铝树脂接合体及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种在体现优良接合强度的同时在耐久试验后不发生强度下降的、可长期维持优良的接合强度的铝树脂接合体。本发明专利技术涉及一种铝树脂接合体，具备由铝或铝合金构成的铝基材、和在该铝基材的表面上形成的含有氧的含氧皮膜、和接合在该含氧皮膜上的用含有热塑性树脂以及添加剂的热塑性树脂组合物形成的树脂成形体，其中，上述热塑性树脂组合物含有在重复单元中及/或末端具有具备未共享电子对的元素的热塑性树脂、以及含有具备未共享电子对的元素的添加剂中的至少任一方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将由铝或铝合金构成的铝基材和热塑性树脂制的树脂成形体，通过热 塑性树脂的注塑成形或热压接，而一体地牢固接合的。
技术介绍
近年，在汽车的各种传感器部件、家庭电气化产品部件、产业机械部件等领域中， 将散热性高的铝或铝合金构成的铝基材与绝缘性能高、轻量且廉价的热塑性树脂制的树脂 成形体一体地进行接合的铝树脂接合体被广泛使用，并且其用途正在扩大。 并且，以往作为将铝基材这种异种材质和树脂成形体相互进行一体接合的铝树脂 接合体，使用将铝基材和树脂成形体之间通过接合剂在加压下进行接合而得的接合体。然 而，现今，作为工业上更合适的接合方法，开发了将铝基材插入注塑成形用模具内，对着该 插入的铝基材的表面注塑熔融后的热塑性树脂，在通过热塑性树脂的注塑成形来成形树脂 成形体的同时，将铝基材和树脂成形体之间进行接合的方法。为了更廉价地、并且可进一步 提高接合强度地进行铝基材和树脂成形体之间的接合，提出了几种方法。而且，这些提案大 多是对铝基材的表面实施适当表面处理的提案。 例如，本专利技术人提出了将利用原有的铝材的凹状部和热塑性树脂的嵌入部来将铝 形状体和树脂成形体相互卡合作为特征的铝·树脂注塑一体成形品（专利文献1)，此外， 提出了将具有由硅结晶构成的凸部作为特征的、树脂接合性优良的铝合金部材（专利文献 2) 〇 此外，例如，提出了将经过浸渍在选自氨、肼、以及水溶性胺化合物的1种以上的 水溶液中的前处理而得的铝合金物和热塑性树脂组合物通过注塑成形进行一体化的技术 (专利文献3、4);将三嗪二硫醇类水溶液、或以各种有机溶剂作为溶剂的溶液作为电沉积 溶液使用，在进行金属电化学表面处理后，接合该表面处理后的金属和橡胶或塑料的技术 (专利文献5);进一步，分别提出了在金属板上涂布接合剂，或者进行表面处理来形成有机 皮膜，在之后通过注塑成形将金属和树脂一体化的技术（专利文献6);将金属的表面用酸 或碱进行处理后用硅烷偶联剂进行处理，在之后通过注塑成形使其与树脂接合的技术（专 利文献7)。 现有技术文献 专利文献 专利文献I :W02009-151099号公报 专利文献2 :日本专利特开2010-174372号公报 专利文献3 :日本专利特许第3954379号公报 专利文献4 :日本专利特许第4270444号公报 专利文献5 :日本专利特公平05-051671号公报 专利文献6 :日本专利特许3016331号公报 专利文献7 :日本专利特开2003-103562号公报 此处，在专利文献3、4所记载的利用氨、肼、以及水溶性胺化合物的方法中，由于 对从处理后到注塑成形为止的时间有限制，因此存在稳定的表面状态可维持的时间短的问 题。此外，在专利文献5所记载的处理方法中，存在处理复杂的问题；并且，专利文献6和7 所记载的方法也存在工序的复杂度和处理成本高的问题。 另外，如专利文献1和专利文献2所记载，本专利技术人至今主要提出了以基于锚固效 果嵌合的物理接合，作为其方法，提出了通过在处理浴中含有卤素离子的特殊蚀刻处理的 方法。这些方法虽然不存在接合强度和接合部分的气密性这样的性能上的问题，但在该蚀 刻处理中产生来源于卤素的气体，因此必须采取为了不腐蚀周边的金属部件和装置、并且 不污染周边的环境的对策，因而存在其它技术问题。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 于是，本专利技术人在对铝基材和热塑性树脂制的树脂成形体之间进行接合时，为了 开发在周边的设备和环境上没有问题的、操作简单且成本低的、而且可实现长期且优良的 接合强度的方法而进行认真研宄后发现，在铝基材的表面上形成含有氧的含氧皮膜，在该 含氧皮膜上接合含有热塑性树脂以及添加剂的热塑性树脂组合物所形成的树脂成形体时， 通过使用包括在重复单元中及/或末端具有具备未共享电子对的元素的热塑性树脂、以及 含有具备未共享电子对的元素的添加剂中的至少任一方的该热塑性树脂组合物，在利用铝 基材和树脂成形体之间的注塑成形或热压接进行接合（铝-树脂间接合）时，可在铝基材 表面的含氧皮膜和树脂成形体之间形成长期的牢固接合，从而完成了本专利技术。 因此，本专利技术的目的是提供一种在体现优良的铝-树脂间的接合强度的同时，在 耐久试验后不发生强度下降、可长期地维持优良的铝-树脂间的接合强度的铝树脂接合 体。 解决技术问题所采用的技术方案 即，本专利技术涉及一种铝树脂接合体，具备由铝或铝合金构成的铝基材、和在该铝基 材的表面上形成的含有氧的含氧皮膜、和接合在该含氧皮膜上的由含有热塑性树脂以及添 加剂的热塑性树脂组合物所形成的树脂成形体， 其中，上述热塑性树脂组合物包括在重复单元中及/或末端具有具备未共享电子 对的元素的热塑性树脂、以及含有具备未共享电子对的元素的添加剂中的至少任一方。 此外，本专利技术涉及一种铝树脂接合体的制造方法，具备在由铝或铝合金构成的铝 基材的表面上形成含氧皮膜的皮膜形成工序、和在由该皮膜形成工序而得的表面处理后的 铝基材的含氧皮膜上通过将含有热塑性树脂以及添加剂的热塑性树脂组合物进行注塑成 形而形成树脂成形体的树脂成形工序，该方法是介由上述含氧皮膜来制造铝基材和树脂成 形体接合而成的铝树脂接合体的铝树脂接合体的制造方法， 其中，上述热塑性树脂组合物包括在重复单元中及/或末端具有具备未共享电子 对的元素的热塑性树脂、以及含有具备未共享电子对的元素的添加剂中的至少任一方。 此外，本专利技术涉及一种铝树脂接合体的制造方法，具备在由铝或铝合金构成的铝 基材的表面上形成含氧皮膜的皮膜形成工序、通过含有热塑性树脂以及添加剂的热塑性树 脂组合物的注塑成形而形成树脂成形体的树脂成形工序、和在由上述皮膜形成工序而得的 表面处理后的铝基材的含氧皮膜上通过热压接来接合由上述树脂成形工序而得的树脂成 形体的铝树脂接合工序，该方法是介由上述含氧皮膜来制造铝基材和树脂成形体接合而成 的铝树脂接合体的铝树脂接合体的制造方法， 其中，上述热塑性树脂组合物包括在重复单元中及/或末端具有具备未共享电子 对的元素的热塑性树脂、以及含有具备未共享电子对的元素的添加剂中的至少任一方。 本专利技术中，作为坯料的铝基材的材质或形状等只要是由铝或铝合金构成的则没有 特别的限制，可根据使用这些所形成的铝树脂接合体的用途及其用途所要求的强度、耐腐 蚀性、加工性等各种物性决定。 此外，对于这样的在铝基材的表面上以皮膜形成工序形成的含氧皮膜，只要与铝 基材的密着性良好则没有特别限定，优选使用含锌离子的碱水溶液进行含锌皮膜形成处理 而得的含有锌元素的皮膜，或含有来源于铝皮膜形成处理的选自Al (OH) 3、AlO(OH)、A1203、 Al (PO4)、A12 (HPO4) 3、以及Al (H2PO4) 3的1种或2种以上的铝化合物的皮膜，含有来源于铝皮 膜形成处理的错轻基（7S水酸基，an hydroxy group on an aluminum substrate)和 硅烷醇基的氢键的皮膜，以及含有来源于铝皮膜形成处理的Al-O-Si键的皮膜中的任一种 皮膜，而且也可以是通过激光处理在铝基材的表面上形成的皮膜。 此时，对于为了在铝基材的表面上形成含氧皮膜而在皮膜形成工序中进行的含锌 皮膜形成处理，只要是在铝基材的表面上形成包含锌元素的同时以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝树脂接合体，其特征在于，具备由铝或铝合金构成的铝基材、和在该铝基材的表面上形成的含有氧的含氧皮膜、和接合在该含氧皮膜上的由含有热塑性树脂以及添加剂的热塑性树脂组合物所形成的树脂成形体，所述热塑性树脂组合物包括在重复单元中及/或末端具有具备未共享电子对的元素的热塑性树脂、以及含有具备未共享电子对的元素的添加剂中的至少任一方。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤正宪，高泽令子，吉田美悠姬，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP