[發明專利]將金屬構件和樹脂構件彼此接合的方法、冷卻器的制造方法及冷卻器

有效

• 申請號: 201480051349.6
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN105555506B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 中村秀生;柴田義范;杉山徹;山本右
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B29C65/44
• 分類號: B29C65/44;B29C65/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 蔡勝有,冷永華

技術領域

本發明涉及將金屬構件和樹脂構件彼此接合的方法、冷卻器的制造方法和冷卻器。

背景技術

近年來已開發出各種類型的工業產品，其中將具有優異的導熱性、導電性、延展性等的金屬構件與輕質且價廉的樹脂構件彼此接合。不用說，在此類工業產品中，金屬構件和樹脂構件之間的由不同材料制成的接合部的可靠性成為一個問題。

日本專利申請公開號2010-173274(JP 2010-173274 A)中公開了一種接合方法，其中，為了使金屬構件與樹脂構件剛性地彼此粘附，向金屬構件的表面上施加極性官能團，并且使含有粘合性官能團的粘合性改性劑與構成樹脂構件的樹脂組合，所述粘合性官能團與上面提到的極性官能團相互作用。

本發明人已發現以下問題。在JP 2010-173274 A中公開的接合方法中，為了促進施加到金屬構件的表面上的極性官能團與樹脂中所含的粘合性官能團之間的反應，有必要在將金屬構件和樹脂構件加熱至樹脂熔融溫度或更高后使金屬構件與樹脂構件彼此接觸給定的時間段。因此，當在接合的同時保持金屬構件和樹脂構件彼此壓制時，存在從接合部突出的樹脂(或溢料)增多的問題。同時，如果為了抑制接合部中溢料的產生而不使金屬構件和樹脂構件彼此壓制，則存在接合部中樹脂構件內殘留因樹脂的熔化而產生的氣泡的問題，從而導致強度下降。

發明內容

本發明提供了一種將金屬構件和樹脂構件彼此接合的方法，通過所述方法，接合部中溢料的產生得以抑制并且因氣泡所致的強度下降得以抑制。

根據本發明的一個方面的將金屬構件和樹脂構件彼此接合的方法包括以下構成。向金屬構件的表面上施加極性官能團。樹脂構件含有粘合性官能團。粘合性官能團與極性官能團彼此吸引。所述方法包括：在使用第一載荷使金屬構件和樹脂構件彼此壓靠的同時，加熱金屬構件與樹脂構件之間的接合部；在使用小于第一載荷的第二載荷使金屬構件和樹脂構件彼此壓靠的同時，將接合部的溫度保持在高于構成樹脂構件的樹脂的熔融溫度的第一溫度下；和在使用大于第二載荷的第三載荷使金屬構件和樹脂構件彼此壓靠的同時，冷卻接合部至低于所述熔融溫度的第二溫度。采用此結構，既可以抑制接合部中溢料的產生，又可以抑制因氣泡所致的強度下降。

第一溫度可低于樹脂的分解溫度。因此可以抑制因樹脂的熱分解所致的劣化。此外，當將接合部的溫度保持在第一溫度下時，壓制部的位置可被固定。壓制部為金屬構件和樹脂構件彼此壓靠的部分。第三載荷可小于第一載荷。因此可以愈加抑制溢料的產生。可將接合部的溫度在第一溫度下保持30秒或更長時間。因此，施加到金屬構件的極性官能團與樹脂構件中所含的粘合性官能團之間的化學反應得以促進。

極性官能團可為羧基基團和氨基基團中的至少任一者，以及粘合性官能團可為環氧基團。金屬構件的主要組分可為鋁，樹脂構件的主要組分可為聚苯硫醚。

根據本發明的一個方面的冷卻器的制造方法包括以下構成。所述冷卻器包括金屬板和框架體。所述金屬板在金屬板的一側上的主表面上具有冷卻翅片。框架體容納冷卻翅片并在框架體內部一體地具有冷卻劑流道。框架體由樹脂制成。所述制造方法包括：向所述主表面上施加極性官能團，其中所述極性官能團與框架體中所含的粘合性官能團彼此吸引；在使用第一載荷使金屬板和框架體彼此壓靠的同時，加熱金屬板和框架體之間的接合部；在使用小于第一載荷的第二載荷使金屬板和框架體彼此壓靠的同時，將接合部的溫度保持在高于構成框架體的樹脂的熔融溫度的第一溫度下；和在使用大于第二載荷的第三載荷使金屬板和框架體彼此壓靠的同時，冷卻接合部至低于所述熔融溫度的第二溫度。采用此結構，既可以抑制接合部中溢料的產生，又可以抑制因氣泡所致的強度下降。

第一溫度可低于樹脂的分解溫度。因此可以抑制因樹脂的熱分解所致的劣化。此外，當將接合部的溫度保持在第一溫度下時，壓制部的位置可被固定。壓制部為金屬構件和樹脂構件彼此壓靠的部分。第三載荷可小于第一載荷。因此可以愈加抑制溢料的產生。可將接合部的溫度在第一溫度下保持30秒或更長時間。因此，施加到金屬構件的極性官能團與樹脂構件中所含的粘合性官能團之間的化學反應得以促進。