む水溶液(液温60℃)を入れた脱脂槽に5分浸漬した後、イオン交換水で水洗した。次いで、苛性ソーダを1.5%含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに5%濃度の塩酸と1%濃度の水和塩化アルミニウムを含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に4分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、2%濃度の一水素二フッ化アンモニウムと10%濃度の硫酸を含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、次いで1.5%濃度の苛性ソーダ水溶液(液温40℃)を入れた槽に4分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに3%濃度の硝酸水溶液(液温40℃)を入れた槽に2分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、3.5%濃度の水和ヒドラジン水溶液(液温60℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに0.5%濃度の水和ヒドラジン水溶液(液温33℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗した後、温風乾燥機内で乾燥することにより表面粗化したアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製板材およびアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製蓋材を得た。
 合成例2で得られたPPS(A-2)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B-210重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、(商品名)TEX25αIII)のホッパーに投入した。一方、)をPPS(A-2)100重量部に対して30重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよび結晶化温度を測定した。
 得られた該アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製板材、アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製蓋材およびせん断引張試験用のアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製板材を金型内にセットし、シリンダー温度310℃、金型温度145℃、金型保圧を45MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業株式会社製、(商品名)SE75S)を用いてPPS組成物を射出成形し、インサート成形を行なうことで図4に示す形状のアルミニウムダイカスト合金(ADC12)部材-PPS部材複合体である蓋材およびせん断引張試験片を作製した。次いで、アルミニウムダイカスト合金(ADC12)部材-PPS樹脂組成物部材複合体の樹脂部材と金属部材との接合性の評価結果、接合性は良好であった。そして、アルミニウムダイカスト合金(ADC12)部材-PPS樹脂組成物部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
 実施例3
 図3に示す形状のステンレス鋼(SUS316)製板材(50mm×10mm×1mm厚さ)および図2に示す形状のステンレス鋼(SUS316)製蓋材およびせん断引張試験用のステンレス鋼(SUS316)製板材(45mm×18mm×1.5mm厚さ)をアルミ用脱脂剤7.5%を含む水溶液(液温60℃)を入れた脱脂槽に5分浸漬した後、イオン交換水で水洗した。次いで、苛性ソーダを1.5%含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに10%濃度の硫酸水溶液(液温65℃)を入れた槽に3分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、3%硝酸水溶液(液温40℃)に3分間浸漬した後、これを水洗した後、温風乾燥機内で乾燥することにより表面粗化したステンレス鋼(SUS316)製板材およびステンレス鋼(SUS316)製蓋材を得た。
 合成例3で得られたPPS(A-3)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B-3)12重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、(商品名)TEX25αIII)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C-1)をPPS(A-3)100重量部に対して30重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよび結晶化温度を測定した。
 得られた該ステンレス鋼(SUS316)製板材およびステンレス鋼(SUS316)製蓋材およびせん断引張試験用のステンレス鋼(SUS316)製板材を金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度140℃、金型保圧を50MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業株式会社製、(商品名)SE75S)を用いてPPS組成物を射出成形し、インサート成形を行なうことで図4に示す形状のステンレス鋼(SUS316)部材-PPS部材複合体である蓋材およびせん断引張試験片を作製した。次いで、ステンレス鋼(SUS316)部材-PPS組成物部材複合体の樹脂部材と金属部材との接合性の評価結果、接合性は良好であった。そして、ステンレス鋼(SUS316)部材-PPS組成物部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
 実施例4
 図3に示す形状の銅(C1100)製板材(50mm×10mm×1mm厚さ)、図2に示す形状の銅(C1100)製蓋材およびせん断引張試験用の銅(C1100)製板材(45mm×18mm×1.5mm厚さ)をアルミ用脱脂剤7.5%を含む水溶液(液温60℃)を入れた脱脂槽に5分浸漬した後、イオン交換水で水洗した。次いで、苛性ソーダを1.5%含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、10%濃度の硝酸水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに3%濃度の硝酸水溶液(液温40℃)を入れた槽に10分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、過マンガン酸カリ2%と苛性カリ3%を含む水溶液(液温70℃)を入れた槽に35分間浸漬し、これをイオン交換水で水洗し、さらに亜塩素酸ソーダ5%と苛性ソーダ10%を含む水溶液(液温55℃)を入れた槽に10分間浸漬し、これをイオン交換水で水洗した後、温風乾燥機内で乾燥することにより表面粗化した銅(C1100)製板材および銅(C1100)製蓋材を得た。
 合成例1で得られたPPS(A-1)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B-1)15重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、(商品名)TEX25αIII)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C-2)をPPS(A-1)100重量部に対して45重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよび結晶化温度を測定した。
 得られた該銅(C1100)製板材および銅(C1100)製蓋材およびせん断引張試験用の銅(C1100)製板材を金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度145℃、金型保圧を55MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業株式会社製、(商品名)SE75S)を用いてPPS組成物を射出成形し、インサート成形を行なうことで図4に示す形状の銅(C1100)製部材-PPS部材複合体である蓋材およびせん断引張試験片を作製した。次いで、銅(C1100)製部材-PPS組成物部材複合体の樹脂部材と金属部材との接合性の評価結果、接合性は良好であった。そして、銅(C1100)製部材-PPS組成物部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
 実施例5~10
 PAS(A)、エチレン系共重合体、ガラス繊維(C)、離型剤(D)、エポキシ樹脂(E)の配合割合を表1に示す条件として、実施例1と同様の方法によりペレット状のPAS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよび結晶化温度を測定した。
 実施例1と同様の方法により得られた表面粗化した該アルミニウム合金(A5052)製板材、アルミニウム合金(A5052)製蓋材およびせん断引張試験用のアルミニウム合金(A5052)板材を金型内にセットし、射出成形条件を表1に示す条件として、実施例1と同様の方法によりインサート成形を行いアルミニウム合金(A5052)部材-PPS樹脂部材複合体である蓋材およびせん断引張試験片を作製した。次いで、アルミニウム合金(A5052)製部材-PPS組成物部材複合体の樹脂部材と金属部材の評価結果、いずれも接合性は良好であった。そして、アルミニウム合金(A5052)製部材-PPS組成物部材複合体の気密性の評価結果、いずれも気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 比較例1~4
 PAS(A)、エチレン系共重合体(B)、ガラス繊維(C)、エポキシ樹脂(E)の配合割合を表2に示す条件として、実施例1と同様の方法によりペレット状のPAS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよび結晶化温度を測定した。
 実施例1と同様の方法により得られた表面粗化した該アルミニウム合金(A5052)製板材、アルミニウム合金(A5052)製蓋材およびせん断引張試験用のアルミニウム合金(A5052)板材を金型内にセットし、射出成形条件を表2に示す条件として、実施例1と同様の方法によりインサート成形を行いアルミニウム合金(A5052)部材-PAS部材複合体である蓋材およびせん断引張試験片を作製した。
 得られたアルミニウム合金(A5052)部材-PAS部材複合体は、いずれも樹脂部材と金属部材との接合性、気密性の劣るものであった。
 比較例5
 PAS(A)、エチレン系共重合体(B)、ガラス繊維(C)の配合割合を表2に示す条件として、実施例1と同様の方法によりペレット状のPAS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよび結晶化温度を測定した。
 実施例1と同様の方法により得られた表面粗化した該アルミニウム合金(A5052)製板材、アルミニウム合金(A5052)製蓋材およびせん断引張試験用のアルミニウム合金(A5052)板材を金型内にセットし、射出成形条件を表2に示す条件として、実施例1と同様の方法によりインサート成形を行ったが、ドルーリングが激しく成形が困難であり、アルミニウム合金(A5052)部材-PAS組成物部材複合体を得ることができなかった。
 比較例6,7
 PAS(A)、エチレン系共重合体(B)、ガラス繊維(C)の配合割合を表2に示す条件として、実施例1と同様の方法によりペレット状のPAS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよび結晶化温度を測定した。
 実施例2と同様の方法により得られた表面粗化した該アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製板材およびアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製蓋材およびせん断引張試験用のアルミニウムダイカスト合金(ADC12)板材を金型内にセットし、射出成形条件を表2に示す条件として、実施例2と同様の方法によりインサート成形を行いアルミニウムダイカスト合金(ADC12)部材-PAS部材複合体である蓋材およびせん断引張試験片を作製した。
 得られたアルミニウムダイカスト合金(ADC12)部材-PAS部材複合体は、いずれも樹脂部材と金属部材との接合性、気密性の劣るものであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例11
 図3に示す形状のアルミニウム合金(A5052)製板材(50mm×10mm×1mm厚さ)、図2に示す形状のアルミニウム合金(A5052)製蓋材及びアルミニウム合金(A5052)板材(127mm×12.7mm×0.5mm厚さ)をアルミ用脱脂剤を7.5%含む水溶液(液温60℃)を入れた脱脂槽に5分浸漬した後、イオン交換水で水洗した。次いで、苛性ソーダを1.5%含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに3%濃度の硝酸水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、水和ヒドラジン3.5%を含む水溶液(液温60℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに水和ヒドラジンを0.5%含む水溶液(液温33℃)を入れた槽に3分浸漬し、イオン交換水で水洗した後、温風乾燥機内で乾燥することにより表面粗化したアルミニウム合金(A5052)製板材およびアルミニウム合金(A5052)製蓋材を得た。
 合成例1で得られたPPS(A-1)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B-5)10重量部、エポキシ樹脂(E-1)1重量部、ガラスフレーク(F-1)50重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、(商品名)TEX25αIII)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C-3)をPPS(A-1)100重量部に対して50重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよびTc2を測定した。
 得られた該アルミニウム合金(A5052)製板材およびアルミニウム合金(A5052)製蓋材を金型内にセットし、シリンダー温度310℃、金型温度145℃、金型保圧を50MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業株式会社製、(商品名)SE75S)を用いてPPS組成物を射出成形し、図4に示す形状にインサート成形を行ないアルミニウム合金(A5052)部材-PAS部材複合体である蓋材を作製した。次いで、アルミニウム合金(A5052)部材-PPS部材複合体の金属接合性及び反り量の評価結果、金属接合性は良好であり、反りも認められなかった。そして、アルミニウム合金(A5052)部材-PPS部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
 実施例12
 図3に示す形状のアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製板材(50mm×10mm×1mm厚さ)および図2に示す形状のアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製蓋材をアルミ用脱脂剤を7.5%を含む水溶液(液温60℃)を入れた脱脂槽に5分浸漬した後、イオン交換水で水洗した。次いで、苛性ソーダを1.5%含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに5%濃度の塩酸と1%濃度の水和塩化アルミニウムを含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に4分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、2%濃度の一水素二フッ化アンモニウムと10%濃度の硫酸を含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、次いで1.5%濃度の苛性ソーダ水溶液(液温40℃)を入れた槽に4分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに3%濃度の硝酸水溶液(液温40℃)を入れた槽に2分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、3.5%濃度の水和ヒドラジン水溶液(液温60℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに0.5%濃度の水和ヒドラジン水溶液(液温33℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗した後、温風乾燥機内で乾燥することにより表面粗化したアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製板材およびアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製蓋材を得た。
 合成例2で得られたPPS(A-2)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B-4)10重量部、エポキシ樹脂(E-1)4重量部、ガラスフレーク(F-1)45重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度310℃に加熱した二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、(商品名)TEX25αIII)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C-2)をPPS(A-2)100重量部に対して55重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよびTc2を測定した。
 得られた該アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製板材およびアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製蓋材を金型内にセットし、シリンダー温度310℃、金型温度150℃、金型保圧を60MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業株式会社製、(商品名)SE75S)を用いてPPS組成物を射出成形し、図4に示す形状にインサート成形を行ないアルミニウムダイカスト合金(ADC12)部材-PAS部材複合体である蓋材を作製した。次いで、アルミニウムダイカスト合金(ADC12)部材-PPS部材複合体の金属接合性及び反り量の評価結果、金属接合性は良好であり、反りも認められなかった。そして、アルミニウムダイカスト合金(ADC12)部材-PPS部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
 実施例13
 図3に示す形状のステンレス鋼(SUS304)製板材(50mm×10mm×1mm厚さ)および図2に示す形状のステンレス鋼(SUS304)製蓋材をアルミ用脱脂剤7.5%を含む水溶液(液温60℃)を入れた脱脂槽に5分浸漬した後、イオン交換水で水洗した。次いで、35%濃度の塩酸水溶液:38%濃度の塩化第二鉄水溶液:塩化マンガン四水和物水溶液:40%濃度の2-アルキル-N-カルボキシメチル-N-ヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン水溶液:イオン交換水=11:48:1:0.05:39.95の重量比で混合した水溶液(53℃)を入れた槽に13分浸漬し、イオン交換水で水洗した後、温風乾燥機内で乾燥することにより表面粗化したステンレス鋼(SUS304)製板材およびステンレス鋼(SUS304)製蓋材を得た。
 合成例3で得られたPPS(A-3)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B-4)10重量部、エポキシ樹脂(E-1)3重量部、ガラスフレーク(F-1)45重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、(商品名)TEX25αIII)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C-3)をPPS(A-3)100重量部に対して55重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよびTc2を測定した。
 得られた該ステンレス鋼(SUS304)製板材およびステンレス鋼(SUS304)製蓋材を金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度145℃、金型保圧を50MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業株式会社製、(商品名)SE75S)を用いてPPS組成物を射出成形し、図4に示す形状にインサート成形を行ないステンレス鋼(SUS304)部材-PAS部材複合体である蓋材を作製した。次いで、ステンレス鋼(SUS304)部材-PPS部材複合体の金属接合性及び反り量の評価結果、金属接合性は良好であり、反りも認められなかった。そして、ステンレス鋼(SUS304)部材-PPS部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
 実施例14
 図3に示す形状の銅(C1100)製板材(50mm×10mm×1mm厚さ)および図2に示す形状の銅(C1100)製板材をレーザ発振器としてファイバーレーザ(株式会社キーエンス製、(商品名)MD-F3200)を用い、出力24W、波長1090nm、パルス周波数60kHz、レーザ照射速度2000mm/sec、ライン間隔0.05mmの条件で、レーザ光を照射することにより表面粗化した銅(C1100)製板材および銅(C1100)製蓋材を得た。
 合成例1で得られたPPS(A-1)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B-4)20重量部、エポキシ樹脂(E-1)6重量部、ガラスフレーク(F-2)40重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、(商品名)TEX25αIII)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C-3)をPPS(A-1)100重量部に対して60重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよびTc2を測定した。
 得られた該銅(C1100)製板材および銅(C1100)製蓋材を金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度145℃、金型保圧を55MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業株式会社製、(商品名)SE75S)を用いてPPS組成物を射出成形し、図4に示す形状にインサート成形を行ない銅(C1100)部材-PAS部材複合体である蓋材を作製した。次いで、銅(C1100)部材-PPS部材複合体の金属接合性及び反り量の評価結果、金属接合性は良好であり、反りも認められなかった。そして、銅(C1100)部材-PPS部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
 実施例15
 図3に示す形状の銅(C1100)製板材(50mm×10mm×1mm厚さ)および図2に示す形状の銅(C1100)製蓋材をアルミ用脱脂剤7.5%を含む水溶液(液温60℃)を入れた脱脂槽に5分浸漬した後、イオン交換水で水洗した。次いで、苛性ソーダを1.5%含む水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、10%濃度の硝酸水溶液(液温40℃)を入れた槽に1分浸漬し、イオン交換水で水洗し、さらに3%濃度の硝酸水溶液(液温40℃)を入れた槽に10分浸漬し、イオン交換水で水洗した。次いで、過マンガン酸カリ2%と苛性カリ3%を含む水溶液(液温70℃)を入れた槽に35分間浸漬し、これをイオン交換水で水洗し、さらに亜塩素酸ソーダ5%と苛性ソーダ10%を含む水溶液(液温55℃)を入れた槽に10分間浸漬し、これをイオン交換水で水洗した後、温風乾燥機内で乾燥することにより表面粗化した銅(C1100)製板材および銅(C1100)製蓋材を得た。
 合成例3で得られたPPS(A-3)100重量部に対し、エチレン系共重合体(B-5)15重量部、エポキシ樹脂(E-1)1重量部、ガラスフレーク(F-1)60重量部を予め均一に混合し、シリンダー温度300℃に加熱した二軸押出機(株式会社日本製鋼所製、(商品名)TEX25αIII)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(C-2)をPPS(A-3)100重量部に対して40重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混練してペレット化したPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよびTc2を測定した。
 得られた該銅(C1100)製板材および銅(C1100)製蓋材を金型内にセットし、シリンダー温度300℃、金型温度150℃、金型保圧を60MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業株式会社製、(商品名)SE75S)を用いてPPS組成物を射出成形し、図4に示す形状にインサート成形を行ない銅(C1100)部材-PAS部材複合体である蓋材を作製した。次いで、銅(C1100)部材-PPS部材複合体の金属接合性及び反り量の評価結果、金属接合性は良好であり、反りも認められなかった。そして、銅(C1100)部材-PPS部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
 実施例16~20
 PAS(A)、エチレン系共重合体(B)、エポキシ樹脂(E)、ガラス繊維(C)、ガラスフレーク(F)の配合割合を表1に示す条件として、実施例11と同様の方法によりペレット状のPPS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよびTc2を測定した。
 実施例11と同様の方法により得られた表面粗化した該アルミニウム合金(A5052)製板材およびアルミニウム合金(A5052)製蓋材を金型内にセットし、射出成形条件を表1に示す条件として、実施例1と同様の方法によりインサート成形を行いアルミニウム合金(A5052)部材-PAS部材複合体である蓋材を作製した。次いで、アルミニウム合金(A5052)部材-PPS部材複合体の金属接合性及び反り量の評価結果、金属接合性は良好であり、反りも認められなかった。そして、アルミニウム合金(A5052)部材-PPS部材複合体の気密性の評価結果、気泡の発生は見られず、気密性に優れるものであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 比較例8~11
 PAS(A)、エチレン系共重合体(B)、エポキシ樹脂(E)、ガラス繊維(C)、ガラスフレーク(F)の配合割合を表4に示す条件として、実施例11と同様の方法によりペレット状のPAS組成物を作製した。そして得られたPPS組成物のMFRおよびTc2を測定した。
 実施例11と同様の方法により得られた表面粗化した該アルミニウム合金(A5052)製板材およびアルミニウム合金(A5052)製蓋材を金型内にセットし、射出成形条件を表4に示す条件として、実施例11と同様の方法によりインサート成形を行いアルミニウム合金(A5052)部材-PAS部材複合体である蓋材を作製した。
 得られたアルミニウム合金(A5052)部材-PAS部材複合体は金属接合性、気密性の劣るものであった。
 比較例12
 PAS(A)、エチレン系共重合体(B)、エポキシ樹脂(E)、ガラス繊維(C)、ガラスフレーク(F)の配合割合を表4に示す条件として、実施例11と同様の方法によりペレット状のPAS組成物を作製した。そして得られたPAS組成物のMFRおよびTc2を測定した。
 実施例11と同様の方法により得られた表面粗化した該アルミニウム合金(A5052)製板材およびアルミニウム合金(A5052)製蓋材を金型内にセットし、射出成形条件を表4に示す条件として、実施例11と同様の方法によりインサート成形を行ったが、ドルーリングが激しく成形が困難であり、アルミニウム合金(A5052)部材-PAS部材複合体を得ることができなかった。
 比較例13~17
 PAS(A)、エチレン系共重合体(B)、エポキシ樹脂(E)、ガラス繊維(C)、ガラスフレーク(F)の配合割合を表4に示す条件として、実施例11と同様の方法によりペレット状のPAS組成物を作製した。そして得られたPAS組成物のMFRおよびTc2を測定した。
 実施例15と同様の方法により得られた表面粗化した該銅(C1100)製板材および銅(C1100)製蓋材を金型内にセットし、射出成形条件を表4に示す条件として、実施例15と同様の方法によりインサート成形を行い銅(C1100)部材-PAS部材複合体である蓋材を作製した。
 得られた銅(C1100)部材-ポリアリーレンスルフィド部材複合体は金属接合性、気密性の劣るものであった。比較例17においては、ドルーリングが激しく成形が困難であり、銅(C1100)部材-PAS組成物部材複合体を得ることができなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 なお、2021年8月11日に出願された日本国特許出願2021-131056号及び日本国特許出願2021-131059号の特許請求の範囲、明細書、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
 本発明の複合体は、接合面の気密性に優れる金属部材-PAS部材複合体に優れる金属部材-PAS部材複合体を提供するものであり、特に特に自動車や航空機などの輸送機器の部品用途、あるいは防水性の求められる携帯機器等の電気・電子部品用途に有用なものである。
1;金属製板材。
2;金属製板材。
3;金属製蓋材。
4;PPS樹脂部材。

Claims (7)

  1. 金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材との射出一体成形体である金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体であって、ポリアリーレンスルフィド樹脂部材が、下記(1)~(3)のいずれをも満足するポリアリーレンスルフィド樹脂組成物の射出成形部材である、ことを特徴とする金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体。
    (1);示差走査熱量計(DSC)を用い、23℃から330℃まで昇温した後、5分間保持し、次いで20℃/分の速度で150℃まで冷却した際に得られる溶融結晶化ピークのピーク温度が200℃以上230℃以下である。
    (2);ISO 1133に準拠して315℃で測定したメルトフローレイト(MFR)が20g/10分以上150g/10分以下である。
    (3);ポリアリーレンスルフィド樹脂(A)100重量部に対し、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル-無水マレイン酸共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-酢酸ビニル共重合体、エチレン-α、β-不飽和カルボン酸グリシジルエステル-α、β-不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体及び無水マレイン酸グラフト変性エチレン-α-オレフィン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種以上の変性エチレン系共重合体(B)5~25重量部及びガラス繊維(C)10~120重量部を含むものである。
  2. ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が、さらにポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、脂肪酸アマイド系ワックスからなる群より選択される少なくとも1種以上の離型剤(D)を含んでなるものであることを特徴とする請求項1に記載の金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体。
  3. ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が、さらにエポキシ樹脂(E)を含んでなるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体。
  4. ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が、さらにガラスフレーク(F)を含んでなるものであることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体。
  5. ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物が、ガラス繊維(C)/ガラスフレーク(F)(重量比)=1/4~4/1であり、ガラス繊維(C)とガラスフレーク(F)の合計量がポリアリーレンスルフィド(A)100重量部に対し40~150重量部であることを特徴とする請求項4に記載の金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体。
  6. 金属部材が、化学処理または物理的処理を施した表面を有する金属部材であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体。
  7. 金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材とを射出成形により直接一体化させる金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体の製造方法であって、金型温度130℃以上の金型内に金属部材を装着し、金型保圧1MPa以上とし、該金型内に溶融ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物を射出充填し、該金属部材とポリアリーレンスルフィド樹脂部材とが直接一体化された射出インサート複合体とすることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の金属部材-ポリアリーレンスルフィド樹脂部材複合体の製造方法。
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