JP4993039B2 - 複合成形品 - Google Patents

Description

本発明は、金属部材の表面に繊維強化高分子材料部を被覆した構造をもつ複合成形品に関する。

従来、金属を母材とする表面をもつ金属部材と、金属部材の表面に被覆された樹脂部とからなる複合成形品が知られている（特許文献１〜３）。特許文献１によれば、金属部材の表面にケミカルエッチングを施し、そのエッチング面に樹脂が被覆されるように熱可塑性樹脂を射出成形によりインサート成形して樹脂部を形成し、複合成形品を形成する。この文献によれば、冷熱サイクルが繰り返されたとしても、高い気密性を確保できると記載されている。特許文献２によれば、マグネシウム合金で形成された金属部材の表面に化成処理を施し、金属酸化物、金属炭酸化物、金属リン酸化物からなる表層を形成し、その後、表層の凹凸部に、ポリブチレンテレフタレート樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂を主成分とする樹脂層を被覆させた複合成形品が開示されている。このものでは、表層には、直径で約１０ナノメートル、長さ１００ナノメートル程度の円形柱が多数形成されている。特許文献３によれば、金属材料で形成された金属部材と樹脂材料とを重ね合わせた状態で、接合部に存在する樹脂材料を２００〜１５００℃にレーザビームを用いて加熱させ、接合部の樹脂材料に気泡を発生させる接合方法が開示されている。気泡は０．０１〜５．０ミリメートルとされている。このものによれば、金属部材と樹脂材料との接合強度を高めることができると記載されている。
特開２００１−２２５３５２号公報 特開２００７−３０１９７２号公報 国際公開ＷＯ２００７／０２９４４０号公報

上記した複合成形品では、金属部材の表面と金属部材の表面に被覆された樹脂部との界面における剪断強度をできるだけ高めることができ、樹脂部の剥離を抑制できる。しかしながら、厳しい冷熱サイクルが繰り返して作用するような厳しい使用環境で複合成形品が使用される場合には、上記した複合成形品は、必ずしも充分に対応できず、樹脂部が過剰剥離するおそれがある。例えば、車両のエンジンルームに代表される厳しい環境では、厳しい冷熱サイクルが繰り返して複合成形品に作用するため、充分に対応できず、使用期間が長くなると、樹脂部が過剰剥離するおそれがある。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、金属部材の表面と金属部材の表面に被覆された繊維強化高分子材料部との界面における耐剥離性を高めることができ、加熱および冷却に起因する厳しい熱衝撃が繰り返して複合成形品に作用するときであっても、繊維強化高分子材料部の過剰剥離を抑制できる複合成形品を提供することを課題とする。

様相１の本発明に係る複合成形品は、（ｉ）金属を母材とする表面をもつ金属部材と、（ｉｉ）金属部材の表面の少なくとも一部に被覆され、マトリックスとなる高分子材料とマトリックスを補強する複数の補強繊維とを有する繊維強化高分子材料部とを具備しており、（ｉｉｉ）金属部材の表面は、補強繊維の径よりも大きなピッチ間隔を隔てて周期的にまたは不規則的に複数並設された突部を有しており、（ｉｖ）対向する突部は、繊維強化高分子材料部を構成する高分子材料の一部が進入し且つ補強繊維のうちの少なくとも一部が進入できる進入空間を形成している。

本発明によれば、金属部材の表面に形成された突部は、補強繊維の径よりも大きなピッチ間隔を隔てて周期的にまたは不規則的に複数並設されている。従って、金属部材と繊維強化高分子材料部との界面に発生する剪断応力に基づく歪を、突部により分断することができる。このため熱衝撃が繰り返して作用する厳しい環境において複合成形品が使用されるときであっても、界面における剥離を抑えることができる。更に、進入空間には、繊維強化高分子材料部のマクリックスを構成する高分子材料の一部が進入する。これにより金属部材の表面と繊維強化高分子材料部との界面における剪断強度を更に高めることができる。更に、対向する突部間で形成される進入空間には、補強繊維のうちの少なくとも一部が進入でき、進入空間に進入されている高分子材料を補強繊維で補強するのに有利となる。これにより前記した界面における剪断強度を一層高めることができる。

ところで、金属部材の表面と繊維強化高分子材料部との界面に着目すると、補強繊維それ自体が界面に存在する確率は低い。繊維強化高分子材料部を構成する高分子材料で形成された薄層が界面に存在している確率が高いと考えられる。以下、薄層をＷＢＬ（ＷＢＬ：Weak Boundaly Layer）とも称する。ここで薄層は、高分子材料で形成されており、補強繊維が存在している確率が低いため、繊維強化高分子材料部それ自体の強度に比較すると、機械的強度が劣る層であると考えられる。この場合、熱衝撃等の力が界面に作用した場合には、応力集中により薄層が破壊する可能性がある。上記したように対向する突部間に存在する進入空間に、補強繊維のうちの少なくとも一部が進入すると、薄層が存在していたとしても、補強繊維の補強効果により、界面における剪断強度を高めることができると考えられる。

様相２の本発明に係る複合成形品によれば、更に、突部を形成する壁面は、進入空間に露出する複数の微小凹部および／または微小凸部を有する。

更に様相２に係る本発明によれば、突部を形成する壁面は、進入空間に露出する複数の微小凹部および／または微小凸部を有する。微小凹部は、進入空間の開口寸法よりも小さな微小開口をもつ。微小凸部は、進入空間の開口寸法よりも小さな突出量をもつ。突部の壁面に形成されている微小凹部および／または微小凸部により、金属部材と繊維強化高分子材料部との界面における係合度を更に高め、前記した進入空間に進入されている高分子材料の剪断強度を一層高めることができ、界面における耐剥離性を向上させる。

以上説明したように本発明によれば、金属部材と繊維強化高分子材料部との界面における剪断応力に基づく歪みを、突部により分断させることができる。このため界面における剪断破壊に対する耐久性を高めることができ、界面における剥離を抑制できる。このため、加熱および冷却に起因する熱衝撃が長期間にわたり繰り返して作用する環境において複合成形品が使用されるときであっても、界面における過剰剥離を抑制できる。

実施形態１に係り、金属部材の厚み方向に沿って切断した突部を模式的に示す断面図である。

実施形態１に係り、金属部材の突部にＦＲＰ部が被覆されている状態を模式的に示す断面図である。

実施形態１に係り、転造前の金属部材の表面を模式的に示す断面図である。

実施形態１に係り、金属部材の表面を転造しつつ突部を形成している状態を模式的に示す断面図である。

実施形態１に係り、金属部材の表面に形成されている突部を模式的に示す平面図である。

実施形態２に係り、図６Ａは金属部材の表面に形成されている進入空間を模式的に示す平面図であり、図６Ｂは金属部材の表面に形成されている進入空間を模式的に示す断面図（ＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図）である。

実施形態３に係り、転写用の成型型の加圧により金属部材の表面に突部を転写させる状態を模式的に示す図である。

実施形態４に係り、金属部材の表面に形成されている突部を模式的に示す平面図である。

実施形態５に係り、金属部材の表面に形成されている突部を模式的に示す平面図である。

実施形態６に係り、突部を形成する転写加工要素を部分的に示す平面図である。

実施形態７に係り、金属部材の表面に形成されている突部を模式的に示す断面図である。

実施形態７に係り、金属部材の表面の突部にＦＲＰ部が被覆されている状態を模式的に示す断面図である。

実施形態９に係り、金属部材の表面に形成されている突部を模式的に示す断面図である。

実施形態９に係り、金属部材の表面の突部にＦＲＰ部が被覆されている状態を模式的に示す断面図である。

実施形態１０に係り、金属部材の表面にマスキング部材を被覆した状態でブラスト処理した状態を模式的に示す断面図である。

実施形態１０に係り、金属部材の表面の突部にＦＲＰ部が被覆されている状態を模式的に示す断面図である。

図１７Ａおよび図１７Ｂは実施形態１１に係り、金属部材の表面に形成された突部を模式的に示す平面図である。

三層積層体を熱膨張変化形態を模式的に示す図である。

ＷＢＬに作用する剪断応力と突部間のピッチ間隔ＬＡとの関係を示すグラフである。

試験片の斜視図である。

走査型電子顕微鏡で撮像した写真図（倍率５０倍）である。

走査型電子顕微鏡で撮像した拡大写真図（倍率２００倍）である。

試験片の斜視図である。

ガラス繊維含有のナイロンで試験片のＦＲＰ部を形成した場合において、横軸を突部のピッチ間隔とし、縦軸を剪断強度および保持率（％）にした関係を示すグラフである。

ガラス繊維含有のＰＰＳ樹脂で試験片のＦＲＰ部を形成した場合において、横軸を突部のピッチ間隔とし、縦軸を剪断強度および保持率（％）とした関係を示すグラフである。

横軸を（進入空間の深さ／突部間のピッチ間隔）に関するα値とし、縦軸を接合破断強度および保持率（％）とした関係を示すグラフである。

界面に発生する剪断応力に基づく歪の分断について、本発明の図１８に示す三層積層体（初期寸法：ｌｉ）を例にとって説明する。第１層（ｘ＝１）は樹脂層、第３層（ｘ＝３）は金属部材、中間層である第２層（ｘ＝２）はＷＢＬとする。この積層体にΔＴの温度変化が与えられると、各層（ｘ＝１〜３）は、式１で示されるΔｌｘ（ｘ＝１〜３）ぶん寸法変化してｌｘ（ｘ＝１〜３）になろうとする。すなわち、第１層（ｘ＝１）については、基本的には、Δｌ_１＝ｌｉ・β_１・ΔＴとなる。第２層（ｘ＝２）については、基本的には、Δｌ_２＝ｌｉ・β_２・ΔＴとなる。第３層（ｘ＝３）については、基本的には、Δｌ_３＝ｌｉ・β_３・ΔＴとなる。従って第１層（ｘ＝１）の長さｌ_１については、基本的には、ｌ_１＝ｌｉ＋Δｌ_１となる。第２層（ｘ＝２）の長さｌ_２については、基本的には、ｌ_２＝ｌｉ＋Δｌ_２となる。第３層（ｘ＝３）の長さｌ_３については、基本的には、ｌ_３＝ｌｉ＋Δｌ_３となる。

しかし各層（ｘ＝１〜３）の界面は互いに接合されているため、自由に滑ることができない。よって、ΔＴの温度変化が発生するとき、三層積層体の実際の長さはｌ’となる。ｌ’とｌｘとの差は、各層に歪として残存する。歪によって発生する剪断応力が材料の剪断強度を超えるとき、亀裂が発生し、成長すると考えられる。
ｌ’では、各層の歪により生じる引張力と圧縮力とのバランスが取れている筈である。よって力の釣り合いは基本的には式２となり、三層積層体の平均寸法ｌ’が求まる。寸法変化に相当する歪量Δｌｘ（Δｌｘ＝ｌ’−ｌｘ）に基づく各層の剪断応力τｘは、各層の厚みｄｘと関係し、基本的には式３で求まると考えられる。

式３により求められる剪断応力τ_２が、第２層であるＷＢＬの剪断強度を上回るとき、ＷＢＬに亀裂が発生すると考えられる。この際に第１層と第３層との線膨張差による応力を考えることは言うまでもないが、ＷＢＬ自体の線膨張によっても歪が発生し、剪断応力が発生する。このため界面の接合状態によっては、ＷＢＬに微細な亀裂が発生する。このため、冷熱サイクルの繰り返しに基づく熱衝撃により、亀裂が成長するため、ＷＢＬの破壊に至ると考えられる。

なお、水、酸化、アルカリなどの浸透による加水分解や有機溶媒による応力割れ等に代表される化学的劣化がＷＢＬ等に加わることがあるため、ＷＢＬの機械的物性の低下が更に進行し、より低い剪断応力でＷＢＬが破壊に至るようになるおそれがある。ＷＢＬが破壊すれば、第１層と第２層との剥離が進行すると考えられる。上記した式３に基づけば、ＷＢＬに作用する剪断応力τ_２を小さくさせるためには、歪Δｌ_２を分断させて小さくさせること、（ｉｉ）高分子材料の剛性を低下させて横弾性係数（剛性率）Ｇ_２を小さくさせることが有効であることがわかる。そこで本発明者は、（ｉ）を考慮し、壁や杭のような複数の突部を所定のピッチ間隔以下で周期的または不規則的に金属部材の表面に形成することが有効であると着想した。このように歪を複数の突部により分断させるという着想に基づいて、本発明は開発されている。対向する突部のピッチ間隔としては、式３に基づいて求めることができる。

一例として、ガラス繊維で強化したＰＰＳ樹脂からなるＦＲＰ部をアルミニウム合金の金属部材に被覆させた複合成形品について説明を加える。この場合、初期寸法ｌｉ（対向する突部間のピッチ間隔ＬＡに相当）と剪断応力τ_２との関係を求めた。その結果を図１９の特性線ＷＡとして示す。この場合、２３℃←→マイナス４０℃の冷熱サイクルを１サイクルとし、ＦＲＰ部の厚みを３ミリメートル、金属部材の厚みを３ミリメートルとし、ＷＢＬの厚みは１０ナノメートルとした。算出にあたって用いた物性値を表１に示す。

図１９において、ＰＰＳ樹脂自体の剪断強度を特性線Ｓｔとして示す。特性線Ｓｔを上回る領域では、界面に存在するＷＢＬ自体が破壊するおそれがある領域を示し、特性線Ｓｔを下回る領域では、界面に存在するＷＢＬ自体の破壊が発生しない領域を示すと考えられる。図１９の特性線ＷＡによれば、対向する突部間の初期寸法ｌｉ（対向する突部間のピッチ間隔ＬＡに相当）が１．０×１０^−４メートル＝１００マイクロメートルを大きく超えていれば（例えば３０００マイクロメートルよりも大きい側に超える場合）、界面に存在するＷＢＬが破壊されるおそれがあり、界面における剥離が促進すると考えられる。これに対して、図１９の特性線ＷＡによれば、ＰＰＳ樹脂の場合には、対向する突部間の初期寸法ｌｉが１００マイクロメートル以下であれば、界面に存在するＷＢＬの破壊が阻止され、界面における剥離が発生しないと考えられる。従って、金属部材としてアルミニウム合金が用いられ、繊維強化高分子材料部（ＦＲＰ部）を構成する高分子材料としてＰＰＳ樹脂が用いられている場合には、界面剥離を防止させるためには、図１９に基づけば、対向する突部間のピッチ間隔ＬＡついては１００マイクロメール以下に設定することがひとつの目安となり得ると考えられる。更に、ＰＰＳ樹脂を用いた複合成形品の実用的な耐剥離強度を考慮すると、剪断応力は、図１９の特性線Ｓｒを下回れば良いと考えられる。この場合、対向する突部間の初期寸法ｌｉ（対向する突部間のピッチ間隔ＬＡに相当）が５００マイクロメートルまたは１０００マイクロメートルを大きく超えていれば、界面に存在するＷＢＬが破壊されるおそれが高くなる。勿論、１００マイクロメールおよび１０００マイクロメートルはひとつの目安に過ぎず、ＷＢＬの材質、剛性および厚み等の要因の如何に応じて、対向する突部間のピッチ間隔ＬＡは適宜調整され、突部間のピッチ間隔ＬＡは３０００マイクロメール以下に設定することも、ひとつの目安となり得ると考えられる。このように高分子材料の剛性が変化すれば、当然、ピッチ間隔ＬＡは変更される。なお、金属部材の表面に対して垂直方向から投影する平面視において前記突部は連結されている。

さて本発明によれば、進入空間および突部は、金属部材の表面に形成された転写面で形成されていることが好ましい。転写面としては、回転する転造ローラ、非回転の転動型等の転造要素（転写加工要素）の型面の凹凸を金属部材の表面に転写させた転造面（転写面）が挙げられる。転造ローラはローレットを含む。または転写面としては、成形型（転写加工要素）を型締めし、成形型の成形面に形成されている凹凸を金属部材の表面に加圧させて転写できる。場合によっては、進入空間および突部は、投射体の群を金属部材の表面に衝突させるブラスト処理面で形成されていることもできる。投射体の群を構成する投射体としては、ショット、グリッド、砂粒子等が挙げられる。投射体の材質は金属、セラミックスが挙げられる。グリッドは、球状または疑似球状をなすショットよりも異形状をなす粒子を意味し、一般的には高い研削性をもつ。金属線材をこれの長さ方向に切断したほぼ円柱形状または疑似円柱形状をなすカットワイヤショットを用いることもできる。カットワイヤショットは、金属部材の表面に対して高い研削性をもつ。

本発明によれば、金属部材を構成する金属は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金、銅、銅合金のうちの少なくとも１種であることが好ましい。繊維強化高分子材料部を構成する高分子材料は、樹脂でもゴムでも良い。樹脂は熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のいずれでも良い。具体的には、高分子材料は、ナイロン（ポリアミド）、ポリイミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネ−ト、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン（ＡＢ）、液晶ポリマーのうちの少なくとも１種であることが好ましい。これらのうちの少なくとも１種を主要成分とするものでも良い。

金属部材の表面は複数並設された突部を有する。対向する突部（最も接近して対向する突部）は、進入空間を形成するように、補強繊維の径Ｄよりも大きなピッチ間隔ＬＡを隔てて周期的にまたは不規則的に形成されている。金属部材の表面に対して垂直方向から投影する平面視において、隣設する突部は互いに連結されていることが好ましい。突部が強化され、突部の損傷が抑制される。進入空間には、繊維強化高分子材料部を構成する高分子材料の一部が進入するため、界面における接合強度を更に高めるのに有利である。この進入空間には、補強繊維のうちの少なくとも一部が進入できる。従って、突部間のピッチ間隔ＬＡは補強繊維の径Ｄよりも大きくされている。突部を形成する壁面は、進入空間に露出する複数の微小凹部および／または微小凸部を有する。微小凹部は、進入空間の開口寸法よりも小さな微小開口をもつ。微小凸部は、進入空間の開口寸法よりも小さな突出量を有する微小開口をもつ。微小凹部および微小凸部は、例えばエッチング処理、転造加工、型成形で形成でき、更にはレーザビーム等の高エネルギ密度ビームを照射させても良い。

繊維強化高分子材料部を構成する補強繊維は、ガラス繊維、セラミックス繊維、金属繊維、炭素繊維、高分子高強力繊維のうちの少なくとも１種であることが好ましい。セラミックス繊維として、アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ−シリカ繊維、窒化珪素繊維、炭素珪素繊維、ジルコニア繊維のうちの少なくとも１種が挙げられる。高分子高強力繊維としては超高強力ポリエチレン繊維、超高強力ポリビニルアルコール繊維、アラミド繊維、ポリアセタール繊維が挙げられる。補強繊維としては短繊維（繊維長：例えば１または２ミリメートル以下）、長繊維、ウィスカが挙げられる。繊維強化高分子材料部に埋設されている補強繊維の平均繊維長Ｋがピッチ間隔ＬＡよりも小さい場合、平均繊維長Ｋがピッチ間隔ＬＡに接近している場合（Ｋ／ＬＡ＝０．５〜２．０の範囲、０．８〜１．５の範囲）には、進入空間に補強繊維を進入させて進入空間の高分子材料を補強させるのに貢献できる。

金属部材の表面は、周期的にまたは不規則的に複数並設された突部を有する。対向する突部間のピッチ間隔をＬＡとすると、ＬＡは補強繊維の径Ｄよりも大きい（ＬＡ＞Ｄ）。ピッチ間隔ＬＡは、高分子材料の種類（剛性）、ＷＢＬの厚みおよび補強繊維の径Ｄ等の要因に応じて設定されるが、１０〜５０００マイクロメートルの範囲の任意値、２０〜４０００マイクロメートルの範囲の任意値、３０〜２０００マイクロメートルの範囲の任意値、４０〜１０００マイクロメートルの範囲の任意値を例示できる。ピッチ間隔ＬＡの上限値としては、高分子材料の種類および補強繊維の径Ｄ等の要因に応じて、５０００マイクロメートル、４０００マイクロメートル、３０００マイクロメートル、１５００マイクロメートル、８００マイクロメートル、５００マイクロメートルが挙げられ、更には、４００マイクロメートル、３００マイクロメートル、２００マイクロメートル、１５０マイクロメートル、１３０マイクロメートルが挙げられる。ピッチ間隔ＬＡの下限値としては、高分子材料の種類（剛性）、ＷＢＬの厚みおよび補強繊維の径Ｄ等の要因に応じて、１０マイクロメートル、３０マイクロメートル、５０マイクロメートル、７０マイクロメートルが挙げられる。

根元のピッチ間隔ＬＢは、高分子材料の種類（剛性）、ＷＢＬの厚みおよび補強繊維の径Ｄ等の要因に応じて設定されるが、１０〜５０００マイクロメートルの範囲の任意値、２０〜４０００マイクロメートルの範囲の任意値、３０〜２０００マイクロメートルの範囲の任意値、４０〜１０００マイクロメートルの範囲の任意値を例示できる。ピッチ間隔ＬＡの上限値としては、高分子材料の種類および補強繊維の径Ｄ等の要因に応じて、４０００マイクロメートル、３０００マイクロメートル、１５００マイクロメートル、８００マイクロメートル、５００マイクロメートルが挙げられ、更には、４００マイクロメートル、３００マイクロメートル、２００マイクロメートル、１５０マイクロメートル、１３０マイクロメートルが挙げられる。ピッチ間隔ＬＡの下限値としては、高分子材料の種類（剛性）、ＷＢＬの厚みおよび補強繊維の径Ｄ等の要因に応じて、１０マイクロメートル、３０マイクロメートル、５０マイクロメートル、７０マイクロメートルが挙げられる。

開口寸法ＬＣは、高分子材料の種類（剛性）、ＷＢＬの厚みおよび補強繊維の径Ｄ等の要因に応じて設定されるが、１０〜５０００マイクロメートルの範囲の任意値、２０〜４０００マイクロメートルの範囲の任意値、３０〜２０００マイクロメートルの範囲の任意値、４０〜１０００マイクロメートルの範囲の任意値を例示できる。ピッチ間隔ＬＡの上限値としては、高分子材料の種類および補強繊維の径Ｄ等の要因に応じて、５０００マイクロメートル、４０００マイクロメートル、３０００マイクロメートル、１５００マイクロメートル、８００マイクロメートル、５００マイクロメートルが挙げられ、更には、４００マイクロメートル、３００マイクロメートル、２００マイクロメートル、１５０マイクロメートル、１３０マイクロメートルが挙げられる。ピッチ間隔ＬＡの下限値としては、高分子材料の種類（剛性）、ＷＢＬの厚みおよび補強繊維の径Ｄ等の要因に応じて、１０マイクロメートル、３０マイクロメートル、５０マイクロメートル、７０マイクロメートルが挙げられる。

上記した界面の強度を高めることを考慮すると、次のようにすることができる。すなわち、ＷＢＬの厚みをｔｗとすると、ピッチ間隔ＬＡとしてはｔｗ×（５〜１００）とすることができる。またｔｗ×（１０〜５０）、ｔｗ×（２０〜４０）とすることができる。突部の高さをＨＡ（進入空間の深さに相当）とすると、高さＨＡとしてはＬＡ×（０．５〜２）とすることができる。またＬＡ×（０．７〜１．７）、ＬＡ×（１．０〜１．５）とすることができる。微小凹部の微小開口は１０マイクロメール以下、７マイクロメール以下、５マイクロメール以下、３マイクロメール以下とすることができる。

（実施形態１）
図１〜図５は実施形態１の概念を模式的に示す。図１はＦＲＰ部３を被覆する前の金属部材１の断面を示す。図２はＦＲＰ部３を被覆した金属部材１の断面を示す。図２に示すように、複合成形品は、アルミニウム合金またはマグネシウム合金を母材とする表面１０をもつ金属部材１と、金属部材１の表面１０に被覆されたＦＲＰ部３（繊維強化高分子材料部）とで形成されている。ＦＲＰ部３は、マトリックス３０となる樹脂材料３１（高分子材料）と、マトリックス３０を補強する複数の補強繊維３２（例えばガラス繊維など）とを有する。金属部材１の表面１０は、補強繊維３２の径Ｄよりも大きなピッチ間隔ＬＡ（図１参照）を隔てて周期的に複数並設された突部１２を有する。ＦＲＰ部３を構成するマトリックス３０の種類に応じて、ピッチ間隔ＬＡは、例えば、４０〜５００マイクロメートルの範囲内、５０〜３００マイクロメートルの範囲内、７０〜１５０マイクロメートルの範囲内とされている。突部１２の高さＨＡは例えば５０〜２００マイクロメートルの範囲内、７０〜１５０マイクロメートルの範囲内とされている。ここで、ＬＡ＝ＨＡ，ＬＡ≒ＨＡ，ＬＡ＞ＨＡ，ＬＡ＜ＨＡのいずれでも良い。

図１に示すように、突部１２を形成する壁面１２ｃは互いに背向しており、且つ、隣設して向かい合う他の突部１２を形成する壁面１２ｃに対向している。壁面１２ｃは、壁面１２ｃで形成されている突部１２の頂部に向かうにつれて接近するように底面１２ｅに対して傾斜角θで傾斜している。このように壁面１２ｃが傾斜されているため、突部１２の根元のピッチ間隔ＬＢ（図１参照）は、突部１２の頂部のピッチ間隔ＬＡよりも小さくできる。この場合、界面における歪の分断性を高めるのに有利である。突部１２を形成する壁面１２ｃには、進入空間１３に対面する複数の微小凹部１４がアトランダムに形成されている。微小凹部１４は、進入空間１３の開口寸法ＬＣよりも小さな微小開口をもつ。微小凹部１４は、転造後のエッチング処理（ウェットエッチング処理）により形成できる。エッチング処理後に金属部材１を洗浄することが好ましい。金属部材１がアルミニウム合金等である場合には、金属部材１の表面１０にはミクロ的な表面酸化薄膜が形成されていることが多い。転造による加圧により金属部材１の表面酸化薄膜の破壊が期待できる場合には、エッチング処理を促進させることができる。

金属部材１がアルミニウム合金である場合には、エッチング液は、例えば、ＯＦ−９０１（荏原ユージライト製）、水酸化マグネシウムを含むことができる。また、エッチング液は、溶媒を水とし、硫酸１０ｇ／リットル以上、フッ化アンモニウム１０ｇ／リットル以上を含むことができる。但し、エッチング液の成分および組成はこれらに限定されるものではない。

上記したように突部１２および微小凹部１４を金属部材１に形成した後、金属部材１を成形型のキャビティにセットした状態で射出成形してＦＲＰ部３を成形できる。射出条件としては、例えば、金型温度４０〜１５０℃、シリンダ温度２５０〜３５０℃、射出圧力１００〜１８０ＭＰａ、射出速度１０〜１００ｍｍ／ｓｅｃにできる。但し、これらに限定されるものではない。射出後において保圧工程を実行し、キャビティに装填された樹脂材料に加える圧力を保持した。これにより樹脂材料を突部１２間の進入空間１３および微小凹部１４に良好に進入させるのに有利となる。保圧工程では、保圧力４０〜８０ＭＰａ、保圧時間１０〜１５秒間とした。射出成形した後に、ＦＲＰ部３を熱処理することが好ましい。この場合、樹脂の結晶化度を高めることを期待できる。

図１に示すように、互いに対向する突部１２により進入空間１３が形成されている。図２に示すように、金属部材１の進入空間１３には、ＦＲＰ部３のマトリックス３０を構成する樹脂材料３１の一部が進入し、且つ、補強繊維３２のうちの少なくとも一部が進入する。これにより金属部材１とＦＲＰ部３との界面における剪断強度の向上を期待できる。
エッチング処理前の進入空間１３および突部１２は、金属部材１の表面１０に形成された転写面として機能する転造面１５で形成されている。従って、突部１２のピッチ間隔ＬＡおよび突部１２の高さＨＡを目標位置に目標どおりとなるように、複数の突部１２を金属部材１の表面１０に任意に形成することができる。従って、ピッチ間隔ＬＡを全部の突部１２にわたり均等としている。突部１２の壁面１２ｃは底面１２ｅに対する勾配θ（図１参照）をもつ。

転造にあたり、図３に示す平坦状の表面１０をもつ金属部材１を用いる。図４に示すように、リング形状の転造凸部４０およびリング形状の転造溝部４１をもつ転造ローラ４（転写加工要素）を回転させつつ、転造凸部４０および転造溝部４１を金属部材１の表面１０に転写させる。これにより進入空間１３および突部１２は形成されている。この場合、金属部材１に単数の転造ローラ４を押し当てる方式でも良いし、あるいは、金属部材１を挟むように２個１組の転造ローラ４（転写加工要素）を用いても良い。転造加工は、常温域で実行される冷間加工でも良いし、熱間状態で実行される熱間加工でも良いし、熱間と冷間との間の温間状態で実行される温間加工でも良い。転造が冷間加工として実行されると、加工硬化による突部１２の強化および圧密化を期待できる。温間加工または熱間加工であれば、成形容易性が期待できるため、金属部材１の材質が硬いものでも良い。

本実施形態によれば、金属部材１の表面１０とＦＲＰ部３との界面に発生する剪断応力に基づく歪を、複数の突部１２により分断できる。このため金属部材１の表面１０とＦＲＰ部３との界面における剪断破壊に対する耐久性を高めることができる。よって加熱および冷却に起因する熱衝撃が長期間にわたり繰り返して複合成形品に作用するときであっても、界面の剥離が抑制され、ひいてはＦＲＰ部３の剥離が抑制される。更に本実施形態によれば、図２に示すように、進入空間１３には、ＦＲＰ部３のマトリックス３０を構成する樹脂材料３１および補強繊維３２の一部が進入する。これにより進入空間１３に進入した樹脂材料３１を補強繊維３２で補強させるのに有利となる。このため、金属部材１の表面１０とＦＲＰ部３との界面における剪断強度を更に高めることができ、耐剥離性を向上させることができる。

更にまた、突部１２を形成する壁面１２ｃには、複数の微小凹部１４が形成されている。微小凹部１４は、突部１２間の進入空間１３に対面すると共に進入空間１３の開口寸法ＬＣよりも小さな開口寸法ＬＥ（図２参照）を有する微小開口をもつ。これにより金属部材１とＦＲＰ部３との係合度を更に高め、前記した界面における剪断強度を一層高めることができ、耐剥離性を一層向上させることができる。

ところで、金属部材１の表面１０と金属部材１の表面１０に被覆されたＦＲＰ部３との界面に着目すると、ＦＲＰ部３に含まれている補強繊維３２が界面に存在する確率は低く、ＦＲＰ部３を構成する樹脂のみで形成された薄層３００が界面に存在している確率が高いと考えられる。ここで薄層３００は、樹脂のみで形成されており、補強繊維３２の存在確率が低いため、ＦＲＰ部３自体に比較すると、機械的強度が劣る層であり、熱衝撃等の力が作用した場合には、応力集中により破壊する可能性がある。しかしながら上記したように対向する突部１２間に形成される進入空間１３に、補強繊維３２のうちの少なくとも一部が進入すると、前記した界面における剪断強度を一層高めることができると考えられる。

図５は金属部材１の表面１０の平面視の一例を示す。平面視によれば、突部１２は、互いに直交するＸ方向およびＹ方向に縦横に連結する格子壁状に形成されている。このため、複数の方向に対して剥離に対する耐久性を高めるのに有利である。進入空間１３の平面視は四角形状（正方形，多角形状）をなす。平面視において進入空間１３の中央部１３ｃの回りを１周するように突部１２が連続して形成されているため、進入空間１３の中央部１３ｃに対する異方性を低減させるのに有利である。よって、剥離に対する異方性を低減させるのに有利である。図５に示すように、突部１２は交差して連結されているため、複数の交差部１２ｋを有する。交差部１２ｋにより突部１２は補強されている。よって剪断応力が大きいときであっても、あるいは、突部１２の厚みが薄いときであっても、突部１２の転倒や変形はできるだけ抑えられている。このため歪を分断させる効果を長期にわたり維持できる。殊に転造加工が冷間で実行されるときには、加工硬化による突部１２および交差部１２ｋの強化を期待できる。但し、交差部１２ｋを廃止し、各突部１２を独立させても良い。
なお本実施形態によれば、場合によっては、耐剥離性が充分に得られるときには、エッチング処理を廃止し、微小凹部１４を突部１２に形成せずとも良い。この場合であっても、界面における剪断応力に基づく歪を突部１２による分断できるため、ＦＲＰ部３の耐剥離性を高めることができる。

（実施形態２）
図６は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図６Ａは複数個並設されている進入空間１３の平面視を示す。図６Ｂは図６ＡのＶＩ−ＶＩ線に沿った断面を示す。突部１２で形成される進入空間１３は、縦横に複数個形成されている。進入空間１３は正四角錐形状をなしている。従って転造ローラ（転写要素）のうち進入空間１３を構成する凸部は、中央部１３ｃに相当する頂部を備える正四角錐形状をなしている。金属部材１に対する高い食い込み性が確保されている。進入空間１３を構成する壁面１２ｃは、三角形状をなしている。底部の中央部１３ｃは進入空間１３のうち最も深い底部であり、上記した転造ローラのうち正四角錐形状の前記凸部の頂部の位置に相当する。なおＬＡ＝ＬＣ（ＬＡ≒ＬＣ）、ＬＢ＝０（ＬＢ≒０）とされており、図６Ｂに示すように、突部１２のうち頂上部１２ｐの厚みは実質的にゼロである。突部１２の厚みは中央部１３ｃに向かうにつれて厚くなり、突部１２の全体の強度が確保されている。

（実施形態３）
図７は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。保持型５０の載置面５０ａに金属部材１を設置する。この状態で、転写用の型部５２ｃをもつ成形型５２（転写加工要素）を一方向（Ｚ方向）に下降移動させ、金属部材１の表面１０に加圧させる。その後、成形型５２を保持型５０から離間させるように上昇させる。これにより金属部材１の表面１０に突部１２および進入空間１３が形成される。成形型５２の加圧方向は一方向であり、成形型５２の離間方向は加圧方向と反対方向であるため、突部１２の転写精度が高い。成形加工は、冷間加工、熱間加工、温間加工でも良い。なお本実施形態においても、エッチング処理により微小凹部を形成することが好ましいが、耐剥離性が充分に確保されるならば、場合によってはエッチング処理を廃止しても良い。この場合であっても、界面における剪断応力に基づく歪を突部１２による分断できるため、ＦＲＰ部３の耐剥離性を高めることができる。

（実施形態４）
図８は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１〜３と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図８は金属部材１の表面１０に形成された突部１２および進入空間１３の平面図を示す。対向する突部１２は、交差部１２ｋにより補強されており、歪を分断させる効果を長期にわたり維持できる。進入空間１３は平面視で四角形状（正方形）をなす。且つ、進入空間１３の底面１２ｅの中央部１３ｃの深さが最も深くされている。中央部１３ｃから突部１２に向けて深さが浅くなっている。このように進入空間１３の中央部１３ｃが最も深くされているため、補強繊維３２が進入空間１３の中央部１３ｃに進入し易くなっている。この場合、進入空間１３に進入した樹脂材料を補強させるのに有利である。よって、ＦＲＰ部３と金属部材１の表面１０との界面の剥離を抑制させるのに有利である。なお本実施形態においても、エッチング処理を施して複数の微小凹部を突部１２にアトランダムに形成することが好ましい。但し、場合によっては、エッチング処理を廃止し、微小凹部を形成せずとも良い。この場合であっても、界面における剪断応力に基づく歪を突部１２による分断できるため、ＦＲＰ部３の耐剥離性を高めることができる。

（実施形態５）
図９は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態１，２と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図９は金属部材１の表面１０に形成された突部１２および進入空間１３の平面図を示す。進入空間１３は平面で六角形状（多角形、正多角形）をなしている。進入空間１３の底面１２ｅの中央部１３ｃの回りを１周するように突部１２が連続して形成されているため、進入空間１３の中央部１３ｃに対する異方性を低減させるのに有利である。よって、剥離に対する異方性を低減させるのに有利である。進入空間１３の深さは、中央部１３ｃの深さが最も深くされていても良いし、あるいは、均一な深さでも良い。突部１２のピッチ間隔ＬＡは、突部１２間の最長間隔とすることができる。なお本実施形態においても、エッチング処理を施し微小凹部を突部１２に形成することが好ましい。但し、場合によっては、エッチング処理を廃止し、微小凹部を形成せずとも良い。

（実施形態６）
図１０は実施形態６を示す。本実施形態は実施形態１，２と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図１０に示すように、断面円形状をなす複数の線材４０１を束ねて集合させることにより転写加工要素４００が形成されている。対向する線材４０１間は隙間４０２となる。転写加工要素４００を、金属部材の表面にほぼ垂直方向に沿って強圧させて押し込めば、隙間４０２に相当する部位に、突部１２が形成される。突部１２同士は連結されておらず、互いに独立して金属部材の表面から突出する。図１０に示すように、対向する突部１２間の開口寸法ＬＣは、基本的には、線材４０１の外径寸法に相当する。ＬＣ，ＬＡを小さくさせるには、線材４０１の外径を小さくすれば良い。複数の線材４０１を束ねて集合させることにより転写加工要素４００が形成されるため、転写加工要素４００の構造が簡素化される。破損しても線材４０１を交換すれば良い。なお本実施形態においても、エッチング処理を施して微小凹部を突部１２に形成することが好ましい。但し、場合によっては、エッチング処理を廃止し、微小凹部を形成せずとも良い。

（実施形態７）
図１１および図１２は実施形態７を示す。本実施形態は実施形態１，２と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。進入空間１３および突部１２は、アルミニウム合金で形成されている金属部材１の表面１０に形成された転写面として機能する転造面として形成されている。対向する突部１２間のピッチ間隔は不均等とされている。具体的に、複合成形品のうち、熱衝撃が相対的に小さな領域Ｍ２では、ピッチ間隔ＬＡ２を相対的に大きく設定されている。しかし熱衝撃が相対的に大きい領域Ｍ１では、ピッチ間隔ＬＡ１は相対的に小さくされており、従って、熱衝撃に起因する剪断応力に基づく歪を分断でき、界面における剥離を抑制できる。この場合、熱衝撃が相対的に大きい領域Ｍ１において有利となる。更に、突部１２を形成する壁面１２ｃは、進入空間１３に露出する複数の微小凹部１４を有する。これにより金属部材１の表面１０とＦＲＰ部３との界面における係合度を更に高め、前記した界面における剪断強度を一層高めることができる。本実施形態によれば、前記した各実施形態と同様に、加熱および冷却に起因する熱衝撃が長期間にわたり繰り返して複合成形品に作用するときであっても、ＦＲＰ部３の剥離が一層抑制される。なお本実施形態においても、エッチング処理を施し微小凹部１４を突部１２に形成することが好ましい。但し、場合によっては、エッチング処理を廃止し、微小凹部１４を形成せずとも良い。

（実施形態８）
図１〜図５を準用できる。本実施形態においても、進入空間１３および突部１２は、アルミニウム合金で形成されている金属部材１の表面１０に形成された転造面で形成されている。本実施形態においても、熱衝撃に起因する剪断応力に基づく歪を分断でき、界面における剥離を抑制できる。突部１２の高さをＨＡとし、ピッチ間隔をＬＡとし、マトリックス３０に埋設されている補強繊維３２（例えばガラス繊維）の平均繊維長をＫとし、補強繊維３２の径をＤとすると、ＬＡは（１．２〜５）×ＨＡよりも大きくされている。更には、（２．０〜４．０）×ＨＡよりも大きくされている。この場合、ＬＡはＫおよびＤよりも大きくされている。この場合、対向する突部１２に形成されている進入空間１３に、マトリックス３０の樹脂が進入する他に、補強繊維３２が進入し易くなる。この場合、界面の剪断強度をガラス繊維でできるだけ高めることが期待できる。このような本実施形態によれば、加熱および冷却に起因する熱衝撃が長期間にわたり複合成形品に繰り返して作用するときであっても、ＦＲＰ部３の剥離が一層抑制される。なお本実施形態においても、エッチング処理等を施し微小凹部を突部１２に形成することが好ましい。但し、場合によっては、エッチング処理を廃止し、微小凹部を形成せずとも良い。

（実施形態９）
図１３および図１４は実施形態９の概念を模式的に示す。本実施形態は実施形態１，２と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。進入空間１３および突部１２は、アルミニウム合金で形成されている金属部材１の表面１０に、ショット、グリッド、砂粒子等の投射体の群を衝突させたブラスト処理面１７で形成されている。金属部材１の表面１０のうち、硬度が相対的に低い部分が削られて進入空間１３を形成すると考えられる。金属部材１の表面１０のうち、硬度が相対的に高い部分、あるいは、投射体の衝突が少なかった部分が突部１２を形成すると考えられる。対向する突部１２間のピッチ間隔ＬＡは不均等とされているが、前記した各実施形態と同様に、熱衝撃に起因する剪断応力に基づく歪を突部１２により分断でき、界面における剥離を抑制できる。図１４に示すように、進入空間１３には、ＦＲＰ部３のマトリックス３０を構成する樹脂材料３１の一部が進入すると共に、補強繊維３２（ガラス繊維）の一部が進入する。これにより金属部材１の表面１０とＦＲＰ部３との界面における剪断強度を高めることができる。
更に、対向する突部１２間に存在する進入空間１３には、補強繊維３２のうちの少なくとも一部が進入できる。これにより進入空間１３に進入する樹脂材料３１を補強でき、界面における剪断強度を一層高めることができる。更にまた、突部１２を形成する壁面１２ｃは、進入空間１３に露出する複数の微小凹部１４を有する。これにより金属部材１とＦＲＰ部３との界面における係合度を更に高め、前記した界面における剪断強度を一層高めることができる。本実施形態によれば、前記した実施形態と同様に、加熱および冷却に起因する熱衝撃が長期間にわたり繰り返して作用するときであっても、ＦＲＰ部３の剥離が一層抑制される。なお本実施形態においても、エッチング処理を施して微小凹部１４を突部１２に形成することが好ましい。

ブラスト処理とエッチング処理とが併用されているため、硬さが低い部位がブラスト処理で研削されると共に、化学的に溶解し易い部分が溶解されるため、突部１２の形状を複合的に加工できる。更にエッチング処理後にブラスト処理されると、エッチング処理で形成された微小凹部がブラスト処理により潰れる弊害がある。しかし本実施形態によれば、エッチング処理前にブラスト処理されるため、上記した弊害が抑えられ、エッチング処理で形成された微小凹部が良好に維持される。また、金属部材１がアルミニウム合金等である場合には、金属部材１の表面１０にはミクロ的な表面酸化薄膜が形成されていることが多い。ブラスト処理に基づく研掃作用または研削作用により、金属部材１の表面酸化薄膜の除去が期待できる。この場合、金属の母材の露出性が高くなるため、エッチング処理を促進させることができる。但し、場合によっては、エッチング処理を廃止し、微小凹部を形成せずとも良い。

（実施形態１０）
図１５および図１６は実施形態１０の概念を模式的に示す。本実施形態は実施形態１，２と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。進入空間１３および突部１２は、アルミニウム合金等の金属で形成されている金属部材１の表面１０に投射体５００の群を衝突させたブラスト処理面１７で形成されている。図１５に示すように、ブラスト処理では、被覆部６０と空間６２を有するマスキング部材６を用いる。マスキング部材６で金属部材１の表面１０を覆った状態で、金属部材１の表面１０に投射体５００（空間６２を通過できるサイズ）の群を上方から衝突させる。空間６２に対面する部分は、ショット、グリッド、砂等の投射体５００の衝突を許容するため、削られ、進入空間１３を形成する。被覆部６０で覆われている部分は、投射体５００の衝突を制限できるため、突部１２を形成する。マスキング部材６は硬質の材料（例えば炭素鋼、合金鋼、セラミックス）で形成されていることが好ましい。この場合、突部１２間のピッチ間隔ＬＡは、マスキング部材６の被覆部６０のピッチ間隔にほぼ相当するため、目標どおりに設定される。従って、金属機材の材質、ＦＲＰ部３の材質などに応じて、マスキング部材６の被覆部６０のピッチ間隔を調整すれば、突部１２間のピッチ間隔ＬＡを調整できる。殊に、マスキング部材６を金属部材１の表面１０に接触させるか、接近させれば、突部１２間のピッチ間隔ＬＡを目標どおりに設定することができる。このようにマスキング部材６を用いてブラスト処理すれば、ブラスト処理であっても、突部１２および進入空間１３を規則的（周期的）に且つ再現性よく金属部材１の表面１０に形成することができる利点が得られる。なおマスキング部材６は、ブラスト処理により摩耗するようなレジスト膜等の軟質の材料を金属部材１に被覆させて形成されていても良い。この場合においても、ブラストの初期、中期において、マスキング部材６により摩耗が抑えられるため、突部を形成できる。

本実施形態においても、前記した実施形態と同様に、熱衝撃に起因する歪を突部１２により分断でき、金属部材１の表面１０とＦＲＰ部３との界面における剥離を抑制できる。進入空間１３には、ＦＲＰ部３のマトリックス３０を構成する樹脂材料３１の一部が進入すると共に補強繊維３２の一部が進入する。これにより金属部材１の表面１０とＦＲＰ部３との界面における剪断強度を更に高めることができる。更にまた、突部１２を形成する壁面１２ｃは、進入空間１３に露出する複数の微小凹部１４を有する。これにより金属部材１の表面１０とＦＲＰ部３との界面における係合度を更に高め、前記した界面における剪断強度を一層高めることができる。本実施形態によれば、前記した実施形態と同様に、加熱および冷却に起因する熱衝撃が長期間にわたり複合成形品に繰り返して作用するときであっても、ＦＲＰ部３の剥離が一層抑制される。なお本実施形態においても、エッチング処理を施し微小凹部１４を突部１２に形成することが好ましい。但し、場合によっては、エッチング処理を廃止し、微小凹部１４を形成せずとも良い。

（実施形態１１）
図１７Ａおよび図１７Ｂは実施形態１１の概念を拡大して模式的に示す。本実施形態は実施形態１，２と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、相違する部分を中心として説明する。図１７は、ＦＲＰ部が被覆される前の進入空間１３および突部１２の平面視を示す。進入空間１３および突部１２は、転写加工要素として機能する転造ロールの加圧または成形型の成形面の加圧により形成されている。突部１２は格子状に形成されている。図１７Ａでは、突部１２の壁面１２ｃには複数の微小凹部１４が進入空間１３に露出するように形成されている。微小凹部１４は、進入空間１３の開口寸法ＬＣよりも小さな微小開口をもつ。図１７Ｂでは、突部１２の壁面１２ｃには複数の微小凸部１９が進入空間１３に対面するように形成されている。微小凸部１９は、進入空間１３の開口寸法ＬＣよりも小さな突出量をもつ。更に、微小凸部１９の突出量は、進入空間１３を形成する突部１２の根元部の壁厚よりも小さな突出量をもつ。

微小凹部１４および微小凸部１９は、転造ロールの加圧または成形型の成形面の加圧により突部１２および進入空間１３の成形と同時に成形できるため、工程を簡素化でき、エッチング処理の廃止も期待でき、コストダウンに貢献できる。しかも微小凹部１４および微小凸部１９を成形するときにおいて、冷間加工であれば、加工硬化による突部１２の強化をも期待できる。ここで、微小凹部１４が突部１２に形成されている場合には、突部１２の厚みが低減されるため、突部１２の強度の懸念が発生し得るが、突部１２同士を連結している交差部１２ｋにより突部１２を連結強化できる。従って、長期間にわたり剥離に対する耐久性を向上させることができる。場合によっては、交差部１２ｋを設けず、突部１２同士を独立させても良い。

本実施形態においても、ＦＲＰ部３を構成するマトリックス３０の一部が進入空間１３に進入すると共に、進入空間１３に対面する微小凹部１４および微小凸部１９に係合することが可能となる。この場合、ＦＲＰ部３と金属部材１の突部１２との係合性を更に向上でき、ＦＲＰ部３の剥離を抑制するのに有利となる。微小凸部１９は、対向する突部１２に向けて突出しているため、対向する突部１２のピッチ間隔ＬＡを小さくするのに貢献でき、歪の分断性を向上できる。突部１２の壁面１２ｃに微小凹部１４および微小凸部１９を混在させても良い。なお本実施形態においては、エッチング処理を廃止できるが、場合によっては、エッチング処理を併用しても良い。

［実施例１］
幅２５ミリメートル、長さ１００ミリメートル、厚み３ミリメートルのサイズをもつ平板（アルミ押出材，ＪＩＳ Ａ５０５２）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、転造ローラ（材質：超硬合金）を金属片の表面にあてがい、転造加工により複数の突部１２を形成した（図１参照）。具体的にはフライス盤上に金属片を固定し、刃具として転造ローラを用いて実行した。ステージ速度は７５ｍｍ／ｍｉｎ、転造ローラの外径は２０ミリメートル、切込量は７０マイクロメートルとした。対向する突部１２により進入空間１３が形成される。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは１００マイクロメートル、深さＨＡは６７マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。

次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。細孔の微小開口は進入空間１３に対面する。微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。エッチング処理においては、エッチング液は、溶媒を水とし、ＯＦ−９０１（荏原ユージライト製）１２ｇ／リットル、水酸化マグネシウム２５ｇ／リットルを含む。エッチング液の目標温度は５０℃とし、エッチング時間は１０分間とした。その後、金属片を射出成形用の金型のキャビティにセットした。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。金属部材とＦＲＰ部とが重なる部分の寸法は２５ミリメートル×１０ミリメートルとした。射出成形の条件としては、基本的には、金型温度１３０℃、シリンダ温度３２０℃、射出圧力１００ＭＰａ、射出速度６０ｍｍ／ｓｅｃ、射出時間１秒、スクリュー回転速度１００ｒｐｍとした。射出成形後において、保圧工程を実行し、キャビティに装填された樹脂材料に加える圧力を保持した。これにより樹脂材料を突部１２間の進入空間１３および微小凹部１４に良好に進入させるのに有利となる。保圧工程では、保圧力５０ＭＰａ、保圧時間１０秒間とした。

ここで、ＦＲＰ部３（ガラス繊維：３０質量％，ＰＰＳ：７０質量％）は繊維強化高分子材料部に相当する。金属片は金属部材１に相当する。射出成形前の樹脂材料に配合されているガラス繊維は、平均径１３マイクロメートル、平均繊維長３ミリメートルのもの（日東紡株式会社）を用いた。但し、ガラス繊維は射出成形により折損して短くなることがある。成形後に測定したところ、ガラス繊維の平均繊維長は１００マイクロメートルであった。

［実施例２］
本実施例は基本的には実施例１と同様の構成、および同様の作用効果を有する。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、転造加工により複数の突部１２を形成した。但し、隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡは２００マイクロメートル、深さＨＡは６７マイクロメートル、傾斜角θは３８度であった。次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。細孔の微小開口は進入空間１３に対面する。微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。その後、金属片を射出成形用の金型のキャビティにセットした。その後、実施例１と同様に、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料（ガラス繊維：３０質量％）をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。射出成形の条件としては、実施例１と同様とした。

［実施例３］
本実施例は基本的には実施例１と同様の構成、および同様の作用効果を有する。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、転造加工により複数の突部１２を形成した。但し、隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡは２００マイクロメートル、深さＨＡは１３３マイクロメートル、傾斜角θは６０度であった。次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。その後、金属片を射出成形用の金型のキャビティにセットした。その後、実施例１と同様に、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料（ガラス繊維：３０質量％）をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。射出成形の条件としては、実施例１と同様とした。

［実施例４］
本実施例は基本的には実施例１と同様の構成、および同様の作用効果を有する。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、ブラスト処理により粗面を形成した。ブラスト処理の条件としては、ショット径０．３〜０．５ミリメートル（不定形）、ショット硬度４０〜５０ＨＲＣ、投射速度８０ｍ／ｓｅｃとした。ブラスト処理後の粗面は、平均粗さ１００〜１２０ｚ（Ｒｚ）であった。粗面には複数の突部１２が不規則的にアトランダムに並設されている。隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡは１００マイクロメートル以上であり、深さＨＡは５０〜１５０マイクロメートル程度であった。次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。その後、金属片を射出成形用の金型のキャビティにセットした。その後、実施例１と同様に、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料（ガラス繊維：３０質量％）をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。射出成形の条件としては、実施例１と同様とした。

［実施例５］
本実施例は基本的には実施例１と同様の構成、および同様の作用効果を有する。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、転造加工により複数の突部１２を形成した。但し、隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡは１００マイクロメートル、深さＨＡは６７マイクロメートル、傾斜角θは６０度であった。次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。次に、金属片を熱板上で３００℃に加熱した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂シート（ガラス繊維：３０質量％）を圧着させ、プレス型で押圧してプレス冷却させた。これによりＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。

［実施例６］
本実施例は基本的には実施例１と同様の構成、および同様の作用効果を有する。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、転造加工により複数の突部１２を形成した。但し、隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡは２００マイクロメートル、深さＨＡは６７マイクロメートル、傾斜角θは３８度であった。次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。次に、金属片を熱板上で３００℃に加熱した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂シート（ガラス繊維：３０質量％）を圧着させ、プレス型で押圧してプレス冷却させた。これによりＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。

［実施例７］
本実施例は基本的には実施例１と同様の構成、および同様の作用効果を有する。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、転造加工により複数の突部１２を形成した。但し、隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡは２００マイクロメートル、深さＨＡは１３３マイクロメートル、傾斜角θは６０度であった。次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。次に、金属片を熱板上で３００℃に加熱した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂シート（ガラス繊維：３０質量％）を圧着させ、プレス型で押圧してプレス冷却させた。これによりＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。

［実施例８］
本実施例は基本的には実施例１と同様の構成、および同様の作用効果を有する。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、ブラスト処理により粗面を形成した。粗面は平均粗さ１００〜１２０ｚ（Ｒｚ）であった。粗面には複数の突部１２が不規則的に並設されている。隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡは基本的には１００マイクロメートル以上であり、深さＨＡは基本的には５０〜１００マイクロメートル程度であった。次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。次に、金属片を熱板上で３００℃に加熱した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂シート（ガラス繊維：３０質量％）を圧着させ、プレス型で押圧してプレス冷却させた。これによりＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。

［比較例１］
比較例１では突部が形成されていない。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材に相当）の表面に、エッチング処理により、細孔を形成した。細孔の微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。金属片の表面は転造加工もブラスト処理もされていない。その後、金属片を射出成形用の金型のキャビティにセットし、実施例１と同様に、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料（ガラス繊維：３０質量％）をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。射出成形の条件としては、実施例１と同様とした。

［比較例２］
比較例１では突部が形成されていない。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材に相当）の表面に、エッチング処理により、細孔を形成した。細孔の微小開口の開口は３マイクロメートル程度、深さは１０マイクロメートル程度であった。金属片の表面は転造加工もブラスト処理もされていない。その後、金属片を熱板上で３００℃に加熱した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂シート（ガラス繊維：３０質量％）を圧着させ、プレス型で押圧してプレス冷却させた。これによりＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。

［評価試験］
実施例および比較例に係る試験片（図２０参照）の界面に剪断力を与えるように試験片を図２０のＦ方向（長さ方向）に引張り、試験片の界面における初期剪断強度を求めた。実施例および比較例に係る試験片について、冷熱サイクルを繰り返すことにより熱衝撃を繰り返して試験片に作用させた後、熱衝撃後の剪断強度を求めた。冷熱サイクルは１５０℃（１時間保持）←→マイナス４０℃（１時間保持）を１サイクルとし、１００サイクル実行した。試験結果を表２に示す。

試験片の剪断強度が３０Ｍｐａであることは、試験片の金属部材１とＦＲＰ部３との界面における剥離ではなく、ＦＲＰ部３自体が破壊したことを意味する。従って、表２から理解できるように、実施例１〜８については界面における初期剪断強度は良好であり、金属部材１とＦＲＰ部３との界面における剥離ではなく、ＦＲＰ部３自体が破壊された。熱衝撃を繰り返して作用させたときには、実施例１、３、５、７については、界面における剪断強度は良好であり、金属部材１とＦＲＰ部３との界面における剥離ではなく、ＦＲＰ部３自体が破壊された。また実施例２については界面が破壊し、界面における剪断強度は２３ＭＰａであり、良好であった。実施例４については界面が破壊し、界面における剪断強度は２９ＭＰａであり、良好であった。また実施例６については界面が破壊し、界面における剪断強度は１９ＭＰａであり、良好であった。実施例８については界面が破壊し、界面における剪断強度は２７ＭＰａであり、良好であった。比較例１〜４については、熱衝撃後の剪断強度は低かった。

図２１は、実施例８に係る試験片（ブラスト処理およびエッチング処理済み）の界面を走査型電子顕微鏡で撮像した写真図を示す。図２２は、図２１のうち白線で区画された領域を拡大して示す。図２１および図２２に示すように、突部間の進入空間には、ＦＲＰ部の樹脂材料が装填されていると共に、ガラス繊維が進入している。対向する突部間のピッチ間隔ＬＡは、平均で１００〜３００マイクロメートル程度であると考えられる。

［実施例１Ｂ］
幅２５ミリメートル、長さ５０ミリメートル、厚み３ミリメートルのサイズをもつ平板（アルミ押出材，ＪＩＳ Ａ５０５２）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、型（材質：超硬合金）を押圧し、複数の突部１２を形成した（図１参照）。型は、頂点間ピッチ１００マイクロメートル、深さ６７マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは１００マイクロメートル、深さＨＡは５０マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。ここで、対向する突部１２により進入空間１３が形成された。次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。細孔の微小開口は進入空間１３に対面する。微小開口の開口は３マイクロメートル以下（最小でも２００ナノメートル程度）、深さは１０マイクロメートル以下（最小でも２００ナノメートル程度）であった。エッチング処理においては、実施例１と同様に、エッチング液は、溶媒を水とし、ＯＦ−９０１（荏原ユージライト製）１２ｇ／リットル、水酸化マグネシウム２５ｇ／リットルを含む。エッチング液の目標温度は５０℃とし、エッチング時間は１０分間とした。

その後、金属片を射出成形用の金型のキャビティにセットした。その後、ガラス繊維を含むナイロンで形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。金属部材とＦＲＰ部とが重なる部分の寸法は５ミリメートル×２５ミリメートルとした。射出成形の条件としては、基本的には、金型温度１３０℃、シリンダ温度３２０℃、射出圧力１００ＭＰａ、射出速度６０ｍｍ／ｓｅｃ、射出時間１秒、スクリュー回転速度１００ｒｐｍとした。射出成形後において、保圧工程を実行し、キャビティに装填された樹脂材料に加える圧力を保持した。これにより樹脂材料を突部１２間の進入空間１３および微小凹部１４に良好に進入させるのに有利となる。保圧工程では、保圧力５０ＭＰａ、保圧時間１０秒間とした。
ここで、ＦＲＰ部３（ガラス繊維：３０質量％）は繊維強化高分子材料部に相当する。金属片は金属部材１に相当する。射出成形前の樹脂材料に配合されているガラス繊維は、平均径１３マイクロメートル、平均繊維長３ミリメートルのもの（日東紡株式会社）を用いた。但し、ガラス繊維は射出成形により折損して短くなることがある。成形後に測定したところ、ガラス繊維の平均繊維長は１００マイクロメートルであった。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例２Ｂ］
実施例２Ｂは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ２００マイクロメートル、深さ１３３マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは２００マイクロメートル、深さＨＡは１００マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むナイロンで形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例３Ｂ］
実施例３Ｂは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ３００マイクロメートル、深さ２００マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは３００マイクロメートル、深さＨＡは１６０マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むナイロンで形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例４Ｂ］
実施例４Ｂは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ６００マイクロメートル、深さ４００マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは６００マイクロメートル、深さＨＡは３００マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むナイロンで形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例５Ｂ］
実施例５Ｂは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ１０００マイクロメートル、深さ４００マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは１０００マイクロメートル、深さＨＡは３１０マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むナイロンで形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例６Ｂ］
実施例６Ｂは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ２００マイクロメートル、深さ６７マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは２００マイクロメートル、深さＨＡは５０マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むナイロン樹脂で形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［比較例１Ｂ］
比較例１Ｂは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、突部を形成しておらず、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に型（材質：超硬合金）を押圧しなかった。比較例１Ｂでは、金属片（金属部材１に相当）の表面１０にエッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を表面１０に形成した。微小開口の開口は３マイクロメートル以下（最小でも２００ナノメートル程度）、深さは１０マイクロメートル以下（最小でも２００ナノメートル程度）であった。エッチング処理においては、実施例１，１Ｂと同様に、エッチング液は、溶媒を水とし、ＯＦ−９０１（荏原ユージライト製）１２ｇ／リットル、水酸化マグネシウム２５ｇ／リットルを含む。エッチング液の目標温度は５０℃とし、エッチング時間は１０分間とした。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例１Ｃ］
実施例１Ｃは実施例１Ｂと基本的には同様である。即ち、幅２５ミリメートル、長さ５０ミリメートル、厚み３ミリメートルのサイズをもつ平板（アルミ押出材，ＪＩＳ Ａ５０５２）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、型（材質：超硬合金）を押圧し、複数の突部１２を形成した（図１参照）。型は、頂点間ピッチ１００マイクロメートル、深さ６７マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは１００マイクロメートル、深さＨＡは５０マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。ここで、対向する突部１２により進入空間１３が形成された。
次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。細孔の微小開口は進入空間１３に対面する。微小開口の開口は３マイクロメートル以下（最小でも２００ナノメートル程度）、深さは１０マイクロメートル以下（最小でも２００ナノメートル程度）であった。その後、金属片を射出成形用の金型のキャビティにセットした。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。金属部材とＦＲＰ部とが重なる部分の寸法は５ミリメートル×２５ミリメートルとした。射出成形の条件としては、基本的には、金型温度１３０℃、シリンダ温度３２０℃、射出圧力１００ＭＰａ、射出速度６０ｍｍ／ｓｅｃ、射出時間１秒、スクリュー回転速度１００ｒｐｍとした。射出成形後において、保圧工程を実行し、キャビティに装填された樹脂材料に加える圧力を保持した。これにより樹脂材料を突部１２間の進入空間１３および微小凹部１４に良好に進入させるのに有利となる。保圧工程では、保圧力５０ＭＰａ、保圧時間１０秒間とした。ここで、ＦＲＰ部３（ガラス繊維：３０質量％）は繊維強化高分子材料部に相当する。金属片は金属部材１に相当する。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例２Ｃ］
実施例２Ｃは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ２００マイクロメートル、深さ１３３マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは２００マイクロメートル、深さＨＡは１００マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例３Ｃ］
実施例３Ｃは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ３００マイクロメートル、深さ２００マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは３００マイクロメートル、深さＨＡは１６０マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例４Ｃ］
実施例４Ｃは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ６００マイクロメートル、深さ４００マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは６００マイクロメートル、深さＨＡは３００マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例５Ｃ］
実施例５Ｃは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ１０００マイクロメートル、深さ４００マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは１０００マイクロメートル、深さＨＡは３１０マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例６Ｃ］
実施例６Ｃは実施例１Ｂと基本的には同様である。但し、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に押圧する型（材質：超硬合金）は、頂点間ピッチ２００マイクロメートル、深さ６７マイクロメートルのピラミッド状の凸部をもつ。これにより、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に形成した。隣接する突部１２の頂点中央のピッチ間隔ＬＡは２００マイクロメートル、深さＨＡは５０マイクロメートル、傾斜角θ（図１参照）は６０度であった。その後、エッチング処理により細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［比較例１Ｃ］
比較例１Ｃは実施例１Ｃと基本的には同様である。但し、突部を形成せず、金属片（金属部材１に相当）の表面１０に型（材質：超硬合金）を押圧しなかった。比較例１Ｃでは、金属片（金属部材１に相当）の表面１０にエッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を表面１０に形成した。微小開口の開口は３マイクロメートル以下（最小でも２００ナノメートル程度）、深さは１０マイクロメートル以下（最小でも２００ナノメートル程度）であった。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂材料をキャビティに射出成形し、ＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２３参照）を形成した。射出成形後、試験片を１２０℃の高温槽中で２４時間熱処理し、後述する評価試験に供した。

［実施例１Ｄ］
本実施例は基本的には実施例１と同様の構成、および同様の作用効果を有する。実施例１と同種の平板（アルミ押出材）からなる金属片（金属部材１に相当）の表面１０に、ブラスト処理により粗面を形成した。粗面は平均粗さ１００〜１２０ｚ（Ｒｚ）であった。粗面には複数の突部１２が不規則的に並設されている。隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡは基本的には８０〜１５０マイクロメートル以上であり、深さＨＡは基本的には５０〜１００マイクロメートル程度であると考えられる。次に、エッチング処理し、細孔（微小凹部１４に相当）を突部１２の表面１０に形成した。微小開口の開口は３マイクロメートル以下、深さは１０マイクロメートル以下であった。その後、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂を射出成形着させた。これによりＦＲＰ部３（厚み：３ミリメートル）と金属片とを一体化させた複合成形品で形成された試験片（図２０参照）を形成した。

［評価試験］
上記した実施例１Ｂ〜６Ｂ、実施例１Ｃ〜６Ｃ、比較例１Ｄ，実施例１Ｄに係る試験片（図２３参照）の界面に剪断力を与えるように試験片を図２０のＦ方向（長さ方向）に引張り、試験片の界面における初期剪断強度を求めた。かかる試験片について、冷熱サイクルを繰り返すことにより熱衝撃を繰り返す熱衝撃試験を試験片に実施した後、試験片の熱衝撃後の剪断強度を求めた。冷熱サイクルは１５０℃（１時間保持）←→マイナス４０℃（１時間保持）を１サイクルとし、１００サイクル実行した。初期剪断強度、熱衝撃後の剪断強度および保持率の試験結果を表３および図２４に示す。ここで、初期剪断強度は、熱衝撃試験を実施する前の剪断強度を意味する。保持率（％）は、（熱衝撃後の剪断強度／初期剪断強度）×１００（％）を示す。保持率（％）が高いことは、熱衝撃後の剪断強度が維持されることを意味する。

表３に示すように、ガラス繊維を含むナイロン（ポリアミド，ＰＡ）を射出成形した実施例１Ｂ〜６Ｂであっても、初期剪断強度は良好であり、大きな変動は無かった。但し、熱衝撃後の剪断強度は、突部１２のピッチ間隔ＬＡの大きさの影響を受け易い。更に、表３に示すように、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂（エンジニアプラスチックの１種）を射出成形した実施例１Ｃ〜６Ｃについては、初期剪断強度は良好であり、更に、突部１２のピッチ間隔ＬＡの大きさの影響を受けるものの、熱衝撃後の剪断強度でも１７ＭＰａ以上あり、良好であった。ショットブラスト処理した実施例１Ｄ（Ｒｚ１１０）についても、初期剪断強度は良好であり、更に、熱衝撃後の剪断強度も１９．３ＭＰａ以上あり、良好であった。Ｒｚ１１０は、突部のピッチ間隔が５０〜１０００マイクロメートルに相当すると考えられる。Ｒｚは、１０点平均粗さを意味する。図２４は、ガラス繊維を含むナイロンを射出成形した実施例１Ｂ〜６Ｂにおける試験結果を示す。特性線Ｗ１は保持率を示す。図２４から理解できるように、隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡはある一定領域において山形の特性が得られる。ガラス繊維を含むナイロンを射出成形した試験片によれば、保持率を４０％以上とするには、ピッチ間隔ＬＡは６０〜７００マイクロメートルが有効である。保持率を６０％以上とするには、ピッチ間隔ＬＡは８０〜６５０マイクロメートルが有効である。保持率を７０％以上とするには、ピッチ間隔ＬＡは９０〜５５０マイクロメートルが有効である。

図２５は、ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂で形成された樹脂シートを射出成形した実施例１Ｃ〜６Ｃにおける試験結果を示す。特性線Ｗ２は保持率を示す。図２５から理解できるように、隣接する突部１２の頂点のピッチ間隔ＬＡはある一定領域において山形の特性が得られる。ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂を射出成形した試験片によれば、保持率を５０％以上とするには、ピッチ間隔ＬＡは５０〜１５００マイクロメートル程度が有効であると考えられる。保持率を６０％以上とするには、ピッチ間隔ＬＡは６０〜１２００マイクロメートル程度が有効である。保持率を７０％以上とするには、ピッチ間隔ＬＡは９０〜１０００マイクロメートルが有効である。保持率を８０％以上とするには、ピッチ間隔ＬＡは９０〜６５０マイクロメートルが有効である。このように樹脂の材質は保持率に大きく影響する。ＰＰＳ以外の強靱なエンジニアプラスチックを用いれば、ピッチ間隔ＬＡは１０〜３０００マイクロメートルであっても、高い保持率が得られると考えられる。

更に、上記した試験結果に基づいて、（進入空間１３の深さ／突部１２のピッチ間隔ＬＡ）の値が接合破断強度に影響を与える程度について評価した。図２６は評価結果を示す。深さは突部１２の高さに相当する。特性線Ｗ３は保持率を示す。図２６の横軸は、α値、即ち、［進入空間の深さ（マイクロメートル）／突部間のピッチ間隔ＬＡ（マイクロメートル）との値］×１００％を示す。図２６の縦軸は接合破断強度を示す。図２６から理解できるように、α値が増加するにつれて、熱衝撃後の接合破断強度が高くなると共に、保持率も高くなる。このことから、進入空間１３の深さ／ピッチ間隔に関するα値が大きい方が、熱衝撃後の接合破断強度が高くなり、保持率も高くなることがわかる。図２６に示すようにα値が５０％であれば、熱衝撃後の接合破断強度は初期の接合破断強度に実質的に相当する値となる。従って、α値は３０％以上，４０％以上，５０％以上が好ましい。

（その他）アルミニウム合金としては、展伸用でも良いし、鋳造用でも良いし、亜共晶組成でも良いし、共晶組成でも良いし、過共晶組成でも良い。マグネシウム合金でも同様である。本発明は上記し且つ図面に示した実施形態および実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。上記した実施形態および実施例に特有の構造および製法は、基本的には他の実施形態および他の実施例にも適用できる。

上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
［付記項１］マトリックスとなる高分子材料とマトリックスを補強する複数の補強繊維とを有する繊維強化高分子材料と、金属を母材とする表面をもつ金属部材とを準備する工程と、繊維強化高分子材料部のマトリックスを構成する高分子材料の一部が進入し且つ補強繊維のうちの少なくとも一部が進入できる進入空間を金属部材の表面に形成するように、補強繊維の径よりも大きなピッチ間隔を隔てて複数の突部を周期的にまたは不規則的に金属部材の表面に並設させる工程と、金属部材の表面のうち突部が形成されている部位に、繊維強化高分子材料を被覆させて複合成形品を形成する工程とを実施する複合成形品の製造方法。この方法によれば、複合成形品において、繊維強化高分子材料部のマトリックスを構成する高分子材料の一部が進入空間に進入し、且つ、補強繊維のうちの少なくとも一部が進入空間に進入できる。
［付記項２］マトリックスとなる高分子材料とマトリックスを補強する複数の補強繊維とを有する繊維強化高分子材料と、金属を母材とする表面をもつ金属部材とを準備する工程と、繊維強化高分子材料部のマトリックスを構成する高分子材料の一部が進入し且つ補強繊維のうちの少なくとも一部が進入できる進入空間を金属部材の表面に形成するように、補強繊維の径よりも大きなピッチ間隔を隔てて複数の突部を周期的にまたは不規則的に金属部材の表面に並設させると共に、対向する突部間の進入空間に露出する複数の微小凹部および／または微小凸部を突部の壁面に形成する工程と、金属部材の表面のうち突部が形成されている部位に、繊維強化高分子材料を被覆させて複合成形品を形成する工程とを実施する複合成形品の製造方法。この方法によれば、複合成形品において、繊維強化高分子材料部のマトリックスを構成する高分子材料の一部が進入空間に進入し、且つ、補強繊維のうちの少なくとも一部が進入空間に進入できる。更に、突部の壁面には微小凹部および／または微小凸部が形成されているため、繊維強化高分子材料部の係合性および耐剥離性を高めることができる。
［付記項３］金属を母材とする表面をもつ金属部材と、金属部材の表面の少なくとも一部に被覆され、マトリックスとなる高分子材料とマトリックスを補強する複数の補強繊維とを有する繊維強化高分子材料部とを具備しており、金属部材の表面は、所定のピッチ間隔ＬＡを隔てて周期的にまたは不規則的に複数並設された突部を有している複合成形品。
［付記項４］金属を母材とする表面をもつ金属部材と、金属部材の表面の少なくとも一部に被覆され、マトリックスとなる高分子材料とマトリックスを補強する複数の補強繊維とを有する繊維強化高分子材料部とを具備しており、金属部材の表面は、所定のピッチ間隔を隔てて周期的にまたは不規則的に複数並設された突部を有しており、対向する突部は、前記繊維強化高分子材料部を構成する前記高分子材料の一部が進入する進入空間を形成しており、且つ、前記突部を形成する壁面は、進入空間に露出する複数の微小凹部および／または微小凸部を有する複合成形品。

本発明は加熱および冷却が繰り返されて熱衝撃性が高い雰囲気に搭載される部品に利用することができる。例えば、車両のエンジンルーム、モータ収容室、電池収容室などに搭載される部品に利用することができる。

Claims (8)

1. 金属を母材とする表面をもつ金属部材と、
   前記金属部材の表面の少なくとも一部に被覆され、マトリックスとなる高分子材料と前記マトリックスを補強する複数の補強繊維とを有する繊維強化高分子材料部とを具備しており、
   前記金属部材の表面は、前記補強繊維の径よりも大きなピッチ間隔を隔てて周期的にまたは不規則的に複数並設された突部を有しており、対向する前記突部は、前記繊維強化高分子材料部を構成する前記高分子材料の一部が進入し且つ前記補強繊維のうちの少なくとも一部が進入できる進入空間を形成しており、
   前記ピッチ間隔は１０〜３０００マイクロメートルの範囲内であり、前記金属部材の前記表面に対して垂直方向から投影する平面視において前記突部は連結されている複合成形品。
2. 請求項１において、前記突部を形成する壁面は、前記進入空間に露出する複数の微小凹部および／または微小凸部を有する複合成形品。
3. 請求項１または２において、前記進入空間および前記突部は、前記金属部材の前記表面に形成された転写面で形成されている複合成形品。
4. 請求項１または２において、前記進入空間および前記突部は、投射体の群を前記金属部材の前記表面に衝突させたブラスト処理面で形成されている複合成形品。
5. 請求項１〜４のうちの一項において、［前記進入空間の深さ（マイクロメートル）／前記突部間のピッチ間隔ＬＡ（マイクロメートル）の値］×１００％をα値とするとき、α値は２０％以上である複合成形品。
6. 請求項１〜５のうちの一項において、前記金属部材を構成する前記金属は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金、銅、銅合金のうちの少なくとも１種であり、
   前記繊維強化高分子材料部を構成する前記高分子材料は、ナイロン、ポリイミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネ−ト、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン（ＡＢ）、液晶ポリマーのうちの少なくとも１種であり、
   前記繊維強化高分子材料部を構成する前記補強繊維はガラス繊維、セラミックス繊維、金属繊維、炭素繊維、及び高分子高強力繊維のうちの少なくとも１種である複合成形品。
7. 請求項１〜６のうちの一項において、前記繊維強化高分子材料部を構成する前記高分子材料は、ナイロン系樹脂であり、前記ピッチ間隔は５０〜７００マイクロメートルの範囲内である複合成形品。
8. 請求項１〜６のうちの一項において、前記繊維強化高分子材料部を構成する前記高分子材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系樹脂であり、前記ピッチ間隔は５０〜１０００マイクロメートルの範囲内である複合成形品。

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