复合构件和设备的制作方法

1.本发明涉及复合构件和设备。


背景技术：

2.近年来，有机el显示器的市场份额增大。有机el显示器是利用有机el元件中所含的发光材料受到能量而成为激发状态后，返回基态时发光的显示器。当有机el元件的温度变化时，由于发光材料的带隙变化，所以发光颜色产生变化。为了防止这种发光颜色的变化，作为有机el元件的集合体的有机el显示面板的面内的均热性变得重要。为了实现这样的均热性，在有机el显示器中，大多将铝贴附在有机el显示面板上(例如，参照以下的专利文献1)。但是，仅铝则刚性不足，因此近年来，出现了具有铝/树脂/铝这样的原材料结构的层叠构件被贴附在有机el显示面板上。
3.这样的层叠构件由于在其一个面贴附有有机el显示面板，所以需要面的平坦度良好。另外，从生命周期评估的观点出发，以减少运输时产生的二氧化碳为目的，还需要轻量化。作为其指标，需要比刚性(每单位质量的刚性)。进而，近来，在有机el显示器的市场竞争加剧的情况下，构成有机el显示器的构件也有需要降低成本的趋势。
4.在此，由于铝是高价的金属，所以为了降低构件的成本，考虑在保证刚性的同时减少铝的用量即可。为此，可以考虑使用具有刚性且比铝廉价的金属铁来代替铝的一部分，实现由铝/树脂/铁这样的原材料构成的层叠构件。作为由这样的原材料构成的层叠构件，例如在以下的专利文献2中，公开了具有金属材料/树脂/金属材料这样的结构的层叠构件，作为金属材料的一例，可例示铝、钢、镀覆钢板等。另外，例如在以下的专利文献3中，公开了具有铝箔/树脂/钢板的结构的反射板用的层叠钢板。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开平9-314734号公报
8.专利文献2:美国专利第4313996号
9.专利文献3:日本特开昭58-31745号公报


技术实现要素：

10.发明要解决的问题
11.在此，在上述专利文献2中，作为金属材料，例示了各种各样的材料，作为其组合，也可以考虑铝/树脂/铁这样的结构。但是，在该文献中具体进行研究的只有相同种类的金属材料的组合，对于不同种类的金属材料的组合，只不过是举例。
12.另外，由于上述专利文献3中公开的层叠钢板是反射板用的钢板，因此使用铝箔以使光学特性合适。但是，如上说明的层叠构件不仅暴露于有机el显示面板那样的伴随着运转而发热的器件放射的热，还需要均热性。在这种情况下，由于需要层叠构件有规定量以上的热传导，所以在上述专利文献3中使用的那样的铝箔由于厚度小而难以实现所期望的热
传导。从该观点出发，本发明人等发现，在某种程度上加厚用于层叠构件的铝的厚度变得重要。
13.另一方面，构成层叠构件的铝和铁(钢板)具有相互不同的线膨胀系数，铝的线膨胀系数(23.0
×
10-6
/℃)大于铁的线膨胀系数(12.1
×
10-6
/℃)(即，铝更容易膨胀)。在上述专利文献1那样的铝箔的情况下，由于铝的厚度与钢板的厚度相比非常薄，所以也可以不考虑上述那样的线膨胀系数的差异。但是，如本发明人等所知，通过加厚铝的厚度，上述那样的线膨胀系数的差异会显著地造成影响。如果这些原材料在层叠构件的制造时或使用时暴露于热，则会产生由线膨胀系数的不同引起的形状变化(更详细而言，翘曲)。更详细而言，在制造时，由于处于熔融状态的树脂的热而产生形状变化，在使用时，由于来自伴随着运转而发热的器件的传热而产生形状变化。
14.如上所述，作为构件的均热性与制造时和使用时的形状变化的抑制具有背反关系。因此，本发明人等新发现，在实现作为构件的均热性和低成本性的同时，需要能够更可靠地抑制制造时和使用时的形状变化，进一步提高作为构件的平坦度的技术。
15.另外，在将构件固定在伴随运转而发热的器件上时，大多使用螺钉等固定机构，但一般对构件实施深拉深加工等加工，以使螺钉等固定机构的头部不从构件的表面突出。因此，除了上述特性之外，还需要构件具有加工性。
16.因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够实现加工性、均热性和低成本性，并且能够更可靠地抑制制造时和使用时的形状变化，进一步提高作为构件的平坦度的复合构件和设备。
17.用于解决问题的方案
18.为了解决上述课题，本发明人等进行了深入研究，结果想到，通过使铝板和钢板的厚度满足特定的条件，能够兼顾上述那样的处于背反关系的均热性和形状变化的抑制，从而完成了本发明。
19.基于该见解完成的本发明的主旨如下。
20.(1)一种复合构件，其具备铝板、钢板、以及夹设在所述铝板与所述钢板之间的树脂层，所述铝板的厚度ta为0.20～1.60mm，所述钢板的厚度tb为0.15～1.20mm，所述复合构件的整体的厚度t
t
为1.50～5.00mm，所述铝板的厚度ta大于等于所述钢板的厚度tb。
21.(2)根据(1)或(2)所述的复合构件，其中，所述复合构件的平坦度在任意的方向上的最大变形为3.0mm以下。
22.(3)根据(1)或(2)所述的复合构件，其中，所述复合构件的平坦度在任意的方向上的最大变形为2.0mm以下。
23.(4)根据(1)～(3)中任一项所述的复合构件，其中，所述铝板的厚度ta相对于所述钢板的厚度tb的比率ta/tb为1.10～3.30。
24.(5)根据(1)～(4)中任一项所述的复合构件，其中，所述铝板的厚度ta、所述钢板的厚度tb和所述复合构件的整体的厚度t
t
满足(ta+tb)/t
t
≤0.65的关系。
25.(6)根据(1)～(5)中任一项所述的复合构件，其中，所述树脂层包含聚乙烯树脂或环氧树脂。
26.(7)根据(1)～(6)中任一项所述的复合构件，其中，所述树脂层中所含的树脂的玻璃化转变温度tg为0℃以下或50～180℃。
27.(8)根据(1)～(7)中任一项所述的复合构件，其中，所述树脂层中所含的树脂的100℃下的动态储能模量e’与动态损耗模量e”的比率e’/e”为0.20～20.0。
28.(9)根据(1)～(8)中任一项所述的复合构件，其中，在所述树脂层与所述铝板之间、或者在所述树脂层与所述钢板之间的至少任一者处还具备粘接剂层。
29.(10)根据(1)～(9)中任一项所述的复合构件，其中，所述钢板具有位于至少单面上的镀层和位于所述镀层上的涂膜层。
30.(11)一种设备，其具有：(1)～(10)中任一项所述的复合构件，以及以至少一部分接触的状态位于所述复合构件中的所述铝板侧的表面的、伴随着运转而发热的器件。
31.(12)根据(11)所述的设备，其中，所述伴随着运转而发热的器件为有机el显示面板，所述设备为有机el显示器。
32.发明的效果
33.如上所述，根据本发明，能够实现加工性、均热性和低成本性，并且更可靠地抑制制造时和使用时的形状变化，进一步提高作为构件的平坦度。
附图说明
34.图1a为示意性地表示本发明的实施方式涉及的复合构件的一例的说明图。
35.图1b为示意性地表示该实施方式涉及的复合构件的一例的说明图。
36.图1c为示意性地表示该实施方式涉及的复合构件的一例的说明图。
37.图1d为示意性地表示该实施方式涉及的复合构件的一例的说明图。
38.图2a为示意性地表示该实施方式涉及的复合构件中的钢板的一例的说明图。
39.图2b为示意性地表示该实施方式涉及的复合构件中的钢板的一例的说明图。
40.图3为表示该实施方式涉及的复合构件的制造方法的流程的一例的图。
41.图4为示意性地表示使用了该实施方式涉及的复合构件的设备的结构的说明图。
42.图5为用于说明使用时的形状变化的测定方法的示意图。
具体实施方式
43.以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要说明的是，在本说明书和附图中，对于具有实质上相同的功能结构的构成要素，通过标注相同的附图标记而省略重复说明。
44.(关于复合构件)
45.＜关于复合构件的整体构成＞
46.首先，参照图1a～图1d，对本发明的实施方式涉及的复合构件的整体构成进行说明。图1a～图1d为示意性地表示本实施方式涉及的复合构件的一例的说明图。需要说明的是，在图1a～图1d中，为了便于说明，各图适当放大、缩小，图不表示各部的实际大小和比率。
47.如图1a所示，本实施方式涉及的复合构件1具有铝板10、钢板20、以及夹设在铝板10与钢板20之间的树脂层30。因此，复合构件1可以称为铝-树脂-钢(或铁)的层压板(或复合板)。
48.铝板10除了与以下说明的厚度相关的条件以外没有特别限定，可以使用各种铝
板。在此，铝板可以由纯al构成，也可以由各种铝合金构成。另外，对于铝板10的形状也没有特别限定，可以根据使用复合构件1的对象适当地设定。
49.需要说明的是，以下对与铝板10的厚度相关的条件重新进行说明。
50.钢板20除了与以下说明的厚度相关的条件以外没有特别限定，可以根据钢板20所要求的机械强度等使用各种钢板。作为这样的钢板20，例如可以举出al镇静钢，含有ti、nb等的极低碳钢，在极低碳钢中进一步含有p、si、mn等强化元素的高强度钢等的各种钢板。另外，作为钢板20，也可以使用不锈钢钢板等各种合金钢板。进而，对钢板20的形状也没有特别限定，可以根据使用复合构件1的对象适当地设定。
51.需要说明的是，以下对以钢板20的厚度为代表的各种条件重新进行说明。
52.树脂层30是位于铝板10与钢板20之间的层。如上所述，铝板10和钢板20各自的线膨胀系数大大不同，由于该线膨胀系数的差异，在复合构件1的制造时和使用时，可以产生由热引起的形状变化。但是，如下详述，铝板10和钢板20具有特定的厚度，并且在铝板10与钢板20之间以合适的厚度存在树脂层30，由此能够缓和铝板10与钢板20的线膨胀系数的差异，抑制形状变化的产生。
53.需要说明的是，以下对该树脂层30所要求的条件重新进行详细说明。
54.另外，本实施方式涉及的复合构件1如图1b～图1d所示，在树脂层30与铝板10之间、或者在树脂层30与钢板20之间的至少任一者处还可以具备粘接剂层40。通过进一步设置该粘接剂层40，能够进一步提高树脂层30与铝板10之间、或树脂层30与钢板20之间的密合性。
55.以下对该粘接剂层40也重新进行说明。
56.＜关于复合构件1的各层的厚度＞
57.接着，对构成复合构件1的各层的厚度，进行详细说明。以下说明中，如图1a～图1d所示，将铝板10的厚度表示为ta，将钢板20的厚度表示为tb，将复合构件1的整体厚度表示为t
t
。
58.本实施方式涉及的复合构件1中，铝板10的厚度ta为0.20～1.60mm，钢板20的厚度tb为0.15～1.20mm，复合构件1的整体的厚度t
t
为1.50～5.00mm，并且铝板10的厚度ta大于等于钢板20的厚度tb。通过满足这4个条件，在本实施方式涉及的复合构件1中，能够实现均热性和低成本性，并且更可靠地抑制制造时和使用时的形状变化，进一步提高作为复合构件的平坦度。
59.以下，对上述条件进行更详细地说明。
60.[ta：0.20～1.60mm]
[0061]
在本实施方式涉及的复合构件1中，铝板10的厚度ta设为0.20～1.60mm。当铝板10的厚度ta小于0.20mm时，作为复合构件1整体所要求的热传导不足，从而无法实现作为复合构件1整体的均热性。通过将铝板10的厚度ta设为0.20mm以上，能够实现复合构件1所要求的均热性。铝板10的厚度ta优选为0.30mm以上，更优选为0.40mm以上，进一步优选为0.50mm以上。另一方面，当本实施方式涉及的铝板10的厚度ta超过1.60mm时，会大量使用作为高价金属的铝，无法实现低成本性。通过将铝板10的厚度ta设为1.60mm以下，能够在保持低成本性的同时，实现所期望的均热性。铝板10的厚度ta优选为1.20mm以下，更优选为1.00mm以下。
[0062]
[tb：0.15～1.20mm]
[0063]
在本实施方式涉及的复合构件1中，钢板20的厚度tb设为0.15～1.20mm。当钢板20的厚度tb小于0.15mm时，无法实现作为复合构件1整体所要求的刚性。通过将钢板20的厚度tb设为0.15mm以上，能够实现作为复合构件1整体所要求的刚性。钢板20的厚度tb优选为0.20mm以上，更优选为0.30mm以上，进一步优选为0.40mm以上。另一方面，当钢板20的厚度tb超过1.20mm时，如后所述，铝的板厚也必须增大。其结果，作为复合构件的强度变大，压制加工性降低。通过将钢板20的厚度tb设为1.20mm以下，能够兼顾均热性、刚性和压制加工性。钢板20的厚度tb优选为1.00mm以下，更优选为0.80mm以下，进一步优选为0.60mm以下。需要说明的是，作为钢板20，在使用如以下说明的在母材钢板的表面具有镀层、涂膜层的各种钢板的情况下，将包括这些镀层、涂膜层在内的整体的厚度设为钢板20的厚度tb。
[0064]
[ta≥tb]
[0065]
在本实施方式涉及的复合构件1中，在铝板10的厚度ta和钢板20的厚度tb成为上述范围内的基础上，进而，铝板10的厚度ta设为大于等于钢板20的厚度tb。当增大铝板10的厚度ta时，由铝板10与钢板20的线膨胀系数差引起的翘曲变大。另一方面，通过增大铝板10的厚度ta，作为复合构件1的刚性增大。其结果，由线膨胀系数差引起的翘曲变小。当铝板10的厚度ta小于钢板20的厚度tb时，线膨胀系数大的钢板20的影响强烈地起作用，即使设置了树脂层30，在制造时和使用时也无法抑制因热而产生的形状变化。通过铝板10的厚度ta大于等于钢板20的厚度tb，能够通过树脂层30缓和铝与铁的线膨胀系数的差异，能够更可靠地抑制制造时和使用时因热而产生的形状变化，进一步提高作为复合构件的平坦度。更优选铝板10的厚度ta比钢板20的厚度tb厚(即ta＞tb)。
[0066]
[t
t
：1.50～5.00mm]
[0067]
在本实施方式涉及的复合构件1中，复合构件1的整体的厚度t
t
设为1.50～5.00mm。当复合构件1的整体的厚度t
t
小于1.50mm时，无法在兼顾均热性和形状变化的抑制的同时，进一步提高作为复合构件的平坦度。通过将复合构件1的整体的厚度t
t
设为1.50mm以上，能够在兼顾均热性和形状变化的抑制的同时，进一步提高作为复合构件的平坦度。复合材料1的整体的厚度t
t
优选为2.00mm以上，更优选为2.50mm以上，进一步优选为3.00mm以上。另一方面，当复合构件1的整体的厚度t
t
超过5.00mm时，无法得到复合构件1所要求的加工性。复合构件1通过螺钉等机械固定机构与其他构件接合而使用。此时，大多进行浅拉深加工来使用，以使得螺钉等的头部不从复合构件1的表面突出。当整体的厚度t
t
超过5.00mm时，上述浅拉深加工变得困难。通过将复合构件1的整体的厚度t
t
设为5.00mm以下，能够兼顾热性和加工性。复合材料1的整体的厚度t
t
优选为4.50mm以下，更优选为4.00mm以下。
[0068]
需要说明的是，从本实施方式涉及的复合构件1的整体的厚度t
t
减去铝板10的厚度ta和钢板20的厚度tb，得到树脂层30的厚度与粘接剂层40的厚度的总和。
[0069]
[比率ta/tb：1.10～3.30]
[0070]
在本实施方式涉及的复合构件1中，铝板10的厚度ta相对于钢板20的厚度tb的比率ta/tb优选为1.10～3.30。通过比率ta/tb为1.10～3.30，能够在进一步更可靠地兼顾均热性和形状变化的抑制的同时，进一步提高作为复合构件的平坦度。比率ta/tb的下限更优选为1.20，进一步优选为1.30，更进一步优选为1.40。另外，比率ta/tb的上限更优选为3.00，进一步优选为2.50，更进一步优选为2.00，特别优选为1.70。
[0071]
[(ta+tb)/t
t
≤0.65]
[0072]
在本实施方式涉及的复合构件1中，优选铝板10的厚度ta、钢板20的厚度tb和复合构件1的整体的厚度t
t
满足(ta+tb)/t
t
≤0.65的关系。通过满足(ta+tb)/t
t
≤0.65的关系，能够在进一步更可靠地兼顾均热性和形状变化的抑制的同时，进一步提高作为复合构件的平坦度。(ta+tb)/t
t
的值更优选为0.60以下，进一步优选为0.50以下，更进一步优选为0.40以下，特别优选为0.35以下。无需特别规定(ta+tb)/t
t
的值的下限，但可以设为0.10、0.15、0.20或0.28。
[0073]
[关于厚度的测定方法]
[0074]
在此，构成复合构件1的各层的厚度(例如，铝板10的厚度ta、钢板20的厚度tb、整体的厚度t
t
、树脂层30的厚度等)可以用公知的各种方法进行测定。
[0075]
例如，在事后测定铝板10的厚度的情况下，将复合构件1埋入环氧树脂等热固性树脂中，使用精密切割机等切割机，在待观察的部位以与厚度方向平行的方式切割试样而露出截面，用光学显微镜观察所得到的截面。分别测定从埋入树脂与铝板10的界面上的多处(例如5处)的任意位置到铝板10与树脂层30的界面为止的最短距离(即，在与界面垂直的方向上测定距离)，将得到的测定值平均化。这样得到的铝板10的平均厚度可以作为铝板10的厚度ta。
[0076]
另外，对本实施方式涉及的复合构件1的其他层的厚度也可以与上述同样地进行测定。
[0077]
＜关于钢板20的层构成＞
[0078]
图2a和图2b为示意性地表示本实施方式涉及的钢板20的构成的一例的说明图。
[0079]
如上所述，作为本实施方式涉及的钢板20，可以使用各种钢板、合金钢板，但作为钢板20，也可以使用对上述各种钢板实施了以各种镀覆处理为代表的各种表面处理的表面处理钢板。
[0080]
在此，表面处理例如可列举出镀锌(热浸镀锌钢板、电镀锌等)和镀铝等各种镀覆处理、铬酸盐处理和非铬酸盐处理等化学转化处理、以及喷砂那样的物理或化学蚀刻那样的化学表面粗糙化处理(也可以理解为附加外观性的外观性加工处理)，但不限于这些。另外，也可以实施镀覆的合金化、多种表面处理。作为表面处理，优选进行至少以赋予防锈性为目的的处理。
[0081]
例如，本实施方式涉及的钢板20如图2a和图2b示意性地所示的那样，可以具有位于母材钢板201的一个面上或两个面上的镀层203和位于镀层203的面上的涂膜层205。
[0082]
在此，镀层203可以举出热浸镀锌、锌合金镀覆、合金化热浸镀锌、电镀锌、电镀zn-ni、以热浸镀zn-5％al合金、热浸镀55％al-zn合金为代表的热浸镀zn-al合金、以热浸镀zn-1～12％al-1～4％mg合金、热浸镀55％al-zn-0.1～3％mg合金为代表的热浸镀zn-al-mg合金、ni镀覆、合金化ni镀覆、al镀覆、镀锡、镀铬等各种镀覆。
[0083]
在上述镀覆中，含zn的锌系镀覆耐腐蚀性优异，因而作为镀层203是特别优选的。
[0084]
另外，涂膜层205例如为由各种基础涂料、各种添加剂等构成的层。在图2a和图2b中，涂膜层205图示为单层结构，但涂膜层205也可以具有由多个层构成的多层结构。
[0085]
对涂膜层205中可以含有的基础涂料没有特别限定，可以使用含有公知的各种树脂的涂料。作为这种树脂，例如可以举出聚丙烯酸系树脂、聚烯烃系树脂、聚氨酯系树脂、环
氧系树脂、聚酯系树脂、聚丁醛系树脂、三聚氰胺系树脂、硅树脂、氟树脂、丙烯酸类树脂等，这些树脂可以直接或组合使用。另外，可以用任意固化剂使这些树脂固化。该涂料可以以有机溶剂系、水系、或粉体系等任意形态使用。
[0086]
另外，作为本实施方式涉及的涂膜层205中可以含有的各种添加剂，例如可以举出各种体质颜料、着色剂、化学转化处理剂、防锈剂、表面修饰后的金属粉或玻璃粉、分散剂、流平剂、抗氧化剂、消泡剂、粘度调整剂、紫外线吸收剂、蜡、骨料、氟树脂珠等添加剂等各种添加剂、稀释溶剂等。需要说明的是，氟树脂珠是氟树脂制的球状物质，通过以氟树脂为原材料而具有润滑性，因而可以提高涂膜的抗划伤性。在此，在涂膜层205含有各种体质颜料、着色剂作为添加剂的情况下，能够提高钢板20的外观性，使其作为外观性钢板发挥作用。由此，当本实施方式涉及的复合构件1作为外包装材料使用时，即使不实施另外的涂装，也能够作为显示优异的外观性的材料使用。
[0087]
以上，通过列举涂料组合物对本实施方式涉及的涂膜层205可以含有的成分进行了说明。通常，在将这些涂料组合物涂布在镀层203上的情况下，这些成分与形成的覆膜的成分组成通常不同。在涂膜层205中，由于与镀层203的反应、涂料组合物中的挥发成分的挥发等，涂料组合物与涂布后的涂膜层205的组成不同，通常在技术上难以确定形成的涂膜层205的组成。另外，通过设备分析等确定这样的涂膜层205的组成，在现实中在技术上也是困难的。因此，在本实施方式中，通过确定涂料组合物中可以含有的成分，确定形成的涂膜层205。
[0088]
另外，在本实施方式涉及的钢板20中，镀层203的表面具有花纹，涂膜层205也可以具有能够隔着该涂膜层205辨认花纹的透射性。在此，作为镀层203的表面所具有的花纹，例如可以举出以抛光加工和镜面加工等为代表的光泽加工、或以发纹加工、振动加工、喷砂加工和消光加工等为代表的梨皮面加工等。
[0089]
本实施方式涉及的钢板20通过含有上述那样的各种添加剂或形成花纹而作为外观性钢板发挥作用，由此，当本实施方式涉及的复合构件1作为外包装材料使用时，即使不实施另外的涂装，也能够作为显示优异的外观性的材料使用。
[0090]
在此，上述那样的镀层203可以如热浸镀法、电镀法等那样，通过公知各种镀覆法形成。另外，上述那样的涂膜层205可以通过用常规公知的涂布方法(例如辊涂、帘流涂布、空气喷涂、无空气喷涂、浸渍、棒涂、刷涂等)涂布如上述那样的涂料，使其干燥/固化而形成。
[0091]
＜关于树脂层30＞
[0092]
本实施方式涉及的树脂层30是为了缓和铝板10与钢板20之间的线膨胀系数的差异而设置的层。树脂一般具有几～几十
×
10-5
/℃左右的线膨胀系数，因此通过使这样的树脂层30夹设在铝板10与钢板20之间，能够使树脂追随铝板10、钢板20可能产生的形状变化，缓和可能产生的形状变化。
[0093]
该树脂层30优选含有聚乙烯树脂(线膨胀系数：10～20
×
10-5
/℃)或环氧树脂(线膨胀系数：4～6
×
10-5
/℃)中的至少任一者。通过树脂层30含有聚乙烯树脂或环氧树脂中的至少任一者，能够更可靠地缓和可能产生的形状变化。
[0094]
另外，可考虑本实施方式涉及的复合构件1用于伴随着运转而发热的器件，但为了在这种发热环境下树脂层30也能更可靠地发挥作用，树脂层30中所含的树脂优选为在器件
暴露的温度范围内没有玻璃化转变温度tg的树脂。器件从室温到运转温度，温度反复变动。若在该温度范围内存在树脂的玻璃化转变温度tg，则每次运转时重复玻璃状态和橡胶状态。这种状态变化伴随树脂的体积变化。因此，复合构件1的体积反复膨胀和收缩，有可能损害复合材料1的耐久性。
[0095]
例如，在考虑应用于以有机el显示器等为代表的显示设备为首的家电产品的情况下，设想产品温度在0℃～50℃的范围内变动。因此，树脂层30中所含的树脂的玻璃化转变温度tg优选为0℃以下或50～180℃，更优选为-20℃以下或50～140℃。特别是，树脂的玻璃化转变温度tg最优选为50～120℃或80～120℃。
[0096]
在此，树脂的玻璃化转变温度可以用公知的各种方法进行测定，例如可以通过使用差示扫描量热测定装置(differential scanning calorimetry：dsc)测定关注的树脂来确定。
[0097]
另外，本实施方式涉及的树脂层30中所含的树脂优选100℃下的动态储能模量e’与动态损耗模量e”的比率e’/e”为0.20～20.0。通过树脂层30中所含的树脂具有上述那样的粘弹性特性，能够使树脂追随铝板10、钢板20可能产生的形状变化，更可靠地缓和可能产生的形状变化。100℃下的动态储能模量e’与动态损耗模量e”的比率e’/e”更优选为0.40～15.0。
[0098]
在此，上述那样的动态储能模量e’与动态损耗模量e”的比率e’/e”可以根据用下述条件实施动态粘弹性测定而得到的储能模量e’和损耗模量e”来进行确认。即，在该动态粘弹性测定中，使用热机械测定装置(thermo mechanical analysis)，确定储能模量e’和损耗模量e”。此时，储能模量e’和损耗模量e”在氮气气流中、压缩模式、1hz、1℃/分钟的升温条件、25～200℃的范围内进行测定。
[0099]
＜关于粘接剂层40＞
[0100]
本实施方式涉及的粘接剂层40是为了进一步提高树脂层30与铝板10之间、或树脂层30与钢板20之间的至少任一者的密合性而根据需要设置的层。
[0101]
该粘接剂层40是主要由源自粘接剂的成分构成的层。用于形成粘接剂层40的粘接剂没有特别限定，例如可以使用环氧树脂系粘接剂、聚酯树脂系粘接剂、氨基甲酸酯树脂系粘接剂等、或在这些粘接剂中混合橡胶、弹性体而成的粘接剂、赋予了导电性的粘接剂等。上述中，从初始粘接强度的观点出发，粘接剂层40优选包含环氧树脂系粘接剂或氨基甲酸酯树脂系粘接剂(即热固性粘接剂)。
[0102]
另外，构成粘接剂层40的粘接剂的树脂优选具有与树脂层30中的树脂共通的化学结构。由此，能够使粘接剂层40与树脂层30之间的初始的密合性更优异，能够进一步提高复合构件1的粘接强度。
[0103]
例如，构成粘接剂层40的粘接剂的树脂可以具有与树脂层30中的树脂共通的主骨架。或者，构成粘接剂层40的粘接剂的树脂也可以具有与树脂层30中的树脂共通的侧链官能团。
[0104]
上述那样的粘接剂层40可以通过在对铝板10或钢板20的表面用常规公知的涂布方法(例如辊涂、帘流涂布、空气喷涂、无空气喷涂、浸渍、棒涂、刷涂等)涂布如上述那样的粘接剂的基础上，与树脂层30或成为树脂层30的树脂组合物接合，然后干燥/固化来形成。
[0105]
＜关于复合构件1的平坦度＞
[0106]
本实施方式涉及的复合构件1通过在具有特定厚度的铝板10与钢板20之间存在特定的树脂层30，可以保持优异的平坦度，其结果能够兼顾均热性和形状变化的抑制。本实施方式涉及的复合构件1的平坦度的最大变形为3.0mm以下。在此，最大变形是指将复合构件1放置在平板上，从任意的方向和位置处的变形(波或翘曲的高度)减去复合构件1的厚度而得到的值的最大值。不过，对于波的间距超过1m的复合构件1，适用于长度1m的任意位置。最大变形优选为2.0mm以下，更优选为1.6mm以下，进一步优选为1.2mm以下，更进一步优选为1.0mm以下。
[0107]
如上所述的平坦度如下详述的那样，通过在本实施方式涉及的复合构件1的制造方法中，经过在特定时刻实施的矫正工序来实现。
[0108]
＜关于复合构件1的用途＞
[0109]
如上说明的那样的本实施方式涉及的复合构件1能够用于伴随着运转而发热的器件。本实施方式涉及的复合构件1能够更可靠地抑制由制造时和使用时产生的热而引起的形状变化，因此通过将其用于伴随着运转而发热的器件，能够毫无保留地发挥其性能。
[0110]
在此，作为伴随着运转而发热的器件，例如可以举出以有机el显示面板为代表的显示面板为首的家电产品用构件、或li离子电池单元、燃料电池单元、太阳能电池单元等各种电池单元等。
[0111]
以上，参照图1a～图2b对本实施方式涉及的复合构件1进行详细说明。
[0112]
(关于复合构件的制造方法)
[0113]
接着，参照图3对本实施方式涉及的复合构件1的制造方法进行说明。图3是表示本实施方式涉及的复合构件1的制造方法的流程的一例的流程图。
[0114]
本实施方式涉及的复合构件1的制造方法如图3所示具有粘接剂涂布工序(步骤s11)、层压压接工序(步骤s13)、矫正工序(步骤s15)和固化工序(步骤s17)。在此，粘接剂涂布工序(步骤s15)是在形成粘接剂层40时根据需要实施的工序，在本实施方式涉及的复合构件1的制造方法中，也可以不存在粘接剂涂布工序(步骤s11)。
[0115]
＜粘接剂涂布工序＞
[0116]
粘接剂涂布工序(步骤s11)是在铝板10或钢板20中至少任一个的表面上涂布上述那样的粘接剂的工序。通过设置该涂布工序，可以在制造的复合构件1的铝板10与树脂层30之间、或者在钢板20与树脂层30之间的至少任一者处设置粘接剂层40。
[0117]
在此，使用的粘接剂如上所述，使用的涂布方法也如上所述。
[0118]
＜层压压接工序＞
[0119]
层压压接工序(步骤s13)是在相互隔离配置的铝板10与钢板20之间的空隙注入处于熔融状态的树脂组合物，使铝板10与钢板20压接的工序。在此，注入的树脂组合物如上所述，因此以下省略详细的说明。另外，作为钢板20，在使用形成有镀层203、涂膜层205的钢板的情况下，在该层压压接工序之前，对母材钢板201预先形成镀层203、涂膜层205。作为层压压接的方法，用公知的方法即可。例如，可列举出在将铝板10与钢板20之间的空隙保持为预先决定的间隔的状态下，注入处于熔融状态的树脂组合物的方法等。另外，也可以为在铝板10或钢板20的表面预先涂布处于熔融状态的树脂组合物的基础上，压接另一金属板这样的方法。
[0120]
＜矫正工序＞
[0121]
如上所述，通过在铝板10与钢板20之间的空隙注入处于熔融状态的树脂组合物，将铝板10与钢板20压接，由于该树脂组合物所具有的热量以及铝板10与钢板20的线膨胀系数之差，在冷却过程等中复合构件1上产生翘曲等形状变化。为此，在本实施方式涉及的矫正工序(步骤s15)中，当复合构件1的表面温度在树脂组合物中所含的树脂的玻璃化转变温度以上且180℃以下的范围内时，矫正复合构件1的形状。不过，在树脂组合物中所含的树脂的玻璃化转变温度为0℃以下的情况下，在常温以上且180℃以下的范围内时，矫正复合构件1的形状。
[0122]
在此，在复合构件1的表面温度超过180℃的时刻实施矫正工序的情况下，由于树脂组合物所具有的热过高，且在矫正后的冷却过程中由于铝板10与钢板20的线膨胀系数之差引起的变形而进一步翘曲，在实施矫正工序后有可能再次产生形状变化，因而不优选。另一方面，在复合构件1的表面温度低于树脂的玻璃化转变温度tg的时刻实施矫正工序的情况下，玻璃状态的树脂通过矫正无法充分缓和内部应力，无法维持制造的复合构件1的平坦度。因此，复合构件1的表面温度需要设为树脂的玻璃化转变温度tg以上。另外，在矫正后的冷却过程中，为了降低由铝板10与钢板20的线膨胀系数之差引起的变形，优选在更低温度下的矫正。为此，为了提高复合构件1的平坦度和防止设备使用中的形状变化，更优选使用玻璃化转变温度tg为50～120℃的树脂，在复合构件1的表面温度为120℃～140℃的范围内的时刻进行矫正。
[0123]
矫正铝板10、钢板20上产生的翘曲等形状变化的方法优选加工度为5以上的辊式矫正机。在此，将在构成辊式矫正机的各矫正辊间赋予的曲率的最大值设为e(假设被矫正材料平坦)，将被矫正材料的弹性极限曲率设为ey时，将曲率的最大值e除以弹性极限曲率ey而无量纲化的量(e/ey)设为基于辊式矫正机的加工度。如上所述，通过使用辊式矫正机矫正因制造时的热而产生形状变化的复合构件1的形状变化，能够在制造复合构件1时实现更良好的平坦度。
[0124]
另外，在上述那样的矫正工序中，优选能够去除切板加工时的残余应力的加工条件。即，优选在同一制造线上，在上述那样的矫正之后立即进行切板加工。若在切板加工后进行矫正，则无法对矫正时的顶端部或尾端部赋予充分的矫正变形，存在顶端部或尾端部的平坦度恶化的担心，不优选。另外，若在矫正后卷绕成卷状，则由于卷绕而使形状弯曲，因此在矫正后不能卷绕成卷状。
[0125]
＜固化工序＞
[0126]
固化工序(步骤s17)是使位于铝板10与钢板20之间的上述树脂组合物固化而制成树脂层30的工序。在此，使树脂组合物固化是指将树脂组合物的温度冷却到低于其玻璃化转变温度tg。在此，在关注的树脂的玻璃化转变温度tg小于0℃的情况下，将树脂组合物冷却至低于小于0℃的玻璃化转变温度tg。由此，制造具有铝板10/树脂层30/钢板20这样的层叠结构的复合构件1。另外，在铝板10、钢板20的表面上涂布有粘接剂的情况下，经过该固化工序从而粘接剂固化，形成粘接剂层40。需要说明的是，将复合构件1冷却至低于0℃是麻烦的，优选玻璃化转变温度tg为50℃以上的树脂组合物。
[0127]
在此，在将熔融的树脂冷却/固化而形成树脂层30的情况下，优选控制冷却速度。如果冷却速度大，则在树脂层30中产生温度分布，成为产生变形的原因。即，熔融树脂的固化工序中的冷却速度优选较小，具体而言，例如优选为5℃/分钟以下。
[0128]
需要说明的是，也可以考虑在层压压接工序后在铝板10或钢板20中的至少一者的表面上载放砝码(施加载荷)，或者在层压压接工序后在压制的状态下实施矫正工序和固化工序等工序。但是，本发明人等对这些工序进行了研究，结果在该工序中，不能实现所期望的平坦度。
[0129]
以上，参照图3对本实施方式涉及的复合构件1的制造方法进行了说明。
[0130]
(关于使用复合构件1的设备)
[0131]
通过使用如以上说明的本实施方式涉及的复合构件1和伴随着运转而发热的器件，能够实现以下那样的设备。
[0132]
即，本实施方式涉及的设备具有：如以上说明的复合构件1，以及以至少一部分接触的状态位于该复合构件1中的铝板10侧的表面的、伴随着运转而发热的器件。
[0133]
在此，作为伴随着运转而发热的器件，例如可以举出以有机el显示面板为代表的显示面板为首的家电产品用构件、或li离子电池单元、燃料电池单元、太阳能电池单元等各种电池单元等。例如，通过组合有机el显示面板和复合构件1，可以实现有机el显示器这样的显示设备。另外，通过组合li离子电池单元、燃料电池单元、太阳能电池单元等各种电池单元和复合构件1，可以实现各种电池设备。
[0134]
以下，参照图4，以通过组合复合构件1和有机el显示面板而实现的有机el显示器为例，进行说明。
[0135]
如图4示意性地所示，作为显示设备的一例的有机el显示器500具有本实施方式涉及的复合构件1和有机el显示面板3，还可以具有用于进行有机el显示面板3的驱动控制的电子基板5。
[0136]
在此，有机el显示面板3如图4所示，设置在复合构件1的铝板10侧的表面的至少一部分上，电子基板5设置在复合构件1的钢板20侧的表面的至少一部分上。
[0137]
在此，通过在复合构件1的铝板10侧设置有机el显示面板3，利用具有高导热性的铝，能够迅速地传导有机el显示面板3上产生的热。即，由于本实施方式涉及的复合构件1本身具有充分的热传导，因此能够可靠地保证有机el显示面板3的显示面内的均热性。在此基础上，由于本实施方式涉及的复合构件1具有优异的平坦度，因此能够以更期望的状态使有机el显示面板3与复合构件1接合，能够提高有机el显示面板3与复合构件1之间的密合性，并且能够没有不均地进行热传导。
[0138]
进而，通过使用本实施方式涉及的复合构件1，能够防止因有机el显示面板3伴随着运转而产生的热导致复合构件1产生形状变化，因此即使伴随着运转而在有机el显示面板3上产生发热，也能够更可靠地将产生的热没有不均地传导至复合构件1侧，能够维持有机el显示面板3的优选运转状态。
[0139]
以上，参照图4，对使用本实施方式涉及的复合构件1的设备进行了详细说明。
[0140]
实施例
[0141]
以下，一边给出实施例和比较例，一边对本发明涉及的复合构件、复合构件的制造方法和设备进行具体说明。需要说明的是，以下所示的例子只是本发明涉及的复合构件、复合构件的制造方法和设备的一个例子，本发明涉及的复合构件、复合构件的制造方法和设备并不限于下述例子。
[0142]
在以下所示的实施例中，作为铝板10，准备具有所期望的厚度的市售的铝板，并且
作为钢板20，准备具有所期望的厚度的以下3种钢板(日本制铁株式会社制)。
[0143]
zl-hl：对电镀zn-ni合金钢板实施了发纹加工的钢板。在钢板表面已形成厚度为6μm的透明涂装。
[0144]
gi-pcm：热浸镀锌钢板。在钢板表面已形成厚度为20μm的涂膜层(底漆涂膜：5μm+面漆涂膜：15μm)。
[0145]
cr-涂装：冷轧钢板。在钢板表面实施了使用磷酸锌的化学转化处理，还实施了厚度为50μm的粉体涂装。
[0146]
作为用于形成树脂层30的树脂组合物，准备以下所示的市售的树脂。需要说明的是，使用的树脂的玻璃化转变温度tg和粘弹性特性(动态储能模量e’、动态损耗模量e”)通过之前说明的方法进行测定。
[0147]
pe：聚乙烯树脂(japan polyethylene(株)制novatec hd hf560)
[0148]
ep：环氧树脂(mitsubishi chemical analytech co.,ltd.制1009)
[0149]
pes：聚酯树脂(东洋纺株式会社制si-173)
[0150]
ur：氨基甲酸酯树脂(dic covestro polymer株式会社制pandex t-5765d)
[0151]
另外，在形成粘接剂层40时，使用以环氧树脂为主成分的市售的粘接剂(threebond co.,ltd.制tb1655)。
[0152]
在上述铝板10和钢板20的表面上根据需要涂布粘接剂的基础上，设置用于测定铝板10和钢板20的表面温度的热电偶。然后，以成为所期望的树脂层30的厚度的方式，使铝板10和钢板20相互隔离而配置，在铝板10与钢板20之间的空隙注入熔融状态的树脂组合物，制作复合构件1。
[0153]
此时，在复合构件1的表面温度成为所期望的温度的时刻，使用辊式矫正机，矫正复合构件1的形状。此时，基于辊式矫正机的加工度均为5。该矫正后，以冷却速度成为5℃/分钟的方式将树脂组合物冷却至低于玻璃化转变温度tg的温度从而使其固化，制造复合构件。需要说明的是，复合构件1的形状为长方形，宽度高度比(宽度：高度设为16：9。另外，复合构件1的对角长度设为60英寸(1524mm)。
[0154]
对于得到的复合构件，从最大变形、均热性、陡度、使用时的形状变化、压制加工性、颜色不均的观点出发，进行评价，汇总示于以下表1。评价内容的详细情况如下。
[0155]
＜最大变形＞
[0156]
对得到的复合构件测定任意的方向上的最大变形。
[0157]
＜均热性＞
[0158]
从得到的复合构件，制作70mm
×
180mm的样品。在铝板10侧的一个端部安装橡胶加热器，加热器的输出以3.4w恒定保持30分钟，从端部每隔50mm，从钢板20侧进行测温。计算出加热器的温度与距离端部150mm处的温度的温度差δt。基于得到的温度差δt，用以下那样的基准进行评价。评分s～b为合格。
[0159]
s：δt 15℃以下
[0160]
a：δt超过15℃且为25℃以下
[0161]
b：δt超过25℃且为35℃以下
[0162]
c：δt超过35℃
[0163]
＜陡度＞
[0164]
对于得到的复合构件，与上述同样地在平板上测定最大变形，并且测定变形出现的间隔即间距。根据得到的最大变形和间距，计算出陡度(％)＝(最大变形
÷
间距)
×
100，基于得到的陡度，用以下那样的基准进行评价。评分s～b为合格。
[0165]
s：陡度0.5％以下
[0166]
a：陡度超过0.5％且为1.0％以下
[0167]
b：陡度超过1.0％且为2.0％以下
[0168]
c：陡度超过2.0％
[0169]
＜使用时的形状变化＞
[0170]
模仿得到的复合构件与有机el显示面板接合的情况，制作如图5所示的试验体，以下方式进行评价。
[0171]
将得到的复合构件切割为宽度380mm、高度285mm的尺寸。然后，将复合构件的钢板20侧与调整为相同尺寸的板厚0.8mm的热浸镀锌钢板重叠，垂直设置(参照图5上段的图)，将复合构件的四边以市售的角铁夹持(参照图5下段的图)。在此基础上，使用作为固定复合构件与热浸镀锌钢板的机构的螺钉，固定复合构件与热浸镀锌钢板。在复合构件的铝板10侧以非接触的方式配置卤素加热器，加热铝板10。利用激光位移计测定铝板10的表面温度成为50℃时的最大位移。基于得到的最大位移，用以下那样的基准进行评价。评分s～b为合格。
[0172]
s：最大位移0.5mm以下
[0173]
a：最大位移超过0.5mm且为1.0mm以下
[0174]
b：最大位移超过1.0mm且为1.8mm以下
[0175]
c：最大位移超过1.8mm
[0176]
＜压制加工性＞
[0177]
对得到的复合构件，以铝板10侧成为凹部的方式，利用埃里克森试验机(依据jis z 2247)实施挤出加工直至试验片断裂为止。求出产生裂纹的最大的挤出高度d(单位：mm)。基于得到的高度d，用以下那样的基准进行评价。评分s～b为合格。
[0178]
s：高度d 7mm以上
[0179]
a：高度d 5mm以上且小于7mm
[0180]
b：高度d 3mm以上且小于5mm
[0181]
c：高度d小于3mm
[0182]
＜颜色不均＞
[0183]
将得到的复合构件1的铝板10侧与索尼株式会社制的有机el显示面板接合。在将有机el显示器的显示画面的一半设定为红色、剩下的一半设为黑色的基础上，连续1小时显示有机el显示器。然后，在显示画面的中央显示日本制铁株式会社的标志(日本制铁株式会社的标志为以蓝色为基调的标志)，10个人目测判定蓝色的外观。基于感到颜色差异的人的人数，用以下那样的基准进行评价。评分s～b为合格。需要说明的是，在以下表1的no.10、23中，评价结果为
“‑”
意味着加工时的形状差，无法组装到有机el显示面板中，因此不能进行评价。
[0184]
s：0人
[0185]
a：1、2、3人中的任一个
[0186]
b：4、5、6人中的任一个
[0187]
c：7人以上[表1]
[0188][0189]
由上述表1可知，相当于本发明的实施例的复合构件具有优异的均热性和压制加
工性的同时，抑制了制造时和使用时的形状变化，另一方面，在相当于本发明的比较例的复合构件中，均热性、压制加工性、制造时或使用时的形状变化中的任一种不合格。
[0190]
以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于该例。显然，只要是具有本发明所属的技术领域中的通常知识的人，就能够在权利要求书所记载的技术构思的范畴内想到各种变更例或修正例，可以理解，这些当然也属于本发明的保护范围。
[0191]
附图标记说明
[0192]
1复合构件
[0193]
3有机el显示面板
[0194]
5 电子基板
[0195]
10 铝板
[0196]
20 钢板
[0197]
30 树脂层
[0198]
40 粘接剂层
[0199]
201 母材钢板
[0200]
203 镀层
[0201]
205 涂膜层
[0202]
500有机el显示器

技术特征：
1.一种复合构件，其具备：铝板、钢板、以及夹设在所述铝板与所述钢板之间的树脂层，所述铝板的厚度t
a
为0.20～1.60mm，所述钢板的厚度t
b
为0.15～1.20mm，所述复合构件的整体的厚度t
t
为1.50～5.00mm，所述铝板的厚度t
a
大于等于所述钢板的厚度t
b
。2.根据权利要求1所述的复合构件，其中，所述复合构件的平坦度在任意的方向上的最大变形为3.0mm以下。3.根据权利要求1或2所述的复合构件，其中，所述复合构件的平坦度在任意的方向上的最大变形为2.0mm以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合构件，其中，所述铝板的厚度t
a
相对于所述钢板的厚度t
b
的比率t
a
/t
b
为1.10～3.30。5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合构件，其中，所述铝板的厚度t
a
、所述钢板的厚度t
b
和所述复合构件的整体的厚度t
t
满足(t
a
+t
b
)/t
t
≤0.65的关系。6.根据权利要求1～5中任一项所述的复合构件，其中，所述树脂层包含聚乙烯树脂或环氧树脂。7.根据权利要求1～6中任一项所述的复合构件，其中，所述树脂层中所含的树脂的玻璃化转变温度tg为0℃以下或50～180℃。8.根据权利要求1～7中任一项所述的复合构件，其中，所述树脂层中所含的树脂的100℃下的动态储能模量e’与动态损耗模量e”的比率e’/e”为0.20～20.0。9.根据权利要求1～8中任一项所述的复合构件，其中，在所述树脂层与所述铝板之间、或者在所述树脂层与所述钢板之间的至少任一者处还具备粘接剂层。10.根据权利要求1～9中任一项所述的复合构件，其中，所述钢板具有位于至少单面上的镀层和位于所述镀层上的涂膜层。11.一种设备，其具有：权利要求1～10中任一项所述的复合构件，以及以至少一部分接触的状态位于所述复合构件中的所述铝板侧的表面的、伴随着运转而发热的器件。12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述伴随着运转而发热的器件为有机el显示面板，所述设备为有机el显示器。

技术总结
本发明实现均热性和低成本性，并且更可靠地抑制制造时和使用时的形状变化。本发明涉及的复合构件具备铝板、钢板、以及夹设在所述铝板与所述钢板之间的树脂层，所述铝板的厚度t


技术研发人员：柴尾史生 春田惠利 中安诚明 清水信孝
受保护的技术使用者：日本制铁株式会社
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2023/9/23