(57)【要約】【課題】カシメ接合強度が高い金属接合体を提供する。【解決手段】本発明の金属接合体は、下地金属板の片面もしくは両面に熱融着樹脂塗膜を設けた金属板を用いてカシメ接合するとき、またはカシメ接合した後に該カシメ接合部を熱融着樹脂の融点以上に加熱することを特徴とする。片面に化粧塗膜を設けた金属板を用いてもよく、熱融着樹脂塗膜としてポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ化ビニリデン樹脂／アクリル樹脂から選ばれた１種を用いることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地金属板の片面もしくは両面に熱融着樹脂塗膜を設けた金属板を用いてカシメ接合するとき、またはカシメ接合した後、該カシメ接合部を熱融着樹脂の融点以上に加熱してなる金属接合体。
【請求項２】
片面に化粧塗膜を設けた金属板を用いることを特徴とする請求項１記載の金属接合体。
【請求項３】
熱融着樹脂塗膜がポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ化ビニリデン樹脂／アクリル樹脂から選ばれた１種であることを特徴とする請求項１記載の金属接合体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カシメ強度を増し、カシメの形状や位置等の設計自由度が得られる金属接合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主要部が金属製である家電製品、家具調度品、各種収納庫等の多くは、プレコート鋼板の切板を所定形状に組立てた後、カシメ接合することにより製造されている。カシメ接合で製品を製造する場合、リベットや二次止め等で製品を製造する場合に比べて、締結材を必要としないメリットがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、カシメ接合ではリベットや二次止め等の接合に比べて強度が低い。カシメ接合でも位置や長さ等の形状によって強度を保つことが可能であるが、製品設計に及ぼす影響も大きくデザインに関与する問題を生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その目的を達成するため、下地金属板の片面もしくは両面に熱融着樹脂塗膜を設けた金属板を用いてカシメ接合するとき、またはカシメ接合した後、該カシメ接合部を熱融着樹脂の融点以上に加熱してなる金属接合体とした。片面に化粧塗膜を設けた金属板を用いてもよく、熱融着樹脂塗膜としてポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ化ビニリデン樹脂／アクリル樹脂から選ばれた１種を用いることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明によりカシメ接合すると、接合部全体が一体化するため、外部応力を加えても形状に変位が発生せず、金属板自体の強度に由来する強度が得られる。カシメ接合部は熱融着樹脂の融点以上に加熱する必要がある。加熱温度が融点未満では、カシメ接合部での熱融着樹脂が融解せず一体化できない。なお、カシメ接合は特に限定されるものではなく、一般的なハゼ折りカシメに代表される折り曲げカシメ、張り出しカシメ、押し出しカシメ、バーリングカシメ、剪断カシメ、よりカシメ等で接合することができる。加熱方法も特に限定されるものではなく、熱風加熱や加熱された治具を押し当てる等による直接加熱法、誘導加熱法等による間接加熱法などが採用できる。
【０００６】
下地金属板としては、普通鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミめっき鋼板、亜鉛−アルミ合金めっき鋼板、化成処理鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、銅板等種々の金属板が使用できる。金属板は、常法に従って適宜に研磨、脱脂、酸洗等を経てリン酸塩処理、クロメート処理、クロムフリー処理等の塗装前処理が施される。次いで、熱融着樹脂塗膜が設けられる。
【０００７】
塗膜の熱融着樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ化ビニリデン樹脂／アクリル樹脂の中から選ばれた１種を用いることができ、これらの樹脂に着色顔料、防錆顔料、体質顔料、および種々の添加剤等を配合することができる。これらの溶液塗料もしくは分散塗料を乾燥塗膜厚で１〜３０μｍとなるように金属板表面に塗布し、乾燥焼付けする。乾燥塗膜厚が１μｍ未満であると加熱に基づくカシメ接合部の一体化が不十分となり、強度が低下する。乾燥塗膜厚が３０μｍを越えても性能上問題ないもののコスト高になる。また、コイルコーターを備えた一般的な連続式塗装設備で製造する際に、成膜過程でカシメ接合の障害となるワキが発生する虞があり、必要以上に塗膜厚を厚くすることは好ましくない。
【０００８】
金属板と熱融着樹脂塗膜との間にプライマー塗膜を設けてもよい。例えば、エポキシ樹脂塗膜、ポリエステル樹脂塗膜、アクリル樹脂塗膜、フェノキシ樹脂塗膜等を用いることができる。また、金属板と熱融着樹脂塗膜との接着力を損なわない範囲で着色顔料、防錆顔料、体質顔料、及び種々の添加剤を配合することができる。
【０００９】
片面に熱融着樹脂塗膜を設け、その裏面に化粧塗膜を設けた金属板もカシメ接合に適用することができる。化粧塗膜としては、プレコート鋼板に使用される塗膜を設けることができ、特に限定されるものではない。例えば、ポリエステル樹脂塗膜、線状高分子ポリエステル樹脂塗膜、アクリル樹脂塗膜、エポキシ樹脂塗膜、ウレタン樹脂塗膜、フェノキシ樹脂塗膜、フェノール樹脂塗膜、ポリフッ化ビニリデン樹脂／アクリル樹脂塗膜等が挙げられる。常法に従って、いずれの塗膜も金属板との間にプライマー塗膜を設けることができる。
【００１０】
熱融着樹脂塗膜および化粧塗膜の形成用塗料をロールコート法あるいはカーテンフロー法などにより、金属板へ塗装し焼付け乾燥後、直ちに冷却して当該塗膜を形成する。なお、プライマー塗膜を設ける場合も前記と同様の方法で塗装、乾燥を繰り返し行えばよい。
【００１１】
【実施例】
実施例１；
厚さ０．５ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板（亜鉛付着量：片面４５ｇ／ｍ２）を脱脂、乾燥後に両面に塗付型クロメート処理を施し、フッ化ビニリデン樹脂／アクリル樹脂（配合比：７／３，融点：１７０℃）クリアー塗料を乾燥塗膜厚で１０μｍ塗付し、２４０℃×６０秒間の焼付条件で焼付け乾燥し、金属板を作製した。作製した金属板から２枚を切り出して幅１０ｍｍのハゼ折りカシメ接合を行い、カシメ接合材をオーブンに投入しカシメ接合部が２５０℃になるまで加熱した。カシメ接合材をオーブンから取り出して放冷後、引っ張り強度を測定した結果、最大５００Ｎの荷重を掛けたが変位量は殆どなかった。
【００１２】
実施例２；
厚さ０．５ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板（亜鉛付着量：片面４５ｇ／ｍ２）を脱脂、乾燥後に両面に塗付型クロメート処理を施し、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂（融点：１６０℃）クリアー塗料を乾燥塗膜厚で８μｍ塗付し、裏面には化粧塗膜として、まずＳｒ−Ｃｒ系防錆顔料を配合したエポキシ樹脂塗料を乾燥塗膜厚で５μｍ塗付し、２１０℃×４５秒間の焼付条件で焼付け乾燥し、熱融着樹脂塗膜およびプライマー塗膜を形成した。次いで裏面について上塗り塗膜として白色ポリエステル樹脂塗料を乾燥塗膜厚で１５μｍ塗付し、２１０℃×６０秒間の焼付条件で焼付け乾燥して金属板を作製した。作製した金属板から２枚を切り出して熱融着樹脂塗膜と化粧塗膜が接するように、幅１０ｍｍのハゼ折りカシメ接合を行い、カシメ接合材を誘導加熱装置でカシメ接合部が２００℃になるまで加熱した。冷却後、カシメ接合材の引っ張り強度を測定した結果、最大５００Ｎの荷重を掛けたが変位量は殆どなかった。
【００１３】
実施例３；
厚さ０．５ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板（亜鉛付着量：片面４５ｇ／ｍ２）を脱脂、乾燥後に両面に塗付型クロメート処理を施し、ポリアミド樹脂（融点：１５０℃）クリアー塗料を乾燥塗膜厚で１０μｍ塗付し、裏面には化粧塗膜として、まずＳｒ−Ｃｒ系防錆顔料を配合したポリエステル樹脂塗料を乾燥塗膜厚で５μｍ塗付し、２１０℃×４５秒間の焼付条件で焼付け乾燥し、熱融着樹脂塗膜およびプライマー塗膜を形成した。次いで裏面について上塗り塗膜としてグレー色線状高分子ポリエステル樹脂塗料を乾燥塗膜厚で１５μｍ塗付し、２１０℃×６０秒間の焼付条件で焼付け乾燥して金属板を作製した。作製した金属板から２枚を切り出して熱融着樹脂塗膜と化粧塗膜が接するように、幅１０ｍｍのハゼ折りカシメ接合を行い、カシメ接合材を誘導加熱装置でカシメ接合部が２００℃になるまで加熱した。冷却後、カシメ接合材の引っ張り強度を測定した結果、最大５００Ｎの荷重を掛けたが変位量は殆どなかった。
【００１４】
実施例４；
厚さ０．５ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板（亜鉛付着量：片面４５ｇ／ｍ２）を脱脂、乾燥後に両面に塗布型クロメート処理を施し、両面にＳｒ−Ｃｒ系防錆顔料を配合したエポキシ樹脂塗料を乾燥膜厚で５μｍ塗布し、２１０℃×４５秒間の焼付条件で焼付け乾燥し、次いで、表面にはエチレン−メタクリル酸共重合体（融点９０℃）クリアー塗料を乾燥膜厚で１０μｍ塗布し、裏面には化粧塗膜として、黒色線状高分子ポリエステル樹脂塗料を乾燥膜厚で１７μｍ塗布し、２３０℃×６０秒間の焼付条件で焼付け乾燥して金属板を作製した。作製した金属板から２枚を切り出して熱融着樹脂塗膜と化粧塗膜とが接するように、幅１０ｍｍのハゼ折りカシメ接合を行い、カシメ接合材を誘導加熱装置でカシメ部が１５０℃になるまで加熱した。冷却後、カシメ接合材の引っ張り強度を測定した結果、最大５００Ｎの荷重を掛けたが変位量は殆どなかった。
【００１５】
比較例１；
実施例１について加熱しなかったカシメ接合材を同様に引っ張り強度測定した結果、荷重と共に変位量が増え、３５０Ｎの荷重を最大に変位し続け、その後カシメ接合部から分離した。
【００１６】
本発明に従った金属接合体は、いずれも優れた強度を示した。一方、比較例の金属接合体は荷重に伴って変位量が増大し、最終的に分離するなど十分な強度が得られなかった。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従った金属接合体は、下地金属板の片面もしくは両面に熱融着樹脂塗膜を設けた金属板を用いてカシメ接合するとき、またはカシメ接合した後、該カシメ接合部を熱融着樹脂の融点以上に加熱するだけで、従来のカシメ強度よりも高い強度を得ることができる。カシメ接合部は外部応力に対し変位しにくく、カシメ接合箇所を低減することもでき、カシメ形状や位置など製品設計上の自由度もある。