JP4335658B2 - Coated steel sheet for cartridge or electronic information equipment - Google Patents
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Description
本発明は、パーソナルコンピュータ,デジタルカメラ,自動改札機等の読取り器に挿入されるカートリッジのケースやカートリッジ挿入口内壁の素材として好適な塗装鋼板に関する。 The present invention relates to a coated steel sheet suitable as a material for a case of a cartridge inserted in a reader such as a personal computer, a digital camera, an automatic ticket gate, or the inner wall of a cartridge insertion port.
パーソナルコンピュータ,デジタルカメラ,自動販売機,自動改札機等では、電子情報を記録したカード状の記録媒体を挿入口に挿し込み、必要情報を記録し或いは読み取っている。たとえば、MO等の記録媒体10は、読出し又は記録用開口11をもつカートリッジ12に回転可能に収容されている(図1)。パソコン本体20に設けた挿入口21にカートリッジ12を挿し込み、パーソナルコンピュータを立ち上げると、記録媒体10とパソコン本体20との間で情報が交換される。
挿入口21は、軽量なアルミニウム板を所定形状に成形することにより作られている。他方、カートリッジ12のケースには、無垢のステンレス鋼板を使用したものが多い。ステンレス鋼製ケースに収容された記録媒体10を挿入口21に挿し込むと、ステンレス鋼とアルミニウムとの摺擦によって記録媒体10,パソコン本体20の双方が疵付きやすい。疵は、記録媒体10,パソコン本体20の見栄えにとって好ましくないことは勿論、誤動作の原因にもなりかねない。
ケース/挿入口内壁の摺擦に起因する疵発生は、カートリッジ12の表面に潤滑性の良好な塗膜を設け、カートリッジ12の滑りを改善することにより解消される。必要な潤滑特性を得るため、ポリテトラフルオロエチレン,架橋アクリル樹脂,メラミン樹脂,シリコーン等の潤滑剤粒子を分散させた塗膜も知られている(特許文献1)。潤滑剤粒子の分散によって塗膜表面の潤滑性は改善されるが、長期使用すると潤滑剤粒子が塗膜から脱落し初期性能を発揮しなくなる場合がある。脱落した潤滑剤粒子がパソコン本体20の挿入口21に溜まると、却って読取り・書込み不良,誤動作,故障を誘発させる。記録媒体を収容したカートリッジ12に留まらず、金属板自体で作製したカード状記録媒体にも同様なトラブルが発生する。
The
The occurrence of wrinkles due to the rubbing of the case / insertion wall is eliminated by providing a coating film with good lubricity on the surface of the
本発明は、潤滑剤粒子を分散させる塗膜として伸びの大きな塗膜を使用することにより、カートリッジ/挿入口内壁の摺擦時に潤滑剤粒子に加わる応力を塗膜の粘弾性変形で吸収し、長期使用後も潤滑剤粒子の脱落がなく、安定条件下でパソコンを使用でき、且つ美麗で高潤滑性の表面を維持するカートリッジ及びカートリッジ挿入口を提供することを目的とする。 The present invention absorbs the stress applied to the lubricant particles during the rubbing of the cartridge / insertion port inner wall by viscoelastic deformation of the coating film by using a coating film having a large elongation as the coating film for dispersing the lubricant particles. It is an object of the present invention to provide a cartridge and a cartridge insertion port which can be used in a personal computer under stable conditions, and maintain a beautiful and highly lubricious surface even after long-term use.
本発明のカートリッジ又は電子情報機器用塗装鋼板は、普通鋼板,ステンレス鋼板,めっき鋼板等を塗装原板とし、有機質の潤滑剤粒子が分散した塗膜を直接に、或いは下塗り塗膜を介して設けている。潤滑剤粒子には、アクリルビーズ,ナイロンビーズ,ポリアクリロニトリルビーズ,ポリテトラフルオロエチレンビーズ,ポリエチレンビーズ,ポリウレタンビーズ,ポリプロピレンビーズ等で、一部が塗膜表面から突出するサイズの有機樹脂粒子が使用される。潤滑剤粒子を分散させる塗膜は、50%以上の高い伸びを示す塗膜であり、好ましくは分子量:10000以上のフッ素樹脂,アクリル樹脂,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂,エポキシ変性ポリエステル樹脂,ウレタン樹脂,塩化ビニル樹脂をベース樹脂とする塗料から成膜される。 The coated steel sheet for the cartridge or the electronic information device of the present invention is made of a normal steel plate, a stainless steel plate, a plated steel plate, etc., and a coating film in which organic lubricant particles are dispersed is provided directly or via an undercoat coating film. Yes. Lubricant particles are acrylic beads, nylon beads, polyacrylonitrile beads, polytetrafluoroethylene beads, polyethylene beads, polyurethane beads, polypropylene beads, etc., and organic resin particles of a size that partially protrude from the coating surface are used. The The coating film in which the lubricant particles are dispersed is a coating film exhibiting a high elongation of 50% or more, preferably a fluorine resin having a molecular weight of 10,000 or more, an acrylic resin, a polyester resin, an epoxy resin, an epoxy-modified polyester resin, a urethane resin, A film is formed from a paint based on vinyl chloride resin.
カートリッジのケース材として使用される塗装鋼板は、潤滑剤粒子1を分散させた塗膜2を基材・鋼板3に直接、或いは下塗り塗膜4を介して設けている。表層の塗膜2から突出している潤滑剤粒子1は、挿入口21にカートリッジ12を挿し込んだとき挿入口内壁に直接接触し、優れた潤滑作用を発現する。ケース/挿入口内壁の摺擦で潤滑剤粒子1に応力Fが加わるが、伸びの大きな表層塗膜2で潤滑剤粒子1が支持されているので、表層塗膜2の粘弾性変形として応力Fが吸収される。そのため、潤滑剤粒子1に加わる剪断力が小さくなり、潤滑剤粒子1の脱落が防止され、長期間にわたってカートリッジ12のスムーズな出し入れが保証される。ケース/挿入口内壁の摺擦でカートリッジ12が疵付く場合でも、疵発生個所が潤滑剤粒子1の突出部に限定され、塗膜2自体は疵付かない。すなわち、目に付きやすい連続した疵にならず、美麗な外観が維持される。
The coated steel sheet used as the case material of the cartridge is provided with the
塗膜2から突出した潤滑剤粒子1の作用は、カートリッジ挿入口の内壁に塗装鋼板を用いた場合でも活かされる。たとえば、電子制御や画像表示等に電力を要するデジタルカメラでは、カメラ本体30に設けた挿入口31にバッテリー32を挿し込み、挿入口内壁の爪33にバッテリー32側の係合凹部を噛み合わせることにより、バッテリー32を位置決めしてカメラ本体30側と電気的に接続している(図3)。バッテリー32は強い力で挿入口内壁34に摺擦しながら挿入口31に挿し込まれるが、挿入口内壁34を本発明塗装鋼板で形成すると、挿入口内壁34/バッテリー32間の摩擦抵抗が軽減され、バッテリー32の脱着が容易になる。デジタルカメラのバッテリー挿入口31に限らず、メモリカード,無線LANカード,PCカード等のカートリッジが装填される挿入口に対しても、本発明塗装鋼板の使用によりカートリッジのスムーズな脱着が可能となる。
The action of the
塗装原板には、溶融亜鉛めっき鋼板,合金化溶融亜鉛めっき鋼板,5%Al-Znや6%Al-3%Mg-Zn等の亜鉛合金めっき鋼板,55%Al-Zn等のZn-Al合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板等も使用される。塗装原板は、化成処理に先立ってアルカリ脱脂,表面調整等が必要に応じて施される。アルカリ脱脂,表面調整には、プレコート鋼板や塗装アルミニウム板の製造で常用されている方法を採用できる。
塗装原板は、塗装前処理としてクロメート処理,リン酸塩処理,クロムフリー処理等の化成処理が施される。
The coating plate includes hot-dip galvanized steel sheet, alloyed hot-dip galvanized steel sheet, zinc alloy-plated steel sheet such as 5% Al-Zn and 6% Al-3% Mg-Zn, and Zn-Al alloy such as 55% Al-Zn. Plated steel plates, stainless steel plates, aluminum plates and the like are also used. The coating original plate is subjected to alkali degreasing, surface adjustment and the like as necessary prior to chemical conversion treatment. For alkali degreasing and surface adjustment, methods commonly used in the production of precoated steel sheets and painted aluminum sheets can be employed.
The coated original plate is subjected to chemical conversion treatment such as chromate treatment, phosphate treatment, and chromium-free treatment as pre-painting treatment.
〔下塗り塗膜〕
下塗り塗膜を設ける場合、ポリエステル系,高分子ポリエステル系,エポキシ系,エポキシ変性ポリエステル系,エポキシ変性高分子ポリエステル系等の下塗り塗料を使用する。下塗り塗料には、クロム系,非クロム系の防錆顔料や、酸化チタン,炭酸カルシウム,シリカ等の顔料及び各種添加剤が必要に応じて配合される。塗装鋼板の用途に応じて、下塗り塗料のベース樹脂が適宜の分子量,ガラス転位温度に調整され、顔料等の配合量が選定される。
連続塗装設備で使用されているロールコート等、常法に従って下塗り塗料が塗装原板に塗布・焼き付けられ、通常の塗装鋼板と同様に乾燥膜厚:1〜15μmの下塗り塗膜が形成される。
[Undercoat]
When providing an undercoat film, an undercoat such as polyester, polymer polyester, epoxy, epoxy-modified polyester, or epoxy-modified polymer polyester is used. In the undercoat paint, chromium and non-chromium anticorrosive pigments, pigments such as titanium oxide, calcium carbonate, and silica, and various additives are blended as necessary. Depending on the application of the coated steel sheet, the base resin of the undercoat paint is adjusted to an appropriate molecular weight and glass transition temperature, and the amount of pigment and the like is selected.
Undercoat paint such as roll coat used in continuous coating equipment is applied and baked on the coating original plate according to a conventional method, and an undercoat coating film having a dry film thickness of 1 to 15 μm is formed in the same manner as a normal coated steel plate.
〔表層塗膜〕
表層塗膜形成用の塗料は、フッ素樹脂,アクリル樹脂,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂,エポキシ変性ポリエステル樹脂,ウレタン樹脂,塩化ビニル樹脂等をベースとし、塗膜伸び:50%以上で好ましくは分子量:10000以上の樹脂にアクリルビーズ,ナイロンビーズ,ポリアクリロニトリルビーズ,ポリテトラフルオロエチレンビーズ,ポリエチレンビーズ,ポリウレタンビーズ,ポリプロピレンビーズ等の樹脂ビーズを添加することにより調製される。
[Surface coating film]
The coating material for forming the surface coating film is based on fluororesin, acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, epoxy-modified polyester resin, urethane resin, vinyl chloride resin, etc., and coating film elongation: 50% or more, preferably molecular weight: 10,000 It is prepared by adding resin beads such as acrylic beads, nylon beads, polyacrylonitrile beads, polytetrafluoroethylene beads, polyethylene beads, polyurethane beads, polypropylene beads to the above resin.
塗膜伸び:50%以上は、たとえばカード挿入口に挿入されるメモリカードに加えられる摺動起因の応力を表層塗膜の伸びとして吸収し、表層塗膜からの樹脂ビーズの離脱を防止する。不十分な塗膜伸びでは、摺動時の樹脂ビーズに加えられる応力を緩和できず、塗膜/樹脂ビーズの界面剥離や樹脂ビーズの脱落が生じやすくなる。 Elongation of coating film: 50% or more absorbs, for example, the stress caused by sliding applied to the memory card inserted into the card insertion slot as the elongation of the surface coating film, and prevents the resin beads from being detached from the surface coating film. Insufficient coating film elongation cannot relieve the stress applied to the resin beads during sliding, and the coating film / resin bead interface peeling or resin bead falling off easily occurs.
樹脂ビーズの配合量は、好ましくは樹脂固形分の2〜14質量%の範囲で選定される。樹脂ビーズが不足すると十分な潤滑特性が得られないが、多すぎる配合量では塗装性低下等の悪影響が現れやすくなる。十分な摺動・潤滑性を得る上では、表層塗膜の膜厚Tを基準に(0.6〜2)×Tの粒径をもつ樹脂ビーズが好ましい。0.6T未満の粒径では、塗膜表面から突出するビーズが少なく、樹脂ビーズ配合による十分な効果が得られない。逆に、大きすぎる粒径では、塗膜表面からの突出部分が多すぎ、却って樹脂ビーズが脱落しやすくなる。樹脂ビーズと塗膜樹脂成分との密着性が高いものほど脱落しがたいので、粗面化,コーティング等の表面処理によって樹脂ビーズの密着性を改善することも可能である。
The blending amount of the resin beads is preferably selected in the range of 2 to 14 % by mass of the resin solid content. If the resin beads are insufficient, sufficient lubrication characteristics cannot be obtained, but if the amount is too large, adverse effects such as a decrease in paintability tend to appear. In order to obtain sufficient sliding / lubricity, resin beads having a particle size of (0.6-2) × T based on the film thickness T of the surface coating film are preferable. When the particle diameter is less than 0.6T, there are few beads protruding from the surface of the coating film, and a sufficient effect due to the resin bead blending cannot be obtained. On the other hand, when the particle size is too large, there are too many protruding portions from the surface of the coating film, and the resin beads easily fall off. Since the higher the adhesion between the resin beads and the coating film resin component, the more difficult it is to drop off, the adhesion of the resin beads can be improved by surface treatment such as roughening or coating.
樹脂ビーズ以外には、体質顔料,着色顔料,骨材,各種添加剤等を表層塗膜形成用の塗料に配合できる。また、加工性等の目標性能に応じて適宜の硬化剤が選択される。
上塗り塗料は常法に従って塗装原板に塗布し焼き付けられ、好ましくは乾燥膜厚:5〜30μmの表層塗膜が形成される。
In addition to resin beads, extender pigments, colored pigments, aggregates, various additives, and the like can be blended in the coating for forming the surface coating film. An appropriate curing agent is selected according to the target performance such as workability.
The top coating is applied to a coating original plate and baked according to a conventional method, and a surface coating film having a dry film thickness of 5 to 30 μm is preferably formed.
板厚:0.3mmの溶融亜鉛めっき鋼板を塗装原板に使用した。塗装原板を表面調整処理した後、塗布型クロメート処理を施し、生成したクロメート皮膜の上にポリエステル樹脂プライマ(P195:日本ペイント株式会社製)を塗布し、210℃×30秒の焼付けにより乾燥膜厚:5μmの下塗り塗膜を形成した。
次いで、平均粒径:5〜45μmの樹脂ビーズを塗料固形分基準で8質量%配合した上塗り塗料(表1)を塗布し、230℃×40秒の焼付けにより乾燥膜厚:10〜25μmの表層塗膜を形成した。
Plate thickness: A hot-dip galvanized steel sheet having a thickness of 0.3 mm was used as a coating original sheet. After the surface of the coated original plate is surface-treated, it is applied with a chromate treatment, and a polyester resin primer (P195: made by Nippon Paint Co., Ltd.) is applied on the generated chromate film, and dried film thickness by baking at 210 ° C for 30 seconds. : An undercoat film of 5 μm was formed.
Next, a top coating (Table 1) containing 8% by mass of resin beads having an average particle size of 5 to 45 μm based on the solid content of the coating is applied, and a dry film thickness is 10 to 25 μm by baking at 230 ° C. for 40 seconds. A coating film was formed.
製造された各塗装鋼板をプレス成形し、メモリカードケースを作製した。
アルミニウム製カバーをもつカード挿入口にメモリカードケースを100〜10000回繰返し挿入した後、メモリカードケースの表面を観察し擦り疵の発生状況を調査した。擦り疵が検出されなかったメモリカードケースを○,僅かに疵ついたメモリカードケースを△,明瞭な擦り疵が付いたメモリカードケースを×として耐疵付き性を評価した。表層塗膜に分散させた樹脂ビーズは擦り疵が多量に発生したメモリカードケースほど表層塗膜から脱落し、擦り疵のないメモリカードケースでは樹脂ビーズがほとんど脱落していなかった。
Each manufactured steel sheet was press-molded to produce a memory card case.
After repeatedly inserting the memory card case 100 to 10,000 times into the card insertion slot having the aluminum cover, the surface of the memory card case was observed to investigate the occurrence of scratches. Scratch resistance was evaluated with a memory card case where no scratches were detected as ◯, a slightly scratched memory card case as △, and a memory card case with clear scratches as ×. The resin beads dispersed in the surface coating film dropped out of the surface coating film as the memory card case with a large amount of scratches occurred, and almost no resin beads dropped in the memory card case without the scratches.
更に、動摩擦計(東洋精機株式会社製)を用いJIS K7125に準じて動摩擦係数を測定した。
表2の調査結果にみられるように、伸び:50%以上の表層塗膜に樹脂ビーズを分散させた試験片では、優れた動摩擦係数を示し、カード挿入口への挿入を多数回繰り返した後でもメモリカードケース表面に擦り疵が検出されず、或いは極僅かの擦り疵が検出されるに留まっていた。
Furthermore, the dynamic friction coefficient was measured according to JIS K7125 using a dynamic friction meter (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.).
As can be seen from the survey results in Table 2, the test piece in which resin beads were dispersed in a surface coating film with an elongation of 50% or more showed an excellent coefficient of dynamic friction, and after repeated insertion into the card insertion slot many times. However, no scratches were detected on the surface of the memory card case, or very slight scratches were detected.
これに対し、伸び率の低い表層塗膜に樹脂ビーズを分散させた比較例では、100回以上の繰返し挿入によって大半の樹脂ビーズが脱落して潤滑性が損なわれた結果、メモリカードケース表面に多量の擦り疵が発生した。伸び率の高い表層塗膜でも樹脂ビーズを分散させていない比較例9では、繰返し挿入回数が100回に達しない時点ですでに多量の擦り疵が発生した。
この対比から明らかなように、伸び:50%以上の表層塗膜に樹脂ビーズを分散させることにより、樹脂ビーズに由来する高潤滑性が長期にわたって維持されることが確認される。しかも、樹脂ビーズの脱落が抑えられるので、脱落粒子の堆積に起因する読取り・書込み不良,誤動作,故障等のトラブルもない。
On the other hand, in the comparative example in which resin beads are dispersed in a surface coating film having a low elongation rate, as a result of most of the resin beads dropping off by repeated insertion over 100 times, the lubricity is impaired. A large amount of scuffing occurred. In Comparative Example 9 in which the resin beads were not dispersed even in the surface layer coating film having a high elongation rate, a large amount of scratches had already occurred when the number of repeated insertions did not reach 100 times.
As is clear from this comparison, it is confirmed that the high lubricity derived from the resin beads is maintained over a long period of time by dispersing the resin beads in the surface coating film having an elongation of 50% or more. In addition, since the falling off of the resin beads is suppressed, there are no troubles such as reading / writing defects, malfunctions and failures due to the accumulation of the dropping particles.
以上に説明したように、伸びの大きな表層塗膜2に潤滑剤粒子1を分散させているため、表層塗膜2から突出した潤滑剤粒子1で良好な潤滑性が発現し、ケース/挿入口内壁の摺擦による潤滑剤粒子1の脱落も防止される。そのため、長期使用後も電子情報機器本体の挿入口21へスムーズに挿し込みでき、電子情報機器本体に悪影響を及ぼす屑の発生もない。挿入口内壁に使用した場合でも、カートリッジの円滑な脱着が長期にわたって保証される。
As described above, since the
1:潤滑剤粒子 2:表層塗膜 3:基材・鋼板 4:下塗り塗膜
10:記録媒体 12:カートリッジ 20:パソコン本体 21:挿入口 30:カメラ本体 31:挿入口 32:バッテリー 33:爪 34:挿入口内壁
1: Lubricant particles 2: Surface coating film 3: Base material / steel plate 4: Undercoat coating film 10: Recording medium 12: Cartridge 20: PC main body 21: Insertion port 30: Camera body 31: Insertion port 32: Battery 33: Claw 34: Inner wall
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