CN101341023A - 铝合金与树脂的复合体及其制造方法 - Google Patents

铝合金与树脂的复合体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

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。

Description

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甲酸丁二酯树脂(以下称为“PBT”)、及聚苯硫醚树脂(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1、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1：特开2003-200453号公报
专利文献2：特开2004-268936号公报
专利文献3：WO2004/041532号公报
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。
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甲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甲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。
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。
具体实施方式
以下，对构成上述各发明的各要素进行详细说明。
[铝合金构件]
本发明中使用的铝合金构件的原材料是铝合金。铝合金构件是由铝合金的原材料经机械加工而制成的。铝合金大致分为延展用合金和铸件用合金。另一方面，还可以大致分为仅经过加工固化就能提高硬度、抗拉强度的非热处理型合金以及经热处理而改良机械性质的热处理合金。属于非热处理型合金的铝合金可举出Al-Mg系合金、Al-Mn系合金、Al-Mg-Mn系合金等。属于热处理合金的铝合金有Al-Cu-Mg系合金、Al-Zn-Mg系合金、Al-Mg-Si系合金及耐热铝合金等。铸件用合金可进一步分为模具·沙模·壳铸件用和口模铸件用等。
如此，本发明中所使用的铝合金已知有许多种类，被规格化为JIS(日本工业规格)的A1000～A7000号系列。本发明中所使用的铝合金构件，原则上使用这些公知的铝合金。作为本发明中使用的铝合金构件加工前的原材料形状，使用板状物、棒状、管状的挤出品等中间铝材料、或者铸造品等。为了由这些原材料获得铝合金构件，经过切断、切削、弯曲、拉深等加工，即经过锯加工、铣刀加工、放电加工、钻加工、压制加工、研削加工、研磨加工等机械加工，加工成所期望的形状、构造。通过这些机械加工，加工成构成构件一部分的金属形状物，该金属形状物成为注塑成型中的插入品，构成作为构件所必需的形状、构造的部分。
加工成必需的形状、构造的铝合金构件，其待粘接面必须不形成厚的氧化膜、氢氧化膜等，通过长期自然放置在表面存在明显锈的铝合金构件必须经研磨、喷射加工等对表面进行去壁(除肉)加工。锈以外的污垢，即，在金属加工过程中附着的表面的油层、在搬运过程中附着的手指油脂等，要在以下所述的脱脂工序中除去。
[前处理工序]
由于在铝合金构件的表面附着着加工油、手指油脂、切削碎屑等，而且，即使经喷砂加工等加工后仍附有微细的油滴、污垢，因此应该进行脱脂、洗涤。通常，将加工后的铝合金构件投入公知的用于脱脂处理的溶剂脱脂处理机中进行处理。或者当油剂轻度附着时，首先进行作为常规方法的如下脱脂处理：在溶解有市售的铝合金用脱脂剂的水溶液中浸渍数分钟后进行水洗。进而，为了露出表面进行化学性切削而清洁的铝面，准备在40℃左右浓度为百分之几的稀氢氧化钠水溶液槽，在该氢氧化钠水溶液槽中浸渍铝合金构件。
并且，在另外的槽中，准备40℃左右的浓度为百分之几的盐酸水溶液、硝酸水溶液、一氢二氟铵水溶液等酸性水溶液。所使用的酸液根据铝合金种类的不同而不同，但若预先准备这些多种溶液，则即使是不同的铝合金也可以应对。在氢氧化钠水溶液中浸渍并水洗后的铝合金形状物浸渍于这些酸液中，然后水洗而结束前处理工序。
[在水溶性胺系化合物的水溶液中的浸渍处理]
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、三甲胺、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℃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50℃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，则明确了像蚯蚓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。
[铝合金/阳极氧化处理]
对将形状化后的铝合金构件用阳极氧化法进行表面处理的情况进行说明。是使用市售的铝用脱脂剂进行脱脂、水洗而除去机械加工油、油脂后，用碱蚀刻、化学研磨等前处理清洗表面后，通过在酸性水溶液中电解，从而在表面形成具有无数微细孔的氧化铝层的方法。标准的碱蚀刻法是将10～20％浓度的氢氧化钠水溶液调整到50～90℃，在其中浸渍十秒～数十秒从而溶解合金表面的方法。普遍是水洗，然后进行化学研磨。化学研磨是将硝酸、磷酸、硫酸等酸的高浓度水溶液调整到80～100℃，在其中浸渍数秒～十几秒的方法。
铝合金表面在上述两个工序中被切削数μm以上。接着是阳极氧化，通常已知的方法是将铝合金作为阳极，在已调至10～20℃的约10％浓度的硫酸水溶液中通电而使铝氧化，以结实且坚硬的氧化铝层覆盖表面的方法。如果以无通电性的氧化铝覆盖表面，则变得不通电，氧化当然也就终止了，而实际上继续通电则氧化铝层的厚度也达到二十几μm。这是由于直径为十几～数十nm的无数孔在该氧化铝层的表面开口，经过该孔可继续通电的缘故。这也可从如下操作而看到：如果将该具有无数孔的铝或铝合金的阳极氧化物浸渍于溶解有染料的水溶液中，则染料进入到孔中而进行染色。
进一步对其进行处理后封孔，使染料没有逃离的是染色耐酸铝。如果凹部、开有孔的部分自身不是金属，而是比金属结实且坚硬的金属氧化物，则从原理上来讲本发明当然是有效的。即，在本发明中，没有进行染色和封孔。此外，将阳极氧化终止、将水洗后的物质进行干燥也是在低温下进行的。如果干燥时的温度过高，则有可能开口部的氧化铝与水反应形成氢氧化物，而使开口部变形、封住孔。干燥温度优选60～70℃。
[热塑性合成树脂组合物/树脂成分的组成/之一]
以下，对于所使用的热塑性合成树脂组合物进行说明。本发明中所使用的聚酰胺树脂是指以氨基酸、内酰胺、或者二胺与二羧酸为主要构成成分的聚酰胺。作为其主要构成成分的代表例，可举出：6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸等氨基酸；ε-己内酰胺、ω-十二内酰胺等内酰胺；丁二胺、己二胺、1，5-戊二胺、2-甲基戊二胺、壬二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2，2，4-/2，4，4-三甲基己二胺、5-甲基壬二胺、间苯二甲胺、对苯二甲胺、1，3-双(氨基甲基)环己烷、1，4-双(氨基甲基)环己烷、1-氨基-3-氨基甲基-3，5，5-三甲基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2，2-双(4-氨基环己基)丙烷、双(氨基丙基)哌嗪、氨基乙基哌嗪等脂肪族、脂环族、芳香族的二胺；和己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-氯对苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、5-甲基间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、2，6-萘二羧酸、六氢对苯二甲酸、六氢间苯二甲酸等脂肪族、脂环族、芳香族的二羧酸，在本发明中，由这些原料衍生出的尼龙均聚物或共聚物可以以各自单独或者混合物的形式使用。
在本发明中，尤为有用的聚酰胺树脂是具有150℃以上熔点的耐热性、强度优异的聚酰胺树脂，作为具体的例子，可举出：聚己酰胺(尼龙6)、聚己二酰己二胺(尼龙66)、聚己二酰戊二胺(尼龙56)、聚己二酰丁二胺(尼龙46)、聚癸二酰己二胺(尼龙610)、聚十二烷二酰己二胺(尼龙612)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚十二酰胺(尼龙12)、聚己酰胺/聚己二酰己二胺共聚物(尼龙6/66)、聚己酰胺/聚对苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙6/6T)、聚己二酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6I)、聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙6T/6I)、聚对苯二甲酰己二胺/聚十二酰胺共聚物(尼龙6T/12)、聚己二酰己二胺/聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6T/6I)、聚己二酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺/聚己酰胺共聚物(尼龙66/6I/6)、聚己二酰间苯二甲胺(尼龙MXD6)、聚对苯二甲酰己二胺/聚对苯二甲酰-2-甲基戊二胺共聚物(尼龙6T/M5T)、聚对苯二甲酰壬二胺(尼龙9T)及它们的混合物等。
作为聚酰胺树脂，可使用脂肪族尼龙、芳香族尼龙两种。作为脂肪族尼龙，优选尼龙66及尼龙6。作为芳香族尼龙，优选由苯二甲酸类和己二胺合成的尼龙。进而，根据成型加工性、相容性等必要特性，在实际应用上将这些聚酰胺树脂作为共聚/混合物使用也是适合的。作为注塑接合中使用的热塑性合成树脂组合物，分类为3种。其中之一，是以聚酰胺树脂为主要成分，以耐冲击性改良材料为次要成分的混合物。以树脂成分合计为100质量份，优选含70～95质量份的聚酰胺树脂、5～20质量份的耐冲击性改良材料。可以通过使用耐冲击性改良材料，来获得金属树脂复合体所必需的接合强度。耐冲击性改良材料是指在与聚酰胺树脂合金化时改良耐冲击性的成分，可举出例如将烯烃类化合物和/或共轭二烯类化合物聚合而得到的(共)聚合物等。
作为上述的(共)聚合物，可举出乙烯系共聚物、共轭二烯系聚合物、共轭二烯-芳香族乙烯基烃系共聚物等。此处，乙烯系共聚物是指乙烯与其他单体的共聚物、及多元共聚物，作为与乙烯共聚的其他单体，可以从碳原子数3以上的α-烯烃、非共轭二烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、α，β-不饱和羧酸及其衍生物等中选择。
作为碳原子数3以上的α-烯烃，可举出：丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯等，可优选使用丙烯、1-丁烯。作为非共轭系二烯，可举出：5-亚甲基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-乙烯基降冰片烯、5-丙烯基-2-降冰片烯、5-异丙烯基-2-降冰片烯、5-巴豆基-2-降冰片烯、5-(2-甲基-2-丁烯基)-2-降冰片烯、5-(2-甲基-2-丁烯基)-2-降冰片烯、5-甲基-5-乙烯基降冰片烯等降冰片烯化合物；二环戊二烯、甲基四氢茚、4，7，8，9-四氢茚、1，5-环辛二烯、1，4-己二烯、异戊二烯、6-甲基-1，5-庚二烯、11-十三烷二烯等，优选5-亚甲基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、二环戊二烯、1，4-己二烯等。作为α，β-不饱和羧酸，可举出：丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸(ethacrylic acid)、巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、丁烯二羧酸等，作为其衍生物，可举出以烷基酯、芳酯、缩水甘油酯、酸酐、酰亚胺为例。
此外，共轭二烯系聚合物是指以至少一种以上的共轭二烯为构成成分的聚合物，可举出例如：1，3-丁二烯的类似均聚物，选自1，3-丁二烯、异戊二烯(2-甲基-1，3-丁二烯)、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯中的一种以上的单体的共聚物等。可优选使用这些聚合物的不饱和键的一部分或者全部经加氢还原后的化合物。
共轭二烯-芳香族乙烯基烃系共聚物是指由共轭二烯和芳香族乙烯基烃构成的嵌段共聚物或无规共聚物，作为构成上述共聚物的共轭二烯的例子，可举出上述单体，特别优选1，3-丁二烯、异戊二烯。作为芳香族乙烯基烃的例子，可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、1，3-二甲基苯乙烯、乙烯基萘等，其中可优选使用苯乙烯。此外，还可优选使用共轭二烯-芳香族乙烯基烃系共聚物的芳香环以外的双键以外的不饱和键的一部分或全部经加氢还原后的化合物。
进而，为了将树脂组合物中的上述耐冲击性改良材料的分散粒径控制为微细，还可进一步优选使用将各种不饱和羧酸和/或其衍生物或乙烯基单体进行接枝反应或共聚而得到的(共)聚合物。相对于耐冲击性改良材料，进行接枝反应或共聚的不饱和羧酸和/或其衍生物、乙烯基单体的量优选0.01～20.00质量％。作为在接枝反应或共聚中使用的不饱和羧酸，可举出：丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、丁烯二羧酸等。
此外，作为它们的衍生物，可举出烷基酯、缩水甘油酯、具有二-或三-烷氧基甲硅烷基的酯、酸酐或酰亚胺等，其中，优选缩水甘油酯、具有二-或三-烷氧基甲硅烷基的不饱和酸酯、酸酐、酰亚胺。
作为不饱和羧酸或其衍生物的优选例子，有马来酸、富马酸、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸二缩水甘油酯、柠康酸二缩水甘油酯、丁烯二羧酸二缩水甘油酯、丁烯二羧酸一缩水甘油酯、马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、马来酰亚胺、衣康酰亚胺、柠康酰亚胺等，可特别优选使用甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、衣康酸酐、马来酰亚胺。
此外，作为乙烯基单体的例子，可例示：苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、丙烯腈等氰化乙烯基化合物、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷化合物。这些不饱和羧酸或其衍生物、或乙烯基单体可以并用两种以上。另外，对于使这些不饱和羧酸或其衍生物、或乙烯基单体接枝的方法，可以使用公知的技法。
此外，可以使用聚酰胺系弹性体或聚酯系弹性体。这些耐冲击性改良材料还可以并用两种以上。作为这种耐冲击性改良材料的具体例，可举出：乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/丙烯/二环戊二烯共聚物、乙烯/丙烯/5-亚乙基-2-降冰片烯共聚物、未加氢或加氢苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物、未加氢或加氢苯乙烯/丁二烯/苯乙烯三嵌段共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物、及这些共聚物中的羧酸部分的一部分或者全部与钠、锂、钾、锌、钙所成的盐；乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯-g-马来酸酐共聚物(“g”表示接枝，以下同样)、乙烯/甲基丙烯酸甲酯-g-马来酸酐共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯-g-马来酰亚胺共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯-g-N-苯基马来酰亚胺共聚物、及这些共聚物的部分皂化物；乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯/丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯/丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯/缩水甘油醚共聚物、乙烯/丙烯-g-马来酸酐共聚物、乙烯/1-丁烯-g-马来酸酐共聚物、乙烯/丙烯/1，4-己二烯-g-马来酸酐共聚物、乙烯/丙烯/二环戊二烯-g-马来酸酐共聚物、乙烯/丙烯/2，5-降冰片二烯-g-马来酸酐共聚物、乙烯/丙烯-g-N-苯基马来酰亚胺共聚物、乙烯/1-丁烯-g-N-苯基马来酰亚胺共聚物、加氢苯乙烯/丁二烯/苯乙烯-g-马来酸酐共聚物、加氢苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯-g-马来酸酐共聚物、乙烯/1-丁烯-g-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯/丙烯/1，4-己二烯-g-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯/丙烯/二环戊二烯-g-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、加氢苯乙烯/丁二烯/苯乙烯-g-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、尼龙12/聚丁二醇共聚物、尼龙12/聚丙二醇共聚物、聚对苯二甲酸丁二酯/聚丁二醇共聚物、聚对苯二甲酸丁二酯/聚丙二醇共聚物等。
其中，进一步优选乙烯/甲基丙烯酸共聚物及这些共聚物的羧酸部分的一部分或全部与钠、锂、钾、锌、钙所成的盐；乙烯/丙烯-g-马来酸酐共聚物；乙烯/1-丁烯-g-马来酸酐共聚物；加氢苯乙烯/丁二烯/苯乙烯-g-马来酸酐共聚物。特别优选乙烯/甲基丙烯酸共聚物及这些共聚物中的羧酸部分的一部分或全部与钠、锂、钾、锌、钙所成的盐；乙烯/丙烯-g-马来酸酐共聚物；乙烯/1-丁烯-g-马来酸酐共聚物。
除了耐冲击性改良材料，通过添加多官能性异氰酸酯化合物或环氧树脂，多数会提高注塑接合力，这些被视为促进两者相容的物质。即，优选相对于树脂成分合计100质量份，进一步配合多官能性异氰酸酯化合物0.1～6.0质量份和/或环氧树脂1～25质量份。
多官能性异氰酸酯化合物可以使用市售的非嵌段型、嵌段型。作为该多官能性非嵌段型异氰酸酯化合物，可例示例如：4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、4，4’-二苯丙烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯撑二异氰酸酯、双(4-异氰酸酯基苯基)砜等。
此外，作为该多官能性嵌段型异氰酸酯化合物，是在分子内具有两个以上的异氰酸酯基、使该异氰酸酯基与挥发性的活泼氢化合物反应、在常温下为惰性的物质。该多官能性嵌段型异氰酸酯化合物的种类没有特殊规定，一般地，具有利用醇类、苯酚类、ε-己内酰胺、肟类、活性亚甲基化合物类等封闭剂(blocking agent)将异氰酸酯基掩蔽后的结构。作为该多官能性嵌段型异氰酸酯，可举出例如“TAKENATE(日本东京都，三井化学聚氨酯株式会社制造)”等。
此外，作为环氧树脂，一般可使用双酚A型、甲酚线型等已知的环氧树脂，作为该双酚A型环氧树脂，可举出例如“Epikote(日本环氧树脂公司制造)”等，作为该甲酚线型环氧树脂，可举出例如“Epikuron(日本东京都，大日本油墨化学工业社制造)”等。
[热塑性合成树脂组合物/树脂成分的组成/之二]
作为聚酰胺树脂，当以将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作为主要树脂成分组成时，以树脂成分合计为100质量份，优选脂肪族聚酰胺树脂为10～90质量份，芳香族聚酰胺树脂为90～10质量份。更优选脂肪族聚酰胺树脂为70～90质量份，芳香族聚酰胺树脂为30～10质量份。虽然双方的结晶性都高，但由于混杂有异物，视作整体的结晶化速度降低。作为脂肪族聚酰胺树脂可举出：聚己酰胺(尼龙6)、聚己二酰己二胺(尼龙66)、聚己二酰戊二胺(尼龙56)、聚己二酰丁二胺(尼龙46)、聚癸二酰己二胺(尼龙610)、聚十二烷二酰己二胺(尼龙612)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚十二酰胺(尼龙12)及它们的混合物等。
作为芳香族聚酰胺树脂，可举出：由间苯二甲酸和己二胺合成的芳香族尼龙(尼龙6I)、由对苯二甲酸类和己二胺合成的芳香族尼龙(尼龙6T)、聚己二酰间苯二甲胺(尼龙MXD6)、聚对苯二甲酰壬二胺(尼龙9T)及它们的混合物等。这些脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰胺树脂还可以以上述比例混合、熔融混炼后使用，或者将由各树脂制成的颗粒进行干混后使用。
当以分子键合脂肪族聚酰胺树脂和芳香族聚酰胺树脂而成的化合物为主要树脂成分组成时，使用脂肪族聚酰胺树脂成分和芳香族聚酰胺树脂成分的嵌段聚合物，一般称为共聚尼龙(共聚物)。作为共聚的脂肪族聚酰胺树脂成分，可使用由上述脂肪族聚酰胺树脂制成的成分，优选的是尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、尼龙612、尼龙12，更优选的是尼龙6、尼龙66。作为共聚的芳香族聚酰胺树脂成分，可以使用由上述的芳香族聚酰胺树脂制成的成分。
作为优选的共聚尼龙，可举出：聚己酰胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙6/6I)、聚己酰胺/聚对苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙6/6T)、聚己二酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6I)、聚己二酰己二胺/聚对苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6T)、聚对苯二甲酰己二胺/聚十二酰胺共聚物(尼龙6T/12)、聚己二酰己二胺/聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6T/6I)、聚己二酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺/聚己酰胺共聚物(尼龙66/6I/6)。
优选的共聚尼龙加入有尼龙6I成分，特别优选的共聚尼龙是由己二酰己二胺成分(尼龙66成分)、间苯二甲酰己二胺成分(尼龙6I成分)和己酰胺成分(尼龙6成分)构成的三元共聚物(尼龙66/6I/6树脂)，是通过将己二胺和己二酸的等摩尔盐、己二胺和间苯二甲酸的等摩尔盐、以及ε-己内酰胺在聚合釜内加热、聚合而获得的。该共聚比例是配合原料的比例。优选的各重复结构单元的共聚比例是尼龙66成分65～90质量％，尼龙6I成分5～30质量％，尼龙6成分1～14质量％更优选2～12质量％。优选同时满足尼龙6I成分/尼龙6成分的共聚比在1.0以上。通过调整制造共聚物时的原料比例可实现这些共聚比。
此外，还可优选使用由己二酰己二胺成分(尼龙66成分)、对苯二甲酰己二胺成分(尼龙6T成分)、和间苯二甲酰己二胺成分(尼龙6I成分)构成的三元共聚物(尼龙66/6T/6I树脂)，可通过将己二胺和己二酸的等摩尔盐、己二胺和对苯二甲酸的等摩尔盐、以及己二胺和间苯二甲酸的等摩尔盐在聚合釜内加热、聚合而获得。该共聚比例是配合原料的比例。优选的各重复结构单元的共聚比例是尼龙66成分5～15质量％，尼龙6T成分55～65质量％，尼龙6I成分20～30质量％。
此外，还可以优选使用由己酰胺成分(尼龙6成分)、对苯二甲酰己二胺成分(尼龙6T成分)和间苯二甲酰己二胺成分(尼龙6I成分)构成的三元共聚物(尼龙6/6T/6I树脂)，可通过将ε-己内酰胺和苯甲酸的等摩尔盐、己二胺和对苯二甲酸的等摩尔盐以及己二胺和间苯二甲酸的等摩尔盐在聚合釜内加热、聚合而获得。该共聚比例是配合原料的比例。优选的各重复结构单元的共聚比例是尼龙6成分5～15质量％，尼龙6T成分55～65质量％，尼龙6I成分20～30质量％。
通过使用上述共聚比例的共聚尼龙，可以在不损害机械特性、耐热特性的情况下获得适合与Al粘接的固化特性。尼龙6优选是1～10质量份，更优选的范围是3～8质量份，可以抑制吸湿时机械特性的下降。进而，通过将尼龙6I和尼龙6的共聚比例设为1.0以上，可以抑制吸湿时机械特性的下降。此外，优选本发明中所使用的共聚尼龙依照ISO 307测定的粘度数值为70～130ml/g，更优选是75～110ml/g。通过使用该范围的共聚尼龙，可以在不损害机械特性的情况下，获得与铝具有良好粘接性的、适合于本发明的热塑性合成树脂组合物。
[热塑性合成树脂组合物/树脂成分的组成/(之三)]
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、由间苯二甲酸和己二胺合成的聚酰胺树脂(尼龙6I)以及由对苯二甲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10～90质量份，尼龙6I为10～90质量份。更优选尼龙6T为50～80质量份，尼龙6I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。
[热塑性合成树脂组合物/填充材]
此外，本发明的复合体为了调整铝合金构件和树脂组合物构件的线膨胀率差以及提高树脂组合物构件的机械强度，优选相对于树脂成分合计100质量份进一步含有1～200质量份、更优选10～150质量份的填充剂而成的树脂组合物构件。
作为该填充剂，可列举纤维状填充剂、粒状填充剂、板状填充剂等填充剂，作为该纤维状填充剂，可举出例如：玻璃纤维、碳纤维、芳纶等，作为玻璃纤维的具体例示，可举出平均纤维径为6～14μm的短切原丝(chopped strand)等。此外，作为该板状、粒状填充剂，可举出例如：碳酸钙、云母、玻璃片、玻璃中空球、碳酸镁、二氧化硅、滑石、粘土、碳纤维或芳纶的粉碎物等。
即使在不含填料的情况下，想要除去牢固地粘接、并粘接在金属上的树脂成型物，也需要非常大的力。然而，如果对所成型的复合体进行温度循环试验，则在不含填料的树脂体系中，由于重复循环而粘接强度快速下降。这其中有两个原因，其一是由于金属形状物和热塑性合成树脂组合物之间存在很大的线膨胀率差异。例如，铝合金的线膨胀率在金属中属于大的，即使这样也比热塑性合成树脂小很多。填料的存在会使热塑性合成树脂组合物的线膨胀率降低，铝合金的线膨胀率接近约2.5×10-5℃-1。
若选择填料的种类及其含有率，则树脂的线膨胀率能够达到接近铝合金等的值，例如如果使尼龙66中含40～50％的玻璃纤维，则线膨胀率下降到2～3×10-5℃-1。另外一个原因是，插入成型后的金属形状物的冷却收缩和热塑性合成树脂组合物的成型收缩有关。不含填料的尼龙66的成型收缩率为0.6～2.5％。另一方面，例如从注塑时到室温为止设为冷却100℃左右时，铝合金的冷却收缩约0.2％，这比树脂的成型收缩率小很多。从注塑成型模具中脱模后随时间经过树脂发生收缩，则在界面产生内部变形，稍微的冲撞就会引起界面破坏而剥离。如果在尼龙66中混合40～50％的玻璃纤维，则成型收缩率降低到0.4～0.6％左右。即使这样，也比铝合金的收缩大很多，接合时在接合面也残留大的内部变形。
因此，即使是含有如此大量的填料也不能获得对成型收缩率的充分满足度。为此，首先需要设计出：以在接合面难以残留大的内部变形的形状，将铝合金和聚酰胺组合物进行注塑接合的技术方案。然而，需要具体确认设计结果作为制品是否有使用价值的方法。该方法出乎意外地简单。即，当实施注塑接合后放置数天后进行破坏、显示出能大致满足该破坏的强度时，则可以说是接合强度大致上大于由于内部变形而要引发断裂的力。这种一体化物在注塑接合后数天以内，在150～170℃加热1小时左右(退火)，将树脂软化来尝试消除内部变形。试着对退火处理后的一体化物进行破坏试验，获得预期的强度则该设计成功，除非因聚酰胺吸水而树脂部膨润导致膨胀，否则该强度会持续地增长。
[成型/注塑成型]
方法如下：准备注塑成型模具，打开可动模具，向其一方中插入先前的铝合金形状物，关闭可动模具，将上述的热塑性合成树脂组合物进行注塑，打开可动模具并脱模。对成型时该热塑性合成树脂组合物的注塑条件进行说明。虽然模具温度、注塑温度高时可获得良好的结果，但不是勉强升高，在与使用上述热塑性合成树脂组合物的通常的注塑成型时几乎同样的条件下可以发挥充分的接合效果。为了提高接合力，不如使模具温度比通常的仅树脂成型时的温度稍高，这样是有效的。根据本发明人等的经验，模具温度在140～160℃时接合力高度稳定。因此，注塑成型模具应该是以在这样的高温下使用为前提的。
[作用]
根据本发明，可以通过利用使用了插入的注塑成型的技法，将铝合金形状物和聚酰胺系树脂组合物牢固地粘接。能够实现上述情况的理由是：用各种方法处理金属形状物，从而形成以超微细的凹部或孔的开口部覆盖其表面的形状，并且用混合的方式将聚酰胺树脂的物性特殊化。通过上述两方面的措施，将进行了表面处理的金属合金形状物插入注塑成型模具中，向其中注塑聚酰胺系树脂组合物，由此就可以接合金属和树脂成型部分。通过使用本发明可见，在电子机器或家电机器的轻量化、车载机器或构件的轻量化、其他众多领域中起到供给构件、框体的作用。
如以上详述，若利用本发明，则可以牢固地注塑接合聚酰胺系树脂组合物和铝合金形状物，并且所得的一体化物不容易剥离。因此，可以制造在形状、构造上以及机械强度上自由度大的各种机器的框体、构件、构造物等。根据本发明制造的框体、构件、构造物起到轻量化和简化机器制造工序的作用。
以下，以本发明的实施例代替实验例进行详细说明。在实施例中使用的共聚聚酰胺(嵌段聚合物)的制造法和粘度数的测定方法如下。
[参考例1共聚聚酰胺(嵌段聚合物)的制造方法]
将作为各共聚聚酰胺的原料的二胺和酸的等摩尔盐等原料以各自的质量比投入反应器中，添加与投入的树脂成分总量相等的纯水，将聚合釜内用N2置换后，边搅拌边开始加热，将釜内压力调整到最大20kg/cm2，并且将最终到达温度设为270℃，使其反应。在水浴中将喷出的聚合物用切线机(strand cutter)进行造粒。所得到的颗粒在95℃热水中处理20小时，提取除去未反应的单体或低聚物。提取后的颗粒在80℃干燥50小时以上。
[参考例2粘度数的测定方法]
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18mm×45mm的长方形片。在该铝合金片的端部用压制机开直径2mmφ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株式会社制造)”的槽，将液温设为75℃。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℃。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1％氢氧化钠水溶液，将液温设为40℃。向其中浸渍先前的合金片1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℃。向其中浸渍先前的合金片1分钟后进行水洗。接着，在60℃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℃下用热风干燥机干燥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，株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6I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，株式会社岛津制作所制造)”在温度为270℃、荷重98.1N(10kgf)的条件下为380泊。用双轴挤出机“TEM-35B(东芝机械株式会社制造)”，由侧向进料口以添加量为50质量％供给玻璃纤维“RES03-TP91(日本板硝子株式会社制造)”，同时在料筒温度280℃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，取出合金片，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1所示，图中的1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，1是铝合金片(1.6mm×45.0mm×18.0mm)，4是树脂部(3mm×50mm×10mm)，5是针孔型浇口，6是接合面(5mm×10mm)。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℃，模具温度为140℃。在注塑接合后的约2小时后，放入150℃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，东丽株式会社制造)”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(东丽株式会社制造)”63质量％、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离聚物(HIMILAN1706(日本东京都，三井杜邦聚合化学株式会社制造))7质量％混合后，用双轴挤出机“TEM-35(日本静冈县，东芝机械株式会社制造)”，由侧向进料口以添加量为30质量％供给玻璃纤维“RES03-TP91(日本板硝子株式会社制造)”，同时在料筒温度250℃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℃干燥2小时。除了使用该树脂组合物以外，其余与实施例1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“Amilan CM1011G30(东丽株式会社制造)”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)，显著低于实施例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6I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(株式会社岛津制作所制造)”在温度为300℃、荷重10kg的条件下为360泊。用双轴挤出机“TEM-35B(东芝机械株式会社制造)”，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，日本板硝子株式会社制造)”，同时在料筒温度300℃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℃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6I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90ml/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℃、荷重10kg的条件下为380泊。用双轴挤出机“TEM-35B(东芝机械株式会社制造)”，由侧向进料口以添加量为30质量％供给玻璃纤维“RES03-TP91(日本板硝子株式会社制造)”，同时在料筒温度300℃下熔融混炼，得到颗粒化的聚酰胺树脂组合物。
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290℃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18mm×45mm的长方形片，作为金属板1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株式会社制造)”7.5％投入水中后，在75℃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℃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90℃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℃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/dm2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℃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，取出残留的铝合金板，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℃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脂组合物在注塑温度280℃下注塑。模具温度为140℃，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)。
附图说明
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

Claims (16)

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、次要成分为耐冲击性改良材料。
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甲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。
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。
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。
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。
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