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産総研ら、樹脂-金属接合特性評価を国際標準化(追記)

OPTRONICS ONLINE
産総研ら、樹脂-金属接合特性評価を国際標準化

AIST_ISO19095_image1.jpg
規格化された樹脂−金属接合強度評価の一例:引っ張り接合強度の測定

産業技術総合研究所(産総研)と日本プラスチック工業連盟は、経済産業省の
エネルギー使用合理化国際標準化推進事業などの支援を受けて、異種材料複合体の特性評価試験方法を
国際標準化機構(ISO)に提案し、提案準備から3年という短期間で国際規格ISO19095シリーズとして
発行されることとなったと発表しています。


このISO規格により、樹脂と金属を接合する接合強度や耐久性などを定量的かつ客観的に
評価することが可能となるとのこと。
金属の特性(高剛性で熱伝導性は高いが重い)と樹脂(軽く形状の自由度が高い)の特性を補完し合う
異種材料複合体では、日本の省エネルギー技術の国際競争力強化や、
優れたものづくり技術の差別化が進むと期待されています。

これまで、新しい国際規格を発行するには、国内業界団体などの合意形成に2~3年かかり、
他国に遅れることが多かったとのこと。2012年7月に接合技術開発メーカの一つである大成プラス
東ソー、東レ、三井化学と共同で経済産業省のトップスタンダード制度に申請し、
同制度導入後初めての事例となっています。

AIST_ISO19095_image2.jpg
図1 既存規格ISO4587によるせん断接着強度測定例
接合強度が強いため、樹脂部分が破壊してしまう。

これまでも、せん断接着強度を測定する方法の評価規格ISO4586はありましたが、接合面積が大きく、
新たな接合技術の開発により強い接合強度が得られるようになったため、これまでの規格による試験では
接合部分より弱い樹脂部分が先に破断してしまい、接合特性の定量化が困難であったとのことです。
新規格では、試験片形状の最適化や補助治具の使用により、樹脂部分の破壊を防げるため、
接合界面の強度を測定することができるとしています。

産総研は、今回発行される規格の有効性を実証するため、異なる樹脂-金属の組合せや
異なる接合方法による接合特性データを集積すると同時に、接合メカニズムの解明を行なう予定とのこと。

AIST_ISO19095_image3.png
図2 新規格の試験片の寸法・破断前後の写真とPPS/アルミ接合の耐久性評価結果
5回の測定結果の平均値と最大、最小値を示している。
(1 MPaは1 cm2当たり約10 kgfの力に相当)

表1 ISO 19095シリーズ
AIST_ISO19095_image4.png

さらに、産総研と日本プラスチック工業連盟は、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)と金属の
接合特性に関する新たな規格の提案を検討しているとのことです。

産業総合研究所ニュースリリース
樹脂-金属接合特性評価試験方法の国際規格ISO19095シリーズが発行

大成プラスは金属とプラスチック樹脂をナノレベルで直接接合する技術
「ナノ・モールディング・テクノロジー」(NMT)を保有しています。
金属表面に微細な穴(ディンプル)を形成することで樹脂との密着を向上させる技術です。
スマートフォンや自動車部品用途で注目を集めています。

>大成プラスの金属・樹脂接合、中国スマホ大手が注目
>大成プラス、独自のNMTでアルミと樹脂一体成形した車部品のステアリングメンバー

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日刊工業新聞:産総研など、金属―樹脂接合評価試験手法が国際規格に承認-ISO19095に

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