WO2019050039A1 - 樹脂金属接合体及びその製造方法 - Google Patents

樹脂金属接合体及びその製造方法 Download PDF

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孝 眞 金
紀明 佐々木
修平 三浦
星 衡 李
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株式会社東亜電化
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    • C23G1/19—Iron or steel

Definitions

  • the present invention relates to a resin-metal bonded body formed by bonding a stainless steel and a thermoplastic resin member, and a method of manufacturing the same. More specifically, the stainless steel and the thermoplastic resin member are bonded using an anodic oxide film as a bonding film. And a method of manufacturing the same.
  • An object of the present invention is to provide a joined body of resin and stainless steel.
  • the present invention is a resin-metal bonded body formed by bonding a stainless steel and a thermoplastic resin member, The stainless steel and the thermoplastic resin member are bonded by an anodized film with a thickness of 20 to 2000 nm.
  • the present invention is a resin-metal bonded body formed by bonding a stainless steel and a thermoplastic resin member,
  • a resin-stainless-steel joined body characterized in that the stainless steel and a thermoplastic resin member are joined by an anodized film in which triazine thiol having a film thickness of 20 to 2000 nm is present at the inside and the top.
  • the anodized film is characterized in that it has a composition by weight% of Si 3% or less, Cr 1 to 30%, Mn 1% or less, Ni 10% or less and the balance of Fe 30 to 80%.
  • the present invention is a manufacturing method of manufacturing a resin-stainless-steel joined body, Degreasing process to wash stainless steel with alkaline solution, An acid treatment step of washing the stainless steel with an acidic solution after the degreasing step; After the acid treatment step, an activation treatment step of activating stainless steel with an acid solution or an alkaline solution, Using the stainless steel as an anode, applying a current density of 0.1 A / dm 2 or more and less than 1.5 A / dm 2 in an aqueous solution at 20 to 90 ° C., an anode having a thickness of 20 to 2000 nm on the stainless steel Forming an oxide film, A water washing step of washing the stainless steel on which the anodized film is formed with water at a temperature of 5 ° C. or more and less than 60 ° C .; Inserting a thermoplastic resin into the stainless steel on which the anodic oxidation film has been formed after the water washing; Bonding the stainless steel and the thermoplastic resin.
  • the present invention is a manufacturing method of manufacturing a resin-stainless-steel joined body, Degreasing process to wash stainless steel with alkaline solution, An acid treatment step of washing the stainless steel with an acidic solution after the degreasing step; After the acid treatment step, an activation treatment step of activating stainless steel with an acid solution or an alkaline solution,
  • the stainless steel is used as an anode, and a current density of 0.1 A / dm 2 or more and 1.5 A / dm 2 or less is applied in an aqueous solution containing a triazine thiol derivative at 20 to 90 ° C.
  • anodic oxide film of 20 to 2000 nm Forming an anodic oxide film of 20 to 2000 nm; A water washing step of washing the stainless steel on which the anodized film on which the triazine thiol exists is formed with water at a temperature of 5 ° C. or more and less than 60 ° C .; Inserting the thermoplastic resin into the stainless steel on which the anodic oxidation film having the triazine thiol is formed after the water washing, Bonding the stainless steel and the thermoplastic resin.
  • a bonded body of a resin and stainless steel having a bonding strength of 30 to 40 MPa and an airtightness of 10 ⁇ 9 Pam 3 / s or less of helium leak can be obtained.
  • the resin-stainless-steel joined body according to the present invention is a resin-metal joined body in which stainless steel and a thermoplastic resin member are joined, and the stainless steel and the thermoplastic resin member contain triazinethiol with a thickness of 20 to 2000 nm and
  • the anodic oxide film which is joined by the anodic oxide film present on the upper part and in which the triazinethiol is present has a composition of Si 3% or less, Cr 1 to 30%, Mn 1% or less, Ni 10% or less, and the balance Fe.
  • the stainless steels applicable to the resin-stainless steel joint are SUS304 and SUS316L shown in the following table.
  • triazine thiol sulfur compound
  • this technique is to vacuum-vaporize triazine thiol on the surface of the mold to form a coating that is difficult to peel off, and to utilize its water repellency for releasability. Since the film thickness can be set to about 0.05 to 0.1 u, it becomes possible to perform mold forming with a single digit accuracy higher than that of the conventional mold release agent.
  • a dithiotriazinyl group is bonded to the surface, which serves as an adhesive.
  • oxidation treatment is performed using corona discharge or Fenton's solution. This is to generate an OH group excellent in the reactivity with the dithioltriazinyl group on the surface of the adherend.
  • FIG. 1 is a flow chart showing the manufacturing process of the resin-stainless-steel joined body of the present invention.
  • the basic steps of anodizing treatment are as follows. Pretreatment ⁇ Pretreatment ⁇ Anodizing ⁇ Posttreatment 1.
  • Pretreatment This treatment is performed outside the production line of resin-stainless steel joints, and is a treatment that affects the finish of the film, such as buffing, hairline, satin, and patterning.
  • Pretreatment In the process of cleaning and dissolution of the substrate surface such as degreasing and etching, if this process is bad, stains and unevenness occur.
  • the pretreatment according to the present invention is a degreasing step performed by immersing in normal temperature to 50 ° C. in NAOH, KOH, or NA 2 CO 3 + cationic surfactant for 1 to 10 minutes, An acid treatment step by immersion in 5 to 50% hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or nitric acid bath for 1 to 10 minutes at normal temperature to 50 ° C., Activation process by immersion for 1 to 10 minutes with constant voltage of 0.2 to 5 V applied to the anode or cathode of 5 to 50% hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, or nitric acid bath at normal temperature to 50 ° C It consists of 3.
  • Anodizing Treatment In the step of forming an anodized film, it is necessary to select optimum conditions such as electrolytic bath, power source waveform, bath temperature, stirring, and electrolysis time in order to satisfy the required film quality.
  • the anodizing treatment of the production method according to the present invention uses stainless steel as an anode, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid of 10 to 30% each of an acidic agent, or NAOH, KOH each of 5 to 50% + sodium phosphate 1 to 5% + Sodium carbonate 1 to 5 minutes in an acid solution containing triazine thiol derivative in normal temperature to 80 ° C.
  • anodized film having a thickness of 70 to 1500 nm and having a triazine thiol derivative present inside and on the top is formed.
  • a water-washing step of washing stainless steel on which an anodic oxide film containing triazinethiol is formed with water at a temperature of 5 ° C or more and less than 60 ° C is performed.
  • the step of insert molding a thermoplastic resin follows the stainless steel on which the anodized film in which triazine thiol exists is formed.
  • the resin-metal bonded body obtained by the above-mentioned manufacturing method of the present invention has a bonding strength of 40 MPa or more, as shown in FIGS.
  • the left column of FIG. 4 shows the value at room temperature
  • the middle column shows the value after thermal shock application which reciprocates between -40 ° C. and 80 ° C. for 30 cycles in 30 minutes
  • the right column shows the temperature
  • the result of the high temperature and high humidity test after leaving in an environment of 80 ° C and humidity 95% for 200 hours, as shown in Figs. All have an adhesive strength of 45 MPa or more on average.
  • the used SUS304 and SUS316L plates are, as shown in FIG. 5, 3 mm thick ⁇ 12 mm wide ⁇ 40 mm long, and a photograph of a sample of the example is shown in FIG. 6 and FIG.
  • the plate is subjected to TRI treatment, and it can be seen that apparent unevenness is formed on the sample surface.
  • FIG. 10 is a photograph of the insert-molded sample
  • FIG. 11 is a cross-sectional photograph of the SUS 304 and the resin part of the fracture surface of the joint when the sample is subjected to a tensile test.
  • FIG. 12 is a sample picture for helium leak test.
  • the sealing performance (air tightness) test of the TRI system often uses argon gas as the pressurized gas, but the experiment temperature at that time is 25 ° C., the pressurization pressure is 7 kgf / cm 2, and the pressurization experiment time is 5 minutes It is.
  • the bonding strength was 30 to 40 MPa and the airtightness was 10 ⁇ 9 Pam 3 / s or less.
  • FIG. 9 is a photograph of a jig for sample processing
  • FIG. 13 is a diagram showing a test state of a laboratory.

Abstract

本発明は、ステンレス鋼と、熱可塑性樹脂部材とが、膜厚２０～２０００ｎｍの陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする。また、本発明は、樹脂金属接合体及びその製造方法であって、ステンレス鋼をアルカリ溶液で洗浄する脱脂工程、ステンレス鋼を酸性溶液で洗浄する酸処理工程、ステンレス鋼を酸性溶液またはアルカリ溶液で活性化する活性化処理工程、前記ステンレス鋼を陽極とし、２０から９０℃の水溶液中で、０．１Ａ／ｄｍ²以上１．５Ａ／ｄｍ²未満の電流密度を印加して、前記ステンレス鋼上に、膜厚が２０～２０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成する工程、前記陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼を、５℃以上６０℃未満の温度の水で洗浄する水洗工程、前記陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程、により前記ステンレス鋼と該熱可塑性樹脂とを接合することを特徴とする。

Description

樹脂金属接合体及びその製造方法
　　本発明は、ステンレス鋼と熱可塑性樹脂部材とを接合してなる樹脂金属接合体及びその製造方法に係り、より詳しくは、陽極酸化被膜を接合膜として、ステンレス鋼と熱可塑性樹脂部材とを接合する樹脂金属接合体及びその製造方法に関する。
　　近年、家電製品、自動車部品等の種々の分野において、軽量化が要求されており、金属部材から樹脂部材への代替も行われている。
　　しかし、金属特有の高い剛性、強度、導電性や熱伝導性が要求される分野では、金属部材を樹脂部材に置換することが困難であり、このような分野では金属と樹脂との接合体が研究されている。
　金属部材と樹脂部材との接合体の製造方法としては、接着剤を用いる方法、化学エッチングにより金属表面にミクロンサイズの微細な凹凸を形成し、この凹凸に樹脂が入り込んで固まることで、アンカー効果による強固な接合が実現できるアマルファ処理技術、トリアジンチオールの被膜を金属部材表面上に電着により形成する方法、レザー加工による方法などがある。しかし接着剤を用いる方法は、接合強度の点で劣り、アマルファ処理技術、レザー加工による方法は、コストの点で問題がある。また、トリアジンチオールの被膜を活用する方法は、アルミ、銅ではかなりの実績があるが、ステンレス鋼での実績はない。
　最近、金属の中でもステンレス鋼の優れた特性と樹脂の軽量性を組み合わせる要求が強くなり、樹脂とステンレス鋼の接合体に対する要望が強くなっている。
特開２０１２－１９３４４８号公報
本発明の目的とするところは、樹脂とステンレス鋼の接合体を提供することにある。
　　本発明は、ステンレス鋼と熱可塑性樹脂部材とを接合してなる樹脂金属接合体であって、
　　前記ステンレス鋼と、熱可塑性樹脂部材とが、膜厚２０～２０００ｎｍの陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする。
　　　また、本発明は、ステンレス鋼と熱可塑性樹脂部材とを接合してなる樹脂金属接合体であって、
　　前記ステンレス鋼と、熱可塑性樹脂部材とが、膜厚２０～２０００ｎｍのトリアジンチオールを内部及び上部に存在させた陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする樹脂ステンレス鋼接合体。
　前記陽極酸化被膜は、重量％で、Ｓｉ３％以下、Ｃｒ１から３０％、Ｍｎ１％以下、Ｎｉ１０％以下、残部がＦｅ３０から８０％の構成を有することを特徴とする。
　また、本発明は、樹脂ステンレス鋼接合体を製造する製造法であって、
　　ステンレス鋼をアルカリ溶液で洗浄する脱脂工程、
　　前記脱脂工程後、ステンレス鋼を酸性溶液で洗浄する酸処理工程、
　前記酸処理工程後、ステンレス鋼を酸性溶液またはアルカリ溶液で活性化する活性化処理工程、
　前記ステンレス鋼を陽極とし、２０から９０℃の水溶液中で、０．１Ａ／ｄｍ２以上１．５Ａ／ｄｍ２未満の電流密度を印加して、前記ステンレス鋼上に、膜厚が２０～２０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成する工程、
　　前記陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼を、５℃以上６０℃未満の温度の水で洗浄する水洗工程、
　　前記水洗後の、前記陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程、
により前記ステンレス鋼と該熱可塑性樹脂とを接合することを特徴とする。
　　また、本発明は、樹脂ステンレス鋼接合体を製造する製造法であって、
　　ステンレス鋼をアルカリ溶液で洗浄する脱脂工程、
　　前記脱脂工程後、ステンレス鋼を酸性溶液で洗浄する酸処理工程、
　前記酸処理工程後、ステンレス鋼を酸性溶液またはアルカリ溶液で活性化する活性化処理工程、
　前記ステンレス鋼を陽極とし、２０から９０℃のトリアジンチオール誘導体を含む水溶液中で、０．１Ａ／ｄｍ２以上１．５Ａ／ｄｍ２未満の電流密度を印加して、前記ステンレス鋼上に、膜厚が２０～２０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成する工程、
　前記トリアジンチオールが存在する陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼を、５℃以上６０℃未満の温度の水で洗浄する水洗工程、
　　前記水洗後の、前記トリアジンチオールが存在する陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程、
により前記ステンレス鋼と該熱可塑性樹脂とを接合することを特徴とする。
本発明によれば、接合強度が３０～４０ＭＰａ、気密性がヘリウムリーク１０－９Ｐａｍ３／ｓ以下である樹脂とステンレス鋼の接合体が得られる。
本発明の製造工程を示すフローチャートである。 本発明のトリアジンチオールが存在する陽極酸化被膜の断面図である。 本発明の接合体の引張試験結果を示すグラフである。 本発明の接合体の引張試験結果を示すグラフである。 本発明の実施例で使用したサンプルの図である。 本発明の実施例で使用したサンプルの写真である。 本発明の実施例におけるＳＵＳ３０４素材のＴＲＩ処理後の表面を示す図である。 本発明の実施例におけるＳＵＳ３１６Ｌ素材のＴＲＩ処理後の表面を示す図である。 本発明の実施例で使用したサンプルを保持する冶具の写真である。 本発明の実施例で使用したインサート成型後のサンプルの写真である。 本発明の実施例における引張試験後の破断面のＳＵＳ３０４素材及び樹脂側の断面写真である。 本発明の実施例におけるヘリウムリーク試験用サンプルの写真である。 本発明の実験状況を示す図である。
　　　本発明の樹脂ステンレス鋼接合体は、ステンレス鋼と熱可塑性樹脂部材とを接合した樹脂金属接合体であり、ステンレス鋼と、熱可塑性樹脂部材とが、膜厚２０～２０００ｎｍのトリアジンチオールを内部及び上部に存在させた陽極酸化被膜により接合され、前記トリアジンチオールが存在する陽極酸化被膜は、Ｓｉ３％以下、Ｃｒ１から３０％、Ｍｎ１％以下、Ｎｉ１０％以下、残部がＦｅの構成を有する。
　樹脂ステンレス鋼接合体に適用できるステンレス鋼は、下表に示すＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６Ｌである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　　また、本発明の樹脂金属接合体に使用できる熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリメタアクリル酸エステル、不飽和ポリエステル、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリウレタンエラストマー、ポリスチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブタジエン、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルペンテン、液晶高分子、である。
　トリアジンチオール（硫黄化合物）は金属と反応しやすく、多機能で安定な物質であることが知られている。そこでトリアジンチオールを金型表面に真空蒸着させて剥離しにくい被膜をつくり、その撥水性を離型性に活用したのが本技術である。膜厚が０．０５～０．１ｕ程度にできるため、従来の離型剤に比べ一桁精度の高い金型成型も可能となる。
　材料をトリアジンジチオール溶液に浸漬すると，表面にジチオールトリアジニル基が結合し、これが接着剤の役割を果たすのである。
　被着体表面を十分に洗浄した後に，コロナ放電やフェントン液を利用し酸化処理を施す。被着体表面に，ジチオールトリアジニル基との反応性に優れたＯＨ基を生成させるためである。
　以下、本発明の樹脂ステンレス鋼接合体の製造法について説明する。
　図１は、本発明の樹脂ステンレス鋼接合体の製造工程を示すフローチャートである。　
　陽極酸化処理の基本工程は次のようなものである。
予備処理　→　前処理　→　陽極酸化処理　→　後処理
１．　予備処理
　樹脂ステンレス鋼接合体の製造ライン外で行なわれる処理で、バフ研磨・ヘアーライン・梨地・模様付けなど、皮膜の仕上がりに影響を与える処理である。
２．　前処理
　脱脂・エッチングなど素地表面の清浄・溶解の工程で、この工程が悪いとシミ・ムラなどが発生する。本発明による製造法の前処理は
常温から５０℃のＮＡＯＨ、ＫＯＨ、またはＮＡ２ＣＯ３＋陽イオン活性剤に１から１０分浸漬することにより行われる脱脂工程、
　常温から５０℃で５から５０％の塩酸、硫酸、リン酸、または硝酸浴に１から１０分浸漬することによる酸処理工程、
　　常温から５０℃で５から５０％の塩酸、硫酸、リン酸、または硝酸浴の陽極または陰極に０．２から５Ｖの定電圧を与えた状態で１から１０分浸漬することによる活性化処理工程、からなる。
３．　陽極酸化処理
　陽極酸化被膜を形成する工程で、要求される皮膜品質を満足するために、電解浴・電源波形・浴温・攪拌・電解時間など最適条件を選択する必要がある。
　　本発明による製造法の　陽極酸化処理は、ステンレス鋼を陽極とし、硫酸、リン酸、塩酸各１０から３０％の酸性薬剤、またはＮＡＯＨ、ＫＯＨ各５から５０％＋リン酸ナトリウム１から５％＋炭酸ナトリウム１から５％のアルカリ薬剤にトリアジンチオール誘導体を含む常温から８０℃の酸性溶液中で、０．１Ａ／ｄｍ２以上１．５Ａ／ｄｍ２未満の電流密度を印加して、１から４０分浸漬し前記ステンレス鋼上に、膜厚が７０～１５００ｎｍの、トリアジンチオール誘導体が内部及び上部に存在する陽極酸化被膜を形成する。
４．　後処理
　本発明では製造法の後処理として、トリアジンチオールが存在する陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼を、５℃以上６０℃未満の温度の水で洗浄する水洗工程を行い、水洗後の、トリアジンチオールが存在する陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程が続く。
　本発明の上記製造法で得られた樹脂金属接合体は、図３，４に示す通り、４０ＭＰａ以上の接合強度を有することが分かる。
　図４の左欄は常温での値を示し、真中の欄は、－４０℃と８０℃間を３０分で１５０サイクル往復させる熱衝撃付与後の値を示すものであり、右欄は、温度８０℃、湿度９５％の環境に２００時間放置した後の高温高湿試験の結果であが、図３、４に示す通り、常温、熱衝撃付加、高温高湿の状態での接合強度は、平均値で何れも４５ＭＰａ以上の接着強度を有している。
　以下、本発明の実施例について説明する。
　使用したＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６Ｌ板は、図５に示す通り、板厚３ｍｍ×板幅１２ｍｍ×長さ４０ｍｍであり、実施例のサンプルの写真を図６に示す
　図７、及び図８は、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６Ｌ板にＴＲＩ処理を施したものであり、サンプル表面に明白な凹凸が形成されている様子が伺える。
　図１０は、インサート成型したサンプルの写真であり、図１１は、サンプルを引張試験した際の接合部破断面のＳＵＳ３０４及び樹脂部の断面写真である。
　図１２は、ヘリウムリークテスト用のサンプル写真である。
　ＴＲＩシステムの封止性（気密性）テストは、加圧ガスとしてアルゴンガスが多く用いられるが、その際の実験温度は、２５℃、加圧圧力は７ｋｇｆ／ｃｍ２、加圧実験時間は５分である。
　本発明のヘリウムによる実施例では、接合強度が３０～４０ＭＰａ、気密性がヘリウムリーク１０－９Ｐａｍ３／ｓ以下であった。
　図９は、サンプル処理用の冶具の写真であり、図１３は実験室のテスト状況を示す図である。
 

Claims (5)

  1. 　　ステンレス鋼と熱可塑性樹脂部材とを接合してなる樹脂金属接合体であって、
    　　前記ステンレス鋼と、熱可塑性樹脂部材とが、膜厚２０～２０００ｎｍの陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする樹脂金属接合体。
  2. 　　ステンレス鋼と熱可塑性樹脂部材とを接合してなる樹脂金属接合体であって、
    　　前記ステンレス鋼と、熱可塑性樹脂部材とが、膜厚２０～２０００ｎｍのトリアジンチオールを内部及び上部に存在させた陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする樹脂金属接合体。
  3. 　前記陽極酸化被膜は、重量％で、Ｓｉ３％以下、Ｃｒ１から３０％、Ｍｎ１％以下、Ｎｉ１０％以下、残部がＦｅ３０から８０％の構成を有することを特徴とする請求項１または２記載の樹脂金属接合体。
  4. 　　樹脂ステンレス鋼接合体を製造する製造法であって、
    　　ステンレス鋼をアルカリ溶液で洗浄する脱脂工程、
    　　前記脱脂工程後、ステンレス鋼を酸性溶液で洗浄する酸処理工程、
    　前記酸処理工程後、ステンレス鋼を酸性溶液またはアルカリ溶液で活性化する活性化処理工程、
    　前記ステンレス鋼を陽極とし、２０から９０℃の水溶液中で、０．１Ａ／ｄｍ２以上１．５Ａ／ｄｍ２未満の電流密度を印加して、前記ステンレス鋼上に、膜厚が２０～２０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成する工程、
    　　前記陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼を、５℃以上６０℃未満の温度の水で洗浄する水洗工程、
    　　前記水洗後の、前記陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程、
    により前記ステンレス鋼と該熱可塑性樹脂とを接合することを特徴とする樹脂金属接合体の製造方法。
  5. 　　樹脂ステンレス鋼接合体を製造する製造法であって、
    　　ステンレス鋼をアルカリ溶液で洗浄する脱脂工程、
    　　前記脱脂工程後、ステンレス鋼を酸性溶液で洗浄する酸処理工程、
    　前記酸処理工程後、ステンレス鋼を酸性溶液またはアルカリ溶液で活性化する活性化処理工程、
    　前記ステンレス鋼を陽極とし、２０から９０℃のトリアジンチオール誘導体を含む水溶液中で、０．１Ａ／ｄｍ２以上１．５Ａ／ｄｍ２未満の電流密度を印加して、前記ステンレス鋼上に、膜厚が２０～２０００ｎｍの陽極酸化被膜を形成する工程、
    　前記トリアジンチオールが存在する陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼を、５℃以上６０℃未満の温度の水で洗浄する水洗工程、
    　　前記水洗後の、前記トリアジンチオールが存在する陽極酸化被膜が形成されたステンレス鋼に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程、
    により前記ステンレス鋼と該熱可塑性樹脂とを接合することを特徴とする樹脂金属接合体の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3748046A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-09 Arkema France Method for producing metal-polymer composites
CN114633497A (zh) * 2022-03-24 2022-06-17 重庆大学 一种纤维与金属复合的方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6745373B1 (ja) * 2019-03-29 2020-08-26 日鉄ステンレス株式会社 耐食性に優れたステンレス鋼およびその製造方法
KR102532527B1 (ko) * 2020-10-29 2023-05-15 삼우금속공업 주식회사 금속강재의 스케일 제거방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04221053A (ja) * 1990-12-19 1992-08-11 Nisshin Steel Co Ltd 溶融亜鉛めっきステンレス鋼材の製造方法
JPH04224666A (ja) * 1990-12-26 1992-08-13 Nisshin Steel Co Ltd めっき密着性及び耐食性に優れた溶融亜鉛めっきステンレス鋼帯の製造方法
JP2001001445A (ja) * 1999-06-24 2001-01-09 Toa Denka:Kk 導電性物体と樹脂との複合体及びその製造方法
JP2009144198A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Denso Corp 樹脂接合用アルミニウム部材及びその製造方法
JP2012193448A (ja) * 2011-03-14 2012-10-11 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi ステンレス鋼と樹脂の複合体及びその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02298284A (ja) * 1989-02-02 1990-12-10 Kunio Mori 金属表面の電気化学的表面処理法とその複合体
JPH0551671A (ja) * 1991-08-21 1993-03-02 Nikko Kyodo Co Ltd 曲げ性及び応力緩和特性に優る電子機器用高力高導電性銅合金
JP4233342B2 (ja) * 2003-02-10 2009-03-04 ポリプラスチックス株式会社 熱可塑性樹脂材料の接合方法
JP2006273955A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Iwate Industrial Research Center 金属と被着材との接着方法及び電鋳金型の製造方法
EP2221398B1 (en) * 2007-12-14 2016-10-19 Toadenka Corporation Resin-metal bonded body and method for producing the same
JP2011189631A (ja) * 2010-03-15 2011-09-29 Tohno Seimitsu Co Ltd インサート成形品及びインサート成形品の製造方法
JP2011208266A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Shimizu:Kk ステンレス鋼の陽極電解処理液、ステンレス鋼の塗装下地処理方法、処理されたステンレス鋼および電着塗装されたステンレス鋼
JP2013244653A (ja) * 2012-05-25 2013-12-09 Ube Industries Ltd 熱可塑性樹脂組成物と金属の複合体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04221053A (ja) * 1990-12-19 1992-08-11 Nisshin Steel Co Ltd 溶融亜鉛めっきステンレス鋼材の製造方法
JPH04224666A (ja) * 1990-12-26 1992-08-13 Nisshin Steel Co Ltd めっき密着性及び耐食性に優れた溶融亜鉛めっきステンレス鋼帯の製造方法
JP2001001445A (ja) * 1999-06-24 2001-01-09 Toa Denka:Kk 導電性物体と樹脂との複合体及びその製造方法
JP2009144198A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Denso Corp 樹脂接合用アルミニウム部材及びその製造方法
JP2012193448A (ja) * 2011-03-14 2012-10-11 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi ステンレス鋼と樹脂の複合体及びその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3748046A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-09 Arkema France Method for producing metal-polymer composites
WO2020245287A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-10 Arkema France Method for producing metal-polymer composites
CN114633497A (zh) * 2022-03-24 2022-06-17 重庆大学 一种纤维与金属复合的方法

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