JPH10193078A5 - - Google Patents

Description

【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保全の観点から、樹脂部品に代えて、使用中及び焼却において無害でかつ廃棄後には土に還る材料が求められるようになってきた。この用途に、特に軽量なＭｇ又はＭｇ合金の成形部品の適用が検討されている。このＭｇ又はＭｇ合金の多くは、融点が６００℃以下と低いので、樹脂のように射出成形により成形することにより、複雑形状の成形体を得ることができる。そして、主に装飾のため、この成形体の表面を塗装して金属成形部品が得られる。

【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明の金属成形部品は、上記目的を達成するため、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体と、この成形体の表面に形成され、かつ、この表面とは異なり前記成形体の内部より酸素含有量が多い表面層と、この表面層上に形成された塗装材層とからなることを特徴とする。

【０００７】
この第１発明の金属成形部品によれば、この成形体の表面に酸素含有量が多い表面層が形成されているので、この表面層の多量の酸素原子の存在により塗装材層の密着性が増す。又、この成形部品表面の塗装していない部分や塗装材層が剥離した部分においても、その表面層の多量の酸素原子の存在により、大気中での放置によってこの表面層が大気中の水分及び炭酸ガスと反応し、炭酸水酸化マグネシウム等の大気中で安定な皮膜が比較的速やかに形成されるので、実用上十分な耐食性を得ることができる。又、その表面層は、成形体の表面が酸素と反応したものであり、クロム酸等の有害な重金属を使用する必要がないので、大きなコストを要せず好適である。

【０００８】
本願の第１発明の金属成形部品において、表面層の厚さを１０ｎｍ以上となるように構成すると、大気中での放置によって得られる炭酸水酸化マグネシウム等の皮膜が、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体を大気から遮断するのに十分な厚さになるので、より確実な耐食性を得ることができる。

【０００９】
本願の第２発明の金属成形部品の製造方法は、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体を、酸素を含む雰囲気中で１００〜４００℃に加熱して冷却した後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする。

【００１０】
この第２発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体が酸素を含む雰囲気中で１００〜４００℃に加熱されるため、酸素含有量が多い表面層が速やかに形成されるので、上記第１発明と同様の作用効果を、成形体を加熱するといった簡単な工程で得ることができる。又、成形体の表面に付着した油脂等の塗装材層の密着性を阻害する異物が蒸発されたり燃焼されたりして除去されるので、塗装材層の密着性を更に増すことができる。

【００１１】
本願の第２発明の金属成形部品の製造方法において、加熱処理は水蒸気を含む雰囲気中で行うように構成すると、成形体の表面に、水蒸気との反応による水酸化マグネシウムの表面層が速やかに形成され、この表面層がその後の大気中での放置によって大気中の炭酸ガスと速やかに反応し、炭酸水酸化マグネシウム等の大気中で安定な皮膜を速やかに形成することができるので、実用上十分な耐食性を確実に得ることができる。

【００１２】
本願の第２発明の金属成形部品の製造方法において、加熱処理中に、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、この表面に吸着されている酸素の一部がオゾンに変換する程度に紫外線を照射するように構成すると、成形体の表面上に生成されたオゾンにより、酸素含有量が多い表面層が速やかに形成されるので、上記第１発明と同様の作用効果を得ることができる。又、前記の紫外線やオゾンにより、成形体の表面に付着した油脂等の塗装材層の密着性を阻害する異物が分解されたり酸化されたりして除去されるので、塗装材層の密着性を更に増すことができる。

【００１３】
本願の第３発明の金属成形部品の製造方法は、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体を８０℃以上の水に浸漬して、次いでこれを乾燥した後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする。

【００１４】
この第３発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、８０℃以上の水との反応による水酸化マグネシウムの表面層が速やかに形成され、この表面層がその後の大気中での放置によって大気中の炭酸ガスと速やかに反応し、炭酸水酸化マグネシウム等の大気中で安定な皮膜を速やかに形成することができるので、実用上十分な耐食性を確実に得ることができる。

【００１５】
本願の第４発明の金属成形部品の製造方法は、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体をｐＨ８〜１１の水溶液に浸漬して、次いでこれを乾燥した後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする。

【００１６】
この第４発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、ｐＨ８〜１１の水溶液との反応による水酸化マグネシウムの表面層が速やかに形成され、この表面層がその後の大気中での放置によって大気中の炭酸ガスと速やかに反応し、炭酸水酸化マグネシウム等の大気中で安定な皮膜を速やかに形成することができるので、実用上十分な耐食性を確実に得ることができる。

【００１７】
本願の第５発明の金属成形部品の製造方法は、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、この表面に直径５〜１００μｍの多数の凹部又は凸部が形成される程度に酸素を含む雰囲気中で固体粒子を吹き付けた後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする。

【００１８】
この第５発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の固体粒子の衝突部位が、局部的に温度上昇を起こして雰囲気中の酸素と反応して、酸素含有量の多い表面層が形成されるので、上記第１発明と同様の作用効果を得ることができる。それと共に、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に付着した油脂等の塗装材層の密着性を阻害する異物が固体粒子により機械的に除去され、かつこの表面に直径５〜１００μｍの多数の凹部又は凸部が形成されて塗装材層との接着面積が増えるので、塗装材層の密着性を更に増すことができる。又、成形体に固体粒子を吹き付けるといった簡単な方法で前記作用を営むことができるので、有害物質を用いることなく、工程が少なく低コストで、実用上十分な耐食性と塗装材層の密着性とを得ることができる。

【００１９】
本願の第５発明の金属成形部品の製造方法において、固体粒子を金属粒子で構成すると、金属粒子は比較的比重が大きいため、この金属粒子の衝突部位の局部的な温度上昇が大きくなるので、酸素含有量の更に多い表面層が形成されて、耐食性を更に向上させることができる。

【００２１】
本願の第６発明の金属成形部品の製造方法は、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、この表面に直径５〜１００μｍの多数の凹部又は凸部が形成される程度に酸素を含む雰囲気中でレーザ光を照射した後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする。

【００２２】
この第６発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体のレーザ光を照射した部位が、大きな温度上昇を起こして雰囲気中の酸素と反応して、酸素含有量の多い表面層が形成され、又成形体の表面に付着した油脂等の塗装材層の密着性を阻害する異物がレーザ光により蒸発されて除去され、かつこの表面に直径５〜１００μｍの多数の凹部又は凸部が形成されて塗装材層との接着面積が増えるので、上記第５発明と同様の作用効果を得ることができる。又、レーザ光を照射する範囲を制御し易いので、例えば塗料の剥離し易い成形部品のコーナー部分に重点的にレーザ光を照射する等して、効率よく塗料の密着性を向上させることができ、好適である。

【００２４】
本発明の金属成形部品の製造方法の第１の実施形態は、図１〜図４に示すように、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体２を、加熱炉６内の大気雰囲気中で、紫外線ランプ９で強い紫外線を照射しながら赤外線ヒータ７で２００℃に加熱して冷却した後、その表面に塗装材１６を塗布する。

【００２６】
成形体２は、チェーンコンベヤ８によって入口６ａから炉中に入って２００℃に加熱処理されて、出口６ｂから出て大気中で自然に冷却される。この加熱処理によって、図４に示すように、成形体２の表面の全面に酸素含有量の多い表面層３が速やかに形成されるので、この表面層３の多量の酸素原子の存在により塗装材層４の密着性が増す。又、この成形部品１表面の塗装していない部分やその後の使用で塗装材層４が剥離した部分においても、その表面層３の多量の酸素原子の存在により、大気中での放置によってこの表面層３が大気中の水分及び炭酸ガスと反応し、炭酸水酸化マグネシウム等の大気中で安定な皮膜が比較的速やかに形成される。又、紫外線ランプ９による強い紫外線の照射により、成形体２の表面に付着した油脂等の塗装材層４の密着性を阻害する異物が蒸発されたり燃焼されたりして除去されるので、塗装材層４の密着性を強いものにすることができる。しかも、図３に示すように、成形体２を加熱するといった簡単な工程で得ることができるので、有害物質を用いることなく、低コストで、実用上十分な耐食性と塗装材層４の密着性とを有するＭｇ又はＭｇ合金を主材料とする金属成形部品１を得ることができる。

【００２８】
加熱処理の済んだＭｇ合金を主材料とする成形体２を、電極台１２の上に電極台１２と導通するように載せて、直流電源１３と供給装置１４とを駆動して、Ｍｇ合金の成形体２の表面に粉体塗料１６を静電気力で吸着させ、その後加熱装置１５を駆動して、Ｍｇ合金を主成分とする成形体２の表面に粉体塗料１６を焼き付けて、図４に示すように、最外層に塗装材層４が形成された金属成形部品１を得る。この粉体塗料１６による塗装は、一般に粉体塗料１６の歩留りがよくないが、有機溶剤を用いないので、作業環境として好ましい。

【００３２】
本発明の金属成形部品の製造方法の第２の実施形態は、図５に示すように、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体２を、加熱炉１７内で、水蒸気供給装置１８が供給する水蒸気１９の雰囲気中で、赤外線ヒータ２０で１５０℃に加熱して冷却した後、その表面に上記第１の実施形態と同様に粉体塗料１６を塗布する。

【００３５】
本発明の金属成形部品の製造方法の第３の実施形態は、図６に示すように、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体２を加熱ヒータ２２で８５℃に加熱された水２１に浸漬して、次いでこれを乾燥した後、その表面に上記第１の実施形態と同様に粉体塗料１６を塗布する。

【００３８】
本発明の金属成形部品の製造方法の第４の実施形態は、図に示さないが、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体２を水酸化ナトリウムを含むｐＨ１０の室温の水溶液に浸漬して、次いでこれを水洗してから乾燥した後、その表面に上記第１の実施形態と同様に粉体塗料１６を塗布する。

【００４１】
本発明の金属成形部品の製造方法の第５の実施形態は、図７、図８に示すように、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体２に、この表面に直径２０〜８０μｍの多数の凹部５が形成される程度に噴射ノズル２３から粒径０．４ｍｍの亜鉛粒子２４を圧縮空気によって吹き付けた後、その表面に上記第１の実施形態と同様に粉体塗料１６を塗布する。

【００４２】
成形体２は、この粒子吹付け処理によって、その亜鉛粒子２４の衝突部位が、局部的に温度上昇を起こして雰囲気中の酸素と反応して、酸素含有量の多い表面層３が形成されるので、上記第１の実施形態発明と同様の作用効果を得ることができる。それと共に、成形体２の表面に付着した油脂等の塗装材層４の密着性を阻害する異物が、この亜鉛粒子２４により機械的に除去され、かつこの表面に直径２０〜８０μｍの多数の凹部５が形成されて塗装材層４との接着面積が増えるので、塗装材層４の密着性を更に増すことができる。

【００４４】
本発明の金属成形部品の製造方法の第６の実施形態は、図９に示すように、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体２に、この表面に直径１０〜５０μｍの多数の凹部５が形成される程度に、大気中においてレーザ発振素子２５からＱスイッチ２６によって断続的に出射されるレーザ光２７を移動テーブル２８で移動させられる成形体２の表面に集光するように照射する。その後、その表面に上記第１の実施形態と同様に粉体塗料１６を塗布する。

【００４５】
成形体２は、このレーザ照射処理によって、レーザ光２７の照射部位が、局部的に温度上昇を起こして雰囲気中の酸素と反応して、酸素含有量の多い表面層３が形成されるので、上記第１の実施形態発明と同様の作用効果を得ることができる。

【００４９】
【発明の効果】
本願の第１発明の金属成形部品によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、酸素含有量が多い表面層が形成されているので、この表面層の多量の酸素原子の存在により塗装材層の密着性が増す。又、この成形部品表面の塗装していない部分や塗装材層が剥離した部分においても、その表面層の多量の酸素原子の存在により、大気中での放置によってこの表面層が大気中の水分及び炭酸ガスと反応し、炭酸水酸化マグネシウム等の大気中で安定な皮膜が比較的速やかに形成されるので、実用上十分な耐食性を得ることができる。又、その表面層は、成形体の表面が酸素と反応したものであり、クロム酸等の有害な重金属を使用する必要がないので、大きなコストを要せず好適である。

【００５１】
本願の第２発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体が酸素を含む雰囲気中で１００〜４００℃に加熱されるため、酸素含有量が多い表面層が速やかに形成されるので、上記第１発明と同様の作用効果を、成形体を加熱するといった簡単な工程で得ることができる。又、成形体の表面に付着した油脂等の塗装材層の密着性を阻害する異物が蒸発されたり燃焼されたりして除去されるので、塗装材層の密着性を更に増すことができる。

【００５３】
本願の第２発明の金属成形部品の製造方法において、加熱処理中に、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、この表面に吸着されている酸素の一部がオゾンに変換する程度に紫外線を照射するように構成すると、成形体の表面上に生成されたオゾンにより、酸素含有量が多い表面層が速やかに形成されるので、上記第１発明と同様の作用効果を得ることができる。又、前記の紫外線やオゾンにより、成形体の表面に付着した油脂等の塗装材層の密着性を阻害する異物が分解されたり酸化されたりして除去されるので、塗装材層の密着性を更に増すことができる。

【００５４】
本願の第３発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、８０℃以上の水との反応による水酸化マグネシウムの表面層が速やかに形成され、この表面層がその後の大気中での放置によって大気中の炭酸ガスと速やかに反応し、炭酸水酸化マグネシウム等の大気中で安定な皮膜を速やかに形成することができるので、実用上十分な耐食性を確実に得ることができる。

【００５５】
本願の第４発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、ｐＨ８〜１１の水溶液との反応による水酸化マグネシウムの表面層が速やかに形成され、この表面層にその後の大気中での放置によって大気中の炭酸ガスと速やかに反応し、炭酸水酸化マグネシウム等の大気中で安定な皮膜を速やかに形成することができるので、実用上十分な耐食性を確実に得ることができる。

【００５６】
本願の第５発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の固体粒子の衝突部位が、局部的に温度上昇を起こして雰囲気中の酸素と反応して、酸素含有量の多い表面層が形成されるので、上記第１発明と同様の作用効果を得ることができる。それと共に、前記成形体の表面に付着した油脂等の塗装材層の密着性を阻害する異物が固体粒子により機械的に除去され、かつこの表面に直径５〜１００μｍの多数の凹部又は凸部が形成されて塗装材層との接着面積が増えるので、塗装材層の密着性を更に増すことができる。又、成形体に固体粒子を吹き付けるといった簡単な方法で前記作用を営むことができるので、有害物質を用いることなく、工程が少なく低コストで、実用上十分な耐食性と塗装材層の密着性とを得ることができる。

【００５７】
本願の第５発明の金属成形部品の製造方法において、固体粒子を金属粒子で構成すると、金属粒子は比較的比重が大きいため、この金属粒子の衝突部位の局部的な温度上昇が大きくなるので、酸素含有量の更に多い表面層が形成されて、耐食性を更に向上させることができる。

【００５９】
本願の第６発明の金属成形部品の製造方法によれば、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体のレーザ光を照射した部位が、大きな温度上昇を起こして雰囲気中の酸素と反応して、酸素含有量の多い表面層が形成され、又成形体の表面に付着した油脂等の塗装材層の密着性を阻害する異物がレーザ光により蒸発されて除去され、かつこの表面に直径５〜１００μｍの多数の凹部又は凸部が形成されて塗装材層との接着面積が増えるので、上記第５発明と同様の作用効果を得ることができる。又、レーザ光を照射する範囲を制御し易いので、例えば塗料の剥離し易い成形部品のコーナー部分に重点的にレーザ光を照射する等して、効率よく塗料の密着性を向上させることができ、好適である。

Claims (11)

1. Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体と、この成形体の表面に形成され、かつ、この表面とは異なり前記成形体の内部より酸素含有量が多い表面層と、この表面層上に形成された塗装材層とからなることを特徴とする金属成形部品。
2. 表面層の厚さが１０ｎｍ以上である請求項１記載の金属成形部品。
3. Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体を、酸素を含む雰囲気中で１００〜４００℃に加熱して冷却した後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする金属成形部品の製造方法。
4. 加熱処理は水蒸気を含む雰囲気中で行う請求項３記載の金属成形部品の製造方法。
5. 加熱処理中に、Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、この表面に吸着されている酸素の一部がオゾンに変換する程度に紫外線を照射する請求項３記載の金属成形部品の製造方法。
6. Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体を８０℃以上の水に浸漬して、次いでこれを乾燥した後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする金属成形部品の製造方法。
7. Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体をｐＨ８〜１１の水溶液に浸漬して、次いでこれを乾燥した後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする金属成形部品の製造方法。
8. Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、この表面に直径５〜１００μｍの多数の凹部又は凸部が形成される程度に酸素を含む雰囲気中で固体粒子を吹き付けた後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする金属成形部品の製造方法。
9. 固体粒子が金属粒子である請求項８記載の金属成形部品の製造方法。
10. 固体粒子が酸化物粒子である請求項８記載の金属成形部品の製造方法。
11. Ｍｇ又はＭｇ合金を主材料とする成形体の表面に、この表面に直径５〜１００μｍの多数の凹部又は凸部が形成される程度に、酸素を含む雰囲気中でレーザ光を照射した後、その表面に塗装材を塗布することを特徴とする金属成形部品の製造方法。