JP2011140648A - Method of bonding different material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異なる材質の接合方法に関する。 The present invention relates to a method for joining different materials.
近年、消費者の製品の外観に対する要求がますます高くなっているため、異なる材質を接合させて多種多様な製品のパーツを形成させることが多くなっている。 In recent years, consumer demands for the appearance of products are increasing, so that different materials are joined to form parts of a wide variety of products.
このうち、例えば、マグネシウム合金のパーツと熱可塑性ウレタン（thermoplastic urethane, ＴＰＵ）ゴム材料を接合させる場合、現行の技術では、まず、例えば接着剤をマグネシウム合金パーツ上に塗布してから、ＴＰＵゴム材料とマグネシウム合金パーツを接着させるようにしている。 Among these, for example, when joining a magnesium alloy part and a thermoplastic urethane (TPU) rubber material, in the current technology, first, for example, an adhesive is applied on the magnesium alloy part and then the TPU rubber material. And magnesium alloy parts are bonded together.
しかしながら、現状では、常温下においてＴＰＵゴム材料とマグネシウム合金パーツを効果的に粘着させる接着剤がない。このため、従来の技術におけるＴＰＵゴム材料とマグネシウム合金パーツを結合後、付着力テスト時に、ＴＰＵゴム材料が脱落してしまうという状況が発生しやすい。さらに、ＴＰＵゴム材料も直接射出成形方式によってマグネシウム合金パーツに効果的に結合させることができず、構造的補助（例えば、接合部分に穴を開ける等）を行なわないと、ＴＰＵゴム材料とマグネシウム合金パーツを緊密に結合させることができなかった。 However, at present, there is no adhesive that effectively sticks the TPU rubber material and the magnesium alloy part at room temperature. For this reason, after joining the TPU rubber material and the magnesium alloy part in the prior art, a situation in which the TPU rubber material is easily dropped during the adhesion test is likely to occur. Furthermore, TPU rubber material cannot be effectively bonded to magnesium alloy parts by direct injection molding, and TPU rubber material and magnesium alloy must be provided without structural assistance (for example, drilling holes in joints). The parts could not be tightly coupled.
したがって、本発明は、異なる材質を緊密に結合させ、さらに、異なる材質のパーツの構造を変化させる必要がない、異なる材質の接合方法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a joining method of different materials, in which different materials are tightly coupled, and further, there is no need to change the structure of parts of different materials.
上記課題を解決するため、本発明に係る異なる材質の接合方法は、金属材質に対する異なる材質の接合方法であって、前記金属材質に表面処理を施して皮膜を形成させるステップと、前記皮膜に粘着材を塗布するステップと、プラスチック材質を前記金属材質上の前記皮膜を有する表面に射出成形すると共に、温度１５０℃（摂氏）から２００℃、圧力３２×１０6パスカルから４７×１０6パスカルの状態を２秒から３秒間維持するステップと、を備えることを特徴とするものである。
前記皮膜に前記粘着剤を塗布するステップの後、さらに、前記粘着剤を加熱するステップを設けることが推奨される。その加熱するステップにおいては、６０℃で３０分から４０分間加熱することが望ましい。
前記金属材質としては、好適にはマグネシウム合金やアルミニウム合金に対して適用できるが、それらに限定されるものではない。
前記プラスチック材質としては、ゴム材料や熱可塑性ウレタンが含まれる。
In order to solve the above-described problems, a bonding method of different materials according to the present invention is a bonding method of different materials to a metal material, the step of applying a surface treatment to the metal material to form a film, and the adhesion to the film A step of applying a material, a plastic material is injection-molded on the surface of the metal material having the coating, and a temperature of 150 ° C. (degrees Celsius) to 200 ° C. and a pressure of 32 × 10 6 Pascal to 47 × 10 6 Pa Maintaining for 2 to 3 seconds.
After the step of applying the adhesive to the film, it is recommended to further provide a step of heating the adhesive. In the heating step, it is desirable to heat at 60 ° C. for 30 to 40 minutes.
The metal material is preferably applicable to magnesium alloys and aluminum alloys, but is not limited thereto.
Examples of the plastic material include rubber materials and thermoplastic urethane.
このように、本発明に係る異なる材質の接合方法においては、まず表面処理を行うことにより金属材質に皮膜を形成させ、その皮膜上に粘着剤を塗布してから、さらに、射出成形方式により、プラスチック材質を金属材質上の皮膜を有する表面に射出すると共に、温度を１５０℃から２００℃、かつ、圧力を３２×１０6パスカルから４７×１０6パスカルの状態に２秒から３秒間維持するものである。
このようにして、プラスチック材質が金属材質表面の皮膜に接合する化学反応を発生させることで、金属材質とプラスチック材質を緊密に結合させることが可能となる。
この場合のプラスチック材質としては、ゴム材料や熱可塑性ウレタンを選択することも可能である。
また、金属材質のパーツの構造は変更する必要がない。
さらに、本発明は、粘着剤を皮膜上に塗布した後、さらに、粘着剤に対して加熱を施すことも可能である。それによって、粘着剤はその接着効果を有効に発揮させることができ、金属材質とプラスチック材質を緊密に結合させる。
Thus, in the joining method of different materials according to the present invention, first, a film is formed on the metal material by performing a surface treatment, an adhesive is applied on the film, and further, by an injection molding method, A plastic material is injected onto a surface having a coating on a metal material, and the temperature is maintained from 150 ° C. to 200 ° C., and the pressure is maintained from 32 × 10 6 Pascal to 47 × 10 6 Pascal for 2 to 3 seconds. It is.
In this way, it is possible to tightly bond the metal material and the plastic material by generating a chemical reaction in which the plastic material is bonded to the film on the surface of the metal material.
As a plastic material in this case, it is also possible to select a rubber material or a thermoplastic urethane.
Moreover, it is not necessary to change the structure of metal parts.
Further, in the present invention, after the adhesive is applied on the film, the adhesive can be further heated. Accordingly, the pressure-sensitive adhesive can effectively exert its adhesive effect, and the metal material and the plastic material are tightly coupled.
以下に、図を参照しながら、本発明に係る異なる材質の接合方法の好適な実施例について説明する。 In the following, preferred embodiments of the joining method of different materials according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明に係る異なる材質の接合方法の好適な実施例における各ステップを示した図である。本実施例は、金属材質とプラスチック材質の結合の例であり、ステップＳ１からステップＳ３を備える。 FIG. 1 is a diagram showing each step in a preferred embodiment of a joining method of different materials according to the present invention. The present embodiment is an example of coupling of a metal material and a plastic material, and includes steps S1 to S3.
図１及び図２Ａを参照しながら説明する。このうち、図２Ａは、本実施例における接合方法のステップＳ１の状態を示した図である。
ステップＳ１は、金属材質１に表面処理を施すことにより、皮膜を形成させる工程である。
この場合の金属材質は、例えば、マグネシウム合金またはアルミニウム合金で、表面処理は、例えば、非クロム系皮膜処理のような表面処理である。この処理により、金属材質１の表面には皮膜が形成される。
なお、金属材質１のパーツの形状及び適用範囲は、これに限られるものではない。
This will be described with reference to FIGS. 1 and 2A. Among these, FIG. 2A is the figure which showed the state of step S1 of the joining method in a present Example.
Step S <b> 1 is a step of forming a film by performing a surface treatment on the metal material 1.
The metal material in this case is, for example, a magnesium alloy or an aluminum alloy, and the surface treatment is a surface treatment such as a non-chromium film treatment. By this treatment, a film is formed on the surface of the metal material 1.
In addition, the shape and application range of the parts of the metal material 1 are not limited to this.
次に、図１及び図２Ｂを参照しながら説明する。このうち、図２Ｂは本実施例における接合方法のステップＳ２の状態を示した図である。
ステップＳ２は、皮膜上に粘着剤１１を塗布する工程である。この場合の粘着剤１１は、例えば、その粘着作用により、ゴムと金属材質を粘着させる接着剤である。粘着剤１１を塗布する前に、まず金属材質１の表面や角に傷や欠けた部分がないかを検査して、バリや粘着剤のはみ出しが発生するのを回避する。
粘着剤１１は、例えば、接着剤用の筆で金属材質１の表面に均一に塗布する。
粘着剤１１としてはは、人造ゴム成分を含む粘着剤も使用可能である。本実施例においては、益邦公司（企業名）の品番「ＥＰＯＬＡＣ Ｎｏ．１００Ｒ」の粘着剤が採用されている。
Next, a description will be given with reference to FIGS. 1 and 2B. Among these, FIG. 2B is the figure which showed the state of step S2 of the joining method in a present Example.
Step S2 is a process of applying the
The
As the
次に、図１及び図２Ｃを参照しながら説明する。このうち、図２Ｃは、本実施例における接合方法のステップＳ３の状態を示した図である。
ステップＳ３は、プラスチック材質２を金属材質１上の皮膜を有する表面に射出成形して、温度１５０℃（摂氏）から２００℃、圧力３２×１０6パスカルから４７×１０6パスカルの状態を２秒から３秒間維持する工程である。この場合のプラスチック材質２は、例えば、熱可塑性ウレタン（thermoplastic urethane, ＴＰＵ）である。このように、温度１５０℃から２００℃で、圧力３２×１０6パスカルから４７×１０6パスカルの状態を２秒から３秒間維持することによって、プラスチック材質２と金属材質１の表面の皮膜に接合を促進する化学反応を発生させて、金属材質１とプラスチック材質２を緊密に結合させる。さらに、金属材質１のパーツの構造を変化（例えば、パーツの接合部分に穴を開ける等）させる必要がない。
金属材質１とプラスチック材質２が結合した後の状態は、図２Ｄに示したとおりである。
Next, a description will be given with reference to FIGS. 1 and 2C. Among these, FIG. 2C is the figure which showed the state of step S3 of the joining method in a present Example.
In step S3, the
The state after the metal material 1 and the
また、図３は、本発明に係る異なる材質の接合方法の好適な実施例における他のステップを加えた態様を示すフローチャートである。
この実施例においては、前記皮膜上に粘着剤を塗布するステップＳ１の後に、さらに、ステップＳ２１を設けたものである。このステップＳ２１は、粘着剤を加熱する工程である。粘着剤の加熱は、例えば、６０℃で３０分から４０分間加熱する。このように、粘着剤を加熱することにより、粘着剤はさらにその接着効果を増大させて、金属材質とプラスチック材質（ゴム材質を含む）を一層緊密に結合させる。
FIG. 3 is a flowchart showing a mode in which other steps are added in the preferred embodiment of the joining method of different materials according to the present invention.
In this embodiment, step S21 is further provided after step S1 of applying an adhesive on the film. This step S21 is a process of heating the adhesive. The pressure-sensitive adhesive is heated, for example, at 60 ° C. for 30 to 40 minutes. In this way, by heating the pressure-sensitive adhesive, the pressure-sensitive adhesive further increases the adhesive effect, and bonds the metal material and the plastic material (including the rubber material) more closely.
このように、本発明の異なる材質の接合方法は、まず表面処理により金属材質に皮膜を形成させ、粘着剤を皮膜上に塗布してから、さらに、射出成形方式により、プラスチック材質を金属材質上の皮膜を有する表面に射出して、さらに、温度１５０℃から２００℃かつ圧力３２×１０6パスカルから４７×１０6パスカルの状態を２秒から３秒間維持する。こうして、プラスチック材質と金属材質表面の皮膜に接合を促進する化学反応を発生させることで、金属材質とプラスチック材質が緊密に結合する。さらに、金属材質のパーツの構造を変化させる必要もない。このうち、プラスチック材質は、ゴム材質を選択することも可能である。さらに、本発明は、粘着剤を皮膜上に塗布した後、さらに、粘着剤に対して加熱を施すことも可能である。そうすることにより、粘着剤は一層その効果を発揮させることができ、金属材質とプラスチック材質を緊密に結合するものである。 As described above, in the bonding method of different materials of the present invention, a film is first formed on a metal material by surface treatment, an adhesive is applied on the film, and then a plastic material is applied on the metal material by an injection molding method. Further, the temperature of 150 ° C. to 200 ° C. and the pressure of 32 × 10 6 Pascal to 47 × 10 6 Pascal are maintained for 2 to 3 seconds. Thus, the metal material and the plastic material are tightly coupled by generating a chemical reaction that promotes the bonding between the plastic material and the metal material surface. Furthermore, there is no need to change the structure of the metal parts. Among these, as the plastic material, a rubber material can be selected. Further, in the present invention, after the adhesive is applied on the film, the adhesive can be further heated. By doing so, the pressure-sensitive adhesive can exert its effect further, and the metal material and the plastic material are tightly coupled.
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におけるすべての設計変更例を包摂するものである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and all design changes within the scope of the present invention are not deviated. An example is included.
以上、詳細に説明したように、本発明に係る異なる材質の接合方法においては、まず金属材質の表面処理を行うことにより金属材質の表面に皮膜を形成させ、その皮膜上に粘着剤を塗布してから、さらに、射出成形方式により、金属材質上の皮膜を有する表面にプラスチック材質を射出すると共に、温度を１５０℃から２００℃、かつ、圧力を３２×１０6パスカルから４７×１０6パスカルの状態に２秒から３秒間維持するものであり、これにより、プラスチック材質が金属材質表面の皮膜に接合する化学反応を発生させることで、金属材質とプラスチック材質を緊密に結合させることが可能となる。
この場合のプラスチック材質としては、ゴム材料や熱可塑性ウレタンを選択することも可能である。また、金属材質のパーツの構造は変更する必要もない。
さらに、本発明は、粘着剤を皮膜上に塗布した後、さらに、粘着剤に対して加熱を施すことも可能である。それによって、粘着剤はその接着効果を一層有効に発揮させることができ、金属材質とプラスチック材質をより緊密に結合させることが可能になる。
As described above in detail, in the joining method of different materials according to the present invention, first, a film is formed on the surface of the metal material by performing a surface treatment of the metal material, and an adhesive is applied on the film. In addition, by injection molding, a plastic material is injected onto the surface having a film on the metal material, the temperature is 150 ° C. to 200 ° C., and the pressure is 32 × 10 6 Pascal to 47 × 10 6 Pascal. The state is maintained for 2 to 3 seconds, and by this, a chemical reaction occurs in which the plastic material is bonded to the film on the surface of the metal material, thereby making it possible to tightly bond the metal material and the plastic material. .
As a plastic material in this case, it is also possible to select a rubber material or a thermoplastic urethane. Moreover, it is not necessary to change the structure of metal parts.
Further, in the present invention, after the adhesive is applied on the film, the adhesive can be further heated. As a result, the pressure-sensitive adhesive can exert its adhesive effect more effectively, and the metal material and the plastic material can be more closely bonded.
１ 金属材質
１１ 粘着剤
２ プラスチック材質
Ｓ１〜Ｓ３、Ｓ２1 ステップ
1
Claims (7)
前記金属材質に表面処理を施して皮膜を形成させるステップと、
前記皮膜に粘着材を塗布するステップと、
プラスチック材質を前記金属材質上の前記皮膜を有する表面に射出成形すると共に、温度１５０℃から２００℃、圧力３２×１０6パスカルから４７×１０6パスカルの状態を２秒から３秒間維持するステップと、を備えることを特徴とする、異なる材質の接合方法。 A method of joining different materials to a metal material,
Applying a surface treatment to the metal material to form a film;
Applying an adhesive to the film;
A step of injection molding a plastic material on the surface of the metal material having the coating and maintaining a temperature of 150 ° C. to 200 ° C. and a pressure of 32 × 10 6 Pascal to 47 × 10 6 Pascal for 2 to 3 seconds; A method for joining different materials.
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