(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアリーレンサルファイド樹脂及びポリアミド樹脂より選ばれる１種以上の熱可塑性樹脂と金属部品との複合成形品の製造方法であって、
(1)成形用金型が、成形機との連動性を制御するための主型と、温度制御のための加熱用回路と冷却用回路を有する熱可塑性樹脂と金属部品とが接する部分を内部に包含する駒型に分割され、
(2)成形用金型の成形時に樹脂が流入して接する部分が十点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下に表面処理され、駒型の容積を６０ｃｍ３以下にし、駒型の主型に接する外周部が断熱処理された状態で主型に駒型が埋め込まれた成形用金型を用い、
(3)成形用金型内に金属部品を設置し、駒型の金型温度を２００℃〜熱可塑性樹脂の融点の温度範囲に加熱した状態で熱可塑性樹脂を射出充填し、成形用金型内に熱可塑性樹脂が充填完了した後、直ちに駒型の加熱用回路を遮断すると共に駒型の冷却用回路により７℃／秒以上の冷却速度で急速冷却する
ことを特徴とする複合成形品の製造方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂がエラストマーを含有する熱可塑性樹脂組成物である請求項１記載の複合成形品の製造方法。
【請求項３】
成形用金型の駒型の成形時に樹脂が流入して接する部分が、ダイヤモンド状炭素被膜により表面処理されたものである請求項１又は２記載の複合成形品の製造方法。
【請求項４】
急速冷却が、空気中の水分が結露状態あるいは水分が固化し氷結状態にある低温空気を用いるものである請求項１〜３の何れか１項記載の複合成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアリーレンサルファイド樹脂及びポリアミド樹脂より選ばれる１種以上の熱可塑性樹脂と金属部品との複合成形品の製造方法に関し、詳しくは、樹脂−金属部品間の優れた密着性を確保すると共に成形サイクルを向上させた複合成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インサート成形品に代表される樹脂と金属とから構成される複合成形品は、電機・電子部品、自動車部品等の製造に利用されている。しかし、金属インサートと樹脂界面の密着は通常の成形法では充分ではなく抜け落ちや界面からの気体・液体の漏れの原因となってしまう。このような欠点を改善するために、金属を表面処理することにより凹凸を形成させ、そこに溶融樹脂を射出する方法が知られている。この方法によれば、界面の密着性に優れた樹脂と金属の複合成形品が得られるが、表面処理に薬品を使用することから、設備導入や薬液の管理など、実質的な導入にはコストアップ等から難しい点が多い。
【０００３】
また、インサート加熱による密着性の向上手法として、１）予め加熱した金属を金型に収めた後、射出成形を実施する、２）金型内で電気ヒーターや電磁誘導等の加熱手段を利用してインサート金属を加熱し、射出成形を実施する、３）金型温度を高温に保持し、射出成形後に冷却に切り替える成形方法、などが提案されているが、１）、２）では加熱完了後の射出までの時間によってインサート金属の温度が低下しやすく、特に小物、薄物のインサートではその効果を得ることが困難であった。また、３）については、加熱冷却において、金型全体の温度をコントロールする必要があり、熱容量の大きなヒーターと冷却システムを要すると共に、成形が非常に長くなることが問題となっていた。
【０００４】
更に、特許文献１では、インサート加熱方法によって、融点以上に加熱した系内に溶融樹脂を流し込み、圧力を保持し、更に温度を低下させると共に負荷圧力を上げるというコントロールの実施により、樹脂と金属の密着性を向上させる手法が提案されているが、温度や圧力を厳密に制御することが求められ、付帯設備も増加する傾向にあり、実用性に富むものとは言えない。また、特許文献１は、低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン等を想定したものであり、ポリアリーレンサルファイド樹脂及びポリアミド樹脂の場合は、特許文献１の方法では樹脂と金属の密着性の良好な複合成形品を得ることができない。
【０００５】
一方、特許文献２には、ダイヤモンド状炭素被膜により表面処理された金型を用いることにより、金属−樹脂間の密着強度を向上することが提案されているが、実用的な成形サイクル時間で成形することができないという課題があった。
【特許文献１】特開２００１−１３８２号公報
【特許文献２】特開２００５−３４２９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題を解決し、成形サイクル時間の短縮が可能であり、安定的に良好な密着性を有する樹脂と金属の複合成形品の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、成形用金型の温度等を特定条件に制御して成形すること、及びそのためには特定構造の成形用金型を用いることが極めて有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち本発明は、ポリアリーレンサルファイド樹脂及びポリアミド樹脂より選ばれる１種以上の熱可塑性樹脂と金属部品との複合成形品の製造方法であって、
(1)成形用金型が、成形機との連動性を制御するための主型と、温度制御のための加熱用回路と冷却用回路を有する熱可塑性樹脂と金属部品とが接する部分を内部に包含する駒型に分割され、
(2)成形用金型の成形時に樹脂が流入して接する部分が十点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下に表面処理され、駒型の容積を６０ｃｍ３以下にし、駒型の主型に接する外周部が断熱処理された状態で主型に駒型が埋め込まれた成形用金型を用い、
(3)成形用金型内に金属部品を設置し、駒型の金型温度を２００℃〜熱可塑性樹脂の融点の温度範囲に加熱した状態で熱可塑性樹脂を射出充填し、成形用金型内に熱可塑性樹脂が充填完了した後、直ちに駒型の加熱用回路を遮断すると共に駒型の冷却用回路により７℃／秒以上の冷却速度で急速冷却する
ことを特徴とする複合成形品の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来手法では不十分であった熱可塑性樹脂−金属間の密着性の改良された複合成形品を製造することが可能になった。また、従来手法よりも簡便な温度制御により、より短い成形サイクルで、熱可塑性樹脂金属間の優れた密着性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［金属部品］
本発明で使用する金属部品は、材質には特に制限はなく、銅、アルミ、鉄などの金属、燐青銅、ステンレスなどの合金、異種金属の貼合わせ体、これらのメッキ処理品などが挙げられる。ステンレスは、マルテンサイト系、オーステナイト系などが挙げられる。
【００１１】
本発明で使用する金属部品は、所定形状に加工された形状物であって、その形状に特に制限はない。また、金属部品がインサート部品である場合にも、その形状には特に制限はなく、一つのインサート部品の両端が成形品の外部に露出あるいは突出しているもの、例えば電気・電子部品の端子などが挙げられる。
【００１２】
金属部品は、一般的に、圧延板等ではそのものが細かい凹凸を有しており、特別な粗化処理を行わなくても密着が可能であるが、表面を粗化処理等することにより更に密着性を良くするための表面加工を施すことはより好ましい。粗化処理としては、表面研磨や、メッキやエッチング処理などによる多孔質状にする処理方法が挙げられる。
［金型］
本発明では、成形用金型として、成形機との連動性を制御するための主型と、温度制御のための加熱用回路と冷却用回路を有する熱可塑性樹脂と金属部品とが接する部分を内部に包含する駒型に分割して構成されたものを用いる。
【００１３】
熱可塑性樹脂−金属間の密着性を向上させるには、熱可塑性樹脂と金属部品とが接する部分の金属部品の温度制御が重要であり、その温度制御を駒型を通して制御するため、熱可塑性樹脂と金属部品とが接する部分を内部に包含するように駒型を設計する必要がある。
【００１４】
主型と駒型を分割し、主型はある一定の温度に保持しておき、駒型のみを温度制御することにより、瞬時の温度変化が可能となり、成形サイクルの短縮が可能となるのである。ここで、主型と駒型を分割するだけでは、目的の成形サイクルの短縮は図れず、駒型の容積を６０ｃｍ３以下にし、駒型の主型に接する外周部を断熱処理する必要がある。断熱処理としては、断熱層を設ける等の方法が簡便である。駒型の容積が６０ｃｍ３を超えると通常の設備では成形サイクルが長くなり好ましくない。
【００１５】
また、駒型が主型に駒型が埋め込まれた状態で成形されるのであるが、断熱層を設けないと、駒型の瞬時の温度変化が不可能で、成形サイクルの短縮が図れない。
【００１６】
通常、断熱層としては断熱板が用いられるが、エアキャップ等の断熱層であっても構わず、特にこの方法に限定されるものではない。断熱板としては、ガラス強化ポリエステル、ガラスエポキシ積層板、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００１７】
また、本発明で使用する成形用金型は、主型及び駒型の成形時に樹脂が流入して接する部分が十点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下に表面処理されていることが必要である。十点平均粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍより大きいと、樹脂が金型（駒型）に密着してしまい、離型不良により良好な複合成形品が得られない。表面処理の方法としては、表面粗さが上記範囲内になれば、何れの表面処理でも良いが、具体的にはダイヤモンド状炭素被膜（ＤＬＣ）、ＣｒＮ、Ｃｒメッキ等の表面処理が挙げられ、耐蝕耐磨性等からダイヤモンド状炭素被膜による表面処理が好ましい。
［金属部品の加熱］
本発明では、成形用金型内に金属部品を設置し、熱可塑性樹脂と金属部品とが接する部分を内部に包含する駒型の金型温度を２００℃〜熱可塑性樹脂の融点、より好ましくは２３０℃〜熱可塑性樹脂の融点の温度範囲に加熱した状態で熱可塑性樹脂を射出充填する。駒型の金型温度を２００℃〜熱可塑性樹脂の融点の温度範囲にすることにより、十分な熱可塑性樹脂−金属間の密着性を得ることができる。駒型の金型温度が２００℃より低いと熱可塑性樹脂と金属部品の密着性が低下し、熱可塑性樹脂の融点を超える場合は、金型内で樹脂が固化しにくくなり、成形工程上問題が生じる場合があり好ましくない。
【００１８】
また、熱可塑性樹脂が金属部品の周囲に充填され、熱可塑性樹脂が加熱された金属部品に射出圧力で十分押し付けられる必要があり、その前に、金属部品の温度が上記温度より低下すると、熱可塑性樹脂と金属部品との間の密着力が不十分となる問題が生じる。そのため、熱可塑性樹脂を射出充填し、成形用金型内に熱可塑性樹脂が充填完了した後に、離型のため直ちに駒型の加熱用回路を遮断すると共に駒型の冷却用回路により７℃／秒以上の冷却速度で急速冷却することが必要である。これにより短時間で熱可塑性樹脂と金属部品を密着させることが可能となる。
［成形用金型の加熱方法］
成形機との連動性を制御するための主型、温度制御のための加熱用回路と冷却用回路を有する駒型とも、加熱方法としては、通常金型を加熱する方法である発熱体により加熱する方法、熱媒体により加熱する方法等が挙げられる。
【００１９】
発熱体により加熱する方法としては、金型と電気絶縁されたヒータ、電磁誘導加熱ヒータ又は熱媒体により加熱する方法が挙げられる。金型と電気絶縁されたヒータにより加熱する方法としては、シース線ヒータなどを金型内に埋め込んだり、ヒータの埋め込まれた加熱板を金型表面に取り付ける方法などが例示される。
【００２０】
熱媒体により加熱する方法としては、金型内に熱媒体流路を設け、所定の温度の熱媒体を外部から供給し、排出させる方法が挙げられる。熱媒体としては、特に制限はなく、油、水、空気、窒素、燃焼ガスなどの流体が挙げられ、蒸気の場合には液体への凝縮伝熱でもよい。
【００２１】
一定の温度を保つ主型については特に制限はないが、瞬時の温度制御をする必要のある駒型の加熱方法としては、ヒータ等の発熱体による加熱方法が好ましく用いられる。
［駒型の冷却方法］
本発明では、成形用金型内に熱可塑性樹脂が充填完了した後、直ちに駒型の加熱用回路を遮断すると共に駒型の冷却用回路により７℃／秒以上の冷却速度で急速冷却する。主型と駒型を分割し、駒型のみを温度制御することによって、以上の範囲での急速冷却が可能となるであり、駒型の冷却方法としては、瞬時に冷却可能な方法であれば、通常の冷却方法を用いてもよい。熱媒体として特に制限はなく、油、水、空気、窒素、燃焼ガス等の流体が挙げられるが、好ましくは、冷却回路として駒型内に冷却用流路を設け、その流路に空気中の水分が結露状態あるいは水分が固化し氷結状態にある低温空気を通過させ、氷分の融解熱あるいは水分の気化熱によって金属部品が接する駒型を冷却する方法等が挙げられる。
［成形品及び成形用金型］
本発明で用いられる金属部品及び複合成形品の形状の一例を、図２及び３に示す。
【００２２】
図１は、本発明の手法により複合成形品を製造するために金属部品を保持するための駒型の一例を示す図である。図１は、金属部品全体を包含する駒型形状となっているが、金属部品全体を包含する必要はなく、熱可塑性樹脂と金属部品とが接する部分を内部に包含すれぎ、良好な密着性の複合成形品を得ることができる。
【００２３】
図１の駒型は、主型に、図１に示すように断熱板４が設けられ、主型（図示省略）に埋め込まれて成形用金型として用いられる。
【００２４】
加熱部品（棒ヒータ）３は、加熱用回路として、駒型を所定温度に昇温させるヒータである。
【００２５】
流路２は、冷却用回路として、空気中の水分が結露状態あるいは水分が固化し氷結状態にある低温空気を通過させ、氷分の融解熱あるいは水分の気化熱によって駒型を冷却させる低温空気の流路となっている。
【００２６】
流路２の出口からは、低温空気中の水分が駒型の熱を奪い蒸発気化したスチームの形で排出される。排出は、大気中への放出であっても、排出配管としても構わない。
［樹脂］
本発明に用いられる熱可塑性樹脂は、ポリアリーレンサルファイド樹脂及びポリアミド樹脂より選ばれる１種以上である。
【００２７】
ポリアリーレンサルファイド樹脂は、繰返し単位として-(Ar-S)-（但しArはアリーレン基）で主として構成されたものである。アリーレン基としては、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、ｐ，ｐ’−ジフェニレンスルフォン基、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、ナフタレン基などが使用できる。
【００２８】
この場合、前記のアリーレン基から構成されるアリーレンサルファイド基の中で同一の繰返し単位を用いたポリマー、即ちホモポリマーの他に、組成物の加工性という点から、異種繰返し単位を含んだコポリマーが好ましい場合もある。
【００２９】
ホモポリマーとしては、アリーレン基としてｐ−フェニレン基を用いた、ｐ−フェニレンサルファイド基を繰返し単位とするポリフェニレンサルファイドが好ましく用いられる。また、コポリマーとしては、前記のアリーレン基からなるアリーレンサルファイド基の中で、相異なる２種以上の組み合わせが使用できるが、中でもｐ−フェニレンサルファイド基とｍ−フェニレンサルファイド基を含む組み合わせが特に好ましく用いられる。この中で、ｐ−フェニレンサルファイド基を70モル％以上、好ましくは80モル％以上含むものが、耐熱性、成形性、機械的特性等の物性上の点から適当である。
【００３０】
又、これらのポリアリーレンサルファイド樹脂の中で、２官能性ハロゲン芳香族化合物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直鎖状構造の高分子量ポリマーが好ましく使用できるが、直鎖状構造のポリアリーレンサルファイド樹脂以外にも、縮重合させるときに３個以上のハロゲン官能基を有するポリハロ芳香族化合物等のモノマーを少量用いて、部分的に分岐構造又は架橋構造を形成させたポリマーも使用できるし、低分子量の直鎖状構造ポリマーを酸素又は酸化剤の存在下、高温で加熱して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、あるいはこれらの混合物も使用可能である。
【００３１】
また、ポリアリーレンサルファイド樹脂は、前記直鎖状ポリアリーレンサルファイド樹脂を主体とし、その一部（１〜30重量％、好ましくは２〜25重量％）が、比較的高粘度（樹脂温度310℃、剪断速度1200sec-1における溶融粘度が300〜3000Pa・ｓ、好ましくは500〜2000Pa・ｓ）の分岐又は架橋ポリアリーレンサルファイド樹脂との混合系も好適である。
【００３２】
また、本発明に用いるポリアリーレンサルファイド樹脂は、重合後、酸洗浄、熱水洗浄、有機溶剤洗浄（或いはこれらの組合せ）等を行って副生不純物等を除去精製したものが好ましい。
【００３３】
次に、ポリアミド樹脂としては、周知の種々のポリアミド系樹脂を挙げることができる。例えば、蓚酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、１，４−シクロヘキシルジカルボン酸のようなジカルボン酸とエチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、１，４−シクロヘキシルジアミン、ｍ−キシリレンジアミンのようなジアミンとを重縮合して得られるポリアミド樹脂；カプロラクタム、ラウリンラクタムのような環状ラクタムを重合して得られるポリアミド樹脂；あるいは環状ラクタムとジアミンとの塩を共重合して得られるポリアミド樹脂等を挙げることができる。これらのポリアミド系樹脂のうち、好ましくは６ナイロン、66ナイロン、12ナイロン、46ナイロン、MXD６ナイロン及びこれらの共重合体等が挙げられる。
【００３４】
また、ポリアミドエラストマー樹脂もポリアミド系樹脂として使用することができる。ポリアミドエラストマー樹脂は、ポリアミドハードセグメントと他のソフトセグメントが結合した曲げ弾性率が10000kgf/cm2以下（50％相対湿度、23℃）のポリアミド系ブロックコポリマーである。かかるエラストマーのソフトセグメントとしては、ポリアルキレンオキシド（アルキレン基の炭素数２〜６）が代表的な例である。かかるポリアミドエラストマーの合成法については数多くの報告があるが、通常はナイロンオリゴマーの生成とエステル化による高分子量化の２段階に分けて行われている。ここで、ハードセグメントのポリアミド成分としては、ポリアミド６、ポリアミド66、ポリアミド6,12、ポリアミド11、ポリアミド12等のポリアミドが挙げられ、ソフトセグメントとしてのポリエーテル成分としてはポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等が挙げられる。
【００３５】
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、ポリアリーレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂の何れでもよく、両者を併用してもよい。また、目的とする物性値を調節するためポリアリーレンサルファイド樹脂の２種以上を併用することも、ポリアミド樹脂の２種以上を併用することも可能である。
【００３６】
また、本発明に用いる熱可塑性樹脂は、エラストマーを含む樹脂組成物として用いることも可能であり、特にエラストマーを含有するポリフェニレンサルファイド樹脂組成物は、本発明の効果が顕著であり、好ましく用いられる。
【００３７】
エラストマーとしては、熱可塑性樹脂の溶融加工時に著しい分解等が起こらない耐熱性を有するものであれば何れのものも含有させることが可能であるが、耐熱性の面から、エチレン共重合体が好ましい。
【００３８】
エチレン共重合体としては、エチレンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステルを主体としたエチレン共重合体、エチレンとα，β−不飽和酸のアルキルエステルを主体としたエチレン共重合体、エチレンと炭素数５以上のα−オレフィンとのエチレン共重合体等が挙げられる。これらのエチレンエチレン共重合体に、アクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸、アクリロニトリル、スチレン等の第三成分を分岐又は架橋構造的に化学結合させたグラフト共重合体でもかまわない。
【００３９】
エラストマーの含有量としては、組成物全体の１〜１５重量％を占める量が好ましい。
【００４０】
上記樹脂には、各種の樹脂添加剤や充填剤を含んでいてもよい。
［用途］
本発明により得られた複合成形品は、電機・電子部品、自動車部品等に広く使用することができる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（樹脂材料の調製）
表１に示す(A)、(B)、(D)成分をヘンシェルミキサーで５分間混合し、次いでこれをシリンダー温度320℃の二軸押出機に投入後、(C)成分は押出機のサイドフィード部より別添加し、二軸押出機内の樹脂温度350℃にて溶融混練を行い、樹脂組成物をペレット状に調製した。(A)〜(D)成分の詳細は以下の通りである。
(A)ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂
・（株）クレハ製、フォートロンＫＰＳ（樹脂温度310℃、剪断速度1200sec-1における溶融粘度30Pa・s）
(B)エラストマー
・(B-1)エチレン／エチルアクリレート共重合体70重量部にメチルメタクリレート／ブチルアクリレート共重合体（９／21）を30重量部グラフトさせた共重合体（日本油脂（株）製、モディパーＡ５３００）
・(B-2)エチレン／オクテン共重合体（DuPont Dow Elastomers L.L.C製、エンゲージ８４４０）
・(B-3)エチレン／グリシジルメタクリレート共重合体70重量部にメチルメタクリレート／ブチルアクリレート共重合体（９／21）を30重量部グラフトさせた共重合体（日本油脂（株）製、モディパーＡ４３００）
(C)無機充填剤
・(C-1)ガラス繊維（10μmφのチョップドストランド（ファイバーグラスジャパン（株）製、CS03JA-FT636））
・(C-2)ガラスフレーク（日本板ガラス（株）製ガラスフレーク、Ｅガラス平均粒径600μmφ）
・(C-3)炭酸カルシウム（東洋ファインケミカル（株）製ホワイトンＰ）
(D)離型剤
・日本油脂（株）製、ユニスターＨ−４７６
【００４２】
【表１】
0005128306.tif 000002
【００４３】
実施例１
図１に示す加熱用回路と冷却用回路を有する駒型が埋め込まれた成形機との連動性を制御するための主型からなる成形用金型を用い、主型の温度を１５０℃に保った状態で、図２に示す金属部品を駒型にセット後、直ちに駒型の温度を１５０℃から所定温度（２４５℃）まで昇温した。２４５℃まで９．５秒かかった。同時に成形用金型を閉めた後、下記条件でＰＰＳ樹脂を射出成形することにより図３のような複合成形品を得た。
【００４４】
ＰＰＳ樹脂としては、表１の材料１を使用した。
【００４５】
［成形条件］
駒型の表面処理；鋼材ＳＵＳ４２０Ｊ２上に、ダイヤモンド状炭素被膜（ＤＬＣ）を厚み１．０μｍにコーティング処理した。表面粗さは、樹脂流動方向；十点平均粗さ（Ｒｚ）０．４５μｍ、算術平均粗さ（Ｒａ）０．１μｍである。
気密性評価用試験品形状；幅１０ｍｍ×長さ１０ｍｍ×高さ３ｍｍ（図３参照）
成形機；ソディックプラステック（株）製ＴＲ４０ＶＲ
金属部品；銅製リードフレーム（詳細については図２参照）
断熱板；ガラスエポキシ積層板
金型温度；主型は１５０℃
駒型容積；１５ｃｍ３
射出成形時の駒型温度；２４５℃
射出時間（保圧時間を含む）；３秒
射出速度；２００ｍｍ／秒
保圧；１００ＭＰａ
冷却速度；１０℃／秒
冷却時の駒型冷却方法；成形用金型内に熱可塑性樹脂が充填完了後、直ちに加熱用棒ヒータの電源をオフにし、空気中の水分が結露状態にある極低温圧縮空気−３０℃、０．６ＭＰａを流路２に流す。
【００４６】
成形品を成形用金型から取り出す際に、複合成形品の変形又は破壊が発生しない最短成形サイクル時間は２４．５秒であった。成形した得た複合成形品を成形後４８時間以上常温下に放置した後、下記気密試験を行い、樹脂−金属間の気密性を評価した。尚、成形サイクル時間は、金属部品を駒型にセット完了した時点から複合成形品を取り出す時点までの時間を言う。
【００４７】
［気密性評価］
複合成形品を図４に示す装置にセットし、評価装置全体を水の中に入れた後、配管によりエアー加圧を行い、複合成形品の金属部品と樹脂の界面からのエアー（気泡）の漏れが発生する最大のエアー圧力を測定した。エアー圧力の数値が大きいほど、気密性が高いことになる。
【００４８】
実施例２
ＰＰＳ樹脂として、表１の材料２を使用した以外は実施例１と同様にして成形し、評価した。
【００４９】
実施例３
射出成形時の駒型温度を２００℃とした以外は実施例１と同様にして成形し、評価した。
【００５０】
実施例４〜５
ＰＰＳ樹脂として、表１の材料３、材料４を使用した以外は実施例３と同様にして成形し、評価した。
【００５１】
比較例１
主型と駒型の間に断熱板を使用しない以外は実施例１と同様にして成形し、評価した。２４５℃まで昇温するのに１０分以上を要した。
【００５２】
比較例２
駒型の容積を２５０ｃｍ３とした以外は実施例１と同様にして成形し、評価した。２４５℃まで昇温するのに１０分以上を要した。
【００５３】
比較例３
駒型の表面処理をせず、十点平均粗さ（Ｒｚ）３．０μｍのままの駒型を用いた以外は実施例１と同様にして成形したが、離型不良のため試験品を得ることができなかった。
【００５４】
比較例４
射出成形時の駒型温度を１７０℃とした以外は実施例１と同様にして成形し、評価した。
【００５５】
これらの結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
0005128306.tif 000003
【００５７】
実施例６
図５に示す加熱用回路と冷却用回路を有する駒型が埋め込まれた成形機との連動性を制御するための主型からなる成形用金型を用い、主型の温度を１５０℃に保った状態で、厚さ１ｍｍ、５０ｍｍ×５０ｍｍの金属板を駒型にセット後、直ちに駒型の温度を１５０℃から所定温度（２００℃）まで昇温した。２００℃まで７秒かかった。同時に成形用金型を閉めた後、下記条件でＰＰＳ樹脂を射出成形することにより図６のような複合成形品を得た。
【００５８】
ＰＰＳ樹脂としては、表１の材料１を使用した。
【００５９】
［成形条件］
駒型の表面処理；鋼材ＳＵＳ４２０Ｊ２上に、ダイヤモンド状炭素被膜（ＤＬＣ）を厚み１．０μｍにコーティング処理した。表面粗さは、樹脂流動方向；十点平均粗さ（Ｒｚ）０．３５μｍ、算術平均粗さ（Ｒａ）０．０９μｍである。
密着強度評価用試験品形状；図６参照
成形機；ソディックプラステック（株）製ＴＲ４０ＶＲ
金属部品；厚さ１ｍｍ、５０ｍｍ×５０ｍｍの金属板
断熱板；ガラスエポキシ積層板
金型温度；主型は１５０℃
駒型容積；５０ｃｍ３
シリンダー温度；３２０℃
射出成形時の駒型温度；２００℃
射出時間（保圧時間を含む）；５秒
射出速度；２００ｍｍ／秒
保圧；１００ＭＰａ
冷却速度；８℃／秒
冷却時の駒型冷却方法；成形用金型内に熱可塑性樹脂が充填完了後、直ちに加熱用棒ヒータの電源をオフにし、空気中の水分が結露状態にある極低温圧縮空気−３０℃、０．６ＭＰａを流路２に流す。
【００６０】
［密着強度評価］
図６の密着強度評価用試験品を、オリエンテック製テンシロンＲＴＣ−１３２５Ａを用いて、押し込む速度を１ｍｍ／ｍｉｎとして、図７に示す方法で剥離強度を測定した。
【００６１】
実施例７〜９
ＰＰＳ樹脂として、表１の材料２、材料３、材料４を使用した以外は実施例６と同様にして成形し、評価した。
【００６２】
実施例１０
射出成形時の駒型温度を２２０℃とした以外は実施例６と同様にして成形し、評価した。
【００６３】
実施例１１〜１３
ＰＰＳ樹脂として、表１の材料２、材料３、材料４を使用した以外は実施例１０と同様にして成形し、評価した。
【００６４】
実施例１４
樹脂としてナイロン樹脂（三菱エンジニアプラスチックス（株）製、ポリアミドMXD6樹脂レニー1025）を用い、射出成形機のシリンダー温度を２８０℃にした以外は実施例６と同様にして成形し、評価した。
【００６５】
実施例１５
射出成形時の駒型温度を２２０℃とした以外は実施例１４と同様にして成形し、評価した。
【００６６】
比較例５
射出成形時の駒型の温度を１７０℃とした以外は実施例６と同様にして成形し、評価した。
【００６７】
比較例６〜７
射出成形時の駒型の温度を１７０℃とし、ＰＰＳ樹脂として、表１の材料３、材料４を使用した以外は実施例６と同様にして成形し、評価した。
比較例８
射出成形時の駒型の温度を１７０℃とした以外は実施例１４と同様にして成形し、評価した。
【００６８】
これらの結果を表３に示す。
【００６９】
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は本発明に使用する駒型の１例を示す図で、(a) は金属部品セット側の駒型の上面図、(b) は同じく側面断面図、(c) は金属部品反セット側の駒型の上面図、(d) は同じく側面断面図である。
【図２】図２は本発明に使用する金属部品の１例を示す図である。
【図３】図３は本発明により得られる複合成形品の１例を示す図であり、(a) 上面図、(b) は下面図、(c) は側面図、(d) は側面断面図である。
【図４】図４は気密性評価の状況を示す模式図であり、(a) は略示断面図、(b) は略示斜視図である。
【図５】図１は本発明に使用する駒型の別の１例を示す図で、(a) は金属部品セット側の駒型の上面図、(b) は同じく側面断面図、(c) は金属部品反セット側の駒型の上面図、(d) は同じく側面断面図である。
【図６】図６は本発明により得られる複合成形品の別の１例を示す図であり、(a) 上面図、(b) は側面図である。
【図７】図７は密着強度評価の状況を示す模式図であり、(a) は略示側面図、(b) は略示正面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  金属部品位置決めピン
２  冷却エアー流路
３  棒ヒータ
４  断熱板
５  金属部品保持ピン
６  複合成形品
７  圧縮エアー挿入孔
８  エアー漏れ測定箇所
９  金属板セット部
１０  ボス
１１  試験品固定部分
【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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