CN103649243A - 表面处理用树脂组合物及被该组合物涂覆的钢板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及表面处理用树脂组合物及被所述表面处理用树脂组合物涂覆的钢板。本发明的表面处理用树脂组合物包含导热性和散热性优异的分散体，因而能够继续维持现有的耐指纹钢板所具有的物理性质（即，较高的白色度、耐蚀性、耐指纹性、可加工性、导电性以及耐碱性）的同时，还能够赋予优异的散热性。并且，涂覆有本发明的表面处理用树脂组合物的表面处理钢板具有较高的散热性、导电性以及白色度等物理性质，因而代替使用为背光单元、尤其是侧光式背光单元的后底盘，从而可节省平板显示装置制造费用。

Description

表面处理用树脂组合物及被该组合物涂覆的钢板
技术领域
本发明涉及表面处理用树脂组合物及被该组合物涂覆的钢板。
背景技术
最近，薄膜型LCD TV中使用的光源正在从以往的冷阴极荧光灯（ColdCathode Fluorescent Lamp，CCFL）快速地替换为能效以及颜色表现力优异的发光二极管（Light Emitting Diode，LED）。相比于现有的CCFL，LED具有光转换效率高（CCFL40%，LED最高90%）、无水银（环保性）、响应速度快（60毫微秒）、小型化及寿命长（5万至10万小时）等诸多优点，从而作为薄膜型TV的光源的使用率正在大幅地增加。
然而，在薄膜型TV设备中搭载LED时，作为困扰各个企业的一个问题，可以举出关于LED芯片产生的热量的散热问题。近来，虽然LED的发光效率正逐年提高，然而到目前为止LED芯片的散热量还处于相当高的水平，因此如果不采取适宜的散热对策，则会因LED芯片的温度过高而导致LED芯片本身或者封装树脂劣化，且使发光效率降低并使LED芯片的寿命变短。因此，为了维持LED的最大的优点，即长寿命，需要开发出使LED芯片产生的热量有效地向外部扩散的散热技术。
为此，虽然对于提高LED本身的散热效率的方法也议论较多，然而同时还进行着通过对贴附有LED芯片的背光单元的后底盘（Bottom chassis）也增加散热功能以最大限度地减小LED产生的热量的研究。尤其，根据LED灯位于后底盘的哪一部分，散热技术的概念也变得不同。
LED背光单元大体分为直下式(Direct Lighting)和侧光式(Edge Lighting)。直下式的背光单元，在人们所看到的画面的正后方设有LED灯，LED灯均匀地分布在后底盘的整个面。根据这种结构上的特性，直下式的背光单元的从LED释放的热量不会集中于局部，而是均匀地分布在后底盘的整个面，因而仅通过正在应用于通常的LCD TV上的电镀锌（electro galvanizing steel）耐指纹钢板就可确保足够的散热性能。但是，侧光式的背光单元因高输出LED的应用以及集成化而导致LED光源的寿命降低，且LED芯片产生的热量集中到TV的侧面部分而有可能引起后底盘的热变形。当前，作为用于解决此问题的方法有如下的方法：背光单元（尤其，侧光式的背光单元）的后底盘材料使用导热率优异的铝板材，或者贴附散热垫以及涂覆散热涂料。
通常，铝的导热系数为200W/m﹒K，其相对于铁的导热系数80W/m﹒K高两倍以上，因此能够将侧光式的背光单元的LED芯片产生的局部热量快速地传递到整个后底盘，以形成热平衡。但是，对于后底盘，如果使用铝板材，则相对于现有材料的电镀锌耐指纹钢板，需要两倍以上的部件费用，而且全部的铝板材依赖于进口，因此当其使用量增加时，有可能因原材料的供求问题而导致价格进一步上升。而且，铝根据合金程度，热辐射率为0.02至0.25左右，因此向外部辐射热的性能非常低，且相对于铁而言，可加工性弱，因而在部件加工工艺中产生的不良品高达30%以上，且在耐蚀性、可加工性以及耐指纹性等的物理性质方面也存在各种问题。
另一方面，通常的电镀锌耐指纹钢板的导热系数为60W/m﹒K至65W/m﹒K，其相比于铝合金板材的130W/m﹒K至168W/m﹒K非常低，因此向后底盘的其他部位传递的由侧光式的背光单元的LED芯片产生的热量有限。
为了解决这种问题，目前的情况是迫切需要开发出能够继续维持现有的耐指纹性及其他物理性质的同时，提高散热性的表面处理用树脂组合物。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供散热性、导电性以及白色度优异的表面处理用树脂组合物、被所述表面处理用树脂组合物涂覆的钢板、该钢板的制造方法及包含所述钢板的平板显示装置用后底盘。
技术方案
作为用于解决上述问题的方案，本发明提供表面处理用树脂组合物，该表面处理用树脂组合物包含有机树脂及导热性分散体，并且相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，所述导热性分散体包含35重量份至65重量份的含硅化合物以及35重量份至65重量份的含铝化合物。
作为用于解决上述问题的另一方案，本发明提供表面处理钢板，该表面处理钢板包含：原材料钢板；以及表面处理层，所述表面处理层形成于所述原材料钢板的一面或双面且含有根据本发明的表面处理用树脂组合物的硬化物。
发明效果
本发明的表面处理用树脂组合物包含导热性和散热性优异的分散体，因而能够继续维持现有的耐指纹钢板所具有的物理性质（即，较高的白色度、耐蚀性、耐指纹性、可加工性、导电性以及耐碱性）的同时，还能够赋予优异的散热性。
附图说明
图1为根据本发明的一具体例的表面处理钢板的剖面图。
图2为根据本发明的另一具体例的表面处理钢板的剖面图。
图3为通过利用散热温度评价装置来测定在实施例以及比较例中所制造的表面处理钢板的温度，从而评价散热性的概略图。
具体实施方式
用于实施发明的最佳方式
本发明涉及表面处理用树脂组合物，该表面处理用树脂组合物包含有机树脂、以及导热性分散体，所述导热性分散体相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，包含35重量份至65重量份的含硅化合物及35重量份至65重量份的含铝化合物。
以下，具体说明本发明的表面处理用树脂组合物。
本发明的表面处理用树脂组合物包含有机树脂及导热性分散体。适于应用本发明的表面处理用树脂组合物的基材没有特别限制，例如可举出金属、木头或塑料等，然而优选为应用于金属的表面处理。
在本发明的组合物中，所述导热性分散体相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，包含35重量份至65重量份的含硅化合物及35重量份至65重量份的含铝化合物。所述导热性分散体包含导热性和热辐射性优异的物质，因而在对钢板涂覆本发明的表面处理用树脂组合物时，可提高钢板的散热性。
本发明中使用的术语“重量份”意指重量比率。
在根据本发明的组合物的导热性分散体中，如果所述含硅化合物的含量小于35重量份，则有可能降低散热性，如果超过65重量份，则散热性不会进一步提高，反而有可能降低溶液稳定性。
并且，如果所述含铝化合物的含量小于35重量份，则有可能降低散热性及导电性，如果超过65重量份，则散热性不会进一步提高，反而有可能降低溶液稳定性及硬化性能。
在本发明的组合物中，所述含硅化合物的平均粒径没有特别限制，但优选为5μm以下，更优选为2μm以下。如果所述含硅化合物的平均粒径超过5μm，则会因含硅化合物的快速沉淀而降低溶液稳定性，且可能使涂覆薄膜的物理性质劣化。所述含硅化合物的平均粒径的下限没有特别限制，但优选为0.05μm以上，更优选为0.1μm以上。
并且，在本发明的组合物中，所述含硅化合物的具体种类没有特别限制，但优选为从由导热性优异的硅（Si）、碳化硅（SiC）以及氮化硅（Si3N4）组成的组中选择的一种以上物质。
在本发明的组合物中，所述含铝化合物的平均粒径没有特别限制，但优选为3μm以下，更优选为1μm以下。如果所述含铝化合物的平均粒径超过3μm，则不会获得由粒子大小引起的效果，从而有可能降低散热性及溶液稳定性。而且，所述含铝化合物的平均粒径的下限没有特别限制，但优选为0.01μm以上，更优选为0.1μm以上。
并且，在本发明的组合物中，所述含铝化合物的具体种类没有特别限制，但优选为从由导热性优异的氧化铝（aluminum oxide）、氮化铝（AlN）以及铝粉（aluminum powder）组成的组中选择的一种以上物质。
在本发明的组合物中，所述导热性分散体相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，可进一步包含10重量份以下的含碳化合物。所述导热性分散体进一步包含含碳化合物，因而可进一步提高根据本发明的组合物的导热性、热辐射性以及导电性。但是，如果所述含碳化合物的含量超过10重量份，则导电性不会进一步提高，且颜色变暗而降低美观性。所述含碳化合物的含量的下限没有特别限制，但优选为0.1重量份以上，更优选为1重量份以上。
在本发明的组合物中，所述含碳化合物的平均粒径或长轴的长度没有特别限制，但优选为5μm以下，更优选为3μm以下。如果所述含碳化合物的平均粒径或长轴的长度超过5μm，则有可能使涂覆薄膜的物理性质变差。而且，所述含碳化合物的平均粒径或长轴的长度的下限没有特别限制，但优选为0.05μm以上，更优选为0.1μm以上。
并且，在本发明的组合物中，所述含碳化合物的具体种类没有特别限制，但优选为从由导热性优异的碳纳米管（carbon nanotube）、碳纤维（carbonfiber）、碳黑（carbon black）、石墨（graphite）、石墨烯（graphene）组成的组中选择的一种以上物质。
在本发明的组合物中，所述导热性分散体相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，可进一步包含10重量份以下的在波长为5μm至20μm区间远红外线发射率为0.8以上的化合物。所述导热性分散体通过进一步包含远红外线发射率为0.8以上的化合物，因而可进一步提高根据本发明的组合物的导热性及热辐射性。但是，如果所述远红外线发射率为0.8以上的化合物的含量超过10重量份，则散热性不会进一步提高，反而有可能降低溶液稳定性。所述远红外线发射率为0.8以上的化合物的含量的下限没有特别限制，但优选为0.1重量份以上，更优选为1重量份以上。
在本发明的组合物中，在所述波长为5μm至20μm区间远红外线发射率为0.8以上的化合物的平均粒径没有特别限制，但优选为5μm以下，更优选为2μm以下。如果所述远红外线发射率为0.8以上的化合物的平均粒径超过5μm，则有可能降低溶液稳定性，且使涂覆薄膜的物理性质劣化。而且，所述远红外线发射率为0.8以上的化合物的平均粒径的下限没有特别限制，但优选为0.05μm以上，更优选为0.1μm以上。
并且，在本发明的组合物中，在所述波长为5μm至20μm区间远红外线发射率为0.8以上的化合物的具体种类没有特别限制，但优选为从由镁（Mg）、氧化镁（MgO）、二氧化钛（TiO2）、绢云母（sericite）、云母（mica）、电气石（tourmaline）、黑云母（biotite）、伊利石（illite）、高岭土（kaolin）、膨润土（bentonite）、石英斑岩（quartz porphyry）、片麻岩（gneisses）、陶瓷粉末（ceramic powder）、锗（Ge）、二氧化锗（GeO2）以及β-羧乙基锗倍半氧化物（Ge-132）组成的组中选择的一种以上物质，更优选为从由氧化镁（MgO）、云母（mica）、高岭土（kaolin）以及锗（Ge）组成的组中选择的一种以上物质。
在本发明的组合物中，所述导热性分散体可进一步包含分散用树脂。所述分散用树脂可作为用于分散含硅化合物、含铝化合物、含碳化合物以及远红外线发射率为0.8以上的化合物等前述的导热性和热辐射性优异的物质的分散溶媒而使用。
即，可通过在所述分散用树脂中分散前述的导热性及热辐射性优异的物质而制造导热性分散体。分散所述导热性及热辐射性优异的物质的方法没有特别限制，可以不受限地使用本领域中通常使用的方法，在本发明中例如可利用珠磨机(Dyno Mill)或环磨机（Ring mill）等。
在本发明的组合物中，导热性分散体所包含的分散用树脂的具体种类没有特别限制，只要是能够很好地分散前述的导热性及热辐射性优异的物质的有机树脂就可以不受限地使用。在本发明的组合物中，作为所述分散用树脂的示例可以举出从由水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水溶性环氧树脂、水溶性聚酯树脂、水溶性氨基树脂以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质，优选为可举出水性聚氨酯树脂，但并不局限于此。
在本发明的组合物中，所述导热性分散体相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，可包含20重量份至80重量份的分散用树脂，优选为包含40重量份至60重量份的分散用树脂。如果所述分散用树脂的含量小于20重量份，则组合物的粘度将大大增加而有可能使涂覆薄膜的物理性质变差，如果超过80重量份，则降低导热性和散热性，且还可能使导电性变差。
在本发明的组合物中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，可包含30重量份至60重量份的所述有机树脂，优选为包含40重量份至55重量份的所述有机树脂，其可起到在组合物内均匀地分散用于提高导热性、散热性以及导电性的颜料物的作用。
如果所述有机树脂的含量小于30重量份，则有可能降低对于原材料钢板的表面的粘附力，且难以形成均匀的表面处理层，如果超过60重量份，则有可能降低耐蚀性，且因表面处理用树脂组合物的粘度的上升而降低作业性。
在本发明的组合物中，所述有机树脂的具体种类没有特别限制，但优选为水溶性有机树脂，更优先为从由水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水溶性环氧树脂、水溶性聚酯树脂、水溶性氨基树脂以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质，更优选为从由具有羧基或羟基的水性聚氨酯树脂、用丙烯酸类单体改性的水性聚氨酯树脂、用乙烯类单体改性的水性聚氨酯树脂、具有羧基或羟基的水溶性丙烯酸树脂以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质，最优选为可举出使用了聚碳酸酯多元醇（polycarbonatePolyol）的水性聚氨酯树脂。
在本发明的组合物中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，可包含20重量份至40重量份的所述导热性分散体，优选为包含20重量份至35重量份的所述导热性分散体。如果所述导热性分散体的含量小于20重量份，则有可能大大降低耐蚀性，如果超过40重量份，则有可能降低对于原材料钢板的表面的粘附力，且有可能难以形成均匀的表面处理层。
本发明的表面处理用树脂组合物可进一步包含从由无机金属溶胶（sol）、防锈剂、有机金属络合物以及交联剂组成的组中选择的一种以上物质的添加剂。
在本发明的组合物中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，可包含10重量份至60重量份的所述添加剂，优选为包含10重量份至50重量份的所述添加剂，更优选为包含10重量份至40重量份的所述添加剂。
具体来讲，在本发明的组合物中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，可包含5重量份至20重量份的所述无机金属溶胶，其可起到赋予耐蚀性的作用。
如果所述无机金属溶胶的含量小于5重量份，则有可能降低耐蚀性和导电性，如果超过20重量份，则耐蚀性和导电性不会进一步提高，反而有可能降低溶液稳定性。
并且，在本发明的组合物中，所述无机金属溶胶的具体种类没有特别限制，但优选为从由硅溶胶（silica sol）、氧化铝溶胶、二氧化钛溶胶、氧化锆溶胶（zirconia sol）以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质。
所述无机金属溶胶的平均粒径没有特别限制，但优选为5nm至30nm，更优选为5nm至20nm。如果所述无机金属溶胶的平均粒径小于5nm，则可能降低防水性，如果超过30nm，则在无机金属溶胶之间形成空隙，从而在形成利用表面处理用树脂组合物的表面处理层时，有可能因产生缺陷而降低耐蚀性。
具体来讲，在本发明的组合物中，相对于100重量份的表面处理用组合物，可包含2重量份至10重量份的所述防锈剂，其可起到提高耐蚀性的作用。
如果所述防锈剂的含量小于2重量份，则不能充分地提高耐蚀性，如果超过10重量份，则有可能大大降低组合物的储藏稳定性。
并且，在本发明的组合物中，所述防锈剂的具体种类没有特别限制，但优选为如铝或重磷酸铝的金属化合物、四水合七钼酸铵（hexaammoniumheptamolybdate tetrahydrate）的磷酸水溶液、锌、钼、氟、硼酸、这些的混合物或这些的磷酸盐溶液等。
具体来讲，在本发明的组合物中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，可包含2重量份至10重量份的所述有机金属络合物，其可起到提高原材料钢板与本发明的表面处理用树脂组合物之间的粘结性的作用。所述有机金属络合物通过与原材料钢板（尤其，镀锌钢板）的缩合反应以及氢键的形成而提高粘结性，据此可提高原材料钢板的耐蚀性。
如果所述有机金属络合物的含量小于2重量份，则不能充分地提高与原材料钢板之间的粘结性，如果超过10重量份，则可能大大降低组合物的储藏稳定性，且可能成为成本上升的原因。
并且，在本发明的组合物中，所述有机金属络合物的具体种类没有特别限制，但优选为从由硅烷类偶联剂、钛类偶联剂、锆类偶联剂以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质。
所述硅烷类偶联剂的示例可以举出从由乙烯基三乙氧基硅烷、2-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（2-glycidyloxypropyl trimethoxysilane）、3-缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷（3-glycidyloxypropyl methyldimethoxysilane）、N-2（氨乙基）-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4-氨基丙基三乙氧基硅烷以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质，
所述钛类偶联剂的示例可以举出从由四乙酰丙酮络钛（titaniumacetylacetonate）、乙基乙酰乙酸异丁氧基钛（Isobutoxy titanium ethylacetoacetate）、钛酸四异丙酯（tetraisopropyl titanate）、钛酸四正丁酯（tetranormal butyl titanate）以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质，
所述锆类偶联剂的示例可以举出从锆酸四正丙酯（tetranormal Propylzirconate）、锆酸四正丁酯、三乙醇胺锆酸盐（酯）（triethanolamine zirconate）、六氟锆酸盐（酯）（hexafluorozirconate）及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质，但并不局限于此。
具体来讲，在本发明的组合物中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，可包含2重量份至12重量份的所述交联剂，所述交联剂通过与包含于本发明组合物的水溶性有机树脂的羧基或羟基的交联结合而起到使水溶性有机树脂交联的作用，通过此作用可提高耐蚀性。
如果所述交联剂的含量小于2重量份，则不能执行使水溶性有机树脂交联的作用，如果超过12重量份，则难以形成均匀的表面处理层，且有可能因未反应的交联剂而导致耐蚀性降低以及成本上升。
并且，在本发明的组合物中，所述交联剂的具体种类没有特别限制，但优选为从具有碳化二亚胺基（carbodiimide）的化合物、三聚氰胺类交联剂、异氰酸酯类交联剂、氮丙啶类交联剂以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质。
所述三聚氰胺类交联剂的示例可举出甲氧基三聚氰胺树脂、乙氧基三聚氰胺树脂、丙氧基三聚氰胺树脂、丁氧基三聚氰胺树脂、戊氧基三聚氰胺树脂组成的组中选择的一种以上物质，但并不局限于此。
所述异氰酸酯类交联剂的示例可以举出二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯、二异氰酸二甲苯酯（xylene diisocyanate）、1,5-萘二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异丙烯二异氰酸酯（isopropylene diisocyanate）、亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、利啶二异氰酸酯
Figure BDA0000456394900000091
Figure BDA0000456394900000092
甲基环己烷二异氰酸酯（Methyl Cyclohexane diisocyanate）以及所述物质中选择的一个与多元醇（Polyol）的反应物组成的组中选择的一种以上物质，但不局限于此。
所述氮丙啶类交联剂的示例可举出N,N’-甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)（N,N’-toluene-2,4-bis(1-aziridine carboxamide)）、N,N’-二苯基甲烷-4,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)（N,N’-diphenyl methane-4,4-bis(1-aziridine carboxamide)）、三乙烯三聚氰胺、双间苯二酰（bis isoprothaloyl）-1-(2-甲基氮丙啶)以及三-1-吖丙啶基氧化膦组成的组中选择的一种以上物质，但不局限于此。
本发明的表面处理用树脂组合物除了前述的成分之外，可进一步包含从由消泡剂、用于提高平滑性的添加剂、蜡以及有机溶剂组成的组中选择的一种以上的添加剂。相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，所述添加剂的含量可以是0.1重量份至5重量份。
并且，本发明的表面处理用树脂组合物，作为溶剂可进一步包含从由水、乙醇以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质，优选地，为了提高本发明的表面处理用树脂组合物的湿润性以及分散性等，可进一步包含包含有0.1重量%至10重量%的乙醇的水和乙醇的混合物。
在本发明的组合物中，所述溶剂的含量没有特别限制，可根据前述的成分的含量而适宜地选择。
本发明还涉及表面处理钢板，所述表面处理钢板包含原材料钢板和表面处理层，所述表面处理层形成于所述原材料钢板的一面或双面且含有根据本发明的表面处理用树脂组合物的硬化物。
附图1及附图2为示出根据本发明的一具体例的表面处理钢板的剖面图。如附图1所示，本发明的钢板10可包括原材料钢板11和形成于所述原材料钢板11的一面的一个表面处理层12，如附图2所示，本发明的钢板20也可以包含原材料钢板11和形成于所述原材料钢板11的双面的两个表面处理层12。
在本发明的表面处理钢板中，所述原材料钢板的具体种类没有特别限制，但优选为冷轧钢板；被从由锌、铝、铜、镍、锌-铝合金、锌-镍合金、锌-铁合金、锌-镁合金、锌-铝-镁合金组成的组中选择的一种以上的金属镀覆的冷轧钢板；电镀锌钢板、不锈钢钢板或镁板材等。
在本发明的表面处理钢板中，所述原材料钢板的厚度没有特别限制，可根据使用的用途而适宜地选择。
在本发明的表面处理钢板中，形成于所述原材料钢板的一面或双面的表面处理层可含有前述的根据本发明的表面处理用树脂组合物的硬化物。关于所述表面处理层所含有的表面处理用树脂组合物的具体内容与前述说明相同。
在本发明的表面处理钢板中，所述表面处理层的干燥之后的涂膜的厚度没有特别限制，但优选为0.5μm至3.5μm。如果所述表面处理层的干燥之后的涂膜的厚度小于0.5μm，则有可能降低表面处理钢板的散热性以及耐蚀性，如果超过3.5μm，则有可能使表面处理钢板的表面导电性显著降低。对应于所述表面处理层的干燥之后的涂膜的厚度，干燥之后的粘附量可以是500mg/m2至3,500mg/m2。
本发明还涉及表面处理钢板的制造方法，该方法包括如下步骤：在原材料钢板的一面或双面涂覆根据本发明的表面处理用树脂组合物，并硬化所涂覆的所述表面处理用树脂组合物。
本发明的表面处理钢板的制造方法可包括如下步骤：在原材料钢板的一面或双面涂覆前述的根据本发明的表面处理用树脂组合物，并硬化所涂覆的所述表面处理用树脂组合物。关于所述原材料钢板和表面处理用树脂组合物的具体内容与前述说明相同。
在本发明中，在所述原材料钢板上涂覆前述的根据本发明的表面处理用树脂组合物的方法没有特别限制，可不受限地使用本领域中通常公知的方法，例如可利用刮棒涂布机（bar coater）或辊涂机（roll coater）等。
在本发明中，硬化所涂覆的所述表面处理用树脂组合物的步骤，可在最高钢板温度（peak metal temperature，PMT）为150℃至240℃的温度范围下进行，优选为在180℃至200℃温度范围下进行。当在所述PMT小于150℃的温度下硬化表面处理用树脂组合物时，包含于所述组合物的水溶性有机树脂没有充分地进行交联，从而可能使耐蚀性、耐碱性以及耐溶剂性变差，而当在PMT超过240℃的温度下硬化表面处理用树脂组合物时，表面处理层因较高的热量而裂开，从而可能使耐蚀性以及可加工性变差。
通过本发明的表面处理钢板的制造方法而制造的表面处理钢板不仅具有较高的白色度、耐蚀性、耐指纹性、可加工性、表面导电性、耐碱性，还具有优异的散热性。
用于实施发明的方式
以下，通过基于本发明的实施例和没有基于本发明的比较例来进一步详细说明本发明，然而，本发明的范围并非局限于下面所揭示的实施例。
实施例1
（1）表面处理用树脂组合物的制造
通过混合40重量份的水溶性聚碳酸酯多元醇（polycarbonate Polyol）聚氨酯树脂（Alerdink U933,Alberdingk Boley公司生产）、30重量份的导热性分散体、10重量份的硅溶胶（Snowtex-N,Nissin Chemical公司生产）、5重量份的磷酸锌防锈剂（Halox550,Halox公司生产）、10重量份的有机金属络合物（Tyzor LA,Dupont公司生产）以及5重量份的三聚氰胺类交联剂（Cymel325,Cytec公司生产）而制造了表面处理用树脂组合物。此时，相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，混合50重量份的含硅化合物Si3N4（SiciNide,Vesta Ceramics公司生产，平均粒径（1μm））和50重量份的含铝化合物Al2O3（Baikalox CR100,Baikowik公司生产,平均粒径（0.5μm）），并将所述混合物添加到50重量份（以100重量份的所述导热性分散体的固形物为基准）的作为分散用树脂的水溶性聚碳酸酯多元醇（polycarbonate Polyol）聚氨酯树脂（Alerdink U933,Alberdingk Boley公司生产）中之后，利用环磨机进行分散而制造了所述导热性分散体。
（2）在原材料钢板上涂覆表面处理用树脂组合物
利用辊涂机涂覆了所制造的所述表面处理用树脂组合物，以使其在一面的锌粘附量分别为20g/m2的电镀锌钢板（钢板厚度：1.0mm）上干燥之后，厚度变为2μm。
（3）表面处理层的形成
使涂覆于所述电镀锌钢板的表面处理用树脂组合物在最高钢板温度（PMT）为180℃的温度下硬化，由此形成了厚度为2μm的表面处理层。据此，完成了形成有表面处理层的表面处理钢板。
实施例2至19
（1）表面处理用树脂组合物的制造
通过如下方法制造了表面处理用树脂组合物，即，该方法除了如下面的表1中记载的那样变更了导热性分散体的固形物的成分及其含量之外，其他与实施例1相同。
（2）在原材料钢板上涂覆表面处理用树脂组合物
通过执行与实施例1相同的方法，在原材料钢板上涂覆了表面处理用树脂组合物。
（3）表面处理层的形成
通过执行与实施例1相同的方法，完成了形成有表面处理层的表面处理钢板。
将在上述实施例1至19中所制造的导热性分散体的固形物的成分及其含量经过整理之后记载到了下面的表1中。
表1
[表1]
Figure BDA0000456394900000131
Figure BDA0000456394900000141
比较例1至12
（1）表面处理用树脂组合物的制造
通过如下方法制造了表面处理用树脂组合物，即，该方法除了如下面的表2中记载的那样变更了导热性分散体的固形物的成分及其含量之外，其他与实施例1相同。
（2）在原材料钢板上涂覆表面处理用树脂组合物
通过执行与实施例1相同的方法，在原材料钢板上涂覆了表面处理用树脂组合物。
（3）表面处理层的形成
通过执行与实施例1相同的方法，完成了形成有表面处理层的表面处理钢板。
将在上述比较例1至12中所制造的导热性分散体的固形物的成分及其含量经过整理之后记载到了下面的表2中。
表2
[表2]
Figure BDA0000456394900000142
Figure BDA0000456394900000151
实施例20至23以及比较例13至17
（1）表面处理用树脂组合物的制造
通过如下方法制造了表面处理用树脂组合物，即，该方法除了如下面的表3中记载的那样变更了包含于导热性分散体的固形物的各成分的种类及大小之外，其他与实施例4相同。
（2）在原材料钢板上涂覆表面处理用树脂组合物
通过执行与实施例4相同的方法，在原材料钢板上涂覆了表面处理用树脂组合物。
（3）表面处理层的形成
通过执行与实施例4相同的方法，完成了形成有表面处理层的表面处理钢板。
将在上述实施例20至23以及比较例13至17中所制造的导热性分散体的固形物所包含的各成分的种类及大小经过整理之后记载到了下面的表3中。
表3
[表3]
Figure BDA0000456394900000161
实施例24
（1）表面处理用树脂组合物的制造
将30重量份的水溶性聚碳酸酯多元醇（polycarbonate Polyol）聚氨酯树脂（Alerdink U933,Alberdingk Boley公司生产）、20重量份的导热性分散体、15重量份的硅溶胶（Snowtex-N,Nissin Chemical公司生产）、10重量份的磷酸锌防锈剂（Halox550,Halox公司生产）、5重量份的有机金属络合物（TyzorLA,Dupont公司生产）以及5重量份的三聚氰胺类交联剂（Cymel325,Cytec公司生产）混合到15重量份的作为溶剂的水和乙醇的混合物（水97重量%和乙醇3重量%）中而制造了表面处理用树脂组合物。此时，相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，混合45重量份的含硅化合物SiC（GC10000，Fujimi公司生产，平均粒径（0.7μm））、45重量份的含铝化合物Al2O3（Baikalox CR100,Baikowik公司生产,平均粒径（0.5μm））、5重量份的作为含碳化合物的碳黑(Platelet nanofibers,SigmaAldrich公司生产,平均粒径(0.5μm))以及5重量份的作为远红外线发射率为0.8以上的物质的云母（Micronized Mica325,CMMP公司生产,平均粒径(3.5μm)），并将所述混合物添加到50重量份（以100重量份的所述导热性分散体的固形物为基准）的作为分散用树脂的水溶性聚碳酸酯多元醇（polycarbonate Polyol）聚氨酯树脂（Alerdink U933,Alberdingk Boley公司生产）中之后，利用环磨机进行分散而制造了所述导热性分散体。
（2）在原材料钢板上涂覆表面处理用树脂组合物
利用辊涂机涂覆了所制造的所述表面处理用树脂组合物，以使其在一面的锌粘附量分别为20g/m2的电镀锌钢板（钢板厚度：1.0mm）上干燥之后，厚度变为2μm。
（3）表面处理层的形成
使涂覆于所述电镀锌钢板的表面处理用树脂组合物在最高钢板温度（PMT）为200℃的温度下硬化，由此形成了厚度为2μm的表面处理层。据此，完成了形成有表面处理层的表面处理钢板。
实施例25至29以及比较例18至25
（1）表面处理用树脂组合物的制造
通过如下方法制造了表面处理用树脂组合物，即，该方法除了如下面的表4中记载的那样变更了水溶性有机树脂、导热性分散体、无机金属溶胶、防锈剂、有机金属络合物以及交联剂的含量之外，其他与实施例24相同。
（2）在原材料钢板上涂覆表面处理用树脂组合物
通过执行与实施例24相同的方法，在原材料钢板上涂覆了表面处理用树脂组合物。
（3）表面处理层的形成
通过执行与实施例24相同的方法，完成了形成有表面处理层的表面处理钢板。
将在上述实施例24至29以及比较例18至25中所制造的表面处理用树脂组合物的组成以及含量经过整理之后记载到了下面的表4中。
表4
[表4]
Figure BDA0000456394900000181
Figure BDA0000456394900000191
实施例30至35
（1）表面处理用树脂组合物的制造
通过执行与实施例27相同的方法，制造了表面处理用树脂组合物。
（2）在原材料钢板上涂覆表面处理用树脂组合物
通过如下方法，在原材料钢板上涂覆了表面处理用树脂组合物，即，该方法除了如下面的表5中记载的那样变更了干燥之后的表面处理层的厚度之外，其他与实施例27相同。
（3）表面处理层的形成
通过如下方法，完成了形成有表面处理层的表面处理钢板，即，该方法除了如下面的表5中记载的那样变更了表面处理用树脂组合物的硬化温度之外，其他与实施例27相同。
将在上述实施例30至35中所制造的表面处理钢板的表面处理层的厚度以及硬化温度（PMT温度）经过整理之后记载到了下面的表5中。
表5
[表5]
Figure BDA0000456394900000192
比较例26至41
（1）表面处理用树脂组合物的制造
通过执行与实施例27相同的方法，制造了表面处理用树脂组合物。
（2）在原材料钢板上涂覆表面处理用树脂组合物
通过如下方法，在原材料钢板上涂覆了表面处理用树脂组合物，即，该方法除了如下面的表6中记载的那样变更了干燥之后的表面处理层的厚度之外，其他与实施例27相同。
（3）表面处理层的形成
通过如下方法，完成了形成有表面处理层的表面处理钢板，即，该方法除了如下面的表6中记载的那样变更了表面处理用树脂组合物的硬化温度之外，其他与实施例27相同。
将在上述比较例26至41中所制造的表面处理钢板的表面处理层的厚度以及硬化温度（PMT温度）经过整理之后记载到了下面的表6中。
表6
[表6]
Figure BDA0000456394900000201
Figure BDA0000456394900000211
如下，对在上述实施例和比较例中制造的表面处理钢板测定了物理性质。
1、散热性测定
如附图3所示，利用散热温度评价装置测定了在上述实施例和比较例中制造的表面处理钢板的温度。具体来讲，通过在附图3所示的铝挤压条的6、7以及8的位置上测定表面处理钢板的温度，由此测定了其平均值与LED模块的温度相比低了多少，并按照如下的评价基准评价了散热性。
<散热性的评价基准>
○：平均温度值相对于LED模块的温度降低3℃以上的情形
△：平均温度值相对于LED模块的温度降低的值小于3℃且大于等于1℃的情形
×：平均温度值相对于LED模块的温度降低的值小于1℃的情形
2、导电性测定
利用表面低电阻测量仪（Loresta GP,Mitsubishi Chemical公司生产）测定了在上述实施例和比较例中制造的表面处理钢板的表面电阻，并按照如下的评价基准评价了表面导电性。
<导电性的评价基准>
○：表面处理钢板的表面电阻为0.1mΩ以下的情形
△：表面处理钢板的表面电阻为大于0.1mΩ且在1.0mΩ以下的情形
×：表面处理钢板的表面电阻为大于1.0mΩ的情形
3、白色度测定
利用Lab色差计（ColorEye XTH,GretagMacbeth公司生产）测定了在上述实施例和比较例中制造的表面处理钢板的L坐标值（白色度值），并按照如下的评价基准评价了白色度。
<白色度的评价基准>
○：表面处理钢板的L坐标值为60以上的情形
×：表面处理钢板的L坐标值为小于60的情形
4、溶液稳定性测定
在制造完上述实施例和比较例中制造的表面处理用树脂组合物之后，立即测定初期粘度（Vi），并在冷却至25℃之后，测定25℃下的最终粘度（Vl），然后代入到了下面的通式1中，并对其结果按照如下的评价基准进行了评价。
[通式1]
△V=(Vl-Vi)/Vi×100(%)
<溶液稳定性的评价基准>
○：△V小于20（%），或者肉眼观察时没有看到凝胶现象
×：△V为20（%）以上，或者肉眼观察时看到凝胶现象
5、耐蚀性测定
将在上述实施例和比较例中制造的表面处理钢板按照30cm×30cm（横向×竖向）的大小切断之后制造了试样，并在所述试样的平板上以1kg/cm2的喷射压力均匀地喷射具有5%的盐水浓度和35℃的温度的盐水之后，经过72小时之后测定了所述表面处理钢板产生的白锈（腐蚀）面积。
<耐蚀性的评价基准>
○：白锈的产生面积小于整个面积的5%的情形
△：白锈的产生面积为整个面积的5%以上且在10%以下的情形
×：白锈的产生面积大于整个面积的10%的情形
6、耐碱性测定
将溶解有脱脂剂（FC-L4460,Nihon Parkerizing公司生产）的水溶液（脱脂剂浓度2%）维持在60℃的温度之后，将在上述实施例和比较例中制造的表面处理钢板浸渍到所述水溶液2分钟，然后用流动的水清洗之后进行了干燥。接着，测定了所述表面处理钢板的脱脂前后的色差（△E）。
<耐碱性的评价基准>
○：表面处理钢板的色差为1以下的情形
×：表面处理钢板的色差大于1的情形
7、可加工性测定
将在上述实施例和比较例中制造的表面处理钢板按照150cm×75cm（横向×竖向）的大小切断之后制造了试样，并利用交叉切割导向器（cross cutguide）对所述试样的表面以1mm的间隔沿横向和竖向进行划线，使其分别形成100个格子，并对形成有所述100个格子的部分利用埃力克森（erichsen）试验机推升至6mm的高度，并将剥离胶带（NB-1,Ichiban公司生产）粘接到被推升的部位之后剥离的同时，观察杯突（erichsen）部分是否被剥离。
<可加工性的评价基准>
○：没有表面剥离的情形
△：表面的剥离在100个中有1个至3个的情形
×：表面的剥离在100个中超过3个的情形
关于在上述实施例1至19及比较例1至12中制造的表面处理钢板的物理性质的测定结果记载到了下面的表7和表8中。
表7
[表7]
Figure BDA0000456394900000231
Figure BDA0000456394900000241
表8
[表8]
Figure BDA0000456394900000242
如上述表7和8中所示可以确认，在根据本发明的实施例1至19的情形下，相对于100重量份的导热性分散体的固形物，含硅化合物和含铝化合物的含量分别属于35重量份至65重量份和35重量份至65重量份的范围，因此不仅导电性、白色度以及溶液稳定性优异，散热性也优异。
相反，可以确认，在没有基于本发明的比较例1至12的情形下，相对于100重量份的导热性分散体的固形物，含硅化合物或含铝化合物的含量超出了本发明特定的含量范围，因此散热性、导电性、白色度以及溶液稳定性的物理性质中至少一个物理性质属于不良。
因此，可以确认，在本发明的表面处理用树脂组合物中，相对于100重量份的导热性分散体的固形物，将包含于导热性分散体的含硅化合物和含铝化合物的含量分别调节为35重量份至65重量份和35重量份至65重量份的范围内，从而不仅导电性、白色度以及溶液稳定性优异，散热性也优异。
关于在上述实施例20至23及比较例13至17中制造的表面处理钢板的物理性质的测定结果记载到了下面的表9中。
表9
[表9]
Figure BDA0000456394900000251
如上述表9中所示可以确认，在根据本发明的实施例20至23的情形下，包含于导热性分散体的含硅化合物、含铝化合物、含碳化合物以及远红外线发射率为0.8以上的化合物的平均粒径分别属于5μm以下、3μm以下、5μm以下以及5μm以下的范围，因此不仅可加工性、耐蚀性以及耐碱性优异，散热性也优异。
相反，可以确认，在没有基于本发明的比较例13至17的情形下，包含于导热性分散体的含硅化合物、含铝化合物、含碳化合物以及远红外线发射率为0.8以上的化合物的平均粒径中至少一个超出了本发明特定的平均粒径范围，因此散热性、可加工性、耐蚀性以及耐碱性的物理性质中至少两个物理性质属于不良。
因此，可以确认，在本发明的表面处理用树脂组合物中，将包含于导热性分散体的含硅化合物、含铝化合物、含碳化合物以及远红外线发射率为0.8以上的化合物的平均粒径分别调节为5μm以下、3μm以下、5μm以下以及5μm以下的范围内，因此不仅可加工性、耐蚀性以及耐碱性优异，散热性也优异。
关于在上述实施例24至29及比较例18至25中制造的表面处理钢板的物理性质的测定结果记载到了下面的表10中。
表10
[表10]
Figure BDA0000456394900000261
如上述表10中所示可以确认，在根据本发明的实施例24至29的情形下，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，包含于表面处理用树脂组合物的水溶性有机树脂、导热性分散体、无机金属溶胶、防锈剂、有机金属络合物以及交联剂的含量分别属于30重量份至60重量份、20重量份至40重量份、5重量份至20重量份、2重量份至10重量份、2重量份至10重量份以及2重量份至12重量份的范围，因此不仅导电性、白色度、可加工性、耐蚀性以及耐碱性优异，而且散热性也优异。
相反，可以确认，在没有基于本发明的比较例18至25的情形下，包含于表面处理用树脂组合物的水溶性有机树脂、导热性分散体、无机金属溶胶、防锈剂、有机金属络合物以及交联剂的含量中至少一个超出了本发明特定的含量范围，因此，散热性、导电性、白色度、可加工性、耐蚀性以及耐碱性的物理性质中至少一个物理性质属于不良。
因此，可以确认，在本发明的表面处理用树脂组合物中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，将水溶性有机树脂、导热性分散体、无机金属溶胶、防锈剂、有机金属络合物以及交联剂的含量分别调节为30重量份至60重量份、20重量份至40重量份、5重量份至20重量份、2重量份至10重量份、2重量份至10重量份以及2重量份至12重量份的范围内，因此不仅导电性、白色度、可加工性、耐蚀性以及耐碱性优异，散热性也优异。
关于在上述实施例30至35及比较例26至41中制造的表面处理钢板的物理性质的测定结果记载到了下面的表11和12中。
表11
[表11]
表12
[表12]
Figure BDA0000456394900000272
Figure BDA0000456394900000281
如上述表11和12中所示可以确认，在根据本发明的实施例30至35的情形下，表面处理钢板的制造过程中表面处理层的干燥之后的涂膜的厚度以及硬化温度（PMT温度）分别属于0.5μm至3.5μm以及150℃至240℃的温度范围内，因此导电性、耐蚀性、可加工性以及散热性优异。
相反，可以确认，在没有基于本发明的比较例26至41的情形下，表面处理钢板的制造过程中表面处理层的干燥之后的涂膜的厚度或硬化温度（PMT温度）超出了本发明特定的范围，因此，散热性、导电性、耐蚀性以及可加工性的物理性质中至少一个物理性质属于不良。
因此，可以确认，在本发明的表面处理钢板的制造方法中，将表面处理层的干燥之后的涂膜的厚度以及硬化温度（PMT温度）分别调节为0.5μm至3.5μm以及150℃至240℃的温度范围内，因此可以制造导电性、耐蚀性、可加工性以及散热性优异的表面处理钢板。
[符号说明]
10、20：表面处理钢板
11：原材料钢板
12：表面处理层
①、②、③、④、⑤：LED模块的温度测定位置
⑥、⑦、⑧：固定螺栓位置
产业上的可利用性
涂覆有本发明的表面处理用树脂组合物的钢板具有高散热性、导电性、白色度等物理性质，因此通过代替使用为背光单元（尤其是侧光式背光单元）的后底盘，可节省平板显示装置制造费用。

Claims (21)

1.一种表面处理用树脂组合物，其中包含有机树脂及导热性分散体，
相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，所述导热性分散体包含35重量份至65重量份的含硅化合物以及35重量份至65重量份的含铝化合物。
2.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，含硅化合物的平均粒径为5μm以下。
3.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，含硅化合物为从由硅、碳化硅以及氮化硅组成的组中选择的一种以上物质。
4.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，含铝化合物的平均粒径为3μm以下。
5.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，含铝化合物为从氧化铝、氮化铝以及铝粉组成的组中选择的一种以上物质。
6.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，导热性分散体还包含10重量份以下的含碳化合物。
7.根据权利要求6所述的表面处理用树脂组合物，其中，含碳化合物的平均粒径或长轴的长度为5μm以下。
8.根据权利要求6所述的表面处理用树脂组合物，其中，含碳化合物为从由碳纳米管、碳纤维、碳黑、石墨、石墨烯组成的组中选择的一种以上物质。
9.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，所述导热性分散体还包含10重量份以下的在波长为5μm至20μm区间远红外线发射率为0.8以上的化合物。
10.根据权利要求9所述的表面处理用树脂组合物，其中，在波长为5μm至20μm区间远红外线发射率为0.8以上的化合物的平均粒径为5μm以下。
11.根据权利要求9所述的表面处理用树脂组合物，其中，在波长为5μm至20μm区间远红外线发射率为0.8以上的化合物为从由镁、氧化镁、二氧化钛、绢云母、云母、电气石、黑云母、伊利石、高岭土、膨润土、石英斑岩、片麻岩、陶瓷粉末、锗、二氧化锗以及β-羧乙基锗倍半氧化物组成的组中选择的一种以上物质。
12.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，导热性分散体还包含分散用树脂。
13.根据权利要求12所述的表面处理用树脂组合物，其中，包含于导热性分散体的分散用树脂为从由水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水溶性环氧树脂、水溶性聚酯树脂、水溶性氨基树脂以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质。
14.根据权利要求12所述的表面处理用树脂组合物，其中，相对于100重量份的所述导热性分散体的固形物，导热性分散体包含20重量份至80重量份的分散用树脂。
15.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，包含30重量份至60重量份的有机树脂。
16.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，有机树脂为从由水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水溶性环氧树脂、水溶性聚酯树脂、水溶性氨基树脂以及这些的混合物组成的组中选择的一种以上物质。
17.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，包含20重量份至40重量份的所述导热性分散体。
18.根据权利要求1所述的表面处理用树脂组合物，其中，还包含从由无机金属溶胶、防锈剂、有机金属络合物以及交联剂组成的组中选择的一种以上的添加剂。
19.根据权利要求18所述的表面处理用树脂组合物，其中，相对于100重量份的表面处理用树脂组合物，包含10重量份至60重量份的添加剂。
20.一种表面处理钢板，其包含：
原材料钢板；以及
表面处理层，所述表面处理层形成于所述原材料钢板的一面或双面且含有权利要求1至权利要求19中的任意一项所述的表面处理用树脂组合物的硬化物。
21.根据权利要求20所述的表面处理钢板，其中，表面处理层的干燥之后的涂膜厚度为0.5μm至3.5μm。
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