接合體和接合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將第一構(gòu)件與材料不同于上述第一構(gòu)件的第二構(gòu)件接合而得到的接合體及其接合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為將金屬與樹脂接合的方法，有專利文獻(xiàn)1中記載的接合方法。該接合方法為如下方法:將聚合物的激光接合用片夾在金屬的第一構(gòu)件與樹脂的第二構(gòu)件之間，利用激光的照射使激光接合用片熔融，從而將第一構(gòu)件與第二構(gòu)件接合來進(jìn)行制造。由此，得到經(jīng)由激光接合用片將第一構(gòu)件與第二構(gòu)件接合的接合體。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4771387號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的問題
[0007]但是，利用激光焊接將金屬的第一構(gòu)件與樹脂的第二構(gòu)件焊接時(shí)，激光接合用片的材料無法進(jìn)入形成在金屬的第一構(gòu)件的表面上的孔等間隙，從而該間隙內(nèi)殘留空隙。因此，有可能無法充分得到第一構(gòu)件與第二構(gòu)件的接合強(qiáng)度。
[0008]另外，在專利文獻(xiàn)1記載的接合方法中，激光接合用片為平面片狀，因此，無法應(yīng)對(duì)第一構(gòu)件與第二構(gòu)件的接合面為立體的三維形狀的情況，形狀自由度極小。此外，激光接合用片只是單純地夾在第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間，因此，激光焊接用片的位置保持性低，品質(zhì)穩(wěn)定性的提高有限。而且，需要根據(jù)第一構(gòu)件與第二構(gòu)件的接合面的形狀來制作激光接合用片，因此，激光接合用片的制作中產(chǎn)生大量廢棄邊角料，并且耗費(fèi)激光接合用片的加工費(fèi)。
[0009]因此，本發(fā)明的目的在于提供可實(shí)現(xiàn)接合強(qiáng)度的提高的接合體和接合方法。
[0010]用于解決問題的手段
[0011]本發(fā)明的接合體通過經(jīng)由接合層將第一構(gòu)件與材料不同于上述第一構(gòu)件的第二構(gòu)件接合而得到，在第一構(gòu)件2與接合層4的接合界面的截面的13μπι的范圍內(nèi)，空隙面積為1.5 X 10—3μπι2以上的氣泡為100個(gè)以下。
[0012]本發(fā)明的接合體中，在第一構(gòu)件2與接合層4的接合界面的截面的13μπι的范圍內(nèi)，空隙面積為1.5X10—3μπι2以上的氣泡為100個(gè)以下，因此，可實(shí)現(xiàn)第一構(gòu)件與第二構(gòu)件的接合強(qiáng)度的提尚。
[0013]在這種情況下，接合層的23°C下且吸水狀態(tài)為絕對(duì)干燥狀態(tài)下的拉伸彈性模量可以為800MPa以上且2400MPa以下，進(jìn)而，23°C下且吸水狀態(tài)為絕對(duì)干燥狀態(tài)下的拉伸彈性模量可以為1200MPa以上且2000MPa以下。23°C下且吸水狀態(tài)為絕對(duì)干燥狀態(tài)下的接合層的拉伸彈性模量小于SOOMPa時(shí)，第一構(gòu)件與接合層的接合強(qiáng)度低，23°C下且吸水狀態(tài)為絕對(duì)干燥狀態(tài)下的接合層的拉伸彈性模量高于2400MPa時(shí)，接合層的線膨脹松弛效果降低。因此，通過使23°C下的接合層的拉伸彈性模量為800MPa以上且2400MPa以下，能夠提高第一構(gòu)件與接合層的接合強(qiáng)度，并且能夠提高接合層的線膨脹松弛效果。
[0014]另外，接合層可以含有5重量％以上且75重量％以下的彈性體成分。彈性體成分少于5重量％時(shí)，接合層的線膨脹松弛效果降低，彈性體成分高于75重量％時(shí)，第一構(gòu)件與接合層的結(jié)合強(qiáng)度降低。因此，通過使接合層的彈性體成分為5重量％以上且75重量％以下，能夠提高第一構(gòu)件與接合層的接合強(qiáng)度，并且能夠提高接合層的線膨脹松弛效果。
[0015]另外，彈性體的23°C下且吸水狀態(tài)為絕對(duì)干燥狀態(tài)下的拉伸彈性模量可以為50MPa以上且lOOOMPa以下。由此，能夠進(jìn)一步提高第一構(gòu)件與接合層的接合強(qiáng)度，并且能夠進(jìn)一步提高接合層的線膨脹松弛效果。在這種情況下，作為彈性體，可以列舉例如苯乙烯類彈性體、烯烴類彈性體、工程塑料類彈性體、聚酯類彈性體等。
[0016]本發(fā)明的接合方法為將第一構(gòu)件與材料不同于第一構(gòu)件的第二構(gòu)件接合的接合方法，其包括:在第一構(gòu)件的將要與第二構(gòu)件接合的接合面上，通過注射成型一體地層疊用于將第一構(gòu)件與第二構(gòu)件接合的接合層的注射成型工序;和在注射成型工序之后將第二構(gòu)件接合于接合層的接合工序。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的接合方法，通過接合層的注射成型在第一構(gòu)件的接合面上一體地層疊接合層，因此，與通過激光焊接將第一構(gòu)件與接合層接合的情況相比，接合層容易進(jìn)入形成在第一構(gòu)件的表面的孔等間隙，不易殘留該間隙。結(jié)果，能夠減少在第一構(gòu)件與接合層的接合界面產(chǎn)生的氣泡的數(shù)量。因此，在經(jīng)由接合層將第一構(gòu)件與第二構(gòu)件接合而成的接合體中，可實(shí)現(xiàn)第一構(gòu)件與第二構(gòu)件的接合強(qiáng)度的提高。此外，在注射成型工序中，通過注射成型在第一構(gòu)件上一體地層疊接合層，因此，即使第一構(gòu)件與第二構(gòu)件的接合面為立體的三維形狀，也能夠在第一構(gòu)件的與第二構(gòu)件接合的接合面上形成接合層。由此，能夠通過接合工序?qū)⒌谝粯?gòu)件與第二構(gòu)件適當(dāng)?shù)亟雍稀Ａ硗?，注射成型的接合層不?huì)像專利文獻(xiàn)1的激光接合用片那樣相對(duì)于第一構(gòu)件發(fā)生偏移，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)接合品質(zhì)的穩(wěn)定性。而且，能夠僅在必要的部位形成接合層，不會(huì)像專利文獻(xiàn)1那樣產(chǎn)生激光接合用片的廢棄邊角料、加工費(fèi)，因此可實(shí)現(xiàn)成本降低。
[0018]在這種情況下，接合工序中可以通過焊接將第二構(gòu)件接合于接合層。由此，能夠?qū)⒌谝粯?gòu)件與第二構(gòu)件適當(dāng)?shù)亟雍?。需要說明的是，作為焊接，可以列舉激光焊接、熱板焊接、振動(dòng)焊接、超聲波焊接等，其中，優(yōu)選激光焊接。
[0019]另外，在注射成型工序中，可以還包括在第一構(gòu)件的接合面上形成孔的表面處理工序。由此，接合層對(duì)第一構(gòu)件的接合強(qiáng)度提高。特別是，在注射成型工序中，通過注射成型，接合層在熔融的狀態(tài)下進(jìn)入形成在接合面上的孔中，因此，接合層對(duì)第一構(gòu)件的接合強(qiáng)度進(jìn)一步提尚。
[0020]另外，第一構(gòu)件可以由金屬和玻璃中的任一種形成，第二構(gòu)件可以由樹脂形成。由此，能夠?qū)渲c金屬或玻璃適當(dāng)?shù)亟雍稀６?，雖然與樹脂相比金屬和玻璃難以與接合層接合，但通過對(duì)金屬或玻璃進(jìn)行接合層的注射成型，能夠使接合層牢固地接合于金屬或玻璃。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)接合強(qiáng)度的提高。
【附圖說明】
[0023]圖1是表示實(shí)施方式的接合方法的流程圖。
[0024]圖2是表示第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和接合層的關(guān)系的立體圖。
[0025]圖3是表示注射成型工序中的嵌件成型的狀態(tài)的剖視圖。
[0026]圖4是表示接合面的形狀例的立體圖。
[0027]圖5是表示實(shí)施方式的接合體的示意圖。
[0028]圖6是表示實(shí)施例1?11和比較例1、2的接合體的剖視圖。
[0029]圖7是表示激光焊接條件的圖。
[0030 ]圖8是表示實(shí)施例1?11和比較例1、2的試驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0031 ]圖9是表示實(shí)施例12?14的接合體的剖視圖。
[0032]圖10是表示實(shí)施例12?14的試驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0033]圖11是用于說明氣泡數(shù)的計(jì)數(shù)方法的示意圖。
[0034]圖12是圖11的局部放大圖。
[0035]圖13是用于說明熱沖擊試驗(yàn)的方法的示意圖。
[0036]圖14是表示參考例1和比較例3的試驗(yàn)結(jié)果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的接合體和接合方法的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施方式的接合體為經(jīng)由接合層將第一構(gòu)件與材料不同于第一構(gòu)件的第二構(gòu)件接合而得到的接合體。本實(shí)施方式的接合方法為制造本實(shí)施方式的接合體的方法，其為經(jīng)由接合層將第一構(gòu)件與材料不同于第一構(gòu)件的第二構(gòu)件接合的接合方法。需要說明的是，在全部圖中，對(duì)相同或相應(yīng)的部分賦予相同的符號(hào)。
[0038]圖1為表示實(shí)施方式的接合方法的流程圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的接合方法中，首先，進(jìn)行在第一構(gòu)件的與第二構(gòu)件接合的接合面上，通過注射成型一體地層疊用于將第一構(gòu)件與第二構(gòu)件接合的接合層的注射成型工序(步驟S1)。作為在注射成型工序(步驟S1)中進(jìn)行的注射成型方法，沒有特別限制，例如，在第一構(gòu)件由金屬、玻璃或陶瓷構(gòu)成的情況下，可以采用嵌件成型，在第一構(gòu)件由樹脂構(gòu)成的情況下，可以采用雙色成型。但是，注射成型的方法并不限定于這些，可以采用各種注射成型的方法。第一構(gòu)件的與第二構(gòu)件接合的接合面通常不是完