制备铝-树脂复合物的方法技术

提供一种制备铝-树脂复合物的方法，该复合物中铝合金和树脂组合物相互结合在一起。更具体地，本发明专利技术涉及制备具有改进的粘合强度的铝-树脂复合物的方法，通过使用添加螯合剂和环胺的碱性水溶液和添加螯合剂的酸性水溶液制备具有更均匀的蚀刻表面的铝合金，和使用铝合金注射成型树脂组合物。

【技术实现步骤摘要】

以下公开涉及制备铝-树脂复合物的方法，其中多相材料的铝合金和树脂组合物相互结合在一起，更具体地涉及制备具有改进的粘合强度(bonding strength)的铝-树脂复合物的方法，通过使用添加螯合剂和环胺(cycloamine)的碱性水溶液和添加螯合剂的酸性水溶液制备具有更均匀的和更精细的蚀刻表面的铝合金，和使用该铝合金注射成型树脂组合物。
技术介绍
在各领域，如汽车、电子产品、工业设备等领域，已使用用粘合剂将是多相材料的金属合金材料和树脂材料结合的技术，但在使用粘合剂的方法中，问题在于难以精确粘结、固化时间长及粘合剂的状态的维护和管理困难。由于这些原因，根据相关技术，已经研究不使用粘合剂将是多相材料的金属合金材料和树脂材料结合的方法。作为其中方法之一，纳米方法已被积极地研究。使用纳米方法将多相材料结合的技术是在金属合金材料的表面上形成纳米尺寸的槽，以在其中插入树脂材料的技术，具有的优点在于，张力比在使用粘合剂的情况下更高。然而，当金属-树脂复合物暴露于恶劣的环境中时，金属-树脂复合物的粘合强度是不充分的，使得需开发具有更优异的粘合强度的金属-树脂复合物。[相关文献][专利文献]韩国专利公开出版号10-2014-0035926韩国专利公开出版号10-2010-0063152简述本专利技术的一个实施方案涉及提供制备具有改进的粘合强度的铝-树脂复合物的方法，该方法通过使用添加螯合剂和环胺的碱性水溶液和添加螯合剂的酸性水溶液制备具有更均匀的和更精细的蚀刻表面的铝合金，和使用该铝合金注射
成型树脂组合物。在一个总的方面中，制备铝-树脂复合物的方法包括：制备具有经蚀刻的表面的铝合金材料；和在铝合金材料的经蚀刻的表面上注射成型树脂组合物，由此相互结合在一起，其中所述铝合金材料的制备方法包括：ⅰ)用添加螯合剂和环胺的碱性水溶液处理铝合金材料的一次加工工序；和ⅱ)用添加螯合剂的酸性水溶液处理铝合金材料的二次加工工序。铝树脂合金材料的经蚀刻的表面的孔可以具有0.1至10μm的平均内径，和经蚀刻的表面的平均表面粗糙度可为50至200μm。基于100重量份的碱性或酸性水溶液，螯合剂的添加量范围可为0.001至0.5重量份。基于100重量份的碱性水溶液，环胺的添加量范围可为0.001至0.2重量份。一次加工工序、二次加工工序、或者一次和二次加工工序可以成为单元工序，并且单元工序可以重复执行一次或一次以上。在一次加工工序中，碱性水溶液的浓度可以为1至10重量％，温度可以为30至70℃，和加工时间可以为30秒至2分钟。在二次加工工序中，酸性水溶液的浓度可以为5至30重量％，温度可以为40至80℃，和蚀刻时间可以为1到5分钟。铝合金材料的制备可以进一步包括作为一次加工工序的预处理的脱脂工序。在下文中，对本专利技术的各成分进行详细说明。首先，将说明根据本专利技术的铝合金。在本专利技术中使用的铝合金可分为非热处理型合金和热处理合金。作为非热处理型合金，其只在加工硬化时增加硬度和拉伸强度，有Al-Mg基合金，Al-Mn基合金，Al-Mg-Mn基合金等，作为热处理合金，其通过热处理提高机械性能，有Al-Cu-Mg基合金，Al-Zn-Mg基合金，Al-Mg-Si基合金，耐热铝合金，等等。作为本专利技术中使用的铝合金，可使用所有市售的铝或铝合金，例如，A5052、A3003、A6063等等，但本专利技术不限于此。另外，作为应用于本专利技术的实例中的铝合金，可使用在加工前通过机械加
工具有板状、棒状、管状等形状的中间铝原料而加工为组件结构的铝合金，所述机械加工使用切割加工方法、拉深加工方法(a drawing processing method)、粉碎加工方法，放电加工方法，压力加工方法，磨削加工方法，打磨加工方法等。组件结构可被注射到注射成型模具中，从而被加工成具有适合于特定产品的形状和结构的组件。接下来，将说明根据本专利技术的脱脂工序。一般地，异物和油组分粘附到经加工的铝合金表面上，这些异物和油组分需要被除去。在这种情况下，在除去异物和油组分的时候，可使用中性洗涤剂，或者可使用超声波脱脂方法或电解脱脂方法。作为中性洗涤剂，用于铝合金的洗涤剂已在市场上出售，但是可使用通常在家庭中使用的餐具洗涤剂(含有表面活性剂)。在这种情况下，最好是在使用后完全地除去餐具洗涤剂组分。其原因是，在餐具洗涤剂组分残余的情况下，一次和二次加工工序可能被抑制。接下来，将说明根据本专利技术的一次加工工序。在本专利技术中，用以除去保护膜，例如氧化铝膜等，并激活表面的一次加工工序允许酸在随后的二次加工工序中均匀地反应并减少工序时间。一次加工工序是使用添加螯合剂和环胺的碱性水溶液除去铝合金的氧化膜等的步骤，加工方法没有特别的限制。例如，可以通过将铝合金浸到添加螯合剂和环胺的碱性水溶液中或使碱性水溶液在铝合金上流过除去氧化膜等。此外，优选的是，在一次加工工序中，碱性水溶液的浓度范围为1至10重量％，溶液温度范围为30℃至70℃，以及加工时间范围为30秒至2分钟。在上述范围内保护膜如氧化铝膜等能够有效地除去。碱性水溶液没有特别限制，但可使用氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、或氢氧化镁水溶液。在本专利技术中，基于100重量份的碱性水溶液，螯合剂的添加量范围为0.001至0.5重量份，优选为0.005至0.2重量份，并且更优选地0.01至0.1重量份。在上述范围内，保护膜如氧化铝膜等可以更有效和快速地除去。螯合剂没有特别限制，只要是通常使用的。例如，乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)、次氮基三乙酸(NTA)、(2-羟乙基)-乙二胺三乙
酸(HEDTA)乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)等，都可以使用。在本专利技术中，优选的是，基于100重量份的碱性水溶液，环胺添加的范围为0.001至0.2重量份。据认为，在上述范围内，环胺帮助有效地除去保护膜如氧化铝膜等并在随后的二次加工工序中形成更精细且均匀的刻蚀表面，从而允许显著优异的粘合强度。此外，环胺可以在注射成型和粘合树脂时防止粘合表面形成如空隙等的缺陷。环胺没有特别限定。例如，吡咯烷、1-甲基吡咯烷、哌啶、1-甲基哌啶、4-苄基-1-己基哌啶、哌嗪、1-(3-甲基苄基)哌嗪、1,2-二甲基哌嗪、1-(1-戊基)哌嗪等，都可以使用，但本专利技术不限于此。此后，将说明根据本专利技术的二次加工工序。在本专利技术中，二次加工工序是在铝合金的表面上形成蚀刻表面的步骤，虽然没有特别的限制，但是蚀刻表面可以具有0.1至10μm的平均内径和50至200μm的平均表面粗糙度。上述平均内径和平均表面粗糙度的范围内，锚定效应高，以使得粘合力优异，并且铝合金本身的强度也不会降低。二次加工工序是使用添加螯合剂的酸性水溶液在铝合金的表面上形成蚀刻表面，加工方法没有特别的限制。例如，蚀刻表面可以通过将铝合金浸到酸性水溶液中或使酸性水溶液在铝合金上流过形成。此外，优选的是，在二次加工工序中，酸性水溶液的浓度范围为5至30重量％，溶液温度的范围为40℃至80℃，和加工时间范围为1至5分钟。在上述范围内，粘合强度优异，且二次加工工序不显著影响铝合金的厚度。所述酸性水溶液没有特别限制，但可以使用盐酸、硝酸、硫酸或蚁酸。在本专利技术中，基于100重量份的酸性水溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备铝‑树脂复合物的方法，其包括：制备具有经蚀刻的表面的铝合金材料；和在铝合金材料的经蚀刻的表面上注射成型树脂组合物，由此相互结合在一起，其中所述铝合金材料的制备方法包括：ⅰ)用添加螯合剂和环胺的碱性水溶液处理铝合金材料的一次加工工序；和ⅱ)用添加螯合剂的酸性水溶液处理铝合金材料的二次加工工序。

【技术特征摘要】
2014.09.04 KR 10-2014-01178151.一种制备铝-树脂复合物的方法，其包括：制备具有经蚀刻的表面的铝合金材料；和在铝合金材料的经蚀刻的表面上注射成型树脂组合物，由此相互结合在一起，其中所述铝合金材料的制备方法包括：ⅰ)用添加螯合剂和环胺的碱性水溶液处理铝合金材料的一次加工工序；和ⅱ)用添加螯合剂的酸性水溶液处理铝合金材料的二次加工工序。2.如权利要求1所述的制备铝-树脂复合物的方法，其中铝合金材料的经蚀刻的表面具有0.1至10μm的平均内径，和50至200μm的平均表面粗糙度。3.如权利要求1所述的制备铝-树脂复合物的方法，其中基于100重量份的碱性或酸性水溶液，螯合剂的添加量范围为0.001至0.5重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李殷景，赵庸完，
申请(专利权)人：株式会社日光聚合物，
类型：发明
国别省市：韩国;KR