电子设备用预涂覆铝板的制作方法

文档序号:3256989阅读:217来源:国知局
专利名称:电子设备用预涂覆铝板的制作方法
技术领域
本发明涉及通过成形而作为电子设备的箱体或构造构件等使用的预涂覆铝板。
背景技术
铝板(包括铝合金板)具备高的强度和成形性,同时与钢板相比可以大幅的轻量化,因此,通过实施各种成形可以适用于容器、箔、电气制品、机动车用品,还有建材等各种用途。铝板的成形品根据使用用途和环境,以提高外观和耐腐蚀性等为目的而进行表面处理。在此,作为进行表面处理的方法,从大量生产率、制造工序的简洁化、成本降低等观点出发,优选利用对冲压成形前的铝板预先进行表面处理形成皮膜的预涂覆铝板的预涂覆 法。另外,近年来,所述预涂覆铝板为适应制品和机器的多样化和高级化,被赋予如下各种功能的功能性预涂覆铝板得到开发,并广泛普及,例如,耐指纹性、抗划伤性、导电性(接地性)、散热性、隔热性、抗菌性、防锈性、亲水性、排水性、润滑性等。作为其中的电子设备用预涂覆铝板,兼具导电性、耐指纹性、抗划伤性和润滑性的预涂覆铝板被最为广泛地采用。还有,此处所谓的抗划伤性是指以冲压加工时由于与模具摩擦而产生的伤痕为对象的抗划伤性。在专利文献I中提出了如下的耐指纹性和抗划伤性优异的表面处理铝板,其中,在铝板上预涂覆包含润滑剂的树脂形成树脂皮膜,如此不使附着在表面的指纹,或在表面生成的微细的伤痕醒目。根据专利文献1,虽然一定程度上提高了铝板的耐指纹性和抗划伤性,但是作为绝缘物的树脂皮膜使被预涂覆的铝板的表面呈现绝缘性,因此,在作为所述电子设备的箱体或构造构件需要接地时,需要削除所述树脂皮膜的一部分设置使铝板的金属部分露出的导通部等的后续工序。因此,为了解决确保这种预涂覆铝板的表面的导电性的问题,在专利文献2和专利文献3中提出了预涂覆含有导电性物质的树脂皮膜的技术。但是,在这种在铝板的表面预涂覆含有导电性物质的树脂的方法中,需要使导电性物质的粒子在所述树脂中均匀分散,在形成在铝板的表面的树脂皮膜中不能充分确保导电性物质的粒子彼此接触时,或者在树脂皮膜和铝板的界面中不能充分确保导电性物质和铝板的接触时,就不能得到希望的导电性。因此,为了得到希望的导电性,需要增加导电性物质的成分量。但是,在增加导电性物质的含量时,树脂皮膜变硬变脆,因此,在对形成有树脂皮膜的铝板进行冲压加工时,会出现容易发生树脂皮膜的裂纹(剥离)的问题。本发明者们为了解决形成这些添加有导电性物质的树脂皮膜的构成的预涂覆铝板的问题点,在专利文献4中,着眼于铝板所具有的表面粗糙度和树脂皮膜的平均膜厚的关系,提出了不使用导电性物质而确保导电性的技术。即,如图5所示,该专利文献4中记载的电子设备用预涂覆铝板40,在具有规定的中心线平均粗糙度的铝原材板41的至少单面上,形成耐腐蚀性皮膜43和具有规定的成分和平均膜厚的树脂皮膜42,铝原材板41的表面的微细的凹凸的凸部以被耐腐蚀性皮膜43被覆的状态从树脂皮膜42露出,如此而构成,通过形成这种构成,在提高高的导电性的同时,还满足抗划伤性等其他的要求。具有所述构成的专利文献4中记载的电子设备用预涂覆铝板,由于导电性、耐指纹性、抗划伤性、润滑性优异,所以在光驱的外壳和液晶板的框架、液晶板的背板、车载音响的内部箱体等,各种电子设备中被采用。专利文献专利文献I特公平6-70870号公报专利文献2特开平7-313930号公报专利文献3专利第3245696号公报专利文献4专利第4237975号公报但是,近年来,在既定的作为专利文献4中记载的电子设备用预涂覆铝板的用途的电子设备行业中,特别是成本竞争激烈,其结果是,对于对电子设备用预涂覆铝板进行了成形的成形品和使用该成形品组装而成的电子设备制品进行包装的包装材料来说也有置换成更廉价的材料的倾向。其结果是,在包装对电子设备用预涂覆铝板进行了成形的成形品和使用该成形品组装而成的电子设备制品后进行运输时,以现有的包装材料不会产生的伤痕进入成形品和电子设备制品的情况开始增加,几乎不增加成本,而与现有相比进一步提高抗划伤性的预涂覆铝材的呼声增加。

发明内容
本发明鉴于所述课题而成,其目的在于提供一种抗划伤性优异电子设备用预涂覆铝板,其导电性、润滑性、耐指纹性、耐腐蚀性和冲压加工时的抗划伤性优异,并且即使使用廉价的包装材料,也能够抑制对所适用的成形品和电子设备制品的划伤。解决了所述课题的本发明的电子设备用预涂覆铝板具备铝原材板和形成在所述铝原材板的至少单面上的含有无机成分和有机树脂成分的复合皮膜,在对形成有所述复合皮膜一侧的表面以0. 4N的载荷按压前端部为半径IOmm的球状端子时,所述球状端子和所述铝原材板之间的电阻值为IQ以下,其中,所述铝原材板中,形成有所述复合皮膜一侧的表面的算术平均粗糙度Ra为0. 3 y m以上0. 5 y m以下,所述复合皮膜中,作为无机成分含有锆成分和硅成分,作为有机树脂成分含有聚氨酯树脂和丙烯酸树脂中的至少一种,锆成分换算成ZrO2的附着量为5 500mg/m2,娃成分换算成SiO2的附着量为2 600mg/m2,所述有机树脂成分的附着量为5 650mg/m2,所述锆成分的附着量、所述硅成分的附着量、所述有机树脂成分的附着量的合计为70 700mg/m2(发明请求I)。如此,由于分别将铝原材板的表面的算术平均粗糙度Ra和复合皮膜的整体的附着量限定在特定的范围内,所以形成铝原材板的微细的凸部比复合皮膜的平均膜厚(高度)高而飞出的形态,其结果是,通过规定的方法测量时的电阻值为IQ以下,能够确保优异导电性。另外,通过限定形成复合皮膜的成分,能够实现能够确保极其优异的抗划伤性(与包装材料滑动时的抗划伤性)的电子设备用预涂覆铝板。优选本发明的电子设备用预涂覆铝板中,在所述复合皮膜的无机成分中,所述硅成分相对于换算成Zr02、SiO2的锆成分和硅成分的合计的质量比([Si02]/[Zr02+Si02])为0. 2以上0. 95以下(发明请求2)。如此,通过实现无机成分中的硅成分的比率即锆成分和硅成分的比最佳化的复合皮膜,由此,能够实现对于与包装材料滑动时的抗划伤性优异的电子设备用预涂覆铝板。优选本发明的电子设备用预涂覆铝板中,在所述复合皮膜中,无机成分的换算成Zr02、Si02的锆成分和硅成分的质量合计[Zr02+Si02]为所述有机树脂成分的质量的0. 2倍以上10倍以下(发明请求3)。如此,通过限定复合皮膜中的无机成分和有机树脂成分的比,从而能够防止有机树脂成分的比率过高时产生的复合皮膜的硬度不足引起的和包装材料的抗划伤性下降,并且,能够防止无机成分的比率过高时产生的复合皮膜的密接性不足引起的冲压时的抗划伤性下降,能偶实现抗划伤性优异的电子设备用预涂覆铝板。优选本发明的电子设备用预涂覆铝板中,所述复合皮膜还含有相对于该复合皮膜 质量比为5%以上低于50%的润滑成分(发明请求4)。根据这种构成,能够实现润滑性优异的电子设备用预涂覆铝板,提高冲压的连续成形性,能够省略脱脂工序,降低成本。优选本发明的电子设备用预涂覆铝板中,在所述铝原材板和所述复合皮膜之间形成由含有从铬、锆、钛中选出的金属的无机单独皮膜或无机有机复合皮膜构成的衬底处理皮膜,所述衬底处理皮膜的附着量以所述金属换算为5mg/m2以上50mg/m2以下(发明请求5)。根据这种构成,通过提高复合皮膜和铝原材板的密接性,从而实现进一步提高冲压加工时的抗划伤性,并且耐腐蚀性优异的电子设备用预涂覆铝板。优选本发明的电子设备用预涂覆铝板中,所述复合皮膜中,所述锆成分换算成ZrO2的附着量为5 250mg/m2,所述硅成分换算成SiO2的附着量为2 300mg/m2,所述有机树脂成分的附着量为5 325mg/m2,所述锆成分的附着量、所述硅成分的附着量、所述有机树脂成分的附着量的合计为70 350mg/m2,在以0. 4N的载荷将前端部为半径IOmm的球状端子按压在形成有所述复合皮膜一侧的表面上时,所述球状端子和所述铝原材板之间的电阻值为0. 5 Q以下(发明请求6)。如此,如果降低复合皮膜的整体和各成分的附着量,则能够实现导电性提高,并且对成本也有益的的电子设备用预涂覆铝板。根据本发明的电子设备用预涂覆铝板,将铝原材板的表面的算术平均粗糙度Ra和复合皮膜的整体的附着量分别限定在特定范围内,并进一步使复合皮膜的成分最佳化,由此,抗划伤性显著提高,并且,导电性、润滑性、耐指纹性和耐腐蚀性也优异。


图I是模式化地显示本发明的电子设备用预涂覆铝板的实施方式的构成的要部放大截面图。图2是模式化地显示测量电子设备用预涂覆铝板的电阻值的方法的正视图。图3是模式化地显示本发明的电子设备用预涂覆铝板的其他实施方式的构成的要部放大截面图。图4是模式化地显示测量电子设备用预涂覆铝板的抗划伤性的剪切弯曲试验法的截面图。图5是模式化地显示现有技术中的电子设备用预涂覆铝板的构成的要部放大截面图。符号说明10,IOA…电子设备用预涂覆铝板11…招原材板12…复合皮膜 13…衬底处理皮膜
具体实施例方式以下,参照适当附图,对本发明的电子设备用预涂覆铝板进行详细说明。如图I所示,本发明的电子设备用预涂覆铝板10具有规定的表面粗糙度的铝原材板11、和以规定的附着量形成在该铝原材板11的表面上的复合皮膜12。复合皮膜12也可以形成在铝原材板11的单面上,也可以形成在两面上(图示省略)。另外,如图3所示的本发明的电子设备用预涂覆铝板的其他的实施方式那样,在铝原材板11和复合皮膜12之间,形成有以磷酸铬酸盐皮膜为代表的衬底处理皮膜13 (之后详述)。在铝原材板11中,表面的算术平均粗糙度Ra为0. 3 iim以上0. 5 iim以下,形成微细的凹凸,因此,复合皮膜12形成为对于铝原材板11的表面的凹凸的凹部相对地厚,对于凸部相对地薄。另外,含有无机成分和有机树脂成分的复合皮膜12中,作为所述无机成分含有锆成分和硅成分,锆成分的附着量(单位面积的质量)换算成ZrO2为5 500mg/m2,硅成分的附着量换算成SiO2为2 600mg/m2。另外,复合皮膜12中,作为所述有机树脂成分含有聚氨酯树脂和丙烯酸树脂的至少一种,该有机树脂成分的附着量为5 650mg/m2。而且,复合皮膜12中的所述各成分的附着量的合计为70 700mg/m2。以下,将该附着量的合计,即复合皮膜12中所含的锆成分换算成ZrO2的附着量、硅成分换算成SiO2的附着量和有机树脂成分的附着量的合计称为该复合皮膜12的附着量。如此,本发明的电子设备用预涂覆铝板10中,在规定的表面粗糙度的铝原材板11上形成有先顶了成分和附着量的复合皮膜12,因此,能够使以0. 4N的载荷将前端部为半径IOmm的球状端子23 (参照图2)按压在形成有复合皮膜12 —侧的表面时的球状端子23和铝原材板11之间的电阻值为IQ以下。以下,对本发明的电子设备用预涂覆铝板10的各构成要件进行说明。[铝原材板]本发明所用的铝原材板11由铝或铝合金构成,所适用的合金品种没有特别限定,制品形状和成形方法可以基于使用时要求的强度等任意选择。通常可以使用非热处理型的招板,即1000系的工业用纯招板、3000系的Al-Mn系合金板、5000系的Al-Mg系合金板。特别是,在制作伴有引缩加工的深的容器形状的箱体时,推荐JISH4000中规定的A1050、A1100、A3003、A3004等铝板。另外,在制作比较浅的容器形状的箱体和弯曲加工主体的箱体时,推荐JISH4000中规定的A5052、A5182等铝板。对于调质、板厚,根据目的可以限定各种材质使用。
(铝原材板的表面的算术平均粗糙度Ra:0. 3 ii m以上0. 5 ii m以下)铝原材板11的表面的算术平均粗糙度Ra是与后述的复合皮膜12的附着量一起,有助于本发明的电子设备用预涂覆铝板10中的导电性、耐腐蚀性、耐指纹性、抗划伤性等各种特性的实现的重要的参数。铝原材板11的表面的算术平均粗糙度Ra低于0. 3 y m时,电子设备用预涂覆铝板10的表面光泽度过大,附着在表面的指纹和在表面生成的微细的伤痕变得醒目,耐指纹性和对包装材料的抗划伤性差。另外,此时,具有所述的微细凹凸的铝原材板11的基地的凸部的高度变低,其结果是,覆盖凸部的复合皮膜12的膜厚变厚,因此,难以确保希望的导电性。另一方面,铝原材板11的表面的算术平均粗糙度Ra超过0. 5 ii m时,铝原材板11的凸部的高度过高,因此,凸部的顶部容易从复合皮膜12露出。其结果是,露出的铝原材板11的表面由于模具而受到磨损,因此,冲压加工时的抗划伤性降低,并且润滑性也下降。另夕卜,凸部从复合皮膜12露出时,以其为起点腐蚀发生并向周围扩散,因此,耐腐蚀性下降。 也就是说,通过将铝原材板11的表面的算术平均粗糙度Ra限定在0. 3 y m以上0. 5 以下的范围,能够赋予优异的导电性、耐指纹性、抗划伤性和耐腐蚀性。还有,作为将铝原材板11的表面的算术平均粗糙度Ra调整在所述范围内的方法,可以例举例如,在铝原材板11的轧制工序中使用适当设定了表面粗糙度的轧辊进行冷轧的终轧(精轧)的方法,或对轧制后的铝原材板11的表面在适当的条件下实施蚀刻处理的方法,使用微粒等的喷丸法等。在本发明中,在如此调整了表面的算术平均粗糙度Ra并形成有微细的凹凸的铝原材板11之上形成有规定成分和附着量的复合皮膜12,因此,包覆铝原材板11的微细的凸部的复合皮膜12的膜厚不会过厚,也不会过薄。为此,能够得到确保希望的导电性、耐指纹性和抗划伤性,并且,耐腐蚀性得到提高的电子设备用预涂覆铝板10。[复合皮膜](复合皮膜的构成成分无机成分和有机树脂成分)(有机树脂成分的构成成分丙烯酸树脂和聚氨酯树脂的至少一种)(无机成分的构成成分锆成分和硅成分)如上所述,用于本发明的电子设备用预涂覆铝板10的复合皮膜12中,作为构成成分含有无机成分和有机树脂成分,作为无机成分含有错成分和娃成分,作为有机树脂成分含有从丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中选择的至少一种。对于有机树脂成分,通过如此限定树脂的种类,复合皮膜12用薄的膜不仅能够被覆具有微细的凹凸的铝原材板11的表面的凹部也能够被覆凸部,因此,能够得到耐腐蚀性、抗划伤性、耐指纹性良好的预涂覆铝板10。通过使锆成分和硅成分一起在所述有机树脂成分中分散,如上所述,不仅具有微细的凹凸的铝原材板11的表面的凹部,凸部也被薄且均匀(満遍々 < )地被覆,因此,与使用其他种类的树脂的复合皮膜相比,使耐腐蚀性和抗划伤性提高的效果大。特别是抗划伤性提高的效果飞跃地大幅提高,例如,与现有的电子设备用预涂覆铝板40(参照图5)相比,能够确保高的抗划伤性。(复合皮膜的附着量70 700mg/m2)
本发明的电子设备用预涂覆铝板10以复合皮膜12的附着量为70 700mg/m2的方式形成。通过如此限定,能够得到导电性、抗划伤性、加工密接性、耐腐蚀性的平衡优异的电子设备用预涂覆铝板10。复合皮膜12的附着量低于70mg/m2时,由于铝原材板11的表面的、特别是凸部不能被充分被覆,所以耐腐蚀性和抗划伤性下降。另外,复合皮膜12的附着量超过700mg/m2时,膜厚变得过厚,因此导电性降低。特别是为了确保优异的导电性,复合皮膜12的附着量优选为350mg/m2以下。(复合皮膜中所含的锆成分的附着量换算成ZrO2为5 500mg/m2) 锆成分使皮膜的耐腐蚀性提高。因此,复合皮膜12中含有一定量以上的锆成分,能够对电子设备用预涂覆铝板10赋予仅凭有机树脂成分不能得到的程度的耐腐蚀性。在将锆成分换算成ZrO2的附着量(以下为锆成分的附着量)低于5mg/m2时,耐腐蚀性下降,与适用磷酸铬酸盐皮膜等的衬底处理皮膜(耐腐蚀性皮膜43)的现有的电子设备用预涂覆铝板40 (参照图5)相比,耐腐蚀性差。另外,锆成分的附着量超过500mg/m2时,复合皮膜变硬,加工密接性下降。因此,优选以锆成分的附着量为5mg/m2以上500mg/m2以下,复合皮膜的整体(锆成分、硅成分、有机树脂成分的合计)中的质量比率计为1/70以上50/70以下。还有,锆成分换算成ZrO2的附着量,例如,可以在复合皮膜12的单位面积所含的全部的Zr元素的质量上乘以(ZrO2的分子量)/(Zr的原子量)进行换算而得到。另外,复合皮膜12的附着量在350mg/m2以下时,考虑到涂装时的树脂的流动性等,优选锆成分的附着量为250mg/m2以下。(复合皮膜中所含的硅成分的附着量换算成SiO2为2 600mg/m2)硅成分提高皮膜的硬度。因此,通过在复合皮膜12中含有一定量以上的硅成分, 能够赋予电子设备用预涂覆铝板10仅凭有机树脂成分而不能得到的程度的抗划伤性。将硅成分换算成SiO2的附着量(以下为硅成分的附着量)低于2mg/m2时,抗划伤性下降。另外,硅成分的附着量超过600mg/m2时,复合皮膜变得过硬,加工密接性下降。因此,优选以硅成分的附着量为2mg/m2以上600mg/m2以下,复合皮膜整体(锆成分、硅成分、有机树脂成分的合计)中的质量比率计为0.4/70以上60/70以下。还有,硅成分换算成SiO2的附着量,例如可以在复合皮膜12的单位面积中所含的全部的Si元素的质量上乘以(SiO2的分子量)/(Si的原子量)进行换算而得到。另外,复合皮膜12的附着量在350mg/m2以下时,考虑到涂装时的树脂的流动性等,硅成分的附着量优选为300mg/m2以下。(无机成分中的硅成分的比率[Si02]/[Zr02+Si02]:0. 2以上0. 95以下) 无机成分(锆成分和硅成分的合计)中的硅成分的比率,优选质量比([SiO2]/[Zr02+Si02])为0.2以上0.95以下。还有,锆成分和硅成分的质量与各自的附着量同样,是换算成Zr02、Si02的值,用[ZrO2],[SiO2]表示。如此规定时,容易得到耐腐蚀性和抗划伤性的平衡优异的复合皮膜12。([SiO2]/[Zr02+Si02])低于0. 2时,成为抗划伤性稍差的复合皮膜12,超过0. 95时,成为耐腐蚀性稍差的复合皮膜12。(复合皮膜中所含的有机树脂成分的附着量5 650mg/m2)有机树脂成分具有确保复合皮膜12的加工密接性的作用。通过使复合皮膜12含有一定量的有机树脂成分,能够赋予电子设备用预涂覆铝板10仅凭无机成分而不能得到的加工密接性。有机树脂成分的附着量低于5mg/m2时,加工密接性下降。另外,有机树脂成分的附着量超过650mg/m2时,复合皮膜变得柔软,抗划伤性下降,另外,由于复合皮膜的膜厚变厚,所以导电性下降。因此,优选有机树脂成分的附着量为5mg/m2以上650mg/m2以下,以复合皮膜的整体(锆成分、硅成分、有机树脂成分的合计)中的质量比率计为2/70以上65/70以下。另外,复合皮膜12的附着量为350mg/m2以下时,特别是能够确保优异的抗划伤性,并且,优选有机树脂成分的附着量为325mg/m2以下。(复合皮膜中的锆成分和硅成分的质量合计[Zr02+Si02]相对于有机树脂成分的质量的比0. 2倍以上10倍以下)
复合皮膜12中的无机成分(锆成分和硅成分的合计)和有机树脂成分的比,优选锆成分和硅成分的质量合计[Zr02+Si02]为有机树脂成分的质量的0. 2倍以上10倍以下。如此规定时,在耐腐蚀性和抗划伤性之外还能够容易得到加工密接性的平衡优异的皮膜。[Zr02+Si02]低于有机树脂成分的附着量的0.2倍时,成为抗划伤性和耐腐蚀性稍差的皮膜,超过10倍时,成为加工密接性稍差的皮膜。为了控制复合皮膜12的附着量和该复合皮膜12中所含的错成分、娃成分,有机树脂成分的各附着量,如后所述,将液体状的复合皮膜形成用药剂(涂料)涂布于铝原材板11上,进行烘烤而形成复合皮膜12,因此,仅控制复合皮膜形成用药剂的配合和涂布量即可。复合皮膜形成用药剂是将复合皮膜12中所含的所述各成分根据需要分散或溶解于水或有机溶剂等中进行混合而得到。由于烘烤,从涂布于铝原材板11上的复合皮膜形成用药剂中,挥发成分(水或有机溶剂等)蒸发,因此涂布的O2复合皮膜形成用药剂的固体成分(除去挥发成分的量)残存,形成复合皮膜12。而且,复合皮膜形成用药剂中的锆成分、硅成分、有机树脂成分的比(基于除去各成分的挥发成分的量)成为复合皮膜12中的各成分的比。因此,复合皮膜12的附着量可以通过复合皮膜形成用药剂的涂布量进行控制,另外,通过复合皮膜形成用药剂中混合的锆成分、硅成分、有机树脂成分的配合,这些各成分的比被确定,另外根据所述涂布量导出附着量。另外,对于形成在电子设备用预涂覆铝板10上的复合皮膜12,通过荧光X射线分析法,对锆(Zr)、硅(Si)进行定量分析,分别换算成Zr02、SiO2,计算锆成分、硅成分的实际附着量。同样,对于碳(C)进行定量分析,基于有机树脂成分(聚氨酯树脂、丙烯酸树脂)的组成计算有机树脂成分的实际附着量。此时,通过标准试样,预先求出作为对象的成分的附着量和与该成分对应的元素的通过荧光X射线分析测量的强度的关系。另外,对所述元素的任一种进行定量分析,不仅计算出所对应的成分的附着量,也根据所涂布的复合皮膜形成用药剂的配合计算出其他成分的附着量和复合皮膜12的附着量。(复合皮膜中所含的优选成分润滑成分)复合皮膜12优选含有润滑成分。润滑成分如其名称那样,具有提高复合皮膜12的润滑性,提高成形性的作用。作为润滑成分优选使用熔点70 130°C的蜡的至少一种以上,具体地说可以例举聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡,聚丙烯蜡、微晶(K ^ a ^ u ^夕u )蜡。在熔点为70°C以上能够得到润滑性,在熔点为130°C以下时,不会变得过硬,能够得到润滑性。优选蜡为以乳化剂在水中稳定分散的乳液,优选粒径为0. 08 3. O i! m。粒径低于0. 08 ii m时,乳化剂的使用量增加,因此,耐腐蚀性下降。另一方面,粒径超过3. 0 ii m时,从复合皮膜12突出的部分变大,从该复合皮膜12脱离,不能得到润滑性。(润滑成分相对于复合皮膜的质量比5%以上低于50%)优选复合皮膜12中的润滑成分的含量相对于除去该润滑成分的复合皮膜12 (锆成分的附着量、硅成分的附着量、有机树脂成分的附着量的合计),质量比为5%以上低于50%。润滑成分的质量比低于5%时,难以得到润滑效果,在50%以上时,复合皮膜变软,抗划伤性下降。复合皮膜12中含有润滑成分时,在复合皮膜形成用药剂调整时,使所述蜡相对于 该复合皮膜形成用药剂的固体成分以成为希望质量比的方式进行混合即可。(复合皮膜的形成方法)所述复合皮膜12,例如能够通过如下方式形成将含有本发明所规定的复合皮膜12的成分的液体状的复合皮膜形成用药剂,通过辊涂法,在卷状的铝原材板11的单面或两面连续涂布后,使之在单个烘箱或由多个烘箱形成的连续式烘箱内通过而进行烘烤。若是如此,则能够连续且快速地制造电子设备用预涂覆铝板10,因此在生产率这一点上优选。另外,在所述的形成方法中,复合皮膜12最初涂布在铝原材板11的表面上时为液体状,因此很薄地被覆铝原材板11的表面的凸部,另一方面,凹部优先得到填充,以很厚地被覆了凹部。而且,通过继续进行的烘烤处理,能够在凸部上以薄的膜厚形成硬质的复合皮膜12,并且能够在凹部以厚的膜厚形成硬质的复合皮膜12。电子设备用预涂覆铝板10,因为具有密接性和耐腐蚀性良好的复合皮膜12,所以不需要一般的预涂覆铝板所形成的、以磷酸铬酸盐皮膜为代表的衬底处理皮膜。因此,能够省略形成衬底处理皮膜的工序,和衬底处理皮膜的形成所使用的药剂,所以,制造本发明的电子设备用预涂覆铝板10的设备构成能够大幅地简化,能够使电子设备用预涂覆铝板10降低成本,并且能够提高生产率。本发明的电子设备用预涂覆铝板,为了使密接性和耐腐蚀性进一步提高,也可以予先对于铝原材板进行磷酸铬酸盐处理所代表的这种化成处理,将衬底处理皮膜形成于铝原材板和复合皮膜之间。形成衬底处理皮膜时,本发明的电子设备用预涂覆铝板例如为以下的构成。本发明的电子设备用预涂覆铝板10A,如图3所示,其构成为铝原材板11、在该铝原材板11的至少一面所形成的复合皮膜12、在铝原材板11与复合皮膜12之间形成衬底处理皮膜13。关于铝原材板11和复合皮膜12,因为与电子设备用预涂覆铝板10 (参照图I)相同,所以附加相同的符号,并省略说明。以下,对于衬底处理皮膜13进行。[衬底处理皮膜]一般的预涂覆铝板所形成的衬底处理皮膜,使树脂皮膜(复合皮膜)和铝原材板的密接性提高,同时还具有使耐腐蚀性提高的效果,为此在大部分情况下,会应用含有Cr、Zr或Ti的无机单独皮膜或无机有机复合皮膜。在本发明的电子设备用预涂覆铝板IOA中,通过形成这些衬底处理皮膜,也能够得到同样的效果。作为衬底处理皮膜13,例如可列举磷酸铬酸盐皮膜、磷酸锆皮膜、磷酸钛皮膜,特别是优选3价铬系的磷酸铬酸盐皮膜。
电子设备用预涂覆铝板IOA中的衬底处理皮膜13的附着量,以金属(Cr、Zr、Ti)换算,优选为5mg/m2以上50mg/m2以下。若衬底处理皮膜13的附着量以金属换算低于5mg/m2,则得不到充分的效果,另外,若超过50mg/m2,则加工性降低。[电子设备用预涂覆铝板的导电性](电阻值IQ以下)伴随近年来的电气设备的高性能化,对于电子设备的可靠性确保的要求逐年升高,导电性也成为其中之一。本发明的电子设备用预涂覆铝板IO(IOA),需要以后述这样的方法测量的电阻值在IQ以下。如果使所述电阻值为IQ以下,则可以从电子设备用预涂覆铝板10的复合皮膜12之上直接接地。另外,能够充分地除去电磁波噪声。因此,电子·设备是光盘驱动器等的驱动装置,该驱动装置的箱体和低盘这样的构造构件使用本发明的电子设备用预涂覆铝板10时,难以引起写入或再生错误。另外,电子设备为液晶面板,该液晶面板的固定用框架和后盖这样的构造构件使用本发明的电子设备用预涂覆铝板10时,图像噪声难以发生。相对于此,若电阻值超过I Q,则从复合皮膜12之上直接接地,也不能充分除去电
磁波噪声。在本发明中,通过使铝原材板11的表面的算术平均粗糙度Ra在本发明所规定的特定的范围(0. 3 y m以上0. 5 y m以下)内,并且使复合皮膜12的附着量在本发明所规定的特定的范围(70mg/m2以上700mg/m2以下)内,可使由特定的方法测量的电阻值达到I Q以下。即,在本发明的电子设备用预涂覆铝板10中,通过对于具有特定的范围的算术平均粗糙度Ra的表面的铝原材板11,以适宜的均匀性形成复合皮膜12,从而成为铝原材板11的微细的凸部比复合皮膜12的平均的高度高得多的形态。如此在比复合皮膜12的平均的高度高得多的凸部,复合皮膜12的膜厚还停留在与现有技术的涂装衬底处理皮膜(耐腐蚀性皮膜43(参照图5))大体同程度的膜厚,因此能够使电阻值在I Q以下,能够确保导电性。但是,将铝原材板11的表面的算术平均粗糙度Ra规定在特定的范围(0. 3 ii m以上0. 5 ii m以下),并且将复合皮膜12的附着量规定在特定的范围(70mg/m2以上700mg/m2以下),这也是用于满足使电阻值达到IQ以下这一条件的必要条件,而不是充分条件,即使满足这些条件,仍有电阻值达不到IQ以下的情况。例如,铝原材板11的表面的算术平均粗糙度Ra在下限附近,复合皮膜12的附着量在上限附近时,铝原材板11的表面的凹凸小,膜厚厚,因此电阻值难以达到IQ以下。因此,在本发明中,将通过后述的特定的方法测量的电阻值在IQ以下作为要件。还有,当然期望电阻值更低,优选为0.5Q以下。参照图2,说明测量本发明的电子设备用预涂覆铝板的电阻值的方法。本测量方法,是与专利文献4、特开2005-297290号公报、特开2002-206178号公报等所公开的方法相同的方式、条件。即本发明中的电阻值的测量方法,其进行是使检测器20的一方的端子21直接接触电子设备用预涂覆铝板的铝原材板,将检测器20的另一方的端子22,经由前端部形成为半径IOmm的近球形的黄铜制的球状端子23,从电子设备用预涂覆铝板的复合皮膜之上,以0. 4N的载荷按压而使之接触,形成一点接触方式。还有,为了使检测器20的端子21与铝原材板直接接触,电子设备用预涂覆铝板要予先用砂纸等研磨除去复合皮膜而使铝原材板露出。另外,因为端子21和球状端子23的表面的自然氧化膜会成为使电阻值的测量值发生偏差的原因,所以需要在电阻值的测量之前,用砂纸等研磨端子21和球状端子23的表面,预先充分除去自然氧化膜。此外,为了排除电阻值在测量时受到检测器20的内阻的影响,优选在使端子21的前端部和球状端子23的前端部接触的状态下进行零点校正之后,再测量电子设备用预涂覆铝板的电阻值,选择该测量值的区域中检测器20精度最高的范围,采用检测器20所显示的测量值稳定时的值。而且,为了充分确保电阻值的可靠性,优选使该电阻值的测量,在I枚电子设备用预涂覆铝板中,于随机的位置至少测量10处,如果可能,则测量50处,采用其平均值作为本发明所规定的电阻值。以上说明的本发明的电子设备用预涂覆铝板10,也可以按如下方式理。本发明的电子设备用预涂覆铝板10,是在表面的算术平均粗糙度Ra为0. 3 以上0. 5 以下的铝原材板11的至少单面形成有复合皮膜12的电子设备用预涂覆铝板,其中,在铝原材板11和复合皮膜12之间未形成衬底处理皮膜(相当于图5中的耐腐蚀性皮膜 43),含有从丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中选择的至少一种的有机树脂成分、锆成分、硅成分,锆成分的附着量换算成ZrO2为5 500mg/m2,硅成分的附着量换算成SiO2为2 600mg/m2,有机树脂成分的附着量为5 650mg/m2,作为复合皮膜12的附着量为70 700mg/m2,使前端部为半径IOmm的球状端子23 (参照图2),对于形成有复合皮膜12 —侧的表面以0. 4N的载荷按压时,球状端子23和铝原材板11之间的电阻值为I Q以下(参照图I)。还有,在铝原材板11和复合皮膜12之间,也可以设置衬底处理皮膜13(参照图3)。于是,本发明的电子设备用预涂覆铝板10发挥出以下的效果。(I)在本发明的电子设备用预涂覆铝板10中,将铝原材板11的表面的算术平均粗糙度Ra和复合皮膜12的附着量规定在特定的范围,进一步规定复合皮膜12中含有的有机树脂成分的树脂的种类和附着量,以及锆成分和硅成分的各附着量。由此,形成具有微细的凹凸的铝原材板11的凸部比复合皮膜12的平均高度高得多的形态,覆盖该凸部的复合皮膜12的膜厚与现有技术的涂装衬底处理皮膜(耐腐蚀性皮膜43(参照图5))大体同程度,能够确保导电性、耐腐蚀性和抗划伤性达到比现有技术更优异的性能。(2)本发明的电子设备用预涂覆铝板10,其构成为,使复合皮膜12中含有的无机成分中的锆成分和硅成分的比在规定的范围,因此抗划伤性和耐腐蚀性的平衡优异。(3)本发明的电子设备用预涂覆铝板10,其构成为,使复合皮膜12中含有的无机成分和有机树脂成分的比在规定的范围,因此除了抗划伤性、耐腐蚀性以外,加工密接性的平衡也优异。(4)本发明的电子设备用预涂覆铝板10,其构成为,作为在复合皮膜12中含有润滑成分的构成,使润滑成分的质量比在规定的范围,因此能够提高成形性。(5)本发明的电子设备用预涂覆铝板10A,其构成为,对铝原材板11予先实施化成处理,在铝原材板11与复合皮膜12之间形成衬底处理皮膜13,使此衬底处理皮膜13的附着量在规定的范围,因此耐腐蚀性和加工密接性更优异。(6)在本发明的电子设备用预涂覆铝板10中,将复合皮膜12的附着量规定在进一步限定的特定的范围内,将有机树脂成分、锆成分、硅成分的各附着量也规定在进一步限定的范围内。由此,除了抗划伤性、耐腐蚀性、加工密接性以外,能够确保导电性达到更优异的性能。本发明的电子设备用预涂覆铝板10,能够适用于光盘驱动器装置的箱体和低盘、液晶面板的固定用框架和后盖这样的各种电子设备的箱体和构造构件。此外,本发明的电子设备用预涂覆铝板10,因为具有优异的润滑性,所以成形性优异,在制造电子设备用成形品的工序中,能够使冲压成形中的品质不良的发生率降低化,使制品的成品率提高。由此,本发明能够降低电子设备用成形品的整体的成本,其结果是,大大有助于电子设备制品的成本消减。实施例
接下来,将满足本发明所规定的要件的实施例与不满足要件比较例进行对比,对于本发明的电子设备用预涂覆铝板更具体地加以说明。〔电子设备用预涂覆铝板的制作〕以如下方式制作实施例I 26和比较例I 13的电子设备用预涂覆铝板。首先,将具有JISH4000所规定的A5182的组成的铝块熔化,调整合金成分后,通过铸造制作轧制用的板坯。对于板坯表面的偏析层进行端面铣削,经过均质化处理的工序后,经过热轧、冷轧和热处理各工序,制作成招原材板(板厚0. 5mm,合金种类A5182-H34)。还有,在所述冷轧的最终(终轧)工序中,通过适宜变更轧辊的表面粗糙度,制作具有表I和表2所示的各种的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)的铝原材板。其后,使用市场销售的铝用弱碱性脱脂液,对于制造的铝原材板进行脱脂,作为涂装前处理。接着,如表I和表2所示,作为涂装衬底,在实施例I 16、18、21 26、比较例I 13中进行磷酸铬酸盐处理,在实施例19中进行使用了磷酸锆(PZr)的衬底处理,在实施例20中进行使用了磷酸钛(PTi)的衬底处理。另一方面,在实施例17中,不进行通常作为预涂覆铝板的涂装衬底所使用的磷酸铬酸盐处理等的衬底处理。还有,表I和表2所示衬底处理皮膜的金属附着量,磷酸铬酸盐时是换算成金属铬的附着量,磷酸锆时是换算成金属锆的附着量,磷酸钛时是换算成金属钛的附着量。接着,在这些铝原材板的表面,通过辊涂法,使涂布量变化而涂布复合皮膜形成用药剂,其是将有机树脂成分中的树脂的种类和无机成分(锆成分、硅成分)加以调配,以及使润滑成分的添加量发生变化而调整的药剂。然后,以加热温度230°C烘烤30秒钟,形成复合皮膜,作为实施例I 26和比较例I 13的电子设备用预涂覆铝板(以下,透宜记述为“实施例1”、“比较例I”等。)。复合皮膜形成用药剂,以如下方式进行调整将溶解、分散在有机溶剂和水中的、表I和表2所示的树脂种类的有机树脂成分、锆成分、硅成分加以混合,使之以各自的固体成分计,符合表I和表2所示的复合皮膜中的有机树脂成分的附着量、换算成锆成分的ZrO2的附着量、换算成硅成分的SiO2的附着量的比,再相对于这些成分的合计(固体成分),以具有表I和表2所示的质量比的方式,作为润滑成分添加粒径0. 3 y m的聚乙烯蜡。经过调整的复合皮膜形成用药剂,使其固体成分成为表I和表2所示的复合皮膜的附着量,如此控制涂布量并涂布在铝原材板上。另外,对于制作的电子设备用预涂覆铝板,以荧光X射线分析,测量复合皮膜中含有的锆元素(Zr)的单位面积中的绝对量,换算成ZrO2,确认到与表I和表2所示的锆成分的附着量基本一致。另外,无机成分中的硅成分的比率([SiO2]/[Zr02+Si02]),无机成分([Zr02+Si02])对于有机树脂成分的比记述在表I和表2中。
还有,铝原材板的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)通过如下方式测量使用表面粗糙度测量仪(小坂研究所社制,寸一 7 - —夕'' SE-30D),扫描与铝原材板的轧制方向成直角的方向,求得算术平均粗糙度Ra(JISB0601)。电阻值使用LCR计(HEWLETT PACKARD社制4263B)作为检测器20进行测量。此夕卜,作为用于测量的球状端子23,使用前端部的半径为IOmm的形成为近球形的黄铜制的测量棒。首先,用砂纸研磨电子设备用预涂覆铝板的一部分的复合皮膜,使铝原材板露出。对于该铝原材板,如图2所示,使检测器20的一方的端子21直接导通接触,使检测器20的另一方的端子22,经由球状端子23而从电子设备用预涂覆铝板的复合皮膜之上,以0. 4N( N40gf)的载荷接触测量位置,在端子21、22间通电而测量电阻值。还有,在测量时,予先用砂纸研磨端子21和球状端子23的表面,以使端子21的前端部与球状端子23的前端部接触的状态进行零点校正。一边随机改变50处球状端子23的位置一边进行所述测量,计算平均值。〔评价方法〕 对于制作的实施例I 26和比较例I 13,评价润滑性(摩擦系数)、耐指纹性(色差(△ E))、弯曲加工时的抗划伤性(加工划痕)、使包装材滑动时的抗划伤性(包装材划痕)、耐腐蚀性(分级(RT NO.))。这些内容以如下方式测量并评价。(润滑性)润滑性是通过/S'々于'' > > 一> (Bowden-Leben)法(钢球Cpl6分之3英寸(4. 7625mm),载荷2N(200gf),滑动速度200mm/min),测量在各电子设备用预涂覆铝板的表面随机选择的3处的摩擦系数,计算其平均值。如果摩擦系数的平均值在0. 2以下,则在各种的电子设备通常所进行的成形加工中没有特别问题,如果在0. I以下则能够评价为特别优良,因此这些为合格,超过0. 2时则不合格。摩擦系数的平均值显示在表I和表2中。(耐指纹性)耐指纹性,是徒手触摸实施例I 26和比较例I 13的表面,使用-二力$ ^ >夕社制分光比色计(CM-600d),测量指纹附着的前后的色差(AE)。如果色差A E值在0. 5以下,则用肉眼几乎不能确认附着于表面的指纹,因此为合格,若超过0.5,则用肉眼能够确认附着于表面的指纹,因此为合格。色差A E值显示在表I和表2中。(抗划伤性(加工划痕))抗划伤性(加工划痕),通过剪断弯曲试验法进行评价。即,如图4(a)、(b)所示,用上金属模31和下金属模32夹持实施例I 26和比较例I 13的试验片,使冲头33在试验片的形成有复合皮膜的面滑动而进行弯曲加工,尝试因冲压而在成形加工时发生的加工划痕的再现。下金属模32和冲头33之间产生的间隔(金属模间隔)d,是使用的试验片的板厚加上了 10%的间隙(clearance)的间隔。目视观察进行了弯曲加工的试验片(参照图4(c))的滑动面,根据状态,赋予如下分数而进行数值化,进行抗划伤性的评价5分完全未见异常;4分可见在复合皮膜上勉强辨认到的轻度的磨削;3分可见在复合皮膜上有明显的磨削;2分复合皮膜的磨削显著;I分可见有异物卡在铝原材板表面;0分异物卡在铝原材板表面的情况显著。在电子设备用预涂覆铝板的各规格中,以5枚试验片进行评价,平均值为2点以上的合格,平均值低于2点的不合格。分数的平均值显示在表I和表2中。(抗划伤性(包装材划痕))抗划伤性(包装材划痕),作为小型电子设备的包装材料,将实际所使用的气泡缓冲材(气泡直径IOmm,气泡高度4mm,电子元件用非耐電级)抵在试验片的形成有复合皮膜的面,一边以气泡不会破裂这一程度的强度施加压力,一边滑动50个来回。目视观察使气泡缓冲材滑动的试验片的滑动面,根据试验片的复合皮膜所对应的划痕情况,赋予如下分数而使之数值化,进行抗划伤性的评价3分未见划痕;2分可见轻微的划痕;I分可见显著的划痕。分数在2分以上的合格,分数低于2分的不合格。点数显在表I和表2中。 (耐腐蚀性)耐腐蚀性依据JIS Z2371所规定的中性盐水喷雾试验进行试验,并实施评价。SP,作为对拉伸(stretch)试验试样喷雾的喷雾液,使用5质量%的氯化钠水溶液,喷雾环境温度为35°C,喷雾量以面积80cm2计每I小时I. 5毫升。另外试验时间最大100小时。依据由腐蚀面积率将腐蚀的程度定量化的分级法,对于进行了试验的拉伸试验试样产生的腐蚀进行数值化,分级(RTN0.)为9. 0以上的为合格,分级低于9. 0的不合格。分级显不在表I和表2中。表I
权利要求
1.一种电子设备用预涂覆铝板,其特征在于,具有铝原材板和在所述铝原材板的至少单面上形成的含有无机成分和有机树脂成分的复合皮膜,并且,对形成有所述复合皮膜的一侧的表面,以0. 4N的载荷按压前端部为半径IOmm的球状端子时,所述球状端子和所述铝原材板之间的电阻值在IQ以下,其中, 在所述铝原材板中,形成有所述复合皮膜一侧的表面的算术平均粗糙度Ra为0. 3 y m以上0. 5iim以下, 在所述复合皮膜中,作为所述无机成分含有锆成分和硅成分,作为所述有机树脂成 分含有聚氨酯树脂和丙烯酸树脂中的至少一种,所述锆成分换算成ZrO2的附着量为5 500mg/m2,所述硅成分换算SiO2的附着量为2 600mg/m2,所述有机树脂成分的附着量为5 650mg/m2,其中,所述锆成分的附着量、所述硅成分的附着量和所述有机树脂成分的附着量的合计为70 700mg/m2。
2.根据权利要求I所述的电子设备用预涂覆铝板,其特征在于,在所述复合皮膜中,所述硅成分相对于换算成ZrO2的所述锆成分和换算成SiO2的所述硅成分的合计的质量比[Si02]/[Zr02+Si02]为 0. 2 以上 0. 95 以下。
3.根据权利要求I或2所述的电子设备用预涂覆铝板,其特征在于,在所述复合皮膜中,换算成ZrO2的所述锆成分和换算成SiO2的所述硅成分的质量合计是所述有机树脂成分的质量的0.2倍以上10倍以下。
4.根据权利要求I所述的电子设备用预涂覆铝板,其特征在于,在所述复合皮膜中,还含有相对于该复合皮膜质量比为5%以上但低于50%的润滑成分。
5.根据权利要求I所述的电子设备用预涂覆铝板,其特征在于,在所述铝原材板和所述复合皮膜之间,还形成有由含有从铬、锆、钛中选择的金属的无机单独皮膜或无机有机复合皮膜构成的衬底处理皮膜,所述衬底处理皮膜的附着量以所述金属换算为5mg/m2以上50mg/m2 以下。
6.根据权利要求I所述的电子设备用预涂覆铝板,其特征在于,在所述复合皮膜中,所述锆成分换算成ZrO2的附着量为5 250mg/m2,所述硅成分换算成SiO2的附着量为2 300mg/m2,所述有机树脂成分的附着量为5 325mg/m2,其中,所述锆成分的附着量、所述硅成分的附着量和所述有机树脂成分的附着量的合计为70 350mg/m2, 在以0. 4N的载荷对形成有所述复合皮膜一侧的表面按压前端部为半径IOmm的球状端子时,所述球状端子和所述铝原材板之间的电阻值为0. 5Q以下。
全文摘要
导电性、润滑性、耐指纹性、耐腐蚀性和加工时的抗划伤性优异,并且针对包装材的抗划伤性也优异电子设备用预涂覆铝板,是在铝原材板(11)上形成有含有无机成分和有机树脂成分的复合皮膜(12),按压到复合皮膜(12)上的规定的球状端子和铝原材板(11)之间的电阻值为1Ω以下的电子设备用预涂覆铝板(10),其中,铝原材板(11)的表面粗糙度Ra为0.3~0.5μm,复合皮膜(12)作为无机成分含有锆成分和硅成分,作为有机树脂成分含有聚氨酯树脂、丙烯酸树脂的至少一种,锆成分的ZrO2换算附着量为5~500mg/m2,硅成分的SiO2换算附着量为2~600mg/m2,有机树脂成分的附着量为5~650mg/m2,各成分的附着量合计为70~700mg/m2。
文档编号C23C26/00GK102744931SQ20121011119
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月16日 优先权日2011年4月18日
发明者服部伸郎, 田中智子, 相川耕一 申请人:日本帕卡濑精株式会社, 株式会社神户制钢所
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