(57)【要約】【課題】金属板と熱可塑性樹脂との密着性に優れ、且つ反りの少ない金属複合積層部品が得られ、特殊な金型や金属板の表面処理が必ずしも必要でなく、作業工程が簡易である、ポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーからなる熱可塑性樹脂を金属板上に射出成形する、金属複合積層部品の製造方法を提供すること。【解決手段】ポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーからなる熱可塑性樹脂を金属板上に射出成型して金属複合積層部品を製造する際に、金型内表面の少なくとも金属板と金型内表面とが接触する部分全面に断熱層が形成された金型を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内表面の少なくとも金属板と金型内表面とが接触する部分全面に断熱層が形成された金型を用いて、射出成形によりポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーからなる熱可塑性樹脂を前記金属板上に積層する金属複合積層部品の製造方法。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂がポリフェニレンスルフィド樹脂からなる、請求項１に記載の金属複合積層部品の製造方法。
【請求項３】
前記断熱層は、熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である請求項１又は２記載の表の金属複合積層部品の製造方法。
【請求項４】
前記断熱層は、ポリイミド樹脂を含む請求項１から３いずれか記載の金属複合積層部品の製造方法。
【請求項５】
前記金属複合積層部品が、電気・電子製品の筐体である請求項１から４いずれか記載の金属複合積層部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板上に射出成形により熱可塑性樹脂層を積層した金属複合積層部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インサート成形、アウトサート成形、フープ成形等の成形方法により、熱可塑性樹脂を射出成形して、熱可塑性樹脂と金属部品とを複合化して製造した電気・電子部品が、家電製品、情報通信機器、自動車部品等に幅広く利用されている。
【０００３】
また、熱可塑性樹脂と金属部品とを複合化した金属複合部品の中では、金属板の表面の一部または全面に熱可塑性樹脂を積層した金属複合積層部品が、強度等の機能性や、軽量性、意匠性等の点から、携帯電話機やノート型パーソナルコンピュータ等の小型の情報・通信機器の筐体として注目されている。
【０００４】
かかる金属複合積層部品に用いる熱可塑性樹脂には、外部からの衝撃に耐えうる強度を有することや、製造効率の点から射出成形可能であることが望まれる。このため、機械的性質、耐熱性等に加え、優れた成形性を有するポリフェニレンスルフィド樹脂や液晶性ポリマーの金属複合積層部品への使用が検討されている。
【０００５】
しかし、熱可塑性樹脂としてポリフェニレンスルフィド樹脂や液晶性ポリマーを用いて射出成形により金属複合積層部品を製造する場合には、これらの熱可塑性樹脂の線膨張率が、他の樹脂と比較して小さいものの、金属と比較すると大きいことや、低温の金属板と、非常に高い加工温度になっている熱可塑性樹脂とで成形後の収縮率が大きく異なることから、金型内では金属板と樹脂とが良好に密着していた成形品も、成形後には金属板と樹脂との密着性が低下してしまう問題がある。また、これらの熱可塑性樹脂は加工温度が非常に高いため、溶融状態の熱可塑性樹脂と低温の金属板とが金型内で接触することにより金属板表面の熱可塑性樹脂が急速に固化してしまい、通常の製造方法では、金属板と熱可塑性樹脂との密着性が優れた金属複合積層部品の製造が難しい問題がある。さらに、ポリフェニレンスルフィド樹脂や液晶性ポリマーを射出成型により金属板上に積層した場合には、得られた金属複合積層部品に反りが生じやすいことも問題である。
【０００６】
このため、ポリフェニレンスルフィド樹脂や液晶性ポリマーを用いて金属複合積層部品を製造する場合、金属板と熱可塑性樹脂との密着性の問題から射出成形法を適用することができず、金属板と熱可塑性樹脂の成形品とを粘着テープや接着剤を用いて積層する煩雑な作業が必要である。
【０００７】
かかる事情から、金属板上にポリフェニレンスルフィド樹脂や液晶性ポリマーを射出成形する際に、金属板と熱可塑性樹脂との密着性を改良し、且つ、得られる金属複合積層部品の反りの発生を低減する方法の開発が望まれている。
【０００８】
熱可塑性樹脂と金属部品とからなる金属複合成形品における、熱可塑性樹脂と金属との密着性を改良する方法としては、例えば、スチレン重合体、ＡＢＳ樹脂、あるいはその共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等オレフィン重合体、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、塩化ビニール重合体又はその共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール等の樹脂を用いるブロー成形法において、金型の金属部品と接触する部分の一部を特定の熱伝導率の耐熱性重合体により被覆する方法（特許文献１）が提案されている。
【０００９】
しかし、特許文献１の実施例に記載の方法は、ＡＢＳ樹脂を用いたブロー成型方法において、金型の、金型と金属部品（ボルト又はナット）との接触部分の一部を、特定の熱伝導率の耐熱性重合体で被覆することによりＡＢＳ樹脂の充填不良を解消して、金属部品をＡＢＳ樹脂から抜け難くする方法であって、ポリフェニレンスルフィド樹脂や液晶性ポリマー等の成形性に優れた樹脂を用いて射出成形する方法においては、そもそも充填不良の問題が生じにくいため、充填不良の解消による密着性の改良効果は望めないものであった。また、特許文献１の実施例で用いられている金属部品はボルトやナットのような熱可塑性樹脂との接触部分に溝を切られたものであるので、充填不良を解消することにより金属部品と熱可塑性樹脂との密着性を改良することができるが、金属板上に熱可塑性樹脂を積層した金属複合積層部品では、金属板と熱可塑性樹脂との接触部分が平滑面であるため、充填不良が解消されたとしても密着性の改良は望めない。さらに、特許文献１には反りの発生の問題についてはなんら開示されていない。
【００１０】
金属部品とポリフェニレンスルフィド樹脂や液晶性ポリマーとの密着性の改善方法としては、例えば、特定の表面粗さとなるようにエッチング等の表面処理を施された金属部品とポリフェニレンスルフィド樹脂等の熱可塑性樹脂とを、射出成形等の方法により複合化する方法（特許文献２）や、金属部品を保持する、加熱装置及び冷却装置を備えた保持駒を用いて、保持駒の温度を熱可塑性樹脂の降温結晶化温度（Ｔｃ）以上の温度として金属部品を加熱した後に射出成形を行い、保持駒を１５０℃以下に急冷却した後に、金属部品と熱可塑性樹脂とを複合化した成形品を金型から取り出す方法（特許文献３）等が提案されている。
【００１１】
しかし、特許文献２に記載の方法では、金属部品を前もってエッチング等の方法で表面処理しておく必要があり、必ずしも全ての金属に表面処理を適用できない点で問題がある。また、特許文献３に記載の方法では、加熱装置及び冷却装置を備えた特殊な金属部品の保持駒を使用する必要があり金属部品の保持駒の改造等にコストがかかること、保持駒の複雑な温度制御が必要であり金属部品と熱可塑性樹脂とを複合した成形品の製造工程が煩雑になること、及び、金型及び保持駒が繰り返し急激な温度変化を受けることとなり金型寿命が短くなること等の問題がある。
【００１２】
さらに、特許文献２及び３には、金属部品と熱可塑性樹脂とを複合化した成形品に生じる反りの改善についてなんら開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平０７−１７８７６５号公報
【特許文献２】国際公開第２００４／０４１５３３号パンフレット
【特許文献３】特開２００８−１３２７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、金属板と熱可塑性樹脂との密着性に優れ、且つ反りの少ない金属複合積層部品が得られ、特殊な金型や金属板の表面処理が必ずしも必要でなく、作業工程が簡易である、ポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーからなる熱可塑性樹脂を金属板上に射出成形する、金属複合積層部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】
【００１５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、ポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーからなる熱可塑性樹脂を金属板上に射出成型して金属複合積層部品を製造する際に、金型内表面の少なくとも金属板と金型内表面とが接触する部分全面に断熱層が形成された金型を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には本発明は以下のものを提供する。
【００１６】
（１）  金型内表面の少なくとも金属板と金型内表面とが接触する部分全面に断熱層が形成された金型を用いて、射出成形によりポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーからなる熱可塑性樹脂を前記金属板上に積層する金属複合積層部品の製造方法。
【００１７】
（２）  前記熱可塑性樹脂がポリフェニレンスルフィド樹脂からなる（１）記載の金属複合積層部品の製造方法。
【００１８】
（３）  前記断熱層は、熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である（１）又は（２）記載の金属複合積層部品の製造方法。
【００１９】
（４）  前記断熱層は、ポリイミド樹脂を含む（１）から（３）いずれか記載の金属複合積層部品の製造方法。
【００２０】
（５）  前記金属複合積層部品が、電気・電子製品の筐体である（１）から（４）いずれか記載の金属複合積層部品の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の製造方法によれば、射出成形により、ポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーを熱可塑性樹脂と金属板との密着性に優れた金属複合積層部品が得られる。このため、金属板と熱可塑性樹脂部品とを接着剤や粘着テープ等により積層する煩雑な作業が不要となり、高い生産効率で安価に金属複合積層部品を提供することができる。
【００２２】
また、本発明の製造方法によれば、得られる金属複合積層部品に生じる反りを抑制できる。このため所望の形状の金属複合積層部品を安定して製造することができる。
【００２３】
さらに、本発明の製造方法によれば、加熱装置及び冷却装置を備える保持駒等を備える金型を必ずしも用いる必要が無い。このため、金型の改造や、保持駒の複雑な温度制御が不要であり、簡易な工程によって低コストで金属複合積層部品を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例において製造した密着強度測定用試験片の模式図である。
【図２】実施例において反り量測定用試験片の製造に用いる金属板の模式図である。
【図３】実施例において製造した反り量測定用試験片の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００２６】
本発明は、ポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーからなる熱可塑性樹脂を射出成型により金属板上に積層して金属複合積層部品を製造する方法において、金型内表面の少なくとも金属板と金型内表面とが接触する部分全面に断熱層が形成された金型を用いることを特徴とする。以下、本発明について、熱可塑性樹脂、金属板、断熱層、成形方法、金属複合積層部品の順で説明する。
【００２７】
［熱可塑性樹脂］
本出願の明細書及び特許請求の範囲において、「熱可塑性樹脂」とは、熱可塑性樹脂単独の材料のみならず、熱可塑性樹脂に各種の充填材、及び／又は、各種の添加剤を配合した熱可塑性樹脂組成物も意味する。
【００２８】
本発明において使用する熱可塑性樹脂は、筐体として用いた場合の耐熱性の点から、荷重たわみ温度が２５０℃以上であることが好ましく、２８０℃以上がより好ましい。このため、本発明において使用する熱可塑性樹脂は、液晶性ポリマー及び／又はポリフェニレンスルフィド樹脂からなる。また、液晶性ポリマー及び／又はポリフェニレンスルフィド樹脂を用いることにより、機械的性質、電気的性質、寸法精度に優れる表面実装用の電気・電子部品を、成形性よく製造することが可能となる。
【００２９】
ポリフェニレンスルフィド樹脂及び液晶性ポリマーの中では、より金属板と熱可塑性樹脂との密着性に優れた金属複合積層部品を得やすいことから、ポリフェニレンスルフィド樹脂を用いるのがより好ましい。
【００３０】
本発明において、ポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーは、本発明の目的を阻害しない範囲で、１種又は２種以上の他の熱可塑性樹脂と組み合わせて用いることができる。ポリフェニレンスルフィド樹脂及び／又は液晶性ポリマーと組み合わせることができる熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、弗素樹脂、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３１】
〔ポリフェニレンスルフィド樹脂〕
本発明において熱可塑性樹脂として使用できるポリフェニレンスルフィド樹脂（ポリフェニレンチオエーテル系樹脂）としては、ポリフェニレンスルフィド骨格−（Ａｒ−Ｓ−）−［式中、Ａｒはフェニレン基を示す］を有する単独重合体及び共重合体が含まれる。
【００３２】
フェニレン基（−Ａｒ−）としては、例えば、ｐ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、置換フェニレン基（例えば、Ｃ１−５アルキル基等の置換基を有するアルキルフェニレン基や、フェニル基等の置換基を有するアリールフェニル基）、ｐ，ｐ’−ジフェニレンスルホン基、ｐ，ｐ’−ビフェニレン基、ｐ，ｐ’−ジフェニレンエーテル基、ｐ，ｐ’−ジフェニレンカルボニル基等が例示できる。ポリフェニレンスルフィド系樹脂は、このようなフェニレン基で構成されるフェニレンスルフィド基のうち、同一の繰返し単位を用いたホモポリマーであってもよく、組成物の加工性の点から、異種繰返し単位を含むコポリマーであってもよい。
【００３３】
ホモポリマーとしては、ｐ−フェニレンスルフィド基を繰返し単位とする線状のものが好ましく用いられる。コポリマーとしては、ｐ−フェニレンスルフィド基を主繰返し単位とし、ｍ−フェニレンスルフィド基を含む組み合わせが好ましい。ｐ−フェニレンスルフィド基を主繰返し単位とし、ｍ−フェニレンスルフィド基を含むコポリマーの中では、耐熱性、成形性、機械的特性等の物性上の点から、ｐ−フェニレンスルフィド基を６０モル％以上含む線上のコポリマーがより好ましく、ｐ−フェニレンスルフィド基を７０モル％以上含む線上のコポリマーが特に好ましい。
【００３４】
ポリフェニレンスルフィド樹脂は、比較的低分子量の線状ポリマーを酸化架橋又は熱架橋により溶融粘度を上昇させ、成形加工性を改良したポリマーであってもよく、２官能性モノマーを主体とするモノマーから縮重合によって得られる実質的に線状構造の高分子量ポリマーであってもよい。得られる成形物の物性の点からは、縮重合によって得られる実質的に線状構造ポリマーの方が好ましい。また、ポリフェニレンスルフィド樹脂としては、３個以上の官能基を有するモノマーを組み合わせて重合した分岐又は架橋ポリフェニレンスルフィド樹脂や、この樹脂を前記の線状ポリマーにブレンドした樹脂組成物も用いることができる。
【００３５】
ポリフェニレンスルフィド樹脂としては、ポリフェニレンスルフィドやポリビフェニレンスルフィド（ＰＢＰＳ）の他、ポリフェニレンスルフィドケトン（ＰＰＳＫ）、ポリビフェニレンスルフィドスルホン（ＰＰＳＳ）等も使用できる。ポリフェニレンスルフィド樹脂は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００３６】
〔液晶性ポリマー〕
本発明において熱可塑性樹脂として使用する液晶性ポリマーは、光学異方性溶融相を形成し得る性質を有する溶融加工性ポリマーである。異方性溶融相の性質は、直交偏光子を利用した慣用の偏光検査法により確認することができる。より具体的には、異方性溶融相の確認は、Ｌｅｉｔｚ偏光顕微鏡を使用し、Ｌｅｉｔｚホットステージに載せた溶融試料を窒素雰囲気下で４０倍の倍率で観察することにより実施できる。本発明に適用できる液晶性ポリマーは直交偏光子の間で検査したときに、たとえ溶融静止状態であっても偏光は通常透過し、光学的に異方性を示す。
【００３７】
上記の液晶性ポリマーは特に限定されず、芳香族ポリエステル又は芳香族ポリエステルアミドであるのが好ましく、芳香族ポリエステル又は芳香族ポリエステルアミドを同一分子鎖中に部分的に含むポリエステルもその範囲にある。これらは６０℃でペンタフルオロフェノールに濃度０．１重量％で溶解したときに、好ましくは少なくとも約２．０ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは２．０〜１．０ｄｌ／ｇの対数粘度（Ｉ．Ｖ．）を有するものが使用される。
【００３８】
本発明に適用できる液晶性ポリマーとしての芳香族ポリエステル又は芳香族ポリエステルアミドとしては、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンの群から選ばれた少なくとも１種以上の化合物に由来する繰返し単位を有する芳香族ポリエステル又は芳香族ポリエステルアミドが特に好ましい。
【００３９】
より具体的には、
（１）主として芳香族ヒドロキシカルボン酸及びその誘導体の１種又は２種以上に由来する繰り返し単位からなるポリエステル；
（２）主として（ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸及びその誘導体の１種又は２種以上、（ｂ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸及びその誘導体の１種又は２種以上、及び、（ｃ）芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール及びその誘導体の少なくとも１種又は２種以上、に由来する繰り返し単位からなるポリエステル；
（３）主として（ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸及びその誘導体の１種又は２種以上、（ｂ）芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン及びその誘導体の１種又は２種以上、及び、（ｃ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸及びその誘導体の１種又は２種以上、に由来する繰り返し単位からなるポリエステルアミド；
（４）主として（ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸及びその誘導体の１種又は２種以上、（ｂ）芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン及びその誘導体の１種又は２種以上、（ｃ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸及びその誘導体の１種又は２種以上、及び、（ｄ）芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール及びその誘導体の少なくとも１種又は２種以上、に由来する繰り返し単位からなるポリエステルアミド等が挙げられる。さらに上記の構成成分に必要に応じ分子量調整剤を併用してもよい。
【００４０】
本発明に適用できる液晶性ポリマーを構成する繰り返し単位を与える具体的な化合物の好ましい例としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸；ハイドロキノン、レゾルシン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，６−ジヒドロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、下記一般式（Ａ）及び下記一般式（Ｂ）で表される化合物等の芳香族ジオール；テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、下記一般式（Ｃ）で表される化合物等の芳香族ジカルボン酸；ｐ−アミノフェノール、ｐ−フェニレンジアミン等の芳香族アミン類が挙げられる。
【００４１】
【化１】
2011104789.tif 000002
（Ｘ：アルキレン（Ｃ１−Ｃ４）、アルキリデン、−Ｏ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｓ−、−ＣＯ−より選ばれる基である。）
【化２】
2011104789.tif 000003
【化３】
2011104789.tif 000004
（Ｙ：−（ＣＨ２）ｎ−（ｎ＝１〜４）、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯ−（ｎ＝１〜４）より選ばれる基である。）
【００４２】
〔充填材〕
熱可塑性樹脂に配合する充填剤の好適な例としては、ガラス繊維、アスベスト繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウム繊維、金属の繊維状物等の繊維状充填材、カーボンブラック、黒鉛、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ミルドガラスファイバー、ガラスバルーン、ガラス粉、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、ウォラストナイト、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、フェライト、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素、各種金属粉末等の分粒状充填材、及び、マイカ、ガラスフレーク、各種金属箔等の板状充填材等が挙げられる。これらの充填材は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４３】
充填剤の熱可塑性樹脂への配合量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に制限されない。典型的には、充填材は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して２００質量部以下、より好ましくは１００質量部以下となるように配合される。
【００４４】
〔添加剤〕
熱可塑性樹脂に配合する添加剤としては、核剤、カーボンブラック、無機焼成顔料等の顔料、酸化防止剤、安定剤、可塑剤、滑剤、離型剤、及び、難燃剤等が挙げられる。これらの添加剤は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４５】
［金属板］
本発明で使用する金属板の材料は特に制限されず、例えば、銅、アルミ、鉄等の金属、燐青銅、ステンレス等の合金、異種の金属の貼合わせ体、これらのメッキ処理品等が挙げられる。材料がステンレスである場合の具体例としては、マルテンサイト系、オーステナイト系等のステンレス鋼が挙げられる。
【００４６】
金属板の形状は、射出成形により熱可塑性樹脂を積層できれば特に制限されない。本発明において用いる金属板は、板状部の他に、ネジ止めするためのボスや、補強のためのリブ、歯車等の部品を取り付けるための挿入孔等、電気・電子製品等の最終製品を組み立てるために必要な種々の構成要素を有していてもよい。金属板と熱可塑性樹脂とが接触する部分の形状は特に制限されず、所望により、四角形、円形等、楕円形等の任意の形状を選択すればよい。また、金属板と熱可塑性樹脂とが接触する面の形状は特に制限されず、平面でも曲面であってもよい。金属板と熱可塑性樹脂とが接触する面は、単一の平面又は曲面には制限されず、金属板の平面又は曲面の内部に凸部や凹部を有していてもよい。
【００４７】
金属板と熱可塑性樹脂とが接触する部分の面積は特に制限されないが、０．１〜２０ｃｍ２が好ましく、０．５〜１０ｃｍ２がより好ましい。金属板と熱可塑性樹脂との接触面積をかかる面積とすることにより、金属板と熱可塑性樹脂との密着性の改良効果、及び、得られる金属複合積層部品の反りの抑制効果が顕著に現れるためである。
【００４８】
金属板の厚さは、特に制限されず、金属板の厚さは均一であっても均一でなくてもよい。金属板の厚さは、典型的には、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。
【００４９】
金属板は、熱可塑性樹脂と接触する箇所の表面を予め粗化処理して熱可塑性樹脂との密着を良くしてもよい。粗化処理の程度は、十点平均粗さ（Ｒｚ）で表して、８μｍ以上、好ましくは８〜１５μｍ、特に１０μｍ以上である。粗化処理は、研磨、メッキ、又はエッチング等の方法により行うことができる。
【００５０】
［断熱層］
本発明の金属複合積層部品の製造方法では、金型内表面の少なくとも金属板と金型内表面とが接触する部分全面に断熱層が形成された金型を用いる。少なくとも金属板と金型内表面とが接触する部分全面に断熱層を形成することにより、射出成形時に金型内に高温の溶融樹脂が流入にすることよって金属板の温度が瞬時に上昇した後に、金属板及び金属板と接触する熱可塑性樹脂の温度が低下し難くなる。その結果、熱可塑性樹脂の固化が熱可塑性樹脂と金属板の表面とが十分に馴染んだ状態でゆっくりと進行すること、及び、金属板の温度低下が少なく、金属と樹脂の収縮量の差が小さくなることにより、金属板と熱可塑性樹脂とが十分に密着した金属複合積層部品が得られる。金型内表面に、金属板と接触するにもかかわらず断熱層がない部分が存在すると、その部分において金属板が金型により急速に冷却され、本発明の効果が十分に得られない。
【００５１】
本発明において、「金属板と金型内表面とが接触する部分全面に断熱層が形成された」とは、金属板と金型内表面とが接触する部分が完全に断熱層により被覆されている場合のみならず、金属板を金型内に載置する際の僅かな位置のずれ等により、不可避的に金属板と金型内表面とが接触する部分に僅かに断熱層が形成されていない箇所が生じている場合も含む。具体的な断熱層の面積としては、金型内表面と金属板とが接触する部分の面積の９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましく、９８％以上が特に好ましい。
【００５２】
断熱層は、金型内の金属板と熱可塑性樹脂層との界面での温度低下を抑制できるものであれば材料等は特に限定されない。また、本発明において、金型は、金型内表面の少なくとも金属板と金型内表面とが接触する部分全面に断熱層が形成されていればよいが、金属板と熱可塑性樹脂との密着性の改良効果の点で、金型内表面全面に断熱層を形成することが好ましい。
【００５３】
本発明において、金型内表面に形成される断熱層の熱伝導率は、５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが特に好ましい。断熱層の熱伝導率を上記の範囲に調整することで、金属板及び金属板と接触する熱可塑性樹脂の温度の低下を十分に抑制することができ、金属板と熱可塑性樹脂との密着性をより高めることができる。なお、断熱層の材料の熱伝導率は、レーザーフラッシュ法により熱拡散率、アルキメデス法により比重、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により比熱を測定することにより算出することができる。
【００５４】
また、射出成形の際に金型内には高温の熱可塑性樹脂が流れ込むため、断熱層は成形の際の高温に耐えられるような耐熱性を備えることが必要になる。
【００５５】
本発明の金属複合積層部品の製造方法において用いる断熱層の材料としては、ポリイミド樹脂を含むものがより好ましい。ポリイミド樹脂は上記熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり、射出成形の際の高温にも十分に耐える耐熱性を有するからである。
【００５６】
本発明において好適に使用可能なポリイミド樹脂の具体例としては、ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）系ポリイミド、ビフェニルテトラカルボン酸系ポリイミド、トリメリット酸を用いたポリアミドイミド、ビスマレイミド系樹脂（ビスマレイミド／トリアジン系等）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸系ポリイミド、アセチレン末端ポリイミド、熱可塑性ポリイミド等が挙げられる。これらのポリイミド樹脂は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００５７】
ポリイミド樹脂以外に、断熱層として好適に使用できる材料としては、例えば、テトラフルオロエチレン樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等が挙げられる。
【００５８】
金型の内表面に断熱層を形成する方法は特に限定されず、例えば、高分子断熱層を形成しうるポリイミド前駆体等のポリマー前駆体の溶液を金型表面に塗布し、加熱して溶媒を蒸発させ、さらに加熱してポリマー化することによりポリイミド膜等の断熱層を形成する方法、又は、耐熱性高分子のモノマー、例えばピロメリット酸無水物と４，４−ジアミノジフェニルエーテルを蒸着重合させる方法等が挙げられる。平面形状の金型に関しては、高分子断熱フィルムを用い適切な接着方法により接着する方法、又は、粘着テープ状の高分子断熱フィルムを金型の所望の部分に貼付けて断熱層を形成する方法等で断熱層を形成することもできる。また、断熱層を形成した後に、さらにその表面にクローム（Ｃｒ）膜や窒化チタン（ＴｉＮ）膜を形成することも可能である。
【００５９】
［成形方法］
本発明において、金属複合積層部品を製造する際の成形方法は、金属板上に熱可塑性樹脂を射出成形により積層できる方法であれば特に制限されず種々の方法を用いることができる。
【００６０】
本発明の方法において金属複合積層部品を成形する際に、金属板は予め加熱したものを用いてもよい。金属板が予め加熱されている場合、金属板の温度は、１００〜３００℃であるのが好ましく、１４０〜２５０℃であるのがより好ましい。金属板を予め加熱しておくことにより、より金属板と熱可塑性樹脂との密着性を高めることができる。
【００６１】
本発明において、金属複合積層部品を製造する際の射出成形条件は、本発明の目的を阻害しない範囲で制限されず、使用する熱可塑性樹脂の種類、金属複合積層部品の形状等を考慮し、一般的な射出成形条件から適宜選択することができる。
【００６２】
本発明において、金属板の上に積層される熱可塑性樹脂層の形状は、特に限定されない。熱可塑性樹脂層の厚さは均一であってもよく、不均一でもよい。また、熱可塑性樹脂層は、ネジ止めするためのボスや、補強のためのリブ、歯車等の部品を取り付けるための挿入孔等、電気・電子製品等の最終製品を組み立てるために必要な種々の構成要素を有していてもよい。
【００６３】
本発明において、金属複合積層部品を製造する際の金型温度は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に制限されないが、５０〜１６０℃であるのが好ましく、１１０〜１５０℃であるのがより好ましく、１３０〜１５０℃であるのが特に好ましい。金型温度を上記の範囲で設定することにより、より金属板と熱可塑性樹脂との密着性を高めることができる。
【００６４】
［金属複合積層部品］
本発明の方法により製造される金属複合積層部品は、金属板上に熱可塑性樹脂が射出成形により積層されたものであれば特に制限されない。本発明の方法により製造される金属複合積層部品は、金属板と熱可塑性樹脂層との密着性に優れ、成形後の反りの発生が少ないため、種々の電気・電子製品の筐体として好適に使用される。本発明の方法により得られた金属複合積層部品を筐体として用いる好適な電気・電子製品の例としては、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム端末等が挙げられる。
【実施例】
【００６５】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００６６】
＜材料＞
ポリフェニレンスルフィド樹脂１（ＰＰＳ１）：ポリプラスチックス（株）製、フォートロン１１５０Ｔ７
ポリフェニレンスルフィド樹脂２（ＰＰＳ２）：ポリプラスチックス（株）製、フォートロン１１４０Ａ６
液晶性ポリマー１（ＬＣＰ１）：ポリプラスチックス（株）製、ベクトラＡ４６０
金属板：ＳＵＳ３０４製金属板
【００６７】
＜実施例１＞
（断熱層形成）
金型としては、金属インサートを保持する保持駒を備えるものを使用した。金型のキャビティー全面にポリイミド樹脂ワニスを均一に塗布した後、金型を２５０℃で６０分処理して断熱層を形成した。断熱層形成前と断熱層形成後の保持駒の寸法を測定し、断熱層を形成することにより生じた寸法差を断熱層の膜厚とした。
【００６８】
（金属複合積層成形品の成形）
表１に記載の射出成形条件により、射出成形機（（株）ソディック製、ＴＲ−４０ＶＲ）を用いて、金型温度１２０℃で図１に記載の密着強度測定用試験片１を射出成形した。
【００６９】
【表１】
2011104789.tif 000005
【００７０】
〔密着強度測定用試験片〕
密着強度測定用試験片を図１を用いて説明する。図１（ａ）は密着強度測定用試験片１の上面図であり、図１（ｂ）は密着強度測定用試験片の側面図である。
【００７１】
図１に示されるように、密着強度測定用試験片１はＳＵＳ３０４製の金属板１１（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ１ｍｍ）の上に、所定の熱可塑性樹脂を用いて熱可塑性樹脂層１２を形成されている。熱可塑性樹脂層１２は厚さ２ｍｍであって、正方形部分１３（縦１８ｍｍ×横１８ｍｍ）を有する。正方形部分１３の中央には密着強度の測定時に荷重を印加する荷重印加部１４（縦５ｍｍ×横９ｍｍ×高さ１３ｍｍ）を備える。
【００７２】
〔密着強度測定方法〕
テンシロンＲＴＣ−１３２５Ａ（株式会社オリエンテック製）を用いて、密着強度測定用試験片１の熱可塑性樹脂層１２が積層されていない両端を固定した後、密着強度測定用試験片１の荷重印加部１４の幅９ｍｍの面に対して、熱可塑性樹脂層１２と荷重印加部１４との結合部から４ｍｍの場所に、押し込み速度１ｍｍ／ｍｉｎで荷重を印加し、剥離強度を測定した。
【００７３】
＜実施例２〜４＞
熱可塑性樹脂をそれぞれ表２に記載の樹脂に変えること、及び、金型に装着した金属板に熱風を３０秒間吹きつけ、金属インサートを約２５０℃に加熱した後に射出成形を行うことの他は、実施例１と同様にして密着強度測定用試験片１を成形し、密着強度を測定した。実施例２〜４で得られた金属複合積層部品の密着強度を表２に記す。
【００７４】
＜比較例１＞
金型のキャビティーに断熱層を形成しないことの他は、実施例１と同様にして密着強度測定用試験片１を成形し、密着強度を測定した。比較例１で得られた金属複合積層部品の密着強度を表２に記す。
【００７５】
＜比較例２及び３＞
表２に記載の熱可塑性樹脂を用いること、金型のキャビティーに断熱層を形成しないこと、及び、金型に装着した金属板に熱風を３０秒間吹き付け、金属インサートを約２５０℃に加熱した後に射出成形を行うことの他は、実施例１と同様にして密着強度測定用試験片１を成形し、密着強度を測定した。比較例２及び３で得られた金属複合積層部品の密着強度を表２に記す。
【００７６】
＜実施例５＞
実施例１と同様の条件にて、下記の図３に記載の反り量測定用試験片２を射出成形により製造した。得られた反り量測定用試験片２を用いて、下記の反り量測定法方に従い、得られた金属複合積層成形品の反り量を測定した。反り量の測定結果を表２に記す。
【００７７】
〔反り量測定用試験片〕
反り量測定用試験片を図２及び図３を用いて説明する。図２（ａ）は反り量測定用試験片２の製造に用いる金属板２１の上面図であり、図２（ｂ）は反り量測定用試験片２の製造に用いる金属板２１の側面図である。図３（ａ）は反り量測定用試験片２の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に記載のＡ−Ａ’線における反り量測定用試験片２の断面全である。
【００７８】
反り量測定用試験片２は、図２に示される、中央に薄肉部２２（厚さ０．５ｍｍ）を有する、四つ角を切り落とされた、金属板２１（厚さ１．０ｍｍ）を用いて成形した。図３に示されるように、熱可塑性樹脂層２３は、薄肉部２２上の熱可塑性樹脂層２３の厚さが０．５ｍｍとなり、金属板２１の外部の熱可塑性樹脂層の厚さが１．０ｍｍとなるように、薄肉部２２上部に射出成形により積層した。
【００７９】
〔反り量測定方法〕
反り量測定用試験片２を水平なテーブル上に静置し、反り量測定用試験片２の９点（３点×３列）について、テーブルから試験片の上面の高さを画像測定器（クイックビジョン４０４ＰＲＯ・ＣＮＣ、株式会社ミツトヨ製）を用いて測定した。９点の測定結果のうち、最大の高さと最小の高さとの差を反り量とした。
【００８０】
＜実施例６＞
断熱層の厚さを１０μｍとすることの他は、実施例５と同様にして反り量測定用試験片２を成形し、反り量を測定した。反り量の測定結果を表２に記す。
【００８１】
＜実施例７＞
表２に記載の熱可塑性樹脂を用いることの他は、実施例５と同様にして反り量測定用試験片２を成形し、反り量を測定した。反り量の測定結果を表２に記す。
【００８２】
＜比較例４及び５＞
表２に記載の熱可塑性樹脂を用いることの他は、比較例１と同様の条件にて、反り量測定用試験片２を射出成形により製造した。反り量の測定結果を表２に記す。
【００８３】
【表２】
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【００８４】
実施例１〜４と比較例１〜３との比較により、金型内の金属板と金型内表面とが接触する部分に断熱層としてポリイミド膜を形成することにより、金属板と熱可塑性樹脂層との密着強度が著しく改良されることが分かる。また、実施例５〜７と比較例４及び５との比較により、金型内の金属板と金型内表面とが接触する部分に断熱層としてポリイミド膜を形成することにより、得られる金属複合積層部品に生じる反りの量を大幅に低減できることが分かる。
【００８５】
また、実施例１と実施例２との比較から、金属板を予熱することにより、金属複合積層部品の金属板と熱可塑性樹脂との密着強度をさらに改良できることが分かる。
【符号の説明】
【００８６】
１    密着強度測定用試験片
１１  金属板
１２  熱可塑性樹脂層
１３  正方形部分
１４  荷重印加部
２    反り量測定用試験片
２１  金属板
２２  薄肉部
２３  熱可塑性樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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