WO2013128595A1 - 金属・樹脂複合体の製造方法及び金属・樹脂複合体 - Google Patents

金属・樹脂複合体の製造方法及び金属・樹脂複合体 Download PDF

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resin
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秀昭 菊池
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株式会社 京信
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    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/02—Aluminium

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a metal / resin composite and a metal / resin composite.
  • Metal / resin composites in which metal members and resins are integrated are widely used in the fields of automobile parts, home appliances, portable electronic devices, industrial equipment parts, interior members, exterior members, and the like.
  • the metal / resin has been directly integrated with the metal member and resin without using screws that complicate the assembly process and adhesives that deteriorate over time. Complexes have been developed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • FIG. 12 is a flowchart shown for explaining the metal / resin composite manufacturing method described in Patent Document 1.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the method for producing the metal / resin composite described in Patent Document 2.
  • FIG. 14 and FIG. 15 are flowcharts for explaining the metal / resin composite manufacturing method described in Patent Document 3.
  • the metal member preparing step for preparing the metal member, and all or one of the surfaces of the metal member are prepared.
  • the metal / resin composite manufacturing method described in Patent Document 1 includes a steel material, an aluminum alloy, a magnesium alloy, a copper alloy, a titanium alloy, stainless steel, and the like in the metal member preparation step.
  • a metal member is prepared.
  • a fine concavo-convex structure forming step for forming a micro concavo-convex structure (first concavo-convex structure) on the surface of the metal member by etching using a caustic soda solution.
  • a neutralization step for removing black smut of fine particles composed of copper, silicon, etc.
  • the method for producing a metal / resin composite described in Patent Document 2 includes any metal of aluminum, aluminum alloy, magnesium, magnesium alloy, copper, or copper alloy in the metal member preparation step. Are preparing. Further, in the uneven structure forming process, after performing a pretreatment process including an etching process using caustic soda and a neutralization process (smut removal process), it is immersed in warm water for 5 minutes to form a microporous material on the metal surface. The hot water process which forms the hydroxyl-containing film of this is implemented. In the metal member / resin integration step, the metal member and the resin are integrated using an insert molding method.
  • the metal / resin composite manufacturing method described in Patent Document 3 uses a metal member produced from an AlSi alloy by die casting as shown in FIG. 14. .
  • the uneven structure forming step after performing the first uneven structure forming step of roughening the surface of the metal member by blasting, an etching process using an etching solution prepared by adding aluminum chloride to a hydrochloric acid solution.
  • the second concavo-convex structure forming step is performed in which the concavo-convex structure is formed on the surface of the metal member in which the convex portion in which the silicon crystal protrudes and precipitates is formed inside the concave portion.
  • the metal member / resin integration step the metal member and the resin are integrated using an insert molding method.
  • Patent Document 3 also describes that the second uneven structure forming step may be performed without performing the first uneven structure forming step (see FIG. 15).
  • the uneven structure forming step includes three steps of a first uneven structure forming step, a neutralizing step, and a second uneven structure forming step. There is also a problem that the process is long.
  • the metal member and the resin are integrated with a high bonding force without using an aqueous solution containing any one or more of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound or performing a blasting treatment.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a metal / resin composite capable of producing a metal / resin composite.
  • the present invention also relates to a metal / resin composite in which a metal member and a resin are integrated with a high bonding force, using an aqueous solution containing at least one of hydrazine, ammonia and a water-soluble amine compound, or blasting.
  • the object is to provide a metal / resin composite that can be produced without any treatment.
  • a method for producing a metal / resin composite according to the present invention includes a metal member preparation step for preparing a metal member, and formation of a concavo-convex structure for forming a complicated concavo-convex structure on all or part of the surface of the metal member.
  • a metal for producing a metal / resin composite having a process and a metal member / resin integration step for integrating the metal member and the resin, wherein the metal member and the resin are integrated -A method for producing a resin composite, wherein the metal member prepared in the metal member preparation step is a metal member produced by die-casting from an AlSi alloy containing 6 to 18% by weight of Si.
  • the concavo-convex structure forming step includes a first concavo-convex structure forming step of forming a first concavo-convex structure on the surface of the metal member by an etching process using a strongly basic solution, and the first concavo-convex structure in the first concavo-convex structure.
  • the second concavo-convex structure forming step is performed by an etching process using a solution containing nitric acid and hydrofluoric acid.
  • the second concavo-convex structure forming step is performed by etching using sulfuric acid and nitric acid.
  • the second concavo-convex structure forming step is performed without using an aqueous solution containing any one or more of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound. It is preferable to form a recess.
  • the first recess is formed without performing a blasting process in the first uneven structure forming step.
  • the metal member and the resin are preferably integrated using an insert molding method.
  • the metal / resin composite of the present invention is a metal / resin composite having a structure in which a metal member and a resin are integrated, and the metal member contains 6 wt% to 18 wt% of Si.
  • a complicated concavo-convex structure is formed on all or part of the surface of a metal member produced from a contained AlSi alloy using a die casting method, and a complicated concavo-convex structure is formed in the metal member.
  • EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • the content is preferably 4% by weight or less.
  • the metal member has a structure composed of a dendritic crystal of primary crystal Al solid solution and an Al—Si eutectic, and the metal member is complicated.
  • the surface on which the concavo-convex structure is formed is observed with an SEM (scanning electron microscope), it preferably has a structure in which all or part of the Si particles in the Al—Si eutectic are removed.
  • Si particles having a particle size of 1 ⁇ m or more are observed. Preferably it is not present.
  • the metal member and the resin can be integrated with a high bonding force, as can be seen from test examples described later.
  • the reason is as follows. That is, in the method for producing a metal / resin composite according to the present invention, a metal member produced from an AlSi alloy containing 6 wt% to 18 wt% Si by die casting is used.
  • the AlSi alloy before the structure forming step has a structure composed of dendritic crystals of primary Al solid solution and Al—Si eutectic. Therefore, a plurality of fine Si particles are exposed on the surface of the metal member (particularly the inner surface of the first recess) after the surface of the metal member is roughened by the first uneven structure forming step.
  • the method for producing a metal / resin composite of the present invention in the second concavo-convex structure forming step, all or part of the Si particles exposed on the inner surface of the first concave portion is selectively removed by etching. Since the recess is formed, it is not necessary to use an aqueous solution containing at least one of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound. Further, according to the method for producing a metal / resin composite of the present invention, in the first concavo-convex structure forming step, the first concavo-convex structure is formed by etching treatment using a strongly basic solution. There is no need to implement.
  • the method for producing a metal / resin composite according to the present invention uses a metal member and a resin without using an aqueous solution containing any one or more of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound or performing a blast treatment.
  • This is a method for producing a metal / resin composite capable of producing a metal / resin composite integrated with a high bonding force.
  • the second concavo-convex structure forming step is performed by etching using a solution containing nitric acid and hydrofluoric acid.
  • the second concavo-convex structure forming step can also be performed by etching using sulfuric acid and nitric acid.
  • the metal / resin composite of the present invention is a metal / resin composite in which a metal member and a resin are integrated with a high bonding force, as can be seen from test examples described later. Moreover, since the metal / resin composite of the present invention can be produced by the production method of the metal / resin composite of the present invention, as can be seen from each embodiment described later and test examples described later, hydrazine and ammonia And an aqueous solution containing any one or more of the water-soluble amine compounds can be produced without performing a blast treatment.
  • the metal / resin composite of the present invention is a metal / resin composite in which a metal member and a resin are integrated with a high bonding force, and any one or more of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound. It becomes a metal / resin composite that can be manufactured without using an aqueous solution containing selenium or performing a blasting treatment.
  • FIG. 3 is a flowchart shown for explaining a method for producing a metal / resin composite according to Embodiment 1. It is a figure shown in order to demonstrate a metal member preparation process. It is a figure shown in order to demonstrate an uneven
  • FIG. It is a figure which shows the analysis result of the metal member in Example 2.
  • FIG. It is a figure which shows the analysis result of the metal member in the comparative example 1.
  • 3 is a flowchart shown for explaining a method for producing a metal / resin composite described in Patent Document 1.
  • 5 is a flowchart shown for explaining a method for producing a metal / resin composite described in Patent Document 2.
  • 10 is a flowchart shown for explaining a method for producing a metal / resin composite described in Patent Document 3.
  • 10 is a flowchart shown for explaining a method for producing a metal / resin composite described in Patent Document 3.
  • FIG. 1 is a flowchart shown for explaining a method for producing a metal / resin composite according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a figure shown in order to demonstrate a metal member preparation process.
  • 2A to 2E are process diagrams.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the uneven structure forming step.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating the surface state of the metal member before the concavo-convex structure forming step is performed
  • FIG. 3B is a diagram illustrating the surface state of the metal member after the concavo-convex structure forming step is performed.
  • Yes FIG. 3 (c) is an enlarged view of FIG. 3 (b), and FIG.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the metal member / resin integration step.
  • 4A to 4D are process diagrams.
  • the method for producing a metal / resin composite according to Embodiment 1 is a method for producing a metal / resin composite for producing a metal / resin composite having a structure in which a metal member and a resin are integrated.
  • a metal member preparing step for preparing a metal member, a concavo-convex structure forming step for forming a complicated concavo-convex structure on all or part of the surface of the metal member, and the metal member and the resin are integrated.
  • a metal member / resin integration step is demonstrates in order of a process.
  • Metal member preparation step In the metal member preparation step, a metal member prepared from an AlSi alloy containing 6 wt% to 18 wt% of Si by die casting is prepared.
  • the metal member preparation step is performed, for example, as follows. First, as shown in FIG. 2A, hot water made of an AlSi alloy containing 6 wt% to 18 wt% of Si is supplied to the pouring gate portion of the die casting mold. Next, as shown in FIG. 2 (b), hot water is injected into the cavity of the die casting mold and then cooled to solidify the hot water. Next, as shown in FIGS. 2C and 2D, after the die casting mold is opened, the solidified AlSi alloy is removed from the die casting mold. Finally, as shown in FIG. 2E, the solidified Al alloy is shaped into a metal member.
  • the Si content is set in the range of 6 to 18% by weight when the Si content is less than 6% by weight. This is because the formation ratio of the second recess is too small, and it may be difficult to integrate the metal member and the resin with a high bonding force, and the Si content exceeds 18% by weight. This is because the formation ratio of the second recess formed in the second uneven structure forming process described above becomes too large, and it may be difficult to integrate the metal member and the resin with a high bonding force. is there.
  • the metal member produced from the AlSi alloy by using the die casting method is prepared because the metal member produced from the AlSi alloy by using the die casting method is primary Al Since it has a structure composed of a solid solution dendrite crystal and an Al—Si eutectic, the concavo-convex structure is complicated on all or part of the surface of the metal member by performing the concavo-convex structure forming step of the subsequent step. It is because it becomes possible to form.
  • the shape, size, structure, etc. of the metal member to be prepared are not particularly limited, and metal materials having various shapes, sizes, structures can be used.
  • a metal member manufactured using a die casting method may be used, or a metal member manufactured using a die casting method may be purchased from the outside.
  • general die casting conditions (cooling rate of 50 ° C./cooling rate) such that a metal member having a structure composed of a dendritic crystal of primary Al solid solution and an Al—Si eutectic is prepared. Die casting is preferably performed at a second to 800 ° C./second).
  • Concave and convex structure forming step is a step of forming a complicated concave and convex structure on all or part of the surface of the metal member, and the first concave and convex structure forming the first concave and convex structure on the surface of the metal member.
  • the resin enters the concave portion of the “complex uneven structure” formed on the surface of the metal member, so that the metal member and the resin are high. It becomes possible to integrate with the joining force.
  • the concavo-convex structure forming step it is necessary to form a complicated concavo-convex structure at least in a portion to be a joint surface with the resin, and even if a complicated concavo-convex structure is formed on the entire surface of the metal member Alternatively, a complicated uneven structure may be formed on a part of the surface of the metal member.
  • First concavo-convex structure forming step is a step of roughening the surface of the metal member, and the first concavo-convex structure is formed on the surface of the metal member by etching using a strongly basic solution. It is a process to do.
  • the strong basic solution is not particularly limited, but for example, a caustic soda aqueous solution and a caustic potash aqueous solution can be suitably used.
  • the temperature of the strongly basic solution and the treatment time are not particularly limited.
  • Second concavo-convex structure forming step The second concavo-convex structure forming step selectively etches and removes all or a part of the Si particles exposed on the inner surface of the first concavo-convex structure in the first concavo-convex structure, thereby forming the first concavo-convex structure in the first concavo-convex structure. This is a step of forming a second recess that is finer than the first recess on the inner surface.
  • the second concavo-convex structure forming step is performed by an etching process using a solution containing nitric acid and hydrofluoric acid. As a result, it is possible to selectively etch away all or part of the Si particles exposed on the inner surface of the first recess in the first uneven structure.
  • the concentration of the solution containing nitric acid and hydrofluoric acid and the mixing ratio of nitric acid and hydrofluoric acid are not particularly limited.
  • the temperature and treatment time of the solution containing nitric acid and hydrofluoric acid are not particularly limited.
  • Metal member / resin integration step is a step of integrating the metal member and the resin.
  • the metal member and the resin are integrated using an insert molding method. I am going to let you.
  • the insert molding method is performed as follows, for example. First, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a metal member having a concavo-convex structure complicated at least at a portion to be a joint surface with a resin at a predetermined position inside the resin molding die. Place. Next, as shown in FIG. 4C, after the resin molding die is closed, the molten resin is injected into the cavity of the resin molding die and then cooled to solidify the resin. Next, as shown in FIG. 4D, after the resin molding die is opened, the integrated metal / resin composite is taken out from the resin molding die. Finally, the metal / resin composite taken out is subjected to a necessary shaping process to obtain the metal / resin composite according to Embodiment 1.
  • the metal / resin composite according to Embodiment 1 can be manufactured.
  • the method for producing a metal / resin composite according to Embodiment 1 it is possible to integrate the metal member and the resin with a high bonding force, as can be seen from the test examples described later.
  • the reason is as follows. That is, in the method for producing a metal / resin composite according to Embodiment 1, a metal member produced from an AlSi alloy containing 6 wt% to 18 wt% of Si using a die casting method is used.
  • the AlSi alloy before the step of forming the concavo-convex structure has a structure composed of dendritic crystals of primary Al solid solution and Al—Si eutectic.
  • the method for manufacturing the metal / resin composite according to Embodiment 1 in the second concavo-convex structure forming step, all or part of the Si particles exposed on the inner surface of the first concave portion is selectively etched away. Since the second recess is formed, it is not necessary to use an aqueous solution containing one or more of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound.
  • the metal / resin composite manufacturing method according to the first embodiment in the first concavo-convex structure forming step, the first concavo-convex structure is formed by etching using a strongly basic solution. There is no need to perform processing.
  • the method for producing a metal / resin composite according to Embodiment 1 uses a metal member without using an aqueous solution containing any one or more of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound, or performing a blast treatment.
  • This is a method for producing a metal / resin composite capable of producing a metal / resin composite in which a resin and a resin are integrated with a high bonding force.
  • the second concavo-convex structure forming step is performed without using an aqueous solution containing any one or more of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound. Since it becomes possible to form 2 recessed parts, the problem that the manufacturing method of the metal / resin composite described in Patent Document 1 is not preferable in terms of safety environment can be solved.
  • the hydrofluoric acid used in the method for manufacturing the metal / resin composite according to Embodiment 1 is a toxic chemical similar to hydrazine, but is generally used in the manufacturing process of semiconductor devices and liquid crystal display devices. Since the handling method has been established at an industrial level, the safety and environmental problems are small compared to hydrazine.
  • the metal / resin composite manufacturing method in the second concavo-convex structure forming step, all or part of the Si particles are selectively removed by etching to form the second recess. Therefore, all or part of the Si particles can be removed by etching without performing ultrasonic irradiation.
  • the entire surface of the metal member is complicated in all or part of the first uneven structure forming process and the second uneven structure forming process. Therefore, the process can be made shorter than in the case of the method for producing a metal / resin composite described in Patent Document 1.
  • the first recess is formed without performing the blasting process. This eliminates the problem that the metal / resin composite manufacturing method does not have a rough textured surface on the metal member and limits the industrially applicable range of the metal / resin composite. be able to.
  • the metal / resin composite according to Embodiment 1 is a metal / resin composite in which the metal member and the resin are integrated with a high bonding force, as can be seen from test examples described later.
  • the metal / resin composite according to Embodiment 1 is manufactured by the method for manufacturing a metal / resin composite according to Embodiment 1, it is natural that any of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound is used. It can be manufactured without using an aqueous solution containing one or more of them and without performing a blast treatment.
  • the metal / resin composite according to Embodiment 1 is a metal / resin composite in which a metal member and a resin are integrated with a high bonding force, and is any one of hydrazine, ammonia, and a water-soluble amine compound. It becomes a metal / resin composite that can be produced without using an aqueous solution containing two or more or performing blasting.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the method for producing the metal / resin composite according to the second embodiment.
  • the manufacturing method of the metal / resin composite according to the second embodiment basically includes the same steps as the manufacturing method of the metal / resin composite according to the first embodiment. However, as shown in FIG.
  • the content of the concavo-convex structure forming step is different from that of the metal / resin composite manufacturing method according to the first embodiment. That is, in the method for producing a metal / resin composite according to the second embodiment, the second concavo-convex structure forming step is performed by an etching process using a solution containing sulfuric acid and nitric acid.
  • the metal / resin composite manufacturing method according to the second embodiment is different from the metal / resin composite manufacturing method according to the first embodiment in the content of the second uneven structure forming process, but a metal member is prepared.
  • an etching process in which an etching process using a sulfuric acid aqueous solution and an etching process using a nitric acid aqueous solution are sequentially performed.
  • the second concavo-convex structure forming step may be performed.
  • Test example is “without using an aqueous solution containing one or more of hydrazine, ammonia and a water-soluble amine compound or performing a blast treatment according to the method for producing a metal / resin composite of the present invention. It is possible to manufacture a metal / resin composite in which a metal member and a resin are integrated with a high bonding force.
  • FIG. 6 is a chart showing conditions and results of test examples.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the tensile test.
  • FIG. 7A is a plan view of a metal / resin composite (test piece) manufactured according to a test example and a view showing a joint surface of the metal member in the test piece with a resin, and FIG. It is a figure which shows the mode at the time of performing the tension test about a piece.
  • FIG. 8 is a graph showing the tensile strength at break.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the analysis result of the metal member in Example 1.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the analysis result of the metal member in Example 4.
  • FIG. 11 is a diagram showing the analysis result of the metal member in Comparative Example 1.
  • Example 1 The metal / resin composite according to Example 1 was manufactured basically by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Embodiment 1. Specifically, it is as follows (see FIG. 6).
  • a metal member having a shape as shown in FIG. 7A was produced using a die casting method.
  • the shape of the surface to be bonded to the resin in the metal member was a rectangle having a width of 1.5 mm, a length of 12.5 mm, and an area of 18.75 mm 2 (referring to a test piece of JIS-Z2201313).
  • As the AlSi alloy ADC12 (AlSi alloy, Si content was 11% by weight) was used.
  • the first uneven structure forming step was performed by immersing the metal member in a water bath of a strongly basic solution composed of a 5% by weight aqueous caustic soda solution (50 ° C) (FIG. 6). Medium, labeled as base treatment.) Next, the metal member is immersed in an etching solution in which nitric acid (67.5% nitric acid) and hydrofluoric acid (55% hydrofluoric acid) are blended so that the volume ratio is 9: 1 for 20 seconds. Thus, the second concavo-convex structure forming step was performed (indicated as acid treatment 1 in FIG. 6).
  • PPS polyphenylene sulfide
  • Example 2 Basically, the metal / resin composite according to Example 2 was manufactured by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Example 1. However, as shown in FIG. 6, HT-1 (AlSi alloy, Si content: 13 wt%) was used as the metal member.
  • Example 3 Basically, the metal / resin composite according to Example 3 was manufactured by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Example 1. However, as shown in FIG. 6, the metal member is immersed for 40 seconds in an etching solution in which nitric acid (67.5% nitric acid) and sulfuric acid (98% sulfuric acid) are mixed at a volume ratio of 9: 1. Thus, the second concavo-convex structure forming step was performed (displayed as acid treatment 2 in FIG. 6).
  • Example 4 Basically, the metal / resin composite according to Example 4 was manufactured by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Example 1. However, as shown in FIG. 6, PA (polyamide) was used as the resin.
  • Comparative Example 1 Basically, the metal / resin composite according to Comparative Example 1 was manufactured by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Example 1. However, as shown in FIG. 6, the second uneven structure forming step was omitted.
  • Comparative Example 2 Basically, the metal / resin composite according to Comparative Example 2 was manufactured by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Example 1. However, as shown in FIG. 6, A5052 (aluminum alloy) was used as a metal member.
  • Comparative Example 3 Basically, the metal / resin composite according to Comparative Example 3 was manufactured by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Example 1. However, as shown in FIG. 6, DMS4 (AlSi alloy, Si content is 1% by weight) was used as the metal member.
  • Comparative Example 4 Basically, the metal / resin composite according to Comparative Example 4 was manufactured by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Example 1. However, as shown in FIG. 6, the first uneven structure forming step was omitted. Further, following Patent Document 3, the second concavo-convex structure forming step was performed by immersing the metal member in an etching solution containing hydrochloric acid and aluminum chloride hexahydrate for 15 minutes (in FIG. 6, acid treatment 3 and display.).
  • Comparative Example 5 Basically, the metal / resin composite according to Comparative Example 5 was manufactured by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Example 1. However, as shown in FIG. 6, after carrying out the first concavo-convex structure forming step, the metal member is immersed in a 3% by weight nitric acid aqueous solution for 1 minute to perform a neutralization treatment step (smut removal step, neutralization in FIG. (Process 1 is displayed.) And the second concavo-convex structure forming step is omitted.
  • Comparative Example 6 Basically, the metal / resin composite according to Comparative Example 6 was manufactured by the same method as the method for manufacturing the metal / resin composite according to Example 1. However, as shown in FIG. 6, A5052 (aluminum alloy) was used as a metal member. In addition, after the first concavo-convex structure forming step, the metal member was mixed with an etching solution in which nitric acid (67.5% nitric acid) and sulfuric acid (98% sulfuric acid) were blended so that the volume ratio was 9: 1. A neutralization treatment step (smut removal step, indicated as neutralization treatment 2 in FIG. 6) is carried out by dipping for 2 seconds, and then the metal member is heated to 70 ° C. without carrying out the second uneven structure forming step. A hot water treatment step of immersing in warm water for 5 minutes was performed.
  • a neutralization treatment step smut removal step, indicated as neutralization treatment 2 in FIG. 6
  • Evaluation item 1 Tensile breaking strength of each metal / resin composite (10 pieces for each example) obtained by the above method was measured using a metal material tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation / precision universal testing machine AGS-X) at a tension of 1 mm / min. It was measured by measuring the stress at break while applying a static vertical tensile load at a speed. Thereafter, the average tensile rupture strength (Avg) was calculated from the tensile rupture strength of each metal / resin composite (10 pieces for each example) obtained by the above method.
  • Avg average tensile rupture strength
  • the metal members obtained in Examples 1 and 3 and Comparative Example 1 are composed of dendritic crystals of primary Al solid solution and Al—Si eutectic. It was found to have a structured structure. It was also found that the metal members obtained in Examples 1 and 3 had a structure in which all or a part of the Si particles in the Al—Si eutectic were removed.
  • the metal members obtained in Examples 1 and 3 were found to have no Si particles having a particle size of 1 ⁇ m or more.
  • ADC12 and HT-1 are used as the AlSi alloy, but the present invention is not limited to this.
  • the AlSi alloy an AlSi alloy containing 6 to 18% by weight of Si can be used.
  • the metal member to be produced has a structure composed of a dendritic crystal of primary Al solid solution and an Al-Si eutectic. It becomes.
  • a plurality of fine Si particles are exposed on the surface of the metal member (particularly the inner surface of the first recess) after the surface of the metal member is roughened by the first uneven structure forming step. It will be.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PA polyamide

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Abstract

　金属部材準備工程と、凹凸構造形成工程と、金属部材・樹脂一体化工程とを含み、金属部材と樹脂とが一体化された構造を有する金属・樹脂複合体を製造するための金属・樹脂複合体の製造方法。金属部材は、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材である。凹凸構造形成工程は、強塩基性溶液を用いたエッチング処理により、金属部材の表面に第１凹凸構造を形成する第１凹凸構造形成工程と、第１凹凸構造における第１凹部内面に露出するＳｉ粒子の全部又は一部を選択的にエッチング除去して、第１凹部よりも微細な第２凹部を形成する第２凹凸構造形成工程とを含む。　ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体を製造することが可能となる。

Description

金属・樹脂複合体の製造方法及び金属・樹脂複合体
　本発明は、金属・樹脂複合体の製造方法及び金属・樹脂複合体に関する。
　金属部材と樹脂とを一体化した金属・樹脂複合体は、自動車部品、家電製品、携帯用電子機器、産業機器の部品、内装用部材、外装用部材などの分野において広く用いられている。そのような金属・樹脂複合体のなかでも、近年、組み立て工程を煩雑化するねじや経時的な強度低下を伴う接着剤を使用することなく、金属部材と樹脂とを直接一体化した金属・樹脂複合体が開発されている（例えば、特許文献１～３参照。）。
　図１２は、特許文献１に記載された金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。図１３は、特許文献２に記載された金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。図１４及び図１５は、特許文献３に記載された金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。特許文献１～３に記載された金属・樹脂複合体の製造方法はいずれも、図１２～図１５に示すように、金属部材を準備する金属部材準備工程と、金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程と、金属部材と樹脂とを一体化させる金属部材・樹脂一体化工程とをこの順序で含む。
　特許文献１に記載された金属・樹脂複合体の製造方法は、図１２に示すように、金属部材準備工程においては、鋼材、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金、チタン合金、ステンレス鋼などからなる金属部材を準備している。また、凹凸構造形成工程においては、苛性ソーダ水溶液を用いたエッチング処理により、金属部材の表面にミクロンオーダーの微細凹凸構造（第１凹凸構造）を形成する微細凹凸構造形成工程（第１凹凸構造形成工程）と、金属部材を硝酸水溶液に浸漬した後超音波をかけた水槽内に浸漬することにより、銅分、珪素分等からなる微粒子の黒色スマットを除去する中和工程と、金属部材をヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液に浸漬して、第１凹凸構造における第１凹部内面に第１凹部よりも微細な超微細凹部（第２凹部）を形成する超微細凹凸構造形成工程（第２凹凸構造形成工程）とをこの順序で実施している。また、金属部材・樹脂一体化工程においては、インサート成形法を用いて金属部材と樹脂とを一体化させている。
　特許文献２に記載された金属・樹脂複合体の製造方法は、図１３に示すように、金属部材準備工程においては、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銅又は銅合金のいずれかの金属を準備している。また、凹凸構造形成工程においては、苛性ソーダを用いたエッチング処理工程及び中和処理工程（スマット除去工程）を含む前処理工程を行った後、温水に５分間浸漬して金属の表面に微多孔質の水酸基含有皮膜を形成する温水工程を実施している。また、金属部材・樹脂一体化工程においては、インサート成形法を用いて金属部材と樹脂とを一体化させている。
　特許文献３に記載された金属・樹脂複合体の製造方法は、図１４に示すように、金属部材準備工程においては、ＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材を使用している。また、凹凸構造形成工程においては、ブラスト処理により金属部材の表面を粗面化する第１凹凸構造形成工程を実施した後に、塩酸溶液に塩化アルミニウムを添加して調整したエッチング液を用いたエッチング処理により、金属部材の表面に、凹状部の内部にシリコン結晶が突出析出した凸部が形成された凹凸構造を形成する第２凹凸構造形成工程を実施している。また、金属部材・樹脂一体化工程においては、インサート成形法を用いて金属部材と樹脂とを一体化させている。なお、特許文献３には、第１凹凸構造形成工程を実施することなく第２凹凸構造形成工程を実施してもよいことも記載されている（図１５参照。）。
特開２００９－２９８１４４号公報 特開２００８－１６２１１５号公報 特開２０１０－１７４３７２号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された金属・樹脂複合体の製造方法においては、第２凹凸構造形成工程で用いる薬品のうちヒドラジンは毒性が強く、また、アンモニア及び水溶性アミン化合物の多くは刺激臭が強いため、いずれの場合も安全環境面で好ましくないという問題がある。
　また、特許文献２に記載された金属・樹脂複合体の製造方法においては、後述する試験例からも分かるように、実際上、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが困難であるという問題がある。なお、特許文献１に記載された金属・樹脂複合体の製造方法においては、凹凸構造形成工程が、第１凹凸構造形成工程、中和工程及び第２凹凸構造形成工程の３つの工程を含むことから工程が長いという問題もある。
　また、特許文献３に記載された金属・樹脂複合体の製造方法においては、図１４に示す方法を用いた場合には、予備凹凸構造形成工程を実施中に金属部材の表面が粗い梨地状になることから、金属・樹脂複合体の産業上利用可能範囲が制限されるという問題があり、図１５に示す方法を用いた場合には、後述する試験例からも分かるように、実際上、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが困難であるという問題がある。
　そこで、本発明は、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体を製造可能な金属・樹脂複合体の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体であって、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく製造可能な金属・樹脂複合体を提供することを目的とする。
［１］本発明の金属・樹脂複合体の製造方法は、金属部材を準備する金属部材準備工程と、前記金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程と、前記金属部材と樹脂とを一体化させる金属部材・樹脂一体化工程とを含み、前記金属部材と前記樹脂とが一体化された構造を有する金属・樹脂複合体を製造するための金属・樹脂複合体の製造方法であって、前記金属部材準備工程において準備する金属部材は、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材であり、前記凹凸構造形成工程は、強塩基性溶液を用いたエッチング処理により、前記金属部材の表面に第１凹凸構造を形成する第１凹凸構造形成工程と、前記第１凹凸構造における第１凹部内面に露出するＳｉ粒子の全部又は一部を選択的にエッチング除去して、前記第１凹凸構造における第１凹部内面に前記第１凹部よりも微細な第２凹部を形成する第２凹凸構造形成工程とを含むことを特徴とする。
［２］本発明の金属・樹脂複合体の製造方法においては、硝酸及びフッ化水素酸を含有する溶液を用いたエッチング処理により前記第２凹凸構造形成工程を実施することが好ましい。
［３］本発明の金属・樹脂複合体の製造方法においては、硫酸及び硝酸を用いたエッチング処理により前記第２凹凸構造形成工程を実施することも好ましい。
［４］本発明の金属・樹脂複合体の製造方法においては、前記第２凹凸構造形成工程においては、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いることなく第２凹部を形成することが好ましい。
［５］本発明の金属・樹脂複合体の製造方法においては、前記第２凹凸構造形成工程においては、超音波照射を行うことなく前記Ｓｉ粒子の全部又は一部をエッチング除去することが好ましい。
［６］本発明の金属・樹脂複合体の製造方法においては、前記１凹凸構造形成工程においては、ブラスト処理を実施することなく第１凹部を形成することが好ましい。
［７］本発明の金属・樹脂複合体の製造方法においては、前記金属部材・樹脂一体化工程においては、インサート成形法を用いて、前記金属部材と前記樹脂とを一体化させることが好ましい。
［８］本発明の金属・樹脂複合体は、金属部材と、樹脂とが一体化された構造を有する金属・樹脂複合体であって、前記金属部材は、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造が形成されたものであり、前記金属部材における複雑化された凹凸構造が形成された面についてＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）による元素分析を行ったとき、Ｓｉの含有量が前記ＡｌＳｉ合金におけるＳｉの含有量よりも低いことを特徴とする。
［９］本発明の金属・樹脂複合体においては、前記金属部材における複雑化された凹凸構造が形成された面についてＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）による元素分析を行ったとき、Ｓｉの含有量が４重量％以下であることが好ましい。
［１０］本発明の金属・樹脂複合体においては、前記金属部材が、初晶Ａｌ固溶体のデンドライト結晶とＡｌ－Ｓｉ共晶とで構成された構造を有するとともに、前記金属部材における複雑化された凹凸構造が形成された面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観測したとき、当該Ａｌ－Ｓｉ共晶におけるＳｉ粒子の全部又は一部が除去された構造を有することが好ましい。
［１１］本発明の金属・樹脂複合体においては、前記金属部材における複雑化された凹凸構造が形成された面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観測したとき、粒径１μｍ以上のＳｉ粒子が存在しないことが好ましい。
　本発明の金属・樹脂複合体の製造方法によれば、後述する試験例からも分かるように、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが可能となる。その理由は以下の通りである。すなわち、本発明の金属・樹脂複合体の製造方法においては、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材を用いることとしていることから、凹凸構造形成工程実施前のＡｌＳｉ合金は、初晶Ａｌ固溶体のデンドライト結晶とＡｌ－Ｓｉ共晶とで構成された構造を有する。従って、第１凹凸構造形成工程により金属部材の表面を粗面化した後の金属部材の表面（特に第１凹部内面）には複数の微細なＳｉ粒子が露出することとなる。そこで、このような状態の金属部材に対して第２凹凸構造形成工程を実施することにより、第１凹部内面に露出する微微なＳｉ粒子の全部又は一部が選択的にエッチング除去される結果、金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成することが可能となる（後述する図３、図９及び図１０参照。）。その結果、アンカー効果などにより、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが可能となるのである。
　また、本発明の金属・樹脂複合体の製造方法によれば、第２凹凸構造形成工程において、第１凹部内面に露出するＳｉ粒子の全部又は一部を選択的にエッチング除去することにより第２凹部を形成することとしているため、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いる必要がなくなる。また、本発明の金属・樹脂複合体の製造方法によれば、第１凹凸構造形成工程において、強塩基性溶液を用いたエッチング処理により第１凹凸構造を形成することとしているため、ブラスト処理を実施する必要がなくなる。
　その結果、本発明の金属・樹脂複合体の製造方法は、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体を製造可能な金属・樹脂複合体の製造方法となる。
　なお、本発明の金属・樹脂複合体の製造方法においては、後述する各実施形態からも分かるように、硝酸及びフッ化水素酸を含有する溶液を用いたエッチング処理により第２凹凸構造形成工程を実施することもできるし、硫酸及び硝酸を用いたエッチング処理により第２凹凸構造形成工程を実施することもできる。
　本発明の金属・樹脂複合体は、後述する試験例からも分かるように、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体となる。また、本発明の金属・樹脂複合体は、後述する各実施形態及び後述する試験例からも分かるように、本発明の金属・樹脂複合体の製造方法により製造可能であることから、ヒドラジン及びアンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いることなく、かつ、ブラスト処理を実施することなく製造可能である。
　その結果、本発明の金属・樹脂複合体は、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体であって、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく製造可能な金属・樹脂複合体となる。
実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。 金属部材準備工程を説明するために示す図である。 凹凸構造形成工程を説明するために示す図である。 金属部材・樹脂一体化工程を説明するために示す図である。 実施形態２に係る金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。 試験例の条件及び結果を示す図表である。 引張り試験を説明するために示す図である。 引張り破断強度を示すグラフである。 実施例１における金属部材の分析結果を示す図である。 実施例２における金属部材の分析結果を示す図である。 比較例１における金属部材の分析結果を示す図である。 特許文献１に記載された金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。 特許文献２に記載された金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。 特許文献３に記載された金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。 特許文献３に記載された金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。
　以下、本発明の金属・樹脂複合体の製造方法及び金属・樹脂複合体について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
［実施形態１］
　図１は、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。図２は、金属部材準備工程を説明するために示す図である。図２（ａ）～図２（ｅ）は各工程図である。図３は、凹凸構造形成工程を説明するために示す図である。図３（ａ）は凹凸構造形成工程を実施する前の金属部材の表面状態を示す図であり、図３（ｂ）は凹凸構造形成工程を実施した後の金属部材の表面状態を示す図であり、図３（ｃ）は図３（ｂ）の拡大図であり、図３（ｄ）は金属部材・樹脂一体化工程を実施して得られる金属・樹脂複合体における接合部分を拡大して示す断面図である。図４は、金属部材・樹脂一体化工程を説明するために示す図である。図４（ａ）～図４（ｄ）は各工程図である。
　実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法は、金属部材と樹脂とが一体化された構造を有する金属・樹脂複合体を製造するための金属・樹脂複合体の製造方法であって、図１に示すように、金属部材を準備する金属部材準備工程と、金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程と、金属部材と樹脂とを一体化させる金属部材・樹脂一体化工程とを含む。以下、工程順に説明する。
１．金属部材準備工程
　金属部材準備工程においては、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材を準備する。
　金属部材準備工程は、例えば、以下のようにして行う。まず、図２（ａ）に示すように、ダイカスト成形用金型の湯口部分に、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金からなる湯を供給する。次に、図２（ｂ）に示すように、ダイカスト成形用金型のキャビティに湯を射出した後これを冷却して湯を固化させる。次に、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように、ダイカスト成形用金型を開いた後、固化したＡｌＳｉ合金をダイカスト成形用金型から取り外す。最後に、図２（ｅ）に示すように、固化したＡｌ合金を整形して金属部材とする。
　金属部材準備工程において、Ｓｉの含有量を６重量％～１８重量％の範囲内としたのは、Ｓｉの含有量が６重量％未満の場合には、後述する第２凹凸構造形成工程で形成される第２凹部の形成割合が小さくなりすぎて、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが困難となる場合があるからであり、Ｓｉの含有量が１８重量％を超える場合には、上述した第２凹凸構造形成工程で形成される第２凹部の形成割合が大きくなりすぎて、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが困難となる場合があるからである。
　また、金属部材準備工程において、ＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材を準備することとしたのは、ＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材は、初晶Ａｌ固溶体のデンドライト結晶とＡｌ－Ｓｉ共晶とで構成された構造を有することから、後工程の凹凸構造形成工程を実施することにより、金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成することが可能となるからである。
　なお、金属部材準備工程においては、準備する金属部材の形状、大きさ、構造などは、特に限定されるものでなく、種々の形状、大きさ、構造の金属材料を用いることができる。また、金属部材準備工程においては、ダイカスト成形法を用いて作製した金属部材を用いてもよいし、ダイカスト成形法を用いて作製された金属部材を外部から購入して用いてもよい。なお、金属部材準備工程においては、初晶Ａｌ固溶体のデンドライト結晶とＡｌ－Ｓｉ共晶とで構成された構造を有する金属部材が作製されるような一般的なダイカスト成形条件（冷却速度５０℃／秒～８００℃／秒）でダイカスト成形を行うことが好ましい。
２．凹凸構造形成工程
　凹凸構造形成工程は、金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成する工程であって、金属部材の表面に第１凹凸構造を形成する第１凹凸構造形成工程と、第１凹凸構造における第１凹部内面に第１凹部よりも微細な第２凹部を形成する第２凹凸構造形成工程とを含む。これにより、金属部材は、当初図３（ａ）に示すような表面状態を有していたものが、図３（ｂ）又は図３（ｃ）に示すような表面状態（複雑化された凹凸構造が形成された状態）を有するようになる。その結果、後工程の金属部材・樹脂一体化工程を実施後には、金属部材の表面に形成された「複雑化された凹凸構造」の凹部に樹脂が入り込むことにより、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが可能となる。
　凹凸構造形成工程においては、少なくとも樹脂との接合面となる部分に複雑化された凹凸構造を形成することが必要であり、金属部材の表面の全部に複雑化された凹凸構造を形成してもよいし、金属部材の表面の一部に複雑化された凹凸構造を形成してもよい。
２－１．第１凹凸構造形成工程
　第１凹凸構造形成工程は、金属部材の表面を粗面化する工程であって、強塩基性溶液を用いたエッチング処理により、金属部材の表面に第１凹凸構造を形成する工程である。
　第１凹凸構造形成工程においては、強塩基性溶液としては、特に限定されるものではないが、例えば、苛性ソーダ水溶液、苛性カリ水溶液を好適に用いることができる。強塩基性溶液の温度、処理時間なども特に限定されるものではない。
２－２．第２凹凸構造形成工程
　第２凹凸構造形成工程は、第１凹凸構造における第１凹部内面に露出するＳｉ粒子の全部又は一部を選択的にエッチング除去して、第１凹凸構造における第１凹部内面に第１凹部よりも微細な第２凹部を形成する工程である。
　実施形態１においては、硝酸及びフッ化水素酸を含有する溶液を用いたエッチング処理により、第２凹凸構造形成工程を実施する。これにより、第１凹凸構造における第１凹部内面に露出するＳｉ粒子の全部又は一部を選択的にエッチング除去することが可能となる。
　硝酸及びフッ化水素酸を含有する溶液の濃度、硝酸及びフッ化水素酸の配合比率は、特に限定されるものではない。硝酸及びフッ化水素酸を含有する溶液の温度、処理時間なども特に限定されるものではない。
３．金属部材・樹脂一体化工程
　金属部材・樹脂一体化工程は、金属部材と樹脂とを一体化させる工程であって、実施形態１においては、インサート成形法を用いて金属部材と樹脂とを一体化させることとしている。
　インサート成形法は、例えば、以下のようにして行う。まず、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、樹脂成形用金型の内部における所定位置に、少なくとも樹脂との接合面となる部分に複雑化された凹凸構造を有する金属部材を配置する。次に、図４（ｃ）に示すように、樹脂成形用金型を閉じた後、樹脂成形用金型のキャビティに溶融樹脂を射出した後冷却して樹脂を固化させる。次に、図４（ｄ）に示すように、樹脂成形用金型を開いた後、一体化された金属・樹脂複合体を樹脂成形用金型から取り出す。最後に、取り出した金属・樹脂複合体に必要な整形処理を施して、実施形態１に係る金属・樹脂複合体とする。
　以上の工程を実施することにより、実施形態１に係る金属・樹脂複合体を製造することができる。
　実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法によれば、後述する試験例からも分かるように、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが可能となる。その理由は以下の通りである。すなわち、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法においては、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材を用いることとしていることから、凹凸構造形成工程実施前のＡｌＳｉ合金は、初晶Ａｌ固溶体のデンドライト結晶とＡｌ－Ｓｉ共晶とで構成された構造を有する。従って、第１凹凸構造形成工程により金属部材の表面を粗面化した後の金属部材の表面（特に第１凹部内面）には複数の微細なＳｉ粒子が露出することとなる。そこで、このような状態の金属部材に対して第２凹凸構造形成工程を実施することにより、第１凹部内面に露出する微微なＳｉ粒子の全部又は一部が選択的にエッチング除去される結果、金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成することが可能となる（図３並びに後述する図９及び図１０参照。）。その結果、アンカー効果などにより、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが可能となるのである。
　また、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法によれば、第２凹凸構造形成工程において、第１凹部内面に露出するＳｉ粒子の全部又は一部を選択的にエッチング除去することにより第２凹部を形成することとしているため、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いる必要がなくなる。また、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法によれば、第１凹凸構造形成工程において、強塩基性溶液を用いたエッチング処理により第１凹凸構造を形成することとしているため、ブラスト処理を実施する必要がなくなる。
　その結果、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法は、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体を製造可能な金属・樹脂複合体の製造方法となる。
　また、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法によれば、第２凹凸構造形成工程においては、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いることなく第２凹部を形成することが可能となるため、特許文献１に記載された金属・樹脂複合体の製造方法が有していた、安全環境面で好ましくないという問題を解消することができる。なお、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法で用いるフッ化水素酸も、ヒドラジンと同様に毒性を有する薬品であるが、半導体装置や液晶表示装置の製造過程で一般的に用いられている薬品であり、その取り扱い方法も工業的なレベルで確立されていることから、ヒドラジンに比較して安全環境面の問題は小さいものである。
　また、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法によれば、第２凹凸構造形成工程においては、Ｓｉ粒子の全部又は一部を選択的にエッチング除去して第２凹部を形成することとしているため、超音波照射を行うことなくＳｉ粒子の全部又は一部をエッチング除去することが可能となる。
　また、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法によれば、第１凹凸構造形成工程及び第２凹凸構造形成工程の２工程で、金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成することが可能となることから、特許文献１に記載された金属・樹脂複合体の製造方法の場合よりも工程を短くすることができる。
　また、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法によれば、１凹凸構造形成工程においては、ブラスト処理を実施することなく第１凹部を形成することとしているため、特許文献３に記載された金属・樹脂複合体の製造方法が有していた、金属部材の表面が粗い梨地状になることがなくなり、金属・樹脂複合体の産業上利用可能範囲が制限されるという問題を解消することができる。
　一方、実施形態１に係る金属・樹脂複合体は、後述する試験例からも分かるように、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体となる。また、実施形態１に係る金属・樹脂複合体は、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法により製造されたものであることから、当然に、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いることなく、かつ、ブラスト処理を実施することなく製造可能である。
　その結果、実施形態１に係る金属・樹脂複合体は、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体であって、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく製造可能な金属・樹脂複合体となる。
［実施形態２］
　図５は、実施形態２に係る金属・樹脂複合体の製造方法を説明するために示すフローチャートである。実施形態２に係る金属・樹脂複合体の製造方法は、基本的には、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の工程を含むが、図５に示すように、第２凹凸構造形成工程の内容が実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法とは異なる。
　すなわち、実施形態２に係る金属・樹脂複合体の製造方法においては、硫酸及び硝酸を含有する溶液を用いたエッチング処理により第２凹凸構造形成工程を実施することとしている。
　このように、実施形態２に係る金属・樹脂複合体の製造方法は、第２凹凸構造形成工程の内容が実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法とは異なるが、金属部材を準備する金属部材準備工程と、金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程と、金属部材と樹脂とを一体化させる金属部材・樹脂一体化工程とを含むため、実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法の場合と同様に、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体を製造することが可能となる。
　なお、実施形態２に係る金属・樹脂複合体の製造方法においては、硫酸及び硝酸を含有する溶液を用いたエッチング処理に代えて、硫酸水溶液によるエッチング処理及び硝酸水溶液によるエッチング処理を順次行うエッチング処理により第２凹凸構造形成工程を実施してもよい。
［試験例］
　本試験例は、「本発明の金属・樹脂複合体の製造方法によれば、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体を製造することが可能となる」ことを示す試験例である。
　図６は、試験例の条件及び結果を示す図表である。図７は、引張り試験を説明するために示す図である。図７（ａ）は試験例により製造する金属・樹脂複合体（試験片）の平面図及び当該試験片における金属部材の樹脂との接合面を示す図であり、図７（ｂ）は当該試験片について引張り試験を行っている際の様子を示す図である。図８は、引張り破断強度を示すグラフである。図９は、実施例１における金属部材の分析結果を示す図である。図１０は、実施例４における金属部材の分析結果を示す図である。図１１は、比較例１における金属部材の分析結果を示す図である。
１．試料の調整
（１）実施例１
　基本的には実施形態１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、実施例１に係る金属・樹脂複合体を製造した。具体的には以下の通りである（図６参照。）。
（１－１）金属部材準備工程
　金属部材として、ダイカスト成形法を用いて、図７（ａ）に示すような形状の金属部材を作製した。金属部材における樹脂との接合予定面の形状は、幅１．５ｍｍ、長さ１２．５ｍｍ、面積１８．７５ｍｍ２の長方形とした（ＪＩＳ－Ｚ－２２０１　１３号の試験片を参考にした。）。ＡｌＳｉ合金として、ＡＤＣ１２（ＡｌＳｉ合金、Ｓｉの含有量が１１重量％）を用いた。
（１－２）凹凸構造形成工程
　金属部材を、５重量％の苛性ソーダ水溶液（５０℃）からなる強塩基性溶液の水槽に２０秒浸漬することにより第１凹凸構造形成工程を行った（図６中、塩基処理と表示。）。次に、金属部材を、硝酸（６７．５％硝酸）及びフッ化水素酸（５５％フッ化水素酸）をこれらが体積比で９：１になるように配合したエッチング液に２０秒浸漬することにより第２凹凸構造形成工程を行った（図６中、酸処理１と表示。）。
（１－３）金属部材・樹脂一体化工程
　金属・樹脂複合体として、図７（ａ）に示すような形状の金属・樹脂複合体を作製した。樹脂として、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用いた。
（２）実施例２
　基本的には実施例１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、実施例２に係る金属・樹脂複合体を製造した。但し、図６に示すように、金属部材として、ＨＴ－１（ＡｌＳｉ合金、Ｓｉの含有量が１３重量％）を用いた。
（３）実施例３
　基本的には実施例１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、実施例３に係る金属・樹脂複合体を製造した。但し、図６に示すように、金属部材を、硝酸（６７．５％硝酸）及び硫酸（９８％硫酸）をこれらが体積比で９：１になるように配合したエッチング液に４０秒浸漬することにより第２凹凸構造形成工程を行った（図６中、酸処理２と表示。）。
（４）実施例４
　基本的には実施例１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、実施例４に係る金属・樹脂複合体を製造した。但し、図６に示すように、樹脂としてＰＡ（ポリアミド）を用いた。
（５）比較例１
　基本的には実施例１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、比較例１に係る金属・樹脂複合体を製造した。但し、図６に示すように、第２凹凸構造形成工程を省略した。
（６）比較例２
　基本的には実施例１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、比較例２に係る金属・樹脂複合体を製造した。但し、図６に示すように、金属部材としてＡ５０５２（アルミニウム合金）を用いた。
（７）比較例３
　基本的には実施例１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、比較例３に係る金属・樹脂複合体を製造した。但し、図６に示すように、金属部材としてＤＭＳ４（ＡｌＳｉ合金、Ｓｉの含有量が１重量％）を用いた。
（８）比較例４
　基本的には実施例１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、比較例４に係る金属・樹脂複合体を製造した。但し、図６に示すように、第１凹凸構造形成工程を省略した。また、特許文献３に倣って、金属部材を、塩酸と塩化アルミニウム六水和物を含むエッチング液に１５分浸漬することにより第２凹凸構造形成工程を行った（図６中、酸処理３と表示。）。
（９）比較例５
　基本的には実施例１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、比較例５に係る金属・樹脂複合体を製造した。但し、図６に示すように、第１凹凸構造形成工程を実施後、金属部材を３重量％の硝酸水溶液に１分間浸漬することにより中和処理工程（スマット除去工程、図６中、中和処理１と表示。）を実施するとともに、第２凹凸構造形成工程を省略した。
（１０）比較例６
　基本的には実施例１に係る金属・樹脂複合体の製造方法と同様の方法によって、比較例６に係る金属・樹脂複合体を製造した。但し、図６に示すように、金属部材としてＡ５０５２（アルミニウム合金）を用いた。また、第１凹凸構造形成工程を実施後、金属部材を、硝酸（６７．５％硝酸）及び硫酸（９８％硫酸）をこれらが体積比で９：１になるように配合したエッチング液に４０秒浸漬することにより中和処理工程（スマット除去工程、図６中、中和処理２と表示。）を実施し、その後、第２凹凸構造形成工程を実施することなく、金属部材を７０℃の温水に５分間浸漬する温水処理工程を行った。
２．評価
（１）評価項目１
　上記方法により得た各金属・樹脂複合体（各例１０個）における引張り破断強度を、金属材料引張り試験機（島津製作所製／精密万能試験機ＡＧＳ－Ｘ）を用いて、１ｍｍ／分の引張り速度で静的垂直引張り荷重を加えながら破断点応力を測定することにより測定した。その後、上記方法により得た各金属・樹脂複合体（各例１０個）における引張り破断強度から平均引張り破断強度（Ａｖｇ）を算出した。その結果、２０ＭＰａ以上の平均引張り破断強度（Ａｖｇ）が得られた場合に「○」の評価を与え、２０ＭＰａ以上の平均引張り破断強度（Ａｖｇ）が得られなかった場合に「×」の評価を与えた。なお、金属部材と樹脂とが接合しなかった場合には「接合せず」の評価を与えた。
（２）評価項目２
　上記方法により得た各金属・樹脂複合体（各例１０個）における引張り破断強度から引張り破断強度のばらつき（３σ）及びこれを平均引張り破断強度（Ａｖｇ）で除して「引張り破断強度のばらつき（３σ／Ａｖｇ）」を算出した。その結果、「引張り破断強度のばらつき（３σ／Ａｖｇ）」が５０％以内に収まった場合に「○」の評価を与え、「引張り破断強度のばらつき（３σ／Ａｖｇ）」が５０％以内に収まらなかった場合に「×」の評価を与えた。なお、金属部材と樹脂とが接合しなかった場合「接合せず」の評価を与えた。なお、図８に、評価項目１及び２についての結果をグラフにして示した。
（３）評価項目３
　ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いることなく第２凹凸構造形成工程を行った場合に「○」の評価を与え、ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いることにより第２凹凸構造形成工程を行った場合に「×」の評価を与えた。
（４）評価項目４
　ブラスト処理を実施することなく第１凹凸構造形成工程を行った場合に「○」の評価を与え、ブラスト処理を実施することにより第２凹凸構造形成工程を行った場合に「×」の評価を与えた。
（５）総合評価
　上記した評価項目１～４についての各評価がすべて「○」の場合に「○」の評価を与え、各評価項目のうち１つでも「×」又は「接合せず」がある場合に「×」の評価を与えた。
３．評価結果
　図６からも分かるように、第２凹凸構造形成工程を省略した比較例１、アルミニウム合金を用いた比較例２、Ｓｉ含有量の低いＡＬＳｉ合金を用いた比較例３、第１凹凸構造形成工程を省略した比較例４、中和処理工程（スマット除去工程）を実施するとともに第２凹凸構造形成工程を省略した比較例５及び中和処理工程（スマット除去工程）を実施し第２凹凸構造形成工程を省略するとともに温水工程を実施した比較例６に係る金属・樹脂複合体はいずれも、評価項目１及び２について「×」又は「接合せず」の評価が得られた。
　これに対して、実施例１～４に係る金属・樹脂複合体はいずれも、すべての評価項目（評価項目１～４）について「○」の評価が得られた。以上の結果、実施例１～４に係る金属・樹脂複合体の製造方法はいずれも、「ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いたりブラスト処理を実施したりすることなく、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体を製造可能な」金属・樹脂複合体の製造方法であることが分かった。
４．その他の評価
（１）ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による評価
　実施例１、３及び比較例１について、凹凸構造形成工程終了後の金属部材の表面（複雑化された凹凸構造が形成された面）をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観測した。
　その結果、図９（ａ）～図１１（ａ）から分かるように、実施例１、３及び比較例１で得られる金属部材は、初晶Ａｌ固溶体のデンドライト結晶とＡｌ－Ｓｉ共晶とで構成された構造を有することがわかった。また、実施例１、３で得られる金属部材は、Ａｌ－Ｓｉ共晶におけるＳｉ粒子の全部又は一部が除去された構造を有することが分かった。
（２）ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）による評価
　実施例１、３及び比較例１について、凹凸構造形成工程終了後の金属部材の表面（複雑化された凹凸構造が形成された面）について、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）による元素分析を行った。
　その結果、図９（ｃ）～図１１（ｃ）から分かるように、実施例１、３で得られる金属部材においては、粒径１μｍ以上のＳｉ粒子が存在しないことが分かった。
　また、図９（ｄ）～図１１（ｄ）から分かるように、実施例１、３で得られる金属部材においては、Ｓｉの含有量が前記ＡｌＳｉ合金におけるＳｉの含有量よりも低いことがわかった。また、実施例１、３で得られる金属部材においては、Ｓｉの含有量が４重量％以下であることが分かった。
　以上、本発明の金属・樹脂複合体の製造方法及び金属・樹脂複合体を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
（１）上記した各実施例においては、ＡｌＳｉ合金として、ＡＤＣ１２及びＨＴ－１を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。ＡｌＳｉ合金として、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金を用いることができる。このようなＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて金属部材を作製することにより、作製される金属部材は、初晶Ａｌ固溶体のデンドライト結晶とＡｌ－Ｓｉ共晶とで構成された構造を有する金属部材となる。そして、このような金属部材においては、第１凹凸構造形成工程により金属部材の表面を粗面化した後の金属部材の表面（特に第１凹部内面）には複数の微細なＳｉ粒子が露出することとなる。
（２）上記した各実施例においては、樹脂として、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）及びＰＡ（ポリアミド）を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。ＰＰＳ及びＰＡ以外の種々の樹脂を用いることができる。
（３）本発明においては、第２凹凸構造形成工程の後に、金属部材に対して温水処理を施してもよい。これにより、金属部材と樹脂との間のアンカー効果に加えて、金属部材と樹脂との間の化学的な作用により、金属部材と樹脂とを高い接合力で一体化することが可能となる。
（４）本発明においては、第２凹凸構造形成工程の後に、金属部材に対して防錆処理を施してもよい。これにより、凹凸工程形成工程を実施してから金属部材・樹脂一体化工程を実施するまでの間に金属部材の表面状態が変化し難くなり、金属部材と樹脂とが高い接合力で一体化された金属・樹脂複合体を安定して製造することが可能となる。

Claims (11)

  1. 　金属部材を準備する金属部材準備工程と、
    　前記金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程と、
    　前記金属部材と樹脂とを一体化させる金属部材・樹脂一体化工程とを含み、
    　前記金属部材と前記樹脂とが一体化された構造を有する金属・樹脂複合体を製造するための金属・樹脂複合体の製造方法であって、
    　前記金属部材準備工程において準備する金属部材は、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材であり、
    　前記凹凸構造形成工程は、
    　強塩基性溶液を用いたエッチング処理により、前記金属部材の表面に第１凹凸構造を形成する第１凹凸構造形成工程と、
    　前記第１凹凸構造における第１凹部内面に露出するＳｉ粒子の全部又は一部を選択的にエッチング除去して、前記第１凹凸構造における第１凹部内面に前記第１凹部よりも微細な第２凹部を形成する第２凹凸構造形成工程とを含むことを特徴とする金属・樹脂複合体の製造方法。
  2. 　請求項１に記載の金属・樹脂複合体の製造方法において、
    　硝酸及びフッ化水素酸を含有する溶液を用いたエッチング処理により前記第２凹凸構造形成工程を実施することを特徴とする金属・樹脂複合体の製造方法。
  3. 　請求項１に記載の金属・樹脂複合体の製造方法において、
    　硫酸及び硝酸を用いたエッチング処理により前記第２凹凸構造形成工程を実施することを特徴とする金属・樹脂複合体の製造方法。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載の金属・樹脂複合体の製造方法において、
    　前記第２凹凸構造形成工程においては、水和ヒドラジン、アンモニア及び水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液を用いることなく第２凹部を形成することを特徴とする金属・樹脂複合体の製造方法。
  5. 　請求項１～４のいずれかに記載の金属・樹脂複合体の製造方法において、
    　前記第２凹凸構造形成工程においては、超音波照射を行うことなく前記Ｓｉ粒子の全部又は一部をエッチング除去することを特徴とする金属・樹脂複合体の製造方法。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載の金属・樹脂複合体の製造方法において、
    　前記１凹凸構造形成工程においては、ブラスト処理を実施することなく第１凹部を形成することを特徴とする金属・樹脂複合体の製造方法。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の金属・樹脂複合体の製造方法において、
    　前記金属部材・樹脂一体化工程においては、インサート成形法を用いて、前記金属部材と前記樹脂とを一体化させることを特徴とする金属・樹脂複合体の製造方法。
  8. 　金属部材と、樹脂とが一体化された構造を有する金属・樹脂複合体であって、
    　前記金属部材は、Ｓｉを６重量％～１８重量％含有するＡｌＳｉ合金からダイカスト成形法を用いて作製された金属部材の表面の全部又は一部に複雑化された凹凸構造が形成されたものであり、
    　前記金属部材における複雑化された凹凸構造が形成された面についてＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）による元素分析を行ったとき、Ｓｉの含有量が前記ＡｌＳｉ合金におけるＳｉの含有量よりも低いことを特徴とする金属・樹脂複合体。
  9. 　請求項８に記載の金属・樹脂複合体において、
    　前記金属部材における複雑化された凹凸構造が形成された面についてＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）による元素分析を行ったとき、Ｓｉの含有量が４重量％以下であることを特徴とする金属・樹脂複合体。
  10. 　請求項８又は９に記載の金属・樹脂複合体において、
    　前記金属部材における複雑化された凹凸構造が形成された面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観測したとき、前記金属部材が、初晶Ａｌ固溶体のデンドライト結晶とＡｌ－Ｓｉ共晶とで構成された構造を有するとともに、当該Ａｌ－Ｓｉ共晶におけるＳｉ粒子の全部又は一部が除去された構造を有することを特徴とする金属・樹脂複合体。
  11. 　請求項８～１０のいずれかに記載の金属・樹脂複合体において、
    　前記金属部材における複雑化された凹凸構造が形成された面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観測したとき、粒径１μｍ以上のＳｉ粒子が存在しないことを特徴とする金属・樹脂複合体。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016056443A (ja) * 2014-09-04 2016-04-21 イルクワンポリマー シーオー．， エルティーディー．Ｉｌｋｗａｎｇｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． アルミニウム‐樹脂複合体の製造方法
WO2019198610A1 (ja) 2018-04-10 2019-10-17 Dic株式会社 複合構造体およびその製造方法
IT201800007189A1 (it) * 2018-07-13 2020-01-13 Guida lineare e processo di produzione di una guida lineare
WO2020158820A1 (ja) * 2019-01-29 2020-08-06 三井化学株式会社 アルミニウム系金属樹脂複合構造体、アルミニウム系金属部材、アルミニウム系金属部材の製造方法およびアルミニウム系金属樹脂複合構造体の製造方法
CN112203843A (zh) * 2018-05-28 2021-01-08 三星电子株式会社 不锈钢和树脂的复合物、用于制造所述复合物的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6152376A (ja) * 1984-08-20 1986-03-15 Tokico Ltd アルミニウムの表面処理法
JPH0324945A (ja) * 1989-06-22 1991-02-01 Showa Alum Corp 弗素樹脂塗膜形成用基材の製造方法
JP2009006721A (ja) * 2002-11-08 2009-01-15 Taisei Plas Co Ltd アルミニウム合金と樹脂の複合体とその製造方法
JP2010174372A (ja) * 2008-12-29 2010-08-12 Nippon Light Metal Co Ltd 樹脂接合性に優れたアルミニウム合金部材及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6152376A (ja) * 1984-08-20 1986-03-15 Tokico Ltd アルミニウムの表面処理法
JPH0324945A (ja) * 1989-06-22 1991-02-01 Showa Alum Corp 弗素樹脂塗膜形成用基材の製造方法
JP2009006721A (ja) * 2002-11-08 2009-01-15 Taisei Plas Co Ltd アルミニウム合金と樹脂の複合体とその製造方法
JP2010174372A (ja) * 2008-12-29 2010-08-12 Nippon Light Metal Co Ltd 樹脂接合性に優れたアルミニウム合金部材及びその製造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016056443A (ja) * 2014-09-04 2016-04-21 イルクワンポリマー シーオー．， エルティーディー．Ｉｌｋｗａｎｇｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． アルミニウム‐樹脂複合体の製造方法
WO2019198610A1 (ja) 2018-04-10 2019-10-17 Dic株式会社 複合構造体およびその製造方法
US11999112B2 (en) 2018-04-10 2024-06-04 Dic Corporation Composite structure and manufacturing method therefor
CN112203843A (zh) * 2018-05-28 2021-01-08 三星电子株式会社 不锈钢和树脂的复合物、用于制造所述复合物的方法
IT201800007189A1 (it) * 2018-07-13 2020-01-13 Guida lineare e processo di produzione di una guida lineare
EP3594515A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-15 Jofa S.R.L. Linear guide and process to produce such a linear guide
WO2020158820A1 (ja) * 2019-01-29 2020-08-06 三井化学株式会社 アルミニウム系金属樹脂複合構造体、アルミニウム系金属部材、アルミニウム系金属部材の製造方法およびアルミニウム系金属樹脂複合構造体の製造方法
CN113396243A (zh) * 2019-01-29 2021-09-14 三井化学株式会社 铝系金属树脂复合结构体、铝系金属构件、铝系金属构件的制造方法及铝系金属树脂复合结构体的制造方法
JPWO2020158820A1 (ja) * 2019-01-29 2021-10-14 三井化学株式会社 アルミニウム系金属樹脂複合構造体、アルミニウム系金属部材、アルミニウム系金属部材の製造方法およびアルミニウム系金属樹脂複合構造体の製造方法
JP7225269B2 (ja) 2019-01-29 2023-02-20 三井化学株式会社 アルミニウム系金属樹脂複合構造体、アルミニウム系金属部材、アルミニウム系金属部材の製造方法およびアルミニウム系金属樹脂複合構造体の製造方法
JP2023024979A (ja) * 2019-01-29 2023-02-21 三井化学株式会社 アルミニウム系金属樹脂複合構造体、アルミニウム系金属部材、アルミニウム系金属部材の製造方法およびアルミニウム系金属樹脂複合構造体の製造方法
CN113396243B (zh) * 2019-01-29 2024-03-01 三井化学株式会社 铝系金属树脂复合结构体、铝系金属构件、铝系金属构件的制造方法及铝系金属树脂复合结构体的制造方法

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