JP2019000862A - 圧延接合体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステンレス層を含む圧延接合体において加工時に介在物が脱落することを抑制する。
【解決手段】本発明の圧延接合体は、ステンレス層に対して異なる種類の他の金属層が圧延接合された圧延接合体であって、前記ステンレス層の表面を算術平均粗さ（Ｒａ）１〜３０ｎｍの状態に鏡面研磨し、前記ステンレス層表面を、単位面積（２２５ｍｍ²）を有する評価面ごとに区画し、当該評価面内の測定視野（面積１．５ｍｍ²）内に存在する１又は複数のピットを観察して評価した場合において、ｉ）前記測定視野の面積に対する前記ピットの面積の比で表されるピット面積率が０．１％を超える評価面が存在せず、且つ、ｉｉ）全評価面の平均ピット面積率が０．０３％以下であることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧延接合体に関し、より具体的にはステンレス層に対して異なる種類の金属層が圧延によって接合された圧延接合体とその製造方法に関する。

各種の鋼材に代表される金属材料は、例えばスマートフォンなどのモバイル電子機器用のプレス成形部品として好適に用いられている。かような金属材料としては、単一の金属からなる金属材料に加えて、２種類以上の金属板や金属箔（ただし箔か板かは厚みの違いなので、以下ではまとめて「板」として説明する）を圧延によって積層した圧延接合体（金属積層材またはクラッド材とも適宜称する）が知られている。

これら金属材料がモバイル電子機器用途として用いられる場合、高いプレス加工性や放熱性が要求される。よって従来では、例えば特許文献１に示すごときステンレス層とアルミニウム層板とを圧延接合した圧延接合体を用いることで、上記した厳しい要求に応えている。

ここで、モバイル電子機器用のプレス成形部品として最も外側の筐体を成形する場合、一般的には絞り加工によって成形される。絞り加工においては、平板状の圧延接合体をダイスに固定するとともにダイスに設けられた孔にパンチを押し込んで筐体形状に加工するため、比較的厳しい加工条件となる。

一方で、成形加工がなされるステンレス層は、例えば仕上げ加工時に内部割れや表面疵が発生することが知られている。これに対して、例えば特許文献２や特許文献３では、ステンレス層中に存在する介在物を制御することで上記した内部割れや表面疵の発生を抑制することが提案されている。

国際公開第２０１７／０５７６６５号公報 特開平８−３０９４０５号公報 特開２０１３−１６３８３４号公報

特に圧延接合体を構成する一方の金属板がステンレス材の場合、このステンレス材中の介在物に起因する諸問題が発生することが判明した。
なお、ステンレス層１内に存在する介在物は、脱酸など様々な要因によって生じるものであり、例えば非金属介在物として酸化物系（ＳｉＯ_２、ＭｎＯなど)や硫化物系（ＭｎＳ）などが例示される。

すなわち、第１の課題として、プレス加工時にステンレス層から脱落した介在物がプレス金型に付着したり堆積したりすることによって、このステンレス層の表面や他の金属層の表面に疵が付いてしまう可能性がある。また、第２の課題として、ステンレス層の表面研磨時に脱落した介在物によって生じるピット（脱落した介在物の後に残るステンレス層表面上の凹み）に起因して鏡面加工をした場合の外観性が損失してしまう可能性がある。

これに対して上記した特許文献１では、圧延接合体の外観性にまでは言及しておらず、かような課題を認識するに至ってはいない。
また、上記した特許文献２や特許文献３では、そもそも互いに異なる種類の金属板同士を圧延した圧延接合体に関するものではなく、やはり上記した課題の認識はなく圧延接合体にそのまま適用できるものではない。

本発明は、かような課題を一例として解決することを鑑みてなされ、ステンレス層を含む圧延接合体において加工時に介在物が脱落することを抑制可能な圧延接合体及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる圧延接合体は、（１）ステンレス層に対して異なる種類の他の金属層が圧延接合された圧延接合体であって、前記ステンレス層の表面を算術平均粗さ（Ｒａ）１〜３０ｎｍの状態に鏡面研磨し、前記ステンレス層表面を、単位面積（２２５ｍｍ²）を有する評価面ごとに区画し、当該評価面内の測定視野（面積１．５ｍｍ²）内に存在する１又は複数のピットを観察して評価した場合において、ｉ）前記測定視野の面積に対する前記ピットの面積の比で表されるピット面積率が０．１％を超える評価面が存在せず、且つ、ｉｉ）全評価面の平均ピット面積率が０．０３％以下であることを特徴とする。

なお、上記（１）の圧延接合体においては、（２）前記評価面内におけるピット面積率が０．０３％〜０．１％である評価面の存在率が、３０％以下であることが好ましい。

また、上記（１）又は（２）の圧延接合体においては、（３）前記他の金属層が、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｇ、又はこれらのいずれかを基とする合金からなることが好ましい。

また、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の圧延接合体においては、（４）前記ステンレス層が電子機器用筐体の外面側に用いられ、前記他の金属層が前記電子機器用筐体の内面側に用いられることが好ましい。

本発明によれば、加工性と放熱性だけでなく外観性にも優れた圧延接合体を提供することができる。この圧延接合体は、その優れた特性を利用して、例えば美しい光沢を呈するモバイル電子機器の筐体として好適に用いることができる。

実施形態にかかる圧延接合体１０の構成を示す模式図である。 実施例１における評価面ＥＳおよび測定視野Ｘを説明するための模式図である。

以下、図を参照しつつ、本発明を実施する一例としての実施形態を説明する。なお、図１中の「ＲＤ」は圧延方向を、「ＴＤ」は圧延直角方向を、「ＮＤ」は圧延面法線方向をそれぞれ示している。

＜圧延接合体＞
図１に示すとおり、本実施形態の圧延接合体１０は、ステンレス層１と他の金属層２とを含み、これらステンレス層１と他の金属層２とが所定の圧下率で圧延接合されている。

また、本実施形態では２層の金属板（ステンレス層及び他の金属層）が圧延接合された例を圧延接合体１０として説明するが、本実施形態はこの態様に限られず３層以上の金属板が圧延接合されていてもよい。すなわち、ステンレス層が２層以上あってもよく、他の金属層が２層以上あってもよい。

また、圧延接合体１０の界面とは反対側の表面には、必要に応じて、放熱性や外観性を損なわない限りで、耐食、酸化防止、変色防止などを目的として公知の保護層を設けてもよい。この保護層としては、化成処理皮膜やクロメート皮膜など公知の種々の表面処理皮膜を目的に応じて適用してもよい。この場合、ステンレス層１側の表面だけ保護層を設けてもよいし、他の金属層２側の表面だけ保護層を設けてもよいし、双方の表面に保護層を設けてもよい。

この圧延接合体１０の厚みは、特に限定されず、例えば０．０６ｍｍ〜３．０ｍｍなどが例示される。このうち圧延接合体１０の厚みの上限としては、２．２ｍｍ以下がより好ましく、さらには１．５ｍｍ以下がより好ましい。一方で圧延接合体１０の厚みの下限としては、電子機器の筐体として用いられる場合には０．３ｍｍ以上が好ましく、さらには０．４ｍｍ以上がより好ましい。
なお、本実施形態における「圧延接合体の厚み」とは、圧延接合体１０上の任意の３０点における厚みをマイクロメータなどで測定して得られた測定値の平均値をいう。

＜ステンレス層＞
ステンレス層１としては、例えばＳＵＳ３０４、３０４Ｌ、３１６、３１６Ｌ、４３０及び２１０などが例示される。このうち、本実施形態では、特に非磁性であることなどからオーステナイト系ステンレスが好適であり、例えばＳＵＳ３０４、３０４Ｌ、３１６及び３１６Ｌがステンレス層１としてより好ましい。また、絞り加工性の観点から、ステンレス層１は焼鈍材（ＢＡ材）又は１／２Ｈ材であることが好ましい。

そして本願の目的を達成する上では、ステンレス層１中に含まれる介在物が少ないことが好ましいが、ステンレスの化学成分を調整することによって、この介在物を抑制することができる。
すなわち、例えばステンレス層１がＳＵＳ３０４の場合、ＪＩＳ規格で、Ｃ：０．０８ｗｔ％以下、Ｓｉ：１．００ｗｔ％以下、Ｍｎ：２．００ｗｔ％以下、Ｐ（最大値）：０．０４５ｗｔ％以下、Ｓ：０．０３０ｗｔ％以下、Ｎｉ：８．００〜１０．５０ｗｔ％、Ｃｒ：１８．００〜２０．００ｗｔ％以下、残部：Ｆｅ、と定められている。また、ＳＵＳ３１６Ｌの場合、同規格では、Ｃ：０．０３ｗｔ％以下、Ｓｉ：１．００ｗｔ％以下、Ｍｎ：２．００ｗｔ％以下、Ｐ（最大値）：０．０４５ｗｔ％以下、Ｓ：０．０３０ｗｔ％以下、Ｎｉ：１２．００〜１５．００ｗｔ％、Ｃｒ：１６．００〜１８．００、Ｍｏ：２．００〜３．００ｗｔ％、残部：Ｆｅ、と化学成分の範囲が定められている。
しかしながら、上記した介在物を抑制する上では、上記化学成分のうちＳｉ、Ｍｎ、Ｓを低減するのが好ましく、特にＳの影響が大きいため、Ｓの成分比率が０．０１ｗｔ％以下に低減されたステンレスを用いるのが特に好ましい。

また、ステンレス層１の厚みとしては、特に制限はないが、例えば圧延接合後で０．０１ｍｍ〜０．６ｍｍ程度であれば好適である。このうちステンレス層１の厚みの下限としては、絞り成形性と強度の観点から、０．０４５ｍｍ以上が好ましく、さらには０．０５ｍｍ以上がより好ましい。一方でステンレス層１の厚みの上限としては、軽量化や放熱性の観点から、０．５ｍｍ以下が好ましく、０．４ｍｍ以下がさらに好ましい。

なお、本実施形態における「ステンレス層の厚み」とは、ステンレス層１が二層以上積層されている場合には各ステンレスの厚みをいう。また、このステンレス層の厚みは、圧延接合体１０の断面の光学顕微鏡写真を取得し、その光学顕微鏡写真において任意の１０点におけるステンレス層１の厚みを計測して得られた値の平均値をいう。

＜圧延接合体を構成するステンレス層における表面状態の評価＞
後述する他の金属層２と圧延接合された後におけるステンレス層１の表面状態を評価する際には、先ず圧延接合体１０のうちステンレス層１の表面を算術平均粗さ（Ｒａ）１〜３０ｎｍの状態に鏡面研磨する。なお、本実施形態においてステンレス層１の表面を上記の鏡面状態とするのは、鏡面仕上げされる筐体（圧延接合体を用いた部品）の表面性状への影響を評価する上で、研磨加工中の介在物の脱落を再現することが重要と考えられるためである。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１規格に基づいて算出される。

そしてステンレス層１表面を上記鏡面状態とした後、このステンレス層１の表面を、所定の大きさの評価面で互いに重ならないように区画し、この区画された評価面ごとにピットの状態を観察して評価する。本実施形態では、この評価面の大きさに関して、１５ｍｍ×１５ｍｍの評価面（単位面積２２５ｍｍ^２）ごとに区画し、この大きさで区画された評価面ごとに１又は複数のピットの状態を観察、評価した。なお、区画した各々の評価面は、必ずしも互いに隣接している必要はなく、評価面における面積や形状が互いに一致していればよい。

本実施形態では、評価面内で最も大きいと予想されるピット（目視で確認できて外観に影響を及ぼし得る大きさのピット）を顕微鏡の測定視野（面積１．５ｍｍ^２）内に収めて観察したときの、測定視野面積に対するピットの面積の比をピット面積率と定義し、（ｉ）このピット面積率が０．１％を超える評価面が存在せず、且つ、（ｉｉ）全評価面の平均ピット面積率が０．０３％以下であることが好ましいと評価する。
ピット面積率が０．１％を超える評価面はピットが非常に目立つため、１カ所でもあると外観不良とされる。ピット面積率が０．１％となるピットの大きさは、ひとつの円形と仮定しておおよそ直径４５μｍ程度に相当する。

なお、ピット面積率の算出に際しては、上記のとおり最も大きいと予想されるピットが上記した顕微鏡の測定視野内に収まるようにして当該評価面のピット面積率を算出するが、評価面内において最も大きいと予想されるピットが判断できない場合は、最も多くのピットを視野内に収めることができると予想される部位に測定視野を設定する。その判断も困難な場合は、評価面内の任意の位置に測定視野を設定して観察し、ピット面積率を算出する。このように本実施形態では、上記を基準にして各評価面につき１つの測定視野を設定している。

また、本実施形態では、評価面の面積を２２５ｍｍ^２とし、測定視野の面積を１．５ｍｍ^２としたが、これらの面積は上記に限定されない。すなわち、例えば評価面の面積は２２５ｍｍ^２で測定視野を２倍の大きさ（３．０ｍｍ^２）とすれば、本実施形態では「ピット面積率は０．２％を超える評価面が存在しない」ことが好ましいと判定される。このように、評価面や測定面の面積を変更してもよいが、その変更割合に応じて好ましいピット面積率や全評価面の平均ピット面積率も変更しなければならない点に留意する。

一方で全評価面の平均ピット面積率については、全評価面の平均ピット面積率が０．０３％であることが好ましい。この値を超えると、個々のピットが小さい場合は外観的にはさほど影響がないものの、脱落した介在物のプレス成形金型への堆積量が多くなり、ステンレス層１表面または他の金属層２表面の傷付きの原因となりうるからである。
ここで、「全評価面の平均ピット面積率」とは、例えば後述のとおり１０個の評価面を区画した場合には、区画した１０個すべての評価面でのピット面積率の平均値を言う。

さらに本実施形態では、全評価面の平均ピット面積率は、０．０１％以下であることがさらに好ましく、さらには０．００５％以下であることが好ましい。なお、この平均ピット面積率は小さいほど好ましいが、０％とするのは技術的にもコスト的にも非現実的である。そのため、全評価面の平均ピット面積率の下限は、０．００１％程度で十分である。
なお評価面は、ステンレス層１表面上に少なくとも５カ所、好ましくは１０か所区画するのがよく、筐体を成形するのに必要な面積を包含できる数を区画するのがより好ましい。

本実施形態ではさらに、評価面内におけるピット面積率が０．０３％〜０．１％である評価面の存在率が３０％以下であることが好ましい。ここで「存在率が３０％」とは、例えば１０か所の評価面を観察した時に、評価面内におけるピット面積率が０．０３％〜０．１％の評価面が３カ所見つかることをいう。
上記範囲の評価面の存在率が３０％を超えると、外観上問題となりうるほか、脱落した介在物のプレス成形金型への堆積が進行しやすくなるからである。
なお、評価面内におけるピット面積率が０．０２％〜０．１％である評価面の存在率が３０％以下であることが、より好ましい。

上記したピット面積率は、個々のピットの大きさを測定する代わりに測定視野に対する面積比として表したもので、ピットの大きさと個数を合わせた指標となる。
ここでピット面積率は具体的に次のとおり算出される。すなわち上記のとおり区画した評価面内で観察される最大のピット（外観に影響を及ぼす大きさのピット）を光学顕微鏡の測定視野（１．５ｍｍ×１．０ｍｍ＝１．５ｍｍ^２）内に収めて写真を取得し、取得した写真を画像処理によりピット部分が黒、背景が白となるように二値化処理し、黒の面積比を算出する。このとき、測定視野内に複数のピットが収まる場合は、それらもピット面積率に含まれることになる。

なお最大のピットが収まるように測定視野を選択する理由としては、ピットが大きいほど、外観、あるいは金型への堆積の問題を引き起こしやすいため、最大のピットに着目して測定すれば、十分適切な評価が可能であるからである。

また、本実施形態のステンレス層１は、その表面（外観面）における算術平均うねり（Ｗａ１）が０．０１μｍ〜０．９６μｍであることが好ましい。より好ましくは０．６μｍ以下、さらに好ましくは０．５５μｍ以下、特に好ましくは０．２５μｍ以下である。ステンレス層１の算術平均うねり（Ｗａ１）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１規格に基づいて算出される。具体的には、ステンレス層１におけるＴＤ方向の任意の位置での基準長さの断面曲線から微細な構造（高周波成分）を除去したうねり曲線の算術平均である。

さらに、本実施形態のステンレス層１は、その表面（外観面）における最大高さうねり（Ｗｚ１）が０．２μｍ〜５．０μｍであることが好ましい。より好ましくは３．５μｍ以下、さらに好ましくは２．８μｍ以下、特に好ましくは１．０μｍ以下である。ステンレス層１の最大高さうねり（Ｗｚ１）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１規格に基づいて算出される。具体的には、ステンレス層１におけるＴＤ方向の任意の位置において、ＲＤ方向に基準長さを取った際の断面曲線から微細な構造（高周波成分）を除去したうねり曲線において、山の高さと谷の深さを足し合わせた値である。
上記のような表面性状を実現する上で、本実施形態における圧延接合体１の圧下率は４０％以下が好ましく、２５％以下がより好ましく、さらには１５％以下がより好ましい。

本実施形態において、ステンレス層１の算術平均うねり（Ｗａ１）及び最大高さうねり（Ｗｚ１）を上記のように規定することにより、以下のような効果が得られる。
すなわち、本実施形態における圧延接合体１０は、スマートフォンなどのモバイル電子機器用のプレス成形部品、筐体等に適用され得る。この場合、ステンレス層１を筐体の外面側とすると優れた外観性が得られるが、特に筐体の外面に鏡面研磨を施した際に、優れた写像性を得ることができる。

ステンレス層１の算術平均うねり（Ｗａ１）が０．９６μｍを超える場合には、鏡面研磨を施した後の写像性が低下するため、好ましくない。
一方で、ステンレス層１の算術平均うねり（Ｗａ１）が０．０１μｍ未満であった場合には、写像性については申し分ない。
また、圧延接合体１０を作製する前の原板としてのステンレス層１の算術平均うねり（Ｗａ１）が０．０４μｍ程度であり、圧延接合体１０を作製した後に本算術平均うねり（Ｗａ１）を０．０１μｍ未満にすることは技術的、あるいはコスト的に困難であることから、本実施形態においてはステンレス層１の算術平均うねり（Ｗａ１）を０．０１μｍ〜０．９６μｍと規定することとした。

さらに、本実施形態のステンレス層１の表面（外観面）における最大高さうねり（Ｗｚ１）を０．２μｍ〜５．０μｍとした理由について、最大高さうねり（Ｗｚ１）が０．２μｍ未満の場合、上記と同様、圧延接合体１０を作製する前の原板の持つうねりとの関係から、技術的、コスト的に困難である。
一方で、最大高さうねり（Ｗｚ１）が５．０μｍを超えると、ステンレス層１の表面（外観面）に鏡面研磨を施した場合に、写像性が低下するため、好ましくない。

本実施形態の圧延接合体１０は、スマートフォンなどのモバイル電子機器用のプレス成形部品や筐体等に適用される際に、外面となるステンレス層１に鏡面研磨を施され得る。そして、鏡面研磨を施された筐体等において、表面のうねりが少ないことが好ましい状態であることは言うまでもない。

そこで、本実施形態では、圧延接合体の状態（筐体等にプレス加工する前の状態）において、試験的に鏡面研磨を施した。そして、鏡面研磨を施した後の圧延接合体のステンレス層１の表面のうねりを規定することにより、筐体等にプレス加工され鏡面研磨を施した後の表面のうねりの好ましい状態を模擬的に作り出すこととした。
すなわち、本実施形態においては、前記ステンレス層１の表面を、算術平均粗さ（Ｒａ_１）が１ｎｍ〜３０ｎｍに鏡面研磨した場合において、算術平均うねり（Ｗａ_１）が０．０１μｍ〜０．９６μｍであり、最大高さうねり（Ｗｚ_１）が０．２μｍ〜５．０μｍであることが好ましい。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して求められる。

圧延接合体の状態で模擬的に鏡面研磨を施した場合において、そのステンレス層１の表面のうねりを上記の数値範囲とすることにより、好ましい写像性を得ることができる。
ここで、圧延接合体のステンレス層１側に施す鏡面研磨の表面粗さ（算術表面粗さＲａ）を、１ｎｍ〜３０ｎｍとした理由としては以下のとおりである。すなわち、筐体等にプレス加工された後に施す鏡面研磨の際の表面粗さ（算術表面粗さＲａ）に鑑みて、良好な鏡面外観を得られる数値を条件的に規定したものである。
なお、上記における鏡面研磨の方法としては、バフ研磨などの機械研磨、電解研磨、化学研磨、これらを組み合わせた複合研磨、いずれの方法を用いても構わない。

＜他の金属層＞
ステンレスと圧延接合される他の金属層２は、ステンレス層１とは種類の異なる金属材料で構成されている。この本実施形態における他の金属層２は、例えば、熱伝導率がステンレス層１よりも高い、比重がステンレス層１よりも小さい、など、ステンレス層１を補完する性質を有する。

かような他の金属層２としては、例えばアルミニウム、銅、チタン、マグネシウムあるいはこれらの合金などが例示できる。このうち、軽量で且つ非磁性であることからアルミニウム又はアルミニウム合金が他の金属層２として好適である。

このうちアルミニウム合金板については、アルミニウム以外の金属元素として、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｚｎ及びＣｕから選ばれる少なくとも１種の添加金属元素を１重量％超で含有するアルミニウム合金の板材を用いることが好ましい。

かようなアルミニウム合金としては、例えばＪＩＳに規定のＡｌ−Ｃｕ系合金（２０００系）、Ａｌ−Ｍｎ系合金（３０００系）、Ａｌ−Ｓｉ系合金（４０００系）、Ａｌ−Ｍｇ系合金（５０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（６０００系）及びＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金（７０００系）を用いることができる。このうち、プレス成形性、強度、耐食性の観点から３０００系、５０００系、６０００系及び７０００系のアルミニウム合金が好ましく、更にコストを鑑みると５０００系のアルミニウム合金がより好ましく、この場合にはＭｇを０．３重量％以上含有してもよい。

また、本実施形態の圧延接合体１０のうち他の金属層２の厚みは、ステンレス層１よりも厚いことが好ましい。
他の金属層２の厚みとしては、特に制限はないが、例えば圧延接合後で０．０５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度であれば好適である。このうち他の金属層２の厚みの下限としては、圧延接合体１０の加工性の観点からは０．１ｍｍ以上が好ましく、機械的強度も鑑みると０．２ｍｍ以上がより好ましい。一方で、他の金属層２の厚みの上限としては、軽量化やコストの観点から２．５ｍｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１．７ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１．１ｍｍ以下である。
なお、他の金属層２の厚みは、上記したステンレス層の厚みと同様な手法で計測した。

本実施形態の圧延接合体１０は、上記したステンレス層１が電子機器用筐体の外面側に用いられ、他の金属層２が電子機器用筐体の内面側に用いられることが望ましい。
より具体的には、圧延接合体１０がスマートフォンなどのモバイル電子機器の筐体（外装ケース）として用いられる場合、回路や電源などを覆う内面側に他の金属層２が配置されるとともに、外観となる外面側にステンレス層１が配置される。

これにより、放熱性が良好な、あるいは軽量な筐体が得られる。一方で、仕上げ工程などで脱落する介在物を抑制可能なステンレス層１によって、例えば鏡面研磨が施されたとしても美しい外観性を維持することが可能となる。

＜圧延接合体の製造方法＞
ステンレス層１と他の金属層２が圧延接合された圧延接合体は、上記したステンレス層となるステンレス板及び他の金属層となる他の金属板の互いの接合面を表面処理する工程と、表面処理した表面同士を所定の圧下率で圧接して接合（表面活性化接合）する工程と、を含む圧延接合方法によって製造できる。

このような圧延接合方法としては、冷間圧延接合法や温間圧延接合法や表面活性化接合法が知られている。
以下では、一例として表面活性化接合法について詳細に説明する。

互いの接合面に対する表面処理としては、例えばスパッタエッチングが好適である。このスパッタエッチング処理は、例えば次のようにして行われる。
すなわち、まず幅１００ｍｍ〜６００ｍｍ程度の長尺コイルとしてステンレス板と他の金属板を用意し、このステンレス板と他の金属板をそれぞれアース接地した一方の電極とする。

そして、絶縁支持された他の電極との間に１ＭＨｚ〜５０ＭＨｚの交流を印加してグロー放電を発生させて、このグロー放電によって生じたプラズマ中に露出される電極の面積を他の電極の面積の１／３以下としてスパッタエッチング処理を行う。なおスパッタエッチング処理中は、アース接地した電極が冷却ロールの形をとっており部材の温度上昇を防いでいる。

このスパッタエッチング処理では、真空下で金属板の接合する面を不活性ガスによりスパッタすることにより、表面の吸着物を除去するとともにこの表面の酸化物層の一部又は全部を除去する。この不活性ガスとしては、例えばアルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン等や、これらを少なくとも１種類含む混合気体を適用してもよい。

また、スパッタエッチングの処理条件は、金属板の種類等に応じて適宜調整可能であるが、例えば真空下で１００Ｗ〜１０ｋＷのプラズマ出力、ライン速度０．５ｍ／分〜３０ｍ／分程度で行ってもよい。このときの好ましい真空度としては、例えば１×１０^−５Ｐａ〜１０Ｐａ程度が例示できる。

かようなスパッタエッチングを経たステンレス板と他の金属板の表面同士の圧延は、例えばロール圧延によって行うことができる。このロール圧延の圧延線荷重は、特に限定されないが、例えば０．１ｔｆ／ｃｍ〜１０ｔｆ／ｃｍの範囲に設定して行ってもよい。例えば圧延ロールのロール直径が１００ｍｍ〜２５０ｍｍのとき、ロール圧延の圧延線荷重は、より好ましくは、０．１ｔｆ／ｃｍ〜３ｔｆ／ｃｍであり、さらに好ましくは０．３ｔｆ／ｃｍ〜１．８ｔｆ／ｃｍである。
なおロール圧延による接合は、板表面への酸素の再吸着を防止するなどの観点から、非酸化雰囲気中、例えば真空中やＡｒ等の不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。

また、ステンレス板と他の金属板の表面同士の圧延における所定の圧下率としては、圧延接合体１０の用途に応じて種々設定できるが、例えば本実施形態では圧延接合体の圧下率として２５％以下、好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下、などの条件が例示できる。

また、他の圧下率の例としては、他の金属板２の圧下率については、圧延接合体１０の用途に応じて種々設定できるが、例えばアルミニウム合金板の場合には５％以上１８％以下であることが例示できる。
一方でステンレス板の圧下率の下限については、好ましくは０．５％以上であり、より好ましくは２％以上であることが例示できる。また、ステンレス板の圧下率の上限については、好ましくは１０％以下であり、より好ましくは８％以下であることが例示できる。

なお、上記した圧延接合によって得られた圧延接合体１０は、必要に応じて、さらに熱処理を行ってもよい。この熱処理によって、ステンレス層１と他の金属層２との界面のひずみが除去され、そして界面の密着性をさらに向上させることができる。また、例えば他の金属層２がアルミニウム合金板である場合には焼鈍を兼ねることができるため、この熱処理を適宜「焼鈍」とも称する。

かような熱処理（焼鈍）温度は、例えば他の金属層２がアルミニウム合金板の場合、バッチ焼鈍の場合は例えば２００℃〜３７０℃、連続焼鈍の場合は例えば３００〜８００℃に圧延接合体の温度を加熱する条件などが例示できる。この熱処理では、他の金属層２がアルミニウム合金板の場合、少なくともステンレスに含まれる金属元素（例えばＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ）がアルミニウム合金板に熱拡散する。なお、ステンレス層に含まれる金属元素と、アルミニウム合金板に含まれる金属元素とを、相互に熱拡散させてもよい。

なお、熱処理（焼鈍）の時間は、バッチか又は連続かといった形式や圧延接合体のサイズに応じて適宜設定することができる。一例として、バッチ処理の場合には、圧延接合体が上記した目的の温度になってから０．５〜１０時間だけ均熱保持してもよい。一方で連続処理の場合には、圧延接合体が上記した目的の温度になってから２０秒〜５分間だけ均熱保持してもよい。

以上により、本実施形態の圧延接合体を得ることができる。得られた圧延接合体は、スマートフォンやノートＰＣなどのモバイル電子機器、ＰＣなとの各種電子機器、自動車等の輸送機器用電子部材、及び家電用電子部材などに適用されるカバー、筐体、ケースに用いることができる。さらには、得られた圧延接合体は、各種の補強部材、放熱・電磁波シールド等の機能性部材としても利用することができる。

＜実施例＞
以下に実施例を挙げて本発明について具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
上記した表面活性化接合法により圧延接合体１０（厚み：０．９６ｍｍ）を準備した。まず圧延接合に際しては、ステンレス層１となる金属板として厚み０．２５ｍｍの、化学成分の調整されたステンレス板（ＳＵＳ３０４、ただしＳ＝０．００５ｗｔ％）を用い、他の金属層２として厚み０．８ｍｍのアルミニウム合金板（Ａ５０５２）を用いた。

この化学成分が調整されたＳＵＳ３０４とＡ５０５２のそれぞれの接合面に対してスパッタエッチング処理を施した。なお、化学成分が調整されたＳＵＳ３０４についてのスパッタエッチングは、０．１Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、１３分間の条件にて実施した。また、Ａ５０５２についてのスパッタエッチングは、０．１Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、１３分間の条件にて実施した。

スパッタエッチング処理後の上記ＳＵＳ３０４とＡ５０５２を、常温で、圧延ロール径１３０〜１８０ｍｍ、圧延線荷重１．９ｔｆ／ｃｍ〜４．０ｔｆ／ｃｍの加圧力にて、ロール圧接により接合して、上記ＳＵＳ３０４とＡ５０５２の圧延接合体１０を得た。この得られた圧延接合体１０に対して、３００℃、２時間の条件でバッチ焼鈍を行った。
得られた圧延接合体において、ステンレス層の厚みは０．２４ｍｍ、アルミニウム合金層の厚みは０．７２ｍｍであった。

続いて、上記の焼鈍を行った圧延接合体１０の反りを除去するために、公知のテンションレベラーを用いて圧延接合体１０に形状修正を施し、公知のスリッターでＲＤ方向と平行に所定の大きさとなるように切断した。

図２に示すように、得られた圧延接合体１０のステンレス層１側において、１５ｍｍ×１５ｍｍ（単位面積２２５ｍｍ^２）の評価面ＥＳを１０箇所（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）区画した。次いで、各評価面の中において、目視で確認でき、且つ外観に影響を及ぼし得る代表的なピットＰｔを含む測定視野Ｘ（１．５ｍｍ×１．０ｍｍ）をそれぞれ１カ所ずつ設定した。そして、当該測定視野ＸにおけるピットＰｔの面積を、レーザー光学顕微鏡（（株）キーエンス製ＶＫ-８５１０）による測定にて得た。得られたピットＰｔの全面積を、当該測定視野Ｘの単位面積（１．５ｍｍ^２）で割ってピット面積率を算出した。そしてこの算出したピット面積率を、当該測定視野Ｘを設定した評価面ＥＳのピット面積率とした。なお、ピット面積率は、１０箇所（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）すべての評価面ＥＳにおいて算出した。

次に、上記で得られた１０箇所（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）の全評価面の平均ピット面積率を取得した。すなわち、Ｎｏ．１からＮｏ．１０までの各々の評価面ＥＳで得られたピット面積率を合計して、全評価面の数（１０）で割って全評価面の平均ピット面積率を得た。
また、評価面ＥＳ内におけるピット面積率が０．０３％〜０．１％である評価面ＥＳの存在率についても算出した。すなわち、Ｎｏ．１からＮｏ．１０までの評価面ＥＳのうち、ピット面積率が０．０３％〜０．１％である評価面ＥＳの枚数を、全評価面の数（１０）で割って存在率を得た。同様に、評価面ＥＳ内におけるピット面積率が０．０２％〜０．１％である評価面ＥＳの存在率についても算出した。

＜外観評価＞
実施例１において得られた圧延接合体１０に、定法に従い絞り加工を施し、ステンレス層１が外観側となるように、外形寸法を縦１５０ｍｍ×横８０ｍｍ×深さ１０ｍｍ（一例）の浅絞りのモバイル電子機器用筐体を形成した。そしてこの筐体の外観側（ステンレス層１側）に、ダイヤモンドペースト（１μｍ〜３μｍ）を使用したバフ研磨により上記した鏡面研磨を施した後に、この鏡面研磨を施した側に光源を写し、その写り具合及び歪み具合を目視で確認して以下の基準で評価した。

（評価内容）
◎・・・像の歪みがきわめて少なく、実用に好適である。
〇・・・像の歪みが少なく、実用に好適である。
×・・・像の歪みが多く、実用に適さない。
以上において得られた数値及び評価結果を、表１に示す。

＜実施例２＞
ステンレス層１となる金属板として、化学成分の調整されたステンレス板（ＳＵＳ３１６Ｌ、Ｓ＝０．００６ｗｔ％）を用いた他は、実施例１と同様にして圧延接合体１０を得た。
以上の実施例２において得られた数値及び評価結果を表１に示す。

＜実施例３＞
ステンレス層１となる金属板として、化学成分の調整されていない通常のステンレス板（ＳＵＳ３０４）を用いた他は、実施例１と同様にして圧延接合体１０を得た。
以上の実施例３において得られた数値及び評価結果を表１に示す。

＜比較例１＞
ステンレス層１となる金属板として、実施例３とは製造ロットが異なる、化学成分の調整されていない通常のステンレス板（ＳＵＳ３０４）を用いた他は、実施例１と同様にして圧延接合体１０を得た。
以上の比較例１において得られた数値及び評価結果を表１に示す。

以上から明らかなとおり、本発明の各実施例の圧延接合体を用いた筐体では、プレス成形性や放熱性だけに留まらず、鏡面研磨を施したとしても高い外観性を維持する結果となった。
一方で比較例においては、プレス加工時や鏡面研磨時などに介在物がステンレス層側から脱落してピッティングが生じ、その結果として外観性に悪影響を与える結果となった。

なお上記した実施形態と各実施例は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

本発明の圧延接合体は、例えばモバイル電子機器の筐体などに用いられることで優れた外観性と放熱性などを示し、電子機器を用いる幅広い分野の産業への適用が可能である。

１ ステンレス層
２ 他の金属層
１０ 圧延接合体

Claims (4)

1. ステンレス層に対して異なる種類の他の金属層が圧延接合された圧延接合体であって、
   前記ステンレス層の表面を算術平均粗さ（Ｒａ）１〜３０ｎｍの状態に鏡面研磨し、前記ステンレス層表面を、単位面積（２２５ｍｍ²）を有する評価面ごとに区画し、当該評価面内の測定視野（面積１．５ｍｍ²）内に存在する１又は複数のピットを観察して評価した場合において、
   ｉ）前記測定視野の面積に対する前記ピットの面積の比で表されるピット面積率が０．１％を超える評価面が存在せず、且つ、
   ｉｉ）全評価面の平均ピット面積率が０．０３％以下である
   ことを特徴とする圧延接合体。
2. 前記評価面内におけるピット面積率が０．０３％〜０．１％である評価面の存在率が、３０％以下である請求項１に記載の圧延接合体。
3. 前記他の金属層が、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｇ、又はこれらのいずれかを基とする合金からなる請求項１又は２に記載の圧延接合体。
4. 前記ステンレス層が電子機器用筐体の外面側に用いられ、
   前記他の金属層が前記電子機器用筐体の内面側に用いられる請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧延接合体。