JP6450826B1 - 複合体を製造する装置、加圧ロール及び複合体を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とを接合させて複合体を製造する装置であって、熱可塑性樹脂組成物の成形体に予期せぬ変形が生じにくい装置を提供すること。【解決手段】本発明は、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが、上記金属素形材と上記成形体との間に配置された接着層により接合された複合体を製造する装置に関する。上記装置は、上記金属素形材が走行する走行路と、上記走行する金属素形材を誘導加熱する加熱部と、上記誘導加熱された金属素形材の表面に上記接着層を介して配置された上記成形体を圧下する加圧ロールと、を有する。上記加熱部は、上記加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルである。上記加圧ロールは、上記加圧ロールから上記成形体への熱移動が制限された表面を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、金属素形材に熱可塑性樹脂組成物の成形体が接合した複合体を製造する装置、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とを接合させる加熱ロール、および金属素形材に熱可塑性樹脂組成物の成形体が接合した複合体を製造する方法に関する。

金属素形材は、金属板、そのプレス成形品、あるいは、鋳造、鍛造、切削、粉末冶金などにより成形された金属製の部材である。金属素形材は、今日、自動車をはじめとする多種多様な工業製品の製造に用いられている。金属素形材に熱可塑性樹脂組成物の成形体が接合した複合体は、金属のみからなる部品よりも軽量である一方、樹脂のみからなる部品よりも強度が高い。そのため、当該複合体は、携帯電話機やパーソナルコンピューターなどの電子機器などにも使用されている。

金属と樹脂を接合させる装置として、特許文献１には、樹脂フィルムを熱溶融させて金属箔に圧着させるための誘導発熱ロールを有する装置が記載されている。上記誘導発熱ロールは、中空ロール内に固定された鉄芯に巻回された誘導加熱コイルによって発熱し、ロール表面の温度を制御された温度分布となるように高められた状態で上記金属箔に接触されて、上記金属箔と樹脂フィルムとを熱圧着させる。

また、特許文献２には、加熱された後に熱可塑性樹脂フィルムを供給されたアルミニウム板を加圧ロールによって加圧して、上記熱可塑性樹脂フィルムとアルミニウム板とを仮接着させる装置が記載されている。上記装置は、上記熱可塑性樹脂フィルムが仮接着されたアルミニウム板を、誘導加熱を含む方法でさらに加熱することで、これらをさらに高い密着力で接合させることができるとされている。

また、特許文献３には、金属シートが異なる素材で挟み込まれたワークを加熱する電磁誘導加熱ヘッドと、上記電磁誘導加熱ヘッドによる熱を平坦化させつつ上記ワークを圧着させる圧着ロールと、が交互に配置された装置が記載されている。

特開２００７−０３０３３７号公報 特開２００２−１７８４０６号公報 国際公開第２０１２／０４３５５２号

一般に、熱可塑性樹脂組成物の熱膨張率は、金属素形材の熱膨張率よりも大きい。また、熱可塑性樹脂組成物の成形体と金属素形材とを圧着などの方法によって接合させるとき、上記成形体は、熱可塑性樹脂組成物の溶融温度付近まで加熱される。そのため、上記成形体は、接合のための加熱時に大きく膨張したり、圧着後の放冷時に大きく収縮したりすることがある。上記膨張および収縮は、しわなどの予期せぬ変形を上記成形体に発生させることがある。

本発明は、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とを接合させて複合体を製造する装置であって、熱可塑性樹脂組成物の成形体に予期せぬ変形が生じにくい装置、当該装置に用いられる加熱ロール、および当該装置を用いて金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とを接合させて複合体を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが、上記金属素形材と上記成形体との間に配置された接着層により接合された複合体を製造する装置に関する。上記装置は、上記金属素形材が走行する走行路と、上記走行する金属素形材を誘導加熱する加熱部と、上記誘導加熱された金属素形材の表面に上記接着層を介して配置された上記成形体を圧下する加圧ロールと、を有する。上記加熱部は、上記加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルである。上記加圧ロールは、上記加圧ロールから上記成形体への熱移動が制限された表面を有する。

本発明の第２の側面は、走行する金属素形材を誘導加熱し、かつ、上記金属素形材の表面に接着層を介して配置された熱可塑性樹脂組成物の成形体を圧下することにより、上記金属素形材と上記成形体とを上記接着層により接合させる加圧ロールに関する。上記加圧ロールは、上記成形体と接触し、かつ、上記加圧ロールから上記成形体への熱移動が制限された表面を有する回転本体部と、上記回転本体部の内部に配置された誘導加熱コイルと、を有する。

本発明の第３の側面は、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが、上記金属素形材と上記成形体との間に配置された接着層により接合された複合体を製造する方法に関する。上記方法は、上記金属素形材に、走行路を走行させる工程と、上記走行する金属素形材を、上記成形体への熱移動が制限された表面を有する加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルにより誘導加熱する工程と、上記誘導加熱された金属素形材の表面に上記接着層を介して配置された上記成形体を、上記加圧ロールで圧下する工程と、を含む。

本発明によれば、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とを接合させて複合体を製造する装置であって、熱可塑性樹脂組成物の成形体に予期せぬ変形が生じにくい装置、当該装置に用いられる加熱ロール、および当該装置を用いて金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とを接合させて複合体を製造する方法が提供される。

図１は、本発明の第１の実施形態に関する、複合体を製造する装置の概略を示す模式的な構成図である。 図２は、図１に点線で示した領域の拡大図であり、装置が有する加熱部、加圧ロール、および成形体冷却部の概略を示す模式的な構成図である。 図３は、図１に示す装置を用いた複合体の製造方法を示すフローチャートである。 図４は、本発明の第２の実施形態に関する、複合体を製造する装置の概略を示す模式的な構成図である。 図５は、図４に点線で示した領域の拡大図であり、装置が有する加熱部、加圧ロール、および成形体冷却部の概略を示す模式的な構成図である。 図６は、図４に示す装置を用いた複合体の製造方法を示すフローチャートである。 図７は、本発明の別の実施形態に関する、複合体を製造する装置の概略を示す模式的な構成図である。

１．第１の実施形態
本実施形態は、塗装金属素形材に熱可塑性樹脂組成物の成形体（以下、単に「成形体」ともいう。）を接合させて、これらが接合した複合体を製造するための装置、および当該装置を用いた複合体の製造方法に関する。

１−１．塗装金属素形材
塗装金属素形材は、金属素形材と、金属素形材の表面に予め形成された有機樹脂層と、を有する複合材である。

（金属素形材）
金属素形材は、金属に熱および力などが加えられ、形を与えられたものである。金属素形材の例には、金属板およびそのプレス成形品、ならびに、鋳造、鍛造、切削および粉末冶金などの方法で成形された金属製の部材が含まれる。

金属素形材を構成する金属の種類は、磁界を付与されたときに電磁誘導により発熱可能な金属であれば、特に限定されない。たとえば、上記金属の種類は、鉄であってもよいし、鉄以外の金属であってもよいし、合金であってもよい。金属素形材の例には、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼板、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、ステンレス鋼板（オーステナイト系、マルテンサイト系、フェライト系、フェライト・マルテンサイト二相系を含む）、アルミニウム板、アルミニウム合金板、銅板などの金属板や、そのプレス加工品、あるいは、アルミダイカスト、亜鉛ダイカストなどの鋳造・鍛造物や、切削加工、粉末冶金などにより成形された各種金属部材などが含まれる。金属素形材は、必要に応じて、脱脂、酸洗などの公知の塗装前処理が施されていてもよい。

金属素形材の形状は、後述する成形体が接合する形状であれば、特に限定されない。走行路の走行および加圧ロールによる接合を容易にする観点からは、金属素形材は、板状、シート状またはフィルム状であることが好ましく、厚みが０．０１ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。金属素形材の厚みが０．０１ｍｍ以上であると、引張り張力などにより金属素形材が切断されにくい。一方、金属素形材の厚みが６ｍｍ以下であると、金属素形材をコイル状に巻取りやすい。

金属素形材の表面には、金属素形材と有機樹脂層の間の密着性および塗装金属素形材の耐食性を向上させるための表面処理皮膜が形成されてもよい。表面処理皮膜を形成する表面処理の種類は、特に限定されない。表面処理の例には、クロメート処理、クロムフリー処理、リン酸塩処理などが含まれる。

（有機樹脂層）
有機樹脂層は、有機樹脂を含有する層であり、成形体に対する塗装金属素形材の接合力を高めるための接着層である。有機樹脂層は、金属素形材の表面に接して形成されてもよいし、金属素形材の表面に形成された表面処理皮膜の表面に接して形成されてもよい。本実施形態では、有機樹脂層は、板状の金属素形材の両面に形成されている。

上記有機樹脂は、金属素形材と水素結合する官能基（水素結合性官能基）を有し、上記成形体を構成する熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性を有する樹脂であればよい。なお、上記水素結合性官能基の例には、カルボキシル基およびアミノ基が含まれる。たとえば、上記熱可塑性樹脂組成物がポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）系樹脂組成物、ポリアミド（ＰＡ）系樹脂組成物、またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）系樹脂組成物であれば、上記有機樹脂は、ポリウレタン系樹脂を含むことが好ましい。また、上記熱可塑性樹脂組成物がポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂組成物であれば、上記有機樹脂は、ポリプロピレン系樹脂を含むことが好ましい。有機樹脂は、一種でもそれ以上でもよい。

上記ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレン骨格と、上記水素結合性官能基とを含む高分子化合物である。上記ポリプロピレン系樹脂の例には、酸変性ポリプロピレンが含まれる。上記酸変性ポリプロピレンの酸価は、１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下以上５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。

上記ポリウレタン系樹脂は、ポリウレタン骨格と、上記水素結合性官能基とを含む高分子化合物である。上記ポリウレタン系樹脂の例には、ポリカーボネート含有ポリウレタン（以下、「ＰＣ含有ポリウレタン」とも言う。）が含まれる。ＰＣ含有ポリウレタンは、金属素形材に対する接着性と熱可塑性樹脂組成物に対する溶着性との両方を高める観点から、有機樹脂層におけるポリカーボネートユニットの含有量が、有機樹脂層中の全樹脂の質量に対して１５質量％以上８０質量％以下となる量のポリカーボネートユニットを有することが好ましい。

有機樹脂層は、金属素形材への接着強度および成形体への溶着強度を顕著に損ねない範囲において、添加剤をさらに含有していてもよい。当該添加剤の例には、防錆剤、リン化合物、潤滑剤、消泡剤、エッチング剤、無機化合物、および色材などが含まれる。

有機樹脂層の厚さは、０．２μｍ以上であることが好ましい。有機樹脂層の厚さが０．２μｍ以上であると、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合力をより高めることができ、また、有機樹脂層中に任意に含まれる添加物の機能（例えば、防錆剤の防錆作用）を十分に発現させることができる。有機樹脂層の厚さの上限値は、特に限定されないが、上記の効果が頭打ちになる観点や、生産性の観点、コストの観点などから決めることができる。たとえば、有機樹脂層の厚さは、１０μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましい。

上記形成される有機樹脂層を構成する組成物の融点は、上記成形体と同等以下が好ましく、例えば６０℃以上１６０℃以下であることが好ましい。上記組成物の融点が６０℃以上であると、比較的低温で有機樹脂層が軟化してしまうことによる、塗装金属素形材の耐ブロッキング性の低下を抑制することができる。上記組成物の融点が１６０℃以下であると、上記成形体に対する塗装金属素形材の接合性をより高めることができる。上記樹脂組成物の融点は、有機樹脂の種類および添加剤の使用などによって調整することが可能である。

上記有機樹脂層は、金属素形材の表面のうち密着部（溶着部）が形成される領域を均一に被覆してもよいし、上記領域に分散されて金属素形材の表面を被覆してもよい。

１−２．成形体
成形体は、熱可塑性樹脂組成物に熱および力などが加えられ、形を与えられたものである。成形体は、特に限定されないものの、熱可塑性樹脂組成物の射出成形品、インサート成形品、ブロー成形品、押出成形品、インフレーション成形品および積層成形品など、ならびにこれらの二次加工品とすることができる。

熱可塑性樹脂組成物は、加熱および加圧により上記有機樹脂層を構成する有機樹脂と溶着する組成物であればよく、たとえば、ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂組成物、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）系樹脂組成物、ポリアミド（ＰＡ）系樹脂組成物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）系樹脂組成物、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系樹脂組成物、ポリウレタン（ＰＵ）系樹脂組成物、メタクリル酸（ＰＭＭＡ）系樹脂組成物、ポリエチレン（ＰＥ）系樹脂組成物、ポリアセタール（ＰＯＭ）系樹脂組成物、および、これらの組み合わせなどとすることができる。

成形体の形状は特に限定されず、密着部（溶着部）において十分な広さで上記有機樹脂層と接することができればよい。加圧ロールによる接合を容易にする観点からは、成形体は、布状、織物状、繊維状、板状、シート状およびフィルム状などの、厚みが小さい平面形状であることが好ましく、厚みが０．０１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。また、成形体は、繊維強化プラスチック類（ＦＲＴＰおよびＣＦＲＴＰなど）であってもよい。成形体の上記有機樹脂層と接する面は、上記有機樹脂層を構成する組成物と同じ種類の樹脂組成物により被覆されてもよい。金属素形材の厚みが０．０１ｍｍ以上であると、引張張力による切断が生じにくい。金属素形材の厚みが６ｍｍ以下であると、コイル状に巻き取ることができる。

１−３．複合体の製造装置
（装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に関する、複合体を製造する装置１００の概略を示す模式的な構成図である。装置１００は、塗装金属素形材ＭＣが走行する走行路１１０、ならびに、走行路１１０に沿って上流側から下流側に向けてこの順で配置された、成形体配置部１３０、加熱部１４０、加圧ロール１５０、および成形体冷却部１６０を有する。図２は、図１に点線で示した領域の拡大図であり、装置１００が有する加熱部１４０、加圧ロール１５０、および成形体冷却部１６０の概略を示す模式的な構成図である。

走行路１１０は、塗装金属素形材ＭＣを走行させて、後述の各構成部に順に供給できるものであればよい。走行路１１０には、走行する塗装金属素形材ＭＣを支持するための支持ローラー１７２および１７４が適宜配置されてもよい。走行路１１０の最上流側には、コイル状に巻かれた塗装金属素形材ＭＣを繰り出して走行路１１０に供給する繰出部１８２が設けられてもよいし、走行路１１０の最下流側には、塗装金属素形材ＭＣに熱可塑性樹脂組成物の成形体Ａが接合した複合体をコイル状に巻き取る巻取部１８４が設けられてもよい。走行路１１０の距離および塗装金属素形材ＭＣを走行させる速度は、特に限定されず、後述する各構成部による処理に応じて適宜設定され得る。あるいは、走行路１１０の最下流側には、塗装金属素形材ＭＣに熱可塑性樹脂組成物の成形体Ａが接合した複合体を収納のために切断する切断部（不図示）が設けられてもよい。

走行路１１０は、切れ目なく供給された塗装金属素形材ＭＣを連続して走行させてもよいし、予め走行方向に切断された１枚または複数枚の塗装金属素形材ＭＣを断続的に走行させてもよい。

走行路１１０は、塗装金属素形材ＭＣを、少なくとも成形体配置部１３０および加圧ロール１５０と塗装金属素形材ＭＣとが接する領域において、有機樹脂層が外側（成形体配置部１３０および加圧ロール１５０に面する側）となるように走行させる。

成形体配置部１３０は、上記走行する塗装金属素形材ＭＣの表面に、成形体Ａを配置する。成形体配置部１３０は、たとえば、コイル状に巻かれた成形体Ａを繰り出す成形体繰出部１３２と、繰り出された成形体Ａを塗装金属素形材ＭＣの表面に導く成形体供給路１３４と、を有する構成とすることができる。

成形体配置部１３０は、成形体Ａを、塗装金属素形材ＭＣの表面のうち、少なくとも密着部（溶着部）において上記有機樹脂層と接するように、配置する。

本実施形態では、成形体配置部１３０は、成形体Ａを、板状の金属素形材の両面に配置する。

成形体Ａは、切れ目なく連続的に供給されて配置されてもよいし、断続的に供給されて配置されてもよい。たとえば、成形体Ａは、切れ目なく供給された塗装金属素形材ＭＣが連続して走行路１１０を走行するときは、切れ目なく連続的に供給されて塗装金属素形材ＭＣの表面に配置されることができる。

加熱部１４０は、上記走行する塗装金属素形材ＭＣを、上記有機樹脂層と成形体Ａとが溶着可能となる温度に加熱する。加熱部１４０は、塗装金属素形材ＭＣを、その表面が上記溶着可能となる温度になるように加熱すればよい。加熱部１４０は、本実施形態では加圧ロール１５０の内部に配置された複数の誘導加熱コイル１４２である。

加圧ロール１５０は、走行路１１０を挟んで配置された一対の加圧ロールであり、塗装金属素形材ＭＣの表面に配置された成形体Ａを圧下する。これにより、塗装金属素形材ＭＣが有する有機樹脂層と成形体Ａとが溶着する。なお、本明細書において、「圧下」とは、塗装金属素形材ＭＣの表面に配置された成形体Ａに加圧して、成形体Ａを塗装金属素形材ＭＣの方向に押し付けることを意味する。

成形体冷却部１６０は、加圧ロール１５０によって圧下された成形体Ａを冷却する。成形体冷却部１６０は、ロールの回転方向に沿ってロールの内部に配置された複数の水冷管１６２を有する水冷ロールであり、水冷管１６２によって冷却された表面が成形体Ａの表面と接することによって成形体Ａを冷却する、ローラー冷却方式の冷却部である。これにより、成形体冷却部１６０は、塗装金属素形材ＭＣが有する有機樹脂層と成形体Ａとが密着部において融着した融着部位を冷却により収縮させて、塗装金属素形材ＭＣと成形体Ａとの接合を強固にすることができる。また、成形体冷却部１６０は、成形体Ａとの摩擦などにより加圧ロール１５０の内部に蓄積して、圧下時の加圧ロール１５０と成形体Ａとの接触により加圧ロール１５０の表面１５４から成形体Ａに移動した熱、および加熱された塗装金属素形材ＭＣから圧下後の成形体Ａに移動した熱などによる、成形体Ａの熱による変形を抑制することもできる。また、成形体冷却部１６０は、塗装金属素形材ＭＣが有する金属素形材を冷却して、より下流側で塗装金属素形材ＭＣから成形体Ａに移動した熱などによる、成形体Ａの熱による変形を抑制することもできる。

成形体冷却部１６０の成形体Ａと接触する表面の温度は、冷却によって成形体Ａが不要に収縮することによる成形体Ａの顕著な変形が生じず、かつ、熱による成形体Ａの変形が抑制される程度に冷却できる温度であればよい。

（加圧ロールの構成）
一対の加圧ロール１５０は、いずれも、回転本体部１５２と、いずれも回転本体部１５２の内部に配置された、加熱部１４０である複数の誘導加熱コイル１４２および表面冷却部である複数の水冷管１５６と、を有する。

回転本体部１５２は、上記走行する塗装金属素形材ＭＣの表面に配置された成形体Ａと接触する表面１５４を有する。回転本体部１５２は、表面１５４で成形体Ａと接触して成形体Ａを圧下する。これにより、塗装金属素形材ＭＣが有する加熱された有機樹脂層と成形体Ａとが溶着する。

回転本体部１５２は、加圧ロール１５０の表面１５４から成形体Ａへの熱が移動することによる、成形体Ａの熱による変形を抑制する観点から、誘導発熱しないか、または誘導発熱による発熱量が金属素形材を構成する金属よりも顕著に小さい材料（以下、単に「低誘導発熱材料」ともいう。）から構成されることが好ましい。たとえば、回転本体部１５２の材料は、金属以外であればよく、各種セラミックスおよびシリコンナイトライド（Ｓｉ_３Ｎ_４）などとすることができる。ただし、表面１５４がゴムなどの熱伝導率が低い材料で被覆されるときは、回転本体部１５２は、金属などの誘導発熱する材料で構成されてもよい。

成形体Ａと接触する表面１５４は、加圧ロール１５０の回転軸方向に一定の径を有する、断面形状が略円形に加工された表面である。表面１５４は、表面１５４の汚れおよび疵つきなどを抑制して、複合体への汚れの付着および融着不足などを抑制する観点から、ゴムなどの弾性材料で被覆されていてもよい。

成形体Ａと接触する表面１５４は、回転本体部１５２の全体が上記低誘導発熱材料で構成されたり、または上記ゴムなどの熱伝導率が低い材料で被覆されたりすることで、回転本体部１５２から成形体Ａへの熱移動が制限されている。言い換えると、成形体Ａと接触する表面１５４は、表面１５４を通じての熱移動による成形体Ａと塗装金属素形材ＭＣとの熱圧着を目的とする構成ではない。

成形体Ａと接触する表面１５４は、成形体Ａの熱による変形を抑制する観点から、成形体Ａと接触するときの温度が、成形体Ａの軟化点よりも低いことが好ましく、６０℃以下であることが好ましい。上記軟化点は、たとえば、ＪＩＳ Ｋ ７２０６（２０１３年）に準じて測定されるビカット軟化温度とすることができる。

加熱部１４０は、上記走行する塗装金属素形材ＭＣを、上記有機樹脂層と成形体Ａとが溶着可能となる温度に加熱する。加熱部１４０は、金属素形材を誘導加熱して、その表面に配置された有機樹脂層が成形体Ａと溶着可能となる温度に金属素形材の表面を昇温させる。加熱部１４０は、本実施形態では加圧ロール１５０の内部に配置された複数の誘導加熱コイル１４２である。

上記複数の誘導加熱コイル１４２は、図２に示されるように、加圧ロール１５０の内部に、加圧ロール１５０の周方向に沿って配列される。また、上記複数の誘導加熱コイル１４２のそれぞれは、加圧ロール１５０の回転に付随して回転可能に配置される。

上記複数の誘導加熱コイル１４２のそれぞれは、高周波電流の供給およびその供給の停止を制御されることで、磁界の形成および磁界の形成の停止を制御可能に、不図示の電源に接続される。たとえば、上記複数の誘導加熱コイル１４２のそれぞれは、独立して高周波電流の供給およびその供給の停止を制御可能な異なる電源装置に接続されてもよいし、高周波電流の供給およびその供給の停止を制御する異なる駆動回路により共通する電源装置に接続されてもよい。なお、後述するように、本実施形態における高周波電流の供給およびその供給の停止は、回転軌道上の位置という比較的簡易な条件で制御され得る。そのため、上記複数の誘導加熱コイル１４２のそれぞれは、加圧ロール１５０の回転に伴う回転時に、回転軌道上のある位置を通過するときは高周波電流を供給し、別の位置を通過するときは高周波電流の供給を停止するスイッチにより、共通する電源装置に接続されてもよい。

加圧ロール１５０の内部に配置された上記複数の誘導加熱コイル１４２のそれぞれは、高周波電流の供給により加圧ロール１５０の内部から走行路１１０に磁界を発生して、走行路１１０を走行する塗装金属素形材ＭＣを誘導加熱する。このとき、上記複数の誘導加熱コイル１４２のそれぞれは、加圧ロール１５０の内部から磁界を発生するため、その表面に成形体Ａが配置されて走行する塗装金属素形材ＭＣを、加圧ロール１５０に圧下される直前に誘導加熱できる。

具体的には、図２に示す１６個の誘導加熱コイル１４２のうち、走行路１１０の上流側かつ走行路１１０側の方向に向いた５つの誘導加熱コイル１４２ａには高周波電流を供給し、これらの誘導加熱コイル１４２ａには磁界を発生させる。これにより、走行路１１０の加圧ロール１５０より上流側においては、走行する塗装金属素形材ＭＣが有する金属素形材が渦電流により発熱する。このとき、誘導加熱コイル１４２ａへ供給する電力の大きさを調整することで、塗装金属素形材ＭＣと成形体Ａとの上記密着部における界面近傍を、加圧ロール１５０の圧下によって接合できる程度に十分に加熱し、かつ、成形体Ａの内部を必要以上に加熱しないように、金属素形材からの発熱量を調整することができる。

上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２は、磁界の形成により上記金属素形材を発熱させる。そのため、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２は、塗装金属素形材ＭＣおよび成形体Ａを、金属素形材から加熱して、有機樹脂層、有機樹脂層と成形体Ａとの界面、および成形体Ａの内部、の順に昇温させる。このようにして、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２は、有機樹脂層、および、成形体Ａの内部のうち塗装金属素形材ＭＣ（有機樹脂層）との界面の近傍（図２に網掛で示した昇温部ＡＨを参照）、を加熱して、上記界面を接合面とする塗装金属素形材ＭＣとの接合（加熱された有機樹脂層との融着）を可能とする。一方で、誘導加熱コイル１４２は、金属素形材からの発熱量を調整するように高周波電流を供給されるため、成形体Ａの内部のうち、塗装金属素形材ＭＣとは反対側の表面の近傍はさほど昇温させない。

なお、加熱された加圧ロールにより成形体Ａおよび塗装金属素形材ＭＣを加熱してこれらを溶着（接合）させようとすると、成形体Ａの内部での熱損失（熱吸収）を考慮して、溶着に必要な量よりも多い熱量を上記反対側の表面から成形体Ａに付与する必要がある。この熱は、成形体Ａの変形の原因となり得る。これに対し、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２により、金属素形材を加熱することで、塗装金属素形材ＭＣが有する有機樹脂層との溶着に寄与しない成形体Ａの上記反対側の表面側が不要に加熱されることによる、成形体Ａの熱による変形を抑制することができる。

ここで、図２に示す１６個の誘導加熱コイル１４２のうち、走行路１１０の下流側または走行路とは反対方向に向いた１１個の誘導加熱コイル１４２ｂには、高周波電流の供給を停止し、これらの誘導加熱コイル１４２ｂからの磁界の発生を停止させる。これにより、走行路１１０の加圧ロール１５０より下流側においては、塗装金属素形材ＭＣが有する金属素形材の誘導加熱が抑制され、塗装金属素形材ＭＣから加圧後の成形体Ａへの不要な加熱を抑制して、圧下された後の成形体Ａの熱による変形を抑制することができる。

上記高周波電流は、交流電流でもよいし、断続的な直流電流でもよい。

誘導加熱コイル１４２へ供給する電力の大きさは、上記金属素形材の種類、高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２と金属素形材との間の距離、および加圧による上記密着部の目標温度により調整すればよい。たとえば、金属素形材が普通鋼およびフェライト系のステンレス鋼板などであるときは、比較的小さい電力、たとえば０．５ｋＷ以上で金属素形材を誘導発熱可能であり、金属素形材がアルミ合金、オーステナイト系のステンレス鋼板および銅板などを含むときは、より電力を大きな、たとえば３ｋＷ以上で金属素形材を誘導発熱させればよい。

加熱による上記密着部の目標温度は、上記有機樹脂層を構成する有機樹脂が溶解する温度（以下、単に「溶解温度」とする。）より高ければよい。一方で、成形体Ａの内部が不要に加熱されることによる成形体Ａの熱による変形を抑制する観点からは、溶解温度より必要以上に高くしないことが好ましい。上記観点から、上記密着部の目標温度は、溶解温度より高く、かつ、溶解温度との差が２０℃以内とすることが好ましく、溶解温度より高く、かつ、溶解温度との差が１０℃以内とすることがより好ましい。

交流電流の周波数は、特に限定させず、例えば１００Ｈｚ程度の低い周波数から、１ＭＨｚの高い周波数まで使用できる。交流電流の周波数は、金属素形材の表層付近を加熱できれる大きさであればよく、塗装金属素形材ＭＣの厚みなどに応じて渦電流が発生する深さを制御する観点などから選択すればよい。交流電流の周波数は、１０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下であることが好ましい。

誘導加熱コイル１４２の形状は、成形体Ａが接合される領域における上記金属素形材の一部または全面が発熱できるものであればよい。複数の誘導加熱コイル１４２は、隣接する誘導加熱コイル１４２の向きが反対方向になるように、配列される。

表面冷却部である複数の水冷管１５６は、成形体Ａと接触する表面１５４を冷却して、成形体Ａとの摩擦などにより表面１５４に蓄積した熱が成形体Ａに移動することによる、成形体Ａの熱による変形を抑制する。

上記複数の水冷管１５６は、図２に示されるように、加圧ロール１５０の内部かつ複数の誘導加熱コイル１４２よりも表面１５４側に、加圧ロール１５０の周方向に沿って配列される。それぞれの水冷管１５６は、加圧ロールの外部から供給された冷水が管の内部に導入されて、加圧ロール１５０の表面１５４を冷却する。

１−４．複合体の製造方法
図３は、装置１００を用いた複合体の製造方法を示すフローチャートである。本実施形態に関する方法は、塗装金属素形材ＭＣを走行させる工程（工程Ｓ１１０）、塗装金属素形材ＭＣの表面に熱可塑性樹脂組成物の成形体Ａを配置する工程（工程Ｓ１２０）、塗装金属素形材ＭＣを加熱する工程（工程Ｓ１３０）、成形体Ａを圧下する工程（工程Ｓ１４０）、および圧下された成形体を冷却する工程（工程Ｓ１５０）を含む。

（塗装金属素形材ＭＣを走行させる工程（工程Ｓ１１０））
本工程では、塗装金属素形材ＭＣに、走行路１１０を走行させる。

たとえば、コイル状に巻かれた塗装金属素形材ＭＣを、繰出部１８２が繰り出して走行路１１０に供給し、走行路を走行させる。塗装金属素形材ＭＣは、切れ目なく供給されて連続して走行してもよいし、予め走行方向に切断されて１枚または複数枚ずつ断続的に走行してもよい。走行の速度は特に限定されず、後述する各処理に応じて適宜設定され得る。

塗装金属素形材ＭＣは、少なくとも後述する成形体Ａを配置する工程（工程Ｓ１２０）および成形体Ａを圧下する工程（工程Ｓ１４０）において、有機樹脂層が外側（成形体Ａが配置され、加圧ロールにより加圧される側）となるように、走行される。

（成形体Ａを配置する工程（工程Ｓ１２０））
本工程では、走行路を走行する塗装金属素形材ＭＣの表面に、上記有機樹脂層に接して、熱可塑性樹脂組成物の成形体Ａを配置する。

たとえば、コイル状に巻かれた成形体Ａを、成形体繰出部１３２が繰り出して成形体供給路１３４に供給し、成形体供給路１３４を通して塗装金属素形材ＭＣの表面に導き、配置する。

成形体Ａは、塗装金属素形材ＭＣの表面の全面に配置されてもよいし、塗装金属素形材ＭＣの表面の一部にのみ配置されてもよい。成形体Ａは、少なくとも、成形体Ａの接合されるべき部分と、塗装金属素形材ＭＣの接合されるべき部分とが密着するように、塗装金属素形材ＭＣの表面に有機樹脂層と接して配置される。なお、成形体Ａの接合されるべき部分は、塗装金属素形材ＭＣの接合されるべき部分に、少なくとも金属素形材を電磁誘導により発熱させる時に接触していればよい。

（塗装金属素形材ＭＣを加熱する工程（工程Ｓ１３０））
本工程では、走行路を走行する塗装金属素形材ＭＣを、加圧ロール１５０の内部に配置された誘導加熱コイル１４２により誘電加熱する。

具体的には、周方向に配列された複数の誘導加熱コイル１４２を内部に有する加圧ロール１５０を回転させつつ、上記複数の誘導加熱コイル１４２のうち、走行路１１０の上流側かつ走行路１１０側の方向に向いた誘導加熱コイル１４２に高周波電流を供給する。上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２は、磁界を形成して、走行する塗装金属素形材ＭＣが有する金属素形材を渦電流により発熱させる。このとき、誘導加熱コイル１４２へ供給する電力の大きさを調整することで、塗装金属素形材ＭＣと成形体Ａとの上記密着部における界面近傍を、加圧ロール１５０の圧下によって接合できる程度に十分に加熱し、かつ、成形体Ａの内部を必要以上に加熱しないように、金属素形材からの発熱量を調整することができる。

また、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２は、塗装金属素形材ＭＣおよび成形体Ａを、金属素形材から加熱して、有機樹脂層、有機樹脂層と成形体Ａとの界面、および成形体Ａの内部、の順に昇温させる。このようにして、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２は、有機樹脂層、および、成形体Ａの内部のうち塗装金属素形材ＭＣ（有機樹脂層）との界面の近傍（図２に網掛で示した昇温部ＡＨを参照）、を加熱して、上記界面を接合面とする塗装金属素形材ＭＣとの接合（加熱された有機樹脂層との融着）を可能とする。一方で、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２は、成形体Ａの内部のうち、塗装金属素形材ＭＣとは反対側の表面の近傍はさほど昇温させない。上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル１４２により、金属素形材を加熱することで、塗装金属素形材ＭＣとの接合に寄与しない成形体Ａの上記反対側の表面側が不要に加熱されることによる、成形体Ａの熱による変形を抑制することができる。

なお、加圧ロール１５０の内部に配列された複数の誘導加熱コイル１４２のうち、走行路１１０の下流側または走行路とは反対方向に向いた誘導加熱コイル１４２には、高周波電流の供給を停止し、これらの誘導加熱コイル１４２からの磁界の発生を停止させる。これにより、走行路１１０の加圧ロール１５０より下流側においては、塗装金属素形材ＭＣが有する金属素形材の誘導加熱が抑制され、塗装金属素形材ＭＣから加圧後の成形体Ａへの不要な加熱を抑制することができる。

（成形体Ａを圧下する工程（工程Ｓ１４０））
本工程では、加圧ロール１５０により塗装金属素形材ＭＣの表面に配置された成形体Ａを圧下する。これにより、加熱された塗装金属素形材ＭＣの有機樹脂層と成形体Ａとが融着する。

圧下時の圧力は、塗装金属素形材ＭＣの有機樹脂層と成形体Ａとが十分に融着でき、かつ、圧下による成形体Ａの変形が抑制される大きさであればよい。

加圧ロール１５０は、回転本体部１５２から成形体Ａへの熱移動が制限された表面１５４を有する。そのため、本工程での加圧ロール１５０から成形体Ａへの熱の移動は少なく、塗装金属素形材ＭＣとの接合に寄与しない成形体Ａの上記反対側の表面側が不要に加熱されることによる、成形体Ａの熱による変形が抑制される。

このとき、加圧ロール１５０が有する水冷管１５６に冷水を導入して加圧ロール１５０の表面１５４を冷却し、成形体Ａとの摩擦などにより表面１５４に蓄積した熱が成形体Ａに移動することによる、成形体Ａの熱による変形を抑制してもよい。

（圧下された成形体を冷却する工程（工程Ｓ１５０））
本工程では、加圧ロール１５０によって圧下された成形体Ａを冷却する。これにより、塗装金属素形材ＭＣが有する有機樹脂層と成形体Ａとの融着部位を冷却により収縮させて、塗装金属素形材ＭＣと成形体Ａとの接合を強固にすることができる。また、これにより、成形体Ａとの摩擦などにより加圧ロール１５０の内部に蓄積して、圧下時の加圧ロール１５０と成形体Ａとの接触により加圧ロール１５０の表面１５４から成形体Ａに移動した熱、および加熱された塗装金属素形材ＭＣから圧下後の成形体Ａに移動した熱などによる、成形体Ａの熱による変形を抑制することもできる。また、これにより、塗装金属素形材ＭＣが有する金属素形材を冷却して、より下流側で塗装金属素形材ＭＣから成形体Ａに移動した熱などによる、成形体Ａの熱による変形を抑制することもできる。

成形体Ａの冷却温度は、冷却によって成形体Ａが不要に収縮することによる成形体Ａの顕著な変形が生じず、かつ、成形体Ａを熱による変形が抑制される程度に冷却できる温度であればよい。

このようにして製造された、成形体Ａが塗装金属素形材ＭＣに接合した複合体は、走行路１１０をさらに走行して、巻取部１８４によって巻き取られてもよい。

１−５．効果
本実施形態によれば、加圧ロールに圧下される直前に塗装金属素形材を誘導加熱できるため、塗装金属素形材の温度が高まっている時間を短くして、走行する塗装金属素形材から成形体への熱移動を抑制して、成形体の熱による変形を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、加圧ロールから成形体への熱の移動を制限しつつ塗装金属素形材を加熱して、塗装金属素形材と成形体とを接合させることができるため、加圧ロールから移動した熱による成形体の変形を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、金属素形材の表面に有機樹脂層を予め形成した塗装金属素形材と成形体とを接合させることができるため、金属素形材と成形体との接合をより強固にすることができる。

２．第２の実施形態
本実施形態は、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とをホットメルト接着剤により接合させて、これらが接合した複合体を製造するための装置、および当該装置を用いた複合体の製造方法に関する。

なお、第１の実施形態と共通する内容は説明を省略する。

２−１．金属素形材
金属素形材は、第１の実施形態における、有機樹脂層を有さない金属素形材と同一としうる。

２−２．ホットメルト接着剤
ホットメルト接着剤は、金属素形材に対する接着性を有し、かつ、熱可塑性樹脂組成物の成形体に対する溶着性を有する組成物であり、金属素形材の表面に付与されて、成形体に対する金属素形材の接合力を高めるための接着層を構成する組成物である。ホットメルト接着剤は、金属素形材の表面に接して形成されてもよいし、金属素形材の表面に形成された表面処理皮膜の表面に接して形成されてもよい。

ホットメルト接着剤は、ＪＩＳ Ｋ ００６４に準じて測定される融点が５０℃以上２００℃以下であることが好ましい。ホットメルト接着剤の融点が５０℃以上だと、保管時などにホットメルト接着剤同士が貼りつきにくいため保存性が良好であり、また、接合後にホットメルト接着剤が軟化しにくいため接合された複合体からの成形体の脱落が生じにくい。融点が２００℃以下であると、加熱時にホットメルト接着剤が軟化しやすく、複合体の製造が容易である。

ホットメルト接着剤は、公知の、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系およびエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系のホットメルト接着剤などとし得る。

２−３．成形体
熱可塑性樹脂組成物は、加熱および加圧により上記ホットメルト接着剤と溶着する組成物であればよく、たとえば、ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂組成物、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）系樹脂組成物、ポリアミド（ＰＡ）系樹脂組成物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）系樹脂組成物、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系樹脂組成物、ポリウレタン（ＰＵ）系樹脂組成物、メタクリル酸（ＰＭＭＡ）系樹脂組成物、ポリエチレン（ＰＥ）系樹脂組成物、ポリアセタール（ＰＯＭ）系樹脂組成物、および、これらの組み合わせなどとすることができる。

成形体の形状は特に限定されず、密着部（溶着部）において十分な広さで上記有機樹脂層と接することができればよい。加圧ロールによる接合を容易にする観点からは、成形体は、布状、織物状、繊維状、板状、シート状およびフィルム状などの、厚みが小さい平面形状であることが好ましく、厚みが０．０１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。また、成形体は、繊維強化プラスチック類（ＦＲＴＰおよびＣＦＲＴＰなど）であってもよい。成形体の上記有機樹脂層と接する面は、上記有機樹脂層を構成する組成物と同じ種類の樹脂組成物により被覆されてもよい。

２−４．複合体の製造装置
（装置の構成）
図４は、本発明の第２の実施形態に関する、複合体を製造する装置２００の概略を示す模式的な構成図である。装置２００は、金属素形材ＭＳが走行する走行路２１０、ならびに、走行路２１０に沿って上流側から下流側に向けてこの順で配置された、ホットメルト接着剤配置部２２０、成形体配置部２３０、加熱部２４０、加圧ロール２５０、および成形体冷却部２６０を有する。図５は、装置２００が有する加熱部２４０、加圧ロール２５０、および成形体冷却部２６０の概略を示す模式的な構成図であり、図４に点線で示した領域の拡大図である。なお、装置２００は、ホットメルト接着剤配置部２２０を有する点、および成形体配置部２３０が金属素形材ＭＳの表面のうち、少なくとも密着部（溶着部は第１の実施形態における装置１００と同様の構成とし得るため、ホットメルト接着剤配置部２２０以外については、詳しい説明を省略する。

走行路２１０は、金属素形材ＭＳを走行させて、後述の各構成部に順に供給できるものであればよい。走行路２１０には、走行する金属素形材ＭＳを支持するための支持ローラー２７２および２７４が適宜配置されてもよい。走行路２１０の最上流側には、コイル状に巻かれた金属素形材ＭＳを繰り出して走行路２１０に供給する繰出部２８２が設けられてもよいし、走行路２１０の最下流側には、金属素形材ＭＳに熱可塑性樹脂組成物の成形体Ａが接合した複合体をコイル状に巻き取る巻取部２８４が設けられてもよい。走行路２１０の距離および金属素形材ＭＳを走行させる速度は、特に限定されず、後述する各構成部による処理に応じて適宜設定され得る。

ホットメルト接着剤配置部２２０は、上記走行する金属素形材ＭＳの表面に、フィルム状のホットメルト接着剤ＨＭを配置する。ホットメルト接着剤配置部２２０は、たとえば、コイル状に巻かれたホットメルト接着剤ＨＭを繰り出すホットメルト接着剤繰出部２２２と、繰り出されたホットメルト接着剤ＨＭを金属素形材ＭＳの表面に導くホットメルト接着剤供給路２２４と、を有する構成とすることができる。

本実施形態では、ホットメルト接着剤配置部２２０は、ホットメルト接着剤ＨＭを、板状の金属素形材の両面に配置する。

成形体冷却部２６０は、加圧ロール２５０によって圧下された成形体Ａを冷却する。成形体冷却部２６０は、ロールの回転方向に沿ってロールの内部に配置された複数の水冷管２６２を有する水冷ロールであり、水冷管２６２によって冷却された表面が成形体Ａの表面と接することによって成形体Ａを冷却する。これにより、成形体冷却部２６０は、ホットメルト接着剤ＨＭを硬化させて、硬化したホットメルト接着剤ＨＭＣによる金属素形材ＭＳと成形体Ａとの接合を強固にすることができる。また、成形体冷却部２６０は、成形体Ａとの摩擦などにより加圧ロール２５０の内部に蓄積して、圧下時の加圧ロール２５０と成形体Ａとの接触により加圧ロール２５０の表面２５４から成形体Ａに移動した熱、および加熱された金属素形材ＭＳから圧下後の成形体Ａに移動した熱などによる、成形体Ａの熱による変形を抑制することもできる。また、成形体冷却部２６０は、金属素形材ＭＳが有する金属素形材を冷却して、より下流側で金属素形材ＭＳから成形体Ａに移動した熱などによる、成形体Ａの熱による変形を抑制することもできる。

成形体冷却部２６０の成形体Ａと接触する表面の温度は、冷却によって成形体Ａが不要に収縮することによる成形体Ａの顕著な変形が生じず、かつ、ホットメルト接着剤ＨＭを十分に硬化させる温度であればよい。

（加圧ロールの構成）
加圧ロール２５０は、回転本体部２５２と、いずれも回転本体部２５２の内部に配置された、加熱部２４０である複数の誘導加熱コイル２４２および表面冷却部である複数の水冷管２５６と、を有する。加圧ロール２５０に関しても、第１の実施形態における加圧ロール２５０と同様の構成については第１の実施形態と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。

加熱部２４０は、上記走行する金属素形材ＭＳを、ホットメルト接着剤ＨＭと成形体Ａとが溶着可能となる温度に加熱する。加熱部２４０は、金属素形材ＭＳを誘導加熱して、その表面に配置されたホットメルト接着剤ＨＭが金属素形材ＭＳに接着可能かつ成形体Ａに溶着可能となる温度に金属素形材ＭＳの表面を昇温させる。加熱部２４０は、本実施形態でも加圧ロール２５０の内部に配置された複数の誘導加熱コイル２４２である。

上記複数の誘導加熱コイル２４２は、図５に示されるように、加圧ロール２５０の内部に、加圧ロール２５０の周方向に沿って配列される。また、上記複数の誘導加熱コイル２４２のそれぞれは、加圧ロール２５０の回転に付随して回転可能に配置される。

上記複数の誘導加熱コイル２４２のそれぞれは、高周波電流の供給およびその供給の停止を制御されることで、磁界の形成および磁界の形成の停止を制御可能に、不図示の電源に接続される。加圧ロール２５０の内部に配置された上記複数の誘導加熱コイル２４２のそれぞれは、高周波電流の供給により加圧ロール２５０の内部から走行路２１０に磁界を発生して、走行路２１０を走行する金属素形材ＭＳを誘導加熱する。このとき、上記複数の誘導加熱コイル２４２のそれぞれは、加圧ロール２５０の内部から磁界を発生するため、その表面にホットメルト接着剤ＨＭおよび成形体Ａが配置されて走行する金属素形材ＭＳを、加圧ロール２５０に圧下される直前に誘導加熱できる。

具体的には、図５に示す１６個の誘導加熱コイル２４２のうち、走行路２１０の上流側かつ走行路２１０側の方向に向いた５つの誘導加熱コイル２４２ａには高周波電流を供給し、これらの誘導加熱コイル２４２ａには磁界を発生させる。これにより、走行路２１０の加圧ロール２５０より上流側においては、走行する金属素形材ＭＳが渦電流により発熱する。このとき、誘導加熱コイル２４２ａへ供給する電力の大きさを調整することで、金属素形材ＭＳの表面に配置されたホットメルト接着剤ＨＭを、加圧ロール２５０の圧下によって溶着できる程度に加熱し、かつ、成形体Ａの内部を必要以上に加熱しないように、金属素形材ＭＳからの発熱量を調整することができる。

上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２は、磁界の形成により金属素形材ＭＳを発熱させる。そのため、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２は、金属素形材ＭＳ、ホットメルト接着剤ＨＭおよび成形体Ａを、金属素形材ＭＳから加熱して、ホットメルト接着剤ＨＭ、ホットメルト接着剤ＨＭと成形体Ａとの界面、および成形体Ａの内部、の順に昇温させる。このようにして、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２は、ホットメルト接着剤ＨＭを加熱して、金属素形材ＭＳとホットメルト接着剤ＨＭとの接着を可能とする。また、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２は、ホットメルト接着剤ＨＭ、および、成形体Ａの内部のうちホットメルト接着剤ＨＭとの界面の近傍（図５に網掛で示した昇温部ＡＨを参照）を加熱して、上記界面を接合面とするホットメルト接着剤ＨＭと成形体Ａとの融着を可能とする。一方で、誘導加熱コイル２４２は、金属素形材からの発熱量を調整するように高周波電流を供給されるため、成形体Ａの内部のうち、金属素形材ＭＳとは反対側の表面の近傍はさほど昇温させない。

なお、加熱された加圧ロールによりホットメルト接着剤ＨＭを加熱してホットメルト接着剤ＨＭにより成形体Ａと金属素形材ＭＳとを溶着（接合）させようとすると、成形体Ａの内部での熱損失（熱吸収）を考慮して、溶着に必要な量よりも多い熱量を上記反対側の表面から成形体Ａに付与する必要がある。この熱は、成形体Ａの変形の原因となり得る。これに対し、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２により、金属素形材ＭＳを加熱することで、ホットメルト接着剤ＨＭによる金属素形材ＭＳとの接合に寄与しない成形体Ａの上記反対側の表面側が不要に加熱されることによる、成形体Ａの熱による変形を抑制することができる。

ここで、図５に示す１６個の誘導加熱コイル２４２のうち、走行路２１０の下流側または走行路とは反対方向に向いた１１個の誘導加熱コイル２４２ｂには、高周波電流の供給を停止し、これらの誘導加熱コイル２４２ｂからの磁界の発生を停止させる。これにより、走行路２１０の加圧ロール２５０より下流側においては、金属素形材ＭＳの誘導加熱が抑制され、金属素形材ＭＳから加圧後の成形体Ａへの不要な加熱を抑制して、圧下された後の成形体Ａの熱による変形を抑制することができる。

誘導加熱コイル２４２へ供給する電力の大きさは、上記金属素形材の種類、ホットメルト接着剤ＨＭの融点、高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２と金属素形材との間の距離、および加圧による上記密着部の目標温度により調整すればよい。たとえば、金属素形材が普通鋼およびフェライト系のステンレス鋼板などであるときは、比較的小さい電力、たとえば０．５ｋＷ以上で金属素形材を誘導発熱可能であり、金属素形材がアルミ合金、オーステナイト系のステンレス鋼板および銅板などを含むときは、より電力を大きな、たとえば３ｋＷ以上で金属素形材を誘導発熱させればよい。

加熱による上記密着部の目標温度は、ホットメルト接着剤ＨＭの融点より高ければよい。一方で、成形体Ａの内部が不要に加熱されることによる成形体Ａの熱による変形を抑制する観点からは、溶解温度より必要以上に高くしないことが好ましい。上記観点から、上記密着部の目標温度は、ホットメルト接着剤ＨＭの融点より高く、かつ、ホットメルト接着剤ＨＭの融点との差が２０℃以内とすることが好ましく、ホットメルト接着剤ＨＭの融点より高く、かつ、ホットメルト接着剤ＨＭの融点との差が１０℃以内とすることがより好ましい。

交流電流の周波数は、特に限定させず、例えば１００Ｈｚ程度の低い周波数から、１ＭＨｚの高い周波数まで使用できる。交流電流の周波数は、金属素形材の表層付近を加熱できれる大きさであればよく、金属素形材ＭＳの厚みなどに応じて渦電流が発生する深さを制御する観点などから選択すればよい。交流電流の周波数は、１０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下であることが好ましい。

誘導加熱コイル２４２の形状は、成形体Ａが圧下される領域における金属素形材ＭＳの一部または全面が発熱できるものであればよい。複数の誘導加熱コイル２４２は、隣接する誘導加熱コイル１４２の向きが反対方向になるように、配列される。

２−５．複合体の製造方法
図６は、装置２００を用いた複合体の製造方法を示すフローチャートである。本実施形態に関する方法は、塗装金属素形材ＭＣの代わりに金属素形材ＭＳを用いる点、および熱可塑性樹脂組成物の成形体Ａを配置する工程（工程Ｓ１２０ａ）の前に、金属素形材ＭＳの表面にホットメルト接着剤ＨＭを配置する工程（工程Ｓ２２０）を有する点、において第１の実施形態における複合体の製造方法と異なる。

（金属素形材ＭＳを走行させる工程（工程Ｓ１１０ａ））
本工程では、金属素形材ＭＳに、走行路２１０を走行させる。

たとえば、コイル状に巻かれた金属素形材ＭＳを、繰出部２８２が繰り出して走行路２１０に供給し、走行路を走行させる。金属素形材ＭＳは、切れ目なく供給されて連続して走行してもよいし、予め走行方向に切断されて１枚または複数枚ずつ断続的に走行してもよい。走行の速度は特に限定されず、後述する各処理に応じて適宜設定され得る。

（成形体Ａを配置する工程（工程Ｓ１２０ａ））
本工程では、走行路を走行する金属素形材ＭＳの表面に、上記配置されたホットメルト接着剤ＨＭに接して、熱可塑性樹脂組成物の成形体Ａを配置する。

たとえば、コイル状に巻かれた成形体Ａを、成形体繰出部２３２が繰り出して成形体供給路２３４に供給し、成形体供給路２３４を通して金属素形材ＭＳの表面に導き、ホットメルト接着剤ＨＭに接して配置する。

成形体Ａは、金属素形材ＭＳの表面の全面に配置されてもよいし、金属素形材ＭＳの表面の一部にのみ配置されてもよい。成形体Ａは、少なくとも、成形体Ａの接合されるべき部分と、金属素形材ＭＳの接合されるべき部分とがホットメルト接着剤ＨＭを介して密着するように、金属素形材ＭＳの表面にホットメルト接着剤ＨＭと接して配置される。なお、成形体Ａの接合されるべき部分は、金属素形材ＭＳの接合されるべき部分に、少なくとも金属素形材ＭＳを電磁誘導により発熱させる時に接触していればよい。

（金属素形材ＭＳを加熱する工程（工程Ｓ１３０ａ））
本工程では、走行路を走行する金属素形材ＭＳを、加圧ロール２５０の内部に配置された誘導加熱コイル２４２により誘電加熱する。

具体的には、周方向に配列された複数の誘導加熱コイル２４２を内部に有する加圧ロール２５０を回転させつつ、上記複数の誘導加熱コイル２４２のうち、走行路２１０の上流側かつ走行路２１０側の方向に向いた誘導加熱コイル２４２に高周波電流を供給する。上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２は、磁界を形成して、走行する金属素形材ＭＳを渦電流により発熱させる。このとき、誘導加熱コイル２４２へ供給する電力の大きさを調整することで、金属素形材ＭＳと成形体Ａとの上記密着部に存在するホットメルト接着剤ＨＭを十分に加熱し、かつ、成形体Ａの内部を必要以上に加熱しないように、金属素形材からの発熱量を調整することができる。

また、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２は、金属素形材ＭＳ、ホットメルト接着剤ＨＭおよび成形体Ａを、金属素形材から加熱して、ホットメルト接着剤ＨＭ、ホットメルト接着剤ＨＭと成形体Ａとの界面、および成形体Ａの内部、の順に昇温させる。このようにして、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２は、ホットメルト接着剤ＨＭを加熱して、金属素形材ＭＳとホットメルト接着剤ＨＭとの接着を可能とする。また、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２は、ホットメルト接着剤ＨＭ、および、成形体Ａの内部のうちホットメルト接着剤ＨＭとの界面の近傍（図５に網掛で示した昇温部ＡＨを参照）を加熱して、上記界面を接合面とするホットメルト接着剤ＨＭと成形体Ａとの融着を可能とする。一方で、上記高周波電流を供給された誘導加熱コイル２４２は、成形体Ａの内部のうち、金属素形材ＭＳとは反対側の表面の近傍はさほど昇温させない。

なお、加圧ロール２５０の内部に配列された複数の誘導加熱コイル２４２のうち、走行路２１０の下流側または走行路とは反対方向に向いた誘導加熱コイル２４２には、高周波電流の供給を停止し、これらの誘導加熱コイル２４２からの磁界の発生を停止させる。これにより、走行路２１０の加圧ロール２５０より下流側においては、金属素形材ＭＳの誘導加熱が抑制され、金属素形材ＭＳから加圧後の成形体Ａへの不要な加熱を抑制して、圧下された後の成形体Ａの熱による変形を抑制することができる。

（成形体Ａを圧下する工程（工程Ｓ１４０ａ））
本工程では、加圧ロール２５０によりホットメルト接着剤ＨＭの表面に配置された成形体Ａを圧下する。これにより、加熱された金属素形材ＭＳとホットメルト接着剤ＨＭとが接着し、ホットメルト接着剤ＨＭと成形体Ａとが融着する。

圧下時の圧力は、金属素形材ＭＳとホットメルト接着剤ＨＭとが接着でき、ホットメルト接着剤ＨＭと成形体Ａとが融着でき、かつ、圧下による成形体Ａの変形が抑制される大きさであればよい。

加圧ロール２５０は、回転本体部２５２から成形体Ａへの熱移動が制限された表面２５４を有する。そのため、本工程での加圧ロール２５０から成形体Ａへの熱の移動は少なく、ホットメルト接着剤ＨＭとの溶着による金属素形材ＭＳとの接合に寄与しない成形体Ａの上記反対側の表面側が不要に加熱されることによる、成形体Ａの熱による変形が抑制される。

このとき、加圧ロール２５０が有する水冷管２５６に冷水を導入して加圧ロール２５０の表面２５４を冷却し、成形体Ａとの摩擦などにより表面２５４に蓄積した熱が成形体Ａに移動することによる、成形体Ａの熱による変形を抑制してもよい。

（圧下された成形体を冷却する工程（工程Ｓ１５０ａ））
本工程では、加圧ロール２５０によって圧下された成形体Ａを冷却する。これにより、ホットメルト接着剤ＨＭを冷却により収縮させて、ホットメルト接着剤ＨＭを介した金属素形材ＭＳと成形体Ａとの接合を強固にすることができる。また、これにより、成形体Ａとの摩擦などにより加圧ロール２５０の内部に蓄積して、圧下時の加圧ロール２５０と成形体Ａとの接触により加圧ロール２５０の表面２５４から成形体Ａに移動した熱、および加熱された金属素形材ＭＳから圧下後の成形体Ａに移動した熱などによる、ホットメルト接着剤ＨＭの硬化不足による成形体Ａの位置ずれ、および成形体Ａの熱による変形などを抑制することもできる。また、これにより、金属素形材ＭＳが有する金属素形材を冷却して、より下流側で金属素形材ＭＳから成形体Ａに移動した熱などによる、硬化したホットメルト接着剤ＨＭＣが再溶融することによる成形体Ａの位置ずれ、および成形体Ａの熱による変形などを抑制することもできる。

成形体Ａの冷却温度は、冷却によって成形体Ａが不要に収縮することによる成形体Ａの顕著な変形が生じず、かつ、ホットメルト接着剤ＨＭが十分に硬化できる温度であればよい。

このようにして製造された、ホットメルト接着剤ＨＭによって成形体Ａが金属素形材ＭＳに接合した複合体は、走行路２１０をさらに走行して、巻取部２８４によって巻き取られてもよい。

２−６．効果
本実施形態によれば、加圧ロールに圧下される直前に金属素形材を誘導加熱できるため、金属素形材の温度が高まっている時間を短くして、走行する金属素形材から成形体への熱移動を抑制して、成形体の熱による変形を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、加圧ロールから成形体への熱の移動を制限しつつ金属素形材を加熱して、金属素形材と成形体とをホットメルト接着剤により接合させることができるため、加圧ロールから移動した熱による成形体の変形を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、ホットメルト接着剤により金属素形材と成形体とを接合させることができるため、より多種多様な熱可塑性樹脂組成物の成形体を金属素形材に接合させることができる。

３．その他の実施形態
上述した第１の実施形態および第２の実施形態は、発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

たとえば、加圧ロールよりも上流側の走行路に磁界を形成し、かつ、加圧ロールよりも下流側の走行路への磁界の形成を抑制するための加熱部の構成は、上記複数の誘導加熱コイルが配列された構成ではなくてもよく、たとえば加圧ロールの内部の、上流側かつ走行路側に片寄った位置に誘導加熱コイルを固定配置してもよい。

図７は、誘導加熱コイルが固定配置された、複合体を製造する装置３００の概略を示す模式的な構成図である。なお、図７は、図１と同様、塗装金属素形材の表面に配置された成形体を圧下してこれらを接合するための装置であるが、図４と同様の、金属素形材ＭＳの表面にホットメルト接着剤ＨＭと接して配置された成形体Ａを圧下してこれらを接合するための装置においても、同様の加圧ロールを用いることができる。

加圧ロール３５０は、走行路３１０とは反対側に配置した駆動ロール３５８により支持および駆動されて回転し、走行路３１０を走行する塗装金属素形材ＭＣの表面に配置された成形体Ａまたは金属素形材ＭＳの表面にホットメルト接着剤ＨＭと接して配置された成形体Ａを圧下する。加圧ロール３５０は、回転可能に配置された中空の円筒状のロールであり、内部には加熱部３４０となる誘導加熱コイル３４２が固定配置されている。また、加圧ロール３５０の周囲には、複数の水冷管３６２が配置され、これらの水冷管３６２は、加圧ロール３５０を支持しつつ、加圧ロール３５０の表面および加圧ロール３５０によって圧下された成形体Ａを冷却する。なお、その他の構成は第１の実施形態に関する装置１００と同様としうるため、同一の機能部には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。これにより、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが、上記金属素形材と上記成形体との間に配置された接着層により接合された複合体を製造することができる。なお、図７では省略するが、装置３００は、成形体冷却部をさらに有してもよい。

第１の実施形態において、塗装金属素形材が有する有機樹脂層は、金属素形材の片面のみに形成されていてもよい。このとき、成形体は、塗装金属素形材の有機樹脂層が形成された表面にのみ配置される。

また、第２の実施形態において、ホットメルト接着剤は、金属素形材の片面のみに付与されていてもよい。このとき、成形体は、塗装金属素形材のホットメルト接着剤が付与された表面にのみ配置される。

第１の実施形態および第２の実施形態において、成形体が金属素形材の両面に配置されるか片面にのみ配置されるかにかかわらず、金属素形材を十分に誘導加熱して金属素形材と成形体とを接合させることが可能である限りにおいて、一対の加圧ロールのうちいずれかの内部にのみ誘導加熱コイルが配置されてもよい。ただし、一対の加圧ロールのそれぞれの内部に誘導加熱コイルを配置すると、磁束が金属素形材を貫通するトランスバース方式を形成しやすく、金属素形材を誘導加熱しやすい。

第１の実施形態および第２の実施形態において、加圧ロールの表面冷却部は、加圧ロールの表面に冷気を吹き付ける風冷方式、および加圧ロールの表面を冷却ロールと接触させるローラー冷却方式などで加圧ロールの表面を冷却してもよい。なお、加圧ロールの表面から成形体への熱の移動が成形体の変形を顕著に生じさせない程度であれば、加圧ロールの表面を冷却しなくてもよい。

第１の実施形態および第２の実施形態において、成形体冷却部は、成形体に冷気を吹き付ける風冷方式などで成形体を冷却してもよい。また、成形体冷却部は、金属素形材を同時に冷却することを妨げない。

第２の実施形態において、ホットメルト接着剤は、液体状のものをスプレー塗布およびローラー塗布などしてもよいし、液体状のホットメルト接着剤の中に金属素形材を通過させて塗布してもよい。

なお、第１の実施形態においても、塗装金属素形材の表面にホットメルト接着剤を付与して、塗装金属素形材の有機樹脂層およびホットメルト接着剤をいずれも接着層として機能させてもよい。

第１の実施形態および第２の実施形態において、成形体は、誘導加熱されている金属素形材の表面に配置されてもよい。たとえば、成形体は、加圧ローラが圧下するニップ部に供給されてもよい。これにより、金属素形材の表面に配置されて走行する間の成形体の位置ずれを抑制することができる。このとき、第２の実施形態において、ホットメルト接着剤および成形体の双方を誘導加熱されている金属素形材の表面、たとえば加圧ローラが圧下するニップ部、に供給してもよい。

第１の実施形態において、金属素形材を走行させ、走行する金属素形材の表面に上記有機樹脂層の材料を含む塗料を付与し乾燥させて有機樹脂層を形成し、塗装金属素形材とする工程を、成形体を配置する工程の前に有してもよい。

以下、本発明について、金属素形材として金属板を用いた場合の実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されない。

［実施例１］
１．塗装金属素形材の製造
１−１．金属素形材の準備
金属素形材として、厚み０．８ｍｍ、Ｎｏ．４仕上げのＳＵＳ４３０からなるステンレス鋼帯の金属帯を準備した。

１−２．塗料の調製
（塗料Ａ）
ポリカーボネートユニット含有樹脂、ポリカーボネートユニット非含有樹脂および各種添加剤を水に添加して、不揮発成分が２０％の塗料Ａを調製した。塗料Ａには、エッチング剤として０．５質量％のフッ化アンモニウム（森田化学工業株式会社）と、無機化合物として２質量％のコロダイルシリカ（日産化学工業株式会社）および０．５質量％のリン酸（キシダ化学株式会社）とをそれぞれ配合した。

ポリカーボネートユニット含有樹脂としては、樹脂メーカーが試験品として調製した、ポリカーボネートユニットを９０質量％含有するポリウレタン樹脂（乾燥固形分３０質量％）を使用した。ポリカーボネートユニット非含有樹脂としては、ポリカーボネートユニット非含有ポリウレタン系樹脂（株式会社ＡＤＥＫＡ製、ＨＵＸ−２３２、乾燥固形分３０質量％）を使用した。

塗料Ａ中の樹脂合計質量に対する、ポリカーボネートユニット含有樹脂の割合は１７質量％であり、ポリカーボネートユニット非含有樹脂の割合は８３質量％であった。塗料Ａ中の樹脂合計質量に対する、ポリカーボネート（ＰＣ）ユニットの割合は、１５質量％だった。

（塗料Ｂ）
酸変性ポリプロピレン（ＰＰ）、酸変性ポリプロピレン以外の樹脂および各種添加剤を水に添加して、不揮発成分が２０質量％の塗料Ｂを調製した。塗料Ｂには、エッチング剤として０．５質量％のフッ化アンモニウム（森田化学工業株式会社）と、無機化合物として２質量％のコロダイルシリカ（日産化学工業株式会社）および０．５質量％のリン酸（キシダ化学株式会社）とをそれぞれ配合した。

酸変性ポリプロピレンとしては、酸価が２．０ｍｇ・ＫＯＨ／ｇである酸変性ポリプロピレン（東洋紡株式会社製、ハードレンＥＷ−５３０３）を使用した。

酸変性ポリプロピレン以外の樹脂としては、ポリウレタン系樹脂（株式会社ＡＤＥＫＡ製、ＨＵＸ−２３２、乾燥固形分３０質量％）、エポキシ系樹脂（株式会社ＡＤＥＫＡ製、アデカレジンＥＭ−０４３４ＡＮ、乾燥固形分３０質量％）、およびフェノール系樹脂（荒川化学工業株式会社製、タマノルＥ−１００、乾燥固形分５２質量％）を使用した。

塗料Ｂ中の樹脂合計質量に対する、酸変性ポリプロピレンの割合は６０質量％であり、ポリウレタン系樹脂の割合は１０質量％であり、エポキシ系樹脂の割合は１０質量％であり、フェノール系樹脂の割合は１０質量％であった。

１−３．有機樹脂層の形成および塗装金属素形材の巻き取り
以後の各工程は、連続式塗装設備により金属帯である金属素形材を走行させた状態で行った。各金属帯を液温６０℃、ｐＨ１２のアルカリ脱脂水溶液（日本ペイント株式会社製、ＳＤ−２７０）に３０秒間浸漬して脱脂した。次いで、脱脂された金属帯をスプレー水洗帯に通して、金属帯の表面のアルカリ成分を除去した。次いで、洗浄された金属帯を熱風ドライヤ帯に通して、金属帯を乾燥させた後、必要に応じて放冷し、金属帯の表面温度を６０℃（塗料Ａ）または４０℃（塗料Ｂ）とした。

表面温度を調整された金属帯の両方の面に塗料Ａまたは塗料Ｂをロールコーターで塗布した。次いで、塗料を塗布された金属帯をそのまま水洗せずに熱風ドライヤ帯に通すことで、金属帯の表面温度（焼き付け温度）が１８０℃（塗料Ａ）または８０℃（塗料Ｂ）となるように塗料を焼き付けた。

表面温度が５０℃（塗料Ａ）または６０℃（塗料Ｂ）となるように塗装金属帯をブロワーで冷却した後、コイル巻き取り装置で塗装金属帯をコイル状に巻き取った。

なお、塗料Ａを焼き付けて形成した有機樹脂層の膜厚は２．３μｍであり、塗料Ｂを焼き付けて形成した有機樹脂層の膜厚は３．３μｍであった。

２．複合体の製造
（試験１、試験２）
図１に構成を示す装置の走行路に上記塗装金属素形材を通板速度４．０ｍ／ｍｉｎで走行させ、熱可塑性樹脂組成物のフィルム状の成形体を塗装金属素形材の表面に有機樹脂層と接して配置させた。

加圧ロールは、アルミ合金（材質）で構成された回転本体部を有する直径２０ｃｍのロールであり、内部に３２個の高周波誘導による誘導加熱コイルと、誘導加熱コイルと回転本体部の間に配置された２４個の水冷管を有していた。

成形体冷却部は、アルミ合金（材質）で構成された直径２０ｃｍのロールであり、内部に２４個の水冷管を有していた。

加圧ロールおよび成形体冷却部が有する水冷管には、２４℃の水を連続して流通させて、加圧ロールおよび成形体冷却部の表面を冷却した。

加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルによる磁界の形成および磁界の形成の停止を制御して、誘導加熱コイルが走行路の上流側かつ走行路側の方向に向いたときにのみ磁界を形成させ、誘導加熱コイルが走行路の下流側を向いた瞬間に磁界の形成を停止させた。誘導加熱コイルへの交流電流の周波数は、８０ｋＨｚとした。

試験１では、塗料Ａを焼き付けて有機樹脂層を形成した塗装金属素形材に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）系樹脂組成物（三菱エンジニアプラスチックス株式会社製、ノバデュラン５７１０Ｆ４０、融点２３０℃）の厚さ４ｍｍのシート状の成形体を接合させた。なお、この熱可塑性樹脂組成物は、フィラーとしてガラス繊維を４０質量％含有していた。

試験２では、塗料Ｂを焼き付けて有機樹脂層を形成した塗装金属素形材に、ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂組成物（株式会社プライムポリマー製、プライムポリプロＲ−３５０Ｇ、融点１５０℃）の厚さ４ｍｍのシート状の成形体を接合させた。なお、この熱可塑性樹脂組成物は、フィラーとしてガラス繊維を３０質量％含有していた。

（試験３、試験４）
試験３では、塗料Ａを焼き付けて有機樹脂層を形成した塗装金属素形材に、試験１と同じＰＢＴ系樹脂組成物の厚さ４ｍｍのシート状の成形体を配置して、雰囲気オーブンで加熱しながら加圧板で成形体を圧下して塗装金属素形材と成形体とを接合させた。

試験４では、塗料Ｂを焼き付けて有機樹脂層を形成した塗装金属素形材に、試験２と同じＰＰ系樹脂組成物の厚さ４ｍｍのシート状の成形体を配置して、雰囲気オーブンで加熱しながら加圧板で成形体を圧下して塗装金属素形材と成形体とを接合させた。

（試験５、試験６）
試験５は、高周波誘導により加圧ロールが加熱される加熱加圧ロールを用いて成形体を加熱しながら加圧し、かつ、金属素形材の誘導加熱による影響を排除するため通板速度を４．３ｍ／ｍｉｎとしたほかは試験１と同様に行った。加圧後の成形体は、試験１と同様の成形体冷却部により冷却した。なお、誘導加熱コイルへの交流電流の周波数は、８０ｋＨｚとした。

試験６は、試験５と同じ加熱加圧ロールを用いて成形体を加熱しながら加圧したほかは試験２と同様に行った。

表１に、試験１〜試験６における、塗装金属素形材が有する有機樹脂層の形成に用いた塗料の種類、成形体の種類、塗装金属素形材と成形体との接合方法、誘導加熱コイルへの出力（電力量）、塗装金属素形材の通板速度、加圧ロールまたは加圧板による加圧力、および誘導加熱により加熱された塗装金属素形材の到達温度を示す。

３．評価
３−１．塗装金属素形材と成形体との接合
試験１〜試験６を行ったあと、成形体を指でつまんで塗装金属素形材から離れる方向に引張った。成形体が塗装金属素形材から離れなかったとき、成形体が塗装金属素形材に接合したと評価（○）し、成形体が塗装金属素形材から離れたとき、成形体が塗装金属素形材に接合しなかった（×）と評価した。

３−２．成形体の変形
試験１〜試験６を行ったあとの成形体を目視で観察し、シートの変形がない（○）、シートが潰れて厚みが薄くなっている（△）、およびシートが潰れ、かつ、中心方向への収縮がみられる（×）の三段階で評価した。

試験１〜試験６の評価を表２に示す。

表２に示されるように、成形体への熱移動が制限された表面を有する加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルによって走行する塗装金属素形材を加熱し、上記加圧ロールにより成形体を圧下した試験１および試験２では、塗装金属素形材と成形体とが十分に接合しており、かつ、接合後の成形体の変形もみられなかった。

一方で、圧下を行わずに雰囲気オーブンで加熱したのみである試験３および試験４では、塗装金属素形材と成形体とが十分には接合せず、かつ、接合後の成形体への変形もみられた。

また、加熱された表面を有する加熱加圧ロールで成形体を圧下した試験５および試験６では、塗装金属素形材と成形体とは十分には接合したものの、接合後の成形体への変形がみられた。

［実施例２］
１．金属素形材およびホットメルトフィルム
金属素形材として、厚み０．８ｍｍ、Ｎｏ．４仕上げのＳＵＳ４３０からなるステンレス鋼帯の金属帯を準備した。

ホットメルトフィルムとして、ポリアミド（以下、「ＰＡ」とも記す）系ホットメルトフィルム、およびポリプロピレン（以下、「ＰＰ」とも記す）系ホットメルトフィルムを準備した。ＰＡ系ホットメルトフィルムには、厚さ１００μｍのエルファンＮＴ１２０（日本マタイ株式会社）を用いた。ＰＡ系ホットメルトフィルムの融点は、１２０℃だった。ＰＰ系ホットメルトフィルムには、厚さ４０μｍのアドマーＱＥ０６０（三井化学東セロ株式会社）を用いた。ＰＰ系ホットメルトフィルムの融点は、１３９℃だった。

２．複合体の製造
（試験７、試験８）
図４に構成を示す装置の走行路に上記金属素形材を通板速度４．０ｍ／ｍｉｎで走行させ、ホットメルトフィルムおよび熱可塑性樹脂組成物のフィルム状の成形体を金属素形材の表面にこの順に配置させた。

加圧ロールは、アルミ合金（材質）で構成された回転本体部を有する直径２０ｃｍのロールであり、内部に３２個の高周波誘導による誘導加熱コイルと、誘導加熱コイルと回転本体部の間に配置された２４個の水冷管を有していた。

成形体冷却部は、アルミ合金（材質）で構成された直径２０ｃｍのロールであり、内部に２４個の水冷管を有していた。

加圧ロールおよび成形体冷却部が有する水冷管には、２４℃の水を連続して流通させて、加圧ロールおよび成形体冷却部の表面を冷却した。

加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルによる磁界の形成および磁界の形成の停止を制御して、誘導加熱コイルが走行路の上流側かつ走行路側の方向に向いたときにのみ磁界を形成させ、誘導加熱コイルが走行路の下流側を向いた瞬間に磁界の形成を停止させた。誘導加熱コイルへの交流電流の周波数は、８０ｋＨｚとした。

試験７では、上記金属素形材に、ＰＡ系ホットメルトフィルムを介して、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）系樹脂組成物（三菱エンジニアプラスチックス株式会社製、ノバデュラン５７１０Ｆ４０、融点２３０℃）の厚さ４ｍｍのシート状の成形体を接合させた。なお、この熱可塑性樹脂組成物は、フィラーとしてガラス繊維を４０質量％含有していた。

試験８では、上記金属素形材に、ＰＰ系ホットメルトフィルムを介して、ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂組成物（株式会社プライムポリマー製、プライムポリプロＲ−３５０Ｇ、融点１５０℃）の厚さ４ｍｍのシート状の成形体を接合させた。なお、この熱可塑性樹脂組成物は、フィラーとしてガラス繊維を３０質量％含有していた。

（試験９、試験１０）
試験９では、上記金属素形材に、試験７と同じＰＡ系ホットメルトフィルムおよびＰＢＴ系樹脂組成物の厚さ４ｍｍのシート状の成形体を配置して、雰囲気オーブンで加熱しながら加圧板で成形体を圧下して塗装金属素形材と成形体とを接合させた。

試験１０では、上記金属素形材に、試験８と同じＰＰ系ホットメルトフィルムおよびＰＰ系樹脂組成物の厚さ４ｍｍのシート状の成形体を配置して、雰囲気オーブンで加熱しながら加圧板で成形体を圧下して塗装金属素形材と成形体とを接合させた。

（試験１１、試験１２）
試験１１は、高周波誘導により加圧ロールが加熱される加熱加圧ロールを用いて成形体を加熱しながら加圧したほかは試験１と同様に行った。加圧後の成形体は、試験１と同様の成形体冷却部により冷却した。なお、誘導加熱コイルへの交流電流の周波数は、８０ｋＨｚとした。

試験１２は、試験１１と同じ加熱加圧ロールを用いて成形体を加熱しながら加圧したほかは試験８と同様に行った。

表３に、試験７〜試験１２における、ホットメルトフィルムの種類、成形体の種類、塗装金属素形材と成形体との接合方法、誘導加熱コイルへの出力（電力量）、塗装金属素形材の通板速度、加圧ロールまたは加圧板による加圧力、および誘導加熱により加熱された塗装金属素形材の到達温度を示す。

３．評価
実施例１と同様に、試験７〜試験１２を評価した。試験７〜試験１２の評価を表４に示す。

表４に示されるように、成形体への熱移動が制限された表面を有する加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルによって走行する金属素形材を加熱し、上記加圧ロールによりホットメルトフィルムを介して成形体を圧下した試験７および試験８では、塗装金属素形材と成形体とが十分に接合しており、かつ、接合後の成形体の変形もみられなかった。

一方で、圧下を行わずに雰囲気オーブンで加熱したのみである試験９および試験１０では、塗装金属素形材と成形体とが十分には接合せず、かつ、接合後の成形体への変形もみられた。

また、加熱された表面を有する加熱加圧ロールで成形体を圧下した試験１１および試験１２では、塗装金属素形材と成形体とは十分には接合したものの、接合後の成形体への変形がみられた。

本発明によれば、金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とを接合させて複合体を製造する際に、成形体の熱による変形が抑制される。そのため、本発明は、特に布状、織物状、繊維状、板状、シート状およびフィルム状などの、厚みが小さい平面的な形状を有する成形体の、板状、シート状およびフィルム状などの平面的な形状を有する金属素形材への接合を容易にする。また、本発明により製造され得る複合体は、自動車をはじめとする多種多様な工業製品や、携帯電話機およびパーソナルコンピューターなどに公的に使用することができるため、本発明は、当分野の発展に寄与すると考えられる。

１００、２００、３００ 装置
１１０、２１０、３１０ 走行路
１３０、２３０ 成形体配置部
１３２、２３２ 成形体繰出部
１３４、２３４ 成形体供給路
１４０、２４０、３４０ 加熱部
１４２、１４２ａ、１４２ｂ、２４２、２４２ａ、２４２ｂ、３４２ 誘導加熱コイル
１５０、２５０、３５０ 加圧ロール
１５２、２５２ 回転本体部
１５４、２５４ 表面
１５６、２５６ 水冷管
１６０、２６０ 成形体冷却部
１６２、２６２、３６２ 水冷管
１７２、１７４ 支持ローラー
１８２、２８２ 繰出部
１８４、２８４ 巻取部
２２０ ホットメルト接着剤配置部
２２２ ホットメルト接着剤繰出部
２２４ ホットメルト接着剤供給路
３５８ 駆動ロール
Ａ 成形体
ＡＨ 昇温部
ＨＭ ホットメルト接着剤
ＨＭＣ 硬化したホットメルト接着剤
ＭＣ 塗装金属素形材
ＭＳ 金属素形材

Claims (22)

1. 金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが、前記金属素形材と前記成形体との間に配置された接着層により接合された複合体を製造する装置であって、
   前記金属素形材が走行する走行路と、
   前記走行する金属素形材を誘導加熱する加熱部と、
   前記誘導加熱された金属素形材の表面に前記接着層を介して配置された前記成形体を圧下する加圧ロールと、
   前記成形体と接触する前記加圧ロールの表面を冷却する表面冷却部と、を有し、
   前記加熱部は、前記加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルであり、
   前記加圧ロールは、前記加圧ロールから前記成形体への熱移動が制限された表面を有する、
   複合体を製造する装置。
2. 前記誘導加熱コイルは、前記加圧ロールの回転方向に沿って配列され、かつ、いずれも前記加圧ロールの回転に付随して回転する、複数の誘導加熱コイルであり、
   前記複数の誘導加熱コイルは、回転中の磁界の形成および磁界の形成の停止を独立して制御されることにより、前記加圧ロールよりも上流側の前記走行路に磁界を形成して前記圧下による前記金属素形材と前記成形体との接合を可能とし、前記加圧ロールよりも下流側の前記走行路への磁界の形成を抑制して前記下流側での誘導加熱による圧下された後の前記成形体の変形を抑制する、請求項１に記載の複合体を製造する装置。
3. 金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが、前記金属素形材と前記成形体との間に配置された接着層により接合された複合体を製造する装置であって、
   前記金属素形材が走行する走行路と、
   前記走行する金属素形材を誘導加熱する加熱部と、
   前記誘導加熱された金属素形材の表面に前記接着層を介して配置された前記成形体を圧下する加圧ロールと、を有し、
   前記加熱部は、前記加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルであり、
   前記加圧ロールは、前記加圧ロールから前記成形体への熱移動が制限された表面を有し、
   前記誘導加熱コイルは、前記加圧ロールの回転方向に沿って配列され、かつ、いずれも前記加圧ロールの回転に付随して回転する、複数の誘導加熱コイルであり、
   前記複数の誘導加熱コイルは、回転中の磁界の形成および磁界の形成の停止を独立して制御されることにより、前記加圧ロールよりも上流側の前記走行路に磁界を形成して前記圧下による前記金属素形材と前記成形体との接合を可能とし、前記加圧ロールよりも下流側の前記走行路への磁界の形成を抑制して前記下流側での誘導加熱による圧下された後の前記成形体の変形を抑制する、
   複合体を製造する装置。
4. 前記成形体と接触する前記加圧ロールの表面を冷却する表面冷却部を有する、請求項３に記載の複合体を製造する装置。
5. 前記圧下された成形体を冷却する成形体冷却部を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合体を製造する装置。
6. 前記加圧ロールは、前記走行路を挟んで対向配置された一対の加圧ロールであり、
   前記加熱部は、前記一対の加圧ロールのそれぞれの加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルである、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合体を製造する装置。
7. 前記加圧ロールは、非磁性体で構成された、請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合体を製造する装置。
8. 前記加圧ロールは、前記表面がゴムで被覆された、請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合体を製造する装置。
9. 走行する金属素形材を誘導加熱し、かつ、前記金属素形材の表面に接着層を介して配置された熱可塑性樹脂組成物の成形体を圧下することにより、前記金属素形材と前記成形体とを前記接着層により接合させる加圧ロールであって、
   前記成形体と接触し、かつ、前記加圧ロールから前記成形体への熱移動が制限された表面を有する回転本体部と、
   前記回転本体部の内部に配置された誘導加熱コイルと、
   前記回転本体部の前記成形体と接触する表面を冷却する表面冷却部と、を有する、
   加圧ロール。
10. 前記誘導加熱コイルは、前記回転本体部の回転方向に沿って配列され、かつ、いずれも前記回転本体部の回転に付随して回転する、複数の誘導加熱コイルであり、
    前記複数の誘導加熱コイルは、回転中の磁界の形成および磁界の形成の停止を独立して制御されることにより、前記加圧ロールよりも上流側の走行路に磁界を形成して前記圧下による前記金属素形材と前記成形体との接合を可能とし、前記加圧ロールよりも下流側の前記走行路への磁界の形成を抑制して前記下流側での誘導加熱による圧下された後の前記成形体の変形を抑制する、請求項９に記載の加圧ロール。
11. 走行する金属素形材を誘導加熱し、かつ、前記金属素形材の表面に接着層を介して配置された熱可塑性樹脂組成物の成形体を圧下することにより、前記金属素形材と前記成形体とを前記接着層により接合させる加圧ロールであって、
    前記成形体と接触し、かつ、前記加圧ロールから前記成形体への熱移動が制限された表面を有する回転本体部と、
    前記回転本体部の内部に配置された誘導加熱コイルと、を有し、
    前記誘導加熱コイルは、前記回転本体部の回転方向に沿って配列され、かつ、いずれも前記回転本体部の回転に付随して回転する、複数の誘導加熱コイルであり、
    前記複数の誘導加熱コイルは、回転中の磁界の形成および磁界の形成の停止を独立して制御されることにより、前記加圧ロールよりも上流側の走行路に磁界を形成して前記圧下による前記金属素形材と前記成形体との接合を可能とし、前記加圧ロールよりも下流側の前記走行路への磁界の形成を抑制して前記下流側での誘導加熱による圧下された後の前記成形体の変形を抑制する、
    加圧ロール。
12. 前記回転本体部の前記成形体と接触する表面を冷却する表面冷却部を有する、請求項１１に記載の加圧ロール。
13. 前記回転本体部は、非磁性体で構成された、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の加圧ロール。
14. 前記回転本体部の前記表面は、ゴムで被覆された、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の加圧ロール。
15. 金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが、前記金属素形材と前記成形体との間に配置された接着層により接合された複合体を製造する方法であって、
    前記金属素形材に、走行路を走行させる工程と、
    前記走行する金属素形材を、前記成形体への熱移動が制限された表面を有する加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルにより誘導加熱する工程と、
    前記誘導加熱された金属素形材の表面に前記接着層を介して配置された前記成形体を、前記加圧ロールの表面を冷却しながら、前記加圧ロールで圧下する工程と、を含む、
    複合体を製造する方法。
16. 前記誘導加熱コイルは、前記加圧ロールの回転方向に沿って配列され、かつ、いずれも前記加圧ロールの回転に付随して回転する、複数の誘導加熱コイルであり、
    前記誘導加熱する工程は、前記複数の誘導加熱コイルによる、回転中の磁界の形成および磁界の形成の停止を独立して制御することにより、前記加圧ロールよりも上流側の前記走行路に磁界を形成して前記圧下による前記金属素形材と前記成形体との接合を可能とし、前記加圧ロールよりも下流側の前記走行路への磁界の形成を抑制して前記下流側での誘導加熱による圧下された後の前記成形体の変形を抑制する工程である、請求項１５に記載の複合体を製造する方法。
17. 金属素形材と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが、前記金属素形材と前記成形体との間に配置された接着層により接合された複合体を製造する方法であって、
    前記金属素形材に、走行路を走行させる工程と、
    前記走行する金属素形材を、前記成形体への熱移動が制限された表面を有する加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルにより誘導加熱する工程と、
    前記誘導加熱された金属素形材の表面に前記接着層を介して配置された前記成形体を、前記加圧ロールで圧下する工程と、を含み、
    前記誘導加熱コイルは、前記加圧ロールの回転方向に沿って配列され、かつ、いずれも前記加圧ロールの回転に付随して回転する、複数の誘導加熱コイルであり、
    前記誘導加熱する工程は、前記複数の誘導加熱コイルによる、回転中の磁界の形成および磁界の形成の停止を独立して制御することにより、前記加圧ロールよりも上流側の前記走行路に磁界を形成して前記圧下による前記金属素形材と前記成形体との接合を可能とし、前記加圧ロールよりも下流側の前記走行路への磁界の形成を抑制して前記下流側での誘導加熱による圧下された後の前記成形体の変形を抑制する工程である、
    複合体を製造する方法。
18. 前記圧下する工程は、前記加圧ロールの表面を冷却しながら行われる、請求項１７に記載の複合体を製造する方法。
19. 前記圧下された成形体を冷却する工程を含む、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の複合体を製造する方法。
20. 前記圧下する工程は、前記走行路を挟んで対向配置された一対の加圧ロールにより前記成形体を圧下する工程であり、
    前記誘導加熱する工程は、前記一対の加圧ロールのそれぞれの加圧ロールの内部に配置された誘導加熱コイルが形成する磁界により、前記走行する金属素形材を誘導加熱する工程である、請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の複合体を製造する方法。
21. 前記加圧ロールは、非磁性体で構成された、請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の複合体を製造する方法。
22. 前記加圧ロールは、前記表面がゴムで被覆された、請求項１５〜２１のいずれか１項に記載の複合体を製造する方法。

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