(57)【要約】【課題】軽量、電磁波遮蔽性、密閉性に優れた金属と樹脂の複合体と、その複合体の製造方法の提供。【解決手段】本発明の樹脂と金属の複合体は、好適な表面処理を行ったアルミニウム合金製の金属部品と、好適な表面処理を行ったマグネシウム合金製の金属部品と、好適な表面処理を行った銅または銅合金製の金属部品とから選択される２種以上の金属部品と、この２種以上の金属部品に射出成形により直接的に接合され、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、または、ポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物とからなっている。【選択図】  図１
2008173967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドラジン、アンモニア、水溶性アミン化合物から選択される１種以上を含む水溶液に浸漬する工程によりその表面を平均直径２０〜８０ｎｍの微細凹部形状で覆われたアルミニウム合金製の金属部品と、化学エッチングをし主としてマンガン酸化物の化成皮膜を有するマグネシウム合金製の金属部品と、１０〜２００ｎｍ径の微細開口部が多数ある１〜１００μｍ径で深さ０．５μｍ以上の凹部で覆われた粗表面形状の酸化銅薄層で覆われた銅または銅合金製の金属部品とから選択される２種以上の金属部品と、
この２種以上の金属部品に射出成形により直接的に接合され、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、または、ポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物と
からなる金属と樹脂の複合体。
【請求項２】
請求項１に記載された金属と樹脂の複合体において、
前記ポリフェニレンサルファイド系樹脂を主成分とする樹脂組成物は、
前記ポリフェニレンサルファイド系樹脂の樹脂分１００質量部に対して、ポリフェニレンサルファイド樹脂が９７〜７０質量部、ポリオレフィン系樹脂が３〜３０質量部配合されているものである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項３】
請求項１に記載された金属と樹脂の複合体において、
前記ポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物は、
前記ポリブチレンテレフタレート系樹脂の樹脂分１００質量部に対して、ポリブチレンテレフタレート樹脂が９７〜７０質量部、ポリエチレンテレフタレート樹脂及び／またはポリオレフィン系樹脂が３〜３０質量部配合されているものである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載された金属と樹脂の複合体において、
前記樹脂組成物は、樹脂分の合計が１００質量部に対して、充填剤の合計が１０〜２００質量部配合されているものである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項５】
請求項４に記載された金属と樹脂の複合体において、
前記充填剤は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、その他強化繊維、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、タルク、粘土、ガラス、その他粉末フィラーから選択される１種以上のものである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１項に記載された金属と樹脂の複合体において、
前記ポリオレフィン系樹脂は、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体、グリシジルメタクリレート変性エチレン系共重合体、グリシジルエーテル変性エチレン系共重合体、エチレンアルキルアクリレート共重合体から選択される１種以上のものである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項７】
請求項２から５のいずれか１項に記載された金属と樹脂の複合体において、
前記ポリオレフィン系樹脂は、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレートニ元共重合体から選択される１種以上のものである
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載された金属と樹脂の複合体において、
前記複合体は、金属部品と樹脂組成物とで構成される電気電子機器のケース、カバー、端子を備えた蓋体から選択される１種である
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体。
【請求項９】
アルミニウム合金部品を、鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、
前記所定の形状に加工した前記アルミニウム合金部品をヒドラジン、アンモニア、水溶性アミン化合物から選択される１種以上のものが水溶された水溶液に浸漬する工程と、
銅または銅合金製部品を、鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、
前記所定の形状に加工した前記銅または銅合金部品を化学エッチングする工程と、
前記化学エッチングした前記銅または銅合金部品を、亜塩素酸塩を含む水溶液に浸漬することにより表層に銅系の金属酸化物層を形成する工程と、
前記アルミニウム合金部品と、前記銅または銅合金部品とを射出成形金型にインサートし、ポリフェニレンサルファイド系樹脂またはポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物を射出し、前記アルミニウム合金部品、前記銅または銅合金部品、及び、前記樹脂組成物とを一体に固着する工程とを有している
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体の製造方法。
【請求項１０】
マグネシウム合金部品を、鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、
前記所定の形状に加工した前記マグネシウム合金部品を酸性水溶液に浸漬して化学エッチングする工程と、
前記化学エッチングした前記マグネシウム合金部品を、過マンガン酸アルカリ金属塩を含んだ水溶液に浸漬して表面に主としてマンガン酸化物からなる薄層を形成する工程と、
銅または銅合金製部品を、鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、
前記所定の形状に加工した前記銅または銅合金部品を化学エッチングする工程と、
前記化学エッチングした前記銅または銅合金部品を、亜塩素酸塩を含む水溶液に浸漬することにより表層に銅系の金属酸化物層を形成する工程と、
前記マグネシウム合金部品と、前記銅または銅合金部品とを射出成形金型にインサートし、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、またはポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物を射出し、前記マグネシウム合金部品、前記銅または銅合金部品、及び、前記樹脂成形物とを一体に固着する工程とをを有している
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体の製造方法。
【請求項１１】
アルミニウム合金部品を鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、
前記所定の形状に加工したアルミニウム合金部品をヒドラジン、アンモニア、水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液に浸漬する工程と、
マグネシウム合金部品を鋳造物や中間材からの機械的加工等で形状化する工程と、
前記形状化したマグネシウム合金部品を酸性水溶液に浸漬して化学エッチングする工程と、
前記マグネシウム合金部品を、過マンガン酸アルカリ金属塩を含んだ水溶液に浸漬して表面に主としてマンガン酸化物からなる薄層を形成する工程と、
銅及び銅合金製部品を鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、
前記所定の形状に加工した前記銅または銅合金部品を化学エッチングする工程と、
前記化学エッチングした前記銅または銅合金部品を、亜塩素酸塩を含む水溶液に浸漬することにより表層に銅系の金属酸化物層を形成する工程と、
前記アルミニウム合金部品、前記マグネシウム合金部品、及び、前記銅または銅合金部品を射出成形金型にインサートし、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、またはポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物を射出し、前記アルミニウム合金部品、前記マグネシウム合金部品、前記銅または銅合金部品、及び、前記樹脂組成物とを一体に固着する固着工程とを有している
ことを特徴とする金属と樹脂の複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、弱電機器、医療機器、移動体部品機器等各種機器に使用される金属と樹脂の複合体とその製造方法に関する。さらに詳しくは、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金等金属部品を樹脂組成物で接合させる金属と樹脂の複合体とその製造方法に関し、特に、樹脂製品部分を介してアルミニウム合金部品と銅合金部品、マグネシウム合金部品と銅合金部品、またはアルミニウム合金部品とマグネシウム合金部品と銅合金部品等が強固に射出成形手段で接合させたモバイル電気機器、弱電製品用部品、医療機器用部品等に使用され放熱性、電磁波遮蔽性に優れた金属と樹脂の複合体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル電子機器、移動体用電子機器は高性能化が一段と進み、このような高性能化は自動的に重量増加とエネルギー消費増大を生じさせてしまうことが多い。このため、モバイル電子機器、移動体用電子機器は、軽量化、耐熱化、放熱性向上、堅牢化を平行して進める必要がある。加えて、多くのモバイル電子機器、移動体用電子機器が電子化、コンピュータ化による高性能化されるに従い、これらから生じる電磁波を遮蔽し、且つ、外部からの電磁波侵入を防ぐ能力がモバイル電子機器、移動体用電子機器に求められるようになっている。
【０００３】
軽量化面で見ると、ケースや筐体の材質として、当初はプラスチック化が進められたが、更に堅牢化が要求されるようになりアルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金属や炭素繊維強化プラスチックが使用されるようになった。炭素繊維強化プラスチックには熱可塑性樹脂を使用したものと熱硬化性樹脂を使用したものがあり、熱硬化性樹脂（例えば、ＣＦＲＰ）は金属並みの高強度だがリサイクルすることが困難である。加えて電子機器が世の中に氾濫するようになり、ケース自体に電磁波遮蔽能力を持たすことが考えられるようになってきている。その意味から、昨今では軽金属製ケースの使用が主流になっている。即ち単純に言えば金属製ケースで電磁波を遮断するものである。金属製ケースを使用しない場合には、内部にある個々の電磁波発生源の全てをアルミニウム合金で包んでシールドするか、外装ケースの内側にアルミニウム合金薄板を貼り付けて内部全体を電磁波から遮蔽する必要があり、工程的にも軽量化を目指す意味からも最善策とは言えずまだ改良の余地があるものであった。
【０００４】
樹脂製部品の最も合理的な製造方法の一つに射出成形による方法がある。樹脂製品部分を介してアルミニウム合金部品とマグネシウム合金部品との双方が強固に接合できると、軽量なモバイル電気機器、弱電製品用部品、医療機器用部品等の製造に寄与することができる。さらに、樹脂製品部分を介してアルミニウム合金部品と銅合金部品、マグネシウム合金部品と銅合金部品、または、アルミニウム合金部品とマグネシウム合金部品と銅合金部品等が強固に射出成形による接合ができると、モバイル電気機器、弱電製品用部品、医療機器用部品等の、軽量且つ放熱性、電磁波遮蔽性を特に要求されるケース材、カバー材部品の製造技術の進歩へ貢献することができる。
【０００５】
一方、金属と樹脂を一体化する新たな技術が開発されている。従来から現在まで接着剤による接着やビス・ナットでのネジ止めは多用されている。しかしながら、接着剤やネジ止めを使用しない、より合理的な接合方法も種々研究されてきている。例えば、本発明者らは、マグネシウム、アルミニウム、銅やその合金類に対し、接着剤の介在なしで高強度のエンジニアリング樹脂と一体化する方法を開発している。即ち、これら金属類を形状化し各々異なるある種の表面処理をした上で射出成形金型にインサートし、そこへ一定の硬質の熱可塑性樹脂を射出すると樹脂成形物と金属部品が強固に接合した一体化物が得られる技術である（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
また、予めケミカルエッチングした金属部品を射出成形機の金型にインサートして熱可塑性樹脂材料を射出し、金属インサート複合成形品を製造する製造方法も知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
表面処理をした金属形状物を金型にインサートして、これに熱可塑性樹脂を射出して両者を一体にする方法、すなわち、射出成形の技術を利用して樹脂と金属、即ち異種材を接合させる技術を「射出接合」と称して説明を行う。前記した射出接合の技術の一つは、Ａ５０５２アルミニウム合金板とポリフェニレンサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳという）を主成分とする樹脂組成物とから電子機器ケースを製造することであり、製品の製造方法として採用されている。この製品は外装ケースでありながらその内側には樹脂製ボスが多数あり電子回路基板をネジ止め出来るようになっている。アルミニウム合金を使用した射出接合の技術の開発に続いて、本発明者らはマグネシウム合金、チタン合金と樹脂組成物との射出接合の技術を開発しており、これらの技術が電子機器の製造等に利用されて役立つことへの期待が大きい。
【特許文献１】特開２００３−２００４５３号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４／０４１５３２  Ａ１号公報
【特許文献３】特開２００６−３１５３９８号公報
【特許文献４】特開２００１−２２５３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献４に記載された技術では、ケミカルエッチングした金属部品を熱可塑性樹脂を用いてインサート成形しても、密着性改善効果は認められないが、気密性に関して改善効果が見出されたとされている。そして、金属表面がケミカルエッチングで微細粗化することで金属の表面積が増大し、即ち金属／樹脂界面の面積増大により、界面を伝わって気体や液体が部品内部に侵入する際の圧力伝達損失が大きくなることで気密性が確保されると推定されている（段落番号００１０参照）。しかし、この推定が仮に正しいとしても、密着性が改善されないもので気密性を確保するためには、金属と樹脂との界面の長さを小さくすることができないおそれがあるという問題点がある。言い換えると、軽量化、小型化が図ることが困難になるおそれがあるという問題があった。
【０００８】
本発明者らは、射出接合の技術を利用して電子機器を軽量化し且つ電磁波遮蔽性を向上させることができないかを研究している。即ち、軽量化の為にはマグネシウム合金製ケースや筐体を使用することが有効であるが、耐食性を向上させたマグネシウム合金部品ではその化成皮膜の通電性が悪く電子回路との間は導電ペーストを多用するなど安定しない接続方法を採用しなければならないという問題点がある。そのため、本発明者らは、合理化された外装ケースの確保と、電磁波遮蔽用の通電端子の確保とを同時に行うことができる方法の研究を行い、本発明を開発することに到達した。
【０００９】
また、現在、モバイル電子機器ケースとしてはマグネシウム合金製ケースだけが注目されているわけではない。展伸用マグネシウム合金製の板材、または鋳造用マグネシウム合金から製造したケース用部品は、軽量さではアルミニウム合金製ケースより優れるが、そのコストや剛性の面でアルミニウム合金製ケースに劣る。アルミニウム合金製ケースと内部回路を導電させて電磁波遮蔽性を向上させることも重要なことであり、これも解決しなければならない課題である。
【００１０】
アルミニウム合金部品とマグネシウム合金部品とをＰＰＳやポリブチレンテレフタレート樹脂（以下ＰＢＴという）を主成分とする樹脂組成物を介して双方を射出接合し、樹脂を介してアルミニウム合金部品とマグネシウム合金部品とが接合した形の複合体を製造する技術について本発明者らは開発を進めている。また、本発明者らは、ＰＰＳやＰＢＴを主成分とする樹脂組成物とマグネシウム合金とを射出接合する技術を特願２００６−２７２８３２号（出願日：平成１８年１０月４日）で提案している。本発明では、アルミニウム合金を使用した硬質樹脂の射出接合、マグネシウム合金部品を使用した硬質樹脂の射出接合、銅合金部品を使用した硬質樹脂の射出接合について共通して使用できる樹脂組成物がそのまま使用できるのか否か、且つ実用的な電磁波遮蔽性があるか否かを確認することも解決しなければならない課題である。
【００１１】
また、電子電気回路を安全や耐久性向上のために密閉箱に入れることが多い。このような場合、密閉箱から引き出すリード線の周囲の密閉性が必要になる。この密閉性は、防爆レベルの密閉ではなく、空気やガスの僅かな漏洩も許されないものも多く、この射出接合の技術は適しているものと考えられる。例えば、リード線に使用するのはアルミニウム合金や銅、銅合金であり、これらについて射出接合の技術が使用可能か否か確認しなければならない。この射出接合の技術で密閉性を向上させることができれば技術進歩への貢献に期待が大きい。
【００１２】
本発明は、前述した従来の技術の課題を解決するためのなされたものであり、次の目的を達成する。
本発明の目的は、軽量、電磁波遮蔽性、密閉性に優れた金属と樹脂の複合体を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、軽量、電磁波遮蔽性、密閉性に優れた金属と樹脂の複合体を効率よく製造することができる金属と樹脂の複合体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記した目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１の金属と樹脂の複合体は、
ヒドラジン、アンモニア、水溶性アミン化合物から選択される１種以上を含む水溶液に浸漬する工程によりその表面を平均直径２０〜８０ｎｍの微細凹部形状で覆われたアルミニウム合金製の金属部品と、化学エッチングをし主としてマンガン酸化物の化成皮膜を有するマグネシウム合金製の金属部品と、１０〜２００ｎｍ径の微細開口部が多数ある１〜１００μｍ径で深さ０．５μｍ以上の凹部で覆われた粗表面形状の酸化銅薄層で覆われた銅または銅合金製の金属部品とから選択される２種以上の金属部品と、この２種以上の金属部品に射出成形により直接的に接合され、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、または、ポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物とからなっている。
【００１５】
本発明２の金属と樹脂の複合体は、本発明１において、
前記ポリフェニレンサルファイド系樹脂を主成分とする樹脂組成物は、前記ポリフェニレンサルファイド系樹脂の樹脂分１００質量部に対して、ポリフェニレンサルファイド樹脂が９７〜７０質量部、ポリオレフィン系樹脂が３〜３０質量部配合されているものであることを特徴とする。
【００１６】
本発明３の金属と樹脂の複合体は、本発明１において、
前記ポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物は、前記ポリブチレンテレフタレート系樹脂の樹脂分１００質量部に対して、ポリブチレンテレフタレート樹脂が９７〜７０質量部、ポリエチレンテレフタレート樹脂及び／またはポリオレフィン系樹脂が３〜３０質量部配合されているものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明４の金属と樹脂の複合体は、本発明１から３において、
前記樹脂組成物は、樹脂分の合計が１００質量部に対して、充填剤の合計が１０〜２００質量部配合されているものであることを特徴とする。
【００１８】
本発明５の金属と樹脂の複合体は、本発明４において、
前記充填剤は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、その他強化繊維、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、タルク、粘土、ガラス、その他粉末フィラーから選択される１種以上のものであることを特徴とする。
【００１９】
本発明６の金属と樹脂の複合体は、本発明２から５において、
前記ポリオレフィン系樹脂は、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体、グリシジルメタクリレート変性エチレン系共重合体、グリシジルエーテル変性エチレン系共重合体、エチレンアルキルアクリレート共重合体から選択される１種以上のものであることを特徴とする。
【００２０】
本発明７の金属と樹脂の複合体は、本発明２から５において、
前記ポリオレフィン系樹脂は、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレートニ元共重合体から選択される１種以上のものであることを特徴とする。
【００２１】
本発明８の金属と樹脂の複合体は、本発明１から７において、
前記複合体は、金属部品と樹脂組成物とで構成される電気電子機器のケース、カバー、端子を備えた蓋体から選択される１種であることを特徴とする。
【００２２】
本発明９の金属と樹脂の複合体の製造方法は、
アルミニウム合金部品を、鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、前記所定の形状に加工した前記アルミニウム合金部品をヒドラジン、アンモニア、水溶性アミン化合物から選択される１種以上のものが水溶された水溶液に浸漬する工程と、銅または銅合金製部品を、鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、前記所定の形状に加工した前記銅または銅合金部品を化学エッチングする工程と、前記化学エッチングした前記銅または銅合金部品を、亜塩素酸塩を含む水溶液に浸漬することにより表層に銅系の金属酸化物層を形成する工程と、前記アルミニウム合金部品と、前記銅または銅合金部品とを射出成形金型にインサートし、ポリフェニレンサルファイド系樹脂またはポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物を射出し、前記アルミニウム合金部品、前記銅または銅合金部品、及び、前記樹脂組成物とを一体に固着する工程とを含んでいることを特徴とする。
【００２３】
本発明１０の金属と樹脂の複合体の製造方法は、
マグネシウム合金部品を、鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、前記所定の形状に加工した前記マグネシウム合金部品を酸性水溶液に浸漬して化学エッチングする工程と、前記化学エッチングした前記マグネシウム合金部品を、過マンガン酸アルカリ金属塩を含んだ水溶液に浸漬して表面に主としてマンガン酸化物からなる薄層を形成する工程と、銅または銅合金製部品を、鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、前記所定の形状に加工した前記銅または銅合金部品を化学エッチングする工程と、前記化学エッチングした前記銅または銅合金部品を、亜塩素酸塩を含む水溶液に浸漬することにより表層に銅系の金属酸化物層を形成する工程と、前記マグネシウム合金部品と、前記銅または銅合金部品とを射出成形金型にインサートし、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、またはポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物を射出し、前記マグネシウム合金部品、前記銅または銅合金部品、及び、前記樹脂成形物とを一体に固着する工程とを含んでいることを特徴とする。
【００２４】
本発明１１の金属と樹脂の複合体の製造方法は、
アルミニウム合金部品を鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、前記所定の形状に加工したアルミニウム合金部品をヒドラジン、アンモニア、水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液に浸漬する工程と、マグネシウム合金部品を鋳造物や中間材からの機械的加工等で形状化する工程と、前記形状化したマグネシウム合金部品を酸性水溶液に浸漬して化学エッチングする工程と、前記マグネシウム合金部品を、過マンガン酸アルカリ金属塩を含んだ水溶液に浸漬して表面に主としてマンガン酸化物からなる薄層を形成する工程と、銅及び銅合金製部品を鋳造物や中間材から所定の形状に加工する工程と、前記所定の形状に加工した前記銅または銅合金部品を化学エッチングする工程と、前記化学エッチングした前記銅または銅合金部品を、亜塩素酸塩を含む水溶液に浸漬することにより表層に銅系の金属酸化物層を形成する工程と、前記アルミニウム合金部品、前記マグネシウム合金部品、及び、前記銅または銅合金部品を射出成形金型にインサートし、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、またはポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物を射出し、前記アルミニウム合金部品、前記マグネシウム合金部品、前記銅または銅合金部品、及び、前記樹脂組成物とを一体に固着する固着工程とを含んでいることを特徴とする。
【００２５】
以下、その手段をさらに詳細に説明する
〔アルミニウム合金部品〕
本発明に使用するアルミニウム合金は、ＪＩＳ規格に規定される展伸用アルミニウム合金のＡ１０００番台〜７０００番台の全ての合金、及びＡＤＣ１〜１２などの鋳造用アルミニウム合金、及び純アルミニウムの全てが使用できる。形状物としては、鋳造用合金等であれば、ダイカスト法で形状化した部品、またそれを更に機械加工して形状を整えた部品が使用できる。また、展伸用合金では、中間材である板材その他、またそれらを熱プレス加工などの機械加工を加えて形状化した部品が使用できる。
【００２６】
〔アルミニウム合金部品の表面処理／前処理〕
アルミニウム合金部品は、まず脱脂槽に浸漬して機械加工等で付着した油剤や指脂を除くのが好ましい。具体的には、市販のアルミニウム合金用脱脂材を薬剤メーカーに指定された通りの濃度で湯に投入した水溶液を用意しこれに浸漬し水洗するのが好ましい。通常の市販品では、濃度を５〜１０％、液温を５０〜８０℃とし、アルミニウム合金部品を５〜１０分浸漬するとよい。
【００２７】
これ以降の工程については、アルミニウム合金に銅分や珪素分が比較的多く含まれる合金と、アルミニウム合金に銅分や珪素分が少ない合金とで、処理方法が異なる。
【００２８】
銅分や珪素分が少ないアルミニウム合金、即ち、Ａ１０５０、Ａ１１００、Ａ３００３、Ａ５０５２等では以下の工程とするのが好ましい。即ち、アルミニウム合金部品を酸性水溶液に浸漬し、その後水洗しアルミニウム合金部品の表層に酸成分を吸着させる。酸性水溶液としては、硝酸、塩酸、硫酸などの安価な鉱酸の１％〜数％濃度の希薄水溶液が使用できる。次に、アルミニウム合金部品を塩基性水溶液に浸漬し、その後水洗し、アルカリエッチングを行う。アルミニウムは酸塩基水溶液の双方に溶ける両性金属だが実際には塩基性水溶液の方が溶解力大きく、アルカリエッチングによりアルミニウム合金の表面に残っていた油脂や汚れが、薄いアルミニウム合金の表層といっしょに分離される。アルカリエッチングには、１％〜数％濃度の苛性ソーダ水溶液を使用することが好ましい。次に、アルミニウム合金部品を再度酸性水溶液に浸漬し、その後水洗して前処理を終える。
【００２９】
一方、銅分や珪素分が比較的多く含まれるアルミニウム合金、例えば、Ａ２０１７、Ａ６０６３、Ａ７０７５、ＡＤＣ１０、ＡＤＣ１２等では以下の工程とすることが好ましい。即ち、アルミニウム合金部品を酸性水溶液に浸漬し、その後水洗し、アルミニウム合金部品の表層に酸成分を吸着させる。酸性水溶液としては、例えば、硝酸、塩酸、硫酸などの安価な鉱酸の１％〜数％濃度の希薄水溶液が使用できる。次に、アルミニウム合金部品を塩基性水溶液に浸漬し、その後水洗し、アルカリエッチングを行う。次に、アルミニウム合金部品を１水素２弗化アンモンや弗酸の希薄水溶液に浸漬し、その後水洗し、珪素等を分離する。しかしこの工程までで銅や珪素がスマット化し表面は黒っぽくなる。次に、アルミニウム合金部品を数％濃度の硝酸水溶液に浸漬し、銅スマットを溶解し、且つ銅分でカバーされた珪素分を表面から分離する。次に、超音波発生装置を備えた水槽内の水中に珪素分を分離させたアルミニウム合金を挿入し、超音波を発生させて振動させ、珪素や銅分のスマットを物理的に分離させる。このような方法で前処理を終わるのが好ましい。
【００３０】
〔アルミニウム合金部品の表面処理／本処理〕
前処理を終えたアルミニウム合金部品を、ヒドラジン、アンモニア、水溶性アミン化合物のいずれか１つ以上を含む水溶液に浸漬する。ＰＨ９〜１０程度の弱塩基性水溶液、特に、ヒドラジン、アンモニア、または水溶性アミンの水溶液でこのレベルのＰＨの水溶液に適当な温度、適当な時間だけ浸漬すると、その表面は平均直径２０〜８０ｎｍの微細凹部形状で覆われたものとなる。射出接合には前記した微細凹部の直径が２０〜４０ｎｍ程度のものが最適だが、８０ｎｍ径以下であれば良好な射出接合力を示す。なお、本発明でいう平均直径とは、例えば２００ｎｍ矩形の単位正方形をその電子顕微鏡写真上で測定し、その総計を測定した凹部の数で除したものである。
【００３１】
実際には、凹部の平均直径を２０〜８０ｎｍの範囲に入れるための条件は意外と狭い。例えば一水和ヒドラジンを使用する場合には、３〜５％濃度、温度６０℃の一水和ヒドラジンに１分程度浸漬するのが好ましい。しかし、浸漬時間を倍の２分としたところアルミニウム合金表面上の凹部の平均直径は、１分浸漬時の２５ｎｍから６０ｎｍに急拡大した。さらに、４分浸漬すると凹部の平均直径は２００ｎｍ程度と更に拡大し、この大きな凹部の中に更に凹部が出来ており且つ横方向にも侵食が進み初めていた。要するに、温度６０℃の一水和ヒドラジン水溶液を使用する場合は、浸漬時間は１〜２分、最も好ましくは１分程度であり、浸漬時間に関する条件は非常に狭く厳しいものである。
【００３２】
アンモニア水を使用する場合には、水溶液を高温に出来ないので、温度２０℃、２０％濃度の水溶液を使用することになる。この場合の浸漬時間は２０〜３０分である。何れにせよ、正確には電子顕微鏡等の観察により、凹部の平均直径が２０〜８０ｎｍ、好ましくは２０〜４０ｎｍになるように条件を定めて処理することが好ましい。イオン交換水で水洗し、７０℃以下とした温風乾燥機内で乾燥する。
【００３３】
〔マグネシウム、マグネシウム合金部品〕
本発明に使用するマグネシウムまたはマグネシウム合金は、ＡＺ３１等の展伸用合金、ＡＺ９１等の鋳造用合金など市販されている全てのマグネシウムまたはマグネシウム合金が対象である。形状物としては、鋳造用合金等であれば、ダイカスト、チクソモールド、射出成形などの手段で形状化した部品、またそれを更に機械加工して形状を整えた部品が使用できる。また、展伸用合金等では、中間材である板材その他、またそれらを熱プレス加工などの機械加工を加えて形状化した部品が使用できる。
【００３４】
〔マグネシウム合金部品の表面処理／前処理〕
マグネシウム合金部品は、まず脱脂槽に浸漬して機械加工等で付着した油剤や指脂を除くことが好ましい。具体的には、所定の温度の温水に、市販のマグネシウム用脱脂材を薬剤メーカーの指定通りの濃度で投入した水溶液を用意し、これに浸漬後、水洗することが好ましい。通常の市販品では、水溶液の濃度を５〜１０％、温度を５０〜８０℃とし、マグネシウム合金部品を５〜１０分浸漬するとよい。次に、マグネシウム合金部品を酸性水溶液に浸漬してエッチングし、マグネシウム合金部品の表層を溶かして汚れと残存した油剤や界面活性剤の残分を除去する。酸性水溶液としては、ＰＨ２〜５の有機カルボン酸（例えば酢酸、プロピオン酸、クエン酸、マロン酸、安息香酸、フタル酸等）、及び無機酸（例えば硝酸、塩酸、リン酸、弗酸等）の弱酸性水溶液が使用できる。本発明者らの実験結果によれば、酢酸、プロピオン酸、クエン酸、マロン酸などの脂肪族カルボン酸で比較的良い結果が得ることができた。
【００３５】
マグネシウム純度が１００％に近い高純度マグネシウム以外は、マグネシウム合金に異種金属が含まれている。例えば、ＡＺ３１、ＡＺ９１ではアルミニウムが３〜９％、亜鉛が１％程度含まれており、アルミニウムや亜鉛は弱酸性水溶液を使ったエッチング工程では溶け難く不溶物として表面に沈着することから、これら沈着物を溶かし去り綺麗にする工程が必要である。いわゆるスマット除去である。ＡＺ３１やＡＺ９１では、まず弱塩基性水溶液に浸漬してアルミニウムのスマットを溶解する処理（第１スマット処理）、次に強塩基性水溶液に浸漬して亜鉛のスマットを溶かし去る処理（第２スマット処理）を行うのが好ましい方法である。
【００３６】
しかし本発明で希望するマグネシウム合金の表面形状は、例えば、化学エッチングによる０．１〜１０μｍ周期のミクロンオーダー（マイクロメートルオーダー）の粗度の大きな凹凸があり、その表面を電子顕微鏡で観察して、１０ｎｍ以上の幅または径で１０ｎｍ以上の高さまたは深さの突起や壁や開口部、更に好ましくは、５０ｎｍ程度の幅または径で５０ｎｍ程度の高さまたは深さの突起や壁や開口部のあることが必要である。更には、この表面が金属酸化物でなっており高硬度であることが必要である。
【００３７】
別の言い方をすれば、最終的にこのような形状にするためには前記したエッチング工程が重要であるが、ＡＺ３１ＢやＡＺ９１Ｄの液処理では、第１スマット処理工程も重要な工程であることが判明している。おそらく、アルミニウムスマットを除去するだけでなくマグネシウム合金の表面に露出しているアルミニウムも溶解して求める粗度に関して影響を与えているものと判断できる。通常のマグネシウム合金化成処理の第１スマット除去工程で用いられるのはアルミニウム合金用脱脂剤であるのが普通だが、本発明者らはその他の弱塩基性水溶液を多数試した。その結果、種々のものが使用できることが判明した。特に優れていたものにつき実施例に示した。次いで行う第２スマット処理は、１５〜２５％濃度の苛性ソーダ水溶液を６０〜８０℃として、マグネシウム合金部品を５〜１０分間浸漬する方法であることが好ましい。
【００３８】
〔マグネシウム合金部品の表面処理／本処理〕
次いで液処理の中で本処理と言える処理を行う。本処理は２段階の浸漬処理、即ちごくごく弱酸性の水溶液に極短時間浸漬して微細エッチングを行い、次いで化成処理を行うのが好ましい。
微細エッチング工程にはＰＨ４〜６の有機カルボン酸（例えば酢酸、プロピオン酸、クエン酸、マロン酸等）の弱酸性水溶液が好ましく使用でき、浸漬時間も１５〜９０秒と極短時間にすることが好ましい。この微細エッチング工程は通常のマグネシウム合金化成処理にはない工程だが、含めた方がより強い射出接合力を生むので行なうことが好ましい。次いで行う化成処理工程は、本発明では過マンガン酸アルカリ金属塩化成処理、好ましくは過マンガン酸カリ系化成処理である。
【００３９】
さらに具体的に説明を行う。前処理を終わったマグネシウム合金部品を約４０℃とした０．１〜０．３％濃度の水和クエン酸水溶液に１５〜６０秒浸漬して微細エッチングし、その後イオン交換水で水洗する。次いで化成処理液として、過マンガン酸カリ１．５〜３．０％、酢酸０．７〜１．５％、水和酢酸ナトリウム０．３〜１．０％を含む水溶液を４０〜５０℃として用意し、これに先ほどのマグネシウム合金部品を０．５〜１分浸漬しその後水洗するのが好ましい。この化成処理法は試行錯誤して射出接合力の向上の為に改良したものである。水洗したマグネシウム合金部品を８０〜９０℃とした温風乾燥機に５〜２０分入れて乾燥する。
【００４０】
〔銅または銅合金部品〕
純銅だけでなく白銅系、含鉄系、その他の銅合金が使用できる。ただし本発明では純銅製部品が主に使用されるので純銅について説明を行う。白銅等を含む純銅以外のものについては、本出願人が特願２００６−２８１９６１号（出願日：平成１８年１０月１６日）で提案した技術等に詳述してあるのでここでは説明を省略する。
形状物としては、伸銅品や鋳造製品だけでなく無電解銅鍍金や電解銅鍍金による銅表面を有する部品も使用できる。伸銅品では、板材、パイプ材、その他の異形押し出し品、またそれらをプレス加工、切断加工などの機械加工を加えて形状化した部品が使用できる。
【００４１】
〔銅部品の表面処理／前処理〕
表面処理を前記の形状化した銅製部品について行うが、その表面処理の内容は、「脱脂」、「化学エッチング」、「表面硬化」の３工程である。「脱脂工程」と「化学エッチング工程」の２工程をこの説明では「前処理」と称して行う。
脱脂工程は、機械加工等を済ませた銅製部品には工作油や指脂が付着しているのでこれを界面活性剤入りの水溶液に浸漬し水洗して除く処理工程である。液に有機酸や硫酸、硝酸等を含ませて同時に酸化銅層も溶解して除き、綺麗な銅表面を剥き出しに出来る銅用の脱脂剤が市販されているのでこれらを使用することもできる。脱脂する必要がないような無電解銅鍍金工程などの終了品は、綺麗な銅表面となっているのでこの工程を省くことができる。
【００４２】
化学エッチング工程は、銅を酸化し銅イオンとして水溶液に溶かし込むものだが、通常、溶解は金属微結晶の粒界面を先に進むので自然に微細凹凸面を作ることができる。化学エッチング剤の基本は酸化剤として過酸化水素を使い、生じる銅イオンの安定化剤となる硫酸を併用することである。即ち、過酸化水素と硫酸を含む水溶液であり、市販品は更に何らかの第三成分が加えられて安定的に粗面化ができるように工夫されている。本発明ではこれらの何れもが使用できるが浸漬条件を選択する必要はある。この前処理は、銅部品を１〜数十μｍ周期で凹凸があり、凹凸高低差が０．５μｍ以上の粗度である粗表面形状にするための処理である。
【００４３】
〔銅部品の表面処理／表面硬化処理〕
前処理工程に続き表面硬化工程を行う。本発明ではその具体的方法として、苛性ソーダ５〜１５％と、亜塩素酸ナトリウム１〜１０％を含む水溶液に銅部品を浸漬し、表面の銅原子を酸化して塩基性水溶液に不溶である酸化第２銅薄層とする方法を使用する。
【００４４】
塩基性下では銅金属も酸化銅も比較的安定で溶解し難いのでその中で亜塩素酸塩によって銅を酸化する方法である。銅イオンは溶解することが少なく水酸化物または酸化物になって表層を為すと予測されるが実際には浸漬時間を延ばして行くと青化、黒褐色化を経て黒色化するので酸化第２銅（黒色）のアモルファス層または微結晶を若干含んだアモルファス層が生じていると判断できる。本発明では酸化銅層の厚さは最重要というわけではない。薄くてもしっかりした硬化層ができれば目的を達するので反応条件は厳しくする必要はない。具体的には、上記の濃度の苛性ソーダと、亜塩素酸ナトリウムの水溶液を５０〜８０℃とし数分浸漬するのが好ましい。市販では銅黒化用処理剤として販売されている物もあり、同様に使用できる。電子顕微鏡で、表面硬化後の銅製品の表面を観察したところ、１０〜２００ｎｍ径の微細開口部が多数ある１〜１００μｍ径で深さ０．５μｍ以上の凹部で覆われた表面形状であることが確認された。
【００４５】
〔金属部品側の処理〕
本発明者らは、更に、チタン合金、ステンレス鋼、鉄鋼等からなる金属部品と樹脂組成物とからなる複合体に関する研究開発を続け、その技術を確立している。この技術の内容について、ここではこれ以上記載しないが、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅、銅合金を含むこれら技術を要約すると次のようになる。
【００４６】
金属部品側の処理については、３つの条件がある。
（１）第１の条件は、金属合金の表面が、化学エッチング手法によって０．５〜１０μｍ周期の凹凸で、その凹凸の高低差がその周期の半分程度、即ち０．２５〜５μｍまでの粗面になっていることである。
ただし、実際には前記周期及び高低差で全表面を覆うことはバラツキのある化学反応では難しい。そのため、実際には、粗度計で見た場合に、０．２〜２０μｍの不定期な周期の凹凸で、かつ凹凸の高低差が０．２〜１０μｍである輪郭曲線が描けること、又は、走査型プローブ顕微鏡で走査解析した場合に、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）でいう「粗さ曲線」の平均周期、即ち輪郭曲線要素の平均長さ（ＲＳｍ）が０．５〜１０μｍで、かつ最大高さ粗さ（Ｒｚ）が０．２〜５μｍである粗度面であれば、第１の条件を実質的に満たしたものとする。この第１の条件を実質的に満たすような金属表面の凹凸を、「ミクロンオーダー凹凸」と称する。
【００４７】
（２）第２の条件は、更に微細エッチング処理、酸化処理、又は化成処理等を加えて、各ミクロンオーダー凹凸の壁面に１０〜３００ｎｍ程度の周期の超微細凹凸が形成されていることである。
（３）第３の条件は、金属合金の前記複雑な表面形状が、セラミック質、具体的には化学エッチング前の自然酸化層よりも厚い金属酸化物層で覆われていることである。
【００４８】
接合原理は、ミクロンオーダー凹凸の凹部に樹脂組成物が侵入し、さらにその凹部壁面にある超微細凹凸の凹部にも樹脂組成物が侵入した状態で、樹脂組成物が３次元固化して凹部から抜けなくなるというアンカー効果論による。超微細凹凸を覆う金属酸化物層は金属相よりも硬度が高いので、ミクロンオーダー凹凸に係る凹部内で固化した樹脂組成物は、高い硬度で覆われた超微細凹凸によって、まるでスパイクのように引っかけられ固定される。
【００４９】
〔樹脂組成物／ＰＰＳ系組成物〕
本発明を構成する樹脂組成物は、ＰＰＳを７０〜９７質量部、及び、ポリオレフィン系樹脂を３〜３０質量部含む樹脂組成物であり、特に接合性に優れた複合体とするにはＰＰＳを８０〜９５質量部、及び、ポリオレフィン系樹脂を５〜２０質量部含む樹脂組成物とすることが好ましい。ここで、ＰＰＳが７０質量部未満である場合、または、９７質量部を越える場合、得られる複合体は金属部品と樹脂組成物部品との接合性に劣るものとなる。
【００５０】
ＰＰＳとしては、ＰＰＳと称される範疇に属するものであればよく、その中でも樹脂組成物部品とする際の成形加工性に優れることから直径１ｍｍ、長さ２ｍｍのダイスを装着した高化式フローテスターにて、測定温度３１５℃、荷重９８Ｎ（１０ｋｇｆ）の条件下、測定した溶融粘度が１００〜３００００ポイズであるものであることが好ましい。また、ＰＰＳはアミノ基やカルボキシル基等で置換したものや、重合時にトリクロロベンゼン等で共重合したものであってもよい。
【００５１】
また、ＰＰＳとしては、直鎖状のものであっても、分岐構造を導入したものであっても、不活性ガス中で加熱処理を施したものであってもよい。さらに、ＰＰＳは、加熱硬化前または後に脱イオン処理（酸洗浄や熱水洗浄など）、あるいはアセトンなどの有機溶媒による洗浄処理を行うことによってイオン、オリゴマーなどの不純物を低減させたものであってもよく、重合反応終了後に酸化性ガス中で加熱処理を行って硬化を進めたものであってもよい。
【００５２】
ポリオレフィン系樹脂としては、通常ポリオレフィン系樹脂として知られているエチレン系樹脂、プロピレン系樹脂等であり、市販のものであってもよい。その中でも、特に接着性に優れた複合体を得ることが可能となることから、無水マレイン酸変性エチレン系共重合体、グリシジルメタクリレート変性エチレン系共重合体、グリシジルエーテル変性エチレン共重合体、エチレンアルキルアクリレート共重合体等であることが好ましい。
【００５３】
無水マレイン酸変性エチレン系共重合体としては、例えば「無水マレイン酸グラフト変性エチレン重合体」、「無水マレイン酸−エチレン共重合体」、「エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体」等をあげることができ、その中でも特に優れた複合体が得られることから「エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体」であることが好ましく、「エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体」の具体的例示としては、「ボンダイン（アルケマ社製）」等をあげることができる。
【００５４】
グリシジルメタクリレート変性エチレン系共重合体としては、例えば「グリシジルメタクリレートグラフト変性エチレン重合体」、「グリシジルメタクリレート−エチレン共重合体」を挙げることができ、その中でも特に優れた複合体が得られることから「グリシジルメタクリレート−エチレン共重合体」であることが好ましく、「グリシジルメタクリレート−エチレン共重合体」の具体例としては、「ボンドファースト（住友化学社製）」等をあげることができる。
【００５５】
グリシジルエーテル変性エチレン共重合体としては、例えば「グリシジルエーテルグラフト変性エチレン共重合体」、「グリシジルエーテル−エチレン共重合体」をあげることができ、「エチレンアルキルアクリレート共重合体」の具体例としては、「ロトリル（アルケマ社製）」等をあげることができる。
【００５６】
本発明の複合体においては金属部品と樹脂組成物部品との接合性がより優れたものとなることから、樹脂組成物部品はＰＰＳ７０〜９７質量部及びポリオレフィン系樹脂３〜３０質量部を含む樹脂分合計１００質量部に対し、さらに多官能性イソシアネート化合物０．１〜６質量部及び／またはエポキシ樹脂１〜２５質量部を配合されたものであることが好ましい。
【００５７】
多官能性イソシアネート化合物は、市販の非ブロック型、ブロック型のものが使用できる。多官能性非ブロック型イソシアネート化合物としては、例えば「４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート」、「４，４’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート」、「フェニレンジイソシアネート」、「ビス（４−イソシアネートフェニル）スルホン」等が例示できる。また、多官能性ブロック型イソシアネート化合物としては、分子内に２個以上のイソシアネート基を有し、そのイソシアネート基を揮発性の活性水素化合物と反応させて、常温では不活性としたものであり、多官能性ブロック型イソシアネート化合物の種類は特に規定したものではなく、一般的には、アルコール類、フェノール類、ε−カプロラクタム、オキシム類、活性メチレン化合物類等のブロック剤によりイソシアネート基がマスクされた構造を有する。多官能性ブロック型イソシアネートとしては、例えば「タケネート（三井竹田ケミカル社製）」等をあげることができる。
【００５８】
前記エポキシ樹脂としては、一般にビスフェノールＡ型、クレゾールノボラック型等として知られているエポキシ樹脂を用いることができる。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としては、例えば「エピコート（ジャパンエポキシレジン社製）」等が、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば「エピクロン（大日本インキ化学工業社製）」等をあげることができる。
【００５９】
また、本発明の複合体は、金属部品と樹脂組成物部品の線膨張率差の調整及び樹脂組成物部品の機械的強度を向上することを目的として、ＰＰＳ７０〜９７質量部及びポリオレフィン系樹脂３０〜３質量部を含む樹脂分合計１００質量部に対し、さらに充填材１０〜２００質量部を含んでなる樹脂組成物部品であればよく、より好ましくは１０〜１５０質量部を含んでなる樹脂組成物部品であるとよい。この充填材の全て、またはその多くを炭素繊維とするとよい。炭素繊維の存在により樹脂組成物自体が導電体となる。炭素繊維以外に使用する充填材として繊維系充填材と粉末系充填材がある。
【００６０】
繊維系充填材としては、例えばガラス繊維、アラミド繊維などをあげることができ、ガラス繊維の具体的例示としては、平均繊維径が６〜１４μｍのチョップドストランド等をあげることができる。また、粉末系充填材としては、例えば炭酸カルシウム、マイカ、ガラスフレーク、ガラスバルーン、炭酸マグネシウム、シリカ、タルク、粘土、炭素繊維やアラミド繊維の粉砕物等をあげることができる。繊維系充填材は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤で処理したものあることが好ましい。
【００６１】
〔樹脂組成物／ＰＢＴ系樹脂組成物〕
ＰＢＴ系樹脂組成物について述べる。樹脂分組成としては、ＰＥＴ及び／またはポリオレフィン系樹脂を３〜３０％と、ＰＢＴを７０〜９７％の組成を有するものが好ましい。ポリオレフィン系樹脂とは、ＰＰＳ系樹脂組成物の項で述べたのと同じものが使用できる。ＰＥＴ及び／またはポリオレフィン系樹脂の組成比が少ない場合、及び樹脂分組成で３０％を超える場合には射出接合力への効果が不確実なものとなる。射出接合について言えばＰＥＴ及び／またはポリオレフィン系樹脂の樹脂分組成が５〜２０％であることが特に接合力が強く安定しているので好ましい。加えて言えば、ＰＥＴ成分が樹脂分組成の３０％を超える場合には射出成形機の射出筒内の高温でエステル交換反応が生じて樹脂自体の強度の低下することがあり、ポリオレフィン成分が樹脂分組成の３０％を超える場合には射出成形時のガス発生が増加し且つランナー等の抜けが悪化して成形サイクルを壊す可能性が高くなる。
線膨張率をマグネシウム合金と同等にするためにフィラーを大量に混入させることが射出接合力を経時的に安定にする。これは前記したＰＰＳ系と同じである。
【００６２】
〔複合体の製造方法〕
本発明の複合体の製造方法は金属部品を射出成形金型にインサートする射出成形法であり、以下のように行う。
射出成形金型を用意し、金型を開いて金型面に前述の表面処理を行ったマグネシウム合金部品、表面処理を行った銅及び／または銅合金部品をインサートし、金型を閉じ、前記した熱可塑性樹脂組成物を射出し、固化した後に金型を開き離型することにより、複合体の製造を行う。
【００６３】
金型温度としては特に固化後樹脂強度への影響が少なく、複合体の生産効率に優れることから１００℃以上が好ましく、より好ましくは１２０℃以上であるとよい。一方、射出温度、射出圧、射出速度は特に通常の射出成形と変わらないが、強いて言えば、射出速度と射出圧は高目にすることが好ましい。
【００６４】
複合体の形状や構造については種々の案が考えられるが、この説明では、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記載する）のケースを例にしている。図１は、ノート型パソコンの外装ケースを模式的に示した斜視図である。ここで金属製板材１はアルミニウム合金またはマグネシウム合金製であり、樹脂製外周部２とともに外装ケースを構成するものである。３は銅製の通電端子、４は銅製の通電端子と外装ケースを繋ぐ樹脂製ボス部である。樹脂製外周部２、樹脂製ボス部４は、一挙に、アルミニウム合金またはマグネシウム合金製の金属製板材１、銅製の通電端子３に射出接合できる。
【００６５】
〔含マグネシウム合金複合体の耐食性処理〕
射出接合で製造した複合体は金型で押し付けられた部分でマグネシウム合金上の化成皮膜がキズ付いている恐れがある。それ故、複合体を市販のマグネシウム合金用化成処理材、その内でも特に珪素系処理剤を希釈した水溶液にそのまま浸漬処理することが好ましい。
【００６６】
〔複合体の塗装〕
前記工程で得られた複合体はそのままでも使用できるが、外装部となる面は塗装することが好ましい。塗料は、樹脂部も金属部も塗装できるものとして、金属塗装用焼付け塗料が使用できる。樹脂組成物側も２００℃程度なら全く問題が生じない耐熱性を持っているのでこのような高温焼付け型塗料の使用を気にすることはない。また、金属部のみを塗装するのであれば、市販されているアルミニウム合金塗装用、マグネシウム合金塗装用の塗料が使用できる。これら市販塗料の中にはウレタン系塗料やアクリルウレタン系塗料もあり、これらは焼付け温度が１２０℃以下と低いので多くの塗装企業で保有している熱風乾燥機で間に合う。但し、これら市販塗料をＰＢＴ系樹脂組成物、ＰＰＳ系樹脂組成物の上に塗装することは樹脂組成物との接着性が不十分になるおそれがあり薦めることができない。
【００６７】
〔複合体から電子回路への結線〕
図１において、通電端子３に電子回路から銅線を半田付けする。銅製の通電端子３の表面は酸化第２銅化しているがその厚さは例えば１μｍ以下であるのでカッターで擦るだけでそのまま半田付けできる。これで通電は完璧とすることができる。
【００６８】
〔作用〕
本発明を適用することで、モバイル電子機器や車載機器やロボットの軽量化と電磁波遮蔽機能性向上、生産性向上に寄与することができる。
【発明の効果】
【００６９】
以上詳記したように、本発明の樹脂と金属の複合体は、樹脂組成物部品と金属部品とが容易に剥がれることなく一体化されたものである。また、電子機器の金属製カバー体とその通電端子を備えるものとして製造された複合体は電磁波遮蔽性に優れたものとすることができる。さらに、この複合体は、通電端子を備えるものとして密閉性に優れたものとすることができる。即ち、アルミニウム合金に特定の表面処理をした物、マグネシウム合金部品に特定の表面処理をした物、及び／または銅に特定の表面処理をした物から選ばれる２種以上の金属部品を射出成形金型にインサートし、特定のＰＰＳ系樹脂組成または特定のＰＢＴ系樹脂組成の熱可塑性樹脂組成物を射出することにより、軽量で且つ電磁波遮蔽性に優れた複合体、例えば、モバイル電子機器や車載電子機器用の外装ケース等を得ることができる。
【００７０】
軽量、電磁波遮蔽性、密閉性に優れた金属と樹脂の複合体を、生産性のよい射出接合の技術で一体化するため、金属と樹脂の複合体を効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下、本発明の実施の形態を実施例に代えて説明する。図１は、ノートブック型パソコンの外装ケースを模式化した複合体を示す外観図である。図２（ａ）は、密閉性を測定するための密閉度測定用試験片の形状を示す外観図、図２（ｂ）は、密閉度測定用試験片を断面で示した図であって図２（ａ）をＡ−Ａ線で切断した断面図、図２（ｃ）は、密閉度測定用試験片の側面図である。図３（ａ）は、電導度を測定するための電導度測定用試験片の形状を示す外観図、図３（ｂ）は、電導度測定用試験片の断面図である。
【００７２】
図１は、ノートブック型パソコンの外装ケースを模式化した複合体Ｍを示している。複合体Ｍは、金属製部品である金属製板材１、樹脂組成物で形成された樹脂製外周部２、金属製部品である銅製の通電端子３、及び、樹脂組成物で形成された樹脂組成物部品である樹脂製ボス部４とから構成されている。金属製板材１は金属製カバー体であり、樹脂製外周部２とで外装ケースの主な部分を構成するとともに、外装ケースを覆って、電磁波を遮蔽することができる。
【００７３】
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、密閉性を測定するための密閉性測定用試験片Ｓ１を示す。マグネシウム合金製の通電端子に相当するマグネシウム合金片１１、アルミニウム合金製の通電端子に相当するアルミニウム合金片１２、銅製の通電端子に相当する銅片１３を射出接合して一体化するための樹脂組成物で形成された樹脂製の蓋部材（樹脂組成物部品）１４とからなる密閉性測定用試験片Ｓ１である。この密閉性測定用試験片Ｓ１は、電池等の端子を備えた蓋体を模式化した複合体に相当するものである。
【００７４】
密閉性測定用試験片Ｓ１の試験・評価は、次のように行われるとよい。管体１６の一方の端部に密閉状態に、試験片Ｓ１を固着する。管体１６の他方の端部は蓋で密閉されている。管体１６には、圧力流体供給源１７からの圧力流体を開閉弁１８を介して供給する流路が接続されているとともに、管体１６の内部圧力を測定するための圧力計１９が設けられている。圧力流体供給源１７から圧力流体（例えば、圧縮空気）を供給し、管体１６の内部の圧力が所定の圧力に達したら、開閉弁１８を閉じ、密閉性測定用試験片Ｓ１の密閉性を測定する。すなわち、時間経過に対応して、管体１６の内部圧力を圧力計１９で測定し、管体１６の内部圧力に変化が生じるか否かで、密閉性の測定・評価を行うことができる。
【００７５】
図３は、電導度を測定するための電導度測定用試験片Ｓ２を示し、金属製板材（例えば、マグネシウム合金製板材）２１と通電端子に相当する銅片２２とを、樹脂組成物で形成された樹脂製ボス部（樹脂組成物部品）２３で射出接合し一体化した複合体である。樹脂製ボス部２３は、ピンゲート２４から射出される。金属製板材２１の一方の面２１ａと銅片２２の一端側２２ａとは、電気的に導通するように接して一体化されている。金属製板材２１の一方の面２１ａと、銅片２２の他端側２２ｂとの間の電導度をテスター３０等で測定することで電導度の測定・評価を行うことができる。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明の実施例を詳記する。
複合体の評価・測定方法を示す。
〔ＰＰＳの溶融粘度測定〕
直径１ｍｍ、長さ２ｍｍのダイスを装着した高化式フローテスター「ＣＦＴ−５００（島津製作所社製）」にて、測定温度３１５℃、荷重９８Ｎ（１０ｋｇｆ）の条件下で溶融粘度の測定を行う。
【００７７】
〔表面観察〕
（ａ）電子顕微鏡観察
主に基材表面の観察のために電子顕微鏡を用いた。この電子顕微鏡は、走査型（ＳＥＭ）の電子顕微鏡「Ｓ−４８００（日立製作所社製）」及び「ＪＳＭ−６７００Ｆ（日本電子社製）」を使用し、１〜２ｋＶにて観察した。
【００７８】
〔複合体の接合強度の測定〕
接合強度試験は、簡易的な方法で行った。すなわち、作業者が、荷重をかけたとき、接合部が接合状態を維持するか否かで評価した。
【００７９】
〔複合体の電導度の測定・評価〕
電導度の測定は、図３に示すような電導度測定用試験片Ｓ２を作成し、テスターで電導度を評価した。
【００８０】
〔複合体の密閉性の試験〕
密閉性の試験は、図２に示すような密閉性測定用試験片Ｓ１を作成し、圧力低下の有無で密閉性を評価した。
【００８１】
〔複合体の耐食性の試験〕
耐食性試験は、塩水噴霧試験機「ＳＰＴ−９０（スガ試験機社製）」を使用し、３５℃で５％濃度の塩水を２４時間連続噴霧し、イオン交換水で洗浄し、風乾させ、耐食性を評価した。
【００８２】
〔調整例１（ＰＰＳ組成物１の調製例）〕
攪拌機を装備する５０リットルオートクレーブに、「Ｎａ２Ｓ・２．９Ｈ２Ｏ」６，２１４ｇ、及び「Ｎ−メチル−２−ピロリドン」１７，０００ｇを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に２０５℃まで昇温して、１，３５５ｇの水を留去した。この系を１４０℃まで冷却した後、「ｐ−ジクロロベンゼン」７，１６０ｇと「Ｎ−メチル−２−ピロリドン」５，０００ｇを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を２時間かけて２２５℃に昇温し、２２５℃にて２時間重合させた後、３０分かけて２５０℃に昇温し、さらに２５０℃にて３時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却しポリマーを遠心分離機により単離した。固形分を温水でポリマーを繰り返し洗浄し１００℃で一昼夜乾燥することにより、溶融粘度が２８０ポイズのＰＰＳ（以下、ＰＰＳ（１）と記す。）を得た。
【００８３】
このＰＰＳ（１）を、さらに窒素雰囲気下２５０℃で３時間硬化を行いＰＰＳ（２）を得た。
得られたＰＰＳ（２）の溶融粘度は、４００ポイズであった。
得られたＰＰＳ（２）６．０ｋｇとエチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体「ボンダインＴＸ８０３０（アルケマ社製）」１．５ｋｇ、エポキシ樹脂「エピコート１００４（ジャパンエポキシレジン社製）」０．５ｋｇをあらかじめタンブラーにて均一に混合した。その後、二軸押出機「ＴＥＭ−３５Ｂ（東芝機械社製）」にて、平均繊維径９μｍ、繊維長３ｍｍのガラス繊維「ＲＥＳ０３−ＴＰ９１（日本板硝子社製）」をサイドフィーダーから添加量が２０質量％となるように供給しながら、シリンダー温度３００℃で溶融混練してペレット化したＰＰＳ組成物（１）を得た。得られたＰＰＳ組成物（１）を１７５℃で５時間乾燥した。
【００８４】
〔調整例２（ＰＰＳ組成物２の調製）〕
調整例１で得られたＰＰＳ（１）を、酸素雰囲気下２５０℃で３時間硬化を行いＰＰＳ（以下、ＰＰＳ（３）と記す。）を得た。得られたＰＰＳ（３）の溶融粘度は、１８００ポイズであった。
得られたＰＰＳ（３）５．９８ｋｇとポリエチレン「ニポロンハード８３００Ａ（東ソー社製）」０．０２ｋｇをあらかじめタンブラーにて均一に混合した。その後、二軸押出機「ＴＥＭ−３５Ｂ」にて、平均繊維径９μｍ、繊維長３ｍｍのガラス繊維「ＲＥＳ０３−ＴＰ９１」をサイドフィーダーから添加量が４０質量％となるように供給しながら、シリンダー温度３００℃で溶融混練してペレット化したＰＰＳ組成物（２）を得た。得られたＰＰＳ組成物（２）を１７５℃で５時間乾燥した。
【００８５】
〔調整例３（ＰＰＳ組成物３の調製）〕
調整例１で得られたＰＰＳ（２）７．２ｋｇとグリシジルメタクリレート−エチレン共重合体「ボンドファーストＥ（住友化学社製）」０．８ｋｇをあらかじめタンブラーにて均一に混合した。その後、二軸押出機「ＴＥＭ−３５Ｂ」にて、平均繊維径９μｍ、繊維長３ｍｍのガラス繊維「ＲＥＳ０３−ＴＰ９１」をサイドフィーダーから添加量が２０質量％となるように供給しながら、シリンダー温度３００℃で溶融混練してペレット化したＰＰＳ組成物（３）を得た。得られたＰＰＳ組成物（３）を１７５℃で５時間乾燥した。
【００８６】
〔調整例４（ＰＰＳ組成物４の調製）〕
調整例１で得られたＰＰＳ（２）４．０ｋｇとエチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体「ボンダインＴＸ８０３０（アルケマ社製）」４．０ｋｇをあらかじめタンブラーにて均一に混合した。その後、二軸押出機「ＴＥＭ−３５Ｂ」にて、平均繊維径９μｍ、繊維長３ｍｍのガラス繊維「ＲＥＳ０３−ＴＰ９１」をサイドフィーダーから添加量が２０質量％となるように供給しながら、シリンダー温度３００℃で溶融混練してペレット化したＰＰＳ組成物（４）を得た。得られたＰＰＳ組成物（４）を１７５℃で５時間乾燥した。
【００８７】
〔調整例５（ＰＢＴ組成物１の調製）〕
ＰＢＴ樹脂「トレコン１１００Ｓ（東レ社製）」４．５ｋｇとＰＥＴ樹脂「ＴＲ−４５５０ＢＨ（帝人化成社製）」０．５ｋｇをタンブラーにて均一に混合した。その後、二軸押出機「ＴＥＭ−３５Ｂ」にて、平均繊維径９μｍ、繊維長３ｍｍのガラス繊維「ＲＥＳ０３−ＴＰ９１」をサイドフィーダーから添加量が３０質量％となるように供給しながら、シリンダー温度２７０℃で溶融混練し、ペレット化したＰＢＴ系樹脂組成物を得た。１４０℃で３時間乾燥しＰＢＴ組成物（１）とした。
【００８８】
〔調整例６（ＰＢＴ組成物２の調製）〕
ＰＢＴ樹脂「トレコン１１００Ｓ（東レ社製）」４．５ｋｇとＰＥＴ樹脂「ＴＲ−４５５０ＢＨ（帝人化成社製）」０．５ｋｇ、ポリオレフィン系樹脂「ボンダインＴＸ８０３０（アルケマ社製）」０．２ｋｇ、エポキシ樹脂「エピコート１００４（ジャパンエポキシレジン社製）」０．０５ｋｇをあらかじめタンブラーにて均一に混合した。その後、二軸押出機「ＴＥＭ−３５Ｂ」にて、平均繊維径９μｍ、繊維長３ｍｍのガラス繊維「ＲＥＳ０３−ＴＰ９１」をサイドフィーダーから添加量が３０質量％となるように供給しながら、シリンダー温度２７０℃で溶融混練し、ペレット化したＰＢＴ系樹脂組成物を得た。１４０℃で３時間乾燥しＰＢＴ組成物（２）とした。
【００８９】
〔実施例１〕
最終処理が湿式バフ掛けの、平均の金属結晶粒径が７μｍである１ｍｍ厚のＡＺ３１Ｂマグネシウム合金（日本金属社製）を購入し、２５０ｍｍ×２００ｍｍの大きさの長方形の板材に切断した。市販のマグネシウム合金用脱脂剤「クリーナー１６０（メルテックス社製）」と水を、槽に投入して７５℃、濃度１０％の水溶液を用意した。これに切断したマグネシウム合金板材を５分浸漬しよく水洗した。続いて別の槽に４０℃とした１％濃度の水和クエン酸水溶液を用意し、これに前記水洗いしたマグネシウム合金板材を４分浸漬し、その後よく水洗した。黒色のスマットが付着していた。次いで別の槽に６５℃とした炭酸ナトリウムを１％と炭酸水素ナトリウムを１％含む水溶液を用意し、先ほどのマグネシウム合金板材を５分浸漬し、その後よく水洗した。
【００９０】
続いて別の槽に６５℃とした１５％苛性ソーダ水溶液を用意し、これにマグネシウム合金板材を５分浸漬し、その後よく水洗した。これでスマットの内の亜鉛分が溶解できる。続いて別の槽に用意した４０℃の０．２５％の水和クエン酸水溶液にマグネシウム合金板材を１分浸漬し、その後マグネシウム合金板材をよく水洗した。次に、別の槽に４５℃とした過マンガン酸カリ２％、酢酸１％、水和酢酸ナトリウムを０．５％含む水溶液を用意し、これにマグネシウム合金板材を１分浸漬し、その後水洗を１５秒行い、９０℃にした温風乾燥機に１０分入れて乾燥した。乾燥後、アルミ箔（アルムニウム製の箔）で、複数のマグネシウム合金板材をまとめて包み、更にこれをポリ袋（ポリエチレン製の袋）に入れて封じ保管した。
【００９１】
一方、市販の厚さが１．５ｍｍのタフピッチ銅（Ｃ１１００）の板材を購入し、大きさが５ｍｍ×１０ｍｍの長方形片に切断した。その一方の端部をポリプロピレン製のクリップで２０個ほどを一挙に挟み浸漬処理に備えた。槽にポリオキシエチレンラウリルエーテル「エマルゲン１０８（花王社製）」を３％溶解させた水溶液を６０℃とし、脱脂用として用意した。ここへ、先ほど用意した銅片群を浸漬治具ごと５分浸漬して脱脂し、水洗した。次いで別の槽に４０℃とした苛性ソーダ１．５％を含む水溶液を用意し、これに銅片群を１分浸漬し水洗した。
【００９２】
次いで、別の槽に市販の銅用エッチング助剤「ＣＢ−５００２（メック社製）」を２０質量％分、３０％過酸化水素水を１７．５質量％分、他をイオン交換水として混合水溶液を用意し、ここへ別の銅片５ｇを投入して１５分置き、エッチング用水溶液とした。この液は、基本的には硫酸と過酸化水素と若干の銅イオンが入った混合水溶液である。このエッチング用水溶液を４０℃として前記の銅片群を４．５分浸漬し、その後イオン交換水でよく水洗した。次いで別の槽に７０℃とした苛性ソーダ１０％と亜塩素酸ナトリウム５％を含む水溶液を用意し、これに１分浸漬し、その後イオン交換水でよく水洗した。更に、９０℃にした温風乾燥機に１５分入れて乾燥した。銅片表面は青褐色になっていた。綺麗なアルミ箔の上で治具から銅片を放し、まとめて包み、さらにこれをポリ袋に入れて封じ保管した。
【００９３】
図１で示すような形状の複合体Ｍを作成するため、射出成形金型の温度を１４０℃とし、樹脂組成物として調整例１で作成したＰＰＳ組成物（１）を用意した。前記マグネシウム合金板材（金属製板材１）を取り出し、射出接合後に銅片（通電端子３）と接触する箇所を型紙で位置決めしつつサンドペーパー＃２０００で軽く擦り化成処理層を削り取った。この削り取りでの位置決めはその後に再度化成処理をする予定であるので厳密なレベルでは行わずやや広めに行った。一方、銅片（通電端子３）の方もマグネシウム合金板材１と接触する面は同じサンドペーパー＃２０００で軽く擦り酸化第２銅の薄層を削り取った。金型を開いて可動側型板にマグネシウム合金板材（金属製板材１）をインサートし、固定側型板に銅片（通電端子３）をインサートした。金型を閉めてＰＰＳ組成物（１）を射出温度３１０℃で射出した。金型を開いて図１に示す一体化した複合体Ｍ得た。成形当日に１７０℃の熱風乾燥機に１時間投入してアニールした。
【００９４】
複合体Ｍを４５℃とした水和重リン酸マンガンを２．５％、８０％リン酸を２．５％、トリエチルアミン２％を含む水溶液に３分浸漬し、その後水洗した。さらにその後、９０℃にした温風乾燥機に複合体Ｍを１５分間入れて乾燥した。
次いで複合体Ｍの表面側に塗料「オーマック／黒（大橋化学社製）」を厚み１０μｍの設定で塗装した後、１００℃で１時間乾燥した。次いで「オーマック／シルバーメタリック」を厚み１０μｍの設定で塗装し、１７０℃で３０分間焼き付けた。これで図１に示す複合体Ｍがほぼ完成した。
この複合体Ｍの内側の銅片（通電端子３）の露出部分３ａをカッターナイフの刃で軽く擦り黒色の皮膜の一部を削り取り、完成部品とした。
【００９５】
複合体Ｍの評価試験を行う。まず接合力の評価として、内側の樹脂製ボス部４の全てを、作業者が指で引き抜こうとした。しかし接合力が強くとてもペンチで挟んで引っ張ってもマグネシウム合金板材の板部が変形しないレベルでは引き抜けなかった。
次いで別の塗膜上に２ｍｍ間隔で長さ２０ｍｍのキズをカッターナイフで５本付けた複合体Ｍを塩水噴霧試験機にセットした。５％濃度の塩水を使用して温度３５℃での２４時間塩水噴霧を行い、その後イオン交換水で水洗して７０℃で１５分間乾燥した。キズの側面の塗膜は殆ど浮き上がっておらずキズからの錆の広がりはなかった。
【００９６】
図３の形状の電導度測定用試験片Ｓ２が得られる金型を用意し、複合体Ｍ作成のときと同様の表面処理を行った銅片２２、マグネシウム合金板材（金属製板材）２１で、図３に示すような電導度測定用試験片Ｓ２を作成した。銅片２２の一端側２２ａの端面、マグネシウム合金板材２１の一方の面２１ａの接触する部分、すなわち互いに接触する面は、サンドペーパー＃２０００で軽く擦り化成処理層、酸化第２銅の薄層を削り取っている。ＰＰＳ組成物（１）を射出し、銅片２２の一端側２２ａの外周部と樹脂製ボス部２３の内周部、マグネシウム合金板材２１の一方の面２１ａと樹脂製ボス部２３の端面２３ａとを接合させ、銅片２２、マグネシウム合金板材２１、樹脂製ボス部２３からなる一体化物である電導度測定用試験片Ｓ２を作成した。
【００９７】
銅片２２の外観面の塗膜をサンドペーパーで１０ｍｍ角程度の広さを削り取り銅片２２の他端側２２ｂの面の一部を露出させた。この露出させた他端側２２ｂの面と、マグネシウム合金板材２１の化成処理層を除去した一方の面２１ａの両方にテスターの両測定端子を押し付けて抵抗値を測定した。抵抗値が１オーム（Ω）以下であり高い導電性であった。なお、電導度測定用試験片Ｓ２に代えて複合体Ｍで同様の電導度測定を行っても良い。
【００９８】
〔実施例２〕
調製例１により得られたＰＰＳ組成物（１）の代わりに、調製例２により得られたＰＰＳ組成物（２）を用いた以外は、実施例１と全く同様にして複合体Ｍを作成し１７０℃で１時間アニールした。この時点で複合体Ｍの内側の樹脂製ボス部４の全てを作業者が指で引き抜く接合力の評価試験を行った。接合力は実施例１より弱く、指の力では引き抜けなかったがペンチで引き抜こうとしたら破壊することができた。その後の処理や加工は実施例１と全く同様に行った。導電度、耐食性（塩水噴霧試験）の評価試験の結果は実施例１の結果と同じであった。
【００９９】
〔実施例３〕
調製例１により得られたＰＰＳ組成物（１）の代わりに、調製例３により得られたＰＰＳ組成物（３）を用いた。それ以外は、実施例１と全く同様の方法にして複合体Ｍを製造した。
評価試験を実施例１と全く同様に行ったが結果は全く同じであった。
【０１００】
〔比較例１〕
調整例１により得られたＰＰＳ組成物（１）の代わりに、調製例４により得られたＰＰＳ組成物（４）を用いた。それ以外は、実施例１と同様の方法により複合体Ｍの製造を行った。要するに、ポリオレフィン系ポリマーをごく大量に含むＰＰＳ系樹脂組成物を使用した実験である。しかしながら、射出接合時に多量のガスが発生し、射出接合を中断した。
【０１０１】
〔実施例４〕
ダイカスト成形で、厚さが１．０５ｍｍ、大きさが２５０ｍｍ×２００ｍｍのＡＺ９１Ｄマグネシウム合金板素材（マグネシウム合金板材の素材）を作成した。このマグネシウム合金板素材の片面を平面切削用の機械で削り取り厚さ１ｍｍの金属製板材１であるマグネシウム合金板材とした。このマグネシウム合金板材を使用して以下の液処理を行った。即ち、槽に市販のマグネシウム合金用脱脂剤「クリーナー１６０（メルテックス社製）」を投入した温度７５℃、濃度７．５％の水溶液を用意し、この水溶液に前記マグネシウム合金板材を５分浸漬しよく水洗した。続いて別の槽に４０℃とした１％濃度のマロン酸水溶液を用意し、これにマグネシウム合金板材を２分浸漬した後よく水洗した。黒色のスマットが付着していた。次いで別の槽に炭酸ナトリウムを１％と炭酸水素ナトリウムを１％含む水溶液を６５℃にして用意し、先ほどのマグネシウム合金板材を５分浸漬した後よく水洗した。
【０１０２】
続いて別の槽に６５℃とした濃度１５％の苛性ソーダ水溶液を用意し、これに前記マグネシウム合金板材を５分浸漬した後よく水洗した。次いで水和クエン酸０．２５％を含む４０℃の水溶液に前記マグネシウム合金板材を１分浸漬して微細エッチングしその後水洗した。次いで別の槽に４５℃とした過マンガン酸カリ２％、酢酸１％、水和酢酸ナトリウムを０．５％含む水溶液を用意し、これにマグネシウム合金板材を１分浸漬した後、よく水洗して９０℃にした温風乾燥機に１０分間入れて乾燥した。乾燥後、アルミ箔でマグネシウム合金板材をまとめて包み、更にこれをポリ袋に入れて封じ保管した。
【０１０３】
前記で得られたＡＺ９１Ｄ板材をＡＺ３１Ｂ板材に代えて使用する以外は実施例１と全く同様にして複合体の製作を行った。但し、射出接合に於いては、樹脂組成物と接合する面が切削用機械、工作機械等で削り取った側になるようにした。
評価結果は実施例１と全く同じであった。
【０１０４】
〔実施例５〕
調製例１により得られたＰＰＳ組成物（１）の代わりに、調製例５により得られたＰＢＴ組成物（１）を用いた以外は、実施例１と全く同様の方法にして最終品まで製作した。但し、射出接合時の金型温度は１４０℃、射出温度は２８０℃とした。
評価試験を実施例１と全く同様に行ったが結果は全く同様であった。
【０１０５】
〔実施例６〕
調製例１により得られたＰＰＳ組成物（１）の代わりに、調製例６により得られたＰＢＴ組成物（２）を用いた以外は、実施例１と全く同様の方法にして最終品まで製作した。但し、射出接合時の金型温度は１４０℃、射出温度は２８０℃とした。
評価試験を実施例１と全く同様に行ったが結果は全く同様であった。
【０１０６】
〔比較例２〕  
調製例１により得られたＰＰＳ組成物（１）の代わりにＰＥＴ成分を含まないＰＢＴ系樹脂組成物を使用した他は実施例５と全く同様に実験を行った。使用した樹脂は「トレコン１１０１Ｇ３０Ｂ（東レ社製）」でガラス繊維３０％とカーボンブラック顔料若干を含むＰＢＴ系樹脂組成物である。
実施例１と全く同様にして複合体Ｍを作成し１７０℃で１時間アニールした。この時点で複合体Ｍの内側の樹脂製ボス部４の全てを作業者が指で引き抜く強度試験を行った。接合力は実施例１より遥かに弱く、ペンチで挟み力を入れて横方向に倒すと僅かにマグネシウム合金板材の板部が曲がったが破壊できた。
【０１０７】
〔実施例７〕
厚さが１ｍｍのＡ５０５２アルミニウム合金板材（住友軽金属工業社製）を入手し、大きさが２５０ｍｍ×２００ｍｍの長方形のアルミニウム合金板材に切断し、金属製板材１であるアルミニウム合金板材とした。市販のアルミニウム用脱脂剤「ＮＥ−６（メルテックス社製）」を７．５％濃度で水に溶かし６０℃とした脱脂槽にアルミニウム合金板材を７分間浸漬した後水洗した。次に、４０℃とした１％濃度の塩酸水溶液にアルミニウム合金板材を１分浸漬した後水洗した。次いで１．５％濃度の苛性ソーダ水溶液槽に同じく１分浸漬し水洗した。次に、４０℃とした３％濃度の硝酸水溶液槽に同じく１分浸漬し水洗した。次に、６０℃で３．５％濃度の１水和ヒドラジン水溶液を入れた処理槽に前記治具を１分間浸漬し、次いで４０℃で０．５％濃度の１水和ヒドラジン水溶液の槽に０．５分浸漬し、十分に水洗した。これを６７℃とした温風乾燥機内に１５分投入し乾燥した。得られた板材は１０枚ずつ程度に重ねアルミ箔で包み更に大きなポリ袋で封じて保管した。保管品の１つを後日に電子顕微鏡で観察したところ全面が２０〜４０ｎｍ径の超微細凹部で覆われていた。
【０１０８】
一方、市販の厚さが１．５ｍｍのタフピッチ銅（Ｃ１１００）の板材を購入し、大きさが５ｍｍ×１０ｍｍの長方形片に切断した。その一方の端部をポリプロピレン製のクリップで２０個ほどを一挙に挟み浸漬処理に備えた。槽にポリオキシエチレンラウリルエーテル「エマルゲン１０８（花王社製）」を３％含む水溶液を用意し、この水溶液を６０℃にして脱脂用液とした。この脱脂用液に銅片群を５分浸漬し水洗した。次いで別の槽に４０℃とした苛性ソーダ１．５％を含む水溶液を用意し、これに銅片群を１分浸漬し水洗した。次に、４０℃とした市販の銅用エッチング助剤「ＣＢ−５００２（メック社製）」２０質量％、３０％過酸化水素水を１７．５質量％、残部をイオン交換水で満たす混合水溶液をエッチング液として用意し、前記の銅片を４．５分浸漬し、その後イオン交換水でよく水洗した。次いで別の槽に７０℃とした苛性ソーダ１０％と亜塩素酸ナトリウム５％を含む水溶液を用意し、これに１分浸漬し、その後イオン交換水でよく水洗した。次に、銅片群を９０℃にした温風乾燥機に１５分入れ乾燥した。
【０１０９】
銅片の表面は青褐色になっていた。綺麗なアルミ箔の上で治具から銅片を放し、まとめて包み、さらにこれをポリ袋に入れて封じ保管した。
【０１１０】
図１で示した一体化形状物である複合体Ｍを得るべく、射出成形金型を１４０℃とし、樹脂組成物として調整例１で作成したＰＰＳ組成物（１）を用意した。前記の銅片（通電端子３）を取り出し、射出接合でアルミニウム合金板材（金属製板材１）と接触する面（一端側の面）をサンドペーパー＃２０００で軽く磨き酸化第２銅の薄層を削り取った。金型を開いて可動側型板にアルミニウム合金板材をインサートし、固定側型板に銅片をインサートした。金型を閉めてＰＰＳ組成物（１）を射出温度３１０℃で射出した。金型を開いて図１で示す一体化した複合体Ｍを得た。成形当日に１７０℃の熱風乾燥機に１時間投入してアニールした。
【０１１１】
次いで前記複合体Ｍの表面側に塗料「オーマック／黒（大橋化学社製）」を厚さ１０μｍの設定で塗装し、１００℃で１時間乾燥した。次いで「オーマック／シルバーメタリック」を厚さ１０μｍの設定で塗装し、１７０℃で３０分間焼き付けた。これで図１に示す複合体Ｍがほぼ完成した。
【０１１２】
この複合体Ｍの内側の銅片（通電端子３）の露出部分３ａをカッターナイフの刃で軽く擦り黒色の皮膜の一部を削り取り、完成部品とした。
アルミニウム合金板材（金属製板材１）の外観面の塗膜をサンドペーパーで１０ｍｍ角程度の広さを削り取りアルミニウム合金を露出させた。この露出部分面と、銅片の露出部分（他端側の面）３ａの双方にテスターの両測定端子を押し付けて抵抗値を測定した。抵抗値は１オーム（Ω）以下であり高い導電性であった。次いで別の塗膜上に２ｍｍ間隔で長さ２０ｍｍのキズをカッターナイフで５本付け塩水噴霧試験機にセットした。５％濃度の塩水を使用して３５℃での２４時間塩水噴霧を行い、イオン交換水で水洗して７０℃で１５分間で乾燥した。キズの側面の塗膜は殆ど浮き上がっておらずキズからの錆の広がりはなかった。
【０１１３】
〔実施例８〕
厚さが１ｍｍのＡＺ３１Ｂマグネシウム合金、Ａ１０５０アルミニウム合金、Ｃ１１００タフピッチ銅を、各々、大きさが３０ｍｍ×５ｍｍの小片に切断し、各々を実施例１のマグネシウム合金表面処理法、銅表面処理法、及び実施例７のアルミニウム合金表面処理法に従って処理をし、アルミ箔で包んで保管した。
【０１１４】
図２の形状の密閉性測定用試験片Ｓ１が得られる金型を用意し、金型の温度を１４０℃とした後、表面処理を施したマグネシウム合金、銅、アルミニウム合金製の３種類の金属片（マグネシウム合金片１１、アルミニウム合金片１２、銅片１３）の各１個ずつをインサートし、ＰＰＳ組成物（１）を射出して密閉性測定用試験片Ｓ１を得た。射出接合と同日内にこれを１７０℃で１時間アニールした。
【０１１５】
図２の形状物は密閉された電気回路から導線を引き出す部分の形状を模式的にしたものであり、樹脂製の蓋部材１４は容器に納められた電気電子回路を封じる蓋体に相当するものである。蓋部材１４は、例えば厚さが５ｍｍ、直径が４５ｍｍの大きさの円形のものであり、金属と接合する部位は厚さが１０ｍｍに形成されている。内径が４５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、長さが５００ｍｍのアルミニウム製のパイプ（管体）１６の先端にこの密閉性測定用試験片Ｓ１をエポキシ系接着剤「セメダイン１０００（セメダイン社製）」で接着し２日間放置して硬化させた。パイプ１６の反対側には圧力計１９と開閉弁１８が接続された空気導入口が設けてある。
【０１１６】
エポキシ系接着剤硬化後にコンプレッサー（圧力流体供給源）からの圧縮空気を供給してパイプ１６の内部の圧力を０．２ＭＰａ（ゲージ圧）とし開閉弁１８を閉じた。４８時間経過後もパイプ１６内部の圧力は減少することがなく、空気の密閉性に優れていることが分かった。蓋部材１４と、通電端子に相当するマグネシウム合金、銅、アルミニウム合金の各金属片（マグネシウム合金片１１、アルミニウム合金片１２、銅片１３）との接合面のどこからも空気が漏洩することがない。言い換えと、マグネシウム合金の金属片とＰＰＳ組成物（１）との接合面、銅の金属片とＰＰＳ組成物（１）との接合面、アルミニウム合金の金属片とＰＰＳ組成物（１）との接合面のどこからも空気が漏洩することがない。すなわち、射出接合で接合させた部分はたいへん密閉性に優れていると評価でき、例えば、蓋部材と導線を引き出す部分に採用可能なものであった。
【０１１７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。例えば、金属と樹脂の複合体は、図４、５に示すような端子を備えた蓋体であってもよい。すなわち、端子を備えた蓋体４０は、金属製部品である金属製蓋部材４１、金属製部品である通電端子４２、４３、金属製蓋部材４１と通電端子４２、４３との間に設けられる樹脂組成物部品である蓋絶縁部材４４とから構成された複合体である。言い換えると、蓋体４０は電池等の容器本体４９の開口部を密閉するものである。
【０１１８】
金属製部品（金属製蓋部材４１、通電端子４２、４３）は、アルミニウム合金製部品、銅製部品、銅合金製部品、マグネシウム合金製部品等であることが好ましい。例えば、金属製蓋部材４１が、アルミニウム合金製部品、マグネシウム合金製部品等であり、通電端子４２、４３が、銅製部品、銅合金製部品、アルミニウム合金製部品等であるとよい。また、樹脂組成物は、ＰＰＳ系樹脂組成物、ＰＢＴ系樹脂組成物等であることが好ましい。さらに、金属製蓋部材４１は、板状のものであるとよい。
【０１１９】
金属製蓋部材４１、通電端子４２、４３は、前述したような表面処理等をした後、蓋体製造用金型内にインサートされる。金型に形成されているキャビティ内に樹脂組成物を射出し、金属製蓋部材４１、通電端子４２、４３、蓋絶縁部材４４とが、接合し一体化された蓋体４０が製造される。このようにすることで、通電端子４２、４３近傍のみが絶縁された蓋体４０を、生産性よく製造することができる。また、蓋体４０は、大部分が板状の金属製蓋部材４１であり、蓋体４０の全体の剛性を向上させることができる。また、密閉性にも優れたものとすることができる。
【０１２０】
さらに、金属と樹脂の複合体は、軽量で且つ電磁波遮蔽性に優れた電気電子機器のカバー等であってもよい。言い換えると、金属と樹脂の複合体は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅、銅合金製等の金属部品とから選択される２種以上の金属部品と、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、または、ポリブチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする樹脂組成物とから構成されたものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】図１は、ノートブック型パーソナルコンピュータの外装ケースを模式化した複合体を示す外観図である。
【図２】図２（ａ）は、密閉性を測定するための密閉度測定用試験片の形状を示す外観図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の密閉度測定用試験片をＡ−Ａ線で切断した断面図、図２（ｃ）は、密閉度測定用試験片の側面図である。
【図３】図３（ａ）は、電導度を測定するための電導度測定用試験片の形状を示す外観図、図３（ｂ）は、電導度測定用試験片の断面図である。
【図４】図４は、端子を備えた蓋体を模式化した複合体の断面図である。
【図５】図５は、端子を備えた蓋体を模式化した複合体の平面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１：金属製板材
２：樹脂製外周部
３：銅製の通電端子
４：樹脂製ボス部
１１：マグネシウム合金片
１２：アルミニウム合金片
１３：銅片
１４：樹脂製の蓋部材
２１：金属製板材
２２：銅片
２３：樹脂製ボス部
２４：ピンゲート
４０：蓋体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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