[发明专利]金属树脂复合体和其制造方法

说明书

一种金属树脂复合体的制造方法，其为接合有金属构件与树脂构件的金属树脂复合体的制造方法，树脂构件至少含有热塑性树脂，所述制造方法包括如下工序：在使金属构件与树脂构件重叠的状态下，利用在与树脂构件相反侧的金属构件的表面产生的摩擦热使树脂构件熔融，使树脂构件与金属构件接合，热塑性树脂的熔点为260℃以上。

技术领域

本发明涉及接合有金属构件与树脂构件的金属树脂复合体的制造方法。

背景技术

接合有金属构件与树脂构件的金属树脂复合体在汽车业界、电子设备业界等广泛的领域中被使用。作为使金属构件与树脂构件接合的技术，例如通常为使用螺丝、螺钉等固定构件的技术；使用粘接剂的技术，但这些技术中，存在接合强度不充分、或者耐冷热冲击性不充分等问题。另外，也有将金属构件预先插入至规定形状的模具后、在模具内注射树脂构件的熔融物、使金属构件与树脂构件接合的技术，但存在无法对现有的树脂构件接合金属构件、或者接合强度不充分等问题。

为了解决上述问题，近年来，作为使金属构件与树脂构件接合的技术，开发了摩擦搅拌接合(Friction Stir Welding；以下，也简称为“FSW”)。例如下述专利文献1中公开了一种接合方法，其为利用了FSW的树脂构件与金属构件的接合方法，所述接合方法特定从金属构件侧按压时使用的摩擦搅拌用旋转工具的肩部的外径或者压入量从而实现接合强度的改善。

下述专利文献2中公开了一种接合方法，其为利用了FSW的树脂体与金属体的接合方法，所述接合方法通过使用表面形成有氧化覆膜的材料作为金属体，破坏该氧化覆膜从而实现接合强度的改善。

进而下述专利文献3中公开了一种接合方法，其为利用了FSW的树脂体与金属体的接合方法，所述接合方法使用在表面形成有氢氧化物覆膜的材料作为金属体、且该氢氧化物覆膜与树脂构件之间发挥相互作用，从而实现接合强度的改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5531573号公报

专利文献2：日本专利第6096016号公报

专利文献2：日本特开2017-13084号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，本发明人等对前述接合方法进行了深入研究，结果判定：在树脂构件与金属构件的接合强度方面，存在进一步改良的余地。本发明是鉴于前述实际情况而开发的，其课题在于，提供：树脂构件与金属构件的接合强度优异的金属树脂复合体的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决前述课题进行了深入研究，结果发现：利用在金属构件的表面产生的摩擦热使树脂构件熔融，使树脂构件与金属构件接合时，将该树脂构件中所含的热塑性树脂的热性质设计为特定的范围，从而能够制造树脂构件与金属构件的接合强度优异的金属树脂复合体。

即，本发明涉及一种金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，其为接合有金属构件与树脂构件的金属树脂复合体的制造方法，前述树脂构件至少含有热塑性树脂，所述制造方法包括如下工序：在使前述金属构件与前述树脂构件重叠的状态下，利用在与前述树脂构件相反侧的前述金属构件的表面产生的摩擦热使前述树脂构件熔融，使前述树脂构件与前述金属构件接合，前述热塑性树脂的熔点为260℃以上。

根据上述制造方法，在使金属构件与树脂构件重叠的状态下，利用摩擦热而树脂构件熔融，之后，在将熔融的树脂构件自然冷却并固化的过程中，与金属构件接合。此处，上述制造方法中，作为树脂构件中所含的热塑性树脂，使用熔点(Tm)为260℃以上者，因此，显示出适度的耐热性。因此，基于金属构件的自然冷却的冷却速度与树脂构件的结晶行为相关，金属构件与树脂构件的接合强度改善。