TWI389794B - 電磁波吸收性優異之層合型塗裝樹脂之金屬板 - Google Patents

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Description

電磁波吸收性優異之層合型塗裝樹脂之金屬板
本發明係關於一種電磁波吸收性優異的層合型塗裝樹脂之金屬板，具體地而言之，關於在導電性樹脂皮膜和金屬板之間具有不含導電性粒子的樹脂皮膜的層合型塗裝樹脂之金屬板。本發明的塗裝樹脂之金屬板，可以適用例如於電子、電、光學設備等(以下，有時以電子設備代表)中的筐體等的構成材料，例如可以用於CD、LD、DVD、CD－ROM、CD－RAM、PDP、LCD等的資訊記錄產品；個人電腦、汽車導航儀、汽車音響/視聽設備等的電、電子、通信相關產品；投影儀、電視機、錄影機、遊戲機等的AV設備；影印機、印表機等的複寫器；空調室外機等的電源箱蓋、控制箱蓋、自動販賣機、電冰箱等。
隨著電子設備的高性能化、小型化的發展，要求電子設備等的筐體電磁波遮罩性優異，以防止電子設備的內部產生的電磁破洩漏到外部，或者侵入之電磁波從電子設備的外部侵入到內部。所謂電磁波遮罩性，係指無論是電子設備的內部還是外部，均能防止電磁波洩漏的特性。
自此，提出各式各樣的電子設備筐體的電磁波遮罩性提高的方法。例如，著眼於「電磁波不僅從空氣孔和佈線孔洩漏，亦由鋼板之間的空隙洩漏」的問題，提出了藉由採用電鍍鋅鋼板等之這般導電性優異的材料，提高鋼板之 間的電連接，使電磁波減少洩漏的方法。但是，於該方法中，不能充分有效地防止電磁波從空氣孔和佈線孔的洩漏。
另一方面，本發明的申請人公開了一種塗裝樹脂之金屬板(特開2005－21572號公報及特開2006－161129號公報)，為電磁波遮罩性得到提高的電磁波吸收性優異的鋼板，至少於鋼板的背面(構成筐體的內部側面)上，被覆有包含磁性粉末等的電磁波吸收添加劑的磁性塗膜。於特開2005－21572號公報中，作為金屬板，採用電鍍鋅鋼板(EG)，於特開2006－161129號公報中，將金屬板的種類限定為合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)。
此等技術皆著眼於「由電子設備產生的電磁波，往往被鋼板反射而不是被鋼板吸收」這一點而開發的，如上所述，於背面側設置磁性塗膜的話，由於在筐內產生的電磁波在鋼板上進行多重反射後被吸收，最終發揮了從空氣孔等洩漏到筐體外部的電磁波衰減的效果。對於多重反射的推斷原理，於特開2005－21572號公報中有詳細的說明。另外，於上述方法中，不僅電磁波吸收性之外，為了使鋼板兼具良好的加工性，將磁性塗膜的厚度控制到不妨礙電磁波吸收性的程度。由此，上述特許公報中所述的鋼板，可以適用於被要求能夠承受彎曲加工等嚴格加工的電子設備用筐體的構成材料。
本發明的目係提供一種電磁波吸收性及加工性兩者優異的塗裝樹脂之金屬板。
能夠解決上述問題之本發明的層合型塗裝樹脂之金屬板，為於金屬板的至少一面上，具備含有導電性粒子的導電性樹脂皮膜(A)的塗裝樹脂之金屬板，其特徵為於前述金屬板和前述導電性樹脂皮膜(A)之間，具有不包含前述導電性粒子的樹脂皮膜(B)，前述導電性樹脂皮膜(A)含有10~60%(質量%之意思，以下相同)的導電性粒子，且厚度於3~50μm的範圍，不含前述導電性粒子的樹脂皮膜(B)的厚度於3~50μm的範圍。
於最佳實施形態中，前述導電性粒子為磁性粉末。
於最佳實施形態中，前述金屬板為合金化熔融鍍鋅鋼板。
根據本發明，可以得到電磁波吸收性及加工性的兩者優異之塗裝樹脂之金屬板，故可以提供一種適用於電子設備用筐體的構成材料。
用以實施本發明之最佳形態
本發明者們，於提出前述的特開2005－21572號公報及特開2006－161129號公報所述的技術之後，欲提供一種能夠發揮出更高的水準的電磁波吸收性，且加工性亦優異的 塗裝樹脂之金屬板，以具備磁性塗膜的塗裝樹脂之金屬板為中心，繼續進行了研究。其結果，得到下述(一)~(二)的見解。
(一)於前述之專利公報中公開的磁性塗膜和金屬板之間，形成作為間隔物的不含導電性粒子的樹脂塗膜的層合構造時，如後述的實施例所示，可以得到比原來更佳的電磁波吸收性。如果不僅考慮到電磁波吸收性，還考慮到加工性的話，需要將上述的間隔物的膜厚控制到指定範圍內。
(二)於上述的層合型塗裝樹脂之金屬板中，用於吸收電磁波的添加劑的種類，並不限定於迄今為止使用的磁性金屬粉末(代表性的有鐵矽鋁磁合金(SENDUST)與坡莫合金(Permalloy)等)，亦可使用不具備磁性的導電性金屬粉末(例如：Al、Cu等的金屬單體等)(參考後述的實施例)。特別是判明了使用扁平率大的導電性粒子，可以提高電磁波吸收作用。如後述的實施例所示，與使用磁性粉末時(實施例2)相比，採用扁平率大的金屬粉末時(實施例1)，大致具有提高電磁波吸收性的趨勢，特別是作為金屬板(原板)，與採用磁性粉末時相比，採用電鍍鋅鋼板(EG)時，可得到顯著提高電磁波吸收性的效果(對比後述之表1與表3)。
藉由製成本發明所述的層合構造，與現有的僅具有磁性塗膜的單層構造相比，可以提高電磁波吸收性，其詳細原理尚不清楚，但是原因可以推斷為經由於金屬板和磁性 塗膜之間設置間隔物，於筐體內部產生的電磁波的一部份經由磁性塗膜，於磁性塗膜和金屬板之間多重反射後被吸收。
在本說明書中，「電磁波吸收性優異」為指如後述的實施例所詳述，採用後述圖5~圖7所示的測量裝置對電磁波吸收性進行評估時，採用合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)時的電磁波吸收性為4.0dB以上，採用電鍍鋅鋼板(EG)時的電磁波吸收特性為0.5dB以上。如此，於本說明書中，根據金屬板(原板)的種類，對電磁波吸收性的合格標準進行了變更，這是因為，如所述特開2006－161129號公報所公開的那樣，與電鍍鋅鋼板(EG)相比，合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)的電磁波吸收性得到顯著提高。如後述的實施例所示，若採用本發明的層合型塗裝樹脂之金屬板，與所述特許公報中記載的單層型塗裝樹脂之金屬板相比，不僅將GA用作金屬板時，電磁波吸收性得到提高，將EG用作金屬板時的電磁波吸收性也得到提高，故於本發明中，設定兩金屬板的合格標準。
又，在本發明中，與所述特許公報中的測量相比，為了進一步提高電磁波吸收性的測量精度，採用圖5~圖7所示的測量裝置。用於評估電磁波吸收性的方法自身，於本發明中與所述特許公報中都是一樣的，但經由本發明的發明人員的後續研究，結果判明採用所述專利公報中所示的裝置(參考特開2005－21572號公報中所述的圖12~圖14，以及特開2006－161129號公報中所述的圖6~圖8)進行測量時 ，使樣品鋼板的被測表面與SUS製框架面(frame surface)接觸，顯示出包含接觸電阻損失量的電磁波吸收量(比實際還高的測量值)。因此，在本發明中，採用圖5~圖7的測量裝置，改變樣品鋼板的形狀，不使樣品鋼板的被測表面與SUS製框架面接觸，或者即使接觸也使接觸面積變小。具體而言，將如圖5所示的貼附於SUS製框架上的樣品鋼板的形狀，控制為與圖6(a)、圖6(b)、圖7(a)的內側的線一致(詳細情況如後所述)。與採用原有的測量裝置的情況相比，採用本發明的測量裝置得到的電磁波吸收量，測量誤差存在變少約0.1~0.2dB左右的傾向。
因此，對於電磁波吸收性的合格標準，比較本發明與所述專利公報，無論為於電鍍鋅鋼板及合金化熔融鍍鋅鋼板中任何一方，本發明的合格標準皆定得高於所述專利公報。首先，關於電鍍鋅鋼板，無論為於所述的特開2005－21572號公報還是於本發明中，都將合格標準定為0.50dB以上，但考慮到與特開2005－21572號公報相比，於本發明中測量值被算得比較低，於是本發明的合格標準變得比較高。另一方面，關於合金化熔融鍍鋅鋼板，於所述特開2006－161129號公報中，將合格標準定為3.5dB以上，但考慮到於本發明中將合格標準定為比該值更高的4.0dB以上，因此本發明的合格標準設定的非常高。
以下，參考圖1對本發明的層合型塗裝樹脂之金屬板進行詳細說明。
如圖1所示，本發明的塗裝樹脂之金屬板10，具有於 金屬板11上依次層合不含有導電性粒子的樹脂皮膜(B、下層皮膜)12與含有導電性粒子(圖中的X)的樹脂皮膜(A、上層皮膜)13而層合的層合構造。上述的層合構造至少被設置於鋼板的背面(從電子設備的筐體來看為內側)為佳。因為一般要求電子設備零件的內側具有電磁波吸收性。圖1所示為僅於金屬板11的單面上具有上述的層合構造的方式，但本發明並不限定於此，對於鋼板的表面(構成筐體的外部側面)，下述任何一種方式都包含於本發明的範圍內：(一)僅具有不含導電性粒子的樹脂皮膜的方式、(二)僅具有包含導電性粒子的導電性樹脂皮膜的方式、(三)如本發明，具有不含導電性粒子的樹脂皮膜與包含導電性粒子的導電性樹脂皮膜層層合而成的層合構造的方式。
以下為了便於說明，將不含導電性粒子的樹脂皮膜(B)稱為「間隔物層」；將包含導電性粒子的導電性樹脂皮膜(A)僅稱為「導電性皮膜」。導電性皮膜和間隔物層，於是否包含導電性粒子這一點上存在大的差異，樹脂皮膜的組成可相同或是可不相同(詳情如後所述)。
於圖1中，包含導電性粒子的導電性樹脂皮膜(A)13，含有10~60%(質量%的意思，以下相同)的導電性粒子，且厚度於3~50μm的範圍。藉由此，可以提高電磁波吸收性和加工性。對比本發明的導電性皮膜和所述的特開2005－21572號公報及特開2006－161129號公報中公開的磁性皮膜，兩者的差異在於使用的電磁波吸收添加劑的種類及含有量(下限)。於本發明中，(一)不像上述專利公報那樣，將 電磁波吸收添加劑的種類限定為磁性粉末，而是將其擴大至無磁性的導電性粒子(導電性粒子的詳細如後所述)，且(二)將導電性粒子的含量之下限設為10%，與上述專利公報中的磁性粉末的含量的下限(20%)相比，有所擴大。這些效果皆是因為於本發明中，採用了層合構造的構成，即在金屬板和導電性皮膜之間設置間隔物層。
於此，用於導電性皮膜的「導電性粒子」係指具有導電性的金屬粒子(金屬粉末)之意思，除了具有磁性的金屬粒子(金屬粉末)之外，亦包含無磁性的金屬粒子(金屬粉末)。此等可單獨使用，亦可將2種以上合併使用。
作為具有磁性的金屬粒子(金屬粉末)，例如所述特開2005－21572號公報及特開2006－161129號公報中公開的磁性粉末，代表性的有磁性合金粉末。作為磁性合金粉末，舉如坡莫合金(Ni－Fe系和金，Ni含量為35%以上)和鐵矽鋁磁合金(Si－Al－Fe系合金)等。
作為無磁性的金屬粒子(金屬粉末)，例如Al和Cu等的金屬單體等。
考慮到電磁波吸收性及加工性，將上述導電性粒子的含量設為10~60%。導電性粒子的含量低於10%時，不能得到期望的電磁波吸收特性。另一方面，超過60%時，除了會降低加工性之外，還會使間隔物層和皮膜的密著性和耐腐蝕性下降，從而不能滿足作為電子設備零件用鋼板所要求的特性。導電性粒子的含量最佳大致為15%以上55%以下，較佳大致為20%以上50%以下。
導電性粒子的平均粒徑最佳大致為20μm以下，盡可能除去大粒徑(例如30μm以上)的粉末為佳。藉由此，使導電性皮膜的形成變得容易，從而抑制加工性和耐腐蝕性的下降。導電性粒子的平均粒徑，表示經由一般的粒度分佈計，對分級後的粒子的粒度分佈進行測量，於基於該測量結果算出的小粒徑一側得到出的積算值50%的粒度(D50 )。關於的粒度分佈，可以經由將光照射到粒子上產生的衍射和散射的強度圖案進行測量，作為這樣的粒度分佈計，例如日機裝公司製作的Microtrac 9229FRA和Microtrac HRA等。
又，滿足上述最佳平均粒徑的導電性粒子，亦可使用市場銷售產品。例如，坡莫合金(78%Ni)〔日本ATOMIZE加工(股份有限公司)製作的SFR－PC78、平均粒徑5.7μm］、坡莫合金(45%Ni)〔日本ATOMIZE加工(股有限公司)製作的SFR－PB45、平均粒徑5.8μm］；鐵矽鋁磁合金〔日本ATOMIZE加工(股份有限公司)製作的SFR－FeSiAl(84.5－10－5.5)、平均粒徑6.9μm］等。
又，最佳導電性粒子的形狀為扁平狀。如後述的實施例所示，採用具有扁平形狀的添加劑〔旭化成鋁粉漿M－301、粒徑19μm、厚0.4μm］時，與採用具有不規則形狀的添加劑〔坡莫合金(78%Ni)、三菱製鋼(股份有限公司)製作、平均粒徑7.8μm］時相比，電磁波吸收性顯著提高。
導電性皮膜的厚度設為3~50μm(參考後述的實施例)。 導電性皮膜的厚度低於3μm時，除了不能得到期望的電磁波吸收性之外，多數導電性粒子還會出現在皮膜上，導致外觀性不佳、導電性粒子脫落等之問題。另一方面，導電性皮膜的厚度超過50μm時，則導致彎曲加工性下降。導電性皮膜的最佳厚度，詳細地可以藉由使用的導電性粉末的種類與含量等發生變化，但大致為4μm以上40μm以下，較佳的厚度約為5μm以上30μm以下。
導電性皮膜以及後述的間隔物層的厚度，可以經由比重換算方法由皮膜重量測出，或者可以經由顯微鏡觀察(SEM照片觀察)測量樹脂皮膜的截面而得到。
另一方面，欲同時使電磁波吸收性及加工性之兩者提高，將間隔物層(不含導電性粒子的樹脂皮膜)12的厚度設為3~50μm的範圍。如後述的實施例所述，間隔物層的厚度低於3μm時，則電磁波吸收性的提高效果變小，反之，厚度超過50μm時加工性下降。間隔物的最佳厚度約為5μm以上30μm以下，較佳厚度大致為8μm以上20μm以下。
上述的導電性皮膜13及間隔物層12的樹脂可以為相同材料或是可為不同。無論如何，作為構成此等樹脂皮膜的基底樹脂，例如聚酯類樹脂、丙烯酸類樹脂、尿烷類樹脂、聚烯烴類樹脂、氟類樹脂、矽類樹脂以及此等樹脂的混合物或改性了的樹脂等。此外，本發明的塗裝樹脂之金屬板，主要用於電子設備的筐體，考慮到對彎曲加工性、皮膜密著性、耐腐蝕性等特性具有更高的要求，最佳使用聚酯樹脂或者改性聚酯樹脂(例如，在不飽和聚酯中加入環 氧樹脂而使之改性的樹脂)。
樹脂皮膜中除了包含所述的基底樹脂外，還可以再含有交聯劑。對於交聯劑的種類並不作特殊的限定，只要是塗裝樹脂之金屬板中通常採用的交聯劑即可，例如三聚氰胺(melamine)類化合物、異氰酸脂類化合物等。此等化合物可以單獨使用或適亦可以合併使用。最佳交聯劑的含量(合計量)大致位於0.5~30質量%的範圍內。
樹脂皮膜中除了包含所述的基底樹脂與交聯劑之外，還可以包含公知的添加劑(例如：防銹劑、消光劑、顏料等)。
對用於本發明使用之金屬板11並不作特殊的限定，冷軋鋼板、熱軋鋼板、電鍍鋅鋼板(EG)、熔融鍍鋅鋼板(GI)、鋅與鐵族元素(Fe、Co、Ni)的合金鍍敷鋼板〔特別是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)］、5%Al－Zn鍍敷鋼板、55%Al－Zn鍍敷鋼板、Al等的各種鍍敷鋼板、不銹鋼鋼板等的鋼板類，與公知的金屬板等全部可以適用。
從提高電磁波吸收性的觀點來看，最佳採用鋅和鐵族元素(Fe、Co、Ni)的合金鍍敷鋼板。作為鋅和鐵族元素的合金鍍敷鋼板，例如Zn和Fe的合金鍍敷鋼板、Zn與Ni的合金鍍敷鋼板、Zn和Co的合金鍍敷鋼板。從確保電磁波吸收性的觀點來看，最佳將Fe、Ni、Co的含量皆控制於約5~20%的範圍內。此外，對電鍍的方法也不作特殊限定，可以採用熱浸鍍法、電鍍法的任何一種。此外，對於熱浸鍍法、電鍍法的詳細電鍍條件也不作特殊限定，可以採用 通常使用的方法。
考慮到電磁波吸收性，鍍敷附著量以少為優，例如最佳為50g/m2 以下，較佳為40g/m2 以下，更佳為35g/m2 以下，最佳為30g/m2 以下。從電磁波吸收性的觀點來看，對鍍敷附著量的下限並不作特殊限定，但考慮到耐腐蝕性的問題，例如最佳為5g/m2 ，較佳為10g/m2 。
再者，考慮到成本等問題，最佳使用可廉價且簡便製造的合金化熔融鍍鋅鋼板(經由熱浸鍍法將Zn和Fe合金化的鋼板、GA)。
如上所述，在本發明中，作為金屬板推薦使用合金化鍍敷鋼板，但除此之外，也可以使用將鍍敷附著量控制於約15g/m2 以下的純鋅鍍敷鋼板和冷軋鋼板。經由採用沒有進行這般合金化的鋼板，可以避免因使用合金化鋼板引發的問題(例如，於彎曲加工時產生的裂紋等的裂縫和剝離等)。
例如，若採用沒有進行電鍍的冷軋鋼板，可以使用於嚴格加工的用途。但是，由於冷軋鋼板的耐腐蝕性差，考慮到適用於電子設備的筐體時，其綜合性特性評估變低，故比冷軋鋼板，最佳使用合金化鍍敷鋼板。
另一方面，若採用純鋅鍍敷鋼板，可以適用於加工劇烈、且要求具有耐腐蝕性的用途。為了有效充分發揮耐腐蝕性，最佳鍍敷附著量為約3g/m2 以上，較佳為6g/m2 以上。此外，考慮到電磁波吸收性，最佳鍍敷附著量的上限為15g/m2 ，較佳為12g/m2 ，更佳為10g/m2 。
為了提高金屬板的耐腐蝕性，和金屬板與樹脂皮膜的密著性，也可以對金屬板進行鍍鉻處理和磷酸鹽處理等表面處理(底層處理)。或者考慮到環境污染問題，也可以使用非鉻處理的金屬板，任何一種進行了底層處理的金屬板亦包含在本發明的範圍內。
另外，對於非鉻處理的方法也不作特殊限定，通常，只要進行使用的公知的底層處理即可。具體而言，可以推薦單獨或合併使用磷酸鹽類、氧化矽類、鈦類、鋯類等的底層處理。
此外，一般情況下進行非鉻處理時會導致耐腐蝕性下降，故，為了提高耐腐蝕性，也可以於塗膜中或底層處理時使用防銹劑。作為上述防銹劑，例如氧化矽類化合物、磷酸鹽類化合物、亞磷酸鹽類化合物、聚磷酸鹽類化合物、硫黃類有機化合物、苯并三唑、丹寧酸、鉬酸鹽類化合物、鎢酸鹽類化合物、釩類化合物、矽烷偶聯劑等。此等可單獨使用或適亦可合併使用。特別最佳合併使用氧化矽類化合物(例如：鈣離子交換氧化矽等)與磷酸鹽類化合物、亞磷酸鹽類化合物、聚磷酸鹽類化合物(例如：三聚磷酸鋁等)，推薦於質量比率為0.5~9.5：9.5~0.5(較佳為1：9~9：1)的範圍內合併使用氧化矽類化合物(磷酸鹽類化合物、亞磷酸鹽類化合物或者聚磷酸鹽類化合物)。藉由將氧化矽類化合物控制於該範圍內，可以同時確保得到期望的耐腐蝕性和加工性。
經由使用上述防銹劑，可以確保無鉻處理金屬板的耐 腐蝕性，但相反也會因為添加防銹劑導致加工性下降。因此，作為塗膜的形成成份，特別推薦將環氧改性聚酯類樹脂以及/或者酚醛衍生物導入到骨架中而成的聚酯類樹脂以及交聯劑(最佳異氰酸脂樹脂以及/或者三聚氰胺類樹脂，較佳為兩者合併使用)組合後使用。
其中，與聚酯類樹脂相比，將環氧改性聚酯類樹脂以及/或者酚醛衍生物導入到骨架中而成的聚酯類樹脂(例如：將雙酚A導入導骨架中而成的聚酯類樹脂等)具有更優的耐腐蝕性及塗膜密著性。
另一方面，異氰酸脂類交聯劑具有提高加工性的作用(指提高加工後的外觀性的作用，在後述的實施例中，用密著性試驗中的裂紋數進行評估)，藉由此即使添加了防銹劑，也能夠確保優良的加工性。
又，三聚氰胺類交聯劑具有優良的耐腐蝕性。因此於本發明中，經由與所述的防銹劑合併使用，可以得到非常優良的耐腐蝕性。
也可以單獨使用此等異氰酸脂類交聯劑及三聚氰胺類交聯劑，但兩者合併使用時，可以進一步提高非鉻處理金屬板的加工性及耐腐蝕性。具體而言，推薦相對於100質量份的異氰酸脂類樹脂，以5~80質量份的比例包含三聚氰胺類樹脂。三聚氰胺類樹脂低於5質量份時，不能得到期望的耐腐蝕性，反之，三聚氰胺類樹脂超過80質量份時，不能很好地發揮添加異氰酸脂類樹脂的作用，因此不能得到期望的提高加工性的效果。較佳為對於100質量份的異 氰酸脂類樹脂，添加10質量份以上、40質量份以下的三聚氰胺類樹脂；更佳為添加15質量份以上、30質量份以下的三聚氰胺類樹脂。
本發明的塗裝樹脂之金屬板，為於金屬板(亦包含進行了上述底層處理的金屬板)的表面上，被覆包含上述各種添加劑的樹脂皮膜而成者，根據需要，為了達到賦予耐瑕疵性和耐指紋性等的目的，亦可於導電性皮膜的表面上，再施加其他的樹脂皮膜而形成三層的皮膜構造。
接者，對本發明的塗裝樹脂之金屬板的製造方法進行說明。
本發明的塗裝樹脂之金屬板係以公知的塗裝方法，將除了基底樹脂及交聯劑之外，根據需要包含各種添加劑的塗料，塗佈於金屬板的表面上，經由燒成，依次形成指定的間隔物層及導電性樹脂皮膜。即，於進行用於形成間隔物層的塗裝進行燒成後，進行於該塗裝上形成導電性樹脂皮膜的塗裝，進行燒成，形成於間隔物層上形成了導電性樹脂皮膜的構成。
塗料的固形成份濃度，可以根據使用的塗料的黏度和塗裝條件等進行適當調整，使其達到容易塗佈的程度，最佳大致為10~50%的範圍內。
考慮到由於用於稀釋塗料的溶劑種類的不同，使塗料流入到金屬板的穀部(凹部)的程度發生變化等，最佳燒成條件為於大致1分鐘之內完成燒成。
對塗裝方法並不作特殊限定，例如對表面進行清潔後 ，根據需要施加塗裝前處理(例如：磷酸鹽處理、鍍鉻處理等)的長尺狀金屬帶表面上，採用輥塗法、噴塗法、幕式淋塗法等對塗料進行塗佈，然後使其經由熱風乾燥爐進行乾燥的方法等。考慮到被膜厚度的均勻性和處理成本、塗裝效率等綜合因素，從實用上最佳為輥塗法。
作為本發明的塗裝樹脂之金屬板能夠適用的電子設備零件，例如有於封閉空間中內藏半導體元件的電子設備零件，也包含該電子設備零件的外壁的全部或者一部份由上述電子設備零件用塗裝體構成的電子設備零件。上述電子設備零件，例如CD、LD、DVD、CD－ROM、CD－RAM、PDP、LCD等的資訊記錄產品；個人電腦、汽車導航儀、汽車音響/視聽設備等的電、電子、通信相關產品；投影儀、電視機、錄影機、遊戲機等的AV設備；影印機、印表機等的複寫器；空調室外機等的電源箱蓋、控制箱蓋、自動販賣機、電冰箱等。
 實施例
以下，舉出實施例對本發明進行更具體的說明，但本發明並不受下述實施例的限制，也可以於能夠適合前述、後述的宗旨的範圍內，適當加以變更後實施，此等均包含於本發明的技術範圍內。
實施例1
於本實施例中，作為導電性粒子，對使用沒有磁性的金屬粒子時的電磁波吸收性及加工性進行了調查。作為金屬板，使用了電鍍鋅鋼板(板厚：0.8mm；表面和背面分別形成有鍍敷附著量為20g/m2 的電鍍層)及合金化熔融鍍鋅鋼板(板厚：0.8mm；表面和背面分別形成有鍍敷附著量為30g/m2 的電鍍層，鍍敷中的Fe含量為10.3%)2種。
用於形成導電性皮膜及間隔物層的塗料的調製方法如下。
(導電性皮膜用塗料的調製) 首先，作為基底樹脂使用東洋紡織(股份有限公司)製作的聚酯樹脂「BYLON GK780」作為交聯劑使用住友化學(股份有限公司)製作的三聚氰胺樹脂「SUMIMARL M－40ST」，以重量比80：20混合基底樹脂與交聯劑(固形成份占80%)製成基質樹脂，作為導電性粒子，添加旭化成(股份有限公司)製作的「鋁粉漿M－301」(固形成份66%、粒徑19μm、厚0.4μm)，添加量如表1及表2所表示之量(樹脂皮膜中的含量)。為了使該原料組成物的固形成份濃度達到15%或30%，用二甲苯/環己酮混合溶劑(二甲苯：環己酮＝1：1)進行稀釋，以10000rpm的轉速用手動勻漿器攪拌10分鐘，調製成原料組成物。
(間隔物層用塗料的調製) 除了不添加導電性粒子之外，其他與在前述的導電性 皮膜用塗料的調製相同，調製成原料組成物。
將由此製成的各樹脂皮膜用原料組成物使用棒塗佈法塗佈於各種金屬板上，使其達到表1及表2所表示的膜厚，於熱風乾燥爐內，於到達板溫230℃時進行大約120秒鐘的燒成，製成塗裝樹脂之金屬板。經由改變稀釋塗料的固形成份濃度以及棒塗裝所使用棒的支數，使樹脂皮膜的厚度於2~60μm的範圍內變化。例如，於表2的No.2(比較例)中，使用No.18的棒於GA(合金化熔融鍍鋅鋼板)上，塗佈固形成份30%的塗料(鋁粉漿M－301係固形成份中30重量%)，塗佈間隔物層組成物或導電性組成物時，於設定為板溫度到達230℃的熱風乾燥爐內，加熱120秒使塗料硬化。得到的塗裝膜的厚度為8μm。另外，於表2的No.3(實施例)中，使用No.12的棒於GA(合金化熔融鍍鋅鋼板)上，塗佈固形成份33.4%的聚酯塗料，於設定為板溫度到達230℃的熱風乾燥爐內，加熱120秒使塗料硬化。得到的塗裝膜的厚度為5μm。將該皮膜作為下層皮膜(間隔物層)經由與所述No.2相同的條件賦予含有鋁粉漿M－301的塗膜(上層皮膜)。合計的塗裝膜厚度為13μm。
樹脂皮膜的平均厚度可以藉由如下所表示的方法求出。首先，向塗料中以1~10重量%的重量比例添加二氧化矽(SiO2 )作為指示物，經由螢光X射線分析法對Si附著量進行了測量。對Si附著量進行測量時，預先製成表示Si量和螢光X射線強度的關係的檢量線，根據該檢量線對Si附著量進行測量。其次，經由比重換算，由如上所述測得的Si 附著量，進行比重換算，算出樹脂皮膜的重量，求出平均厚度t(μm)。具體的換算方法如下所表示。
樹脂皮膜的平均厚度t(μm)＝{A/(B×C×D)}×1000
公式中 A＝Si附著量(mg/m2 ) B＝28/60(Si/SiO2 ) C＝SiO2 的重量比例 D＝樹脂皮膜的比重(g/cm3 )
關於由此製得的塗裝樹脂之金屬板，如下所述對其電磁波吸收性及加工性進行了評估。
(電磁波吸收性的評估) 圖2係表示塗裝樹脂之金屬板的電磁波吸收性能的評估方法的說明圖。如圖2所示，於直方體形狀的筐體1內，設置有高頻環形天線5，構成為磁場結合。高頻環形天線5經由端子(未圖示)連接於同軸電纜6的一端上，同軸電纜6的另一端連接在網路分析儀7上。在網路分析儀7中，在掃引頻率的同時產生電磁波，經同軸電纜6、高頻環形天線5，電磁波被輸入(高頻輸入波：箭頭B)到筐體1內。在筐體1的共振頻率數中，因為輸入的電磁波被蓄積，可以觀察到反射量變少的特性(參考圖3)。而且，用箭頭C表示的高頻反射波，作為觀察值被輸入(高頻反射波：箭頭C)到網 路分析儀7中。
此時，如果計測筐體1中經由下述公式(1)求出的Q值的話，可知蓄積在筐體1內的能量的大小。此外，經由下述公式(1)求出的Q值，因為滿足導納軌道(admittance track)的條件，可以由求得的頻率差值△f和共振頻率數fr算出(例如：中島將光著，《森北電工學系列3微波工學一基礎和原理一》，森北出版股份有限公司發行，第159~163頁)。
Q值＝fr/△f………(1)
有上述公式(2)求出的Q值越小，表示於筐體1內蓄積的能量減少。所以，Q值變得越小，被從筐體1反射到內部的電磁場水準也減少。
圖4所表示為此時狀態的模式圖，該圖所表示為於Ez＝0、TE011 即最低頻率的共振模式下的電磁場分佈，圖中E表示高頻磁場，F表示高頻電場。上述Ez表示z方向的電場強度，TE011 表示共振模式的電磁場分佈的姿態。該TE表示電磁波向z方向前進，其橫方向上存在於電場。數字「011」表示對於x、y、z方向，在y及z方向上存在1個電場的強度分佈，在x方向上電場的強度分佈不發生變化(例如，參考上述文獻第141~144頁)。
另外，圖4所示的電磁場分佈，可以用以下公式表示。
Hz ＝H011 ．cos(ky ．y)．sin(kz ．z) Hy ＝(－kz ．ky /kc 2 )．H011 ．sin(ky ．y)．cos(kz ．z) E× ＝(－jωμky /kc 2 )．H011 ．sin(ky ．y)．sin(kz ．z)
此處，ky ＝π/b、kz ＝π/c、kc ＝ky 。b、c表示圖4的直方體(筐體1)的y、z方向的長度，j表示虛數，ω表示各個頻率數、μ表示空氣的透磁率。
本發明的發明人員，製成了可以將樣品鋼板在內面上所占的比例提高到接近100%為止(即，筐體內面的整面)的筐體。圖5是表示構成該筐體的SUS製框架(筐體)的說明圖。圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)分別表示平面圖、正面圖、左側面圖。此外，該框架被構成為上下左右對稱，因此底面圖與平面圖〔圖5(a)］、背面圖與正面圖〔圖5(b)］、右側面圖與左側面圖〔圖5(c)］各自相同。
對圖5所示的框架上貼附(安裝螺絲)圖6、圖7所示的SUS板，製成筐體(240×180×90m)。此外，圖6(a)表示配置於框架的正面、背面部份上的SUS鋼板(2張)、圖6(b)表示配置於框架的左右側面部份上的SUS板(2張)、圖7(a)表示配置於頂面部份上的SUS板、圖7(b)表示配置於底面部份上的SUS板。貼附的樣品鋼板的形狀與圖6(a)、圖6(b)、圖7(a)的內側的線相吻合。
經由上述的構成製成筐體的話，可以使樣品鋼板占到其內面的接近100%的面積。另外，將安裝螺絲的間距設 為20~40mm，由於接觸電阻低，需要進行多個螺絲固定。螺絲固定係經由對扭力進行控制，可以提高Q值測量的再現性。使用這樣的筐體對Q值進行測量(所述圖2)，經由下述公式算出電磁波吸收性。
樣品鋼板的電子波吸收性(dB)＝10×log10 ([EG]/[A])
但是，[EG]：作為基板的電鍍鋅鋼板的Q值 [A]：樣品鋼板的Q值
經由上述方法算出的值(dB)越高，表明電磁波吸收性越優。在本實施例中，在合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)的情況下，將如上所述算出的值超過4.0dB以上的評估為具有優異的電磁波吸收性(合格)；在電鍍鋅鋼板(EG)的情況下，將5.0dB以上的評估為具有優異的電磁波吸收性(合格)。
(加工性的評估) 採用JIS K5600－5－1的耐屈曲試驗記載的2型試驗裝置，進行0T彎曲(180℃彎曲)，用目視觀察彎曲後的樹脂皮膜(彎曲後樹脂皮膜位於彎曲部外側)的剝離狀態進行觀察，用如下標準進行了評估。在本實施例中，將◎及○定為合格。
◎完全沒有出現剝離。
○於加工部的一部份上出現少許微小的裂紋。
△於加工部的整體上出現微小的裂紋。
×於加工部的整體上出現龜裂。
＊表面外觀劣化，出現粒子脫落。
表1及表2一併表示此等結果。於上述表中，「下層皮膜」表示隔離物層、「上層皮膜」表示導電性皮膜。在此等表中，設置綜合評估欄，將電磁波吸收性及加工性兩項均合格的標示為○，任何一項不合格的標示為×，將綜合評估標示為○的定為「本發明例」。
表1所示為採用電鍍鋅鋼板(EG)時的結果。如表1所示，與沒有間隔物層(下層皮膜)的單層構造(No.2)相比，如果採用本發明的層合構造(No.3)，可以提高電磁波吸收性。
表2表示採用合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)時的結果。如表2所示，與沒有間隔物層(下層皮膜)的單層構造(No.2)相比，如果採用在金屬板和導電性皮膜(上層皮膜)之間，具有厚度被適當控制的間隔物層(下層皮膜)的層合構造 (No.3~4、6、10~13)，可以提高電磁波吸收性。
與此相對，在間隔物層(下層皮膜)的厚度厚的No.5、導電性皮膜(上層皮膜)的厚度厚的No.7中，加工性都出現下降。另外，導電性皮膜(上層皮膜)的厚度薄的No.8以及導電性皮膜中包含的導電性粒子的含量少的No.9中，電磁波吸收性都出現下降，除此之外在No.8中還出現了表面外觀劣化，粒子脫落等問題。
實施例2
在本實施例中，除了導電性粒子採用坡莫合金(78%Ni)(三菱製鋼(股份有限公司)製作，平均粒徑7.8μm)，調整到表3及表4所表示的範圍之外，與實施例1同樣製成塗裝樹脂之金屬板，對其電磁波吸收性及加工性進行了評估，結果如表3及表4一併所表示。
表3所表示為採用電鍍鋅鋼板(EG)時的結果。如表3所示，與沒有間隔物層(下層皮膜)的單層構造(No.1)相比，如果採用本發明的層合構造(No.2)，可以提高電磁波吸收性。
表4表示採用合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)時的結果。如表4所示，與沒有間隔物層(下層皮膜)的單層構造(No.1)相比，如果採用在金屬板和導電性皮膜(上層皮膜)之間，具有厚度被適當控制的間隔物層(下層皮膜)的層合構造(No.2、4~5、7、12~15)，可以提高電磁波吸收性。
與此相對，在間隔物層(下層皮膜)的厚度薄的No.3、導電性皮膜(上層皮膜)的厚度薄的No.9以及導電性皮膜中包含的導電性粒子的含量少的No.10、11中，電磁波吸收性都出現下降。另外，在No.9中出現了表面外觀劣化，粒子脫落等問題。另外，在間隔物層(下層皮膜)的厚度厚的No.6、導電性皮膜(上層皮膜)的厚度厚的No.8中，以及導電性皮膜中包含的導電性粒子的含量多的No.16中，加工性都出現下降。
圖1為對本發明的塗裝樹脂之金屬板的一例進行模式說明的截面圖。
圖2為塗裝鋼板中的電磁波吸收性能的評估方法的說明圖。
圖3為於筐體的共振頻率作用下輸入的電磁波的反射量變少的狀態說明圖。
圖4為模式顯示測量電磁波吸收性時的狀態說明圖。
圖5為構成測量電磁波吸收性的框體的SUS製框架(框體)的說明圖。
圖6為配置於框體的左右側面部份上的SUS板的形狀說明圖。
圖7為配置於框體的頂面部份及底面部份上的SUS板的形狀說明圖。

Claims (3)

  1. 一種層合型塗裝樹脂之金屬板，其於金屬板的至少一面上具備含有導電性粒子的導電性樹脂皮膜(A)，其特徵為於前述金屬板和前述導電性樹脂皮膜(A)之間具有不含前述導電性粒子的樹脂皮膜(B)，前述導電性樹脂皮膜(A)含有10~60%(質量之意思，以下相同)的導電性粒子，且厚度於3~50μm的範圍，不含前述導電性粒子的樹脂皮膜(B)的厚度於3~50μm的範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之層合型塗裝樹脂之金屬板，其中前述導電性粒子為磁性粉末。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之層合型塗裝樹脂之金屬板，其中前述金屬板為合金化熔融鍍鋅鋼板。
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