KR20170060103A

KR20170060103A - 알루미늄 합금재, 접합체, 자동차용 부재, 및 알루미늄 합금재의 제조 방법

Info

Publication number: KR20170060103A
Application number: KR1020177010986A
Authority: KR
Inventors: 사토루 다카다; 유스케 다카하시; 아키히코 다츠미
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2017-05-31
Also published as: WO2016076344A1; EP3219828A4; EP3219828A1; JP2016089261A; CN107075691A; US20170334171A1

Abstract

본 발명은 고온 습윤 환경에 노출되어도, 접착 강도가 저하되기 어렵고, 접착 내구성이 우수한 알루미늄 합금재, 접합체, 자동차용 부재, 및 알루미늄 합금재의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 알루미늄 합금재의 제조 방법에 있어서는, 알루미늄 합금 기재의 표면이 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막을 형성함에 있어서(제1 피막 형성 공정), 에칭량을 700㎚ 미만으로 제어하며, 또한, 이 공정의 실질적인 막 형성의 최종 단계로서 규산염을 포함하는 수용액으로 처리하여 제1 피막을 형성한 후에, 실란 커플링 처리를 행하여 실록산 결합을 갖는 제2 피막을 형성한다(제2 피막 형성 공정).

Description

알루미늄 합금재, 접합체, 자동차용 부재, 및 알루미늄 합금재의 제조 방법{ALUMINUM ALLOY MATERIAL, BONDED BODY, MEMBER FOR AUTOMOBILES, AND METHOD FOR PRODUCING ALUMINUM ALLOY MATERIAL}

본 발명은 알루미늄 합금재, 접합체, 자동차용 부재, 및 알루미늄 합금재의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 적어도 일부에 산화 피막이 형성되어 있는 알루미늄 합금재, 이 알루미늄 합금재를 이용한 접합체 및 자동차용 부재, 및 알루미늄 합금재의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차, 선박 및 항공기 등의 수송기의 부재에는, 각종 알루미늄 합금 판재가 그 특성에 따라 적절히 선택되어 이용되고 있다. 또한, 최근 들어, CO₂ 배출 억제 등의 지구 환경 문제를 의식하여, 부재의 경량화에 의한 연비의 향상이 요구되고 있어, 비중이 철의 약 1/3이고, 또한 우수한 에너지 흡수성을 갖는 알루미늄 합금재의 사용이 증가하고 있다.

예를 들면, 자동차용 부재에는, JIS5000계의 Al-Mg계 합금재나, JIS6000계의 Al-Mg-Si계 합금판 등의 Mg 함유 알루미늄 합금재가 이용되고 있다. 이들 알루미늄 합금재의 접합 방법으로서는, 용접 및 접착제에 의한 접착이 있고, 이들 방법이 병용되는 경우도 있다. 용접이 점이나 선으로 알루미늄 합금재를 접합하는 것에 대해, 접착제에 의한 접착은, 알루미늄 합금재를 면 전체로 접합하기 때문에, 접합 강도가 높아, 충돌 안전성 등의 면에서 유리하다. 이로 인해, 최근 들어 자동차용 부재에서는, 접착제에 의한 접착이 증가 경향이 있다. 또한, 자동차의 경량화를 위해서 알루미늄 합금재와 수지의 복합체가 사용되는 경우도 있다.

한편, 접착제로 접합한 알루미늄 합금제 자동차용 부재는, 사용 중에 수분, 산소 및 염화물 이온 등이 접합부로 침입하면, 점차, 접착제층과 알루미늄 합금판의 계면이 열화되고, 계면 박리가 생겨, 접착 강도가 저하된다는 문제가 있다. 따라서, 종래, 이러한 접착 강도의 저하를 방지하여, 접착제층을 갖는 알루미늄 합금제 자동차용 부재의 접착 내구성을 향상시키는 방법이 검토되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 3 참조).

예를 들면, 특허문헌 1에는, 산세 처리에 의해 알루미늄 합금판 표면의 Mg 농화층을 제거하고, 동시에 알루미늄 합금판 표면에 Cu를 농화시키는 방법이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 알루미늄 합금판의 표면에 농화된 Mg량과 OH 흡수율을 특정의 관계로 하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 용체화 처리와 온수 처리를 연속하여 행함으로써, 알루미늄재의 산화 피막 표면층 중의 Mg 농도, Si 농도 및 OH 농도를 특정 범위로 하는 방법이 제안되어 있다.

또한, 종래, 변색이나 실모양 녹을 방지할 목적으로, 규산염을 포함하는 수용액으로 처리하여, 표면에 규소 함유 피막을 형성한 자동차용 알루미늄 및 알루미늄 합금재도 제안되어 있다(특허문헌 4 참조). 또한, 자동차 차체용 Mg 함유 알루미늄 합금판에 있어서, 우수한 성형성을 유지하면서, 인산 아연 피막의 균일성을 얻는 방법으로서, 약 에칭의 구체예로서 규산염을 사용하는 표면 처리 방법이 제안되어 있다(특허문헌 5 참조).

일본 특허 공개 (평)6-256881호 공보 일본 특허 공개 2006-200007호 공보 일본 특허 공개 2007-217750호 공보 일본 특허 공개 (평)8-144064호 공보 일본 특허 공개 (평)7-188956호 공보

그러나, 전술한 특허문헌 1 내지 3에 기재된 기술은, 수분, 산소 및 염화물 이온 등이 침투되어 오는 고온 습윤 환경에 노출되면, 계면 열화가 진행되고, 계면 박리가 발생하여, 접착 강도가 저하되거나, Al의 부식이 촉진되거나 하는 문제가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 기술은, Cu의 농화에 의해 접착제와의 결합이 강화되어 접착성이 향상된다고 기재되어 있지만, 이 기술을 적용한 알루미늄 합금판은, 습윤 환경에 있어서 수지의 분해가 촉진될 우려가 있어, 높은 접착 내구성은 기대할 수 없다. 마찬가지로, 특허문헌 4 및 5에 기재된 기술도, 접착 내구성 향상의 효과는 기대할 수 없다.

따라서, 본 발명은 고온 습윤 환경에 노출되더라도, 접착 강도가 저하되기 어려워, 접착 내구성이 우수한 알루미늄 합금재, 접합체 및 자동차용 부재, 및 알루미늄 합금재의 제조 방법을 제공하는 것을 주목적으로 한다.

본 발명자는, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 예의 실험 검토를 행한 결과, 이하에 나타내는 지견을 얻었다. 산세를 행하는 방법은, 알루미늄 합금판의 소지와 접착제층이 수소 결합으로 결합되어 있기 때문에, 고온 습윤의 열화 환경에 노출되면, 계면은 수화되어 결합력(수소 결합)이 저하된다.

양극산화를 행하는 방법도, 기본적으로는 알루미늄 합금판의 소지와 접착제층은 수소 결합으로 결합되어 있어, 수분, 산소, 염화물 이온 등이 침투되어 가는 고온 습윤 환경에 노출되면, 계면이 수화되서 결합력이 저하된다. 또한, 양극산화를 행하는 방법은, 장치가 복잡해지며 설비 비용이 들고, 또한 피막 형성에 장시간을 요하는 점에서, 생산 효율이 저하된다. 또한, 온수 처리를 행하는 방법도, 알루미늄 합금판의 소지와 접착제층은 수소 결합으로 결합되어 있기 때문에, 고온 습윤 환경에 노출되면 계면의 수화로부터, 계면의 열화가 진행되고, 계면 박리가 발생하여, 접착 강도가 저하된다.

따라서, 본 발명자는, 기재 표면과 접착 수지층의 결합 상태에 대해 검토를 행하여, 알루미늄 합금 기재의 표면에 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막을 형성함에 있어서(제1 피막 형성 공정), 에칭량을 특정량 미만으로 제어하며, 또한, 이 공정의 실질적인 막 형성의 최종 단계로서 규산염을 포함하는 수용액으로 처리하여 제1 피막을 형성한 후에, 실란 커플링 처리를 행하여 제2 피막을 형성함으로써(제2 피막 형성 공정), 고온 습윤 환경에 노출되었을 때의 접착 강도 저하를 억제할 수 있음을 알아내고, 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 발명에 따른 알루미늄 합금재는, 알루미늄 합금 기재와, 상기 알루미늄 합금 기재의 표면의 적어도 일부에 형성되고, Mg를 0.1원자％ 이상 30원자％ 미만 및 Si를 12원자％ 이상 80원자％ 이하 함유함과 함께, Cu가 0.6원자％ 미만으로 규제된 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막과, 상기 제1 피막의 적어도 일부에 형성된, 실록산 결합을 갖는 제2 피막을 구비하고, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 표면에, 푸리에 변환식 적외 분광법에 의해 입사각 75°의 평행 편광을 입사하여 얻어지는 스펙트럼에 있어서, 1026㎝^-1부터 1084㎝^-1까지를 베이스 라인이라 했을 때, 1057㎝^-1근방에 발생하는 피크의 면적이 0.019 이상이다.

여기서, 상기 제1 피막 중의 Mg량, Si량 및 Cu량은, 고주파 글로 방전 발광 분광 분석법(GD-OES: Glow Discharge-Optical Emission Spectroscopy)에 의해 측정된 값이다.

상기 알루미늄 합금 기재는, 예를 들어 Al-Mg계 합금, Al-Cu-Mg계 합금, Al-Mg-Si계 합금 또는 Al-Zn-Mg계 합금으로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 알루미늄 합금재는, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분의 최표면에 접착 수지로 이루어지는 접착 수지층이 형성되어 있어도 된다.

본 발명에 따른 접합체는, 전술한 알루미늄 합금재를 이용한 것이다. 본 발명의 접합체는, 예를 들어 전술한 제1 피막 및 제2 피막을 구비하는 알루미늄 합금재끼리를, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분이 대향하도록 배치하고, 접착 수지를 통해 접합된 구성으로 할 수 있다. 또는 전술한 제1 피막 및 제2 피막을 구비하는 알루미늄 합금재의 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분에, 접착 수지를 통해, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되지 않은 다른 알루미늄 합금재 또는 수지 성형체가 접합된 구성으로 할 수도 있다.

또는, 전술한 제1 피막 및 제2 피막을 구비하고, 접착 수지층을 더 구비하는 알루미늄 합금재와, 전술한 제1 피막 및 제2 피막을 구비하고, 접착 수지층을 구비하지 않는 알루미늄 합금재를, 상기 접착 수지층이 형성되어 있는 부분과, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분이 대향하도록 배치하고, 상기 접착 수지층을 통해 접합된 구성으로 해도 된다.

또는 전술한 제1 피막 및 제2 피막을 구비하고, 접착 수지층을 더 구비하는 알루미늄 합금재의 상기 접착 수지층이 형성되어 있는 부분에, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되지 않은 다른 알루미늄 합금재 또는 수지 성형체를 접합한 구성으로 할 수도 있다.

또한, 상기 수지 성형체는, 예를 들어 섬유 강화 플라스틱 성형체여도 된다.

본 발명에 따른 자동차용 부재는, 전술한 접합체를 사용한 것이다.

또한, 본 발명의 알루미늄 합금재의 제조 방법은, 알루미늄 합금 기재의 표면의 적어도 일부에, 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막을 형성하는 제1 피막 형성 공정과, 상기 제1 피막의 적어도 일부에, 실란 커플링 처리에 의해 제2 피막을 형성하는 제2 피막 형성 공정을 구비하고, 상기 제1 피막 형성 공정은, 가열 처리 단계와, 상기 가열 처리 단계 후의 에칭 처리 단계 및 규산염 처리 단계를 포함하고, 상기 규산염 처리 단계는 상기 에칭 처리 단계보다 후 또는 상기 에칭 처리 단계와 동시이며, 상기 에칭 처리 단계에 있어서의 에칭량을 700㎚ 미만으로 제어하고, 또한, 상기 규산염 처리 단계로서, 규산염을 포함하는 수용액을 사용하여 처리를 행하는 것이다.

상기 제1 피막 형성 공정에 있어서는, 상기 규산염 처리 단계가 상기 에칭 처리 단계보다 후이며, 상기 에칭 처리 단계로서, 산 처리 및 알칼리 용액 처리 중 적어도 하나를 행해도 된다.

또한, 상기 제1 피막 형성 공정에 있어서는, 상기 규산염 처리 단계가 상기 에칭 처리 단계와 동시에, 상기 규산염을 포함하는 수용액은, 규산염을 포함하는, 산성 또는 알칼리성의 수용액이어도 된다.

또한, 본 발명의 알루미늄 합금재의 제조 방법은, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분의 최표면에 접착 수지층을 형성하는 공정을 더 구비하고 있어도 된다.

또한, 본 발명의 알루미늄 합금재의 제조 방법에 있어서, 상기 알루미늄 합금 기재는, 예를 들어 Al-Mg계 합금, Al-Cu-Mg계 합금, Al-Mg-Si계 합금 또는 Al-Zn-Mg계 합금으로 형성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 고온 습윤 환경에 노출되어도, 접착 강도가 저하되기 어려워, 접착 내구성이 우수한 알루미늄 합금재를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 알루미늄 합금재의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 2는 도 1에 나타내는 알루미늄 합금재의 제조 방법을 나타내는 흐름도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예에 따른 알루미늄 합금재의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 4는 도 3에 나타내는 알루미늄 합금재의 제조 방법을 나타내는 흐름도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 접합체의 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 6a는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 접합체의 다른 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 6b는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 접합체의 다른 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 접합체의 다른 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 8a는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 접합체의 다른 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 8b는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 접합체의 다른 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 9a는 응집 파괴율의 측정 방법을 모식적으로 나타내는 측면도.
도 9b는 응집 파괴율의 측정 방법을 모식적으로 나타내는 평면도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 설명하는 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

(제1 실시 형태)

우선, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 알루미늄 합금재에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태의 알루미늄 합금재의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)는, 알루미늄 합금 기재(3)(이하, 기재 3이라고도 함)의 표면의 적어도 일부가 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막(1)(이하, 피막 1이라고도 함)이 형성되어 있고, 제1 피막(1)의 적어도 일부에 실록산 결합을 갖는 제2 피막(2)(이하, 피막 2라고도 함)이 형성되어 있다.

[기재 3]

기재(3)는, 알루미늄 합금으로 이루어진다. 기재(3)를 형성하는 알루미늄 합금의 종류는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 가공되는 부재의 용도에 따라, JIS에 규정되거나 또는 JIS에 근사한 여러가지의 비열처리형 또는 열처리형 알루미늄 합금으로부터 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 여기서, 비열처리형 알루미늄 합금으로서는, 순알루미늄(1000계), Al-Mn계 합금(3000계), Al-Si계 합금(4000계) 및 Al-Mg계 합금(5000계)이 있다. 또한, 열처리형 알루미늄 합금으로서는, Al-Cu-Mg계 합금(2000계), Al-Mg-Si계 합금(6000계) 및 Al-Zn-Mg계 합금(7000계)이 있다.

예를 들어, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)를 자동차용 부재에 이용하는 경우는, 강도의 관점에서, 기재(3)는 0.2％ 내력이 100MPa 이상인 것이 바람직하다. 이러한 특성을 만족하는 기재를 형성 가능한 알루미늄 합금으로서는, 2000계, 5000계, 6000계 및 7000계 등과 같이 마그네슘을 비교적 많이 함유하는 것이 있고, 이들 합금은 필요에 따라 조질해도 된다. 또한, 각종 알루미늄 합금 중에서도, 시효 경화능이 우수하고, 합금 원소량이 비교적 적어 스크랩의 리사이클성이나 성형성도 우수하다는 점에서, 6000계 알루미늄 합금을 이용하는 것이 바람직하다.

[피막 1]

제1 피막(1)(단순히 「피막 1」이라고도 함)은, Mg를 0.1원자％ 이상 30원자％ 미만 및 Si를 12원자％ 이상 80원자％ 이하 함유함과 함께, Cu가 0.6원자％ 미만으로 규제된 산화 피막(알루미늄을 포함하는 산화 피막, 이하 「산화 피막」이라고도 함)인 것이 바람직하다. 이 피막 1은, 고온 습윤 환경에 노출된 경우의 접착 내구성의 향상을 도모하기 위해서 마련되어 있다. 이하, 피막 1에 포함되는 각 성분량이 적합한 범위에 대해 설명한다.

알루미늄 합금재의 기재를 구성하는 알루미늄 합금에는, 통상, 합금 성분으로서 마그네슘이 포함되어 있고, 이러한 기재(3)의 표면에 알루미늄과 마그네슘의 복합 산화물인 산화 피막을 형성하면, 표면에 마그네슘이 농화된 상태로 존재하게 된다. 이로 인해, 산화 피막 위에 접착 수지를 형성하면, 표면의 마그네슘이 접착 계면의 약 경계층이 되어, 초기의 접착성이 저하된다.

또한, Mg는, 수분, 산소 및 염화물 이온 등이 침투되어 오는 고온 습윤 환경에서는, 접착 수지층의 계면의 수화나 기재의 용해 원인이 되고, 알루미늄 합금재의 접착 내구성을 저하시킨다. 구체적으로는, 산화 피막 중의 Mg 함유량이 30원자％ 이상이 되면 알루미늄 합금재의 접착 내구성이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)에서는, 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막(1)에 있어서의 Mg 함유량을 30원자％ 미만으로 규제하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 접착 내구성을 향상시킬 수 있다. 피막 1의 Mg 함유량은, 접착 내구성 향상의 관점에서, 25원자％ 미만이 더 바람직하고, 20원자％ 미만이 더욱 바람직하고, 보다 더욱 바람직하게는 10원자％ 미만이다.

한편, 피막 1의 Mg 함유량의 하한값은, 경제성의 관점에서 0.1원자％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 피막 1 중의 Mg 함유량은, 고주파 글로 방전 발광 분광 분석법(GD-OES)에 의해 측정할 수 있다.

피막 1의 Mg 함유량을 조정하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 질산, 황산 및 불산 등의 산 또는 혼산, 또는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 규산염 및 탄산염 등을 포함하는 알칼리 용액으로 표면 처리하는 방법을 적용할 수 있다. 이 방법은, 마그네슘을 산 또는 알칼리 용액에 용해시킴으로써, 피막 1(산화 피막)의 Mg 함유량을 조정하는 것이며, 처리 시간, 온도, 표면 처리 액의 농도나 pH를 조정함으로써, 피막 1 중의 Mg량을 전술한 범위로 할 수 있다.

실리콘은, 제1 피막(1)의 표면을 안정화시키는 효과가 있고, 또한, 제2 피막(2)이 실록산 결합을 갖는 피막인 경우에는, 제2 피막(2)과의 밀착성을 향상시키는 효과도 있다. 이로 인해, 제1 피막(1)에 실리콘을 함유시킴으로써, 접착 내구성을 높이는 것이 가능해진다.

단, 피막 1에 있어서의 Si 함유량이 12원자％ 미만인 경우, 전술한 효과가 작아지는 경향이 있고, 또한, Si 함유량이 80원자％를 초과하면, 스폿 용접성이나 화성 처리의 균일성이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)에서는, 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막(1)에 있어서의 Si 함유량을, 바람직하게는 12 내지 80원자％로 한다.

접착 내구성 향상의 관점에서, 피막 1에 있어서의 Si 함유량은, 12원자％ 이상인 것이 바람직하고, 15원자％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 스폿 용접성이나 화성 처리의 균일성의 관점에서는, 피막 1에 있어서의 Si 함유량은, 80원자％ 이하인 것이 바람직하고, 70원자％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 60원자％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

제1 피막(1) 중의 Si 함유량을 제어하기 위해서는, 제2 피막(2)을 형성하기 전에, 산화 피막을 규산나트륨이나 규산 칼륨 등의 규산염을 포함하는 수용액으로 처리하는 것이 중요하다. 예를 들어, 규산염 처리를 행한 후에 산세를 행하면, 제1 피막(1) 중의 Si 함유량이 저하되고, 충분한 접착 내구성을 얻을 수 없다. 규산염 농도는 정하는 것이 아니지만, 0.001질량％ 이상의 수용액으로 처리하는 것이 바람직하다. 규산염 처리 후에 물로 린스를 실시하는 경우는 0.1질량％를 초과하는 수용액으로 처리하는 것이 바람직하고, 처리액의 pH에 대해서도 특별히 한정되는 것은 아니나, 알칼리성 이외의 액에서는 침전을 일으킬 가능성이 있기 때문에, pH 10.5 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 규산염 처리 후에 린스를 실시하지 않는 경우에는, 농도 0.001질량％ 이상, 1질량％ 이하의 수용액으로 처리하는 것이 바람직하다. 규산염을 포함하는 수용액에 의한 처리에 의하면, 제1 피막(1) 중의 Si 함유량을 증가시키고, 또한, 후술하는 M-O-Si 결합량을 증가시키기 쉽다.

제1 피막(1)을 형성할 때에 기재(3)에 대해 탈지 공정이나 산세 공정 등에 의해 과잉의 에칭을 행하면, 기재(3)에 포함되는 Cu가 표면에 농화되어, 제1 피막(1)의 Cu 함유량이 증가한다. 제1 피막(1)의 표면에 Cu가 존재하면, 제2 피막인 실록산 결합을 갖는 피막(2)과의 밀착력이 저하된다.

따라서, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재에서는, 제1 피막(1) 중의 Cu 함유량을 바람직하게는 0.6원자％ 미만으로 규제한다. 또한, 제1 피막(1)에 있어서의 Cu량은, 제2 피막인 실록산 결합을 갖는 피막(2)과의 밀착성 향상의 관점에서, 0.5원자％ 미만인 것이 더 바람직하다.

제1 피막(1) 중의 Cu 함유량의 제어에는, 전처리에 의한 에칭량을 조정할 필요가 있지만, 에칭 방법은 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 Mg의 수치 한정에서 기재한 것과 마찬가지의 처리 방법을 적용할 수 있다. 즉, 예를 들어 산 또는 알칼리 용액에 의한 처리에 의해 에칭을 행할 수 있다.

여기서, 본원 명세서 중에서의 에칭 처리 단계에 있어서 에칭량은, 산화 피막이나 산화 피막을 포함하는 기재의 용해량이며, 에칭 처리 전후의 중량의 감소량을 측정하고, 그것을 두께(막 두께)로서 개산할 수 있다. 또한, 중량의 감소량으로부터 막 두께의 환산은, 편의상, 알루미늄의 밀도: 2.7g/㎤를 사용하고, 알루미늄의 두께로서 계산함으로써 행하는 것으로 한다. 또한, 산화 피막 외에도, 산화 피막하의 기재의 일부도 에칭되는 경우에는, 산화 피막과 기재의 에칭량의 합계를, 상기 에칭량으로 한다.

[M-O-Si 결합량]

전술한 산화 피막으로 이루어지는 피막 1 위에, 실록산 결합을 갖는 피막(2)을 형성할 때에, 이들 사이에 M-O-Si 결합이 형성된다. 여기서, 「M」은, 알루미늄 합금 기재(3)에 포함되는 원소이며, 구체적으로는, 피막 1 중에 함유되는 Al 및 Mg 등이다.

이 M-O-Si 결합은, 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막(1)과, 실록산 결합을 갖는 제2 피막(2) 사이의 주된 결합이며, 그 결합량은, 제1 피막(1)을 구성하는 산화 피막의 구조에 영향받는다. 또한, M-O-Si 결합량은, 제1 피막(1) 및 제2 피막(2)이 형성되어 있는 표면에, 입사각 75°의 평행 편광을 입사하여 푸리에 변환식 적외 분광법에 의해 분석하여 얻은 스펙트럼에 있어서, 1026㎝^-1부터 1084㎝^- ¹까지를 베이스 라인으로 하고, 1057㎝^-1근방에 발생하는 M-O-Si 결합에서 유래하는 피크의 면적으로부터 구할 수 있다. 또한, M-O-Si 결합에서 유래하는 피크의 위치는, M의 종류나 비율에 의해 대략 1045 내지 1065㎝^-1의 범위로 시프트한다.

그리고, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)에서는, 전술한 방법으로 산출된 1057㎝^-1근방에 발생하는 피크의 면적이 0.019 이상이 되어 있다. 이 M-O-Si 결합에서 유래하는 피크의 면적이 0.019 미만인 경우, 제1 피막(1)과 제2 피막(2)의 계면에서, 계면 박리가 발생하는 비율이 커지고, 원하는 접착 내구성을 얻을 수 없다. 또한, 접착 내구성 향상의 관점에서, M-O-Si 결합에서 유래하는 피크의 면적은, 0.022 이상이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.025 이상이다.

<막 두께>

피막 1(산화 피막)의 막 두께는, 1 내지 30㎚인 것이 바람직하다. 피막 1의 막 두께가 1㎚ 미만인 경우, 기재(3)를 제작할 때에 사용되는 방청유나 알루미늄 합금재(10)로부터 접합체 또는 자동차용 부재를 제조할 때에 사용되는 프레스유 중의 에스테르 성분의 흡착이 억제된다. 이로 인해, 피막 1(산화 피막)을 마련하지 않아도, 알루미늄 합금재(10)의 탈지성, 화성 처리성 및 접착 내구성을 확보할 수 있다. 그러나, 피막 1의 막 두께를 1㎚ 미만으로 제어하는 데는, 과도한 산세정 등이 필요해지기 때문에, 생산성이 뒤떨어지고, 실용성이 저하되기 쉽다. 또한, 알칼리 탈지나 산에 의한 과잉 에칭은 기재(3)에 함유되는 Cu가 표면 농화되는 원인이 되어, 접착 내구성의 저하의 원인이 되기 때문에, 전처리에서의 에칭량은 700㎚ 미만으로 할 필요가 있다.

한편, 피막 1의 막 두께가 30㎚를 초과하면, 피막량이 과잉이 되어, 표면에 요철이 생기기 쉬워진다. 그리고, 피막 1의 표면에 요철이 생기면, 예를 들어 자동차 용도에 있어서 도장 공정 전에 행하는 화성 처리 시에 화성 얼룩이 생기기 쉬워, 화성성의 저하를 초래한다. 또한, 피막 1(산화 피막)의 막 두께는, 화성성 및 생산성 등의 관점에서, 2㎚ 이상 20㎚ 미만인 것이 보다 바람직하다.

[피막 2]

제2 피막(2)(단순히 「피막 2」라고도 함)은, 실란 커플링 용액으로 처리된 실록산 결합을 포함하는 피막이다. 또한, 제2 피막(2)은, 피막 1 상에 얇고 균일하게 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 피막 1 상에 섬 형상으로 도포되어도 된다.

단, 피막 2의 피막량이 너무 얇으면, 기재(3) 표면의 원소 영향을 받기 쉬워지고, 또한, 피막 2의 피막량이 너무 많으면, 피막 2가 그 자체로 응집 파괴되어, 접착 내구성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 접착 내구성 향상의 관점에서, 피막 2의 피막량은 0.01㎎/㎡ 이상 30㎎/㎡ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 피막 2의 피막량은, 15㎎/㎡ 미만으로 하는 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 6㎎/㎡ 미만이다.

[제조 방법]

다음으로, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 2는 본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)를 제조할 때는, 기재 제작 공정 S1과, 제1 피막 형성 공정 S2, 및, 제2 피막 형성 공정 S3을 행한다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다.

<스텝 S1: 기재 제작 공정>

기재의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 알루미늄 합금재를 이용하여 제작하는 부재의 형상 등에 따라, 판상 외에도, 주조재, 단조재, 압출재(예를 들어, 중공 막대 형상 등) 등으로서 취할 수 있는 임의의 형상이어도 된다. 기재 제작 공정 S1에서는, 예로서 판상의 기재(기판)를 제작하는 경우에는, 예를 들어 하기의 순서로, 기판을 제작한다. 우선, 소정의 조성을 갖는 알루미늄 합금을, 연속 주조에 의해 용해하고, 주조하여 주괴를 제작한다(용해 주조 공정). 다음으로, 제작한 주괴에 균질화 열처리를 실시한다(균질화 열처리 공정). 그 후, 균질화 열처리된 주괴에, 열간 압연을 실시하여 열연판을 제작한다(열간 압연 공정). 그리고, 이 열연판에 300 내지 580℃에서 초벌 어닐링 또는 중간 어닐링을 행하고, 최종 냉간 압연율 5％ 이상의 냉간 압연을 적어도 1회 실시하여, 소정의 판 두께의 냉연판(기판)을 얻는다(냉간 압연 공정).

냉간 압연 공정에서는, 초벌 어닐링 또는 중간 어닐링의 온도를 300℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 성형성 향상의 효과가 보다 발휘된다. 또한, 초벌 어닐링 또는 중간 어닐링의 온도는, 580℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 버닝의 발생에 의한 성형성의 저하를 억제하기 쉬워진다. 한편, 최종 냉간 압연율은, 5％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 성형성 향상의 효과가 보다 발휘된다. 또한, 균질화 열처리 및 열간 압연의 조건은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 열연판을 통상 얻는 경우의 조건에서 행할 수 있다. 또한, 중간 어닐링은 행하지 않아도 된다.

<스텝 S2: 제1 피막 형성 공정>

제1 피막 형성 공정에서는, 스텝 S1의 기재 제작 공정에서 제작된 기재(3)의 표면의 일부 또는 전부에, 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막(1)을 형성한다. 구체적으로는, 기재(3)를 가열 처리하여 산화 피막을 형성하는 가열 처리 단계와, 이 가열 처리 단계의 후의, 에칭 처리 단계 및 규산염 처리 단계를 구비한다. 여기서, 규산염 처리 단계는, 에칭 처리 단계보다 후 또는 에칭 처리 단계와 동시에 행해진다. 또한, 에칭 처리 단계에 있어서, 에칭량을 700㎚ 미만으로 제어하며, 또한, 규산염 처리 단계로 하여 규산염을 포함하는 수용액으로 처리한다. 이에 의해, 제1 피막과 제2 피막 사이의 M-O-Si 결합량이 특정한 범위가 되도록, 또한, 바람직하게는 제1 피막 중의 Mg량, Si량 및 Cu량이 특정한 범위가 되도록, 제1 피막을 형성한다.

가열 처리에서는, 기재(3)를, 예를 들어 400 내지 580℃로 가열하여, 기재(3)의 표면에, 제1 피막(1)을 구성하는 산화 피막을 형성한다. 또한, 가열 처리는, 알루미늄 합금재(10)의 강도를 조정하는 효과도 있다. 또한, 여기에서 행하는 가열 처리는, 기재(3)가 열처리형 알루미늄 합금으로 형성되어 있는 경우에는 용체화 처리이고, 기재(3)가 비열처리형 알루미늄 합금으로 형성되어 있는 경우에는, 어닐링(최종 어닐링)에 있어서의 가열 처리이다.

이 가열 처리는, 강도 향상의 관점에서, 가열 속도 100℃/분 이상의 급속 가열로 하는 것이 바람직하다. 또한, 가열 온도를 400℃ 이상으로 설정하여 급속 가열함으로써, 알루미늄 합금재(10)의 강도나, 그 알루미늄 합금재(10)의 도장 후 가열(베이킹)한 후의 강도를, 보다 높일 수 있다. 한편, 가열 온도를 580℃ 이하로 설정하여 급속 가열함으로써, 버닝의 발생에 의한 성형성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 강도를 향상시키는 관점에서는, 가열 처리에 있어서의 유지 시간은 3 내지 30초로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 기재(3)를, 가열 온도 400 내지 580℃에서 가열하면, 기재(3)의 표면에, 예를 들어 막 두께가 1 내지 30㎚인 산화 피막이 형성된다.

전술한 방법으로 형성한 산화 피막의 표면 처리는, 제1 피막과 제2 피막 사이의 M-O-Si 결합량이 특정한 범위가 되도록, 또한, 바람직하게는 제1 피막(1) 중의 Mg량, Si량 및 Cu량을 특정한 범위가 되도록 행한다. 구체적으로는, 예를 들어 에칭 처리 단계로서, 질산, 황산 및 불산 등의 산, 또는 2종류 이상의 산을 섞은 혼산, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 규산염 또는 탄산염 등을 포함하는 알칼리 용액 또는 2종류 이상의 알칼리를 섞은 알칼리 용액을, 단독, 또는 조합하여 사용하고 처리를 행하고, 또한, 규산염 처리 단계로서, 규산염을 포함하는 수용액을 사용하여, 기재(3)의 표면에 형성된 산화 피막을 처리한다. 또한, 규산염 처리 단계는, 제1 피막 형성 공정의 실질적인 막 형성의 최종 단계로서 행해지는 것이며, 규산염 처리 후에 산세는 행하지 않는다. 단, 규산염을 포함하는 수용액에 의한 처리 후에 수세 및/또는 건조를 행하는 경우에는, 당해 수세 및/또는 건조도, 당해 규산염 처리 단계에 포함되는 것으로 한다.

스텝 S1의 제1 피막 형성 공정에서는, 제1 피막(1)에 있어서의 산 또는 알칼리 용액에 의한 처리(에칭 처리)와, 규산염을 포함하는 수용액에 의한 처리(규산염 처리)를, 1회의 처리로 행해도 되지만, 각각 개별적으로 행할 수도 있다. 구체적으로는, 예를 들어 규산염을 포함하는, 산성 또는 알칼리성의 수용액을 사용하여 산화 피막을 처리해도 된다. 또한, 예를 들어 산화 피막을, 산 또는 알칼리 용액을 사용하여 전처리한 후에, 규산염을 포함하는 수용액을 사용하여 처리해도 된다. 비용 저감의 관점에서는, 규산염을 포함하는, 산성 또는 알칼리성의 수용액을 사용하여 산화 피막을 처리하는 것이 바람직하다.

또한, 구리를 포함하는 알루미늄 합금의 과다한 에칭은, 기재(3)의 표면에 있어서 구리의 농화를 일으키고, 열화 환경인 고온 습윤 환경에 있어서, 접착 수지의 열화의 원인이 되기 때문에, 산화 피막의 에칭량이 700㎚ 미만, 바람직하게는 500㎚ 미만이 되도록 처리 조건을 조정할 필요가 있다. 처리 조건은, 기재(3)의 합금 조성이나 산화 피막의 두께 등을 고려하여 적절히 설정할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 산 용액을 사용한 처리의 경우에는, 예를 들어 pH가 2 이하, 처리 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건을 적용할 수 있다. 또한, 알칼리 용액을 사용한 처리의 경우에는, 예를 들어 pH가 10 이상, 처리 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건을 적용할 수 있다.

<스텝 S3: 제2 피막 형성 공정>

스텝 S3에서는, 제2 피막의 형성 공정(제2 피막 형성 공정)으로서, 실록산 결합을 갖는 제2 피막(2)을 형성한다. 이 제2 피막(2)은, 예를 들어 아미노기, 에폭시기, 메타크릴기, 비닐기 및 머캅토기 등의 반응성 관능기를 갖는 실란 커플링제를 사용함으로써, 형성할 수 있다. 또한, 제2 피막(2)을 형성하는 실란 커플링제의 관능기는, 전술한 것에 한정되는 것이 아니고, 각종 관능기를 갖는 실란 커플링제를, 사용하는 접착 수지에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

실란 커플링제의 도포량은, 접착 내구성 향상의 관점에서, 건조 후의 피막량이, 편면당, 0.01㎎/㎡ 이상 30㎎/㎡ 미만이 되도록 하는 것이 바람직하다. 피막 2의 피막량은, 예를 들어 용매(유기 용매 외에, 물도 포함함)에 의해 실란 커플링제를 희석하여 그 고형분 농도나 점도를 낮게 하거나, 코터 번수에 의한 웨트에서의 도포량을 조정하거나 함으로써, 용이하게 제어할 수 있다.

또한, 실란 커플링제의 도포 방법은, 특별히 한정되는 것이 아니고, 기존의 방법을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 침지에 의한 도포 방법, 롤 코터, 바 코터, 그라비아 코터, 마이크로 그라비아 코터, 리버스 그라비아 코터, 딥 코터 등의 각종 도포기를 사용하는 방법, 스프레이 코팅에 의한 방법 등을 적용할 수 있다.

실란 커플링제의 도포 후에는, 가열에 의해 실란 커플링제를 건조시킨다. 열을 가하여 건조시키는 것은, 제2 피막(2)과 제1 피막(1)의 결합(M-O-Si 결합)을 촉진시키기 위해서이며, 가열 온도는, 바람직하게는 60℃ 이상, 더 바람직하게는 75℃ 이상, 더욱 바람직하게는 90℃ 이상이다. 또한, 가열 온도가 너무 높으면, 실란 커플링제의 관능기의 분해나 알루미늄 합금의 특성에 영향을 미치기 때문에, 당해 가열 온도는, 바람직하게는 250℃ 이하, 더 바람직하게는 200℃ 이하, 더욱 바람직하게는 150℃ 이하이다. 또한, 건조 시간은, 가열 온도에 따라 상이하지만, 바람직하게는 2초 이상이며, 더 바람직하게는 5초 이상이고, 더욱 바람직하게는 10초 이상이다. 또한, 당해 건조 시간은, 바람직하게는 20분 이하, 더 바람직하게는 5분 이하, 더욱 바람직하게는 2분 이하이다.

<기타 공정>

본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)의 제조 공정에서는, 전술한 각 공정에 악영향을 주지 않는 범위에서, 각 공정의 사이 또는 전후에, 다른 공정을 포함해도 된다. 예를 들어, 제2 피막 형성 공정 S3 후에, 예비 시효 처리를 실시하는 예비 시효 처리 공정을 마련해도 된다. 이 예비 시효 처리는, 72시간 이내에 40 내지 120℃에서, 8 내지 36시간의 저온 가열함으로써 행하는 것이 바람직하다. 이 조건으로 예비 시효 처리함으로써, 성형성 및 베이킹 후의 강도 향상을 도모할 수 있다. 그 밖에, 예를 들어 알루미늄 합금재(10)의 표면 이물을 제거하는 이물 제거 공정이나, 각 공정에서 발생된 불량품을 제거하는 불량품 제거 공정 등을 행해도 된다.

그리고, 제조된 알루미늄 합금재(10)는, 접합체의 제작 전 또는 자동차용 부재의 가공 전에, 그 표면에 프레스유가 도포된다. 프레스유는, 에스테르 성분을 함유하는 것이 주로 사용된다. 알루미늄 합금재(10)에 프레스유를 도포하는 방법이나 조건은, 특별히 한정되는 것이 아니고, 통상의 프레스유를 도포하는 방법이나 조건을 넓게 적용될 수 있고, 예를 들면, 에스테르 성분으로서 올레산 에틸을 함유하는 프레스유에, 알루미늄 합금재(10)를 침지하면 된다. 또한, 에스테르 성분도 올레산 에틸로 한정되는 것은 아니고, 스테아르산 부틸이나 소르비탄 모노스테아레이트 등, 다양한 것을 이용할 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)에서는, 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막을 형성하는 제1 피막 형성 공정에 있어서, 에칭량을 700㎚ 미만으로 제어하며, 또한, 이 공정의 실질적인 막 형성의 최종 단계로서 규산염을 포함하는 수용액으로 처리하여 제1 피막(1)을 형성하고, 그 후에 실란 커플링 처리에 의해 제1 피막(1)의 적어도 일부에 제2 피막(2)을 형성한다. 이에 의해, 제1 피막(1)과 제2 피막(2)의 계면에 형성되는 M-O-Si 결합량을, 푸리에 변환식 적외 분광법에 의해 입사각 75°의 평행 편광을 입사하여 얻어지는 스펙트럼에 있어서, 1026㎝^-1부터 1084㎝^-1까지를 베이스 라인이라 했을 때, 1057㎝^-1근방에 발생하는 피크의 면적에서 0.019 이상으로 할 수 있고, 우수한 접착 내구성을 얻을 수 있다. 또한, 그 바람직한 일 실시 형태에 따른 알루미늄 합금재(10)에서는, Mg를 특정량 함유하는 산화 피막(피막 1)을 구비하기 때문에, 기재(3)의 용출을 억제할 수 있고, 또한 그에 수반하는 기재(3) 표면의 알칼리화를 억제하여, 접착 수지의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 피막 1에 특정량의 Si를 함유시킴과 함께, 피막 1 중의 Cu량을 특정량 미만으로 규제하고 있기 때문에, 피막 1과 피막 2의 접착성이 향상된다. 그 결과, 본 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)는, 고온 습윤 환경에 노출되어도, 계면 박리가 억제되어, 장기간에 걸쳐 접착 강도의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 전술한 특허문헌 4나 5에 기재된 기술에서도, 규산염을 사용한 표면 처리를 행하고 있지만, 그 후의 공정에서 실란 커플링 처리를 행하지 않기 때문에, 이 규산염 처리에 의한 표면 처리층이 접착 수지에 직접 접하게 된다. 따라서, 기본적으로는 화학적인 결합이 형성되지 않고, 본 발명과 같은 접착 내구성 향상의 효과는 얻어지지 않는다.

(제1 실시 형태의 변형예)

다음으로, 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예에 따른 알루미늄 합금재에 대해 설명한다. 도 3은 본 변형예의 알루미늄 합금재의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또한, 도 3에 있어서는, 도 1에 나타내는 알루미늄 합금재(10)의 구성 요소와 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하고, 그의 상세한 설명은 생략한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 알루미늄 합금재(11)는, 전술한 제1 실시 형태의 알루미늄 합금재의 제1 피막(1) 및 제2 피막(2)을 덮도록, 접착 수지로 이루어지는 접착 수지층(4)이 형성되어 있다.

[접착 수지층(4)]

접착 수지층(4)은, 접착 수지 등으로 이루어지고, 본 변형예의 알루미늄 합금재(11)는, 이 접착 수지층(4)을 통해 다른 알루미늄 합금재와 접합된다. 접착 수지층(4)을 구성하는 접착 수지는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 열경화형 에폭시 수지, 아크릴 수지 및 우레탄 수지 등, 종래부터 알루미늄 합금재를 접합할 때에 사용되어 온 접착 수지를 사용할 수 있다.

접착 수지층(4)의 두께도, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 10 내지 500㎛가 바람직하고, 50 내지 400㎛가 더 바람직하다. 접착 수지층(4)의 두께가 10㎛ 미만인 경우에는, 알루미늄 합금재(11)와, 다른 접착 수지층을 구비하고 있지 않은 알루미늄 합금재를 접착 수지층(4)을 통해 접합하는 경우에, 높은 접착 내구성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 접착 수지층(4)의 두께가 500㎛를 초과하는 경우에는, 접착 강도가 작아지는 경우가 있다.

[제조 방법]

다음으로, 본 변형예의 알루미늄 합금재(11)의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 4는 본 변형예의 알루미늄 합금재(11)의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 변형예의 알루미늄 합금재(11)를 제조할 때는, 전술한 스텝 S1 내지 S3에 더하여, 접착 수지층 형성 공정 S4를 행한다.

[스텝 S4: 접착 수지층 형성 공정]

접착 수지층 형성 공정 S4에서는, 제1 피막(1) 및 제2 피막(2)을 덮도록, 접착제 등으로 이루어지는 접착 수지층(4)을 형성한다. 접착 수지층(4)의 형성 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 접착 수지가 고체인 경우에는, 열을 가하여 압착하거나, 이것을 용제에 용해시켜 용액으로 한 후에, 또한, 접착 수지가 액상인 경우에는 그대로, 피막 1 및 피막 2의 표면에 분무하거나 도포하는 방법을 들 수 있다.

또한, 본 변형예의 알루미늄 합금재(11)에 있어서도, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 피막 형성 공정 S1, 제2 피막 형성 공정 S2 및/또는 접착 수지층 형성 공정 S4 후에, 예비 시효 처리를 실시하는 예비 시효 처리 공정을 마련해도 된다.

본 변형예의 알루미늄 합금재에 있어서는, 접착 수지층을 미리 구비하기 때문에, 접합체나 자동차용 부재를 제작할 때에, 알루미늄 합금재의 표면에 접착 수지를 도포하는 등의 작업을 생략할 수 있다. 또한, 본 변형예의 알루미늄 합금재에 있어서의 상기 이외의 구성 및 효과는, 전술한 제1 실시 형태와 동일하다.

(제2 실시 형태)

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 접합체에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 접합체는, 전술한 제1 실시 형태 또는 그 변형예의 알루미늄 합금재를 이용한 것이다. 도 5 내지 8은 본 실시 형태의 접합체의 구성예를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또한, 도 5 내지 8에 있어서는, 도 1 및 3에 나타내는 알루미늄 합금재(10, 11)의 구성 요소와 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

[접합체의 구성]

본 실시 형태의 접합체는, 예를 들어 도 5에 나타내는 접합체(20)와 같이, 도 1에 나타내는 2매의 알루미늄 합금재(10)를, 제1 피막(1) 및 제2 피막(2)이 형성되어 있는 면끼리 대향하도록 배치하고, 접착 수지(5)를 통해 접합한 구성으로 할 수 있다. 즉, 접합체(20)에서는, 접착 수지(5)는, 한 면이 한쪽의 알루미늄 합금재(10)의 피막(2) 측에 접합되고, 다른 면이 다른 쪽의 알루미늄 합금재(10)의 피막(2) 측에 접합되어 있다.

여기서, 본 실시 형태의 접합체에 있어서의 접착 수지(5)는, 전술한 접착 수지층(4)을 구성하는 접착 수지와 동일한 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 접착 수지(5)는, 열경화형 에폭시 수지, 아크릴 수지 및 우레탄 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 접착 수지(5)의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 접착 강도 향상의 관점에서, 10 내지 500㎛가 바람직하고, 더 바람직하게는 50 내지 400㎛이다.

접합체(20)에서는, 전술한 바와 같이, 접착 수지(5)의 양면이, 제1 실시 형태의 알루미늄 합금재(10)의 피막 1 및 피막 2이기 때문에, 자동차용 부재에 사용했을 때, 고온 습윤 환경에 노출되어도, 접착 수지(5)와 피막 1이나 피막 2의 계면의 접착 강도가 저하되기 어렵고, 접착 내구성이 향상된다. 또한, 본 실시 형태의 접합체(20)에서는, 접착 수지(5)의 종류에 영향받지 않고, 종래부터 알루미늄 합금재의 접합에 사용되고 있는 접착 수지 전반에 있어서 계면에서의 접착 내구성이 향상된다.

또한, 도 6a에 나타내는 접합체(21a) 또는 도 6b에 나타내는 접합체(21b)와 같이, 도 1에 나타내는 알루미늄 합금재(10)의 제1 피막(1) 및 제2 피막(2)이 형성되어 있는 면에, 접착 수지(5)를 통해, 제1 피막 및 제2 피막이 형성되지 않은 다른 알루미늄 합금재(6) 또는 수지 성형체(7)를 접합한 구성으로 할 수도 있다.

여기서, 제1 피막 및 제2 피막이 형성되지 않은 다른 알루미늄 합금재(6)에는, 전술한 기재(3)와 동일한 것을 사용할 수 있고, 구체적으로는, JIS에 규정되거나 또는 JIS에 근사한 여러가지의 비열처리형 또는 열처리형 알루미늄 합금으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다.

또한, 수지 성형체(7)로서는, 예를 들어 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP), 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP), 붕소 섬유 강화 플라스틱(BFRP), 아라미드 섬유 강화 플라스틱(AFRP, KFRP), 폴리에틸렌 섬유 강화 플라스틱(DFRP) 및 자일론 강화 플라스틱(ZFRP) 등의 각종 섬유 강화 플라스틱에 의해 형성한 섬유 강화 플라스틱 성형체를 사용할 수 있다. 이들 섬유 강화 플라스틱 성형체를 사용함으로써, 일정한 강도를 유지하면서, 접합체를 경량화하는 것이 가능해진다.

또한, 수지 성형체(7)는, 전술한 섬유 강화 플라스틱 이외에, 폴리프로필렌(PP), 아크릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 수지, 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 나일론 6, 나일론 6,6, 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아미드(PA), 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리프탈아미드(PPA) 등의 섬유 강화되어 있지 않은 엔지니어링 플라스틱을 사용할 수도 있다.

도 6a 및 도 6b에 나타내는 접합체(21a, 21b)에서는, 접착 수지(5)의 편면이 제1 피막(1) 또는 제2 피막(2) 측에 접합되어 있기 때문에, 전술한 접합체(20)와 마찬가지로, 자동차용 부재에 이용했을 때, 고온 습윤 환경에 노출되어도, 접착 수지의 종류에 영향을 받지 않고, 계면에서의 접착 내구성이 향상된다. 또한, 도 6b에 나타내는 접합체(21b)는, 알루미늄 합금재(10)와 수지 성형체(7)를 접합하고 있기 때문에, 알루미늄 합금재끼리의 접합체에 비해 경량이며, 이 접합체(21b)를 사용함으로써 자동차의 추가적인 경량화를 실현할 수 있다. 또한, 도 6a 및 도 6b에 나타내는 접합체(21a, 21b)에 있어서의 상기 이외의 구성 및 효과는, 도 5에 나타내는 접합체(20)와 동일하다.

또한, 도 7에 나타내는 접합체(22)와 같이, 도 3에 나타내는 접착 수지층(4)을 구비한 알루미늄 합금재(11)와, 도 1에 나타내는 접착 수지층(4)을 구비하지 않은 알루미늄 합금재(10)를 접합된 구성으로 할 수도 있다. 구체적으로는, 알루미늄 합금재(11)의 접착 수지층(4) 측에, 알루미늄 합금재(10)의 피막 1 및 피막 2가 접합된 것이다. 그 결과, 2개의 알루미늄 합금재(10, 11)의 피막 1 또는 피막 2는, 각각 알루미늄 합금재(11)의 접착 수지층(4)을 통해, 서로 대향하도록 배치된 구성으로 되어 있다.

접합체(22)에서는, 접착 수지층(4)의 양면이 피막 1 및 피막 2 측에 접합되어 있기 때문에, 전술한 접합체(20)와 마찬가지로, 접합체(22)를 자동차용 부재에 사용했을 때에, 고온 습윤 환경에 노출되어도, 접착 수지의 종류에 영향받지 않고, 계면에서의 접착 내구성이 향상된다. 또한, 도 7에 나타내는 접합체(22)에 있어서의 상기 이외의 구성 및 효과는, 도 5에 나타내는 접합체(20)와 동일하다.

또한, 도 8a에 나타내는 접합체(23a) 또는 도 8b에 나타내는 접합체(23b)와 같이, 도 3에 도시하는 접착 수지층(4)을 구비한 알루미늄 합금재(11)의 접착 수지층(4) 측에, 제1 피막 및 제2 피막이 형성되지 않은 다른 알루미늄 합금재(6) 또는 섬유 강화 플라스틱 성형체 등의 수지 성형체(7)를 접합된 구성으로 할 수도 있다. 이들 접합체(23a, 23b)에서는, 접착 수지층(4)의 편면이 피막 1 및 피막 2 측에 접합되어 있기 때문에, 전술한 접합체(20)와 마찬가지로, 접합체(23)를 자동차용 부재에 사용할 때, 고온 습윤 환경에 노출되어도, 접착 수지의 종류에 영향받지 않고, 계면에서의 접착 내구성이 향상된다.

또한, 도 8b에 나타내는 접합체(23b)는, 알루미늄 합금재(10)와 수지 성형체(7)를 접합하고 있기 때문에, 알루미늄 합금재끼리의 접합체에 비해 경량이며, 경량화가 요구되고 있는 자동차나 차량의 부재에 적합하다. 또한, 도 8a 및 도 8b에 나타내는 접합체(23a, 23b)에 있어서의 상기 이외의 구성 및 효과는, 도 5에 나타내는 접합체(20)와 동일하다.

[제조 방법]

전술한 접합체(20 내지 23)의 제조 방법, 특히 접합 방법은, 종래 공지의 접합 방법을 사용할 수 있다. 그리고, 접착 수지(5)를 알루미늄 합금재에 형성하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 미리 접착 수지(5)에 의해 제작한 접착 시트를 사용해도 되고, 접착 수지(5)를 실록산 결합을 갖는 피막 2의 표면에 분무 또는 도포함으로써 형성해도 된다. 또한, 접합체(20 내지 23)는, 알루미늄 합금재(10, 11)와 마찬가지로, 자동차용 부재로의 가공 전에, 그의 표면에 프레스유를 도포해도 된다.

또한, 도시하지 않지만, 본 실시 형태의 접합체에, 양면이 산화 피막으로 이루어지는 피막 1 및 실록산 결합을 갖는 피막 2가 형성된 알루미늄 합금재를 이용한 경우, 접착 수지(5) 또는 접착 수지층(4)을 통해, 이들 알루미늄 합금재 또는 피막(1, 2)이 형성되지 않은 다른 알루미늄 합금재(6) 또는 수지 성형체(7)를, 또한 접합하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태의 접합체에서는, 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막을 형성하는 제1 피막 형성 공정에 있어서, 에칭량을 700㎚ 미만으로 제어하며, 또한, 이 공정의 실질적인 막 형성의 최종 단계에서 규산염을 포함하는 수용액으로 처리하여 제1 피막(1)을 형성하고, 그 후에 실란 커플링 처리에 의해 제1 피막(1)의 적어도 일부에 실록산 결합을 갖는 제2 피막(2)을 형성하고, 그 알루미늄 합금재의 제1 피막 및 제2 피막측에, 접착 수지 또는 접착 수지층이 더 접합되어 있다. 이에 의해, 제1 피막(1)과 제2 피막(2)의 계면에 형성되는 M-O-Si 결합량을, 푸리에 변환식 적외 분광법에 의해 입사각 75°의 평행 편광을 입사하여 얻어지는 스펙트럼에 있어서, 1026㎝^-1부터 1084㎝^-1까지를 베이스 라인으로 했을 때, 1057㎝^-1근방에 발생하는 피크의 면적에서 0.019 이상으로 할 수 있고, 우수한 접착 내구성을 얻을 수 있다. 또한, 그 바람직한 일 실시 형태에 따른 알루미늄 합금재(10)에서는, Mg를 특정량 함유하는 산화 피막(피막 1)을 구비하기 때문에, 기재(3)의 용출을 억제할 수 있고, 또한 그것에 수반하는 기재(3)의 표면 알칼리화를 억제하여, 접착 수지의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 피막 1에 특정량의 Si를 함유시킴과 함께, 피막 1 중의 Cu량을 특정량 미만으로 규제하고 있기 때문에, 피막 1과 피막 2의 접착성이 향상된다. 이에 의해, 본 실시 형태의 접합체를 자동차용 부재에 사용했을 때, 고온 습윤 환경에 노출되어도, 접착 수지와 제2 피막의 계면은 화학적으로 결합함과 함께, 제2 피막과 제1 피막도 접착성이 우수하기 때문에, 제1 피막의 수화 영향을 받기 어렵고, 또한 알루미늄 합금 기재의 용출도 억제할 수 있다.

(제3 실시 형태)

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 자동차용 부재에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 자동차용 부재는, 전술한 제2 실시 형태의 접합체를 이용한 것으로, 예를 들어 자동차용 패널 등이다.

또한, 본 실시 형태의 자동차용 부재의 제조 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 종래 공지의 제조 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 5 내지 8에 나타내는 접합체(20 내지 23)에 절단 가공이나 프레스 가공 등을 실시하여 소정 형상의 자동차용 부재를 제조한다.

본 실시 형태의 자동차용 부재는, 전술한 제2 실시 형태의 접합체로 제조되기 때문에, 고온 습윤 환경에 노출되어도, 접착 수지 또는 접착 수지층과, 산화 피막(제1 피막)의 수화의 영향을 거의 받을 일 없고, 알루미늄 합금 기재의 용출도 억제할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태의 자동차용 부재에서는, 고온 습윤 환경에 노출된 경우의 계면 박리를 억제하고, 접착 강도의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명의 효과에 대해 구체적으로 설명한다. 본 실시예에서는, 이하에 나타내는 방법 및 조건에서, 알루미늄 합금재를 제작하여, 그의 접착 내구성 등을 평가하였다.

제1 피막 형성은 이하 대로 행하였다.

<실시예 1, 2>

JIS6016(Mg: 0.54질량％, Si: 1.11질량％, Cu: 0.14질량％)의 6000계 알루미늄 합금을 사용하여, 전술한 방법에 의해 판 두께 1㎜의 알루미늄 합금 냉연판을 제작하였다. 그리고, 이 냉연판을 길이 100㎜, 폭 25㎜로 절단하여 기판으로 하였다. 다음에, 이 기판을 알칼리 탈지한 후, 실체 도달 온도 550℃까지 가열 처리하고, 냉각하였다.

계속해서, 기판에, pH10 이상으로 조정한 수산화칼륨 용액을 사용하여, 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건으로 처리를 행하고, 그 후 수세를 행하였다.

그 후, 규산나트륨을 0.1질량％ 이상 포함하는 수용액을 사용하여, 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건으로 처리를 행하고, 수세, 건조하여, 제1 피막을 형성하였다.

<실시예 3, 4>

계속해서, 기판에, pH9 이상으로 조정한 수산화칼륨과 규산나트륨을 포함하는 수용액을 사용하여, 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건으로 처리를 행하고, 수세, 건조하여, 제1 피막을 형성하였다.

<실시예 5, 7>

계속해서, 기판에, pH10 이상으로 조정한 수산화칼륨 용액을 사용하여, 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건에서 처리를 행하고, 그 후 수세를 행하였다.

그 후, 불산과 황산을 0.01 내지 6mol/L의 농도로 포함하여, pH2 이하가 되도록 조정한 용액을 사용하여, 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건으로 불산·황산 용액 처리를 행하고, 그 후 수세를 행하였다.

또한, 규산나트륨을 0.1질량％ 이상 포함하는 수용액을 사용하여, 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건으로 처리를 행하고, 수세, 건조하여, 제1 피막을 형성하였다.

<실시예 6, 8>

그 후, pH2 이하로 조정한 질산을 포함하는 용액을 사용하여, 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건에서 질산 용액 처리를 행하고, 그 후 수세를 행하였다.

<실시예 9, 10>

또한, 규산나트륨을 0.001질량％ 이상 포함하는 수용액을 사용하여, 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건에서 처리를 행하고, 수세하지 않고 건조시켜, 제1 피막을 형성하였다.

<실시예 11, 12>

계속해서, 기판에, pH2 이하로 조정한 황산을 포함하는 용액을 사용하여, 온도 10 내지 80℃, 처리 시간 1 내지 60초의 조건으로 황산 용액 처리를 행하고, 그 후 수세를 행하였다.

<비교예 1>

규산나트륨을 포함하는 수용액에 의한 처리를 행하지 않은 것, 즉, 불산ㆍ황산 용액 처리 후에, 수세 및 건조를 행한 것 이외는 실시예 5, 7과 동일하게 하여, 제1 피막을 형성하였다.

<비교예 2>

불산ㆍ황산 용액 처리와 규산나트륨을 포함하는 수용액에 의한 처리의 순서를 교체한 것 이외는 실시예 5, 7과 동일하게 하여, 제1 피막을 형성하였다.

<비교예 3>

수산화칼륨 용액을 사용한 처리를 60초를 초과하여 행한 것 이외는 실시예 6, 8과 동일하게 하여, 제1 피막을 형성하였다.

다음에, 각 실시예 및 비교예에 있어서, 아미노기를 포함하는 실란 커플링제를 순수로 희석하고, 희석율을 조정함과 함께, 표 1에 기재된 방법으로 도포함으로써, 건조 후의 피막량을 0.1 내지 15㎎/㎡로 제어하여 제2 피막을 형성하고, 알루미늄 합금재를 제작하였다. 또한, 실란 커플링제 도포 후의 건조는, 100℃에서, 1분간 행하였다.

<제1 피막 성분의 측정>

제1 피막에 대해, 고주파 글로 방전 발광 분광 분석법(GD-OES: 호리바ㆍ조반 이본사제 형식 JY-5000RF)에 의해 막 두께 방향으로 스퍼터하면서 측정하고, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 구리(Cu), 철(Fe) 및 티타늄(Ti) 등의 금속 원소 및 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 규소(Si) 및 황(S) 등의 원소에 대해, 각 성분량의 측정을 행하였다. 마그네슘(Mg), 구리(Cu) 및 규소(Si)에 대해서는, 산화 피막 중의 마그네슘(Mg), 구리(Cu) 및 규소(Si)의 최대 농도를, 그 피막 중의 피막 농도로 하였다. 알루미늄(Al)에 대해서는, 기재와 제1 피막의 계면 근방에서는 기재의 영향을 받기 때문에, 최표면의 농도를 알루미늄(Al)의 피막 농도로 하였다. 여기서, 이들 각 원소의 농도 산출에 있어서, 특히 산소(O) 및 탄소(C)는 최표면이나 그 근방에서 오염물의 영향을 받기 쉽다. 이상으로부터, 각 원소의 농도 계산에서는, 산소(O) 및 탄소(C)를 제외하고, 농도를 산출하였다. 또한, 산소(O)는, 최표면 및 그의 근방에서는 오염물의 영향을 받을 가능성이 높고, 정확한 농도를 측정하기는 어렵지만, 모든 샘플의 피막 1에는 산소(O)가 포함되어 있는 것은 명확하였다.

<에칭량의 측정>

에칭량은, 산화 피막이나 산화 피막을 포함하는 기재의 용해량이며, 에칭 처리 전후의 중량의 감소량을 측정하고, 그것을 두께(막 두께)로서 개산하였다. 또한, 중량의 감소량으로부터 막 두께에의 환산은, 편의상, 알루미늄의 밀도: 2.7g/㎤를 사용하고, 알루미늄의 두께로서 계산함으로써 행하였다.

<M-O-Si 결합량의 측정>

M-O-Si 결합량은, 제2 피막을 형성 후, FT-IR(푸리에 변환식 적외선 분광 광도계: 니콜렛(Nicolet)사제 Magna-750 spectrometer) 분석에 의해 정량하였다. 구체적으로는, 입사각 75°의 평행 편광 사용에 의해 측정한 FT-IR 스펙트럼에 대해, 1026㎝^-1부터 1084㎝^-1까지를 베이스 라인이라고 했을 때, 1057㎝^-1근방에 발생하는 M-O-Si 결합에서 유래하는 피크의 면적을, 이 장치 부속의 해석 소프트 웨어에 의해 구하였다.

<응집 파괴율(접착 내구성)>

도 9a 및 도 9b는 응집 파괴율의 측정 방법을 모식적으로 나타내는 도면이며, 도 9a는 측면도이며, 도 9b는 평면도이다. 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 구성이 동일한 2매의 공시재(31a, 31b)(25㎜ 폭)의 단부를, 열경화형 에폭시 수지계 접착 수지에 의해 랩 길이 13㎜(접착 면적: 25㎜×13㎜)가 되게 중첩해서 부착하였다. 여기에서 사용한 접착 수지(35)는 열경화형 에폭시 수지계 접착 수지(비스페놀 A형 에폭시 수지량 40 내지 50질량％)이다.

그리고, 접착 수지(35)의 두께가 150㎛가 되도록 미량의 유리 비즈(입경 150㎛)를 접착 수지(35)에 첨가해서 조절하였다. 중첩하고 나서 30분간, 실온에서 건조시키고, 그 후, 170℃에서 20분간 가열하고, 열경화 처리를 실시하였다. 그 후, 실온에서 24시간 두고서 접착 시험체를 제작하였다.

제작한 접착 시험체를, 50℃, 상대 습도 95％의 고온 습윤 환경에 30일간 유지 후, 인장 시험기로 50㎜/분의 속도로 인장하고, 접착 부분의 접착 수지의 응집 파괴율을 평가하였다. 응집 파괴율은 하기 식(1)에 기초하여 산출하였다. 또한, 하기 수학식 1에 있어서는, 접착 시험체의 인장 후의 편측을 시험편 a, 다른 한쪽을 시험편 b로 하였다.

<수학식 1>

각 시험 조건 모두 3개씩 제작하고, 응집 파괴율은 3개의 평균값으로 하였다. 또한, 평가 기준은, 응집 파괴율이 80％ 미만을 불량(×), 80％ 이상 90％ 미만을 양호(○), 90％ 이상을 우수(◎)로 하고, 80％ 이상을 합격으로 하였다.

이상의 결과를, 표 1에 정리하여 나타낸다.

상기 표 1에 나타내는 바와 같이, M-O-Si 결합량이 본 발명의 범위로부터 벗어나 있는 비교예 1 내지 3의 알루미늄 합금재는, 응집 파괴율이 80％ 미만이고, 고온 습윤 환경에서의 접착 내구성이 뒤떨어졌다. 이에 비해, M-O-Si 결합량이 본 발명의 범위인 실시예 1 내지 12의 알루미늄 합금재는, 응집 파괴율이 80％ 이상이며, 고온 습윤 환경에서의 접착 내구성이 양호하였다. 특히, Mg량이 10원자％ 미만인 실시예 5 내지 12의 알루미늄 합금재는, 응집 파괴율이 90％ 이상이며, 고온 습윤 환경에서의 접착 내구성이 우수하였다.

비교예 1에서는, 규산염 처리를 행하지 않았기 때문에, 충분한 M-O-Si 결합량을 얻을 수 없고, 소정의 응집 파괴율을 얻을 수는 없었다.

비교예 2에서는, 규산염 처리를 행한 후, 불산·황산 용액 처리를 행했기 때문에, 규산염 처리층이 용해하고, 충분한 M-O-Si 결합량을 얻을 수 없고, 소정의 응집 파괴율을 얻을 수는 없었다.

비교예 3에서는, 과에칭에 의해 기재 표면에 Cu의 농화가 일어나고, 소정의 응집 파괴율을 얻을 수는 없었다.

본 발명을 특정한 형태를 참조하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것은, 당업자에게 있어서 명백하다.

또한, 본 출원은, 2014년 11월 11일자로 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2014-228982)에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

1: 제1 피막
2: 제2 피막
3: 기재
4: 접착 수지층
5, 35: 접착 수지
6, 10, 11: 알루미늄 합금재
7: 수지 성형체
20, 21a, 21b, 22, 23a, 23b: 접합체
31a, 31b: 공시재

Claims

알루미늄 합금 기재와,
상기 알루미늄 합금 기재의 표면의 적어도 일부에 형성되고, Mg를 0.1원자％ 이상 30원자％ 미만 및 Si를 12원자％ 이상 80원자％ 이하 함유함과 함께, Cu가 0.6원자％ 미만으로 규제된 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막과,
상기 제1 피막의 적어도 일부에 형성된, 실록산 결합을 갖는 제2 피막을 구비하고,
상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 표면에, 푸리에 변환식 적외 분광법에 의해 입사각 75°의 평행 편광을 입사하여 얻어지는 스펙트럼에 있어서, 1026㎝^-1부터 1084㎝^-1까지를 베이스 라인이라 했을 때, 1057㎝^-1근방에 발생하는 피크의 면적이 0.019 이상인, 알루미늄 합금재.
제1항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 기재는, Al-Mg계 합금, Al-Cu-Mg계 합금, Al-Mg-Si계 합금 또는 Al-Zn-Mg계 합금으로 이루어지는, 알루미늄 합금재.
제1항에 있어서, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분의 최표면에 접착 수지로 이루어지는 접착 수지층이 형성되어 있는, 알루미늄 합금재.
제1항에 기재된 알루미늄 합금재를 이용한, 접합체.
제2항에 기재된 알루미늄 합금재를 이용한, 접합체.
제3항에 기재된 알루미늄 합금재를 이용한, 접합체.
제1항에 기재된 알루미늄 합금재끼리가, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분이 대향하도록 배치되고, 접착 수지를 통해 접합되어 있는, 접합체.
제1항에 기재된 알루미늄 합금재의 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분에, 접착 수지를 통해, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있지 않은 다른 알루미늄 합금재 또는 수지 성형체가 접합되어 있는, 접합체.
제3항에 기재된 알루미늄 합금재와, 제1항에 기재된 알루미늄 합금재가, 상기 접착 수지층이 형성되어 있는 부분과, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분이 대향하도록 배치되어, 상기 접착 수지층을 통해 접합되어 있는, 접합체.
제3항에 기재된 알루미늄 합금재의 상기 접착 수지층이 형성되어 있는 부분에, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있지 않은 다른 알루미늄 합금재 또는 수지 성형체가 접합되어 있는, 접합체.
제8항에 있어서, 상기 수지 성형체는 섬유 강화 플라스틱 성형체인, 접합체.
제10항에 있어서, 상기 수지 성형체는 섬유 강화 플라스틱 성형체인, 접합체.
제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 접합체를 사용한, 자동차용 부재.
알루미늄 합금 기재의 표면의 적어도 일부에, 산화 피막으로 이루어지는 제1 피막을 형성하는 제1 피막 형성 공정과,
상기 제1 피막의 적어도 일부에, 실란 커플링 처리에 의해 제2 피막을 형성하는 제2 피막 형성 공정을 구비하고,
상기 제1 피막 형성 공정은, 가열 처리 단계와, 상기 가열 처리 단계후의 에칭 처리 단계 및 규산염 처리 단계를 포함하고, 상기 규산염 처리 단계는 상기 에칭 처리 단계보다 후 또는 상기 에칭 처리 단계와 동시이며,
상기 에칭 처리 단계에 있어서의 에칭량을 700㎚ 미만으로 제어하며, 또한,
상기 규산염 처리 단계로서, 규산염을 포함하는 수용액을 사용하여 처리를 행하는, 알루미늄 합금재의 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 제1 피막 형성 공정에 있어서, 상기 규산염 처리 단계는 상기 에칭 처리 단계보다 후이며, 상기 에칭 처리 단계로서, 산 처리 및 알칼리 용액 처리 중 적어도 하나를 행하는, 알루미늄 합금재의 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 제1 피막 형성 공정에 있어서, 상기 규산염 처리 단계는 상기 에칭 처리 단계와 동시이며, 상기 규산염을 포함하는 수용액이, 규산염을 포함하는, 산성 또는 알칼리성의 수용액인, 알루미늄 합금재의 제조 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 피막 및 제2 피막이 형성되어 있는 부분의 최표면에 접착 수지층을 형성하는 공정을 더 구비하는, 알루미늄 합금재의 제조 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 기재는, Al-Mg계 합금, Al-Cu-Mg계 합금, Al-Mg-Si계 합금 또는 Al-Zn-Mg계 합금으로 이루어지는, 알루미늄 합금재의 제조 방법.