预涂覆铝合金板及冲压成型品的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种预涂覆铝合金板1以及使用该预涂覆铝合金板的冲压成型品的制造方法，其中，该预涂覆铝合金板1具备铝板2、以及覆盖上述铝板2的至少一面的润滑皮膜3，且在将其用于冲压成型时，供给润滑油。润滑皮膜3不通过化学合成皮膜而直接形成在铝板2上。润滑皮膜3，含有规定配比的特定丙烯酸树脂、特定聚氨酯树脂以及特定蜡。润滑皮膜3，可通过使其与pH值为8以上的碱性水溶液接触从铝板上去除。
【专利说明】预涂覆铝合金板及冲压成型品的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在进行冲压成型时供给润滑油的预涂覆铝合金板，以及通过将上述铝合金板进行冲压成型而形成的冲压成型品的制造方法。
【背景技术】
[0002]从小型化、轻量化和高设计性的观点出发，电子设备外壳的原材料正在从钢变为铝合金。特别是大部分数码相机的外壳由铝合金外壳构成。这种电子设备外壳的制造工序是，首先在铝合金板上涂覆润滑油，冲压成型之后，经溶剂清洗、碱洗或酸洗之后，实施防蚀钝化处理。
[0003]最近，由于电子设备的小型化、轻量化、高设计性以及形状的复杂化，在制造电子设备外壳时，不仅需要使用高强度的铝合金，也需要能够进行复杂加工的高成型性铝合金板。另外，在制造外壳时，也强烈希望可以实现低成本化以及环境改善。
[0004]对于高成型性，通过重新修改铝合金的成分和工艺条件来改善材料特性是有限的。因此，存在可以提高冲压成型时所供给的润滑油的粘度、使用润滑效果较高的油性剂或者增加润滑油的用量等处理方法。然而，粘度的提高或润滑效果高的油性剂的使用，使成型后的润滑油的去除变得困难。结果，需要在下一个工序中加强清洗，从而增大了制造成本，延长了清洗时间，所以使生产效率变差。
[0005]另外，还希望通过提高生产成品率，或者抑制润滑油或清洗液的使用量来实现低成本化。由于冲压成型时的润滑性会影响成品率，因此在冲压成型时，非常希望具有稳定的高润滑性。进一步，根据环境改善的观点，希望极力去除现在使用的润滑油或清洗。
[0006]在上述的各种要求特性中，在用于进行冲压成型的铝合金板中，例如可以作为提高了润滑性、且涂布了固体润滑材料的冲压加工用润滑处理金属板(参考专利文献I)。
[0007]另外，还存在一种形成了涂膜的预涂覆冲压铝合金涂装板，该涂膜含有丙烯酸树月旨、并且在冲压加工后能够在碱性水溶液中进行脱膜(参考专利文献2)。
[0008]另外，还存在一种涂布了润滑皮膜的润滑表面处理金属制品，该润滑皮膜含有聚氨酯树脂、并且在冲压加工后能够在碱性水溶液中进行脱膜(参考专利文献3)。
[0009]另外，还存在一种涂布了有机树脂皮膜的金属板，该有机树脂皮膜含有特定的丙烯酸树脂或聚氨酯树脂(参考专利文献4)。
[0010]如此，通过使用形成了各种皮膜的预涂覆铝合金板，能够提高铝合金板自身的润滑性，因此，可以在不使用润滑油的情况下进行冲压加工。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:特开平06-099225号公报
[0014]专利文献2:特开2012-041373号公报
[0015]专利文献3:特开2003-003278号公报
[0016]专利文献4:特开2007-050578号公报
【发明内容】
[0017]本发明要解决的问题
[0018]然而，以往的预涂覆铝合金板仍具有待改良的余地。例如，在要求更精密的成型加工的条件下，润滑皮膜不能跟随成型加工，从而在冲压加工时发生损伤。另外，由于铝合金板和润滑皮膜的粘结性不充分，在成型加工过程中或成型加工之后，会出现皮膜剥落的情况。而且，成型加工后的脱膜有时也会变得困难。另外，如果润滑皮膜的粘结性过高，在预涂覆铝合金板叠加时，会使合金板彼此粘帖。在这种情况下，不能将合金板彼此叠加着进行保管，可操作性变差。
[0019]另外，在加工条件严格的冲压加工过程中，对预涂覆的合金板供给润滑油来进行加工。这时，由于润滑油，预涂覆铝合金板的润滑皮膜有时会发生膨胀。润滑皮膜一旦膨胀，就很容易从铝合金板上剥落。结果，润滑皮膜不能发挥本来的润滑性，从而预涂覆铝合金板的成型性变得不充分。
[0020]本发明鉴于以上背景，提供了一种预涂覆铝合金板，以及使用了该预涂覆铝合金板的冲压成型品的制造方法，其中，该预涂覆铝合金板兼具优良粘结性、耐损伤性、脱膜性和可操作性，对于润滑油可防止润滑皮膜的膨胀，并且即使在使用润滑油进行冲压加工时也显示出优良的成型性。
[0021]解决问题的手段
[0022]本发明的一个实施方式为一种预涂覆铝合金板，其特征在于，上述预涂覆铝合金板具备铝板和覆盖在该铝板的至少一面的润滑皮膜，且在将其用于冲压成型时，供给润滑油；
[0023]上述润滑皮膜，不通过化学合成皮膜而直接形成在上述铝合金板上；
[0024]上述润滑皮膜含有数均分子量为5000?100000的丙烯酸树脂、玻璃化转变温度为-36?50°C，且断裂伸长率为300?1350%的聚氨酯树脂以及蜡；
[0025]在上述润滑皮膜中，如果将上述丙烯酸树脂和上述聚氨酯树脂的合计量设定为100，则上述丙烯酸树脂和上述聚氨酯树脂的配比(丙烯酸树脂:聚氨酯树脂)，以质量比计，为 99.9: 0.1 ?75: 25 ；
[0026]在上述润滑皮膜中，相对于上述丙烯酸树脂和上述聚氨酯树脂的100质量份的合计量，上述腊的含量为0.1?100质量份；
[0027]上述润滑皮膜，含有作为上述蜡的棕榈腊和聚乙烯；
[0028]在上述润滑皮膜中，如果将上述棕榈腊和上述聚乙烯的合计量设定为100，则上述棕榈腊和上述聚乙烯的配比(棕榈腊:聚乙烯)，以质量比计，为99:1?25: 75;
[0029]上述润滑皮膜可以通过与pH值为8以上的碱性水溶液接触从铝板上去除。
[0030]本发明的另一个实施方式为一种冲压成型品的制造方法，其特征在于，在制造铝合金板冲压成型品的方法中，包括以下步骤，
[0031]冲压步骤，使用具有加工孔的冲压模和可以插入上述加工孔的冲压机，将上述预涂覆铝合金板的形成上述润滑皮膜的面置于上述冲压模侧，在上述预涂覆铝合金板上供给润滑油进行冲压加工，由此得到冲压成型品；
[0032]脱膜步骤，将上述冲压成型品与pH值为8以上的碱性水溶液接触，从而从上述铝合金板上去除上述润滑皮膜。
[0033]发明的效果
[0034]在上述预涂覆铝合金板上，直接形成含有上述丙烯酸树脂、上述聚氨酯树脂和上述蜡的上述特定润滑皮膜。因此，上述润滑皮膜可以显示优良的粘结性和耐损伤性。另外，即使将上述预涂覆铝合金板彼此叠加，也可以抑制由于润滑皮膜而产生的预涂覆铝合金板之间的粘帖。即，上述预涂覆铝合金板具有良好的可操作性。
[0035]另外，上述润滑皮膜，对于润滑油可发挥耐膨胀性。因此，在上述预涂覆铝合金板上，即使在冲压成型时使用润滑油，也可以防止上述润滑油皮膜膨胀进而剥落。故而，上述预涂覆铝合金板，即使并用润滑油也能够发挥上述润滑皮膜所具有的本来的优良润滑性，并显示出优良的成型性。
[0036]上述润滑皮膜,可通过使其与pH值为8以上的碱性水溶液接触而从铝板上去除。特别是上述预涂覆铝合金板上的上述特定润滑皮膜，通过使其与上述碱性水溶液接触，可以在短时间内轻易地去除。即，上述预涂覆铝合金板的上述润滑皮膜的脱膜性也很优良。
[0037]另外，在上述冲压成型品的制造方法中，通过进行上述冲压步骤和上述脱膜步骤，制造铝合金板的冲压成型品。
[0038]在上述冲压步骤中，将上述预涂覆铝合金板的形成上述润滑皮膜的面置于上述冲压模侧，在上述预涂覆铝合金板上供给润滑油并进行冲压加工。而且，在上述冲压步骤中，使用形成了上述特定润滑皮膜的上述预涂覆铝合金板。所以，即使使用润滑油也可防止上述润滑皮膜的膨胀。因此，在进行冲压加工时，可防止上述润滑皮膜膨胀进而剥落。故而，上述预涂覆铝合金板可显示优良的成型性。另外，在上述预涂覆铝合金板上，上述润滑皮膜如上所述可显示优良的粘结性和耐损伤性。而且，上述预涂覆铝合金板还具有优良的可操作性。
[0039]另外，在上述脱膜步骤中，通过将上述冲压成型品与pH值为8以上的碱性水溶液接触，从上述基板上去除上述润滑皮膜。
[0040]由于使用形成了上述特定润滑皮膜的预涂覆铝合金板，在上述脱膜步骤中，可在短时间内轻易地去除上述润滑皮膜。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1为表示实施例中预涂覆招合金板的断面的示意图。
[0042]图2为表示实施例中用成型机的压板夹持预涂覆铝合金板的状态的断面结构示意图。
[0043]图3为表示推进成型机的冲压机进行冲压加工的状态的断面结构示意图。
【具体实施方式】
[0044]以下，对上述预涂覆铝合金板以及冲压成型品的优选实施方式进行说明。
[0045]上述预涂覆铝合金板，具备铝合金板，以及覆盖在上述铝板的至少一面的润滑皮膜。上述铝板可以是纯铝板，也可以是铝合金板。上述润滑皮膜，可不通过化学合成皮膜而直接接触地层压形成在上述铝板上。
[0046]另外，上述招板的厚度可设定为例如0.1?3mm,优选为Imm以下。[0047]另外，上述预涂覆铝合金板，在供给润滑油而进行的冲压成型中使用。在这种情况下，由于上述润滑皮膜优良的耐膨胀性，上述预涂覆铝合金板能够显示优良的成型性。
[0048]上述润滑皮膜，含有数均分子量为5000?100000的丙烯酸树脂。
[0049]当丙烯酸树脂的数均分子量不足5000时，上述润滑皮膜的耐损伤性可能变得不充分。另外，在这种情况下，润滑皮膜的伸缩率不充分，冲压加工时的成型性也可能变得不充分。而且，在这种情况下，粘附性有降低的趋势。丙烯酸树脂的数均分子量优选为30000以上。
[0050]另一方面，当丙烯酸树脂的数均分子量超过100000时，脱膜性可能变得不充分。而且，在这种情况下，耐损伤性也可能降低。进一步，在这种情况下，粘附性有降低的趋势。丙烯酸树脂的数均分子量优选为70000以下。
[0051]另外，上述润滑皮膜含有玻璃化转变温度为-36?50°C且断裂伸长率为300?1350%的聚氨酯树脂。
[0052]当聚氨酯树脂的玻璃化转变温度不足_36°C或者超过50°C时，上述润滑皮膜的耐损伤性可能变得不充分。而且，在这种情况下，对于润滑油的耐膨胀性也变得不充分。结果在供给润滑油并进行冲压加工时，预涂覆铝合金板的成型性可能变得不充分。另外，在聚氨酯树脂的玻璃化转变温度不足_36°C的情况下，当叠加保管预涂覆铝合金板时，预涂覆铝合金板之间容易彼此粘帖。即，预涂覆铝合金板的可操作性可能会变差。上述聚氨酯树脂的玻璃化转变温度更优选为30?50°C，进一步优选为32?45°C。
[0053]另外，当聚氨酯树脂的断裂伸长率不足300%或超过1350%时，上述润滑皮膜的耐损伤性可能变得不充分。另外，在这些情况下，对于润滑油的耐膨胀性变得不充分，而且冲压加工时的成型性也可能变得不充分。另外，当聚氨酯树脂的断裂伸长率不足300%时，聚氨酯自身的加工性降低，可能不能充分地得到聚氨酯树脂的添加效果。而且，当聚氨酯树脂的断裂伸长率超过1350%时，预涂覆铝合金板容易彼此粘帖，可操作性可能会变差。上述聚氨酯树脂的断裂伸长率优选为300?800%，进一步优选为300?480%。
[0054]另外，在上述润滑皮膜中，如果将丙烯酸树脂和聚氨酯树脂的合计量设定为100，则上述丙烯酸树脂和上述聚氨酯树脂的配比(丙烯酸树脂:聚氨酯树脂)，以质量比计，为99.9: 0.1 ?75: 25。
[0055]如果丙烯酸树脂的配比以质量比计超过99.9，且聚氨酯树脂的配比不足0.1时，上述润滑皮膜的粘附性变得不充分，在进行冲压加工时，润滑皮膜可能会至少部分地剥落。进一步，在这种情况下，润滑皮膜的伸缩率变得不充分，而且冲压加工时的成型性也可能变得不充分。另一方面，当丙烯酸树脂的配比不足75，且聚氨酯树脂的配比超过25时，上述润滑皮膜的脱膜性可能变得不充分。上述润滑皮膜中上述丙烯酸树脂和上述聚氨酯树脂的配t匕(丙烯酸树脂:聚氨酯树脂)，以质量比计，优选为95: 5?85: 15 (其中，丙烯酸树脂和聚氨酯树脂合计为100)。
[0056]另外，在上述润滑皮膜中，相对于上述丙烯酸树脂和上述聚氨酯树脂的100质量份的合计量，上述蜡的含量为0.1?100质量份。
[0057]当蜡的含量不足0.1质量份时，上述润滑皮膜的耐损伤性可能变得不充分。另外，在这种情况下，对于润滑油的耐膨胀性变得不充分，而且冲压加工时的成型性也可能变得不充分。另一方面，当超过100质量份时，脱膜性可能会变得不充分。在上述润滑皮膜中，相对于上述丙烯酸树脂和上述聚氨酯树脂的100质量份的合计量，上述蜡的含量优选为I?50质量份,更优选10?30质量份。
[0058]另外，上述润滑皮膜含有作为蜡的棕榈蜡和聚乙烯，如果将它们的合计量设定为100，则上述润滑皮膜中棕榈蜡和聚乙烯的配比(棕榈蜡:聚乙烯)，以质量比计，为99:
I ?25: 75。
[0059]当上述润滑皮膜不含蜡时，或者不含有棕榈蜡和聚乙烯中的至少一种时，上述润滑皮膜的耐损伤性可能会变得不充分。而且，在这些情况下，上述润滑皮膜的粘附性有降低的趋势。而且，当棕榈蜡的配比不足25，且聚乙烯的配比超过75时，上述润滑皮膜的耐损伤性可能会变得不充分。另一方面，当棕榈蜡的配比超过99，且聚乙烯的配比不足I时，则有可能失去含有聚乙烯蜡的缓和金属模具和润滑皮膜之间接触的支撑体效果，容易损伤润滑皮膜。棕榈蜡和聚乙烯的配比(棕榈蜡:聚乙烯)，以质量比计，优选为99: I?50: 50，更优选为95: 5?85: 15。
[0060]另外，作为上述蜡所使用的聚乙烯，其平均粒径优选为0.2?3μπι，针入度优选为3mm以下。
[0061]在这种情况下，可进一步提高缓和金属模具和润滑皮膜的接触的支撑体效果。
[0062]另外，聚乙烯的平均粒径是指，通过库尔特计数法求得的粒度分布中累计值为50%的粒径。
[0063]而且，聚乙烯的针入度，按照JIS K2207 (1980年)进行测定。
[0064]可以通过将润滑皮膜形成用涂料烧结在铝板上来制作上述预涂覆的铝合金板。可以通过将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、蜡、以及根据需要添加的表面活性剂等溶解在适当的溶剂中来制作润滑皮膜形成用涂料。
[0065]从形成均一膜厚的润滑皮膜的观点来看，润滑皮膜的厚度优选为50 μ m以下，更优选为30 μ m以下。另外，从充分得到润滑皮膜的形成效果的观点来看，润滑皮膜的厚度优选为0.1 μ m以上,更优选为Iym以上,进一步优选为10 μ m以上。
[0066]上述润滑皮膜,是可以通过使其与pH值为8以上的碱性水溶液接触而从铝板上去除的皮膜。
[0067]去除润滑皮膜时所使用的上述碱性水溶液的pH值优选为8?12。
[0068]当上述碱性水溶液的pH值不足8时，去除润滑皮膜所需的时间可能变长，另一方面，当PH值超过12时，去除润滑皮膜后的铝板表面的溶解可能超过了必要的量。
[0069]另外，上述碱性水溶液优选为氢氧化钠水溶液。
[0070]在这种情况下，很容易得到工业制品，而且可以得到降低脱膜成本的效果。
[0071]另外，从短时间内去除润滑皮膜以提高生产效率的观点来看，优选在与上述碱性水溶液接触不足4秒就可以从铝板上去除上述润滑皮膜，接触时间更优选2秒以内。
[0072]上述预涂覆铝合金板用于制造冲压成型品。
[0073]冲压成型品的制造方法包括在预涂覆铝合金板上进行冲压加工的冲压步骤，以及去除润滑皮膜的脱膜步骤。
[0074]在冲压步骤中，使用具有加工孔的冲压模和可以插入上述加工孔的冲压机，将上述预涂覆铝合金板的形成了上述润滑皮膜的面置于冲压模侧，将润滑油供给到上述预涂覆铝合金板来进行冲压加工。[0075]另外，在脱膜步骤中，将冲压成品与pH值为8以上的碱性水溶液接触而从上述铝板上去除上述润滑皮膜。
[0076]实施例
[0077]实施例1
[0078]本实施例，是制作相当于实施例和比较例的多个样品(预涂覆铝合金板)，并使用这些预涂覆铝合金板制作冲压成型品的实施例。
[0079]如图1所示，本实施例的预涂覆铝合金板I具备铝板2和覆盖在铝板2至少一个面的润滑皮膜3。润滑皮膜3不通过化学合成皮膜等而直接形成在铝板2上。S卩，润滑皮膜3直接接触着层压形成在铝板2上。
[0080]润滑皮膜3含有规定比例的特定的丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和蜡。
[0081]预涂覆铝合金板I用于冲压成型，同时在进行冲压成型时向预涂覆铝合金板I供给润滑油。另外，可通过与PH值为8以上的碱性水溶液接触而从铝板2上去除润滑皮膜3。
[0082]在制作预涂覆铝合金板I时，通过将各种涂料烧结在铝板2上形成润滑皮膜3。
[0083]具体地,首先准备调质为H24、厚度为0.5mm的A1050招合金板作为招板2。然后，使用丙酮对铝板2实施脱脂处理。
[0084]接下来，将规定的涂料通过棒式涂布法进行涂布，在250°C的温度下烧结处理2分钟使其硬化。由此，得到预涂覆铝合金板I，其具备铝板2、以及覆盖该铝板2的至少一面且厚度为30 μ m的润滑皮膜3。
[0085]在制作各样品(样品El?E18和样品Cl?C19)的预涂覆铝合金板时，如表I?表4所示分别改变了丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和蜡的种类及其配比。
[0086]另外,在表I?表4中，作为丙烯酸树脂使用的Jurymer系列均由东亚合成(株)公司制造。另外，作为丙烯酸使用的Aron系列均由东亚合成(株)公司制造。而且，作为聚氨酯使用的Superflex系列均由第一工业制药(株)公司制造。另外，作为棕榈蜡使用的EMUSTER0413由日本精蜡(株)公司制造。另外，作为微晶蜡使用的H1-Mic-1090由日本精蜡(株)公司制造。作为羊毛脂蜡使用的精制羊毛脂由丸石制药(株)公司制造。另外，作为聚乙烯蜡使用的Chemipearl系列均由三井化学(株)公司制造。另外，作为聚乙烯蜡使用的Hitech E9015由东邦化学工业(株)公司制造。
【权利要求】
1.一种预涂覆铝合金板，其特征在于，所述预涂覆铝合金板具备铝板和覆盖该铝板的至少一面的润滑皮膜，且在将其用于冲压成型时，供给润滑油； 所述润滑皮膜不通过化学合成皮膜而直接形成在所述铝板上； 所述润滑皮膜含有数均分子量为5000?100000的丙烯酸树脂、玻璃化转变温度为-36?50°C且断裂伸长率为300?1350%的聚氨酯树脂以及蜡； 在所述润滑皮膜中，如果将所述丙烯酸树脂和所述聚氨酯树脂的合计量设定为100，则所述丙烯酸树脂和所述聚氨酯树脂的配比，以质量比计，为99.9: 0.1?75: 25; 在所述润滑皮膜中，相对于所述丙烯酸树脂和所述聚氨酯树脂的100质量份的合计量，所述腊的含量为0.1?100质量份； 所述润滑皮膜，含有作为所述蜡的棕榈腊和聚乙烯； 在所述润滑皮膜中，如果将所述棕榈腊和所述聚乙烯合计量设定为100，则所述棕榈腊和所述聚乙烯的配比，以质量比计，为99: I?25: 75; 所述润滑皮膜，可通过使其与pH值为8以上的碱性水溶液接触而从铝板上去除。
2.根据权利要求1所述的预涂覆铝合金板，其特征在于，所述聚氨酯树脂的玻璃化转变温度为32?45°C。
3.根据权利要求1或2所述的预涂覆铝合金板，其特征在于，所述聚氨酯树脂的断裂伸长率为300?480%。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的预涂覆铝合金板，其特征在于，作为所述蜡使用的聚乙烯的平均粒径为0.2?3μπι，针入度为3mm以下。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的预涂覆铝合金板，其特征在于，在所述润滑皮膜中，所述丙烯酸树脂和所述聚氨酯树脂的配比，以质量比计，为95: 5?85: 15。
6.一种冲压成型品的制造方法，其特征在于，在制造铝板的冲压成型品的方法中，包括以下步骤， 冲压步骤，通过使用具有加工孔的冲压模和可以插入所述加工孔的冲压机，将权利要求I?5中任一项所述的预涂覆铝合金板的形成所述润滑皮膜的面置于所述冲压模侧，向所述预涂覆铝合金板上供给润滑油进行冲压加工得到冲压成型品； 脱膜步骤，将所述冲压成型品与PH值为8以上的碱性水溶液接触，从所述铝板上去除所述润滑皮膜。
【文档编号】C09D175/04GK103889709SQ201380003591
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年10月15日
【发明者】初野圭一郎 申请人:株式会社Uacj