專利名稱：殼體用高光澤鋁涂裝材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設備等的殼體使用的鋁涂裝材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
個人電腦、手機等電子設備具備容納電子部件的金屬制的殼體。對殼體要求高強度，并且要求可以使內(nèi)部容納的電子部件產(chǎn)生的熱高效地散發(fā)的優(yōu)異的散熱性。另外，對手機或筆記本電腦等攜帯用的電子設備用的殼體要求輕量性。因而，由金屬中輕量且傳熱性優(yōu)異的鋁合金材料構(gòu)成的殼體備受關(guān)注。另外，殼體是用戶直接看到并觸摸的部件。以往，殼體所使用的鋁合金材料為了避免被手觸摸時殘留指紋，使用采用噴丸等將表面粗糙化為柚子皮狀后實施鋁陽極化處理(アルマイ卜(注冊商標))的材料。 但是，近年來，表面光滑且具有光澤感的殼體的具有高級感的圖案性備受關(guān)注。具有光澤感的鋁材可以通過軋制來制造。具體地說，已開發(fā)了例如在最終的軋制加工中使用鏡面輥作為軋輥，并且使表面形成有粘接層的粘接輥與鏡面輥或鋁材接觸進行軋制加工而獲得高光澤的鋁材的方法(參照引用文獻I)。在這種方法中，能夠進行利用硬質(zhì)、和鋁的親和性弱且無方向性的鏡面輥的軋制，進而可利用粘接輥除去異物。因此，能夠制造無方向性的高光澤的鋁材。另外，已開發(fā)了進行冷軋時，通過使用粗糙度逐漸減小的輥并且在加工途中實施濕度調(diào)節(jié)處理而獲得高光澤的鋁材的方法(參照專利文獻2)。另外，已開發(fā)了表面的平均粗糙度Ra為O. 20 O. 60 μ m、凹凸的平均間隔Rsm為O. 030mm以上，峰計數(shù)Pc (±0. 05 μ m)為250個/cm以下，且表面分布的O. 5 30 μ m大小的油坑為5 X IO3個/mm2以下的高光澤鋁板(參照專利文獻3)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :特開平2-41705號公報專利文獻2 :特開平2-217448號公報專利文獻3 :特開2002-143904號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，近年來，對殼體要求更接近鏡面的非常高的光澤感，以往的鋁材是不夠的。另外，對殼體要求兼?zhèn)涓吖鉂傻慕饘俚馁|(zhì)感和色彩的圖案性，需要在殼體用的鋁材上通過涂裝形成涂膜。以往所開發(fā)的鋁材不能獲得兼?zhèn)渥銐虻墓鉂筛泻蜕实臍んw。本發(fā)明是鑒于這種問題點而完成的，目的在于提供ー種兼?zhèn)渑c鏡面相匹敵的高的光澤感和色彩的殼體用高光澤鋁涂裝材料及其制造方法。用于解決課題的手段
本發(fā)明的第一方面提供一種殼體用高光澤鋁涂裝材料，其具有由鋁合金構(gòu)成的基材和在該基材表面形成的涂膜，其特征為，在表面粗糙度Ra為O. 001 O. 05 μ m的所述基材上，通過電泳涂裝形成有所述涂膜。本發(fā)明的第二方面提供一種殼體用高光澤鋁涂裝材料的制造方法，其為制造具有由鋁合金構(gòu)成的基材和在該基材表面形成的涂膜的殼體用高光澤鋁涂裝材料的方法，其特征在于，具有 基材制作エ序，通過利用軋制的復制、化學拋光、電解拋光、或機械拋光的任ー種，制作由表面粗糙度Ra為O. 001 O. 05 μ m的鋁合金構(gòu)成的所述基材；和

電泳涂裝エ序，在所述基材的表面通過電泳涂裝形成涂膜。發(fā)明效果本發(fā)明的第一方面的殼體用高光澤鋁涂裝材料，在表面粗糙度Ra為0.001 O. 05 μ m的所述基材上，通過電泳涂裝形成所述涂膜。因此，所述殼體用高光澤鋁涂裝材料能夠兼?zhèn)湎耒R面那樣的非常高的光澤感和涂膜帶來的色彩感。即，在所述殼體用高光澤鋁涂裝材料中，在O. 001 O. 05 μ m這樣的表面粗糙度Ra非常小、光澤感高的所述基材的表面通過電泳涂裝形成有所述涂膜。因此，所述基材顯示的高光澤性由于所述涂膜而幾乎不被損壞。所以，所述殼體用高光澤鋁涂裝材料能夠發(fā)揮與鏡面相匹敵的高的光澤感和色彩感。另外，由于是通過電泳涂裝形成所述涂膜，因此對于如上所述具有非常小的表面粗糙度的所述基材，也能夠密合性良好地形成涂膜。在本發(fā)明的第二方面中，通過進行所述基材制作エ序和所述電泳涂裝エ序，制造所述殼體用高光澤鋁涂裝材料。在所述基材制作エ序中，通過利用軋制的復制、化學拋光、電解拋光、或機械拋光的任ー種，制作由表面粗糙度Ra為O. 001 O. 05 μ m的鋁合金構(gòu)成的基材。這樣操作，能夠獲得具有像鏡面那樣的非常高的光澤感的基材。在所述電泳涂裝エ序中，在所述基材的表面通過電泳涂裝形成涂膜。由于所述涂膜是通過電泳涂裝形成在所述基材的表面，因此利用所述涂膜能夠防止所述基材具有的優(yōu)異的光澤感被損壞。另外，對于如上所述具有非常小的表面粗糙度的所述基材，也能夠密合性良好地形成所述涂膜。因此，能夠制作兼?zhèn)渑c鏡面相匹敵的高的光澤感和色彩的殼體用高光澤鋁涂裝材料。


圖I是表示實施例涉及的殼體用高光澤鋁涂裝材料的截面的說明圖。
具體實施例方式本發(fā)明的殼體用高光澤鋁涂裝材料，具有由鋁合金構(gòu)成的表面粗糙度Ra為O. 001 O. 05 μ m的基材。在此，“鋁合金”的概念不僅包含含有Al和Al以外的金屬元素的鋁合金，而且還包含純鋁。
在所述基材的表面粗糙度Ra超過O. 05 μ m的情況下，涂裝后的光澤性有可能不充分。另外，從光澤性的觀點出發(fā)，所述表面粗糙度Ra越小越好,但Ra不足O. 001 μ m的基材，エ業(yè)上難以生產(chǎn)。另外，所述基材優(yōu)選由純度99. 5質(zhì)量％以上的純鋁、或至少含有O. 5 6質(zhì)量％的Mg的鋁合金構(gòu)成。在該情況下，能夠進ー步提高所述基材的光澤性。另外，在采用由純鋁構(gòu)成的所述基材的情況下，不僅可以通過利用軋制的復制或機械拋光，而且可以通過化學拋光或電解拋光將表面粗糙度Ra調(diào)整為O. 001 O. 05 μ m。在所述基材含有大量鋁以外的雜質(zhì)的情況下，有可能在制造過程中，金屬間化合物在材料中大量結(jié)晶或析出，研磨時，材料中的金屬間化合物溶解或脫落。其結(jié)果是，有可能產(chǎn)生微小的凹凸，難以使表面粗糙度充分地降低。在不需要材料自身強度的情況下，也可以采用純·度99. 7質(zhì)量％以上的純鋁。在該情況下，通過增大例如大型的殼體用的基材的厚度也可以確保剛性。另外，在用于像攜帯用的電子設備等那樣小型的殼體的情況下，優(yōu)選采用如上所述由至少含有O. 5 6質(zhì)量％的Mg的鋁合金構(gòu)成的基材。Mg由于在鋁中容易固溶，因而起到使固溶體硬化的作用，能夠提高材料強度。具體地說，作為鋁合金可以采用例如AA5252、或AA5657。在Mg的含量不足O. 5質(zhì)量％的情況下，有可能不能充分獲得材料強度的提高效果。另ー方面，在Mg的含量超過6質(zhì)量％的情況下，有可能在鑄造時生成粗大的Al-Mg-Si系結(jié)晶物，基材的表面光澤劣化。更優(yōu)選Mg含量為O. 5 3質(zhì)量％。所述基材的厚度優(yōu)選為O. I 2mm。在基材的厚度不足O. Imm的情況下，作為殼體用有可能難以發(fā)揮足夠的強度。另一方面，在基材的厚度超過2_的情況下，有可能損壞成形性。更優(yōu)選所述基材的厚度為O. 3 Imm0所述涂膜通過電泳涂裝來形成。作為所述電泳涂裝，可以采用陽離子電泳涂裝或陰離子電泳涂裝。優(yōu)選陰離子電泳涂裝。在該情況下，涂料的附著均勻性(付きまゎり)良好，能夠獲得鮮明且多種的色調(diào)。所述涂膜的厚度優(yōu)選5 50 μ m。在涂膜的厚度不足5 μ m的情況下，難以獲得涂膜產(chǎn)生的表面保護效果，耐損傷性有可能劣化。另ー方面，在涂膜的厚度超過50μπι的情況下，光澤性有可能降低。更優(yōu)選所述涂膜的厚度為10 20 μ m。所述殼體用高光澤鋁涂裝材料可以通過進行基材制作エ序和電泳涂裝エ序來制造。在所述基材制作エ序中，通過利用軋制的復制、化學拋光、電解拋光、或者機械拋光的任ー種，制作由表面粗糙度Ra為O. 001 O. 05 μ m的鋁合金構(gòu)成的基材。所述基材的表面粗糙度Ra的數(shù)值范圍的臨界意義如上所述。在通過利用軋制的復制制作所述基材的情況下，軋輥的最終加工優(yōu)選通過薄膜研磨及/或接觸輥研磨進行。對于利用磨石的研磨，由于輥自身的粗糙度，難以將基材的表面粗糙度Ra控制在如上所述的小的值。另外，最終精軋優(yōu)選不使用軋制油、且在干燥的狀態(tài)下進行。在使用了軋制油的情況下，在精軋后的基材的表面產(chǎn)生油坑，有可能造成表面粗糙度増大。另外，化學拋光中，可以采用使用硝酸的磷酸-硝酸法及Kaiser法、或使用硫酸的Alupol 法等。另外，在電解拋光中，可以采用Erftwerk法或Aluflex法。另外，機械拋光可以通過使用由金剛石、CBN(立方晶氮化硼)、碳化硅、氧化鋁等構(gòu)成的平均粒徑O. 01 5 μ m的研磨微粉的濕式研磨進行。
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作為所述基材，優(yōu)選采用由純度99. 5質(zhì)量％以上的純鋁、或至少含有O. 5 6質(zhì)量％的Mg的鋁合金構(gòu)成的基材。在這種情況下，能夠進ー步提高所述基材的光澤性。作為所述基材,優(yōu)選采用厚度O. I 2mm的材料。在這種情況下，能夠獲得兼?zhèn)鋬?yōu)異的強度及成形性的殼體用高光澤鋁涂裝材料。接著，在所述電泳涂裝エ序中，在所述基材的表面通過電泳涂裝形成涂膜。在電泳涂裝中，可以使用例如含有顔料、水溶性樹脂、固化劑、及水等的電泳涂料。在電泳涂裝中，如上所述，可以采用陽離子電泳涂裝或陰離子電泳涂裝，優(yōu)選陰離子電泳涂裝。 在陰離子電泳涂裝中，例如在電泳槽內(nèi)將基材浸潰于電泳涂料中，將基材作為陽極、將設置在電泳槽內(nèi)的極板作為陰極，使電流在電極間流過，由此能夠使涂膜在基材的表面析出。另ー方面，在陽離子電泳涂裝中，調(diào)換基材和極板的電極，將基材作為陰極，將極板作為陽極，使電流在電極間流過，由此能夠使涂膜在基材的表面析出。在所述電泳涂裝エ序中，優(yōu)選以厚度5 50μπι形成所述涂膜。關(guān)于所述涂膜的厚度的臨界意義如上所述。更優(yōu)選10 20 μ m。所述殼體用高光澤鋁涂裝材料能夠用于個人電腦及手機等電子設備的殼體。所述殼體用高光澤鋁涂裝材料不僅顯示出兼?zhèn)渑c鏡面相匹敵的高的光澤感和色彩這樣的優(yōu)異的圖案性，而且可以發(fā)揮能以優(yōu)異的散熱性散發(fā)由內(nèi)裝的電子部件產(chǎn)生的熱的這樣的優(yōu)異的特征。實施例(實施例I)接著，用圖I對本發(fā)明的殼體用高光澤鋁涂裝材料的實施例進行說明。如圖I所示，本發(fā)明的實施例的殼體用高光澤鋁涂裝材料1，具有由鋁合金構(gòu)成的基材2和在該基材表面形成的涂膜3。在殼體用高光澤鋁涂裝材料I中，通過電泳涂裝在表面粗糙度Ra為O. 001 O. 05 μ m的基材2上形成涂膜3。在本例中，采用由JISA1070(純度99. 7% )的純鋁構(gòu)成的調(diào)質(zhì)H18的鋁板材作為基材2。板厚為O. 3mm。另外，涂膜3通過陰離子電泳涂裝來形成，呈紅色。涂膜的膜厚為15μπι。另外，本發(fā)明的實施例的殼體用高光澤鋁涂裝材料1，通過進行基材制作エ序和電泳涂裝エ序進行制作。在基材制作エ序中，通過利用軋制的復制，制作由表面粗糙度Ra為O. 001 O. 05 μ m的鋁合金構(gòu)成的基材2。在電泳涂裝エ序中，通過電泳涂裝在基材2的表面形成涂膜3。下面，對本例的殼體用高光澤鋁涂裝材料的制造方法詳細地進行說明。首先，制作由JISA1070(純度99. 7 % )的純鋁構(gòu)成的調(diào)質(zhì)H18的鋁板材(板厚
O.3mm)作為基材2。
對鋁板材不使用軋制油進行最終冷軋，通過無潤滑軋制進行制作。在本例中，通過接觸輥研磨進行精加工。接著，準備含有作為水溶性樹脂的水溶性丙烯酸樹脂和作為固化劑的三聚氰胺樹脂和水等的紅色用的陰離子電泳涂料(固體成分10質(zhì)量％ )。接著，在電泳槽中將基材浸潰于陰離子電泳涂料中，進行陰離子電泳涂裝。電泳涂裝在電泳液溫度25°C、涂裝電壓100V、干燥膜厚15μπκ烘烤固化條件180°C X30分鐘這樣的條件下進行。通過這樣操作，如圖I所示，制作了具有由鋁合金構(gòu)成的基材2和在該基材表面形成的涂膜3的殼體用高光澤鋁涂裝材料I。在本例中，在基材制作エ序中制作了表面粗糙度Ra不同的五種基材2，在這些基材2的表面通過電泳涂裝制作涂膜3，從而制作了五種鋁涂裝材料I (試樣El 試樣E3、試樣Cl、及試樣C2)。對于各試樣，將涂膜的厚度、電泳涂裝前的基材的表面粗糙度Ra、及電泳涂裝后的表面粗糙度Ra表示于后述的表I。作為表面粗糙度Ra，使用按照JISB0651的觸針式表面粗糙度測定儀，測定JISB0601中的平均粗糙度Ra。另外，在本例中，制作了與試樣El 試樣E3相比改變了涂膜的膜厚的兩種鋁涂裝材料(試樣E4及試樣E5)。試樣E4及試樣E5是對與試樣E2同樣的表面粗糙度Ra O. 01的基材，通過電泳涂裝分別以47 μ m及58 μ m的厚度(干燥膜厚)形成涂膜。除變更了厚度這一點以外，與所述的試樣El 試樣E3同樣地操作來進行制作。另外，作為比較用，制作了代替電泳涂裝而通過烘烤形成涂膜的鋁涂裝材料(試樣C3)。試樣C3是通過對與試樣E2同樣的表面粗糙度Ra O. 01的基材，將聚こ烯樹脂為樹脂成分的涂料在溫度200°C下烘烤30分鐘而進行制作。干燥后的涂膜的膜厚設定為15 μ m。接著,對各試樣(試樣El 試樣E5、及試樣Cl 試樣C3),為了評價其光澤性而測定了正反射率。對于涂裝后的各試樣，按照JISZ8741測定其正反射率。將其結(jié)果示于表I。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種殼體用高光澤鋁涂裝材料，其具有由鋁合金構(gòu)成的基材和在該基材表面形成的涂膜，其特征在干， 在表面粗糙度Ra為O. OOl O. 05 μ m的所述基材上通過電泳涂裝形成有所述涂膜。
2.權(quán)利要求I所述的殼體用高光澤鋁涂裝材料，其特征在于，所述基材由純度99.5質(zhì)量％以上的純招、或至少含有O. 5 6質(zhì)量％的Mg的招合金構(gòu)成。
3.權(quán)利要求I或2所述的殼體用高光澤鋁涂裝材料，其特征在于，所述基材的厚度為O. I 2mmο
4.權(quán)利要求I 3任一項所述的殼體用高光澤鋁涂裝材料，其特征在于，所述涂膜的厚度為5 50 μ m。
5.一種殼體用高光澤鋁涂裝材料的制造方法，其為制造具有由鋁合金構(gòu)成的基材和在該基材表面形成的涂膜的殼體用高光澤鋁涂裝材料的方法，其特征在于，具有 基材制作エ序，通過利用軋制的復制、化學拋光、電解拋光、或機械拋光的任ー種，制作由表面粗糙度Ra為O. 001 O. 05 μ m的鋁合金構(gòu)成的所述基材；和電泳涂裝エ序，在所述基材的表面通過電泳涂裝形成涂膜。
6.權(quán)利要求5所述的殼體用高光澤鋁涂裝材料的制造方法，其特征在于，作為所述基材，采用由純度99. 5質(zhì)量％以上的純鋁、或至少含有O. 5 6質(zhì)量％的Mg的鋁合金構(gòu)成的基材O
7.權(quán)利要求5或6所述的殼體用高光澤鋁涂裝材料的制造方法，其特征在干，作為所述基材，采用厚度為O. I 2mm的基材。
8.權(quán)利要求5 7任一項所述的殼體用高光澤鋁涂裝材料的制造方法，其特征在于，在所述電泳涂裝エ序中，以厚度5 50 μ m形成所述涂膜。
全文摘要
本發(fā)明為一種具有由鋁合金構(gòu)成的基材(2)和在該基材表面形成的涂膜(3)的殼體用高光澤鋁涂裝材料(1)及其制造方法。在殼體用高光澤鋁涂裝材料(1)中，在表面粗糙度Ra為0.001～0.05μm的基材(2)上通過電泳涂裝形成有涂膜(3)。在其制造時，進行基材制作工序和電泳涂裝工序。在基材制作工序中，通過利用軋制的復制、化學拋光、電解拋光、或機械拋光的任一種，制作由表面粗糙度Ra為0.001～0.05μm的鋁合金構(gòu)成的基材(2)。在電泳涂裝工序中，在基材(2)的表面通過電泳涂裝形成涂膜(3)。
文檔編號C25D13/20GK102844471SQ20108006195
公開日2012年12月26日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者米光誠, 細見和弘 申請人:住友輕金屬工業(yè)株式會社