JP2004017454A - Resin coated metal sheet material and electric/electronic equipment using the same - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂被覆金属板材とそれを用いた電気・電子機器に関し、更に詳しくは、アース性、電磁波シールド性、成形加工性、耐溶剤性などが良好な樹脂皮膜で表面が被覆されている金属板材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の電気電子機器部品を収容する例えば筐体は、一般に、表面塗装が施されている金属薄板を例えばプレス成形して製造されている。
その場合のプレス成形時には、揮発性プレス油を用いることにより、プレス成形後の洗浄工程を省略することが一般化している。そのため、表面塗装が施された金属薄板に対しては、高い成形加工性が要求されている。また、通常のプレス油を用いたプレス成形を実施する場合もあるが、その場合には、プレス成形後に溶剤脱脂を行うことが必要となる。そのため、金属薄板の表面塗装には耐溶剤性も必要になる。
【０００３】
また、パソコンでその筐体内に内蔵型ディスクドライブを本体に取り付けたり取り外したりする場合のように、モジュール化された構成部品を頻繁に着脱するような製品で用いる筐体に関しては、その表面が摺動性に優れていることが要求される。
また、製品機器の組み立て時に、指紋が付着したり、外傷がついたりすることによる外観不良を防ぐために、筐体に対しては、耐指紋性や耐傷つき性などが必要とされる。
【０００４】
このような要求を満たすために、表面を樹脂皮膜で被覆した金属板材が使用されている。しかしながら、樹脂皮膜は一般に電気絶縁性であるため、樹脂皮膜で被覆した金属板材で製造した筐体からアースをとることができず、また筐体内部に収容されている電気電子回路部品から発生する電磁波を充分にシールドすることもできないという問題がある。
【０００５】
このような樹脂被覆金属板材に電磁波シールド性やアース性を付与するためには、樹脂皮膜に導電性を付与すればよい。換言すればその電気抵抗を低くすればよい。このような観点から、上記した問題に対しては、金属石けん、金属粉、黒鉛粉などの導電助剤が混入された水溶性高分子ワックスを主成分とする樹脂で表面を被覆した金属板材（特開平５−３２０６８５号公報を参照）や、金属粒子を含む樹脂で表面を被覆して成る金属板材も提案されている（特開平９−２５５７５９号公報、特開平１１−１４０３４５号公報などを参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した先行技術の樹脂被覆金属板材には次のような問題がある。例えば上記金属板材を成形加工して筺体にした場合、筺体の内面側では、その表面の樹脂皮膜が成形機で擦られたり、変形したりしたときに、そこに含まれている例えば金属粒子が脱落することがある。そして、脱落した金属粒子などが、筺体に収容されている電気電子機器部品の電気回路や精密駆動部分に侵入し、その結果、電気電子機器の誤動作を引き起こすこともある。
【０００７】
このような問題は、筺体の内面側には金属粒子などを含む樹脂皮膜を形成せずに、金属板材それ自体の地肌を表出させておいたり、または、金属粒子などを含まない樹脂皮膜で内面側を被覆することにより解消することができる。
しかしながら、前者の処置の場合は、金属板材に対する成形加工性が低下して、例えば揮発性プレス油を用いたプレス加工は困難になる。
【０００８】
また、後者の処置の場合、成形加工性に問題はないが、筺体の内面側の樹脂皮膜には導電性が付与されていないので、電磁波シールド性は消失する。そのため、例えば、箱状の上部品の開口を下部品で封じて筺体を組み立てる場合、図４で示したように、上部品の端部と下部品の端部をそれぞれ内側に折り曲げて、互いの外面を接合させて、その接合箇所（斜線部）における電磁波の透過を防止しなければならない。すなわち、筺体の組立時に、当該筺体は形状の制約を受ける。
【０００９】
本発明は、先行技術における上記した問題を解決し、粒形状の導電助剤を含有することなく、アース性、電磁波シールド性、成形加工性、耐溶剤性のいずれの特性も良好である導電性の樹脂皮膜で被覆されている金属板材と、その金属板材を用いた電気・電子機器の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明においては、
金属板の一方の表面が、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、およびウレタン系樹脂の群から選ばれる少なくとも１種の樹脂成分と、水分１〜５０質量％とを含み、かつ厚みが５μｍ以下である樹脂皮膜（Ａ）で被覆され、
前記金属板の他方の表面が、金属粒子２〜４０質量％を含み、かつ厚みが１０μｍ以下である樹脂皮膜（Ｂ）で被覆されていることを特徴とする樹脂被覆金属板材が提供される。
【００１１】
また、本発明においては、上記した金属板材を用いた電気・電子機器が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の樹脂被覆金属板材の１例を図１に示す。この金属板材は、基材である金属板１の片面１ａが後述する樹脂皮膜Ａで被覆され、他方の片面１ｂが後述する樹脂皮膜Ｂで被覆されている。
ここで、金属板１の材質や寸法形状は格別限定されるものではなく、製造する金属板材の用途に応じて適宜選定される。例えば、亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、各種のアルミニウム合金板、銅板、銅合金板などを使用することができる。
【００１３】
まず、樹脂皮膜Ａについて詳細に説明する
この樹脂皮膜Ａは、後述する樹脂成分と水分とを必須成分として含有し、かつ、その厚みは５μｍ以下に設定される。
まず、樹脂成分としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂のいずれか１種または２種以上の混合樹脂で構成されている。
【００１４】
ここで、アクリル系樹脂としては、例えば、アクリル酸樹脂、メタクリル酸樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸イソプロピル樹脂などを使用することができる。またエポキシ系樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、アクリル変性エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などを使用することができ、更にウレタン系樹脂としては、例えば、ポリエーテル系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂などを使用することができる。
【００１５】
この樹脂皮膜Ａでは、水分を含有することが必須要件である。この水分は、樹脂皮膜Ａの導電性を保障する成分であり、その含有量は、１〜５０質量％に設定される。
樹脂皮膜Ａにおける含有量が１質量％より少ない場合は、導電性の低下が認められてアース性や電磁波シールド性が悪くなり、また５０質量％より多い場合は、耐溶剤性の低下が引き起こされるからである。耐溶剤性のことを考えると、１〜４０質量％であることが好ましい。
【００１６】
また、樹脂皮膜Ａの厚みは５μｍ以下に設定される。膜厚を５μｍより厚くすると、樹脂皮膜Ａの接触抵抗（ｎ＝１００の平均値）が１００Ωを超えて導電性が低下し、充分な電磁波シールド性やアース性が得られなくなる。好ましい膜厚は０．１〜２μｍである。
上記した樹脂皮膜Ａには、更に潤滑剤を添加することにより、製造した金属板材の成形加工性を高めることができ、そのときの含有量は２０質量％以下に設定することが好ましい。より好ましい含有量は、０．５〜１０質量％である。
【００１７】
潤滑剤の含有量を０．５質量％より少なくすると、充分な成形加工性の向上効果が得られなくなり、２０質量％より多くすると、接触抵抗（ｎ＝１００の平均値）が１００Ωを超えて樹脂皮膜Ａの導電性が低下し、充分な電磁波シールド性やアース性が得られなくなるからである。
用いる潤滑剤としては、樹脂皮膜Ａの成膜時に用いる後述の水系塗料との関係で、例えば水に溶解するものや、適当な乳化剤を用いることによって、水に分散してエマルジョンを形成するようなものが好ましい。例えば、ポリエチレンワックス、カルナバワックス、ラノリン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニルなどをあげることができる。
【００１８】
上記した樹脂皮膜Ａには、更に、アクリルアミド、ポリアクリルアミド、次に述べるようなアクリルアミド化合物のいずれか１種または２種以上が含有されていることが好ましい。樹脂皮膜Ａの導電性が更に向上するからである。
なお、ポリアクリルアミドは、前記した樹脂成分としても機能することができる。
【００１９】
これらアクリルアミド系物質の含有量は５質量％以上であることが好ましい。５質量％より少ない場合は上記した効果を充分に得られないからである。より好ましい含有量は３０質量％以上である。
なお、上記したアクリルアミド化合物としては、例えば、メチレンビスアクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチレンスルホン酸アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドなどの１種または２種以上を用いることができる。
【００２０】
また、樹脂皮膜Ａには、更に界面活性剤を含有させてもよい。やはり、樹脂皮膜Ａの導電性の更なる向上を実現することができるからである。
その場合の含有量は３０質量％以下であることが好ましい。０．５質量％より少ない場合は上記した効果が不充分であり、３０質量％より多い場合は耐溶剤性が低下して、成形加工後に溶剤でプレス油を洗浄するときに、樹脂皮膜の一部溶解が進む。
【００２１】
例えば界面活性剤が３０質量％を超えて含有されている樹脂皮膜Ａで被覆されている金属板材を沸騰トリクレン中に５分間浸漬すると、樹脂皮膜Ａが溶出して１０質量％以上の重量減が観察される。このような条件下で皮膜の重量減少が１０質量％以上になることは、その樹脂皮膜の耐溶剤性は不充分であるということを意味する。より好ましい含有量は３〜２０質量％である。
【００２２】
また、０．５質量％より少ない場合は上記した効果が不充分であり、３０質量％より多い場合は耐溶剤性が低下して、成形加工後にプレス油で洗浄するときに、樹脂皮膜の一部が溶解するので、より好ましい含有量は０．５〜３０質量％であり、更に好ましくは３〜２０質量％である。
なお、界面活性剤としては、例えば、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、高級アルコールエチレンオキサイド付加物のようなノニオン系、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコールリン酸エステル塩のようなアニオン系、高級アルキルアミン塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩、サパミン型第４級アンモニウム塩のようなカチオン系などを使用することができるが、アニオン系、カチオン系を用いることが好ましい。アニオン系、カチオン系の界面活性剤は水中で電離してイオンとなり、導電性を向上させるからである。
【００２３】
本発明の金属板材では、金属板１の片面１ａに、すでに説明した樹脂皮膜Ａの構成成分から成る塗料を塗装して、厚み５μｍ以下の樹脂皮膜Ａが形成される。その場合の塗料は水系塗料であることが好ましい。そして、その水系塗料としては、水を連続相とし、上記した各成分がエマルジョン粒子として分散するエマルジョン塗料であることが好適である。
【００２４】
なお、金属板１の片面１ａへ樹脂皮膜Ａを形成するに際しては、当該金属板の片面に、リン酸クロメート処理、クロム酸クロメート処理のような反応型クロメート処理、クロムを含有する樹脂を塗布する塗布型クロメート処理、クロムに代えてジルコニウムやチタンを使用するノンクロメート処理などの下地処理を予め施しておくと、樹脂皮膜Ａと金属板１との密着性が向上し、また得られた金属板材の耐食性が向上して好適である。
【００２５】
次に、樹脂皮膜Ｂについて詳細に説明する。
この樹脂皮膜Ｂは、後述する樹脂成分と金属粒子を必須成分として含み、かつその厚みは１０μｍ以下に設定される。具体的には、樹脂層の中に金属粒子が分散して成る皮膜である。
まず、樹脂成分としては、格別限定されるものではなく、製造した樹脂皮膜金属板材の用途などとの関係で適宜に選定される。しかし、成形加工性の点からいえば、例えば、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、アルキド系樹脂のいずれか１種または２種以上で構成されていることが好ましい。
【００２６】
とくに、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂を含むものは成形加工性が優れていて好適である。なお、ポリエステル系樹脂としては、例えば、フェノール変性ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂などを、またアルキド系樹脂としては、例えばメラミンアルキド樹脂、アミノアルキド樹脂などをあげることができる。
【００２７】
金属粒子は、樹脂皮膜Ｂに導電性を付与する必須成分であり、その含有量は２〜４０質量％に設定される。
金属粒子の含有量を２質量％より少なくすると、樹脂皮膜Ｂの導電性が低下し、充分なアース性や電磁波シールド性が得られなくなり、また４０質量％より多くすると、形成される樹脂皮膜Ｂの脆化が起こりはじめ、成形加工時に、樹脂皮膜の割れや破断が発生しやすくなる。
【００２８】
なお、金属粒子としては、例えばＮｉ粒子が使用でき、その形状としては球状、スパイク球状、鱗片形状、または鎖状形状のものなど任意に使用することができる。そして、その大きさは、最大長径の平均値が０．１〜１００μｍであることが好ましい。この値が０．１μｍより小さい粒子である場合は、樹脂皮膜Ｂの導電性のばらつきが大きくなり、また１００μｍより大きい粒子である場合は、樹脂皮膜Ｂから脱落しやすくなって、成形加工時に金型の損傷や樹脂皮膜の破断が起こりやすくなる。
【００２９】
なお、ここでいう最大長径とは、粒子形状において直線距離で最も長い２点間の距離のことをいう。
樹脂皮膜Ｂの厚みは１０μｍ以下に設定される。１０μｍより厚くすると、導電性が低下して充分なアース性や電磁波シールド性が得られなくなるとともに、製造コストの上昇を招く。また、厚みが０．１μｍより薄い場合は、成形加工時に当該樹脂皮膜Ｂの破断が起こりやすくなるので、好ましい厚みは０．１〜１０μｍであり、更に好ましくは０．５〜３μｍである。
【００３０】
なお、上記した樹脂皮膜Ｂの厚みとは、図２で示したように、樹脂成分から成る層の厚みとして定義する。
また、成形加工性を向上させたい場合には、樹脂皮膜Ｂに潤滑剤を含有せしめてもよい。その場合、潤滑剤の含有量をあまり多くすると、樹脂皮膜Ｂの導電性が低下し、また少なすぎると成形加工性の向上効果が得られないので、１〜２０質量％程度に設定することが好ましい。
【００３１】
この樹脂皮膜Ｂは、上記した構成成分を含む塗料を、金属板１の他方の片面１ｂに塗布して形成される。そのとき、樹脂皮膜Ａの成形時と同じように、金属板の片面に各種の下地処理を施すことが好ましい。
本発明の樹脂被覆金属板材は、金属板の一方の片面が樹脂皮膜Ａで被覆され、他方の片面が樹脂皮膜Ｂで被覆されている。
【００３２】
したがって、この金属板材から筺体を成形加工する場合には、樹脂皮膜Ａ側の面を内面にして加工すれば、円滑な成形加工を実現できるとともに、先行技術の場合のような金属粒子などの脱落とそれに伴う電気・電子機器への悪影響も起こらない。
また、金属粒子を含む樹脂皮膜Ｂ側の面が外側になっているので、例えば金属片のような固い物質の摺動を受けても、皮膜Ｂが破れて金属板が露出することもないので、外観を損なうようなことも、摺動性が悪くなることも起こらない。
【００３３】
そして、内側の樹脂皮膜Ａと外側の樹脂皮膜Ｂはいずれも導電性を備えているので、製造した筺体のどの部位においてもアース性と電磁波シールド性を確保することができる。
【００３４】
【実施例】
実施例１〜２１、比較例１〜９
（１）塗料の調整
表１，２で示した各成分を表示の割合で用いて、樹脂皮膜Ａを形成するために各種の塗料Ａを調製した。また、表３で示した各成分を表示の割合で用いて、樹脂皮膜Ｂを形成するための各種の塗料Ｂを調製した。
なお、表中における各成分の割合（質量％）は、固形分比率である。
【００３５】
【表１】
【表２】
【表３】
（２）金属板材の製造
Ａｌ板の両面に、市販の脱脂液で脱脂処理を行い、その片面（ａ面）に表１，２で示した塗料Ａ（樹脂皮膜Ａ形成用）を、他方の面（ｂ面）に表３で示した塗料Ｂ（樹脂皮膜Ｂ成形用）を、表４，５で示したように、様々な膜厚でそれぞれの塗料を塗装した金属板材を製造した。なお、比較例９は両面に塗料Ｂを、比較例１０は両面に塗料Ａを塗装した。
【００３９】
その後、この金属板材における樹脂皮膜Ａについては、その水分量を次のようにして測定した。
まず、試料片の単位面積当たりの樹脂皮膜Ａの成膜量（Ｍ：ｇ／ｍ２）を計量する。ついで、試料片を温度１２０℃のオーブンの中で１時間加熱したのちの樹脂皮膜Ａの成膜量（Ｍ’：ｇ／ｍ２）を計量し、（Ｍ−Ｍ’）×１００／Ｍを計算する。この過程で樹脂皮膜中の水分は逃散すると考えられるので、この値を樹脂皮膜Ａ中の水分量とした。
【００４０】
また、樹脂皮膜Ａにおける潤滑剤の含有量は、用いた塗料Ａの固形分における潤滑剤の割合（表１，２に記載）がそのまま移行した値になっていると考えてよい。
得られた金属板材の樹脂皮膜Ａと樹脂皮膜Ｂに関しては、下記の仕様で導電性と耐溶剤性を測定、評価し、また金属板材としての成形加工性も下記の仕様で評価した。
【００４１】
１．導電性
アース性、電磁波シールド性は樹脂皮膜の導電性に依存するので、その指標として、樹脂皮膜Ａ，Ｂの１００箇所における接触抵抗を、図３で示した装置でそれぞれ測定し、その平均値を求めた。なお、テスタ５は、ハイテスター３０３０−１０（日置電機製）を用いた。
【００４２】
２．耐溶剤性
金属板材から１００ｍｍ角の試験片を切り出し、それを沸騰させた塩化メチレンの中に５分間浸漬した。そのときの樹脂皮膜の溶出に基づく質量減を測定し、溶出率（％）を計算した。溶出率が５％以下である場合を極めて良好（◎）、５％を超え１０％以下である場合を良好（○）、１０％を超える場合を（×）と評価した。
【００４３】
３．成形加工性
成形速度：２０ｍｍ／ｓｅｃ，ポンチ径：４０ｍｍ，ダイス径：４２．４ｍｍ，ブランク径：８４ｍｍの条件下で、各金属板材に円筒深絞り成形を行い、そのとき、樹脂皮膜が破断するときの高さを調べた。
破断高さが６ｍｍ以上の場合を優良（◎）、６ｍｍ未満５．５ｍｍ以上の場合を良好（○）、５．５ｍｍ未満の場合を不良（×）と評価した。
以上の結果を一括して表４，表５に示した。
【００４４】
【表４】
【表５】
以上の結果から明らかなように、本発明で規定する条件を満たしていない比較例の金属板材は、なんらかの性能不足があり、電気・電子機器用の材料としては満足すべきものではない。
例えば、実施例１〜４の金属板材と、比較例８，９の金属板材とを用いて筺体を製造し、それをケースとして実際のパソコン用ＤＣ−ＲＯＭドライブを組み立ててその実機テストを行ったところ、実施例１〜４の金属板材の場合は何の支障もなかった。
【００４７】
しかしながら、比較例８の金属板材の場合は、成形加工時にケース内に脱落したＮｉ粒子の影響で誤作動を引き起こすことがあった。また、比較例９の金属板材の場合は、パソコンに着脱する際にケース表面に傷がつき、著しく外観不良を招いた。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の金属板材は、表面に位置する樹脂皮膜Ａ、樹脂皮膜Ｂのいずれもが導電性、耐溶剤性、成形加工性に優れているので、樹脂皮膜Ａを内側にして例えば筺体を成形すれば、金属粒子などの脱落は起こらず、各種の電気・電子機器部品の誤作動を起こさないケースを製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の金属板材の１例を示す断面図である。
【図２】
樹脂皮膜Ｂの厚みを説明するための説明図である。
【図３】
樹脂皮膜Ｂの導電性を測定する装置の模式図である。
【図４】
従来の金属板材を用いた筺体の１例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 金属板
１ａ 金属板１の一方の表面
１ｂ 金属板１の他方の表面
Ａ 樹脂皮膜Ａ
Ｂ 樹脂皮膜Ｂ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin-coated metal plate and an electric / electronic device using the same, and more particularly, to a metal whose surface is coated with a resin film having good grounding properties, electromagnetic wave shielding properties, moldability, solvent resistance, and the like. Regarding plate materials.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art For example, a housing for housing various electrical and electronic equipment components is generally manufactured by, for example, press-forming a thin metal plate having a surface coating.
At the time of press molding in such a case, it is common to omit a washing step after press molding by using a volatile press oil. For this reason, high formability is required for the surface-coated metal sheet. In some cases, press molding using ordinary press oil is performed. In such a case, it is necessary to perform solvent degreasing after press molding. Therefore, solvent resistance is also required for the surface coating of a thin metal plate.
[0003]
Also, the surface of a housing used in products that frequently attach and detach modularized components, such as when a built-in disk drive is attached to or detached from the main body in the housing of a personal computer, has a sliding surface. Excellent mobility is required.
In addition, in order to prevent appearance defects due to attachment of fingerprints or external damage when assembling the product equipment, the housing is required to have fingerprint resistance, scratch resistance, and the like.
[0004]
In order to satisfy such requirements, a metal plate material whose surface is coated with a resin film is used. However, since the resin film is generally electrically insulating, it cannot be grounded from a housing made of a metal plate material coated with the resin film, and is generated from electrical and electronic circuit components housed inside the housing. There is a problem that the electromagnetic wave cannot be sufficiently shielded.
[0005]
In order to impart an electromagnetic wave shielding property and an earth property to such a resin-coated metal plate material, it is only necessary to impart conductivity to the resin film. In other words, the electric resistance may be reduced. From such a viewpoint, a metal plate material whose surface is coated with a resin mainly composed of a water-soluble polymer wax mixed with a conductive aid such as metal soap, metal powder, graphite powder, etc. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 5-320885, and a metal plate material whose surface is coated with a resin containing metal particles have also been proposed (see Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 9-255759 and 11-140345). ).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned prior art resin-coated metal sheet has the following problems. For example, when the above metal plate material is formed into a housing by molding, on the inner surface side of the housing, when a resin film on the surface is rubbed or deformed by a molding machine, for example, metal particles contained therein are removed. May fall off. Then, the dropped metal particles or the like may enter the electric circuit or the precision drive portion of the electric / electronic device part housed in the housing, and as a result, the electric / electronic device may malfunction.
[0007]
Such problems are caused by exposing the background of the metal plate itself without forming a resin film containing metal particles on the inner surface side of the housing, or by using a resin film containing no metal particles or the like. The problem can be solved by coating the inner surface side.
However, in the case of the former treatment, the formability of the metal plate is reduced, and for example, it is difficult to perform the press working using the volatile press oil.
[0008]
In the case of the latter treatment, there is no problem in the moldability, but since the resin film on the inner surface side of the housing is not provided with conductivity, the electromagnetic wave shielding property is lost. Therefore, for example, when assembling the housing by closing the opening of the box-shaped upper part with the lower part, as shown in FIG. 4, the end of the upper part and the end of the lower part are respectively bent inward, and The outer surfaces must be joined to prevent the transmission of electromagnetic waves at the joints (hatched portions). That is, at the time of assembling the housing, the housing is subject to shape restrictions.
[0009]
The present invention solves the above-described problems in the prior art, and does not contain a conductive agent in the form of a particle, and has good properties of grounding property, electromagnetic wave shielding property, moldability, and solvent resistance. It is an object of the present invention to provide a metal plate material covered with a resin film of the above, and an electric / electronic device using the metal plate material.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention,
One surface of the metal plate contains at least one resin component selected from the group consisting of an acrylic resin, an epoxy resin, and a urethane resin, and 1 to 50% by mass of water, and has a thickness of 5 μm or less. Covered with a resin film (A),
A resin-coated metal plate material is provided, wherein the other surface of the metal plate is coated with a resin film (B) containing 2 to 40% by mass of metal particles and having a thickness of 10 μm or less.
[0011]
Further, in the present invention, an electric / electronic device using the above-described metal plate material is provided.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of the resin-coated metal sheet of the present invention. In this metal plate material, one surface 1a of a
Here, the material and the size and shape of the
[0013]
First, the resin film A will be described in detail. The resin film A contains a resin component and moisture as described below as essential components, and has a thickness of 5 μm or less.
First, the resin component is composed of one or more of an acrylic resin, an epoxy resin, and a urethane resin.
[0014]
Here, as the acrylic resin, for example, acrylic resin, methacrylic resin, methyl methacrylate resin, isopropyl methacrylate resin and the like can be used. Further, as the epoxy resin, for example, bisphenol A type epoxy resin, acrylic modified epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin and the like can be used. Further, as the urethane resin, for example, polyether type urethane resin, polycarbonate type Urethane resin or the like can be used.
[0015]
It is an essential requirement that the resin film A contains water. This moisture is a component that guarantees the conductivity of the resin film A, and its content is set to 1 to 50% by mass.
When the content in the resin film A is less than 1% by mass, a decrease in conductivity is observed and the grounding property and electromagnetic wave shielding properties are deteriorated. When the content is more than 50% by mass, the solvent resistance is reduced. Because. Considering the solvent resistance, the content is preferably 1 to 40% by mass.
[0016]
The thickness of the resin film A is set to 5 μm or less. If the film thickness is more than 5 μm, the contact resistance (average value of n = 100) of the resin film A exceeds 100Ω and the conductivity is reduced, so that sufficient electromagnetic wave shielding property and grounding property cannot be obtained. The preferred film thickness is 0.1 to 2 μm.
By further adding a lubricant to the above-mentioned resin film A, the formability of the produced metal sheet material can be enhanced, and the content at that time is preferably set to 20% by mass or less. A more preferred content is 0.5 to 10% by mass.
[0017]
If the content of the lubricant is less than 0.5% by mass, a sufficient effect of improving moldability cannot be obtained. If the content is more than 20% by mass, the contact resistance (average value of n = 100) exceeds 100Ω. This is because the conductivity of the resin film A decreases, and sufficient electromagnetic wave shielding properties and grounding properties cannot be obtained.
The lubricant used is, for example, one that dissolves in water or a suitable emulsifier to form an emulsion by dispersing in water in relation to a water-based paint described below used when forming the resin film A. Are preferred. For example, polyethylene wax, carnauba wax, lanolin, paraffin wax, microcrystalline wax, polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride and the like can be mentioned.
[0018]
It is preferable that the resin film A further contains one or more of acrylamide, polyacrylamide, and an acrylamide compound described below. This is because the conductivity of the resin film A is further improved.
In addition, polyacrylamide can also function as the above-mentioned resin component.
[0019]
The content of these acrylamide-based substances is preferably 5% by mass or more. If the amount is less than 5% by mass, the above effects cannot be sufficiently obtained. A more preferred content is 30% by mass or more.
In addition, as the above-mentioned acrylamide compound, for example, one or more kinds of methylenebisacrylamide, 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, N-methylolacrylamide, N-methylenesulfonic acid acrylamide, N-isopropylacrylamide, and the like Can be used.
[0020]
Further, the resin film A may further contain a surfactant. This is because the conductivity of the resin film A can be further improved.
In this case, the content is preferably 30% by mass or less. When the amount is less than 0.5% by mass, the above effect is insufficient. When the amount is more than 30% by mass, the solvent resistance is deteriorated. Partial dissolution proceeds.
[0021]
For example, when a metal plate material coated with a resin film A containing a surfactant in an amount of more than 30% by mass is immersed in boiling trichlorene for 5 minutes, the resin film A is eluted and the weight loss of 10% by mass or more is reduced. To be observed. When the weight loss of the film becomes 10% by mass or more under such conditions, it means that the solvent resistance of the resin film is insufficient. A more preferred content is 3 to 20% by mass.
[0022]
When the amount is less than 0.5% by mass, the above-mentioned effects are insufficient, and when the amount is more than 30% by mass, the solvent resistance is deteriorated. More preferably, the content is from 0.5 to 30% by mass, and more preferably from 3 to 20% by mass, since the part dissolves.
Examples of the surfactant include nonionic surfactants such as alkylphenol ethylene oxide adducts and higher alcohol ethylene oxide adducts, and anionic surfactants such as higher alcohol sulfates, alkylbenzene sulfonates, and higher alcohol phosphates. Cations such as a higher alkylamine salt, an alkyltrimethylammonium salt, and a sapamin type quaternary ammonium salt can be used, but it is preferable to use an anion type or a cation type. This is because anionic and cationic surfactants are ionized in water to become ions and improve conductivity.
[0023]
In the metal plate material of the present invention, a coating composed of the components of the resin film A described above is applied to one surface 1a of the
[0024]
When the resin film A is formed on one surface 1a of the
[0025]
Next, the resin film B will be described in detail.
The resin film B contains a resin component and metal particles described later as essential components, and has a thickness of 10 μm or less. Specifically, it is a film formed by dispersing metal particles in a resin layer.
First, the resin component is not particularly limited, and is appropriately selected in relation to the use of the produced resin-coated metal sheet material. However, from the viewpoint of moldability, for example, it is preferable to be composed of one or more of a polyester resin, an epoxy resin, a phenol resin, and an alkyd resin.
[0026]
In particular, those containing a polyester-based resin and an alkyd-based resin are preferable because of their excellent moldability. The polyester-based resin includes, for example, a phenol-modified polyester resin and an epoxy-modified polyester resin, and the alkyd-based resin includes, for example, a melamine alkyd resin and an aminoalkyd resin.
[0027]
The metal particles are an essential component for imparting conductivity to the resin film B, and the content is set to 2 to 40% by mass.
When the content of the metal particles is less than 2% by mass, the conductivity of the resin film B is reduced, and sufficient grounding properties and electromagnetic wave shielding properties cannot be obtained. Of the resin film tends to occur during the molding process.
[0028]
In addition, as the metal particles, for example, Ni particles can be used, and the shape thereof can be arbitrarily used, such as a sphere, a spike sphere, a scale, or a chain. The size is preferably such that the average value of the maximum major axis is 0.1 to 100 μm. When the particle size is smaller than 0.1 μm, the conductivity of the resin film B greatly varies. When the particle size is larger than 100 μm, the resin film B tends to fall off. Damage to the mold and breakage of the resin film are likely to occur.
[0029]
Here, the maximum major axis refers to a distance between two points that are the longest in a linear distance in the particle shape.
The thickness of the resin film B is set to 10 μm or less. If the thickness is more than 10 μm, the conductivity will be reduced, and sufficient grounding properties and electromagnetic wave shielding properties will not be obtained, and the production cost will increase. When the thickness is smaller than 0.1 μm, the resin film B is likely to be broken at the time of molding, so that the preferable thickness is 0.1 to 10 μm, and more preferably 0.5 to 3 μm.
[0030]
Note that the thickness of the resin film B is defined as the thickness of a layer made of a resin component as shown in FIG.
If it is desired to improve the moldability, the resin film B may contain a lubricant. In this case, if the content of the lubricant is too large, the conductivity of the resin film B decreases, and if the content is too small, the effect of improving the moldability cannot be obtained. preferable.
[0031]
The resin film B is formed by applying a paint containing the above-described components on the
In the resin-coated metal plate material of the present invention, one surface of the metal plate is coated with a resin film A, and the other surface is coated with a resin film B.
[0032]
Therefore, when the housing is formed from this metal plate material, if the surface on the resin film A side is formed as an inner surface, a smooth forming process can be realized, and the metal particles and the like fall off as in the prior art. And the accompanying adverse effects on electrical and electronic equipment do not occur.
In addition, since the surface on the resin film B side including the metal particles is on the outside, even if a hard material such as a metal piece is slid, the film B is not broken and the metal plate is not exposed. In addition, the appearance is not impaired, and the slidability does not deteriorate.
[0033]
Since both the inner resin film A and the outer resin film B have conductivity, the grounding property and the electromagnetic wave shielding property can be ensured at any part of the manufactured casing.
[0034]
【Example】
Examples 1 to 21, Comparative Examples 1 to 9
(1) Preparation of Paint Various paints A were prepared for forming the resin film A using the components shown in Tables 1 and 2 at the indicated ratios. Further, various coating materials B for forming the resin film B were prepared by using the respective components shown in Table 3 at the indicated ratios.
In addition, the ratio (% by mass) of each component in the table is a solid content ratio.
[0035]
[Table 1]
[Table 2]
[Table 3]
(2) Production of metal plate material Both surfaces of the Al plate were subjected to a degreasing treatment with a commercially available degreasing solution, and the coating A (for forming the resin film A) shown in Tables 1 and 2 was coated on one surface (a surface) with the other. As shown in Tables 4 and 5, metal sheets were prepared by coating the coating material B (for forming the resin film B) shown in Table 3 on the surface (b surface) with various coatings as shown in Tables 4 and 5. In Comparative Example 9, paint B was applied to both surfaces, and in Comparative Example 10, paint A was applied to both surfaces.
[0039]
Thereafter, the water content of the resin film A in this metal plate material was measured as follows.
First, the film formation amount (M: g / m 2 ) of the resin film A per unit area of the sample piece is measured. Next, after the sample piece was heated in an oven at a temperature of 120 ° C. for 1 hour, the film formation amount (M ′: g / m 2 ) of the resin film A was measured, and (M−M ′) × 100 / M was measured. calculate. It is considered that the moisture in the resin film escapes in this process, so this value was taken as the amount of moisture in the resin film A.
[0040]
In addition, the content of the lubricant in the resin film A may be considered to be a value in which the ratio of the lubricant to the solid content of the used coating material A (described in Tables 1 and 2) is transferred as it is.
Regarding the resin film A and the resin film B of the obtained metal plate material, the conductivity and the solvent resistance were measured and evaluated according to the following specifications, and the moldability as a metal plate material was also evaluated according to the following specifications.
[0041]
1. Since the conductive grounding property and the electromagnetic wave shielding property depend on the conductivity of the resin film, the contact resistance at 100 points of the resin films A and B was measured using the apparatus shown in FIG. I asked. The tester 5 used was a high tester 3030-10 (manufactured by Hioki Electric).
[0042]
2. A 100 mm square test piece was cut out from the solvent-resistant metal plate material and immersed in boiling methylene chloride for 5 minutes. The mass loss based on the dissolution of the resin film at that time was measured, and the dissolution rate (%) was calculated. The case where the dissolution rate was 5% or less was evaluated as very good (◎), the case where it was more than 5% and 10% or less was evaluated as good (○), and the case where it exceeded 10% was evaluated as (x).
[0043]
3. Formability: Under the conditions of a forming speed of 20 mm / sec, a punch diameter of 40 mm, a die diameter of 42.4 mm, and a blank diameter of 84 mm, each metal plate material is subjected to cylindrical deep drawing, and at that time, the resin film breaks. I checked the height at the time.
The case where the breaking height was 6 mm or more was evaluated as excellent (◎), the case where the breaking height was less than 6 mm and 5.5 mm or more was evaluated as good (○), and the case where the breaking height was less than 5.5 mm was evaluated as poor (×).
The above results are collectively shown in Tables 4 and 5.
[0044]
[Table 4]
[Table 5]
As is clear from the above results, the metal plate material of the comparative example that does not satisfy the conditions specified in the present invention has some performance shortage, and is not satisfactory as a material for electric / electronic equipment.
For example, a housing was manufactured using the metal plate materials of Examples 1 to 4 and the metal plate materials of Comparative Examples 8 and 9, and an actual personal computer DC-ROM drive was assembled using the case as a case, and an actual machine test was performed. However, in the case of the metal plate materials of Examples 1 to 4, there was no problem.
[0047]
However, in the case of the metal plate material of Comparative Example 8, a malfunction may be caused by the influence of Ni particles dropped into the case during the forming process. Further, in the case of the metal plate material of Comparative Example 9, the case surface was damaged when the metal plate material was attached to and detached from the personal computer, and the appearance was significantly deteriorated.
[0048]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the metal sheet material of the present invention has a resin film A because both the resin film A and the resin film B located on the surface are excellent in conductivity, solvent resistance, and moldability. For example, if the housing is molded with the inside of the case, the metal particles and the like do not fall off, and a case can be manufactured that does not cause malfunction of various electric and electronic device parts.
[Brief description of the drawings]
FIG.
It is sectional drawing which shows an example of the metal plate material of this invention.
FIG. 2
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a thickness of a resin film B.
FIG. 3
FIG. 3 is a schematic view of an apparatus for measuring the conductivity of a resin film B.
FIG. 4
It is the schematic which shows an example of the housing | casing using the conventional metal plate material.
[Explanation of symbols]
1 Metal plate 1a One
B resin film B
Claims (6)
前記金属板の他方の表面が、金属粒子２〜４０質量％を含み、かつ厚みが１０μｍ以下である樹脂皮膜（Ｂ）で被覆されていることを特徴とする樹脂被覆金属板材。One surface of the metal plate contains at least one resin component selected from the group consisting of an acrylic resin, an epoxy resin, and a urethane resin, and 1 to 50% by mass of water, and has a thickness of 5 μm or less. Covered with a resin film (A),
A resin-coated metal plate, wherein the other surface of the metal plate is coated with a resin film (B) containing 2 to 40% by mass of metal particles and having a thickness of 10 μm or less.
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