JP2011161634A - 樹脂・金属積層材、樹脂・金属複合射出成形体、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属板の表面に樹脂層が積層された樹脂・金属積層材であって、この樹脂層上に、合成樹脂よりなる凸部を射出成形により高い接着強度で一体的に形成することができる樹脂・金属積層材を提供する。
【解決手段】金属板と、該金属板の少なくとも一方の面に積層されたポリアミド系樹脂を主成分とする樹脂層とを有する樹脂・金属積層材。この樹脂層の結晶化指数は０．４０〜０．８０である。

（Ｈ_ｍ１、Ｈ_ｃ１、Ｈ_ｍ２は、ＤＳＣによる第１回結晶融解熱量、第１回結晶化発熱量、第２回結晶融解熱量）
【選択図】図４

Description

本発明は、樹脂・金属積層材及びその製造方法に係り、特に、金属板の少なくとも一方の面にポリアミド系樹脂を主成分とする樹脂層が積層された樹脂・金属積層材であって、この樹脂層上に射出成形により合成樹脂よりなる凸部を一体的に形成して、各種の構造材、特に、ＯＡ機器や電子機器の筐体の構成材料として好適な樹脂・金属複合射出成形体を製造するための基材として用いられる樹脂・金属積層材及びその製造方法に関する。
本発明はまた、この樹脂・金属積層材の樹脂層上に合成樹脂よりなる凸部を射出成形により一体的に形成してなる樹脂・金属複合射出成形体及びその製造方法に関する。
本発明はまた、この樹脂・金属複合射出成形体よりなるＯＡ機器又は電子機器の筐体に関する。

ＯＡ機器、電子機器の筐体（ハウジング）、特に、携帯電話やノートパソコンのような携帯機器の筐体は、近年、益々薄肉小型化が望まれている。また、これらの筐体には、絶縁性、更には電磁波シールド性も要求されると共に、その内面側に補強用リブやネジ止め用ボスなどの凸部を形成する必要があることから、薄肉小型化を図った上で、筐体本体に対してこれらの凸部を強固に一体成形するための研究開発が進められている。

従来、携帯電話の筐体には、図５（ａ），（ｂ）に示す構成のものが採用されている。

図５（ａ）に示す筐体１１は、ガラス繊維補強ポリアミド系樹脂（特にＭＸＤ６ナイロン）のような高強度樹脂製のものであり、本体部１１ａと凸部１１ｂとを射出成形により一体成形することができるという利点を有する反面、高強度樹脂であっても、樹脂では筐体としての必要強度を満たすためには、少なくとも１ｍｍ程度の厚みが必要であり、薄肉化にも限界があるという欠点があった。

図５（ｂ）に示す筐体１２は、金属製の筐体本体１２ａに凸部形成のための孔明け加工を施し、その後、樹脂を流し込んで物理的な係合により、樹脂製の凸部１２ｂを形成したものである。この筐体１２は、本体部１２ａが金属製であることから、厚みとして０．３ｍｍ程度にまで薄肉化することができる。また、金属による電磁波シールド性と、樹脂部による絶縁性も得ることができるが、本体部１２ａの孔明け加工に手間を要し、デザインの点でも大きな制約となる。さらに、樹脂製凸部１２ｂを金属製の本体部１２ａに形成した孔部に対する物理的な係合で形成しているため、この係合部の気密性が悪く、防水性が悪いという欠点がある。

このような従来の筐体に対して、特許文献１には、板面を被覆樹脂で被覆した金属板を射出成形金型のキャビティ内に挿入・固定し、この金属板の被覆樹脂面に溶融樹脂を射出して射出成形部分を形成し、金属板と射出成形部分とを一体化することが提案されている。
この方法であれば、予め樹脂層を形成した金属板を適宜加工したものを、射出成形金型内に配置し、凸部形成用の溶融樹脂を射出して被覆樹脂に一体成形することにより、複雑な工程を経ることなく、凸部を形成することができる。
また、このようにして得られる筐体は、金属製の本体部と樹脂層とを備えるものであり、絶縁性、電磁波シールド性を有し、また、薄肉化も可能であると共に、樹脂層に一体化された凸部で補強用リブやネジ止用ボスを形成することができる。

特開２００１−３１５１５９号公報

特許文献１には、被覆樹脂として、６ナイロン等のポリアミド系樹脂が挙げられているが、その結晶化度、更には融点についての検討がなされていないために、この被覆樹脂層に対して射出成形により形成した凸部の接着強度が十分に得られない場合があるという不具合がある。
即ち、被覆樹脂層に対して、溶融樹脂の射出成形により、高い接着強度の凸部を一体成形するためには、射出成形時に、溶融樹脂の熱で被覆樹脂が適度に溶融し、溶融樹脂と相溶状態となった後、冷却固化される必要があり、そのためには、被覆樹脂の結晶化度、更には融点を十分に制御することが必要となるが、特許文献１では、このような検討がなされていない。

なお、特許文献１では、被覆樹脂はポリエステル系樹脂、凸部形成用樹脂はポリカーボネート（ＰＣ）とＡＢＳ樹脂との混合物とする組み合わせが相溶性の面で好ましいとされているが、ＰＣ／ＡＢＳ樹脂では、補強用リブ、ネジ止用ボスとしての必要強度を十分に満たせない場合もあることから、現在、高強度エンジニアリングプラスチックとして注目されているＭＸＤ６ナイロンで凸部を形成すること、また、この場合において、高い接着強度を実現し得る被覆樹脂層を選択することが要求される。

本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、金属板の表面に樹脂層が積層された樹脂・金属積層材であって、この樹脂層上に、合成樹脂よりなる凸部を射出成形により高い接着強度で一体的に形成することができる樹脂・金属積層材と、この樹脂・金属積層材の樹脂層上に合成樹脂よりなる凸部を射出成形により一体的に形成してなり、各種構造材、特に、ＯＡ機器や電子機器の筐体の構成材料として好適な樹脂・金属複合射出成形体を提供することを課題とする。

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、結晶化指数が所定の範囲に調整されたポリアミド系樹脂層であれば、射出成形時に射出された溶融樹脂の熱でこの樹脂層が適度に溶融して射出樹脂と相溶一体化し、この結果、所望の凸部を高い接着強度で一体成形することができることを見出した。

本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。

［１］ 金属板と、該金属板の少なくとも一方の面に積層されたポリアミド系樹脂を主成分とする樹脂層とを有する樹脂・金属積層材であって、下記式（Ｉ）で算出される、前記樹脂層の結晶化指数が０．４０〜０．８０であることを特徴とする樹脂・金属積層材。

（上記（Ｉ）式中、Ｈ_ｍ１、Ｈ_ｃ１は、それぞれ、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）によって該樹脂層を３０〜３００℃の温度範囲において昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した際に測定される結晶融解熱量（第１回結晶融解熱量）、結晶化発熱量（第１回結晶化発熱量）であり、Ｈ_ｍ２はその後３０℃まで放冷した後、再び該樹脂層を３０〜３００℃の温度範囲において昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した際に測定される結晶融解熱量（第２回結晶融解熱量）である。）

［２］ ［１］において、該樹脂・金属積層材の樹脂層上に、合成樹脂よりなる凸部を射出成形により一体的に形成するための樹脂・金属積層材であることを特徴とする樹脂・金属積層材。

［３］ ［２］において、該樹脂層を構成する樹脂の融点が、該凸部を構成する合成樹脂の融点よりも１０〜４０℃低いことを特徴とする樹脂・金属積層材。

［４］ ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、該ポリアミド系樹脂が６ナイロンであることを特徴とする樹脂・金属積層材。

［５］ ［２］ないし［４］のいずれかにおいて、該合成樹脂がＭＸＤ６ナイロンであることを特徴とする樹脂・金属積層材。

［６］ ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、該樹脂層の厚さが１５〜１００μｍであり、該金属板の厚さが０．１〜３．０ｍｍであることを特徴とする樹脂・金属積層材。

［７］ ［１］ないし［６］のいずれかに記載の樹脂・金属積層材の樹脂層上に、合成樹脂の溶融樹脂を射出成形することにより、該合成樹脂よりなる凸部を一体的に形成してなることを特徴とする樹脂・金属複合射出成形体。

［８］ ［７］に記載の樹脂・金属複合射出成形体を含むことを特徴とするＯＡ機器又は電子機器の筐体。

［９］ ［８］において、携帯電話の筐体であることを特徴とするＯＡ機器又は電子機器の筐体。

［１０］ ［１］ないし［６］のいずれかに記載の樹脂・金属積層材を製造する方法であって、前記金属板に樹脂フィルムを溶着するラミネート工程を有することを特徴とする樹脂・金属積層材の製造方法。

［１１］ ［７］に記載の樹脂・金属複合射出成形体を製造する方法であって、前記樹脂・金属積層材を配置した射出成形金型内に、前記溶融樹脂を射出して前記凸部を一体成形する工程を有することを特徴とする樹脂・金属複合射出成形体の製造方法。

本発明の樹脂・金属積層材の樹脂層を構成する樹脂はポリアミド系樹脂を主成分とし、その結晶化指数が特定の範囲に制御されたものであるため、凸部形成用樹脂の射出成形時に、この樹脂層の樹脂は溶融樹脂の熱で適度に溶融し、射出された溶融樹脂と十分に相溶した状態で冷却されて硬化するため、この樹脂層上に高い接着強度で合成樹脂の凸部を形成することができる。

このような本発明の樹脂・金属積層材の樹脂層上に合成樹脂の溶融樹脂を射出成形することにより合成樹脂製の凸部を一体的に形成してなる本発明の樹脂・金属複合射出成形体は、金属板と樹脂層を備えるため、電磁波シールド性、絶縁性を有し、金属板を基材とすることから、その十分な強度で薄肉化が可能であると共に、樹脂層に対して、補強用リブ、ネジ止用ボス等となる凸部が強固に一体成形されたものであるため、各種構造材、特にＯＡ機器や電子機器の筐体、とりわけ携帯電話の筐体として好適であり、その薄肉小型化の向上に有効である。

本発明の樹脂・金属積層材の実施の形態の一例を示す断面図である。 本発明の樹脂・金属複合射出成形体の実施の形態の一例を示す断面図である。 本発明の樹脂・金属積層材の製造工程の一例を示す模式図である。 本発明の樹脂・金属複合射出成形体の製造工程の一例を示す断面図である。 従来の筐体を示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。

［樹脂・金属積層材］
本発明の樹脂・金属積層材は、金属板と、該金属板の少なくとも一方の面に積層されたポリアミド系樹脂を主成分とする樹脂層とを有する樹脂・金属積層材であって、下記式（Ｉ）で算出される、前記樹脂層の結晶化指数が０．４０〜０．８０であることを特徴とする。

（上記（Ｉ）式中、Ｈ_ｍ１、Ｈ_ｃ１は、それぞれ、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）によって該樹脂層を３０〜３００℃の温度範囲において昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した際に測定される結晶融解熱量（第１回結晶融解熱量）、結晶化発熱量（第１回結晶化発熱量）であり、Ｈ_ｍ２はその後３０℃まで放冷した後、再び該樹脂層を３０〜３００℃の温度範囲において昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した際に測定される結晶融解熱量（第２回結晶融解熱量）である。）

図１は本発明の樹脂・金属積層材の実施の形態の一例を示す断面図であって、この樹脂・金属積層材１は、金属板１Ａの一方の面にプライマー層１Ｃを介して樹脂層１Ｂが形成されている。

＜金属板＞
本発明に係る金属板の具体例としては、純アルミニウム板、アルミニウム合金板、鋼板、ニッケル、亜鉛、銅などの金属を単層メッキしてなる単層メッキ鋼板、これら金属の２種以上を複層メッキしてなる複層メッキ鋼板、これら金属の２種以上からなる合金をメッキしてなる合金メッキ鋼板などが挙げられる。
また、これら鋼板及びメッキ鋼板にクロム水和酸化物からなる単層皮膜を形成させる重クロム酸溶液中の電解処理、又は上層がクロム水和酸化物、下層が金属クロムからなる２層皮膜を形成させる電解クロム酸処理などの化成処理によって皮膜を形成した各種の表面処理鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム合金板、クロム水和酸化物からなる単層皮膜を形成させる上記の化成処理や、他の化成処理である浸漬クロム酸処理、リン酸クロム酸処理、さらにはアルカリ溶液又は酸溶液によるエッチング処理、陽極酸化処理などを施してなるアルミニウム板、アルミニウム合金板、銅、銅合金などが挙げられる。

これらの金属板のうち、高強度で耐食性に優れることからＳＵＳ３０４等の鋼板或いはその表面処理板、例えばメッキ鋼板が好ましく、また、軽量であることから、アルミニウム板、アルミニウム合金板或いはその表面処理板が好ましい。

金属板の厚さは、樹脂・金属積層材及びこの樹脂・金属積層材を用いた樹脂・金属複合射出成形体の使用目的に応じて、必要な強度と厚さが得られるように適宜決定され、通常０．１〜３．０ｍｍ、特に０．１〜２．０ｍｍである。
特に、携帯電話の筐体のように、薄肉化が要求される用途においては、金属板の厚さは０．１〜１．０ｍｍ程度であることが好ましく、金属板がＳＵＳ３０４等の鋼板である場合は０．１〜０．６ｍｍ、アルミニウム又はアルミニウム合金板である場合は０．３〜１．０ｍｍ程度であることが好ましい。

金属板の厚さが薄すぎると、必要な強度を得ることができず、射出成形時の樹脂圧力による変形が生じたり、成形後、樹脂の収縮により金属板の変形が生じたりし、厚すぎると薄肉化が図れない。

＜プライマー＞
図１におけるプライマー層１Ｃは必ずしも必要とされないが、金属板１Ａと樹脂層１Ｂとの密着性を向上させる目的で、各種のプライマー、接着剤層を介在させることが好ましい。プライマーや接着剤としては、従来から知られている、アルミニウム系、チタン系、シラン系などのカップリング剤や、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ポリエステル樹脂系接着剤などの１種又は２種以上を用いることができるが、これら例示したものに限定されるものではない。

プライマー層、接着層の厚さは、薄肉化を阻害することなく、金属板と樹脂層との密着性の向上効果を十分に得るために、通常、０．１〜１５μｍ程度とされる。

＜樹脂層＞
本発明に係る樹脂層は、ポリアミド系樹脂を主成分として構成され、前述の結晶化指数が０．４０〜０．８０であることを特徴とする。
なお、ここで「主成分」とは、樹脂層を構成する樹脂の５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、特に好ましくは９５重量％以上を占める樹脂をさす。

本発明において、樹脂層を構成するポリアミド系樹脂としては、６ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロン、４６ナイロン、メタキシリレンジアミンとアジピン酸の重縮合反応で生成する構造単位を９０モル％以上を含有する芳香族ポリアミド系樹脂などが挙げられる。また、これら樹脂の無水カルボン酸などによる酸変性物、グリシジルメタクリレートなどによるエポキシ変性物などの単独又は混合物なども挙げられる。

ポリアミド系樹脂は、後述の樹脂・金属複合射出成形体の凸部形成用樹脂との相溶性、融着性に優れる点、加工性に優れ、樹脂・金属積層材の曲げ加工や絞り加工時に亀裂等が入り難い点、耐熱性に優れるため、後述の射出成形時の金型温度（通常１００〜１６０℃）にも十分に耐え得る点、において好ましい。

これらのうち、本発明で規定する結晶化指数を満たし易く、また、後述の本発明の樹脂・金属複合射出成形体の凸部を構成する合成樹脂との相溶性、融着性に優れる点において６ナイロンが好ましい。

なお、樹脂層を構成する樹脂はポリアミド系樹脂以外の樹脂との混合物であってもよく、その場合、ポリアミド系樹脂以外の樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンを主成分とする共重合体などのオレフィン系樹脂が挙げられるが、本発明に係る樹脂層は、結晶化指数の制御及び凸部との相溶性、融着性の点で、ポリアミド系樹脂のみを樹脂成分として形成されたものであることが好ましく、特に６ナイロンのみを樹脂成分として形成されたものであることが好ましい。

本発明に係る樹脂層は、上記のポリアミド系樹脂を主成分とする樹脂に、更に必要に応じて、接着性付与剤、滑剤、顔料などの樹脂添加剤を配合して形成される。

本発明に係る樹脂層の結晶化指数が０．８０を超えると、後述の射出成形時において、射出された溶融樹脂による熱での融解性が十分でなく、凸部を高い接着強度で一体成形することができない。結晶化指数が０．４０未満では、耐熱性が劣るものとなり好ましくない。
従って、樹脂層の結晶化指数は０．４０〜０．８０、好ましくは０．６〜０．７５とする。

なお、樹脂層の結晶化指数は、具体的には後述の実施例の項に記載される方法で測定、算出される。

樹脂層の結晶化指数を上記範囲とする方法としては、適当なポリアミド系樹脂を選択すると共に、後述の如く、金属板に樹脂層を形成した後の冷却条件を適宜調整する方法が挙げられる。また、選択したポリアミド系樹脂にフィラー等を添加した上で、冷却条件を調整し、結晶化指数を上記範囲とする方法もある。

また、樹脂層を構成する樹脂は、上記結晶化指数を満たすと共に、その融点が後述の射出成形により凸部を形成するための合成樹脂の融点よりも１０〜４０℃、特に１５〜４０℃低いものであることが好ましい。樹脂層を構成する樹脂の融点が高過ぎると、後述の射出成形時において、射出された溶融樹脂による熱での融解性が十分でなく、凸部を高い接着強度で一体成形することができない。ただし、この融点が低過ぎると耐熱性が劣るものとなり、射出成形金型の温度に耐えないものとなり、好ましくない。

本発明において、樹脂層の厚さは、過度に薄いと、後述の凸部の射出成形において、高い接着強度で凸部を一体成形することができず、また、樹脂・金属積層材の加工時にピンホール等が発生するなどの不具合が生じる場合がある。樹脂層の厚さが過度に厚いと、樹脂・金属積層材の曲げ加工等の加工時に樹脂層が剥れ易くなると共に、樹脂・金属積層材、更には樹脂・金属複合射出成形体の薄肉化を阻害する。
従って、樹脂層の厚さは、樹脂・金属積層材及び樹脂・金属複合射出成形体の用途、この樹脂層上に形成する凸部の形状や構造等によっても異なるが、１５〜１００μｍ、特に２０〜５０μｍとすることが好ましい。

＜樹脂・金属積層材の厚さ＞
本発明の樹脂・金属積層材を構成する金属板及び樹脂層と、必要に応じて設けられるプライマー層又は接着層の好適な厚さは前述の通りであり、本発明の樹脂・金属積層材の総厚さは、その用途によっても異なるが、通常、０．１〜３．０ｍｍ、特に０．１〜２．０ｍｍで、携帯電話の筐体のように、薄肉化が要求される用途においては、０．１〜１．０ｍｍ程度であることが好ましい。

＜樹脂・金属積層材の製造方法＞
本発明の樹脂・金属積層材は、金属板の少なくとも一方の面に、前述の結晶化指数を満たすポリアミド系樹脂を主成分とする樹脂層を形成することにより製造される。

金属板への樹脂層の形成方法としては、樹脂層形成用樹脂の溶融樹脂を金属板の表面にフィルム状に押し出して積層形成する方法、予め成形した樹脂層形成用樹脂のフィルムを金属板にラミネート成形する方法などが挙げられる。

図３は、金属板に樹脂フィルムをラミネート成形して本発明の樹脂・金属積層材を製造する工程を示す模式図であって、金属板の巻回体２１から金属板２１を１対のローラ２３，２３間に挟んで矢印の方向に送り出し、加熱炉２４を通過させて加熱した後、樹脂フィルムの巻回体２５から送り出される樹脂フィルム２６を積層して１対のローラ２７，２７間に挟んで押圧し、更に再加熱炉２８で再加熱して樹脂フィルム２６を金属板２２に融着一体化させて樹脂・金属積層材２９とし、これを巻回体３０に巻き取る。

金属板は予めプライマー層が形成されたものであっても良く、また、この樹脂フィルムのラミネート工程で送り出される金属板にプライマー層を形成するようにしても良い。
また、樹脂フィルムは、金属板との接着性を向上させる目的で、コロナ放電処理等の表面処理を施してもよい。

このような樹脂フィルムのラミネート工程において、樹脂フィルム融着後の再加熱条件（再加熱炉２８での加熱温度と加熱時間（ライン速度））を制御することにより、形成される樹脂層の結晶化指数を調整することができる。即ち、再加熱温度を高くかつ再加熱時間を短くすると、結晶化指数の小さい樹脂層が形成され、逆に再加熱温度を低く及び／又は再加熱時間を長くすることにより、結晶化指数の大きい樹脂層が形成されるため、この再加熱条件を制御することにより、結晶化指数が０．４０〜０．８０の樹脂層を形成して本発明の樹脂・金属積層材を得る。

本発明において、金属板への樹脂フィルムをラミネートする際の加熱条件は、樹脂層を構成する樹脂の種類によっても異なるが、通常金属板の加熱温度（加熱炉２４の加熱温度）は３００〜５００℃、樹脂フィルム融着後の再加熱温度（再加熱炉２８の温度）は２５０〜４５０℃で、再加熱時間（再加熱炉２８内を積層材が通過する時間）は３〜１０秒程度とすることが好ましい。

［樹脂・金属複合射出成形体］
本発明の樹脂・金属複合射出成形体は、上述のような本発明の樹脂・金属積層材の樹脂層上に、合成樹脂の溶融樹脂を射出成形することにより、該合成樹脂よりなる凸部を一体的に形成してなるものである。

図２は、本発明の樹脂・金属複合射出成形体の一例を示す断面図であり、この樹脂・金属複合射出成形体２は、金属板１Ａの一方の面に樹脂層１Ｂが形成されてなる本発明の樹脂・金属積層材を曲げ加工した後、射出成形により合成樹脂よりなる凸部３を一体成形したものである。

＜凸部形成用合成樹脂＞
射出成形により凸部を形成するための合成樹脂としては、特に制限されるものではなく、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂などのスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、及びこれら樹脂の混合物が挙げられるが、前述の如く、高強度で機械的特性に優れることから、ＭＸＤ６ナイロン（メタキシリレンジアミン（ＭＸＤＡ）とアジピン酸から得られる結晶性熱可塑性樹脂）を用いることが好ましい。なお、この凸部形成用合成樹脂は、通常、樹脂・金属積層材の樹脂層の樹脂とは異なるものである。

射出成形により形成される凸部の形状や大きさには特に制限はなく、その目的に応じて適宜決定される。
なお、この凸部は、前述の補強用リブ、ネジ止用ボスに何ら限定されず、筐体内の仕切板、絶縁板、或いは筐体内の部材の保護壁、包囲部材などとして形成される。

＜樹脂・金属複合射出成形体の製造方法＞
以下に本発明の樹脂・金属積層材を用いた本発明の樹脂・金属複合射出成形体の製造方法の一例を図４を参照して説明するが、本発明の樹脂・金属複合射出成形体の製造方法は、何ら図４に示す方法に限定されるものではない。

まず、金属板１Ａと樹脂層１Ｂとが積層された本発明の樹脂・金属積層材１（プライマー層１Ｃを有していてもよい。）を適当な大きさに裁断し（図４（ａ））、その後、必要に応じて絞り加工、曲げ加工、更に打ち抜き加工などを行って、平板状、断面Ｌ字型、断面コ字型等の所望の形状に賦型する（図４（ｂ）、（ｃ））。

次いで、賦型した樹脂・金属積層材１を、射出成形金型４のキャビティ内に配置し、射出成形機５より、凸部形成用合成樹脂の溶融樹脂６を樹脂層１Ａに向けて流し込んで射出成形する（図４（ｄ））。その後、成形体を金型から取り出し、樹脂・金属積層材１の樹脂層１Ａ面に合成樹脂の凸部３が形成された本発明の樹脂・金属複合射出成形体２を得る（図４（ｅ））。

この射出成形工程において、本発明の樹脂・金属積層材の樹脂層は、その結晶化指数が適当な範囲とされていることにより、射出された溶融樹脂の熱で速やかに溶融して射出樹脂と相溶化して融着するため、射出成形により形成される凸部は、樹脂層に対して強固に接着一体化したものとなる。

この射出成形条件については、凸部形成用合成樹脂の種類によっても異なるが、凸部形成用合成樹脂としてＭＸＤ６ナイロン（融点：２４０〜２４５℃程度）を用いる場合、
溶融樹脂温度：２７０〜３００℃
射出成形金型温度：１００〜１６０℃
で射出成形を行うことが好ましい。

このようにして得られる本発明の樹脂・金属複合射出成形体は、必要に応じて、更に金属板の樹脂層形成面と反対側の面に塗装、メッキ等の表面処理を施してもよい。

＜用途＞
本発明の樹脂・金属積層材は、パーソナルコンピュータ、卓上コンピュータ、各種印刷機、各種コピー機などのＯＡ機器、電話機、電子辞典・辞書、音響機器、テレビジョン、ラジオなどの電子機器などの筐体（ハウジング）用、部品用として有用であり、特に薄肉であると共に、リブ、ネジ止用ボス等の凸部を有するという特徴を生かして、携帯電話の筐体として好適に用いられる。

以下に実施例、比較例及び参考例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により何ら限定されるものではない。

［実施例１、比較例１〜３］
ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４ １／２Ｈ ０．３ｍｍ厚）の片面に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（分子量３８０、エポキシ当量：１８０〜２００）の水分散液をロールコーターで塗布した後、３５０℃に加熱してエポキシ樹脂を熱変性させて、厚さ１μｍのプライマー層を形成した。
次いで、図３に示す方法で、このステンレス鋼板のプライマー層形成面に６ナイロンフィルム（三菱樹脂（株）製、融点：２２０℃）をラミネートして樹脂・金属積層材を得た。
ラミネート時の加熱炉２４における加熱温度は３５０℃とし、再加熱炉２８における再加熱温度とライン速度及び再加熱時間は表１に示す通りとすることにより、各例で形成される樹脂層の結晶化度を変化させた。
なお、形成された樹脂層の厚さは、いずれも２５μｍである。

得られた樹脂・金属積層材について、それぞれ、樹脂層の結晶化指数を以下の方法で調べ、結果を表２に示した。

＜結晶化指数＞
樹脂・金属積層材を、パーキンエルマー社製の示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて３０〜３００℃の温度範囲において昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温し、このときの結晶融解熱量（第１回結晶融解熱量Ｈ_ｍ１）と結晶化発熱量（第１回結晶化発熱量Ｈ_ｃ１）を測定し、その後３０℃まで放冷した後、再び３０〜３００℃の温度範囲において昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した際の結晶融解熱量（第２回結晶融解熱量Ｈ_ｍ２）と結晶化発熱量（第２回結晶化発熱量Ｈ_ｃ２）を測定した（この値を表２に示す。）。これらの値から、下記（Ｉ）式で結晶化指数を算出した。

次いで、各樹脂・金属積層材を、射出成形金型内に配置し、ＭＸＤ６ナイロン（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「レニー（登録商標）ＮＸＧ５０５０、融点：２４３℃）の溶融樹脂（樹脂温度２７５℃）を射出して、金型温度１６０℃で射出成形を行って、樹脂・金属積層材の樹脂層面に半径３．４２５ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱状凸部が一体成形された引張試験用サンプルを製造した。

得られた引張試験用サンプルについて、以下の方法で引張試験を行い、結果を表２に示した。

＜引張試験＞
引張試験用サンプルの円柱状凸部を引張速度５ｍｍ／ｍｉｎで樹脂・金属積層材と離反方向に引っ張り、凸部が樹脂層から破断したときの強度を測定し、これを接着強度とした。
接着強度は８ＭＰａ以上で合格とした。

［参考例１］
６６ナイロン樹脂（東レ社製「ＣＭ３００１−Ｎ」、融点２６５℃）を２本のヒートロール間で溶融させ、厚み２５μｍの６６ナイロンフィルムを得た。
６ナイロンフィルムの代りにこの６６ナイロンフィルムを用いて、実施例１と同様な手順でステンレス鋼板の表面に樹脂層を形成して、樹脂金属積層材を得た。
この樹脂・金属積層材を用いて実施例１と同様に引張試験用サンプルを製造し、同様に引張試験を行って結果を表２に示した。

［参考例２］
実施例１で用いたステンレス鋼板を１００℃に加熱して、市販のニトリルブタジエンゴム製熱圧着テープ（テサテープ社製、軟化点１００℃）を融着して厚さ３８μｍの樹脂層を形成して樹脂・金属積層材を得た。
この樹脂・金属積層材を用いて実施例１と同様に引張試験用サンプルを製造し、同様に引張試験を行って結果を表２に示した。
なお、表２には、各例における射出成形時の射出成形金型への樹脂（樹脂・金属積層材の樹脂層の樹脂）のべたつきの有（○）無（×）を併記した。

以上の結果より、結晶化指数０．４０〜０．８０のポリアミド系樹脂層を形成した本発明の樹脂・金属積層材によれば、射出成形により、ＭＸＤ６ナイロンよりなる凸部を高い接着強度で一体成形することができることが分かる。

なお、参考例１は、樹脂層の融点が、射出成形する溶融樹脂の融点に比べて高過ぎるものであり、射出成形時に樹脂層が十分に溶融しないために、金型へのべたつきは無いものの凸部の接着強度が低い。
参考例２は、樹脂層の融点（軟化点）が射出成形する溶融樹脂の融点に比べて低すぎるものであり、凸部の接着強度は、比較例１〜３に比べて高いものの十分ではなく、また、金型内で樹脂層の樹脂が流動することにより、樹脂のべたつきの問題がある。

１ 樹脂・金属積層材
１Ａ 金属板
１Ｂ 樹脂層
１Ｃ プライマー層
２ 樹脂・金属複合射出成形体
３ 凸部
４ 射出成形金型
５ 射出成形機
６ 溶融樹脂
２４ 加熱炉
２６ 樹脂フィルム
２８ 再加熱炉
２９ 樹脂・金属積層材

Claims (11)

1. 金属板と、該金属板の少なくとも一方の面に積層されたポリアミド系樹脂を主成分とする樹脂層とを有する樹脂・金属積層材であって、
   下記式（Ｉ）で算出される、前記樹脂層の結晶化指数が０．４０〜０．８０であることを特徴とする樹脂・金属積層材。
   

   

   （上記（Ｉ）式中、Ｈ_ｍ１、Ｈ_ｃ１は、それぞれ、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）によって該樹脂層を３０〜３００℃の温度範囲において昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した際に測定される結晶融解熱量（第１回結晶融解熱量）、結晶化発熱量（第１回結晶化発熱量）であり、Ｈ_ｍ２はその後３０℃まで放冷した後、再び該樹脂層を３０〜３００℃の温度範囲において昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した際に測定される結晶融解熱量（第２回結晶融解熱量）である。）
2. 請求項１において、該樹脂・金属積層材の樹脂層上に、合成樹脂よりなる凸部を射出成形により一体的に形成するための樹脂・金属積層材であることを特徴とする樹脂・金属積層材。
3. 請求項２において、該樹脂層を構成する樹脂の融点が、該凸部を構成する合成樹脂の融点よりも１０〜４０℃低いことを特徴とする樹脂・金属積層材。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、該ポリアミド系樹脂が６ナイロンであることを特徴とする樹脂・金属積層材。
5. 請求項２ないし４のいずれか１項において、該合成樹脂がＭＸＤ６ナイロンであることを特徴とする樹脂・金属積層材。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、該樹脂層の厚さが１５〜１００μｍであり、該金属板の厚さが０．１〜３．０ｍｍであることを特徴とする樹脂・金属積層材。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の樹脂・金属積層材の樹脂層上に、合成樹脂の溶融樹脂を射出成形することにより、該合成樹脂よりなる凸部を一体的に形成してなることを特徴とする樹脂・金属複合射出成形体。
8. 請求項７に記載の樹脂・金属複合射出成形体を含むことを特徴とするＯＡ機器又は電子機器の筐体。
9. 請求項８において、携帯電話の筐体であることを特徴とするＯＡ機器又は電子機器の筐体。
10. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の樹脂・金属積層材を製造する方法であって、前記金属板に樹脂フィルムを溶着するラミネート工程を有することを特徴とする樹脂・金属積層材の製造方法。
11. 請求項７に記載の樹脂・金属複合射出成形体を製造する方法であって、前記樹脂・金属積層材を配置した射出成形金型内に、前記溶融樹脂を射出して前記凸部を一体成形する工程を有することを特徴とする樹脂・金属複合射出成形体の製造方法。

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