45mm的长方形片，在该板表面 上，使用厚地铁工制ACR - 1的气体喷射装置(压缩空气的喷射压力：5.25kg/cm2)，使用硅砂 (UBE SAND INDUSTRIES,LTD.，5号A)作为喷射材料，利用喷气嘴式喷射处理，制备RSm为900 ym、Rz为400μηι的凹凸形状，得到金属构件。
[0169] 用扫描型电子显微镜(JE0L公司制，型号JSM-6701F)以300000倍的放大倍率观察 金属构件，但未观察到制备例1中观察到的凹凸形状及超微细孔。照片示于图4。
[0170] [制备例5]
[0171] 将市售的1 · 6mm厚的Α5052铝合金板切割成18mm X 45mm的长方形片，不实施喷射处 理，按照国际公开2009/31632号小册子的实验例1的方法，进行表面处理，得到金属构件。
[0172] 用扫描型探针显微镜（岛津制作所公司制，型号SPM-9700)以4μπι的视野观察金属 构件时，形成了 RSm为800nm、Rz为240nm的凹凸形状。进一步用扫描型电子显微镜(JE0L公司 制，型号JSM-6701F)以300000倍的放大倍率进行观察时，在上述凹凸面内已形成了 20nm左 右的超微细孔。照片示于图5。
[0173] [制备例6]
[0174] 将市售的1.6mm厚的A5052铝合金板切割成18mmX45mm的长方形片，在该板表面 上，使用厚地铁工制ACR - 1的气体喷射装置(压缩空气的喷射压力：3.25kg/cm2)，使用硅砂 (UBE SAND INDUSTRIES,LTD.，6号A)作为喷射材料，利用喷气嘴式喷射处理制备RSm为120μ m、Rz为150μπι的凹凸形状。接下来，按照国际公开2009/31632号小册子的实验例1的方法，进 行表面处理，得到金属构件。
[0175] 用扫描型探针显微镜（岛津制作所公司制，型号SPM-9700)以4μπι的视野观察金属 构件时，在通过喷射处理而形成的凹凸面内已形成了 RSm为800nm、Rz为240nm的凹凸形状。 进一步用扫描型电子显微镜(JE0L公司制，型号JSM-6701F)以300000倍的放大倍率进行观 察时，在上述凹凸面内已形成了 20nm左右的超微细孔。
[0176] [实施例1]
[0177] 在日本制钢所公司制的JSW J85AD中安装小型哑铃金属嵌件模具102,在模具102 内设置通过制备例1制备的铝片(金属构件103)。接下来，在该模具102内，在料筒温度为250 °C、模具温度为120°C、射出速度为25mm/ sec、保压80MPa、保压时间为10秒的条件下，将作为 树脂组合物的玻璃纤维增强聚丙烯(Prime Polymer Co.，Ltd.制V7100,聚丙烯(MFR(230 °C、2.16kg负荷）：18g/10min)80质量份、玻璃纤维20质量份)进行注射成型，得到金属/树脂 复合结构体。接合强度的评价结果示于表1。
[0178] [实施例2]
[0179] 将使用的铝片变更为制备例2中制备的铝片，除此之外，利用与实施例1同样的方 法，得到金属/树脂复合结构体。接合强度的评价结果示于表1。
[0180] [实施例3]
[0181] 将使用的铝片变更为制备例3制备的铝片，除此之外，利用与实施例1同样的方法， 得到金属/树脂复合结构体。接合强度的评价结果示于表1。
[0182] [比较例1]
[0183] 将使用的铝片变更为制备例4制备的铝片，除此之外，利用与实施例1同样的方法， 得到金属/树脂复合结构体。接合强度的评价结果示于表1。
[0184] [比较例2]
[0185] 将使用的铝片变更为制备例5制备的铝片，除此之外，利用与实施例1同样的方法， 得到金属/树脂复合结构体。接合强度的评价结果示于表1。
[0186] [比较例3]
[0187] 将使用的铝片变更为制备例6制备的铝片，除此之外，利用与实施例1同样的方法， 得到金属/树脂复合结构体。接合强度的评价结果示于表1。
[0188] [表 1]
[0189]
[0190] RSm:轮廓曲线要素的平均长度
[0191] Rz:最大高度粗糙度
[0192] 对于实施例1中使用的铝片而言，与特性（i)相应的通过喷射处理而形成的RSm、 Rz、与特性（ii)相应的通过蚀刻而形成的RSm、Rz均满足上述范围，并且存在在上述凹凸面 内形成的超微细凹凸，
[0193] 因此可得到与树脂构件的接合强度非常高的铝片。用5%的硝酸水溶液溶解金属/ 树脂接合构件的金属侧，用扫描型电子显微镜(JE0L公司制，型号JSM-6701F)以100000倍 的放大倍率观察树脂侧的表面结构时，观察到20nm左右的超微细凸形状，表明树脂构件侵 入到在金属构件表面形成的超微细孔中。照片示于图6。
[0194] 另一方面，在比较例1中，与特性（i)相应的通过喷射处理而形成的RSm为900ym，Rz 为400μπι，均满足上述范围，但未实施用于形成特性（ii)的蚀刻处理，因而不满足本发明的 特征。
[0195] 另外，在比较例2中，与特性（ii)相应的通过蚀刻处理而形成的RSm为800nm，Rz为 240nm，均满足上述范围，并且，存在在上述凹凸面内形成的超微细凹凸，但未实施用于形成 特性(i)的喷射处理，因此不满足本发明的特征。
[0196] 用5%的硝酸水溶液溶解比较例1的金属/树脂接合构件的金属侧，用扫描型电子 显微镜(JE0L公司制，型号JSM-6701F)以100000倍的放大倍率观察树脂侧的表面结构。然 而，未观察到纳米级的超微细凸形状。照片示于图7。
[0197] 在比较例2中，由于在进行注射一体成型后，立即剥离金属构件与树脂构件，因此， 未观察金属/树脂接合构件的树脂侧的表面结构。但认为树脂构件未侵入到在金属构件表 面形成的超微细孔中。伴随于此，在比较例1及2中，与树脂构件的接合强度也变低。
[0198] 此外，关于比较例3,出于提高与树脂构件的接合强度的目的，在金属构件表面形 成不同级别的凹凸形状，试图增加与树脂构件的接合面积，但未得到所期望的效果。认为这 是因为，通过喷射处理而形成的RSm、Rz均不满足本发明的特征。
[0199] 本申请主张以于2013年9月13日提出申请的日本申请特愿2013 -190607号为基础 的优先权，将其全部公开内容并入本文。
【主权项】
1. 一种金属/树脂复合结构体，其是金属构件与树脂构件接合而形成的，其中， 在所述金属构件的与所述树脂构件的接合表面，具有满足下述（i)及（ii)的特性的凹 凸形状， (i) 轮廓曲线要素的平均长度(RSm)为150μπι以上1500μπι以下、最大高度粗糙度(Rz)为 170μπι以上800μπι以下， (ii) 轮廓曲线要素的平均长度(RSm)为lOOnm以上lOOOOnm以下、最大高度粗糙度(Rz) 为lOOnm以上lOOOOnm以下。2. 如权利要求1所述的金属/树脂复合结构体，其中，在所述金属构件的表面形成有直 径为5nm以上lOOnm以下、深度为10nm以上500nm以下的超微细凹凸形状。3. 如权利要求1或2所述的金属/树脂复合结构体，其中，满足所述(ii)的特性的凹凸形 状形成在满足所述(i)的特性的凹凸形状上。4. 如权利要求1~3中任一项所述的金属/树脂复合结构体，其中，所述金属构件由包含 选自铁、不锈钢、铝、铝合金、镁、镁合金、铜、铜合金、钛及钛合金中的一种或两种以上的金 属的金属材料形成。5. 如权利要求1~4中任一项所述的金属/树脂复合结构体，其中，所述树脂构件由包含 (A)热塑性树脂的树脂组合物形成。6. 如权利要求5所述的金属/树脂复合结构体，其中，所述(A)热塑性树脂为聚烯烃类树 脂。7. 如权利要求5或6所述的金属/树脂复合结构体，其中，所述树脂组合物包含(B)填充 材料，相对于所述(A)热塑性树脂100质量份，所述(B)填充材料的含量为1质量份以上100质 量份以下。8. 如权利要求2所述的金属/树脂复合结构体，其特征在于，其是通过以下方式得到的： 通过对金属构件进行喷射处理从而在所述金属构件的表面上形成满足所述（i)的特性的凹 凸形状，接下来，通过将所述金属构件浸渍在选自无机碱水溶液及无机酸水溶液中的至少 一种的水溶液中的化学蚀刻方法从而在所述金属构件的表面上进一步形成满足所述特性 (ii)的凹凸形状，接下来，通过将所述金属构件浸渍在包含选自水合肼、氨及水溶性胺化合 物中的一种以上的水溶液中从而在所述金属构件的表面上进一步形成所述超微细凹凸形 状。
【专利摘要】本发明的金属/树脂复合结构体(106)是金属构件(103)与树脂构件(105)接合而形成的。而且，在金属构件(103)的与树脂构件(105)的接合表面(104)，具有满足下述(i)及(ii)的特性的凹凸形状。(i)轮廓曲线要素的平均长度(RSm)为150μm以上1500μm以下、最大高度粗糙度(Rz)为170μm以上800μm以下，(ii)轮廓曲线要素的平均长度(RSm)为100nm以上10000nm以下、最大高度粗糙度(Rz)为100nm以上10000nm以下。
【IPC分类】B32B15/08, C23F1/20, C23F1/36, B24C1/06
【公开号】CN105517795
【申请号】CN201480049459
【发明人】奥村浩士, 三隅正毅, 窪田俊策, 井上悟郎
【申请人】三井化学株式会社
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月12日
【公告号】EP3045308A1, WO2015037718A1