金属成形体の着色方法
【課題】 きわめて簡単かつ低コストで金属成形体に着色を行うことができ、かつ、着色する部分と着色しない部分の塗り分けも容易で、特に小型又は微小な金属成形体の着色に好適な方法を提供する。
【解決手段】 金属材料を成形して形成した金属成形体の着色方法において、前記金属材料の表面の少なくとも一部に可染色性の樹脂被覆層を形成し、前記金属材料を成形して所定形状の成形体を形成し、前記成形体を染色剤に漬けて前記樹脂被覆層を染色する方法とした。
【解決手段】 金属材料を成形して形成した金属成形体の着色方法において、前記金属材料の表面の少なくとも一部に可染色性の樹脂被覆層を形成し、前記金属材料を成形して所定形状の成形体を形成し、前記成形体を染色剤に漬けて前記樹脂被覆層を染色する方法とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属成形体の着色方法に関し、特に、成形後に着色を行う場合に、従来の着色方法に比して極めて低廉なコストで行うことができる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板を打ち抜き加工やプレス加工，絞り加工を行って所定の成形品を得た後、当該成形品に着色を行うことが一般に行われている。このような金属成形体の着色方法としては、プレコールメタル（ＰＣＭ）法や電着塗装法、陽極酸化処理法などが知られている。
【０００３】
また、金属成形体や金属板に着色を行う技術が、従来より種々提案されている。例えば、特許文献１には、金属表面に着色したラミネートフィルムを貼着する方法が記載れ、特許文献２及３には、着色した砥粒を使ったショットブラストによる金属の着色方法が記載されている。また、特許文献４には、金属イオンと反応して発色成分を形成し得る有機イオウ化合物を使用して、金属材料の表面に着色被膜を形成する方法が記載されている。
【０００４】
さらに、特許文献５には、所定の化合物及び有機酸、金属化合物、染料を含む溶液に接触させることによって金属の表面に着色化成被膜を形成する方法が、特許文献６には、複合材と着色材と界面活性剤とを複合して複合めっき等の表面処理を行う方法が、特許文献７には、有機顔料を金属酸化物の孔の中に被着させる多孔質金属酸化物を着色する方法が、特許文献８には、表面に無機化合物層を有する金属体を、有機着色剤を含有しかつ二酸化ケイ素が過飽和状態となった珪弗化水素酸水溶液からなる処理液中に所定時間浸漬させて着色する方法が記載されている。
【０００５】
また、成形後に着色を行うものとしては、特許文献９に記載の技術が知られており、この文献には、エンボス加工された金属板の凸部に着色する方法であって、エンボス型によって金属板をエンボス加工する工程と、エンボス加工された金属板のデザインを型取りして着色用のスクリーンを製版する工程と、この製版されたスクリーンを使用して、前記エンボス型で加工される金属板の凸部にスクリーン印刷で着色する方法が記載されている。また、特許文献１０には、エンボス加工と同時に凹部を着色する方法が記載され、凹ロールによって金属板をエンボス加工し、エンボス加工と同時に、当該エンボス加工箇所を着色するようにした方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８５９１５号公報
【特許文献２】特開２００７−１２５６８４号公報
【特許文献３】特開平５−３１８３１７号公報
【特許文献４】特開２００５−１８７９２５号公報
【特許文献５】特開平７−１８４６８号公報
【特許文献６】特開平５−２４７３５３号公報
【特許文献７】特表２００２−５２９５７０号公報
【特許文献８】特許第２６３９１２９号公報
【特許文献９】特開平１０−２０２８２８号公報
【特許文献１０】特開平１０−１６６７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、着色が必要とされる金属成形体の中には、例えば電子機器部品のコンデンサケースのように、その大きさが数ｍｍ立方程度又はそれ以下の小型又は微小のものがある。このような電子機器部品は大量生産によって価格がきわめて安価に抑制されていることから、着色によって価格が大幅に上昇することは許されない。
【０００８】
しかるに、上記文献に記載の従来の着色方法は、いずれもこのような要求に応えることができるものではない。特に、上記した電子機器部品の中には、着色したい部分と着色したくない部分とが存在する場合が多く、そのために塗り分けやマスキングのための工程が増えると、さらに多大なコストがかかるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、きわめて簡単かつ低コストで金属成形体に着色を行うことができ、かつ、着色する部分と着色しない部分の塗り分けも容易で、特に大量に生産される小型又は微小な金属成形体の着色に好適な着色方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の着色方法は、金属材料を成形して形成した金属成形体の着色方法において、前記金属材料の表面に可染色性の樹脂被覆層を形成し、前記金属材料を成形して所定形状の成形体を形成し、前記成形体を染色剤に漬けて前記樹脂被覆層を染色する方法としてある。
【００１１】
前記樹脂被覆層は、金属材料の表面の全体であってもよいが、請求項２に記載するように、前記表面の少なくとも一部に前記樹脂被覆層を形成し、前記樹脂被覆層を形成した部分のみ着色を行うようにすることも可能である。
このようにすれば、例えば、表面の一部にのみ樹脂被覆層を、本来の金属色の部分と着色された部分との二色に金属成形体を塗り分けることができる。
【００１２】
請求項３に記載するように、前記金属材料が板材で、この板材の表裏両面のうちの一方の面に前記樹脂被覆層を形成した後、前記樹脂被覆層を形成した面が外側になるように前記板材に打ち抜き及び／又は絞り成形を施して金属成形体を形成し、この金属成形体を前記染色剤に漬けて外表面に着色を施すようにしてもよい。
このようにすれば、コンデンサケースのような成形体において、ケース外側を所定の色に着色し、内側を着色しないようにすることが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、きわめて簡単かつ低廉なコストで金属成形体に着色を行うことができ、着色する部分と着色しない部分の塗り分けも容易である。また、金属材料に樹脂被覆層を形成した後にプレス成形等して金属成形体を形成し、染色して着色を行うので、小ロットの成形体であっても低廉なコストで着色することができる。本発明は、特に小型又は微小な金属成形体の着色に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
［金属材料］
本発明の方法が適用可能な金属材料は、染色可能な熱可塑性樹脂被膜の形成が可能な金属であればよく、鋼，アルミニウム，チタン，ステンレス，銅，真鍮などを挙げることができる。本発明において金属材料は、板状のものが好適であるが、樹脂被覆層形成後に着色したい部分を切削加工のように除去しないのであれば、ブロック状のものにも適用が可能である。
【００１５】
［樹脂］
上記金属材料に被覆する樹脂材料は、染色可能なものであれば市販のものを使用することができる。
具体的には、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−６／６６共重合体等のポリアミド樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂等を用いることができる。また、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂等も用いることができる。
なお、プレス成形や絞り加工を行うものの中には、例えば成形後の内部応力除去のために加熱を行うものがあるため、この加熱温度で溶融しない材質の熱可塑性樹脂を選択する。
【００１６】
［樹脂被覆層の形成］
上記金属材料に樹脂被覆層を形成する方法としては、公知の種々の方法を用いることができる。例えば、金属材料の表面に、接着剤を介してフィルム状又はシート状にした樹脂を貼り付ける方法、金属材料の表面に、フイルム状の樹脂を押出機により溶融押出しする方法等が挙げられる。
部分的に着色を行う場合には、予め当該部分を切り抜いたフィルムを金属材料の表面に貼り付けるものとしてもよいし、金属材料に形成した樹脂被覆層を部分的に剥がすようにしてもよい。剥離材やマスク材を貼り付けた金属材料の表面にフィルム状の樹脂を溶融・押し出し、当該部分に樹脂被覆層が形成されないようにしたり、容易に剥離できるようにしてもよい。
【００１７】
［成形］
樹脂被覆層を形成した金属材料に打ち抜き・プレス成形等を施して、所定形状の成形体を得る。
この後、このような成形加工においては、残留応力を除去するために、加熱処理することがあるが、加熱処理の温度は、樹脂被覆層が溶融を開始する温度よりも低いものを選択する。
【００１８】
［染色］
染料としては、樹脂被覆層に対する染色性が優れたものを選択する。例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、硫化染料、硫化建染染料、可溶性建染染料、分散染料、反応性染料等が挙げられる。染色する方法としては、染料を貯留した染料槽に金属成形体を浸漬する方法が好適である。
染料の温度及び時間は、染料，樹脂の種類及び着色の程度（色合い）によって適宜に調整する。
【００１９】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明に限定されるものではない。
例えば、上記では打ち抜き・プレス成形を例に挙げて説明したが、樹脂被覆層形成後に着色したい部分を切削加工しないのであれば、冷間鍛造や圧延等の加工であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、コンデンサケースのような電気・電子機器の分野に限らず、微小ねじやピン，ばねのような機械部品や光学部品の着色にも適用が可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属成形体の着色方法に関し、特に、成形後に着色を行う場合に、従来の着色方法に比して極めて低廉なコストで行うことができる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板を打ち抜き加工やプレス加工，絞り加工を行って所定の成形品を得た後、当該成形品に着色を行うことが一般に行われている。このような金属成形体の着色方法としては、プレコールメタル（ＰＣＭ）法や電着塗装法、陽極酸化処理法などが知られている。
【０００３】
また、金属成形体や金属板に着色を行う技術が、従来より種々提案されている。例えば、特許文献１には、金属表面に着色したラミネートフィルムを貼着する方法が記載れ、特許文献２及３には、着色した砥粒を使ったショットブラストによる金属の着色方法が記載されている。また、特許文献４には、金属イオンと反応して発色成分を形成し得る有機イオウ化合物を使用して、金属材料の表面に着色被膜を形成する方法が記載されている。
【０００４】
さらに、特許文献５には、所定の化合物及び有機酸、金属化合物、染料を含む溶液に接触させることによって金属の表面に着色化成被膜を形成する方法が、特許文献６には、複合材と着色材と界面活性剤とを複合して複合めっき等の表面処理を行う方法が、特許文献７には、有機顔料を金属酸化物の孔の中に被着させる多孔質金属酸化物を着色する方法が、特許文献８には、表面に無機化合物層を有する金属体を、有機着色剤を含有しかつ二酸化ケイ素が過飽和状態となった珪弗化水素酸水溶液からなる処理液中に所定時間浸漬させて着色する方法が記載されている。
【０００５】
また、成形後に着色を行うものとしては、特許文献９に記載の技術が知られており、この文献には、エンボス加工された金属板の凸部に着色する方法であって、エンボス型によって金属板をエンボス加工する工程と、エンボス加工された金属板のデザインを型取りして着色用のスクリーンを製版する工程と、この製版されたスクリーンを使用して、前記エンボス型で加工される金属板の凸部にスクリーン印刷で着色する方法が記載されている。また、特許文献１０には、エンボス加工と同時に凹部を着色する方法が記載され、凹ロールによって金属板をエンボス加工し、エンボス加工と同時に、当該エンボス加工箇所を着色するようにした方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８５９１５号公報
【特許文献２】特開２００７−１２５６８４号公報
【特許文献３】特開平５−３１８３１７号公報
【特許文献４】特開２００５−１８７９２５号公報
【特許文献５】特開平７−１８４６８号公報
【特許文献６】特開平５−２４７３５３号公報
【特許文献７】特表２００２−５２９５７０号公報
【特許文献８】特許第２６３９１２９号公報
【特許文献９】特開平１０−２０２８２８号公報
【特許文献１０】特開平１０−１６６７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、着色が必要とされる金属成形体の中には、例えば電子機器部品のコンデンサケースのように、その大きさが数ｍｍ立方程度又はそれ以下の小型又は微小のものがある。このような電子機器部品は大量生産によって価格がきわめて安価に抑制されていることから、着色によって価格が大幅に上昇することは許されない。
【０００８】
しかるに、上記文献に記載の従来の着色方法は、いずれもこのような要求に応えることができるものではない。特に、上記した電子機器部品の中には、着色したい部分と着色したくない部分とが存在する場合が多く、そのために塗り分けやマスキングのための工程が増えると、さらに多大なコストがかかるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、きわめて簡単かつ低コストで金属成形体に着色を行うことができ、かつ、着色する部分と着色しない部分の塗り分けも容易で、特に大量に生産される小型又は微小な金属成形体の着色に好適な着色方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の着色方法は、金属材料を成形して形成した金属成形体の着色方法において、前記金属材料の表面に可染色性の樹脂被覆層を形成し、前記金属材料を成形して所定形状の成形体を形成し、前記成形体を染色剤に漬けて前記樹脂被覆層を染色する方法としてある。
【００１１】
前記樹脂被覆層は、金属材料の表面の全体であってもよいが、請求項２に記載するように、前記表面の少なくとも一部に前記樹脂被覆層を形成し、前記樹脂被覆層を形成した部分のみ着色を行うようにすることも可能である。
このようにすれば、例えば、表面の一部にのみ樹脂被覆層を、本来の金属色の部分と着色された部分との二色に金属成形体を塗り分けることができる。
【００１２】
請求項３に記載するように、前記金属材料が板材で、この板材の表裏両面のうちの一方の面に前記樹脂被覆層を形成した後、前記樹脂被覆層を形成した面が外側になるように前記板材に打ち抜き及び／又は絞り成形を施して金属成形体を形成し、この金属成形体を前記染色剤に漬けて外表面に着色を施すようにしてもよい。
このようにすれば、コンデンサケースのような成形体において、ケース外側を所定の色に着色し、内側を着色しないようにすることが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、きわめて簡単かつ低廉なコストで金属成形体に着色を行うことができ、着色する部分と着色しない部分の塗り分けも容易である。また、金属材料に樹脂被覆層を形成した後にプレス成形等して金属成形体を形成し、染色して着色を行うので、小ロットの成形体であっても低廉なコストで着色することができる。本発明は、特に小型又は微小な金属成形体の着色に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
［金属材料］
本発明の方法が適用可能な金属材料は、染色可能な熱可塑性樹脂被膜の形成が可能な金属であればよく、鋼，アルミニウム，チタン，ステンレス，銅，真鍮などを挙げることができる。本発明において金属材料は、板状のものが好適であるが、樹脂被覆層形成後に着色したい部分を切削加工のように除去しないのであれば、ブロック状のものにも適用が可能である。
【００１５】
［樹脂］
上記金属材料に被覆する樹脂材料は、染色可能なものであれば市販のものを使用することができる。
具体的には、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−６／６６共重合体等のポリアミド樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂等を用いることができる。また、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂等も用いることができる。
なお、プレス成形や絞り加工を行うものの中には、例えば成形後の内部応力除去のために加熱を行うものがあるため、この加熱温度で溶融しない材質の熱可塑性樹脂を選択する。
【００１６】
［樹脂被覆層の形成］
上記金属材料に樹脂被覆層を形成する方法としては、公知の種々の方法を用いることができる。例えば、金属材料の表面に、接着剤を介してフィルム状又はシート状にした樹脂を貼り付ける方法、金属材料の表面に、フイルム状の樹脂を押出機により溶融押出しする方法等が挙げられる。
部分的に着色を行う場合には、予め当該部分を切り抜いたフィルムを金属材料の表面に貼り付けるものとしてもよいし、金属材料に形成した樹脂被覆層を部分的に剥がすようにしてもよい。剥離材やマスク材を貼り付けた金属材料の表面にフィルム状の樹脂を溶融・押し出し、当該部分に樹脂被覆層が形成されないようにしたり、容易に剥離できるようにしてもよい。
【００１７】
［成形］
樹脂被覆層を形成した金属材料に打ち抜き・プレス成形等を施して、所定形状の成形体を得る。
この後、このような成形加工においては、残留応力を除去するために、加熱処理することがあるが、加熱処理の温度は、樹脂被覆層が溶融を開始する温度よりも低いものを選択する。
【００１８】
［染色］
染料としては、樹脂被覆層に対する染色性が優れたものを選択する。例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、硫化染料、硫化建染染料、可溶性建染染料、分散染料、反応性染料等が挙げられる。染色する方法としては、染料を貯留した染料槽に金属成形体を浸漬する方法が好適である。
染料の温度及び時間は、染料，樹脂の種類及び着色の程度（色合い）によって適宜に調整する。
【００１９】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明に限定されるものではない。
例えば、上記では打ち抜き・プレス成形を例に挙げて説明したが、樹脂被覆層形成後に着色したい部分を切削加工しないのであれば、冷間鍛造や圧延等の加工であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、コンデンサケースのような電気・電子機器の分野に限らず、微小ねじやピン，ばねのような機械部品や光学部品の着色にも適用が可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料を成形して形成した金属成形体の着色方法において、
前記金属材料の表面に可染色性の樹脂被覆層を形成し、
前記金属材料を成形して所定形状の成形体を形成し、
前記成形体を染色剤に漬けて前記樹脂被覆層を染色すること、
を特徴とする金属成形体の着色方法。
【請求項２】
前記表面の少なくとも一部に前記樹脂被覆層を形成し、前記樹脂被覆層を形成した部分のみ着色を行うことを特徴とする請求項１に記載の金属成形体の着色方法。
【請求項３】
前記金属材料が板材で、この板材の表裏両面のうちの一方の面に前記樹脂被覆層を形成した後、前記樹脂被覆層を形成した面が外側になるように前記板材に打ち抜き及び／又は絞り成形を施して金属成形体を形成し、この金属成形体を前記染色剤に漬けて外表面に着色を施したことを特徴とする請求項２に記載の金属成形体の着色方法。
【請求項１】
金属材料を成形して形成した金属成形体の着色方法において、
前記金属材料の表面に可染色性の樹脂被覆層を形成し、
前記金属材料を成形して所定形状の成形体を形成し、
前記成形体を染色剤に漬けて前記樹脂被覆層を染色すること、
を特徴とする金属成形体の着色方法。
【請求項２】
前記表面の少なくとも一部に前記樹脂被覆層を形成し、前記樹脂被覆層を形成した部分のみ着色を行うことを特徴とする請求項１に記載の金属成形体の着色方法。
【請求項３】
前記金属材料が板材で、この板材の表裏両面のうちの一方の面に前記樹脂被覆層を形成した後、前記樹脂被覆層を形成した面が外側になるように前記板材に打ち抜き及び／又は絞り成形を施して金属成形体を形成し、この金属成形体を前記染色剤に漬けて外表面に着色を施したことを特徴とする請求項２に記載の金属成形体の着色方法。
【公開番号】特開２０１１−１６２８４１（Ｐ２０１１−１６２８４１Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８３９（Ｐ２０１０−２６８３９）
【出願日】平成２２年２月９日（２０１０．２．９）
【出願人】（５１００３７１８９）株式会社ワカヤマ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月９日（２０１０．２．９）
【出願人】（５１００３７１８９）株式会社ワカヤマ (1)
【Ｆターム（参考）】
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