DE60121908T2

DE60121908T2 - Metallische Platte für elektrische/elektronische Instrumente und elektrische/elektronische Instrumente mit dieser Platte

Info

Publication number: DE60121908T2
Application number: DE2001621908
Authority: DE
Inventors: The Furukawa Electric Co. Osamu Kato
Original assignee: Furukawa Sky Aluminum Corp
Current assignee: Furukawa Sky Aluminum Corp
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: US20020127424A1; CN1383357A; EP1219359A2; EP1219359B1; MY129211A; DE60121908D1; US6797407B2; JP2002275656A; SG113400A1; TW561076B; EP1219359A3; CN1240262C; KR100499187B1; KR20020050725A

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein metallisches Plattenmaterial, welches ein Material zum Beispiel für ein Gehäuse zum Aufnehmen von Teilen eines elektrischen/elektronischen Instrumentes ist. Ausdrücklicher betrifft die vorliegende Erfindung ein metallisches Plattenmaterial, welches ein Harzbeschichtetes metallisches Plattenmaterial umfasst, das gut ist in den Erdungseigenschaften, den Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen, in der Formbarkeit, in den Gleiteigenschaften, in der Beständigkeit gegen Lösungsmittel usw.
Stand der Technik
Im Allgemeinen wird beispielsweise ein Gehäuse zum Aufnehmen von Teilen von verschiedenen Arten von elektrischen/elektronischen Instrumenten hergestellt zum Beispiel durch Umformen einer metallischen dünnen Platte mit einer Oberflächenbeschichtung.
Bei der Umformung, die in diesem Fall durchgeführt wird, ist es allgemein üblich geworden, flüchtiges Drucköl zu verwenden, um einen Prozess Reinigen nach Druckumformen wegzulassen. Deshalb ist es erforderlich, dass die Harz-beschichtete metallische dünne Platte gute Formbarkeiten aufweisen sollte. In einigen Fällen wird Druckumformen durchgeführt unter Verwendung von gewöhnlichem Drucköl, und in diesem Fall muss eine Lösungsmittelreduktion nach dem Druckumformen durchgeführt werden. Deshalb ist es auch notwendig, dass die metallische dünne Platte, die eine Oberflächenbeschichtung hat, Beständigkeit gegen Lösungsmittel haben sollte.
Für ein Gehäuse einer Maschine, worin modulare Komponenten häufig an einen Grundkörper angeschlossen oder von diesem entfernt werden, wie ein Personalcomputer, worin ein integriertes Plattenlaufwerk an einen Grundkörper in einem Gehäuse angeschlossen oder von diesem entfernt wird, ist es erforderlich, dass die Oberfläche der metallischen dünnen Platte, die eine Oberflächenbeschichtung hat, gute Gleiteigenschaften haben sollte.
Weiter ist es erforderlich, damit das Aussehen eines Gehäuses nicht gestört werden kann durch Fingerabdrücke und Makel, wenn ein Instrument zusammengesetzt wird, dass das Gehäuse Beständigkeit gegen Fingerabdrücke und Beständigkeit gegen Kratzer haben sollte.
Somit muss eine Harz-beschichtete metallische dünne Platte, die eine Oberflächenbeschichtung hat, die verwendet wird zum Herstellen eines Gehäuses für ein elektrisches/elektronisches Instrument, gut sein in der Formbarkeit, Beständigkeit gegen Lösungsmittel, in den Gleiteigenschaften, in der Beständigkeit gegen Fingerabdrücke, Beständigkeit gegen Kratzer usw.
Um den Anforderungen wie oben zu genügen wird ein Harzbeschichtetes metallisches Plattenmaterial verwendet. Jedoch ist im Allgemeinen eine Harzbeschichtung ein Isolator. Deshalb kann ein Gehäuse, das aus einem Harz-beschichteten metallischen Plattenmaterial hergestellt wurde, nicht geerdet werden und kann nicht zufriedenstellend Abschirmfunktionseigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen von elektrischen/elektronischen Schaltkreisen von Teilen eines elektrischen/elektronischen Instruments zeigen, die in dem Gehäuse enthalten sind.
Die Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen und Erdungseigenschaften des Harz-beschichteten metallischen Plattenmaterials können verbessert werden durch Verbessern der elektrischen Leitfähigkeit der Harzbeschichtung, oder anders ausgedrückt, durch Herabsetzen des Grads von deren elektrischem Widerstand. Folglich ist, um mit den oben genannten Problemen fertig zu werden, ein Harz-beschichtetes metallisches Plattenmaterial vorgeschlagen worden, das als eine Hauptkomponente wasserlösliches Polymerwachs enthält, worin ein elektrisch leitfähiges Hilfsmittel wie metallische Seife, metallisches Pulver oder Graphitpulver eingemischt worden ist (siehe ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 5-320685).
Es ist außerdem ein Harz-beschichtetes metallisches Plattenmaterial vorgeschlagen worden, zu welchem metallische Partikel hinzugegeben sind (siehe ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 9-255759, ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 11-140345 usw.).
Jedoch hat der Stand der Technik wie oben die folgenden Probleme:
Wenn zum Beispiel ein metallisches Plattenmaterial geformt wird, kann ein elektrisch leitfähiges Mittel wie ein Metallpulver, das in einem Harz enthalten ist, herabfallen, dadurch dass die Harzbeschichtung, welche eine Oberfläche des metallischen Plattenmaterials bildet, durch eine Umformmaschine abgerieben wird, und/oder dadurch dass das Plattenmaterial geändert wird. Das Metallpulver, das herabgefallen ist, kann in elektrische Schaltkreise gelangen oder in Präzisionsantriebsteile von Teilen eines elektrischen/elektronischen Instruments in einem Gehäuse und dazu führen, dass das elektrische/elektronische Instrument fehlerhaft arbeitet.
Weiter besitzt die Harzbeschichtung dieses Typs eine elektrische Leitfähigkeit nur an den Stellen, wo das elektrisch leitfähige Mittel vorhanden ist. Da die Form und Verteilung des elektrisch leitfähigen Mittels die elektrische Leitfähigkeit beeinträchtigt, schwankt die elektrische Leitfähigkeit in einem großen Ausmaß gemäß der Stelle. Deshalb ermöglicht das Gehäuse, das aus diesem Plattenmaterial hergestellt wurde, nicht, dass ein elektrisches/elektronisches Instrument an jeder gewünschten Stelle geerdet werden kann. Das elektrische/elektronische Instrument kann an einigen Stellen des Gehäuses möglicherweise nicht geerdet werden.
Die europäische Patentanmeldung EP 1 099 485 A2 beschreibt eine schmierende Edelstahlplatte und ein schmierendes Edelstahlrohr, die eine Chromatierschicht auf mindestens einer der Oberflächen eines Edelstahlplatten- oder -rohrsubstrats haben, wobei die Chromatierschicht eine Menge von angeklebtem Cr von 5 bis 100 mg/m² aufweist und, auf der Chromatierschicht, einen Schmierfilm, der erhalten wird durch Aufbringen, auf die Chromatierschicht, einer wasserbasierten Beschichtung, die (a) ein Urethanharz des Ether-Ester-Typs, mit einem Gerüst vom Bisphenoltyp, einem Gerüst von Ester und einer Carboxylgruppe, (b) ein Epoxyharz, und (c) ein Polyolefinwachs enthält, und Zusammenbacken der aufgebrachten Beschichtung, wobei die Summe der Mengen des Urethanharzes von (a) und des Epoxyharzes von (b) 70 bis 95 Gew-% des Gesamtfeststoffgehalts der Beschichtung ist, die Menge des Polyolefinwachses von (c) 5 bis 30 Gew-% des Gesamtfeststoffgehalts der Beschichtung ist und der Schmierfilm eine Dicke von 0,5 bis 5 Mikrometer und eine Vickershärte von mindestens 15 hat. Ein Verfahren zur Herstellung eines schmierenden Edelstahlrohrs wird ebenfalls offenbart.
AUFGABEN UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein metallisches Plattenmaterial bereitzustellen, das beschichtet ist mit einer elektrisch leitfähigen Harzbeschichtung, welche kein elektrisch leitfähiges Mittel in der Form von Partikeln enthält und welches gut ist in den Erdungseigenschaften, in den Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen, in der Formbarkeit, in den Gleiteigenschaften und in der Beständigkeit gegen Lösungsmittel, und ein elektrisches/elektronisches Instrument bereitzustellen, das dieses metallische Plattenmaterial verwendet.
Um den obigen Zweck zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein metallisches Plattenmaterial bereit für ein elektrisches/elektronisches Instrument, das ein Harz-beschichtetes metallisches Plattenmaterial umfasst, worin die Harzbeschichtung als Harz mindestens eine Substanz gewählt aus einer Gruppe bestehend aus Acryl-basiertem Harz, Epoxy-basiertem Harz und Urethan-basiertem Harz und mindestens eine Acrylamidsubstanz enthält, und Wasser in einer Menge von 1 bis 50 Massen-% und ein Schmiermittel in der Menge von 0,1 bis 20 Massen-% enthält, und die Harzbeschichtung eine Dicke von 0,05 bis 5 μm aufweist. Weiter stellt die vorliegende Erfindung ein elektrisches/elektronisches Instrument bereit, das dieses metallische Plattenmaterial verwendet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Veranschaulichung einer Vorrichtung zum Messen des Reibungskoeffizienten einer Harzbeschichtung;
2 ist eine schematische Veranschaulichung einer Vorrichtung zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit einer Harzbeschichtung;
3 ist eine schematische Veranschaulichung einer Vorrichtung zum Messen der Gleiteigenschaften einer Harzbeschichtung;
4 zeigt einen Querschnitt eines Beispiels für ein metallisches Plattenmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine schematische Veranschaulichung, die ein Beispiel für ein Bodenaufgabe-Aufbringungsverfahren zeigt (Umkehrrotation);
6 ist eine schematische Veranschaulichung, die ein Beispiel für ein Obenaufgabe-Aufbringungsverfahren zeigt (natürliche Rotation);
7 ist eine schematische Veranschaulichung, die ein Beispiel für ein anderes Obenaufgabe-Aufbringungsverfahren zeigt (Umkehrrotation);
8 ist eine schematische Veranschaulichung, die ein Beispiel für ein anderes Obenaufgabe-Aufbringungsverfahren zeigt (natürliche Rotation); und
9 ist eine schematische Veranschaulichung, die die Form einer Nr. 4-Ford-Schale zeigt, die in JIS K 5400 spezifiziert ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In dem metallischen Plattenmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisch leitfähiges Mittel wie oben erwähnt nicht in eine Harzbeschichtung eingemischt, die eine Oberfläche einer metallischen Platte beschichtet. Jedoch hat die Harzbeschichtung selbst eine elektrische Leitfähigkeit. Zusätzlich hat sie außerdem eine gute Formbarkeit und gute Gleiteigenschaften.
Vor der Beschreibung der Zusammensetzung und anderer Eigenschaften der Harzbeschichtung wird erklärt werden, was als Indizes der obigen Eigenschaften gemessen wird.
Zuerst wird als ein Index der Formbarkeiten der Reibungskoeffizient, der die Schmierfähigkeit der Oberfläche einer Harzbeschichtung 2 darstellt, angenommen. Wie in 1 gezeigt wird der Reibungskoeffizient mit einem Bauden-Prüfgerät gemessen.
Ausdrücklicher wird ein Kontaktgeber 3, welcher eine SUS-Kugel von 3 mm Durchmesser ist, gegen die Oberfläche einer Harzbeschichtung 2 eines metallischen Plattenmaterials mit einer Last von 0,981 N (100 gf) gedrückt. In diesem Zustand wird die Kraft F (gf) gemessen, die notwendig ist, um den Kontaktgeber 3 in eine Richtung zu verschieben, die durch einen Pfeil angegeben ist, und ein Wert F/100 wird als ein Reibungskoeffizient (μk) erhalten. Wenn der Reibungskoeffizient kleiner ist, bedeutet das, dass das metallische Plattenmaterial bessere Formbarkeiten hat.
Die Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen und Erdungseigenschaften eines Harz-beschichteten metallischen Plattenmaterials können bewertet werden durch die elektrische Leitfähigkeit der Harzbeschichtung, und die elektrische Leitfähigkeit der Harzbeschichtung 2 wird bewertet durch den elektrischen Kontaktwiderstand, der mit einer Vorrichtung gemessen wird, die in 2 gezeigt ist.
Ausdrücklicher können die Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen und Erdungseigenschaften eines Harzbeschichteten metallischen Plattenmaterials bewertet werden durch die elektrische Leitfähigkeit der Harzbeschichtung, und der oben genannte elektrische Kontaktwiderstand wird mit einem Prüfgerät 5 gemessen in einem Zustand, dass eine Stahlsonde 4, die ein Ende mit einem Radius von 5 mm hat, gegen die Oberfläche einer Harzbeschichtung 2 eines metallischen Plattenmaterials mit einer Last von 4,905 N (500 gf) gedrückt wird und ein Strom zwischen einer metallischen Platte 1 und der Stahlsonde 4 fließen gelassen wird. In der vorliegenden Erfindung wird es als gut angesehen, wenn der elektrische Kontaktwiderstand der Harzbeschichtung 2 100 Ω oder kleiner ist. Es ist wünschenswerter, dass der elektrische Kontaktwiderstand der Harzbeschichtung 2 50 Ω oder kleiner ist.
Die Gleiteigenschaften einer Harzbeschichtung 2 werden bewertet durch den Reibungskoeffizienten nach Gleiten, gemessen mit einer Vorrichtung, die in 3 gezeigt ist.
Ausdrücklicher wird der Kontaktgeber 3, der in 1 gezeigt ist, gegen die Oberfläche einer Harzbeschichtung 2 mit einer Last von 0,196 N (20 gf) gedrückt, und in diesem Zustand wird der Kontaktgeber 3 fünf mal mit einer Geschwindigkeit von 5 mm/s hin und zurück gerollt. Dann wird der Reibungskoeffizient gemessen, um dadurch die Gleiteigenschaften zu bewerten.
4 zeigt ein Beispiel für ein metallisches Plattenmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung. Das veranschaulichte metallische Plattenmaterial hat eine Struktur, worin jede Oberfläche einer metallischen Platte 1 als ein Substrat mit einer Harzbeschichtung 2 beschichtet ist, welche später beschrieben wird.
Das Material für die metallische Platte 1 und deren Größe und Form sind nicht beschränkt auf irgendetwas spezielles. Sie werden gemäß der Verwendung für das herzustellende metallische Plattenmaterial geeignet gewählt. Zum Beispiel können eine galvanisierte Stahlplatte, eine Edelstahlplatte, eine Aluminiumplatte, eine Vielzahl von Aluminiumlegierungsplatten, eine Kupferplatte, eine Kupferlegierungsplatte usw. verwendet werden.
Die Harzbeschichtung 2 muss als wesentliche Komponenten Harz, Wasser und ein Schmiermittel enthalten, die später beschrieben werden. Die Dicke der Harzbeschichtung 2 muss 0,05 bis 5 μm sein.
Das Harz enthält irgendeines von Acryl-basierten Harzen, Epoxy-basierten Harzen und Urethan-basierten Harzen, oder eine Mischung von zwei oder mehreren solchen Harzen.
Als ein Acryl-basiertes Harz kann zum Beispiel Acrylatharz, Methacrylatharz, Methylmethacrylatharz, Isopropylmethacrylatharz usw. verwendet werden. Als ein Epoxy-basiertes Harz kann zum Beispiel Bisphenol-A-Epoxyharz, Acryl-modifiziertes Epoxyharz, Bisphenol-F-Epoxyharz usw. verwendet werden. Als ein Urethanbasiertes Harz kann zum Beispiel Polyetherurethanharz, Polycar bonaturethanharz usw. verwendet werden.
Es ist eine wesentliche Anforderung, dass die Harzbeschichtung 2 Wasser enthält. Das Wasser ist eine Komponente zum Sicherstellen, dass die Harzbeschichtung 2 eine elektrische Leitfähigkeit besitzt. Für die Menge von Wasser, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, ist vereinbart, dass sie 1 bis 50 Massen-% ist.
Das liegt daran, dass wenn die Menge von Wasser, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, kleiner als 1 Massen-% ist, wird die elektrische Leitfähigkeit schlechter und deshalb werden die Erdungseigenschaften und die Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen schlechter. Andererseits, wenn die Menge von Wasser, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, mehr als 50 Massen-% ist, wird die Beständigkeit gegen Lösungsmittel schlechter. Für die Beständigkeit gegen Lösungsmittel ist die erwünschte Menge von Wasser, die in der Harzbeschichtung enthalten ist, 1 bis 50 Massen-%.
Ein Schmiermittel, welches eine andere wesentliche Komponente ist, ist eine Komponente zum Verbessern der Formbarkeiten des hergestellten metallischen Plattenmaterials. Für die Menge des Schmiermittels, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, ist vereinbart, dass sie 0,1 bis 20 Massen-% ist.
Das liegt daran, dass wenn die Menge des Schmiermittels, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, kleiner als 0,1 Massen-% ist, ist der Reibungskoeffizient (μk) der Harzbeschichtung 2 größer als 0,3, was bedeutet, dass der oben genannte vorteilhafte Effekt nicht zufriedenstellend erhalten wird. Andererseits, wenn die Menge des Schmiermittels, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, größer als 20 Massen-% ist, ist der elektrische Kontaktwiderstand (ein Mittelwert der Widerstände, die an 100 Stellen gemessen werden) über 100 Ω, was bedeutet, dass die elektrische Leitfähigkeit der Harzbeschichtung 2 schlechter ist, so dass die Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen oder die Erdungseigenschaften nicht zufriedenstellend erhalten werden können. Die erwünschte Menge des Schmiermittels, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, ist 0,5 bis 10 Massen-%.
Als ein Schmiermittel ist in Hinblick auf den Zusammenhang mit wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterialien (später beschrieben), die zum Bilden der Harzbeschichtung 2 verwendet werden, zum Beispiel ein Schmiermittel wünschenswert, das sich in Wasser löst, oder ein Schmiermittel, das in Wasser dispergiert wird unter Verwendung eines geeigneten Emulgators, um eine Emulsion zu bilden. Als solche Schmiermittel können zum Beispiel Polyethylenwachs, Carnaubawachs, Lanolin, Paraffinwachs, Mikrokristallinwachs, Polytetrafluorethylen, Polyvinylfluorid usw. genannt werden.
Für die Dicke der Harzbeschichtung 2 ist vereinbart, dass sie 0,05 bis 5 μm ist. Wenn die Dicke der Harzbeschichtung 2 kleiner als 0,05 μm ist, ist der Reibungskoeffizient, der mit der Vorrichtung gemessen wird, die in 3 gezeigt wird, größer als 0,5, was bedeutet, dass die Gleiteigenschaften der Oberfläche des hergestellten metallischen Plattenmaterials schlechter sind. Wenn die Dicke der Harzbeschichtung 2 größer als 5 μm ist, ist der elektrische Kontaktwiderstand der Harzbeschichtung 2 (ein Mittelwert der Widerstände, die an 100 Stellen gemessen werden) über 100 Ω, was bedeutet, dass die elektrische Leitfähigkeit der Harzbeschichtung 2 schlechter ist, so dass die Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen oder die Erdungseigenschaften nicht zufriedenstellend erhalten werden können. Die erwünschte Dicke der Harzbeschichtung 2 ist 0,1 bis 2 μm.
Die Harzbeschichtung 2 enthält weiter eine oder mehrere Substanzen gewählt aus Acrylamid-, Polyacrylamid- und Acrylamidverbindungen, wie unten genannt. In diesem Fall verbessert sich die elektrische Leitfähigkeit der Harzbeschichtung 2 weiter.
Die Menge einer solchen Substanz, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, ist 5 Massen-% oder mehr, denn wenn sie kleiner als 5 Massen-% ist, kann der oben genannte vorteilhafte Effekt nicht zufriedenstellend erhalten werden. Die wünschenswertere Menge für eine solche Substanz, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, ist 30 Massen-% oder mehr.
Als die Acrylamidverbindungen können zum Beispiel eine oder mehrere Acrylamidverbindungen gewählt aus Methylenbisacrylamid, 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonat, N-Methylolacrylamid, N-Methylensulfonatacrylamid, N-Isopropylacrylamid usw. verwendet werden.
Die Harzbeschichtung 2 kann weiter ein oberflächenaktives Mittel enthalten, weil es ebenfalls die elektrische Leitfähigkeit der Harzbeschichtung 2 verbessern kann.
Es ist wünschenswert, dass die Menge des oberflächenaktiven Mittels, die in der Harzbeschichtung 2 enthalten ist, in dem Bereich von 0,5 bis 30 Massen-% ist. Wenn sie kleiner als 0,5 Massen-% ist, kann der oben genannte vorteilhafte Effekt nicht zufriedenstellend erhalten werden. Wenn sie größer als 30 Massen-% ist, ist die Beständigkeit gegen Lösungsmittel schlechter.
Wenn zum Beispiel ein Harz-beschichtetes metallisches Plattenmaterial, das ein oberflächenaktives Mittel in der Menge von mehr als 30 Massen-% enthält, in kochendes Trichlorethylen (Trichlene) 5 Minuten lang eingetaucht wird, löst sich die Harzbeschichtung in Trichlorethylen, so dass die Harzbeschichtung um 10 Massen-% oder mehr abnimmt. Die erwünschtere Menge des oberflächenaktiven Mittels, die in der Harzbeschichtung enthalten ist, ist 3 bis 20 Massen-%.
Als das oberflächenaktive Mittel verwendet werden können zum Beispiel nichtionische oberflächenaktive Mittel wie Alkylphenolethylenaddukte und höhere Alkoholethylenoxidaddukte; anionische oberflächenaktive Mittel wie höheres Alkoholestersulfat, Alkylbenzensulfonat und höheres Alkoholphosphat; und kationische oberflächenaktive Mittel wie höheres Alkylamin, Alkyltrimethylammoniumsalz und quartäres Ammoniumsalz vom Sepamintyp; usw. Es ist erwünscht, ein anionisches oberflächenaktives Mittel oder ein kationisches oberflächenaktives Mittel zu verwenden, da die anionischen oberflächenaktiven Mittel und die kationischen oberflächenaktiven Mittel in Wasser ionisiert werden, um dadurch die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern.
Das metallische Plattenmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung wird hergestellt durch Aufbringen eines Beschichtungsmaterials einschließlich der Komponenten zum Bilden einer Harzbeschichtung, wie oben genannt, auf die Oberfläche der metallischen Platte 1 mit einer Dicke von 0,5 bis 5 μm.
Es ist wünschenswert, dass das Beschichtungsmaterial ein wasserverdünnbares Beschichtungsmaterial ist, was ein Beschichtungsmaterial bedeutet, worin Komponenten wie das oben erklärte Harz, Schmiermittel und oberflächenaktive Mittel (falls erforderlich) und Harz-bildende Komponenten wie ein Härtungsmittel zum Härten des Harzes in Wasser gelöst oder dispergiert sind. Was wünschenswert ist als das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial ist ein Emulsionsbeschichtungsmaterial, worin jede der oben genannten Komponenten als Emulsionspartikel in Wasser als einer Dispersionsphase dispergiert ist.
Das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial wird auf die metallische Platte aufgebracht. Als ein Aufbringungsverfahren können ein Bodenaufgabe-Verfahren (Umkehrrotation), gezeigt in 5, ein Obenaufgabe-Verfahren (natürliche Rotation), gezeigt in 6, ein anderes Obenaufgabe-Verfahren (Umkehrrotation), gezeigt in 7, ein anderes Obenaufgabe-Verfahren (natürliche Rotation), gezeigt in 8, usw. geeignet übernommen werden. Es ist wünschenswert, ein Obenaufgabe-Verfahren aus diesen Aufbringungsverfahren zu übernehmen.
Wenn das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial vorbereitet wird, wird die Menge von jeder der Komponenten so bestimmt, dass die Mengen des Wassers, des Schmiermittels und des oberflächenaktiven Mittels, die enthalten sind in der Harzbeschichtung (Schicht), die gebildet wird durch Aufbringen des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials auf die metallische Platte, 1 bis 50 Massen-%, 0,1 bis 20 Massen-% bzw. 0,5 bis 30 Massen-% sein kann.
Hier bilden das Harz, das Schmiermittel, das oberflächenaktive Mittel usw. die feste Komponente des vorbereiteten wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials. Es ist wünschenswert, dass die Menge der festen Komponente des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials 3 bis 40 Massen-% ist.
Wenn das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial, worin die Menge der festen Komponente weniger als 3 Massen-% ist, verwendet wird, muss der Spalt zwischen der Auftragswalze und einer Aufnahmewalze oder der Spalt zwischen einer Auftragswalze und einer Dosierwalze in den Aufbringungsverfahren, die in 5 bis 8 gezeigt sind, größer sein, so dass ein solches wasserverdünnbares Beschichtungsmaterial auf die metallische Platte aufgebracht werden kann. Das macht es schwierig, eine gleichmäßige Harzbeschichtung zu bilden, und führt zu örtlichen Schwankungen der elektrischen Leitfähigkeit der Harzbeschichtung. Wenn das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial, worin die Menge der festen Komponente mehr als 40 Massen-% ist, verwendet wird, entsteht ein Problem, dass die Harzbeschichtung mit einer zu großen Dicke gebildet wird, selbst dann, wenn der Spalt zwischen den Walzen enger gemacht wird.
Es ist wünschenswerter, wenn die Menge der festen Komponente des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials in dem Bereich von 6 bis 27 Massen-% festgesetzt wird.
Es ist wünschenswert, dass die Viskosität des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials bei der Temperatur von 20°C in dem Bereich von 5 bis 40 Sekunden liegt, ausgedrückt als Ausflusszeit gemessen unter Verwendung einer Ford-Tasse Nr. 4, die in JIS K 5400 spezifiziert ist, d. h. die Zeit, die notwendig ist, damit das gesamte wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial aus der Ford-Tasse Nr. 4 herausgeflossen ist.
Hier wird beschrieben werden, wie die Viskosität gemessen wird.
9 zeigt die Abmessungen der Ford-Tasse Nr. 4, die zum Messen der Viskosität verwendet wird. Die Viskosität wird folgendermaßen gemessen:
Zuerst werden eine Probe eines zu messenden wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials und die Ford-Tasse Nr. 4 im voraus bei 20±1°C gehalten. Die Messung wird ebenfalls bei 20±1° C durchgeführt.
Die Ford-Tasse Nr. 4 wird auf einen Halter gesetzt, eine Glasplatte wird auf die Tasse gelegt und die Tasse wird horizontal gehalten. Unter der Tasse befindet sich ein Gefäß zum Aufnehmen des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials.
Dann wird eine Gummiplatte auf eine Öffnung der Tasse gedrückt, so dass die Körpertemperatur zu der Öffnung freigelassen werden kann, und das wasserverdünnbare Beschichtungs material wird eingegossen, um die Tasse auf eine Art und Weise zu füllen, dass keine Blasen in dem wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterial gebildet werden können. Dann wird die Glasplatte auf der oberen Kante der Tasse von der Seite horizontal geschoben, um dadurch überschüssiges wasserverdünnbares Beschichtungsmaterial wegzukratzen. Dann wird die Gummiplatte weggenommen.
Eine Stoppuhr wird zu der gleichen Zeit gestartet, wenn die Glasplatte von der oberen Kante der Tasse weggenommen wird, und zu der Zeit gedrückt, wenn ein kontinuierlicher Fluss des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials durch die Öffnung endet.
Die Zeit, die erforderlich ist, damit das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial ausläuft, wird auf eine Dezimalstelle erhalten und auf eine ganze Zahl in Sekunden gerundet. Die Viskosität wird in dieser Ausflusszeit ausgedrückt.
Das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial, das eine Ausflusszeit kürzer als 5 Sekunden zeigt, hat eine zu geringe Viskosität. Um es auf die metallische Platte aufzubringen, muss der Spalt zwischen den Rollen, wie in 5 bis 8 gezeigt, größer gemacht werden. Das macht es schwierig, eine gleichmäßige Harzbeschichtung zu bilden und führt zu örtlichen Schwankungen der elektrischen Leitfähigkeit der Harzbeschichtung. Das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial, das eine Ausflusszeit größer als 40 Sekunden zeigt, hat eine zu hohe Viskosität und verursacht ein Problem, dass die Harzbeschichtung mit einer zu großen Dicke gebildet wird, sogar wenn der Spalt zwischen den Rollen enger gemacht wird.
Die wünschenswertere Viskosität des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials ist 6 bis 30 Sekunden als Ausflusszeit.
Es ist wünschenswert, dass vor der Bildung einer Harzbeschichtung auf der metallischen Platte die metallische Platte eine Vorbehandlung durchläuft wie Spül-Chromatbehandlung wie Phosphatchromat oder Chromchromat, Chromatbehandlung ohne Spülen (Non-rinse), worin Harz, das Chrom enthält, aufgebracht wird, oder Nichtchrombehandlung, worin Zirkonium oder Titan verwendet wird anstelle von Chrom. Das liegt daran, dass die Vorbehandlung wie oben ermöglicht, dass die Harzbeschichtung besser an der metallischen Platte haftet, und außerdem die Beständigkeit der hergestellten metallischen Platte gegen Korrosion verbessert.
[Ausführungsformen]
Ausführungsformen 1 bis 23, Vergleichsbeispiele 1 bis 9
(1) Herstellung von Beschichtungsmaterialien
Jedes der unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien, das in Tabellen 1 und 2 gezeigt ist, wurde hergestellt unter Verwendung der Komponenten, die in Tabellen 1 und 2 angegeben sind, wobei Wasser oder ein Lösungsmittel so verwendet wurde, dass die Menge der festen Komponente die sein könnte, die in Tabellen 1 und 2 angegeben ist (Massen-%).
Es muss angemerkt werden, dass das Harz in jedem Beschichtungsmaterial, das in Tabellen 1 und 2 gezeigt ist, aus einem Basisharz und einer Acrylamidsubstanz besteht. Die Menge eines Basisharzes und die Menge einer Acrylamidsubstanz werden als Massen-% angezeigt, wobei die Menge des Gesamtharzes, welche Teil der festen Komponente von jedem Beschichtungsmaterial ist, als 100 angesehen wird. Andererseits werden die Menge eines Schmiermittels sowie die Menge eines oberflächenaktiven Mittels in Tabellen 1 und 2 als Massen-% angezeigt, wobei die Menge der festen Komponente in jedem Beschichtungsmaterial als 100 angesehen wird.
Außerdem ist die Viskosität von jedem Beschichtungsmaterial in Tabellen 1 und 2 als Ausflusszeit (Sekunden) angezeigt.
(2) Herstellung und Evaluierung metallischer Plattenmaterialien
Die metallischen Platten verschiedener Arten, die in Tabellen 3 und 4 gezeigt sind, wurden zuerst entfettet unter Verwendung eines Entfettungsmittels, das auf dem Markt erhältlich war. Dann wurden die Beschichtungsmaterialien, die in Tabellen 1 und 2 gezeigt sind, auf die metallischen Platten mit verschiedenen Dicken aufgebracht durch die Aufbringungsverfahren verschiedener Arten, die in Tabellen 3 und 4 gezeigt sind. Dann wurden die metallischen Platten ausgebacken und dadurch getrocknet. Somit wurden die metallischen Plattenmaterialien jeweils beschichtet mit einer getrockneten Harzbeschichtung erhalten. In jeder getrockneten Harzbeschichtung war die feste Komponente (Harz, ein Schmiermittel und ein oberflächenaktives Mittel enthaltend) von jedem Beschichtungsmaterial ausgehärtet gewesen.
Dann wurde die Menge Wasser, die in der Harzbeschichtung von jedem der erhaltenen metallischen Plattenmaterialien enthalten war, auf die folgende Art und Weise gemessen.
Zuerst wurde die Masse (M) einer Harzbeschichtung eines Probenstücks gemessen. Dann wurde das Probenstück in einem Ofen bei der Temperatur von 105°C 1 Stunde lang erhitzt, und dann wurde die Masse (M') der Harzbeschichtung des Probenstücks gemessen und der Wert eines Ausdrucks (M-M') × 100/M wurde berechnet. Da in Betracht gezogen werden kann, dass das gesamte Wasser, das in der Harzbeschichtung enthalten war, während des Erhitzen weggeströmt war, kann der Wert des Ausdrucks betrachtet werden als die Menge Wasser, die in der Harzbeschichtung enthalten gewesen war (ausgedrückt als Massen-%).
Es kann in Betracht gezogen werden, dass die Menge eines Schmiermittels, die in jeder Harzbeschichtung enthalten ist, der Menge des Schmiermittels entspricht, die in der festen Komponente eines verwendeten Beschichtungsmaterials enthalten ist (gezeigt in Tabellen 1 und 2).
Die erhaltenen metallischen Plattenmaterialien wurden auf die folgenden Arten auf elektrische Leitfähigkeit, Formbarkeiten, Schmierfähigkeiten, Gleiteigenschaften und Beständigkeit gegen Lösungsmittel gemessen und bewertet.
1. Elektrische Leitfähigkeit
Als ein Index der Erdungseigenschaften und Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen wurde der Kontaktwiderstand an 100 Stellen von jeder Harzbeschichtung 2 gemessen unter Verwendung der Vorrichtung, die in 2 gezeigt ist, und ein Mittelwert von diesen Messwerten wurde erhalten. Als ein Prüfgerät 5 wurde ein 3030-1 HiTESTER (hergestellt durch Hioki E. E. Corporation) verwendet.
Weiter wurde, wenn der Kontaktwiderstand an 100 Stellen von jeder Harzbeschichtung gemessen war, die Zahl der Plätze, die eine Bereichsüberschreitung beim Kontaktwiderstand zeigten (die Zahl der nicht elektrisch leitfähigen Stellen), gezählt, um dadurch örtliche Schwankungen der elektrischen Leitfähigkeit zu prüfen.
2. Formbarkeiten
Zylindrisches Ziehen wurde durchgeführt mit jedem metallischen Plattenmaterial unter den Bedingungen unten, um eine Umformhöhe herauszufinden. Weiter wurde eine Harzbeschichtung auf einer Seitenwand von jedem geformten metallischen Plattenmaterial mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) beobachtet. Somit wurde das Aussehen der Harzbeschichtung geprüft.
Die Bedingungen für das zylindrische Ziehen: Formgeschwindigkeit: 20 mm/s, Stempeldurchmesser: 40 mm, Gesenkdurchmesser: 42,4 mm, Rohlingsdurchmesser: 84 mm.
Die Umformhöhe von 6 mm oder höher wurde als sehr gut (☺) angesehen, die von 5,5 mm oder höher und kleiner als 6 mm wurde als gut (O) angesehen, und die kleiner als 5 mm wurde als schlecht (x) angesehen.
3. Schmierfähigkeit und Gleiteigenschaften
Die Reibungskoeffizienten von jedem metallischen Plattenmaterial wurden gemessen unter Verwendung der Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, bzw. der Vorrichtung, die in 3 gezeigt ist.
4. Beständigkeit gegen Lösungsmittel
Ein Probenstück von 100 mm² wurde von jedem metallischen Plattenmaterial abgeschnitten und in kochendes Trichlorethylen 5 Minuten lang eingetaucht. Dann wurde die Massenabnahme, welche herbeigeführt wurde durch Lösen der Harzbeschichtung in Trichlorethylen, gemessen und die Lösungsrate (%) wurde berechnet. Die Lösungsrate von 5% oder weniger wurde als sehr gut (☺) angesehen, die von 10% oder weniger und höher als 5% wurde als gut (O) angesehen, und die von 10% oder höher wurde als schlecht (x) angesehen.
Die Ergebnisse sind alle auf einmal in Tabelle 3 und 4 gezeigt.
Wie aus Tabellen 3 und 4 deutlich wird, sind in allen Ausführungsformen 1 bis 23 der vorlegenden Erfindung die metallischen Plattenmaterialien gut bei elektrischer Leitfähigkeit, Formbarkeit, Schmierfähigkeit, Gleiteigenschaften usw. Folglich besitzen sie genügend Eigenschaften, um Plattenmaterialien für ein elektrisches/elektronisches Instrument zu sein.
Ausführungsform 4 war etwas schlechter bei der Beständigkeit gegen Lösungsmittel, weil die Menge Wasser, die in der Harzbeschichtung enthalten war, etwas größer war. Ausführungsform 5 war etwas schlechter bei den Formbarkeiten, weil die Menge des Schmiermittels, die in dem Beschichtungsmaterial 1 enthalten war, klein war. Ausführungsform 18 war etwas schlechter beim Kontaktwiderstand, weil die Menge der festen Komponente und die Viskosität des Beschichtungsmaterials 13 etwas größer waren und die Dicke der Beschichtung etwas dicker wurde. Ausführungsform 20 war etwas schlechter bei der Beständigkeit gegen Lösungsmittel, weil die Menge des oberflächenaktiven Mittels, die in dem Beschichtungsmaterial 12 enthalten war, etwas größer war. Ausführungsformen 21 und 22 waren etwas schlechter beim Kontaktwiderstand, weil keine wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterialien verwendet wurden.
Diese Ausführungsformen können jedoch praktisch verwendet werden ohne irgendein Problem.
Wie aus der Beschreibung oben offensichtlich wird, enthält in dem metallischen Plattenmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung die Harzbeschichtung, die eine Oberfläche des metallischen Plattenmaterials bildet, kein elektrisch leitfähiges Mittel wie metallisches Pulver, im Gegensatz zu der Harzbeschichtung des herkömmlichen metallischen Plattenmaterials. Zusätzlich ist das metallische Plattenmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung gut bei Erdungseigenschaften, Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischen Wellen, Formbarkeiten, Schmierfähigkeit, Gleiteigenschaften, Beständigkeit gegen Lösungsmittel usw. Deshalb hat das metallische Plattenmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Material für ein Gehäuse zur Aufnahme von Teilen verschiedener elektrischer/elektronischer Instrumente einen sehr hohen industriellen Wert.

Claims

Ein metallisches Plattenmaterial für ein elektrisches/elektronisches Instrument, das folgendes umfasst: ein Harz-beschichtetes metallisches Plattenmaterial, worin die Harzbeschichtung als Harz mindestens eine Substanz enthält gewählt aus einer Gruppe bestehend aus Acryl-basiertem Harz, Epoxy-basiertem Harz und Urethan-basiertem Harz, worin die Harzbeschichtung weiter mindestens eine Acrylamidsubstanz enthält gewählt aus einer Gruppe von Acrylamid-, Polyacrylamid- und Acrylamidverbindungen in der Menge von 5 Massen-% oder mehr; worin die Harzbeschichtung Wasser enthält in der Menge von 1 bis 50 Massen-% und ein Schmiermittel in der Menge von 0,1 bis 20 Massen-%, und eine Dicke hat von 0,05 bis 5 μm.
Das metallische Plattenmaterial für ein elektrisches/elektronisches Instrument gemäß Anspruch 1, worin die Harzbeschichtung ein oberflächenaktives Mittel in der Menge von 0,5 bis 30 Massen-% enthält.
Das metallische Plattenmaterial für ein elektrisches/elektronisches Instrument gemäß Anspruch 1, worin die Harzbeschichtung eine Schicht ist, die gebildet wird durch Aufbringen eines wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials, worin das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial als Harz die mindestens eine Substanz gewählt aus einer Gruppe bestehend aus Acryl-basiertem Harz, Epoxy-basiertem Harz und Urethan-basiertem Harz enthält, und das Schmiermittel enthält und die mindestens eine Acrylamidsubstanz gewählt aus einer Gruppe bestehend aus Acrylamid-, Polyacrylamid- und Acrylamidverbindungen einschließt.
Das metallische Plattenmaterial für ein elektrisches/ elektronisches Instrument gemäß Anspruch 3, worin die feste Komponente des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials ein oberflächenaktives Mittel in der Menge von 0,5 bis 30 Massen-% einschließt.
Das metallische Plattenmaterial für ein elektrisches/elektronisches Instrument gemäß Anspruch 3 oder 4, worin die Menge der festen Komponente des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials 3 bis 40 Massen-% ist, und das wasserverdünnbare Beschichtungsmaterial eine Viskosität hat von 5 bis 40 Sekunden als Ausflusszeit, gemessen unter Verwendung einer Ford-Tasse Nr. 4, die spezifiziert ist in JIS K5400, bei einer Temperatur von 20°C.
Das metallische Plattenmaterial für ein elektrisches/elektronisches Instrument gemäß Anspruch 3 bis 5, worin die Schicht gebildet wird durch Aufbringen des wasserverdünnbaren Beschichtungsmaterials in einem Obenaufgabeverfahren.
Ein elektrisches/elektronisches Instrument, das das metallische Plattenmaterial gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet.