铝合金与树脂的复合体及其制造方法技术

一种铝合金与树脂的复合体，其特征在于：由经过在选自氨、肼和水溶性胺化合物中１种以上的水溶液中浸渍的浸渍工序的铝合金形状物和　　　　一体地附着在所述铝合金形状物的表面上、含有聚苯硫醚成分的热塑性树脂组合物构成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于电子机器的框体、家用电器的框体、构造用零件、机械零件等的铝合金与高强度树脂的复合体及其制造方法。更详细地说，涉及由在各种机械加工中制造的铝合金形状物与热塑性树脂一体化而形成的结构物，用于移动用的各种电子机器、家电产品、医疗器械、车辆用结构零件、车辆搭载用物品、建筑材料的零件、其它结构用零件和外装用零件等的。
技术介绍
在汽车、家庭电器制品、工业机器等的零件制造等的广泛领域中，要求金属与树脂一体化的技术，因此开发了多种粘合剂。其中有非常优秀的粘合剂。在常温下或加热下发挥功能的粘合剂用于金属与合成树脂一体化接合，这种接合方法在现在属于普通的技术。然而，人们一直以来不断在研究是否有不使用粘合剂、更合理的接合方法。不通过粘合剂，将高强度的工程树脂与镁、铝或其合金的轻金属类，不锈钢等铁合金类一体化的方法，例如通过注射等方法在金属侧粘接树脂成分的方法，简称“注射接合法”，但据本专利技术的专利技术者所知，该方法现在还没有实用化。本专利技术人经过认真研究开发，结果发现，将金属形状物浸渍在氨、肼、水溶性胺系化合物的水溶液中后，形成聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(以下称为“PBT”。)，在通常的注射成型温度和注射成型压力下与以该树脂为主要成分的热塑性树脂组合物接触，粘合力特异地升高(WO 03/064150A1)。此外，迄今为止已知的是对金属制品进行插入成型以制造金属和树脂的复合制品(例如可以参照特开2001-225352号公报、特开昭54-13588号公报、特开昭54-13587号公报、特开昭58-217679号公报、特开昭50-158539号公报、特开平5-70969号公报等)。然而，这些现有的复合体的制造方法是制造电接点、铝箔等的方法，不能适用于要求强劲接合力(固着量)和刚性的机械构造体中。本专利技术者等关注于对于其它树脂是否也能够产生同样的现象，因此继续深入研究。当通过电子显微镜观察于前述专利技术中提出的在氨、肼或水溶性胺化合物的水溶液中浸渍处理的铝合金时，发现产生30～300nm直径的细微凹部，另外，当用X射线电子分光法(X-rayphotoelectron spectroscopy)观察时，观察到大量的氮原子。这些现象表明，铝合金表面被极细微地侵蚀，且在其表面存在由氨、肼或水溶性胺系化合物生成的氮化合物。根据本专利技术者们的推测，这是由于氨、肼或水溶性胺化合物化学吸附在铝原子上引起的。如果热塑性树脂组合物和这些化学吸附物质接触时，发生放热反应，而又没有快速地冷却固化，其就会浸入铝表面生成的细微凹部中。PBT是羧酸酯的聚合体，羧酸酯和胺系化合物发生放热反应，生成羧酸酰胺和醇，由此也显示了上述推断是恰当的。因此，也考虑了其它同样能够和氨、肼、胺系化合物发生放热反应的高分子。聚苯硫醚(Polyphenylen Sulfide)是其中的一例。该树脂是美国的Phillips Petroleum公司研发的工程塑料，通过对二氯苯与硫氢化钠和苛性钠的脱食盐缩聚反应而制成。该聚苯硫醚的组成从制法的角度出发，不仅有高分子量的聚苯硫醚，还含有3～10％的包含几个、十几个、几十个亚苯基的低分子量的低聚物。并且在这些低聚物、聚合物中，包含大量分子末端为氯的物质。本专利技术者们推测，该氯末端和碱性的胺类在高温下一边放热一边反应生成盐。实验的结果表明，聚苯硫醚对于经过同样处理的铝合金也可以注射接合。要验证前述推论的正确性必须追加试验，但是其对于本专利技术的横向展开的思考方式是一种有益的指导。本专利技术基于上述技术背景，旨在达到下述的目的。本专利技术的目的在于，通过处理铝合金的表面，获得热塑性树脂组合物与铝合金形状物不容易剥离的。本专利技术的其他目的在于，获得可制成在形状、构造方面和机械强度方面都没有问题的各种机器的框体、零件和结构物等的。本专利技术的再一目的在于，获得有利于使电子机器等的框体、零件、结构物等轻量化和使机器制造工序简洁化的。
技术实现思路
本专利技术为了达成上述目的，简要地说采用下述手段。本专利技术的铝合金与树脂的复合体是由经过在选自氨、肼和水溶性胺化合物中1种以上的水溶液中浸渍的浸渍工序的铝合金形状物，和一体地附着在前述铝合金形状物表面上的、含有聚苯硫醚(以下称为“PPS”。)成分的热塑性树脂组合物构成。本专利技术其他的铝合金与树脂的复合体的特征在于，其是由在用于前处理的碱性水溶液和/或酸性水溶液中浸渍后，通过在选自氨、肼和水溶性胺化合物中1种以上的水溶液中浸渍的浸渍工序的铝合金形状物，和一体地附着在前述铝合金形状物表面上的、含有聚苯硫醚成分的热塑性树脂组合物构成。本专利技术的铝合金与树脂的复合体的制造方法的特征在于，其由下述工序组成将铝合金形状物与选自氨、肼和水溶性胺化合物中1和以上的水溶液中浸渍的浸渍工序，在模具中插入前述铝合金形状物，在前述模具中与含有聚苯硫醚的前述热塑性树脂组合物一体化。本专利技术其他的铝合金与树脂的复合体的制造方法的特征在于，其由下述工序组成将铝合金形状物在碱性水溶液和/或酸水溶液中浸渍的前处理工序，将前述前处理工序后的前述铝合金形状物在选自氨、肼和水溶性胺化合物中1种以上的水溶液中浸渍的浸渍工序，在模具中插入前述铝合金形状物，在前述模具中与含有聚苯硫醚的前述热塑性树脂组合物一体化。以下，对前述的本专利技术的铝合金与树脂的复合体的制造方法进行详细的说明。用作铝合金形状物的原材料的铝合金可以使用日本工业规格(JIS)规格化的1000 7000号系列物，或模铸用的各种铝合金。该1000号系列是高纯度铝系合金，其他的是除了铝以外还含有镁、硅、铜、锰等其他的适应多种目的的合金系列。对于含有较多铝以外的金属的合金种，该表面的前处理工序优选后述的前处理法，但该前处理工序不一定是必要的。无论怎样，并不局限于高纯度铝合金，现在实际用于各种机器框体等中的铝合金中的大多数都可以使用。当通过注射成型以接合树脂时，铝合金形状物是由铝合金的块、板材、棒材等通过塑性加工、锯加工、铣刀加工、放电加工、钻加工、压制加工、研削加工、研磨加工等单独的或其组合的加工方法，机械加工成所期望的形状。通过该机械加工，加工成作为注射成型加工的插入件所必需的形状、结构的铝合金形状物。加工的该铝合金形状物必须使其粘合表面不具有被氧化或氢氧化的锈等的厚膜，通过长期间的自然放置存在于表面的明显的锈必须研磨除去。该脱脂工序不是本专利技术的必要工序。但是，在铝合金形状物的表面附着了油脂类或微细的灰尘。特别在机械加工过的表面上附着了机械加工时所用的油剂、切粉等，因此优选对其进行清洗。根据污物的种类，优选用市售的铝脱脂洗涤剂清洗或采用浸渍于水溶性有机溶剂中等方法将污物除去后进行水洗。作为水溶性的有机溶剂，例如有丙酮、甲醇、乙醇等。如果是油性物牢固地附着的情况，优选在其前面插入用煤油、苯、二甲苯等有机溶剂清洗的工序。水清洗后的保存期间也要尽可能地缩短。可能的话，优选没有时间间隔地连续地进行脱脂工序和下述工序(前处理工序)。连续处理的情况下，在脱脂工序后不需要干燥。作为后述的处理工序的前处理，如果进行下面说明的前处理工序，铝合金形状物与热塑性树脂组合物的接合更有效。特别是对于1000号系列铝合金(纯铝合金系)以外的铝合金是有效的。重要的是，该工序的目的在于，对前面工序中得到的铝合金进行预加工，以使得后续必需工序中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：成富正德，安藤直树，高桥正雄，
申请(专利权)人：大成普拉斯株式会社，
类型：发明
国别省市：