(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックとの接合面に熱硬化性樹脂接着剤を塗布した、金属部品であるインサート品を射出成形用金型内に配置し、溶融した前記プラスチックの材料を前記金型のゲートから前記金型のキャビティ内に注入してインサート成形品を製造するインサート成形品の製造方法であって、
前記インサート品の形状が円環状であり、
前記金型は、前記インサート品の前記接合面に塗布した前記接着剤の表面から面外方向へ０．２ｍｍ以上離間した位置に、内径側ディスクゲートである前記ゲートを配置するように、インサートコア又はスライドコアを備えた金型構造であり、
前記インサート品の前記接合面を含む表面に前記接着剤を、厚みが数μｍ〜数十μｍになるように塗布する接着剤塗布工程と、
前記接着剤に含まれる溶剤を自然乾燥で揮発させる自然乾燥工程、又は、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満の温度条件下で前記接着剤に含まれる溶剤を揮発させて前記接着剤を乾燥固化させる乾燥固化工程と、
前記自然乾燥工程又は前記乾燥固化工程を経た前記インサート品を前記金型内に配置した状態で、溶融した前記プラスチックの材料を前記ゲートから前記金型のキャビティ内に注入する射出成形工程と、
を含むことを特徴とするインサート成形品の製造方法。
【請求項２】
前記インサート成形品が自動車のホイール支持用軸受装置に用いる磁気エンコーダであり、前記インサート品が回転体に取り付け可能な円環状固定部材であり、前記プラスチックが円環状プラスチック磁石である請求項１記載のインサート成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックとの接合面に熱硬化性樹脂接着剤を塗布したインサート品を金型内に配置した状態で射出成形を行って製造するインサート成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックとの接合面に熱硬化性樹脂接着剤を塗布したインサート品である金属部品を金型内に配置し、溶融プラスチック材料をゲートから金型内に注入してインサート成形品を製造するインサート成形品の製造方法において、前記接着剤が未硬化の状態で射出成形を行うと、金型内に注入した溶融プラスチック材料により前記接着剤が押し流されるため、前記金属部品とプラスチックとの接着強度が低下する（例えば、特許文献１の段落［００１０］参照）。
また、前記接着剤が完全に硬化した状態で射出成形を行うと、前記接着剤とプラスチックとの馴染みが良くないため、前記金属部品とプラスチックとの接着強度が低下する（例えば、特許文献１の段落［００１０］参照）。
そこで、上記不都合を解消して前記金属部品とプラスチックとの接着強度を向上させるために、前記接着剤が半硬化の状態で射出成形を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１の請求項１、並びに段落［０００８］及び［００１１］参照）。
このようなインサート品に塗布する熱硬化性樹脂接着剤を半硬化状態にしてから射出成形する技術は、回転体の回転数を検出するために用いる磁気エンコーダの製造方法にも用いられている（例えば、特許文献２及び３参照）。
【０００３】
ここで、「半硬化状態」とは、完全な硬化状態には至っていないが、所定の温度条件で加熱処理（焼付け処理）を行ってある程度硬化反応が進行した状態であって（特許文献２の段落［００４６］及び特許文献３の段落［００２５］参照）、インサート成形時にゲートから金型内に注入する高圧の溶融プラスチック材料によって流出しない程度になった状態であると解される（例えば、特許文献１の段落［００１１］、特許文献２の段落［００４３］、及び特許文献３の段落［００１９］参照）。
このように熱硬化性樹脂接着剤を半硬化状態にすることにより金属部品及びプラスチックの双方に接着作用させる技術において、前記接着剤を半硬化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、前記金属部品とプラスチックとの接着強度のばらつきが大きく再現性が十分ではないことが知られている（例えば、特許文献１の段落［００１２］参照）。
【０００４】
また、前記磁気エンコーダを用いた回転速度検出装置を自動車のホイール支持用の転がり軸受（ハブベアリング）に備えた軸受装置も広く用いられている（例えば、特許文献２の図１、及び特許文献３の図１参照）。
ここで、前記軸受装置は様々な環境で使用される自動車のホイールを支持するものであるので、磁気エンコーダは、風雪や風雨、炎天下等にも晒され、−４０℃〜１２０℃程度の温度変化が大きい環境で使用されるとともに、塩化カルシウムを主成分とする融雪剤や攻撃性の強いオイル等が付着することもある。これらのストレスは、いずれも磁気エンコーダの接着性の低下の原因となることも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１８２８０８号公報
【特許文献２】特許第４１８９６９６号公報
【特許文献３】特許第４４３２７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような事情に鑑み、本発明の目的は、インサート成形品におけるインサート品とプラスチックとの接着強度のばらつきを抑制しながら接着強度を向上できるインサート成形品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の発明者らは、インサート品の表面に塗布した前記接着剤を半硬化状態にすると、溶融プラスチック材料と接触する前に架橋反応による硬化が進んでいることから、溶融プラスチック材料と結合するための接着剤側の反応基が減少するため、接着剤とプラスチックとの結合力が弱められて接着強度が低下するという知見を得た。
また、熱硬化性樹脂接着剤を半硬化させる際の加熱温度及び時間のコントロールが難しいことも踏まえ、接着強度を高めるとともに接着強度のばらつきを抑制するために、前記接着剤を半硬化させずに射出成形を行うことを想到した。
そして、前記接着剤を半硬化させずに、インサート品とプラスチックとを安定して強固に接着できる条件等について、金型構造も含めた検討を行った。従来技術も含めた、実際の射出成形によるインサート成形品の評価、及び射出成形の際の溶融プラスチックの流動解析シミュレーションを行った結果、以下の知見を得た。
【０００８】
（１）特許文献２の図６のような、その金型構造上、インサート品のプラスチックとの接合面（熱硬化性樹脂接着剤によりプラスチックが接合される面）上にゲート位置を設定した射出成形用金型を用いて、前記接着剤を「半硬化状態」（架橋反応による硬化がある程度進んだ状態）にして射出成形を行うと、特許文献１〜３に記載されているように、高圧の溶融プラスチック材料をゲートから金型内に注入しても前記接着剤が流出しない。
（２）前記接合面上にゲート位置を設定した射出成形用金型を用いて、前記接着剤が未硬化の状態で射出成形を行うと、特許文献１〜３に記載されているように、高圧の溶融プラスチック材料によりゲート近傍の前記接着剤が押し流されて流出する（前記接着剤が剥ぎ取られてしまう）。
（３）高圧の溶融プラスチック材料により押し流されて流出した前記接着剤は、溶融プラスチック材料によって巻き込まれながら流動し、インサート成形品のプラスチックの表面に向かう方向へ移動して前記表面に浮き出てしまう。
（４）前記接合面上にゲート位置を設定した射出成形用金型（図１３（ａ）参照）では、高圧の溶融プラスチック材料がゲートＧから金型のキャビティＣ内に注入されると、流路が絞られることにより、前記接合面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤Ｂ表面のゲートＧ近傍に、流速が速い状態の溶融プラスチック材料が流入する。よって、接着剤Ｂ表面のゲートＧ近傍に流入する溶融プラスチック材料のせん断速度が大きくなるので、接着剤Ｂ表面のゲートＧ近傍に発生する壁面せん断応力が大きくなる。
（５）これに対し、インサート品のプラスチックとの接合面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の表面から面外方向へ離間させた位置にゲート位置を設定した射出成形用金型（図１３（ｂ）参照）では、高圧の溶融プラスチック材料がゲートＧを通過後、接着剤Ｂ界面に到達するまでに流速が低下する。そのため、接着剤Ｂ表面のゲートＧ近傍に流入する溶融プラスチック材料の流速が、前記接合面上にゲート位置を設定したものよりも小さくなる。よって、接着剤Ｂ表面のゲートＧ近傍に流入する溶融プラスチック材料のせん断速度が小さくなるので、接着剤Ｂ表面のゲートＧ近傍に発生する壁面せん断応力を小さくできる。
（６）溶融プラスチック材料が接着剤を剥ぎ取る力は前記壁面せん断応力に比例するので、前記壁面せん断応力を小さくできれば、前記接着剤を半硬化状態にしなくても、前記接着剤が高圧の溶融プラスチック材料により押し流されない。
本願の発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のインサート成形品の製造方法は、前記課題解決のために、プラスチックとの接合面に熱硬化性樹脂接着剤を塗布した、金属部品であるインサート品を射出成形用金型内に配置し、溶融した前記プラスチックの材料を前記金型のゲートから前記金型のキャビティ内に注入してインサート成形品を製造するインサート成形品の製造方法であって、
前記インサート品の形状が円環状であり、
前記金型は、前記インサート品の前記接合面に塗布した前記接着剤の表面から面外方向へ０．２ｍｍ以上離間した位置に、内径側ディスクゲートである前記ゲートを配置するように、インサートコア又はスライドコアを備えた金型構造であり、
前記インサート品の前記接合面を含む表面に前記接着剤を、厚みが数μｍ〜数十μｍになるように塗布する接着剤塗布工程と、
前記接着剤に含まれる溶剤を自然乾燥で揮発させる自然乾燥工程、又は、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満の温度条件下で前記接着剤に含まれる溶剤を揮発させて前記接着剤を乾燥固化させる乾燥固化工程と、
前記自然乾燥工程又は前記乾燥固化工程を経た前記インサート品を前記金型内に配置した状態で、溶融した前記プラスチックの材料を前記ゲートから前記金型のキャビティ内に注入する射出成形工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
このようなインサート成形品の製造方法によれば、インサート品のプラスチックとの接合面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の表面から面外方向へ０．２ｍｍ以上離間した位置に射出成形用金型のゲートを配置していることから、前記金型を用いて射出成形工程を行う際に、インサート品の前記接合面に塗布した、厚みが数μｍ〜数十μｍであり非常に薄い前記接着剤の表面のゲート近傍に流入する溶融プラスチック材料の流速が、前記接合面上にゲート位置を設定した金型よりも大幅に小さくなる。したがって、前記接着剤表面のゲート近傍に流入する溶融プラスチック材料のせん断速度が大幅に小さくなるので、前記接着剤表面のゲート近傍に発生する壁面せん断応力が大幅に小さくなる。前記接着剤を剥ぎ取る力に比例する前記壁面せん断応力が大幅に小さくなるため、インサート品の前記接合面に塗布する前記接着剤を半硬化状態にしなくても、前記接着剤が高圧の溶融プラスチック材料により押し流されない。
よって、前記接着剤を半硬化状態にする必要がないため、前記接着剤塗布工程の後に行う前記接着剤に含まれる溶剤を揮発させる工程を、前記接着剤に含まれる溶剤を自然乾燥で揮発させる自然乾燥工程、又は、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満の温度条件下で前記接着剤に含まれる溶剤を揮発させて前記接着剤を乾燥固化させる乾燥固化工程にすることができる。前記接着剤を加熱温度及び時間のコントロールが難しく不安定な半硬化状態にしないで射出成形工程を行うので、インサート成形品におけるインサート品とプラスチックとの接着強度のばらつきを小さくできる。
その上、射出成形工程で溶融プラスチック材料と接触する前に、前記接着剤を架橋反応による硬化が進んでいる半硬化状態にしないことから、前記接着剤とプラスチックとの結合力が弱められないので、インサート成形品におけるインサート品とプラスチックとの接着強度を向上できる。
【００１１】
その上さらに、前記インサート品の形状が円環状であり、前記金型は、前記インサート品の前記接合面に塗布した前記接着剤の表面から面外方向へ０．２ｍｍ以上離間した位置に、内径側ディスクゲートである前記ゲートを配置するように、インサートコア又はスライドコアを備えた金型構造であるので、成形品の取り出しができる。
よって、インサート品の形状が円環状で、ゲートが内径側ディスクゲートである構成において、本発明の特徴であるインサート品のプラスチックとの接合面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の表面から面外方向へ０．２ｍｍ以上離間した位置へのゲート配置を、インサートコア方式又はスライドコア方式の金型構造を利用して容易かつ確実に実現できる。
【００１２】
ここで、前記インサート成形品が自動車のホイール支持用軸受装置に用いる磁気エンコーダであり、前記インサート品が回転体に取り付け可能な円環状固定部材であり、前記プラスチックが円環状プラスチック磁石であるのが好適である。
このような製造方法によれば、自動車のホイール支持用軸受装置に用いる磁気エンコーダの製造方法として、前記インサート成形品の製造方法を用いるので、円環状固定部材と円環状プラスチック磁石との接着強度のばらつきを抑制しながら接着強度を向上できる。
よって、サーマルストレスやケミカルストレス等の厳しいストレスを受けるため、接着性が低下しやすい、自動車のホイール支持用軸受装置に用いられ磁気エンコーダにおいて、接着強度のばらつきを抑制しながら接着強度を向上できるので、前記磁気エンコーダの信頼性を向上できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のような本発明に係るインサート成形品の製造方法によれば、主に以下のような顕著な作用効果を奏する。
（１）射出成形の際に、インサート品のプラスチックとの接合面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の表面のゲート近傍に発生する壁面せん断応力が大幅に小さくなる。したがって、インサート品の前記接合面に塗布する前記接着剤を半硬化状態にしなくても前記接着剤が高圧の溶融プラスチック材料により押し流されない。よって、前記接着剤を加熱温度及び時間のコントロールが難しく不安定な半硬化状態にしないで射出成形を行うことにより、インサート成形品におけるインサート品とプラスチックとの接着強度のばらつきを小さくできる。
（２）射出成形で溶融プラスチック材料と接触する前に、前記接着剤を架橋反応による硬化が進んでいる半硬化状態にしないことから、前記接着剤とプラスチックとの結合力が弱められない。よって、インサート成形品におけるインサート品とプラスチックとの接着強度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る射出成形用金型の一例を示す要部拡大縦断面図である。
【図２】（ａ）はインサート品である円環状固定部材のプラスチックとの接合面に熱硬化性樹脂接着剤を塗布した状態を示す縦断面図、（ｂ）は前記射出成形金型により製造されるリング形状インサート成形品である磁気エンコーダの縦断面図である。
【図３】金型構造（インサートコア方式）の例を示す要部拡大縦断面図であり、（ａ）は型締めを行った後金型内へ溶融したプラスチックを射出した状態、（ｂ）は冷却後に型開きを行った状態を示している。
【図４】別の金型構造（スライドコア方式）の例を示す要部拡大縦断面図であり、（ａ）は型締めを行った後金型内へ溶融したプラスチックを射出した状態、（ｂ）は冷却後に型開きを行った状態を示している。
【図５】インサート品のプラスチックとの接合面上にゲート位置を設定した金型構造の例を示す要部拡大縦断面図である。
【図６】実施例１〜３、及び比較例１及び２について、接着剤表面Ａ１からゲートＧまでの面外方向距離Ｄに対する、接着剤表面のゲート近傍における溶融樹脂流速及び壁面せん断応力を示すグラフである。
【図７】（ａ）は図３（ａ）の金型構造で成形した実施例４の磁気エンコーダの円環状プラスチック磁石表面の写真、（ｂ）は（ａ）内の破線囲み部の拡大写真である。
【図８】（ａ）は図３（ａ）の金型構造で成形した実施例５の磁気エンコーダの円環状プラスチック磁石表面の写真、（ｂ）は（ａ）内の破線囲み部の拡大写真である。
【図９】（ａ）は図３（ａ）の金型構造で成形した実施例６の磁気エンコーダの円環状プラスチック磁石表面の写真、（ｂ）は（ａ）内の破線囲み部の拡大写真である。
【図１０】（ａ）は図５の金型構造で成形した比較例３の磁気エンコーダの円環状プラスチック磁石表面の写真、（ｂ）は（ａ）内の破線囲み部の拡大写真である。
【図１１】剥離強度の比較試験で作製した、架橋反応開始温度以上（１５０℃）で熱硬化処理を行い、熱硬化性樹脂接着剤層に架橋反応を生じさせて硬化反応を行わせた接着強度評価用ダンベル試験片を示す概略斜視図である。
【図１２】前記接着強度評価用ダンベル試験片における乾燥温度とその剥離強度との関係を示すグラフである。
【図１３】溶融プラスチック材料の流速の説明図であり、（ａ）はインサート品のプラスチックとの接合面上にゲート位置を設定した金型構造、（ｂ）は前記接合面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の表面から面外方向へ離間させた位置にゲート位置を設定した金型構造を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
＜射出成形用金型＞
本発明の射出成形用金型は、プラスチックとの接合面に熱硬化性樹脂接着剤を塗布したインサート品を固定でき、溶融プラスチック材料が充填される成形空間であるキャビティ及び前記キャビディ内に溶融プラスチック材料を射出できるゲートを備えたものである。そして、ゲートを、前記インサート品の前記接合面（前記接着剤によりプラスチックが接合される面）に塗布した前記接着剤の表面から面外方向（前記接合面から垂直な方向）へ０．２ｍｍ以上離間した位置に配置してなることを特徴とする。
【００１７】
本発明で使用するプラスチックは、例えば、ポリアミド（ＰＡ６、ＰＡ１２、ＰＡ６１２等）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の熱可塑性樹脂を含むものが好適に使用できる。なお、前記熱可塑性樹脂の融点、曲げ弾性率等の物性については特に限定はない。
【００１８】
熱硬化性樹脂接着剤を介してインサート品に接合されるプラスチックとしてプラスチック磁石を用いる場合において、プラスチック磁石は、磁性体粉、熱可塑性樹脂及び必要に応じて添加剤が含まれた磁石材料によって形成されており、インサート品の表面の所望位置に取り付けられる略円環状の部材である。
【００１９】
前記プラスチック磁石材料である前記磁性体粉としては、インサート成形により製造された市販の磁気エンコーダのプラスチック磁石部に使用されている磁性体粉であればよく、例えば、ストロンチウムフェライトやバリウムフェライト等のフェライト系磁性粉末、ネオジム系やサマリウム系等の希土類磁性粉末が使用できる。また、フェライトの磁気特性を向上させるためにランタンとコバルト等を混入したり、フェライトの一部をネオジウム−鉄−ボロン、サマリウム−コバルト、サマリウム−鉄等の希土類磁性体粉に置き換えてもよい。これらの磁性体粉は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
【００２０】
プラスチック磁石材料である熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド（ＰＡ６、ＰＡ１２、ＰＡ６１２等）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の熱可塑性樹脂が好適に使用できる。
【００２１】
プラスチック磁石材料である添加剤としては、カーボンファイバー等の有機系添加剤や、ガラスビーズ、ガラスファイバー、タルク、マイカ、窒化珪素（セラミック）、及び結晶性（非結晶性）シリカ等の無機系添加剤、ベンゼンスルホン酸アルキルアミド類、トルエンスルホン酸アルキルアミド類、及びヒドロキシ安息香酸アルキルエステル類等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
【００２２】
なお、前記プラスチック磁石における熱可塑性樹脂、磁性体粉、添加剤等の含有量については、市販の磁気エンコーダのプラスチック磁石部と同じ程度であればよく、特に限定はない。磁性体粉の含有量は、７５重量％〜９２重量％の範囲である。
【００２３】
本発明で使用する熱硬化性樹脂接着剤としては、例えば、フェノール樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤等が挙げられる。
【００２４】
フェノール樹脂系接着剤は、例えば、ノボラック型フェノール樹脂やレゾール型フェノール樹脂と、ヘキサメチレンテトラミン等の硬化剤を、メタノールやメチルエチルケトン等の溶剤に溶解させたものが使用できる。また、接着性を向上させるために、これらにノボラック型エポキシ樹脂を混合した接着剤も使用できる。
【００２５】
エポキシ樹脂系接着剤としては、原液が一液型エポキシ系接着剤で、溶剤への希釈が可能な接着剤が挙げられる。一液型エポキシ系接着剤としては、エポキシ樹脂及び硬化剤からなり、必要に応じて反応性希釈剤として使用されるその他のエポキシ化合物、熱硬化速度を向上させる硬化促進剤、耐熱性や耐硬化歪み性を向上させる効果がある無機充填材、応力がかかった時に変形する可撓性を向上させる架橋ゴム微粒子等をさらに添加してもよい。
【００２６】
前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ポリエステル変性エポキシ樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂等が挙げられるが、特に限定はない。
【００２７】
前記硬化剤としては、例えば、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミン等のアミン系硬化剤；ポリアミド系硬化剤；無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチレンエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸等の酸無水物系硬化剤；２級又は３級アミン；イミダゾール類；１，３−ビス（ヒドラジノカルボエチル）−５−イソプロピルヒダントイン、エイコサン二酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ジシアンジアミド、７，１１−オクタデカジエン−１，１８−ジカルボヒドラジド等の硬化剤等が挙げられるが、特に限定はない。
【００２８】
前記反応性希釈剤としては、例えば、アルキルモノグリシジルエーテル、アルキルジグリシジルエーテル、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル等が挙げられ、具体的には、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル等が挙げられるが、特に限定はない。
【００２９】
前記硬化促進剤は、酸無水物系、ジシアンジアミドのような硬化剤を用いた場合に硬化反応の速度を高めるために使用される。例えば、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物；アジピン酸等のカルボン酸類；ジメチルベンジルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の３級アミン及び３級アミン塩；トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホソホニウム・テトラフェニルポレート等のホスフィンやホスホニウム塩；テトラブチルアンモニウムブロマイド等の４級アンモニウム塩；３−（３’，４’−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素等のアルキル尿素等が挙げられるが、特に限定はない。
【００３０】
前記無機充填材としては、例えば、溶融シリカ粉末、結晶シリカ、石英ガラス粉末、結晶ガラス粉末、ガラス繊維、アルミナ粉末、タルク、マイカ、アルミニウム粉末、酸化チタン、シリカチタニア、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、マグネシア、マグネシウムシリケート等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
【００３１】
前記架橋ゴム微粒子としては、例えば、分子鎖中にカルボキシル基を有する加硫されたアクリロニトリルブタジエンゴム、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。前記架橋ゴム微粒子の粒子径としては、例えば、平均粒子径で１μｍ以下、好ましくは３０〜２００ｎｍ程度の超微粒子のものが挙げられるが、特に限定はない。
【００３２】
前記エポキシ樹脂接着剤に含まれる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素又はこれらとケトン類・アルコール類の混合物、シクロヘキサン等のナフテン系炭化水素等が挙げられるが、特に限定はない。
【００３３】
本発明におけるインサート品は、金属部品であり、円環状のものである。
また、本発明におけるインサート成形品は、前記インサート品に射出成形によりプラスチックを接合して一体化したものであり、例えば円環状のものであるが、形状は円環状に限定されない。
【００３４】
本発明は、ゲートの厚みが小さく、ゲート通過流速が高い（ゲート付近のせん断速度が高い）場合において、特に有効である。
【００３５】
＜インサート成形品の製造方法＞
本発明のインサート成形品の製造方法は、プラスチックとの接合面に熱硬化性樹脂接着剤を塗布したインサート品を射出成形用金型内に配置し、溶融した前記プラスチックの材料を前記金型のゲートから前記金型のキャビティ内に注入してインサート成形品を製造するインサート成形品の製造方法であって、
前記インサート品の形状が円環状であり、
前記金型は、前記インサート品の前記接合面に塗布した前記接着剤の表面から面外方向へ０．２ｍｍ以上離間した位置に、内径側ディスクゲートである前記ゲートを配置するように、インサートコア又はスライドコアを備えた金型構造であり、
前記インサート品の前記接合面を含む表面に前記接着剤を、厚みが数μｍ〜数十μｍになるように塗布する接着剤塗布工程と、
前記接着剤に含まれる溶剤を自然乾燥で揮発させる自然乾燥工程、又は、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満の温度条件下で前記接着剤に含まれる溶剤を揮発させて前記接着剤を乾燥固化させる乾燥固化工程と、
前記自然乾燥工程又は前記乾燥固化工程を経た前記インサート品を前記金型内に配置した状態で、溶融した前記プラスチックの材料を前記ゲートから前記金型のキャビティ内に注入する射出成形工程と、
を含む。
【００３６】
（接着剤塗布工程）
本工程では、インサート品のプラスチックとの接合面を含む表面に熱硬化性樹脂接着剤を、厚みが数μｍ〜数十μｍになるように塗布する。
インサート品のプラスチックとの接合面を含む表面への熱硬化性樹脂接着剤の塗布方法としては、刷毛、ローラー、スプレー等を用いて、インサート品の表面の一部（前記接合面を含めばよい）に前記接着剤を塗布する方法がある。
なお、液状の熱硬化性樹脂接着剤にインサート品の表面を浸漬する塗布方法を用いてもよいが、金型汚染を考慮すると、インサート品の表面の一部（前記接合面を含めばよい）に、なるべくプラスチックとの接合面からはみ出ない範囲内に前記接着剤を塗布する塗布方法の方が好ましい。
インサート品に熱硬化性樹脂接着剤を塗布する際の温度条件としては、前記接着剤が固化したり、架橋硬化反応を生じない温度であればよく、例えば、室温でもよいが、特に限定はない。
【００３７】
また、熱硬化性樹脂接着剤を塗布するインサート品の表面には、前記接着剤に対するアンカー効果を向上させる観点から、粗面化処理又はプライマー処理を施すことが好ましい。
粗面化処理としては、ブラスト処理、ケミカルエッチング処理、化成処理、ヘアーライン処理等が挙げられる。
粗面化処理を施した場合のインサート品の塗布面面粗さとしては、Ｒａ０．５〜２μｍの範囲が好ましい。
なお、塗布面面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に基づいて測定できる。
また、プライマーとしては、シラン系プライマー、フェノール系プライマー、エポキシ系プライマー等が挙げられる。
【００３８】
（自然乾燥工程）
本工程では、前記接着剤塗布工程でインサート品の表面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤を、室温で自然乾燥させて前記接着剤に含まれる溶剤を揮発させる。
【００３９】
（乾燥固化工程）
本工程では、前記接着剤塗布工程でインサート品の表面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤を、その架橋反応を開始する温度未満の温度条件下で前記接着剤に含まれる溶剤を揮発させて前記インサート品の表面に乾燥固化させる。
【００４０】
熱硬化性接着剤は、所定の温度にまで加熱すると架橋反応を開始して硬化を始める性質を有することから、本発明では、熱硬化性樹脂接着剤が架橋反応を開始して硬化を始める温度を「熱硬化性樹脂接着剤が架橋反応を開始する温度」という。
【００４１】
熱硬化性樹脂接着剤の「乾燥固化」とは、加熱により架橋反応が開始される前の状態であって、塗布時の熱硬化性樹脂接着剤に予め含まれている溶剤を揮発させ、熱硬化性樹脂接着剤の成分が固化した状態にすることをいう。
【００４２】
乾燥固化における溶剤の蒸発の程度としては、塗布した熱硬化性樹脂接着剤の表面を指で直接触った場合に、指に熱硬化性樹脂接着剤が付着しない程度でもよいし、溶剤がほとんど残存しない程度まで揮発させてもよく、特に限定はない。特に、プラスチックの接着し易さという観点からは、溶剤がほとんど残存しない程度まで乾燥固化することが好ましい。塗布した熱硬化性樹脂接着剤は乾燥するにつれて色が少し変化していくため、その様子を目視で観察することで乾燥固化の程度を確認できる。
【００４３】
乾燥固化時の温度は、熱硬化性樹脂接着剤が架橋反応を開始する温度未満で行えばよく、具体的には使用する熱硬化性樹脂接着剤により適宜決定すればよい。例えば、フェノール性樹脂接着剤であれば、短時間で乾燥固化を行うという観点からは、１１０℃未満、好ましくは２５〜１０５℃に調整するのが望ましい。
【００４４】
また、熱硬化性樹脂接着剤の乾燥固化を効率よく行う観点から、所定の温度から複数段階に温度を上昇させて乾燥固化を行ってもよい。
この場合、一段目の温度と二段目の温度の差等については特に限定はない。
【００４５】
また、乾燥固化の時間については、熱硬化性樹脂接着剤中の溶剤を蒸発させ、熱硬化性樹脂の固形分が固化した状態にできる時間であればよく、乾燥固化の温度に応じて適宜決定すればよいが、例えば、工業的なレベルで安定に行うことができる観点からは、３０〜６０分以上に調整することが好ましい。
【００４６】
乾燥固化の手段としては、例えば、所定の温度に調整した気体を、インサート品に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の表面に送風する方法がある。また、熱硬化性樹脂接着剤を塗布したインサート品を、減圧環境下又は常圧環境下で所定の温度環境に静置する方法等が挙げられる。また、これらの方法は組み合わせてもよい。
【００４７】
本発明では、前記のように熱硬化性樹脂接着剤が架橋反応を開始する温度未満で熱硬化性樹脂接着剤を乾燥固化させれば、加熱温度や時間のコントロールが難しかった半硬化を行う必要がない。しかも、プラスチック材料と結合させるための熱硬化性樹脂接着剤中の反応基の減少を抑えることで熱硬化性樹脂接着剤とプラスチックとの結合力を高めることが可能になる。
【００４８】
（射出成形工程）
本工程では、前記自然乾燥工程又は前記乾燥固化工程を経た前記インサート品を前記射出成形用金型内に配置した状態で、溶融した前記プラスチックの材料をゲートから前記金型のキャビティ内に注入する。
【００４９】
インサート品のプラスチックとの接合面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の表面から面外方向へ０．２ｍｍ以上離間した位置にゲートを配置してなる前記射出成形用金型を用いているので、前記接着剤塗布工程でインサート品の表面に塗布されて前記自然乾燥工程又は前記乾燥固化工程で溶剤が揮発した熱硬化性樹脂接着剤は、半硬化状態にしなくても、高圧の溶融プラスチック材料により押し流されて流出することがない（前記接着剤が剥ぎ取られてしまうことがない）。
【００５０】
次に、本発明の実施の形態に係る射出成形用金型、及びインサート成形品の製造方法について説明する。
【００５１】
＜射出成形用金型、及びインサート成形品の実施の形態＞
図１の要部拡大縦断面図に示すように、本発明の実施の形態に係る射出成形用金型１は、図示しない固定側取付板を固定盤にボルトで固定し、図示しない可動側取付板を可動盤にボルトで固定することにより、射出成形機に取り付けられる。
射出成形用金型１で成形するインサート成形品は、図２（ｂ）の縦断面図に示す磁気エンコーダ１１であり、インサート品である円環状固定部材１２及びプラスチックである円環状プラスチック磁石１３からなり、円環状固定部材１２及び円環状プラスチック磁石１３間には熱硬化性樹脂接着剤層１４が介在する。
なお、熱硬化性樹脂接着剤層１４の厚みは、数μｍ〜数十μｍ程度であり非常に薄いものであるが、図２〜図５、及び図１３においては図面の見やすさのために拡大して示している。
【００５２】
円環状固定部材１２は、円筒部１２Ａ及び円筒部１２Ａの一端縁から径方向外方へ延出する円環部１２Ｂからなる鋼板製のものであり、例えば厚さ０．６ｍｍのステンレス鋼製の板材からプレス加工により成形される。
なお、円環状固定部材１２は、少なくとも円筒部１２Ａ及び円環部１２Ｂを含むものであればよく、その形状は図２（ｂ）のものに限定されない。
【００５３】
円環状プラスチック磁石１３は、円環状固定部材１２に塗布した熱硬化性樹脂接着剤Ｂ（熱硬化性樹脂接着剤層１４）の表面Ａ１から距離（表面Ａ１から面外方向への距離）Ｄ（Ｄ≧０．２ｍｍ）を離間した位置に形成されるゲート痕Ｅのバリが、磁気エンコーダ１１の内径側に出っ張らない大きさに形成されるとともに、図２（ｂ）中の厚さＴは例えば０．９ｍｍ程度である。
また、円環状プラスチック磁石１３は、前記磁性体粉、前記熱可塑性樹脂、及び添加剤が含まれた磁石材料によって形成される。
なお、円環状プラスチック磁石１３における熱可塑性樹脂、磁性体粉、添加剤等の含有量については、前記のとおり、市販の磁気エンコーダのプラスチック磁石と同じ程度であればよく、特に限定はない。
【００５４】
本実施の形態の磁気エンコーダ１１が、円環状固定部材１２により取り付けられる回転体としては、例えば、自動車の車輪の回転数を検出する装置や相対回転する軸受部の回転数検出装置等、従来の磁気エンコーダが取り付けられている回転体であればよい。
前記回転体に磁気エンコーダ１１を取り付けることで、前記回転体の回転に伴って、磁気エンコーダ１１も回転し、円周方向に多極に着磁された円環状プラスチック磁石１３の回転を円環状プラスチック磁石１３に対向するように取り付けたセンサで検知することで、前記の回転体の回転速度（回転数）を検出できる。
【００５５】
＜インサート成形品の製造方法の実施の形態＞
（接着剤塗布工程）
図２（ａ）の縦断面図に示すように、円環状固定部材１２における接合面Ａ０、すなわち図２（ｂ）に示す円環状プラスチック磁石１３との接合面Ａ０に、刷毛、ローラー、スプレー等により熱硬化性樹脂接着剤Ｂを塗布する。
【００５６】
（乾燥固化工程）
次に、前記接着剤塗布工程で熱硬化性樹脂接着剤Ｂを塗布した円環状固定部材１２を、接着剤Ｂが架橋反応を開始する温度未満の所定の温度に調整した室内に入れて所定時間静置することにより、接着剤Ｂに含まれる溶剤を揮発させて円環状固定部材１２の表面（接合面Ａ０）に乾燥固化させる。
【００５７】
（射出成形工程）
次に、図１の要部拡大縦断面図に示すように、前記乾燥固化工程を経て熱硬化性樹脂接着剤Ｂが乾燥固化した円環状固定部材１２を可動側金型３にセットして型締めした状態で、溶融したプラスチック磁石材料Ｐをスプルー４から注入する。溶融したプラスチック磁石材料Ｐは、ランナー５を通って内径側ディスクゲートＧから固定側型板２及び可動側型板３間のキャビティＣ内に充填される（図３（ａ）の要部拡大縦断面図も参照）。
【００５８】
溶融したプラスチック磁石材料Ｐは、プラスチック磁石材料Ｐが射出できる粘度を有し、かつ固化しない程度の温度であればよく、例えば、２００〜３６０℃が挙げられるが、特に限定はない。
なお、スプルー４の方向（溶融したプラスチック磁石材料Ｐの注入方向）は、水平方向である。
【００５９】
溶融したプラスチック磁石材料Ｐを冷却・固化させた後、図３（ｂ）の要部拡大縦断面図に示すように、パーティングラインＰＬから可動側型板３を開き、ゲートカット前の成形品及びインサートコア６を図示しないエジェクタピンにより突き出すことにより、これらを取り出す。
【００６０】
次に、図３のようなインサートコア方式と異なる金型構造の例について説明する。
図４の要部拡大縦断面図は、スライドコア方式（内径スライドコア方式）の金型構造を示している。
図４（ａ）に示すように溶融したプラスチック磁石材料ＰをキャビティＣ内に充填し、溶融したプラスチック磁石材料Ｐを冷却・固化させた後、図４（ｂ）に示すように、スライドコア７を径方向内方へスライドさせて成形品から退出させた状態で、パーティングラインＰＬから可動側型板３を開き、ゲートカット前の成形品を図示しないエジェクタピンにより突き出すことにより、ゲートカット前の成形品を取り出す。
【００６１】
次に、ゲートカット処理を行い、インサート成形品（磁気エンコーダ１１）をゲートから切り離す。
【００６２】
（熱硬化処理工程）
次に、前記射出成形工程で得られたインサート成形品である磁気エンコーダ１１に対し、熱硬化性樹脂接着剤Ｂが架橋反応を開始する温度以上で熱硬化処理を行うことにより、磁気エンコーダ１１の完成品（前記射出成形工程内で後述する着磁を行わない場合は、着磁前のもの）が得られる。
【００６３】
本工程では、前記射出成形工程で得られた磁気エンコーダ１１に対し、熱硬化性樹脂接着剤Ｂが架橋反応を開始する温度以上で熱硬化処理を行うことで、円環状固定部材１２と円環状プラスチック磁石１３との間にある乾燥固化した熱硬化性樹脂接着剤Ｂに架橋反応を生じさせて硬化させ、前記の３つの部材１２，Ｂ，１３同士を一体化させる。
前記架橋反応を開始する温度以上の温度としては、１１０〜１８０℃の範囲であれば、接着剤に用いられる樹脂の種類に関係なく、架橋反応を生じさせて硬化反応を行うことができる。
【００６４】
また、前記熱硬化処理は、段階的に温度を上昇させて行ってもよい。例えば、一段目の温度を１１０〜１４０℃、二段目の温度を１４０〜１８０℃の範囲に調整することが挙げられる。なお、前記架橋開始温度以上の温度の上限は、処理時間を短縮する観点から、１８０℃を超える温度にしてもよい
【００６５】
また、本発明では、円環状プラスチック磁石１３は、円周方向に多極に着磁されている。この着磁は、例えば、前記射出成形工程において、調整した磁場内で射出成形をすることで、磁性粉を磁場配向させてもよいし、前記熱硬化処理工程で得られた磁気エンコーダに対して脱磁を行ったのち、別途準備した着磁ヨーク等の着磁装置を用いて前記プラスチック磁石の周方向にＮ極とＳ極とが交互になるように多極に着磁してもよい。
【実施例】
【００６６】
＜溶融プラスチック材料の流動解析による評価＞
プラスチック射出成形用シミュレーションツールであるSimulation Moldflowを使用して溶融プラスチック材料（以下、「溶融樹脂」という。）の流動解析を行った。
【００６７】
（解析条件及び評価項目）
材料データをＭＡＴＥ社製ＰＡ１２-フェライトボンド磁石ＨＭ−１２２０Ｋ、樹脂温度を２６８℃、金型温度を８０℃、射出流量を４３ｃｃ/ｓとし、ゲート部及び接着剤表面のゲート近傍における溶融樹脂流速、並びにゲート部及び接着剤表面のゲート近傍における壁面せん断応力を評価項目とした。
ここで、前記接着剤表面のゲート近傍の壁面せん断応力の大きさは、溶融樹脂が接着剤を剥ぎ取る力に比例する。
【００６８】
＜実施例＞
（実施例１）
図３（ａ）の要部拡大縦断面図に示す金型構造の例において、インサート品（円環状固定部材１２）のプラスチック（図２（ｂ）の円環状プラスチック磁石１３）との接合面Ａ０に塗布した接着剤の表面Ａ１からゲートＧまでの面外方向距離Ｄが０．２ｍｍのものを実施例１とした。
（実施例２）
図３（ａ）の要部拡大縦断面図に示す金型構造の例において、距離Ｄが０．２５ｍｍのものを実施例２とした。
（実施例３）
図３（ａ）の要部拡大縦断面図に示す金型構造の例において、距離Ｄが０．４５ｍｍのものを実施例３とした。
【００６９】
＜比較例＞
（比較例１）
図３（ａ）の要部拡大縦断面図に示す金型構造の例において、距離Ｄが０．１ｍｍのものを比較例１とした。
（比較例２）
図５の要部拡大縦断面図に示す金型構造、すなわちインサート品（円環状固定部材１２）のプラスチック（図２（ｂ）の円環状プラスチック磁石１３）との接合面Ａ０上にゲート位置を設定したものを比較例２とした。
【００７０】
＜解析結果及び考察＞
表１に、解析結果を示す。
接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍における溶融樹脂流速について、比較例１のように接着剤表面Ａ１からゲートＧまでの面外方向距離Ｄが０．１ｍｍであるもの（図３（ａ）の金型構造）では２４ｃｍ／ｓ、比較例２のように接合面Ａ０上にゲート位置を設定したもの（図５の金型構造）では７１ｃｍ／ｓであった。
それらに対し、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍における溶融樹脂流速について、実施例１のように接着剤表面Ａ１からゲートＧまでの面外方向距離Ｄが０．２ｍｍであるもの（図３（ａ）の金型構造）では１１ｃｍ／ｓ、実施例２のように距離Ｄが０．２５ｍｍであるもの（図３（ａ）の金型構造）では７ｃｍ／ｓ、実施例３のように距離Ｄが０．４５ｍｍであるもの（図３（ａ）の金型構造）では４ｃｍ／ｓであった。
よって、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍における溶融樹脂流速は、実施例１，２，３では、比較例１に対して、それぞれ、約４６％、約２９％、約１７％に低減しており、比較例２に対して、それぞれ、約１５％、約１０％、約６％に低減している。
【００７１】
また、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍の壁面せん断応力について、比較例１では１．６Ｍｐａ、比較例２では２．６ＭＰａであった。
それらに対し、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍における壁面せん断応力について、実施例１では１．２Ｍｐａ、実施例２では１．２Ｍｐａ、実施例３では１．１ＭＰａであった。
よって、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍の壁面せん断応力は、実施例１，２，３では、比較例１に対して、それぞれ、約７５％、約７５％、約６９％に低減しており、比較例２に対して、それぞれ、約４６％、約４６％、約４２％に低減している。
【００７２】
【表１】
0006044731.tif 000002
【００７３】
図６は、上記解析結果をグラフ化したものであり、横軸を接着剤表面Ａ１からゲートＧまでの面外方向距離Ｄ（ｍｍ）とし、縦軸を接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍における溶融樹脂流速（ｃｍ／ｓ）及び壁面せん断応力（ＭＰａ）として示したものである。
図６から、実施例のように接着剤表面Ａ１からゲートＧまでの面外方向距離Ｄを０．２ｍｍ以上にすれば、比較例よりも、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍における溶融樹脂の流速及び壁面せん断応力が大幅に小さくなることが分かる。
ここで、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍に流入する溶融樹脂の流速が大幅に小さくなれば、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍に流入する溶融樹脂のせん断速度が大幅に小さくなるので、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍に発生する壁面せん断応力が大幅に小さくなる。
図６から、距離Ｄを０．２ｍｍ以上にすれば、接着剤表面Ａ１のゲートＧ近傍における壁面せん断応力が小さく略一定になることが分かる。
【００７４】
＜インサート成形品による評価＞
射出成形用金型を用いて図２（ｂ）に示すインサート成形品である磁気エンコーダ１１をインサート成形する実験を行った。
【００７５】
（実験条件及び評価項目）
プラスチック磁石をＰＡ１２ベースのボンド磁石、溶融樹脂温度を２８０℃、射出流量を４５ｃｃ／ｓとし、円環状プラスチック磁石表面への接着剤浮き出しの有無を評価項目とした。
【００７６】
＜実施例＞
図３（ａ）の要部拡大縦断面図に示す金型構造において、インサート品（円環状固定部材１２）のプラスチック（図２（ｂ）の円環状プラスチック磁石１３）との接合面Ａ０に塗布した接着剤の表面Ａ１からゲートＧまでの面外方向距離Ｄが０．２５ｍｍ、０．３５ｍｍ、及び０．４５ｍｍのものを実施例とした。
【００７７】
（実施例４）
距離Ｄが０．２５ｍｍで、インサート品に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の乾燥条件を、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満である６０℃で６０ｍｉｎとしたものを実施例４とした。
（実施例５）
距離Ｄが０．３５ｍｍで、インサート品に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の乾燥条件を、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満である６０℃で６０ｍｉｎとしたものを実施例５とした。
（実施例６）
距離Ｄが０．４５ｍｍで、インサート品に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の乾燥条件を、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満である６０℃で６０ｍｉｎとしたものを実施例６とした。
（実施例７）
距離Ｄが０．３５ｍｍで、インサート品に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の乾燥条件を、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満である１００℃で３０ｍｉｎとしたものを実施例７とした。
【００７８】
＜比較例＞
図５の要部拡大縦断面図に示す金型構造、すなわちインサート品（円環状固定部材１２）のプラスチック（図２（ｂ）の円環状プラスチック磁石１３）との接合面Ａ０上にゲート位置を設定したものを比較例とした。
【００７９】
（比較例３）
インサート品に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の乾燥条件を、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満である６０℃で６０ｍｉｎとしたものを比較例３とした。
（比較例４）
インサート品に塗布した熱硬化性樹脂接着剤の乾燥条件を、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満である１００℃で３０ｍｉｎとしたものを比較例４とした。
【００８０】
＜実験結果及び考察＞
表２に示す実験結果により、図５のような金型構造の比較例３及び４では、プラスチック磁石の表面へ接着剤が浮き出ていた（比較例３に対応する図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の磁気エンコーダの円環状プラスチック磁石表面の写真参照）。このようにプラスチック磁石の表面へ接着剤が浮き出した磁気エンコーダは、磁気特性に悪影響を及ぼすので、円環状固定部材とプラスチック磁石との接着強度等を評価するまでもなく、製品にならないものである。
このようにプラスチック磁石の表面へ接着剤が浮き出す現象について検討すると、図５のような金型構造では、熱硬化性樹脂接着剤の乾燥条件を、前記接着剤が架橋反応を開始する温度未満にした場合、表１の比較例２に示すように接着剤表面のゲート近傍における溶融樹脂流速が大きくなる。したがって、接着剤表面のゲート近傍に流入する溶融樹脂のせん断速度が大きくなるので、接着剤表面のゲート近傍に発生する壁面せん断応力が大きくなる。
よって、高圧の溶融樹脂によりゲート近傍の前記接着剤（図２（ａ）に示す接合面Ａ０に塗布した接着剤Ｂのゲート近傍の部分Ｈ参照）が押し流されて流出し（剥ぎ取られ）、溶融樹脂によって巻き込まれながら流動し、溶融樹脂とともにプラスチック磁石の表面に向かう方向へ移動して前記表面にまで到達して浮き出るものと考えられる。
ここで、比較例３及び４の磁気エンコーダを円環状固定部材１２の円環部１２Ｂの表面（図２（ｂ）参照）に垂直な径方向に切断し、その断面を電子顕微鏡で観察したところ、ゲートに近い側の前記接着剤（図２（ｂ）に示す熱硬化性樹脂接着剤層１４のゲート近傍の部分Ｉ参照）は実際に無くなっていた。
【００８１】
それに対して、図３（ａ）のような金型構造で、接着剤表面Ａ１からゲートＧまでの面外方向距離Ｄが０．２ｍｍ以上である、実施例４〜７では、プラスチック磁石の表面へ接着剤が浮き出していなかった（実施例４に対応する図７（ａ）及び（ｂ）、実施例５に対応する図８（ａ）及び（ｂ）、並びに実施例６に対応する図９（ａ）及び（ｂ）の磁気エンコーダの円環状プラスチック磁石表面の写真参照）。
ここで、実施例４〜７の磁気エンコーダを円環状固定部材１２の円環部１２Ｂの表面（図２（ｂ）参照）に垂直な径方向に切断し、その断面を電子顕微鏡で観察したところ、ゲートに近い側の前記接着剤（図２（ｂ）に示す熱硬化性樹脂接着剤層１４のゲート近傍の部分Ｉ参照）は実際に存在しており、流出していなかった。
【００８２】
【表２】
0006044731.tif 000003
【００８３】
なお図５のような金型構造で接着剤が流失しているのは、ゲート近傍のみであり、ゲートから離れた部分の接着剤は流失していない。これは流速の速いゲート部からある程度離れた位置（例えば図１３（ａ）のＪ参照）では、射出成形における通常流動（ファウンテンフロー）となることから、ゲート部からある程度離れた位置の接着剤表面付近における溶融樹脂の流速は小さくなるので、溶融樹脂のせん断速度も小さくなり、前記接着剤表面付近に発生する壁面せん断応力も小さくなるためである。また、当然のことであるが、図３（ａ）のような金型構造においても、ゲート部からある程度離れた位置（例えば図１３（ｂ）のＫ参照）では、射出成形における通常流動（ファウンテンフロー）となっている。
【００８４】
＜剥離強度の比較試験＞
【００８５】
ダンベル試験片を作製して接着強度を評価する試験を行った。
【００８６】
先ず、固定部材用のＳＵＳ４３０製金属プレートを加工して、図１１の概略斜視図に示す固定部材プレート１６（幅２５ｍｍ、長さ８０ｍｍ、厚み２ｍｍ）を作製した。
次に、固定部材プレート１６端部の一方側の表面に、その長さ方向Ｆに対して約１０ｍｍの幅でフェノール系熱硬化性樹脂接着剤Ｂを塗布した。
次に、各固定部材プレート１６を、温度を２５℃、６０℃、９０℃、１０５℃、１２０℃、及び１５０℃に設定した反応容器内に３０分又は６０分間静置して、接着剤Ｂ中の有機溶剤（メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール）を完全に除去するまで乾燥して熱硬化性樹脂接着剤層１９を形成した。
【００８７】
次に、所定のインサート成形用の金型に固定部材プレート１６をセットし、２７０℃の溶融したプラスチック磁石材料（原料：ＰＡ１２＋ストロンチウムフェライト粉）を射出して、図１１に示す固定部材プレート１６とほぼ同じ形状のプラスチック磁石プレート１７を成形した。
次に、架橋反応開始温度以上である１５０℃で熱硬化処理を行い、熱硬化性樹脂接着剤層１９に架橋反応を生じさせて硬化反応を行わせることにより、図１１に示す接着強度評価用ダンベル試験片１５を得た。なお、着磁は行わなかった。
【００８８】
得られた接着強度評価用ダンベル試験片１５を、精密万能試験機１８にて、ＪＩＳＫ６８５０の試験条件に基づいて、その両端方向に引張り、熱硬化樹脂接着剤層１９が破断するまでの力を調べる引張せん断試験を行い、その剥離強度を測定した。その結果を、横軸を乾燥温度（℃）とし、縦軸を剥離強度（実線）及び剥離強度偏差（２点鎖線）として図１２に示した。
図１２における剥離強度は、乾燥温度が１２０℃で乾燥時間が３０分の場合の剥離強度を１００として示したものであり、図１２における剥離強度偏差は、乾燥する処理時間（６０分、３０分）の差による剥離強度のばらつき（偏差）を示したものである。
ここで、接着強度評価用ダンベル試験片１５を作製する工程は、前記インサート成形品の製造方法の実施の形態に準じていることから、得られる剥離強度は、同じように作製したインサート成形品（磁気エンコーダ１１）の剥離強度に相当すると考える。
【００８９】
図１２の結果より、乾燥温度が約１０５℃付近を超えると剥離強度が低くなり初め、乾燥温度が１２０℃付近で剥離強度が顕著に低下し、乾燥温度が１５０℃では剥離強度が０であることが分かる。
このような剥離強度の低下について、本願の発明者らは、その原因について検討し、乾燥温度が１５０℃では接着しない状態まで剥離強度が低下していることから、乾燥温度が高くなると、使用した接着剤の硬化反応が生じることで反応基が減少してしまい、プラスチック磁石の原料である熱可塑性樹脂との結合がうまく行われない可能性があることに着目した。
【００９０】
そこで、図２（ａ）のように円環状固定部材１２の接合面Ａ０に塗布したフェノール系熱硬化性樹脂接着剤Ｂを乾燥させる温度条件として、１）室温での風乾、２）９０℃で１０分間の乾燥、又は３）１５０℃で１０分間の焼き付けを行い、それぞれについて前記接着剤Ｂをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶剤で取り除くことができるかを調べた。前記接着剤ＢはＭＥＫ溶剤に溶解する一方、前記接着剤Ｂが熱硬化による架橋反応をして変性しているとＭＥＫ溶剤に溶解しない。よって、前記接着剤Ｂが熱硬化しているか否かは、前記接着剤ＢをＭＥＫ溶剤で取り除けるか否かで確認できる。
その結果、上記１）の風乾処理品と上記２）の９０℃乾燥処理品はいずれもＭＥＫ溶剤で前記接着剤Ｂを取り除くことが可能であったのに対して、上記３）の１５０℃処理品はＭＥＫ溶剤で前記接着剤Ｂを取り除くことができなかった。
よって、上記３）の１５０℃処理品は、熱硬化による架橋反応がすでに生じていたと考えられる。なお、上記３）の１５０℃処理品は、処理時間が短いことから完全な硬化ではなく、いわゆる半硬化していたと考えられる。
以上のことから、前記１０５℃付近を境に剥離強度が低下する現象は、円環状固定部材１２の表面に塗布した熱硬化性樹脂接着剤Ｂの乾燥時に熱硬化を起こしていたことが原因であると推測される。
【００９１】
事実、２５〜１０５℃の乾燥で得られた磁気エンコーダの剥離強度は、図１２の結果から、処理時間に拘わらず１２０℃の乾燥で得られたものに比べて、約１.７〜１．９倍も高い剥離強度を有しているため、接着剤の結合強度が顕著に向上しているものであった。
【００９２】
また、２５℃〜１０５℃の乾燥を行う場合、１２０℃などの高温に調整する場合に比べると、温度環境が低くなり、大量処理しても安定に作業し易いという利点もある。
【００９３】
さらに、図１２の結果から、乾燥温度が１０５℃よりも高くなるに従い、剥離強度偏差が大きくなることから、乾燥温度による強度変化の影響が大きくなっていることが分かる。
具体的には、１２０℃処理では６０℃処理と比較して、前記偏差を示す値は約５倍にも上昇している。これは、温度が高くなるにつれ、架橋硬化反応が活発になり、乾燥時間に対して硬化反応状態が大きく変化することを示している。
つまり、１２０℃のように高い温度で乾燥すると、処理時間短縮等の生産性向上に寄与できる反面、乾燥温度や乾燥時間のコントロールが難しく、大量処理時の乾燥装置内の温度のばらつき、並びに乾燥装置への投入及び取り出しのタイミング差により、製品の接着強度のばらつきが大きくなることが避けられないことが示唆される。
【００９４】
これに対して、乾燥温度を、２５℃〜１０５℃のように熱硬化性樹脂接着剤Ｂの架橋反応開始温度未満で行うことにより、剥離強度偏差が小さくなるので、大量処理する際の処理バッチ内の製品の接着強度のばらつき、及び処理バッチ毎の製品の接着強度のばらつきを顕著に抑えることができる。
【００９５】
また、乾燥温度が２５〜１０５℃で乾燥時間が３０分における前記接着強度評価用ダンベル試験片の引張せん断接着強度は、８〜１１Ｎ／ｍｍ２であった。
一方、乾燥温度が１２０℃で乾燥時間が３０分における前記接着強度評価用ダンベル試験片の引張せん断接着強度はおおむね５Ｎ／ｍｍ２未満であった。
よって、本発明の製造方法で得られる磁気エンコーダは、従来品よりも接着強度が向上していることが分かった。
【符号の説明】
【００９６】
Ａ０  接合面
Ａ１  接着剤表面
Ｂ  熱硬化性樹脂接着剤
Ｃ  キャビティ
Ｄ  接着剤表面からゲートまでの面外方向距離
Ｅ  ゲート痕
Ｆ  長さ方向
Ｇ  内径側ディスクゲート（ゲート）
Ｈ  接合面に塗布した接着剤のゲート近傍の部分
Ｉ  熱硬化性樹脂接着剤層のゲート近傍の部分
Ｊ，Ｋ  ゲート部からある程度離れた位置
Ｐ  溶融したプラスチック磁石材料
ＰＬ  パーティングライン
Ｔ  厚さ
１  射出成形用金型
２  固定側型板
３  可動側型板
４  スプルー
５  ランナー
６  インサートコア
７  スライドコア
８  治具
１１  磁気エンコーダ（インサート成形品）
１２  円環状固定部材（インサート品）
１２Ａ  円筒部
１２Ｂ  円環部
１３  円環状プラスチック磁石（プラスチック）
１４  熱硬化性樹脂接着剤層
１５  接着強度評価用ダンベル試験片
１６  固定部材プレート
１７  プラスチック磁石プレート
１８  精密万能試験機
１９  熱硬化性樹脂接着剤層
【要約】
【課題】インサート成形品におけるインサート品とプラスチックとの接着強度のばらつきを抑制しながら接着強度を向上できる射出成形用金型を提供する。
【解決手段】熱硬化性樹脂接着剤を塗布したインサート品１２を金型内に配置し、溶融プラスチック材料ＰをゲートＧからキャビティＣ内に注入してインサート成形品を製造する射出成形用金型であって、ゲートＧを、インサート品１２の接合面に塗布された前記接着剤の表面Ａ１から面外方向へ０．２ｍｍ以上離間した位置に配置した。射出成形の際にインサート品１２のプラスチックとの接合面に塗布された前記接着剤のゲートＧ近くに発生する壁面せん断応力が小さくなる。インサート品１２の接合面Ａに塗布する前記接着剤を半硬化状態にしなくても前記接着剤が高圧の溶融プラスチック材料Ｐにより押し流されないため、前記接着剤を半硬化状態にしないで射出成形を行える。
【選択図】図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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