昭和電工は、アルミニウム(Al)合金とポリカーボネート(PC)樹脂を直接接合する技術を開発した(ニュースリリース)。金属との直接接合が難しいとされる非晶性エンジニアリングプラスチック(エンプラ)の1種であるPCで異種材料接合を実現した。軽量なAl合金と汎用性の高いPCの接合により、例えばスマートフォンのきょう体などへの適用が可能という。

 新技術では、特殊表面処理とプライマー処理を施したAl合金を使用し、アンカー効果だけでなく化学結合力も併せ持つ接合を実現した()。化学結合の中で最も強い共有結合を接合機構の1つとしているという。一般に共有結合の結合力は、分子間力の約100倍である。

図:Al合金とPCの直接接合技術のイメージ
(出所:昭和電工)
[画像のクリックで拡大表示]

 同社は新技術で接合したAl合金とPCについて、引っ張りせん断試験(ISO 19095)による試験を実施し、一般的なPCの成形条件で25MPa以上の接合強度を確認した。このため、接合強度を十分に発現させる特殊な条件や付帯設備がいらない。

 従来、Al合金とPCを接合するにはボルトなどで締結する機械的結合や接着剤を使った接着接合が主流だったが、樹脂材料の射出成型時に金属素材と直接接合できれば工程を簡略化できる上、複雑形状でも加工しやすくなる。しかし、既存の金属と樹脂の直接接合技術の多くは、粗面化した金属表面に樹脂を注入して得られるアンカー効果をはじめとして機械的結合力に依存する。このため、PCのような非晶性エンプラとの直接接合は難しいとされていた。

 同社は今後、Alの表面処理技術やプライマーの塗工条件を工夫し、さらに接合強度と耐久性を高めていく。併せて、新技術を適用できる樹脂の種類を拡大。より耐熱性の高いスーパーエンプラへの応用を図り、自動車部品での実用化を目指すという。

 同社は中期経営計画「The TOP 2021」において、事業間連携の推進とマーケティング機能の強化に取り組むとしている。例えば、軽量化や放熱/蓄熱性、絶縁性など、素材へのニーズが多様化・高度化する自動車や電子デバイス産業向けに、同社が保有する技術を組み合わせた複合材の開発を進めている。新技術も、事業間連携による成果の1つ。