CN105143370A - 水性涂料、散热构件、金属组件、电子装置 - Google Patents

水性涂料、散热构件、金属组件、电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105143370A
CN105143370A CN201480023790.3A CN201480023790A CN105143370A CN 105143370 A CN105143370 A CN 105143370A CN 201480023790 A CN201480023790 A CN 201480023790A CN 105143370 A CN105143370 A CN 105143370A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
borne coatings
filler
film
polyurethane resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480023790.3A
Other languages
English (en)
Inventor
日夏雅子
藤原武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
Original Assignee
JNC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JNC Corp filed Critical JNC Corp
Publication of CN105143370A publication Critical patent/CN105143370A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)

Abstract

本发明可获得如下的水性涂料，所述水性涂料容易操作，可形成散热性、耐热性及密接性均优异的膜。本发明的水性涂料包含：聚氨基甲酸酯树脂微粒子；由放出远红外线的斜方晶系硅酸盐矿物所形成的第一填料；分散所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子与所述第一填料的水。

Description

水性涂料、散热构件、金属组件、电子装置
技术领域
本发明涉及一种水性涂料。特别涉及一种可形成具有散热性的膜的水性涂料。
背景技术
作为安装于发热的机械、电气组件上，以通过散热而降低温度为目的的构件，已知有散热器(heatsink)。在散热器中，多数情况下主要使用容易传热的铝或铜等金属作为材料。
作为在铝制的散热器中，使散热效果进一步提高的方法，已知有进行阳极氧化处理而对表面进行防蚀铝加工的方法。然而，防蚀铝加工需要在除脂处理、水洗及阳极氧化处理与在每个各个步骤中变更浴槽。而且，在通过阳极氧化处理而所得的皮膜上存在多个微细孔，所述微细孔成为裂痕或腐蚀的原因，因此进一步需要封孔处理作为后工艺(post-process)。如上所述，防蚀铝加工存在需要众多的步骤而造成生产性差的问题。
作为以通过散热而降低温度为目的者，在专利文献1中，作为液相而揭示有含有碱金属硅酸盐及水、特定的金属化合物的水性组合物及涂膜组合物。
然而，在以散热为目的的构件中，除了散热性高及生产性高以外，为了提高热传递性，也要求与热源的密接性或耐热性。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2004-002813号公报
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明的课题在于提供如下的水性涂料，所述水性涂料容易操作，可形成散热性、耐热性及密接性均优异的膜。
解决问题的技术手段
本发明者等人为了解决所述课题而进行了努力研究。其结果发现包含聚氨基甲酸酯树脂微粒子与斜方晶系硅酸盐矿物的水性分散液(分散体液(dispersionliquid))可成为能够形成具有高的散热性的膜的水性涂料，从而完成本发明。
本发明的第1形态的水性涂料其包含：聚氨基甲酸酯树脂微粒子；由放出远红外线的斜方晶系硅酸盐矿物所形成的第一填料；以及分散所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子与所述第一填料的水。
所谓“硅酸盐矿物”可为天然、人工的任意者，也包含铝硅酸盐矿物，或进一步包含矿物以外的硅酸盐化合物。
若如上所述地构成，则是水性涂料，因此涂布等操作或搬运变容易。另外，由于是以聚氨基甲酸酯为基质的涂料，因此与以丙烯酸系或环氧为基质的涂料相比而言，变得可形成对金属表面的密接性或耐热性优异的延性高的膜。另外，由于含有斜方晶系硅酸盐矿物，因此所形成的膜可将热转换为远红外线而放出，具有高的散热性。
本发明的第2形态的水性涂料是在所述本发明的第1形态的水性涂料中，构成所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子的材料是选自由聚碳酸酯聚氨基甲酸酯、聚酯聚氨基甲酸酯、脂肪族聚氨基甲酸酯、脂肪酸改性聚氨基甲酸酯、芳香族聚氨基甲酸酯、聚醚聚氨基甲酸酯所构成的群组的至少一种。另外，所谓“聚碳酸酯聚氨基甲酸酯”是表示在主链具有聚碳酸酯骨架的聚氨基甲酸酯树脂。所谓“聚酯聚氨基甲酸酯”是表示在主链具有聚酯骨架的聚氨基甲酸酯树脂。所谓“脂肪族聚氨基甲酸酯”是表示在主链具有脂肪族链的聚氨基甲酸酯树脂。所谓“脂肪酸改性聚氨基甲酸酯”是表示在主链具有改性脂肪酸骨架的聚氨基甲酸酯树脂。所谓“芳香族聚氨基甲酸酯”是表示在主链具有芳香族基的聚氨基甲酸酯树脂。所谓“聚醚聚氨基甲酸酯”是表示在主链具有聚醚骨架的聚氨基甲酸酯树脂。
若如上所述地构成，则成为可形成密接性与耐热性更优异的膜的水性涂料。
本发明的第3形态的水性涂料是在所述本发明的第2形态的水性涂料中，构成所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子的材料的至少一种是聚碳酸酯聚氨基甲酸酯或聚酯聚氨基甲酸酯。
若如上所述地构成，则成为可形成密接性特别优异的膜的水性涂料。
本发明的第4形态的水性涂料是在所述本发明的第1形态～第3形态的任意一个形态的水性涂料中，所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子的平均粒径为10nm～500nm。另外，所谓“平均粒径为10nm～500nm”并不限于一次粒径，也可为凝聚状态的粒径。
若如上所述地构成，则聚氨基甲酸酯树脂微粒子变得容易分散于水中。
另外，平均粒径基于利用激光衍射、散射法的粒度分布测定。亦即，利用夫朗和斐(Fraunhofer)衍射理论及米氏散射理论的分析，将通过湿式法将粉体自某粒径分为2部分时，粒径大之侧与粒径小之侧成为等量(体积基准)的直径作为中值粒径。
本发明的第5形态的水性涂料是在所述本发明的第1形态～第4形态的任意一个形态的水性涂料中，所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子的使所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子与水的分散液干燥而所得的固体成分具有-80℃～-20℃的玻璃化转变点。
若如上所述地构成，则由水性涂料所形成的膜的柔软性及密接性优异。
本发明的第6形态的水性涂料是在所述本发明的第1形态～第5形态的任意一个形态的水性涂料中，所述斜方晶系的硅酸盐矿物是堇青石及/或富铝红柱石。
若如上所述地构成，则堇青石及/或富铝红柱石特别是远红外线的放出效果高，因此成为可形成散热效果更优异的膜的水性涂料。
本发明的第7形态的水性涂料是在所述本发明的第1形态～第6形态的任意一个形态的水性涂料中，进一步包含第二填料，所述第二填料由选自由氮化硼、氮化铝、碳化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛、钛黑及黑铅所构成的群组的至少一种而形成。
若如上所述地构成，则可使由水性涂料所形成的膜的导热性提高，因此可使膜的散热效果进一步提高。
本发明的第8形态的水性涂料是在所述本发明的第7形态的水性涂料中，相对于聚氨基甲酸酯树脂微粒子100重量份而含有5重量份～150重量份的所述第一填料及所述第二填料，相对于所述第一填料100重量份而言，所述第二填料为1重量份～150重量份，所述第一填料及所述第二填料是粉末，平均粒径为0.01μm～30μm。另外，所谓“平均粒径为0.01μm～30μm”并不限于一次粒径，也可为凝聚状态的粒径。
若如上所述地构成，则平均粒径为0.01μm以上，因此导热率并不变差。而且平均粒径为30μm以下，因此所形成的膜的表面并无凹凸，涂液的操作容易，且并不损及与基材的密接性。
本发明的第9形态的水性涂料是在所述本发明的第1形态～第8形态的任意一个形态的水性涂料中，干燥后的固体成分的5％质量损失温度为270℃以上。
若如上所述地构成，则成为可形成耐热性优异的膜的水性涂料，变得可在更高的温度范围内使用，因此可用在发热量多的构件中。
本发明的第10形态的水性涂料是在所述本发明的第1形态～第9形态的任意一个形态的水性涂料中，包含具有破泡性或抑泡性的消泡剂。
若如上所述地构成，则可获得具有将暂时生成的泡破坏(破泡)或抑制生成泡(抑泡)的效果的水性涂料。
本发明的第11形态的散热构件是涂布所述本发明的第1形态～第10形态的任意一个形态的水性涂料之后，进行干燥而成的。
若如上所述地构成，则可通过使容易涂布的水性涂料干燥而容易地形成散热性优异的膜(例如图1的散热构件10)。如上所述，本发明可通过干燥而成膜，因此即使是水性涂料，与包含需要热硬化步骤或活性能量线硬化步骤的树脂的水性涂料相比而言，成膜也极其容易。
本发明的第12形态的金属组件包含金属组件本体；将所述本发明的第1形态～第10形态的任意一个形态的水性涂料涂布于所述金属组件本体上之后，进行干燥而形成的膜。另外，“金属组件本体”也可为金属板。而且，“金属组件本体”可为散热构件，也可其自身为目标制品的组件。
若如上所述地构成，则传至金属组件本体的热容易传至膜，进一步作为远红外线而自膜容易地放出。
本发明的第13形态的金属组件是在所述本发明的第12形态的金属组件中，所述金属组件本体是包含选自由铜、铁、镁、铝及这些的合金所构成的群组的至少一种而形成的。
若如上所述地构成，则这些金属的导热率特别高，因此可使散热效果提高。
本发明的第14形态的电子装置包含：所述本发明的第12形态或第13形态的金属组件；具有发热部的电子元件；且所述金属组件的金属组件本体以与所述发热部接触的方式配置于所述电子元件上。另外，所谓“发热部”是指热传递至金属组件者。
若如上所述地构成，则电子元件所具有的热容易传至金属组件，进一步作为远红外线而放出。
发明的效果
本发明的水性涂料是水性，因此容易操作，由所述涂料所形成的膜具有高的散热性，另外耐热性及密接性也优异。
附图说明
图1是包含由本申请的水性涂料所形成的膜10及金属板13的散热构件14的剖面图。另外，由本申请的水性涂料所形成的膜10可单独作为散热构件10而使用。膜10包含第一填料11及第二填料12。
图2是表示水性涂料的制备步骤(S01)、及膜的形成步骤(S02、S03)的流程图。
图3是包含散热构件14的电子组件30的概略剖面图。
图4是例示作为散热器的金属板13的形状的图。
图5是在马达本体40的外表面41成膜有散热构件10的马达50的略图。
图6是在电池本体60的外表面成膜有散热构件10的电池70的略图。
具体实施方式
本申请基于2013年4月26号在日本提出申请的日本专利特愿2013-094439号，其内容作为本申请的内容而形成本申请的一部分。本发明可通过以下详细的说明而进一步完全理解。本发明的进一步的应用范围可由于以下详细的说明而变得明确。然而，详细的说明及特定实例是本发明的理想的实施形态，仅仅为了说明的目的而记载。对于本领域的技术人员而言，应明确可根据所述详细说明，在本发明的精神与范围内进行各种变更、改变。申请人并无将所记载的实施形态的任意者均提供给公众的意图，改变、替代案中的或许在权利要求内未书面上包含者也在等同原则下作为发明的一部分。
以下，参照图式对本发明的实施形态加以说明。另外，在各图中相互相同或相当的部分附以同一或类似的符号，省略重复的说明。而且，本发明并不限制于以下的实施形态。
<水性涂料>
本发明的第1实施形态的水性涂料包含：聚氨基甲酸酯树脂微散粒子；由放出远红外线的斜方晶系硅酸盐矿物所形成的第一填料；分散所述聚氨基甲酸酯树脂微散粒子与所述第一填料的水。
<<聚氨基甲酸酯树脂分散粒子>>
聚氨基甲酸酯树脂微粒子可列举选自由聚碳酸酯聚氨基甲酸酯、聚酯聚氨基甲酸酯、脂肪族聚氨基甲酸酯、脂肪酸改性聚氨基甲酸酯、芳香族聚氨基甲酸酯、聚醚聚氨基甲酸酯所构成的群组的至少一种粒子。
聚氨基甲酸酯由于耐热性、与金属等的密接性优异，因此优选，所述聚氨基甲酸酯可形成耐热性/密接性特别优异的膜因此优选。这些中最优选的是在聚氨基甲酸酯树脂微粒子的构成要素中包含聚碳酸酯聚氨基甲酸酯及/或聚酯聚氨基甲酸酯。
聚氨基甲酸酯树脂微粒子的平均粒径优选的是10nm～500nm。更优选的是10nm～100nm。若平均粒径为10nm以上，则难以产生在水中的凝聚。而且，若为500nm以下，则变得可在水中分散。
使包含聚氨基甲酸酯树脂微粒子与水的分散液干燥而所得的固体成分的玻璃化转变温度优选的是-80℃～-20℃。更优选的是-55℃～-30℃。若玻璃化转变温度为-80℃以上，则可维持涂膜强度，因此难以损伤，干燥性优异。若为-20℃以下，则由于适度的柔软性而获得裂痕的防止效果。另外，玻璃化转变温度越低，由水性涂料所形成的膜与其他物质(例如金属)的密接性越提高，因此优选。
<<斜方晶系硅酸盐矿物>>
作为第一填料的斜方晶系硅酸盐矿物可列举：富铝红柱石、堇青石、顽火辉石、异极矿、黝帘石、硅线石、红柱石。这些填料的导热、远红外线的放射效果优异，使由水性涂料所形成的膜的散热性提高。特别是在红外线的放出效果高、轻量且化学性稳定、与树脂的亲和性也高的方面而言优选的是堇青石、富铝红柱石。另外，斜方晶系硅酸盐矿物可为天然、人工的任意者。水性涂料含有这些填料的至少一种。另外，在保存稳定性或耐候性的方面中，优选的是具有耐水性且难以产生水解的填料。在本发明中所使用的硅酸盐矿物的结晶系是斜方晶系，在产自天然的矿物的情况下，也可包含单斜晶系或三斜晶系的矿物、进而包含立方晶系等的矿物作为杂质。而且，只要不显著损及本发明的效果，则矿物也可包含云母、蒙脱石、黑铝(包含石墨)、高岭土、膨润土等。在人工地获得的情况下的晶体成长方法并无限定，可利用公知的方法。在人工地进行晶体成长的情况下，也可在并不妨碍远红外线的放出特性的范围内，期待着色或放出能量的量的增加效果而添加微量金属。
也能够以追加于第一填料中的形式而加入第二填料。第二填料优选的是选自由氮化硼、氮化铝、碳化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛、钛黑及黑铅所构成的群组的至少一种。特别是氮化硼、氧化铝、氧化锌的导热率高、可使由水性涂料所形成的膜的散热效果进一步提高，因此优选。而且，二氧化硅可调节水性涂料的粘度，具有滴液防止效果，因此优选。氧化钛可均一地分散于涂料中而着色为白色，钛黑及黑铅可均一地分散于涂料中而着色为黑色，可提高设计性，因此优选。另外，也可并不作为第二填料而添加多种粒径不同的第一填料。此时，第一填料可为相同的填料，也可不同。
第一填料及第二填料的形状优选的是粉末、糊状、线状等。特别是自在水的分散液中获得均一的状态考虑，优选的是作为粉末而混合于水性涂料中。在粉末的情况下，其平均粒径优选的是0.01μm～30μm。更优选的是0.05μm～25μm。进一步更优选的是0.08μm～20μm。若为0.01μm以上，则水性涂料的粘度并不过于变高，涂布步骤的作业性良好。而且导热率也不变差。若为30μm以下，则并不在由水性涂料所形成的膜的表面上形成凹凸。而且，并无填料的沉降快而造成水性涂料的保存稳定性变差的现象。
另外，若第一填料及第二填料的平均粒径大于聚氨基甲酸酯树脂微粒子的平均粒径，则填料彼此变得容易接触，导热性提高，因此优选。而且，在以着色用途而添加第二填料的情况下，若使用平均粒径小于第一填料的粒子，则容易均一地分散，而且并不阻碍第一填料彼此的接触，因此并不损及导热性而优选。
第一填料及第二填料的总量若相对于聚氨基甲酸酯树脂微粒子100重量份而混合5重量份～150重量份，则可获得良好的散热效果。若考虑涂布水性涂料的步骤的作业效率，则第一填料及第二填料的总量优选的是相对于聚氨基甲酸酯树脂微粒子而言为10重量份～120重量份。若填料的总量为5重量份以上，则可充分获得填料的散热特性。而且，若为150重量份以下，则并无涂料的粘度过于上升而损及操作性的现象，也不产生填料在水性涂料中凝聚等问题。另外，在混合第二填料的情况下，优选的是相对于第一填料100重量份而言混合1重量份～150重量份的第二填料。
<<添加剂>>
水性涂料中也可进一步加入分散剂/消泡剂/着色颜料/硅烷偶合剂/表面调整剂作为添加剂。
分散剂可使用含有羟基的羧酸酯、长链聚氨基酰胺与高分子量酸酯的盐、高分子量多羧酸的盐、长链聚氨基酰胺与极性酸酯的盐、高分子量不饱和酸酯、高分子共聚物、改性脲、改性聚氨基甲酸酯、改性聚丙烯酸酯、聚醚酯型阴离子系活化剂、萘磺酸福马林缩合物盐、芳香族磺酸福马林缩合物盐、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚环氧乙烯单烷基醚、硬脂胺乙酸酯。通过相对于填料100重量份而添加1重量份～35重量份的分散剂来使用，可防止填料的凝聚，使水性涂料的保存稳定性提高。
消泡剂可列举：硅酮系消泡剂、改性硅酮系消泡剂、二氧化硅系消泡剂、蜡、聚硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、破泡性聚合物、石蜡系油、破泡性脂肪族衍生物等。通过相对于水性涂料100重量份而添加0.01重量份～5重量份的消泡剂，可显示出消泡性，使水性涂料的涂布步骤的作业性提高。通过添加消泡剂可获得具有破坏暂时生成的泡(破泡)或抑制泡的生成(抑泡)的效果的水性涂料，因此可使密接性(涂膜的成膜性)提高。
着色颜料可使用有机系颜料与无机颜料。优选的是无机系颜料。
硅烷偶合剂可使用市售的偶合剂。其中，优选的是JNC股份有限公司制造的硅烷偶合剂Sila-Ace(注册商标)(S330、S510、S520、S530)。通过相对于聚氨基甲酸酯树脂微粒子100重量份而添加1重量份～10重量份的硅烷偶合剂来使用，可使金属板与由水性涂料所形成的膜的密接性提高。
表面调整剂可列举：有机改性聚硅氧烷、烷基改性聚硅氧烷、丙烯酸系共聚物、表面活性聚合物、丙烯酸系共聚物、硅改性丙烯酸、醇烷氧基化物等。通过相对于水性涂料100重量份而添加0.001重量份～10重量份的表面调整剂，可使流平效果或湿润性提高，显示出滑溜性等，水性涂料的涂布步骤的作业性及膜特性提高。
水性涂料的制备是在含有聚氨基甲酸酯树脂微粒子的水的分散液(分散体液)中添加第一填料(视需要进一步添加第二填料)的粉末，使用自转、公转混合机等搅拌机进行搅拌、脱泡，混合至消除填料的凝聚的程度(图2、S01)。例如以转速2000rpm进行10分钟搅拌后，以转速2200rpm进行10分钟脱泡。
在混合时，也可视需要加入分散剂等添加剂，也可加入第二填料根据涂布方法而调整水性涂料的粘度。为了有助于聚氨基甲酸酯树脂微粒子在水中的分散，也可进一步加入1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)或二醇类等少量的有机溶媒而加以混合。
另外，含有聚氨基甲酸酯树脂微粒子的水的分散液(分散体液)中的水分量可根据树脂的特性而适宜变更。亦即，只要为可使聚氨基甲酸酯树脂微粒子分散的量即可。例如，相对于聚氨基甲酸酯树脂微粒子100重量份而言可列举40重量份以上。
如上所述，本申请的水性涂料使用水作为溶剂，因此与有机溶剂相比而言更容易作为涂料而操作，且搬运也变容易。另外，也可成为挥发性有机化合物(VolatileOrganicCompounds，VOC)的对策。而且，关于本发明的水性涂料，由于溶剂是水，因此也可在可溶于有机溶剂中的树脂表面等使用。本发明的水性涂料可通过在涂布后进行干燥而容易地形成具有散热性的膜。
<散热构件10>
本发明的第2实施形态的散热构件是由本发明的第1实施形态的水性涂料所形成的膜。作为如图1所示的散热构件10的膜，可通过涂布水性涂料后使其干燥而容易地获得。
涂布水性涂料的方法(图2、S02)优选的是使用均一地涂布水性涂料的湿式涂布法。湿式涂布法中，在少量制成的情况下优选的是可简便地形成均质的膜的旋涂法。在重视生产性的情况下，优选的是：凹版涂布法、模涂法、棒涂法、反涂(reversecoat)法、辊涂法、狭缝涂布法、浸渍法、喷涂法、吻合式涂布法、反吻合式涂布法、气刀涂布法、帘涂法、棒式涂布法等。湿式涂布法可自这些方法中根据所需的膜厚、粘度或干燥条件等而适宜选择。
另外，优选的是以干燥后的膜厚成为0.1μm～1000μm的方式涂布水性涂料。更优选的是10μm～100μm，进一步更优选的是20μm～50μm。若为10μm以上，则越厚放射率越变高，因此散热效果变大。若为100μm以下，则越薄导热率越变大。因此，可根据用途而选择适当的膜厚。
在涂布后使涂膜干燥而将水分除去，使水性涂料固化而形成膜(图3、S03)。干燥除了在常温下的自然干燥、自干燥器等送出热风以外，也可为利用干燥炉等机械的加热干燥。干燥需要以水性涂料失去流动性的程度而除去水分。
另外，所形成的膜(固体成分)包含具有高导热率、高热放射性的斜方晶系硅酸盐矿物。因此，若在散热器中所使用的导热率高的金属等上成膜，则可提高自金属表面的热放射性，使金属自身的温度降低。如散热器这样的的金属虽然内部的热可充分地移动，但若与邻接的物质的导热率低，则热变得难以传至所述物质(例如空气等)。因此，通过涂布具有高热放射性的本申请的水性涂料，可向大气中等放射远红外线而效率良好地放出热。
另外，膜包含聚氨基甲酸酯树脂。因此，耐热性优异，5％质量损失温度为270℃以上。另外，对金属表面的密接性优异。而且，延性也优异，因此变得可进行涂装后的加工。
如上所述，由本申请的水性涂料所形成的膜作为散热构件而发挥功能。若将膜形成于金属或放射率低于所述膜的非金属上，则吸收金属或非金属所具有的热并将其转换为远红外线而放射至外部，由此使温度降低。
例如，也可在金属组件本体上涂布本申请的水性涂料，使其干燥而形成包含具有散热性的膜的金属组件。成为涂布对象的金属可例示铜、铁、镁、铝、及这些的合金。这些金属的导热率高而特别优选。
如图1所示，金属组件本体也可为导热率高的金属板13。若在金属板13上成膜，则可形成具有金属板的散热构件14。
散热构件14的金属板的厚度为0.03mm～100mm，优选的是0.1mm～10mm，更优选的是0.2mm～2mm。在热源小且金属板的面积充分大的情况下，越厚则散热效果越高。若为0.03mm以上，则散热效果优异。而且，若为100mm以下，则就轻量的方面而言优选。
例如图3是作为电子装置的电子组件30的概略剖面图，所述电子组件30在电子元件20的密封体26上以接触散热构件14的金属板13的方式载置有散热构件14。如上所述，散热构件14载置于电子元件20的上表面而发挥功能。亦即，散热构件14通过载置于密封体26的表面，将自密封体26所传递的热放出至外部而对电子元件20进行除热。在将散热构件14用于如电子元件20这样的电子装置中的情况下，金属板13的厚度为0.01mm～100mm。优选的是0.03mm～10mm，更优选的是0.1mm～2mm。散热构件14的膜10的厚度为0.1μm～1000μm。优选的是10μm～100μm，更优选的是20μm～50μm。在将散热构件14用作电子元件用散热板的情况下，若具有某种程度的厚度，则散热效果变高，因此优选。
而且，也能够以覆盖密封体26的表面的方式贴附散热构件14。利用覆盖密封体26整体的散热构件14，可使自电子元件的内部传递至密封体26的热效率更良好地放出至外部。
另外，散热构件14可使用接着剂而接着于电子元件20上。接着剂优选的是丙烯酸系、硅系、或环氧系的接着剂。或者也可使用双面固定具或扣环等而将散热构件14固定于电子元件20上。亦即，若为使散热构件14所具备的金属板13密接于电子元件20上而进行固定者即可。
图3是在平板状的金属板13上形成膜10的散热构件14的使用例。然而，金属板13及膜10的形状并不限定于此，也可设为表面积变得更大的形状而使与外部气体接触的面积增大。
如图4所示，金属组件本体也可为如散热器13这样的现有的金属制散热构件。若在散热器13的表面上成膜，则可使散热器13的性能提高(未图示膜10)。
另外，在如图4所示的形状的金属板上涂布本申请的水性涂料的情况下，通过喷雾法涂装以成为低粘度的方式进行了调整的水性涂料，或者通过浸渍法而进行涂装，亦即在调整为适当浓度的水性涂料中浸渍金属板。
关于金属组件本体，也可其自身是制品的一部分。
例如，如图5所示，金属组件本体也可为电动汽车用马达50的外表面。图5是在马达本体40的外表面41配置有直接涂布本申请的水性涂料并使其干燥而成的作为散热构件的膜10的电动汽车用马达50的略图。将电能转换为机械能的马达本体40随着运转而产生热，需要将所述热排除至马达外。膜10成膜于马达本体40的外表面41而发挥功能。亦即，膜10吸收自马达本体40的外表面41所传递的热，所述热传递至膜内，进一步作为远红外线而放射至外部气体中，由此而对马达本体40内所产生的热进行散热。
而且，不仅仅在马达50的外表面涂布水性涂料，而且也可在内表面涂布水性涂料。若如此，则形成于内表面上的膜发挥自内侧吸收自马达50内部的热源所产生的远红外线的功能，使散热效果进一步提高。
或者，金属组件本体也可为金属板，将具有金属板的散热构件14(参照图1)载置于马达本体40的外表面。在将散热构件14用于如电动汽车用马达这样的装置中的情况下，散热构件14所具备的金属板的厚度通常为0.01mm～100mm。优选的是0.03mm～10mm，更优选的是0.1mm～2mm。散热构件14所具备的膜的厚度通常为0.1μm～1000μm。优选的是10μm～100μm，更优选的是20μm～50μm。电动汽车的马达的输出功率大且在行驶中一直旋转，因此发热量大，利用本申请的散热构件而效率良好地除热。
另外，本申请的散热构件并不限于电动汽车用马达，可在一般的马达中使用。特别是在欲使马达变轻且为小型的情况下，有效的是使用本申请的散热构件。
关于金属组件本体，也可其自身为制品的一部分。
例如，如图6所示，金属组件本体也可为使引擎启动而使电力组件正常运作的电动汽车用电池70的外表面。图6是在电池本体60的外表面配置有直接涂布本申请的水性涂料并使其干燥而成的作为散热构件的膜10的电池70的略图。充电时或放电时的自身发热成为问题的电池本体60需要将产生的热排出至电池本体外。膜10成膜在电池本体60的外表面而发挥功能。亦即，膜10吸收自电池本体60的表面所传递的热，所述热传递至膜内，进一步作为远红外线而放射至外部气体中，由此而对电池本体60内所产生的热进行散热。
而且，不仅仅在电池70的外表面涂布水性涂料，而且也可在内表面涂布水性涂料。若如此，则形成于内表面上的膜发挥以远红外线的方式而自内侧吸收电池70内部的热的功能，使散热效果进一步提高。
另外，电池本体60可为电池单元也可为其集合体。
而且，电池本体60例如也可为使引擎启动使电力组件正常运作的电动汽车用电池。
或者，金属组件本体也可为金属板，将具有金属板的散热构件14(参照图1)载置于电池本体60的外表面。在将散热构件14用于如电动汽车用电池这样的装置中的情况下，散热构件14所具备的金属板的厚度通常为0.01mm～100mm。优选的是0.03mm～10mm，更优选的是0.1mm～2mm。散热构件14所具备的膜的厚度通常为0.1μm～1000μm。优选的是10μm～100μm，更优选的是20μm～50μm。
另外，本申请的散热构件并不限于电动汽车用电池，也可在充电时或放电时的自身发热成为问题的电池中使用。
另外，散热构件10、散热构件14也可在智能手机(smartphone)或个人计算机(PersonalComputer，PC)等装置的中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)或电池、照明器具、工作机械等自身发热的器具、机械等物品中利用，提供高的散热效果。
本发明的散热构件可通过对含有聚氨基甲酸酯树脂微粒子与填料的水的分散液进行干燥而所得的膜、或通过膜与金属板的组合而具有高的散热效果。而且，可分步骤制造散热构件与物品，容易地在物品上载置散热构件，因此容易制造，可提高生产效率。
[实施例]
以下，使用实施例对本发明加以详细说明。但本发明并不限定于以下实施例中所记载的内容。
本发明的实施例中所使用的构成散热构件的成分材料如下所述。
<水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液>
·聚酯-聚氨基甲酸酯树脂分散体液：
PESU1：住化拜耳聚氨酯股份有限公司(SumikaBayerUrethaneCo.，Ltd.)(商品名)拜耳黑道牢璐(Bayhydrol)UH2342(含有5重量％的1-甲基-2-吡咯烷酮)
PESU2：住化拜耳聚氨酯股份有限公司(商品名)BayhydrolUH650
·聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯树脂分散体液：
PCU1：住化拜耳聚氨酯股份有限公司(商品名)BayhydrolUH2606
·聚酯-聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯树脂分散体液：
PECU1：住化拜耳聚氨酯股份有限公司(商品名)BayhydrolUHXP2648
PECU2：住化拜耳聚氨酯股份有限公司(商品名)BayhydrolUHXP2648/1
(Bayhydrol是注册商标)
表示实施例中所使用的水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液的目录值。
[表1]
表1：水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液的目录值
略语(表1、表2共通)
结构：PC：聚碳酸酯、PUR：聚氨基甲酸酯、PES：聚酯、PAC：聚丙烯酸酯
助溶剂：NMP：N-甲基吡咯烷酮、BG：丁基乙二醇
中和剂：TEA：三乙胺、EDIPA：乙基二异丙基胺、DMEA：二甲基乙醇胺
[表2]
表2：水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液的目录值
表示实施例中所使用的水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液的测定值。
[表3]
表3：水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液的测定值
<比较树脂或树脂分散体液>
·丙烯酸系树脂(水性)：和信涂料股份有限公司(商品名)水溶性抛光清漆
·丙烯酸系树脂(热硬化性)：东亚合成股份有限公司(商品名)亚罗尼斯(ARONIX)M-305
·醇酸(聚酯)树脂(油性)：和信涂料股份有限公司(商品名)光力架(Clearlacquer)
·环氧树脂(光硬化性)：大赛璐股份有限公司(商品名)赛罗西德(Celloxide)2021P
<填料>
·合成堇青石：丸须釉药合股公司(商品名)SS-200(平均粒径7.5μm)SS-1000(平均粒径1.7μm)SS-5000(平均粒径0.6μm)
·氮化硼：电气化学工业股份有限公司登卡氮化硼(DENKABoronNitride)(商品名)SGP
·二氧化硅(silica)：富士硅(FujiSilysia)股份有限公司(商品名)西里西亚(Sylysia)
·氧化铝(alumina)：昭和电工股份有限公司(商品名)AL-47H
·氧化钛：石原产业股份有限公司(商品名)蒂帕苦厄(TIPAQUE)CR-50
·碳化硅：日本西格玛奥德里奇(Sigma-AldrichJapan)(商品名)金刚砂(Siliconcarbide)
·黑铅：日本黑铅工业股份有限公司(商品名)鳞状黑铝粉末F#2
·钛黑：三菱综合材料股份有限公司制造、13M-C
(ARONIX、Celloxide、DENKABoronNitride、TIPAQUE是注册商标)
<阳离子产生剂>
·CPI-210S：三亚普罗(san-apro)股份有限公司
<粒度分布的测定法>
各粒子的平均粒径(中值粒径)可使用堀场制作所制造的激光衍射散射式粒度分布测定装置LA-950V2而测定。亦即，利用夫朗和斐衍射理论及米氏散射理论的分析，通过湿式法进行测定，将粉体自某粒径分为2部分时，粒径大之侧与粒径小之侧成为等量(体积基准)的直径作为中值粒径。测定是湿式法，使用在纯水中加入少量(掏耳勺一勺左右程度)测定试样之后，在超声波清洗机中进行3分钟处理，试样分散而成的溶液。测定时的浆料的浓度调整为激光的透射率成为80％。
<试样制作>
使用自转、公转混合机(新基(Thinky)股份有限公司制造的消泡搅拌太郎ARE250)，以转速2000rpm对水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液及填料的粉末进行10分钟搅拌后，以转速2200rpm进行10分钟脱泡，由此而制备以下的试样。
<<实施例1>>
分别秤量PESU1100重量份、及平均粒径为1.7μm的合成堇青石(SS-1000)15重量份，放入至聚丙烯制容器中，通过自转、公转混合机进行混合，制成实施例1的试样。
<<实施例2>>
分别秤量PESU2100重量份、及平均粒径为1.7μm的合成堇青石(SS-1000)21.4重量份，放入至聚丙烯制容器中，通过自转、公转混合机进行混合，制成实施例2的试样。
<<实施例3～实施例5>>
除了水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液的种类不同以外，与实施例1同样地制成实施例3～实施例5的试样。
<<比较例1>>
分别秤量丙烯酸系树脂(水性)涂料100重量份、及平均粒径为1.7μm的合成堇青石(SS-1000)15重量份，放入至聚丙烯制容器中，通过自转、公转混合机进行混合，制成比较例1的试样。
<<比较例2>>
分别秤量丙烯酸系树脂(热硬化性)100重量份、及平均粒径为1.7μm的合成堇青石(SS-1000)42.9重量份，放入至聚丙烯制容器中，通过自转、公转混合机进行混合，制成比较例2的试样。
<<比较例3>>
分别秤量醇酸树脂涂料(油性)100重量份、及平均粒径为1.7μm的合成堇青石(SS-1000)15.9重量份，放入至聚丙烯制容器中，通过自转、公转混合机进行混合，制成比较例3的试样。
<<比较例4>>
分别秤量环氧树脂(光硬化性)70重量份、平均粒径为7.5μm的合成堇青石(SS-200)30重量份、甲基乙基酮(MEK)30重量份、及CPI-210S0.3重量份，放入至聚丙烯制容器中，通过自转、公转混合机进行混合，制成比较例4的试样。
[表4]
表4：添加量比例
<<实施例6>>
分别秤量PECU1100重量份、及平均粒径为1.7μm的合成堇青石(SS-1000)35重量份，放入至聚丙烯制容器中，通过自转、公转混合机进行混合，制成实施例6的试样。
<<比较例5、比较例6>>
除了填料的种类不同以外，与实施例6同样地制成比较例5及比较例6的试样。
<<比较例7>>
仅仅将PECU1作为试样。
<<比较例8>>
仅仅进行黑色防蚀铝处理(使用对下述[1.散热特性的评价]中所使用的铝板的单面进行了黑色防蚀铝处理者)。
[表5]
表5：添加量比例
<<实施例7～实施例27>>
另外，为了调整色泽或提高散热效果，添加作为第一填料的平均粒径为7.5μm的堇青石(SS-200)与第二填料。水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液及填料的添加量的比例如下所示。试样的制作顺序与实施例6相同。另外，在实施例7、实施例14、实施例21中，并用与第一填料粒径不同的堇青石，并非实质上包含第二填料的构成，但为了方便起见，在表6中，在第二填料一栏中记载粒径不同的堇青石。
<<比较例9～比较例11>>
添加作为第一填料的氧化铝与作为第二填料的氧化钛。水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液及追加填料的添加量的比例如下所示。试样的制作顺序与实施例6相同。
[表6]
表6：添加量比例
[1.散热特性的评价]
关于实施例及比较例，表示散热特性的评价。
[1-1散热构件的制备]
使用旋涂机，将实施例及比较例的各试样以40×40(mm)的四方形而涂布于厚度为0.4mm的铝板上。旋涂机的转速以各个实施例及比较例的涂膜成为约30μm的方式进行调整。膜厚可使用尼康(Nikon)公司制造的DIGIMICROMFC-101A而进行测定。
使用加热板，在130度下进行3分钟加热，使所涂布的实施例及比较例的各试样干燥而形成具有铝板的散热构件。
比较例2的散热构件是通过旋涂将所制备的试样以40×40(mm)的四方形而涂布于厚度为0.4mm的铝板上，然后以190度的加热板使其硬化，形成具有铝板的散热构件。
比较例4的散热构件是通过旋涂将所制备的试样以40×40(mm)的四方形而涂布于厚度为0.4mm的铝板上，然后通过紫外线照射器使其硬化，形成具有铝板的散热构件。
比较例7的散热构件是仅仅将PECU1涂布于铝板上之后使其干燥而成的。比较例8的散热构件是不具有树脂，对铝板的单面进行黑色防蚀铝处理而成的。
[1-2散热特性的评价I]
使用双面胶带(住友3M股份有限公司制造的导热性接着剂转印胶带No.9885)将散热构件的铝面侧与晶体管(东芝晶体管制造的SiliconNPN、三重扩散形、2SD2012)贴合。在晶体管的贴合有散热构件的面的背面上安装K热电偶(理化工业股份有限公司制造的ST-50)，使用数据记录器通过个人计算机记录其温度。将安装有所述晶体管的散热构件静置于设定为40℃的恒温槽中央，确认晶体管的温度为40℃而变得固定之后，使用直流稳定化电源对晶体管施加1.18V，测定晶体管表面的温度变化。
使用实施例1～实施例5及比较例1～比较例4的试样而制备散热构件，评价其散热特性。评价结果如下所示。
[表7]
表7：晶体管的表面温度
根据表7所示的结果可知：使用本发明的实施例1～实施例5的水性涂料的散热构件，与比较例1～比较例4相比较而言具有优异的散热性。而且，根据使用实施例1～实施例5的水性涂料的散热试验结果，树脂的种类特别优选的是聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯、聚酯-聚氨基甲酸酯、聚酯-聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯。
[1-3散热特性的评价II]
使用双面胶带(住友3M股份有限公司制造的导热性接着剂转印胶带No.9885)将散热构件的金属面侧与陶瓷加热器(阪口电热股份有限公司制造的微陶瓷加热器MS-3)贴合。在陶瓷加热器的贴合有散热构件的面的背面上安装K热电偶(理化工业股份有限公司制造的ST-50)，使用数据记录器通过个人计算机记录其温度。将安装有所述加热器的散热构件静置于设定为40℃的恒温槽中央，确认陶瓷加热器的温度为40℃而变得固定之后，使用直流稳定化电源对陶瓷加热器施加14V，测定陶瓷加热器表面的温度变化。陶瓷加热器产生一定的热量，因此所安装的散热构件的散热效果越高，则陶瓷加热器的温度越降低。亦即，可以说陶瓷加热器的温度越变低的散热构件的散热效果越高。
使用实施例6～实施例27及比较例5～比较例11的试样而制备散热构件，评价其散热特性。评价结果如下所示。
[表8]
表8：加热器的表面温度
[表9]
表9：加热器的表面温度
根据表8所示的结果可知：使用本发明的水性涂料的散热构件具有优异的散热性。根据表9所示的结果：使用本发明的水性涂料的散热构件即使添加第二填料也未损及散热性能，特别是氮化硼、氧化铝的导热率高，因此可使由水性涂料所形成的膜的散热效果进一步提高，因此优选。而且，氧化钛可均一地分散于涂料中，使涂膜着色为白色，因此优选。钛黑可均一地分散于涂料中，使涂膜着色为黑色，因此优选。
[2.膜物性的评价]
关于实施例及比较例，表示膜物性的评价。[2.膜物性的评价]中所使用的试样与[1.散热特性的评价]中所使用者相同。
[2-1耐热性的评价]
在铝杯中流入试样，在常温下进行24小时干燥。另外，涂膜的厚度以干燥后成为1mm的方式进行调整。切取所述涂膜，使用示差热/热重同时测定装置EXSTARTG/DTA6000系列(精工电子纳米技术股份有限公司(SIINanoTechnologyInc.)制造)，测定涂膜的5％质量损失温度。
[表10]
表10：质量损失温度
根据所述结果可知：由本发明的水性涂料所形成的涂膜具有优异的耐热性。因此，可在更高的温度范围内使用。而且，若将含有助溶剂的实施例1与不含助溶剂的实施例2～实施例5加以比较，则优选的是并未放入助溶剂者；若将实施例2～实施例5与比较例1、比较例3及比较例4加以比较，则优选的是实施例2～实施例5，实施例2的聚酯-聚氨基甲酸酯、实施例3的聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯或实施例4及实施例5的聚酯-聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯特别优选。而且，关于热硬化性丙烯酸系涂料硬化膜(比较例2)，虽然耐热性非常优异，但由于加热所造成的体积收缩率大，产生裂纹而自基材剥落，因此欠佳。
[2-2涂膜密接性的评价]
分别在厚度为0.4mm的铝板、厚度为0.4mm的铜版、厚度为1.2mm的镁板及厚度为0.2mm的不锈钢板上通过旋涂机而涂装试样，在130℃下进行3分钟的加热干燥。另外，以涂膜的厚度在干燥后成为30μm的方式进行调整。密接性试验是依据JIS-K5600-5-6，以10×10切出100格的切口，使用TQCISO附着胶带/STANDARD(歌德(Cortec)股份有限公司制造)，判定涂膜剥离的有无。将完全未剥离的情况作为◎，将未剥离的格数为90格以上的情况作为○，将70格以上且不足90格的情况作为△，将不足70格的情况作为×。
将使用实施例2～实施例4及比较例1～比较例4中所制作的试样而成膜的涂膜的密接性试验的结果表示如下。
[表11]
表11：密接性
根据所述结果可知：由本发明的水性涂料所形成的涂膜均具有优异的基材密接性。而且，聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯及聚酯-聚氨基甲酸酯的涂膜对于任意基材的密接性均极其优异而特别优选。与基材的密接性优异，因此自发热部而效率良好地传热，可获得高的散热性能。
[2-3抗弯曲性的评价]
将使用实施例2～实施例4及比较例1～比较例4中所制作的试样而成膜的涂膜的抗弯曲性试验的结果表示如下。通过旋涂机而将试样涂装于厚度为0.4mm的铝板上，在130℃下进行3分钟的加热干燥。另外，涂膜的厚度以干燥后成为30μm的方式进行调整。抗弯曲性试验是在以涂膜面为外侧而将铝板折弯90度时，将涂膜上未产生龟裂的情况作为○，产生龟裂的情况作为×。
[表12]
表12：抗弯曲性
树脂的种类 抗弯曲性
实施例2 PESU2 ○
实施例3 PCU1 ○
实施例4 PECU1 ○
比较例1 丙烯酸系树脂涂料(水性) ×
比较例2 丙烯酸系树脂(热硬化性) ×
比较例3 醇酸树脂涂料(油性) ×
比较例4 环氧树脂(光硬化性) ×
根据所述结果可知：由本发明的水性涂料所形成的涂膜，在实施例2～实施例4的任意者中均具有非常优异的抗弯曲性。因此，在涂装于基材上之后也可进行冲压或弯曲加工等。
[2-4刻痕硬度的评价]
将使用实施例2～实施例4中所制作的试样而成膜的涂膜的涂膜硬度的评价的结果表示如下。通过旋涂机而将试样涂装于厚度为0.4mm的铝板上，在130℃下进行3分钟的加热干燥。另外，以涂膜的厚度在干燥后成为30μm的方式进行调整。刻痕硬度试验的方法依据JIS-K-5-4。
[表13]
表13：刻痕硬度
根据所述结果可知：实施例3的聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯及实施例4的聚酯-聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯即使具有柔软性也具有优异的刻痕硬度。因此，难以刮伤。而且，由本发明的水性涂料所形成的涂膜的暂时刮伤也减轻，伤痕变得不明显，因此作为外部涂料而言也优异。关于热硬化性丙烯酸系涂料硬化膜(比较例2)，虽然刻痕硬度优异，但与基材的密接性弱，且自基材剥落，因此欠佳。
通过制作各种包含聚氨基甲酸酯树脂分散体液与填料的涂料，可调节涂膜的密接性、硬度、折弯强度等膜物性。
[3.涂料物性的评价]
表示关于各种包含聚氨基甲酸酯树脂分散体液及填料的涂料的物性的评价。[3.涂料物性的评价]中所使用的试样与[1.散热特性的评价]中所使用者相同。
<<实施例28>>
分别秤量PESU275重量份、PECU125重量份、及平均粒径为1.7μm的合成堇青石(SS-1000)19.8重量份，放入至聚丙烯制容器中，通过自转、公转混合机进行混合，制成实施例28的试样。
<<实施例29～实施例33>>
除了水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液的种类、及水性聚氨基甲酸酯树脂分散体液与填料的混合比不同以外，与实施例28同样地制成实施例29～实施例33的试样。
[表14]
表14：添加量比例
[3-1耐热性的评价]
通过与[2-1耐热性的评价]同样的顺序而评价使用实施例28～实施例33的试样而成膜的涂膜的耐热性。
[表15]
表15：质量损失温度
根据所述结果可知：由本发明的水性涂料所形成的涂膜具有高的耐热性。因此，可在更高的温度范围内使用。而且，根据实施例28～实施例33可知：通过聚酯-聚氨基甲酸酯的添加量而可改善耐热性。
[3-2涂膜密接性的评价]
使用厚度为0.4mm的铝板，通过与[2-2涂膜密接性的评价]相同的顺序而评价使用实施例28～实施例33的试样而成膜的涂膜的密接性。另外，将完全未剥离的情况作为◎，将未剥离的格数为90格以上的情况作为○，将70格以上且不足90格的情况作为△，将不足70格的情况作为×。
[表16]
表16：密接性
根据所述结果可知：由本发明的水性涂料所形成的涂膜的密接性优异。而且，若在涂料中添加25％以上的玻璃化转变点低且密接性良好的聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯，则基材与涂膜的密接性进一步提高而优选。通过混合聚氨基甲酸酯树脂微粒子，可表现出各聚氨基甲酸酯涂膜的特性。
[3-3抗弯曲性的评价]
通过与[2-3抗弯曲性的评价]同样的顺序而评价使用实施例28～实施例33的试样而成膜的涂膜的抗弯曲性。
[表17]
表17：抗弯曲性
根据所述结果可知：由本发明的水性涂料所形成的涂膜，在实施例28～实施例33的任意者中均具有非常优异的抗弯曲性。因此，在涂装于基材上之后也可进行冲压或弯曲加工等。
[3-4刻痕硬度的评价]
通过与[2-4刻痕硬度的评价]同样的顺序而评价使用实施例28～实施例33的试样而成膜的涂膜的刻痕硬度。
[表18]
表18：刻痕硬度
根据所述结果可知：由本发明的水性涂料所形成的涂膜即使具有优异的抗弯曲性也具有优异的刻痕硬度。因此，难以刮伤。而且，通过添加50％以上的聚碳酸酯-聚氨基甲酸酯，刻痕硬度进一步提高，变得难以刮伤而优选。而且，由本发明的水性涂料所形成的涂膜的暂时刮伤也减轻，伤痕变得不明显，因此作为外部涂料而言也优异。
[4.涂料物性的评价]
通过在各种包含聚氨基甲酸酯树脂分散体液与填料的涂料中加入分散剂、消泡剂等各种添加剂，可改善涂料的操作及保存稳定性。
表示关于各种包含聚氨基甲酸酯树脂分散体液、填料、及添加剂的涂料的物性的评价。构成[4.涂料物性的评价]中所使用的试样的成分材料如下所示。
<分散剂>
·高分子量酸性聚合物羟烷基铵盐溶液：日本毕克化学(BYK-ChemieJapan)股份有限公司(商品名)盎啼泰拉(ANTI-TERRA)-250
·颜料亲和性高分子量嵌段共聚物：日本毕克化学股份有限公司(商品名)迪斯帕毕克(DISPERBYK)-190
·颜料亲和性共聚物：日本毕克化学股份有限公司(商品名)DISPERBYK-191
·颜料亲和性共聚物：日本毕克化学股份有限公司(商品名)DISPERBYK-194N
·颜料亲和性共聚物：日本毕克化学股份有限公司(商品名)DISPERBYK-199
·颜料亲和性丙烯酸系共聚物：日本毕克化学股份有限公司(商品名)DISPERBYK-2012
(ANTI-TERRA、DISPERBYK是注册商标)
<消泡剂>
·破泡性聚合物/疏水性粒子混合物：日本毕克化学股份有限公司(商品名)BYK-1710
<<实施例34>>
分别秤量PECU1100重量份、平均粒径为1.7μm的合成堇青石(SS-1000)15重量份、及ANTI-TERRA-2501.72重量份，放入至聚丙烯制容器中，通过自转、公转混合机进行混合，制成实施例34的试样。
<<实施例35～实施例40>>
除了添加剂的种类及添加量不同以外，与实施例34同样地进行制备，制成实施例35～实施例40的试样。
[表19]
表19：添加量比例
[4-1分散剂的效果]
关于用以防止填料沉降的分散剂的效果，评价结果如下所示。分散效果的确认是将实施例34～实施例39及实施例4的试样30g装入至50ml的玻璃样品瓶中静置5天，其后将玻璃样品瓶用手上下振动而振荡，将自振荡开始之后填料在不足3分钟内而再分散者作为○，将填料在3分钟以上且不足10分钟内而再分散者作为△，将并未再分散者作为×。
[表20]
表20：分散效果
分散剂的种类 分散效果
实施例34 ANTI-TERRA-250 ×
实施例35 DISPERBYK-190 ×
实施例36 DISPERBYK-191 △
实施例37 DISPERBYK-194N ×
实施例38 DISPERBYK-199 ○
实施例39 DISPERBYK-2012 △
实施例4 无 ×
ANTI-TERRA-250是流变控制剂，虽然可减轻填料的沉降速度，但无法通过振荡而使填料再分散。由此认为ANTI-TERRA-250可通过与其他分散剂并用而使填料的沉降速度减速。DISPERBYK-191与DISPERBYK-2012虽然可使沉降的填料的量减少，但利用振荡的分散需要稍微花费时间。由此可知能够分散至粒径比较大的填料。关于DISPERBYK-199，所沉降的填料的量与无添加剂者相比基本无变化，但可通过振荡而使填料容易地分散。由此可知可有效地防止填料彼此凝聚。
另一方面，关于DISPERBYK-190，基本未发现效果，DISPERBYK-194N在添加不久后聚氨基甲酸酯树脂微粒子沉降或凝聚。其原因在于：DISPERBYK-194N的酸值与其他分散剂相比较而言较大，由于添加而造成分散液的pH上升。通过选择适于本发明的涂料的分散剂，可有效地使填料分散，可有效地表现出散热性能。
[4-2消泡剂的效果]
以下所记载的是本发明的进一步改良的形态。实施例4的水性涂料显示充分的散热效果，但为了赋予在铝板上的进一步的密接效果，制造添加了消泡剂的形态的实施例40(参照表19)。实施例40与实施例4相比而言消泡效果高，密接性(涂膜的成膜性)更优异。亦即，在水性涂料中填料沉淀的情况下，产生对涂料进行振荡、搅拌而使填料再次分散的需要的情况下，有效的是添加消泡剂。如下所述地进行试验。
将实施例40及实施例4的试样30g装入至50ml的玻璃样品瓶中，用手使玻璃样品瓶上下振动而进行3分钟振荡，在振荡结束之后进行10分钟的静置，确认气泡的有无。而且，关于成膜性的评价，在厚度为0.4mm的铝板上成膜30μm的振荡后静置10分钟的涂料，观察在涂膜上产生不均的样子。
确认在实施例40的添加有BYK-1710的涂料中，在振荡后并未产生大的气泡，少量产生的小的气泡也在10分钟后完全消失。而且，在成膜时也未产生由于气泡所造成的不均或收缩等，可形成均一的膜。
[4-3散热特性的评价]
使用已涂装的铝板(所述已涂装的铝板是使用实施例40的试样而在[4-2消泡剂的效果]中所制作者)作为散热构件，使用双面胶带(住友3M股份有限公司制造的导热性接着剂转印胶带No.9885)将铝面侧与晶体管(东芝晶体管制造的SiliconNPN、三重扩散形、2SD2012)贴合。在晶体管的贴合有散热构件的面的背面安装K热电偶(理化工业股份有限公司制造的ST-50)，使用数据记录器通过个人计算机记录其温度。将安装有所述晶体管的散热构件静置于设定为40℃的恒温槽中央，确认晶体管的温度为40℃而变得固定之后，使用直流稳定化电源对晶体管施加1.18V，测定晶体管表面的温度变化。其评价结果如下所示。
[表21]
表21：晶体管的表面温度
根据表21所示的结果可知：使用本发明的实施例40的水性涂料的散热构件具有与实施例4相比较而言基本同等程度的散热性。由此可知消泡剂并未对散热特性造成不良影响。相反，由于在涂膜中产生气泡，由于气泡而在涂膜中产生不均，因此存在对散热特性造成不良影响的可能性，因此可通过添加消泡剂而回避此种风险。
对于本说明书中所引用的包含出版物、专利申请及专利的所有文献，分别具体地表示各文献，进行参照而并入至本发明中，而且，将其内容的全部与此处所述相同限度地进行参照而并入于此处。
至于与本发明的说明相关地(特别是与以下的权利要求书相关地)使用的名词及同样的指示语的使用，只要在本说明书中并未特别地指出，或者并不明显地与上下文矛盾，则解释为涉及单数及复数两者。至于词句“具备”、“具有”、“含”及“包含”，若无特别说明，则解释为开放式术语(亦即“包含但不限定于～”的含义)。至于本说明书中的数值范围的陈述，若在本说明书中并未特别地指出，则仅仅起到作为用以各个地提及与所述范围内相当的各值的略记法的作用，各值如在本说明书中各个地列举般并入至说明书中。至于本说明书中所说明的所有方法，只要在本说明书中并未特别地指出，或者并不明显地与上下文矛盾，则全部按照适当的顺序而进行。本说明书中所使用的所有的例子或例示的措辞(例如“等”)，只要并无特别的主张，则仅仅为了更好地说明本发明，并不对本发明的范围设定限制。说明书中的任何措辞均不解释为表示本发明的实施所不欠缺的权利要求书中未记载的要素。
在本说明书中，为了实施本发明而对包含本发明者所已知的最优选的形态的本发明的优选的实施形态进行了说明。对于本领域的技术人员而言，在阅读所述说明后，这些优选的实施形态的变形应变得明确。本发明者期待熟练者适宜地应用此种变形，预计通过本说明书中所具体地说明的以外的方法而实施本发明。因此，本发明如准据法所允许般包含本说明书中所附随的权利要求书中所记载的内容的修正及等同内容的全部。另外，只要本说明书中并未特别指出，或者并不明显与上下文矛盾，则所有变形中的所述要素的任意组合均包含于本发明中。
[符号的说明]
10：散热构件、膜
11：第一填料
12：第二填料
13：金属板
14：具有金属板的散热构件
20：电子元件
21：玻璃基板
22：阳极
23：电致发光层
24：阴极
25：干燥剂
26：密封体
27：接着剂
30：电子组件
40：马达本体
41：外表面
50：马达
60：电池本体
70：电池

Claims (14)

1.一种水性涂料，其包含：
聚氨基甲酸酯树脂微粒子；
第一填料，由放出远红外线的斜方晶系硅酸盐矿物形成；以及
水，分散所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子与所述第一填料。
2.根据权利要求1所述的水性涂料，其中，
构成所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子的材料是选自由聚碳酸酯聚氨基甲酸酯、聚酯聚氨基甲酸酯、脂肪族聚氨基甲酸酯、脂肪酸改性聚氨基甲酸酯、芳香族聚氨基甲酸酯、聚醚聚氨基甲酸酯所构成的群组的至少一种。
3.根据权利要求2所述的水性涂料，其中，
构成所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子的材料的至少一种是聚碳酸酯聚氨基甲酸酯或聚酯聚氨基甲酸酯。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水性涂料，其中，
所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子的平均粒径为10nm～500nm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水性涂料，其中，
所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子的使所述聚氨基甲酸酯树脂微粒子与水的分散液干燥而得的固体成分具有-80℃～-20℃的玻璃化转变点。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水性涂料，其中，
所述斜方晶系硅酸盐矿物是堇青石及/或富铝红柱石。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水性涂料，还包含：
第二填料，由选自由氮化硼、氮化铝、碳化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛、钛黑及黑铅所构成的群组的至少一种形成。
8.根据权利要求7所述的水性涂料，其中，
相对于聚氨基甲酸酯树脂微粒子100重量份而含有5重量份～150重量份的所述第一填料及所述第二填料，
相对于所述第一填料100重量份而言，所述第二填料为1重量份～150重量份，
所述第一填料及所述第二填料是粉末，平均粒径为0.01μm～30μm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的水性涂料，其中，
干燥后的固体成分的5％质量损失温度为270℃以上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的水性涂料，其中，
包含具有破泡性或抑泡性的消泡剂。
11.一种散热构件，其是涂布根据权利要求1至10中任一项所述的水性涂料之后，进行干燥而成的。
12.一种金属组件，其包含：
金属组件本体；以及
将根据权利要求1至10中任一项所述的水性涂料涂布于所述金属组件本体上之后，进行干燥而形成的膜。
13.根据权利要求12所述的金属组件，其中，
所述金属组件本体是包含选自由铜、铁、镁、铝及这些的合金所构成的群组的至少一种而形成的。
14.一种电子装置，其包含：
根据权利要求12或13所述的金属组件；以及
具有发热部的电子元件；且
所述金属组件的金属组件本体以与所述发热部接触的方式配置于所述电子元件上。
CN201480023790.3A 2013-04-26 2014-04-23 水性涂料、散热构件、金属组件、电子装置 Pending CN105143370A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-094439 2013-04-26
JP2013094439 2013-04-26
PCT/JP2014/061459 WO2014175344A1 (ja) 2013-04-26 2014-04-23 水性塗料、放熱部材、金属部品、電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105143370A true CN105143370A (zh) 2015-12-09

Family

ID=51791912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480023790.3A Pending CN105143370A (zh) 2013-04-26 2014-04-23 水性涂料、散热构件、金属组件、电子装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6365532B2 (zh)
KR (1) KR20160004341A (zh)
CN (1) CN105143370A (zh)
TW (1) TWI615449B (zh)
WO (1) WO2014175344A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106118419A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 海信集团有限公司 一种涂料及其制备方法和元器件
CN106587965A (zh) * 2016-12-06 2017-04-26 武汉钢铁股份有限公司 适用于金属基材的低温烧结高导热陶瓷涂料及其制备方法和应用
CN114142416A (zh) * 2021-12-07 2022-03-04 广西电网有限责任公司柳州供电局 一种新型防跑线装置及其改造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014227530A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 イズミ物産株式会社 温度抑制塗料組成物
JP6281848B2 (ja) * 2016-01-21 2018-02-21 たまき 野間 放熱塗料
JP6742103B2 (ja) * 2016-02-04 2020-08-19 株式会社リンレイ 床用艶出し剤
JP6501075B2 (ja) 2016-02-24 2019-04-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 樹脂構造体とその構造体を用いた電子部品及び電子機器
KR102564781B1 (ko) * 2023-04-21 2023-08-07 홍정애 흑연 조성물이 코팅된 통전부재

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07278466A (ja) * 1994-04-07 1995-10-24 Nippon Paint Co Ltd 防錆塗料組成物
JP2009153366A (ja) * 2007-08-17 2009-07-09 Shinshu Univ 高効率放熱コイルおよびそれを適用した高効率放熱モーター、高効率放熱電源装置、高効率放熱マグネトロン発生装置、およびそれらを適用した電子機器、産業機器、家庭電化製品、コンピューターハードディスク製品、電気自動車
JP2010212043A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Toshin Denki Kk 蛍光灯型ｌｅｄ照明管及び該照明管を装着した蛍光灯型ｌｅｄ照明装置
CN102061121A (zh) * 2010-12-06 2011-05-18 老虎粉末涂料制造（太仓）有限公司 一种环保型防腐散热粉末涂料及其制备方法和应用
CN102181212A (zh) * 2011-01-28 2011-09-14 谢金庚 一种散热材料及其制备方法
JP2012246365A (ja) * 2011-05-26 2012-12-13 Hitachi Chemical Co Ltd 熱放射性塗料、及びそれを塗布した発光ダイオード（ｌｅｄ）照明、ヒートシンク、太陽電池モジュール用バックシート

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5391718B2 (ja) * 2009-02-17 2014-01-15 横浜ゴム株式会社 熱伝導性エマルジョン
JP2010232507A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Unitika Ltd 熱伝導性プリント基板およびその製造方法
JP2012062445A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Shinshu Univ 水性電着塗料、電着塗膜の製造方法および電着塗膜

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07278466A (ja) * 1994-04-07 1995-10-24 Nippon Paint Co Ltd 防錆塗料組成物
JP2009153366A (ja) * 2007-08-17 2009-07-09 Shinshu Univ 高効率放熱コイルおよびそれを適用した高効率放熱モーター、高効率放熱電源装置、高効率放熱マグネトロン発生装置、およびそれらを適用した電子機器、産業機器、家庭電化製品、コンピューターハードディスク製品、電気自動車
JP2010212043A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Toshin Denki Kk 蛍光灯型ｌｅｄ照明管及び該照明管を装着した蛍光灯型ｌｅｄ照明装置
CN102061121A (zh) * 2010-12-06 2011-05-18 老虎粉末涂料制造（太仓）有限公司 一种环保型防腐散热粉末涂料及其制备方法和应用
CN102181212A (zh) * 2011-01-28 2011-09-14 谢金庚 一种散热材料及其制备方法
JP2012246365A (ja) * 2011-05-26 2012-12-13 Hitachi Chemical Co Ltd 熱放射性塗料、及びそれを塗布した発光ダイオード（ｌｅｄ）照明、ヒートシンク、太陽電池モジュール用バックシート

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
仓理等: "《涂料工艺》", 31 August 2005, 化学工业出版社 *
宋小平等: "《涂料实用生产技术500例》", 30 June 2011, 中国纺织出版社 *
彭义军: "《汽车的护理性与装饰性美容》", 31 July 2004, 湖南科学技术出版社 *
顾继友: "《胶黏剂与涂料（第2版）》", 31 August 2012, 中国林业出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106118419A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 海信集团有限公司 一种涂料及其制备方法和元器件
CN106587965A (zh) * 2016-12-06 2017-04-26 武汉钢铁股份有限公司 适用于金属基材的低温烧结高导热陶瓷涂料及其制备方法和应用
CN106587965B (zh) * 2016-12-06 2019-12-06 武汉钢铁有限公司 适用于金属基材的低温烧结高导热陶瓷涂料及其制备方法和应用
CN114142416A (zh) * 2021-12-07 2022-03-04 广西电网有限责任公司柳州供电局 一种新型防跑线装置及其改造方法
CN114142416B (zh) * 2021-12-07 2024-01-12 广西电网有限责任公司柳州供电局 一种新型防跑线装置的改造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014175344A1 (ja) 2014-10-30
TW201510127A (zh) 2015-03-16
JPWO2014175344A1 (ja) 2017-02-23
KR20160004341A (ko) 2016-01-12
TWI615449B (zh) 2018-02-21
JP6365532B2 (ja) 2018-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105143370A (zh) 水性涂料、散热构件、金属组件、电子装置
CN101037351B (zh) 不粘陶瓷包被组合物及其制备加工方法
US6960247B2 (en) Chromium-free water reducible rust inhibitive paint for metals
CN102134474B (zh) 导热硅脂组合物
CN101426871B (zh) 具有锌表面的金属构件用非铬防锈表面处理剂和具有被其防锈膜被覆的锌表面的金属构件
CN105838169B (zh) 一种通用型高性能水性玻璃陶瓷釉料及其制备方法
JP2010514886A (ja) 優れた放熱黒色樹脂組成物、これを利用した亜鉛めっき鋼板処理方法、及びこれにより処理されためっき鋼板
CN102585638A (zh) 水性纳米散热降温环保涂料制备方法及其涂料
CN103965775A (zh) 一种水性有机硅耐高温防腐蚀涂料及其制备方法
BRPI0619555B1 (pt) Method for producing a floating coating composition, floating coating composition, coating composition and cured coating composition
CN101555385B (zh) 一种水稀释型有机硅涂料及其制备方法
CN104057670A (zh) 一种双层涂层及其涂覆方法
CN104231918B (zh) 快干型油性渗透成膜型纳米复合防护剂及制备方法和应用
BR102016020235B1 (pt) Composição de revestimento anticorrosivo, método para revestir um substrato metálico e substrato metálico revestido
CN104371541A (zh) 一种地铁车轮用高温底漆及其制备方法
WO2015105106A1 (ja) 熱伝導性シート用樹脂組成物、熱伝導性シート、樹脂被膜金属、電子機器
CN113265180B (zh) 一种硅改性石墨烯水性涂料及其制备方法
CN102993797B (zh) 一种耐碱耐油金属防锈涂料及其制备方法
CN104130705B (zh) 一种高残余粘着率的溶剂型纸张隔离剂及其制备方法
CN105348899A (zh) 一种偶联剂
KR101069950B1 (ko) 전기전도성이 개선된 강판 및 이에 사용되는 수지 조성물
CN103154096A (zh) 可固化的有机聚硅氧烷组合物
CN107709614A (zh) 金属材料用表面处理剂和带表面处理被膜的金属材料
CN108707404A (zh) 一种具有导热散热功能的石墨烯改性涂料及其施工工艺
CN100467558C (zh) 可提高冲片性能的取向硅钢绝缘涂层

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151209

RJ01 Rejection of invention patent application after publication