JP2005305395A - Method for coating aluminium based substrate and coated material of aluminium based substrate - Google Patents

Method for coating aluminium based substrate and coated material of aluminium based substrate Download PDF

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Nobuko Okuda
信子 奥田
Kimitoshi Murase
仁俊 村瀬
Toshihisa Shimo
俊久 下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for coating an aluminium based substrate and a coated material of the aluminium based substrate which can realize the improvement of adhesion between the substrate and a resin coating film without using environment load substances such as chromium(VI). <P>SOLUTION: In the method for coating the surface of the aluminium based substrate, which comprises a chemical treatment process chemically treating the surface of the aluminium based substrate consisting of an aluminium substrate and an aluminium alloy substrate, and a coating process for coating the chemically treated surface of the aluminium based substrate, the chemical treatment is, for example, carried out in such a away that the substrate is immersed into a chemically treating solution adjusted by pure water so as to become 16 wt% H<SB>2</SB>SO<SB>4</SB>(purity 98%), 16 wt% hydrogen peroxide water (purity 34%) and 4 wt% CuSO<SB>4</SB>-H<SB>2</SB>O. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アルミニウム系基材の塗装方法及びその塗装物に関するものである。   The present invention relates to a method for coating an aluminum-based substrate and a coated product thereof.

アルミニウムなどの金属基材に樹脂膜の塗装を行う場合、直接基材の表面に樹脂膜を直接塗装すると密着性が良好でないために樹脂膜が剥離する可能性がある。そこで、基材と樹脂膜との密着性を向上するために、アルミニウム系基材の塗装方法として、例えば、特許文献1及び2などに開示されている。   When a resin film is applied to a metal substrate such as aluminum, if the resin film is directly applied to the surface of the substrate, the resin film may peel off due to poor adhesion. Then, in order to improve the adhesiveness of a base material and a resin film, as a coating method of an aluminum-type base material, it is disclosed by patent document 1 and 2 etc., for example.

特許文献1には、アルミニウム軸受合金をエッチング液と接触させて粗面化処理し、粗面化された表面にオーバレイを施すアルミニウム合金軸受の製造方法で、粗面化処理後にリン酸とクロム酸及びフッ酸以外の鉱酸とからなる脱スマット処理液を用いることが記載されている。また、特許文献2には、アルミニウム合金基材に塗装を行う場合、クロムを含まない処理液を用いて樹脂膜との密着性を向上させる塗装下地処理を行うことが記載されている。すなわち、アルミニウム合金基材を第2鉄イオン及び硫酸を含む酸性溶液による処理後、ジルコニウムイオン又はチタニウムイオン、リン酸イオン、フッ素イオンを含む酸性被膜化処理化成処理し、その後塗装している。
特許第3383058号公報 特開2000−282251号公報
Patent Document 1 discloses a method of manufacturing an aluminum alloy bearing in which an aluminum bearing alloy is brought into contact with an etching solution to be roughened, and an overlay is applied to the roughened surface. After the roughening treatment, phosphoric acid and chromic acid are used. And the use of a desmutting solution comprising a mineral acid other than hydrofluoric acid. Further, Patent Document 2 describes that, when coating is performed on an aluminum alloy base material, a coating base treatment for improving adhesion with a resin film is performed using a processing liquid not containing chromium. That is, the aluminum alloy base material is treated with an acidic solution containing ferric ions and sulfuric acid, then subjected to an acidic film forming treatment containing zirconium ions, titanium ions, phosphate ions, and fluorine ions, and then coated.
Japanese Patent No. 3383058 JP 2000-282251 A

しかし、上記開示された塗装方法であっても、まだ密着性が十分とは言えず、さらなる密着性の向上が望まれている。また、環境負荷物質である6価クロムの使用には制限されてきている。   However, even the coating method disclosed above cannot yet be said to have sufficient adhesion, and further improvement in adhesion is desired. In addition, the use of hexavalent chromium, which is an environmentally hazardous substance, has been limited.

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、6価クロムなどの環境負荷物質を使用することなく、基材と樹脂膜の密着性の向上を図ることができるアルミニウム系基材の塗装方法及びアルミニウム系基材塗装物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an aluminum-based substrate capable of improving the adhesion between a substrate and a resin film without using an environmentally hazardous substance such as hexavalent chromium. An object of the present invention is to provide a method for coating a material and a coated aluminum-based substrate.

そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、塗装の下地処理としての化成処理において、基材の粗面化処理と金属皮膜の形成とを同時に行うことを可能とする方法を思いつき、本発明を完成するに至った。   Therefore, the present inventor has intensively studied to solve this problem, and as a result of repeated trial and error, the surface roughening treatment of the base material and the formation of the metal film are simultaneously performed in the chemical conversion treatment as the base treatment of the coating. The inventors have come up with a method that makes it possible to complete the present invention.

(1)本発明のアルミニウム系基材の塗装方法
すなわち、本発明のアルミニウム系基材の塗装方法は、アルミニウム基材又はアルミニウム合金基材からなるアルミニウム系基材の表面を化成処理する化成処理工程と、前記化成処理された前記アルミニウム系基材の表面に樹脂膜を塗装する塗装工程と、からなるアルミニウム系基材の塗装方法において、前記化成処理は、前記アルミニウム系基材をエッチング液及び水溶性金属塩を含む化成処理溶液に浸漬することを特徴とする。
(1) The coating method of the aluminum-type base material of this invention That is, the coating method of the aluminum-type base material of this invention is a chemical conversion treatment process which chemically converts the surface of the aluminum-type base material which consists of an aluminum base material or an aluminum alloy base material. And a coating step of coating a resin film on the surface of the chemical conversion-treated aluminum base material, wherein the chemical conversion treatment involves etching the aluminum base material with an etching solution and a water-soluble solution. It is characterized by being immersed in a chemical conversion treatment solution containing a functional metal salt.

前記化成処理は、前記エッチング液により前記アルミニウム系基材の表面に粗面化処理を施すとほぼ同時に前記水溶性金属塩を組成する金属が前記アルミニウム系基材の表面に金属皮膜を形成することになる。つまり、化成処理後の半製品の表面側には、粗面化状態の金属皮膜が存在している。具体的には、アルミニウム系基材そのものの表面が粗面化されており、粗面化されたアルミニウム系基材の粗面表面側に薄く金属皮膜が形成されている。   In the chemical conversion treatment, the metal constituting the water-soluble metal salt forms a metal film on the surface of the aluminum base material almost simultaneously with the roughening treatment on the surface of the aluminum base material by the etching solution. become. That is, a roughened metal film is present on the surface side of the semi-finished product after the chemical conversion treatment. Specifically, the surface of the aluminum base material itself is roughened, and a thin metal film is formed on the roughened surface side of the roughened aluminum base material.

(2)本発明のアルミニウム系基材塗装物
また、本発明のアルミニウム系基材塗装物は、上述した本発明のアルミニウム系基材の塗装方法により生成された塗装物であることを特徴とする。
(2) Aluminum-based substrate coated product of the present invention The aluminum-based substrate coated product of the present invention is a coated product produced by the above-described method for coating an aluminum-based substrate of the present invention. .

(1)本発明のアルミニウム系基材の塗装方法の効果
本発明のアルミニウム系基材の塗装方法によれば、化成処理により生成された半製品の表面側すなわち金属皮膜の表面側が粗面化状態を維持しているので、その表面に塗装される樹脂膜とアルミニウム系基材との密着性が向上する。このことにより、樹脂膜の剥離を抑制することができる。
(1) Effect of the coating method of the aluminum-based substrate of the present invention According to the coating method of the aluminum-based substrate of the present invention, the surface side of the semi-finished product generated by the chemical conversion treatment, that is, the surface side of the metal film is roughened. Thus, the adhesion between the resin film coated on the surface and the aluminum-based substrate is improved. Thereby, peeling of the resin film can be suppressed.

さらに、アルミニウム系基材の表面側に金属皮膜が形成されることにより、アルミニウム系基材そのものの露出が抑制される。例えば、塗装されたアルミニウム系基材塗装物を摺動部材として用いた場合には、樹脂膜に加えて金属皮膜によってもアルミニウム系基材の保護を図ることができる。また、化成処理により基材表面に金属の膜が1μm以下で部分的に析出しミクロン以下の凹凸が形成されてことにより、アルミニウム系基材と樹脂膜との密着性を向上することができると考えられる。このことについて、詳細な比較は後述の実施例にて説明するので、ここでは簡単に説明する。例えば、金属皮膜を形成する本発明の塗装方法と金属皮膜を形成しない塗装方法とにより生成されたアルミニウム系基材を摺動部材に用いた場合、金属皮膜を形成しない塗装方法による方は樹脂膜が剥離等して比較的短時間で焼付きを起こしたが、本発明の金属皮膜を形成する塗装方法による方は、比較的長時間経過した場合であっても樹脂膜の剥離等が起こらず焼付きを起こさなかった。このことから、金属皮膜が、アルミニウム系基材と樹脂膜との密着性を強固にすることに影響したものと考えられる。   Furthermore, exposure of the aluminum base material itself is suppressed by forming a metal film on the surface side of the aluminum base material. For example, when a painted aluminum-based substrate coating is used as a sliding member, the aluminum-based substrate can be protected by a metal film in addition to the resin film. Moreover, when the metal film is partially deposited on the surface of the substrate at 1 μm or less by the chemical conversion treatment to form unevenness of micron or less, the adhesion between the aluminum-based substrate and the resin film can be improved. Conceivable. Since this will be described in detail in an example described later, this will be briefly described here. For example, when an aluminum-based substrate produced by the coating method of the present invention that forms a metal film and the coating method that does not form a metal film is used as a sliding member, the method using the coating method that does not form a metal film is a resin film. Although seizure occurred in a relatively short time due to peeling, the direction of the coating method for forming the metal film of the present invention does not cause peeling of the resin film even when a relatively long time has elapsed. There was no seizure. From this, it is considered that the metal film affected the strengthening of the adhesion between the aluminum-based substrate and the resin film.

つまり、本発明によれば、上述したようにアルミニウム系基材と樹脂膜との密着性の向上及び金属皮膜による保護などにより、本発明のアルミニウム系基材の塗装方法により生成されたアルミニウム系基材塗装物の耐焼付性及び耐摩耗性を向上させることができる。つまり、生成されたアルミニウム系基材塗装物は、摺動部材などに効果的に用いることができる。   That is, according to the present invention, as described above, the aluminum-based substrate produced by the coating method of the aluminum-based substrate of the present invention by improving the adhesion between the aluminum-based substrate and the resin film and protecting the metal film. The seizure resistance and wear resistance of the coated material can be improved. That is, the produced aluminum-based base material can be effectively used for a sliding member or the like.

さらに、本発明のアルミニウム系基材の塗装方法によれば、化成処理において粗面化処理と金属皮膜形成処理とをほぼ同時に行うことができるので、製造コストを低減することが可能となる。また、本発明によれば、環境負荷物質である6価クロムは使用していないので、6価クロムの使用の制限に影響されることもない。   Furthermore, according to the method for coating an aluminum-based substrate of the present invention, the surface roughening treatment and the metal film forming treatment can be performed almost simultaneously in the chemical conversion treatment, so that the manufacturing cost can be reduced. In addition, according to the present invention, since hexavalent chromium which is an environmentally hazardous substance is not used, it is not affected by restrictions on the use of hexavalent chromium.

(2)本発明のアルミニウム系基材塗装物の効果
本発明のアルミニウム系基材塗装物によれば、上記本発明のアルミニウム系基材の塗装方法における効果と同様の効果を奏することができる。
(2) Effect of the aluminum-based substrate coated product of the present invention According to the aluminum-based substrate coated product of the present invention, the same effect as the effect in the method for coating an aluminum-based substrate of the present invention can be achieved.

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments.

(1)アルミニウム系基材の塗装方法
上述したアルミニウム系基材の塗装方法における化成処理に使用する前記水溶性金属塩は、硫酸塩、硝酸塩から選択された何れかからなるようにするとよい。特に、硫酸塩が好ましい。これらの水溶性金属塩を用いることにより、確実に金属皮膜を形成することができる。
(1) Method for coating aluminum-based substrate The water-soluble metal salt used for the chemical conversion treatment in the above-described method for coating an aluminum-based substrate may be any one selected from sulfates and nitrates. In particular, sulfate is preferable. By using these water-soluble metal salts, a metal film can be reliably formed.

また、前記水溶性金属塩を組成する金属は、銅、すず、ニッケル、銀から選択された何れかからなるようにするとよい。なお、水溶性金属塩を組成する金属は、上記金属から選択された何れか1つの金属であってもよいし、上記金属から選択された複数の金属または全ての金属であってもよい。特に、水溶性金属塩を組成する金属は銅が好ましい。つまり、この水溶性金属塩を組成する金属が、上述した金属皮膜を組成する金属となる。この金属により金属皮膜を形成することにより、上述したアルミニウム系基材の保護を図ると共にアルミニウム系基材と樹脂膜との密着性を向上することができる。特に、上記金属を銅とすることにより、アルミニウム系基材の保護及び密着性をより向上することができることに加えて、摺動性を向上することができる。つまり、アルミニウム系基材の塗装方法により生成された塗装物を摺動部材に用いた場合には良好な摺動性が要求されるので、この要求も満たすことができる。   The metal composing the water-soluble metal salt may be any one selected from copper, tin, nickel, and silver. The metal constituting the water-soluble metal salt may be any one metal selected from the above metals, or may be a plurality of metals selected from the above metals or all metals. In particular, the metal constituting the water-soluble metal salt is preferably copper. That is, the metal composing the water-soluble metal salt becomes the metal composing the metal film described above. By forming a metal film with this metal, it is possible to protect the above-described aluminum-based substrate and improve the adhesion between the aluminum-based substrate and the resin film. In particular, by using copper as the metal, it is possible to improve the slidability in addition to further improving the protection and adhesion of the aluminum-based substrate. That is, when a coated material generated by the coating method of the aluminum-based substrate is used for the sliding member, good sliding properties are required, and this requirement can be satisfied.

また、前記化成処理溶液は、1wt%以上で溶解可能な質量以下の前記水溶性金属塩を含むようにするとよい。水溶性金属塩の下限値である1wt%以上であれば、確実に上述した金属皮膜による効果を奏することができる。つまり、化成処理溶液が1wt%以上の水溶性金属塩を含ませることにより、上記効果を奏することができる膜厚からなる金属皮膜を形成することができる。さらに、水溶性金属塩の上限値を溶解可能な質量以下とすることで、適切な化成処理溶液を生成することができる。ここで、前記化成処理溶液は、好ましくは3wt%以上、より好ましくは10wt%以上の水溶性金属塩を含むようにするとよい。これにより、より確実に上述した金属皮膜を形成することができる。さらには、より短時間な化成処理工程により金属皮膜を形成することができる。また、前記化成処理溶液は、好ましくは45wt%以下、より好ましくは30wt%以下の水溶性金属塩を含むようにするとよい。また、前記化成処理は、前記アルミニウム系基材を前記化成処理溶液に30秒〜15分間浸漬するようにするとよい。好ましくは1分〜10分間浸漬するとよい。この時間の浸漬を行うことにより金属皮膜による効果を最大限発揮させることができる。   Moreover, it is good for the said chemical conversion treatment solution to contain the said water-soluble metal salt below the mass which can be melt | dissolved by 1 wt% or more. If it is 1 wt% or more which is the lower limit of the water-soluble metal salt, the above-described effect of the metal film can be surely obtained. That is, when the chemical conversion solution contains 1 wt% or more of a water-soluble metal salt, a metal film having a film thickness that can achieve the above-described effect can be formed. Furthermore, a suitable chemical conversion treatment solution can be produced | generated by making the upper limit of water-soluble metal salt into below the mass which can be melt | dissolved. Here, the chemical conversion treatment solution preferably contains 3 wt% or more, more preferably 10 wt% or more of a water-soluble metal salt. Thereby, the metal film mentioned above can be formed more reliably. Furthermore, a metal film can be formed by a shorter chemical conversion treatment step. Further, the chemical conversion solution preferably contains 45 wt% or less, more preferably 30 wt% or less of a water-soluble metal salt. Moreover, the said chemical conversion treatment is good to immerse the said aluminum-type base material in the said chemical conversion treatment solution for 30 seconds-15 minutes. It is preferable to immerse for 1 to 10 minutes. By immersing for this time, the effect of the metal film can be maximized.

また、前記化成処理溶液は、15℃以上の液温とするとよい。好ましくは30℃以上の液温とするとよい。これにより、確実に金属皮膜を形成することができる。さらに70℃以下の液温とするのが好ましい。より好ましくは65℃以下の液温とするとよい。これにより、塗装において良好な安全性を確保することができる。   Moreover, the said chemical conversion solution is good to set it as the liquid temperature of 15 degreeC or more. The liquid temperature is preferably 30 ° C. or higher. Thereby, a metal film can be formed reliably. Further, the liquid temperature is preferably 70 ° C. or lower. More preferably, the liquid temperature is 65 ° C. or lower. Thereby, it is possible to ensure good safety in painting.

また、前記エッチング液は、硫酸及び硝酸の何れか一方と過酸化水素水とを含むようにするとよい。これにより、確実にアルミニウム系基材の粗面化処理を行うことができる。なお、前記化成処理溶液は、前記エッチング液を構成する硫酸及び硝酸の何れか一方と過酸化水素水とがそれぞれ10〜60wt%の範囲であるとよい。ただし、硫酸及び硝酸の何れか一方と過酸化水素水との合計が100wt%を超えない範囲でそれぞれの質量を選択する必要がある。なお、好ましくは10〜30wt%の範囲とするとよい。また、硫酸及び硝酸の何れか一方の質量%と過酸化水素水の質量%とはほぼ同率としてもよいし、上記範囲内であれば異なる比率としてもよい。ただし、同率の場合には、両者の質量%が50wt%以下とする必要がある。また、硫酸及び硝酸の何れか一方を60wt%とする場合には、過酸化水素水を40wt%以下とすることになる。   The etching solution may include one of sulfuric acid and nitric acid and hydrogen peroxide. Thereby, the roughening process of an aluminum-type base material can be performed reliably. In addition, it is good for the said chemical conversion treatment solution that either one of the sulfuric acid and nitric acid which comprise the said etching liquid, and hydrogen peroxide water are the range of 10-60 wt%, respectively. However, it is necessary to select the respective masses in a range where the total of either one of sulfuric acid and nitric acid and hydrogen peroxide does not exceed 100 wt%. In addition, Preferably it is good to set it as the range of 10-30 wt%. Further, the mass% of any one of sulfuric acid and nitric acid and the mass% of hydrogen peroxide solution may be substantially the same, or different ratios as long as they are within the above range. However, in the case of the same ratio, the mass% of both needs to be 50 wt% or less. When either one of sulfuric acid and nitric acid is 60 wt%, the hydrogen peroxide solution is 40 wt% or less.

また、前記樹脂膜は、前記アルミニウム系基材の表面側に固体潤滑剤及び耐熱性樹脂を混合した混合剤からなる固体潤滑剤表面層としてもよい。さらに、前記樹脂膜は、前記アルミニウム系基材の表面側に中間層用耐熱性樹脂からなる樹脂中間層と、前記樹脂中間層の表面側に固体潤滑剤及び表面層用耐熱性樹脂を混合した混合剤からなる固体潤滑剤表面層と、からなるようにしてもよい。   The resin film may be a solid lubricant surface layer made of a mixture obtained by mixing a solid lubricant and a heat resistant resin on the surface side of the aluminum base. Furthermore, the resin film is formed by mixing a resin intermediate layer made of a heat resistant resin for an intermediate layer on the surface side of the aluminum base material, and a solid lubricant and a heat resistant resin for a surface layer on the surface side of the resin intermediate layer. You may make it consist of a solid lubricant surface layer which consists of a mixture.

ここで、後者の樹脂膜を構成する前記中間層用耐熱性樹脂は、ポリアミドイミド樹脂,ポリイミド樹脂,エポキシ樹脂,フェノール樹脂の何れかであるとよい。なお、前者の樹脂膜である前記耐熱性樹脂及び後者の樹脂膜を構成する前記表面層用耐熱性樹脂(以下、表面層用耐熱性樹脂という)も同様に、ポリアミドイミド樹脂,ポリイミド樹脂,エポキシ樹脂,フェノール樹脂の何れかであるとよい。表面層用耐熱性樹脂の場合にはさらにバインダ樹脂としての特性を考慮すると、ポリアミドイミド樹脂が最適である。この表面層用耐熱性樹脂は、固体潤滑剤表面層に対して20〜80体積%、好ましくは40〜65体積%である。また、前記樹脂中間層は、膜厚が0.1〜20μmであるとよい。より好ましくは、樹脂中間層の膜厚が、0.1〜5μmであるとよい。これにより、確実に耐焼付性及び耐摩耗性を向上することができる。   Here, the intermediate layer heat-resistant resin constituting the latter resin film may be any one of polyamide-imide resin, polyimide resin, epoxy resin, and phenol resin. The heat-resistant resin as the former resin film and the heat-resistant resin for the surface layer constituting the latter resin film (hereinafter referred to as heat-resistant resin for the surface layer) are also similarly polyamideimide resin, polyimide resin, epoxy. It may be either resin or phenol resin. In the case of the heat-resistant resin for the surface layer, the polyamide-imide resin is optimal in consideration of the characteristics as the binder resin. This heat resistant resin for the surface layer is 20 to 80% by volume, preferably 40 to 65% by volume, based on the solid lubricant surface layer. Moreover, the said resin intermediate | middle layer is good in a film thickness being 0.1-20 micrometers. More preferably, the film thickness of the resin intermediate layer is 0.1 to 5 μm. Thereby, seizure resistance and wear resistance can be improved reliably.

また、後者の樹脂膜を構成する前記樹脂中間層は、80〜200℃の温度範囲で乾燥又は焼成してもよい。例えば、80℃の温度で樹脂中間層を乾燥した場合であっても、200℃で樹脂中間層を焼成した場合であっても、何れの場合も耐焼付性及び耐摩耗性の向上を図ることができる。これにより、例えば、後工程である固体潤滑剤表面層の形成工程が200℃で焼成する場合には、この固体潤滑剤表面層の製造ラインを利用することができる。すなわち、他の製造工程等に応じて、乾燥温度又は焼成温度を設定することができる。   Moreover, the said resin intermediate | middle layer which comprises the latter resin film may be dried or baked in the temperature range of 80-200 degreeC. For example, in both cases, when the resin intermediate layer is dried at a temperature of 80 ° C. or when the resin intermediate layer is baked at 200 ° C., the seizure resistance and the wear resistance are improved. Can do. Thereby, for example, when the solid lubricant surface layer forming process, which is a subsequent process, is performed at 200 ° C., the production line for the solid lubricant surface layer can be used. That is, the drying temperature or the firing temperature can be set according to other manufacturing processes.

また、前者及び後者の樹脂膜を構成する前記固体潤滑剤は、二硫化モリブデン,グラファイト及びフッ素化合物から選択された少なくとも1種類を含むようにするとよい。なお、フッ素化合物は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE),エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE),テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンコポリマー(FEP)等である。なお、二硫化モリブデンは、耐摩耗性を向上させるために平均一次粒径が0.1〜40μm、好ましくは1〜10μmのものを用いるのがよい。グラファイトは、層内の密着性を良好にするために、平均一次粒径が0.1〜10μm、好ましくは1〜5μmのものを用いるのがよい。フッ素化合物は、平均一次粒径が0.1〜5μm、好ましくは1〜3μmのものを用いるのがよい。   The solid lubricant constituting the former and latter resin films may include at least one selected from molybdenum disulfide, graphite, and fluorine compounds. The fluorine compound is, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer (FEP), or the like. In addition, in order to improve wear resistance, molybdenum disulfide should have an average primary particle size of 0.1 to 40 μm, preferably 1 to 10 μm. In order to improve the adhesion within the layer, graphite having an average primary particle size of 0.1 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm is preferably used. A fluorine compound having an average primary particle size of 0.1 to 5 μm, preferably 1 to 3 μm is preferably used.

また、前者の樹脂膜である前記固体潤滑剤表面層及び後者の樹脂膜を構成する前記固体潤滑剤表面層は、さらに、硬質粒子,極圧剤,界面活性剤,シランカップリング剤,加工安定剤,酸化防止剤のうち何れか又は全ての表面層用添加剤を含有するようにしてもよい。なお、後者の塗装方法における前記樹脂中間層は、硬質粒子,極圧材,界面活性剤,シランカップリング剤,加工安定剤,酸化防止剤,固体潤滑剤のうち何れか又は全ての中間層用添加剤を含有し、前記樹脂中間層における前記中間層用添加剤の含有割合は、前記固体潤滑剤表面層における前記固体潤滑剤及び前記表面層用添加剤の含有割合を超えない範囲であるとよい。また、前記樹脂中間層は、硬質粒子,極圧材,界面活性剤,シランカップリング剤,加工安定剤,酸化防止剤,固体潤滑剤の何れも含有しないようにしてもよい。これにより、摺動部材の耐焼付性及び耐摩耗性をより向上することができる。   The solid lubricant surface layer that is the former resin film and the solid lubricant surface layer that constitutes the latter resin film are further composed of hard particles, extreme pressure agent, surfactant, silane coupling agent, processing stability. Any or all of the additives for the surface layer may be contained. The resin intermediate layer in the latter coating method is for any or all of the intermediate layers of hard particles, extreme pressure materials, surfactants, silane coupling agents, processing stabilizers, antioxidants, solid lubricants. Containing an additive, and the content ratio of the intermediate layer additive in the resin intermediate layer is within a range not exceeding the content ratio of the solid lubricant and the surface layer additive in the solid lubricant surface layer. Good. Further, the resin intermediate layer may not contain any of hard particles, extreme pressure material, surfactant, silane coupling agent, processing stabilizer, antioxidant, and solid lubricant. Thereby, the seizure resistance and wear resistance of the sliding member can be further improved.

ここで、硬質粒子は、例えば、アルミナ,シリカ,炭化ケイ素,窒化ケイ素等である。極圧剤は、例えば、硫化亜鉛(ZnS)や硫化銀(Ag2S)等の硫黄含有金属化合物等である。界面活性剤は、例えば、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤等である。シランカップリング剤は、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2−(3、4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1、3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、特殊アミノシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等である。 Here, the hard particles are, for example, alumina, silica, silicon carbide, silicon nitride and the like. The extreme pressure agent is, for example, a sulfur-containing metal compound such as zinc sulfide (ZnS) or silver sulfide (Ag 2 S). Examples of the surfactant include a fluorine-based surfactant and a silicon-based surfactant. Examples of the silane coupling agent include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycid. Xylpropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxy Silane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-amino Nopropyltrimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3- Dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, special aminosilane, 3-ureidopropyltri With ethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, etc. That.

加工安定剤は、例えば、2官能型加工安定剤、単剤添加型加工安定剤等である。2官能型加工安定剤としては、住友化学工業製の品名「Sumilizer GM」(化学名:2−tert−Butyl−6−(3−tert−butyl−2−hydroxy−5−methylbenzyl)−4−methylphenyl acrylate)、住友化学工業製の品名「Sumilizer GS(F)」(化学名:2−[1−(2−hydroxy−3,5−di−tert−pentylphenyl)ethyl]−4,6−di−tert−pentylphenyl acrylate)等がある。単剤添加型(SA−System)加工安定剤としては、住友化学工業製の品名「Sumilizer GP」(化学名:6−[3−(3−t−Butyl−4−hydroxy−5−methylphenyl)propoxy]−2,4,8,10−tetra−t−butyldibenz[d,f][1,3,2])等がある。   The processing stabilizer is, for example, a bifunctional processing stabilizer, a single agent-added processing stabilizer, or the like. As the bifunctional processing stabilizer, the product name “Sumilizer GM” (chemical name: 2-tert-Butyl-6- (3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzoyl) -4-methylphenyl manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. acrylate), a product name “Sumilizer GS (F)” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (chemical name: 2- [1- (2-hydroxy-3,5-di-tert-pentylphenyl) ethyl] -4,6-di-tert -Pentylphenyl acrylate) and the like. As a single agent addition type (SA-System) processing stabilizer, a product name “Sumilizer GP” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (chemical name: 6- [3- (3-t-Butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propoxy) ] -2,4,8,10-tetra-t-butyldibenz [d, f] [1, 3, 2]).

酸化防止剤は、例えば、フェノール系一次酸化防止剤、有機イオウ系二次酸化防止剤、アミン系一次酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤等である。フェノール系一次酸化防止剤としては、住友化学工業製の品名「Sumilizer MDP−S2」(化学名:2’−Methylenebis(6−tert−butyl−4−methylphenol)、住友化学工業製の品名「Sumilizer BBM−S」(化学名:4,4’−Butylidenebis(6−tert−butyl−3−methylphenol)、住友化学工業製の品名「Sumilizer WX−R WX−RA WX−RC」(化学名:4,4’−Thiobis(6−tert−butyl−3−methylphenol))、住友化学工業製の品名「Sumilizer NW(N)」(科学名:Alkylated bisphenol)、住友化学工業製の品名「Sumilizer GA−80」(化学名:3,9−Bis[2−〔3−(3−tert−butyl−4−hydroxy−5−methylphenyl)propionyloxy〕−1,1−dimethylethyl]−2,4,8,10−tetraoxaspiro[5・5]undecane)等がある。有機イオウ系二次酸化防止剤としては、住友化学工業製の品名「Sumilizer MB」(化学名:2−Mercaptobenzimidazole)等がある。アミン系一次酸化防止剤としては、住友化学工業製の品名「Sumilizer 9A」(化学名:Alkylated diphenylamine)等がある。ホスファイト系酸化防止剤としては、旭電化工業製の品名「アデカスタブPEP−36」等がある。   Examples of the antioxidant include a phenol-based primary antioxidant, an organic sulfur-based secondary antioxidant, an amine-based primary antioxidant, and a phosphite-based antioxidant. As phenolic primary antioxidants, the product name “Sumilizer MDP-S2” (chemical name: 2′-methylenebis (6-tert-butyl-4-methylphenol) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., the product name “Sumizer BBM” manufactured by Sumitomo Chemical Industries, Ltd. -S "(chemical name: 4,4'-Butylidenebis (6-tert-butyl-3-methylphenol), product name" Sumilizer WX-R WX-RA WX-RC "manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (chemical name: 4,4 '-Thiobis (6-tert-butyl-3-methylphenol)), product name “Sumilizer NW (N)” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (Scientific name: Alkylated bisphenol), product name “Sumilizer” manufactured by Sumitomo Chemical Industry GA-80 "(chemical name: 3,9-Bis [2- [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyl]]-1,1-dimethylethyl] -2,4,8, 10-tetraoxaspiro [5,5] undekane) etc. Examples of organic sulfur secondary antioxidants include the product name “Sumilizer MB” (chemical name: 2-Mercaptobenzimidazole) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. Amine-based primary. Examples of the antioxidant include a product name “Sumilizer 9A” (chemical name: Alkylated diphenylamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. As a phosphite antioxidant, a product name “ADK STAB PEP-36” manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. is there.

樹脂中間層における中間層用添加剤の含有割合が固体潤滑剤表面層における固体潤滑剤及び表面層用添加剤の含有割合を超えない範囲とは、例えば以下の場合等である。例えば、固体潤滑剤表面層が、固体潤滑剤の含有割合が50体積%で、表面層用添加剤の含有割合が5体積%の場合には、固体潤滑剤表面層における固体潤滑剤及び表面層用添加剤の含有割合は55体積%となる。そして、樹脂中間層における中間層用添加剤の含有割合を55体積%未満とする。   The range in which the content ratio of the intermediate layer additive in the resin intermediate layer does not exceed the content ratio of the solid lubricant and the surface layer additive in the solid lubricant surface layer is, for example, the following cases. For example, when the solid lubricant surface layer has a solid lubricant content of 50% by volume and a surface layer additive content of 5% by volume, the solid lubricant and the surface layer in the solid lubricant surface layer The content ratio of the additive is 55% by volume. And the content rate of the additive for intermediate | middle layers in a resin intermediate | middle layer shall be less than 55 volume%.

(2)アルミニウム系基材塗装物
そして、本発明の前記アルミニウム系塗装物は、摺動部材としてもよい。上述の本発明のアルミニウム系基材の塗装方法においても説明したが、摺動部材に要求される耐焼付性及び耐摩耗性を本発明の当該塗装物は満たすことができる。さらに、銅による金属皮膜を形成する場合には、さらに摺動性を良好とすることができるので、摺動部材としてより適切となる。
(2) Aluminum-based substrate coated product The aluminum-based coated product of the present invention may be a sliding member. Although described in the above-described method for coating an aluminum-based substrate according to the present invention, the coated object according to the present invention can satisfy the seizure resistance and the wear resistance required for the sliding member. Furthermore, when forming a metal film made of copper, the slidability can be further improved, so that it is more suitable as a sliding member.

例えば、当該塗装物を適用する摺動部材としては、斜板式圧縮機の斜板、圧縮機のシュー、圧縮機の駆動軸を支持するすべり軸受、ピストン式圧縮機のピストン、ピストン式圧縮機の駆動軸に一体的に軸支されると共に前記駆動軸を前記ピストン式圧縮機のハウジングに回転可能に枢支され前記駆動軸と同期回転することで圧縮室と吸入圧力領域との間のガス通路を開閉可能とするロータリバルブのうち少なくとも何れか等がある。   For example, the sliding member to which the paint is applied includes a swash plate of a swash plate compressor, a shoe of the compressor, a slide bearing that supports a drive shaft of the compressor, a piston of a piston compressor, and a piston compressor. A gas passage between the compression chamber and the suction pressure region is pivotally supported integrally with the drive shaft and is rotatably supported by the housing of the piston compressor so as to rotate in synchronization with the drive shaft. There is at least one of the rotary valves that can be opened and closed.

次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。本実施例においては、本発明のアルミニウム系基材の塗装方法により生成されたアルミニウム系基材塗装物を斜板式圧縮機の斜板の摺動面に適用した場合について説明する。   Next, an Example is given and this invention is demonstrated more concretely. In this embodiment, a case will be described in which an aluminum-based substrate coated product produced by the aluminum-based substrate coating method of the present invention is applied to a sliding surface of a swash plate of a swash plate compressor.

(1)斜板式圧縮機の構成
まずは、斜板式圧縮機の構成について図1を参照して説明する。図1は、斜板式圧縮機の構成を示す断面図である。図1に示すように、斜板式圧縮機は、駆動軸1と、シリンダブロック2と、フロントハウジング3と、ボア5と、ピストン6と、ロータ7と、斜板8と、シュー9とから構成される。駆動軸1は、シリンダブロック2とフロントハウジング3により形成される斜板室4に収容されており、ラジアル軸受により回転自在に支持されている。そして、シリンダブロック2内には、駆動軸1を囲む位置に複数個のボア5が配設されている。各ボア5には、片頭形のピストン6がそれぞれ往復動可能に嵌挿されている。斜板室4内においては、駆動軸1にはロータ7が結合され、そのロータ7の後方に斜板8が嵌合されている。特に、可変容量型の片頭型斜板式圧縮機では、斜板8は支点回りに傾動可能となっており、斜板室4の圧力変化に基づくピストン6の両端面に作用するガス圧の釣り合いによって、斜板8の傾角変位を制御するようになっている。また、斜板8には、両端面外周側に平滑な摺接面(摺動面)8aが形成され、この摺接面8aにはシュー9が当接されている。これらのシュー9は、ピストン6の半球面座と係合されている。このシュー9を介してピストン6が斜板8と連係することにより、斜板8の回転運動がピストン6の直線運動に変換されて媒体の圧縮が行われる。
(1) Configuration of Swash Plate Type Compressor First, the configuration of the swash plate type compressor will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a swash plate compressor. As shown in FIG. 1, the swash plate compressor includes a drive shaft 1, a cylinder block 2, a front housing 3, a bore 5, a piston 6, a rotor 7, a swash plate 8, and a shoe 9. Is done. The drive shaft 1 is accommodated in a swash plate chamber 4 formed by a cylinder block 2 and a front housing 3, and is rotatably supported by a radial bearing. A plurality of bores 5 are disposed in the cylinder block 2 at positions surrounding the drive shaft 1. A single-headed piston 6 is fitted in each bore 5 so as to reciprocate. In the swash plate chamber 4, a rotor 7 is coupled to the drive shaft 1, and a swash plate 8 is fitted behind the rotor 7. In particular, in the variable capacity single-head swash plate compressor, the swash plate 8 can be tilted around a fulcrum, and the balance of gas pressure acting on both end faces of the piston 6 based on the pressure change in the swash plate chamber 4 The inclination displacement of the swash plate 8 is controlled. Further, the swash plate 8 is formed with a smooth sliding contact surface (sliding surface) 8a on the outer peripheral side of both end surfaces, and a shoe 9 is in contact with the sliding contact surface 8a. These shoes 9 are engaged with the hemispherical seat of the piston 6. When the piston 6 is linked to the swash plate 8 through the shoe 9, the rotational motion of the swash plate 8 is converted into the linear motion of the piston 6 and the medium is compressed.

(2)斜板8の摺接面8aの塗装方法
次に、本発明を斜板8の摺接面8aに適用した場合の実施例1〜7の塗装方法と、本発明の効果を確認するための複数の比較例1〜8の塗装方法とについて説明する。ここで、実施例及び比較例の塗装方法により生成される斜板8の摺接面8aの概略構成を図2に示す。図2に示すように、斜板8のアルミニウム合金基材にはアルミニウム合金A390を使用している。そして、アルミニウム合金基材の表面側(摺動面側)には実施例及び比較例のそれぞれに異なる化成処理が施されている。なお、各実施例及び各比較例における化成処理は表1に示す。さらに、化成処理が施されたアルミニウム合金基材の表面側(摺動面側)には、固体潤滑剤表面層が形成されている。
(2) Coating method of sliding contact surface 8a of swash plate 8 Next, the coating method of Examples 1-7 when the present invention is applied to the sliding contact surface 8a of the swash plate 8 and the effect of the present invention are confirmed. A plurality of comparative methods 1 to 8 will be described. Here, FIG. 2 shows a schematic configuration of the sliding contact surface 8a of the swash plate 8 generated by the coating method of the example and the comparative example. As shown in FIG. 2, aluminum alloy A390 is used for the aluminum alloy base material of the swash plate 8. As shown in FIG. And the different chemical conversion treatment is given to the surface side (sliding surface side) of an aluminum alloy base material in each of an Example and a comparative example. Table 1 shows the chemical conversion treatment in each example and each comparative example. Further, a solid lubricant surface layer is formed on the surface side (sliding surface side) of the aluminum alloy base material subjected to the chemical conversion treatment.

Figure 2005305395
Figure 2005305395

(2−1)実施例1
まずは、実施例1の塗装方法について説明する。この塗装方法は、化成処理工程と塗装工程とからなる。化成処理工程はアルミニウム合金基材の表面を化成処理して化成処理面を形成する工程であり、塗装工程は化成処理されたアルミニウム合金基材の表面に塗装して樹脂膜を形成する工程である。
(2-1) Example 1
First, the coating method of Example 1 will be described. This coating method includes a chemical conversion treatment process and a coating process. The chemical conversion treatment step is a step of chemical conversion treatment of the surface of the aluminum alloy base material to form a chemical conversion treatment surface, and the coating step is a step of coating the surface of the chemical conversion treatment aluminum alloy base material to form a resin film. .

(2−1−1)化成処理工程
実施例1における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の実施例1に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、実施例1の化成処理溶液は、H2SO4(純度98%)が16wt%、過酸化水素水(純度34%)が16wt%、CuSO4・5H2Oが4wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を65℃の液温に保持しておく。続いて、65℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を3分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、化成処理溶液におけるH2SO4及び過酸化水素水が本発明におけるエッチング液に相当し、CuSO4・5H2Oが本発明における水溶性金属塩に相当する。
(2-1-1) Chemical conversion treatment step In the chemical conversion treatment step in Example 1, first, a disk-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Example 1 of Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Example 1 is H 2 SO 4 (purity 98%) 16 wt%, hydrogen peroxide solution (purity 34%) 16 wt%, CuSO 4 .5H 2 O 4 wt%. It is generated by adjusting with pure water. And the produced chemical conversion treatment solution is kept at a liquid temperature of 65 ° C. Subsequently, the aluminum alloy substrate is immersed for 3 minutes in a chemical conversion treatment solution maintained at a liquid temperature of 65 ° C. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, H 2 SO 4 and hydrogen peroxide solution in the chemical conversion treatment solution correspond to the etching solution in the present invention, and CuSO 4 .5H 2 O corresponds to the water-soluble metal salt in the present invention.

ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、化成処理前はRz0.929〜1.022μmであり、化成処理後はRz0.379〜0.49μmであった。つまり、この化成処理によりアルミニウム系基材の表面が粗面化処理されていることが分かる。   Here, the surface roughness of the aluminum alloy substrate was Rz 0.929 to 1.022 μm before the chemical conversion treatment, and Rz 0.379 to 0.49 μm after the chemical conversion treatment. That is, it can be seen that the surface of the aluminum base material is roughened by this chemical conversion treatment.

また、上記化成処理によりアルミニウム系基材の表面は、銅(Cu)系の金属皮膜が形成されている。以下、ニッケル(Ni)系、すず(Sn)系を用いても良い。   In addition, a copper (Cu) -based metal film is formed on the surface of the aluminum-based substrate by the chemical conversion treatment. Hereinafter, a nickel (Ni) system or a tin (Sn) system may be used.

(2−1−2)塗装工程
次に、上述した化成処理工程の後には、上記化成処理により生成されたアルミニウム合金基材の表面側(摺動面側)に固体潤滑剤表面層である樹脂膜を形成する塗装工程を行う。この塗装工程は、まず、PAI樹脂30質量%,溶剤(n−メチル−2−ピロリドン56質量%,キシレン14質量%)70質量%からなるPAI樹脂ワニスと、平均一次粒径1μmの二硫化モリブデンと、平均一次粒径5μmのグラファイトと、平均一次粒径0.3μmのPTFEとを用意する。そして、固体潤滑剤表面層は、PAI樹脂ワニスに固体潤滑剤である二硫化モリブデン(MoS2)、グラファイト及びPTFEを所定割合で配合してよく攪拌した後に、3本ロールミルを通して固体潤滑剤表面層の塗料組成物を作成した。そして、固体潤滑剤表面層の組成は、PAIを50体積%,二硫化モリブデンを20体積%,グラファイトを20体積%,PTFEを10体積%とした。この塗料組成物は、塗装方法(スプレーコート、ロールコート等)の種類により任意に溶剤n−メチル−2−ピロリドン、キシレン又はこれらの混合溶剤により希釈する。このようにして得られた材料をエアスプレーにより、樹脂中間層上(摺動面側)にコーティングをした後に205℃の温度雰囲気にて約1時間焼成することにより、固体潤滑剤表面層を形成した。なお、この固体潤滑剤表面層の膜厚は15〜20μmとしている。
(2-1-2) Coating step Next, after the chemical conversion treatment step described above, a resin that is a solid lubricant surface layer on the surface side (sliding surface side) of the aluminum alloy base material generated by the chemical conversion treatment. A coating process for forming a film is performed. This coating process is carried out by first comprising a PAI resin varnish comprising 30% by mass of PAI resin, 70% by mass of a solvent (56% by mass of n-methyl-2-pyrrolidone, 14% by mass of xylene), and molybdenum disulfide having an average primary particle size of 1 μm. And graphite having an average primary particle size of 5 μm and PTFE having an average primary particle size of 0.3 μm are prepared. The solid lubricant surface layer is prepared by mixing the PAI resin varnish with molybdenum disulfide (MoS 2 ), graphite, and PTFE, which are solid lubricants, in a predetermined ratio and stirring well, and then passing the solid lubricant surface layer through a three-roll mill. A coating composition was prepared. The composition of the solid lubricant surface layer was 50% by volume of PAI, 20% by volume of molybdenum disulfide, 20% by volume of graphite, and 10% by volume of PTFE. This coating composition is optionally diluted with a solvent n-methyl-2-pyrrolidone, xylene or a mixed solvent thereof depending on the type of coating method (spray coating, roll coating, etc.). The material thus obtained is coated on the resin intermediate layer (sliding surface side) by air spraying and then fired at 205 ° C. for about 1 hour to form a solid lubricant surface layer. did. In addition, the film thickness of this solid lubricant surface layer shall be 15-20 micrometers.

(2−2)実施例2〜7及び比較例1〜8
次に、実施例2〜7及び比較例1〜8の塗装方法について説明する。なお、これらの塗装方法のうちの塗装工程は上記実施例1における塗装工程と同様であるので、それぞれの化成処理工程のみについて以下に説明する。
(2-2) Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 8
Next, the coating method of Examples 2-7 and Comparative Examples 1-8 is demonstrated. In addition, since the coating process of these coating methods is the same as the coating process in the said Example 1, only each chemical conversion treatment process is demonstrated below.

(2−2−1)実施例2
実施例2における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の実施例2に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、実施例2の化成処理溶液は、HNO3(純度60%)が16wt%、過酸化水素水(純度34%)が16wt%、CuSO4・5H2Oが4wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を25℃の液温に保持しておく。続いて、25℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を3分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、化成処理溶液におけるHNO3及び過酸化水素水が本発明におけるエッチング液に相当し、CuSO4・5H2Oが本発明における水溶性金属塩に相当する。
(2-2-1) Example 2
In the chemical conversion treatment step in Example 2, first, the disk-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Example 2 of Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion solution of Example 2 is such that HNO 3 (purity 60%) is 16 wt%, hydrogen peroxide solution (purity 34%) is 16 wt%, and CuSO 4 .5H 2 O is 4 wt%. It is produced by adjusting with pure water. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Subsequently, the aluminum alloy base material is immersed in a chemical conversion treatment solution maintained at a liquid temperature of 25 ° C. for 3 minutes. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, HNO 3 and hydrogen peroxide solution in the chemical conversion solution correspond to the etching solution in the present invention, and CuSO 4 .5H 2 O corresponds to the water-soluble metal salt in the present invention.

ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。また、上記化成処理によりアルミニウム系基材の表面は、銅(Cu)系の金属皮膜が形成されている。   Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1. In addition, a copper (Cu) -based metal film is formed on the surface of the aluminum-based substrate by the chemical conversion treatment.

(2−2−2)実施例3
実施例3における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の実施例3に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、実施例3の化成処理溶液は、H2SO4(純度98%)が16wt%、過酸化水素水(純度34%)が16wt%、CuSO4・5H2Oが10wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を65℃の液温に保持しておく。続いて、65℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を3分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、化成処理溶液におけるH2SO4及び過酸化水素水が本発明におけるエッチング液に相当し、CuSO4・5H2Oが本発明における水溶性金属塩に相当する。
(2-2-2) Example 3
In the chemical conversion treatment step in Example 3, first, the disk-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Example 3 of Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion solution of Example 3 is 16 wt% for H 2 SO 4 (purity 98%), 16 wt% for hydrogen peroxide (purity 34%), and 10 wt% for CuSO 4 .5H 2 O. It is generated by adjusting with pure water. And the produced chemical conversion treatment solution is kept at a liquid temperature of 65 ° C. Subsequently, the aluminum alloy substrate is immersed for 3 minutes in a chemical conversion treatment solution maintained at a liquid temperature of 65 ° C. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, H 2 SO 4 and hydrogen peroxide solution in the chemical conversion treatment solution correspond to the etching solution in the present invention, and CuSO 4 .5H 2 O corresponds to the water-soluble metal salt in the present invention.

ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。また、上記化成処理によりアルミニウム系基材の表面は、銅(Cu)系の金属皮膜が形成されている。   Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1. In addition, a copper (Cu) -based metal film is formed on the surface of the aluminum-based substrate by the chemical conversion treatment.

(2−2−3)実施例4
実施例4における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の実施例4に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、実施例4の化成処理溶液は、H2SO4(純度98%)が16wt%、過酸化水素水(純度34%)が16wt%、NiSO4・6H2Oが4wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を25℃の液温に保持しておく。続いて、25℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を3分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、化成処理溶液におけるH2SO4及び過酸化水素水が本発明におけるエッチング液に相当し、NiSO4・6H2Oが本発明における水溶性金属塩に相当する。
(2-2-3) Example 4
In the chemical conversion treatment step in Example 4, first, the disk-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Example 4 of Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Example 4 is 16 wt% for H 2 SO 4 (purity 98%), 16 wt% for hydrogen peroxide (purity 34%), and 4 wt% for NiSO 4 .6H 2 O. It is generated by adjusting with pure water. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Subsequently, the aluminum alloy base material is immersed in a chemical conversion treatment solution maintained at a liquid temperature of 25 ° C. for 3 minutes. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, H 2 SO 4 and hydrogen peroxide solution in the chemical conversion treatment solution correspond to the etching solution in the present invention, and NiSO 4 .6H 2 O corresponds to the water-soluble metal salt in the present invention.

ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。また、上記化成処理によりアルミニウム系基材の表面は、ニッケル(Ni)系の金属皮膜が形成されている。   Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1. Further, a nickel (Ni) -based metal film is formed on the surface of the aluminum-based substrate by the chemical conversion treatment.

(2−2−4)実施例5
実施例5における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の実施例5に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、実施例5の化成処理溶液は、H2SO4(純度98%)が16wt%、過酸化水素水(純度34%)が16wt%、NiSO4・6H2Oが10wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を25℃の液温に保持しておく。続いて、25℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を3分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、化成処理溶液におけるH2SO4及び過酸化水素水が本発明におけるエッチング液に相当し、NiSO4・6H2Oが本発明における水溶性金属塩に相当する。
(2-2-4) Example 5
In the chemical conversion treatment step in Example 5, first, the disc-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Example 5 of Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Example 5 is 16 wt% for H 2 SO 4 (purity 98%), 16 wt% for hydrogen peroxide (purity 34%), and 10 wt% for NiSO 4 .6H 2 O. It is generated by adjusting with pure water. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Subsequently, the aluminum alloy base material is immersed in a chemical conversion treatment solution maintained at a liquid temperature of 25 ° C. for 3 minutes. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, H 2 SO 4 and hydrogen peroxide solution in the chemical conversion treatment solution correspond to the etching solution in the present invention, and NiSO 4 .6H 2 O corresponds to the water-soluble metal salt in the present invention.

ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。また、上記化成処理によりアルミニウム系基材の表面は、ニッケル(Ni)系の金属皮膜が形成されている。   Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1. Further, a nickel (Ni) -based metal film is formed on the surface of the aluminum-based substrate by the chemical conversion treatment.

(2−2−5)実施例6
実施例6における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の実施例6に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、実施例6の化成処理溶液は、H2SO4(純度98%)が16wt%、過酸化水素水(純度34%)が16wt%、SnSO4が4wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を25℃の液温に保持しておく。続いて、25℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を3分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、化成処理溶液におけるH2SO4及び過酸化水素水が本発明におけるエッチング液に相当し、SnSO4が本発明における水溶性金属塩に相当する。
(2-2-5) Example 6
In the chemical conversion treatment step in Example 6, first, the disc-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Example 6 of Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Example 6 is pure so that H 2 SO 4 (purity 98%) is 16 wt%, hydrogen peroxide water (purity 34%) is 16 wt%, and SnSO 4 is 4 wt%. Produced by adjusting with water. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Subsequently, the aluminum alloy base material is immersed in a chemical conversion treatment solution maintained at a liquid temperature of 25 ° C. for 3 minutes. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, H 2 SO 4 and hydrogen peroxide solution in the chemical conversion treatment solution correspond to the etching solution in the present invention, and SnSO 4 corresponds to the water-soluble metal salt in the present invention.

ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。また、上記化成処理によりアルミニウム系基材の表面は、すず(Sn)系の金属皮膜が形成されている。   Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1. In addition, a tin (Sn) -based metal film is formed on the surface of the aluminum-based substrate by the chemical conversion treatment.

(2−2−6)実施例7
実施例7における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の実施例7に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、実施例7の化成処理溶液は、H2SO4(純度98%)が16wt%、過酸化水素水(純度34%)が16wt%、SnSO4・5H2Oが10wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を25℃の液温に保持しておく。続いて、25℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を3分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、化成処理溶液におけるH2SO4及び過酸化水素水が本発明におけるエッチング液に相当し、SnSO4が本発明における水溶性金属塩に相当する。
(2-2-6) Example 7
In the chemical conversion treatment step in Example 7, first, the disk-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Example 7 of Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Example 7 is H 2 SO 4 (purity 98%) 16 wt%, hydrogen peroxide (purity 34%) 16 wt%, SnSO 4 .5H 2 O 10 wt%. It is generated by adjusting with pure water. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Subsequently, the aluminum alloy base material is immersed in a chemical conversion treatment solution maintained at a liquid temperature of 25 ° C. for 3 minutes. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, H 2 SO 4 and hydrogen peroxide solution in the chemical conversion treatment solution correspond to the etching solution in the present invention, and SnSO 4 corresponds to the water-soluble metal salt in the present invention.

ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。また、上記化成処理によりアルミニウム系基材の表面は、すず(Sn)系の金属皮膜が形成されている。   Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1. In addition, a tin (Sn) -based metal film is formed on the surface of the aluminum-based substrate by the chemical conversion treatment.

(2−2−7)比較例1
比較例1における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の比較例1に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、比較例1の化成処理溶液は、H2SO4(純度98%)が16wt%、過酸化水素水(純度34%)が16wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を65℃の液温に保持しておく。続いて、65℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を3分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。
(2-2-7) Comparative Example 1
In the chemical conversion treatment step in Comparative Example 1, first, the disc-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Comparative Example 1 in Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Comparative Example 1 is produced by adjusting with pure water so that H 2 SO 4 (purity 98%) is 16 wt% and hydrogen peroxide water (purity 34%) is 16 wt%. Is done. And the produced chemical conversion treatment solution is kept at a liquid temperature of 65 ° C. Subsequently, the aluminum alloy substrate is immersed for 3 minutes in a chemical conversion treatment solution maintained at a liquid temperature of 65 ° C. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1.

(2−2−8)比較例2
比較例2における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の比較例2に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、比較例2の化成処理溶液は、HNO3(純度60%)が50wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を60℃の液温に保持しておく。続いて、60℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を1分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。
(2-2-8) Comparative Example 2
In the chemical conversion treatment step in Comparative Example 2, first, the disc-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Comparative Example 2 in Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Comparative Example 2 is produced by adjusting with pure water so that HNO 3 (purity 60%) is 50 wt%. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at 60 degreeC liquid temperature. Then, an aluminum alloy base material is immersed for 1 minute in the chemical conversion treatment solution hold | maintained at 60 degreeC liquid temperature. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1.

(2−2−9)比較例3
比較例3における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の比較例3に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、比較例3の化成処理溶液は、NaOHが9wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を60℃の液温に保持しておく。続いて、60℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を1分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。
(2-2-9) Comparative Example 3
In the chemical conversion treatment step in Comparative Example 3, first, the disc-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Comparative Example 3 in Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Comparative Example 3 is produced by adjusting with pure water so that NaOH becomes 9 wt%. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at 60 degreeC liquid temperature. Then, an aluminum alloy base material is immersed for 1 minute in the chemical conversion treatment solution hold | maintained at 60 degreeC liquid temperature. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1.

(2−2−10)比較例4
比較例4における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の比較例4に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、比較例4の化成処理溶液は、H2SO4(純度98%)が9wt%、過酸化水素水(純度34%)が9wt%、CuSO4・5H2Oが0.5wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を60℃の液温に保持しておく。続いて、60℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を1分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。
(2-2-10) Comparative Example 4
In the chemical conversion treatment step in Comparative Example 4, first, the disk-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Comparative Example 4 in Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Comparative Example 4 was 9 wt% H 2 SO 4 (purity 98%), 9 wt% hydrogen peroxide (purity 34%), and 0.5 wt% CuSO 4 .5H 2 O. It is generated by adjusting with pure water so as to be%. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at 60 degreeC liquid temperature. Then, an aluminum alloy base material is immersed for 1 minute in the chemical conversion treatment solution hold | maintained at 60 degreeC liquid temperature. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1.

(2−2−11)比較例5
比較例5における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の比較例5に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、比較例5の化成処理溶液は、AgNO3が1wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を25℃の液温に保持しておく。続いて、25℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を1分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。
(2-2-11) Comparative Example 5
In the chemical conversion treatment step in Comparative Example 5, first, the disk-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Comparative Example 5 in Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion solution of Comparative Example 5 is produced by adjusting with pure water so that AgNO 3 is 1 wt%. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Then, an aluminum alloy base material is immersed for 1 minute in the chemical conversion treatment solution hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1.

(2−2−12)比較例6
比較例6における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の比較例6に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、比較例6の化成処理溶液は、ヒドラジンが5wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を25℃の液温に保持しておく。続いて、25℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を1分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。
(2-2-12) Comparative Example 6
In the chemical conversion treatment step in Comparative Example 6, first, the disc-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Comparative Example 6 in Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Comparative Example 6 is produced by adjusting with pure water so that hydrazine is 5 wt%. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Then, an aluminum alloy base material is immersed for 1 minute in the chemical conversion treatment solution hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1.

(2−2−13)比較例7
比較例7における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の比較例7に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、比較例7の化成処理溶液は、Al(OH)3が1wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を25℃の液温に保持しておく。続いて、25℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を1分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。
(2-2-13) Comparative Example 7
In the chemical conversion treatment step in Comparative Example 7, first, the disk-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Comparative Example 7 in Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Comparative Example 7 is produced by adjusting with pure water so that Al (OH) 3 becomes 1 wt%. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Then, an aluminum alloy base material is immersed for 1 minute in the chemical conversion treatment solution hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1.

(2−2−14)比較例8
比較例8における化成処理工程は、まず、円盤状のアルミニウム合金基材を脱脂後、水洗を行う。続いて、表1の比較例8に示す化成処理溶液400mlを500mlのビーカーに用意する。具体的には、比較例8の化成処理溶液は、水素化ホウ素ナトリウムが1wt%となるように純水で調整して生成される。そして、生成された化成処理溶液を25℃の液温に保持しておく。続いて、25℃の液温に保持された化成処理溶液中にアルミニウム合金基材を1分間浸漬する。その後、水洗した後に、約80℃で約30分間乾燥して行う。ここで、アルミニウム合金基材の表面粗さは、実施例1における化成処理前及び化成処理後共にほぼ同様である。
(2-2-14) Comparative Example 8
In the chemical conversion treatment step in Comparative Example 8, first, the disk-shaped aluminum alloy base material is degreased and then washed with water. Subsequently, 400 ml of the chemical conversion solution shown in Comparative Example 8 in Table 1 is prepared in a 500 ml beaker. Specifically, the chemical conversion treatment solution of Comparative Example 8 is produced by adjusting with pure water so that sodium borohydride is 1 wt%. And the produced | generated chemical conversion treatment solution is hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Then, an aluminum alloy base material is immersed for 1 minute in the chemical conversion treatment solution hold | maintained at the liquid temperature of 25 degreeC. Then, after washing with water, drying is performed at about 80 ° C. for about 30 minutes. Here, the surface roughness of the aluminum alloy base material is substantially the same both before and after the chemical conversion treatment in Example 1.

(3)斜板8の焼付き時間測定試験
次に、本発明のアルミニウム系基材の塗装方法により生成されたアルミニウム系基材を摺動部材として用いた場合における耐焼付性等の効果を確認するために、斜板8の焼付き時間測定試験を行った。具体的には、図3に示すように、固定されたシュー9の上面に斜板8の摺接面8aが摺接するように、シュー9の上面にて斜板8を鉛直軸回りに回転させることにより行った。このときの試験条件は、冷凍機油潤滑下であって、5000Nの荷重を加えながら速度6m/secで回転させて行った。そして、焼付きまでの時間を測定した。この焼付き時間測定試験の結果を図4に示す。図4は、焼付き時間測定試験における実施例1〜7及び比較例1〜8毎に焼付きまでの時間を示す図である。
(3) Test for measuring seizure time of swash plate 8 Next, effects such as seizure resistance in the case of using the aluminum base material produced by the aluminum base material coating method of the present invention as a sliding member were confirmed. In order to do this, a seizure time measurement test of the swash plate 8 was performed. Specifically, as shown in FIG. 3, the swash plate 8 is rotated around the vertical axis on the upper surface of the shoe 9 so that the sliding contact surface 8 a of the swash plate 8 is in sliding contact with the upper surface of the fixed shoe 9. Was done. The test conditions at this time were under refrigeration oil lubrication and rotated at a speed of 6 m / sec while applying a load of 5000 N. And the time until seizure was measured. The results of this seizure time measurement test are shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing the time until seizure for each of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 in the seizure time measurement test.

図4に示すように、実施例1〜実施例3の塗装方法により生成された塗装物は、試験開始後から7000秒を超えた時においても焼付きを起こさなかった。実施例4〜実施例7の塗装方法により生成された塗装物は、試験開始後から約6000秒付近にて焼付きを起こした。一方、比較例1及び比較例3〜7の塗装方法により生成された塗装物は、試験開始後から1000秒経過する前に焼付きを起こした。比較例2及び比較例8の塗装方法により生成された塗装物は、それぞれ試験開始後から3000秒、4000秒付近で焼付きを起こした。つまり、実施例1〜7の何れもが、比較例1〜8の何れもに比べて、焼付きまでの時間が長いことが分かる。   As shown in FIG. 4, the coated products produced by the coating methods of Examples 1 to 3 did not cause seizure even after 7000 seconds from the start of the test. The coated products produced by the coating methods of Examples 4 to 7 were seized approximately 6000 seconds after the start of the test. On the other hand, the coated products produced by the coating methods of Comparative Example 1 and Comparative Examples 3 to 7 were seized before 1000 seconds passed from the start of the test. The coated products produced by the coating methods of Comparative Example 2 and Comparative Example 8 were seized around 3000 seconds and 4000 seconds from the start of the test, respectively. That is, it can be seen that all of Examples 1 to 7 have a longer time until seizure than all of Comparative Examples 1 to 8.

特に、実施例1と比較例1を比較すると、両者は化成処理溶液にCuSO4・5H2Oを含むか否かの相違である。そして、両者の試験結果から、CuSO4・5H2Oを含む実施例1は比較例1に比べて焼付きまでの時間が飛躍的に延長していることが分かる。つまり、Cuの皮膜がアルミニウム系基材に形成されていることにより、耐焼付性が大きく向上していることが分かる。さらに、実施例1と比較例4を比較すると、両者は化成処理溶液に含まれるCuSO4・5H2Oの量が比較例4は実施例1に比べて少量であることに加えて、浸漬時間が比較例4は実施例1に比べて短時間である点が相違する。そして、両者の試験結果から、実施例1は比較例4に比べて焼付きまでの時間が長くなっていることが分かる。つまり、実施例1のように水溶性金属塩の割合を多くすることにより耐焼付性が向上する。さらに、実施例1のように浸漬時間が長くすることにより耐焼付性が向上する。 In particular, when Example 1 and Comparative Example 1 are compared, the difference is whether or not CuSO 4 .5H 2 O is contained in the chemical conversion solution. From both test results, it can be seen that Example 1 containing CuSO 4 .5H 2 O has a significantly longer time to seizure than Comparative Example 1. That is, it can be seen that the seizure resistance is greatly improved by forming the Cu film on the aluminum-based substrate. Furthermore, when Example 1 and Comparative Example 4 are compared, both show that the amount of CuSO 4 .5H 2 O contained in the chemical conversion solution is smaller than that of Comparative Example 4 compared to Example 1, and the immersion time. However, Comparative Example 4 is different from Example 1 in that the time is shorter. And from both test results, it can be seen that Example 1 has a longer time to seizure than Comparative Example 4. That is, the seizure resistance is improved by increasing the proportion of the water-soluble metal salt as in Example 1. Furthermore, seizure resistance is improved by increasing the immersion time as in Example 1.

また、実施例4及び6によれば、水溶性金属塩として実施例1のCuSO4・5H2Oに代えてNiSO4・6H2O又はSnSO4とした場合であっても、良好な耐焼付性を得ることができることが分かる。ただし、水溶性金属塩の種類としては、実施例1のCuSO4・5H2Oを用いた場合が最も耐焼付性が良好となる。さらに、実施例3、5、7のように実施例1、4、6に比べて水溶性金属塩の割合を多くした場合には、焼付きまでの時間が延長していることが分かる。つまり、水溶性金属塩の割合を増加させることにより、耐焼付性が向上することが分かる。さらに、実施例1〜7によれば、化成処理溶液の液温が65℃の場合であっても、25℃の場合であっても何れも同様の効果を奏することが分かる。また、実施例2のようにエッチング液として硫酸に代えて硝酸を用いた場合でも同様の効果を奏することが分かる。 Further, according to Examples 4 and 6, even when instead of CuSO 4 · 5H 2 O in Example 1 as a water-soluble metal salt and NiSO 4 · 6H 2 O or SnSO 4, with good seizure It can be seen that sex can be obtained. However, as a kind of water-soluble metal salt, the seizure resistance is best when the CuSO 4 .5H 2 O of Example 1 is used. Furthermore, it can be seen that when the proportion of the water-soluble metal salt is increased as in Examples 3, 5, and 7, compared with Examples 1, 4, and 6, the time until seizure is extended. That is, it can be seen that the seizure resistance is improved by increasing the proportion of the water-soluble metal salt. Furthermore, according to Examples 1-7, even if the liquid temperature of a chemical conversion treatment solution is 65 degreeC, even if it is a case where it is 25 degreeC, it turns out that there exists the same effect. Moreover, it turns out that the same effect is produced even when nitric acid is used instead of sulfuric acid as an etching solution as in Example 2.

(4)その他
上記実施例においては、塗装工程において固体潤滑剤表面層のみを形成するようにしたがこれに限られるものではない。例えば、上述したように、アルミニウム系基材の表面側に上述した樹脂中間層を形成し、その表面側に固体潤滑剤表面層を形成するようにしてもよい。この場合には、上記実施例の場合よりもさらに耐焼付性が向上することになる。
(4) Others In the above embodiment, only the solid lubricant surface layer is formed in the coating process, but the present invention is not limited to this. For example, as described above, the resin intermediate layer described above may be formed on the surface side of the aluminum-based substrate, and the solid lubricant surface layer may be formed on the surface side. In this case, the seizure resistance is further improved as compared with the case of the above embodiment.

斜板式圧縮機の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a swash plate type compressor. 実施例及び比較例の塗装方法により生成される斜板8の摺接面8aを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the sliding contact surface 8a of the swash plate 8 produced | generated by the coating method of an Example and a comparative example. 斜板8の焼付き時間測定試験を説明する図である。It is a figure explaining the burning time measurement test of the swash plate. 焼付き時間測定試験における実施例1〜7及び比較例1〜8毎の焼付きまでの時間を示す図である。It is a figure which shows the time until seizure for each of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 in the seizure time measurement test.

符号の説明Explanation of symbols

1:駆動軸、 2:シリンダブロック、 3:フロントハウジング、 4:斜板室、 5:ボア、 6:ピストン、 7:ロータ、 8:斜板、 8a:摺接面、 9:シュー 1: Drive shaft 2: Cylinder block 3: Front housing 4: Swash plate chamber 5: Bore 6: Piston 7: Rotor 8: Swash plate 8a: Sliding contact surface 9: Shoe

Claims (14)

アルミニウム基材又はアルミニウム合金基材からなるアルミニウム系基材の表面を化成処理する化成処理工程と、
前記化成処理された前記アルミニウム系基材の表面に樹脂膜を塗装する塗装工程と、
からなるアルミニウム系基材の塗装方法において、
前記化成処理は、前記アルミニウム系基材をエッチング液及び水溶性金属塩を含む化成処理溶液に浸漬することを特徴とするアルミニウム系基材の塗装方法。
A chemical conversion treatment step for chemical conversion treatment of the surface of an aluminum-based substrate comprising an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate;
A painting step of painting a resin film on the surface of the aluminum base material subjected to the chemical conversion treatment;
In the coating method of an aluminum-based substrate comprising:
The chemical conversion treatment is performed by immersing the aluminum base material in a chemical conversion treatment solution containing an etching solution and a water-soluble metal salt.
前記化成処理は、前記エッチング液により前記アルミニウム系基材の表面に粗面化処理を施すとほぼ同時に前記水溶性金属塩を組成する金属が前記アルミニウム系基材の表面に金属皮膜を形成する請求項1記載のアルミニウム系基材の塗装方法。   In the chemical conversion treatment, the metal constituting the water-soluble metal salt forms a metal film on the surface of the aluminum base material substantially simultaneously with the roughening treatment on the surface of the aluminum base material by the etching solution. Item 2. A method for coating an aluminum-based substrate according to Item 1. 前記水溶性金属塩は、硫酸塩、硝酸塩から選択された何れかからなる請求項1及び2の何れか一項に記載のアルミニウム系基材の塗装方法。   The method for coating an aluminum-based substrate according to any one of claims 1 and 2, wherein the water-soluble metal salt is any one selected from sulfates and nitrates. 前記水溶性金属塩を組成する金属は、銅、すず、ニッケル、銀から選択された何れかからなる請求項1〜3の何れか一項に記載のアルミニウム系基材の塗装方法。   The metal which comprises the said water-soluble metal salt consists of any one selected from copper, tin, nickel, and silver, The coating method of the aluminum-type base material as described in any one of Claims 1-3. 前記化成処理溶液は、1wt%以上で溶解可能な質量以下の前記水溶性金属塩を含む請求項1及び2の何れか一項に記載のアルミニウム系基材の塗装方法。   The said chemical conversion treatment solution is a coating method of the aluminum-type base material as described in any one of Claim 1 and 2 containing the said water-soluble metal salt below the mass which can be melt | dissolved by 1 wt% or more. 前記化成処理は、前記アルミニウム系基材を前記化成処理溶液に30秒〜15分間浸漬する請求項1、2及び5の何れか一項に記載のアルミニウム系基材の塗装方法。   The said chemical conversion treatment is the coating method of the aluminum type base material as described in any one of Claims 1, 2, and 5 which immerses the said aluminum type base material in the said chemical conversion treatment solution for 30 seconds-15 minutes. 前記化成処理溶液は、15℃以上の液温である請求項1、2、5及び6の何れか一項に記載のアルミニウム系基材の塗装方法。   The said chemical conversion treatment solution is a liquid temperature of 15 degreeC or more, The coating method of the aluminum-type base material as described in any one of Claims 1, 2, 5, and 6. 前記エッチング液は、硫酸及び硝酸の何れか一方と過酸化水素水とを含む請求項1記載のアルミニウム系基材の塗装方法。   The method for coating an aluminum-based substrate according to claim 1, wherein the etching solution contains one of sulfuric acid and nitric acid and a hydrogen peroxide solution. 前記化成処理溶液は、前記エッチング液を構成する硫酸及び硝酸の何れか一方と過酸化水素水とがそれぞれ10〜60wt%の範囲である請求項8記載のアルミニウム系基材の塗装方法。   9. The method for coating an aluminum-based substrate according to claim 8, wherein the chemical conversion treatment solution contains 10 to 60 wt% of either sulfuric acid or nitric acid constituting the etching solution and hydrogen peroxide. 前記樹脂膜は、前記アルミニウム系基材の表面側に固体潤滑剤及び耐熱性樹脂を混合した混合剤からなる固体潤滑剤表面層である請求項1〜9の何れか一項に記載のアルミニウム系基材の塗装方法。   10. The aluminum system according to claim 1, wherein the resin film is a solid lubricant surface layer made of a mixture obtained by mixing a solid lubricant and a heat-resistant resin on the surface side of the aluminum-based substrate. Substrate coating method. 前記樹脂膜は、
前記アルミニウム系基材の表面側に中間層用耐熱性樹脂からなる樹脂中間層と、
前記樹脂中間層の表面側に固体潤滑剤及び表面層用耐熱性樹脂を混合した混合剤からなる固体潤滑剤表面層と、
からなる請求項1〜9の何れか一項に記載のアルミニウム系基材の塗装方法。
The resin film is
A resin intermediate layer comprising a heat-resistant resin for an intermediate layer on the surface side of the aluminum-based substrate;
A solid lubricant surface layer composed of a mixture of a solid lubricant and a heat-resistant resin for the surface layer mixed on the surface side of the resin intermediate layer;
The coating method of the aluminum-type base material as described in any one of Claims 1-9 which consists of.
請求項1〜11の何れか一項に記載のアルミニウム系基材の塗装方法により生成されたことを特徴とするアルミニウム系基材塗装物。   An aluminum-based substrate coated product produced by the aluminum-based substrate coating method according to any one of claims 1 to 11. 前記アルミニウム系基材塗装物は、摺動部材である請求項12記載のアルミニウム系基材塗装物。   The aluminum-based substrate coated product according to claim 12, wherein the aluminum-based substrate coated product is a sliding member. 前記アルミニウム系基材塗装物は、斜板式圧縮機の斜板、圧縮機のシュー、圧縮機の駆動軸を支持するすべり軸受、ピストン式圧縮機のピストン、ピストン式圧縮機の駆動軸に一体的に軸支されると共に前記駆動軸を前記ピストン式圧縮機のハウジングに回転可能に枢支され前記駆動軸と同期回転することで圧縮室と吸入圧力領域との間のガス通路を開閉可能とするロータリバルブのうち少なくとも何れかである請求項13記載のアルミニウム系基材塗装物。   The aluminum-based base material is integrated with the swash plate of the swash plate compressor, the shoe of the compressor, the slide bearing that supports the drive shaft of the compressor, the piston of the piston compressor, and the drive shaft of the piston compressor. The drive shaft is pivotally supported by the housing of the piston compressor and is rotated in synchronization with the drive shaft so that the gas passage between the compression chamber and the suction pressure region can be opened and closed. The aluminum-based substrate coated product according to claim 13, which is at least one of rotary valves.
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