JPH09300529A

JPH09300529A - 電子部品カバーケース用樹脂被覆金属板

Info

Publication number: JPH09300529A
Application number: JP8113725A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Nakayama; 秀晴中山; Takahiro Sato; 隆宏佐藤; Bunji Jido; 文治慈道
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】プレス成形性および絶縁性に優れた、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金を基材とする電子部品カバ
ーケース用樹脂被覆金属板を提供する。【解決手段】アルミニウムまたはアルミニウム合金板
の表面に形成した、クロメート系、ジルコニウム系およ
びチタニウム系からなる群から選ばれる金属付着量１０
〜３００ｍｇ／ｍ² の下地皮膜上に、有機樹脂１００重
量部に対して有機潤滑剤を３〜３０重量部含有する合成
樹脂皮膜を乾燥膜厚で１〜１０μｍの厚さに形成し、層
間抵抗（Ｒｓ）を１０Ω・ｃｍ² 以上とした成形性およ
び絶縁性に優れる電子部品カバーケース用樹脂被覆金属
板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプレス加工を行って
電子部品絶縁カバーケースなどとして用いうる樹脂被覆
金属板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、家電、ＯＡ機器等は小型化、高性
能化の傾向にあり、そのためそれらの機器の頭脳ともい
うべき電気回路部も、より高集積化され、さらに省スペ
ースが必要となっており、その結果、回路基板を積み重
ねた積層型回路が多く使用されている。特に最近では更
なる小型化により、この積層回路間の間隔が狭くなり、
上下の電子部品が電気的に接触しないよう各電子部品に
ケースでカバーをする必要が生じてきている。これらの
カバーを行うケースの製造方法としては金属板に潤滑油
を塗布してプレス加工することが一般的に考えられる。
しかしながら、潤滑油を塗布してプレス加工を行った場
合には、潤滑油の飛散による環境悪化、脱脂用有機溶剤
の廃止による洗浄工程の変更等の問題点がある。また、
これらのカバーケースには、回路間に電気を流さないよ
うに絶縁性が必要であるが、この要求に十分に対応でき
ない。

【０００３】そのため従来は、これらのカバーケースに
は、樹脂やセラミックスが使用されてきたが、生産性、
コスト等に問題があった。一方、潤滑油なしでプレス成
形でき洗浄工程も省略できる点だけについていえば特開
平３−２７９７９２号に開示されているようなアルミニ
ウム表面に有機樹脂を被覆した材料が開発されている
が、これは熱交換器用のアルミニウムフィン材であり、
用途、機能が全く異なるものである。また、この樹脂被
覆アルミニウム板は加工性に限度があるため、一般的に
は揮発性潤滑油を併用した成形加工方法を取らざるを得
なかった。また、電子部品のカバーケースとしては、ア
ルミニウム材は絶縁性を必要とするが、特開平３−２７
９７９２号に示されるアルミニウム板での成形品では成
形時の塗膜剥離、破断等により絶縁性が損なわれる、と
いう重大な難点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、潤滑油な
しでの成形に対応できるようにプレス成形性が改善さ
れ、更に成形後の絶縁性の高い電子部品カバーケース用
樹脂被覆アルミニウム板の開発が要求されている。した
がって、本発明は、プレス成形性および絶縁性に優れ
た、アルミニウム又はアルミニウム合金を基材とする電
子部品カバーケース用樹脂被覆金属板を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するため鋭意検討を行った結果、アルミニウム又は
アルミニウム合金の金属板の表面に形成した下地皮膜の
上に有機潤滑剤を所定量含む有機樹脂層を形成し、有機
樹脂層の乾燥膜厚を規定したものが、特に無塗油で加工
性および絶縁性に優れ、絶縁部品用として好適であるこ
とを見いだし、この知見に基づき本発明をなすに至っ
た。すなわち、本発明は（１）アルミニウムまたはアル
ミニウム合金板の表面に形成した、クロメート系、ジル
コニウム系およびチタニウム系からなる群から選ばれる
金属付着量１０〜３００ｍｇ／ｍ² の下地皮膜上に、有
機樹脂１００重量部に対して有機潤滑剤を３〜３０重量
部含有する合成樹脂皮膜を乾燥膜厚１〜１０μｍに形成
し、層間抵抗（Ｒｓ）を１０Ω・ｃｍ² 以上としたこと
を特徴とする成形性および絶縁性に優れる電子部品カバ
ーケース用樹脂被覆金属板、（２）前記合成樹脂がウレ
タン系、エポキシ系、アクリル系、メラミン系、エステ
ル系、フッ素系またはエチレン系から選ばれる少なくと
も１種以上の有機樹脂で構成されている（１）項に記載
の電子部品カバーケース用樹脂被覆金属板、（３）前記
有機潤滑剤がフッ素化合物、天然ワックス、石油ワック
ス、ポリオレフィンワックスから選ばれる少なくとも１
種以上の有機潤滑剤で構成されている（１）項記載の電
子部品カバーケース用樹脂被覆金属板、及び（４）前記
合成樹脂皮膜がさらに、シリカ、アルミナ、チタニア、
ジルコニアから選ばれる少なくとも１種以上の無機化合
物を有機樹脂１００重量部に対して２０重量部以下含有
する（１）項記載の電子部品カバーケース用樹脂被覆金
属板を提供するものである。本発明において層間抵抗と
は、アルミニウム又はアルミニウム合金板とその上の皮
膜との間の抵抗をいう。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に本発明を詳細に説明する。本
発明の電子部品カバーケース用樹脂被覆金属板は、アル
ミニウム又はアルミニウム合金板（以下、単にアルミニ
ウム板という）からなる金属板の表面に特定の材質およ
び性状の樹脂コーティングを施したものである。本発明
の樹脂被覆金属板を用いて成形する電子部品カバーケー
スは、その形状を特に限定するものではないが、その一
例を図１に斜視図で示す。この電子部品カバーケースの
使用例の一例を述べると、コンデンサ、抵抗、トランス
等の電子部品を配置した回路基板が積層されている場合
に、積層した上下の回路基板上の部品が互いに接触しな
いように各部品にかぶせるように回路基板上に接着剤等
で固定して用いられる。本発明で対象となる金属板の成
分組成は特に限定されるものではない。しかしながら、
アルミニウム板の場合で対象物が強度を必要とする場合
には、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｎ系またはＡｌ−Ｍｇ−
Ｍｎ系のアルミニウム合金にするのが望ましい。中で
も、アルミニウム合金中に１〜７ｗｔ％のＭｇまたは
０．５〜２ｗｔ％のＭｎを含有するものが好ましい。ア
ルミニウム合金中のＭｇが１ｗｔ％未満では強度が低
く、７ｗｔ％を超えると圧延工程が困難になるとともに
成形性が低下する。アルミニウム合金中のＭｎが０．５
ｗｔ％未満では強度が低く、２ｗｔ％を超えると粗大な
金属間化合物が生成し、成形性が低下するので好ましく
ない。

【０００７】この電子部品カバーケース用樹脂被覆金属
板における第１層の下地皮膜は耐食性および第２層であ
る樹脂との密着性を向上させることができる。複合皮膜
としての性能は、下地皮膜の膜厚が金属付着量として、
通常１０〜３００ｍｇ／ｍ²、好ましくは１５〜１５０
ｍｇ／ｍ² であり、特に２０〜１００ｍｇ／ｍ² の範囲
であるのが効果的である。下地皮膜が１０ｍｇ／ｍ² 未
満では耐食性、密着性が低下し絶縁性も安定しない。３
００ｍｇ／ｍ² を越えると密着性が低下する。次にこの
金属板において有機樹脂皮膜は、溶剤型樹脂、水溶性樹
脂、水分散樹脂のいずれを用いても良く、合成樹脂系塗
料のウレタン系、エポキシ系、アクリル系、メラミン
系、エチレン系、エステル系、フッ素系から選ばれる樹
脂や、それらの共重合体を使用することができる。

【０００８】樹脂層の乾燥膜厚は１〜１０μｍ、好まし
くは２〜５μｍである。１μｍ未満であると、絶縁性が
不十分であり、また乾燥膜厚が１０μｍを超えると無塗
油でのプレス加工性が著しく劣る。塗膜中の有機潤滑剤
としては、特に制限されるものではないがフッ素化合物
またはワックスあるいはこれらの混合物を用いるのが好
ましい。フッ素化合物としては、例えばポリ４フッ化エ
チレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリ
デン樹脂などのフッ素系樹脂が挙げられる。ワックスと
しては天然ワックス、パラフィンワックス、ポリオレフ
ィンワックス（例えば、ポリエチレンワックス、ポリプ
ロピレンワックス）、酸化あるいは変性ポリオレフィン
ワックス（例えば、酸化あるいは変性ポリエチレンワッ
クス、酸化あるいは変性ポリプロピレンワックス）が挙
げられる。

【０００９】また、有機潤滑剤の使用量は有機樹脂１０
０重量部に対して、通常３〜３０重量部、好ましくは５
〜２０重量部、より好ましくは１０〜２０重量部とす
る。潤滑剤が有機樹脂１００重量部に対して３重量部未
満の添加では潤滑性向上の効果が十分ではなく、３０重
量部を越える添加では有機樹脂の凝集力を低下させて成
形性が低下する。絶縁性をさらに付与するための無機化
合物としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニ
アが挙げられそれらを２種以上添加してもよい。この無
機化合物は微粉末として添加され、その粒径は、好まし
くは０．０５〜５．０μｍの範囲である。無機化合物の
添加量は有機樹脂１００重量部に対して通常２０重量部
以下、好ましくは１〜２０重量部、より好ましくは２〜
１０重量部とする。無機物が２０重量部を越える添加で
は有機樹脂の凝集力を低下させて加工性、密着性が低下
する。絶縁性は、ＪＩＳＣ２５５０に基づいた層間抵
抗測定装置を用い、層間抵抗Ｒｓ（Ω・ｃｍ² ）を式に
より求めることができる。

【００１０】式Ｒｓ＝Ａ（１／Ｉ − １）Ｒｓ：層間抵抗（Ω・ｃｍ² ／枚）Ａ：接触子の総面積（ｃｍ² ）Ｉ：３０点の電流の平均値（Ａ）

【００１１】電子部品カバーケースとしては、層間抵抗
Ｒｓが１０Ω・ｃｍ² 未満では絶縁性を満足せず、１０
Ω・ｃｍ² 以上あれば絶縁性を満足し、さらに４０Ω・
ｃｍ² 以上になると安定した絶縁性を得ることがわかっ
ている。そこで、有機樹脂皮膜厚と層間抵抗値の関係を
示す図３により、層間抵抗Ｒｓが１０Ω・ｃｍ² 以上と
なる膜厚は１．０μｍ以上必要であることがわかる。本
発明に用いられるアルミニウム板の厚さは、特に制限は
ないが、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、より好ましく
は０．２〜０．３ｍｍである。

【００１２】本発明において下地皮膜の形成法自体は常
法に従って行うことができる。例えば、脱脂、水洗後、
まずクロム、ジルコニウム、チタニウムから選ばれる少
なくとも１種の金属イオンを含む水溶液で処理し、該表
面に下地皮膜を形成させる。前記水溶液としては、公知
のものが使用でき、アルミニウムと反応して化成皮膜を
形成するものに限定されない。例えばＣｒイオン含有水
溶液処理剤としては、反応型、塗布型および電解型のも
のが挙げられる。また、有機樹脂皮膜の形成方法自体も
公知であり、本発明においてはこれに従って実施するこ
とができる。なお、上記の説明は金属板としてアルミニ
ウム板について詳述したが、特にアルミニウム板に限定
されるものではない。

【００１３】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に
説明する。ＪＩＳＡ５１８２の、厚さ０．３ｍｍのア
ルミニウム板を用いて、下地処理として、日本パーカラ
イジング（株）製ファインクリーナー３６４Ｓにて脱脂
し、水洗後、下地処理を施し、各種の有機樹脂塗料を塗
装し焼き付け、供試材とした。なお、下地処理剤を表１
に、有機樹脂、有機潤滑剤、絶縁性付与剤の各組成に関
する有機樹脂塗料組成を表２に示した。表１に示す下地
処理薬剤の処理工程はそのタイプにより異なり、リンス
型はスプレーあるいは浸漬処理後、水洗、乾燥を行い、
塗布型は塗装後乾燥を行った。

【００１４】前記の方法にて作製した供試材について、
絶縁抵抗値の測定および絶縁性評価、加工性、密着性、
耐食性の試験を行った。絶縁性試験は、ＪＩＳＣ２５
５０に基づいた層間抵抗測定装置を用いて行った。図２
にこの実施例で用いた層間抵抗試験装置の回路図を示
す。図に示すようにアルミニウム板２の両面に絶縁皮膜
３を被覆してなる絶縁板１に測定電極４とドリル５を取
り付け層間抵抗を測定する。図中１０は電池（１．５〜
２Ｖ）、１１、１２は可変抵抗（３０Ωと１Ω）、１３
は固定抵抗（５Ω）である。１４は直流電流計、１５は
直流電圧計である。評価基準は次の通りである。 ◎：４０Ω・ｃｍ² 以上、○：１０Ω・ｃｍ² 以上４０
Ω・ｃｍ² 未満、×：１０Ω・ｃｍ² 未満加工性試験は、無塗油での円筒深絞り試験により、パウ
ダリング性評価を行った。評価基準は次の通りである。 ○：良好、△：カス発生小、×カス発生大密着性試験は、碁盤目試験により行った。評価基準は次
の通りである。 ○：剥離なし、△：剥離小、×：剥離大耐食性試験は、ＪＩＳＺ２３７１に基づいた塩水噴霧
試験２００時間後の腐食発生状況により行った。評価基
準は次の通りである。 ○：なし、△：軽微な腐食発生、×：腐食発生

【００１５】表３の性能試験結果より、塗料組成および
皮膜量が本発明範囲内である実施例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１
５は、加工性、密着性、絶縁性の各種性能とも良好であ
った。しかしながら、本発明の規定範囲外である比較例
は、絶縁性、加工性、密着性、耐食性のいずれかの性能
を満たさない。

【００１６】Ｎｏ．１６はクロメート皮膜量が本発明範
囲外であり、３００ｍｇ／ｍ² より厚いため加工性、密
着性が低下する。Ｎｏ．１７は樹脂皮膜量が本発明範囲
外であり、１．０μｍより薄いため絶縁性、加工性、密
着性、耐食性、すべてが低下し特に絶縁性の低下が顕著
である。Ｎｏ．１８は潤滑剤添加量が本発明範囲外であ
り、無添加のため加工性、密着性が低下する。また、Ｎ
ｏ．１９は潤滑剤添加量が３％より少ないため加工性が
低下する。Ｎｏ．２０は潤滑剤添加量が本発明範囲外で
あり、３０％より多いため加工性、密着性が低下する。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【表３】

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子部品
カバーケース用樹脂被覆金属板は、無塗油でのプレス加
工性に優れ、しかも絶縁性が優れる。さらに、この樹脂
被覆金属板は製造コストが比較的廉価であり、また、絶
縁性付与を成形後の工程で行う必要がなく、これを用い
れば脱脂工程、さらにはカバーケース成形後の樹脂塗布
工程をも省略することによりカバーケースの生産性も高
めることができ、工業的に実施するのに好適である。本
発明は工業上顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機樹脂被覆金属板で成形した電子部
品カバーケースの一例を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施例により得られた有機樹脂被覆金
属板の層間抵抗測定における試験装置の回路図である。

【図３】有機樹脂被覆金属板における樹脂皮膜の膜厚と
層間抵抗値（Ｒｓ）の図である。

【符号の説明】

１絶縁板２アルミニウム板３絶縁皮膜４測定電極５ドリル１０電池（１．５〜２Ｖ）１１可変抵抗（３０Ω）１２可変抵抗（１Ω）１３固定抵抗（５Ω）１４直流電流計１５直流電圧計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２３Ｃ 28/00 Ｃ２３Ｃ 28/00 ＣＨ０５Ｋ 5/03 7301−4ＥＨ０５Ｋ 5/03 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウムまたはアルミニウム合金板
の表面に形成した、クロメート系、ジルコニウム系およ
びチタニウム系からなる群から選ばれる金属付着量１０
〜３００ｍｇ／ｍ² の下地皮膜上に、有機樹脂１００重
量部に対して有機潤滑剤を３〜３０重量部含有する合成
樹脂皮膜を乾燥膜厚１〜１０μｍに形成し、層間抵抗
（Ｒｓ）を１０Ω・ｃｍ² 以上としたことを特徴とする
成形性および絶縁性に優れる電子部品カバーケース用樹
脂被覆金属板。
【請求項２】前記合成樹脂がウレタン系、エポキシ
系、アクリル系、メラミン系、エステル系、フッ素系ま
たはエチレン系から選ばれる少なくとも１種以上の有機
樹脂で構成されている請求項１に記載の電子部品カバー
ケース用樹脂被覆金属板。
【請求項３】前記有機潤滑剤がフッ素化合物、天然ワ
ックス、石油ワックス、ポリオレフィンワックスから選
ばれる少なくとも１種以上の有機潤滑剤で構成されてい
る請求項１記載の電子部品カバーケース用樹脂被覆金属
板。
【請求項４】前記合成樹脂皮膜がさらに、シリカ、ア
ルミナ、チタニア、ジルコニアから選ばれる少なくとも
１種以上の無機化合物を有機樹脂１００重量部に対して
２０重量部以下含有する請求項１記載の電子部品カバー
ケース用樹脂被覆金属板。