JPS59124846A - アルミニウム−合成樹脂積層体の製造法 - Google Patents

アルミニウム−合成樹脂積層体の製造法

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JPS59124846A
JPS59124846A JP59783A JP59783A JPS59124846A JP S59124846 A JPS59124846 A JP S59124846A JP 59783 A JP59783 A JP 59783A JP 59783 A JP59783 A JP 59783A JP S59124846 A JPS59124846 A JP S59124846A
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synthetic resin
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小田 武彦
幸博 宮元
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウムー合成樹脂積層体の製造法に関す
るものである。特に本発明は密着性の優れた積層体の製
造法に関するものである。
アルミニウム(本発明でアルミニウムとは純アルミニウ
ムおよびアルミニウム合金の両者を意味−する)と合成
樹脂との積1峙体は各種の用途に供されている1、その
代表的な用途の一つは厨房器具であシ、これには主にア
ルミニウムに弗素樹脂を被覆したものが用いられている
。代表的な用途の他の例は建材であり、これには主にポ
リエチレンシートの両面にアルミニウム板を稈1.”’
iシたものが用いられている。−!た、今後期待される
用途ノーシて、回路基盤等の電子部品材料があり、これ
にはアルミニウムにポリイミド等の耐熱性樹脂を積層し
たものが有望析1されている。アルミニウムー合成樹脂
積層体は、アルミニウムと合成樹脂との密着性の良いこ
とが必要である。特に積層体を機械加工する場合には密
シ、゛1性が良いことが必甥であり、さもないと加工時
にアルミニウムと合成樹脂層とが剥離することがある。
例えば弗素樹脂の′j4N層を有する厨房器具を製造す
る場合には、予じめ製品の形状に成形加工したアルミニ
ウムに弗素樹脂を被覆するときはアルミニウムにプライ
マーを塗布したのち弗素樹脂塗料を塗布して焼付ける方
法を採用することができるが、アルミニウム板に弗素樹
脂を被覆したのち探しぼり加工して製品とするときはこ
の方法では樹脂層が剥離してし1う。従って、弗素樹脂
の被覆後に探し埋り加工を行なう場合には、アルミニウ
ム板を電解エツチングして投錨効果によりアルミニウム
と弗素樹脂とを機械的に結合させる方法が採用されてい
る(特公昭3Ai−−9グざO参照)。
本発明者らは電解エツチングよりも股(、、(i、およ
び操作性の点で有利な化学エツチングにより、アルミニ
ウムに投錨効果の良好なエッチ4ングを施す方法につい
て検討した結果、塩化第コ鉄−\塩酸を主成分とするエ
ツチング液がこの目的に適合すること、及びアルミニウ
ムを予じめショツトブラストで機械的に粗面化しておく
と投錨効果がさらに良好になることを見出した、。
本発明はこのような知見に基づいて完成されたもので、
その要旨はアルミニウムを10〜/コo?/lの塩化第
2鉄と10〜9θy / tの塩化水素を含むエツチン
グ液に接触させてその表面をエツチングし、次いでエツ
チング面に合成樹脂を積層することを特徴とする密着性
にすぐれたアルミニウムー合成樹脂積層体の製造法、お
よびアルミニウムに予じめショツトブラストを施したの
ち上記によりエツチングおよび合成樹脂の積層を行なう
ことを特徴とする密着性にすぐれたアルミニウムー合成
樹脂積層体の製造法に存する。
本発明についてさらに詳細に説明すると、本発明で基材
として用いるアルミニウムは通常は板材や押出型材等の
展伸材であるが、所望ならば鋳物を用いることもできる
。展伸材としては、J工Sの10!;0.1oto、/
/θ0等の純アルミニウムおよび各種のアルミニウム合
金を用いることができる。好ましくは3θθ3等のアル
ミニウムーマンガン合金や、300’1等のアルミニウ
ムーマンガンーマグイ・シウム合金が用いられる。一般
に紳アルミニウムよりもアルミニウム合金の方が投錨効
果が良好である。
アルミニウムは通常、脱脂したのちエツチング液と接触
させて、表面をエツチングする。本発明においては、エ
ツチング液として、10〜/s、oy/lの塩化第2鉄
(Feel、 )と/θ〜toy/lの塩化水素とを主
成分として含む水溶液を用いる。塩化第2鉄はアルミニ
ウムおよび合金元素と反応して塩化アルミニウム等の塩
化物全生成し、自身は第1鉄に還元される。この反応に
よりアルミニウムおよび合金元素が溶解し、凹凸の激し
いエツチング面を生成する。
塩化水素も同じくアルミニウムを溶解して塩化アルミニ
ウムを生成するが、そのエツチング面は一般に塩化第2
鉄によるものよりも凹凸が少ない。塩化第2鉄は塩化水
素よりも高価なので、本発明では塩化第コ鉄と塩化水素
とを併用し、これにより比較的少量の塩化第ユ鉄で凹凸
の激しいエツチング面を生成させることに成功した。
エツチング操作の容易さおよび得られるエツチング面の
投錨効果の点よりして、エツチング液中の塩化第2鉄お
よび塩化水素の好適な濃度範囲は塩化第2鉄が10〜t
oot/l、塩化水素が3θ〜6θf/lである。特に
塩化第2鉄/ 、t−A Ot/l、 LM化水素、y
s 〜soy/lの1碩囲が好ましい。エツチング液中
の塩化第コ法および塩化水素の濃度が高いほどエツチン
グが早く進行する。しかしエツチング速度が太きすぎる
と所要のエツチング時間が短かすぎて操作が困難となり
、かつエツチングによろ液温の」1昇を抑制することも
困難となる。従ってエツチング液としては、当該アルミ
ニウムに対する3分間のエツチング滑がqoCにおいて
O,OS〜0..30 f/(l靜の範囲にあるものが
好ましい。
本発明で用いるエツチング液は本質的に上記の如く塩化
第2鉄と塩化水素全活性成分とするものであるが、これ
にさらに他の成分を添加してもよい。このような補助成
分の7例は塩化カルシウムである。塩化カルシウムは牢
独ではエツチング作用を示さないが、エツチング液中に
共存するとエツチング反応を促進する。エツチング液中
の塩化カルシウム(Ca1l、 )の好適な濃度はλO
〜qsy/lであり、これよりも低涙度では反応促進効
果が小さく、逆に高濃度に過ぎるとエツチングが進行す
る割には表面粗さが大きくならない傾向がある。
エツチングはエツチング液中にアルミニウムを浸漬する
だけで容易に進行する。液温はコθ〜soCが好適であ
る。エツチングに要する時間は、エツチング液の性能、
エツチング温度、所望のエツチングf#′、(二表面粗
さまたはエツチング減量)、アルミニウムの種類等によ
り異なるが、一般に0,5〜70分間である。
本発明においてはエツチングするアルミニウム面は予じ
めショツトブラストにより粗面化しておくのが有利であ
る。ショツトブラストにより形成される粗面そのもので
は投錨効果は小さいが、ショツトブラストに上述のエツ
チング液によるエツチングを組合せると、一般に平滑面
にエツチングを施した場合よシも投錨効果が犬きくなる
。これはショツトブラストにより形成された凹凸の11
6面からもエツチングが進行して、アルミニウム面に対
して平行な方向の穴の容積が州加するためと推定される
。また、エツチング面に予じめショツトブラストを施し
ておくと5平滑面をエツチングするのに比軸して、小さ
なエツチング減量で同等の投錨効果のあるエツチング向
が得られるので、エツチング液の消費が少ないという利
点もある。ショツトブラストは、表面粗さく Ra )
が/ 〜A ttm、特VC3〜lIμmとなるように
行なうのが好寸しい。
エツチング液は、エツチングのイイ;行と共に活性成分
が減少して、塩化アルミニウムおよび塩化第1鉄がJz
:H加するので、ときどき活性成分ケ補給して活1ツF
成分の濃m”が所定の範囲にあるようにA整する。また
、塩濃度が高くなり過ぎないように、必要によりエツチ
ング液の一部を系外に抜出して廃棄する。
エツチング終了後は、常法により水洗したのち苛性ソー
ダ水溶液に浸漬して脱スマット処理し、次いで水洗−硝
酸水溶液浸漬−水洗の各工程を経たのち乾燥する。
エツチング面への合成樹脂の積層は常法により行なうこ
とができる。例えば探しぼシ加工によシ鍋を製作するだ
めの積層体の場合には、上記によりエツチングしたアル
ミニウム板に弗素樹脂の懸(′蜀液全塗布したのち焼付
ければよい。
別法として弗素樹脂のシートをエツチング面に重ね合せ
加熱加用して接着させる方法を採用することもできる。
−手だh社材用のアルミニウムーポリオレフィン樹脂積
層体の場合には、2枚のアルミニウム板のエツチング面
を対向させ、この出]1ft−ポリオレフィン樹月旨に
はさんで力[1熱・カ01F:すればよい。
本発明によれば合成樹脂層が基材のアルミニウム而に強
固に結合した積層体を容易に製造することができる。
以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限ゆ、以下の実施例に限
定されるものでは々い。
実施例/ 厚さへ〇聴のアルミニウム圧延板(3θ03材:SiO
,,2/%、vθo、t、a$、Cu O,/ / %
、Mnハ/係金含有をアセトンで脱脂処理したものの下
半分に、 (1)  ショツトブラスト (2)  ショットプラストート化学エツチング(3)
 アルカリエツチング+化学エツチングの各表面処置1
を施したのち、弗素樹脂をコーテングして積、63体を
製造した。これから幅2j門、長さコθθ開(うち上半
部は脱脂処理のみで樹脂コーテングが施されている)の
試験片を切出し、7gθ0g11離試1験を行なった。
実1験条件は下記の通シであシ、結果は表−/の通りで
あった。
ν(面処理の条件 (1)  ショツトブラスト 不二製作所製のニューマプラスターS 、G K型を使
用し、モランダムA−#、?(昭和電工(i力製品)の
イ’f、3Aと#tθとを/:lに配合したものを空気
圧s k!/ cr! Gで吹き付けた。
ショツトブラスト後のアルミニウム板の表面mす(R&
)は約3.5μmであった。なお、表面粗さの測定は、
■小板研究所製の5Fi−3型万能表面形状測定機を用
いて行なった。
(2)化学エツチング 塩化第2鉄(FeCt、・乙H20)   50 V/
を塩化水素         ’A 2.、l= ? 
/を塩化カルシウム(OaC12・りH2O)    
sot/lの組成のエツチング液中に浸漬、エツチング
液はqo’6に保持した。
(3)  アルカリエツチング 、1%苛性ソーダ水溶液に3分間浸漬、液温は30υに
保持した。
弗素権脂コーテングの条件 塗布装置としては圧力ポットを取付けたエアスプレーガ
ンを用い、塗料としてはデュポン社製の、テフロンT 
F F、エナメル13.2−20/を用いた。塗装はエ
アー斤λ、 g ky、/ cr! G、圧送圧0 、
3 k、q、/ crIGで行なった。塗装は所望の塗
膜厚さに応じて数回に分けて行ない、第1回目の塗装は
厚さ約20μm、第2回目以降は約20〜SOμ、mと
なるようにした。各塗装回毎に焼成炉に入れて加熱し、
約75分でqx7Cに達せしめ、この温度で4分間保持
して焼成した。
剥離試験の条件 東洋側器(株制の万能型引張試験機MODELUTM−
/型!;000ky)−を用いて測定した。引張り速度
は特配しない限り/θFllll 7分とした。
表−/ */ 引張り連敗0 、!; −/分        
   。
括孤内は、樹脂膜が剥離せずに破断した。   そ加 施例コ 実施例/で用いたものと同一のアルミニウムに、実施例
/と同様にして脱脂処理および表処理を施し、表−2に
示す3個の表面処理しアルミニウム板を調製した。イー
し、アルカリツチングの時間は5分間とし、〕tたショ
ットラストにけモランダム#/S0を用い、空気3、θ
ky / car aで吹付けを行なった。ショットラ
スト後のアルミニウム板の表面粗さく Ra )/、l
〜/、31xmであった。
この表面処理したアルミニウム板にボリイミ樹脂溶液(
商品名 Pニー、20gθ、アツプジョ社製品、固形分
濃度ユコ(重量)チ)を塗布て乾燥させ、アルミニウム
ーポリイミド樹脂層体を製造した。樹脂膜の厚さは約/
Sμでった。この積層体から5左間×5s順の1E方の
試験片を切出し、これを深絞り試験機・F−102−/
コ型(東京工機■製)を用いて、の中心部を第1図に示
す様に深さ? ms K絞り工した。この成形品のA、
Bおよび0部におけるアルミニウム板と樹脂膜との密着
性を観察したところ、いずれの部分も完全に密着してお
り、剥離は認められなかった。
表−2
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例コで絞シ加工した成形品の形状を示す図
で、(ロ)は平面図、(イ)は/−/′に沿う断面図で
ある。図中のA、B、Cは密着状況を観察した部分を示
す。 特許出願人  三菱化成工業株式会社 代 理 人  弁騨士 長谷用   −Iりか/名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  アルミニウムを/θ〜/コoy7tの塩化第
    コ鉄(Feats)と/θ〜9θ1/1の塩化水素を含
    むエツチング液に接触させてその表面をエツチングし、
    次いでエツチング面に合成樹脂を茅層することを特徴と
    する密着性にすぐれたアルミニウムー合成樹脂債層体の
    製造法。 (2)  エツチング液が20〜qsy/lの塩化カル
    シウム(CaC12)を含んでいることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の製造法。 (3)  エツチング液が/θ〜1009/lの塩化第
    コ鉄と3θ〜6θy / tの塩化水素を含んでいるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第コ項記1
    ikの製造法。 (4)  エツチング液が/夕〜AO?/′lの塩化第
    2鉄と3s−soy/lの塩化水素を含んでいることを
    特徴とする特許請求の範囲第7項または第2項のいずれ
    かに記載の製造法。 (5)  エツチング液のエツチング速度力、グθCに
    おける当該アルミニウムに対する3分間のエツチング量
    としてo、o s〜θ、、? o y / d7H’で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第を
    項のいずれかに記載の製造法。 (6)  合成樹脂が弗素樹脂またはポリイミド樹脂で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5
    項のいずれかに記載の製造法。 (カ アルミニウムにショットフ゛ラストを施したのち
    、これを/θ〜/xoy/lの塩化第2鉄と10〜qo
    y/lの塩化水素を含むエツチング液に接触させてその
    表面をエツチングし、次いでエツチング面に合成樹脂を
    積層することk 4?徴とする密着性にすぐれたアルミ
    ニウム合成樹脂積層体の製造法。 (8)  エツチング液がコ0〜tS?/lの塩化カル
    シウムを含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
    7項記載の製造法。 (9)  エツチング液が/θ〜1ooy/lの塩化第
    2鉄と30〜乙Oグ/lの塩化水素を含んでいることを
    特徴とする特許請求の範囲第7項または第g項紀載の製
    造法。 (10)  エツチング液が/5−cot/lの塩化第
    ユ鉄と3s−soy/lの)包化水素を含んでいること
    を特徴とする特許請求の範囲第7項寸たけ第5項記載の
    製造法。 (II)  エツチング液のエツチング速すλ]が、1
    IoCにおける当該アルミニウムに対する3分間のエツ
    チング月−とじてO,OS〜0.309 / (147
    1”であることを特徴とする特許請求の範囲第7項ない
    し第1Q項のいずれかに記載の製造法。 (12)合成樹脂が弗素樹脂またはポリイミド樹脂であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第7項ないし第1/
    頂のいずれかに記載の方法。
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Cited By (2)

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