JPH06182808A - インモールド成形方法 - Google Patents

インモールド成形方法

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JPH06182808A
JPH06182808A JP34081992A JP34081992A JPH06182808A JP H06182808 A JPH06182808 A JP H06182808A JP 34081992 A JP34081992 A JP 34081992A JP 34081992 A JP34081992 A JP 34081992A JP H06182808 A JPH06182808 A JP H06182808A
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JP
Japan
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resin
adhesive
metal part
mold
molding
Prior art date
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Withdrawn
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JP34081992A
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English (en)
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Koichi Kimura
浩一 木村
Kota Nishii
耕太 西井
Takashi Muratani
孝 村谷
Masanobu Ishizuka
賢伸 石塚
Isao Watanabe
勲 渡辺
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14311Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles using means for bonding the coating to the articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インモールド成形方法に関し、金属と樹脂と
の接着性を向上することを目的とする。 【構成】 モールド成形を行なう金属部品上に接着剤と
射出成形を行なう熱可塑性樹脂の粉末とを被覆し、接着
剤を半硬化させた後、金属部品を金型内にセットし、樹
脂の射出成形を行うことを特徴としてインモールド成形
方法を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属部品と樹脂との接着
強度を向上したインモールド成形方法に関する。
【0002】金属部品と樹脂とを一体化した成形体を得
る方法としてインモールド成形方法がある。この方法は
金属部品を金型内にセットした後、樹脂を射出成形して
一体化する方法であって、この方法は更に金属部品を樹
脂中に埋め込むインサート成形と金属基板上に樹脂部品
を成形するアウトサート成形に区別されている。
【0003】
【従来の技術】金属と樹脂とは熱膨張係数が異なり、ま
た、樹脂の硬化に当たって成形収縮を伴うためにインモ
ールド成形を行なった金属部品と樹脂との間に浮きが生
じ易く、信頼性を低下させている。
【0004】そこで、次の様な工夫が施されている。 アンカー効果の付与。 カップリング剤の塗布。
【0005】こゝで、前者は金属部品の表面にアンカー
孔を開けておき、樹脂の射出成形に当たってアンカー孔
の中にも充填することにより接着効果を向上させるもの
である。
【0006】また、後者は一端に極性基、他端に無極性
基をもつ両親媒性の有機化合物を金属部品の表面に塗布
した後に射出成形することにより樹脂との接着性を向上
させるものである。
【0007】こゝで、アンカー効果の影響は顕著である
が、アンカーの形状や配置などの構造的検討を必要とす
るために型の製作に時間を要すると云う問題がある。ま
た、カップリング剤の塗布は接着強度の向上にそれ程に
は寄与していない。
【0008】そこで、発明者等は金属部品の表面に接着
剤を塗って半硬化させた状態でインモールド成形を行な
い、樹脂の成形温度で接着剤を硬化させることにより金
属と樹脂との接着性を向上させる方法を見出し、この方
法を提案している。(特願平04-129172,平成4年5月22
日出願) すなわち、インモールド成形において、金属部品と樹脂
との接着性が良くないのは、樹脂の硬化に当たって成形
収縮があることゝ、樹脂と金属とは熱膨張係数が異なる
からである。
【0009】こゝで、金属と樹脂との接着に当たっては
各種の接着剤(例えばエポキシ系,アクリル系)が市販
されている。そこで、発明者等は金属部品の表面に接着
剤を塗布したものを金型中にセットし、樹脂モールドを
行うと、塗布した接着剤は注型する樹脂の熱により硬化
し、接着効果を示すと考えた。
【0010】然し、実験の結果、未硬化の状態では接着
剤は注入する樹脂により押し流され、効果のないことが
判った。また、接着剤が完全に硬化した状態では接着剤
と成形樹脂との馴染みが良くないことが判った。
【0011】そこで、金属部品を脱脂,洗浄した後、接
着剤を塗布し半硬化の状態で金型にセットし、樹脂の注
型を行なうと接着剤は注入する樹脂によっても押し流さ
れず、樹脂と金属部品の双方について接着作用すること
ができ、これにより浮き(隙間)の発生を無くすること
ができた。
【0012】然し、量産してみると、接着剤をこの目的
に適した半硬化の状態に保持することは容易ではなく、
半硬化状態は不安定な状態であるために金属部品と成形
樹脂との接着強度のバラツキが大きく再現性が充分でな
い。
【0013】これらのことから、接着強度が大きく且つ
再現性の優れたインモールド成形方法の実用化が必要で
あった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】インモールド成形方法
は金属部品と樹脂とを一体成形する方法であるが、樹脂
の硬化に当たっては成形収縮が避けられないために金属
部品と樹脂との間で浮きが生ずると云う問題ある。
【0015】そこで、この問題を解決するために金属部
品に接着剤を塗布し、接着剤を半硬化させた状態で金型
にセットし、樹脂の注型を行なうと接着剤は注入する樹
脂によっても押し流されず、樹脂と金属部品との接着作
用することができ、これにより浮き(隙間)の発生を無
くすることができた。
【0016】然し、接着剤を最適の半硬化の状態に保持
することは容易ではなく、そのために接着強度のバラツ
キが大きく再現性が充分でない。そこで、接着強度が高
く且つ再現性の優れたインモールド成形方法の実用化が
課題である。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記の課題はモールド成
形を行なう金属部品上に接着剤と射出成形を行なう熱可
塑性樹脂の粉末とを被覆し、接着剤を半硬化させた後、
金属部品を金型内にセットし、樹脂の射出成形を行うこ
とを特徴としてインモールド成形方法を構成することに
より解決することができる。
【0018】
【作用】本発明は接着強度の向上法として塗布した接着
剤の上に射出成形を行なう樹脂粉末を被覆しておくか、
或いは接着剤に樹脂粉末を混入しておくことにより接着
剤と樹脂との接着性を向上させるものである。
【0019】図1は本発明の原理図であって、インモー
ルド成形に先立って金属部品1の上に接着剤2を塗布し
た後、この上にインモールド成形を行なう樹脂と同じ樹
脂粉末3を付着させておく。(以上同図A) 次に、低温で加熱して接着剤2を半硬化させると、接着
剤は溶剤の蒸発により厚さが減ると共に樹脂粉末3の底
部は金属部品に接近して固着し、一方、樹脂粉末3の上
部は接着剤より突出した状態となる。(以上同図B) この状態でインモールドを行なうと、接着剤2は射出樹
脂4と接着した状態で加熱により硬化し、また、樹脂粉
末3は溶解して射出樹脂4と混合する。
【0020】一方、射出樹脂4は注型が終わって型の冷
却が始まると共に成形収縮が生ずるが、接着剤に半ば埋
め込まれていた樹脂粉末3による穴5にまで樹脂が詰ま
っているために、収縮が阻害され、そのため浮き(隙
間)が発生しないのである。(以上同図C) 本発明はこのように、金属部品1の上に接着剤2を塗布
した後、更にインモールド成形を行なう樹脂と同じ樹脂
粉末3を付着させるか、或いは樹脂粉末3を混入した接
着剤を塗布して半硬化状態としたものを射出成形機の金
型にセットすることにより接着強度の優れたインモール
ド成形を行なうものである。
【0021】なお、先に発明者等が提案しているように
更に金属部品表面の粗面化を行なったり、アンカー孔を
設けておいて上記方法によるインモールド成形を行なえ
ば更に接着強度を向上することができる。
【0022】
【実施例】
実施例1:(請求項2,図2参照) 図2(A)は本発明を実施した成形品のAl板側の平面
図、また、同図(B)は成形品のX−X´位置の断面図
である。
【0023】四隅に取り付け孔6をもつ 60×60×0.5m
m のAl板7をアセトンとエタノールを使用して脱脂と洗
浄を行なった。そして、このAl板7の片面に筆を用いて
エポキシ系の接着剤2を塗布した後、この上に平均粒径
500 μm のポリカーボネート粉末8を均一に散布し、次
に、120 ℃で15分間乾燥してエポキシ系の接着剤2を半
硬化状態にした。
【0024】次に、金型を開け、Al板の取り付け孔6を
挿入して位置決めを行なった後、型締めをし、ポリカー
ボネート樹脂9を射出成形した。この条件は、樹脂の温
度は300 ℃, 射出設定圧力は100Kg/cm3,射出時間1秒で
ある。
【0025】次に、成形品10を金型から取り出し、図2
(A)において破線で示す20×20mmの面積に切り出して
試料を作り、接着強度を測定した。その結果、接着強度
は4.3Kgf/cm2であり、接着剤を塗布したのみの成形品の
接着強度が2.1Kgf/cm2であるのに較べ、約2倍の強度を
得ることができた。 実施例2:(請求項3対応) 平均粒径500 μm のポリカーボネート樹脂粉末をエポキ
シ系接着剤に煉り込んで10%樹脂含有接着剤を準備し
た。
【0026】そして、 実施例1と同じ寸法のAl板に同
様な脱脂と洗浄処理を行なった後、このAl板の上に10%
樹脂含有接着剤を塗布し、次に、120 ℃で15分間乾燥し
てエポキシ系接着剤を半硬化状態にした。
【0027】以下、実施例1と全く同様にしてポリカー
ボネート樹脂の射出成形を行い、成形品から20×20 mm
の試料を切り出して接着強度を測定した。そして、これ
以外は実施例1と同様にしてポリカーボネートの射出成
形を行い、試料を作って接着強度を測定した。
【0028】その結果、接着強度は4.4Kgf/cm2であり、
ポリカーボネート樹脂粉末を散布した実施例1と同様な
接着強度を得ることができた。 実施例3:(請求項4対応,図3参照) 実施例2において、60×60×0.5mm のAl板7の表面をサ
ンドペーパのメッシュ#80を用いて粗面化した。
【0029】そして、これ以外は実施例1と全く同様に
接着剤2の塗布とポリカーボネート粉末8の散布を行な
った後、加熱乾燥して接着剤2を半硬化状態にした。以
下、実施例1と全く同様にしてポリカーボネートの射出
成形を行い、試料を作って接着強度を測定した。
【0030】その結果、粗面化はアンカー効果として働
くために、接着強度は5.3Kgf/cm2と実施例1に較べて更
に23%増加した。 実施例4:(請求項5対応,図4参照) 四隅に取り付け孔6をもつ 60×60×0.5mm のAl板7に
アンカー効果をもたせるために直径1 mm の孔11を4個
開けた後、実施例3において処理したと同じ粗面化処理
を行なった。
【0031】以下実施例3と全く同様にしてポリカーボ
ネートの射出成形を行い、試料を作って接着強度を測定
した。その結果、接着強度は6.6Kgf/cm2と更に増加し
た。
【0032】
【発明の効果】本発明の実施によりインモールド成形方
法において金属部品と樹脂との接着強度を従来に較べて
格段に向上することができ、これにより成形品の信頼性
を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】実施例1の平面図(A)と断面図(B)であ
る。
【図3】実施例3の断面図である。
【図4】実施例4の断面図である。
【符号の説明】 1 金属部品 2 接着剤 3 樹脂粉末 4 射出樹脂 5 穴 7 Al板 8 ポリカーボネート粉末 9 ポリカーボネート樹脂 11 孔
フロントページの続き (72)発明者 石塚 賢伸 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 渡辺 勲 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モールド成形を行なう金属部品上に接着
    剤と射出成形を行なう熱可塑性樹脂の粉末とを被覆し、
    該接着剤を半硬化させた後、前記金属部品を金型内にセ
    ットし、樹脂の射出成形を行うことを特徴とするインモ
    ールド成形方法。
  2. 【請求項2】 前記金属部品上への接着剤と熱可塑性樹
    脂粉末の被覆が、接着剤を塗布した後に熱可塑性樹脂粉
    末を付着することにより行なうことを特徴とする請求項
    1記載のインモールド成形方法。
  3. 【請求項3】 前記金属部品上への被覆が、熱可塑性樹
    脂粉末を分散させた接着剤の塗布により行なうことを特
    徴とする請求項1記載のインモールド成形方法。
  4. 【請求項4】 金属部品の粗面化を行なった後、接着剤
    と熱可塑性樹脂粉末との被覆を行なうことを特徴とする
    請求項1記載のインモールド成形方法。
  5. 【請求項5】 金属部品の金属面にアンカー孔を設けた
    後、接着剤と熱可塑性樹脂粉末との被覆を行なうことを
    特徴とする請求項1記載のインモールド成形方法。
JP34081992A 1992-12-22 1992-12-22 インモールド成形方法 Withdrawn JPH06182808A (ja)

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