(57)【要約】【課題】金属形状物と熱可塑性樹脂形状物とを射出成形により一体に接合させた複合体において、金属形状物に対する熱可塑性形状物の垂直精度の向上を図った金属と樹脂の複合体の提供。【解決手段】  金属形状物２０と、この金属形状物２０に射出成形で一体に接合される熱可塑性樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体４０である。熱可塑性樹脂形状物は、台座４２と、この台座４２から立設されたボス部４１とを備えたものである。台座４２に二つの湯口を介して連通し、射出ゲート４５から射出され溶融している熱可塑性樹脂をボス部４１に流入させる湯口４７を設け、前記射出ゲート４５から射出された前記熱可塑性樹脂が、前記湯口４７からボス部４１の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした。このことにより、ボス部４１が金属形状物２０に対して垂直に射出接合できるようにした。【選択図】  図１
2006205372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前処理された金属形状物（２０）と、この金属形状物（２０）の一方の面に射出成形で一体に接合される熱可塑性樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体（３０、４０、５０、６０）であって、
前記熱可塑性樹脂形状物は、台座（３２、４２、５２、６２）と、この台座から立設された立設成形体（３１、４１、５１、６１）とを備えたものであり、
前記台座に２つ以上の湯口（３７、４７、５７、６７）を介して連通し、射出ゲート（３５、４５、５５、６５）から射出され、溶融している熱可塑性樹脂を前記立設成形体（３１、４１、５１、６１）に流入させる湯道（３３、４３、５３、６３）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樹脂がほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項２】
請求項１に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記湯道（４３）は、分岐部（４６）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樹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（４５）より遠い側の前記立設成形体（４１）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、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項３】
請求項１に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記湯道（６３）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、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項４】
請求項３に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記湯道（６３）が、前記第１の軸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樹脂の複合体。
【請求項５】
請求項１に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記射出ゲート（５５）及び前記湯道（５３）は各々一対形成されているものであり、
一対の前記射出ゲートから射出された前記熱可塑性樹脂が、ほぼ対称に形成されている一対の前記湯口（５７）から前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項６】
請求項１に記載された金属と樹脂の複合体であって、
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（３２）と前記湯口（３３）との連通部近傍に切り欠き部（３６）が形成されており、
前記切り欠き部（３６）は、前記熱可塑成樹脂の樹脂流を利用して、前記第１の直線と直交する前記立設成形体（３１）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（３１）の前記射出ゲート（３５）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、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体（３１）の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項７】
前処理された金属形状物（２０）と、この金属形状物（２０）の一方の面に射出成形で一体に接合される熱可塑性樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体（７０）であって、
前記熱可塑性樹脂形状物は、台座（７２）と、この台座（７２）から立設された立設成形体（７１）とを備えた形状であり、
前記台座（７２）の根元の外周線に接しているように、かつ、前記台座（７２）と連通可能に設けられ、射出ゲート（７５）から射出され、溶融している熱可塑性樹脂を前記立設成形体に流入させる湯道（７３）を備え、
前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体（７１）に回転運動しながら流入、充填するようにした
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記立設成形体が、ボスである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載された金属と樹脂の複合体であって、
前記立設成形体が、リブである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載された金属と樹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（２０）を一方の射出成形用金型（１１、１１ａ）及び／又は他方の射出成型用金型（１５、１５ａ）にインサートし、
前記一方の射出成形用金型（１１、１１ａ）と前記他方の射出成形用金型（１５、１５ａ）とを固定して、台座（３２、４２、５２、６２、７２）と、この台座（３２、４２、５２、６２、７２）から立設された立設成形体（３１、４１、５１、６１、７１）とを備えた熱可塑性樹脂形状物を、前記金属形状物（２０）に一体に接合するためのキャビティ（２５）を形成し、
前記射出成形用金型の射出ゲート（３５、４５、５５、６５、７５）から前記キャビティ（２５）に前記熱可塑性樹脂を射出し、
前記熱可塑性樹脂を、前記立設成形体（３１、４１、５１、６１、７１）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ほぼ均等に流入、又は回転させながら流入させ、
前記金属形状物（２０）の一方の面に前記熱可塑性樹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樹脂の複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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樹脂形状物とを一体に接合した金属と樹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樹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った金属と樹脂の複合体とその製造方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
金属と樹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】
しかしながら、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から研究されて来た。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樹脂を一体化する方法として、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、これに熱可塑性樹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）。
【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樹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）。
【０００５】
さらに、アルミニウム合金に陽極酸化する方法を加えた後に、金型にインサートして熱可塑性樹脂を熱プレスして樹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）。
【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樹脂又はＰＰＳ樹脂を射出接合で一体化したものは、破断しようとするとせん断力で１９．６〜２９．４ＭＰａ（２００〜３００Ｋｇｆ／ｃｍ2）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」法で一体化させ製造することを試みている。その結果、従来の樹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樹脂の形状には、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い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樹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１ｍｍ厚のＡ５０５２アルミニウム合金板を購入し、複数の４０ｍｍ×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化ビニル樹脂に浸漬して完全に塩化ビニル樹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ニウ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℃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℃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℃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℃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℃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℃で１５分、６０℃で５分置いて乾燥した。浸漬治具から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。１４０℃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ニウム合金片２０をインサートし、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）「商品名ＳＧＸ１２０（東ソー社製）」を射出温度３１０℃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樹脂は、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。一体化した複合体１００を１７０℃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、（＋０．２０ｍｍ〜＋０．２７ｍｍ）／１５ｍｍ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）。この技術は、アウトサート成形に関するもので、穴のあいた基板に樹脂材のボスの底部が基板を挟むように成形され一体化するものであり、樹脂材の流れ、樹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。しかしながら、この方法はアウトサート成形では好適なものであるのかもしれないが、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った。すなわち、前記した「射出接合」法では、常に、高温高圧の樹脂流が、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樹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い接合力を得ることができず、基板を樹脂で挟むように成形して一体化しているのである。又、特許文献４の技術によるアウトサート成形で一体化されたものは、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、熱可塑性樹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樹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
【特許文献３】ＷＯ２００４／０５５２４８  Ａ１
【特許文献４】特開平０７−１５６１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【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樹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樹脂形状物とを射出接合により一体化させた金属と樹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樹脂の複合体とそ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】
【００１８】
本発明は、上記目的を達成するために次の手段をとる。
【００１９】
本発明１の金属と樹脂の複合体は、
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樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体であって、前記熱可塑性樹脂形状物は、台座と、この台座から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樹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樹脂がほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
本発明２の金属と樹脂の複合体は、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、前記湯口から流出する前記熱可塑性樹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、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
本発明３の金属と樹脂の複合体は、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の軸線と直交する第２の軸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、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
【００２２】
本発明４の金属と樹脂の複合体は、本発明３において、
前記湯道（６３）が、前記第１の軸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。
【００２３】
本発明５の金属と樹脂の複合体は、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、
一対の前記射出ゲートから射出された前記熱可塑性樹脂が、ほぼ対称に形成されてい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ほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
【００２４】
本発明６の金属と樹脂の複合体は、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、前記熱可塑成樹脂の樹脂流を利用して、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、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体の対向する部位にほぼ均等に流入、充填するようにしたことを特徴とする。
【００２５】
本発明７の金属と樹脂の複合体は、
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樹脂形状物とからなる金属と樹脂の複合体であって、前記熱可塑性樹脂形状物は、台座と、この台座から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樹脂を前記立設成形体に流入させる湯道を備え、前記熱可塑性樹脂が前記立設成形体に回転運動しながら流入、充填するようにしたことを特徴とする。
【００２６】
本発明８の金属と樹脂の複合体は、
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。
【００２７】
本発明９の金属と樹脂の複合体は、
請求項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。
【００２８】
本発明１０の金属と樹脂の複合体の製造方法は、
本発明１から９に記載された金属と樹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／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、この台座から立設された立設成形体とを備えた熱可塑性樹脂形状物を、前記金属形状物に一体に接合するためのキャビティを形成し、前記射出成形用金型の射出ゲートから前記キャビティに前記熱可塑性樹脂を射出し、前記熱可塑性樹脂を、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ほぼ均等に流入、又は回転させながら流入させ、前記金属形状物（２０）の一方の面に前記熱可塑性樹脂を射出成形により一体に接合したことを特徴とする。
【００２９】
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〕
本発明の金属と樹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）系樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）系樹脂を射出し、一体に接合したものであるとよい。
【００３０】
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はＪＩＳ規格でＡ１０００〜Ａ７０００番系の物、又、ＪＩＳ規格で鋳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。
【００３１】
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錆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℃とした脱脂液に数分浸漬し水洗する。続いて濃度数％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、アンモニア、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。
【００３２】
次に、本発明の射出接合で使用する熱可塑性樹脂としては、ＰＢＴ系樹脂、ＰＰＳ系樹脂が好適であるが他の熱可塑性樹脂であってもよい。しかし、熱可塑性樹脂として共通する要点は、金属の線膨張率に熱可塑性樹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系の樹脂組成物としては、ポリマー分としてＰＢＴ単独ポリマー、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（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹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加えて、全体の２０〜４０％のフィラーを含む組成物であることが好ましい。フィラーの含有はアルミニウム合金形状物と熱可塑性樹脂組成物との線膨張率を一致させるという観点から非常に重要である。フィラーには、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、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、炭素繊維やアラミド繊維の粉砕物、その他類する樹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系樹脂組成物やＰＰＳ系樹脂組成物を取り去るには非常に強い力が必要である。しかしながら一体化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。これは、アルミニウム合金とＰＢＴ系樹脂組成物やＰＰＳ系樹脂組成物との線膨張率の差が無視できないものであることを示している。一般に金属形状物より熱可塑性樹脂組成物の方が、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、２．４〜２．５×１０-5／℃である。一方の熱可塑性樹脂、例えばフィラーを含まないＰＢＴ樹脂の線膨張率は７〜８×１０-5／℃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樹脂も線膨張率は５〜９×１０-5／℃の範囲であり、ＰＢＴ樹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かなり近い値にできる。
【００３３】
樹脂に関するもう一つ課題は、熱可塑性樹脂組成物に成形収縮があることである。フィラーを含まない熱可塑性樹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樹脂組成物で０．３〜０．５％に縮めることができる。しかしながら、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℃程度冷えるとして約０．２％の縮みは熱可塑性樹脂組成物の成形収縮率より小さく、差がある。これは如何ともし難く、金型から離型して時間が経ち熱可塑性樹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、射出接合力の強いケース、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樹脂の場合は１５０℃程度）に１時間ほど放置すれば、残っていた内部歪は解消させることができる。従って、本発明の熱可塑性樹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樹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、熱可塑性樹脂を射出し、金型を開き離型する。射出条件は使用する熱可塑性樹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。熱可塑性樹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樹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いている原因について、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）や厚さを変えても樹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樹脂密度が低くなり易く、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、樹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方向から熱可塑性樹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樹脂の流入動作の中に回転動作を加える。
【発明の効果】
【００３７】
以上、詳記したように、本発明の金属と樹脂の複合体は、金属形状物の一方の面に、立設成形体を有する熱可塑性樹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。すなわち、熱可塑性樹脂の流れの勢いを減じることなく射出接合による一体化を行っているので、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樹脂形状物を、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樹脂形状物を、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樹脂の複合体は、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
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】
【００４０】
図１は、金属形状物に立設成形体（ボス部）を有する熱可塑性樹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樹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）は金型に熱可塑性樹脂を射出した状態を示す説明図である。
【００４１】
市販の１ｍｍ厚のＡ５０５２アルミニウム合金板を購入し、複数の４０ｍｍ×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化ビニル樹脂に浸漬して完全に塩化ビニル樹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℃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℃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】
続いて１％苛性ソーダ水溶液を収め４０℃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℃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℃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℃で１５分、６０℃で５分置いて乾燥した。浸漬治具から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）を有する熱可塑性樹脂形状物（以下、樹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、樹脂が射出されるキャビティ２５が形成されている。このキャビティ２５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、キャビティ２５を形成する（図３（Ｂ）参照）。このとき、金型１０は、１４０℃に加熱してあることが好ましい。
【００４５】
熱可塑性樹脂であるＰＰＳ樹脂「商品名ＳＧＸ１２０（東ソー社製）」（以下、樹脂と記載する。）を、射出温度３１０℃にて射出ゲート４５からキャビティ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を有する金属と樹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４７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ｗ１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ｗ１は２ｍｍ、分岐部４６とボス部４１の外周面との間の幅ｗ２は１ｍｍ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１ｍｍである。
【００４６】
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、樹脂が台座４２、ボス部４１の対向する部位に均等又はほぼ均等に両側から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、樹脂の流れは、湯口４７から図２の上方側に向かう方向になっている。すなわち、樹脂は図２の上方側に流入しやすくなっている。また、幅ｗ２と幅ｗ１の関係は、ｗ１＞ｗ２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、樹脂が、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から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から樹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樹脂流が行くように誘導している。結果として、ボス部４１に樹脂が流入する流入量のバランスをとって、ボス部４１の対向する部位に両側から均等又はほぼ均等に流入するようにしている。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に対して樹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いことはいうまでもない。
【００４７】
射出ゲート４５から射出された樹脂は、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。樹脂はボス部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、溶融した樹脂がボス部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に樹脂が全充填された時、樹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℃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】
ボス部が傾斜していないと目視で確認できたが、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）／１５ｍｍであり高精度であった。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。
【実施例２】
【００４９】
図４は、金属形状物にボス部等を有する樹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樹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）は金型に熱可塑性樹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いる。
【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に示すような樹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１１ａ、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、樹脂が射出されるキャビティ２５ａが形成されている。このキャビティ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１１ａ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、キャビティ２５ａを形成する（図６（Ｂ）参照）。このとき、金型１０ａは、１４０℃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ャビティ２５ａ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５７ａ、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℃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、樹脂を射出温度３１０℃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を有する金属と樹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２０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から射出された樹脂は、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。従って、溶融した樹脂は、ボス部５１の対向する部位に両側から均等又はほぼ均等に、樹脂が流入、充填される。このことにより、ボス部５１に樹脂が全充填された時、樹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℃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が傾斜していないと目視で確認できたが、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、−０．０３ｍｍ〜＋０．０３ｍｍであり、傾き量は（−０．０３ｍｍ〜＋０．０３ｍｍ）／１５ｍｍであり高精度であった。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。
【実施例３】
【００５５】
図７は、金属形状物に樹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に示すような樹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。１４０℃とした金型に前記アルミ片２０をインサートし、樹脂を射出温度３１０℃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と連通している。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、樹脂が台座３２、ボス部３１の対向する部位に両側から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、樹脂の流れは、湯道３３から図８の上方側に向かう方向になっている。すなわち、樹脂は図８の上方側に流入しやすくなっている。また、切り欠き部３６、３６によって図８の下方側に樹脂は流入しにくくなっている。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ってしまうが、本実施例３では、射出ゲート３５から遠い側（図８の上方側）に樹脂を流れやすくし誘導して、結果的に、ボス部３１に流入する樹脂の流入量のバランスをとっている。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に樹脂を流入させるものである。
【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、樹脂が、台座３２、ボス部３１等の対向する部位に両側から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に対して樹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いことはいうまでもない。
【００６０】
射出ゲート３５から射出された樹脂は、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、樹脂流、切り欠き部３７等によって、樹脂が、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樹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３１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に流入した樹脂は、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。このことにより、ボス部３１に樹脂が全充填された時、樹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℃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が傾斜していないと目視で確認できたが、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、−０．０１ｍｍ〜＋０．０５ｍｍであり、傾き量は（−０．０１ｍｍ〜＋０．０５ｍｍ）／１５ｍｍであり高精度であった。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。
【実施例４】
【００６２】
図９は、金属形状物に樹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に示すような樹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℃に加熱した金型に前記アルミ片２０をインサートし、樹脂を射出温度３１０℃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から射出された樹脂は、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に流入した樹脂は、均等又はほぼ均等にボス部６１の対向する部位に両側から流入、充填される。このことにより、ボス部６１に樹脂が全充填された時、樹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℃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が傾斜していないと目視で確認できたが、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、−０．０５ｍｍ〜＋０．０１ｍｍであり、傾き量は（−０．０５ｍｍ〜＋０．０１ｍｍ）／１５ｍｍであり高精度であった。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。
【実施例５】
【００６６】
図１１は、金属形状物に樹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で示すような樹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℃に加熱した金型に前記アルミ片２０をインサートし、樹脂を射出温度３１０℃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ｗ１０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、ｗ１１＝１．５ｍｍ、ｗ１２＝７．５ｍｍ、ｗ１３＝２ｍｍのようになっている。また、台座７２の高さｔ１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、樹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よいことはいうまでもない。
【００６９】
射出ゲート７５から射出された樹脂は、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の接線方向から流入する。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、溶融した樹脂に樹脂流があること等により、湯口７７から流入した樹脂が回転運動しやすいように構成されている。台座７２に流入した樹脂は、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に樹脂が全充填された時、樹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った。一体化された複合体７０を１７０℃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が傾斜していないと目視で確認できたが、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〜−０．０２ｍｍ）／１５ｍｍであり高精度であった。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。
【実施例６】
【００７１】
図１３は、金属形状物に複数の立設成形体が林立した樹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に示すような樹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上部の樹脂ベース部８８の寸法は、例えば、ａ１＝５０ｍｍ、ｂ１＝３０ｍｍ、ｔ２＝１ｍｍ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℃に加熱した金型にアルミ片２０をインサートし、樹脂を射出温度３１０℃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から射出された樹脂は樹脂ベース部８８上を流れる。ボス部８１ａには、湯道８３ａ、８３ｂ、湯口８７ａ、８７ｂ、台座８２を介して樹脂が流入する。ボス部８１ｂには、樹脂が、湯道８３ｃ、８３ｄ、湯口８７ｃ、８７ｄを介してボス部８１ｂに直接流入する。実施例６の湯道８３ａ、８３ｂの形状は、例えば、ｗ１４＝４ｍｍ、ｗ１５＝３ｍｍ、ｈ１＝１．５ｍｍであった。また、湯道８３ｃ、８３ｄの形状は、例えば、ｗ１６＝２ｍｍ、ｗ１７＝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８１ａ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、樹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っている。このことにより、ボス部８１ａ、８１ｂに樹脂が全充填された時、樹脂等最高温度位置がボス部８１ａ、８１ｂの中心に位置するようになった。
【００７４】
一体化された複合体８０を１７０℃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かった。
【実施例７】
【００７５】
図１５は、金属形状物に樹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で示すような樹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上の樹脂ベース部の寸法は、例えば、ａ５＝５０ｍｍ、ｂ３＝３０ｍｍ、ｔ２＝１ｍｍであった。また、ボス部９１ａ、９１ｂは、ａ６＝１５ｍｍ、ａ７＝２０ｍｍ、ａ８＝１５ｍｍ、ｂ４＝１５ｍｍの間隔を有して林立している。
【００７７】
１４０℃に加熱した金型にアルミ片２０をインサートし、樹脂を射出温度３１０℃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。樹脂ベース部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ｗ１９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の間が湯道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ｗ１８は例えば３ｍｍとなっている。同様に、樹脂ベース部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９７ｃ、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９１ａ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から射出された樹脂は樹脂ベース部９８に流入される。樹脂ベース部９８に流入した樹脂は、湯道９３ａ、９３ｂ、湯口９７ａ、９７ｂを介して台座９２ａ、ボス部９１ａに流入する。同様に、樹脂ベース部９８に流入した樹脂は、湯道９３ｃ、９３ｄ、湯口９７ｃ、９７ｄを介して台座９２ｂ、ボス部９１ｂに流入する。ボス部９１ａ、９１ｂの対向する部位に、樹脂が均等又はほぼ均等に流入、充填される。このことにより、樹脂がボス部９１ａ、９１ｂに全充填された時の最高温度位置がボス部９１ａ、９１ｂの中心に位置するようになった。
【００７９】
一体化された複合体９０を１７０℃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、趣旨を逸脱しない範囲で各種形状、寸法のものに適用できることもいうまでもない。
【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っているが、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）を陽極酸化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、樹脂形状物を射出接合で一体化させた金属と樹脂の複合体であればよいことはいうまでもない。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。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、金属形状物に熱可塑性樹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樹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４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樹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樹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樹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樹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樹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樹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。
【符号の説明】
【００８３】
１０，１０ａ…金型
１１，１１ａ…一方の金型
１５，１５ａ…他方の金型
２０…金属形状物（アルミニウム合金片）
２５，２５ａ…キャビティ
３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００…金属と樹脂の複合体
３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１…立設成形体（ボス部）
３２，４２，５２，６２，７２，８２，９２，１０２…台座
３３，４３，５３，６３，７３，８３，９３，１０３…湯道
３５，４５，５５，６５，７５，８５，９５，１０５…射出ゲート
３７，４７，５７，６７，７７，８７，９７…湯口
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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