JP2007038490A - モールド成形体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の金属体間の狭隘な隙間に均一な厚さの絶縁層を形成可能なモールド成形体及びその製造方法を提供するものである。
【解決手段】 本発明に係るモールド成形体３０は、複数の板状金属体３１，３２の電気的絶縁などを目的として、板状金属体３１，３２を所定間隔で離間させた状態で各板状金属体３１，３２の周りを絶縁性ポリマで覆ってなるものであり、各板状金属体３１，３２の間に、融点がT1の絶縁性ポリマで構成されるスペーサポリマ部３４を有し、それらのスペーサポリマ部３４及び各板状金属体３１，３２の周りを、融点がT2（＜T1）の絶縁性ポリマで構成されるモールド部３３で覆ったものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複数の板状金属体の電気的絶縁などを目的として、金属体を所定間隔に離間させた状態で各金属体の周りを絶縁性ポリマで覆ってなるモールド成形体及びその製造方法に関するものである。

従来、数百V/mm以上という比較的高い平均電界強度の金属体間を絶縁性ポリマで絶縁する際、長期にわたる信頼性を確保するために、その絶縁性ポリマで構成されるモールド部で金属体をモールド被覆する手法が一般的に用いられている。モールド被覆する手法としては、金属体の露出させたい部位を把持した状態で、目的とする形状に絶縁性ポリマを射出成形（又は押出成形）する手法が最も良く用いられている。

図１０（ａ）に示すように、一般的なモールド成形体１００は、複数の端子部１０１ａ，１０２ａを有する２枚の板状金属体１０１，１０２をモールド部１０３でモールド被覆したものである。金属体１０１，１０２の端子部１０１ａ，１０２ａは、モールド部１０３から露出した状態となっている。金属体１０１，１０２は、図１０（ｂ），図１０（ｃ）に示すように、所定間隔で離間させた状態で絶縁されている。

図１１に示すように、金属体１０１，１０２を射出成形金型１１０のキャビティ１１３内にセットされる。金属体１０１，１０２は、端子部１０１ａ，１０２ａを上金型１１１及び下金型１１２間に挟んだ状態でキャビティ１１３内に固定される。その後、キャビティ１１３に連通して設けられた少なくとも１箇所の射出ヘッド１１５から、キャビティ１１３内に溶融樹脂１１６を供給する。溶融樹脂１１６を冷却固化させることでモールド部１０３が形成され、図１０に示したモールド成形体１００が得られる。

本発明に関連する先行技術文献情報として、以下に示すものが挙げられる。

特開２００３−１４３８６８号公報

上述のような絶縁モールド成形体を射出成形により成形した場合、主な問題点として以下の３つがある。

（a） 溶融粘度が高い樹脂や、板状金属体１０１，１０２の面積が大きくなると、金属体間隔（絶縁厚）１０５を低減するには限界がある。

金属体１０１，１０２の面積に対して、金属体１０１，１０２間の隙間１０５を狭くしていくと、射出成形材料（溶融樹脂１１６）が金属体１０１，１０２間に入り込みにくくなり、金属体１０１，１０２間に欠陥のない絶縁層を形成できなくなってしまう。射出成形には、精度よく射出成形を行うために、溶融時の粘度が小さいナイロンなどが用いられるが、１辺が200mm程度の金属体１０１，１０２に対して精度良く、良好な成形性で射出成形可能な隙間１０５は0.5mm程度である。隙間１０５がそれよりも小さい場合には、溶融樹脂１１６がキャビティ１１３の端部（隅々）まで行き渡らなくなり、ボイドが発生するなどといった問題が生じやすくなる。このような材料の流入不足は金属体１０１，１０２間の絶縁特性の低下につながる。

（b） 板状金属体１０１，１０２における隙間１０５の均一性が確保できない。

厚さが比較的薄い板状金属体１０１，１０２を一定間隔で離間させた状態で絶縁し、かつ、金属体１０１，１０２の外側をモールド部１０３でモールド被覆する場合、金属体１０１，１０２を把持する部分が少なくなる。その結果、射出された溶融樹脂１１６の圧力によって金属体１０１，１０２が変形し、隙間１０５の均一性が失われてしまう。隙間１０５の均一性が失われると、金属体１０１，１０２に電圧を印加した際に、間隔が狭い部位に電界が集中してしまい、絶縁構造の欠陥となり長期信頼性が損なわれる可能性がある。

（c） 絶縁材料（絶縁性ポリマ）と金属体１０１，１０２を密着させることが難しい。

板状金属体１０１，１０２の周囲又は隙間１０５は、金属体１０１，１０２に電圧が印加された際に電界が集中する部分となるが、絶縁材料のモールド成形時の“引け”や、通電環境（又は使用環境）の温度変化によって繰り返される加熱、冷却により、金属体１０１，１０２と絶縁材料の界面に剥離が生じると、絶縁性能が低下してしまい、絶縁破壊が生じるおそれが高まる。また、金属体１０１，１０２と絶縁材料の界面において部分放電が発生し、寿命を著しく低下させるおそれがある。従って、絶縁材料と金属体１０１，１０２は強固に接着する必要があるが、絶縁材料に接着剤を含有させた場合、金型離形性が悪化したり、溶融樹脂１１６の粘度が上昇して成形性が悪化してしまう。また、金属体１０１，１０２に接着剤を事前に塗布しておいた場合、絶縁材料の射出圧によって接着剤が流動、移動してしまい、接着力にばらつきが生じるという問題がある。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、複数の金属体間の狭隘な隙間に均一な厚さの絶縁層を形成可能なモールド成形体及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成すべく本発明に係るモールド成形体は、複数の板状金属体の電気的絶縁などを目的として、板状金属体を所定間隔で離間させた状態で各板状金属体の周りを絶縁性ポリマで覆ってなるモールド成形体において、
各板状金属体の間に、融点がT1の絶縁性ポリマで構成されるスペーサポリマ部を有し、 それらのスペーサポリマ部及び各板状金属体の周りを、融点がT2（＜T1）の絶縁性ポリマで構成されるモールド部で覆ったものである。

ここで、融点がT1の絶縁性ポリマが芳香族ポリマを主成分とするポリマ材であり、融点がT2の絶縁性ポリマがポリオレフィンを主成分とするポリマ材であることが好ましい。

各板状金属体とスペーサポリマ部の間及び各板状金属体とモールド部の間に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される接着層をそれぞれ設けてもよい。また、各板状金属体とスペーサポリマ部の間及び各板状金属体とモールド部の間に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される第１接着層及び第２接着層をそれぞれ設け、かつ、その第１接着層及び第２接着層を構成する各接着剤が高い相溶性を有することが好ましい。

一方、本発明に係るモールド成形体の製造方法は、複数の板状金属体の電気的絶縁などを目的として、板状金属体を所定間隔で離間させた状態で各板状金属体の周りを絶縁性ポリマで覆ってなるモールド成形体の製造方法において、
所定間隔に離間された各板状金属体の間に、融点がT1の絶縁性ポリマで構成される第１シート材を配置し、
最外に位置する各板状金属体の外側に、融点がT2（＜T1）の絶縁性ポリマで構成される第２シート材を重ねて配置し、
それらの各板状金属体、第１シート材、及び第２シート材で構成される積層体に、T2より高く、かつ、T1より低い温度で加熱加圧成形処理を施し、
各板状金属体間の間隔を第１シート材で確保しつつ、第２シート材を溶融させ、各板状金属体及び第１シート材の周りを、融点がT2の絶縁性ポリマで構成されるモールド部で覆うものである。

また、本発明に係るモールド成形体の製造方法は、複数の板状金属体の電気的絶縁などを目的として、板状金属体を所定間隔で離間させた状態で各板状金属体の周りを絶縁性ポリマで覆ってなるモールド成形体の製造方法において、
所定間隔に離間された各板状金属体の間に、融点がT1の絶縁性ポリマで構成される第１シート材を配置し、
それらの各板状金属体及び第１シート材で構成される積層体を、射出成形金型のキャビティ内に配置し、
そのキャビティ内に、融点がT2（＜T1）の絶縁性ポリマを、T2より高く、かつ、T1より低い温度で加熱溶融させた状態で射出し、
各板状金属体間の間隔を第１シート材で確保しつつ、各板状金属体及び第１シート材の周りを、融点がT2の絶縁性ポリマで構成されるモールド部で覆うものである。

ここで、各板状金属体の間に、第１シート材を複数枚配置してもよい。

第１シート材の表面及び第２シート材の金属体側面に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される第１接着層及び第２接着層をそれぞれ一体に設け、加熱加圧成形処理後、第１接着層により各第１シート材と各板状金属体を接着し、第２接着層によりモールド部と各板状金属体を接着するようにしてもよい。また、第１接着層及び第２接着層を構成する各接着剤を相溶させ、第１接着層と第２接着層を接着するようにしてもよい。

第１シート材の表面に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される第１接着層を一体に設け、加熱加圧成形処理後、第１接着層により各第１シート材と各板状金属体を接着するようにしてもよい。

本発明によれば、複数の板状金属体を絶縁性ポリマでモールド被覆することができ、かつ、複数の板状金属体間を薄くて、厚さが均一な絶縁層を介して絶縁することができるという優れた効果を発揮する。

以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

本発明の好適一実施の形態に係るモールド成形体の構造図を図３に示す。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の３Ｂ−３Ｂ線断面図である。

図３（ａ），図３（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るモールド成形体は、複数枚（図３（ｂ）中では２枚を図示）の板状金属体（金属プレート）３１，３２の周りをモールド部３３で覆ってなるものである。

各金属プレート３１，３２の間には、融点（又は軟化点）がT1の絶縁性ポリマ（後述）と融点がT3（T3＜T1）の接着剤（後述）で構成されるスペーサポリマ部３４が設けられる。スペーサポリマ部３４及び各金属プレート３１，３２の周りが、融点（又は軟化点）がT2（＜T1）の絶縁性ポリマ（後述）で構成されるモールド部３３で覆われる。モールド部３３からは、突出部（端子部）３１ａ，３２ａが突出される。

本実施の形態に係るモールド成形体の製造方法を、添付図面に基づいて説明する。

先ず、図１に示すように、融点がT1の絶縁性ポリマで構成される第１シート材１１の表面（図１中では上下両面）に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される第１接着層１２ａ，１２ｂを一体に設け、スペーサポリマシート１０が構成される。ここで、第１接着層は、第１シート材１１の片面のみに設けてもよい。また、第１接着層は必ずしも設ける必要はない。

一方、図２に示すように、融点がT2（＜T1）の絶縁性ポリマで構成される第２シート材２１の金属体側面（図２中では下面）に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される第２接着層２２を一体に設け、モールドポリマシート２０が構成される。ここで、第２接着層は必ずしも設ける必要はない。

次に、図４に示すように、各金属プレート３１，３２の間にスペーサポリマシート１０を挟み、その各金属プレート３１，３２にモールドポリマシート２０，２０の第２接着層２２側を重ねて積層することで、積層体４０が形成される。この時、各金属プレート３１，３２の一部が積層体４０からはみ出るように積層される。積層体４０からはみ出た各金属プレート３１，３２の先端が端子部３１ａ，３２ａとなる。また、各金属プレート３１，３２の間に、スペーサポリマシート１０を複数枚配置してもよい。このスペーサポリマシート１０の配置枚数を調整することによって、後述するモールド成形体３０における各金属プレート３１，３２間の隙間を自在に調整することができる。尚、金属プレートの枚数が３枚以上の場合は、最外に位置する２枚の各金属プレートの外側にのみモールドポリマシート２０，２０が配置される。

積層体４０は、加熱加圧プレス成形機の加熱加圧プレス熱板４１，４２間に配置される。端子部３１ａは、図５に示すように、上金型４３及び下金型４４で挟持され、下金型４４の段差部４４ａに端子部３１ａが着座される。また、端子部３２ａは、上金型４５及び下金型４６で挟持され、上金型４５の段差部４５ａに端子部３２ａが着座される。プレス熱板４１，４２の少なくとも一方は、油圧ピストンのシリンダ（図示せず）などに接続されており、矢印A1，A2の方向、つまり積層体４０の圧縮方向に移動自在である。

次に、積層体４０に、T2より高く、かつ、T1より低い温度で加熱加圧成形処理が施される。また、この加熱加圧成形処理時の圧力は、第２シート材２１が溶融してなる溶融ポリマ６３（後述）が流動する際に、十分に変形、流動できる程度の圧力であれば特に限定するものではない。

この加熱加圧成形処理時、図６に示すように、スペーサポリマシート１０の第１シート材１１は溶融せず、形状が保持されることから、各金属プレート３１，３２の間に、ほぼ第１シート材１１の厚さ分の間隔（隙間）が確保される。また、この隙間は、各金属プレート３１，３２の面方向にわたって均一となる。さらに、各モールドポリマシート２０の第２シート材２１は、加熱加圧成形処理によって溶融して溶融ポリマ６３となり、この溶融ポリマ６３が加熱加圧プレス熱板４１，４２、金型４３，４４、及び金型４５，４６で構成される空間６１を埋めるように流動する。また、第１接着層１２ａ，１２ｂ及び第２接着層２２，２２を構成する各接着剤は、融点T3がT2と同様に＜T1の関係にあるため、加熱加圧成形処理によって一部が溶融し、溶融ポリマ６３と共に流動する。T3は、T3≦T2、T3≧T2のいずれであってもよい。

空間６１内に行き渡った溶融ポリマ６３が冷却、固化されることで、図７に示すように、各金属プレート３１，３２及び第１シート材１１の周りがモールド部３３で覆われたモールド成形体３０が得られる。第１シート材１１と各金属プレート３１，３２は、残存する第１接着層１２ａ，１２ｂを介して接着される。また、金属プレート３１のモールド側面（図７中では下面）の大部分とモールド部３３及び金属プレート３２のモールド側面（図７中では上面）の大部分とモールド部３３は、残存する第２接着層２２，２２を介して接着される。第１シート材１１と残存する第１接着層１２ａ，１２ｂで、スペーサポリマ部３４が構成される。尚、第１シート材１１に第１接着層を設けていない場合、第１シート材１１そのものがスペーサポリマ部３４となる。

ここで、第１接着層１２ａ，１２ｂを構成する融点がT1の絶縁性ポリマと、第２接着層２２を構成する融点がT2の絶縁性ポリマの融点の差が大きいほど、モールド成形体３０の製造が容易、かつ、安定となる。

融点がT1の絶縁性ポリマとしては、芳香族ポリマを主成分とするポリマ材が好適である。また、融点がT2の絶縁性ポリマとしては、ポリオレフィンを主成分とするポリマ材や、各種エラストマが好適である。つまり、融点がT1の絶縁性ポリマとしては、芳香族ポリマ材に対して強固な接着が得られる第１の接着機構を有する第１のポリマを用いることが好ましい。一方、融点がT2の絶縁性ポリマとしては、金属材に対して強固な接着が得られる第２の接着機構を有する第２のポリマを用いることが好ましい。各ポリマは、高い相溶性を有していることがより好ましい。これは、各金属プレート３１，３２のスペーサポリマシート１０側に、第２接着層２２を設けた場合、第１接着層１２ａ，１２ｂと第２接着層２２，２２が隣接することになる。この時、第１のポリマと第２のポリマが高い相溶性を有している場合、第１接着層１２ａ，１２ｂと第２接着層２２，２２が強固に接着され、延いては、各金属プレート３１，３２と第１シート材１１をより強固に接着することができる。

第１の接着機構は、芳香族ポリマとの相溶性が高いスチレンブロックを有するスチレン系エラストマ（ポリマ）を接着剤として用いることで、接着剤と芳香族ポリマ材を加熱加圧すると、接着剤中のスチレンブロック部分と芳香族ポリマが相溶し、接着剤と芳香族ポリマ材が強固に接着される。ここで、芳香族ポリマとは、主鎖に芳香環を有するポリマを意味し、例えば、
ポリフェニレンエーテル(PPE)、
ポリエーテルイミド(PEI)、
ポリカーボネート(PC)、
ポリエーテルサルホン、
ポリイミド、
ポリフェニレンサルファイド、
ポリサルホン、
ポリエーテルエーテルケトン、
などが代表的であるが、これらに限定するものではない。一方、スチレンブロックを有するスチレン系エラストマとしては、例えば、
スチレン−エチレンブチレン−スチレン共重合体(SEBS)、スチレン−エチレンプロピレン−スチレン共重合体(SEPS)、スチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SBS)などのトリブロック共重合体、
水添したスチレン−ブタジエンゴムなどのジブロック共重合体、
などが挙げられる。

また、第２の接着機構は、酸変性又はエポキシ変性されたポリマを接着剤として用いることで、ポリマの酸基部位又はエポキシ基部位が金属表面の水分子や酸化物と水素結合し、接着剤と金属材が強固に接着される。ポリマの酸変性のなかで代表的なものとして、マレイン酸変性があり、その酸変性されて得られるポリマとしては、例えば、
SBS、SEBS、ポリイソブチレン(PIB)などのエラストマ、
ポリエチレン(PE)、ポリプロピレンなどのオレフィン系を始めとするポリマ、
が挙げられる。一方、エポキシ基を有するポリマとしては、例えば、
ポリエチレンとポリスチレンの共重合体をグリシジル化したもの、
エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体(EGMA)とポリスチレン(PS)との共重合体をグリシジル化したもの、
などが挙げられる。

本実施の形態に係るモールド成形体の製造方法によれば、金属プレート３１，３２の間にスペーサポリマシート１０を配置した状態で、モールド部３３のモールド被覆を行うことで、薄い絶縁層であるスペーサポリマ部３４（図３（ｂ）参照）を均一に形成することができる。つまり、金属プレート３１，３２をモールド部３３でモールド被覆することができ、かつ、金属プレート３１，３２間を薄くて、厚さが均一な絶縁層を介して絶縁することができる。このスペーサポリマ部３４の形成は、金属プレート３１，３２の面積の大きさ及び金属プレート３１，３２の離間距離の大きさに影響されることはない。また、スペーサポリマ部３４の厚さ、すなわち金属プレート３１，３２間の隙間は金属プレート面方向にわたって均一である。

また、本実施の形態に係るモールド成形体のモールド部３３及びスペーサポリマ部３４は、図１１に示した従来のモールド成形体の製造方法のように射出成形で形成されるものではなく、加熱加圧成形により形成することができる。つまり、図６に示した加熱加圧プレス熱板４１，４２、金型４３，４４、及び金型４５，４６で構成される簡易な枠体を用い、モールド部３３及びスペーサポリマ部３４を製造することができ、射出成形用の高価な金型を用いる必要がない。よって、安価にモールド成形体３０を製造することができる。

また、本実施の形態に係るモールド成形体３０の製造に用いる第２シート材２１の形状、厚さは、最終的なモールド部３３の体積を勘案し、最低限必要な体積量よりも10〜40％体積が多くなるように調整される。言い換えると、溶融ポリマ６３のオーバーフロー量が、モールド部３３の実際の体積量の10〜40％となるように、第２シート材２１の形状、厚さが調整される。溶融ポリマ６３のオーバーフロー量を十分にとることで、モールド部３３の形状再現性が高くなる。

また、各金属プレート３１，３２をモールド部３３でモールド被覆する際、各金属プレート３１，３２とモールド部３３の間の密着強度、すなわち、各金属プレート３１，３２とモールド部３３の剥離強度の大小が、モールド成形体３０の絶縁性能を決定する主要因となる。よって、本実施の形態に係るモールド成形体３０においては、各金属プレート３１，３２とモールド部３３を接着剤を介して接着している。具体的には、第１シート材１１及び第２シート材２１の表面、各金属プレート３１，３２の表面、又は第１シート材１１、第２シート材２１、及び各金属プレート３１，３２の表面に、事前に接着層が形成される。その結果、各金属プレート３１，３２とモールド部３３を均一に、かつ、強固に接着させることができ、延いてはモールド成形体３０の絶縁性能を、長期にわたって良好に保持することができる。

また、融点がT2の絶縁性ポリマと各金属プレート３１，３２の接着強度は、酸変性（又はエポキシ変性）ポリマの酸変性（又はエポキシ変性）量を調整することで、自在に調整することができる。また、融点がT1の絶縁性ポリマと第１シート材１１の接着強度は、スチレン系エラストマのスチレンブロック部分のスチレン量を調整することで、自在に調整することができる。

本実施の形態に係るモールド成形体３０は、例えば、モールド型電源ブスプレートに好適である。

また、本実施の形態においては、図６に示したように、加熱加圧プレス熱板４１，４２、金型４３，４４、及び金型４５，４６で構成される枠体を用いてモールド部３３を形成する場合について説明を行ったが、これに限定するものではない。例えば、枠体として、図８（ａ），図８（ｂ）に示す下金枠８１及び上金枠（図示せず）を用いてモールド部３３を形成するようにしてもよい。下金枠８１は、加熱加圧プレス熱板４２及び下金型４４，４６を一体化したものに相当し、下金枠８１内の空間部８２に、モールドポリマシート２０、金属プレート３１、及びスペーサポリマシート１０が収容される。一方、上金枠は、加熱加圧プレス熱板４１及び上金型４３，４５を一体化したものに相当し、上金枠内の空間部に、金属プレート３２及びモールドポリマシート２０が収容される。

次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

前実施の形態に係るモールド成形体の製造方法は、加熱加圧成形処理を用いてモールド部の形成を行うものであった。これに対して、本実施の形態に係るモールド成形体の製造方法は、射出成型を用いてモールド部の形成を行うものである。

具体的には、先ず、図１に示した融点がT1の絶縁性ポリマで構成される第１シート材１１の表面（図１中では上下両面）に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される第１接着層１２ａ，１２ｂを一体に設け、スペーサポリマシート１０が構成される。

次に、各金属プレート３１，３２の間にスペーサポリマシート１０を挟み、積層することで、図９に示すように、積層体９０が形成される。この時、各金属プレート３１，３２の一部が積層体９０からはみ出るように積層される。積層体９０からはみ出た各金属プレート３１，３２の先端が端子部３１ａ，３２ａとなる。また、各金属プレート３１，３２の間に、スペーサポリマシート１０を複数枚配置してもよい。このスペーサポリマシート１０の配置枚数を調整することによって、後述する各金属プレート３１，３２間の隙間を自在に調整することができる。

積層体９０は、一旦、プレス成形機のプレス熱板間に配置された後、加熱処理が施される。これによって、第１接着層１２ａ，１２ｂが溶融され、各金属プレート３１，３２と第１シート材１１が第１接着層１２ａ，１２ｂを介して接着される。その後、この接着された積層体９０が射出成形金型９０のキャビティ９３内にセットされる。金属プレート３１，３２は、端子部３１ａ，３２ａを上金型９２及び下金型９２間に挟んだ状態でキャビティ９３内に固定される。その後、キャビティ９３に連通して設けられた少なくとも１箇所の射出ヘッド９５から、キャビティ９３内に溶融ポリマ９６を供給する。この溶融ポリマ９６は、融点がT2（＜T1）の絶縁性ポリマを、T2より高く、かつ、T1より低い温度で加熱溶融させたものである。

この射出成型時、スペーサポリマシート１０の第１シート材１１は溶融せず、形状が保持されることから、各金属プレート３１，３２の間に、ほぼ第１シート材１１の厚さ分の間隔（隙間）が確保される。また、この隙間は、各金属プレート３１，３２の面方向にわたって均一となる。さらに、溶融ポリマ９６はキャビティ９３の隙間を埋めるように流動する。また、第１接着層１２ａ，１２ｂを構成する接着剤は、融点T3がT3＜T1の関係にあるため、射出成型時の温度によって一部が溶融し、溶融ポリマ９６と共に流動する。

キャビティ９３内に行き渡った溶融ポリマ９６が冷却、固化されることで、各金属プレート３１，３２及び第１シート材１１の周りがモールド部３３で覆われたモールド成形体３０（図３参照）が得られる。第１シート材１１と各金属プレート３１，３２は、残存する第１接着層１２ａ，１２ｂを介して接着される。

本実施の形態に係るモールド成形体の製造方法は、前実施の形態に係るモールド成形体の製造方法と異なり、射出成型を用いてモールド部の形成を行うため、高価な射出成形金型を必要とする。しかしながら、本実施の形態に係るモールド成形体の製造方法は、少なくとも３層構造の積層体９０に対してモールド被覆を行うものであり、図２に示したモールドポリマシート２０を必要としない。よって、少なくとも５層構造の積層体４０に対してモールド被覆を行う前実施の形態に係るモールド成形体の製造方法と比べて、積層体の形成までに要する工程を簡略化することができる。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

板状金属体として２枚の銅板（200mm×280mm、厚さｔが1mm）を準備し、図３（ｂ）に示したようにラップ幅Ｌを210mm、銅板間の離間距離を0.4mmとして、ラップ領域を含むモールド領域（240mm×250mm）をモールド被覆を行った。

（実施例１）
図１に示したように、両面に熱硬化型接着層を塗布形成したPPEシート（旭化成（株）製、ザイロン540Z、厚さｔが0.4mm）を準備し、２枚の銅板のラップ領域より縦横が10mm大きいサイズ（220mm×230mm）に切断した。また、図２に示したように、片面にホットメルト接着剤層を塗布形成した難燃PE樹脂シート（宇部興産（株）製、Z555、厚さtが2.5m）を準備し、２枚の難燃PE樹脂シートの体積が、240mm×250mm×5mmのモールド成形体の体積から銅板及びPPEシートの体積を引いた値よりも大きくなるように、難燃PE樹脂シートを切断形成した（220mm×230mm×2.5mm）。さらに、図８に示した下金型８１と、この下金枠８１と一対の上金枠で構成される枠体を準備した。

この枠体内に、難燃PE樹脂シート、銅板、PPEシート、銅板、難燃PE樹脂シートの順に重ねた積層体を配置した。この積層体を、枠体ごと加熱加圧プレス熱板間に挟み、130℃に加熱した加熱加圧プレス成形機にセットした。十分な予熱を行った後、0.5MPaの圧力を加えて加熱加圧成形処理を施し、図７に示した構造のモールド成形体（試料１）を作製した。

その結果、試料１においては、１辺が200mm程度、離間距離が0.4mmの銅板間に、非常に薄い均一な絶縁層（スペーサポリマ部）を形成することができた。この試料１の、部分放電発生消滅（10pC）電圧を計測した結果、8kV以上の値が得られ、このモールド成形体の銅板間及び銅板周囲において、電気的絶縁に悪影響を与える大きさのボイドの発生は無かった。

また、この試料１に対し、−25℃〜105℃のヒートサイクルを100回繰り返した後、再度、部分放電開始消滅電圧を測定した結果、ヒートサイクルを加える以前と同じ8kV以上の値が得られた。つまり、ヒートサイクルを加えても、銅板とPPEシートの界面に剥離やボイドは発生しておらず、銅板とPPEシートが強固に接着されていることが確認できた。

（実施例２）
実施例１と同じPPEシートを作製した。また、枠体として図９に示した射出成形金型９０を準備した。

銅板、PPEシート、銅板の順に重ねた積層体を、プレス成形機の加熱プレス熱板間に挟み、130℃に加熱した。この加熱処理によってPPEシートの接着層が溶融し、銅板とPPEシートが接着層を介して接着された。この積層体を射出成形金型９０のキャビティ９３内に配置した後、溶融した難燃PE樹脂をキャビティ９３内に射出して射出成型を行い、図７に示した構造のモールド成形体（試料２）を作製した。

その結果、試料２においては、１辺が200mm程度、離間距離が0.4mmの銅板間に、非常に薄い均一な絶縁層（スペーサポリマ部）を形成することができた。この試料２の、部分放電発生消滅（10pC）電圧を計測した結果、8kV以上の値が得られ、このモールド成形体の銅板間及び銅板周囲において、電気的絶縁に悪影響を与える大きさのボイドの発生は無かった。

また、この試料２に対し、−25℃〜105℃のヒートサイクルを100回繰り返した後、再度、部分放電開始消滅電圧を測定した結果、ヒートサイクルを加える以前と同じ8kV以上の値が得られた。つまり、ヒートサイクルを加えても、銅板とPPEシートの界面に剥離やボイドは発生しておらず、銅板とPPEシートが強固に接着されていることが確認できた。

（比較例１）
枠体として図１１に示した射出成形金型１１０を準備した。

銅板を射出成形金型１１０のキャビティ１１３内に配置した後、溶融したポリフェニルエーテル（PPE、旭化成（株）製、ザイロン540Z）をキャビティ１１３内に射出して射出成型を行い、モールド成形体（試料３）を作製した。

この試料３の、部分放電発生消滅（10pC）電圧を計測した結果、1kV以下と非常に低い値となった。このモールド成形体を切断し、断面を観察した結果、銅板間に電気的絶縁に悪影響を与える大きなボイドの発生が確認された。

本発明の好適一実施の形態に係るモールド成形体の製造方法に用いるスペーサポリマシートの断面図である。 本発明の好適一実施の形態に係るモールド成形体の製造方法に用いるモールドポリマシートの断面図である。 本発明の好適一実施の形態に係るモールド成形体の構造図である。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の３Ｂ−３Ｂ線断面図である。 本発明の好適一実施の形態に係るモールド成形体を製造するための積層体の積層状態を示す図である。 図４の積層体を加熱加圧プレス機の加熱加圧プレス熱板間に配置した状態を示す図である。 図５の積層体に加熱加圧成形処理を施した状態を示す図である。 図６の第１変形例を示す断面図である。 本発明の好適一実施の形態に係るモールド成形体の製造方法に用いる枠体の変形例を示す図である。図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の８Ｂ方向矢視図である。 本発明の他の好適一実施の形態に係るモールド成形体の製造方法を説明するための図である。 一般的なブスプレートの構造図である。図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の１０Ｂ方向矢視図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）の１０Ｃ−１０Ｃ線断面図である。 従来のモールド成形体の製造方法を説明するための図である。

符号の説明

３０ モールド成形体
３１，３２ 金属プレート（板状金属体）
３３ モールド部
３４ スペーサポリマ部

Claims (10)

1. 複数の板状金属体の電気的絶縁などを目的として、板状金属体を所定間隔で離間させた状態で各板状金属体の周りを絶縁性ポリマで覆ってなるモールド成形体において、
   上記各板状金属体の間に、融点がT1の絶縁性ポリマで構成されるスペーサポリマ部を有し、
   それらのスペーサポリマ部及び上記各板状金属体の周りを、融点がT2（＜T1）の絶縁性ポリマで構成されるモールド部で覆ったことを特徴とするモールド成形体。
2. 融点がT1の上記絶縁性ポリマが芳香族ポリマを主成分とするポリマ材であり、融点がT2の上記絶縁性ポリマがポリオレフィンを主成分とするポリマ材である請求項１記載のモールド成形体。
3. 上記各板状金属体と上記スペーサポリマ部の間及び上記各板状金属体と上記モールド部の間に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される接着層をそれぞれ設けた請求項１又は２記載のモールド成形体。
4. 上記各板状金属体と上記スペーサポリマ部の間及び上記各板状金属体と上記モールド部の間に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される第１接着層及び第２接着層をそれぞれ設け、かつ、その第１接着層及び第２接着層を構成する各接着剤が高い相溶性を有する上記請求項３記載のモールド成形体。
5. 複数の板状金属体の電気的絶縁などを目的として、板状金属体を所定間隔で離間させた状態で各板状金属体の周りを絶縁性ポリマで覆ってなるモールド成形体の製造方法において、
   所定間隔に離間された上記各板状金属体の間に、融点がT1の絶縁性ポリマで構成される第１シート材を配置し、
   最外に位置する各板状金属体の外側に、融点がT2（＜T1）の絶縁性ポリマで構成される第２シート材を重ねて配置し、
   それらの各板状金属体、第１シート材、及び第２シート材で構成される積層体に、T2より高く、かつ、T1より低い温度で加熱加圧成形処理を施し、
   上記各板状金属体間の間隔を上記第１シート材で確保しつつ、上記第２シート材を溶融させ、各板状金属体及び第１シート材の周りを、融点がT2の絶縁性ポリマで構成されるモールド部で覆うことを特徴とするモールド成形体の製造方法。
6. 複数の板状金属体の電気的絶縁などを目的として、板状金属体を所定間隔で離間させた状態で各板状金属体の周りを絶縁性ポリマで覆ってなるモールド成形体の製造方法において、
   所定間隔に離間された上記各板状金属体の間に、融点がT1の絶縁性ポリマで構成される第１シート材を配置し、
   それらの各板状金属体及び第１シート材で構成される積層体を、射出成形金型のキャビティ内に配置し、
   そのキャビティ内に、融点がT2（＜T1）の絶縁性ポリマを、T2より高く、かつ、T1より低い温度で加熱溶融させた状態で射出し、
   上記各板状金属体間の間隔を上記第１シート材で確保しつつ、各板状金属体及び第１シート材の周りを、融点がT2の絶縁性ポリマで構成されるモールド部で覆うことを特徴とするモールド成形体の製造方法。
7. 上記各板状金属体の間に、上記第１シート材を複数枚配置する請求項５又は６記載のモールド成形体の製造方法。
8. 上記第１シート材の表面及び上記第２シート材の金属体側面に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される第１接着層及び第２接着層をそれぞれ一体に設け、上記加熱加圧成形処理後、第１接着層により各第１シート材と上記各板状金属体を接着し、第２接着層により上記モールド部と各板状金属体を接着する請求項５又は７記載のモールド成形体の製造方法。
9. 上記第１接着層及び上記第２接着層を構成する各接着剤を相溶させ、第１接着層と第２接着層を接着する請求項８記載のモールド成形体の製造方法。
10. 上記第１シート材の表面に、融点T3がT3＜T1の関係にある接着剤で構成される第１接着層を一体に設け、上記加熱加圧成形処理後、第１接着層により各第１シート材と上記各板状金属体を接着する請求項６又は７記載のモールド成形体の製造方法。
    

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