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（（（（株株株株））））東亜電化東亜電化東亜電化東亜電化この資料を無断で、使用・転載することを禁止します。
TRI System～金属と樹脂の一体接合技術～
【【【【適用例適用例適用例適用例】】】】
・・・・金属金属金属金属 銅系・アルミニウム・その他‥‥
・・・・樹脂樹脂樹脂樹脂 PPS・PBT・その他‥‥
【【【【接合可能接合可能接合可能接合可能なななな金属金属金属金属とととと樹脂樹脂樹脂樹脂】】】】
《 技術の概要 》
ホンダホンダホンダホンダ燃料電池自動車燃料電池自動車燃料電池自動車燃料電池自動車ウルトラキャパシタウルトラキャパシタウルトラキャパシタウルトラキャパシタ
用部品用部品用部品用部品にににに採用採用採用採用！！！！
ウルトラキャパシタのセル
ポリフェ二レンサルファイド
樹脂（PPS)
アルミニウム
角型角型角型角型リチウムイオンリチウムイオンリチウムイオンリチウムイオン電池電池電池電池
車載用車載用車載用車載用リチウムイオンリチウムイオンリチウムイオンリチウムイオン２２２２次電池次電池次電池次電池のののの封口板封口板封口板封口板のののの
封止部封止部封止部封止部へへへへ適用可能適用可能適用可能適用可能！！！！
熱可塑性樹脂熱可塑性樹脂熱可塑性樹脂熱可塑性樹脂
封口板封口板封口板封口板
アルミニウムアルミニウムアルミニウムアルミニウム
銅銅銅銅
【【【【特微特微特微特微】】】】
1111．．．．強固強固強固強固なななな接合強度接合強度接合強度接合強度 金属への表面処理で形成される接合膜により、金属と樹脂が強固に接合、
接着剤の分子間力結合とは比べものにならない接合強度を誇ります。
2222．．．．高封止性高封止性高封止性高封止性 金属と樹脂が均一に接合しているので、高気密状態を作る事が出来ます。
3333．．．．複雑形状不要複雑形状不要複雑形状不要複雑形状不要 単純形状でも接合できる為、形状の制約を受けずに設計が可能です。
通常のインサート成形では、金属と樹脂との接合面に接合機構がない事から、接着剤を使用したり、機
械加工で樹脂の引っ掛かり部分が必要でした。また接合面にすき間が出来たり機械的強度が無いという弱
点があります。
本技術では、金属表面に接合機構（化学的な結合）を発現させ強固で均一な接着を実現します。この為、
接合面の複雑な加工が必要なく形状の制約を受けずに自由に設計する事が出来ます。
また、優れた封止性や耐圧防水性、耐油性、耐熱性を発揮します。
金属 接合膜形成金属
接合膜形成金属
成形機金型樹脂
樹脂
接合層
接合膜形成接合膜形成接合膜形成接合膜形成
（（（（湿式表面処理湿式表面処理湿式表面処理湿式表面処理））））
一体接合一体接合一体接合一体接合
（（（（インサートインサートインサートインサート成形成形成形成形））））
金属 処理液
【【【【工法工法工法工法】】】】
TRITRITRITRIのののの命名由来命名由来命名由来命名由来：The TTTTechnologies RRRRise from IIIIwate
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TRI System～金属と樹脂の一体接合技術～
《一体接合一体接合一体接合一体接合のののの工法工法工法工法》
金属と樹脂の接合が完成
接合膜形成（湿式）接合膜形成金属
内部では
＜＜＜＜工法工法工法工法＞＞＞＞
金属
インサート成形
樹脂
接合層
金属
高温
高圧
本技術は、新しい考え方による金属と樹脂の一体接合技術です。本技術の特徴は、金属への接合膜形成
技術とインサート成形技術を用いて、接着剤を使わずに金属と樹脂を一体接合させるところにあります。
・本技術による一体接合方法の一例をモデル化すると、図のようになります。
1. 金属表面に金属・樹脂の両方と化学反応性が高いナノスケールの接合膜をＴＲＩ処理によって
形成します。
2. 接合膜を形成された金属をプラスチック成形金型内に入れ込み樹脂成形を行います（インサート
成形）。この時、成形金型内に流れ込む溶融樹脂にかかる高温、高圧の作用により、金属表面の
接合膜と樹脂が反応し、強固な接合力を有する一体接合品が出来上がります。
3. 上記の工法で作られた一体接合品は、接合界面に下図のような化学的接合層を作る為に熱収縮に
よる隙間が出来ず、面接着が可能で、高い封止性や耐圧防水性が期待出来ます。本技術を応用する
事によって、既存のインサート成形品では不可能であった新規な製品設計が出来ます。
ＴＲＩ接着複合体断面の電子顕微鏡（SEM）像
×10000倍
御協力：岩手県工業技術センター
樹脂
接合層
プラスチック
金属
金属 処理液
接合膜形成金属
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TRI System～金属と樹脂の一体接合技術～
《強固強固強固強固なななな接合強度接合強度接合強度接合強度》
試験方法試験方法試験方法試験方法
①テストピースの形状
下記の形状のテストピースを使用します。
樹脂
金属 (t=1.6mm)
接合部(12×12mm)
12mm 3mm
38mm
50mm
せん断試験片
42mm
40mm
12mm 3mm
樹脂
金属 (t=3.0mm)
接合部(12×3.0mm)
突合せ試験片
②接合強度測定方法
接合膜を形成した金属をインサート射出成形により樹脂を接合
した後、精密荷重測定器を用いて接合強度を測定します。
精密荷重測定器： MODEL-1840M
（アイコーエンジニアリング株式会社製）
引張り速度：5mm/min
③評価内容
１．初期接合強度の測定
２．恒温恒湿試験後の接合強度の測定
試験サンプルを恒温恒湿槽（８０℃、９５％）の中へ２００
時間投入し、２４時間自然乾燥のあと接合強度の評価をしま
す。その他の条件はJIS規格-K-6857に従っております。
３．温度変化試験後の接合強度の測定
試験サンプルを高温（8０℃、3０分）
と低温（-40℃、30分）を150サイ
クル繰り返し,（移し変え時間５分以内）
２４時間自然乾燥のあと接合強度の
評価をします。その他の条件はJIS規格
-C-0025に従っております。
恒温恒湿槽
８０℃、９５％、２００時間
-40℃ 30分80℃ 30分
150150150150サイクルサイクルサイクルサイクル
移移移移しししし変変変変ええええ時間時間時間時間５５５５分以内分以内分以内分以内
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TRI System～金属と樹脂の一体接合技術～
《せんせんせんせん断試験片断試験片断試験片断試験片によるによるによるによる評価評価評価評価》
評価基準
せん断試験片による試験では、接合部の面積が大きいために接合強度の値が樹脂強度を上回り、そ
の結果、ほとんどの場合樹脂破断が起こり、真の接合強度の値が得られませんでした。
せん断試験片による評価結果
※金属破断
(16MPa)
樹脂破断
(16MPa)
樹脂破断
(13MPa)
樹脂破断
(12MPa)
接合部で剥離
(13MPa)
樹脂破断
(14MPa)
初期接合
アルミ
(A1050)
接合部で剥離
(11MPa)
接合部で剥離
(6MPa)
樹脂破断
(12MPa)
樹脂破断
(9MPa)
樹脂破断
(11MPa)
樹脂破断
(13MPa)
恒温恒湿
試験後
※金属破断
(15MPa)
接合部で剥離
(15MPa)
樹脂破断
(13MPa)
樹脂破断
(11MPa)
樹脂破断
(13MPa)
樹脂破断
(13MPa)
温度変化
試験後
接合部で剥離
(13MPa)
接合部で剥離
(13MPa)
樹脂破断
(14MPa)
樹脂破断
(10MPa)
樹脂破断
(12MPa)
樹脂破断
(13MPa)
温度変化
試験後
接合部で剥離
(9MPa)
接合部で剥離
(7MPa)
樹脂破断
(12MPa)
樹脂破断
(9MPa)
樹脂破断
(11MPa)
樹脂破断
(12MPa)
恒温恒湿
試験後
接合部で剥離
(15MPa)
樹脂破断
(16MPa)
樹脂破断
(14MPa)
樹脂破断
(12MPa)
樹脂破断
(12MPa)
樹脂破断
(14MPa)
初期接合
銅
(C1100)
金属
有り無し有り有り有り有りフィラー
Ｕ社Ｕ社ＴＲ社Ｐ社ＴＲ社ＴＳ社メーカー
PA6PBTPPS樹脂
※※※※金属破断金属破断金属破断金属破断 樹脂破断樹脂破断樹脂破断樹脂破断接合部接合部接合部接合部でででで剥離剥離剥離剥離
樹脂 接合部 金属
※ナイロンの場合、金属の強度より樹脂強度が上回る為、強固に接合されている場合には金属破断と
なります。
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TRI System～金属と樹脂の一体接合技術～
《突合突合突合突合せせせせ試験片試験片試験片試験片によるによるによるによる評価評価評価評価》
突合せ試験片による評価結果
樹脂残り良好
(48MPa)
樹脂残り良好
(40MPa)
樹脂残り良好
(41MPa)
樹脂残り良好
(29MPa)
樹脂残り良好
(41MPa)
樹脂残り良好
(43MPa)
初期接合
アルミ
(A1050)
樹脂残り無し
(11MPa)
樹脂残り無し
(5MPa)
樹脂残り良好
(32MPa)
樹脂残り良好
(28MPa)
樹脂残り良好
(40MPa)
樹脂残り良好
(40MPa)
恒温恒湿
試験後
樹脂残り良好
(51MPa)
樹脂残り良好
(24MPa)
樹脂残り良好
(40MPa)
樹脂残り良好
(30MPa)
樹脂残り良好
(40MPa)
樹脂残り良好
(44MPa)
温度変化
試験後
樹脂残り無し
(11MPa)
樹脂残り良好
(21MPa)
樹脂残り小
(21MPa)
樹脂残り良好
(17MPa)
樹脂残り良好
(32MPa)
樹脂残り良好
(36MPa)
温度変化
試験後
樹脂残り無し
(2MPa)
樹脂残り無し
(10MPa)
樹脂残り小
(12MPa)
樹脂残り良好
(23MPa)
樹脂残り良好
(34MPa)
樹脂残り良好
(30MPa)
恒温恒湿
試験後
樹脂残り小
(15MPa)
樹脂残り良好
(23MPa)
樹脂残り良好
(24MPa)
樹脂残り良好
(24MPa)
樹脂残り良好
(29MPa)
樹脂残り良好
(30MPa)
初期接合
銅
(C1100)
金属
有り無し有り有り有り有りフィラー
Ｕ社Ｕ社ＴＲ社Ｐ社ＴＲ社ＴＳ社メーカー
PA6PBTPPS樹脂
突合せ試験片による試験では、金属と樹脂の接合部に対して直角に引っ張り力が加わるために、
せん断試験片による測定より正しい接合強度が得られると考えられます。
突合せ試験片による試験結果、ＰＰＳ、ＰＢＴは、「恒温恒湿試験」・「温度変化試験」による
劣化がほとんど見られません。ＰＡ６は、「恒温恒湿試験」後の接合強度が低下しましたが、これは
樹脂が吸湿性であるために樹脂劣化が起こったことが原因です。
自動車メーカーで各種試験を行っていただいた結果、「車載用リチウムイオン電池封口板に本技術
が適用可能である」という評価を受けました。
評価基準
樹脂残樹脂残樹脂残樹脂残りりりり良好良好良好良好 樹脂残樹脂残樹脂残樹脂残りりりり小小小小 樹脂残樹脂残樹脂残樹脂残りりりり無無無無しししし
金属 接合部 樹脂
（（（（株株株株））））東亜電化東亜電化東亜電化東亜電化この資料を無断で、使用・転載することを禁止します。
TRI System～金属と樹脂の一体接合技術～
《高封止性高封止性高封止性高封止性（（（（高気密性高気密性高気密性高気密性））））》
試験内容試験内容試験内容試験内容
①テストピースの形状
下記（左）の形状の金属を使用して、下記（右）形状のテストピースを作製し使用します。
漏れ無し漏れ無し漏れ無し一体接合品
直ちに漏れ直ちに漏れ直ちに漏れ未処理
アルミニウム黄銅リン青銅
加圧ガス封止評価結果（1kgf/cm2
、24時間）
Ａｒガスによる封止評価結果
②封止評価方法
テストピースは金属片にリン青銅、黄銅、アルミニウムを使用し、樹脂はＰＡ６を用います。
封止測定ガスはＡｒガスを用いて、漏れは封止実験用装置に水を張り目視によって確認します。
評価条件は次のとおりです。
加圧ガス：Ａｒガス、試験温度：25℃、加圧圧力：1kgf/cm2
、加圧試験時間：24時間
大型大型大型大型コンデンサコンデンサコンデンサコンデンサ封口板封口板封口板封口板でのでのでのでの評価評価評価評価
端子：アルミニウム、樹脂：PPS
・耐電解液性（充放電時）…………液漏れ無し
・耐熱試験（200℃×72時間） ……液漏れ無し
・ヒートサイクル試験（-40⇔140℃）×500サイクル
………液漏れ無し
・封止性（電解液 3kgf/cm2）………液漏れ無し
金属 (t=1.6mm)
15mm
5.4mm
φ2
Ａｒガス
水
試験サンプル
（（（（株株株株））））東亜電化東亜電化東亜電化東亜電化この資料を無断で、使用・転載することを禁止します。
TRI System～金属と樹脂の一体接合技術～
《接合可能接合可能接合可能接合可能なななな金属金属金属金属とととと樹脂樹脂樹脂樹脂》
樹脂のメーカー、グレード、配合物により接合力が変化します。上記の金属、樹脂以外
にも接合の可能性がありますのでご相談ください。
☆☆△◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎アルミニウム
☆☆△◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎銅系
ＰＰＰＥＡＢＳＰＡ６ＰＢＴＰＰＳ
◎◎◎◎樹脂破断
○○○○樹脂破断しないが接合強度は高い
△接合強度が低い
×接合しない
☆確認していない組み合わせ
せん断試験片による試験結果
《おおおお問合問合問合問合せせせせ先先先先》
株式会社 東亜電化 新事業開発部 新事業開発課 三浦修平
E-mail：[email protected]
〒028-4132 岩手県盛岡市玉山区渋民字岩鼻20-7
TEL：019-683-2101㈹ FAX：019-683-1337㈹
