(57)【要約】【課題】優れた深絞り成形性や洗浄耐久性を有するのはもちろんのこと、はんだ付け工程の低温化又は短時間化が可能になると共に、優れた黒色外観を有するコンデンサケース用プレコートアルミニウム板を提供する。【解決手段】プレコートアルミニウム板１は、アルミニウム板２と、アルミニウム板２の一方側面に形成された皮膜３とを備え、アルミニウム板２の表面はあらかじめアルカリ脱脂液にて脱脂処理した後、りん酸クロメート処理が施されており、皮膜３は、ガラス転移温度が２０〜６０℃のポリエステル樹脂をメラミン系硬化剤にて架橋反応させた架橋ポリエステル樹脂と、カーボンブラックと、銅化合物と、を含み、皮膜３に含まれる前記カーボンブラックの含有率が３〜１８質量％であり、波長が３〜３０μｍの赤外線の積分放射率が２５℃の温度において０．７以上であり、皮膜３の厚さが３〜１２μｍであり、ゲル分率が７０〜９５％を満たす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム板と、前記アルミニウム板の一方側面に形成された皮膜とを備えるコンデンサケース用プレコートアルミニウム板であって、
前記アルミニウム板の表面はあらかじめアルカリ脱脂液にて脱脂処理した後、りん酸クロメート処理が施されており、
前記皮膜は、ガラス転移温度が２０乃至６０℃のポリエステル樹脂をメラミン系硬化剤にて架橋反応させた架橋ポリエステル樹脂と、カーボンブラックと、銅化合物と、を含み、当該皮膜に含まれる前記カーボンブラックの含有率が３質量％以上１８質量％以下であり、波長が３乃至３０μｍの赤外線の積分放射率が２５℃の温度において０．７以上であり、当該皮膜の厚さが３μｍ以上１２μｍ以下であり、ゲル分率が７０％以上９５％以下を満たす
ことを特徴とするコンデンサケース用プレコートアルミニウム板。
【請求項２】
前記銅化合物が銅フタロシアニン化合物であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサケース用プレコートアルミニウム板。
【請求項３】
前記皮膜中に含まれる前記銅化合物の含有率が０．１質量％以上１．６質量％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成形用プレコートアルミニウム板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム電解コンデンサ等のコンデンサケースに成形して使用されるプレコートアルミニウム板に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムは、比重が小さい、熱伝導性が良い等、様々な特長があるため、種々の用途に用いられている。このアルミニウムは、自然環境では耐食性に優れるため、腐食防止のための表面処理を行わない場合も少なくないが、近年では、機能付与を目的とした表面処理を行う場合が増えている。
【０００３】
例えば、ノートパソコンや薄型テレビ、カーステレオ等の軽さが必要となる用途において、アルミニウム板を素材とし、このアルミニウム板に予め機能性皮膜（プレコート皮膜）を設けたプレコートアルミニウム板の採用が増えている。プレコートアルミニウム板を利用すると、事前に表面処理がされていないアルミニウム板を、プレス成形後に個別に表面処理するアフターコート法に比べ、生産性やコストに優れるという利点がある。
【０００４】
ノートパソコンに搭載されるスリム型の光ディスクドライブ装置のカバーは、プレコートアルミニウム材が採用される代表的な用途の一つである。本用途に使用されるプレコートアルミニウム材では、（１）潤滑性（プレス油を洗浄する工程を省略して製造コストを下げるために、洗浄の不要な速乾性プレス油での連続成形を可能とするのがねらい）、（２）耐疵付き性・耐指紋性（外観品質を向上させるのがねらい）、（３）導電性（帯電防止やアースを確保するのがねらい）等が要求される。
【０００５】
これらの要求を満たすプレコートアルミニウム板の例として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には、所定の算術平均粗さＲａを有するアルミニウム板の少なくとも一面に、所定の耐食性皮膜と所定の樹脂皮膜とを形成し、その表面抵抗値を規定することで導電性を向上させつつ、その他の要求性能も満足した電子機器用アルミニウム板が開示されている。
【０００６】
ところで、特許文献１で想定する光ディスクドライブ装置等の民生用電子機器の筐体類（カバー等）は、アルミニウム板を９０度曲げ加工にて箱型形状に成形したものが適用されてきた。曲げ加工により箱型筐体を製作する技術は、コイル状の板を使用し、順送金型による連続成形が技術として確立しており生産性が高い。また、曲げ加工により箱型筐体を製作する技術は、速乾性プレス油を使用した連続成形技術も確立していることから、プレス成形後の洗浄工程も不要で生産コストでも有利である。そのため、曲げ加工により箱型筐体を製作する技術は、優れた方法といえる。
【０００７】
しかしその一方で、曲げ加工で製作した筐体は、側壁部のコーナーに隙間が必ず存在する。このため、電解コンデンサ等のケースのように、内部に電解液等の液体物を入れて使用する用途では、側壁部のコーナーに存在する隙間から液漏れするのを防ぐことができない。
コンデンサケースのような、液体物の液漏れが許されない容器形状としては曲げ加工で折り曲げた箱形状ではなく、絞り加工にて得た容器形状でなければならない。そして容器形状の製品にプレコートアルミニウム板を適用する際、素材であるアルミニウム板はもとより、プレコート皮膜にも、絞り加工に伴う大きな変形に追随することが求められる。
【０００８】
例えば、特許文献２には、絞り加工に伴うプレコート皮膜の大きな変形を想定したプレコートアルミニウム板が開示されている。かかるプレコートアルミニウム板は、アルミニウム板の表面に形成された熱硬化樹脂の分子間架橋状態として、プレコート皮膜のゲル分率の値を２２０℃の加熱処理を行った前後で比較した場合に、当該加熱処理後のゲル分率の値が、前記加熱処理前のゲル分率の値から連続的に減ずるようにしている。さらに、このプレコートアルミニウム板は、２２０℃の前記加熱処理を１０分間行った時点における当該加熱処理前のゲル分率の値からの減少幅が１０％未満であるように制御することによって、高い絞り加工性を満足させている。
【０００９】
前記に挙げたプレコートアルミニウム板以外の技術としては、電解コンデンサのケースでは、加工性に優れた熱可塑性樹脂フィルムをラミネートしたフィルムラミネートアルミニウム板が使用されている。フィルムラミネートアルミニウム板は、皮膜を構成する樹脂の分子が架橋されていないため、皮膜は大きな変形が可能であり、絞り加工に対しては有利な特性を有する。
【００１０】
例えば、特許文献３には、アルミニウム板の表面に設けられる熱可塑性樹脂フィルムと、この熱可塑性樹脂フィルムの表面に設けられる熱硬化性樹脂塗膜層とを備えることで、成形加工性を維持しつつ、樹脂塗膜層の変色の防止等を図った電子部品ケース用樹脂被覆積層アルミニウム板が開示されている。また、特許文献３には、熱可塑性樹脂フィルムとして、ナイロン等のポリアミド系樹脂や、ＰＥＴ等の飽和ポリエステル系樹脂を使用することが記載されている。
【００１１】
さらに、例えば、特許文献４には、アルミニウム合金板上に化成皮膜が設けられ、その上に樹脂層が設けられたコンデンサケース用樹脂被覆アルミニウム合金板が記載されている。この特許文献４には、コンデンサケース用樹脂被覆アルミニウム合金板における樹脂はエポキシ系を主成分とし、フェノール系、アクリル系、ウレタン系、尿素系の群から選ばれる少なくとも１種又は２種以上を添加したものからなる旨が記載されている。また、特許文献４には、樹脂の数平均分子量が５０００〜３００００であり、潤滑剤を樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部含有し、この樹脂層の引張強度が４０Ｎ／ｍｍ2以上、伸びが２％以上、厚さが３〜３０μｍであり、樹脂被覆アルミニウム合金板を圧下率４０％まで圧延した場合の碁盤目試験での碁盤目残存率が６０％以上とする旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４２３７９７５号公報
【特許文献２】特許第４７８３０５１号公報
【特許文献３】特許第４００３９１５号公報
【特許文献４】特開２００６−３３４９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献１〜４に記載されている発明をコンデンサケースに適用すると、以下に示すような問題点が生じる。
【００１４】
特許文献１に記載の発明は、その用途として光ディスクドライブを想定した発明である。そのため、前記した通り、曲げ加工による筐体製作を前提とした発明と考えられる。従って、特許文献１に記載の発明をコンデンサケースに適用すると、絞り加工のような変形量の大きい成形に対しては皮膜の変形が追従できず、皮膜の割れや剥離が生じると考えられる。また、特許文献１に記載の発明は、膜厚が極めて薄いため、本願発明が想定する黒色外観はもとより、あらゆる着色が困難である。
【００１５】
特許文献２に記載の発明は、絞り加工を想定したものであり、コンデンサケースへの適用も想定されている。しかし、技術的に要求されるはんだ付けの低温化や短時間化等が考慮されておらず、エネルギーが余分に必要となり環境への負荷が高くなる。また、本願発明が想定する黒色外観をはじめ、着色や顔料添加に関しての検討が記載されていない。
【００１６】
特許文献３に記載されているような、熱可塑性樹脂をベース樹脂としてフィルムを作製し、このフィルムをアルミニウム板の表面にラミネートしたフィルムラミネート材は、熱可塑性樹脂フィルムを使用するため、耐熱性については自ずと限界がある。例えば、ナイロンに代表されるポリアミド系の熱可塑性樹脂をベース樹脂にする場合は、アルミニウム板との密着性は良く、優れた成形性も得られるが、高温環境では比較的短時間で、熱によりベース樹脂が黄変色又は褐変色しやすいという問題がある。さらに、ＰＥＴ等の飽和ポリエステル系の熱可塑性樹脂をベース樹脂にする場合は、アルミニウム板との密着性は良く、優れた成形性を示し、高温環境でも、容易にはベース樹脂が熱変色しない特長があるが、ベース樹脂は加水分解しやすいため、高温湿潤雰囲気下での耐久性に劣る傾向がある。また、本願発明が想定する低温はんだ付けの低温化や短時間化等が考慮されていない。
【００１７】
また、特許文献３には、ポリエチレンやポリプロピレンに代表されるポリオレフィン系の樹脂をベース樹脂にしたフィルムラミネート材の例も記載されているが、この様な構成の場合には、ベース樹脂は基本的に炭素と水素だけから構成されており、窒素や酸素が含まれない。従って、水酸基やカルボキシル基、エステル結合、イソシアネート基、ウレタン結合、アミノ基、アミド結合といった官能基や化学結合の起点が無く、アルミニウム板との接着性に劣ることとなる。
【００１８】
特許文献４に記載の発明は、エポキシ系樹脂をベースとした熱硬化性樹脂プレコートアルミニウム材に関する発明で、コンデンサケースへの適用が想定されている。一般的に、エポキシ樹脂は、樹脂としては耐熱性に優れる等の特徴はあるが、本質的には硬い樹脂であるため、深絞り性をさらに高めていくにはおのずと限界が生じる。また、特許文献４には、本願発明が想定する黒色外観をはじめ、着色や顔料添加に関して検討されていない。
【００１９】
また、プレコートアルミニウム板は、成形条件が緩い成形であれば、成形後の洗浄が不要な場合もあるが、成形条件が厳しい絞り成形等ではプレス油を使用する必要がある。プレス油を使用した場合、絞り成形を行った後にトリクレンなどの洗浄剤を用いてプレコートアルミニウム板を洗浄する必要がある。従って、絞り成形を行うプレコートアルミニウム板には優れた洗浄耐久性が要求される。
【００２０】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、アルミニウム電解コンデンサ等のコンデンサケースに成形して使用されるプレコートアルミニウム板に関し、同用途で要求される優れた深絞り成形性や洗浄耐久性を有するのはもちろんのこと、同用途での先行技術では考慮がされていない以下の特徴、すなわち、はんだ付け工程でコンデンサが温まりやすくなるため、はんだ付け工程の低温化又は短時間化が可能になると共に、優れた黒色外観を有するコンデンサケース用プレコートアルミニウム板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板は、アルミニウム板と、前記アルミニウム板の一方側面に形成された皮膜とを備えるコンデンサケース用プレコートアルミニウム板であって、前記アルミニウム板の表面はあらかじめアルカリ脱脂液にて脱脂処理した後、りん酸クロメート処理が施されており、前記皮膜は、ガラス転移温度が２０乃至６０℃のポリエステル樹脂をメラミン系硬化剤にて架橋反応させた架橋ポリエステル樹脂と、カーボンブラックと、銅化合物と、を含み、前記皮膜に含まれる前記カーボンブラックの含有率が３質量％以上１８質量％以下であり、波長が３乃至３０μｍの赤外線の積分放射率が２５℃の温度において０．７以上であり、前記皮膜の厚さが３μｍ以上１２μｍ以下であり、ゲル分率が７０％以上９５％以下を満たすという構成とした。
【００２２】
このような構成によれば、本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板は、板表面があらかじめアルカリ脱脂液にて脱脂処理した後、りん酸クロメート処理が施されており、アルミニウム板の一方側面に設けられた皮膜が、所定のガラス転移温度を有するポリエステル樹脂をメラミン系硬化剤にて架橋反応させた架橋ポリエステル樹脂を含み、且つ、ゲル分率を所定のとおり満足しているため、優れた成形性と洗浄耐久性を有する。また、皮膜にはカーボンブラックと銅化合物を所定の比率で添加しているが、比率をコントロールすることにより、前記した範囲の膜厚でも美しい黒色外観を有すると共に、成形性や巻き締め性を低下させることがない。さらに、皮膜は、赤外線の積分放射率が７０％（０．７）以上確保されているので、はんだ付けの際に効率よく熱を吸収し、コンデンサが温まりやすくなることから、はんだ付け性が大幅に向上すると推察される。
【００２３】
本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板は、前記銅化合物が銅フタロシアニン化合物であるのが好ましい。このような構成にすれば、本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板の黒色外観を一層優れたものとすることができる。
【００２４】
本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板は、前記皮膜中に含まれる前記銅化合物の含有率が０．１質量％以上１．６質量％以下であるのが好ましい。このような構成にすれば、本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板の黒色外観を優れたものとしつつ、カーボンブラックの含有量を減らすことができるので、皮膜の経済性を高くすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板は、前記構成としたので、優れた黒色外観と赤外線の積分放射率を有する。そのため、本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板を利用することにより、はんだ付け性に優れる、つまり、はんだ付け工程の低温化又は短時間化が可能になると共に、優れた黒色外観を有するコンデンサ及びそのケースが得られる。また、本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板は、前記構成としたので、優れた成形性と洗浄耐久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板の一実施形態を模式的に示す部分断面図である。
【図２】供試材に対して絞り加工、及び、しごき加工を行い、有底円筒容器を作製する工程を示す模式図である。
【図３】供試材Ｎｏ．１、４、１０、１２の温度上昇曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［コンデンサケース用プレコートアルミニウム板］
以下、適宜図面を参照して、本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板を実施するための形態（実施形態）について具体的に説明する。
参照する図面において、図１は、本発明に係るコンデンサケース用プレコートアルミニウム板の一実施形態を模式的に示す部分断面図である。
【００２８】
図１に示すように、コンデンサケース用プレコートアルミニウム板１（以下、単に「プレコートアルミニウム板１」という。）は、アルミニウム板２と、アルミニウム板２の一方側面に形成されたプレコート皮膜３とを備えている。また、アルミニウム板２とプレコート皮膜３との間にはりん酸クロメート皮膜４が形成されている。なお、図１に示すプレコートアルミニウム板１の他方側面には、りん酸クロメート皮膜４を形成しているものの、プレコート皮膜を形成していない態様を図示しているが、この他方側面にもプレコート皮膜を形成することができる。以下、各構成について説明する。
【００２９】
＜アルミニウム板＞
アルミニウム板２は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるものであればよい。本発明で用いられるアルミニウム板（アルミニウム板又はアルミニウム合金板）２としては、特に制限されるものではいが、深絞り形状のケース成形が行われるため、非熱処理型のアルミニウム板、中でも１０００系の工業用純アルミニウム板、３０００系のＡｌ−Ｍｎ系合金板を好適に使用することができる。特に、ＪＩＳ  Ｈ  ４０００：２００６に規定されるＡ１０７０、Ａ１０５０、Ａ１１００、Ａ３００３、Ａ３００４、Ａ３１０４などのアルミニウム板が推奨される。調質、板厚についても、目的に応じて種々のものを選定して使用することができる。
【００３０】
＜プレコート皮膜＞
プレコート皮膜３は、ガラス転位温度が２０乃至６０℃のポリエステル樹脂を、メラミン系硬化剤にて架橋反応させた架橋ポリエステル樹脂７と、この架橋ポリエステル樹脂７中に分散されたカーボンブラック５と銅化合物６とを含む樹脂皮膜で構成されている。このプレコート皮膜３は、波長が３乃至３０μｍの赤外線の積分放射率が２５℃の温度において０．７以上であり、皮膜厚さが３μｍ以上１２μｍ以下であり、ゲル分率が７０％以上９５％以下を満たす。
【００３１】
［架橋ポリエステル樹脂］
架橋ポリエステル樹脂７は、プレコート皮膜３の主成分となるものであり、前記したように、ガラス転位温度が２０乃至６０℃のポリエステル樹脂を、メラミン系硬化剤を使用して分子間架橋反応させたものである。
【００３２】
熱硬化反応による分子間架橋を行わないものとして、熱可塑性樹脂をベース樹脂とするフィルムラミネート材もあるが、前記従来技術で説明したとおり、熱可塑性樹脂をベース樹脂にするものは、様々な点で実用上の問題が生じる。しかし、熱硬化反応等による分子間架橋を行う樹脂を架橋ポリエステル樹脂７に選定すると、この樹脂は、もともと分子間架橋するための官能基を有しているため、アルミニウム板２との密着性に優れる。また、架橋されることで、洗浄耐久性や耐薬品性、耐熱性が高くなると共に、耐加水分解性を向上させることも可能となる。
【００３３】
また、アルミニウム板塗装用の樹脂としては、ポリエステル樹脂のほかに、エポキシ樹脂やフッ化ビニリデン樹脂、アクリル系樹脂、シリコンポリエステル系樹脂などが広く知られているが、成形性、コストなどを総合的に考えると本発明には適当でない。
【００３４】
ポリエステル樹脂としては、多価アルコールと多塩基酸を縮合重合させることによって得られた飽和ポリエステル樹脂を用いるのが望ましい。
【００３５】
このうち、多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール等の二価アルコールや、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の三価アルコール、さらには、四価以上のアルコール類等を用いることができる。
【００３６】
また、多塩基酸としては、例えば、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等の二塩基酸や、無水トリメリット酸等の三塩基酸、さらには、四価以上の多塩基酸等を用いることができる。
【００３７】
これらの多価アルコール及び多塩基酸は、一種類のみを使用してもよく、二種類以上同時に使用して縮合重合させてもよい。また、これらの成分を組み合わせることにより、ポリエステル樹脂のガラス転移温度を調整することができる。
【００３８】
ガラス転移温度は、樹脂の転移温度の一つであり、一般的に、ガラス転移温度以上の温度での樹脂は柔らかいゴム状、ガラス転移温度以下の温度での樹脂は硬いガラス状とされる。従って、深絞り加工やしごき加工のような変形の大きい加工にプレコート皮膜３が追従するためには、理論上はガラス転移温度を加工温度以下にすることが必要となる。しかし実際には、高分子物質は、分子量に幅があり、分子内に枝分かれ構造が生じるなど、一次構造は均一ではなく、また、分子同士の配列や高次構造などもミクロに見ると均一とはいえない。従って、ガラス転移温度はあくまで代表値であり、ある程度幅をもった温度範囲で徐々に転移が生じる。さらに、ポリエステル樹脂は、ガラス転移温度以下のガラス状であっても、一部の状態（架橋反応をさせない熱可塑性樹脂の状態で結晶化を促進させた状態）を除き、比較的高い伸びがあるため、ある程度の範囲であれば、高いガラス転移温度を有する樹脂を架橋ポリエステル樹脂７としても、成形は可能である。逆に、ガラス転移温度が低すぎる樹脂を架橋ポリエステル樹脂７にした場合には、プレコート皮膜３が柔らかくなりすぎて、疵が入りやすくなる。
【００３９】
従って、本発明においては、プレコート皮膜３に含まれる架橋ポリエステル樹脂７のガラス転移温度を２０乃至６０℃の範囲とすることが必要となる。架橋ポリエステル樹脂７のガラス転移温度が２０℃未満では、皮膜３が柔らかくなりすぎて疵が入りやすい。一方、架橋ポリエステル樹脂７のガラス転移温度が６０℃を超えると、プレコートアルミニウム板１の成形性が低下し、ケース成形時に皮膜が剥離しやすくなる。なお、架橋ポリエステル樹脂７のガラス転移温度は、例えば、３０〜４５℃であることが望ましい。なお、ここでいうガラス転移温度とは、示差走査熱量測定（Differential Scanning Calorimetry；ＤＳＣ）法によって測定されたものをいう。
【００４０】
また、前記のポリエステル樹脂だけでは、架橋反応は起きない。本発明で要求される架橋反応を起こすためには、ポリエステル樹脂が有するカルボキシル基と反応する硬化剤を添加するか、ポリエステル樹脂自体に、硬化剤と同様の働きをする成分が生成するように、化学反応を利用してポリエステル樹脂を改質することが必要である。これらの水酸基やカルボキシル基と反応する官能基としては、イソシアネート基、アミノ基、水酸基等があり、これらの官能基を３個以上有する物質を硬化剤として添加することで、容易に架橋反応を促進することが可能である。このような硬化剤としては、ポリイソシアネート化合物や、メラミン化合物、エポキシ化合物、アミノ化合物、フェノール化合物、ウレア化合物等が挙げられるが、洗浄耐久性の観点から本発明ではメラミン系硬化剤を必須とする。
【００４１】
［カーボンブラック］
カーボンブラック５は、プレコート皮膜３の架橋ポリエステル樹脂７中に含有させることにより、プレコート皮膜３を波長が３乃至３０μｍの赤外線の積分放射率が２５℃の温度において０．７以上を確保させることができる。また、カーボンブラック５をプレコート皮膜３の架橋ポリエステル樹脂７中に含有させることにより、黒色外観を付与することができる。
【００４２】
カーボンブラック５の種類、大きさ、形態等は、上記の条件、つまり、波長が３乃至３０μｍの赤外線の積分放射率が２５℃の温度において０．７以上、を満たす限りにおいて特に制限されることなく種々変更可能である。
【００４３】
カーボンブラック５の含有率については、プレコート皮膜３に占める比率が３質量％未満では、波長が３乃至３０μｍの赤外線の積分放射率が２５℃の温度において０．７以上を満たすための膜厚が厚くなりすぎるため成形性が低下する。また、カーボンブラック５の含有率が３質量％未満になるとプレコート皮膜３の色調が赤黒くなり、良好な黒色外観が得られない。一方、カーボンブラック５の含有率が１８質量％を超えた場合は、プレコート皮膜３自身がもろくなってアルミニウム板２から剥離しやすくなるため、やはり成形性が低下する。よって、プレコート皮膜３に占めるカーボンブラック５の含有率は、３質量％以上１８質量％以下にする必要がある。なお、カーボンブラック５の含有率は、６質量％以上１１質量％以下にすることが好ましい。
【００４４】
［銅化合物］
銅化合物６は、プレコート皮膜３の良好な黒色外観を確保するためのものであり、プレコート皮膜３の架橋ポリエステル樹脂７中に含有させる。銅化合物を含まない場合、絞り成形を行った場合や、皮膜厚さが薄くなった場合、カーボンブラック添加量が少なくなった場合などに色調が赤黒くなり、外観が低下する場合がある。このような外観の低下は、銅化合物を含むことにより改善することができる。
【００４５】
このような効果を生み出す銅化合物としては、例えば、ＣｕＯやＣａＯ・ＣｕＯ・４ＳｉＯ2、ＣｕＣｒ2Ｏ4、ＣｕＭｎ2Ｏ4などが挙げられるが、プレコート皮膜３中への分散性や外観向上効果に優れる銅フタロシアニン化合物が望ましい。また、銅フタロシアニンは、波長１０００ｎｍ以下の近赤外線領域においても吸収ピークを有するため、本発明で記載する３乃至３０μｍの赤外線放射率が同一であった場合、銅フタロシアニンを添加している方が僅かではあるが熱吸収性が増加するという補足的効果もあり好ましいといえる。
【００４６】
銅化合物の含有率は０質量％を超えていれば、すなわち、たとえ僅かであったとしてもプレコート皮膜３に含まれていれば、添加した量に応じて外観を向上する効果を得ることができる。なお、より確実な外観向上効果及び経済性の観点から、プレコート皮膜３中に含まれる銅化合物の含有率としては、例えば、０．１質量％以上１．６質量％以下とすることが好ましく、０．２質量％以上１．４質量％以下とするのがより好ましい。
【００４７】
［皮膜厚さ］
プレコート皮膜３の皮膜厚さは、３μｍ以上１２μｍ以下とする。プレコート皮膜３の皮膜厚さが３μｍ未満であると、プレコート皮膜３の色調、波長が３乃至３０μｍの赤外線の積分放射率を十分に得ることができない。一方、プレコート皮膜３の皮膜厚さが１２μｍを超えると、プレコート皮膜３がもろくなって成形時に剥離しやすくなり、成形性に劣るおそれがある。なお、プレコート皮膜３の皮膜厚さは、プレコート皮膜用塗料の塗布量を調節することにより、制御することができる。
【００４８】
［プレコート皮膜のゲル分率］
本発明では、プレコート皮膜３のゲル分率を７０％以上９５％以下とする。ゲル分率は、熱硬化性樹脂皮膜の架橋反応度の目安となるパラメーターであるため、本来ならば架橋ポリエステル樹脂７単独のゲル分率を議論するべきであるが、プレコート皮膜３は、架橋ポリエステル樹脂７のほかにカーボンブラック５と銅化合物６を必須成分として含むため、架橋ポリエステル樹脂４（ベース樹脂）のみのゲル分率を厳密に測定することは難しい。従って、本発明では、プレコート皮膜３のゲル分率にて代用し、このゲル分率で規定することとする。
【００４９】
プレコート皮膜３のゲル分率を７０％以上とすれば、プレコート皮膜３を形成する架橋ポリエステル樹脂７の架橋密度が高く、洗浄耐久性のほか、使用環境で求められる耐薬品性、耐熱性、耐加水分解性に優れたプレコート皮膜３を得ることができる。一方、ゲル分率の上限は９５％とし、これを超えないようにする必要がある。ゲル分率が９５％を超えると、皮膜が硬くなりすぎるため、細長い円筒形状のケースに成形した際に剥離しやすくなり、成形性に劣ることになる。ゲル分率を７０％以上９５％以下とするには、塗膜を焼き付ける際の焼付け温度を、例えば、２００〜２８０℃程度とするのが好ましい。
【００５０】
また、ゲル分率の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７９６：１９９８に準拠した方法で行うことができる（ただし、抽出溶剤はキシレンではなく、２−ブタノンを使用する）。すなわち、沸騰させた２−ブタノン（ＭＥＫ）中にプレコートアルミニウム板１の供試材を６０分間浸漬し、浸漬前後におけるプレコートアルミニウム板１の質量変化を測定する。その後、プレコート皮膜３のみを完全溶解させたアルミニウム板２の質量を測定することで、プレコート皮膜３だけの質量変化を計算し、ＭＥＫへ溶出しなかった成分は架橋反応しているとの仮定のもとで、その比率をゲル分率として算出する。
【００５１】
［プレコート皮膜の積分放射率］
本発明のプレコート皮膜３は、波長が３乃至３０μｍの赤外線の積分放射率が２５℃の温度において０．７以上とする。放射率は、物体表面からの赤外線放射能を黒体表面からの赤外線放射能で割った比例係数であり、特定の温度における特定波長の光に対して定義される。取り得る数値は０（白体）から１（黒体）の範囲であり、数字が大きいほど赤外線放射能が大きい。これをある範囲の波長領域で積分したのが積分放射率である。プランクの放射式によれば、本発明に係るプレコートアルミニウム板１の実施温度領域（使用温度領域）である室温付近、より具体的には２７３乃至３７３Ｋ（０乃至１００℃）の実用温度領域で発生し得る赤外線の波長は、波長領域が３乃至３０μｍの範囲に集中している。言い換えると、この波長領域の範囲から外れる波長領域の赤外線は無視してよい。このような理由により、本発明においては、２５℃における３乃至３０μｍの波長領域の赤外線に限定している。
【００５２】
本発明に係るプレコートアルミニウム板１が実現しようとする、はんだ付け工程においてコンデンサが温まりやすくなることによるはんだ付け工程の低温化又は短時間化とは、ケースの表面から熱を効率良く吸収することによって実現される。そのため、本来であれば放射率ではなく吸収率で議論されるべきものであるが、キルヒホッフの法則によると熱平衡状態においては吸収率と放射率は等価になるとされているため、吸収率は放射率でそのまま代用が可能である。はんだ付けプロセスでの熱によるコンデンサの温度上昇は、熱平衡状態ではなく非平衡状態の現象であるため、上記の説明は厳密には正しくないが、後ほど実施例及び比較例で示すように、放射率の高い例は、低い例よりもより低温、より短時間の加熱で実態温度が高い温度に到達することを確認している（図３参照。なお、図３については後述する。）。つまり、本発明では前記した条件の赤外線放射率が０．７以上であれば目的を達することを確認している。
【００５３】
プレコート皮膜３に関して、波長が３乃至３０μｍにおける赤外線の積分放射率が０．７未満であると、プレコート皮膜３の表面から熱を吸収する能力が低下するため、はんだ付け時にコンデンサが温まるのに時間や温度が不足する。なお、本発明における赤外線の積分放射率は、例えば、０．７５以上であるのが好ましく、０．８以上であるのがさらに好ましい。波長が３乃至３０μｍにおける赤外線の積分放射率を０．７以上とするには、カーボンブラックを前記した所定量添加し、また、付随的に銅化合物を前記した所定量添加すればよい。
【００５４】
プレコート皮膜３の赤外線の積分放射率の測定は、例えば、市販されている簡易放射率計（Ｄ  ａｎｄ  Ｓ社製Ｄ＆Ｓ  Ｍｏｄｅｌ  ＡＥ）で測定することができる。当該簡易放射率計の測定波長領域は３乃至３０μｍとなっているため、表示される数字を本発明で定義している積分放射率として採用することができる。
【００５５】
［その他］
プレコート皮膜３には、本発明の範囲から外れない範囲で、様々な機能を付与する添加剤を含有させることができる。
例えば、成形性を更に向上させるため、ポリエチレンワックス、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ラノリン、テフロン（登録商標）ワックス、シリコーン系ワックス、グラファイト系潤滑剤、モリブデン系潤滑剤等の潤滑剤を、１種又は２種以上含有させることができる。また、印刷インキののりを向上させることを目的に有機微粒子や無機微粒子を添加することもできる。それ以外にも、本発明の効果を奏する限り、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐電防止剤などを含有させることができる。
【００５６】
＜下地処理＞
アルミニウム板２の表面は、プレコート皮膜３との密着性を高めるため、あらかじめアルカリ脱脂液にて脱脂処理した後、りん酸クロメート処理が施されている必要がある。このような目的に適う脱脂剤として、炭酸ナトリウム系、珪酸ナトリウム系、りん酸ナトリウム系など多くの弱アルカリ性アルミニウム用脱脂剤が市販されており、本発明ではこれらのいずれも利用することができる。また、アルカリビルダーとしてのアルカリ塩のほかにキレート剤や油分除去のための活性剤等が含まれてもよい。アルカリ系薬剤の脱脂能力は、使用するアルカリの主成分、濃度、処理温度によってコントロールできるが、脱脂能力を強くした場合には、多くのスマットが発生するため、その後の水洗を十分に行わないと、かえってアルミニウム板２とプレコート皮膜３の密着性が低下する場合もある。また、ｐＨが１２を超える水酸化ナトリウム系の強アルカリ脱脂剤も使用可能であるが、これを用いるとアルミニウム表面のエッチングが強いので、スマット除去を行う必要がある。そのため、脱脂の後に硫酸や硝酸による酸洗浄を行うことが好ましい。
【００５７】
アルカリ脱脂を行ったアルミニウム板２は、その後りん酸クロメート処理が実施される。りん酸クロメート処理は、りん酸、フッ酸、無水クロム酸からなる処理液をアルミニウム板２の表面にスプレー処理するか、処理液にアルミニウム板２を浸漬する方法にて形成される反応型の化成処理であり、りん酸クロム（三価）を主成分とする皮膜が形成される。このようにして形成された皮膜の厚さは、従来公知の蛍光Ｘ線法を用いて、比較的簡便かつ定量的に測定することができるため、生産性を阻害することなくプレコートアルミニウム板１の品質管理を行うことできる。なお、下地処理皮膜の付着量としては、金属Ｃｒ換算値で１０〜５０ｍｇ／ｍ２であるのが好ましい。付着量が１０ｍｇ／ｍ２未満では、アルミニウム板２の全面を均一に被覆することができず、耐食性が低下する。また、５０ｍｇ／ｍ２を超えると、プレコートアルミニウム板１を成形した際に、下地処理の皮膜自体に割れが生じやすくなる。
【実施例】
【００５８】
［第一実施例］
次に、本発明のプレコートアルミニウム板について、本発明の要件を満たす実施例と、本発明の要件を満たさない比較例と、を対比させて具体的に説明する。
【００５９】
本発明に係るプレコートアルミニウム板の検討にあたり、素材として使用したアルミニウム板は、合金番号Ａ１１００−Ｈ２４の板厚０．３ｍｍ材を使用した。下地処理として炭酸ナトリウム系の弱アルカリ脱脂剤にてアルカリ脱脂した後、りん酸クロメート処理を施した。但し、Ｎｏ．２３に係る供試材（以下、供試材のＮｏ．に応じて単に「供試材Ｎｏ．２３」と記載する。）だけは脱脂もりん酸クロメート処理も行わない下地処理の比較材とした。りん酸クロメート処理の条件はクロム付着量で２０ｍｇ／ｍ2とした。また、使用したアルミニウム板の機械的性質は、引張強さ１３０ＭＰａ、耐力１２０ＭＰａ、伸び８％であった。
【００６０】
次に、下地処理を施したアルミニウム板（Ｎｏ．２３のみ下地処理を施していないアルミニウム板）に対し、一方の表面に表１中のプレコート皮膜用塗料欄に記載された成分の塗料をバーコーターで塗布した。そして、表１中の焼付温度に記載された温度にて塗料を加熱することによってプレコートアルミニウム板を製造し、供試材とした。なお、焼き付け温度は素材が最終的に到達した温度であり、焼き付け時間は過熱開始から終了までのトータル時間が４０秒となるようにした。
【００６１】
ここで、表１に示すベース樹脂において、「ポリエステルメラミン」は、ポリエステル系樹脂にメラミン系硬化剤を配合したもの、「ポリエステルイソシアネート」は、ポリエステル系樹脂にイソシアネート系硬化剤を配合したもの、「エポキシウレア」は、エポキシ系樹脂にウレア系硬化剤を配合したもの、「エポキシフェノール」は、エポキシ系樹脂にフェノール系硬化剤を配合したものである。また、表に示すガラス転移温度は、前記の各樹脂におけるガラス転移温度である。
【００６２】
以上のようにして製作した供試材について、必要物性を測定した。すなわち、プレコート皮膜の、２５℃における波長が３乃至３０μｍの赤外線の積分放射率と皮膜のゲル分率を測定した。なお、積分放射率の測定方法、測定装置はすでに説明したので省略し、ゲル分率について次に説明する。
【００６３】
（ゲル分率の測定）
ゲル分率は、供試材から１０ｃｍ×１０ｃｍに切り出した試験材を使用して測定した。試験材をあらかじめ８０℃にて６０分間乾燥させた後、初期質量（ａ）を測定し、沸騰させたＭＥＫ中に試験材を６０分間浸漬して未架橋成分を溶出させた。そして、試験材を１５０℃にて６０分間乾燥させて皮膜中の残存ＭＥＫを乾燥し、抽出後質量（ｂ）を測定した。最後に、発煙硝酸中にて皮膜を完全に溶解し、アルミニウム板だけの質量（ｃ）を測定した。ここで、（ａ）−（ｃ）がもともとのプレコート皮膜のみの質量であり、（ｂ）−（ｃ）が架橋している皮膜質量とみなせるため、次式で表せるゲル分率が、皮膜の架橋度を表すこととなる。
（ゲル分率）＝（（ｂ）−（ｃ）／（ａ）−（ｃ））×１００    （単位％）
【００６４】
次に、前記供試材について、成形性と、成形後の洗浄工程に対する耐久性（洗浄耐久性）について調べた。
【００６５】
（絞り成形性）
図２は、供試材に対して絞り加工、及び、しごき加工を行い、有底円筒容器を作製する工程を示す模式図である。図２に示す工程により、供試材の絞り成形性を調べた。
まず、円筒ブランク打ち抜きの後、絞り加工を行った。次に、再絞り加工にて、１２ｍｍφ×１５ｍｍＬの円筒絞り成形品（中間成形品）を得た。さらに、中間成形品に、円筒側壁部の板厚減少率が２０％となるようにしごきを加え、トリミングをして最終１０ｍｍφ×２０ｍｍＬの円筒容器形状に加工し、最終成形品を得た。この時点で得られた最終成形品での皮膜状態を評価した結果を、表１中の成形性とした。なお、プレス油には脂肪酸エステルと界面活性剤を主成分とする水系エマルジョンワックスを使用した。また、加工は室温（３５℃）で行った。
【００６６】
皮膜状態の評価は、成形性については、外観異常がまったく見られなかったものを優良（◎）、外観変化が見られるが皮膜剥離などの異状が無い場合を良好（○）、剥離が生じた場合を不良（×）と判断した。
【００６７】
（洗浄耐久性）
洗浄剤としてトリクレンを使用し、ラビング試験を実施した。すなわち、２ポンドハンマーの先端にガーゼを巻きつけて輪ゴムで固定し、これにトリクレンを染み込ませた後、皮膜の上を１０往復させた。その後、皮膜の外観を目視にて確認した。皮膜の表面異常がないものを洗浄耐久性が優良（◎）、変色や擦り傷はあるが塗膜の溶解が無く、アルミ素地が露出していないものを洗浄耐久性が良好（○）、塗膜が明らかに溶解し、アルミ素地が露出しているものを洗浄耐久性が不良（×）と判断した。
【００６８】
（色調）
塗膜表面が均一な黒色を有し、基材となるアルミニウム板が完全に隠ぺいされているものを良好（○）、その他の外観のものを不良（×）と判断した。なお、色調の評価は、前記した絞り成形を行う前の板の状態のもの（表１において「板」と表記）、及び、前記した絞り成形を行った後の最終成形品（表１において「成形後」と表記）に対して行った。
【００６９】
（乾燥膜厚）
乾燥膜厚は、イソスコープにより測定した。
【００７０】
プレコート皮膜用塗料の成分や、前記したようにして評価したプレコート皮膜の性能などを表１に示す。
【００７１】
【表１】
2015204444.tif 000003
【００７２】
表１に示すように、供試材Ｎｏ．１は、プレコート皮膜に必須成分であるカーボンブラックと銅化合物を含まない比較例である。供試材Ｎｏ．１は、皮膜の赤外線放射率が本発明の基準を満たさない結果となった。また、供試材Ｎｏ．１の色調は無色であり、本発明の目的とする良好な黒色外観は得られなかった。
【００７３】
供試材Ｎｏ．２は、カーボンブラックの添加量が本発明の範囲より少ない比較例である。供試材Ｎｏ．２は、皮膜の赤外線放射率が本発明の基準を満たさない結果となった。また、供試材Ｎｏ．２の色調は赤黒い色調であり、本発明の目的とする良好な黒色外観は得られなかった。
【００７４】
供試材Ｎｏ．３は、乾燥膜厚（皮膜の厚さ）が本発明の範囲より少ない比較例である。供試材Ｎｏ．３は、皮膜の赤外線放射率が本発明の基準を満たさない結果となった。また、供試材Ｎｏ．３の色調は赤黒い色調であり、本発明の目的とする良好な黒色外観は得られなかった。
【００７５】
供試材Ｎｏ．４は、プレコート皮膜に必須成分である銅化合物を含まない比較例である。供試材Ｎｏ．４は、皮膜の赤外線放射率が本発明の基準を満たさない結果となった。また色調は赤黒い色調であり、本発明の目的とする良好な黒色外観は得られなかった。
【００７６】
供試材Ｎｏ．７は、銅化合物を含まない比較例である。供試材Ｎｏ．７は、成形後の色調が赤黒くなり、本発明の目的とする良好な黒色外観は得られなかった。
【００７７】
供試材Ｎｏ．１１は、乾燥膜厚（皮膜の厚さ）が本発明の範囲より多い比較例である。供試材Ｎｏ．１１は、絞り成形を行った際に皮膜が剥離したので成形性が劣る結果となった。
【００７８】
供試材Ｎｏ．１２は、カーボンブラックの添加量が本発明の範囲より多く、且つ、銅化合物を含まない比較例である。供試材Ｎｏ．１２は、良好な黒色外観は得られたものの、絞り成形を行った際に皮膜が剥離したので成形性が劣る結果となった。
【００７９】
供試材Ｎｏ．１３は、カーボンブラックの添加量が本発明の範囲より多い比較例である。供試材Ｎｏ．１３は、絞り成形を行った際に皮膜が剥離したので成形性が劣る結果となった。
【００８０】
供試材Ｎｏ．１４は、プレコート皮膜のゲル分率が本発明の範囲より低い比較例である。供試材Ｎｏ．１４は、ラビング試験を実施した結果、皮膜が変色した。すなわち、供試材Ｎｏ．１４は、洗浄耐久性が劣っていた。
【００８１】
供試材Ｎｏ．１５は、プレコート皮膜のゲル分率が本発明の範囲より高い比較例である。供試材Ｎｏ．１５は、絞り成形を行った際に皮膜が剥離したので成形性が劣る結果となった。
【００８２】
供試材Ｎｏ．１６は、プレコート皮膜のベース樹脂のガラス転移温度が本発明の範囲より低い比較例である。供試材Ｎｏ．１６は、絞り成形性と洗浄耐久性の両方においてキズが生じた。
【００８３】
供試材Ｎｏ．１９は、プレコート皮膜のベース樹脂のガラス転移温度が本発明の範囲より高い比較例である。供試材Ｎｏ．１９は、絞り成形を行った際に皮膜が剥離したので成形性が劣る結果となった。
【００８４】
供試材Ｎｏ．２０と２１は、プレコート皮膜のベース樹脂の種類と硬化剤の種類が本発明を満たさない比較例である。供試材Ｎｏ．２０と２１は、絞り成形を行った際に皮膜が剥離したので成形性が劣る結果となった。
【００８５】
供試材Ｎｏ．２２は、プレコート皮膜の硬化剤の種類が本発明を満たさない比較例である。供試材Ｎｏ．２２は、ラビング試験を実施した結果、皮膜が変色した。すなわち、供試材Ｎｏ．２２は、洗浄耐久性が劣っていた。
【００８６】
供試材Ｎｏ．２３は、下地処理としてアルカリ脱脂及びりん酸クロメート処理を行わなかった比較例である。供試材Ｎｏ．２３は、絞り成形を行った際に皮膜が剥離したので成形性が劣る結果となった。
【００８７】
上記以外の供試材Ｎｏ．５、６、８〜１０、１７、１８は、本発明を満足する実施例であり、すべての結果において良好な結果を得ることができた。
【００８８】
［第二実施例］
はんだ付けプロセスの低温化や短時間化を想定し、赤外線放射率の異なる４種類の供試材について、平板での温度上昇曲線を作成した。
実験に使用した供試材は、第一実施例中のＮｏ．１（放射率ε＝０．３５）、Ｎｏ．４（放射率ε＝０．６６）、Ｎｏ．１０（放射率ε＝０．８８）、Ｎｏ．１２（放射率ε＝０．８８）である。供試材Ｎｏ．１０と供試材Ｎｏ．１２は、波長３乃至３μｍの赤外線放射率としては同一値であるが、銅フタロシアニンの有無が異なっている。そのため、銅フタロシアニンの近赤外線領域の効果を確認するため、実施した。
実験は、１００ｍｍ×２００ｍｍの平板状供試材に熱電対を貼り付け、２５０℃の赤外線オーブン内に投入後１分までの温度上昇曲線を測定することにより行った。測定結果を図３に示す。
【００８９】
図３に示すように、供試材の放射率が高くなるほど、温度上昇曲線の上がり方が高く、加熱されやすいことが確認できる。また、同一の放射率を有する供試材Ｎｏ．１０と供試材Ｎｏ．１２との比較では、銅フタロシアニンを有する供試材Ｎｏ．１０の方が、供試材Ｎｏ．１２よりも僅かながら加熱されやすい傾向を示し、近赤外領域での吸熱の有効性が示唆された。従って、本発明に係るプレコートアルミニウム板を用いて形成したコンデンサは、温度の上昇が早く、はんだ付け性が向上する可能性が示唆された。
【００９０】
以上、本発明に係るプレコートアルミニウム板について最良の実施の形態および実施例を示して詳細に説明したが、本発明の趣旨は前記した内容に限定されることなく、その権利範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて解釈しなければならない。なお、本発明の内容は、前記した記載に基づいて改変・変更等することができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００９１】
１      コンデンサケース用プレコートアルミニウム板（プレコートアルミニウム板）
２      アルミニウム板
３      プレコート皮膜（皮膜）
４      りん酸クロメート皮膜
５      カーボンブラック
６      銅化合物
７      架橋ポリエステル樹脂
【図１】
2015204444.tif 000004
【図２】
2015204444.tif 000005
【図３】
2015204444.tif 000006