均長(zhǎng)度(RSm)的平均值優(yōu)選為超過(guò)10 μπι且小于 300 μ m,更優(yōu)選為20 μ m以上200 μ m以下。
[0159] 另外,上述粗糙度曲線要素的平均長(zhǎng)度(RSm)的平均值可以采用將上述的任意6 直線部的RSm平均而得的值。
[0160] 本實(shí)施方式涉及的金屬構(gòu)件的表面110的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)和粗糙度曲線要 素的平均長(zhǎng)度(RSm),能夠通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)金屬構(gòu)件的表面110的粗化處理的條件來(lái)控制。
[0161] 在本實(shí)施方式中,作為用于控制上述十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)和粗糙度曲線要素的 平均長(zhǎng)度(RSm)的因素,特別是可舉出粗化處理的溫度和時(shí)間、蝕刻量等。
[0162] 構(gòu)成金屬構(gòu)件103的金屬材料沒(méi)有特別限定,但可以舉出例如,鐵、不銹鋼、鋁、鋁 合金、鎂、鎂合金、銅和銅合金等。它們可以單獨(dú)使用,也可以二種以上組合使用。其中,從 輕量并且高強(qiáng)度的方面考慮,優(yōu)選為鋁(鋁單質(zhì))和鋁合金,更優(yōu)選為鋁合金。
[0163] 作為鋁合金,優(yōu)選使用JIS H4000所規(guī)定的合金編號(hào)1050、1100、2014、2024、 3003、5052、7075 等。
[0164] 關(guān)于金屬構(gòu)件103的形狀,只要是可以與樹(shù)脂構(gòu)件105接合的形狀,則沒(méi)有特別限 定,可以為例如,平板狀、曲板狀、棒狀、筒狀、塊狀等。此外,可以為由它們的組合所形成的 結(jié)構(gòu)體。
[0165] 此外,與樹(shù)脂構(gòu)件105接合的接合部表面104的形狀,沒(méi)有特別限定,可舉出平面、 曲面等。
[0166] 金屬構(gòu)件103優(yōu)選為將金屬材料通過(guò)采用切斷、壓制等的塑性加工、沖裁加工、切 肖IJ、研磨、放電加工等除壁加工而加工成上述規(guī)定的形狀后,進(jìn)行了后述的粗化處理的金屬 構(gòu)件??傊瑑?yōu)選使用通過(guò)各種加工法而加工成必要形狀的金屬構(gòu)件。
[0167] (金屬構(gòu)件表面的粗化處理方法)
[0168] 接下來(lái),對(duì)金屬構(gòu)件103的表面的粗化處理方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0169] 本實(shí)施方式涉及的金屬構(gòu)件103的表面,例如,可以通過(guò)使用蝕刻劑進(jìn)行粗化處 理來(lái)形成。
[0170] 這里,使用蝕刻劑對(duì)金屬構(gòu)件的表面進(jìn)行粗化處理本身在現(xiàn)有技術(shù)中也進(jìn)行。然 而,在本實(shí)施方式中,高度地控制蝕刻劑的種類(lèi)和濃度、粗化處理的溫度和時(shí)間、蝕刻處理 的時(shí)機(jī)等因素。為了獲得本實(shí)施方式涉及的金屬構(gòu)件103的接合部表面104,高度地控制這 些因素變得重要。
[0171] 以下,示出本實(shí)施方式涉及的金屬構(gòu)件表面的粗化處理方法的一例。然而,本實(shí)施 方式涉及的金屬構(gòu)件表面的粗化處理方法不限定于以下的例子。
[0172] (1)前處理工序
[0173] 首先,金屬構(gòu)件103優(yōu)選在與樹(shù)脂構(gòu)件105的接合側(cè)的表面沒(méi)有氧化膜、由氫氧化 物等形成的厚的被膜。為了除去這樣的厚的被膜,可以在接下來(lái)的用蝕刻劑進(jìn)行處理的工 序之前,通過(guò)噴砂加工、噴丸加工、研削加工、滾磨加工等機(jī)械研磨、化學(xué)研磨對(duì)表面層進(jìn)行 研磨。此外,在與樹(shù)脂構(gòu)件105的接合側(cè)的表面有機(jī)械油等顯著的污染的情況下,優(yōu)選通過(guò) 氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液等堿性水溶液進(jìn)行處理、進(jìn)行脫脂。
[0174] (2)表面粗化處理工序
[0175] 在本實(shí)施方式中作為金屬構(gòu)件的表面粗化處理方法,優(yōu)選以特定的時(shí)機(jī)進(jìn)行后述 的采用酸系蝕刻劑的處理。具體而言,優(yōu)選在表面粗化處理工序的最終階段進(jìn)行該采用酸 系蝕刻劑的處理。
[0176] 另外,在上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)5中,作為由包含鋁的金屬材料形成的金屬構(gòu)件的表面 粗化處理所用的蝕刻劑,公開(kāi)了使用堿系蝕刻劑的方案、并用堿系蝕刻劑與酸系蝕刻劑的 方案、用酸系蝕刻劑進(jìn)行了處理后用堿系溶液進(jìn)行洗滌的方案。
[0177] 該堿系蝕刻劑由于與金屬構(gòu)件的反應(yīng)平穩(wěn),因此從操作性的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選使用。 然而,根據(jù)本發(fā)明人等的研宄,明確了這樣的堿系蝕刻劑由于反應(yīng)性平穩(wěn),因此金屬構(gòu)件表 面的粗化處理的程度弱,難以形成深的凹凸形狀。此外明確了,在進(jìn)行了酸系蝕刻劑處理后 并用堿系蝕刻劑、堿系溶液的情況下,對(duì)于通過(guò)酸系蝕刻劑而形成的深的凹凸形狀,通過(guò)之 后的采用堿系蝕刻劑、堿系溶液的處理而使該凹凸形狀某種程度平滑。
[0178] 因此可以認(rèn)為使用該堿系蝕刻劑進(jìn)行了處理的金屬構(gòu)件、在蝕刻處理的最終工序 中使用堿系蝕刻劑、堿系溶液而獲得的金屬構(gòu)件,難以在與由熱塑性樹(shù)脂組合物形成的樹(shù) 脂構(gòu)件之間保持高的接合強(qiáng)度。
[0179] 作為使用上述酸系蝕刻劑進(jìn)行粗化處理的方法,可舉出采用浸漬、噴射等的處理 方法。處理溫度優(yōu)選為20?40°C,處理時(shí)間優(yōu)選為5?350秒左右,從可以將金屬構(gòu)件表 面更均勻地粗化的觀點(diǎn)考慮,更優(yōu)選為20?300秒,特別優(yōu)選為50?300秒。
[0180] 通過(guò)使用了上述酸系蝕刻劑的粗化處理,金屬構(gòu)件103的表面被粗化成凹凸形 狀。使用了上述酸系蝕刻劑時(shí)的金屬構(gòu)件103的深度方向的蝕刻量(溶解量),在由溶解了 的金屬構(gòu)件103的質(zhì)量、比重和表面積算出的情況下,優(yōu)選為0. 1?500 μ m,更優(yōu)選為5? 500 μm,進(jìn)一步優(yōu)選為5?100 μm。如果蝕刻量為上述下限值以上,則可以使金屬構(gòu)件103 與樹(shù)脂構(gòu)件105之間的接合強(qiáng)度進(jìn)一步提高。此外,如果蝕刻量為上述上限值以下,則能夠 降低處理成本。蝕刻量可以通過(guò)處理溫度、處理時(shí)間等來(lái)調(diào)整。
[0181] 另外,在本實(shí)施方式中,在使用上述酸系蝕刻劑對(duì)金屬構(gòu)件進(jìn)行粗化處理時(shí),可以 對(duì)金屬構(gòu)件表面的整面進(jìn)行粗化處理,也可以?xún)H對(duì)接合有樹(shù)脂構(gòu)件105的面進(jìn)行部分地粗 化處理。
[0182] (3)后處理工序
[0183] 在本實(shí)施方式中,在上述表面粗化處理工序之后,通常,優(yōu)選進(jìn)行水洗和干燥。關(guān) 于水洗的方法,沒(méi)有特別限制,但優(yōu)選浸漬或用流水洗滌規(guī)定時(shí)間。
[0184] 進(jìn)而,作為后處理工序,為了除去通過(guò)使用了上述酸系蝕刻劑的處理而產(chǎn)生的污 物等,優(yōu)選實(shí)施超聲波洗滌。關(guān)于超聲波洗滌的條件,只要是可以除去產(chǎn)生的污物等的條 件,就沒(méi)有特別限定,但作為所用的溶劑,優(yōu)選為水,此外,作為處理時(shí)間,優(yōu)選為1?20分 鐘。
[0185] (酸系蝕刻劑)
[0186] 在本實(shí)施方式中,作為金屬構(gòu)件表面的粗化處理所使用的蝕刻劑,優(yōu)選為后述的 特定的酸系蝕刻劑??梢哉J(rèn)為通過(guò)用上述特定的蝕刻劑進(jìn)行處理,從而在金屬構(gòu)件的表面 形成適于提高與包含熱塑性樹(shù)脂(A)的樹(shù)脂構(gòu)件之間的密合性的凹凸形狀,通過(guò)其錨固效 果而金屬構(gòu)件103與樹(shù)脂構(gòu)件105之間的接合強(qiáng)度提高。
[0187] 特別是,從使與通常的處理中難以與金屬構(gòu)件接合的包含聚烯烴系樹(shù)脂、玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度為140°C以上的熱塑性樹(shù)脂、或非晶性熱塑性樹(shù)脂的樹(shù)脂構(gòu)件的接合強(qiáng)度提高這 樣的觀點(diǎn),或從與通常的處理中難以與金屬構(gòu)件接合的由水性涂料形成的涂膜的密合強(qiáng)度 提高這樣的觀點(diǎn)考慮,也優(yōu)選使用可以在金屬構(gòu)件表面形成更深的凹凸形狀的酸系蝕刻 劑。
[0188] 以下,對(duì)在本實(shí)施方式中可以使用的酸系蝕刻劑的成分進(jìn)行說(shuō)明。
[0189] 上述酸系蝕刻劑可以包含三價(jià)鐵離子和二價(jià)銅離子的至少一方、和酸,根據(jù)需要 可以包含錳離子、各種添加劑等。
[0190] ?三價(jià)鐵離子
[0191] 上述三價(jià)鐵離子為將金屬構(gòu)件氧化的成分,通過(guò)配合三價(jià)鐵離子源,可以使酸系 蝕刻劑中含有該三價(jià)鐵離子。作為上述三價(jià)鐵離子源,可舉出硝酸鐵、硫酸鐵、氯化鐵等。在 上述三價(jià)鐵離子源中,從溶解性?xún)?yōu)異、便宜這方面考慮,優(yōu)選為氯化鐵。
[0192] 在本實(shí)施方式中,酸系蝕刻劑中的上述三價(jià)鐵離子的含量,優(yōu)選為0.01?20質(zhì) 量%,更優(yōu)選為〇. 1?12質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 5?7質(zhì)量%,進(jìn)一步更優(yōu)選為1?6質(zhì) 量%,特別優(yōu)選為1?5質(zhì)量%。如果上述三價(jià)鐵離子的含量為上述下限值以上,則可以防 止金屬構(gòu)件的粗化速度(溶解速度)的降低。另一方面,如果上述三價(jià)鐵離子的含量為上 述上限值以下,則可以適當(dāng)?shù)鼐S持粗化速度,因此能夠?qū)崿F(xiàn)更適于提高金屬構(gòu)件103與樹(shù) 脂構(gòu)件105之間的接合強(qiáng)度的均勻的粗化。
[0193] ?二價(jià)銅離子
[0194] 上述二價(jià)銅離子為將金屬構(gòu)件氧化的成分,通過(guò)配合二價(jià)銅離子源,可以使酸系 蝕刻劑中含有該二價(jià)銅離子。作為上述二價(jià)銅離子源,可舉出硫酸銅、氯化銅、硝酸銅、氫氧 化銅等。在上述二價(jià)銅離子源中,從便宜這方面考慮,優(yōu)選為硫酸銅、氯化銅。
[0195] 在本實(shí)施方式中,酸系蝕刻劑中的上述二價(jià)銅離子的含量,優(yōu)選為0.001?10質(zhì) 量%,更優(yōu)選為〇. 01?7質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 05?1質(zhì)量%,進(jìn)一步更優(yōu)選為0. 1? 0.8質(zhì)量%,進(jìn)一步更優(yōu)選為0. 15?0.7質(zhì)量%,特別優(yōu)選為0. 15?0.4質(zhì)量%。如果上 述二價(jià)銅離子的含量為上述下限值以上,則可以防止金屬構(gòu)件的粗化速度(溶解速度)的 降低。另一方面,如果上述二價(jià)銅離子的含量為上述上限值以下,則可以適當(dāng)?shù)鼐S持粗化速 度,因此能夠?qū)崿F(xiàn)更適于提高金屬構(gòu)件103與樹(shù)脂構(gòu)件105之間的接合強(qiáng)度的均勻的粗化。
[0196] 上述酸系蝕刻劑可以?xún)H包含三價(jià)鐵離子和二價(jià)銅離子的一方,也可以包含兩方, 但優(yōu)選包含三價(jià)鐵離子和二價(jià)銅離子這兩方。酸系蝕刻劑通過(guò)包含三價(jià)鐵離子和二價(jià)銅離 子這兩方,可容易地獲得更適于提高金屬構(gòu)件103與樹(shù)脂構(gòu)件105之間的接合強(qiáng)度的良好 的粗化形狀。
[0197] 在上述酸系蝕刻劑包含三價(jià)鐵離子和二價(jià)銅離子這兩方的情況下,三價(jià)鐵離子和 二價(jià)銅離子各自的含量?jī)?yōu)選為上述范圍。此外,酸系蝕刻劑中的三價(jià)鐵離子與二價(jià)銅離子 的含量的合計(jì),優(yōu)選為0. oil?20質(zhì)量%,更優(yōu)選為0. 1?15質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 5? 10質(zhì)量%,特別優(yōu)選為1?5質(zhì)量%。
[0198] ?錳離子
[0199] 在上述酸系蝕刻劑中,為了將金屬構(gòu)件表面沒(méi)有偏差地一樣地粗化,可以包含錳 離子。關(guān)于錳離子,通過(guò)配合錳離子源,可以使酸系蝕刻劑中含有該錳離子。作為上述錳離 子源,可舉出硫酸錳、氯化錳、乙酸錳、氟化錳、硝酸錳等。在上述錳離子源中,從便宜等方面 考慮,優(yōu)選為硫酸錳、氯化錳。
[0200] 在本實(shí)施方式中,酸系蝕刻劑中的上述錳離子的含量,優(yōu)選為0?1質(zhì)量%,更優(yōu) 選為0?0. 5質(zhì)量%。本發(fā)明人等確認(rèn)了,關(guān)于上述錳離子的含量,在構(gòu)成樹(shù)脂構(gòu)件105的 熱塑性樹(shù)脂(A)為聚烯烴系樹(shù)脂的情況下即使為0質(zhì)量%,也可以表現(xiàn)充分的接合強(qiáng)度。 即,在作為熱塑性樹(shù)脂(A)使用聚烯烴系樹(shù)脂的情況下,上述錳離子含量?jī)?yōu)選為0質(zhì)量%, 另一方面,在使用聚烯烴系樹(shù)脂以外的熱塑性樹(shù)脂的情況下,適宜使用上述上限值以下的 猛尚子。
[0201] ?酸
[0202] 上述酸為使通過(guò)三價(jià)鐵離子和/或二價(jià)銅離子而被氧化了的金屬溶解的成分。作 為上述酸,可舉出鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸、氨基磺酸等無(wú)機(jī)酸、磺酸、羧酸等 有機(jī)酸。作為上述羧酸,可舉出甲酸、乙酸、檸檬酸、草酸、蘋(píng)果酸等。在上述酸系蝕刻劑中, 可以配合一種或二種以上的這些酸。在上述無(wú)機(jī)酸中,從幾乎沒(méi)有臭氣、便宜的方面考慮, 優(yōu)選為硫酸。此外,在上述有機(jī)酸中,從粗化形狀的均勻性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為羧酸。
[0203] 在本實(shí)施方式中,酸系蝕刻劑中的上述酸的含量,優(yōu)選為0. 1?50質(zhì)量%,更優(yōu)選 為0. 5?50質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為1?50質(zhì)量%,進(jìn)一步更優(yōu)選為1?30質(zhì)量%,進(jìn)一步 更優(yōu)選為1?25質(zhì)量%,進(jìn)一步更優(yōu)選為2?18質(zhì)量%。如果上述酸的含量為上述下限 值以上,則可以防止金屬的粗化速度(溶解速度)的降低。另一方面,如果上述酸的含量為 上述上限值以下,則可以防止液體溫度降低時(shí)的金屬鹽的結(jié)晶析出,因此可以提高操作性。
[0204] ?其它成分
[0205] 在可以在本實(shí)施方式中使用的酸系蝕刻劑中,為了防止由指紋等表面污染物導(dǎo)致 的粗化的不均,可以添加表面活性劑,根據(jù)需要也可以添加其它添加劑。作為其它添加劑, 可以例示為了形成深的凹凸而添加的鹵化物離子源,例如氯化鈉、氯化鉀、溴化鈉、溴化鉀 等?;蛘?,也可以例示為了提高粗化處理速度而添加的硫代硫酸根離子、硫脲等硫化合物、 為了獲得更均勻的粗化形狀而添加的咪唑、三唑、四唑等唑類(lèi)、為了控制粗化反應(yīng)而添加的 PH調(diào)節(jié)劑等。在添加這些其它成分的情況下,其合計(jì)含量?jī)?yōu)選在酸系蝕刻劑中為0. 01? 10質(zhì)量%左右。
[0206] 本實(shí)施方式的酸系蝕刻劑可以通過(guò)使上述各成分溶解在離子交換水等中來(lái)容易 地調(diào)制。
[0207] <樹(shù)脂構(gòu)件>
[0208] 以下,對(duì)本實(shí)施方式涉及的樹(shù)脂構(gòu)件105進(jìn)行說(shuō)明。
[0209] 樹(shù)脂構(gòu)件105由熱塑性樹(shù)脂組合物(P)形成。熱塑性樹(shù)脂組合物(P)包含作為樹(shù) 脂成分的熱塑性樹(shù)脂(A)和根據(jù)需要的填充材(B)。此外,熱塑性樹(shù)脂組合物(P)根據(jù)需要 包含其它配合劑。另外,在為了方便而樹(shù)脂構(gòu)件105僅由熱塑性樹(shù)脂(A)形成的情況下,也 記載為樹(shù)脂構(gòu)件105由熱塑性樹(shù)脂組合物(P)形成。
[0210] (熱塑性樹(shù)脂(A))<