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基板複合体及びその製造方法

国内特許コード P180015099
整理番号 (S2016-0587-N0)
掲載日 2018年6月20日
出願番号 特願2017-087506
公開番号 特開2018-058336
出願日 平成29年4月26日(2017.4.26)
公開日 平成30年4月12日(2018.4.12)
優先権データ
  • 特願2016-092676 (2016.5.2) JP
  • 特願2016-198460 (2016.10.6) JP
発明者
  • 松本 章一
出願人
  • 公立大学法人大阪府立大学
発明の名称 基板複合体及びその製造方法
発明の概要 【課題】第1基板と第2基板とが接着層により強固に接着された基板複合体を提供することを課題とする。
【解決手段】第1基板と、第2基板と、前記第1基板と第2基板とを接着させる接着層とを含み、前記接着層が、第2基板側の表層部に複数の孔を有し、前記第2基板が、前記第1基板側の表面に複数の突起部を備え、前記突起部が、前記孔内に位置することを特徴とする基板複合体により上記課題を解決する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年、車体等の軽量化を目的とした金属部品の樹脂化が進むなかで、樹脂基板と金属基板のような2つの基板間の高強度接着が求められている。
接着法としては、リベットやボルトを用いる機械的接着法、接着剤を用いないで面接着力を利用する直接接着法、接着剤を用いる接着剤接着法(特開2015-145461号公報:特許文献1)が知られている。
機械的接着法では、基板の種類に依存しない安定した接合強度を得ることができる。しかしながら、基板の穿孔加工が必要である他、接着部への応力集中が起こるため、接着が十分高いとは言い難かった。更に、複雑な形状の基板に対して適用し難かった。



直接接着法では、基板を何ら処理しない場合、十分な面接着力を得難いため、基板の接着面の粗面化(例えば、化成処理、プラズマ処理、レーザー照射等)や濡れ性向上(例えば、プライマーコーティング)のための処理が通常行われる。しかしながら、上記の処理はいずれも、大掛かりな処理装置が別途必要であるため、作業性が良好とは言い難かった。更に、機械的接着法と同様、複雑な形状の基板に対して適用し難かった。
接着剤接着法は、基本的に面接着であるため、機械的接着法と比較して、接着部への応力集中は緩和され、また複雑な形状の基板への使用も可能であるといった利点がある。また、接着剤は、基板上への塗布に大掛かりな装置を必要としないという利点がある。

産業上の利用分野


本発明は、基板複合体及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、2つの基板を接着層の複数の孔を利用したアンカー効果により接着させた基板複合体及びその製造方法に関する。本発明の基板複合体は、同時に接着するのに適した接着剤が存在しない2つの基板の接着に特に有用である。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1基板と、第2基板と、前記第1基板と第2基板とを接着させる接着層とを含み、
前記接着層が、第2基板側の表層部に複数の孔を有し、
前記第2基板が、前記第1基板側の表面に複数の突起部を備え、
前記突起部が、前記孔内に位置することを特徴とする基板複合体。

【請求項2】
前記第2基板と接着層とが、前記突起部と孔により生じるアンカー効果を利用して接着されている請求項1に記載の基板複合体。

【請求項3】
前記第2基板が、前記第1基板側に樹脂層を備え、前記突起部が、前記樹脂層と同じ樹脂から構成される請求項1又は2に記載の基板複合体。

【請求項4】
前記第2基板が、前記第1基板を構成する材料に対して、1MPa以下の接着強度を示す材料から構成される請求項1~3のいずれか1つに記載の基板複合体。

【請求項5】
前記接着層が、前記第1基板に対して、10MPa以上の接着強度を示す材料からなり、前記第2基板が、前記接着層を構成する材料に対して、1MPa以下の接着強度を示す材料から構成される請求項1~4のいずれか1つに記載の基板複合体。

【請求項6】
前記第1基板が、金属、合金、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂、ガラス、セラミックス、木及び紙からなる基板から選択され、前記突起部が、熱可塑性樹脂又は熱硬化樹脂からなる請求項1~5のいずれか1つに記載の基板複合体。

【請求項7】
前記第1基板が、金属及び合金からなる基板から選択され、前記接着層が、エポキシ樹脂層である請求項1~6のいずれか1つに記載の基板複合体。

【請求項8】
前記孔が、1~50μmの直径を有し、前記第2基板の表面側において、10~100000個/mm2存在し、直径と数との積算値において、100~500000μm・個/mm2の関係を満たす請求項1~7のいずれか1つに記載の基板複合体。

【請求項9】
請求項1~8のいずれか1つに記載の基板複合体の製造方法であって、
前記接着層が熱硬化樹脂から構成される場合、
前記熱硬化樹脂を与える熱硬化性樹脂と孔形成材とを含む混合物層を前記第1基板上に形成する工程と
前記熱硬化性樹脂を熱硬化させることにより、前記複数の孔を備えた接着層を形成する工程と
前記接着層から前記孔形成材を除去する工程と
前記第1基板側の前記第2基板の表面に、前記突起部を前記孔内に位置するように複数形成することで、前記第1基板と第2基板とを接着させる工程と
を含むことを特徴とする基板複合体の製造方法。

【請求項10】
請求項1~8のいずれか1つに記載の基板複合体の製造方法であって、
前記接着層が熱可塑性樹脂から構成される場合、
前記熱可塑性樹脂と孔形成材とを含む混合物層を前記基板上に形成する工程と
前記混合物層から前記孔形成材を除去することにより、前記複数の孔を備えた接着層を形成する工程と
前記第1基板側の前記第2基板の表面に、前記突起部を前記孔内に位置するように複数形成することで、前記第1基板と第2基板とを接着させる工程と
を含むことを特徴とする基板複合体の製造方法。

【請求項11】
前記突起部が、下記(1)~(3):
(1)熱可塑性樹脂からなり、少なくとも接着層側に熱可塑性樹脂層を備えた第2基板を、接着層上に載せると同時に又は載せた後、加熱することにより、前記熱可塑性樹脂層から延在させることにより形成される、
(2)接着剤に由来し、接着層上に接着剤を孔に延在するように塗布して得た塗膜上に第2基板を載せた後、接着剤を固化又は硬化させることで形成される、
(3)熱可塑性樹脂からなり、少なくとも接着層側に熱可塑性樹脂層を備えた第2基板を、前記熱可塑性樹脂層を有機溶剤と接触させることにより軟化させた後、接着層上に載せ、前記熱可塑性樹脂層から延在させることにより形成される
のいずれかの工程に形成される請求項9又は10に記載の基板複合体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2017087506thum.jpg
出願権利状態 公開
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