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公開番号2024179023
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023097506
出願日2023-06-14
発明の名称樹脂金属積層材及びその製造方法
出願人株式会社ヒロテック,株式会社キグチテクニクス,弁理士法人IPRコンサルタント
代理人弁理士法人IPRコンサルタント
主分類B32B 15/08 20060101AFI20241219BHJP(積層体)
要約【課題】リベット締結等の機械的接合を用いることなく、樹脂層と金属層が強固に接合され、接合界面に大きな外部応力が印加される用途においても使用でき、表面と裏面が樹脂層で被覆された長期の信頼性を有する樹脂金属接合体及びその簡便かつ効率的な製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂層と金属層とが積層した樹脂金属積層材であって、樹脂層と金属層とが金属酸化物層を介して直接接合した接合領域を有し、最上層と最下層が樹脂層であること、を特徴とする樹脂金属積層材。最上層の樹脂層と最下層の樹脂層は異なる樹脂からなることが好ましい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂層と金属層とが積層した樹脂金属積層材であって、
前記樹脂層と前記金属層とが金属酸化物層を介して直接接合した接合領域を有し、
最上層と最下層が前記樹脂層であること、
を特徴とする樹脂金属積層材。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記最上層の前記樹脂層と前記最下層の前記樹脂層が異なる樹脂からなること、
を特徴とする請求項１に記載の樹脂金属積層材。
【請求項３】
前記樹脂層と前記金属層とが接する全ての領域に前記接合領域が形成されていること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂金属積層材。
【請求項４】
前記樹脂層にフッ素樹脂層を含むこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂金属積層材。
【請求項５】
前記樹脂層と前記金属層のせん断引張試験において、接合界面破断とならないこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂金属積層材。
【請求項６】
前記金属層の厚さ（Ｔ
ｍ
）が０．０５～３．０ｍｍであること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂金属積層材。
【請求項７】
前記金属層の厚さ（Ｔ
ｍ
）と前記樹脂層の厚さ（Ｔ
Ｒ
）がＴ
Ｒ
≦Ｔ
ｍ
≦２０Ｔ
Ｒ
を満たすこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂金属積層材。
【請求項８】
金属板の一方の表面及び他方の表面にパルスレーザを照射し、金属酸化物層を有する表面改質領域を形成させる第一工程と、
前記一方の表面における前記表面改質領域と前記他方の表面における前記表面改質領域に、樹脂板を当接させ、被接合界面を形成する第二工程と、
外部加熱手段を用いて前記被接合界面の全面を昇温すると共に、押圧手段を用いて前記被接合界面を押圧し、接合界面を形成する第三工程と、を有すること、
を特徴とする樹脂金属積層材の製造方法。
【請求項９】
最上層と最下層に異なる樹脂からなる前記樹脂板を配置すること、
を特徴とする請求項８に記載の樹脂金属積層材の製造方法。
【請求項１０】
前記一方の表面と前記他方の表面の全ての領域に前記接合界面を形成させること、
を特徴とする請求項８又は９に記載の樹脂金属積層材の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂層と金属層が積層されてなる樹脂金属積層材及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
樹脂材は軽量であり、熱や電気を伝え難く、優れた耐食性等を有している。一方で、金属材は一般的に高強度であり、耐熱性や寸法安定性に優れる等の特徴を有している。樹脂材と金属材を複合化することができれば、各材料の利点を活用した複合材を得ることができるが、結合様式が異なる樹脂材と金属材を良好に接合することは困難であり、接合強度が要求される場合は、主としてリベット締結等の機械的接合が用いられる。
【０００３】
しかしながら、リベット等を使用すると構造体の重量が増加するだけでなく、樹脂材と金属材の隙間からの腐食や機械締結部の応力集中による破断等、様々な問題点が存在する。これに対して、薄い金属箔を樹脂材と一体化させる場合においては、当該金属箔と樹脂材を直接接合することが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２０２０－８２３８８号公報）においては、金属箔と、その少なくとも一方の面上に、非金属材料からなる導電性フィラー、有機繊維及び樹脂を含む樹脂層とを備える導電性金属樹脂積層体、が開示されている。
【０００５】
上記特許文献１に記載の導電性金属樹脂積層体においては、金属箔と、その少なくとも一方の面上に、非金属材料からなる導電性フィラー、有機繊維及び樹脂を含む樹脂層とを備える導電性金属樹脂積層体によって、成形性や加工性が向上する、とされている。
【０００６】
また、特許文献２（特開２００８－２２１７３９号公報）においては、ポリアリールケトン系樹脂（Ａ）と、ガラス転移温度が１８０～３５０℃の熱可塑性樹脂（Ｂ）とを、（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５～５／９５の質量比で含有する樹脂組成物からなり、かつその厚さが０．５～１５ｍｍである樹脂層（Ｘ）の少なくとも片面に厚さ０．１～３００μｍの金属層（Ｙ）を有し、且つ金属層（Ｙ）外表面の最大山高さＲｙ（ＪＩＳＢ０６０１－１９９４に準拠して測定）が、０．１～４μｍの範囲にあることを特徴とする樹脂金属積層体、が開示されている。
【０００７】
上記特許文献２に記載の樹脂金属積層体においては、耐熱性及び切削加工性に優れると共に、低吸水性及び低膨張性にも優れた樹脂板であって、電子・電気機器用部品、装置・機械器具用部材、自動車用部品等に好ましく用いることのできる樹脂金属積層体を提供することができる、とされている。
【０００８】
更に、本発明者は、特許文献３（国際公開第２０２１／２３００２５号）において、金属材と熱可塑性樹脂材を直接接合する方法であって、酸化性雰囲気下において前記金属材の表面にパルスレーザを照射し、表面改質領域を形成する第一工程と、前記表面改質領域に前記熱可塑性樹脂材を当接させ、被接合界面を形成する第二工程と、レーザ照射によって前記被接合界面を昇温して接合を達成する第三工程と、を有し、前記第一工程において、前記表面改質領域に５～５００ｎｍの粒径を有する金属酸化物粒子が連続的に接合されてなる金属酸化物粒子クラスターを形成し、前記金属酸化物粒子クラスターの表面の最大高さ（Ｓｚ）を５０ｎｍ～３μｍとすること、を特徴とする金属熱可塑性樹脂直接接合方法、を開示している。
【０００９】
上記特許文献３に記載の金属熱可塑性樹脂直接接合方法においては、第三工程における熱可塑性樹脂材の分子結合の解離が金属酸化物粒子クラスターによって促進され、効率的に強固な接合部を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０２０－８２３８８号公報
特開２００８－２２１７３９号公報
国際公開第２０２１／２３００２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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