JP2021147665A - 絶縁皮膜付き打ち抜き加工品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】絶縁皮膜の部分的な剥離によるピンホールの発生や絶縁破壊電圧の低下が起こりにくい絶縁皮膜付き打ち抜き加工品及びその製造方法を提供する。【解決手段】切断面を有する打ち抜き加工品と、前記打ち抜き加工品の少なくとも前記切断面に形成されためっき層と、前記めっき層の表面に形成された絶縁皮膜と、を備える絶縁皮膜付き打ち抜き加工品。【選択図】図１
Description
本発明は、絶縁皮膜付き打ち抜き加工品及びその製造方法に関する。
打ち抜き加工品は、金属板を所定の形状に打ち抜くことによって製造される。打ち抜き加工品は、例えば、バスバーやワイヤーハーネスの端子部材などの電子部品やコイルなどのモーター部品として利用されている。これらの電子部品やモーター部品で利用される打ち抜き加工品は、絶縁皮膜で被覆する場合がある。打ち抜き加工品を絶縁皮膜で被覆する方法としては、打ち抜き加工品に樹脂材料を塗布し、得られた塗布膜に紫外線、熱等を加えて樹脂材料を硬化させる方法が知られている（例えば特許文献１、２）。
打ち抜き加工品は圧延成形品と比べて様々な形状に加工しやすいという利点がある。しかしながら、打ち抜き加工品を絶縁皮膜で被覆した絶縁皮膜付き打ち抜き加工品は、打ち抜き加工時に形成される切断面において、絶縁皮膜の部分的な剥離によるピンホールの発生や絶縁破壊電圧の低下が起こりやすい傾向があった。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、絶縁皮膜の部分的な剥離によるピンホールの発生を抑制し、絶縁破壊電圧が高い絶縁皮膜付き打ち抜き加工品及びその製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記の課題を解決するために検討を重ねた結果、打ち抜き加工による切断面に形成される、せん断面と破断面との間の界面もしくは破断面の凹凸で絶縁皮膜の剥離が起こりやすいことを見出した。そして、打ち抜き加工品の切断面にめっき層を形成して、切断面の表面状態を均一にした後、絶縁皮膜で被覆することによって、絶縁破壊電圧が高い絶縁皮膜付き打ち抜き加工品を得ることが可能となることを確認して、本発明を完成させた。
上記の課題を解決するために、本発明の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品は、切断面を有する打ち抜き加工品と、前記打ち抜き加工品の少なくとも前記切断面に形成されためっき層と、前記めっき層の表面に形成された絶縁皮膜と、を備える。
本発明の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品によれば、打ち抜き加工品は切断面にめっき層が形成され、打ち抜き加工品の切断面の表面状態が均一になるため、打ち抜き加工品の切断面と絶縁皮膜との密着性が向上する。このため、本発明の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品は、絶縁皮膜の部分的な剥離によるピンホールの発生を抑制でき、絶縁破壊電圧が高くなる。
ここで、本発明の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品においては、前記絶縁皮膜が電着膜であることが好ましい。
この場合、電着法により絶縁皮膜を成膜できるので、打ち抜き加工品の形状に関わらず打ち抜き加工品の表面に均一な膜厚で絶縁皮膜を形成することができる。
この場合、電着法により絶縁皮膜を成膜できるので、打ち抜き加工品の形状に関わらず打ち抜き加工品の表面に均一な膜厚で絶縁皮膜を形成することができる。
また、本発明の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品においては、前記打ち抜き加工品が銅系金属材料を含み、前記めっき層が銅系金属材料を含むことが好ましい。
この場合、打ち抜き加工品自体は高い導電性を有するので、バスバーやワイヤーハーネスの端子部材などの電子部品やコイルなどのモーター部品として有用である。また、打ち抜き加工品とめっき層が銅系金属材料を含むので、打ち抜き加工品とめっき層の密着性が向上する。これにより打ち抜き加工品とめっき層と絶縁皮膜の密着性がより高くなるので、絶縁皮膜の部分的な剥離によるピンホールの発生をより確実に抑制でき、絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の絶縁破壊電圧がより高くなる。
この場合、打ち抜き加工品自体は高い導電性を有するので、バスバーやワイヤーハーネスの端子部材などの電子部品やコイルなどのモーター部品として有用である。また、打ち抜き加工品とめっき層が銅系金属材料を含むので、打ち抜き加工品とめっき層の密着性が向上する。これにより打ち抜き加工品とめっき層と絶縁皮膜の密着性がより高くなるので、絶縁皮膜の部分的な剥離によるピンホールの発生をより確実に抑制でき、絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の絶縁破壊電圧がより高くなる。
また、本発明の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品において、前記めっき層は、厚みが１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。
この場合、めっき層の厚さが１μｍ以上であるので、打ち抜き加工品の表面状態の均一性がより確実に高くなる。一方、めっき層の厚さが１００μｍ以下であるので、めっき層の厚さのばらつきが小さく、打ち抜き加工品の寸法への影響が小さくなる。よって、絶縁皮膜付き打ち抜き加工品を、例えば、バスバーやワイヤーハーネスの端子部材、コイルなどで使用する際の機能に影響を与えにくくなる。
この場合、めっき層の厚さが１μｍ以上であるので、打ち抜き加工品の表面状態の均一性がより確実に高くなる。一方、めっき層の厚さが１００μｍ以下であるので、めっき層の厚さのばらつきが小さく、打ち抜き加工品の寸法への影響が小さくなる。よって、絶縁皮膜付き打ち抜き加工品を、例えば、バスバーやワイヤーハーネスの端子部材、コイルなどで使用する際の機能に影響を与えにくくなる。
本発明の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の製造方法は、切断面を有する打ち抜き加工品の少なくとも前記切断面にめっき層を形成するめっき工程と、前記めっき層を有する前記打ち抜き加工品の表面に絶縁皮膜を成膜する成膜工程と、を含む。
本発明の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の製造方法によれば、成膜工程の前に、めっき工程を行なうので、打ち抜き加工品の表面が均一な状態で絶縁皮膜を成膜することができる。このため、本発明の製造方法によって得られた絶縁皮膜付き打ち抜き加工品は、打ち抜き加工品と絶縁皮膜との密着性が向上し、絶縁皮膜の部分的な剥離によるピンホールの発生を抑制でき、絶縁破壊電圧が高くなる。
ここで、本発明の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の製造方法においては、前記成膜工程が下記の工程を含むことが好ましい。
電荷を有する絶縁樹脂粒子を含む電着液に、前記めっき層を有する前記打ち抜き加工品と、電極とを浸漬して、前記打ち抜き加工品と前記電極との間に直流電圧を印加することによって、前記打ち抜き加工品の前記めっき層の上に前記絶縁樹脂粒子を電着させる工程。
前記絶縁樹脂粒子を電着させた前記打ち抜き加工品を加熱して、前記打ち抜き加工品に前記絶縁樹脂粒子を焼き付ける工程。
電荷を有する絶縁樹脂粒子を含む電着液に、前記めっき層を有する前記打ち抜き加工品と、電極とを浸漬して、前記打ち抜き加工品と前記電極との間に直流電圧を印加することによって、前記打ち抜き加工品の前記めっき層の上に前記絶縁樹脂粒子を電着させる工程。
前記絶縁樹脂粒子を電着させた前記打ち抜き加工品を加熱して、前記打ち抜き加工品に前記絶縁樹脂粒子を焼き付ける工程。
この場合、絶縁樹脂粒子を電着させるので、打ち抜き加工品の形状に関わらず打ち抜き加工品の表面に均一な膜厚で絶縁皮膜を形成することができる。
本発明によれば、絶縁皮膜の部分的な剥離によるピンホールの発生を抑制し、絶縁破壊電圧が高い絶縁皮膜付き打ち抜き加工品及びその製造方法を提供することが可能となる。
以下に、本発明の一実施形態である絶縁皮膜付き打ち抜き加工品およびその製造方法について、添付した図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の平面図である。図２は、図１のII−II線断面図である。
図１は、本発明の一実施形態に係る絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の平面図である。図２は、図１のII−II線断面図である。
図１に示すように、絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１は、平面視でコの字の形状とされている。絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１は、図２に示すように、打ち抜き加工品２と、打ち抜き加工品２の表面に形成されためっき層３と、めっき層３の表面に形成された絶縁皮膜４と、を備える。
打ち抜き加工品２は、金属板をコの字に打ち抜くことによって製造されている。このため打ち抜き加工品２は、互いに対向する１組の面が切断面２ａとされている。切断面２ａは、せん断面と破断面とが形成されている。打ち抜き加工品２の材料は、特に制限はない。打ち抜き加工品２は、銅系金属材料を含むことが好ましく、銅もしくは銅合金であることが特に好ましい。
めっき層３は、打ち抜き加工品２の表面、特に切断面２ａの表面状態を均一化する作用がある。めっき層の３の材料は、特に制限はない。めっき層３もまた打ち抜き加工品２と同様に、銅系金属材料を含むことが好ましく、めっき層３は銅系金属材料からなることが特に好ましい。銅系金属材料は、銅もしくは銅合金である。銅合金の例は、上記の打ち抜き加工品２の場合と同じである。めっき層３の厚さは、１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、３μｍ以上２１μｍ以下の範囲内にあることが特に好ましい。
絶縁皮膜４の材料としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ホルマール化ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などの絶縁皮膜の材料として一般に利用されているものを用いることができる。絶縁皮膜４は、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂を含むことが好ましく、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂又はこれらの混合物からなることが特に好ましい。
絶縁皮膜４の膜厚は、１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲にあることが好ましい。
絶縁皮膜４は、電着膜であることが好ましい。電着膜とは、電着法によって成膜された膜である。電着法については後述する。
絶縁皮膜４は、電着膜であることが好ましい。電着膜とは、電着法によって成膜された膜である。電着法については後述する。
次に、本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１の製造方法について説明する。
本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１の製造方法は、例えば、下記の工程を含む方法によって製造することができる。
（１）打ち抜き加工品２の表面にめっき層３を形成するめっき工程。
（２）めっき層３を形成した打ち抜き加工品２のめっき層３の表面に絶縁皮膜４を成膜する成膜工程。
本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１の製造方法は、例えば、下記の工程を含む方法によって製造することができる。
（１）打ち抜き加工品２の表面にめっき層３を形成するめっき工程。
（２）めっき層３を形成した打ち抜き加工品２のめっき層３の表面に絶縁皮膜４を成膜する成膜工程。
めっき工程は、打ち抜き加工品２の表面にめっき層３を形成する工程である。めっき層３を形成する方法としては、特に制限はなく、電解めっき法及び無電解めっき法のいずれの方法を用いることができる。例えば、銅めっき層を形成する場合は、硫酸銅浴を用いた電解めっき法を用いることができる。
めっき工程を行なう前に、打ち抜き加工品２の表面に付着している油分及び酸化物を、表面処理により除去することが好ましい。例えば、打ち抜き加工品２の表面に付着している油分は、浸漬脱脂処理並びに電解脱脂処理により除去することができる。打ち抜き加工品２の表面に付着している酸化皮膜は、酸によるエッチング処理により除去することができる。
成膜工程では、めっき工程で作製しためっき層３付き打ち抜き加工品２のめっき層３の表面に絶縁皮膜４を成膜する工程である。絶縁皮膜４の成膜は、電着法により行なうことが好ましい。絶縁皮膜４の成膜は、下記の工程を含む方法により行なうことが好ましい。
（３）電荷を有する絶縁樹脂粒子を含む電着液に、メッキ層３付き打ち抜き加工品２と、電極とを浸漬して、打ち抜き加工品２と電極との間に直流電圧を印加することによって、打ち抜き加工品２のめっき層３の上に絶縁樹脂粒子を電着させる電着工程。
（４）絶縁樹脂粒子を電着させた打ち抜き加工品２を加熱して、打ち抜き加工品２に絶縁樹脂粒子を焼き付ける焼き付け工程。
（３）電荷を有する絶縁樹脂粒子を含む電着液に、メッキ層３付き打ち抜き加工品２と、電極とを浸漬して、打ち抜き加工品２と電極との間に直流電圧を印加することによって、打ち抜き加工品２のめっき層３の上に絶縁樹脂粒子を電着させる電着工程。
（４）絶縁樹脂粒子を電着させた打ち抜き加工品２を加熱して、打ち抜き加工品２に絶縁樹脂粒子を焼き付ける焼き付け工程。
電着工程で用いる電着液は、電荷を有する絶縁樹脂粒子と、有機溶媒と、水と、疎水性塩基とを含むことが好ましい。絶縁樹脂粒子としては、例えば、ポリアミドイミド粒子を用いることができる。ポリアミドイミド粒子の粒子径は特に制限はないが、例えば、メジアン径は５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内である。電着液のポリアミドイミド粒子の含有率は特に制限はないが、例えば、１質量％以上１０質量％以下の範囲内であり、好ましくは１．５質量％以上５質量％以下の範囲内である。電着液は、さらに絶縁樹脂粒子としてフッ素樹脂粒子を含んでいてもよい。フッ素樹脂粒子の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）粒子、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）粒子を挙げることができる。電着液のフッ素樹脂粒子の含有率は特に制限はないが、例えば、電着液に対して０．５質量％以上５質量％以下の範囲内であり、ポリアミドイミド粒子に対して２０質量％以上５０質量％以下の範囲内である。
電着液の有機溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１，３ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）などの極性溶剤を用いることができる。これらの溶剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組合せて使用してもよい。また、疎水性塩基は、有機溶媒に対して親和性を有することが好ましい。疎水性塩基の例としては、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ジベンジルアミン、デシルアミン、オクチルアミン、ヘキシルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミントリアミルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリベンジルアミン、アニリン等を挙げることができる。これらの疎水性塩基は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組合せて使用してもよい。有機溶媒と水との合計量に対する有機溶媒の含有率は、例えば、７０質量％以上８７質量％以下の範囲内である。疎水性塩基の含有率は、例えば、電着液に対して０．０２質量％以上０．１質量％以下の範囲内である。
ポリアミドイミド粒子を含む電着液は、例えば、ポリアミドイミドと、ポリアミドイミドを溶解可能な有機溶媒と、疎水性塩基とを混合して調製したポリアミドイミド溶液に、ポリアミドイミド溶液の貧溶媒である水を加えることによって得ることができる。このようにして得られたポリアミドイミド粒子は、一般に、負の電荷を有する。
電着工程では、電着液に、めっき層３付き打ち抜き加工品２と電極とを浸漬した状態で、めっき層３付き打ち抜き加工品２と電極との間に直流電圧を印加することにより、めっき層３付き打ち抜き加工品２に絶縁樹脂粒子を電着させる。印加する直流電圧は、１Ｖ以上６００Ｖ以下の範囲内にあることが好ましい。
焼き付け工程では、絶縁樹脂粒子が電着した打ち抜き加工品２を加熱して、打ち抜き加工品２に絶縁樹脂粒子を焼き付けて電着膜（絶縁皮膜４）を形成する。打ち抜き加工品２に絶縁樹脂粒子を焼き付ける際の加熱温度及び時間は、絶縁樹脂粒子が硬化して電着膜を生成する範囲であれば特に制限はない。加熱温度は、例えば、２００℃以上４５０℃以下の範囲内である。加熱時間は、例えば、５分間以上６０分間以下の範囲内である。
焼き付け工程の前に、打ち抜き加工品２に付着している電着液を除去することが好ましい。電着液を除去する方法としては、打ち抜き加工品２に圧縮空気を吹き付けて電着液を吹き飛ばす方法、打ち抜き加工品２を電着膜が生成する温度よりも低い温度で加熱して電着液を揮発させる方法を用いることができる。
以上のような構成とされた本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１によれば、打ち抜き加工品２は切断面２ａを含む表面にめっき層３が形成され、打ち抜き加工品２の表面状態が均一になるため、打ち抜き加工品２と絶縁皮膜４との密着性が向上する。このため、本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１は、絶縁皮膜４の部分的な剥離によるピンホールの発生を抑制でき、絶縁破壊電圧が高くなる。
また、本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１において、絶縁皮膜４が電着膜である場合は、電着法により絶縁皮膜を成膜できるので、打ち抜き加工品の形状に関わらず打ち抜き加工品の表面に均一な膜厚で絶縁皮膜を形成することができる。
また、本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１において、打ち抜き加工品２が銅系金属材料を含み、めっき層３が銅系金属材料を含む場合は、打ち抜き加工品２自体は高い導電性を有するので、バスバーやワイヤーハーネスの端子部材などの電子部品やコイルなどのモーター部品として有用である。また、打ち抜き加工品２とめっき層３が銅系金属材料を含むので、打ち抜き加工品２とめっき層３の密着性が向上する。これにより打ち抜き加工品２とめっき層３と絶縁皮膜４の密着性がより高くなるので、絶縁皮膜４の部分的な剥離によるピンホールの発生をより確実に抑制でき、絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１の絶縁破壊電圧がより高くなる。
また、本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１において、めっき層３の厚さが１μｍ以上である場合は、打ち抜き加工品２の表面状態の均一性がより確実に高くなる。一方、めっき層３の厚さが１００μｍ以下である場合は、めっき層３の厚さのばらつきが小さく、打ち抜き加工品の寸法への影響が小さくなる。よって、絶縁皮膜付き打ち抜き加工品１を、例えば、バスバーやワイヤーハーネスの端子部材、コイルなどで使用する際の機能に影響を与えにくくなる。
本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の製造方法によれば、成膜工程の前に、めっき工程を行なうので、打ち抜き加工品の表面が均一な状態で絶縁皮膜を成膜することができる。このため、本実施形態の製造方法によって得られた絶縁皮膜付き打ち抜き加工品は、打ち抜き加工品と絶縁皮膜との密着性が向上し、絶縁皮膜４の部分的な剥離によるピンホールの発生を抑制でき、絶縁破壊電圧が高くなる。
また、本実施形態の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の製造方法においては、前記成膜工程を電着法によって行なう場合は、絶縁樹脂粒子を電着させるので、打ち抜き加工品の形状に関わらず安定して打ち抜き加工品を絶縁皮膜で被覆することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態においては、めっき層３が打ち抜き加工品２の表面全体に形成されているが、めっき層３の形成場所はこれに限定されるものではない。めっき層３は、少なくとも打ち抜き加工品２の切断面２ａに形成されていればよい。
例えば、本実施形態においては、めっき層３が打ち抜き加工品２の表面全体に形成されているが、めっき層３の形成場所はこれに限定されるものではない。めっき層３は、少なくとも打ち抜き加工品２の切断面２ａに形成されていればよい。
また、本実施形態においては、絶縁皮膜の成膜方法として電着法を用いているが、絶縁皮膜の成膜方法はこれに限定されるものではない。絶縁皮膜の成膜方法としては、例えば、塗布法を用いてもよい。塗布法は、絶縁樹脂材料が溶解した塗布液をめっき層付き打ち抜き加工品に塗布して塗布膜を形成し、次いで塗布膜を乾燥させた後、得られた乾燥膜を加熱して打ち抜き加工品に焼き付けることによって絶縁皮膜を成膜する方法である。塗布液をめっき層付き打ち抜き加工品に塗布する方法としては、スピンコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法、ディップコート法などを用いることができる。
［本発明例１］
（１）打ち抜き銅板の作製工程
図３は、本発明例１で使用した銅基板の平面図である。銅基板１０は、厚さ２ｍｍで、純度９９．９０質量％の純銅板である。この銅基板１０を、コの字形状に打ち抜いて、打ち抜き銅板１１を得た。得られた打ち抜き銅板１１の窪み部１２の断面の写真を図４に示す。図４の写真から、打ち抜き銅板１１の切断面は、せん断面と破断面とが形成されていること、破断面は凹凸を有していることがわかる。
（１）打ち抜き銅板の作製工程
図３は、本発明例１で使用した銅基板の平面図である。銅基板１０は、厚さ２ｍｍで、純度９９．９０質量％の純銅板である。この銅基板１０を、コの字形状に打ち抜いて、打ち抜き銅板１１を得た。得られた打ち抜き銅板１１の窪み部１２の断面の写真を図４に示す。図４の写真から、打ち抜き銅板１１の切断面は、せん断面と破断面とが形成されていること、破断面は凹凸を有していることがわかる。
（２）打ち抜き銅板の脱脂処理工程
打ち抜き銅板の表面に付着している油分を、下記の浸漬脱脂処理並びに電解脱脂処理により除去する脱脂処理を行なった。
浸漬脱脂処理では、得られた打ち抜き銅板を、液温３０℃に調整した脱脂剤に１分間浸漬し、その後、水洗した。
打ち抜き銅板の表面に付着している油分を、下記の浸漬脱脂処理並びに電解脱脂処理により除去する脱脂処理を行なった。
浸漬脱脂処理では、得られた打ち抜き銅板を、液温３０℃に調整した脱脂剤に１分間浸漬し、その後、水洗した。
電解脱脂処理では、電極を備えた電解槽に、電解型脱脂剤（マックスクリーンＢＧ−３２００、キザイ株式会社）を投入し、電解型脱脂剤の液温を５０℃に調整した後、電解型脱脂剤に打ち抜き銅板を浸漬した。次いで、電解槽の電極（陽極）と打ち抜き銅板（陰極）との間に６Ａ／ｄｍ２の電流密度で電流を１分間流して打ち抜き銅板を脱脂処理し、その後、水洗した。
（３）打ち抜き銅板の銅めっき前処理工程
打ち抜き銅板を、濃度５０ｇ／Ｌの硫酸水溶液に１０秒間で浸漬し、その後、水洗した。
打ち抜き銅板を、濃度５０ｇ／Ｌの硫酸水溶液に１０秒間で浸漬し、その後、水洗した。
次に、打ち抜き銅板を、酸エッチング液（過酸化水素濃度：１０ｇ／Ｌ、硫酸濃度：１００ｇ／Ｌ）に３０秒間で浸漬し、次いで、濃度５０ｇ／Ｌの硫酸水溶液に１０秒間で浸漬した。その後、打ち抜き銅板を水洗した。以上のようにして打ち抜き銅板の前処理を行なった。
（４）銅めっき層付き打ち抜き銅板の作製工程
電解めっき槽に、めっき液を投入し、液温を４５℃に調整した後、めっき液に上記（３）の前処理した打ち抜き銅板を浸漬した。めっき液は、硫酸銅５水和物濃度２５０ｇ／Ｌ、硫酸濃度５５ｇ／Ｌの水溶液を用いた。次いで、電流密度５Ａ／ｄｍ２の条件で５分間電解銅めっき処理を行なった。その後、打ち抜き銅板を水洗して、銅めっき層付き打ち抜き銅板を得た。得られた銅めっき層付き打ち抜き銅板の銅めっき層の厚さを、マイクロメータを用いて測定したところ、４μｍであった。
電解めっき槽に、めっき液を投入し、液温を４５℃に調整した後、めっき液に上記（３）の前処理した打ち抜き銅板を浸漬した。めっき液は、硫酸銅５水和物濃度２５０ｇ／Ｌ、硫酸濃度５５ｇ／Ｌの水溶液を用いた。次いで、電流密度５Ａ／ｄｍ２の条件で５分間電解銅めっき処理を行なった。その後、打ち抜き銅板を水洗して、銅めっき層付き打ち抜き銅板を得た。得られた銅めっき層付き打ち抜き銅板の銅めっき層の厚さを、マイクロメータを用いて測定したところ、４μｍであった。
（５）電着液の調製工程
ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）にＰＡＩ（ポリイミドアミド）を溶解して、ＰＡＩワニス（ＰＡＩ：ＮＭＰ＝２０質量％：８０質量％）を調製した。得られたＰＡＩワニスに、ＮＭＰとトリ−ｎ−プロピルアミンと水を加えてＰＡＩ粒子を析出させて、ＰＡＩ粒子を０．５質量％、ＮＭＰを７６．０質量％、水を１８．８質量％、トリ−ｎ−プロピルアミンを０．２質量％の割合で含むＰＡＩ粒子分散液を調製した。
ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）にＰＡＩ（ポリイミドアミド）を溶解して、ＰＡＩワニス（ＰＡＩ：ＮＭＰ＝２０質量％：８０質量％）を調製した。得られたＰＡＩワニスに、ＮＭＰとトリ−ｎ−プロピルアミンと水を加えてＰＡＩ粒子を析出させて、ＰＡＩ粒子を０．５質量％、ＮＭＰを７６．０質量％、水を１８．８質量％、トリ−ｎ−プロピルアミンを０．２質量％の割合で含むＰＡＩ粒子分散液を調製した。
また、市販のポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）ディスパージョンを水で希釈した後、撹拌混合して、ＰＴＦＥ粒子を３０質量％含むＰＴＦＥ粒子分散液を得た。
ＰＡＩ粒子分散液と、ＰＴＦＥ粒子分散液と、ＮＭＰと、水と、トリ−ｎ−プロピルアミンとを混合して、ＰＡＩ粒子４．３質量％、ＰＴＦＥ粒子４．３質量％、ＮＭＰ６５質量％、水２６．２質量％、トリ−ｎ−プロピルアミン０．２質量％の割合で含む電着液を調製した。
（６）電着膜（絶縁皮膜）の成膜工程
電着槽に、上記（５）で調製した電着液を投入し、その電着液に上記（４）で作製した銅めっき層付き打ち抜き銅板と電極とを浸漬した。なお、銅めっき層付き打ち抜き銅板は、銅めっき層の酸化皮膜を除去するために、予め、酸化皮膜除去剤に１分間で浸漬した後、水洗した。
電着槽に、上記（５）で調製した電着液を投入し、その電着液に上記（４）で作製した銅めっき層付き打ち抜き銅板と電極とを浸漬した。なお、銅めっき層付き打ち抜き銅板は、銅めっき層の酸化皮膜を除去するために、予め、酸化皮膜除去剤に１分間で浸漬した後、水洗した。
次に、銅めっき層付き打ち抜き銅板を正極とし、電極を負極として直流電圧５００Ｖを４０秒間印加して、銅めっき層付き打ち抜き銅板の表面に絶縁樹脂粒子（ＰＡＩ粒子とＰＴＦＥ粒子）を電着させた。
次に、絶縁樹脂粒子が電着した打ち抜き銅板を電着液から取り出し、３００℃で５分間加熱して、乾燥した。その後乾燥した打ち抜き銅板を３３０℃で７分間加熱して、絶縁樹脂粒子を打ち抜き銅板に焼き付けて、電着膜（絶縁皮膜）を形成した。得られた絶縁皮膜付き打ち抜き銅板の絶縁皮膜の厚さを、マイクロメータを用いて測定したところ、７８μｍであった。
［本発明例２］
本発明例１の（４）銅めっき層付き打ち抜き銅板の作製工程において、電解銅めっき処理の時間を、１５分間とし、銅めっき層の厚さを１１μｍとしたこと以外は、本発明例１と同様にして、絶縁皮膜付き打ち抜き銅板を作製した。得られた絶縁皮膜付き打ち抜き銅板の絶縁皮膜の厚さは７６μｍであった。
本発明例１の（４）銅めっき層付き打ち抜き銅板の作製工程において、電解銅めっき処理の時間を、１５分間とし、銅めっき層の厚さを１１μｍとしたこと以外は、本発明例１と同様にして、絶縁皮膜付き打ち抜き銅板を作製した。得られた絶縁皮膜付き打ち抜き銅板の絶縁皮膜の厚さは７６μｍであった。
［比較例１］
本発明例１の（２）打ち抜き銅板の脱脂処理工程を行なって、表面に付着している油分を浸漬脱脂処理及び電解脱脂処理により除去した後、（３）〜（４）の工程を行なわずに、（６）電着膜の成膜工程を行なったこと以外は、本発明例１と同様にして、絶縁皮膜付き打ち抜き銅板を作製した。得られた絶縁皮膜付き打ち抜き銅板の絶縁皮膜の厚さは８１μｍであった。
本発明例１の（２）打ち抜き銅板の脱脂処理工程を行なって、表面に付着している油分を浸漬脱脂処理及び電解脱脂処理により除去した後、（３）〜（４）の工程を行なわずに、（６）電着膜の成膜工程を行なったこと以外は、本発明例１と同様にして、絶縁皮膜付き打ち抜き銅板を作製した。得られた絶縁皮膜付き打ち抜き銅板の絶縁皮膜の厚さは８１μｍであった。
［比較例２〜４］
本発明例１の（２）〜（４）の工程を行なわずに、（６）の電着膜の成膜工程を行なったこと以外は、本発明例１と同様にして、絶縁皮膜付き打ち抜き銅板を作製した。得られた絶縁皮膜付き打ち抜き銅板の絶縁皮膜の厚さは７９μｍ（比較例２）、８１μｍ（比較例３）、８２μｍ（比較例４）であった。
本発明例１の（２）〜（４）の工程を行なわずに、（６）の電着膜の成膜工程を行なったこと以外は、本発明例１と同様にして、絶縁皮膜付き打ち抜き銅板を作製した。得られた絶縁皮膜付き打ち抜き銅板の絶縁皮膜の厚さは７９μｍ（比較例２）、８１μｍ（比較例３）、８２μｍ（比較例４）であった。
［評価］
本発明例１、２及び比較例１〜４で得られた絶縁皮膜付き打ち抜き銅板をグリセリン溶液に浸漬して、絶縁破壊電圧を、破壊試験器（ＹＨＴ−２０Ｋ−０５ＫＭＲ、株式会社ＹＡＭＡＢＩＳＨＩ製）を用いて測定した。その結果を、下記の表１に示す。
本発明例１、２及び比較例１〜４で得られた絶縁皮膜付き打ち抜き銅板をグリセリン溶液に浸漬して、絶縁破壊電圧を、破壊試験器（ＹＨＴ−２０Ｋ−０５ＫＭＲ、株式会社ＹＡＭＡＢＩＳＨＩ製）を用いて測定した。その結果を、下記の表１に示す。
打ち抜き銅板の表面に対して銅めっき処理を行なった本発明例１、２の絶縁皮膜付き打ち抜き銅板は、打ち抜き銅板の表面にめっき層が形成されていない比較例１〜４の絶縁皮膜付き打ち抜き銅板と比較して、絶縁破壊電圧が顕著に高い値を示すことがわかる。これは、打ち抜き銅板の表面にめっき層が形成されていることによって、打ち抜き銅板の表面状態が均一になり、打ち抜き銅板と絶縁皮膜との密着性が向上したためである。
１ 絶縁皮膜付き打ち抜き加工品
２ 打ち抜き加工品
２ａ 切断面
３ めっき層
４ 絶縁皮膜
１０ 銅基板
１１ 打ち抜き銅板
１２ 窪み部
２ 打ち抜き加工品
２ａ 切断面
３ めっき層
４ 絶縁皮膜
１０ 銅基板
１１ 打ち抜き銅板
１２ 窪み部
Claims (6)
- 切断面を有する打ち抜き加工品と、前記打ち抜き加工品の少なくとも前記切断面に形成されためっき層と、前記めっき層の表面に形成された絶縁皮膜と、を備える絶縁皮膜付き打ち抜き加工品。
- 前記絶縁皮膜が電着膜である請求項１に記載の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品。
- 前記打ち抜き加工品が銅系金属材料を含み、前記めっき層が銅系金属材料を含む請求項１または請求項２に記載の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品。
- 前記めっき層は、厚みが１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内にある請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品。
- 切断面を有する打ち抜き加工品の少なくとも前記切断面にめっき層を形成するめっき工程と、
前記めっき層を形成した前記打ち抜き加工品の前記めっき層の表面に絶縁皮膜を成膜する成膜工程と、
を含む絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の製造方法。 - 前記成膜工程が下記の工程を含む、請求項５に記載の絶縁皮膜付き打ち抜き加工品の製造方法：
電荷を有する絶縁樹脂粒子を含む電着液に、前記めっき層を有する前記打ち抜き加工品と、電極とを浸漬して、前記打ち抜き加工品と前記電極との間に直流電圧を印加することによって、前記打ち抜き加工品の前記めっき層の上に前記絶縁樹脂粒子を電着させる工程、
前記絶縁樹脂粒子を電着させた前記打ち抜き加工品を加熱して、前記打ち抜き加工品に前記絶縁樹脂粒子を焼き付ける工程。
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