復(fù)合成型體的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種不使用粘接劑、不依賴于構(gòu)成樹脂部的熱塑性樹脂的種類地改善樹脂部與金屬部的密合性的復(fù)合成型體的制造方法。本發(fā)明采用的復(fù)合成型體的制造方法包括如下的工序：粗糙化工序，其僅在金屬部的部分預(yù)定與樹脂部接合的預(yù)定接合面形成粗糙面，其利用激光進(jìn)行；一體化工序，其將上述粗糙化工序后的金屬部配置在注塑成型用模具內(nèi)，將熔融狀態(tài)的上述熱塑性樹脂組合物注射到上述注塑成型用模具內(nèi)，使樹脂部與金屬部一體化。與樹脂部接合的金屬部也可以存在多處。另外，優(yōu)選的是，熱塑性樹脂組合物以聚芳硫醚系樹脂為主成分，熱塑性樹脂組合物的熱導(dǎo)率為0.5W/m·K以上。
【專利說明】復(fù)合成型體的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及由樹脂部和金屬部構(gòu)成的復(fù)合成型體的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，鋁、鋁合金等金屬部與由熱塑性樹脂組合物構(gòu)成的樹脂部一體化而成的復(fù)合成型體被用于儀表板周邊的扶手箱(console box)等汽車的內(nèi)飾構(gòu)件、發(fā)動機(jī)周邊部件、內(nèi)板部件、數(shù)字照相機(jī)、移動電話等電子設(shè)備的外飾構(gòu)件等。
[0003]作為使金屬部與樹脂部一體化的方法，有:將金屬部的表面加工而形成微小的凹凸的方法；使用粘接劑、雙面膠帶粘接的方法；在金屬部和/或樹脂部設(shè)定折疊片(flap)、爪等固定構(gòu)件，使用該固定構(gòu)件將兩者緊固的方法；使用螺釘?shù)冉雍系姆椒ǖ?。其中，在金屬部形成微小的凹凸的方法、使用粘接劑的方法由于在設(shè)計復(fù)合成型體時的自由度高，因而，最近存在頻繁被使用的傾向。
[0004]此處，已知用于將金屬部與樹脂部一體化的粘接劑昂貴。另外，在上述復(fù)合成型體的制造中，需要將樹脂部和金屬部分別成型加工然后一體化，因此存在復(fù)合成型體的生產(chǎn)率降低的問題。
[0005]作為解決上述問題的復(fù)合成型體的制造方法，已知如下的方法:將金屬部配置在注塑成型用的模具的模腔內(nèi)，將熔融狀態(tài)的熱塑性樹脂組合物注射到模腔內(nèi)，制造金屬部與樹脂部成為一體的復(fù)合成型體的復(fù)合化方法。
[0006]根據(jù)上述復(fù)合化成型法，由于不需要使用粘接劑，因而能夠減少復(fù)合成型體的制造成本。另外，由于在復(fù)合成型體的樹脂部的成型加工時使樹脂部與金屬部一體化，因此，與使用粘接劑的方法相比，所需的工序少，生產(chǎn)率也優(yōu)異。
[0007]但是，根據(jù)該復(fù)合化成型法，也存在得到的復(fù)合成型體的樹脂部與金屬部的密合力小的問題，已知有:預(yù)先在配置于模具中的金屬部涂布粘接劑的方法、改良樹脂自身來改善樹脂部與金屬部的密合性的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0008]最近，嘗試了將金屬部表面化學(xué)蝕刻處理而在金屬表面形成凹凸，增大樹脂部與金屬部的密合力(例如，專利文獻(xiàn)2參照)。但是，該方法存在如下的問題:因難以將金屬部的一部分表面處理而進(jìn)行了整面處理，導(dǎo)致外觀性差；由于將金屬部的表面化學(xué)蝕刻所導(dǎo)致的尺寸變化，在復(fù)合化成型時容易產(chǎn)生飛邊，而且，由于金屬部與樹脂部的密合力良好，該飛邊難以去除。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-78434號公報
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-182071號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的問題[0014]如上所述，現(xiàn)有方法需要使用昂貴的粘接劑或者作為樹脂部的原料使用特定的熱塑性樹脂。尤其是，為了能夠根據(jù)熱塑性樹脂的種類等對樹脂部賦予各種性質(zhì)，往往期望使用上述特定的熱塑性樹脂以外的熱塑性樹脂。另外，蝕刻金屬部的方法存在如下的問題:在復(fù)合化成型時容易產(chǎn)生飛邊，而且，由于金屬部與樹脂部的密合力良好，該飛邊難以去除。
[0015]本發(fā)明是為了解決以上的問題而做出的，其目的在于，提供一種不使用粘接劑、不依賴于構(gòu)成樹脂部的熱塑性樹脂的種類地改善樹脂部與金屬部的密合性的技術(shù)。
[0016]用于解決問題的方案
[0017]本發(fā)明人等為了解決上述問題而反復(fù)進(jìn)行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)合成型體的制造方法通過包括以下的工序，能夠解決上述問題，從而完成了本發(fā)明。
[0018]本發(fā)明是一種復(fù)合成型體的制造方法，其包括如下的工序:粗糙化工序，其僅在金屬部的部分預(yù)定與樹脂部接合的預(yù)定接合面形成粗糙面，其利用激光進(jìn)行；一體化工序；將上述粗糙化工序后的金屬部配置在注塑成型用模具內(nèi)，將熔融狀態(tài)的上述熱塑性樹脂組合物注射到上述注塑成型用模具內(nèi)，使樹脂部與金屬部一體化。另外，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案。
[0019](I) 一種復(fù)合成型體的制造方法，該復(fù)合成型體具備由熱塑性樹脂組合物構(gòu)成的樹脂部和與前述樹脂部接合的金屬部，該方法包括如下的工序:粗糙化工序，其利用激光僅在前述金屬部的部分預(yù)定與前述樹脂部接合的預(yù)定接合面形成粗糙面；一體化工序，將前述粗糙化工序后的金屬部配置在注塑成型用模具內(nèi)，將熔融狀態(tài)的前述熱塑性樹脂組合物注射到前述注塑成型用模具內(nèi)，使樹脂部與金屬部一體化。
[0020](2)根據(jù)⑴所述的復(fù)合成型體的制造方法，其中，樹脂部與金屬部的接合處存在多個。
[0021](3)根據(jù)(I)或(2)所述的復(fù)合成型體的制造方法，其中，前述樹脂部與前述金屬部的接合強(qiáng)度為IOMPa以上。
[0022](4)根據(jù)⑵所述的復(fù)合成型體的制造方法，其中，前述樹脂部為絕緣部，前述金屬部為導(dǎo)電性散熱部，前述復(fù)合成型體還具備夾著前述絕緣部與前述導(dǎo)電性散熱部連接的導(dǎo)電性發(fā)熱部，所述復(fù)合成型體的制造方法還具有連接前述導(dǎo)電性發(fā)熱部與前述絕緣部的連接工序。
[0023](5)根據(jù)(I)?(4)中的任一項所述的復(fù)合成型體的制造方法，其中，前述熱塑性樹脂組合物以聚芳硫醚系樹脂為主成分，前述熱塑性樹脂組合物的熱導(dǎo)率為0.5ff/m.K以上。
[0024]發(fā)明的效果
[0025]很據(jù)本發(fā)明，能夠不使用粘接劑、不依賴于構(gòu)成樹脂部的熱塑性樹脂的種類地改善樹脂部與金屬部的密合性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是示意性地示出利用本發(fā)明的方法制造的復(fù)合成型體的一個例子的立體圖。
[0027]圖2是示意性地示出與樹脂部一體化之前的金屬部的立體圖。
[0028]圖3是用于說明影線寬度的示意圖。
[0029]圖4是示意性地示出散熱結(jié)構(gòu)體的立體圖。[0030]圖5是示意性地示出實施例和比較例中使用的復(fù)合成型體的圖。圖5的(a)為分解立體圖，圖5的(b)為立體圖，圖5的(c)為僅示出金屬部的圖。
[0031]圖6是示意性地示出實施例中進(jìn)行的樹脂部與金屬部之間的接合強(qiáng)度的測定方法的圖。
[0032]圖7是示意性地示出實施例中進(jìn)行的散熱性評價的評價方法的圖。
[0033]附圖標(biāo)記說明
[0034]I復(fù)合成型體
[0035]10金屬部
[0036]11預(yù)定接合面
[0037]20樹脂部
[0038]2散熱結(jié)構(gòu)體
[0039]3絕緣部
[0040]4導(dǎo)電性散熱部
[0041]5導(dǎo)電性發(fā)熱部
【具體實施方式】
[0042]以下，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。需要說明的是，本發(fā)明不限定于以下的實施方式。
[0043]<復(fù)合成型體的制造方法>
[0044]本發(fā)明的復(fù)合成型體的制造方法至少具有粗糙化工序和一體化工序。以下，對本發(fā)明的復(fù)合成型體的制造方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0045]在制造復(fù)合成型體時，首先準(zhǔn)備作為金屬部和樹脂部的原料的金屬和熱塑性樹脂組合物。
[0046]對構(gòu)成金屬部的金屬的種類沒有特別限定，可以根據(jù)用途等適當(dāng)使用優(yōu)選的種類的金屬。例如，可以使用鋼、鑄鐵、不銹鋼、鋁、銅、金、銀、黃銅等金屬、鋁合金、鋅合金、鎂合金、錫合金等合金。
[0047]對上述金屬部的制造方法沒有特別限定，可以采用現(xiàn)有公知的方法。作為這種方法，例如可列舉出高壓鑄造法。高壓鑄造法是通過將熔融了的金屬壓入到模具中而在短時間內(nèi)大量生產(chǎn)高尺寸精度的鑄件的鑄造方式。另外，為了將制造的金屬部成型為期望的形狀，也可以使用利用機(jī)床的切削加工等。
[0048]對構(gòu)成樹脂部的熱塑性樹脂組合物的種類也沒有特別限定，可以根據(jù)用途等適當(dāng)使用優(yōu)選的熱塑性樹脂組合物。
[0049]本發(fā)明的特征之一在于，能夠不依賴于熱塑性樹脂組合物中所含的熱塑性樹脂的種類地提高樹脂部與金屬部的密合性這一點(diǎn)。因此，不依賴于熱塑性樹脂的種類地發(fā)揮本發(fā)明的效果。因此，例如，可以如下確定使用的熱塑性樹脂的種類。
[0050]作為利用本發(fā)明的制造方法制造的復(fù)合成型體的最合適的用途的一個例子，可列舉出散熱結(jié)構(gòu)體。后文將對散熱結(jié)構(gòu)體進(jìn)行描述。復(fù)合成型體被用作散熱結(jié)構(gòu)體時，優(yōu)選的是，熱塑性樹脂組合物包含具有高的耐熱性且具有高導(dǎo)熱性的熱塑性樹脂。
[0051]作為具有優(yōu)異的耐熱性且導(dǎo)熱性高的熱塑性樹脂，可列舉出聚芳硫醚系樹脂。[0052]由此，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠不依賴于熱塑性樹脂的種類地提高金屬部與樹脂部的密合力，因此，可以根據(jù)用途選擇最合適的熱塑性樹脂。
[0053]以下，對粗糙化工序和一體化工序各工序進(jìn)行說明。如上所述，對樹脂部和金屬部的形狀沒有特別限定，在本實施方式中，以制造圖1所示的具體的復(fù)合成型體的情況為例來對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0054]對制造圖1所示的復(fù)合成型體的情況進(jìn)行說明。圖1所示的復(fù)合成型體I具備金屬部10和四個樹脂部20。
[0055]圖2中示出形成樹脂部20之前的金屬部10。金屬部10具有作為與樹脂部20接合的部分的預(yù)定接合面11。在本實施方式中，預(yù)定接合面11是圖2中被雙點(diǎn)劃線包圍的部分。
[0056][粗糙化工序]
[0057]粗糙化工序指:僅在金屬部的、上述金屬部與上述樹脂部的預(yù)定接合面用激光形成粗糙面。通過在預(yù)定接合面形成粗糙面，不僅能夠提高制造的復(fù)合成型體的樹脂部與金屬部的密合力，而且，樹脂部與金屬部的熱傳導(dǎo)變得順利。另外，通過僅將預(yù)定接合面粗糙化，即使將金屬部安裝于模具內(nèi)，由于模具模腔的開口邊緣與粗糙面不相交，因此，也能夠無間隙地將金屬部安裝于模具模腔，能夠抑制在利用注塑成型的金屬部與樹脂部的一體化成型時發(fā)生的飛邊產(chǎn)生。另外，由于僅將預(yù)定接合面粗糙化處理，因此，僅預(yù)定接合面的密合力提高，即便產(chǎn)生飛邊也能夠簡單地去除。如上所述，本發(fā)明的粗糙面具有提高樹脂部與金屬部之間的密合力、或使熱傳導(dǎo)順利的技術(shù)意義，“僅將預(yù)定接合面粗糙化”是指，用于提高與各樹脂部的密合力、熱傳導(dǎo)的粗糙面僅形成于預(yù)定接合面內(nèi)。因此，“僅預(yù)定接合面”指，對預(yù)定接合面實施粗糙化處理，同時，在位于預(yù)定接合面外且模具模腔的開口邊緣與粗糙面不相交的位置形成跟提高樹脂部與金屬部的密合力等無關(guān)的粗糙面的情況不排除在本發(fā)明的范圍之外。
[0058]通過在預(yù)定接合面11的整面或其一部分形成粗糙面，發(fā)揮金屬部與樹脂部的密合力提高效果、以及金屬部與樹脂部的導(dǎo)熱性提高效果。另外，通過僅在金屬部10的預(yù)定接合面形成粗糙面，起到抑制飛邊的產(chǎn)生的效果、和即便產(chǎn)生飛邊也能容易地去除飛邊的效果。其結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，由于在金屬部的表面整體形成粗糙面，復(fù)合成型體的外觀受損、或由于粗糙面的形成而尺寸精度受損的情況幾乎不存在。尤其，作為要求高尺寸精度的汽車用部件、電子部件等精密成型體，可以優(yōu)選地使用利用本發(fā)明的方法制造的復(fù)合成型體。但是，作為本發(fā)明的效果的樹脂部與金屬部的密合力的提高、以及樹脂部與金屬部的導(dǎo)熱性的提高，通過在預(yù)定接合面11的整面形成粗糙面而顯著提高。
[0059]另外，在本發(fā)明中，由于在金屬部10的一部分形成粗糙面，因而也可以不在不需要處形成粗糙面。因此，本發(fā)明的對金屬部10的粗糙面的形成是高效的。
[0060]另外，本發(fā)明使用激光來在金屬部10的表面的一部分形成粗糙面。使用激光的方法不同于化學(xué)蝕刻等通常方法，能夠容易地僅在預(yù)定接合面11進(jìn)行粗糙化。預(yù)定接合面為多個時，其容易程度變得更明顯。從這一點(diǎn)上也可以說，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可以將粗糙面高效地形成于金屬部10。
[0061]另外，在化學(xué)蝕刻的情況下，使用蝕刻處理后經(jīng)過了三個月左右的金屬部進(jìn)行注塑一體化成型時，金屬部與樹脂部的密合力變差，但在使用了激光的金屬部的情況下，即使使用激光處理后經(jīng)過了三個月的金屬部，密合力也能夠維持良好的狀態(tài)。
[0062]利用上述粗糙化工序形成的粗糙面為表面的微細(xì)的凹凸。凹凸的粗糙度的水平可以根據(jù)樹脂部所含的熱塑性樹脂的種類、構(gòu)成金屬部的金屬的種類等適當(dāng)調(diào)整。
[0063]利用上述粗糙化工序形成的粗糙面為物理地形成于預(yù)定接合面的凹凸，不同于利用化學(xué)蝕刻等形成的粗糙面。由于其為物理地形成的凹凸，即使長時間放置，凹凸形狀的變化也小。另外，由于其為物理地形成的凹凸，粗糙面形成后的金屬部不要求在嚴(yán)格調(diào)控的環(huán)境下保管。
[0064]接著，對在金屬部10的預(yù)定接合面11形成粗糙面的方法進(jìn)行說明。形成粗糙面的方法只要是使用激光在金屬部10的表面形成粗糙面的通常方法，任一種方法均可使用。凹凸的尺寸、粗糙度等的調(diào)整可以通過改變激光的照射條件來進(jìn)行。以下對激光的照射條件等進(jìn)行說明。
[0065]利用激光形成的凹凸是通過利用激光的掃描將金屬部10的表面開槽加工及在使其熔融并再凝固的條件下加工而形成的。更具體而言，在規(guī)定的掃描方向上對金屬部10的表面掃描激光后，在與規(guī)定的掃描方向交叉的另外的掃描方向上對金屬部10的表面掃描激光，通過這種方法(以下有時稱為“交叉激光掃描”)形成的凹凸是優(yōu)選的。對交叉激光掃描時的優(yōu)選條件、特別是涉及作為重要參數(shù)的“交叉角度”和“重復(fù)加工次數(shù)”的優(yōu)選條件進(jìn)行說明，接著，依次說明涉及其它參數(shù)的優(yōu)選條件。
[0066]關(guān)于交叉角度(加工方向)，優(yōu)選的是，規(guī)定的掃描方向與另外的掃描方向的角度為10。以上、更優(yōu)選為45°以上。即，重要的是，相對于前一次加工，隨后一次加工的掃描方向不同。進(jìn)而，出于金屬部10與樹脂部20之間的接合強(qiáng)度提高的原因，交叉角度大致為90°是最合適的。
[0067]接著，重復(fù)加工次數(shù)(重疊次數(shù)、畫交叉影線次數(shù))根據(jù)所處理的金屬的種類、交叉角度(加工方向)、輸出功率等由本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)確定。此處，通常，重復(fù)加工次數(shù)過少時，金屬部10與樹脂部20的密合力有時變?nèi)?。另一方面，重?fù)加工次數(shù)過多時，加工時間增大，好不容易形成的錨固效果高的凹凸有時破損。例如，交叉角度大致為90°時，金屬為SUS時優(yōu)選8?10次，金屬為Mg時優(yōu)選4?5次。此處，也可以改變某一次加工和隨后一次加工的加工條件。例如，可列舉出第一次以較大的輸出功率進(jìn)行深的粗糙化加工并利用第二次調(diào)整形狀的方式。另外，關(guān)于取決于金屬表面的顏色不同的激光加工性，通常，與具有黑色系的表面顏色的金屬相比，具有銀色系、進(jìn)而酒紅色系、橙色系的表面顏色的金屬在相同輸出功率的情況下由于反射率的差異，加工性會降低。然而，可以確認(rèn)，由于邊改變掃描方向邊重復(fù)進(jìn)行幾次加工，因此，即使在同一條件下加工，加工面也未觀察到大的差異。另外，例如，可以確認(rèn)，將掃描方向設(shè)定為0°進(jìn)行加工后，使加工方向逐次旋轉(zhuǎn)45°，進(jìn)行4次加工也能得到同樣的效果。
[0068]接著，對涉及激光照射的其它參數(shù)的優(yōu)選條件進(jìn)行詳細(xì)描述。首先，作為其它參數(shù)，可列舉出加工機(jī)輸出功率、影線寬度、激光束光斑直徑與影線寬度的平衡等。需要說明的是，這些參數(shù)的優(yōu)選條件根據(jù)作為處理對象的金屬的種類、所需的樹脂部與金屬部的接合強(qiáng)度、使用的激光裝置的輸出功率等變化。以下，對各參數(shù)說明通常的優(yōu)選條件。
[0069]首先，“加工機(jī)輸出功率”對于平均輸出功率20W左右的機(jī)種而言為設(shè)定范圍的80%以上是優(yōu)選的，更優(yōu)選為92?95%。對于輸出功率大的設(shè)備，通過增大設(shè)定輸出功率，能夠減少加工次數(shù)，能夠縮短加工時間。例如，與20W相比，40W的加工性提高(能夠提高激光掃描的設(shè)定速度、頻率)。此時，畫交叉影線的次數(shù)也能夠減少一些(例如，在SUS的情況下，20W時為8?10次，而40W時為6?8次左右)。需要說明的是，在未陽極氧化的金屬的情況下，需要比陽極氧化處理過的金屬更高地設(shè)定輸出功率。
[0070]接著，“影線寬度”通常優(yōu)選為0.02?0.6mm。影線寬度的設(shè)定值小時，程序量增力口，對設(shè)備造成負(fù)擔(dān)，另外，由于加工時間增加，加工成本上升。另外，設(shè)定值大時，影線寬度過寬，變得難以形成錨固效果高的凹凸形狀。需要說明的是，圖3示出影線寬度的概念(圖3中的圓表示由脈沖得到的激光的照射。另外，空心箭頭為激光的掃描方向)。此外，關(guān)于影線寬度，優(yōu)選根據(jù)金屬的種類確定其寬度。例如，對于像Mg那樣加工性好的材料，若不將影線寬度設(shè)定得較寬，則凹凸崩壞，因而將影線寬度設(shè)定得寬，另一方面，對于像SUS那樣加工性不那么好的材料，可以將影線寬度設(shè)定在較寬的范圍內(nèi)。進(jìn)而，增大加工機(jī)輸出功率時，加工性提高，而且對加工部周邊的影響也大，容易成為平坦的加工，因而優(yōu)選將影線寬度設(shè)定為增加的傾向。
[0071]接著，關(guān)于“激光束光斑直徑與影線寬度的平衡”，優(yōu)選將影線寬度設(shè)定為激光束光斑直徑的50?300%，更優(yōu)選設(shè)定為60?150%。例如，將20W機(jī)種的激光束光斑直徑設(shè)定為Φ0.1mm時的設(shè)定影線寬度為0.05?0.3mm、更優(yōu)選為0.06?0.15mm。
[0072][一體化工序]
[0073]一體化工序是指如下的工序:將上述粗糙化工序后的金屬部10配置于注塑成型用模具內(nèi)，將熔融狀態(tài)的熱塑性樹脂組合物注射到注塑成型用模具內(nèi)，使樹脂部20與金屬部10 —體化的工序。
[0074]對注塑成型的條件沒有特別限定，可以根據(jù)熱塑性樹脂組合物的物性、形成于金屬部10的粗糙面適宜地設(shè)定優(yōu)選的條件。
[0075]注射到注塑成型用模具內(nèi)之后的熱塑性樹脂組合物固化，金屬部10與樹脂部20一體化，從而完成本發(fā)明的復(fù)合成型體I。通過從模具取出復(fù)合成型體1，得到本發(fā)明的復(fù)合成型體I。
[0076]<散熱結(jié)構(gòu)體>
[0077]本發(fā)明的制造方法作為制造散熱結(jié)構(gòu)體的方法是優(yōu)選的。首先，使用圖4對散熱結(jié)構(gòu)體進(jìn)行說明。圖4中示出散熱結(jié)構(gòu)體2的一個例子。散熱結(jié)構(gòu)體2具備絕緣部3、導(dǎo)電性散熱部4、和導(dǎo)電性發(fā)熱部5。如圖4所示，導(dǎo)電性散熱部4與導(dǎo)電性發(fā)熱部5夾著絕緣部3連接。
[0078]絕緣部3相當(dāng)于上述復(fù)合成型體中的樹脂部，導(dǎo)電性散熱部4相當(dāng)于上述復(fù)合成型體中的金屬部。
[0079]利用本發(fā)明的方法制造的散熱結(jié)構(gòu)體由于絕緣部3與導(dǎo)電性散熱部4的密合力及絕緣部3與導(dǎo)電性發(fā)熱部5的密合力強(qiáng)，因而絕緣部3與導(dǎo)電性散熱部4及絕緣部3與導(dǎo)電性發(fā)熱部5間的熱傳遞順利。因此，利用本發(fā)明的方法制造的散熱結(jié)構(gòu)體2作為散熱結(jié)構(gòu)體的性能也高。
[0080]此處，絕緣部3與導(dǎo)電性散熱部4或與導(dǎo)電性發(fā)熱部5的接合強(qiáng)度優(yōu)選為IOMPa以上、更優(yōu)選為10?50MPa。通過設(shè)為IOMPa以上，能夠達(dá)成良好的熱傳遞。
[0081]尤其是在像本實施方式那樣散熱部和發(fā)熱部都具有導(dǎo)電性時，需要使散熱部與發(fā)熱部之間電絕緣。在這種散熱結(jié)構(gòu)體的情況下，由于在導(dǎo)電性散熱部4與導(dǎo)電性發(fā)熱部5之間配置絕緣部3而大大妨礙熱傳遞成為問題，但利用本發(fā)明的方法制造的散熱結(jié)構(gòu)體由于絕緣部與導(dǎo)電性散熱部之間的熱傳遞順利，因而不產(chǎn)生這種問題。此外，作為導(dǎo)電性發(fā)熱部5，例如可例示出電子部件等。
[0082]實施例
[0083]以下，示出實施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明，但本發(fā)明不限定于這些實施例。
[0084]<嵌件成型體的制造方法>
[0085]將實施例和比較例中使用的復(fù)合成型體的示意圖示于圖5。圖5的(a)為分解立體圖，圖5的(b)為立體圖，圖5的(c)為僅示出金屬部的圖。通過以下的方法制造該嵌件成型體。需要說明的是，圖中的尺寸單位為mm。
[0086]作為構(gòu)成樹脂部的熱塑性樹脂組合物1，使用聚苯硫醚系樹脂組合物(包含35質(zhì)量％的玻璃纖維作為填充材料、熔融粘度為160Pa.sGlOtMOOOsec—1)、熱導(dǎo)率為0.4W/m.K的樹脂組合物，寶理塑料株式會社制，“FORTRON(注冊商標(biāo))1135MF1”)。
[0087]另外，作為構(gòu)成樹脂部的熱塑性樹脂組合物2，使用聚苯硫醚系樹脂組合物(包含60質(zhì)量％的無機(jī)填充材料、熔融粘度為200Pa.s (310°C UOOOsec1)、熱導(dǎo)率為0.7ff/m.K的樹脂組合物，寶理塑料株式會社制，“FORTRON (注冊商標(biāo))6565A7” )。
[0088]進(jìn)而，作為構(gòu)成樹脂部的熱塑性樹脂組合物3，使用聚對苯二甲酸丁二醇酯系樹脂組合物(包含30質(zhì)量％的玻璃纖維作為填充材料、熔融粘度為170Pa-8(260,1000801)、熱導(dǎo)率為0.3ff/m -K的樹脂組合物，勝技高分子株式會社制，“DURANEX(注冊商標(biāo))3300”)。
[0089]作為金屬部，使用由鋁(A5052，厚度2mm)構(gòu)成的兩種激光處理過的板狀物。這些板狀的金屬部在圖5的(a)的斜線所示的部分具有接合面。
[0090]<激光處理I >
[0091]使用激光機(jī)(laser marker)Cobra Electrox公司制{激光類型:連續(xù)波/帶Qswich Nd:YAG，振蕩波長:1.064μπι，最大額定輸出功率:20W(平均)}，在輸出功率95%、影線寬度0.2mm、頻率9kHz、掃描速度80mm/s、掃描次數(shù)5次的條件下，將兩處預(yù)定接合面的金屬表面處理成格子狀。
[0092]<激光處理2 >
[0093]使用激光機(jī)Cobra Electrox公司制{激光類型:連續(xù)波/帶Qswich Nd:YAG,振蕩波長:1.064 μ m，最大額定輸出功率:20W(平均)}，在輸出功率95%、影線寬度0.8mm、頻率9kHz、掃描速度80mm/s、掃描次數(shù)5次的條件下，將兩處預(yù)定接合面的金屬表面處理成格子狀。
[0094]將這些金屬部分別配置在模具中，進(jìn)行使該金屬部與由熱塑性樹脂組合物I~3中的任一種構(gòu)成的樹脂部一體化的一體化工序。成型條件如下所述。復(fù)合成型體的形狀如圖5所示。
[0095][成型條件]
[0096].對于熱塑性樹脂組合物I和2
[0097]成型機(jī):Sodick TR-40VR(立式型注塑成型機(jī))
[0098]機(jī)筒溫度:32(TC[0099]模具溫度:160°C
[0100]注射速度:100mm/s
[0101]保壓壓力:98MPaX5秒
[0102].對于熱塑性樹脂組合物3
[0103]成型機(jī):Sodick TR-40VR(立式注塑成型機(jī))
[0104]機(jī)筒溫度:260°C
[0105]模具溫度:140 °C
[0106]注射速度:70mm/s
[0107]保壓壓力M9MPaX2O秒
[0108]<評價>
[0109]對于利用上述方法制作的復(fù)合成型體，進(jìn)行接合部分的接合強(qiáng)度和散熱性的評價。另外，對如下的復(fù)合成型體也同樣進(jìn)行評價:不實施激光處理，在一個接合面(接合面I)使用單劑型環(huán)氧樹脂粘接劑(“XNR3503”Nagase Ch emteX Corporation制(固化條件:120°C XlOmin))將樹脂部與金屬部接合，在另一個接合面(接合面2)使用加熱固化型有機(jī)娃粘接片材(“TSE322”, Momentive Performance Materials Inc.制(固化條件:1500C X60min))將樹脂部與金屬部接合，從而得到的復(fù)合成型體。具體的評價方法如下。
[0110][接合強(qiáng)度]
[0111]將具有圖5所示的形狀的復(fù)合成型體的金屬部的正中央與長度方向垂直地切斷從而分成兩塊，得到評價用樣品。如圖6所示，將得到的評價用樣品配置于基座(夾具)上，以lmm/min的速度沿箭頭方向以從金屬部將樹脂部按壓剝離的方式移動夾具。測定樹脂部從金屬部剝離時的強(qiáng)度作為接合強(qiáng)度。需要說明的是，使用TENSILON UTA-50kN(0RIENTECC0.，LTD制)作為測定儀器。將使用熱塑性樹脂組合物I-3得到的測定結(jié)果分別示于表I-3 (值為3次試驗的平均值)。
[0112][散熱性評價]
[0113]如圖7所示在表面溫度150°C的鋁臺(設(shè)置于熱板上)上配置復(fù)合成型體，使用熱成像裝置(CHINO corporation制，ThermaCAM CPA-7800)測定剛剛配置后的金屬部的距離樹脂側(cè)端面3mm的部分的溫度。測量得到的溫度越高，表示復(fù)合成型體的散熱性越高。將使用熱塑性樹脂組合物I-3得到的測定結(jié)果分別示于表I-3。
[0114][熔融粘度]
[0115]使用東洋精機(jī)株式會社制Capillograph，使用lmm(px20mmL /平模作為毛細(xì)管，測定在規(guī)定的筒溫度、剪切速度IOOOsec-1下的熔融粘度。熱塑性樹脂組合物I和2的筒溫度設(shè)定為310°c，熱塑性樹脂組合物3的筒溫度設(shè)定為260°C。
[0116][熱導(dǎo)率]
[0117]利用注塑成型在機(jī)筒溫度320°C、模具溫度150°C下制作直徑30mm、厚度2mm的圓板狀成型品。使用將4片該圓板狀成型品重疊而成的樣品，用熱盤法熱物性測定裝置(京都電子工業(yè)株式會社制TPA-501)測定熱導(dǎo)率。
[0118]【表I】
[0119]
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合成型體的制造方法，該復(fù)合成型體具備由熱塑性樹脂組合物構(gòu)成的樹脂部、和與所述樹脂部接合的金屬部，該方法包括如下的工序: 粗糙化工序，其僅在所述金屬部的部分預(yù)定與所述樹脂部接合的預(yù)定接合面形成粗糙面，其利用激光進(jìn)行； 一體化工序，其將所述粗糙化工序后的金屬部配置在注塑成型用模具內(nèi)，將熔融狀態(tài)的所述熱塑性樹脂組合物注射到所述注塑成型用模具內(nèi)，使樹脂部與金屬部一體化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合成型體的制造方法，其中，樹脂部與金屬部的接合處存在多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合成型體的制造方法，其中，樹脂部與金屬部的接合強(qiáng)度為IOMPa以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合成型體的制造方法，其中，所述樹脂部為絕緣部，所述金屬部為導(dǎo)電性散熱部， 所述復(fù)合成型體還具備夾著所述絕緣部與所述導(dǎo)電性散熱部連接的導(dǎo)電性發(fā)熱部， 所述復(fù)合成型體的制造方法還具有連接所述導(dǎo)電性發(fā)熱部與所述絕緣部的連接工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項所述的復(fù)合成型體的制造方法，其中， 所述熱塑性樹脂組合物以聚芳硫醚系樹脂為主成分，所述熱塑性樹脂組合物的熱導(dǎo)率為0.5ff/m.K以上。
【文檔編號】B29C45/14GK103448206SQ201310201356
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月29日
【發(fā)明者】杉浦淳一郎, 近藤秀水, 佐藤昌之 申請人:寶理塑料株式會社, 山瀨電氣株式會社