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纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂組合物、使用其的復(fù)合成型體和其制造方法_3

文檔序號:9227442閱讀:來源:國知局
步 優(yōu)選為250~2000W。
[0121] 束徑(光斑徑)優(yōu)選為5~200 μ m,更優(yōu)選為5~100 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為10~ 100 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為11~80 μ m。
[0122] 進(jìn)一步地,輸出和光斑徑的組合優(yōu)選的范圍可以根據(jù)由激光輸出和激光照射光斑 面積(π X [光斑徑/2]2)求出的能量密度(W/ μπι2)來進(jìn)行選擇。
[0123] 能量密度(W/μ m2)優(yōu)選為0.1 W/μ m2以上,更優(yōu)選為0. 2~IOW/μ m2,進(jìn)一步優(yōu)選 為 0.2 ~6. OW/μ m2〇
[0124] 能量密度(W/ μm2)相同時,輸出(W)大的情況,由于可以針對更大光斑面積(μm2) 照射激光,因此處理速度(每1秒的激光照射面積;mmVsec)增大,也可以縮短加工時間。
[0125] 波長優(yōu)選為300~1200nm,更優(yōu)選為500~1200nm。
[0126] 焦點位置優(yōu)選為-10~+10mm,更優(yōu)選為-6~+6mm。
[0127] 連續(xù)波激光的照射速度、激光輸出、激光束徑(光斑徑)及能量密度之間的優(yōu)選關(guān) 系為連續(xù)波激光的照射速度為2000~15000mm/sec,激光輸出為250~2000W、激光束徑 (光斑徑)為10~100 ym,由上述激光輸出和光斑面積(π X [光斑徑/2]2)求出的能量 密度(W/μ m2)為0. 2~IOW/μ m2的范圍。
[0128] 連續(xù)波激光可以使用公知的激光,例如可以使用YV04激光、光纖激光、準(zhǔn)分子激 光、二氧化碳激光、紫外線激光、YAG激光、半導(dǎo)體激光、玻璃激光、紅寶石(y If-)激光、 He-Ne激光、氮激光、螯合物激光、色素激光。
[0129] 在本發(fā)明的復(fù)合成型體的制造方法中,針對金屬成型體的接合面12,使用連續(xù)波 激光以2000mm/sec以上的照射速度連續(xù)照射激光時,連續(xù)照射激光的部分被粗糙化。
[0130] 此時金屬成型體的接合面12的狀態(tài)的一個實施方式通過圖6~圖8進(jìn)行說明。
[0131] 如圖6所示,可以通過連續(xù)照射激光(例如光斑徑Ι?μπι)形成多根線(圖中示出 3根線61~63。各線的間隔為50 μπι左右)進(jìn)行粗糙化。優(yōu)選向1根直線照射的次數(shù)為 1~10次。
[0132] 此時,包括經(jīng)粗糙化的接合面12的金屬成型體10的表層部如圖7 (a)、圖8 (a)~ (c)所示。需要說明的是,"金屬成型體10的表層部"為從表面到通過粗糙化形成的開放孔 (干孔或枝孔)的深度左右的部分。
[0133] 需要說明的是,在向1根直線的照射次數(shù)超過10次的次數(shù)的情況下,可以進(jìn)一步 提高粗糙化水平,可以提高復(fù)合成型體1中的金屬成型體10和樹脂成型體20的接合強(qiáng)度, 但總計的照射時間變長。由此,優(yōu)選考慮作為目的的復(fù)合成型體1的接合強(qiáng)度和制造時間 之間的關(guān)系來決定向1根直線的照射次數(shù)。在向1根直線的照射次數(shù)超過10次時,優(yōu)選為 大于10次~50次以下、更優(yōu)選為15~40次、進(jìn)一步優(yōu)選為20~35次。
[0134] 包含經(jīng)粗糙化的接合面12的金屬成型體10的表層部如圖7、圖8所示,在接合面 12側(cè)具有有開口部31的開放孔30。
[0135] 開放孔30包括具有在厚度方向上形成的開口部31的干孔32、和從干孔32的內(nèi)壁 面起在與干孔32不同方向上形成的枝孔33。枝孔33可以形成1個或多個。
[0136] 需要說明的是,只要可以保持復(fù)合成型體1中金屬成型體10和樹脂成型體20的 接合強(qiáng)度,開放孔30的一部分可以僅由干孔32構(gòu)成,而不具有枝孔33。
[0137] 包含經(jīng)粗糙化的接合面12的金屬成型體10的表層部如圖7、圖8所示,在接合面 12側(cè)具有無開口部的內(nèi)部空間40。
[0138] 內(nèi)部空間40通過通道連接路50與開放孔30連接。
[0139] 包括經(jīng)粗糙化的接合面12的金屬成型體10的表層部,如圖7(b)所示,可以具有 多個開放孔30形成為一個從而得到的開放空間45,開放空間45也可以為開放孔30和內(nèi)部 空間40形成為一個而形成的空間。一個開放空間45為比一個開放孔30的內(nèi)容積大的空 間。
[0140] 需要說明的是,可以形成多個開放孔30形成為一個槽狀的開放空間45。
[0141] 圖中未示出,但如圖8(a)所示,2個內(nèi)部空間40之間可以通過通道連接路50連 接,也可以如圖7 (a)所示,開放空間45和開口孔30、內(nèi)部空間40、其他的開放空間45通過 通道連接路50連接。
[0142] 內(nèi)部空間40全部為與開放孔30及開放空間45中的一者或兩者以通道連接路50 連接形成的空間,但只要可以保持復(fù)合成型體1中金屬成型體10和樹脂成型體20的接合 強(qiáng)度,內(nèi)部空間40中的一部分也可以為未與開放孔30及開放空間45連接的封閉狀態(tài)的空 間。
[0143] 如此連續(xù)照射激光時,如圖7、圖8所示的開放孔30、內(nèi)部空間40等形成的詳細(xì) 機(jī)理不清楚,但可以作如下考慮:以給定速度以上連續(xù)照射激光時,一旦在金屬成型體表面 上形成孔、槽,則熔融的金屬或溢出形成蓋,或攔截的結(jié)果,從而形成了開放孔30、內(nèi)部空間 40、開放空間45。
[0144] 此外,同樣地,形成開放孔30的枝孔33、通道連接路50的詳細(xì)機(jī)理也不清楚,但可 以作如下考慮:通過在一旦形成的孔、槽的底部附近滯留的熱,孔、槽的側(cè)壁部分熔融的結(jié) 果,干孔32的內(nèi)壁面熔融形成枝孔33,進(jìn)一步枝孔33被延伸形成了通道連接路50。
[0145] 需要說明的是,在代替連續(xù)波激光使用脈沖激光時,在金屬成型體的接合面上形 成了開放孔、槽,但未形成不具有開口部的內(nèi)部空間和連接上述開放孔和上述內(nèi)部空間的 連接通路。
[0146] 需要說明的是,代替向上述金屬成型體10的接合面12照射激光的工序,可以實施 進(jìn)行蝕刻加工、沖壓加工及噴射加工的工序。
[0147] 蝕刻加工,可以適用根據(jù)金屬組合使用公知的蝕刻液和掩膜部件的方法。
[0148] 沖壓加工,可以適用使用能夠形成給定大小的凹部的針狀的加工工具、或能夠形 成給定大小的槽的具有刃的加工工具的方法。
[0149] 作為噴射加工,可以使用噴丸加工、噴砂加工等。
[0150] 在下面的工序中,使包含經(jīng)粗糙化的金屬成型體10的接合面12的部分和樹脂成 型體20 -體化。
[0151] 該工序可以適用下述任意方法:將包含在前一工序中經(jīng)激光照射的金屬成型體的 接合面的部分設(shè)置在模具內(nèi),對待形成上述樹脂成型體的纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂組合物進(jìn)行 注射成型的工序;或
[0152] 將包含在前一工序中經(jīng)激光照射的金屬成型體的接合面的部分設(shè)置在模具內(nèi),在 至少上述接合面和待形成上述樹脂成型體的纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂組合物接觸的狀態(tài)下進(jìn) 行擠壓成型的工序。
[0153] 另外,還可以適用作為熱塑性樹脂的成型方法使用的公知的成型方法。
[0154] 在使用了纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂組合物的情況下,只要為通過向包含熔融的(A)成 分熱塑性樹脂的組合物施加壓力等,使(A)成分熱塑性樹脂、(C)成分熱塑性彈性體及(D) 成分碎纖維進(jìn)入金屬成型體上形成的孔、槽、通道連接路內(nèi)后,使上述組合物冷卻固化而得 到復(fù)合成型體的方法即可。
[0155] 除注射成型、擠壓成型之外,還可以使用注塑擠壓成型、轉(zhuǎn)移成型等成型方法。
[0156] 在適用擠壓成型法時,例如,可以適用在模箱內(nèi)使接合面12露出的狀態(tài)下(接合 面為表面?zhèn)鹊臓顟B(tài))設(shè)置金屬成型體10,并向其中注入含熔融的(A)成分熱塑性樹脂的組 合物后,進(jìn)行壓縮的方法。
[0157] 在使用了這樣纖維徑比開放孔30等的開口徑小的(B)成分和(D)成分,尤其是使 用(D)成分時,由于可以得到使(D)成分碎纖維進(jìn)入金屬成型體的開放孔30等的內(nèi)部的狀 態(tài)的復(fù)合成型體,提高了金屬成型體和樹脂成型體的接合強(qiáng)度,因此優(yōu)選。
[0158] 通過本發(fā)明的制造方法得到的復(fù)合成型體1,在待形成樹脂成型體20的纖維強(qiáng)化 熱塑性樹脂組合物進(jìn)入如圖7及圖8所示的金屬成型體10具有的開放孔30、內(nèi)部空間40、 通道連接路50、開放空間45內(nèi)的狀態(tài)下被一體化。
[0159] 在開放孔30和(干孔32和枝孔33)開放空間45的內(nèi)部中,樹脂從各個開口部分 進(jìn)入,從開放孔30、開放空間45的開口部進(jìn)入的纖維強(qiáng)化熱塑性樹脂組合物通過通道連接 路50進(jìn)入內(nèi)部空間40的內(nèi)部。 實施例
[0160] 〈使用成分〉
[0161] (A)成分
[0162] PP :PMB60A (Sunallomer (株)制造)
[0163] PA6 :UBE尼龍1013B(宇部興產(chǎn)(株)制造)
[0164] PA66 :UBE尼龍2015B(宇部興產(chǎn)(株)制造)
[0165] MXD6 :Reny 6002 (Mitsubishi Engineering-Plastics (株)制造)
[0166] (B)成分
[0167] GFl :RS240QR-489 (日東紡制造)(纖維徑 17. 4 μ m)
[0168] GF2 :RS240QR-483 (日東紡制造)(纖維徑 17. 4 μ m)
[0169] (C)成分
[0170] ERl :Tuftec H1041 (SEBS) (Asahi Kasei Chemicals (株)制造)
[0171] ER2 :Tuftec M1913(馬來酸酐改性
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