JPH08142110A - インモールド成形方法及び筐体 - Google Patents
インモールド成形方法及び筐体Info
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- JPH08142110A JPH08142110A JP6291122A JP29112294A JPH08142110A JP H08142110 A JPH08142110 A JP H08142110A JP 6291122 A JP6291122 A JP 6291122A JP 29112294 A JP29112294 A JP 29112294A JP H08142110 A JPH08142110 A JP H08142110A
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- metal
- metal part
- resin
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】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。 【構成】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。
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。 【構成】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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
（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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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重量％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。
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重量％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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
ｍ2 、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。
ところ、前者のナイロン６の場合は３５．４ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 、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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
に優れ、且つ軽量、高強度の筐体を得ることができる。
【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。
ーチャートである。
【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。
れた筐体の一部を断面して示す斜視図である。
【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。
示す断面図である。
【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。
ト型パーソナルコンピュータの斜視図である。
【図５】評価試験に用いる試験片の断面正面図である。
【図６】評価試験に用いる試験片の平面図である。
【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。
強度の評価試験結果を示すグラフである。
【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。
験結果を示すグラフである。
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
Claims (6)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29112294A JP3294724B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | インモールド成形方法及び筐体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29112294A JP3294724B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | インモールド成形方法及び筐体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08142110A true JPH08142110A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3294724B2 JP3294724B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=17764747
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29112294A Expired - Fee Related JP3294724B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | インモールド成形方法及び筐体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3294724B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006315398A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-11-24 | Taisei Plas Co Ltd | アルミニウム合金と樹脂の複合体とその製造方法 |
| JP2007182071A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-07-19 | Toray Ind Inc | アルミニウム合金と樹脂の複合体及びその製造方法 |
| JP2008162115A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Ykk Corp | 金属と樹脂の複合体の製造方法 |
| JP2009090475A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Mitsubishi Electric Corp | 筐体の製造方法および金型 |
| WO2010016485A1 (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | 大成プラス株式会社 | 金属合金とポリアミド樹脂組成物の複合体とその製造方法 |
| EP2400042A1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-28 | Shenzhen Futaihong Precision Industry Co., Ltd. | Metal-and-resin composite and method for making same |
| US8747719B2 (en) | 2008-05-09 | 2014-06-10 | Foxconn Technology Co., Ltd. | Method for manufacturing insert-molded cover |
| WO2017195444A1 (ja) | 2016-05-09 | 2017-11-16 | ポリプラスチックス株式会社 | インサート成形体、及び燃料ポンプ用電気接続コネクタ |
| US10059078B2 (en) * | 2012-03-23 | 2018-08-28 | Cutting Dynamics, Inc. | Injection molded composite blank and guide |
| KR102529539B1 (ko) * | 2022-10-27 | 2023-05-08 | 주식회사 광운기술 | 내충격 특성이 우수한 차화 클리트를 제조하는 방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60129224A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-10 | Showa Denko Kk | 電磁波遮蔽用筐体の製造方法 |
| JPH0629669A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-04 | Fujitsu Ltd | 電子機器用匡体 |
| JPH0655572A (ja) * | 1992-08-06 | 1994-03-01 | Fujitsu Ltd | インモールド成形方法 |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP29112294A patent/JP3294724B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP5302315B2 (ja) * | 2008-08-06 | 2013-10-02 | 大成プラス株式会社 | 金属合金とポリアミド樹脂組成物の複合体とその製造方法 |
| EP2400042A1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-28 | Shenzhen Futaihong Precision Industry Co., Ltd. | Metal-and-resin composite and method for making same |
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| KR102529539B1 (ko) * | 2022-10-27 | 2023-05-08 | 주식회사 광운기술 | 내충격 특성이 우수한 차화 클리트를 제조하는 방법 |
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|---|---|
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