CN102085708A - 金属复合层叠部件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在金属板上注射成形由聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物构成的热塑性树脂的金属复合层叠部件的制造方法，其可获得金属板与热塑性树脂的密合性优异、且翘曲少的金属复合层叠部件，该方法不需要特殊的模具、金属板的表面处理，操作工序简易。在金属板上注射成形由聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物构成的热塑性树脂来制造金属复合层叠部件时，使用模具内表面的至少金属板与模具内表面接触的部分的全部表面形成有隔热层的模具。

Description

金属复合层叠部件的制造方法
技术领域
本发明涉及通过注射成形在金属板上层叠热塑性树脂层的金属复合层叠部件的制造方法。
背景技术
一直以来，通过嵌入成形、基体上注塑成形、拉带成形等成形方法，将热塑性树脂注射成形，使热塑性树脂与金属部件复合化而制造的电气/电子部件，被广泛利用于家电制品、信息通信设备、汽车部件等中。
另外，在将热塑性树脂与金属部件复合而成的金属复合部件中，从强度等功能性、轻量性、设计性等方面出发，在金属板表面的一部分或全部表面层叠热塑性树脂而成的金属复合层叠部件作为便携式电话、笔记本型个人计算机等小型的信息和通信设备的壳体而受到瞩目。
对于所述金属复合层叠部件中使用的热塑性树脂，期望具有能耐受来自外部的冲击的强度，并且从制造效率的方面出发，期望能够进行注射成形。因此，对除了机械性质、耐热性等以外还具有优异成形性的聚苯硫醚树脂、液晶性聚合物在金属复合层叠部件中的应用进行了研究。
但是，在使用聚苯硫醚树脂、液晶性聚合物作为热塑性树脂并通过注射成形来制造金属复合层叠部件时，由于这些热塑性树脂的线膨胀系数与其他树脂相比较小，但与金属相比较大，并且低温的金属板与处于非常高的加工温度的热塑性树脂在成形后的收缩率大大不同，因此存在如下问题：即使是在模具内金属板与树脂良好地密合的成形品，在成形后金属板与树脂的密合性也会下降。另外，这些热塑性树脂由于加工温度非常高，因此熔融状态的热塑性树脂与低温的金属板在模具内接触导致金属板表面的热塑性树脂急速固化，存在用通常的制造方法难以制造金属板与热塑性树脂的密合性优异的金属复合层叠部件的问题。进而，还存在如下问题：通过注射成形在金属板上层叠聚苯硫醚树脂、液晶性聚合物时，所得金属复合层叠部件容易产生翘曲。
因此，使用聚苯硫醚树脂、液晶性聚合物来制造金属复合层叠部件时，由于金属板与热塑性树脂的密合性的问题而无法应用注射成形法，需要利用粘合带、粘接剂将金属板与热塑性树脂的成形品层叠的繁杂的操作。
由于所述事实，期望开发如下方法：在金属板上注射成形聚苯硫醚树脂、液晶性聚合物时，能够改良金属板与热塑性树脂的密合性，并且能够减少所得金属复合层叠部件的翘曲的发生。
作为改良由热塑性树脂和金属部件构成的金属复合成形品中的、热塑性树脂与金属的密合性的方法，例如提出了使用苯乙烯聚合物、ABS树脂、或其共聚物，聚乙烯、聚丙烯等烯烃聚合物，改性聚苯醚树脂，氯乙烯聚合物或其共聚物，聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚缩醛等树脂的吹塑成形法，其中，将模具的与金属部件接触部分的一部分通过具有特定热导率的耐热性聚合物覆盖(专利文献1)。
但是，专利文献1的实施例中记载的方法为使用了ABS树脂的吹塑成型方法，其中，通过将模具的、模具与金属部件(螺栓或螺母)接触部分的一部分用具有特定热导率的耐热性聚合物覆盖，从而解除ABS树脂的填充不良，使金属部件不易从ABS树脂脱落。而使用聚苯硫醚树脂、液晶性聚合物等成形性优异的树脂进行注射成形的方法，原本就不容易产生填充不良的问题，因此无法期望填充不良的解除所带来的密合性改良效果。另外，专利文献1的实施例中使用的金属部件为像螺栓、螺母那样的、与热塑性树脂的接触部分刻有槽的部件，因此，虽然通过解除填充不良能够改良金属部件与热塑性树脂的密合性，但在金属板上层叠热塑性树脂而成的金属复合层叠部件中，由于金属板与热塑性树脂的接触部分为平滑面，因此即使可解除填充不良，也无法期望密合性的改良。进而，专利文献1中完全未公开有关发生翘曲的问题。
作为改善金属部件与聚苯硫醚树脂、液晶性聚合物的密合性的方法，例如提出了如下方法：将实施了蚀刻等表面处理以达到特定的表面粗糙度的金属部件与聚苯硫醚树脂等热塑性树脂通过注射成形等方法复合(专利文献2)；使用用于保持金属部件的、具备加热装置及冷却装置的保持件，使保持件的温度为热塑性树脂的降温结晶温度(Tc)以上的温度将金属部件加热后进行注射成形，将保持件急剧冷却至150℃以下后，从模具中取出由金属部件与热塑性树脂复合而成的成形品(专利文献3)等。
但是，专利文献2中记载的方法，需要利用蚀刻等方法事先对金属部件进行表面处理，存在无法对全部金属应用表面处理的问题。另外，专利文献3中记载的方法存在如下问题等：必须使用具备加热装置及冷却装置的特殊的金属部件的保持件，因而金属部件的保持件的改造等花费成本；必须对保持件进行复杂的温度控制，因而金属部件与热塑性树脂复合而成的成形品的制造工序变繁杂；以及，模具及保持件反复受到剧烈的温度变化，因而模具寿命变短。
进而，专利文献2及3中完全未公开有关金属部件与热塑性树脂复合而成的成形品中产生的翘曲的改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平07-178765号公报
专利文献2：国际公开第2004/041533号小册子
专利文献3：日本特开2008-132756号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决以上问题而进行的，提供一种在金属板上注射成形由聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物构成的热塑性树脂的、金属复合层叠部件的制造方法，其可获得金属板与热塑性树脂的密合性优异、且翘曲少的金属复合层叠部件，且不需要特殊的模具、金属板的表面处理，操作工序简易。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述问题而重复进行了深入研究。其结果发现，在金属板上注射成形由聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物构成的热塑性树脂来制造金属复合层叠部件时，通过使用模具内表面的至少金属板与模具内表面接触的部分的全部表面形成有隔热层的模具，能够解决上述问题，从而完成了本发明。具体而言本发明提供以下方案。
(1)一种金属复合层叠部件的制造方法，其使用模具内表面的至少金属板与模具内表面接触的部分的全部表面形成有隔热层的模具，通过注射成形将由聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物构成的热塑性树脂层叠在所述金属板上。
(2)根据(1)所述的金属复合层叠部件的制造方法，所述热塑性树脂由聚苯硫醚树脂构成。
(3)根据(1)或(2)所述的金属复合层叠部件的制造方法，所述隔热层的热导率为5W/m·K以下。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的金属复合层叠部件的制造方法，所述隔热层含有聚酰亚胺树脂。
(5)根据(1)～(4)中任一项所述的金属复合层叠部件的制造方法，所述金属复合层叠部件为电气/电子制品的壳体。
发明的效果
根据本发明的制造方法，通过注射成形，能够获得由聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物构成的热塑性树脂与金属板的密合性优异的金属复合层叠部件。因此，不需要利用粘接剂、粘合带等将金属板与热塑性树脂部件层叠的繁杂的操作，能够以高的生产效率廉价地提供金属复合层叠部件。
另外，根据本发明的制造方法，能够抑制所得金属复合层叠部件产生翘曲。因此，能够稳定地制造所期望的形状的金属复合层叠部件。
进而，根据本发明的制造方法，不需要使用具备具有加热装置及冷却装置的保持件等的模具。因此，不需要模具的改造、保持件的复杂的温度控制，能够通过简易的工序以低成本制造金属复合层叠部件。
附图说明
图1是实施例中制造的密合强度测定用试验片的示意图。
图2是实施例中用于制造翘曲量测定用试验片的金属板的示意图。
图3是实施例中制造的翘曲量测定用试验片的示意图。
附图标记说明
1 密合强度测定用试验片
11 金属板
12 热塑性树脂层
13 正方形部分
14 载荷施加部
2  翘曲量测定用试验片
21 金属板
22 薄壁部
23 热塑性树脂层
具体实施方式
以下，对本发明的一个实施方式进行详细说明，但本发明不受以下实施方式的任何限定，在本发明的目的的范围内，可加以适当变更而实施。
本发明的特征在于，其为通过注射成形在金属板上层叠由聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物构成的热塑性树脂而制造金属复合层叠部件的方法，其中，使用模具内表面的至少金属板与模具内表面接触的部分的全部表面形成有隔热层的模具。以下，按照热塑性树脂、金属板、隔热层、成形方法、金属复合层叠部件的顺序对本发明进行说明。
[热塑性树脂]
本申请的说明书及权利要求书中，“热塑性树脂”不仅指单独的热塑性树脂材料，还指在热塑性树脂中配合各种填充材料和/或各种添加剂而得到的热塑性树脂组合物。
从作为壳体使用时的耐热性的观点出发，本发明中使用的热塑性树脂的载荷挠曲温度优选为250℃以上，更优选为280℃以上。因此，本发明中使用的热塑性树脂由液晶性聚合物和/或聚苯硫醚树脂构成。另外，通过使用液晶性聚合物和/或聚苯硫醚树脂，能够以良好的成形性制造机械性质、电性质、尺寸精度优异的表面安装用的电气/电子部件。
聚苯硫醚树脂及液晶性聚合物中，聚苯硫醚树脂由于更容易获得金属板与热塑性树脂的密合性优异的金属复合层叠部件而更优选使用。
本发明中，聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物，在不阻碍本发明的目的的范围内，可以与1种或2种以上其他热塑性树脂组合使用。作为能够与聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物组合的热塑性树脂的具体例，可列举出聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚缩醛、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚树脂、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、氟树脂、热塑性弹性体等。这些热塑性树脂可以组合2种以上使用。
[聚苯硫醚树脂]
作为本发明中可以用作热塑性树脂的聚苯硫醚树脂(聚苯硫醚系树脂)，包括具有聚苯硫醚骨架-(Ar-S-)-[式中，Ar表示亚苯基]的均聚物及共聚物。
作为亚苯基(-Ar-)，例如可列举出对亚苯基、间亚苯基、邻亚苯基、取代亚苯基(例如，具有C1-5烷基等取代基的烷基亚苯基、具有苯基等取代基的芳基苯基)、p，p’-二亚苯基砜基、p，p’-亚联苯基、p，p’-二亚苯基醚基、p，p’-二亚苯基羰基等。聚苯硫醚系树脂可以是由这样的亚苯基构成的亚苯硫醚基中采用相同重复单元的均聚物，但从组合物的加工性的观点出发，也可以是包含不同种重复单元的共聚物。
作为均聚物，优选使用以对亚苯硫醚基为重复单元的线状聚合物。作为共聚物，优选以对亚苯硫醚基为主重复单元、且包含间亚苯硫醚基的组合。以对亚苯硫醚基为主重复单元、且包含间亚苯硫醚基的共聚物中，从耐热性、成形性、机械特性等物性上的观点出发，更优选含有60摩尔％以上的对亚苯硫醚基的线状共聚物，特别优选含有70摩尔％以上的对亚苯硫醚基的线状共聚物。
聚苯硫醚树脂可以是将分子量比较低的线状聚合物通过氧化交联或热交联使熔融粘度上升而改良了成形加工性的聚合物，也可以是由以2官能性单体为主体的单体缩聚而获得的实质上为线状结构的高分子量聚合物。从所得成形物的物性的观点出发，优选通过缩聚而获得的实质上为线状结构的聚合物。另外，作为聚苯硫醚树脂，还可以使用将具有3个以上官能团的单体组合并聚合而成的分支或交联聚苯硫醚树脂、将该树脂与所述线状聚合物共混而得到的树脂组合物。
作为聚苯硫醚树脂，除了聚苯硫醚、聚联苯硫醚(PBPS)以外，还可以使用聚苯硫醚酮(PPSK)、聚联苯硫醚砜(PPSS)等。聚苯硫醚树脂可以单独使用或组合2种以上使用。
[液晶性聚合物]
本发明中作为热塑性树脂使用的液晶性聚合物是具有可形成光学各向异性熔融相的性质的熔融加工性聚合物。各向异性熔融相的性质可以通过利用正交起偏振器的惯用的偏振光检查法来确认。更具体而言，各向异性熔融相的确认可以如下实施：使用Leitz偏光显微镜，对放置在Leitz热台上的熔融试样在氮气气氛下以40倍的倍率进行观察。本发明中可应用的液晶性聚合物在正交起偏振器间进行检查时，即使处于熔融静止状态，偏振光通常也可透过，光学上显示出各向异性。
上述液晶性聚合物没有特别限定，但优选为芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺，同一分子链中部分包含芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺的聚酯也在其范围内。可以使用的是，将它们在60℃下以0.1重量％的浓度溶解到五氟苯酚中时，优选至少具有约2.0dl/g、进一步优选具有2.0～1.0dl/g的对数粘度(I.V.)的液晶显聚合物。
作为本发明中可以应用的作为液晶性聚合物的芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺，特别优选具有来源于选自芳香族羟基羧酸、芳香族羟胺、芳香族二胺的组中的至少1种以上化合物的重复单元的芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺。
更具体而言，可列举出：
(1)主要由来源于芳香族羟基羧酸及其衍生物中的1种或2种以上的重复单元构成的聚酯；
(2)主要由来源于(a)芳香族羟基羧酸及其衍生物中的1种或2种以上、(b)芳香族二羧酸、脂环族二羧酸及其衍生物中的1种或2种以上、及(c)芳香族二元醇、脂环族二元醇、脂肪族二元醇及其衍生物中的至少1种或2种以上的重复单元构成的聚酯；
(3)主要由来源于(a)芳香族羟基羧酸及其衍生物中的1种或2种以上、(b)芳香族羟胺、芳香族二胺及其衍生物中的1种或2种以上、及(c)芳香族二羧酸、脂环族二羧酸及其衍生物中的1种或2种以上的重复单元构成的聚酯酰胺；
(4)主要由来源于(a)芳香族羟基羧酸及其衍生物中的1种或2种以上、(b)芳香族羟胺、芳香族二胺及其衍生物中的1种或2种以上、(c)芳香族二羧酸、脂环族二羧酸及其衍生物中的1种或2种以上、及(d)芳香族二元醇、脂环族二元醇、脂肪族二元醇及其衍生物中的至少1种或2种以上的重复单元构成的聚酯酰胺等。上述构成成分中可以根据需要进一步并用分子量调整剂。
作为提供构成本发明中可以应用的液晶性聚合物的重复单元的具体化合物的优选例，可列举出对羟基苯甲酸、6-羟基-2-萘甲酸等芳香族羟基羧酸；氢醌、间苯二酚、4，4’-二羟基联苯、2，6-二羟基萘、1，4-二羟基萘、下述通式(A)及下述通式(B)所示的化合物等芳香族二元醇；对苯二甲酸、间苯二甲酸、2，6-萘二羧酸、下述通式(C)所示的化合物等芳香族二羧酸；对氨基苯酚、对苯二胺等芳香族胺类。
Figure BSA00000345837000101
(X：选自亚烃基(C1-C4)、亚烷基、-O-、-SO-、-SO2-、-S-、-CO-中的基团。)
Figure BSA00000345837000102
(Y：选自-(CH2)n-(n＝1～4)、-O(CH2)nO-(n＝1～4)中的基团。)
[填充材料]
作为热塑性树脂中配合的填充剂的优选例，可列举出玻璃纤维、石棉纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅/氧化铝纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、硼纤维、钛酸钾纤维、金属的纤维状物等的纤维状填充材料、炭黑、石墨、二氧化硅、石英粉末、玻璃珠、磨制玻璃纤维(milled glass fiber)、玻璃球、玻璃粉、硅酸钙、硅酸铝、高岭土、滑石、粘土、硅藻土、硅灰石、氧化铁、氧化钛、氧化锌、三氧化锑、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸钡、铁氧体、碳化硅、氮化硅、氮化硼、各种金属粉末等的粉粒状填充材料及云母、玻璃薄片、各种金属箔等的板状填充材料等。这些填充材料也可以组合2种以上使用。
填充剂在热塑性树脂中的配合量只要在不阻碍本发明的目的的范围内，则没有特别限制。典型的是，相对于100质量份热塑性树脂，配合200质量份以下填充材料，更优选配合100质量份以下填充材料。
[添加剂]
作为热塑性树脂中配合的添加剂，可列举出成核剂、炭黑、无机焙烧颜料等颜料、抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、及阻燃剂等。这些添加剂也可以组合2种以上使用。
[金属板]
本发明中使用的金属板的材料没有特别限制，例如可列举出铜、铝、铁等金属、磷青铜、不锈钢等合金、异种金属的粘合体、它们的镀敷处理品等。作为材料为不锈钢时的具体例，可列举出马氏体系、奥氏体系等不锈钢。
金属板的形状只要能够通过注射成形来层叠热塑性树脂，则没有特别限制。本发明中使用的金属板除了具有板状部以外，还可以具有：用于进行螺纹紧固的凸缘、用于补强的肋、用于安装齿轮等部件的插入孔等、用于组装电气/电子制品等最终制品所需的各种构成要素。金属板与热塑性树脂接触部分的形状没有特别限制，根据期望，可以选择四方形、圆形等、椭圆形等任意的形状。另外，金属板与热塑性树脂接触的面的形状没有特别限制，可以是平面，也可以是曲面。金属板与热塑性树脂接触的面并不限制于单一的平面或曲面，金属板的平面或曲面的内部也可以具有凸部、凹部。
金属板与热塑性树脂接触的部分的面积没有特别限制，优选为0.1～20cm2，更优选为0.5～10cm2。这是由于，通过使金属板与热塑性树脂的接触面积为所述面积，能够显著表现出改良金属板与热塑性树脂的密合性的效果、及抑制所得金属复合层叠部件的翘曲的效果。
金属板的厚度没有特别限制，金属板的厚度可以均匀，也可以不均匀。典型的是，金属板的厚度为0.1mm以上且5mm以下，更优选为0.1mm以上且3mm以下。
金属板与热塑性树脂接触处的表面可以预先进行粗化处理而改善与热塑性树脂的密合。以十点平均粗糙度(Rz)表示，粗化处理的程度为8μm以上，优选为8～15μm，特别优选为10μm以上。粗化处理可以通过研磨、镀敷或蚀刻等方法进行。
[隔热层]
本发明的金属复合层叠部件的制造方法中，使用模具内表面的至少金属板与模具内表面接触的部分的全部表面形成有隔热层的模具。通过在至少金属板与模具内表面接触的部分的全部表面形成隔热层，从而在注射成形时高温的熔融树脂流入到模具内使得金属板的温度瞬时上升后，金属板及与金属板接触的热塑性树脂的温度难以下降。其结果是，热塑性树脂的固化在热塑性树脂与金属板的表面充分适应的状态下缓慢进行，并且金属板的温度下降少，金属与树脂的收缩量之差变小，从而可获得金属板与热塑性树脂充分密合的金属复合层叠部件。如果模具内表面存在与金属板接触但没有隔热层的部分，则该部分中金属板被模具急速冷却，而无法充分获得本发明的效果。
本发明中，“金属板与模具内表面接触的部分的全部表面形成隔热层”不仅包括金属板与模具内表面接触的部分完全被隔热层覆盖的情况，还包括如下情况：由于将金属板载置到模具内时稍微的位置偏差等，而导致不可避免地在金属板与模具内表面接触的部分产生极少的未形成隔热层的地方。作为具体的隔热层的面积，优选为模具内表面与金属板接触部分的面积的90％以上，更优选为95％以上，特别优选为98％以上。
隔热层只要能够抑制模具内的金属板与热塑性树脂层的界面处的温度下降，则其材料等没有特别限定。另外，本发明中，模具只要在模具内表面的至少金属板与模具内表面接触的部分的全部表面形成隔热层即可，但从金属板与热塑性树脂的密合性的改良效果的观点出发，优选在模具内表面的全部表面形成隔热层。
本发明中，形成于模具内表面的隔热层的热导率特别优选为5W/m·K以下。通过将隔热层的热导率调整至上述范围，从而能够充分抑制金属板及与金属板接触的热塑性树脂的温度下降，能够进一步提高金属板与热塑性树脂的密合性。另外，隔热层的材料的热导率可以通过利用激光闪光法测定热扩散率、利用阿基米德法测定比重、利用差示扫描量热计(DSC)测定比热而算出。
另外，由于注射成形时高温的热塑性树脂流入到模具内，因此隔热层必须具备能耐受成形时的高温那样的耐热性。
作为本发明的金属复合层叠部件的制造方法中使用的隔热层的材料，更优选含有聚酰亚胺树脂的材料。这是由于，聚酰亚胺树脂的上述热导率为5W/m·K以下，且具有能充分耐受注射成形时的高温的耐热性。
作为本发明中可以优选使用的聚酰亚胺树脂的具体例，可列举出均苯四酸(PMDA)系聚酰亚胺、联苯四羧酸系聚酰亚胺、使用偏苯三酸的聚酰胺酰亚胺、双马来酰亚胺系树脂(双马来酰亚胺/三嗪系等)、二苯甲酮四羧酸系聚酰亚胺、乙炔封端聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺等。这些聚酰亚胺树脂可以组合二种以上使用。
除聚酰亚胺树脂以外，作为隔热层可以优选使用的材料，例如可列举出四氟乙烯树脂、聚苯并咪唑树脂、氧化锆等。
在模具的内表面形成隔热层的方法没有特别限定，例如可列举出下述方法：将可形成高分子隔热层的聚酰亚胺前体等聚合物前体的溶液涂布到模具表面，加热使溶剂蒸发，进一步加热进行聚合，从而形成聚酰亚胺膜等隔热层；或者，将耐热性高分子的单体、例如均苯四酸酐与4，4-二氨基二苯基醚气相沉积聚合的方法等。关于平面形状的模具，也可以通过下述方法来形成隔热层：使用高分子隔热薄膜通过适当的粘接方法进行粘接；或者将粘合带状的高分子隔热薄膜粘贴在模具的所期望的部分而形成隔热层等。另外，形成隔热层后，还可以进一步在其表面形成铬(Cr)膜、氮化钛(TiN)膜。
[成形方法]
本发明中，制造金属复合层叠部件时的成形方法，只要是能够通过注射成形在金属板上层叠热塑性树脂的方法，则没有特别限制，可以采用各种方法。
本发明的方法中成形为金属复合层叠部件时，也可以预先将金属板加热后使用。预先将金属板加热时，金属板的温度优选为100～300℃，更优选为140～250℃。通过预先将金属板加热，能够进一步提高金属板与热塑性树脂的密合性。
本发明中，制造金属复合层叠部件时的注射成形条件，只要在不阻碍本发明的目的的范围内则没有限制，可以根据所使用的热塑性树脂的种类、金属复合层叠部件的形状等，从一般的注射成形条件中适当选择。
本发明中，金属板上层叠的热塑性树脂层的形状没有特别限定。热塑性树脂层的厚度可以均匀，也可以不均匀。另外，热塑性树脂层也可以具有：用于螺纹定位的螺纹管台、用于补强的肋、用于安装齿轮等部件的插入孔等、用于组装电气/电子制品等最终制品所需的各种构成要素。
本发明中，制造金属复合层叠部件时的模具温度只要在不阻碍本发明的目的的范围内，则没有特别限制，但优选为50～160℃，更优选为110～150℃，特别优选为130～150℃。通过将模具温度设定在上述的范围内，能够进一步提高金属板与热塑性树脂的密合性。
[金属复合层叠部件]
通过本发明的方法制造的金属复合层叠部件，只要在金属板上通过注射成形层叠热塑性树脂而成，则没有特别限制。通过本发明的方法制造的金属复合层叠部件中，金属板与热塑性树脂层的密合性优异，成形后的翘曲的发生少，因此适合用作各种电气/电子制品的壳体。作为使用通过本发明的方法得到的金属复合层叠部件作为壳体的合适的电气/电子制品的例子，可列举出便携式电话、笔记本型个人计算机、数码相机、个人数字助理(PDA)、便携式游戏机终端等。
实施例
以下，根据实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不限定于这些实施例。
<材料>
聚苯硫醚树脂1(PPS1)：Polyplastics Co.，Ltd.制、Fortron 1150T7
聚苯硫醚树脂2(PPS2)：Polyplastics Co.，Ltd.制、Fortron 1140A6
液晶性聚合物1(LCP1)：Polyplastics Co.，Ltd.制、Vectra A460
金属板：SUS304制金属板
<实施例1>
(隔热层形成)
作为模具，使用具备用于保持金属嵌件的保持件的模具。在模具的模腔的全部表面均匀地涂布聚酰亚胺树脂清漆后，将模具在250℃下处理60分钟，从而形成隔热层。测定隔热层形成前和隔热层形成后的保持件的尺寸，以因形成隔热层而产生的尺寸差作为隔热层的膜厚。
(金属复合层叠成形品的成形)
利用表1中记载的注射成形条件，使用注射成形机(Sodick Co.，Ltd.制、TR-40VR)，在模具温度120℃下注射成形出图1中记载的密合强度测定用试验片1。
[表1]
  料筒设定温度   320℃(PPS)、350℃(LCP)
  螺杆转速   150rpm
  注射速度   100mm/sec
[密合强度测定用试验片]
利用图1来说明密合强度测定用试验片。图1的(a)是密合强度测定用试验片1的俯视图，图1的(b)是密合强度测定用试验片的侧视图。
如图1所示，密合强度测定用试验片1中，在SUS304制的金属板11(纵50mm×横50mm×厚1mm)上利用规定的热塑性树脂形成热塑性树脂层12。热塑性树脂层12的厚度为2mm，其具有正方形部分13(纵18mm×横18mm)。正方形部分13的中央具有测定密合强度时施加载荷的载荷施加部14(纵5mm×横9mm×高13mm)。
[密合强度测定方法]
使用Tensilon RTC-1325A(ORIENTEC Co.，LTD制)，将密合强度测定用试验片1的没有层叠热塑性树脂层12的两端固定后，对于密合强度测定用试验片1的载荷施加部14的宽9mm的面，在距离热塑性树脂层12与载荷施加部14的结合部4mm的地方，以压入速度1mm/min施加载荷，测定剥离强度。
<实施例2～4>
将热塑性树脂分别变更为表2中记载的树脂，以及对安装于模具中的金属板吹送30秒钟热风，将金属嵌件加热至约250℃后进行注射成形，除此以外与实施例1同样地成形为密合强度测定用试验片1，测定密合强度。将实施例2～4中得到的金属复合层叠部件的密合强度记于表2中。
<比较例1>
除了在模具的模腔中不形成隔热层以外，与实施例1同样地成形为密合强度测定用试验片1，测定密合强度。将比较例1中得到的金属复合层叠部件的密合强度记于表2中。
<比较例2及3>
使用表2中记载的热塑性树脂，在模具的模腔中不形成隔热层，以及对安装于模具中的金属板吹送30秒钟热风而将金属嵌件加热至约250℃后进行注射成形，除此以外与实施例1同样地成形为密合强度测定用试验片1，测定密合强度。将比较例2及3中得到的金属复合层叠部件的密合强度记于表2中。
<实施例5>
在与实施例1同样的条件下，通过注射成形制造下述的图3中记载的翘曲量测定用试验片2。利用所得翘曲量测定用试验片2，按照下述的翘曲量测定方法，测定所得金属复合层叠成形品的翘曲量。将翘曲量的测定结果记于表2中。
[翘曲量测定用试验片]
利用图2及图3来说明翘曲量测定用试验片。图2的(a)是用于制造翘曲量测定用试验片2的金属板21的俯视图，图2的(b)是用于制造翘曲量测定用试验片2的金属板21的侧视图。图3的(a)是翘曲量测定用试验片2的俯视图，图3的(b)是图3的(a)中记载的A-A’线处的翘曲量测定用试验片2的剖面图。
翘曲量测定用试验片2使用图2所示的中央具有薄壁部22(厚度0.5mm)的四个角被切掉的金属板21(厚度1.0mm)进行成形。如图3所示，热塑性树脂层23按照薄壁部22上的热塑性树脂层23的厚度为0.5mm、金属板21外部的热塑性树脂层的厚度为1.0mm的方式通过注射成形层叠在薄壁部22上部。
[翘曲量测定方法]
将翘曲量测定用试验片2静置在水平的桌子上，对于翘曲量测定用试验片2的9个点(3点×3列)。利用图像测定器(QuickVision 404PRO·CNC、Mitutoyo Corporation制)测定试验片的上表面距桌子的高度。以9个点的测定结果中最大高度与最小高度之差作为翘曲量。
<实施例6>
除了使隔热层的厚度为10μm以外，与实施例5同样地成形为翘曲量测定用试验片2，测定翘曲量。将翘曲量的测定结果记于表2中。
<实施例7>
除了使用表2中记载的热塑性树脂以外，与实施例5同样地成形为翘曲量测定用试验片2，测定翘曲量。将翘曲量的测定结果记于表2中。
<比较例4及5>
除了使用表2中记载的热塑性树脂以外，在与比较例1同样的条件下，通过注射成形制造翘曲量测定用试验片2。将翘曲量的测定结果记于表2中。
[表2]
Figure BSA00000345837000191
通过实施例1～4与比较例1～3的比较可知，通过在模具内的金属板与模具内表面接触的部分形成聚酰亚胺膜作为隔热层，从而能够显著改良金属板与热塑性树脂层的密合强度。另外，通过实施例5～7与比较例4及5的比较可知，通过在模具内的金属板与模具内表面接触的部分形成聚酰亚胺膜作为隔热层，从而能够大幅度减少所得金属复合层叠部件中产生的翘曲量。
另外，由实施例1与实施例2的比较可知，通过将金属板预热，能够进一步改良金属复合层叠部件的金属板与热塑性树脂的密合强度。

Claims (5)

1.一种金属复合层叠部件的制造方法，其使用模具内表面的至少金属板与模具内表面接触的部分的全部表面形成有隔热层的模具，通过注射成形将由聚苯硫醚树脂和/或液晶性聚合物构成的热塑性树脂层叠在所述金属板上。
2.根据权利要求1所述的金属复合层叠部件的制造方法，所述热塑性树脂由聚苯硫醚树脂构成。
3.根据权利要求1或2所述的金属复合层叠部件的制造方法，所述隔热层的热导率为5W/m·K以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的金属复合层叠部件的制造方法，所述隔热层含有聚酰亚胺树脂。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的金属复合层叠部件的制造方法，所述金属复合层叠部件为电气/电子制品的壳体。
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