JP2016120648A - 複合成形体とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属管継ぎ手が、合成樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選ばれる非金属材料からなる非金属成形体と接合する外表面に対して連続波レーザー光またはパルス波レーザー光を照射して凹凸を含む粗面を形成する工程、前工程において前記レーザー光が照射された金属管の外表面を含む部分を金型内に配置して、前記非金属成形体の構成材料となる非金属材料を射出成形する工程を有している、複合成形体の製造方法。
【選択図】なし
Description
タンクに継ぎ手管を取り付けるには、タンクに開けた孔に継ぎ手管の端部を差し込むとき、Oリングなどのシール材や接着剤などを使用して取り付ける方法が採用されている。
接続用継ぎ手管30の垂下筒部32の内側周には雌螺子32aが構成され、浴槽洗浄用洗剤タンク20の突出口部21の外側周には雄螺子21aが構成されている。
浴槽洗浄用洗剤タンク20の突出口部21と接続用継ぎ手管30の垂下筒部32aは、互いに螺合結合することで、浴槽洗浄用洗剤タンク20を浴槽フランジ部10の下側にパッキン50を介して取り付けられている(段落番号0009、図1、図2)。
継ぎ手管201は、タンクユニット13直前の戻り管12の垂直の管の箇所にねじ接続することが記載されている(段落番号0014)。
前記金属からなる継ぎ手管の第1端部の外表面と前記非金属成形体が接合されており、前記継ぎ手管の第2端部の非接合部が他の管との接続手段を有しているものであり、
前記継ぎ手管が、前記非金属成形体との接合部となる部分に前記継ぎ手管の外表面に連続波レーザー光またはパルス波レーザー光が照射されて形成された凹凸を含む粗面を有しており、
前記継ぎ手管と前記非金属成形体が、前記継ぎ手管の凹凸を含む粗面と前記非金属成形体の非金属材料が接触することで接合されたものである複合成形体と、その製造方法を提供する。
前記金属からなる継ぎ手管の第1端部の外表面と前記非金属成形体が接合されており、前記継ぎ手管の第2端部の非接合部が他の管との接続手段を有しているものであり、
前記継ぎ手管が、前記非金属成形体との接合部となる部分に前記継ぎ手管の外表面に連続波レーザー光またはパルス波レーザー光が照射されて形成された凹凸を含む粗面を有し、さらに前記凹凸を含む粗面を覆う接着剤層を有しており、
前記継ぎ手管と前記非金属成形体が前記接着剤層を介して接合されたものである複合成形体と、その製造方法を提供する。
前記金属成形体が、成形体本体部と、前記成形体本体部の少なくとも一面から突き出された金属接続管を有しているものであり、
前記金属接続管の端部の外表面と前記非金属材料からなる継ぎ手管の第1端部が接合されており、前記非金属材料からなる継ぎ手管の第2端部が他の管との接続手段を有しているものであり、
前記金属接続管が、前記非金属材料からなる継ぎ手管との接合部となる部分に前記金属接続管の外表面に連続波レーザー光またはパルス波レーザー光が照射されて形成された凹凸を含む粗面を有しており、
前記金属接続管と前記非金属材料からなる継ぎ手管が、前記金属接続管の凹凸を含む粗面と前記継ぎ手管の非金属材料が接触することで接合されたものである複合成形体と、その製造方法を提供する。
前記金属成形体が、成形体本体部と、前記成形体器本体部の少なくとも一面から突き出された金属接続管を有しているものであり、
前記金属接続管の端部の外表面と前記非金属材料からなる継ぎ手管の第1端部が接合されており、前記非金属材料からなる継ぎ手管の第2端部が他の管との接続手段を有しているものであり、
前記金属接続管が、前記非金属材料からなる継ぎ手管との接合部となる部分に前記金属接続管の外表面に連続波レーザー光またはパルス波レーザー光が照射されて形成された凹凸を含む粗面を有し、さらに前記凹凸を含む粗面を覆う接着剤層を有しており、
前記金属接続管と前記非金属材料からなる継ぎ手管が前記接着剤層を介して接合されたものである複合成形体と、その製造方法を提供する。
図1(a)に示すとおり、複合成形体1は、非金属材料からなる非金属容器2と、非金属容器2と接合された金属からなる継ぎ手管10を有している。
複合成形体1は、中空構造の容器であり、液体、気体、粉体などの流体を入れて使用するものであるため、以下においては「流体用容器1」として説明する。他の実施形態においても「複合成形体」を「流体用容器」として説明する。
非金属材料は、合成樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選ばれるものである。
凹凸を含む粗面12は、溝や多数の独立した孔のほか、孔同士が連結されて大きな孔になったものが多数存在している部分であり、場合により、溶融した金属が溝や孔の周囲に盛り上がった状態で固化したものを含んでいてもよい。
ここで接続手段部15としては、公知の接続手段であるねじ込み式、ユニオン式、溶接式、フランジ式、くい込み式、フレア式、メカニカル式、ハウジング式などから選択することができる。
図1(a)に示す流体用容器1は、継ぎ手管10の凹凸を含む粗面12の溝や孔に溶融状態の非金属容器2を構成する非金属材料が入り込んだり、凹凸を含む粗面12を溶融状態の非金属材料が覆ったりした後で固化することで、継ぎ手管10と非金属容器2が接合されたものである。
継ぎ手管10を複数本有しているときの配置状態は特に制限されるものではなく、用途に応じて決まるものである。
3本の継ぎ手管10は、非金属容器2の表面において、同一線上にならない異なる位置に接合されている。
また、図1(a)では、3本の継ぎ手管10は、三角形(正三角形)の頂点となるように配置されている。
図1(a)に示す流体用容器(複合成形体)1は、形状、厚さおよび大きさを調整することで、流体を入れる容器の蓋としても使用することができ、特に大型容器の蓋として適している。
図1(b)に示す流体用容器1は、接着剤層を介して継ぎ手管10と非金属容器2が接合されたものにすることができる。
図1(a)に示す継ぎ手管10の凹凸を含む粗面12を覆う接着剤層が形成されており、前記接着剤層を介して、継ぎ手管10と非金属容器2が接合されている。
図2(a)に示すとおり、流体用容器(複合成形体)50は、非金属材料からなる非金属容器(非金属成形体)52と、非金属容器52と接合された金属からなる継ぎ手管60を有している。
流体用容器50は、用途に応じて液体、気体、粉体などの流体を入れて使用するものである。
非金属材料は、合成樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選ばれるものである。
凹凸を含む粗面62は、溝や多数の独立した孔のほか、孔同士が連結されて大きな孔になったものが多数存在している部分であり、場合により、溶融した金属が溝や孔の周囲に盛り上がった状態で固化したものを含んでいてもよい。
ここで接続手段部65としては、公知の接続手段であるねじ込み式、ユニオン式、溶接式、フランジ式、くい込み式、フレア式、メカニカル式、ハウジング式などから選択することができる。
図2(a)に示す流体用容器50は、金継ぎ手管60の凹凸を含む粗面62の溝や孔に溶融状態の非金属容器52を構成する非金属材料が入り込んだり、凹凸を含む粗面62を溶融状態の非金属材料が覆ったりした後で固化することで、継ぎ手管60と非金属容器52が接合されたものである。
継ぎ手管60を複数本有しているときの配置状態は特に制限されるものではなく、用途に応じて決まるものである。
面52aに接合された3本の継ぎ手管60は、図2(b)に示すとおり、同一線上にならない異なる位置であり、三角形(正三角形)の頂点となるように配置されている。
なお、図2(a)に示す流体用容器50は、図3(a)、(b)に示すとおり、3本の継ぎ手管60が同一線上になるように配置することもできる。
図2、図3に示す流体用容器(複合成形体)50は、形状、厚さおよび大きさを調整することで、流体を入れる容器の蓋としても使用することができ、特に大型容器の蓋として適している。
図4(a)に示すとおり、流体用容器(複合成形体)100は、金属容器102と、金属容器102と接合された非金属材料からなる継ぎ手管110を有している。
流体用容器100は、用途に応じて液体、気体、粉体などの流体を入れて使用するものである。
金属容器102の形状や大きさは、用途に応じて選択されるものであり、特に制限されるものではない。
凹凸を含む粗面106は、溝や多数の独立した孔のほか、孔同士が連結されて大きな孔になったものが多数存在している部分であり、場合により、溶融した金属が溝や孔の周囲に盛り上がった状態で固化したものを含んでいてもよい。
非金属材料は、合成樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選ばれるものである。
接続手段部115としては、公知の接続手段であるねじ込み式、ユニオン式、溶接式、フランジ式、くい込み式、フレア式、メカニカル式、ハウジング式などから選択することができる。
図4(a)に示す流体用容器1は、金属容器102に形成された金属接続管104の凹凸を含む粗面106の溝や孔に溶融状態の継ぎ手管110を構成する非金属材料が入り込んだり、凹凸を含む粗面106を溶融状態の非金属材料が覆ったりした後で固化することで、継ぎ手管110と非金属容器102が接合されたものである。
継ぎ手管110を複数本有しているときの配置状態は特に制限されるものではなく、用途に応じて決まるものである。
図4に示す流体用容器(複合成形体)100は、形状、厚さおよび大きさを調整することで、流体を入れる容器の蓋としても使用することができ、特に大型容器の蓋として適している。
〔凹凸を含む粗面の形成工程〕
初めの工程にて、金属からなる継ぎ手管10が非金属容器2と接合する面に対してレーザー光を照射して、凹凸を含む粗面12を形成する。
凹凸を含む粗面12の深さは、金属管10の外表面から約50μm〜約500μmの範囲が好ましいが、前記範囲に制限されるものではない。
金属管10は、凹凸を含む粗面12が形成されることで、例えば指で触ったときにはざらざらした感触のある表面状態になっている。
まず、連続波レーザーを使用する方法を説明する。
連続波レーザーの照射速度は、2000mm/sec以上が好ましく、2000〜20,000mm/secがより好ましく、2,000〜18,000mm/secがさらに好ましく、2,000〜15,000mm/secが特に好ましい。
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)、金属からなる継ぎ手管10と非金属容器2の接合強度も高いレベルに維持することができる。
連続波レーザー光は、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)が増加すると凹凸を含む粗面12の溝や孔の深さが大きくなったり、溝や孔同士が連結して複雑な構造になったりすることから、前記溝や孔内部に非金属容器2の構成材料が侵入することで継ぎ手管10と非金属容器2の結合力が高くなる。
出力は4〜4000Wが好ましく、50〜2500Wがより好ましく、100〜2000Wがさらに好ましく、250〜2000Wがさらに好ましい。
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、10〜100μmがさらに好ましく、11〜80μmがさらに好ましい。
さらに出力とスポット径の組み合わせの好ましい範囲は、レーザー出力とレーザー照射スポット面積(π×〔スポット径/2〕2)から求められるエネルギー密度(W/μm2)より選択することができる。
エネルギー密度(W/μm2)は、0.1W/μm2以上が好ましく、0.2〜10W/μm2がより好ましく、0.2〜6.0W/μm2がさらに好ましい。
エネルギー密度(W/μm2)が同じであるとき、出力(W)が大きい方がより大きなスポット面積(μm2)に対してレーザー照射できることになるため、処理速度(1秒当たりのレーザー照射面積;mm2/sec)が大きくなり、加工時間も短くすることができる。
波長は300〜1200nmが好ましく、500〜1200nmがより好ましい。
焦点位置は-10〜+10mmが好ましく、−6〜+6mmがより好ましい。
図5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161〜163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ことができる。1本の直線への照射回数は1〜10回が好ましい。
連続波レーザーを照射した後の金属からなる継ぎ手管10の凹凸を含む粗面12の表層部は、例えば、図6(a)、図7(a)〜(c)に示すようになっている。「金属からなる継ぎ手管10の表層部」は、表面から開放孔(幹孔または枝孔)の深さ程度までの部分であり、表面から約50μm〜約500μmの範囲である。
なお、1本の直線への照射回数は10回を超えることもでき、10回を超える回数である場合には、粗面化のレベルをより高めることができ、継ぎ手管10と非金属容器2の接合強度を高めることができるが、合計照射時間が長くなる。このため、目的とする継ぎ手管10と非金属容器2の接合強度と製造時間との関係を考慮して、1本の直線への照射回数を決めることが好ましい。1本の直線への照射回数が10回を超える回数であるとき、好ましくは10回超〜50回以下、より好ましくは15〜40回、さらに好ましくは20〜35回である。
開放孔130は、厚さ方向に形成された開口部131を有する幹孔132と、幹孔132の内壁面から幹孔132とは異なる方向に形成された枝孔133からなる。枝孔133は、1本または複数本形成されていてもよい。
なお、流体用容器1において継ぎ手管10と非金属容器2の接合強度が維持できるのであれば、開放孔130の一部が幹孔132のみからなり、枝孔133がないものでもよい。
内部空間140は、トンネル接続路150により開放孔130と接続されている。
なお、多数の開放孔130が一つになって溝状の開放空間145が形成されていてもよい。
また、同様に開放孔130の枝孔133やトンネル接続路150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132の内壁面が溶融して枝孔133が形成され、さらに枝孔133が延ばされてトンネル接続路150が形成されるものと考えられる。
パルス波レーザーの照射は、特開2013−52669号公報、特開2014−18995号公報、特開2014−51040号公報、特開2014−51041号公報、特開2014−65288号公報、特開2014−166693号公報、特開2014−193569号公報に記載の方法により実施することができる。
次の工程では、金属からなる継ぎ手管10の凹凸を含む粗面12が形成された部分と非金属容器2を接合させて、流体用容器1を得る。
接合方法としては、継ぎ手管10と非金属容器2となる構成材料に適した公知の成形方法を適用して実施することができる。
熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー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、金属からなる継ぎ手管10の凹凸を含む粗面12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一体化でき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、金属からなる継ぎ手管10の凹凸を含む粗面12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一体化でき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。
ゴムを使用した場合には、圧縮成形、トランスファー成形などを使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。
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。
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。
エチレン/アクリル酸ゴム(EAM)、ポリクロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリル‐ブタジエンゴム(NBR)、水添NBR (HNBR)、スチレン‐ブタジエンゴム(SBR)、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン(ACSM)、エピクロルヒドリン(ECO)、ポリブタジエンゴム(BR)、天然ゴム(合成ポリイソプレンを含む) (NR)、塩素化ポリエチレン(CPE)、ブロム化ポリメチルスチレン‐ブテンコポリマー、スチレン‐ブタジエン‐スチレンおよびスチレン‐エチレン‐ブタジエン‐スチレンブロックコポリマー、アクリルゴム(ACM)、エチレン‐酢酸ビニルエラストマー(EVM)、およびシリコーンゴムなどを使用することができる。
図1に示す流体用容器1の凹凸を含む粗面12の形成工程と同様の方法によって、金属からなる継ぎ手管60に凹凸を含む粗面62を形成する。
次の工程において、図1に示す金属からなる継ぎ手管10と非金属容器2を接合させる工程と同様の方法によって、非金属容器52と継ぎ手管60を接合させて流体用容器50を得る。
しかし、図1、図2に示すような、3本の継ぎ手管が、非金属容器表面において同一線上にならない異なる位置に接合されているもの、3本の継ぎ手管が、金属容器表面において正多角形の頂点を形成するように配置されて接合されているものは、金型を使用する圧縮成形法や射出成形法を適用して製造することができない。
これは、金型内に3本の継ぎ手管が同一線上にならないように配置することが困難であるためである。
なお、本発明には含まれないが、容器と継ぎ手管の両方の構成材料として熱可塑性樹脂などを使用した場合にも、射出成形法を使用して図1〜図3と同じものを製造することができるが、使用時に高い圧力が加えられることが考えられる継ぎ手管部分が樹脂製であると、耐久性の点で改善の余地がある。
前工程においてレーザー光が照射された金属からなる継ぎ手管10または継ぎ手管60の凹凸を含む粗面12または粗面62に接着剤を塗布し、凹凸を含む粗面12または粗面62の溝や孔などの内部に接着剤を入り込ませ、さらに粗面12または粗面62も接着剤で覆って接着剤層を形成した後、別途成形した非金属容器2または52に継ぎ手管10または継ぎ手管62嵌め込んで固定する方法、または
前工程においてレーザー光が照射された金属からなる継ぎ手管10または継ぎ手管60の凹凸を含む粗面12または粗面62に接着剤を塗布し、凹凸を含む粗面12または粗面62の溝や孔などの内部に接着剤を入り込ませ、さらに粗面12または粗面62も接着剤で覆って接着剤層を形成した後、前記接着剤層を形成した継ぎ手管の粗面12または粗面62を含む部分を金型内に配置して、非金属容器2または非金属容器52となる構成材料を射出成形、プレス成形(トランスファー成形も含む)などの方法を使用して接合させる方法を適用することができる。接着剤は、公知の熱可塑性接着剤、ゴム系接着剤などを使用することができる。
なお、熱硬化性樹脂(プレポリマー)を使用したときは、後工程において加熱などをすることで熱硬化させる。
流体用容器1の粗面12の形成方法と同様にして、金属容器102の一面103aから突き出された金属接続管104が非金属材料からなる継ぎ手管110と接合する面(図1(b)の金属接続管104の周面の全体または一部)に対してレーザー光を照射して、凹凸を含む粗面106を形成する。
金属容器102の金属は、図1の継ぎ手管10で使用する金属と同じものである。
継ぎ手管110の非金属材料は、図1の非金属容器2の構成材料と同じものである。
例えば、型枠内に金属容器102の金属接続管104の凹凸を含む粗面106が露出された状態で配置し、そこに継ぎ手管110の構成材料となる熱可塑性樹脂、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、圧縮する方法または射出する方法を適用することができる。
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。
継ぎ手手管110の構成材料としてゴムを使用した場合には、圧縮成形、トランスファー成形などを使用することができる。
前工程においてレーザー光が照射された金属接続管104の凹凸を含む粗面106に接着剤を塗布し、凹凸を含む粗面106の溝や孔などの内部に接着剤を入り込ませ、さらに粗面106も接着剤で覆って接着剤層を形成した後、図4(d)に示す別途成形した非金属材料からなる継ぎ手管110を図4(c)に示す状態になるように嵌め込んで固定する方法、または
前工程においてレーザー光が照射された金属接続管104の凹凸を含む粗面106に接着剤を塗布し、凹凸を含む粗面106の溝や孔などの内部に接着剤を入り込ませ、さらに粗面106も接着剤で覆って接着剤層を形成した後、前記接着剤層を形成した金属接続管104の粗面106を含む部分を金型内に配置して、継ぎ手管110となる非金属材料を射出成形、プレス成形(トランスファー成形も含む)などの方法を使用して接合させる方法を適用することができる。
接着剤は、公知の熱可塑性接着剤、ゴム系接着剤などを使用することができる。
なお、熱硬化性樹脂(プレポリマー)を使用したときは、後工程において加熱などをすることで熱硬化させる。
実施例1〜3は、図1(b)に示す継ぎ手管(SUS304)10(内径6mm、外径8mm、長さ70mm)の一端部10aからxmmの長さ範囲(表1)に対して下記条件で連続波レーザーを照射して、凹凸を有する粗面12を形成した。なお、粗面は長さxの周面全体に対して形成した。
図8は、実施例1の継ぎ手管10に連続波レーザー光を照射した後のSEM写真(40倍)である。凹凸が形成されて粗面化されたことが確認できる。
波形:連続波
出力(W):274
波長(nm):1070
スポット径(μm):11
エネルギー密度(W/μm2):3.49
レーザー照射速度(mm/sec):7500
合計ライン本数:7685
回転速度:4.0r/m
合計加工時間(s):243
実施例1〜3のそれぞれの複合成形体では、継ぎ手管10と樹脂容器2の接合長さは、それぞれ長さxmmの範囲である。
比較例1は、レーザー照射をしないで、金属管10と樹脂容器2の接合長を実施例1と同じ長さにした例である。
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)
図1(c)に示す接合構造の複合成形体を使用して、引き抜き試験を実施した。
図1(a)(但し、継ぎ手管10は1本)、(c)において、面2aを固定した状態で、継ぎ手管10の接続手段部15と面11との段差部に引っ張り具を引っ掛けた状態で、継ぎ手管10の軸方向に引っ張った
このとき、容器2から継ぎ手管10が外れたときの強度を(株)エー・アンド・デイ製 テンシロン万能材料試験機(型番:RTF-1350)で測定し、最大強度を引き抜き強度とした。引っ張り速度は1mm/分で行った。
2 非金属成形体
10 金属継ぎ手管
12 粗面
15 接続手段部
50 複合成形体
52 非金属成形体
60 金属継ぎ手管
62 粗面
65 接続手段部
Claims (13)
- 合成樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選ばれる非金属材料からなる非金属成形体と、前記非金属成形体と接合された金属からなる継ぎ手管を有している複合成形体であって、
前記金属からなる継ぎ手管の第1端部の外表面と前記非金属成形体が接合されており、前記継ぎ手管の第2端部の非接合部が他の管との接続手段を有しているものであり、
前記継ぎ手管が、前記非金属成形体との接合部となる部分に前記継ぎ手管の外表面に連続波レーザー光またはパルス波レーザー光が照射されて形成された凹凸を含む粗面を有しており、
前記継ぎ手管と前記非金属成形体が、前記継ぎ手管の凹凸を含む粗面と前記非金属成形体の非金属材料が接触することで接合されたものである、複合成形体。 - 合成樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選ばれる非金属材料からなる非金属容器と、前記容器と接合された金属からなる継ぎ手管を有している複合成形体であって、
前記金属からなる継ぎ手管の第1端部の外表面と前記非金属容器が接合されており、前記継ぎ手管の第2端部の非接合部が他の管との接続手段を有しているものであり、
前記継ぎ手管が、前記非金属容器との接合部となる部分に前記継ぎ手管の外表面に連続波レーザー光またはパルス波レーザー光が照射されて形成された凹凸を含む粗面を有し、さらに前記凹凸を含む粗面を覆う接着剤層を有しており、
前記継ぎ手管と前記非金属容器が前記接着剤層を介して接合されたものである、複合成形体。 - 前記複合成形体が前記金属からなる継ぎ手管を3本以上有しており、
前記3本以上の継ぎ手管が、前記非金属容器表面において同一線上にならない異なる位置に接合されているものである、請求項1または2記載の複合成形体。 - 金属成形体と、前記金属成形体と接合された、合成樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選ばれる非金属材料からなる継ぎ手管を有している複合成形体であって、
前記金属成形体が、金属成形体本体部と、前記成形体本体部の少なくとも一面から突き出された金属接続管を有しているものであり、
前記金属接続管の端部の外表面と前記非金属材料からなる継ぎ手管の第1端部が接合されており、前記非金属材料からなる継ぎ手管の第2端部が他の管との接続手段を有しているものであり、
前記金属接続管が、前記非金属材料からなる継ぎ手管との接合部となる部分に前記金属接続管の外表面に連続波レーザー光またはパルス波レーザー光が照射されて形成された凹凸を含む粗面を有しており、
前記金属接続管と前記非金属材料からなる継ぎ手管が、前記金属接続管の凹凸を含む粗面と前記継ぎ手管の非金属材料が接触することで接合されたものである、複合成形体。 - 金属成形体と、前記成形体と接合された、合成樹脂、熱可塑性エラストマーおよびゴムから選ばれる非金属材料からなる継ぎ手管を有している複合成形体であって、
前記金属成形体が、成形体本体部と、前記成形体本体部の少なくとも一面から突き出された金属接続管を有しているものであり、
前記金属管端部の外表面と前記非金属材料からなる継ぎ手管の第1端部が接合されており、前記非金属材料からなる継ぎ手管の第2端部が他の管との接続手段を有しているものであり、
前記金属接続管が、前記非金属材料からなる継ぎ手管との接合部となる部分に前記金属接続管の外表面に連続波レーザー光またはパルス波レーザー光が照射されて形成された凹凸を含む粗面を有し、さらに前記凹凸を含む粗面を覆う接着剤層を有しており、
前記金属接続管と前記非金属材料からなる継ぎ手管が前記接着剤層を介して接合されたものである、複合成形体。 - 前記複合成形体が前記非金属材料からなる継ぎ手管を3本以上有しており、
前記3本以上の継ぎ手管が、前記金属成形体表面において同一線上にならない異なる位置に接合されているものである、請求項4または5記載の複合成形体。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の複合成形体からなる容器または前記容器の蓋。
- 請求項1記載の複合成形体の製造方法であって、
前記金属からなる継ぎ手管が前記非金属材料からなる非金属成形体と接合する外表面に対して連続波レーザー光またはパルス波レーザー光を照射して凹凸を含む粗面を形成する工程、
前工程において前記レーザー光が照射された金属からなる継ぎ手管の外表面を含む部分を金型内に配置して、前記非金属成形体の構成材料となる非金属材料を射出成形する工程を有している、複合成形体の製造方法。 - 請求項2記載の複合成形体の製造方法であって、
前記金属からなる継ぎ手管が前記非金属材料からなる非金属成形体と接合する外表面に対して連続波レーザー光またはパルス波レーザー光を照射して凹凸を含む粗面を形成する工程、
前工程においてレーザー光が照射された金属管の外表面に接着剤を塗布して接着剤層を形成した後、前記接着剤層を介して前記金属管と前記非金属成形体を接合する工程を有している、複合成形体の製造方法。 - 請求項4記載の複合成形体の製造方法であって、
前記金属成形体に形成された金属接続管が前記非金属材料からなる非金属管と接合する外表面に対して連続波レーザー光またはパルス波レーザー光を照射して凹凸を含む粗面を形成する工程、
前工程において前記レーザー光が照射された金属管の外表面を含む部分を金型内に配置して、前記非金属管の構成材料となる非金属材料を射出成形する工程を有している、複合成形体の製造方法。 - 請求項5記載の複合成形体の製造方法であって、
前記金属成形体に形成された金属管の前記非金属材料からなる非金属成形体と接合する外表面に対して連続波レーザー光またはパルス波レーザー光を照射して凹凸を含む粗面を形成する工程、
前工程において前記レーザー光が照射された金属管の外表面を含む部分に接着剤を塗布して接着剤層を形成した後、前記接着剤層を介して前記金属管と前記非金属成形体を接合する工程を有している、複合成形体の製造方法。 - 前記凹凸を含む粗面を形成する工程が、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である、請求項8〜11のいずれか1項記載の複合成形体の製造方法。
- 前記凹凸を含む粗面を形成する工程が、連続波レーザーの照射速度が2,000〜15,000mm/secであり、
レーザー出力が250〜2000W、レーザービーム径(スポット径)が10〜100μmであり、
前記レーザー出力とスポット面積(π×〔スポット径/2〕2)から求められるエネルギー密度(W/μm2)が0.2〜10W/μm2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8〜11のいずれか1項記載の複合成形体の製造方法。
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