JPH03223372A - 電着塗装部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラ等光学機器、家庭電気製品、あるいは
ＯＡ機器等プラスチック成形筐体の電磁シールド効果向
上に適する電着塗装部材とその製造方法及びそれに用い
る電着塗料に関するものである。

〔従来の技術〕

近年電磁波障害による電子機器の誤動作等を防止するた
め、電子機器のケースに電磁波シールドの為の処理を行
なうことが要求されている。

こうした中でプラスチック成形品の電磁波シールド法と
しては従来、例えば特開昭５９−２２３７６３号公報に
記載されている様に導電性フィラーを混入させた導電性
塗料による吹付塗装が主流でその他亜鉛溶射、無電界め
っき、真空蒸着、導電プラスチック等の方法が用いられ
ている。

しかしながら、従来の方法には、次のような欠点があっ
た。

導電性塗料は、導電性フィラーの含有量が６０重量部以
上、さらには塗膜厚が銅系フィラー　テ３０μｍ以上、
ニッケル系フィラーで５０μｍ以上てないと電磁シール
ド効果が十分てなくこのため筐体の化粧塗装には不適当
である。

また吹付塗装の場合、複雑な形状の筐体では塗膜厚が不
均一となり、電磁波シールド性や外観におても問題であ
る。

次に亜鉛溶射は膜厚が５０μｍ〜１００μｍと厚く、さ
らには密着性に難があり、このためブラスト加工等の工
程が必要となり、更には亜鉛蒸気ガスに伴い、作業環境
の悪化などはやり量産性に問題がある。

また無電解めっきに関しては、筐体全体がめっきされる
ため外観上筐体外装を化粧塗装をしなけらばならない。

このめっき面に塗装するには一般の吹付用塗料ではめっ
き皮膜面と塗膜面に付着性が悪く商品価値を落すことに
なり特殊な塗料を使用しなければならず、コスト面に大
きく影響し量産的ではない。

〔発明が解決しようとしている問題点〕本発明は上記問
題点に鑑みなされたものであって、従来の導電性塗装の
フィラー含有量、塗膜厚を半減できるとともに塗膜の付
着性、均一性が解決されシールド性が高く、また化粧塗
装としても十分適用できる優れた電着塗膜を有する電着
塗装部材を提供することを目的とするものである。

また本発明は、基材への付着性、均一性に優れ、またシ
ールド性の高い電着塗膜を有する電着塗装部材の製造方
法を提供することを目的とするものである。

更に、本発明は、基材のへの付着性、均一性に優れまた
シールド性の高い電着塗膜の形成に用いる電着塗料を提
供することを目的とするものである。

し問題点を解決するための手段〕 本発明の電着塗装部材は基材上に電着塗膜を有する電着
塗装部材であって、該電着塗膜１００重量部中に、平均
粒径Ｏ１１μｍ〜５μｍのセラミックの表面を金属で被
覆した粉体を５〜５０重量部含有することを特徴とする
ものである。

また、本発明の電着塗装部材の製造方法は、基材を電着
可能な樹脂中に平均粒径０．１μｍ〜５μｍのセラミッ
クス粉体表面に金属めっきした粉体を電着可能な樹脂１
００〜１５０重量部に対して０，２〜３０重量部含有す
る塗料中で電着塗装を行ない、次いで低温硬化を行なう
ことを特徴とするものである。

更に本発明の電着塗料は、電着可能な樹脂１００〜１５
０重量部に対して、平均粒径０．１μｍ〜５μｍのセラ
ミックの表面を金属で被覆した粉体を０．２〜３０重量
部含有することを特徴とするものである。

このセラミックス粉体表面に金属めっきされた粉体を塗
膜中に共析することによってシールド効果の向上はむろ
んのこと塗膜物性面でも低温（１００℃）にもかかわら
ず、硬化反応が完璧となり高温硬化膜同一またはそれ以
上の物性が得られるものである。

本発明者は先に１９８９年９月１０日に発行された表面
技術協会箱８０回講演大会要旨集１４４頁に於てプラス
チック基材上に電着塗膜を形成する際にセラミック粒子
を共析させることで、この電着塗膜を低温で硬化させた
場合でも良好な物性の電着塗膜が得られることを報告し
たが、本発明は、電着塗膜に電磁シールド性を付与する
ために種々検討を行なった結果、低温硬化時の塗膜物性
及び電磁波シールド性の両者を満足する電着塗膜を見出
し本発明をなすに至ったものである。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図はＡＢＳ樹脂ｌの表面に一般に知られているプラ
スチック上のめっき工程を行ない、触媒処理層２及び金
属めっき層３を形成しこれをベース材として電着塗膜４
を形成した本発明の一実施態様の断面図である。

本発明に於て電着塗膜４は電着可能な樹脂及び表面を金
属で被覆したセラミックス粉体（以下金属化セラミック
スとする）を電着塗装によって共析せしめたものである
。

電着可能な樹脂としては、従来電着塗料に用いられる樹
脂を使用することができ、例えばアクリル・メラミン樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アル
キド樹脂等が挙げられる。

また、樹脂と共に共析させる金属化セラミックスに用い
るセラミツスフの粒径としては、形成する電着塗膜の目
的によって、例えば外観の梨地仕上の程度によっても異
なるが、塗膜のシールド性を考慮した場合、金属化セラ
ミックス同士の接触表面積を増大させるために０．　１
μｍ〜５μｍ、特に好ましくは０．５μｍ〜２μｍ程度
である。

なお、このセラミックスの粒径は遠心沈降式粒度分布測
定機を用いて測定したものである。

また本発明に於てセラミックスとしては、酸化アルミニ
ウム、窒化チタン、窒化マンガン、窒化タングステン、
タングステンカーバイド、窒化ランタン、珪酸アルミニ
ウム、二硫化モリブデン、酸化チタン、グラファイト、
硅酸化化合物等が挙げられる。

次にセラミックス粉体表面のめっきはシールド性からニ
ッケル、銅等を好適に用いることができ、セラミックス
表面への形成方法としては無電解めっきが好ましい。ま
た粉体表面のめっき厚としては０．０５μｍ〜３μｍ１
特に０，１５μｍ〜２μｍとした場合良好なシールド性
と低温硬化時に良好な塗膜物性を得ることができる。

本発明に使用する電着塗料としては、上記の金属化セラ
ミックス及び電着可能な樹脂をホールミルで２４〜３５
時間分散させ、その後脱塩水で固形分濃度が１０〜１５
重量部になる様に希釈して得ることができ、本発明の電
着塗料としては、電着可能な樹脂１００〜１５０重量部
に対して金属化セラミックス０，２〜３０重量部、特に
１０〜２０重量部含有させた電着塗料とした場合、シー
ルド性、化粧性に優れた電着塗膜を得ることができる。

次に本発明の電着塗装部材の製造方法について説明する
。

先ずプラスチック基材１上に、めっき、即ち化粧エツチ
ングを施した後、無電解めっきを施す。

このときのめっきの材料としては例えばＮｉ、Ｃｕが挙
げられる。

次いでこのめっき被膜を化学的クロメート処理した後、
上記の電着塗料中で電着塗装を行なう。

電着塗装として、例えばアニオン系では被塗物を陽極と
し、カチオン系では陰極として電着を行ない、この時の
電解条件としては液温２０〜２５゛℃の範囲で印加電圧
５０〜２００Ｖ、電流密度０゜５〜３Ａ／ｄｒｎ’、処
理時間１〜５分が好ましい。

次いで水洗後オープンで低温にて２０〜１８０分間焼付
けて硬化させて本発明の電着塗装部材を得ることができ
る。この時の温度としては１００℃以下、特に９０℃以
上１００℃以下が好ましい。

また硬化後の電着塗膜１００重量部中の金属化セラミッ
クス粉体の共析量としては電磁波シールド性に於て減衰
量が４０〜５０ｄＢを満たし、且つ塗膜の化粧性及び塗
膜の低温硬化時の基材への気密性や耐摩耗性等の塗膜物
性を向上させるために５〜５０重量部、特に１０〜３０
重量部とすることが好ましい。共析量が５０重量部を越
えると硬化後の塗膜が脆化し、クラック等が生じ易くな
り、また５重量部未満では、十分なシールド性が得られ
ず、更に低温での焼付けでは十分に硬化させることがで
きず優れた塗膜物性を得ることができない。

本発明に於て電着塗膜の厚さは、シールド性、塗膜物性
及び外装塗装に要求される均一性を考慮すると、１０μ
ｍ〜３０μｍ１特に１５μｍ〜２５μｍが好ましい。

また本発明に於て基材１として用いられる材料としては
金属やプラスチック等を用いることができるが、本発明
の電着塗膜は低温での焼付によっても密着性、耐摩耗性
や耐溶剤性等の塗膜物性の優れた電着塗膜を得ることが
できるため高温で加熱２できないプラスチックを基材と
して用いる場合本発明は特に有効である。

本発明に用いられるプラスチック基材としては例えばＡ
ＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド
等が挙げられる。

実施例 以下に本発明を実施例を用いてより詳細に説明する。

実施例Ｉ ＡＢＳ樹脂基材上に厚さ３μｍに無電解Ｎｉめっきを施
し、更にクロメート処理した上に電着塗膜を形成した。

このとき電着塗料としては、アクリル、メラミン樹脂１
００重量部に対して平均粒径０．５μｍのアルミナ表面
に無電解ニッケルめっきを０．１５μｍの厚さにめっき
した粉体を１０重量部分散させ次いで脱塩水で上記固形
分が１５重量部となる様に希釈して形成した。この電着
塗料中に前記基材を浸漬し、液温２０℃で印加電圧１２
０Ｖで３分間通電して電着塗装を行ない、次いで水洗後
９７℃±１℃で６０分間焼付けて基材上に厚さ２０μｍ
の電着塗膜を有する電着塗装部材を作製した。

また、電着塗料として金属化、アルミナの分散量を２０
重量部としたもの及び金属化アルミナを分散させないも
のを用いて上記の条件で電着塗装を行ない、各々電着塗
装部材を得た。この時の各々の電着塗料の電流−時間曲
線を第２図に示す。

なお、第２図に於て■は樹脂のみ、■は金属化セラミッ
クを１０重量部含有、■は金属化セラミックを２０重量
部含有する塗料について示したものである。この結果、
樹脂のみの液と比較しセラミックス表面に金属めっきさ
れた粉体を分散した液は時間の経過と共に急激な電流減
衰が見られ、析出された塗膜は緻密性が高いことを示し
ている。

以上の様にして作成した粉体を含有する電着塗膜の共析
量は、各々２０重量部及び３０重量部であった。次に後
者の電着塗装部材について電磁波シールド効果を測定し
た。

この結果は第３図■に示す通り、減衰量は９０ｄＢであ
った。更にこの電着塗膜の基材への密着性、耐摩耗性、
耐候性、耐湿性及び硬度について評価した。その結果を
表−１に示す。

なお、ンールト性の評価はトランスミッションライン法
を用いて行なった。また基材への密着性艮び耐候性はＪ
　Ｉｓ−に５４００に、また、耐湿性はＪ　ＩＳ−に−
２２４６に準拠して行なった。

硬度は鉛筆硬度で評価し、耐摩耗性は塗膜表面を消ゴム
に３５０ｇの荷重を加えて摩擦したときの膜の状態を観
察したものである。またセラミックの平均粒径は、遠心
沈降式粒度分布測定器（商品名５ＡＣＰ−３、島津製作
所製）を用いて測定した値である。

参考例１ 本発明の金属化セラミックスを共析させた電着塗装部材
の電磁波シールド性に関する参考例としてＡＢＳ樹脂基
板上に無電解めっきでニッケルを厚さ０．４μｍ１次い
で銅を厚さ０．７μｍに形成し、この部材を用いて実施
例１と同様にして電磁波シールド効果を測定した。その
結果を第３図■に示す。

参考例２ 本発明の電着塗装部材の電磁波シールド性に関する参考
例としてＡＢＳ樹脂基板上に無電解めっきで厚さ３μｍ
のニッケル層を形成し、この部材を用いて実施例１と同
様にして電磁波シールド効果を測定した。その結果を第
３図■に示す。

表−１に示す通り本発明の電着塗膜が外装用の塗膜とし
て優れた塗膜物性を有することが分かる。

更に、第３図より本発明の電着塗装部材が参考例１で示
した従来のシールド方法である。無電解銅めっきで被覆
した部材と殆んど同等のシールド性を有することが分る
。

実施例２〜４ アクリル・メラミン系樹脂（商品名：ハニブライトＣ−
Ｉ　Ｌ、ハニー化成社製）１００重量部に対して平均粒
径１μｍのアルミナ表面に無電解ニッケルめっき２μｍ
を施したものを０．５重量部、１５重量部及び３０重量
部を各々添加してボールミルで３０時間分散した後脱塩
水で、アクリル・メラミン系樹脂及び金属化アルミナの
含有量が１５重量部となる様に希釈し更に着色のために
カーボンブラックを２重量部添加して３種類の電着塗料
を用意した。

一方、電着塗膜の被塗物として１００ｍｍｘ１００ｍｍ
のＡＢＳ樹脂基板を用い、このＡＢＳ樹脂基板をＣｒＯ
＊−Ｈ，Ｓ（’）、−ＩＪうｎ３；工・ｖ手”／　／ｆ
　彷７−１４間処理し、次いでセンシタイザ液として塩
化第一スズ３０　ｇ／ｌ、塩酸２０　ｍ　ｌ　／　１混
合溶液を用いて室温で２分間処理し、次いでパラジウム
により触媒処理し、次いで無電解ニッケルめっき３μｍ
を施し、無水クロム酸０．０１ｇ／ｌで１分間処理し供
試片とした。次いでこの供試片を上述の電着塗料に浸漬
して電着塗装を行なった。電着条件としては浴温２５℃
、ＰＨ８〜９の条件で、被塗装物を陽極とし、対極とし
て０．５ｔステンレス板を用い印加電圧５０〜１５０Ｖ
の範囲で５０Ｖ毎上昇し３分間電着した。電着後に水洗
し、９７℃±１℃のオーブンにて６０分間硬化して厚さ
２０μｍの電着塗膜を有する３種類の電着塗装部材を得
た。このときの電着塗膜１００重量部に含まれる金属化
アルミナの共析量を熱重量分析装置（パーキンエルマー
社製）を用いて測定したところ各々５重量部、２５重量
部及び５０重量部であった。

次に各々の部材について実施例１と同様にして電磁波シ
ールド効果及び塗膜物性を評価した。その鈷思本害−２
１７云す 比較例１〜３ 実施例２に於て、電着塗料に加える金属化アルミナの分
散量をアクリル・メラミン系樹脂１００重量部に対して
３５重量部、０．１重量部及び０重量部とした以外は実
施例２と同様にして３種類型着塗料を用意した。また供
試片は実施例２で使用したものと同じ物を用いて上記３
種類の電着塗料中て実施例２と同じ条件で電着塗装を行
ない、次いで水洗後９７８Ｃ±１°Ｃのオーブンで６０
分間硬化させて３種類の電着塗装部材を得た。この時の
電着塗膜１００重量部に対する金属化アルミナの共析量
は各々５５重量部、１重量部及び０重量部であった。

次に各々の部材について電磁波シールド効果及び塗膜物
性について実施例２と同様にして評価した。

実施例−５ 実施例−２の樹脂を用い、平均粒径５μｍの合成マイカ
表面に無電解ニッケルめっきしたものを５重量部分散さ
せた以外は、実施例２と同一の条件で電着塗装部材を作
成した。この部材について実施例２と同様にしてシール
ド性、塗膜物性を評価した。その結果を表−２に示す。

比較例４ 実施例５に於て、平均粒径８μｍの合成マイカを用いた
以外は実施例５と同様にして電着塗装部材を作成した。

この部材について実施例３と同様にしてシールド性、塗
膜物性を評価した。その結果を表−２に示す。

表−２から分かる様に本発明の電着塗装部材は電磁波に
対するシールド性及び塗膜物性に於て非常に良好であっ
た。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明は、セラミックス粉体表面に金
属めっきが施されている粉体を塗料中に分散し電気泳動
によって基材上に共析することで、塗膜中に高密度に充
填され、金属化セラミックス同士の接触面積が大となり
、シールド効果も無電解めっきと同程度のものが得られ
、なおかつ塗膜物性も高温硬化塗膜と同一のものが得ら
れ化粧塗装としても適しているものである。また、外部
からの電磁シールドにも効果がある。

また本発明によって１回の電着塗装の操作で、基材の化
粧塗装と電磁波シールド性の付与という２つの工程を同
時に行なうことができ、従来のシールド加工に比べ格段
に効率良く電磁波シールド部材を製造することができる
。

更に本発明によれば、低温硬化によっても優れた物性の
塗膜を得られるため、耐熱性の低いプラスチックにもシ
ールド性電着塗膜を形成することができる。

また本発明は、化粧塗装とシールド性の付与を同時に行
なうことができるため電子機器の筺体などの塗装に特に
有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電着塗装材部の一態様の断面図で
ある。 第２図はセラミック粉体表面に金属めっきをした粉体を
分散した液と樹脂のみの液との電流−時間曲線である。 第３図はシールド効果を比較した図である。 ｌ・・・基材 ２・・・触媒処理層 ３・・・めっき層 ４・・・電着塗膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）基材上に電着塗膜を有する電着塗装部材であって
   、該電着塗膜１００重量部中に、平均粒径０．１〜５μ
   ｍのセラミックの表面を金属で被覆した粉体を５〜５０
   重量部含有することを特徴とする電着塗装部材。 （２）該電着塗膜の厚さが１０μｍ〜３０μｍである請
   求項１の電着塗装部材。 （３）該基材が表面に金属めっきを施したプラスチック
   である請求項１の電着塗装部材。（４）前記セラミック
   表面の金属膜の厚さが０．０５μｍ〜３μｍである請求
   項１の電着塗装部材。 （５）該電着塗膜中に該粉体を１０〜３０重量部含有す
   る請求項１の電着塗装部材。 （６）電着可能な樹脂中に平均粒径０．１μｍ〜５μｍ
   のセラミックス粉体表面に金属めっきした粉体を、電着
   可能な樹脂１００〜１５０重量部に対して０．２〜３０
   重量部含有する塗料中で電着塗装を行ない、次いで低温
   硬化を行なうことを特徴とする電着塗装部材の製造方法
   。 （７）前記、低温硬化の温度が１００℃以下である請求
   項６の電着塗装部材の製造方法。（８）前記低温硬化の
   温度が９０℃以上１００℃以下である請求項７の電着塗
   装部材の製造方法。 （９）該基材がめっきを施した樹脂成形品である請求項
   ６の電着塗装部材の製造方法。 （１０）電着可能な樹脂１００〜１５０重量部に対して
   、平均粒径０．１μｍ〜５μｍのセラミックの表面を金
   属で被覆した粉体を０．２〜３０重量部含有することを
   特徴とする電着塗料。