TW201634750A - 金屬素形材用處理液 - Google Patents

Abstract

本發明的金屬素形材用處理液以相對於該樹脂合計質量而言為40質量%以上的比例含有酸改質聚丙烯。金屬素形材用處理液中的不揮發成分的熔融黏度為1000 mPa·s～10000 mPa·s。

Description

金屬素形材用處理液

本發明是有關於一種金屬素形材用處理液，其用以在金屬素形材的表面形成可使所述金屬素形材及熱塑性樹脂組成物的成形體接合的塗膜。

金屬板或其壓製成形品、或者藉由鑄造、鍛造、切削、粉末冶金等而成形的所謂「金屬素形材」是在製造以汽車為首的所有工業製品上不可缺少的構件。金屬素形材與樹脂組成物的成形體接合而成的複合物比僅僅包含金屬的零件更輕量，另一方面比僅僅包含樹脂的零件強度更高。因此，複合物被用於行動電話機或個人電腦等電子設備中。先前，此種複合物藉由使金屬素形材與樹脂組成物的成形體嵌合而製造。然而，利用嵌合的複合物的製造方法由於作業步驟數多，故而生產性低。因此，近年來，一般藉由嵌入成形（insert molding）使金屬素形材與樹脂組成物的成形體接合而製造複合物。

在藉由嵌入成形而製造複合物的情況下，重要的是提高金屬素形材與樹脂組成物的成形體的密接性。作為提高金屬素形材與樹脂組成物的成形體的密接性的方法，例如提出了在進行嵌入成形之前，對金屬素形材的表面進行粗面化處理（參照專利文獻1～專利文獻3）。於專利文獻1～專利文獻3所記載的方法中，於鋁合金的表面設置利用化學蝕刻的微細凹凸，藉由錨定效應（anchor effect）使鋁合金與樹脂組成物的成形體的接合性（密接性）提高。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2000-176962號公報 [專利文獻2]日本專利特開2007-182071號公報 [專利文獻3]日本專利特開2010-174372號公報

[發明所欲解決之課題]

於專利文獻1～專利文獻3所記載的複合物的製造方法中，利用金屬素形材的表面所形成的凹凸的錨定效應而使金屬素形材與樹脂組成物的成形體接合。因此，在由於粗面化處理後的加工等而使金屬素形材滑動的情況下，藉由粗面化處理而形成的凹凸崩潰，變得無法獲得錨定效應。而且，藉由化學蝕刻而形成的凹凸的大小及深度不均一，因此在接合樹脂組成物的成形體時，由於樹脂組成物的熱收縮而容易在金屬素形材與樹脂組成物的成形體之間形成微細的間隙。因此，在專利文獻1～專利文獻3所記載的複合物的製造方法中，存在金屬素形材與樹脂組成物的成形體的接合性（密接性）變得不充分之虞。

本發明的目的在於提供一種金屬素形材用處理液，其用以在金屬素形材的表面形成可使金屬素形材及熱塑性樹脂組成物的成形體以優異的密接性接合的塗膜。 [解決課題之手段]

本發明者等人發現藉由使用規定的酸改質聚丙烯可解決所述課題，進一步加以研究而完成本發明。

亦即，本發明是有關於以下的金屬素形材用處理液。 [1] 一種金屬素形材用處理液，其是用以在金屬素形材的表面形成可使所述金屬素形材及熱塑性樹脂組成物的成形體接合的塗膜的金屬素形材用處理液，且以相對於所述金屬素形材用處理液中的樹脂合計質量而言為40質量%以上的比例含有酸改質聚丙烯，所述金屬素形材用處理液中的不揮發成分的熔融黏度為1000 mPa·s～10000 mPa·s。 [2] 如[1]所述的金屬素形材用處理液，其進一步含有選自由Ti、Zr、V、Mo及W所構成的群組中的金屬的氧化物、氫氧化物或氟化物、或者該些的組合。 [3] 如[1]或[2]所述的金屬素形材用處理液，其中，所述金屬素形材用處理液中的不揮發成分的熔點為60℃～120℃，所述金屬素形材用處理液中的不揮發成分的結晶度為5%～20%。 [4] 如[1]～[3]中任一項所述的金屬素形材用處理液，其中，所述熱塑性樹脂組成物含有聚丙烯樹脂。 [發明的效果]

藉由本發明，可使金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體以優異的密接性接合。

1.金屬素形材用處理液 本發明的金屬素形材用處理液（以下亦簡稱為「處理液」）可用以在金屬素形材的表面形成可使金屬素形材及熱塑性樹脂組成物的成形體以優異的密接性接合的塗膜。如後所述，使用本發明的處理液而製造的塗裝金屬素形材能夠以優異的接合力而與熱塑性樹脂組成物的成形體接合。

本發明的處理液含有規定量的酸改質聚丙烯作為必需成分。而且，本發明的處理液亦可含有酸改質聚丙烯以外的樹脂等而作為任意成分。例如，本發明的處理液含有酸改質聚丙烯的水性乳液、未經酸改質的其他樹脂的水性乳液、交聯劑、防鏽劑、潤滑劑、穩定劑及消泡劑。

本發明的處理液中的不揮發成分的熔融黏度為1000 mPa·s～10000 mPa·s。在處理液中的不揮發成分的熔融黏度不足1000 mPa·s的情況下，於金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合時，塗膜流動，並不產生與熱塑性樹脂組成物的相溶，因此存在無法充分獲得塗裝金屬素形材與熱塑性脂組成物的成形體的接合力之虞。另一方面，在處理液中的不揮發成分的熔融黏度超過10000 mPa·s的情況下，塗膜與熱塑性樹脂組成物的相溶力降低，因此存在無法充分獲得塗裝金屬素形材與熱塑性脂組成物的成形體的接合力之虞。另外，處理液中的不揮發成分的熔融黏度是在其熔點以上且不足分解溫度的溫度範圍內，藉由布氏黏度計（Brookfield viscometer）而測定（參照日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）K 7117）。

處理液中的不揮發成分的熔點較佳的是60℃～120℃的範圍內。此處，所謂「處理液中的不揮發成分的熔點」是指在示差熱分析（ Differential Thermal Analysis，DTA）（升溫速度為10℃/min）中最初表現的吸熱峰的溫度。在處理液中的不揮發成分的熔點不足60℃的情況下，塗膜在比較低的溫度下軟化，因此存在保管塗裝金屬素形材時的塗裝金屬素形材的抗結塊性降低之虞。另一方面，在處理液中的不揮發成分的熔點超過120℃的情況下，存在塗裝金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合力降低之虞。另外，處理液中的不揮發成分的熔點在含有於處理液中的狀態下（燒接前）與塗膜的狀態下（燒接後）基本不變化。

處理液中的不揮發成分的結晶度較佳的是5%～20%的範圍內。在處理液中的不揮發成分的結晶度不足5%的情況下，塗膜在比較低的溫度下軟化，因此存在保管塗裝金屬素形材時的塗裝金屬素形材的抗結塊性降低之虞。另一方面，在處理液中的不揮發成分的結晶度超過20%的情況下，存在塗裝金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合力降低之虞。另外，處理液中的不揮發成分的結晶度在含有於處理液中的狀態下（燒接前）與塗膜的狀態下（燒接後）基本不變化。處理液中的不揮發成分的結晶度可藉由利用路蘭德（Ruland）法的X射線繞射而測定。

不揮發成分的熔點及結晶度在所述範圍內的處理液由於對金屬素形材表面的濕潤性高，因此使用含有後述的酸改質聚丙烯的處理液而形成的塗膜並無間隙地密接於金屬素形材的表面的凹凸上。

以下，關於各成分而加以說明。

（酸改質聚丙烯） 處理液含有酸改質聚丙烯作為必需成分且主成分。處理液中的酸改質聚丙烯量可藉由調配酸改質聚丙烯的水性乳液與未經酸改質的其他樹脂的水性乳液而調整。

酸改質聚丙烯的水性乳液可藉由對聚丙烯進行酸改質後，將酸改質聚丙烯調配於水中進行分散而製備。而且，酸改質聚丙烯的水性乳液亦可添加各種界面活性劑而作為乳化劑。

聚丙烯的立體規則性已知有同排、雜排、對排、半同排及有規立構。自成形後所要求的剛性或衝擊強度等力學特性或耐久性的觀點考慮，聚丙烯的立體規則性較佳的是同排。

聚丙烯的重量平均分子量較佳的是1000～300000的範圍內，更佳的是5000～100000的範圍內。在聚丙烯的重量平均分子量不足1000的情況下，存在塗膜的強度降低之虞。另一方面，在聚丙烯的重量平均分子量超過300000的情況下，於後述的聚丙烯的酸改質步驟中，黏度增大，因此存在作業變困難之虞。

聚丙烯的酸改質例如可藉由如下方式而進行：使聚丙烯溶解於甲苯或二甲苯中，在自由基產生劑的存在下，使α,β-不飽和羧酸、α,β-不飽和羧酸的酸酐、或在每一分子中具有至少一個以上雙鍵的化合物、或者該些的組合反應。而且，聚丙烯的酸改質亦可藉由如下方式而進行：在使聚丙烯升溫至聚丙烯的軟化溫度或熔點以上的狀態下，在自由基產生劑的存在下或非存在下，使α,β-不飽和羧酸、α,β-不飽和羧酸的酸酐、或在每一分子中具有至少一個以上雙鍵的化合物、或者該些的組合反應。

自由基產生劑的種類的例子包括過氧鄰苯二甲酸二-第三丁酯、或第三丁基過氧化氫、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲醯、第三丁基過氧化苯甲酸酯、第三丁基過氧基乙基己酸酯、第三丁基過氧化特戊酸酯、過氧化甲基乙基酮、二-第三丁基過氧化物等過氧化物；偶氮雙異丁腈、或偶氮雙異丙腈等偶氮腈。自由基產生劑的調配量較佳的是相對於100質量份聚丙烯而言為0.1質量份～50質量份的範圍內，更佳的是0.5質量份～30質量份的範圍內。

α,β-不飽和羧酸或其酸酐的種類的例子包括馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、檸康酸、檸康酸酐、中康酸、衣康酸、衣康酸酐、烏頭酸、烏頭酸酐。該些化合物可單獨使用，亦可組合使用兩種以上。自使塗膜的物性良好的觀點考慮，較佳的是組合使用兩種以上化合物。

在每一分子中具有至少一個以上雙鍵的化合物的例子包括(甲基)丙烯酸甲酯、或(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸、二(甲基)丙烯酸(二)乙二醇、二(甲基)丙烯酸-1,4-丁二醇、二(甲基)丙烯酸-1,6-己二醇、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷、二(甲基)丙烯酸甘油、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、丙烯醯胺等(甲基)丙烯酸系單體；苯乙烯或α-甲基苯乙烯、(對)甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯等苯乙烯系單體。另外，除了該些化合物以外，亦可併用二乙烯基苯或乙酸乙烯酯、柯赫酸的乙烯酯等乙烯基系單體。

該些具有雙鍵的化合物可單獨使用，亦可組合使用兩種以上。該些具有雙鍵的化合物的調配量較佳的是相對於100質量份聚丙烯而言為0.1質量份～50質量份的範圍內，更佳的是0.5質量份～30質量份的範圍內。

酸改質聚丙烯的酸值並無特別限定，較佳的是1 mg·KOH/g～500 mg·KOH/g以下。其原因在於：若為規定的酸值，則藉由於後述的乳化時進行中和而使具有雙鍵的化合物自身作為界面活性劑而起作用。在甲苯及/或二甲苯等有機溶媒中進行聚丙烯的改質反應的情況下，或者在水系等非有機溶媒中（不均一分散系）中進行聚丙烯的改質反應的情況下，必須充分進行氮氣置換。可藉由以上的順序而製備酸改質聚丙烯。

藉由使如上所述地製備的酸改質聚丙烯分散於水中，可製備酸改質聚丙烯的水性乳液。於該水性乳液中可添加界面活性劑，亦可不添加。界面活性劑的種類並無特別限定。界面活性劑的種類的例子包括非離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、及陽離子性界面活性劑。該些界面活性劑可單獨使用，亦可組合使用兩種以上。界面活性劑的調配量較佳的是相對於100質量份酸改質聚丙烯而言為1質量份～100質量份的範圍內。另外，亦可使用聚合物系乳化劑或分散劑而代替該些界面活性劑。

本發明的處理液含有相對於處理液中的樹脂合計質量而言為40質量%以上的酸改質聚丙烯。在酸改質聚丙烯的比例不足40質量%的情況下，塗膜與熱塑性樹脂組成物的成形體的相溶性降低。存在因此而無法獲得塗裝金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合力之虞。此處，所謂「樹脂合計質量」是指酸改質聚丙烯與後述的未經酸改質的其他樹脂的合計質量。

（未經酸改質的其他樹脂） 未經酸改質的其他樹脂的水性乳液可藉由使規定樹脂分散於水中而製備。未經酸改質的其他樹脂的例子包括丙烯酸系樹脂、丙烯酸-苯乙烯系樹脂、乙酸乙烯酯、EVA（乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂）、氟系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、或烯烴系樹脂、或該些的組合。如上所述，本發明的處理液亦可含有酸改質聚丙烯以外的樹脂。

（其他成分） 如上所述，本發明的處理液亦可含有交聯劑或防鏽劑、潤滑劑、穩定劑、消泡劑等。

交聯劑使酸改質聚丙烯交聯，使塗膜的強度提高。交聯劑的種類並無特別限定。交聯劑的例子包括異氰酸酯系、環氧系、噁唑啉系、三聚氰胺系、及具有金屬鹽的交聯劑。處理液中的交聯劑的調配量較佳的是相對於100質量份酸改質聚丙烯而言為1質量份～30質量份的範圍內。在交聯劑不足1質量份的情況下，存在無法使酸改質聚丙烯充分交聯之虞。另一方面，在交聯劑超過30質量份的情況下，存在由於處理液的增稠或固化而變得難以形成塗膜之虞。

防鏽劑使塗裝金屬素形材的耐蝕性提高。防鏽劑的種類並無特別限定。防鏽劑的種類的例子包括選自由Ti、Zr、V、Mo及W所構成的群組中的金屬（閥金屬（valve metal））的氧化物、氫氧化物或氟化物、或者該些的組合。藉由使該些金屬化合物分散於塗膜中，可使塗裝金屬素形材的耐蝕性進一步提高。特別是亦期待該些金屬的氟化物藉由自修復作用而抑制塗膜缺陷部的腐蝕。

自耐蝕性的觀點考慮，處理液中的防鏽劑的量較佳的是Ti：0.005質量%以上、Zr：0.05質量%以上、V：0.02質量%以上、Mo：0.005質量%以上。而且，自處理液的保管穩定性的觀點考慮，處理液中的防鏽劑的量較佳的是Ti：不足0.6質量%、Zr：不足12.0質量%、Mo：不足3.0質量%、V：不足3.0質量%。

本發明的處理液亦可進一步含有可溶性的金屬磷酸鹽或複合磷酸鹽、或者難溶性的金屬磷酸鹽或複合磷酸鹽。可溶性的金屬磷酸鹽或複合磷酸鹽可補充所述金屬的氟化物的自修復作用，藉此使金屬素形材的耐蝕性進一步提高。而且，可使難溶性的金屬磷酸鹽或複合磷酸鹽分散於塗膜中而使塗膜強度提高。例如，可溶性的金屬磷酸鹽或複合磷酸鹽、或者難溶性的金屬磷酸鹽或複合磷酸鹽是Al或Ti、Zr、Hf、Zn等的鹽。

潤滑劑可抑制塗裝金屬素形材的表面的刮傷的產生。潤滑劑的種類並無特別限定。潤滑劑的種類的例子包括氟系或聚乙烯系、聚苯乙烯系、聚丙烯系等有機蠟；二硫化鉬或滑石（talc）等無機潤滑劑。處理液中的潤滑劑的調配量較佳的是相對於100質量份酸改質聚丙烯而言為1質量份～20質量份的範圍內。在潤滑劑不足1質量份的情況下，存在無法充分抑制刮傷的產生之虞。另一方面，在潤滑劑超過20質量份的情況下，存在無法確認抑制刮傷的產生的效果顯著提高，且潤滑性過高而操作性差之虞。

消泡劑可在處理液的製備時難以產生氣泡。消泡劑的種類並無特別限定，例如可添加適量的已知的矽酮系等的消泡劑。

（金屬素形材用處理液的製備方法） 本發明的處理液的製備方法並無特別限定。例如，可藉由水將含有酸改質聚丙烯的水性乳液稀釋至所期望的濃度。而且，亦可視需要添加未經酸改質的其他樹脂的水性乳液或其他成分（例如交聯劑、防鏽劑、潤滑劑、穩定劑及消泡劑）等。如上所述，以相對於本發明的處理液中的樹脂合計質量而言，酸改質聚丙烯的含有比例為40質量%以上，且處理液中的不揮發成分的熔融黏度成為1000 mPa·s～10000 mPa·s的方式調整各成分的添加量。

2.塗裝金屬素形材的製造方法 本發明的處理液可用以製造形成有塗膜的塗裝金屬素形材，所述塗膜可以優異的密接性與熱塑性樹脂組成物的成形體接合。例如，塗裝金屬素形材可藉由以下的順序而製造。

首先，準備金屬素形材作為塗裝原板（塗裝基材）。金屬素形材亦可視需要實施脫脂、酸洗、粗面化處理等公知的塗裝預處理。或者亦可準備已經實施了塗裝預處理的金屬素形材。

金屬素形材的種類並無特別限定。金屬素形材的例子包括冷軋鋼板、鋅鍍敷鋼板、Zn-Al合金鍍敷鋼板、Zn-Al-Mg合金鍍敷鋼板、鋁鍍敷鋼板、不鏽鋼板（包括沃斯田體（austenite）系、麻田散體（martensite）系、肥粒鐵（ferrite）系、肥粒鐵-麻田散體二相系）、鋁板、鋁合金板、銅板等金屬板或其壓製加工品，或鋁壓鑄（die cast）、鋅壓鑄等鑄造/鍛造物，或藉由切削加工、粉末冶金等而成形的各種金屬構件等。

而且，自使金屬素形材與塗膜之間的密接性及塗裝金屬素形材的耐蝕性提高的觀點考慮，亦可於金屬素形材的表面形成化學轉化處理皮膜。化學轉化處理皮膜可藉由如下方式而形成：於金屬素形材的表面塗佈化學轉化處理液，使其乾燥。化學轉化處理液的塗佈方法並無特別限定，可自公知的方法中適宜選擇。此種塗佈方法的例子包括輥塗法或簾流法、旋塗法、噴霧法、浸漬提拉法等。化學轉化處理液的乾燥條件可根據化學轉化處理液的組成等而適宜設定。例如可並不對塗佈有化學轉化處理液的金屬素形材進行水洗地投入至乾燥烘箱內，以所達到板溫成為50℃～250℃的範圍內的方式進行加熱，藉此可於金屬素形材的表面形成均一的化學轉化處理皮膜。

形成化學轉化處理皮膜的化學轉化處理的種類並無特別限定。化學轉化處理的例子包括鉻酸鹽處理、無鉻處理、磷酸鹽處理等。藉由化學轉化處理而形成的化學轉化處理皮膜的附著量只要為對塗膜密接性及耐蝕性的提高有效的範圍內，則並無特別限定。例如，在鉻酸鹽皮膜的情況下，可以所有Cr換算附著量成為5 mg/m² ～100 mg/m² 的方式調整附著量。而且，在無鉻皮膜的情況下，在Ti-Mo複合皮膜中為10 mg/m² ～500 mg/m² ，在氟代酸（fluoro acid）系皮膜中，可以氟換算附著量或總金屬元素換算附著量成為3 mg/m² ～100 mg/m² 的範圍內的方式調整附著量。而且，在磷酸鹽皮膜的情況下，可以成為0.1 g/m² ～5 g/m² 的方式調整附著量。

其次，藉由將本發明的處理液塗佈於金屬素形材，使其乾燥而形成塗膜。此時，塗膜可形成於金屬素形材表面中的至少與熱塑性樹脂組成物的成形體接合的面。可僅僅於金屬素形材的單面形成塗膜，亦可於兩個面形成塗膜。

塗膜配置於金屬素形材（或化學轉化處理皮膜）的表面，使金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體的密接性提高。使用本發明的處理液而形成的塗膜以相對於其樹脂合計質量而言為40質量%以上的比例含有酸改質聚丙烯，且其熔融黏度為1000 mPa·s～10000 mPa·s。

處理液的塗佈方法並無特別限定，可自公知的方法中適宜選擇。此種塗佈方法的例子包括輥塗法或簾流法、旋塗法、噴霧法、浸漬提拉法等。

處理液的塗佈量可根據所形成的塗膜的膜厚而適宜調整。塗膜的膜厚並無特別限定，但較佳的是0.2 μm以上。在塗膜的膜厚不足0.2 μm的情況下，變得難以均一地覆蓋金屬素形材表面。因此，在膜厚不足0.2 μm的情況下，存在於金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體之間產生微細的間隙，塗裝金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合力降低之虞。而且，若產生微細的空隙，則存在複合物中的密封性降低之虞。另一方面，塗膜的膜厚的上限值並無特別限制，較佳的是膜厚為3 μm以下。即使膜厚超過3 μm，亦未發現顯著的性能提高，而且就製造方面及成本方面而言亦不利。

處理液的乾燥方法若可使處理液中的溶媒（水）揮發則並無特別限定。例如，可並不對塗佈有處理液的金屬素形材進行水洗地使其乾燥。乾燥溫度並無特別限定，較佳的是乾燥時的所達到板溫為250℃以下、且為酸改質聚丙烯的熔點以上。藉由將所達到板溫設為250℃以下，可於金屬素形材（或化學轉化處理皮膜）的表面形成並無間隙地密接的塗膜。而且，藉由將乾燥溫度設為酸改質聚丙烯的熔點以上，酸改質聚丙烯的乳液粒子熔融，酸改質聚丙烯變得容易成為塗膜狀。另外，乾燥時間亦無特別限定。在乾燥溫度低的情況下，藉由使乾燥時間變長，可於金屬素形材（或化學轉化處理皮膜）的表面形成並無間隙地密接的塗膜。另一方面，在乾燥溫度高的情況下，藉由使用乾燥烘箱等而使乾燥時間變短，可抑制酸改質聚丙烯的分解，於金屬素形材（或化學轉化處理皮膜）的表面形成並無間隙地密接的塗膜。

如上所述，藉由使用本發明的處理液可製造形成有塗膜的塗裝金屬素形材，所述塗膜可以優異的密接性與熱塑性樹脂組成物的成形體接合。

3.複合物的製造方法 複合物可藉由如下方式而製造：使加熱的熱塑性樹脂組成物與使用本發明的處理液而製造的塗裝金屬素形材的表面接觸，於塗裝金屬素形材的表面接合熱塑性樹脂組成物的成形體。塗裝金屬素形材亦可藉由壓製加工等而加工為所期望的形狀。

具體而言，將塗裝金屬素形材***至射出成形模具的內部後，可將熔融狀態的熱塑性樹脂組成物以高壓射出至射出成形模具的內部。此時，較佳的是於射出成形模具中設置脫氣，使熱塑性樹脂組成物順利地流動。熔融狀態的熱塑性樹脂組成物與形成於塗裝金屬素形材表面的塗膜相溶。此時，射出成形模具的溫度較佳的是熱塑性樹脂組成物的熔點附近。而且，關於藉由射出成形而所得的複合物，亦可於成形後進行退火處理，消除由於成形收縮引起的內部應變。

而且，亦可將塗裝金屬素形材與熱塑性樹脂組成物安置於熱壓接壓製機內，然後對該些塗裝金屬素形材及熱塑性樹脂組成物施加熱及壓力。此時，可對塗裝金屬素形材及熱塑性樹脂組成物的全部進行加熱及加壓，亦可對一部分進行加熱及加壓。至少必須對塗裝金屬素形材及熱塑性樹脂組成物的接合面進行加熱及加壓。經加熱及加壓的塗膜的一部分與熱塑性樹脂組成物的一部分熔融而相溶。對塗裝金屬素形材及熱塑性樹脂組成物進行加熱的方法及進行加壓的方法並無特別限定。加熱方法的例子包括加熱器加熱、電磁感應加熱、超音波加熱。加壓方法的例子包括利用人力的加壓、使用虎頭夾鉗等的加壓。

另外，複合物的製造方法的其他例子包括：在將塗裝金屬素形材加熱至熱塑性樹脂組成物的熔點以上的狀態下，對熱塑性樹脂組成物進行加壓熔接的熱壓接法；在將塗裝金屬素形材與熱塑性樹脂組成物重合的狀態下照射雷射，藉由雷射的熱使塗裝金屬素形材及熱塑性樹脂組成物的界面熱熔接的雷射熔接法等。

自與塗膜的密接性的觀點考慮，構成成形體的熱塑性樹脂組成物較佳的是以含有聚丙烯的聚丙烯系樹脂組成物為主成分。而且，熱塑性樹脂組成物亦可進一步含有後述的無機填料等。另外，與塗裝金屬素形材的表面接合的熱塑性樹脂組成物的成形體的形狀並無特別限定，可根據用途而適宜選擇。

無機填料可使熱塑性樹脂組成物的成形體的剛性提高。無機填料的種類並無特別限定，可自已知的物質中選擇。無機填料的種類的例子包括玻璃纖維、碳纖維、芳族聚醯胺樹脂等纖維系填料；碳黑、碳酸鈣、矽酸鈣、碳酸鎂、二氧化矽、滑石、玻璃、黏土、木質素、雲母、石英粉、玻璃球等粉末填料；碳纖維或芳族聚醯胺纖維的粉碎物等。無機填料可單獨使用，亦可組合使用兩種以上。

藉由以上的順序可製造塗裝金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體以優異的密接性接合的複合物。

以下，關於本發明，參照實施例而加以詳細說明，但本發明並不限定於該些實施例。 [實施例]

1.塗裝金屬素形材的製作 （1）金屬素形材用處理液的製備 將酸改質聚丙烯樹脂（A）、聚胺基甲酸酯系樹脂（B）、環氧系交聯劑（C）、聚乙烯蠟（D）及防鏽劑（E）添加於水中，製備不揮發成分為20%的處理液。

A.酸改質聚丙烯樹脂 自樹脂廠商獲得進行了馬來酸改質的酸值為5 mg·KOH/g、結晶度為3%及50%的酸改質聚丙烯樹脂。分別以規定的比例調配結晶度為3%及50%的酸改質聚丙烯樹脂，製備結晶度為3%、5%、10%、15%、18%、20%及25%的酸改質聚丙烯樹脂。

B.聚胺基甲酸酯系樹脂 作為用以調整酸改質聚丙烯相對於樹脂合計質量的比例的聚胺基甲酸酯系樹脂，使用聚胺基甲酸酯樹脂乳液（HUX-232；艾迪科（ADEKA）股份有限公司）。

C.環氧系交聯劑 添加相對於樹脂合計質量而言為5質量%的環氧樹脂（EM-0461N；艾迪科（ADEKA）股份有限公司）。

D.聚乙烯蠟 添加相對於樹脂合計質量而言為5質量%的聚乙烯蠟（E-9015；東邦化學工業股份有限公司）。

E.防鏽劑 以成為Ti：0.05質量%、Zr：0.5質量%、V：0.05質量%、Mo：0.05質量%、P：0.1質量%的方式添加(NH₄ )₂ TiF₆ （森田化學工業股份有限公司）、(NH₄ )₂ ZrO(CO₃ )₂ （第一稀元素化學工業股份有限公司）、V₂ O₅ （太陽鋼工股份有限公司）、(NH₄ )₆ Mo₇ O₂₄ ·4H₂ O（岸田化學股份有限公司）及(NH₄ )₂ HPO₄ （岸田化學股份有限公司）。

（2）金屬素形材的準備 作為金屬素形材，準備以下的塗裝基材A～塗裝基材E這5種基材。關於各鍍敷鋼板，基材鋼板是板厚為0.8 mm的冷軋鋼板（Steel Plate Cold rolled Commercial， SPCC）。

A.不鏽鋼板 作為不鏽鋼板，準備板厚為0.8 mm、No.4加工的包含SUS430的鋼板。

B.熔融Zn-Al-Mg合金鍍敷鋼板 作為熔融Zn-Al-Mg合金鍍敷鋼板，準備每單面的鍍敷附著量為45 g/m² 的熔融Zn-6質量%Al-3質量%Mg合金鍍敷鋼板。

C.熔融Al鍍敷鋼板 作為熔融Al鍍敷鋼板，準備每單面的鍍敷附著量為45 g/m² 的熔融Al-9質量%Si合金鍍敷鋼板。

D.熔融Zn鍍敷鋼板 作為熔融Zn鍍敷鋼板，準備每單面的鍍敷附著量為45 g/m² 的合金化熔融Zn鍍敷鋼板。

E.電性Zn鍍敷鋼板 作為電性Zn鍍敷鋼板，準備每單面的鍍敷附著量為20 g/m² 的電性Zn鍍敷鋼板。

（3）塗膜的形成 將塗裝基材在液溫為40℃的鹼脫脂水溶液（SD-270；日本塗料股份有限公司、pH=12）中浸漬1分鐘而進行脫脂。其次，藉由輥塗機將處理液塗佈於進行了脫脂的塗裝基材的表面，藉由熱風乾燥機使其乾燥，且以所達到板溫成為150℃的方式，形成塗膜。

關於各塗裝金屬素形材，將塗裝基材的種類、塗膜（處理液）中的每樹脂合計質量中的酸改質聚丙烯的比例及聚胺基甲酸酯系樹脂的比例、塗膜（處理液中的不揮發成分）的熔融黏度、熔點及結晶度、以及塗膜的膜厚表示於表1中。

[表1]

2.塗裝金屬素形材的評價 （1）抗結塊性的評價 自各塗裝金屬素形材切取2枚試片（50 mm×50 mm），使各個塗膜對向，在加壓力為0.1 MPa下進行堆疊（壓接）。將堆疊的各塗裝金屬素形材在45℃、相對濕度為80%的環境下放置24小時。在放置24小時後，解除各塗裝金屬素形材的堆疊，評價塗膜間的黏連狀態。將發現塗膜間的黏連的情況評價為「×」，將未發現黏連的情況評價為「○」。

（2）與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合性的評價 關於各塗裝金屬素形材，製作與熱塑性樹脂組成物的成形體的複合物，使用該複合物而對與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合力進行研究。

作為熱塑性樹脂組成物，準備聚丙烯系樹脂組成物（普瑞曼聚丙烯（PRIME POLYPRO）R-200G；熔點150℃、普瑞曼聚合物股份有限公司）。該熱塑性樹脂組成物含有20質量%的玻璃填料。

圖1是表示接合力測定用複合物的構成的示意圖。如圖1所示般，自各塗裝金屬素形材切取寬30 mm×長100 mm的試片。將試片***至射出成形模具中，將熔融狀態的熱塑性樹脂組成物射出至射出成形模具的模腔。模腔的形狀是寬30 mm×長100 mm×厚4 mm。而且，在其中一個寬30 mm×長30 mm的區域使熱塑性樹脂組成物與塗裝金屬素形材接觸。將熱塑性樹脂組成物射出至模腔後，使其冷卻固化而獲得評價用複合物。

關於各複合物，將塗裝金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體在同一平面上的相互反向的方向上以100 mm/min的速度拉伸，測定斷裂時的強度（剝離強度）。將剝離強度不足1.0 kN的情況評價為「×」，將剝離強度為1.0 kN以上且不足1.5 kN的情況評價為「△」，將剝離強度為1.5 kN以上且不足2.0 kN的情況評價為「○」，將剝離強度為2.0 kN以上的情況評價為「◎」。剝離強度不足1.0 kN的「×」的複合物無法耐實用，因此判斷為不合格。

（3）評價結果 將抗結塊性的評價結果及與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合性的評價結果表示於表2中。

[表2]

如表2所示般，比較例1的塗裝金屬素形材由於處理液中的酸改質聚丙烯相對於樹脂合計質量的比例少，因此與樹脂成形體的接合力不充分。比較例2的塗裝金屬素形材由於處理液中的不揮發成分的熔融黏度低，因此與樹脂成形體的接合力不充分。比較例3的塗裝金屬素形材由於處理液中的不揮發成分的熔融黏度高，因此與樹脂成形體的接合力不充分。

另一方面，實施例1～實施例17的塗裝金屬素形材均與樹脂成形體的接合力優異。然而，關於實施例13、實施例15的塗裝金屬素形材，處理液中的不揮發成分的熔點或結晶度過低，因此抗結塊性不充分。

根據以上結果可知：利用本發明的處理液可在金屬素形材的表面形成可使金屬素形材及熱塑性樹脂組成物的成形體以優異的密接性接合的塗膜。另外可知：藉由使用規定的酸改質聚丙烯，可形成不僅僅塗膜與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合力優異而且抗結塊性亦優異的塗膜。 [產業上之可利用性]

本發明的金屬素形材用處理液可形成可使金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體以優異的密接性接合的塗膜，因此例如在各種電子設備、家庭用電器、醫療設備、汽車車體、車輛搭載用品、建築材料等的領域中較佳使用。

無

圖1是表示塗裝金屬素形材與熱塑性樹脂組成物的成形體的接合力測定用複合物的構成的示意圖。

無

Claims (4)

1. 一種金屬素形材用處理液，其是用以在金屬素形材的表面形成可使所述金屬素形材及熱塑性樹脂組成物的成形體接合的塗膜的金屬素形材用處理液，且 以相對於所述金屬素形材用處理液中的樹脂合計質量而言為40質量%以上的比例含有酸改質聚丙烯， 所述金屬素形材用處理液中的不揮發成分的熔融黏度為1000 mPa·s～10000 mPa·s。
2. 如申請專利範圍第1項所述的金屬素形材用處理液，其進一步含有選自由Ti、Zr、V、Mo及W所構成的群組中的金屬的氧化物、氫氧化物或氟化物、或者該些的組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述的金屬素形材用處理液，其中，所述金屬素形材用處理液中的不揮發成分的熔點為60℃～120℃， 所述金屬素形材用處理液中的不揮發成分的結晶度為5%～20%。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的金屬素形材用處理液，其中，所述熱塑性樹脂組成物含有聚丙烯樹脂。