专利名称：铝合金与树脂的复合体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在电子机器的框体、家电机器的框体、构造用构件、机 械构件等中使用的铝合金与高强度树脂的复合体及其制造方法。更详细 地，涉及在各种机械加工中制作的将轻金属合金形状物与热塑性合成树 脂一体化而成的构造物，并且涉及在各种电子机器、家电制品、医疗机
器、车辆用构造构件、车辆装载用品、建筑资材的构件、其他的构造用 构件、外部装饰用构件等中使用的轻金属合金与树脂的复合体及其制造 方法。
背景技术：
在汽车、家庭电器制品、产业机器等广泛的产业及技术领域中，人 们寻求用粘接剂将属于不同种材质的金属和合成树脂 一体化的技术，为 此已开发出多种粘接剂。其中，提出了非常优异的粘接剂。在常温或经 加热而发挥功能的粘接剂用于将金属与合成树脂 一体化的接合中，该方 法在现在是一般的技术。
然而， 一直以来始终在研究是否有不用粘接剂、更合理的接合方法。 提出了在不使用粘接剂的情况下将高强度的工程树脂与镁、铝及作为其 合金的轻金属合金类、不锈钢等铁合金类进行一体化的方法。其中，例 如将铝合金构件插入注塑成型模具中，并向其注塑树脂成分而接合的方 法(以下，称为"注塑接合，，)，目前，才刚开始由本申请人通过铝合金
与聚对苯二曱酸丁二酯树脂(以下称为"PBT，，)、及聚苯;P危醚树脂(以 下称为"PPS")的组合而实用化。
该显示出可以通过金属与合成树脂的组合进行接合注塑的技术，据 本发明人等所知，上述发明是最初发明。本发明人等发现，当将铝合金 形状物浸渍于水溶性胺系化合物的水溶液中，水洗、干燥后插入注塑成 型模具中，将以PBT等为主要成分的热塑性合成树脂组合物进行注塑 时，接合力(本发明中，也称作"固着力")特异性地升高(参照专利文 献l、 2和3)。之后，通过积累在金属处理法中的液体处理经验，使得
优选的表面处理能够稳定，其结果是明确了聚酰胺树脂也可以注塑接合
在铝合金上。该发明在特愿2006-111137号中已提出。
本发明人等接着对于所使用的聚酰胺系树脂，以及是否存在适合于 注塑接合的树脂组成继续进行开发。其结果是阐明了具有特征的聚酰胺 树脂混合物适合于注塑接合，从而完成了本发明。
专利文献l:特开2003-200453号〃>才艮 专利文献2:特开2004-268936号爿>报 专利文献3: WO2004/041532号7>才艮
发明内容
如上所述，可知准备以超微细凹部覆盖的铝合金的形状物，将其插 入注塑成型模具中，向其中注塑聚酰胺树脂组合物，得到铝合金部分和 成型的树脂成型物接合的 一体化物。通过对聚酰胺系树脂的混合物进行 其他研究来挑战能否进一步提高树脂部分和铝合金部分的接合力。
本发明是基于上述那样的技术背景而完成的，实现下述目的。
本发明的目的在于提供增强了铝合金与主要成分为聚酰胺树脂的热 塑性合成树脂组合物的接合强度的、铝合金与树脂的复合体及其制造方 法。
本发明的另一目的在于提供在接合铝合金与主要成分为聚酰胺树 脂的热塑性合成树脂组合物时生产率高的、铝合金与树脂的复合体及其 制造方法。
本发明为了实现上述目的采用以下手段。
本发明1的金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性 合成树脂组合物构件形成，
所述铝合金构件是如下构件经过浸渍于选自氨、肼和水溶性胺化 合物的一种以上的水溶液中的工序，用电子显微镜观察，其表面被数均 内径为lt) 80nm的凹部覆盖，
所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且树脂成分组成中的主要成分为聚酰胺树脂、次要成分为耐沖击性改良材料。
本发明2的金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性 合成树脂组合物构件形成，
所述铝合金构件是如下构件经过浸渍于选自氨、肼和水溶性胺化 合物的一种以上的水溶液中的工序，用电子显微镜观察，其表面被数均 内径为10 80nm的凹部覆盖，
所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且以脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰 胺树脂单纯混合后的混合物和/或分子键合所述脂肪族聚酰胺树脂和所 述芳香族聚酰胺树脂而成的物质为主要的树脂成分组成。
本发明3的金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性 合成树脂组合物构件形成，
所述铝合金构件是如下构件经过浸渍于氨、肼或水溶性胺化合物 的水溶液中的工序，用电子显微镜观察，其表面被数均内径为10~80nm 的凹部覆盖，
所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且树脂成分组成以从不同种的芳香族 聚酰胺的组中选择的两种以上的芳香族聚酰胺为主要成分。
本发明4的金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性 合成树脂组合物构件形成，
所述铝合金构件是如下构件由阳极氧化法形成，利用电子显微镜 观察进行测定，被具有开口部数均内径为10~80nm的孔穴的表面覆盖，
所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且树脂成分组成中的主要成分为聚酰 胺树脂、次要成分为耐冲击性改良材料。
本发明5的金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性 合成树脂组合物构件形成，
所述铝合金构件是如下构件由阳极氧化法形成，利用电子显微镜 观察进行测定，被具有开口部数均内径为10~80nm的孔穴的表面覆盖，
所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且以脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰
胺树脂单纯混合后的混合物、或分子键合脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚 酰胺树脂而成的物质为主要的树脂成分组成。
本发明6的金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性 合成树脂组合物构件形成，
所述铝合金构件是由阳极氧化法形成，利用电子显微镜观察进行测 定，被具有开口部数均内径为10~80nm的孔穴的表面覆盖，
所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且树脂成分组成以从不同种的芳香族 聚酰胺的组中选择的两种以上的芳香族聚酰胺为主要成分。
本发明7的金属树脂复合体是本发明2或5所述的金属树脂复合体， 其特征在于，所述脂肪族聚酰胺树脂是尼龙6或尼龙66,所述芳香族聚 酰胺树脂是由苯二曱酸类和脂肪族二胺合成的芳香族尼龙。
本发明8的金属树脂复合体是本发明3或6所述的金属树脂复合体， 其特征在于，所述不同种的芳香族聚酰胺的组是由邻苯二甲酸和己二胺 合成的聚酰胺、由间苯二甲酸和己二胺合成的聚酰胺以及由对苯二曱酸 和己二胺合成的聚酰胺的组。
本发明9的金属树脂复合体是本发明1~8的金属树脂复合体，其特 征在于，所述热塑性合成树脂组合物，相对于树脂成分组成100质量份， 含有填充材1 200质量份。
本发明10的金属树脂复合体是本发明9的金属树脂复合体，其特 征在于，所述填充材是选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶、碳酸钙、碳酸镁、 二氧化硅、滑石、粘土和玻璃粉中的一种以上的填充材。
本发明11的金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述工
序
浸渍处理工序，浸渍于选自氨、肼和水溶性胺的一种以上的水溶液 中，以便形成被数均内径为10 80nm的凹部覆盖的铝合金构件的表面；
将进行了该浸渍处理工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将树脂成分组成中的主要成分为聚酰胺树脂、次要成分为耐沖击性改良 材料的热塑性合成树脂组合物进行注塑，从而成型为树脂组合物构件，
并且将所述树脂组合物构件接合在所述铝合金构件的所述表面上的工 序。
本发明12的金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述 工序
浸渍处理工序，浸渍于选自氨、肼和水溶性胺的一种以上的水溶液 中，以便形成被数均内径为10 80nm的凹部覆盖的铝合金构件的表面；
将进行了该浸渍处理工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将热塑性合成树脂组合物进行注塑，从而成型为树脂组合物构件，并且 将所述树脂组合物构件接合在所述铝合金构件的所述表面上的工序；所 述热塑性合成树脂组合物以脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰胺树脂单 纯混合后的混合物、或分子键合所述脂肪族聚酰胺树脂和所述芳香族聚 酰胺树脂而成的物质为主要的树脂成分组成。
本发明13的金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述 工序
浸渍处理工序，浸渍于选自氨、肼和水溶性胺的一种以上的水溶液 中，以便形成被数均内径为10 80nm的凹部覆盖的铝合金构件的表面；
将进行了该浸渍处理工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将树脂成分组成是以选自由邻苯二甲酸和己二胺合成的聚酰胺、由间苯 二甲酸和己二胺合成的聚酰胺以及由对苯二曱酸和己二胺合成的聚酰 胺中的两种以上的聚酰胺为主要成分的热塑性合成树脂组合物进行注 塑，从而成型为树脂组合物构件，并且将所述树脂组合物构件接合在所 述铝合金构件的所述表面上的工序。
本发明14的金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述 工序
阳极氧化工序，形成被开口部数均内径为10~80nm的孔穴覆盖的 铝合金构件表面，
将进行了该阳极氧化工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将树脂成分组成中的主要成分为聚酰胺树脂、次要成分为耐冲击性改良 材料的热塑性合成树脂组合物进行注塑，从而成型为树脂组合物构件， 并且将所述树脂组合物构件接合在所述铝合金构件的所述表面上的工序。
本发明15的金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述 工序
阳极氧化工序，形成被开口部数均内径为10~80nm的孔穴覆盖的 铝合金构件的表面，
将进行了上述阳极氧化工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具 中，将热塑性合成树脂组合物进行注塑，从而成型为树脂组合物构件， 并且将所述树脂组合物构件接合在所述铝合金构件的所述表面上的工 序；所述热塑性合成树脂组合物以脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰胺树 脂单纯混合后的混合物、或分子键合脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰胺 树脂而成的物质为主要的树脂成分组成。
本发明16的金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述 工序
阳极氧化工序，形成被开口部数均内径为10 80nm的孔穴覆盖的 铝合金构件的表面，
将进行了该阳极氧化工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将树脂成分组成是以选自由邻苯二甲酸和己二胺合成的聚酰胺、由间苯 二甲酸和己二胺合成的聚酰胺以及由对苯二甲酸和己二胺合成的聚酰 胺中的两种以上的聚酰胺为主要成分的热塑性合成树脂组合物进行注 塑，从而成型为树脂组合物构件，并且将所述树脂组合物构件接合在所 述铝合金构件的所述表面上的工序。
具体实施例方式
以下，对构成上述各发明的各要素进行详细说明。
对完成了上述前处理工序的铝合金构件进行在水溶性胺系化合物的 水溶液中的浸渍处理。该浸渍处理是浸渍于选自氨、肼和水溶性胺化合 物的一种以上的水溶液中，为了形成超微细的凹凸而对铝合金构件的表 面进行蚀刻的处理。作为水溶性胺化合物，有甲胺、二甲胺、三曱胺、 乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、乙醇胺、烯丙胺、乙醇胺、二乙醇胺、 三乙醇胺、苯胺等。
这些水溶液优选调整到PH9-10的弱碱性，浸渍适当时间后的铝合 金的表面被蚀刻成超微细的凹凸，若以电子显微镜观察，则成为被直径 10~100nm的凹凸部覆盖的状况。在使用水溶性胺、或肼的水溶液时， 可以制成浓度1%~30%的水溶液，在常温 70。C下使用0.5分钟 十几分 钟。使用氨水时，可以以20%左右的浓度在常温下以十几~几十分钟的 浸渍时间来使用。浸渍后进行水洗、热风干燥。铝合金经过上述浸渍处 理，用电子显微镜观察以10万倍进行测定，成为表面被平均内径 10~80nm的微细凹部覆盖那样的铝合金。对凹部内径的大小进行详细说 明。另外，本发明中所称的数均内径是指在该电子显微镜照片上划分例 如200nm矩形的单位正方形，将其中所观察到的凹部状物的直径全部 在该照片上测定，将其总和除以所测定的凹部数目而得到的值。
凹部内径小于10nm时，尽管本发明人等利用水溶性胺系化合物的 水溶液进行很多蚀刻实验，但都没有发现表面被这种超微细凹部覆盖的 情况。即使是后述的阳极氧化，在本发明人等进行的实验中，孔开口部 内径也都在10nm以上。并且，即使是使用在日本国内出售的具有最高 水平分辨率机型的电子显微镜(SEM型)观察其表面，5nm以下的分 辨也是由于周边的振动而难以明确观察的区域。总之，虽然推测即使是 凹部内径、或利用阳极氧化得到的孔的开口部内径小于10nm,本发明 也可以适用，但在现阶段还不能明确地确认。因此，本发明人等对用电 子显微镜能够明确观察的10nm以上的凹部进行说明，并作为本发明的 范围。
另外，通过将铝合金构件浸渍于水溶性胺系化合物的水溶液中，形 成凹部的数均内径超过80nm的凹部时，结果所制造的本发明的金属树 脂复合体的固着力大幅劣化。对其理由进行说明，即，将铝合金构件浸
渍于这些腐蚀性水溶液中腐蚀表面时，本发明人等用电子显微镜观察得 知以下内容。
以现象最明显的铝合金A5052 ( JIS规格)的例子进行说明，则将 水溶性胺水溶液调整到PH10左右的弱碱性，将温度调整到5(TC左右浸 渍时，立即产生内径为20 40nm的凹部，在1分钟左右，该凹部的深 度成为与内径同等的水平。并且，如果进一步继续浸渍，则凹部的深度 被腐蚀而加深，经该腐蚀，形成凹部的外周即边缘部分也被腐蚀了，平 均后凹部的内径变得更大。
将A5052片浸渍20分钟左右后，将其水洗，干燥，若用电子显微 镜观察该表面，则从表面可见的凹部的内径变大为约100nm。然而，如 果更详细地观察凹部的中间，则明确了像蚯封j挖洞那样复杂而细小的凹 部、沟状形状交错着。根据本发明人等进行的、在本发明中使用的与聚 酰胺系树脂注塑接合实验的结果，凹部平均内径以80nm为界限，接合 力(在本发明中，也称为"固着力")骤减。
即，在利用向弱碱性溶液中浸渍A5052铝合金片的化学蚀刻中，几 乎是以平均内径80nm为界限、在注塑接合中的接合力快速下降。作为 随着凹部直径增大而接合力快速下降的理由，本发明人等认为与上述凹 部内的复杂形状有关。
即，本发明中所使用的聚酰胺树脂在注塑成型的成型条件下侵入到 在金属侧形成的超微细的凹部中，侵入之后熔融的聚酰胺树脂结晶化。 相反地，为了侵入的熔融聚酰胺树脂结晶化，而调整、设定向聚酰胺树 脂中添加的组合物、超微细的凹部的大小、注塑成型条件等。
认为如果凹部的直径和深度是超微细且无数凹部覆盖着金属表面， 则进入凹部后结晶化的聚酰胺树脂和金属部分会被无数锚定效果支撑， 从而产生非常强的接合力。而当具有80nm以上的大的凹部的表面时， 通过想象树脂流动、结晶化、固化的动态情况而明确接合力变弱的理由。 即，为了在铝合金表面制作直径数十nm的微细凹部而进行浸渍时，浸 渍时间过长，持续到凹部直径超过80nm时，如上述那样，在凹部内会 再次在各个方向上多层地形成小的凹部孔穴、或者贯通孔等，形成三维 的非常复杂的形状。
如果将这样被深度腐蚀的铝合金片垂直切断，观察其断面，则形成
具有自表面深达100~200nm的部分犹如虫蛀那样形状的层，也就是说 形成孔穴、或贯通孔相互地连通的海绵状层。总之，如果蚀刻进行到凹 部直径大至80nm时，铝合金片的表层变成海绵层状，且表层自身的机 械性强度变弱。此外，当其表面形成海绵层状时，注塑的树脂不可能进 入到位于金属表面的复杂深入的孔穴、或通过贯通孔所形成的空间的最 深处。
这是由于树脂在到达最深处之前就变冷而开始结晶化或固化了 。注 塑的树脂虽然能够深入到海绵状物的表面部分，但不能到达深处。因此， 如果在铝合金与树脂一体化后施加剪切力、或者施加从铝合金上剥离树 脂的方向的荷重进行破坏时，则机械性应力弱的树脂部分未断裂，而先 是没有填充树脂的铝合金表面的海绵层断裂。为此，不能显示高的接合 力。
进而，在本发明中，可以使用树脂组成为以从不同种的芳香族聚酰 胺的组中选择的两种以上的芳香族聚酰胺为主要成分的热塑性合成树
脂组合物。此时，两种以上的芳香族聚酰胺可以是单纯混合后的混合物， 也可以是分子键合而成的物质。在使用单纯混合后的混合物时，可以以 两种以上的上述芳香族聚酰胺为主要成分，可以优选使用两种以上选自 由邻苯二甲酸和己二胺合成的聚酰胺树脂、由间苯二曱酸和己二胺合成
的聚酰胺树脂(尼龙61)以及由对苯二曱酸和己二胺合成的聚酰胺树脂 (尼龙6T)中的树脂，更加优选尼龙6T与尼龙6I的组合。
此时，以树脂成分合计为100质量份，优选尼龙6T为10~卯质量 份，尼龙61为10~卯质量份。更优选尼龙6T为50-80质量份，尼龙 61为20~50质量份。通过设在上述范围，可以获得具有优异的耐热特性、 且适合与铝粘接的热塑性合成树脂组合物。在使用将两种以上的芳香族 聚酰胺进行分子键合而成的化合物时，也优选使用与单纯混合时同样比 例的共聚尼龙。
依照ISO 307标准方法，用96%硫酸进行粘度数测定。 [实施例1
购入市售的1.6mm厚的A5052铝合金板。切成许多18mmx45mm
的长方形片。在该铝合金片的端部用压制机开直径2mm(l)的孔穴。准备 由聚氯乙烯树脂覆盖的铜线。向10片合金片的孔穴中通入铜线并弯曲 铜线中间，使得合金片之间紧挨着但不接触地悬挂10个。准备含15% 的铝用脱脂材"NE-6 (日本东京都，Meltex林式会社制造)"的槽，将 液温设为75°C。在该脱脂材水溶液中浸渍5分钟，水洗。接着，在另外 的槽中准备1%浓度的盐酸水溶液，将液温设为40'C。向其中浸渍先前 的铝合金片1分钟后进行水洗。
接着，在另外的槽中准备l。/。氢氧化钠水溶液，将液温设为40'C。 向其中浸渍先前的合金片l分钟后进行水洗。接着，在另外的槽中准备 1%的盐酸水溶液，将液温设为40'C。向其中浸渍先前的合金片1分钟 后进行水洗。接着，在60'C的3.5%量的一水合肼水溶液中浸渍先前的 合金片1分钟，水洗，在60'C下用热风干燥机千燥20分钟。将铝合金 片从铜线上取出，用铝箔包裹，将其放入聚乙烯袋中密封。第二天，用 电子显微镜"S-4800(日本东京都，林式会社日立制作所制造)"，以10万 的倍率进行观察，确认了以直径为20 40nm、数均内径为25nm的凹部 覆盖表面整面。
另一方面，用参考例1的方法合成由77质量％的由己二酸和己二 胺合成的尼龙66成分、17质量％的由间苯二甲酸和己二胺合成的尼龙 61成分以及6质量％的尼龙6成分构成的嵌段聚合物。所得的合成树脂 用参考例2记载的方法测定的粘度数为85ml/g，熔融粘度使用流动试验 仪"CFT-500(日本京都府，林式会社岛津制作所制造)，，在温度为270°C、 荷重98.1N (10kgf)的条件下为380泊。用双轴挤出机"TEM-35B (东 芝机械林式会社制造)"，由侧向进料口以添加量为50质量％供给玻璃 纤维"RES03-TP91(日本板硝子林式会社制造)，，，同时在料筒温度280'C 下熔融混炼，得到颗粒化的聚酰胺系树脂组合物。
将铝合金片保管两天后，取出M片，用手套抓住以避免油分等附着， 插入注塑成型模具中。注塑成型模具的构造图如图l所示，图中的l表示 铝合金片，2表示可动侧模板，3表示固定侧模板，4表示树脂注塑的模 腔部，5表示针孔型浇口， 6表示接合面。如果完成注塑接合，则得到 图2所示的一体化物。图2中，l是铝合金片(1.6mmx45.0mmx 18.0mm ), 4是树脂部(3mmx50mmxl0mm )， 5是针孔型浇口 ， 6是接合面
(5mmxl0mm)。接合面的面积为0.5cm2。关闭模具，注塑含有50%玻 璃纤维的上述尼龙系树脂组合物，得到图2所示的一体化物。
注塑温度为260'C,模具温度为140。C。在注塑接合后的约2小时后， 放入150'C的热风干燥机中放置1小时，放冷。其后2天后用拉伸试验 机对10个样品全部进行拉伸断裂试验。在该试验中，可以测定剪切断 裂力。其结果是平均后的剪切断裂力为26.0MPa ( 265kgf/cm2 )。
[比较例1
除了使用含45。/。玻璃纤维的尼龙66"Amilan CM3001G45 (日本东京 都，东丽林式会社制造)"作为树脂组合物以外，其余与实施例1完全 相同地进行实验。所得的铝合金片和尼龙66树脂的一体化物的剪切断 裂力平均为18.9MPa (193kgf/cm2 )，比实施例1低。
[实施例2
预先将尼龙6"CM1010 (东丽林式会社制造)"63质量％、乙烯-曱 基丙烯酸共聚物的离聚物(HIMILAN1706 (日本东京都，三井杜邦聚 合化学林式会社制造))7质量％混合后，用双轴挤出机"TEM-35 (日 本静冈县，东芝机械林式会社制造)"，由侧向进料口以添加量为30质 量n/。供给玻璃纤维"RES03-TP91 (日本板硝子林式会社制造)"，同时 在料筒温度250'C下熔融混炼，得到颗粒化的聚酰胺/弹性体树脂组合 物。将所得的聚酰胺/弹性体的混合树脂组合物在175。C干燥2小时。除 了使用该树脂组合物以外，其余与实施例l完全同样地进行实验。得到 与铝合金片的一体化物样品，进行拉伸断裂试验，测定剪切断裂力，结 果是以10个的平均计为24.6MPa ( 251kgf/cm2 )。
[比较例2
除了使用含玻璃纤维30。/。的尼龙6"AmilanCM1011G30 (东丽林式 会社制造)"作为树脂组合物以外，其余与实施例2完全相同地进行实 验。所得的铝合金片和尼龙6树脂的一体化物的剪切断裂力平均为 20.1MPa ( 205kgf/cm2),显著寸氐于实施例2。
[实施例3
用参考例1的方法合成由12质量％的由己二酸和己二胺合成的尼龙66成分、62质量％的由对苯二甲酸和己二胺合成的尼龙6T成分以及 26质量％的由间苯二甲酸和己二胺合成的尼龙61成分构成的聚合物。 所得的合成树脂用参考例2记载的方法测定的粘度数为85ml/g，熔融粘 度使用流动试验仪"CFT-500 (林式会社岛津制作所制造)"在温度为 300。C、荷重10kg的条件下为360泊。用双轴挤出机"TEM-35B (东芝 机械林式会社制造)"，由侧向进料口以添加量为30质量％供给玻璃纤 维"RES03-TP91 (日本东京都，日本板硝子林式会社制造)"，同时在 料筒温度300'C下熔融混炼，得到颗粒化的聚酰胺树脂组合物。
除了使用该芳香族尼龙系树脂组合物以及将注塑温度设为280 'C以 外，其余与实施例1完全相同地进行实验。得到与铝合金片的一体化物 样品，进行拉伸断裂试验，测定剪切断裂力，结果是以10个的平均计 为25.5MPa ( 260kgf/cm2 )。
[实施例4
用参考例1的方法合成由70质量％的由对苯二甲酸和己二胺合成的 尼龙6T成分、30质量％的由间苯二甲酸和己二胺合成的尼龙61成分构 成的聚合物。所得的合成树脂用参考例2记载的方法测定的粘度数为 卯ml/g，熔融粘度使用流动试验仪"CFT-500 (株式会社岛津制作所制 造)，，在温度为300°C、荷重10kg的条件下为380泊。用双轴挤出机 "TEM-35B (东芝机械林式会社制造)"，由侧向进料口以添加量为30 质量。/。供给玻璃纤维"RES03-TP91 (日本板硝子林式会社制造)"，同 时在料筒温度300。C下熔融混炼，得到颗粒化的聚酰胺树脂組合物。
除了使用该全部为芳香族尼龙系树脂组合物以及将注塑温度设为 2卯'C以外，其余与实施例1完全相同地进行实验。得到与铝合金片的一 体化物样品，进行拉伸断裂试验，测定剪切断裂力，结果是以10个的 平均计为24.0MPa ( 245kgf/cm2 )。
[实施例5
将市售的1.6mm厚的A5052铝合金切成许多18mmx45mm的长方 形片，作为金属板l的铝合金板。在该铝合金板的端部开孔穴，对十几 个穿过用聚氯乙烯覆盖的铜线，弯曲加工铜线，使得铝合金板之间不相
互重叠，并使得全部铝合金板能同时悬挂。在槽中将市售的铝合金用脱
脂剂"NE-6 (Meltex林式会社制造)"7.5。/。投入水中后，在75。C进行加 热溶解，将上述的铝合金板浸渍5分钟，充分水洗。
接着，在另外的槽中准备已调至50'C的10%氢氧化钠水溶液，在其 中浸渍上述铝合金板0.5分钟后充分水洗。接着，在另外的槽中准备已 调至卯。C的60%硝酸溶液，浸渍15秒后充分水洗。接着，在另外的槽 中准备已调至20。C的5%硫酸水溶液，在上述铝合金的孔穴部接线直流 电源装置"ASR3SD-150-500 (中央制作所制造)"的阳极，阴极接线在 放入槽中的铅板上，以电流密度为5A/dii^的恒定电流控制进行阳极氧 化。阳极氧化40分钟后进行水洗，装入60'C的热风干燥机中干燥1小 时。 一天后，用电子显微镜观察其中一个，确认数均内径为17nm的微 细孔口覆盖着表面。
两天后，取出残留的铝^r板，用手套抓住有孔穴的一方，以避免油 分等附着，插入已调至140'C的注塑成型模具中。关闭模具，将与在实施 例3中使用时同样的芳香族尼龙系树月旨组合物在注塑温度280r下注塑。 模具温度为140'C，得到12个图2所示的一体化的复合体。 一天后对它 们进行拉伸试验。10个的平均剪切断裂力为25.5MPa ( 260kgf/cm2 )。
图1是模式地表示制造铝合金构件与以聚酰胺树脂为主要成分的热 塑性合成树脂组合物构件的复合体的注塑成型模具的剖面图。
图2是模式地表示铝合金构件与以聚酰胺树脂为主要成分的热塑性 合成树脂组合物构件的复合体的单体的外观图。
标号说明 1铝合金构件
2 可动侧模板 3固定侧模板
4热塑性合成树脂组合物构件 5针孔型浇口
6 接合面 7复合体
权利要求
1.金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性合成树脂组合物构件形成，所述铝合金构件是如下构件经过浸渍于选自氨、肼和水溶性胺化合物的一种以上的水溶液中的工序，用电子显微镜观察，其表面被数均内径为10～80nm的凹部覆盖，所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于所述铝合金构件的所述表面上，并且树脂成分组成中的主要成分为聚酰胺树脂、次要成分为耐冲击性改良材料。
2. 金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性合成树 脂组合物构件形成，所述铝合金构件是如下构件经过浸渍于选自氨、肼和水溶性胺化 合物的一种以上的水溶液中的工序，用电子显微镜观察，其表面被数均 内径为10 80nm的凹部覆盖，所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且以脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰 胺树脂单纯混合后的混合物、和/或分子键合所述脂肪族聚酰胺树脂和 所述芳香族聚酰胺树脂而成的物质为主要的树脂成分组成。
3. 金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性合成树 脂组合物构件形成，所述铝合金构件是如下构件经过浸渍于氨、肼或水溶性胺化合物 的水溶液中的工序，用电子显微镜观察，其表面被数均内径为10~80nm 的凹部覆盖，所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且树脂成分组成以从不同种的芳香族 聚酰胺的组中选择的两种以上的芳香族聚酰胺为主要成分。
4. 金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性合成树 脂组合物构件形成，所述铝合金构件是如下构件由阳极氧化法形成，利用电子显微镜 观察进行测定，被具有开口部数均内径为10~80nm的孔穴的表面覆盖，所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且树脂成分组成中的主要成分为聚酰胺树脂、次要成分为耐沖击性改良材料。
5. 金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性合成树 脂组合物构件形成，所述铝合金构件是如下构件由阳极氧化法形成，利用电子显微镜 观察进行测定，被具有开口部数均内径为10 80nm的孔穴的表面覆盖，所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且以脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰 胺树脂单纯混合后的混合物、或分子键合脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚 酰胺树脂而成的物质为主要的树脂成分组成。
6. 金属树脂复合体，其特征在于，由铝合金构件和热塑性合成树 脂组合物构件形成，所述铝合金构件是如下构件由阳极氧化法形成，利用电子显微镜 观察进行测定，被具有开口部数均内径为10 80nm的孔穴的表面覆盖，所述热塑性合成树脂组合物构件是如下构件经注塑成型而固着于 所述铝合金构件的所述表面上，并且树脂成分组成以从不同种的芳香族 聚酰胺的组中选择的两种以上的芳香族聚酰胺为主要成分。
7. 根据权利要求2或5所述的金属树脂复合体，其特征在于， 所述脂肪族聚酰胺树脂是尼龙6或尼龙66，所述芳香族聚酰胺树脂是由苯二曱酸类和脂肪族二胺合成的芳香族尼龙。
8. 根据权利要求3或6所述的金属树脂复合体，其特征在于， 所述不同种的芳香族聚酰胺的组是由邻苯二甲酸和己二胺合成的聚酰胺、由间苯二甲酸和己二胺合成的聚酰胺以及由对苯二甲酸和己二 胺合成的聚酰胺的组。
9. 根据权利要求1~8中任一项所述的金属树脂复合体，其特征在于，所述热塑性合成树脂组合物，相对于树脂成分组成100质量份，含 有1 200质量份的填充材。
10. 根据权利要求9所述的金属树脂复合体，其特征在于， 所述填充材是选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶、碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅、滑石、粘土和玻璃粉中的一种以上的填充材。
11. 金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述工序 浸渍处理工序，浸渍于选自氨、肼和水溶性胺的一种以上的水溶液中，以便形成被数均内径为10 80nm的凹部覆盖的铝合金构件的表面； 将进行了该浸渍处理工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将树脂成分组成中的主要成分为聚酰胺树脂、次要成分为耐冲击性改良 材料的热塑性合成树脂组合物进行注塑，从而成型为树脂组合物构件， 并且将所述树脂组合物构件接合在所述铝合金构件的所述表面上的工序。
12. 金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述工序 浸渍处理工序，浸渍于选自氨、肼和水溶性胺的一种以上的水溶液中，以便形成被数均内径为10 80nm的凹部覆盖的铝合金构件的表面； 将进^f亍了该浸渍处理工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将热塑性合成树脂组合物进行注塑，从而成型为树脂组合物构件，并且 将所述树脂组合物构件接合在所述铝合金构件的所述表面上的工序；所 述热塑性合成树脂组合物以脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰胺树脂单 纯混合后的混合物、或分子键合所述脂肪族聚酰胺树脂和所述芳香族聚 酰胺树脂而成的物质为主要的树脂成分组成。
13. 金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述工序 浸渍处理工序，浸渍于选自氨、肼和水溶性胺的一种以上的水溶液中，以便形成被数均内径为10 80nm的凹部覆盖的铝合金构件的表面； 将进行了该浸渍处理工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将树脂成分组成是以选自由邻苯二甲酸和己二胺合成的聚酰胺、由间苯 二甲酸和己二胺合成的聚酰胺以及由对苯二曱酸和己二胺合成的聚酰 胺中的两种以上的聚酰胺为主要成分的热塑性合成树脂组合物进行注 塑，从而成型为树脂组合物构件，并且将所述树脂组合物构件接合在所 述铝合金构件的所述表面上的工序。
14. 金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述工序 阳极氧化工序，形成被开口部数均内径为lt) 80nm的孔穴覆盖的铝合金构件表面；将进行了该阳极氧化工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将树脂成分组成中的主要成分为聚酰胺树脂、次要成分为耐冲击性改良 材料的热塑性合成树脂组合物进行注塑，从而成型为树脂组合物构件， 并且将所述树脂组合物构件接合在所述铝合金构件的所述表面上的工 序。
15. 金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述工序 阳极氧化工序，形成被开口部数均内径为10~80nm的孔穴覆盖的铝合金构件的表面；将进行了所述阳极氧化工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具 中，将热塑性合成树脂组合物进行注塑，从而成型为树脂组合物构件， 并且将所述树脂组合物构件接合在所述铝合金构件的所述表面上的工 序；所述热塑性合成树脂组合物以脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰胺树 脂单纯混合后的混合物、或分子键合脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰胺 树脂而成的物质为主要的树脂成分组成。
16. 金属树脂复合体的制造方法，其特征在于，包括下述工序 阳极氧化工序，形成被开口部数均内径为10~80nm的孔穴覆盖的铝合金构件的表面；将进行了该阳极氧化工序的所述铝合金构件插入注塑成型模具中， 将树脂成分组成是以选自由邻苯二曱酸和己二胺合成的聚酰胺、由间苯 二甲酸和己二胺合成的聚酰胺以及由对苯二甲酸和己二胺合成的聚酰 胺中的两种以上的聚酰胺为主要成分的热塑性合成树脂组合物进行注 塑，从而成型为树脂组合物构件，并且将所述树脂组合物构件接合在所 述铝合金构件的所述表面上的工序。
全文摘要
在电子机器、家电机器等中，兼顾实现良好的金属制框体和良好的合成树脂结构、生产率高且具有批量生产性、形状和结构可以自由设计是重要的。此外，要求不限于在电子机器、家电机器中，而且在各种构件、构造物中起到轻量化和高强度化的作用。作为解决方式，使用在腐蚀性水溶液中将铝合金形状物进行浸渍处理的方法来形成以超微细凹部覆盖的表面，或者进行阳极氧化从而形成以超微细的孔的开口部覆盖的金属氧化物层。作为树脂，可以准备与耐冲击性改良材料混合后的聚酰胺树脂、脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺的混合物或者是芳香族聚酰胺之间的混合物。将铝合金形状物插入注塑成型模具中，向它的表面注塑聚酰胺系树脂组合物从而制作一体化的复合物。
文档编号B29K105/12GK101341023SQ20068004607
公开日2009年1月7日 申请日期2006年12月7日 优先权日2005年12月8日
发明者中濑道行, 安藤直树, 岩桥诚, 成富正德 申请人:大成普拉斯株式会社