(57)【要約】【課題】より接合強度の高い金属樹脂接合方法を提供すること。【解決手段】本発明にかかる金属樹脂接合方法は、金属部品１００の表面１０１にレーザ又は電子ビームを照射することで、複数のドット１０３を形成して粗面化し、粗面化された金属表面１０１に樹脂フィルム２００を重ねた状態で、熱板により金属部品１００と樹脂フィルム２００とを加圧して接合するか、又は、粗面化された金属表面１０１に樹脂フィルム２００を重ねた状態で、樹脂フィルム２００に対してレーザを照射して加熱して接合するか、するものであって、金属表面１０１に形成されたドット１０３は、略円形形状であって、ドット間のピッチＬと、ドットの直径Ｄとが、５＜（Ｌ−Ｄ）＜２０（μｍ）となるよう形成されるものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部品の表面にレーザ又は電子ビームを照射することで、複数のドットを形成して粗面化し、
前記粗面化された金属表面に樹脂フィルムを重ねた状態で、熱板により前記金属部品と前記樹脂フィルムとを加圧して接合するか、
又は、前記粗面化された金属表面に前記樹脂フィルムを重ねた状態で、前記樹脂フィルムに対してレーザを照射して加熱して接合するか、する金属樹脂の接合方法であって、
前記金属表面に形成されたドットは、略円形形状であって、ドット間のピッチＬと、ドットの直径Ｄとが、
５＜（Ｌ−Ｄ）＜２０（μｍ）
となるよう形成される、金属樹脂接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属樹脂接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属や合金等の部材で形成された金属部品と、熱可塑性樹脂組成物から構成される樹脂部品と、が一体化されて形成された複合成形体が知られている。複合成形体は、自動車の内装部品やインテリア部品、電子機器のインターフェース接続部等に用いられている。特許文献１には、金属表面をレーザーで粗面化し、粗面化した金属表面に樹脂フィルムを圧着させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０３８７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、一定の接合強度を得ることができる。しかし、製品によっては更に高い強度が要求される場合があり、接合強度が不十分である場合、対応が困難であるという問題があった。本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、より接合強度の高い金属樹脂接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる金属樹脂接合方法は、金属部品の表面にレーザ又は電子ビームを照射することで、複数のドットを形成して粗面化し、粗面化された金属表面に樹脂フィルムを重ねた状態で、熱板により金属部品と樹脂フィルムとを加圧して接合するか、又は、粗面化された金属表面に樹脂フィルムを重ねた状態で、樹脂フィルムに対してレーザを照射して加熱して接合するか、するものであって、金属表面に形成されたドットは、略円形形状であって、ドット間のピッチＬと、ドットの直径Ｄとが、５＜（Ｌ−Ｄ）＜２０（μｍ）となるよう形成されるものである。これにより、金属表面と樹脂フィルムとをより強固に接合することができる。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、より接合強度の高い金属樹脂接合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態にかかる金属樹脂の接合工程を示す図である。
【図２】実施の形態にかかる金属部品の金属表面に形成される粗面形状を示す図である。
【図３】実施例１における条件１〜３でレーザマーカを金属表面に照射することにより形成された粗面形状を示す。
【図４】実施例２における接合強度とドット間距離（Ｌ−Ｄ）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明のために、まず、金属樹脂の接合工程について説明する。図１は、金属樹脂の接合工程を示す図である。本実施の形態にかかる金属樹脂接合は、金属部品１００と、樹脂フィルム２００と、を接合する。
【０００９】
図１（ａ）は、金属部品１００の金属表面１０１に、レーザを照射している状況を示す側面図である。図１（ａ）に示すように、まず、金属部品１００の金属表面１０１に、レーザ又は電子ビームを照射して微細なドットを形成する。図１（ｂ）は、ドットが形成された金属表面１０１の一部を拡大した図である。
【００１０】
次に、図１（ｃ）に示すように、金属部品１００のドットが形成された金属表面１０１に樹脂フィルム２００を重ねる。
【００１１】
次に、金属部品１００と樹脂フィルム２００とを接合して、金属樹脂３００を形成する。図１（ｄ）は、金属部品１００と樹脂フィルム２００とを上下方向から熱板で加圧することで、金属部品１００と樹脂フィルム２００に加熱及び加圧を加えて接合する接合工程を示す図である。図１（ｅ）は、金属部品１００に重ねられた樹脂フィルム２００に対して、レーザ等で加熱して接合する接合工程を示す図である。本実施の形態においては、これら２つの接合工程のうちどちらのやり方で接合してもよい。
【００１２】
ここで、実施の形態にかかる金属樹脂接合方法では、金属部品１００の金属表面１０１に形成される微細なドットの形状に特徴を有する。図２（ａ）は、実施の形態にかかる金属部品１００の金属表面１０１に形成される粗面形状１０２を示す図である。
【００１３】
粗面形状１０２は、レーザ又は電子ビームの照射により金属表面１０１に形成された複数のドット１０３から構成される。ドット１０３は、略円形であり、金属表面１０１に略等間隔に配置される。ドット１０３は、その配置間隔に特徴を有し、ドット１０３同士のピッチをＬとし、ドット１０３の直径をＤとしたとき、ドット間距離（Ｌ−Ｄ）が、式（１）のように規定される。
【００１４】
【数１】
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【００１５】
図２（ｂ）は、金属樹脂３００の一部を拡大した平面図と、平面図におけるＡ−Ａ′直線に沿って切断した金属樹脂３００の断面を示す図である。ドット１０３の外周部分に形成される縁１０４の間の隙間１０５に樹脂フィルム２００の樹脂が入り込む構造となる。図２（ｂ）に示すハッチングの領域は、隙間１０５に入り込んだ樹脂の一部を示す。
【００１６】
本実施の形態においては、ドット１０３が、式（１）に規定された関係で配置されることにより、ドット１０３の間の隙間に樹脂フィルム２００の樹脂が入り込み拘束される。このため、金属部品１００に対して、樹脂フィルム２００がより強固に接合し、より接合強度の高い金属樹脂を提供することができる。
【００１７】
また、接合機構として、ｎｍ単位の微細な樹枝状構造の隙間に樹脂が入り込むという、微細な領域でのアンカー効果を狙った方法があるが、通常の製品の生産ラインのサイクルタイムは数秒であるため、このような接合機構を安定して生成するのは困難と考えられる。これに対し、本実施の形態にかかる金属樹脂接合方法では、金属表面１０１の表面にμｍ単位の粗面形状１０２を形成するため、生産ラインのサイクルタイムにも対応可能であり、かつ接合強度も向上させることができる。
【００１８】
次に、実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。実施例１として、金属部品１００に対して、汎用のレーザマーカ（不図示）を用いて、直径が５０μｍ程度のドット１０３から構成される粗面形状１０２を形成した。条件１として、レーザマーカの出力を１．６Ｗ、周波数を１１ｋＨｚとした。条件２として、レーザマーカの出力を３．２Ｗ、周波数を１５ｋＨｚとした。条件３として、レーザマーカの出力を３．２Ｗ、周波数を２３ｋＨｚとした。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｂ）は、条件１〜３でレーザマーカを金属表面１０１に照射することにより形成された粗面形状１０２を示す。条件１では、ドット間距離（Ｌ−Ｄ）は３０〜４０μｍとなり、接合強度は５ＭＰaとなった。条件２では、ドット間距離（Ｌ−Ｄ）は２〜５μｍとなり、接合強度は７．５ＭＰａとなった。条件３では、ドット１０３同士が干渉し、接合強度は５．５ＭＰａとなった。
【００２０】
次に、実施例２として、ドット間距離（Ｌ−Ｄ）を様々に変化させた場合の金属部品１００と樹脂フィルム２００との接合強度を調べた。図４は、実施例２における接合強度とドット間距離（Ｌ−Ｄ）との関係を示すグラフである。
【００２１】
実施例１及び実施例の結果から、ドット間距離（Ｌ−Ｄ）と接合強度との相関関係を確認できる。そして、ドット間距離（Ｌ−Ｄ）が５μｍより大きく２０μｍより小さい範囲で、最適な条件を決定することが好ましいと言える。
【００２２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１００  金属部品
１０１  金属表面
１０２  粗面形状
１０３  ドット
１０４  縁
１０５  隙間
２００  樹脂フィルム
３００  金属樹脂
【図２】
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【図４】
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【図１】
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【図３】
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