(57)【要約】【課題】ベース塗料として隠蔽性の低い白色プライマー塗料を使用しても、塗装色のバラツキが少なく、かつ寸法精度の良好なマグネシウム合金成型品塗装物及びその製造方法を提供する。【解決手段】マグネシウム合金成形品の表面に、膜厚が２５〜４０μｍの白色塗膜及びその白色塗膜の上に光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜が積層して形成されている外観の優れた塗りむらのないマグネシウム合金成形品塗装物。このマグネシウム合金成形品塗装物は、さらに、寸法精度が低下するのを抑え、製造工程において塗膜の厚さに起因する不具合を生じさせることがない。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム合金成形品の表面に、膜厚が２５〜４０μｍの白色塗膜及びその白色塗膜の上に光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜が積層して形成されていることを特徴とするマグネシウム合金成形品塗装物。
【請求項２】
前記光輝性塗膜が、パール塗料により形成された塗膜であることを特徴とする請求項１記載のマグネシウム合金成形品塗装物。
【請求項３】
前記白色塗膜が、エポキシ樹脂又はアクリルメラミン樹脂と酸化チタン又は硫酸バリウムとを主成分とする塗料で形成され、前記光輝性塗膜が、アクリルメラミン樹脂を主成分とする塗料で形成された塗膜であることを特徴とする請求項１又は２記載のマグネシウム合金成形品塗装物。
【請求項４】
前記白色塗膜が、（Ａ）エポキシ樹脂又はアクリルメラミン樹脂  ６０〜８０質量％と、（Ｂ）酸化チタン  １５〜３５質量％と、（Ｃ）無機充填剤  １〜２０質量％と、（Ｄ）希釈剤  ５〜２５質量％とからなる白色塗料により形成された塗膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のマグネシウム合金成形品塗装物。
【請求項５】
マグネシウム合金成型品の表面に、膜厚が２５〜４０μｍの白色塗膜を形成する白色塗膜形成工程と、この白色塗膜形成工程により得られた白色塗膜の上に光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜を形成する光輝性塗膜形成工程とを有することを特徴とするマグネシウム合金成形品塗装物の製造方法。
【請求項６】
前記白色塗膜形成工程が、第１の白色塗膜形成工程とその上に第２の白色塗膜を積層する第２の白色塗膜形成工程とからなることを特徴とする請求項５記載のマグネシウム合金成形品塗装物の製造方法。
【請求項７】
前記第１の白色塗膜形成工程を手吹き又はロボット塗装で行い、形成された膜厚の測定値をフィードバックした後、第２の白色塗膜形成工程をロボット塗装で行うことを特徴とする請求項５又は６記載のマグネシウム合金成形品塗装物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色塗料をベース塗料として所定の膜厚を有する白色塗膜を形成し、その上に光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜を形成したマグネシウム合金成形品塗装物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム合金は、実用金属中で最も軽く、比強度も大きいため、その特性を利用して、自動車、二輪車等の内外装部品、家電製品の部品、収納容器、スポーツ用品、光学機器、電子工業部品等の様々な分野で用いられている。
【０００３】
このマグネシウム合金は、美感を向上させるためにその成形品には塗装が施されるが、例えば、鋳造で得られた成形品の表面には溶かした金属を鋳型に注湯する際に発生する湯じわや巣孔等の欠陥部が多く残っており、そのまま塗装して焼き付けると、その欠陥部に閉じ込められた空気によって塗膜が発泡したり、欠陥部の形状通りに凹んでしまったり、塗膜の平滑性が失われる問題があった。
【０００４】
この問題に対して様々な検討がなされており、例えば、マグネシウム合金成形品の全周囲に減圧雰囲気下で処理剤を存在させ、その後減圧を解除することにより下地処理を行う塗膜の形成方法により平滑な塗膜を得る方法が知られていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このような下地処理や防食性を上げるための化成処理等を行った後、マグネシウム合金成形品の塗装は、一般の金属塗装と同様に第一層に成形品と塗料を密着させるためのプライマー塗装を行い、その後、第二層に有色の外観仕上げ用塗料を塗装して、筐体等の製品を生産していた。このような場合、第二層に塗料を塗装するため、プライマー塗料は外から見えず、塗料色の外観や膜厚の制限は無く塗料物性を満足すれば良いものとなっていた。
【特許文献１】特開２００３−６４４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、近年では、ファッション性に富むパール感を特徴とした塗装品が市販され始めているが、これはベース塗料として、パールホワイトのように白を基調とした外観塗装を行い、その上に透明又は半透明の塗装を行って高級感を出すものである。
【０００７】
このように白色のプライマー塗料を使用した場合、マグネシウム合金成形品においては、成型品自体の色が防食性被膜を形成する化成処理のためくすんだ灰色であることや、成型時に生じた湯じわやクラック等が存在していることから、そのままではプライマーの膜厚のばらつきが大きくなり、白色のプライマー塗料の隠蔽性が低いこととあいまって一様に塗装されているように見えず、むらが目立ってしまっていた。
【０００８】
ここで成型品の欠陥（クラック等）がある箇所へパテ塗布といった修正工程を行うこともあるが、この場合、パテ塗布により成型品表面が盛り上がり平滑ではなくなってしまうため、紙やすり等を用いたサンディング工程をさらに行っていた。しかし、このサンディング工程は、パテ塗布箇所のみではなくその周辺を含めた形でサンディングが行われるため、成型品表面のプライマー塗装厚さを一定厚さに管理することが難しかった。
【０００９】
このようにプライマー層の塗装ばらつきが大きくなると、その上の塗料の隠蔽性が低いために、塗装色のバラツキが大きくなってしまい、特に量産時には塗装色の管理が困難となってしまう。また、前述のように、パテ工程を行う場合には、後に行うサンディングによりプライマー塗装膜厚が簿くなる箇所が発生し、その結果、塗装膜厚がさらにバラツキ、塗装色のバラツキも大きくなってしまっていた。
【００１０】
さらに、携帯電話筐体、モバイル機器筐体、パソコン筐体、テレビ筐体、デジタルカメラ筐体等の光学機器、電子工業部品の組立てにおいて寸法がシビアに求められるような場合、塗料が厚くなることでその製品の寸法精度が低下してしまい製造工程において不具合が生じてしまうことがあったため、単にプライマー層の厚さを厚くして隠蔽性を上げるだけでは不十分で、塗装による下地の隠蔽性と同時にマグネシウム合金成型品の表面に形成される塗膜の膜厚を考慮しなければならない。
【００１１】
そこで、本発明は上記の欠点を解消するためになされたものであり、ベース塗料として隠蔽性の低い白色プライマー塗料を使用しても、マグネシウム合金成型品の表面欠陥に依存する塗りむら等を隠蔽することができるため塗装色のバラツキが少なく、かつ膜厚が安定しており寸法精度の良好なマグネシウム合金成型品塗装物及びその塗装物の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、このような課題を解決しようと鋭意検討した結果、マグネシウム合金成型品の表面に、まず白色塗膜を形成し、その上に光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜を形成する際に、白色塗膜を所定の膜厚とすることにより一様に塗装された外観に優れたマグネシウム合金成型品塗装物を得ることができることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１３】
すなわち、本発明のマグネシウム合金成型品塗装物は、マグネシウム合金成型品の表面に、膜厚が２５〜４０μｍの白色塗膜及びその白色塗膜の上に光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜が積層して形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のマグネシウム合金成型品塗装物の製造方法は、マグネシウム合金成型品の表面に、膜厚が２５〜４０μｍの白色塗膜を形成する白色塗膜形成工程と、この白色塗膜形成工程により得られた白色塗膜の上に光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜を形成する光輝性塗膜形成工程とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、ベース塗料に白色塗料を用い、その上に光輝剤を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜を形成する場合においても、外観の優れた塗りむらのないマグネシウム合金成型品塗装物及びその塗装物の製造方法を提供することができる。このマグネシウム合金成形品塗装物は、塗装による塗膜が必要以上に厚くなることなく下地の隠蔽性を高めたものであるため、マグネシウム合金成形品からなる部品の寸法精度が低下するのを抑え、製造工程において塗膜の厚さに起因する不具合を生じさせることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１７】
本発明のマグネシウム合金成形品塗装物は、白色塗膜の上に光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜が積層して形成され、この白色塗膜が膜厚２５〜４０μｍで構成されてなるものである。
【００１８】
ベース塗膜となる白色塗膜は、その上に形成される塗膜が透明又は半透明の光輝性塗膜であるため白色塗膜が外部から視認できるため、塗装のばらつきを感じない外観とするためには、この白色塗膜の安定した塗装を行う必要がある。
【００１９】
安定した塗装を行うために白色顔料を増やして隠蔽性を上げることで解決することも考えられるが、この場合、相対的に塗料中のバインダー成分が減るため、塗料物性が接着強さの仕様を満足できなくなることとなってしまい、一方、仕様範囲の接着強さを確保する限界の顔料配合量では、塗膜厚さによって十分な隠蔽性がなくなってしまうため、マグネシウム地の色が見えてしまうといった問題が発生してしまい好ましくない。
【００２０】
そこで本発明は、膜厚を検討することとしたが、この白色塗膜からなるプライマー層の厚みが厚くなるに従って、マグネシウム合金成型品の下地が見えたり、湯じわや巣孔等の欠陥やその修復痕による塗りむら等が目立つことがなくなり、かつ色調も安定する。しかし、マグネシウム合金成型品の表面に塗布される塗料等の厚さが厚くなればなるほど、寸法精度がシビアに要求される製品には組立て等の製造工程での不具合が生じてしまうため、無制限に塗布することはできない。そこで、本発明は、白色塗膜の膜厚を管理することで、マグネシウム合金成形品の寸法精度に影響を与えず、かつ安定した塗膜を形成することができることに基づいてなされたものである。
【００２１】
本発明を構成する白色塗膜は、白色顔料がビヒクル中に分散されてなる白色塗料により形成されるものである。
【００２２】
この白色顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウム等の公知の白色顔料が挙げられ、塗料用の白色顔料である限り特に限定されるものではないが、隠蔽性が大きい点からルチル型の酸化チタンであることが好ましい。この白色顔料は、その平均粒径が０．２〜０．４μｍのものを使用することができるが、隠蔽性を考慮すると０．２５〜０．３μｍのものであることが好ましい。
【００２３】
また、このビヒクルとしては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができ、アミン類、尿素樹脂、イソシアネート樹脂等の架橋剤を適宜併用することができ、これらはそれぞれ単独又は２種以上組合わせて使用することができる。本発明においては、ビヒクルが、アクリル・メラミン樹脂又はエポキシ樹脂であることが好ましい。
【００２４】
本発明に用いる白色塗料には、さらに無機充填材を配合することによりチキソ性を付与することができ、例えば、エアロジル等の無機充填材が挙げられる。
【００２５】
この白色塗料は、使用時には希釈剤と混合することにより粘度を調整して用いられるもので、希釈剤としては、塗料用の希釈剤であれば特に限定されずに用いることができ、例えば、キシレン、エチルベンゼン、プロピレングリコールモノメチルエーテル等及びそれらの混合液が挙げられる。このとき、マグネシウム合金成型品を塗装するのには、白色塗量の粘度がアネスト岩田株式会社製  粘度カップＮＫ−２にて２０℃環境において１４±３秒となる範囲であることが平滑性を高く、かつ塗装を効率良く行うことができる点で好ましい。
【００２６】
また、この白色塗料は、以上のような成分を配合していることが好ましく、ビヒクルが６０〜８０質量％、白色顔料が１５〜３５質量％、無機充填材が１〜２０質量％、希釈剤が５〜２５質量％の範囲で配合されていることが好ましい。
【００２７】
本発明を構成する光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜は、光輝材がビヒクル中に分散されてなる光輝性塗料により形成されるものである。
【００２８】
この光輝性塗料としては、金属光沢を生じるメタリックエナメル塗料や真珠光沢を生じるパール塗料が挙げられる。この塗料中に分散している光輝材としては、マイカ顔料、酸化物被覆シリカフレーク顔料、金属酸化物被覆ガラスフレーク顔料、チタンフレーク顔料、ホログラム顔料、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク状顔料等の顔料が挙げられ、これらは単独又は２種以上組合わせて使用することができる。
【００２９】
ここで用いられる光輝材の粒径は、１〜６０μｍの範囲であって、平均粒径が１５〜２５μｍの鱗片状粒子であることが好ましい。
【００３０】
また、ここで用いるビヒクルとしては、既に説明した白色塗料と同一のものを用いることができ、本発明においては、アクリル・メラミン樹脂であることが好ましい。
【００３１】
また、本発明における光輝性塗料としては、白色塗膜が見える程度に透明又は半透明の塗膜を形成するものであるため、光輝材もその塗膜の性質を阻害しない範囲、例えば、塗料に対して０．１〜３０質量％含有するものであって、０．５〜１５質量％含有するものであることが好ましい。この光輝性塗料は、透明性を損なわない範囲で、他の着色顔料等を含んでいても良い。
【００３２】
本発明を構成する光輝性塗膜は、その厚さが１０〜２５μｍであることが好ましい。膜厚が１０μｍ未満であると光沢が生じにくく、３５μｍを超えると外観不良となりやすいためである。
【００３３】
このように構成される光輝性塗膜は、その塗膜中に均一な密度で散在する微小な光輝材が光の反射により輝いて、塗膜全体が一様に金属光沢、真珠光沢等を放つようになっている。
【００３４】
また、本発明で用いるマグネシウム合金成型品は、その寸法精度を考慮すれば、その表面に形成される塗膜は、塗膜全体として３５〜６５μｍの範囲であることが求められ、その範囲で白色塗膜の下に下地処理膜を形成したり、光輝材含有塗膜の上にさらに透明又は半透明の塗膜を形成して表面をコーティングしたりしてもよい。
【００３５】
次に、本発明のマグネシウム合金成型品塗装物の製造方法について説明する。
【００３６】
本発明のマグネシウム合金成型品塗装物の製造方法は、マグネシウム合金成型品の表面に、膜厚が２５〜４０μｍの白色塗膜を形成する白色塗膜形成工程と、これにより得られた白色塗膜の上に光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜を形成する光輝性塗膜形成工程とを有することを特徴とするものである。
【００３７】
まず、白色塗膜形成工程について説明するが、この白色塗膜形成工程は、白色塗料をマグネシウム合金成型品の表面に塗布して膜厚２５〜４０μｍの白色塗膜を形成するものである。
【００３８】
ここで用いる白色塗料は、マグネシウム合金成型品塗装物で説明した白色塗料と同一のものであり、この白色塗料をマグネシウム合金成型品の表面に塗布する方法は、手吹き、手塗り、ロボット塗装、スピンドル塗装等公知の塗装方法を用いることができ、特に限定されるものではない。
【００３９】
また、この白色塗膜の形成は、第１の白色塗膜を形成し、その上に第２の白色塗膜を形成するという２度塗りにより行うことが、２５〜４０μｍの膜厚の白色塗膜が安定して得られる点で好ましい。
【００４０】
このとき、第１の白色塗膜を手吹き又はロボット塗装により形成し、形成された白色塗膜の膜厚を測定して、その結果をフィードバックし第２の白色塗膜をロボット塗装により形成することが、より安定した膜厚で塗膜を形成することができ、さらに表面が平滑な白色塗膜を得ることができる点で好ましいものである。
【００４１】
この第１の白色塗膜を形成した後、第２の白色塗膜を形成する前に、クラック等の欠陥に起因する不具合を修正することもできる。
【００４２】
マグネシウム合金成型品は、金型に溶解したマグネシウム合金を流し込んで形成するため、湯じわや巣孔が生じたり、その他の原因によりクラックが生じたりしている場合がある。このような欠陥を有するマグネシウム合金表面に塗膜を形成する場合、例えば、塗膜が形成されたクラック部分では、そこだけがクラックの形状に凹んだ形で形成されてしまう。このような不具合を修正するには、その凹み部分にパテを塗布して隙間を埋め、次にパテ塗布により生じた盛り上がりを紙やすり等を用いてサンディングすることにより表面を平滑にして行うことができる。
【００４３】
本発明において第１の白色塗膜の上に第２の白色塗膜を形成するには、ウェットオンウェット法又はウェットオンドライ法のいずれをも用いることができるが、クラック等の欠陥を修正するサンディング工程を含む場合にはウェットオンドライ法により行うものである。
【００４４】
次に、このように形成された白色塗膜の上に、光輝材を含有する透明又は半透明の光輝性塗膜を形成するが、この塗膜は光輝材の機能が発揮できるように形成されるものである。
【００４５】
ここで用いる光輝性塗膜を形成する塗料は、マグネシウム合金成型品塗装物で説明した光輝性塗料と同一のものであり、この光輝性塗料を用いて既にマグネシウム合金成形品の表面に形成されている白色塗膜の上に手吹き、手塗り、ロボット塗装、スピンドル塗装等公知の塗装方法を用いることにより光輝性塗膜を形成するものである。
【００４６】
ここで形成される光輝性塗膜は、その厚さが１０〜２５μｍとなるように形成することが好ましく、膜厚が１０μｍ未満であると光沢が生じにくく、２５μｍを超えると外観不良となりやすい。
【００４７】
本発明において白色塗膜の上に光輝性塗膜を形成するには、ウェットオンウェット法又はウェットオンドライ法のいずれをも用いることができる。
【００４８】
また、本発明においては、マグネシウム合金成形品の寸法精度を考慮すれば、その表面に形成される塗膜は全体として３５〜６５μｍの範囲であることが求められ、その範囲で白色塗膜の下に下地処理膜や光輝性塗膜の上にさらに透明又は半透明の塗膜を形成して表面をコーティングしてもよい。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例に基づいて本発明について説明する。
【００５０】
まず、エポキシ樹脂系、チタンホワイト入り白色塗料（日本油脂ＢＡＳＦコーティングス株式会社製、商品名：ＢＥＬＦＩＮ  ＰＲＩＭＥＲ  Ｎｏ．５０００  ＷＨＩＴＥ）に希釈材（日本油脂ＢＡＳＦコーティングス株式会社製、商品名：ＢＥＬＦＩＮ  ＰＲＩＭＥＲ  Ｎｏ．５０００  ＴＨＩＮＮＥＲ  Ｂ−５）を４０〜６０質量％混合した塗料を準備した。これをマグネシウム合金鋳造品であるデジタルカメラの筐体表面に下塗り塗布し、５分間常温放置した後、１６０〜１７０℃で２０〜３０分間焼付けを行なった。
【００５１】
下塗り塗装後に筐体の外観検査を行い、そこで発見されたクラック、湯じわ等の凹部にパテを塗布し、このパテ塗布により盛り上がった部分を、紙やすりで平滑面になるようにサンディングを行った。
【００５２】
さらに、ここでの塗布膜圧を非接触膜圧計によって測定したところ、測定結果が１０〜１７μｍであった。そこで、次に、この結果をフィードバックして塗装ロボットを用いて同じ塗料を用いて２０ミクロンの塗布を行い、膜厚が３０〜３７μｍの白色塗膜を有する筐体を得た。
【００５３】
次に、光輝材を含有する塗料としてアクリル系樹脂からなるパール塗料（日本油脂ＢＡＳＦコーティング株式会社製、商品名：ＢＥＬＦＩＮ  Ｎｏ．１２００  ＰＥＡＲＬ  ＷＨＩＴＥ）に希釈剤（日本油脂ＢＡＳＦコーティングス株式会社製、商品名：ＢＥＬＦＩＮ  ＴＨＩＮＮＥＲ  ４Ｔ）を４０〜８０質量％混合した塗料を準備し、得られた塗料を白色塗膜上に手塗りして、パール感のある色調ばらつきのない筐体を得た。
【００５４】
（参考例）
マグネシウム合金鋳造品の表面に実施例で用いた白色塗料により膜厚を変えて塗装を行い、そのときの色差の変化を求め、その結果を図１に示した。これにより、白色塗膜が２５μｍを超えると色調ばらつきがなく塗料本来の色となり、安定感のある塗装物を得られることがわかった。
【００５５】
なお、このときの色差Ｅは、Ｌａｂ色立体による表色系に基づいて次の式により求めた。
Ｅ＝［（ΔＬ）２＋（Δａ）２＋（Δｂ）２］１／２
【００５６】
ここで、Ｌは明度、ａ及びｂは色相を表し、ΔＬ、Δａ及びΔｂは、それぞれ塗料サンプルの値と参考例における実測値との差を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】白色塗膜の膜厚による色差の変化を表すグラフである。
【図１】
2005288274.tif 000002