[发明专利]复合成形品的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶聚合物和金属零件的复合成形品的制造方法，详细而言，涉及确保液晶聚合物-金属零件之间的优异的紧密结合性、并且改善成形周期的复合成形品的制造方法。

背景技术

以嵌入成形品为代表的由树脂和金属构成的复合成形品被利用于电机-电子零件、汽车零件等制造中。但是，利用通常的成形法无法使金属嵌入件和树脂界面之间充分紧密结合，从而成为脱落或气体、液体自界面泄漏的原因。为了改善这样的缺点，公知有通过对金属进行表面处理而形成凹凸，在凹凸处注入熔融树脂的方法。根据该方法，能够得到界面的紧密结合性优异的树脂和金属的复合成形品，但是因为在表面处理中使用药品，所以在实际上引进该方法时，在设备的引进、药液的管理等方面，从成本增加等方面考虑困难较多。

此外，作为通过加热嵌入件而提高紧密结合性的方法，提出有如下的成形方法，1)将预先加热了的金属收纳在模具内，之后实施注塑成形；2)在模具内利用电加热器、电磁感应等加热手段加热嵌入金属，实施注塑成形；3)将模具温度保持为高温，在注塑成形后再冷却等，然而由于在1)、2)中从加热完成后到注射为止的时间不同，所以嵌入金属的温度容易降低，特别是在使用小、薄的嵌入件的情况下难以获得该效果。此外，关于3)，在加热冷却时需要控制模具整体的温度，需要热容量大的加热器和冷却系统，并且存在成形需要非常长的时间的问题。

另外，在日本特开2001-1382号公报中，提出有如下的方法，即，利用嵌入加热方法，使熔融树脂流入加热到熔点以上的系统内，保持压力，进一步通过实施降低温度并且提高载荷压力这样的控制，提高树脂和金属的紧密结合性，但是，要求严格地控制温度、压力，并且也有增加附属设备的倾向，不能说具有实用性。此外，在日本特开2001-1382号公报中，假定为低密度聚乙烯树脂、聚丙烯、聚苯乙烯等树脂，在液晶聚合物的情况下，利用专利文献1的方法无法得到树脂和金属的紧密结合性良好的复合成形品。

另一方面，在日本特开2005-342922号公报中，提出有通过使用利用金刚石碳膜实施了表面处理的模具，从而提高金属-树脂之间的紧密结合强度的方案，然而，该方案中存在无法以实用的成形周期时间进行成形这样的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决上述以往的技术课题、缩短成形周期时间、具有稳定且良好的紧密结合性的树脂和金属的复合成形品。

本发明人为了实现上述目的而进行了深入的研究，其结果发现，将成形用模具的温度等控制为特定条件来进行成形和因此用特定构造的成形用模具非常有效，从而完成了本发明。

即，本发明的复合成形品的制造方法是液晶聚合物和金属零件的复合成形品的制造方法，其特征在于，

(1)成形用模具被分成主模和芯模，该主模用于控制与成形设备的联动性；该芯模具有用于温度控制的加热用回路和冷却用回路，且内部包括液晶聚合物和金属零件接触的部分；

(2)使用如下的成形用模具：成形用模具的在成形时树脂流入而与该成形用模具接触的部分被表面处理成十点平均粗糙度(Rz)为0.5μm以下，芯模的容积为60cm³以下，在芯模的与主模接触的外周部被绝热处理的状态下在主模中埋入芯模；

(3)在成形用模具内设置金属零件，在将芯模的模具温度T加热到(液晶聚合物的熔点-95℃)≤T＜(液晶聚合物的熔点)的温度范围的状态下，注射填充液晶聚合物，在成形用模具内填充完液晶聚合物之后，立刻切断芯模的加热用回路并且利用芯模的冷却用回路以7℃/秒以上的冷却速度进行急速冷却。

根据本发明，能制造在以往方法中液晶聚合物-金属之间的紧密结合性不够充分的问题得到改善的复合成形品。此外，通过比以往方法简便的温度控制，能够以更短的成形周期确保液晶聚合物-金属之间优异的紧密结合性。

附图说明

图1是表示本发明使用的芯模的1例的图，(a)是金属零件配置侧的芯模的俯视图，(b)是该金属零件配置侧的芯模的侧面剖视图，(c)是金属零件配置侧的相反侧的芯模的俯视图，(d)是该金属零件配置侧的相反侧的芯模的侧面剖视图。

图2是表示本发明使用的金属零件的1例的图。

图3是表示利用本发明所得到的复合成形品的1例的图，(a)是俯视图、(b)是仰视图、(c)是侧视图、(d)是侧面剖视图。

图4是表示气密性评价的状况的示意图，(a)是概略剖视图，(b)是概略立体图。