JP4692142B2 - Electromagnetic shielding member and electromagnetic shielding case - Google Patents
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Description
本発明は、黒色外観や耐食性はもとより、電磁波シールド性に優れた黒色鋼板を使用した電磁波シールド部材および電磁波シールド筐体に関するものである。 The present invention, black color appearance and corrosion resistance as well, relates to an electromagnetic wave shielding member and an electromagnetic wave shielding enclosure using the excellent black steel sheet electromagnetic shielding.
従来から、パソコン、複写機などの事務機器、エアコンなどの家電製品、自動車部品および内装建材等において、表面を黒色化処理した黒色鋼板が広く使用されている。かかる黒色鋼板は、通常、亜鉛系めっき鋼板の表面に黒色塗料を塗布したり、Zn−Niめっき鋼板のめっき面に黒色化処理(例えば、陽極電解、陰極電解、交番電解、陽極酸化)を施したのち、1層以上の被覆層を形成して製造されている。後者の方法において、被覆層を形成する理由は、黒色化処理のままでは十分な耐食性が得られないからである。 Conventionally, black steel sheets with a blackened surface have been widely used in office equipment such as personal computers and copiers, home appliances such as air conditioners, automobile parts and interior building materials. Such black steel plates are usually coated with a black paint on the surface of a zinc-based plated steel plate or subjected to blackening treatment (for example, anodic electrolysis, cathodic electrolysis, alternating electrolysis, anodization) on the plated surface of a Zn-Ni plated steel plate. After that, it is manufactured by forming one or more coating layers. The reason for forming the coating layer in the latter method is that sufficient corrosion resistance cannot be obtained with the blackening treatment.
しかしながら、前者の黒色鋼板の場合には、黒色塗料で下地を完全に隠蔽するために塗膜厚を厚くする必要があることから、電磁波シールド性の面で問題があった。
一方、後者の黒色鋼板の場合は、黒色化処理により黒色化処理層を形成したのち、有機および/または無機系被覆層を形成するため、やはり十分な電磁波シールド性が得難いところに問題を残していた。
However, in the case of the former black steel plate, there is a problem in terms of electromagnetic wave shielding because it is necessary to increase the coating thickness in order to completely hide the base with the black paint.
On the other hand, in the case of the latter black steel plate, after forming the blackening treatment layer by blackening treatment, the organic and / or inorganic coating layer is formed, so that there is still a problem in that it is difficult to obtain sufficient electromagnetic shielding properties. It was.
しかしながら、後者の黒色鋼板において、黒色化処理層を覆う被覆層を形成する場合に、金属イオン、水溶性有機樹脂、水分散性有機樹脂、グリコールウリル樹脂および酸が添加された塗料組成物を利用することにより、薄膜化を可能ならしめて電磁波シールド性を高め、かつ薄膜でありながら優れた黒色外観および耐食性を得ることができる方法が提案された(例えば、特許文献1)。 However, in the latter black steel plate, when forming a coating layer covering the blackening treatment layer, a coating composition to which metal ions, water-soluble organic resin, water-dispersible organic resin, glycoluril resin and acid are added is used. Thus, there has been proposed a method capable of reducing the thickness of the film to enhance the electromagnetic wave shielding property and obtaining an excellent black appearance and corrosion resistance while being a thin film (for example, Patent Document 1).
また、有機および/または無機系皮膜を有する表面処理鋼板において、皮膜形成後の表面の中心線平均粗さRaと皮膜厚を適正な範囲に組み合わせることで、電磁波シールド性と耐食性に優れた表面処理鋼板を得る方法が提案された(例えば、特許文献2)。 In addition, in surface-treated steel sheets with organic and / or inorganic coatings, surface treatments with excellent electromagnetic shielding and corrosion resistance can be achieved by combining the centerline average roughness Ra and coating thickness of the surface after coating formation within an appropriate range. A method for obtaining a steel sheet has been proposed (for example, Patent Document 2).
近年、電子・電気機器の分野では、機器から漏れ出た不要電磁波が他の機器に入り込み、何らかの機能障害や誤動作を引き起こすという電磁波障害(EMI:Electric Magnetic Interference)の問題が顕在化している。また、機器以外にも、電磁波の人体に及ぼす影響も懸念されている。
その一対策として、ノイズ発生源を金属板(導体)で取り囲む方法がある。しかしながら、ノイズ発生源を取り囲んだ筐体には、継ぎ目もしくは接合部などが存在し、その隙間部分から電磁波が漏洩してしまう。従って、表面処理鋼板を筐体に用いた場合には、継ぎ目もしくは接合部での十分な電磁波シールド性が必要となる。このためには、継ぎ目もしくは接合部で接触している表面処理鋼板同士の間で接触導通領域を接触面の全面にわたって多数形成させることが必要となる。
In recent years, in the field of electronic and electrical equipment, the problem of electromagnetic interference (EMI: Electric Magnetic Interference) has emerged, in which unnecessary electromagnetic waves leaking from equipment enter other equipment and cause some kind of malfunction or malfunction. In addition to equipment, there are concerns about the effects of electromagnetic waves on the human body.
One countermeasure is to surround the noise source with a metal plate (conductor). However, the casing surrounding the noise source has a joint or a joint, and electromagnetic waves leak from the gap. Therefore, when the surface-treated steel plate is used for the casing, sufficient electromagnetic wave shielding properties at the joints or joints are required. For this purpose, it is necessary to form a large number of contact conduction regions over the entire contact surface between the surface-treated steel plates that are in contact at the joints or joints.
特許文献1では、黒色外観、耐食性および電磁波シールド性に優れた黒色鋼板を提案している。これは、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板上の被覆層を薄膜化することで電磁波シールド性を向上させたものである。
しかしながら、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板の表面粗さについては考慮が払われていないことから、表面粗さが変化した場合には、同じ付着量の被覆層を形成した場合であっても継ぎ目もしくは接合部において導通領域が形成されにくい、または導通領域数が減少する結果、電磁波シールド性が劣化するという問題あった。さらに、黒色化処理層の厚みについても規定されてないため、この厚みが厚くなるほど電磁波シールド性が劣化するという問題があった。
Patent Document 1 proposes a black steel plate excellent in black appearance, corrosion resistance, and electromagnetic shielding properties. This is an electromagnetic wave shielding property improved by thinning the coating layer on the blackened Zn-Ni plated steel sheet.
However, since no consideration has been given to the surface roughness of the blackened Zn-Ni plated steel sheet, when the surface roughness changes, it is a case where a coating layer having the same adhesion amount is formed. However, there is a problem that the conductive region is difficult to be formed at the joint or the joint, or the number of the conductive regions is reduced, resulting in deterioration of the electromagnetic shielding property. Furthermore, since the thickness of the blackening treatment layer is not specified, there is a problem that the electromagnetic wave shielding property is deteriorated as the thickness is increased.
また、特許文献2では、被覆層形成後の表面の中心線平均粗さRaと皮膜厚を適正な範囲に組み合わせることで、電磁波シールド性と耐食性に優れた表面処理鋼板を提供する方法を提案している。しかしながら、この方法では、鋼板表面の凹凸、換言すると単位長さ当たりの山数PPIについて考慮が払われていないため、PPIが低い場合には、やはり継ぎ目もしくは接合部において導通領域数が減少する結果、十分な電磁波シールド性が得られないという問題があった。
本発明は、上記の問題を有利に解決するもので、表面処理鋼板で構成される筐体の継ぎ目もしくは接合部における電磁波漏洩を効果的に抑制することにより、優れた電磁波シールド性を発現させ、また黒色外観に優れ、さらには耐食性にも優れる黒色鋼板を使用した電磁波シールド部材、さらには上記した黒色鋼板により形成した電磁波シールド筐体を提供することを目的とする。 The present invention advantageously solves the above problem, effectively suppressing electromagnetic wave leakage at the joint or joint of the casing composed of the surface-treated steel sheet, to exhibit excellent electromagnetic shielding properties, the excellent black appearance, more electromagnetic wave shielding member with a black steel plate having excellent corrosion resistance, and further an object to provide an electromagnetic wave shielding enclosure formed by the black steel sheet as described above.
さて、発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、従来、電磁波シールド性の向上を目的として、黒色化処理層を有するZn−Niめっき鋼板の表面粗さを規定する場合には、算術平均粗さRa等の一般的な粗さ基準が適用されていたのであるが、電磁波シールド性を効果的に向上させるには、単に算術平均粗さ等の一般的な粗さ基準で鋼板の表面粗さを規定するだけでは不十分で、単位長さ当たりの山数PPIが重要な意味を持つとの知見を得た。また、黒色化処理層の厚みも電磁波シールド性に影響を及ぼすとの知見を得た。
本発明は、上記の知見に立脚するものである。
Now, as a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors have conventionally defined the surface roughness of a Zn-Ni plated steel sheet having a blackening treatment layer for the purpose of improving electromagnetic shielding properties. In this case, a general roughness standard such as arithmetic average roughness Ra was applied, but in order to effectively improve the electromagnetic wave shielding property, a general roughness such as arithmetic average roughness was simply used. It was not enough to specify the surface roughness of the steel sheet as a standard, and we found that the number of peaks per unit length PPI is important. Moreover, the knowledge that the thickness of a blackening process layer also has influence on electromagnetic wave shielding property was acquired.
The present invention is based on the above findings.
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
(1)黒色化処理層を有するZn−Niめっき鋼板の表面に、被覆層を有する黒色鋼板を、部材の全体または一部に使用した電磁波シールド部材であって、
上記の黒色化処理層の厚みが0.01〜1.0μm、また黒色化処理層を有するZn−Niめっき鋼板の表面粗さが、算術平均粗さRaで0.7〜2.0μmで、かつ1インチ当たりの山数PPIが180以上であり、
さらに、上記の算術平均粗さRaをx(μm)、1インチ当たりの山数PPIをy、被膜層の片面当たりの付着量をz(g/m 2 )とするとき、これらx,y,zが、次式(1)
z≦(0.010x−0.0077)y−1.05x+2.16 --- (1)
の関係を満足することを特徴とする電磁波シールド部材。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
( 1 ) An electromagnetic wave shielding member using a black steel plate having a coating layer on the surface of a Zn-Ni plated steel plate having a blackening treatment layer as a whole or a part of the member,
The thickness of the blackening treatment layer is 0.01 to 1.0 μm, and the surface roughness of the Zn-Ni plated steel sheet having the blackening treatment layer is 0.7 to 2.0 μm in terms of arithmetic average roughness Ra, and a peak per inch. The number PPI is 180 or more,
Further, when the arithmetic average roughness Ra is x (μm), the number of peaks PPI per inch is y, and the adhesion amount per one side of the coating layer is z (g / m 2 ), these x, y, z is the following formula (1)
z ≦ (0.010x−0.0077) y−1.05x + 2.16 --- (1)
An electromagnetic shielding member characterized by satisfying the relationship:
(2)黒色化処理層を有するZn−Niめっき鋼板の表面に、被覆層を有する黒色鋼板を使用して筐体を形成した電磁波シールド筐体であって、
上記の黒色化処理層の厚みが0.01〜1.0μm、また黒色化処理層を有するZn−Niめっき鋼板の表面粗さが、算術平均粗さRaで0.7〜2.0μmで、かつ1インチ当たりの山数PPIが180以上であり、
さらに、上記の算術平均粗さRaをx(μm)、1インチ当たりの山数PPIをy、被膜層の片面当たりの付着量をz(g/m 2 )とするとき、これらx,y,zが、次式(1)
z≦(0.010x−0.0077)y−1.05x+2.16 --- (1)
の関係を満足することを特徴とする電磁波シールド筐体。
( 2 ) An electromagnetic wave shielding housing in which a housing is formed using a black steel plate having a coating layer on the surface of a Zn-Ni plated steel plate having a blackening treatment layer ,
The thickness of the blackening treatment layer is 0.01 to 1.0 μm, and the surface roughness of the Zn-Ni plated steel sheet having the blackening treatment layer is 0.7 to 2.0 μm in terms of arithmetic average roughness Ra, and a peak per inch. The number PPI is 180 or more,
Further, when the arithmetic average roughness Ra is x (μm), the number of peaks PPI per inch is y, and the adhesion amount per one side of the coating layer is z (g / m 2 ), these x, y, z is the following formula (1)
z ≦ (0.010x−0.0077) y−1.05x + 2.16 --- (1)
An electromagnetic shielding housing characterized by satisfying the above relationship .
本発明によれば、表面処理鋼板で構成される筐体の継ぎ目もしくは接合部における電磁波漏洩を効果的に抑制して、優れた電磁波シールド性を発現でき、また黒色外観、さらには耐食性にも優れた黒色鋼板を提供することができる。
また、本発明によれば、上記の黒色鋼板を、その全体または一部に使用することにより、電磁波シールド性に優れた電磁波シールド部材を提供することができる。
さらに、本発明によれば、上記の黒色鋼板で筐体を形成することにより、電磁波シールド性に優れた電磁波シールド筐体を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to effectively suppress electromagnetic wave leakage at the joints or joints of the casing made of the surface-treated steel sheet, to exhibit excellent electromagnetic shielding properties, and to have excellent black appearance and further corrosion resistance. A black steel plate can be provided.
Moreover, according to this invention, the electromagnetic wave shielding member excellent in electromagnetic wave shielding property can be provided by using said black steel plate for the whole or one part.
Furthermore, according to this invention, the electromagnetic wave shielding housing | casing excellent in electromagnetic wave shielding property can be provided by forming a housing | casing with said black steel plate.
以下、本発明を具体的に説明する。
まず、本発明において、Zn−Niめっき鋼板上に形成する黒色化処理層の厚みを、0.01〜1.0μmの範囲に限定した理由について説明する。
Zn−Niめっき鋼板上に形成した黒色化処理層は、陽極酸化などで形成される層であり、良導電体ではないため、層厚が1.0μmを上回ると、被覆層を形成させない状態ですでに、筐体における継ぎ目もしくは接合部における電磁波シールド性が劣化することから、1.0μm以下とした。一方、黒色化処理層の厚みが0.01μmを下回ると十分な黒色外観が得られないため、0.01μm以上とした。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
First, the reason why the thickness of the blackening treatment layer formed on the Zn—Ni plated steel sheet is limited to the range of 0.01 to 1.0 μm in the present invention will be described.
The blackening treatment layer formed on the Zn-Ni plated steel sheet is a layer formed by anodic oxidation, etc. and is not a good conductor, so if the layer thickness exceeds 1.0 μm, the coating layer is not formed. In addition, since the electromagnetic shielding properties at the joints or joints in the casing deteriorate, the thickness is set to 1.0 μm or less. On the other hand, if the thickness of the blackening treatment layer is less than 0.01 μm, a sufficient black appearance cannot be obtained.
次に、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板の表面粗さについて、算術平均粗さRaで0.7〜2.0μm、1インチ当たりの山数PPIが180以上に限定した理由について説明する。
従来の一般的な黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板のRaは0.5〜1.5μm 程度、また1インチ当たりの山数PPIは120〜160程度であった。
本発明では、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板上の被覆層を局部的に薄膜化し、導通領域を形成するという観点から高Raとした。このRaが0.7μmを下回ると、凹凸が小さくなり被覆層を形成したときに局部的な薄膜領域が形成されにくくなる。このため、黒色化処理したZn−Niめっき鋼板の表面粗さ特性について、Raで0.7μm以上とした。
一方、Raが2.0μmを上回ると、電磁波シールド性への効果はあるものの、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板の表面を100%被覆層で覆って耐食性を発現させるためには、被覆層の付着量を増加させなくてはならず、コストアップとなる。このため、黒色化処理したZn−Niめっき鋼板の表面粗さ特性について、Raで2.0μm以下とした。
Next, regarding the surface roughness of the blackened Zn—Ni plated steel sheet, the reason why the arithmetic average roughness Ra is 0.7 to 2.0 μm and the number of peaks PPI per inch is limited to 180 or more will be described.
The conventional blackened Zn—Ni plated steel sheet has Ra of about 0.5 to 1.5 μm, and the number of peaks PPI per inch is about 120 to 160.
In this invention, it was set as high Ra from a viewpoint that the coating layer on the Zn-Ni plating steel plate by which the blackening process was carried out thinly locally, and forms a conduction | electrical_connection area | region. When this Ra is less than 0.7 μm, the unevenness becomes small, and it becomes difficult to form a local thin film region when the coating layer is formed. For this reason, the surface roughness characteristics of the blackened Zn—Ni plated steel sheet were set to 0.7 μm or more in Ra.
On the other hand, when Ra exceeds 2.0 μm, although there is an effect on electromagnetic wave shielding properties, in order to cover the surface of the blackened Zn-Ni plated steel sheet with 100% coating layer and develop corrosion resistance, the coating layer It is necessary to increase the amount of adhesion, which increases the cost. For this reason, the surface roughness characteristics of the blackened Zn—Ni plated steel sheet were set to 2.0 μm or less in Ra.
また、本発明では、黒色化処理したZn−Niめっき鋼板上の被覆層の局部的な薄膜領域を全面にわたって多数形成させるという観点から、高PPIとした。すなわち、1インチ当たりの山数PPIが180を下回ると、局部的な薄膜領域数が少なく、十分な電磁波シールド性が得られにくくなる。このため、黒色化処理したZn−Niめっき鋼板の表面粗さ特性について、PPIが180以上とした。より好ましくはPPI:200以上である。
一方、PPI値の上限は特に限定されることはないが、PPIが400を上回ると局部的な薄膜領域が多数形成される結果、耐食性の低下が懸念される。このため、PPIは400以下とすることが好適である。
Moreover, in this invention, it was set as high PPI from a viewpoint that many local thin film area | regions of the coating layer on the Zn-Ni plating steel plate blackened were formed over the whole surface. That is, when the number of peaks PPI per inch is less than 180, the number of local thin film regions is small, and it is difficult to obtain sufficient electromagnetic shielding properties. For this reason, PPI was 180 or more about the surface roughness characteristic of the Zn-Ni plating steel plate blackened. More preferably, PPI: 200 or more.
On the other hand, the upper limit of the PPI value is not particularly limited, but if the PPI exceeds 400, a large number of local thin film regions are formed, and there is a concern that the corrosion resistance may be lowered. For this reason, the PPI is preferably 400 or less.
さらに、Zn−Niめっき層の厚みは、優れた耐食性とめっき密着性を確保するために1〜5μm 程度とするのが好適である。
そして、このZn−Niめっき層の全厚について黒色化処理層とする必要はなく、上記したように表層部の0.01〜1.0μmの厚さにわたって黒色化処理層になっていればよい。
Furthermore, the thickness of the Zn—Ni plating layer is preferably about 1 to 5 μm in order to ensure excellent corrosion resistance and plating adhesion.
And it is not necessary to make it the blackening process layer about the whole thickness of this Zn-Ni plating layer, and it should just be the blackening process layer over the thickness of 0.01-1.0 micrometer of a surface layer part as mentioned above.
なお、黒色化処理手段については特に制限はなく、従来から使用されてきた処理液中での陽極電解、陰極電解、交番電解、陽極酸化などいずれもが適合する。
また、黒色化処理層の厚みを制御する方法としては、処理液の酸化剤の種類、濃度およびpH、ならびに電流密度、電解時間、電気量密度等の処理条件を調整する方法が有効である。
The blackening treatment means is not particularly limited, and any of anodic electrolysis, cathodic electrolysis, alternating electrolysis, anodic oxidation, etc. in conventionally used treatment solutions is suitable.
In addition, as a method for controlling the thickness of the blackening treatment layer, a method of adjusting the treatment conditions such as the type, concentration and pH of the oxidizing agent in the treatment liquid, and the current density, electrolysis time, and electric density is effective.
ついで、上記のようにして形成した黒色化処理層の表面に、1層以上の被覆層を形成する。というのは、黒色化処理後の表面のままでは十分な耐食性が得られないからである。
かかる被覆層としては、黒色化処理後の耐食性を向上させ、かつ黒色外観を損なわない被覆層であればいずれもが適合するが、クロメートおよび有機皮膜から構成される被覆層、あるいは有機および/または無機皮膜から構成される被覆層などがとりわけ有利に適合する。
Next, one or more coating layers are formed on the surface of the blackening treatment layer formed as described above. This is because sufficient corrosion resistance cannot be obtained with the surface after the blackening treatment.
As the coating layer, any coating layer that improves the corrosion resistance after the blackening treatment and does not impair the black appearance is suitable, but a coating layer composed of a chromate and an organic film, or organic and / or A coating layer composed of an inorganic coating is particularly advantageously adapted.
かかる被覆層の付着量は、十分な耐食性を得るために0.6 g/m2以上とすることが好ましい。 The coating amount of the coating layer is preferably 0.6 g / m 2 or more in order to obtain sufficient corrosion resistance.
また、被覆層の付着量の上限値については、黒色化処理層を有するZn−Niめっき鋼板表面のRaやPPIの大きさにもよるが、例えばRa=2.0μm、PPI=180の 場合には、優れた電磁波シールド性を得るために片面当たり2.3g/m2以下程度とすることが好ましい。
また、Ra=2.0μm、PPI=200の場合には、片面当たり2.5 g/m2以下程度とすることが好ましい。
さらに、Ra=2.0μm、PPI=400の場合には、被覆層の付着量は片面当たり5.0 g/m2以下程度とすることが好ましい。
In addition, the upper limit value of the coating amount of the coating layer depends on the Ra and PPI sizes of the surface of the Zn-Ni plated steel sheet having the blackening treatment layer, but for example, when Ra = 2.0 μm and PPI = 180 In order to obtain excellent electromagnetic shielding properties, it is preferably about 2.3 g / m 2 or less per side.
In addition, when Ra = 2.0 μm and PPI = 200, it is preferable to be about 2.5 g / m 2 or less per side.
Further, when Ra = 2.0 μm and PPI = 400, it is preferable that the coating amount of the coating layer is about 5.0 g / m 2 or less per side.
上記した被覆層の付着量の好適上限値を一般式で示すと次のとおりである。
すなわち、算術平均粗さRaをx(μm)、1インチ当たりの山数PPIをy、被覆層の片面当たりの付着量をz(g/m2)とするとき、x,y,zについて、次式(1)の関係を満足させればよい。
z≦(0.010x−0.0077)y−1.05x+2.16 --- (1)
ここに、付着量zが、上掲式(1)の関係を満足する場合には、導通点を確保するという観点からめっき鋼板のRaとPPIに適した被覆層の付着量となり、特に優れた電磁波シールド性を得ることが可能となる。
The preferred upper limit value of the coating amount of the coating layer described above is represented by the following general formula.
That is, when the arithmetic average roughness Ra is x (μm), the number of peaks PPI per inch is y, and the adhesion amount per one side of the coating layer is z (g / m 2 ), x, y, z What is necessary is just to satisfy the relationship of following Formula (1).
z ≦ (0.010x−0.0077) y−1.05x + 2.16 --- (1)
Here, when the adhesion amount z satisfies the relationship of the above formula (1), it is the adhesion amount of the coating layer suitable for Ra and PPI of the plated steel sheet from the viewpoint of securing the conduction point, and is particularly excellent. Electromagnetic shielding properties can be obtained.
ちなみに、上掲式(1)に従い、Ra(x)が2.0μm、PPI(y)が200〜400の場合におけるPPI(y)と被覆層の付着量z(g/m2)との関係を示すと、図1のとおりである。 By the way, according to the above equation (1), the relationship between PPI (y) and the coating amount z (g / m 2 ) of the coating layer when Ra (x) is 2.0 μm and PPI (y) is 200-400. This is shown in FIG.
次に、上記した黒色鋼板を使用した電磁波シールド部材、および上記した黒色鋼板により形成した電磁波シールド筐体について説明する。
表面処理鋼板を用いた筐体で電磁波シールド性が特に問題になるのは、表面処理鋼板の重ね合わせ部である。従って、少なくともこの重ね合わせ部において本発明の黒色鋼板を適用すれば、優れた電磁波シールド性が得られる。これが、部材の全体または一部に本発明の黒色鋼板を使用した電磁波シールド部材である。
また、重ね合わせ部だけでなく、筐体の全体を本発明の黒色鋼板で構成すれば、とりわけ優れた電磁波シールド性を得ることができる。これが、筐体全体を本発明の黒色鋼板で形成した電磁波シールド筐体である。
Next, an electromagnetic wave shielding member using the above-described black steel plate and an electromagnetic wave shielding case formed of the above black steel plate will be described.
In the case of using a surface-treated steel sheet, the electromagnetic shielding property is particularly problematic in the overlapping portion of the surface-treated steel sheet. Therefore, if the black steel plate of the present invention is applied at least in the overlapping portion, excellent electromagnetic shielding properties can be obtained. This is an electromagnetic wave shielding member using the black steel plate of the present invention as a whole or a part of the member.
In addition, if the entire casing is made of the black steel plate of the present invention, not only the overlapping portion, particularly excellent electromagnetic shielding properties can be obtained. This is an electromagnetic wave shielding casing in which the entire casing is formed of the black steel plate of the present invention.
本発明の黒色化処理を施した後のZn−Niめっき鋼板の表面粗さ特性を制御する方法としては、原板として用いる冷延鋼板の表面粗さを調整する方法、Zn−Niめっき後の鋼板の表面粗さを調整する方法、黒色化処理後の鋼板の表面粗さを調整する方法等が使用できる。原板として用いる冷延鋼板の表面粗さを調整する方法としては、原板のタンデム圧延又は調質圧延のロールをブラスト加工法、放電加工法、レーザー加工法、エッチング法その他の表面加工法でダル加工を施したロールとしてタンデム圧延又は調質圧延する方法などが使用できる。また、原板を直接ブラスト加工法で加工する方法も使用できる。 As a method for controlling the surface roughness characteristics of the Zn-Ni plated steel sheet after the blackening treatment of the present invention, a method for adjusting the surface roughness of a cold-rolled steel sheet used as an original sheet, a steel sheet after Zn-Ni plating A method for adjusting the surface roughness of the steel sheet, a method for adjusting the surface roughness of the steel sheet after the blackening treatment, and the like can be used. As a method of adjusting the surface roughness of the cold-rolled steel sheet used as the original sheet, the roll of tandem rolling or temper rolling of the original sheet is subjected to dull processing by blasting method, electric discharge processing method, laser processing method, etching method or other surface processing methods. A tandem rolling or temper rolling method or the like can be used as the roll subjected to. Moreover, the method of processing an original plate with a direct blast processing method can also be used.
すなわち、本発明のZn−Niめっき層を電気めっき法で製造する場合には、鋼板表面にめっき層が鋼板表面の凹凸にほぼ沿うようにして形成される。また、黒色化処理を陽極酸化など電解処理で行う場合にも、鋼板表面に黒色化処理層が鋼板表面の凹凸にほぼ沿うようにして形成される。従って、黒色化処理した後のZn−Niめっき鋼板の表面粗さ調整はこれらの層を形成する前の鋼板の粗度を制御する方法で行うことが好ましい。 That is, when the Zn—Ni plating layer of the present invention is manufactured by the electroplating method, the plating layer is formed on the steel plate surface so as to substantially follow the unevenness of the steel plate surface. Further, when the blackening treatment is performed by electrolytic treatment such as anodization, the blackening treatment layer is formed on the steel plate surface so as to substantially follow the unevenness of the steel plate surface. Therefore, it is preferable to adjust the surface roughness of the Zn-Ni plated steel sheet after the blackening treatment by a method of controlling the roughness of the steel sheet before forming these layers.
また、Zn−Niめっき後および黒色化処理後の鋼板の表面粗さを調整する方法としては、粗度を調整した調質圧延ロールを用いて調質圧延する方法が使用できる。
この場合、調質圧延ロールの粗度パターンは調質圧延しても100%そのまま鋼板に転写されず、Ra値はロール表面の値の40〜50%前後程度の値として鋼板側に転写され、PPI値はロール表面の値の80%前後程度の値として鋼板側に転写される。従って、算術平均粗さRaが0.7〜2.0μm、1インチ当たりの山数PPIが180以上である表面粗さ特性を有する黒色化処理したZn−Niめっき鋼板を得るためには、調質圧延ロールの表面粗さとしてRaを1.4〜5.0μm、PPIを220以上とするのが好ましい。
Moreover, as a method of adjusting the surface roughness of the steel plate after Zn-Ni plating and blackening treatment, a method of temper rolling using a temper rolling roll with adjusted roughness can be used.
In this case, the roughness pattern of the temper rolling roll is not transferred to the steel plate as it is 100% even after temper rolling, and the Ra value is transferred to the steel plate side as a value of about 40 to 50% of the value of the roll surface. The PPI value is transferred to the steel sheet as a value around 80% of the roll surface value. Therefore, in order to obtain a blackened Zn-Ni plated steel sheet having a surface roughness characteristic in which the arithmetic average roughness Ra is 0.7 to 2.0 μm and the number of ridges PPI per inch is 180 or more, a temper rolling roll It is preferable that Ra has a surface roughness of 1.4 to 5.0 μm and a PPI of 220 or more.
なお、本発明の電磁波シールド性は、図2に示すような装置を用い、漏洩ノイズを測定
することによって評価する。
板厚:2mmのアルミ板により作製した外形100mm×100mm×100mmのアルミ製筐体3の中に発信源として20MHzのクロック4を置く。アルミ製筐体3の上面は、80mm×80mmの開口となっており、内側に10mmのフチ5を突き出し、フチ5の上に10mm×1mmのガスケット(ウレタンスポンジに導電布(銅とニッケルをめっきした繊維)を巻き付けたもの)6を設置する。供試材1は100mm×100mmに切り出し、評価面2を下面としてアルミ製筐体3の上面に設置したガスケット6に接触させる。そして供試材1には垂直方向へ19.6N(2kgf)の荷重をかける。このようにガスケット6と供試材1が接触している額縁状の合わせ面から漏洩してくる電磁波を、直径:30mmのループアンテナ7で、フチ5から50mm離れた位置で受信し、25dBのプリアンプ8で増幅したのち、スペクトラムアナライザー(アドバンテスト(株)製R3162)9を用いて分析する。
The electromagnetic wave shielding property of the present invention is evaluated by measuring leakage noise using an apparatus as shown in FIG.
Thickness: A 20 MHz clock 4 is placed as a transmission source in an
また、本発明を筐体材料として用いた場合の電磁波シールド性は、図3に示すような筐体を作製して、評価した。
市販のATX規格のタワー型PCケース(オウルテック製OWL−PCR7)を流用し、筐体の外郭部分10および蓋11を、供試材で作製した。上記ケース内には、以下のような仕様の部品を組み込みデスクトップパソコンを作製し、OSとしてWindows(登録商標)XPをインストールして、起動させた。
電源:ケースの付属品をそのまま使用
マザーボード:A−Open社製 AX4SG MaxII
CPU:インテル社製 Pentium(登録商標)4 プロセッサ 3GHz
DDRメモリー:ノーブランド 250MB×2枚
HDD:日立IBM社製:HDS722516VLAT80(容量160GB)
光学ドライブ:パイオニア製 DVR−A08−J
Further, the electromagnetic shielding properties when the present invention was used as a housing material were evaluated by producing a housing as shown in FIG.
A commercially available ATX tower type PC case (Owltech OWL-PCR7) was diverted, and the
Power supply: Use case accessories as it is Motherboard: AX4SG MaxII made by A-Open
CPU: Intel Pentium (registered trademark) 4 processor 3GHz
DDR memory: Unbranded 250MB x 2
HDD: Hitachi IBM Corporation: HDS722516VLAT80 (capacity 160GB)
Optical drive: Pioneer DVR-A08-J
実施例1
表1にNo.1〜13で示す供試材を、焼鈍した冷延鋼板→調質圧延(表面粗度調整)→電気Zn−Niめっき→陽極電解(黒色化処理)→被覆層形成、あるいは焼鈍した冷延鋼板→ブラスト加工(表面粗度調整)→電気Zn−Niめっき→陽極酸化(黒色化処理)→被覆層形成の工程に従い、黒色化処理層の厚み、黒色化処理後のRa, PPIおよび被覆層の付着量を種々に変化させて製造した。なお、電気Zn−Niめっき処理により形成したZn−Niめっき層の厚みは2μm であった。また、黒色化処理層の厚みは陽極酸化処理の電解時間およびpHを変化させて調整した。
被覆層は、金属イオン、水溶性有機樹脂、水分散性有機樹脂、グリコールウリル樹脂および酸が添加された塗料組成物を、バーコーターで塗布後、21秒後の到達板温が190℃になるようにオーブンで加熱し、乾燥・硬化させて所定の付着量とした。
かくして得られた各供試材の表面粗さ特性、黒色化処理層の厚さ、被覆層付着量、平面部耐食性、黒色外観および電磁波シールド性について調べた結果を、表1に示す。
Example 1
The specimens shown in Table 1 as Nos. 1 to 13 were annealed cold-rolled steel sheet → temper rolled (surface roughness adjustment) → electric Zn-Ni plating → anodic electrolysis (blackening treatment) → coating layer formation, or Annealed cold-rolled steel sheet → Blasting (surface roughness adjustment) → Electrical Zn-Ni plating → Anodization (blackening treatment) → Covering layer formation thickness, blackening treatment layer thickness, Ra after blackening treatment, Manufactured with various changes in the amount of PPI and coating layer. The thickness of the Zn—Ni plating layer formed by the electric Zn—Ni plating treatment was 2 μm. The thickness of the blackening treatment layer was adjusted by changing the electrolysis time and pH of the anodizing treatment.
The coating layer has a final plate temperature of 190 ° C. after 21 seconds after a coating composition to which metal ions, water-soluble organic resin, water-dispersible organic resin, glycoluril resin and acid are added is applied with a bar coater. As described above, it was heated in an oven, dried and cured to obtain a predetermined adhesion amount.
Table 1 shows the results of examining the surface roughness characteristics, the thickness of the blackening treatment layer, the coating layer adhesion amount, the flat surface corrosion resistance, the black appearance, and the electromagnetic wave shielding property of each specimen thus obtained.
各特性の評価方法は次のとおりである。
<表面粗さ特性>
黒色化処理後の供試材について、触針の先端曲率半径:1μmの触針式粗度計(東京精密(株)製)を用い、走査速度:0.3mm/sにて、JIS B 0601−1994で規定される算術平均粗さRaはカットオフ値:0.8mmで、また1インチ当たりの山数PPIは 0.635μmを超える山数として測定した。
The evaluation method of each characteristic is as follows.
<Surface roughness characteristics>
For the test material after the blackening treatment, a stylus type roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) having a radius of curvature of the tip of the stylus of 1 μm was used, and the scanning speed was 0.3 mm / s. The arithmetic average roughness Ra specified in 1994 was measured as a cut-off value: 0.8 mm, and the number of peaks PPI per inch was measured as the number of peaks exceeding 0.635 μm.
<黒色化処理層の厚さ>
黒色化処理後の供試材の断面を透過型電子顕微鏡で観察し、9万倍の倍率で視野中心部の黒色化処理層の厚さを測定し、4視野の平均値を求めた。
<Thickness of blackening treatment layer>
The cross section of the test material after the blackening treatment was observed with a transmission electron microscope, the thickness of the blackening treatment layer at the center of the visual field was measured at a magnification of 90,000 times, and the average value of the four visual fields was obtained.
<被覆層付着量>
被覆層の形成前後の供試材の質量の変化を単位面積に換算して求めた。
<平板部耐食性>
被覆層形成後の供試材を、50mm×100mmの大きさに剪断後、端面部をシールし、中性塩水噴霧試験(JIS Z 2371−2000)に準拠した塩水噴霧試験を48時間行った後の白錆発生面積率を測定し、次の基準に従って評価した。
◎:5%以下
○:5%超 10%以下
△:10%超 20%以下
×:20%超
<Coating layer adhesion amount>
The change in the mass of the test material before and after the formation of the coating layer was calculated in terms of a unit area.
<Flat plate corrosion resistance>
After shearing the specimen after forming the coating layer to a size of 50 mm x 100 mm, sealing the end face, and conducting a salt spray test in accordance with the neutral salt spray test (JIS Z 2371-2000) for 48 hours The white rust generation area ratio was measured and evaluated according to the following criteria.
◎: 5% or less ○: Over 5% 10% or less △: Over 10% 20% or less ×: Over 20%
<黒色外観>
被覆層形成後の供試材の色調(L*値)を分光式色差計(SQ2000、日本電色 (株)製)を用いて測定し、次の基準に従って評価した。
○:L*値が25以下
×:L*値が25超
<Black appearance>
The color tone (L * value) of the test material after the coating layer was formed was measured using a spectroscopic color difference meter (SQ2000, manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.) and evaluated according to the following criteria.
○: L * value is 25 or less ×: L * value is more than 25
<電磁波シールド性>
電磁波シールド性は、図2に示す装置を用いて供試材の評価面と筐体との接合部からの漏洩ノイズをスペクトラムアナライザーで測定し、図4〜7に示すようなチャートを得た。
発明例および比較例の評価は、周波数20Mhzから1000Mhzまで20Mhzごとにピ ーク値を読み取り、下記式(2)にて換算した値をノイズ評価値(I)とした。
I=10×log(100.1d1+100.1d2+・・・+100.1dn) --- (2)
n:ピーク数
d1、d2、… dn:ピーク値
評価基準として、筐体の継ぎ目もしくは接合部において電磁波シールド性が優れると考えられる、被覆層を有しないZn−Niめっき鋼板(参考例)を供試材とした場合の測定例を図4に、発明例7の測定例を図5に示す。また、供試材なしの状態で測定した例を図6に、高周波を発信出力させないで供試材なしの状態で測定した例を図7に示す。図7は外来ノイズを示している。ここで、図4〜7から読み取ったピーク値を上掲式(2)に代入し、算出結果をIとした。なお、図4〜7中の×をつけた場所のピークは図7に示す外来ノイズ由来であるため、上掲式(2)の対象外とした。
発明例の供試材について、それぞれ漏洩ノイズを測定し得られたノイズ評価値をI、図6(供試材なし、高周波出力あり)から得られたノイズ評価値をIa、図7(供試材なし、高周波出力なし)から得られたノイズ評価値をIbとしたとき、
(I−Ib)/(Ia−Ib)>0.35を×、
0.35≧(I−Ib)/(Ia−Ib)>0.26を△、
0.26≧(I−Ib)/(Ia−Ib)>0.20を○、
0.20≧(I−Ib)/(Ia−Ib)>0.13を○+、
0.13≧(I−Ib)/(Ia−Ib)≧0を◎
で評価した。
<Electromagnetic wave shielding>
The electromagnetic wave shielding property was measured by using a spectrum analyzer to measure leakage noise from the joint portion between the evaluation surface of the test material and the housing using the apparatus shown in FIG. 2, and charts as shown in FIGS.
In the evaluation of the inventive example and the comparative example, the peak value was read every 20 MHz from the
I = 10 × log (10 0.1d1 +10 0.1d2 + ... + 10 0.1dn ) --- (2)
n: number of peaks
d1, d2, ... dn: Peak value As an evaluation standard, a Zn-Ni plated steel sheet (reference example) that does not have a coating layer and is considered to have excellent electromagnetic shielding properties at the joint or joint of the casing was used as a test material. FIG. 4 shows a measurement example in this case, and FIG. 5 shows a measurement example of Invention Example 7. Moreover, the example measured in the state without a test material is shown in FIG. 6, and the example measured in the state without a test material without transmitting and outputting a high frequency is shown in FIG. FIG. 7 shows external noise. Here, the peak value read from FIGS. 4 to 7 was substituted into the above equation (2), and the calculation result was I. In addition, since the peak of the place which attached | subjected x in FIGS. 4-7 originates in the external noise shown in FIG. 7, it was excluded from the object of above-mentioned Formula (2).
For the sample materials of the inventive examples, the noise evaluation value obtained by measuring the leakage noise is I, the noise evaluation value obtained from FIG. 6 (no sample material, with high frequency output) is Ia, and FIG. When the noise evaluation value obtained from no material and no high frequency output is Ib,
(I−Ib) / (Ia−Ib)> 0.35 ×
0.35 ≧ (I−Ib) / (Ia−Ib)> 0.26 is Δ,
0.26 ≧ (I−Ib) / (Ia−Ib)> 0.20
The 0.20 ≧ (I-Ib) / (Ia-Ib)> 0.13 ○ +,
0.13 ≧ (I−Ib) / (Ia−Ib) ≧ 0
It was evaluated with.
表1から明らかなように、本発明に従い、黒色化処理層の厚みを0.01〜1.0 μm、また黒色化処理後の算術平均粗さRaを0.7〜2.0μm、1インチ当たりの山数PPIを180以上に調整したものはいずれも、良好な黒色外観および耐食性が得られるだけでなく、良好な電磁波シールド性が得られている。
特に算術平均粗さRa(x)、1インチ当たりの山数PPI(y)および被膜層付着量(z)が、前掲式(1)の関係を満足している場合には、とりわけ優れた電磁波シールド性が得られている。
As is apparent from Table 1, according to the present invention, the thickness of the blackening treatment layer is 0.01 to 1.0 μm, the arithmetic average roughness Ra after blackening treatment is 0.7 to 2.0 μm, and the number of peaks PPI per inch is 180. All of the above-mentioned adjustments not only have a good black appearance and corrosion resistance, but also have good electromagnetic shielding properties.
Especially when the arithmetic average roughness Ra (x), the number of peaks per inch PPI (y), and the coating layer adhesion amount (z) satisfy the relationship of the above formula (1), the electromagnetic wave is particularly excellent. Shielding properties are obtained.
実施例2
表1に示した種々の供試材(No.5,No.6,No.8,No.11,No.13)を、図3に示したタワー型PCケースの外郭10や蓋11に適用した場合の電磁波シールド性について調査した結果を、表2に示す。
なお、タワー型PCケースの電磁波シールド性の評価方法は次のとおりである。
<電子・電気機器製品の電磁波シールド性>
供試材を用いて筐体を作製した電子・電気機器製品の電磁波シールド性は、VCCI(情報処理装置等電波障害自主規制協議会)の技術基準 V-3/2005.04、4.3 妨害波電界強度の許容値の表4.6の注2に示す測定距離を3mとし、オープンサイトで測定し、クラスBを満足するか否かで合否を決定した。
○:クラスBを満足
×:クラスBを満足せず
Example 2
Various test materials (No.5, No.6, No.8, No.11, No.13) shown in Table 1 are applied to the
In addition, the evaluation method of the electromagnetic wave shielding property of a tower type PC case is as follows.
<Electromagnetic shielding properties of electronic and electrical equipment products>
The electromagnetic shielding properties of electronic and electrical equipment products that have been made from the test material are based on the technical standards V-3 / 2005.04, 4.3 of interference signal electric field strength of VCCI The measurement distance shown in
○: Satisfied with class B ×: Not satisfied with class B
表2に示したとおり、筐体の外郭および蓋とも、本発明に従う黒色鋼板を用いた場合(筐体No.1〜3)には、筐体として十分に満足のいく電磁波シールド性を得ることができた。 As shown in Table 2, when the black steel plate according to the present invention is used for both the outer shell and the lid of the housing (housing Nos. 1 to 3), sufficiently satisfactory electromagnetic shielding properties are obtained as the housing. I was able to.
1 供試材
2 評価面
3 アルミ製筐体
4 20MHzクロック
5 フチ
6 ガスケット
7 ループアンテナ
8 プリアンプ
9 スペクトラムアナライザー
10 筐体の外郭
11 筐体の蓋
1
10 Enclosure of the housing
11 Housing lid
Claims (2)
上記の黒色化処理層の厚みが0.01〜1.0μm、また黒色化処理層を有するZn−Niめっき鋼板の表面粗さが、算術平均粗さRaで0.7〜2.0μmで、かつ1インチ当たりの山数PPIが180以上であり、
さらに、上記の算術平均粗さRaをx(μm)、1インチ当たりの山数PPIをy、被膜層の片面当たりの付着量をz(g/m 2 )とするとき、これらx,y,zが、次式(1)
z≦(0.010x−0.0077)y−1.05x+2.16 --- (1)
の関係を満足することを特徴とする電磁波シールド部材。 On the surface of the Zn-Ni plated steel sheet having a blackening treatment layer, an electromagnetic shielding member using a black steel sheet having a coating layer as a whole or a part of the member,
The thickness of the blackening treatment layer is 0.01 to 1.0 μm, and the surface roughness of the Zn-Ni plated steel sheet having the blackening treatment layer is 0.7 to 2.0 μm in terms of arithmetic average roughness Ra, and a peak per inch. The number PPI is 180 or more,
Further, when the arithmetic average roughness Ra is x (μm), the number of peaks PPI per inch is y, and the adhesion amount per one side of the coating layer is z (g / m 2 ), these x, y, z is the following formula (1)
z ≦ (0.010x−0.0077) y−1.05x + 2.16 --- (1)
An electromagnetic shielding member characterized by satisfying the relationship:
上記の黒色化処理層の厚みが0.01〜1.0μm、また黒色化処理層を有するZn−Niめっき鋼板の表面粗さが、算術平均粗さRaで0.7〜2.0μmで、かつ1インチ当たりの山数PPIが180以上であり、
さらに、上記の算術平均粗さRaをx(μm)、1インチ当たりの山数PPIをy、被膜層の片面当たりの付着量をz(g/m 2 )とするとき、これらx,y,zが、次式(1)
z≦(0.010x−0.0077)y−1.05x+2.16 --- (1)
の関係を満足することを特徴とする電磁波シールド筐体。 On the surface of a Zn-Ni plated steel sheet having a blackening treatment layer, an electromagnetic wave shielding casing in which a casing is formed using a black steel sheet having a coating layer ,
The thickness of the blackening treatment layer is 0.01 to 1.0 μm, and the surface roughness of the Zn-Ni plated steel sheet having the blackening treatment layer is 0.7 to 2.0 μm in terms of arithmetic average roughness Ra, and a peak per inch. The number PPI is 180 or more,
Further, when the arithmetic average roughness Ra is x (μm), the number of peaks PPI per inch is y, and the adhesion amount per one side of the coating layer is z (g / m 2 ), these x, y, z is the following formula (1)
z ≦ (0.010x−0.0077) y−1.05x + 2.16 --- (1)
An electromagnetic shielding housing characterized by satisfying the above relationship .
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