JP7130382B2 - ARTICLE, METAL-RESIN JOINT, METHOD FOR MANUFACTURING METAL-RESIN JOINT, COLD PLATE, AND COOLING DEVICE - Google Patents

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Description

本発明は、物品、金属樹脂接合体、金属樹脂接合体の製造方法、コールドプレートおよび冷却装置に関する。 The present invention relates to an article, a metal-resin bonded body, a method for manufacturing a metal-resin bonded body, a cold plate, and a cooling device.

内部に冷媒を流通し、発熱体に熱的に接続してその発熱体を冷却する冷却装置が種々提案されている。
例えば、電子装置の冷却装置では、システムボード上のCPU等の電子部品と熱的に接続されたコールドプレートに冷媒を循環させることによって電子部品の熱を放熱している。ここで、コールドプレートのうち、ベースプレートや放熱用フィンは、銅のような熱伝導率の高い金属で構成することが好ましい。しかし、ベースプレートおよび放熱用フィン以外のケース部分や、隣り合うコールドプレート間を接続する配管は材料特性として熱伝導性が求められない。そのため、軽量化を目的としてケースや配管部分の材料を樹脂に置き換えることが検討されている。
Various cooling devices have been proposed in which a coolant is circulated inside and thermally connected to a heating element to cool the heating element.
For example, in a cooling device for an electronic device, the heat of electronic components such as a CPU is radiated by circulating a coolant through a cold plate that is thermally connected to electronic components such as a CPU on a system board. Of the cold plates, the base plate and heat radiation fins are preferably made of a metal with high thermal conductivity such as copper. However, the case parts other than the base plate and the radiating fins, and the piping connecting the adjacent cold plates are not required to have thermal conductivity as a material characteristic. Therefore, in order to reduce the weight, it is being studied to replace the material of the case and piping parts with resin.

従来のコールドプレートにおいて、金属製ベースプレートと樹脂製ケースとの接合部は、ネジやボルトを用いた機械的な締結手段が用いられてきた。しかし、このような機械的な接合は、ネジやボルト等の多数の部品の製造を要し、接合工数も嵩むことから、コストが高くなるという問題があった。 In conventional cold plates, mechanical fastening means using screws and bolts have been used for the joints between the metal base plate and the resin case. However, such mechanical joining requires the manufacture of a large number of parts such as screws and bolts, and the number of joining steps increases, resulting in a problem of high cost.

ここで、樹脂部材と金属部材とを接合する方法として、例えば、特許文献1(特開2010-158885号公報)、特許文献2(国際公開第2016/076264号)および特許文献3(特開2017-510477号公報)に記載のものが挙げられる。 Here, as a method for joining a resin member and a metal member, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-158885), Patent Document 2 (International Publication No. 2016/076264) and Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017 -510477).

特許文献1には、樹脂部材と金属部材とを重ね合わせた後、回転させた回転ツールを上記金属部材側から押圧し、摩擦熱によって上記樹脂部材を溶融させて上記樹脂部材と上記金属部材とを接合することを特徴とする樹脂部材と金属部材の接合方法が記載されている。 In Patent Document 1, after superimposing a resin member and a metal member, a rotated rotating tool is pressed from the metal member side, and the resin member is melted by frictional heat to separate the resin member and the metal member. A method for joining a resin member and a metal member is described.

特許文献2には、銅と樹脂との接合体であって、上記銅は、上記樹脂との接合面において、素地面にはトリアジンチオール誘導体又はトリアジンチオール誘導体及びシランカップリング剤が、上記接合面の一部に形成された酸化膜にはシランカップリング剤がそれぞれ結合しており、上記銅と上記樹脂とが分子接合していることを特徴とする接合体が記載されている。 Patent Document 2 discloses a bonded body of copper and resin, wherein the copper is bonded to the resin, and the base surface is a triazine thiol derivative or a triazine thiol derivative and a silane coupling agent. A silane coupling agent is bonded to each oxide film formed on a part of the bonded body, and the copper and the resin are molecularly bonded.

特許文献3には、金属層と、樹脂層、及び上記金属層と上記樹脂層との間に備えられる特定の接着層を含む樹脂金属複合体が記載されている。 Patent Document 3 describes a resin-metal composite comprising a metal layer, a resin layer, and a specific adhesive layer provided between the metal layer and the resin layer.

特開2010-158885号公報JP 2010-158885 A 国際公開第2016/076264号WO2016/076264 特開2017-510477号公報JP 2017-510477 A

しかし、本発明者らの検討によれば、特許文献1~3に開示されているような方法で得られた、樹脂部材と金属部材(特に銅製部材および銅合金製部材)との接合体は接合強度が不十分であり、樹脂部材と金属部材との接合部分から内容物(例えば、冷媒等)が漏れてしまう場合があることが明らかになった。
特に、冷却装置における冷媒の漏洩は深刻な問題であり、冷却装置の軽量化を実現する上で、冷媒漏れを起こさないよう強固に密着接合した金属と樹脂との接合体が求められている。
However, according to the studies of the present inventors, the bonded bodies of resin members and metal members (especially copper members and copper alloy members) obtained by the methods disclosed in Patent Documents 1 to 3 are It has been found that the bonding strength is insufficient, and the content (for example, coolant, etc.) may leak from the bonding portion between the resin member and the metal member.
In particular, coolant leakage in cooling devices is a serious problem, and in order to reduce the weight of cooling devices, there is a demand for a metal-resin joint that is tightly bonded to prevent coolant leakage.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、金属部材と樹脂部材とが強固に接合し、強度および信頼性に優れた金属と樹脂の接合体を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a joined body of metal and resin in which the metal member and the resin member are firmly joined together and which is excellent in strength and reliability.

本発明者らは、樹脂部材と金属部材(特に銅製部材および銅合金製部材)との接合性に優れた金属樹脂接合体を提供するために鋭意検討した。その結果、少なくとも一部分に透光性を有する樹脂部材と、金属部材と、を光硬化性層の硬化体を介して接合させることによって、樹脂部材と金属部材との間の接合性に優れた金属樹脂接合体が得られることを見出し本発明に到達した。 The inventors of the present invention have made intensive studies to provide a metal-resin bonded body having excellent bondability between a resin member and a metal member (particularly a copper member and a copper alloy member). As a result, by bonding the resin member having translucency in at least a part and the metal member through the cured body of the photocurable layer, the metal member having excellent bondability between the resin member and the metal member can be obtained. The inventors have arrived at the present invention by discovering that a resin bonded body can be obtained.

すなわち、本発明によれば、以下に示す物品、金属樹脂接合体、金属樹脂接合体の製造方法、コールドプレートおよび冷却装置が提供される。 That is, according to the present invention, there are provided an article, a metal-resin bonded body, a method for manufacturing a metal-resin bonded body, a cold plate, and a cooling device, which are described below.

[1]
コールドプレートを形成することが可能な物品であって、
少なくとも一部分に透光性を有する樹脂部材(A)と、光硬化性層(B)と、表面の少なくとも一部分に微細凹凸構造を有する金属部材(C)と、を備える物品であって、
前記樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、前記金属部材(C)の前記微細凹凸構造の少なくとも一部分とが、前記光硬化性層(B)を介して接しており、
前記樹脂部材(A)と前記金属部材(C)との間に中空部分を有する物品。
[2]
上記[1]に記載の物品において、
前記金属部材(C)が、アルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、銅製部材および銅合金製部材から選択される少なくとも一種を含む物品。
[3]
上記[1]または[2]に記載の物品において、
前記少なくとも一部分に透光性を有する樹脂部材(A)が透明性樹脂を含む物品。
[4]
上記[1]乃至[3]のいずれか一つに記載の物品において、
前記樹脂部材(A)がポリカーボネート系樹脂を含む物品。
[5]
上記[1]乃至[4]のいずれか一つに記載の物品において、
前記光硬化性層(B)が光硬化性接着剤により構成される物品。
[6]
上記[1]乃至[5]のいずれか一つに記載の物品における前記光硬化性層(B)を硬化してなる金属樹脂接合体であって、
前記樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、前記金属部材(C)の前記微細凹凸構造の少なくとも一部分とが、前記光硬化性層(B)の硬化体を介して接合している金属樹脂接合体。
[7]
上記[6]に記載の金属樹脂接合体を製造するための製造方法であって、
[1]乃至[5]のいずれか一つに記載の物品を準備する工程と、
前記物品に光を照射することにより前記光硬化性層(B)を硬化させる工程と、
を含む金属樹脂接合体の製造方法。
[8]
上記[6]に記載の金属樹脂接合体を備えるコールドプレート。
[9]
上記[8]に記載のコールドプレートにおいて、
当該コールドプレートは、金属製プレートと、前記金属製プレート上に設けられた樹脂製ケースと、を備え、
前記樹脂製ケースは、冷媒が流通可能な空間を形成するように前記金属製プレート上に設けられており、かつ、少なくとも一部分が透光性を有し、
前記金属製プレートが前記金属部材(C)であり、
前記樹脂製ケースが前記樹脂部材(A)であり、
前記冷媒が流通可能な空間が前記中空部分であるコールドプレート。
[10]
上記[9]に記載のコールドプレートにおいて、
前記金属製プレートが、アルミニウム製プレート、アルミニウム合金製プレート、銅製プレートおよび銅合金製プレートから選択される少なくとも一種を含むコールドプレート。
[11]
上記[8]乃至[10]のいずれか一つに記載のコールドプレートを備える冷却装置。
[12]
上記[11]に記載の冷却装置において、
発熱体をさらに備え、前記発熱体が前記コールドプレートに熱的に接続されており、
前記コールドプレート内を冷媒が流通または循環する構造を有する冷却装置。
[1]
An article capable of forming a cold plate,
An article comprising a resin member (A) at least partially translucent, a photocurable layer (B), and a metal member (C) having a fine uneven structure on at least a portion of the surface,
At least a portion of the translucent portion of the resin member (A) and at least a portion of the fine uneven structure of the metal member (C) are in contact with each other through the photocurable layer (B). ,
An article having a hollow portion between the resin member (A) and the metal member (C) .
[2]
In the article described in [1] above,
An article in which the metal member (C) includes at least one selected from an aluminum member, an aluminum alloy member, a copper member and a copper alloy member.
[3]
In the article described in [1] or [2] above,
The article, wherein the resin member (A) having translucency at least in part thereof contains a transparent resin .
[4]
In the article according to any one of [1] to [3] above,
An article in which the resin member (A) contains a polycarbonate-based resin .
[5]
In the article according to any one of [1] to [4] above,
An article in which the photocurable layer (B) is composed of a photocurable adhesive.
[6]
A metal-resin bonded body obtained by curing the photocurable layer (B) in the article according to any one of the above [1] to [5] ,
At least a portion of the translucent portion of the resin member (A) and at least a portion of the fine uneven structure of the metal member (C) pass through the cured body of the photocurable layer (B). Bonded metal-resin joint.
[7]
A manufacturing method for manufacturing the metal-resin bonded body according to [6] above,
A step of preparing the article according to any one of [1] to [5] ;
a step of curing the photocurable layer (B) by irradiating the article with light;
A method for producing a metal-resin joined body.
[8]
A cold plate comprising the metal-resin joined body according to [6] above.
[9]
In the cold plate described in [8] above,
The cold plate includes a metal plate and a resin case provided on the metal plate,
The resin case is provided on the metal plate so as to form a space through which a coolant can flow, and at least a portion thereof is translucent,
The metal plate is the metal member (C) ,
The resin case is the resin member (A) ,
A cold plate in which the space through which the coolant can flow is the hollow portion .
[10]
In the cold plate described in [9] above,
The cold plate, wherein the metal plate includes at least one selected from an aluminum plate, an aluminum alloy plate, a copper plate and a copper alloy plate.
[11]
A cooling device comprising the cold plate according to any one of [8] to [10] above.
[12]
In the cooling device according to [11] above,
further comprising a heating element, said heating element being thermally connected to said cold plate;
A cooling device having a structure in which a coolant flows or circulates within the cold plate.

本発明によれば、金属部材と樹脂部材とが強固に接合し、強度および信頼性に優れた金属と樹脂の接合体を提供することができる。
さらに、本発明によれば、軽量で、かつ、内容物の漏洩を防止できる金属樹脂接合体、コールドプレートおよび冷却装置を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a metal member and a resin member can join firmly, and it can provide the joined body of a metal and resin excellent in intensity|strength and reliability.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a metal-resin joined body, a cold plate, and a cooling device which are lightweight and capable of preventing leakage of contents.

本発明に係る実施形態の物品、金属樹脂接合体またはコールドプレートの構造の一例を模式的に示した外観図である。1 is an external view schematically showing an example of the structure of an article, a metal-resin joined body, or a cold plate according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明に係る実施形態の冷却装置の構造の一例を模式的に示した外観図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the external view which showed typically an example of the structure of the cooling device of embodiment which concerns on this invention.

以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。なお、文中の数字の間にある「~」は特に断りがなければ、以上から以下を表す。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in all the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted as appropriate. In addition, unless otherwise specified, "~" between numbers in the text represents the following from the above.

図1は、本発明に係る実施形態の物品10、金属樹脂接合体20またはコールドプレート30の構造の一例を模式的に示した外観図である。図2は、本発明に係る実施形態の冷却装置100の構造の一例を模式的に示した外観図である。
本実施形態に係る物品10は、少なくとも一部分に透光性を有する樹脂部材(A)と、光硬化性層(B)と、表面の少なくとも一部分に微細凹凸構造11を有する金属部材(C)と、を備える物品であって、樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、金属部材(C)の微細凹凸構造11部分の少なくとも一部分とが、光硬化性層(B)を介して接している。
また、本実施形態に係る金属樹脂接合体20は、本実施形態に係る物品10における光硬化性層(B)を硬化して、樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、金属部材(C)の微細凹凸構造11部分の少なくとも一部分とを、光硬化性層(B)の硬化体(B’)を介して接合させることによって得ることができる。
FIG. 1 is an external view schematically showing an example of the structure of an article 10, a metal-resin joined body 20, or a cold plate 30 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external view schematically showing an example of the structure of the cooling device 100 according to the embodiment of the invention.
The article 10 according to the present embodiment includes a resin member (A) having translucency in at least a portion thereof, a photocurable layer (B), and a metal member (C) having a fine uneven structure 11 on at least a portion of its surface. , wherein at least a portion of the light-transmitting portion of the resin member (A) and at least a portion of the fine uneven structure 11 portion of the metal member (C) include the photocurable layer (B). connected through
In addition, the metal-resin bonded body 20 according to the present embodiment is obtained by curing the photocurable layer (B) in the article 10 according to the present embodiment and forming at least a portion of the light-transmitting portion of the resin member (A). , and at least a portion of the fine uneven structure 11 portion of the metal member (C), and the cured body (B′) of the photocurable layer (B).

本実施形態に係る金属樹脂接合体20によれば、少なくとも一部分に透光性を有する樹脂部材(A)と、金属部材(C)と、を光硬化性層(B)の硬化体(B’)を介して接合することによって、樹脂部材(A)と金属部材(C)との間の接合性が向上し、強度および信頼性を向上させることが可能となる。
また、本実施形態に係る金属樹脂接合体20は、図1に示すように樹脂部材(A)と金属部材(C)との間に中空部分13を設けることによって、内容物の視認が容易な中空物品とすることもできる。
さらに、本実施形態に係る金属樹脂接合体20を用いることによって、金属製プレートと樹脂製ケースとの強固な接合を実現し、軽量で、かつ、冷媒の漏洩を効果的に防止できるコールドプレート30を得ることができる。
さらに、このようなコールドプレート30を用いることによって、長期にわたって冷媒が漏洩することのない冷却装置100すなわち信頼性の高い冷却装置100を得ることができる。また、本実施形態に係る冷却装置100によれば、樹脂製ケースに透明性を付与し、着色した冷媒を用いることによって、万が一冷媒が漏洩した場合の視認による検知が容易な冷却装置とすることもできる。
According to the metal-resin bonded body 20 according to the present embodiment, the resin member (A) having translucency at least partially and the metal member (C) are combined into the cured body (B′) of the photocurable layer (B). ), the bondability between the resin member (A) and the metal member (C) is improved, and the strength and reliability can be improved.
Further, in the metal-resin bonded body 20 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a hollow portion 13 is provided between the resin member (A) and the metal member (C), thereby facilitating visual recognition of the contents. It can also be a hollow article.
Furthermore, by using the metal-resin joined body 20 according to the present embodiment, the cold plate 30 can achieve a strong joint between the metal plate and the resin case, is lightweight, and can effectively prevent refrigerant leakage. can be obtained.
Furthermore, by using such a cold plate 30, it is possible to obtain a cooling device 100 that does not leak refrigerant over a long period of time, that is, a cooling device 100 with high reliability. Further, according to the cooling device 100 according to the present embodiment, by imparting transparency to the resin case and using a colored coolant, the cooling device can be easily detected visually in the unlikely event that the coolant leaks. can also

以下、本実施形態に係る物品10、金属樹脂接合体20およびコールドプレート30を構成する樹脂部材(A)、光硬化性層(B)および金属部材(C)、金属樹脂接合体20、コールドプレート30並びに冷却装置100について順次説明する。 Hereinafter, resin members (A), photocurable layers (B) and metal members (C), metal-resin bonded bodies 20, and cold plates constituting the article 10, the metal-resin bonded body 20, and the cold plate 30 according to the present embodiment are described below. 30 and the cooling device 100 will be described in order.

1.樹脂部材(A)
以下、本実施形態に係る樹脂部材(A)について説明する。
樹脂部材(A)は、例えば、透光性を有する樹脂(A1)を含む。さらに、樹脂部材(A)は必要に応じてその他の配合剤を含む。
1. Resin member (A)
The resin member (A) according to this embodiment will be described below.
The resin member (A) contains, for example, a translucent resin (A1). Furthermore, the resin member (A) contains other compounding agents as necessary.

(樹脂(A1))
透光性を有する樹脂(A1)は、光硬化性接着剤を硬化させるための条件を阻害しないものであれば特に限定されないが、好ましくはUV透過性を有する樹脂であり、さらに好ましくはUVだけでなく可視光も透過するいわゆる透明性樹脂である。
透光性を有する樹脂(A1)としては少なくとも一部分に透光性を有する樹脂部材(A)が得られる樹脂であれば特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル-スチレン(AS)樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリケトン系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂および不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は一種単独で使用してもよいし、二種以上組み合わせて使用してもよい。
(Resin (A1))
The translucent resin (A1) is not particularly limited as long as it does not interfere with the conditions for curing the photocurable adhesive, but is preferably a resin having UV transparency, more preferably only UV. It is a so-called transparent resin that transmits not only visible light but also visible light.
The light-transmitting resin (A1) is not particularly limited as long as it is a resin capable of obtaining a resin member (A) having light-transmitting properties at least partially. Examples include polyolefin resins, cyclic polyolefin resins, and polyvinyl chloride. , polyvinylidene chloride, polystyrene resins, acrylonitrile-styrene (AS) resins, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resins, polyester resins, poly(meth)acrylic resins, polyvinyl alcohol, polycarbonate resins, polyamide resins, Polyimide resin, polyether resin, polyacetal resin, fluorine resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyketone resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, polyurethane resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, etc. is mentioned. These resins may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

これらの中でも、透光性を有する樹脂(A1)としては透明性樹脂が好ましく、透明性および機械的強度のバランスに優れる樹脂部材(A)を効果的に得ることができる観点から、ポリカーボネート樹脂が好ましい。 Among these, a transparent resin is preferable as the translucent resin (A1), and from the viewpoint of being able to effectively obtain a resin member (A) having an excellent balance between transparency and mechanical strength, a polycarbonate resin is used. preferable.

(その他の配合剤)
樹脂部材(A)は、個々の機能を付与する目的でその他の配合剤を含んでもよい。このような配合剤としては、充填材、熱安定剤、酸化防止剤、顔料、耐候剤、難燃剤、可塑剤、分散剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤等が挙げられる。
(Other compounding agents)
The resin member (A) may contain other compounding agents for the purpose of imparting individual functions. Such compounding agents include fillers, heat stabilizers, antioxidants, pigments, weathering agents, flame retardants, plasticizers, dispersants, lubricants, release agents, antistatic agents, and the like.

2.光硬化性層(B)
以下、本実施形態に係る光硬化性層(B)について説明する。
光硬化性層(B)は、例えば、光硬化性接着剤により構成される。
本実施形態に係る光硬化性接着剤としては特に限定されないが、例えば、紫外線(UV)硬化性接着剤が挙げられる。UV硬化性接着剤は可視光に感度があってもよい。
2. Photocurable layer (B)
The photocurable layer (B) according to this embodiment will be described below.
The photocurable layer (B) is composed of, for example, a photocurable adhesive.
Although the photocurable adhesive according to the present embodiment is not particularly limited, for example, an ultraviolet (UV) curable adhesive can be used. UV curable adhesives may be sensitive to visible light.

UV硬化性接着剤としては特に限定されないが、例えば、アクリレート系UV硬化性ポリマー、シアノアクリレート系UV硬化性ポリマー、ウレタン系UV硬化性ポリマー、ウレタン(メタ)アクリレート系UV硬化性ポリマー、シラン系UV硬化性ポリマー、シリコーン系UV硬化性ポリマー、エポキシ系UV硬化性ポリマー、エポキシ(メタ)アクリレート系UV硬化性ポリマー、トリエチレングリコールジアセテート、ビニルエーテル系UV硬化性ポリマー等の公知のUV硬化性ポリマーを用いることができる。
これらのUV硬化性ポリマーの具体例としては、脂肪族アクリレートオリゴマー、芳香族アクリレートオリゴマー、アクリレートエポキシモノマー、アクリレートエポキシオリゴマー、脂肪族エポキシアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンメタクリレート、アルキルメタクリレート、アミン変性オリゴエーテルアクリレート、アミン変性ポリエーテルアクリレート、芳香族酸アクリレート、芳香族エポキシアクリレート、芳香族ウレタンメタクリレート、ブチレングリコールアクリレート、ステアリルアクリレート、脂環式エポキシド、シクロヘキシルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、エポキシメタクリレート、エポキシ大豆アクリレート、グリシジルメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、オリゴエーテルアクリレート、ポリブタジエンジアクリレート、ポリエステルアクリレートモノマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ステアリルメタクリレート、トリエチレングリコールジアセテート、ビニルエーテル等が挙げられる。
また、市販のUV硬化性接着剤を用いてもよい。市販のUV硬化性接着剤としては、例えば、Dymax社製に代表されるUV硬化性接着剤がある。
Examples of UV curable adhesives include, but are not limited to, acrylate UV curable polymers, cyanoacrylate UV curable polymers, urethane UV curable polymers, urethane (meth)acrylate UV curable polymers, and silane UV curable polymers. Known UV-curable polymers such as curable polymers, silicone-based UV-curable polymers, epoxy-based UV-curable polymers, epoxy (meth)acrylate-based UV-curable polymers, triethylene glycol diacetate, vinyl ether-based UV-curable polymers, etc. can be used.
Specific examples of these UV curable polymers include aliphatic acrylate oligomers, aromatic acrylate oligomers, acrylate epoxy monomers, acrylate epoxy oligomers, aliphatic epoxy acrylates, aliphatic urethane acrylates, aliphatic urethane methacrylates, alkyl methacrylates, amine-modified Oligoether acrylate, amine-modified polyether acrylate, aromatic acid acrylate, aromatic epoxy acrylate, aromatic urethane methacrylate, butylene glycol acrylate, stearyl acrylate, alicyclic epoxide, cyclohexyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, epoxy methacrylate, epoxy soy Acrylate, glycidyl methacrylate, hexanediol dimethacrylate, isodecyl acrylate, isooctyl acrylate, oligoether acrylate, polybutadiene diacrylate, polyester acrylate monomer, polyester acrylate oligomer, polyethylene glycol dimethacrylate, stearyl methacrylate, triethylene glycol diacetate, vinyl ether, etc. is mentioned.
Alternatively, a commercially available UV curable adhesive may be used. Commercially available UV curable adhesives include, for example, UV curable adhesives typified by Dymax.

本実施形態に係る光硬化性層(B)の厚みは特に限定されないが、例えば0.001mm~1mmであり、好ましくは0.01~0.1mmである。 Although the thickness of the photocurable layer (B) according to this embodiment is not particularly limited, it is, for example, 0.001 mm to 1 mm, preferably 0.01 to 0.1 mm.

3.金属部材(C)
以下、本実施形態に係る金属部材(C)について説明する。
本実施形態に係る金属部材(C)は、表面の少なくとも一部分に微細凹凸構造11を有する。
金属部材(C)を構成する金属は特に限定されないが、例えば、鉄、銅、ニッケル、金、銀、プラチナ、コバルト、亜鉛、鉛、スズ、チタン、クロム、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、またはこれらの合金(例えば、ステンレス,真鍮,リン青銅等)等が挙げられる。これらの金属は単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、軽量で、かつ、高強度である点からアルミニウム系金属が好ましく、アルミニウム合金がより好ましい。
また、金属部材(C)には、メッキや蒸着膜、塗膜等が付与されていてもよい。
3. Metal member (C)
The metal member (C) according to this embodiment will be described below.
The metal member (C) according to this embodiment has a fine uneven structure 11 on at least part of the surface.
The metal constituting the metal member (C) is not particularly limited, but for example, iron, copper, nickel, gold, silver, platinum, cobalt, zinc, lead, tin, titanium, chromium, aluminum, magnesium, manganese, or these Alloys (for example, stainless steel, brass, phosphor bronze, etc.) and the like are included. These metals may be used alone or in combination of two or more. Among these, aluminum-based metals are preferable, and aluminum alloys are more preferable, because of their light weight and high strength.
Also, the metal member (C) may be provided with plating, a vapor deposition film, a coating film, or the like.

金属樹脂接合体20をコールドプレート30に用いる場合は、金属部材(C)としては、熱伝導性に優れる点から、アルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、銅製部材および銅合金製部材から選択される少なくとも一種が好ましく、銅製部材および銅合金製部材が特に好ましい。 When the metal-resin joined body 20 is used for the cold plate 30, the metal member (C) is selected from aluminum members, aluminum alloy members, copper members, and copper alloy members from the viewpoint of excellent thermal conductivity. At least one kind is preferable, and copper members and copper alloy members are particularly preferable.

また、本実施形態に係る金属部材(C)は、微細凹凸構造11上に官能基が付加されていてもよい。このような官能基としては、例えば、メルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等が挙げられる。
微細凹凸構造11上に官能基が付加されている場合、金属部材(C)と樹脂部材(A)とがより強固に接合し、強度および信頼性により一層優れた金属と樹脂の接合体を得ることができる。これにより、内容物の漏洩をより一層防止できる金属樹脂接合体、コールドプレートおよび冷却装置を得ることができる。
Moreover, the metal member (C) according to the present embodiment may have a functional group added on the fine uneven structure 11 . Examples of such functional groups include mercapto group, thiocarbonyl group, cyano group, isocyanate group, amino group, ammonium group, pyridinium group, azinyl group, carboxyl group, benzotriazole group, triazinethiol group and the like. .
When a functional group is added to the fine concave-convex structure 11, the metal member (C) and the resin member (A) are bonded more firmly, and a metal-resin bonded body having even better strength and reliability is obtained. be able to. This makes it possible to obtain a metal-resin joined body, a cold plate, and a cooling device that can further prevent leakage of contents.

金属部材(C)の形状は、樹脂部材(A)と接合できる形状であれば特に限定されず、例えば、平板状、曲板状、棒状、筒状、塊状等とすることができる。また、これらの組み合わせからなる構造体であってもよい。
また、樹脂部材(A)と接合する接合部表面の形状は、特に限定されないが、平面、曲面等が挙げられる。
The shape of the metal member (C) is not particularly limited as long as it can be joined to the resin member (A). Moreover, the structure which consists of these combinations may be used.
Also, the shape of the surface of the joining portion to be joined to the resin member (A) is not particularly limited, but examples thereof include a flat surface and a curved surface.

金属部材(C)は、金属材料を切断、プレス等による塑性加工、打ち抜き加工、切削、研磨、放電加工等の除肉加工によって上述した所定の形状に加工された後に、後述する粗化処理がなされたものが好ましい。要するに、種々の加工法により、必要な形状に加工されたものを用いることが好ましい。
必要な形状に加工された金属部材(C)は、長期間の自然放置で表面に酸化皮膜である錆の存在が明らかなものは研磨、化学処理等でこれを取り除くことが好ましい。
The metal member (C) is processed into the above-described predetermined shape by cutting, plastic working such as pressing, punching, cutting, polishing, and thinning such as electric discharge machining. What is done is preferred. In short, it is preferable to use a material processed into a required shape by various processing methods.
Metal member (C) which has been processed into a required shape is preferably polished, chemically treated, or the like to remove the presence of rust, which is an oxide film, on the surface after being left naturally for a long period of time.

本実施形態に係る金属部材(C)は、表面の少なくとも一部分に微細凹凸構造11を有する。微細凹凸構造11は、例えば、金属部材(C)の表面を粗化処理することによって得られる粗化処理部である。
本実施形態に係る金属部材(C)が微細凹凸構造11を有することにより、光硬化性層(B)が金属部材(C)表面の微細凹凸構造11に入り込むため、光硬化性層(B)と金属部材(C)との密着性が高まり、その結果、樹脂部材(A)と金属部材(C)との接合強度をより向上させることができる。
The metal member (C) according to this embodiment has a fine uneven structure 11 on at least part of the surface. The fine concavo-convex structure 11 is, for example, a roughened portion obtained by roughening the surface of the metal member (C).
Since the metal member (C) according to the present embodiment has the fine uneven structure 11, the photocurable layer (B) enters the fine uneven structure 11 on the surface of the metal member (C), so the photocurable layer (B) and the metal member (C), and as a result, the bonding strength between the resin member (A) and the metal member (C) can be further improved.

本実施形態に係る微細凹凸構造11における凹部の平均孔径は、例えば5nm以上250μm以下、好ましくは10nm以上150μm以下、より好ましくは15nm以上100μm以下である。
本実施形態に係る微細凹凸構造11における凹部の平均孔深さ、例えば5nm以上250μm以下、好ましくは10nm以上150μm以下、より好ましくは15nm以上100μm以下である。
微細凹凸構造11における凹部の平均孔径および/または平均孔深さが上記下限値以上であると、微細凹凸構造11の凹部に光硬化性層(B)が十分に進入することができ、光硬化性層(B)と金属部材(C)との密着性がより一層高まり、その結果、樹脂部材(A)と金属部材(C)との接合強度をより向上させることができる。また、微細凹凸構造11における凹部の平均孔径および/または平均孔深さが上記上限値以下であると、得られる金属樹脂接合体20の金属―樹脂界面に隙間が生じるのをより抑制できる。その結果、内容物の漏洩をより一層抑制することができる。
The average hole diameter of the recesses in the fine uneven structure 11 according to the present embodiment is, for example, 5 nm or more and 250 μm or less, preferably 10 nm or more and 150 μm or less, more preferably 15 nm or more and 100 μm or less.
The average pore depth of the recesses in the fine unevenness structure 11 according to the present embodiment is, for example, 5 nm or more and 250 μm or less, preferably 10 nm or more and 150 μm or less, more preferably 15 nm or more and 100 μm or less.
When the average pore diameter and/or average pore depth of the recesses in the fine uneven structure 11 is at least the above lower limit, the photocurable layer (B) can sufficiently enter the recesses of the fine uneven structure 11, and photocuring. The adhesiveness between the adhesive layer (B) and the metal member (C) is further improved, and as a result, the bonding strength between the resin member (A) and the metal member (C) can be further improved. Further, if the average pore diameter and/or average pore depth of the recesses in the fine uneven structure 11 is equal to or less than the above upper limit, the formation of gaps at the metal-resin interface of the resulting metal-resin joined body 20 can be further suppressed. As a result, leakage of the contents can be further suppressed.

ここで、凹部の孔径および孔深さは電子顕微鏡またはレーザー顕微鏡を用いることによって求めることができる。具体的には、金属部材(C)の表面および表面の断面を撮影する。得られた写真から、例えば、任意の凹部を50個選択し、それらの凹部の孔径および孔深さから、凹部の平均孔径および平均孔深さをそれぞれ算出することができる。 Here, the hole diameter and hole depth of the recess can be obtained by using an electron microscope or a laser microscope. Specifically, the surface and cross-section of the surface of the metal member (C) are photographed. For example, 50 arbitrary recesses are selected from the obtained photograph, and the average hole diameter and average hole depth of the recesses can be calculated from the hole diameters and hole depths of the recesses.

金属部材(C)における微細凹凸構造11を形成する方法としては様々な公知の方法を使用できる。例えば、特許第4020957号に開示されているようなレーザー加工を用いる方法;NaOH等の無機塩基水溶液および/またはHCl、HNO等の無機酸水溶液に金属部材を浸漬する方法;特許第4541153号に開示されているような陽極酸化法により金属部材を処理する方法;国際公開第2015-8847号に開示されているような酸系エッチング剤、好ましくは、無機酸、第二鉄イオン、第二銅イオンおよび必要に応じてマンガンイオンや塩化アルミニウム六水和物、塩化ナトリウム等を含む酸系エッチング剤水溶液によってエッチングする置換晶析法;国際公開第2009/31632号に開示されているような、水和ヒドラジン、アンモニア、および水溶性アミン化合物から選ばれる1種以上の水溶液に金属部材を浸漬する方法(以下、NMT法と呼ぶ場合がある);特開2008-162115号公報に開示されているような温水処理法;ブラスト処理等が挙げられる。これらの方法は、使用する金属材料の金属種類や、微細凹凸構造11の孔構造によって上記エッチング方法を任意に使い分けることが可能である。 Various known methods can be used as a method for forming the fine relief structure 11 in the metal member (C). For example, a method using laser processing as disclosed in Japanese Patent No. 4020957 ; A method of treating a metal member by an anodizing method as disclosed; an acid-based etchant as disclosed in WO 2015-8847, preferably an inorganic acid, ferric ion, cupric Substitution crystallization method of etching with ions and, if necessary, an acidic etchant aqueous solution containing manganese ions, aluminum chloride hexahydrate, sodium chloride, etc.; A method of immersing a metal member in an aqueous solution of one or more selected from hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound (hereinafter sometimes referred to as the NMT method); as disclosed in JP-A-2008-162115. warm water treatment method; blasting treatment and the like. These etching methods can be arbitrarily selected according to the metal type of the metal material to be used and the hole structure of the fine concave-convex structure 11 .

金属部材(C)における微細凹凸構造11の表面上に官能基を付加してもよい。金属部材(C)における微細凹凸構造11の表面上への官能基付加処理は、粗面化処理と同時、又は粗面化処理の後に行うことができる。
金属部材(C)における微細凹凸構造11の表面上に官能基を付加する方法としては、公知の方法のいずれでもよく、特に限定されないが、例えば、官能基を持つ化学物質の水溶液中、もしくはメチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、アセトン、トルエン、エチルセルソルブ、ジメチルホルムアルデヒド、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ベンゼン、酢酸エチルエーテル等の有機溶剤を溶媒とした溶液中に金属部材を浸漬する方法:官能基を持つ化学物質を金属部材表面にコーティングもしくはスプレーする方法;官能基を持つ化学物質からなるフィルムを金属部材表面上に積層する方法等が挙げられる。
例えば、官能基を持つ化学物質を含有する液体を用いてウェットエッチング処理、化成処理、陽極酸化処理等を行うことにより、粗面化と官能基付加を同時に行うこともできる。
また、金属部材(C)における微細凹凸構造11の表面上にさらに官能基を付加した場合、官能基によって接合面での光硬化性層(B)との化学的な結合が増え、光硬化性層(B)との密着性や、樹脂部材(A)との接合強度がより向上するものと考えられる。
A functional group may be added to the surface of the fine relief structure 11 in the metal member (C). The functional group addition treatment on the surface of the fine uneven structure 11 in the metal member (C) can be performed simultaneously with the roughening treatment or after the roughening treatment.
The method for adding a functional group to the surface of the fine uneven structure 11 in the metal member (C) may be any known method, and is not particularly limited. A method of immersing a metal member in a solution using an organic solvent such as alcohol, isopropyl alcohol, ethyl alcohol, acetone, toluene, ethyl cellosolve, dimethylformaldehyde, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, benzene, ethyl acetate ether, etc.: Having a functional group A method of coating or spraying a chemical substance on the surface of a metal member; a method of laminating a film made of a chemical substance having a functional group on the surface of the metal member;
For example, surface roughening and functional group addition can be performed simultaneously by performing wet etching treatment, chemical conversion treatment, anodizing treatment, or the like using a liquid containing a chemical substance having a functional group.
In addition, when a functional group is further added to the surface of the fine uneven structure 11 in the metal member (C), the functional group increases the chemical bond with the photocurable layer (B) at the bonding surface, and the photocurable It is considered that the adhesion with the layer (B) and the bonding strength with the resin member (A) are further improved.

4.金属樹脂接合体
本実施形態に係る金属樹脂接合体20は、本実施形態に係る物品10における光硬化性層(B)を硬化してなり、樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、金属部材(C)の微細凹凸構造11部分の少なくとも一部分とが、光硬化性層(B)の硬化体(B’)を介して接合している。
4. Metal-Resin Bonded Body A metal-resin bonded body 20 according to the present embodiment is obtained by curing the photocurable layer (B) in the article 10 according to the present embodiment, and is the translucent portion of the resin member (A). At least a portion and at least a portion of the fine relief structure 11 portion of the metal member (C) are bonded via the cured body (B') of the photocurable layer (B).

本実施形態に係る金属樹脂接合体20の製造方法は、以下の(i)および(ii)の工程を含むことが好ましい。
(i)本実施形態に係る物品10を準備する工程
(ii)本実施形態に係る物品10に光を照射することにより光硬化性層(B)を硬化させる工程
以下、具体的に説明する。
The method for manufacturing the metal-resin joined body 20 according to the present embodiment preferably includes the following steps (i) and (ii).
(i) Step of preparing the article 10 according to the present embodiment (ii) Step of curing the photocurable layer (B) by irradiating the article 10 according to the present embodiment with light Hereinafter, a specific description will be given.

まず、本実施形態に係る物品10は、例えば、表面の少なくとも一部分に微細凹凸構造11を有する金属部材(C)上に光硬化性層(B)を付与し、次いで、光硬化性層(B)上に樹脂部材(A)を配置することにより得ることができる。 First, the article 10 according to the present embodiment is obtained by, for example, applying a photocurable layer (B) on a metal member (C) having a fine uneven structure 11 on at least a part of the surface, and then applying the photocurable layer (B ) can be obtained by arranging the resin member (A) on.

ここで、表面の少なくとも一部分に微細凹凸構造11を有する金属部材(C)上に光硬化性層(B)を付与する方法としては、例えば、金属部材(C)上に光硬化性接着剤をコーティングまたはスプレーする方法や、金属部材(C)上にフィルム状の光硬化性接着剤を貼り付ける方法等が挙げられる。 Here, as a method of providing the photocurable layer (B) on the metal member (C) having the fine uneven structure 11 on at least a part of the surface, for example, a photocurable adhesive is applied on the metal member (C). Examples thereof include a method of coating or spraying, and a method of attaching a film-like photocurable adhesive onto the metal member (C).

また、光硬化性層(B)に樹脂部材(A)を配置する方法としては、例えば、事前に成形しておいた樹脂部材(A)を光硬化性層(B)上に配置する方法や、樹脂部材(A)を形成するための、溶融または溶液状態の樹脂組成物を光硬化性層(B)上に付与し、次いで、上記樹脂組成物を固化させることによって樹脂部材(A)を光硬化性層(B)上に形成する方法等が挙げられる。樹脂部材(A)の特定の一部分のみを金属部材(C)と接合させる場合は、事前に成形しておいた樹脂部材(A)を光硬化性層(B)上に配置する方法が望ましい。 Further, as a method of disposing the resin member (A) on the photocurable layer (B), for example, a method of disposing a pre-molded resin member (A) on the photocurable layer (B), , a resin composition in a molten or solution state for forming the resin member (A) is applied onto the photocurable layer (B), and then the resin member (A) is formed by solidifying the resin composition. The method of forming on a photocurable layer (B), etc. are mentioned. When only a specific part of the resin member (A) is to be joined to the metal member (C), a method of disposing the preformed resin member (A) on the photocurable layer (B) is desirable.

次いで、準備した物品10に光を照射することにより光硬化性層を硬化させる。これにより、樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、金属部材(C)の微細凹凸構造11部分の少なくとも一部分とが、光硬化性層(B)の硬化体(B’)を介して接合し、本実施形態に係る金属樹脂接合体20が得られる。 The photocurable layer is then cured by irradiating the prepared article 10 with light. As a result, at least a portion of the translucent portion of the resin member (A) and at least a portion of the fine uneven structure 11 portion of the metal member (C) are combined into a cured product (B') of the photocurable layer (B). ) to obtain the metal-resin bonded body 20 according to the present embodiment.

光の照射による光硬化性層(B)を硬化させる方法は、公知のいずれの方法でもよい。
光硬化性接着剤として特にUV硬化性接着剤を用いる場合は、光としては、例えば10~400nm波長のUV光を用いることができ、好ましくは100~400nm波長のUV光、より好ましくは315~400nm波長のUVA光を用いることができる。
UV光は、適当な電圧、適当な強度及び適当な波長を有する公知のランプによって提供でき、UV光を用いた硬化は任意の適当な時間でよく、UVランプと光硬化性層(B)との距離は任意の適当な距離であってよい。これら硬化条件は当業者であれば適宜決定することができる。
Any known method may be used for curing the photocurable layer (B) by light irradiation.
When a UV curable adhesive is used as the photocurable adhesive, the light may be, for example, UV light with a wavelength of 10 to 400 nm, preferably UV light with a wavelength of 100 to 400 nm, more preferably 315 to 400 nm. UVA light of 400 nm wavelength can be used.
UV light can be provided by any known lamp having suitable voltage, suitable intensity and suitable wavelength, curing with UV light can be for any suitable time, UV lamp and photocurable layer (B) may be any suitable distance. Those skilled in the art can appropriately determine these curing conditions.

5.金属樹脂接合体の用途およびコールドプレート
本実施形態に係る金属樹脂接合体20は、生産性が高く、形状制御の自由度も高いので、様々な用途に展開することが可能である。
さらに、本実施形態に係る金属樹脂接合体20は、高い耐熱性、機械特性、耐摩擦性、摺動性、気密性、水密性が発現するので、これらの特性に応じた用途に好適に用いられる。
5. Applications of Metal-Resin Bonded Body and Cold Plate The metal-resin bonded body 20 according to the present embodiment has high productivity and a high degree of freedom in shape control, and thus can be used in various applications.
Furthermore, since the metal-resin joined body 20 according to the present embodiment exhibits high heat resistance, mechanical properties, friction resistance, slidability, airtightness, and watertightness, it can be suitably used for applications according to these properties. be done.

例えば、車両用構造部品、車両搭載用品、電子機器の筐体、家電機器の筐体、構造用部品、機械部品、種々の自動車用部品、電子機器用部品、家具、台所用品等の家財向け用途、医療機器、建築資材の部品、その他の構造用部品や外装用部品等が挙げられる。 For example, structural parts for vehicles, vehicle-mounted goods, housings for electronic devices, housings for home appliances, structural parts, machine parts, various automobile parts, electronic device parts, furniture, household goods such as kitchen utensils , medical equipment, building material parts, other structural parts and exterior parts.

より具体的には、樹脂だけでは強度が足りない部分を金属がサポートする様にデザインされた次のような部品である。車両関係では、インスツルメントパネル、コンソールボックス、ドアノブ、ドアトリム、シフトレバー、ペダル類、グローブボックス、バンパー、ボンネット、フェンダー、トランク、ドア、ルーフ、ピラー、座席シート、ステアリングホイール、ECUボックス、電装部品、エンジン周辺部品、駆動系・ギア周辺部品、吸気・排気系部品、冷却系部品等が挙げられる。また、建材や家具類として、ガラス窓枠、手すり、カーテンレール、たんす、引き出し、クローゼット、書棚、机、椅子等が挙げられる。また、精密電子部品類として、コネクタ、リレー、ギア等が挙げられる。また、輸送容器として、輸送コンテナ、スーツケース、トランク等が挙げられる。 More specifically, the following parts are designed so that metal supports parts where resin alone is not strong enough. For vehicles, instrument panels, console boxes, door knobs, door trims, shift levers, pedals, glove boxes, bumpers, bonnets, fenders, trunks, doors, roofs, pillars, seats, steering wheels, ECU boxes, electrical parts , engine peripheral parts, drive system/gear peripheral parts, intake/exhaust system parts, cooling system parts, etc. Examples of building materials and furniture include glass window frames, handrails, curtain rails, chests of drawers, drawers, closets, bookshelves, desks, and chairs. Further, precision electronic parts include connectors, relays, gears, and the like. In addition, transport containers include transport containers, suitcases, trunks, and the like.

また、金属部材(C)の高い熱伝導率と、樹脂部材(A)の断熱的性質とを組み合わせ、ヒートマネージメントを最適に設計する機器に使用される部品用途、例えば、各種家電にも用いることができる。具体的には、冷蔵庫、洗濯機、掃除機、電子レンジ、エアコン、照明機器、電気湯沸かし器、テレビ、時計、換気扇、プロジェクター、スピーカー等の家電製品類、パソコン、携帯電話、スマートフォン、デジタルカメラ、タブレット型PC、携帯音楽プレーヤー、携帯ゲーム機、充電器、電池等電子情報機器等が挙げられる。 In addition, by combining the high thermal conductivity of the metal member (C) and the adiabatic property of the resin member (A), it can be used for parts used in equipment designed for optimal heat management, such as various home appliances. can be done. Specifically, household appliances such as refrigerators, washing machines, vacuum cleaners, microwave ovens, air conditioners, lighting equipment, electric water heaters, televisions, clocks, ventilation fans, projectors, speakers, etc., personal computers, mobile phones, smartphones, digital cameras, tablets type PCs, portable music players, portable game machines, battery chargers, electronic information devices such as batteries, and the like.

その他の用途として、玩具、スポーツ用具、靴、サンダル、鞄、フォークやナイフ、スプーン、皿等の食器類、ボールペンやシャープペン、ファイル、バインダー等の文具類、フライパンや鍋、やかん、フライ返し、おたま、穴杓子、泡だて器、トング等の調理器具、リチウムイオン2次電池用部品、ロボット等が挙げられる。 Other uses include toys, sports equipment, shoes, sandals, bags, tableware such as forks, knives, spoons, and plates, stationery such as ballpoint pens, mechanical pencils, files, and binders, frying pans, pots, kettles, spatula, Ladles, ladle, whisk, cooking utensils such as tongs, parts for lithium ion secondary batteries, robots and the like.

本実施形態に係る金属樹脂接合体20の用途は特に限定されないが、その強固な密着性能から、内容物の漏洩防止を目的とした中空物品として好ましく用いることができ、内容物の漏洩防止を目的とした中空物品としては、例えば熱交換器、より具体的には、内部に冷媒の流路を有するコールドプレート等が挙げられる。
また、本実施形態に係る金属樹脂接合体20は、軽量化を目的として金属部位の一部を樹脂に置き換えた容器や電子機器筐体としても好適に用いることができ、特に本実施形態において透明樹脂を用いた場合は、視認性や外観に優れた容器や電子機器筐体を得ることができる。
The use of the metal-resin joined body 20 according to this embodiment is not particularly limited, but due to its strong adhesion performance, it can be preferably used as a hollow article for the purpose of preventing leakage of contents. Examples of such hollow articles include heat exchangers, and more specifically, cold plates having coolant flow paths therein.
In addition, the metal-resin bonded body 20 according to the present embodiment can be suitably used as a container or an electronic device housing in which a part of the metal portion is replaced with resin for the purpose of weight reduction. When a resin is used, it is possible to obtain a container or an electronic device housing with excellent visibility and appearance.

以下、本実施形態に係るコールドプレート30について説明する。
本実施形態に係るコールドプレート30の構造の一例を図1に模式的に示すが、本実施形態に係るコールドプレート30はこの形状に限定されるものではない。
本実施形態に係るコールドプレート30は、例えば、金属製プレートと、金属製プレート上に設けられた樹脂製ケースと、を備える。樹脂製ケースは、冷媒が流通可能な空間(中空部分13)を形成するように金属製プレート上に設けられており、かつ、少なくとも一部分が透光性を有する。また、本実施形態に係る金属樹脂接合体20を用いたコールドプレート30の場合、図1に示すように、金属製プレートが金属部材(C)に相当し、樹脂製ケースが樹脂部材(A)に相当する。また、図1において、中空部分13が、冷媒が流通可能な空間に相当する。
The cold plate 30 according to this embodiment will be described below.
An example of the structure of the cold plate 30 according to this embodiment is schematically shown in FIG. 1, but the cold plate 30 according to this embodiment is not limited to this shape.
The cold plate 30 according to this embodiment includes, for example, a metal plate and a resin case provided on the metal plate. The resin case is provided on the metal plate so as to form a space (hollow portion 13) through which a coolant can flow, and at least a portion of the resin case is translucent. In the case of the cold plate 30 using the metal-resin bonded body 20 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the metal plate corresponds to the metal member (C), and the resin case corresponds to the resin member (A). corresponds to Further, in FIG. 1, the hollow portion 13 corresponds to a space through which the refrigerant can flow.

金属製プレートとしては、熱伝導性に優れる点から、アルミニウム製プレート、アルミニウム合金製プレート、銅製プレートおよび銅合金製プレートから選択される少なくとも一種が好ましく、銅製プレートおよび銅合金製プレートが特に好ましい。 As the metal plate, at least one selected from an aluminum plate, an aluminum alloy plate, a copper plate and a copper alloy plate is preferable from the viewpoint of excellent thermal conductivity, and a copper plate and a copper alloy plate are particularly preferable.

以上、本実施形態に係る金属樹脂接合体20の用途について述べたが、これらは用途の例示であり、上記以外の様々な用途に用いることもできる。 The applications of the metal-resin joined body 20 according to the present embodiment have been described above, but these are only examples of applications, and the metal-resin joined body 20 can be used for various applications other than those described above.

6.冷却装置
図2は、本発明に係る実施形態の冷却装置100の構造の一例を模式的に示した外観図である。
本実施形態に係る冷却装置100は、本実施形態に係るコールドプレート30を備えている。そのため、長期にわたって冷媒が漏洩することがなく、信頼性に優れている。
6. Cooling Device FIG. 2 is an external view schematically showing an example of the structure of a cooling device 100 according to an embodiment of the present invention.
A cooling device 100 according to this embodiment includes a cold plate 30 according to this embodiment. Therefore, the refrigerant does not leak over a long period of time and is highly reliable.

本実施形態に係る冷却装置100は、発熱体をさらに備え、発熱体がコールドプレート30に熱的に接続されており、コールドプレート30内(例えば、図1における中空部分13)を冷媒Reが流通または循環する構造を有することが好ましい。また、ポンプの駆動力によって冷媒Reがライン103を循環しており、コールドプレート30によって発熱体が冷却されるような構造を有することが好ましい。こうすることにより、発熱体を効果的に冷却することができる。
冷却装置100におけるコールドプレート30は1つでもよいが、複数連結することが好ましい。また、図2に示すように、複数のコールドプレート30をマニホールド105やチューブ107によって連結することによって、冷却部101とすることができる。これにより、発熱体をより効果的に冷却することが可能となる。
マニホールド105は冷媒を分流するための部材である。マニホールド105としては特に限定されないが、例えば、銅製のマニホールドを用いることができる。
チューブ107は、マニホールド105から出た冷媒Reが通るチューブである。チューブ107としては特に限定されないが、例えば、樹脂製のチューブを用いることができる。
The cooling device 100 according to the present embodiment further includes a heating element, the heating element is thermally connected to the cold plate 30, and the cooling medium Re flows inside the cold plate 30 (for example, the hollow portion 13 in FIG. 1). Alternatively, it preferably has a cyclic structure. In addition, it is preferable to have a structure in which the cooling medium Re circulates in the line 103 by the driving force of the pump and the heat generator is cooled by the cold plate 30 . By doing so, the heating element can be effectively cooled.
Although one cold plate 30 may be provided in the cooling device 100, it is preferable to connect a plurality of cold plates. Also, as shown in FIG. 2, the cooling unit 101 can be formed by connecting a plurality of cold plates 30 with manifolds 105 and tubes 107 . This makes it possible to cool the heating element more effectively.
The manifold 105 is a member for dividing the refrigerant. Although the manifold 105 is not particularly limited, for example, a copper manifold can be used.
The tube 107 is a tube through which the coolant Re from the manifold 105 passes. Although the tube 107 is not particularly limited, for example, a resin tube can be used.

コールドプレート30には冷媒の流入口および流出口が設けられており、コールドプレート30を複数連結する場合は、冷媒流れの上流側に位置するコールドプレート30の流出口と下流側に位置するコールドプレート30の流入口を管部品等で連結する。
冷媒としては、公知の液状冷媒を用いることができる。例えば、水や3M製NovecTM等の市販されている冷媒を用いることができる。
本実施形態に係るコールドプレート30を構成する樹脂部材(A)として透明性樹脂部材を用いる場合は、着色した液状冷媒を用いることが好ましい。
The cold plate 30 is provided with an inflow port and an outflow port for the coolant. 30 are connected by pipe parts or the like.
A known liquid refrigerant can be used as the refrigerant. For example, water or commercially available refrigerants such as Novec from 3M can be used.
When a transparent resin member is used as the resin member (A) constituting the cold plate 30 according to the present embodiment, it is preferable to use a colored liquid refrigerant.

本実施形態に係る冷却装置100は、いかなる発熱体の冷却装置として用いてもよいが、例えば、システムボード上のCPU等の電子部品等の電子装置の冷却装置として好適に用いることができる。
以下、参考形態の例を付記する。
[1]
少なくとも一部分に透光性を有する樹脂部材(A)と、光硬化性層(B)と、表面の少なくとも一部分に微細凹凸構造を有する金属部材(C)と、を備える物品であって、
上記樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、上記金属部材(C)の上記微細凹凸構造部分の少なくとも一部分とが、上記光硬化性層(B)を介して接している物品。
[2]
上記[1]に記載の物品において、
上記金属部材(C)が、アルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、銅製部材および銅合金製部材から選択される少なくとも一種を含む物品。
[3]
上記[1]または[2]に記載の物品において、
上記樹脂部材(A)が、ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン系樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリケトン系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂および不飽和ポリエステル樹脂から選択される少なくとも一種を含む物品。
[4]
上記[1]乃至[3]のいずれか一つに記載の物品において、
上記樹脂部材(A)が透明性樹脂を含む物品。
[5]
上記[1]乃至[4]のいずれか一つに記載の物品において、
上記光硬化性層(B)が光硬化性接着剤により構成される物品。
[6]
上記[1]乃至[5]のいずれか一つに記載の物品において、
上記金属部材(C)の上記微細凹凸構造における凹部の平均孔径が5nm以上250μm以下であり、上記凹部の平均孔深さが5nm以上250μm以下である物品。
[7]
上記[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の物品における上記光硬化性層を硬化してなる金属樹脂接合体であって、
上記樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、上記金属部材
(C)の上記微細凹凸構造部分の少なくとも一部分とが、上記光硬化性層(B)の硬化体を介して接合している金属樹脂接合体。
[8]
上記[7]に記載の金属樹脂接合体において、
上記樹脂部材(A)と上記金属部材(C)との間に中空部分を有する金属樹脂接合体。
[9]
上記[7]または[8]に記載の金属樹脂接合体を製造するための製造方法であって、
上記[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の物品を準備する工程と、
上記物品に光を照射することにより上記光硬化性層を硬化させる工程と、
を含む金属樹脂接合体の製造方法。
[10]
上記[7]または[8]に記載の金属樹脂接合体を備えるコールドプレート。
[11]
上記[10]に記載のコールドプレートにおいて、
当該コールドプレートは、金属製プレートと、上記金属製プレート上に設けられた樹脂製ケースと、を備え、
上記樹脂製ケースは、冷媒が流通可能な空間を形成するように上記金属製プレート上に設けられており、かつ、少なくとも一部分が透光性を有し、
上記金属製プレートが上記金属部材であり、
上記樹脂製ケースが上記樹脂部材であるコールドプレート。
[12]
金属製プレートと、上記金属製プレート上に設けられた樹脂製ケースと、を備えるコールドプレートであって、
上記樹脂製ケースは、冷媒が流通可能な空間を形成するように上記金属製プレート上に設けられており、かつ、少なくとも一部分が透光性を有するコールドプレート。
[13]
上記[12]に記載のコールドプレートにおいて、
上記金属製プレートが、アルミニウム製プレート、アルミニウム合金製プレート、銅製プレートおよび銅合金製プレートから選択される少なくとも一種を含むコールドプレート。
[14]
上記[10]乃至[13]のいずれか一つに記載のコールドプレートを備える冷却装置。
[15]
上記[14]に記載の冷却装置において、
発熱体をさらに備え、上記発熱体が上記コールドプレートに熱的に接続されており、
上記コールドプレート内を冷媒が流通または循環する構造を有する冷却装置。
The cooling device 100 according to the present embodiment may be used as a cooling device for any heat-generating body, but can be suitably used as a cooling device for electronic devices such as electronic components such as a CPU on a system board, for example.
Examples of reference forms are added below.
[1]
An article comprising a resin member (A) at least partially translucent, a photocurable layer (B), and a metal member (C) having a fine uneven structure on at least a portion of the surface,
At least a portion of the translucent portion of the resin member (A) and at least a portion of the fine uneven structure portion of the metal member (C) are in contact with each other through the photocurable layer (B). Goods.
[2]
In the article described in [1] above,
An article in which the metal member (C) includes at least one member selected from an aluminum member, an aluminum alloy member, a copper member and a copper alloy member.
[3]
In the article described in [1] or [2] above,
The resin member (A) is polyolefin resin, cyclic polyolefin resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene resin, AS resin, ABS resin, polyester resin, poly(meth)acrylic resin, polyvinyl alcohol, Polycarbonate resin, polyamide resin, polyimide resin, polyether resin, polyacetal resin, fluorine resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyketone resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, polyurethane resin, An article containing at least one selected from epoxy resins and unsaturated polyester resins.
[4]
In the article according to any one of [1] to [3] above,
An article in which the resin member (A) contains a transparent resin.
[5]
In the article according to any one of [1] to [4] above,
An article in which the photocurable layer (B) is composed of a photocurable adhesive.
[6]
In the article according to any one of [1] to [5] above,
An article in which the average pore diameter of the recesses in the fine uneven structure of the metal member (C) is 5 nm or more and 250 μm or less, and the average pore depth of the recesses is 5 nm or more and 250 μm or less.
[7]
A metal-resin bonded body obtained by curing the photocurable layer in the article according to any one of the above [1] to [6],
At least part of the translucent portion of the resin member (A), and the metal member
A metal-resin joined body in which at least part of the fine uneven structure portion of (C) is joined via the cured body of the photocurable layer (B).
[8]
In the metal-resin joined body according to [7] above,
A metal-resin bonded body having a hollow portion between the resin member (A) and the metal member (C).
[9]
A manufacturing method for manufacturing the metal-resin joined body according to the above [7] or [8],
A step of preparing the article according to any one of [1] to [6] above;
curing the photocurable layer by irradiating the article with light;
A method for producing a metal-resin joined body.
[10]
A cold plate comprising the metal-resin joined body according to [7] or [8] above.
[11]
In the cold plate described in [10] above,
The cold plate includes a metal plate and a resin case provided on the metal plate,
The resin case is provided on the metal plate so as to form a space through which a coolant can flow, and at least a portion thereof is translucent,
The metal plate is the metal member,
The cold plate, wherein the resin case is the resin member.
[12]
A cold plate comprising a metal plate and a resin case provided on the metal plate,
The resin case is provided on the metal plate so as to form a space through which a coolant can flow, and at least a portion of the cold plate is translucent.
[13]
In the cold plate described in [12] above,
A cold plate, wherein the metal plate includes at least one selected from an aluminum plate, an aluminum alloy plate, a copper plate and a copper alloy plate.
[14]
A cooling device comprising the cold plate according to any one of [10] to [13] above.
[15]
In the cooling device according to [14] above,
further comprising a heating element, said heating element being thermally connected to said cold plate;
A cooling device having a structure in which a coolant flows or circulates within the cold plate.

以下、本実施形態を、実施例・比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to examples and comparative examples. It should be noted that the present embodiment is not limited to the description of these examples.

(金属部材(C)の微細凹凸構造の分析)
金属部材(C)の微細凹凸構造の平均孔径および平均孔深さは、レーザー顕微鏡(KEYENCE社製VK-X100)を用いて測定した。具体的には、金属部材(C)の表面および表面の断面を撮影し、得られた写真から、任意の凹部を50個選択し、それらの凹部の孔径および孔深さから、凹部の平均孔径および平均孔深さをそれぞれ算出した。
(Analysis of fine uneven structure of metal member (C))
The average pore size and average pore depth of the fine relief structure of the metal member (C) were measured using a laser microscope (VK-X100 manufactured by KEYENCE). Specifically, the surface and the cross section of the surface of the metal member (C) are photographed, 50 arbitrary recesses are selected from the obtained photographs, and the average pore diameter of the recesses is calculated from the hole diameter and hole depth of the recesses. and average pore depth were calculated respectively.

(金属樹脂接合体の接合強度の測定)
引張試験機「モデル1323(アイコーエンジニヤリング社製)」を使用し、引張試験機に専用の治具を取り付け、室温(23℃)にて、チャック間距離60mm、引張速度10mm/minの条件にて測定をおこなった。破断荷重(N)を金属/樹脂接合部分の面積で除することにより接合強度(引張りせん断強度)(MPa)を得た。
(Measurement of bonding strength of metal-resin bonded body)
A tensile tester "Model 1323 (manufactured by Aikoh Engineering Co., Ltd.)" was used, and a special jig was attached to the tensile tester. was measured. The bonding strength (tensile shear strength) (MPa) was obtained by dividing the breaking load (N) by the area of the metal/resin bonded portion.

(信頼性試験)
実施例および比較例で得られたコールドプレートの中空部分に対し、1MPaの空気圧を加え続け、空気圧を加えてから30分後の金属/樹脂接合部分の状態を観察し、以下の基準により金属樹脂接合体(コールドプレート)の信頼性を評価した。
○:接合部分に変化なし
×:接合部分から空気の漏れが発生
(Reliability test)
An air pressure of 1 MPa was continuously applied to the hollow portion of the cold plate obtained in Examples and Comparative Examples, and the state of the metal/resin joint was observed 30 minutes after the application of air pressure. The reliability of the conjugate (cold plate) was evaluated.
○: No change in the joint ×: Air leakage from the joint

[表面処理金属部材の調製例1]
銅板を薬液(メック社製の製品名:アマルファA-10201)に5分間浸漬させることによって銅板の表面をエッチングした。次いで、表面をエッチングした銅板について、水洗、アルカリ洗浄(5%のNaOH水溶液中に20秒間の浸漬処理)、水洗、中和処理(5%のHSO水溶液中に20秒間の浸漬処理)、水洗を連続的に行い、表面処理金属部材1を得た。
得られた表面処理金属部材1の微細凹凸構造の平均孔径および平均孔深さはそれぞれ5nm以上250μm以下の範囲内であった。
[Preparation Example 1 of surface-treated metal member]
The surface of the copper plate was etched by immersing the copper plate in a chemical solution (manufactured by MEC Co., Ltd., product name: Amalfa A-10201) for 5 minutes. Next, the surface-etched copper plate was washed with water, alkali washed (immersed in a 5% NaOH aqueous solution for 20 seconds), washed with water, and neutralized (immersed in a 5% H 2 SO 4 aqueous solution for 20 seconds). , and washed with water continuously to obtain a surface-treated metal member 1 .
The average pore size and the average pore depth of the fine relief structure of the obtained surface-treated metal member 1 were within the range of 5 nm or more and 250 μm or less, respectively.

[表面処理金属部材の調製例2]
銅板の代わりにアルミニウム板を用いた以外は表面処理金属部材の調製例1と同様にして表面処理金属部材2を得た。
得られた表面処理金属部材2の微細凹凸構造の平均孔径および平均孔深さはそれぞれ5nm以上250μm以下の範囲内であった。
[Preparation Example 2 of surface-treated metal member]
A surface-treated metal member 2 was obtained in the same manner as in Preparation Example 1 of the surface-treated metal member, except that an aluminum plate was used instead of the copper plate.
The average pore diameter and the average pore depth of the fine relief structure of the obtained surface-treated metal member 2 were within the range of 5 nm or more and 250 μm or less, respectively.

[表面処理金属部材の調製例3]
表面処理金属部材1を、2,4,6-トリメルカプト-1,3,5-トリアジンモノナトリウム塩(三協化成社製の製品名:サンチオールN-1)の0.1mol/Lの水溶液に5分間浸漬させた。次いで、得られた銅板を、シランカップリング剤である0.05mol/Lの3-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業社製の製品名:KBE903)水溶液に浸漬させた。その後、銅板を100℃で30分間乾燥させた。これにより、表面処理金属部材3を得た。
[Preparation Example 3 of surface-treated metal member]
The surface-treated metal member 1 was coated with a 0.1 mol/L aqueous solution of 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine monosodium salt (manufactured by Sankyo Kasei Co., Ltd., product name: Santhiol N-1). for 5 minutes. Next, the obtained copper plate was immersed in a 0.05 mol/L aqueous solution of 3-aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: KBE903), which is a silane coupling agent. After that, the copper plate was dried at 100° C. for 30 minutes. Thus, a surface-treated metal member 3 was obtained.

[表面処理金属部材の調製例4]
表面処理金属部材1の代わりに表面処理金属部材2を用いた以外は表面処理金属部材の調製例3と同様にして表面処理金属部材4を得た。
[Preparation Example 4 of surface-treated metal member]
A surface-treated metal member 4 was obtained in the same manner as in Preparation Example 3 of the surface-treated metal member, except that the surface-treated metal member 2 was used instead of the surface-treated metal member 1 .

〔実施例1〕
表面処理金属部材1上にUV硬化性接着剤(DYMAX社製、製品名:1405M-T-UR-SC)を付与し、厚さ0.03mmの光硬化性層1を形成した。次いで、事前に板状に成形したポリカーボネート樹脂(LOTTE Advanced Materials社製、製品名:SC1100R)製の樹脂部材1を光硬化性層1上に配置した。
次いで、UV照射装置(Conveyor type、Han KOOK Ultra VIOLET社製)およびUVランプ(水銀ランプ、SAMIL UV HG-3000)を用いて、波長:UV-A、紫外線強度:3600mJ/cm(170mW/cm)、コンベア速度:11mm/秒、UV照射時間:90秒の条件で、光硬化性層1に紫外線を照射することによって光硬化性層1を硬化させ、その結果、表面処理金属部材1と樹脂部材1とを接合させ、金属樹脂接合体1を得た。得られた金属樹脂接合体1について接合強度の評価をおこなった。得られた結果を表1に示す。
[Example 1]
A UV curable adhesive (manufactured by DYMAX, product name: 1405M-T-UR-SC) was applied onto the surface-treated metal member 1 to form a photocurable layer 1 having a thickness of 0.03 mm. Next, a resin member 1 made of a polycarbonate resin (manufactured by LOTTE Advanced Materials, product name: SC1100R) that had been molded in advance into a plate shape was placed on the photocurable layer 1 .
Then, using a UV irradiation device (Conveyor type, manufactured by Han KOOK Ultra VIOLET) and a UV lamp (mercury lamp, SAMIL UV HG-3000), wavelength: UV-A, ultraviolet intensity: 3600 mJ/cm 2 (170 mW/cm 2 ), the photocurable layer 1 is cured by irradiating the photocurable layer 1 with ultraviolet rays under the conditions of a conveyor speed of 11 mm/sec and a UV irradiation time of 90 seconds. The resin member 1 was joined to obtain a metal-resin joined body 1 . The joint strength of the obtained metal-resin joined body 1 was evaluated. Table 1 shows the results obtained.

また、表面処理金属部材1上にUV硬化性接着剤(DYMAX社製、製品名:1405M-T-UR-SC)を付与し、厚さ0.03mmの光硬化性層1を形成した。次いで、事前にケース状に成形したポリカーボネート樹脂(LOTTE Advanced Materials社製、製品名:SC1100R)製の樹脂製ケース1を光硬化性層1上に配置した。
次いで、UV照射装置(Conveyor type、Han KOOK Ultra VIOLET社製)およびUVランプ(水銀ランプ、SAMIL UV HG-3000)を用いて、波長:UV-A、紫外線強度:3600mJ/cm(170mW/cm)、コンベア速度:11mm/秒、UV照射時間:90秒の条件で、光硬化性層1に紫外線を照射することによって光硬化性層1を硬化させ、その結果、表面処理金属部材1と樹脂製ケース1とを接合させ、図1に示すコールドプレート200のようなコールドプレート1を得た。得られたコールドプレート1の信頼性の評価をおこなった。得られた結果を表1に示す。
Also, a UV-curable adhesive (manufactured by DYMAX, product name: 1405M-T-UR-SC) was applied onto the surface-treated metal member 1 to form a photocurable layer 1 having a thickness of 0.03 mm. Next, a resin case 1 made of a polycarbonate resin (manufactured by LOTTE Advanced Materials, product name: SC1100R) that had been molded into a case shape in advance was placed on the photocurable layer 1 .
Then, using a UV irradiation device (Conveyor type, manufactured by Han KOOK Ultra VIOLET) and a UV lamp (mercury lamp, SAMIL UV HG-3000), wavelength: UV-A, ultraviolet intensity: 3600 mJ/cm 2 (170 mW/cm 2 ), the photocurable layer 1 is cured by irradiating the photocurable layer 1 with ultraviolet rays under the conditions of a conveyor speed of 11 mm/sec and a UV irradiation time of 90 seconds. The resin case 1 was joined to obtain a cold plate 1 like the cold plate 200 shown in FIG. The reliability of the obtained cold plate 1 was evaluated. Table 1 shows the results obtained.

〔実施例2〕
表面処理金属部材1の代わりに表面処理金属部材2を用いた以外は実施例1と同様にして金属樹脂接合体2およびコールドプレート2をそれぞれ得た。得られた金属樹脂接合体2およびコールドプレート2について各評価をおこなった。得られた結果を表1に示す。
[Example 2]
A metal-resin bonded body 2 and a cold plate 2 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the surface-treated metal member 2 was used instead of the surface-treated metal member 1 . Each evaluation was performed on the obtained metal-resin joined body 2 and cold plate 2 . Table 1 shows the results obtained.

〔実施例3〕
表面処理金属部材1の代わりに表面処理金属部材3を用いた以外は実施例1と同様にして金属樹脂接合体3およびコールドプレート3をそれぞれ得た。得られた金属樹脂接合体3およびコールドプレート3について各評価をおこなった。得られた結果を表1に示す。
[Example 3]
A metal-resin bonded body 3 and a cold plate 3 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the surface-treated metal member 3 was used instead of the surface-treated metal member 1 . Each evaluation was performed on the obtained metal-resin joined body 3 and cold plate 3 . Table 1 shows the results obtained.

〔実施例4〕
表面処理金属部材1の代わりに表面処理金属部材4を用いた以外は実施例1と同様にして金属樹脂接合体4およびコールドプレート4をそれぞれ得た。得られた金属樹脂接合体4およびコールドプレート4について各評価をおこなった。得られた結果を表1に示す。
[Example 4]
A metal-resin bonded body 4 and a cold plate 4 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the surface-treated metal member 4 was used instead of the surface-treated metal member 1 . Each evaluation was performed on the obtained metal-resin joined body 4 and cold plate 4 . Table 1 shows the results obtained.

〔比較例1〕
表面処理金属部材1の代わりにエッチング処理をしていない銅板を用いた以外は実施例1と同様にして金属樹脂接合体5およびコールドプレート5をそれぞれ得た。得られた金属樹脂接合体5およびコールドプレート5について各評価をおこなった。得られた結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A metal-resin bonded body 5 and a cold plate 5 were obtained in the same manner as in Example 1, except that a copper plate that had not been etched was used instead of the surface-treated metal member 1 . Each evaluation was performed on the obtained metal-resin joined body 5 and cold plate 5 . Table 1 shows the results obtained.

〔比較例2〕
光硬化性層を形成しない以外は実施例1と同様にして金属樹脂接合体6およびコールドプレート6をそれぞれ得た。得られた金属樹脂接合体6およびコールドプレート6について各評価をおこなった。得られた結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A metal-resin bonded body 6 and a cold plate 6 were obtained in the same manner as in Example 1, except that no photocurable layer was formed. Each evaluation was performed on the obtained metal-resin joined body 6 and cold plate 6 . Table 1 shows the results obtained.

Figure 0007130382000001
Figure 0007130382000001

A 樹脂部材
B 光硬化性層
B’ 光硬化性層の硬化体
C 金属部材
Re 冷媒
10 物品
11 微細凹凸構造
13 中空部分
20 金属樹脂接合体
30 コールドプレート
100 冷却装置
101 冷却部
103 ライン
105 マニホールド
107 チューブ
A Resin member B Photocurable layer B′ Cured body of photocurable layer C Metal member Re Coolant 10 Article 11 Fine concave-convex structure 13 Hollow portion 20 Metal-resin joined body 30 Cold plate 100 Cooling device 101 Cooling part 103 Line 105 Manifold 107 tube

Claims (12)

コールドプレートを形成することが可能な物品であって、
少なくとも一部分に透光性を有する樹脂部材(A)と、光硬化性層(B)と、表面の少なくとも一部分に微細凹凸構造を有する金属部材(C)と、を備える物品であって、
前記樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、前記金属部材(C)の前記微細凹凸構造の少なくとも一部分とが、前記光硬化性層(B)を介して接しており、
前記樹脂部材(A)と前記金属部材(C)との間に中空部分を有する物品。
An article capable of forming a cold plate,
An article comprising a resin member (A) at least partially translucent, a photocurable layer (B), and a metal member (C) having a fine uneven structure on at least a portion of the surface,
At least a portion of the translucent portion of the resin member (A) and at least a portion of the fine uneven structure of the metal member (C) are in contact with each other through the photocurable layer (B). the law of nature,
An article having a hollow portion between the resin member (A) and the metal member (C) .
請求項1に記載の物品において、
前記金属部材(C)が、アルミニウム製部材、アルミニウム合金製部材、銅製部材および銅合金製部材から選択される少なくとも一種を含む物品。
The article of claim 1,
An article in which the metal member (C) includes at least one selected from an aluminum member, an aluminum alloy member, a copper member and a copper alloy member.
請求項1または2に記載の物品において、
前記少なくとも一部分に透光性を有する樹脂部材(A)が透明性樹脂を含む物品。
The article according to claim 1 or 2,
The article, wherein the resin member (A) having translucency at least in part thereof contains a transparent resin .
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の物品において、
前記樹脂部材(A)がポリカーボネート系樹脂を含む物品。
In the article according to any one of claims 1 to 3,
An article in which the resin member (A) contains a polycarbonate-based resin .
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の物品において、
前記光硬化性層(B)が光硬化性接着剤により構成される物品。
In the article according to any one of claims 1 to 4,
An article in which the photocurable layer (B) is composed of a photocurable adhesive.
請求項1乃至のいずれか一項に記載の物品における前記光硬化性層(B)を硬化してなる金属樹脂接合体であって、
前記樹脂部材(A)における透光性を有する部分の少なくとも一部分と、前記金属部材(C)の前記微細凹凸構造の少なくとも一部分とが、前記光硬化性層(B)の硬化体を介して接合している金属樹脂接合体。
A metal-resin bonded body obtained by curing the photocurable layer (B) in the article according to any one of claims 1 to 5 ,
At least a portion of the translucent portion of the resin member (A) and at least a portion of the fine uneven structure of the metal member (C) pass through the cured body of the photocurable layer (B). Bonded metal-resin joint.
請求項に記載の金属樹脂接合体を製造するための製造方法であって、
請求項1乃至のいずれか一項に記載の物品を準備する工程と、
前記物品に光を照射することにより前記光硬化性層(B)を硬化させる工程と、
を含む金属樹脂接合体の製造方法。
A manufacturing method for manufacturing the metal-resin joined body according to claim 6 ,
providing an article according to any one of claims 1 to 5 ;
a step of curing the photocurable layer (B) by irradiating the article with light;
A method for producing a metal-resin joined body.
請求項に記載の金属樹脂接合体を備えるコールドプレート。 A cold plate comprising the metal-resin joined body according to claim 6 . 請求項に記載のコールドプレートにおいて、
当該コールドプレートは、金属製プレートと、前記金属製プレート上に設けられた樹脂製ケースと、を備え、
前記樹脂製ケースは、冷媒が流通可能な空間を形成するように前記金属製プレート上に設けられており、かつ、少なくとも一部分が透光性を有し、
前記金属製プレートが前記金属部材(C)であり、
前記樹脂製ケースが前記樹脂部材(A)であり、
前記冷媒が流通可能な空間が前記中空部分であるコールドプレート。
The cold plate of claim 8 ,
The cold plate includes a metal plate and a resin case provided on the metal plate,
The resin case is provided on the metal plate so as to form a space through which a coolant can flow, and at least a portion thereof is translucent,
The metal plate is the metal member (C) ,
The resin case is the resin member (A) ,
A cold plate in which the space through which the coolant can flow is the hollow portion .
請求項に記載のコールドプレートにおいて、
前記金属製プレートが、アルミニウム製プレート、アルミニウム合金製プレート、銅製プレートおよび銅合金製プレートから選択される少なくとも一種を含むコールドプレート。
In the cold plate of claim 9 ,
The cold plate, wherein the metal plate includes at least one selected from an aluminum plate, an aluminum alloy plate, a copper plate and a copper alloy plate.
請求項乃至10のいずれか一項に記載のコールドプレートを備える冷却装置。 A cooling device comprising a cold plate according to any one of claims 8-10 . 請求項11に記載の冷却装置において、
発熱体をさらに備え、前記発熱体が前記コールドプレートに熱的に接続されており、
前記コールドプレート内を冷媒が流通または循環する構造を有する冷却装置。
12. The cooling device of claim 11 , wherein
further comprising a heating element, said heating element being thermally connected to said cold plate;
A cooling device having a structure in which a coolant flows or circulates within the cold plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4082746A4 (en) * 2019-12-27 2023-12-06 DIC Corporation Composite structure and manufacturing method therefor
WO2022225054A1 (en) * 2021-04-22 2022-10-27 三井化学株式会社 Temperature control panel-containing structure and temperature control pack

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009114279A (en) 2007-11-05 2009-05-28 Omron Corp Adhesive for bonding metal and molding material, composite material containing the same, and usage of composite material
WO2015037718A1 (en) 2013-09-13 2015-03-19 三井化学株式会社 Metal/resin composite structure
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WO2016117711A1 (en) 2015-01-23 2016-07-28 古河電気工業株式会社 Composite of metal member and resin mold, and metal member for forming composite with resin mold
JP2017019115A (en) 2015-07-07 2017-01-26 富士通株式会社 Conjugate, manufacturing method of conjugate, cooling system and information processor
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3585253B2 (en) * 1993-12-24 2004-11-04 オリンパス株式会社 Adhesion method of resin tube

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009114279A (en) 2007-11-05 2009-05-28 Omron Corp Adhesive for bonding metal and molding material, composite material containing the same, and usage of composite material
WO2015037718A1 (en) 2013-09-13 2015-03-19 三井化学株式会社 Metal/resin composite structure
WO2016076264A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 富士通株式会社 Junction and method for manufacturing same, cooling device, and electronic device using cooling device
WO2016117711A1 (en) 2015-01-23 2016-07-28 古河電気工業株式会社 Composite of metal member and resin mold, and metal member for forming composite with resin mold
JP2017019115A (en) 2015-07-07 2017-01-26 富士通株式会社 Conjugate, manufacturing method of conjugate, cooling system and information processor
JP2017155981A (en) 2016-02-29 2017-09-07 富士通株式会社 Cooling device, manufacturing method of cooling device, and electronic device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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ケミブラスト(R)処理 「金属の接着用下地表面処理」,日本パーカライジング株式会社 加工事業本部,p.1,https://sales.parker.co.jp/catalog/_pdf/Treatment/prc019.pdf

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