JP2001105459A - 金属複合成形品の射出成形方法及びそれに用いる射出成形用金型 - Google Patents
金属複合成形品の射出成形方法及びそれに用いる射出成形用金型Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【技術課題】 金属複合成形品を射出成形する方法及び
それに用いられる射出成形用金型において、成形サイク
ルに悪い影響を及ぼすことなく金属部品と成形品との接
着強度を高める。 【解決手段】 金属部品２が位置する側のキャビティ２
１の表面２３に断熱層２４を形成し、樹脂３０を充填し
た際に、この樹脂３０の熱が金属部品２を経由してこの
金属部品２が位置する可動側金型２２側に逃げるのを防
止する。このようにすると、金属部品２に形成された接
着材料層７の溶融温度が維持されて金属部品２と樹脂３
０（成形品）との接着強度が高まる。又、接着材料層７
の溶融に時間がかからないので、成形サイクルを短縮で
きる。
それに用いられる射出成形用金型において、成形サイク
ルに悪い影響を及ぼすことなく金属部品と成形品との接
着強度を高める。 【解決手段】 金属部品２が位置する側のキャビティ２
１の表面２３に断熱層２４を形成し、樹脂３０を充填し
た際に、この樹脂３０の熱が金属部品２を経由してこの
金属部品２が位置する可動側金型２２側に逃げるのを防
止する。このようにすると、金属部品２に形成された接
着材料層７の溶融温度が維持されて金属部品２と樹脂３
０（成形品）との接着強度が高まる。又、接着材料層７
の溶融に時間がかからないので、成形サイクルを短縮で
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形品（部
品）を成形する際に、この成形品の表面に接着材料を用
いて金属部品を接着し、複合させる金属複合成形品の射
出成形方法とそれに用いる射出成形用金型に関し、更に
詳しくは、一面に接着材料層を形成した金属部品を射出
成形用の金型のキャビティ表面に装着し、金型を閉じた
後に、樹脂をキャビティ内に充填してこの充填した樹脂
の表面に接着材料の作用により金属部品を接着し、複合
させた成形品(以下、「金属複合成形品」という)を成形
する射出成形方法とそれに用いる射出成形用金型に関す
るものである。
品）を成形する際に、この成形品の表面に接着材料を用
いて金属部品を接着し、複合させる金属複合成形品の射
出成形方法とそれに用いる射出成形用金型に関し、更に
詳しくは、一面に接着材料層を形成した金属部品を射出
成形用の金型のキャビティ表面に装着し、金型を閉じた
後に、樹脂をキャビティ内に充填してこの充填した樹脂
の表面に接着材料の作用により金属部品を接着し、複合
させた成形品(以下、「金属複合成形品」という)を成形
する射出成形方法とそれに用いる射出成形用金型に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】金属複合成形品を成形する場合、従来の
成形法においては、キャビティ内において充填された樹
脂の熱で金属部品の表面に形成された接着材料層を溶か
し、この接着力により金属部品を成形部品の表面に接着
するという方法を採用している。
成形法においては、キャビティ内において充填された樹
脂の熱で金属部品の表面に形成された接着材料層を溶か
し、この接着力により金属部品を成形部品の表面に接着
するという方法を採用している。
【０００３】この金属複合成形品の射出成形方法を図５
に基づいて説明すると、まず、金属部品１１の一面に接
着材料を予め塗布して接着材料層１４を形成しておき、
これを成形時に可動側金型２２のキャビティ面２３に装
着させた後（図５（Ａ））、固定側金型２５と型締めを
行い（図５（Ｂ））、次に、金属部品１１の接着材料層
１４と固定側金型２５のキャビティ面２７によって形成
されたキャビティ２１へ溶融樹脂３０を充填し（図５
（Ｃ））、この溶融樹脂３０の熱で接着材料層１４を溶
融させ、その後金型を冷却することにより、接着材料層
１４の接着力で金属部品１１を樹脂３０に接着させ、そ
の後可動側金型２２と固定側金型２５を開くことにより
金属部品１１と成形品１２が一体となった金属複合成形
品１０を得るものである（図５（Ｄ））。
に基づいて説明すると、まず、金属部品１１の一面に接
着材料を予め塗布して接着材料層１４を形成しておき、
これを成形時に可動側金型２２のキャビティ面２３に装
着させた後（図５（Ａ））、固定側金型２５と型締めを
行い（図５（Ｂ））、次に、金属部品１１の接着材料層
１４と固定側金型２５のキャビティ面２７によって形成
されたキャビティ２１へ溶融樹脂３０を充填し（図５
（Ｃ））、この溶融樹脂３０の熱で接着材料層１４を溶
融させ、その後金型を冷却することにより、接着材料層
１４の接着力で金属部品１１を樹脂３０に接着させ、そ
の後可動側金型２２と固定側金型２５を開くことにより
金属部品１１と成形品１２が一体となった金属複合成形
品１０を得るものである（図５（Ｄ））。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の金
属複合成形品１０の射出成形方法の場合、樹脂３０が流
動しながら接着材料層１４を溶かす過程において、樹脂
３０の熱が金属部品１１を介して固定側金型２２側に逃
げてしまうので、接着材料層１４の温度が急速に下がっ
てしまい、このため、接着材料層１４を十分に溶融する
ことが困難であった。
属複合成形品１０の射出成形方法の場合、樹脂３０が流
動しながら接着材料層１４を溶かす過程において、樹脂
３０の熱が金属部品１１を介して固定側金型２２側に逃
げてしまうので、接着材料層１４の温度が急速に下がっ
てしまい、このため、接着材料層１４を十分に溶融する
ことが困難であった。
【０００５】そこで、流動する樹脂３０の温度を、接着
材料層１４が溶融する温度よりかなり高く設定するか、
接着材料層１４に使用する接着材料の溶融温度につい
て、より低い温度で溶融するものを選定する必要があっ
た。しかし、樹脂３０の温度を高く設定すると、ゲート
近辺の接着材料層１４が樹脂３０の流動によって流され
て接着材料層１４が不均一になることから、十分な接着
強度を得られない結果となる。また、低い温度で融ける
接着材料を使用すると、成形品の使用環境によっては接
着材料が溶け出す懸念があり、接着材料の選定には注意
を要した。
材料層１４が溶融する温度よりかなり高く設定するか、
接着材料層１４に使用する接着材料の溶融温度につい
て、より低い温度で溶融するものを選定する必要があっ
た。しかし、樹脂３０の温度を高く設定すると、ゲート
近辺の接着材料層１４が樹脂３０の流動によって流され
て接着材料層１４が不均一になることから、十分な接着
強度を得られない結果となる。また、低い温度で融ける
接着材料を使用すると、成形品の使用環境によっては接
着材料が溶け出す懸念があり、接着材料の選定には注意
を要した。
【０００６】また、接着材料の溶融温度が高い場合、接
着材料層１４の温度を出来るだけ高い状態に保つことが
望ましいため、金型温度を高く設定して熱伝導により接
着材料層１４の温度を高くし、同時に射出する樹脂３０
の温度を高く設定して改善を図るという方法も考えられ
るが、このような方法によると、その分冷却に時間がか
かり、成形サイクルタイムに悪影響を及ぼす結果とな
る。
着材料層１４の温度を出来るだけ高い状態に保つことが
望ましいため、金型温度を高く設定して熱伝導により接
着材料層１４の温度を高くし、同時に射出する樹脂３０
の温度を高く設定して改善を図るという方法も考えられ
るが、このような方法によると、その分冷却に時間がか
かり、成形サイクルタイムに悪影響を及ぼす結果とな
る。
【０００７】さらに、接着材料層１４を含む金属部品１
１をあらかじめ加熱して接着材料層１４を溶融しやすい
状態と成すことで接着強度を上げる方法も考えられる
が、実際は、金属部品１１を固定側金型２２のキャビテ
ィ面２３に設置した瞬間から、熱が伝導によって金型２
２側に逃げ出し、金属部品１１の温度が急激に下降する
ため、期待する効果を上げることは出来ない。
１をあらかじめ加熱して接着材料層１４を溶融しやすい
状態と成すことで接着強度を上げる方法も考えられる
が、実際は、金属部品１１を固定側金型２２のキャビテ
ィ面２３に設置した瞬間から、熱が伝導によって金型２
２側に逃げ出し、金属部品１１の温度が急激に下降する
ため、期待する効果を上げることは出来ない。
【０００８】本発明の目的は、金属複合成形品を射出成
形する方法及びそれに用いられる射出成形用金型におい
て、成形サイクルに悪い影響を及ぼすことなく金属部品
と成形品との接着強度を高めることである。
形する方法及びそれに用いられる射出成形用金型におい
て、成形サイクルに悪い影響を及ぼすことなく金属部品
と成形品との接着強度を高めることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、金属複合成形品
の射出成形方法において、射出成形部品を成形する際
に、この成形品の表面に接着材料を用いて金属部品を接
着し、複合させる金属複合成形品の射出成形方法におい
て、金属部品が位置する側のキャビティ表面に断熱層を
形成することにより、樹脂をキャビティ内に充填した際
に、この樹脂熱が金属部品を経由して金型側に逃げない
ようにして行うことを特徴とするものである。
め、請求項１に記載の発明においては、金属複合成形品
の射出成形方法において、射出成形部品を成形する際
に、この成形品の表面に接着材料を用いて金属部品を接
着し、複合させる金属複合成形品の射出成形方法におい
て、金属部品が位置する側のキャビティ表面に断熱層を
形成することにより、樹脂をキャビティ内に充填した際
に、この樹脂熱が金属部品を経由して金型側に逃げない
ようにして行うことを特徴とするものである。
【００１０】更に、請求項２に記載の発明においては、
金属複合成形品の射出成形用金型において、金属部品側
が位置するキャビティの表面に断熱層を設けたことを特
徴とするものである。
金属複合成形品の射出成形用金型において、金属部品側
が位置するキャビティの表面に断熱層を設けたことを特
徴とするものである。
【００１１】更に、請求項３に記載の発明においては、
請求項２に記載の発明において、断熱層をキャビティ面
の一部であって、金属部品が位置する部分にのみ形成し
たことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明において、断熱層をキャビティ面
の一部であって、金属部品が位置する部分にのみ形成し
たことを特徴とするものである。
【００１２】更に、請求項４に記載の発明においては、
請求項２に記載の発明において断熱層を金属部品が位置
するキャビティ面全体に形成したことを特徴とするもの
である。
請求項２に記載の発明において断熱層を金属部品が位置
するキャビティ面全体に形成したことを特徴とするもの
である。
【００１３】更に、請求項５に記載の発明においては、
請求項２〜４に記載の何れか一つに該当する発明におい
て、断熱層をプラスチック又は無機材料で形成したこと
を特徴とするものである。
請求項２〜４に記載の何れか一つに該当する発明におい
て、断熱層をプラスチック又は無機材料で形成したこと
を特徴とするものである。
【００１４】更に、請求項６に記載の発明においては、
請求項２〜４に記載の何れか一つに該当する発明におい
て、断熱層を種類の異なる樹脂同士の複合材または複合
体、または金属及び樹脂及び無機材料を２種類以上組み
合わせにより形成したことを特徴とするものである。
請求項２〜４に記載の何れか一つに該当する発明におい
て、断熱層を種類の異なる樹脂同士の複合材または複合
体、または金属及び樹脂及び無機材料を２種類以上組み
合わせにより形成したことを特徴とするものである。
【００１５】更に、請求項７に記載の発明においては、
請求項２〜４に記載の何れか一つに該当する発明におい
て、断熱層を断熱性を有する断熱材料のコーティングに
より形成したことを特徴とするものである。
請求項２〜４に記載の何れか一つに該当する発明におい
て、断熱層を断熱性を有する断熱材料のコーティングに
より形成したことを特徴とするものである。
【００１６】更に、請求項８に記載の発明においては、
請求項７に記載の発明において、コーティングした断熱
層の厚みを１０μｍ〜１．０ｍ／ｍに形成したことを特
徴とするものである。
請求項７に記載の発明において、コーティングした断熱
層の厚みを１０μｍ〜１．０ｍ／ｍに形成したことを特
徴とするものである。
【００１７】
【作用】キャビティ内において、少なくとも金属部品が
位置する部位に断熱材料層が存在するため、樹脂の熱は
金属部品から金型側へは逃げない。この結果、樹脂の充
填時に接着材料層の溶融温度を維持することができるた
め、接着強度が高まる。
位置する部位に断熱材料層が存在するため、樹脂の熱は
金属部品から金型側へは逃げない。この結果、樹脂の充
填時に接着材料層の溶融温度を維持することができるた
め、接着強度が高まる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明において断熱層形成に用い
られた樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光
硬化性樹脂等である。熱可塑性樹脂の場合は、金属複合
成形に使用する樹脂の射出成形圧力及び温度に耐えられ
るものであれば良い。特に熱可塑性エンジニアプラスチ
ック類、およびそれらを無機ファイバー（ガラス繊維、
炭素繊維、セラミックファイバー）、金属系ファイバー
（ステンレスなど）で強化したものが効果的である。
られた樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光
硬化性樹脂等である。熱可塑性樹脂の場合は、金属複合
成形に使用する樹脂の射出成形圧力及び温度に耐えられ
るものであれば良い。特に熱可塑性エンジニアプラスチ
ック類、およびそれらを無機ファイバー（ガラス繊維、
炭素繊維、セラミックファイバー）、金属系ファイバー
（ステンレスなど）で強化したものが効果的である。
【００１９】次に、代表的なものをあげると、ポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリベンゾイミダゾ
ール、ポリアセタール、ポリエーテルイミド、ポリフェ
ニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、超
高分子ポリエチレンなどがある。
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリベンゾイミダゾ
ール、ポリアセタール、ポリエーテルイミド、ポリフェ
ニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、超
高分子ポリエチレンなどがある。
【００２０】次に、熱硬化性樹脂としては、金属複合成
形に使用する樹脂の射出成形圧力及び温度に耐えられる
もの、およびそれらを無機ファイバー（ガラス繊維、炭
素繊維、セラミックファイバー）、金属系ファイバー
（ステンレスなど）で強化したものが効果的である。次
に、熱硬化性樹脂として代表的なものをあげると、フェ
ノール樹脂、ポリアミドイミド、ホルムアルデヒド樹
脂、ポリイミド、アミノ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹
脂、ベンゾグアナミン樹脂、不飽和ポリエステル、エポ
キシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、
硬質ポリウレタンなどがある。
形に使用する樹脂の射出成形圧力及び温度に耐えられる
もの、およびそれらを無機ファイバー（ガラス繊維、炭
素繊維、セラミックファイバー）、金属系ファイバー
（ステンレスなど）で強化したものが効果的である。次
に、熱硬化性樹脂として代表的なものをあげると、フェ
ノール樹脂、ポリアミドイミド、ホルムアルデヒド樹
脂、ポリイミド、アミノ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹
脂、ベンゾグアナミン樹脂、不飽和ポリエステル、エポ
キシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、
硬質ポリウレタンなどがある。
【００２１】次に、無機材料としては、ガラス、炭素、
セラミックスなどがあり、その中でセラミックスを詳し
くあげるとマイカセラミックス、アルミナセラミック
ス、窒化珪素セラミックス、炭化珪素セラミックス、ジ
ルコニア、サイアロンなどがある。なお、断熱層の形成
において、以上に説明した材料を２種以上混合した複合
材および複合体を用いることも可能である。
セラミックスなどがあり、その中でセラミックスを詳し
くあげるとマイカセラミックス、アルミナセラミック
ス、窒化珪素セラミックス、炭化珪素セラミックス、ジ
ルコニア、サイアロンなどがある。なお、断熱層の形成
において、以上に説明した材料を２種以上混合した複合
材および複合体を用いることも可能である。
【００２２】以上に説明した材料を用いて断熱層を形成
する場合、キャビティ（金型）に凹部を形成し、ここに
断熱材料を嵌め込む、又は充填して焼結させる等の方法
がある。断熱層の厚さは、使用温度によりその効果を見
極めて決定する。又、可能な材料においては、キャビテ
ィの一部又は全面に断熱材をコーティングすることによ
り、断熱層を形成するようにしてもよい。
する場合、キャビティ（金型）に凹部を形成し、ここに
断熱材料を嵌め込む、又は充填して焼結させる等の方法
がある。断熱層の厚さは、使用温度によりその効果を見
極めて決定する。又、可能な材料においては、キャビテ
ィの一部又は全面に断熱材をコーティングすることによ
り、断熱層を形成するようにしてもよい。
【００２３】断熱層は、金型のキャビティの一部、また
は全部であって、金属部品が位置するキャビティ面の一
部又は全部に形成する。そして、成形を行う場合には、
先ず、複合成形を行うために一面に接着材料層又は界面
活性処理を形成した金属部品をキャビティの前記断熱層
の上（表面）に装着する。その時、金属部品上の接着材
料層または界面活性処理は、この後に射出流動する樹脂
と接触するような方向つまりキャビティの内側に位置す
るようにして装着する。その後、金型を閉じ、樹脂をキ
ャビティ内に射出流動させると、接着材料層がこの樹脂
の熱で溶融する。樹脂を十分に冷却させた後に金型を開
き、成形品を取り出すと、金属部品は強固に成形品の表
面に接着される。
は全部であって、金属部品が位置するキャビティ面の一
部又は全部に形成する。そして、成形を行う場合には、
先ず、複合成形を行うために一面に接着材料層又は界面
活性処理を形成した金属部品をキャビティの前記断熱層
の上（表面）に装着する。その時、金属部品上の接着材
料層または界面活性処理は、この後に射出流動する樹脂
と接触するような方向つまりキャビティの内側に位置す
るようにして装着する。その後、金型を閉じ、樹脂をキ
ャビティ内に射出流動させると、接着材料層がこの樹脂
の熱で溶融する。樹脂を十分に冷却させた後に金型を開
き、成形品を取り出すと、金属部品は強固に成形品の表
面に接着される。
【００２４】このように、本発明は、断熱層を金属複合
成形品成形用金型において、少なくとも金属部品が位置
する面に形成し、樹脂の熱により金属部品の温度が上昇
しても、この熱が金型側へ逃げないように遮断し、接着
材料層の溶融温度を保持する。よって、従来より低い樹
脂温度及び金型の温度の成形条件において接着材料層を
溶かすことが可能である。また、同じ成形条件において
は、接着強度を上げることが可能である。
成形品成形用金型において、少なくとも金属部品が位置
する面に形成し、樹脂の熱により金属部品の温度が上昇
しても、この熱が金型側へ逃げないように遮断し、接着
材料層の溶融温度を保持する。よって、従来より低い樹
脂温度及び金型の温度の成形条件において接着材料層を
溶かすことが可能である。また、同じ成形条件において
は、接着強度を上げることが可能である。
【００２５】本発明の成形方法および金型によると、金
属部品と樹脂部がほぼ同じ大きさの金属複合成形品はも
とより、金属部品が樹脂部より大きい金属複合成形品
(アウトサート複合成形品)、および金属部品が樹脂部よ
り小さい金属複合成形品(インサート複合成形品)の３種
類の複合成形品において効果を出す事が出来る。
属部品と樹脂部がほぼ同じ大きさの金属複合成形品はも
とより、金属部品が樹脂部より大きい金属複合成形品
(アウトサート複合成形品)、および金属部品が樹脂部よ
り小さい金属複合成形品(インサート複合成形品)の３種
類の複合成形品において効果を出す事が出来る。
【００２６】
【実施例１】請求項１〜５に記載した本発明に対応する
実施例を次に説明する。本実施例により得られる金属複
合成形品１の一部である斜視図を図１に示す。金属複合
成形品１は、金属部品２に、アルミニウム板（合金番号
５０２５）を用い、その一面にボス、リブ等の樹脂部品
を金属複合成形方法にて形成して電気機器のシャーシと
して用いるものである。３は電気部品を搭載した基板や
機構部品をビスで固定する樹脂製の中空ボス、３ａは引
張り強度テスト用に中空ボス３と同一条件で成形したテ
スト用中空ボスである。４は各中空ボス３，３ａへ溶融
樹脂を供給するサブゲートである。
実施例を次に説明する。本実施例により得られる金属複
合成形品１の一部である斜視図を図１に示す。金属複合
成形品１は、金属部品２に、アルミニウム板（合金番号
５０２５）を用い、その一面にボス、リブ等の樹脂部品
を金属複合成形方法にて形成して電気機器のシャーシと
して用いるものである。３は電気部品を搭載した基板や
機構部品をビスで固定する樹脂製の中空ボス、３ａは引
張り強度テスト用に中空ボス３と同一条件で成形したテ
スト用中空ボスである。４は各中空ボス３，３ａへ溶融
樹脂を供給するサブゲートである。
【００２７】図２に基づいて成形方法の実施例を説明す
る。なお、図２は図１におけるＡ−Ａ′断面部における
金型の部分断面構造を示すものである。図２（Ａ）は本
発明の金属複合射出成形用金型２０へ金属部品２を装着
する金型の部分断面図、図２（Ｂ）は金属複合射出成形
用金型２０を閉じた金型の部分断面図、図２（Ｃ）はキ
ャビティ２１に溶融樹脂３０を充填している金型の部分
断面図、図２（Ｄ）は金属複合射出成形用金型２０を開
いて金属複合成形品１を取り出す金型の部分断面図であ
る。
る。なお、図２は図１におけるＡ−Ａ′断面部における
金型の部分断面構造を示すものである。図２（Ａ）は本
発明の金属複合射出成形用金型２０へ金属部品２を装着
する金型の部分断面図、図２（Ｂ）は金属複合射出成形
用金型２０を閉じた金型の部分断面図、図２（Ｃ）はキ
ャビティ２１に溶融樹脂３０を充填している金型の部分
断面図、図２（Ｄ）は金属複合射出成形用金型２０を開
いて金属複合成形品１を取り出す金型の部分断面図であ
る。
【００２８】本発明の金属複合射出成形用金型２０の構
成は、２２が可動側金型であり、さらに、可動側金型２
２のキャビティ面２３において、金属部品２へ中空ボス
３，３ａを定着する該当部分へ本実施例ではプラスチッ
ク製の断熱層２４を形成している。前記断熱層２４は、
断熱材料としてフェノール樹脂であるベークライト板を
用い、そのベークライト板により作成した５ｍｍの厚み
を持つ。固定側金型２５のキャビティ面２７には中空ボ
ス３を成形する凹部２８が形成され、前記凹部２８の一
部に接続されたランナ２６により外部から溶融樹脂が充
填される。なお、本実施例において用いた射出成形機
は、株式会社日本製鋼所製射出成形機（Ｊ２２０ＥＩ
Ｉ）である。
成は、２２が可動側金型であり、さらに、可動側金型２
２のキャビティ面２３において、金属部品２へ中空ボス
３，３ａを定着する該当部分へ本実施例ではプラスチッ
ク製の断熱層２４を形成している。前記断熱層２４は、
断熱材料としてフェノール樹脂であるベークライト板を
用い、そのベークライト板により作成した５ｍｍの厚み
を持つ。固定側金型２５のキャビティ面２７には中空ボ
ス３を成形する凹部２８が形成され、前記凹部２８の一
部に接続されたランナ２６により外部から溶融樹脂が充
填される。なお、本実施例において用いた射出成形機
は、株式会社日本製鋼所製射出成形機（Ｊ２２０ＥＩ
Ｉ）である。
【００２９】まず、前工程として、金属部品２を脱脂
後、片面に、接着剤（東亜合成株式会社 ＦＳ１７５、
ナイロン系 溶融温度約１１０度）を均一に塗布し、自
然乾燥を１２時間行った。その結果、得られた接着材料
層７の厚みは約５０μｍであった。
後、片面に、接着剤（東亜合成株式会社 ＦＳ１７５、
ナイロン系 溶融温度約１１０度）を均一に塗布し、自
然乾燥を１２時間行った。その結果、得られた接着材料
層７の厚みは約５０μｍであった。
【００３０】次に、図２（Ａ）に示す様に金属複合射出
成形用金型２０の可動側金型２２のキャビティ面２３へ
上記の接着材料層７を持つ金属部品２を、接着材料層７
が樹脂を充填するためのキャビティ２１に面する方向に
設置させた後に固定側金型２５と共に型締めを行った。
すると、図２（Ｂ）の様に接着材料層７と固定側金型２
５のキャビティ面２７との間にキャビティ２１と呼ばれ
る空間が形成され、前記キャビティ２１内へ、図２
（Ｃ）に示すように、射出成形成形機のノズルから２６
０℃で溶解している溶融樹脂（ＰＣ／ＡＢＳ樹脂 ＭＣ
５４００ 日本ＧＥプラスチック株式会社製）３０を注
入し、ランナーを介して射出充填を行った。
成形用金型２０の可動側金型２２のキャビティ面２３へ
上記の接着材料層７を持つ金属部品２を、接着材料層７
が樹脂を充填するためのキャビティ２１に面する方向に
設置させた後に固定側金型２５と共に型締めを行った。
すると、図２（Ｂ）の様に接着材料層７と固定側金型２
５のキャビティ面２７との間にキャビティ２１と呼ばれ
る空間が形成され、前記キャビティ２１内へ、図２
（Ｃ）に示すように、射出成形成形機のノズルから２６
０℃で溶解している溶融樹脂（ＰＣ／ＡＢＳ樹脂 ＭＣ
５４００ 日本ＧＥプラスチック株式会社製）３０を注
入し、ランナーを介して射出充填を行った。
【００３１】溶融樹脂３０の熱により金属部品２及び接
着材料層７が熱せられるが、金属部品２が設置された可
動側金型２２のキャビティ面２３にベークライトによる
断熱層２４が形成されているため、可動側金型２２へ逃
げる熱量が少なく、その分、熱は接着材料層７に伝わ
り、その効果にて接着材料層７は十分に溶融される。
着材料層７が熱せられるが、金属部品２が設置された可
動側金型２２のキャビティ面２３にベークライトによる
断熱層２４が形成されているため、可動側金型２２へ逃
げる熱量が少なく、その分、熱は接着材料層７に伝わ
り、その効果にて接着材料層７は十分に溶融される。
【００３２】充填保圧時間経過後、金属複合射出成形用
金型２０を冷却させることにより接着材料層７が硬化
し、金属部品２と中空ボス３，３ａとが接着された。そ
の後、可動側金型２２と固定側金型２５の型締めを解
き、型開きし、図２（Ｄ）の様に金属部品２と中空ボス
３，３ａが一体になった金属複合成形品１を得ることが
できた。
金型２０を冷却させることにより接着材料層７が硬化
し、金属部品２と中空ボス３，３ａとが接着された。そ
の後、可動側金型２２と固定側金型２５の型締めを解
き、型開きし、図２（Ｄ）の様に金属部品２と中空ボス
３，３ａが一体になった金属複合成形品１を得ることが
できた。
【００３３】次に、前記の本発明の金属複合射出成形用
金型及び射出成形方法により得られた金属複合成形品１
の剥がれ強度を測定した。その測定方法を図３に示す。
図３の様に金属複合成形品１における中空ボス３ａと他
の中空ボス３を接続しているサブゲート４の一部を取り
去り、中空ボス３ａにビス９を介して引っ張りアーム９
ａを固定した。次に、ビス９を差し込んだ方向に対し、
垂直方向（矢印ａ方向）に引っ張りアーム９ａを引っ張
ることで、剥がれ強度を測定した。
金型及び射出成形方法により得られた金属複合成形品１
の剥がれ強度を測定した。その測定方法を図３に示す。
図３の様に金属複合成形品１における中空ボス３ａと他
の中空ボス３を接続しているサブゲート４の一部を取り
去り、中空ボス３ａにビス９を介して引っ張りアーム９
ａを固定した。次に、ビス９を差し込んだ方向に対し、
垂直方向（矢印ａ方向）に引っ張りアーム９ａを引っ張
ることで、剥がれ強度を測定した。
【００３４】剥がれ強度試験の条件は、引っ張り試験機
（東洋精機 Ｖ−１０−Ｃ）を使用し、引っ張り荷重４
９０Ｎ、引っ張り速度５ｍｍ／分で行ったところ、剥が
れ強度は１５６８ｋＰａであった。また、アルミニウム
製の金属部品２から剥がした中空ボス３ａの接着面に
は、接着材料層７が融けた状態で付着していた。
（東洋精機 Ｖ−１０−Ｃ）を使用し、引っ張り荷重４
９０Ｎ、引っ張り速度５ｍｍ／分で行ったところ、剥が
れ強度は１５６８ｋＰａであった。また、アルミニウム
製の金属部品２から剥がした中空ボス３ａの接着面に
は、接着材料層７が融けた状態で付着していた。
【００３５】
【実施例２】請求項６に記載の発明に対応する実施例を
次に説明する。金属部品２を装着する可動側金型２２の
キャビティ面２３において、金属部品２へ中空ボス３を
定着する該当部分へエポキシ樹脂（厚み２．０ｍｍ）の
表面をニッケルメッキ（厚み０．１ｍｍ）してなる積層
複合体にて断熱層２４を形成した。次いで、実施例１と
同様に射出成形を行った。
次に説明する。金属部品２を装着する可動側金型２２の
キャビティ面２３において、金属部品２へ中空ボス３を
定着する該当部分へエポキシ樹脂（厚み２．０ｍｍ）の
表面をニッケルメッキ（厚み０．１ｍｍ）してなる積層
複合体にて断熱層２４を形成した。次いで、実施例１と
同様に射出成形を行った。
【００３６】その結果、得られた金属複合成形品を、実
施例１と同様に剥がれ試験を行ったところ、剥がれ強度
は１４７０ｋＰａであった。また、金属部品２から剥が
した中空ボス３ａの接着面には、接着材料層７が融けた
状態で付着していた。
施例１と同様に剥がれ試験を行ったところ、剥がれ強度
は１４７０ｋＰａであった。また、金属部品２から剥が
した中空ボス３ａの接着面には、接着材料層７が融けた
状態で付着していた。
【００３７】
【実施例３】請求項７、８に記載の発明に対応する実施
例を図４に基づいて説明する。金属部品２を装着する可
動側金型２２のキャビティ面２３において、金属部品２
へ中空ボス３，３ａを定着する該当部分へ、ポリイミド
蒸着重合にて断熱材料をコーティングすることにより、
断熱層２４を形成した。本実施例におけるコーティング
処理の膜厚は２００μｍである。次いで、実施例１と同
様にして射出成形を行った。
例を図４に基づいて説明する。金属部品２を装着する可
動側金型２２のキャビティ面２３において、金属部品２
へ中空ボス３，３ａを定着する該当部分へ、ポリイミド
蒸着重合にて断熱材料をコーティングすることにより、
断熱層２４を形成した。本実施例におけるコーティング
処理の膜厚は２００μｍである。次いで、実施例１と同
様にして射出成形を行った。
【００３８】その結果、得られた金属複合成形品１を、
実施例１と同様に剥がれ試験を行ったところ、剥がれ強
度は１１７６ｋＰａであった。また、金属部品２から剥
がした中空ボス３ａの接着面には、接着材料層７が融け
た状態で付着していた。なお、断熱層２４において、コ
ーティング処理の膜厚は、１０μｍ以下であると実用的
な断熱効果がなく、１．０ｍ／ｍ以上であるとコーティ
ング手間とコストが上昇するため、１０μｍ〜１．０ｍ
／ｍの範囲が実用上好ましい。
実施例１と同様に剥がれ試験を行ったところ、剥がれ強
度は１１７６ｋＰａであった。また、金属部品２から剥
がした中空ボス３ａの接着面には、接着材料層７が融け
た状態で付着していた。なお、断熱層２４において、コ
ーティング処理の膜厚は、１０μｍ以下であると実用的
な断熱効果がなく、１．０ｍ／ｍ以上であるとコーティ
ング手間とコストが上昇するため、１０μｍ〜１．０ｍ
／ｍの範囲が実用上好ましい。
【００３９】
【比較例１】射出成形用金型２０の可動側金型２２のキ
ャビティ表面２３を何の処理も施さない従来のキャビテ
ィ面である以外は、実施例１と同様に射出成形を行っ
た。その結果、得られた金属複合成形品１を、実施例１
と同様に剥がれ試験を行ったところ、引っ張り強度は７
８４ｋＰａであった。また、金属部品２から剥がした中
空ボス３ａの接着面には、接着材料層７が融けた跡が無
く、滑らかな状態であった。
ャビティ表面２３を何の処理も施さない従来のキャビテ
ィ面である以外は、実施例１と同様に射出成形を行っ
た。その結果、得られた金属複合成形品１を、実施例１
と同様に剥がれ試験を行ったところ、引っ張り強度は７
８４ｋＰａであった。また、金属部品２から剥がした中
空ボス３ａの接着面には、接着材料層７が融けた跡が無
く、滑らかな状態であった。
【００４０】
【比較例２】実施例３におけるコーティング処理の膜厚
が５μｍである以外は、実施例１と同様に射出成形を行
った。その結果、得られた金属複合成形品１について、
実施例１と同様に剥がれ試験を行ったところ、引っ張り
強度は７８４ｋＰａであった。また、金属部品２から剥
がした中空ボス３ａの接着面には、接着剤が融けた跡が
無く、滑らかな状態であった。これは、コーティング処
理の膜厚が薄く、熱が可動側金型２２に逃げてしまい、
接着材料層７が充分に溶融しなかった結果である。
が５μｍである以外は、実施例１と同様に射出成形を行
った。その結果、得られた金属複合成形品１について、
実施例１と同様に剥がれ試験を行ったところ、引っ張り
強度は７８４ｋＰａであった。また、金属部品２から剥
がした中空ボス３ａの接着面には、接着剤が融けた跡が
無く、滑らかな状態であった。これは、コーティング処
理の膜厚が薄く、熱が可動側金型２２に逃げてしまい、
接着材料層７が充分に溶融しなかった結果である。
【００４１】以上に説明した実施例は、通常アウトサー
ト成形法とよばれる、金属部品２にプラスチック材料を
射出して樹脂成形品を金属板と一体化する方法である
が、インサート成形法とよばれる、成形品の表面に金属
部品を埋め込む方法でも本技術を用いることができる。
また、以上の実施例では、金属部品２の一面に接着材料
層７を形成して行った例であるが、接着材料層７に替え
て金属部品２の一面へ例えばトリアジシンチオール誘導
体を主成分とする電解液を用いて有機メッキ処理を行う
ことで、金属部品２の一面にトリアジシンチオール誘導
体を電気化学的に反応吸着させたせるいわゆる界面活性
処理を行った金属部品２を複合させる場合にも、接着材
料層７を形成して複合させる場合と同様な効果が得られ
る。なお、キャビティ面に断熱層２４を形成したのちこ
の表面に更に断熱性の材料をコーティングするとさらに
効果が増すのはいうまでもない。
ト成形法とよばれる、金属部品２にプラスチック材料を
射出して樹脂成形品を金属板と一体化する方法である
が、インサート成形法とよばれる、成形品の表面に金属
部品を埋め込む方法でも本技術を用いることができる。
また、以上の実施例では、金属部品２の一面に接着材料
層７を形成して行った例であるが、接着材料層７に替え
て金属部品２の一面へ例えばトリアジシンチオール誘導
体を主成分とする電解液を用いて有機メッキ処理を行う
ことで、金属部品２の一面にトリアジシンチオール誘導
体を電気化学的に反応吸着させたせるいわゆる界面活性
処理を行った金属部品２を複合させる場合にも、接着材
料層７を形成して複合させる場合と同様な効果が得られ
る。なお、キャビティ面に断熱層２４を形成したのちこ
の表面に更に断熱性の材料をコーティングするとさらに
効果が増すのはいうまでもない。
【００４２】
【本発明の効果】本発明は以上のように、金属部分と接
着材料層からなる部品を射出成形用の金型のキャビティ
表面に装着し、金型を閉じた後に樹脂を射出し金属と樹
脂が一体になった金属複合成形品を得る成形方法におい
て、金型のキャビティ面の一部に断熱層を形成し、その
金型を用いて射出成形することにより次の様な効果を得
ることができる。 ａ）金属部品に形成した接着材料層が充分に溶融するこ
とができるので、金属部品と樹脂の接着力が向上する。
なお、実施例では従来に比べ約２倍の接着強度を得られ
た。 ｂ）樹脂の溶融温度設定を接着材料に影響される事がな
くなる。 ｃ）接着材料の選定を溶融温度に影響されなく行うこと
ができる。 ｄ）成形サイクルを短縮できる。
着材料層からなる部品を射出成形用の金型のキャビティ
表面に装着し、金型を閉じた後に樹脂を射出し金属と樹
脂が一体になった金属複合成形品を得る成形方法におい
て、金型のキャビティ面の一部に断熱層を形成し、その
金型を用いて射出成形することにより次の様な効果を得
ることができる。 ａ）金属部品に形成した接着材料層が充分に溶融するこ
とができるので、金属部品と樹脂の接着力が向上する。
なお、実施例では従来に比べ約２倍の接着強度を得られ
た。 ｂ）樹脂の溶融温度設定を接着材料に影響される事がな
くなる。 ｃ）接着材料の選定を溶融温度に影響されなく行うこと
ができる。 ｄ）成形サイクルを短縮できる。
【図１】本実施例により得られた金属複合成形品の説明
図。
図。
【図２】実施例１の金属複合成形品の射出成形方法の説
明図。
明図。
【図３】剥がれ試験の説明図。
【図４】実施例３の金属複合射出成形用金型の部分断面
の説明図。
の説明図。
【図５】従来の金属複合成形品の成形方法の説明図。
１ 金属複合成形品 ２ 金属部品 ３，３ａ 中空ボス ４ サブゲート ７ 接着材料層 ９ ビス ９ａ アーム ２０ 金属複合成形品射出成形用金型 ２１ キャビティ ２２ 可動側金型 ２３ キャビティ面 ２４ 断熱層 ２５ 固定側金型 ２７ キャビティ面 ２８ 凹部 ３０ 溶融樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA13K AA28K AD03 AD20 AG03 AH42 AJ01 AJ03 AJ09 AJ13 CA11 CB01 CB12 CK11 CQ01 4F206 AA13K AA28K AD03 AD20 AG03 AH42 AJ01 AJ03 AJ09 AJ13 JA07 JB12 JQ81
Claims (8)
- 【請求項１】 射出成形部品を成形する際に、この成形
品の表面に接着材料を用いて金属部品を接着し、複合さ
せる金属複合成形品の射出成形方法において、金属部品
が位置する側のキャビティ表面に断熱層を形成すること
により、樹脂をキャビティ内に充填した際に、この樹脂
熱が金属部品を経由して金型側に逃げないようにして行
う金属複合成形品の射出成形方法。 - 【請求項２】 金属部品側が位置するキャビティの表面
に断熱層を設けて成る金属複合成形品の射出成形用金
型。 - 【請求項３】 断熱層をキャビティ面の一部であって、
金属部品が位置する部分にのみ形成して成る請求項２記
載の金属複合成形品の射出成形用金型。 - 【請求項４】 断熱層を金属部品が位置するキャビティ
面全体に形成して成る請求項２記載の金属複合成形品の
射出成形用金型。 - 【請求項５】 断熱層をプラスチック又は無機材料で形
成して成る請求項２〜４に記載のいずれか一つに該当す
る金属複合成形品の射出成形用金型。 - 【請求項６】 断熱層を種類の異なる樹脂同士の複合材
または複合体、または金属及び樹脂及び無機材料を２種
類以上組み合わせにより形成して成る請求項２〜４に記
載のいずれか一つに該当する金属複合成形品の射出成形
用金型。 - 【請求項７】 断熱層を断熱性を有する断熱材料のコー
ティングにより形成して成る請求項２〜４に記載のいず
れか一つに該当する金属複合成形品の射出成形用金型。 - 【請求項８】 コーティングした断熱層の厚みを１０μ
ｍ〜１．０ｍ／ｍに形成して成る請求項７記載の金属複
合成形品の射出成形用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28691299A JP2001105459A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 金属複合成形品の射出成形方法及びそれに用いる射出成形用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28691299A JP2001105459A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 金属複合成形品の射出成形方法及びそれに用いる射出成形用金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001105459A true JP2001105459A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17710603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28691299A Pending JP2001105459A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 金属複合成形品の射出成形方法及びそれに用いる射出成形用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001105459A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007062118A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Techno Polymer Co Ltd | 複合体の製造方法 |
| JP2015066846A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | Dic株式会社 | 構造体および電池蓋体の製造方法 |
-
1999
- 1999-10-07 JP JP28691299A patent/JP2001105459A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007062118A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Techno Polymer Co Ltd | 複合体の製造方法 |
| JP2015066846A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | Dic株式会社 | 構造体および電池蓋体の製造方法 |
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