JPH07329104A - 金属をインサートした樹脂成形部品及びその製造法 - Google Patents

金属をインサートした樹脂成形部品及びその製造法

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JPH07329104A
JPH07329104A JP6126395A JP12639594A JPH07329104A JP H07329104 A JPH07329104 A JP H07329104A JP 6126395 A JP6126395 A JP 6126395A JP 12639594 A JP12639594 A JP 12639594A JP H07329104 A JPH07329104 A JP H07329104A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂と金属との密着性が良好で、なおかつ耐
熱性、一般物性等にも優れた金属インサート樹脂成形部
品を提供する。 【構成】 金属表面を予めアルコキシシラン化合物でコ
ートした後、樹脂でインサート成形して金属インサート
樹脂成形部品とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属部材をインサートし
た樹脂成形部品及びその製造法に関する。さらに詳しく
は、本発明はリードフレーム用金属端子の如き金属部材
を一体的に保持し、樹脂と金属との密着性が良好で、な
おかつ耐熱性、一般物性等にも優れた金属インサート樹
脂成形部品に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
電気・電子機器部品、自動車機器部品、化学機器部品、
その他の機械機器部品には、金属部材を接合し、組合せ
保持した樹脂成形部品の需要が増加している。かかる金
属部材を組合せ保持し一体化した樹脂部品は、金属との
接合部における密着性がその機能上極めて重要な問題と
なる。特に結晶性熱可塑性樹脂はエンジニアリングプラ
スチックとして、物性上優れており、各種の機械部品に
重用されているが、一方、成形時に収縮する傾向があ
り、金属をインサート成形する場合には金属との密着性
の不良が問題となることが多い。例えば、金属リードフ
レームを有する素子を内蔵した樹脂成形部品等は、一般
に部品を成形した後、洗浄を必要とし、酸性又はアルカ
リ性の溶剤が用いられることが多いので、金属との密着
性が悪いと、金属端子等を有する成形部品を洗浄する際
に、洗浄液が金属端子と樹脂とのすき間から侵入して残
留し、内蔵した金属端子や素子を腐食させたり、接点を
汚染するという問題を生じる。このような問題点を解決
するために、従来は、成形後に樹脂部から出ている金属
の根元に金属との密着性が良好なエポキシ樹脂をポッテ
ィングするなどの処置が行われている。しかし、このよ
うな方法は、工程が煩雑になる上、非常にコストがかか
る。また、樹脂に各種の特殊な添加剤を配合して密着性
を向上させる方法も提案されているが、必ずしもその効
果は充分でなく、又、これらの添加剤が、樹脂の本来有
する物性、例えば耐熱性、機械的物性等を損なうなどの
欠点があった。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
に鑑み、リードフレーム等の如き金属部材と樹脂との密
着性が良好な、金属インサート樹脂成形部品を得るべく
鋭意検討した結果、樹脂と接触する金属の表面を予め特
定のシラン化合物で処理しておくことにより、成形後に
特別の処置をする必要がなく、また成形時のガス発生等
の問題もなく、更には成形品の耐熱性等の物性を低下さ
せることもなく、金属部材との接着が良好な成形部品が
得られることを見出し、本発明を完成するに至った。即
ち本発明は、金属表面を予めアルコキシシラン化合物で
コートした後、樹脂でインサート成形することを特徴と
する金属をインサートした樹脂成形部品の製造法、およ
び斯かる製造法により得られた、樹脂と金属との密着性
が良好で、なおかつ耐熱性、一般物性等にも優れた金属
インサート成形部品である。
【0004】以下、本発明の成形部品の作成について説
明する。本発明で用いられる金属部材はいずれの金属で
あっても良い。例えば、銅、鉄、ニッケル、コバルト、
アルミニウム、亜鉛、金、銀或いはこれらの合金などの
何れにも適用され、中でも銅は本発明の表面処理(コー
ト)に好適である。本発明においては、これらの金属を
アルコキシシラン化合物で表面コートした後に成形に使
用することを特徴とし、アルコキシシラン化合物として
はエポキシアルコキシシラン、アミノアルコキシシラ
ン、ビニルアルコキシシラン、メルカプトアルコキシシ
ラン、アリルアルコキシシランの1種又は2種以上が用
いられる。エポキシアルコキシシランとしては、例えば
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−
(3,4 −エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
などが挙げられる。アミノアルコキシシランとしては、
例えばγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジ
エトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。ビ
ニルアルコキシシランとしては、例えばビニルトリエト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス
(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−ビニルプロピル
トリメトキシシランなどが挙げられる。メルカプトアル
コキシシランとしては、例えばγ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエト
キシシランなどが挙げられる。アリルアルコキシシラン
としては、例えばγ−ジアリルアミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−アリルアミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−アリルチオプロピルトリメトキシシランなど
が挙げられる。本発明に用いることのできるアルコキシ
シラン化合物は上記例示物質に限定されるものではない
が、本発明の目的のためには、上記のシラン化合物の
内、γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−ビニル
プロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリアルコキシシラン等が好ましい。
【0005】これらのアルコキシシラン化合物はそのま
ま金属表面に付着処理しても良いが、好ましくは適当な
溶剤に溶解した溶液、例えば水溶液またはアルコール溶
液の形態で用いられる。表面処理の方法は一般の塗布法
で良く、スプレーガンによる吹き付け、或いはハケ塗
り、浸漬等により塗布した後、溶剤を乾燥除去して使用
に供される。アルコキシシラン化合物の塗布量は特に制
限はないが、本発明の目的から少なくとも樹脂部と接す
る金属表面全体に均一に膜を形成することがその効果と
経済性の観点から最も好ましい。
【0006】次に本発明の成形部品を形成する樹脂材料
は、特に限定されるものではなく、一般に使用される熱
可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の何れにてもよいが、射出成
形が可能な熱可塑性樹脂が成形加工が容易で大量生産が
可能であり、経済性等の見地から好ましい。かかる熱可
塑性樹脂としては、芳香族ポリエステル系樹脂(例えば
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート等)、液晶性ポリマー(液晶性ポリエステル、液晶
性ポリアミド等)、ポリアリーレンサルファイド系樹脂
(例えばポリフェニレンサルファイド)、ポリアセター
ル系樹脂、ポリスチレン系樹脂(AS、ABS等)、ポ
リアミド系樹脂(各種ナイロン)、ポリオレフィン系樹
脂、芳香族ポリエーテル系樹脂又はそれらの組成物が挙
げられ、成形部品の使用用途、使用条件等により適宜選
択すればよい。上記の如き結晶性熱可塑性樹脂は、本発
明の効果を得るのに特に有効な樹脂材料である。中でも
芳香族ヒドロキシカルボン酸基、芳香族アミド基等を有
する液晶性ポリエステル系樹脂、液晶性ポリアミド樹脂
及びポリフェニレンサルファイド樹脂又はそれらの組成
物は耐熱性と成形加工性に優れ、成形部品に後でハンダ
付け等の加工処理が可能であり、しかも各種金属部材を
インサート成形する際の本発明の目的とする金属との接
着性に優れ、特に好適である。
【0007】本発明の成形部品の成形法は、従来知られ
ている一般のインサート成形法により成形すればよく、
樹脂材料が熱可塑性樹脂の場合は金型の適当な位置に、
前記アルコキシシラン化合物を表面に塗布した金属部材
を設置し射出成形によって一体的にインサート成形する
のが好適であり、一般的である。この場合成形条件は使
用する樹脂によって適宜選択される。
【0008】
【発明の効果】本発明による金属部材をインサートした
成形部品は、特に金属部との接着性に優れ、洗浄液等の
界面への侵入による腐食、汚染等、密着性の不良による
各種の支障を改善し、経済的且つ効率的に生産すること
が出来、各種の機能部品として好適である。
【0009】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1〜4、比較例1〜2 銅製のリードフレームの表面全体に、表1に示すアルコ
キシシランの30%水溶液をスプレーガンで吹き付けた
後、乾燥器内で1時間乾燥させた。次いで金型内にこの
リードフレームをセットし、液晶性ポリマー(LCP)
を用い、射出成形機によりシリンダー温度 300℃にて、
図1〜図3に示すようなリードフレームをインサートし
た試験部品を成形した。次いで、1日室温放置後、この
試験部品の一方の端子側を図3の如くほぼ半分の深さま
で特定の蛍光インク(栄進化学(株)製、PEP蛍光浸
透液F−6A−SP)の中に浸漬(室温×15分)し、毛
細管現象によって金属製リードフレームと樹脂の間隙に
侵入したインク侵入距離(図3のX)を測定し、金属製
リードフレームと樹脂との密着性を評価した。又、比較
のため実施例と同じLCP樹脂を用い、アルコキシシラ
ンで表面処理をしない場合、及びウレタン系樹脂を同様
に塗布したリードフレームをインサートした試験部品に
ついて、実施例と同様にして密着性の評価を行った。結
果を表1に示す。
【0010】
【表1】
【0011】*1 金属表面処理剤 a:γ−グリシド
キシプロピルトリエトキシシラン b:γ−アミノプロピルトリエトキシシラン c:γ−ビニルプロピルトリエトキシシラン d:γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン e:ウレタン系樹脂塗料 *2 樹脂材料 A:液晶性ポリマー(ポリプラ
スチックス(株)製、ベクトラA130) 実施例5〜10、比較例3〜5 前記実施例において樹脂材料を変更して同様の試験を行
った。但し、成形条件は各樹脂に応じた適正条件とし
た。結果を表2に示す。
【0012】
【表2】
【0013】*1 金属表面処理剤 表1と同じ *2 樹脂材料 B:ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂(ポリプラスチックス(株)製、フォートロン1
140A1) C:ポリブチレンテレフタレート樹脂(ポリプラスチッ
クス(株)製、ジュラネックス3390) D:ポリアセタール樹脂(ポリプラスチックス(株)
製、ジュラコンM270) 実施例11〜14、比較例6〜9 前記リードフレームの金属として銅の代わりに銅−ニッ
ケル合金、銀メッキ銅、ステンレススチールを使用し、
同様にアルコキシシランを表面にコートして同様の試験
を行った。結果を表3に示す。
【0014】
【表3】
【0015】*1 金属表面処理剤 表1と同じ *2 樹脂材料 表1、表2と同じ *3 金属 (1):銅−ニッケル合金(42
アロイ) (2):銀メッキ銅 (3):ステンレススチール(SUS−314)
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の試験用リードフレームをインサート
した成形部品の一例の平面図である。
【図2】 本発明の試験用リードフレームをインサート
した成形部品の一例の側面図である。
【図3】 実施例におけるインク侵入テストの測定部を
示す図1の部分拡大図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 樹脂部(図面中、斜線部) 3 リードフレーム端子 4 ゲート部 5 インク侵入テスト測定部 X インク侵入距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 25:06 59:00 67:03 77:00 81:02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属表面を予めアルコキシシラン化合物
    でコートした後、樹脂でインサート成形することを特徴
    とする金属をインサートした樹脂成形部品の製造法。
  2. 【請求項2】 アルコキシシラン化合物がエポキシアル
    コキシシラン、アミノアルコキシシラン、ビニルアルコ
    キシシラン、メルカプトアルコキシシラン、アリルアル
    コキシシランの1種又は2種以上である請求項1記載の
    樹脂成形部品の製造法。
  3. 【請求項3】 樹脂が熱可塑性樹脂である請求項1又は
    2記載の樹脂成形部品の製造法。
  4. 【請求項4】 熱可塑性樹脂が液晶性ポリマー、芳香族
    ポリエステル系樹脂、ポリアリーレンサルファイド樹
    脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリス
    チレン系樹脂から選ばれた樹脂又はその組成物である請
    求項3記載の樹脂成形部品の製造法。
  5. 【請求項5】 ポリアリーレンサルファイド樹脂がポリ
    フェニレンサルファイドである請求項4記載の樹脂成形
    部品の製造法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5の何れか1項記載の製造法
    により製造された金属インサート樹脂成形部品。
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