JP2003246009A - 金属と熱可塑性組成物の複合体とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子機器、家電機器等において、ＴＰＥ部材の
良さと金属形状物の良さを両立させ、組立て工程を省略
できて生産性が高く、寸法精度でも問題がない一体化複
合体を製造する。 【解決手段】押しボタン部８、周辺緩衝部９、液晶板緩
衝部１０、スピーカー緩衝部１１を成形するための射出
成形金型に金属形状物をインサートする。金属形状物の
表面は特殊な塗装、又は印刷処理が既に為されている。
射出成形により熱可塑性ポリエステルエラストマーを主
成分とする熱可塑性樹脂組成物が充填し、ＴＰＥ部材部
分が成形される。成形された中枠は、金属部とＴＰＥ組
成物部分とが一体に接合されている。一定の塗料、イン
キの塗布と硬化、及び射出接着という概念でこの様な簡
便な工程が可能になる。電子機器、家電機器以外の各種
機械部品、構造物でも軽量、工程簡素化に役立つもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の筐体や
構造部材に用いられる金属と熱可塑性組成物の複合体と
その製造方法に関するものである。更に詳しくは、従来
は金属部材とゴム製Ｏリングやゴム製充填物とからなっ
ていた複数の部材を一体化し、複合化した１個、又は少
数の部材に代える技術に関する。

【０００２】本発明は、金属形状物に、熱可塑性エラス
トマー（Thermo Plastic Elastomer：以下ＴＰＥ）の一
種である熱可塑性ポリエステルエラストマー（Thermo P
lastic Poly-Ester Elastomer：以下ＴＰＥＥ）を主成
分とする熱可塑性樹脂組成物が付着した一体化部材を、
寸法精度良く与えることができる技術である。前記した
電子機器業界のみならず、多くの機械、電気機器の筐体
や部品製造に関するものでもある。

【０００３】

【従来の技術】金属とゴムを一体化する後術は古くから
開発され、金属タイヤコードとゴムを加硫接着して製造
するタイヤの生産例に見られるように、現在では多方面
で使用されている。しかしながら、金属とＴＰＥを接着
剤の使用なしに一体化する技術は知られていない。

【０００４】金属形状物を射出成形金型にインサートし
金型を閉めてＴＰＥを射出し得られた成形品において金
属部分とＴＰＥ部分を強力に接着（固着）させることが
出きれば、金属とＴＰＥとの一体化方法として非常に合
理的なものとなる。何故なら、金属形状物と、ゴム、又
はＴＰＥ製の形状物を接着剤の使用で貼り付け一体化し
ようとすると、実際の生産、例えば１日に数千数万もの
個数を量産する場合において、その作業と管理は大変な
ものだからである。

【０００５】接着の位置ズレ不良や、四季の変化による
接着剤の使用条件の調整等に振り回され、高い不良率に
泣かされることになろう。インサートした金属形状物へ
の樹脂を射出成形して両者を接着させる方法（以下、
「射出接着」と称する。）として、この射出接着法が成
功すれば接着位置ズレは考える必要がなくなり、その接
着が安定的であれば四季の変化、温度湿度による形状誤
差、加工誤差等の誤差を気にすることもなくなる。

【０００６】従来、金属とＴＰＥの射出接着についてあ
まり関心を持たれることはなかった。それほどの用途が
なかったというのが事実であり、多少の需要はもっぱら
金属とゴムの加硫接着法で対応されてきた。しかしなが
ら昨今では、電子機器、特に携帯電話やＰＤＡなどで金
属製フレームを使う傾向があり、これに振動に弱い部品
や振動を発生する部品、例えば液晶表示板や小型スピー
カー等を設置する設計が使われ出している。金属フレー
ム上にて、フレームと前記部品の間にゴム製小型部材を
挟んで振動緩衝材とするが、この小型ゴム部材をＴＰＥ
製に代える動きがある。それ故、金属フレームに小型Ｔ
ＰＥ部材を組み付ける前提で考えれば、合理的な方法と
して射出接着法が使えないかと考えるのは自然である。

【０００７】ただ、金属を何ら表面処理せぬまま金型に
インサートしてＴＰＥ類を射出したのでは全く接着しな
い。そこで本発明者らは、金属形状物の表面に何らかの
処理をすることでＴＰＥの射出接着が可能になるのでは
ないかと考え鋭意研究開発した。

【０００８】なお、従来技術として、ポリカーボネート
樹脂やＡＢＳ樹脂などの硬質の熱可塑性樹脂製成形品に
特殊インキを印刷硬化しこれを金型にインサートした後
でＴＰＥＥを主成分とするＴＰＥ組成物を射出すること
で、印刷層とＴＰＥ組成物部分を接着し、結果として硬
質熱可塑性樹脂成形品とＴＰＥ組成物部を一体化するも
のがある。この技術は公開されており商業化も為されて
いる。即ち、硬質の熱可塑性樹脂に対しては、ＴＰＥＥ
を主成分とするＴＰＥ組成物のインサート成形法による
射出接着は既に実用化されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成
する。本発明者らは、金属形状物を金型にインサートし
た後で金型を閉めＴＰＥ組成物を射出したときに、金属
部分とＴＰＥ組成物部分が必要な接着力でもって一体化
した金属と熱可塑性組成物の複合体が得られる方法を鋭
意開発研究した。具体的には、金属形状物の表面に何ら
かの処理をすることでこれが可能になると考え、表面処
理方法を開発せんとした。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次の手段を採る。本発明の金属と熱可塑性
組成物の複合体は、加工された金属形状物と、前記金属
形状物の表面に被覆された硬化性の樹脂組成物を含むコ
ーティング材と、前記コーティング材の上面に熱と圧力
により一体に固着された熱可塑性ポリエステルエラスト
マー及び／又は熱可塑性ポリウレタンエラストマーを主
成分とする熱可塑性成物の形状物とからなる。前記コー
ティグ材は、熱硬化性であると良い。前記コーティング
材の前記樹脂組成物は、活性水素が含まれている塗料、
又はインキであると良い。以下、本発明の技術手段を詳
細に説明する。

【００１１】〔金属形状物〕金属の材質としては基本的
にはあらゆる物が使える。何故なら、射出成形による固
着は金属表面に塗布された塗装層と、ＴＰＥＥ組成物の
間でなされているから、金属形状物と塗装層の接着が十
分であれば問題は生じない。各金属材質や各金属合金材
質に対応できる塗料、インキは数多く提案されて公知で
ある。そこで、下地にその各金属合金材質に適した塗料
を塗り、その上塗りにＴＰＥとの射出成形時の接着性
（溶融樹脂による熱融着ではなく軟化樹脂による熱融
着、又は接着するものでも良く、本発明では熱融着、接
着、固着を同義に用いる。）が確認されている塗料を重
ね塗りすればよい。

【００１２】ただし、実際に２種種類の塗料を単純重ね
塗りすると、射出成形時の熱融着性が低下するなどの不
都合が生じることが多い。本発明者等の試験によると、
このような場合、下地塗装を半硬化してから上塗りする
など硬化条件を微調節することで解決が可能である。更
には、下地にその金属に適した塗料を塗り、その上に接
着はするが反応性は低い塗料、例えば１液性アクリル系
樹脂塗料等を塗りこれを一旦硬化させ、更にその上にＴ
ＰＥの射出成形時の接着性が確認されている塗料を重ね
塗って硬化させる方法も可能である。

【００１３】図１は、電子機器、例えば、携帯電話の構
造例を示し、金属フレームとＴＰＥ部品の一体化品であ
る。この様な場合で使用する金属材質は、アルミニュー
ム合金、マグネシューム合金、又はステンレス鋼（以下
ＳＵＳという。）製の板材を加工素材として使用するこ
とが多い。本発明では、ダイキャスト加工に用いられる
アルミニューウム合金、マグネシューム合金、また、チ
クソモールドグレードのマグネシューム合金も使える。
更にはＳＵＳ以外の各種鉄合金、真鍮（黄銅）を含む各
種銅合金、ニッケル合金、錫合金類、等の金属にも使用
できる。更には、トタン（亜鉛鉄板）等に代表される表
面処理された金属材類や金属メッキされた各種金属類も
使用できる。

【００１４】射出成形による成形の場合、金属形状物
は、鋸加工、フライス加工、放電加工、ドリル加工、プ
レス加工、研削加工、研磨加工等の機械加工により、射
出成形加工のインサート用として必要な形状、構造に加
工される。必要な形状、構造に加工された金属形状物
は、塗装や印刷しようとする表面に加工油等が付着して
いないこと、更に長期間の自然放置でその表面に水酸化
物や酸化物の被膜、一般的に呼称される錆が出来ていな
いこと等が必要である。これらは洗浄や研削、研磨、ブ
ラスト加工、バレル加工等で取り除く必要がある。特
に、この錆は、研磨やブラスト等で除去加工して表面の
更新を行なうのは塗料やインキの付着に非常に有効であ
る。

【００１５】加えて化学エッチング、例えばアルミニュ
ーム合金では金属形状物を苛性ソーダ水溶液に短時間浸
漬すると良い。金属形状物の表面がミクロ的に溶解し
て、表面は微細凹凸のある微細シボ面になり、塗料、イ
ンキの付着には有効である。このアルカリエッチング
は、その後の水洗と希硝酸に漬けるなどの中和を行なっ
てアルカリ分が残存しないようにするなどの追加処理も
必要だが、塗料が非常に乗り易くなるので特に有効であ
る。

【００１６】他の金属材質でも研削、研磨、ブラスト加
工等の機械加工に加えて化学エッチングを行うのが最善
である。但し、これらの前処理加工は、工程数が増えて
コストＵＰするから、そこまでしなくとも最終的に再現
性よく必要な射出成形時の熱融着性が得られるのであれ
ばこれらの前処理作業を行う必要はない。

【００１７】〔コーティング材〕コーティング材とし
て、熱硬化性樹脂組成物、又はその他の硬化性の樹脂組
成物を含むコーティング材が使用できる。熱硬化性の樹
脂組成物としては、ポリウレタン樹脂系塗料、又はイン
キ、アルキッド樹脂系塗料、変性アルキッド樹脂系塗
料、エポキシアルキッド樹脂系塗料が使用できる。ま
た、その他の硬化性の樹脂組成物とは、空気によって酸
化硬化もする油脂添加の変性アルキッド塗料、空気中の
湿気水分で硬化するポリウレタン系塗料等があり、これ
らも使用できる。これらの塗料やインキは、１液性や２
液性の塗料インキとして市販されておりこれらも好適に
使用できる。

【００１８】これらのコーティング材を本発明の実施に
おいて生かすにはもう一つのポイントがあり、それは硬
化条件である。本発明者らは、従来に培った経験から、
硬化後のコーティング材層に活性水素基が存在すること
が重要とみている。例えば、ポリウレタン樹脂系塗料や
インキでは、塗料インキメーカーが提示している硬化条
件通りか、又はより若干甘くする、例えば硬化温度を２
０℃程度下げる、ことが有効である。

【００１９】逆の言い方をすれば、メーカーが提示する
硬化条件より著しく厳しい硬化条件とすると、ＴＰＥＥ
を含む熱可塑性樹脂組成物をこれらの塗膜に射出したと
き接着力が低下して実質的に役に立たぬことが多い。２
液性のポリウレタン樹脂系塗料やインキでは、硬化剤に
イソシアネート（R-N=C=O）系化合物を使用するのが普
通だが、完全硬化まで至らない状況では活性水素基が多
数残存している。この活性水素基が溶融したＴＰＥＥと
反応するのではないかと推定される。

【００２０】その他の硬化性樹脂を含むコーティング材
についても同様な見方で判断がつく。塗布するのが硬化
性のコーティング材でなければ、ＴＰＥＥ等の熱可塑性
樹脂を射出したときに溶融して流れてしまい役にたたな
い。一方、それらが完全硬化しており、活性水素基が殆
ど残っていないとみられる表面に対しては、ＴＰＥＥの
射出成形時の接着性は弱いようであった。

【００２１】エポキシアルキッド樹脂系塗料は、高温硬
化タイプと低温硬化タイプがあるが、本発明では双方が
使用できる。高温硬化タイプでは通常１２０℃以上での
硬化だが、メーカーから指示された焼付け温度より２０
℃程度低くするのが好ましい。低温硬化タイプは、メー
カー指示の硬化条件でよいが、硬化後にインサート成形
するまでの期間が制限されるように見られた。夏場でも
１週間は持つもようだが、置き場が異状に高温になるよ
うだとよくは分からない。

【００２２】変性アルキッド樹脂系塗料は１液性のもの
が好ましく使用できる。これについても焼付け温度はメ
ーカー指定の温度より１０〜２０℃低くするのが好まし
い。硬化後にインサート成形するまでの期間も制限され
るようにみられた。これも夏場で１週間程度は品質に影
響はない。本発明者らの実験によれば、多種の金属に対
しあまり支障なく使えたのは２液性のポリウレタン系樹
脂塗料やインキであった。

【００２３】しかしながら、これらのポリウレタン樹脂
系塗料などは金属への接着力が一般に弱い。この系統の
塗料で市販されている塗料、インキの多くは金属コート
用ではなく樹脂コート用が多い。前述したように、金属
の表面を前述した化学エッチングなどでして丁寧に前処
理しておくと、これらの塗料、インキも強く接着するこ
とが判明し、これらもコーティング材として問題はな
い。

【００２４】ただし、製品の用途によっては金属形状物
に丁寧な塗装のための前処理が出来ない場合もある。こ
の様な場合、金属形状物にまず金属用塗料、好ましくは
エポキシ系塗料、アルキッド樹脂系塗料等を塗布し、そ
の上面にポリウレタン樹脂系塗料を塗布することを最初
に試みる。しかしながら、この塗布は重ね塗りを単純に
行うだけでは必ずしも強固なコーティングとはならな
い。

【００２５】下地塗料を簡易乾燥しただけで重ね塗りす
ると、塗料が互いに干渉しポリウレタン樹脂系塗料の必
要な性質が失われるのか、射出成形時の熱融着性による
接着力が急減することが多い。一方、下地塗料を十分に
硬化した後で重ね塗りすると、それから得た一体化成形
品は接着強度が弱い。この場合、破壊面をみると下地と
上塗りの塗装層間で剥がれていることが多い。要する
に、射出成形時の塗料と熱可塑性樹脂組成物との熱融着
による接着は実用上は問題ない程度の強度であるが塗膜
同志の接着が悪いケースとなる。

【００２６】結論的に言えば、一つの方法は、下地塗料
を緩めながらも一旦硬化しそこへ上塗料を塗布し硬化す
ることである。ただ、双方の塗料の硬化条件を決める試
行錯誤試験が必要だし、これに答える安定した物性の塗
料やインキの供給が条件となる。もう一つの方法は、２
種の塗膜の間に更に双方に接着し問題を起こさない塗料
層を挟む方法で、前述の様に１液性塗料を中間層として
使うことができる。実施に当たっては、工程の安定性に
加えてコスト面も勘案されるから、何れがよいとは決め
付けられない。

【００２７】ポリウレタン樹脂系塗料やインキを使用し
ないでも簡単な塗布で比較的強く射出成形により接着さ
せることができる。例えば、金属材質がＳＵＳでは、金
属表面の研磨と洗浄に加えてエポキシアルキッド樹脂系
塗料や変性アルキッド樹脂塗料の一層が塗布後の硬化で
ＴＰＥ組成物を射出して接着が可能である。但し、この
場合でも硬化条件やその後の保管期間等について上述し
たような注意事項があることに注意すべきである。前述
した以外に、金属表面へのコーティングは、紫外線（Ｕ
Ｖ）を照射してで硬化するＵＶ硬化インキ、ＵＶ硬化塗
料であっても良い。

【００２８】〔ＴＰＥ組成物〕本発明で使用するＴＰＥ
組成物は、ＴＰＥＥを主成分とする熱可塑性樹脂組成物
である。この組成物について好ましい組成の内容につい
て述べる。ＴＰＥＥとしては、ポリアルキレンテレフタ
レートからなるハードセグメントと、ポリ（ポリメチレ
ンエーテル）グリコールのテレフタル酸エステルからな
るソフトセグメントが結合したブロックポリマーが使用
できる。

【００２９】更には、ポリブチレンテレフタレートから
なるハードセグメントと、ポリテトラメチレンエーテル
グリコールのテレフタル酸エステルからなるソフトセグ
メントが多数交互に結合したマルチブロックポリマーが
好ましく使用できる。これはＴＰＥＥ類として多くの樹
脂製造会社から市販されている。

【００３０】ＴＰＥＥに加えて、エチレンプロピレンゴ
ム（以下ＥＰＲ）、ニトリルゴム（以下ＮＢＲ）、スチ
レン・エチレン・ブチレン・スチレンブロックポリマー
（以下ＳＥＢＳ）、軟質塩ビ等の生ゴム、又はＴＰＥを
コンパウンドしたものも好適に使用できる。また、可塑
剤、結晶化核剤、顔料、染料、フィラー、酸化防止剤、
離型促進剤、その他の性能向上用添加剤を含んでいても
よい。

【００３１】一般に、市販されているＴＰＥＥはシリコ
ーンゴム等に比較して硬度が高いので、硬度を下げるた
めにＳＥＢＳや可塑剤などを加えることは通常行なわれ
ている。また、成形性を向上させるために可塑剤を加え
ることがあり、透光性を向上させるために結晶化核剤を
加えることがあり、成形後の離型が容易になるようシリ
コーンオイルなどの離型促進剤を加えることがある。こ
れらがコンパウンドされたＴＰＥＥ系組成物自体も市販
されている。これらも好適に使用できる。射出成形によ
る接着での接着力に注目して言えば、ＴＰＥＥを主成分
として含む熱可塑性樹脂組成物中のＴＰＥＥ含量は５０
％以上であることが好ましい。

【００３２】〔インサートと射出成形〕金属形状物と熱
可塑性樹脂組成物との接着（固着）は、次に説明する射
出成形法により行う。機械加工された金属形状物は、そ
の表面に前述したコーティング材により前述したコーテ
ィング処理される。コーティング処理された金属形状物
は、射出成形金型にインサートする。金属形状や大きさ
で異なるので一概に言えぬが、少量の成形では有人で縦
型成形機を使うことができるし、横型成形機であっても
良い。横型成形機の場合、金型のインサート箇所に減圧
穴を開けておきインサート時に減圧にすることで金属形
状物を吸いつけて落下しないようにして有人で成形作業
することができる。多数の成形を効率的に済ますには、
横型成形機を使って金属形状物のインサートをロボット
を使用すると良い。

【００３３】金型を開き、金属形状物をインサートし金
型を閉めてから前述したＴＰＥＥを主成分として含む熱
可塑性樹脂組成物を射出する。冷却後に金型を開き成形
品を離型する。射出成形による接着を好ましい状態で進
めるには塗布面に出来るだけ高温で溶融樹脂組成物が接
触するのが好ましい。それ故、金型温度も成形に支障な
いレベルで高い方がよい。具体的に述べると、成形キャ
ビティー（熱可塑性樹脂組成物が成すべき形状を掘り込
んだ空間部分）への注入はピンポイントゲートであるの
が好ましい。

【００３４】ＴＰＥＥを主成分として含む熱可塑性樹脂
組成物がこのゲートを通過するときに摩擦熱が生じて瞬
時に熱可塑性樹脂組成物の温度が数十℃上昇する。ま
た、ＴＰＥ組成物の成形では、一般的に離型が困難なた
めに金型温度を２０〜３０℃と低く設定することが多い
が、接着に関して言えば４０〜７０℃と高くすることが
良効果を生む。ただ、キャビティー形状によっては金型
温度を上げると離型困難になって成形自体が不可能にな
る場合もある。これらでは成形形状を変更するか、樹脂
材料の硬度を上げるなど再検討するしかない。

【００３５】〔成形／射出成形以外の方法〕前述した金
属形状物と熱可塑性樹脂組成物との接着（固着）は、射
出成形法以外の方法であっても良い。金型に、塗布硬化
処理済みの金属形状物と、ＴＰＥＥを主成分として含む
熱可塑性樹脂組成物からなる厚さの薄い樹脂形状物の双
方をインサートし、対の金型を閉め加熱しつつ押し付け
る成形法、即ち加熱プレス成形でも両者の一体化品を得
ることができる。量産に適した方法とは思えないが、製
品形状によっては使える可能性がある。この両者の接着
（固着）の原理は、前記した射出成形による接着と同じ
である。

【００３６】その他に、パイプ状物、板状物などでは押
し出し成形という方法が使用されるが、この押し出し成
形でも本発明は利用可能である。前述した熱可塑性樹脂
組成物が加熱溶融状態の時に塗布硬化処理された金属表
面と接触することが重要なだけであり、理論的には如何
なる成形方法であっても良い。ただ、押し出し成形では
溶融樹脂と金属表面の間にかかる圧力が射出成形等と比
較すると著しく低い。この点で最強の接着力を示すこと
は期待できないが、例えば、断熱材、被覆材をパイプの
外周に接着するもの等のように接着強度を必要としない
ものであれば、押し出し成形であっても良い。

【００３７】〔作用〕本発明によれば、金属形状物と、
ＴＰＥＥを主成分として含む熱可塑性樹脂組成物とを、
インサート手段を使った射出成形やその他による手法で
強固に接着することができる。このようなことが可能に
なったのは、金属形状物に熱硬化性、ＵＶ、又はその他
の硬化剤による合成樹脂を含む塗料、又はインキを塗布
硬化させ、この表面に高温高圧で溶融したＴＰＥＥを主
成分として含む熱可塑性樹脂組成物が接触することで、
塗膜と熱可塑性樹脂組成物が接着できることによる。

【００３８】金属形状物と塗膜との接着力も重要で、金
属形状物の物理的エッチングや化学的エッチングも有効
である。本発明を使用することで、モバイル電子機器や
家電機器の軽量化や工程合理化が実現できる。これら
は、電子機器業界に資するものである。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下に実施例を示して本発明の具
体的な実施の形態を示す。 ［実施例１］図１は、携帯電話の構造の一例を示すもの
であり分解部品図である。ここでは大きな部品５点から
なる構造であり、図に示す上から上ケース１、複数個が
連結されたハードキー３、中枠４、プリント基板部１
３、下ケース１４等からなる。中枠４は、基本構造を図
２で示すようにアルミニューム合金（ＪＩＳのＡ５０５
２）製１ｍｍ厚シートのプレス加工品である金属形状物
５とプリント基板部１３とからなる。図３は、これを材
料として使ったＴＰＥ組成物を射出成形後の形状であ
る。図３の中枠には、フック、ボス６が設置されていな
いが、これは図３に示すものが出来上がった後に別工程
で設置する。

【００４０】この実施例では、図２に示す金属形状物５
から、図３に示す金属／ＴＰＥ組成物一体化品の製作工
程について記述する。図３に示すように、アルミニュー
ム合金の金属形状物５には、押しボタン部８、振動等か
ら保護するために金属形状物５の外周に配置された周辺
緩衝部９、同じく液晶を保護するための液晶板緩衝部１
０、同じくスピーカーを保護するためのスピーカー緩衝
部１１が設置されている。

【００４１】プレス加工で製作したＡ５０５２製のアル
ミニューム合金板形状物は図２の金属形状物５を示す
が、プレス加工等で付着するとみられる加工油等を落と
すためアセトン（CH３COCH３）に数秒間浸漬する。更
に、これを１％濃度の苛性ソーダ水溶液に０.５分浸漬
してアルカリエッチングした後、水洗し、１％濃度の硝
酸水溶液に１分浸漬して中和し、十分に水洗して乾燥し
た。

【００４２】金属用塗料の、１液性の変性アルキッド樹
脂塗料である「Ｂ８６５５塗料（武蔵塗料社製、東京都
豊島区）」を専用溶剤で希釈し前記アルミニューム合金
形状物の必要面に塗布した。この塗料の指示硬化条件は
１２０℃×１時間であったが、２０℃低い１００℃で１
時間処理した。次に、市販されている１液性のアクリル
樹脂製インキをシクロヘキサノンで希釈して塗料粘度と
し上塗り塗布して８０℃で１時間乾燥した。次に、市販
されている２液性のポリウレタン樹脂系インキに指定硬
化剤とシクロヘキサノンを混ぜて塗料粘度とし上塗り塗
布して、指定硬化条件より１０℃高い９０℃で１時間焼
付けた。

【００４３】アルミニューム合金形状部と、それに設置
される押しボタン部８、周辺緩衝部９、液晶板緩衝部１
０、スピーカー緩衝部１１に対応した射出成形金型を用
意する。使用ＴＰＥ組成物は、ＳＥＢＳが少量コンパウ
ンドされているＴＰＥＥ組成物「プリマロイＡ１５００
（三菱化学（（株））製」と可塑剤と離型促進剤がコン
パウンドされているＴＰＥＥ組成物「ダイナフレックス
Ｅ５８４２（ＪＳＲ（株）社製）」の２：１のペレット
混合物とした。このペレットの硬度はＪＩＳのＡ硬度で
７０度前後である。

【００４４】成形は、金型温度を６０℃とし、横型で５
０トンの射出成形機のノズル温度は２１０℃として実施
した。各ＴＰＥ組成物は、全てピンポイントゲートで供
給した。但し、液晶板緩衝部１０、スピーカー緩衝部１
１については、ゲートを各々２個づつ設置した。前記の
アルミニューム合金形状物を金型の可動側にインサート
した。インサートする個所には金型に３ｍｍ径の孔４箇
所があり、孔は金型外部につながっていて減圧器により
減圧しセットしたアルミニューム合金形状物が吸引固定
されるようにしてある。

【００４５】金型を閉めてＴＰＥ組成物を射出し、射出
の約２０秒後に金型を開き離型した。成形品は図３に示
すものである。ここで各ＴＰＥ組成物製部材はアルミニ
ューム合金形状物にしっかりと付着していた。図４は、
金属形状物５に各緩衝部を成形するときの射出成形金型
の断面図であり、図３のＡ−Ａ線で切断した状態を示す
断面図である。図４で金属形状物５の表面に塗装された
塗面層１２を有している。

【００４６】押しボタン部８は金属形状物５に開いた大
きな貫通孔を塞ぐ形で成形される。周辺緩衝部９も金属
形状物５に開いた貫通孔を貫通して接着する形をとって
いる。このことで、射出成形時の熱融着性に加えて、確
実に両者を固着することができるので、部品としての信
頼性が担保できる。図４に示す固定側型板２０は、射出
成形金型の固定部分であり、可動側型板２１はこれに密
着する可動部分である。金属形状物５が可動側型板２１
に挿入載置されて、この可動側型板２１が固定側型板２
０に移動して閉じられると、この空間であり周辺緩衝部
９、液晶板緩衝部１０、及びスピーカー緩衝部１１を形
成するキャビティにピンポイントゲート２２から溶融樹
脂が注入される。

【００４７】［実施例２］金属形状物の金属素材にＡ６
０６３アルミニューム合金板（JIS H規格）を使った他
は実施例１と全く同様に実験を行なった。各ＴＰＥ組成
物部材はアルミニューム合金形状物にしっかりと付着し
ていた。

【００４８】［実施例３］金属形状物の金属素材を厚さ
１ｍｍのＳＵＳ３０４板（JIS H規格）とし、実施例１
と同様にプレス加工し形状化した。これを高圧蒸気パル
スにかけて洗浄した。乾燥後、変性アルキッド樹脂塗料
である「Ｂ８６５５（武蔵塗料（株）社製）」と専用溶
剤の混合物を塗布し、１００℃で１時間焼付けた。その
後は実施例１と全く同様に、金型にインサートし、実施
例１と同じＴＰＥ組成物を同じ成形条件で射出接着し
た。各ＴＰＥ組成物部材は成形されたＳＵＳ３０４板の
形状物にしっかりと付着していた。

【００４９】［実施例４］金属形状物の金属素材を厚さ
１ｍｍのＳＵＳ３０４板とし、実施例１と同様にプレス
加工し、形状化した。これを１０％塩酸水溶液に２５℃
で、１５分浸漬し、水洗し、１％水酸化ナトリューム水
溶液に５分浸漬して中和したあと、水洗し、８０℃で熱
風乾燥した。これに、ウレタン硬化性２液型インキ「Ｖ
ＩＣ（セイコーアドバンス（株）社製）」を塗料粘度ま
で、溶剤「ＰＧ７３９４Ｃ（藤倉化成（株）社製）」と
１％含水シクロヘキサノンの１：１混合溶剤で希釈して
得た塗料を用いて塗布した。続いて７０℃で、１時間加
熱硬化した。

【００５０】その後は、実施例１と全く同様に、金型に
インサートし、実施例１と同じＴＰＥ組成物を同じ条件
で射出した。各ＴＰＥ組成物部材は成形されて、ＳＵＳ
３０４板形状物にしっかり付着していた。ステンレス材
に対してウレタン硬化性のインキや塗料は一般に接着力
が弱くて使われていないが、この実施例では塩酸を用い
て金属板を化学エッチングし、ＳＵＳ板の表面を微小な
凹凸面とすることでウレタン硬化系のインキ、塗料の接
着力を向上できることを示した。

【００５１】［実施例５］金属形状物の金属素材を厚さ
１ｍｍの銅板とし、実施例１と同様にプレス加工し形状
化した。これを１０％アンモニア水に２５℃で３分間浸
漬し、水洗し、８０℃で熱風乾燥した。 これから後
は、実施例４と全く同様に塗料塗布し、硬化し、金型に
インサートの上で、ＴＰＥを射出接着した。各ＴＰＥ組
成物部材は成形されて、銅板形状物上にしっかり付着し
ていた。金属部材に対してウレタン硬化性のインキ、塗
料は一般に接着力が弱くて使われないが、銅表面をアン
モニア水を用いて化学エッチングし、表面を微細な凹凸
面化することで、ウレタン硬化系のものの接着力を向上
できることがわかる。

【００５２】

【発明の効果】以上の詳記したように、本発明の複合体
では、一体にされる熱可塑性ポリエステルエラストマー
及び／又は熱可塑性ポリウレタンエラストマーを主成分
とする熱可塑性樹脂組成物と金属製形状物とが容易に剥
がれることなく一体になる。その製造法として射出接着
法が使えるため、寸法精度に問題がない各種機器の筐体
や部品、構造物等を作ることができる。本発明によって
製造した筐体、部品、構造物は、軽量化や機器製造工程
の簡素化に役立つものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、携帯電話の構造の一例を示すものであ
り分解部品図である。

【図２】図２は、アルミニューム合金製の厚シートのプ
レス加工品である。

【図３】図３は、これを材料として使ったＴＰＥ組成物
を射出成形後の形状である。

【図４】図４は、金属形状物５に各緩衝部を成形すると
きの射出成形金型の断面図であり、図３のＡ−Ａ線で切
断した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…上カバー ３…ハードキー ４…中枠 １３…プリント基板部 ５…金属形状物 ８…押しボタン部 ９…周辺緩衝部 １０…液晶板緩衝部 １１…スピーカー緩衝部 １３…プリント基板部 １４…下ケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:22 Ｂ２９Ｋ 105:22 (72)発明者 後藤 崇 東京都中央区日本橋本町１丁目10番５号 大成プラス株式会社内 (72)発明者 高橋 正雄 東京都中央区日本橋本町１丁目10番５号 大成プラス株式会社内 Ｆターム(参考） 4F100 AB01A AB10 AB31 AK01B AK01D AK41B AK41C AK51B AK51C AK53B AL05B AL05D AL09C BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10C CC00B CC00D DC11A EH362 EH462 EJ65B GB41 JB13B JB13D JB16C JL02 JL03 4F206 AA45 AD03 AD20 AD24 AH42 JA07 JB12 JF05 JL02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工された金属形状物と、 前記金属形状物の表面に被覆された硬化性の樹脂組成物
   を含むコーティング材と、 前記コーティング材の上面に熱と圧力により一体に固着
   された熱可塑性ポリエステルエラストマー及び／又は熱
   可塑性ポリウレタンエラストマーを主成分とする熱可塑
   性成物の形状物とからなる金属と熱可塑性組成物の複合
   体。
2. 【請求項２】請求項１に記載の金属と熱可塑性組成物の
   複合体において、 前記コーティグ材は、熱硬化性であることを特徴とする
   金属と熱可塑性組成物の複合体。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の金属と熱可塑性組
   成物の複合体において、 前記コーティング材は、活性水素が含まれている塗料、
   又はインキであることを特徴とする金属と熱可塑性組成
   物の複合体。
4. 【請求項４】請求項１ないし３から選択される１項に記
   載の金属と熱可塑性組成物の複合体において、 前記コーティング材の前記樹脂組成物は、ポリウレタン
   樹脂系、エポキシアルキッド樹脂系、変性アルキッド樹
   脂系から選択される１種以上であることを特徴とする金
   属と熱可塑性組成物の複合体。
5. 【請求項５】請求項１ないし４から選択される１項に記
   載の金属と熱可塑性組成物の複合体において、 前記コーティング材は、親金属性の塗料、又はインキか
   らなる下層と、 熱硬化性、又はその他の硬化性の樹脂組成物を含む塗
   料、又はインキからなる上層の複数層とからなることを
   特徴とする金属と熱可塑性組成物の複合体。
6. 【請求項６】請求項１ないし５から選択される１項に記
   載の金属と熱可塑性組成物の複合体において、 前記金属と熱可塑性組成物の複合体は、前記コーティン
   グ材でコーティングされた前記金属形状物を射出成形金
   型にインサートし、前記熱可塑性ポリエステルエラスト
   マーを主成分とする熱可塑性樹脂組成物を射出すること
   により形成されたものであることを特徴とする金属と熱
   可塑性組成物の複合体。
7. 【請求項７】請求項１ないし５から選択される１項に記
   載の金属と熱可塑性組成物の複合体において、 前記金属形状物は、前記金属形状物を貫通する孔である
   貫通孔を含んでいるものであり、 前記貫通孔は前記熱可塑性ポリエステルエラストマーを
   主成分とする熱可塑性樹脂組成物で充填されていること
   を特徴とする金属と熱可塑性組成物の複合体。
8. 【請求項８】金属形状物を含む金属と熱可塑性組成物の
   複合体の製造方法であって、 前記金属形状物の表面に、熱硬化性、又はその他の硬化
   性の樹脂組成物を含むコーティング材を塗布して硬化さ
   せる硬化工程、 前記硬化処理をした金属形状物のコーティング処理済み
   品を、射出成形金型にインサートするインサート工程、
   及び熱可塑性ポリエステルエラストマーを主成分とする
   熱可塑性樹脂組成物を射出する射出工程とを含むことを
   特徴とする金属と熱可塑性組成物の複合体の製造法。
9. 【請求項９】金属形状物を含む金属と熱可塑性組成物の
   複合体の製造方法であって、 前記金属器状物の表面に、熱硬化性、又はその他の硬化
   性の樹脂組成物を含むコーティング材を塗布し硬化させ
   る硬化工程、 前記硬化処理をした前記金属形状物のコーティング処理
   済み品と、熱可塑性ポリエステルエラストマーを主成分
   とする熱可塑性樹脂組成物とを高温、圧力下で接触させ
   る固着工程とを含むことを特徴とする金属と熱可塑性組
   成物の複合体の製造方法。