TWI525217B - Aluminum alloy article, aluminum alloy member and manufacturing method thereof - Google Patents

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TWI525217B TW099129909A TW99129909A TWI525217B TW I525217 B TWI525217 B TW I525217B TW 099129909 A TW099129909 A TW 099129909A TW 99129909 A TW99129909 A TW 99129909A TW I525217 B TWI525217 B TW I525217B
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Muneya Furukawa
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Description

鋁合金物品，鋁合金構件及其製造方法
本發明關於一種鋁及鋁合金物品，係將樹脂接合於表面之至少一部分，與一種鋁合金構件，係進行表面處理而在表面的至少一部分被覆樹脂，以及該等製造方法；特別是關於一種樹脂與鋁合金基體的接合強度優異的鋁合金物品及鋁合金構件以及該等製造方法。
鋁及鋁合金由於重量輕、比強度高，而且加工性優異，因此被廣泛使用作為產業用材料。而且，將樹脂接合於鋁合金基體表面之至少一部分的鋁合金物品，能夠藉由鋁合金基體以確保單獨使用樹脂成型品所無法得到的優異強度及剛性，同時能夠藉由樹脂以得到單獨使用鋁合金基體所無法形成的複雜形狀或美觀，因而被使用於包括前述用途的多項領域。
以往所採用的方法，係預先在鋁合金基體設置刻痕或穿孔，例如以射出成型的方式在鋁合金基體進行樹脂的模內成型時，藉由使樹脂進入該等部分，而將樹脂與鋁合金基體固定。
但是在此方法中，會發生的問題在於需要確保設置刻痕或穿孔的場所，設計方面的限制很大，而且在刻痕或穿孔部以外之處，樹脂與基體之間沒有接合力的作用，因此在基體與樹脂之間會產生間隙。所以在此方法中，鋁合金基體與樹脂並未完全一體化，因此在形變應力發生作用時容易變形，而會有樹脂部分容易變形的情況。
此處所述不需要刻痕或穿孔，而且還能使接合力在樹脂與鋁合金基體整個接合面發揮作用的方法，例如在專利文獻1中揭示了一種鋁合金物品(鋁合金與樹脂的複合體)，係將鋁合金基體浸漬於聯胺水溶液等，在表面形成直徑30～300nm的凹部之後，將含有聚苯硫醚的熱塑性樹脂射出成型至該鋁合金基體表面。
另外，例如在專利文獻2中揭示了藉由有機溶劑或酸將鋁合金基體表面洗淨而除去污垢及氧化膜之後，藉由以甲醇、乙醇等有機溶劑為溶劑的三嗪硫醇溶液進行表面處理，以及藉由將添加橡膠成分或三嗪硫醇類作為添加劑的樹脂射出成型至進行該表面處理的金屬基體，使其複合一體成型。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-6721號公報
[專利文獻2]日本特開平8-25409號公報
然而，在專利文獻1所記載的方法中，會發生的問題在於所使用的樹脂有必要含有聚苯硫醚，因此能使用的樹脂受到限制。
另一方面，在專利文獻2的方法中，會發生的問題在於鋁及鋁合金的表面極容易被氧化，在極短時間內會在表面形成緻密的氧化被膜，即使將氧化被膜除去之後以短時間藉由三嗪硫醇溶液進行表面處理，也無法得到足夠接合強度。
於是，本發明目的為提供一種鋁合金物品及其製造方法，該鋁合金物品係使用含烷氧矽烷的三嗪硫醇，在樹脂與鋁合金之間具有優異的接合力。另外，本發明目的亦為提供一種鋁合金構件及其製造方法，係用於將樹脂接合於表面。
本發明為一種鋁合金物品，其係包含鋁或鋁合金所構成之基體、與透過含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層而接合於該基體表面之至少一部分之樹脂，其特徵為：在前述基體與前述含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層之間包含金屬化合物被膜，該金屬化合物被膜係含有由氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者。
本發明另外還為一種製造方法，其係使用含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物以將樹脂接合於鋁或鋁合金所構成之基體之至少一部分的鋁合金物品之製造方法，其特徵為包含：使用水蒸氣、或由第I族元素之氫氧化物、第I族元素之鹽、第II族元素之氫氧化物、第II族元素之鹽、氨、銨鹽、聯胺、聯胺衍生物、胺類、磷酸、磷酸鹽、碳酸鹽、羧酸、羧酸鹽、矽酸、矽酸鹽及氟化物選出之至少一者之水溶液，在前述基體表面之至少一部分，形成含有由氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者之金屬化合物被膜之步驟；使前述金屬化合物被膜接觸含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之步驟；使接觸前述含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物的部分與樹脂接合之步驟。
本發明進一步為一種鋁合金構件，其係在鋁或鋁合金所構成之基體與該基體表面之至少一部分，被覆含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物或含矽醇的三嗪硫醇衍生物，其特徵為：在前述基體與前述所被覆的含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物或前述所被覆的含矽醇的三嗪硫醇衍生物之間包含金屬化合物被膜，該金屬化合物被膜係含有由氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者。
另外本發明進一步還為一種製造方法，其係使鋁或鋁合金所構成之基體之至少一部分接觸含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之鋁合金構件之製造方法，其特徵為包含：使用水蒸氣、或由第I族元素之氫氧化物、第I族元素之鹽、第II族元素之氫氧化物、第II族元素之鹽、氨、銨鹽、聯胺、聯胺衍生物、胺類、磷酸、磷酸鹽、碳酸鹽、羧酸、羧酸鹽、矽酸、矽酸鹽及氟化物選出之至少一者之水溶液，在前述基體表面之至少一部分形成金屬化合物被膜之步驟，該金屬化合物被膜係含有由氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者；及使前述金屬化合物被膜接觸含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之步驟。
藉由本發明可提供一種鋁合金構件，係在鋁合金基體表面導入既定金屬化合物被膜，使用含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物(例如含烷氧矽烷的三嗪硫醇金屬鹽)，在該金屬化合物被膜表面導入反應性官能基，藉此能夠使樹脂以高接合力接合於該表面；及一種鋁合金物品，係在鋁合金基體與樹脂之間具有高接合強度；以及該等製造方法。
與使用由銅合金等其他金屬所構成之基體的情況相比，使用含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物將鋁合金基體與樹脂接合的情況無法得到夠高的結合力，本發明的發明人等針對其原因進行了檢討。結果發現，很可能起因於鋁合金基體表面的氧化膜。
在使用含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物將金屬與樹脂接合的情況下，烷氧矽烷部分與金屬會產生化學鍵結，而在金屬表面導入三嗪硫醇衍生物部分所形成的反應性官能基。藉由此官能基(三嗪硫醇衍生物部分)與樹脂產生化學鍵結，而使金屬與樹脂之間能夠透過含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物(上述烷氧矽烷部分與金屬產生化學鍵結的結果，由含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物所產生的生成物)化學性地結合，藉此可得到強結合力。
通常而言，含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之烷氧矽烷基與金屬的鍵結，係藉著調製出含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物溶液，並將金屬浸漬於該溶液中，使金屬表面的羥基(OH基)與烷氧矽烷基反應而產生。因此一般會採用的方法，係藉由電漿處理等除去金屬表面之氧化被膜，同時在金屬表面導入羥基(OH基)。
但是由於鋁與氧的結合力強，鋁合金表面所形成的氧化被膜為緻密且強固的，因此可推測出並未導入足夠的OH基，在鋁合金與烷氧矽烷基之間無法得到足夠的鍵結數(密度)的結果。另外，單只有將氧化被膜去除，則鋁會與水中或空氣中的氧結合，而立刻形成新的氧化被膜，因此無法得到高結合力。
於是，本發明人等，藉著對鋁合金基體實施表面處理，使鋁合金表面與烷氧矽烷基反應而鍵結，而且形成含有由氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者的金屬化合物被膜之後，使用含烷氧矽烷的三嗪硫醇，使鋁合金基體與配置於其表面的樹脂強固地結合，以至於完成了本申請案所記載的這些發明。
以下對於本發明的詳細內容作說明。
圖1表示以100所表示之本發明所關連之鋁合金物品，其全體的一部分之剖面模式圖。由鋁或鋁合金所構成之鋁合金基體1與樹脂層4會隔著之後詳細敘述的金屬化合物被膜2與含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層3而接合。
將以往的鋁合金物品200的剖面表示於圖2，其係使用含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被膜3將鋁合金基體1與樹脂層4接合。以往的鋁合金物品200並不具備金屬化合物被膜2。
本發明所關連之鋁合金物品100的特徵，亦即金屬化合物被膜2，係由氫氧化物、水合氧化物、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者。
本發明之鋁合金物品100，係藉著使用該金屬化合物被膜2而使鋁合金基體1與樹脂4之間強固地接合，於以下詳細敘述其製造方法。
1.洗淨處理
在鋁合金基體1的表面會發生的狀況，有例如製造步驟所產生的偏析(Segregation)、氧化被膜造成不均勻；以及加工成型時所使用的壓延油、切削油、沖壓油等附著、或在搬運時因為生銹、指紋的附著等等而污染。因此，宜依照鋁合金基體1表面的狀態，使用適當的洗淨方法進行洗淨處理。
洗淨方法可採用研削、拋光研磨、噴砂等的物理方法；例如在鹼性脫脂液中進行電解處理，利用所產生的氫或氧進行洗淨的電化學方法；藉由鹼性、酸性及中性溶劑(洗淨劑)進行的化學方法。
從操作的簡便性、成本的優勢性看來，宜使用化學性的洗淨法。就化學洗淨所使用的洗淨劑而言，可使用含有酸性洗淨劑(如硫酸-氟系、硫酸-磷酸系、硫酸系、硫酸-草酸系、硝酸系)或鹼性洗淨劑(如氫氧化鈉系、碳酸鈉系、碳酸氫鈉系、硼酸-磷酸系、磷酸鈉系、縮合磷酸系、氟化物系、矽酸鹽系)這些工業上能夠利用的任一種洗淨劑。從廉價、操作性良好、不會破壞鋁合金基體1表面看來，宜使用弱鹼性水溶液(弱鹼性洗淨劑，如縮合磷酸系、磷酸鈉系、碳酸氫鈉系)。
在本發明中，進行洗淨處理，接下來因應必要進行表面的粗面化處理之後，必須藉由金屬化合物處理在鋁合金基體1的表面形成所希望的金屬化合物被膜2。所以宜在其先前步驟的洗淨處理中除去鋁合金基體1表面的附著物，在不阻礙後面的步驟所進行的處理的前提之下除去基體表面的鋁或其他金屬的氧化物被膜，並使其均勻化，同時在洗淨鋁合金基體1時，不會因為溶解等而過度損傷。因此，宜採用如正矽酸鈉、偏矽酸鈉、磷酸鈉般，僅使鋁合金基體1微量溶解的弱蝕刻型，使用不會使表面溶解的非蝕刻型為更佳。
就非蝕刻型的洗淨劑而言，宜使用以縮合磷酸鹽為主體的洗淨劑。就縮合磷酸鹽而言，可使用焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉等，例如可使用鹼成分為30g/L(其中縮合磷酸鹽所占的比例為50～60%)，pH約9.5的水溶液。以處理溫度40～90℃、處理時間5～20分鐘左右的條件，可順利進行洗淨。在洗淨之後進行水洗。鹼成分濃度宜為20～100g/L、較佳為20～60g/L、最佳為20～40g/L，pH宜為9～12、溫度宜為40℃～60℃。將鋁合金基體1浸漬於滿足這些條件的弱鹼性水溶液中，可進行表面洗淨及均勻化。
除了上述以外，還可使用如正矽酸鈉、矽酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硼砂般的鈉鹽或第1磷酸鈉、第2磷酸鈉、第3磷酸鈉等各種磷酸鈉、如六偏磷酸鈉般的磷酸鹽類。
2.粗面化處理
之後詳細敘述的金屬化合物處理的前處理，宜使鋁合金基體1的表面粗面化(損傷)。鋁合金基體1的表面若經過粗面化，則形成於其表面的金屬化合物被膜2及含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被膜3的表面也會發生粗面化，而產生微小的凹凸。於是因為被接合的樹脂4進入含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被膜3表面的凹部，而產生了所謂的投錨效應(anchor effect)，而能夠更進一步提升接合強度。
其中一個適合的粗面化方法，係利用鋁這種兩性金屬的特性，在鋁合金發生溶解的酸性或鹼性pH區域對鋁合金基體進行處理，使表面粗面化。亦即，使其與pH為2以下(宜為pH0～2)的酸性溶液或pH為12以上(宜為pH12～14)的鹼性溶液接觸。
在pH2以下的酸性區域進行的粗面化，宜使用磷酸、鹽酸、硫酸、硝酸、硫酸-氫氟酸、硫酸-磷酸、硫酸-草酸等。例如使鹽酸10～20g溶於1升水，而使pH成為1以下，將此鹽酸水溶液的溫度加熱至40℃，並將鋁合金基體1浸漬於其中0.5～2分鐘，然後水洗。pH12以上的鹼區域進行的粗面化，宜使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、碳酸鈉等。例如使氫氧化鈉10～20g溶於1升水，使pH成為13以上，在40℃將鋁合金基體1浸漬於其中0.5～2分鐘，然後水洗。宜藉由該等處理，而使日本工業規格(JIS B0601：2001)所規定的算術平均粗度(表面粗度)Ra成為0.1～0.6μm。較佳的表面粗度Ra為0.1～0.4μm。
另外，鋁合金基體1係由鋁或鋁合金所構成，就鋁合金而言，可使用工業上所利用的任一種鋁合金。適合的鋁合金例如(1)就展伸用合金而言，有日本工業規格(JIS)所規定的1000號系列(純鋁系)、2000號系列(Al-Cu及Al-Cu-Mg系)、3000號系列(Al-Mn系)、4000號系列(Al-Si系)、5000號系列(Al-Mg系)、6000號系列(A1-Mg-Si系)、7000號系列(Al-Zn-Mg系)及8000號系列(Al-Fe-Mn系)；(2)就鑄造用合金而言，有JIS所規定的AC1A與AC1B(Al-Cu系)、AC2A與AC2B(Al-Cu-Si系)、AC3A(Al-Si系)、AC4A與AC4C(Al-Si-Mg系)、AC4D(Al-Si-Cu-Mg系)、AC5A(Al-Cu-Ni-Mg系)、AC7A(Al-Mg系)、AC8A與AC8B(Al-Si-Cu-Ni-Mg系)，及AC9A與AC9B(Al-Si-Cu-Ni-Mg系)；(3)就壓鑄合金而言，有JIS所規定的ADC1(Al-Si系)、ADC3(Al-Si-Mg系)、ADC5與ADC6(Al-Mg系)，及ADC10、ADC12與ADC14(Al-Si-Cu系)。
並且其形狀可為任何形狀，包括板(薄片)狀(如壓延板等)、管狀(如導管等)、圓筒狀(如導線等)。
3.金屬化合物處理
因應必要實施上述洗淨處理及/或粗面化處理之後，對鋁合金基體1的表面實施金屬化合物處理(亦稱為「化合物處理」)，形成含有氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽及氟化物之至少一者的金屬化合物被膜2(亦稱為「化合物被膜」)。
金屬化合物處理，係使用以下所揭示的化合物、酸等至少一者，藉由例如浸漬於該等水溶液的方式實施。
另外，本說明書所揭示的「金屬化合物被膜」的「金屬」，意指鋁合金基體1所含的金屬，及以下所詳細說明的金屬化合物處理所使用的溶液(金屬化合物處理液)所含的金屬中之至少一種。
金屬化合物處理，可大致區別為使用鹼性溶液的鹼處理以及使用酸性溶液的酸性處理。以下分別作詳細說明。
鹼處理係使用以下所詳細說明的表現出中性或鹼性的溶液，藉由例如浸漬於該等溶液而進行金屬化合物處理。在鹼處理中，宜使用pH7～12而表現出中性至弱鹼性的化合物水溶液。
酸性處理是指使用以下所詳細說明的表現出酸性的溶液，藉由例如浸漬於該等溶液而進行金屬化合物處理。在酸性處理中，宜使用pH2～5而表現出弱酸性的化合物水溶液。
亦即，在25℃水溶液的情況下，鋁在pH4～8會形成安定氧化物的非動態被膜，因此難以形成金屬化合物被膜，在pH2～4及pH8～12的範圍鋁會徐緩地溶解，其所產生的鋁離子與溶液中化合物的交換反應而造成的不溶化，或因為鋁的溶解，鋁合金基體附近的pH變化而造成化合物的不溶化，會使得金屬化合物在鋁合金基體上析出，而容易形成金屬化合物被膜。考慮到以縮短處理時間等理由，而會有將處理液溫度定在40℃以上的情形，實用上適合的pH範圍為上述的pH2～5(酸性處理)及pH7～12(鹼處理)。在粗面化處理所採用的pH2以下及pH12以上的粗面化處理pH範圍，鋁合金基體的溶解速度快而難以形成金屬化合物被膜，因此對於金屬化合物處理而言並非合適的範圍。
關於鹼處理及酸性處理，於以下揭示其具體所使用的溶液，並進行說明。
3-1.鹼處理
可將鋁合金基體1浸漬於鹼處理所使用的金屬化合物處理液(鹼化合物之水溶液)，以進行金屬化合物處理。
(1)第I族元素之氫氧化物、第I族元素之鹽、第II族元素之氫氧化物、第II族元素之鹽
可使用如鋰、鈉、鉀、銣或銫般的第I族元素(週期表中的第I族元素)之氫氧化物；第I族元素之鹽；如鈹、鎂、鈣、鍶、鋇或鐳般的第II族元素(週期表中的第II族元素)之氫氧化物及第II族元素之鹽之水溶液。藉由使用該等之中的任一者，鋁合金基體1的表面會產生以氫氧化物為主成分的金屬化合物被膜2。就成為此種金屬化合物被膜2主成分的氫氧化物的例子而言，有氫氧化鋁、金屬氫氧化物(金屬為鋁合金基體1所含的金屬)。
以下更進一步詳細說明金屬化合物處理所使用的第I族元素之氫氧化物、第I族元素之鹽、第II族元素之氫氧化物以及第II族元素之鹽。
就第I族元素之氫氧化物而言，可例示氫氧化鈉、氫氧化鉀。例如在使用氫氧化鈉水溶液進行金屬化合物處理的情況下，宜在氫氧化鈉濃度為0.04～0.4g/L、溫度為30～80℃的條件下進行處理。
第I族元素之鹽，是指由第I族元素與酸所產生的鹽，其水溶液表現出鹼性的金屬鹽。就主要由弱酸與第I族元素結合所產生的這種第I族元素之鹽而言，可例示正矽酸鈉、偏矽酸鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、醋酸鈉、醋酸鉀、月桂酸鈉、月桂酸鉀、棕櫚酸鈉、棕櫚酸鉀、硬脂酸鈉及硬脂酸鉀。例如在使用碳酸鉀水溶液進行金屬化合物處理的情況下，宜在碳酸鉀濃度為0.05～15g/L、溫度為30～80℃的條件下進行處理。
就第II族元素之氫氧化物而言，可例示氫氧化鈣、氫氧化鋇。例如在使用氫氧化鋇八水合物水溶液進行金屬化合物處理的情況下，宜在氫氧化鋇八水合物濃度為0.05～5g/L、溫度為30～80℃的條件下進行處理。
另外，第II族元素之鹽，是指由第II族元素與弱酸所產生的鹽，其水溶液表現出鹼性的金屬鹽。就主要由弱酸與第II族元素結合所產生的這種第II族元素之鹽而言，可例示醋酸鈣、醋酸鍶及醋酸鋇。例如在使用醋酸鋇水溶液進行金屬化合物處理的情況下，宜在醋酸鋇濃度為0.05～100g/L、溫度為30～80℃的條件下進行處理。
例如在第I族元素之鹽及第II族元素之鹽採用如正矽酸鈉、偏矽酸鈉、矽酸鉀等般的第I族元素矽酸鹽水溶液以進行金屬化合物處理的情況下，所形成的金屬化合物被膜2，其主成分除了氫氧化物之外，大多數情況還含有矽酸鹽。另外，就此種矽酸鹽的例子而言，有矽酸鋁、金屬矽酸鹽(金屬為鋁合金基體1所含的金屬)。例如在使用正矽酸鈉水溶液進行金屬化合物處理的情況下，正矽酸鈉濃度宜為0.05～1g/L、溫度宜為30～80℃。
(2)氨、聯胺、聯胺衍生物或水溶性胺化合物
氨、聯胺、聯胺衍生物或水溶性胺化合物水溶液也會表現出鹼性。將鋁合金基體1浸漬於該等水溶液，亦可形成金屬化合物被膜。在鋁合金基體1的表面，會產生以如氫氧化鋁、金屬氫氧化物(金屬為鋁合金基體1所含的金屬)般的氫氧化物為主成分的金屬化合物被膜2。氨、聯胺、聯胺衍生物、水溶性胺為廣義的胺系化合物，除了使用氨、聯胺以外，聯胺衍生物可使用加水聯胺、碳酸聯胺等，水溶性胺可使用甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙烯二胺、烯丙基胺等。例如在使用聯胺的水溶液進行金屬化合物處理的情況下，聯胺濃度宜為0.5～100g/L、溫度宜為30～80℃。
以上所說明的「(1)第I族元素之氫氧化物、第I族元素之鹽、第II族元素之氫氧化物、第II族元素之鹽」及「(2)氨、聯胺、聯胺衍生物或水溶性胺化合物」的具體例子包含如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫銨般的碳酸鹽。藉著使用該等碳酸鹽水溶液進行金屬化合物處理，在鋁合金基體1的表面會形成以該等碳酸鹽、碳酸氫鹽及/或氫氧化物為主成分的金屬化合物被膜2。該等碳酸鹽、碳酸氫鹽及/或氫氧化物亦可含碳酸鋁及/或碳酸金屬鹽(金屬為鋁合金基體1所含的金屬)。另外還可藉由在混合相異種類金屬碳酸鹽的溶液中進行金屬化合物處理，以形成碳酸鋁及鋁合金基體1所含的金屬之碳酸鹽以外的多種碳酸鹽。
例如在使用碳酸鈉水溶液進行金屬化合物處理的情況下，水溶液碳酸鈉濃度宜為0.05～10g/L、溫度宜在30～90℃的範圍內。
(3)水鋁礦處理
可藉由使用水鋁礦處理液的水鋁礦處理進行金屬化合物處理。
水鋁礦處理是指：(1)將水(純水)或0.3%三乙醇胺水溶液或0.3%氨水溶液般的弱鹼性(pH大於7而在12以下(宜為未達12))水溶液(水鋁礦處理液)加熱至50℃以上(宜為80℃以上)，並將鋁合金基體1浸漬於此加熱的水或弱鹼性水溶液、或(2)使鋁合金基體1暴露於加壓水蒸氣中的處理。
在使用純水或水蒸氣作為金屬化合物處理液的情況下，由於金屬化合物處理液為中性，因此嚴格來說並非鹼處理，而在本說明書中，為了方便起見而記載於「鹼處理」的項目。
另外，由於反應為水合反應，為了要使羥基有效地形成，水鋁礦處理所使用的金屬化合物處理液宜為弱鹼性。
藉著進行該水鋁礦處理，在鋁合金基體1的表面會產生以鋁及鋁合金基體1所含的金屬之水合氧化物(水合物)為主體的化合物被膜2。在大多數的情況中，藉由此水鋁礦處理所形成的水鋁礦被膜，係以γ-AlO‧OH或γ-AlO‧OH與α-Al2O3為主成分的無孔性被膜。藉由水鋁礦處理，能夠形成較一致的金屬化合物被膜2，其被膜厚度為0.02～10μm、較佳厚度為005～2μm。
以這種方式進行水鋁礦處理，由於能形成含γ-AlO‧OH為主成分的金屬化合物被膜，亦即在鋁基材表面可緻密而均勻地產生OH基，以及藉由在表面形成許多微細的凹凸而使接觸表面積增加，因此能夠有效提升接合強度，而適合作為本發明所關連之金屬化合物處理。
合適的水鋁礦處理條件如以下所述。
所使用的水鋁礦處理液，係以氨、胺、醇胺、醯胺系物質之至少一者作為添加劑添加於純水，並將pH調整成10～12左右。水鋁礦處理液其中一個合適的例子為3g/L之三乙胺水溶液，其pH約為10。處理溫度宜為在50～100℃的範圍，較佳為80～100℃，更佳為90～100℃。只要在此範圍內，即能夠以較短的時間得到緻密的金屬化合物被膜。
處理時間宜為1～120分鐘。所形成的被膜厚度為0.02～10μm左右。
3-2.酸性處理
於以下揭示酸性處理所使用的金屬化合物處理液的具體例子。
(1)磷酸、磷酸鹽
使用磷酸、磷酸氫金屬鹽(例如磷酸氫鋅、磷酸氫錳、磷酸氫鈣)、磷酸二氫金屬鹽(例如磷酸二氫鈣)、及磷酸金屬鹽(例如磷酸鋅、磷酸錳、磷酸鈣、磷酸鈣鈉、磷酸鋯)等含有-H2PO4、-HPO4或-PO4的磷酸及磷酸鹽溶液，以進行金屬化合物處理。另外，在本說明書中所謂的磷酸，其概念包括正磷酸、偏磷酸、焦磷酸等廣義酸性的磷酸，所謂的磷酸鹽，其概念包括正磷酸、偏磷酸、焦磷酸等廣義酸性的磷酸化合物。
藉著使用磷酸，在鋁合金基體1的表面會形成以磷酸鋁及/或磷酸金屬鹽及/或氫氧化物為主成分的金屬化合物被膜2。
另一方面，藉由使用如磷酸鋅、磷酸氫鋅、磷酸錳、磷酸氫錳、磷酸氫金屬鹽、磷酸二氫金屬鹽、磷酸金屬鹽、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、磷酸鈣、磷酸鈣鈉、磷酸鋯、磷酸釩、磷酸鋯釩般的磷酸鹽(磷酸的金屬鹽)水溶液進行金屬化合物處理，可在鋁合金基體1的表面形成以該等磷酸鹽及/或氫氧化物為主成分的金屬化合物被膜2。該等磷酸鹽及/或氫氧化物之金屬化合物被膜2，亦可含磷酸鋁及/或鋁合金基體1所含的鋁以外的金屬之磷酸金屬鹽。另外還可藉由在混合相異種類金屬的磷酸鹽的溶液中進行金屬化合物處理，形成多種磷酸鹽。
例如在使用磷酸鋯水溶液進行金屬化合物處理的情況下，水溶液的濃度宜為1～100g/L、溫度宜為20～90℃。另外，在使用其他如磷酸、磷酸鋅、磷酸氫鋅、磷酸錳、磷酸氫錳、磷酸氫金屬鹽、磷酸二氫金屬鹽、磷酸金屬鹽、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、磷酸鈣般的磷酸、磷酸鹽水溶液的情況下，水溶液的濃度宜為5～30g/L、溫度宜為20～90℃，關於溫度以25℃～75℃為較佳。另一方面，在使用磷酸鋯、磷酸釩、磷酸鋯釩水溶液的情況下，水溶液的濃度宜為0.2～2g/L、溫度宜為30～70℃，關於溫度以50℃～70℃為較佳。
(2)羧酸、羧酸鹽
使用如單寧酸般的羧酸水溶液，對鋁合金基體1進行金屬化合物處理。藉此，在鋁合金基體1的表面會產生以羧酸之鋁鹽及/或金屬鹽及/或氫氧化物為主成分的金屬化合物被膜。
亦可使用蟻酸、醋酸、草酸、琥珀酸的金屬鹽水溶液進行金屬化合物處理。在此情況下，鋁合金基體1的表面會產生主要為鋁鹽及/或金屬鹽與其一部分附帶有羥基的鹼性金屬化合物被膜2。例如在使用草酸金屬鹽水溶液進行金屬化合物處理情況下，水溶液的濃度宜為0.5～100g/L、溫度宜為30～70℃。
(3)氟化物
將鋁合金基體1浸漬於如氟化氫酸、氟化鈉、氟化鉀、氟化銨、氟化氫銨、氫氟矽酸、矽氟化銨、氫氟硼酸、硼氟化銨般的氟化物水溶液，亦可形成金屬化合物被膜。藉此，在鋁合金基體1的表面會形成金屬化合物被膜2，其主成分係氟化鋁，及/或包含鋁以外的金屬之金屬氟化物，及/或如氫氧化鋁及鋁合金基體1所含金屬之氫氧化物般的氫氧化物。例如在使用氟化氫銨水溶液進行金屬化合物處理的情況下，水溶液的濃度宜為1～60g/L、溫度宜為30～70℃。
在以上內容所揭示的金屬化合物處理之中，宜使用鹼處理的「(1)第I族元素之氫氧化物、第I族元素之鹽、第II族元素之氫氧化物、第II族元素之鹽」及「(3)水鋁礦處理」以及酸性處理的「(1)磷酸、磷酸鹽」所記載的方法。
適合使用第I族元素之氫氧化物、第I族元素之鹽、第II族元素之氫氧化物、第II族元素之鹽的處理以及水鋁礦處理的理由，是因為在鋁合金基體表面容易緻密地形成氫氧化物、水合氧化物，其OH基及酸基容易與三嗪硫醇衍生物之烷氧矽烷水解所產生的矽醇鍵結，及其鍵結強度高的緣故。適合以藉由磷酸、磷酸鹽進行處理的理由，認為是由於以金屬化合物被膜的形式所形成的磷酸鹽化合物具有高極性，而容易與三嗪硫醇衍生物之烷氧矽烷水解所產生的矽醇鍵結的緣故。
另外，在該等之中尤其以水鋁礦處理為較佳。
含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物滲透至金屬化合物被膜2，使得與金屬化合物被膜2反應的部位變多，三嗪硫醇衍生物之烷氧矽烷水解所產生的矽醇與金屬化合物被膜2的羥基、磷酸基、碳酸基、羧基、或氟化物，藉由加熱處理發生脫水反應或脫鹵素反應而產生化學鍵。在以這種方式所產生的含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層3與金屬化合物被膜2之間，能夠得到更強固的結合。
甚至樹脂4在接合之後冷卻收縮時，較厚的金屬化合物被膜2會分散吸收樹脂4與金屬化合物被膜2之間所產生的應力，因而具有防止樹脂4剝離及金屬化合物被膜2發生龜裂的效果。
另外，使用上述溶液的金屬化合物處理，不僅包括將鋁合金基體1的全體或一部分浸漬於溶液(金屬化合物處理液)，還包括藉由噴霧器、塗佈等使鋁合金基體1的表面的全部或一部分被覆著溶液，或使其與溶液接觸。
因此由以上所述明顯可知，金屬化合物被膜2不一定要形成於鋁合金基體1的全部表面，僅在必要的部分適當地形成即可。
另外，當然還可將兩個以上的上述金屬化合物被膜形成方法加以組合以作為金屬化合物處理。
亦即，亦可使用將多種上述金屬化合物處理所使用的溶液(金屬化合物處理液)混合的溶液，以形成金屬化合物被膜。另外還可在使用上述金屬化合物處理所使用的溶液(金屬化合物處理液)中的一種進行金屬化合物處理之後，進一步使用其他種類的金屬化合物處理液進行金屬化合物處理。
藉由上述金屬化合物處理所得到的金屬化合物被膜2，通常會呈粗面化的狀態。亦即，金屬化合物被膜2的表面粗度變得比進行金屬化合物處理前的鋁合金基體1的表面粗度更粗。
例如對於表面粗度Ra為0.10μm以下的鋁合金基體1的表面進行上述粗面化處理，使Ra成為0.12～0.60μm之後，進一步實施上述金屬化合物處理，藉此可形成Ra為0.15μm以上的金屬化合物被膜2。另外，在不進行粗面化處理的情況下，亦即例如在Ra為0.10μm以下的鋁合金基體1的表面不實行粗面化處理而進行金屬化合物處理的情況下，所形成的金屬化合物被膜2的表面粗度Ra未達0.15μm。
金屬化合物被膜2的表面粗面化，可增加形成於金屬化合物被膜2上的含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被膜3與金屬化合物被膜2的接觸面積，因此有助於提升接合強度。
3.含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之被覆
藉由上述方法，在鋁合金基體1的表面形成金屬化合物被膜2之後，使含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物被覆於金屬化合物被膜2。
所使用的含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物只要是例如含烷氧矽烷的三嗪硫醇金屬鹽般已知的物質即可。
亦即，由以下的(式1)或(式2)所揭示的一般式所表示：
【化1】
【化2】
式中的R1、R2及R3為烴。R1為例如H-、CH3-、C2H5-、CH2=CHCH2-、C4H9-、C6H5-、C6H13-之任一者。R2為例如-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2SCH2CH2-、-CH2CH2NHCH2CH2CH2-之任一者。R3為例如-(CH2CH2)2CHOCONHCH2CH2CH2-，或-(CH2CH2)2N-CH2CH2CH2-，於此情況下，N與R3會成為環狀構造。
式中的X為CH3-、C2H5-、n-C3H7-、i-C3H7-、n-C4H9-、i-C4H9-、t-C4H9-之任一者。Y為CH3O-、C2H5O-、n-C3H7O-、i-C3H7O-、n-C4H9O-、i-C4H9O-、t-C4H9O-等烷氧基。式中的n為1、2、3之任一數字。M為鹼金屬，宜為Li、Na、K或Ce。
在被覆形成金屬化合物被膜2之後，為了在金屬化合物被膜2的表面形成含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物的被覆物，而製作出含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之溶液。所使用的溶劑只要能使含烷氧矽烷的三嗪二硫醇衍生物溶解即可，水及醇系溶劑即符合此條件。例如水、甲醇、乙醇、丙醇、卡必醇、乙二醇、聚乙二醇及該等混合溶劑皆可使用。含烷氧矽烷的三嗪二硫醇衍生物適合的濃度為0.001g～20g/L，較佳濃度為0.01g～10g/L。
將具備金屬化合物被膜2的鋁合金基體1浸漬於所得到含烷氧矽烷的三嗪二硫醇衍生物溶液中。溶液合適的溫度範圍、較佳的溫度範圍分別為0℃～100℃、20℃～80℃。另一方面，浸漬時間宜為1分鐘～200分鐘，以3分鐘～120分鐘為較佳。
藉由此浸漬，含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物的烷氧矽烷會部分水解而成為矽醇，因此在浸漬後，含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物成為含矽醇的三嗪硫醇衍生物，在金屬化合物被膜2之間會產生如氫鍵這樣的和緩鍵結，而能夠得到化學性的結合力。
因此，藉由此方式可得到一種鋁合金構件，其係由鋁合金基體1與金屬化合物被膜2及含矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層所構成，並可用於將樹脂接合於表面。
接下來，以乾燥及促進脫水反應為目的而進行熱處理，而將此鋁合金構件加熱至100℃～450℃。藉由此加熱，在含矽醇的三嗪硫醇衍生物的矽醇部分，會與上述金屬化合物被膜2所含的氫氧化物、羧酸鹽、磷酸鹽、矽酸及氟化物之至少一者發生脫水或脫鹵素的鍵結反應，因此含矽醇的三嗪硫醇衍生物變為含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物，而在金屬化合物被膜2之間產生化學性的結合。
因此，進行該加熱處理的結果，可得到一種鋁合金構件，其係由鋁合金基體1與金屬化合物被膜2及脫水矽醇含有三嗪硫醇衍生物被覆層3所構成，並可用於將樹脂接合於表面。
接下來，為了使該含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物與樹脂的接合力更強，可因應必要而適當地將形成於金屬化合物被膜2上的含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物浸漬於含有接合補助劑(例如雙馬來醯亞胺類的N,N'-間亞苯基雙馬來醯亞胺或N,N'-六亞甲基雙馬來醯亞胺這種會因為自由基反應而具有鍵結性的化合物)，與自由基起始劑(如過氧化二異丙苯、過氧化苯甲醯般的過氧化物，或其他種類)的溶液。浸漬後，以30℃～270℃對鋁合金構件實施1分鐘～600分鐘的乾燥‧熱處理。
藉此，含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物，其三嗪硫醇金屬鹽(三嗪硫醇衍生物)部分的金屬離子被除去，硫會成為巰基，該巰基與N,N'-間亞苯基雙馬來醯亞胺之中馬來酸兩個雙鍵部位的其中一個發生反應，而成為鍵結有N,N'-間亞苯基雙馬來醯亞胺而且含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物。
自由基起始劑會因為樹脂成型時的加熱等所產生的熱量而分解並產生自由基，而具有打開上述馬來酸兩個雙鍵部位的另一個，並使其與樹脂反應而鍵結的作用。
進一步因應必要，適當地藉由浸漬或由噴霧器所產生的噴霧等而使在苯、乙醇等有機溶劑溶有過氧化物、氧化還原觸媒等自由基起始劑的溶液附著於鋁合金構件表面，並且使其風乾。
自由基起始劑會因為樹脂成型時的加熱等所產生的熱量而分解產生自由基，而具有打開上述馬來酸兩個雙鍵部位的另一個，或與三嗪硫醇衍生物之金屬鹽部分發生作用，使其與樹脂發生反應而鍵結的作用。
另外，本發明申請案所關連之鋁物品100之金屬化合物被膜2及含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物層3，可藉由例如XPS分析(X射線光電子分光分析)鑑定其成分。
在鋁金屬基體1的表面，將具有金屬化合物被膜2及含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物層3的鋁合金構件與樹脂4接合(複合一體化)，而得到鋁物品100。在加熱的狀態下，將樹脂4配置成與含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物層3相接觸。藉此，樹脂4與含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物3的三嗪硫醇衍生物部分(三嗪硫醇金屬鹽部分或鍵結了雙馬來醯亞胺類的三嗪硫醇衍生物)會以自由基起始劑的自由基為媒介進行反應，而產生化學鍵。
另外，樹脂還可僅配置於含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被膜3的一部分。
在本發明申請之中，樹脂4其概念包括了黏著劑。亦即，在選擇可發揮黏著劑機能的樹脂作為樹脂4的情況，能夠藉由樹脂4將所得到的鋁合金物品100與其他物品黏接。就這些其他物品的例子而言，有由鋁、不銹鋼、鐵、鎂、鈦、鋅、銅或該等金屬或該等合金所構成之金屬製物品以及由樹脂等所構成的物品。在其他物品為金屬製物品的情況下，藉由在其表面形成金屬化合物被膜2及含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物層3，可更進一步提高與黏著劑樹脂4的接合強度。
將加熱過後的樹脂4配置於含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層3上的方法，可例示以下4種方法。
第1種方法，係在金屬模具配置鋁合金構件(包含金屬基體1、金屬化合物被膜2與含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層3)，並在金屬模具中將熔融樹脂射出成型，在得到嵌入式成型品(insert molding)或注塑成型品(outsert molding)時，藉由金屬模具及樹脂的熱量使自由基起始劑分解，並藉由自由基反應使三嗪硫醇衍生物被覆層與樹脂化學性地結合而將鋁合金構件與樹脂4接合的射出成型法。
第2種方法，係在藉由射出成型得到鋁合金構件與樹脂一體成型的射出成型品之後，在賦予荷重的狀態下，將該射出成型品置於烘箱或熱板上加熱而使自由基起始劑分解，藉由自由基反應使其化學性地結合而將鋁合金構件與樹脂接合的第1熔接法。
第3種方法，係將鋁合金構件(包含金屬基體1、金屬化合物被膜2與含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層3)置於熱板上加熱，於其上方配置樹脂成型物品(樹脂4)，持續賦予荷重而使金屬基體與樹脂密接，使其反應並且接合的第2熔接法。
第4種方法，係在鋁合金構件(包含金屬基體1、金屬化合物被膜2與含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層3)塗佈由樹脂所構成之黏著劑(樹脂4)，將欲黏著的其他物品配置於此黏著劑上之後，賦予既定荷重，並放置於室溫或在烘箱內加熱硬化，而藉此使鋁合金物品與樹脂4接合，同時將樹脂4與其他物品之間加以黏著的方法。
黏著劑(樹脂4)亦可含玻璃纖維、陶瓷粉體、碳纖維等強化材料。另外，還可在熱硬化樹脂摻合充填劑，使其浸滲至強化纖維之中，並製成薄片狀未硬化材料的片狀模壓料(Sheet-Molding-Compound，SMC)，或以混合機將充填劑與玻璃纖維等混合至預漬體或熱硬化性樹脂，並製成團狀的團狀模壓料(BMC)。在室溫黏著的情況下，黏著劑必須在室溫發生反應而硬化。
在使用第1種方法的情況下，宜將金屬模具溫度定為20～220℃，將鋁合金構件與樹脂在金屬模具內保持45秒鐘～10分鐘。在使用第2～4種方法的情況下，宜將烘箱或熱板溫度定為30～430℃，並保持在負重的狀態1分鐘～10小時。溫度必須在自由基起始劑的分解溫度以上，保持時間必須足夠使自由基成為三嗪硫醇衍生物與樹脂的化學鍵。
另外，鋁合金構件與樹脂的接合並不受限於將上述射出成型及射出成型品加熱的熔接法，而可使用工業上用於將鋁合金與樹脂接合的任意方法。這種接合方法的適當例子可列舉熱板熔接等。熱板熔接是指使樹脂接觸高溫板等熱源而熔融，並使熔融的樹脂冷卻，在凝固之前按壓鋁合金構件而使其接合的方法。
另外，接合的樹脂4可使用工業上能夠利用的任何樹脂，而宜為具有可與自由基反應的元素、官能基的樹脂。這種樹脂合適的例子有：酚樹脂、氫醌樹脂、甲酚樹脂、聚乙烯酚樹脂、間苯二酚樹脂、三聚氰胺樹脂、甘酞樹脂、環氧樹脂、變性環氧樹脂、聚乙烯甲醛樹脂、聚甲基丙烯酸羥甲酯與其共聚物、聚丙烯酸羥乙酯與其共聚物、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇與其共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚酮醯亞胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、聚碳酸酯樹脂(PC樹脂)、6-耐綸樹脂、66-耐綸樹脂、610-耐綸樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、尿素樹脂、苯乙烯系彈性體樹脂、烯烴系彈性體樹脂、氯乙烯系彈性體樹脂、胺甲酸乙酯系彈性體樹脂、酯系彈性體樹脂、醯胺系彈性體樹脂，及將由該等樹脂選出的兩種以上複合的複合樹脂，以及以玻璃纖維、碳纖維、陶瓷等使該等樹脂強化之後得到的強化樹脂。
另外，在使用黏著劑作為樹脂4的情況下，黏著劑種類並未受到特別限定，而可使用環氧系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、聚胺甲酸乙酯系黏著劑、聚矽氧系黏著劑、橡膠系黏著劑、聚酯系黏著劑、酚系黏著劑、聚醯亞胺系黏著劑、氰基丙烯酸酯系黏著劑、彈性體系黏著劑、熱熔系黏著劑等工業上所利用的黏著劑。就片狀模壓料(SMC)而言，可在不飽和聚酯樹脂摻合碳酸鈣，使其浸滲至玻璃纖維之中，並製成薄片狀之物，就團狀模壓料(BMC)而言，有不飽和聚酯樹脂與碳酸鈣、玻璃纖維短纖維的混合物。
藉由以上方式，可製造出將鋁合金基體1與樹脂4隔著金屬化合物被膜2與含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層3而加以接合的鋁合金物品100。
另外，以本方法所得到的鋁合金物品具有鋁合金基體與樹脂間的接合強度高的優點，除此之外，不需要特別對鋁物品的表面實施機械加工，而且即使不使用黏著劑、應力緩和用的彈性樹脂等，也能夠將樹脂接合，因此能夠減少加工的步驟數，而且能夠使接合部乾淨地完成，並以高尺寸精密度完工。
甚至，藉由將鋁基體1成型精密度差的部分以樹脂4覆蓋住，可使物品以樹脂的成型精密度完工，而能夠得到提高製品產率這樣的優點。
[實施例] (1)洗淨處理
藉由以下所詳細說明的方法，對於長度80mm、寬度20mm、厚度1.5mm之A5052(日本工業規格，JIS A5052P)的鋁合金壓延板(實施例1～22、比較例1～30)及長度80mm、寬度20mm、厚度2.0mm之ADC12(日本工業規格，JIS ADC12)的鋁合金壓鑄板(實施例23～44)進行處理。
在洗淨處理之前，使用Keyence股份有限公司製雷射顯微鏡VK-8710測定表面粗度Ra(JIS B0601：2001所規定的算術平均粗度Ra)。A5052壓延板的Ra為0.08μm，ADC12壓鑄板的Ra為0.10μm。
洗淨處理係藉由將鋁合金基體1浸漬於溫度40℃、鹼成分為30g/L(其中縮合磷酸鹽所占的比例為50～60%)、pH約9.5的水溶液5分鐘而進行。洗淨處理後，以純水清洗1分鐘。
洗淨處理後所測定的表面粗度Ra，在A5052壓延材為0.08μm，在ADC12壓鑄板為0.11μm，與洗淨處理前的試樣相比幾乎沒有改變。
進行洗淨處理之後，進行粗面化處理與金屬化合物處理。
將該等處理條件揭示於表1及表2。
(2)粗面化處理
於表1揭示所使用的處理液(水溶液)種類、濃度及pH、與浸漬於各個處理液的時間。
實施例1～6及實施例23～28之試樣並未施行粗面化處理。
另外，進行粗面化處理的試樣的表面粗度Ra，在A5052壓延材為0.12～0.22μm，在ADC12壓鑄板為0.16～0.19μm。
(3)金屬化合物處理
接下來，以表1及表2所揭示的條件進行金屬化合物處理。
另外，比較例1～22之試樣並未施行金屬化合物處理。
使用磷酸鋅水溶液進行金屬化合物處理的實施例1、7、23、29之試樣及比較例23之試樣，係在鋁合金基體1的表面形成了以磷酸鋅為主成分的金屬化合物被膜。
使用磷酸鋯水溶液進行金屬化合物處理的實施例2、8、24、30之試樣及比較例24之試樣，係在鋁合金基體1的表面形成了以磷酸鋯為主成分的金屬化合物被膜。
使用磷酸鋯釩水溶液進行金屬化合物處理的實施例3、9、25、31之試樣及比較例25之試樣，係在鋁合金基體1的表面形成了以磷酸鋯及磷酸釩為主成分的金屬化合物被膜。
使用氫氧化鈉水溶液進行金屬化合物處理的實施例4、10、26、32之試樣及比較例26之試樣，係在鋁合金基體1的表面形成了以氫氧化物為主成分的金屬化合物被膜。
使用氨水溶液進行金屬化合物處理的實施例5、11、27、33之試樣及比較例27之試樣，係在鋁合金基體1的表面，形成了以氫氧化物為主成分的金屬化合物被膜。
對於實施例6、12～22、28、34～44及比較例28～30之試樣施行水鋁礦處理。
使用濃度3g/L、pH8.0的三乙醇胺水溶液作為水鋁礦處理液。將水溶液溫度定為95℃，使試樣在水溶液中浸漬15分鐘。於是得到了以水鋁礦(其為鋁的水合氧化物，γ-AlO‧OH與α-Al2O3)為主成分的金屬化合物被膜。
另外，如上述方式進行金屬化合物處理的試樣，其表面粗度Ra，進行粗面化處理的情況下，在A5052壓延材為0.16～0.25μm，在ADC12壓鑄板為0.18～0.22μm，並未施行粗面化處理的情況下，在A5052壓延材為0.11～0.13μm，在ADC12壓鑄板為0.13～0.15μm。
於表3～4揭示實施例及比較例試樣之金屬化合物處理後的表面粗度Ra之測定結果。關於並未施行金屬化合物處理的試樣，係揭示粗面化處理後的表面粗度Ra測定結果。
(3)含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之被覆
接下來，將實施例試樣之全部(實施例1～44)及比較例12～22之試樣，浸漬於含烷氧矽烷的三嗪硫醇溶液中。
所使用的含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物溶於乙醇95：水5(體積比)之溶劑，得到三乙氧基矽基丙基胺基三嗪硫醇單鈉濃度為0.7g/L的溶液。在室溫浸漬於該三乙氧基矽基丙基胺基三嗪硫醇單鈉溶液30分鐘。
其後，將該等試樣置於烘箱內，以160℃熱處理10分鐘使反應結束，並且乾燥。接下來在室溫將其浸漬於含有濃度為1.0g/L的N,N'-間亞苯基雙馬來醯亞胺(N,N'-1,3-亞苯基雙馬來醯亞胺)與濃度2g/L的過氧化二異丙苯基的丙酮溶液10分鐘，並在烘箱內以150℃熱處理10分鐘。其後，在室溫以濃度2g/L的過氧化二異丙苯基的乙醇溶液對試樣全部的表面噴霧，並且風乾。
(4)與樹脂的接合
將表1及表2所揭示的樹脂與各試樣接合，得到鋁合金物品之試樣。
實施例16、18、20、22、38、40、42及44之試樣，係藉由射出成型進行接合。
亦即，使樹脂在金屬模具內成型，而成為長度80mm、寬度20mm、厚度3mm的板，將其中一面的末端部而長度12mm、寬度20mm的部分配置於經過上述處理的鋁合金板試樣的末端部上，與長度12mm、寬度20mm的部分接觸，將此部分接合。
實施例1～15、17、19、21、23～37、39、41、43及比較例1～28之試樣，係藉由熔接法(上述第2熔接法)進行接合。
亦即，以耐熱膠帶將各個試樣固定，使其與表1及表2所揭示的各種樹脂板接觸，然後將被耐熱膠帶固定住的試樣配置於加熱體上，溫度設定在各樹脂的樹脂熔點(或可熔融的溫度)，由上方對此試樣施加9kgf的荷重，使其熱熔接，藉此得到與上述射出成型所得到鋁合金物品試樣相同形狀的鋁合金物品試樣。
於以下詳細說明所使用樹脂。
實施例16及38之試樣，係在320℃將Polyplastics股份有限公司製PPS樹脂(FORTRON PPS 1140A64)射出成型，而得到鋁物品試樣。
實施例18及40之試樣，係在270℃將三菱工程塑料股份有限公司製PC/ABS樹脂(Iupilon MB2215R)射出成型，而得到鋁物品試樣。
實施例20及42之試樣，係在295℃將東麗股份有限公司製66耐綸(Amilan CM3001-N)射出成型，而得到鋁物品試樣。
實施例22及44之試樣，係在230℃將三菱化學股份有限公司製TPEE彈性體樹脂(Primalloy B1600N)射出成型，而得到鋁物品試樣。
實施例1～14、23～36及比較例1～30之試樣，係採用旭化成化學股份有限公司製ABS樹脂(Stylac(R)-ABS泛用026)之樹脂板並固定成上述形狀，將所得到的試樣配置於設定在230℃的加熱體上使其熔接，而藉此得到鋁合金物品試樣。
實施例15及37之試樣，係採用Polyplastics股份有限公司製的PPS樹脂(FORTRON PPS 1140A64)樹脂板並固定成上述形狀，將所得到的試樣配置於設定在320℃的加熱體上使其熱熔接，而藉此得到鋁合金物品試樣。
實施例17及39之試樣，係採用三菱工程塑料股份有限公司製的PC/ABS樹脂(Iupilon MB2215R)樹脂板並固定成上述形狀，將所得到的試樣配置於設定在260℃的加熱體上使其熔接，而藉此得到鋁合金物品試樣。
實施例19及41之試樣，係採用東麗股份有限公司製66耐綸(Amilan CM3001-N)的樹脂板並固定成上述形狀，將所得到的試樣配置於設定在290℃的加熱體上使其熱熔接，而藉此得到鋁合金物品試樣。
實施例21及43之試樣，係採用三菱化學股份有限公司製TPEE彈性體樹脂(Primalloy B1600N)之樹脂板並固定成上述形狀，將所得到的試樣配置於設定在230℃的加熱體上使其熱熔接，而藉此得到鋁合金物品試樣。
(5)強度評估
對於實施例1～20、23～42及比較例1～30之試樣，進行以下詳細說明的拉伸測試。
另一方面，對於實施例21、22、43及44之試樣，進行以下詳細說明的90度剝離測試。
拉伸測試係使用島津製作所製Autograph AG-10TD測試機進行，分別將鋁合金物品試樣的鋁板部(鋁合金基材)與樹脂板部(樹脂)的末端部(接合部與相反側的末端部)以扁平夾盤夾住，並以拉伸速度5mm/分鐘拉伸至破裂為止。將破裂為止所到達的最高荷重除以接合面積(長度12mm×寬度20mm)，將求得的應力定為接合強度(拉伸剪切強度)。對各試樣進行3次測試。
另外，在90度剝離測試之中，使用固定夾具將該合金基體固定於拉伸測試機的固定台，並使鋁合金物品試樣的鋁板部(鋁合金基材)及樹脂的接合面成為水平，然後將遠離樹脂接合部的部分以扁平夾盤夾住，往與接合面成90度角的方向移動該扁平夾盤而以100mm/分鐘的速度剝離，藉此求得剝離強度(最高到達荷重除以接合長度(長度20mm)所求得的應力)。對各試樣進行3次測試。
於表3及表4揭示拉伸測試結果(拉伸剪切強度)及90度剝離測試結果(90度剝離強度)。
表3及表4的結果，係對於各試樣進行3次測試結果的平均值。
實施例試樣全部都在3.0MPa以上，而表現出優異的拉伸剪切強度。另一方面，比較例試樣即使是最高的試樣也只有1.6MPa，與實施例試樣的結果相比顯然不佳。在實施例試樣中，確認了破裂是發生在接合面或樹脂部。進一步而言，關於在接合面發生的破裂面(鋁合金板側)，認為其有樹脂或黏著劑的附著，而確認了破裂的一部分發生在樹脂內。
進行90度剝離測試的實施例試樣，其90度剝離強度為1.3N/mm，而表現出夠高的數值。
1．．．鋁合金基體
2．．．金屬化合物被膜
3．．．含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被膜
4．．．樹脂
圖1係本發明所關連之鋁合金物品的剖面圖。
圖2係以往的鋁合金物品的剖面圖。
1．．．鋁合金基體
2．．．金屬化合物被膜
3．．．含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被膜
4．．．樹脂
100．．．鋁合金物品

Claims (20)

  1. 一種鋁合金物品，其係包含鋁或鋁合金所構成之基體、與透過含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層而接合於該基體表面之至少一部分之樹脂，其特徵為：在前述基體與前述含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層之間包含金屬化合物被膜，該金屬化合物被膜係含有由氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者。
  2. 如申請專利範圍第1項之鋁合金物品，其中，前述金屬化合物被膜含有金屬之水合氧化物及氫氧化物之至少一者。
  3. 如申請專利範圍第2項之鋁合金物品，其中，前述金屬化合物被膜含有水合氧化物γ-AlO‧OH。
  4. 如申請專利範圍第1項之鋁合金物品，其中，前述金屬化合物被膜含有由磷酸氫金屬鹽、磷酸二氫金屬鹽及磷酸金屬鹽所構成之群中選出之至少一者磷酸鹽。
  5. 如申請專利範圍第4項之鋁合金物品，其中，前述金屬化合物被膜含有由磷酸鋅、磷酸氫鋅、磷酸錳、磷酸氫錳、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、磷酸鈣、磷酸鈣鈉、磷酸鋁、磷酸鋯、磷酸釩及磷酸鋯釩所構成之群中選出之至少一者。
  6. 一種製造方法，其係使用含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物以將樹脂接合於鋁或鋁合金所構成之基體之至少一部分之鋁合金物品之製造方法，其特徵為包含：使用水蒸氣、或由第I族元素之氫氧化物、第I族元素之鹽、第II族元素之氫氧化物、第II族元素之鹽、氨、銨鹽、聯胺、聯胺衍生物、胺類、磷酸、磷酸鹽、碳酸鹽、羧酸、羧酸鹽、矽酸、矽酸鹽及氟化物選出之至少一者之水溶液，在前述基體表面之至少一部分形成金屬化合物被膜之步驟，該金屬化合物被膜係含有由氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者；使前述金屬化合物被膜接觸含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之步驟；及使接觸前述含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物的部分與樹脂接合之步驟。
  7. 如申請專利範圍第6項之製造方法，其中，形成前述金屬化合物被膜之步驟係使用pH大於7而為12以下且溫度為80℃以上之水溶液，以形成含γ-AlO‧OH的前述金屬化合物被膜。
  8. 如申請專利範圍第6項之製造方法，其中，形成前述金屬化合物被膜之步驟係使用水蒸氣，以形成含γ-AlO‧OH的前述金屬化合物被膜。
  9. 如申請專利範圍第6項之製造方法，其中，前述水溶液含有由磷酸鋅、磷酸氫鋅、磷酸錳、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、磷酸鈣鈉、磷酸鈣、磷酸鋯、磷酸釩及磷酸鋯釩所構成之群中選出之至少一者。
  10. 如申請專利範圍第6～9項中任一項之製造方法，其中，在形成前述金屬化合物之步驟之前，包含使前述鋁合金基體表面粗度增加之粗面化處理步驟。
  11. 一種鋁合金構件，其係在鋁或鋁合金所構成之基體與該基體表面之至少一部分，被覆含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物或含矽醇的三嗪硫醇衍生物，其特徵為：在前述基體與前述含脫水矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層或前述含矽醇的三嗪硫醇衍生物被覆層之間包含金屬化合物被膜，該金屬化合物被膜係含有由氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者。
  12. 如申請專利範圍第11項之鋁合金構件，其中，前述金屬化合物被膜含有金屬之水合氧化物及氫氧化物之至少一者。
  13. 如申請專利範圍第12項之鋁合金構件，其中，前述金屬化合物被膜含有水合氧化物γ-AlO‧OH。
  14. 如申請專利範圍第11項之鋁合金構件，其中，前述金屬化合物被膜含有由磷酸氫金屬鹽、磷酸二氫金屬鹽及磷酸金屬鹽所構成之群中選出之至少一者之磷酸鹽。
  15. 如申請專利範圍第14項之鋁合金構件，其中，前述金屬化合物被膜含有由磷酸鋅、磷酸氫鋅、磷酸錳、磷酸氫錳、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、磷酸鈣、磷酸鈣鈉、磷酸鋁、磷酸鋯、磷酸釩及磷酸鋯釩所構成之群中選出之至少一者。
  16. 一種製造方法，其係使鋁或鋁合金所構成之基體之至少一部分接觸含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之鋁合金構件之製造方法，其特徵為包含：使用水蒸氣、或由第I族元素之氫氧化物、第I族元素之鹽、第II族元素之氫氧化物、第II族元素之鹽、氨、銨鹽、聯胺、聯胺衍生物、胺類、磷酸、磷酸鹽、碳酸鹽、羧酸、羧酸鹽、矽酸、矽酸鹽及氟化物選出之至少一者之水溶液，在前述基體表面之至少一部分形成金屬化合物被膜之步驟，該金屬化合物被膜係含有由氫氧化物、水合氧化物、銨鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及氟化物所構成之群中選出之至少一者；與使前述金屬化合物被膜接觸含烷氧矽烷的三嗪硫醇衍生物之步驟。
  17. 如申請專利範圍第16項之製造方法，其中，形成前述金屬化合物被膜之步驟係使用pH大於7而為12以下且溫度為80℃以上之水溶液，以形成含γ-AlO‧OH的前述金屬化合物被膜。
  18. 如申請專利範圍第16項之製造方法，其中，形成前述金屬化合物被膜之步驟係使用水蒸氣，以形成含γ-AlO‧OH的前述金屬化合物被膜。
  19. 如申請專利範圍第16項之製造方法，其中，前述水溶液含有由磷酸鋅、磷酸氫鋅、磷酸錳、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、磷酸鈣鈉、磷酸鈣、磷酸鋯、磷酸釩及磷酸鋯釩所構成之群中選出之至少一者。
  20. 如申請專利範圍第16～19項中任一項之製造方法，其中，在形成前述金屬化合物之步驟之前，包含使前述鋁合金基體表面粗度增加之粗面化處理步驟。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101134923B1 (ko) * 2011-08-10 2012-04-17 한국기초과학지원연구원 고분자 수지-알루미늄 결합체 및 이의 제조방법
JP5772966B2 (ja) * 2011-09-26 2015-09-02 日本軽金属株式会社 アルミ樹脂接合体及びその製造方法
US9484327B2 (en) * 2013-03-15 2016-11-01 Qualcomm Incorporated Package-on-package structure with reduced height
JP6178612B2 (ja) * 2013-05-10 2017-08-09 古河電気工業株式会社 アルミニウム・樹脂複合体、アルミニウム絶縁電線及びフラットケーブル並びにそれらの製造方法
JP6053162B2 (ja) * 2013-06-18 2017-01-18 株式会社日立製作所 パッファシリンダの製造方法
JP6077422B2 (ja) * 2013-08-30 2017-02-08 株式会社日立製作所 耐摩耗材及びその製作方法並びにパッファシリンダ及びその製作方法とパッファ型ガス遮断器
JP5916678B2 (ja) 2013-10-03 2016-05-11 古河電気工業株式会社 アルミニウム・樹脂複合体、アルミニウム絶縁電線及びフラットケーブル並びにそれらの製造方法
JP2015070994A (ja) * 2013-10-04 2015-04-16 日新製鋼株式会社 剃刀刃のガードブレードおよびその製造方法
KR20150058859A (ko) * 2013-11-21 2015-05-29 삼성전자주식회사 금속 대상체의 피막 형성 조성물, 피막 및 이의 제조방법.
US10329447B2 (en) * 2014-04-14 2019-06-25 Dielectric Coating Industries Polymer based roll coating
JP6280834B2 (ja) 2014-08-07 2018-02-14 本田技研工業株式会社 異種材接合体及びその製造方法
JP2016089261A (ja) * 2014-11-11 2016-05-23 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金材、接合体、自動車用部材、及びアルミニウム合金材の製造方法
CN104630770A (zh) * 2015-02-16 2015-05-20 中国科学院青海盐湖研究所 铜金属表面防腐蚀处理方法
JP6519365B2 (ja) * 2015-07-07 2019-05-29 富士通株式会社 接合体、接合体の製造方法、冷却システム、及び情報処理装置
CN105568275A (zh) * 2015-12-31 2016-05-11 芜湖市金宇石化设备有限公司 一种汽车铝制踏板防腐蚀处理用防腐基础液
CN105624685A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 芜湖市金宇石化设备有限公司 一种汽车铝制踏板防腐蚀处理用防腐基础液的制备方法
CN105463438A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 芜湖市金宇石化设备有限公司 一种汽车铝制踏板防腐蚀处理方法
KR102627720B1 (ko) * 2016-09-23 2024-01-23 삼성전자주식회사 알루미늄합금-수지 복합체 및 그 제조방법
JP6441295B2 (ja) * 2016-12-26 2018-12-19 本田技研工業株式会社 接合構造体及びその製造方法
CN110114899B (zh) * 2016-12-28 2022-06-14 大日本印刷株式会社 电池用包装材料用铝合金箔、电池用包装材料和电池
WO2019017026A1 (ja) * 2017-07-19 2019-01-24 昭和電工株式会社 アルミニウム物品表面の処理方法
CN112770904B (zh) * 2018-09-28 2022-08-23 日本制铁株式会社 粘接接合结构体及汽车用部件
CN111318435A (zh) * 2018-12-14 2020-06-23 北京小米移动软件有限公司 壳体表面处理方法及电子设备
JP7319610B2 (ja) * 2019-02-15 2023-08-02 国立大学法人 東京大学 複合部材の製造方法、及び複合部材
JP7434901B2 (ja) * 2020-01-08 2024-02-21 株式会社デンソー 構造体
JP7311105B2 (ja) * 2020-02-05 2023-07-19 学校法人 芝浦工業大学 締結部材及びその製造方法
US11926899B2 (en) 2020-12-04 2024-03-12 Raytheon Company Process for application of oxyhydroxides coating for aluminum containing material

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4961967A (en) * 1988-08-08 1990-10-09 Dow Corning Corporation Primer compositions
CN1089311A (zh) * 1992-03-20 1994-07-13 冯锦 铝或铝合金阳极氧化膜染色工艺
JP3432603B2 (ja) 1994-07-18 2003-08-04 富士通株式会社 筐体の製造方法
US6056834A (en) * 1996-11-25 2000-05-02 Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. Magnesium alloy and method for production thereof
JPH11222683A (ja) * 1998-02-03 1999-08-17 Kobe Steel Ltd 表面処理アルミニウム合金板及びその製造方法
JP3823189B2 (ja) * 2000-01-18 2006-09-20 株式会社東亜電化 金属表面皮膜の反応性保持方法
FR2813316B1 (fr) * 2000-08-29 2002-10-18 Pechiney Rhenalu Procede de fabrication de bandes tres minces en alliage aluminium-fer
JP4359001B2 (ja) * 2001-03-02 2009-11-04 本田技研工業株式会社 陽極酸化膜改質方法、陽極酸化膜構造及びアルミニウム合金製船外機
EP1559541B1 (en) 2002-11-08 2008-05-07 Taisei Plas Co., Ltd. Composite article of aluminum alloy with resin and method for production thereof
JP4512825B2 (ja) * 2005-02-07 2010-07-28 国立大学法人岩手大学 水溶性アルコキシシラン含有トリアジンジチオール金属塩及びその製造方法、並びにそれを用いた固体表面への反応性付与方法及び表面反応性固体
JP4124471B2 (ja) * 2005-03-28 2008-07-23 地方独立行政法人 岩手県工業技術センター 金属表面の処理方法
JP2006305838A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Nissan Motor Co Ltd 樹脂複合体及びその製造方法
JP4750096B2 (ja) * 2007-11-07 2011-08-17 株式会社新技術研究所 マグネシウム合金物品、マグネシウム合金部材およびその製造方法
CN102076883B (zh) * 2008-06-24 2013-02-06 株式会社新技术研究所 铁合金物品、铁合金构件及其制造方法
JP2010254793A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Sulfur Chemical Institute Inc 樹脂複合体の製造方法及び樹脂複合体

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