專利名稱：耐候性優(yōu)良的鋁-樹脂復(fù)合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有鋁合金制鋁成形體和在所述鋁成形體表面一體化設(shè)置了樹脂成形體的鋁-樹脂復(fù)合物及其制造方法，不僅鋁-樹脂結(jié)合面的密合強(qiáng)度和氣密性優(yōu)良，而且耐腐蝕性和耐候性、進(jìn)而鋁-樹脂結(jié)合面的拉伸強(qiáng)度也優(yōu)良，可以用于(但不局限干)以汽車用各種傳感器部件、家用電器的各種開關(guān)部件、各種エ業(yè)設(shè)備的電容器部件等為代表的廣泛領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在汽車用各種傳感器部件、家用電器用各種開關(guān)部件、各種エ業(yè)設(shè)備用電容器部件等領(lǐng)域，特別是在汽車用部件等領(lǐng)域內(nèi)，常常會在溫度和濕度、粉塵、或存在源自ニ氧化硫和氮氧化物等的酸雨、海岸線上從海上吹來的海鹽離子等腐蝕性物質(zhì)等嚴(yán)酷的環(huán)境下使用，對于這些傳感器部件、開關(guān)部件、電容器部件等而言，提高在如此嚴(yán)酷環(huán)境下的耐腐蝕性和耐候性、耐久性和耐熱性、以及氣密性等正成為重要的課題。一直以來，作為金屬和樹脂的接合技術(shù)，已知有作為常規(guī)技術(shù)的使用粘接劑的方法，但從作業(yè)效率、減少零件エ時、產(chǎn)品形狀的簡單樸素化、耐久性等的觀點(diǎn)來看，作為更適合于エ業(yè)化的接合方法，可例舉將金屬部件設(shè)置在注塑成形用模具、將熔融樹脂注射并填充至該模具內(nèi)、使樹脂固著于金屬部件的夾物模壓注塑成形(insert molding)的方法等。而且，為了以更低廉的價格進(jìn)行這些金屬部件和樹脂之間的接合，進(jìn)ー步提高接合力，也已知對與樹脂接合的金屬部件的表面進(jìn)行規(guī)定的表面處理的方法。例如，專利文獻(xiàn)I中提出了ー種復(fù)合體，該復(fù)合體由表面粗糙度為5 iim 50 iim且表面具有I U m以下的微細(xì)凹部或凸部的鋁合金成形體以及侵入該鋁合金成形體的凹部或凸部并固著的規(guī)定的熱塑性樹脂組合物構(gòu)成。此外，專利文獻(xiàn)2中提出了ー種金屬樹脂復(fù)合體，該金屬樹脂復(fù)合體由鋁合金部件以及通過注塑成形固著于該鋁合金部件表面的熱塑性合成樹脂組合物部件構(gòu)成，所述鋁合金部件是浸潰于選自氨、肼和水溶性胺化合物的I種以上的水溶液中而得的部件，其表面形成有數(shù)均內(nèi)徑為10 80nm的極微細(xì)凹部。另外，專利文獻(xiàn)3中提出了ー種成形體，該成形體由實(shí)施了選自氧化鋁膜處理、未封孔氧化鋁膜處理、酸蝕刻處理、鍍鋅鉻酸鹽處理和噴砂處理的任ー種基底處理的金屬板以及通過夾物模壓注塑成形法在不使用粘接劑的情況下實(shí)現(xiàn)了一體化的熱塑性材料構(gòu)成。此外，專利文獻(xiàn)4中提出了ー種方法，該方法通過化學(xué)蝕刻法或電解蝕刻法在鋁薄板上設(shè)置微細(xì)的粗糙面層，接著注塑有機(jī)硅樹脂來制造有機(jī)硅樹脂一金屬復(fù)合體。還有，專利文獻(xiàn)5中提出了ー種方法，該方法是對金屬部件表面進(jìn)行化學(xué)蝕刻，接著用熱塑性樹脂材料進(jìn)行注塑成形，藉此制造金屬夾物模壓樹脂復(fù)合成形品的方法。此外，專利文獻(xiàn)6中提出了ー種金屬夾物模壓樹脂復(fù)合成形品的制造方法，該方法通過用溫水處理鋁或鋁合金等金屬部件的表面，在其表面形成含有羥基的膜，接著使用熱塑性樹脂材料注塑成型，由此可實(shí)現(xiàn)金屬材料和熱塑性樹脂之間充分的接合強(qiáng)度。
進(jìn)而，專利文獻(xiàn)7提出了鋁芯金屬箔層疊板，通過在表面粗糙度(Rmax)為約8 ISum的鋁或鋁合金中介由有機(jī)樹脂或有機(jī)-無機(jī)復(fù)合樹脂粘接金屬箔，可實(shí)現(xiàn)絕緣性樹脂和鋁板之間良好的密合性。 但是，上述任一技術(shù)方案都存在暴露在嚴(yán)酷的環(huán)境下時金屬-樹脂界面的密合強(qiáng)度和氣密性不一定充分的問題。此外，專利文獻(xiàn)1、2、4、5中，蝕刻后的表面基本上就是材質(zhì)本身，因此耐腐蝕性也不充分，所以，尋求開發(fā)出不僅金屬-樹脂接合面的密合強(qiáng)度和氣密性更優(yōu)異，而且金屬-樹脂接合面的拉伸強(qiáng)度也優(yōu)異的金屬-樹脂復(fù)合體。因此，發(fā)明人首先著眼于用鋁合金作為金屬材料，研究了在所述鋁合金制的鋁成形體和在其表面一體化設(shè)置的樹脂成形體之間的界面的密合強(qiáng)度和氣密性極高，即使在嚴(yán)酷的環(huán)境下也能夠發(fā)揮優(yōu)良的密合強(qiáng)度和氣密性以及優(yōu)良的耐久性和耐熱性的鋁-樹脂復(fù)合物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在鋁成形體表面形成包括具備某種特定表面形狀的凹狀部的凹凸部，鋁成形體和樹脂成形體之間的密合性和氣密性顯著提高，對于所得成果以日本專利特愿2008-153，805號及特愿2008-153，806號提出了專利申請?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I W02004 / 041，533 號公報專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開2007-182，071號公報專利文獻(xiàn)3 日本專利特開2000-127，199號公報專利文獻(xiàn)4 :日本專利特開2000-176，962號公報專利文獻(xiàn)5 :日本專利特許第3，467，471號公報專利文獻(xiàn)6 :日本專利特開2008-162，115號公報專利文獻(xiàn)7 :日本專利特開平1-275，036號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題發(fā)明人在上述成果之上，進(jìn)ー步針對在溫度和濕度、粉塵、腐蝕性物質(zhì)等嚴(yán)酷的環(huán)境下也能保持優(yōu)良的鋁-樹脂接合面的密合強(qiáng)度和氣密性，此外，不僅能夠保持優(yōu)良的耐腐蝕性，在耐候性和鋁-樹脂接合面的拉伸強(qiáng)度等方面也能發(fā)揮優(yōu)良性能的鋁-樹脂復(fù)合物的制造和提供進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過蝕刻在鋁成形體表面形成具備具有特定表面形狀的凹狀部的凹凸部，同時，在所述凹凸部的最外表面形成含有鋁化合物的鋁膜，所述鋁化合物選自鋁膜形成處理用的 Al (OH) 3、AlO (OH)、A1203、A1 (PO4)、Al2 (HPO4) 3、A1 (H2PO4)3和AlOSiO2中的任意ー種以上，由此，不僅可以提高鋁成形體和樹脂成形體之間的密合性、氣密性以及耐腐蝕性，而且能夠顯著提高耐候性和鋁-樹脂接合面的拉伸強(qiáng)度，從而完成了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的是提供鋁ー樹脂復(fù)合物，所述鋁ー樹脂復(fù)合物在一體化接合的鋁合金制鋁成形體和樹脂成形體之間的界面的密合強(qiáng)度和氣密性極高，在溫度和濕度、粉塵、腐蝕性物質(zhì)等嚴(yán)酷的環(huán)境下保持優(yōu)良的鋁與樹脂接合面的密合強(qiáng)度和氣密性，此外，不僅耐腐蝕性、耐久性、耐熱性優(yōu)良，而且在耐候性和鋁與樹脂接合面的拉伸強(qiáng)度方面也能發(fā)揮優(yōu)異的性能。
此外，本發(fā)明的另一目的在于提供可制造上述鋁ー樹脂復(fù)合物的制造方法，所述鋁ー樹脂復(fù)合物的鋁成形體和樹脂成形體之間的界面的密合強(qiáng)度和氣密性極高，在嚴(yán)酷的環(huán)境下保持優(yōu)良的鋁與樹脂接合面的密合強(qiáng)度和氣密性，此外，不僅耐腐蝕性、耐久性、耐熱性優(yōu)良，而且在耐候性和鋁與樹脂接合面的拉伸強(qiáng)度方面也能發(fā)揮優(yōu)異的性能。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案S卩，本發(fā)明是一種耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，其特征在于，它是含有在部分或全部表面具有凹凸部的鋁合金制鋁成形體和樹脂以對接狀態(tài)結(jié)合在所述鋁成形體的一個表面上的樹脂成形體的鋁ー樹脂復(fù)合物，在所述鋁成形體表面，于所述凹凸部的最外表面形成有鋁膜的同時，形成了因所述凹凸部引起的多個凹狀部，此外，所述樹脂成形體中形成有所述樹脂進(jìn)入所述多個凹狀部內(nèi)并固化而得的多個嵌入部，鋁成形體和樹脂成形體通過所述凹狀部和所述嵌入部而相互卡合，其中，所述鋁膜含有選自鋁膜形成處理用的Al (OH) 3、AlO (OH)、Al2O3'Al (PO4)、Al2 (HPO4) 3、Al (H2PO4)3 和 AlOSiO2 中的任意ー種以上鋁化合物。
此外，本發(fā)明是一種耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，其特征在于，它是含有在部分或全部表面具有凹凸部的鋁合金制鋁成形體和設(shè)置在所述鋁成形體表面的樹脂成形體的復(fù)合物，在所述鋁成形體表面，于所述凹凸部的最外表面形成有鋁膜的同時，形成了因所述凹凸部引起的多個凹狀部，其中，所述鋁膜含有選自鋁膜形成處理用的Al (OH) 3、AlO (OH)、Al2O3' Al (PO4)、Al2 (HPO4) 3、Al (H2PO4) 3 和 AlOSiO2 中的任意ー種以上鋁化合物，所述各凹狀部在鋁成形體的厚度方向截面上與所述厚度方向垂直相交，且在通過凹凸部最高部的頂部線與通過最深部的底部線之間的中間線處，由掃描型電子顯微鏡觀察測定的開ロ寬度的尺寸為0. Iiim以上30 ilm以下，其深度的尺寸為0. I y m以上30 y m以下，此外，在所述樹脂成形體中形成有所述樹脂進(jìn)入所述多個凹狀部內(nèi)并固化而得的多個嵌入部，鋁成形體和樹脂成形體通過所述凹狀部和所述嵌入部而相互卡合。此外，本發(fā)明是一種耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物的制造方法，所述復(fù)合物含有鋁合金制鋁成形體和位于所述鋁成形體表面上的樹脂成形體，所述鋁ー樹脂復(fù)合物的制造方法的特征在于，蝕刻處理鋁合金材料而形成在部分或全部表面具有因凹凸部引起的多個凹狀部的鋁合金材料，接著，在所述鋁合金材料的至少凹凸部表面實(shí)施鋁膜形成處理，在所述凹凸部的最外表面形成含有選自鋁膜形成處理用的Al (OH) 3> AlO(OH)、A1203、Al (PO4)、Al2(HPO4)3、A1 (H2PO4) JPAlOSiO2中的任意ー種以上的鋁化合物的鋁膜，由此形成鋁合金制的鋁成形體，另外，在樹脂成形體成形吋，樹脂進(jìn)入鋁成形體的各凹狀部并固化，形成樹脂成形體的嵌入部，鋁成形體的凹狀部和樹脂成形體的嵌入部相互卡合從而鋁成形體和樹脂成形體一體化結(jié)合。[關(guān)于鋁ー樹脂復(fù)合物]本發(fā)明中，作為用于形成鋁成形體的鋁合金材料，具體可例舉將由純Al系的1000系、Al-Cu系的2000系、Al-Mn系的3000系、AトSi系的4000系、AトMg系的5000系、ADC5及 ADC6、Al-Mg-Si 系的 6000 系、Al-Zn-Mg 系的 7000 系、AトFe 系的 8000 系、Al-SトMg 系的 ADC3、Al-Si-Cu 系的 ADC10、ADC10Z、ADC12 及 ADC12Z、Al-Si-Cu-Mg 系的 ADC14 等材質(zhì)構(gòu)成的材料適當(dāng)?shù)丶庸こ伤男螤疃玫募庸げ牧希约皩⑦@些加工材料適當(dāng)?shù)亟M合而得的組合材料等。此外，本發(fā)明中，因鋁成形體表面的凹凸部而形成于該鋁成形體表面的多個凹狀部既可以是其開ロ緣部是無端的周緣部的坑狀或孔狀的凹狀部(具有無端開ロ緣部的凹狀部)，也可以是開ロ緣部具有兩端部的狹縫狀或溝狀的凹狀部(具有有端開ロ緣部的凹狀部)，還可以是這些具有無端開ロ緣部的坑狀或孔狀的凹狀部和具有有端開ロ緣部的狹縫狀或溝裝的凹狀部混合存在。另外，對于鋁成形體的多個凹狀部，較好的是在部分或全部的凹狀部中形成有從凹狀部的部分或整個開ロ緣部朝開ロ寬度方向中心以雪檐狀突出的突出部，由此，凹狀部 的開ロ寬度小于凹狀部內(nèi)部的寬度尺寸，進(jìn)入這樣的凹狀部內(nèi)并固化而成的樹脂成形體的嵌入部和凹狀部之間形成彼此無法脫離的卡合結(jié)構(gòu)，只要不是鋁成形體的凹狀部和樹脂成形體的嵌入部中有任意一方被破壞或兩者同時被破壞，則不會發(fā)生脫離，鋁成形體和樹脂成形體之間的密合強(qiáng)度和氣密性進(jìn)ー步提高。還有，如果如上所述在鋁成形體的多個凹狀部中的部分或全部的開ロ緣部形成有上述的雪檐狀的突出部，則在這些凹狀部內(nèi)，樹脂成形體的嵌入部未必一定要以密合狀態(tài)嵌合，例如，即使因?yàn)殇X成形體和樹脂成形體之間的熱膨脹系數(shù)的差異和環(huán)境溫度的影響而導(dǎo)致在這些鋁成形體和樹脂成形體之間產(chǎn)生不可避免的極微小的間隙，這些鋁成形體和樹脂成形體之間也能維持優(yōu)良的密合強(qiáng)度和氣密性。進(jìn)而，本發(fā)明中，在上述鋁成形體的凹凸部的最外表面形成含有鋁化合物的鋁膜，所述鋁化合物選自鋁膜形成處理用的Al (OH) 3、AlO (OH)、A1203、Al (PO4)、Al2 (HPO4) 3、Al (H2PO4)3和AlOSiO2中的任意ー種以上，由于所述鋁膜，在因凹凸部而形成的多個凹狀部的最外表面上形成具有與樹脂的化學(xué)鍵合力的官能團(tuán)或具有微細(xì)凹凸形狀的氧化鋁膜，因此，進(jìn)入具有這樣特定表面形狀的凹狀部內(nèi)并固化的樹脂成形體的嵌入部和凹狀部之間不僅形成強(qiáng)固的物理卡合結(jié)構(gòu)，還形成彼此無法脫離的化學(xué)鍵合，只要不是鋁成形體的凹狀部和樹脂成形體的嵌入部中有任意一方被破壞或兩者同時被破壞，則不會發(fā)生脫離，鋁成形體和樹脂成形體之間的密合強(qiáng)度和氣密性進(jìn)ー步提高。此外，具有上述特定表面形狀的同時在凹凸部(尤其是凹狀部)的最外表面上具有鋁膜的鋁成形體，與僅具有由蝕刻處理引起的特定表面形狀的情況相比，不僅耐腐蝕性顯著提高，而且耐候性和鋁-樹脂接合面的拉伸強(qiáng)度顯著提高，因此，即使將這樣的鋁成形體放置在非常嚴(yán)酷的環(huán)境下，然后使樹脂進(jìn)入凹狀部內(nèi)并固化，在鋁成形體和樹脂成形體之間依然能維持優(yōu)良的密合強(qiáng)度和氣密性。進(jìn)而，具有上述表面形狀的鋁成形體和樹脂成形體一體化結(jié)合的鋁-樹脂復(fù)合物，與僅通過蝕刻處理的鋁成形體和樹脂成形體一體化結(jié)合的鋁-樹脂復(fù)合物相比，可以制造不僅密合強(qiáng)度、氣密性提高，而且能夠發(fā)揮顯著的耐腐蝕性的鋁-樹脂復(fù)合物。本發(fā)明中，對于因鋁成形體表面的凹凸部而形成的多個凹狀部，如果參照模式化地表示該鋁成形體的截面的圖I進(jìn)行說明，則在鋁成形體I的厚度方向截面上其與該厚度方向垂直相交，且通過凹凸部的最高部的頂部線(TL)和在成形體通過最深部的底部線(BL)之間的中間線(HL)處，通過掃描型電子顯微鏡觀察測得的凹狀部的開ロ寬度⑷的大小在0. I i! m以上且在30 i! m以下、較好是在0. 5 y m以上且在20 y m以下、更好是在I ii m以上且在IOiim以下，深度的大小在0. Ium以上且在30iim以下、較好是在0. 5 y m以上且在20 以下。該凹狀部的開ロ寬度(d)如果小于0. I ym，則注塑成形時熔融樹脂難以進(jìn)入，鋁成形體I和樹脂成形體的界面上產(chǎn)生微小的空隙，難以獲得優(yōu)良的密合強(qiáng)度和氣密性；反之，如果大于30 ym，則在鋁成形體I的表面處理(蝕刻處理)時，溶解反應(yīng)過度進(jìn)行，產(chǎn)生材料表面的缺陷或材料的板厚減少量増大的問題，產(chǎn)生材料強(qiáng)度不足的產(chǎn)品，造成生產(chǎn)率降低。此外，深度如果小于0. Iy m，則難以獲得足夠的樹脂成形體2的嵌入部；反之，如果大于30 ym，則在鋁成形體I的表面處理(蝕刻處理)時，溶解反應(yīng)過度進(jìn)行，產(chǎn)生材料表面的缺陷或材料的板厚減少量増大的問題。本發(fā)明中，關(guān)于因鋁成形體表面的凹凸部而形成的多個凹狀部的密度，在0. Imm見方的區(qū)域內(nèi)，開ロ寬度在0. 5 ii m 20 ii m的范圍內(nèi)且深度在0. 5 y m 20 y m的范圍內(nèi)的I種或2種以上的大小的凹狀部的個數(shù)在5 200個左右的范圍內(nèi)。此外，本發(fā)明的鋁成形體中，形成于該凹狀部的雪檐狀的突出部較好是滿足下述條件在鋁ー樹脂一體成形品的厚度方向截面上，以彼此0. Iym的間隔畫出從該樹脂成 形體側(cè)向鋁成形體側(cè)在厚度方向上延伸的多條觀察線時，在I條觀察線上形成有由樹脂ー鋁ー樹脂構(gòu)成的至少I個以上的層疊部，且該層疊部的鋁成形體部分的厚度在0. I y m以上30iim以下的范圍內(nèi)；鋁ー樹脂一體成形品中，較好是在1000條觀察線的范圍內(nèi)存在I個以上的這樣的雪檐狀的突出部。此外，鋁成形體的多個凹狀部的部分或全部中，既可以具有在內(nèi)部的壁面上形成有至少I個以上的內(nèi)部凹狀部的雙重凹狀部結(jié)構(gòu)，也可以具有在內(nèi)部的壁面上形成有至少I個以上的內(nèi)部突起部的內(nèi)部凹凸結(jié)構(gòu)，還可以同時存在這些雙重凹狀部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部凹凸結(jié)構(gòu)。鋁成形體的多個凹狀部的部分或全部中，通過存在這樣的雙重凹狀部結(jié)構(gòu)或內(nèi)部凹凸結(jié)構(gòu)，鋁成形體的凹狀部和樹脂成形體的嵌入部彼此牢固地結(jié)合，可發(fā)揮鋁成形體和樹脂成形體之間的更優(yōu)良的密合強(qiáng)度和氣密性。本發(fā)明中，為了在耐候性和鋁-樹脂接合面的拉伸強(qiáng)度上發(fā)揮優(yōu)良的性能，在鋁成形體表面的凹凸部的最外表面形成的鋁膜的厚度在0. 001 y m以上30 y m以下的范圍內(nèi)，較好的是在0. 003 ii m以上8 ii m以下，更好的是在0. 006 y m以上5 y m以下。但是，當(dāng)鋁膜為氧化鋁膜(Al2O3)時，其厚度較好的是0. Iiim以上。若鋁膜的厚度不足0. Oliim (氧化鋁膜(Al2O3)的情況下，不足0. I y m)，不能充分發(fā)揮耐候性的效果，若厚度超過30 u m,產(chǎn)生鋁成形體的表面的凹凸部被膜埋沒的問題，接合面的拉伸強(qiáng)度和氣密性降低。[關(guān)于鋁一樹脂復(fù)合物的制造方法]本發(fā)明中，制造上述鋁ー樹脂復(fù)合物時，首先形成表面具有上述多個所要的凹狀部的鋁成形體，作為其方法，可例舉例如對鋁合金材料實(shí)施蝕刻處理而在部分表面或整個表面上形成凹凸部、利用該凹凸部形成具有多個凹狀部的鋁成形體的方法。另外，作為該鋁合金材料的蝕刻處理中使用的蝕刻液，可例舉由例如鹽酸、磷酸、硫酸、こ酸、草酸、抗壞血酸、苯甲酸、丁酸、檸檬酸、甲酸、乳酸、異丁酸、蘋果酸、丙酸、酒石酸等酸水溶液組成的蝕刻液，為了形成開ロ寬度和深度為所要的大小的多個凹狀部或者在凹狀部的部分或全部開ロ緣部形成朝開ロ寬度方向中心突出的雪檐狀的突出部等，即為了將形成于表面的凹狀部控制為所要的形狀和大小，需要使用氧化能力較弱的酸水溶液作為酸水溶液，此外，為了將形成于鋁合金材料表面的氧化皮膜溶解在上述氧化能力較弱的酸水溶液中，需要使用以規(guī)定的濃度含有鹵素離子的蝕刻液。
S卩，作為蝕刻液，可使用在氧化能力較弱的酸水溶液中以規(guī)定的濃度范圍含有選自氯離子(Cr)、氟離子(F 一)和碘離子(I—)的任意I種或2種以上的鹵素離子的蝕刻液。另外，如果使用上述含鹵素離子的氧化能力較弱的酸水溶液，將鋁合金材料浸潰于該蝕刻液中，則首先蝕刻液中的鹵素離子將鋁合金材料表面的氧化皮膜溶解，然后將內(nèi)部的鋁合金溶解，再進(jìn)ー步向鋁合金材料內(nèi)部侵蝕，此時，因?yàn)閮?nèi)部的鋁合金比表面的氧化皮膜更容易被侵蝕(容易溶解)，所以通過設(shè)定蝕刻液的組成和蝕刻處理的條件等，對于因形成于表面的凹凸部而產(chǎn)生的凹狀部，可將其開ロ寬度和深度等控制為所要的大小，在部分或全部的凹狀部的開ロ緣部形成朝開ロ寬度方向中心突出的雪檐狀的突出部。作為為了實(shí)現(xiàn)該目的而使用的蝕刻液，具體可例舉作為酸水溶液的酸濃度在0. I重量％以上且在80重量％以下、較好是在0. 5重量％以上且在50重量％以下的鹽酸水溶液、磷酸水溶液、稀硫酸水溶液、こ酸水溶液等以及酸濃度在5重量％以上且在30重量％以下、較好是在10重量％以上且在20重量％以下的草酸水溶液等；此外，作為為了在這些酸水溶液中導(dǎo)入鹵素離子而添加的鹵化物，可例舉例如氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鋁等氯化物，氟化鈣等氟化物，溴化鉀等溴化物等，考慮到安全性等，優(yōu)選氯化物。另外，該蝕刻液中的鹵素離子濃度通常在0.5克/升(g/L)以上且在300g/L以下，較好是在lg/L以上且在100g/L以下；如果低于0. 5g/L，則鹵素離子的效果小，因此會產(chǎn)生無法形成開ロ緣部具有雪檐狀的突出部的凹狀部的問題，高于300g/L吋，因?yàn)樵阡X成形體的表面處理(蝕刻處理)時溶解反應(yīng)急劇進(jìn)行，所以會產(chǎn)生難以進(jìn)行凹狀部的控制的問題。本發(fā)明中，作為用于在鋁成形體表面形成所要的凹狀部的蝕刻液，硝酸和濃度高于80重量％的濃硫酸等氧化能力較強(qiáng)的酸的水溶液以及氫氧化鈉和氫氧化鉀等堿的水溶液是不合適的。對于鋁合金而言，氧化能力較強(qiáng)的酸水溶液具有皮膜生成能力，反而會在鋁成形體表面形成牢固的氧化皮膜，難以利用鹵素離子來溶解氧化皮膜。此外，氫氧化鈉和氫氧化鉀等堿水溶液對鋁合金的溶解機(jī)理是全面溶解型，即使在添加了鹵素離子的情況下，該傾向也不會改變，難以形成具有所要的形狀和大小的凹狀部。本發(fā)明中，用上述蝕刻液對鋁合金材料的表面進(jìn)行蝕刻處理時的處理?xiàng)l件根據(jù)所使用的蝕刻液的種類、酸濃度、鹵素離子濃度等以及鋁成形體所要求的多個的凹狀部的數(shù)量和大小等而不同，通常而言，為鹽酸水溶液時，處理?xiàng)l件為浴溫20 80°C、浸潰時間I 30分鐘，為磷酸水溶液吋，處理?xiàng)l件為浴溫30 80°C、浸潰時間I 5分鐘，為硫酸水溶液吋，處理?xiàng)l件為浴溫40 80°C、浸潰時間2 8分鐘，為草酸水溶液吋，處理?xiàng)l件為浴溫50 80°C、浸潰時間I 3分鐘，為こ酸水溶液時，處理?xiàng)l件為浴溫50 80°C、浸潰時間I 3分鐘。所使用的蝕刻液的酸濃度和浴溫越高，蝕刻處理的效果越顯著，可實(shí)現(xiàn)短時間處理；浴溫如果低于20°C，則溶解速度慢，生成具有足夠大小(開ロ寬度和深度)的凹狀部需要較長時間，浴溫如果高于80°C，則溶解反應(yīng)急劇進(jìn)行，難以進(jìn)行凹狀部的開ロ寬度和深度的控制；浸潰時間如果不足I分鐘，則難以進(jìn)行凹狀部的開ロ寬度和深度的控制，反之，浸潰時間如果超過30分鐘，則導(dǎo)致生產(chǎn)率降低。本發(fā)明中，在如上所述對鋁合金材料實(shí)施蝕刻處理而形成具有凹狀部的鋁成形體吋，為了進(jìn)行脫脂和表面調(diào)整、除去表面附著物、污染物等，可根據(jù)需要對該蝕刻處理前的鋁合金材料的表面實(shí)施由采用酸水溶液的酸處理和/或采用堿溶液的堿處理構(gòu)成的預(yù)處理。這里，作為該預(yù)處理中所用的酸水溶液，可使用例如用市售的酸性脫脂劑調(diào)制的酸水溶液或者用硫酸、硝酸、氫氟酸、磷酸等無機(jī)酸或こ酸、檸檬酸等有機(jī)酸或?qū)⑦@些酸混合而得的混合酸等酸試劑調(diào)制的酸水溶液等；作為堿水溶液，可使用例如用市售的堿性脫脂劑調(diào)制的堿水溶液、用苛性鈉等堿試劑調(diào)制的堿水溶液或者將其混合而調(diào)制成的堿水溶液等。使用上述酸水溶液和/或堿水溶液進(jìn)行的預(yù)處理的操作方法和處理?xiàng)l件可以與以往用這種酸水溶液或堿水溶液進(jìn)行的預(yù)處理的操作方法和處理?xiàng)l件相同，可通過例如浸潰法、噴霧法等方法進(jìn)行。這樣的蝕刻處理結(jié)束后，本發(fā)明中，在通過蝕刻處理形成的凹凸部的最外表面上 實(shí)施為了 形成含有選自 Al (OH) 3、AlO (OH)、Al2O3'Al (PO4)、Al2 (HPO4) 3、Al (H2PO4)3 和 AlOSiO2中的任意ー種以上的鋁化合物的鋁膜的鋁膜形成處理。作為所述鋁膜形成處理所用的處理溶液，只要是能夠形成含有這樣的鋁化合物的鋁膜就沒有特別限定，例如，可以例舉離子交換水、蒸餾水、硅烷偶聯(lián)劑、磷酸氫銨溶液、磷酸ニ氫銨溶液、磷酸溶液等。實(shí)施上述鋁膜形成處理之后，可根據(jù)需要進(jìn)行水洗處理，該水洗處理可使用エ業(yè)用水、地下水、自來水、離子交換水等，可根據(jù)所制造的鋁成形體適當(dāng)選擇。還可根據(jù)需要對實(shí)施過鋁膜形成處理的鋁合金材料進(jìn)行干燥處理，該干燥處理可以是放置于室溫的自然干燥，也可以是用鼓風(fēng)機(jī)、干燥機(jī)、烘箱等進(jìn)行的強(qiáng)制干燥。鋁膜形成處理的處理?xiàng)l件根據(jù)使用的處理溶液有所不同，具體而言，處理溶液為離子交換水或蒸餾水時，進(jìn)行在50°C以上的溫水中浸潰60秒以上的浸潰處理，或者在0. IMPa以上的加壓下水蒸汽處理I分鐘以上，當(dāng)處理溶液是以0. I 100g/L的比例含有磷酸根、磷酸氫根、磷酸ニ氫根中的任意ー種以上的磷酸根類的磷酸水溶液類溶液時，理想的是在處理溶液中浸潰30秒 30分鐘后，以80 400°C的熱風(fēng)干燥30秒 30分鐘，此外，當(dāng)處理溶液是以0. I 100g/L的比例含有硅烷偶聯(lián)劑的溶液時，理想的是在處理溶液中浸潰30秒 30分鐘后，以80 400°C的熱風(fēng)干燥30秒 30分鐘。通過上述蝕刻處理和鋁膜形成處理或通過預(yù)處理、蝕刻處理和鋁膜形成處理而得到的鋁成形體的表面因蝕刻處理而形成凹凸部，其表面的60度表面光澤度(用須賀試驗(yàn)機(jī)株式會社(スガ試験機(jī)社)制便攜式光澤計(jì)測定)較好是在60以下。該表面光澤度超過60的情況下，在熱塑性樹脂的注塑成形時，熔融樹脂無法充分進(jìn)入鋁成形體的凹狀部內(nèi)，無法獲得鋁成形體和樹脂成形體之間的足夠的接合強(qiáng)度。此外，用SEM或光學(xué)顯微鏡以1000倍的倍數(shù)對通過上述蝕刻處理和鋁膜形成處理或通過預(yù)處理、蝕刻處理和鋁膜形成處理而得到的鋁成形體的表面進(jìn)行截面觀察，對于所得到的截面觀察照片，較好的是鋁成形體的表面積是通過蝕刻處理而形成凹凸部前的鋁合金材料的表面積的I. 2倍以上10倍以下。該表面積増加率低于I. 2倍或高于10的情況下，樹脂無法充分進(jìn)入鋁成形體的凹狀部內(nèi)，無法獲得鋁成形體和樹脂成形體之間的足夠的接合強(qiáng)度。接著，為了獲得本發(fā)明的鋁-樹脂復(fù)合物，在如上所述得到鋁成形體的表面涂布粘結(jié)劑后使金屬或樹脂接合，或者在得到的鋁成形體和金屬之間插入樹脂，通過熱壓機(jī)施加熱和壓力使它們接合，亦或?qū)⒌玫降匿X成形體放入注塑成型用金屬模具內(nèi)，將熔融的規(guī)定的熱塑性樹脂注塑到所述金屬模具內(nèi)并使其固化，即所謂的通過使用了鋁成形體的樹脂的復(fù)合化，制造目標(biāo)物鋁成形體。這里，關(guān)于用于制造本發(fā)明的鋁-樹脂復(fù)合物的樹脂，可単獨(dú)使用各種熱塑性樹月旨，考慮到本發(fā)明的鋁-樹脂復(fù)合物所要求的物理性質(zhì)、用途、使用環(huán)境等，作為熱塑性樹月旨，理想的例子為例如聚丙烯樹脂、聚こ烯樹脂、丙烯臆-丁ニ烯-苯こ烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚苯硫醚(PPS)等聚芳硫醚樹脂、聚縮醛樹脂、液晶性樹脂、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)和聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯(PBT)等聚酯類樹脂、聚甲醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、間規(guī)聚苯こ烯樹 脂等或2種以上的所述熱塑性樹脂的混合物，此外，為了更好地改善鋁成形體和樹脂成形體之間的密合性、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性(耐變形、彎曲等)、電學(xué)性質(zhì)等性能，更理想的是在這些熱塑性樹脂中添加纖維狀、粉粒狀、板狀等填充齊U、各種弾性體成分。此外，作為熱塑性樹脂中所添加的填充劑，可例舉玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、石棉纖維、硼纖維等無機(jī)質(zhì)纖維填充劑，聚酰胺、氟樹脂、丙烯酸樹脂等高熔點(diǎn)有機(jī)質(zhì)纖維填充劑，以石英粉末、玻璃珠、玻璃粉、碳酸鈣為代表的無機(jī)粉體類等粉狀填充劑，玻璃片、滑石、云母等硅酸鹽類等板狀填充劑等，相對于100重量份熱塑性樹脂，填充劑的添加量在250重量份以下，較好是在20重量份以上且在220重量份以下，更好是在30重量份以上且在100重量份以下的范圍內(nèi)添加。該填充劑的添加量如果超過250重量份,則會產(chǎn)生流動性下降、難以進(jìn)入鋁成形體的凹部、無法獲得良好的密合強(qiáng)度、導(dǎo)致機(jī)械特性下降的問題。此外，作為熱塑性樹脂中所添加的弾性體成分，可例舉聚氨酯類、核殼型、烯烴類、聚酯類、酰胺類、苯こ烯類等弾性體，可考慮到注塑成形時的熱塑性樹脂的熔融溫度等來選擇，相對于100重量份熱塑性樹脂，弾性體成分的添加量在30重量份以下，較好是3 25重量份。該弾性體成分的添加量如果超過30重量份，則無法觀察到進(jìn)ー步提高密合強(qiáng)度的效果，會產(chǎn)生機(jī)械特性下降等問題。該弾性體成分的配合效果在使用聚酯類樹脂作為熱塑性樹脂時表現(xiàn)得特別顯著。還可根據(jù)所要求的性能在用于制造本發(fā)明的鋁ー樹脂復(fù)合物中適當(dāng)添加通常添加于熱塑性樹脂的公知的添加剤，即阻燃劑、染料或顔料等著色劑、抗氧化劑或紫外線吸收劑等穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑、潤滑材料、脫模劑、結(jié)晶化促進(jìn)劑、成核劑等。本發(fā)明中，關(guān)于將鋁成形體設(shè)置于注塑成形用模具內(nèi)來進(jìn)行的熱塑性樹脂的注塑成形，可采用所用的熱塑性樹脂所要求的常規(guī)的成形條件，但在注塑成形時熔融的熱塑性樹脂確實(shí)地進(jìn)入鋁成形體的凹狀部內(nèi)并固化這一點(diǎn)是很重要的，較好是將模具溫度或料缸溫度設(shè)定為熱塑性樹脂的種類和物性以及成形循環(huán)所能接受的范圍內(nèi)的較高的溫度，特別是對于模具溫度而言，溫度的下限必須在90°C以上，較好是在130°C以上，上限可根據(jù)所使用的熱塑性樹脂的種類在100°C 比該熱塑性樹脂的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)(添加有弾性體成分時是熔點(diǎn)和軟化點(diǎn)中較高的一方)低20°C左右的溫度的范圍內(nèi)。此外，模具溫度的下限較好是設(shè)定為與熱塑性樹脂的熔點(diǎn)相比不會低140°C以上的溫度。此外，用于制造本發(fā)明的鋁-樹脂復(fù)合物的樹脂，除了上述的熱塑性樹脂以外，也可以使用熱固化性樹脂、常溫固化性樹脂、各種粘結(jié)劑等。熱固化性樹脂可以例舉環(huán)氧樹脂等，此外，常溫固化性樹脂可以例舉聚酯類樹脂等。此外，粘結(jié)劑可以例舉腈橡膠類、合成橡膠類、環(huán)氧類、氰基丙烯酸類、氯こ烯類、塑料類、熱金屬類等。發(fā)明的效果本發(fā)明的鋁-樹脂復(fù)合物與僅進(jìn)行蝕刻處理的情況相比，鋁成形體和樹脂成形體之間的界面(鋁/樹脂界面)的密合強(qiáng)度和氣密性更高，且即使暴露于嚴(yán)酷的腐蝕性環(huán)境也能保持優(yōu)良的密合強(qiáng)度、氣密性以及耐腐蝕性，且能長期保持因鋁的腐蝕引起的外觀變化，是能夠長期維持高可靠性的鋁-樹脂復(fù)合物。因此，本發(fā)明的鋁ー樹脂復(fù)合物適合用作以例如汽車用的各種傳感器部件、家用電器用的各種開關(guān)部件、各種エ業(yè)設(shè)備用的電容器部件等為代表的廣泛的領(lǐng)域內(nèi)的金屬ー樹脂一體成形部件，特別適合用作樹脂成形體從鋁成形體的部分表面以對接狀態(tài)突出且要求高結(jié)合強(qiáng)度的金屬ー樹脂一體成形部件。此外，根據(jù)本發(fā)明的鋁ー樹脂復(fù)合物的制造方法，通過在制造時測定鋁成形體的表面光澤度或表面粗糙度，可預(yù)測所得產(chǎn)品的密合強(qiáng)度，不僅容易進(jìn)行產(chǎn)品制造時的品質(zhì)管理，而且可制造各產(chǎn)品間幾乎沒有密合強(qiáng)度的偏差的可靠性高的產(chǎn)品。


圖I是對實(shí)施例I的鋁成形體的厚度方向截面進(jìn)行復(fù)制而用于對凹狀部進(jìn)行說明的截面復(fù)制圖。圖2是表示根據(jù)圖I進(jìn)行抽象化后的凹狀部的形狀的典型例子的截面說明圖。圖3是用鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)制成的用于拉脫法附著力測定(posiTEST)試驗(yàn)的鋁ー粘結(jié)劑-鋁試驗(yàn)片(評價用試驗(yàn)品)的主視圖及側(cè)視圖。圖4是用鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)制成的用于拉脫法附著力測定試驗(yàn)的鋁ー樹脂-鋁試驗(yàn)片(評價用試驗(yàn)品)的主視圖及側(cè)視圖。圖5是用鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)制成的用于拉脫法附著力測定試驗(yàn)的鋁一樹脂試驗(yàn)片(評價用試驗(yàn)品)的主視圖及側(cè)視圖。圖6是表示在拉脫法附著力測定試驗(yàn)時將評價用試驗(yàn)品設(shè)置于拉脫法附著力測定試驗(yàn)裝置的傳動裝置部的狀態(tài)的截面說明圖。圖7是用于說明評價用試驗(yàn)品的樹脂-鋁-樹脂的疊層部的觀察評價方法的截面說明圖。符號的說明I…鋁成形體(鋁試驗(yàn)片)、TL…頂部線、BL 底部線、HL…中間線、d…開ロ寬度、OL…觀察線、2…樹脂成形體、3…凹狀部、4…粘結(jié)劑、5，7…圓形鍛模(墊樁)(日語ドリ一)、8…傳動裝置、9…圓形鍛模(ドリ一)固定用工具
具體實(shí)施例方式以下基于實(shí)施例及比較例對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。本發(fā)明不限定于下述例子。[實(shí)施例I] [鋁成形體的制備]從厚Imm的鋁合金(JISA 1050-H24)板上切取大小為50mmX 50mm的鋁片(鋁合金
材料)3個，對這些鋁片實(shí)施預(yù)處理，即首先在30重量％硝酸水溶液中于常溫下浸潰5分鐘后，用離子交換水充分水洗，接著在5重量％氫氧化鈉溶液中于50°C浸潰I分鐘后水洗，再在30重量％硝酸水溶液中于常溫下浸潰3分鐘后水洗。接著，對上述預(yù)處理后的鋁片實(shí)施蝕刻處理，即在2. 5重量％的鹽酸水溶液中添加54g/L的氯化鋁六水合物(AlCl3 6H20)作為水溶性無機(jī)鹵化物，配制成蝕刻液(氯離子濃度48g/L)，66°C下在所述蝕刻液中浸潰4分鐘后水洗。接下來，常溫下在30重量％的硝酸水溶液中浸潰3分鐘后水洗，實(shí)施在80°C的熱水中浸潰20分鐘的水和處理，由此，實(shí)施在通過上述蝕刻處理形成的鋁片表面的凹凸部的最外表面形成鋁膜〔A10(0H)〕的鋁膜形成處理，制作3個鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)。[鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)的表面的凹狀部觀察]對于所得的各個鋁試驗(yàn)片，用掃描型電子顯微鏡(日立公司制FE-SEM，S_4500型)觀察其厚度方向截面中的某個區(qū)域的截面，首先確定在鋁成形體的厚度方向截面上與該厚度方向垂直相交且通過凹凸部的最高部的頂部線(TL)，接著與上述大致同樣地確定與鋁 成形體的厚度方向垂直相交且通過凹凸部的最深部的底部線，再從頂部線(TL)向底部線(BL)沿垂直方向畫出線段，將通過該線段的中間部且與頂部線(TL)〔或底部線(BL)〕平行地畫出的中間線(HL)上的存在于鋁成形體和鋁成形體之間的空隙的距離記作凹狀部的開ロ寬度(d)，觀察并測定鋁試驗(yàn)片表面的因凹凸部而形成的凹狀部的形狀和大小(開ロ寬度和深度)，并進(jìn)行測定。在所觀察的各個鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)的某個區(qū)域的截面上，例如圖I的鋁成形體的截面復(fù)制圖所示或根據(jù)該圖I進(jìn)行抽象化后的凹狀部3的形狀的典型例子如圖2所示，是具有從開ロ緣部的一部分朝開ロ寬度方向中心以雪檐狀突出的突出部的凹狀部(形狀a:參照圖2(a))、具有從整個開ロ緣部朝開ロ寬度方向中心以雪檐狀突出的突出部的凹狀部(形狀b :參照圖2 (b))、具有內(nèi)部還形成有凹狀部的雙重凹狀部結(jié)構(gòu)的凹狀部(形狀c :參照圖2(c))以及具有在內(nèi)部的壁面上形成有內(nèi)部突起部的內(nèi)部凹凸結(jié)構(gòu)的凹狀部(形狀d :參照圖2(d))，該實(shí)施例I中觀察到了所有形狀a d的凹狀部。此外，關(guān)于這樣的凹狀部3的形狀，各個鋁試驗(yàn)片相同，此外，即使改變各個鋁試驗(yàn)片的觀察場所也依然相同。這里，關(guān)于所觀察的凹狀部的形狀的評價，將具有上述形狀a d中的任意I個或2個以上的記作良好(〇)，另，將不存在形狀a d中的任何I個的記作不良(X)。對于以下實(shí)施例2 18和比較例I 3中所觀察的凹狀部的形狀也以同樣的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。在所測定的各個鋁試驗(yàn)片的某個區(qū)域的截面上觀察到的凹狀部的大小(開ロ寬度和深度)以及其比例為在0. Imm見方的區(qū)域內(nèi)，開ロ寬度0. Iiim Iu m的凹狀部有10個 100個，開ロ寬度I ii m 10 ii m的凹狀部有I 10個，開ロ寬度1111111 3011111的凹狀部有I 3個，深度在0. 111111 3011111的范圍內(nèi)。此外，形成雙重凹狀部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的凹狀部的大小(開ロ寬度和深度)以及其比例大致同上，在0. Imm見方的區(qū)域內(nèi)，開ロ寬度0. I ii m I ii m的凹狀部有10個 50個，開ロ寬度I y m 10 y m的凹狀部有I 50個，開ロ寬度1111111 3011111的凹狀部有I 2個，深度在0. Iiim 20 的范圍內(nèi)。關(guān)于所述凹狀部的大小也是各個鋁試驗(yàn)片都相同，此外，即使改變各個鋁試驗(yàn)片的觀察場所也基本沒有變化。這里，關(guān)于所觀察的凹狀部的大小的評價，將開ロ寬度在0. I 30 iim的范圍內(nèi)且深度在0. I 30 iim的范圍內(nèi)的記作良好(〇)，將不滿足該條件的記作不良(X)。對于以下實(shí)施例2 18和比較例I 3中所觀察的凹狀部的形狀也以同樣的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。[鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)的表面光澤度評價]使用便攜式光澤計(jì)(須賀試驗(yàn)機(jī)株式會社制)分別測定得到的3個鋁試驗(yàn)片的表面的60度光澤度，算出測定的3個值的平均值，作為鋁試驗(yàn)片的60度光澤度。結(jié)果為26。[鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)的表面積増加率的評價]對于得到的3個鋁試驗(yàn)片，用SEM或光學(xué)顯微鏡以1000倍的倍數(shù)分別進(jìn)行截面觀察，對于得到的截面觀察照片，用圖像處理軟件(ImageJ)測定鋁成形體表面的表面積。對于未處理的鋁合金材料，分別求出得到的各個鋁試驗(yàn)片表面的表面積增加比例，算出得到的3個值的平均值，定義為表面積増加率。結(jié)果為3. 48倍。[鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)的最外表面的平均膜厚的測定] 對于得到的3個鋁試驗(yàn)片，用TEM (FEI制TECNAI G2F20S-TWIN)以10萬倍 30萬倍的倍數(shù)分別進(jìn)行截面觀察，由得到的截面觀察照片測定鋁試驗(yàn)片表面形成的膜的厚度，算出測得的3個值的平均值，將其作為平均膜厚。結(jié)果為0. 3pm。[評價用試驗(yàn)品的拉脫法附著力測定試驗(yàn)、耐候性試驗(yàn)(鹽水噴霧試驗(yàn))以及樹脂-鋁-樹脂的疊層部的觀察評價]I.評價用試驗(yàn)品的配制(I)試驗(yàn)品配置用圓形鍛模的制作對于鋁制的拉脫法附著力測定試驗(yàn)用圓形鍛模(德發(fā)盧斯科株式會社(デフュルスコ社)制；尺寸20mmcKJISA 1100)，與上述鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)同樣，實(shí)施預(yù)處理、蝕刻處理和鋁膜形成處理，制作試驗(yàn)品制作用圓形鍛模，所述圓形鍛模用于制作在以下拉脫法附著力測定試驗(yàn)和耐候性試驗(yàn)(鹽水噴霧試驗(yàn))中使用的評價用試驗(yàn)品。(2)評價用試驗(yàn)品[采用粘結(jié)劑的樹脂(粘結(jié)劑)的接合]的制作如圖3所示，將上述得到的鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)I和試驗(yàn)品制作用圓形鍛模5通過ニ液混合型環(huán)氧類急速固化粘結(jié)劑(亨斯邁 愛德萬測試 瑪特立阿魯茲公司(ハンッ
マン アドバンテス卜 マテリアルズ)制，商品名アラルダイ卜ラピッド)4接合后，用
熱壓機(jī)(亞蘇旺株式會社(ァズワン)制AH-2003)在擠壓壓力0. IMPa下常溫加壓，原狀態(tài)下保持24小時，使其壓接，接著，在粘結(jié)劑固化后，將從鋁試驗(yàn)片I和圓形鍛模5之間的接合面擠出的多余的粘結(jié)劑4用刮刀從接合面分離，將接合面調(diào)整為3. 14cm2，制作鋁-粘結(jié)劑-鋁試驗(yàn)片(評價用試驗(yàn)品)。(3)評價用試驗(yàn)品[采用加熱壓接的樹脂的接合]的制作如圖4所示，在上述得到的鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)I上搭載聚苯硫醚樹脂(東麗株式會社(東レ)制)的顆粒(樹脂)6，使其為0. 04g/cm2，在其上設(shè)置試驗(yàn)品制作用圓形鍛模5，用熱壓機(jī)(亞蘇旺株式會社制AH-2003)在擠壓壓力0. IMPa、板溫300°C下熱壓接，制作樹脂以3. 14cm2的接合面積固定粘結(jié)的鋁-粘結(jié)劑-鋁試驗(yàn)片(評價用試驗(yàn)品)。(4)評價用試驗(yàn)品[采用注塑成形的樹脂的接合]的制作如圖5所示，將上述得到的鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)I放置在圖示外的注塑成形機(jī)(日精株式會社(NISSEI)制ST10R2V)的金屬模具內(nèi)，使用聚苯硫醚樹脂(東麗株式會社制)作為熱塑性樹脂，在注塑時間5秒，注塑速度80毫米/秒，保持壓カlOOMPa，成形溫度320°C，金屬模具溫度160°C的條件下注塑成形，在鋁試驗(yàn)片I的上表面一體化成形樹脂制圓形鍛模7，制作樹脂制圓形鍛模7相對于鋁試驗(yàn)片I的上表面的接合面積為3. 14cm2的鋁-樹脂試驗(yàn)片(評價用試驗(yàn)品)。2.耐候性試驗(yàn)(鹽水噴霧試驗(yàn)；SST 1000小時)關(guān)于上述制作的3種評價用試驗(yàn)品、鋁-粘結(jié)劑-鋁試驗(yàn)片、鋁-樹脂-鋁試驗(yàn)片以及鋁-樹脂試驗(yàn)片，將各個評價用試驗(yàn)品導(dǎo)入鹽水噴霧試驗(yàn)機(jī)(須賀試驗(yàn)機(jī)株式會社制CASSER-23L-IS0)中，經(jīng)過1000小時后，從試驗(yàn)機(jī)中取出評價用試驗(yàn)品，進(jìn)行外觀觀察。關(guān)于所述外觀觀察，評價除接合部以外部位的試驗(yàn)片側(cè)的表面的白銹發(fā)生數(shù)，結(jié)果，在任何一個評價用試驗(yàn)品中，均為零(O)。此外，表面變色的樣子用〇沒有變化、A :略微有變 化、X :有顯著變化三個階段評價，結(jié)果，任何一個評價用試驗(yàn)品的外觀評價均為〇。3.采用拉脫法附著力測定試驗(yàn)機(jī)的接合面拉伸強(qiáng)度評價采用拉脫法附著力測定試驗(yàn)機(jī)(德發(fā)盧斯科株式會社(デフュルスコ社)制)，根據(jù)ASTM D454KIS0 4624)試驗(yàn)法，測定上述耐候性試驗(yàn)后的各個評價用試驗(yàn)品的鋁-樹脂接合面的拉伸強(qiáng)度(圓形鍛模尺寸20mm (K分解能±0. OlMPa、精度± 1%、以及，測定范圍0 20MPa)。關(guān)于所述拉脫法附著力測定，如圖6所示，通過圓形鍛模固定用工具9將評價用試驗(yàn)品的圓形鍛模5 (或7)部分與拉脫法附著力測定試驗(yàn)機(jī)的傳動裝置8連接，然后，用泵施加壓カ測定圓形鍛模5 (或7)部分從鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)I剝離為止的荷重(脫離荷重)，此外，調(diào)查剝離后鋁試驗(yàn)片I的接合部的剝離狀態(tài)。評價用試驗(yàn)品的剝離荷重，在鋁-粘結(jié)劑-鋁試驗(yàn)片的情況下為6. 3MPA，在鋁-樹脂-鋁試驗(yàn)片的情況下為5. 7MPA，此外，鋁-樹脂試驗(yàn)片的情況下為5.5MPA。此外，關(guān)于觀察到的剝離狀態(tài)，粘結(jié)劑或樹脂在鋁試驗(yàn)片的整個接合面上殘存時為良好(〇)，此外，僅在鋁試驗(yàn)片側(cè)一部分殘存時為部分良好(A)，在鋁試驗(yàn)片側(cè)沒有殘存(界面剝離)時為不良(X)，評價結(jié)果，均為良好(O)。4.樹脂-鋁-樹脂的疊層部的觀察評價此外，如圖7所示，分別從鋁試驗(yàn)片朝向?qū)盈B于其上的樹脂(粘結(jié)劑)沿厚度方向切斷，通過SEM或光學(xué)顯微鏡以1000倍的倍率觀察以上制作的3種評價用試驗(yàn)品、鋁-粘結(jié)劑-鋁試驗(yàn)片、鋁-樹脂-鋁試驗(yàn)片以及鋁-樹脂試驗(yàn)片的厚度方向截面，對于所得的截面觀察照片，以彼此0. I y m的間隔畫出從樹脂成形體2側(cè)向鋁成形體I側(cè)在厚度方向上延伸的多條觀察線(OL)時，在I條觀察線上存在有由樹脂(粘結(jié)劑)一鋁ー樹脂(粘結(jié)劑)構(gòu)成的至少I個以上的層疊部，且該層疊部的鋁成形體部分的厚度在0. I y m以上30 y m以下的范圍內(nèi)；將在1000條觀察線(OL)的范圍內(nèi)存在I個以上的這樣的層疊部的情況記作良好(〇)、將這樣的層疊部在1000條觀察線(OL)的范圍內(nèi)I個都不存在的情況記作不良(X)來進(jìn)行評價，結(jié)果均為良好(〇)。對于以下實(shí)施例2 18和比較例I 3也以同樣的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。〔實(shí)施例2 5〕除了使用下述表I所示的處理液以下述表I所示的處理?xiàng)l件制作鋁試驗(yàn)片(鋁成形體)和試驗(yàn)體制作用圓形鍛模來代替實(shí)施例I的80°C、20分鐘的熱水浸潰的水和處理作為鋁膜形成處理之外，與實(shí)施例I同樣地制作評價用試驗(yàn)品(鋁-粘結(jié)劑-鋁試驗(yàn)片、鋁-樹脂-鋁試驗(yàn)片以及鋁-樹脂試驗(yàn)片)，此外，與上述實(shí)施例I同樣地實(shí)施耐候性試驗(yàn)(鹽水噴霧試驗(yàn))、拉脫法附著力測定試驗(yàn)、以及樹脂-鋁-樹脂的層疊部觀察評價。
結(jié)果與實(shí)施例I的結(jié)果一起不于表2。[表I]
權(quán)利要求
1.一種耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，其特征在于，它是含有在部分或全部表面具有凹凸部的鋁合金制鋁成形體和樹脂以對接狀態(tài)結(jié)合在所述鋁成形體的ー個表面上的樹脂成形體的鋁ー樹脂復(fù)合物， 在所述鋁成形體表面，于所述凹凸部的最外表面形成有鋁膜的同時，形成了因所述凹凸部引起的多個凹狀部，所述樹脂成形體中形成有所述樹脂進(jìn)入所述多個凹狀部內(nèi)并固化而得的多個嵌入部，鋁成形體和樹脂成形體通過所述凹狀部和所述嵌入部而相互卡合，其中，所述鋁膜含有選自鋁膜形成處理用的Al (OH) 3、AlO(OH)、A1203、Al (PO4)、Al2 (HPO4) 3、Al (H2PO4)3和AlOSiO2中的任意ー種以上鋁化合物。
2.一種耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，其特征在于，它是含有在部分或全部表面具有凹凸部的鋁合金制鋁成形體和設(shè)置在在所述鋁成形體的表面上的樹脂成形體的復(fù)合物， 在所述鋁成形體表面，于所述凹凸部的最外表面形成有鋁膜的同時，形成了因所述凹凸部引起的多個凹狀部，其中，所述鋁膜含有選自鋁膜形成處理用的Al (OH)3> AlO(OH)、Al2O3' Al (PO4)、Al2 (HPO4) 3、Al (H2PO4) 3 和 AlOSiO2 中的任意ー種以上鋁化合物， 所述各凹狀部在鋁成形體的厚度方向截面上與所述厚度方向垂直相交，且在通過凹凸部最高部的頂部線與通過最深部的底部線之間的中間線處，由掃描型電子顯微鏡觀察測定的開ロ寬度的尺寸為0. I ii m以上30 ii m以下,其深度的尺寸為0. I y m以上30 y m以下， 在所述樹脂成形體中形成有所述樹脂進(jìn)入所述多個凹狀部內(nèi)并固化而得的多個嵌入部， 鋁成形體和樹脂成形體通過所述凹狀部和所述嵌入部而相互卡合。
3.如權(quán)利要求I或2所述的耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，所述鋁成形體中，在部分或全部的所述多個凹狀部中，形成有從凹狀部的部分或整個開ロ緣部朝開ロ寬度方向中心以雪檐狀突出的突出部，藉由該突出部，鋁成形體的凹狀部和樹脂成形體的嵌入部形成彼此無法脫離的卡合結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，其特征在于，在鋁ー樹脂一體成形品的厚度方向截面上，以彼此0. I y m的間隔畫出從所述樹脂成形體側(cè)向鋁成形體側(cè)在厚度方向上延伸的多條觀察線時，雪檐狀突出部在I條觀察線上存在由樹脂ー鋁ー樹脂構(gòu)成的至少I個以上的層疊部，且所述層疊部的鋁成形體部分的厚度在0. I y m以上30 y m以下的范圍內(nèi)，在1000條觀察線的范圍內(nèi)存在I個以上所述雪檐狀突出部。
5.如權(quán)利要求I 4中的任一項(xiàng)所述的耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，鋁成形體的多個凹狀部的部分或全部具有在內(nèi)部的壁面上形成有至少I個以上的內(nèi)部凹狀部的雙重凹狀部結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求I 4中的任一項(xiàng)所述的耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，鋁成形體的多個凹狀部的部分或全部具有在內(nèi)部的壁面上形成有至少I個以上內(nèi)部突起部的內(nèi)部凹凸結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求I 6中的任一項(xiàng)所述的耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，鋁成形體的60度鏡面光澤度在60以下。
8.如權(quán)利要求I 7中的任一項(xiàng)所述的耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物，鋁成形體的表面積是形成凹凸部前的鋁合金材料的表面積的I. 2倍以上10倍以下。
9.一種耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物的制造方法，所述復(fù)合物含有鋁合金制鋁成形體和位于所述鋁成形體表面上的樹脂成形體，所述鋁ー樹脂復(fù)合物的制造方法的特征在干，蝕刻處理鋁合金材料而形成在部分或全部表面具有因凹凸部引起的多個凹狀部的鋁合金材料，接著，在所述鋁合金材料的至少凹凸部表面實(shí)施鋁膜形成處理，在所述凹凸部的最外表面形成含有選自 Al (OH) 3> AlO (OH)、A1203、Al (PO4)、Al2 (HPO4) 3、Al (H2PO4) 3 和 AlOSiO2 中的任意ー種以上鋁化合物的鋁膜，由此形成鋁合金制的鋁成形體，另外，在樹脂成形體成形吋，樹脂進(jìn)入鋁成形體的各凹狀部并固化而形成樹脂成形體的嵌入部，鋁成形體的凹狀部和樹脂成形體的嵌入部相互卡合從而鋁成形體和樹脂成形體一體化結(jié)合。
10.如權(quán)利要求9所述的耐候性優(yōu)良的鋁ー樹脂復(fù)合物的制造方法，鋁成形體的鋁膜通過選自以下任意一種的鋁膜形成處理形成在50°C以上的溫水中浸潰60秒以上；0. IMPa以上的加壓下，水蒸汽處理I分鐘以上；在含有磷酸根、磷酸氫根、磷酸ニ氫根中的任意一種以上的磷酸根類的0. I 100g/L的磷酸類水溶液中浸潰30秒 30分鐘后，用80 400°C的熱風(fēng)干燥30秒 30分鐘；和在含有0. I 100g/L的硅烷偶聯(lián)劑的溶液中浸潰30 秒 30分鐘后用80 400°C的熱風(fēng)干燥30秒 30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供鋁－樹脂復(fù)合物及其制造方法，所述鋁－樹脂樹脂復(fù)合物在一體接合的鋁合金制鋁成形體和樹脂成形體之間的界面的密合強(qiáng)度和氣密性極高，在溫度和濕度、粉塵、腐蝕性物質(zhì)等嚴(yán)酷的環(huán)境下保持優(yōu)良的鋁與樹脂接合面的密合強(qiáng)度和氣密性，此外，不僅耐腐蝕性、耐久性、耐熱性優(yōu)良，而且在耐候性和鋁與樹脂接合面的拉伸強(qiáng)度方面也能發(fā)揮優(yōu)異的性能。所述鋁－樹脂復(fù)合物含有表面具有凹凸部的鋁成形體和樹脂以對接狀態(tài)結(jié)合在所述鋁成形體上的樹脂成形體，在鋁成形體表面的凹凸部的最外表面形成有鋁膜的同時，形成了因所述凹凸部引起的多個凹狀部，此外，樹脂進(jìn)入樹脂成形體的凹狀部形成固化的嵌入部，由這些凹狀部和嵌入部相互卡合而使得耐候性優(yōu)良。
文檔編號B32B15/08GK102652058SQ20108005559
公開日2012年8月29日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者遠(yuǎn)藤正憲, 飯野誠己 申請人:日本輕金屬株式會社