KR20170092210A - 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

사출 성형에 의해 일체적으로 접합된 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이 계면의 밀착 강
도 및 기밀성이 지극히 높고, 온도나 습도, 분진 등에 있어서 가혹한 환경 하에서 우수한 밀착 강도 및 기밀성을
유지하고, 우수한 내구성이나 내열성을 발휘할 수 있는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품 및 그 제조 방법을 제
공한다. 표면에 형성된 요철부에 기인하는 복수의 오목 형상부를 갖는 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와 이
알루미늄 형상체의 표면에 열가소성 수지의 사출 성형에 의해 일체적으로 설치되고, 사출 성형시에 열가소성 수
지가 상기 오목 형상부 내에 진입하여 고화된 수지 성형체의 끼워 넣음부가 형성된 수지 성형체를 갖고, 상기 오
목 형상부와 끼워 넣음부에 의해 알루미늄 형상체와 수지 성형체가 서로 걸려져 있는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체
성형품이며 또한, 그 제조 방법이다.

Description

알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품 및 그 제조 방법{INTEGRALLY INJECTION-MOLDED ALUMINUM/RESIN ARTICLE AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와 이 알루미늄 형상체의 [0001] 표면에 열가소성 수지의 사출 성형에 의해 일체적으로 설치된 수지 성형체를 포함하는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 자동차용 각종 센서 부품, 가전 기기용 각종 스위치 부품, 각종 산업 기기용 콘덴서 부품 등을 비롯하여 폭넓은 분야에 있어서 적절하게 사용할 수 있는 밀착 강도 및 기밀성이 우수한 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

자동차용의 각종 센서 부품, 가전 기기용의 각종 스위치 부품, 각종 산업 기기용의 콘덴서 부품 등의 분야, 특히 자동차용 부품 등의 분야에 있어서는, 온도나 습도, 분진 등에 있어서 가혹한 환경 하에서 사용되는 경우가 매우 많고, 이들 센서 부품, 스위치 부품, 콘덴서 부품 등에 대하여는, 이러한 가혹한 환경 하에서의 내구성이나 내열성의 향상, 기밀성의 향상 등이 중요한 과제로 되어 있다.

종래부터, 금속과 수지의 접합 기술로서는, 접착제를 사용하는 방법이 일반적인 기술로서 알려져 있지만, 작업효율, 부품 개수의 삭감, 제품 형상의 간소화, 내구성 등의 관점으로부터 공업적으로 보다 적합한 접합 방법으로서, 금속 부품을 사출 성형용 금형에 세트하고, 이 금형 내에 용융 수지를 사출하여 충전하고, 수지를 금속

부품에 고착시키는 인서트 성형의 방법 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 금속 부품과 수지 사이의 접합을 보다 저렴하게 행하고, 접착력을 보다 향상시키기 위하여, 수지와 접합하는 금속 부품의 표면에 소정의 표면 처리를 행하는 방법도 알려져 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1에 있어서는, 표면 거칠기가 5㎛ 내지 50㎛이고, 또한 이 표면에 1㎛ 이하의 미세한 오목부 또는 볼록부를 갖는 알루미늄 합금 형상물과, 이 알루미늄 합금 형상물의 오목부 또는 볼록부에 침입하여 고착된 소정의 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 복합체가 제안되어 있다.

또한, 특허 문헌 2에 있어서는, 암모니아, 히드라진 및 수용성 아민 화합물로부터 선택되는 1종 이상의 수용액에 침지하여 얻어지고, 표면에 수 평균 내경 10 내지 80㎚의 극미세 오목부가 형성된 알루미늄 합금 부품과, 그 표면에 사출 성형으로 고착된 열가소성 합성 수지 조성물 부품으로 이루어지는 금속 수지 복합체가 제안되어 있다.

또한, 특허 문헌 3에 있어서는, 알루마이트 처리, 미봉공(unsealed) 알루마이트 처리, 산 에칭 처리, 아연 도금 크로메이트 처리 및 샌드블라스트 처리로부터 선택된 어느 하나의 기초 처리가 실시된 금속판과, 인서트 사출 성형법에 의해 접착제 없이 일체화된 열가소성 재료로 이루어지는 성형체가 제안되어 있다.

또한, 특허 문헌 4에 있어서는, 알루미늄 박판에 화학적 에칭법 또는 전해 에칭법에 의해 미세한 조면층(粗面層)을 설치하고, 계속하여 실리콘 수지를 사출하여 실리콘 수지- 금속 복합체로 제조하는 방법이 제안되어 있다.

또한, 특허 문헌 5에 있어서는, 금속 부품 표면을 케미컬 에칭하고, 계속하여 열가소성 수지 재료를 사용하여 사출 성형함으로써 금속 인서트 수지 복합 성형품을 제조하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 이들은 모두, 가혹한 환경 하에 노출되었을 때에 있어서의 금속-수지의 계면에서의 밀착 강도 및 기밀성이 반드시 충분하지는 않아, 보다 우수한 밀착 강도 및 기밀성을 갖는 금속-수지 복합체의 개발이 요청되고 있었다

따라서, 본 발명자들은, 금속 재료로서 알루미늄 합금에 착안하고, 이 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와 그 표면에 열가소성 수지의 사출 성형에 의해 일체적으로 설치된 수지 성형체의 사이의 계면의 밀착 강도 및 기밀성이 지극히 높고, 온도나 습도, 분진 등에 있어서 가혹한 환경 하에서 우수한 밀착 강도 및 기밀성을

유지하고, 우수한 내구성이나 내열성을 발휘할 수 있는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품을 제조하여 제공하는것에 대해 예의 검토를 진행시킨 결과, 에칭 처리에 의해 알루미늄 형상체의 표면에 오목 형상부를 갖는 어떤 특정한 표면 형상을 형성함으로써, 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 밀착성이나 기밀성이 현저하게 향상하는 것을 발견하고, 본 발명을 완성했다.

따라서, 본 발명의 목적은, 사출 성형에 의해 일체적으로 접합된 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 계면의 밀착 강도 및 기밀성이 지극히 높고, 온도나 습도, 분진 등에 있어서 가혹한 환경 하에서 우수한 밀착 강도 및 기밀성을 유지하고, 우수한 내구성이나 내열성을 발휘할 수 있는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 이와 같이 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 계면의 밀착 강도 및 기밀성이 지극히 높고, 가혹한 환경 하에서도 우수한 밀착 강도 및 기밀성을 유지하고, 우수한 내구성이나 내열성을 발휘할 수 있는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품을 제조할 수 있는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

즉, 본 발명은, 표면의 일부 또는 전체면에 요철부를 갖는 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와, 이 알루미늄 형상체의 일 표면에 열가소성 수지를 사출 성형하여 맞댐 상태로 결합된 수지 성형체를 포함하는 사출 일체 성형품이며, 상기 알루미늄 형상체의 표면에는 상기 요철부에 기인한 복수의 오목 형상부가 형성되어 있는 동시에, 이들의 오목 형상부 내에는 상기 열가소성 수지의 사출 성형시에 열가소성 수지가 진입하여 고화된 수지 성형체의 끼워 넣음부가 형성되어 있고, 상기 오목 형상부와 끼워 넣음부에 의해 알루미늄 형상체와 수지 성형체가 서로 걸려져 있는 것을 특징으로 하는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품이다.

또한, 본 발명은, 표면의 일부 또는 전체면에 요철부를 갖는 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와, 이 알루미늄 형상체의 표면에 열가소성 수지의 사출 성형에 의해 일체적으로 설치된 수지 성형체를 포함하는 사출 일체 성형품이며, 상기 알루미늄 형상체의 표면에는 상기 요철부에 기인하여 형성되고, 알루미늄 형상체의 두께 방향단면에 있어서 이 두께 방향에 직교하고, 또한, 요철부의 최고부(最高部)를 통과하는 톱 라인과 최심부(最深部)를 통과하는 보텀 라인 사이의 하프 라인에 있어서, 주사형 전자 현미경 관찰에 의해 측정되는 개구 폭이 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의 크기이며, 깊이가 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의 크기인 복수의 오목 형상부가 형성되어 있는

동시에, 이들의 오목 형상부 내에는 상기 열가소성 수지의 사출 성형시에 열가소성 수지가 진입하여 고화된 수지 성형체의 끼워 넣음부가 형성되어 있고, 상기 오목 형상부와 끼워 넣음부에 의해 알루미늄 형상체와 수지 성형체가 서로 걸려져 있는 것을 특징으로 하는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품이다.그리고, 본 발명은, 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와, 이 알루미늄 형상체의 표면에 열가소성 수지의 사출 성형에 의해 설치된 수지 성형체를 포함하는 사출 일체 성형품의 제조 방법이며, 알루미늄 합금재를 에칭 처리하여 표면의 일부 또는 전체면에 요철부에 기인하는 복수의 오목 형상부를 갖는 알루미늄 형상체를 형성하고, 수지 성형체의 사출 성형시에는 알루미늄 형상체의 각 오목 형상부 내에 열가소성 수지가 진입하여 고화된 수지 성형체의 끼워 넣음부를 형성하고, 알루미늄 형상체의 오목 형상부와 수지 성형체의 끼워 넣음부가 서로 걸려서알루미늄 형상체와 수지 성형체가 일체적으로 결합된 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품을 제조하는 것을 특징으로 하는 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품의 제조 방법이다.

[알루미늄ㆍ수지 [0017] 사출 일체 성형품에 대해]

본 발명에 있어서, 알루미늄 형상체를 형성하기 위한 알루미늄 합금재로서는, 구체적으로는, 순(純)Al계의 1000계, Al-Cu계의 2000계, Al-Mn계의 3000계, Al-Si계의 4000, Al-Mg계의 5000계, ADC5 및 ADC6, Al-Mg-Si계의 6000계, Al-Zn-Mg계의 7000계, Al-Fe계의 8000계, Al-Si-Mg계의 ADC3, Al-Si-Cu계의 ADC10, ADC10Z, ADC12 및

ADC12Z, Al-Si-Cu-Mg계의 ADC14 등의 재질로 이루어지는 재료를 원하는 형상으로 적절하게 가공하여 얻어지는 가공재, 또한 이들의 가공재를 적절하게 조합하여 얻어지는 조합재 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 알루미늄 형상체의 표면의 요철부에 기인하여 이 알루미늄 형상체의 표면에 형성되는 복수의 오목 형상부는, 그 개구 테두리부가 무단부의 주연부와 같은 구멍(hole) 형상 또는 구멍(pit) 형상의 것 (무단부 개구 테두리부를 갖는 오목 형상부)이어도 좋고, 또한, 개구 테두리부가 양단부를 갖는 것 같은 슬릿 형상 또는 홈 형상의 것(유단부 개구 테두리부를 갖는 오목 형상부)이어도 좋고, 또한, 이들 무단부 개구 테두리부를 갖는 구멍 형상 또는 구멍 형상의 것과 유단부 개구 테두리부를 갖는 슬릿 형상 또는 홈 형상의 것이 혼재하고 있어도 좋다.그리고, 알루미늄 형상체의 복수의 오목 형상부에 대하여는, 바람직하게는 그 일부 또는 전부에 있어서, 오목형상부의 개구 테두리부의 일부분 또는 전체로부터 개구 폭 방향 중심을 향하여 설비(雪庇) 형상으로 돌출된 돌출부가 형성되어 있는 것이 좋고, 이것에 의해, 오목 형상부는 그 개구 폭이 그 내부의 폭 치수보다 좁아져, 이러한 오목 형상부 내에 진입하여 고화된 수지 성형체의 끼워 넣음부는 오목 형상부와의 사이에서 서로 이탈 불능한 걸림 구조를 형성하고, 알루미늄 형상체의 오목 형상부나 수지 성형체의 끼워 넣음부의 어느 한쪽 또는 양쪽이 파괴되지 않는 한 이탈하는 일이 없어, 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 밀착 강도나 기밀성이 보다 향상된다.

또한, 이렇게 알루미늄 형상체의 복수의 오목 형상부에 있어서 그 일부 또는 전부의 개구 테두리부에 상기와 같이 설비 형상의 돌출부가 형성되어 있으면, 이들의 오목 형상부 내에는 수지 성형체의 끼워 넣음부가 반드시 밀착 상태로 끼워 맞추어져 있을 필요는 없고, 예를 들어 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 선팽창 계수의 차와 환경 온도에 기초하여, 이들 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이에 불가피한 지극히 미소한 간극이 발생했다고 해도, 이들 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이에는 우수한 밀착 강도나 기밀성이 유지된다.본 발명에 있어서, 알루미늄 형상체의 표면의 요철부에 기인하여 형성되는 복수의 오목 형상부는, 이 알루미늄형상체의 단면을 모식적으로 도시하는 도 1을 참조하여 설명하면, 알루미늄 형상체(1)의 두께 방향 단면에 있어서 이 두께 방향에 직교하고, 또한, 요철부의 최고부를 통과하는 톱 라인(TL)과 최심부를 통과하는 보텀 라인(BL)의 사이의 하프 라인(HL)에 있어서, 주사형 전자 현미경 관찰에 의해 측정되는 개구 폭(d)이 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하, 바람직하게는 0.5㎛ 이상 20㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 10㎛ 이하의 크기이며, 깊이가 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하, 바람직하게는 0.5㎛ 이상 20㎛ 이하의 크기인 것이 좋다. 이 오목 형상부의 개구 폭(d)이0.1㎛보다 좁으면, 사출 성형시에 용융 수지가 진입하기 어려워져 알루미늄 형상체(1)와 수지 성형체의 계면에 미소한 공극이 발생하여 우수한 밀착 강도나 기밀성이 얻기 어려워지고, 반대로, 30㎛보다 넓게 하려고 하면, 알루미늄 형상체(1)의 표면 처리(에칭 처리)시에 용해 반응이 과잉으로 진행하여, 재료 표면이 떨어져 나가거나 혹은 재료의 판 두께 감소량의 증대라고 하는 문제가 발생하고, 재료 강도 부족의 제품이 발생하여 생산성 저하의 원인이 된다. 또한, 깊이에 대하여도, 0.1㎛보다 얕으면, 충분한 수지 성형체의 끼워 넣음부가 얻어지기 어려워지고, 반대로, 30㎛보다 깊게 하려고 하면, 알루미늄 형상체(1)의 표면 처리(에칭 처리)시에 용해 반응이 과잉으로 진행하여, 재료 표면이 떨어져 나가거나 혹은 재료의 판 두께 감소량의 증대라고 하는 문제가 발생한다.

본 발명에 있어서, 알루미늄 형상체의 표면의 요철부에 기인하여 형성되는 복수의 오목 형상부의 밀도에 대하여는, 0.1mm×0.1㎜당 개구 폭 0.5㎛ 내지 20㎛ 및 깊이 0.5㎛ 내지 20㎛의 범위 내의 1종 또는 2종 이상의 크기의 것이 5 내지 200개 정도의 범위로 존재하는 것이 좋다.또한, 본 발명의 알루미늄 형상체에 있어서, 그 오목 형상부에 형성되는 설비 형상의 돌출부는, 바람직하게는, 알루미늄ㆍ수지 일체 성형품의 두께 방향 단면에 있어서, 그 수지 성형체측으로부터 알루미늄 형상체측을 향하여 두께 방향으로 연장되는 다수의 관찰 라인을 서로 0.1㎛의 간격으로 그었을 때에, 1 관찰 라인 상에 수지-알루미늄-수지로 이루어지는 적어도 1개 이상의 적층부를 형성하고, 또한, 이 적층부의 알루미늄 형상체 부분의두께가 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위인 것이 좋고, 알루미늄ㆍ수지 일체 성형품에는 이러한 설비 형상의 돌출부가 1000개의 관찰 라인의 범위 내에 1개 이상 존재하는 것이 좋다.

또한, 알루미늄 형상체의 복수의 오목 형상부는, 그 일부 또는 전부에 있어서, 내부의 벽면에 적어도 1개 이상의 내부 오목 형상부가 형성된 이중 오목 형상부 구조를 갖고 있어도 좋고, 또한, 내부의 벽면에 적어도 1개 이상의 내부 돌기부가 형성된 내부 요철 구조를 갖고 있어도 좋고, 또한, 이들 이중 오목 형상부 구조나 내부 요철 구조가 병존하고 있어도 좋다. 알루미늄 형상체의 복수의 오목 형상부의 일부 또는 전부에 있어서, 이러한 이중 오목 형상부 구조나 내부 요철 구조가 병존함으로써, 알루미늄 형상체의 오목 형상부와 수지 성형체의 끼워 넣음부는 서로 보다 강고하게 결합하여, 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 보다 우수한 밀착 강도나 기밀성이 발휘된다.

[알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품의 제조 방법에 대해]

본 발명에 있어서, 이러한 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품을 제조할 때에는, 우선, 표면에 상술한 복수의 원하는 오목 형상부를 갖는 알루미늄 형상체를 형성하지만, 그 방법으로서는, 예를 들어 알루미늄 합금재에 에칭처리를 실시하여 표면의 일부 또는 전체면에 요철부를 형성하고, 이 요철부에 기인하여 복수의 오목 형상부를 갖는 알루미늄 형상체를 형성하는 방법을 들 수 있다.그리고, 이 알루미늄 합금재의 에칭 처리에 사용하는 에칭액으로서는, 예를 들어 염산, 인산, 황산, 아세트산, 옥살산, 아스코르브산, 벤조산, 부티르산, 구연산, 포름산, 락트산, 이소부틸 산, 사과산, 푸로비온 산, 주석산 등의 산 수용액으로 이루어지는 에칭액을 들 수 있지만, 개구 폭 및 깊이가 원하는 크기를 갖는 복수의 오목 형상부를 형성하거나, 혹은, 오목 형상부의 일부 또는 전부의 개구 테두리부에 개구 폭 방향 중심을 향하여 돌출되는 설비 형상의 돌출부를 형성하는 등, 표면에 형성되는 오목 형상부를 원하는 형상 및 크기로 제어하기 위하여는, 산 수용액으로서 비교적 산화력이 약한 산 수용액을 사용하고, 또한, 이와 같은 비교적 산화력이 약한 산수용액 중에, 알루미늄 합금재의 표면에 형성되어 있는 산화 피막을 용해하기 위해, 할로겐 이온을 소정의 농도로 포함하는 에칭액을 사용하는 것이 필요하다.

즉, 에칭액으로서는, 비교적 산화력이 약한 산 수용액 중에, 염소이온(Cl-), 불소 이온(F-) 및 요오드 이온(I-)로부터 선택된 어느 1종 또는 2종 이상의 할로겐 이온을 소정의 농도 범위로 포함하는 에칭액을 사용하는 것이 좋다. 그리고, 이러한 할로겐 이온을 포함하는 비교적 산화력이 약한 산 수용액을 사용하고, 이 에칭액 중에 알루미늄 합금재를 침지하면, 우선 에칭액 중의 할로겐 이온이 알루미늄 합금재의 표면의 산화 피막을 용해하고, 그 후에 내부의 알루미늄 합금을 용해하여 더욱 알루미늄 합금재 내부로 침식해 가지만, 그 때, 표면의 산화 피막보다도 내부의 알루미늄 합금쪽이 보다 침식되기 쉬우므로(용해되기 쉬우므로), 에칭액의 조성이나

에칭 처리의 조건 등을 설정함으로써, 표면에 형성되는 요철부에 기인하는 오목 형상부에 대하여, 그 개구 폭이나 깊이 등을 원하는 크기로 제어하거나, 그 일부 또는 전부의 개구 테두리부에 개구 폭 방향 중심을 향하여 돌출되는 설비 형상의 돌출부를 형성할 수 있다.

이 목적으로 사용되는 에칭액으로서는, 구체적으로는, 산 수용액으로서 산 농도 0.1 중량％ 이상 80 중량％ 이하, 바람직하게는 0.5 중량％ 이상 50 중량％ 이하의 염산 수용액, 인산 수용액, 희황산 수용액, 아세트산 수용액 등이나, 산 농도 5 중량％ 이상 30 중량％ 이하, 바람직하게는 10 중량％ 이상 20 중량％ 이하의 옥살산 수용액 등을 들 수 있고, 또한, 이들의 산 수용액 중에 할로겐 이온 도입을 위해 첨가되는 할로겐화물로서는, 예를 들어 염화나트륨, 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화알루미늄 등의 염화물이나, 불화 칼슘 등의 불화물이나, 브롬화 칼륨 등의 브롬화물 등을 들 수 있고, 바람직하게는 안전성 등을 고려하여 염화물이다. 그리고, 이 에칭액 중에 있어서 할로겐 이온 농도에 대하여는, 통상 0.5그램/리터(g/L) 이상 300g/L 이하, 바람직하게는 1g/L 이상 200g/L 이하인 것이 좋고, 0.5g/L 미만이면 할로겐 이온의 효과가 작기 때문에, 개구 테두리부에 설비 형상의 돌출부를 갖는 오목 형상부가 형성되지 않는다고 하는 문제가 발생하고, 또한, 300g/L을 초과하는 경우에는 알루미늄 형상체의 표면 처리(에칭 처리)시에 용해 반응이 급격하게 진행하기 때문에, 오목 형상부의 제어가 곤란해진다고 하는 문제가 발생한다.또한, 본 발명에 있어서, 알루미늄 형상체의 표면에 원하는 오목 형상부를 형성하기 위한 에칭액으로서는, 질산이나 80 중량％를 초과하는 농도의 농황산 등의 비교적 산화력이 강한 산의 수용액이나 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등의 알칼리의 수용액은 적당하지 않다. 비교적 산화력이 강한 산 수용액은, 알루미늄 합금에 대하여 피막 생성 능력을 가져, 오히려 알루미늄 형상체의 표면에 강고한 산화 피막을 형성하여, 할로겐 이온에 의한 산화 피막의 용해가 곤란해진다. 또한, 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등의 알칼리 수용액의 알루미늄 합금에 대한 용해 기구는, 전체면 용해형이며, 할로겐 이온을 첨가한 경우에 있어서도 그 경향은 변하지 않아, 원하는형상이나 크기를 갖는 오목 형상부를 형성하는 것이 곤란해진다.

본 발명에 있어서, 상기의 에칭액을 사용하여 알루미늄 합금재의 표면을 에칭 처리할 때의 처리 조건에 대하여는, 사용하는 에칭액의 종류, 산 농도, 할로겐 이온 농도 등이나, 알루미늄 형상체에 요구되는 복수의 오목 형상부의 수나 크기 등에 의해서도 달라지지만, 통상, 염산 수용액의 경우에는 욕온 20 내지 80℃에서 침지 시간 1 내지 30분간, 인산 수용액의 경우에는 욕온 30 내지 80℃에서 침지 시간 1 내지 5분간, 황산 수용액의 경우에는 욕온 40 내지 80℃에서 침지 시간 2 내지 8분간, 옥살산 수용액의 경우에는 욕온 50 내지 80℃에서 침지 시간 1 내지 3분간, 아세트산 수용액의 경우에는 욕온 50 내지 80℃에서 침지 시간 1 내지 3분간의 범위인 것이 좋다. 사용하는 에칭액의 산 농도나 욕온이 높을수록 에칭 처리의 효과가 현저해져, 단시간 처리가 가능하게 되지만, 욕온에 대하여는, 20℃ 미만에서는 용해 속도가 느려서 충분한 크기(개구 폭 및 깊이)를 갖는 오목 형상부의 생성에 장시간을 필요로 하고, 또한, 80℃를 초과하는 욕온에서는 용해 반응이 급격하게 진행하여 오목 형상부의 개구 폭 및 깊이의 제어가 곤란해지며, 침지 시간에 대하여는, 1분 미만에서는 오목 형상부의 개구 폭 및 깊이의 제어가 어렵고, 반대로 30분을 초과하는 침지 시간에서는 생산성 저하의 원인이 된다.

본 발명에 있어서, 상기와 같은 알루미늄 합금재에 에칭 처리를 실시하여 오목 형상부를 갖는 알루미늄 형상체를 형성할 때에, 필요에 따라, 이 에칭 처리전의 알루미늄 합금재의 표면에, 탈지나 표면 조정, 표면 부착물ㆍ오염물 등의 제거를 목적으로 하여, 산 수용액에 의한 산처리 및/또는, 알칼리 용액에 의한 알칼리 처리로 이루어지는 전처리를 실시해도 좋다.여기서, 이 전처리에 사용하는 산 수용액으로서는, 예를 들어 시판하는 산성 탈지제로 조제한 것, 황산, 질산, 불산, 인산 등의 광산이나 아세트산, 구연산 등의 유기산이나, 이들의 산을 혼합하여 얻어진 혼합산 등의 산 시약을 사용하여 조제한 것 등을 사용할 수 있고, 또한, 알칼리 수용액으로서는, 예를 들어 시판하는 알칼리성 탈지제에 의해 조제한 것, 가성 소다 등의 알칼리 시약에 의해 조제한 것, 또는 이들의 것을 혼합하여 조제한 것 등을 사용할 수 있다.

상기의 산 수용액 및/또는 알칼리 수용액을 사용하여 행하는 전처리의 조작 방법 및 처리 조건에 대하여는, 종래, 이러한 종류의 산 수용액 또는 알칼리 수용액을 사용하여 행해지고 있는 전처리의 조작 방법 및 처리 조건과 동일해도 좋고, 예를 들어 침지법, 스프레이법 등의 방법에 의해 행할 수 있다.

그리고, 알루미늄 합금재의 표면에 상기의 전처리를 실시한 후나, 오목 형상부를 형성하기 위한 에칭 처리를 실시한 후에, 필요에 의해 수세 처리를 해도 좋고, 이 수세 처리에는 공업용수, 지하수, 수도물, 이온 교환수 등을 사용할 수 있고, 제조되는 알루미늄 형상체에 따라 적절하게 선택된다. 또한, 전처리나 에칭 처리가 실시된 알루미늄 합금재에 대하여는, 필요에 따라 건조 처리가 행해지지만, 이 건조 처리에 대하여도, 실온에서 방치하는 자연 건조라도 좋은 것 이외에, 에어 블로우, 드라이어, 오븐 등을 사용하여 행하는 강제 건조이어도 좋다.

상기의 에칭 처리에 의해, 또는 전처리 및 에칭 처리에 의해 얻어진 알루미늄 형상체의 표면에는, 에칭 처리에 의해 요철부가 형성되고, 그 표면의 60도 표면 광택도(스가 시험기사제 핸디 광택계에 의한 측정)는 바람직하게는 60 이하이다. 이 표면 광택도가 60을 초과하고 있는 경우에는, 열가소성 수지의 사출 성형 시에 용융한 수지가 알루미늄 형상체의 오목 형상부 내에 충분히 들어가지 않아, 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 충분한 접합 강도가 얻어지지 않는다.

또한, 상기의 에칭 처리에 의해, 또는 전처리 및 에칭 처리에 의해 얻어진 알루미늄 형상체의 표면을 SEM 혹은 광학 현미경에 의해 배율 1000배로 단면 관찰을 행하고, 얻어진 단면 관찰 사진에 대해, 바람직하게는 알루미늄 형상체의 표면적이 에칭 처리에 의해 요철부를 형성하기 전의 알루미늄 합금재의 표면적의 1.2배 이상 10배 이하인 것이 좋다. 이 표면적 증가율이 1.2배 미만 또는 10배를 초과하고 있는 경우에는, 열가소성 수지의 사출 성형시에 용융한 수지가 알루미늄 형상체의 오목 형상부 내에 충분히 들어가지 않아, 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 충분한 접합 강도가 얻어지지 않는다.

다음에, 본 발명의 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품을 얻기 위해서는, 이상과 같이 하여 얻어진 알루미늄 형상체를 사출 성형용 금형 내에 세트하고, 이 금형 내에 용융한 소정의 열가소성 수지를 사출하여 고화시키는, 소위 알루미늄 형상체를 사용한 열가소성 수지의 일체 성형에 의해, 목적하는 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사출 일체 성형품을 제조한다. 본 발명에 있어서, 특히 바람직한 사출 일체 성형품은, 알루미늄 형상체의 일부의 표면에 열가소성 수지를 사출 성형하여 맞댐 상태로 결합된 수지 성형체를 포함하는 사출 일체 성형품이다.

여기서, 본 발명의 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품을 제조하기 위한 열가소성 수지에 대하여는, 각종 열가소성 수지를 단독으로 사용할 수 있지만, 본 발명의 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품에 요구되는 물성, 용도, 사용 환경 등을 고려하면, 열가소성 수지로서는, 바람직하게는, 예를 들어 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 아크릴로니트릴ㆍ부타디엔ㆍ스티렌 공중합체(ABS), 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 등의 폴리알릴렌 설파이드 수지, 폴리아세탈 수지, 액정성 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리옥시메틸렌 수지, 폴리이미드 수지, 신디오택틱 폴리스티렌 수지 등이나 이들의 열가소성 수지의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있고, 또한, 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 밀착성, 기계적 강도, 내열성, 치수 안정성(내 변형, 휨 등), 전기적 성질 등의 성능을 보다 개선하기 위하여, 보다 바람직하게는, 이들의 열가소성 수지에 섬유상, 분립상, 판상 등의 충전제나, 각종 엘라스토머 성분을 첨가하는 것이 좋다.

또한, 열가소성 수지에 첨가되는 충전제로서는, 유리 섬유, 카본 섬유, 금속섬유, 아스베스트 섬유, 붕소 섬유 등의 무기질 섬유 충전제나, 폴리아미드, 불소 수지, 아크릴 수지 등의 고융점 유기질 섬유 충전제나, 석영 분말, 글래스 비즈, 글래스 분말, 탄산칼슘을 비롯한 무기 분체류 등의 가루 형상 충전제나, 글래스 조각, 탈크나 마이카 등의 규산염류 등의 판상 충전제 등이 예시되어, 열가소성 수지 100중량부에 대하여 250중량부 이하, 바람직하게는 20중량부 이상 220중량부 이하, 보다 바람직하게는 30중량부 이상 100중량부 이하의 범위에서 첨가된다. 이 충전제의 첨가량이 250중량부를 초과하면, 유동성이 저하되어 알루미늄 형상체의 오목부에 진입하기 어려워져 양호한 밀착 강도를 얻지 못하거나, 기계적 특성의 저하를 초래한다고 하는 문제가 발생한다.

또한, 열가소성 수지에 첨가되는 엘라스토머 성분으로서는, 우레탄계, 코어 쉘형, 올레핀계, 폴리에스테르계, 아미드계, 스티렌계 등의 엘라스토머가 예시되고, 사출 성형시의 열가소성 수지의 용융 온도 등을 고려하여 선택되고, 또한, 열가소성 수지 100중량부에 대하여 30중량부 이하, 바람직하게는 3 내지 25중량부의 범위에서 사용된다. 이 엘라스토머 성분의 첨가량이 30중량부를 초과하면, 가일층의 밀착 강도 향상 효과가 보이지 않고 기계적 특성의 저하 등의 문제가 발생한다. 이 엘라스토머 성분의 배합 효과는, 열가소성 수지로서 폴리에스테르계 수지를 사용한 경우에 특히 현저하게 나타난다.

또한, 본 발명의 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품을 제조하기 위한 열가소성 수지에는, 일반적으로 열가소성수지에 첨가되는 공지의 첨가제, 즉 난연제, 염료나 안료 등의 착색제, 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 안정제, 가소제, 윤활제, 활제, 이형제, 결정화 촉진제, 결정 핵제 등을, 요구되는 성능에 따라 적절하게 첨가할 수있다.

본 발명에 있어서, 알루미늄 형상체를 사출 성형용 금형 내에 세트하여 행하는 열가소성 수지의 사출 성형에 대하여는, 사용되는 열가소성 수지에 요구되는 통상의 성형 조건을 채용할 수 있는 것이지만, 사출 성형시에 용융한 열가소성 수지가 알루미늄 형상체의 오목 형상부 내에 확실하게 진입하여 고화되는 것이 중요하고, 금형 온도나 실린더 온도를 열가소성 수지의 종류나 물성, 또한 성형 사이클이 허용하는 범위에서 비교적 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 특히 금형 온도에 대하여는, 하한 온도를 90℃ 이상, 바람직하게는 130℃ 이상으로 할 필요가 있지만, 상한은, 사용하는 열가소성 수지의 종류에 따라, 100℃로부터 당해 열가소성 수지의 융점 또는 연화점(엘라스토머 성분이 첨가되는 경우에는 높은 쪽의 융점 또는 연화점) 보다 20℃ 정도 낮은 온도까지의 범위인 것이 좋다. 또한, 하한 금형 온도는, 열가소성 수지의 융점으로부터 140℃ 이상 낮아지지 않도록 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품은, 알루미늄 형상체와 수지 성형체의 사이의 계면(알루미늄/수지계면)의 밀착 강도나 기밀성이 지극히 높고, 또한 가혹한 환경에 노출되어도 그 우수한 밀착 강도 및 기밀성을 유지할 수 있고, 장기에 걸쳐서 높은 신뢰성을 유지할 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명의 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품은, 예를 들어 자동차용의 각종 센서 부품, 가전 기기용 각종 스위치 부품, 각종 산업 기기용 콘덴서 부품 등을 비롯하여 폭넓은 분야에 있어서의 금속-수지 일체 성형 부품에 적절하게 사용할 수 있고, 특히 알루미늄 형상체의 일부의 표면으로부터 수지 성형체가 맞댐 상태로 돌출하여 높은 결합 강도가 요구되는 금속-수지 일체 성형 부품에 적절하게 사용된다.

또한, 본 발명의 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품의 제조 방법에 따르면, 제조시에 알루미늄 형상체의 표면 광택도 혹은 표면 거칠기를 측정함으로써, 얻어진 제품의 밀착 강도를 예상할 수 있고, 그 제조시의 품질 관리가 용이해지는 것 이외에, 제품마다 밀착 강도의 편차가 거의 없는 신뢰성 높은 제품을 제조하는 것이 가능해진다.

도 1은 제1 실시예에 관한 알루미늄 형상체의 두께 방향 단면을 모사하고, 오목 형상부를 설명하기 위한 단면모사도이다.
도 2는 도 1로부터 생각되는 오목 형상부의 형상의 전형 예를 나타내는 단면 설명도이다.
도 3은 알루미늄 시험편 A(알루미늄 형상체)를 사용하여 전단 파괴 하중 측정 시험용으로 조제한 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품) 정면도 및 측면도이다.
도 4는 전단 파괴 하중 측정 시험시에 알루미늄ㆍ수지 시험편을 시험편 고정용 지그에 고정한 상태를 도시하는 사시 설명도이다.
도 5는 알루미늄 시험편 B(알루미늄 형상체)를 사용하여 내기밀성 평가 시험용으로 조제한 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품) 평면도 및 측면도이다.
도 6은 내기밀성 평가 시험시에 알루미늄ㆍ수지 시험편을 내기밀성 평가 시험 장치의 시험편 세트부에 세트한 상태를 도시하는 단면 설명도이다.
도 7은 제1, 4, 5 비교예에 관한 알루미늄 형상체의 두께 방향 단면을 모사한 단면 모사도이다.
도 8은 제2 비교예에 관한 알루미늄 형상체의 두께 방향 단면을 모사한 단면 모사도이다.
도 9는 제3 비교예에 관한 알루미늄 형상체의 두께 방향 단면을 모사한 단면 모사도이다.도 10은 제1 실시예에 관한 알루미늄 형상체의 두께 방향 단면을 모사한 단면 모사도이다.
도 11은 알루미늄 시험편 C(알루미늄 형상체)를 사용하여 전단 파괴 하중 측정 시험용으로 조제한 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품) 평면도 및 측면도이다.
도 12는 전단 파괴 하중 측정 시험시에 알루미늄ㆍ수지 시험편을 시험편 고정용 지그에 고정한 상태를 도시하는 측면도이다.

이하, 실시예 및 비교예에 기초하여, 본 발명의 적합한 실시 형태를 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 기재한 예에 한정되는 것은 아니다.

(제1 실시예)

[알루미늄 형상체의 조제]

두께 1㎜의 알루미늄 합금(JISA 1050-H24)판으로부터 크기 50㎜×50㎜의 알루미늄편 A(알루미늄 합금재)와 크기 2㎜×35㎜의 알루미늄편 B(알루미늄 합금재)을 잘라내고, 이들의 알루미늄편 A 및 B에 대하여, 우선 30wt％ 질산 수용액에 상온에서 5분간 침지한 후에 이온 교환수로 충분히 수세하고, 계속하여 5wt％ 수산화나트륨 용액에 50℃에서 1분간 침지한 후에 수세하고, 또한, 30wt％ 질산 수용액에 상온에서 3분간 침지한 후에 수세하는 전처리를 실시했다.

다음에, 상기 전처리 후의 알루미늄편 A 및 B에 대하여, 2.5wt％ 염산 수용액 중에 54g/L의 염화알루미늄 육수화물(AlCl3ㆍ6H2O)을 첨가하여 조제한 에칭액(염소이온 농도:48g/L) 중에 66℃에서 4분간 침지한 후에 수세하는 에칭 처리를 실시하고, 또한, 30wt％ 질산 수용액에 상온에서 3분간 침지한 후에 수세하고, 120℃의 열풍으로 5분간 건조시켜, 전단 파괴 하중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 평가 샘플을 작성하기 위한 알루미늄시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)를 작성했다.

[알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)의 표면의 오목 형상부 관찰]

얻어진 알루미늄 시험편 A 및 B에 대하여, 그 두께 방향 단면 중 어느 영역의 단면을 주사형 전자 현미경[히다찌(日立)제FE-SEM, S-4500형]을 사용하여 관찰하고, 우선, 알루미늄 형상체의 두께 방향 단면에 있어서 이 두께 방향에 직교하고, 또한, 요철부의 최고부를 통과하는 톱 라인(TL)을 정하고, 다음에 상기와 대체로 동일하게 알루미늄 형상체의 두께 방향에 직교하고, 또한, 요철부의 최심부를 통과하는 보텀 라인을 결정하고, 또한, 톱 라인(TL)으로부터 보텀 라인(BL)에 대하여 수직 방향으로 선분을 그어, 이 선분의 중간부를 통과하고, 또한, 톱라인(TL)[혹은 보텀 라인(BL)]과 평행하게 그어진 하프 라인(HL) 상의 알루미늄 형상체와 알루미늄 형상체의 사이에 존재하는 공극간의 거리를 오목 형상부의 개구 폭(d)으로 하고 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 요철부에기인하여 형성된 오목 형상부의 형상과 크기(개구 폭 및 깊이)를 관찰하고, 또한, 측정했다.

관찰된 알루미늄 시험편 A 및 B의 어느 영역의 단면에는, 예를 들어 도 1의 [0055] 단면 모사도에 도시하는 대로이고, 또한, 이 도 1로부터 생각되는 오목 형상부의 형상의 전형예는, 도 2에 도시한 바와 같이, 개구 테두리부의 일부분으로부터 개구 폭 방향 중심을 향하여 설비 형상으로 돌출된 돌출부를 갖는 오목 형상부[형상 a : 도 2의(a) 참조], 개구 테두리부의 전체로부터 개구 폭 방향 중심을 향하여 설비 형상으로 돌출된 돌출부를 갖는 오목형상부[형상 b : 도 2의 (b) 참조], 내부에 또한 오목 형상부가 형성된 이중 오목 형상부 구조를 갖는 오목 형상부[형상 c : 도 2의(c) 참조] 및 내부의 벽면에 내부 돌기부가 형성된 내부 요철 구조를 갖는 오목 형상부[형상 d : 도 2의 (d) 참조]이며, 이 제1 실시예에 있어서는 모든 형상 a 내지 d의 오목 형상부가 관찰되었다. 또한, 이와 같은 오목 형상부의 형상에 대하여는, 관찰 장소를 옮겨도 마찬가지였다.

여기서, 관찰된 오목 형상부의 형상의 평가에 대하여는, 상기 형상 a 내지 d중 어느 1개 또는 2개 이상을 갖는 경우를 양호(○)로 하고, 또한, 형상 a 내지 d중 어느 것도 존재하지 않는 경우를 불량(×)으로 했다. 또한, 이하의 제2 실시예 내지 제17 실시예 및 제1 비교예 내지 제7 비교예에 있어서 관찰된 오목 형상부의 형상에 대하여도 동일한 기준으로 평가했다.

또한, 측정된 알루미늄 시험편 A 및 B의 어느 영역의 단면에 있어서 관찰된 오목 형상부의 크기(개구 폭 및 깊이) 및 그 비율은, 0.1mm×0.1㎜ 당 개구 폭 0.1㎛ 내지 1㎛의 오목 형상부가 10개 내지 100개, 개구 폭이 1㎛ 내지 10㎛의 오목 형상부가 1 내지 10개, 개구 폭이 11㎛ 내지30㎛의 오목 형상부가 1 내지 3개이며, 깊이는 0.1㎛ 내지 30㎛의 범위 내였다. 또한, 이중 오목 형상부 구조를 형성하는 내부의 오목 형상부의 크기(개구 폭 및 깊이) 및 그 비율에 대하여도, 상기와 대체로 동일하게 0.1mm×0.1㎜ 당 개구 폭 0.1㎛ 내지 1㎛의 오목 형상부가 10개 내지 50개, 개구 폭이 1㎛ 내지 10㎛의 오목 형상부가 1 내지 50개, 개구 폭이 11㎛ 내지 30㎛의 오목 형상부가 1 내지 2개이며, 깊이는 0.1㎛ 내지 20㎛의 범위 내였다. 이 오목 형상부의 크기에 대하여도, 관찰 장소를 옮겨도 대부분 변함이 없었다.

여기서, 관찰된 오목 형상부의 크기의 평가에 대하여는, 개구 폭 0.1 내지 30㎛ 및 깊이 0.1 내지 30㎛의 범위 내인 경우를 양호(○)로 하고 그렇지 않을 경우를 불량(×)으로 했다. 또한, 이하의 제2 실시예 내지 제17 실시예 및 제1 비교예 내지 제7 비교예에 있어서 관찰된 오목 형상부의 크기에 대하여도 동일한 기준으로 평가했다.

[알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)의 표면 광택도의 평가]

얻어진 알루미늄 시험편 A 및 B에 대하여, 핸디 광택계(스가 시험기사제)를 사용하여 표면의 60도 광택도를 측정했다. 60도 광택도의 값이 60 이하인 경우를 양호(○)로 하고, 또한, 60을 초과하는 경우를 불량(×)으로서 평가한 바, 결과는 양호(○)였다.

[알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)의 표면적 증가율에 의한 평가]

얻어진 알루미늄 시험편 A 및 B에 대하여, SEM 혹은 광학 현미경에 의해 배율 1000배로 단면 관찰을 행하고, 얻어진 단면 관찰 사진에 대하여 화상 처리소프트

(ImageJ)를 사용하여 알루미늄 형상체의 표면의 표면적을 측정 했다. 미처리의 알루미늄 합금재에 대하여 얻어진 알루미늄 시험편 표면의 표면적이 증가한 비율을 표면적 증가율로 정의했다. 또한, 이하의 알루미늄 시험편 C를 사용하는 제13 실시예 내지 제17 실시예 및 제1 비교예 내지 제7 비교예에 있어서 관찰된 오목 형상부의 표면적 증가율에 대하여도 동일한 기준으로 측정했다.

[전단 파괴 하중 측정 시험]

얻어진 알루미늄 시험편 A(알루미늄 형상체)를 사출 성형기(소딕 플라스틱사제 TR40VR)의 금형 내에 세트하고, 열가소성 수지로서, 무기 충전제 및 엘라스토머 성분을 포함하는 폴리페닐렌설파이드 수지(수지A), 무기 충전제를 포함하는 폴리페닐렌설파이드 수지(수지B), 또는 무기 충전제를 포함하는 폴리페닐렌설파이드 수지(수지C)를 사용하고, 사출 시간(보압 시간을 포함) 7초, 사출 속도 80mm/초, 보압력 100MPa, 성형 온도 320℃ 및 금형 온도 159℃의 성형 조건으로 사출 성형하고, 도 3에 도시한 바와 같이, 50mm×50mm×1mm의 크기의 알루미늄 시험편 A(1A)의 표면에, 외경 15㎜φ×내경 5㎜φ×두께 2㎜의 크기를 갖고서 상기 알루미늄 시험편 A(1A)의 표면에 고착하는 플랜지 형상 접합부(2a)와 이 플랜지 형상 접합부(2a)로부터 돌출되는 외경 10㎜φ×길이 18㎜의 크기의 통 형상부(2b)를 갖는 수지 성형체(2)가 일체화된 전단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알

루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 제작했다.

[수지 A 내지 C의 조제 방법]하기의 표 1에 도시한 바와 같이, 하기의 성분 a 내지 c를 헨쉘 믹서로 5분간 [0066] 혼합하고, 계속하여 얻어진 혼합물을 실린더 온도 320℃의 이 축 압출기에 투입 후, 성분 d는 압출기의 사이드 피드부로부터 별도로 첨가하고, 용융 혼련을 행하여, 펠릿 형상으로 조제했다.

표1

성분 a 내지 d의 상세는, 이하와 같다.

성분 a : 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 수지(가부시키가이샤 구레하제 포토론 KPS ; 융점 280℃, 수지 온도 310℃,전단 속도 1200sec-1에 있어서의 용융 점도 30Paㆍs)

성분 b : 엘라스토머

b-1 : 에틸렌/글리시딜 메타크릴레이트 공중합체 70중량부에 메틸 메타크릴레이트/부틸 아크릴레이트 공중합체를 30중량부 그래프트시킨 공중합체[니찌유(日油) 가부시키가이샤제 모디빠-A4300]

b-2 : 에틸렌/옥텐 공중합체(DuPont Dow Elastomers L.L.C.제 인게이지8440)

성분 c : 이형제(니찌유 가부시키가이샤제 유니 스타H-476)

성분 d : 무기 충전제

d-1 : 유리 섬유 [10㎛φ의 촙드 스트랜드(chopped strand)(파이버 글래스 저팬사제 CS03JA-FT636)]

d-2 : 글래스 조각(니혼 이타가라스 가부시키가이샤제 E 글래스, 평균 입경 600㎛φ)

d-3 : 탄산칼슘(도오요오 화인 케미컬 가부시키가이샤제 화이튼 P30, 평균 입경 4㎛)

전단 파괴 가중 측정 시험기(오리엔테크사제: 텐시론 UTA-50KN-RTC)를 사용하고, 도 4에 도시한 바와 같이, 그 시험편 고정용 지그(3)에 상기의 전단 파괴 가중 측정 시험용 알루미늄ㆍ수지 시험편을 고정하고, 플랜지 형상 접합부(2a)로부터 4㎜ 떨어진 위치에서 통 형상부(2b)에 하중을 가하고, 알루미늄 시험편 A(1A)와 수지 성형체(2)의 사이의 접합부의 박리 상태를 조사했다. 관찰된 박리 형태에 대하여, 수지가 알루미늄 시험편측에 남는 응집 파괴인 경우를 양호(○)로 하고 또한, 수지가 알루미늄 시험편측에 남지 않는 접합 계면에서 발생한 경우를 불량(×)으로서 평가한 바, 결과는 모두 양호(○)였다.

[내기밀성 평가 시험]

또한, 얻어진 알루미늄 시험편 B(알루미늄 형상체) 2개를 사출 성형기[쓰미토모중기(住友重機)사제 SG-50]의 금형 내에 세트하고, 사출 시간(보압 시간을 포함) 15초, 사출 속도 17mm/초, 보압력 70MPa, 성형 온도 320℃ 및 금형 온도 159℃의 성형 조건으로 사출 성형한 이외에는, 상기의 전단 파괴 가중 측정 시험용 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)의 경우와 마찬가지로 하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 2개의 알루미늄 시험편 B(1B)와 이들 2개의 알루미늄 시험편 B(1B)가 길이 17㎜의 수지 매설부(4)에서 관통하는 수지 성형체(2)로 이루어지는 내기밀성 평가 시험용 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 제작했다.

도 6에 도시한 바와 같이, 일단부 개구 통체로 이루어진, 개구 테두리부에 시험편 [0081] 세트부(5)를 갖는 동시에 저

부 근방에 가압 공기 도입구(6)를 갖는 SUS제 내기밀성 평가 시험 장치를 사용하고, 그 시험편 세트부(5)에 O-

링(7)을 개재하여 상기의 내기밀성 평가 시험용 알루미늄ㆍ수지 시험편을 세트하고, 가압 공기 도입구(6)로부터

레귤레이터를 사용하면서 압축 공기를 도입하여, 0.1MPa의 가압마다 1분간 유지하면서 내부 공기압을 0.6MPa까

지 상승시키고, 이 사이에 알루미늄ㆍ수지 시험편의 수지 매설부(4)에 있어서의 알루미늄 시험편 B(1B)와 수지

성형체(2)의 계면으로부터 공기 누설이 발생했는지의 여부를 측정했다. 내부 공기압이 0.6MPa에 도달해도 공기

누설이 측정되지 않았을 경우를 양호(○)로 하고, 내부 공기압이 0.6MPa에 도달하기 전에 공기 누설이 측정된

경우를 불량(×)으로서 평가한 바, 결과는 모두 양호(○)였다.

[0082] 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 전단 파괴 가중 측정 시험용으로 제작한 알루미늄ㆍ수지 시험편을 두께 방향

으로 절단하고, 이 두께 방향 단면을 SEM 혹은 광학 현미경에 의해 배율 1000배로 관찰하고, 얻어진 단면 관찰

사진에 대하여, 수지 성형체(2)측으로부터 알루미늄 형상체(1)측을 향하여 두께 방향으로 연장되는 다수의 관찰

라인(OL)을 서로 0.1㎛의 간격으로 그었을 때에, 1 관찰 라인(OL) 상에 수지-알루미늄-수지로 이루어지는 적어

도 1개 이상의 적층부가 존재하고, 또한, 이 적층부의 알루미늄 형상체 부분의 두께가 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의

범위이며, 1000개의 관찰 라인(OL)의 범위 내에 1개 이상의 비율로 존재하는 경우를 양호(○)로 하고, 이러한

적층부가 1000개의 관찰 라인(OL)의 범위 내에 1개도 존재하지 않는 것을 불량(×)으로서 평가한 바, 결과는 모

두 양호(○)였다. 또한, 이하의 제2 실시예 내지 제17 실시예 및 제1 비교예 내지 제7 비교예에 대하여도 동일

기준으로 평가했다.

(제2 실시예)

[0084] 알루미늄편 A 및 B를 잘라낸 알루미늄 합금판으로서 JIS A1100-H14를 사용한 이외에는, 상기 제1 실시예와 동일

하게 하여, 알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계속하여 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중

측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작

하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했

다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각

평가했다.

[0085] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 5에 나타낸다.

[0086] (제3 실시예)

[0087] 알루미늄편 A 및 B를 잘라낸 알루미늄 합금판으로서 JIS A5052-H34을 사용한 이외에는, 상기 제1 실시예와 동일

하게 하여, 알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계속하여 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중

측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작

하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했

다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각

평가했다.결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 5에 나타낸다.

[0089] (제4 실시예)

[0090] 에칭 처리에 50wt％ 인산 수용액 중에 50g/L의 염화나트륨을 첨가하여 조제한 에칭액(염소이온 농도:30g/L)을

사용한 이외에는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계

속하여 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루

미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목 형상부 관찰, 광

택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험

및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0091] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 5에 나타낸다.

[0092] (제5 실시예)

[0093] 에칭 처리에 10wt％ 황산 수용액 중에 50g/L의 염화나트륨을 첨가하여 조제한 에칭액(염소이온 농도:30g/L)을

사용한 이외에는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계

속하여 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루

미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험

및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

결과를, 제1 실시예의 [0094] 결과와 함께, 표 5에 나타낸다.

[0095] (제6 실시예)

[0096] 에칭 처리에 30wt％ 옥살산 수용액 중에 50g/L의 염화나트륨을 첨가하여 조제한 에칭액(염소이온 농도:30g/L)을

사용한 이외에는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계

속하여 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루

미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목 형상부 관찰, 광

택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험

및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0097] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 5에 나타낸다.

[0098] (제7 실시예)

[0099] 열가소성 수지로서, 무기 충전제를 포함하는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(수지D),무기 충전제 및 엘라스토머

성분을 포함하는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(수지E), 무기 충전제, 비정질 수지 및 엘라스토머 성분을 포함

하는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(수지F)를 사용하고, 성형 조건으로서 표 5에 나타낸 성형 온도 및 금형 온

도를 채용한 이외는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 전단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편

(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도

측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험을 실

시하여, 평가했다.

[0100] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 5에 나타낸다.

[0101] [수지 D 내지 F의 조제 방법]

[0102] 하기의 표 2에 나타낸 바와 같이, 성분 a 내지 c를 헨쉘 믹서로 5분간 혼합하고, 계속하여 얻어진 혼합물을 실

린더 온도 260℃의 이 축 압출기에 투입 후, 성분 d는 압출기의 사이드 피드부로부터 별도로 첨가하고, 용융 혼

련을 행하여 펠릿 형상으로 조제했다.

표2

성분 a 내지 d의 상세는, 이하와 같다.

[0105] 성분 a : 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지

[0106] a-1 : 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(윈텍사제, 융점 225℃, 고유 점도 0.7dl/g)

[0107] a-2 : 12.5몰％ 이소프탈산 변성 폴리부틸렌테레프탈레이트 공중합체(윈텍사제, 융점 205℃, 고유 점도

0.74dl/g)성분b : 엘라스토머

[0109] b-1 : 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체 70중량부에 메틸 메타크릴레이트/부틸 아크릴레이트 공중합체를

30중량부 그래프트시킨 공중합체(니찌유 가부시키가이샤제 모디빠 A5300)

[0110] b-2 : 폴리에스테르 엘라스토머[도요보세끼(東洋紡績)사제 페루플렌 P90BD]

[0111] 성분 c : 비정질 수지 [폴리카보네이트 수지(데이진 카세이(帝人化成)사제 팬 라이트 1225WX)]

[0112] 성분 d : 무기 충전제 [유리 섬유(13㎛φ의 촙드 스트랜드(니혼 덴끼 가라스(日本電氣硝子)사제 ECS03T187)]

[0113] (제8 실시예)

[0114] 열가소성 수지로서 무기 충전제를 포함하는 폴리아세탈수지(수지G) 및 엘라스토머 성분을 포함하는 폴리아세탈

수지(수지H)를 사용하고, 성형 조건으로서 표 5에 나타내는 성형 온도 및 금형 온도를 채용한 이외는, 상기 제1

실시예와 동일하게 하여, 전단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형

품)을 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실

시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험을 실시하여, 평가했다.

[0115] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 5에 나타낸다.

[0116] [수지 G 내지 H의 조제 방법]

[0117] 하기의 표 3에 도시한 바와 같이, 성분 a 및 b를 헨쉘 믹서로 5분간 혼합하고, 계속하여 얻어진 혼합물을 실린

더 온도 210℃의 이 축 압출기에 투입 후, 성분 c는 압출기의 사이드 피드부로부터 별도로 첨가하고, 용융 혼련

을 행하여 펠릿 형상으로 조제했다.

표3

성분 a 내지 c의 상세는, 이하와 같다.

[0120] 성분 a : 폴리아세탈 수지

[0121] a-1 : 폴리아세탈 수지 [폴리 플라스틱스 가부시키가이샤제, 융점 160℃, 멜트인덱스(190℃) : 45g/10min.]

[0122] a-2 : 폴리아세탈 수지 [폴리 플라스틱스 가부시키가이샤제, 융점 160℃, 멜트인덱스(190℃) : 27g/10min.]

[0123] 성분 b : 엘라스토머 [열가소성 폴리우레탄 수지(니혼 미라쿠토란 가부시키가이샤제 미라쿠토란 P480RNAT)〕

[0124] 성분 c : 무기 충전제 {유리 섬유[10㎛φ의 촙드 스트랜드(파이버 글래스 저팬사제 CS03FT-102)]}

[0125] (제9 실시예)

[0126] 열가소성 수지로서 무기 충전제를 포함하는 액정성 수지(수지 I 내지 K)를 사용하고, 성형 조건으로서 표 6에

도시하는 성형 온도 및 금형 온도를 채용한 이외는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 전단 파괴 가중 측정 시

험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A의 표면

의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의

전단 파괴 가중 측정 시험을 실시하여, 평가했다.

결과를, 제1 실시예의 [0127] 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.

[0128] [수지 I 내지 K의 조제 방법]

[0129] 하기의 표 4에 나타낸 바와 같이, 성분 a 및 b를 헨쉘 믹서로 5분간 혼합하고, 계속하여 얻어진 혼합물을 이 축

압출기에 투입 후, 성분 c는 압출기의 사이드 피드부로부터 별도로 첨가하고, 용융 혼련을 행하여 펠릿 형상으

로 조제했다. 또한, 이 축 압출기의 실린더 온도는, 수지 I 및 J를 조정하는 경우는 340℃로, 또한, 수지 K를

조정하는 경우는 290℃로 설정했다.

표4

성분 a 내지 c의 상세는, 이하와 같다.

[0132] 성분 a : 액정성 수지

[0133] a-1 : 액정성 수지 E950i(폴리 플라스틱스 가부시키가이샤제, 융점 335℃)

[0134] a-2 : 액정성 수지 A950(폴리 플라스틱스 가부시키가이샤제, 융점 280℃)

[0135] 성분 b : 이형제(니찌유 가부시키가이샤제, 유니 스타H-476)

[0136] 성분 c : 무기 충전제

[0137] c-1 : 유리 섬유[10㎛φ의 촙드 스트랜드 (니혼 덴끼 가라스사제 ECS03T-786H)]

[0138] c-2 : 탈크[마츠무라 산업(松村産業) 가부시키가이샤제 크라운 탈크 PP, 평균 입자 직경 10㎛]

[0139] c-3 : 합성 실리카(아도마텍스 가부시키가이샤제 SC2000-ZD, 평균 입경 0.5㎛)

[0140] (제10 실시예)

[0141] 열가소성 수지로서, 유리 섬유 30중량％를 함유하는 폴리아미드 수지(수지 L : 도레이(東レ) 가부시키가이샤제

아밀란 3001G30), 유리 섬유 50중량％를 함유하는 폴리아미드 수지(수지 M : 미츠비시 엔지니어링 플라스틱 가

부시키가이샤제 레니 1025)를 사용하고, 성형 조건으로서 표 6에 나타내는 성형 온도 및 금형 온도를 채용한 이

외는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 전단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지

사출 일체 성형품)을 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증

가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험을 실시하여, 평가했다.

[0142] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.

[0143] (제11 실시예)

[0144] 에칭액으로서, 2.5wt％ 염산 수용액 중에 50g/L의 염화나트륨(NaCl)을 첨가하여 조제한 에칭액(염소 이온 농

도:54g/L)을 사용한 이외는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계속하여 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ수지

시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목 형상

부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가

중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

결과를, 제1 실시예의 [0145] 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.

[0146] (제12 실시예)

[0147] 에칭액으로서, 2.5wt％ 염산 수용액(염소 이온 농도:24g/L)을 사용하고, 76 ℃에서 10분간 침지한 후에 수세하

는 에칭 처리를 한 이외는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 A 및 B(알루미늄 형상체)를 제

작하고, 계속하여 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ수지

시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목 형상

부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가

중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0148] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.(제13 실시예)

[0150] 두께 2㎜의 알루미늄 합금(JISA 1050-H24)판으로부터 크기 50㎜×25mm의 알루미늄편 C를 잘라내고, 이 알루미늄

편 C를 사용하여, 6wt％ 염산 용액 중에 268g/L의 염화알루미늄 육수화물(AlCl3ㆍ6H2O)을 첨가하여 조제한 에칭

액(염소 이온 농도:173g/L)을 사용하고, 30℃에서 10분간 침지한 후에 수세하는 에칭 처리를 실시한 이외는, 상

기 제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 C(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계속하여 수지 A를 사용하여

전단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 제1 실시예와 동일

한 성형 조건으로 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 C의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가

율 측정을 실시하여, 각각 평가했다.

[0151] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.

[0152] [전단 파괴 하중 측정 시험]

[0153] 얻어진 알루미늄 시험편 C(알루미늄 형상체)를 사출 성형기(소딕 플라스틱사제 TR40VR)의 금형 내에 세트하고,

열가소성 수지로서 제1 실시예와 동일하게 무기 충전제 및 엘라스토머 성분을 포함하는 폴리페닐렌설파이드 수

지(수지 A)를 사용하고, 사출 시간(보압 시간을 포함) 7초, 사출 속도 80mm/초, 보압력 100MPa, 성형 온도 320

℃ 및 금형 온도 159℃의 성형 조건으로 사출 성형하여, 도 11에 도시한 바와 같이, 50mm×25mm×2mm의 크기의

알루미늄 시험편 C(1C)의 표면에, 5mm×10mm의 크기를 갖고서 상기 알루미늄 시험편 C(1C)의 표면에 고착하는

수지 성형체(2)가 일체화된 전단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성

형품)을 제작했다.

[0154] 전단 파괴 가중 측정 시험기(오리엔테크사제 :텐시론 UTA-50KN-RTC)를 사용하여, 도 12에 도시한 바와 같이, 그

시험편 고정용 지그(8)에 상기의 전단 파괴 가중 측정 시험용 알루미늄ㆍ수지 시험편을 고정하고, 접합부(10)를

프레스 지그(9)로 프레스함으로써, 알루미늄 시험편 C(1C)와 수지 성형체(2)의 사이의 접합부의 박리 상태를 조

사했다. 관찰된 박리 형태에 대하여, 수지가 알루미늄 시험편측에 남는 응집 파괴인 경우를 양호(○)로 하고,

또한, 수지가 알루미늄 시험편측에 남지 않는 접합 계면에서 발생한 경우를 불량(×)으로서 평가한 바, 결과는

모두 양호(○)였다.

[0155] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.

[0156] (제14 실시예)

[0157] 두께 2㎜의 알루미늄 합금(JISA 1050-H24)판으로부터 크기 50㎜×25mm의 알루미늄편 C를 잘라내고, 이 알루미늄

편 C를 사용하여, 6wt％ 염산 용액 중에 268g/L의 염화알루미늄 육수화물(AlCl3ㆍ6H2O)을 첨가하여 조제한 에칭

액(염소이온 농도:173g/L)을 사용하고, 30℃에서 20분간 침지한 후에 수세하는 에칭 처리를 실시한 이외는, 상

기 제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 C(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계속하여 수지 A를 사용하여

전단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 제1 실시예와 동일

성형 조건으로 제작하여, 상기 알루미늄 시험편 C의 표면의 오목 형상부 관찰 및 광택도 측정과 표면적 증가율

측정을 실시했다. 또한, 제13 실시예와 동일하게 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

결과를, 제1 실시예의 [0158] 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.

[0159] (제15 실시예)

[0160] 두께 2㎜의 알루미늄 합금(JISA 5052-H34)판으로부터 크기 50㎜×25mm의 알루미늄편 C를 잘라내고, 이 알루미늄

편 C를 사용하여 6wt％ 염산 용액 중에 268g/L의 염화알루미늄 육수화물(AlCl3ㆍ6H2O)을 첨가하여 조제한 에칭액

(염소이온 농도:173g/L)을 사용하고, 30℃에서 20분간 침지한 후에 수세하는 에칭 처리를 실시한 이외는, 상기

제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 C(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계속하여 수지 A를 사용하여 전

단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 제1 실시예와 동일 성

형 조건으로 제작하여, 상기 알루미늄 시험편 C의 표면의 오목 형상부 관찰 및 광택도 측정과 표면적 증가율 측

정을 실시했다. 또한, 제13 실시예와 동일하게 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험을

실시하여, 각각 평가했다.

[0161] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.

[0162] (제16 실시예)

[0163] 두께 2㎜의 알루미늄 합금(JISA 3003-H24)판으로부터 크기 50㎜×25mm의 알루미늄편 C를 잘라내고, 이 알루미늄

편 C을 사용하여 6wt％ 염산 용액 중에 268g/L의 염화알루미늄 육수화물(AlCl3ㆍ6H2O)을 첨가하여 조제한 에칭액

(염소 이온 농도:173g/L)을 사용하고, 30℃에서 18분간 침지한 후에 수세하는 에칭 처리를 실시한 이외는, 상기

제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 C(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계속하여 수지 A를 사용하여 전

단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 제1 실시예와 동일 성

형 조건으로 제작하여, 상기 알루미늄 시험편 C의 표면의 오목 형상부 관찰 및 광택도 측정과 표면적 증가율 측

정을 실시했다. 또한, 제13 실시예와 동일하게 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험을

실시하여, 각각 평가했다.

[0164] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.

[0165] (제17 실시예)

[0166] 두께 2㎜의 알루미늄 합금(JISA 1050-H24)판으로부터 크기 50㎜×25mm의 알루미늄편 C를 잘라내고, 이 알루미늄

편 C를 사용한 이외는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 알루미늄 시험편 C(알루미늄 형상체)를 제작하고, 계

속하여 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성

형품)을 제1 실시예와 동일 성형 조건으로 제작하여, 상기 알루미늄 시험편 C의 표면의 오목 형상부 관찰 및 광

택도 측정과 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 제13 실시예와 동일하게 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파

괴 가중 측정 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0167] 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 6에 나타낸다.

표5

표6

(제1 비교예)

[0171] 제1 실시예의 전처리를 한 것일 뿐이고 에칭 처리를 행하지 않고 알루미늄 시험편 A 및 B(비교예의 알루미늄 형

상체)를 조제하고, 제1 실시예의 경우와 동일하게 하여, 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내

기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미

늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알

루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하고, 각각 평가했다.

[0172] 오목 형상부의 형상에 대하여는, 제1 실시예에서 나타낸 형상 a 내지 d 모두 관찰되지 않고, 또한, 오목 형상부

의 크기에 대하여도, 그 개구 폭이 0.001㎛ 이상 0.1㎛ 미만이었다.

[0173] 도 7에 관찰된 알루미늄 시험편 A 및 B의 어느 영역의 단면 모사도를 도시하고, 또한, 평가 결과를 표 7에 나타

낸다.(제2 비교예)

[0175] 제1 실시예의 전처리를 한 후에, 2.5wt％ 염산 수용액에 66℃에서 4분간 침지하여 수세하고, 또한, 5wt％ 수산

화나트륨 용액에 50℃에서 5분간 침지하여 수세하고, 또한, 30wt％ 질산에 상온에서 3분간 침지하여 수세하고,

그 후에 120℃의 열풍으로 5분간 건조하여 알루미늄 시험편 A 및 B(비교예의 알루미늄 형상체)를 조제했다. 그

후, 제1 실시예의 경우와 동일하게 하여, 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시

험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및

B의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시

험편의 전단 파괴 가중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0176] 제1 실시예에서 관찰된 형상 a 내지 d의 오목 형상부는 어느 것도 확인되지 않고, 또한, 오목 형상부의 크기는

개구 폭 30㎛을 초과하는 것이 다수 관찰되었다.

[0177] 도 8에 관찰된 알루미늄 시험편 A 및 B의 어느 영역의 단면 모사도를 도시하고, 또한, 평가 결과를 표 7에 나타

낸다.

[0178] (제3 비교예)

[0179] 제1 실시예의 전처리를 한 후에, 50wt％ 인산 수용액에 66℃에서 4분간 침지하여 수세하고, 그 후에 120℃의 열

풍으로 5분간 건조하여 알루미늄 시험편 A 및 B(비교예의 알루미늄 형상체)를 조제했다. 그 후, 제1 실시예의

경우와 동일하게 하여, 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ

수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목

형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴

가중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0180] 제1 실시예에서 관찰된 형상 a 내지 d의 오목 형상부는 어느 것도 확인되지 않고, 또한, 오목 형상부의 크기는

그 개구 폭이 10㎛를 초과하고 있었다.

[0181] 도 9에 관찰된 알루미늄 시험편 A 및 B의 어느 영역의 단면 모사도를 도시하고, 또한, 평가 결과를 표 7에 나타

낸다.

[0182] (제4 비교예)

[0183] 제1 실시예의 전처리를 한 후에, 10wt％ 황산 수용액에 66℃에서 4분간 침지하여 수세하고, 그 후에 120℃의 열

풍으로 5분간 건조하여 알루미늄 시험편 A 및 B(비교예의 알루미늄 형상체)를 조제했다. 그 후, 제1 실시예의

경우와 동일하게 하여, 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄ㆍ

수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오목

형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단 파괴

가중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0184] 제1 실시예에서 관찰된 형상 a 내지 d의 오목 형상부는 어느 것도 확인되지 않고, 또한, 오목 형상부의 크기는

그 개구 폭이 0.001㎛ 이상 0.1㎛ 미만이었다.

[0185] 도 7에 관찰된 알루미늄 시험편 A 및 B의 어느 영역의 단면 모사도를 도시하고, 또한, 평가 결과를 표 7에 나타

낸다.

[0186] (제5 비교예)

[0187] 제1 실시예의 전처리를 한 후에, 30wt％ 옥살산 수용액에 66℃에서 4분간 침지하여 수세하고, 그 후에 120℃의

열풍으로 5분간 건조하여 알루미늄 시험편 A 및 B(비교예의 알루미늄 형상체)를 조제했다. 그 후, 제1 실시예

의 경우와 동일하게 하여, 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가 시험용의 알루미늄

ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A 및 B의 표면의 오

목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의 전단

파괴 가중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0188] 제1 실시예에서 관찰된 형상 a 내지 d의 오목 형상부는 어느 것도 확인되지 않고, 또한, 오목 형상부의 크기는

그 개구 폭이 0.001㎛ 이상 0.1㎛ 미만이었다.

[0189] 도 7에 관찰된 알루미늄 시험편 A 및 B의 어느 영역의 단면 모사도를 도시하고, 또한, 평가 결과를 표 7에 나타낸다.

[0190] (제6 비교예)

[0191] 제1 실시예와 동일한 알루미늄편 A 및 B에 대하여, 우선 과산화수소 26g/L 및 황산90g/L을 포함하는 에칭액(수

용액)에 20℃에서 1분간 침지하여 방청 피막 제거를 행하고, 계속하여 과산화수소 80g/L, 황산 90g/L, 벤조트리

아졸 5g/L 및 염화나트륨 0.2g/L을 포함하는 에칭액(수용액; 염소 이온 농도:0.1g/L)에 25℃에서 5분간 침지하

여 이온 교환수로 수세하고, 그 후에 120℃의 열풍으로 5분간 건조하여 알루미늄 시험편 A(비교예의 알루미늄

형상체)를 조제했다. 그 후, 제1 실시예의 경우와 동일하게 하여, 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시

험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A의 표면

의 오목 형상부 관찰, 광택도 측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지 시험편의

전단 파괴 가중 측정 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0192] 제1 실시예에서 관찰된 형상 a 내지 d의 오목 형상부는 어느 것도 확인되지 않고, 또한, 오목 형상부의 크기는

그 개구 폭이 0.001㎛ 이상 0.1㎛ 미만의 범위 내이었다.

[0193] 평가 결과를 표 7에 나타낸다.

[0194] (제7 비교예)

[0195] 제1 실시예의 전처리를 한 후에, 30wt％ 질산 수용액으로 이루어지는 에칭액에 66℃에서 4분간 침지하여 수세하

고, 그 후에 120℃의 열풍으로 5분간 건조하여 알루미늄 시험편 A 및 B(비교예의 알루미늄 형상체)를 조제했다.

그 후, 제1 실시예의 경우와 동일하게 하여, 수지 A를 사용하여 전단 파괴 가중 측정 시험용 및 내기밀성 평가

시험용의 알루미늄ㆍ수지 시험편(알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품)을 각각 제작하고, 상기 알루미늄 시험편 A

및 B의 표면의 오목 형상부 관찰, 광택도측정 및 표면적 증가율 측정을 실시했다. 또한, 상기 알루미늄ㆍ수지

시험편의 전단 파괴 가중 측정 시험 및 내기밀성 평가 시험을 실시하여, 각각 평가했다.

[0196] 제1 실시예에서 관찰된 형상 a 내지 d의 오목 형상부는 어느 것도 확인되지 않고, 또한, 오목 형상부의 크기는

그 개구 폭이 0.001㎛ 이상 0.1㎛ 미만이었다. 또한, 상기의 평가 결과를, 제1 실시예의 결과와 함께, 표 7에

나타낸다.

표7

1 : 알루미늄 형상체
1A : 알루미늄 시험편 A
1B : 알루미늄 시험편 B
1C : 알루미늄 시험편 C
TL : 톱 라인
BL : 보텀 라인
HL : 하프 라인
d : 개구 폭
OL : 관찰 라인
2 : 수지 성형체
2a : 플랜지 형상 접합부
2b : 통 형상부
3 : 시험편 고정용 지그
4 : 수지 매설부
5 : 시험편 세트부
6 : 가압 공기 도입구
7 : O-링
8 : 시험편 고정용 지그
9 : 프레스 지그
10 : 접합부

Claims (1)

1. 표면의 일부 또는 전체면에 요철부를 갖는 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와, 이 알루미늄 형상체의 일 표
   면에 열가소성 수지를 사출 성형하여 맞댐 상태로 결합된 수지 성형체를 포함하는 사출 일체 성형품이며, 상기
   알루미늄 형상체의 표면에는 상기 요철부에 기인한 복수의 오목 형상부가 형성되어 있는 동시에, 이들의 오목
   형상부 내에는 상기 열가소성 수지의 사출 성형시에 열가소성 수지가 진입하여 고화된 수지 성형체의 끼워 넣음
   부가 형성되어 있고, 상기 오목 형상부와 끼워 넣음부에 의해 알루미늄 형상체와 수지 성형체가 서로 걸려져 있
   는 것을 특징으로 하는, 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품.
   청구항 2
   표면의 일부 또는 전체면에 요철부를 갖는 알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와, 이 알루미늄 형상체의 표면에
   열가소성 수지의 사출 성형에 의해 일체적으로 설치된 수지 성형체를 포함하는 사출 일체 성형품이며, 상기 알
   루미늄 형상체의 표면에는 상기 요철부에 기인하여 형성되고, 알루미늄 형상체의 두께 방향 단면에 있어서 이
   두께 방향에 직교하고, 또한, 요철부의 최고부를 통과하는 톱 라인과 최심부를 통과하는 보텀 라인의 사이의 하
   프 라인에 있어서, 주사형 전자 현미경 관찰에 의해 측정되는 개구 폭이 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의 크기이며, 깊
   이가 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의 크기인 복수의 오목 형상부가 형성되어 있는 동시에, 이들의 오목 형상부 내에는
   상기 열가소성 수지의 사출 성형시에 열가소성 수지가 진입하여 고화된 수지 성형체의 끼워 넣음부가 형성되어
   있고, 상기 오목 형상부와 끼워 넣음부에 의해 알루미늄 형상체와 수지 성형체가 서로 걸려져 있는 것을 특징으
   로 하는, 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품.
   청구항 3
   제1항 또는 제2항에 있어서, 알루미늄 형상체에는, 그 복수의 오목 형상부 중 일부 또는 전부에 있어, 오목 형
   상부의 개구 테두리부의 일부분 또는 전체로부터 개구 폭 방향 중심을 향하여 설비 형상으로 돌출된 돌출부가
   형성되어 있고, 이 돌출부에 의해 알루미늄 형상체의 오목 형상부와 수지 성형체의 끼워 넣음부가 서로 이탈 불
   능한 걸림 구조를 형성하고 있는, 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품.
   청구항 4
   제3항에 있어서, 알루미늄ㆍ수지 일체 성형품의 두께 방향 단면에 있어서, 그 수지 성형체측으로부터 알루미늄
   형상체측을 향하여 두께 방향으로 연장되는 다수의 관찰 라인을 서로 0.1㎛의 간격으로 그었을 때, 설비 형상의
   돌출부는, 1 관찰 라인 상에 수지-알루미늄-수지로 이루어지는 적어도 1개 이상의 적층부를 형성하고, 또한, 이
   적층부의 알루미늄 형상체 부분의 두께가 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위이며, 이 설비 형상의 돌출부가 1000개의
   관찰 라인의 범위 내에 1개 이상 존재하는 것을 특징으로 하는, 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품.
   청구항 5
   제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 형상체의 복수의 오목 형상부는, 그 일부 또는 전부에 있
   어서, 내부의 벽면에 적어도 1개 이상의 내부 오목 형상부가 형성된 이중 오목 형상부 구조를 갖고 있는, 알루
   미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품.
   청구항 6
   제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 형상체의 복수의 오목 형상부는, 그 일부 또는 전부에 있
   어서, 내부의 벽면에 적어도 1개 이상의 내부 돌기부가 형성된 내부 요철 구조를 갖고 있는, 알루미늄ㆍ수지 사
   출 일체 성형품.
   청구항 7
   제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 형상체의 60도 경면 광택도가 60 이하인, 알루미늄ㆍ수지
   사출 일체 성형품.
   청구항 8
   제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 형상체의 표면적이, 요철부를 형성하기 전의 알루미늄 합
   금재의 표면적의 1.2배 이상 10배 이하인, 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품.
   청구항 9
   알루미늄 합금제의 알루미늄 형상체와, 이 알루미늄 형상체의 표면에 열가소성 수지의 사출 성형에 의해 설치된
   수지 성형체를 포함하는 사출 일체 성형품의 제조 방법이며,
   알루미늄 합금재를 에칭 처리하여 표면의 일부 또는 전체면에 요철부에 기인하는 복수의 오목 형상부를 갖는 알
   루미늄 형상체를 형성하고, 수지 성형체의 사출 성형시에는 알루미늄 형상체의 각 오목 형상부 내에 열가소성
   수지가 진입하여 고화된 수지 성형체의 끼워 넣음부를 형성하고,
   알루미늄 형상체의 오목 형상부와 수지 성형체의 끼워 넣음부가 서로 걸려서 알루미늄 형상체와 수지 성형체가
   일체적으로 결합된 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품을 제조하는 것을 특징으로 하는, 알루미늄ㆍ수지 사출 일
   체 성형품의 제조 방법.
   청구항 10
   제9항에 있어서, 알루미늄 합금재의 에칭 처리는, 에칭액으로서, 할로겐 이온 농도를 0.5g/L 이상 300g/L 이하
   의 범위 내에서 포함하는 산 농도 0.1중량％ 이상 80중량％ 이하의 산 수용액을 사용하여 행해지는, 알루미늄ㆍ
   수지 사출 일체 성형품의 제조 방법.
   청구항 11
   제10항에 있어서, 에칭액은, 산 수용액 중에 수용성 무기 할로겐 화합물을 첨가하여 조제되는, 알루미늄ㆍ수지
   사출 일체 성형품의 제조 방법.
   청구항 12
   제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 형상체에는, 그 복수의 오목 형상부 중 일부 또는 전부에
   있어서, 오목 형상부의 개구 테두리부의 일부분 또는 전체로부터 개구 폭 방향 중심을 향하여 설비 형상으로 돌
   출된 돌출부가 형성되어 있고, 이 돌출부에 의해 알루미늄 형상체의 오목 형상부와 수지 성형체의 끼워 넣음부
   가 서로 이탈 불능한 걸림 구조를 형성하고 있는, 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품의 제조 방법.
   청구항 13
   제12항에 있어서, 알루미늄ㆍ수지 일체 성형품의 두께 방향 단면에 있어서, 그 수지 성형체측으로부터 알루미늄
   형상체측을 향하여 두께 방향으로 연장되는 다수의 관찰 라인을 서로 0.1㎛의 간격으로 그었을 때에, 설비 형상
   의 돌출부는, 1 관찰 라인 상에 수지-알루미늄-수지로 이루어지는 적어도 1개 이상의 적층부를 형성하고, 또한,
   이 적층부의 알루미늄 형상체 부분의 두께가 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위이며, 이 설비 형상의 돌출부가 1000
   개의 관찰 라인의 범위 내에 1개 이상 존재하는 것을 특징으로 하는, 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품의 제조
   방법.청구항 14
   제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 형상체의 표면에 요철부에 기인하여 형성되는 복수의 오
   목 형상부는, 알루미늄 형상체의 두께 방향 단면에 있어서 이 두께 방향에 직교하고, 또한, 요철부의 최고부를
   통과하는 톱 라인과 최심부를 통과하는 보텀 라인의 사이의 하프 라인에 있어서, 주사형 전자 현미경 관찰에 의
   해 측정되는 개구 폭이 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하이고 깊이가 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의 크기인, 알루미늄ㆍ수지 사출
   일체 성형품의 제조 방법.
   청구항 15
   제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 형상체의 60도 경면 광택도가 60 이하인, 알루미늄ㆍ수지
   사출 일체 성형품의 제조 방법.
   청구항 16
   제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 형상체의 표면적이 요철부를 형성하기 전의 알루미늄 합
   금재의 표면적의 1.2배 이상 10배 이하인, 알루미늄ㆍ수지 사출 일체 성형품의 제조 방법.

Images