JP3440905B2 - 表面処理マグネシウム材及びその製造方法 - Google Patents
表面処理マグネシウム材及びその製造方法Info
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- JP3440905B2 JP3440905B2 JP2000001016A JP2000001016A JP3440905B2 JP 3440905 B2 JP3440905 B2 JP 3440905B2 JP 2000001016 A JP2000001016 A JP 2000001016A JP 2000001016 A JP2000001016 A JP 2000001016A JP 3440905 B2 JP3440905 B2 JP 3440905B2
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム又は
マグネシウム合金からなるマグネシウム材の表面に皮膜
層及び塗膜層を積層して形成された表面処理マグネシウ
ム材及びその製造方法に係り、特に、優れた塗膜硬度、
塗膜密着性、耐衝撃性、耐食性等を有する表面処理マグ
ネシウム材及びその製造方法に関する。
マグネシウム合金からなるマグネシウム材の表面に皮膜
層及び塗膜層を積層して形成された表面処理マグネシウ
ム材及びその製造方法に係り、特に、優れた塗膜硬度、
塗膜密着性、耐衝撃性、耐食性等を有する表面処理マグ
ネシウム材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マグネシウム材は、押出形材や板材ある
いは射出成形等として、車輌ホイール、各種キャビネッ
ト、携帯電話、パーソナルコンピューターの筐体等各種
電子製品等極めて多岐に渡って利用されている。
いは射出成形等として、車輌ホイール、各種キャビネッ
ト、携帯電話、パーソナルコンピューターの筐体等各種
電子製品等極めて多岐に渡って利用されている。
【０００３】このようなマグネシウム材の鋳造材、押出
形材、板材及び射出成形材は、一般に、その表面に陽極
酸化処理を施して陽極酸化皮膜層を形成したり、更にそ
の上に塗装を施して複合皮膜層を形成したり、また、表
面に化成処理を施して化成皮膜層を形成し、その後に通
常の塗装を施して塗膜層を形成した表面処理マグネシウ
ム材として使用されている。
形材、板材及び射出成形材は、一般に、その表面に陽極
酸化処理を施して陽極酸化皮膜層を形成したり、更にそ
の上に塗装を施して複合皮膜層を形成したり、また、表
面に化成処理を施して化成皮膜層を形成し、その後に通
常の塗装を施して塗膜層を形成した表面処理マグネシウ
ム材として使用されている。
【０００４】ところで、これら表面に皮膜層や塗膜層が
形成されたマグネシウム材は、長期に亘ってその美観と
優れた耐食性とを発揮するものであるが、マグネシウム
素材やマグネシウム合金素材それ自体は他の金属に比べ
て耐食性に劣り、マグネシウム材の表面に形成された皮
膜層や塗膜層の塗膜硬度や耐衝撃性等の物性が不足する
と、摺動部や人の手の接触が多い部位においてあるいは
積み重ねた際に互いに接触する部位において塗膜層が傷
つき易く、また、塗膜割れし易く、これら傷つきあるい
は塗膜割れした部分からマグネシウム材の腐食が進み、
結果として長期間に亘って機能及び美観を維持し続ける
のが困難であるという問題がある。
形成されたマグネシウム材は、長期に亘ってその美観と
優れた耐食性とを発揮するものであるが、マグネシウム
素材やマグネシウム合金素材それ自体は他の金属に比べ
て耐食性に劣り、マグネシウム材の表面に形成された皮
膜層や塗膜層の塗膜硬度や耐衝撃性等の物性が不足する
と、摺動部や人の手の接触が多い部位においてあるいは
積み重ねた際に互いに接触する部位において塗膜層が傷
つき易く、また、塗膜割れし易く、これら傷つきあるい
は塗膜割れした部分からマグネシウム材の腐食が進み、
結果として長期間に亘って機能及び美観を維持し続ける
のが困難であるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】そこで、本発明者らは、塗膜
密着性、耐食性、耐衝撃性、及び加工性に優れ、しか
も、塗膜硬度にも優れた表面処理マグネシウム材、及び
この表面処理マグネシウム材を得るための製造方法につ
いて鋭意研究した結果、マグネシウム材の表面に凹凸を
付与して所定の表面粗さを有する粗面化表面を形成し、
この粗面化表面も含めてマグネシウム材表面全面に化成
処理又は陽極酸化処理により皮膜層を形成し、更に、最
外層として皮膜層の上に塗膜層を設けることにより、上
記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
密着性、耐食性、耐衝撃性、及び加工性に優れ、しか
も、塗膜硬度にも優れた表面処理マグネシウム材、及び
この表面処理マグネシウム材を得るための製造方法につ
いて鋭意研究した結果、マグネシウム材の表面に凹凸を
付与して所定の表面粗さを有する粗面化表面を形成し、
この粗面化表面も含めてマグネシウム材表面全面に化成
処理又は陽極酸化処理により皮膜層を形成し、更に、最
外層として皮膜層の上に塗膜層を設けることにより、上
記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】従って、本発明の目的は、素材がマグネシ
ウム又はマグネシウム合金からなるマグネシウム材の表
面に優れた塗膜密着性、耐食性、耐衝撃性、及び加工性
を発揮すると共に優れた塗膜硬度をも発揮する塗膜層が
設けられた表面処理マグネシウム材を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、マグネシウム又はマグ
ネシウム合金からなるマグネシウム材の表面に、塗膜密
着性、耐食性、耐衝撃性及び加工性に優れ、かつ、塗膜
硬度にも優れた塗膜層を形成せしめることができる表面
処理マグネシウム材の製造方法を提供することにある。
ウム又はマグネシウム合金からなるマグネシウム材の表
面に優れた塗膜密着性、耐食性、耐衝撃性、及び加工性
を発揮すると共に優れた塗膜硬度をも発揮する塗膜層が
設けられた表面処理マグネシウム材を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、マグネシウム又はマグ
ネシウム合金からなるマグネシウム材の表面に、塗膜密
着性、耐食性、耐衝撃性及び加工性に優れ、かつ、塗膜
硬度にも優れた塗膜層を形成せしめることができる表面
処理マグネシウム材の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、マ
グネシウム又はマグネシウム合金からなるマグネシウム
材の表面に形成された表面粗さＲz ３μｍ以上５０μｍ
以下の粗面化表面と、この粗面化表面も含めてマグネシ
ウム材表面全面に化成処理又は陽極酸化処理で形成され
た皮膜層と、最外層として設けられた塗膜層とを有す
る、表面処理マグネシウム材である。
グネシウム又はマグネシウム合金からなるマグネシウム
材の表面に形成された表面粗さＲz ３μｍ以上５０μｍ
以下の粗面化表面と、この粗面化表面も含めてマグネシ
ウム材表面全面に化成処理又は陽極酸化処理で形成され
た皮膜層と、最外層として設けられた塗膜層とを有す
る、表面処理マグネシウム材である。
【０００８】また、本発明は、マグネシウム又はマグネ
シウムからなるマグネシウム材の表面に、表面粗さＲZ
３μｍ以上５０μｍ以下とする粗面化処理を施し、次い
で化成処理又は陽極酸化処理を施して皮膜層を形成し、
この皮膜層の上に塗膜層を設ける、表面処理マグネシウ
ム材の製造方法である。
シウムからなるマグネシウム材の表面に、表面粗さＲZ
３μｍ以上５０μｍ以下とする粗面化処理を施し、次い
で化成処理又は陽極酸化処理を施して皮膜層を形成し、
この皮膜層の上に塗膜層を設ける、表面処理マグネシウ
ム材の製造方法である。
【０００９】本発明において、素材のマグネシウム材と
しては、その材質がマグネシウム又はマグネシウム合金
からなり、押出成形により形成された押出型材や、圧延
加工あるいは射出成形により形成された厚肉又は薄肉の
板材や、これらの板材を適宜折曲加工して得られた曲げ
加工材等が好適に使用される。
しては、その材質がマグネシウム又はマグネシウム合金
からなり、押出成形により形成された押出型材や、圧延
加工あるいは射出成形により形成された厚肉又は薄肉の
板材や、これらの板材を適宜折曲加工して得られた曲げ
加工材等が好適に使用される。
【００１０】そして、これらマグネシウム材の表面形状
については、平坦面に限らず、湾曲面や球状面であって
もよく、また、適宜のコーナー線を介して連続する複数
の平坦面、湾曲面、球状面等の組み合わせであってもよ
い。
については、平坦面に限らず、湾曲面や球状面であって
もよく、また、適宜のコーナー線を介して連続する複数
の平坦面、湾曲面、球状面等の組み合わせであってもよ
い。
【００１１】本発明の表面処理マグネシウム材におい
て、マグネシウム材の表面に形成される粗面化表面につ
いては、その表面粗さＲz が３μｍ以上５０μｍ以下、
好ましくは５μｍ以上４０μｍ以下である。この表面粗
さＲz が３μｍ未満であると、マグネシウム材の表面の
最外層に設けられる塗膜層の塗膜密着性が十分に得られ
ず、また、５０μｍを超えるとマグネシウム材の表面の
外観が悪くなる。なお、表面粗さＲz は十点平均粗さ(J
IS B 0601)に準拠する。
て、マグネシウム材の表面に形成される粗面化表面につ
いては、その表面粗さＲz が３μｍ以上５０μｍ以下、
好ましくは５μｍ以上４０μｍ以下である。この表面粗
さＲz が３μｍ未満であると、マグネシウム材の表面の
最外層に設けられる塗膜層の塗膜密着性が十分に得られ
ず、また、５０μｍを超えるとマグネシウム材の表面の
外観が悪くなる。なお、表面粗さＲz は十点平均粗さ(J
IS B 0601)に準拠する。
【００１２】この粗面化表面は、マグネシウム材の表面
の一部又は全部に形成されていればよいが、本発明の目
的を達成する上で、マグネシウム材の全表面積に対して
粗面化表面が占める割合が好ましくは７０％以上、より
好ましくは８０％以上であり、最も好ましいのは１００
％である。
の一部又は全部に形成されていればよいが、本発明の目
的を達成する上で、マグネシウム材の全表面積に対して
粗面化表面が占める割合が好ましくは７０％以上、より
好ましくは８０％以上であり、最も好ましいのは１００
％である。
【００１３】また、この粗面化表面は、更にその表面の
一部又は全部が表面粗さＲz ２μｍ以上５μｍ未満の微
細な粗面化表面で形成されていてもよく、これによって
粗面化表面は二重粗面化構造となり、最外層である塗膜
層との塗膜密着性がより一層向上する。
一部又は全部が表面粗さＲz ２μｍ以上５μｍ未満の微
細な粗面化表面で形成されていてもよく、これによって
粗面化表面は二重粗面化構造となり、最外層である塗膜
層との塗膜密着性がより一層向上する。
【００１４】本発明においては、上記粗面化表面も含め
てマグネシウム材の表面全体に、化成処理又は陽極酸化
処理で形成された皮膜層（すなわち、化成皮膜層又は陽
極酸化皮膜層）が形成され、更にその皮膜層の上に、最
外層として塗膜層が設けられる。
てマグネシウム材の表面全体に、化成処理又は陽極酸化
処理で形成された皮膜層（すなわち、化成皮膜層又は陽
極酸化皮膜層）が形成され、更にその皮膜層の上に、最
外層として塗膜層が設けられる。
【００１５】上記化成皮膜層又は陽極酸化皮膜層で構成
される皮膜層の厚さは、通常、０.５μｍ以上４０μｍ
以下であるが、この皮膜層の上に最外層として設けられ
る塗膜層に対してより高い塗膜密着性を付与するという
観点から、好ましくは１μｍ以上３０μｍ以下、より好
ましくは１μｍ以上２５μｍ以下である。
される皮膜層の厚さは、通常、０.５μｍ以上４０μｍ
以下であるが、この皮膜層の上に最外層として設けられ
る塗膜層に対してより高い塗膜密着性を付与するという
観点から、好ましくは１μｍ以上３０μｍ以下、より好
ましくは１μｍ以上２５μｍ以下である。
【００１６】また、上記最外層である塗膜層の厚さは、
５μｍ以上１５０μｍ以下が望ましい。この塗膜層の厚
さが５μｍ未満であると粗面化処理によって得られるマ
グネシウム材の凹凸を解消できず、最外部塗膜層に凹凸
が生じて外観が損なわれる場合がある。また、塗膜層の
厚さが１５０μｍを超えると、効果が飽和するばかりで
なく、かえって使用される塗料そのものの塗膜硬度が現
出し、本発明の主な特徴の１つである高い塗膜硬度を発
現せしめることが難しくなる。
５μｍ以上１５０μｍ以下が望ましい。この塗膜層の厚
さが５μｍ未満であると粗面化処理によって得られるマ
グネシウム材の凹凸を解消できず、最外部塗膜層に凹凸
が生じて外観が損なわれる場合がある。また、塗膜層の
厚さが１５０μｍを超えると、効果が飽和するばかりで
なく、かえって使用される塗料そのものの塗膜硬度が現
出し、本発明の主な特徴の１つである高い塗膜硬度を発
現せしめることが難しくなる。
【００１７】この塗膜層については、焼付け温度１７０
℃以上２００℃以下であってこの焼付け温度（℃）と焼
付け時間（時間）との乗数が５０以上２００以下となる
条件で焼付け処理されていることが望ましく、これによ
ってより高い塗膜硬度が発現される。この焼付け処理の
条件については、焼付け温度が１７０℃より低いと塗膜
の重合が不充分になって目的とする硬度が得られない場
合があり、また、２００℃を超えると塗膜の分解や変色
が起こり易くなるという問題が生じる。また、焼付け温
度（℃）と焼付け時間（時間）との乗数が５０より低い
と塗膜の重合が不充分であり、２００より大きくなると
塗膜の分解や変色が発生する。
℃以上２００℃以下であってこの焼付け温度（℃）と焼
付け時間（時間）との乗数が５０以上２００以下となる
条件で焼付け処理されていることが望ましく、これによ
ってより高い塗膜硬度が発現される。この焼付け処理の
条件については、焼付け温度が１７０℃より低いと塗膜
の重合が不充分になって目的とする硬度が得られない場
合があり、また、２００℃を超えると塗膜の分解や変色
が起こり易くなるという問題が生じる。また、焼付け温
度（℃）と焼付け時間（時間）との乗数が５０より低い
と塗膜の重合が不充分であり、２００より大きくなると
塗膜の分解や変色が発生する。
【００１８】次に、本発明に係る表面処理マグネシウム
材の製造方法としては、先ず、マグネシウム材の表面に
ショットブラスト処理等の粗面化処理を施して表面粗さ
Ｒz３μｍ以上５０μｍ以下の粗面化表面を形成し、次
いで、このマグネシウム材の表面全体に化成処理又は陽
極酸化処理を施して皮膜層を形成し、更に、この皮膜層
の上に塗料を塗布して塗膜層を設ける。
材の製造方法としては、先ず、マグネシウム材の表面に
ショットブラスト処理等の粗面化処理を施して表面粗さ
Ｒz３μｍ以上５０μｍ以下の粗面化表面を形成し、次
いで、このマグネシウム材の表面全体に化成処理又は陽
極酸化処理を施して皮膜層を形成し、更に、この皮膜層
の上に塗料を塗布して塗膜層を設ける。
【００１９】この本発明方法において、マグネシウム材
の表面に粗面化表面を形成する方法としては、特に限定
されるものではないが、好ましくはショットブラスト処
理であり、例えば、マグネシウム材の表面に対して、最
大粒径が１ｍｍ以下であって、かつ、平均粒径が１００
μｍ以上のアルミナ粒子を用いてショットブラストを施
すことが望ましい。
の表面に粗面化表面を形成する方法としては、特に限定
されるものではないが、好ましくはショットブラスト処
理であり、例えば、マグネシウム材の表面に対して、最
大粒径が１ｍｍ以下であって、かつ、平均粒径が１００
μｍ以上のアルミナ粒子を用いてショットブラストを施
すことが望ましい。
【００２０】このショットブラスト処理におけるアルミ
ナ粒子の使用は、マグネシウム材の表面に硬質で微細な
凹凸を容易に形成することができ、しかも、アルミナ粒
子がマグネシウム材の表面に残留した場合においても、
後工程の化成処理あるいは陽極酸化処理時に悪影響を及
ぼさないため、好都合である。従って、ショットブラス
ト処理には、アルミナ粒子と同様の作用効果を発揮し得
る他のセラミック、砂、又は金属等からなる粒子を用い
ることも可能である。
ナ粒子の使用は、マグネシウム材の表面に硬質で微細な
凹凸を容易に形成することができ、しかも、アルミナ粒
子がマグネシウム材の表面に残留した場合においても、
後工程の化成処理あるいは陽極酸化処理時に悪影響を及
ぼさないため、好都合である。従って、ショットブラス
ト処理には、アルミナ粒子と同様の作用効果を発揮し得
る他のセラミック、砂、又は金属等からなる粒子を用い
ることも可能である。
【００２１】次に、本発明において、粗面化表面が形成
されたマグネシウム材の表面に施される化成処理として
は、例えば、クロム酸塩を用いたＪＩＳ１種〜９種、ス
ズ酸カリウム及びピロリン酸ナトリウム等を用いたＪＩ
Ｓ１０種等が挙げられる。また、水酸化アルミニウム、
過マンガン酸カリ、あるいはマンガン酸カリ等を用いて
電解するＪＩＳ１１種や、酸性フッ化アンモンやリン
酸、重クロム酸ナトリウム等を用いて電解するＪＩＳ１
２種等の公知の方法も適用できる。更に、クロムフリー
のリン酸マンガン処理等も塗装下地処理方法として採用
することができる。
されたマグネシウム材の表面に施される化成処理として
は、例えば、クロム酸塩を用いたＪＩＳ１種〜９種、ス
ズ酸カリウム及びピロリン酸ナトリウム等を用いたＪＩ
Ｓ１０種等が挙げられる。また、水酸化アルミニウム、
過マンガン酸カリ、あるいはマンガン酸カリ等を用いて
電解するＪＩＳ１１種や、酸性フッ化アンモンやリン
酸、重クロム酸ナトリウム等を用いて電解するＪＩＳ１
２種等の公知の方法も適用できる。更に、クロムフリー
のリン酸マンガン処理等も塗装下地処理方法として採用
することができる。
【００２２】粗面化処理後、化成処理皮膜層又は陽極酸
化皮膜層が設けられたマグネシウム材には、次に電着塗
装、スプレー塗装、又は浸漬塗装等の公知の塗装処理に
より、皮膜層の上に塗膜層が形成される。この塗装処理
に使用される塗料については、特に限定されるものでは
ないが、アクリル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、フ
ッ素樹脂塗料、ポリエステル、ビニールオルガノゾル、
光触媒酸化チタン含有無機系塗料、無機系のポリシロキ
サン化合物に有機系のアクリル樹脂を反応させて得られ
たいわゆる無機系塗料等が用いられる。上記塗装処理に
使用される塗料は、顔料を含む有色塗料又はクリア塗料
である。
化皮膜層が設けられたマグネシウム材には、次に電着塗
装、スプレー塗装、又は浸漬塗装等の公知の塗装処理に
より、皮膜層の上に塗膜層が形成される。この塗装処理
に使用される塗料については、特に限定されるものでは
ないが、アクリル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、フ
ッ素樹脂塗料、ポリエステル、ビニールオルガノゾル、
光触媒酸化チタン含有無機系塗料、無機系のポリシロキ
サン化合物に有機系のアクリル樹脂を反応させて得られ
たいわゆる無機系塗料等が用いられる。上記塗装処理に
使用される塗料は、顔料を含む有色塗料又はクリア塗料
である。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
【００２４】先ず、マグネシウム又はマグネシウム合金
からなる射出成形型材又は半溶融射出成形型材（以下、
「マグネシウム材」と称する）１を公知の方法により用
意する。
からなる射出成形型材又は半溶融射出成形型材（以下、
「マグネシウム材」と称する）１を公知の方法により用
意する。
【００２５】次に、このマグネシウム材１に対しアルミ
ナ粒子を用いてショットブラスト処理を施す。このアル
ミナ粒子は最大粒径が１ｍｍ以下で、かつ、粒径１００
μｍ以上である。また、マグネシウム材１の送り速度は
約１ｍ／分程度とし、ショット圧力は１〜５ｋｇ／ｃｍ
2 の範囲で適宜選択される。このショットブラスト処理
の結果、図１に示すように、マグネシウム材１の表面
に、表面粗さＲz が３〜５０μｍの粗面化表面２が形成
される。
ナ粒子を用いてショットブラスト処理を施す。このアル
ミナ粒子は最大粒径が１ｍｍ以下で、かつ、粒径１００
μｍ以上である。また、マグネシウム材１の送り速度は
約１ｍ／分程度とし、ショット圧力は１〜５ｋｇ／ｃｍ
2 の範囲で適宜選択される。このショットブラスト処理
の結果、図１に示すように、マグネシウム材１の表面
に、表面粗さＲz が３〜５０μｍの粗面化表面２が形成
される。
【００２６】また、マグネシウム材１に対し、第一段目
として粒径の大きいアルミナ粒子を用いてショットブラ
スト処理を行ない、引き続いて粒径の小さいアルミナ粒
子を用いてショットブラスト処理を行うことにより、Ｒ
z の値が大きい粗面化表面にＲz の値が小さい粗面化表
面が形成され、いわゆる二重構造粗面化表面が形成され
る。
として粒径の大きいアルミナ粒子を用いてショットブラ
スト処理を行ない、引き続いて粒径の小さいアルミナ粒
子を用いてショットブラスト処理を行うことにより、Ｒ
z の値が大きい粗面化表面にＲz の値が小さい粗面化表
面が形成され、いわゆる二重構造粗面化表面が形成され
る。
【００２７】更に、粗面化表面２が形成されたマグネシ
ウム材１の表面全面に、ＪＩＳ１１種に相当する陽極酸
化処理を施す。すると、粗面化表面２に沿って全体に略
均一な厚さの陽極酸化皮膜層３が形成される。この陽極
酸化皮膜層３は厚さ０. ５〜４０μｍである。
ウム材１の表面全面に、ＪＩＳ１１種に相当する陽極酸
化処理を施す。すると、粗面化表面２に沿って全体に略
均一な厚さの陽極酸化皮膜層３が形成される。この陽極
酸化皮膜層３は厚さ０. ５〜４０μｍである。
【００２８】このようにして陽極酸化皮膜層３を形成し
た後、更にその上に、塗装処理を施して塗膜層４を設け
る。この塗装処理は、電着塗装、スプレー塗装又は浸漬
塗装等の公知の方法により行うことができる。
た後、更にその上に、塗装処理を施して塗膜層４を設け
る。この塗装処理は、電着塗装、スプレー塗装又は浸漬
塗装等の公知の方法により行うことができる。
【００２９】
【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明
をより具体的に説明する。
をより具体的に説明する。
【００３０】実施例１〜２４及び比較例１〜８
マグネシウム合金(JIS AZ91D) からなる同じ形状とサイ
ズを有する板材を複数枚用意し、比較例１、２、及び８
以外については、平均粒径２５０μｍのアルミナ粒子
（組成；アルミナ：９６．６wt％、ＴｉＯ2 ：２．４wt
％、ＳｉＯ2 ：０．６wt％、その他：０．４wt％）を用
い、ショット圧力を１ｋｇ・ｃｍ-2、２ｋｇ・ｃｍ-2、
及び４ｋｇ・ｃｍ-2の３段階に変化させてショットブラ
スト処理を施した。
ズを有する板材を複数枚用意し、比較例１、２、及び８
以外については、平均粒径２５０μｍのアルミナ粒子
（組成；アルミナ：９６．６wt％、ＴｉＯ2 ：２．４wt
％、ＳｉＯ2 ：０．６wt％、その他：０．４wt％）を用
い、ショット圧力を１ｋｇ・ｃｍ-2、２ｋｇ・ｃｍ-2、
及び４ｋｇ・ｃｍ-2の３段階に変化させてショットブラ
スト処理を施した。
【００３１】次に、このようにして表面に粗面化表面が
形成されたマグネシウム材１の表面全面に、ＪＩＳ１１
種の陽極酸化処理を施した。この際の陽極酸化処理条件
は、液組成として苛性カリ１６５ｇ／ｌ、フッ化カリウ
ム３５ｇ／ｌ、リン酸ナトリウム３５ｇ／ｌ、水酸化ア
ルミ３５ｇ／ｌ、過マンガン酸カリ２０ｇ／ｌを含む水
溶液であり、電解条件は室温下で電流密度２. ０Ａ／ｄ
ｍ2 、電解時間８分であった。この際に得られた陽極酸
化皮膜の厚さは５μｍであった。
形成されたマグネシウム材１の表面全面に、ＪＩＳ１１
種の陽極酸化処理を施した。この際の陽極酸化処理条件
は、液組成として苛性カリ１６５ｇ／ｌ、フッ化カリウ
ム３５ｇ／ｌ、リン酸ナトリウム３５ｇ／ｌ、水酸化ア
ルミ３５ｇ／ｌ、過マンガン酸カリ２０ｇ／ｌを含む水
溶液であり、電解条件は室温下で電流密度２. ０Ａ／ｄ
ｍ2 、電解時間８分であった。この際に得られた陽極酸
化皮膜の厚さは５μｍであった。
【００３２】この陽極酸化処理終了後、所定の塗装処理
を行なった。すなわち、実施例１〜１２及び比較例１、
比較例５〜６においては、表１及び表２に示す膜厚の熱
硬化型アクリル塗装を実施した。塗装はスプレー塗装に
より行い、次いで１９０℃で２０分（温度と時間の乗
数：６３. ３）の焼き付け処理を行なった。
を行なった。すなわち、実施例１〜１２及び比較例１、
比較例５〜６においては、表１及び表２に示す膜厚の熱
硬化型アクリル塗装を実施した。塗装はスプレー塗装に
より行い、次いで１９０℃で２０分（温度と時間の乗
数：６３. ３）の焼き付け処理を行なった。
【００３３】また、実施例１３〜２４及び比較例２〜４
においては、スプレー塗装により有機無機ハイブリット
塗料を塗布し、次いで１７０℃で２０分（温度と時間の
乗数：５６. ７）の焼き付け処理を行なった。
においては、スプレー塗装により有機無機ハイブリット
塗料を塗布し、次いで１７０℃で２０分（温度と時間の
乗数：５６. ７）の焼き付け処理を行なった。
【００３４】更に、実施例２５〜２８、及び比較例７〜
８では、スプレー塗装により有機無機ハイブリット塗料
を塗布した後、焼付け処理条件（焼付け温度及び焼付け
温度と焼付け時間の乗数）を変化させ、表１及び表２に
示す塗膜層を形成した。
８では、スプレー塗装により有機無機ハイブリット塗料
を塗布した後、焼付け処理条件（焼付け温度及び焼付け
温度と焼付け時間の乗数）を変化させ、表１及び表２に
示す塗膜層を形成した。
【００３５】以上の実施例１〜２８及び比較例１〜８で
得られた試験片について、表面塗膜硬度、塗膜の耐衝撃
性、塗膜の外観及び平滑性を調べて評価した。結果を表
１及び表２に示す。
得られた試験片について、表面塗膜硬度、塗膜の耐衝撃
性、塗膜の外観及び平滑性を調べて評価した。結果を表
１及び表２に示す。
【００３６】なお、表面塗膜硬度はJIS K 5400に準拠し
て鉛筆硬度法により測定した。また、塗膜の耐衝撃性は
JIS K 5400に準拠してデュポン衝撃試験法により測定し
た。この際の衝撃荷重は５００ｇ（撃ち型及び受け台半
径６．３５±０．０３ｍｍ）であり、落下高さは５０ｃ
ｍであった。耐衝撃性の判定基準は、衝撃による変形
で、◎：割れ・剥がれが認められない、○：目視観察で
周辺部に微かなひび割れが認められる、×：割れ・剥が
れが認められる、の３段階で評価した。更に、塗膜の外
観及び平滑性は目視により評価した。
て鉛筆硬度法により測定した。また、塗膜の耐衝撃性は
JIS K 5400に準拠してデュポン衝撃試験法により測定し
た。この際の衝撃荷重は５００ｇ（撃ち型及び受け台半
径６．３５±０．０３ｍｍ）であり、落下高さは５０ｃ
ｍであった。耐衝撃性の判定基準は、衝撃による変形
で、◎：割れ・剥がれが認められない、○：目視観察で
周辺部に微かなひび割れが認められる、×：割れ・剥が
れが認められる、の３段階で評価した。更に、塗膜の外
観及び平滑性は目視により評価した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】表１及び表２の結果から明らかなように、
実施例１〜２８の所定の表面粗さＲ z を有する粗面化表
面と、陽極酸化皮膜層と、塗膜層との組み合わせからな
る表面処理を施した試験片は、一般的な陽極酸化皮膜層
と塗膜層とからなる表面処理を施した比較例１〜２の場
合に比べて、塗膜硬度、耐衝撃性、及び外観・平滑性の
１つ又は２つ以上の特性において顕著に優れていること
が判明した。
実施例１〜２８の所定の表面粗さＲ z を有する粗面化表
面と、陽極酸化皮膜層と、塗膜層との組み合わせからな
る表面処理を施した試験片は、一般的な陽極酸化皮膜層
と塗膜層とからなる表面処理を施した比較例１〜２の場
合に比べて、塗膜硬度、耐衝撃性、及び外観・平滑性の
１つ又は２つ以上の特性において顕著に優れていること
が判明した。
【００４０】
【発明の効果】本発明の表面処理マグネシウム材によれ
ば、表面に設けられた塗膜層が優れた塗膜密着性、耐食
性、耐衝撃性、及び加工性を発揮すると共に、優れた塗
膜硬度をも発揮し、長期間にわたってマグネシウム材が
有する機能と優れた美観を維持することができる。
ば、表面に設けられた塗膜層が優れた塗膜密着性、耐食
性、耐衝撃性、及び加工性を発揮すると共に、優れた塗
膜硬度をも発揮し、長期間にわたってマグネシウム材が
有する機能と優れた美観を維持することができる。
【００４１】また、本発明の表面処理マグネシウム材の
製造方法によれば、マグネシウム材の表面に優れた塗膜
密着性、耐食性、耐衝撃性、加工性、及び塗膜硬度を備
えた塗膜層を形成せしめることができる。
製造方法によれば、マグネシウム材の表面に優れた塗膜
密着性、耐食性、耐衝撃性、加工性、及び塗膜硬度を備
えた塗膜層を形成せしめることができる。
【図１】 図１は、本発明の表面処理マグネシウム材を
模式的に示す断面説明図である。
模式的に示す断面説明図である。
１…マグネシウム材、２…粗面化表面、３…陽極酸化皮
膜層、４…塗膜層。
膜層、４…塗膜層。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−5896（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−47937（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−176894（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−134662（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 22/00 - 22/86
C23C 28/00
C25D 11/30
B05D 3/10
B05D 7/14
Claims (4)
- 【請求項１】 マグネシウム又はマグネシウム合金から
なるマグネシウム材の表面にショットブラスト処理によ
り形成された表面粗さＲZ ３μｍ以上５０μｍ以下の粗
面化表面と、この粗面化表面も含めてマグネシウム材表
面全面に陽極酸化処理で形成された皮膜層と、最外層と
して設けられた塗膜層とを有し、上記粗面化表面は、そ
の一部又は全部が表面粗さＲ Z ２μｍ以上５μｍ未満の
微細粗面で形成された二重粗面化構造であることを特徴
とする表面処理マグネシウム材。 - 【請求項２】 粗面化表面の表面粗さＲZが、５μｍ以
上４０μｍ以下である請求項１に記載の表面処理マグネ
シウム材。 - 【請求項３】 皮膜層は、その厚さが０．５μｍ以上４
０μｍ以下である請求項１又は２に記載の表面処理マグ
ネシウム材。 - 【請求項４】 塗膜層は、その厚さが５μｍ以上１５０
μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の表面処
理マグネシウム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000001016A JP3440905B2 (ja) | 2000-01-06 | 2000-01-06 | 表面処理マグネシウム材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000001016A JP3440905B2 (ja) | 2000-01-06 | 2000-01-06 | 表面処理マグネシウム材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001192854A JP2001192854A (ja) | 2001-07-17 |
| JP3440905B2 true JP3440905B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=18530275
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000001016A Expired - Fee Related JP3440905B2 (ja) | 2000-01-06 | 2000-01-06 | 表面処理マグネシウム材及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3440905B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103320782A (zh) * | 2013-06-21 | 2013-09-25 | 四川理工学院 | 一种镁合金复合膜的制备方法 |
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| EP1302567A1 (de) * | 2001-10-11 | 2003-04-16 | FRANZ Oberflächentechnik GmbH & Co KG | Beschichtungsverfahren für Leichtmetalllegierungen |
| JP4625944B2 (ja) * | 2004-06-10 | 2011-02-02 | 国立大学法人九州工業大学 | 耐食性に優れたマグネシウム材 |
| JP4927491B2 (ja) * | 2005-10-04 | 2012-05-09 | 大成プラス株式会社 | 金属と樹脂の複合体及びその製造方法 |
| US8703272B2 (en) | 2005-10-04 | 2014-04-22 | Taisei Plas Co., Ltd. | Composite of metal and resin and method for manufacturing same |
| KR101115786B1 (ko) * | 2006-12-06 | 2012-03-09 | 다이세이 플라스 가부시끼가이샤 | 고내식성 복합체의 제조 방법 |
| WO2009031632A1 (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-12 | Taisei Plas Co., Ltd. | 金属樹脂複合体の製造方法 |
| JP4527196B2 (ja) * | 2009-12-24 | 2010-08-18 | 東ソー株式会社 | 複合体およびその製造方法 |
| CN104109894B (zh) * | 2014-07-18 | 2016-06-01 | 郑州轻工业学院 | 镁合金复合表面防护处理设备及方法 |
| JP6403199B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2018-10-10 | 堀金属表面処理工業株式会社 | マグネシウム又はマグネシウム合金からなる製品の製造方法 |
| JP6403198B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2018-10-10 | 堀金属表面処理工業株式会社 | マグネシウム又はマグネシウム合金からなる製品の製造方法 |
| DE102017118289B4 (de) * | 2017-08-11 | 2023-08-03 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Bauteil für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Bauteils aus einem Magnesiumwerkstoff |
| CN107855254B (zh) * | 2017-10-04 | 2021-05-25 | 桂林理工大学 | 一种镁合金表面耐腐蚀有机复合涂层的制备方法 |
| CN112359393B (zh) * | 2020-11-12 | 2021-09-07 | 浙江机电职业技术学院 | 一种耐磨抗震涂层及其制备方法 |
-
2000
- 2000-01-06 JP JP2000001016A patent/JP3440905B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103320782A (zh) * | 2013-06-21 | 2013-09-25 | 四川理工学院 | 一种镁合金复合膜的制备方法 |
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