JP3133719B2

JP3133719B2 - 樹脂被覆アルミニウム合金板材

Info

Publication number: JP3133719B2
Application number: JP33607297A
Authority: JP
Inventors: 治加藤; 文治慈道; 秀晴中山; 隆宏佐藤; 優太田
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 2001-02-13
Anticipated expiration: 2017-12-05
Also published as: TW422776B; CA2228191A1; US6086992A; JPH10272724A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータや音
楽録音再生装置などに使用される記録媒体カセットのシ
ャッター材などに使用される樹脂被覆アルミニウム合金
板材に関する。さらに詳しくは本発明は、上記のような
用途に好適な、耐傷付き性、成形加工性および印刷性に
優れた樹脂被覆アルミニウム合金板材に関する。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブルディスクなどのコンピュー
ター用磁気ディスク、その他、磁気式、静電式、光学式
などの作動方式により作動するディスクを樹脂などでで
きたケース内に納めたディスクカセットには、磁気ヘッ
ドなどのヘッドでディスクにアクセスするために、ケー
スの一部を貫通する開口部が設けられ、この開口部は左
右に摺動するシャッターで開閉できるようになってい
る。従来、このディスクシャッター用の材料としては、
ステンレス鋼又は高分子系合成樹脂が用いられていた。
しかし、これらの材料を用いたディスクシャッターに
は、以下のような問題点があった。まず、ステンレス鋼
製シャッターは、重く、コストも高い。また、表面に文
字などを印刷する際のインクの親和性が十分でなく、印
刷文字などの密着性にも問題があった。一方、高分子系
合成樹脂を用いたシャッターは、帯電しやすく、埃やチ
リが付着しやすいため、ケース内のディスクに悪影響を
及ぼすという問題があった。また、ステンレス鋼製のも
のと同様に印刷性が悪く、シャッターとしての寸法精度
にも問題があった。

【０００３】近年、このディスクシャッター用の材料と
して、アルミニウム合金が提案されている。実開平１−
１８１１７１号および特開平６−１１１５１６号では、
シャッター材として陽極酸化（アルマイト）皮膜を設け
たアルミニウム合金材が提案されており、また、特開平
６−３４６１７８号、特開平９−１９２６０１号、特開
平８−１０４９３９号、特開平８−１６１８４９号で
は、樹脂被覆アルミニウム合金材が提案されている。し
かし、陽極酸化皮膜を設けたアルミニウム合金材は、９
０°曲げ加工部で皮膜にクラックが入りやすく、その皮
膜の脱落および金型との接触により加工時にカスが発生
するという問題がある。また、このクラックが基材にも
伝播し、９０°曲げ加工部で折れるおそれもある。一
方、樹脂被覆アルミニウム合金材については、特開平６
−３４６１７８号では、インナーワックスを一定量含有
するエチレンアクリル系、エポキシ系、エポキシアクリ
ル系樹脂塗膜を形成することが、また、特願平８−２３
１４２号では、石油ワックスを一定量含有するアイオノ
マー樹脂塗膜を形成することが提案されている。

【０００４】しかし、これらの従来の樹脂被覆アルミニ
ウム合金材では、プレス成形や組み立て等の種々の工程
を経て製品を製造する際、作業者のハンドリングあるい
は製品の移送や輸送によって擦り傷や当て傷を生じやす
く、商品価値を著しく低下させてしまう場合がある。樹
脂被覆アルミニウム合金材の耐傷付き性向上に関して
は、特開平８−１０４９３９号のようにコロイダルシリ
カを添加させて皮膜硬さを確保したり、特開平８−１６
１８４９号のようにＭ₂ Ｏ（但し、ＭはＬｉ、Ｎａまた
はＫ）およびシリカ（ＳｉＯ₂ ）を含有するケイ酸塩化
合物を塗布して耐傷付き性の向上をはかったりすること
が提案されている。しかし、これらにおいても実際の耐
傷付き性は不十分であった。また、これらの樹脂被覆ア
ルミニウム合金材は、９０°曲げ加工部が割れやすいこ
と、連続成形加工時にカスが発生し作業中にそれが溜ま
りやすいことや、印刷時のインクとの密着性が十分でな
いことなどの問題を抱えている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、優れた耐傷付き性、成形加工性および印刷性を
具備する、記録媒体カセットシャッター用として好適な
樹脂被覆アルミニウム合金板材を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記樹脂
被覆金属材について鋭意検討を重ねた結果、ビッカース
硬さ（Ｈｖ）３０以上のアルミニウム合金板表面に、ガ
ラス転移温度（Ｔｇ）が１０℃以下のポリエステル系樹
脂とワックスおよび／またはフッ素樹脂系の潤滑剤１〜
３０重量％とを組合わせてなる樹脂組成物の有機樹脂皮
膜を０．５μｍ以上２０μｍ以下の厚さで被覆してなる
アルミニウム合金板材が上記目的を達成しうることを見
い出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は（１）ビッカース硬さ（Ｈｖ）３０以上のアルミニウム
合金板の表面に、ガラス転移温度（Ｔｇ）１０℃以下の
ポリエステル系樹脂に対し、ワックスおよび／またはフ
ッ素樹脂系の潤滑剤をその含有量が塗膜中の固形分に対
し１〜３０重量％となるように含有させてなる有機樹脂
皮膜を０．５μｍ以上２０μｍ以下の厚さで被覆したこ
とを特徴とする耐傷付き性、成形加工性及び印刷性の優
れた樹脂被覆アルミニウム合金板材、（２）ビッカース硬さ（Ｈｖ）３０以上のアルミニウム
合金板の表面に、ガラス転移温度（Ｔｇ）１０℃以下の
ポリエステル系樹脂に対し、ワックスおよび／またはフ
ッ素樹脂系の潤滑剤をその含有量が塗膜中の固形分に対
し１〜３０重量％となるように含有させてなる有機樹脂
皮膜を０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さで被覆したこ
とを特徴とする（１）項記載の樹脂被覆アルミニウム合
金板材、（３）上記樹脂の固形分に対し０．１重量％以上２０重
量％以下の不飽和ポリエステルを含有させてなることを
特徴とする（１）又は（２）項記載の樹脂被覆アルミニ
ウム合金板材、および（４）記録媒体カセットシャッター用材であることを特
徴とする（１）、（２）又は（３）項記載の樹脂被覆ア
ルミニウム合金板材を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。
本発明において用いるアルミニウム合金板材は、ビッカ
ース硬さ（Ｈｖ）が３０以上であり、この点以外は特に
制限はない。ビッカース硬さ（Ｈｖ）が３０未満のアル
ミニウム合金板材ではアルミニウム合金自体が軟らか
く、本発明で規定する有機樹脂皮膜を設けた場合でも、
皮膜の上から加わる力により塑性変形しやすく、傷付き
やすい。従って、ビッカース硬さ（Ｈｖ）は３０以上で
ある必要がある。ビッカース硬さ（Ｈｖ）が大きく、ア
ルミニウム合金自体の成形加工性にも優れる点からは３
０００（Ａｌ−Ｍｎ）系および５０００（Ａｌ−Ｍｇ）
系アルミニウム合金の板材が好ましい。アルミニウム合
金板材の厚さは特に制限はなく、成形物の種類、用途、
サイズ、形状等に応じ適宜選択できる。

【０００９】本発明において樹脂皮膜はクッション性を
示す。本発明者らが種々検討の結果、従来の考え方と異
なる発想で逆に皮膜にクッション性（弾性）をもたせる
ことにより、耐傷付き性の向上をはかろうとしたもので
ある。すなわち、傷付きの要因となる対象物との接触で
も、皮膜のクッション効果にて皮膜が変形しても元の状
態に戻ることにより、結果的に傷付きにくくするもので
ある。本発明者らが鋭意検討を行った結果、皮膜のクッ
ション性は皮膜を構成するポリエステル系樹脂のガラス
転移温度（Ｔｇ）に大きく依存することがわかり、Ｔｇ
が１０℃以下の樹脂に１〜３０重量％のワックスおよび
／またはフッ素樹脂系の潤滑剤を含有させることにより
本発明の上記課題が達成できることがわかった。また、
本発明のアルミニウム合金板材における樹脂被覆層は、
このような構成により硬くなることがないため、曲げ、
切断等の成形加工時に皮膜が剥れることはなく、連続加
工性も極めて良好であることがわかった。

【００１０】Ｔｇが１０℃より高いポリエステル系樹脂
を用いると、有機樹脂皮膜のクッション効果が不十分
で、十分な耐傷付き性が得られない。また、本発明にお
いて該ポリエステル系樹脂にワックスおよび／またはフ
ッ素樹脂系の潤滑剤を含有させないと、表面滑り性が不
十分で、対象物との接触に対して高い耐傷付き性は発揮
されない。ワックスおよび／またはフッ素樹脂系の潤滑
剤が１重量％未満では耐傷付き性が十分でなく、また成
形加工性向上の効果が十分でない。３０重量％を越える
と樹脂膜の伸びおよび強度低下による成形加工性の低下
を生じ、かつ、耐傷付き性も不十分となる。また、印刷
性も低下する。従って、本発明におけるワックスおよび
／またはフッ素樹脂系の潤滑剤の添加量は１〜３０重量
％であり、好ましくは２〜１０重量％である。

【００１１】本発明に用いられるポリエステル系樹脂
は、Ｔｇが１０℃以下、好ましくは−５０℃〜７℃のも
のであり、単独重合体でも共重合体でもよく、また、単
独で用いても混合物としてもよい。記録媒体カセットシ
ャッター材等とする上での耐傷付き性、印刷性、成形加
工性からポリエステル系樹脂を用いる。硬化剤は、一般
的なメラミン樹脂などを用いることができる。本発明に
おいては、印刷性をさらに向上させるために、不飽和ポ
リエステルを上記の樹脂の固形分に対し、０．１重量％
以上２０重量％以下添加することが好ましく、０．１重
量％以上１０重量％以下がさらに好ましい。不飽和ポリ
エステルが少なすぎると十分な印刷性向上の効果が得ら
れず、多すぎると曲げ加工性が悪化することがある。不
飽和ポリエステルとしては、通常のものでよく、例えば
不飽和酸とポリオールを反応させ、スチレンに溶解した
ものなどが使用される。不飽和酸としては、例えば、無
水マレイン酸、フタル酸、イタコン酸などがあげられ、
ポリオールとしては脂肪族ポリオールが好ましく、例え
ば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，
３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５
−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレ
ングリコール、トリプロピレングリコールなどがあげら
れる。

【００１２】本発明において用いることのできるワック
スおよびフッ素樹脂系の潤滑剤としては、前者はポリエ
チレンワックスやポリプロピレンワックス等のポリオレ
フィンワックスあるいはパラフィンワックスやマイクロ
クリスタリンワックス等の石油ワックス、カルナウバワ
ックス等の天然ワックスがあげられ、後者はポリ四フッ
化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン等のフ
ッ素化合物があげられる。これらの潤滑剤の融点は、特
に制限されるものではないが、好ましくは１５０〜３５
０℃の範囲である。これらは、１〜３０重量％になるよ
うに単独あるいは複数組合わせて添加することができ
る。

【００１３】本発明において有機樹脂皮膜の厚さは、
０．５μｍ以上２０μｍ以下であり、好ましくは０．５
μｍ以上１０μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以上３
μｍ以下である。０．５μｍ未満ではクッション効果が
十分ではなく、耐傷付き性が不十分であり、成形加工
性、耐食性も劣る。２０μｍを越えると皮膜の内部応力
が高くなり密着性が低下し、成形加工時に皮膜が剥離し
てカスの発生を招き連続成形加工性が低下するととも
に、経済的ではない。本発明において有機樹脂皮膜は通
常、アルミニウム合金板材の片面に被覆されるが、適宜
に両面に被覆した形としてもよい。上記有機樹脂皮膜
は、アルミニウム合金板材に上記した樹脂組成物を塗布
し、乾燥することにより形成することができる。塗布方
法としては、ロールスクイズ法、ケミコーター法、ロー
ルコーター法、エアナイフ法、浸漬法、スプレー法、静
電塗装法などを用いることができ、乾燥は一般的な加熱
法、誘電加熱法などにより行うことができる。

【００１４】本発明においては、さらなる耐食性の向上
あるいは皮膜密着性向上のために、有機樹脂皮膜の下地
として化成処理等の下地処理を行うことが有効である。
アルミニウムの場合は、クロメート系、ジルコニウム系
およびチタニウム系から選ばれる下地処理が好ましい。
それらは、スプレーあるいは浸漬によるリンス型、ロー
ルコーターによる塗布型のいずれでも構わない。他に、
本発明の有機樹脂皮膜には、意匠性向上のため着色顔
料、染料を添加することも可能である。また、その他に
界面活性剤、レベリング剤、沈澱防止剤、帯電防止剤、
防黴剤、抗菌剤、増粘剤などの各種添加物も、目的とす
る耐傷付き性、成形加工性および印刷性に影響しない範
囲内で添加することができる。本発明の樹脂被覆アルミ
ニウム合金板材は、少なくとも高い耐傷付き性、成形加
工性および印刷性を具備し、これらの特性を全て要求さ
れるどのような用途にも用いることができる。具体的に
は前記の記録媒体カセットシャッター材が代表的である
が、これに限定されない。

【００１５】

【実施例】以下に実施例を比較例とともに挙げ、本発明
の効果を具体的に説明する。アルミニウム合金板（寸
法：２００ｍｍ×３００ｍｍ、板厚０．２ｍｍ）を市販
の脱脂剤にて脱脂・エッチング処理を行い、水洗後、市
販の化成処理液を用いて下地処理を施し、その上に表５
に示すように有機樹脂皮膜を被覆して試料とした。ここ
で用いたアルミニウム合金板の素材を表１に、ベース樹
脂を表２に、不飽和ポリエステルの酸成分を表３に、潤
滑剤を表４に示す。表２において、樹脂ａ〜ｃは、ガラ
ス転移温度の異なる武田バーディッシュウレタン工業社
製ポリエステル樹脂を用いた。ｈはメタクリル酸メチル
を溶剤中で重合したものを用い、樹脂ｉはエピクロルヒ
ドリン・ビスフェノールＡ型樹脂でガラス転移温度が３
５℃のものを使用した。不飽和ポリエステル樹脂は、表
３に示す各酸成分とプロピレングリコールを反応させた
後、スチレンに溶解したものを使用した。

【００１６】これらの試料に対し、以下の評価試験を行
った。

【００１７】（１）耐傷付き性試験ステンレス製ブラシおよびポリプロピレン製ブラシを用
いて、５００ｇの荷重をかけて１００往復ラビングを行
い、供試材の皮膜損傷程度を目視で外観評価した。［評価基準］損傷面積率（（皮膜損傷面積／ラビング面積）×１００） ◎：皮膜損傷が全くない０％ ○：皮膜損傷がごくわずか０％を越え１０％以下 △：皮膜損傷が小さい１０％を越え２５％以下 ×：皮膜損傷が大きい２５％を越える

【００１８】（２）曲げ加工性試験曲げ加工（１Ｔ−１８０°）を行い、曲げ部の皮膜割れ
を目視で外観評価した。［評価基準］ ◎：皮膜割れが全くない ○：皮膜割れがごくわずか △：皮膜割れが小さい ×：皮膜割れが大きく、脱落が見られる（３）連続成形性高速成形機を用いて２００ｍｍ／秒の成形速度にて、ポ
ンチ２と金型３を用い、前記の方法で作成した供試材の
４０ｍｍ×６０ｍｍに切断した板１の曲げ加工を図１
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにして行い（下面が
樹脂被覆面）、屈曲部幅４ｍｍでコの字型に成形した両
側２８ｍｍの成形品４を成形した。１０万ショット後に
金型３の内壁３ａに付着した塗膜カス５の重量を測定し
た。［評価基準］塗膜カス発生量 ◎：５０ｍｇ未満 ○：５０ｍｇ以上２００ｍｇ未満 △：２００ｍｇ以上５００ｍｇ未満 ×：５００ｍｇ以上

【００１９】（４）印刷性試験シルクスクリーンインキで供試材に印刷を行い、ＵＶ硬
化後のインクとの密着性を碁盤目テープ剥離により碁盤
目の非剥離率で評価した。シルクスクリーンインキはＲ
ＩＧ（商品名、セイコーアドバンス社製、ＵＶ硬化性金
属用インキ）を使用した。［評価基準］（碁盤目の非剥離率） ○：剥離なし１００／１００ △：一部剥離（０を越え１００未満）／１００ ×：全面剥離０／１００

【００２０】（５）耐食性試験ＪＩＳＺ２３７１に基づいて塩水噴霧試験２００時間
後の白錆発生面積を測定した。［評価基準］ ◎：白錆面積２％未満 ○：白錆面積２％以上５％未満 △：白錆面積５％以上１０％未満 ×：白錆面積１０％以上

【００２１】試験結果を表５に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】

【表４】

【００２６】

【表５】

【００２７】表５から明らかなように、本発明例である
試料１〜１３と試料１６、１７はいずれも耐傷付き性、
曲げ加工性、連続成形性および印刷性と耐食性が良好
で、記録媒体カセットシャッター材用として好適である
ことがわかる。試料８〜１２は試料１〜７に比べ皮膜厚
が厚いため、耐傷付き性、曲げ加工性と連続成形性が若
干低くなっているが、実用上は何ら問題はない。試料１
３は不飽和ポリエステルを使用していない例であり、試
料１〜１２より印刷性が若干劣るが問題はない。

【００２８】これに対し、比較例である試料１８〜２６
は、耐傷付き性、曲げ加工性、連続成形性および印刷性
のいずれかが不良であり、目的の基準を満たさない。試
料１８はアルミニウム合金素材の硬度が不足し、耐傷付
き性が不良である。試料１９〜２２は皮膜にガラス転移
温度の高い樹脂を使用しており、耐傷付き性が不良で、
試料２１、２２は曲げ加工性、印刷性も悪い。試料２３
は潤滑剤が少なすぎ、表面滑り性が不足して耐傷付き性
が不良である。また、試料２４は潤滑剤が多すぎ、皮膜
強度が低下して耐傷付き性が不良であり、印刷性が悪
い。試料２５は皮膜が薄すぎるので耐傷付き性が不良で
ある。試料２６は皮膜が厚すぎるので、曲げ加工時に皮
膜が剥れやすく、プレス成形時に大量のカスが発生す
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明の樹脂被覆アルミニウム合金板材
は、高い耐傷付き性、曲げ加工性、連続成形性および印
刷性を具備し、さらに耐食性も優れ、記録媒体カセット
シャッター用材料などとして好適に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】試料の連続成形性試験の加工工程を断面図で示
す模式図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤隆宏東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者太田優東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (56)参考文献特開平６−166138（ＪＰ，Ａ) 特開平８−187818（ＪＰ，Ａ) 特開平６−235039（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 15/08 B05D 7/14 G11B 23/03

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ビッカース硬さ（Ｈｖ）３０以上のアル
ミニウム合金板の表面に、ガラス転移温度（Ｔｇ）１０
℃以下のポリエステル系樹脂に対し、ワックスおよび／
またはフッ素樹脂系の潤滑剤をその含有量が塗膜中の固
形分に対し１〜３０重量％となるように含有させてなる
有機樹脂皮膜を０．５μｍ以上２０μｍ以下の厚さで被
覆したことを特徴とする耐傷付き性、成形加工性及び印
刷性の優れた樹脂被覆アルミニウム合金板材。
【請求項２】ビッカース硬さ（Ｈｖ）３０以上のアル
ミニウム合金板の表面に、ガラス転移温度（Ｔｇ）１０
℃以下のポリエステル系樹脂に対し、ワックスおよび／
またはフッ素樹脂系の潤滑剤をその含有量が塗膜中の固
形分に対し１〜３０重量％となるように含有させてなる
有機樹脂皮膜を０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さで被
覆したことを特徴とする請求項１記載の樹脂被覆アルミ
ニウム合金板材。
【請求項３】上記樹脂の固形分に対し０．１重量％以
上２０重量％以下の不飽和ポリエステルを含有させてな
ることを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂被覆アル
ミニウム合金板材。
【請求項４】記録媒体カセットシャッター用材である
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の樹脂被覆ア
ルミニウム合金板材。