JP2003200453A - アルミニューム合金と樹脂の複合体とその製造方法 - Google Patents
アルミニューム合金と樹脂の複合体とその製造方法Info
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- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子機器、家電機器等において、金属製筐体の
良さと合成樹脂構造の良さを両立させ、生産性が高く量
産性があり、形状、構造の設計が自由にできる。また、
電子機器、家電機器のみに囚われず、各種部品、構造物
での軽量高強度化に役立つものである。 【解決手段】アルミ製の金属フレーム２をアンモニア、
ヒドラジン、ピリジン、及びアミン系化合物から選択さ
れる１種以上と接触させる前処理する。リブ３を射出す
るための射出成形金型にインサートする。金属フレーム
２の表面に射出成形により熱可塑性樹脂組成物が充填し
てリブ３の成形を行う。成形されたケースカバー１の筐
体は、金属フレーム２と熱可塑性樹脂組成物で作られた
リブ３とが一体に接合されて、強度的にも、外観のデザ
イン上も金属の特徴を活かし、しかも筐体内部の形状、
構造も複雑な形状とすることができる。
良さと合成樹脂構造の良さを両立させ、生産性が高く量
産性があり、形状、構造の設計が自由にできる。また、
電子機器、家電機器のみに囚われず、各種部品、構造物
での軽量高強度化に役立つものである。 【解決手段】アルミ製の金属フレーム２をアンモニア、
ヒドラジン、ピリジン、及びアミン系化合物から選択さ
れる１種以上と接触させる前処理する。リブ３を射出す
るための射出成形金型にインサートする。金属フレーム
２の表面に射出成形により熱可塑性樹脂組成物が充填し
てリブ３の成形を行う。成形されたケースカバー１の筐
体は、金属フレーム２と熱可塑性樹脂組成物で作られた
リブ３とが一体に接合されて、強度的にも、外観のデザ
イン上も金属の特徴を活かし、しかも筐体内部の形状、
構造も複雑な形状とすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の筐体、
家電機器の筐体、構造用部品、機械部品等に用いられる
アルミニューム合金と樹脂の複合体とその製造方法に関
する。更に詳しくは、各種機械加工方法で製造されたア
ルミニューム合金形状物に、熱可塑性樹脂を一体化した
構造物に関し、モバイル用の各種電子機器、家電製品、
医療機器、車両用構造部品、車両搭載用品、建築資材の
部品、その他の構造用部品や外装用部品等に用いられる
アルミニューム合金と樹脂の複合体とその製造方法に関
する。
家電機器の筐体、構造用部品、機械部品等に用いられる
アルミニューム合金と樹脂の複合体とその製造方法に関
する。更に詳しくは、各種機械加工方法で製造されたア
ルミニューム合金形状物に、熱可塑性樹脂を一体化した
構造物に関し、モバイル用の各種電子機器、家電製品、
医療機器、車両用構造部品、車両搭載用品、建築資材の
部品、その他の構造用部品や外装用部品等に用いられる
アルミニューム合金と樹脂の複合体とその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】金属と樹脂を一体化する技術は、自動
車、家庭電化製品、産業機器等の部品製造等の広い分野
から求められており、このために多くの接着剤が開発さ
れている。この中には非常に優れた接着剤がある。常
温、又は加熱により機能を発揮する接着剤は、金属と合
成樹脂を一体化する接合に使われ、この接合方法は現在
では一般的な技術である。
車、家庭電化製品、産業機器等の部品製造等の広い分野
から求められており、このために多くの接着剤が開発さ
れている。この中には非常に優れた接着剤がある。常
温、又は加熱により機能を発揮する接着剤は、金属と合
成樹脂を一体化する接合に使われ、この接合方法は現在
では一般的な技術である。
【０００３】しかしながら、接着剤を使用しない、より
合理的な接合方法がないか従来から研究されて来た。マ
グネシューム、アルミニュームやその合金である軽金属
類、ステンレスなど鉄合金類に対して、接着剤の介在な
しで高強度のエンジニアリング樹脂を一体化する方法、
例えば、金属側に樹脂成分を射出成形等の方法で接着
（固着）する方法、略して本発明者が定義し銘々する
「射出接着」（射出成形による成形方法に限定する意味
ではない。）法は、現在のところ実用化されていない。
合理的な接合方法がないか従来から研究されて来た。マ
グネシューム、アルミニュームやその合金である軽金属
類、ステンレスなど鉄合金類に対して、接着剤の介在な
しで高強度のエンジニアリング樹脂を一体化する方法、
例えば、金属側に樹脂成分を射出成形等の方法で接着
（固着）する方法、略して本発明者が定義し銘々する
「射出接着」（射出成形による成形方法に限定する意味
ではない。）法は、現在のところ実用化されていない。
【０００４】本発明者らは鋭意研究開発を進め、水溶性
還元剤の水溶液にアルミニウム合金形状物を浸漬した
後、アルキレンテレフタレート樹脂を主成分とする熱可
塑性樹脂組成物と高温高圧下で接触させると特異的に接
着力（本発明では、「固着力」と同義に用いる。）が上
昇することを発見した。これを特願２００１−３１４８
５４号として提案した。
還元剤の水溶液にアルミニウム合金形状物を浸漬した
後、アルキレンテレフタレート樹脂を主成分とする熱可
塑性樹脂組成物と高温高圧下で接触させると特異的に接
着力（本発明では、「固着力」と同義に用いる。）が上
昇することを発見した。これを特願２００１−３１４８
５４号として提案した。
【０００５】本発明者らは、金属合金のうち特にアルミ
ニューム合金に注目した。アルミニュームは軽量であり
資源としても豊富である。この合金化や表面処理で、本
来の物性である優れた伸展性、電導性、熱伝導性に加
え、合金化で高強度化、高耐食性化、快削性化、高伸展
性化などが可能であり、現在、広い分野で用いられてい
るためである。特に今後、個人の情報化が更に進展しモ
バイル電子機器が汎用的に使われるようになれば、これ
らの機器の軽量化への要望がより高くなることが予想さ
れる。この点でアルミニューム合金は更に利用度が大き
くなると予想される。
ニューム合金に注目した。アルミニュームは軽量であり
資源としても豊富である。この合金化や表面処理で、本
来の物性である優れた伸展性、電導性、熱伝導性に加
え、合金化で高強度化、高耐食性化、快削性化、高伸展
性化などが可能であり、現在、広い分野で用いられてい
るためである。特に今後、個人の情報化が更に進展しモ
バイル電子機器が汎用的に使われるようになれば、これ
らの機器の軽量化への要望がより高くなることが予想さ
れる。この点でアルミニューム合金は更に利用度が大き
くなると予想される。
【０００６】本発明者らは、本発明者らによる前述した
発明のうちアルミニュ−ム合金とポリブチレンテレフタ
レート（以下、「ＰＢＴ」という。）を主に含有する熱
可塑性樹脂組成物に対象を絞って、前述した発明に関す
る水平展開に関し実験を繰り返した。前述した発明では
アルミニューム合金を、水溶性還元剤の水溶液で処理す
るのが特徴であったが、還元剤を使用しても処理水溶液
から取り出すと空気中の酸素により瞬時に表面は酸化さ
れ、最終的な表面状態で言えば表面はゼロ価のアルミニ
ューム金属状態ではないことがＸ線電子分光法（ＸＰ
Ｓ）による表面分析等で観察された。
発明のうちアルミニュ−ム合金とポリブチレンテレフタ
レート（以下、「ＰＢＴ」という。）を主に含有する熱
可塑性樹脂組成物に対象を絞って、前述した発明に関す
る水平展開に関し実験を繰り返した。前述した発明では
アルミニューム合金を、水溶性還元剤の水溶液で処理す
るのが特徴であったが、還元剤を使用しても処理水溶液
から取り出すと空気中の酸素により瞬時に表面は酸化さ
れ、最終的な表面状態で言えば表面はゼロ価のアルミニ
ューム金属状態ではないことがＸ線電子分光法（ＸＰ
Ｓ）による表面分析等で観察された。
【０００７】一方、前述した発明で主に使用したヒドラ
ジンは特に危険なものではないが、これ以外で表面処理
した有効な処理薬品を確認することも大事なことと考え
た。これらを勘案し、射出接着理論の仮説作りと実証実
験を行なうこととした。これは、確実な射出接着法を開
発する上で役立つと考えたからである。
ジンは特に危険なものではないが、これ以外で表面処理
した有効な処理薬品を確認することも大事なことと考え
た。これらを勘案し、射出接着理論の仮説作りと実証実
験を行なうこととした。これは、確実な射出接着法を開
発する上で役立つと考えたからである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述した本発明者らの
発明を発展させ、ヒドラジンや高価な水素化ホウ素ナト
リューム（NaBH4）、扱いが難しい水素化アルミニュー
ムリチューム等の還元剤を使用しないでアルミニューム
合金の表面を処理し、同じ目的を達成する方法を開発し
ようとした。
発明を発展させ、ヒドラジンや高価な水素化ホウ素ナト
リューム（NaBH4）、扱いが難しい水素化アルミニュー
ムリチューム等の還元剤を使用しないでアルミニューム
合金の表面を処理し、同じ目的を達成する方法を開発し
ようとした。
【０００９】また、アルミニューム合金には強度やその
他の性質を改良した多くの種類がある。マグネシュー
ム、珪素、銅、その他の金属が含有されるアルミニュー
ム合金に対しても満足できる射出接着力で樹脂が接着で
きるような前処理方法も必要であった。
他の性質を改良した多くの種類がある。マグネシュー
ム、珪素、銅、その他の金属が含有されるアルミニュー
ム合金に対しても満足できる射出接着力で樹脂が接着で
きるような前処理方法も必要であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の本発明のアルミニ
ューム合金と樹脂の複合体は、アンモニア、ヒドラジ
ン、ヒドラジン誘導体、及び水溶性アミン系化合物から
選択される１種以上の水溶液に浸漬する工程を経たアル
ミニューム合金形状物と、前記アルミニューム合金形状
物の表面に、ポリアルキレンテレフタレート、前記ポリ
アルキレンテレフタレートを主体とする共重合体、及び
前記ポリアルキレンテレフタレートを成分として含む熱
可塑性樹脂組成物から選択される１種以上が一体に付着
していることを特徴とする。
ューム合金と樹脂の複合体は、アンモニア、ヒドラジ
ン、ヒドラジン誘導体、及び水溶性アミン系化合物から
選択される１種以上の水溶液に浸漬する工程を経たアル
ミニューム合金形状物と、前記アルミニューム合金形状
物の表面に、ポリアルキレンテレフタレート、前記ポリ
アルキレンテレフタレートを主体とする共重合体、及び
前記ポリアルキレンテレフタレートを成分として含む熱
可塑性樹脂組成物から選択される１種以上が一体に付着
していることを特徴とする。
【００１１】第１の本発明のアルミニューム合金と樹脂
の複合体の製造方法は、前記アルミニューム合金を機械
加工してアルミニューム合金形状物とする加工工程と、
前記アルミニューム合金形状物をアンモニア、ヒドラジ
ン、ヒドラジン誘導体、及び水溶性アミン系化合物から
選択される１種以上の水溶液に浸漬する浸漬工程と、成
形用の金型に前記浸漬工程で浸漬処理された前記アルミ
ニューム合金形状物を挿入して、前記アルミニューム合
金形状物の表面に、ポリアルキレンテレフタレート、前
記ポリアルキレンテレフタレートを主体とする共重合
体、及び前記ポリアルキレンテレフタレートを成分とし
て含む熱可塑性樹脂組成物から選択される１種以上を加
圧、加熱して一体にする成形工程とからなることを特徴
とする。
の複合体の製造方法は、前記アルミニューム合金を機械
加工してアルミニューム合金形状物とする加工工程と、
前記アルミニューム合金形状物をアンモニア、ヒドラジ
ン、ヒドラジン誘導体、及び水溶性アミン系化合物から
選択される１種以上の水溶液に浸漬する浸漬工程と、成
形用の金型に前記浸漬工程で浸漬処理された前記アルミ
ニューム合金形状物を挿入して、前記アルミニューム合
金形状物の表面に、ポリアルキレンテレフタレート、前
記ポリアルキレンテレフタレートを主体とする共重合
体、及び前記ポリアルキレンテレフタレートを成分とし
て含む熱可塑性樹脂組成物から選択される１種以上を加
圧、加熱して一体にする成形工程とからなることを特徴
とする。
【００１２】第２の本発明のアルミニューム合金と樹脂
の複合体は、塩基水溶液に浸漬し、次に酸水溶液に浸漬
した後に、アンモニア、ヒドラジン、ヒドラジン誘導
体、及び水溶性アミン系化合物から選択される１種以上
の水溶液に浸漬する工程を経たアルミニューム合金形状
物と、前記アルミニューム合金形状物の表面に、ポリア
ルキレンテレフタレート、前記ポリアルキレンテレフタ
レートを主体とする共重合体、及び前記ポリアルキレン
テレフタレートを成分として含む熱可塑性樹脂組成物か
ら選択される１種以上が一体に付着していることを特徴
とする。
の複合体は、塩基水溶液に浸漬し、次に酸水溶液に浸漬
した後に、アンモニア、ヒドラジン、ヒドラジン誘導
体、及び水溶性アミン系化合物から選択される１種以上
の水溶液に浸漬する工程を経たアルミニューム合金形状
物と、前記アルミニューム合金形状物の表面に、ポリア
ルキレンテレフタレート、前記ポリアルキレンテレフタ
レートを主体とする共重合体、及び前記ポリアルキレン
テレフタレートを成分として含む熱可塑性樹脂組成物か
ら選択される１種以上が一体に付着していることを特徴
とする。
【００１３】第２の本発明のアルミニューム合金と樹脂
の複合体の製造方法は、前記第１の発明の製造方法に加
えて、前記アルミニューム合金形状物の前記加工工程の
後に、前記アルミニューム合金形状物を塩基性水溶液に
浸漬する第１浸漬工程と、前記第１浸漬処理で浸漬処理
された前記アルミニューム合金形状物を中和処理するた
めに酸水溶液に浸漬する第２浸漬工程と、を加えると良
い。
の複合体の製造方法は、前記第１の発明の製造方法に加
えて、前記アルミニューム合金形状物の前記加工工程の
後に、前記アルミニューム合金形状物を塩基性水溶液に
浸漬する第１浸漬工程と、前記第１浸漬処理で浸漬処理
された前記アルミニューム合金形状物を中和処理するた
めに酸水溶液に浸漬する第２浸漬工程と、を加えると良
い。
【００１４】第３の本発明のアルミニューム合金と樹脂
の複合体は、水溶性還元剤水溶液に浸漬した後に、アン
モニア、ヒドラジン、ヒドラジン誘導体、及び水溶性ア
ミン系化合物から選択される１種以上の水溶液に浸漬す
る工程を経たアルミニューム合金形状物と、前記アルミ
ニューム合金形状物の表面に、ポリアルキレンテレフタ
レート、前記ポリアルキレンテレフタレートを主体とす
る共重合体、及び前記ポリアルキレンテレフタレートを
成分として含む熱可塑性樹脂組成物から選択される１種
以上が一体に付着していることを特徴とする。
の複合体は、水溶性還元剤水溶液に浸漬した後に、アン
モニア、ヒドラジン、ヒドラジン誘導体、及び水溶性ア
ミン系化合物から選択される１種以上の水溶液に浸漬す
る工程を経たアルミニューム合金形状物と、前記アルミ
ニューム合金形状物の表面に、ポリアルキレンテレフタ
レート、前記ポリアルキレンテレフタレートを主体とす
る共重合体、及び前記ポリアルキレンテレフタレートを
成分として含む熱可塑性樹脂組成物から選択される１種
以上が一体に付着していることを特徴とする。
【００１５】第３の本発明のアルミニューム合金と樹脂
の複合体の製造は、前記アルミニューム合金を機械加工
してアルミニューム合金形状物とする加工工程と、前記
アルミニューム合金形状物を水溶性還元剤の水溶液に浸
漬する第１浸漬工程と、前記第１浸漬工程で浸漬処理さ
れた前記アルミニューム合金形状物を、アンモニア、ヒ
ドラジン、ヒドラジン誘導体、及び水溶性アミン系化合
物から選択される１種以上の水溶液に浸漬する第３浸漬
工程と、成形用の金型に前記第３浸漬工程で浸漬処理さ
れた前記アルミニューム合金形状物を挿入して、前記ア
ルミニューム合金形状物の表面に、ポリアルキレンテレ
フタレート、前記ポリアルキレンテレフタレートを主体
とする共重合体、及び前記ポリアルキレンテレフタレー
トを成分として含む熱可塑性樹脂組成物から選択される
１種以上を加圧、加熱して一体にする成形工程とからな
ることを特徴とする。
の複合体の製造は、前記アルミニューム合金を機械加工
してアルミニューム合金形状物とする加工工程と、前記
アルミニューム合金形状物を水溶性還元剤の水溶液に浸
漬する第１浸漬工程と、前記第１浸漬工程で浸漬処理さ
れた前記アルミニューム合金形状物を、アンモニア、ヒ
ドラジン、ヒドラジン誘導体、及び水溶性アミン系化合
物から選択される１種以上の水溶液に浸漬する第３浸漬
工程と、成形用の金型に前記第３浸漬工程で浸漬処理さ
れた前記アルミニューム合金形状物を挿入して、前記ア
ルミニューム合金形状物の表面に、ポリアルキレンテレ
フタレート、前記ポリアルキレンテレフタレートを主体
とする共重合体、及び前記ポリアルキレンテレフタレー
トを成分として含む熱可塑性樹脂組成物から選択される
１種以上を加圧、加熱して一体にする成形工程とからな
ることを特徴とする。
【００１６】以下、前述した各本発明のアルミニューム
合金と樹脂の複合体の製造を構成する各要件毎に詳細に
説明する。
合金と樹脂の複合体の製造を構成する各要件毎に詳細に
説明する。
【００１７】〔アルミニューム合金形状物〕アルミニュ
ーム合金形状物の素材として使用されるアルミニューム
合金は、ＪＩＳ規格化されている１０００〜７０００番
系の物、またダイキャストグレードの各種のものが使用
できる。１０００番系は高純度アルミ系の合金である
が、その他はアルミニューム以外にマグネシューム、珪
素、銅、マンガン、その他が含まれた多種の目的に合わ
せた合金系である。この表面の前処理工程は、アルミニ
ューム以外の金属が比較的多く含まれる合金種では、後
述する「前処理法／処理法II」が好ましい方法である
が、必ずしもこの前処理工程は必要なものではない。何
れにせよ、高純度アルミニューム合金のみならず現在実
際に使用されているアルミニューム合金の多くが使用可
能である。
ーム合金形状物の素材として使用されるアルミニューム
合金は、ＪＩＳ規格化されている１０００〜７０００番
系の物、またダイキャストグレードの各種のものが使用
できる。１０００番系は高純度アルミ系の合金である
が、その他はアルミニューム以外にマグネシューム、珪
素、銅、マンガン、その他が含まれた多種の目的に合わ
せた合金系である。この表面の前処理工程は、アルミニ
ューム以外の金属が比較的多く含まれる合金種では、後
述する「前処理法／処理法II」が好ましい方法である
が、必ずしもこの前処理工程は必要なものではない。何
れにせよ、高純度アルミニューム合金のみならず現在実
際に使用されているアルミニューム合金の多くが使用可
能である。
【００１８】射出成形による樹脂の接着を行う場合、ア
ルミニウム合金形状物は、アルミニウム合金の塊、板
材、棒材などから塑性加工、鋸加工、フライス加工、放
電加工、ドリル加工、プレス加工、研削加工、研磨加工
等を単独、又はこれらの加工を組み合わせて所望の形状
に機械加工する。この機械加工により、射出成形加工の
インサート用として必要な形状、構造に加工される。必
要な形状、構造に加工されたアルミニウム合金形状物
は、接着すべき表面が酸化や水酸化された錆等の厚い被
膜がないことが必要であり、長期間の自然放置で表面に
錆の存在が明らかなものは研磨して取り除くことが必要
である。
ルミニウム合金形状物は、アルミニウム合金の塊、板
材、棒材などから塑性加工、鋸加工、フライス加工、放
電加工、ドリル加工、プレス加工、研削加工、研磨加工
等を単独、又はこれらの加工を組み合わせて所望の形状
に機械加工する。この機械加工により、射出成形加工の
インサート用として必要な形状、構造に加工される。必
要な形状、構造に加工されたアルミニウム合金形状物
は、接着すべき表面が酸化や水酸化された錆等の厚い被
膜がないことが必要であり、長期間の自然放置で表面に
錆の存在が明らかなものは研磨して取り除くことが必要
である。
【００１９】研磨と兼ねてもよいが、以下に述べる水溶
液を使った表面処理工程の直前にサンドブラスト加工、
ショットブラスト加工、研削加工、バレル加工等で表面
層を機械加工により除去することが好ましい。後述する
熱可塑性樹脂組成物と接着（固着）する面がこれらの加
工によって表面が粗い面、即ち表面粗さが大きくなり、
より接着効果を高めることが好ましい。
液を使った表面処理工程の直前にサンドブラスト加工、
ショットブラスト加工、研削加工、バレル加工等で表面
層を機械加工により除去することが好ましい。後述する
熱可塑性樹脂組成物と接着（固着）する面がこれらの加
工によって表面が粗い面、即ち表面粗さが大きくなり、
より接着効果を高めることが好ましい。
【００２０】加えて、表面加工は、金属加工工程で残っ
た表面の油脂層、機械加工後にアルミニューム合金形状
物の保存保管期間中に、その表面に生じた酸化物層、腐
食物層等を剥ぎ取ってアルミニューム合金表面を更新す
るなどの重要な役目がある。これで次工程の効果を更新
された表面全体に均一に作用させることができる。ま
た、本発明者らによれば、ブラスト処理をしたアルミニ
ューム合金形状物は、乾燥空気下での１週間程度の保管
であれば、即日、次工程で処理したものとその表面状態
は大差ないようであった。
た表面の油脂層、機械加工後にアルミニューム合金形状
物の保存保管期間中に、その表面に生じた酸化物層、腐
食物層等を剥ぎ取ってアルミニューム合金表面を更新す
るなどの重要な役目がある。これで次工程の効果を更新
された表面全体に均一に作用させることができる。ま
た、本発明者らによれば、ブラスト処理をしたアルミニ
ューム合金形状物は、乾燥空気下での１週間程度の保管
であれば、即日、次工程で処理したものとその表面状態
は大差ないようであった。
【００２１】〔洗浄工程〕この洗浄工程は、前述した機
械加工で表面を加工するので必ずしも必要ではない。し
かしながら、アルミニューム合金形状物の表面には、油
脂類や微細な塵が付着している。特に、機械加工された
表面には、機械加工時に用いられるクーラント液、切粉
等が付いておりこれらを洗浄することが好ましい。汚れ
の種類によるが、有機溶剤での洗浄と水洗浄の組合せで
行なうのが好ましい。水溶性の有機溶剤、例えば、アセ
トン、メタノール、エタノールなどであれば、有機溶剤
に浸漬して油性汚れを除いた後で水洗して溶剤を除くの
が容易である。もし強く油性物が付着している状況であ
れば、ベンジン、キシレンなどの有機溶剤で洗浄する。
械加工で表面を加工するので必ずしも必要ではない。し
かしながら、アルミニューム合金形状物の表面には、油
脂類や微細な塵が付着している。特に、機械加工された
表面には、機械加工時に用いられるクーラント液、切粉
等が付いておりこれらを洗浄することが好ましい。汚れ
の種類によるが、有機溶剤での洗浄と水洗浄の組合せで
行なうのが好ましい。水溶性の有機溶剤、例えば、アセ
トン、メタノール、エタノールなどであれば、有機溶剤
に浸漬して油性汚れを除いた後で水洗して溶剤を除くの
が容易である。もし強く油性物が付着している状況であ
れば、ベンジン、キシレンなどの有機溶剤で洗浄する。
【００２２】この場合も後で水洗浄して乾燥することが
好ましい。洗浄後の保存期間も可能な限り短くする。出
来れば、この洗浄工程と次に示す工程（前処理工程）は
時間を置かずに引き続いて処理されるのが好ましい。連
続的に処理する場合は、洗浄工程の後に乾燥する必要は
ない。
好ましい。洗浄後の保存期間も可能な限り短くする。出
来れば、この洗浄工程と次に示す工程（前処理工程）は
時間を置かずに引き続いて処理されるのが好ましい。連
続的に処理する場合は、洗浄工程の後に乾燥する必要は
ない。
【００２３】〔前処理工程／処理法Ｉ〕アルミニューム
合金形状物をアンモニア（NH3）、ヒドラジン（N
2H4）、ピリジン（C5H5N）、アミン系化合物から選択さ
れる１種以上と接触させる。前工程で得たアルミニュー
ム合金形状物にこれら窒素含有化合物を吸着させるのが
この工程の目的である。窒素含有化合物としては、広い
意味のアミン系化合物と言える、アンモニア、ヒドラジ
ン、ピリジン、メチルアミン（(CH3NH2)、ジメチルアミ
ン（(CH3)2NH）、トリメチルアミン（(CH3)3N）、エチ
ルアミン（C2H5NH2）、ジエチルアミン（(C2H5)2Ｎ
Ｈ）、トリエチルアミン（(C2H5)3N）、エチレンジアミ
ン（H2NCH2CH2NH2）、エタノールアミン（モノエタノー
ルアミン（HOCH2CH2NH2）、アリルアミン（CH2CHCH2N
H2）、ジエタノールアミン（(HOCH2CH2)2NH）、トリエ
タノールアミン（(HOCH2CH2)3N）、アニリン（C6H
7N）、その他アミン類が好ましい。
合金形状物をアンモニア（NH3）、ヒドラジン（N
2H4）、ピリジン（C5H5N）、アミン系化合物から選択さ
れる１種以上と接触させる。前工程で得たアルミニュー
ム合金形状物にこれら窒素含有化合物を吸着させるのが
この工程の目的である。窒素含有化合物としては、広い
意味のアミン系化合物と言える、アンモニア、ヒドラジ
ン、ピリジン、メチルアミン（(CH3NH2)、ジメチルアミ
ン（(CH3)2NH）、トリメチルアミン（(CH3)3N）、エチ
ルアミン（C2H5NH2）、ジエチルアミン（(C2H5)2Ｎ
Ｈ）、トリエチルアミン（(C2H5)3N）、エチレンジアミ
ン（H2NCH2CH2NH2）、エタノールアミン（モノエタノー
ルアミン（HOCH2CH2NH2）、アリルアミン（CH2CHCH2N
H2）、ジエタノールアミン（(HOCH2CH2)2NH）、トリエ
タノールアミン（(HOCH2CH2)3N）、アニリン（C6H
7N）、その他アミン類が好ましい。
【００２４】蒸気圧の高いアンモニアや低級アミン類は
そのガス中をくぐらすことでこの工程を進めることがで
きるし、ヒドラジンや蒸気圧の低いアミン系化合物は水
や有機溶剤に溶解してその中にアルミ合金形状物を浸漬
することや、希釈せず直接浸漬させて接触を終えること
も可能である。
そのガス中をくぐらすことでこの工程を進めることがで
きるし、ヒドラジンや蒸気圧の低いアミン系化合物は水
や有機溶剤に溶解してその中にアルミ合金形状物を浸漬
することや、希釈せず直接浸漬させて接触を終えること
も可能である。
【００２５】ガス接触させる場合、例えばアンモニアの
場合は、市販のアンモニアボンベを使用するか、市販の
アンモニア水を容器に半分満たしその気層部を通過させ
る方法も使用できる。低級アミンなどは水溶液としてか
ら若干加熱することでその蒸気にアルミ合金を触れさせ
ることができる。ヒドラジンやエタノールアミン類は水
溶液が適している。低級アミンは水溶液でもトルエン溶
液でも使用できる。液化アンモニアやピリジンに直接浸
漬することも効果があるが、前者では工業的な設備の作
成が大変で、後者では処理後のピリジンの処理が大変で
あり、実際的でない。
場合は、市販のアンモニアボンベを使用するか、市販の
アンモニア水を容器に半分満たしその気層部を通過させ
る方法も使用できる。低級アミンなどは水溶液としてか
ら若干加熱することでその蒸気にアルミ合金を触れさせ
ることができる。ヒドラジンやエタノールアミン類は水
溶液が適している。低級アミンは水溶液でもトルエン溶
液でも使用できる。液化アンモニアやピリジンに直接浸
漬することも効果があるが、前者では工業的な設備の作
成が大変で、後者では処理後のピリジンの処理が大変で
あり、実際的でない。
【００２６】本工程で使用する広義のアミン類に属する
窒素化合物は何れも臭気が強く酷いから、その意味では
希釈溶液での扱いが最も好ましいが、常圧のアンモニア
ガスとの接触で工程を組むのであれば、その設備はそれ
ほど厄介でないかもしれない。常圧のアンモニアガス中
をくぐらす場合の条件としては、常温で数十分〜数日が
好ましい。低級アミンやヒドラジン、アニリン、ピリジ
ンと接触させる場合は、濃度３％〜３０％の水溶液とし
て、常温〜７０℃で数分〜数十分が使用できる。希釈せ
ず、含窒素化合物に直接浸漬した場合は、数分〜数十分
の浸漬で十分とみている。この場合、十分に水洗し、乾
燥する。
窒素化合物は何れも臭気が強く酷いから、その意味では
希釈溶液での扱いが最も好ましいが、常圧のアンモニア
ガスとの接触で工程を組むのであれば、その設備はそれ
ほど厄介でないかもしれない。常圧のアンモニアガス中
をくぐらす場合の条件としては、常温で数十分〜数日が
好ましい。低級アミンやヒドラジン、アニリン、ピリジ
ンと接触させる場合は、濃度３％〜３０％の水溶液とし
て、常温〜７０℃で数分〜数十分が使用できる。希釈せ
ず、含窒素化合物に直接浸漬した場合は、数分〜数十分
の浸漬で十分とみている。この場合、十分に水洗し、乾
燥する。
【００２７】〔前処理工程／処理法II〕前述した前処理
法Ｉの前に次に説明する前処理IIを行うと、アルミニュ
ーム合金形状物と熱可塑性樹脂組成物との接着が効果的
である。アルミニューム合金表面に微細なエッチング面
を形成するための処理である。アルミニューム合金形状
物をまず塩基性水溶液（pH＞７）に浸漬し、その後にア
ルミニューム合金形状物を水洗する。塩基性水溶液に使
う塩基としては、水酸化ナトリューム（NaOH）、水酸化
カリューム（KOH）等の水酸化アルカリ金属類の水酸化
物、又はこれらが含まれた安価な材料であるソーダ灰
（Na2CO3、無水炭酸ナトリウム）、アンモニア等が使用
できる。
法Ｉの前に次に説明する前処理IIを行うと、アルミニュ
ーム合金形状物と熱可塑性樹脂組成物との接着が効果的
である。アルミニューム合金表面に微細なエッチング面
を形成するための処理である。アルミニューム合金形状
物をまず塩基性水溶液（pH＞７）に浸漬し、その後にア
ルミニューム合金形状物を水洗する。塩基性水溶液に使
う塩基としては、水酸化ナトリューム（NaOH）、水酸化
カリューム（KOH）等の水酸化アルカリ金属類の水酸化
物、又はこれらが含まれた安価な材料であるソーダ灰
（Na2CO3、無水炭酸ナトリウム）、アンモニア等が使用
できる。
【００２８】また、水酸化アルカリ土類金属（Ca,Sr,B
a,Ra）類も使用できるが、実用上は安価で効能のよい前
者の群から選べばよい。水酸化ナトリューム使用の場合
は０.１〜数％濃度の水溶液、ソーダ灰使用の場合も０.
１〜数％が好ましく、浸漬時間は常温では数分である。
この浸漬処理後、水洗する。塩基性水溶液に浸漬するこ
とにより、アルミニューム合金の表面は水素を放ちつつ
アルミン酸イオンになって溶解し、アルミニューム合金
の表面は微細なエッチング面になる。
a,Ra）類も使用できるが、実用上は安価で効能のよい前
者の群から選べばよい。水酸化ナトリューム使用の場合
は０.１〜数％濃度の水溶液、ソーダ灰使用の場合も０.
１〜数％が好ましく、浸漬時間は常温では数分である。
この浸漬処理後、水洗する。塩基性水溶液に浸漬するこ
とにより、アルミニューム合金の表面は水素を放ちつつ
アルミン酸イオンになって溶解し、アルミニューム合金
の表面は微細なエッチング面になる。
【００２９】中和処理
次に酸水溶液に浸漬し、その後水洗する。酸水溶液を使
用する目的は中和である。水酸化ナトリュームなどが前
工程でアルミニューム表面に残存すると、製品として使
用されるとき腐食の進行を早めることが予想されるので
中和が必要である。また、マグネシューム、銅、珪素等
のアルミニューム合金内に固溶していた金属が塩基性水
溶液の前工程では完全溶解せずに表面近傍に水酸化物そ
の他の組成物となって存在しているので、酸水溶液に浸
漬することでこれらを取り除くこともできる。
用する目的は中和である。水酸化ナトリュームなどが前
工程でアルミニューム表面に残存すると、製品として使
用されるとき腐食の進行を早めることが予想されるので
中和が必要である。また、マグネシューム、銅、珪素等
のアルミニューム合金内に固溶していた金属が塩基性水
溶液の前工程では完全溶解せずに表面近傍に水酸化物そ
の他の組成物となって存在しているので、酸水溶液に浸
漬することでこれらを取り除くこともできる。
【００３０】従って、この目的に合う酸水溶液であれば
如何なる酸水溶液であってもよい。具体的には、希硝酸
が好ましく、珪素含有のアルミニューム合金では酸化ケ
イ素対策でフッ化水素酸を添加することも好ましい。硝
酸（HNO3）の濃度は数％程度、フッ化水素酸（液体フッ
化水素の水溶液）の濃度は０〜０.５％が好ましく使用
できる。硝酸の濃度が高いと、アルミニューム合金の表
面がアルマイト状態に近づき次工程で不都合が生じ易
い。浸漬時間は数分で十分である。前工程で、表面に灰
汁の様な物（アルミニュームに添加されている金属の水
酸化物や酸化ケイ素が主成分）が付着して汚れ付着の様
になっている場合は、この灰汁状物が溶けるか剥がれれ
ばこの工程を終了してよいと判断する。次に、アルミニ
ューム合金形状物を酸水溶液から引き上げて水洗する。
如何なる酸水溶液であってもよい。具体的には、希硝酸
が好ましく、珪素含有のアルミニューム合金では酸化ケ
イ素対策でフッ化水素酸を添加することも好ましい。硝
酸（HNO3）の濃度は数％程度、フッ化水素酸（液体フッ
化水素の水溶液）の濃度は０〜０.５％が好ましく使用
できる。硝酸の濃度が高いと、アルミニューム合金の表
面がアルマイト状態に近づき次工程で不都合が生じ易
い。浸漬時間は数分で十分である。前工程で、表面に灰
汁の様な物（アルミニュームに添加されている金属の水
酸化物や酸化ケイ素が主成分）が付着して汚れ付着の様
になっている場合は、この灰汁状物が溶けるか剥がれれ
ばこの工程を終了してよいと判断する。次に、アルミニ
ューム合金形状物を酸水溶液から引き上げて水洗する。
【００３１】アミン系化合物等への浸漬
次に、前述した前処理法Ｉと同様に、アルミニューム合
金形状物をアンモニア（NH3）、ヒドラジン（N2H4）、
ピリジン（C5H5N）、アミン系化合物から選択される１
種以上と接触させる。これらの接触方法は、前述した前
処理法Ｉと全く同一である。
金形状物をアンモニア（NH3）、ヒドラジン（N2H4）、
ピリジン（C5H5N）、アミン系化合物から選択される１
種以上と接触させる。これらの接触方法は、前述した前
処理法Ｉと全く同一である。
【００３２】〔前処理工程／処理法III〕前述した前処
理法Ｉの前に次に説明する前処理IIIを行うと、アルミ
ニューム合金形状物と熱可塑性樹脂組成物との接着が効
果的である。アルミニューム合金形状物をまず水溶性還
元剤の水溶液に浸漬し水洗する。水溶性還元剤として
は、亜硫酸アルカリ金属、亜硫酸水素アルカリ金属、ヒ
ドラジン（N2H4）、水素化ホウ素アルカリ金属（例え
ば、水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4）等）、水素化ア
ルミニュームアルカリ金属（例えば、水素化アルミニウ
ムリチューム（LiAlH4）等）等が使用できるが、特に、
亜硫酸ナトリュームが好ましく使用できる。亜硫酸ナト
リューム水溶液を使用する場合、濃度は１〜５％程度、
浸漬時間は常温で数分〜１０分である。
理法Ｉの前に次に説明する前処理IIIを行うと、アルミ
ニューム合金形状物と熱可塑性樹脂組成物との接着が効
果的である。アルミニューム合金形状物をまず水溶性還
元剤の水溶液に浸漬し水洗する。水溶性還元剤として
は、亜硫酸アルカリ金属、亜硫酸水素アルカリ金属、ヒ
ドラジン（N2H4）、水素化ホウ素アルカリ金属（例え
ば、水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4）等）、水素化ア
ルミニュームアルカリ金属（例えば、水素化アルミニウ
ムリチューム（LiAlH4）等）等が使用できるが、特に、
亜硫酸ナトリュームが好ましく使用できる。亜硫酸ナト
リューム水溶液を使用する場合、濃度は１〜５％程度、
浸漬時間は常温で数分〜１０分である。
【００３３】次に、前述した前処理法Ｉと同様に、アル
ミニューム合金形状物をアンモニア（NH3）、ヒドラジ
ン（N2H4）、ピリジン（C5H5N）、アミン系化合物から
選択される１種以上と接触させる。これらの接触方法
は、前述した前処理法Ｉと全く同一である。
ミニューム合金形状物をアンモニア（NH3）、ヒドラジ
ン（N2H4）、ピリジン（C5H5N）、アミン系化合物から
選択される１種以上と接触させる。これらの接触方法
は、前述した前処理法Ｉと全く同一である。
【００３４】〔前処理後のアルミニューム合金形状物の
保管〕乾燥後のアルミニューム合金形状物は乾燥空気下
で保管する。この保管時間は短いほうがよいが、常温で
１週間以内であれば問題はない。
保管〕乾燥後のアルミニューム合金形状物は乾燥空気下
で保管する。この保管時間は短いほうがよいが、常温で
１週間以内であれば問題はない。
【００３５】〔熱可塑性樹脂組成物〕アルミニウム合金
形状物に固着される熱可塑性樹脂組成物について述べ
る。熱可塑性樹脂組成物は、前記アルミニューム合金形
状物の表面に、ポリアルキレンテレフタレート、前記ポ
リアルキレンテレフタレートを主体とする共重合体、及
び前記ポリアルキレンテレフタレートを成分として含む
熱可塑性樹脂組成物から選択される1種以上を用いる。
形状物に固着される熱可塑性樹脂組成物について述べ
る。熱可塑性樹脂組成物は、前記アルミニューム合金形
状物の表面に、ポリアルキレンテレフタレート、前記ポ
リアルキレンテレフタレートを主体とする共重合体、及
び前記ポリアルキレンテレフタレートを成分として含む
熱可塑性樹脂組成物から選択される1種以上を用いる。
【００３６】ポリアルキレンテレフタレートとしてＰＢ
Ｔが好ましく、このＰＢＴのポリマーは、ＰＢＴ単独の
ポリマー、ＰＢＴとポリカーボネート（以下、「ＰＣ」
という。）のポリマーコンパウンド、ＰＢＴとアクリロ
ニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（以下、「ＡＢ
Ｓ」という。）のポリマーコンパウンド、ＰＢＴとポリ
エチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」という。）
のポリマーコンパウンド、及びＰＢＴとポリスチレン
（以下、「ＰＳ」という。）のポリマーコンパウンドか
ら選択される１種以上が好ましく使用できる。
Ｔが好ましく、このＰＢＴのポリマーは、ＰＢＴ単独の
ポリマー、ＰＢＴとポリカーボネート（以下、「ＰＣ」
という。）のポリマーコンパウンド、ＰＢＴとアクリロ
ニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（以下、「ＡＢ
Ｓ」という。）のポリマーコンパウンド、ＰＢＴとポリ
エチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」という。）
のポリマーコンパウンド、及びＰＢＴとポリスチレン
（以下、「ＰＳ」という。）のポリマーコンパウンドか
ら選択される１種以上が好ましく使用できる。
【００３７】また、これらポリマーにフィラーを含有さ
せて機械的特性を改善する。フィラーの含有は、特にア
ルミニューム合金形状物と熱可塑性樹脂組成物との線膨
張率を一致させるという観点から非常に重要である。フ
ィラーとしては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊
維、その他これらに類する高強度繊維が良い。
せて機械的特性を改善する。フィラーの含有は、特にア
ルミニューム合金形状物と熱可塑性樹脂組成物との線膨
張率を一致させるという観点から非常に重要である。フ
ィラーとしては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊
維、その他これらに類する高強度繊維が良い。
【００３８】前記ポリマーコンパウンドには、物性を改
良するための充填材が加えられていると良い。充填材
は、カーボンブラック、炭酸カルシューム、ケイ酸カル
シウム、炭酸マグネシューム、シリカ、タルク、粘土、
リグニン、アスベスト、雲母、石英粉、ガラス球等のよ
うに公知の材料から選択される１種以上からなると良
い。
良するための充填材が加えられていると良い。充填材
は、カーボンブラック、炭酸カルシューム、ケイ酸カル
シウム、炭酸マグネシューム、シリカ、タルク、粘土、
リグニン、アスベスト、雲母、石英粉、ガラス球等のよ
うに公知の材料から選択される１種以上からなると良
い。
【００３９】前記フィラーを含まない場合でも強固に接
着し、金属に接着した樹脂成形物を取り去るには非常に
強い力が必要である。しかしながら成形された複合体を
温度サイクル試験にかけると、前記フィラーを含まない
熱可塑性樹脂組成物の系ではサイクルを重ねることで急
速に接着強度が低下する。これには二つの原因があると
推定される。
着し、金属に接着した樹脂成形物を取り去るには非常に
強い力が必要である。しかしながら成形された複合体を
温度サイクル試験にかけると、前記フィラーを含まない
熱可塑性樹脂組成物の系ではサイクルを重ねることで急
速に接着強度が低下する。これには二つの原因があると
推定される。
【００４０】一つは、線膨張率でアルミニウム合金形状
物と熱可塑性樹脂組成物に大きな差があることによる。
純アルミニュームの線膨張率は金属の中では大きい方だ
が、それでも熱可塑性樹脂組成物よりかなり小さい。フ
ィラーの存在は熱可塑性樹脂組成物の線膨張率を下げ、
アルミニューム合金の線膨張率（純アルミニュームで
２.３８６×１０―５）に近づける。フィラーの種類と
その含有率を選べば線膨張率はアルミニューム合金にか
なり近い値にできる。
物と熱可塑性樹脂組成物に大きな差があることによる。
純アルミニュームの線膨張率は金属の中では大きい方だ
が、それでも熱可塑性樹脂組成物よりかなり小さい。フ
ィラーの存在は熱可塑性樹脂組成物の線膨張率を下げ、
アルミニューム合金の線膨張率（純アルミニュームで
２.３８６×１０―５）に近づける。フィラーの種類と
その含有率を選べば線膨張率はアルミニューム合金にか
なり近い値にできる。
【００４１】もう一つは、インサート成形後のアルミニ
ウム合金形状物の冷却縮みと熱可塑性樹脂組成物の成形
収縮の関係である。フィラーを含まない熱可塑性樹脂組
成物の成形収縮率は小さなものでも０.６％程度であ
る。一方、アルミニューム合金の冷却縮み、例えば熱可
塑性樹脂組成物を射出してから室温まで１００℃程度冷
えるとして約０.２％、は熱可塑性樹脂組成物の成形収
縮率よりずっと小さく、差がある。射出成形金型から離
型して時間が経ち、熱可塑性樹脂組成物が落ち着いてく
ると、界面に内部歪が生じ僅かな衝撃で界面破壊が起こ
って剥がれてしまう。
ウム合金形状物の冷却縮みと熱可塑性樹脂組成物の成形
収縮の関係である。フィラーを含まない熱可塑性樹脂組
成物の成形収縮率は小さなものでも０.６％程度であ
る。一方、アルミニューム合金の冷却縮み、例えば熱可
塑性樹脂組成物を射出してから室温まで１００℃程度冷
えるとして約０.２％、は熱可塑性樹脂組成物の成形収
縮率よりずっと小さく、差がある。射出成形金型から離
型して時間が経ち、熱可塑性樹脂組成物が落ち着いてく
ると、界面に内部歪が生じ僅かな衝撃で界面破壊が起こ
って剥がれてしまう。
【００４２】この現象をより具体的に述べると次のよう
になる。アルミニューム合金では熱膨張率、詳しくは温
度変化に対する線膨張率は２〜３×１０-5℃-1である。
一方、ＰＢＴやＰＢＴ含有のポリマーコンパウンドのそ
れは７〜８×１０-5℃-1である。線膨張率を下げるた
め、フィラーの熱可塑性樹脂組成物における含有率は高
い方が好ましく、含有率は２０％以上、より好ましくは
３０％以上が好ましい。ＰＢＴやＰＢＴ含有のポリマー
コンパウンドに高強度繊維や無機フィラーを含有率で３
０〜５０％含ませると線膨張率は２〜３×１０-5℃-1と
なりアルミニュームとほぼ一致する。
になる。アルミニューム合金では熱膨張率、詳しくは温
度変化に対する線膨張率は２〜３×１０-5℃-1である。
一方、ＰＢＴやＰＢＴ含有のポリマーコンパウンドのそ
れは７〜８×１０-5℃-1である。線膨張率を下げるた
め、フィラーの熱可塑性樹脂組成物における含有率は高
い方が好ましく、含有率は２０％以上、より好ましくは
３０％以上が好ましい。ＰＢＴやＰＢＴ含有のポリマー
コンパウンドに高強度繊維や無機フィラーを含有率で３
０〜５０％含ませると線膨張率は２〜３×１０-5℃-1と
なりアルミニュームとほぼ一致する。
【００４３】また、このとき成形収縮率も低下する。成
形収縮率について言えば、ＰＢＴの高い結晶性が収縮率
を上げているので、結晶性の低い樹脂、ＰＥＴ、ＰＣ、
ＡＢＳ、ＰＳ、その他を混ぜてコンパウンド化した方が
更に低下できる。しかし、ＰＢＴ濃度も下がるのでその
最適含有率はまだ詳細には調べていない。
形収縮率について言えば、ＰＢＴの高い結晶性が収縮率
を上げているので、結晶性の低い樹脂、ＰＥＴ、ＰＣ、
ＡＢＳ、ＰＳ、その他を混ぜてコンパウンド化した方が
更に低下できる。しかし、ＰＢＴ濃度も下がるのでその
最適含有率はまだ詳細には調べていない。
【００４４】〔成形／射出成形〕射出成形金型を用意
し、金型を開いてその一方にアルミニューム合金形状物
をインサートし、金型を閉め、前記の熱可塑性樹脂組成
物を射出し、金型を開き離型する方法である。形状の自
由度、生産性など最も優れた成形法である。大量生産で
は、インサート用にロボットを用意すればよい。
し、金型を開いてその一方にアルミニューム合金形状物
をインサートし、金型を閉め、前記の熱可塑性樹脂組成
物を射出し、金型を開き離型する方法である。形状の自
由度、生産性など最も優れた成形法である。大量生産で
は、インサート用にロボットを用意すればよい。
【００４５】次に、射出条件について述べる。金型温
度、射出温度は高い方が良い結果が得られるが無理に上
げることはなく、前記の熱可塑性樹脂組成物を使う通常
の射出成形時とほぼ同様の条件で十分な接着効果が発揮
できる。接着力を上げるためには、むしろ金型のゲート
構造において出来るだけピンゲートを使うことに留意し
た方がよい。ピンゲートでは樹脂通過時に生じるせん断
摩擦で瞬時に樹脂温度が上がりこれが良効果を生むこと
が多い。要するに、円滑な成形を阻害しない範囲で出来
るだけ接着面に高温の樹脂溶融物が接するように工夫す
るのが良いようにみられた。
度、射出温度は高い方が良い結果が得られるが無理に上
げることはなく、前記の熱可塑性樹脂組成物を使う通常
の射出成形時とほぼ同様の条件で十分な接着効果が発揮
できる。接着力を上げるためには、むしろ金型のゲート
構造において出来るだけピンゲートを使うことに留意し
た方がよい。ピンゲートでは樹脂通過時に生じるせん断
摩擦で瞬時に樹脂温度が上がりこれが良効果を生むこと
が多い。要するに、円滑な成形を阻害しない範囲で出来
るだけ接着面に高温の樹脂溶融物が接するように工夫す
るのが良いようにみられた。
【００４６】〔成形／射出成形以外の方法〕金型にアル
ミニューム合金形状物と薄い熱可塑性樹脂組成物からな
る樹脂形状物の双方をインサートし、他方の金型で閉め
て加熱しつつ押し付ける成形法、即ち加熱プレス成形で
も一体化品を得ることができる。量産に適した方法では
ないが、形状によっては使える可能性はある。接着の原
理は、前記した射出接着と同じである。
ミニューム合金形状物と薄い熱可塑性樹脂組成物からな
る樹脂形状物の双方をインサートし、他方の金型で閉め
て加熱しつつ押し付ける成形法、即ち加熱プレス成形で
も一体化品を得ることができる。量産に適した方法では
ないが、形状によっては使える可能性はある。接着の原
理は、前記した射出接着と同じである。
【００４７】その他に、パイプ状物、板状物などの一体
化品が求められる場合に、押し出し成形という方法が使
用されるが、この押し出し成形でも本発明は利用可能で
ある。前述した熱可塑性樹脂組成物が、加熱溶融状態の
時に処理されたアルミニューム合金形状物の表面と接触
することが重要であるだけであり、理論的には成形方法
を選ばないはずである。ただ、押し出し成形では溶融樹
脂とアルミニューム合金形状物の表面の間にかかる圧力
が射出成形等と比較すると著しく低い。この点で最強の
接着力を示すことは期待できないが実用性との関係で十
分使用に耐える設計があるはずである。
化品が求められる場合に、押し出し成形という方法が使
用されるが、この押し出し成形でも本発明は利用可能で
ある。前述した熱可塑性樹脂組成物が、加熱溶融状態の
時に処理されたアルミニューム合金形状物の表面と接触
することが重要であるだけであり、理論的には成形方法
を選ばないはずである。ただ、押し出し成形では溶融樹
脂とアルミニューム合金形状物の表面の間にかかる圧力
が射出成形等と比較すると著しく低い。この点で最強の
接着力を示すことは期待できないが実用性との関係で十
分使用に耐える設計があるはずである。
【００４８】〔作用〕本発明によれば、アルミニューム
合金形状物をアンモニア、ヒドラジン、ピリジン、及び
アミン系化合物から選択される１種以上と接触させる。
この工程を経たアルミニューム合金形状物と、ポリアル
キレンテレフタレートを含む熱可塑性樹脂組成物は、イ
ンサートを使った射出成形、その他による手法で強固に
接着することができる。実用的には、この熱可塑性樹脂
組成物として、高濃度のフィラーを含むＰＢＴやＰＢＴ
を主成分とするコンパウンドが好ましい。
合金形状物をアンモニア、ヒドラジン、ピリジン、及び
アミン系化合物から選択される１種以上と接触させる。
この工程を経たアルミニューム合金形状物と、ポリアル
キレンテレフタレートを含む熱可塑性樹脂組成物は、イ
ンサートを使った射出成形、その他による手法で強固に
接着することができる。実用的には、この熱可塑性樹脂
組成物として、高濃度のフィラーを含むＰＢＴやＰＢＴ
を主成分とするコンパウンドが好ましい。
【００４９】この様なことが可能になった理由は、アル
ミニューム合金をアンモニア、ヒドラジン、ピリジン、
及びアミン系化合物から選択される１種以上と接触させ
る。この処理によりアルミニューム合金の表面が親ＰＢ
Ｔ表面に変わったものと推定される。更に、各種のアル
ミニューム合金に対して前記の熱可塑性樹脂組成物を強
固に付けられるようにするため、アミン系化合物水溶液
処理の前に化学的エッチングや、塩基／酸水溶液への浸
漬処理を加えた方法が使えることについて開示するもの
である。
ミニューム合金をアンモニア、ヒドラジン、ピリジン、
及びアミン系化合物から選択される１種以上と接触させ
る。この処理によりアルミニューム合金の表面が親ＰＢ
Ｔ表面に変わったものと推定される。更に、各種のアル
ミニューム合金に対して前記の熱可塑性樹脂組成物を強
固に付けられるようにするため、アミン系化合物水溶液
処理の前に化学的エッチングや、塩基／酸水溶液への浸
漬処理を加えた方法が使えることについて開示するもの
である。
【００５０】本発明を使用することで、モバイル電子機
器や家電機器の軽量化や、車載機器や部品の軽量化、ロ
ボットの腕や足の軽量化、その他多くの分野で部品、筐
体の供給に役立つものとみている。
器や家電機器の軽量化や、車載機器や部品の軽量化、ロ
ボットの腕や足の軽量化、その他多くの分野で部品、筐
体の供給に役立つものとみている。
【００５１】
【発明の実施の形態】図１は、携帯電話ケースカバーの
外観図である。図２は、図１で示す携帯電話ケースカバ
ーをI−Ｉ線で切断したときの断面図である。ケースカ
バー１は、アルミニューム合金製の板材から機械加工に
より作られた金属フレーム２から形成されている。金属
フレーム２は、詳細にはプレス機とこれで駆動される金
型により塑性加工し、更に必要に応じて切削加工して作
られたものである。
外観図である。図２は、図１で示す携帯電話ケースカバ
ーをI−Ｉ線で切断したときの断面図である。ケースカ
バー１は、アルミニューム合金製の板材から機械加工に
より作られた金属フレーム２から形成されている。金属
フレーム２は、詳細にはプレス機とこれで駆動される金
型により塑性加工し、更に必要に応じて切削加工して作
られたものである。
【００５２】金属フレーム２の内面には、隔壁と補強に
ために熱可塑性樹脂組成物のリブ３が一体に固着されて
いる。この固着は後述する方法により射出成形されて金
属フレーム２と一体化されている。射出に使用する熱可
塑性樹脂組成物については前述したものである。リブ３
を射出成形する前に金属フレーム２の表面は前述した各
種方法により水溶液による浸漬処理が既になされてい
る。
ために熱可塑性樹脂組成物のリブ３が一体に固着されて
いる。この固着は後述する方法により射出成形されて金
属フレーム２と一体化されている。射出に使用する熱可
塑性樹脂組成物については前述したものである。リブ３
を射出成形する前に金属フレーム２の表面は前述した各
種方法により水溶液による浸漬処理が既になされてい
る。
【００５３】以下、リブ３等を射出成形法で固着する方
法（射出固着）について詳細に説明する。前述した金属
フレーム２は、前述したアンモニア、ヒドラジン、ピリ
ジン、及びアミン系化合物から選択される１種以上と接
触させる。この処理後可能な限り保管開始１週間以内に
取り出し、リブ３を射出するための射出成形金型にイン
サートする。図３は、金属フレーム２の表面に射出成形
により熱可塑性樹脂組成物が充填される射出成形金型の
断面図である。可動側型板１０のキャビティーに、前処
理された金属フレーム２を挿入配置する。
法（射出固着）について詳細に説明する。前述した金属
フレーム２は、前述したアンモニア、ヒドラジン、ピリ
ジン、及びアミン系化合物から選択される１種以上と接
触させる。この処理後可能な限り保管開始１週間以内に
取り出し、リブ３を射出するための射出成形金型にイン
サートする。図３は、金属フレーム２の表面に射出成形
により熱可塑性樹脂組成物が充填される射出成形金型の
断面図である。可動側型板１０のキャビティーに、前処
理された金属フレーム２を挿入配置する。
【００５４】金属フレーム２をキャビティーに挿入した
状態で可動側型板１０を閉じる。キャビティー１１は、
可動側型板１０と固定側型板１３とを閉めた状態で、金
属フレーム２、可動側型板１０、固定側型板１３で形成
された空間である。このキャビティー１１にランナー１
５、ゲート１４を介してリブ３を構成する溶融樹脂が供
給され、リブ３の成形を行う。完成されたケースカバー
１の筐体は、金属フレーム２と熱可塑性樹脂組成物で作
られたリブ３とが一体に接合されて、強度的にも、外観
のデザイン上も金属の特徴を生かし、しかも筐体内部の
形状、構造も複雑な形状とすることができる。
状態で可動側型板１０を閉じる。キャビティー１１は、
可動側型板１０と固定側型板１３とを閉めた状態で、金
属フレーム２、可動側型板１０、固定側型板１３で形成
された空間である。このキャビティー１１にランナー１
５、ゲート１４を介してリブ３を構成する溶融樹脂が供
給され、リブ３の成形を行う。完成されたケースカバー
１の筐体は、金属フレーム２と熱可塑性樹脂組成物で作
られたリブ３とが一体に接合されて、強度的にも、外観
のデザイン上も金属の特徴を生かし、しかも筐体内部の
形状、構造も複雑な形状とすることができる。
【００５５】
【実施例】以下、本発明の実施例を実験例に代えて詳記
する。実験例１ 市販の１ｍｍ厚のＡ１１００アルミニューム合金板を購
入した。２０ｍｍ×５０ｍｍの長方形片１００個に切断
した。このアルミニュウーム片を両面テープでゴムシー
トに貼り付けブラスト装置に入れた。研磨量が約５μレ
ベルになるようにエヤーパルス時間を設定し、エヤーブ
ラスト処理した。このブラスト装置から取り出し、平均
で５時間以内置いた後、アセトン４リットルに１０分浸
漬して取り出し、イオン交換水４リットルに漬けてかき
混ぜプラスチック製ザルにあけ更にイオン交換水２リッ
トルをかけて洗浄し、高圧空気で乾燥した。
する。実験例１ 市販の１ｍｍ厚のＡ１１００アルミニューム合金板を購
入した。２０ｍｍ×５０ｍｍの長方形片１００個に切断
した。このアルミニュウーム片を両面テープでゴムシー
トに貼り付けブラスト装置に入れた。研磨量が約５μレ
ベルになるようにエヤーパルス時間を設定し、エヤーブ
ラスト処理した。このブラスト装置から取り出し、平均
で５時間以内置いた後、アセトン４リットルに１０分浸
漬して取り出し、イオン交換水４リットルに漬けてかき
混ぜプラスチック製ザルにあけ更にイオン交換水２リッ
トルをかけて洗浄し、高圧空気で乾燥した。
【００５６】次に、３０リットルのアンモニアで満たし
た２重の大型ポリエチレン袋に先ほどのアルミニューム
片を完全には重ならぬ様にして入れ、少量のアンモニア
ガスを供給しつつ放置した。これを４８時間後に取り出
し、高圧空気を吹き付けた後、乾燥空気で満たされてい
る保管箱内に収納した。
た２重の大型ポリエチレン袋に先ほどのアルミニューム
片を完全には重ならぬ様にして入れ、少量のアンモニア
ガスを供給しつつ放置した。これを４８時間後に取り出
し、高圧空気を吹き付けた後、乾燥空気で満たされてい
る保管箱内に収納した。
【００５７】２日後、保管箱からアルミニューム片を取
り出して、油分等が付着せぬよう手袋で摘まんで射出成
形金型にインサートした。金型を閉め、ガラス繊維２０
％、炭素繊維１０％、超微粉炭酸カルシューム１０％含
有のＰＢＴ／ＰＥＴ樹脂（ＰＢＴ約８５％とＰＥＴ約１
５％、三菱レイヨン（株）社製）を射出し、図４で示す
ように一体化した複合体を得た。
り出して、油分等が付着せぬよう手袋で摘まんで射出成
形金型にインサートした。金型を閉め、ガラス繊維２０
％、炭素繊維１０％、超微粉炭酸カルシューム１０％含
有のＰＢＴ／ＰＥＴ樹脂（ＰＢＴ約８５％とＰＥＴ約１
５％、三菱レイヨン（株）社製）を射出し、図４で示す
ように一体化した複合体を得た。
【００５８】図４に示す矩形の基台は板状の金属片２１
である。これは先ほど得たアルミニューム片と同じ厚さ
１ｍｍであり２０ｍｍ×５０ｍｍの長方形形状である。
ここへ２個のピンゲート２２、２３から樹脂組成物が注
入されボス形状物２４とリブ形状物２５が形成される。
ボス形状物２４は接着面が直径８ｍｍの円形状であり、
リブ形状物２５は接着面が８ｍｍ×２５ｍｍの長方形状
である。ボス形状物２４、リブ形状物２５とも高さが８
ｍｍあり、ボス形状物２４の方は中心に直径２ｍｍの穴
が開いておりトルク測定用のネジ山付き測定端をねじ込
めるようにしてある。
である。これは先ほど得たアルミニューム片と同じ厚さ
１ｍｍであり２０ｍｍ×５０ｍｍの長方形形状である。
ここへ２個のピンゲート２２、２３から樹脂組成物が注
入されボス形状物２４とリブ形状物２５が形成される。
ボス形状物２４は接着面が直径８ｍｍの円形状であり、
リブ形状物２５は接着面が８ｍｍ×２５ｍｍの長方形状
である。ボス形状物２４、リブ形状物２５とも高さが８
ｍｍあり、ボス形状物２４の方は中心に直径２ｍｍの穴
が開いておりトルク測定用のネジ山付き測定端をねじ込
めるようにしてある。
【００５９】金型温度は９０℃とし、射出成形機の加熱
筒の最終部分温度とノズル温度は２６０℃とした。成形
品を成形後室内に１週間放置した後、接着力を検査し
た。アルミ板部分を机の上に押さえ付けボス形状物２４
およびリブ形状物２５の先端を親指で水平方法に強く押
して樹脂部分を剥がそうとしたが指に傷が行きそうにな
るまで押しても剥がすことは出来なかった。この簡易的
な試験を１０個の成形品について実施したが全て同じで
あった。
筒の最終部分温度とノズル温度は２６０℃とした。成形
品を成形後室内に１週間放置した後、接着力を検査し
た。アルミ板部分を机の上に押さえ付けボス形状物２４
およびリブ形状物２５の先端を親指で水平方法に強く押
して樹脂部分を剥がそうとしたが指に傷が行きそうにな
るまで押しても剥がすことは出来なかった。この簡易的
な試験を１０個の成形品について実施したが全て同じで
あった。
【００６０】この１０個を含む計７０個について、ペン
チでリブ形状物２５の樹脂部を真上から（ペンチが垂直
方向になるようにして）掴み、そのままペンチを傾けリ
ブ形状物２５を剥がそうとした。しかし、７０個とも接
着面は全く剥がれずリブ形状物２５が途中から折れた。
ボス形状物２４を同様にペンチで挟んで折り曲げたとこ
ろ、１７個はアルミニューム板から剥がすことが出来た
が、ボス形状物２４の接着していたアルミ面には点々と
小さな樹脂残砕が残っており材料破壊が生じていた。残
りの５３個は剥がすことはできずボス形状物２４が途中
で折れた。
チでリブ形状物２５の樹脂部を真上から（ペンチが垂直
方向になるようにして）掴み、そのままペンチを傾けリ
ブ形状物２５を剥がそうとした。しかし、７０個とも接
着面は全く剥がれずリブ形状物２５が途中から折れた。
ボス形状物２４を同様にペンチで挟んで折り曲げたとこ
ろ、１７個はアルミニューム板から剥がすことが出来た
が、ボス形状物２４の接着していたアルミ面には点々と
小さな樹脂残砕が残っており材料破壊が生じていた。残
りの５３個は剥がすことはできずボス形状物２４が途中
で折れた。
【００６１】更に別の１０個についてボス形状物２４に
ある穴にネジ山付き測定端を突っ込んでトルク測定器を
回した。ボス形状物２４が剥がれる時のトルクを測ろう
としたが、全てのものでトルクが約２００Ｎｃｍを過ぎ
た辺りで樹脂側の穴が削れてしまい空回りしボス形状物
２４は剥がれなかった。
ある穴にネジ山付き測定端を突っ込んでトルク測定器を
回した。ボス形状物２４が剥がれる時のトルクを測ろう
としたが、全てのものでトルクが約２００Ｎｃｍを過ぎ
た辺りで樹脂側の穴が削れてしまい空回りしボス形状物
２４は剥がれなかった。
【００６２】更に別の１０個を取って金属皿の上に乗
せ、８５℃と―４０℃の間の温度サイクル試験を実施し
た。室温から＋０．７℃／分で昇温して８５℃にして２
時間置き、次に０．７℃／分の速度で室温（実験時は２
５℃）まで戻し、１時間置いてからまた同じ速度で―４
０℃まで冷やした。−４０℃に２時間置き、今度は＋
０．７℃／分で昇温して室温に戻し１時間置いてからま
た昇温するという温度サイクル試験である。全１００サ
イクルしてから前記と同じペンチとトルク測定器を使っ
た試験をした。結果は温度サイクル試験をしない場合の
試験結果と同じであった。
せ、８５℃と―４０℃の間の温度サイクル試験を実施し
た。室温から＋０．７℃／分で昇温して８５℃にして２
時間置き、次に０．７℃／分の速度で室温（実験時は２
５℃）まで戻し、１時間置いてからまた同じ速度で―４
０℃まで冷やした。−４０℃に２時間置き、今度は＋
０．７℃／分で昇温して室温に戻し１時間置いてからま
た昇温するという温度サイクル試験である。全１００サ
イクルしてから前記と同じペンチとトルク測定器を使っ
た試験をした。結果は温度サイクル試験をしない場合の
試験結果と同じであった。
【００６３】更に別の１０個について高温高湿試験を実
施した。具体的には８５℃、６０％湿度の条件下に２４
時間放置し室温下に１時間かけて戻してから前期と同じ
ペンチとトルク測定器を使った試験をした。結果は高温
高湿試験を行っていない前記試験結果と同じであった。
全体として見た場合、接着物の破壊試験としては驚くほ
ど安定した結果を得た。
施した。具体的には８５℃、６０％湿度の条件下に２４
時間放置し室温下に１時間かけて戻してから前期と同じ
ペンチとトルク測定器を使った試験をした。結果は高温
高湿試験を行っていない前記試験結果と同じであった。
全体として見た場合、接着物の破壊試験としては驚くほ
ど安定した結果を得た。
【００６４】実験例２
市販の１ｍｍ厚のＡ５０５２アルミニューム合金板を購
入した。２０ｍｍ×５０ｍｍの長方形片５０個に切断し
た。これを実施例１と同じ方法で洗浄した。次に、１％
濃度の水酸化ナトリューム水溶液をポリエチ製ビーカー
に５００ｇ用意し、前述したアルミニューム片を浸漬し
た。２分後に引き上げ、水道水で十分に洗浄した。
入した。２０ｍｍ×５０ｍｍの長方形片５０個に切断し
た。これを実施例１と同じ方法で洗浄した。次に、１％
濃度の水酸化ナトリューム水溶液をポリエチ製ビーカー
に５００ｇ用意し、前述したアルミニューム片を浸漬し
た。２分後に引き上げ、水道水で十分に洗浄した。
【００６５】次に、１％濃度の硝酸と０.２％濃度のフ
ッ化水素酸を含む水溶液をポリエチ製ビーカーに５００
ｃｃ用意し、先ほどのアルミニューム片を１分間浸漬し
て中和した。引き上げて水道水で十分に洗浄した。次
に、１％濃度のメチルアミン水溶液をポリエチ製ビーカ
ーに５００ｇ用意し、先ほどのアルミニューム片を１分
間浸漬し、引き上げて水道水で十分に洗浄した。
ッ化水素酸を含む水溶液をポリエチ製ビーカーに５００
ｃｃ用意し、先ほどのアルミニューム片を１分間浸漬し
て中和した。引き上げて水道水で十分に洗浄した。次
に、１％濃度のメチルアミン水溶液をポリエチ製ビーカ
ーに５００ｇ用意し、先ほどのアルミニューム片を１分
間浸漬し、引き上げて水道水で十分に洗浄した。
【００６６】更に、ビーカーに満たしたアセトンに数秒
漬けた後、高圧空気を吹き付けて乾燥し、乾燥空気で満
たされている保管箱内に収納した。２日後、保管箱から
アルミニューム片を取り出し、油分等が付着せぬよう手
袋で摘まんで射出成形金型にインサートした。その後は
実施例１と全く同様に成形を実施した。
漬けた後、高圧空気を吹き付けて乾燥し、乾燥空気で満
たされている保管箱内に収納した。２日後、保管箱から
アルミニューム片を取り出し、油分等が付着せぬよう手
袋で摘まんで射出成形金型にインサートした。その後は
実施例１と全く同様に成形を実施した。
【００６７】得られた一体化物のうち１０個について、
アルミ板部分を机の上に押さえつけボス形状物２４およ
びリブ形状物２５の先端を親指で水平方法に強く押して
樹脂部分を剥がそうとしたが、全て、指に傷が行きそう
になるまで押しても剥がすことは出来なかった。
アルミ板部分を机の上に押さえつけボス形状物２４およ
びリブ形状物２５の先端を親指で水平方法に強く押して
樹脂部分を剥がそうとしたが、全て、指に傷が行きそう
になるまで押しても剥がすことは出来なかった。
【００６８】この１０個を含む計５０個について、ペン
チでリブ形状物２５の樹脂部を真上から（ペンチが垂直
方向になるようにして）掴み、そのままペンチを傾けリ
ブ形状物２５を剥がそうとした。しかし、５０個とも接
着面は全く剥がれずリブ形状物２５が途中から折れた。
ボス形状物２４を同様にペンチで挟んで折り曲げたとこ
ろ、７個はアルミニューム板から剥がすことが出来た
が、ボス形状物２４の接着していたアルミ面には点々と
小さな樹脂残砕が残っており材料破壊が生じていた。残
りの４３個は剥がすことはできずボス形状物２４が途中
で折れた。
チでリブ形状物２５の樹脂部を真上から（ペンチが垂直
方向になるようにして）掴み、そのままペンチを傾けリ
ブ形状物２５を剥がそうとした。しかし、５０個とも接
着面は全く剥がれずリブ形状物２５が途中から折れた。
ボス形状物２４を同様にペンチで挟んで折り曲げたとこ
ろ、７個はアルミニューム板から剥がすことが出来た
が、ボス形状物２４の接着していたアルミ面には点々と
小さな樹脂残砕が残っており材料破壊が生じていた。残
りの４３個は剥がすことはできずボス形状物２４が途中
で折れた。
【００６９】実施例３
市販の１ｍｍ厚のＡ１１００アルミニューム合金板を購
入した。２０ｍｍ×５０ｍｍの長方形片５０個に切断し
た。これを実施例１と同じ方法で洗浄した。次に、５％
濃度の亜硫酸ナトリューム水溶液をポリエチ製ビーカー
に５００ｇ用意し、先ほどのアルミニューム片を浸漬し
た。１０分後に引き上げ、水道水で十分に洗浄した。
入した。２０ｍｍ×５０ｍｍの長方形片５０個に切断し
た。これを実施例１と同じ方法で洗浄した。次に、５％
濃度の亜硫酸ナトリューム水溶液をポリエチ製ビーカー
に５００ｇ用意し、先ほどのアルミニューム片を浸漬し
た。１０分後に引き上げ、水道水で十分に洗浄した。
【００７０】次に、１％濃度のエチレンジアミン水溶液
をポリエチ製ビーカーに５００ｇ用意し、先ほどのアル
ミニューム片を１分間浸漬し、引き上げて水道水で十分
に洗浄した。更に、ビーカーに満たしたアセトンに数秒
漬けた後、高圧空気を吹き付けて乾燥し、乾燥空気で満
たされている保管箱内に収納した。
をポリエチ製ビーカーに５００ｇ用意し、先ほどのアル
ミニューム片を１分間浸漬し、引き上げて水道水で十分
に洗浄した。更に、ビーカーに満たしたアセトンに数秒
漬けた後、高圧空気を吹き付けて乾燥し、乾燥空気で満
たされている保管箱内に収納した。
【００７１】２日後、保管箱からアルミニューム片を取
り出し、油分等が付着せぬよう手袋で摘まんで射出成形
金型にインサートした。その後は実施例１と全く同様に
成形を実施した。得られた一体化物のうち１０個につい
てアルミ板部分を机の上に押さえつけボス形状物２４お
よびリブ形状物２５の先端を親指で水平方法に強く押し
て樹脂部分を剥がそうとしたが、全て、指に傷が行きそ
うになるまで押しても剥がすことは出来なかった。
り出し、油分等が付着せぬよう手袋で摘まんで射出成形
金型にインサートした。その後は実施例１と全く同様に
成形を実施した。得られた一体化物のうち１０個につい
てアルミ板部分を机の上に押さえつけボス形状物２４お
よびリブ形状物２５の先端を親指で水平方法に強く押し
て樹脂部分を剥がそうとしたが、全て、指に傷が行きそ
うになるまで押しても剥がすことは出来なかった。
【００７２】この１０個を含む計５０個について、ペン
チでリブ形状物２５の樹脂部を真上から（ペンチが垂直
方向になるようにして）掴み、そのままペンチを傾けリ
ブ形状物２５を剥がそうとした。しかし、５０個とも接
着面は全く剥がれずリブ形状物２５が途中から折れた。
ボス形状物２４を同様にペンチで挟んで折り曲げたとこ
ろ、１０個はアルミニューム板から剥がすことが出来た
が、ボス形状物２４の接着していたアルミ面には点々と
小さな樹脂残砕が残っており材料破壊が生じていた。残
りの４０個は剥がすことはできずボス形状物２４が途中
で折れた。
チでリブ形状物２５の樹脂部を真上から（ペンチが垂直
方向になるようにして）掴み、そのままペンチを傾けリ
ブ形状物２５を剥がそうとした。しかし、５０個とも接
着面は全く剥がれずリブ形状物２５が途中から折れた。
ボス形状物２４を同様にペンチで挟んで折り曲げたとこ
ろ、１０個はアルミニューム板から剥がすことが出来た
が、ボス形状物２４の接着していたアルミ面には点々と
小さな樹脂残砕が残っており材料破壊が生じていた。残
りの４０個は剥がすことはできずボス形状物２４が途中
で折れた。
【００７３】
【発明の効果】以上の詳記したように、本発明のアルミ
ニューム合金と樹脂の複合体とその製造方法は、一体に
される熱可塑性樹脂組成物とアルミニューム合金形状物
とは容易に剥がれることなく一体になる。従って、形
状、構造上も機械的強度の上でも問題がない各種機器の
筐体や部品、構造物等を作ることができる。本発明によ
って製造した筐体、部品、構造物は、軽量化や機器製造
工程の簡素化に役立つものである。
ニューム合金と樹脂の複合体とその製造方法は、一体に
される熱可塑性樹脂組成物とアルミニューム合金形状物
とは容易に剥がれることなく一体になる。従って、形
状、構造上も機械的強度の上でも問題がない各種機器の
筐体や部品、構造物等を作ることができる。本発明によ
って製造した筐体、部品、構造物は、軽量化や機器製造
工程の簡素化に役立つものである。
【図１】図１は、携帯電話ケースカバーの外観図であ
る。
る。
【図２】図２は、図１で示す携帯電話ケースカバーのI
−Ｉ線で切断したときの断面図である。
−Ｉ線で切断したときの断面図である。
【図３】図３は、金属フレームの表面に射出成形により
熱可塑性樹脂組成物が充填される射出成形金型の断面図
である。
熱可塑性樹脂組成物が充填される射出成形金型の断面図
である。
【図４】図４は、アルミニューム合金と樹脂の複合体の
実験片である。
実験片である。
１…ケースカバー
２…金属フレーム
３…リブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高橋 正雄
東京都中央区日本橋本町１丁目10番５号
大成プラス株式会社内
(72)発明者 白石 雅夫
東京都中央区日本橋本町１丁目10番５号
大成プラス株式会社内
Ｆターム(参考） 4F206 AA24E AA24K AA25K AB11
AB25 AD03 AD33 AD34 AH05
AH17 AH42 AH81 JA07 JB12
4F211 AA24 AD03 AH42 TA03 TC03
TH21 TN82
Claims (21)
- 【請求項１】アンモニア、ヒドラジン、ピリジン、及び
アミン系化合物から選択される１種以上と接触させる工
程を経たアルミニューム合金形状物と、 前記アルミニューム合金形状物の表面に、ポリアルキレ
ンテレフタレート、前記ポリアルキレンテレフタレート
を主体とする共重合体、及び前記ポリアルキレンテレフ
タレートを成分として含む熱可塑性樹脂組成物から選択
される1種以上が一体に付着していることを特徴とする
アルミニューム合金と樹脂の複合体。 - 【請求項２】塩基水溶液に浸漬し、次に酸水溶液に浸漬
した後に、アンモニア、ヒドラジン、ピリジン、及びア
ミン系化合物から選択される１種以上と接触させる工程
を経たアルミニューム合金形状物と、 前記アルミニューム合金形状物の表面に、ポリアルキレ
ンテレフタレート、前記ポリアルキレンテレフタレート
を主体とする共重合体、及び前記ポリアルキレンテレフ
タレートを成分として含む熱可塑性樹脂組成物から選択
される1種以上が一体に付着していることを特徴とする
アルミニューム合金と樹脂の複合体。 - 【請求項３】水溶性還元剤の水溶液に浸漬した後に、ア
ンモニア、ヒドラジン、ピリジン、及びアミン系化合物
から選択される１種以上と接触させる工程を経たアルミ
ニューム合金形状物と、 前記アルミニューム合金形状物の表面に、ポリアルキレ
ンテレフタレート、前記ポリアルキレンテレフタレート
を主体とする共重合体、及び前記ポリアルキレンテレフ
タレートを成分として含む熱可塑性樹脂組成物から選択
される１種以上が一体に付着していることを特徴とする
アルミニューム合金と樹脂の複合体。 - 【請求項４】請求項１ないし３から選択される１項に記
載のアルミニューム合金と樹脂の複合体において、 前記ポリアルキレンテレフタレートが、ポリブチレンテ
レフタレートであることを特徴とするアルミニューム合
金と樹脂の複合体。 - 【請求項５】請求項４に記載のアルミニューム合金と樹
脂の複合体において、 前記ポリブチレンテレフタレートのポリマーが、ポリブ
チレンテレフタレート単独のポリマー、ポリブチレンテ
レフタレートとポリカーボネートのポリマーコンパウン
ド、ポリブチレンテレフタレートとアクリロニトリル・
ブタジエン・スチレン樹脂のポリマーコンパウンド、ポ
リブチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレー
トのポリマーコンパウンド、及びポリブチレンテレフタ
レートとポリスチレンのポリマーコンパウンドから選択
される１種以上であることを特徴とするアルミニューム
合金と樹脂の複合体。 - 【請求項６】請求項５に記載のアルミニューム合金と樹
脂の複合体において、 前記ポリマーには、機械的強度を高めるために高強度繊
維が加えられていることを特徴とするアルミニューム合
金と樹脂の複合体。 - 【請求項７】請求項６に記載のアルミニューム合金と樹
脂の複合体において、 前記高強度繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、及びアラミ
ド繊維から選択される１種以上からなることを特徴とす
るアルミニューム合金と樹脂の複合体。 - 【請求項８】請求項５に記載のアルミニューム合金と樹
脂の複合体において、 前記ポリマーには、物性を改良するための充填材が加え
られていることを特徴とするアルミニューム合金と樹脂
の複合体。 - 【請求項９】請求項８に記載のアルミニューム合金と樹
脂の複合体において、 前記充填材は、カーボンブラック、炭酸カルシューム、
ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシューム、シリカ、タル
ク、粘土、リグニン、アスベスト、雲母、石英粉、及び
ガラス球から選択される１種以上からなることを特徴と
するアルミニューム合金と樹脂の複合体。 - 【請求項１０】アルミニューム合金と熱可塑性樹脂組成
物の複合体の製造方法であって、 前記アルミニューム合金を機械加工してアルミニューム
合金形状物とする加工工程と、 前記アルミニューム合金形状物をアンモニア、ヒドラジ
ン、ピリジン、及びアミン系化合物から選択される１種
以上と接触させる接触工程と、 成形用の金型に前記接触工程で接触処理された前記アル
ミニューム合金形状物を挿入して、前記アルミニューム
合金形状物の表面に、ポリアルキレンテレフタレート、
前記ポリアルキレンテレフタレートを主体とする共重合
体、及び前記ポリアルキレンテレフタレートを成分とし
て含む熱可塑性樹脂組成物から選択される１種以上を加
圧、加熱して一体にする成形工程とからなることを特徴
とするアルミニューム合金形状物と樹脂の複合体の製造
方法。 - 【請求項１１】アルミニューム合金と熱可塑性樹脂組成
物の複合体の製造方法であって、 前記アルミニューム合金を機械加工してアルミニューム
合金形状物とする加工工程と、 前記アルミニューム合金形状物を塩基性水溶液に浸漬す
る第１浸漬工程と、 前記第１浸漬工程で浸漬処理された前記アルミニューム
合金形状物を中和処理するために酸水溶液に浸漬する第
２浸漬工程と、 前記第２浸漬工程で浸漬処理された前記アルミニューム
合金形状物をアンモニア、ヒドラジン、ピリジン、及び
アミン系化合物から選択される１種以上と接触させる接
触工程と、 成形用の金型に前記接触工程で接触処理された前記アル
ミニューム合金形状物を挿入して、前記アルミニューム
合金形状物の表面に、ポリアルキレンテレフタレート、
前記ポリアルキレンテレフタレートを主体とする共重合
体、及び前記ポリアルキレンテレフタレートを成分とし
て含む熱可塑性樹脂組成物から選択される１種以上を加
圧、加熱して一体にする成形工程とからなることを特徴
とするアルミニューム合金形状物と樹脂の複合体の製造
方法。 - 【請求項１２】請求項１１に記載のアルミニューム合金
と樹脂の複合体の製造方法であって、 前記塩基性水溶液は、水酸化アルカリ金属の水溶液であ
ることを特徴とするアルミニューム合金形状物と樹脂の
複合体の製造方法。 - 【請求項１３】アルミニューム合金と熱可塑性樹脂組成
物の複合体の製造方法であって、 前記アルミニューム合金を機械加工してアルミニューム
合金形状物とする加工工程と、 前記アルミニューム合金形状物を水溶性還元剤の水溶液
に浸漬する第１浸漬工程と、 前記第１浸漬工程で浸漬処理された前記アルミニューム
合金形状物を、アンモニア、ヒドラジン、ピリジン、ア
ミン系化合物から選択される１種以上と接触させる接触
工程と、 成形用の金型に前記接触工程で接触処理された前記アル
ミニューム合金形状物を挿入して、前記アルミニューム
合金形状物の表面に、ポリアルキレンテレフタレート、
前記ポリアルキレンテレフタレートを主体とする共重合
体、及び前記ポリアルキレンテレフタレートを成分とし
て含む熱可塑性樹脂組成物から選択される１種以上を加
圧、加熱して一体にする成形工程とからなることを特徴
とするアルミニューム合金形状物と樹脂の複合体の製造
方法。 - 【請求項１４】請求項１３に記載のアルミニューム合金
と樹脂の複合体の製造方法において、 前記酸水溶性還元剤は、亜硫酸アルカリ金属、亜硫酸水
素アルカリ金属、ヒドラジン、水素化ホウ素アルカリ金
属、及び水素化アルミニュームアルカリ金属から選択さ
れる１種以上の水溶液であることを特徴とするアルミニ
ューム合金形状物と樹脂の複合体の製造方法。 - 【請求項１５】請求項１０ないし１４から選択される１
項に記載のアルミニューム合金と樹脂の複合体の製造方
法において、 前記成形工程は、射出成形で行うものであることを特徴
とするアルミニューム合金形状物と樹脂の複合体の製造
方法。 - 【請求項１６】請求項１０ないし１５から選択される１
項に記載のアルミニューム合金と樹脂の複合体の製造方
法において、 前記ポリアルキレンテレフタレートが、ポリブチレンテ
レフタレートであることを特徴とするアルミニューム合
金と樹脂の複合体の製造方法。 - 【請求項１７】請求項１６に記載のアルミニューム合金
と樹脂の複合体の製造方法において、 前記ポリブチレンテレフタレートのポリマーが、ポリブ
チレンテレフタレート単独のポリマー、ポリブチンテレ
フタレートとポリカーボネートのポリマーコンパウン
ド、ポリブチレンテレフタレートとアクリロニトリル・
ブタジエン・スチレン樹脂のポリマーコンパウンド、ポ
リブチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレー
トのポリマーコンパウンド、及びポリブチレンテレフタ
レートとポリスチレンのポリマーコンパウンドから選択
される１種以上であることを特徴とするアルミニューム
合金と樹脂の複合体の製造方法。 - 【請求項１８】請求項１７に記載のアルミニューム合金
と樹脂の複合体の製造方法において、 前記ポリマーには、機械的強度を高めるために高強度繊
維が加えられていることを特徴とするアルミニューム合
金と樹脂の複合体の製造方法。 - 【請求項１９】請求項１８に記載のアルミニューム合金
と樹脂の複合体の製造方法において、 前記高強度繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、及びアラミ
ド繊維から選択される１種以上からなることを特徴とす
るアルミニューム合金と樹脂の複合体の製造方法。 - 【請求項２０】請求項１７又は１８に記載のアルミニュ
ーム合金と樹脂の複合体の製造方法において、 前記ポリマーには、物性を改良するための充填材が加え
られていることを特徴とするアルミニューム合金と樹脂
の複合体の製造方法。 - 【請求項２１】請求項２０に記載のアルミニューム合金
と樹脂の複合体の製造において、 前記充填材は、カーボンブラック、炭酸カルシューム、
ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシューム、シリカ、タル
ク、粘土、リグニン、アスベスト、雲母、石英粉、及び
ガラス球から選択される１種以上からなることを特徴と
するアルミニューム合金と樹脂の複合体の製造方法。
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