JP5848104B2 - 複合成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、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に関する。

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。

特許文献１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。
特許文献２には、特許文献１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。

しかしながら、特許文献１、２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。

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。

特許文献３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。
よって、特許文献３の発明は、特許文献１、２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。

特許第４０２０９５７号公報 特開２０１０−１６７４７５号公報 特開平１０−２９４０２４号公報

本発明は、金属成形体の接合面に対するレーザー照射面積を小さくし、表面粗し加工の程度を抑制した上で、金属成形体と樹脂成形体の接合強度を高めることができる、複合成形体の製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、課題の解決手段として、
金属成形体の接合面に対して、ドット状の独立した複数の孔を形成するようにレーザー照射する工程と、
ドット状の独立した複数の孔を形成し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インサート成形する工程を有する複合成形体の製造方法であって、
レーザー照射工程において１つの孔を形成するとき、前記孔の開口部径（Ｄ）と前記孔の深さ（ｄep）との比（ｄep／Ｄ）が１．０〜１０の範囲になるようにする、複合成形体の製造方法を提供する。

本発明は、課題の他の解決手段として、
金属成形体の接合面に対して、複数の孔からなる溝が形成されるようにレーザー照射する工程と、
前記溝が形成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インサート成形する工程を有する複合成形体の製造方法であって、
レーザー照射工程において前記溝を形成するとき、前記溝の幅（Ｗ）と前記溝の深さ（ｄep）との比（ｄep／Ｗ）が１．０〜１０の範囲になるようにする、複合成形体の製造方法を提供する。

本発明は、課題のさらに他の解決手段として、
金属成形体の接合面に対して、複数の独立した凸部を形成するようにレーザー照射する工程と、
前記複数の凸部を形成し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インサート成形する工程を有する複合成形体の製造方法であって、
レーザース照射工程において独立した凸部を形成するとき、隣接する凸部同士の距離（Ｄis）と凸部の高さ（ｈ）との比（ｈ／Ｄis）が１．０〜１０の範囲になるようにする、複合成形体の製造方法を提供する。

本発明の製造方法によれば、
レーザー照射工程において形成された１つの孔の開口部径（Ｄ）と深さ（ｄ）との比（ｄ／Ｄ）、
レーザー照射工程において形成された溝の幅（Ｗ）と深さ（ｄ）との比（ｄ／Ｗ）又は
レーザー照射工程において形成された複数の凸部の隣接する凸部同士の距離（Ｄis）と凸部の高さ（ｈ）との（ｈ／Ｄis）、
を所定範囲に調整することによって、レーザー照射（レーザースキャン）範囲を従来よりも狭くした場合であっても（即ち、金属成形体の表面粗し加工の程度を抑制した場合であっても）、金属成形体と樹脂成形体との接合強度を高めることができる。

本発明のレーザー照射工程におけるドット状の独立した孔の形成方法を説明するための平面図。 本発明のレーザー照射工程におけるドット状の独立した孔を含む金属成形体の厚み方への断面図。 （ａ）は、本発明のレーザー照射工程における溝の形成方法を説明するための平面図であり、（ｂ）は（ａ）とはレーザー照射のピッチが異なる溝の形成方法を説明するための平面図。 （ａ）は、本発明のレーザー照射工程における溝の平面図、（ｂ）は、（ａ）の溝を含む金属成形体の厚み方向への断面図。 本発明のレーザー照射工程における凸部の形成方法を説明するための平面図。 （ａ）は図５で形成した凸部の幅方向断面図であり、（ｂ）は別実施形態の幅方向断面図。 実施例における金属成形体へのレーザー照射方法の説明図。 図７に示す金属成形体へのレーザー照射方法の説明図。 複合成形体に対する引張試験方法を説明するための図。 実施例４においてレーザースキャン後の金属成形体表面の顕微鏡写真（450倍）を示す図。 実施例４においてレーザースキャン後の金属成形体断面の走査型電子顕微鏡写真（50倍）を示す図。

本発明の複合成形体の製造方法は、金属成形体表面へのレーザー照射工程の違いによって、
ドット状の独立した孔を形成するようにレーザー照射する工程を有する製造方法（第１の製造方法）と、
複数の孔からなる溝が形成されるようにレーザー照射する（即ち、レーザースキャンする）工程を有する製造方法（第２の製造方法）と、
複数の独立した凸部が形成されるようにレーザー照射する（即ち、レーザースキャンする）工程を有する製造方法（第３の製造方法）に分けることができる。

（１）第１の製造方法
＜レーザー照射工程＞
第１の製造方法におけるレーザー照射工程は、樹脂成形体との接合面となる金属成形体１０の表面に対して、ドット状の独立した多数の孔を形成するようにレーザー照射する工程である。
このレーザー照射工程では、図１に示すように独立した多数の孔１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ等）を形成する。

ドット状の独立した多数の孔１１は、図１のように所定間隔（ピッチ）をおいて形成する。
ドット状の独立した多数の孔１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ……）同士のピッチＰ１、Ｐ２……は、樹脂成形体との接合強度を高めるため、３０〜３００μmであることが好ましく、５０〜１５０μmであることが好ましい。ピッチＰ１、Ｐ２の距離は、隣接する孔１１ａと孔１１ｂ、孔１１ｂと孔１１ｃ同士の中心点間の距離である。
ピッチＰ１、Ｐ２の距離は同一に設定することが好ましいが、部分的に異ならせることができる。例えば、正方形の面にレーザースキャンするときは、各辺に沿ってドット状の孔を直線状に形成するときは等間隔のピッチとし、角部に沿ってレーザー照射するときは、ピッチを狭くすることができる。

ドット状の独立した多数の孔１１は、例えば、図２（ａ）〜（ｄ）に示すような断面形状を有するものである。
１つの孔１１は、孔の開口部径（Ｄ）と孔の深さ（dep）との比（dep／Ｄ）が１．０〜１０の範囲のものであり、好ましくは１．２〜８．０、より好ましくは１．５〜５．０の範囲のものである。
（dep／Ｄ）を前記範囲に調整することで、レーザー照射範囲を従来よりも狭くした場合であっても、金属成形体と樹脂成形体との接合強度を高めることができるようになる。

孔１１の開口部径（Ｄ）は３０〜２００μmが好ましく、５０〜１５０μmが好ましい。孔１１の深さ（dep）は、金属成形体１０の強度を維持するため、金属成形体１０の厚さの５０％以内になるように調整することが好ましい。

レーザー照射工程において図１、図２に示すような１つの孔１１（１１ａ〜１１ｃ）を形成するとき、１つの独立した孔１１を形成するために１〜４００ショットのパルスレーザーを照射することが好ましく、１〜２００ショットのパルスレーザーを照射することがより好ましい。
またレーザー照射位置をずらしながら照射することで、孔１１の開口部径（Ｄ）を広げることもできる。

レーザー照射工程において図１、図２に示すような１つの孔１１（１１ａ〜１１ｃ）を形成するとき、照射するレーザーのビーム径を同一にしてもよいし、１回のショットごと又は複数回のショットごとに異ならせても良い。
図１（ａ）の孔１１の場合には、レーザーのビーム径を同一にして照射する。
図１（ｂ）の孔１１の場合には、レーザーのビーム径を少しずつ小さくして照射する。
図１（ｃ）の孔１１の場合には、レーザーのビームの照射角度を変更して照射することにより、得ることができる。
図１（ｄ）の孔１１の場合には、最初は同一径のビームで照射した後、小さな径のビームで照射する。

レーザー照射する工程では、金属成形体の接合面に対してドット状の独立した多数の孔を形成するようにレーザー照射するが、全体として直線（点線）、曲線（点線からなる曲線）、直線及び／又は曲線からなる図形等を形成するようにしてマーキングすることができる。
例えば、断面が円形の丸棒の端面（金属成形体の接合面）にレーザー照射するとき、直径の異なる複数の同心円を形成するようにレーザー照射したり、渦巻きを形成するようにレーザー照射したり、多数の水玉模様状にレーザー照射したりすることができる。
その他、金属成形体の接合面の形状（三角形、四角形、六角形、楕円形、不定形等）に応じて、上記した円形のものと同様にしてレーザー照射することができる。

第１の製造方法において、レーザー照射工程を適用する金属成形体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なる成形体を適宜選択することができる。例えば、鉄、各種ステンレス、アルミニウム又はその合金、銅、マグネシウム及びそれらを含む合金から選ばれる成形体を挙げることができる。

第１の製造方法のレーザー照射工程では公知のレーザーを使用することができ、例えば、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。

＜インサート成形工程＞
第１の製造方法におけるインサート成形工程は、多数のドット状の独立した孔を形成し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インサート成形する工程である。

インサート成形方法は特に制限されるものではなく、金型内に溶融状態の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂（プレポリマー）を射出する方法、金属成形体と樹脂成形体を加熱プレスする方法等を適用することができる。なお、熱硬化性樹脂（プレポリマー）を使用したときには後硬化処理をする。

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。

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。

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。

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、レーヨン系等のものを用いることができるが、ＰＡＮ系、ピッチ系のものが好ましい。
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が、ガラス繊維が好ましい。
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が、ステンレス繊維が好ましい。
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）、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）、ポリイミド繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、セルロース繊維、再生セルロース繊維を用いることができるが、これらの中でも全芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）やセルロース繊維、再生セルロース繊維がより好ましい。

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１の接合面１ａに対して形成されるマーキングパターン５の孔の開口部径（Ｄ）より小さな繊維径のものを使用することが好ましい。
このようなマーキングパターン５の孔の開口部径（Ｄ）より小さな繊維径の繊維状充填材を使用したときには、金属成形体のマーキングパターン５の孔内部に繊維状充填材の一部が入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。

＜第２の製造方法＞
第２の製造方法におけるレーザー照射工程は、樹脂成形体との接合面となる金属成形体１０の表面に対して、複数の孔からなる溝が形成されるようにレーザー照射（レーザースキャン）する工程である。
このレーザースキャン工程では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように多数の孔２１〜２８等が互いに重複するように形成することで、図４（ａ）に示すように全体として溝３０を形成する工程である。図３（ａ）と図３（ｂ）は、孔同士の間隔（ピッチ）が異なる例であり、図３（ｂ）の方のピッチが大きくなっている。ここでピッチは図１に示すP1、P2と同じで、隣接する孔同士の中心間の距離である。

溝３０は、例えば、図４（ｂ）に示すような断面形状を有するものである。
溝３０は、溝の幅（Ｗ）と溝の深さ（dep）との比（dep／Ｗ）が１．０〜１０の範囲のものであり、好ましくは１．２〜８．０、より好ましくは１．５〜５．０の範囲のものである。
（Ｗ／dep）を前記範囲に調整することで、レーザー照射範囲を従来よりも狭くした場合であっても、金属成形体と樹脂成形体との接合強度を高めることができるようになる。

溝３０の幅は30〜200μmが好ましく、50〜150μmが好ましい。孔１１の深さは、金属成形体１０の強度を維持するため、金属成形体１０の厚さの５０％以内になるように調整することが好ましい。

レーザースキャン速度はレーザー出力に応じて選択することができ、一般的には0.1〜20000mm/secの範囲で選択可能であり、1〜12000mm/secが好ましく、5〜2000mm/secがより好ましく、10〜1000mm/secがさらに好ましい。
隣接する溝同士の距離（隣接する溝の幅中間点同士の距離）は30〜300μmが好ましく、40〜150μmがより好ましい。

レーザースキャン工程では、金属成形体の接合面に対して溝を形成するようにレーザー照射するが、全体として直線、曲線、直線及び／又は曲線からなる図形等を形成するようにしてマーキングすることができる。
例えば、断面が円形の丸棒の端面（金属成形体の接合面）にレーザー照射するとき、直径の異なる複数の同心円を形成するようにレーザー照射したり、渦巻きを形成するようにレーザー照射したり、多数の水玉模様状にレーザー照射したりすることができる。
その他、金属成形体の接合面の形状（三角形、四角形、六角形、楕円形、不定形等）に応じて、上記した円形のものと同様にしてレーザー照射することができる。

第２の製造方法におけるレーザースキャン工程を適用する金属成形体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なる成形体を適宜選択することができる。例えば、鉄、各種ステンレス、アルミニウム又はその合金、銅、マグネシウム及びそれらを含む合金から選ばれる成形体を挙げることができる。

第２の製造方法のレーザースキャン工程では公知のレーザーを使用することができ、例えば、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。

第２の製造方法のインサート成形工程は、第１の製造方法と同じ方法を適用することができる。
樹脂成形体の成形材料として繊維状充填剤を使用したときは、繊維径が3〜60μmの範囲のものを使用することができる。これらの中でも、例えば金属成形体１の接合面１ａに対して形成されるマーキングパターン５の溝の幅（Ｗ）より小さな繊維径のものを使用することが好ましい。
このようなマーキングパターン５の溝の幅（Ｗ）より小さな繊維径の繊維状充填材を使用したときには、金属成形体のマーキングパターン５の溝内部に繊維状充填材の一部が入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。

＜第３の製造方法＞
第３の製造方法におけるレーザー照射工程は、金属成形体の接合面に対して、複数の独立した凸部を形成するようにレーザー照射（レーザースキャン）する工程である。
このレーザースキャン工程では、樹脂成形体との接合面となる金属成形体１０の表面に対して、図５に示すような複数の独立した凸部４１が形成されるようにレーザー照射する。
このような複数の独立した凸部４１を形成するためには、凸部４１を形成しない金属成形体１０の表面に対してレーザースキャンして凹部（溝）を含む金属除去面４２を形成する。
このような所定高さの凸部４１（及び金属除去面４２）を形成するには、金属成形体１０の接合面に対して、複数回レーザースキャンする方法を適用することができる。
スキャン回数を増加させると凸部高さ（ｈ）が相対的に高くなり、スキャン回数を減少させると凸部高さ（ｈ）が相対的に低くなる。

独立した複数の凸部４１は、図５に示すように隣接する凸部４１同士の間に所定間隔をおいて形成する。
隣接する凸部４１同士の距離（Ｄis）は40〜250μmが好ましく、80〜200μmが好ましい。
隣接する凸部４１同士の距離（Ｄis）は同一に設定することが好ましいが、部分的に異ならせることができる。例えば、正方形の面にレーザースキャンするときは、各辺に沿ってドット状の孔を直線状に形成するときは等間隔のピッチとし、角部に沿ってレーザー照射するときは、ピッチを狭くすることができる。
隣接する凸部４１同士の間隔（Ｗ）は、30〜200μmが好ましく、50〜150μmがより好ましい。
凸部４１の幅は、例えば図５に示すように凸部４１の平面形状が正方形であるときは、幅（１辺の長さ）は30〜200μmが好ましく、50〜150μmがより好ましい。

独立した凸部４１は、例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すような断面形状を有するものである。
凸部４１の高さ（ｈ）は、金属成形体１０の強度を維持するため、金属成形体１０の厚さの５０％以内になるように調整することが好ましい。
複数の独立した凸部４１は、隣接する凸部４１同士の距離（Ｄis）と凸部４１の高さ（ｈ）との比（ｈ／Ｄis）が１．０〜１０の範囲の範囲のものであり、好ましくは１．２〜８、より好ましくは１．５〜５の範囲のものである。
（ｈ／Ｄis）を前記範囲に調整することで、レーザー照射範囲を従来よりも狭くした場合であっても、金属成形体と樹脂成形体との接合強度を高めることができるようになる。

レーザー照射する工程では、金属成形体１０の接合面に対して独立した多数の凸部を形成するようにレーザー照射するが、凸部全体として直線（点線）、曲線（点線からなる曲線）、直線及び／又は曲線からなる図形等を形成するようにしてマーキングすることができる。
例えば、断面が円形の丸棒の端面（金属成形体の接合面）にレーザー照射するとき、凸部全体として直径の異なる複数の同心円を形成するようにレーザー照射したり、凸部全体として渦巻きを形成するようにレーザー照射したり、凸部全体として多数の水玉模様状にレーザー照射したりすることができる。
その他、金属成形体の接合面の形状（三角形、四角形、六角形、楕円形、不定形等）に応じて、上記した円形のものと同様にしてレーザー照射することができる。

第３の製造方法におけるレーザースキャン工程を適用する金属成形体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なる成形体を適宜選択することができる。例えば、鉄、各種ステンレス、アルミニウム又はその合金、銅、マグネシウム及びそれらを含む合金から選ばれる成形体を挙げることができる。

第３の製造方法のレーザースキャン工程では公知のレーザーを使用することができ、例えば、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。

第３製造方法のインサート成形工程は、第１の製造方法と同じ方法を適用することができる。
樹脂成形体の成形材料として繊維状充填剤を使用したときは、繊維径が3〜60μmの範囲のものを使用することができる。これらの中でも、例えば金属成形体１０の接合面に対して形成される凸部同士の間隔（Ｗ）より小さな繊維径のものを使用することが好ましい。
このようなマーキングパターン５の凸部同士の間隔（Ｗ）より小さな繊維径の繊維状充填材を使用したときには、金属成形体のマーキングパターン５の凸部同士間に繊維状充填材の一部が入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。

＜測定方法＞
（１）孔径（Ｄ）、溝幅（Ｗ）及び凸部同士の距離（Ｄｉｓ）
レーザー照射して加工した金属接合面の上から、ＣＣＤ（キーエンス社製のデジタル顕微鏡VHX，レンズVH-Z450）を用いて、レンズ倍率４５０倍で凹凸の上面に焦点が合う状態で像を撮影した。
孔径（Ｄ）については、画像上で焦点が合っている部分のＤの寸法を１５点測定し、その平均値を求めた。
溝幅（Ｗ）については、同様にＷの寸法を１５点測定し、その平均値を求めた。
凸部同士の距離（Ｄｉｓ）についても同様にＤｉｓの間隔を１５点測定し、その平均値を求めた。測定に使用した顕微鏡写真の一例を図１０に示す。

（２）孔の深さ（Ｄｅｐ）、溝の深さ（Ｄｅｐ）及び、凸部の高さ（ｈ）
複合成形体をダイヤモンドワイヤソー（メイワフォーシス（株）製のDWS3242）で切断した。
切断は、ダイヤモンドワイヤソーの刃（円形の刃）を１８°ずつ回転させて切断することで、合計で１０個の試験片に切断した。
それぞれの試験片の切断面をエポキシ樹脂で包埋した後に、断面を研磨機（ムサシノ電子製のMA-200D）で研磨した。
その後、研磨した断面を走査型電子顕微鏡（（株）日立ハイテクノロジーズ社製のS-3400N）で５０倍の倍率で観察して断面画像を得た。
それぞれの断面画像について、２ｍｍ以上の視野で凸部の底面（凹部）の２点以上を通る線１を引き、凸部の頂点を２点以上通りかつ線１に対して平行になるように線２を引いた。
線１と線２間の間隔を測定し、その中で最も間隔が大きいものを孔の深さ（Ｄｅｐ）、溝の深さ（Ｄｅｐ）及び凸部の高さ（ｈ）とした。測定に使用した顕微鏡写真の一例（実施例４）を図１１に示す。

実施例１、２（第１の製造方法）
金属板（SUS304）又はアルミニウム板（AL A5052）とポリアミド６６からなる複合成形体を製造した。

図７に示す金属板（SUS304又はAL（A5052））（幅15mm，長さ60mm，厚み1mm）の示すレーザー照射エリア（接合面）１５（40mm²〔４mm×10mm〕）に対して、ＹＡＧレーザーを使用して、金属板１０の接合面１５に対して９０度の角度で（真上から）レーザー照射した。レーザー照射条件は、表１に示すとおりである。多数の孔からなるマーキングパターンは図８（ａ）である。

金属板１０の接合面１５にレーザー照射した後、下記の方法でインサート成形して、図９で示す金属板１０と樹脂成形体２０が接合一体化された複合成形体３０を得た。但し図９は、引張試験用のスペーサ４０（スペーサ４０は、本発明の方法で得られる複合成形体には含まれない）を取り付けた状態で示している。

＜インサート成形（射出成形）＞
樹脂：GF60%強化PA66樹脂（プラストロンPA66−GF60−01（L9）：ダイセルポリマー（株）製）
樹脂温度：３２０℃
金型温度：１００℃
射出成形機：FUNAC ROBOSHOT S−2000i−100B

図９で示す複合成形体３０を用いて、引張試験を行った。結果を表１に示す。
＜引張試験条件＞
試験機：テンシロンUCT−1T
引張速度：５mm／min
チャック間距離：５０mm
引張方向：図７〜図９に示す白矢印方向。試験は、ｎ数５で行い、それらの平均値を求めた。

実施例３（第２の製造方法）、比較例１、２
実施例１の方法に準じて、表２に示すレーザー照射条件でレーザースキャンした。
その後、実施例１と同様にしてインサート成形して図９で示す複合成形体３０（引張試験用のスペーサ４０付き）を成形し、さらに実施例１と同様に引張試験を行った。結果を表２に示す。

比較例１、２は、簡単に剥がれたため、測定できなかった。
実施例３と比較例１、２の引張強度の対比から、dep／Ｗ比を制御することによって金属成形体と樹脂成形体の接合強度が高められることが確認された。この事実は、スキャン範囲が同じ場合であれば、本発明の製造方法（レーザースキャン工程）を実施することで接合強度が高められることを示している。

実施例４〜７（第３の製造方法）
図７に示す金属板（AL（A5052））（幅15mm，長さ60mm，厚み1mm）の示すレーザー照射エリア（接合面）１５（40mm²〔４mm×10mm〕）に対して、ＹＶＯ４レーザー（バナジウムレーザー）を使用して、金属板１０の接合面１５に対して９０度の角度で（真上から）レーザースキャンした。レーザースキャン条件は、表３に示すとおりである。多数の凸部からなるマーキングパターンは図５である。凸部は、低面が1辺が７０μｍの正方形である四角柱とし、Ｗが７０μｍとなるように条件設定した。その他の詳細条件設定は、表３に示す。レーザー加工設定条件と実際に形成された凸部の寸法形状は若干異なっており、その寸法については、ＣＣＤデジタル顕微鏡（図１０；実施例４）や走査型電子顕微鏡観察（図１１；実施例４）により測定した。
その後、実施例１と同様にしてインサート成形して図９で示す複合成形体３０（引張試験用のスペーサ４０付き）を成形し、さらに実施例１と同様に引張試験を行った。結果を表３に示す。

１０ 金属成形体
１１ 孔
２１−２８ 孔
３０ 溝
４１ 凸部

Claims (12)

1. 金属成形体の接合面に対して、９０度の角度で真上からドット状の独立した複数の孔を形成するようにレーザー照射する工程と、
   ドット状の独立した複数の孔を形成し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インサート成形する工程を有する複合成形体の製造方法であって、
   レーザー照射工程において１つの孔を形成するとき、前記孔の開口部径（Ｄ）が３０〜２００μmであり、前記孔の開口部径（Ｄ）と前記孔の深さ（dep）との比（dep／Ｄ）が１．０〜１０の範囲になるようにし、
   レーザー照射工程において複数の孔を形成するとき、隣接する孔同士の中心点間の距離が３０〜３００μmになるようにする、複合成形体の製造方法。
2. 前記比（dep／Ｄ）が１．２〜８．０の範囲になるようにする、請求項１記載の複合成形体の製造方法。
3. 孔の開口部径（Ｄ）が３０〜２００μmで、孔の深さ（dep）が金属成形体の厚さの５０％以内である、請求項１又は２記載の複合成形体の製造方法。
4. レーザー照射する工程が、金属成形体の接合面に対してドット状の独立した複数の孔を形成するようにレーザー照射して、前記複数の孔から形成される直線、曲線及びそれらからなる所望形状にマーキングする工程である、請求項１〜３のいずれか１項記載の複合成形体の製造方法。
5. 金属成形体の接合面に対して、９０度の角度で真上から複数の孔からなる複数本の溝が形成されるようにレーザー照射する工程と、
   前記溝が形成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インサート成形する工程を有する複合成形体の製造方法であって、
   レーザー照射工程において前記溝を形成するとき、前記溝の幅（Ｗ）が３０〜２００μmであり、前記溝の幅（Ｗ）と前記溝の深さ（dep）との比（dep／Ｗ）が１．０〜１０の範囲になるようにし、
   レーザー照射工程において前記溝を複数本形成するとき、隣接する溝の幅方向中間点同士の距離が３０〜３００μmになるようにする、複合成形体の製造方法。
6. 前記比（dep／Ｗ）が１．２〜８．０の範囲になるようにする、請求項５記載の複合成形体の製造方法。
7. 溝の幅（Ｗ）が３０〜２００μmで、溝の深さ（dep）が金属成形体の厚さの５０％以内である、請求項５又は６記載の複合成形体の製造方法。
8. レーザー照射する工程が、金属成形体の接合面に対して溝を形成するようにレーザースキャンして、前記溝からなる直線、曲線及びそれらからなる所望形状にマーキングする工程である、請求項５〜７のいずれか１項記載の複合成形体の製造方法。
9. 金属成形体の接合面に対して、９０度の角度で真上から複数の独立した凸部を形成するようにレーザー照射する工程と、
   前記複数の独立した凸部を形成し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インサート成形する工程を有する複合成形体の製造方法であって、
   レーザー照射工程において凸部を形成するとき、隣接する凸部同士の距離（Ｄis）と凸部の高さ（ｈ）との比（ｈ／Ｄis）が１．０〜１０の範囲になるようにし、
   レーザー照射工程において複数の独立した凸部を形成するとき、前記隣接する凸部同士の距離（Ｄis）が４０〜２５０μmになるようにする、複合成形体の製造方法。
10. 前記比（ｈ／Ｄis）が１．２〜８．０の範囲になるようにする、請求項９記載の複合成形体の製造方法。
11. 前記隣接する凸部同士の距離（Ｄis）が４０〜２５０μmで、凸部の高さ（ｈ）が金属成形体の厚さの５０％以内である、請求項９又は１０記載の複合成形体の製造方法。
12. レーザー照射する工程が、金属成形体の接合面に対して複数の独立した凸部を形成するようにレーザー照射して、前記複数の独立した凸部から形成される直線、曲線及びそれらからなる所望形状にマーキングする工程である、請求項９〜１１のいずれか１項記載の複合成形体の製造方法。