[发明专利]铝合金材、接合体、汽车用构件及铝合金材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金材、接合体、汽车用构件及铝合金材的制造方法。更详细地说，是涉及至少在一部分形成有氧化皮膜的铝合金材、使用该铝合金材的接合体和汽车用构件，以及铝合金材的制造方法。

背景技术

在汽车、船舶和飞机等的运输机械的构件中，各种铝合金板材根据其特性适宜选择使用。另外，近年来，意识到抑制CO₂排放等的地球环境问题，并要求通过构件的轻量化提高燃油效率，而比重是铁的约1/3，且具有优异的能量吸收性的铝合金材的使用增加。

例如，在汽车用构件中，使用JIS5000系的Al－Mg系合金材、JIS6000系的Al－Mg－Si系合金板等的含Mg铝合金材。作为这些铝合金材的接合方法，有通过焊接和粘接剂进行的粘接，也可并用这些方法。焊接是以点和线接合铝合金材，相对于此，由粘接剂进行的粘接是以整个面接合铝合金材，因此接合强度高，在碰撞安全性等方面有利。因此，近年来，在汽车用构件中，利用粘接剂进行的粘接有增加的倾向。另外，为了汽车的轻量化，也有使用铝合金材与树脂的复合体的情况。

另一方面，由粘接剂接合的铝合金制汽车用构件，若在使用中有水分、氧及氯化物离子等浸入接合部，则粘接剂层与铝合金板的界面逐渐劣化，发生界面剥离，有粘接强度降低这样的问题。因此，过去防止这样的粘接强度的降低，使具有粘接剂层的铝合金制汽车用构件的粘接耐久性提高的方法受到研究(例如，参照专利文献1～3)。

例如，在专利文献1中提出有一种方法，其通过酸洗处理除去铝合金板表面的Mg稠化层，同时使Cu在铝合金板表面稠化。另外，在专利文献2中提出有一种方法，其使在铝合金板的表面稠化的Mg量和OH吸收率为特定的关系。此外，在专利文献3中提出有一种方法，其通过连续进行固溶处理和温水处理，使铝材的氧化皮膜表面层中的Mg浓度、Si浓度和OH浓度为特定范围。

另外，过去以防止变色和丝状锈蚀为目的，还提出以含有硅酸盐的水溶液进行处理，在表面形成含硅皮膜的汽车用铝及铝合金材(参照专利文献4)。此外，在汽车车体用含Mg铝合金板中，作为一边维持优异的成形性，一边得到磷酸锌皮膜的均匀性的方法，作为弱蚀刻的具体例而提出有使用硅酸盐的表面处理方法(参照专利文献5)。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本国特开平6－256881号公报

【专利文献2】日本国特开2006－200007号公报

【专利文献3】日本国特开2007－217750号公报

【专利文献4】日本国特开平8－144064号公报

【专利文献5】日本国特开平7－188956号公报

但是，前述专利文献1～3所述的技术，曝露在水分、氧和氯化物离子等渗透的高温湿润环境中，则界面的劣化进展，发生界面剥离，存在粘接强度降低，或Al的腐蚀被促进这样的问题。例如，专利文献1所述的技术记述的是，由于Cu的稠化而与粘接剂的结合得到强化，粘接性提高，但是适用这一技术的铝合金板，在湿润环境中树脂的分解有可能被促进，不能期待高粘接耐久性。同样，专利文献4和5所述的技术，也不能期待粘接耐久性提高的效果。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于，提供一种即使曝露在高温湿润环境下，粘接强度也难以降低，粘接耐久性优异的铝合金材、接合体和汽车用构件，以及铝合金材的制造方法。

本发明者为了解决前述课题进行了锐意实验研究，其结果得出以下的认知。进行酸洗的方法中，因为铝合金板的基体与粘接剂层由氢键结合，所以，若曝露在高温湿润的劣化环境中，则界面受水合作用影响，结合力(氢键)降低。

进行阳极氧化的方法中，基本上铝合金板的基体与粘接剂层也是由氢键结合，若曝露在有水分、氧、氯化物离子等渗透的高温湿润环境中，则界面受水合作用影响而结合力降低。另外，进行阳极氧化的方法中，装置复杂，设备成本花费大，此外皮膜形成需要很长时间，因此生产效率降低。此外，进行温水处理的方法中，铝合金板的基体与粘接剂层也是由氢键结合，因此若曝露在高温湿润环境中，则由于界面的水合，导致界面的劣化进行，发生界面剥离，粘接强度降低。

因此，本发明者对于基材表面与粘接树脂层的结合状态进行研究发现，在铝合金基材的表面形成由氧化皮膜构成的第一皮膜时(第一皮膜形成工序)，将蚀刻量控制在低于特定量，并且，在作为该工序的实质性的膜形成的最终阶段，以含有硅酸盐的水溶液进行处理而形成第一皮膜后，进行硅烷耦联处理而形成第二皮膜(第二皮膜形成工序)，则能够抑制曝露在高温湿润环境中时的粘接强度降低，从而达成本发明。