JP3294724B2 - In-mold molding method and housing - Google Patents

In-mold molding method and housing

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JP3294724B2
JP3294724B2 JP29112294A JP29112294A JP3294724B2 JP 3294724 B2 JP3294724 B2 JP 3294724B2 JP 29112294 A JP29112294 A JP 29112294A JP 29112294 A JP29112294 A JP 29112294A JP 3294724 B2 JP3294724 B2 JP 3294724B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属部品と合成樹脂と
を一体成形するインモールド成形方法及び筐体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-mold molding method for integrally molding a metal part and a synthetic resin, and a housing.

【0002】近年におけるコンピュータ技術及び通信技
術の進歩により、ノート型パーソナルコンピュータ、電
子手帳、携帯用電話機、その他種々の小型携帯用電子機
器が普及している。これらの電子機器の利便性を向上さ
せるには、機能の向上を図るとともに、軽量化を図るこ
とが極めて重要である。
[0002] With the recent advances in computer technology and communication technology, notebook personal computers, electronic organizers, portable telephones, and various other small portable electronic devices have become widespread. In order to improve the convenience of these electronic devices, it is extremely important to improve the functions and to reduce the weight.

【0003】上のような電子機器においては、筺体の重
量が機器全体の約30〜50%を占めている。したがっ
て、筺体をさらに軽量化できれば機器の軽量化に大きく
貢献できる。筐体の軽量化が望まれる所以である。
[0003] In the above electronic equipment, the weight of the housing occupies about 30 to 50% of the whole equipment. Therefore, if the housing can be further reduced in weight, it can greatly contribute to reducing the weight of the device. That is why it is desired to reduce the weight of the housing.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来より、筐体の材料として、軽量化、
生産性、外観形状などの点から合成樹脂が一般に使用さ
れている。筐体の軽量化の手法の1つとして薄肉化があ
るが、通常、筐体に使用されているABS樹脂では、強
度不足のため薄肉化は困難であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a material for a housing, a light-weight,
Synthetic resins are generally used in terms of productivity, external shape, and the like. One of the techniques for reducing the weight of the housing is to reduce the thickness. However, it is usually difficult to reduce the thickness of the ABS resin used for the housing due to insufficient strength.

【0005】本発明の発明者らは、芳香族ポリアミド、
PPSなどの高強度なエンジニアリングプラスチックに
よる筐体の薄肉成形を検討した。しかし、これらのエン
ジニアリングプラスチックを使用した場合でも、剛性、
強度が不十分であった。特に、ノート型パーソナルコン
ピュータ、ワードプロセッサなどの携帯用電子機器で
は、携帯中又は運搬中の落下が頻繁に起こると考えられ
る。したがって、例えば1mの高さから落下させても破
損しないような耐落下衝撃性が要求される。しかし現状
ではこの要求を満足できる薄肉高強度の合成樹脂は見当
たらない。
The inventors of the present invention provide an aromatic polyamide,
We studied thin-wall molding of the housing using high-strength engineering plastics such as PPS. However, even when using these engineering plastics, rigidity,
The strength was insufficient. In particular, in portable electronic devices such as a notebook personal computer and a word processor, it is considered that dropping while carrying or carrying frequently occurs. Therefore, it is required to have a drop impact resistance so as not to be damaged when dropped from a height of, for example, 1 m. However, at present, there is no thin, high-strength synthetic resin that can satisfy this requirement.

【0006】これらの要求性能を満たすために、Al
(アルミニウム)板やAl合金ダイキャストなどのよう
に金属材料によって筺体を作製する方法がある。しか
し、Al板では、ボス、リブ、嵌合部などを形成し難い
という欠点があり、また、Al合金ダイキャストでは1
mm以下の薄肉化が困難である。さらに、このような金
属を使用した筺体では剛性が高過ぎるため、機器に加わ
る衝撃力を吸収できない。そのため、機器に衝撃が加わ
った際に、筺体は破損しないが内部の電子部品に破損や
不良が生じるというおそれが高い。このように、合成樹
脂又は金属単体では上記の要求特性を完全には満足する
ことができない。そこで、合成樹脂と金属とを一体化す
るインモールド成形方法によって筐体を作製することが
行われている(例えば特開平5−261823号)。
In order to satisfy these required performances, Al
There is a method of manufacturing a housing from a metal material such as an (aluminum) plate or an aluminum alloy die-cast. However, the Al plate has a drawback that it is difficult to form bosses, ribs, fitting portions, and the like.
mm or less is difficult. Furthermore, a housing using such a metal has too high a rigidity to absorb an impact force applied to the device. Therefore, when an impact is applied to the device, the housing is not damaged, but there is a high possibility that internal electronic components may be damaged or defective. As described above, the synthetic resin or metal alone cannot completely satisfy the above-mentioned required characteristics. Therefore, a housing is manufactured by an in-mold molding method of integrating a synthetic resin and a metal (for example, JP-A-5-261823).

【0007】従来のインモールド成形方法において、金
属部品と合成樹脂との接合力(接着力)を向上させるた
めに、アンカー効果を付与する方法と、金属部品に接着
剤を塗布する方法とがある。
In the conventional in-mold molding method, there are a method of imparting an anchor effect and a method of applying an adhesive to the metal component in order to improve the bonding strength (adhesion) between the metal component and the synthetic resin. .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】アンカー効果を付与す
る方法では、金属部品の表面の所定領域に孔や切り起こ
し片などの凹凸部を設けておき、合成樹脂の成形時の収
縮によって凹凸部に噛み合わせる。これによって両者間
の接合力の向上を図る。
In the method of imparting an anchor effect, an uneven portion such as a hole or a cut-and-raised piece is provided in a predetermined region on the surface of a metal component, and the uneven portion is formed by shrinkage during molding of the synthetic resin. Bite. Thereby, the joining force between them is improved.

【0009】しかし、その接合力は、合成樹脂の剛性及
び成形収縮率、凹凸部の形状及び配置などの構造的要因
に影響される。そのため、それぞれの機器について構造
の検討を必要とし、製作に要する時間が長くなる欠点が
ある。また合成樹脂の成形時及び冷却時に収縮が生じる
ため、金属部品と合成樹脂との間に浮きが生じ、これに
よって美観を損ねるとともに結露が発生し易くなり、電
子機器用の筺体としては余り好ましくない。
However, the bonding force is affected by structural factors such as the rigidity and molding shrinkage of the synthetic resin, and the shape and arrangement of the uneven portions. Therefore, there is a disadvantage that the structure of each device needs to be studied, and the time required for the production is long. In addition, since shrinkage occurs during molding and cooling of the synthetic resin, floating occurs between the metal component and the synthetic resin, thereby deteriorating aesthetic appearance and easily causing dew condensation, which is not very preferable as a housing for electronic devices. .

【0010】金属部品に接着剤を塗布する方法では、射
出時の高圧力により接着材が流れたり、高温度によって
接着剤が劣化するなどの問題がある。また、接着剤の塗
布のための工程が増えることによって製造コストが増大
し、作業環境も悪化する。さらには、接着剤を均一に塗
布するため特殊な装置を必要とするなどの問題もある。
In the method of applying an adhesive to a metal part, there are problems such as that the adhesive flows due to a high pressure at the time of injection and that the adhesive is deteriorated by a high temperature. In addition, an increase in the number of steps for applying the adhesive increases the manufacturing cost and deteriorates the working environment. Further, there is a problem that a special device is required for uniformly applying the adhesive.

【0011】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、アンカー効果を付与することなく、また接着剤を
塗布することなく、合成樹脂と金属部品との接合力を向
上させることのできる、携帯用の機器の筐体の製造に好
適なインモールド成形方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can improve the bonding force between a synthetic resin and a metal component without imparting an anchor effect and without applying an adhesive. It is another object of the present invention to provide an in-mold molding method suitable for manufacturing a housing of a portable device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る方
法は、アルミニウムを主成分とする材料からなる金属部
品と、ポリアミド樹脂又はポリアミド樹脂を少なくとも
40重量%含む樹脂混合物からなる合成樹脂とを一体成
形するインモールド成形方法であって、前記金属部品を
洗浄する洗浄工程、及び前記金属部品の表面に水和酸化
物を生成する処理工程を経た後、前記金属部品を金型内
に配置し、前記金型内で前記合成樹脂の成形を行って前
記金属部品と一体成形を行う。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method comprising: a metal part made of a material mainly containing aluminum; and a synthetic resin made of a polyamide resin or a resin mixture containing at least 40% by weight of a polyamide resin. An in-mold molding method for integrally molding the metal part, after passing through a cleaning step of cleaning the metal part and a processing step of generating a hydrated oxide on the surface of the metal part, disposing the metal part in a mold Then, the synthetic resin is molded in the mold to perform integral molding with the metal component.

【0013】請求項2の発明に係る方法は、アルミニウ
ムを主成分とする材料からなる金属部品と、ポリアミド
樹脂又はポリアミド樹脂を少なくとも40重量%含む樹
脂混合物からなる合成樹脂とを一体成形するインモール
ド成形方法であって、前記金属部品を脱脂する脱脂工
程、前記金属部品の酸化膜を除去する酸化膜除去工程、
及び前記金属部品の表面に水和酸化物を生成する処理工
程を経た後、前記金属部品を金型内に配置し、前記金型
内で前記合成樹脂の成形を行って前記金属部品と一体成
形を行う。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an in-mold method for integrally molding a metal part made of a material mainly containing aluminum and a synthetic resin made of a polyamide resin or a resin mixture containing at least 40% by weight of a polyamide resin. A molding method, a degreasing step of degreasing the metal component, an oxide film removing step of removing an oxide film of the metal component,
And after a processing step of generating a hydrated oxide on the surface of the metal component, disposing the metal component in a mold, performing molding of the synthetic resin in the mold, and integrally molding with the metal component. I do.

【0014】請求項3の発明に係る方法では、前記処理
工程は、前記金属部品を60乃至90℃の温水に1乃至
10分間浸漬する工程を含む。請求項4の発明に係る方
法では、前記金型の温度を80乃至100℃に加熱する
工程を含む。
[0014] In the method according to the third aspect of the present invention, the processing step includes a step of immersing the metal component in hot water at 60 to 90 ° C for 1 to 10 minutes. The method according to the invention of claim 4 includes a step of heating the temperature of the mold to 80 to 100 ° C.

【0015】請求項5の発明に係る方法では、前記金属
部品が、筺体の平面部を形成する薄肉の金属板である。
請求項6の発明に筐体は、アルミニウムを主成分とする
板状の材料からなりその表面に水和酸化物が生成された
金属部品と、ポリアミド樹脂又はポリアミド樹脂を少な
くとも40重量%含む樹脂混合物からなる合成樹脂と
が、金型内において一体成形されてなる。
In the method according to the fifth aspect of the present invention, the metal component is a thin metal plate forming a flat portion of a housing.
7. The invention according to claim 6, wherein the housing is made of a plate-like material containing aluminum as a main component, a metal component having a hydrated oxide formed on its surface, and a polyamide resin or a resin mixture containing at least 40% by weight of a polyamide resin. And a synthetic resin consisting of

【0016】[0016]

【作用】金属部品の表面の脱脂処理、酸化膜除去処理に
よって、汚れや酸化膜が除去されるとともに、金属部品
の表面には水和酸化物が生成する。この状態で樹脂成形
を行うことによって、金属部品と樹脂部との接着が可能
となる。さらに金属部品を温水処理し、アルミニウム表
面に水和酸化物を適切量生成することにより、安定した
接合力又は接合強度が得られる。
According to the present invention, dirt and an oxide film are removed by a degreasing process and an oxide film removing process on the surface of a metal component, and a hydrated oxide is generated on the surface of the metal component. By performing resin molding in this state, bonding between the metal component and the resin portion becomes possible. Furthermore, stable bonding strength or bonding strength can be obtained by subjecting the metal component to hot water treatment and forming an appropriate amount of hydrated oxide on the aluminum surface.

【0017】成形時における溶融樹脂と金属部品との接
着機構として、次のように考えられる。すなわち、ポリ
アミド樹脂は、その構造中にアミド基(−CONH−)
を持つため、極性が強く、高温度では強い接着性を示
す。アルミニウムは、その表面にバリヤー層やバルク層
と呼称される酸化膜や水和物層を持つ。樹脂中の極性の
強いアミド基とアルミニウム表面の水酸基が反応するこ
とによって、強い接着力(接合力)が発揮される。
The bonding mechanism between the molten resin and the metal component during molding is considered as follows. That is, the polyamide resin has an amide group (—CONH—) in its structure.
, It has a strong polarity and shows strong adhesion at high temperatures. Aluminum has an oxide film or a hydrate layer called a barrier layer or a bulk layer on its surface. A strong adhesive force (bonding force) is exhibited by a reaction between a strongly polar amide group in the resin and a hydroxyl group on the aluminum surface.

【0018】[0018]

【実施例】図2は本発明のインモールド成形方法によっ
て製造された筐体5の一部を断面して示す斜視図、図3
は筐体5の金属部品11と樹脂部12との接着部BDを
拡大して示す断面図、図4は筐体5を用いて製造された
ペン入力タイプのノート型パーソナルコンピュータ2の
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a cross section of a part of a housing 5 manufactured by the in-mold molding method of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a bonding portion BD between the metal component 11 and the resin portion 12 of the housing 5, and FIG. 4 is a perspective view of a pen-input type notebook personal computer 2 manufactured using the housing 5. is there.

【0019】図2に示す筐体5は、図4に示すノート型
パーソナルコンピュータ2の底部のカバーとして用いら
れる。ノート型パーソナルコンピュータ2の上面には液
晶の画面HGが設けられる。筐体5は、縦150mm、
横250mm、厚さ0.5mmの板状の金属部品11
と、合成樹脂からなり、リブ21及びボス22を含む樹
脂部12とはインモールド成形方法により一体成形され
て構成されている。
The housing 5 shown in FIG. 2 is used as a bottom cover of the notebook personal computer 2 shown in FIG. A liquid crystal screen HG is provided on the upper surface of the notebook personal computer 2. The housing 5 is 150 mm long,
Plate-shaped metal part 11 having a width of 250 mm and a thickness of 0.5 mm
And the resin portion 12 made of a synthetic resin and including the ribs 21 and the bosses 22 are integrally formed by an in-mold molding method.

【0020】金属部品11には、アルミニウムを主成分
とする金属が材料として用いられる。例えば、金属アル
ミニウム、ジュラルミン、マグネシウム入りの高張力ア
ルミニウム合金、その他の通常のアルミニウム合金が用
いられる。アルミニウム合金を用いることにより、その
表面が水和酸化物に覆われた金属部品が得られ、合成樹
脂との接着性が高まる。
For the metal part 11, a metal mainly composed of aluminum is used as a material. For example, metallic aluminum, duralumin, a high-tensile aluminum alloy containing magnesium, and other ordinary aluminum alloys are used. By using an aluminum alloy, a metal part whose surface is covered with a hydrated oxide is obtained, and the adhesiveness with a synthetic resin is enhanced.

【0021】アルミニウム合金の合金組成は、成形によ
る接着性には特に影響しない。価格と必要な機械的強度
に応じて適当なものを選択すればよい。樹脂部12に
は、ポリアミド樹脂又はポリアミド樹脂を少なくとも4
0重量%含む樹脂混合物からなる合成樹脂が用いられ
る。ポリアミド樹脂を少なくとも40重%含むことに
より、接着性の高いポリアミド樹脂とアルミニウムが強
く結合し、安定に接合した成形品が得られる。
[0021] The alloy composition of the aluminum alloy does not particularly affect the adhesiveness by molding. An appropriate one may be selected according to the price and the required mechanical strength. The resin portion 12 is made of a polyamide resin or a polyamide resin of at least 4
A synthetic resin composed of a resin mixture containing 0% by weight is used. By a polyamide resin containing at least 40 by weight%, the adhesion highly bound strongly polyamide resin and aluminum, the molded article can be obtained stably joined.

【0022】樹脂部12に用いる合成樹脂として、一般
的には、ナイロン6又はナイロン66として市販されて
いるものでよい。また、ナイロン46、ナイロン61
0、ナイロン11、ナイロン12などでもよい。通常、
含有するフィラーが無いか、又はガラス繊維が30重量
%程度含有されているものが多い。フィラーの有無は成
形による接着性には特に影響しない。成形収縮を抑える
ために、ガラス又は炭素繊維を含有したものが好まし
い。機械的強度が必要な場合には、上述のフィラー入り
のものを用いるか、又はメタキシリレン基含有ポリアミ
ドなどの芳香族ポリアミドを用いるのが好ましい。これ
によると、通常のポリアミド樹脂と比較して水分吸収に
対する寸法安定性が良いため、多様な環境下においての
使用が予想される携帯機器用の筐体に好適である。接着
強度も通常のポリアミド樹脂と比較して2割程度高い。
As a synthetic resin used for the resin portion 12, a commercially available resin such as nylon 6 or nylon 66 may be generally used. In addition, nylon 46, nylon 61
0, nylon 11, nylon 12, etc. Normal,
In many cases, no filler is contained or glass fibers are contained in an amount of about 30% by weight. The presence or absence of the filler does not particularly affect the adhesiveness by molding. In order to suppress molding shrinkage, those containing glass or carbon fiber are preferable. When mechanical strength is required, it is preferable to use one containing the above-mentioned filler or use an aromatic polyamide such as a meta-xylylene group-containing polyamide. According to this, the dimensional stability against moisture absorption is better than that of a normal polyamide resin, and thus it is suitable for a housing for a portable device which is expected to be used in various environments. The adhesive strength is also about 20% higher than that of a normal polyamide resin.

【0023】図3に示すように、金属部11と樹脂部1
2とは、接着部BDにおける成形による接着力(接合
力)によって一体的に固定されている。次に、筐体5の
インモールド成形方法について説明する。
As shown in FIG. 3, the metal portion 11 and the resin portion 1
2 are integrally fixed by an adhesive force (joining force) by molding in the adhesive portion BD. Next, an in-mold molding method for the housing 5 will be described.

【0024】図1は本発明に係るインモールド成形方法
を示すフローチャートである。まず、金属部品11の脱
脂処理が行われる(#1)。脱脂処理工程では、金属部
品11を有機溶剤や洗浄剤などで洗浄する。その後、酸
化膜除去処理が行われる(#2)。酸化膜除去処理工程
では、酸洗浄やアルカリ洗浄によって、汚れや酸化膜を
除去する。これらの工程を経ることにより、金属部品1
1の表面には、金属アルミニウム、アルミナ、アルミナ
水和物(水和酸化物)が生成している。この状態で樹脂
成形を行うことによって、金属部品11と樹脂部12と
の接着は可能である。しかし、成形工程に移る前に、金
属部品11をさらに温水に浸漬する温水処理工程(#
3)を行うことにより、安定した接着強度(接合強度)
が得られる。
FIG. 1 is a flowchart showing an in-mold molding method according to the present invention. First, the metal component 11 is degreased (# 1). In the degreasing process, the metal component 11 is cleaned with an organic solvent, a cleaning agent, or the like. Thereafter, an oxide film removing process is performed (# 2). In the oxide film removing process, dirt and an oxide film are removed by acid cleaning or alkali cleaning. Through these steps, the metal component 1
On the surface of No. 1, metallic aluminum, alumina, and alumina hydrate (hydrated oxide) are formed. By performing resin molding in this state, the metal component 11 and the resin portion 12 can be bonded. However, before proceeding to the forming step, the metal part 11 is further immersed in warm water (step ##).
By performing 3), stable adhesive strength (joining strength)
Is obtained.

【0025】ステップ#3の温水処理工程では、金属部
品11を、60〜90℃の温水に1〜10分間浸漬す
る。60℃の温水であれば1〜8分間の浸漬が好まし
く、80℃の温水であれば1〜5分間の浸漬が好まし
い。また、90℃の温水であれば1〜2分間程度の浸漬
でよい。
In the hot water treatment step # 3, the metal component 11 is immersed in hot water at 60 to 90 ° C. for 1 to 10 minutes. For hot water at 60 ° C., immersion for 1 to 8 minutes is preferable, and for warm water at 80 ° C., immersion for 1 to 5 minutes is preferable. In the case of hot water of 90 ° C., immersion for about 1 to 2 minutes is sufficient.

【0026】この場合の溶融樹脂と金属の接着機構とし
て、次のように考えられる。すなわち、ポリアミド樹脂
は、その構造中にアミド基(−CONH−)を持つた
め、極性が強い。したがって高温度では強い接着性を示
す。一方、アルミニウムは、その表面にバリヤー層やバ
ルク層と呼称される酸化膜や水和物層を持つ。樹脂中の
極性の強いアミド基とアルミニウム表面の水酸基が反応
することによって、強い接着力が発揮されると考えられ
る。
The bonding mechanism between the molten resin and the metal in this case is considered as follows. That is, since the polyamide resin has an amide group (-CONH-) in its structure, the polarity is strong. Therefore, it exhibits strong adhesiveness at high temperatures. On the other hand, aluminum has an oxide film or a hydrate layer called a barrier layer or a bulk layer on its surface. It is considered that a strong adhesive force is exhibited by a reaction between a strongly polar amide group in the resin and a hydroxyl group on the aluminum surface.

【0027】一般に、アルミニウムの表面の微細孔を封
じて表面を安定化するために、また塗装下地のために、
化成処理又は封孔処理と呼称される工程が行われること
がある。本実施例で行われる温水処理工程は、そのよう
に一般に行われている化成処理又は封孔処理の工程に類
似するものではあるが、処理時間などが互いに相違す
る。
In general, to stabilize the surface by sealing micropores on the surface of aluminum,
A step called a chemical conversion treatment or a sealing treatment may be performed. The hot water treatment step performed in this embodiment is similar to the chemical conversion treatment or the sealing treatment that is generally performed as described above, but the treatment time and the like are different from each other.

【0028】脱脂処理工程、酸化膜除去処理工程、及び
温水処理工程を行った後、金属部品11を金型内の所定
の位置に配置する(#4)。そして、型締めを行った
後、金型内で合成樹脂の成形を行って金属部品11と樹
脂部12との一体成形を行う(#5)。合成樹脂の成形
方法として、射出成形法、プレス成形法、その他の樹脂
成形法が用いられる。金型温度及び樹脂温度の高い方が
接着強度が大きくなる傾向を示す。これは、ポリアミド
樹脂が、高温であるほど粘着性を増すためと考えられ
る。したがって、金型温度は高い方が望ましいが、80
〜100℃の範囲が好適である。
After performing the degreasing process, the oxide film removing process, and the hot water process, the metal component 11 is placed at a predetermined position in the mold (# 4). After the mold is clamped, the synthetic resin is molded in the mold to integrally mold the metal part 11 and the resin part 12 (# 5). As a method of molding a synthetic resin, an injection molding method, a press molding method, or another resin molding method is used. A higher mold temperature and a higher resin temperature tend to increase the adhesive strength. This is considered because the higher the temperature of the polyamide resin, the higher the tackiness. Therefore, it is desirable that the mold temperature be high.
The range of -100 ° C is preferred.

【0029】得られた筐体5の金属部品11と樹脂部1
2との接着強度は、40kgf/cm2 程度以上であ
る。温水処理工程を行わなかった場合には、接着強度は
30kgf/cm2 程度である。
The metal part 11 and the resin part 1 of the obtained casing 5
2 has an adhesive strength of about 40 kgf / cm 2 or more. When the hot water treatment step was not performed, the adhesive strength was about 30 kgf / cm 2 .

【0030】次に、具体例について説明する。 〔具体例1〕アルミニウム板(150×250×0.5
mm、JIS A5052)によって金属部品11を作
製し、これをアセトンで超音波洗浄し、10容積%希硫
酸(60℃)で酸化膜を除去後、水及びエタノールで洗
浄し、その後、温風乾燥した。
Next, a specific example will be described. [Specific Example 1] Aluminum plate (150 × 250 × 0.5
mm, JIS A5052), a metal part 11 is produced, ultrasonically cleaned with acetone, an oxide film is removed with 10% by volume dilute sulfuric acid (60 ° C.), washed with water and ethanol, and then dried with hot air did.

【0031】金型を開けて金属部品11を所定の位置に
配置した後、型締めを行い、樹脂部12の材料としてナ
イロン6(東レ アミランCM1007)を用いて射出
成形を行った。成形条件は、樹脂温度250℃、射出設
定圧力700kgf/cm2、金型温度90℃である。
After the mold was opened and the metal component 11 was placed at a predetermined position, the mold was clamped, and injection molding was performed using nylon 6 (Toray Amilan CM1007) as the material of the resin portion 12. The molding conditions are a resin temperature of 250 ° C., an injection set pressure of 700 kgf / cm 2 , and a mold temperature of 90 ° C.

【0032】得られた筐体5を用いて、図4に示すノー
ト型パーソナルコンピュータ2を製造し、これを1mの
高さからコンクリート上に落下させた。その結果、コン
クリートと衝突した筐体5の角部にヒビ割れが発生した
が、内部装置に異常はなかった。次に、ノート型パーソ
ナルコンピュータ2に対して、10kgf/cm2 の中
央集中荷重を加えたが、筺体5及び機器全体のいずれも
正常であった。 〔具体例2〕樹脂部12の材料として、具体例1で用い
たナイロン6に代えて、具体例1で用いたナイロン6に
15重量%ガラス繊維、3重量%ゴム成分を混練した樹
脂を用い、他は具体例1と同様にして、筐体5a及びノ
ート型パーソナルコンピュータ2aを製造した。その落
下試験では、筐体5aに破損がみられなかった。また中
央集中荷重試験では異常がなかった。 〔具体例3〕金属部品11の材料として、ジュラルミン
(JIS A2011)を用いた。金属部品11を、具
体例1と同様の酸化膜除去処理、洗浄処理を行った後、
処理温度(液温)60℃、処理時間1分で温水処理を施
した。また、合成樹脂として、ナイロンMXD6( 三菱
瓦斯化学 レニー6002) を用いた。その他は具体例
1と同様にして、筐体5b及びノート型パーソナルコン
ピュータ2bを製造した。
Using the obtained casing 5, a notebook personal computer 2 shown in FIG. 4 was manufactured and dropped on concrete from a height of 1 m. As a result, cracks occurred at the corners of the housing 5 that collided with the concrete, but there was no abnormality in the internal device. Next, a centralized load of 10 kgf / cm 2 was applied to the notebook personal computer 2, but both the housing 5 and the entire device were normal. [Specific Example 2] As the material of the resin portion 12, instead of the nylon 6 used in the specific example 1, a resin obtained by kneading the nylon 6 used in the specific example 1 with 15% by weight of glass fiber and 3% by weight of a rubber component is used. Otherwise, in the same manner as in Example 1, a housing 5a and a notebook personal computer 2a were manufactured. In the drop test, the housing 5a was not damaged. There was no abnormality in the centralized load test. [Specific Example 3] Duralumin (JIS A2011) was used as the material of the metal component 11. After the metal component 11 is subjected to the same oxide film removal processing and cleaning processing as in the specific example 1,
Hot water treatment was performed at a treatment temperature (liquid temperature) of 60 ° C. for a treatment time of 1 minute. Nylon MXD6 (Mitsubishi Gas Chemical Reny 6002) was used as a synthetic resin. Otherwise, in the same manner as in Example 1, a housing 5b and a notebook personal computer 2b were manufactured.

【0033】その落下試験では、筐体5b及び機器全体
のいずれにも破損は見られなかった。 〔具体例4〕金属部品11の材料として、99パーセン
トアルミニウム(JIS A1100)を用いた。その
他は具体例3と同様にして、筐体5c及びノート型パー
ソナルコンピュータ2cを製造した。
In the drop test, no damage was found in either the housing 5b or the entire device. [Specific Example 4] 99% aluminum (JIS A1100) was used as the material of the metal component 11. Otherwise, in the same manner as in Example 3, a housing 5c and a notebook personal computer 2c were manufactured.

【0034】その落下試験では、筐体5c及び機器全体
のいずれにも破損は見られなかった。上述の具体例1〜
4とは別に、試験片31による接着強度の評価試験TE
ST1を行った。
In the drop test, no damage was found in either the housing 5c or the entire device. Specific examples 1 to above
4. Evaluation test TE for adhesion strength using test piece 31
ST1 was performed.

【0035】図5は評価試験TEST1に用いる試験片
31の断面正面図、図6は試験片31の平面図である。
評価試験TEST1では、試験片31は、金属部品32
と樹脂部33とを接着部BD1において接着させて一体
成形したものである。接着部BD1の寸法は、8×20
mmである。
FIG. 5 is a sectional front view of a test piece 31 used in the evaluation test TEST1, and FIG. 6 is a plan view of the test piece 31.
In the evaluation test TEST1, the test piece 31
And the resin portion 33 are bonded at the bonding portion BD1 to be integrally formed. The size of the bonding portion BD1 is 8 × 20
mm.

【0036】金属部品32の材料として、アルミニウム
板(JIS A5052)を用いた。金属部品32は、
アセトンで超音波洗浄し、10容積%希硫酸(60℃)
で酸化膜を除去し、水及びエタノールで洗浄した後、処
理温度60℃、処理時間1分で温水処理を施した。樹脂
部33の材料として、ナイロン6(東レ アミランCM
1007)及びナイロンMXD6( 三菱瓦斯化学 レニ
ー6002) を用いた。
An aluminum plate (JIS A5052) was used as the material of the metal part 32. The metal parts 32
Ultrasonic cleaning with acetone, 10% by volume dilute sulfuric acid (60 ° C)
After removing the oxide film by washing with water and ethanol, a warm water treatment was performed at a treatment temperature of 60 ° C. for a treatment time of 1 minute. Nylon 6 (Toray Amilan CM)
1007) and nylon MXD6 (Mitsubishi Gas Chemical Reny 6002).

【0037】試験片31について引張剪断試験を行った
ところ、前者のナイロン6の場合は35.4kgf/c
2 、後者の芳香族ポリアミドの場合は47.1kgf
/cm2 であった。前者に比較して後者が若干高い強度
で安定していた。
A tensile shear test was performed on the test piece 31. As a result, in the case of the former nylon 6, 35.4 kgf / c was used.
m 2 , 47.1 kgf for the latter aromatic polyamide
/ Cm 2 . The latter was stable at a slightly higher strength than the former.

【0038】さらに、試験片31について、温水処理工
程の処理温度及び処理時間を変えて、接着強度の評価試
験TEST2を行った。このときの金属部品32の材料
はアルミニウム板(JIS A5052)であり、樹脂
部33の材料はナイロン6(東レ アミランCM100
7)である。温水処理以外の処理条件は評価試験TES
T1の場合と同様である。結果を図7に示す。
Further, the test piece 31 was subjected to an adhesive strength evaluation test TEST2 while changing the processing temperature and the processing time in the hot water processing step. At this time, the material of the metal part 32 is an aluminum plate (JIS A5052), and the material of the resin part 33 is nylon 6 (Amilan CM100, Toray).
7). Processing conditions other than hot water treatment are evaluation tests TES
This is the same as in the case of T1. FIG. 7 shows the results.

【0039】図7に示されるように、処理温度が60℃
の場合では処理時間を1〜8分間、処理温度が80℃の
場合では処理時間を1〜5分間とするのが好ましい。処
理温度が高いほど処理時間が短くて済むことが分かる。
As shown in FIG. 7, the processing temperature is 60 ° C.
In the case of (1), the processing time is preferably 1 to 8 minutes, and when the processing temperature is 80 ° C., the processing time is preferably 1 to 5 minutes. It can be seen that the higher the processing temperature, the shorter the processing time.

【0040】また、試験片31について、金型温度を変
えて接着強度の評価試験TEST3を行った。このとき
の温水処理工程の処理温度は80℃、処理時間は1.5
分である。金属部品32及び樹脂部33の材料、温水処
理以外の処理条件は、評価試験TEST2と同様であ
る。結果を図8に示す。
The test piece 31 was subjected to an adhesive strength evaluation test TEST3 while changing the mold temperature. At this time, the treatment temperature of the hot water treatment step was 80 ° C., and the treatment time was 1.5.
Minutes. The processing conditions other than the materials of the metal part 32 and the resin part 33 and the hot water processing are the same as those of the evaluation test TEST2. FIG. 8 shows the results.

【0041】図8に示されるように、金型温度70℃で
は接着強度が弱く、金型温度75℃では接着強度が不安
定である。金型温度の高い方が接着強度が高くなり、金
型温度80〜100℃の範囲が好適である。
As shown in FIG. 8, when the mold temperature is 70 ° C., the adhesive strength is weak, and when the mold temperature is 75 ° C., the adhesive strength is unstable. The higher the mold temperature, the higher the adhesive strength, and the mold temperature is preferably in the range of 80 to 100 ° C.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1乃至請求項5の発明によると、
アンカー効果を付与することなく、また接着剤を塗布す
ることなく、合成樹脂と金属部品との接合力を向上させ
ることができる。接合力の発生が構造によらないため、
従来のインモールド成形方法のように金属部品を特別な
形状とすることなく、合成樹脂と金属部品との一体化が
容易に行われる。
According to the first to fifth aspects of the present invention,
The joining force between the synthetic resin and the metal component can be improved without providing an anchor effect and without applying an adhesive. Since the generation of bonding force does not depend on the structure,
The integration of the synthetic resin and the metal component is easily performed without forming the metal component in a special shape unlike the conventional in-mold molding method.

【0043】本発明のインモールド成形方法によって製
造され複合部品は、剛性、耐衝撃性に優れ、且つ軽量、
高強度であり、しかも、温水処理は容易であり設備コス
トも低く生産性が高いので、本発明のインモールド成形
方法は携帯用の電子機器の筐体の製造に好適である。
The composite part produced by the in-mold molding method of the present invention is excellent in rigidity, impact resistance, light weight,
The in-mold molding method of the present invention is suitable for manufacturing a housing of a portable electronic device because it has high strength, is easy to perform hot water treatment, has low equipment cost, and has high productivity.

【0044】請求項6の発明によると、剛性、耐衝撃性
に優れ、且つ軽量、高強度の筐体を得ることができる。
According to the invention of claim 6, it is possible to obtain a light-weight, high-strength housing which is excellent in rigidity and impact resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るインモールド成形方法を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing an in-mold molding method according to the present invention.

【図2】本発明のインモールド成形方法によって製造さ
れた筐体の一部を断面して示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a cross section of a part of a housing manufactured by the in-mold molding method of the present invention.

【図3】筐体の金属部品と樹脂部との接着部を拡大して
示す断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a bonding portion between a metal component and a resin portion of a housing.

【図4】筐体を用いて製造されたペン入力タイプのノー
ト型パーソナルコンピュータの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a pen-input type notebook personal computer manufactured using a housing.

【図5】評価試験に用いる試験片の断面正面図である。FIG. 5 is a sectional front view of a test piece used for an evaluation test.

【図6】評価試験に用いる試験片の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a test piece used for an evaluation test.

【図7】処理温度及び処理時間をパラメータとする接着
強度の評価試験結果を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the results of an evaluation test of adhesive strength using the processing temperature and the processing time as parameters.

【図8】金型温度をパラメータとする接着強度の評価試
験結果を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the results of an evaluation test of adhesive strength using mold temperature as a parameter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 筐体 11 金属部品 12 樹脂部 31 試験片 32 金属部品 33 樹脂部 5 Housing 11 Metal part 12 Resin part 31 Test piece 32 Metal part 33 Resin part

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−129224(JP,A) 特開 平6−29669(JP,A) 特開 平6−55572(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84 C23G 5/00 H05K 5/02 Continuation of front page (56) References JP-A-60-129224 (JP, A) JP-A-6-29669 (JP, A) JP-A-6-55572 (JP, A) (58) Fields studied (Int .Cl. 7 , DB name) B29C 45/00-45/84 C23G 5/00 H05K 5/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アルミニウムを主成分とする材料からなる
金属部品と、ポリアミド樹脂又はポリアミド樹脂を少な
くとも40重量%含む樹脂混合物からなる合成樹脂とを
一体成形するインモールド成形方法であって、 前記金属部品を洗浄する洗浄工程、及び前記金属部品の
表面に水和酸化物を生成する処理工程を経た後、前記金
属部品を金型内に配置し、前記金型内で前記合成樹脂の
成形を行って前記金属部品と一体成形を行う、 ことを特徴とするインモールド成形方法。
1. An in-mold molding method for integrally molding a metal component made of a material containing aluminum as a main component and a synthetic resin made of a polyamide resin or a resin mixture containing at least 40% by weight of a polyamide resin, After passing through a cleaning step of cleaning the part and a processing step of generating a hydrated oxide on the surface of the metal part, the metal part is placed in a mold, and the synthetic resin is molded in the mold. And performing an integral molding with the metal part.
【請求項2】アルミニウムを主成分とする材料からなる
金属部品と、ポリアミド樹脂又はポリアミド樹脂を少な
くとも40重量%含む樹脂混合物からなる合成樹脂とを
一体成形するインモールド成形方法であって、 前記金属部品を脱脂する脱脂工程、前記金属部品の酸化
膜を除去する酸化膜除去工程、及び前記金属部品の表面
に水和酸化物を生成する処理工程を経た後、前記金属部
品を金型内に配置し、前記金型内で前記合成樹脂の成形
を行って前記金属部品と一体成形を行う、 ことを特徴とするインモールド成形方法。
2. An in-mold molding method for integrally molding a metal part made of a material containing aluminum as a main component and a synthetic resin made of a polyamide resin or a resin mixture containing at least 40% by weight of a polyamide resin. After a degreasing step of degreasing a part, an oxide film removing step of removing an oxide film of the metal part, and a processing step of generating a hydrated oxide on the surface of the metal part, the metal part is placed in a mold. And molding the synthetic resin in the mold to perform integral molding with the metal component.
【請求項3】前記処理工程は、前記金属部品を60乃至
90℃の温水に1乃至10分間浸漬する工程を含む、 請求項1又は請求項2記載のインモールド成形方法。
3. The in-mold molding method according to claim 1, wherein the processing step includes a step of immersing the metal component in hot water at 60 to 90 ° C. for 1 to 10 minutes.
【請求項4】前記金型の温度を80乃至100℃に加熱
する工程を含む、 請求項3記載のインモールド成形方法。
4. The in-mold molding method according to claim 3, further comprising a step of heating the temperature of the mold to 80 to 100 ° C.
【請求項5】前記金属部品が、筺体の平面部を形成する
薄肉の金属板である、 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のインモールド
成形方法。
5. The in-mold molding method according to claim 1, wherein the metal component is a thin metal plate forming a plane portion of a housing.
【請求項6】アルミニウムを主成分とする板状の材料か
らなりその表面に水和酸化物が生成された金属部品と、
ポリアミド樹脂又はポリアミド樹脂を少なくとも40重
量%含む樹脂混合物からなる合成樹脂とが、金型内にお
いて一体成形されてなる筐体。
6. A metal part made of a plate-like material containing aluminum as a main component and having a hydrated oxide formed on its surface,
A housing formed by integrally molding a polyamide resin or a synthetic resin comprising a resin mixture containing at least 40% by weight of a polyamide resin in a mold.
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