專利名稱:散熱性優異的涂裝鋼板的制作方法
技術領域:
本發明涉及適用于內部產生熱的家電產品等的殼體(指外側的箱狀物)或散熱板等的涂裝鋼板。
背景技術:
從防止二氧化碳造成的地球變暖的觀點出發,無論產業用、生活相關用的所有設備類,都在進行節能化。例如,在空調中,通過室內機、室外機的散熱器的大型化、風量增大等實現節能化。
特別是近年來,冰箱、個人計算機等也由于冰箱的大型化、個人計算機的計算速度提高,存在來自壓縮機、CPU(中央處理裝置)的發熱量增大的傾向,需要將內部產生的熱迅速地散放到外部。
冰箱的情況下,散熱器被用于散放壓縮機產生的熱,不能進行像空調那樣的由風扇產生的強制對流。在傳統上,散熱器與外部空氣直接接觸,在壓縮機中產生的熱通過散熱器直接散放到外部空氣。但是,從外觀設計性的觀點出發,現在幾乎都是散熱器容納于內部的形式,在內部產生的熱按照壓縮機→散熱器→散熱板的順序傳遞,并由散熱板散放。因此,現在的冰箱與以往相比,成為難以散熱的構造。
由散熱板散放熱(即,向外部空氣的傳熱)是通過對流和輻射進行的。其中,對流的影響小。這是由于冰箱在室內使用,另外,通常安裝了散熱板的背面靠近墻壁來使用,因此成為空氣的移動(流動)小的自然對流傳熱。因此,由散熱板散放熱大大依賴于輻射傳熱。因此,當散熱板的散熱性優異時,作為冰箱整體的熱交換效率提高,消耗電力降低。另外,也關系到電機部件壽命的延長。
另外,個人計算機(特別是臺式個人計算機)的情況下,由于近年計算速度的顯著提高,來自CPU的發熱量大幅增加,該熱的散放成為大的問題。通常,風扇被用于散熱,但當提高轉數使風量增大時,存在噪音變大的問題。這種情況下,如果增大個人計算機的殼體輻射帶來的傳熱量,可以在不增加風扇轉數的前提下,將內部產生的熱迅速地散放到外部。
作為在家電產品的殼體或散熱板中所要求的150℃左右以下的散熱性提高的技術,在專利文獻1中,公開了熱輻射性優異的表面處理材料。該表面處理材料是由下述式(1)算出的熱輻射率α為60%以上的表面處理材料(優選的是金屬板)。
α=(1-∫2.52.5G(λ)·R(λ)dλ)×100---(1)]]>其中,α熱輻射率(%)G(λ)普朗克的熱輻射光譜分布中絕對溫度293K的情況下的相對值R(λ)分光反射率(通過分光光度計測定)來自散熱板或家電產品等的殼體的輻射熱在波長8~10μm處有峰,因而如果基材表面所形成的1層以上的涂膜中的外層涂膜含有在波長6μm處的熱輻射率為60%以上的顏料和在波長12μm處的熱輻射率為60%以上的顏料,則這些顏料互相補充熱輻射特性,因而可以得到與各自單獨使用的情況相比更高的熱輻射性。例如,以規定量和/或規定質量比含有在波長6μm處的熱輻射率高的炭黑和在波長12μm處的熱輻射率高的二氧化鈦的涂膜,適合于在內部產生熱的家電產品等的殼體、散熱板等,并且在經濟上也有利。
另外,專利文獻2中,公開了一種表面處理材料(優選金屬板),該表面處理材料在基材表面上具備外層涂膜和內層涂膜,內層涂膜含有規定量的由上述式(1)算出的熱輻射率α為70%以上的顏料,并且內層涂膜的熱輻射率為70%以上。
此外,作為與熱輻射性的提高相關的技術,在專利文獻3中,公開了可著色的遠紅外線涂料組合物和遠紅外線加熱器。該技術涉及一種如下所述的遠紅外線涂料組合物、以及具有使用該遠紅外線涂料組合物形成的遠紅外線輻射層的遠紅外線加熱器,所述遠紅外線涂料組合物在包含烷氧基硅烷、烷氧基金屬、這些的混合物或部分縮合物等的載色劑(展色劑)中,至少含有遠紅外線輻射顏料、著色顏料或被覆層強化劑中的遠紅外線輻射顏料。作為遠紅外線輻射顏料,列舉出了石墨、氧化物、硼化物、碳化物、氮化物、氟化物、硅化合物、磷化合物、硫化合物或氯化物各自的單獨化合物或混合物、或復合化合物。
另外,在專利文獻4中記載了一種由如下所述的多種遠紅外線輻射顏料形成的遠紅外線輻射材料,所述遠紅外線輻射顏料高效率地輻射容易被動植物、人體等生物組織中所包含的水分吸收的波長范圍的遠紅外線。
專利文獻1日本專利特開2002-226783號公報專利文獻2日本專利特開2002-228085號公報專利文獻3日本專利特開平1-259073號公報專利文獻4日本專利特公平7-115914號公報發明內容如上所述,在傳統上,材料散熱性的改善主要是通過提高涂膜(涂料)的熱輻射率來進行的。但是對于基材的影響未必進行了明確的調查。
另一方面,在將涂裝鋼板適用于電子設備的殼體的情況下,作為殼體的重要性能,要求電磁波屏蔽性。因此,要求殼體的內側、即與涂裝鋼板的涂膜面相反一側的面(即內面)的電阻值小。在考慮這樣的實用的使用方法的情況下,由于內面未必可以施加熱輻射率高的涂膜,因而不能得到充分的散熱性。
本發明的課題在于提供一種涂裝鋼板,所述涂裝鋼板具有優異的散熱性、并且導電性良好、電磁波屏蔽性也優異、適合于在內部產生熱的家電產品等的殼體或輻射板等。
另外,在此,所謂“熱輻射率”、“熱輻射性”只要沒有事先說明,都是指材料面(鍍面或涂膜面)的“熱輻射率”、“熱輻射性”,鍍層鋼板或涂裝鋼板的整體、或者將涂裝鋼板作為材料組裝到殼體時的從高溫側向低溫側的散熱效果的程度稱為“散熱性”。
解決問題的手段本發明人對成為涂裝底層(基材)的金屬板的散熱特性進行了調查,發現與鋁板、純鍍鋅鋼板(電鍍鋅鋼板(EG)和熔融鍍鋅鋼板(GI))相比,合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)的散熱性良好。
另外,在上述實用的使用形式(即,在殼體外側的面上形成了熱輻射率高的涂膜的狀態下使用的形式)中,可以通過以合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)作為涂裝底層、并在與涂膜相反一側的面(即殼體內側的面)為金屬板或鍍層的狀態下使用或者采用施加了薄膜防銹處理的狀態,可得到充分的散熱性和確保電磁波屏蔽性所需的導電性。
另外,將合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)用作涂裝底層的涂裝鋼板,雖然其散熱性優異,但另一方面,剪切加工時容易引起被稱為漆毛(塑性加工時產生的毛發狀的樹脂)的鍍層剝離。為了解決此問題,對維持優異的散熱性的同時可抑制鍍層剝離的鍍層組成進行了詳細的研究,從而完成了本發明。
本發明的要點在于下述(1)~(4)的涂裝鋼板、以及將該涂裝鋼板用作構成部件的(5)的電子設備。
(1)一種涂裝鋼板,是一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其中,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),另一面的熱輻射率為40%以上。
在(1)的涂裝鋼板中,所述2層以上的涂膜的總厚度優選為10μm以上。
(2)一種涂裝鋼板,是一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其中,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),并且,在所述2層以上的涂膜中的除最外層以外的1層以上的涂膜中,至少含有在波長6μm處的熱輻射率為60%以上的顏料和在波長12μm處的熱輻射率為60%以上的顏料的任何一方或雙方。
(3)一種涂裝鋼板,是一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其中,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),并且,在所述2層以上的涂膜中的除最外層以外的1層以上的涂膜中,至少含有二氧化鈦和炭黑的任何一方或雙方。
在(2)或(3)的涂裝鋼板中,所述2層以上的涂膜的總厚度優選為5μm以上。
進一步,在上述(1)~(3)的涂裝鋼板中,所述形成有涂膜的面的除最外層以外的涂膜的厚度為10μm以下,其中,如果涂膜總體的厚度為50μm以下,則可抑制涂膜的剝離和裂紋,因此優選。
(4)一種涂裝鋼板,是一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其中,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),另一面被施加有無機被覆或無機有機復合被覆。
這里所謂的“無機被覆”,將在后面進行詳細說明,其是指鉻酸鹽處理、磷酸鹽系的處理、含硅和硅酸鹽的處理等,“無機有機復合被覆”是指在上述的無機被覆中混合了水溶性酚醛樹脂等有機樹脂的處理。
在(4)的涂裝鋼板中,通過上述無機被覆或無機有機復合被覆形成的層如果包含選自Si、P、V、Al、Mg、Mo、Zr和Ti中的1種以上元素,則由于上述層中不含Cr,從環境保護的觀點出發是優選的。
另外,在(4)的涂裝鋼板中,無機被覆層或無機有機復合被覆層優選至少含有在波長6μm處的熱輻射率為60%以上的顏料和在波長12μm處的熱輻射率為60%以上的顏料的任何一方或雙方。
在(4)的涂裝鋼板中,如果無機被覆層或無機有機復合被覆層的附著量為10mg/m2以上1500mg/m2以下,則同時具有良好的耐腐蝕性和導電性。
另外,在上述(4)的涂裝鋼板中,如果與形成有涂膜的面相反一側的面的表面電阻值為5Ω以下,則除了耐腐蝕性之外還可以確保導電性,故優選。
上述(1)~(4)任意一項所述的涂裝鋼板中,優選形成有涂膜的面的熱輻射率為80%以上。
上述(1)~(4)任意一項所述的涂裝鋼板中,如果合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)符合下述(a)至(c)的任何一項以上,則可以抑制剪切加工時的漆毛(鍍層剝離)的發生。
(a)鍍敷附著量(g/m2)與鍍膜中的Fe濃度(質量%)的乘積為450以下。
(b)鍍膜中的Al濃度為0.25質量%以上。
(c)母材鋼中的Si含量為0.02~0.2質量%。
(5)一種電子設備,其是使用上述(1)~(4)任意一項所述的涂裝鋼板的電子設備,其中,形成有涂膜的面朝向設備的外側來使用。
這里所謂的“電子設備”是指空調、照明器具、冰箱等家電產品,個人計算機、復印機等OA設備,以及電視、錄像機等AV設備,自動車電氣安裝件等,其它工業用、生活相關用的電子設備類。
發明的效果本發明的涂裝鋼板,其散熱性優異、并且電磁波屏蔽性也優異,適合作為在內部產生熱的家電產品、個人計算機、其它電子設備類的殼體、散熱板等的原材料。
表示本發明的涂裝鋼板的層結構的一個實例的縱剖面示意圖。
表示涂裝鋼板的輻射性評價裝置的主要部分的構造簡圖。
表示涂裝鋼板的導電性評價裝置的主要部分的構造簡圖。
符號的說明1母材鋼板;2合金化熔融鍍鋅層3化學處理膜;4內層涂膜5外層涂膜;6被覆層7試樣;8模擬殼體9恒溫槽;10通氣孔11排氣孔;12發熱源13墊片;14試樣15焊錫具體實施方式
以下,對于本發明的涂裝鋼板進行詳細說明,另外,有關鍍膜中的Fe濃度、Al濃度、母材鋼的成分含量的“%”是指“質量%”。
圖1是表示本發明的涂裝鋼板的層結構實例的縱剖面示意圖。如圖1所示,母材鋼板1,其兩面被合金化熔融鍍鋅層2被覆,作為表(正面)面的涂裝面一側,形成有通過涂裝底層處理形成的化學處理膜3,在其上形成有內層涂膜4,再在其上形成有外層涂膜5。在該實例中,在內面一側設置有通過無機被覆或無機有機復合被覆形成的被覆層6。另外,該被覆層6也可以不存在,也可以是通過涂裝底層處理形成的化學處理膜等前處理被膜。下面,按順序對本發明的涂裝鋼板的各層的結構進行說明。
1.涂裝基材在本發明的涂裝鋼板中,作為涂裝基材(涂裝底層),使用合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)。
合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)的散熱性,例如,與使用通常的電鍍鋅鋼板(EG)、熔融鍍鋅鋼板(GI)的情況相比是良好的,在將涂裝鋼板適用于電子設備的殼體的情況下的上述使用形式(即,涂膜的形成面朝向殼體的外側,鍍層或對其施加了薄膜防銹處理的面朝向內側來使用的實用形式)中,尤其在散熱性方面處于優勢。
具體來說,如后述實施例所示,在熔融鍍鋅鋼板(GI)中熱輻射率為13%左右,相對于此,在合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)中熱輻射率顯示46%左右這樣的高的值。
盡管該機理并不清楚,但推測是例如熔融鍍鋅被膜以純金屬相作為主體,相對于此,合金化熔融鍍鋅被膜主要由金屬間化合物構成,這有助于熱輻射性。
另外,電子設備的殼體要求電磁波屏蔽性,但如果將使用合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)作為涂裝基材的涂裝鋼板適用于電子設備的殼體,則與使用電鍍鋅鋼板(EG)、熔融鍍鋅鋼板(GI)作為涂裝基材的情況相比是有利的。
這是由于合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)表面形成有特有的微小凹凸,因此對內面施加用于防銹的涂裝等處理的情況下,即使面內附著量的平均值多,由于被覆層會進入上述凹凸的凹部,因而導致成為導電性的障礙的被覆層的實際膜厚比其它鍍種的情況更薄。即,可以認為是由于在被覆層厚度較薄的情況下,凸部沒有被完全被覆,有時局部鍍面會暴露。
但是,以合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)作為涂裝基材的涂裝鋼板,在切斷時容易引起漆毛。這是起因于母材鋼板與合金化熔融鍍鋅層間的密合力低而產生的鍍層剝離。在對防止該漆毛的要求強烈的情況下,較佳的是使用采取以下所述(i)~(ii)中的任意1種以上對策的合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)。
(i)使鍍膜中的Fe濃度降低。
(ii)使鍍敷附著量減少。
這些(i)、(ii)的對策,由于具有抑制作用于鍍層與鋼板的界面的應力的效果,因而對漆毛的抑制有效。但是,當Fe濃度過低時,鍍膜的狀態接近熔融鍍鋅被覆膜的狀態,因此就散熱性來說是不利的。另外,當鍍敷附著量過少時,就耐腐蝕性來說是不利的。在為了防止漆毛而采取上述(i)、(ii)的對策的情況下,為了維持漆毛的抑制與散熱性和耐腐蝕性的平衡,如上所述,較佳的是使鍍膜中的Fe濃度(%)與鍍敷附著量(g/m2)的乘積為450以下。另外,在分別觀察鍍膜中的Fe濃度與鍍敷附著量的情況下,Fe濃度的優選范圍是7%以上10%以下,鍍敷附著量的優選范圍是25g/m2以上45g/m2以下、其上限進一步優選的是35g/m2以下。
(iii)使鍍膜中的Al濃度升高。
鍍膜中的Al濃度越高,越有鍍層與鋼板的密合力提高的效果,因而(iii)的對策對抑制漆毛是有效的。優選的是將鍍膜中的Al濃度設為0.25%以上。其中,為了提高鍍膜中的Al濃度而過度提高鍍浴中的Al的量時,合金化處理速度變慢,影響生產率,因此優選設為0.5%以下。
(iv)使母材鋼中含有微量的Si。
通過使母材鋼中含有微量的Si,可以提高鍍膜與鋼板的密合性、有效地抑制剪切加工時漆毛的產生。當為了抑制漆毛而采取(iv)的對策的情況下,Si含量的優選范圍是0.02%以上。但是,當Si含量過多時,鋼板變硬而產生加工變困難等問題。因此,在為了防止漆毛而采取上述(iv)的對策的情況下,將Si的含量設為0.02~0.2%。更優選的上限為0.1%。因此,在例如重視加工性的情況下,較佳的是盡量減少母材鋼的Si含量、同時根據需要采取(i)~(iii)的對策。
另外,其它的鋼成分含量的優選范圍如下。
C只要根據所要求的機械特性決定就可以。通常,如果使含量增加,則可以確保鋼的強度,但帶來時效硬化等惡劣影響。因此,較佳的是C含量少,優選為小于0.01%。進一步優選為0.003%以下(相當于極低碳鋼的C含量)。
Mn是代替C用于確保鋼強度的主要元素,但若考慮到作為本發明涂裝鋼板的主要用途的對電子設備類的殼體的適用,則其含量少是較佳的,優選Mn含量為0.3%以下。優選相應于所要求的母材鋼板強度調整Mn添加量。
P是用于對鋼強度進行微調的元素,但由于偏析等影響鋼板的表面性狀的情況多,因而較佳的是抑制到盡量低的含量,其含量優選為0.02%以下。更優選為0.01%以下。
S與Mn或其它元素形成夾雜物,在鋼板的成型加工時成為加工裂紋的起點的情況多。因此,較佳的是將S的含量控制到盡量低,優選為0.01%以下、更優選為0.005%以下。
另外,例如為了改善加工性,還可以含有Ti、Nb、B等、相應于需要的其它元素。
2.涂膜面[涂裝底層處理]為了提高涂裝鋼板的耐腐蝕性、涂膜密合性等長期耐久性,可以對涂裝基材施加鉻酸鹽處理、磷酸鹽處理,另外還可以施加最近提出的不使用鉻酸鹽的處理(例如,有機系處理、二氧化硅系處理、這些的復合處理)等涂裝底層處理(涂裝前處理),并且其是優選的。
此情況下的涂裝前處理被膜的附著量,如果是鉻酸鹽處理被膜,則以金屬鉻換算較佳的是5~200mg/m2、更優選為20~100mg/m2。另外,如果是磷酸鹽處理被膜,較佳的是0.2~5mg/m2、更優選為0.5~3mg/m2。另外,在不使用鉻酸鹽的涂裝底層處理的情況下,總附著量優選為10mg/m2以上1000mg/m2以下。可以相應于所要求的涂裝密合性和耐腐蝕性進行設定。
在本發明的涂裝鋼板中,在上述涂裝基材的一個面(施加了上述涂裝底層處理的面)上形成有2層以上的涂膜。
如上所述,上述(1)的涂裝鋼板是“一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其中,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),另一面的熱輻射率為40%以上”的鋼板。
在上述2層以上的涂膜中,除最外層的涂膜以外的1層以上的涂膜(即,位于比最外層的涂膜更下層的1層或多層涂膜)中如果含有熱輻射率高的顏料(準確的說,是在波長6μm處或波長12μm處的熱輻射率為60%以上的顏料),則可以得到高的散熱性,是優選的。在位于比最外層的涂膜更下層的涂膜是多層的情況下,熱輻射率高的顏料可以包含在任一層中。
上述(2)或(3)的涂裝鋼板是具有這樣的結構(即、在除最外層的涂膜以外的1層以上的涂膜中含有熱輻射率高的顏料)的鋼板,在這些2層以上的涂膜中,將最外層的涂膜在這里記為“外層涂膜”、將除最外層的涂膜以外的1層以上的涂膜記為“內層涂膜”,以下,以形成有2層涂膜(外層涂膜和1層的內層涂膜)的情況為例進行說明。
(a)內層涂膜家電產品例如冰箱的散熱板、個人計算機的殼體所產生的輻射熱一般在8~10μm的波長區域有峰。因此,如果在內層涂膜中含有在該峰的附近例如夾著該峰的兩個波長區域(波長6μm和波長12μm)分別具有高熱輻射率的顏料,則涂膜面的熱輻射性提高,結果是涂裝鋼板的散熱性提高。
上述(2)的涂裝鋼板,是具有這樣結構的鋼板,是“一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其中,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),并且,在內層涂膜中至少含有在波長6μm處的熱輻射率為60%以上的顏料和在波長12μm處的熱輻射率為60%以上的顏料的任何一方或雙方”的鋼板。
這里,“在波長xμm處的熱輻射率”是指由下述式(2)所表示的βx。
βx=(1-R(x))×100 ...(2)其中,βx在波長xμm處的熱輻射率(%)R(x)在波長xμm處的反射率(通過分光光度計測定)在波長6μm處或在波長12μm處的熱輻射率為60%以上的顏料(這些顏料在這里也稱為“熱輻射性顏料”。),含有任意一方都具有效果。但是,如果同時含有二者,這些顏料可以補充相互的熱輻射特性,因而與各自單獨含有的情況相比熱輻射性的提高效果大。此外,熱輻射性顏料只要其熱輻射率滿足上述條件就可以,其種類本身并沒有任何限制。另外,也可以含有除熱輻射性顏料以外的顏料。
該涂裝鋼板,其涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),散熱性和電磁波屏蔽性均良好。
上述(3)的涂裝鋼板,是“一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其中,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),并且,在內層涂膜中至少含有二氧化鈦和炭黑的任何一方或雙方”的鋼板。
該涂裝鋼板是,在(2)的涂裝鋼板中,熱輻射性顏料為二氧化鈦和炭黑的情況。炭黑由于在波長6μm以下的范圍顯示出幾乎接近黑體的熱輻射性,因而在波長6μm處具有高的熱輻射率,另外,二氧化鈦在波長12μm以上的范圍顯示出幾乎接近黑體的熱輻射性,因而在波長12μm處具有高的熱輻射率。
炭黑和二氧化鈦的都是通用性高、與其它熱輻射性高的顏料相比廉價且熱輻射率也高,因而如果使用該炭黑和二氧化鈦,則可以不增加成本地得到散熱性優異的涂裝鋼板。另外,這種情況下也可以含有除炭黑和二氧化鈦以外的顏料。
如果炭黑的質量相對于二氧化鈦的質量的比(以下,記為“炭黑/二氧化鈦”)為0.01~0.30(以百分比表示為1%~30%),則可以容易地由通用性高的顏料得到具有優異熱輻射性的面,因此優選。在炭黑/二氧化鈦不足1%的情況下,熱輻射特性接近單獨含有二氧化鈦的情況,在波長6μm以下的區域的熱輻射性不充分。另一方面,在炭黑/二氧化鈦超過30%的情況下,熱輻射特性接近單獨含有炭黑的情況,在波長12μm以上的區域的熱輻射性變差。此外,即使炭黑的含量相對于二氧化鈦的含量為1%左右的少量仍能顯示這樣的熱輻射特性的原因,可以認為是由于炭黑具有非常優異的隱蔽性,隱蔽掉來自二氧化鈦的熱輻射。
上述顏料(在波長6μm處或在波長12μm處的熱輻射率為60%以上的顏料、炭黑、二氧化鈦)即使含有很少量也具有效果。但是,為了易于得到顯著的效果,這些顏料的總含量相對于內層涂膜的干燥質量優選為5質量%以上。另外,為了不損害涂膜的加工性,優選為70質量%以下。更優選為8~60質量%。
在上述含有炭黑與二氧化鈦的涂裝鋼板中,內層涂膜中也可以含有除炭黑和二氧化鈦以外的熱輻射率高的顏料。所述熱輻射性顏料并沒有特別的限定,但期望是安全的、耐水性、耐候性優異的、熱輻射效果可長期持續的顏料。其中優選以氧化鋁(Al2O3)、二氧化鋯(ZrO2)、二氧化硅(SiO2)、鋯石(ZrSiO4)、氧化鎂(MgO)、三氧化二釔(Y2O3)、堇青石(2MgO2·2Al2O3·5SiO2)、β鋰輝石(Li2O·Al2O3·4SiO2)、莫來石(Al2O3·3SiO2)、鈦酸鋁(Al2O3·TiO2)、電氣石[WX3B3Al3(AlSi2O9)3(O,OH,F)4]等代表的金屬氧化物所形成的顏料。在含有這些顏料的情況下,炭黑和二氧化鈦加上這些顏料后的總含量,相對于內層涂膜的干燥質量優選為5質量%以上。
作為保持上述熱輻射性顏料與后述各種顏料的粘合劑,即,作為用于在基材表面形成涂膜的粘合劑,優選使用難以產生泛黃、變色、光澤降低、粉化等、并且即使長年使用也能維持美觀、而且隱蔽效果可長期維持的有機樹脂。
作為這樣的樹脂,可以列舉出丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂、聚烯烴樹脂、氟樹脂等。相應于需要還可以含有三聚氰胺系、苯并胍胺系、異氰酸酯系等交聯劑。可以使用這些樹脂中的任意1種,也可以混合2種以上使用。
這些樹脂的含量,相對于內層涂膜的干燥質量優選為10~90質量%。從抑制漆毛的觀點出發,較佳的是使內層涂膜的玻璃化轉變溫度低、例如為30℃以下的含量。
內層涂膜中,除此之外還可以含有合成微粉二氧化硅、有機膨潤土、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等增稠劑、聚丙烯酸、聚丙烯酸鹽等分散劑等。
還可以含有為了得到期望的耐腐蝕性等涂裝性能所需的防銹顏料,以及還可以含有具有提高基材表面與作為粘合劑的有機樹脂(例如聚酯樹脂、氟樹脂等)之間的密合性、提高涂膜本身的內聚強度的作用效果的體質顏料,例如二氧化硅、氧化鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、滑石、霞石正長巖、云母、含氣泡的顏料等。
內層涂膜的厚度優選為3~10μm左右。這是由于過薄時涂膜密合性、加工性差,過厚時容易發生前述的漆毛。
以上,以在涂裝基材的一個面上形成有2層的涂膜(外層涂膜和1層的內層涂膜)的情況為例進行了說明,但內層涂膜也可以是2層以上。
本發明的涂裝鋼板,優選涂膜面的熱輻射率為80%以上。另外,熱輻射率由前述式(1)求得,在本發明中,波長區域以2.5μm~25μm為對象。
有機樹脂由于通常在紅外區域有吸收(換言之,由于在該區域熱輻射率高),因而若使涂膜的厚度增加,則熱輻射性提高。具體來說,優選2層以上的涂膜的總厚度為10μm以上(如后所述,在內層涂膜中含有炭黑和/或二氧化鈦的情況下為5μm以上)。具有這樣的涂膜的涂裝鋼板,在后述的實施例中,涂膜面的熱輻射率成為80%以上,并且散熱性也優異。
(b)外層涂膜在最外層涂膜中,為了調整色彩,含有各種著色顏料。進一步,有時還含有其它顏料、增稠劑、分散劑等。可以混合薄鋁片以形成金屬涂膜,也可以混合消光劑制成消光涂膜。另外,根據表面的色調,還可以含有炭黑、二氧化鈦及其它熱輻射性顏料。
上述顏料的平均粒徑,從提高涂膜的耐污染性、耐候性、著色穩定性的觀點出發,優選為50μm以下。更優選為20μm以下、進一步優選為10μm以下。
作為粘合劑樹脂,優選使用可以維持美觀的丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂、聚烯烴樹脂、氟樹脂等。這些樹脂的含量與內層涂膜同樣,優選相對于涂膜(外層涂膜)的干燥質量為10~90質量%。
外層涂膜的厚度優選為5μm以上。這是由于在隱蔽內層涂膜、穩定涂裝鋼板的色相方面有效。另外,也存在涂膜厚度厚的熱輻射率變高的緣故。更優選為7μm以上。
涂膜的總厚度,如上述那樣優選為10μm以上。另一方面,當涂膜的總厚度超過200μm時,對表面處理材料進行加工時會產生涂膜的剝離、裂紋,另外,根據情況有必要進行多次的涂裝作業,在經濟方面也是不利的。更優選的是,涂膜總厚度的上限為50μm。
因此,在(1)~(3)的涂裝鋼板中,如果形成有涂膜的面的內層涂膜的厚度為10μm以下、涂膜的總厚度為50μm以下,則可以抑制涂膜的剝離、裂紋的發生,是優選的。
3.未形成涂膜的另一面在本發明的涂裝鋼板中,未形成涂膜的另一面(以下,稱為“內面”),如上述(1)的涂裝鋼板中規定,具備“熱輻射率為40%以上”的功能。本發明的(1)的涂裝鋼板,在用作電子設備的殼體的情況下,使內面朝向發熱體存在的一側來使用。此時內面具備高的熱輻射率的更為有利。在該鋼板中,可以是鍍面暴露的狀態,也可以是施加有某種防銹處理的狀態。此外,如上所述,由于熱輻射率在合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)中為46%左右,在熔融鍍鋅鋼板(GI)中為13%左右,因此如果熱輻射率為40%以上,則該面的熱輻射率可說是良好的、并且可以期待涂裝鋼板自身的散熱性、或組裝到電子設備類的殼體或散熱板的情況下的散熱性得到顯著提高。
鍍面暴露的狀態,由于導電性好,因而電磁波屏蔽性優異。但是,在鍍面露出的狀態下,在從制造到組裝的過程中,表面會發生白銹或紅銹,因而有影響美觀的情況。另外,到組裝為止的過程中發生某些污染(例如,人指紋的附著等)的情況下,在鍍層表面會殘留該污染。因此,較佳的是施加某些防銹處理。
上述(4)的涂裝鋼板,是“一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其中,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),另一面(即,內面)被施加有無機被覆或無機有機復合被覆”的鋼板。
該(4)的鋼板中所規定的內面,作為防銹處理,被施加有無機被覆或無機有機復合被覆。在這種情況下,是否具備(1)的涂裝鋼板中所規定的“熱輻射率為40%以上”的功能是任意的,但在將涂裝鋼板適用于內部具有電磁波產生源的電子設備的殼體的情況下,如果考慮到要求電磁波屏蔽性,則優選取得防銹功能與熱輻射性的平衡,優選內面兼具兩種功能。
上述“無機被覆”,在這里是指鉻酸鹽處理、以磷酸鋅為主的磷酸鹽系的處理,進一步是指包含堿金屬硅酸鹽、由溶膠-凝膠法形成的硅以及硅酸鹽的處理等。任意一種都可對涂裝鋼板的內面賦予防銹功能。
另外,“無機有機復合被覆”是指在上述的無機被覆中,混合水溶性樹脂(例如,水溶性酚醛樹脂)或乳劑(例如,丙烯酸類樹脂)等有機樹脂的處理,可進一步提高防銹功能。其中,當混合大量的有機樹脂時,盡管提高了耐腐蝕性和不易留下指紋痕跡的性質(耐指紋性),但對于導電性來說并不優選,因而其混合比相對于無機有機復合被覆處理的總量優選為50質量%以下。
在上述(4)的涂裝鋼板中,由無機被覆、無機有機被覆所形成的層優選是不含Cr的層。作為這樣的層的實例,可以列舉出包含選自Si、P、V、Al、Mg、Mo、Zr和Ti中的1種以上元素的層。下面例示出形成包含這些元素的被覆層的優選的處理形式(處理體系)。
涂布添加了堿金屬硅酸鹽(例如,Li硅酸鹽)、硅烷偶聯劑(例如,γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷)的溶液。
使用上述磷酸鋅等被廣泛使用的處理體系。此外,可以使用將磷酸二氫鋁、磷酸二氫鎂等的水溶液直接涂布于鍍層表面的處理體系。
涂布包含釩酸銨、甲基釩酸銨等的水溶液、或涂布向這些中添加了硝酸、磷酸或氟離子的化學制劑,并干燥。
涂布含有水溶性的氫氧化鋁或羽毛狀氧化鋁溶膠(無定形勃姆石)的分散液,并干燥。或者可以使用如上述那樣含有磷酸二氫鋁這樣的其它陰離子鹽(這種情況下是磷酸二氫鹽)的溶液。
將添加了烷氧基Mg的溶液涂布到鍍層表面。或者使所述液體與鍍面反應。另外,也可以使用含有上述磷酸二氫鎂這樣的其它陰離子鹽(這種情況下是磷酸二氫鹽)的溶液。
在包含鉬酸鹽的水溶液中添加硝酸、磷酸,進一步添加陽離子(Mg2+、Al3+)等使其反應,將所得溶液涂布到鍍層表面,并干燥。
將添加了烷氧基Zr、或堿式碳酸Zr、Zr氟化物、含Zr有機螯合物等的溶液涂布到鍍層表面,并干燥。
將添加了烷氧基Ti、或堿式碳酸Ti、Ti氟化物、含Ti有機螯合物、含鈦偶聯劑(在烷氧基Ti上鍵合了環氧基、乙烯基、氨基、甲基丙烯酰氧基等有機官能團的化合物)的溶液涂布到鍍層表面,并干燥。
在這些處理形式中,也可以如上所述地在處理液中混合有適量的有機樹脂。
這些優選的處理體系,可以分別單獨使用。但是,例如通過復合使用二種以上的溶液,進一步提高耐腐蝕性,從而使被覆量降低(由此,導電性提高。),并且對于導電性與耐腐蝕性這樣相反的性能可以取得高水平的平衡,兼有這兩種性能,則是更優選的。
為了提高內面的熱輻射率,在通過上述被覆層形成處理所形成的層中可以含有上述熱輻射性顏料,更具體地說可以含有炭黑或二氧化鈦的任何一方或雙方。此時,關于熱輻射性顏料的粒徑,如果過大,則使耐腐蝕性劣化,因此優選為0.5μm左右以下。
通過上述被覆層形成處理所形成的層中可以添加用于提高導電性的導電性粉末,例如Zn、Ni等金屬粉末、石墨等的顆粒。但是,由于存在使耐腐蝕性劣化的顧慮,因而,優選導電性粉末在被覆層中的含量加上上述熱輻射性顏料共計為10質量%以下,更優選限制在5質量%。另外,使用這些導電性粉末時,考慮到在上述形成的被覆層內的分散性,優選預先進行用烷氧基Si、烷氧基Ti、烷氧基Al、烷氧基Zr上結合有有機官能團(環氧基、乙烯基、氨基、甲基丙烯酰氧基等)的化合物與該表面反應的處理。
在(4)的涂裝鋼板中,無機被覆層或無機有機復合被覆層的附著量如果是10mg/m2以上1500mg/m2以下,則兼有良好的耐腐蝕性和導電性。
另外,在(4)的涂裝鋼板中,與形成有涂膜的面相反一側的面(即,內面)的表面電阻值如果為5Ω以下,則除了耐腐蝕性以外,還可以可靠地確保為確保電磁波屏蔽性所必需的導電性,因此優選。
另外,這種情況下的“表面電阻值”是指使用圖3所示的裝置進行測定的值。具體來說是在如下所述的狀態下,通過測定通100mA的電流時的電壓而算出的電阻值,所述狀態是隔著金屬網制的墊片(例如,フオ一ム化成(株)制“EGU 0505”),在其上下設置試樣并使試驗的內面與墊片接觸,除了設置在上部的試樣自重以外再施加表面壓力2.9N(300gf)。
上述(5)的電子設備是上述“使用(1)~(4)中任意一項所述的涂裝鋼板的電子設備,其中,使形成有涂膜的面朝向設備的外側來使用”。
在這些電子設備中,作為使用涂裝鋼板的形式最多的是用作構成電子設備本體外側的箱狀物(即、電子設備用殼體)的部件,也可以用作圍繞電子設備本體的特定部分的部件。
此時,形成有涂膜的并且外觀設計性優異的面朝向設備外側來使用,上述(1)~(4)中所述的本發明的涂裝鋼板是將合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)作為基材,在其一個面上施加有涂裝,在內面施加有例如薄的防銹處理的鋼板,組裝成殼體時的散熱性和電磁波屏蔽性優異。因此,適合作為家電產品或OA設備、AV設備等的殼體、其它工業用、生活相關用途的電子設備類的殼體。
4.制造方法以上所述的本發明的涂裝鋼板的制造方法沒有特別限定。對于涂裝面,可以通過例如如下方法制造使上述熱輻射率高的顏料和其它顏料、增稠劑、分散劑等和有機樹脂分散在溶劑中制成涂料組合物,將該涂料組合物涂布于基材表面、使其干燥,形成內層涂膜,接著,在其上涂布外層涂膜用的主要含有著色顏料的涂料組合物,形成外層涂膜。
用于配制上述涂料組合物的溶劑可以是通常使用的溶劑,按照所使用的有機樹脂,可以使用適當選自例如水、甲苯、二甲苯、環己酮、甲乙酮等中的溶劑。
涂料組合物的涂布方法,可以通過以往使用的方法進行,例如可以適用,噴涂、輥涂、簾式淋涂、棒涂等方法。涂裝后可以用熱風爐、感應加熱爐等公知的設備和方法進行干燥、冷卻。
另外,對于內面的無機被覆或無機有機復合被覆,可以下所述進行處理。
反應型的鉻酸鹽處理、磷酸鋅處理等反應型被覆處理是如下實施的將涂裝基材(即,合金化熔融鍍鋅鋼板(GA))浸漬于常溫或加溫后的化學制劑中,或噴射處理后進行水洗。
其中,在這些處理中,由于難以區分(選擇處理)涂裝面與內面,因而僅用于可兼具作為涂裝面的涂裝底層處理的功能與內面的防銹功能(也一并具備導電性)的情況。因此,下面的涂布型被覆處理具有設計自由度,是優選的。
可以通過涂布型鉻酸鹽處理、包含選自上述的Si、P、V、Al、Mg、Mo、Zr和Ti中的1種以上的元素的無機被覆或無機有機復合被覆處理來實施。特別在涂裝面的涂裝底層處理與內面的被覆處理不相同的情況下,可以通過輥涂法進行內面的被覆,因而優選。另外,在涂布后的干燥中也可以用熱風爐、感應加熱爐等公知的設備與方法進行干燥。
實施例(實施例1鍍種對散熱性的影響)將以具有表1中所示化學組成的冷軋鋼板(厚度0.6mm)作為母材的鍍層鋼板用作涂裝基材,在該基材的表面,通過下述方法在其一面(涂裝面)上形成涂膜,另一面(內面)不進行任何處理,制造涂裝鋼板,評價該涂裝鋼板的散熱性和內面的熱輻射性。
表1 [鍍種]使用熔融鍍鋅鋼板(符號“GI”)和合金化熔融鍍鋅鋼板(符號“GA”)的2種。
熔融鍍鋅鋼板(GI)鍍層的Al濃度0.40%鍍敷附著量涂裝面、內面皆為60g/m2鍍層表面的粗糙度中心線平均粗糙度Ra為0.60μm合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)鍍層的Al濃度0.25%Fe濃度8.5%鍍敷附著量涂裝面、內面總共45g/m2鍍層表面粗糙度中心線平均粗糙度Ra0.68μm[涂裝底層處理]在涂裝面上涂布化學制劑(日本ペイント(株)制“EC2000”),以使干燥后的附著量為60mg/m2,并在鋼板溫度80℃下干燥10秒。
在施加了涂裝底層處理的面上按下述方法依次形成內層涂膜和外層涂膜。作為內層涂膜中所含有的顏料,使用平均粒徑為0.02μm的炭黑(三菱化學(株)制“MA-100”,記為符號“CB”。)和平均粒徑為0.25μm的二氧化鈦(石原產業(株)制“タイペ一クCR-90”,記為符號“CR”。)。
將這些顏料CB、CR的任何一方或雙方與作為干燥固體成分的聚酯樹脂以及三聚氰胺系交聯劑、溶劑(使用適量的環己酮)一起用球磨機分散混合,包括不含上述顏料的組合物,得到如表2所示的5種內層涂膜用涂料組合物(涂料1~5)。另外,從實施例1至4,三聚氰胺系交聯劑相對于聚酯樹脂的混合比例,相對于100質量份聚酯樹脂為5~20質量份。
表2 (備注)CB炭黑CR二氧化鈦通過輥涂法,將這些涂料1~5涂布到施加了上述涂裝底層處理的基材面上,以使干燥膜厚成為5μm,在220℃下施加60秒鐘的燒結處理,在基材表面形成內層涂膜。
另外,作為外層涂膜中所含有的顏料,選擇平均粒徑為0.25μm的白色顏料(上述“CR”)和平均粒徑為0.2μm的紅色顏料(三菱マテリアル(株)制“レツドライト6300”,符號“RL”),進行調色。
將30質量份上述白色顏料CR、3質量份紅色顏料RL和67質量份作為干燥固體成分的聚酯樹脂與三聚氰胺系交聯劑,按照與內層涂膜的情況相同的方法分散混合,得到外層涂膜用涂料組合物(涂料)。
通過輥涂法,將該涂料涂布到上述形成的內層涂膜的表面,以使干燥膜厚成為16μm,在240℃下施加60秒鐘的燒結處理,形成外層涂膜,得到涂裝鋼板。
由這些涂裝鋼板切出各個試樣,以圖2所示的輻射性評價裝置評價涂裝鋼板的散熱性,另外,為了明確鍍種對涂裝鋼板的散熱性的影響,測定了未施加涂裝的內面的熱輻射率。
輻射性評價裝置如圖2所示,具備模擬殼體8和容納該模擬殼體8的恒溫槽9,其中模擬殼體8是長方體,在其上表面安裝試樣(涂裝鋼板)7,其余5個面由隔熱材料形成。在模擬殼體8內設有發熱源12。恒溫槽9,內部被施加了黑色涂裝,在側面具有用于進行規定的排氣的通氣孔10和排氣孔11。另外,圖中的箭頭表示氣流的方向。在模擬殼體8內的圖中標上符號A的部位、以及恒溫槽9內的圖中標上符號B的部位配設有用于測定各部位的溫度的熱電偶。
在進行散熱性評價時,邊進行規定的排氣,邊將恒溫槽9內調整到指定溫度(本實施例中為23℃),在模擬殼體8的上表面安裝試樣7并使涂裝面朝向外側,模擬殼體8內的發熱源12開始加熱后,放置直至模擬殼體8內和恒溫槽9內的溫度差(符號A的部位與符號B的部位的溫度差)變成一定的數值,求此時的溫度差。將該溫度差作為散熱性的指標。即,上述溫度差小的表示發熱源發出的熱容易輻射到外部,可以評價為散熱性良好。
使用BIORAD公司制的紅外吸收光譜測定裝置,對涂裝鋼板的內面側,測定從2.5μm至25μm的波長區域的分光反射光譜(R(λ))。將該分光反射光譜(R(λ))代入上述式(1),求得熱輻射率α。
表3給出調查結果。表3中,“內層涂膜”一欄的涂料1~5對應于表2中所示的涂料1~5。另外,“散熱性”是指利用上述輻射性評價裝置測定的模擬殼體內與恒溫槽內的溫度差(作為散熱性指標的溫度差)。
表3
(備注)GI熔融鍍鋅鋼板GA合金化熔融鍍鋅鋼板如表3所示,使用合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)作為涂裝基材的試樣,其散熱性優異。這樣優異的散熱性的起因于內面(即、鍍面)的熱輻射率比熔融鍍鋅鋼板(GI)高。
作為內層涂膜使用不含高熱輻射率的顏料的涂料5的情況(No.9、10)與使用含有高熱輻射率的顏料的涂料1~4的情況(No.2、4、6、8)相比較,使用涂料1~4的情況散熱性良好。
(實施例2涂膜厚度對散熱性的影響)將實施例1中所使用的合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)用作涂裝基材,在該基材表面上,通過與實施例1同樣的方法在一面(涂裝面)形成涂膜,另一面(內面)不進行任何處理,制造涂裝鋼板。評價該涂裝鋼板的散熱性與表面內面的熱輻射性。散熱性和熱輻射性的評價方法與實施例1的情況相同。
表4給出結果。在表4中,“內層涂膜”一欄的涂料3、涂料5對應于表2中所示的涂料3、涂料5。
表4
如表4所示,不含二氧化鈦、炭黑的涂膜(No.16、17)時如果涂膜的總厚度為約10μm以上(No.17),包含二氧化鈦、炭黑的涂膜(No.11~15)時如果涂膜的總厚度為5μm以上,則能夠確保熱輻射率為80%以上,得到良好的散熱性。(No.11、13~15)(實施例3內面的防銹處理與導電性、散熱性及耐腐蝕性的關系)使用實施例1中所使用的熔融鍍鋅鋼板(GI)和合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)作為涂裝基材,在涂裝面上通過與實施例1的情況相同的方法形成涂裝底層處理層、內層涂膜(使用表2的涂料3,厚度為5μm)和外層涂膜。
對于內面,如后述的表5的“內面”一欄所示分別制作。即,大體上分為如下三種·鍍面(鍍敷的狀態原樣)(No.18、19)·無機被覆或無機有機復合被覆(No.22~47)·涂膜(通過與實施例1的情況相同的方法施加涂裝底層處理,使用表2的涂料3形成厚度為5μm的內層涂膜。表5中記載為涂料3)(No.20、21)對于這樣制造的涂裝鋼板,評價其散熱性、內面的熱輻射性、導電性以及耐腐蝕性。散熱性和內面的熱輻射性的評價方法與實施例1的情況相同。
使用圖3所示的裝置測定表面電阻值。將在絕緣材料上卷繞金屬網制成的墊片13(フオ一ム化成(株)制“EGU 0505”)夾在其間,在其上下設置試樣14(100mm見方)并使內面與墊片13接觸,通過焊錫15將引線連接到各試樣14的端面,在除了設置在上部的試樣的自重以外再施加表面壓力2.9N(300gf)的狀態下,測定通100mA的電流時的電壓,計算出表面電阻值。
從所制造的各個涂裝鋼板裁斷出70mm×150mm的試樣,用聚酯帶密封端面后,供于JIS Z 2371規定的鹽水噴霧試驗。試驗結束后,目視確認生銹狀況,基于下述基準,如為◎符號或○符號則評價為良好。
(耐腐蝕性的評價基準)◎直到鹽水噴霧試驗72小時為止生銹面積率為0%○直到鹽水噴霧試驗72小時為止生銹面積率為10%以下△直到鹽水噴霧試驗72小時為止生銹面積率為50%以下×直到鹽水噴霧試驗72小時為止生銹面積率超過50%表5給出結果。在表5中,“內面”的“處理的種類”一欄的Cr、Si、Ti、Zr、ALP和VP,分別是通過以下方法形成被覆層的處理。
“Cr”涂布型鉻酸鹽處理中改變涂布量和濃度,以使形成目標的Cr附著量,通過輥涂法形成被膜。在鋼板最高到達溫度(以下記為“PMT”)80℃下使其干燥20秒鐘。
“Si”將溶解了10%γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷作為硅烷偶聯劑和3%水溶性聚乙烯基苯酚的溶液,改變其涂布量和濃度以使形成目標的干燥附著量,由輥涂機涂布化學制劑后,在PMT100℃下使其干燥40秒鐘。
“Ti”將含有20%四異丙氧基鈦、并溶解了5%水溶性聚乙烯基苯酚的乙醇-水混合溶液,改變其涂布量和濃度以使形成目標的干燥附著量,由輥涂機涂布化學制劑后,在PMT100℃下使其干燥40秒鐘。
“Zr”將分別含有20%(作為ZrO2)的市售的碳酸鋯銨和8%的分子量5000的聚丙烯酸的水溶液,改變其涂布量和濃度以使形成目標的干燥附著量,由輥涂機涂布化學制劑后,在PMT120℃下使其干燥30秒鐘。
“ALP”將在100質量份市售的磷酸二氫鋁水溶液(30%)中添加30質量份的膦酸螯合物(30%)而成的水溶液,改變其涂布量和濃度以使形成目標的干燥附著量,由輥涂機涂布化學制劑后,在PMT120℃下使其干燥30秒鐘。
“VP”在市售的釩酸銨水溶液中添加正磷酸,調制成V/P摩爾比為1/1的水溶液(釩酸銨1%、以磷酸為0.838%),改變其涂布量和濃度以使形成目標的干燥附著量,由輥涂機涂布化學制劑后,在PMT120℃下使其干燥30秒鐘。
“S1”在上述“Si”中所述的溶液中,進一步混合以干燥固體成分計2%的炭黑(粒徑0.08μm),使用該溶液,與“Si”同樣地進行涂布、干燥。
“S2”在上述“Si”中所述的溶液中,進一步混合以干燥固體成分計5%的炭黑(粒徑0.08μm),使用該溶液,與“Si”同樣地進行涂布、干燥。
“S3”在上述“Si”中所述的溶液中,進一步混合以干燥固體成分計2%的二氧化鈦(粒徑0.1μm),使用該溶液,與“Si”同樣地進行涂布、干燥。
“S4”在上述“Si”中所述的溶液中,進一步混合以干燥固體成分計5%的二氧化鈦(粒徑0.1μm),使用該溶液,與“Si”同樣地進行涂布、干燥。
“S5”在上述“Si”中所述的溶液中,進一步混合以干燥固體成分計3%的炭黑(粒徑0.08μm)和以干燥固體成分計2%的二氧化鈦(粒徑0.1μm),使用該溶液,與“Si”同樣地進行涂布、干燥。
表5
如表5所示,在對內面施加了防銹處理的情況下,將合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)用作涂裝基材的涂裝鋼板,其散熱性也是優異的。另外,與使用熔融鍍鋅鋼板(GI)的情況相比較,耐腐蝕性幾乎同等,但其導電性優異。另外,在內面形成有涂膜的情況下,與所使用的基材無關,都欠缺導電性(No.20,21),看不到使用合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)的效果(No.21)。另外,內面的防銹處理層含有炭黑、二氧化鈦的情況與不含這些的情況相比,內面的熱輻射率提高,散熱性略微有提高(No.48~52)。另外,加入炭黑、二氧化鈦兩者的情況(No.52)相比于單獨加入這些中的一種的情況,同樣的添加量下效果更高,可以確認相乘效果。
(實施例4鍍膜中的Fe、Al濃度等對漆毛產生的影響)將以具有表6所示化學組成的冷軋鋼板(厚度0.5~0.8mm)作為母材的合金化熔融鍍鋅鋼板(GA)用作涂裝基材,與實施例1的情況相同地對涂裝面進行涂裝底層處理,并形成內層涂膜和外層涂膜,制造涂裝鋼板。另外,對于內層涂膜使用上述表2的涂料3,膜厚為5μm,對于外層涂膜使用與實施例1相同的物質,膜厚為16μm。
在表6中一并表示合金化熔融鍍鋅的鍍敷附著量、鍍膜中的Fe濃度以及Al濃度。
表6
針對這些涂裝鋼板,調查漆毛的產生狀況。
從涂裝面入刀,以5%間隙對寬度為100mm的涂裝鋼板進行剪切,觀察進行剪切后的端面的涂膜剝離狀況,基于下述基準,○標記或△標記評價為良好。
(漆毛的評價基準)○無剝離△剝離部分不足端面長度的20%×剝離部分為端面長度的20%以上表7給出調查結果。在表7中,鍍敷附著量、鍍膜中的Fe濃度及Al濃度中的任一個,均采用母材鋼板的兩面的平均值。
表7
(備注)*“鍍敷附著量(g/m2)×鍍膜中的Fe濃度(%)”表7中,試驗No.2-1和2-2是“鍍敷附著量(g/m2)×鍍膜中的Fe濃度(%)”(以下記為“鍍敷附著量×Fe(%)”)的值大、鍍膜中的Al濃度(%)(以下記為“Al(%)”)比較低的實例,但這種情況下產生漆毛。
相對于此,試驗No.2-3和2-4是“鍍敷附著量×Fe(%)”的值小、“Al(%)”比較高的實例,盡管產生漆毛,但其是可以認為沒問題的水平。另外,試驗No.2-5~2-7是使用含有微量的Si的母材鋼的實例,幾乎不產生漆毛。
產業上的實用性本發明的涂裝鋼材,由于散熱性和電磁波屏障性優異,家電產品等、電子設備類的內部產生的熱容易被散放(輻射),因而適合作為家電產品、個人計算機、其它電子設備類的殼體、以及散熱板等的原材料。其容易應對最近伴隨電子設備類的精密化和廣泛的普及所要求的高的電磁波屏蔽性,并且其利用領域極為廣泛。
權利要求
1.一種涂裝鋼板,是一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其特征在于,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板,另一面的熱輻射率為40%以上。
2.根據權利要求1所述的涂裝鋼板,其中,所述2層以上的涂膜的總厚度為10μm以上。
3.一種涂裝鋼板,是一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其特征在于,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板,并且,在所述2層以上的涂膜中的除最外層以外的1層以上的涂膜中,至少含有在波長6μm處的熱輻射率為60%以上的顏料和在波長12μm處的熱輻射率為60%以上的顏料的任何一方或雙方。
4.一種涂裝鋼板,是一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其特征在于,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板,并且,在所述2層以上的涂膜中的除最外層以外的1層以上的涂膜中,至少含有二氧化鈦和炭黑的任何一方或雙方。
5.根據權利要求3或4所述的涂裝鋼板,其中,所述2層以上的涂膜的總厚度為5μm以上。
6.根據權利要求1~5任意一項所述的涂裝鋼板,其特征在于,所述形成有涂膜的面的除最外層以外的涂膜的厚度為10μm以下,涂膜總體的厚度為50μm以下。
7.一種涂裝鋼板,是一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其特征在于,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板,另一面被施加有無機被覆或無機有機復合被覆。
8.根據權利要求7所述的涂裝鋼板,其特征在于,通過所述無機被覆或無機有機復合被覆形成的層,其包含選自Si、P、V、Al、Mg、Mo、Zr和Ti中的1種以上元素。
9.根據權利要求7或8所述的涂裝鋼板,其特征在于,所述無機被覆層或無機有機復合被覆層至少含有在波長6μm處的熱輻射率為60%以上的顏料和在波長12μm處的熱輻射率為60%以上的顏料的任何一方或雙方。
10.根據權利要求7~9任意一項所述的涂裝鋼板,其特征在于,所述無機被覆層或無機有機復合被覆層的附著量為10mg/m2以上1500mg/m2以下。
11.根據權利要求7~10任意一項所述的涂裝鋼板,其特征在于,與所述形成有涂膜的面相反一側的面的表面電阻值為5Ω以下。
12.根據權利要求1~11任意一項所述的涂裝鋼板,其特征在于,所述形成有涂膜的面的熱輻射率為80%以上。
13.根據權利要求1~12任意一項所述的涂裝鋼板,其特征在于,所述合金化熔融鍍鋅鋼板符合下述(a)至(c)的任何一項以上,(a)鍍敷附著量(g/m2)與鍍膜中的Fe濃度(質量%)的乘積為450以下,(b)鍍膜中的Al濃度為0.25質量%以上,(c)母材鋼中的Si含量為0.02~0.2質量%。
14.一種電子設備,是使用權利要求1~13中任意一項所述的涂裝鋼板的電子設備,其特征在于,所述形成有涂膜的面朝向設備的外側來使用。
全文摘要
本發明提供一種具有優異的散熱性、并且導電性好、電磁波屏蔽性也優異的、適用于內部產生熱的家電產品等的殼體或輻射板等的涂裝鋼板。一種涂裝鋼板,是一個面上形成有2層以上的涂膜的涂裝鋼板,其中,涂裝基材是合金化熔融鍍鋅鋼板(GA),另一面的熱輻射率為40%以上。另一面優選施加鉻酸鹽處理、磷酸鹽系的處理、含硅和硅酸鹽的處理等無機被覆或無機有機復合被覆作為防銹處理。如果內層涂膜含有二氧化鈦和炭黑的任何一方或雙方,可以得到高的散熱性。
文檔編號C23C2/28GK1946550SQ20058001345
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月22日 優先權日2004年4月28日
發明者高橋克, 土岐保, 松本雅充, 河村保明, 吉岡明人, 高橋通泰, 植田尚孝 申請人:住友金屬工業株式會社