CN102218860A - 成形用预涂铝板及容器形状成形品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有优异的成形性、散热性及明亮度的备有白色外观或金属外观的成形用预涂铝板。所述成形用预涂Al板(1)备有在铝(Al)板(2)一个侧面所形成的第一覆膜(3)和在Al板(2)的另一个侧面所形成的第二覆膜(6),其中,第一覆膜(3)含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使Tg为25~100℃的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂4、和白色颜料5或金属颜料5,或含有添加剂A5,算术平均粗糙度Ra为0.1μm~5μm,L*值为85以上,波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,凝胶率为50%以上,第二覆膜(6)含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使Tg为0~80℃的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂7和添加剂8或添加剂B8,波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,凝胶率为50%以上。

Description

成形用预涂铝板及容器形状成形品
技术领域
本发明涉及一种主要在工业用电子设备、民生用电子设备、汽车用电装品等中使用的以铝板为原料的成形用预涂铝板及容器形状成形品,特别涉及一种兼备适于LED照明等照明设备等的优异的白色性和可见光反射性、成形性、散热性的成形用预涂铝板及容器形状成形品。
背景技术
最近,作为环境友好型照明设备,采用了LED的LED照明设备相继商品化。为了提高LED的寿命或发光效率,需要提高散热性,将热有效地释放到外部。说起LED照明设备,有液晶电视中所采用的那样的LED背光或灯泡型的LED照明等。
在LED背光中使用用于提高散热性的放热板。所述的放热板如图5(a)所示,弯曲加工金属板作为主体而制造。
另一方面,LED照明以成为与白炽灯泡类似的形状的方式制造利用压铸制成的容器。所述的容器有时通过在外周部设置多个散热片或凹凸等增大表面积来提高散热性,以作为散热器起作用的方式设计。为了使LED照明与白炽灯泡或荧光灯一同普及,需要提高生产率。为了提高生产率,优选做成不是压铸、而是板的压制品。以作为散热器起作用的方式设计的上述容器由于形状接近于圆筒形,因此,如图5(b)所示,优选将金属板进行压榨加工而制造。需要说明的是,用图5(b)所示的压榨加工制成的罩密闭性高,因此,电磁波屏蔽性高,也可以优选用于在家庭等室内利用的民生用电子设备。
作为导热性好、具有可以进行压榨加工的加工性的廉价的原料,有铝(在本说明书中包含铝合金。以下相同)板。由于在铝板的表面形成自然氧化覆膜,因此,耐腐蚀性优异,而且,为了赋予润滑性、耐损伤性、耐指纹性、导电性等所期望的功能,大多利用后涂法或预涂法形成树脂覆膜。需要说明的是,所谓后涂法,为在将铝板挤压成形为规定的形状后个别形成树脂覆膜的方法,所谓预涂法,为在将铝板挤压成形为规定的形状前,预先在铝板的表面形成树脂覆膜的方法。需要说明的是,提高生产率、降低成本的情况,优选利用预涂法。这是因为,利用预涂法,在铝板的表面预先形成特定的树脂覆膜,可以用挤压成形机连续地制造成形品,因此,适于大量生产。
LED照明的容器的情况,为了提高生产率、降低成本,需要使用利用预涂法预先在表面形成有树脂覆膜的预涂铝板。另外,作为树脂覆膜的功能,如上所述要求散热性。而且,由于压榨加工为变形量大的加工,因此,树脂覆膜必须能够追随于它。
作为现有的预涂铝板,例如有专利文献1~4中记载的预涂铝板。
在专利文献1中公开有一种预涂铝板,其通过在具有规定的算术平均粗糙度Ra的铝板的至少一面形成规定的耐腐蚀性覆膜和规定的树脂覆膜并规定其表面电阻值来提高导电性,并且也满足其它要求性能。
专利文献1的预涂铝板记载有如下内容:可以用不需要清洗的速干性挤压油进行连续成形,利用树脂覆膜赋予用于省略清洗挤压油的工序而降低制造成本的润滑性、用于使外观品质提高的耐损伤性及耐指纹性、用于确保抗静电或接地的导电性等功能,因此,可以优选用于例如装载于笔记本电脑的细长型的光磁盘驱动装置的罩等。
另外,在专利文献2中公开有一种预涂铝板,其在利用预涂法形成的树脂覆膜中添加规定的硬度的软质珠而使树脂覆膜具有缓冲性。
专利文献2的预涂铝板记载有如下内容:不易损伤与该预涂铝板接触的对象物,因此,可以优选用作例如插槽式的光磁盘驱动装置中所使用的罩等。即,记载有如下内容:通过在该罩的内面配置树脂覆膜,即使在光盘接触的情况下,也可以防止因摩擦损伤光盘。
另外,在专利文献3中公开有一种预涂铝板,其以在铝板的表面所形成的热固化树脂的分子间交联状态,对220℃的加热处理的前后的预涂覆膜的凝胶率的值进行比较时,该加热处理后的凝胶率的值从上述加热处理前的凝胶率的值连续地减少,通过以从进行了10分钟220℃的上述加热处理的时刻的该加热处理前的凝胶率的值的减少幅度低于10%的方式进行控制,使其满足高的压榨加工性。
专利文献3的预涂铝板记载有如下内容:即使进行压榨加工或减薄拉深加工,也不产生覆膜的剥离、皲裂、白化,成形性优异,因此,可以优选用于例如细长型光磁盘驱动装置等工业用电子设备或民生用电子设备、车载用电子设备等的罩。
而且,在专利文献4中公开有一种预涂铝板,其在铝板的一面或两面设置热塑性树脂膜,在该热塑性树脂膜上设有热固化性树脂涂膜层。
专利文献4的预涂铝板记载有如下内容:热塑性树脂膜不与脱脂剂接触,利用耐试剂性优异的热固化性树脂涂膜层进行保护,因此,压榨加工或减薄拉深加工时的成形加工性为良好的状态,可以防止热塑性树脂膜的脱脂处理中的变色,且对印刷性能也可以提高。因此,记载有可以用于例如电解电容器的壳的宗旨。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2003-313684号公报
[专利文献2]日本专利第4134237号公报
[专利文献3]日本特开2006-305841号公报
[专利文献4]日本专利第4003915号公报
发明内容
但是,使用专利文献1~4的预涂铝板进行压榨加工、制造LED照明的容器时,存在如下的问题点。
设想专利文献1及专利文献2的预涂铝板用于光磁盘驱动装置的罩,以利用弯曲加工的框体制作为前体。因此,可以认为,对于压榨加工那样的变形量大的加工不能追随树脂覆膜的变形,而在树脂覆膜上产生破裂或剥离。
另外,专利文献3的预涂铝板设想为压榨加工,但没有考虑作为LED照明的容器的散热片的功能所要求的散热性或可见光反射性,有可能成为LED的寿命或发光效率降低的原因。另外,完全没有设想作为民生品所要求的外观,因此,外观上不耐用。
专利文献4的预涂铝板为在铝板的表面层叠有以热塑性树脂为基础树脂的热塑性树脂膜的膜层叠材料,因此,关于耐热性,自然存在界限。
作为热塑性树脂,例如将以尼龙为代表的聚酰胺系树脂设定为基础树脂时,与铝板的密合性好,也可得到优异的成形性,但存在如下问题:在高温环境下,在比较短的时间内,基础树脂因热而容易进行黄变或褐变。
另外,作为热塑性树脂,以PET等饱和聚酯系树脂为基础树脂的情况,具有与铝板的密合性好、显示优异的成形性、即使在高温环境下基础树脂也不容易进行热变色的优点,但由于基础树脂容易水解,因此,存在高温湿润氛围下的耐久性差的倾向。
而且,作为热塑性树脂,使以聚乙烯或聚丙烯为代表的聚烯烃系树脂为基础树脂时,基础树脂原则上仅由碳和氢构成,不含有氮或氧。因此,没有成为酯键、氨酯键、酰胺键之类的化学键的起点的羟基或羧基、异氰酸酯基、氨基之类的官能团,所以,与铝板的胶粘性差。
本发明是鉴于上述课题而完成的发明,其目的在于,提供一种成形用预涂铝板,所述预涂铝板可以应用于以弯曲加工主体形成的LED背光那样的成形品自不必说,还具有设想LED灯泡的散热片的板化等的优异的压榨加工性(成形性),具有提高LED的寿命和发光效率的程度所需要的优异的散热性(红外线散热性)。而且,其目的还在于,提供一种民生设备、特别是照明设备所要求的兼备优异的亮度(L*值)和有可见光反射性的白色外观或金属外观的成形用预涂铝板。
本发明第一方面的成形用预涂铝板备有铝板、在所述铝板的一个侧面所形成的第一覆膜和在所述铝板的另一个侧面所形成的第二覆膜,其特征在于,
所述第一覆膜含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使玻璃化转变温度为25~100℃的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂,波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,凝胶率为50%以上,
所述第二覆膜含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使玻璃化转变温度为0~80℃的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂,波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,凝胶率为50%以上。
根据这样的构成,分别在铝板的一个侧面及另一个侧面所形成的第一覆膜及第二覆膜均含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使具有规定的玻璃化转变温度的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂,因此,具有优异的压榨加工性(成形性)。第一覆膜成为通过压榨加工等所形成的容器形状成形品的外面(即制品外面),通过与第二覆膜相比使所使用的聚酯树脂的玻璃化转变温度的下限值提高,可以均衡成形性和包括清洗时的耐损伤性(清洗耐久性)。需要说明的是,第二覆膜与第一覆膜相比使所使用的聚酯树脂的玻璃化转变温度的上限值降低,由此可以形成成形性优异的覆膜。
另外,由于第一覆膜的波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,因此,在从其表面将热转化为红外线释放出方面优异。因此,LED元件不易发热,可以提高LED的寿命或发光效率。另一方面,在压榨加工后成为内面的第二覆膜也满足含有添加剂,且波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,因此,通过有效地吸收在容器内部产生的热,可以抑制LED元件的温度上升。
而且,通过使第一覆膜、第二覆膜的树脂覆膜的凝胶率均为50%以上,树脂覆膜的交联密度升高,可以防止添加于树脂覆膜中的添加剂在清洗工序中脱落。另外,耐试剂性、耐热性、耐水解性等提高,另外清洗工序中的覆膜的耐久性提高。
本发明第二方面的成形用预涂铝板的特征在于,所述第一覆膜含有白色颜料,L*值为85以上,所述第二覆膜含有添加剂。
由于第一覆膜含有白色颜料,L*值为85以上,因此,可以具有能够有效地反射可见光(可见光反射性)的明亮的白色表面(白色外观)。
而且,第一覆膜、第二覆膜均可以防止添加于树脂覆膜中的白色颜料或添加剂在清洗工序中脱落。另外,耐试剂性、耐热性、耐水解性等提高,另外清洗工序中的覆膜的耐久性提高。
本发明第三方面的成形用预涂铝板的特征在于,在所述第一覆膜中,所述白色颜料为氧化钛,该氧化钛的含量为20~70质量%。如果设定为这样的构成,则第一覆膜的白色外观更优异,同时可见光反射性也更优异。另外,成形性也良好。
本发明第四方面的成形用预涂铝板的特征在于,在所述第一覆膜中,所述氧化钛的含量为40~60质量%,膜厚为15μm以下。如果设定为这样的构成,则能够以较薄的膜得到优异的外观、可见光反射性,因此,经济性优异。
本发明第五方面的成形用预涂铝板的特征在于,在所述第二覆膜中,所述添加剂含有选自炭黑、石墨、氧化钛、二氧化硅、氧化铝、树脂珠中的至少1种以上,其含量为5~70质量%,膜厚为15μm以下。如果设定为这样的构成,则直接目视看不到的压榨加工内面侧不要求特别优异的外观或可见光反射性,因此,可以根据重视放热特性或重视经济性、重视生产率等多种目的定制覆膜。
本发明第六方面的成形用预涂铝板的第一覆膜含有金属颜料,因此,可以具有能够有效地反射可见光(可见光反射性)的明亮的金属表面(金属外观)。另外,同样地,第一覆膜的波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,因此,在从其表面将热转化为红外线释放出方面优异。因此,LED元件不易发热,可以提高LED的寿命或发光效率。另一方面,在压榨加工后成为内面的第二覆膜也含有添加剂,波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,因此,通过有效地吸收在容器内部产生的热,可以抑制LED元件的温度上升。
本发明第七方面的成形用预涂铝板的特征在于,在所述第一覆膜中,所述金属颜料为铝浆料,该铝浆料的含量为3~30质量%。如果设定为这样的构成,则第一覆膜的金属外观更优异,同时可见光反射性也更优异。另外,由于金属颜料为热传导率高的铝浆料,因此,覆膜的导热性良好,有助于放热效果。而且,成形性也良好。
本发明第八方面的成形用预涂铝板的特征在于,在所述第一覆膜中,所述铝浆料的含量为5~20质量%,膜厚为15μm以下。如果设定为这样的构成,则可能够以较薄的膜得到优异的外观、可见光反射性,因此,经济性优异。
本发明第九方面的成形用预涂铝板的特征在于,在所述第二覆膜中,所述添加剂含有选自炭黑、石墨、氧化钛、二氧化硅、氧化铝、树脂珠、铝浆料中的至少1种以上,其含量为5~70质量%,膜厚为15μm以下。如果设定为这样的构成,则直接目视看不到的压榨加工内面侧不要求特别优异的外观或可见光反射性,因此,可以根据重视放热特性或重视经济性、重视生产率等多种目的定制覆膜。
本发明第十方面的成形用预涂铝板的特征在于,规定第一覆膜的覆膜表面的算术平均粗糙度Ra,对第一覆膜表面赋予适当的粗糙度。由此,覆膜表面的瑕疵变得不明显,外观品质提高。而且,第一覆膜在压榨加工后成为外面时,第一覆膜的波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,因此,在从其表面将热转化为红外线释放出方面优异。因此,LED元件不易发热,可以提高LED的寿命或发光效率。另一方面,在压榨加工后成为内面的第二覆膜也含有添加剂B,波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,因此,通过有效地吸收在容器内部产生的热,可以抑制LED元件的温度上升。
本发明第十一方面的成形用预涂铝板的特征在于,所述第一覆膜中所含的所述添加剂A及所述第二覆膜中所含的所述添加剂B含有选自炭黑、石墨、氧化钛、二氧化硅、氧化铝、树脂珠、铝浆料中的至少1种以上,其含量为3~70质量%,所述第一覆膜的膜厚及所述第二覆膜的膜厚均为15μm以下。如果设定为这样的构成,则可以确保优异的散热性,并且可以考虑喜欢的色调或表面的质感、经济性、生产率等定制第一覆膜及第二覆膜的构成。
本发明第十二方面的成形用预涂铝板的特征在于,所述算术平均粗糙度Ra为0.25μm以上5μm以下。如果设定为这样的构成,则第一覆膜的表面粗糙度变大足够大,因此,以本发明的成形用预涂铝板的第一覆膜成为外面方式成形为成形品后,即使在沸腾氯系清洗剂那样的严酷的条件下清洗该成形品的外面的情况下,也抑制成形品的第一覆膜与其它成形品的第一覆膜相互粘连的现象。
本发明第十三方面的成形用预涂铝板的特征在于,使用所述成形用预涂铝板,以所述第一覆膜为外面、所述第二覆膜为内面的方式进行成形。如果设定为这样的构成,则内面外面均具有优异的成形性,因此,弯曲加工当然可以,包括压榨加工也可以成形多种形状的容器。另外,可以在接近于热源的内面侧有效地吸收热,在外面侧有效地放出热,因此,作为容器具有优异的散热性。而且,可得到作为制品外面目视可看到的外面侧具有明亮且美丽的白色外观、可见光反射性也优异的、最适于LED灯泡的散热片的容器形状成形品。需要说明的是,LED灯泡的散热片为本发明的容器形状成形品的适用用途之一,并不只限定于本用途。同样地,容器形状成形品也并不限定于压榨加工形成的成形品。
根据第一~十二方面的发明,设置在铝板的一个侧面的第一覆膜及设置在另一个侧面的第二覆膜均可以适当地得到预涂覆膜的柔软性,可以使成形用预涂铝板的压榨加工性(成形性)提高。因此,可以提供一种能够追随于压榨加工或减薄拉深那样的变形大的成形的成形用预涂铝板。另外,第一覆膜及第二覆膜均具有优异的散热性(红外线放射线),特别是第一覆膜预先具有优异的明亮度(明亮度)和有可见光反射特性的白色外观,可不因挤压加工而受损伤地维持这些表面功能,因此,得到的容器状成形品不实施其后的后处理即可得到具有这些功能的高功能容器。
根据第十三方面的发明,可以获得得到的容器形状成形品具有适于照明器具的优异的明亮度(L*值)和有可见光反射特性的白色外观或金属外观或者得到的容器形状成形品的外面瑕疵等不明显的优异外观,并且具有优异的散热性(红外线放射性)作为功能的适于LED灯泡的散热片的容器状成形品。在LED灯泡的散热片中,具有复杂的散热片形状的压铸成形品多,但如果使用本发明的容器,则可以取代板材的压制品,因此,生产率提高非常大。而且,关于表面处理,也对铝板预先进行连续处理,因此,与在成形后进行涂装或防蚀铝这样的分批处理相比,生产率非常优异。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的成形用预涂铝板的构成的部分剖面图。
图2是表示本发明的容器形状成形品的一例的立体图。
图3是表示通过在实施例中将供试材料进行压榨加工及减薄拉深来制作有底圆筒容器的工序的剖面示意图。
图4是对温度实测用的模拟LED灯泡进行说明的立体图。
图5(a)是弯曲加工形成的箱式框体(容器)的示意图,(b)是压榨加工形成的箱式框体(容器)的示意图。
[符号的说明]
1成形用预涂铝板
2铝板
3第一覆膜
4交联聚酯树脂
5白色颜料或金属颜料或添加剂A
6第二覆膜
7交联聚酯树脂
8添加剂或添加剂B
10容器形状成形品
具体实施方式
下面,适当参照附图,对用于实施本发明的成形用预涂铝板及容器形状成形品的方式进行具体说明。
<成形用预涂铝板>
如图1所示,本发明的成形用预涂铝板1备有铝板2、在铝板2的一个侧面所形成的第一覆膜3和在铝板2的另一个侧面所形成的第二覆膜6,可以用于压榨加工等用途。下面,对各构成进行说明。
<铝板>
本发明中所说的铝板2为由铝或铝合金构成的铝板,作为本发明中所使用的铝板(铝板或铝合金板)2,没有特别限制,可以基于制品形状或成形方法,在使用时所要求的强度等而选择。一般而言,可以优选使用非热处理型的铝板、即1000系的工业用纯铝板、3000系的Al-Mn系合金板、5000系的Al-Mg系合金板。特别是在制作伴随减薄拉深的深容器形状的框体时,推荐JIS H4000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框体且重视强度的情况下,推荐JIS H4000中规定的A5052或A5182等铝板。关于调质、板厚,也可以根据目的选定各种调质、板厚而使用。另外,如后所述,可以对铝板2实施反应型基底处理、涂敷型基底处理、阳极氧化处理、电解蚀刻处理、脱脂处理等。
<第一覆膜>
第一覆膜3由含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使玻璃化转变温度为25~100℃的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂4、和分散于该交联聚酯树脂4中的白色颜料5的白色树脂覆膜构成,L*值为85以上,波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,凝胶率为50%以上。
<第一覆膜>
第一覆膜3由含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使玻璃化转变温度为25~100℃的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂4、和分散于该交联聚酯树脂4中的金属颜料5的金属树脂覆膜构成,波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,凝胶率为50%以上。
[交联聚酯树脂]
交联聚酯树脂4为第一覆膜3的主要成分(基础树脂),使用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂,使玻璃化转变温度为25~100℃的聚酯树脂进行分子间交联反应。
[交联聚酯树脂]
交联聚酯树脂4为第一覆膜3的主要成分(基础树脂),使用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂,使玻璃化转变温度为25~100℃的聚酯树脂进行分子间交联反应。
作为不进行热固化反应引起的分子间交联的物质,有以热塑性树脂为基础树脂的膜层叠材料,如上述现有技术中说明的那样,使热塑性树脂为基础树脂的物质在各方面产生实用上的问题。但是,将进行热固化反应等引起的分子间交联的树脂选定为交联聚酯树脂4时,该树脂本来具有用于交联分子间的官能团,因此,与铝板2的密合性优异。另外,通过进行交联,耐试剂性或耐热性升高,同时,耐水解性也可以提高。
需要说明的是,作为铝板涂装用的树脂,除聚酯树脂之外,周知的是环氧树脂或偏氟乙烯树脂、丙烯酸系树脂、硅聚酯系树脂等,但综合地考虑成形性、耐光性、成本等时,在本发明中不适合。
作为聚酯树脂,优选使用通过使多元醇和多元酸进行缩聚而得到的饱和聚酯树脂。其中,作为多元醇,可以使用例如乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇、二乙二醇等二元醇,或甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷等三元醇,以及四元以上的醇类等。另外,作为多元酸,可以使用例如邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸等二元酸或偏苯三酸酐等三元酸,以及四元以上的多元酸等。这些多元醇及多元酸可以使用一种或同时使用两种以上而进行缩聚。另外,通过组合这些成分,可以使聚酯树脂的玻璃化转变温度变化。
玻璃化转变温度为树脂的转变温度之一,一般而言,玻璃化转变温度以上的温度下的树脂被视为柔软的橡胶状,玻璃化转变温度以下的温度下的树脂被视为硬的玻璃状。因此,第一覆膜3为了追随深冲加工或减薄拉深那样的变形大的加工,理论上需要使玻璃化转变温度为加工温度以下。但是实际上,高分子物质的分子量分布宽、在分子内产生分支结构等一次结构不均匀,微小地观察到分子之间的排列等高次结构时,不能说均匀。因此,玻璃化转变温度归根结底为代表值,在具有某种程度宽度的温度范围内缓慢地产生转移。另外,即使聚酯树脂为玻璃化转变温度以下的玻璃状,除一部分状态(在不使交联反应进行的热塑性树脂的状态下促进结晶化的状态)之外,也具有比较高的伸长率,因此,只要在某程度的范围,则即使将具有高的玻璃化转变温度的树脂设定为交联聚酯树脂4,也可以进行成形。相反,在使玻璃化转变温度过低的树脂为交联聚酯树脂4的情况下,第一覆膜3过于柔软,容易出现瑕疵。
在本发明中,设想成为容器形状成形品的外面的第一覆膜3中所含的交联聚酯树脂4,其玻璃化转变温度需要在25~100℃的范围。玻璃化转变温度低于25℃时,第一覆膜3过于柔软,容易出现瑕疵,另一方面,当其超过100℃时,预涂铝板1的成形性降低,可以成形的形状受限定。需要说明的是,玻璃化转变温度优选为25~80℃,更优选为25~65℃。需要说明的是,这里所说的玻璃化转变温度是指利用差示扫描量热分析法(DSC法)测定所得的温度。
另外,仅上述聚酯树脂不引起交联反应。为了引起本发明中所要求的交联反应,需要添加与聚酯树脂具有的羟基或羧基反应的固化剂、或以在聚酯树脂自身中生成起到与固化剂同样地发挥作用的成分的方式利用化学反应对聚酯树脂进行改性。作为这些与羟基或羧基反应的官能团,有异氰酸酯基、氨基、羟基、羧基等,通过添加具有3个以上这些官能团的物质作为固化剂,可以容易地促进交联反应。作为这种固化剂,可列举:聚异氰酸酯化合物或蜜胺化合物、环氧化合物、氨基化合物、苯酚化合物、脲化合物等。需要说明的是,如本发明那样,使用聚酯树脂作为基础树脂时,其固化剂优选为蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂。这些固化剂具有如下优点:容易进行涂料化,不仅兼备常温下的保存性和烧结温度下的立即反应性,而且通过烧结不易发生变色等。
[白色颜料]
白色颜料5将第一覆膜3着色为白色,将L*值设定为85以上,同时,用于确保波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,包含在第一覆膜3的交联聚酯树脂4中。
上述条件即L*值为85以上、波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,在合适的范围内,白色颜料5的种类、大小、形态、添加量等均没有特别限制。
作为适于该目的的白色颜料5的具体例,可列举:氧化钛、硫化锌、氧化锌(氧化锌)、硫酸钡等。
使第一覆膜3的厚度尽可能薄、可以隐蔽铝板2的色调则更为经济。从该观点考虑,优选着色力强的氧化钛。由此,色调或L*值、反射率、波长为3~30μm的红外线的积分放射率也稳定。
[白色颜料的优选的含量:20~70质量%]
就白色颜料5的优选的含量而言,也没有特别限制,第一覆膜3中所占的比率低于20质量%时,用于使L*值为85以上、波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上的膜厚变厚,不经济。另一方面,当其超过70质量%时,第一覆膜3变脆,成形性降低。因此,白色颜料5的含量优选为20~70质量%。需要说明的是,更优选为40~60质量%。
[金属颜料]
金属颜料5将第一覆膜3着色为金属,用于确保可见光反射性,且相对第一覆膜3用于确保波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,包含在第一覆膜3的交联聚酯树脂4中。
上述条件即波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,在合适的限度内,金属颜料5的种类、大小、形态、添加量等没有特别限制。
作为适于该目的的金属颜料5的具体例,可列举:铝浆料、银浆料、将铝或银利用蒸镀或镀敷等方法进行了处理的各种微粒等。
从经济的观点考虑,优选铝类的材料,从提高第一覆膜3的热传导率并辅助散热性的观点考虑,与对铝进行了表面处理的各种微粒相比,更优选铝浆料的一方。由此,色调或可见光反射特性稳定。
[金属颜料的优选的含量:3~30质量%]
就金属颜料5的含量而言,也没有特别限制,第一覆膜3中所占的比率低于3质量%时,隐蔽第一覆膜3的为原料的铝板2的能力降低,因此,可以看到压辊痕,外观性降低。另外,同样地,铝板2没有被隐蔽,因此,难以确保波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上的条件。另一方面,当其超过30质量%时,第一覆膜3的红外线放射率也反而降低,难以确保波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上的条件。这是因为,含量过高时,成为与在第一覆膜3的表面露出的铝增多、作为原料的铝板2露出同样的状态。即,容易确保使作为原料的铝板2隐蔽、并且在隐蔽的第一覆膜3的表面露出的铝浆料的含量为一定以下的状态,3~30质量%的情况下,容易确保波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上的条件。需要说明的是,铝浆料的含量更优选为5~20质量%。
[添加剂A]
添加剂A5用于确保将对第一覆膜3所规定的表面的算术平均粗糙度(Ra)设定为0.1μm以上5μm以下、波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,包含在第一覆膜3的交联聚酯树脂4中。
上述条件即波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,在合适的限度内,添加剂5的种类、大小、形态、添加量等没有特别限制。
作为适于该目的的添加剂5的具体例,可列举:氧化钛、硫化锌、氧化锌(氧化锌)、硫酸钡、炭黑、石墨、二氧化硅、氧化铝、树脂珠、铝浆料等。
使第一覆膜3的厚度尽可能薄是经济的。从该观点考虑,优选波长为3~30μm的红外线的积分放射率提高效果高的炭黑、石墨、氧化钛、二氧化硅、氧化铝、树脂珠。另外,从抑制来自铝板2的反射的观点考虑,作为添加剂A的铝浆料也是有效的。由此,波长为3~30μm的红外线的积分放射率也以高的值稳定。
[添加剂A的优选的含量:3~70质量%]
就添加剂A5的含量而言,也没有特别限制,第一覆膜3中所占的比率低于3质量%时,用于满足波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上的膜厚变厚,不经济。另一方面,当其超过70质量%时,第一覆膜3变脆,成形性降低。因此,配合比率优选3~70质量%。需要说明的是,更优选为5~60质量%。
[第一覆膜的凝胶率:50%以上]
在本发明中,将第一覆膜3的凝胶率设定为50%以上。凝胶率是成为热固化性树脂覆膜的交联反应度的标准的参数,因此,本来应该争论交联聚酯树脂4单独的凝胶率,但第一覆膜3除交联聚酯树脂4之外,含有白色颜料5作为必需成分,因此,难以严密地测定仅交联聚酯树脂4的基础树脂的凝胶率。因此,在本发明中,用第一覆膜3的凝胶率代替,以该凝胶率规定。
只要将第一覆膜3的凝胶率设定为50%以上,就可以得到形成第一覆膜3的交联聚酯树脂4的交联密度高、使用环境中所要求的耐试剂性、耐热性、耐水解性优异的第一覆膜3。需要说明的是,为了使这些效果提高,凝胶率优选为65%以上。而且,只要凝胶率为75%以上,就可以进一步提高耐试剂性、耐热性、水解性,因此更优选。需要说明的是,可以认为凝胶率越大越优选,所以,凝胶率的上限值不需要特别规定。另外,为了使凝胶率为50%以上,烧结涂膜时的烧结温度优选设定为150~285℃左右。
凝胶率的测定方法可以用基于JIS K6796的方法进行(其中,萃取溶剂不使用二甲苯而使用2-丁烷(MEK(甲基乙基酮)))。即,在沸腾的2-丁烷中浸渍成形用预涂铝板1的供试材料60分钟,测定浸渍前后的成形用预涂铝板1的质量变化。其后,通过测定仅使第一覆膜3完全溶解的铝板2的质量,计算仅第一覆膜3的质量变化,在假定没有溶出到2-丁烷中的成分进行交联反应的基础上,将其比率作为凝胶率算出。需要说明的是,后述的第二覆膜6的凝胶率也可以同样地进行测定。
[第一覆膜的L*值:85以上]
在本发明中,第一覆膜3的L*值设定为85以上。L*值为表现物质的颜色的明亮度、彩度、色相中的明亮度的数值,数值越高,表示越明亮。设想本发明的成形用预涂铝板1应用于照明设备,因此,照明设备发出的光到达使用有本发明的成形用预涂铝板1的成形品表面时,L*值高的一方变得明亮。L*值低于85时,在用于照明设备时明亮度降低。需要说明的是,L*值优选为90以上。
L*值的测定可以使用满足为了测定L*值而规定的JIS规格的市售的分光侧色计或色彩色差计等进行测定。
[第一覆膜的算术平均粗糙度(Ra):0.1μm以上5μm以下]
在本发明中,将第一覆膜3的表面的算术平均粗糙度(Ra)设定为0.1μm以上5μm以下。本发明的成形用预涂铝板1以利用压榨加工等制作成形品为前提。此时,有时在加工成形用预涂铝板1的工具和成形用预涂铝板1之间发生滑动,在成形用预涂铝板1的表面产生瑕疵。在此,在成为成形品的外面的第一覆膜3的表面存在明显的瑕疵时,使成形品的商品价值显著降低。第一覆膜3的表面的算术平均粗糙度(Ra)低于0.1μm时,第一覆膜3的表面的外观接近于镜面,即使微小的瑕疵也非常显著,耐损伤性降低。因此,第一覆膜3的算术平均粗糙度(Ra)需要为0.1μm以上。
需要说明的是,第一覆膜3的表面的表面粗糙度优选以算术平均粗糙度(Ra)计为0.25μm以上。如上所述,本发明的成形用预涂铝板1以利用压榨加工成为成形品为前提,在铝板2的变形量大的压榨加工中,使用有速干性挤压油的清洗较少的技术没有充分地确立。因此,大多采用使用高粘度的防锈油或乳液型的蜡进行成形后、使用清洗剂进行不需要的挤压油或磨损粉的除去的方法。在此,设想至使用有沸腾系清洗剂的严酷的清洗的情况,表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra)计低于0.25μm时,在沸腾氯系清洗剂中成形品的第一覆膜3彼此面对面的情况,在第一覆膜3彼此之间开始粘合,严重时产生成形品彼此粘连的情况。这样的清洗工序中的第一覆膜3彼此粘连与预涂覆膜3的表面的平滑性有很大关系,如果第一覆膜3的算术平均粗糙度(Ra)为0.25μm以上,在初次接触看到的第一覆膜3的表面彼此之间产生微小的空隙,实际上物理接触的表面积变小,因此,抑制成形品彼此的粘连。因此,如上所述,第一覆膜3表面的表面粗糙度优选以算术平均粗糙度(Ra)计为0.25μm以上。
另一方面,第一覆膜3的表面的算术平均粗糙度(Ra)超过5μm时,表面粗糙度变锝过大,覆膜表面不光滑。其结果,第一覆膜3表面的凹凸变大,所以,容易在洼坑中滞留汗等污垢。因此,随着该成形品的使用,美观变差,表面外观劣化。另外,第一覆膜3表面的算术平均粗糙度(Ra)超过5μm时,在第一覆膜3因成形而受到应力时,应力集中在第一覆膜3的膜厚薄的部分、即第一覆膜3的表面凹凸的凹部,第一覆膜3容易破裂,成形性降低。因此,覆膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)设定为5μm以下。
需要说明的是,第一覆膜3的算术粗糙度(Ra)可以通过适当调整第一覆膜3中所含的添加剂A5的粒径或配合比率、覆膜厚度等来控制。另外,第一覆膜3的算术粗糙度(Ra)的测定可以使用市售的表面粗糙度测定器进行测定。
[第一覆膜的波长为3~30μm的红外线的积分放射率:在25℃的温度下为0.6以上]
在本发明中,第一覆膜3的波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下设定为0.6以上。放射率为用来自物体表面的红外线放射能除以来自黑体表面的红外线放射能所得的比例系数,是相对特定的温度下的特定波长的光而定义的。得到的数值在0(白体)~1(黑体)的范围,数字越大,红外线放射能越大。在某范围的波长区域内将其进行积分时为积分放射率。根据坯料的放射式,在作为本发明的实施温度区域的室温附近、更具体为0~100℃的实用温度区域内可以产生的红外线的波长集中在波长区域为3~30μm的范围。换句话说,不在该波长区域的范围的波长区域的红外线可以忽视。根据这样的理由,在本发明中,限定于25℃下的3~30μm的波长区域的红外线。
相对于第一覆膜3的波长为3~30μm的红外线的积分放射率低于0.6时,从第一覆膜3的表面作为红外线放出热的能力降低,冷却制品的能力不足。需要说明的是,上述红外线的积分放射率优选为0.7以上,进一步优选为0.8以上。
相对于第一覆膜3的波长为3~30μm的红外线的积分放射率的放射率可以使用市售的简易放射率计进行测定,此外,可以使用傅立叶变换红外分光光度计(FTIR)等进行测定。
[第一覆膜的优选的膜厚:15μm以下]
在本发明中,第一覆膜3的膜厚优选为15μm以下。如后所述,在本发明中,并不特别限定第一覆膜3或第二覆膜6的形成方法,但优选使用涂敷量均匀、同时操作简便的辊涂机。用一般的辊涂机以1涂层可以涂装的覆膜厚度设定为大约1~20μm左右,如本发明那样,在要求优异的外观的用途中,为了确保多个批次的稳定的外观,优选覆膜厚度在15μm以下。由此,可以以1涂层经济地形成外观优异的覆膜。
[其它]
在第一覆膜3中,可以在发挥本发明所期望的效果的范围内含有少量的白色以外的着色剂或赋予各种功能的添加剂。
例如,为了进一步提高成形性,可以含有1种或2种以上的例如聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、微晶蜡、羊毛脂、特氟隆(注册商标)蜡、硅酮系蜡、石墨系润滑剂、钼系润滑剂等润滑剂。另外,作为用于赋予以确保电子设备等所要求的接地为目的的导电性的导电性微粒,可以含有1种或2种以上例如以镍微粒为主的金属微粒、金属氧化物微粒、导电性碳、石墨等。而且,在要求防污性的情况下,可以含有氟系化合物或硅酮系化合物。除此之外,只要发挥本发明所期望的效果,就可以含有抗菌剂、防霉剂、脱臭剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防锈颜料、体质颜料等。
<第二覆膜>
第二覆膜6含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使玻璃化转变温度为0~80℃的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂7和分散于该交联聚酯树脂7中的添加剂8。该第二覆膜6的波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上、凝胶率为50%以上。
[交联聚酯树脂]
交联聚酯树脂7为第二覆膜6的主要成分,使用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使玻璃化转变温度为0~80℃的聚酯树脂进行分子间交联反应。
对作为聚酯树脂的必要性、进行分子间交联反应的必要性和优点、可以作为聚酯树脂的成分利用的多元醇和多元酸的示例及玻璃化转变温度的说明,与第一覆膜3中使用的交联聚酯树脂4的说明同样,因此省略。
在本发明中,对于设想在做成容器形状成形品时成为内面的第二覆膜6中所含的交联聚酯树脂7而言,其玻璃化转变温度需要在0~80℃的范围。由于第一覆膜3成为容器形状成形品的制品外面,因此,玻璃化转变温度低于25℃时,存在覆膜过于柔软、容易出现瑕疵的问题,但成为容器形状成形品的制品内面的第二覆膜6可以不用那么考虑耐损伤性,因此,即使低于25℃,也可以使用。但是,当其低于0℃时,表面的粘连感变强,难以将成形用预涂铝板作为线圈卷绕,因此,需要为0℃以上。当其超过80℃时,成形用预涂铝板1的加工性降低,可以成形的形状受限定。特别是成为制品内面的第二覆膜6邻接电路基板等,因此,被加工的覆膜脱落时,成为故障的原因。在这一点上,优选与成为制品外面的第一覆膜3相比,降低玻璃化转变温度的上限。需要说明的是,玻璃化转变温度优选为25~80℃,更优选为25~65℃。
[添加剂]
添加剂8用于确保相对第二覆膜6波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,包含在第二覆膜6的交联聚酯树脂7中。
上述条件即波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,在适合的限度内,添加剂8的种类、大小、形态、添加量等没有特别限制。
作为适于该目的的添加剂8的具体例,可列举:炭黑、石墨、氧化钛、二氧化硅、氧化铝、树脂珠等,可以含有至少1种以上这些物质。
[添加剂的优选的含量:5~70质量%]
就添加剂8的含量而言,也没有特别限制,第二覆膜6中所占的比率低于5质量%时,用于满足波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上的膜厚变厚,不经济。另一方面,当其超过70质量%时,第二覆膜6变脆,成形性降低。因此,含量优选为5~70质量%。需要说明的是,更优选为5~60质量%。
[第二覆膜的凝胶率:50%以上]
在本发明中,将第二覆膜6的凝胶率设定为50%以上。这样限定数值的理由与第一覆膜3的凝胶率的限定理由同样,因此省略。将凝胶率的对象不设定为交联聚酯树脂7而设定为第二覆膜6以及测定方法也同样,因此省略。
第二覆膜6的凝胶率的优选的范围为65%以上,进一步优选的范围为75%以上。可以认为凝胶率越大越优选,因此,凝胶率的上限值不需要特别规定。另外,为了将凝胶率设定为50%以上,烧结涂膜时的烧结温度优选设定为150~285℃左右。
[第二覆膜的波长为3~30μm的红外线的积分放射率:在25℃的温度下为0.6以上]
在本发明中,第二覆膜6的波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下设定为0.6以上。第二覆膜6的波长为3~30μm的红外线的积分放射率低于0.6时,在第二覆膜6的表面作为红外线吸收热的能力降低,冷却制品的能力不足。需要说明的是,本发明的放射率优选为0.7以上,进一步优选为0.8以上。
[第二覆膜的优选的膜厚:15μm以下]
在本发明中,第二覆膜6的膜厚优选为15μm以下。与第一覆膜3相比,第二覆膜6对外观的要求不严格,但如本发明那样,在要求优异的散热性的用途中,为了确保多个批次的稳定的红外线的积分放射率,优选覆膜厚度在15μm以下。由此,可以以1涂层经济地形成散热性优异的覆膜。
[其它]
在第二覆膜6中,可以在发挥本发明所期望的效果的范围内含有着色剂或赋予各种功能的添加剂。
例如,为了使成形性进一步提高,可以含有第一覆膜3中说明的各种润滑剂。另外,为了赋予以确保电子设备等中所要求的接地为目的的导电性,可以含有第一覆膜3中说明的导电性微粒。除此之外,只要发挥本发明所期望的效果,就可以含有抗氧化剂、防锈颜料、体质颜料等。
以上,对本发明的最佳的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,可以在不脱离本发明范围的范围内进行变更。
例如,可以在铝板2的表面通过基底处理设置基底处理覆膜(省略图示)。
<基底处理>
为了提高与第一覆膜3的密合性、与第二覆膜6的密合性及耐腐蚀性,铝板2的表面优选实施基底处理。作为优选的基底处理,可以利用含有Cr、Zr或Ti的现有公知的反应型基底处理覆膜及涂敷型基底处理覆膜。即,可以适当使用磷酸铬酸盐覆膜、铬酸铬酸盐覆膜、磷酸锆覆膜、氧化锆覆膜、磷酸钛覆膜、涂敷型铬酸盐覆膜、涂敷型锆覆膜等。可以为在这些覆膜中组合有有机成分的有机无机混合型基底处理覆膜。需要说明的是,近年来,从保护环境的趋势考虑,存在避免使用六价铬的倾向,优选使用不含六价铬的磷酸铬酸盐覆膜或磷酸锆覆膜、氧化锆覆膜、磷酸钛覆膜、涂敷型锆覆膜等。
需要说明的是,在本发明中,作为基底处理覆膜的膜厚,可以使用例如现有公知的荧光X射线法比较简便且定量地测定基底处理覆膜成分中所含的Cr、Zr或Ti对铝板2的附着量(金属Cr、金属Zr或金属Ti换算值),因此,可以不阻碍生产率地进行成形用预涂铝板1的品质管理。需要说明的是,作为基底处理覆膜的附着量,优选以金属Cr、金属Zr或金属Ti换算值计为10~50mg/m2。附着量低于10mg/m2时,不能均匀地覆盖铝板2的整个面,与第一覆膜3、第二覆膜6的密合性及耐腐蚀性降低。另外,当其超过50mg/m2时,在将成形用预涂铝板1成形时,在基底处理的覆膜自身中容易产生破裂。
另外,在不考虑生产率的情况下,也可以对铝板2的表面进行阳极氧化处理或电解蚀刻处理等现有公知的处理。进行这些处理时,在铝板2的表面形成微细的凹凸,因此,大大提高了与第一覆膜3的密合性、与第二覆膜6的密合性。
而且,在欲不特别要求耐腐蚀性而用简易的方法完成的情况下,也可以为对铝板2的表面仅进行脱脂处理的方法。作为脱脂的方法,可以使用利用有机系化学制剂的脱脂、利用表面活性剂系化学制剂的脱脂、用碱系化学制剂的脱脂、利用酸系化学制剂的脱脂等现有公知的方法。但是,在有机系化学制剂或表面活性剂系化学制剂的情况下,脱脂能力稍微差,因此,利用碱系化学制剂或酸系化学制剂的脱脂的生产率变好。碱系化学制剂的脱脂能力可以受使用的碱的主要成分、浓度、处理温度控制,在使脱脂能力增强的情况下,产生许多污迹,因此,如果不充分地进行其后的水洗时,有时与第一覆膜3或第二覆膜6的密合性反而降低。另外,铝板2使用含有大量镁作为添加元素的品种时,在碱系化学制剂中,有时镁残存于表面而与第一覆膜3的密合性或与第二覆膜6的密合性降低。因此,此时优选使用酸系化学制剂或并用。
《容器形状成形品》
如图2所示,本发明的容器形状成形品10的特征在于,使用本发明的成形用预涂铝板1,以第一覆膜3为容器形状成形品10的外面、第二覆膜6为容器形状成形品10的内面的方式进行成形。根据这样的构成,具有内面、外面均追随于压榨加工的优异的压榨加工性(成形性),同时,可以在接近于热源的内面侧有效地吸收热,在外面侧有效地放出热,因此,作为容器具有优异的散热性。而且,可得到制品外面的目视可看到的外面侧具有明亮且美丽的白色外观、可见光反射性也优异的最适于LED灯泡的散热片的容器形状成形品。
本发明的容器形状成形品10设定为将对LED灯泡的应用在视野内的构成,但并不特别限定用途,成形性、散热性优异,因此,可以以电子设备为中心应用于多种用途。加工形状根据用途不仅可以设定为圆筒深冲形状、角筒压榨形状、而且可以设定为弯曲加工形成的箱型框体(参照图5(a))。另外,容器并不限定于有底容器,可以为开孔形状。
《成形用预涂铝板的制造方法》
下面,适当参照图1对成形用预涂铝板1的制造方法的一例进行说明。
作为成形用预涂铝板1的制造方法,只要可以在铝板2的一个侧面形成第一覆膜3、在铝板2的另一个侧面形成第二覆膜6即可,没有特别限制。
第一覆膜3可以通过用现有公知的方法在铝板2的一个侧面上涂敷含有成为交联聚酯树脂4的原料的聚酯树脂、蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂及白色颜料5的涂料后通过加热进行交联反应来形成,同样地,第二覆膜6可以通过用现有公知的方法在铝板2的另一个侧面上涂敷含有成为交联聚酯树脂7的原料的聚酯树脂、蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂及添加剂8的涂料后,通过加热进行交联反应来形成。
涂敷涂料的顺序没有特别指定,可以在一个侧面涂敷第一覆膜3用的涂料后,在另一个侧面涂敷第二覆膜6用的涂料,也可以在另一个侧面涂敷第二覆膜6用的涂料后,在一个侧面涂敷第一覆膜3用的涂料,或者可以分别在一个侧面及另一个侧面同时涂敷第一覆膜3用的涂料、第二覆膜6用的涂料。另外,用于促进交联反应的加热也既可以在分别涂敷第一覆膜3用的涂料、第二覆膜6用的涂料后依次进行加热,也可以在涂敷第一覆膜3用的涂料、第二覆膜6用的涂料两者后同时进行加热。需要说明的是,为了将第一覆膜3、第二覆膜6的凝胶率设定为50%以上,优选将烧结涂膜时的烧结温度设定为150~285℃左右。
在此,涂料的涂敷可以用刷子、辊涂机、幕涂机、辊幕涂机、静电涂装机、刮刀涂敷机、模涂机等任一种装置进行,特别优选使用涂敷量均匀、同时操作简便的辊涂机。用辊涂机涂敷时,第一覆膜3、第二覆膜6的膜厚的控制通过适当调整铝板2的输送速度、辊的旋转方向和旋转速度、辊间的推压(夹持压)等来进行,通常情况下,利用1次涂敷操作可以涂敷的第一覆膜3、第二覆膜6的厚度一般为1~20μm。但是,本发明中的第一覆膜3及第二覆膜6分别要求优异的外观或优异的散热性。为了稳定地确保多个批次的这些特性,第一覆膜3、第二覆膜6的厚度优选以15μm为上限。
[实施例]
下面,对本发明的成形用预涂铝板及容器形状成形品,对比满足本发明的主要条件的实施例和不满足本发明的主要条件的比较例,具体地进行说明。
[第一实施例]
在第一实施例中,对成形用预涂铝板进行研究。
在研究成形用预涂铝板时,用作原料的铝板使用合金序号A1100-H24的板厚0.3mm材料。将其用弱碱脱脂剂进行碱脱脂后,实施作为基底处理的磷酸铬酸盐处理。磷酸铬酸盐处理的条件以铬附着量计设定为20mg/m2。另外,使用的铝板的机械性质为抗拉强度130MPa、耐力120MPa、伸长率8%。
接着,对实施了铬酸盐处理的铝板,首先,在一个侧面用棒涂机涂敷表1中的第一覆膜用涂料栏中记载的成分的涂料,然后,在不促进交联反应的程度的100℃下进行60秒预干燥,接着,在另一个侧面用棒涂机涂敷表1中的第二覆膜用涂料栏中记载的成分的涂料,然后,如表1所示使烧结温度变更并加热涂料,由此制造成形用预涂铝板,设定为No.1~43中所述的供试材料。在此,关于第一膜厚及第二膜厚为25μm的No.39,难以以1次涂装形成覆膜,因此,分别对一个侧面、另一个侧面实施首先用棒涂机涂装10μm并烧结后、用棒涂机涂装剩余的15μm并进行再次烧结。
需要说明的是,No.40为专利文献1中记载的在导电性方面优异的供试材料,作为覆膜结构的特征,可列举不含有本发明中列举的白色颜料而含有二氧化硅、覆膜厚度非常薄。No.41为专利文献2中记载的在对光盘的抗损伤性方面优异的供试材料,作为覆膜的特征,可列举不含有本发明中列举的白色颜料而含有交联聚氨酯珠、基础覆膜为环氧系的方面。另外,No.42为专利文献3中记载的在压榨加工性方面优异的供试材料,作为覆膜结构的特征,可列举不含本发明中列举的白色颜料及添加剂的方面。No.43为专利文献4中记载的层叠有膜的供试材料,作为其特征,可列举层叠有以芳香族尼龙为基础树脂的膜的方面。
需要说明的是,由于No.43为专利文献4中记载的层叠有以芳香族尼龙为基础树脂的膜的供试材料,因此,覆膜形成方法不是如其它示例那样用棒涂机涂装涂料的方法,而是设定为粘贴膜的方法。另外,代替烧结温度,将用于使膜进行非晶化的再加热骤冷处理的温度记载于表1。
在此,表1所示的基础树脂栏中记载的聚酯三聚氰胺使用在聚酯系树脂中配合有蜜胺系固化剂的物质,聚酯异氰酸酯使用在聚酯系树脂中配合有异氰酸酯系固化剂的物质,环氧脲使用在环氧系树脂中配合有脲系固化剂的物质,环氧苯酚使用在环氧系树脂中配合有酚系固化剂的物质,环氧丙烯酸使用分子内交联型丙烯酸改性环氧树脂。作为层叠有膜的供试材料的No.43将作为使用的膜的成分的芳香族尼龙记载于基础树脂栏。另外,表1所示的玻璃化转变温度为上述各树脂中的玻璃化转变温度,利用常规方法,利用差示扫描量热分析法(DSC法)进行测定。
另外,表1所示的添加剂根据需要使用作为白色颜料的氧化钛、作为黑色颜料的炭黑、作为无机微粒的二氧化硅和氧化铝、作为有机微粒的交联丙烯酸珠、交联聚氨酯珠等。
需要说明的是,白色颜料的含量及添加剂的含量设定为在含有各覆膜的基础树脂和白色颜料或添加剂的干燥树脂覆膜的质量中所占的比例(质量%)。
(外观)
对这样制造的供试材料,首先,目视评价第一覆膜的外观,将不能看到成为原料的铝的压辊痕的情况评价为良好(○),将看到压辊痕的隐蔽不足的情况评价为不良(×)。
外观评价后,测定制成的供试材料中的必要物性。即,对第一覆膜测定L*值、25℃时的波长为3~30μm的红外线的积分放射率、覆膜的凝胶率,对第二覆膜测定25℃时的波长为3~30μm的红外线的积分放射率和覆膜的凝胶率。
需要说明的是,L*值、25℃时的波长为3~30μm的红外线的积分放射率的测定方法、凝胶率如下进行测定、评价。
(L*值的测定)
L*值使用KONICA MINOLTA公司制的分光测色计CM-600d,用含有正反射光的测定模式(SCI方式)进行测定。光源使用JIS等中被看作标准光的D65。
将第一覆膜的L*值为85以上的情况评价为良好,将低于85的情况评价为不良。
(波长为3~30μm处的红外线的积分放射率的放射率的测定)
波长为3~30μm处的红外线的积分放射率的放射率使用市售的简易放射率计(D and S公司制D&S Model AE)、在25℃的温度条件下进行测定。需要说明的是,该简易放射率计的测定波长区域为3~30μm,因此,所表示的数值为本发明中定义的积分放射率。
在第一覆膜及第二覆膜中,均将波长为3~30μm处的红外线的积分放射率的放射率(在表2中仅记载为“红外线放射率”)在25℃的温度下为0.6以上的情况评价为良好,将低于0.6的情况评价为不良。
(凝胶率的测定)
凝胶率需要分别测定第一覆膜和第二覆膜,因此,使用耐水研磨纸除去在要测定的面的背面所形成的覆膜。即,具有第一覆膜的试验材料用耐水研磨纸研磨除去供试材料的第二覆膜,将其切成10cm×10cm而制作。同样地,具有第二覆膜的试验材料研磨除去供试材料的第一覆膜,将其切成10cm×10cm而制作。
制成的各试验材料在80℃下干燥60分钟后,测定初期质量(a),接着,在沸腾的MEK(甲基乙基酮)中浸渍试验材料60分钟使未交联成分溶出后,在150℃下干燥60分钟,将覆膜中的残存MEK干燥,萃取后测定质量(b)。最后,覆膜完全溶解在发烟硝酸中,测定仅铝板的质量(c)。在此,(a)-(c)为仅原来的预涂覆膜的质量,(b)-(c)被看作交联的覆膜质量,因此,下式表示的凝胶率表示覆膜的交联度。
凝胶率(%)=((b)-(c)/(a)-(c))×100
在第一覆膜及第二覆膜中,均将凝胶率为50%以上的情况评价为良好,将低于50%的情况评价为不良。
另外,关于上述供试材料,对成形性和对成形后的清洗工序的耐久性(清洗耐久性)进行评价。成形性和清洗耐久性如下进行评价。
(成形性)
利用图3所示的工序研究供试材料的成形性。
首先,在圆筒坯料冲孔后,进行压榨加工。接着,以再压榨加工得到12mmф×15mmL的圆筒压榨成形品(中间成形品)。进一步对中间成形品以圆筒侧壁部的板厚减少率为20%的方式施加减薄拉深并进行修整,最终加工成10mmф×20mmL的圆筒容器形状,得到最终成形品。至此的工序中,以第一覆膜为圆筒容器形状的外面、第二覆膜为内面的方式设定表里面。将对此刻得到的最终成形品的覆膜状态进行评价的结果设定为表2中的成形性。需要说明的是,挤压油使用以脂肪酸酯和表面活性剂为主要成分的水系乳液蜡。另外,加工仅在室温(35℃)下进行。
就覆膜状态的评价而言,关于成形性,将没有覆膜剥离等异常状况的情况评价为良好(○),将产生剥离的情况评价为不良(×)。分别对接触最终成形品外面的第一覆膜、接触最终成形品内面的第二覆膜实施这样的判定。
(清洗耐久性)
使用三氯乙烯作为氯系清洗剂,使1升三氯乙烯沸腾。对各供试材料制作20个上述最终成形品,在沸腾三氯乙烯中浸渍10分钟后取出,确认外观。关于对各供试材料制成的20个最终成形品,将覆膜的溶解、覆膜的剥离、覆膜的变色、覆膜的损伤、覆膜彼此的粘连等表面异常为0个的情况评价为清洗耐久性良好(○),将表面异常为1个的情况评价为清洗耐久性不良(×)。
表1表示第一覆膜用涂料的条件(基础树脂的树脂系和玻璃化转变温度(℃)及白色颜料的种类和含量(质量%))及第二覆膜用涂料的条件(基础树脂的树脂系和玻璃化转变温度(℃)及添加剂的种类和含量(质量%))、烧结温度(℃)、第一覆膜的干燥膜厚(μm)及第二覆膜的干燥膜厚(μm)。
另外,表2表示第一覆膜特性(外观、凝胶率(%)、L*值、红外线放射率)、第二覆膜特性(凝胶率(%)、红外线放射率)、第一覆膜的性能(成形性、清洗耐久性)、第二覆膜的性能(成形性、清洗耐久性)。
需要说明的是,表1及表2中的下划线部表示不具有本发明的主要条件或效果。
如表1及表2所示,供试材料No.1(以下简称为No.1等)及No.40~43为在第一覆膜中不含作为必需成分的白色颜料的比较例,红外线放射率不满足本发明的主要条件。另外,由于不含有白色颜料,因此,看到压辊痕,第一覆膜的外观为隐蔽不足。需要说明的是,作为膜层叠材料的比较例的No.43在凝胶率的测定中覆膜不溶解而剥离。
No.2、No.7、No.8为第一覆膜的L*值不满足本发明的主要条件的结果的比较例,第一覆膜的隐蔽力不足,成为透明看到压辊痕的外观。因此,外观隐蔽不足。另外,关于No.7,红外线放射率也不满足本发明的主要条件。
No.10为第一覆膜的基础树脂的玻璃化转变温度不满足本发明的主要条件的比较例,在清洗耐久性试验中,在第一覆膜上产生成形品彼此接触的损伤。
No.15为第一覆膜、第二覆膜的凝胶率不满足本发明的主要条件的比较例,在清洗耐久性试验中,第一覆膜、第二覆膜两者均溶解。
No.19~21为第一覆膜的基础树脂的种类不满足本发明的主要条件的比较例,在成形性试验中、在第一覆膜上产生剥离。
No.42及No.43为没有第二覆膜本身的比较例,第二覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件。
No.22为在第二覆膜中不含作为必需成分的添加剂的比较例,成为红外线放射率不满足本发明的主要条件的结果。
No.23及No.40为第二覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件的比较例。
No.35为第二覆膜的基础树脂的玻璃化转变温度不满足本发明的主要条件的比较例,在成形性试验中、在第二覆膜上产生剥离。
No.36~38及No.41为第二覆膜的基础树脂的种类不满足本发明的主要条件的比较例,在成形性试验中产生第二覆膜的剥离。
上述以外的供试材料为满足本发明的主要条件的实施例,在所有的结果中为良好。但是,虽然全部满足本发明的构成条件,但对No.39而言,第一覆膜、第二覆膜均难以以1次涂装形成覆膜,因此,考虑生产率及成本时,覆膜厚度优选为15μm以下。
[第二实施例]
在第二实施例中,对容器形状成形品进行研究。
在研究容器形状成形品时,制作图4所示的温度实测用的模拟LED灯泡20。模拟LED灯泡20如下制作。
首先,购入市售的4.1W的LED灯泡并拆卸,在LED11点亮的状态下取出LED11、LED基板12及电路13全套。在将具有满足本发明的主要条件的红外线放射率的第一覆膜及第二覆膜进行成形而制成的圆筒容器10中,以LED11为外面、电路13为中央的方式将其嵌入而固定,制作温度实测用的模拟LED灯泡20。
在此,使用在弱碱脱脂后实施了磷酸铬酸盐处理的板厚1mm的A1100-O上利用与第一实施例同样的方法设有第一覆膜和第二覆膜的No.44~No.56的成形用预涂铝板制作圆筒容器10。在此,烧结温度设定为260℃。需要说明的是,圆筒容器10分别对No.44~No.56、以第一覆膜为外面、第二覆膜为内面的方式实施圆筒深冲加工,以使直径为55mmφ、长度为55mmL。
在圆筒容器的顶面部14上打开直径10mmφ的孔部15,使电源线16通过,然后用密封剂填埋,将孔部15密闭。另外,将LED基板12贴付于直径53mmφ的铝制的固定板17,以使LED11的电路13贮存在圆筒容器10内(即,使LED11面向外侧)的方式,将其嵌入圆筒容器10的开口部18并固定开口部18。
就温度测定而言,在使热电偶19的前端部接触4个LED11中的1个的表面的状态下使灯泡点亮,观察温度变化,测定最高到达温度T1。需要说明的是,热电偶19的前端部为温度测定部位,由此可以测定温度。
采用使用均不具有第一覆膜、第二覆膜的铝素板作为比较材料的圆筒容器(No.44),设定使用其时的比较材料温度测定值为T0。而且,将ΔT(ΔT=T1-T0)定义为冷却效果。冷却效果ΔT的值越小(即ΔT为负值的情况,绝对值越大),可以评价为供试材料的散热性越优异。在第二实施例中,将ΔT为-5℃以下的情况评价为良好,将ΔT高于-5℃的情况评价为不良。
表3表示用于实验的第一覆膜及第二覆膜的构成和红外线放射率、LED的到达温度T1(℃)及冷却效果ΔT(℃)。
需要说明的是,表3中的下划线部表示不具有本发明的主要条件或效果。
需要说明的是,No.44、No.45、No.49没有形成第一覆膜及第二覆膜中的至少一个,但为了方便,将外面的红外线放射率记载于表3中的第一覆膜的红外线放射率一栏中,将内面的红外线放射率记载于表3中的第二覆膜的红外线放射率一栏中。
如表3所示,No.48及No.51~56为本发明的实施例。这些实施例确认:冷却效果ΔT为-5℃以下的温度,可得到良好的效果。
另一方面,No.45为没有第一覆膜的比较例,No.46和No.47为第一覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件的比较例,No.49为没有第二覆膜的比较例,No.50为第二覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件的比较例。这些第一覆膜或第二覆膜的任一个的红外线放射率不满足本发明的主要条件的情况,为冷却效果ΔT高于-5℃的温度,效果不充分。
如上所述,得知:只要满足本发明的主要条件,就可以形成成形性、外观性状、清洗耐久性、红外线放射率(散热性)优异的成形用预涂铝板及容器形状成形品。
以上,对本发明的成形用预涂铝板及容器形状成形品,例示用于实施发明的方式及实施例进行了详细说明,但本发明的宗旨并不限定于上述内容,其技术范围必须基于权利要求的记载进行广泛解释。需要说明的是,不用说,本发明的内容可以基于上述记载进行改变、变更等。
[第三实施例]
在第三实施例中,对成形用预涂铝板进行研究。
在研究成形用预涂铝板时,用作原料的铝板使用合金序号A1100-H24的板厚0.3mm的材料。将其用弱碱脱脂剂进行碱脱脂后,实施作为基底处理的磷酸铬酸盐处理。磷酸铬酸盐处理的条件以铬附着量计设定为20mg/m2。另外,使用的铝板的机械性质为抗拉强度130MPa、耐力120MPa、伸长率8%。
接着,对实施了铬酸盐处理的铝板,首先,在一个侧面用棒涂机涂敷表101中的第一覆膜用涂料栏中记载的成分的涂料,然后,在不促进交联反应的程度的100℃下进行60秒预干燥,接着,在另一个侧面用棒涂机涂敷表101中的第二覆膜用涂料栏中记载的成分的涂料,然后,如表101所示使烧结温度变更并加热涂料,由此制造成形用预涂铝板,形成为No.101~144中所述的供试材料。在此,关于第一膜厚及第二膜厚为25μm的No.140,难以以1次涂装形成覆膜,因此,分别对一个侧面、另一个侧面实施首先用棒涂机涂装10μm并烧结后、用棒涂机涂装剩余的15μm并进行再次烧结。
需要说明的是,No.141为专利文献1中记载的在导电性方面优异的供试材料,作为覆膜结构的特征,可列举不含本发明中列举的金属颜料而含有二氧化硅、覆膜厚度非常薄。No.142为专利文献2中记载的在对光盘的抗损伤性方面优异的供试材料,作为覆膜的特征,可列举不含本发明中列举的金属颜料而含有交联聚氨酯珠、基础覆膜为环氧系的方面。另外,No.143为专利文献3中记载的在压榨加工性方面优异的供试材料,作为覆膜结构的特征,可列举本发明中列举的不含金属颜料及添加剂的方面。No.144为专利文献4中记载的层叠有膜的供试材料,作为其特征,可列举层叠有以芳香族尼龙为基础树脂的膜的方面。
需要说明的是,由于No.144为专利文献4中记载的层叠有以芳香族尼龙为基础树脂的膜的供试材料,因此,覆膜形成方法不是其它示例那样用棒涂机涂装涂料的方法,而设定为粘贴膜的方法。另外,代替烧结温度,将用于使膜进行非晶化的再加热骤冷处理的温度记载于表101。
在此,表101所示的基础树脂栏中记载的聚酯三聚氰胺使用在聚酯系树脂中配合有蜜胺系固化剂的物质,聚酯异氰酸酯使用在聚酯系树脂中配合有异氰酸酯系固化剂的物质,环氧脲使用在环氧系树脂中配合有脲系固化剂的物质,环氧苯酚使用在环氧系树脂中配合有酚系固化剂的物质,环氧丙烯酸使用分子内交联型丙烯酸改性环氧树脂。作为层叠有膜的供试材料的No.144将作为使用的膜的成分的芳香族尼龙记载于基础树脂栏。另外,表101所示的玻璃化转变温度为上述各树脂中的玻璃化转变温度,使基础树脂的溶剂成分干燥后,利用常规方法、利用差示扫描量热分析法(DSC法)进行测定。
另外,表101所示的添加剂根据需要使用作为白色颜料的氧化钛、作为黑色颜料的炭黑、作为无机微粒的二氧化硅和氧化铝、作为有机微粒的交联丙烯酸珠、交联聚氨酯珠、铝浆料等。
需要说明的是,金属颜料的含量及添加剂的含量设定为在含有各覆膜的基础树脂和金属颜料或添加剂的干燥树脂覆膜的质量中所占的比例(质量%)。
(外观)
对这样制造的供试材料,首先,目视评价第一覆膜的外观,将不能看到成为原料的铝的压辊痕的情况评价为良好(○),将看到压辊痕的隐蔽不足的情况评价为不良(×)。
外观评价后,测定制成的供试材料中的必要物性。即,对第一覆膜、第二覆膜均测定25℃时的波长为3~30μm的红外线的积分放射率、覆膜的凝胶率。
需要说明的是,25℃时的波长为3~30μm的红外线的积分放射率的测定方法、凝胶率如下进行测定、评价。
(波长为3~30μm处的红外线的积分放射率的放射率的测定)
波长为3~30μm处的红外线的积分放射率的放射率使用市售的简易放射率计(D and S公司制D&S Model AE)、在25℃的温度条件下进行测定。需要说明的是,该简易放射率计的测定波长区域为3~30μm,因此,所表示的数值为本发明中定义的积分放射率。
对于第一覆膜及第二覆膜,均将波长为3~30μm处的红外线的积分放射率的放射率(在表102中仅记载为“红外线放射率”)在25℃的温度下为0.6以上的情况评价为良好,将低于0.6的情况评价为不良。
(凝胶率的测定)
凝胶率需要分别测定第一覆膜和第二覆膜,因此,使用耐水研磨纸除去在要测定的面的背面所形成的覆膜。即,具有第一覆膜的试验材料用耐水研磨纸研磨除去供试材料的第二覆膜,将其切成10cm×10cm而制作。同样地,具有第二覆膜的试验材料研磨除去供试材料的第一覆膜,将其切成10cm×10cm而制作。
制成的各试验材料在80℃下干燥60分钟后,测定初期质量(a),接着,在沸腾的MEK(甲基乙基酮)中浸渍试验材料60分钟使未交联成分溶出后,在150℃下干燥60分钟,将覆膜中的残存MEK干燥,萃取后测定质量(b)。最后,覆膜完全溶解在发烟硝酸中,测定仅铝板的质量(c)。在此,(a)-(c)为仅原来的预涂覆膜的质量,(b)-(c)被视为交联的覆膜质量,因此,下式表示的凝胶率表示覆膜的交联度。
凝胶率(%)=((b)-(c)/(a)-(c))×100
在第一覆膜及第二覆膜中,均将凝胶率为50%以上的情况评价为良好,将低于50%的情况评价为不良。
另外,关于上述供试材料,对成形性和对成形后的清洗工序的耐久性(清洗耐久性)进行评价。成形性和清洗耐久性如下进行评价。
(成形性)
利用图103所示的工序研究供试材料的成形性。
首先,在圆筒坯料冲孔后,进行压榨加工。接着,以再压榨加工得到12mmф×15mmL的圆筒压榨成形品(中间成形品)。进一步对中间成形品以圆筒侧壁部的板厚减少率为20%的方式施加减薄拉深并进行修整,最终加工成10mmф×20mmL的圆筒容器形状,得到最终成形品。至此的工序中,以第一覆膜为圆筒容器形状的外面、第二覆膜为内面的方式设定表里面。将对此刻得到的最终成形品的覆膜状态进行评价的结果设定为表2中的成形性。需要说明的是,挤压油使用以脂肪酸酯和表面活性剂为主要成分的水系乳液蜡。另外,加工在仅室温(35℃)下进行。
就覆膜状态的评价而言,关于成形性,将没有覆膜剥离等异常状况的情况判断为良好(○),将产生剥离的情况判断为不良(×)。分别对接触最终成形品外面的第一覆膜、接触最终成形品内面的第二覆膜实施这样的判定。
(清洗耐久性)
使用三氯乙烯作为氯系清洗剂,使1升三氯乙烯沸腾。对各供试材料制作20个上述最终成形品,在沸腾三氯乙烯中浸渍10分钟后取出,确认外观。关于对各供试材料制成的20个最终成形品,将覆膜的溶解、覆膜的剥离、覆膜的变色、覆膜的损伤、覆膜彼此的粘连等表面异常为0个的情况评价为清洗耐久性良好(○),将表面异常为1个的情况评价为清洗耐久性不良(×)。
表101表示第一覆膜用涂料的条件(基础树脂的树脂系和玻璃化转变温度(℃)及金属颜料的种类和含量(质量%))及第二覆膜用涂料的条件(基础树脂的树脂系和玻璃化转变温度(℃)及添加剂的种类和含量(质量%))、烧结温度(℃)、第一覆膜的干燥膜厚(μm)及第二覆膜的干燥膜厚(μm)。
另外,表102表示第一覆膜特性(外观、凝胶率(%)、红外线放射率)、第二覆膜特性(凝胶率(%)、红外线放射率)、第一覆膜的性能(成形性、清洗耐久性)、第二覆膜的性能(成形性、清洗耐久性)。
需要说明的是,表101及表102中的下划线部表示不具有本发明的主要条件或效果。
如表101及表102所示,供试材料No.101(以下简称为No.1等)及No.141~144为在第一覆膜中不含作为必需成分的金属颜料的比较例,红外线放射率不满足本发明的主要条件。另外,由于不含金属颜料,因此,看到压辊痕,第一覆膜的外观为隐蔽不足。需要说明的是,作为膜层叠材料的比较例的No.144在凝胶率的测定中覆膜不溶解而剥离。
No.102、No.107、No.108为第一覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件的结果的比较例,这些第一覆膜的隐蔽力也不足,成为透明看到压辊痕的外观。
No.110为第一覆膜的基础树脂的玻璃化转变温度不满足本发明的主要条件的比较例,在清洗耐久性试验中,在第一覆膜上产生成形品彼此接触的损伤。
No.115为第一覆膜、第二覆膜的凝胶率不满足本发明的主要条件的比较例,在清洗耐久性试验中,第一覆膜、第二覆膜两者均溶解。
No.119~121为第一覆膜的基础树脂的种类不满足本发明的主要条件的比较例,在成形性试验中、在第一覆膜上产生剥离。
No.143及No.144为没有第二覆膜本身的比较例,第二覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件。
No.122为在第二覆膜中不含作为必需成分的添加剂的比较例,成为红外线放射率不满足本发明的主要条件的结果。
No.123及No.141为第二覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件的比较例。
No.135为第二覆膜的基础树脂的玻璃化转变温度不满足本发明的主要条件的比较例,在成形性试验中在第二覆膜上产生剥离。
No.136~138及No.142为第二覆膜的基础树脂的种类不满足本发明的主要条件的比较例,在成形性试验中产生第二覆膜的剥离。
上述以外的供试材料为满足本发明的主要条件的实施例,在所有的结果中为良好。但是,虽然全部满足本发明的构成条件,但对于No.140,第一覆膜、第二覆膜均难以以1次涂装形成覆膜,因此,考虑生产率及成本时,覆膜厚度优选为15μm以下。
[第四实施例]
在第四实施例中,对容器形状成形品进行研究。
在研究容器形状成形品时,制作图104所示的温度实测用的模拟LED灯泡20。模拟LED灯泡20如下制作。
首先,购入市售的4.1W的LED灯泡并拆卸,在LED11点亮的状态下取出LED11、LED基板12及电路13整套。在将具有满足本发明的主要条件的红外线放射率的第一覆膜及第二覆膜成形而制成的圆筒容器10中,以LED11为外面、电路13为中央的方式将其嵌入而固定,制作温度实测用的模拟LED灯泡20。
在此,使用在弱碱脱脂后实施了磷酸铬酸盐处理的板厚1mm的A1100-O上利用与第一实施例同样的方法设有第一覆膜和第二覆膜的No.145~No.157的成形用预涂铝板制作圆筒容器10。在此,烧结温度设定为260℃。需要说明的是,对于圆筒容器10,分别对No.145~No.157以第一覆膜为外面、第二覆膜为内面的方式实施圆筒深冲,以使直径为55mmφ、长度为55mmL。
在圆筒容器的顶面部14上打开直径10mmφ的孔部15,使电源线16通过,然后用密封剂填埋,将孔部15密闭。另外,将LED基板12粘贴于直径53mmφ的铝制的固定板17,以使LED11的电路13贮存在圆筒容器10内(即,使LED11面向外侧)的方式,将其嵌入圆筒容器10的开口部18并固定开口部18。
就温度测定而言,在使热电偶19的前端部接触4个LED11中的1个的表面的状态下使灯泡点亮,观察温度变化,测定最高到达温度T1。需要说明的是,热电偶19的前端部为温度测定部位,由此可以测定温度。采用使用均不具有第一覆膜、第二覆膜的铝素板作为比较材料的圆筒容器(No.45),设定使用其时的比较材料温度测定值为T0。而且,将ΔT(ΔT=T1-T0)定义为冷却效果。冷却效果ΔT的值越小(即ΔT为负值的情况,绝对值越大),可以评价为供试材料的散热性越优异。在第二实施例中,将ΔT为-5℃以下的情况评价为良好,将ΔT高于-5℃的情况评价为不良。
表103表示用于实验的第一覆膜及第二覆膜的构成和红外线放射率、LED的到达温度T1(℃)及冷却效果ΔT(℃)。需要说明的是,表103中的下划线部表示不具有本发明的主要条件或效果。
需要说明的是,No.145、No.146、No.150没有形成第一覆膜及第二覆膜中的至少一个,但为了方便,将外面的红外线放射率记载于表103中的第一覆膜的红外线放射率一栏中,将内面的红外线放射率记载于表103中的第二覆膜的红外线放射率一栏中。
如表103所示,No.149及No.150~No.157为本发明的实施例。这些实施例确认:为冷却效果ΔT为-5℃以下的温度,可得到良好的效果。
另一方面,No.146为没有第一覆膜的比较例,No.147和No.148为第一覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件的比较例,No.150为没有第二覆膜的比较例,No.151为第二覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件的比较例。这些第一覆膜或第二覆膜的任一个的红外线放射率不满足本发明的主要条件时,成为冷却效果ΔT高于-5℃的温度,效果不充分。
如上所述,得知:只要满足本发明的主要条件,就可形成成形性、外观性状、清洗耐久性、红外线放射率(散热性)优异的成形用预涂铝板及容器形状成形品。
以上,对本发明的成形用预涂铝板及容器形状成形品,例示用于实施发明的方式及实施例,来进行了详细说明,但本发明的宗旨并不限定于上述内容,其技术范围必须基于权利要求的记载进行广泛解释。需要说明的是,自不必说,本发明的内容可以基于上述记载进行改变、变更等。
[第五实施例]
在第五实施例中,对成形用预涂铝板进行研究。
在研究成形用预涂铝板时,用作原料的铝板使用合金序号A1100-H24的板厚0.3mm材料。将其用弱碱脱脂剂进行碱脱脂后,实施作为基底处理的磷酸铬酸盐处理。磷酸铬酸盐处理的条件以铬附着量计设定为20mg/m2。另外,使用的铝板的机械性质为抗拉强度130MPa、耐力120MPa、伸长率8%。
接着,对实施了磷酸铬酸盐处理的铝板,首先,在一个侧面用棒涂机涂敷表201中的第一覆膜用涂料栏中记载的成分的涂料,然后,在不促进交联反应的程度的100℃下进行60秒预干燥,接着,在另一个侧面用棒涂机涂敷表201中的第二覆膜用涂料栏中记载的成分的涂料,然后,如表201所示使烧结温度变更并加热涂料,由此制造成形用预涂铝板,设定为No.201~249中所述的供试材料。在此,关于第一膜厚及第二膜厚为25μm的No.245,难以以1次涂装形成覆膜,因此,分别对一个侧面、另一个侧面实施首先用棒涂机涂装10μm并烧结后、用棒涂机涂装剩余的15μm并进行再次烧结。
需要说明的是,No.246为专利文献1中记载的在导电性方面优异的供试材料,作为覆膜结构的特征,可列举覆膜厚度非常薄。No.247为专利文献2中记载的在对光盘的抗损伤性方面优异的供试材料,作为覆膜的特征,可列举含有交联聚氨酯珠、基础覆膜为环氧系的方面。No.248为专利文献3中记载的在压榨加工性方面优异的供试材料,作为覆膜结构的特征,可列举本发明中列举的不含添加剂A及添加剂B的方面。No.249为专利文献4中记载的层叠有膜的供试材料,作为其特征,可列举层叠有以芳香族尼龙为基础树脂的膜的方面。
需要说明的是,由于No.249为专利文献4中记载的层叠有以芳香族尼龙为基础树脂的膜的供试材料,因此,覆膜形成方法不是如其它示例那样的棒涂机涂装涂料的方法,而是设定为粘贴膜的方法。另外,代替烧结温度,将用于使膜进行非晶化的再加热骤冷处理的温度记载于表201。
在此,表201所示的基础树脂栏中记载的聚酯三聚氰胺使用在聚酯系树脂中配合有蜜胺系固化剂的物质,聚酯异氰酸酯使用在聚酯系树脂中配合有异氰酸酯系固化剂的物质,环氧脲使用在环氧系树脂中配合有脲系固化剂的物质,环氧苯酚使用在环氧系树脂中配合有酚系固化剂的物质,环氧丙烯酸使用分子内交联型丙烯酸改性环氧树脂。作为层叠有膜的供试材料的No.249将作为使用的膜的成分的芳香族尼龙记载于基础树脂栏。另外,表201所示的玻璃化转变温度为上述各树脂中的玻璃化转变温度,利用常规方法、利用差示扫描量热分析法(DSC法)进行测定。
另外,表201所示的添加剂A及添加剂B根据需要使用作为白色颜料的氧化钛、作为黑色颜料的炭黑、作为无机微粒的二氧化硅和氧化铝、作为有机微粒的交联丙烯酸珠、作为金属颜料的铝浆料等。需要说明的是,含量设定为在含有基础树脂和添加剂的干燥树脂覆膜的质量中所占的添加剂比例(质量%)。
对如以上那样制成的供试材料测定必要物性。即,测定第一覆膜及第二覆膜的25℃时的波长为3~30μm的红外线的积分放射率和覆膜的凝胶率,同时,对第一覆膜还测定算术平均粗糙度Ra。需要说明的是,25℃时的波长为3~30μm的红外线的积分放射率、凝胶率及算术平均粗糙度Ra的测定如下进行。
(波长为3~30μm处的红外线的积分放射率的放射率的测定)
波长为3~30μm处的红外线的积分放射率的放射率使用市售的简易放射率计(D and S公司制D&S Model AE)、在25℃的温度条件下进行测定。需要说明的是,该简易放射率计的测定波长区域为3~30μm,因此,所表示的数值为本发明中定义的积分放射率。
在第一覆膜及第二覆膜中,均将波长为3~30μm处的红外线的积分放射率的放射率(在表2中仅记载为“红外线放射率”)在25℃的温度下为0.6以上的情况评价为良好,将低于0.6的情况评价为不良。
(凝胶率的测定)
凝胶率需要分别测定第一覆膜和第二覆膜,因此,使用耐水研磨纸除去在要测定的面的背面所形成的覆膜。即,具有第一覆膜的试验材料用耐水研磨纸研磨除去供试材料的第二覆膜,将其切成10cm×10cm而制作。同样地,具有第二覆膜的试验材料研磨除去供试材料的第一覆膜,将其切成10cm×10cm而制作。
制成的各试验材料在80℃下干燥60分钟后,测定初期质量(a),接着,在沸腾的2-丁酮中浸渍试验材料60分钟使未交联成分溶出后,在150℃下干燥60分钟,将覆膜中的残存2-丁酮干燥,萃取后测定质量(b)。最后,覆膜完全溶解在发烟硝酸中,测定仅铝板的质量(c)。在此,(a)-(c)为仅原来的预涂覆膜的质量,(b)-(c)被视为交联的覆膜质量,因此,下式表示的凝胶率表示覆膜的交联度。
凝胶率(%)=((b)-(c)/(a)-(c))×100
在第一覆膜及第二覆膜中,均将凝胶率为50%以上的情况评价为良好,将低于50%的情况评价为不良。
(算术平均粗糙度Ra的测定)
第一覆膜的算术平均粗糙度(Ra)的测定通过如下方法来进行,即,使用表面粗糙度测定器(小坂研究所社制サ一フコ一ダSE-30D),对供试材料的第一覆膜,沿与压延方向正交的扫描,测定JIS B0601中记载的算术平均粗糙度(Ra)。
首先,对上述供试材料,对成形性和对成形后的清洗工序的耐久性(清洗耐久性)进行评价。成形性和清洗耐久性如下进行评价。
(成形性)
利用图203所示的工序研究供试材料的成形性。
首先,在圆筒坯料冲孔后,进行压榨加工。接着,以再压榨加工得到12mmф×15mmL的圆筒压榨成形品(中间成形品)。进一步对中间成形品以圆筒侧壁部的板厚减少率为20%的方式施加减薄拉深并进行修整,最终加工成10mmф×20mmL的圆筒容器形状,得到最终成形品。至此的工序中,以第一覆膜为圆筒容器形状的外面、第二覆膜为内面的方式设定表里面。将对此刻得到的最终成形品的覆膜状态进行评价的结果设定为表2中的成形性。需要说明的是,挤压油使用以脂肪酸酯和表面活性剂为主要成分的水系乳液蜡。另外,加工仅在室温(35℃)下进行。
就覆膜状态的评价而言,关于成形性,将没有覆膜剥离等异常状况的情况判断为良好(○),将产生剥离的情况判断为不良(×)。分别对接触最终成形品外面的第一覆膜、接触最终成形品内面的第二覆膜实施这样的判定。
(清洗工序耐久性)
使用三氯乙烯作为氯系清洗剂,使1升三氯乙烯沸腾。对各供试材料制作20个上述最终成形品,在沸腾三氯乙烯中浸渍10分钟后取出,确认外观。关于对各供试材料制成的20个最终成形品,将覆膜的溶解、覆膜的剥离、覆膜的变色、覆膜的损伤、覆膜彼此的粘连等表面异常为0个的情况评价为清洗耐久性良好(○),将表面异常为1个的情况评价为清洗耐久性不良(×)。
表201表示第一覆膜用涂料的条件(基础树脂的树脂系和玻璃化转变温度(℃)及添加剂A的种类和含量(质量%))及第二覆膜用涂料的条件(基础树脂的树脂系和玻璃化转变温度(℃)及添加剂B的种类和含量(质量%))、烧结温度(℃)、第一覆膜的干燥膜厚(μm)及第二覆膜的干燥膜厚(μm)。
另外,表202表示第一覆膜特性(凝胶率(%)、算术平均粗糙度Ra(μm)、红外线放射率)、第二覆膜特性(凝胶率(%)、红外线放射率)、第一覆膜的性能(成形性、清洗耐久性)、第二覆膜的性能(成形性、清洗耐久性)。
需要说明的是,表201及表202中的下划线部表示不具有本发明的主要条件或效果。
如表201及表202所示,供试材料No.201(以下简称为No.201等)及No.246~249为在第一覆膜中不含作为必需成分的添加剂A的比较例,第一覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件。另外,就No.201及No.248、249而言,算术平均粗糙度不满足本发明的主要条件。另外,就No.201的第一覆膜而言,在成形性的试验中第一覆膜的耐损伤性差。而且,就No.201和No.248而言,在清洗耐久性试验中产生第一覆膜彼此的粘连(胶粘),就No.249而言,在清洗耐久性试验中也产生变色。需要说明的是,作为膜层叠材料的比较例的No.249在凝胶率的测定中覆膜不溶解而剥离。
就No.202、No.213而言,第一覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件。其中,就No.202而言,第一覆膜的算术平均粗糙度不满足本发明的主要条件,另外在成形性的试验中第一覆膜的耐损伤性差。而且,在清洗耐久性试验中产生第一覆膜彼此的粘连。
No.215为第一覆膜的基础树脂的玻璃化转变温度不满足本发明的主要条件的比较例,在清洗耐久性试验中,在第一覆膜上产生成形品彼此接触的损伤。
No.220为第一覆膜、第二覆膜的凝胶率不满足本发明的主要条件的比较例,在清洗耐久性试验中,第一覆膜、第二覆膜两者均溶解。
No.224为第一覆膜的基础树脂的种类和玻璃化转变温度不满足本发明的主要条件的比较例,No.225、226为第一覆膜的基础树脂的种类不满足本发明的主要条件的比较例,在成形性试验中均在第一覆膜的覆膜上产生剥离。
No.248及No.249为没有第二覆膜本身的比较例,第二覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件。
No.227为在第二覆膜中不含作为必需成分的添加剂B的比较例,红外线放射率不满足本发明的主要条件。
No.228及No.246为第二覆膜的红外线放射率不满足本发明的比较例。
No.241为第二覆膜的基础树脂的玻璃化转变温度不满足本发明的主要条件的比较例,在成形性试验中产生第二覆膜的剥离。
No.242~244为第二覆膜的基础树脂的种类不满足本发明的主要条件的比较例,在成形性试验中,在第二覆膜的覆膜上产生剥离。
上述以外的供试材料为满足本发明的实施例,在所有的结果中为良好。需要说明的是,就No.204而言,在清洗耐久性试验中,在第一覆膜彼此面上产生轻微的粘连,伴随作为清洗液的三氯乙烯的干燥而自然剥离,因此,为不存在问题的水平。另外,虽然全部满足本发明的构成要件,但就No.245而言,第一覆膜、第二覆膜均难以以1次涂装形成覆膜,因此,考虑生产率及成本时,覆膜厚度优选为15μm以下。
[第六实施例]
在第六实施例中,对容器形状成形品进行研究。
在研究容器形状成形品时,制作图204所示的温度实测用的模拟LED灯泡20。模拟LED灯泡20如下制作。
首先,购入市售的4.1W的LED灯泡并拆卸,在LED11点亮的状态下取出LED11、LED基板12及电路13整套。在将具有满足本发明的主要条件的红外线放射率的第一覆膜及第二覆膜成形而制成的圆筒容器10中,以LED11为外面、电路13为中央的方式将其嵌入而固定,制作温度实测用的模拟LED灯泡20。
在此,使用在弱碱脱脂后实施了磷酸铬酸盐处理的板厚1mm的A1100-O上利用与第一实施例同样的方法设有第一覆膜和第二覆膜的No.250~No.270的成形用预涂铝板制作圆筒容器10。在此,烧结温度设定为260℃。需要说明的是,对圆筒容器10而言,分别对No.250~No.270,以第一覆膜为外面、第二覆膜为内面的方式实施圆筒深冲加工,以使直径为55mmφ、长度为55mmL。
在圆筒容器的顶面部14上打开直径10mmφ的孔部15,使电源线16通过,然后用密封剂填埋,将孔部15密闭。另外,将LED基板12粘贴于直径53mmφ的铝制的固定板17,以使LED11的电路13贮存在圆筒容器10内(即,使LED11面向外侧)的方式,将其嵌入圆筒容器10的开口部18并固定开口部18。
就温度测定而言,在使热电偶19的前端部接触4个LED11中的1个的表面的状态下使灯泡点亮,观察温度变化,测定最高到达温度T1。需要说明的是,热电偶19的前端部为温度测定部位,由此可以测定温度。
采用使用均不具有第一覆膜、第二覆膜的铝素板作为比较材料的圆筒容器(No.50),设定使用其时的比较材料温度测定值为T0。而且,将ΔT(ΔT=T1-T0)定义为冷却效果。冷却效果ΔT的值越小(即ΔT为负值的情况,绝对值越大),可以评价为供试材料的散热性越优异。在第二实施例中,将ΔT为-5℃以下的情况评价为良好,将ΔT高于-5℃的情况评价为不良。
表203表示用于实验的第一覆膜及第二覆膜的构成和红外线放射率、LED的到达温度T1(℃)及冷却效果ΔT(℃)。
需要说明的是,表203中的下划线部表示不具有本发明的主要条件或效果。
需要说明的是,No.250、No.251、No.262没有形成第一覆膜及第二覆膜中的至少一个,但为了方便,将外面的红外线放射率记载于表203中的第一覆膜的红外线放射率一栏中,将内面的红外线放射率记载于表203中的第二覆膜的红外线放射率一栏中。
如表203所示,No.255~261及No.264~270为本发明的实施例。这些实施例确认:为冷却效果ΔT为-5℃以下的温度,可得到良好的效果。
另一方面,No.251为没有第一覆膜的比较例,No.252、No.253和No.254为第一覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件的比较例,No.262为没有第二覆膜的比较例,No.263为第二覆膜的红外线放射率不满足本发明的主要条件的比较例。这些第一覆膜或第二覆膜的任一个的红外线放射率不满足本发明的主要条件时(包含以没有形成第一覆膜及第二覆膜中的至少一个为理由的情况),成为冷却效果ΔT高于-5℃的温度,效果不充分。
如上所述,得知:只要满足本发明的主要条件,就可形成成形性、清洗耐久性、红外线放射率(散热性)优异的成形用预涂铝板及容器形状成形品。
以上,对本发明的成形用预涂铝板及容器形状成形品,例示用于实施发明的方式及实施例进行了详细说明,但本发明的宗旨并不限定于上述内容,其技术范围必须基于权利要求的记载进行广泛解释。需要说明的是,不用说,本发明的内容可以基于上述记载进行改变、变更等。
表1
Figure BSA00000465838400431
【表2】
Figure BSA00000465838400451
Figure BSA00000465838400461
【表101】
Figure BSA00000465838400471
【表102】
Figure BSA00000465838400491
Figure BSA00000465838400501
【表201】
Figure BSA00000465838400521
【表202】
Figure BSA00000465838400541
Figure BSA00000465838400551
Figure BSA00000465838400561
Figure BSA00000465838400571

Claims (13)

1.一种成形用预涂铝板,其具有铝板、在所述铝板的一个侧面所形成的第一覆膜和在所述铝板的另一个侧面所形成的第二覆膜,其特征在于,
所述第一覆膜含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使玻璃化转变温度为25~100℃的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂,所述第一覆膜的波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,凝胶率为50%以上,
所述第二覆膜含有用蜜胺系固化剂或异氰酸酯系固化剂使玻璃化转变温度为0~80℃的聚酯树脂进行交联反应而形成的交联聚酯树脂和添加剂,所述第二覆膜的波长为3~30μm的红外线的积分放射率在25℃的温度下为0.6以上,凝胶率为50%以上。
2.根据权利要求1所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第一覆膜含有白色颜料,L*值为85以上。
3.根据权利要求1所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第一覆膜中,所述白色颜料为氧化钛,所述氧化钛的含量为20~70质量%。
4.根据权利要求3所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第一覆膜中所述氧化钛的含量为40~60质量%,
所述第一覆膜的膜厚为15μm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第二覆膜中,所述添加剂含有选自炭黑、石墨、氧化钛、二氧化硅、氧化铝、树脂珠中的至少1种以上,其含量为5~70质量%,
所述第二覆膜的膜厚为15μm以下。
6.根据权利要求1所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第一覆膜含有金属颜料。
7.根据权利要求6所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第一覆膜中,所述金属颜料为铝浆料,该铝浆料的含量为3~30质量%。
8.根据权利要求7所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第一覆膜中所述铝浆料的含量为5~20质量%,
所述第一覆膜的膜厚为15μm以下。
9.根据权利要求6所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第二覆膜中,所述添加剂含有选自炭黑、石墨、氧化钛、二氧化硅、氧化铝、树脂珠、铝浆料中的至少1种以上,其含量为5~70质量%,
所述第二覆膜的膜厚为15μm以下。
10.根据权利要求1所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第一覆膜含有添加剂A并且表面的算术平均粗糙度Ra为0.1μm以上5μm以下,所述第二覆膜含有添加剂B。
11.根据权利要求10所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述第一覆膜中所含的所述添加剂A及所述第二覆膜中所含的所述添加剂B含有选自炭黑、石墨、氧化钛、二氧化硅、氧化铝、树脂珠、铝浆料中的至少1种以上,其含量为3~70质量%,
所述第一覆膜的膜厚及所述第二覆膜的膜厚均为15μm以下。
12.根据权利要求10所述的成形用预涂铝板,其特征在于,所述算术平均粗糙度Ra为0.25μm以上5μm以下。
13.一种容器形状成形品,其使用权利要求1所述的成形用预涂铝板,以所述第一覆膜为外面、所述第二覆膜为内面的方式被成形。
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