JP2007204805A - Electrodeposition coating film forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電着塗装によって塗膜対象物へ電着塗膜を成形するための電着塗膜成形方法に関するものである。 The present invention relates to an electrodeposition coating film forming method for forming an electrodeposition coating film on an object to be coated by electrodeposition coating.
従来より、外観、防錆、絶縁などの観点から、例えば電子機器としてのカードリーダの構成部品には、有機塗膜が形成されるのが一般的であるが、近年の電子機器の小型化・高精度化に伴い、その有機塗膜の薄膜化の要請は益々強くなってきている。 Conventionally, from the viewpoints of appearance, rust prevention, insulation, etc., for example, an organic coating film is generally formed on a component of a card reader as an electronic device. With higher precision, the demand for thinner organic coatings is increasing.
有機塗膜を形成する手法として、電着塗装がある。これは、電気泳動反応によって電着塗装対象物(ワーク)表面に電着樹脂材料を堆積させ、後処理における乾燥・硬化によって塗装塗膜を形成するものであるため、通電量によって膜厚を制御することができ、容易に薄膜化できる手法であるといえる。また、この電着塗装によれば、薄膜化が容易になるのみならず、二次加工による寸法出しを省略できたり、塗料が無駄にならなかったり、下地との密着力が強化できたり、膜均一性が良好になったり、といった様々な利益を享受することができる。 Electrodeposition coating is a technique for forming an organic coating film. In this method, an electrodeposition resin material is deposited on the surface of an electrodeposition coating object (work) by an electrophoretic reaction, and a coating film is formed by drying and curing in post-processing. It can be said that this is a technique that can be easily made into a thin film. In addition, this electrodeposition coating not only facilitates thinning of the film, but also eliminates the need for dimensioning by secondary processing, does not waste paint, enhances the adhesion to the substrate, Various benefits such as good uniformity can be obtained.
このようなことから、例えば電着塗装材料として、耐熱性樹脂材料としてのポリイミドにポリテトラフルオロエチレンをポリイミドの固形分重量比20±5重量%、グラファイトをポリイミドの固形分重量比2〜5重量%含有させることによって、耐熱性を有するのは勿論のこと、摺動性・放電性をも有する電着塗膜を成形することが可能となっている(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, for example, as an electrodeposition coating material, polytetrafluoroethylene in polyimide as a heat-resistant resin material is 20 ± 5% by weight of polyimide solid content, and graphite is 2-5% by weight in polyimide solid content. It is possible to form an electrodeposition coating film having heat resistance as well as slidability and dischargeability (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来からの電着塗膜成形方法は電気泳動反応によって電着塗装対象物(ワーク)表面へ電着樹脂材料を堆積させた後は乾燥工程→熱硬化工程へと進んで電着塗膜を成形していたが、さらに摺動性等の機能性を高める電着塗膜を成形することが求められている。 However, the conventional electrodeposition coating molding method is that after depositing the electrodeposition resin material on the surface of the electrodeposition coating object (work) by electrophoretic reaction, the process proceeds from the drying process to the thermosetting process. However, it is required to form an electrodeposition coating film that further improves functionality such as slidability.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、形成された電着塗膜に、機能性を容易に付加することができる電着塗膜成形方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a point, The objective is to provide the electrodeposition coating-film molding method which can add functionality to the formed electrodeposition coating film easily. It is in.
より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。 More specifically, the present invention provides the following.
本発明は、電気泳動反応によって電着塗装対象物表面に電着樹脂材料を堆積させ、後処理における乾燥・硬化によって塗装塗膜を形成する電着塗膜成形方法において、電着塗装工程後の処理に浸漬処理工程を経ることを特徴とする。 The present invention provides an electrodeposition coating material forming method in which an electrodeposition resin material is deposited on the surface of an electrodeposition coating object by an electrophoretic reaction, and a coating film is formed by drying and curing in post-processing. It is characterized by passing through an immersion treatment process.
この発明によれば、電着塗膜成形方法において、形成された電着塗膜に、機能性を容易に付加することができる。これにより、より機能性を高めたり、別の機能性を有する電着塗膜を成形することができる。 According to this invention, functionality can be easily added to the formed electrodeposition coating film in the electrodeposition coating film forming method. Thereby, functionality can be improved more and the electrodeposition coating film which has another functionality can be shape | molded.
また、本発明によれば、前記電着膜成形方法は、前記電着塗装工程、乾燥工程、熱硬化処理工程を有し、前記電着塗装工程後、または前記乾燥工程後、または前記熱硬化処理工程後のいずれか、もしくはこれらの工程後の複数の組合せにおいて前記浸漬処理工程を経ることが好ましい。 Further, according to the present invention, the electrodeposition film forming method includes the electrodeposition coating step, the drying step, and the thermosetting treatment step, and after the electrodeposition coating step, after the drying step, or the thermosetting. It is preferable that the immersion treatment step is performed in any of the treatment steps or a plurality of combinations after these steps.
また、本発明によれば、いずれかの工程後において、もしくはいずれかの工程後の複数の組合せにおいて浸漬処理工程を経ることによって、機能性を有する塗装材料を塗膜対象物へ容易に付与することができる。このため、手間がかからないうえ、別途高価な装置等も必要としないことから低コストで機能性を高める電着塗膜を形成することができる。 In addition, according to the present invention, a functional coating material can be easily imparted to a coating object by passing through an immersion treatment step after any step or in a plurality of combinations after any step. be able to. For this reason, since an effort is not required and an expensive apparatus etc. are not required separately, the electrodeposition coating film which improves functionality at low cost can be formed.
本発明は、電気泳動反応によって電着塗装対象物表面に電着樹脂材料を堆積させ、後処理における乾燥・硬化によって塗装塗膜を形成する電着塗膜成形方法において、電着塗装工程後の処理に浸漬処理工程を経ることを特徴とする。
この発明によれば、電着塗膜成形方法において、形成された電着塗膜に、機能性を容易に付加することができる。これにより、より機能性を高めたり、別の機能性を有する電着塗膜を成形することができる。
The present invention provides an electrodeposition coating material forming method in which an electrodeposition resin material is deposited on the surface of an electrodeposition coating object by an electrophoretic reaction, and a coating film is formed by drying and curing in post-processing. It is characterized by passing through an immersion treatment process.
According to this invention, functionality can be easily added to the formed electrodeposition coating film in the electrodeposition coating film forming method. Thereby, functionality can be improved more and the electrodeposition coating film which has another functionality can be shape | molded.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
[電着塗装材料の合成方法]
まず、本発明の実施の形態に係る電着塗膜成形方法に用いる電着塗装材料の合成方法の一例について説明する。なお、電着塗装材料の合成方法は以下の方法に限られるものではない。
[Method of synthesizing electrodeposition coating materials]
First, an example of a method for synthesizing an electrodeposition coating material used in the electrodeposition coating film forming method according to the embodiment of the present invention will be described. The method for synthesizing the electrodeposition coating material is not limited to the following method.
本発明の実施の形態に係る電着塗膜成形方法において、電着塗装材料のベースとなる耐熱性樹脂材料はポリイミドであるが、このポリイミドは、ポリイミド系材料の酸成分(例えば、ビシクロオクト−7−エン−2、3、5、6−テトラカルボン酸二無水物など)を溶媒(例えば、N−メチルピロリドンなど)に溶解させ、その溶解液を数時間攪拌し、それによって得られた溶解液を透析チューブ内に入れて有機溶媒などの雑イオンを除去することによって合成される。なお、本実施形態で合成されるポリイミドは、自身がプラスに帯電するカチオン系のものであるが、本発明はこれに限られず、自身がマイナスに帯電するアニオン系のものであって
も構わない。また、透析チューブを用いて行う透析は、溶解液がほぼ中性になるまで実施する。なお、本調整例は一例であって、これに限定されるものではない。
In the electrodeposition coating film forming method according to the embodiment of the present invention, the heat-resistant resin material which is the base of the electrodeposition coating material is polyimide, but this polyimide is an acid component (for example, bicyclooct- 7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, etc.) is dissolved in a solvent (eg, N-methylpyrrolidone, etc.), and the resulting solution is stirred for several hours, and the resulting dissolution is obtained. It is synthesized by putting the liquid in a dialysis tube to remove miscellaneous ions such as organic solvents. The polyimide synthesized in this embodiment is a cationic one that is positively charged, but the present invention is not limited to this, and may be an anionic one that is negatively charged. . Moreover, the dialysis performed using a dialysis tube is performed until the solution becomes almost neutral. Note that this adjustment example is an example, and the present invention is not limited to this.
次に、上述の工程を経て得られたポリイミド10〜20重量%に、潤滑性向上のための固体潤滑材料として、ポリテトラフルオロエチレンをポリイミドの固形分重量比5〜40重量%で添加する。ここで、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレンをポリイミドの固形分重量比10〜30重量%(特に、20±5重量%)で添加するのがよい。ポリテトラフルオロエチレンは0.2μm〜5.0μm粒径のものを使用した。これにより、溶解液がゲル(半固形)状になったり、沈殿が発生したりするのを防ぐことができ、ひいては電着液(溶解液)の管理が容易になる。なお、本実施形態においては、固体潤滑材料としてポリテトラフルオロエチレンを添加したが、本発明はこれに限られず、グラファイト、CNF、カーボンブラック等の炭素系、2硫化モリブデン(MoS2)等の無機フィラーを添加してもよい。 Next, polytetrafluoroethylene is added as a solid lubricating material for improving lubricity at a polyimide solid content weight ratio of 5 to 40% by weight to 10 to 20% by weight of the polyimide obtained through the above-described steps. Here, it is preferable to add polytetrafluoroethylene at a polyimide solid content weight ratio of 10 to 30% by weight (particularly 20 ± 5% by weight). Polytetrafluoroethylene having a particle diameter of 0.2 μm to 5.0 μm was used. As a result, the solution can be prevented from becoming a gel (semi-solid) or precipitation can be prevented, and the management of the electrodeposition solution (solution) is facilitated. In the present embodiment, polytetrafluoroethylene is added as a solid lubricating material. However, the present invention is not limited to this, and inorganic fillers such as carbon-based molybdenum disulfide (MoS2) such as graphite, CNF, and carbon black. May be added.
次に、上述の工程を経て得られた固形潤滑材料入りの溶解液に、グラファイト、カーボンブラック、金属粒子等の導電性のある無機フィラーをポリイミドの固形分重量比3〜15重量%で添加する。ここで、ポリテトラフルオロエチレンとの複合添加を考慮し、好ましくは、導電性のある無機フィラーをポリイミドの固形分重量比3〜5重量%で添加するのがよい。これにより、潤滑性・耐電性(放電性)を兼ね備え、電着液の管理上最適な電着塗装材料を得ることができる。 Next, conductive inorganic fillers such as graphite, carbon black, and metal particles are added at a solid content weight ratio of 3 to 15% by weight to the solution containing the solid lubricant obtained through the above steps. . Here, considering the combined addition with polytetrafluoroethylene, it is preferable to add a conductive inorganic filler at a solid content weight ratio of 3 to 5% by weight of the polyimide. Thereby, it is possible to obtain an electrodeposition coating material that has both lubricity and electric resistance (discharge property) and is optimal for the management of the electrodeposition liquid.
なお、上述の工程を得て得られた電着塗装材料を水溶性化するために、イオン交換水、乳酸・酢酸等の弱酸、或いはIPA・ブチルセロソルブ等の溶剤を添加してもよい。 In addition, in order to make the electrodeposition coating material obtained by obtaining the above-mentioned process water-soluble, a solvent such as ion-exchanged water, weak acid such as lactic acid / acetic acid, or IPA / butyl cellosolve may be added.
[電着条件]
次に、本発明の実施の形態に係る電着塗膜成形方法に用いる電着液の条件の一例について説明する。なお、電着液の条件は以下に限られるものではない。
電着塗装材料を分散(浸漬)させた電着液は、電気泳動反応開始後、徐々に建浴時のpH値から値がずれる。そのため、反応開始後、例えば電着液の補充、および置換、もしくはイオン交換、または酸添加等でpH3〜4の範囲内に管理する。
[Electrodeposition conditions]
Next, an example of the conditions of the electrodeposition liquid used for the electrodeposition coating film forming method according to the embodiment of the present invention will be described. The conditions for the electrodeposition liquid are not limited to the following.
The electrodeposition liquid in which the electrodeposition coating material is dispersed (immersed) gradually deviates from the pH value during the bathing after the start of the electrophoresis reaction. Therefore, after the start of the reaction, the pH is controlled within a range of 3 to 4 by, for example, replenishment of the electrodeposition solution, substitution, ion exchange, or acid addition.
[電着塗装]
図1は、本発明の実施の形態に係る電着塗膜成形方法における電着塗装工程を模式的に説明するための概略工程説明図である。また、図2は、本発明の実施の形態に係る電着塗膜成形方法における浸漬処理工程を模式的に説明する説明図である。
[Electrodeposition coating]
FIG. 1 is a schematic process explanatory diagram for schematically explaining an electrodeposition coating process in an electrodeposition coating film forming method according to an embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 2 is explanatory drawing which illustrates typically the immersion treatment process in the electrodeposition coating-film formation method which concerns on embodiment of this invention.
図1において、本発明の実施の形態では、電着塗装材料にイオン交換水を混ぜ、なおかつ酸添加等でpHを適宜調整することによって適切な電着条件に設定した電着液1に、電着塗装対象物(ワーク)2を浸漬させる。
そして、このような状態で、電解槽3にセットされた電着塗装対象物2を陰極、対極となる電極20を陽極とし、両者の間に直流電源4を接続し、直流電圧を印加する(図1(a))。なお、このときの電着液1の温度、電流密度などは、電着塗装対象物2の種類によって最適な条件に設定される。例えば、本発明の実施の形態においては、印加電圧10〜300V、ソフトスタート10〜120秒、電着時間60〜180秒とし、定電圧制御(定電流制御)とすることができる。
In FIG. 1, in the embodiment of the present invention, the
In such a state, the electrodeposition coating object 2 set in the
次に、図1(a)の工程において一定時間経過すると、電着液1の中で化学反応が進行し、pHの値が高くなり、アルカリ側となってくる。これを上記のとおり、電着液の補充、および置換、もしくはイオン交換、または酸添加等でpH3〜4の範囲内に管理する。このpHの管理によれば、電導度が450μs/cm〜550μs/cmとなる。この状態で、陰極である電着塗装対象物2の周囲の電着液1が次第に凝縮し、不溶性の樹脂(ポリマー)となって電着塗膜5が形成される(図1(b))。なお、上記条件下においては、膜厚は、約5〜25μmとすることができる。
Next, when a certain period of time elapses in the step of FIG. 1A, a chemical reaction proceeds in the
また、電着塗膜の塗膜表面(深さ方向における数μm)のポリテトラフルオロエチレンの塗膜析出量は、走査型電子顕微鏡によるSEM半定量値(フッ素)法における定量値において、フッ素とカーボンとの重量比で4重量%〜25重量%の範囲とすることができる。 In addition, the coating amount of polytetrafluoroethylene on the surface of the electrodeposition coating film (several μm in the depth direction) is determined by the SEM semi-quantitative value (fluorine) method using a scanning electron microscope. The weight ratio with carbon can be in the range of 4 wt% to 25 wt%.
最後に、図1(b)の工程において電着塗装対象物2に電着塗膜5が上記のとおり電着塗装工程にて形成された後、その電着塗装対象物2の取出し・洗浄、110℃前後で約15分程度乾燥工程を経て、約230度前後の温度で約40分程度の熱硬化処理工程を順次経ることによって、電着塗膜5が硬化し、電着塗膜5が成形されて電着塗膜の成形が完了する(図1(c))。
なお、上述した乾燥工程、熱硬化処理工程は、公知の装置を使用しているので、図での説明は省略する。
本発明では図2を用いて説明するように、電着塗装工程後、乾燥工程後、および熱硬化処理工程後のいずれか、もしくはこれらの組合せにおいて浸漬処理工程を経ることによって、電着塗膜5にポリテトラフルオロエチレンを更に浸漬・付与させることができる。
なお、ここでの処理条件(温度・時間)は予め決められた一処理条件であって、限定されるものではない。
なお、図1(c)に示すように、電着塗装対象物2の周囲全てを電着塗膜5で覆う必要はなく、一部のみを塗膜しても構わない。このような非成膜部(非塗膜部)を設けることで、滞留電荷を逃すためのアースを電着塗装対象物2にとることができる。
なお、ポリテトラフルオロエチレンは0.2μm〜5.0μm粒径のものを使用した。また浸漬の時間は1分程度とし、ポリテトラフルオロエチレンの濃度は下記により決定した。なお、浸漬の時間は一実施例であり、適宜変更可能である。
Finally, after the
In addition, since the drying process and thermosetting process mentioned above use the well-known apparatus, description in a figure is abbreviate | omitted.
In the present invention, as will be described with reference to FIG. 2, the electrodeposition coating film is obtained by performing an immersion treatment process after the electrodeposition coating process, after the drying process, and after the thermosetting process, or a combination thereof. 5 can be further immersed and applied with polytetrafluoroethylene.
The processing conditions (temperature / time) here are predetermined processing conditions and are not limited.
In addition, as shown in FIG.1 (c), it is not necessary to cover all the circumference | surroundings of the electrodeposition coating object 2 with the
Polytetrafluoroethylene having a particle diameter of 0.2 μm to 5.0 μm was used. The immersion time was about 1 minute, and the concentration of polytetrafluoroethylene was determined as follows. The immersion time is an example and can be changed as appropriate.
次に、図2を用いて、浸漬処理工程を説明する。
電着塗膜成形方法において、形成された電着塗膜にはベース材料である樹脂に空隙のある状態となっており、浸漬処理工程により、この空隙内に、必要とする機能性を有する材料が上記電着塗膜に浸漬しやすい状態となっている。
具体的には、本実施の形態において、電着塗膜5の形成された電着塗装対象物2を常温のポリテトラフルオロエチレン分散液80に浸漬させることにより、電着塗膜5にポリテトラフルオロエチレンをさらに浸漬・付与させる。なお、ポリテトラフルオロエチレン分散液80は浸漬処理工程中は攪拌されていることが好ましいが、これに限定されるものではない。また、ポリテトラフルオロエチレン分散液80の温度も、適宜変更可能である。また、浸漬処理工程において、電着塗膜5の周囲全てをポリテトラフルオロエチレン分散液80に浸漬する必要はなく、一部のみを浸漬しても構わない。
Next, the immersion treatment process will be described with reference to FIG.
In the electrodeposition coating film forming method, the formed electrodeposition coating film has a void in the resin that is the base material, and a material having the required functionality in the void by the dipping process. However, it is in the state which is easy to be immersed in the said electrodeposition coating film.
Specifically, in the present embodiment, the electrodeposition coating object 2 on which the
本実施の形態では、熱硬化処理工程前の段階において浸漬処理工程を行っている。このため、電着塗膜5は、ベース材料である樹脂に空隙のある状態であり、ポリテトラフルオロエチレン分散液80中のポリテトラフルオロエチレンが電着塗膜に浸漬しやすい状態となっている。すなわち、分散液80内の摺動性機能を付与するようなポリテトラフルオロエチレン等の機能性を付与する所定の物質が電着塗膜5に浸漬しやすい状態となっている。よって、浸漬処理工程を経ることによって、電着塗膜5に対してポリテトラフルオロエチレンを塗膜対象物2へ更に付与することができる。
このように、例えばポリテトラフルオロエチレン等を含有した摺動材料を電着塗装工程によって電着塗膜5へ付与するとともに、ポリテトラフルオロエチレン分散液80のような所望の物質の溶液への浸漬処理工程を経ることによって、ポリテトラフルオロエチレンを塗膜対象物2へ更に付着することができる。これにより下記図3を用いて説明するように、機能性としての摺動性機能を高める電着塗膜5の形成されたを成形することができる。
In the present embodiment, the immersion treatment process is performed before the thermosetting treatment process. For this reason, the
In this way, for example, a sliding material containing polytetrafluoroethylene or the like is applied to the
すなわち、ポリテトラフルオロエチレンのような機能性を付与する物質を電着塗膜5へ付着させるにはポリテトラフルオロエチレン分散液80のような所望の物質の溶液に対する浸漬処理工程を経るだけでよく、手間がかからないうえ別途高価な装置等も必要としないことから低コストで形成することができる。
That is, in order to attach a substance imparting functionality such as polytetrafluoroethylene to the
図3は、SEM法により定量した電着塗膜5のポリテトラフルオロエチレンの析出量とポリテトラフルオロエチレン分散液80の濃度との相関を示す図であり、横軸は分散液のポリテトラフルオロエチレン固形分濃度を示し、縦軸はポリテトラフルオロエチレンの含有量値を定量するフッ素半定量値(重量%)を示している。
ここで、ポリテトラフルオロエチレンの付着量は、走査型電子顕微鏡による元素の半定量分析によって測定できる。走査型電子顕微鏡による元素の半定量分析とは、具体的には走査型電子顕微鏡(SEM)を用いたSEM半定量値(フッ素:F)法によるものが代表的な分析手法であるが、元素の定性・定量分析ができる方法であればどのような分析手段を用いてもよい。
なお、図3(a)は電着塗装工程後にポリテトラフルオロエチレン分散液80に浸漬させた結果を示すグラフであり、図3(b)は乾燥工程後にポリテトラフルオロエチレン分散液80に浸漬させた結果を示すグラフである。また、いずれのグラフにおいても、電着塗装物2に形成された電着塗膜5(以下、電着塗装物2としてあらわす)の表面のフッ素定量値(ダイヤの記号で示す)、および内部のフッ素定量値(四角の記号で示す)を測定している。
なお、ポリテトラフルオロエチレン分散液80はポリテトラフルオロエチレンを含むものであればいずれのものでもよく、市販のものを使用できる。
FIG. 3 is a diagram showing the correlation between the amount of polytetrafluoroethylene deposited on the
Here, the adhesion amount of polytetrafluoroethylene can be measured by semi-quantitative analysis of elements with a scanning electron microscope. The semi-quantitative analysis of an element by a scanning electron microscope is a typical analysis technique, specifically, an SEM semi-quantitative value (fluorine: F) method using a scanning electron microscope (SEM). Any analysis means may be used as long as it can perform qualitative and quantitative analysis.
FIG. 3 (a) is a graph showing the result of immersion in the
The
図3(a)に示すように、電着塗装工程後に浸漬するポリテトラフルオロエチレン分散液80の濃度も、電着塗装物2の表面、および内部のポリテトラフルオロエチレン量の飽和の程度から、固形分濃度で0.5〜20重量%、好ましくは4%程度でよいことが分かる。また、図3(b)に示すように、乾燥工程後に浸漬するポリテトラフルオロエチレン分散液80の濃度は、0.5%程度から増加し、4%程度で電着塗装物2の表面、および内部のポリテトラフルオロエチレン量がほぼ飽和、さらに20%では飽和に達していることから、固形分濃度で0.5〜20重量%、好ましくは4%程度でよいことが分かる。
As shown in FIG. 3 (a), the concentration of the
また、図3(a)において、上記の所定の条件下によって電着塗装工程を経た場合のみのフッ素半定量値がポリテトラフルオロエチレン分散液80固形分濃度0%として示されている。これに対し、電着塗装工程後にポリテトラフルオロエチレン分散液80に浸漬処理した場合、すなわち浸漬工程を経た場合、ポリテトラフルオロエチレン分散液80の濃度を4%とすると、電着塗装物2の表面において10数%、および内部のポリテトラフルオロエチレン量も数%増大している。
なお、ここでいう「表面」とは本実施例において使用した走査型電子顕微鏡の検知範囲に基づくものであり、電着塗膜5の表面から0.2μm〜0.25μm程度の厚さまでをいう。一方、「内部」とは、この「表面」よりも深い塗膜部分を示す。
Further, in FIG. 3A, the semi-quantitative value of fluorine only when the electrodeposition coating process is performed under the above predetermined conditions is shown as a
Here, the “surface” is based on the detection range of the scanning electron microscope used in this example, and refers to a thickness of about 0.2 μm to 0.25 μm from the surface of the
また、同様に図3(b)において、上記の所定の条件下によって電着塗装工程を経た場合のみのフッ素半定量値がポリテトラフルオロエチレン分散液80の固形分濃度0%として示されている。これに対し、乾燥工程後にポリテトラフルオロエチレン分散液80に浸漬処理した場合、すなわち浸漬工程を経た場合、ポリテトラフルオロエチレン分散液80の濃度を4%とすると、電着塗装物2の表面、および内部のポリテトラフルオロエチレン量はそれぞれ2%〜3%増大している。
Similarly, in FIG. 3B, the semi-quantitative value of fluorine only when the electrodeposition coating process is performed under the above predetermined conditions is shown as the solid content concentration of the
このように、図3(a)に示した電着塗装工程後に浸漬処理工程を経た場合において、また、図3(b)に示した乾燥工程後に浸漬処理工程処理を経た場合においても、電着塗装物2の内部のポリテトラフルオロエチレン含有量に対し、電着塗装物2の表面におけるポリテトラフルオロエチレン含有量が増加している。よって、浸漬処理工程によりポリテトラフルオロエチレンが電着塗装物2の表面に対してより付着されることとなる。 Thus, when the immersion treatment process is performed after the electrodeposition coating process shown in FIG. 3A, and also when the immersion treatment process is performed after the drying process shown in FIG. The polytetrafluoroethylene content on the surface of the electrodeposition coated product 2 is increased with respect to the polytetrafluoroethylene content inside the coated product 2. Therefore, polytetrafluoroethylene is more adhered to the surface of the electrodeposition coated article 2 by the dipping process.
また、図示していないが、電気泳動条件、ないしは浸漬処理条件を適宜組み合わせることによって、電着塗装物2の表面におけるポリテトラフルオロエチレン含有量と電着塗装物2の内部のポリテトラフルオロエチレン含有量とをほぼ等しくすることも可能である。 Moreover, although not shown in figure, polytetrafluoroethylene content in the surface of the electrodeposition coating material 2 and polytetrafluoroethylene content in the electrodeposition coating material 2 by combining electrophoresis conditions or immersion treatment conditions suitably. It is also possible to make the amount approximately equal.
よって、電着塗装材料の使用例として下記に挙げるカードリーダの摺動面に、本工程において電着塗膜を成形した場合、電着塗装工程のみ(浸漬処理工程を経ず)で成形した場合であっても、浸漬処理工程を適宜経た場合であっても、摺動面側により多くのポリテトラフルオロエチレンが含有されるため、摺動性に優れた電着塗膜が成形されることとなる。 Therefore, when an electrodeposition coating film is formed on the sliding surface of the card reader listed below as an example of the use of the electrodeposition coating material in this process, only when the electrodeposition coating process is performed (without the immersion treatment process) Even when the immersion treatment process is appropriately performed, an electrodeposition coating film excellent in slidability is formed because more polytetrafluoroethylene is contained on the sliding surface side. Become.
また、電着塗装工程→乾燥工程→熱硬化処理工程後にポリテトラフルオロエチレン分散液80に浸漬した場合、すなわち浸漬工程を経た場合においても、ポリテトラフルオロエチレン分散液80の濃度を高くした場合においても電着塗装物2の表面、および内部のポリテトラフルオロエチレン含有量は増大している(図示せず)。
Moreover, in the case where the concentration of the
さらに、電着塗装工程後に所定の濃度のポリテトラフルオロエチレン分散液80への浸漬処理工程を経て、さらに乾燥工程後に所定の濃度のポリテトラフルオロエチレン分散液80への浸漬処理工程を経てもよく、または乾燥工程後に所定の濃度のポリテトラフルオロエチレン分散液80への浸漬処理工程を経た後で熱硬化処理工程後にポリテトラフルオロエチレン分散液80への浸漬処理工程を経てもよい。すなわち、上記の各工程後にポリテトラフルオロエチレン分散液80への浸漬処理工程を経る組合せはいかなるものでもよい。
Further, after the electrodeposition coating process, it may be subjected to an immersion treatment step in a
以上のような工程を経て、電着塗膜5が成形された電着塗装対象物2は、耐熱性を有するのみならず、摺動性及び放電性を有しているため、樹脂、金属、セラミックといった相手部材が摺動する摺動部を備える摺動部材として用いることができる。また、この摺動部材を用いてカードリーダのカード走行基準面を構成すれば、塩化ビニル材質のカードが電着塗膜5と繰り返し摺接したとしても、静電気によって帯電する電荷を逃すことができ、ひいては読取エラーやジッター不良など、カードリーダの誤動作を防止することができる。なお、この電着塗膜5は、本実施の形態において膜厚として10μm〜15μm程度形成される。
The electrodeposition coating object 2 formed with the
[電着塗装材料の使用例]
図4は、本発明の実施の形態におけるカードリーダ11の内部構造を示す断面図である。図4(a)は、挿入される塩化ビニル材質のカード19と平行な方向の水平断面図であって、図4(b)は、カード19の進行方向と平行な方向の垂直断面図であって、図4(c)は、カード19の進行方向と垂直な方向の垂直断面図である。なお、ここでは手動式のカードリーダを用いて電着塗装材料の使用例を説明するが、本発明はこれに限られず、例えば、モータを用いたローラ搬送タイプのカードリーダに本発明を適用することも可能である。
[Examples of using electrodeposition coating materials]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the internal structure of the
図4(a)〜(c)において、手動式カードリーダ11は、断面形状がほぼコの字形状をなすフレーム12(図4(c)参照)と、このフレーム12の底部13を挟んで対向する2つの側板部14、15(図3(b)参照)と、これら側板部14、15の少なくとも一方側にカード通路16に突出する磁気ヘッド17(図4(b)参照)と、を有している。
4 (a) to 4 (c), the
コの字形状のフレーム12の底部13には、カード走行基準面Sが形成されている(図4(a)、(c)参照)。なお、このカード走行基準面Sが形成された底部13は、請求項記載の摺動部の一例に相当する。
A card travel reference plane S is formed on the bottom 13 of the U-shaped frame 12 (see FIGS. 4A and 4C). The
ここで、この底部13には、上述した電着塗装によって、電着塗装材料による塗膜18(図4(a)〜(c)のハッチング部)が形成されている。底部13は、本実施の形態においては、フレーム12と一体に樹脂で形成されているが、例えば、ステンレス鋼板をプレス加工することでも形成することができる。なお、その場合には、塗膜18を底部13の表面に確実に固着させるため、また、カード19と底部13との摺動抵抗を軽減させるため、塗膜18が形成される底部13の表面粗さは可能な範囲で粗くしておくことが好ましい。また、カード通路16を構成する2つの側板部14、15の対向面1
4a、15aにも、本発明に係る電着塗装材料による電着塗膜18が形成されている(図4(c)のハッチング部)。
Here, a coating film 18 (hatched portions in FIGS. 4A to 4C) made of an electrodeposition coating material is formed on the
An
このように、カード19と摺接する部分に、耐熱性・摺動性を兼ね備えた、本発明に係る電着塗装材料による電着塗膜18を形成することで、その部分とカード19との間の摩擦に起因した発熱を最小限に抑えることができ、ひいてはカード疲労(磨耗)を防ぐことができる。さらに、本発明に係る電着塗装材料による電着塗膜18は、上述のとおり、耐熱性・摺動性に加えて放電性も有しており、接触部材との摺動に起因して帯電する電荷を逃すのに煩雑な加工作業(例えば、フレーム12の裏面を削る)が不要となるので、電着塗装材料の汎用性向上に寄与することができる。
Thus, by forming the
図5は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ11を用いて行った実験結果を示す図である。詳しくは、図5は、図2で示した浸漬処理工程を経たカードリーダ11のカード静荷重(g)と、電着塗装工程のみのカードリーダ11のカード静荷重(g)とを示す比較図である。なお、ここでは500gの荷重をかけたときの結果を示す。この結果は、図4(c)のハッチング部で示すカード通路16を構成する2つの側板部14、15の対向面14a、15aに形成された電着塗膜18とカード19との静摩擦力を比較したものであって、横軸は電着塗装工程のみのもの(紙面左側)、および電着塗装工程後、浸漬処理を経たもの(紙面右側)を示し、縦軸は対カードの静摩擦力(静荷重)を示している。
FIG. 5 is a diagram showing a result of an experiment performed using the
図5によれば、電着塗装工程のみの電着塗膜18の静荷重は5回平均で約120gであるのに対し、電着塗装工程後、浸漬処理を経た電着塗膜18の静荷重は5回平均で約85gであることが分かる。すなわち、浸漬処理工程を経たほうが、静摩擦力が小さいことから、挿入カードを引っ張り出すときに必要な力が約2/3に減っていることから(120gから85gとなる)、摺動性が向上したことが分かる。
According to FIG. 5, the static load of the
このように、図5によれば、摺動性のよい電着塗膜18を形成するには、浸漬処理工程を経ることが好ましいのが分かる。
Thus, according to FIG. 5, it is understood that it is preferable to go through an immersion treatment process in order to form the
〔変形例〕
上記の実施例では電着塗装工程の電着液に含まれる、電着塗膜5へ摺動性機能を付与するポリテトラフルオロエチレンとし、他方の浸漬処理工程で使用する浸漬溶液に含まれる電着塗膜5へ機能性を付与する物質をポリテトラフルオロエチレンとして同一の機能を更に付与する工程としている。しかし、電着液に含まれる機能性を付与する物質と、浸漬溶液に含まれる物質とは別の物質であってよく、例えば摺動性に耐熱性を付与するようにしてもよい。すなわち、どのような組合せであってもよく、さらにはいわゆる「二度付け」等、複数回浸漬処理をしてもよい。この場合も、複数回行う浸漬処理溶液の内容はいずれのものでもよい。
[Modification]
In the above embodiment, polytetrafluoroethylene that imparts a slidable function to the
また、上記では、ポリテトラフルオロエチレンの析出量を電着液1のpH条件を管理することによって調整したが、pH調整後、さらに印加電圧の調整、ソフトスタートとすることによってさらにポリテトラフルオロエチレン量の析出量を向上させることができる。
In the above, the amount of polytetrafluoroethylene deposited was adjusted by controlling the pH condition of the
また、電着塗装対象としては、上記のカードリーダの摺動部以外にも適用可能であり、例えばリードスクリューの摺動部等でもよい。 Further, the electrodeposition coating target can be applied to other than the above-mentioned sliding portion of the card reader, and may be a sliding portion of a lead screw, for example.
また、機能性を付与する物質として、上記実施例、および変形例において「ポリテトラフルオロエチレン」を例に説明したが、これに限定されるものではなく、いずれの物質でも適用できる。 In addition, although “polytetrafluoroethylene” has been described as an example of the substance imparting functionality in the above-described examples and modifications, the present invention is not limited to this, and any substance can be applied.
本発明に係る電着塗膜成形方法は、摺動性や放電性を必要とする用途にも適用することが可能であり、その結果、電着塗装材料の汎用性を高めることができるものとして有用である。 The electrodeposition coating film forming method according to the present invention can be applied to applications that require slidability and discharge properties, and as a result, it is possible to enhance the versatility of the electrodeposition coating material. Useful.
1 電着液
2 電着塗装対象物
3 電解槽
4 直流電源
5 電着塗膜
11 カードリーダ
12 フレーム
13 底部
14、15 側板部
16 カード通路
17 磁気ヘッド
18 塗膜
19 挿入カード
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ことを特徴とする電着膜成形方法。 In the electrodeposition coating molding method, in which an electrodeposition resin material is deposited on the surface of an electrodeposition coating object by an electrophoretic reaction, and the coating film is formed by drying and curing in post-treatment, the immersion treatment is performed after the electrodeposition coating process. Go through the process,
An electrodeposition film forming method characterized by the above.
The electrodeposition film forming method includes the electrodeposition coating step, the drying step, and the thermosetting treatment step, and is either after the electrodeposition coating step, after the drying step, or after the thermosetting treatment step, or The electrodeposition coating film forming method according to claim 1, wherein the immersion treatment step is performed in a plurality of combinations after these steps.
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