JP2003094554A - 複合成形体及びその製造方法 - Google Patents

複合成形体及びその製造方法

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JP2003094554A
JP2003094554A JP2001292827A JP2001292827A JP2003094554A JP 2003094554 A JP2003094554 A JP 2003094554A JP 2001292827 A JP2001292827 A JP 2001292827A JP 2001292827 A JP2001292827 A JP 2001292827A JP 2003094554 A JP2003094554 A JP 2003094554A
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成彦 真下
Hirotake Saito
洋広 斉藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板と熱可塑性材料とが、射出インサート
成形法によって密着性よく一体化され、脱型時に金属板
と熱可塑性樹脂材料層とが剥離することのない複合成形
体を提供すること。 【解決手段】 金属板と、その上に順次設けられたセラ
ミックコート層及び熱可塑性材料層を有し、それらが一
体化されてなる複合成形体及び金属板上にセラミックコ
ート層を設け、次いで射出インサート成形法により、該
セラミックコート層上に熱可塑性材料層を形成させ一体
化する複合成形体の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合成形体及びそ
の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、金属
板と熱可塑性材料層がセラミックコート層を介して密着
性よく一体化されてなる、電子機器などの収納に用いる
蓋付きガスケットなどの用途に好適な複合成形体、及び
このものを容易に、かつ効率よく製造する方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の発達はめざましく、こ
れら電子機器は半導体を利用した集積回路を用い、しか
も基板上にプリント配線されたものであって、小型化、
軽量化が図られている。これらの電子機器は水分や塵等
を嫌うものであり、電子機器を収納するケースのシール
性は電子機器の性能及び耐久性にとって重要な要素とな
っている。
【0003】電子機器等を収納するケースは箱体と蓋体
とで構成され、箱体と蓋体とはこれらの合わせ面に加硫
ゴム、発泡ウレタン及び熱可塑性材料等からなるガスケ
ットを挟んで一体化されている。通常、ガスケットは、
蓋体に固定された蓋付きガスケットの形態を採り、ガス
ケットを蓋体に接着する良い方法がないため、この固定
は、(1)ガスケットを両面テープで蓋体に固定する方
法、(2)蓋体に孔を開け、蓋体の両面からこの孔を挟
んでガスケット材を固定する方法などにより行われてい
る。このガスケット付き蓋体は箱体にネジで固定され
る。従って、ガスケットが蓋体に接着していることによ
りネジでの固定作業は著しく容易になる。前記(1)の
両面テープでガスケットを蓋体に固定する方法として
は、通常、両面テープが貼付けされたシート状ガスケッ
ト材をガスケット形状に打ち抜き、このガスケットを蓋
体に固定する方法がとられている。しかしながら、この
方法においては、打ち抜かれた後のシート状ガスケット
材の大半が廃材として廃棄される上、ガスケット材をガ
スケット形状に打ち抜いた後に蓋体に固定するので工程
が煩雑となり、製造コストが高くつくのを免れないとい
う問題がある。また、孔のあいた蓋体をガスケット材で
挟み込む方法により製造された蓋付きガスケットは、ガ
スケット材が蓋体の上部に露出するものであるため、近
年の電子機器部品の小型化に伴って狭くなった電子機器
本体のスペースにこの蓋体を入れ込む際に、蓋体の上部
に露出したガスケット材が捲くれたりする場合があり、
この捲くれがシール性不良を起こす原因となるという問
題がある。さらに、このような方法で作製した蓋付きガ
スケットをハードディスクドライブ装置において使用し
た場合、ハードディスクの回転による振動を抑えること
ができないという問題がある。
【0004】一方、通常熱可塑性材料と蓋体である金属
板との接着は、熱可塑性シートの表面をコロナ放電等に
より表面処理した後、エポキシ系又はウレタン系のよう
な接着剤を用いて貼り合わせる方法により行われている
が、作業が煩雑で接着剤による発ガスの問題もあり、電
子機器用のガスケットには適用できない。そこで、近
年、インサート成形法により、接着性熱可塑性材料を射
出して金属板に直接接着させ、一体化させてなる複合成
形体が開発されている。しかしながら、この場合、該接
着性熱可塑性材料は、インサート成形時において、金型
表面にも接着しやすく、したがって成形条件をかなり厳
密に選択しないと、脱型時に熱可塑性材料層が金属板か
ら剥離するおそれがあり、目的の複合成形体を連続的に
安定して製造できないという問題があり、成形条件の自
由度が小さくなるのを免れない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、金属板と熱可塑性材料とが射出インサート成
形法によって極めて密着性よく一体化され、脱型時に金
属板と熱可塑性材料層とが剥離することがなく、電子機
器などの収納に用いる蓋付きガスケットなどの用途に好
適に用いられる複合成形体を、煩雑な工程を必要とせず
に簡単な方法で提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、金属板上に予
めセラミックコート層を設けることにより、意外にも、
射出インサート成形法において熱可塑性材料が極めて密
着性よく該セラミックコート層に固着し、その目的を達
成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づ
いて完成したものである。すなわち本発明は、金属板
と、その上に順次設けられたセラミックコート層及び熱
可塑性材料層を有し、それらが一体化されてなることを
特徴とする複合成形体を提供するものである。本発明は
また、金属板上にセラミックコート層を設け、次いで射
出インサート成形法により、該セラミックコート層上に
熱可塑性材料層を形成させ、一体化することを特徴とす
る複合成形体の製造方法をも提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の複合成形体は、金属板と
その上に順次設けられたセラミックコート層及び熱可塑
性材料層を有し、それらが一体化されてなるものであ
る。上記金属板としては、特に制限はなく、例えば冷延
鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム/亜鉛合金めっき
鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、アルミニウム
合金板、マグネシウム板、マグネシウム合金板などの中
から、複合成形体の用途に応じて適宜選択して用いるこ
とができる。これらの金属板としては、安価で、耐食性
に優れる無電解ニッケルめっき処理を施した金属板が好
適である。この無電解ニッケルめっき処理方法として
は、従来金属素材に適用されている公知の方法、例えば
硫酸ニッケル、次亜リン酸ナトリウム、乳酸、プロピオ
ン酸などを適当な割合で含有するpH4.0〜5.0程
度で、かつ温度85〜95℃程度の水溶液からなる無電
解ニッケルめっき浴中に、金属板を浸漬する方法などを
用いることができる。本発明で用いられる金属板の厚さ
は、複合成形体の用途に応じて適宜選定されるが、通常
0.1〜2mm、好ましくは0.2〜1mmの範囲であ
る。
【0008】この金属板上に設けられるセラミックコー
ト層は、一般にセラミック粉末とバインダー樹脂とから
構成されており、該セラミック粉末としては特に制限は
なく、例えばアルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネ
シア、シリカ、酸化スズ、酸化亜鉛などの酸化物粉末、
炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素などの炭化物粉
末、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素などの
窒化物粉末、チタン酸バリウム、チタン・ジルコン酸塩
などの複合化合物粉末などを挙げることができる。これ
らのセラミック粉末は、一種を単独で用いてもよく、二
種以上を組み合わせて用いてもよい。また、該セラミッ
ク粉末の粒子径としては特に制限はない。
【0009】一方、バインダー樹脂としては特に制限は
ないが、耐熱性が良好なものが好ましく、例えば熱硬化
性のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、
あるいは熱可塑性のポリアミド樹脂、ポリアミドイミド
樹脂などを挙げることができる。これらの中で、熱硬化
性エポキシ樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂及び熱可塑性
ポリアミドイミド樹脂が接着性の点で好適である。
【0010】本発明の複合成形体において、前記セラミ
ックコート層上に形成される熱可塑性材料層を構成する
熱可塑性材料としては、特に制限はなく、複合成形体の
用途に応じて、各種材料の中から適宜選択して用いるこ
とができる。例えば、複合成形体をシール部材として用
い、そのガスケット部が熱可塑性材料層である場合に
は、この層を構成する熱可塑性材料としては、JIS−
A硬度が60°未満の低硬度熱可塑性材料が好ましい。
低硬度熱可塑性材料としては、スチレン系熱可塑性エラ
ストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタ
ン系熱可塑性エラストマー、アクリル系熱可塑性エラス
トマー等が挙げられる。特に電子機器を収納するための
ケースにおいては、水分や空気を確実に遮断するととも
にハロゲン系ガス及び酸性ガスの発生のない材料を用い
ることが好ましく、しかも、ケースの箱体密着性及び粘
着性の点から、JIS−A硬度60°未満のものが好ま
しい。とりわけ15°〜45°のものが好ましい。この
ような熱可塑性材料としては、スチレン系熱可塑性エラ
ストマーが好ましく、例えばスチレン−ブタジエン−ス
チレンブロック共重合体(SBS)、水素添加スチレン
−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SEB
S)、スチレン−イソプレンブロック共重合体(SI
R)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合
体(SIS)、水素添加スチレン−イソプレン−スチレ
ンブロック共重合体(SEPS)、スチレン−イソブチ
レン−スチレンブロック共重合体(SIBS)などが挙
げられる。
【0011】このスチレン系熱可塑性エラストマーの具
体例としては、三菱化学社製のラバロンやクラレ社製の
セプトン及びアロン化成社製のエラストマーARがあ
り、前者の例としては例えばラバロンMJ4300B
(商標名,JIS−A硬度45°)、ラバロンT320
C(商標名,JIS−A硬度15°)、セプトン206
3(商標名,JIS−A硬度36°)がある。スチレン
系熱可塑性エラストマーは、その成形にはEPDMゴム
やブチルゴムのように加硫を必要とせず、かつリサイク
ルが可能であるため、コストダウンへの寄与が極めて大
きい。また、オレフィン系熱可塑性エストマーとして
は、エー・イー・エスジャパン(株)社のサントプレン
111−45(商標名,JIS−A硬度45°)が挙げ
られる。これらの熱可塑性材料は単独で用いてもよく、
二種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明の複合成
形体においては、セラミックコート層上に形成される前
記熱可塑性材料からなる層の厚さとしては、特に制限は
なく、複合体の用途に応じて適宜選定されるが、通常
0.1〜5mm、好ましくは、0.2〜2mmの範囲で
ある。
【0012】本発明においては、この熱可塑性材料層に
は、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、
酸化防止剤(老化防止剤)、紫外線吸収剤、光安定剤及
び各種充填剤、具体的にはカーボンブラック、タルク、
硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、金
属酸化物、マイカ、グラファイト、水酸化アルミニウ
ム、各種金属粉、木片、ガラス粉、セラミックス粉、粒
状又は粉末ポリマー、ガラスファイバー、金属ファイバ
ー、有機繊維など、さらにはプロセスオイルなどの軟化
剤、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂やアクリル
酸−エチレン共重合体などの密着性向上剤などを含有さ
せることができる。
【0013】次に、本発明の複合成形体の製造方法とし
ては、前記構成の複合成形体が得られる方法であればよ
く、特に制限はないが、以下に示す本発明の方法に従え
ば、所望の複合成形体を、簡単なプロセスで効率よく製
造することができる。本発明の方法においては、金属
板、好ましくは無電解ニッケルめっき処理が施された金
属板上に、まずセラミックコート層を形成させる。上記
金属板あるいは無電解ニッケルめっきした金属板には、
必要に応じてブラスト処理、ヘアーライン処理、エッチ
ング処理、クラックめっき処理、酸化処理、陽極酸化処
理、コロナ放電処理、プラズマ処理、プライマー塗装等
の表面処理を施してもよい。
【0014】この金属板上にセラミックコート層を形成
させるには、該金属板に適当な溶媒中にセラミック粉
末、バインダー樹脂及び必要により硬化剤を含むスラリ
ー状塗工液を塗工し、乾燥処理したのち必要に応じ加熱
処理してバインダー樹脂を硬化させる方法を用いること
ができる。次に、このようにして形成されたセラミック
コート層上に、熱可塑性材料層を射出インサート成形法
により形成させ、一体化する。具体的には、金型内にセ
ラミックコート層が設けられた金属板をセットし、これ
に熱可塑性材料を射出注入することにより、セラミック
コート層上に所望の厚さの熱可塑性材料層を形成させ
る。この際、熱可塑性材料として、スチレン系熱可塑性
エラストマーであるSEBS又はSEPSを用いる場
合、射出注入温度は170〜200℃程度である。この
ようにして、金属板と熱可塑性材料が一体化してなる本
発明の複合成形体が得られる。本発明の複合成形体は熱
可塑性材料層とセラミックコート層との密着性が極めて
良好であり、したがって金属板から熱可塑性材料層が剥
離することなく脱型することができる。尚、熱可塑性材
料層はガスケット部としての役割を有するものである
が、ガスケット部は必ずしも金属板の全面に設けられる
わけではなく、部分的に設けられることが一般的であ
る。その場合、セラミックコート層も熱可塑性材料層が
設けられる部分に設けられれば良く、金属板の全面に設
ける必要はない。
【0015】本発明の複合成形体は、シール部材、特に
電子機器等に用いる蓋付きガスケットの用途に好適であ
る。また、熱可塑性材料に導電性材料を混入することに
より、埃等のよごれの付着や電磁波漏れを防止すること
ができる。さらに、放熱性の良好な材料をセラミックコ
ート層に含有させることにより、内部で発生する熱を外
部に放熱することができるので、ハードディスクにおけ
る蓄熱を防ぐことができる。
【0016】
【実施例】次に本発明を実施例により、さらに詳細に説
明するが本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。 実施例1 厚さ5μmの無電解ニッケルめっき皮膜が設けられた厚
さ1mmのアルミニウム板上に、エポキシ樹脂をベース
とした厚さ50μmのセラミックコート層を設け、次に
このセラミックコート層を有するアルミニウム板から、
3cm×3cmのサイズのアルミニウムプレートを切り
出し、表面をポリテトラフルオロエチレン加工した射出
成形用金型(5cm×3cm×2mm)内に、両面テー
プを用いて固着設置した。SEPS〔クラレ社製「セプ
トン4077」〕100重量部、プロセスオイル〔出光
興産社製「ダイアナプロセスオイルPW380」〕15
0重量部及び無水マレイン酸変性ポリプロピレン〔三洋
化成社製「ユーメックス1001」〕25重量部からな
る熱可塑性材料を射出成形機により温度200℃、金型
温度室温の条件で射出し、インサート成形を行い、一体
化させ複合成形体を作製した。次に金型を開き、複合成
形体を脱型したところ、アルミニウム板から熱可塑性材
料層が剥離することなく良好に脱型することができた。
【0017】実施例2 厚さ5μmの無電解ニッケルめっき皮膜が設けられた厚
さ1mmのアルミニウム板上に、ポリアミドイミド樹脂
をベースとした厚さ50μmのセラミックコート層を設
けた。以下、実施例1と同様にして金型を使用するイン
サート成形により、複合成形体を作製した。次に金型を
開き、複合成形体を脱型したところ、アルミニウム板か
ら熱可塑性材料層が剥離することなく良好に脱型するこ
とができた。
【0018】実施例3 厚さ5μmの無電解ニッケルめっき皮膜が設けられた厚
さ1mmのアルミニウム板上に、炭化ホウ素粉末とポリ
アミドイミド樹脂を含む厚さ50μmのセラミックコー
ト層を形成した。以下、実施例1と同様にして金型を使
用するインサート成形により、複合成形体を作製した。
次に金型を開き、複合成形体を脱型したところ、アルミ
ニウム板から熱可塑性材料層が剥離することなく良好に
脱型することができた。
【0019】実施例4 実施例1において熱可塑性材料として、SEPS〔クラ
レ社製「セプトン4077」〕100重量部、プロセス
オイル〔出光興産社製「ダイアナプロセスオイルPW3
80」〕150重量部及びアクリル酸−エチレン共重合
体〔三井デュポンポリケミカル社製「ニュクレルAN4
312C」〕25重量部からなるものを用い、かつ射出
温度200℃にて射出し、インサート成形した以外は、
実施例1と同様にして複合成形体を作製した。次に金型
を開き、複合成形体を脱型したところ、アルミニウム板
から熱可塑性材料層が剥離することなく良好に脱型する
ことができた。
【0020】実施例5 実施例2において、熱可塑性材料として、実施例4と同
じ熱可塑性材料を用い、同じ射出温度で射出し、インサ
ート成形した以外は、実施例2と同様にして複合成形体
を作製した。次に金型を開き、複合成形体を脱型したと
ころ、アルミニウム板から熱可塑性材料層が剥離するこ
となく良好に脱型することができた。
【0021】実施例6 実施例3において、熱可塑性材料として、実施例4と同
じ熱可塑性材料を用い、同じ射出温度で射出し、インサ
ート成形した以外は、実施例3と同様にして複合成形体
を作製した。次に金型を開き、複合成形体を脱型したと
ころ、アルミニウム板から熱可塑性材料層が剥離するこ
となく良好に脱型することができた。
【0022】比較例1 セラミックコート層が設けられていない無電解ニッケル
めっき皮膜を有するアルミニウム板を用いた以外は、実
施例4と同様にして、金型を用いるインサート成形によ
り、複合成形体を作製した。次に金型を開き、複合成形
体を脱型したところ、アルミニウム板から熱可塑性材料
層の部分的な剥離が生じた。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、金属板と熱可塑性材料
層がセラミックコート層を介して密着性よく一体化され
てなる、電子機器などの収納に用いる蓋付きガスケット
などの用途に好適な複合成形体を提供することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AB01A AB16A AD00B AK01B AK01C AK01G AK12C AK46B AK46G AK50B AK50G AK53B AK53G AL09C BA03 BA07 CB00B CB00G DE01B EH711 GB41 JB13B JB13G JB16B JB16C JB16G JL00 4F206 AA13 AA45 AD03 AD20 AH13 JA07 JB12

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板と、その上に順次設けられたセラ
    ミックコート層及び熱可塑性材料層を有し、それらが一
    体化されてなることを特徴とする複合成形体。
  2. 【請求項2】 セラミックコート層が、セラミック粉末
    とバインダー樹脂からなる層である請求項1記載の複合
    成形体。
  3. 【請求項3】 バインダー樹脂が熱硬化性エポキシ樹
    脂、熱可塑性ポリアミド樹脂又は熱可塑性ポリアミドイ
    ミド樹脂である請求項2記載の複合成形体。
  4. 【請求項4】 熱可塑性材料層が、スチレン系熱可塑性
    エラストマーを主要成分として含む層である請求項1、
    2又は3記載の複合成形体。
  5. 【請求項5】 金属板が、無電解ニッケルめっき処理が
    施されたものである請求項1ないし4のいずれかに記載
    の複合成形体。
  6. 【請求項6】 シール部材として用いられる請求項1な
    いし5のいずれかに記載の複合成形体。
  7. 【請求項7】 シール部材が、ハードディスクドライブ
    用蓋付きガスケットである請求項6記載の複合成形体。
  8. 【請求項8】 金属板上にセラミックコート層を設け、
    次いで射出インサート成形法により、該セラミックコー
    ト層上に熱可塑性材料層を形成させ、一体化することを
    特徴とする複合成形体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010140432A1 (ja) * 2009-06-04 2010-12-09 三井金属鉱業株式会社 セラミック系絶縁層と金属層との積層体及びその製造方法

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