JP2002052647A

JP2002052647A - 軽合金製の成形体

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Publication number: JP2002052647A
Application number: JP2000245242A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Miyasato; 邦彦宮里; Katsuhiko Kojo; 勝彦古城; Hiroshi Watanabe; 洋渡辺; Isao Seki; 伊佐夫関; Yutaka Hotsuchi; 豊発地
Original assignee: TOKYO SEITANKOSHO KK; Hitachi Metals Ltd
Current assignee: TOKYO SEITANKOSHO KK; Proterial Ltd
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2002-02-19

Abstract

(57)【要約】【課題】表面に金属光沢を有し、耐食性、耐候性に優
れた美観のある軽合金製筐体を提供すること。【解決手段】軽合金製の成形体の表面の電着塗装層にヘ
アライン加工を施し金属光沢面を露出させ、このヘアラ
イン面の上に静電塗装によるプライマー層及びクリヤ層
を施し、静電塗装層の厚みの合計が２μｍ以上であるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、金属光沢面の上
に、耐食性、耐候性を備えた樹脂系の塗装層を有する軽
合金製の成形体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、筐体やケースなどの成形体は、そ
の表面の美観のため使用される条件に従って、種々工夫
がなされており、鏡面、塗装、なし地仕上、ヘアライン
などのつや消しなどが施されている。特に成形体が筐体
やケースの場合は、表面を鏡面にすると、肉厚が薄い場
合は変形し易く、一寸したゆがみや、凹みや傷が目立ち
易いため、比較的表面の粗いつや消しであるなし地仕上
や、ヘアラインが施されていた。

【０００３】本願発明者等は、特に成形体が、表面の美
観を重要視される薄肉の筐体やケース類の場合は、金属
感覚が感じられる表面仕上が適していることを知見し
た。しかし、成形体が薄肉の場合は、変形しやすく、少
しの歪み、凹凸や傷でも、鏡面であれば、欠陥が目立ち
易いので、これらの欠陥が目立ち難くく、商品価値が上
がるヘアラインを施すことを考えた。しかし、一方向に
のみ被加工体を動かす場合は、研磨帯の砥粒そのままが
転写され、溝の深い所と浅い所が横並びに現れ、深い溝
の所は、１本の連続した太い黒い線に見えることもあ
り、美観上好ましくない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のヘアライン加工
方法において、深い溝が連続して見えることを防止する
ためには、研磨帯と被加工体である成形体の動きを研磨
帯の進行方向と直角方向に動かすことにより、解消でき
る。また、成形体が薄肉の筐体やケースの場合は、連続
して押圧すると、摩擦熱により、筐体やケースが変形を
起こし、歪みが大きくなる。特に成形体が、電子機器
用、特に携帯電話機等の小型通信機器、ノート型パソコ
ン、モバイル型パソコン等の小型事務機器、デジタルカ
メラなどの映像機器に用いられる筐体である場合には、
内部に電子回路を組み込んだ基板等を取り付けるため、
筐体に歪みがあるのは好ましくなく、また、美観上から
も許されるものではない。特に、筐体の材質が軽合金の
場合は活性度が高いために、金属面をむき出しにしてい
ると錆が発生しやすいので、金属光沢を残したまま、塗
装を施して、耐食性、耐候性に優れた保護膜の層が必要
となる。公知例として、特開平７―１０２７３３号公
報に金属の表面に装飾を付けた板とその製造方法があ
る。この公報によると、実施例の一つとしてステンレス
鋼板又はアルミニウム板等からなる金属板素地の表面
に、例えば鏡面仕上やヘアライン仕上等の加工が施され
て金属光沢面が形成され、この面上には、接着層を介し
透明樹脂層が形成され、この透明樹脂層には着色模様が
形成され、金属光沢と着色模様の組み合わせで、独特の
風会いを持つ複雑な模様表現を可能にすることができる
ことが開示されている。これらの目的は、金属装飾パネ
ルのあらゆる面に着色模様を設けることにある。本発明
課題は、下地処理を施さないで、耐食性、耐候性に優れ
た保護膜の層を有する軽合金製の成形体を得ることであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明において、軽合
金製の成形体は、表面の少なくとも一部に金属光沢面を
有し、その金属光沢面の上に静電塗装によるプライマー
層とクリヤ層が施されていることを特徴とする。また、
表面の少なくとも一部に金属光沢面を有す成形体であっ
て、電着塗装によるプライマー層と塗装層、更に静電塗
装によるプライマー層及びクリヤ層を有することを特徴
とする。また、本願発明の軽合金製の成形体は、表面の
少なくとも一部に電着塗装によるプライマー層と塗装層
を有し、前記電着塗装によるプライマー層と塗装層の少
なくとも一部分を剥離し、前記成形体の金属光沢面を露
出させ、その金属光沢面の上に静電塗装によるプライマ
ー層とクリヤ層が施されていることを特徴とする。前記
静電塗装のプライマー層と静電塗装のクリヤ層の合計の
厚みが２μｍ以上であることを特徴とする。

【０００６】本願発明の軽合金製の成形体は、電着塗装
によるプライマー層と電着塗装層の少なくとも一部分
を、ヘアライン加工により剥離され、金属光沢面を有す
ることを特徴とする。また、このヘアラインは、表面粗
さＲｙで１０μｍ以下であることを特徴とし、見た目に
柔らかい感じの外観を与える。また、金属光沢面がなし
地仕上であることを特徴とする。ヘアライン加工また
は、なし地仕上加工を施された成形体の表面の上に静電
塗装のプライマー層があり、その上に施される静電塗装
のクリヤ層が紫外線吸収剤及びつや消し剤を含み有機酸
を添加しないことを特徴とする。また、前記成形体の静
電塗装のプライマー層がエポキシ系樹脂で、静電塗装の
クリア層がアクリル系樹脂であることが好ましい。つや
消しの程度は、全つや消しを１０分とした時に、４〜６
分位のつや消しが、見た目に非常に柔らかい感じを与え
て好ましい。

【０００７】本願発明の成形体の材質は、軽合金であ
り、特に電磁シールド性に優れたマグネシウム合金、ま
たはアルミニウム合金であることを特徴とする。成形体
を製造する方法は、ダイカスト鋳造、チクソモールド
法、絞り加工や鍛造加工などの塑性加工法がある。これ
ら成形方法の中でも、特に軽合金の薄板を熱間や温間ま
たは冷間鍛造法で成形すると、ボスや凹部などが一体的
に成形出来、更には、表面に欠陥のない、美しい金属光
沢面を有する成形体が得られることを特徴とする。マグ
ネシウム合金としては、素材が薄板の場合は、ＭＰ１、
ＭＰ４などがあり、材質としては、ＡＺ３１、ＡＭ２０
などが適用可能であり、アルミニウム合金として、素材
が薄板の場合は、主として５０５２、５０５６や６０６
１などが適用可能である。この他にも材質としては、展
伸材や棒材や鋳造用合金などがあり、また軽合金の材質
としても、上記に限られるものではない。

【０００８】本願発明の成形体に施すヘアライン加工
は、走行する研磨帯と被加工体である成形体とを断続的
に接触させ、前記被加工体と前記研磨帯の進行方向と交
差する方向に前記研磨帯と被加工体である成形体とを相
対的に揺動させて形成したヘアラインであり、その成形
体の表面のヘアラインが表面粗さがＲｙで１０μｍ以下
であることを特徴とする。表面粗さがＲｙで１０μｍを
超えると、深い溝が黒い太い線に見え、また、見た目に
硬い感じのする外観となり、商品価値が落ち、好ましく
ない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本願発明の実施の形態につい
て図１〜図４を用いて説明する。（実施の形態）図１は、本願発明の成形体の一実施例を
示す。１は、成形体は一実施例の筐体であり、薄板を種
々の鍛造加工法で成形される、巾約１００ｍｍ、奥行き
約９０ｍｍ、周壁の高さが約１０ｍｍで、主要部の肉厚
が１．５ｍｍ以下と極めて薄肉の筐体１である。成形体
１の表面の一部には、少なくとも一個所以上の凹部７を
有し、金属光沢面を表面に有する。特に、表面粗さがＲ
ｙで１０μｍ以下のかなり均一なへアライン２またはな
し地仕上（図示せず）を有すると更に良い。ヘアライン
２の深さは、平均している方が、反射率が均一化され、
見た目に軟らかい感じの外観を有する。同様になし地仕
上の場合も表面粗さがＲｙで１０μｍ以下の方が望まし
い。図２に筐体１のＡ−Ａ断面の一実施例の拡大模式図
を示す。ヘアライン２またはなし地仕上の上には、ま
ず、プライマー層として、透明なエポキシ系の樹脂層３
が約０．５〜１０μｍの厚さで静電塗装され、次いで透
明で、紫外線吸収剤とつや消し剤を含んだアクリル系樹
脂層４が約０．５〜１０μｍの厚さに静電塗装されてい
る。両方の塗装層の合計の厚みが２μｍ以上となってい
ればよい。塗装層の合計の厚みが２μｍ以上であると、
軽合金製の成形体であっても、下地処理をせずに、金属
光沢を維持したままで、長期間の防錆効果を持つことが
確認できた。アクリル樹脂層に紫外線吸収剤を添加する
のは、プライマー層の透明なエポキシ系樹脂層４の紫外
線劣化による黄化を防止するためであり、つや消し剤を
添加するのは、ヘアライン２またはなし地仕上の反射を
或程度押さえて、見た目に柔らかな感じを与える外観を
得るためである。つや消しの度合いは、全つや消しを１
０分としたとき、４〜６分位が特に見た目に感じが良
い。またアクリル系樹脂には、接着性を改善するための
蟻酸などの有機酸を添加しない方がよい。これは、有機
酸が下地のエポキシ系樹脂を貫通して、成形体の表面に
達し、成形体の腐食を促進するからである。成形体の材
質は軽合金であり、成形体が電子機器用の筐体として用
いられる場合は、軽量化及び電磁シールド性と言う観点
から特にアルミニウム合金や、マグネシウム合金が好ま
しい。

【００１０】図３に本願発明の成形体の別の実施例の筐
体１のＡ−Ａ断面の拡大模式図を示す。まず、表面の下
地処理をしてない筐体１に、先ずエポキシ系樹脂層６を
５〜３０μｍの厚さのプライマー層として電着塗装し、
次いで、アクリル系樹脂層５を５〜３０μｍの厚さに電
着塗装する。アクリル系樹脂層５は、顔料やメタリック
等を含んでいても良い。筐体１の表面の両方の電着塗装
層が固着し、硬化した後、研摩装置により筐体１の金属
光沢が必要な部分の電着塗装層を剥離する。剥離は、研
摩装置の研摩帯と被加工体とを断続的に接触させなが
ら、研摩帯の進行方向と交差する方向に、研摩帯または
被加工体を揺動させて行う。この結果、被加工体である
筐体１の表面にヘアライン２が形成される。

【００１１】次いで、ヘアライン２が形成された筐体１
を脱脂、洗浄し、まず、プライマー層として透明なエポ
キシ系樹脂層４を０．５〜１０μｍの厚さに静電塗装
し、次に、透明なアクリル系樹脂層３を０．５〜１０μ
ｍの厚さに静電塗装する。両方の塗装層の合計の厚みが
２μｍ以上となるように静電塗装を施す。アクリル系樹
脂層３には、エポキシ系樹脂層４の紫外線による黄化を
防ぐための紫外線吸収剤と、筐体１の表面の反射を少な
くし、見た目に柔らかい外観を得るためのつや消し剤が
添加されている。ヘアライン２の上に形成する塗装膜
は、静電塗装を施すことにより、エッジ部分にも塗膜が
良く付き、耐食性を十分に保つことが出来る。

【００１２】図４に、本願発明の塗装膜の耐食テストを
行った結果を示す。テストは表面にヘアラインを有する
マグネシウム合金の成形体を、静電塗装で施したエポキ
シ系樹脂層のプライマー層と静電塗装で施したアクリル
系樹脂層で覆い、塗装膜の合計を色々な厚さにして、１
０００ｐｐｍの塩酸水溶液中に２４時間浸漬し、溶出し
たマグネシウムの量をＩＣＰ（誘導結合型プラズマ発光
分析器）で測定したものである。なお、塗装膜の厚さは
ＳＥＭで観察し、実測したものである。実験結果から塗
装膜の厚さが合計で２μｍ以上あれば、長期の耐食性が
得られることが分かった。

【００１３】

【実施例】（実施例１）まず、マグネシウム合金の薄板
を熱間鍛造法で成形された、主要部の肉厚１ｍｍで大き
さが、巾１００ｍｍ、奥行き９０ｍｍ、周壁高さ１０ｍ
ｍ、表面に凹部７を二箇所有する筐体１を準備した。筐
体１は、研摩装置によるヘアライン加工により表面に表
面粗さがＲｙで５μｍのヘアライン２を施された。この
ヘアライン２の上に、静電塗装により、先ず、透明なエ
ポキシ系樹脂層４の塗装を厚さ２μｍ施した。次いで、
紫外線吸収剤とつや消し剤を添加した透明なアクリル系
樹脂層３を静電塗装により厚さ３μｍ施した。表面粗さ
がＲｙで５μｍのヘアライン２とつや消しの度合を５分
としたので、見た目に柔らかな感じのする外観を有する
筐体１が得られた。樹脂層が乾燥固化した後、溶出試験
を行なったが、１０００ｐｐｍの塩酸水溶液中に２４間
浸漬した後、溶出量をＩＣＰで測定した値は、約１μｇ
／ｃｍ² と良好な結果を示し、耐食性が良いことが分か
った。また、耐候性についても、紫外線照射の結果、黄
化が、非常に少なかった。

【００１４】（実施例２）アルミニウム合金の薄板を温
間鍛造法で成形した、巾９０ｍｍ、奥行き８５ｍｍ、周
壁高さ８ｍｍ、主要部の肉厚が１．２ｍｍで、表面に凹
部７を二箇所有する筐体１を準備した。まず、筐体１
に、電着塗装でエポキシ系樹脂層６を厚み１５μｍ施し
た。次いで電着塗装で、顔料入りのアクリル系樹脂層５
を厚み１５μｍ施し、乾燥固化させた。固化後、筐体１
の表面の凹部以外の筐体１の表面を研摩装置により表面
に表面粗さがＲｙで８μｍのヘアライン２を施した。こ
のヘアライン２の上に、静電塗装により、先ず、透明な
エポキシ系樹脂層４の塗装を厚さ３μｍ施した。次い
で、紫外線吸収剤とつや消し剤を添加した透明なアクリ
ル系樹脂層３を静電塗装により厚さ５μｍ施した。樹脂
層が乾燥固化した後、溶出試験を行なったが、１０００
ｐｐｍの塩酸水溶液中に２４間浸漬した後、溶出量をＩ
ＣＰで測定した値は、１μｇ／ｃｍ²以下の良好な結果
を示し、耐食性が良いことが分かった。また、耐候性に
ついても、紫外線照射の結果、黄化が、非常に少なかっ
た。

【００１５】以上の実施例は、金属光沢面に、ヘアライ
ンを有する筐体の説明をしたが、ヘアラインでなく、な
し地仕上などによる金属光沢面を有する軽合金製の成形
体にも適用可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本願発明に
よるヘアラインまたはなし地仕上を有する軽合金製の成
形体は、見た目に非常にソフトな感じのする外観を持
ち、商品価値が高められ、しかも、筐体が軽合金製であ
るがゆえの金属光沢を有し、静電塗装によるプライマー
層と静電塗装によるクリヤ層を有するので、耐食性、耐
候性にすぐれ、美的感覚に優れた成形体を得ることが出
来るなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の成形体の一実施例の筐体の概略斜視
図である。

【図２】本願発明に係る成形体の一実施例の筐体で、図
１のＡ−Ａの部分の断面の拡大模式図を示す。

【図３】本願発明に係る成形体の別の実施例の筐体の図
１のＡ−Ａの部分の断面の拡大模式図を示す。

【図４】塗装膜厚とマグネシウム溶出量の関係を示す図
である。

【符号の説明】

１筐体２ヘアライン３静電塗装層４静電塗装プライマー層５電着塗装層６電着塗装プライマー層７凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺洋新潟県南魚沼郡六日町大字二日町684−１株式会社東京精鍛工所六日町工場内 (72)発明者関伊佐夫新潟県南魚沼郡六日町大字二日町684−１株式会社東京精鍛工所六日町工場内 (72)発明者発地豊新潟県南魚沼郡六日町大字二日町684−１株式会社東京精鍛工所六日町工場内Ｆターム(参考） 4D075 AA09 AA82 AE03 AE27 BB02X BB20X BB89Y CA32 CA33 CB06 DA23 DB01 DB07 DC18 DC21 DC24 EA41 EA43 EB22 EB33 4F100 AB01A AB09A AB10A AB31A AK25C AK53B AK53D AR00B AR00C AR00D BA03 BA04 BA07 BA10A BA10C DD07A EH46 EJ15A EJ65B EJ65D GB16 GB71 GB90 JB02 JL09 JN01B JN01C JN01D JN24 YY00A YY00B YY00C

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面の少なくとも一部に金属光沢面を有
する成形体であり、下地処理なしで、前記金属光沢面の
上に静電塗装による透明のプライマー層とクリヤ層が施
されていることを特徴とする軽合金製の成形体。
【請求項２】表面の少なくとも一部に金属光沢面を有
する成形体であり、前記成形体の表面の少なくとも一部
に電着塗装によるプライマー層と塗装層、更に静電塗装
によるプライマー層及びクリヤ層を有することを特徴と
する軽合金製の成形体。
【請求項３】表面の少なくとも一部に電着塗装による
プライマー層と塗装層を有する成形体であり、前記電着
塗装によるプライマー層と塗装層の少なくとも一部分を
剥離し、前記成形体の金属光沢面を露出させ、前記金属
光沢面の上に静電塗装によるプライマー層とクリヤ層が
施されていることを特徴とする軽合金製の成形体。
【請求項４】前記成形体の金属光沢面は、ヘアライン
加工が施されていることを特徴とする請求項１乃至３記
載の軽合金製の成形体。
【請求項５】前記成形体の前記ヘアラインが表面粗さ
Ｒｙで１０μｍ以下であることを特徴とする請求項４記
載の軽合金製の成形体。
【請求項６】前記成形体の金属光沢面は、なし地仕上
加工が施されていることを特徴とする請求項１乃至３記
載の軽合金製の成形体。
【請求項７】前記成形体の静電塗装によるプライマー
層とクリヤ層の合計の厚みが２μｍ以上であることを特
徴とする請求項１乃至６記載の軽合金製の成形体。
【請求項８】前記成形体の静電塗装によるクリヤ層が
紫外線吸収剤及びつや消し剤を含むことを特徴とする請
求項１乃至７に記載の軽合金製の成形体。
【請求項９】前記成形体の静電塗装によるプライマー
層がエポキシ系樹脂で、静電塗装によるクリア層がアク
リル系樹脂であることを特徴とする請求項１乃至８記載
の軽合金製の成形体。
【請求項１０】前記成形体の材質の軽合金がマグネシ
ウム合金であることを特徴とする請求項１乃至９記載の
軽合金製の成形体。
【請求項１１】前記成形体の材質の軽合金がアルミニ
ウム合金であることを特徴とする請求項１乃至９記載の
軽合金製の成形体。
【請求項１２】前記成形体が薄板を鍛造加工により成
形されたことを特徴とする請求項１乃至１１記載の軽合
金製の成形体。