JP2007296769A - Insert molding method and heat-resistant resin member - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insert molding method to be used for the manufacture of a heat-resistant resin member and can easily and securely fill a narrow gap part formed of an insert matrix with a high viscosity molten resin, and a heat-resistant resin member manufactured using this method. <P>SOLUTION: This insert molding method has a process to inject a molten heat-resistant resin into an injection molding die in which the insert matrix is inserted. In addition, the insert matrix forms the narrow gap part with the surface covered with an amorphous material. The heat-resistant resin member manufactured using this method is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、耐熱性樹脂部材の製造に好適なインサート成形方法、及びこのインサート成形方法により製造される耐熱性樹脂部材に関するものである。   The present invention relates to an insert molding method suitable for manufacturing a heat resistant resin member, and a heat resistant resin member manufactured by the insert molding method.

インサート成形は、樹脂と他の部材からなる複合部材の製造に用いられている。例えば、特開2004−32911号公報(特許文献1)には、自動車用部品であるバスバー回路体をインサート成形により製造する方法が記載されている(請求項1)。ここでは、射出成形金型内に、バスバー(金属部材)を設置し、さらに溶融樹脂を注入して、バスバーと樹脂部材からなる複合部材であるバスバー回路体を製造している。   Insert molding is used for manufacturing a composite member made of a resin and another member. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-32911 (Patent Document 1) describes a method of manufacturing a bus bar circuit body, which is an automotive part, by insert molding (Claim 1). Here, a bus bar (metal member) is installed in an injection mold, and a molten resin is further injected to manufacture a bus bar circuit body that is a composite member composed of a bus bar and a resin member.

インサート成形では、金型内に前記バスバーのようなインサート母材が挿入されるので、この母材が、溶融樹脂が注入される際に樹脂の流動の物理的な障害になる。又、インサート母材間等に狭い間隙部分(以下「狭間隙部」と言う。)が形成され、注入される溶融樹脂の粘度が高い場合、この狭間隙部への樹脂の充填が困難となる。例えば、樹脂が注入されるゲート(射出ゲート)の反対側に樹脂が充填されない部分が生じやすい(ショートしやすい)。   In insert molding, an insert base material such as the bus bar is inserted into a mold, and this base material becomes a physical obstacle to resin flow when molten resin is injected. In addition, when a narrow gap portion (hereinafter referred to as “narrow gap portion”) is formed between the insert base materials, etc., and the viscosity of the injected molten resin is high, it is difficult to fill the narrow gap portion with resin. . For example, a portion that is not filled with resin tends to occur on the opposite side of a gate (injection gate) into which resin is injected (easy to short-circuit).

特に、インサート母材が金属の場合は、樹脂流動性が悪くなる。金属の場合は表面状態により、金属面と樹脂との滑り性が低下することが原因と考えられる。従って、この場合は、狭間隙部への樹脂の充填はさらに困難となる。   In particular, when the insert base material is a metal, the resin fluidity is deteriorated. In the case of metal, it is considered that the slip condition between the metal surface and the resin is lowered due to the surface state. Therefore, in this case, it becomes more difficult to fill the narrow gap with resin.

粘度が高い溶融樹脂を狭間隙部まで確実に充填させ、前記のショートを防ぐ方法として、射出ゲートの反対側にも射出ゲートを設け、狭間隙部の両側から樹脂を注入する方法が考えられる。しかし、この方法は、射出設備を複雑にするとともに、樹脂の合流点で気泡が発生しやすいとの問題がある。   As a method for reliably filling a molten resin having a high viscosity to the narrow gap portion and preventing the short circuit, a method of providing an injection gate on the opposite side of the injection gate and injecting the resin from both sides of the narrow gap portion can be considered. However, this method has a problem that the injection facility is complicated and bubbles are likely to be generated at the junction of the resins.

狭間隙部への樹脂の充填を容易にするためには、成形温度、圧力を上げる方法も効果的である。しかし、成形温度、圧力を上げすぎると、樹脂が劣化する、母材が変形する、ばりが発生する等の問題が生じる。   In order to facilitate filling of the resin into the narrow gap portion, a method of increasing the molding temperature and pressure is also effective. However, if the molding temperature and pressure are increased too much, problems such as deterioration of the resin, deformation of the base material, and occurrence of flash will occur.

充填される溶融樹脂の粘度を下げることにより、狭間隙部への樹脂の充填を容易にすることができる。又、特開2001−162643号公報(特許文献2)には、狭間隙部への樹脂の充填を容易にする方法として、樹脂に易流動化剤を添加する方法が開示されている(請求項1)。
特開2004−32911号公報 特開2001−162643号公報
By reducing the viscosity of the molten resin to be filled, it is possible to easily fill the narrow gap with the resin. Japanese Patent Laid-Open No. 2001-162643 (Patent Document 2) discloses a method of adding a fluidizing agent to a resin as a method for facilitating filling of the resin into the narrow gap portion (claims). 1).
JP 2004-32911 A JP 2001-162643 A

しかし、溶融樹脂の粘度を下げれば樹脂の耐熱性は低下する。又、特許文献2に記載のように、樹脂に易流動化剤を添加する場合も樹脂の耐熱性を低下させる。従って、これらの方法を、耐熱性樹脂部材の製造に用いることはできない。   However, when the viscosity of the molten resin is lowered, the heat resistance of the resin is lowered. Also, as described in Patent Document 2, when a free-flowing agent is added to the resin, the heat resistance of the resin is lowered. Therefore, these methods cannot be used for manufacturing a heat-resistant resin member.

本発明は、耐熱性樹脂部材の製造に用いられるインサート成形方法であって、インサート母材により形成された狭間隙部へ、粘度が高い溶融樹脂を容易に確実に充填させることができるインサート成形方法、及びこの方法を用いて製造された耐熱性樹脂部材を提供することを課題とする。   The present invention is an insert molding method used for manufacturing a heat resistant resin member, and can insert a molten resin having a high viscosity into a narrow gap formed by an insert base material easily and reliably. It is another object of the present invention to provide a heat resistant resin member manufactured by using this method.

この課題は、インサート母材が挿入された射出成形金型内に、溶融した耐熱性樹脂を射出する工程を有するインサート成形方法であって、前記インサート母材が狭間隙部を形成し、前記インサート母材の、前記狭間隙部における表面が、非晶質材料で覆われていることを特徴とするインサート成形方法(請求項1)により達成される。   The subject is an insert molding method including a step of injecting a molten heat-resistant resin into an injection mold in which an insert base material is inserted, wherein the insert base material forms a narrow gap portion, and the insert This is achieved by an insert molding method (claim 1) characterized in that the surface of the base material in the narrow gap is covered with an amorphous material.

本発明者は検討の結果、インサート母材の表面を、非晶質材料で被覆することにより、樹脂流動性(母材の表面と樹脂との滑り性)が向上し、インサート母材により形成される狭間隙部への樹脂の充填が容易となり、ショート等の問題が生じないことを見出し、前記の本発明を完成した。   As a result of the study, the present inventor coated the surface of the insert base material with an amorphous material to improve the resin fluidity (slidability between the surface of the base material and the resin) and is formed of the insert base material. As a result, it was found that the resin could be easily filled into the narrow gap portion, and problems such as short circuit did not occur, and the present invention was completed.

前記非晶質材料は、室温から300℃までの熱膨張係数が6×10−6/℃以上の材料であることが好ましい。請求項2は、この好ましい態様に該当する。より好ましくは、8〜23×10−6/℃の材料である。温度変化によるクラック発生があると、非晶質材料のインサート母材の表面上への保持が困難であるが、熱膨張係数をこの範囲とすることにより、インサート母材との熱膨張差を小さくし、温度変化によるクラック発生を防止することができる。ここで、室温から300℃までの熱膨張係数とは、TMA曲線の室温から300℃までの傾きを言う。 The amorphous material is preferably a material having a thermal expansion coefficient of 6 × 10 −6 / ° C. or more from room temperature to 300 ° C. Claim 2 corresponds to this preferable mode. More preferably, the material is 8 to 23 × 10 −6 / ° C. If cracks occur due to temperature changes, it is difficult to hold the amorphous material on the surface of the insert base material. By setting the thermal expansion coefficient within this range, the difference in thermal expansion from the insert base material is reduced. In addition, cracks due to temperature changes can be prevented. Here, the thermal expansion coefficient from room temperature to 300 ° C. refers to the slope of the TMA curve from room temperature to 300 ° C.

ここで、非晶質材料とは、結晶化している成分の割合が少ない材料を言い、SiO、Al、B、P、LiO、NaO、KO、MgO、CaO、TiO、ZnO、及びPbO等から選ばれる無機酸化物を混合溶融して得られるガラスが好ましく例示される。結晶化している成分の割合が大きいと、インサート母材の表面を覆う非晶質材料からなる層(以下、「非晶質層」という)の表面形状が粗くなり、樹脂の流動性が低下し、狭間隙部への樹脂の充填が困難になる。 Here, the amorphous material refers to a material having a small proportion of crystallized components, and includes SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , Li 2 O, Na 2 O, and K. Preferred examples include glass obtained by mixing and melting an inorganic oxide selected from 2 O, MgO, CaO, TiO 2 , ZnO, PbO, and the like. If the proportion of the crystallized component is large, the surface shape of the layer made of an amorphous material covering the surface of the insert base material (hereinafter referred to as “amorphous layer”) becomes rough, and the fluidity of the resin decreases. It becomes difficult to fill the narrow gap with resin.

非晶質材料が前記のガラスの場合、熱膨張係数は、P酸化物とB酸化物の比率や、アルカリ金属酸化物の含有量により変動する。そこでこれらを、調整することにより、前記範囲の熱膨張係数を得ることができる。   When the amorphous material is the glass, the thermal expansion coefficient varies depending on the ratio of P oxide and B oxide and the content of alkali metal oxide. Therefore, by adjusting these, the thermal expansion coefficient in the above range can be obtained.

すなわち、前記のより好ましい範囲の熱膨張係数、8〜23×10−6/℃は、ガラスを構成する無機酸化物として、P酸化物、B酸化物及びアルカリ金属酸化物を用いることにより得ることができる。P酸化物、B酸化物及びアルカリ金属酸化物からなるガラスは、さらに結晶化しにくく安定したガラス状態が得られる等の優れた特徴を有し、又人体に有害な鉛系等の物質を含まないので好ましい。 That is, the thermal expansion coefficient in the more preferable range, 8 to 23 × 10 −6 / ° C., is obtained by using P oxide, B oxide and alkali metal oxide as the inorganic oxide constituting the glass. Can do. Glass composed of P oxide, B oxide and alkali metal oxide has excellent characteristics such as being more difficult to crystallize and obtaining a stable glass state, and does not contain lead-based substances harmful to the human body. Therefore, it is preferable.

P酸化物及びB酸化物としては、それぞれ、P及びBが例示される。P:Bのモル比は、1:0.9〜1:3.5の範囲が好ましい。この範囲とすることにより、8〜23×10−6/℃の熱膨張係数を有するガラスが容易に得られる。アルカリ金属酸化物としては、その入手しやすさ等から、LiO、NaO又はKOが好ましい。前記のガラスは、さらにAl及びSiO等の、P酸化物及びB酸化物より融点の高い酸化物等を含有してもよい。 Examples of the P oxide and B oxide include P 2 O 5 and B 2 O 3 , respectively. The molar ratio of P 2 O 5 : B 2 O 3 is preferably in the range of 1: 0.9 to 1: 3.5. By setting it as this range, the glass which has a thermal expansion coefficient of 8-23 * 10 < -6 > / degreeC is easily obtained. As the alkali metal oxide, Li 2 O, Na 2 O, or K 2 O is preferable because of its availability. The glass may further contain an oxide having a melting point higher than that of P oxide and B oxide, such as Al 2 O 3 and SiO 2 .

非晶質層の厚みは1μm有ればよい。非晶質材料は、熱伝導率の低いものが多く、非晶質層が厚いと、熱伝導の低下による発熱及びクラックが生じやすくなる等の問題が生じる場合がある。   The thickness of the amorphous layer may be 1 μm. Many amorphous materials have low thermal conductivity, and if the amorphous layer is thick, problems such as heat generation due to a decrease in thermal conductivity and cracks may occur.

なお、非晶質層は、好ましくは、インサート母材の前記狭間隙部での表面、すなわち狭間隙部を形成する部分の表面の全体に形成される。狭間隙部を形成する部分の表面の一部に非晶質層で覆われていない部分があっても、本発明の効果が得られるが、非晶質層で覆われている部分が大きい程、より大きな効果が得られるので好ましい。従って、狭間隙部を形成する部分の表面全体が非晶質層で覆われている場合、最大の効果が得られるのでより好ましい。   The amorphous layer is preferably formed on the entire surface of the insert base material at the narrow gap portion, that is, the surface of the portion forming the narrow gap portion. The effect of the present invention can be obtained even if a portion of the surface of the portion forming the narrow gap portion is not covered with the amorphous layer. However, the larger the portion covered with the amorphous layer, the larger the portion covered with the amorphous layer. This is preferable because a greater effect can be obtained. Therefore, it is more preferable that the entire surface of the portion forming the narrow gap portion is covered with an amorphous layer because the maximum effect can be obtained.

非晶質層のインサート母材表面への形成方法は特に限定されないが、例えば、コーターによる塗布法、浸漬法、気相合成法等が挙げられる。塗布法、浸漬法としては、具体的には、非晶質材料粉末の分散液にインサート母材を浸漬する等の方法により、該分散液を母材に塗布した後、加熱して該粉末を溶融し、冷却、固化する方法、非晶質材料をゾルゲル溶液にして、前記の分散液の場合と同様に、塗布、加熱して溶融、冷却、固化する方法、非晶質材料(ガラス)を構成する無機酸化物の溶融液に、インサート母材を浸漬して引上げ、冷却して固化する方法等が挙げられる。   A method for forming the amorphous layer on the surface of the insert base material is not particularly limited, and examples thereof include a coating method using a coater, a dipping method, and a vapor phase synthesis method. Specifically, as the application method and the dipping method, the dispersion is applied to the base material by a method such as immersing the insert base material in the dispersion of the amorphous material powder, and then heated to heat the powder. A method of melting, cooling and solidifying, a method of making an amorphous material into a sol-gel solution and applying, heating and melting, cooling and solidifying in the same manner as the above dispersion, an amorphous material (glass) Examples include a method in which an insert base material is dipped in a melt of an inorganic oxide to be formed, pulled up, cooled, and solidified.

本発明に用いられるインサート母材の材料は特に限定されない。ただし、インサート母材が金属の場合は、樹脂の流動性が特に低く、狭間隙部への充填の際の問題が大きいが、この問題が本発明により解決されるので、インサート母材が金属の場合特に本発明の効果が発揮される。   The material of the insert base material used in the present invention is not particularly limited. However, when the insert base material is a metal, the fluidity of the resin is particularly low, and the problem in filling the narrow gap portion is large. However, since this problem is solved by the present invention, the insert base material is made of metal. In particular, the effects of the present invention are exhibited.

インサート母材に用いられる金属としては、価格、強度等の点から銅、鉄、アルミニウム、又はこれらの中の少なくとも1種を主成分とする合金が用いられる場合が多い。請求項3は、この態様に該当し、前記のインサート成形方法であって、インサート母材が、銅、鉄、アルミニウム、又はこれらから選ばれる少なくとも1種を主成分とする合金からなることを特徴とするインサート成形方法を提供するものである。   As the metal used for the insert base material, copper, iron, aluminum, or an alloy containing at least one of them as a main component is often used from the viewpoint of price, strength, and the like. Claim 3 corresponds to this aspect, and is the above-described insert molding method, wherein the insert base material is made of copper, iron, aluminum, or an alloy mainly composed of at least one selected from these. An insert molding method is provided.

銅、鉄、アルミニウムの室温から300℃までの熱膨張係数は、それぞれ、17×10−6/℃、12×10−6/℃、23×10−6/℃であり、従って室温から300℃までの熱膨張係数が6×10−6/℃以上である非晶質材料と熱膨張差が小さく、温度変化によるクラック発生の問題が生じにくい。なお、銀(熱膨張係数:19×10−6/℃)、金(熱膨張係数:14×10−6/℃)等の導体や、ニッケル(熱膨張係数:13×10−6/℃)を用いた場合でも非晶質材料との熱膨張差が小さく、温度変化によるクラック発生の問題が生じにくい。 The coefficients of thermal expansion of copper, iron, and aluminum from room temperature to 300 ° C. are 17 × 10 −6 / ° C., 12 × 10 −6 / ° C., and 23 × 10 −6 / ° C., respectively. The difference in thermal expansion between the amorphous material having a coefficient of thermal expansion of 6 × 10 −6 / ° C. or higher is small, and the problem of crack generation due to temperature change is less likely to occur. In addition, conductors such as silver (thermal expansion coefficient: 19 × 10 −6 / ° C.), gold (thermal expansion coefficient: 14 × 10 −6 / ° C.), and nickel (thermal expansion coefficient: 13 × 10 −6 / ° C.) Even in the case of using, the difference in thermal expansion from the amorphous material is small, and the problem of crack generation due to temperature change is less likely to occur.

本発明のインサート成形方法に使用される耐熱性樹脂としては、熱変形温度が高い熱可塑性樹脂、特に熱変形温度が200℃以上の熱可塑性樹脂や、無機系添加剤を加えることにより熱変形温度が200℃以上となる樹脂が好ましく用いられ、これらの樹脂を用いる場合において、本発明の効果が特に発揮される。ここで、熱変形温度とはTMA曲線の変曲点を言う。   As the heat-resistant resin used in the insert molding method of the present invention, a thermoplastic resin having a high thermal deformation temperature, in particular, a thermoplastic resin having a thermal deformation temperature of 200 ° C. or higher, or an inorganic additive is added to the thermal deformation temperature. Resins having a temperature of 200 ° C. or higher are preferably used, and the effects of the present invention are particularly exhibited when these resins are used. Here, the thermal deformation temperature refers to the inflection point of the TMA curve.

請求項4は、この好ましい態様に該当し、前記のインサート成形方法であって、耐熱性樹脂が、熱変形温度が200℃以上の熱可塑性樹脂、又は無機系添加剤を加えることにより熱変形温度が200℃以上となる樹脂であることを特徴とするインサート成形方法を提供するものである。   Claim 4 corresponds to this preferred embodiment, and is the insert molding method described above, wherein the heat-resistant resin has a heat-deformation temperature obtained by adding a thermoplastic resin having a heat-deformation temperature of 200 ° C. or higher, or an inorganic additive. The present invention provides an insert molding method characterized by being a resin having a temperature of 200 ° C. or higher.

このような耐熱性樹脂を用いて、本発明のインサート成形方法を実施することにより、耐熱性に優れた樹脂部材を得ることができる。この耐熱性樹脂は、溶融粘度が高く、インサート成形において狭間隙部への充填が困難であるが、本発明のインサート成形方法により、狭間隙部へ容易に充填される。   A resin member having excellent heat resistance can be obtained by carrying out the insert molding method of the present invention using such a heat resistant resin. This heat-resistant resin has a high melt viscosity and is difficult to fill into the narrow gap portion in insert molding, but is easily filled into the narrow gap portion by the insert molding method of the present invention.

熱変形温度が200℃以上の熱可塑性樹脂としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂が挙げられる。又、無機系添加剤を加えて熱変形温度が200℃以上となる樹脂としては、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、6ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等が例示される。   Examples of the thermoplastic resin having a heat distortion temperature of 200 ° C. or higher include thermoplastic resins such as polyimide, polyamideimide, polyethersulfone, and polyetherimide. Examples of the resin having a heat distortion temperature of 200 ° C. or more by adding an inorganic additive include polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, liquid crystal polymer, 6 nylon, polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate.

無機系添加剤としては、シリカ(SiO)、アルミナ(Al)、酸化チタン、ジルコニア、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムもしくはカーボン等からなる、又はこれらの組合せからなる粒子や短繊維状の添加剤、又はタルク、マイカ若しくはモンモリナイト等からなる板状の添加剤が例示される。 Examples of inorganic additives include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), titanium oxide, zirconia, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, carbon, etc., or a combination or combination of these particles and short fibers. Or a plate-like additive made of talc, mica, montmorillonite or the like.

本発明のインサート成形方法では、先ず射出成形金型内に前記のようなインサート母材が挿入される。射出成形金型としては、従来の通常の射出成形やインサート成形に用いられているものと同様なものを用いることができる。射出ゲート数も特に多くする必要はなく、本発明によれば、通常の射出ゲート数でも、狭間隙部への樹脂の充填が困難にならない。   In the insert molding method of the present invention, an insert base material as described above is first inserted into an injection mold. As the injection mold, the same mold as that used in conventional normal injection molding or insert molding can be used. There is no need to increase the number of injection gates, and according to the present invention, it is not difficult to fill the narrow gap with the resin even with a normal number of injection gates.

インサート母材が挿入された金型のキャビティー内には、樹脂が射出、注入される。インサート母材により形成される狭間隙部の大きさや形状に特に制限はない。本発明の効果が大きく発揮される狭間隙部の厚み(ギャップ)の範囲は、樹脂の種類や狭間隙部の幅や長さ等により異なるが、通常、0.3mm未満の場合、従来技術では狭間隙部への樹脂の充填が非常に困難であり、一方本発明によれば樹脂の充填が容易に行われるので、本発明の効果が特に発揮される範囲である。   Resin is injected and injected into the cavity of the mold in which the insert base material is inserted. There is no particular limitation on the size and shape of the narrow gap formed by the insert base material. The range of the thickness (gap) of the narrow gap portion where the effect of the present invention is greatly exerted varies depending on the type of resin, the width and length of the narrow gap portion, etc. The filling of the resin into the narrow gap is very difficult. On the other hand, according to the present invention, the resin can be filled easily, so that the effect of the present invention is particularly exhibited.

成形温度や圧力も、従来の通常の射出成形やインサート成形と同様な条件を採用することができる。従来と同様な成形温度や圧力でも、本発明によれば狭間隙部への樹脂の充填が容易に行われる。   As for the molding temperature and pressure, the same conditions as in conventional normal injection molding and insert molding can be adopted. According to the present invention, the resin can be easily filled into the narrow gap portion even at the same molding temperature and pressure as in the prior art.

本発明はさらに、前記のインサート成形方法により製造されることを特徴とする耐熱性樹脂部材(請求項5)を提供する。この耐熱性樹脂部材は、インサート母材により形成された狭間隙部へ樹脂が充填されて形成されたものであるので、耐熱性樹脂の薄層部(樹脂が薄い部分)を有するものである。インサート成形方法では、インサート母材と耐熱性樹脂を一体として成形がされるが、本発明の耐熱性樹脂部材は、このインサート母材と耐熱性樹脂が一体化した(貼り合わされた)成形物として自動車用部材等に好適に用いられる。   The present invention further provides a heat-resistant resin member (Claim 5) manufactured by the insert molding method. Since this heat-resistant resin member is formed by filling a narrow gap formed by an insert base material with resin, it has a thin layer portion (a portion where the resin is thin) of the heat-resistant resin. In the insert molding method, the insert base material and the heat-resistant resin are integrally molded, but the heat-resistant resin member of the present invention is a molded product in which the insert base material and the heat-resistant resin are integrated (bonded). It is suitably used for automobile members and the like.

なお、成形後、インサート母材を除去して、樹脂のみからなる成形物として用いられる場合もある。又、インサート母材が金型壁面に固着している場合、又はインサート母材と金型が一体化している場合(これらの場合は、インサート母材は、金型の一部と考えることができる。)であっても、インサート母材の狭間隙部を形成する部分が、非晶質材料で覆われていると、該狭間隙部への樹脂の充填が容易になるとの本発明の効果が得られる。この場合は、金型からの成型品の取り出しの際に、インサート母材が除去され、薄層部を有する樹脂のみからなる成形物が得られる。   In addition, after molding, the insert base material may be removed and used as a molded product made of only resin. Further, when the insert base material is fixed to the mold wall surface, or when the insert base material and the mold are integrated (in these cases, the insert base material can be considered as a part of the mold). Even if the portion forming the narrow gap portion of the insert base material is covered with an amorphous material, the effect of the present invention that the filling of the resin into the narrow gap portion is facilitated. can get. In this case, when the molded product is taken out from the mold, the insert base material is removed, and a molded product made of only the resin having the thin layer portion is obtained.

本発明のインサート成形方法においては、インサート母材により形成された狭間隙部へ、溶融された耐熱性樹脂、すなわち粘度が高い溶融樹脂を容易に確実に充填させることができる。従って、射出ゲートの数を多くする、成形温度や圧力を上げる等の手段、すなわち成形装置を複雑にする手段や、樹脂の劣化等が生じやすい手段を採らなくても、耐熱性の樹脂からなり薄層の樹脂成形部分を有する樹脂部材を容易に製造することができる。   In the insert molding method of the present invention, a melted heat resistant resin, that is, a molten resin having a high viscosity can be easily and surely filled into a narrow gap formed by the insert base material. Therefore, it is made of a heat-resistant resin without employing means such as increasing the number of injection gates, increasing the molding temperature or pressure, that is, means for complicating the molding apparatus, or means for easily causing deterioration of the resin. A resin member having a thin resin molded portion can be easily produced.

本発明の耐熱性樹脂部材は、前記のような優れた特徴を有するインサート成形方法により製造されるものであるので、優れた耐熱性を有する成形樹脂部材である。そして、インサート母材と一体化した(貼り合わされた)複合部材として、又は成形後インサート母材を除去した、樹脂の薄層部を有する成形樹脂部材として、自動車用部材等に好適に用いられる。   Since the heat-resistant resin member of the present invention is produced by the insert molding method having the excellent characteristics as described above, it is a molded resin member having excellent heat resistance. And it is used suitably for the member for motor vehicles etc. as a molding resin member which has the thin layer part of resin which removed the insert base material after shaping | molding as a composite member integrated (bonded) with the insert base material.

次に発明を実施するための最良の形態を、図を用いて説明する。この形態は、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で、変更が可能である。   Next, the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. This form does not limit the scope of the present invention and can be changed without departing from the spirit of the present invention.

図1は、本発明のインサート成型方法における樹脂充填後の金型内の状態を示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in a mold after resin filling in the insert molding method of the present invention.

先ず、図1で示す断面形状の射出成形金型1内に、インサート母材2が挿入される。インサート母材2としては、例えば銅からなるものが用いられる。図1より明らかなように、この例では、2つのインサート母材2が射出成形金型1の壁に密着して挿入されており、この母材間に狭間隙部3が形成されている。   First, an insert base material 2 is inserted into an injection mold 1 having a cross-sectional shape shown in FIG. As the insert base material 2, for example, a material made of copper is used. As is apparent from FIG. 1, in this example, two insert base materials 2 are inserted in close contact with the wall of the injection mold 1 and a narrow gap 3 is formed between the base materials.

インサート母材2の狭間隙部3側の表面は、ガラス(33B−33P−33(LiO+KO)−5Al)で覆われ、非晶質層4を形成している。非晶質層4の厚みとしては、20〜50μm程度の場合が多い。又、非晶質の熱膨張係数としては、14×10-6/℃程度が特に好ましい場合が多い。 The surface of the insert base material 2 on the narrow gap portion 3 side is covered with glass (33B 2 O 3 -33P 2 O 5 -33 (Li 2 O + K 2 O) -5Al 2 O 3 ), and the amorphous layer 4 is covered. Forming. The thickness of the amorphous layer 4 is often about 20 to 50 μm. Further, in many cases, an amorphous thermal expansion coefficient is particularly preferably about 14 × 10 −6 / ° C.

この非晶質層4は、例えば、前記ガラスを構成する材料を粒径50μm以下に粉砕し、濃度40重量%となるよう溶剤(α−テルピネオールとN−メチル−2−ピロリドン)に分散した液を、インサート母材2の狭間隙部3側の表面に塗布後、O1000ppm雰囲気中、570℃×10分で焼成する方法により形成することができる。なお、非晶質層の形成に浸漬法を採用した場合は、金型の壁に密着する側にも非晶質層が形成される。このように、非晶質層の形成を容易にする等の目的で、金型の壁に密着する側にも非晶質層を形成してもよいが、金型の壁側の非晶質層の部分は本発明の効果には寄与しない。 The amorphous layer 4 is, for example, a liquid in which the material constituting the glass is pulverized to a particle size of 50 μm or less and dispersed in a solvent (α-terpineol and N-methyl-2-pyrrolidone) to a concentration of 40% by weight. Can be formed by a method of baking at 570 ° C. for 10 minutes in an O 2 1000 ppm atmosphere after coating the surface of the insert base material 2 on the narrow gap portion 3 side. In addition, when the dipping method is adopted for forming the amorphous layer, the amorphous layer is also formed on the side in close contact with the wall of the mold. As described above, for the purpose of facilitating the formation of the amorphous layer, an amorphous layer may be formed on the side in close contact with the mold wall. The layer portion does not contribute to the effect of the present invention.

インサート母材2が挿入された後、射出ゲート5より、溶融した耐熱性樹脂6が射出、注入される。耐熱性樹脂6が、LCP(住友化学株式会社製、商品名:E5008)の場合、ノズル温度400℃、基板温度160℃、圧力120MPaの条件で射出、注入される。なお、E5008の熱変形温度は335℃である。狭間隙部3の間隙を0.3mm程度としても、インサート母材2の表面が前記の非晶質層4で覆われているので、耐熱性樹脂6の流動性は良く、射出ゲートの反対側でのショートは生じない。   After the insert base material 2 is inserted, the molten heat resistant resin 6 is injected and injected from the injection gate 5. When the heat resistant resin 6 is LCP (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: E5008), it is injected and injected under the conditions of a nozzle temperature of 400 ° C., a substrate temperature of 160 ° C., and a pressure of 120 MPa. Note that the thermal deformation temperature of E5008 is 335 ° C. Even if the gap of the narrow gap portion 3 is about 0.3 mm, the flow of the heat-resistant resin 6 is good because the surface of the insert base material 2 is covered with the amorphous layer 4, and the opposite side of the injection gate. There is no short circuit.

耐熱性樹脂6を注入し、狭間隙部3を含む射出成形金型1内に耐熱性樹脂6が充分充填された後、冷却がされ、耐熱性樹脂6は固化する。固化後、射出成形金型1より取出されて、インサート母材2と耐熱性樹脂6が一体化された耐熱性樹脂成形体が得られる。   After the heat resistant resin 6 is injected and the injection mold 1 including the narrow gap portion 3 is sufficiently filled with the heat resistant resin 6, it is cooled and the heat resistant resin 6 is solidified. After solidification, it is taken out from the injection mold 1 to obtain a heat resistant resin molded body in which the insert base material 2 and the heat resistant resin 6 are integrated.

このようにして得られたインサート母材と耐熱性樹脂が一体化された耐熱性樹脂成形体は、自動車用部材等として用いられる。なお、この耐熱性樹脂成形体からインサート母材を取り除いて、耐熱性樹脂6のみからなる成形体として用いられる場合もある。この耐熱性樹脂6のみからなる成形体は、樹脂の薄層部を有するものである。又、2つのインサート母材の中の一方のみを取り除いて、樹脂と一つのインサート母材が一体化した成形体として用いられる場合もある。   The heat-resistant resin molded body in which the insert base material and the heat-resistant resin thus obtained are integrated is used as an automobile member or the like. In some cases, the insert base material is removed from the heat-resistant resin molded body to be used as a molded body made of only the heat-resistant resin 6. A molded body made of only the heat-resistant resin 6 has a thin layer portion of the resin. In some cases, only one of the two insert base materials is removed, and a molded body in which the resin and one insert base material are integrated is used.

耐熱性樹脂充填後の射出成形金型の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the injection mold after heat resistant resin filling.

符号の説明Explanation of symbols

1 射出成形金型
2 インサート母材
3 狭間隙部
4 非晶質層
5 射出ゲート
6 耐熱性樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection mold 2 Insert base material 3 Narrow gap part 4 Amorphous layer 5 Injection gate 6 Heat resistant resin

Claims (5)

インサート母材が挿入された射出成形金型内に、溶融した耐熱性樹脂を射出する工程を有するインサート成形方法であって、前記インサート母材が狭間隙部を形成し、前記インサート母材の、前記狭間隙部における表面が、非晶質材料で覆われていることを特徴とするインサート成形方法。   An insert molding method including a step of injecting a molten heat-resistant resin into an injection mold in which an insert base material is inserted, wherein the insert base material forms a narrow gap portion, An insert molding method, wherein a surface of the narrow gap portion is covered with an amorphous material. 前記非晶質材料が、室温から300℃までの熱膨張係数が6×10−6/℃以上の材料であることを特徴とする請求項1に記載のインサート成形方法。 2. The insert molding method according to claim 1, wherein the amorphous material is a material having a thermal expansion coefficient of 6 × 10 −6 / ° C. or more from room temperature to 300 ° C. 3. 前記インサート母材が、銅、鉄、アルミニウム、又はこれらから選ばれる少なくとも1種を主成分とする合金からなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインサート成形方法。   The insert molding method according to claim 1 or 2, wherein the insert base material is made of copper, iron, aluminum, or an alloy containing at least one selected from them as a main component. 前記耐熱性樹脂が、熱変形温度が200℃以上の熱可塑性樹脂、又は無機系添加剤を加えることにより熱変形温度が200℃以上となる樹脂であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のインサート成形方法。   The heat-resistant resin is a thermoplastic resin having a heat distortion temperature of 200 ° C or higher, or a resin having a heat distortion temperature of 200 ° C or higher by adding an inorganic additive. 4. The insert molding method according to any one of 3. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のインサート成形方法により製造されることを特徴とする耐熱性樹脂部材。
A heat-resistant resin member produced by the insert molding method according to any one of claims 1 to 4.
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