特許 5959689 複合成形体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5959689

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】複合成形体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/352 20140101AFI20160719BHJP

   B29C 65/48 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/352

   B29C65/48

【請求項の数】7

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2015-96241(P2015-96241)

(22)【出願日】2015年5月11日

(62)【分割の表示】特願2015-524531(P2015-524531)の分割

【原出願日】2014年7月16日

(65)【公開番号】特開2015-213961(P2015-213961A)

(43)【公開日】2015年12月3日

【審査請求日】2015年5月29日

(31)【優先権主張番号】特願2013-149093(P2013-149093)

(32)【優先日】2013年7月18日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2014-90885(P2014-90885)

(32)【優先日】2014年4月25日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501041528

【氏名又は名称】ダイセルポリマー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(74)【代理人】

【識別番号】100087642

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100098408

【弁理士】

【氏名又は名称】義経 和昌

(72)【発明者】

【氏名】池田 大次

(72)【発明者】

【氏名】朝見 芳弘

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特表昭６２−５０１４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７１４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０５８１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２９１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０５８５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−３１３６４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １９／００

Ｂ２３Ｋ ２６／００

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一成形体である金属成形体と第二成形体が接合された複合成形体の製造方法であって、
前記第一成形体である金属成形体の接合面に対して、連続波レーザーを使用して２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を連続照射する工程、
前工程においてレーザー光が照射された金属成形体の接合面に接着剤層を形成する工程、
前工程において接着剤を塗布した第１成形体である金属成形体の接合面に第２成形体を接着する工程を有している、複合成形体の製造方法。

【請求項2】

前記第２成形体が、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム、エラストマーおよび前記第１成形体である金属成形体とは異なる金属から選ばれる材料からなるものである、請求項１記載の複合成形体の製造方法。

【請求項3】

前記金属成形体の接合面に対して、連続波レーザーを使用して２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を連続照射する工程が、
直線、曲線およびこれらの組み合わせからなる線が形成されるようにレーザー光を連続照射する工程である、請求項１または２記載の複合成形体の製造方法。

【請求項4】

前記金属成形体の接合面に対して、連続波レーザーを使用して２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を連続照射する工程が、
直線、曲線およびこれらの組み合わせからなる線が形成されるようにレーザー光を連続照射する工程であり、
レーザー光を複数回連続照射して１本の直線または１本の曲線を形成する工程である、請求項１または２記載の複合成形体の製造方法。

【請求項5】

前記金属成形体の接合面に対して、２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を連続照射する工程が、
複数本の直線、複数本の曲線およびこれらの組み合わせからなる線が形成されるようにレーザー光を連続照射する工程であり、
前記複数本の直線、または前記複数本の曲線が、それぞれ０．００５〜１ｍｍの範囲で等間隔に形成されるようにレーザー光を連続照射する工程である、請求項１または２記載の複合成形体の製造方法。

【請求項6】

前記金属成形体の接合面に対して、２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を連続照射する工程が、
複数本の直線、複数本の曲線およびこれらの組み合わせからなる線が形成されるようにレーザー光を連続照射する工程であり、
前記複数本の直線、または前記複数本の曲線が、それぞれ０．００５〜１ｍｍの範囲で等間隔に形成されたものを１群として、各群の間隔が０．０１〜１ｍｍの範囲で等間隔になるように複数群形成されるようにレーザー光を連続照射する工程である、請求項１または２記載の複合成形体の製造方法。

【請求項7】

前記レーザー光を連続照射する工程が、下記要件（Ａ）、（Ｂ）であるときの加工時間が０．１〜３０秒の範囲になるようにレーザー光を連続照射する工程である、請求項１または２記載の複合成形体の製造方法。
（Ａ）レーザー光の照射速度が５０００〜２００００mm／sec
（Ｂ）金属成形体の接合面の面積が１００mm²

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属成形体と、樹脂成形体、他の金属成形体などの他の成形体からなる複合成形体に関する。

【背景技術】

【0002】

各種部品の軽量化の観点から、金属代替品として樹脂成形体が使用されているが、全ての金属部品を樹脂で代替することは難しい場合も多い。そのような場合には、金属成形体と樹脂成形体を接合一体化することで新たな複合部品を製造することが考えられる。
しかしながら、金属成形体と樹脂成形体を工業的に有利な方法で、かつ高い接合強度で接合一体化できる技術は実用化されていない。

【0003】

特許第４０２０９５７号公報には、金属表面に対して、一つの走査方向にレーザースキャニングする工程と、それにクロスする走査方向にレーザースキャニングする工程を含む、異種材料（樹脂）と接合するための金属表面のレーザー加工方法の発明が記載されている。
特開２０１０−１６７４７５号公報には、特許第４０２０９５７号公報の発明において、さらに複数回重畳的にレーザースキャニングするレーザー加工方法の発明が開示されている。

【0004】

しかしながら、特許第４０２０９５７号公報、特開２０１０−１６７４７５号公報の発明は、必ずクロスする２つの方向に対してレーザースキャンする必要があるため、加工時間が長く掛かりすぎるという点で改善の余地がある。
さらにクロス方向へのレーザースキャンにより十分な表面粗し処理ができることから、接合強度は高くできることが考えられるが、表面粗さ状態が均一にならず、金属と樹脂との接合部分の強度の方向性が安定しないおそれがあるという問題がある。
例えば、１つの接合体はＸ軸方向への剪断力や引張強度が最も高いが、他の接合体は、Ｘ軸方向とは異なるＹ軸方向への剪断力や引張強度が最も高く、さらに別の接合体は、Ｘ軸およびＹ軸方向とは異なるＺ軸方向への剪断力や引張強度が最も高くなるという問題が発生するおそれがある。
製品によっては（例えば、一方向への回転体部品や一方向への往復運動部品）、特定方向への高い接合強度を有する金属と樹脂の複合体が求められる場合があるが、特許第４０２０９５７号公報、特開２０１０−１６７４７５号公報の発明では前記の要望には十分に応えることができない。

【0005】

また接合面が複雑な形状や幅の細い部分を含む形状のものである場合（例えば星形、三角形、ダンベル型）には、クロス方向にレーザースキャンする方法では、部分的に表面粗し処理が不均一になる結果、充分な接合強度が得られないことも考えられる。

【0006】

特開平１０−２９４０２４号公報には、金属表面にレーザー光を照射して凹凸を形成し、凹凸形成部位に樹脂、ゴム等を射出成形する電気電子部品の製造方法が記載されている。
実施形態１〜３では、金属長尺コイル表面にレーザー照射して凹凸を形成することが記載されている。そして、段落番号１０では、金属長尺コイル表面をストライプ状や梨地状に荒らすこと、段落番号１９では、金属長尺コイル表面をストライプ状、点線状、波線状、ローレット状、梨地状に荒らすることが記載されている。
しかし、段落番号２１、２２の発明の効果に記載されているとおり、レーザー照射をする目的は、金属表面に微細で不規則な凹凸を形成し、それによりアンカー効果を高めるためである。特に処理対象が金属長尺コイルであることから、どのような凹凸を形成した場合でも、必然的に微細で不規則な凹凸になるものと考えられる。

【0007】

よって、特開平１０−２９４０２４号公報の発明は、特許第４０２０９５７号公報、特開２０１０−１６７４７５号公報の発明のようにクロス方向にレーザー照射して表面に微細な凹凸を形成する発明と同じ技術的思想を開示しているものである。

【0008】

国際公開２０１２／０９０６７１号は、金属成形体と樹脂成形体からなる複合成形体の製造方法の発明である。金属成形体の接合面に対して、一方向又は異なる方向に直線及び／又は曲線からなるマーキングを形成するようにレーザースキャンする工程であり、各直線及び／又は各曲線からなるマーキングが互いに交差しないようにレーザースキャンする工程を有している。図６から図９には、四角形、円形、楕円形、三角形のマーキングパターンが示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特許第４０２０９５７号公報

【特許文献2】特開２０１０−１６７４７５号公報

【特許文献3】特開平１０−２９４０２４号公報

【特許文献4】国際公開２０１２／０９０６７１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

従来の金属成形体と樹脂成形体からなる複合成形体は、金属成形体と樹脂成形体の接合面に対して平行方向に引っ張ったときの引張強度に比べて、金属成形体と樹脂成形体の接合面に対して垂直方向に引っ張ったときの引張強度は大きく低下するものであった。
本発明は、第１成形体としての金属成形体と第２成形体（第１成形体としての金属成形体とは異なる構成材料からなる成形体）の接合面に対して平行方向に引っ張ったときの引張強度と、金属成形体と樹脂成形体の接合面に対して垂直方向に引っ張ったときの引張強度の両方が優れている複合成形体を提供することを第１の課題とする。
本発明は、金属成形体と樹脂成形体の接合面に対して平行方向に引っ張ったときの引張強度と、金属成形体と樹脂成形体の接合面に対して垂直方向に引っ張ったときの引張強度の両方が優れている複合成形体を提供することを第２の課題とする。
また本発明は、金属成形体と樹脂成形体が接着剤層を介して接合された複合成形体を提供することを第３の課題とし、互いに融点の異なる金属からなる２つの金属成形体同士からなる複合成形体を提供することを第４の課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、第１の課題の解決手段として、
第一成形体である金属成形体と第二成形体（但し、第一成形体である金属成形体とは異なる構成材料からなる成形体）が接合された複合成形体であって、
前記金属成形体が粗面化された接合面を有しており、
前記粗面化された接合面を含む金属成形体の表層部が、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有する幹孔と、幹孔の内壁面から幹孔とは異なる方向に形成された枝孔からなる開放孔を有しており、
前記複合成形体が、前記金属成形体の接合面に形成されている開放孔内に前記第二成形体の構成材料が入り込んだ状態で接合されているものである複合成形体を提供する。

【0012】

本発明は、第２の課題の解決手段として、
金属成形体と樹脂成形体が接合された複合成形体であって、
前記金属成形体が粗面化された接合面を有しており、
前記粗面化された接合面を含む金属成形体の表層部が、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有する幹孔と、幹孔の内壁面から幹孔とは異なる方向に形成された枝孔からなる開放孔を有しており、
前記複合成形体が、前記金属成形体の接合面に形成されている開放孔内に樹脂が入り込んだ状態で接合されている複合成形体を提供する。

【0013】

本発明は、第３の課題の解決手段として、
金属成形体と樹脂成形体または金属成形体（第二成形体）が接着剤層を介して接合された複合成形体であって、
前記金属成形体が粗面化された接合面を有しており、
前記粗面化された接合面を含む金属成形体の表層部が、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有する幹孔と、幹孔の内壁面から幹孔とは異なる方向に形成された枝孔からなる開放孔を有しており、
前記複合成形体が、前記金属成形体の接合面に形成された接着剤層であり、前記開放孔内にも接着剤が入り込んだ状態で形成された接着剤層を介して、前記金属成形体と前記樹脂成形体または前記金属成形体（第二成形体）が接合されているものである複合成形体を提供する。

【0014】

本発明は、第４の課題の解決手段として、
第１金属成形体と、第１金属成形体よりも融点が低い金属からなる第２金属成形体が接合された複合成形体であって、
前記第１金属成形体が粗面化された接合面を有しており、
前記粗面化された接合面を含む第１金属成形体の表層部が、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有する幹孔と、幹孔の内壁面から幹孔とは異なる方向に形成された枝孔からなる開放孔を有しており、
前記複合成形体が、前記第１金属成形体の接合面に形成されている開放孔内に第２金属成形体を形成する金属が入り込んだ状態で接合されているものである複合成形体を提供する。

【0015】

また本発明は、第２の課題の他の解決手段として、
金属成形体と樹脂成形体が接合された複合成形体であって、
前記金属成形体が粗面化された接合面を有しており、
前記粗面化された接合面を含む金属成形体の表層部が、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有する幹孔と、幹孔の内壁面から幹孔とは異なる方向に形成された枝孔からなる開放孔と、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有していない内部空間を有しており、
さらに前記開放孔と前記内部空間を接続するトンネル接続路を有しているものであり、
前記複合成形体が、前記金属成形体の接合面に形成されている開放孔、接続通路および内部空間のそれぞれに樹脂が入り込んだ状態で接合されているものである複合成形体を提供する。

【0016】

また本発明は、第３の課題の他の解決手段として、
金属成形体と樹脂成形体または金属成形体（第二成形体）が接着剤層を介して接合された複合成形体であって、
前記金属成形体が粗面化された接合面を有しており、
前記粗面化された接合面を含む金属成形体の表層部が、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有する幹孔と、幹孔の内壁面から幹孔とは異なる方向に形成された枝孔からなる開放孔と、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有していない内部空間を有しており、
さらに前記開放孔と前記内部空間を接続するトンネル接続路を有しているものであり、
前記複合成形体が、前記金属成形体の接合面に形成された接着剤層であり、開放孔、接続通路および内部空間のそれぞれに樹脂が入り込んだ状態で形成された接着剤層を介して、前記金属成形体と前記樹脂成形体または前記金属成形体（第二成形体）が接合されているものである複合成形体を提供する。

【0017】

また本発明は、第４の課題の他の解決手段として、
第１金属成形体と、第１金属成形体よりも融点が低い金属からなる第２金属成形体が接合された複合成形体であって、
前記第１金属成形体が粗面化された接合面を有しており、
前記粗面化された接合面を含む第１金属成形体の表層部が、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有する幹孔と、幹孔の内壁面から幹孔とは異なる方向に形成された枝孔からなる開放孔と、
厚さ方向に形成された、前記接合面側に開口部を有していない内部空間を有しており、
さらに前記開放孔と前記内部空間を接続するトンネル接続路を有しているものであり、
前記複合成形体が、前記第１金属成形体の接合面に形成されている開放孔、接続通路および内部空間のそれぞれに第２金属成形体を形成する金属が入り込んだ状態で接合されているものである複合成形体を提供する。

【発明の効果】

【0018】

本発明の複合成形体は、金属成形体と、樹脂成形体、他の金属成形体などの接合面に対して平行方向に引っ張ったときの引張強度と、金属成形体と樹脂成形体の接合面に対して垂直方向に引っ張ったときの引張強度の両方が優れている。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１（ａ）は、本発明の複合成形体の厚さ方向の断面図（部分拡大図を含む）、図１（ｂ）は、別実施形態である本発明の複合成形体の厚さ方向の断面図、図１（ｃ）は、さらに別実施形態である本発明の複合成形体の厚さ方向の断面図である。

【図2】図２は、本発明の他実施形態である複合成形体の厚さ方向の断面図である。

【図3】図３は、粗面化方法の説明図である。

【図4】図４（ａ）は、図３に示すＤ−Ｄ間の矢印方向から見たときの断面図、図４（ｂ）は、図３に示すＤ−Ｄ間の矢印方向から見たときの別実施形態の断面図である。

【図5】図５（ａ）は、図３に示すＡ−Ａ間の矢印方向から見たときの断面図、図５（ｂ）は、図３に示すＢ−Ｂ間の矢印方向から見たときの断面図、図５（ｃ）は、図３に示すＣ−Ｃ間の矢印方向から見たときの断面図である。

【図6】図６は、レーザー光の連続照射パターンの説明図である。

【図7】図７は、別実施形態であるレーザー光の連続照射パターンの説明図である。

【図8】図８は、さらに別実施形態であるレーザー光の連続照射パターンの説明図である。

【図9】図９は、射出成形を実施するときの複合成形体の製造方法の説明図である。

【図10】図１０は、実施例１でレーザーを連続照射した後の金属成形体表面のＳＥＭ写真である。

【図11】図１１は、実施例２でレーザーを連続照射した後の金属成形体の接合面のＳＥＭ写真である。

【図12】図１２は、実施例３でレーザーを連続照射した後の金属成形体の接合面のＳＥＭ写真である。

【図13】図１３は、実施例４でレーザーを連続照射した後の金属成形体の接合面のＳＥＭ写真である。

【図14】図１４は、実施例５でレーザーを連続照射した後の金属成形体の接合面のＳＥＭ写真である。

【図15】図１５は、実施例６でレーザーを連続照射した後の金属成形体の接合面のＳＥＭ写真である。

【図16】図１６は、比較例２でレーザーを連続照射した後の金属成形体の接合面のＳＥＭ写真である。

【図17】図１７は、接合面に平行方向に引っ張ったときの接合強度を測定するための測定方法の説明図である。

【図18】図１８は、射出成形を実施するときの複合成形体の製造方法の説明図である。

【図19】図１９は、製造された複合成形体の斜視図である。

【図20】図２０は、図１９の複合成形体の引張強度の測定方法の説明図である。

【図21】図２１は、圧縮成形を実施するときの複合成形体の製造方法の説明図である。

【図22】図２２は、圧縮成形で製造された複合成形体の斜視図である。

【図23】図２３は、接合面に垂直方向に引っ張ったときの接合強度を測定するための測定方法の説明図である。

【図24】図２４は、実施例１０で得た複合成形体の厚さ方向断面のＳＥＭ写真である。

【図25】図２５は、実施例１１で得た複合成形体の厚さ方向断面のＳＥＭ写真である。

【図26】図２６は、実施例１２で得た複合成形体の厚さ方向断面のＳＥＭ写真である。

【図27】図２７は、実施例１５で得た複合成形体の厚さ方向断面のＳＥＭ写真である。

【図28】図２８は、金属成形体と金属成形体の複合成形体の製造方法の説明図である。

【図29】図２９は、金属成形体と金属成形体の複合成形体の斜視図である。

【図30】図３０は、金属成形体と金属成形体の複合成形体の厚さ方向への断面のＳＥＭ写真（1500倍）である。

【図31】図３１は、金属成形体と熱硬化性樹脂の複合成形体の製造方法の説明図である。

【図32】図３２は、金属成形体と熱硬化性樹脂の複合成形体の斜視図である。

【図33】図３３は、金属成形体と樹脂成形体の複合成形体（接着剤層を含む）の製造方法の説明図である。

【図34】図３４は、金属成形体と樹脂成形体の複合成形体（接着剤層を含む）の斜視図である。

【図35】図３５は、金属成形体と金属成形体の複合成形体（接着剤層を含む）の製造方法の説明図である。

【図36】図３６は、金属成形体と金属成形体の複合成形体（接着剤層を含む）の斜視図である。

【図37】図３７は、金属成形体と金属成形体の複合成形体（接着剤層を含む）のせん断試験の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の複合成形体は、２つの成形体が接合された複合成形体であって、一方の成形体（第一成形体）は金属成形体であり、接合対象となる他方の成形体（第二成形体）は、前記金属成形体とは異なる構成材料からなる成形体である。
本発明の複合成形体は、一つの金属成形体（第一成形体）に対して複数の第二成形体が接合されたものすることができ、このときは複数の第二成形体として異なる構成材料からなるものを使用することもできる。
また本発明の複合成形体は、一つの第二成形体に複数の金属成形体（第一成形体）が接合されたものにすることができ、このときは複数の金属成形体（第一成形体）として異なる金属からなるものを使用することもできる。
本発明の複合成形体は、第一成形体である金属成形体の接合面が特定状態に粗面化されている（開放孔〔幹孔または枝孔〕などを有している）ことに特徴を有しているものであり、接合面に形成された開放孔（幹孔または枝孔）などの内部に第二成形体の構成材料を入り込ませることで、第一成形体と第二成形体が高い接合強度で接合されたものである。
金属成形体とは異なる構成材料からなる成形体（第２成形体）としては、前記接合面の開放孔などの内部に入り込ませることができ、その後、固化または硬化できるものであればよく、樹脂、ゴム、エラストマー、第一成形体の金属とは異なる金属などを挙げることができる。

【0021】

＜金属成形体と樹脂成形体からなる複合成形体（接着剤層を含まない）＞
本発明の複合成形体１は、図１（ａ）または図２に示すように、金属成形体１０と樹脂成形体２０が金属成形体１０の粗面化された接合面１２において接合されたものである。
複合成形体１は、図１（ｂ）に示すように、一つの金属成形体１０の二つの面に対して二つの樹脂成形体２０が接合されたものにすることができる。二つの樹脂成形体２０は、同じ樹脂からなるものでもよいし、異なる樹脂からなるものでもよい。
複合成形体１は、図１（ｃ）に示すように、二つの金属成形体１０の間に一つの樹脂成形体２０が接合されたものにすることができる。二つの金属成形体１０は、同じ金属からなるものでもよいし、異なる金属からなるものでもよい。

【0022】

粗面化された接合面１２を含む金属成形体１０の表層部の断面状態について、図３、図４、図５により説明する。
図３は、接合面１２に多数の線（図面では３本の線６１〜６３を示している。各線の間隔は５０μm程度）が形成されて粗面化された状態を示している。なお、「金属成形体１０の表層部」は、表面から粗面化により形成された開放孔（幹孔または枝孔）の深さ程度までの部分であり、５０〜５００μｍ程度の深さ範囲である。
粗面化された接合面１２を含む金属成形体１０の表層部は、図４、図５に示すように、接合面１２側に開口部３１のある開放孔３０を有している。
開放孔３０は、厚さ方向に形成された開口部３１を有する幹孔３２と、幹孔３２の内壁面から幹孔３２とは異なる方向に形成された枝孔３３からなる。枝孔３３は、１本または複数本形成されていてもよい。
なお、複合成形体１において金属成形体１０と樹脂成形体２０の接合強度が維持できるのであれば、開放孔３０の一部が幹孔３２のみからなり、枝孔３３がないものでもよい。

【0023】

粗面化された接合面１２を含む金属成形体１０の表層部は、図４、図５に示すように、接合面１２側に開口部のない内部空間４０を有している。
内部空間４０は、トンネル接続路５０により開放孔３０と接続されている。

【0024】

粗面化された接合面１２を含む金属成形体１０の表層部は、図４（ｂ）に示すように、複数の開放孔３０が一つになった開放空間４５を有していてもよいし、開放空間４５は、開放孔３０と内部空間４０が一つになって形成されたものでもよい。一つの開放空間４５は、一つの開放孔３０よりも内容積の大きなものである。
なお、多数の開放孔３０が一つになって溝状の開放空間４５が形成されていてもよい。

【0025】

図示していないが、図５（ａ）に示すような２つの内部空間４０同士がトンネル接続路５０で接続されていてもよいし、図４（ｂ）に示すような開放空間４５と、開口孔３０、内部空間４０、他の開放空間４５がトンネル接続路５０で接続されていてもよい。

【0026】

内部空間４０は、全てが開放孔３０および開放空間４５の一方または両方とトンネル接続路５０で接続されているものであるが、複合成形体１において金属成形体１０と樹脂成形体２０の接合強度が維持できるのであれば、内部空間４０のうちの一部が開放孔３０および開放空間４５と接続されていない閉塞状態の空間であってもよい。

【0027】

本発明の複合成形体１は、金属成形体１０が有している開放孔３０、内部空間４０、トンネル接続路５０、開放空間４５内に、樹脂成形体２０を形成する樹脂が入り込んだ状態で一体化されている。
開放孔３０（幹孔３２と枝孔３３）と開放空間４５の内部には、それぞれの開口部分から樹脂が入り込んでおり、内部空間４０の内部には、開放孔３０や開放空間４５の開口部から入り込んだ樹脂がトンネル接続路５０を通って入り込んでいる。
このため、本発明の複合成形体１は、開放孔３０や開放空間４５内のみに樹脂が入り込んだ複合成形体と比べると、図１において金属成形体１０と樹脂成形体２０の接合面１２に対して、金属成形体１０の端部を固定した状態で樹脂成形体２０を平行方向（図１のＸ方向）に引っ張ったときの引張強度（Ｓ１）と、金属成形体１０と樹脂成形体２０の接合面１２に対して垂直方向（図１のＹ方向）に引っ張ったときの引張強度（Ｓ２）の両方が高くなる。
Ｓ１とＳ２は、開放孔３０や開放空間４５の形成密度や深さを調整し、同時に内部空間４０とトンネル接続路５０などの形成密度を調整することで、適宜調整することができる。

【0028】

次に本発明の複合成形体１の製造方法を説明する。
本発明の複合成形体１は、金属成形体１０の接合面１２を粗面化する工程と、金属成形体１０と樹脂成形体２０を一体化する工程を含んだ方法により製造することができる。
粗面化工程では、金属成形体１０の接合面１２に対して、連続波レーザーを使用して２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を連続照射する。
この工程では、接合面１２に対して高い照射速度でレーザー光を連続照射することで、ごく短時間で接合面１２を粗面にすることができる。図１の接合面１２（部分拡大図）は、粗面にされた状態が誇張されて図示されている。

【0029】

連続波レーザーの照射速度は、２０００〜２０，０００mm／secが好ましく、５０００〜２０，０００mm／secがより好ましく、８０００〜２０，０００mm／secがさらに好ましい。
連続波レーザーの照射速度が前記範囲であると、加工速度を高めることができ（即ち、加工時間を短縮することができ）、接合強度も高いレベルに維持することができる。

【0030】

この工程では、下記要件（Ａ）、（Ｂ）であるときの加工時間が０．０１〜３０秒の範囲になるようにレーザー光を連続照射することが好ましい。
（Ａ）レーザー光の照射速度が５０００〜２００００mm／sec
（Ｂ）金属成形体の接合面の面積が１００mm²
要件（Ａ）、（Ｂ）であるときの加工時間を上記範囲内にするとき、接合面１２の全面を粗面にする（粗面化する）ことができる。

【0031】

レーザー光の連続照射は、例えば次のような方法を適用することができるが、接合面１２を粗面化できる方法であれば特に制限されるものではない。
（I）図６、図７に示すように、接合面（例えば長方形とする）１２の一辺（短辺または長辺）側から反対側の辺に向かって１本の直線または曲線が形成されるように連続照射し、これを繰り返して複数本の直線または曲線を形成する方法。
（II）接合面の一辺側から反対側の辺に向かって連続的に直線または曲線が形成されるように連続照射し、今度は逆方向に間隔をおいての直線または曲線が形成されるように連続照射することを繰り返す方法。
（III）接合面の一辺側から反対側の辺に向かって連続照射し、今度は直交する方向に対して連続照射する方法。
（IV）接合面に対してランダムに連続照射する方法。

【0032】

（I）〜（IV）の方法を実施するとき、レーザー光を複数回連続照射して１本の直線または１本の曲線を形成することもできる。
同じ連続照射条件であれば、１本の直線または１本の曲線を形成するための照射回数（繰り返し回数）が増加するほど接合面１２に対する粗面化の程度が大きくなる。

【0033】

（I）、（II）の方法において、複数本の直線または複数本の曲線を形成するとき、それぞれの直線または曲線が０．００５〜１ｍｍの範囲（図６に示すｂ１の間隔）で等間隔に形成されるようにレーザー光を連続照射することができる。
このときの間隔は、レーザー光のビーム径（スポット径）よりも大きくなるようにする。
また、このときの直線または曲線の本数は、金属成形体１０の接合面の面積に応じて調整することができる。

【0034】

（I）、（II）の方法において、複数本の直線または複数本の曲線を形成するとき、それぞれの直線または曲線が０．００５〜１ｍｍの範囲（図６、図７に示すｂ１の間隔）で等間隔に形成されるようにレーザー光を連続照射することができる。
そして、これらの複数本の直線または複数本の曲線を１群として、これを複数群形成することができる。
このときの各群の間隔は０．０１〜１ｍｍの範囲（図７に示すｂ２の間隔）で等間隔になるようにすることができる。
なお、図６、図７に示す連続照射方法に代えて、図８に示すように、連続照射開始から連続照射終了までの間、中断することなく連続照射する方法も実施することができる。

【0035】

レーザー光の連続照射は、例えば次のような条件で実施することができる。
出力は４〜４０００Ｗが好ましく、５０〜１０００Ｗがより好ましく、１００〜５００Ｗがさらに好ましい。
波長は３００〜１２００nmが好ましく、５００〜１２００ｎｍがより好ましい。
ビーム径（スポット径）は５〜２００μmが好ましく、５〜１００μmがより好ましく、５〜５０μmがさらに好ましい。
焦点位置は-１０〜+１０ｍｍが好ましく、−６〜＋６ｍｍがより好ましい。

【0036】

金属成形体１０の金属は特に制限されるものではなく、用途に応じて公知の金属から適宜選択することができる。例えば、鉄、各種ステンレス、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、マグネシウムおよびそれらを含む合金から選ばれるものを挙げることができる。また、上記金属に対して、アルマイト処理、めっき処理などの表面処理を施した金属へも適応可能である。金属成形体１０の接合面１２は、図１に示すような平面でもよいし、図２に示すような曲面でもよいし、平面と曲面の両方を有しているものでもよい。

【0037】

連続波レーザーは公知のものを使用することができ、例えば、YVO4レーザー、ファイバーレーザー（好ましくはシングルモードファイバーレーザー）、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、紫外線レーザー、ＹＡＧレーザー、半導体レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、窒素レーザー、キレートレーザー、色素レーザーを使用することができる。これらの中でもエネルギー密度が高められることから、ファイバーレーザーが好ましく、特にシングルモードファイバーレーザーが好ましい。

【0038】

次の工程では、粗面化された金属成形体１０の接合面１２を含む部分と樹脂成形体２０を一体化させる。
この工程では、
前工程においてレーザー光が照射された金属成形体の接合面を含む部分を金型内に配置して、前記樹脂成形体となる樹脂を射出成形する工程、または
前工程においてレーザー光が照射された金属成形体の接合面を含む部分を金型内に配置して、前記樹脂成形体となる樹脂を接触させた状態で圧縮成形する工程、
のいずれかの方法を適用することができる。
その他、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の成形方法として使用される公知の成形方法も適用することができる。
熱可塑性樹脂を使用した場合には、溶融した樹脂に圧力などをかけることで、金属成形体に形成された孔や溝やトンネル接続路内に樹脂を入り込ませた後、樹脂を冷却固化させることで複合成形体を得られる方法であればよい。射出成形や圧縮成形のほか、射出圧縮成形などの成形方法も使用することができる。
熱硬化性樹脂を使用した場合には、液状或いは溶融状態の樹脂に圧力などをかけることで、金属成形体に形成された孔や溝やトンネル接続路内に樹脂を入り込ませた後、樹脂を熱硬化させることで複合成形体を得られる成形方法であればよい。射出成形や圧縮成形のほか、トランスファー成形などの成形方法も使用することができる。

【0039】

圧縮成形法を適用するときは、例えば、型枠内に接合面１２が露出された状態で（接合面１２が表側になった状態で）金属成形体１０を配置し、そこに熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂（但し、プレポリマー）を入れた後で、圧縮する方法を適用することができる。
なお、射出成形法と圧縮成形法で熱硬化性樹脂（プレポリマー）を使用したときは、後工程において加熱などをすることで熱硬化させる。

【0040】

この工程で使用する樹脂成形体の樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のほか、熱可塑性エラストマーも含まれる。
熱可塑性樹脂は、用途に応じて公知の熱可塑性樹脂から適宜選択することができる。例えば、ポリアミド系樹脂（ＰＡ６、ＰＡ６６等の脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド）、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等のスチレン単位を含む共重合体、ポリエチレン、エチレン単位を含む共重合体、ポリプロピレン、プロピレン単位を含む共重合体、その他のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂を挙げることができる。

【0041】

熱硬化性樹脂は、用途に応じて公知の熱硬化性樹脂から適宜選択することができる。例えば、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レソルシノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ビニルウレタンを挙げることができる。

【0042】

熱可塑性エラストマーは、用途に応じて公知の熱可塑性エラストマーから適宜選択することができる。例えば、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ニトリル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーを挙げることができる。

【0043】

これらの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマーには、公知の繊維状充填材を配合することができる。
公知の繊維状充填材としては、炭素繊維、無機繊維、金属繊維、有機繊維等を挙げることができる。
炭素繊維は周知のものであり、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系、リグニン系等のものを用いることができる。
無機繊維としては、ガラス繊維、玄武岩繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維等を挙げることができる。
金属繊維としては、ステンレス、アルミニウム、銅等からなる繊維を挙げることができる。
有機繊維としては、ポリアミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維、ジアミンとジカルボン酸のいずれか一方が芳香族化合物である半芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維）、ポリビニルアルコール繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリオキシメチレン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ポリエステル繊維（全芳香族ポリエステル繊維を含む）、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、液晶ポリエステル繊維などの合成繊維や天然繊維（セルロース系繊維など）や再生セルロース（レーヨン）繊維などを用いることができる。

【0044】

これらの繊維状充填材は、繊維径が３〜６０μmの範囲のものを使用することができるが、これらの中でも、例えば金属成形体１０の接合面１２が粗面化されて形成される開放孔３０などの開口径より小さな繊維径のものを使用することが好ましい。繊維径は、より望ましくは５〜３０μｍ、さらに望ましくは７〜２０μmである。
このような開放孔３０などの開口径より小さな繊維径の繊維状充填材を使用したときには、金属成形体の開放孔３０などの内部に繊維状充填材の一部が張り込んだ状態の複合成形体が得られ、金属成形体と樹脂成形体の接合強度が高められるので好ましい。
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマー１００質量部に対する繊維状充填材の配合量は５〜２５０質量部が好ましい。より望ましくは、２５〜２００質量部、さらに望ましくは４５〜１５０質量部である。

【0045】

本発明の複合成形体の製造方法では、金属成形体の接合面１２に対して、連続波レーザーを使用して２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー光を連続照射しているため、レーザー光が連続照射された部分は粗面化される。
このとき、粗面化された接合面１２を含む金属成形体１０の表層部が図４、図５に示すような状態になることを説明する。
図３に示すとおり、レーザー光（例えば、スポット径１１μm）を連続照射して多数の線（図面では３本の線６１〜６３を示している。各線の間隔は５０μm程度。）を形成することで粗面化する。１本の直線への照射回数は１〜３０回が好ましい。
このようにレーザー光を連続照射したときに図４、図５で示されるような開放孔３０、内部空間４０、開放空間４５などが形成される詳細は不明であるが、所定速度以上でレーザー光を連続照射したとき、金属成形体表面に一旦は孔や溝が形成されるが、溶融した金属が盛り上がって蓋をしたり、堰き止めたりする結果、開放孔３０、内部空間４０、開放空間４５が形成されるものと考えられる。
また、同様に開放孔３０の枝孔３３やトンネル接続路５０が形成される詳細も不明であるが、一旦形成された孔や溝の底部付近に滞留した熱によって、孔や溝の側壁部分が溶融する結果、幹孔３２の内壁面が溶融して枝孔３３が形成され、さらに枝孔３３が延ばされてトンネル接続路５０が形成されるものと考えられる。
なお、連続波レーザーに代えてパルスレーザーを使用したときには、金属成形体の接合面には開放孔が形成されるが、前記開放孔同士を接続するトンネル接続路、開口部を有していない内部空間は形成されない。

【0046】

＜金属成形体と樹脂成形体または金属成形体（第二成形体）からなる複合成形体（接着剤層を含む）＞
金属成形体（第一成形体）と第二成形体である樹脂成形体または金属成形体の間に接着剤層を介在させた複合成形体の製造方法について説明する。
第一成形体と第二成形体で金属成形体を使用するときは、同じ金属からなるものでもよいし、異なる金属からなるものでもよい。
以下においては、金属成形体と樹脂成形体からなる複合成形体の製造方法として説明する。
最初の工程にて、上記した方法と同様に連続波レーザーを使用して、金属成形体の接合面を粗面化する。
この粗面化処理によって、金属成形体の接合面は図４、図５に示すような状態になっている。

【0047】

次の工程にて、粗面化した金属成形体の接合面に接着剤（接着剤溶液）を塗布する。このとき、接着剤を圧入するようにしてもよい。
接着剤を塗布することで、図４、図５に示すような開放孔３０、内部空間４０、開放空間４５、開放孔３０の枝孔３３やトンネル接続路５０内に接着剤を侵入させ、さらにそれらから溢れた接着剤が接合面１２の表面（開放孔３０などの外）も覆うようにする。
接着剤（接着剤溶液）は、開放孔３０などの内部に侵入し易くなるように粘度を調節することが好ましい。
なお、この工程では、金属成形体の接合面と接合させる樹脂成形体の面にも接着剤を塗布することができる。

【0048】

接着剤は、特に制限されるものではなく、公知の熱可塑性接着剤、熱硬化性接着剤、ゴム系接着剤などを使用することができる。
熱可塑性接着剤としては、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、アクリル系接着剤、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマー、塩素化ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、プラスチゾル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルエーテル、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ナイロン、飽和無定形ポリエステル、セルロース誘導体を挙げることができる。
熱硬化性接着剤としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レソルシノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ビニルウレタンを挙げることができる。
ゴム系接着剤としては、天然ゴム、合成ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体、ポリイソブチレン−ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコーンＲＴＶ、塩化ゴム、臭化ゴム、クラフトゴム、ブロック共重合体、液状ゴムを挙げることができる。

【0049】

次の工程にて、接着剤を塗布した金属成形体の接合面に樹脂成形体を接着する。
前工程の処理のとおり、接着剤は、開放孔３０、内部空間４０、開放空間４５、開放孔３０の枝孔３３やトンネル接続路５０内に侵入しており、さらにそれらから溢れて接合面１２の表面（開放孔３０などの外）も覆っているため、接着剤によるアンカー効果がより強く発揮されることになる。
このため、このようにして得られた金属成形体と樹脂成形体の複合成形体の接合強度は、例えば、金属成形体の表面に対して、エッチング処理などの化学的処理またはサンドブラスト処理などの物理的処理をした後で接着剤を使用して樹脂成形体を接合して得た複合成形体の接合強度よりも高くすることができる。

【0050】

＜融点の異なる金属成形体同士の複合成形体＞
次に、融点の高い第１金属成形体と融点の低い第２金属成形体の複合成形体の製造方法について説明する。
最初の工程にて、上記した方法と同様に連続波レーザーを使用して、融点の高い第１金属成形体（例えば、鉄、ＳＵＳ、他の鉄合金）の接合面を粗面化する。
この粗面化処理によって、融点の高い第１金属成形体の接合面は図４、図５に示すような状態になっている。

【0051】

次の工程にて、金型内に粗面化した融点の高い第１金属成形体を接合面が上になるように配置する。
その後、例えば周知のダイカスト法を適用して、溶融状態の融点の低い金属（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、マグネシウムおよびそれらを含む合金）を金型内に流し込む。
このようにすることで、第１金属成形体の図４、図５に示すような開放孔３０、内部空間４０、開放空間４５、開放孔３０の枝孔３３やトンネル接続路５０内に、第２金属成形体を構成する溶融金属が侵入する。

【0052】

その後、冷却することで、融点の高い第１金属成形体と融点の低い第２金属成形体の複合成形体を得ることができる。
前工程の処理のとおり、溶融金属（第２金属成形体を構成する融点の低い金属）は、開放孔３０、内部空間４０、開放空間４５、開放孔３０の枝孔３３やトンネル接続路５０内に侵入しているため、前記開放孔３０などに侵入した金属によるアンカー効果がより強く発揮されることになる。
このため、このようにして得られた第１金属成形体と第２金属成形体からなる金属成形体同士の複合成形体の接合強度は、第１金属成形体の表面に対して、エッチング処理などの化学的処理またはサンドブラスト処理などの物理的処理をした後で、公知のダイカスト法を適用して得た金属成形体同士の複合成形体の接合強度よりも高くすることができる。
融点の高い第１金属成形体と融点の低い第２金属成形体の複合成形体は、図１（ａ）〜（ｃ）及び図２における金属成形体１０と樹脂成形体２０と同様の接合状態にある複合成形体にすることができる。

【実施例】

【0053】

実施例１〜６、比較例１〜３
実施例および比較例は、図９に示す金属成形体（厚さ１ｍｍ：アルミニウム：A5052）の接合面１２の全面（40mm²の広さ範囲）に対して、表１に示す条件でレーザー光を連続照射した。
実施例１〜５、比較例１〜３は図６に示すようにレーザー光（シングルモードファイバーレーザー；SMFレーザー）を連続照射し、実施例６は図７に示すようにレーザー光を連続照射した。
次に、処理後の金属成形体を使用して、下記の方法で射出成形して、実施例および比較例の図１７に示す複合成形体を得た。

【0054】

図１０は、実施例１の連続波レーザーによる連続照射後における金属成形体の接合面のＳＥＭ写真（100倍、500倍、700倍、2500倍）である。接合面が粗面化され、小さな凹部が形成された状態が確認できた。
図１１は、実施例２の連続波レーザーによる連続照射後における金属成形体の接合面のＳＥＭ写真（100倍、500倍である）。接合面が粗面化され、小さな凹部が形成された状態が確認できた。
図１２は、実施例３の連続波レーザーによる連続照射後における金属成形体の接合面のＳＥＭ写真（100倍、500倍である）。接合面が粗面化され、小さな凹部が形成された状態が確認できた。
図１３は、実施例４の連続波レーザーによる連続照射後における金属成形体の接合面のＳＥＭ写真（100倍、500倍である）。接合面が粗面化され、小さな凹部が形成された状態が確認できた。
図１４は、実施例５の連続波レーザーによる連続照射後における金属成形体の接合面のＳＥＭ写真（100倍、500倍である）。接合面が粗面化され、小さな凹部が形成された状態が確認できた。
図１５は、実施例６の連続波レーザーによる連続照射後における金属成形体の接合面のＳＥＭ写真（100倍、500倍である）。接合面が粗面化され、小さな凹部が形成された状態が確認できた。
図１６は、比較例２の連続波レーザーによる連続照射後における金属成形体の接合面のＳＥＭ写真（100倍、500倍である）。照射速度が１０００mm／secであることから、接合面の粗面化が十分になされていなかった。

【0055】

＜射出成形＞
樹脂：GF60%強化PA66樹脂（プラストロンPA66−GF60−01（L７）：ダイセルポリマー（株）製），ガラス繊維の繊維長：１１ｍｍ
樹脂温度：３２０℃
金型温度：１００℃
射出成形機：ファナック製ROBOSHOT S2000i100B）

【0056】

〔引張試験〕
実施例および比較例の図１７に示す複合成形体を用い、引張試験を行ってせん断接合強度を評価した。結果を表１に示す。
引張試験は、金属成形体１０側の端部を固定した状態で、金属成形体１０と樹脂成形体２０が破断するまで図１７に示すＸ方向（図１のＸ方向であり、接合面１２に対して平行方向）に引っ張った場合の接合面１２が破壊されるまでの最大荷重（Ｓ１）を測定した。
＜引張試験条件＞
試験機：オリエンテック社製テンシロン（UCT−1T）
引張速度：５mm／min
チャック間距離：５０mm

【0057】

【表1】

【0058】

実施例１と比較例１との対比から確認できるとおり、実施例１では１／５０の加工時間で、より高い接合強度の複合成形体が得られた。
工業的規模で大量生産することを考慮すれば、加工時間の短縮ができる（即ち、製造に要するエネルギーも低減できる）実施例１の製造方法の工業的価値は非常に大きなものである。
実施例１と実施例２、３との対比から確認できるとおり、実施例２、３のようにレーザー照射の繰り返し回数を増加させることで接合強度を高めることができるが、その場合であっても、比較例１〜３と比べると加工時間を短縮することができた。
実施例１〜３と実施例４〜６との対比から確認できるとおり、実施例４〜６のようにレーザーの照射速度を高めたときにはより接合強度（図１、図１７のＸ方向への接合強度Ｓ１）を高めることができた。

【0059】

実施例７〜９、比較例４〜６
実施例および比較例は、図１８に示す金属成形体（厚さ３ｍｍ：アルミニウム：A5052）の接合面１２の全面（90mm²の広さ範囲）に対して、表２に示す条件でレーザー光を連続照射した。
その後、実施例１〜６、比較例１〜３と同様に実施して、図１９に示す複合成形体を得た。
得られた複合成形体について、図１で示すＹ方向（図２０のＹ方向）に相当する引張り接合強度（Ｓ２）を次の方法にて測定した。
引張試験は、図２０に示すように、金属成形体１０側の治具７０により固定した状態で、金属成形体１０と樹脂成形体２０が破断するまで図２０のＹ方向（図１のＹ方向であり、接合面１２に対して垂直方向）に引っ張った場合の接合面１２が破壊されるまでの最大荷重（Ｓ２）を測定した。
＜引張試験条件＞
試験機：オリエンテック社製テンシロン（UCT−1T）
引張速度：５mm／min
チャック間距離：５０mm

【0060】

【表2】

【0061】

表２の実施例７〜９（接合面１２の面積90mm²）は表１の実施例１〜３（接合面１２の面積40mm²）に対応するものであるが、接合面１２の面積が２．２５倍となっている。
しかし、表２の比較例４〜６との対比から明らかなとおり、本願発明の製造方法を適用することにより、金属成形体１０と樹脂成形体２０の接合面１２（面積90mm²）に対して垂直方向（図１のＹ方向）に引っ張ったときの引張強度（Ｓ２）も高くできることが確認できた。

【0062】

実施例１０〜１５、比較例７〜９
実施例および比較例は、図２１に示す金属成形体（厚さ３ｍｍ：アルミニウム：A5052）の接合面１２の全面（40mm²の広さ範囲）に対して、表３に示す条件でレーザーを連続照射した。
実施例１０〜１４、比較例８、９は図６に示すようにレーザー光を連続照射し、実施例１５は図７に示すようにレーザー光を連続照射し、比較例７は図８に示すようにレーザー光を連続照射した。
次に、処理後の金属成形体を使用して、下記の方法で圧縮成形して、実施例および比較例の複合成形体を得た。

【0063】

＜圧縮成形＞
金属成形体１０を接合面１２が上になるように型枠内（テフロン製）に配置し、接合面１２上に樹脂ペレットを加えた。その後、型枠を鉄板で挟みこみ、下記条件で圧縮して、図２２に示す複合成形体を得た。
樹脂ペレット：PA66樹脂（2015B，宇部興産（株）製）
温度：２８５℃
圧力：１MPa（予熱時）、１０MPa
時間：２分間（予熱時）、３分間
成形機：東洋精機製作所製圧縮機（mini test press-10）

【0064】

〔引張試験〕
実施例および比較例の複合成形体を用い、引張試験を行って引張り接合強度を評価した。結果を表３に示す。
引張試験は、次のようにして実施した。
図２３に示すように、複合成形体の樹脂成形体２０の露出面に対して、アルミニウム板７２ａとその面に対して垂直方向に固定された引張部７３ａからなる治具７４ａを接着剤７１ａにより固着した。
同様に図２３に示すように、複合成形体の金属成形体１０の露出面に対して、アルミニウム板７２ｂとその面に対して垂直方向に固定された固定部７３ｂからなる治具７４ｂを接着剤７１ｂにより固着した。
固定部７３ｂを固定した状態で、下記条件にて引張部７３ａを引っ張った場合の接合面１２が破壊されるまでの最大荷重（Ｓ２）を測定した。
＜引張試験条件＞
試験機：テンシロン
引張速度：５mm／min
チャック間距離：１６mm

【0065】

〔内部空間の観察方法〕
開口部を有していない内部空間の有無を確認した。以下にその方法を示す。
複合成形体の接合面１２を含む接合部において、レーザ照射方向に対して垂直方向（図３のA-A、B-B、C-C方向）にランダムに３箇所切断し、それぞれの表層部の断面部を走査型電子顕微鏡（SEM）で無作為に３点観察した。
SEM観察写真（５００倍）において内部空間の有無を確認できた場合、その個数を数えた。なお、内部空間の最大径が10μm以下のものは除外した。
内部空間の個数（９箇所での平均値）を示した（表３）。
また、内部空間を微小部X線分析（EDX）で分析し、樹脂が内部空間まで侵入していることを確認した。
SEM：日立ハイテクノロジーズ社製 S-3400N
EDX分析装置：アメテック（旧エダックス・ジャパン）社製 Apollo XP
また、図２のように複合成形体の金属面が曲面の場合には、曲面の接線に対して垂直方向にサンプルを切断することで、同様の測定が可能である。
なお、顕微レーザラマン分光測定装置を用いても樹脂が内部空間まで侵入していることを確認できる。

【0066】

【表3】

【0067】

実施例１０〜１５は、金属成形体１０の接合面１２に対して、それぞれ実施例１〜６と同様にしてレーザー光を連続照射したものであるから、金属成形体１０の接合面１２の表面は、それぞれ実施例１〜６において示したＳＥＭ写真（図１０〜図１５）と同様のものとなる。

【0068】

図２４は、実施例１０の複合成形体の厚さ方向への断面のＳＥＭ写真である（図３のＡ〜Ｃの断面図）。
相対的に白く見える部分が金属成形体１０であり、相対的に黒く見える部分が樹脂成形体２０である。
図２４からは厚さ方向に形成された複数の孔と、複数の独立した空間が確認でき、それらは全て黒く見えることから、樹脂が侵入していることが確認できる。
厚さ方向に形成された孔は、開放孔３０の幹孔３２に相当する孔と認められる。
独立した空間は、幹孔３２の内壁面から幹孔３２の形成方向とは異なる方向に延ばされた枝孔３３の断面であるか、内部空間４０であると認められる。
そして、内部空間４０であるとすると、内部に樹脂が侵入していることから、開放孔３０とトンネル接続路５０で接続されているものと考えられる。
このため、実施例１０の複合成形体は、接合面１２に対して垂直方向に引っ張ったとき（図１のＹ方向）の接合強度（Ｓ２）が高くなっている。

【0069】

図２５は、実施例１１の複合成形体の厚さ方向への断面のＳＥＭ写真である（図３のＡ〜Ｃの断面図）。
相対的に白く見える部分が金属成形体１０であり、相対的に黒く見える部分が樹脂成形体２０である。
図２５からは厚さ方向に形成された複数の孔と、複数の独立した空間が確認でき、それらは全て黒く見えることから、樹脂が侵入していることが確認できる。
厚さ方向に形成された孔は、開放孔３０の幹孔３２に相当する孔と認められる。
独立した空間は、幹孔３２の内壁面から幹孔３２の形成方向とは異なる方向に延ばされた枝孔３３の断面であるか、内部空間４０であると認められる。
そして、内部空間４０であるとすると、内部に樹脂が侵入していることから、開放孔３０とトンネル接続路５０で接続されているものと考えられる。
このため、実施例１１の複合成形体は、接合面１２に対して垂直方向に引っ張ったとき（図１のＹ方向）の接合強度（Ｓ２）が高くなっている。

【0070】

図２６は、実施例１２の複合成形体の厚さ方向への断面のＳＥＭ写真である（図３のＡ〜Ｃの断面図）。
図２６からは厚さ方向に形成された複数の孔と、複数の独立した空間が確認でき、それらは全て黒く見えることから、樹脂が侵入していることが確認できる。
厚さ方向に形成された孔は、開放孔３０の幹孔３２に相当する孔と認められる。
独立した空間は、幹孔３２の内壁面から幹孔３２の形成方向とは異なる方向に延ばされた枝孔３３の断面であるか、内部空間４０であると認められる。
そして、内部空間４０であるとすると、内部に樹脂が侵入していることから、開放孔３０とトンネル接続路５０で接続されているものと考えられる。
このため、実施例１２の複合成形体は、接合面１２に対して垂直方向に引っ張ったとき（図１のＹ方向）の接合強度（Ｓ２）が高くなっている。

【0071】

図２７は、実施例１５の複合成形体の厚さ方向への断面のＳＥＭ写真である。
相対的に白く見える部分が金属成形体１０であり、相対的に黒く見える部分が樹脂成形体２０である。
金属成形体１０には、多数の開放孔３０が形成されていることが確認できる。
このため、実施例１５の複合成形体は、接合面１２に対して垂直方向に引っ張ったとき（図１のＹ方向）の接合強度（Ｓ２）が高くなっている。

【0072】

実施例１６
実施例１６は、図２８に示す金属成形体100（厚さ３ｍｍ：SUS304）の接合面112の全面（120mm²の広さ範囲）に対して、表４に示す条件でレーザー光を連続照射した。
次に、処理後の金属成形体100を使用して、下記の方法でハンダ付けをおこない、図２９に示す金属成形体100（SUS304）/ハンダ110の複合成形体を得た。
図３０は、SUS304/ハンダ複合成形体の厚さ方向への断面のSEM写真（1500倍）である。相対的に白く見える部分がハンダであり、相対的に黒く見える部分がSUS304である。粗面化されたSUS304の凹内にハンダが浸入していることが確認できた。

【0073】

未処理の金属成形体100（SUS304）を使用して、実施例１６と同様の面積（120mm²の広さ範囲）に対して、実施例１６と同様のハンダ付けを試みたが、ハンダが金属成形体100（SUS304）表面から弾かれ、全体にハンダが行き渡ることなく自然に剥がれてしまい、SUS304/ハンダ接合成形体が得られなかった。

【0074】

＜ハンダ付けの方法＞
ハンダごてを金属成形体（SUS304）100の接合面112（120mm²の広さ範囲）の一部表面に１０秒程度当てて温めた。次に、こて先にハンダ（白光金属工業（株）製へクスゾール）を軽く押し当て、ハンダが溶け始めたら、そのまま接合面全体に溶融ハンダが行き渡るように移動させた後、ハンダ、ハンダごてを金属成形体（SUS304）100表面から離した。

【0075】

【表4】

【0076】

実施例１７、１８
実施例１７は、図３１に示す金属成形体200（厚さ３ｍｍ：アルミニウム：A5052）の接合面212の全面（120mm²の広さ範囲）に対して、表５に示す条件でレーザー光を連続照射した。
次に、処理後の金属成形体を使用して、下記の方法でコンプレッション成形して、図３２に示す金属成形体200（A5052）/フェノール樹脂成形体220の複合成形体を得た。
実施例１８は、図３１に示す金属成形体200（厚さ３ｍｍ：SUS304）の接合面212の全面（120mm²の広さ範囲）に対して、表５に示す条件でレーザー光を連続照射した。
次に、処理後の金属成形体を使用して、下記の方法でコンプレッション成形して、図３２に示す金属成形体200（SUS304）/フェノール樹脂成形体220の複合成形体を得た。

【0077】

実施例１７、１８の複合成形体を用い、引張試験を行って引張り接合強度を評価した。結果を表５に示す。
実施例１７と同じ金属サイズの未処理金属成形体（アルミニウム：A5052）を使用して、下記の方法でコンプレッション成形したが、金型から取り出し時にA5052とフェノール樹脂が自然に剥がれてしまい、複合成形体を得ることができなかった。
また、実施例１８と同じ金属サイズの未処理金属成形体（SUS304）を使用して、下記の方法でコンプレッション成形したが、金型から取り出し時にSUS304とフェノール樹脂が自然に剥がれてしまい、複合成形体を得ることができなかった。

【0078】

＜コンプレッション成形＞
樹脂：GF強化フェノール樹脂（AV811：旭有機材工業（株）製）
金型温度：１７５℃
型閉圧：９５ｋｇ／ｃｍ²
樹脂サンプル重量：５．６ｇ
加熱時間：９０秒
コンプレッション成形機：東邦製２６ｔ上部フライホイール型コンプレッション成形機

【0079】

＜引張試験条件＞
試験機：オリエンテック社製テンシロン（UCT-1T）
引張速度：5mm/min
チャック間距離：50mm

【0080】

【表5】

【0081】

実施例１９および比較例１０
実施例１９は、図３３に示す金属成形体100（厚さ３ｍｍ：SUS304）の接合面112の全面（120mm²の広さ範囲）に対して、表６に示す条件でレーザー光を連続照射した。
次に、処理後の金属成形体100を使用して、接合面112に接着剤（コニシ（株）製MOS7-200）を塗布し、GF60%強化PA66樹脂（プラストロンPA66-GF60-01(L7)：ダイセルポリマー（株）製）を接合させ、図３４に示す金属成形体100（SUS304）/PA66-GF60-01(L7)の成形体120の複合成形体を得た。
比較例１０は、実施例１９と同じサイズの未処理金属成形体（SUS304）に接着剤（コニシ（株）製MOS7-200）を塗布し、GF60%強化PA66樹脂（プラストロンPA66-GF60-01(L7)：ダイセルポリマー（株）製）を接合させ、図３４に示すSUS304/PA66-GF60-01(L7)複合成形体を得た。
実施例１９および比較例１０の複合成形体を用い、実施例１７、１８と同じ方法で引張試験を行って引張り接合強度を評価した。結果を表６に示す。

【0082】

【表6】

【0083】

実施例２０および比較例１１
実施例２０は、図３５に示す金属成形体300（厚さ１ｍｍ：アルミニウム：A5052）の接合面312の全面（40mm²の広さ範囲）に対して、表７に示す条件でレーザー光を連続照射した。
次に、処理後の金属成形体300を使用して、接合面312に接着剤（コニシ（株）製MOS7-200）を塗布し、全く同様にレーザー処理した金属成形体320（アルミニウム：A5052）を接合させ、図３６に示す金属成形体300（A5052）/金属成形体320（A5052）の複合成形体を得た。
比較例１１は、実施例２０と同じサイズの未処理金属成形体（A5052）に接着剤（コニシ（株）製MOS7-200）を塗布し、全く同様の未処理金属成形体を接合させ、図３６に示す金属成形体300（A5052）/金属成形体320（A5052）の複合成形体を得た。
実施例２０および比較例１１の複合成形体を用い、図３７に示すせん断試験を行ってせん断接合強度を評価した。結果を表７に示す。

【0084】

＜せん断試験条件＞
試験機：オリエンテック社製テンシロン（UCT-1T）
引張速度：5mm/min
チャック間距離：50mm

【0085】

【表7】

【0086】

本発明の複合成形体は、第一成形体として金属成形体を使用し、第二成形体として樹脂成形体を使用した場合には、高強度でかつ軽量である複合成形体となるため、金属代替品として使用することができる。
本発明の複合成形体は、第一成形体として金属成形体を使用し、第二成形体として第一成形体と異なる金属成形体を使用した場合には、一面側と反対面側で異なる性質を有する金属成形体にすることができる。
このため、本発明の複合成形体は、自動車の内装部品および外装部品、電子機器および電気機器のハウジングなどとして使用することができる。

【符号の説明】

【0087】

１ 複合成形体
１０ 金属成形体
１２ 接合面
２０ 樹脂成形体

【図1】

【図28】

【図31】

【図33】

【図35】

【図37】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図29】

【図30】

【図32】

【図34】

【図36】