JP2022030445A - 封止複合成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気密性の高い封止複合成形体の製造方法の提供。【解決手段】板状面部を有し、前記板状面部に開口部を有する金属成形体と樹脂成形体を有する封止複合成形体の製造方法であって、前記金属成形体の板状面部の開口部を包囲する領域に対してレーザー光を照射して粗面化して第１粗面化部を形成する第１工程と、前記金属成形体の第１粗面化部に前記樹脂成形体を圧着させた状態で、前記金属成形体の第１粗面化部とは厚さ方向反対側の前記領域または、前記金属成形体の第１粗面化部に接する粗面化されていない部分に対して通電することで前記第１粗面化部を発熱させ、前記金属成形体の第１粗面化部と、前記第１粗面化部に対応する前記樹脂成形体の面を融着させて前記金属成形体の開口部を封止する第２工程を有している、封止複合成形体の製造方法。【選択図】なし

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り 博覧会（ＦＡＢＴＥＣＨ ２０１９）（令和１年１１月１１日～１１月１４日）にてパネル展示した。博覧会（ＦＡＢＴＥＣＨ ２０１９）（令和１年１１月１１日～１１月１４日）にてパンフレットを配布した。

本発明は、開口部が封止された封止複合成形体の製造方法に関する。

金属成形体と樹脂成形体からなる複合成形体を製造するとき、金属成形体の表面を粗面化した後で一体化させる技術が知られている。
特許文献１には、金属成形体の表面に対して、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ことで前記金属成形体の表面を粗面化した後、樹脂を射出成形して複合成形体を製造する方法が開示されている。

特許文献２には、特許文献１の発明を使用して金属成形体の開口部を樹脂成形体でシールするシール方法の発明が開示されている。

特許文献３には、金属材に通電して発熱させる抵抗発熱を使用する金属材と樹脂材を接合させる金属樹脂接合装置の発明が開示され、特許文献４には、金属材に通電して発熱させる抵抗発熱を使用する金属材と樹脂材を接合させる金属樹脂接合体の製造方法の発明が開示されている。

特許第５７０１４１４号公報 特開２０１８－９４７７７号公報 特許第６２５５５２３号公報 特開２０１９－９３６３３号公報

本発明は、金属成形体の開口部が樹脂成形体で封止された封止複合成形体または、樹脂成形体の開口部が金属成形体で封止された封止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、板状面部を有し、前記板状面部に開口部を有する金属成形体と樹脂成形体を有する封止複合成形体の製造方法であって、
前記金属成形体の板状面部の開口部を包囲する領域に対してレーザー光を照射して粗面化して第１粗面化部を形成する第１工程と、
前記金属成形体の第１粗面化部に前記樹脂成形体を圧着させた状態で、前記金属成形体の第１粗面化部とは厚さ方向反対側の前記領域または、前記金属成形体の第１粗面化部に接する粗面化されていない部分に対して通電することで前記第１粗面化部を発熱させ、前記金属成形体の第１粗面化部と、前記第１粗面化部に対応する前記樹脂成形体の第１面を融着させて前記金属成形体の開口部を封止する第２工程を有している、封止複合成形体の製造方法を提供する。

また本発明は、板状面部を有する金属成形体と開口部を有する樹脂成形体を有する封止複合成形体の製造方法であって、
前記金属成形体の板状面部の領域に対してレーザー光を照射して粗面化して第２粗面化部を形成するとき、前記第２粗面化部が前記樹脂成形体の開口部を包囲できる形状および大きさのものである第１工程、
前記金属成形体の第２粗面化部の内側に前記樹脂成形体の開口部が位置するように前記樹脂成形体を圧着させた状態で、前記金属成形体の第２粗面化部とは厚さ方向反対側の前記領域に対して通電することで前記第２粗面化部を発熱させ、前記金属成形体の第２粗面化部と、前記第２粗面化部に対応する前記樹脂成形体の第２面部を融着させて前記樹脂成形体の開口部を封止する第２工程を有している、封止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、金属成形体の開口部が樹脂成形体で封止された封止複合成形体または、樹脂成形体の開口部が金属成形体で封止された封止複合成形体のいずれにおいても非常に高い気密性および液密性を得ることができる。

金属板の開口部が樹脂成形体で封止された封止複合成形体の斜視図。 図１の封止複合成形体の分解平面図。 金属筒の開口部が樹脂成形体で封止された封止複合成形体の斜視図。 図３の封止複合成形体の分解斜視図。 図１の封止複合成形体の製造方法を説明するための断面図。 樹脂成形体の開口部が金属板で封止された封止複合成形体の斜視図。 図６の封止複合成形体の分解平面図。 樹脂筒の開口部が金属板で封止された封止複合成形体の斜視図。 図８の封止複合成形体の分解斜視図。 図６の封止複合成形体の製造方法を説明するための断面図。 実施例におけるシール性試験方法を説明するための図。

［第１の封止複合成形体の製造方法］
（第１の封止複合成形体）
図１～図５により第１の封止複合成形体の製造方法の一実施形態を説明する。
第１工程と第２工程を含む製造方法により製造された第１の封止複合成形体１は、金属成形体１０の開口部１２が樹脂成形体２０で封止されているものである。
封止されているとは、前記開口部内の気体が漏れ出ないこと（気密性がある）および液体が漏れ出ないこと（液密性がある）、または前記開口部内に外部から気体が侵入できないこと（気密性がある）、および液体が侵入できないこと（液密性がある）を意味し、封止のレベルは用途のほか、金属および樹脂の種類などに応じて選択することができる。

金属成形体１０は、板状面部１１を有し、板状面部１１に開口部１２を有しているものである。開口部１２は、貫通孔のほか、凹部であってもよい。
金属成形体１０は、板状面部１１を有していればよく、全体が板状面部１１である金属板であるもののほかに、一部に板状面部１１である金属板を有しているものであればよい。
板状面部（金属板）１１は、平面部からなるもの、曲面部からなるものまたは平面部と曲面部が混在されているものである。
板状面部（金属板）１１の厚さは、製造工程において第１面１１ａに直流電流または交流電流を通電したとき、厚さ方向反対側の第２面１１ｂを発熱（抵抗発熱）させることができる程度の厚さであればよい。
板状面部（金属板）１１の厚さは熱伝導率により異なるが、例えば、アルミニウムの場合は５ｍｍ以下にすることができ、鉄の場合は１０ｍｍ以下にすることができる。

金属成形体１０は、通電して発熱（抵抗発熱）できる性質を有しているものであればよく、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銅、銅合金、亜鉛、亜鉛合金などから選ばれるものから、用途に応じて適したものを選択することができる。

樹脂成形体２０は、金属成形体１０の開口部１２を閉塞できる大きさと形状を有しているものである。
樹脂成形体２０の厚さは特に制限されるものではなく、用途において要求される耐久性、質量などを考慮して選択することができる。

樹脂成形体２０は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマーから選ばれるものである。
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など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樹脂など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、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）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、有機繊維など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、リグニン系など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、窒化ケイ素繊維など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、銅など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。

（第１工程）
第１工程において、金属成形体１０の板状面部１１の開口部１２を包囲する領域（以下「包囲領域」という）に対してレーザー光を照射して粗面化して第１粗面化部１５を形成する。第１粗面化部１５は、第１粗面化部１５の全体または第１粗面化部１５の一部を粗面化することができる。
レーザー光の照射は、エネルギー密度１ＭＷ／ｃｍ²以上で、照射速度２０００ｍｍ／ｓｅｃ以上で連続波レーザー光を照射して粗面化して第１粗面化部１５を形成する第１のレーザー光照射方法と、パルス波レーザー光を照射して粗面化して第１粗面化部１５を形成する第２のレーザー光照射方法のいずれかの方法を適用することができる。

第１のレーザー光照射方法は、特許第５７７４２４６号公報、特許第５７０１４１４号公報、特許第５８６０１９０号公報、特許第５８９００５４号公報、特許第５９５９６８９号、特許第６５１０２９６号公報、特許第６４２２７０１号公報、特許第６３５３３２０号公報に記載された連続波レーザー光の連続照射方法と同様にして実施することができる。
また、第１のレーザー光照射方法は、特許第６６４６０１８号公報に記載されたレーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する方法も実施することができる。

レーザー光の照射時のエネルギー密度（ＭＷ/cm²）は、レーザー出力（Ｗ）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。
レーザー光の照射時のエネルギー密度は、本発明の好ましい一態様は１ＭＷ／ｃｍ²以上であり、本発明の別の好ましい一態様は２～１０００ＭＷ/cm²であり、本発明のさらに別の好ましい一態様は１０～８００ＭＷ/cm²であり、本発明のさらに別の好ましい一態様は１０～７００ＭＷ/cm²である。
レーザー光の照射速度は、本発明の好ましい一態様は２，０００mm／sec以上であり、本発明の別の好ましい一態様は２，０００～２０，０００mm／secであり、本発明のさらに別の好ましい一態様は２，０００～１８、０００mm／secであり、本発明のさらに別の好ましい一態様は３，０００～１５、０００mm／secである。
レーザー光の出力は、本発明の好ましい一態様は４～４０００Ｗであり、本発明の別の好ましい一態様は５０～２５００Ｗであり、本発明のさらに別の好ましい一態様は１５０～２０００Ｗである。他のレーザー光の照射条件が同一であれば、出力が大きいほど孔（溝）深さは深くなり、出力が小さいほど孔（溝）深さは浅くなる。
波長は、本発明の好ましい一態様は５００～１１，０００ｎｍである。
ビーム径（スポット径）は、本発明の好ましい一態様は５～８０μmである。
焦点はずし距離は、本発明の好ましい一態様は－５～＋５ｍｍであり、本発明の別の好ましい一態様は－１～＋１ｍｍであり、本発明のさらに別の好ましい一態様は－０．５～＋０．１ｍｍである。焦点はずし距離は、設定値を一定にしてレーザー照射しても良いし、焦点はずし距離を変化させながらレーザー照射しても良い。例えば、レーザー照射時に、焦点はずし距離を小さくしていくようにしたり、周期的に大きくしたり小さくしたりしても良い。焦点はずし距離が適正な値で－であると、孔深さは深くなる。
またレーザー光を照射するときの繰り返し回数を調整することでも、孔深さを調整することができる。繰り返し回数（一つの孔または溝を形成するための合計のレーザー光の照射回数）は、本発明の好ましい一態様は１～３０回であり、本発明の別の好ましい一態様は５～２０回である。同一のレーザー照射条件であれば、繰り返し回数が多いほど孔（溝）深さが深くなり、繰り返し回数が少ないほど孔（溝）深さが浅くなる。

第２のレーザー光照射方法は、通常のパルス波レーザー光を照射する方法のほか、特許第５８４８１０４号公報、特許第５７８８８３６号公報、特許第５７９８５３４号公報、特許第５７９８５３５号公報、特開２０１６－２０３６４３号公報に記載のパルス波レーザー光の照射方法と同様にして実施することができる。

第１粗面化部１５は、前記包囲領域に対応する形状のものであり、図１、図２に示す実施形態では環状（円形）であるがそれに限定されるものではなく、その他、金属成形体１０の形状および開口部１２の形状に応じて、楕円形、多角形、不定形から選ばれる形状にすることができる。
第１粗面化部１５の幅は、本発明の好ましい一態様は８ｍｍ以下であり、本発明の別の好ましい一態様は５ｍｍ以下である。第１粗面化部１５の幅は均一でもよいし、部分的に異なっていてもよい。第１粗面化部１５の幅が部分的に異なっている場合には、第１粗面化部１５の幅の寸法は最大幅を基準とする。
このように第１粗面化部１５の幅を狭くすることができるため、加工時間を短縮できること、金属成形体１０の厚みが薄い場合にも変形などを抑制できること、金属成形体１０が小さな部品である場合でも対応できることなどの利点がある。

図２の第１粗面化部１５を形成するために第１のレーザー光照射方法と第２のレーザー光照射方法によりレーザー光を照射するときは、スパイラル状に照射する方法、直径の異なる複数の円を形成するように照射する方法、ジグザグに照射する方法、クロスするように照射する方法、ランダムに照射する方法を適用することができる。
第１粗面化部１５は、全体が粗面化されたものでもよいし、一部が粗面化され、残部は粗面化されていないものでもよい。
なお、第１粗面化部１５の全体を粗面化する場合であっても、第１粗面化部１５の全体にくまなくレーザー光を照射する必要はなく、狭い間隔でレーザー光を照射することで、レーザー光を照射してない部分であっても照射時の熱により粗面化される。

第１粗面化部１５の粗面化状態は、次の各要素を満たすようにすることができる。
Ｓａ（算術平均高さ）は、本発明の好ましい一形態３．０～１００μｍ、本発明の別の好ましい一形態は４．０～５０μｍ、本発明のさらに別の好ましい一形態は５．０～３０μｍである。
Ｓｚ（最大高さ）は、本発明の好ましい一形態は２０～１０００μｍ、本発明の別の好ましい一形態は３０～８００μｍ、本発明のさらに別の好ましい一形態は４０～４００μmである。
Ｓｄｒ（界面の展開面積比）は、本発明の好ましい一形態は０．２～１０．０、本発明の別の好ましい一形態は０．３～８．０、本発明のさらに別の好ましい一形態は０．３～１．０である。
Ｓｄｑ（二乗平均平方根傾斜）は、本発明の好ましい一形態は０．５～１０．０、本発明の別の好ましい一形態は０．６～６．０、本発明のさらに別の好ましい一形態は０．６～２．０である。
上記の各要素の数値範囲が満たされるようにして第１粗面化部１５を形成すると、得られた封止複合成形体の気密性および液密性を高めることができる。

（第２工程）
第２工程において、金属成形体１０の第１粗面化部１５と、第１粗面化部１５に対応する樹脂成形体２０の第１環状面２２を融着させて、金属成形体１０の開口部１２を封止する。
第２工程では、金属成形体１０の第１粗面化部１５に樹脂成形体２０の第１環状面２２を圧着させた状態で、金属成形体１０の第１粗面化部１５とは厚さ方向反対側の環状面（第１反対環状面１６）に対して直流電流または交流電流を通電することで第１環状粗面化部を発熱（抵抗発熱）させる。
圧着は、金属成形体１０の第１粗面化部１５に対して、樹脂成形体２０の第１環状面２２を２５ｇ／ｃｍ²以上の圧力で、樹脂成形体２０が変形しないように押しつける方法を適用することができる。

通電方法は、第１反対環状面１６に対して通電することで発熱させることができる方法であればよい。
例えば、図５に示すとおり直流電流を通電するときは、＋のリング電極と－のリング電極を使用し、＋のリング電極を外側に配置し、－のリング電極を内側に配置して、それぞれを第１面１１ａに当接させた状態で直流電流を通電する方法を実施することができるほか、－のリング電極を外側に配置し、＋のリング電極を内側に配置して、それぞれを第１面１１ａに当接させた状態で直流電流通電する方法を実施することができる。
また、複数の＋電極と複数の－電極を使用し、複数の＋電極を環状になるように外側に配置し、複数の－電極を環状になるように内側に配置して、それぞれを第１面１１ａに当接させた状態で直流電流通電する方法を実施できるほか、複数の－電極を環状になるように外側に配置し、複数の＋電極を環状になるように内側に配置して、それぞれを第１面１１ａに当接させた状態で直流電流通電する方法を実施することができる。
さらに間隔をおいて棒状の＋電極と棒状の－電極を配置して、それぞれを第１面１１ａに当接させた状態で直流電流を通電する方法を実施することができる。
交流電流を使用して通電するときは、図５に示すように＋と－の電極を配置する必要はない。

第１工程と第２工程を含む製造方法により製造された第１の封止複合成形体１は、金属成形体１０の板状面部１１の第２面１１ｂの開口部１２を包囲する第１粗面化部１５と、第１粗面化部１５に対応する樹脂成形体２０の第１環状面部２２が融着（接合）されているものである。
金属成形体１０の第１粗面化部１５は、全体または一部が粗面化されているものであり、粗面化されている部分には微細な凹凸が形成されている。第１粗面化部１５は、粗面化されている部分を含んでいる面を意味し、必ず全体が粗面化されているものではない。
融着（接合）されているとは、金属成形体１０の第１粗面化部１５と樹脂成形体２０が接触された状態にあるとき、第１粗面化部１５の微細な凹凸部の凹部内に、第１粗面化部１５に対応する樹脂成形体２０の第１環状面部２２の樹脂が溶融して入り込んだ後で固化されることで、金属成形体１０と樹脂成形体２０が一体化された状態になっていることである。

第１粗面化部１５の全体が粗面化されているときは、金属成形体１０の第１粗面化部１５と樹脂成形体２０の第１環状面部２２の全体が接触されており、かつ金属成形体１０の第１粗面化部１５と樹脂成形体２０の第１環状面部２２の全体が融着（接合）されているため、融着（接合）面積率（％）＝融着（接合）面積／接触面積×１００＝１００％になる。
第１粗面化部１５の一部が粗面化されているときは、金属成形体１０の第１粗面化部１５と樹脂成形体２０の第１環状面部２２の全体が接触されており、かつ金属成形体１０の第１粗面化部１５と樹脂成形体２０の第１環状面部２２の一部が融着（接合）されているため、融着（接合）面積率（％）＝融着（接合）面積／接触面積×１００＝１００％未満になる。
融着（接合）面積率（％）は、本発明の好ましい一態様は１０～１００％であり、第１粗面化部１５の幅が大きいほど融着（接合）面積率を高くして、幅が小さいほど融着（接合）面積率を低くすることができる。
第１粗面化部１５の幅が４～８ｍｍのとき、融着（接合）面積率の本発明の好ましい一態様は８０～１００％である。
第１粗面化部１５の幅が２～４ｍｍ未満のとき、融着（接合）面積率の本発明の好ましい一態様は３０～７５％である。
第１粗面化部１５の幅が２ｍｍ未満のとき、融着（接合）面積率の本発明の好ましい一態様は２５％以下である。

［別実施形態の第１の封止複合成形体の製造方法］
図３および図４に示す第１の封止複合成形体２５は、図１に示す第１の封止複合成形体１の別実施形態のもので、金属筒３０の開口部３２が樹脂成形体４０で封止されたものである。
金属筒３０は、外周面３１ａと内周面３１ｂを有する周面部３１が曲面の板状面部になっている。
金属筒３０は、幅方向の断面形状が多角形のものでもよい。
また金属筒３０は、図３および図４に示すような真っ直ぐなもののほか、用途に応じて、一部が湾曲しているもの、一部が曲がっているものでもよく、さらに用途に応じて、１または２以上に分岐されているものでもよいし、封止された開口部を除いた開口部の一部または全部が閉塞されているものでもよい。
金属筒３０は両端部が開口され（図４では一端部の開口部３２のみ示されている）、第１端面３３が第１環状粗面化部になっている。
樹脂成形体４０は、第１環状粗面化部（第１端面）３３に対応する第１環状面４２を有している。
図３に示す封止複合成形体２５は、図４に示す金属筒３０の第１環状粗面化部（第１端面）３３に樹脂成形体４０の第１環状面部４２が融着されているものである。

図３に示す第１の封止複合成形体２５は、図１に示す第１の封止複合成形体１と同様の第１工程と第２工程を実施することで製造することができる。
第１工程を実施するときは、図４の金属筒３０の第１端面（包囲領域）３３にレーザー光を照射して粗面化して第２環状粗面化部３３を形成する。
第２工程を実施するときは、図４の金属筒３０の第１端面（第２環状粗面化部）３３に樹脂成形体４０の第２環状面４２を被せて圧着した状態で、第１端面（第２環状粗面化部）３３に近接した外周面３１に直流電流または交流電流を通電することで第１端面（第２環状粗面化部）３３を発熱（抵抗発熱）させ、第１端面（第２環状粗面化部）３３と第２環状面４２を融着させることで第１の封止複合成形体２５を得ることができる。

第１工程と第２工程を含む製造方法により製造された第１の封止複合成形体１または第１の封止複合成形体２５は、実施例に記載のエアリーク試験、Ｈｅリーク試験およびヒートショック後のＨｅリーク試験において気体の漏れがないという高い気密性および液密性を有している。
このため、第１の封止複合成形体１または第１の封止複合成形体２５は、高い気密性および液密性が要求される車載用エレクトロニックコントロールユニット（ECU）、冷却ユニット、熱交換ユニット、センサーケース、冷却水配管部品、防水電子機器の筐体などに使用することができる。

［第２の封止複合成形体の製造方法］
（第２の封止複合成形体）
図６～図１０により第２の封止複合成形体とその製造方法を説明する。
第１工程と第２工程を含む製造方法により製造された第２の封止複合成形体５０は、樹脂成形体７０の開口部７２が金属成形体６０により封止されているものである。
封止されているとは、前記開口部内の気体が漏れ出ないこと（気密性がある）および液体が漏れ出ないこと（液密性がある）、または前記開口部内に外部から気体が侵入できないこと（気密性がある）、および液体が侵入できないこと（液密性がある）ことを意味し、封止のレベルは用途のほか、金属および樹脂の種類などに応じて選択することができる。

金属成形体６０は、樹脂成形体７０の開口部７２を閉塞できる大きさと形状を有しているものである。
金属成形体６０は、第１の封止複合成形体１と同じ金属からなるものを使用することができる。
金属成形体６０は、全体が金属板であるもののほかに一部に金属板を有しているものであればよく、金属板は、平面部からなるもの、曲面部からなるものまたは平面部と曲面部が混在されているものである。
金属成形体（金属板）６０の厚さは、製造工程において第１面６１の第１面環状外周部６１ａに直流電流または交流電流を通電したとき、厚さ方向反対側の第２面６２の第２面環状外周部６２ａを発熱（抵抗発熱）させることができる程度の厚さであればよい。
金属成形体（金属板）６０の厚さは熱伝導率により異なるが、例えば、アルミニウムの場合は５ｍｍ以下にすることができ、鉄の場合は１０ｍｍ以下にすることができる。

樹脂成形体２０の形状および厚さは特に制限されるものではなく、用途において要求される耐久性、質量などを考慮して選択することができる。
樹脂成形体２０は、第１の封止複合成形体１と同じ樹脂からなるものを使用することができる。

（第１工程）
第１工程において、図７に示す金属成形体（金属板）６０の第２面６２の包囲領域にレーザー光を照射して粗面化して第２粗面化部６２ａを形成する。第２粗面化部６２ａは、第２粗面化部６２ａの全体または第２粗面化部６２ａの一部を粗面化することができる。
レーザー光の照射は、上記した第１の封止複合成形体１の製造方法と同じ第１のレーザー光照射方法または第２のレーザー光照射方法のいずれかの方法を適用して、同様に実施することができる。

第２粗面化部６２ａは、前記包囲領域に対応する形状のものであり、図６、図７に示す実施形態では環状（円形）であるがそれに限定されるものではなく、その他、樹脂成形体７０の形状および開口部７２の形状に応じて、楕円形、多角形、不定形から選ばれる形状にすることができる。
第２粗面化部６２ａの幅は、本発明の好ましい一態様は８ｍｍ以下であり、本発明の別の好ましい一態様は５ｍｍ以下である。第２粗面化部６２ａの幅は均一でもよいし、部分的に異なっていてもよい。第２粗面化部６２ａの幅が部分的に異なっている場合には、第２粗面化部６２ａの幅の寸法は最大幅を基準とする。
このように第２粗面化部６２ａの幅を狭くすることができるため、加工時間を短縮できること、金属成形体６０の厚みが薄い場合にも変形などを抑制できること、金属成形体６０が小さな部品である場合でも対応できることなどの利点がある。

第２粗面化部６２ａのＳａ（算術平均高さ）、Ｓｚ（最大高さ）、Ｓｄｒ（界面の展開面積比）、Ｓｄｑ（二乗平均平方根傾斜）の各数値範囲は、第１の封止複合成形体１の製造方法と同じ範囲である。

（第２工程）
第２工程において、金属成形体６０の第２粗面化部６２ａと、第２粗面化部６２ａに対応する樹脂成形体７０の第２面（第２環状面）７３を融着させて、樹脂成形体７０の開口部７２を封止する。
第２工程では、金属成形体６０の第２粗面化部６２ａを樹脂成形体７０の第２環状面部７２に圧着させた状態で、金属成形体６０の第２粗面化部６２ａとは厚さ方向反対側の環状面（第２反対環状面６２ｂ）に対して通電することで第２粗面化部６２ａを発熱（抵抗発熱）させる。
圧着は、樹脂成形体７０の第２環状面７２に対して、金属成形体６０の第２粗面化部６２ａを２５ｇ／ｃｍ²で、樹脂成形体７０が変形しないように押しつける方法を適用することができる。
通電方法は、第１反対環状面６２ｂに対して直流電流または交流電流を通電することで発熱させることができる方法であればよい。
例えば、図１０に示すとおり直流電流を通電するときは、＋リング電極と－のリング電極を使用し、＋のリング電極を外側に配置し、－のリング電極を内側に配置して、それぞれを第１反対環状面６２ｂに当接させた状態で直流電流を通電する方法を実施できるほか、－のリング電極を外側に配置し、＋のリング電極を内側に配置して、それぞれを第１反対環状面６２ｂに当接させた状態で直流電流を通電する方法を実施することができる。
また、複数の＋電極と、複数の－電極を使用し、複数の＋電極を環状になるように外側に配置し、複数の－電極を環状になるように内側に配置して、それぞれを第１反対環状面６２ｂに当接させた状態で直流電流を通電する方法を実施することができる。
さらに間隔をおいて棒状の＋電極と棒状の－電極を配置して、それぞれを第１反対環状面６２ｂに当接させた状態で直流電流を通電する方法を実施することができる。
交流電流を使用して通電するときは、図１０に示すように＋と－の電極を配置する必要はない。

第２の封止複合成形体５０は、金属成形体６０の第２面６２の第２粗面化部６２ａと、第２粗面化部６２ａに対応する樹脂成形体７０の第２環状面部７３が融着されているものである。
金属成形体６０の第２粗面化部６２ａは、全体または一部が粗面化されているものであり、粗面化されている部分には微細な凹凸が形成されている。第２粗面化部６２ａ、粗面化されている部分を含んでいる面を意味し、必ず全体が粗面化されているものではない。
融着されているとは、金属成形体６０の第２粗面化部６２ａと樹脂成形体７０の開口部７２を包囲する第２環状面部７３が接触された状態にあるとき、第２粗面化部６２ａの微細な凹凸部の凹部内に、第２粗面化部６２ａに対応する樹脂成形体７０の第２環状面部７３の樹脂が溶融状態で入り込んだ後で固化されることで、金属成形体６０と樹脂成形体７０が一体化された状態になっていることである。

［別実施形態の第２の封止複合成形体の製造方法］
図８および図９に示す第２の封止複合成形体７５は、図６に示す第１の封止複合成形体５０の別実施形態のものであり、樹脂筒９０の開口部９２が金属成形体８０で封止されたものである。
金属成形体８０は、板状面部１１を有していればよく、図９に示すように全体が金属板であるもののほかに一部に金属板を有しているものであればよい。
金属成形体（金属板）８０は、平面部からなるもののほか、曲面部からなるものまたは平面部と曲面部が混在されているものでもよい。
金属成形体（金属板）８０の厚さは、製造工程において第１面８１ａに通電したとき、厚さ方向反対側の第２面８１ｂを発熱（抵抗発熱）させることができる程度の厚さであればよい。
金属成形体（金属板）８０の厚さは熱伝導率により異なるが、例えば、アルミニウムの場合は５ｍｍ以下にすることができ、鉄の場合は１０ｍｍ以下にすることができる。

樹脂筒９０は両端部が開口され（図９では一端部の開口部９２のみ示されている）、開口部９２を包囲する第１端面９３を有している。
樹脂筒９０の幅方向の断面形状は多角形でもよい。
また樹脂筒９０は、図８および図９に示すような真っ直ぐなもののほか、用途に応じて、一部が湾曲しているもの、一部が曲がっているものでもよく、さらに用途に応じて、１または２以上に分岐されているものでもよいし、封止された開口部を除いた開口部の一部または全部が閉塞されているものでもよい。
図８に示す第２の封止複合成形体７５は、図９に示す金属板８０の第２環状粗面化部８２に樹脂筒９０の第１端面（第２環状面部）９３が融着されているものである。

図８に示す第２の封止複合成形体７５は、図６に示す第２の封止複合成形体５０と同様の第１工程と第２工程を実施することで製造することができる。
第１工程を実施するときは、図９の金属板８０の包囲領域にレーザー光を照射して粗面化して第２環状粗面化部８２を形成する。
第２工程を実施するときは、図９の樹脂筒９０の第１端面９３に金属板８０の第２環状粗面化部８２を被せて圧着した状態で、図１０に示すようにして金属板８０の第２環状粗面化部８２の厚さ方向反対面に直流電流または交流電流を通電することで第２環状粗面化部８２を発熱（抵抗発熱）させ、第２環状粗面化部８２と第１端面９３を融着させることで第２の封止複合成形体７５を得ることができる。

第１工程と第２工程を含む製造方法により製造された第２の封止複合成形体５０または第２の封止複合成形体７５は、実施例に記載のエアリーク試験、Ｈｅリーク試験およびヒートショック後のＨｅリーク試験において気体の漏れがないという高い気密性および液密性を有している。
このため、第２の封止複合成形体５０または第１の封止複合成形体７５は、高い気密性が要求される車載用エレクトロニックコントロールユニットのケース（ECUケース）リチウムイオン電池の端子、冷却・放熱ユニットなどに使用することができる。

各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせなどは一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲で、適宜構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。本発明は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

実施例１～４、比較例１～３
図１および図２に示す封止複合成形体を製造した。金属成形体は、アルミニウム合金（A5052）からなるドーナツ形状のもの（直径50mm、開口部の直径20mm、厚さ1mm）を使用し、樹脂成形体は、ＰＰＳ（ガラス繊維３５質量％含有）からなる円板形状のもの（直径30mm，厚さ2mm）を使用した。
（第１工程）
図２に示す第１粗面化部１５の面積（接触面積）中の一部また全部（粗面化面積）を表１に示す条件でレーザー光線を照射して粗面化した。

（第２工程）
実施例１～４は、図５に示すようにして＋のリング電極（外側配置）と－のリング電極（内側配置）を使用して抵抗発熱させることで封止複合成形体を製造した。
金属試験片と樹脂成形体を重ねたものを外側電極（＋）（直径30mm）、内側電極（－）（直径20mm）の電極にて押しつけ、直流電流を印加した。電力で押し当てた圧力は３～４ｋNで調整し、通電時間は１秒未満にて接合を実施した。

比較例２、３は、射出成形により封止複合成形体を製造した。比較例２、３は、特開２０１８－９４７７７号公報に記載の発明に相当するものである。
射出成形条件は、次のとおりである。
ＧＦ35％強化PPS樹脂（DURAFIDE 1135MF1：ポリプラスチックス（株）製），ＧＦ（ガ
ラス繊維）
樹脂温度：３２０℃
金型温度：１５０℃
射出成形機：ファナック製ROBOSHOT S2000i100B）

（シール性試験）
シール性は、次のように試験した。
図１１に示す金属製の試験用容器220の開口部に図１で示す封止複合成形体１を固定した。金属製の試験用容器220と金属成形体１０は溶接固定した。
その後、試験用容器220内に封止複合成形体１が完全に浸漬するまで水230を入れた。
この状態で、室温環境下、試験用容器220の側面から内部空間221内に空気を５００kPaで３分間送ったときに空気漏れがあるかどうか（水230に泡が発生するかどうか）で評価した。このとき、空気漏れがない場合は〇、漏れがある場合は×とした。

（Ｈｅリーク試験）
試験機：(株)コスモ計器 ヘリウムリークテスター Ｇ－ＦＩＮＥ
検出方法：大気圧法
検出範囲：下限 ５．０・１０^-7Pa・m³／s
設定圧力：５００ｋＰａ
５．０・１０^-7Pa・m³／s以下の場合は〇、超える場合は×とした。

（３）ヒートショック後のＨｅリーク試験
封止複合成形体を気層式熱衝撃試験機ＮＴ５５０Ａ（楠本化成（株）製）に入れた後、－４０℃で３０分間保持、－４０℃から１２５℃まで昇温させた後に３０分間保持、１２５℃から－４０℃まで降温させた後に３０分間保持を１サイクルとして５００サイクル繰り返した後、ヘリウムのリーク試験を実施した。
ヘリウムのリーク試験は、上記（２）と同様の方法で行った。

実施例１～４と比較例２、３との対比から、ヒートショック後のＨｅリーク試験において気密性に明確な差が認められた。
実施例１～４の封止複合成形体と比較例２、３の封止複合成形体は、エアリーク試験とＨｅリーク試験の結果は差が認められないが、ヒートショック後のＨｅリーク試験の結果から、実施例１～４の封止複合成形体と比較例２、３の封止複合成形体の気密性には明確な差があるため、例えば、常温および常圧雰囲気中であっても、５年後または１０年後のように長期間経過後における気密性には差が生じることは自明である。
また実施例１は、処理幅が１ｍｍであっても高い気密性を発揮することができたものであり、加工時間が短縮できること、金属成形体の厚みが薄い場合にも変形などを抑制できること、金属成形体が小さな部品である場合でも対応できることなどの効果が得られる。

本発明の封止複合成形体の製造方法により得られた封止複合成形体は、車載用エレクトロニックコントロールユニットのケース（ECUケース）、リチウムイオン電池の端子、冷却・放熱ユニット、熱交換ユニット、センサーケース、冷却水配管部品、防水電子機器の筐体などに利用することができる。

１，２５ 第１の封止複合成形体
１０ 金属成形体（金属板）
１１ 板状面部
１２ 開口部
１５ 第１環状粗面化部
２０ 樹脂成形体
２２ 第１環状面
５０，７５ 第２の封止複合成形体
６０ 金属成形体
６２ａ 第２環状粗面化部
７０ 樹脂成形体
７２ 開口部

Claims (10)

1. 板状面部を有し、前記板状面部に開口部を有する金属成形体と樹脂成形体を有する封止複合成形体の製造方法であって、
   前記金属成形体の板状面部の開口部を包囲する領域に対してレーザー光を照射して粗面化して第１粗面化部を形成する第１工程と、
   前記金属成形体の第１粗面化部に前記樹脂成形体を圧着させた状態で、前記金属成形体の第１粗面化部とは厚さ方向反対側の前記領域または、前記金属成形体の第１粗面化部に接する粗面化されていない部分に対して通電することで前記第１粗面化部を発熱させ、前記金属成形体の第１粗面化部と、前記第１粗面化部に対応する前記樹脂成形体の面を融着させて前記金属成形体の開口部を封止する第２工程を有している、封止複合成形体の製造方法。
2. 板状面部を有する金属成形体と開口部を有する樹脂成形体を有する封止複合成形体の製造方法であって、
   前記金属成形体の板状面部の領域に対してレーザー光を照射して粗面化して第２粗面化部を形成するとき、前記第２粗面化部が前記樹脂成形体の開口部を包囲できる形状および大きさのものである第１工程、
   前記金属成形体の第２粗面化部の内側に前記樹脂成形体の開口部が位置するように前記樹脂成形体を圧着させた状態で、前記金属成形体の第２粗面化部とは厚さ方向反対側の前記領域に対して通電することで前記第２粗面化部を発熱させ、前記金属成形体の第２粗面化部と、前記第２粗面化部に対応する前記樹脂成形体の第２面部を融着させて前記樹脂成形体の開口部を封止する第２工程を有している、封止複合成形体の製造方法。
3. 前記第１工程が、エネルギー密度１ＭＷ／ｃｍ²以上で、照射速度２０００ｍｍ／ｓｅｃ以上で連続波レーザー光を照射して粗面化して第１粗面化部または第２粗面化部を形成する工程である、請求項１または２記載の封止複合成形体の製造方法。
4. 前記第１工程が、パルス波レーザー光を照射して粗面化して第１粗面化部または第２粗面化部を形成する工程である、請求項１または２記載の封止複合成形体の製造方法。
5. 前記第１粗面化部と前記第２粗面化部が、平面形状が円、楕円形、多角形、不定形から選ばれる粗面化部で、幅が８ｍｍ以下のものである、請求項１～４のいずれか１項記載の封止複合成形体の製造方法。
6. 前記第１粗面化部と前記第２粗面化部が、平面形状が円、楕円形、多角形、不定形から選ばれる粗面化部で、幅が５ｍｍ以下のものである、請求項１～４のいずれか１項記載の封止複合成形体の製造方法。
7. 前記金属成形体に通電するとき、外側リング電極と内側リング電極を使用し、直流電流または交流電流を通電する、請求項１～６のいずれか１項記載の封止複合成形体の製造方法。
8. 前記金属成形体に通電するとき、複数の電極を環状になるように外側に配置したもの、複数の電極を環状になるように内側に配置したものを使用し、直流電流または交流電流により通電する、請求項１～６のいずれか１項記載の封止複合成形体の製造方法。
9. 前記金属成形体が、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銅、銅合金、亜鉛、亜鉛合金から選ばれるものである、請求項１～８のいずれか１項記載の封止複合成形体の製造方法。
10. 前記樹脂成形体が、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマーから選ばれるものである、請求項１～９のいずれか１項記載の封止複合成形体の製造方法。

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