[發明專利]鋁系金屬樹脂復合結構體、鋁系金屬構件、鋁系金屬構件的制造方法及鋁系金屬樹脂復合結構體的制造方法

在審

• 申請號: 202080010085.5
• 申請日: 2020-01-29
• 公開（公告）號: CN113396243A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 島崎絢也
• 申請（專利權）人: 三井化學株式會社
• 主分類號: C23F1/20
• 分類號: C23F1/20;B29C45/14
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 焦成美

鋁系金屬樹脂復合結構體，其是具備在表面的至少一部分形成有樹枝狀層(103?2)的鋁系金屬構件(103)、和介由樹枝狀層(103?2)接合于鋁系金屬構件(103)并且由熱塑性樹脂組合物形成的樹脂構件(105)的鋁系金屬樹脂復合結構體(106)，對鋁系金屬構件(103)中的至少與樹脂構件(105)的接合部表面(104)進行傅里葉變換紅外分光光度計(FTIR)分析，將在3400cm^?1處觀測到的吸收峰的吸光度設為A₁，將連接了3800cm^?1的吸光度與2500cm^?1的吸光度的直線的3400cm^?1處的吸光度設為A₀時，吸光度差(A₁?A₀)在0.03以下的范圍內。

技術領域

本發明涉及鋁系金屬樹脂復合結構體、鋁系金屬構件、鋁系金屬構件的制造方法及鋁系金屬樹脂復合結構體的制造方法。

背景技術

以電氣·汽車領域為中心，在廣泛的產業領域中用于使鋁系金屬與樹脂一體化的技術的開發正在盛行。以往，鋁系金屬與樹脂的接合一般使用粘接劑，為此開發了多種粘接劑。然而，粘接劑的使用不僅增加生產工序數量，而且成為產品成本上升的主要原因。另外，使用粘接劑時，還存在粘接力隨時間變化而降低，在高溫下不呈現充分接合強度的情況，因此難以適用于汽車等要求耐熱性的用途。另外，以往也廣泛地進行了螺紋固定等機械接合方法，但從輕量化的觀點考慮，其普及受到限制。

近年來，不使用粘接劑而使鋁系金屬與樹脂一體化的技術的研究開發活躍了起來。例如，專利文獻1中提出了以下技術：將鋁合金在熱水中進行浸漬處理，從而在其表面上形成厚度為5～100nm的微多孔質的含羥基的樹枝狀層，接下來在處理表面上注射成型以聚苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚為主的熱塑性樹脂，從而使鋁與樹脂一體化。根據該方法，能夠在不使用化學物質的情況下使鋁合金表面微多孔質化，另外，能夠使樹脂在該微多孔質面上牢固地一體接合化，因而可以說在產業上是頗有吸引力的技術。

作為將這樣的鋁系金屬與樹脂接合或者一體化的其他技術，例如，專利文獻2中公開了由金屬部件(其表面被利用陽極氧化法形成的數均內徑為10～80nm的孔的開口部覆蓋)、和利用注射成型固著于上述金屬部件的樹脂組合物部件(其樹脂成分組成中，包含70～99重量％聚苯硫醚及1～30重量％聚烯烴系樹脂)形成的復合體。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-162115號公報

專利文獻2：日本特開2007-50630號公報

發明內容

發明所要解決的課題

本申請的發明人忠實地根據專利文獻1中記載的發明內容、驗證其效果，結果確認到：即使以相同的表面處理條件且相同的成型條件將相同的鋁合金試驗片進行樹脂接合時，該鋁合金-樹脂間的接合也既有顯示出母材破壞等級的高接合強度的情況、也有界面破壞而完全沒有表現出接合強度的情況。即，利用該文獻中記載的方法制造的復合體的機械特性存在發明效果缺乏再現性的問題。此外，還確認到向放置于室內的粗糙化金屬注射樹脂而得到的復合體的接合強度隨著室內放置時間而降低，該傾向在高溫·高濕度下明顯地表現出來。即，為了將利用該文獻中記載的方法得到的粗糙化金屬的可用時間(適用期)保持恒定，在環境方面需要特別的管理·工夫。

此外，就專利文獻2所記載的使用電來賦予被膜的方法而言，其需要大規模的電解裝置，僅電極表面參與電子移動，并且具有因擴散控制(diffusion control)而無法增大處理量等缺點，不僅如此，對于由該方法形成的金屬部件與樹脂組合物部件的復合體而言，金屬材料與樹脂材料的接合強度未必充分。

本發明是鑒于上述情況而作出的，提供鋁系金屬構件與由熱塑性樹脂組合物形成的樹脂構件能夠不使用粘接劑而直接接合、并且鋁系金屬構件與樹脂構件的接合強度優異的鋁系金屬樹脂復合結構體。