筐体用高光沢アルミニウム塗装材及びその製造方法
【課題】鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつ筐体用高光沢アルミニウム塗装材及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】アルミニウム合金からなる基材２と、その表面に形成された塗膜３とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材１及びその製造方法である。筐体用高光沢アルミニウム塗装材１においては、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの基材２に塗膜３が電着塗装により形成されている。その製造にあたっては、基材作製工程と電着塗装工程とを行う。基材作製工程においては、圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる基材２を作製する。電着塗装工程においては、基材２の表面に電着塗装によって塗膜３を形成する。
【解決手段】アルミニウム合金からなる基材２と、その表面に形成された塗膜３とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材１及びその製造方法である。筐体用高光沢アルミニウム塗装材１においては、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの基材２に塗膜３が電着塗装により形成されている。その製造にあたっては、基材作製工程と電着塗装工程とを行う。基材作製工程においては、圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる基材２を作製する。電着塗装工程においては、基材２の表面に電着塗装によって塗膜３を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の筐体に用いられるアルミニウム塗装材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン、携帯電話等の電子機器は、電子部品を収容する金属製の筐体を備えている。筐体には、高強度であることが要求される共に、内部に収容される電子部品が発生する熱を効率よく発散できる優れた放熱性が要求される。また、携帯電話やノートパソコン等の携帯用の電子機器用の筐体には、軽量性が要求される。したがって、金属の中でも軽量で伝熱性に優れたアルミニウム合金材からなる筐体が注目されている。
【０００３】
また、筐体は、ユーザーが直接目にして触れる部品である。従来、筐体に用いられるアルミニウム合金材は、手に触れた際に指紋が残るのを避けるために、ショットブラスト等を用いてゆず肌状に表面を荒らした後にアルマイト（登録商標）処理を施したものが用いられていた。
ところが、近年、表面が滑らかで光沢感を有する筐体の高級感ある意匠性が注目されている。
【０００４】
光沢感を有するアルミニウム材は、圧延によって製造することができる。
具体的には、例えば、仕上げの圧延加工において圧延ロールとして鏡面ロールを用いると共に、表面に粘着層を形成した粘着ロールを鏡面ロール又はアルミニウム材に接触させて圧延加工を行って高光沢のアルミニウム材を得る方法が開発されている（引用文献１参照）。かかる方法においては、硬質でアルミニウムとの親和性が弱くかつ方向性のない鏡面ロールによる圧延を行うことができ、さらに粘着ロールにより異物を除去できる。そのため、方向性のない高光沢なアルミニウム材の製造が可能になる。
【０００５】
また、冷間圧延に際し、順次粗度の小さいロールを使用すると共に加工途中で調湿処理を施すことにより高光沢のアルミニウム材を得る方法が開発されている（特許文献２参照）。
さらに、表面の平均粗さＲａが０．２０〜０．６０μｍ、凹凸の平均間隔Ｒｓｍが０．０３０ｍｍ以上、ピークカウントＰｃ（±０．０５μｍ）が２５０個／ｃｍ以下であり、且つ表面に分布する０．５〜３０μｍの大きさのオイルピットが５×１０3個／ｍｍ2以下である高光沢アルミニウム板が開発されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−４１７０５号公報
【特許文献２】特開平２−２１７４４８号公報
【特許文献３】特開２００２−１４３９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、筐体にはより鏡面に近い非常に高い光沢感が求められており、従来のアルミニウム材では不十分であった。
また、筐体には、高光沢な金属の質感と色彩をあわせもつ意匠性が求められており、筐体用のアルミニウム材には、塗装により塗膜を形成する必要がある。従来開発されていたアルミニウム材では、十分な光沢感と色彩をあわせもつ筐体を得ることはできなかった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつ筐体用高光沢アルミニウム塗装材及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、アルミニウム合金からなる基材と、その表面に形成された塗膜とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材であって、
表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの上記基材に上記塗膜が電着塗装により形成されていることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材にある（請求項１）。
【００１０】
第２の発明は、アルミニウム合金からなる基材と、その表面に形成された塗膜とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材を製造する方法であって、
圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる上記基材を作製する基材作製工程と、
上記基材の表面に電着塗装によって塗膜を形成する電着塗装工程とを有することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法にある（請求項５）。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明の筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの上記基材に電着塗装により上記塗膜が形成されている。
そのため、上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、鏡面のような非常に高い光沢感と、塗膜による色彩感とを併せもつことができる。
【００１２】
即ち、上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材においては、０．００１〜０．０５μｍという表面粗さＲａが非常に小さく、光沢感の高い上記基材の表面に、電着塗装により上記塗膜が形成されている。そのため、上記基材が示す高光沢性が上記塗膜によってほとんど損なわれることがない。それ故、上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩感を発揮することができる。
また、電着塗装により上記塗膜が形成されているため、上記のごとく非常に小さな表面粗さを有する上記基材に対しても密着性よく塗膜を形成させることができる。
【００１３】
第２の発明においては、上記基材作製工程と上記電着塗装工程とを行うことにより上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材を製造する。
上記基材作製工程においては、圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる基材を作製する。このようにして、鏡面のような非常に高い光沢感を有する基材を得ることができる。
【００１４】
上記電着塗装工程においては、上記基材の表面に電着塗装によって塗膜を形成する。上記塗膜は電着塗装により上記基材の表面に形成しているため、上記塗膜によって上記基材が有する優れた光沢感が損なわれることを防止することができる。また、上記のごとく表面粗さの非常に小さな上記基材に対しても密着性よく上記塗膜を形成させることができる。そのため、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつ筐体用高光沢アルミニウム塗装材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例にかかる、筐体用高光沢アルミニウム塗装材の断面を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、アルミニウム合金からなる表面粗さＲａ０．００１〜０．０５μｍの基材を有する。ここで、「アルミニウム合金」は、ＡｌとＡｌ以外の金属元素を含むアルミニウム合金だけでなく、純アルミニウムを含む概念である。
【００１７】
上記基材の表面粗さＲａが０．０５μｍを超える場合には、塗装後の光沢性が不十分になるおそれがある。
また、光沢性の観点からは上記表面粗さＲａは小さければ小さい程よいが、Ｒａ０．００１μｍ未満の基材は、工業的な生産が困難になる。
【００１８】
また、上記基材は、純度９９．５質量％以上の純アルミニウム、又は少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記基材の光沢性をより向上させることができる。
また、純アルミニウムからなる上記基材を採用した場合には、圧延による転写や機械的研磨だけでなく、化学研磨あるいは電解研磨によって表面粗さＲａを０．００１〜０．０５μｍに調整することが可能になる。上記基材がアルミニウム以外の不純物を多く含有する場合には、製造過程において材料中に金属間化合物が多数晶出又は析出し、研磨時に材料中の金属間化合物が溶解したり、或いは抜け落ちたりするおそれがある。その結果、微小な凹凸が発生し、表面粗さを十分に低くすることが困難になるおそれがある。材料そのものの強度が不要な場合には、純度９９．７質量％以上の純アルミニウムを採用することもできる。この場合には、例えば大型の筐体用であり基材の厚みを大きくすることにより剛性を確保することも可能になる。
【００１９】
また、携帯用の電子機器等のように小型の筐体に用いる場合には、上述のごとく少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなる基材を採用することが好ましい。Ｍｇは、アルミニウム中に固溶し易いことから固溶体硬化の役割を果たし、材料強度を向上させることができる。具体的には、アルミニウム合金としては、例えばＡＡ５２５２、又はＡＡ５６５７を採用することができる。
Ｍｇの含有量が０．５質量％未満の場合には、材料強度の向上効果が十分に得られなくなるおそれがある。一方、６質量％を超える場合には、鋳造時に粗大なＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系晶出物が生成し、基材の表面光沢が劣化するおそれがある。より好ましくは、Ｍｇ含有量は０．５〜３質量％がよい。
【００２０】
上記基材の厚みは、０．１〜２ｍｍであることが好ましい（請求項３）。
基材の厚みが０．１ｍｍ未満の場合には、筐体用として十分な強度を発揮することが困難になるおそれがある。一方、２ｍｍを超える場合には、成形性が損なわれるおそれがある。より好ましくは、上記基材の厚みは０．３〜１ｍｍがよい。
【００２１】
上記塗膜は、電着塗装により形成されている。
上記電着塗装としては、カチオン電着塗装又はアニオン電着塗装を採用することができる。
好ましくは、アニオン電着塗装がよい。この場合には、塗料の付きまわりがよく、鮮明で多種の色調を得ることができる。
【００２２】
上記塗膜の厚みは５〜５０μｍであることが好ましい（請求項４）。
塗膜の厚みが５μｍ未満の場合には、塗膜による表面保護の効果が得られにくく、耐傷付き性が劣化するおそれがある。一方、５０μｍを超える場合には、光沢性が低下するおそれがある。より好ましくは上記塗膜の厚みは１０〜２０μｍがよい。
【００２３】
上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、基材作製工程と電着塗装工程とを行うことにより製造することができる。
上記基材作製工程においては、圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる基材を作製する。
上記基材の表面粗さＲａの数値範囲の臨界意義は上述の通りである。
【００２４】
圧延による転写により上記基材を作製する場合においては、圧延ロールの仕上げは、フィルム研磨及び／又はキスロール研磨により行うことが好ましい。砥石による研磨では、ロール自体の粗さにより、基材の表面粗さＲａを上記のごとく小さい値に制御することが困難になる。
また、最終仕上げ圧延は、圧延油を使用せずに、ドライな状態で行うことが好ましい。圧延油を用いた場合には、仕上げ圧延した基材の表面にオイルピットが発生し、表面粗さが大きくなってしまうおそれがある。
【００２５】
また、化学研磨においては、硝酸を用いたリン酸−硝酸法やKaiser法、又は硫酸を用いたAlupol法等を採用することができる。
また、電解研磨においては、Erftwerk法又はAluflex法を採用することができる。
また、機械的研磨は、ダイヤモンド、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、シリコンカーバイド、アルミナ等からなる平均粒径０．０１〜５μｍの研磨微粉を用いた湿式研磨により行うことができる。
【００２６】
上記基材としては、純度９９．５質量％以上の純アルミニウム、又は少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなる基材を採用することが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記基材の光沢性をより向上させることができる。
【００２７】
上記基材としては、厚み０．１〜２ｍｍのものを採用することが好ましい（請求項７）。この場合には、優れた強度及び成形性を兼ね備えた筐体用高光沢アルミニウム塗装材を得ることができる。
【００２８】
次に、上記電着塗装工程においては、上記基材の表面に電着塗装によって塗膜を形成する。
電着塗装においては、例えば顔料、水溶性樹脂、硬化剤、及び水等を含有する電着塗料を用いることができる。
【００２９】
電着塗装においては、上述の如く、カチオン電着塗装又はアニオン電着塗装を採用することができ、好ましくはアニオン電着塗装がよい。
アニオン電着塗装においては、例えば電着槽内で基材を電着塗料に浸漬し、基材を陽極とし、電着槽内に設置した極板を陰極として、電極間に電流を流すことにより、基材の表面に塗膜を析出させることができる。
一方、カチオン電着塗装においては、基材と極板の電極を入れ換えて、基材を陰極とし、極板を陽極とし、電極間に電流を流すことにより、基材の表面に塗膜を析出させることができる。
【００３０】
上記電着塗装工程においては、厚み５〜５０μｍで上記塗膜を形成することが好ましい（請求項８）。上記塗膜の厚みの臨界意義については上述の通りである。より好ましくは１０〜２０μｍがよい。
【００３１】
上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、パソコン及び携帯電話等の電子機器の筐体に用いることができる。
上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつという優れた意匠性を示しつつ、内蔵する電子部品から発生する熱を優れた放熱性で放熱できるという優れた特徴を発揮することができる。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
次に、本発明の筐体用高光沢アルミニウム塗装材の実施例について、図１を用いて説明する。
図１に示すごとく、本発明の実施例にかかる筐体用高光沢アルミニウム塗装材１は、アルミニウム合金からなる基材２と、その表面に形成された塗膜３とを有する。筐体用高光沢アルミニウム塗装材１においては、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの基材２に塗膜３が電着塗装により形成されている。
【００３３】
本例においては、基材２として、ＪＩＳＡ１０７０（純度９９．７％）の純アルミニウムからなる調質Ｈ１８のアルミニウム板材を用いた。板厚は０．３ｍｍである。
また、塗膜３は、アニオン電着塗装により形成されており、赤色を呈している。塗膜の膜厚は１５μｍである。
【００３４】
また、本発明の実施例にかかる筐体用高光沢アルミニウム塗装材１は、基材作製工程と電着塗装工程とを行うことにより作製する。
基材作製工程においては、圧延による転写により、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる基材２を作製する。
電着塗装工程においては、基材２の表面に電着塗装によって塗膜３を形成する。
【００３５】
以下、本例の筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法につき、詳細に説明する。
まず、基材２として、ＪＩＳＡ１０７０（純度９９．７％）の純アルミニウムからなる調質Ｈ１８のアルミニウム板材（板厚０．３ｍｍ）を作製した。
アルミニウム板材は、仕上げ冷間圧延を圧延油を用いず行い、無潤滑圧延により作製した。本例においては、キスロール研磨により仕上げを行った。
【００３６】
次に、水溶性樹脂としての水溶性アクリル樹脂と硬化剤としてのメラミン樹脂と水等を含有する赤色用のアニオン電着塗料（固形分：１０質量％）を準備した。次いで、電着槽中でアニオン電着塗料に基材を浸漬し、アニオン電着塗装を行った。電着塗装は、電着浴温度：２５℃、塗装電圧：１００Ｖ、乾燥膜厚：１５μｍ、焼付け条件：１８０℃×３０分という条件で行った。
このようにして、図１に示すごとく、アルミニウム合金からなる基材２と、その表面に形成された塗膜３とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材１を作製した。
【００３７】
本例においては、基材作製工程において表面粗さＲａの異なる５種類の基材２を作製し、これらの基材２の表面に電着塗装により塗膜３を作製して５種類のアルミニウム塗装材１（試料Ｅ１〜試料Ｅ３、試料Ｃ１、及び試料Ｃ２）を作製した。
各試料について、塗膜の厚み、電着塗装前の基材の表面粗さＲａ、及び電着塗装後の表面粗さＲａを後述の表１に示す。表面粗さＲａとしては、ＪＩＳＢ０６０１における平均粗さＲａを、ＪＩＳＢ０６５１に準拠した触針式表面粗さ測定器を用いて測定した。
【００３８】
また、本例においては、試料Ｅ１〜試料Ｅ３とは塗膜の膜厚を変えた２種類のアルミニウム塗装材（試料Ｅ４及び試料Ｅ５）を作製した。試料Ｅ４及び試料Ｅ５は、試料Ｅ２と同様の表面粗さＲａ０．０１の基材に対して、電着塗装によりそれぞれ４７μｍ及び５８μｍの厚み（乾燥膜厚）で塗膜を形成した。厚みを変更した点を除いては、上述の試料Ｅ１〜試料Ｅ３と同様にして作製した。
また、比較用として、電着塗装の代わりに焼付けにより塗膜を形成したアルミニウム塗装材（試料Ｃ３）を作製した。試料Ｃ３は、試料Ｅ２と同様の表面粗さＲａ０．０１の基材に対して、ポリエチレン樹脂を樹脂成分とする塗料を温度２００℃で３０分間焼付けることにより作製した。乾燥後の塗膜の膜厚が１５μｍとした。
【００３９】
次に、各試料（試料Ｅ１〜試料Ｅ５、及び試料Ｃ１〜試料Ｃ３）について、光沢性を評価するために正反射率を測定した。
正反射率は、塗装後の各試料について、ＪＩＳＺ８７４１に準拠して測定した。その結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
表１より知られるごとく、試料Ｅ１〜試料Ｅ５は、塗膜による赤色の色彩を呈しつつ７５％以上という非常に高い正反射率を示し、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつ意匠性に優れたものであった。これに対し、表面粗さの大きな試料Ｃ１及び試料Ｃ２は、正反射率が不十分で光沢感が不十分であった。また、電着塗装ではなく焼付けにより塗膜を形成した試料Ｃ３は、塗装後に表面粗さＲａが著しく大きくなり、正反射率が不十分であった。
【００４２】
したがって、表面粗さＲａ０．００１〜０．０５μｍの基材に、電着塗装により塗膜を形成することにより、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつ意匠性に優れた筐体用高光沢アルミニウム塗装材（試料Ｅ１〜試料Ｅ５）が得られることがわかる。
また、表１の試料Ｅ２、試料Ｅ４、及び試料Ｅ５の結果から知られるごとく、塗膜の膜厚を大きくすると正反射率が低下する傾向にある。よって、十分に高い光沢感を維持するためには、塗膜の厚みは５０μｍ以下にすることが好ましく、２０μｍ以下にすることがより好ましい。
本例の筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、パソコン及び携帯電話等の電子機器の筐体に用いることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１ 筐体用高光沢アルミニウム塗装材
２ 基材
３ 塗膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の筐体に用いられるアルミニウム塗装材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン、携帯電話等の電子機器は、電子部品を収容する金属製の筐体を備えている。筐体には、高強度であることが要求される共に、内部に収容される電子部品が発生する熱を効率よく発散できる優れた放熱性が要求される。また、携帯電話やノートパソコン等の携帯用の電子機器用の筐体には、軽量性が要求される。したがって、金属の中でも軽量で伝熱性に優れたアルミニウム合金材からなる筐体が注目されている。
【０００３】
また、筐体は、ユーザーが直接目にして触れる部品である。従来、筐体に用いられるアルミニウム合金材は、手に触れた際に指紋が残るのを避けるために、ショットブラスト等を用いてゆず肌状に表面を荒らした後にアルマイト（登録商標）処理を施したものが用いられていた。
ところが、近年、表面が滑らかで光沢感を有する筐体の高級感ある意匠性が注目されている。
【０００４】
光沢感を有するアルミニウム材は、圧延によって製造することができる。
具体的には、例えば、仕上げの圧延加工において圧延ロールとして鏡面ロールを用いると共に、表面に粘着層を形成した粘着ロールを鏡面ロール又はアルミニウム材に接触させて圧延加工を行って高光沢のアルミニウム材を得る方法が開発されている（引用文献１参照）。かかる方法においては、硬質でアルミニウムとの親和性が弱くかつ方向性のない鏡面ロールによる圧延を行うことができ、さらに粘着ロールにより異物を除去できる。そのため、方向性のない高光沢なアルミニウム材の製造が可能になる。
【０００５】
また、冷間圧延に際し、順次粗度の小さいロールを使用すると共に加工途中で調湿処理を施すことにより高光沢のアルミニウム材を得る方法が開発されている（特許文献２参照）。
さらに、表面の平均粗さＲａが０．２０〜０．６０μｍ、凹凸の平均間隔Ｒｓｍが０．０３０ｍｍ以上、ピークカウントＰｃ（±０．０５μｍ）が２５０個／ｃｍ以下であり、且つ表面に分布する０．５〜３０μｍの大きさのオイルピットが５×１０3個／ｍｍ2以下である高光沢アルミニウム板が開発されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−４１７０５号公報
【特許文献２】特開平２−２１７４４８号公報
【特許文献３】特開２００２−１４３９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、筐体にはより鏡面に近い非常に高い光沢感が求められており、従来のアルミニウム材では不十分であった。
また、筐体には、高光沢な金属の質感と色彩をあわせもつ意匠性が求められており、筐体用のアルミニウム材には、塗装により塗膜を形成する必要がある。従来開発されていたアルミニウム材では、十分な光沢感と色彩をあわせもつ筐体を得ることはできなかった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつ筐体用高光沢アルミニウム塗装材及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、アルミニウム合金からなる基材と、その表面に形成された塗膜とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材であって、
表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの上記基材に上記塗膜が電着塗装により形成されていることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材にある（請求項１）。
【００１０】
第２の発明は、アルミニウム合金からなる基材と、その表面に形成された塗膜とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材を製造する方法であって、
圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる上記基材を作製する基材作製工程と、
上記基材の表面に電着塗装によって塗膜を形成する電着塗装工程とを有することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法にある（請求項５）。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明の筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの上記基材に電着塗装により上記塗膜が形成されている。
そのため、上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、鏡面のような非常に高い光沢感と、塗膜による色彩感とを併せもつことができる。
【００１２】
即ち、上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材においては、０．００１〜０．０５μｍという表面粗さＲａが非常に小さく、光沢感の高い上記基材の表面に、電着塗装により上記塗膜が形成されている。そのため、上記基材が示す高光沢性が上記塗膜によってほとんど損なわれることがない。それ故、上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩感を発揮することができる。
また、電着塗装により上記塗膜が形成されているため、上記のごとく非常に小さな表面粗さを有する上記基材に対しても密着性よく塗膜を形成させることができる。
【００１３】
第２の発明においては、上記基材作製工程と上記電着塗装工程とを行うことにより上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材を製造する。
上記基材作製工程においては、圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる基材を作製する。このようにして、鏡面のような非常に高い光沢感を有する基材を得ることができる。
【００１４】
上記電着塗装工程においては、上記基材の表面に電着塗装によって塗膜を形成する。上記塗膜は電着塗装により上記基材の表面に形成しているため、上記塗膜によって上記基材が有する優れた光沢感が損なわれることを防止することができる。また、上記のごとく表面粗さの非常に小さな上記基材に対しても密着性よく上記塗膜を形成させることができる。そのため、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつ筐体用高光沢アルミニウム塗装材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例にかかる、筐体用高光沢アルミニウム塗装材の断面を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、アルミニウム合金からなる表面粗さＲａ０．００１〜０．０５μｍの基材を有する。ここで、「アルミニウム合金」は、ＡｌとＡｌ以外の金属元素を含むアルミニウム合金だけでなく、純アルミニウムを含む概念である。
【００１７】
上記基材の表面粗さＲａが０．０５μｍを超える場合には、塗装後の光沢性が不十分になるおそれがある。
また、光沢性の観点からは上記表面粗さＲａは小さければ小さい程よいが、Ｒａ０．００１μｍ未満の基材は、工業的な生産が困難になる。
【００１８】
また、上記基材は、純度９９．５質量％以上の純アルミニウム、又は少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記基材の光沢性をより向上させることができる。
また、純アルミニウムからなる上記基材を採用した場合には、圧延による転写や機械的研磨だけでなく、化学研磨あるいは電解研磨によって表面粗さＲａを０．００１〜０．０５μｍに調整することが可能になる。上記基材がアルミニウム以外の不純物を多く含有する場合には、製造過程において材料中に金属間化合物が多数晶出又は析出し、研磨時に材料中の金属間化合物が溶解したり、或いは抜け落ちたりするおそれがある。その結果、微小な凹凸が発生し、表面粗さを十分に低くすることが困難になるおそれがある。材料そのものの強度が不要な場合には、純度９９．７質量％以上の純アルミニウムを採用することもできる。この場合には、例えば大型の筐体用であり基材の厚みを大きくすることにより剛性を確保することも可能になる。
【００１９】
また、携帯用の電子機器等のように小型の筐体に用いる場合には、上述のごとく少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなる基材を採用することが好ましい。Ｍｇは、アルミニウム中に固溶し易いことから固溶体硬化の役割を果たし、材料強度を向上させることができる。具体的には、アルミニウム合金としては、例えばＡＡ５２５２、又はＡＡ５６５７を採用することができる。
Ｍｇの含有量が０．５質量％未満の場合には、材料強度の向上効果が十分に得られなくなるおそれがある。一方、６質量％を超える場合には、鋳造時に粗大なＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系晶出物が生成し、基材の表面光沢が劣化するおそれがある。より好ましくは、Ｍｇ含有量は０．５〜３質量％がよい。
【００２０】
上記基材の厚みは、０．１〜２ｍｍであることが好ましい（請求項３）。
基材の厚みが０．１ｍｍ未満の場合には、筐体用として十分な強度を発揮することが困難になるおそれがある。一方、２ｍｍを超える場合には、成形性が損なわれるおそれがある。より好ましくは、上記基材の厚みは０．３〜１ｍｍがよい。
【００２１】
上記塗膜は、電着塗装により形成されている。
上記電着塗装としては、カチオン電着塗装又はアニオン電着塗装を採用することができる。
好ましくは、アニオン電着塗装がよい。この場合には、塗料の付きまわりがよく、鮮明で多種の色調を得ることができる。
【００２２】
上記塗膜の厚みは５〜５０μｍであることが好ましい（請求項４）。
塗膜の厚みが５μｍ未満の場合には、塗膜による表面保護の効果が得られにくく、耐傷付き性が劣化するおそれがある。一方、５０μｍを超える場合には、光沢性が低下するおそれがある。より好ましくは上記塗膜の厚みは１０〜２０μｍがよい。
【００２３】
上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、基材作製工程と電着塗装工程とを行うことにより製造することができる。
上記基材作製工程においては、圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる基材を作製する。
上記基材の表面粗さＲａの数値範囲の臨界意義は上述の通りである。
【００２４】
圧延による転写により上記基材を作製する場合においては、圧延ロールの仕上げは、フィルム研磨及び／又はキスロール研磨により行うことが好ましい。砥石による研磨では、ロール自体の粗さにより、基材の表面粗さＲａを上記のごとく小さい値に制御することが困難になる。
また、最終仕上げ圧延は、圧延油を使用せずに、ドライな状態で行うことが好ましい。圧延油を用いた場合には、仕上げ圧延した基材の表面にオイルピットが発生し、表面粗さが大きくなってしまうおそれがある。
【００２５】
また、化学研磨においては、硝酸を用いたリン酸−硝酸法やKaiser法、又は硫酸を用いたAlupol法等を採用することができる。
また、電解研磨においては、Erftwerk法又はAluflex法を採用することができる。
また、機械的研磨は、ダイヤモンド、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、シリコンカーバイド、アルミナ等からなる平均粒径０．０１〜５μｍの研磨微粉を用いた湿式研磨により行うことができる。
【００２６】
上記基材としては、純度９９．５質量％以上の純アルミニウム、又は少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなる基材を採用することが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記基材の光沢性をより向上させることができる。
【００２７】
上記基材としては、厚み０．１〜２ｍｍのものを採用することが好ましい（請求項７）。この場合には、優れた強度及び成形性を兼ね備えた筐体用高光沢アルミニウム塗装材を得ることができる。
【００２８】
次に、上記電着塗装工程においては、上記基材の表面に電着塗装によって塗膜を形成する。
電着塗装においては、例えば顔料、水溶性樹脂、硬化剤、及び水等を含有する電着塗料を用いることができる。
【００２９】
電着塗装においては、上述の如く、カチオン電着塗装又はアニオン電着塗装を採用することができ、好ましくはアニオン電着塗装がよい。
アニオン電着塗装においては、例えば電着槽内で基材を電着塗料に浸漬し、基材を陽極とし、電着槽内に設置した極板を陰極として、電極間に電流を流すことにより、基材の表面に塗膜を析出させることができる。
一方、カチオン電着塗装においては、基材と極板の電極を入れ換えて、基材を陰極とし、極板を陽極とし、電極間に電流を流すことにより、基材の表面に塗膜を析出させることができる。
【００３０】
上記電着塗装工程においては、厚み５〜５０μｍで上記塗膜を形成することが好ましい（請求項８）。上記塗膜の厚みの臨界意義については上述の通りである。より好ましくは１０〜２０μｍがよい。
【００３１】
上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、パソコン及び携帯電話等の電子機器の筐体に用いることができる。
上記筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつという優れた意匠性を示しつつ、内蔵する電子部品から発生する熱を優れた放熱性で放熱できるという優れた特徴を発揮することができる。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
次に、本発明の筐体用高光沢アルミニウム塗装材の実施例について、図１を用いて説明する。
図１に示すごとく、本発明の実施例にかかる筐体用高光沢アルミニウム塗装材１は、アルミニウム合金からなる基材２と、その表面に形成された塗膜３とを有する。筐体用高光沢アルミニウム塗装材１においては、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの基材２に塗膜３が電着塗装により形成されている。
【００３３】
本例においては、基材２として、ＪＩＳＡ１０７０（純度９９．７％）の純アルミニウムからなる調質Ｈ１８のアルミニウム板材を用いた。板厚は０．３ｍｍである。
また、塗膜３は、アニオン電着塗装により形成されており、赤色を呈している。塗膜の膜厚は１５μｍである。
【００３４】
また、本発明の実施例にかかる筐体用高光沢アルミニウム塗装材１は、基材作製工程と電着塗装工程とを行うことにより作製する。
基材作製工程においては、圧延による転写により、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる基材２を作製する。
電着塗装工程においては、基材２の表面に電着塗装によって塗膜３を形成する。
【００３５】
以下、本例の筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法につき、詳細に説明する。
まず、基材２として、ＪＩＳＡ１０７０（純度９９．７％）の純アルミニウムからなる調質Ｈ１８のアルミニウム板材（板厚０．３ｍｍ）を作製した。
アルミニウム板材は、仕上げ冷間圧延を圧延油を用いず行い、無潤滑圧延により作製した。本例においては、キスロール研磨により仕上げを行った。
【００３６】
次に、水溶性樹脂としての水溶性アクリル樹脂と硬化剤としてのメラミン樹脂と水等を含有する赤色用のアニオン電着塗料（固形分：１０質量％）を準備した。次いで、電着槽中でアニオン電着塗料に基材を浸漬し、アニオン電着塗装を行った。電着塗装は、電着浴温度：２５℃、塗装電圧：１００Ｖ、乾燥膜厚：１５μｍ、焼付け条件：１８０℃×３０分という条件で行った。
このようにして、図１に示すごとく、アルミニウム合金からなる基材２と、その表面に形成された塗膜３とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材１を作製した。
【００３７】
本例においては、基材作製工程において表面粗さＲａの異なる５種類の基材２を作製し、これらの基材２の表面に電着塗装により塗膜３を作製して５種類のアルミニウム塗装材１（試料Ｅ１〜試料Ｅ３、試料Ｃ１、及び試料Ｃ２）を作製した。
各試料について、塗膜の厚み、電着塗装前の基材の表面粗さＲａ、及び電着塗装後の表面粗さＲａを後述の表１に示す。表面粗さＲａとしては、ＪＩＳＢ０６０１における平均粗さＲａを、ＪＩＳＢ０６５１に準拠した触針式表面粗さ測定器を用いて測定した。
【００３８】
また、本例においては、試料Ｅ１〜試料Ｅ３とは塗膜の膜厚を変えた２種類のアルミニウム塗装材（試料Ｅ４及び試料Ｅ５）を作製した。試料Ｅ４及び試料Ｅ５は、試料Ｅ２と同様の表面粗さＲａ０．０１の基材に対して、電着塗装によりそれぞれ４７μｍ及び５８μｍの厚み（乾燥膜厚）で塗膜を形成した。厚みを変更した点を除いては、上述の試料Ｅ１〜試料Ｅ３と同様にして作製した。
また、比較用として、電着塗装の代わりに焼付けにより塗膜を形成したアルミニウム塗装材（試料Ｃ３）を作製した。試料Ｃ３は、試料Ｅ２と同様の表面粗さＲａ０．０１の基材に対して、ポリエチレン樹脂を樹脂成分とする塗料を温度２００℃で３０分間焼付けることにより作製した。乾燥後の塗膜の膜厚が１５μｍとした。
【００３９】
次に、各試料（試料Ｅ１〜試料Ｅ５、及び試料Ｃ１〜試料Ｃ３）について、光沢性を評価するために正反射率を測定した。
正反射率は、塗装後の各試料について、ＪＩＳＺ８７４１に準拠して測定した。その結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
表１より知られるごとく、試料Ｅ１〜試料Ｅ５は、塗膜による赤色の色彩を呈しつつ７５％以上という非常に高い正反射率を示し、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつ意匠性に優れたものであった。これに対し、表面粗さの大きな試料Ｃ１及び試料Ｃ２は、正反射率が不十分で光沢感が不十分であった。また、電着塗装ではなく焼付けにより塗膜を形成した試料Ｃ３は、塗装後に表面粗さＲａが著しく大きくなり、正反射率が不十分であった。
【００４２】
したがって、表面粗さＲａ０．００１〜０．０５μｍの基材に、電着塗装により塗膜を形成することにより、鏡面に匹敵する高い光沢感と色彩を併せもつ意匠性に優れた筐体用高光沢アルミニウム塗装材（試料Ｅ１〜試料Ｅ５）が得られることがわかる。
また、表１の試料Ｅ２、試料Ｅ４、及び試料Ｅ５の結果から知られるごとく、塗膜の膜厚を大きくすると正反射率が低下する傾向にある。よって、十分に高い光沢感を維持するためには、塗膜の厚みは５０μｍ以下にすることが好ましく、２０μｍ以下にすることがより好ましい。
本例の筐体用高光沢アルミニウム塗装材は、パソコン及び携帯電話等の電子機器の筐体に用いることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１ 筐体用高光沢アルミニウム塗装材
２ 基材
３ 塗膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金からなる基材と、その表面に形成された塗膜とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材であって、
表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの上記基材に上記塗膜が電着塗装により形成されていることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材。
【請求項２】
請求項１に記載の筐体用高光沢アルミニウム塗装材において、上記基材は、純度９９．５質量％以上の純アルミニウム、又は少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の筐体用高光沢アルミニウム塗装材において、上記基材の厚みは、０．１〜２ｍｍであることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の筐体用高光沢アルミニウム塗装材において、上記塗膜の厚みは５〜５０μｍであることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材。
【請求項５】
アルミニウム合金からなる基材と、その表面に形成された塗膜とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材を製造する方法であって、
圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる上記基材を作製する基材作製工程と、
上記基材の表面に電着塗装によって塗膜を形成する電着塗装工程とを有することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の製造方法において、上記基材としては、純度９９．５質量％以上の純アルミニウム、又は少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなる基材を採用することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の製造方法において、上記基材としては、厚み０．１〜２ｍｍのものを採用することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の製造方法において、上記電着塗装工程においては、厚み５〜５０μｍで上記塗膜を形成することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法。
【請求項１】
アルミニウム合金からなる基材と、その表面に形成された塗膜とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材であって、
表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍの上記基材に上記塗膜が電着塗装により形成されていることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材。
【請求項２】
請求項１に記載の筐体用高光沢アルミニウム塗装材において、上記基材は、純度９９．５質量％以上の純アルミニウム、又は少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の筐体用高光沢アルミニウム塗装材において、上記基材の厚みは、０．１〜２ｍｍであることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の筐体用高光沢アルミニウム塗装材において、上記塗膜の厚みは５〜５０μｍであることを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材。
【請求項５】
アルミニウム合金からなる基材と、その表面に形成された塗膜とを有する筐体用高光沢アルミニウム塗装材を製造する方法であって、
圧延による転写、化学研磨、電解研磨、又は機械研磨のいずれかにより、表面粗さＲａが０．００１〜０．０５μｍのアルミニウム合金からなる上記基材を作製する基材作製工程と、
上記基材の表面に電着塗装によって塗膜を形成する電着塗装工程とを有することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の製造方法において、上記基材としては、純度９９．５質量％以上の純アルミニウム、又は少なくともＭｇを０．５〜６質量％含有するアルミニウム合金からなる基材を採用することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の製造方法において、上記基材としては、厚み０．１〜２ｍｍのものを採用することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の製造方法において、上記電着塗装工程においては、厚み５〜５０μｍで上記塗膜を形成することを特徴とする筐体用高光沢アルミニウム塗装材の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１４９０３８（Ｐ２０１１−１４９０３８Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９１７４（Ｐ２０１０−９１７４）
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【特許番号】特許第４６６９９０６号（Ｐ４６６９９０６）
【特許公報発行日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【特許番号】特許第４６６９９０６号（Ｐ４６６９９０６）
【特許公報発行日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
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