JP2019098710A - 樹脂マグネシウム金属接合体及びその製造法 - Google Patents

Abstract

【課題】接合強度を有する樹脂マグネシウム金属接合体とその製造法を提供する。【解決手段】樹脂マグネシウム金属接合体の製造法は、マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液で洗浄する脱脂工程と、マグネシウム金属部材を酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液に浸漬して電極に定電圧をかける活性化処理工程と、マグネシウム金属部材を陽極とし、アルカリ性の溶液中で、所定の電流密度を印加して、マグネシウム金属部材上に陽極酸化被膜を形成する工程と、陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材を、水で洗浄する水洗い工程と、陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂マグネシウム金属接合体及びその製造方法に係り、より詳しくは、樹脂部材とマグネシウム金属部材を強力に接合できる樹脂マグネシウム金属接合体及びその製造法に関する。

一般に自動車部品の軽量化は、例えば金属部材で形成されていた部材を金属部材と樹脂部材の接合体とすることで行われる。特許文献１には、樹脂部材と金属部材を接合する技術として、トリアジンチオール（硫黄有機化合物）の被膜を金属部材表面上に形成する電気・化学的な表面処理法が開示されている。金属としては、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、コバルト、錫、ステンレスがあげられている。

しかしながら、マグネシウム金属部材にトリアジンチオールの被膜を形成し、マグネシウム金属部材に樹脂部材を接合して、十分な接合強度を得ることについては具体的な開示がない。

特公平５−５１６７１号公報

本発明の目的は、樹脂部材とマグネシウム金属部材の接合強度が向上できる樹脂マグネシウム金属接合体を提供すること及び接合強度が良好な樹脂マグネシウム金属接合体の製造方法を提供することにある。

本発明による樹脂マグネシウム金属接合体は、マグネシウム金属部材と、熱可塑性の樹脂部材とを接合してなる樹脂マグネシウム金属接合体であって、前記マグネシウム金属部材と前記樹脂部材とが、膜厚が５０〜３０００ｎｍの陽極酸化被膜により接合されていることを特徴とする。

本発明による他の樹脂マグネシウム金属接合体は、マグネシウム金属部材と熱可塑性樹脂部材とを接合してなる樹脂マグネシウム金属接合体であって、前記マグネシウム金属部材と前記熱可塑性樹脂部材とが、膜厚が５０〜３０００ｎｍのトリアジンチオールを内部及び外部に存在させた陽極酸化被膜により接合されていることを特徴とする。

前記陽極酸化被膜は、重量％で、Ｏが１〜６０％、Ｍｇが１〜９０％、Ｓが３％以下、Ａｌが２０％以下、Ｐが３％以下、Ｚｎが３％以下、Ｃｕが３％以下、Ｍｎが３％以下、Ｎｉが３％以下、Ｓｉが２０％以下、Ｆが３％以下の成分構成を有することを特徴とする。

本発明による樹脂マグネシウム金属接合体の製造法は、樹脂マグネシウム金属接合体を製造する製造法であって、マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液で洗浄する脱脂工程と、前記脱脂工程後、マグネシウム金属部材を酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、前記酸処理工程後、マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液に浸漬して電極に定電圧をかける活性化処理工程と、前記マグネシウム金属部材を陽極とし、２０〜９０℃の溶液中で、０．５Ａ／ｄｍ２以上５Ａ／ｄｍ２未満の電流密度を印加して、前記マグネシウム金属部材上に膜厚が５０〜３０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成する工程と、前記陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材を、５℃以上、６０℃未満の水で洗浄する水洗い工程と、前記水洗い工程後の、前記陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程と、が備えられ、前記マグネシウム金属部材と、熱可塑性樹脂で成形された樹脂部材とが接合されることを特徴とする。

本発明による他の樹脂マグネシウム金属接合体の製造法は、樹脂マグネシウム金属接合体を製造する製造法であって、マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液で洗浄する脱脂工程と、前記脱脂工程後、マグネシウム金属部材を酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、前記酸処理工程後、マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液に浸漬し電極に定電圧をかける活性化処理工程と、前記マグネシウム金属部材を陽極とし、２０〜９０℃のトリアジンチオール誘導体を含む溶液中で、０．５Ａ／ｄｍ２以上５Ａ／ｄｍ２未満の電流密度を印加して、前記マグネシウム金属部材上に膜厚が５０〜３０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成する工程と、前記陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材を、５℃以上、６０℃未満の水で洗浄する水洗い工程と、前記水洗い工程後の、前記陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程と、が備えられ、前記マグネシウム金属部材と、熱可塑性樹脂で成形された樹脂部材とが接合されることを特徴とする。

本発明による樹脂マグネシウム金属接合体は、あらかじめマグネシウム金属部材の表面に、膜厚が５０〜３０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成したので、樹脂部材とマグネシウム金属部材が良好に接合でき、接合強度を３０ＭＰａ以上にできる。また、樹脂部材とマグネシウム金属部材の間の気密性は、ヘリウムリークを使用したリークテストで、１０^−９Ｐａｍ^３／ｓ以下にできる。防水性も確保できる。

本発明による他の樹脂マグネシウム金属接合体は、あらかじめマグネシウム金属部材の表面に、膜厚が５０〜３０００ｎｍのトリアジンチオールを内部及び外部に存在させた陽極酸化被膜を形成したので、樹脂部材とマグネシウム金属部材が良好に接合できる。その接合強度は３０ＭＰａ以上で、樹脂部材とマグネシウム金属部材の間の気密性は、ヘリウムリークを使用したリークテストで、１０^−９Ｐａｍ^３／ｓ以下にできる。

前記陽極酸化被膜は、重量％で、Ｏが１〜６０％、Ｍｇが１〜９０％、Ｓが３％以下、Ａｌが２０％以下、Ｐが３％以下、Ｚｎが３％以下、Ｃｕが３％以下、Ｍｎが３％以下、Ｎｉが３％以下、Ｓｉが２０％以下、Ｆが３％以下の成分構成を含むので、樹脂部材とマグネシウム金属部材を良好に接合できる。

本発明による樹脂マグネシウム金属接合体の製造法によれば、（ａ）浸漬してマグネシウム金属部材表面の脂分を除く脱脂工程と、（ｂ）酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、（ｃ）アルカリ性の溶液に浸漬して定電圧をかける活性化工程と、（ｄ）マグネシウム金属部材を陽極とし、アルカリ性の溶液中で、陽極酸化被膜を形成する酸化被膜形成工程と、（ｅ）陽極酸化被膜形成後、マグネシウム金属部材を水で洗う水洗工程と、（ｆ）熱可塑性樹脂をインサート成形して、マグネシウム金属部材に接合するインサート工程と、を設けたので、樹脂部材とマグネシウム金属部材を良好に接合でき、接合強度が３０ＭＰａ以上にでき、気密性はヘリウムリークを使用したリークテストで１０^−９Ｐａｍ^３／ｓ以下にできる。

本発明による他の樹脂マグネシウム金属接合体の製造法によれば、（ａ）浸漬してマグネシウム金属部材表面の脂分を除く脱脂工程と、（ｂ）酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、（ｃ）アルカリ性の溶液に浸漬して定電圧をかける活性化工程と、（ｄ）マグネシウム金属部材を陽極とし、トリアジンチオール誘導体を含むアルカリ性の溶液中で、陽極酸化被膜を形成する酸化被膜形成工程（ＴＲＩ電解工程と称す）と、（ｅ）陽極酸化被膜形成後、マグネシウム金属部材を水で洗う水洗工程と、（ｆ）熱可塑性樹脂をインサート成形して、マグネシウム金属部材に接合するインサート工程と、を設けたので、樹脂部材とマグネシウム金属部材の接合強度を３０ＭＰａ以上にでき、気密性は、ヘリウムリークを使用したリークテストで１０^−９Ｐａｍ^３／ｓ以下にできる。

本発明による樹脂マグネシウム金属接合体の製造法を示すフローチャートである。 試験片としたマグネシウム金属部材の形状を示す図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は斜視図である。 マグネシウム金属部材として使用するマグネシウム合金の種類と成分を示す表である。 複数のマグネシウム金属部材が取り付けできる吊下げ冶具の写真である。 吊下げ冶具が脱脂槽に吊り降ろされた写真である。 吊下げ冶具が酸処理槽に吊り降ろされた写真である。 ＴＲＩ電解処理槽の写真である。 マグネシウム金属部材の表面粗さを示す写真である。（Ａ）は未処理状態の表面、（Ｂ）は脱脂後の表面、（Ｃ）は酸処理後の表面、（Ｄ）は活性化後の表面、（Ｅ）はＴＲＩ電解処理後の表面である。 陽極酸化被膜の断面を示す写真である。 マグネシウム金属部材の写真（左側）と、図１に示す製造法で製作した引張試験用の試験体の写真（右側）である。 引張試験用の試験体の引張強度を示す図である。（Ａ）は棒グラフ、（Ｂ）は一覧表である。 気密試験用の試験体を示す写真である。 気密試験の結果を示す表である。 実施例１で製作した試験体の熱衝撃テスト前後の引張強度を示す図である。 実施例２で製作した試験体の熱衝撃テスト前後の引張強度を示す図である。 実施例１で製作した試験体の高温高湿テスト前後の引張強度を示す図である。 実施例２で製作した試験体の高温高湿テスト前後の引張強度を示す図である。 Ｍｇ素材（ＡＺ９１）のＴＲＩ電解処理後の表面写真及び成分分析表である。 Ｍｇ素材（ＡＺ３１）のＴＲＩ電解処理後の表面写真及び成分分析表である。

以下、図面を参照して、本発明による樹脂マグネシウム金属接合体及びその製造法を詳しく説明する。

図１は、本発明による樹脂マグネシウム金属接合体の製造法を示すフローチャートである。脱脂工程（ｓ１）は、アルカリ系列のＮＡＯＨ、ＫＯＨ、又はＮＡ_２ＣＯ_３に陽イオン界面活性剤を加えた水溶液に、マグネシウム金属部材１を１〜１０分間浸漬することで行なう。溶液の温度は、常温〜７０℃の範囲とする。これにより、マグネシウム金属部材１の表面の脂分を除去する。酸処理工程（ｓ２）は、重量％で、リン酸５〜５０％、硫酸又は硝酸１〜２０％、シユウ酸１〜５％、フッ化物１〜５％の酸性の水溶液に、マグネシウム金属部材１を１〜１０分間浸漬することで行なう。溶液の温度は、常温〜５０℃の範囲とする。これにより、マグネシウム金属部材１の表面を洗浄し、酸化膜等を除去する。

活性化工程（ｓ３）は、重量％で、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）１〜３０％、炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）１〜２０％の水溶液に、陽イオン界面活性剤を微量加え、該溶液中にマグネシウム金属部材１を１〜１０分浸漬し、陽極または陰極には、０．２〜５Ｖの定電圧を与える。水溶液の温度は常温〜５０℃とする。電極には、パルス又は直流電圧が与えられる。同時に１〜１０分間、５０Ｈｚ、１００〜２０００ワットの超音波処理も行なう。

酸化被膜形成工程（ｓ４）は、ＴＲＩ電解工程と称する。マグネシウム金属部材１を陽極として接続する。重量％で、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）３〜２０％、三リン酸ナトリウム（Ｎａ_３ＰＯ_４）又はリン酸アンモニウム（（ＮＨ_４）_３ＰＯ_４）１〜５％、炭酸ナントリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）１〜３％、クエン酸ナントリウム（ＮａＨ_２（Ｃ_３Ｈ_５Ｏ（ＣＯＯ）_３）１〜３％の水溶液中にマグネシウム金属部材１を浸漬し、陽極と陰極間に１〜２０Ａ／ｄｍ^２の定電流電流密度を印加することで行なう。溶液の温度は常温〜９０℃とする。陽極と陰極間に、電圧４〜４０Ｖを印加してもよい。１〜４０分間の電気分解により、マグネシウム金属部材の表面に、膜厚５０〜３０００ｎｍのトリアジンチオールの陽極酸化被膜４が形成される。陽極酸化被膜４は、重量％で、Ｏが１０〜６０％、Ｍｇが１０〜９０％、Ｓが３％以下、Ａｌが２０％以下、Ｐが３％以下、Ｚｎが３％以下、Ｃｕが３％以下、Ｍｎが３％以下、Ｎｉが３％以下、Ｓｉが３％以下、Ｆが３％以下の成分構成を有する。

水洗い工程（ｓ５）は、表面に陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材１を、水温が５℃〜６０℃の水で洗浄する工程である。インサート成形工程（ｓ６）は、水洗い工程（ｓ５）後、陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材１を金型に装填し、樹脂部材２となる熱可塑性樹脂を注入し、樹脂部材２とマグネシウム金属部材１を接合して樹脂マグネシウム金属接合体３を形成する。

図１は、本発明による樹脂マグネシウム金属接合体の製造法を示すフローチャートである。脱脂工程（ｓ１）は、アルカリ系列のＮＡＯＨ、ＫＯＨ、又はＮＡ_２ＣＯ_３に陽イオン界面活性剤を加えた水溶液に、マグネシウム金属部材１を１〜１０分間浸漬することで行なう。溶液の温度は、常温〜７０℃の範囲とする。これにより、マグネシウム金属部材１の表面の脂分を除去する。酸処理工程（ｓ２）は、重量％で、リン酸５〜５０％、硫酸又は硝酸１〜２０％、シユウ酸１〜５％、フッ化物１〜５％の酸性の水溶液に、マグネシウム金属部材１を１〜１０分間浸漬することで行なう。溶液の温度は、常温〜５０℃の範囲とする。これにより、マグネシウム金属部材１の表面を洗浄し、酸化膜等を除去する。

活性化工程（ｓ３）は、重量％で、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）１〜３０％、炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）１〜２０％の水溶液に、陽イオン界面活性剤を微量加え、該溶液中にマグネシウム金属部材１を１〜１０分浸漬し、陽極または陰極には、０．２〜５Ｖの定電圧を与える。水溶液の温度は常温〜５０℃とする。電極には、パルス又は直流電圧が与えられる。同時に１〜１０分間、５０Ｈｚ、１００〜２０００ワットの超音波処理も行なう。

酸化被膜形成工程（ｓ４）は、ＴＲＩ電解工程と称する。マグネシウム金属部材１を陽極として接続する。重量％で、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）３〜２０％、三リン酸ナトリウム（Ｎａ_３ＰＯ_４）又はリン酸アンモニウム（（ＮＨ_４）_３ＰＯ_４）１〜５％、炭酸ナントリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）１〜３％、クエン酸ナントリウム（ＮａＨ_２（Ｃ_３Ｈ_５Ｏ（ＣＯＯ）_３）１〜３％の水溶液に、微量のトリアジンチオール（Ｔｒｉａｚｉｎｅ Ｔｈｉｏｌｓ）誘導体を加え、この溶液中にマグネシウム金属部材１を浸漬し、陽極と陰極間に１〜２０Ａ／ｄｍ^２の定電流電流密度を印加することで行なう。溶液の温度は常温〜９０℃とする。陽極と陰極間に、電圧４〜４０Ｖを印加してもよい。１〜４０分間の電気分解により、マグネシウム金属部材の表面に、膜厚５０〜３０００ｎｍのトリアジンチオールの陽極酸化被膜４が形成される。陽極酸化被膜４は、重量％で、Ｏが１０〜６０％、Ｍｇが１０〜９０％、Ｓが３％以下、Ａｌが２０％以下、Ｐが３％以下、Ｚｎが３％以下、Ｃｕが３％以下、Ｍｎが３％以下、Ｎｉが３％以下、Ｓｉが３％以下、Ｆが３％以下の成分構成を有する。

水洗い工程（ｓ５）は、表面にトリアジンチオールの陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材１を、水温が５℃〜６０℃の水で洗浄する工程である。インサート成形工程（ｓ６）は、水洗い工程（ｓ５）後、陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材１を金型に装填し、樹脂部材２となる熱可塑性樹脂を注入し、樹脂部材２とマグネシウム金属部材１を接合して樹脂マグネシウム金属接合体３を形成する。
このように、実施例１は、ＴＲＩ電解工程の溶液中にトリアジンチオールを添加しない。実施例２は、ＴＲＩ電解工程の溶液中にトリアジンチオールを添加する。

図２は、マグネシウム金属部材１の形状を示す図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は斜視図である。ａは直径４ｍｍの孔である。ｆは板厚で３ｍｍである。縦×横は４０ｍｍ×１２ｍｍの板であり、ｂが１２ｍｍ、ｅが４０ｍｍとなる。ｃは６ｍｍ、ｄは５ｍｍである。

図３は、マグネシウム金属部材１として使用するマグネシウム合金の種類と成分を示す表である。ＡＺ９１は、アルミニウム（Ａｌ）の含有量が多く、耐食性を向上させたマグネシウム合金である。ＡＺ３１は、アルミニウム（Ａｌ）を３．５％と少なくして、展伸性を向上させたマグネシウム合金である。

図４は、複数のマグネシウム金属部材１が取り付けできる吊下げ冶具７の写真である。吊下げ冶具７は、上部の２箇所にフックがあり、吊り下げできる。マグネシウム金属部材１が１０個装着できる。

図５は、吊下げ冶具７が脱脂槽に吊り降ろされた写真である。脱脂槽には、ＮＡＯＨ、ＫＯＨ、又はＮＡ_２ＣＯ_３に陽イオン界面活性剤を加えた水溶液が満たされる。図６は、吊下げ冶具７が酸処理槽に吊り降ろされた写真である。酸処理槽は、リン酸５〜５０％、硫酸又は硝酸１〜２０％、シユウ酸１〜５％、フッ化物１〜５％の酸性の水溶液で満たされる。図７は、ＴＲＩ電解処理槽の写真である。槽内には複数の電極が用意される。

図８は、マグネシウム金属部材１の表面粗さを示す写真である。（Ａ）は未処理状態の表面、（Ｂ）は脱脂後の表面、（Ｃ）は酸処理後の表面、（Ｄ）は活性化後の表面、（Ｅ）はＴＲＩ電解処理後の表面である。表面粗さは、３本の直線（左から右に走る３本の線）に沿った中心平均粗さＲａ、単位：μｍで示す。（Ａ）では、３本の直線のＲａが（０．５、０．６、０．６）であった。（Ｂ）では、３本の直線のＲａが（０．７、０．８、１．０）であった。（Ｃ）では、３本の直線のＲａが（１．６、０．７．０．８）であった。（Ｄ）では、３本の直線のＲａが（０．６、０．６、０．６）であった。ここでは酸処理で表面に付着した黒色微粉末が除去された状態にある。（Ｅ）では、３本の直線のＲａが（０．３、０．４、０．４）であった。

図９は、陽極酸化被膜の断面を示す写真である。陽極酸化被膜４の表面には、３００ｎｍと１．５μｍの膜厚が形成されている。被膜の厚さは、５０ｎｍ〜３０００ｎｍ（３．０μｍ）にできる。

図１０は、試験片の写真（左側）と、図１に示す製造法で製作した引張試験用の試験体の写真（右側）である。図１０に示すように、マグネシウム金属部材１と樹脂部材２は、１２ｍｍ×３ｍｍ（＝３６ｍｍ^２）の端面が接合される。試験体は符号３（３ａ）で示す。すなわち、試験体は、引張試験用の試験体３ａである。樹脂マグネシウム金属接合体３は、マグネシウム金属部材１に樹脂部材２がインサート成形により一体化成形されたものである。インサート成形は、金型にマグネシウム金属部材１を装填しておき、熱可塑性樹脂を圧入することで、マグネシウム金属部材１と樹脂部材２を一体化成形する。熱可塑性樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を使用できる。

図１１は、試験体の引張強度を示す図である。（Ａ）は棒グラフ、（Ｂ）は一覧表である。Ｎｏ１〜８の８個の試験体で測定した。Ｎｏ１〜４が実施例１で製作したもの、Ｎｏ５〜８が実施例１で製作したものである。図１１に示すように、試験体の各数値から、樹脂部材２とマグネシウム金属部材１の引張強度を３０ＭＰａ以上にできる。

図１２は、気密試験用の試験体を示す写真である。試験体は、符号３（３ｂ）で示す。すなわち、試験体は、樹脂マグネシウム金属接合体３の気密試験用の試験体３ｂである。気密試験用の試験体３ｂは、マグネシウム金属部材１が、円板状の樹脂部材２を貫通して一体に接合されている。筒状の容器に気密試験用の試験体３ｂを装填し、マグネシウム金属部材１が突出した一方の側にヘリウムガスを吹き付け、マグネシウム金属部材１が突出した他方の側を真空にして、ヘリウムガスが漏れないか調べる。実施例１で試験体１−１〜１−４を製作し、実施例２で試験体２−１〜２−４を製作した。

図１３は、気密試験の結果を示す表である。真空排気の量を増減させれば、漏れ出るヘリウム（Ｈｅ）の量も増減するが、図１３の表の数値から、実施例１の試験体１−１〜１−４、実施例２の試験体２−１〜２−４のいずれも１×１０^−９Ｐａｍ^３／ｓ以下にできる。

図１４は、実施例１で製作した試験体の熱衝撃テスト前後の引張強度を示す図である。熱衝撃テストは、温度をマイナス４０℃〜８０℃間で３０分毎に変化させ、１５０サイクルを繰り返した。表において、ＭＰａの欄は、接合断面が３６ｍｍ^２での値であり、Ｎと記載された欄は、ＭＰａの値を３６倍した値を記載している。図１４の表によれば、引張強度のａｖｇは、熱衝撃テスト前では４１．８４ＭＰａであったが、熱衝撃テスト後は５０．１２ＭＰａに上昇している。

図１５は、実施例２で製作した試験体の熱衝撃テスト前後の引張強度を示す図である。熱衝撃テストは、温度をマイナス４０℃〜８０℃間で３０分毎に変化させ、１５０サイクルを繰り返した。表において、ＭＰａの欄は、接合断面が３６ｍｍ^２での値であり、Ｎと記載された欄は、ＭＰａの値を３６倍した値を記載している。図１５の表によれば、引張強度のａｖｇは、熱衝撃テスト前では４５．６０ＭＰａであったが、熱衝撃テスト後は５１．３２ＭＰａに上昇している。

図１６は、実施例１で製作した試験体の高温高湿テスト前後の引張強度を示す図である。高温高湿テストは、温度が８０℃、湿度９５％、テスト時間は２００時間で実施した。この試験後の引張強度は、図１６に示すように、負荷テストをしない試験体の引張強度よりも低下した。表によれば、引張強度のａｖｇは、テスト前では４２．８２ＭＰａであったが、テスト後は、３０．３９ＭＰａに低下した。

図１７は、実施例２で製作した試験体の高温高湿テスト前後の引張強度を示す図である。高温高湿テストは、温度が８０℃、湿度９５％、テスト時間は２００時間で実施した。この試験後の引張強度は、図１７に示すように、負荷テストをしない試験体の引張強度よりも低下した。表によれば、引張強度のａｖｇは、テスト前では４２．８２ＭＰａであったが、テスト後は、３０．３９ＭＰａに低下した。

図１８は、Ｍｇ素材（ＡＺ９１）のＴＲＩ電解処理後の表面写真及び成分分析表である。表面は凸凹形状をしている。陽極酸化被膜の成分表によれば、重量％で、Ｍｇが３２．３３％、Ｏが３９．５９％であるから、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が形成されている。

図１９は、Ｍｇ素材（ＡＺ３１）のＴＲＩ電解処理後の表面写真及び成分分析表である。表面は凸凹形状をしており、また、多数の孔が形成されている。陽極酸化被膜の成分表によれば、重量％で、Ｍｇが６４．３２％、Ｏが３１．９８％であるから、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が形成されている。

本発明の樹脂マグネシウム金属接合体及びその製造法は、金属部材と樹脂部材の一体化して接合するもので、部品の軽量化に好適である。

１ マグネシウム金属部材
２ 樹脂部材
３ 樹脂マグネシウム金属接合体
３ａ 引張試験用の試験体
３ｂ 気密試験用の試験体
４ 陽極酸化被膜
５ マグネシウム合金
７ 吊下げ冶具
ｓ１〜ｓ６ 製造法の各工程

Claims (5)

1. マグネシウム金属部材と、熱可塑性の樹脂部材とを接合してなる樹脂マグネシウム金属接合体であって、
   前記マグネシウム金属部材と前記樹脂部材とが、膜厚が５０〜３０００ｎｍの陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする樹脂マグネシウム金属接合体。
   
2. マグネシウム金属部材と熱可塑性樹脂部材とを接合してなる樹脂マグネシウム金属接合体であって、
   前記マグネシウム金属部材と前記熱可塑性樹脂部材とが、膜厚が５０〜３０００ｎｍのトリアジンチオールを内部及び外部に存在させた陽極酸化被膜により接合され、前記陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする樹脂マグネシウム金属接合体。
   
3. 前記陽極酸化被膜は、重量％で、Ｏが１〜６０％、Ｍｇが１〜９０％、Ｓが３％以下、Ａｌが２０％以下、Ｐが３％以下、Ｚｎが３％以下、Ｃｕが３％以下、Ｍｎが３％以下、Ｎｉが３％以下、Ｓｉが２０％以下、Ｆが３％以下の成分構成を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂マグネシウム金属接合体。
   
4. 樹脂マグネシウム金属接合体を製造する製造法であって、
   マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液で洗浄する脱脂工程と、
   前記脱脂工程後、マグネシウム金属部材を酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、
   前記酸処理工程後、マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液に浸漬して電極に定電圧をかける活性化処理工程と、
   前記マグネシウム金属部材を陽極とし、２０〜９０℃のアルカリ性の溶液中で、０．５Ａ／ｄｍ２以上５Ａ／ｄｍ２未満の電流密度を印加して、前記マグネシウム金属部材上に膜厚が５０〜３０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成する工程と、
   前記陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材を、５℃以上、６０℃未満の水で洗浄する水洗い工程と、
   前記水洗い工程後の、前記陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程と、が備えられ、
   前記マグネシウム金属部材と、熱可塑性樹脂で成形された樹脂部材とが接合されることを特徴とする樹脂マグネシウム金属接合体の製造法。
   
5. 樹脂マグネシウム金属接合体を製造する製造法であって、
   マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液で洗浄する脱脂工程と、
   前記脱脂工程後、マグネシウム金属部材を酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、
   前記酸処理工程後、マグネシウム金属部材をアルカリ性の溶液に浸漬し電極に定電圧をかける活性化処理工程と、
   前記マグネシウム金属部材を陽極とし、２０〜９０℃のアルカリ性のトリアジンチオール誘導体を含む溶液中で、０．５Ａ／ｄｍ２以上５Ａ／ｄｍ２未満の電流密度を印加して、前記マグネシウム金属部材上に膜厚が５０〜３０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成する工程と、
   前記陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材を、５℃以上、６０℃未満の水で洗浄する水洗い工程と、
   前記水洗い工程後の、前記陽極酸化被膜が形成されたマグネシウム金属部材に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程と、が備えられ、
   前記マグネシウム金属部材と、熱可塑性樹脂で成形された樹脂部材とが接合されることを特徴とする樹脂マグネシウム金属接合体の製造法。

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