導電性預塗鋁合金板的製作方法

2023-11-03 11:24:42 1

專利名稱：導電性預塗鋁合金板的製作方法
技術領域：
本發明涉及例如用於電氣設備用機殼等的導電性優異的預塗鋁合金板。
背景技術：
一直以來，利用合成樹脂塗料塗敷鋁合金板的表面而成的預塗鋁合金板具有耐蝕性優異、輕量、且在成形後不需要實施塗飾的優異的特性。因此，預塗鋁合金板作為家電製品及OA設備等電子設備的機殼等的材料被廣泛應用。另一方面，這些電子設備產生電磁波的情況多，作為用於機殼等的部件，為了抑制電磁波的不良影響，需要具有導電性的材料。但是，在鋁合金板的表面上被覆一般的樹脂時，會引起帶電、各種各樣的電子上的麻煩。因此，作為所述合成樹脂塗料(有機樹脂系塗料)使用具有導電性的塗料。具體而言，目前，提出了以下這樣的具有導電性的各種各樣的金屬塗飾板。在專利文獻I及專利文獻2中，示出了一種複合被覆鋁板，其形成有含有規定比例的磷化鐵、石墨、炭黑等導電性物質的有機膜。在專利文獻3中，示出了一種導電性預塗金屬板，其形成有含有金屬氧化物的塗膜。在專利文獻4中，示出了一種鋁合金板，其形成有含有規定比例的炭黑的有機樹脂層。另外，在專利文獻5、專利文獻6、專利文獻7、及專利文獻8中提出了在塗膜中含有片狀、鱗片狀至球狀的Ni填充劑。在專利文獻9、專利文獻10、專利文獻11中提出了一種鋁板，其在塗膜中含有Ni微粒。在專利文獻12中提出了一種鋁板，其具有含有Zr的樹脂膜。在專利文獻13中，提出了一種鋁板，其規定了基材的表面粗糙度和樹脂的厚度。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :特開平5-309331號公報專利文獻2 :特開平5-311454號公報專利文獻3 :特開平7-313930號公報專利文獻4 :特開平7-90604號公報專利文獻5 :特開2004-68042號公報專利文獻6 :特開平5-320934號公報專利文獻7 :特開平5-65664號公報專利文獻8 :特開平7-246679號公報專利文獻9 :特開平7-211131號公報專利文獻10 :特開平7-314601號公報
專利文獻11 :特開平8-267656號公報專利文獻12 :特開2001-205730號公報專利文獻13 :特開2009-034973號公報

發明內容
發明所要解決的課題但是，在所述的現有技術中，在有機樹脂中需要大量含有如上所述的各種各樣的導電性物質，這些導電性物質在有機樹脂中成為使其塗膜性能降低的異物。即，由於塗膜中大量的異物存在，擔負粘結劑作用的有機樹脂的比例降低，塗膜的密合性及成形性大幅降低。另外，對於電氣的導電性而言，存在由於導電性物質的分布的不均勻等，其值不穩定的問題。近年來，在個人電腦的高精度化及環境改善的進展中，越來越需要抑制電磁波產·生的不良影響，現有的導電性樹脂變得不能充分地對應。於是，需要導電物質自身導通，且即使極薄的膜厚也能夠大概保持的極微粒。進而，樹脂膜自身也需要成為微小均一的極薄膜的性質的膜。如現有的技術那樣，即使僅限制樹脂膜的厚度來對應，在成形時及成形後搬運時也容易產生傷痕。導電性的預塗鋁合金板多作為例如機殼等材料使用，與人目光接觸的機會多，因此，有必要抑制傷痕及指紋附著等導致的外觀劣化。另外，預塗鋁合金板通過衝壓加工等進行成形來使用。因此，要求在成形時難以在樹脂膜上產生裂紋及剝落等、在衝壓加工等的成形性方面優異。另外，也要求耐腐蝕性。本發明是鑑於所述問題點而開發的，其目的在於提供一種導電性預塗鋁合金板，其具有優異的導電性，且耐損傷性及耐指紋性優異，另外，衝壓加工性及耐蝕性也優異。用於解決課題的手段本發明提供一種導電性預塗鋁合金板，其特徵在於，包含由鋁合金板構成的基板、在該基板的一面或兩面形成的化學轉化膜、和在該化學轉化膜上形成的樹脂塗膜；該樹脂塗膜含有玻璃化轉變溫度為10(Tl50°C的聚氨酯樹脂、一次粒徑為5nnT80nm的膠體二氧化娃、和分子量為1000 16000的內部臘(inner wax);所述樹脂塗膜在該樹脂塗膜整體的乾燥重量100重量份中，含有所述聚氨酯樹脂1(T99重量份、所述膠體二氧化矽0. 9519. 95重量份及所述內部蠟0. 05^50重量份；所述樹脂塗膜的膜厚T為0. 05 y nTl. 0 u m ;所述基板的表面粗糙度Ra為0. I ii nTO. 8um ;所述樹脂塗膜的膜厚T與所述基板的表面粗糙度Ra的比(T/Ra)為 0. 07 4. O。發明效果在本發明中，所述樹脂塗膜具有如上所述的特徵組成，且具有0. OSynTl. Oym的非常小的膜厚。因此，在所述導電性預塗鋁合金板中，即使不具有以往那樣的大量分散有導電性物質的構造的膜，在所述基板上所形成的所述樹脂塗膜其本身也能夠發揮導電性。因此，能夠抑制所述樹脂塗膜的密合性的降低，同時能夠獲得導電性。另外，能夠抑制衝壓加工性及耐蝕性的降低，能夠使導電性提高。另外，由於所述樹脂塗膜其本身顯示導電性，所以導電率幾乎沒有偏差等。另外，所述樹脂塗膜發揮優異的導電性的機理沒有充分弄清。但是，至少如上所述，對於具有0. I u nTO. 8 u m的表面粗糙度Ra的基板，通過積極地採用形成膜厚T為0. 05 u nTl. 0 u m的所述樹脂塗膜，且使樹脂塗膜的膜厚T與所述基板的表面粗糙度Ra之比(T/Ra)為0. 07^4. 0的這樣的構成，如後述的實施例也能夠證明的那樣，維持了優異的衝壓加工性及耐蝕性，可獲得優異的導電性。所述樹脂塗膜如上所述，為所述特定的厚度及組成，從形成於所述特定的表面粗糙度的所述基板上的觀點來看能夠顯示優異的導電性，另外，所述樹脂塗膜以所述特定量含有一次粒徑為5nnT80nm的膠體二氧化娃。 因此，能夠使所述導電性預塗鋁合金板的導電性進一步提高。另外，所述樹脂塗膜含有10(Tl5(rC這樣比較高的玻璃化轉變溫度的聚氨酯樹脂。因此，所述樹脂塗膜同時具有硬度高這樣的特性和防水性強這樣的特性。由此，所述樹脂塗膜在難以出現傷痕這樣的耐損傷性、以及難以附著指紋這樣的耐指紋性方面優異。另外，所述樹脂塗膜含有所述特定的內部蠟。因此，能夠使所述樹脂塗膜的表面的摩擦係數降低，能夠實現耐損傷性及成形性的提高。另外，能夠減小油分及水分的接觸角，能夠使耐指紋性提聞。進一步，能夠提聞衝壓加工性。這樣，根據本發明，能夠提供一種導電性預塗鋁合金板，其具有優異的導電性，且耐損傷性及耐指紋性優異,進一步,衝壓加工性及耐蝕性也優異。


圖I是表示實施例的導電性預塗鋁合金板的構造的說明圖；圖2是表示實施例的衝壓加工性的評價方法的說明圖；圖3是表示實施例的耐損傷性的評價方法即鮑登(〃々r >)試驗方法的說明圖。
具體實施例方式如上所述，本發明的導電性預塗鋁合金板包含由鋁合金板構成的基板、在該基板的一面或兩面形成的化學轉化膜、在該化學轉化膜上形成的樹脂塗膜。作為上述基板，可根據用途採用各種各樣的組成的鋁合金板。具體而言，可以採用5000系、6000系及其它各種的鋁合金系。另外，根據獲得高強度的導電性預塗鋁合金板的理由，構成上述基板的鋁合金優選含有1.0 5.0質量％的1%。上述基板的表面粗糙度Ra為0. I ii nTO. 8 U m0在上述基板的表面粗糙度Ra不足0. I y m的情況下，除了工業上生產困難之外，導電性有可能降低。另一方面，在表面粗糙度Ra超過0. 8 y m時，上述樹脂塗膜不能完整覆蓋基板，發生塗膜斷開的現象，耐蝕性及衝壓加工性、耐損傷性、耐指紋性等有可能降低。另外，作為在上述基板上形成的化學轉化膜，可以採用通過磷酸鉻酸鹽(chromate-phosphate )、鉻酸鉻酸鹽等鉻酸鹽處理、利用除鉻化合物以外的磷酸鈦及磷酸鋯、磷酸鑰、磷酸鋅、氧化鋯等的非鉻酸鹽處理等化學膜處理，即所謂化學轉化處理獲得的膜。由於該化學轉化膜的存在，能夠使由鋁合金板構成的基板和樹脂塗膜的密合性提高。另外，能夠實現優異的耐蝕性，能夠抑制在水、氯化合物等腐蝕性物質滲透鋁合金板的表面時引起的塗膜下腐蝕，能夠實現防止樹脂塗膜裂紋及塗膜剝離。另外，上述鉻酸鹽處理及非鉻酸鹽處理等化學轉化處理方法有反應型及塗布型，在本發明中採用任一方法都可以。其次，上述樹脂塗膜含有聚氨酯樹脂、膠體二氧化矽和內部蠟。作為構成上述樹脂塗膜的聚氨酯樹脂，採用具有100°C 150°C這樣的特定的玻璃化轉變溫度的樹脂。在玻璃化轉變溫度不足100°c時，彈性力低，在衝壓成形時等容易損傷，耐損傷性有可能變差。另外，在玻璃化轉變溫度超過150°c時，樹脂的硬度變高，在成形時樹脂有可能產生裂紋。聚氨酯樹脂的玻璃化轉變溫度可通過調整聚氨酯樹脂合成時的聚合度、及成為聚 氨酯樹脂的原料的多元醇及異氰酸酯的分子結構等進行控制。另外，上述所謂膠體二氧化矽為在表面結合有氫氧基的無定形二氧化矽粒子。原料狀態的膠體二氧化矽為將帶負電的無定形二氧化矽粒子分散於水中而得到的膠體粒子。在粒子的表面存在-SiOH基、-0H—離子，通過鹼離子形成雙電層，由於粒子間的反作用力，膠體二氧化矽溶液成為穩定的狀態。上述樹脂塗膜中的膠體二氧化矽為原料狀態的膠體二氧化矽焙燒而得到的。作為上述膠體二氧化矽，採用一次粒徑為5nnT80nm的膠體二氧化矽。將凝集前的處於分散狀態的粒子每一個稱為一次粒子，上述一次粒徑為該一次粒子的直徑。另外，將凝集後的粒子稱為二次粒子，將二次粒子的直徑稱為二次粒徑。在上述膠體二氧化矽的一次粒徑不足5nm的情況下，有可能電阻變大而導電性的提高效果變小。另一方面，在上述膠體二氧化矽的一次粒徑超過80nm的情況下，上述化學轉化膜和上述樹脂塗膜之間的密合性有可能降低，或耐指紋性有可能降低。上述的各直徑可以通過將膠體二氧化矽乾燥，採用BET法(比表面積測定法)求得比表面積，由重量和密度逆算來求取。其次，作為上述內部蠟採用分子量為100(Tl6000的內部蠟。在內部蠟的分子量不足1000的情況下，上述樹脂塗膜變得過度柔軟，有可能降低成形時等的傷痕防止效果。另一方面，在分子量超過16000的情況下，製造成本增大，實用性降低。另外，在衝壓加工時有可能容易在樹脂塗膜中產生裂紋及剝離，使衝壓加工性變差。另外，優選上述內部蠟的一次粒徑為0. 05 U nT5 u m。在內部蠟的一次粒徑不足0.05 Pm的情況下，有可能難以獲得內部蠟的添加效果。另一方面，在超過5 Pm的情況下，在上述導電性預塗鋁合金板衝壓成形時蠟有可能脫落。其結果是，相對於溶劑的耐久性、即耐溶劑性有可能變差。作為上述內部蠟，可以使用例如羊毛脂、卡巴蠟及聚乙烯等。優選上述內部蠟為聚乙烯蠟。聚乙烯蠟的熔融溫度高，粒子形狀為球狀，因此，在該情況下，能夠不損害導電性地使耐損傷性提聞。另外，上述樹脂塗膜在該樹脂塗膜整體的乾燥重量100重量份中含有上述聚氨酯樹脂10 99重量份、上述膠體二氧化矽0. 95 89. 95重量份、及上述內部蠟0. 05 50重量份。在上述聚氨酯樹脂的含量不足10重量份的情況下，難以形成均質的樹脂塗膜，耐蝕性有可能降低。另一方面，在超過99重量份的情況下，膠體二氧化矽的添加量變少，樹脂塗膜的導電性有可能降低。更優選上述聚氨酯樹脂的含量相對於上述樹脂塗膜整體的乾燥重量100重量份為50 80重量份。膠體二氧化矽只要少量含有就能夠呈現導電性的提高效果。實際上，為了充分獲得導電性的提高效果，上述膠體二氧化矽的含量相對於上述樹脂塗膜整體的乾燥重量100重量份，優選為0. 95重量份以上，更優 選為5重量份以上。另外，儘管導電性提高，但是，從化學轉化膜和樹脂塗膜的密合性有可能降低的觀點考慮，上述膠體二氧化矽的含量優選相對於上述樹脂塗膜整體的乾燥重量100重量份為89. 95重量份以下。另外，即使含有該值以上的膠體二氧化矽，從導電性的提高效果飽和的觀點考慮，更優選上述膠體二氧化矽的含量相對於上述樹脂塗膜整體的乾燥重量100重量份為60重量份以下，進一步更優選為40重量份以下。另外，在內部蠟的含量不足0. 05重量份的情況下，有可能難以獲得上述導電性預塗鋁合金板的衝壓成形時的傷痕防止效果。另外，在超過50重量份的情況下，在批量生產上述導電性預塗鋁合金板的製造工序中，在將該導電性預塗鋁合金板卷繞等的情況下，可能會有內部蠟滲出而使生產性降低。另外，耐指紋性有可能變差。更優選內部蠟的含量相對於上述樹脂塗膜整體的乾燥重量100重量份為5 40重量份。另外，上述樹脂塗膜的膜厚T為0. 05 ii nTl. Oum0在上述樹脂塗膜的膜厚T超過I. 0 y m的情況下，上述樹脂塗膜的電阻變大導電性降低，並且，上述導電性預塗鋁合金板在衝壓成形時在上述樹脂塗膜中容易產生裂紋及剝離等，成形性有可能降低。另外，從維持耐蝕性的觀點考慮，如上所述，上述樹脂塗膜的膜厚TSO. 05 iim以上是合適的。另外，上述樹脂塗膜的膜厚T與上述基板的表面粗糙度Ra之比(T/Ra)為0. 07 4. O。在上述T/Ra不足0. 07的情況下，存在耐蝕性、衝壓加工性、耐損傷性、以及耐指紋性降低這樣的問題，另一方面，在上述T/Ra超過4. 0的情況下，除了工業上生產困難之外，存在導電性降低這樣的問題。另外，在上述樹脂塗膜中，在不妨礙本發明的作用效果的範圍內，可以含有表面活性劑等添加劑。添加表面活性劑時，能夠使上述樹脂塗膜的導電性提高，但是，在過量添加時，有可能使上述化學轉化膜和上述樹脂塗膜的密合性降低。上述樹脂塗膜可以例如通過在形成有上述化學轉化膜的上述基板上塗布樹脂塗料來形成。作為樹脂塗料的塗布方法，可以採用例如輥塗法、棒塗法、浸潰塗布法、噴塗法等公知的各種方法。另外，在塗布了該樹脂塗膜用塗料後，也可以對用於獲得使之固化而成的樹脂塗膜的固化條件，即烘烤條件等選擇各種條件。另外，在上述導電性預塗鋁合金板中，在利用針狀電極法測定上述樹脂塗膜的不同的20處表面部位的電阻時，優選10處以上的表面部位的電阻為30 Q以下，而且，上述20處表面部位的電阻的平均值為IOQ以下。在該情況下，可以合適地利用於需要導電性的各種各樣的用途。另外，所謂上述針狀電極法是將具有(p0.2mm的球面狀的針尖的純銅製的針置於樹脂塗膜的表面，將不會使針尖貫通樹脂塗膜的荷重賦予針，在該狀態下，通過使脫膜而露出的基板和針之間導通，來測定針尖接觸的部分的樹脂塗膜的電阻值的方法。另外，上述不同的20處設定為在距A4版的試樣的端部30mm的內側均勻分布的20處。在上述不同的20處的表面部位的電阻中，在10處以上的表面部位的電阻超過30 Q的情況下，有可能產生電磁波屏蔽性差的部分。另外，在上述不同的20處的表面部位的電阻的平均值超過10 Q的情況下，也有可
能產生電磁波屏蔽性差的部分。另外，對於上述導電性預塗鋁合金板，可以對該導電性預塗鋁合金板實施衝壓成形，適宜地用於例如電氣設備用機殼或電子設備用機殼等。另外，作為上述電氣設備用機殼或電子設備用機殼，例如有個人電腦主體、 CD-ROM、DVD、PDA等電子設備的機殼、電視機等電氣設備的機殼、FDD、MD、MO等存儲介質盒體的開閉器部分、其它的各種各樣的設備的機殼。實施例(實施例I) 在本例中，對有關本發明的導電性預塗鋁合金板的實施例及比較例進行說明。在本例中，使化學轉化膜、樹脂塗膜的構成等發生變化，作為本發明品，製作如後述的表2所示的18種類導電性預塗鋁合金板(試樣Ef試樣E18)，作為比較品，製作如後述的表3所示的15種類導電性預塗鋁合金板(試樣Cf試樣C15)，實施各種性能評價試驗。以下，對此進行詳細說明。試樣Ef試樣E18的導電性預塗鋁合金板I如圖I所示，都包含由鋁合金板構成的基板2、在該基板2的一面或兩面形成的化學轉化膜3、在該化學轉化膜3上形成的樹脂塗膜4。試樣Cf試樣C15的基本構成與試樣El 試樣E18同樣。在製作這些試樣El 試樣E18及試樣Cf試樣C15時,首先,作為由招合金板構成的基板2，準備板厚I. Omm的5052-H34材料。該基板2的表面粗糙度Ra在0. 05^1的範圍內變化。表2及表3不出了在各試樣(試樣Ef試樣E18及試樣Cf試樣C15)的製作中所使用的基板2的表面粗糙度Ra。其次，對該基板2實施了形成化學轉化膜3的化學轉化膜處理。表I示出了在本例中所採用的4種化學轉化處理(a d )。化學轉化處理a為通過磷酸鉻酸鹽處理以鉻量成為20mg/m2的方式形成反應型鉻酸鹽膜的化學轉化處理。具體而言，通過在化學轉化處理液中浸潰基板的浸塗法進行化學轉化處理，之後，在約100°c的氛圍氣中使之乾燥。化學轉化處理b為通過鋯處理，以鋯量成為20mg/m2的方式形成反應型非鉻酸鹽膜的化學轉化處理。處理方法與上述化學轉化處理a相同。化學轉化處理c為通過塗布型鉻酸鹽處理，以鉻量成為20mg/m2的方式形成塗布型鉻酸鹽膜的化學轉化處理。具體而言，在進行了基板的脫脂處理後，通過棒塗法來塗布處理劑，之後，在約100°c的氛圍氣中使之乾燥。化學轉化處理d為通過塗布型鋯處理，以鋯量成為20mg/m2的方式形成塗布型非鉻酸鹽膜的化學轉化處理。處理方法與上述化學轉化處理d相同。
表I
權利要求
1.一種導電性預塗鋁合金板，其特徵在於，包含由鋁合金板構成的基板、在該基板的一面或兩面形成的化學轉化膜、和在該化學轉化膜上形成的樹脂塗膜； 該樹脂塗膜含有玻璃化轉變溫度為10(Tl50°C的聚氨酯樹脂、一次粒徑為5nnT80nm的膠體二氧化矽、和分子量為100(Tl6000的內部蠟； 所述樹脂塗膜在該樹脂塗膜整體的乾燥重量100重量份中，含有所述聚氨酯樹脂·10^99重量份、所述膠體二氧化娃0. 95^89. 95重量份及所述內部臘0. 05^50重量份； 所述樹脂塗膜的膜厚T為0. 05 ii nTl. Oum； 所述基板的表面粗糙度Ra為0. I ii nTO. 8um； 所述樹脂塗膜的膜厚T與所述基板的表面粗糙度Ra的比(T/Ra)為0. 07^4. O。
2.權利要求I所述的導電性預塗鋁合金板，其特徵在於，所述內部蠟的一次粒徑為·0. 05 u m 5 u m。
3.權利要求I或2所述的導電性預塗鋁合金板，其特徵在於，所述內部蠟為聚乙烯蠟。
4.權利要求廣3中任一項所述的導電性預塗鋁合金板，其特徵在於，在利用針狀電極法測定所述樹脂塗膜的不同的20處的表面部位的電阻時，10處以上的表面部位的電阻為·30 Q以下，而且，所述20處的表面部位的電阻的平均值為IOQ以下。
全文摘要
本發明提供一種導電性預塗鋁合金板，其包含由鋁合金板構成的基板(2)、在其一面或兩面形成的化學轉化膜(3)、在化學轉化膜(3)上形成的樹脂塗膜(4)。樹脂塗膜(4)以特定的配合比例含有玻璃化轉變溫度為100~150℃的聚氨酯樹脂、一次粒徑為5nm~80nm的膠體二氧化矽、和一次粒徑為0.05μm～5μm且分子量為1000~16000的內部蠟。樹脂塗膜(4)的膜厚T為0.05μm~1.0μm，基板(2)的表面粗糙度Ra為0.1μm~0.8μm。另外，T/Ra為0.07~4.0。
文檔編號B05D7/14GK102762313SQ20108006387
公開日2012年10月31日 申請日期2010年10月22日 優先權日2010年2月26日
發明者初野圭一郎, 米光誠 申請人:住友輕金屬工業株式會社