嵌件成型体及嵌件成型体的制造方法

专利名称：嵌件成型体及嵌件成型体的制造方法
技术领域：
本发明涉及嵌件成型体及嵌件成型体的制造方法。
背景技术：
嵌件成型法是利用树脂的特性和金属、无机固体等(以下有时将金属、无机固体等称为嵌件构件)的原材料的特性，将嵌件构件埋入树脂中的成型法，所得的嵌件成型体具备热塑性树脂构件和嵌件构件。通过嵌件成型法获得的嵌件成型体作为汽车部件、电气、电子部件、办公自动化(OA)设备部件等得到使用。这样，嵌件成型体是在广泛领域中使用的有用材料。然而，嵌件成型体有时会有刚成型之后的热塑性树脂构件的破裂、因使用中的温度变化导致的热塑性树脂构件的破裂的问题。该问题起因于热塑性树脂的温度变化导致的膨胀率、收缩率与嵌件构件的温度变化导致的膨胀率、收缩率的不同。而且，在热塑性树脂构件有熔合部时、有应力集中部时(热塑性树脂构件中具有壁厚变化大的部分或嵌件构件具有尖锐的角部时)，该问题容易产生。因此，嵌件成型体为了防止破裂，用途、形状等受到限制。然而最近，在汽车领域中，大力地进行了将发动机周围的金属部件替换为树脂部件的研究。作为该研究中的一种，进行了使用嵌 件成型体代替金属部件的研究。具体而言，在点火相关部件、分配器(distributor)部件、各种传感器部件、各种致动器部件、节流阀部件、电源模块部件、ECU部件、各种连接器部件等中，大多研究了用以聚苯硫醚(以下简称为PPS)树脂为代表的聚芳硫醚树脂(以下有时称为PAS树脂)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(以下有时称为PBT树脂)包裹铝、铜、铁、黄铜、各种合金等金属部件、金属端子的嵌件成型体。然而，发动机周围的部件结构复杂，或者树脂部的壁厚变化大，或者暴露于温度变化大的环境下(例如发动机室附近)。其结果，上述热塑性树脂构件容易产生破裂。因此，寻求即使配置在具有大的温度变化的环境下也能防止热塑性树脂构件的破裂的技术。即，要求改善热塑性树脂构件的耐热冲击性的技术。作为耐热冲击性优异的树脂材料(原料)，公开了在聚芳硫醚树脂中配混具有扁平截面形状的纤维状填充剂的树脂组合物(参照专利文献I)。另外，公开了在聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂中配混特定的耐冲击性赋予剂、无机填充剂和芳香族酯化合物的树脂组合物(参照专利文献2)。上述专利文献1、2中记载的树脂组合物作为提高热塑性树脂构件的耐热冲击性的树脂材料是优异的。然而，近年来，还强烈要求热塑性树脂构件的进一步薄壁化，另外，部件的形状也复杂化，无法避免在热塑性树脂构件上形成熔合部，要求进一步提高上述耐热冲击性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005-161693号公报
专利文献2:日本特开2008-6829号公报

发明内容
发明要解决的问题本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种用于提高嵌件成型体的热塑性树脂构件的耐热冲击性的技术，该嵌件成型体具备嵌件构件和覆盖嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件，且所述热塑性树脂构件具有熔合部和/或应力集中部。_4] 用于解决问题的方案本发明人等为了解决上述问题而反复深入研究。结果发现，在具备嵌件构件和覆盖嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件，且热塑性树脂构件具有一个以上的在规定方向上延伸的熔合部时，如果在嵌件构件表面的全部熔合部的正下方区域和/或正下方区域的附近形成粗糙面，就可以解决上述问题，由此完成了本发明。更具体而言，本发明提供了以下的技术方案。(I) 一种嵌件成型体，其具备嵌件构件和覆盖前述嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件，前述热塑性树脂构件具有一个以上的在规定方向上延伸的熔合部，前述嵌件构件的一部分表面形成有与前述熔合部在相同方向上延伸的粗糙面，前述粗糙面配置在前述嵌件构件表面的全部前述熔合部的正下方区域和/或前述正下方区域的附近，前述粗糙面两端的位置与前述熔合部两端的位置大致一致或者前述粗糙面两端的位置在前述熔合部两端的位置的外侧。

(2) —种嵌件成型体，其具备嵌件构件和覆盖前述嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件，前述热塑性树脂构件具有一个以上的、因前述热塑性树脂构件的膨胀收缩而产生的应力集中的应力集中部，前述应力集中部在规定的方向上延伸，前述嵌件构件的一部分表面形成有与前述应力集中部在相同方向上延伸的粗糙面，前述粗糙面配置在前述嵌件构件表面的全部前述应力集中部的正下方区域和/或前述正下方区域的附近，前述粗糙面两端的位置与前述应力集中部两端的位置大致一致或者前述粗糙面两端的位置在前述应力集中部两端的位置的外侧。(3)根据第(I)项所述的嵌件成型体，其中，前述热塑性树脂构件还具有一个以上的、因前述热塑性树脂构件的膨胀收缩而产生的应力集中的应力集中部，前述应力集中部在规定方向上延伸，与前述应力集中部在相同方向上延伸的粗糙面配置在前述嵌件构件表面的全部前述应力集中部的正下方区域和/或前述正下方区域的附近，前述粗糙面两端的位置与前述应力集中部两端的位置大致一致或者前述粗糙面两端的位置在前述应力集中部两端的位置的外侧。
(4)根据第(I)项所述的嵌件成型体，其中，前述热塑性树脂构件还具有一个以上的、因前述热塑性树脂构件的膨胀收缩而产生的应力集中的应力集中部，前述应力集中部在规定方向上延伸，前述应力集中部的位置与前述熔合部的位置大致一致。(5)根据第(I) (4)项的任一项所述的嵌件成型体，其中，至少一处的前述粗糙面以夹持前述嵌件构件表面的前述熔合部和/或前述应力集中部的正下方区域的方式设置。(6)根据第(I) (5)项的任一项所述的嵌件成型体，其中，前述粗糙面是通过激光形成的粗糙面。(7)根据第(I) (6)项的任一项所述的嵌件成型体，其中，前述热塑性树脂构件是由结晶性热塑性树脂组合物构成的。(8)根据第(I) (7)项的任一项所述的嵌件成型体，其中，前述结晶性热塑性树脂组合物是聚芳硫醚系树脂组合物或聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂组合物。(9) 一种嵌件成型体的制造方法，所述嵌件成型体具备嵌件构件和覆盖前述嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件，前述热塑性树脂构件具有一个以上的在规定方向上延伸的熔合部和应力集中部中的至少任一种，前述方法包括以下工序:粗糙面形成工序:前述热塑性树脂构件具有熔合部时，在前述嵌件构件表面的全部前述熔合部的正下方区域和/或前述正下方区域 的附近，形成与前述熔合部在相同方向上延伸的粗糙面，在前述热塑性树脂构件没有熔合部时，在前述嵌件构件表面的全部前述应力集中部的正下方区域和/或前述正下方区域的附近，形成与前述应力集中部在相同方向上延伸的粗糙面，前述热塑性树脂构件具有前述熔合部和前述应力集中部时，且熔合部的位置与应力集中部的位置不一致或不大致一致时，前述嵌件构件表面的全部前述熔合部的正下方区域和/或前述正下方区域的附近，形成与前述熔合部在相同方向上延伸的粗糙面，以及在全部前述应力集中部的正下方区域和/或前述正下方区域的附近，形成与前述应力集中部在相同方向上延伸的粗糙面；热塑性树脂构件形成工序:将前述粗糙面形成工序后的嵌件构件配置在模具中，将熔融的热塑性树脂注射到前述模具内，从而以覆盖前述粗糙面的至少一部分的方式在前述嵌件构件的表面上形成热塑性树脂构件，前述热塑性树脂构件具有熔合部时，前述粗糙面两端的位置与前述熔合部两端的位置大致一致或者前述粗糙面两端的位置在前述熔合部两端的位置的外侧，前述热塑性树脂构件没有熔合部时，前述粗糙面两端的位置与前述应力集中部两端的位置大致一致或者前述粗糙面两端的位置在前述应力集中部两端的位置的外侧，前述热塑性树脂构件具有前述熔合部和前述应力集中部时，且熔合部的位置与应力集中部的位置不一致或不大致一致时，前述粗糙面两端的位置与在大致正上方形成的前述熔合部或应力集中部两端的位置大致一致或者前述粗糙面两端的位置在前述熔合部或应力集中部两端的位置的外侧。(10)根据第(9)项所述的嵌件成型体的制造方法，其进一步包括裂纹产生位置确认工序:在前述粗糙面形成工序之前，通过热使利用没有形成粗糙面的嵌件构件制造的嵌件成型体的热塑性树脂构件膨胀、收缩，确认热塑性树脂构件表面的裂纹产生位置。(11)根据第(10)项所述的嵌件成型体的制造方法，其中，前述粗糙面在前述裂纹产生位置确认工序中确认的、预测产生裂纹的位置的附近形成。发明的效果根据本发明，可以提高构成嵌件成型体的热塑性树脂构件的耐热冲击性。


图1所示为影线宽度(hatching width)的概念的图。图2所示为嵌件成型体的示意图，(a)为立体图，(b)为(a)的俯视图。图3所示为嵌件构件11的示意性立体图。图4所示为形成有熔合部的情形的示意图。图5为用于说明本发明的效果的嵌件成型体的示意图，(a)为本实施方式的嵌件成型体I的主视图，(b)为垂直于熔合部延伸的规定方向形成有粗糙面时的嵌件成型体的主视图，(c)为嵌件构件的表面上没有形成粗糙面时的嵌件成型体的主视图。图6所示为与图2所示的嵌件成型体不同的、熔合部与应力集中部一致的嵌件成型体的具体例的示意性俯视图。图7所示为与图2、6所示的嵌件成型体不同的、熔合部与应力集中部一致的嵌件成型体的具体例的示意性立体图。图8所示为热塑性树脂构件具有熔合部和应力集中部且熔合部的位置与应力集中部的位置不一致时的嵌件成型体的示意性立体图。图9所示为与图8所示的嵌件成型体不同的、熔合部的位置与应力集中部的位置不一致时的嵌件成型体的具体例的示意性立体图。图10所示为热塑性树脂构件没有熔合部而仅有应力集中部时的嵌件成型体的示意性立体图。
具体实施例方式以下说明本发明的实施方式。需要说明的是，本发明不限于以下实施方式。本发明在具备热塑性树脂构件和嵌件构件的嵌件成型体中，热塑性树脂构件具有熔合部、应力集中部的情况下，提高了热塑性树脂构件的耐冲击性。关于本发明，说明嵌件构件、热塑性树脂构件之后，以下面的(i) (iv)的情况为例来说明本发明。(i)热塑性树脂构件具有熔合部和应力集中部、且熔合部的位置与应力集中部的位置一致的情况(第一实施方式)。(ii)热塑性树脂构件具有熔合部和应力集中部、且熔合部的位置与应力集中部的位置不一致的情况(第二实施方式)。(iii)热塑性树脂构件没有熔合部、仅仅具有应力集中部的情况(第三实施方式)。(iv)本发明的嵌件成型体的制造方法(第四实施方式)。<嵌件构件>嵌件构件可以使用迄今用 于嵌件成型体的通常嵌件构件。即，构成嵌件构件的材料可以是金属、无机材料、有机材料的任何一种。具体而言，可列举出钢、铸铁、不锈钢、铝、铜、金、银、黄铜等金属，热传导性的陶瓷、碳材料等。另外，表面上形成有金属的薄膜的金属等也能作为嵌件构件使用。作为金属的薄膜，例如可列举出通过镀覆处理(湿式镀覆处理、干式镀覆处理等)形成的薄膜。其中，嵌件构件不仅指金属、无机材料等单质，有时也指具有多种金属、树脂等的复合体。关于构成嵌件构件的材料的确定，例如考虑用途、构成树脂构件的树脂材料的热膨胀率等物性来适当确定优选的材料。嵌件构件具有粗糙面。对粗糙面的形成方法没有特别限制，利用激光形成粗糙面的方法简便，因而是优选的。其中，关于粗糙面的形成位置、粗糙面的面积、粗糙面的粗糙度等，以使其在与后述热塑性树脂构件所具有的熔合部、应力集中部的关系中发挥本发明的效果的方式确定。其中，粗糙面用激光形成时，加工设备输出功率、影线宽度、激光束光斑直径成为参数，加工设备输出功率为20 40W、影线宽度为0.02 0.6mm、激光束光斑直径为130 μ m左右是通常使用的范围。需要说明的是，图1所示为影线宽度的概念的图(图1中的圆表不基于脉冲的激光照射。另外，空心箭头表不激光的扫描方向)。对嵌件构件的形状没有特别限制，可以是四棱柱状、圆柱状等单纯形状，也可以是如部件形状之类的复杂形状。对嵌件构件的成型方法没有特别限制，例如在金属的情况下，可以通过利用以往公知的工作机械的切削加工等加工、压铸(die casting)、注射成型、冲压等模具铸造等方法来制造。

〈热塑性树脂构件〉对构成热塑性树脂构件的材料没有特别限制，可以是结晶性树脂组合物，也可以是非结晶性树脂组合物。作为在这些树脂组合物中含有的常用热塑性树脂，可列举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚4-甲基-1-戊烯、聚环状烯烃等聚烯烃、聚苯乙烯(PS)、AS树脂、ABS树脂、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)、(甲基)丙烯酸类树脂、纤维素系树脂、弹性体等。作为工程树脂，可列举出尼龙6、尼龙6，6、尼龙12、尼龙6，12这样的各种脂肪族聚酰胺或芳香族聚酰胺(PA)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)这样的芳香族聚酯树脂，聚碳酸酯(PC)，聚缩醛(Ρ0Μ)，聚苯醚(PPE)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSu)、聚酰亚胺(PI)、液晶聚酯、液晶酰胺等。另外，还可以是源自脂肪族二羧酸、脂肪族二醇、脂肪族羟基羧酸或其环状化合物的脂肪族聚酯，进而它们通过二异氰酸酯等增加了分子量的脂肪族聚酯等生物降解性树脂等。其中，也可以使用2种以上的上述树脂。另外，树脂组合物包括仅含微量杂质等实质上由结晶性热塑性树脂构成的情况。特别是热塑性树脂构件由聚芳硫醚(PAS)树脂组合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)系树脂组合物等结晶性树脂组合物构成时，由于热塑性树脂构件因结晶而膨胀、收缩，因此容易产生热塑性树脂构件的破裂的问题。然而，根据本发明，即使是在热塑性树脂构件由结晶性树脂组合物构成时，也可抑制上述热塑性树脂构件的破裂的问题。在结晶性树脂组合物中，PAS树脂组合物具有高耐热性、机械物性、耐化学药品性、尺寸稳定性、阻燃性等性质。另外，PBT树脂具有高机械物性、电物性、耐化学药品性等性质。具有这样的优异性质的这些树脂均可应用于汽车用部件、电气和电子部件等。其中，作为能够使用的PAS树脂，可列举出日本特开2009-132935号公报中记载的PPS树脂。作为能够使用的PBT树脂，可列举出日本特开2006-111693号公报中记载的PBT树脂。
另外，PAS树脂还兼有缺乏韧性、脆弱的缺点。因此，使用PAS树脂来形成热塑性树脂构件时，将嵌件成型体配置在温度变化大的环境下时，热塑性树脂构件特别容易破裂。然而，根据本发明，即使使用PAS树脂，也能充分抑制热塑性树脂构件破裂的问题。另外，构成热塑性树脂构件的树脂组合物可以在树脂组合物中含有抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、颜料等以往公知的添加剂等。本发明的热塑性树脂构件具有熔合部和应力集中部中的至少任一种。熔合部是指，形成热塑性树脂构件时，在模具的模腔内，多个树脂流合流，在树脂流之间的界面上形成的熔接部。是否形成熔合部、熔合部的数目、熔合部的位置取决于热塑性树脂构件的形状、用于形成热塑性树脂构件的模具所具有的浇口的位置等。应力集中部可列举出角(corner)部、切口部、伤部、贯通孔、减料部和料流纹(flowmark)部等。应力集中部的位置、大小有时能够由热塑性树脂构件的形状等特别限定，也有时无法特别限定。无法特别限定时，可通过实际制造嵌件成型体来确认热塑性树脂构件的容易破裂的部分或者进行模拟等，由此特别限定。对热塑性树脂构件的形状没有特别限制。通过使用具有所需模腔形状的模具并在该模具中配置嵌件构件，将熔融状态的树脂组合物流入到模腔内并使该树脂组合物固化，从而可以在嵌件构件上形成所需形状的热塑性树脂构件。〈第一实施方式〉以图2所示的嵌件成型体为例来说明第一实施方式的嵌件成型体。图2所示为第一实施方式的嵌件成型体的示意图，(a)为立体图，(b)为(a)的俯视图。图3所示为嵌件构件的示意性立体图。图4所示为形成了熔合部的情形的示意图。如图2所示，嵌件成型 体I具备嵌件构件11和热塑性树脂构件12(以下简称为树脂构件12)，树脂构件12以覆盖嵌件构件11的一部分的方式形成。在第一实施方式中，以使得嵌件构件11贯穿长方体状的树脂构件12的上表面的方式在嵌件构件11上形成树脂构件12。而且，由于是用底面侧具有浇口的模具制造的嵌件成型体，因此如图2的(a)所示，形成树脂构件12时，产生4处熔合部120。另外，如图2所示，嵌件构件11由于具有4处角部，因此，树脂构件12具有4处应力集中部。这些应力集中部的位置与熔合部120的位置一致。嵌件构件11中的图3所示的比双点划线靠底面侧的部分是与树脂构件12接触的部分。在与该树脂构件12接触的面上形成粗糙面110。在本实施方式中，如图3所示，在嵌件构件11的侧面上形成了多个长方形(长边L1、短边L2)的粗糙面110。粗糙面110与下述熔合部120延伸的方向大致平行地形成在嵌件构件11的表面上。“大致平行”除了包括完全平行以外，还包括大体上平行。只要是在发挥本发明的效果的范围内，熔合部120延伸的方向与粗糙面110延伸的方向所形成的角度的大小就没有特别限制，上述形成的角度优选为2°以下。在第一实施方式中，如图3所示，粗糙面110以在各侧面的两端附近有两个粗糙面110平行排列的方式形成。形成粗糙面110的位置也可以是在熔合部120的正下方区域的附近。例如，与熔合部120之间的距离为2mm左右也没有问题。另一方面，从操作性的观点考虑，最短为0.1 0.2_左右。在本实施方式中，由于熔合部120的位置是存在于嵌件构件的侧面的棱线上，因此，上述“附近”是从上述棱线到粗糙面110的距离，用图3中的L3表示。其中，熔合部120与粗糙面110之间的上述距离是指熔合部120与粗糙面110最接近的位置处的两者之间的距离。另外，在本实施方式中，上述粗糙面110的在熔合部120延伸的方向上的两端的位置与熔合部120的两端的位置大致一致(长边U〈从虚线起到嵌件构件11的底面为止的长度1^)。“大致一致”是指，上述粗糙面110的两端的位置也可以是熔合部120在上述规定方向上的两端的位置的稍内侧。“稍内侧”是指，只要是在不损害本发明的效果的范围内，就对其长度没有特别限制，各端部之间的长度差为长边L1的10%以内即可。更优选为5%以内。其中，在本发明中，粗糙面110的规定方向上的两端的位置优选在熔合部120的规定方向的两端的位置的外侧。另外，短边L2的长度优选是与嵌件构件11的L2平行的边的长度的1/3 1/15，更优选为1/5 1/10。树脂的收缩越大，需要形成的粗糙面的面积越大，需要更长的短边L2。该粗糙面110通过锚固效果提高了树脂构件12与嵌件构件11的密合性。对粗糙面110的形成方法没有特别限制，可以采用以往公知的方法。例如，可列举出通过激光处理来形成粗糙面的方法、通过蚀刻处理来形成粗糙面的方法。尤其优选通过激光处理来形成粗糙面的方法。如上所述，树脂构件12具有4处熔合部120。该熔合部120如以下所述地形成。将形成有上述粗糙面110的嵌件构件11放置在模具内，向该模具内注射熔融状态的热塑性树脂，使其固化。在本实施方式中，从图4的箭头Q的方向注射熔融树脂，因此，熔融树脂的流路被分为Ql和Q2。而且，在Ql与Q2碰撞的区域形成熔合部120。在本实施方式中，熔合部120形成于图4所示的用单点划线围成的区域中(在图4中，为了方便说明而仅示出了一处)。熔合部120是长方形的区域。熔合部120的长边之一处于与嵌件构件11的侧边重叠的位置。熔合部120的短边如图4所示，与将树脂构件12的上表面和底面二等分的线的一部分重叠。接着，说明第一实施方式的嵌件成型体发挥的效果。在第一实施方式的嵌件成型体I中，在嵌件构件11的一部分表面形成有粗糙面110。在形成有粗糙面110的部分中，嵌件构件11与树脂构件12的密合力增强。其结果，第一实施方式的嵌件成型体即使暴露于温度变化大的环境下，也能通过密合力强的部分抑制树脂构件12的膨胀和收缩，并且能够抑制在树脂构件12的表面上产生裂纹。进一步具体说明上述效果。图5为用于说明本发明的效果的嵌件成型体的示意图，(a)为本实施方式的嵌件成型体I的主视图，(b)为形成有在与熔合部延伸方向垂直的方向上延伸的粗糙面时的嵌件成型体的主视图，(C)为在嵌件构件的表面上没有形成粗糙面时的嵌件成型体的主视图。首先，在嵌件成型体I中，在树脂构件12的表面，与熔合部120平行地产生裂纹的可能性较高。在本实施方式中，通过在嵌件构件上形成有图5所示那样的粗糙面110，即使树脂在空心箭头方向产生收缩时，由于树脂构件12与嵌件构件11的密合力强，也可阻碍收缩运动，因此，也能够抑制收缩量。通过抑制收缩量，从而施加于树脂构件12上的负担减轻，不容易产生裂纹。其中，粗糙面110与熔合部120延伸的方向平行地延伸，因此能够抑制必须形成的粗糙面110的面积，并且有效地抑制裂纹的产生。另外，如后所述，粗糙面110的面积较大时有问题产 生。
另外，如图5的(a)所示，在嵌件构件11上形成的粗糙面110通过夹持熔合部120，从而即使树脂在空心箭头方向产生收缩，也能减小熔合部120的部分的树脂收缩量。这是因为，利用在嵌件构件11的表面上形成的粗糙面110，嵌件构件11与树脂构件12牢固地密合，抑制熔合部120附近的树脂收缩。其结果，本发明的嵌件成型体I即使暴露于温度变化大的环境下，熔合部120附近的树脂构件12的收缩、膨胀的量也减小，因此，能够减轻施加于熔合部120的因收缩、膨胀而导致的负担，并且可以抑制裂纹产生。粗糙面110的规定方向上的两端的位置与熔合部120的规定方向上的两端的位置大致一致或者粗糙面110的规定方向上的两端的位置在熔合部120的规定方向上的两端的位置的外侧，由此可以大幅地抑制裂纹的产生。在嵌件构件11上形成如图5的(b)所示的粗糙面时，基于例如只留下了一部分容易因收缩而引起破坏的部位(在本实施方式中为熔合部120)这样的理由，因而基本上无法阻碍树脂构件12的收缩，基本上不能发挥耐热冲击性提高的效果。另外，想要用如图5的(b)那样的与熔合部延伸的方向垂直延伸的粗糙面充分抑制熔合部附近的树脂的收缩量时，粗糙面的面积变得过大(即，嵌件构件的与树脂构件重叠的面的大部分需要形成粗糙面)。粗糙面的尺寸变得过大时，容易导致导电性等物性的变化、美观性的降低。另外，粗糙面形成之后，在包括粗糙面的嵌件构件的表面上实施镀覆处理时，在粗糙面的凹凸上形成镀层，有树脂构件与嵌件构件的密合性不会变强的倾向。如图5的(C)所示，在嵌件构件上未形成有粗糙面110时，无法减小树脂构件的收缩、膨胀的量，无法抑制因树脂构件12膨胀、收缩而对树脂构件12施加的负担。在本实施方式中，粗糙面通过激光加工而形成于嵌件构件11的表面。如果是通过激光处理形成粗糙面的方法，则由于局部处理也容易，因此可以在所需的范围内容易地形成粗糙面。以上说明了第一实 施方式的嵌件成型体，但也可以是如图6的(a)所示的熔合部与应力集中部一致的嵌件成型体。图6的(a)所示的嵌件成型体是用圆筒状的树脂构件12覆盖圆柱状的嵌件构件11的侧面的一部分的形状，在树脂构件12的侧面形成有在圆筒延伸的方向上延伸的槽。在图6的(a)所示的嵌件成型体中，该槽部分相当于应力集中部。另外，沿着该槽的底部形成有熔合部120。而且，嵌件构件11的表面中的在上述熔合部120的正下方区域形成有粗糙面110。在熔合部120的正下方区域形成有粗糙面110时，也可抑制树脂构件12在熔合部120中处收缩，结果，可与上述图2 4所示的第一实施方式的场合同样地抑制裂纹的产生。另外，可以是图6的(b)所示那样的熔合部与应力集中部一致的嵌件成型体。图6的(b)所示的嵌件成型体与图6的(a)所示的嵌件成型体仅仅是树脂构件12具有的槽的形状不同。在图6的(b)所示的嵌件成型体的情况下，槽底的角部分和薄壁部分相当于应力集中部。在与一侧的槽底的角部分相同的位置上形成熔合部120时，在嵌件构件表面的、该熔合部120的正下方区域或正下方区域的附近形成粗糙面110即可。此外，在图6的(b)所示的嵌件成型体中，由于具有多个应力集中部，因此，可以在嵌件构件表面的应力集中部的正下方区域或正下方区域的附近形成粗糙面110。如果在应力集中部的正下方区域或其附近形成粗糙面110，则可以抑制应力集中部产生裂纹。另外，也可以是图6的(C)所示那样的熔合部与应力集中部一致的嵌件成型体。图6的(c)所示的嵌件成型体在树脂构件12没有槽部的方面、圆筒状的树脂构件12的中心轴与圆柱状的嵌件构件11的中心轴偏离的方面与图6的(a)所示的嵌件成型体不同。树脂构件12的最薄壁部分是应力集中部，以与该应力集中部的位置一致的方式形成有熔合部120。而且在嵌件构件表面的熔合部120的正下方区域形成有粗糙面110。另外，也可以是图7所示那样的熔合部与应力集中部一致的嵌件成型体。图7所示的嵌件成型体的嵌件构件11为长方体。另外，图7所示的嵌件成型体的树脂构件12以包裹长方体的嵌件构件11并使嵌件成型体整体成为长方体的方式形成。而且，树脂构件12在侧面形成了 6处减料部。图7所示的嵌件成型体的树脂构件12的应力集中部用点图形表示。另外，熔合部120用虚线表示。如图7所示，由于熔合部120的位置与应力集中部的区域重叠，因此，熔合部120的位置与应力集中部的位置可称为一致。〈第二实施方式〉图8所示为第二实施方式的嵌件成型体的示意性立体图。如图8所示，树脂构件12以覆盖四棱柱状的嵌件构件11的侧面的一部分的方式形成。存在于嵌件构件11的侧面的4处角部分相当于应力集中部。而且，通过调整浇口的位置，熔合部120在应力集中部与应力集中部之间以与应力集中部大致平行排列的方式形成。在第二实施方式中，在嵌件构件11表面的熔合部120的正下方区域或正下方区域的附近、应力集中部的正下方区域或正下方区域的附近形成粗糙面110，使树脂构件的耐热冲击性提高。其中，第二实施方式的嵌件构件11的形状与第一实施方式的嵌件构件11相同，除了在嵌件构件11表面的熔合部120的正下方区域或正下方区域的附近形成粗糙面110的方面以外，与第一实施方式中使用的嵌件构件相同。另外，也可以是图9所示那样的熔合部120与应力集中部不一致的嵌件成型体。图9所示的嵌件成型体的形状与图7所示的嵌件成型体相同，但在熔合部120 (虚线)的位置与应力集中部(点 部分)不重叠的方面与图7所示的嵌件成型体不同。在图9所示的嵌件成型体的情况下，在熔合部120的正下方区域或正下方区域的附近、应力集中部的正下方区域或正下方区域的附近形成粗糙面，使树脂构件12的耐热冲击性提高。〈第三实施方式〉图10所示为第三实施方式的嵌件成型体的立体图。图10所示的嵌件成型体的形状与图8所示的嵌件成型体相同，但在树脂构件12没有熔合部120的方面与图8所示的嵌件成型体不同。通过将浇口的位置调整至嵌件成型体的底面侧，从而不形成熔合部120。在第三实施方式的嵌件成型体中，在嵌件构件表面的应力集中部的正下方区域或正下方区域的附近形成粗糙面110。〈第四实施方式〉第四实施方式是本发明的嵌件成型体的制造方法。第四实施方式的嵌件成型体的制造方法具有如下工序:在嵌件构件的表面上形成粗糙面的粗糙面形成工序、在形成有粗糙面的嵌件构件的至少一部分表面形成热塑性树脂构件的热塑性树脂构件形成工序(在本说明书中，有时称为树脂构件形成工序)。在树脂构件具有熔合部时，嵌件构件表面的粗糙面在全部熔合部的正下方区域和/或正下方区域的附近形成；在树脂构件没有熔合部时，该粗糙面在全部应力集中部的正下方区域和/或正下方区域的附近形成；热塑性树脂构件具有熔合部和应力集中部、且熔合部的位置与应力集中部的位置不一致或不大致一致时，该粗糙面在嵌件构件的表面的全部熔合部的正下方区域和/或正下方区域的附近以及全部应力集中部的正下方区域和/或正下方区域的附近形成。其中，关于粗糙面、嵌件构件的具体内容，与第一实施方式 第三实施方式中的说明相同，因此省略其说明。关于熔合部、应力集中部等，与第一实施方式 第三实施方式中的说明相同，因此省略其说明。另外，如上所述，熔合部形成的位置、是否形成熔合部取决于使用的模具的浇口的位置。根据本实施方式的嵌件成型体的制造方法，即使将嵌件成型体暴露于温度变化大的环境中，也可减小树脂的收缩量、膨胀量。这是因为存在提高嵌件构件11与树脂构件12之间的密合力的部分，从而阻碍了树脂的收缩和膨胀运动。其结果，树脂构件的耐热冲击性得到改善，可以抑制因树脂构件的收缩、膨胀而导致的裂纹的产生。另外，在本发明的制造方法中，优选在粗糙面形成工序之前包括裂纹产生位置确认工序。裂纹产生位置确认工序是如下所述的工序:通过热使利用未形成粗糙面的嵌件构件制造的嵌件成型体的热塑性树脂构件膨胀、收缩，确认热塑性树脂构件表面的裂纹产生位置。通过包括该工序，即使在预先不清楚上述容易产生裂纹的位置(应力集中部的位置)的情况下，也能由裂纹产生位置确认该位置。因此，如上所述地确认应力集中部的位置，在嵌件构件表面的应力集中部的正下方区域或正下方区域的附近形成粗糙面，由此，即使在没有预先明确应力集中部的情况下，也能提高树脂构件的耐热冲击性。实施例以下通过实施例来具体地说明本发明，但本发明不限于此。〈实施例1> 使用PPS树脂用于形成热塑性树脂构件，作为嵌件构件，使用SUS (S52C)，用以下所示的方法制造图2所示的嵌件成型体。嵌件构件的尺寸为长14_X宽14_X高46_。如图3所示，在该嵌件构件的侧面的与树脂构件接触的面上，以约130 μ m的激光束光斑直径实施激光加工，由此形成1^=22_、1^=2_的粗糙面。其中，距离L3设为2_。粗糙面在所有4个侧面上(总共8处)形成。将该树脂成型体配置在模具中并将熔融状态的PPS树脂流入到模具内，由此制造实施例的嵌件成型体。具体而言，用以下的方法来制造。使用树脂粒料(加入弹性体的热冲击级市售产品“FN1150T7”)，在机筒温度320°C、模具温度150°C、注射时间0.84秒、冷却时间40秒的条件下,在试验片成型用模具(在长22mm,宽22mm,高28mm的棱柱内部嵌入长14mm、宽14mm、高46mm的铁芯的模具)中，进行嵌件注射成型，使得树脂部的最小壁厚为Imm,制造嵌件成型体。需要说明的是，为了进行后述耐热冲击性评价，一共制造3个相同的嵌件成型体。<比较例1>除了不在嵌件构件的表面形成粗糙面以外，用与实施例1同样的方法制造比较例I的嵌件成型体。需要说明的是，为了进行后述耐热冲击性评价，一共制造3个相同的嵌件成型体。〈比较例2>
粗糙面在与熔合部延伸的方向垂直的方向上延伸，且通过熔合部的中央部分，粗糙面的尺寸为2mm宽X周长，除此以外，用与实施例1同样的方法，制造比较例2的嵌件成型体。需要说明的是，为了进行下述耐热冲击性评价，一共制造3个相同的嵌件成型体。〈评价〉用以下的方法进行耐热冲击性的评价。进行如下的耐热冲击试验:使用冷热冲击试验机将3个所得嵌件成型体在180°C下加热2小时之后，降温至-40°C、冷却2小时，然后进一步升温至180°C，将该过程作为一个循环。每20个循环将其取出进行确认，并且测定直至成型品上出现裂纹时的循环数，评价耐热冲击性。评价结果示于表I中。[表 I]
权利要求
1.一种嵌件成型体，其具备嵌件构件和覆盖所述嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件，所述热塑性树脂构件具有一个以上的在规定方向上延伸的熔合部，所述嵌件构件的一部分表面形成有与所述熔合部在相同方向上延伸的粗糙面，所述粗糙面配置在所述嵌件构件表面的全部所述熔合部的正下方区域和/或所述正下方区域的附近，所述粗糙面两端的位置与所述熔合部两端的位置大致一致或者所述粗糙面两端的位置在所述熔合部两端的位置的外侧。
2.一种嵌件成型体，其具备嵌件构件和覆盖所述嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件，所述热塑性树脂构件具有一个以上的、因所述热塑性树脂构件的膨胀收缩而产生的应力集中的应力集中部，所述应力集中部在规定方向上延伸，所述嵌件构件的一部分表面形成有与所述应力集中部在相同方向上延伸的粗糙面，所述粗糙面配置在所述嵌件构件表面的全部所述应力集中部的正下方区域和/或所述正下方区域的附近，所述粗糙面两端的位置与所述应力集中部两端的位置大致一致或者所述粗糙面两端的位置在所述应力集中部两端的位置的外侧。
3.根据权利要求1所述的嵌件成型体，其中，所述热塑性树脂构件还具有一个以上的、因所述热塑性树脂构件的膨胀收 缩而产生的应力集中的应力集中部，所述应力集中部在规定方向上延伸，与所述应力集中部在相同方向上延伸的粗糙面配置在所述嵌件构件表面的全部所述应力集中部的正下方区域和/或所述正下方区域的附近，所述粗糙面两端的位置与所述应力集中部两端的位置大致一致或者所述粗糙面两端的位置在所述应力集中部两端的位置的外侧。
4.根据权利要求1所述的嵌件成型体，其中，所述热塑性树脂构件还具有一个以上的、因所述热塑性树脂构件的膨胀收缩而产生的应力集中的应力集中部，所述应力集中部在规定方向上延伸，至少一处的所述应力集中部的位置与所述熔合部的位置大致一致。
5.根据权利要求1 4的任一项所述的嵌件成型体，其中，至少一处的所述粗糙面以夹持所述嵌件构件表面的所述熔合部和/或所述应力集中部的正下方区域的方式设置。
6.根据权利要求1 5的任一项所述的嵌件成型体，其中，所述粗糙面是通过激光形成的粗糙面。
7.根据权利要求1 6的任一项所述的嵌件成型体，其中，所述热塑性树脂构件是由结晶性热塑性树脂组合物构成的。
8.根据权利要求1 7的任一项所述的嵌件成型体，其中，所述结晶性热塑性树脂组合物是聚芳硫醚系树脂组合物或聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂组合物。
9.一种嵌件成型体的制造方法，所述嵌件成型体具备嵌件构件和覆盖所述嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件，所述热塑性树脂构件具有一个以上的在规定方向上延伸的熔合部和在规定方向上延伸的应力集中部中的至少任一种，所述方法包括以下工序:粗糙面形成工序:所述热塑性树脂构件具有熔合部时，在所述嵌件构件表面的全部所述熔合部的正下方区域和/或所述正下方区域的附近形成与所述熔合部在相同方向上延伸的粗糙面，在所述热塑性树脂构件没有熔合部时，在所述嵌件构件表面的全部所述应力集中部的正下方区域和/或所述正下方区域的附近，形成与所述应力集中部在相同方向上延伸的粗糙面，所述热塑性树脂构件具有所述熔合部和所述应力集中部、且熔合部的位置与应力集中部的位置不一致或不大致一致时，在所述嵌件构件表面的全部所述熔合部的正下方区域和/或所述正下方区域的附近形成与所述熔合部在相同方向上延伸的粗糙面，以及在全部所述应力集中部的正下方区域和/或所述正下方区域的附近形成与所述应力集中部在相同方向上延伸的粗糙面；热塑性树脂构件形成工序:将所述粗糙面形成工序后的嵌件构件配置在模具中，将熔融的热塑性树脂注射到所述模具内，从而以覆盖所述粗糙面的至少一部分的方式在所述嵌件构件的表面上形成热塑 性树脂构件，所述热塑性树脂构件具有熔合部时，所述粗糙面两端的位置与所述熔合部两端的位置大致一致或者所述粗糙面两端的位置在所述熔合部两端的位置的外侧，所述热塑性树脂构件没有熔合部时，所述粗糙面两端的位置与所述应力集中部两端的位置大致一致或者所述粗糙面两端的位置在所述应力集中部两端的位置的外侧，所述热塑性树脂构件具有所述熔合部和所述应力集中部、且熔合部的位置与应力集中部的位置不一致或不大致一致时，所述粗糙面两端的位置与在大致正上方形成的所述熔合部或应力集中部两端的位置大致一致或者所述粗糙面两端的位置在所述熔合部或应力集中部两端的位置的外侧。
10.根据权利要求9所述的嵌件成型体的制造方法，其还包括裂纹产生位置确认工序:在所述粗糙面形成工序之前，通过热使利用没有形成粗糙面的嵌件构件制造的嵌件成型体的热塑性树脂构件膨胀、收缩，确认热塑性树脂构件表面的裂纹产生位置。
11.根据权利要求10所述的嵌件成型体的制造方法，其中，所述粗糙面形成于通过所述裂纹产生位置确认工序所确认的、预测产生裂纹的位置的附近。
全文摘要
本发明提供用于提高嵌件成型体中的热塑性树脂构件的耐热冲击性的技术，所述嵌件成型体具备嵌件构件和覆盖嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件。具备嵌件构件和覆盖嵌件构件的至少一部分表面的热塑性树脂构件、且热塑性树脂构件具有一个以上的在规定方向上延伸的熔合部时，在嵌件构件表面的全部熔合部的正下方区域和/或正下方区域的附近形成粗糙面。更具体而言，以使得粗糙面两端的位置与熔合部两端的位置大致一致或粗糙面两端的位置在熔合部两端的位置的外侧的方式形成粗糙面。
文档编号B29K81/00GK103228419SQ201180056970
公开日2013年7月31日 申请日期2011年11月16日 优先权日2010年11月29日
发明者杉浦淳一郎, 大井和树 申请人:宝理塑料株式会社