CN1130281C - 合成树脂和金属板粘合的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造合成树脂和金属板粘合的制品的方法，可以有效地防止合成树脂从金属板的剥离。将金属板安装于合成树脂的注塑成型模具内，使合成树脂向该模具内注射，使该合成树脂和所述金属板粘合，在金属板的周边部预先设好卷边部或折返部。利用该卷边部或折返部内加压注入的合成树脂的发泡、膨胀、或该卷边部或折返部内的合成树脂的固化、收缩，使金属板和合成树脂的粘合状态更加牢固。准备相互接触面制成相似形状的金属板和热塑性合成树脂成型品，在加热的金属板上加压热塑性合成树脂成型品，使其接触，利用热塑性合成树脂成型品的接触面的熔融、其后的固化、收缩，使金属板和合成树脂的粘合状态牢固。

Description

合成树脂和金属板粘合的方法
                      技术领域
本发明涉及合成树脂和金属板粘合的方法，特别涉及可以实现合成树脂和金属板之间的牢固粘合状态的合成树脂和金属板的粘合方法。
                      背景技术
以往在合成树脂制品上粘合金属板时，已知有利用粘接剂的方法。另外还有在合成树脂的注塑成型时插入金属板的方法。
在使用所述粘接剂的场合，不仅需要使用的合成树脂系粘接剂对金属板和合成树脂的两面都有亲和性，而且需要粘接剂的涂附、粘接、干燥等多个加工工序，存在有问题。
另外，在注塑成型时插入金属板的方法中，以辅助增强的目的将金属板埋入合成树脂内的结构的场合，尽管没有太多的问题，但是只是粘合的场合，由于金属板和合成树脂的热膨胀的不同等，容易剥离，存在有问题。
                      发明内容
本发明利用金属压成的金属板安装于合成树脂的注塑成型模具内，利用合成树脂向该模具内的注射，将该合成树脂和所述金属板粘合，在该方法中，利用所述合成树脂的注射，在所述金属板的周边部及其他部分采用用于增强和合成树脂之间的紧密粘接性的结构，由此解决所述课题。
另外，本发明将热塑性合成树脂成型品直接接触于加热的金属板上，之后冷却，利用热塑性合成树脂的收缩，解决所述课题。
也就是说，对本发明提出的合成树脂和金属板粘合的方法参照附图说明如下。
第一，涉及如下的方法，如图1(a)～图1(d)、图2(a)～图2(c)所示，将金属压成的金属板4、16安装在合成树脂的注塑成型模具10内，将合成树脂14、20注射于该模具10中，将合成树脂14、20和金属板4、16粘合。
其中的一个方法是一种粘合合成树脂和金属板的方法，其特征在于，金属板4具有卷边部5a，该卷边部5a向金属板4的周边部粘合合成树脂14的一侧弯曲，其前端部5b侧和金属板4的粘合合成树脂14的一侧的面之间的间隔比该卷边部5a内部空间形成得更窄(图1(d))，注射于注塑成型模具10内的金属板4的粘合合成树脂14侧的面上的合成树脂14的一部分被加压注入卷边部5a内，使金属板4和合成树脂14相互粘合。
该方法利用加压注入卷边5a内的合成树脂14的发泡、膨胀、卷边5a内残存的合成树脂14固化时的收缩，增强金属板周边部和合成树脂之间存在的紧密粘接性。
另外的一种方法是粘合合成树脂和金属板的方法，其特征在于，金属板4设有折返部5(图1(b))，该折返部5向金属板4的周边部粘合合成树脂14的侧弯曲，注射于注塑成型模具10内的金属板4的粘合合成树脂14侧的面的合成树脂14的一部分被加压注入折返部5内，折返部5的内部较折返部5的先端部一侧和金属板4的粘合合成树脂14侧的面之间的间隔扩大，金属板4和合成树脂14相互粘合。
该方法利用在折返部5中加压注入的合成树脂的发泡、膨胀，将折返部5进行加压变形，另外如前所述，利用折返部5内残存的合成树脂14固化时的收缩，增强金属板周边部和合成树脂之间存在的紧密粘接性。
另外，该方法的场合，合成树脂的注塑成型模具10的金属板4的周边部的折返部5相对的部分和安装于模具10内的金属板4的折返部5之间，需要存在空间7吸收折返部5内部的所述扩展所伴随的折返部的扩展。
所述的任意的方法中，如图2(a)～图2(c)所示，通过注射于注塑成型模具10内的金属板16的粘合合成树脂20侧的面上的合成树脂20的压力，可以在金属板16的周边部之外的部分上存在凹凸曲面变形的部分。利用向合成树脂20的模具10内的注入压力，使金属板16的周边部以外的部分变形为凹凸曲面，利用合成树脂20固化时的收缩，可以增强金属板16上形成的该凹凸部分的合成树脂20的粘合状态。
但是，采用该方法时，也需要在合成树脂的注塑成型模具10和该模具10内安装的金属板16之间，存在空间吸收金属板16的周边部以外的部分上的向凹凸曲面的变形。
而且，在所述的任意的方法中，也可以在注塑成型模具10内安装的金属板4、16的周边部以外的粘合合成树脂侧的一面上，预先存在凹凸部。这样，注射到模具10内，注入粘附于该凹凸部的合成树脂利用固化时的收缩，强力地粘附于该凹凸部，所以可以使合成树脂和金属板的粘附状态更加牢固。
根据如上所述的方法，对于合成树脂和金属板粘合的制品，使金属板4、16安装于合成树脂的注塑成型模具10内，使合成树脂14、20向该注塑成型模具10内注射，可以制做成一体成型品。但是在其性质上，对于合成树脂和金属板粘合的制品的形状大小等有很大的制约。另外，利用收缩率大的合成树脂、例如PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等的场合，由于和金属的收缩率不同，使金属变形，因此，需要考虑合成树脂和金属板粘合的制品的用途、特性等，选择所述的方法。
另外，在所述的任意的方法中，金属板4利用空气压，可以简单地安装在注塑成型模具10内。
其次，本发明提出的其他的合成树脂和金属板的粘合方法如图3所示，使热塑性合成树脂成型品直接接触加热的金属板，熔化其接触面，之后冷却，利用固化时的热塑性合成树脂的收缩，使合成树脂和金属板粘合，如下所示。
也就是，一种合成树脂和金属板粘合的方法，其特征在于，将金属板22和热塑性合成树脂成型品21相接的面形成相互相似形状，之后加热金属板22，在热塑性合成树脂成型品21的粘接面上加压粘接，使金属板22和热塑性合成树脂成型品21做成一体化。
在该方法中，金属板22的粘接面如图5(a)至图5(c)所示，可以预先形成凹凸。另外，金属板22的加热可以采用加热器加热、或采用利用高频或低频电流的感应加热。
根据该方法，使金属板以及热塑性合成树脂成型品预先成型，使两者嵌合或粘接，加热加压而一体化，所以与利用所述的合成树脂的注塑成型模具的方法比较，工序多，但是热塑性合成树脂成型品已经固化，收缩，所以和金属的收缩率的差值小。
如前所述，金属板是一种预先金属压成如锅类的烹调器皿、碗、杯等的饮食器皿等的容器使用的形状的制品。
将合成树脂粘合其上，由此可以提供烹调器、饮食器，而且，是一种合成树脂粘合于金属板上的烹调器、饮食器，在烹调、饮食、洗净等中通常使用的温度下，金属和合成树脂之间不产生剥离的烹调器、饮食器。另外可以提供其形状、大小以平面上看去，为三角形、四边形等的多角形、圆形、椭圆形等，各种的形状、大小的烹调器、饮食器。
这样形成的烹调器、饮食器不仅内侧为金属板，外侧粘合合成树脂的组合，而且，也可以形成外侧为金属板内侧为合成树脂粘合的组合。
应予说明，如果做成内侧为金属板外侧为合成树脂粘合的烹调器、饮食器，使用高频或低频等电流产生的感应加热烹调器等，不仅加热烹调、进行保温，而且加热效率高，方便。
另外，在所述的任意的方法中，可以将合成树脂、热塑性合成树脂做成透明的合成树脂热塑性合成树脂。如果做成内侧为金属板外侧为透明的合成树脂、热塑性合成树脂粘合的烹调器、饮食器，形成的烹调器、饮食器的外部配置红外线热感器，介有透明的合成树脂、热塑性合成树脂，可以知道烹调器、饮食器的温度。
根据本发明，由于不使用粘接剂等其他的物质粘合合成树脂和金属板，在进行再生循环时，由于只加热金属板周边部的卷边部、折返部、或金属板的凹凸部等，可以容易地分离合成树脂和金属板，再生循环简单、容易。
                      附图的简单说明
图1(a)本发明的方法使用的注塑成型模具的一部分切断的正面图。
图1(b)说明图1(a)图示的方法中的折返部的扩展的剖面图。
图1(c)说明图1(a)图示的方法中的折返部中的合成树脂的收缩的剖面图。
图1(d)说明图1(a)图示的其他的方法中的卷边部分中的合成树脂的收缩的剖面图。
图2(a)切断该发明的其他的方法中使用的注塑成型模具的一部分的正面图。
图2(b)说明图2(a)图示的方法中的金属板变形前的状态的一部分剖面放大图。
图2(c)说明图2(a)图示的方法中的金属板变形后的状态的一部分剖面放大图。
图3说明本发明的其他的方法的工序的图。
图4(a)说明图3图示的方法中使用的加热手段的图。
图4(b)说明图3图示的方法中使用的其他的加热手段的图。
图5(a)图3图示的方法中使用的金属板的剖面图。
图5(b)图3图示的方法中使用的其他的金属板的剖面图。
图5(c)图5(a)图示的金属板的外侧粘合合成树脂的状态的剖面图。
图6(a)图3图示的方法中使用的金属板，具有同心圆状凹入部的平面图。
图6(b)图3图示的方法中使用的金属板，具有六边形凹入部的平面图。
图6(c)图3图示的方法中使用的金属板，具有四边形凹入部的平面图。
图6(d)图3图示的方法中使用的金属板，具有椭圆形凹入部的平面图。
图7(a)利用实施例2的方法制造的制品的一部分的剖面图。
图7(b)利用实施例2的方法制造的其他的制品的一部分的剖面图。
图7(c)利用实施例2的方法制造的另外的其他的制品的一部分的剖面图。
图8利用本发明的方法制造的制品，说明由外部可以感热的制品的使用状态的图。
图9(a)利用本发明的方法制造的制品，金属板外壁的显示从外部可以识别的制品的正面图。
图9(b)为图9(a)图示的制品的一部分剖面图。
图10说明利用本发明的方法制造的制品，可以电磁感应加热的制品的使用状态的图。
                    具体实施方案
下面参照附图说明优选的实施例。
实施例1
利用图1(a)至图1(d)说明本发明的实施例。
如图1(a)所示，准备上模1和下模2形成制品形状的型腔3的合成树脂的注塑成型模具10。
该注塑成型模具10的上模1侧安装金属板4。改实施例作为金属板4使用金属压制成的金属半球体。
上模1的凸部中心部位，开有吸引腔32，该吸引腔32如图1(a)所示，利用软管33和外部的真空泵31相连。向注塑成型模具10的金属板4的安装如图1(d)图示，在金属板4的周围安装O形密封圈30，在箭头35(图1(a))方向用真空泵31吸引，由此可以利用空气压简单地进行。这样做不会金属板4从上模1落下。
在金属板4的周边部分，设有朝着粘合合成树脂14的一侧弯曲的弯曲部5(图1(a)、图1(b))。在与弯曲部5相对的上模1的部分具有环状槽7，弯曲部5和与其相对的上模1的部分之间存在有空间。
从下模2的注入口6如箭头11所示地射出注入合成树脂(例如聚丙烯)，则合成树脂14被如箭头8、9所示压入(图1(a))、如箭头所示12、12(图1(b))所示加压弯曲部5，压在环状槽7的内壁，由此形成具有和环槽7的内壁相似形状的外壁的卷边部5a(图1(c))。
然后，在注塑成型模具10内固化合成树脂14，如图1(c)箭头13所示，产生固化时的收缩，因为在卷边部5a的内部嵌入合成树脂14，合成树脂14和卷边部5a紧密地钩搭，金属板4的周边和合成树脂14的外周边坚固地固定，不用担心由于烹调、饮食、洗净等的温度变化而产生剥离。
另外，图1(d)图示的卷边部5a，也就是朝着金属板4的周边部粘合合成树脂14侧弯曲的卷边5a，卷边部5a，其先端部5b(图1(c))侧和金属板4的粘合合成树脂14侧的面之间形成的间隔比卷边部5a的内部空间更窄，即使使用设于周边部的金属板4，也同样能够使金属板4和合成树脂14进行粘合。也就是，在该场合，如图1(d)图示，合成树脂14的固化、收缩时具有箭头15方向的力，合成树脂14和卷边部5a紧密地钩搭，金属板4的周边部和合成树脂14的外周边部坚固地固定。
在以上说明的方法中，最初在金属板4的周边部设有卷边5a，设有折返部5，这样金属板4的加工制作容易，生产性好。
实施例2
利用图2(a)～图2(c)说明本发明的另外的实施例。
利用上模1和下模2形成注塑成型模具10。在注塑成型模具10内安装着金属压制成箱状的金属板16。另外，由图1(a)说明的利用空气压的金属板16的安装手段在图2(a)中省略。
该实施例中由上模1和下模2形成注塑成型模具10，形成型腔3，同时在上模1中设有金属板16的周边部之外的部分上的向凹凸曲面变形用的型腔3b。在合成树脂20被注射注入注塑成型模具10时，该型腔3b为吸收合成树脂的压力产生的金属板16的底面部16a的变形用的成型腔。
在金属板16的周边部设有折返部16a，利用合成树脂20向注塑成型模具10内的射出注入，该折返部16a加压变形为卷边部，所以应该可以吸收，在上模1的折返部16a相对的部分设有空隙3a(图2(b))。
当如箭头17所示从注入口6射出注入合成树脂20时，合成树脂20如箭头18、19所示进行，使金属板16的弯曲部16a如卷边部16c所示进行变形，使金属板16的底部16b进行变形如凸状部16d所示(图2(c))。
合成树脂20固化收缩时，接触卷边部16c以及凸状部16d的合成树脂则收缩，所以金属板16和合成树脂20紧密地粘合。
另外，从最初形成好金属板16，使其具有凸状部16d，射出注入注塑成型模具10内的合成树脂20随着其固化、收缩，也可以牢固地粘合于该凸状部16d上。
实施例3
利用图7(a)～图7(c)是表示利用所述实施例1、2中说明的方法制造的金属板和合成树脂的粘合制品的另外的例子。
图7(a)是和实施例1、2中说明的相反，在外侧的金属板16的内侧粘合合成树脂20。
图7(b)如实施例1、2说明的相同，在内侧的金属板16的外侧粘合合成树脂20，但是金属板16和合成树脂20之间作为其他的部件34介装有橡胶、玻璃、陶瓷、废塑料等的部件。图7(c)为和图7(a)同样在外侧的金属板16的内侧粘合合成树脂20，而且在金属板16和合成树脂20之间介装有橡胶等的其他的部件34。
实施例4
利用图3说明本发明的其他的实施例。
以相互相似的形状形成有半球状形成的金属板22和热塑性合成树脂成型品21的相接面。金属板22例如进行加压成型，热塑性合成树脂成型品21注塑成型，使其充分地进行收缩。
加热金属板22，当加压接触热塑性合成树脂成型品21的接触面时，热塑性合成树脂成型品21的接触面由于来自金属板22的直接加热而熔解。其后，该熔解的部分固化，收缩，这样金属板22和热塑性合成树脂成型品21做成一体，合成树脂粘合于金属板22上。
利用该方法，只有接触热塑性合成树脂成型品21的与金属板22的接触面熔解，热塑性合成树脂成型品21的其他的面(图3中外侧面)由于已经充分地进行收缩形成，所以最终制品的金属板22和合成树脂的粘合制品的尺寸稳定。
这里金属板的与热塑性合成树脂成型品接触的面如图5(a)～图5(c)、图6(a)～图6(d)图示，制成具有凹凸部26、26a、凹凸部29、29a、29b、29c，则可以使一经熔化的热塑性合成树脂的固化、收缩的产生的向金属板粘附更加增强。
图5(a)～图5(c)是说明在具有凹凸部26、26a的半球状的金属板27一体化粘附热塑性合成树脂成型品的工序的简图。
图6(a)为金属板25上设有同心圆状的凹部29的例子，图6(b)为在六边形的金属板25a上设有相似的凹部29a的例子，图6(c)为在四边形的金属板25b上设有相似的凹部29b的例子，图6(d)为在椭圆形的金属板25c上设有相似的凹部29c的例子。金属板25、25a、25b、25c都是表示从平面看去的状态，实际上是形成有饮食器皿用的容器的形状。
金属板22在金属板22不发生铁损的铜制或铝制品时，可以利用加热器进行加热。
金属板22是发生铁损的部件制成的物品时，可以利用高频或低频的电流产生的感应加热进行金属板22的加热。表示这种场合的例子为图4(a)、4(b)。图4(a)为将电线同心圆状配置的单极线圈28制成的，图4(b)为独立电线产生的电线以多个极配置(24a、24b、24c、24d、24e、24f)的多极线圈制成的。
实施例5
图8～图10是用于说明利用本发明的方法制造的金属板和合成树脂的粘合制品的用途等。
图8～图10中表示的都是在金属板的外侧粘合合成树脂的制品。
图8是在内侧的金属板38粘合外侧的合成树脂39，制造成烹调器36。内藏感应加热用线圈43的加热器41上装载包容有内容物37的烹调器36，进行加热。
这时，只要将合成树脂39做成透明的合成树脂，利用加热器41中内藏的红外线传感器42，可以感知烹调器36的内侧的温度。这里将该感知的温度作为参考，可以利用自动、或手动控制过热状态、烹调状态。
另外，即使合成树脂39不是透明的合成树脂的场合，只要做成如符号40表示的部分配置透明的玻璃部件及可以利用热感知的部件，在加热烹调器36同时，可以从外部把握烹调温度。
图9(a)、图9(b)是在内侧的金属板45外侧粘合合成树脂47，制造饮食器44的。这里由于使用透明的合成树脂作为合成树脂47，所以在金属板45的外侧预先安装好商标等标识46，这样可以从饮食器44的外侧识别其标识46。
图10是表示可以使用电磁感应加热器51加热的烹调器48的装置。烹调器48为在内侧的金属板49外侧粘合合成树脂50制造而成的。金属板49由于利用可以电磁感应加热的部件、例如不锈钢、铁等制造而成，所以可以置于电磁感应加热器51之上，用于加热、烹调。另外合成树脂50可以使用PP(聚丙烯)、PC(聚碳酸酯)等。

Claims (8)

1.一种粘合合成树脂和金属板的方法，是将金属压制成的金属板安装于合成树脂的注塑成型模具内，使合成树脂向该模具内注射，使该合成树脂和所述金属板粘合的方法，其特征在于，在该方法中，所述金属板设有卷边部，该卷边部朝向在其周边部粘合合成树脂的一侧弯曲，该卷边部其前端部侧和所述金属板的粘合合成树脂的一侧的面之间的间隔比该卷边部内部空间形成得更窄，注射于所述模具内的所述金属板的粘合合成树脂的侧面的合成树脂的一部分被加压注入卷边部内，使所述金属板和合成树脂相互粘合。
2.一种粘合合成树脂和金属板的方法，是将金属压制成的金属板安装于合成树脂的注塑成型模具内，使合成树脂向该模具内注射，使该合成树脂和所述金属板粘合的方法，其特征在于，在该方法中，所述金属板设有折返部，该折返部朝向在其周边部粘合合成树脂的一侧弯曲，注射于所述模具内的所述金属板的粘合合成树脂的侧面的合成树脂的一部分被加压注入折返部内，使所述折返部的内部比所述折返部的前端部侧和所述金属板的粘合合成树脂的一侧的面之间的间隔扩大，使所述金属板和合成树脂相互粘合。
3.如权利要求2所述的粘合合成树脂和金属板的方法，其特征在于，在合成树脂的注塑成型模具的所述金属板周边部的折返部相应的部分和安装于该模型的所述金属板的折返部之间存在有空间，吸收随折返部内部的所述扩大的所述折返部的扩大。
4.如权利要求1～3任意一项所述的粘合合成树脂和金属板的方法，其特征在于，利用射出于注塑成型模具内的所述金属板粘合合成树脂的侧面的合成树脂的压力，在所述金属板的周边部以外的部分具有变形为凹凸曲面的部分。
5.如权利要求4所述的粘合合成树脂和金属板的方法，其特征在于，合成树脂的注塑成型模具和安装于该模具内的所述金属板之间，存在空间以吸收所述金属板的周边部以外的部分向凹凸曲面的变形。
6.如权利要求1～3任意一项所述的粘合合成树脂和金属板的方法，其特征在于，在安装于注塑成型模具内的金属板的周边部以外的粘合合成树脂的侧面上存在凹凸。
7.如权利要求1～6任意一项所述的粘合合成树脂和金属板的方法，其特征在于，合成树脂为透明的合成树脂。
8.如权利要求1～7任意一项所述的粘合合成树脂和金属板的方法，其特征在于，金属板利用空气压，安装于注塑成型模具内。
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