JPH07246679A - Resin coated aluminum-containing metal composite material excellent in conductivity and production thereof - Google Patents

Resin coated aluminum-containing metal composite material excellent in conductivity and production thereof

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JPH07246679A
JPH07246679A JP30762794A JP30762794A JPH07246679A JP H07246679 A JPH07246679 A JP H07246679A JP 30762794 A JP30762794 A JP 30762794A JP 30762794 A JP30762794 A JP 30762794A JP H07246679 A JPH07246679 A JP H07246679A
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Japan
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resin
metal
conductivity
composite material
aluminum
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JP30762794A
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Japanese (ja)
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Ryoji Morita
良治 森田
Jun Kawaguchi
純 川口
Yasuhiro Kinoshita
康弘 木下
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Nihon Parkerizing Co Ltd
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Nihon Parkerizing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To produce a resin coated aluminum-containing metal composite material excellent in both capacities of high-order conductivity and corrosion resistance by forming an intermediate layer having fine metal particles present therein on the surface of a substrate composed of an aluminum-containing metal material and coating the same with a resin surface layer. CONSTITUTION:An intermediate layer containing fine metal particles with a particle size of 0.1-10mum in particle distribution density of 10<3>-10<7>/mm<2> is formed on the surface of an aluminum-containing metal material and coated with a resin surface layer with a thickness of 0.2-10mm. As the state of fine metal particles in the intermediate layer at the time of the coating with the resin surface layer with a thickness of 0.2-10mum, it is necessary that the particle size of the fine metal particles is 0.1-10mum and the particle distribution density thereof is 10<3>-10<7>/mm<2>. By this intermediate layer, the obtained resin coated composite material shows excellent conductivity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、導電性に優れた樹脂被
覆アルミニウム含有金属複合材料、およびその製造方法
に関するものである。更に詳しく述べるならば、本発明
は、導電性、帯電防止性、溶接性、電磁波シールド性、
接着性および耐食性にすぐれた樹脂被覆アルミニウム含
有金属複合材料、およびその製造方法に関するものであ
る。本発明において、アルミニウム含有金属とは、アル
ミニウム、およびアルミニウム含有合金を包含する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-coated aluminum-containing metal composite material having excellent conductivity and a method for producing the same. More specifically, the present invention provides the conductivity, antistatic property, weldability, electromagnetic wave shielding property,
The present invention relates to a resin-coated aluminum-containing metal composite material having excellent adhesion and corrosion resistance, and a method for producing the same. In the present invention, the aluminum-containing metal includes aluminum and aluminum-containing alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、樹脂被覆されたアルミニウム含有
金属複合材料は、耐食性が非常に優れ、かつ軽量である
ため多くの分野において利用されている。しかし、この
樹脂被覆アルミニウム含有金属複合材料は、樹脂被覆を
されていない金属材料と比較して導電性が劣り、かつ亜
鉛めっき鋼板に比較して溶接性が著しく劣るために、例
えば家電、自動車、建材等の加工組立産業においてはあ
まり使われていない。そこで導電性を改善するために、
特開平3−270932公報、特開平1−130762
公報等にいくつかの技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, resin-coated aluminum-containing metal composite materials have been used in many fields because of their excellent corrosion resistance and light weight. However, this resin-coated aluminum-containing metal composite material is inferior in conductivity as compared with a metal material not resin-coated, and because the weldability is significantly inferior to a galvanized steel sheet, for example, home appliances, automobiles, It is rarely used in the processing and assembly industries such as building materials. So to improve conductivity,
JP-A-3-270932, JP-A-1-130762
Several technologies are disclosed in the gazette and the like.

【0003】特開平3−270932公報には、樹脂皮
膜の導電性を向上させる手段が開示されている。この手
段は、樹脂皮膜に、亜鉛、ニッケル等の金属粉末または
カーボンブラック等の導電材を分散含有させるものであ
る。しかし、この手段では、十分な導電効果を得るため
には、樹脂皮膜中に導電材を20〜50%程度というか
なり大きな含有率で含有させる必要がある。また、この
ように多量の導電材を含有させた場合、得られる樹脂皮
膜の外観が特定色に着色するという問題点を有してい
る。さらに、顔料成分に相当する導電材の配合は、樹脂
特性を低下させ、このため樹脂皮膜の耐食性能等も劣化
する。さらに導電材の必要配合量が多くしかも、導電材
の多くは単価の高いものであるために製品のコストが高
くなるという問題もある。このため、従来の導電性樹脂
被覆アルミニウム含有金属複合材料は、汎用性があると
は言えないものであった。別の手法として、特定の化合
物でドープされたポリアセチレン樹脂やポリピロール樹
脂のような導電性樹脂を樹脂皮膜の形成成分に利用する
ことにより、導電性を向上させることが提案されてい
る。しかし、このような導電性樹脂を汎用の工業製品に
適用することは、導電性樹脂の経時安定性に対する信頼
性が低く、かつコストが上昇するため現状では実用的と
は言えない。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-270932 discloses a means for improving the conductivity of a resin film. By this means, metal powder such as zinc and nickel or a conductive material such as carbon black is dispersed and contained in the resin film. However, in this means, in order to obtain a sufficient conductive effect, it is necessary to contain the conductive material in the resin film at a considerably large content rate of about 20 to 50%. Further, when such a large amount of conductive material is contained, there is a problem that the appearance of the obtained resin film is colored in a specific color. Further, the compounding of the conductive material corresponding to the pigment component deteriorates the resin characteristics, and therefore the corrosion resistance and the like of the resin film also deteriorates. Further, there is a problem that the required amount of the conductive material is large and many of the conductive materials are high in unit price, so that the cost of the product becomes high. Therefore, the conventional conductive resin-coated aluminum-containing metal composite material cannot be said to be versatile. As another method, it has been proposed to improve conductivity by using a conductive resin such as polyacetylene resin or polypyrrole resin doped with a specific compound as a component for forming a resin film. However, it is not practical to apply such a conductive resin to general-purpose industrial products because the reliability of the conductive resin over time is low and the cost increases.

【0004】特開平1−130762公報には、亜鉛め
っき鋼材に、有機樹脂エマルジョンを静電霧化法により
形成したエマルジョン粒子を分散塗布することにより、
樹脂皮膜の導電性を向上させる技術が開示されている。
この技術は、基体上に樹脂皮膜を不連続に形成させるこ
とにより、抵抗値の高い樹脂皮膜部分を薄くし、又は不
存在にすることができるため、樹脂皮膜全体としては通
電しやすくなり、導電性が向上するものである。しか
し、この技術を利用しても、樹脂被覆をしないアルミニ
ウム含有金属材料と同等又はそれ以上の導電性を得るこ
とはできない。また、この技術によって得られる樹脂被
覆材において、樹脂皮膜層による基体表面の被覆率が低
下しているため、耐食性が低下する。この耐食性を向上
させるために、樹脂皮膜量を増加させると表面被覆率が
向上するが、しかし導電性は低下する。上記のように、
従来既手の手段では、高度の導電性と耐食性との両方に
おいて優れた樹脂被覆アルミニウム含有金属複合材料を
得ることに未だ成功していない。
In Japanese Patent Laid-Open No. 1-130762, an emulsion particle formed by electrostatic atomization of an organic resin emulsion is dispersed and applied to a galvanized steel material.
A technique for improving the conductivity of the resin film is disclosed.
In this technique, a resin film having a high resistance value can be thinned or made nonexistent by forming a resin film discontinuously on a substrate, so that the entire resin film can be easily energized and the conductivity can be reduced. It improves the sex. However, even if this technique is used, it is not possible to obtain conductivity equal to or higher than that of the aluminum-containing metal material without resin coating. Further, in the resin coating material obtained by this technique, the coverage of the substrate surface with the resin coating layer is reduced, so that the corrosion resistance is reduced. If the amount of the resin film is increased to improve the corrosion resistance, the surface coverage is improved, but the conductivity is decreased. as mentioned above,
Conventionally, it has not been possible to obtain a resin-coated aluminum-containing metal composite material excellent in both high conductivity and corrosion resistance by the conventional means.

【0005】通常、樹脂皮膜は、アクリル樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリエステル樹脂またはポリウレタン樹脂等の
ベース樹脂に、所望の機能に応じて顔料等の添加物を含
有させた組成を有している。これらのベース樹脂を皮膜
化して得られたフィルムにおいて、ベース樹脂は高分子
化されている。この高分子化した樹脂は、多くの場合、
体積固有抵抗が1012〜1015Ω・cm程度の絶縁体に属
する。これに導電性を付与する手段として、大きく分け
て2つの方法が行われている。その1つは、Ag粉、N
i粉やカーボン粉などのような導電性フィラーを樹脂皮
膜中に分散させて複合化するものである。他の1つは、
樹脂皮膜中に界面活性剤を添加したり又は親水性基をポ
リマー鎖中に導入する方法である。また、ポリアセチレ
ンやTCNQ−TTF錯体などのような導電性高分子材
料は、現在のところ工業的な用途で評価できる段階にな
い。しかし、上述の手段により体積固有抵抗で10-2
105 Ω・cmの導電性を付与した塗料が、導電性塗料と
いう名称で市販されている。
Usually, the resin film has a composition in which an additive such as a pigment is added to a base resin such as an acrylic resin, an epoxy resin, a polyester resin or a polyurethane resin according to a desired function. In the film obtained by film-forming these base resins, the base resin is polymerized. This polymerized resin is often
It belongs to an insulator having a volume resistivity of about 10 12 to 10 15 Ω · cm. As a means for imparting conductivity to this, there are roughly two methods. One of them is Ag powder, N
A conductive filler such as i powder or carbon powder is dispersed in the resin film to form a composite. The other one is
In this method, a surfactant is added to the resin film or a hydrophilic group is introduced into the polymer chain. In addition, conductive polymer materials such as polyacetylene and TCNQ-TTF complex are not at the stage of being evaluated in industrial applications at present. However, the volume resistivity of 10 -2 ~
A paint having conductivity of 10 5 Ω · cm is commercially available under the name of conductive paint.

【0006】導電性塗料は、前述の通り本来の樹脂皮膜
の組成を変更したものである。しかし、導電性を向上さ
せる代わりに種々の機能を低下させる結果を招いてい
る。フィラー成分を添加した場合には、本来の機械的フ
ィルム特性を大幅に低下させ、このため、この導電性塗
料により金属表面を被覆した場合、その耐食性能、密着
性能および加工性能が不十分になる。さらに、多くの場
合、樹脂皮膜が特定色に着色するために、意匠性の観点
で外観色調が限定されるという不都合を生じている。界
面活性剤を添加したり親水性基をポリマー鎖中に導入し
た導電性塗料では、得られる樹脂皮膜の親水性が強くな
るため、これで金属表面を被覆した場合に耐食性能およ
び密着性能が低下する。さらに、導電性も、体積固有抵
抗で108〜1012Ω・cm程度であるため、大幅に導電
性を向上させているとは言えない。
The conductive paint is a composition in which the original resin film is modified as described above. However, instead of improving the conductivity, various functions are deteriorated. When a filler component is added, the original mechanical film properties are significantly reduced, and therefore, when a metal surface is coated with this conductive paint, its corrosion resistance, adhesion performance and processing performance become insufficient. . Further, in many cases, since the resin film is colored in a specific color, the appearance color tone is limited from the viewpoint of designability, which is a disadvantage. With conductive paints that add a surfactant or introduce hydrophilic groups into the polymer chain, the hydrophilicity of the resulting resin film becomes stronger, and this reduces the corrosion resistance and adhesion performance when coating a metal surface. To do. Further, the conductivity also has a volume resistivity of about 10 8 to 10 12 Ω · cm, so it cannot be said that the conductivity is significantly improved.

【0007】アルミニウム含有金属材料に、全く表面処
理を施すことなく直接に高絶縁性樹脂皮膜を被覆した場
合、得られる複合材料の導電性は著しく低下する。一般
には、耐食性および密着性を向上させる目的で、金属材
料に対し何らかの表面処理が行われている。このような
表面処理の種類としては、リン酸クロメートまたはクロ
ミッククロメート等の反応型または塗布型で処理液を用
いて金属材料表面上に非晶質クロメート皮膜を形成する
処理、リン酸亜鉛等の結晶性皮膜を形成する処理、およ
び陽極電解方法により金属材料表面上にアルマイト酸化
皮膜を形成する処理等があげられる。このような皮膜を
被覆した後に、高絶縁性樹脂皮膜を被覆した場合、表面
処理の種類によって程度に差はあるが、全く表面処理を
しない場合と同様に導電性は大きく低下してしまう。上
述から明らかなように、表面処理によって樹脂被覆アル
ミニウム含有金属材料の導電性を顕著に向上させ得るよ
うな技術は未だ見出されていないと云うことができる。
When the aluminum-containing metal material is directly coated with the highly insulating resin film without any surface treatment, the conductivity of the obtained composite material is significantly lowered. In general, some kind of surface treatment is performed on a metal material for the purpose of improving corrosion resistance and adhesion. Examples of such a surface treatment include a reaction type treatment such as a chromate phosphate or a chromic chromate or a coating type treatment for forming an amorphous chromate film on the surface of a metal material, a crystal such as zinc phosphate. Examples of the treatment include a treatment for forming a conductive coating and a treatment for forming an alumite oxide coating on the surface of a metal material by an anodic electrolysis method. When a high-insulating resin film is coated after coating such a film, the conductivity is greatly reduced as in the case where no surface treatment is performed, although the degree varies depending on the type of surface treatment. As is clear from the above, it can be said that no technique has been found that can significantly improve the conductivity of the resin-coated aluminum-containing metal material by surface treatment.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、樹脂被覆さ
れたアルミニウム含有金属複合材料の導電性を改善し、
高度の電導性と耐食性の両性能において優れた樹脂被覆
アルミニウム含有金属複合材料、およびその製造方法を
提供しようとするものである。
The present invention improves the electrical conductivity of resin-coated aluminum-containing metal composites,
An object of the present invention is to provide a resin-coated aluminum-containing metal composite material excellent in both high conductivity and corrosion resistance, and a method for producing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するための手段について、鋭意研究を重ねた結
果、アルミニウム含有金属材料を被覆する樹脂皮膜に導
電性物質を添加することなく、本来の高絶縁性樹脂皮膜
の特性、例えばすぐれた耐食性、および接着(密着性)
を有効に保持したままで、導電性を向上させる手段を新
に見いだして本発明を成すに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies on the means for solving the above problems, and as a result, without adding a conductive substance to a resin film coating an aluminum-containing metal material. , The characteristics of the original highly insulating resin film, such as excellent corrosion resistance and adhesion (adhesion)
The present invention has been accomplished by newly finding a means for improving conductivity while effectively retaining the above.

【0010】本発明に係る導電性に優れた樹脂被覆アル
ミニウム含有金属複合材料は、アルミニウム含有金属か
らなる基体と、前記基体の表面上を被覆し、かつ0.1
〜10μmの粒径の導電性金属微粒子が103 〜107
個/mm2 の分布密度で分散含有されている中間層と、前
記中間層を被覆し、かつ0.2〜10μmの厚さを有す
る樹脂表面層と、を有することを特徴とするものであ
る。
The resin-coated aluminum-containing metal composite material having excellent conductivity according to the present invention coats the base made of an aluminum-containing metal and the surface of the base with 0.1.
Conductive metal fine particles having a particle size of 10 μm are 10 3 to 10 7
An intermediate layer dispersedly contained at a distribution density of pcs / mm 2 , and a resin surface layer which covers the intermediate layer and has a thickness of 0.2 to 10 μm. .

【0011】本発明の複合材料において、前記導電性金
属微粒子は、クロム、鉄、銅、コバルト、ニッケル、亜
鉛、錫、金、銀およびこれらの2種以上の合金から選ば
れた1員からなるものであることが好ましい。
In the composite material of the present invention, the conductive metal fine particles are composed of one member selected from chromium, iron, copper, cobalt, nickel, zinc, tin, gold, silver and alloys of two or more of these. It is preferably one.

【0012】本発明の複合材料において、前記中間層中
の導電性金属微粒子の含有量は、5〜500mg/m2
あることが好ましい。
In the composite material of the present invention, the content of the conductive metal fine particles in the intermediate layer is preferably 5 to 500 mg / m 2 .

【0013】本発明の複合材料において、前記樹脂表面
層は潤滑性樹脂を含有するものであることが好ましい。
In the composite material of the present invention, the resin surface layer preferably contains a lubricating resin.

【0014】本発明の導電性に優れた樹脂被覆アルミニ
ウム含有金属複合材料の製造方法は、アルミニウム含有
金属材料の表面上に、陰極電解法、又は無電解法によ
り、0.1〜10μmの粒径を有する導電性金属微粒子
を、103 〜107 個/mm2 の分布密度で沈着被覆させ
て中間層を形成し、この中間層上を、樹脂により被覆し
て、0.2〜10μmの厚さを有する樹脂表面層を形成
する、ことを特徴とするものである。
The method for producing a resin-coated aluminum-containing metal composite material having excellent conductivity according to the present invention has a particle size of 0.1 to 10 μm on the surface of an aluminum-containing metal material by a cathodic electrolysis method or an electroless method. Conductive metal fine particles having a density of 10 3 to 10 7 / mm 2 are deposited and coated to form an intermediate layer, and the intermediate layer is coated with a resin to have a thickness of 0.2 to 10 μm. A resin surface layer having a thickness is formed.

【0015】[0015]

【作用】下記に、本発明の構成を詳細に説明する。本発
明者らが見い出した表面処理手段において、アルミニウ
ム含有金属材料の表面に、直径が0.1〜10μm、粒
子分布密度が103 〜107 個/mm2 の金属微粒子を含
む中間層が形成される。この中間層形成方法には、特に
限定はない。しかし、陰極電解法によって表面に金属微
粒子を電析させる方法を採用すると、得られた中間層上
に高絶縁性樹脂皮膜を被覆させた場合、得られた複合材
料の電導性を特に向上させることができる。被覆される
基体材料の種類をアルミニウム材またはアルミニウム合
金材に限定する理由は、金属を電析させること、つまり
めっきを行った場合、電析された金属が微粒子状に分布
するという特性を有しているためである。この金属微粒
子の存在が、得られる樹脂被覆複合材料の導電性向上に
大きな寄与を示すのである。
The structure of the present invention will be described in detail below. In the surface treatment means found by the present inventors, an intermediate layer containing metal fine particles having a diameter of 0.1 to 10 μm and a particle distribution density of 10 3 to 10 7 particles / mm 2 is formed on the surface of an aluminum-containing metal material. To be done. The method for forming the intermediate layer is not particularly limited. However, when the method of electrodepositing metal fine particles on the surface by the cathodic electrolysis method is adopted, when the highly insulating resin film is coated on the obtained intermediate layer, the electrical conductivity of the obtained composite material is particularly improved. You can The reason why the type of substrate material to be coated is limited to aluminum materials or aluminum alloy materials is that the metal is electrodeposited, that is, when plating is performed, the electrodeposited metal is distributed in the form of fine particles. This is because The presence of the metal fine particles makes a great contribution to improving the conductivity of the obtained resin-coated composite material.

【0016】樹脂皮膜を0.2〜10μmの厚さで被覆
させたときの中間層中の金属微粒子の状態としては、直
径が0.1〜10μmで、かつ粒子分布密度が103
10 7 個/mm2 であることが必要であって、このような
中間層により、得られる樹脂被覆複合材料は優れた導電
性を示すのである。樹脂皮膜の厚さが0.2μm未満の
薄膜の場合、樹脂皮膜を被覆させた効果が小さく実用性
に乏しい。また中間層中の金属微粒子の直径が10μm
を超える大きさである場合、この微粒子の形状は塊状と
なり、脆い部分を含むものとなり、このため樹脂皮膜を
被覆させたときの密着性が低下する。さらに、金属微粒
子の直径が10μmを超える場合には、外観が着色する
ので意匠性の目的でクリヤーまたは白色系の樹脂皮膜を
被覆させるのには適当でない。また、金属微粒子が10
μmを超える粒径に成長すると、その結果、前述のよう
に塊状粒子を形成し、ついには隣接する粒子同志が接触
して連続膜を形成するようになる。このように、連続化
した金属膜により被覆されている表面に、さらに樹脂を
被覆すると、得られる複合材料は満足できる優れた導電
性を示さないのである。すなわち、本発明において中間
層中の金属微粒子は、実質的に互に離間分散して分布し
ていることが必要である。
Coating a resin film with a thickness of 0.2 to 10 μm
The state of the fine metal particles in the intermediate layer when
The diameter is 0.1 to 10 μm, and the particle distribution density is 103 ~
10 7 Pieces / mm2 Need to be like this
Due to the intermediate layer, the resulting resin-coated composite material has excellent electrical conductivity.
It shows sex. Resin film thickness less than 0.2 μm
In the case of a thin film, the effect of coating a resin film is small and practical
Poor. The diameter of the metal fine particles in the intermediate layer is 10 μm
If the size is more than
Therefore, the resin coating is included.
The adhesion when coated is reduced. In addition, fine metal particles
If the diameter of the child exceeds 10 μm, the appearance will be colored.
Therefore, a clear or white resin film is applied for the purpose of design.
Not suitable for coating. In addition, the metal fine particles are 10
When the grain size exceeds μm, the result is as described above.
Agglomerated particles are formed in the
Then, a continuous film is formed. In this way, serialization
A resin is further applied to the surface covered with the metal film
When coated, the resulting composite material has satisfactory and excellent conductivity.
It does not show sex. That is, in the present invention,
The fine metal particles in the layer are distributed substantially apart from each other.
It is necessary to have

【0017】金属微粒子径の下限は0.1μmである
が、粒径が0.1μm未満の粒子が混在してもそれら
が、粒径0.1〜10μmの金属微粒子を連続膜化させ
ない限り問題はない。このような粒子直径を有する金属
微粒子の、粒子分散密度が103〜107 個/mm2 であ
ることを必要とする理由は、下記の通りである。すなわ
ち、粒子分布密度が103 個/mm2 未満の場合、得られ
る複合材料に対する導電性向上効果が小さく適切でな
い。またそれが107 個/mm2 を超える場合、得られる
中間層は連続膜に近い被覆状態となり、このため、得ら
れる複合材料に対する導電性向上効果が不十分になる。
被覆される金属微粒子の分布密度の制御は、陰極電解方
法が用いられる場合には、電流密度を制御することによ
り可能である。つまり、金属粒子の初期析出核数の制御
が、被覆された金属微粒子の分布密度と非常に高い相関
性を有しているのである。所定の初期析出核数を決定す
る電流密度は、電解液の種類、液温度、流速等の処理条
件および被覆される基本材料の表面状態(酸化膜の存在
など)に応じて適宜に設定することができる。
The lower limit of the metal fine particle diameter is 0.1 μm, but even if particles having a particle diameter of less than 0.1 μm coexist, a problem occurs unless the metal fine particles having a particle diameter of 0.1 to 10 μm form a continuous film. There is no. The reason why the particle dispersion density of the metal fine particles having such a particle diameter is required to be 10 3 to 10 7 particles / mm 2 is as follows. That is, when the particle distribution density is less than 10 3 particles / mm 2, the effect of improving the conductivity of the obtained composite material is small and not suitable. Further, when it exceeds 10 7 pieces / mm 2 , the obtained intermediate layer is in a covering state close to a continuous film, and thus the effect of improving the conductivity of the obtained composite material is insufficient.
When the cathodic electrolysis method is used, the distribution density of the coated metal fine particles can be controlled by controlling the current density. That is, the control of the number of initial precipitation nuclei of the metal particles has a very high correlation with the distribution density of the coated metal particles. The current density that determines the prescribed number of initial precipitation nuclei should be set appropriately according to the processing conditions such as the type of electrolyte, solution temperature and flow rate, and the surface condition of the basic material to be coated (existence of oxide film, etc.). You can

【0018】本発明のアルミニウム含有金属材料基体を
被覆する中間層用微粒子の金属種は、クロム、鉄、銅、
コバルト、ニッケル、亜鉛、錫、金、銀等の金属、並び
にこれらの2種以上の合金等から選ぶことができるが、
特に種類は限定されない。さらにこの中間層上に樹脂を
被覆させたとき、得られる複合材料の導電性は、中間層
の金属の種類で若干の程度の差はあるが、金属を被覆さ
せないときに比較すると大幅に向上する。本発明で得ら
れる複合材料の導電性の程度は、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金の表面を全被覆しないときの数値より
も、むしろ小さい抵抗値を示すものであって、従来技術
の導電性塗料では到底得られなかった優れた導電性を得
ることができる。本発明の複合材料が、全く被覆しない
アルミニウム含有金属材料表面よりも優れた導電性を示
す理由は、被覆された金属微粒子が高絶縁性の頑固な酸
化膜の上に存在するのではなくて、導電性の優れた金属
素地上に直接に接触していることによると考えられる。
被覆される金属種としては、特にクロムが好ましい。す
なわち、クロムの微粒子を被覆させると、この中間層に
樹脂を被覆させて得られる複合材料の耐食性、密着性が
著しく向上する。
The metal species of the intermediate layer fine particles for coating the aluminum-containing metal material substrate of the present invention include chromium, iron, copper,
It can be selected from metals such as cobalt, nickel, zinc, tin, gold and silver, and alloys of two or more of these,
The type is not particularly limited. Further, when the resin is coated on the intermediate layer, the conductivity of the obtained composite material is greatly improved as compared with the case where the metal is not coated, although there is a slight difference in the kind of the metal of the intermediate layer. . The degree of conductivity of the composite material obtained by the present invention shows a resistance value which is rather smaller than the numerical value when the surface of aluminum or aluminum alloy is not completely covered, which is extremely low with the conductive paint of the prior art. It is possible to obtain excellent conductivity that was not achieved. The reason why the composite material of the present invention exhibits better conductivity than the aluminum-containing metal material surface which is not coated at all is that the coated metal fine particles are not present on the highly insulating stubborn oxide film, It is considered that it is due to the fact that it is in direct contact with the metal substrate having excellent conductivity.
Chromium is particularly preferable as the metal species to be coated. That is, when the chromium fine particles are coated, the corrosion resistance and adhesion of the composite material obtained by coating the intermediate layer with the resin are significantly improved.

【0019】アルミニウム含有金属材料の表面に金属微
粒子を被覆させる方法として、金属種がクロムの場合を
例示する。クロムの供給源としては特に限定はないが、
例えば6価のクロムイオンを用いる場合は、無水クロム
酸4〜300g/L、硫酸0.04〜3g/Lを含有
し、pH2.0以下の酸性水溶液、あるいは、これらにさ
らに金属錯フッ化物を添加した酸性水溶液を用いること
が好ましい。電解条件についても、特に限定はないが、
浴温を40〜60℃に管理し、電流密度0.5〜60A
/dm2 の条件下で沈着処理を行うことが好ましい。処
理時間は目標の金属微粒子の被覆状態によって適宜に設
定することができる。性能上から、好ましい全クロム付
着量は5〜500mg/m2 である、6価クロム浴を用い
た場合には、電流密度約1〜2A/dm2 、電解時間約
10〜120秒程度で陰極電解すれば、所定の被覆状態
でかつ所定のクロム付着量を得ることができる。
As a method for coating the surface of the aluminum-containing metal material with metal fine particles, the case where the metal species is chromium will be exemplified. The source of chromium is not particularly limited,
For example, when hexavalent chromium ions are used, an acidic aqueous solution containing chromic anhydride of 4 to 300 g / L and sulfuric acid of 0.04 to 3 g / L and having a pH of 2.0 or less, or a metal complex fluoride is further added thereto. It is preferable to use the added acidic aqueous solution. The electrolysis conditions are also not particularly limited,
The bath temperature is controlled at 40-60 ° C and the current density is 0.5-60A.
It is preferable to perform the deposition treatment under the condition of / dm 2 . The treatment time can be appropriately set depending on the target coating state of the metal fine particles. From the performance, the preferred total chromium coating weight is 5 to 500 mg / m 2, in the case of using a hexavalent chromium bath is a current density of about 1-2A / dm 2, a cathode in about 10 to 120 seconds electrolysis time By electrolysis, it is possible to obtain a predetermined amount of chromium with a predetermined coating state.

【0020】金属微粒子による中間層形成方法として
は、前述のように陰極電解方法が制御が最も簡易かつ確
実であるため好ましい。しかし、この方法のみに限定さ
れるものではない。例えば、基体金属より貴な金属イオ
ンを含有する無電解めっき溶液を用いて、アルミニウム
と目的金属との置換析出による金属微粒子析出・沈着も
可能である。この方法により置換析出させた金属微粒子
の粒径は0.5μm以下であることが好ましい。この場
合、金属微粒子の粒径が0.5μmより大きくなるとミ
クロセルによる核数の増加が優先されて、ついには、形
成される金属微粒子は小粒径で、しかも107 個/mm2
を超える分布密度となってしまうことがある。しかし、
初期析出核を得るための置換析出液に、いわゆる化学め
っき液のように還元剤を併用させた液で析出をさせる
と、電解析出の場合と同様に、所望の金属微粒子からな
る中間層を形成することが可能になる。もちろん、化学
めっきに先だって、パラジウム等の還元触媒微粒子を置
換析出させても同様の効果が得られる。
As a method for forming an intermediate layer using metal fine particles, the cathodic electrolysis method is preferable because it is the easiest and surest control, as described above. However, the method is not limited to this method. For example, it is possible to deposit / deposit metal fine particles by substitution deposition of aluminum and a target metal by using an electroless plating solution containing a metal ion that is more noble than the base metal. The particle size of the metal fine particles deposited by substitution by this method is preferably 0.5 μm or less. In this case, when the particle size of the metal fine particles is larger than 0.5 μm, the increase in the number of nuclei by the microcell is prioritized, and finally, the metal fine particles to be formed have a small particle size and 10 7 particles / mm 2
The distribution density may exceed. But,
When the substitution deposition solution for obtaining the initial deposition nuclei is deposited with a solution in which a reducing agent is used in combination, such as a so-called chemical plating solution, an intermediate layer composed of desired metal fine particles is formed as in the case of electrolytic deposition. Can be formed. Of course, similar effects can be obtained by substituting and depositing fine particles of a reducing catalyst such as palladium prior to chemical plating.

【0021】微粒子状に金属を被覆させる金属材料基体
の種類を、アルミニウム材またはアルミニウム合金材と
する理由はつぎの通りである。すなわち、アルミニウム
含有金属材料の表面の頑固な酸化物皮膜、またはアルミ
ニウム合金においては、添加金属であるシリコン、又は
マグネシウム等の表面偏析物が存在すること、あるいは
アルミニウムとめっき金属の境界接合の適合性が悪いこ
とである。前者の酸化物皮膜または表面偏析物の存在に
より、アルミニウム含有金属材料表面は、電気化学的に
きわめて不均一なものとなる。事実、表面処理を全く施
していないアルミニウム合金の表面、並びに冷延鋼板お
よび電気亜鉛めっき鋼板の表面の自然電位分布を、10
-3NaCl中にて走査振動電極法を用いて測定すると、
アルミニウム合金材の表面では、場所により電位分布が
極めて不均一である、ことが認められる。
The reason why the metal material substrate coated with the metal in the form of fine particles is an aluminum material or an aluminum alloy material is as follows. That is, in a stubborn oxide film on the surface of an aluminum-containing metal material, or in an aluminum alloy, the presence of surface segregated substances such as silicon or magnesium, which is an additive metal, or compatibility of the boundary bonding between aluminum and plated metal Is a bad thing. The presence of the former oxide film or surface segregation makes the surface of the aluminum-containing metal material electrochemically non-uniform. In fact, the self-potential distribution of the surface of the aluminum alloy which has not been subjected to any surface treatment and the surface of the cold rolled steel sheet and the electrogalvanized steel sheet is 10
-3 When measured using the scanning oscillating electrode method in NaCl,
On the surface of the aluminum alloy material, it is recognized that the electric potential distribution is extremely uneven depending on the place.

【0022】すなわち、アルミニウム含有金属表面に陰
極電解めっきを施すと、表面電位の不均一さに応じて金
属の初期析出が選択的に起こり、この析出物が核となっ
て微粒子状に成長すると考えられる。アルミニウム含有
金属表面の酸化膜は、電気抵抗が特に高いために、析出
核数が初期に生成した数以上に増加せずに、通常電流は
選択的に電気抵抗の非常に小さい初期析出核の成長にの
み費やされると考えられる。冷延鋼板および電気亜鉛め
っき鋼板の場合は、初期析出核の成長と共にさらに新た
な析出核の増加がみられて被覆面積が増大し、ついには
連続膜となるのである。この基体金属表面特性の差異
が、本発明に従って、金属微粒子を被覆させるのに好適
な基体をアルミニウム材およびアルミニウム合金材に特
定する理由である。
That is, it is considered that when cathodic electrolytic plating is applied to the surface of an aluminum-containing metal, the initial precipitation of the metal occurs selectively depending on the nonuniformity of the surface potential, and this precipitate serves as a nucleus to grow into fine particles. To be Since the oxide film on the surface of aluminum-containing metal has a particularly high electrical resistance, the number of precipitation nuclei does not increase beyond the number that was initially generated, and the normal current selectively grows the initial precipitation nuclei with a very low electrical resistance. Thought to be spent only on. In the case of cold-rolled steel sheets and electrogalvanized steel sheets, the growth of initial precipitation nuclei causes an increase in new precipitation nuclei, the coating area increases, and finally a continuous film is formed. This difference in the substrate metal surface characteristics is the reason why aluminum and aluminum alloy materials are suitable as the substrates for coating the metal fine particles according to the present invention.

【0023】被覆される金属の表面には、金属微粒子の
ほかに被覆条件によっては金属の酸化物及び水酸化物の
形態で存在する場合がある。表面処理液中の金属イオン
が陰極電解で析出する際に、電位的に金属状態まで十分
に還元されない場合、金属微粒子として成長せずに金属
の酸化物及び水酸化物の層が形成される。この層は、そ
の上に樹脂皮膜を被覆させたとき、その耐食性および密
着性を向上させる。しかし、この層は、一般に絶縁性が
高いため、得られる複合材料の導電性を低下させる要因
となる。また、この被覆量が多いときには着色するの
で、高導電性で外観色が制限される用途では、できるだ
け金属の酸化物及び水酸化物の層の形成を少なくするこ
とが好ましい。
On the surface of the metal to be coated, in addition to the fine metal particles, depending on the coating conditions, they may be present in the form of metal oxides and hydroxides. When metal ions in the surface treatment solution are deposited by cathodic electrolysis and are not sufficiently reduced to a metal state in terms of potential, a layer of metal oxide and hydroxide is formed without growing as metal fine particles. This layer improves its corrosion resistance and adhesion when a resin film is coated on it. However, since this layer generally has high insulating properties, it becomes a factor that reduces the conductivity of the obtained composite material. Further, since the coloring occurs when the coating amount is large, it is preferable to reduce the formation of metal oxide and hydroxide layers as much as possible in applications where the conductivity is high and the appearance color is limited.

【0024】金属微粒子が酸化されやすい金属種である
場合、析出した金属微粒子の最表面に金属の酸化物及び
水酸化物層が形成されることがある。また金属微粒子を
析出させる浴が基体表面と化成反応をする場合、被覆さ
れる基体表面に金属の酸化物及び水酸化物層が形成され
ることがある。さらに金属種がクロムである場合、被覆
される基体だけでなく析出した金属微粒子の最表面にも
金属の酸化物及び水酸化物が形成されることがある。本
発明の場合、金属微粒子の金属量と酸化物及び水酸化物
の層に含まれる金属量とを規定することは、分析手法上
困難である。本発明では、外観上観察される金属微粒子
の存在状態を限定して、さらに全金属付着層を限定する
ことにより総合性能をコントロールすることができる。
金属粒子を有する被覆層の全金属換算付着量を5〜50
0mg/m2 にコントロールすると、その上に樹脂を被覆
させたとき、得られる複合材料の電導性、耐食性、密着
性等の性能のバランスが優れている。それが5mg/m2
未満の場合、得られる複合材料の導電性、耐食性、密着
性が不十分になることがある。またそれが、500mg/
2 を超える場合、得られる複合材料の導電性、および
密着性が不十分になることがある。
When the metal fine particles are a metal species that is easily oxidized, a metal oxide and hydroxide layer may be formed on the outermost surface of the deposited metal fine particles. When the bath for depositing the metal fine particles undergoes a chemical conversion reaction with the surface of the substrate, a metal oxide and hydroxide layer may be formed on the surface of the substrate to be coated. Further, when the metal species is chromium, metal oxides and hydroxides may be formed not only on the substrate to be coated but also on the outermost surface of the deposited metal fine particles. In the case of the present invention, it is difficult to define the amount of metal in the metal fine particles and the amount of metal contained in the oxide and hydroxide layers in terms of the analytical method. In the present invention, the overall performance can be controlled by limiting the existence state of the metal fine particles observed in appearance and further limiting the total metal adhesion layer.
The coating amount of the coating layer having metal particles is 5 to 50 in terms of total metal.
When the amount is controlled to 0 mg / m 2 , when the resin is coated thereon, the resulting composite material has an excellent balance of properties such as electrical conductivity, corrosion resistance, and adhesion. That is 5 mg / m 2
If it is less than the above range, the resulting composite material may have insufficient conductivity, corrosion resistance, and adhesion. In addition, it is 500mg /
If more than m 2, the the conductive composite material obtained, and the adhesion becomes insufficient.

【0025】本発明で得られる金属微粒子含有中間層中
の上に、さらに被覆させる樹脂皮膜の種類には特に限定
はない。導電性向上だけを目的とするのならば、市販の
導電性塗料を用いて被覆することにより、特に優れた導
電性を有する複合材料を得ることもできる。しかし、ほ
とんどの場合、外観色調等の種々の機能・性能が要求さ
れるために、導電性を付与できない樹脂皮膜を被覆する
ことが多い。このように不導電性樹脂表面層を形成して
も、本発明の複合材料は、所望の導電性を有するもので
ある。
There is no particular limitation on the kind of the resin film to be further coated on the metal fine particle-containing intermediate layer obtained in the present invention. For the purpose of improving conductivity only, a commercially available conductive coating material may be used for coating to obtain a composite material having particularly excellent conductivity. However, in most cases, since various functions and performances such as appearance color tone are required, a resin film that cannot impart conductivity is often coated. Even if the non-conductive resin surface layer is formed as described above, the composite material of the present invention has desired conductivity.

【0026】樹脂表面層形成用樹脂の中で、高絶縁性で
かつ疎水性の潤滑性樹脂を用いると、特に本発明による
効果が大きい。潤滑性樹脂皮膜は、一般にベース樹脂と
疎水性の潤滑添加物で構成されている。潤滑添加物の種
類としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)、ポリエチレンワックスなどによって代表される
が、これらは極性が小さく、高絶縁性の有機物である。
この高絶縁性の物質を含有する潤滑性樹脂皮膜は、樹脂
皮膜の中でも特に導電性が低い。また、公知の導電性添
加物を潤滑性樹脂皮膜に配合すれば、潤滑性を低下させ
るので、これらを配合することは好ましくない。このた
め、従来技術においては何等かの方法で潤滑性樹脂皮膜
を被覆させたときに得られる複合材料の導電性を向上さ
せることが求められていた。本発明の金属微粒子含有中
間層を形成させることにより、樹脂表面層の潤滑性を低
下させずに十分な導電性を得ることができる。適切な粒
径と分布密度とを有する金属微粒子含有中間層を被覆さ
せたときには、その上の樹脂表面層の潤滑性が向上する
場合もある。このように金属微粒子中間層を形成するこ
とにより樹脂表面層の潤滑性が低下しないか、若しくは
向上する理由は、金属微粒子が、凝着防止、或はころが
り摩擦防止の機能を付与しているためと考えられる。本
発明の樹脂表面層形成に用いられる樹脂は、上記潤滑性
樹脂の他に、耐指絞性樹脂、防汚性樹脂、高防錆性樹
脂、プライマー用樹脂、耐レトルト用樹脂、導電性樹
脂、などの耐食性樹脂から適宜に選択することができ
る。
Among the resins for forming the resin surface layer, the use of a highly insulating and hydrophobic lubricating resin is particularly effective for the present invention. The lubricating resin film is generally composed of a base resin and a hydrophobic lubricating additive. The lubricant additives are typified by PTFE (polytetrafluoroethylene), polyethylene wax and the like, which are organic substances having a small polarity and a high insulating property.
The lubricating resin film containing this highly insulating substance has particularly low conductivity among the resin films. In addition, if a known conductive additive is added to the lubricating resin film, the lubricity is reduced, so it is not preferable to add these. Therefore, in the prior art, it has been required to improve the conductivity of the composite material obtained by coating the lubricating resin film with some method. By forming the metal fine particle-containing intermediate layer of the present invention, sufficient conductivity can be obtained without lowering the lubricity of the resin surface layer. When the metal fine particle-containing intermediate layer having an appropriate particle size and distribution density is coated, the lubricity of the resin surface layer thereon may be improved. The reason why the lubricity of the resin surface layer is not deteriorated or improved by forming the metal fine particle intermediate layer is that the metal fine particles have a function of preventing adhesion and rolling friction. it is conceivable that. The resin used for forming the resin surface layer of the present invention is, in addition to the above-mentioned lubricating resin, a finger drawing resistant resin, an antifouling resin, a highly rustproof resin, a primer resin, a retort resistant resin, and a conductive resin. It can be appropriately selected from corrosion-resistant resins such as.

【0027】本発明で得られる樹脂被覆アルミニウム含
有金属複合材料は、その優れた導電性によって、実用上
は、帯電特性、溶接性、電磁波シールド性等の電気特性
に係わる性能を大幅に向上したものである。尚、本発明
が適用される基体は、アルミニウム材またはアルミニウ
ム合金材に代表されるが、溶融アルミニウムめっき鋼板
等のアルミニウム系表面を有するめっき材に対しても、
本発明を前記と同様に適用できる。
The resin-coated aluminum-containing metal composite material obtained according to the present invention has, due to its excellent conductivity, practically greatly improved performances relating to electric characteristics such as charging characteristics, weldability and electromagnetic wave shielding. Is. The substrate to which the present invention is applied is typified by an aluminum material or an aluminum alloy material, but also for a plated material having an aluminum-based surface such as a hot-dip aluminum plated steel sheet,
The present invention can be applied as described above.

【0028】[0028]

【実施例】本発明の実施例を比較例とともに挙げ、本発
明を具体的に説明する。下記に、試験片の作製方法、評
価方法およびその試験結果について説明する。また、表
1に陰極電解処理浴No. 1〜4の組成と処理条件を示
し、表2に無電解めっき浴No. 5の組成と処理条件を示
し、表3に上記表1および2に示された処理浴を用いた
金属被覆処理No. 1〜14の水準を示す。
EXAMPLES The present invention will be specifically described with reference to Examples of the present invention together with Comparative Examples. Below, the manufacturing method of a test piece, the evaluation method, and the test result are demonstrated. In addition, Table 1 shows the compositions and treatment conditions of the cathodic electrolysis bath Nos. 1 to 4, Table 2 shows the composition and treatment conditions of the electroless plating bath No. 5, and Table 3 shows the above Tables 1 and 2. The levels of metallization treatment Nos. 1 to 14 using the treated treatment baths are shown.

【0029】実施例1〜11および比較例1〜13 1.試験片の作製方法 実施例1〜11、比較例1〜13の各々に用いられた試
験片は、下記の(1)〜(7)の工程で作製された。 (1)供試アルミニウム材料 ・A5052板材(板厚1.0mm) (2)アルカリ脱脂 ノンエッチングタイプのアルカリ脱脂剤(日本パーカラ
イジング製、ファインクリーナー4327)の2%水溶
液を用い、温度60℃、1分間スプレー脱脂を行った。 (3)洗浄 脱イオン水を用い20秒間スプレー洗浄を行った。
Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 13 1. Method for producing test piece The test piece used in each of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 13 was produced by the following steps (1) to (7). (1) Test aluminum material-A5052 plate material (plate thickness 1.0 mm) (2) Alkaline degreasing 2% aqueous solution of non-etching type alkaline degreasing agent (manufactured by Nippon Parkerizing, Fine Cleaner 4327), temperature 60 ° C, 1 Spray degreasing was performed for a minute. (3) Cleaning Spray cleaning was performed for 20 seconds using deionized water.

【0030】(4−1)陰極電解処理、又は無電解処理 表1,2,3に示した条件で供試材料陰極電解処理、又
は無電解処理を施て、クロム、ニッケルまたはすずの被
覆状態を調整した。 (4−2)陽極酸化処理 硫酸15%の処理浴中で、供試材料に浴温30℃、電流
密度3A/dm2 、電解時間20分の条件で陽極酸化皮
膜を5μmの厚さに生成させた。 (4−3)反応型クロメート処理 日本パーカライジング製アルクロム3703の1%水溶
液を用いて、供試材料に温度40℃にて30秒間スプレ
ーして、反応型クロメート皮膜を生成させた。このとき
のクロム(Cr)付着量は50mg/m2 であった。 (5)洗浄 脱イオン水を用い20秒間スプレー洗浄を行った。 (6)乾燥 100℃に設定したオーブン中にて2分間水切り乾燥を
行った。
(4-1) Cathodic electrolysis treatment or electroless treatment Under the conditions shown in Tables 1, 2 and 3, the test material cathodic electrolysis treatment or electroless treatment was performed to obtain a coating state of chromium, nickel or tin. It was adjusted. (4-2) Anodizing treatment Anodizing film is formed to a thickness of 5 μm on the test material under the conditions of bath temperature of 30 ° C., current density of 3 A / dm 2 and electrolysis time of 20 minutes in a treatment bath of 15% sulfuric acid. Let (4-3) Reactive Chromate Treatment A test material was sprayed with a 1% aqueous solution of Alchrome 3703 manufactured by Nippon Parkerizing at a temperature of 40 ° C. for 30 seconds to form a reactive chromate film. The amount of chromium (Cr) deposited at this time was 50 mg / m 2 . (5) Cleaning Spray cleaning was performed for 20 seconds using deionized water. (6) Drying Draining was performed for 2 minutes in an oven set to 100 ° C.

【0031】(7)樹脂皮膜被覆 下記の3種類の塗料を、供試材料にバーコーターにて所
定の乾燥皮膜厚になるように塗布した。焼付けは、塗料
毎の最適条件に調整して行った。樹脂皮膜の膜厚は、表
4に示す水準の通りである。 A.防錆塗料 エチレンアクリル共重合樹脂エマルジョンを主成分とす
る水系のクリヤー防錆塗料(不揮発分25%)を塗布し
た。焼付けは、30秒で到達板温120℃になるように
行った。 B.導電性塗料 アクリル系ベース樹脂に金属Niを配合した市販の溶剤
系導電性塗料(商標:ワニエレン200、(株)佑光社
製、固形分64%)を塗布した。焼付けは、30秒で到
達板温150℃になるように行った。 C.潤滑塗料 ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョンを主成分とし
て水分散性ポリエチレンワックスを配合した水系のクリ
ヤー潤滑樹脂塗料(不揮発分25%)を供試材料に塗布
した。焼付けは、30秒で到達板温140℃になるよう
に行った。実施例1〜11および比較例1〜13の各々
の中間層形成条件および樹脂表面層形成条件を表4に示
す。
(7) Resin film coating The following three kinds of coating materials were applied to the test materials by a bar coater so as to have a predetermined dry film thickness. The baking was performed under the optimum conditions for each paint. The film thickness of the resin film is as shown in Table 4. A. Anti-corrosion paint An aqueous clear anti-corrosion paint (nonvolatile content 25%) containing ethylene-acrylic copolymer resin as a main component was applied. The baking was performed so that the reached plate temperature was 120 ° C. in 30 seconds. B. Conductive paint A commercially available solvent-based conductive paint (trade name: Wannier 200, manufactured by Yuko Co., Ltd., solid content: 64%) in which metallic Ni was mixed with an acrylic base resin was applied. The baking was performed so that the ultimate plate temperature reached 150 ° C. in 30 seconds. C. Lubricating paint A water-based clear lubricating resin paint (nonvolatile content 25%) containing a polyester urethane resin emulsion as a main component and a water-dispersible polyethylene wax was applied to the test material. The baking was performed so that the reached plate temperature reached 140 ° C. in 30 seconds. Table 4 shows the intermediate layer forming conditions and the resin surface layer forming conditions of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 13.

【0032】2.性能評価方法 (1)皮膜形態の観察 作製された試験片表面を走査電子顕微鏡にて観察し、析
出した金属微粒子の粒径を測定した。また、単位面積当
りの金属粒子数を測定して粒子分布密度(個/mm2 )と
した。 (2)導電性 JIS−C2550(1986年の規定)に基づいて、
層間抵抗を測定した。尚、試験条件は、規格の通りに行
った。測定値は、n=5の平均値を用いて、下記のラン
クに分けて評価した。 ・層間抵抗試験機:東英工業株式会社製、LRT−1A ・測定条件:20℃、加圧力2N/mm2 、電圧0.5V ・標準サンプル:清浄な電解銅板を用いたときの層間抵
抗値が、0.2Ω・cm2 /枚以下になることを確認して
測定を行った。 <評価基準> ◎:層間抵抗値 0.5未満 (単位:Ω・cm2 /枚) ○:層間抵抗値 0.5以上2.0未満 △:層間抵抗値 2.0以上10未満 ×:層間抵抗値 10以上 (3)溶接性 R型(16mmφ、20mmR)のCu−Cr電極を用い
て、通電サイクル:45サイクル、加圧力:350kg、
電流値:27KA、単相交流式で連続打点を行い、4×
-2(t:板厚)以上のナゲット径が確保される迄の打
点数を測定して、下記のランクに分けて評価した。 <評価基準> ◎:500打点以上 ○:300打点以上500打点未満 △:150打点以上300打点未満 ×:150打点未満
2. Performance Evaluation Method (1) Observation of Film Morphology The surface of the produced test piece was observed with a scanning electron microscope to measure the particle size of the deposited metal fine particles. In addition, the number of metal particles per unit area was measured to obtain the particle distribution density (particles / mm 2 ). (2) Conductivity Based on JIS-C2550 (regulation of 1986),
The interlayer resistance was measured. The test conditions were as specified. The measured value was evaluated by dividing it into the following ranks using the average value of n = 5.・ Interlayer resistance tester: Toei Kogyo Co., Ltd., LRT-1A ・ Measurement conditions: 20 ° C, applied pressure 2N / mm 2 , voltage 0.5V ・ Standard sample: Interlayer resistance value when using a clean electrolytic copper plate Was measured to be 0.2 Ω · cm 2 / sheet or less. <Evaluation Criteria> ◎: interlayer resistance value less than 0.5 (unit: Ω · cm 2 / sheet) ○: interlayer resistance value 0.5 or more and less than 2.0 Δ: interlayer resistance value 2.0 or more and less than 10 ×: interlayer Resistance value 10 or more (3) Weldability Using an R type (16 mmφ, 20 mmR) Cu-Cr electrode, energization cycle: 45 cycles, pressure: 350 kg,
Current value: 27 KA, single-phase alternating current continuous dot printing, 4 ×
The number of hit points until a nugget diameter of t -2 (t: plate thickness) or more was secured was measured and evaluated according to the following ranks. <Evaluation criteria> ◎: 500 RBI or more ◯: 300 RBI or more and less than 500 RBI △: 150 RBI or more and less than 300 RBI ×: Less than 150 RBI

【0033】(4)耐食性 JIS−Z2371に基づいて、塩水噴霧試験を100
0時間行ったときの白錆の発生面積を測定して、下記の
ランクに分けて評価した。 <評価基準> ◎:白錆 0% ○:白錆 0以上10%未満 △:白錆 10%以上30%未満 ×:白錆 30%以上 (5)密着性試験 樹脂皮膜が被覆された塗装面に、NTカッターで素地に
達するように1mm四方の碁盤目を100個描き、さらに
エリクセン押し出し試験機で5mm押し出した後の表面を
セロテープで剥離する。テープ剥離後の残存碁盤目数に
より、下記のランクに分けて評価した。 ◎:異常無し ○:残存碁盤目95/100以上 △:残存碁盤目80/100以上 ×:残存碁盤目80/100未満
(4) Corrosion resistance Based on JIS-Z2371, a salt spray test was performed 100 times.
The area of occurrence of white rust after 0 hours was measured, and evaluated according to the following ranks. <Evaluation Criteria> ◎: White rust 0% ◯: White rust 0 or more and less than 10% △: White rust 10% or more and less than 30% ×: White rust 30% or more (5) Adhesion test Painted surface coated with resin film Then, draw 100 squares of 1 mm square to reach the base with an NT cutter, and further extrude 5 mm with an Erichsen extrusion tester, and peel off the surface with cellophane tape. The evaluation was performed according to the following ranks according to the number of squares remaining after tape peeling. ◎: No abnormality ○: 95/100 or more of the remaining grids △: 80/100 or more of the remaining grids ×: Less than 80/100 of the remaining grids

【0034】(6)皮膜外観観察 無処理サンプルを基準として、色差計によりJIS−Z
8730に規定されている色差を測定し、下記のランク
に分けて評価した。 <評価基準> ◎:色差 0以上3.2未満 (目視にて変色無し) ○:色差 3.2以上6.5未満 (僅かに変色) △:色差 6.5以上13未満 (明らかに変色) ×:色差 13以上 (強く変色)
(6) Observation of film appearance Using an untreated sample as a reference, JIS-Z
The color difference specified in 8730 was measured and evaluated according to the following ranks. <Evaluation Criteria> A: Color difference 0 or more and less than 3.2 (no discoloration by visual observation) O: Color difference 3.2 or more and less than 6.5 (slightly discoloration) Δ: Color difference 6.5 or more and less than 13 (clear discoloration) X: Color difference of 13 or more (strong discoloration)

【0035】(7)潤滑性試験 90mmφの直径のブランク板を使用し、ポンチ径=50
mmφ、しわ押え圧=1.0Ton、深絞り速度=30m
/分の条件で高速円筒深絞り試験を実施した。このとき
の絞り比(ブランク径/ポンチ径)は1.80である。
なお、絞り抜けの場合、5mmφづつ大きいブランク径の
もので試験した。 <評価基準> ◎:絞り抜け、絞り比が、2.0も絞り
抜け ○:絞り抜け、絞り比が、1.9も絞り抜け △:絞り抜け、円筒部の皮膜損傷有り ×:絞り抜けず
(7) Lubricity test A blank plate having a diameter of 90 mmφ was used, and the punch diameter was 50.
mmφ, wrinkle pressing pressure = 1.0 Ton, deep drawing speed = 30 m
A high speed cylindrical deep drawing test was carried out under the condition of / min. At this time, the drawing ratio (blank diameter / punch diameter) is 1.80.
In addition, in the case of the omission of the aperture, the test was performed with a blank having a larger diameter by 5 mmφ. <Evaluation Criteria> ∘: Aperture draw, aperture ratio of 2.0 aperture o: Aperture draw, aperture ratio of 1.9 aperture Δ: Aperture draw, film damage on cylindrical part ×: No aperture draw

【0036】3.試験結果 評価試験結果の一覧を、表5に示す。3. Test Results Table 5 shows a list of evaluation test results.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】[0040]

【表4】 [Table 4]

【0041】[0041]

【表5】 [Table 5]

【0042】実施例1〜11に示すように本発明の範囲
では、導電性、溶接性、耐食性および密着性のすべての
項目で優れた性能を示した。導電性および溶接性につい
て、樹脂皮膜が厚い水準のものの場合に、少し劣るが、
しかし無処理材よりも優れた性能を示した。耐食性につ
いて、金属被覆の金属種がクロム以外の実施例3,4,
5の場合、金属付着量が少ない実施例9の場合、および
樹脂皮膜が導電性塗料である実施例8,10の場合は、
他の実施例より少し劣っていたが、しかし、実用上十分
な優れた性能を示した。皮膜外観について、実施例6,
8,10の水準は、金属付着量がかなり多いこと、およ
び樹脂皮膜が導電性塗料であるために着色しているが、
その他の実施例においては優れた外観を示した。樹脂表
面層が潤滑塗料から形成された実施例5,6,および9
では、潤滑性が特に優れていた。
As shown in Examples 1 to 11, in the range of the present invention, excellent performance was exhibited in all items of conductivity, weldability, corrosion resistance and adhesion. Regarding conductivity and weldability, it is slightly inferior when the resin film has a thick level,
However, it showed better performance than the untreated material. Regarding the corrosion resistance, Examples 3, 4, in which the metal species of the metal coating is other than chromium
In the case of No. 5, in the case of Example 9 in which the amount of deposited metal is small, and in the cases of Examples 8 and 10 in which the resin film is a conductive paint,
Although a little inferior to the other examples, it showed excellent performance that was practically sufficient. Regarding the film appearance, Example 6,
The levels of 8 and 10 are colored because the amount of metal adhered is considerably large and the resin film is a conductive paint.
In other examples, it showed an excellent appearance. Examples 5, 6, and 9 in which the resin surface layer was formed from a lubricating coating.
Then, the lubricity was particularly excellent.

【0043】比較例1,2,3,4は、金属被覆条件が
本発明の範囲外の場合であるが、導電性が大きく劣って
いた。比較例6,7,8は、従来技術の下地処理である
が、前記と同様に導電性が大きく劣っていた。比較例
9,10,11は、金属被覆条件は本発明の範囲内であ
るが、樹脂被覆条件が範囲外のために、導電性と耐食性
の両性能がともに優れたものになっていなかった。比較
例12,13は、樹脂皮膜を被覆しない場合であるが、
耐食性が大きく劣っていた。
In Comparative Examples 1, 2, 3 and 4, the metal coating conditions were out of the range of the present invention, but the conductivity was largely inferior. Comparative Examples 6, 7 and 8 are the conventional surface treatments, but the conductivity was largely inferior as in the above case. In Comparative Examples 9, 10, and 11, the metal coating conditions were within the scope of the present invention, but the resin coating conditions were out of the range, so that both conductivity and corrosion resistance were not excellent. Comparative Examples 12 and 13 are cases where the resin film is not coated,
The corrosion resistance was greatly inferior.

【0044】[0044]

【発明の効果】アルミニウム含有金属材料からなる基体
の表面に、直径が0.1〜10μmで、かつ粒子分布密
度が103 〜107 個/mm2 の金属微粒子が存在する中
間層を形成させて、さらに厚さ0.2〜10μmの樹脂
表面層を被覆させることにより、導電性に優れかつ耐食
性および密着性に優れた樹脂被覆アルミニウム含有金属
複合材料を得ることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY An intermediate layer having metal fine particles having a diameter of 0.1 to 10 μm and a particle distribution density of 10 3 to 10 7 particles / mm 2 is formed on the surface of a substrate made of an aluminum-containing metal material. By further coating a resin surface layer having a thickness of 0.2 to 10 μm, a resin-coated aluminum-containing metal composite material having excellent conductivity, corrosion resistance and adhesion can be obtained.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23C 18/52 A C25D 5/30 15/02 E N H01B 5/02 A Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location C23C 18/52 A C25D 5/30 15/02 EN H01B 5/02 A

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウム含有金属からなる基体と、
前記基体の表面上を被覆し、かつ0.1〜10μmの粒
径の導電性金属微粒子が103 〜107 個/mm2 の分布
密度で分散含有されている中間層と、前記中間層を被覆
し、かつ0.2〜10μmの厚さを有する樹脂表面層
と、を有する、導電性に優れた樹脂被覆アルミニウム含
有金属複合材料。
1. A substrate made of an aluminum-containing metal,
An intermediate layer covering the surface of the substrate and containing conductive metal fine particles having a particle size of 0.1 to 10 μm dispersed at a distribution density of 10 3 to 10 7 particles / mm 2 ; A resin-coated aluminum-containing metal composite material having excellent conductivity, which is covered with a resin surface layer having a thickness of 0.2 to 10 μm.
【請求項2】 前記導電性金属微粒子がクロム、鉄、
銅、コバルト、ニッケル、亜鉛、錫、金、銀およびこれ
らの2種以上の合金から選ばれた1員からなる、請求項
1に記載の複合材料。
2. The conductive metal fine particles are chromium, iron,
The composite material according to claim 1, comprising one member selected from copper, cobalt, nickel, zinc, tin, gold, silver, and alloys of two or more of these.
【請求項3】 前記中間層中の導電性金属微粒子の含有
量が5〜500mg/m2 である、請求項1に記載の複合
材料。
3. The composite material according to claim 1, wherein the content of the conductive metal fine particles in the intermediate layer is 5 to 500 mg / m 2 .
【請求項4】 前記樹脂表面層が、潤滑性樹脂を含有す
る、請求項1に記載の複合材料。
4. The composite material according to claim 1, wherein the resin surface layer contains a lubricating resin.
【請求項5】 アルミニウム含有金属材料の表面上に、
陰極電解法、又は無電解法により、0.1〜10μmの
粒径を有する導電性金属微粒子を、103 〜107 個/
mm2 の分布密度で沈着被覆させて中間層を形成し、この
中間層上を、樹脂により被覆して、0.2〜10μmの
厚さを有する樹脂表面層を形成する、ことを特徴とす
る、導電性に優れた樹脂被覆アルミニウム含有金属複合
材料の製造方法。
5. On the surface of the aluminum-containing metallic material,
By the cathodic electrolysis method or the electroless method, 10 3 to 10 7 conductive metal fine particles having a particle diameter of 0.1 to 10 μm /
An intermediate layer is formed by deposition coating with a distribution density of mm 2 , and the intermediate layer is coated with a resin to form a resin surface layer having a thickness of 0.2 to 10 μm. , A method for producing a resin-coated aluminum-containing metal composite material having excellent conductivity.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008111197A (en) * 2008-01-18 2008-05-15 Ses Co Ltd Electroplating method
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