CN102612572B - 铝合金物件、铝合金构件及其制造方法 - Google Patents

铝合金物件、铝合金构件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102612572B
CN102612572B CN201080039181.9A CN201080039181A CN102612572B CN 102612572 B CN102612572 B CN 102612572B CN 201080039181 A CN201080039181 A CN 201080039181A CN 102612572 B CN102612572 B CN 102612572B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metallic compound
phosphate
salt
tunicle
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201080039181.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102612572A (zh
Inventor
平井勤二
古川宗也
秋山勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ADVANCED TECHNOLOGIES Inc
Original Assignee
ADVANCED TECHNOLOGIES Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ADVANCED TECHNOLOGIES Inc filed Critical ADVANCED TECHNOLOGIES Inc
Publication of CN102612572A publication Critical patent/CN102612572A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102612572B publication Critical patent/CN102612572B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82—After-treatment
    • C23C22/83—Chemical after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/02—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving pretreatment of the surfaces to be joined
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C23C22/08—Orthophosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/46—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing oxalates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B05D2202/20—Metallic substrate based on light metals
    • B05D2202/25—Metallic substrate based on light metals based on Al
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B29C66/022—Mechanical pre-treatments, e.g. reshaping
    • B29C66/0224—Mechanical pre-treatments, e.g. reshaping with removal of material
    • B29C66/02245—Abrading, e.g. grinding, sanding, sandblasting or scraping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B29C66/026—Chemical pre-treatments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/45—Joining of substantially the whole surface of the articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74—Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742—Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • B29C66/7422—Aluminium or alloys of aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/24—Organic non-macromolecular coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/28—Multiple coating on one surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10—Presence of inorganic materials
    • C09J2400/16—Metal
    • C09J2400/163—Metal in the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10—Presence of inorganic materials
    • C09J2400/16—Metal
    • C09J2400/166—Metal in the pretreated surface to be joined
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20—Use of solutions containing silanes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652—Of asbestos
    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供使用含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇、且树脂与铝合金之间具有优良的接合力的铝合金物件及其制造方法。一种铝合金物件，包含由铝或铝合金构成的基体和通过含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜而接合在该基体的表面的至少一部分上的树脂，其中，在所述基体与所述含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜之间，包含含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜。

Description

铝合金物件、铝合金构件及其制造方法
技术领域
本发明涉及在表面的至少一部分上接合有树脂的铝和铝合金物件及为了在表面的至少一部分上覆盖树脂而进行过表面处理的铝合金构件以及它们的制造方法，特别是涉及树脂与铝合金基体的接合强度优良的铝合金物件和铝合金构件以及它们的制造方法。
背景技术
铝和铝合金的重量轻且强度也高，而且加工性优良，因此，作为产业用材料得到广泛使用。而且，在铝合金基体表面的至少一部分上接合有树脂的铝合金物件，能够通过铝合金基体而确保单独使用树脂成形品时无法得到的优良的强度及刚性，同时，能够通过树脂而获得单独使用铝合金基体时无法形成的复杂形状和审美性，从而在包括上述用途在内的很多领域中加以使用。
以往采用如下方法：在铝合金基体上预先设置切口或穿孔，通过例如注射成形将树脂在铝合金基体上进行嵌入成形时，树脂会进入上述部分，由此将树脂固定在铝合金基体上。
但是，该方法中存在如下问题：需要确保设置切口或穿孔的部位，因而设计上的制约较大；以及除了切口或穿孔部以外，接合力在树脂与基体之间不起作用，因而有时基体与树脂之间会产生间隙。因此，该方法中，铝合金基体和树脂没有完全地一体化，因而在变形应力起作用时，易变形的树脂部分有时容易发生变形。
因此，作为不需要切口或穿孔、而且能够使接合力作用于树脂与铝合金基体的整个接合面的方法，例如，专利文献1中公开了如下得到的铝合金物件(铝合金与树脂的复合体)：将铝合金基体浸渍到肼水溶液等中，在表面形成直径30～300nm的凹部后，将含有聚苯硫醚的热塑性树脂在该铝合金基体表面进行注射成形。
此外，例如，专利文献2中公开了如下方法：利用有机溶剂或酸对铝合金基体表面进行清洗，除去污垢和氧化膜，然后，利用以甲醇、乙醇等有机溶剂为溶剂的三嗪硫醇溶液进行表面处理；并且，通过注射成形将添加有橡胶成分或三嗪硫醇类作为添加剂的树脂在进行过该表面处理的金属基体上一体复合成形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-6721号公报
专利文献2：日本特开平8-25409号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，对于专利文献1中记载的方法而言，使用的树脂需要含有聚苯硫醚，因此，存在可使用的树脂受到限制的问题。
另一方面，对于专利文献2的方法而言，铝和铝合金的表面极容易被氧化，在极短时间内表面就会形成致密的氧化被膜，因此，存在如下问题：即使除去氧化被膜后在短时间内利用三嗪硫醇溶液来进行表面处理，也无法得到充分的接合强度。
因此，本发明的目的在于提供使用含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇、且树脂与铝合金之间具有优良的接合力的铝合金物件及其制造方法。此外，本发明目的还在于提供用于在其表面接合树脂的铝合金构件及其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明涉及一种铝合金物件，包含由铝或铝合金构成的基体和通过含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜而接合在该基体的表面的至少一部分上的树脂，其特征在于，在所述基体与所述含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜之间，包含含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜。
此外，本发明涉及一种铝合金物件的制造方法，使用含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物在由铝或铝合金构成的基体的至少一部分上接合树脂，其特征在于，包括下述工序：使用水蒸汽或者使用选自I族元素的氢氧化物、I族元素的盐、II族元素的氢氧化物、II族元素的盐、氨、铵盐、肼、肼衍生物、胺类、磷酸、磷酸盐、碳酸盐、羧酸、羧酸盐、硅酸、硅酸盐及氟化物中的至少一种的水溶液，在所述基体的表面的至少一部分上形成含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜的工序；使含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物与所述金属化合物被膜接触的工序；及在接触过所述含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物的部分上接合树脂的工序。
进而，本发明涉及一种铝合金构件，包含由铝或铝合金构成的基体和覆盖在该基体的表面的至少一部分上的含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜或含有硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜，其特征在于，在所述基体与所述含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜或所述含有硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜之间，包含含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜。
进而，本发明还涉及一种铝合金构件的制造方法，使含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物与由铝或铝合金构成的基体的至少一部分接触，其特征在于，包括下述工序：使用水蒸汽或者使用选自I族元素的氢氧化物、I族元素的盐、II族元素的氢氧化物、II族元素的盐、氨、铵盐、肼、肼衍生物、胺类、磷酸、磷酸盐、碳酸盐、羧酸、羧酸盐、硅酸、硅酸盐及氟化物中的至少一种的水溶液，在所述基体的表面的至少一部分上形成含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜的工序；及使含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物与所述金属化合物被膜接触的工序。
发明效果
根据本发明，通过在铝合金基体的表面导入预定的金属化合物被膜，并使用含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物(例如，含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇金属盐)在该金属化合物被膜表面导入反应性官能团，能够提供可使树脂以高接合力接合在其表面上的铝合金构件及铝合金基体与树脂之间具有高接合强度的铝合金物件以及它们的制造方法。
附图说明
图1是本发明的铝合金物件的截面图。
图2是现有的铝合金物件的截面图。
具体实施方式
在使用含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物对铝合金基体与树脂进行接合的情况下，与使用由铜合金等其他金属构成的基体的情况相比，无法得到足够高的结合力，本发明的发明人对其理由进行了研究。结果发现，起因于铝合金基体的表面的氧化膜的可能性高。
在使用含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物对金属与树脂进行接合的情况下，烷氧基硅烷部分与金属进行化学键合，从而在金属表面导入由三嗪硫醇衍生物部分构成的反应性官能团。通过该官能团(三嗪硫醇衍生物部分)与树脂进行化学键合，能够使金属与树脂之间通过含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物(上述烷氧基硅烷部分与金属进行化学键合的结果、由含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物生成的产物)进行化学性键合，由此能够得到强结合力。
通常，含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物的烷氧基硅烷基与金属的键合通过如下方式进行：制备含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物的溶液，并将金属浸渍到该溶液中，由此使金属表面的羟基(OH基)与烷氧基硅烷基发生反应。因此，一般采用通过等离子体处理等来除去金属表面的氧化被膜、同时在金属表面导入羟基(OH基)的方法。
但是，由于铝与氧的键合力强，形成在铝合金表面的氧化被膜致密且坚固，因此可以推测：OH基未充分导入从而不能在铝合金与烷氧基硅烷基之间得到足够的键合数(密度)。另外，在仅仅只是除去氧化被膜时，铝与水中或空气中的氧结合而立即形成新的氧化被膜，因此，不能得到高键合力。
因此，本发明人完成了如下所述的本申请记载的发明：通过对铝合金基体进行表面处理，在铝合金表面形成与烷氧基硅烷基反应而键合的、含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜，然后，使用含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇，使铝合金基体与配置在其表面的树脂强力键合。
下面对本发明的详细情况进行说明。
图1是示意性地表示整体以100表示的本发明的铝合金物件的一部分的截面图。由铝或铝合金构成的铝合金基体1与树脂层4通过后面详细说明的金属化合物被膜2和含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3而接合。
将使用含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3使铝合金基体1与树脂层4接合的现有的铝合金物件200的截面示于图2中。现有的铝合金物件200不具有金属化合物被膜2。
作为本发明的铝合金物件100的特征的金属化合物被膜2为选自由氢氧化物、水合氧化物、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种。
下面，对通过使用该金属化合物被膜2而使铝合金基体1与树脂4之间强力接合的本发明的铝合金物件100的制造方法进行详细说明
1.清洗处理
铝合金基体1的表面有时会因制造工序中产生的偏析、氧化被膜而变得不均匀，或附着有加工成形时使用的轧制油、切削油、冲压油等，或者在搬运时由于生锈、指纹附着等而被污染。因此，优选根据铝合金基体1的表面的状态，使用适当的清洗方法来进行清洗处理。
清洗方法可使用磨削、抛光、喷砂等物理方法，例如在碱性脱脂液中进行电解处理并利用生成的氢气和氧气进行清洗的电化学方法，利用碱性、酸性和中性的溶剂(清洗剂)的化学方法。
从操作的简便性、成本的优势性出发，优选使用化学清洗法。作为化学清洗中使用的清洗剂，可以使用包括如下清洗剂在内的工业上可使用的任意一种清洗剂：硫酸-氟类、硫酸-磷酸类、硫酸类、硫酸-草酸类、硝酸类等酸性清洗剂或氢氧化钠类、碳酸钠类、碳酸氢钠类、硼酸-磷酸类、磷酸钠类、缩合磷酸类、氟化物类、硅酸盐类等碱性清洗剂。从廉价、操作性好、不损坏铝合金基体1表面的观点出发，优选使用缩合磷酸类、磷酸钠类、碳酸氢钠类等弱碱性水溶液(弱碱性清洗剂)。
本发明中，继清洗处理之后必不可少的是，根据需要进行表面的粗糙化处理，然后，通过金属化合物处理在铝合金基体1的表面形成期望的金属化合物被膜2。因此，在作为其前一工序的清洗处理中，优选除去铝合金基体1的表面的附着物，并以不妨碍下一工序中的处理的程度除去基体表面的铝或其他金属的氧化物被膜，从而在事先进行均匀化的同时，使铝合金基体1不会在清洗时由于溶解等而过度损伤。因此，优选使用使铝合金基体1稍微溶解的原硅酸钠、偏硅酸钠、磷酸钠等弱腐蚀型清洗剂，更优选使用不使表面溶解的非腐蚀型清洗剂。
作为非腐蚀型清洗剂，优选使用以缩合磷酸盐为主体的清洗剂。作为缩合磷酸盐，可使用焦磷酸钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠等，例如，可使用碱成分为30g/L(其中，缩合磷酸盐所占的比例为50～60%)的pH约为9.5的水溶液。在处理温度为40～90℃、处理时间为约5分钟～约20分钟的条件下可进行良好的清洗。清洗后进行水洗。碱成分的优选的浓度为20～100g/L，更优选为20～60g/L，最优选为20～40g/L，优选的pH为9～12，优选的温度为40℃～60℃。通过将铝合金基体1浸渍到满足上述条件的弱碱性水溶液中，能够进行表面的清洗及均匀化。
除上述以外，还可以使用原硅酸钠、硅酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硼砂等钠盐或磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠等各种磷酸钠、六偏磷酸钠等磷酸盐类。
2.粗糙化处理
作为后面详细说明的金属化合物处理的预处理，优选对铝合金基体1的表面进行粗糙化。当铝合金基体1的表面被粗糙化时，在其表面形成的金属化合物被膜2及含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3的表面也被粗糙化，从而产生微小的凹凸。于是，要接合的树脂4会进入含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3的表面的凹部中，由此能够产生所谓的锚固效果，从而更进一步提高接合强度。
作为粗糙化的优选方法之一，利用作为两性金属的铝的特性，在铝合金发生溶解的酸性或碱性的pH范围内处理铝合金基体，从而对表面进行粗糙化。即，使其与pH为2以下、优选pH为0～2的酸性溶液或pH为12以上、优选pH为12～14的碱性溶液接触。
pH2以下的酸性范围内的粗糙化优选使用磷酸、盐酸、硫酸、硝酸、硫酸-氢氟酸、硫酸-磷酸、硫酸-草酸等。例如，将10～20g盐酸溶解到1升水中，使pH为1以下，将该盐酸水溶液加热到40℃的温度，并将铝合金基体1浸渍0.5～2分钟，然后进行水洗。pH12以上的碱性范围内的粗糙化优选使用氢氧化钠、氢氧化钾、氨、碳酸钠等。例如，将10～20g氢氧化钠溶解到1升水中，使pH为13以上，在40℃下将铝合金基体1浸渍0.5～2分钟，然后进行水洗。通过上述处理，优选使日本工业标准(JIS B0601：2001)中规定的算术平均粗糙度(表面粗糙度)Ra为0.1～0.6μm。更优选的表面粗糙度Ra为0.1～0.4μm。
另外，铝合金基体1由铝或铝合金构成，作为铝合金，可使用工业上使用的任意一种铝合金。优选的铝合金的例子有：(1)作为形变合金，有日本工业标准(JIS)中规定的1000系列(纯铝系)、2000系列(Al-Cu及Al-Cu-Mg系)、3000系列(Al-Mn系)、4000系列(Al-Si系)、5000系列(Al-Mg系)、6000系列(Al-Mg-Si系)、7000系列(Al-Zn-Mg系)及8000系列(Al-Fe-Mn系)，(2)作为铸造用合金，有JIS中规定的AC1A和AC1B(Al-Cu系)、AC2A和AC2B(Al-Cu-Si系)、AC3A(Al-Si系)、AC4A和AC4C(Al-Si-Mg系)、AC4D(Al-Si-Cu-Mg系)、AC5A(Al-Cu-Ni-Mg系)、AC7A(Al-Mg系)、AC8A和AC8B(Al-Si-Cu-Ni-Mg系)及AC9A和AC9B(Al-Si-Cu-Ni-Mg系)，(3)作为压铸合金，有JIS中规定的ADC1(Al-Si系)、ADC3(Al-Si-Mg系)、ADC5和ADC6(Al-Mg系)及ADC10、ADC12和ADC14(Al-Si-Cu系)。
而且，其形状可以为包括轧制板等板(片)状、管等管状、金属丝等圆筒状在内的任何形状。
3.金属化合物处理
在根据需要实施上述清洗处理和/或粗糙化处理之后，对铝合金基体1的表面实施金属化合物处理(也称为“化合物处理”)，形成含有氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、硅酸盐及氟化物中的至少一种的金属化合物被膜2(也称为“化合物被膜”)。
金属化合物处理通过使用以下所示的化合物、酸等中的至少一种，并浸渍到例如它们的水溶液中来实施。
需要说明的是，本说明书中所示的“金属化合物被膜”的“金属”是指，铝合金基体1中含有的金属及以下详细说明的金属化合物处理中使用的溶液(金属化合物处理液)中含有的金属中的至少一种。
金属化合物处理可大致划分为使用碱性溶液的碱性处理和使用酸性溶液的酸性处理。下面分别说明各自的详细情况。
碱性处理通过使用以下详细说明的显示中性或碱性的溶液，并浸渍到例如它们的溶液中来进行金属化合物处理。碱性处理中，优选使用pH7～12的显示中性至弱碱性的化合物的水溶液。
酸性处理通过使用以下详细说明的显示酸性的溶液，并浸渍到例如它们的溶液中来进行金属化合物处理。酸性处理中，优选使用pH2～5的显示弱酸性的化合物的水溶液。
即，在25℃的水溶液的情况下，铝在pH4～8下形成稳定的氧化物的钝化被膜，因此有时难以形成金属化合物被膜，而在pH2～4及pH8～12的范围内，铝缓慢地溶解，生成的铝离子与溶液中的化合物发生交换反应而引起不溶化，或者因铝的溶解所致的铝合金基体附近的pH变化而引起化合物的不溶化，由此使金属化合物析出到铝合金基体上，从而能够容易地形成金属化合物被膜。从缩短处理时间等理由出发，有时将处理液温度设定为40℃以上，考虑到上述情况，实际应用的优选的pH范围为上述pH2～5(酸性处理)及pH7～12(碱性处理)。在粗糙化处理中应用的pH2以下及pH12以上的粗糙化处理的范围中，铝合金基体的溶解速度快，有时难以形成金属化合物被膜，因此，对于金属化合物处理而言不是优选的范围。
下面示出具体使用的溶液对碱性处理及酸性处理进行说明。
3-1.碱性处理
可将铝合金基体1浸渍到碱性处理所使用的金属化合物处理液(碱性化合物的水溶液)中来进行金属化合物处理。
(1)I族元素的氢氧化物、I族元素的盐、II族元素的氢氧化物、II族元素的盐
可使用锂、钠、钾、铷或铯等I族元素(周期表中的I族元素)的氢氧化物，I族元素的盐，铍、镁、钙、锶、钡或镭等II族元素(周期表中的II族元素)的氢氧化物及II族元素的盐的水溶液。通过使用它们中的任意一种，在铝合金基体1的表面形成以氢氧化物为主要成分的金属化合物被膜2。作为这种金属化合物被膜2的主要成分的氢氧化物的例子，有氢氧化铝、金属氢氧化物(金属为铝合金基体1中含有的金属)。
对金属化合物处理中使用的I族元素的氢氧化物、I族元素的盐、II族元素的氢氧化物及II族元素的盐进行更详细的说明。
作为I族元素的氢氧化物，可例示出氢氧化钠、氢氧化钾。例如，在使用氢氧化钠的水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选在氢氧化钠的浓度为0.04～0.4g/L、温度为30～80℃的条件下进行处理。
I族元素的盐为I族元素与酸所生成的盐，是其水溶液呈碱性的金属盐。主要是弱酸与I族元素结合而生成的盐，作为这种I族元素的盐，可例示出：原硅酸钠、偏硅酸钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、乙酸钠、乙酸钾、月桂酸钠、月桂酸钾、棕榈酸钠、棕榈酸钾、硬脂酸钠及硬脂酸钾。例如，在使用碳酸钾的水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选在碳酸钾的浓度为0.05～15g/L、温度为30～80℃的条件下进行处理。
作为II族元素的氢氧化物，可例示出氢氧化钙、氢氧化钡。例如，在使用氢氧化钡八水合物的水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选在氢氧化钡八水合物的浓度为0.05～5g/L、温度为30～80℃的条件下进行处理。
另外，II族元素的盐为II族元素与弱酸所生成的盐，是其水溶液呈碱性的金属盐。主要是弱酸与II族元素结合而生成的盐，作为这种II族元素的盐，可例示出：乙酸钙、乙酸锶及乙酸钡。例如，在使用乙酸钡的水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选在乙酸钡的浓度为0.05～100g/L、温度为30～80℃的条件下进行处理。
例如，在使用原硅酸钠、偏硅酸钠、硅酸钾等这样的I族元素的硅酸盐的水溶液作为I族元素的盐及II族元素的盐进行金属化合物处理的情况下，所形成的金属化合物被膜2中，作为主要成分，除氢氧化物之外，多数情况下还含有硅酸盐。另外，作为这种硅酸盐的例子，有硅酸铝、金属硅酸盐(金属为铝合金基体1中含有的金属)。例如，在使用原硅酸钠的水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选原硅酸钠的浓度为0.05～1g/L、温度为30～80℃。
(2)氨、肼、肼衍生物或水溶性胺化合物
氨、肼、肼衍生物或水溶性胺化合物的水溶液也呈碱性。将铝合金基体1浸渍到它们的水溶液中也能够形成金属化合物被膜。在铝合金基体1的表面生成以氢氧化铝、金属氢氧化物(金属为铝合金基体1中含有的金属)等氢氧化物为主要成分的金属化合物被膜2。氨、肼、肼衍生物、水溶性胺为广义上的胺类化合物，除了氨、肼以外，可使用作为肼衍生物的水合肼、碳酸肼等，作为水溶性胺的甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、烯丙胺等。例如，在使用肼的水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选肼的浓度为0.5～100g/L、温度为30～80℃。
以上说明的“(1)I族元素的氢氧化物、I族元素的盐、II族元素的氢氧化物、II族元素的盐”及“(2)氨、肼、肼衍生物或水溶性胺化合物”的具体例子，包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵等碳酸盐。通过使用这些碳酸盐的水溶液进行金属化合物处理，在铝合金基体1的表面形成以这些碳酸盐、碳酸氢盐和/或氢氧化物为主要成分的金属化合物被膜2。这些碳酸盐、碳酸氢盐和/或氢氧化物可以包括碳酸铝和/或碳酸金属盐(金属为铝合金基体1中含有的金属)。另外，可以通过在混合有不同种类的金属的碳酸盐的溶液中进行金属化合物处理而形成除碳酸铝和铝合金基体1中含有的金属的碳酸盐以外的多种碳酸盐。
例如，在使用碳酸钠的水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选水溶液的碳酸钠浓度在0.05～10g/L的范围内、温度在30～90℃的范围内。
(3)勃姆石处理
可通过使用勃姆石处理液的勃姆石处理来进行金属化合物处理。
勃姆石处理是指(1)将水(纯水)或者0.3%三乙醇胺水溶液或0.3%氨水溶液等弱碱性(pH大于7且为12以下(优选小于12))水溶液(勃姆石处理液)加热到50℃以上(优选80℃以上)、并将铝合金基体1浸渍到该加热后的水或弱碱性水溶液中的处理，或者是指(2)将铝合金基体1暴露在加压水蒸汽中的处理。
在使用纯水或水蒸汽作为金属化合物处理液的情况下，金属化合物处理液为中性，因此，严格来讲不是碱性处理，但在本说明书中，为方便起见而记载于“碱性处理”项下。
另外，对于勃姆石处理中使用的金属化合物处理液而言，由于反应为水合反应，为了高效地形成羟基而优选为弱碱性。
通过进行该勃姆石处理，在铝合金基体1的表面生成以铝和铝合金基体1中含有的金属的水合氧化物(水合物)为主体的化合物被膜2。多数情况下，通过该勃姆石处理而形成的勃姆石被膜是以γ-AlO·OH为主要成分或者以γ-AlO·OH和α-Al2O3为主要成分的无孔性被膜。通过勃姆石处理，能够形成被膜厚度为0.02～10μm、更优选厚度为0.05～2μm的比较均一的金属化合物被膜2。
这样，勃姆石处理能够形成含有γ-AlO·OH作为主要成分的金属化合物被膜，即能够在铝基材表面致密且均匀地形成OH基，并且通过在表面形成多个微细的凹凸可增加接触表面积，因此，对提高接合强度有效，作为本发明的金属化合物处理是优选的。
优选的勃姆石处理的条件如下。
使用在纯水中添加有氨、胺、醇胺、酰胺类物质中的至少一种作为添加剂、并将pH调节至约10～约12的勃姆石处理液。优选的勃姆石处理液的一例为3g/L的三乙胺水溶液，其pH约为10。处理温度优选为50～100℃的范围，更优选为80～100℃，进一步优选为90～100℃。在该范围内时，能够在比较短的时间内得到致密的金属化合物被膜。处理时间优选为1～120分钟。所形成的被膜的厚度为约0.02μm～约10μm。
3-2.酸性处理
下面示出酸性处理中使用的金属化合物处理液的具体例子。
(1)磷酸、磷酸盐
使用磷酸、例如磷酸氢锌、磷酸氢锰、磷酸氢钙等磷酸氢金属盐、例如磷酸二氢钙等磷酸二氢金属盐以及例如磷酸锌、磷酸锰、磷酸钙、磷酸钙钠、磷酸锆等磷酸金属盐等含有-H2PO4、-HPO4或-PO4的磷酸及磷酸盐的溶液来进行金属化合物处理。需要说明的是，本说明书中所称的磷酸是包括正磷酸、偏磷酸、焦磷酸等在内的广义的酸性磷酸，磷酸盐是包括正磷酸、偏磷酸、焦磷酸等广义的酸性磷酸的化合物在内的概念。
通过使用磷酸，在铝合金基体1的表面形成以磷酸铝和/或磷酸金属盐和/或氢氧化物为主要成分的金属化合物被膜2。
另一方面，通过使用磷酸锌、磷酸氢锌、磷酸锰、磷酸氢锰、磷酸氢金属盐、磷酸二氢金属盐、磷酸金属盐、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸钙、磷酸钙钠、磷酸锆、磷酸钒、磷酸锆钒等磷酸盐(磷酸的金属盐)的水溶液进行金属化合物处理，能够在铝合金基体1的表面形成以这些磷酸盐和/或氢氧化物为主要成分的金属化合物被膜2。这些磷酸盐和/或氢氧化物的金属化合物被膜2可以含有磷酸铝和/或铝合金基体1中含有的铝以外的金属的磷酸金属盐。此外，可以通过在混合有不同种类的金属的磷酸盐的溶液中进行金属化合物处理而形成多种磷酸盐。
例如，在使用磷酸锆的水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选水溶液的浓度为1～100g/L、温度为20～90℃。此外，在使用除此之外的磷酸、磷酸锌、磷酸氢锌、磷酸锰、磷酸氢锰、磷酸氢金属盐、磷酸二氢金属盐、磷酸金属盐、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸钙等磷酸、磷酸盐的水溶液的情况下，优选水溶液的浓度为5～30g/L、温度为20～90℃，且温度更优选为25℃～75℃。另一方面，在使用磷酸锆、磷酸钒、磷酸锆钒的水溶液的情况下，优选水溶液的浓度为0.2～2g/L、温度为30～70℃，且温度更优选为50℃～70℃。
(2)羧酸、羧酸盐
使用单宁酸等羧酸水溶液对铝合金基体1进行金属化合物处理。由此，在铝合金基体1的表面生成以羧酸的铝盐和/或金属盐和/或氢氧化物为主要成分的金属化合物被膜。
可以使用甲酸、乙酸、草酸、琥珀酸的金属盐的水溶液来进行金属化合物处理。该情况下，在铝合金基体1的表面主要生成铝盐和/或金属盐及其一部分带有羟基的碱性的金属化合物被膜2。在使用例如草酸金属盐水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选水溶液的浓度为0.5～100g/L、温度为30～70℃。
(3)氟化物
将铝合金基体1浸渍到氢氟酸、氟化钠、氟化钾、氟化铵、氟化氢铵、氟硅酸、氟硅酸铵、氟硼酸、氟硼酸铵等氟化物水溶液中也能够形成金属化合物被膜。由此，在铝合金基体1的表面形成以氟化铝和/或含有铝以外的金属的金属氟化物和/或氢氧化铝及铝合金基体1中含有的金属的氢氧化物等氢氧化物为主要成分的金属化合物被膜2。例如，在使用氟化氢铵水溶液进行金属化合物处理的情况下，优选水溶液的浓度为1～60g/L、温度为30～70℃。
在以上所示的金属化合物处理中，也优选使用碱性处理的“(1)I族元素的氢氧化物、I族元素的盐、II族元素的氢氧化物、II族元素的盐”和“(3)勃姆石处理”以及酸性处理的“(1)磷酸、磷酸盐”中记载的方法。
优选使用I族元素的氢氧化物、I族元素的盐、II族元素的氢氧化物、II族元素的盐的处理及勃姆石处理的理由在于，氢氧化物、水合氧化物容易致密地形成于铝合金基体表面，其OH基和酸根容易与三嗪硫醇衍生物的烷氧基硅烷水解生成的硅烷醇键合，并且其键合强度大。优选磷酸、磷酸盐处理的理由在于，形成为金属化合物被膜的磷酸盐化合物具有较大的极性，容易与三嗪硫醇衍生物的烷氧基硅烷水解生成的硅烷醇键合。
此外，其中更优选勃姆石处理。
含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物渗透到金属化合物被膜2中，与金属化合物被膜2发生反应的位点增多，三嗪硫醇衍生物的烷氧基硅烷水解生成的硅烷醇与金属化合物被膜2的羟基、磷酸根、碳酸根、羧酸根或氟化物通过加热处理而发生脱水反应或脱卤素反应，从而进行化学键合。这样，能够在生成的含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3与金属化合物被膜2之间得到更牢固的结合。
并且，在树脂4接合后被冷却而收缩时，比较厚的金属化合物被膜2会分散吸收树脂4与金属化合物被膜2之间产生的应力，从而具有防止产生树脂4的剥离及金属化合物被膜2的裂纹的效果。
需要说明的是，使用上述溶液的金属化合物处理不仅仅是将铝合金基体1的整体或一部分浸渍到溶液(金属化合物处理液)中，而且还包括将铝合金基体1的表面的全部或一部分通过喷雾、涂布等用溶液覆盖或者使其与溶液接触。
因此，由以上可知，金属化合物被膜2不一定必须形成在铝合金基体1的整个表面上，也可以仅适当地形成在需要的部分上。
此外，不言而喻，可以将两种以上的上述形成金属化合物被膜的方法进行组合来作为金属化合物处理。
即，可以使用多种上述金属化合物处理中使用的溶液(金属化合物处理液)混合而成的溶液来形成金属化合物被膜。另外，可以在使用上述金属化合物处理中使用的溶液(金属化合物处理液)中的一种进行金属化合物处理之后，使用其他种类的金属化合物处理液进一步进行金属化合物处理。
通过上述金属化合物处理而得到的金属化合物被膜2通常已被粗糙化。即，金属化合物被膜2的表面粗糙度与进行金属化合物处理之前的铝合金基体1的表面粗糙度相比变得更大。
例如，对表面粗糙度Ra为0.10μm以下的铝合金基体1的表面进行上述粗糙化处理，使Ra为0.12～0.60μm之后，进一步实施上述金属化合物处理，由此，能够形成Ra为0.15μm以上的金属化合物被膜2。此外，在不进行粗糙化处理的情况下，即，例如对Ra为0.10μm以下的铝合金基体1的表面在不进行粗糙化处理的条件下进行金属化合物处理的情况下，所形成的金属化合物被膜2的表面粗糙度Ra小于0.15μm。
金属化合物被膜2的表面粗糙化能够增加形成在金属化合物被膜2上的含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3与金属化合物被膜2的接触面积，因此有助于提高接合强度。
3.含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物的覆盖
通过上述方法，在铝合金基体1的表面形成金属化合物被膜2后，在金属化合物被膜2上覆盖含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物。
使用的含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物，可以为例如含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇金属盐等已知的物质。
即，由以下的(式1)或(式2)所示的通式来表示。
Figure GDA0000380553080000181
式中的R1、R2及R3为烃。R1为例如H-、CH3-、C2H5-、CH2=CHCH2-、C4H9-、C6H5-、C6H13-中的任意一种。R2为例如-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2SCH2CH2-、-CH2CH2NHCH2CH2CH2-中的任意一种。R3为例如-(CH2CH2)2CHOCONHCH2CH2CH2-或-(CH2CH2)2N-CH2CH2CH2-，此时，N与R3形成环状结构。
式中的X为CH3-、C2H5-、正C3H7-、异C3H7-、正C4H9-、异C4H9-、叔C4H9-中的任意一种。Y为CH3O-、C2H5O-、正C3H7O-、异C3H7O-、正C4H9O-、异C4H9O-、叔C4H9O-等烷氧基。式中的n为1、2、3中的任一数字。M为碱金属，优选为Li、Na、K或Ce。
在覆盖形成金属化合物被膜2之后，为了在金属化合物被膜2的表面形成含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物被膜而制作含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物的溶液。使用的溶剂只要是可溶解含有烷氧基硅烷的三嗪二硫醇衍生物的溶剂即可，水及醇类溶剂属于此类溶剂。例如，可以使用水、甲醇、乙醇、丙醇、卡必醇、乙二醇、聚乙二醇及它们的混合溶液。含有烷氧基硅烷的三嗪二硫醇衍生物的优选的浓度为0.001g～20g/L，更优选的浓度为0.01g～10g/L。
将具备金属化合物被膜2的铝合金基体1浸渍到得到的含有烷氧基硅烷的三嗪二硫醇衍生物溶液中。溶液的优选的温度范围、更优选的温度范围分别为0℃～100℃、20℃～80℃。另一方面，浸渍时间优选为1分钟～200分钟，更优选为3分钟～120分钟。
通过该浸渍，含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物的烷氧基硅烷部分会水解成硅烷醇，因此，浸渍后的含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物变为含有硅烷醇的三嗪硫醇衍生物，从而能够在其与金属化合物被膜2之间产生氢键这样的弱键而得到化合键合力。
因此，由此能够得到由铝合金基体1和金属化合物被膜2及含有硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜构成的、用于在表面接合树脂的铝合金构件。
然后，以干燥及脱水反应促进热处理为目的，将该铝合金构件加热到100℃～450℃。通过该加热，使含有硅烷醇的三嗪硫醇衍生物的硅烷醇部分与上述金属化合物被膜2中含有的氢氧化物、羧酸盐、磷酸盐、硅酸及氟化物中的至少一种发生脱水或脱卤素结合反应，由此，含有硅烷醇的三嗪硫醇衍生物变成含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物，从而在其与金属化合物被膜2之间进行化学键合。
因此，该加热处理的结果，能够得到由铝合金基体1和金属化合物被膜2及含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3构成的、用于在表面接合树脂的铝合金构件。
接着，为了进一步增强该含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物与树脂的接合力，将形成在金属化合物被膜2上的含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物浸渍到根据需要适当含有作为接合助剂的例如双马来酰亚胺类的N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺或N,N’-六亚甲基双马来酰亚胺等通过自由基反应而具有结合性的化合物、过氧化二枯基或过氧化苯甲酰等过氧化物、或者其他自由基引发剂的溶液中。浸渍后，将铝合金构件在30℃～270℃下进行1分钟～600分钟的干燥和热处理。
由此，含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物的三嗪硫醇金属盐(三嗪硫醇衍生物)部分的金属离子被除去，硫形成巯基，该巯基与N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺的马来酸的两个双键部中的一个发生反应，从而形成键合有N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺的含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物。
自由基引发剂具有如下作用：通过树脂成形时进行的加热等的热量所引起的分解而产生自由基，使上述马来酸的两个双键部中的另一个键打开，并使其与树脂反应、键合。
进而，根据需要适当地通过浸渍或喷雾器喷雾等，使在苯、乙醇等有机溶剂中溶解有过氧化物、氧化还原催化剂等自由基引发剂而得到的溶液附着在铝合金构件表面，并进行风干。
自由基引发剂具有如下作用：通过树脂成形时进行的加热等的热量所引起的分解而产生自由基，使上述马来酸的两个双键部中的另一个键打开或作用于三嗪硫醇衍生物的金属盐部分，使其与树脂反应、键合。
另外，本申请发明的铝合金物件100的金属化合物被膜2及含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物层3可以通过例如XPS分析(X射线光电子能谱分析)来对其成分进行鉴定。
将在铝金属基体1的表面具有金属化合物被膜2及含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物层3的铝合金构件与树脂4进行接合(复合一体化)，得到铝合金物件100。树脂4以在加热后的状态下与含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物层3接触的方式配置。由此，树脂4和含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物3的三嗪硫醇衍生物部分(三嗪硫醇金属盐部分或键合有双马来酰亚胺类的三嗪硫醇衍生物)以自由基引发剂的自由基为介质进行反应而生成化学键。
需要说明的是，树脂可以仅配置在含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3的一部分上。
在本申请发明中，树脂4为包括胶粘剂在内的概念。即，在选择作为胶粘剂发挥作用的树脂作为树脂4的情况下，可以通过树脂4将得到的铝合金物件100与其他物件进行胶粘。作为这样的其他物件的例子，有：由铝、不锈钢、铁、镁、钛、锌、铜或这些金属或者它们的合金构成的金属制物件以及由树脂等构成的物件。在其他物件为金属制物件的情况下，通过事先在其表面上形成金属化合物被膜2及含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物层3，能够进一步提高其与胶粘剂树脂4的接合强度。
作为将加热后的树脂4配置在含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3上的方法，可例示出以下的四种方法。
第一方法为注射成形法，其中，将铝合金构件(包含金属基体1、金属化合物被膜2和含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3)配置在模具内，向模具中注射熔融树脂而得到嵌件成形物件或基体上注塑(アウトサート)成形物件时，利用模具及树脂的热量使自由基引发剂分解，通过自由基反应使三嗪硫醇衍生物被膜与树脂化学键合，从而使铝合金构件与树脂4接合。
第二方法为第一熔敷法，其中，通过注射成形，得到使铝合金构件与树脂形成一体的注射成形品，然后，在施加有载荷的状态下，利用烘箱或热板对该注射成形品进行加热，使自由基引发剂分解，通过自由基反应而进行化学键合，从而使铝合金构件与树脂接合。
第三方法为第二熔敷法，其中，将铝合金构件(包含金属基体1、金属化合物被膜2和含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3)置于热板上进行加热，在其上配置树脂成形物件(树脂4)，通过持续施加载荷使金属基体与树脂紧贴，从而进行反应和接合。
第四方法为如下方法：在铝合金构件(包含金属基体1、金属化合物被膜2和含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3)上涂布包含树脂的胶粘剂(树脂4)，并在该胶粘剂上配置要胶粘的其他物件，然后施加预定的载荷，在室温下放置或者在烘箱内加热固化，由此在对铝合金物件与树脂4进行接合的同时，使树脂4与其他物件之间胶粘。
胶粘剂(树脂4)可以含有玻璃纤维、陶瓷粉体、碳纤维等强化材料。此外，也可以是：在热固性树脂中配合填充剂并使其浸渗到强化纤维中而形成为片状的未固化材料的片状模塑料(SMC)、或者利用搅拌机在预浸料或热固性树脂中混合填充剂和玻璃纤维等而形成为块状的块状模塑料(BMC)。在室温下进行胶粘的情况下，胶粘剂需要为在室温下反应固化的胶粘剂。
在使用第一方法的情况下，优选将模具温度设定为20～220℃，并使铝合金构件和树脂在模具内保持45秒～10分钟。在使用第二至第四方法的情况下，优选将烘箱或热板的温度设定为30～430℃，并在负荷有载重的状态下保持1分钟～10小时。温度需要为自由基引发剂的分解温度以上，保持时间需要为足以使自由基形成三嗪硫醇衍生物与树脂的化学键的时间。
需要说明的是，铝合金构件与树脂的接合并不限定于上述注射成形及对注射成形品进行加热的熔敷法，可以采用工业上使用的铝合金与树脂的任意的接合方法。作为这样的接合方法的优选的例子，可列举热板熔敷等。热板熔敷是使树脂与高温板等热源接触而熔融、并在熔融的树脂冷却固化前按压铝合金构件来进行接合的方法。
另外，接合的树脂4可以使用工业上能够使用的任意一种树脂，但优选具有与自由基反应的元素、官能团的树脂。这样的优选的树脂的例子为酚醛树脂、氢醌树脂、甲酚树脂、聚乙烯基酚树脂、间苯二酚树脂、三聚氰胺树脂、甘酞树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚甲基丙烯酸羟甲酯及其共聚物、聚丙烯酸羟乙酯及其共聚物、丙烯酸树脂、聚乙烯醇及其共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酮酰亚胺树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、ABS树脂、聚碳酸酯树脂(PC树脂)、6-尼龙树脂、66-尼龙树脂、610-尼龙树脂、芳香族聚酰胺树脂、脲树脂、苯乙烯类弹性体树脂、烯烃类弹性体树脂、聚氯乙烯类弹性体树脂、聚氨酯类弹性体树脂、酯类弹性体树脂、酰胺类弹性体树脂、选自上述树脂中的两种以上复合而成的复合树脂以及将上述树脂用玻璃纤维、碳纤维、陶瓷等进行强化而得到的强化树脂。
另外，在使用胶粘剂作为树脂4的情况下，胶粘剂的种类并没有特别限定，可使用环氧类胶粘剂、丙烯酸类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂、聚硅氧烷类胶粘剂、橡胶类胶粘剂、聚酯类胶粘剂、酚醛类胶粘剂、聚酰亚胺类胶粘剂、氰基丙烯酸酯类胶粘剂、弹性体类胶粘剂、热熔类胶粘剂等工业上利用的胶粘剂。作为片状模塑料(SMC)，可使用在不饱和聚酯树脂中配合碳酸钙并使其浸渗到玻璃纤维中而形成为片状的材料，作为块状模塑料(BMC)，可使用在不饱和聚酯树脂中混合碳酸钙、玻璃纤维短纤维而得到的材料。
根据以上，能够制造将铝合金基体1与树脂4通过金属化合物被膜2和含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜3进行接合而得到的铝合金物件100。
需要说明的是，通过本方法得到的铝合金物件，除了具有铝合金基体与树脂之间的接合强度高的优点之外，由于不需要对铝物件的表面特别地实施机械加工，而且即使不使用胶粘剂、应力缓和用的弹性树脂等也能够对树脂进行接合，因此，还具有加工工序少、接合部得以完美加工、且能以高尺寸精度进行加工的优点。
并且，还具有如下优点：通过利用树脂4来覆盖铝基体1的成形精度差的部分，能够以树脂成形精度对物件进行加工，能够提高产品的成品率。
实施例
(1)清洗处理
对长度80mm、宽度20mm、厚度1.5mm的A5052(日本工业标准、JIS A5052P)的铝合金轧制板(实施例1～22、比较例1～30)及长度80mm、宽度20mm、厚度2.0mm的ADC12(日本工业标准、JIS ADC12)的铝合金压铸板(实施例23～44)通过以下详细所述的方法进行处理。
在清洗处理之前，使用株式会社キーエンス制造的激光显微镜VK-8710来测定表面粗糙度Ra(JIS B0601：2001中规定的算术平均粗糙度Ra)。A5052轧制板的Ra为0.08μm，ADC12压铸板的Ra为0.10μm。
清洗处理通过将铝合金基体1在温度为40℃、碱性成分为30g/L(其中缩合磷酸盐所占的比例为50～60%)、pH约9.5的水溶液中浸渍5分钟来进行。清洗处理后，用纯水进行1分钟水洗。
关于清洗处理后测定的表面粗糙度Ra，A5052轧制材为0.08μm，ADC12压铸板为0.11μm，与清洗处理前的样品相比几乎没有变化。
在进行清洗处理之后，进行粗糙化处理和金属化合物处理。
将这些条件示于表1及表2中。
(2)粗糙化处理
将使用的处理液(水溶液)的种类、浓度和pH以及在各处理液中浸渍的时间示于表1中。
对实施例1～6及实施例23～28的样品未实施粗糙化处理。
Figure GDA0000380553080000261
另外，关于进行粗糙化处理后的样品的表面粗糙度Ra，A5052轧制材为0.12～0.22μm，ADC12压铸板为0.16～0.19μm。
(3)金属化合物处理
接着，在表1及表2所示的条件下进行金属化合物处理。
另外，对比较例1～22的样品未进行金属化合物处理。
使用磷酸锌水溶液进行了金属化合物处理的实施例1、7、23、29的样品及比较例23的样品，在铝合金基体1的表面形成了以磷酸锌为主要成分的金属化合物被膜。
使用磷酸锆水溶液进行了金属化合物处理的实施例2、8、24、30的样品及比较例24的样品，在铝合金基体1的表面形成了以磷酸锆为主要成分的金属化合物被膜。
使用磷酸锆钒水溶液进行了金属化合物处理的实施例3、9、25、31的样品及比较例25的样品，在铝合金基体1的表面形成了以磷酸锆和磷酸钒为主要成分的金属化合物被膜。
使用氢氧化钠水溶液进行了金属化合物处理的实施例4、10、26、32的样品及比较例26的样品，在铝合金基体1的表面形成了以氢氧化物为主要成分的金属化合物被膜。
使用氨水溶液进行了金属化合物处理的实施例5、11、27、33的样品及比较例27的样品，在铝合金基体1的表面形成了以氢氧化物为主要成分的金属化合物被膜。
对实施例6、12～22、28、34～44及比较例28～30的样品进行了勃姆石处理。
作为勃姆石处理液，使用浓度为3g/L、pH为8.0的三乙醇胺水溶液。使水溶液的温度为95℃，并将样品在水溶液中浸渍15分钟。于是，得到以铝的水合氧化物勃姆石(γ-AlO·OH和α-Al2O3)为主要成分的金属化合物被膜。
另外，关于以上述方式进行了金属化合物处理的样品的表面粗糙度Ra，在进行了粗糙化处理的情况下，A5052轧制材为0.16～0.25μm，ADC12压铸板为0.18～0.22μm，在没有进行粗糙化处理的情况下，A5052轧制材为0.11～0.13μm，ADC12压铸板为0.13～0.15μm。
将实施例及比较例样品的金属化合物处理后的表面粗糙度Ra的测定结果示于表3～4中。对于没有进行金属化合物处理的样品，示出了粗糙化处理后的表面粗糙度Ra的测定结果。
表3
Figure GDA0000380553080000301
表4
Figure GDA0000380553080000311
(3)含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物的覆盖
接下来，将所有的实施例样品(实施例1～44)及比较例12～22的样品浸渍到含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇溶液中。
使用的含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物为三乙氧基甲硅烷基丙基氨基三嗪硫醇一钠，将其溶解于乙醇95:水5(体积比)的溶剂中使浓度为0.7g/L，得到溶液。在室温下将上述样品在该三乙氧基甲硅烷基丙基氨基三嗪硫醇一钠溶液中浸渍30分钟。
然后，将这些样品在烘箱内在160℃下进行10分钟热处理，使反应结束的同时进行干燥。然后，在室温下将上述样品在含有浓度为1.0g/L的N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺(N,N’-1,3-亚苯基双马来酰亚胺)和浓度为2g/L的过氧化二枯基的丙酮溶液中浸渍10分钟，并在烘箱内在150℃下进行10分钟热处理。然后，在室温下对样品的整个表面喷雾浓度为2g/L的过氧化二枯基的乙醇溶液，并进行风干。
(4)与树脂的接合
将表1及表2所示的树脂与各样品分别进行接合，得到铝合金物件的样品。
实施例16、18、20、22、38、40、42及44的样品通过注射成形进行接合。
即，将树脂在模具内成形为长度80mm、宽度20mm、厚度3mm的板，将一个面的末端部的长度12mm、宽度20mm的部分配置在进行了上述处理的铝合金板样品的末端部上，与长度12mm、宽度20mm的部分接触，并使该部分接合。
实施例1～15、17、19、21、23～37、39、41、43及比较例1～28的样品通过熔敷法(上述第二熔敷法)进行接合。
即，以与表1及表2所示种类的树脂板接触的方式将各样品用耐热带进行固定，然后，将用耐热带固定好的样品配置在设定为各树脂的树脂熔点(或可熔融的温度)的加热体上，从上方以9kgf的载荷对该样品加压，使其进行热粘接，由此得到与通过上述注射成形得到的铝合金物件样品相同形状的铝合金物件样品。
使用的树脂的详细情况如下所示。
对于实施例16及38的样品，将聚塑料株式会社制造的PPS树脂(フォートロンPPS1140A64)在320℃下进行注射成形，得到铝物件样品。
对于实施例18及40的样品，将三菱工程塑料株式会社制造的PC/ABS树脂(ユーピロンMB2215R)在270℃下进行注射成形，得到铝物件样品。
对于实施例20及42的样品，将东丽株式会社制造的尼龙66(アミランCM3001-N)在295℃下进行注射成形，得到铝物件样品。
对于实施例22及44的样品，将三菱化学株式会社制造的TPEE弹性体树脂(プリマロイB1600N)在230℃下进行注射成形，得到铝物件样品。
对于实施例1～14、23～36及比较例1～30的样品，使用旭化成化学株式会社制造的ABS树脂(スタイラック(R)—ABS通用026)的树脂板，以形成上述形状的方式进行固定，将得到的样品配置在设定为230℃的加热体上，进行熔敷，由此得到铝合金物件样品。
对于实施例15及37的样品，使用聚塑料株式会社制造的PPS树脂(フォートロンPPS1140A64)的树脂板，以形成上述形状的方式进行固定，将得到的样品配置在设定为320℃的加热体上，进行热粘接，由此得到铝合金物件样品。
对于实施例17及39的样品，使用三菱工程塑料株式会社制造的PC/ABS树脂(ユーピロンMB2215R)的树脂板，以形成上述形状的方式进行固定，将得到的样品配置在设定为260℃的加热体上，进行熔敷，由此得到铝合金物件样品。
对于实施例19及41的样品，使用东丽株式会社制造的尼龙66(アミランCM3001-N)的树脂板，以形成上述形状的方式进行固定，将得到的样品配置在设定为290℃的加热体上，进行热粘接，由此得到铝合金物件样品。
对于实施例21及43的样品，使用三菱化学株式会社制造的TPEE弹性体树脂(プリマロイB1600N)的树脂板，以形成上述形状的方式进行固定，将得到的样品配置在设定为230℃的加热体上，进行热粘接，由此得到铝合金物件样品。
(5)强度评价
对实施例1～20、23～42及比较例1～30的样品进行以下详细说明的拉伸试验。
另一方面，对实施例21、22、43及44的样品进行以下详细说明的90度剥离试验。
拉伸试验使用岛津制作所制造的オートグラフAG-10TD试验器，将铝合金物件样品的铝板部(铝合金基材)和树脂板部(树脂)的末端部(与接合部相反侧的末端部)分别用平卡盘夹住，以5mm/分钟的拉伸速度拉伸至断裂。将直到断裂为止而达到的极限载荷除以接合面积(长度12mm×宽度20mm)而求出的应力作为接合强度(剪切拉伸强度)。对每个样品进行3次试验。
另外，90度剥离试验中，以使铝合金物件样品的铝板部(铝合金基材)和树脂的接合面呈水平的方式，将该合金基体使用固定夹具固定在拉伸试验机的固定台上，用平卡盘夹住离开树脂的接合部的部分，并使该平卡盘沿着与接合面成90度的角度的方向移动，由此，以100mm/分钟的速度进行剥离，求出剥离强度(极限载荷除以接合长度(长度20mm)而求出的应力)。对每个样品进行3次试验。
将拉伸试验结果(剪切拉伸强度)及90度剥离试验结果(90度剥离强度)示于表3及表4中。
表3及表4的结果表示对每个样品进行3次试验的结果的平均值。
实施例样品全部显示出3.0MPa以上的优良的剪切拉伸强度。另一方面，对于比较例样品而言，剪切拉伸强度最高的样品也仅为1.6MPa，与实施例样品相比，结果大大变差。在实施例样品中，确认断裂为接合面或树脂部的断裂。而且，在接合面的断裂面(铝合金板侧)观察到树脂或胶粘剂的附着，确认断裂的一部分发生在树脂内。
进行了90度剥离试验的实施例样品，90度剥离强度为1.3N/mm，显示出足够高的值。
标号说明
1铝合金基体、2金属化合物被膜、3含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜、4树脂

Claims (20)

1.一种铝合金物件，包含由铝或铝合金构成的基体和通过含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜而接合在该基体的表面的至少一部分上的树脂，其特征在于，
在所述基体与所述含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜之间，包含含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜。
2.如权利要求1所述的铝合金物件，其特征在于，所述金属化合物被膜含有金属的水合氧化物及氢氧化物中的至少一种。
3.如权利要求2所述的铝合金物件，其特征在于，所述金属化合物被膜含有水合氧化物γ-AlO·OH。
4.如权利要求1所述的铝合金物件，其特征在于，所述金属化合物被膜含有选自由磷酸氢金属盐、磷酸二氢金属盐及磷酸金属盐组成的组中的至少一种磷酸盐。
5.如权利要求4所述的铝合金物件，其特征在于，所述金属化合物被膜含有选自由磷酸锌、磷酸氢锌、磷酸锰、磷酸氢锰、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸钙、磷酸钙钠、磷酸铝、磷酸锆、磷酸钒及磷酸锆钒组成的组中的至少一种。
6.一种铝合金物件的制造方法，使用含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物在由铝或铝合金构成的基体的至少一部分上接合树脂，其特征在于，包括下述工序：
使用水蒸汽或者使用选自I族元素的氢氧化物、I族元素的盐、II族元素的氢氧化物、II族元素的盐、氨、铵盐、肼、肼衍生物、胺类、磷酸、磷酸盐、碳酸盐、羧酸、羧酸盐、硅酸、硅酸盐及氟化物中的至少一种的水溶液，在所述基体的表面的至少一部分上形成含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜的工序；
使含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物与所述金属化合物被膜接触的工序；及
在接触过所述含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物的部分上接合树脂的工序。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，形成所述金属化合物被膜的工序通过使用pH大于7且为12以下并且温度为80℃以上的水溶液来形成含有γ-AlO·OH的所述金属化合物被膜。
8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，形成所述金属化合物被膜的工序通过使用水蒸汽来形成含有γ-AlO·OH的所述金属化合物被膜。
9.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述水溶液含有选自由磷酸锌、磷酸氢锌、磷酸锰、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸钙钠、磷酸钙、磷酸锆、磷酸钒及磷酸锆钒组成的组中的至少一种。
10.如权利要求6～9中任一项所述的制造方法，其特征在于，在形成所述金属化合物的工序之前，包括使所述铝合金基体的表面粗糙度增加的粗糙化处理工序。
11.一种铝合金构件，包含由铝或铝合金构成的基体和覆盖在该基体的表面的至少一部分上的含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜或含有硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜，其特征在于，
在所述基体与所述含有脱水硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜或所述含有硅烷醇的三嗪硫醇衍生物被膜之间，包含含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜。
12.如权利要求11所述的铝合金构件，其特征在于，所述金属化合物被膜含有金属的水合氧化物及氢氧化物中的至少一种。
13.如权利要求12所述的铝合金构件，其特征在于，所述金属化合物被膜含有水合氧化物γ-AlO·OH。
14.如权利要求11所述的铝合金构件，其特征在于，所述金属化合物被膜含有选自由磷酸氢金属盐、磷酸二氢金属盐及磷酸金属盐组成的组中的至少一种磷酸盐。
15.如权利要求14所述的铝合金构件，其特征在于，所述金属化合物被膜含有选自由磷酸锌、磷酸氢锌、磷酸锰、磷酸氢锰、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸钙、磷酸钙钠、磷酸铝、磷酸锆、磷酸钒及磷酸锆钒组成的组中的至少一种。
16.一种铝合金构件的制造方法，使含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物与由铝或铝合金构成的基体的至少一部分接触，其特征在于，包括下述工序：
使用水蒸汽或者使用选自I族元素的氢氧化物、I族元素的盐、II族元素的氢氧化物、II族元素的盐、氨、铵盐、肼、肼衍生物、胺类、磷酸、磷酸盐、碳酸盐、羧酸、羧酸盐、硅酸、硅酸盐及氟化物中的至少一种的水溶液，在所述基体的表面的至少一部分上形成含有选自由氢氧化物、水合氧化物、铵盐、羧酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐及氟化物组成的组中的至少一种的金属化合物被膜的工序；及
使含有烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物与所述金属化合物被膜接触的工序。
17.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，形成所述金属化合物被膜的工序通过使用pH大于7且为12以下并且温度为80℃以上的水溶液来形成含有γ-AlO·OH的所述金属化合物被膜。
18.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，形成所述金属化合物被膜的工序通过使用水蒸汽来形成含有γ-AlO·OH的所述金属化合物被膜。
19.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，所述水溶液含有选自由磷酸锌、磷酸氢锌、磷酸锰、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸钙钠、磷酸钙、磷酸锆、磷酸钒及磷酸锆钒组成的组中的至少一种。
20.如权利要求16～19中任一项所述的制造方法，其特征在于，在形成所述金属化合物的工序之前，包括使所述铝合金基体的表面粗糙度增加的粗糙化处理工序。
CN201080039181.9A 2009-09-03 2010-09-03 铝合金物件、铝合金构件及其制造方法 Expired - Fee Related CN102612572B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009203786A JP2011052292A (ja) 2009-09-03 2009-09-03 アルミニウム合金物品、アルミニウム合金部材およびその製造方法
JP2009-203786 2009-09-03
PCT/JP2010/065121 WO2011027854A1 (ja) 2009-09-03 2010-09-03 アルミニウム合金物品、アルミニウム合金部材およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102612572A CN102612572A (zh) 2012-07-25
CN102612572B true CN102612572B (zh) 2014-04-02

Family

ID=43649389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080039181.9A Expired - Fee Related CN102612572B (zh) 2009-09-03 2010-09-03 铝合金物件、铝合金构件及其制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20120231281A1 (zh)
EP (1) EP2474645A4 (zh)
JP (1) JP2011052292A (zh)
KR (1) KR20120051075A (zh)
CN (1) CN102612572B (zh)
TW (1) TWI525217B (zh)
WO (1) WO2011027854A1 (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101134923B1 (ko) * 2011-08-10 2012-04-17 한국기초과학지원연구원 고분자 수지-알루미늄 결합체 및 이의 제조방법
US20140234631A1 (en) * 2011-09-26 2014-08-21 Nippon Light Metal Company, Ltd. Aluminum resin bonded body and process for producing same
US9484327B2 (en) * 2013-03-15 2016-11-01 Qualcomm Incorporated Package-on-package structure with reduced height
JP6178612B2 (ja) * 2013-05-10 2017-08-09 古河電気工業株式会社 アルミニウム・樹脂複合体、アルミニウム絶縁電線及びフラットケーブル並びにそれらの製造方法
JP6053162B2 (ja) * 2013-06-18 2017-01-18 株式会社日立製作所 パッファシリンダの製造方法
JP6077422B2 (ja) * 2013-08-30 2017-02-08 株式会社日立製作所 耐摩耗材及びその製作方法並びにパッファシリンダ及びその製作方法とパッファ型ガス遮断器
JP5916678B2 (ja) 2013-10-03 2016-05-11 古河電気工業株式会社 アルミニウム・樹脂複合体、アルミニウム絶縁電線及びフラットケーブル並びにそれらの製造方法
JP2015070994A (ja) * 2013-10-04 2015-04-16 日新製鋼株式会社 剃刀刃のガードブレードおよびその製造方法
KR20150058859A (ko) * 2013-11-21 2015-05-29 삼성전자주식회사 금속 대상체의 피막 형성 조성물, 피막 및 이의 제조방법.
US10329447B2 (en) * 2014-04-14 2019-06-25 Dielectric Coating Industries Polymer based roll coating
JP6280834B2 (ja) 2014-08-07 2018-02-14 本田技研工業株式会社 異種材接合体及びその製造方法
JP2016089261A (ja) * 2014-11-11 2016-05-23 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金材、接合体、自動車用部材、及びアルミニウム合金材の製造方法
CN104630770A (zh) * 2015-02-16 2015-05-20 中国科学院青海盐湖研究所 铜金属表面防腐蚀处理方法
JP6519365B2 (ja) * 2015-07-07 2019-05-29 富士通株式会社 接合体、接合体の製造方法、冷却システム、及び情報処理装置
CN105624685A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 芜湖市金宇石化设备有限公司 一种汽车铝制踏板防腐蚀处理用防腐基础液的制备方法
CN105568275A (zh) * 2015-12-31 2016-05-11 芜湖市金宇石化设备有限公司 一种汽车铝制踏板防腐蚀处理用防腐基础液
CN105463438A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 芜湖市金宇石化设备有限公司 一种汽车铝制踏板防腐蚀处理方法
KR102627720B1 (ko) * 2016-09-23 2024-01-23 삼성전자주식회사 알루미늄합금-수지 복합체 및 그 제조방법
JP6441295B2 (ja) * 2016-12-26 2018-12-19 本田技研工業株式会社 接合構造体及びその製造方法
WO2018124224A1 (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 大日本印刷株式会社 電池用包装材料用アルミニウム合金箔、電池用包装材料、及び電池
JP6994508B2 (ja) * 2017-07-19 2022-01-14 昭和電工株式会社 アルミニウム物品表面の処理方法
WO2020067447A1 (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 日本製鉄株式会社 接着接合構造体および自動車用部品
CN111318435A (zh) * 2018-12-14 2020-06-23 北京小米移动软件有限公司 壳体表面处理方法及电子设备
JP7319610B2 (ja) * 2019-02-15 2023-08-02 国立大学法人 東京大学 複合部材の製造方法、及び複合部材
JP7434901B2 (ja) * 2020-01-08 2024-02-21 株式会社デンソー 構造体
EP3961053A4 (en) * 2020-02-05 2022-05-11 Shibaura Institute of Technology FASTENING ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING IT
US11926899B2 (en) 2020-12-04 2024-03-12 Raytheon Company Process for application of oxyhydroxides coating for aluminum containing material

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4961967A (en) * 1988-08-08 1990-10-09 Dow Corning Corporation Primer compositions
CN1089311A (zh) * 1992-03-20 1994-07-13 冯锦 铝或铝合金阳极氧化膜染色工艺
JP3823189B2 (ja) * 2000-01-18 2006-09-20 株式会社東亜電化 金属表面皮膜の反応性保持方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3432603B2 (ja) 1994-07-18 2003-08-04 富士通株式会社 筐体の製造方法
US6056834A (en) * 1996-11-25 2000-05-02 Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. Magnesium alloy and method for production thereof
JPH11222683A (ja) * 1998-02-03 1999-08-17 Kobe Steel Ltd 表面処理アルミニウム合金板及びその製造方法
FR2813316B1 (fr) * 2000-08-29 2002-10-18 Pechiney Rhenalu Procede de fabrication de bandes tres minces en alliage aluminium-fer
JP4359001B2 (ja) * 2001-03-02 2009-11-04 本田技研工業株式会社 陽極酸化膜改質方法、陽極酸化膜構造及びアルミニウム合金製船外機
DE60320825D1 (de) 2002-11-08 2008-06-19 Taisei Plas Co Ltd Verbundartikel aus aluminiumlegierung mit harz und herstellungsverfahren dafür
JP4512825B2 (ja) * 2005-02-07 2010-07-28 国立大学法人岩手大学 水溶性アルコキシシラン含有トリアジンジチオール金属塩及びその製造方法、並びにそれを用いた固体表面への反応性付与方法及び表面反応性固体
JP4124471B2 (ja) * 2005-03-28 2008-07-23 地方独立行政法人 岩手県工業技術センター 金属表面の処理方法
JP2006305838A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Nissan Motor Co Ltd 樹脂複合体及びその製造方法
JP4750096B2 (ja) * 2007-11-07 2011-08-17 株式会社新技術研究所 マグネシウム合金物品、マグネシウム合金部材およびその製造方法
WO2009157445A1 (ja) * 2008-06-24 2009-12-30 株式会社新技術研究所 鉄合金物品、鉄合金部材およびその製造方法
JP2010254793A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Sulfur Chemical Institute Inc 樹脂複合体の製造方法及び樹脂複合体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4961967A (en) * 1988-08-08 1990-10-09 Dow Corning Corporation Primer compositions
CN1089311A (zh) * 1992-03-20 1994-07-13 冯锦 铝或铝合金阳极氧化膜染色工艺
JP3823189B2 (ja) * 2000-01-18 2006-09-20 株式会社東亜電化 金属表面皮膜の反応性保持方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2474645A1 (en) 2012-07-11
TW201127992A (en) 2011-08-16
JP2011052292A (ja) 2011-03-17
EP2474645A4 (en) 2016-04-20
CN102612572A (zh) 2012-07-25
WO2011027854A1 (ja) 2011-03-10
US20120231281A1 (en) 2012-09-13
KR20120051075A (ko) 2012-05-21
TWI525217B (zh) 2016-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102612572B (zh) 铝合金物件、铝合金构件及其制造方法
JP5581680B2 (ja) 耐候性に優れたアルミ・樹脂複合品及びその製造方法
KR101115786B1 (ko) 고내식성 복합체의 제조 방법
JP5058593B2 (ja) 金属と樹脂の複合体の製造方法
CN102076883B (zh) 铁合金物品、铁合金构件及其制造方法
JP4195881B2 (ja) アルミニウム合金と樹脂の複合体とその製造方法
JP4750096B2 (ja) マグネシウム合金物品、マグネシウム合金部材およびその製造方法
JP5295741B2 (ja) 金属合金と繊維強化プラスチックの複合体及びその製造方法
JP2009298144A (ja) 複数金属形状物の接合複合体とその製造方法
JP7405905B2 (ja) 少なくとも表面の全部又は一部が金属材料からなる基材であって、該金属材料の表面が孔を有する基材及び該基材と樹脂硬化物を含む基材－樹脂硬化物の複合体
CN108327167A (zh) 金属和塑胶结合的方法
JP5834345B2 (ja) アルミニウム合金物品、アルミニウム合金部材およびその製造方法
JP4452256B2 (ja) 金属と樹脂の複合体及びその製造方法
WO2011071062A1 (ja) アルミニウム接着複合材及びその製造方法
JP2011124142A (ja) アルミ・樹脂・銅複合品及びその製造方法並びに密閉型電池向け蓋部材
JP2005119237A (ja) 耐候性あるアルミニウム合金と樹脂の複合体とその製造方法
JP6967953B2 (ja) 少なくとも表面の全部又は一部がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる基材の表面を粗面化するためのエッチング剤、粗面化基材の製造方法、粗面化基材、基材−樹脂硬化物の接合体の製造方法、及び基材−樹脂硬化物の接合体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140402

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee