电磁波吸收性和导电性优异的涂料组成物，以及由该涂料组成物覆盖的涂装金属板的制作方法

专利名称：电磁波吸收性和导电性优异的涂料组成物，以及由该涂料组成物覆盖的涂装金属板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁波吸收性和导电性优异的涂料组成物，以及由该涂料组成物覆盖的涂装金属板，此涂装金属板，尤其能够优选作为构成电子设备的原料使用。
背景技术：
近年来，电子设备的高性能化和小型化的进程中，要求具有从电子设备发生的电磁波不向外部泄漏的特性(电磁波屏蔽性)，如何实现这一特性对于电子设备设计者来说成为重要的课题。若从电子设备泄漏的电磁波变多，则容易导致配置于此电子设备周边的精密仪器等的误操作。从这一观点出发，在日本，将从电子设备禁止放射的电磁波的级别，作为自主规定标准由VCCI标准而规定，在该标准中规定频率区域为30MHz～1GHz的泄漏电磁波。
另一方面，在电子设备中，也要求良好的散热性，为了令该散热性良好，在电子设备的壳体设置气孔的结构十分有效。不过在这种结构中，因为气孔成为电磁波的泄漏位置，所以如果从电磁波屏蔽性这样的观点出发则不为优选。即，在电子设备的壳体中，散热性良好的结构，如果从电磁波屏蔽性出发，反而成为其减弱的主要原因，如果从结构层面出发，散热性和电磁波屏蔽性为相反的特性。
由于从这样的电子设备的结构层面出发存在上述的制约，所以提出了一种从其他角度出发使电磁波屏蔽性良好的技术。
例如着眼于，电磁波不仅从设于壳体的气孔和配线孔泄漏，还从钢板之间的接合部泄漏，对使用表面导电性优异的钢板进行了研究。即，若钢板之间的接合部有电位差产生，则电磁波发生，所以发生的电磁波从接合部的间隙泄漏。因此若采用表面导电性优异的钢板，则由于钢板接合部导通，电位差不会发生，所以电磁波不发生，能够防止来自接合部的电磁波的泄漏。具体来说，作为电子设备壳体的原料，使用例如电镀锌钢板等的表面导电性优异的原料，但是此原料，只能减少从钢板之间的间隙泄漏的电磁波，例如，因为无法防止来自气孔和配线孔的电磁波的泄漏，所以不能得到良好的电磁波屏蔽性。
作为其他的技术，还提出了将具有电磁波吸收特性的薄片或带，贴装于电磁波放射源和间隙，据此使泄漏电磁波减少的技术。
例如，在特开2000-200990号公报中，提出了一种电磁波吸收体，其是使含有Cr为5～35质量％左右的Fe基合金所组成的软磁性粉末，分散于橡胶和树脂中。还有在特开2002-111276号公报中，公开了一种电磁波吸收体，其是在由热硬性树脂构成的绝缘性薄片中，使软磁性金属粉末分散。不过，在上述特开2000-200990号公报和2002-111276号公报中，为了取得充分的电磁波吸收性，需要使树脂中含有大量(10体积％以上)的软磁性粉末，而且膜厚也变大(例如，1mm以上)，加工变得困难，因此，存在在电磁波发射源和电子设备间隙等极有限的位置之外难以适用的缺点。
还有，在电子设备的壳体中，除上述的特性之外，为了确保接地，还要求表面导电性优异。不过，在上述特开2000-200990号公报和2002-111276号公报中，电磁波吸收体的表面导电性未受到关注。
还有，在特开2004-27064号公报中提出一种技术，将铁素体粉末和碳黑调配的涂料组成物涂装于金属板的表面，而使散热性和电磁波吸收性兼具。碳黑粉末，一般作为导电性微粒子为公知，但是，调配碳黑而展现出的表面导电性的级别，为静电防止程度，不是能够防止钢板之间的接合部的电位差发生，确保接地的级别。

发明内容
本发明鉴于这样的状况，其目的在于提出一种除电磁波吸收性之外，导电性也优异的涂料组成物。另外的目的在于，还提出一种散热性也优异的涂料组成物。此外其他的目的在于，提出一种由这种涂料组成物覆盖的涂装金属板。
本发明者们，为了提供兼备电磁波吸收性和导电性的涂料组成物而反复进行了研究，其结果发现，如果在涂料组成物中调配软磁性铁素体粉末，则能够确保电磁波吸收性，而且，如果以导电性金属覆盖该软中间级性铁素体粉末的表面，则也能够提高涂料组成物的导电性，从而完成了本发明。
即，所谓本发明的涂料组成物，具有如下要点除树脂之外，含有20～60质量％的软磁性铁素体粉末，所述软磁性铁素体粉末，其表面由导电性金属覆盖。所述涂料组成物，还优选包含有散热性添加剂。
在本发明中，也包括金属板的至少一面，由上述涂料组成物覆盖的涂装金属板。在这种涂装金属板中，优选所述涂料组成物，以膜厚为3～50μm覆盖。据此，加工性提高。本发明的涂装金属板，优选被使用于电子设备的电磁波屏蔽。
另外，本发明的涂装金属板，适于用于将电磁波发射源内藏于封闭空间的电子设备用壳体。此时，使其壳体的内面的全部或一部分由所述涂料组成物的覆盖面构成。
根据本发明，通过将被导电性金属覆盖的软磁性铁素体调配于涂料组成物，能够提供一种磁波吸收性和导电性优异的涂料组成物。还有，如果在所述涂料组成物中调配散热性添加剂，则能够提供一种除电磁波吸收性和导电性之外，散热性也优异的涂料组成物。在本发明中，也包括将这种涂料组成物覆盖于金属板的表面的涂装金属板。


图1是说明利用本发明的涂装金属板的电磁波吸收性的原理的图。
图2是用于说明涂装金属板的电磁波吸收性能的评价方法的图。
图3是说明输入的电磁波在壳体的共振频率下反射量变少的状态的图。
图4是模式化地表示测定电磁波吸收性时的状态的说明图。
具体实施例方式
本发明的涂料组成物，具有如下特征，即含有“由导电金属覆盖的软磁性铁素体粉末(以下，称为金属覆盖铁素体粉末)”。
即，软磁性铁素体(也被称为软铁素体)的粉末，已知具有电磁波吸收作用，电磁波的吸收被认为是通过将电磁波的能量变成热而进行。因此可知，软磁性粉末主要吸收频率区域为1～1000MHz附近的电磁波。另一方面，因为软磁性铁素体粉末是非导电性的，所以与涂料组成物调配，该涂料组成物也不会显示导电性。因此，将含软性铁素体粉末的涂料组成物涂装于金属板的表面所得到的涂装金属板，作为电子设备壳体的原料使用，不能防止在钢板之间的接合部分的电位差的发生，不能确保接地。因此在本发明中，通过调配软磁性铁素体粉末的表面由导电性金属覆盖的金属覆盖铁素体粉末，从而发挥涂料组成物的导电性。还有，虽然软磁性铁素体粉末由导电性金属覆盖，但电磁波透过导电性金属层传递到软磁性铁素体粉末而被吸收，所以不会阻碍利用软磁性铁素体粉末产生的电磁波吸收作用。
并且，为了提高涂料组成物的导电性，考虑在涂料组成物中调配直接导电性金属粉末。但是，若在涂料组成物中调配导电性金属，则因为占涂料组成物的添加物的含量变多，所以会产生涂敷有该涂料组成物的涂装金属的加工性变差这样的问题。
作为上述软磁性铁素体粉末，可列举出软磁性的Ni-Zn系铁素体粉末和Mn-Zn系铁素体粉末、Cu-Zn系铁素体粉末、Mn-Mg-Zn系铁素体粉末、Ni-Fe系铁素体粉末等，可以将它们单独，或者混合2种以上如而使用。
上述软磁性铁素体粉末，在涂料组成物中使之含有20～60质量％。因为若含量低于20质量％，则难以发挥电磁波吸收特性，所以至少使之含有20质量％。优选含量为25质量％以上，更优选含量在30质量％以上。软磁性铁素体粉末的含量越多，越形成电磁波吸收特性优异的涂料组成物，但是，若含量超过60质量％，则涂装有该涂料组成物的涂装金属板的弯曲加工性变差，涂膜的紧密性和耐腐蚀性劣化。优选含量为50质量％以下，更优选含量为45质量％以下。
软磁性铁素体粉末，优选平均粒径为20μm以下，希望尽可能除去大粒径的粉末(例如，粒径超过20μm的粉末)。由此对金属板表面的涂膜的形成变得容易，并且，还能够抑制涂装金属板的外观特性和加工性、耐腐蚀性的降低。优选平均粒径为15μm以下。平均粒径的下限未被特别限定，但一般为1μm左右。
上述软磁性铁素体粉末的平均粒径是指，采用一般的粒度分布计，测定分级后的软磁性铁素体粉末的粒度分布，从基于其测定结果而计算出的小粒径侧的累计值50％的粒度(D50)。这种粒度分布，可以通过使软磁性铁素体粉末分散于纯水中，利用激光照射所产生的衍射和散射的强度图而测定。作为粒度分布计例示有，例如Leeds & Northrup公司制“Microtrac9220FRA(装置名)”和“Microtrac HRA(装置名)”等。
还有，上述满足优选平均粒径的软磁性铁素体粉末，也可以使用市场销售的产品。例如，可以例举出作为Ni-Zn系软磁性铁素体粉末，有户田工业株式会社制的“BSN-125(商品名)”(平均粒径13μm)；作为Mn-Zn系软磁性铁素体粉末，有户田工业株式会社制的“KNS-415(商品名)”(平均粒径9.9μm)等。
作为上述导电性金属，可以列举出例如，Au、Ag、Cu、Zn、Fe、Ni等的金属单体和它们的合金，或者FeP等的金属化合物。其中所优选的是Ni或Ni的合金，特别优选的是Ni。
上述导电性金属的覆盖量未被特别限定，但是，在金属覆盖铁素体粉末(被导电性金属覆盖的软磁性铁素体粉末)的各个粒子中，相对于金属覆盖铁素体粉末，导电性金属的附着量优选为8～40质量％。覆盖量低于8质量％，不能充分地提高导电性，并且软磁性铁素体粉末不能由导电性金属覆盖。优选覆盖是为10质量％以上，更优选覆盖量为13质量％以上。不过，若覆盖量过多，则导电性金属层的膜厚变得过大，电磁波无法穿透导电性金属层，在导电性金属层的表面被反射。因此电磁波吸收性降低。还有，若使导电性金属层的膜厚变大，则在软磁性铁素体粉末的表面覆盖导电性金属的过程中，软磁性铁素体粉末之间凝集，反而令导电性降低。此外，若金属覆盖铁素体粉末的粒径变大，则覆盖有涂料组成物的涂装金属板的外观特性和加工性降低。
上述覆盖量，例如可以采用岛津制作所社制的“ICPS-1000(装置名)”，由ICP法测定。
金属覆盖铁素体粉末的平均粒径未被特别限定，但是优选为20μm以下，希望尽可能除去大粒径的粉末(例如，粒径超过20μm的粉末)。这样向金属板表面的涂料组成物的形成变得容易，且能够抑制在表面覆盖了涂料组成物的涂装金属板的外观特性和加工性、耐腐蚀性的降低。更优选为平均粒径为15μm以下。
金属覆盖铁素体粉末的平均粒径是指，采用一般的粒度分布计测定分级后的金属覆盖铁素体粉末的粒度分布，从基于其测定结果而计算出的小粒径侧的累计值50％的粒度(D50)。这种粒度分布，可以与上述的软磁性铁素体粉末同样而测定。
金属覆盖铁素体粉末，如果是上述软磁性铁素体粉末的表面由导电性金属覆盖，则覆盖方法没有特别限定，例如，可以使软磁性铁素体粉末分散于镀液而进行非电解镀。
镀液的构成，因为也要依据覆盖于软磁性铁素体粉末的表面的导电性金属的种类，所以不能统一地规定，在将Ni作为导电性金属层覆盖时，例如可以采用含硫酸镍200～250g/L、次磷酸钠200～250g/L、柠檬酸钠15～25g/L的镀液。
可以设镀覆温度为65～75℃左右，镀覆时间为30～100分钟，如果控制镀覆温度和镀覆时间，则能够调整覆盖于软磁性铁素体粉末的表面的导电性金属层的膜厚。
为了在软磁性铁素体粉末的表面设置更均匀的导电性金属层，镀液优选空气搅拌。
作为构成上述涂料组成物的树脂(基础树脂)的种类，从电磁波吸收性的观点出发未做特别限定，可以适当地使用例如丙烯树脂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂、含氟树脂、硅树脂、及它们的混合或变性的树脂等。但是，在金属表面覆盖了上述涂料组成物的涂装金属板，将其作为电子设备的外壳使用时，若考虑弯曲加工性和涂膜的紧密性、耐腐蚀性等的特性要求，则优选聚酯树脂或变性聚酯树脂(例如，在不饱和聚酯树脂加入环氧树脂而使之变性的树脂)。
在涂料组成物中，可以添加交联剂。作为这种交联剂，可列举出例如三聚氰胺系化合物和异氰酸酯系化合物，优选将其1种或2种在0.5～20质量％的范围进行添加。
上述涂料组成物，还优选含有散热性添加剂。作为散热性添加剂，可列举出碳黑、和作为黑色添加剂的Fe、Co、Ni、Cu、Mn、Mo、Ag、Sn等的氧化物、硫化物、碳化物和黑色的金属细粉等；作为黑色添加剂以外的散热性添加剂的TiO2、氧化锆、堇青石、钛酸铝、β锂辉石、碳化硅、氮化铝、六方晶氮化硼、氧化铁、硫酸钡、氧化硅、氧化铝等的陶瓷等，这些可以单独、或者2种以上并用。
在采用碳黑作为散热性添加剂时，包含于涂料组成物的碳黑的含量，需要根据其与在金属表面覆盖该涂料组成物时的膜厚的关系，而做适当地控制，但推荐为添加1质量％以上。基本上碳黑的含量越多，散热特性提高，由此更优选为3质量％以上，进一步优选为5质量％以上。还有，其上限在与散热特性的关系上没有特别限定，但若含量超过15质量％，则除了涂装性变差之外，耐磨擦性等也降低。因此，在考虑涂装性等时，其上限优选为15质量％以下，更优选为13质量％以下。
包含于涂料组成物的碳黑的含量，可以由以下的方法测定。
首先，在被验体(分析样品)中加入溶剂加温，分解被验体中的有机物。使用的溶剂种类，根据基础系树脂的种类也不尽相同，对应于各树脂的溶解度，可以使用适当的溶剂，例如，在采用作为基础树脂的聚酯系树脂和氨基甲酸乙酯树脂时，可以在加入氢氧化钠·甲醇溶液的容器(茄形烧瓶等)中放入被验体，用70℃的恒温槽(water bath)加温此容器，分解被验体中的有机物。其次，用玻璃滤器(孔径0.2μm)过滤溶液，将得到的残渣中的碳通过燃烧法定量，计算出涂膜中的碳黑浓度。
上述碳黑的平均粒径优选为5～100nm。平均粒径低于5nm，除了难以取得散热特性之外，涂料的稳定性不佳，涂装外观差。更优选平均粒径为10nm以上，进一步优选平均粒径为15nm以上。另一方面，若平均粒径超过100nm，则不仅散热特性降低，而且涂装后的外观变得不均匀。更优选平均粒径为90nm以下，进一步优选平均粒径为80nm以下。还有，除了散热特性，如果综合地考虑涂膜稳定性、涂装后外观均匀性等，推荐碳黑的最佳平均粒径大致为20～40nm。
在本发明中，作为满足上述平均粒径的碳黑，也可以使用市场销售的产品，例如，推荐使用三菱化学制“三菱碳黑”(平均粒径13～75μm)等。
在使用碳黑以外的散热性添加剂时，为了确保期望的散热特性，含量合计为10质量％以上，优选为20质量％以上，更优选为30质量％以上。
上述碳黑以外的散热性添加剂之中，优选的是TiO2等的陶瓷，进一步优选的是TiO2。例如在使用TiO2时，若使含有TiO2约为30～70质量％的涂膜，大约形成5～50μm，则能够得到大概0.8左右的红外线积分放射率。在上述涂膜中，如果还添加碳黑等的黑色添加剂，则红外线积分放射率进一步变大。
作为满足这样的平均粒径的散热性添加剂，也可以使用市场销售的产品，例如作为TiO2推荐使用TAYCA株式会社制的TiO2(平均粒径0.2～0.5μm)等。
所谓上述“红外线积分放射率”，含意是红外线(热能)放出的容易程度(吸收容易程度)。因此，上述红外线积分放射率越高，则表示所放出(吸收)的热能量变大。例如，在100％放射施加于物体(在本发明中为涂装体)的热能时，该红外线积分放射率成为1。
还有，在本发明中，加热到100℃时的红外线积分放射率优选为0.7以上。这是考虑到将上述涂料组成物覆盖于金属板表面的涂装金属板，适用于电器设备用途(根据构件等也有差异，但通常的气氛温度大体在50～70℃，最高约100℃)，应该使之与该实用水平的温度一致，而将加热温度定为100℃。
红外线积分放射率的测定方法为如下。
装置日本电子(公司)制“JIR-5500型傅立叶变换红外分光光度计”及放射测定单元“IRR-200”测定波长范围4.5～15.4μm测定温度将试料的加热温度设定为100℃累计计算次数200次分辨率16cm-1采用上述装置，测定红外线波长域(4.5～15.4μm)中的试料的分光放射强度(实测值)。还有，上述试料的实测值，为了背景的放射强度及装置函数作为相加/附加的数值而被测定，出于修正这些的目的，采用放射率测定程序“日本电子(公司)制放射率测定程序”，计算出红外线积分放射率。计算方法的明细如下。
数式1ϵ(λ)=M(λ,T)A(λ)-KTB(λ)-KTB(λ,TTB)KB(λ,T)-KTB(λ,TTB)]]>E(T)=∫λ1λ2ϵ(λ)·KB(λ,T)·dλ∫λ1λ2KB(λ,T)·dλ]]>公式中，分别为如下含意ε(λ)波长λ的试料的分光放射率E(T)温度T(℃)的试料的红外线积分放射率M(λ、T)波长λ、温度T(℃)的试料的分光放射强度(实测值)A(λ)装置函数KFB(λ)波长λ的固定背景(不根据试料变化的背景)的分光放射强度KTB(λ、TTB)波长λ、温度TTB(℃)的捕集黑体的分光放射强度KB(λ、T)波长λ、温度T(℃)的黑体的发光放射强度(根据普朗克的理论公式的计算值)λ1、λ2积分的波长的范围。
在此，上述A(λ装置函数)、及上述KFB(λ固定背景的分光放射强度)，根据在2个黑体炉(80℃、160℃)的分光放射强度的实测值、及该温度区域中的黑体的分光放射强度(根据普朗克的理论公式的计算值)，通过下述公式计算出来。
数式2
公式中，分别为如下含意M160℃(λ、160℃)波长λ的160℃的黑体炉的分光放射强度(实测值)M80℃(λ、80℃)波长λ的80℃的黑体炉的分光放射强度(实测值)K160℃(λ、160℃)波长λ的160℃的黑体炉的分光放射强度(根据普朗克的理论公式的计算值)K80℃(λ、80℃)波长λ的80℃的黑体炉的分光放射强度(根据普朗克的理论公式的计算值)。
还有，在红外线积分放射率E(T＝100℃)的计算时，考虑KTB(λ、TTB)，是为了测定时，在试料周围，配置经水冷的捕集黑体。通过上述捕集黑体的设置，能够控制变动背景放射(意思是根据试料变化的背景放射。为了来自试料的周围的放射在试料表面被反射，试料的分光放射强度的实测值，作为此背景放射相加的数值被表示)的分光放射强度，使其变低。上述的捕集黑体，使用放射率0.96的近似黑体，所述KTB[(λ、TTB)波长λ、温度TTB(℃)的捕集黑体的分光放射强度]按以下这样计算。
KTB(λ、TTB)＝0.96×KB(λ、TTB)公式中，KB(λ、TTB)含意是，波长λ、温度TTB(℃)的黑体的分光放射强度。
接下来，说明本发明的涂装金属板。
本发明的涂装金属板，金属板的至少一面由上述涂料组成物覆盖，也可以是两面由上述涂料组成物覆盖。
上述涂料组成物的膜厚优选3～50μm。若上述膜厚低于3μm，或者超过50μm，则涂装金属板的弯曲加工性、涂料组成物皮膜的紧密性及耐腐蚀性有降低的倾向。更优选膜厚，也根据使用的软磁性铁素体粉末的种类和含量等变化，但是大体为4μm以上，40μm以下。进一步优选膜厚为5μm以上，30μm以下。
在本发明所使用的金属板的种类也无特别限定，例如冷轧钢板、热轧钢板、电镀锌钢板(EG)、热浸镀锌钢板(GI)、合金化热浸镀锌钢板(GA)、5质量％Al-Zn镀覆钢板、55质量％Al-Zn镀覆钢板、Al等的各种镀覆钢板、不锈钢钢板等的钢板类、和公知的金属板等全都能够适用。
此外，上述金属板，出于耐腐蚀性提升、涂膜的紧密性提升等目的，也可以实施铬酸盐处理和磷酸盐处理，但另一方面，考虑到环境污染等，也可以使用非铬酸盐处理的金属板，任何的形态都包含于本发明的范围内。
以下，说明非铬酸盐处理的金属板。
上述“非铬酸盐处理”的方法(基础处理)没有特别限定，可以进行通常使用的公知的基础处理。具体来说，推荐单独，或并用进行磷酸盐系、硅石系、钛系、锆系等的基础处理。
还有，因为一般若进行非铬酸盐处理，则耐腐蚀性降低，所以出于耐腐蚀性提高的目的，也可以在涂膜中或基础处理之时，使用防锈剂。
作为上述防锈剂，可列举出硅石系化合物、磷酸盐系化合物、亚磷酸盐系化合物、聚磷酸盐系化合物、硫磺系有机化合物、苯并三唑(benzotriazol)、丹宁酸、钼酸盐系化合物、钨酸盐系化合物、钒系化合物、硅烷偶联剂等，这些可以单独或并用。特别优选为硅石系化合物(例如，钙离子交换硅石等)，和磷酸盐系化合物、亚磷酸盐系化合物、聚磷酸盐系化合物(例如，三聚磷酸铝等)的并用，并推荐使“硅石系化合物”“磷酸盐系化合物、亚磷酸盐系化合物、或多磷酸盐系化合物”，在以质量比率计为0.5～9.5∶9.5～0.5(更优选为1∶9～9∶1)的范围内并用。如果控制在该范围，则能够使涂装金属板兼具期望的耐腐蚀性和加工性的两项。
通过上述防锈剂的使用，能够确保非铬酸盐处理金属板的耐腐蚀性，但其副作用是，由于防锈剂的添加而加工性也降低。因此作为涂膜的形成成分，特别推荐将如下组合使用将环氧变性聚酯系树脂及/或苯酚(phenol)诱导体导入骨架的聚酯树脂，及交联剂(优选异氰酸酯(isocyanate)系树脂及/或三聚氰胺(melamine)系树脂，更优选两者并用)。
其中，环氧变性聚酯系树脂及苯酚诱导体导入骨架的聚酯系树脂(例如，将双酚(bisphenol)A导入骨架的聚酯系树脂)，相比于聚酯系树脂，耐腐蚀性和涂膜紧密性要优异。
另一方面，异氰酸酯系交联剂具有提高加工性的作用，由此，即使添加了防锈剂也可以确保优异的加工性。
还有，三聚氰胺系交联剂，因为具有优异的耐腐蚀性，所以与前述的防锈剂并用，据此而取得非常良好的耐腐蚀性。
这些异氰酸酯系交联剂和三聚氰胺系交联剂也可以单独使用，但若两者并用，则能够使非铬酸盐处理金属板的加工性及耐腐蚀性进一步提高。具体来说，推荐相对于异氰酸酯系树脂100质量单位，以5～80质量单位的比率含有三聚氰胺系树脂。在三聚氰胺系树脂低于5质量单位时，无法取得期望的耐腐蚀性。另一方面，若三聚氰胺系树脂超过80质量单位，则不能使异氰酸酯系树脂的添加效果良好地发挥，从而无法得到期望的加工性提升作用。更优选为，其相对于异氰酸酯系树脂100质量单位，在10质量单位以上、40质量单位以下，进一步优选为15质量单位以上、30质量单位以下。
由上述涂料组成物覆盖的涂装金属板，可以优选作为电子设备的电磁波屏蔽用涂装金属板使用。此时，使金属板之内由上述涂料组成物覆盖的面，面对电磁波放射源而构成。通过使覆盖了含金属覆盖铁素体粉末的涂料组成物的面，与电磁波放射源相向，从而电磁波放射源发生的电磁波与金属覆盖铁素体粉末接触而被吸收，或至少被衰减。
例如，在封闭的空间内装电磁波放射源的电子设备的情况，可以使该电子设备的壳体由上述涂装金属板构成，此壳体的内面的全部或一剖分由所述涂料组成物的覆盖面构成。即，可以将上述涂料组成物所覆盖的面面向电磁波放射源而构成。这是因为电磁波屏蔽性，在电子设备的内侧成为问题。
总之可以判明的是，从电磁波放射源发生的电磁波，与在构成电子设备的壳体的金属板所吸收的比率相比，反射的比率一方高。从这一观点考虑认为，如果在构成电子设备的壳体的涂装金属板中，至少在里面(构成壳体的内部侧面，在本说明书中称为“里面”)，覆盖电磁波吸收性和导电性优异的涂料组成物，在壳体内发生的电磁波会多重反射，在此过程中，电磁波吸收或衰减，最终能够降低从气孔等向壳体外部泄漏的电磁波。
图1表示，用于说明基于本发明的涂装金属板的电磁波吸收性的原理的概略说明图。在壳体1内内装有电磁波放射源2时，从此电磁波放射源2发射的电磁波，如图中的箭头A1～A5所示，在壳体1的内面多次反射之后，从气孔3等泄漏到外部(图中，4表示壳体间隙)。此时，如果将1次的反射产生的衰减(原材钢板比)设为2dB(分贝)时，例如通过5次的多重反射，便发挥有10dB的电磁波屏蔽效果。此电磁波衰减效果意味着，若与原材钢板单独的使用比较，则电场强度变为1/3。
还有，所谓在本发明中的电子设备，意味着除电子设备之外，还包括如电器设备和光学仪器等的有电磁波发生的设备，和在发生电磁波的设备的附近使用的电子·电器·光学设备。
作为这些的电子设备，可列举出例如，CD和LD、DVD、CD-ROM、CD-RAM、PDP、LCD等的信息存储制品；个人电脑和汽车定位、车载AV等的电器·电子·通信相关制品；投影仪和电视、录像机、游戏机等的AV设备；复印机和打印机等的复写机；空调室外机等的电源箱外壳、控制箱外壳、自动售货机、冷藏库等。
接下来，说明制造本发明的涂装金属板的方法。本发明的涂装金属板，可以用公知的涂装方法，将上述涂料组成物涂布于金属板的表面，使之干燥而制造。
涂装方法未被特别限定，但可推举如下等方法例如，令表面清洁化，根据需要在实施涂镀前处理(例如磷酸盐处理、铬酸盐处理等)的长条金属带表面，通过辊涂法(roll coater)、喷射法(spray)、帘式浇涤法(curtainflow coater)等涂敷涂料，使其通过热风干燥炉干燥的方法等。综合考查被膜厚度的均匀性和处理成本、涂镀效率等，在实用上优选的是辊涂法。
还有，为了提高与树脂被膜的紧密性和耐腐蚀性，也不妨实施作为涂镀前处理的磷酸盐处理或铬酸盐处理。但是，在铬酸盐处理材中，从树脂涂装金属板使用中的铬洗脱性的观点出发，优选将铬酸盐处理时的Cr附着量抑制在35mg/m2以下。这是因为如果在此范围，则能够抑制来自基础铬处理层的铬溶解析出。还有，在现有的铬酸盐处理材料中，根据需要所设的最后一层涂装的耐水密合性，由于6价铬的溶解析出，在潮湿环境下有降低的倾向，不过，因为在上述金属板中溶解析出被抑制，所以最后一层被膜的耐水密合性也不会恶化。或者，如果通过辊涂法、喷射法、浸渍处理法等，实施前述的铬自由的基础处理，则能够获得非铬酸盐型的涂装体。
实施例以下通过实施例更详细地说明本发明，但下述实施例并没有限定本发明的性质，也可以在遵循于前·后述的宗旨的范围进行适当地变更实施，其任一个均包含于本发明的技术范围。
将含有由导电性金属覆盖的软磁性铁素体粉末的涂料组成物，覆盖于金属板的一面，对此涂装金属板，调查其电磁波吸收性、导电性及加工性。
作为软磁性铁素体粉末，采用Ni-Zn系铁素体粉末(户田工业株式会社制，“BSN-125(商品名)”，平均粒径13μm)，将此软磁性铁素体粉末，浸渍于用盐酸调整为酸性的氯化钯水溶液中，对软磁性铁素体粉末的表面进行施加钯催化剂的处理。
处理后，将Ni-Zn系铁素体粉末分散于镀液中，进行非电解浸镀，得到由作为导电性金属的Ni覆盖的Ni-Zn系铁素体粉末(以下，称为Ni覆盖铁素体粉末)。
镀液中含有硫酸镍225g/L、次磷酸钠225g/L、柠檬酸钠20g/L，将其调整到pH4～6。使镀液进行空气搅拌。设镀覆温度为70℃，镀覆时间为30～120分钟。镀覆温度和时间在下述表1中表示。
对于得到的Ni覆盖铁素体粉末，采用岛津制作所社制的ICPS-1000，由ICP法测定Ni附着量(镀覆附着量)。测定结果在下述表1中表示。还有，镀覆附着量，是设Ni覆盖铁素体粉末作为100质量％时的值。
得到的Ni覆盖铁素体粉末的平均粒径以以下的次序测定。使Ni覆盖铁素体分散于纯水中，采用Leeds & Northrup社制的Microtrac 9220FRA照射激光，根据产生的散射的强度图测定Ni覆盖铁素体粉末的平均粒径。测定结果在下述表1中表示。
接着，采用作为原材金属板的电镀锌钢板(板厚为0.8mm，Zn附着量为20g/m2)，在其一面，覆盖由含有上述Ni覆盖铁素体粉末的涂料组成物(基础树脂为环氧变性聚酯树脂，交联剂为异氰酸酯)组成的涂膜，而得到涂装金属板。形成于金属板表面的涂料组成物的膜厚在下述表1中表示。还有，在涂料组成物所占的软磁性铁素体粉末的含量，和Ni覆盖铁素体粉末的含量，分别在下述表1中表示。
还有，在No.7中，就这样使用软磁性铁素体粉末(无Ni覆盖)，作为上述Ni覆盖铁素体粉末的替代物。
并且，在No.8中，在上述电镀锌钢板的表面，除Ni覆盖铁素体粉末之外，还在一面覆盖有，由含有作为散热性添加剂的碳黑的涂料组成物构成的涂膜，从而得到涂装金属板。碳黑的含量在下述表1中表示。
在No.8中，以上述的方法测定红外线积分放射率，评价散热性。评价标准，◎为红外线积分放射率在0.7以上，表示散热性良好，×为红外线积分放射率低于0.7，表示散热性不良。结果在下述表2中表示。
接着，评价了所得到的各涂装金属板的电磁波吸收性、导电性及加工性。遵循下述(1)～(3)的评价方向，分别评价各特性。评价结果在下述表2中表示。
(1)电磁波吸收性评价图2是用于说明涂装金属板的电磁波吸收性能的方法的图。在正方体形状的壳体1内，设置高频环形天线5，使之与磁场结合而构成。此高频环形天线5通过连接器(未图示)连接于同轴电缆6的一端，同轴电缆6的另一端被连接于网络分析器7。在网络分析器7中，一边扫描频率一边发生电磁波，经由同轴电缆6、高频环形天线5，被输入(高频输入波箭头B)壳体1内。在壳体1的共振频率中，因为输入的电磁波被积蓄，所以观察到反射量变少的特性(参照图3)。因此，此高频反射波，作为观察值被输入(高频反射波箭头C)于网络分析器7。
此时，如果计量壳体1的以下述公式(1)求得的Q值，可知在壳体1内积蓄的能量的大小。还有，根据下述公式(1)求得的Q值，是根据导纳(admittance)轨道满足的条件，由求得的频率差Δf和共振频率fr而计算的(例如，中岛将光著，“森北电气工学丛书3微波工学·基础与原理”森北出版株式会社发生，第159～163页)。
Q值＝fr/Δf…(1)从上述公式(1)求得的Q值变得越小，意味着在壳体1内积蓄的能量减少。因此，Q值变得越小，从壳体1向外部反射的电磁场水平也减少。实际的测定时，使用106×156×200(mm)的尺寸的壳体1而进行。
此时的形态由模式图4表示，不过，此图是图示在Ez＝0、TE011这样最低的频率的共振模式的电磁场分布，图中，分别表示E为高频磁场，F为高频电场。上述Ez意思是z方向的电场强度，TE011表示共振模式的电磁场分布的姿态。此TE意思是，作为波在z方向推进，在其横向存在有电场。后缀字“011”表示，对于x、y、z方向，在y及z方向电场的强度分布有1个，在x方向电场的强度分布没有变化(例如，参照上述专例文献141～144页)。
还有，图4所示的电磁场分布，由以下的公式表示。
Hz＝H011·cos(ky·y)·sin(kz·z)Hy＝(-kz·ky/kc2)·H011·sin(ky·y)·cos(kz·z)Ex＝(-jωμky/kc2)·H011·sin(ky·y)·sin(kz·z)在此，ky＝π/b，kz＝π/c，kc＝ky。b、c分别表示图4的长方体(壳体1)的y、z方向的长度，j为虚数，ω为各频率，μ为空气的导磁率。
此时的共振模式的共振频率约为1220MHz。在评价时，将长方体的6面为不锈钢钢板时作为基准设为Q0值(测定结果1740)，接着，将底面的1面(106mm×156mm的面)，和侧面的2面(106mm×200mm的2面)的合计3面，变更为测试的试验用样品，将测定的Q值作为Q1值，通过计算Q1/Q0的比(衰减率)，确认试验样品的电磁波吸收效果[电磁波吸收性]。
在本发明中，根据上述方法计算出的Q1/Q0的比(衰减率)为0.970以下的作为“本发明例”而评价。
(2)导电性的评价作为导电性测定装置使用三菱化学社制“lorestaEP”，探头使用三菱化学社制4探针探头(ESP探头MCP-TPO8P)，测定样品的电阻率。在本发明中，依据下述评价标准，将结果是◎或○的作为“本发明例”而评价。
◎低于0.1mΩ○0.1mΩ以上，但低于1Ω△1Ω以上，但低于106Ω×106Ω以上(3)加工性的评价进行依据JIS K 5400的抗弯曲性试验(180°贴紧弯曲试验)，目测观察试验后的涂料组成物皮膜的裂纹(crack)及缠绕(taping)后的涂料组成物皮膜的剥离程度，以下述的标准评价。在本发明中，根据下述评价标准的结果为◎或●的作为“本发明例”而评价。
◎没有异常●稍微有裂缝、剥离○有裂缝、剥离×裂缝、剥离全面发生表1


表2


可以从表1及表2进行如下的考察。No.1～5、8是将满足本发明规定的必要条件的涂料组成物覆盖于金属板表面的例子。涂装金属板，电磁波吸收性和表面导电性优异。并且，这些例子，因为涂镀膜厚被适当地控制，所以是加工性也优异的涂装金属板。此外，在No.8中，因为由含有散热性添加剂的涂料组成物覆盖金属板的表面，所以是散热性也优异的涂装金属板。
另一方面，No.7是不满足本发明规定的必要条件的例子，因为，将含有未被导电性金属覆盖的软磁性铁素体粉末的涂料组成物，覆盖于金属板的表面，所以表面导电性差。
还有，No.6为参考例，因为镀覆附着量多，所以在镀覆工序中软磁性铁素体粉末之间凝集，加工性劣化。
权利要求
1.一种涂料组成物，其特征在于，含有树脂；软磁性铁素体粉末，该软磁性铁素体粉末占所述涂料组成物的20～60质量％，且其表面由导电性金属覆盖。
2.根据权利要求1记载的涂料组成物，其特征在于，所述软磁性铁素体粉末是Ni-Zn系铁素体粉末。
3.根据权利要求1记载的涂料组成物，其特征在于，所述软磁性铁素体粉末的平均粒径为20μm以下。
4.根据权利要求1记载的涂料组成物，其特征在于，所述导电性金属是Ni。
5.根据权利要求1记载的涂料组成物，其特征在于，所述导电性金属在所述软磁性铁素体粉末上的附着量，以被所述导电性金属覆盖的所述软磁性铁素体粉末的粒子各粒作为基准，为8～40质量％。
6.根据权利要求1记载的涂料组成物，其特征在于，由所述导电性金属覆盖的所述软磁性铁素体粉末的平均粒径为20μm以下。
7.根据权利要求1记载的涂料组成物，其特征在于，所述树脂是聚酯树脂或变性聚酯树脂。
8.根据权利要求1记载的涂料组成物，其特征在于，所述涂料组成物还含有散热性添加剂。
9.根据权利要求8记载的涂料组成物，其特征在于，所述散热性添加剂是碳黑。
10.一种涂装金属板，其特征在于，所述涂装金属板的至少一面，由权利要求1所记载的涂料组成物覆盖。
11.根据权利要求10记载的涂装金属板，其特征在于，所述涂料组成物，以膜厚为3～50μm覆盖。
全文摘要
一种含有20～60质量％的软磁性铁素体粉末的涂料组成物，所述软磁性铁素体粉末，其表面由导电性金属覆盖。此涂料组成物，除电磁波吸收性之外，导电性也优异。此外还是散热性优异的涂料组成物。
文档编号C09D167/00GK1840589SQ20061006836
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月30日 优先权日2005年3月31日
发明者平野康雄, 渡濑岳史 申请人:株式会社神户制钢所