WO2007138641A1 - 金属と樹脂の複合体とその製造方法 - Google Patents

Description

明 細 書

金属と樹脂の複合体とその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、電子機器の筐体、家電機器の筐体、構造用部品、機械部品等に用いら れる金属形状物と立設成形体を有する熱可塑性榭脂形状物とを一体に接合した金 属と榭脂の複合体とその製造方法に関する。更に詳しくは、各種機械加工で作られ た金属形状物に立設成形体を有する熱可塑性榭脂形状物を射出成形によって強固 に一体に接合するとともに、金属形状物に対する立設成形体の垂直精度の向上を図 つた金属と榭脂の複合体とその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 金属と榭脂を一体化する技術は、自動車、家庭電化製品、産業機器等の部品製造 等の広い分野から求められており、このために多くの接着剤が開発されている。この 中には非常に優れた接着剤がある。常温、又は加熱により機能を発揮する接着剤は 、金属と合成樹脂を一体化する接合に使われ、この方法は現在では一般的な技術 である。

[0003] し力しながら、接着剤を使用しない、より合理的な接合方法がないか従来力も研究 されて来た。マグネシウム、アルミニウムやその合金である軽金属類、ステンレスなど 鉄系金属類に対して、接着剤の介在なしで高強度のエンジニアリング榭脂を一体ィ匕 する方法として、例えば、本発明者らが開発した金属形状物を金型にインサートして 、これに熱可塑性榭脂を射出して両者を一体に接合する方法 (以下、「射出接合」法 という。）がある。この「射出接合」法は、本発明者らの長年の研究により開発されたも のであり、その内容は開示されている（例えば、特許文献 1参照)。

[0004] また、金属形状物に特殊有機化合物を使用して有機鍍金して表面を有機質相で 覆い、これを射出成形金型にインサートして熱可塑性榭脂を射出接合する方法も知 られている (例えば、特許文献 2参照)。

[0005] さらに、アルミニウム合金に陽極酸ィ匕する方法をカ卩えた後に、金型にインサートして 熱可塑性榭脂を熱プレスして榭脂とアルミニウム合金を接合する方法も知られている (例えば、特許文献 3参照)。

[0006] 本発明者らが開発した「射出接合」法で、アルミニウム合金に PBT榭脂又は PPS榭 脂を射出接合で一体ィ匕したものは、破断しょうとするとせん断力で 19. 6〜29. 4MP a (200〜300KgfZcm²)も必要となるほど強固に接合した。そのため、この「射出接 合」法が、各種機器、各種部品の製造等のいろいろな分野で利用されることが期待さ れている。そこで、本発明者らは、多種多様の部品、製品を、「射出接合」法で一体 ィ匕させ製造することを試みている。その結果、従来の榭脂成形の技術で射出接合さ せると問題点が生じることがあった。金属形状物に一体化される熱可塑性榭脂の形 状には、ボス、リブ等いろいろなものがある。例えば、板状基盤の上に螺子止め用の 穴あきボスがある場合、アルミニウム合金形状物を金型にインサートして基盤部として 使用しつつボスを射出成形すると、ボスは必ず射出ゲート跡のある方向に傾 、てしま う問題点が生じた。この螺子止めボスは、垂直に立設されていなければ組み付けたも のに問題を生じさせるおそれがあった。また、リブの射出接合でも同様な問題が生じ た。

[0007] 従来技術で射出接合させた場合に発生した問題点について、さらに具体的に、図

17、 18に基づいて説明を行う。

[0008] 図 17は、従来技術で、アルミニウム合金片 (金属形状物） 20にボス部、台座等を有 する熱可塑性榭脂形状体が射出接合された複合体 100の斜視図、図 18は、複合体

100の正面図であり、ボス部 101の垂直精度に誤差が生じたことを模式的に示した 説明図である。

[0009] 市販の lmm厚の A5052アルミニウム合金板を購入し、複数の 40mm X 60mmの 長方形片に切断した。ステンレス針金で組んでそれを溶融塩ィ匕ビュル樹脂に浸漬し て完全に塩ィ匕ビニル榭脂でカバーした浸漬治具を作り、この中に先ほどのアルミ-ゥ ム合金片が多数収められるようにした。

[0010] 市販のアルミニウム用脱脂剤 15%を溶解した水溶液を脱脂槽に収め 70°Cとし、こ こへアルミニウム合金片を収めた浸漬治具を 5分間浸潰し、次に水洗槽に浸潰し洗 浄した。続いて 1%塩酸水溶液を収め 40°Cとした予備酸洗槽に 1分浸漬し、別の水 洗槽に浸漬し洗浄した。 [0011] 続いて 1%苛性ソーダ水溶液を収め 40°Cとしたアルカリエッチング槽に 1分浸漬し 、別の水洗槽に浸漬して水洗した。次に 1%塩酸水溶液を収め 40°Cとした中和槽に 1分浸漬し、別の水洗槽に浸漬して洗浄した。その後 4%濃度の一水和ヒドラジン水 溶液を収め 60°Cとした本処理槽に 1分浸漬し、別の水洗槽で浸漬し洗浄した。浸漬 治具のまま温風乾燥機に入れて 40°Cで 15分、 60°Cで 5分置いて乾燥した。浸漬治 具力もアルミニウム合金片を取り出しアルミニウム箔に包んで保管した。

[0012] 図 17に示したような複合体 100を射出接合で成形するものとして金型を作った。 14 0°Cに加熱した金型に、前記した浸漬処理、洗浄処理等前処理が施されたアルミ- ゥム合金片 20をインサートし、 PPS榭脂 (ポリフエ-レンサルファイド榭脂）「商品名 S GX120 (東ソ一社製)」を射出温度 310°Cにて射出ゲート 105から射出する方法で 射出接合した。約 20個の複合体 100を射出成形した。 PPS榭脂は、湯道 103、台座 102を介してボス部（立設成形体） 101に流入、充填させた。穴 104は、ボス部 101 に形成された穴である。一体ィ匕した複合体 100を 170°Cとした熱風乾燥機に 1時間 入れて徐冷し内部の歪を解消した。

[0013] その後、複合体 100のボス部 101をよく見ると上部側が射出ゲート 105跡の方に傾 いていた。この傾き量を 3次元測定器で計測した。すなわち、ボス底部側中心位置を 基準としてボス頂上部側中心位置の誤差 δを計測した。この誤差 δは + 0. 20mm 〜+ 0. 27mmであった。ボス部 101の高さ hは 15mmである。ボス部 101中心に対 して、射出ゲート 105跡側の方向を +方向として表示すると、ボス部 101は、（ + 0. 2 Omn！〜 + 0. 27mm) Zl5mm射出ゲート側に傾いているという問題点があった（図 18参照)。

[0014] 射出成形技術の分野で、高さの高いボス部などの部品を成形する方法において、 この成形部品の垂直精度を向上させるための技術が知られている（例えば、特許文 献 4参照)。この技術は、アウトサート成形に関するもので、穴のあいた基板に榭脂材 のボスの底部が基板を挟むように成形され一体ィ匕するものであり、榭脂材の流れ、榭 脂材の配向性を規制する規制手段を具備し、高さの高いボスなどの部品の垂直精度 を改善させるものである。しカゝしながら、この方法はアウトサート成形では好適なもの であるの力もしれないが、特許文献 1に示したような射出接合には向かない方法であ つた。すなわち、前記した「射出接合」法では、常に、高温高圧の榭脂流が、微細凹 部がある金属表面に接触することが求められており、特許文献 4の技術のように規制 手段で榭脂材の流れ等を規制する方法を採用することができない。言い換えると、特 許文献 4の技術では、特許文献 1の「射出接合」法で得られたような高 ヽ接合力を得 ることができず、基板を榭脂で挟むように成形して一体ィ匕しているのである。又、特許 文献 4の技術によるアウトサート成形で一体ィ匕されたものは、基板に対する部品の垂 直精度がまだまだ不十分なものでもあった。

[0015] すなわち、熱可塑性榭脂の流れの勢いを減じることなく金属表面と接し、金属形状 物に、ボス、リブ等立設成形体を有する熱可塑性榭脂形状物を射出接合で一体化さ せる方法において、金属形状物に対する立設成形体の垂直精度が所望の精度範囲 内に入るようにする技術は存在せず、早急に開発することが要望されていた。

特許文献 1：特開 2003 - 251654号公報

特許文献 2 :特開 2000— 160392号公報

#1 ΐ j¾3： WO 2004/055248 Al

特許文献 4:特開平 07— 156195号公報

発明の開示

[0016] 本発明者らは、前記した「射出接合」法による金属形状物と熱可塑性榭脂形状物の 一体化の技術の開発、普及等のために、長年鋭意に努力を積み重ねてきている。本 発明は、前記したような「射出接合」法における問題点を解決するためになされたも のであり、次の目的を達成する。

[0017] 本発明の目的は、金属形状物と、立設成形体を有する熱可塑性榭脂形状物とを射 出接合により一体化させた金属と榭脂の複合体において、金属形状物に対する立設 成形体の垂直精度を向上させた金属と榭脂の複合体とその製造方法を提供すること にある。

[0018] 本発明は、上記目的を達成するために次の手段をとる。

本発明 1の金属と榭脂の複合体は、

前処理された金属形状物と、この金属形状物の一方の面に射出成形で一体に接 合される熱可塑性榭脂形状物とからなる金属と榭脂の複合体であって、前記熱可塑 性榭脂形状物は、台座と、この台座力 立設された立設成形体とを備えたものであり

、前記台座に 2つ以上の湯口を介して連通し、射出ゲートから射出され、溶融してい る熱可塑性榭脂を前記立設成形体に流入させる湯道を設け、前記立設成形体の中 心を通る直線に対して、前記立設成形体の対向する部位に、前記射出ゲートから射 出された前記熱可塑性榭脂を単位時間当たりの流入量がほぼ均等になるように流入 して、充填するようにしたことを特徴とする。

[0019] 本発明 2の金属と榭脂の複合体は、本発明 1において、

前記湯道は、分岐部によって途中で二股に分岐されているものであり、前記湯口及 び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第 1の直線に対し て対称な形状に形成されているものであり、前記湯口力 流出する前記熱可塑性榭 脂の榭脂流の方向を利用して、前記第 1の直線と直交し前記立設成形体の中心を通 る第 2の直線の方向において、前記射出ゲートより遠い側の前記立設成形体に優先 的に流入しやすくなるように誘導し、前記第 1の直線及び前記第 2の直線に対して、 前記立設成形体の対向する部位に、前記熱可塑性榭脂を単位時間当たりの流入量 がほぼ均等になるように流入して、充填するようにしたことを特徴とする。

[0020] 本発明 3の金属と榭脂の複合体は、本発明 1において、

前記湯道は、途中で二股に分岐され、前記湯口及び前記立設成形体は、平面視 で、前記立設成形体の中心を通る第 1の直線及びこの第 1の直線と直交する第 2の 直線に対して対称な形状に形成されているものであり、前記第 1の直線及び前記第 2 の直線に対して、前記立設成形体の対向する部位に、前記熱可塑性榭脂を単位時 間当たりの流入量がほぼ均等になるように流入して、充填するようにしたことを特徴と する。

[0021] 本発明 4の金属と榭脂の複合体は、本発明 3において、

前記湯道が、前記第 1の直線に対して対称な形状に形成されているものであること を特徴とする。

[0022] 本発明 5の金属と榭脂の複合体は、本発明 1において、

前記射出ゲート及び前記湯道は各々一対形成されているものであり、

ほぼ対称に形成されて 、る一対の前記湯口から前記立設成形体の対向する部位 に、一対の前記射出ゲートから射出された前記熱可塑性榭脂を単位時間当たりの流 入量がほぼ均等になるように流入して、充填するようにしたことを特徴とする。

[0023] 本発明 6の金属と榭脂の複合体は、本発明 1において、

前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第 1 の直線に対して対称な形状に形成されているものであり、前記台座と前記湯口との 連通部近傍に切り欠き部が形成されており、前記切り欠き部は、前記熱可塑成榭脂 の榭脂流を利用して、前記第 1の直線と直交する前記立設成形体の中心を通る第 2 の直線の方向において、前記立設成形体の前記射出ゲートより遠い側に優先的に 流入しやすく誘導しているものであり、前記第 1の直線及び前記第 2の直線に対して 、前記立設成形体の対向する部位に、前記熱可塑性榭脂を単位時間当たりの流入 量がほぼ均等になるように流入して、充填するようにしたことを特徴とする。

[0024] 本発明 7の金属と榭脂の複合体は、

前処理された金属形状物と、この金属形状物の一方の面に射出成形で一体に接 合される熱可塑性榭脂形状物とからなる金属と榭脂の複合体であって、前記熱可塑 性榭脂形状物は、台座と、この台座力 立設された立設成形体とを備えた形状であり 、前記台座の根元の外周線に接しているように、かつ、前記台座と連通可能に設けら れ、射出ゲートから射出され、溶融している熱可塑性榭脂を前記立設成形体に流入 させる湯道を備え、前記熱可塑性榭脂が前記立設成形体に回転運動しながら流入 して、充填するようにしたことを特徴とする。

[0025] 本発明 8の金属と榭脂の複合体は、

本発明 1から 7において、前記立設成形体がボスであることを特徴とする。

[0026] 本発明 9の金属と榭脂の複合体は、

本発明 1から 7において、前記立設成形体がリブであることを特徴とする。

[0027] 本発明 10の金属と榭脂の複合体の製造方法は、

本発明 1から 7に記載された金属と榭脂の複合体の製造方法であって、 前処理をした金属形状物を一方の射出成形用金型及び Z又は他方の射出成型用 金型にインサートし、前記一方の射出成形用金型と前記他方の射出成形用金型とを 固定して、台座と、この台座力 立設された立設成形体とを備えた熱可塑性榭脂形 状物を、前記金属形状物に一体に接合するためのキヤビティを形成し、前記射出成 形用金型の射出ゲートから前記キヤビティに前記熱可塑性榭脂を射出し、前記熱可 塑性榭脂を、前記立設成形体の中心を通る直線に対して、前記立設成形体の対向 する部位に、時間当たりの流入量がほぼ均等になるように流入させ、又は前記熱可 塑性榭脂を回転させながら流入させ、前記金属形状物の一方の面に前記熱可塑性 榭脂を射出成形により一体に接合したことを特徴とする。

[0028] 以下、製造方法の工程に沿って本発明を詳細に説明する。

[金属形状物およびその液処理方法]

本発明の金属と榭脂の複合体としては、金属形状物 (アルミニウム合金)を液処理 し、射出成形金型にインサート (挿入)して PBT (ポリブチレンテレフタレート）系榭脂 や PPS (ポリフエ-レンサルファイド）系榭脂を射出し、一体に接合したものであるとよ い。

[0029] 本発明の金属材料としてはアルミニウム合金が好適であり、そのアルミニウム合金 ίお IS規格で A1000〜A7000番系の物、又、 JIS規格で铸造用グレードとされた各 種合金が使用できる。金属形状物は、切断加工、切削加工、曲げ加工、絞り加工、 研削加工、研磨加工、鋸加工、フライス加工、放電加工、ドリル加工、プレス加工等 により、射出成形でのインサート用として必要な形状、構造に加工される。

[0030] 必要な形状、構造に加工された金属形状物は、接着すべき面が厚く酸化や水酸化 されていないことが必要であり、長期間の自然放置で表面に鲭の存在が明らかなも のも研磨加工して取り除くことが必要である。金属加工工程で残った表面の油層、指 脂、汚れなどを取り去るため、市販のアルミニウム用脱脂剤を水に溶解して 50〜70 °Cとした脱脂液に数分浸漬し水洗する。続、て濃度数％の希薄な酸や塩基の水溶 液に順次浸漬して水洗しアルミニウム合金表面を溶解して化学的にエッチングし、新 しい綺麗な金属面になるようにする。続いて、このアルミニウム合金形状物を、アンモ 二了、ヒドラジン、又は水溶性アミン系化合物の水溶液に浸漬する。この浸漬工程は 、前工程までで得たアルミニウム合金形状物の表面を無数の 20〜50nm径の超微 細凹部で覆わせる超微細エッチングを行うと共に、アルミニウム合金表面にこれらアミ ン系化合物を吸着させるのが目的である。この浸漬を終えたアルミニウム合金形状物 をよく水洗し、温風乾燥機内に入れて乾燥する。接合に関係する部位は手で触れぬ ようにしてアルミニウム箔に包みポリ袋に入れて封じ保管する。

[0031] 次に、本発明の射出接合で使用する熱可塑性榭脂としては、 PBT系榭脂、 PPS系 榭脂が好適であるが他の熱可塑性榭脂であってもよい。しかし、熱可塑性榭脂として 共通する要点は、金属の線膨張率に熱可塑性榭脂の線膨張率を合わせる必要があ るということである。 PBT系の榭脂組成物としては、ポリマー分として PBT単独ポリマ 一、 PBTとポリカーボネート（PC)のポリマーコンパウンド、 PBTと ABS (アタリ口-トリ ル 'ブタジエン 'スチレン）榭脂のポリマーコンパウンド、 PBTとポリエチレンテレフタレ ート（PET)のポリマーコンパウンド、 PBTとポリスチレン（PS)のポリマーコンパウンド 等が使用できる。そしてこれらポリマーにカ卩えて、全体の 20〜40%のフイラ一を含む 組成物であることが好ま ヽ。フィラーの含有はアルミニウム合金形状物と熱可塑性 榭脂組成物との線膨張率を一致させるという観点力 非常に重要である。フィラーに は、ガラス繊維、炭素繊維、ァラミド繊維、その他これらに類する高強度繊維に加え、 炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、タルク、粘土、炭素繊維ゃァラミド繊維の 粉砕物、その他類する榭脂充填用無機フィラーも含まれる。フィラーを含まない場合 でも強固に接合し、アルミニウム合金形状物に接合した PBT系榭脂組成物や PPS系 榭脂組成物を取り去るには非常に強い力が必要である。しかしながら一体ィ匕された 複合体を温度サイクル試験にかけると、サイクルを重ねることで急速に接着強度が低 下する。

[0032] これは、アルミニウム合金と PBT系榭脂組成物や PPS系榭脂組成物との線膨張率 の差が無視できな 、ものであることを示して 、る。一般に金属形状物より熱可塑性榭 脂組成物の方が、線膨張率が数倍大きく無視できないのである。アルミニウム合金の 線膨張率は全金属種の中で最大レベルであり数値としては、 2. 4〜2. 5 X 10V°C である。一方の熱可塑性榭脂、例えばフィラーを含まない PBT榭脂の線膨張率は 7 〜8 X 10— ⁵/°Cであり、アルミニウム合金の線膨張率の 3倍程度もある。その他の多く の熱可塑性榭脂も線膨張率は 5〜9 X 10— ⁵/°Cの範囲であり、 PBT榭脂の場合と同 じくフィラーの種類とその含有率をうまく選択すれば線膨張率はアルミニウム合金に 力なり近い値にできる。 [0033] 榭脂に関するもう一つ課題は、熱可塑性榭脂組成物に成形収縮があることである。 フィラーを含まな ヽ熱可塑性榭脂組成物の成形収縮率は小さなものでも 0. 6%程度 もあるが、フィラーを 20〜40%含むことで多くの熱可塑性榭脂糸且成物で 0. 3〜0. 5 %に縮めることができる。し力しながら、線膨張率が金属中で最大に近いアルミニウム 合金でもその冷却縮み、例えば射出時から室温まで 100°C程度冷えるとして約 0. 2 %の縮みは熱可塑性榭脂組成物の成形収縮率より小さぐ差がある。これは如何とも し難ぐ金型から離型して時間が経ち熱可塑性榭脂が落ち着いてくると、界面に内部 歪が生じ僅かな衝撃で界面破壊が起こって剥がれてしまう可能性がある。しかし、射 出接合力の強 ヽケース、例えば特許文献 1の方法に従って射出成形した一体化品 は、数日以内に高温 (PBT榭脂の場合は 150°C程度）に 1時間ほど放置すれば、残 つていた内部歪は解消させることができる。従って、本発明の熱可塑性榭脂組成物 に関して重要な事項は、フィラーを含有させて熱可塑性榭脂の線膨張率を金属並み に下げることである。

[0034] 次に本発明のインサート射出成形方法について説明する。射出成形金型を用意し 、金型を開いてその中に前処理等をした金属形状物をインサートし、金型を閉め、熱 可塑性榭脂を射出し、金型を開き離型する。射出条件は使用する熱可塑性榭脂自 体の特性に合わせることが好適である。この射出成形時に注意することは、金型温度 を高めにすることである。熱可塑性榭脂の形状がかろうじて成形できるような成形条 件では熱可塑性榭脂の外周部が接合に至る活力を持ち得ない。

[0035] [ボス部、台座部の形状]

従来技術で射出接合により一体化させた複合体 100のボス部 101 (図 17参照）が、 射出ゲート跡のある方向に傾！ヽて 、る原因につ！、て、コンピュータによる流動解析等 の分析を繰り返して種々検討した。その結果、ボスの大きさ、穴径、台座の大きさ（直 径)や厚さを変えても榭脂を全充填した時の最高温度位置はボスの中心軸より射出 ゲート跡のある方向に常にずれていた。従って、充填後の冷却や離型後の放冷にお いても最高温度位置にて最も榭脂密度が低くなり易ぐここを中心に縮むものと考え られた。

[0036] 従って、ボスの垂直精度を高精度に射出成形するには、榭脂を全充填した時の最 高温度位置をボス中心に移すことである。本発明では、以下の方法で問題点の解決 を図った。

(1)対面する 2方向から熱可塑性榭脂をボス部に同時充填させる。

(2)ボス部に充填される熱可塑性榭脂の流入動作の中に回転動作を加える。

[0037] 本発明の金属と榭脂の複合体とその製造方法の利点は、金属形状物の一方の面 に、立設成形体を有する熱可塑性榭脂形状物を射出接合して一体化させることが容 易に行えることである。すなわち、熱可塑性榭脂の流れの勢いを減じることなく射出 接合による一体ィ匕を行っているので、強固な接合力が得られるとともに、金属形状物 に対して熱可塑性榭脂形状物を、立設成形体の垂直精度を高精度にすることがが できる。例えば、従来技術で発生したような立設成形体が射出ゲート跡側に傾斜する ようなことが生じない。そのため、アルミニウム板材等金属で所定の金属形状物を作り 、これを射出成形金型にインサートし、立設成形体を有する熱可塑性榭脂形状物を 、金属形状物に対する立設成形体の垂直精度を心配することなく一つまたは複数の 立設成形体を射出接合で一体化させることができる。

[0038] 本発明の製造方法によって製造された金属と榭脂の複合体は、各種電子機器、部 品を容易に、生産性よく製作することを可能にする。また、この複合体による電子機 器、部品等は、軽量、高精度で、電子機器等製造工程の簡素化、高能率化にも効果 を発揮するものである。

図面の簡単な説明

[0039] [図 1]図 1は、金属形状物に熱可塑性榭脂形状物が射出接合で一体化された複合体 40の斜視図である。

[図 2]図 2は、複合体 40の平面図である。

[図 3]図 3 (A) , (B) , (C)は、複合体 40を成形するための金型及び工程を模式的に 示した説明図である。

[図 4]図 4は、金属形状物に熱可塑性榭脂形状物が射出接合で一体化された複合体 50の斜視図である。

[図 5]図 5は、複合体 50の平面図である。

[図 6]図 6 (A) , (B) , (C)は、複合体 50を成形するための金型及び工程を模式的に 示した説明図である。

[図 7]図 7は、金属形状物に熱可塑性榭脂形状物が射出接合で一体化された複合体 30の斜視図である。

[図 8]図 8は、複合体 30の平面図である。

[図 9]図 9は、金属形状物に熱可塑性榭脂形状物が射出接合で一体化された複合体 60の斜視図である。

[図 10]図 10は、複合体 60の平面図である。

[図 11]図 11は、金属形状物に熱可塑性榭脂形状物が射出接合で一体化された複 合体 70の斜視図である。

[図 12]図 12は、複合体 70の平面図である。

[図 13]図 13は、金属形状物に熱可塑性榭脂形状物が射出接合で一体化された複 合体 80の斜視図である。

[図 14]図 14は、複合体 80の平面図である。

[図 15]図 15は、金属形状物に熱可塑性榭脂形状物が射出接合で一体化された複 合体 90の斜視図である。

[図 16]図 16は、複合体 90の平面図である。

[図 17]図 17は、金属形状物に熱可塑性榭脂形状物が射出接合で一体化された複 合体 100の斜視図である。

[図 18]図 18は、複合体 100の正面図であり、ボス部の垂直精度に誤差が生じたこと を模式的に示した説明図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を実施例に代えて説明する。

[実施例 1]

図 1は、金属形状物に立設成形体 (ボス部)を有する熱可塑性榭脂形状物を射出 接合で一体化した複合体 40の斜視図、図 2は、複合体 40の平面図、図 3 (A) , (B) , (C)は、金属形状物に熱可塑性榭脂を射出接合で一体化させた複合体 40を成形 するための金型及び工程を模式的に示した説明図である。図 3 (A)は金型を開いた 状態を示す説明図、図 3 (B)は金型を閉じた状態を示す説明図、図 3 (C)は金型に 熱可塑性榭脂を射出した状態を示す説明図である。

[0041] 市販の lmm厚の A5052アルミニウム合金板を購入し、複数の 40mm X 60mmの 長方形片に切断した。アルミニウム合金片（以下、アルミ片と記載する。 )には、前処 理として次のような液処理を施した。ステンレス針金で組んでそれを溶融塩ィ匕ビュル 榭脂に浸潰して完全に塩ィ匕ビニル榭脂でカバーした浸漬治具を作り、この中に切断 したアルミ片が多数収められるようにした。

[0042] 市販のアルミニウム用脱脂剤 15%を溶解した水溶液を脱脂槽に収め 70°Cとし、こ こへアルミ片を収めた浸漬治具を 5分間浸漬し、次に水洗槽に浸漬し洗浄した。続い て 1%塩酸水溶液を収め 40°Cとした予備酸洗槽に 1分浸漬し、別の水洗槽に浸漬し 洗浄した。

[0043] 続、て 1%苛性ソーダ水溶液を収め 40°Cとしたアルカリエッチング槽に 1分浸漬し 、別の水洗槽に浸漬して水洗した。次に 1%塩酸水溶液を収め 40°Cとした中和槽に 1分浸漬し、別の水洗槽に浸漬して洗浄した。その後 4%濃度の一水和ヒドラジン水 溶液を収め 60°Cとした本処理槽に 1分浸漬し、別の水洗槽で浸漬し洗浄した。浸漬 治具のまま温風乾燥機に入れて 40°Cで 15分、 60°Cで 5分置いて乾燥した。浸漬治 具力もアルミ片を取り出しアルミニウム箔に包んで保管した。

[0044] このアルミ片 20の上部に、図 1に示すような立設成形体 (ボス部）を有する熱可塑性 榭脂形状物 (以下、榭脂形状物と記載する。）を射出接合で一体化するものとして、 図 3 (A) , (B) , (C)に示す金型 10を製作した。金型 10は、一方の金型 11、他方の 金型 15とから構成されている。一方の金型 11と他方の金型 15との間には、榭脂が 射出されるキヤビティ 25が形成されている。このキヤビティ 25の所定の位置には、ァ ルミ片 20がインサート可能になっている。すなわち、一方の金型 11と他方の金型 15 を離した状態で、アルミ片 20を所定の位置にインサートする（図 3 (A)参照)。一方の 金型 11と他方の金型 15とを閉じ、キヤビティ 25を形成する（図 3 (B)参照)。このとき 、金型 10は、 140°Cに加熱してあることが好ましい。

[0045] 熱可塑性榭脂である PPS榭脂「商品名 SGX120 (東ソ一社製)」（以下、榭脂と記 載する。）を、射出温度 310°Cにて射出ゲート 45からキヤビティ 25に射出する。この 方法でアルミ片 20にボス部（立設成形体) 41を有する金属と榭脂の形状物である複 合体 40を射出成形した（図 3 (C)参照)。この実施例 1では約 20個の複合体 40を射 出成形した。なお、穴 44は、ボス部 41に形成されアルミ片を底とする穴である。湯道 43は、分岐部 46で 2方向に分岐され、湯口 47、 47で台座 42と連通している。湯口 4 7とボス部 41の中心とを結ぶ 2つの直線が交差している角度 C1は約 80〜180度が 好ましい。また、湯道 43の幅 wlが分岐部 46とボス部 41の外周との間の幅 w2より大 きいことが好ましい。例えば、本実施例 1の複合体 40では、この角度 C1は約 100度 の角度となっている。又、台座 42の直径 Dは 12mm、湯道 43の幅 wlは 2mm、分岐 部 46とボス部 41の外周面との間の幅 w2は lmmとしている。さらに、ボス部の上部直 径 dを 4mm、穴 44の内径を 2mmとし、ボス部 41外周面の勾配 Cは約 2度の傾斜を 有するようにしている。高さ hは 15mm、台座 42の高さ tは lmmである。

射出ゲート 45の中心位置とボス部 41の中心位置を結ぶ直線 Y—Yを基準としてボ ス部 41等の形状を考えてみる。図 2に示すように平面視で、ボス部 41、台座 42、湯 道 43、湯口 47等は対称又はほぼ対称な形状になっている。従って、直線 Y— Yの左 右方向（図 2)では、榭脂が台座 42、ボス部 41の対向する部位に均等又はほぼ均等 に両側力も流入可能となっている。次に、直線 Y— Yと直交する直線 X— Xを基準とし て考えてみる。平面視でボス部 41、台座 42は対称な形状になっていない。一方で、 榭脂の流れは、湯口 47から図 2の上方側に向力 方向になっている。すなわち、榭 脂は図 2の上方側に流入しやすくなつている。また、幅 w2と幅 wlの関係は、 wl >w 2のようになっている。本実施例 1では、このことを利用して、直線 X—Xの上下方向（ 図 2)において、榭脂が、台座 42、ボス部 41等の対向する部位に均等又はほぼ均等 に両側力も流入するようにしている。言い換えると、ボス部の根元において、射出ゲ ートに近い側カも榭脂が流入し始めることによる偏りの発生を防止するため、湯道 43 、分岐部 46等の形状に改良を加え、射出ゲート 45から遠い側に優先して榭脂流が 行くように誘導している。結果として、ボス部 41に榭脂が流入する単位時間当たりの 流入量のバランスをとつて、ボス部 41の対向する部位に両側力 均等又はほぼ均等 な量になるようにしている。なお、分岐部、湯道等は、この形状、寸法に限定されるこ とはない。すなわち、直線 X—X及び直線 Y—Yに対して榭脂が均等又はほぼ均等 に流入、充填することができる形状等のものであればょ 、ことは 、うまでもな!/、。 [0047] 射出ゲート 45から射出された榭脂は、分岐部 46で分岐された 2つの湯道 43、 43、 湯口 47、 47、台座 42を介してボス部 41に流入する。榭脂はボス部 41の対向する部 位に直線 X— Xの方向及び直線 Y— Yの方向に対して均等又はほぼ均等に両側か ら流入、充填される。そのため、複合体 40では、溶融した榭脂がボス部 41の対向す る部位に均等又はほぼ均等に流入、充填されていく。そのため、ボス部 41に榭脂が 全充填された時、榭脂等の最高温度位置がボス部 41の中心近傍に位置するように なった。その後、一体化された複合体 40を 170°Cとした熱風乾燥機に 1時間入れて 徐冷し内部の歪を解消した。

[0048] ボス部が傾斜して 、な 、と目視で確認できた力 それをさらに確認するために、ボ ス部 41の垂直精度を 3次元測定器で計測した。すなわち、ボス底部側中心に対する ボス頂上部側中心の誤差 δ (図 18参照）を計測した。誤差 δは、 +0. 01mm〜 + 0 . 04mmであり、傾き量は（ + 0. 01mm〜 + 0. 04mm) Z 15mmであり高精度であ つた。従来技術で生じたような射出ゲート跡側にボス部 41が傾斜するようなことは生 じなかった。

[0049] [実施例 2]

図 4は、金属形状物にボス部等を有する榭脂形状物が射出接合で一体化させた複 合体 50の斜視図、図 5は、複合体 50の平面図、図 6 (A) , (B) , (C)は、金属形状物 に熱可塑性榭脂を射出接合で一体化させた複合体 50を成形するための金型及び 工程を模式的に示した説明図である。図 6 (A)は金型を開いた状態を示す説明図、 図 6 (B)は金型を閉じた状態を示す説明図、図 6 (C)は金型に熱可塑性榭脂を射出 した状態を示す説明図である。

[0050] なお、この実施例 2以下の説明では、実施例 1と同一の部位には、同一の符号を付 与して詳細な説明を省略して 、る。

[0051] 実施例 1と同一の液処理を行い、アルミ片 20を製作した。このアルミ片 20の上部に 、図 4、 5に示すような榭脂形状物を射出接合で一体化させた複合体 50を成形するも のとして図 6 (A) , (B) , (C)に示すような金型 10aを製作した。金型 10aは、一方の 金型 l la、他方の金型 15aとから構成されている。一方の金型 11aと他方の金型 15a との間には、榭脂が射出されるキヤビティ 25aが形成されている。このキヤビティ 25a の所定の位置には、アルミ片 20がインサート可能になっている。すなわち、一方の金 型 11 aと他方の金型 15aを離した状態で、アルミ片 20を所定の位置にインサートする (図 6 (A)参照)。一方の金型 11aと他方の金型 15aとを閉じ、キヤビティ 25aを形成す る（図 6 (B)参照）。このとき、金型 10aは、 140°Cに加熱してあることが好ましい。

[0052] この実施例 2では、 2つの射出ゲート 55a、 55bから、同一のタイミングでキヤビティ 2 5aに流入するように射出ゲート 55a、 55bに至るランナー等の形状を対称のものとし ている。また、平面視において、射出ゲート 55a、ボス部 51中心及び射出ゲート 55b を結ぶ直線に対してボス部 51、湯道 53a、 53b、湯口 57a、 57b、台座 52等が対称 又はほぼ対称な形状になっている。さらに、射出ゲート 55a、ボス部 51中心及び射出 ゲート 55bを結ぶ直線と直交する直線に対してもボス部 51、湯道 53a、 53b、湯口 57 a、 57b、台座 52等が対称又はほぼ対称な形状になっている。

[0053] 140°Cとした金型 10aにアルミ片 20を所定の位置にインサートし、榭脂を射出温度 310°Cにて射出ゲート 55a, 55bから射出成形する。この方法でアルミ片 20にボス部 51を有する金属と榭脂の形状物である複合体 50を成形した。この実施例 2では約 2 0個の複合体 50を射出成形した。なお、穴 54は、ボス部 51に形成されアルミ片を底 とする穴である。射出ゲート 55a、 55bから射出された榭脂は、対称の位置にある 2つ の湯道 53a、 53b、湯口 57a、 57b,台座 52を介してボス部 51に流入する。ボス部 51 に榭脂が流入する単位時間当たりの流入量のバランスをとつている。従って、溶融し た榭脂が、ボス部 51の対向する部位に両側力も均等又はほぼ均等な量になるように に、流入、充填される。このこと〖こより、ボス部 51に榭脂が全充填された時、榭脂等の 最高温度位置がボス部 51の中心近傍に位置するようになった。その後、一体化され た複合体 50を 170°Cとした熱風乾燥機に 1時間入れて徐冷し内部の歪を解消した。

[0054] ボス部 51が傾斜して 、な 、と目視で確認できた力 それをさらに確認するために、 ボス部 51の垂直精度を 3次元測定器で計測した。すなわち、ボス底部側中心位置に 対するボス頂上部側中心位置の誤差 δを計測した。誤差 δは、—0. 03mn！〜 + 0. 03mmであり、傾き量は（— 0. 03mm〜 + 0. 03mm) Z 15mmであり高精度であつ た。従来技術で生じたような射出ゲート跡側にボス部 51が傾斜するようなことは生じ なかった。 [0055] [実施例 3]

図 7は、金属形状物に榭脂形状物が射出接合された複合体 30の斜視図、図 8は、 複合体 30の平面図である。

[0056] 実施例 1と同一の液処理を行いアルミ片 20を製作した。このアルミ片 20の上部に、 図 7、 8に示すような榭脂形状物を射出接合で一体化させた複合体 30を成形するも のとして金型を作った。金型は実施例 1とほぼ同一なものであり説明を省略する。 14 0°Cとした金型に前記アルミ片 20をインサートし、榭脂を射出温度 310°Cにて射出ゲ ートから射出する方法で射出接合した。約 20個の複合体 30を射出成形した。なお、 穴 34は、ボス部 31に形成されアルミ片 20を底とする穴である。

[0057] 湯道 33は湯口 37、 37で台座 32と連通して 、る。湯道 33と台座 32との連通する部 位近傍に切り欠き部 36、 36を形成して湯口 37が設けられたものである。この実施例 3の複合体 30では、例えば、切り欠き部 36の寸法が各々 w3 = 3mm、 w4 = 3mm、 w5=4mmに形成されている。また、湯道 33の幅 w6は 2mmになっている。切り欠き 部 36とボス部 31外周面との間の幅は、湯道 33の幅 w6より小さいことが好ましい。

[0058] 射出ゲート 35の中心位置とボス部 31の中心位置を結ぶ直線 Y—Yを基準としてボ ス部 31等の形状を考えてみる。図 8に示すように平面視で、ボス部 31、台座 32、湯 道 33、湯口 37等は対称又はほぼ対称な形状になっている。従って、直線 Y— Yの左 右方向（図 8)では、榭脂が台座 32、ボス部 31の対向する部位に両側力も均等又は ほぼ均等に流入していく。次に、直線 Y—Yと直交する直線 X—Xを基準として考え てみる。平面視でボス部 31、台座 32は対称な形状になっていない。一方で、榭脂の 流れは、湯道 33から図 8の上方側に向力 方向になっている。すなわち、榭脂は図 8 の上方側に流入しやすくなつている。また、切り欠き部 36、 36によって図 8の下方側 に榭脂は流入しに《なっている。何もしなければ、ボス部には、射出ゲート 35に近 い側（図 8の下方側）から樹脂が流入しやすくなつてしまうが、本実施例 3では、射出 ゲート 35から遠い側（図 8の上方側）に榭脂を流れやすくし誘導して、結果的に、ボス 部 31に流入する榭脂の単位時間当たりの流入量のバランスをとつている。そのことで 、ボス部 31の対向する部位に両側から均等又はほぼ均等な量になるように榭脂を流 人さ ·¾：るちのである。 [0059] 本実施例 3では、このことを利用して、直線 X—Xの上下方向（図 8)において、榭脂 力 台座 32、ボス部 31等の対向する部位に両側力も均等又はほぼ均等に流入する ようにしている。なお、湯道、切り欠き部等は、この形状、寸法に限定されることはない 。すなわち、直線 X— X及び直線 Y— Yに対して榭脂が均等又はほぼ均等に流入、 充填することができる形状等のものであればよ!、ことは 、うまでもな!/、。

[0060] 射出ゲート 35から射出された榭脂は、湯道 33、湯口 37、 37、台座 32を介してボス 部 31に流入する。この実施例 3の複合体 30では、榭脂流、切り欠き部 37等によって 、榭脂が、台座 32の射出ゲート 35に近い側 (射出ゲート側）より台座 32の反射出ゲ ート側に流入しやすい形状になっている。言い換えると、台座 32の反射出ゲート側に 榭脂が直進しやすい湯道 33、台座 32、切り欠き部 36の形状になっており、ボス部 3 1の射出ゲート側、反射出ゲート側に樹脂が均等又はほぼ均等に流入するようにして いる。このことにより、台座 32に流入した榭脂は、直線 X— Xの方向及び直線 Y— Y の方向に対して均等又はほぼ均等にボス部 31の対向する部位に両側から流入、充 填される。このこと〖こより、ボス部 31に榭脂が全充填された時、榭脂等の最高温度位 置がボス部 31の中心に位置するようになった。一体化された複合体 30を 170°Cとし た熱風乾燥機に 1時間入れて徐冷し内部の歪を解消した。

[0061] ボス部 31が傾斜して 、な 、と目視で確認できた力 それをさらに確認するために、 ボス部 31の垂直精度を 3次元測定器で計測した。すなわち、ボス底部側中心位置に 対するボス頂上部側中心位置の誤差 δを計測した。誤差 δは、 -0. Olmn！〜 + 0. 05mmであり、傾き量は（— 0. 01mm〜 + 0. 05mm) Z 15mmであり高精度であつ た。従来技術で生じたような射出ゲート跡側にボス部 31が傾斜するようなことは生じ なかった。

[0062] [実施例 4]

図 9は、金属形状物に榭脂形状物が射出接合で一体化された複合体 60の斜視図 、図 10は、複合体 60の平面図である。

[0063] 実施例 1と同一の液処理を行いアルミ片 20を製作した。このアルミ片 20の上部に、 図 9、 10に示すような榭脂形状物を射出接合で一体化された複合体 60を成形するも のとして金型を作った。金型は実施例 1とほぼ同一なものであり説明を省略する。また 、本実施例 6は、実施例 1の角度 C1が 180度になったものであるともいえる。

[0064] 140°Cに加熱した金型に前記アルミ片 20をインサートし、榭脂を射出温度 310°C にて射出ゲート 65から射出する形式で射出接合した。約 20個の複合体 60を射出成 形した。なお、穴 64は、ボス部 61に形成されアルミ片 20を底とする穴である。また、 湯道 63は、分岐部 66で 2方向に分岐され、湯口 67、 67で台座 62と連通している。 射出ゲート 65の中心位置とボス部 61の中心位置を結ぶ直線及びこの直線と直交す る直線の両方に対して、湯口 67、台座 62、ボス部 61等が対称又はほぼ対称な形状 になっている。本実施例 4の複合体 60では、例えば、湯道 63の外周半径 rが 10mm 、湯道 63の幅 w8が 2mm、分岐部 66の幅 w7が 2mm、湯口 67近傍の幅 w9が 3mm に形成されている。なお、湯道の直径、幅などは、この形状、寸法に限定されることは ない。例えば、湯口、湯道等が対称な形状で、ボス部の対向する部位に両側から均 等又はほぼ均等に流入できるものであればよい。射出ゲート 65から射出された榭脂 は、分岐部 66で 2方向に分岐された湯道 63、 63、湯口 67、 67、台座 62を介してボ ス部 61に流入する。台座 62に流入した榭脂は、均等又はほぼ均等にボス部 61の対 向する部位に両側力も流入、充填される。結果として、ボス部 61に榭脂が流入する 単位時間当たりの流入量のバランスをとつて、ボス部 61の対向する部位に両側から 均等又はほぼ均等な量になるようにしている。このことにより、ボス部 61に榭脂が全充 填された時、榭脂等の最高温度位置がボス部 61の中心に位置するようになった。一 体化された複合体 60を 170°Cとした熱風乾燥機に 1時間入れて徐冷し内部の歪を 解消した。

[0065] ボス部 61が傾斜して ヽな 、と目視で確認できた力 それをさらに確認するために、 ボス部 61の垂直精度を 3次元測定器で計測した。すなわち、ボス底部側中心位置に 対するボス頂上部側中心位置の誤差 δを計測した。誤差 δは、—0. 05mn！〜 + 0. Olmmであり、傾き量は（— 0. 05mm〜 + 0. 0 lmm) Z 15mmであり高精度であつ た。従来技術で生じたような射出ゲート跡側にボス部 61が傾斜するようなことは生じ なかった。

[0066] [実施例 5]

図 11は、金属形状物に榭脂形状物が射出接合で一体化された複合体 70の斜視 図、図 12は、複合体 70の平面図である。

[0067] 実施例 1と同一の液処理を行いアルミ片 20を製作した。このアルミ片 20の上部に 図 11、 12で示すような榭脂形状物を射出接合で一体化された複合体 70を成形する ものとして金型を作った。金型は実施例 1とほぼ同一なものであり説明を省略している

[0068] 140°Cに加熱した金型に前記アルミ片 20をインサートし、榭脂を射出温度 310°C にて射出ゲート 75から射出する形式で射出接合した。約 20個の複合体 70を射出成 形した。なお、穴 74は、ボス部 71に形成された穴である。湯道 73は、台座 72の外周 線に接するように構成され、湯口 77で台座 72と連通している。この実施例 5の複合 体 70では、例えば、湯道 73の幅 wlOが 3mmになっている。また、湯道 73と台座 72 との間には、切り欠き部 74が形成されている。例えば、この切り欠き部 74等の寸法は 、各々、 wl l = l. 5mm、 wl2 = 7. 5mm、 wl3 = 2mmのようになっている。また、 台座 72の高さ tlは 1. 5mmである。なお、湯道、切り欠き部等は、この形状、寸法に 限定されることはない。すなわち、榭脂が回転運動しながらボス部に流入、充填する ことができる形状等のものであればょ 、ことは 、うまでもな!/、。

[0069] 射出ゲート 75から射出された榭脂は、前記ボス部 71の根元の台座 72の外周線に 接しているように形成された湯道 73、湯口 77、台座 72を介してボス部 71に円形の台 座 72の接線方向力も流入する。また、湯道 73と台座 72との間には、切り欠き部 74が 形成されていること、溶融した榭脂に樹脂流があること等により、湯口 77から流入した 榭脂が回転運動しやすいように構成されている。台座 72に流入した榭脂は、回転運 動しながら台座 72、ボス部 71に流入、充填される。このことにより、ボス部 71に榭脂 が全充填された時、榭脂等の最高温度位置がボス部 71の中心に位置するようになつ た。一体化された複合体 70を 170°Cとした熱風乾燥機に 1時間入れて徐冷し内部の 歪を解消した。

[0070] ボス部 71が傾斜して 、な 、と目視で確認できた力 それをさらに確認するために、 ボス部 71の垂直精度を 3次元測定器で計測した。すなわち、ボス底部側中心位置に 対するボス頂上部側中心位置の誤差 δを計測した。誤差 δは、 -0. 10mm— 0. 02mmであり、傾き量は（— 0. 10mm〜一 0. 02mm) Z 15mmであり高精度であつ た。従来技術で生じたような射出ゲート跡側にボス部 71が傾斜するようなことは生じ なかった。

[0071] [実施例 6]

図 13は、金属形状物に複数の立設成形体が林立した榭脂形状物が射出接合で一 体化された複合体 80の斜視図、図 14は、複合体 80の平面図である。

[0072] 実施例 1と同一の液処理を行いアルミ片 20を製作した。このアルミ片 20の上部に、 図 13、 14に示すような榭脂形状物を射出接合で一体化された複合体 80を成形する ものとして金型を作った。実施例 6のアルミ片 20上部の榭脂ベース部 88の寸法は、 例えば、 al = 50mm、 bl = 30mm、 t2= lmmであった。また、ボス部 81a、 81bは、 a2= 15mm、 a3 = 20mm、 a4= 15mm、 b2= 15mmの間隔を有して林立している

[0073] 140°Cに加熱した金型にアルミ片 20をインサートし、榭脂を射出温度 310°Cにて射 出ゲート 85から射出する方法で射出接合した。約 20個の複合体 80を射出成形した 。射出ゲート 85から射出された榭脂は榭脂ベース部 88上を流れる。ボス部 81aには 、湯道 83a、 83b、湯口 87a、 87b、台座 82を介して榭脂が流入する。ボス部 8 lbに は、榭脂が、湯道 83c、 83d、湯口 87c、 87dを介してボス部 8 lbに直接流入する。実 施例 6の湯道 83a、 83bの形状は、例えば、 wl4=4mm, wl5 = 3mm、 hl = l . 5 mmであった。また、湯道 83c、 83dの开状は、例えば、 wl6 = 2mm、 wl7 = 3mm であった。湯道 83a、 83b、湯口 87a、 87b、台座 82、ボス部 81aは、湯口 87a、ボス 部 81 a中心及び湯口 87bを通る直線 Q - Q及びこの直線 Q - Qと直交する直線 P - Pの両方に対して対称又はほぼ対称な形状になっている。また、湯道 83c、 83d、湯 口 87c、 87d、ボス部 81bも、湯道 87c、ボス部 81b中心及び湯口 87dを通る直線及 びこの直線と直交する直線の両方に対して対称又はほぼ対称な形状になっている。 すなわち、ボス部 81a、 81bの対向する部位に、榭脂が均等又はほぼ均等に両側か ら流入、充填することができるようになつている。このことにより、ボス部 81a、 81bに榭 脂が全充填された時、榭脂等最高温度位置がボス部 8 la、 81bの中心に位置するよ うになつた。

[0074] 一体化された複合体 80を 170°Cとした熱風乾燥機に 1時間入れて徐冷し内部の歪 を解消した。この複合体 80を目視で判断した結果、ボス部 81a、 81bの傾きはほとん ど確認することができな力つた。

[0075] [実施例 7]

図 15は、金属形状物に榭脂形状物が射出接合で一体化された複合体 90の斜視 図、図 16は、複合体 90の平面図である。

[0076] 実施例 1と同一の液処理を行いアルミ片 20を製作した。このアルミ片 20の上部に 図 15、 16で示すような榭脂形状物を射出接合で一体化された複合体 90を成形する ものとして金型を作った。実施例 7のアルミ片 20上の榭脂ベース部の寸法は、例えば 、 a5 = 50mm、 b3 = 30mm、 t2= lmmであった。また、ボス部 91a、 9 lbは、 a6 = l 5mm、 a7 = 20mm、 a8 = 15mm、 b4= 15mmの間隔を有して林立している。

[0077] 140°Cに加熱した金型にアルミ片 20をインサートし、榭脂を射出温度 310°Cにて射 出ゲート 95a、 95bから射出する方法で射出接合した。約 20個の複合体 90を射出成 形した。榭脂ベース部 98と台座 92aとの間には、分岐部 96a、 96bの円弧状の長穴 が形成されている。分岐部（長穴） 96a、 96bの幅 wl9は例えば 2mm、台座 92aの直 径 Dは 12mmである。 2つの分岐部 96a、 96bの間力 S湯道 93a、 93bを形成し、この 湯道 93a、 93bと台座 92aが連通する部分が湯口 97a、 97bとなる。湯道 93c、 93dの 幅 wl8は例えば 3mmとなっている。同様に、榭脂ベース部 98と台座 92bとの間には 、円弧状の分岐部 96c、 96dの長穴が形成されている。 2つの分岐部 96c、 96dの間 が湯道 93c、 93dを形成し、この湯道 93c、 93dと台座 92bが連通する部分が湯口 97 c、 97dとなる。また、湯道 93a、 93b、湯口 97a、 97b、台座 92a、ボス部 91aは、湯口 97a,ボス部 91 a中心及び湯口 97bを通る直線 P - P及びこの直線 P— Pと直交する 直線 Q— Qに対して対称又はほぼ対称な形状をしている。同様に、湯道 93c、 93d、 湯口 97c、 97d、台座 92b、ボス部 91bは、湯口 97c、ボス部 91b中心及び湯口 97d を通る直線及びこの直線に直交する直線に対して対称又はほぼ対称な形状をして いる。

[0078] 射出ゲート 95から射出された榭脂は榭脂ベース部 98に流入される。榭脂ベース部 98に流入した榭脂は、湯道 93a、 93b、湯口 97a、 97bを介して台座 92a、ボス部 91 aに流入する。同様に、榭脂ベース部 98に流入した榭脂は、湯道 93c、 93d、湯口 9 7c、 97dを介して台座 92b、ボス部 9 lbに流入する。ボス部 91a、 9 lbの対向する部 位に、榭脂が均等又はほぼ均等に流入、充填される。このこと〖こより、榭脂がボス部 9 la、 9 lbに全充填された時の最高温度位置がボス部 9 la、 91bの中心に位置するよ うになつた。

[0079] 一体化された複合体 90を 170°Cとした熱風乾燥機に 1時間入れて徐冷し内部の歪 を解消した。この複合体 90を目視で判断した結果、傾きはほとんど確認することがで きなかった。

[0080] 以上、本発明の実施の形態を説明したが、これに限定されないことはいうまでもな い。また、立設成形体をボス部で説明しているが、リブ部等立設成形体、金属形状物 に立設される他の形状のものであってもよいことはいうまでもない。本発明の目的、趣 旨を逸脱しな 、範囲で各種形状、寸法のものに適用できることも 、うまでもな!/、。

[0081] さらに、金属形状物に施す前処理は、浸漬処理、洗浄処理等の液処理で説明を行 つているが、金属形状物に特殊有機化合物を使用して有機鍍金して表面を有機質 相で覆う処理、アルミニウム合金 (金属形状物）を陽極酸ィ匕する処理等を行うものなど であってもよい。すなわち、何らかの前処理が施された金属形状物に、榭脂形状物を 射出接合で一体化させた金属と榭脂の複合体であればよ!、ことは 、うまでもな 、。ま た、金属形状物は、アルミニウム以外の金属材料による形状物であってもよい。 産業上の利用可能性

[0082] 本発明の金属と榭脂の複合体とその製造方法は、電子機器、家電機器、電気製品 、産業用部品、産業用機器、自動車など用いられる筐体、部品、機器とその製造等 に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 前処理された金属形状物と、この金属形状物の一方の面に射出成形で一体に接 合される熱可塑性榭脂形状物とからなる金属と榭脂の複合体であって、

前記熱可塑性榭脂形状物は、台座と、この台座力 立設された立設成形体とを備 えたものであり、

前記台座に 2つ以上の湯口を介して連通し、射出ゲートから射出され、溶融してい る熱可塑性榭脂を前記立設成形体に流入させる湯道を設け、

前記立設成形体の中心を通る直線に対して、前記立設成形体の対向する部位に、 前記射出ゲートから射出された前記熱可塑性榭脂を単位時間当たりの流入量がほ ぼ均等になるように流入して、充填するようにした

ことを特徴とする金属と榭脂の複合体。

[2] 請求項 1に記載された金属と榭脂の複合体にお!、て、

前記湯道は、分岐部によって途中で二股に分岐されているものであり、 前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第 1 の直線に対して対称な形状に形成されているものであり、

前記湯口から流出する前記熱可塑性榭脂の樹脂流の方向を利用して、前記第 1の 直線と直交し前記立設成形体の中心を通る第 2の直線の方向において、前記射出 ゲートより遠い側の前記立設成形体に優先的に流入しやすくなるように誘導し、 前記第 1の直線及び前記第 2の直線に対して、前記立設成形体の対向する部位に 、前記熱可塑性榭脂を単位時間当たりの流入量がほぼ均等になるように流入して、 充填するようにした

ことを特徴とする金属と榭脂の複合体。

[3] 請求項 1に記載された金属と榭脂の複合体にお!、て、

前記湯道は、途中で二股に分岐され、

前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第 1 の直線及びこの第 1の直線と直交する第 2の直線に対して対称な形状に形成されて いるものであり、

前記第 1の直線及び前記第 2の直線に対して、前記立設成形体の対向する部位に 、前記熱可塑性榭脂を単位時間当たりの流入量がほぼ均等になるように流入して、 充填するようにした

ことを特徴とする金属と榭脂の複合体。

[4] 請求項 3に記載された金属と榭脂の複合体において、

前記湯道が、前記第 1の直線に対して対称な形状に形成されているものである ことを特徴とする金属と榭脂の複合体。

[5] 請求項 1に記載された金属と榭脂の複合体にお!、て、

前記射出ゲート及び前記湯道は各々一対形成されているものであり、

ほぼ対称に形成されて 、る一対の前記湯口から前記立設成形体の対向する部位 に、一対の前記射出ゲートから射出された前記熱可塑性榭脂を単位時間当たりの流 入量がほぼ均等になるように流入して、充填するようにした

ことを特徴とする金属と榭脂の複合体。

[6] 請求項 1に記載された金属と榭脂の複合体にお!、て、

前記湯口及び前記立設成形体は、平面視で、前記立設成形体の中心を通る第 1 の直線に対して対称な形状に形成されているものであり、

前記台座と前記湯口との連通部近傍に切り欠き部が形成されており、

前記切り欠き部は、前記熱可塑成榭脂の榭脂流を利用して、前記第 1の直線と直 交する前記立設成形体の中心を通る第 2の直線の方向にぉ 、て、前記立設成形体 の前記射出ゲートより遠い側に優先的に流入しやすく誘導しているものであり、 前記第 1の直線及び前記第 2の直線に対して、前記立設成形体の対向する部位に 、前記熱可塑性榭脂を単位時間当たりの流入量がほぼ均等になるように流入して、 充填するようにした

ことを特徴とする金属と榭脂の複合体。

[7] 前処理された金属形状物と、この金属形状物の一方の面に射出成形で一体に接 合される熱可塑性榭脂形状物とからなる金属と榭脂の複合体であって、

前記熱可塑性榭脂形状物は、台座と、この台座力 立設された立設成形体とを備 えた形状であり、

前記台座の根元の外周線に接しているように、かつ、前記台座と連通可能に設けら れ、射出ゲートから射出され、溶融している熱可塑性榭脂を前記立設成形体に流入 させる湯道を備え、

前記熱可塑性榭脂が前記立設成形体に回転運動しながら流入して、充填するよう にした

ことを特徴とする金属と榭脂の複合体。

[8] 請求項 1から 7の 、ずれか 1項に記載された金属と榭脂の複合体にお!、て、

前記立設成形体が、ボスである

ことを特徴とする金属と榭脂の複合体。

[9] 請求項 1から 7の 、ずれか 1項に記載された金属と榭脂の複合体にお!、て、

前記立設成形体が、リブである

ことを特徴とする金属と榭脂の複合体。

[10] 請求項 1から 7のいずれ力 1項に記載された金属と榭脂の複合体を製造するための 方法であって、

前処理をした金属形状物を一方の射出成形用金型及び Z又は他方の射出成型用 金型にインサートし、

前記一方の射出成形用金型と前記他方の射出成形用金型とを固定して、台座と、 この台座力 立設された立設成形体とを備えた熱可塑性榭脂形状物を、前記金属形 状物に一体に接合するためのキヤビティを形成し、

前記射出成形用金型の射出ゲートから前記キヤビティに前記熱可塑性榭脂を射出 し、

前記熱可塑性榭脂を、前記立設成形体の中心を通る直線に対して、前記立設成 形体の対向する部位に、単位時間当たりの流入量がほぼ均等になるように流入させ 、又は前記熱可塑性榭脂を回転させながら流入させ、

前記金属形状物の一方の面に前記熱可塑性榭脂を射出成形により一体に接合し た

ことを特徴とする金属と榭脂の複合体の製造方法。