国立产业技术综合研究所［会长：中钵良二］（以下简称“AIST”）纳米材料研究部[研究部主任佐佐木刚]电子显微镜组高级首席研究员Shin Horiuchi和日本塑料工业联合会[董事长藤吉健二]得到经济产业省能源利用合理化国际标准化推进项目的支持，开发了表征不同材料复合材料的测试方法。国际标准化组织 (ISO)求婚，在提案准备后的短短3年内国际标准它将作为ISO19095系列发布。
新发布的ISO标准将使定量、客观地评估牢固粘合树脂和金属的创新技术的粘合强度和耐久性成为可能。不同材料的复合材料，补充了金属（高刚性、高导热性，但重）和树脂（轻且形状灵活）的特性，作为一种有助于减轻汽车和其他产品重量的技术，受到了很高的期望。随着日本在世界上率先推动国际标准化，预计日本将增强其在节能技术方面的国际竞争力，并使其卓越的制造技术实现差异化。
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| 标准化树脂-金属粘合强度评估示例：拉伸粘合强度的测量 |
近年来，在汽车和飞机领域，考虑到环境影响，要求提高燃油效率，并且加速了轻量化的努力。在欧洲，来自乘用车等的二氧化碳2需要进一步减少排放，美国正在收紧燃油经济性法规，中国和东南亚预计将推出与发达国家同等的燃油效率法规。要减轻汽车的重量，仅仅将单一材料做得高强度和轻量化是不够的；相反，不同的材料必须放置在正确的位置。多重物化随着需求的增加，连接异种材料的技术变得越来越重要。
近年来，主要国内厂商开发了复合树脂与金属的创新粘合技术，获得极高的粘合强度已成为可能。该技术包括在铝等金属表面钻纳米级孔，然后将聚酰胺或聚丙烯等树脂直接粘合在模具中，使金属和树脂一体化。虽然有望应用于汽车零部件和电子零部件，但该技术尚未普及到工业领域的原因之一是尚未建立评估粘合特性和耐久性的方法。
9889_10019顶级标准系统，这是该系统推出以来的第一例。
受经济产业省委托，AIST和日本塑料工业联合会于2012年10月开始了旨在快速实现国际标准化的活动。AIST作为监督机构负责整体运营和管理，并负责树脂-金属异种材料复合材料表征测试方法的研究和开发。为了实现基于AIST提出的性能评价试验方法的国际标准化，日本塑料工业联合会设有标准制定委员会、分委员会和国内审议委员会，负责ISO/TC61/SC11（塑料/产品）的提案和审议。
2013年4月，我们向ISO/TC61提出《树脂-金属异种材料复合材料特性评价试验方法》标准草案，与主要关注国家（英国、德国、美国、意大利等）接洽，经投票结果，最终草案于2015年5月获得批准，计划于7月15日发布。新标准在制定后短短三年内就发布了。
这些活动以经济产业省委托项目国际标准化推进项目（战略性国际标准化加速项目（国际标准联合研究开发项目：“树脂-金属联合研究开发项目”）为基础。这项工作得到了异种材料复合材料特性评价试验方法国际标准化（FY2012-2012）和合理使用国际标准化推进项目委托基金的支持能源部（节能等国际标准的制定（国际标准领域））（异种材料复合材料特性评价试验方法国际标准化）（2014-2014财年）。
测量剪切粘合强度已有评估标准ISO4586，但如图1所示，粘合面积较大。新粘合技术的发展使得获得强大的粘合强度成为可能，但在基于先前标准的测试中，比粘合部分弱的树脂部分首先断裂，使得粘合性能难以量化。然而，在新标准下，可以通过优化试件的形状并使用辅助夹具来测量接合界面的强度，以防止树脂部分受到损坏。
例如，显示了工程塑料聚苯硫醚（PPS）与铝之间粘合耐久性的评估结果（图2）。当将图2所示形状的对接试件以恒定速度左右拉动时，接头处会发生断裂。单位面积的接合强度可由此时的负载求出。此外，接头的耐久性可以通过在85℃和85%的高温高湿条件下长期暴露（长达3000小时）后的强度变化以及热冲击试验（在-40℃和120℃之间反复快速温度变化）后的强度变化来评估。尽管在高温高湿条件下3000小时后仍能保持初始的高粘合强度（约40MPa），但在热冲击试验中500次循环后观察到强度下降。
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图1 根据现有标准ISO4587测量剪切粘合强度的示例
由于接合强度较强，树脂部分会破裂。 |
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图2 新标准试件尺寸、断裂前后照片以及PPS/铝结合剂耐久性评价结果
显示5次测量结果的平均值、最大值和最小值。
(1 MPa 为 1 cm2相当于大约10公斤力的力) |
本次发布的标准如表1所示。这使得可以使用统一标准评估树脂-金属粘合性能，包括耐久性。新标准不仅规范了拉伸强度、剪切强度、剥离强度、弯曲强度等粘合强度，还规定了预期应用于锂电池电极的密封性能的试件形状和测试方法。
| 表 1 ISO 19095 系列 |
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AIST计划收集不同树脂-金属组合和不同粘合方法的粘合性能数据，同时阐明粘合机理，以证明此次发布的标准的有效性。
此外，AIST 和日本塑料工业联合会碳纤维增强塑料 (CFRP)粘合性能的新标准和金属。