CN1263595C - 金属板及使用该金属板的成形品 - Google Patents

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Abstract

提供一种金属板及使用该金属板的成形品,在该金属板上设有厚度为1mm的铝素板,在该铝素板的两面上形成有磷酸铬酸盐被膜(3),并在其上形成有树脂被膜。在树脂被膜中含有热固性树脂、镍微粒(6)及着色剂。在热固性树脂中含有为树脂的主剂、和使该主剂交联固化的固化剂,并将主剂的交联固化前的平均分子量设为5000以下。将镍微粒的平均粒径设为0.5~20μm,相对树脂被膜的含有量设为10~50质量%。将树脂被膜的表面的中心线平均粗糙度(Ra)设为0.1~5μm,将温度为298K时的波长为3~30μm的红外线的积分放射率设为0.65以上。通过这样的构成,该金属板的散热性、导电性及耐损伤性优越。

Description

金属板及使用该金属板的成形品
技术领域
本发明涉及一种适合用在平面显示器的背面盖、液晶显示装置用背光单元的盖及反射板、电子器件的框体、散热片及屋顶材等建筑用外装饰材等上的金属板及加工该金属板而得到的成形品,尤其涉及一种散热性及耐损伤性优越的金属板及成形品。
背景技术
近来,随着电子器件的高性能化,电子器件内部的发热量增大。另外,电子器件小型化的进一步发展,器件内部的热密度也倾向提高的方向。因此,若不采取某种散热办法,则电子器件内部的温度上升至内部部件的工作保证温度以上,不但降低工作的稳定性,而且电子器件内部的部件的寿命变短,也降低制品的价值。
作为用于防止器件内部的温度上升的应对方法,以前,在电子器件的框体上设置开口部,并在该开口部上设置风扇,通过使用该风扇强制使空气产生对流,而实现对电子器件内部进行散热。但是,在这种方法中,由于难以确保电子器件的气密性、水分及灰尘等会从外部进入内部,故有时成为电子回路短路的原因、或成为生锈及腐蚀的原因。并且,在代表音频类的音响器件及代表平面显示器的AV器件中,由于音质是反映制品的价值的因素,故产生切风声的风扇制冷基本上不合格。
在此,本申请人,开发了一种在电镀锌钢板的表面形成有散热性好的被膜的散热薄钢板。该散热薄钢板,通过电镀法在钢板的表面形成镀锌被膜,先对该镀锌被膜的表面进行底层处理后,形成散热性好的被膜。通过成形该散薄钢板形成电子器件的框体,而可利用框体有效地将在电子器件内部产生的热量排出到外部。其结果,无需形成在框体上的开口部、并能够实现不用风扇。
但是,在上述的现行的技术中,存在如以下所指出的问题点。在将上述的散热薄钢板加工成电子器件的框体等时,例如使用金属模具对散热薄钢板进行压力成形。但是,若把这样的散热薄钢板的技术应用到铝板上制作散热铝板,则因铝板比钢板柔软,所述散热铝板,在正常的加工过程中没有问题,但在根据用途进行严格加工时,有时由于与金属模具的滑动在铝板的表面产生微小的损伤。而且,若将产生有这样的损伤的散热铝板直接作为家中所需的可看到的部件使用,则降低电子器件的商品价值。另外,在电子器件的使用中,也会因损伤方法的不同而有时在形成框体的散热铝板的表面上产生微小的损伤。
发明内容
本发明鉴于所述问题点而做出的,其目的在于提供一种散热性及耐损伤性优越的金属板及成形该金属板得到的成形品。
本发明的金属板,包括金属素板(粗加工薄板)与形成在该金属素板的至少一个面上的树脂被膜,上述树脂被膜,表面的波长为3~30μm的红外线的积分放射率、于298K的温度下在0.65以上,表面的中心线平均粗糙度(Ra)为0.1~5μm,并通过加热热固性树脂再使之固化来形成,上述热固性树脂,具有交联固化前的平均分子量为20000以下的主剂、和使该主剂交联固化的固化剂。
在本发明中,通过在表面设置对于波长为3~30μm的红外线的积分放射率为0.65以上的树脂被膜,能够得到利用红外线放射的、散热性良好的金属板。另外,通过将树脂被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)设为0.1~5μm,而赋予树脂被膜表面以适当的粗糙度。据此,由于树脂被膜表面的损伤不明显,故提高金属板的耐损伤性。另外,由于若适当提高表面粗糙度则被膜表面的表面积也略微增加,故也能得到进一步提高散热性的效果。表面粗糙度的最佳化,不但实现作为本发明的主要目的的提高散热性及耐损伤性,而且也能提高除此之外的次要效果、例如表面的外观及触感。并且,在本发明中,通过利用使热固性树脂热固化来形成树脂被膜,并把该热固性树脂的主剂的交联固化前的平均分子量设为20000以下,而因树脂被膜中所占的交联反应部的数量变多而可提高被膜的硬度。据此,由于成为树脂被膜的树脂的分子交联密度变高,得到硬且强的被膜,故能够提高金属板的耐损伤性。
另外,最好是:上述树脂被膜,含有量为10~50质量%,平均粒径为0.5~20μm。据此,不论树脂被膜的形成方法及形成条件如何,均可容易将树脂被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)设为0.1~5μm。
并且,上述微粒最好由镍或镍合金构成。据此,可赋予树脂被膜以导电性。其结果,由于使用本发明的金属板来形成的电子器件的框体的表面成为具有导电性的表面,故从树脂被膜上就可进行防止成为该电子器件的误动作的主原因的带静电所必需的连接,而无需削去树脂被膜等麻烦的工序。
另外,在成形加工本发明的金属板使用在电子器件类的框体等上时,以上盖及下箱的方式由2种或其以上的成形品呈箱状形成框体。但是,此时,由于从上盖与下箱之间的微小间隙处产生电磁波的泄漏,而会使电磁波屏蔽性降低。由于若电磁波屏蔽性降低,则电子器件所产生的有害电磁波例如使电视显像机的图像品质降低、或给周围的气氛带来不好的影响,故不希望存在。此外,上述的上盖与下箱之间的间隙,物理的空间间隙就不用说了、即使物理地弥补空间也含有为了使其不具有电性的导电性而产生的电性间隙。
在本发明中,通过在上述微粒上使用镍或镍合金,而由于树脂被膜成为导电性被膜,故在将本发明的金属板成形为电子器件框体类时,上盖与下箱的接触部具有导电性,不容易产生电性间隙,能够得到高的电磁波屏蔽性。
进而,上述树脂被膜最好是,含有从由碳黑、氧化钛及锌白构成的组中选出的1种以上的着色剂。据此,可遮挡来自金属素板的表面的反射,提高放射率。
进而,上述金属素板最好是,由温度25℃时的热传导系数为100W/(m·℃)以上的材料来形成,例如,上述金属素板最好由铝或铝合金构成。本发明的金属板,其特征在于通过提高树脂被膜的放射率,以红外线放射的方式高效地进行散热。此时,尤其在如一部分框体上局部存在热源那样的情况下,由于金属板的热传导系数越高、通过该框体越可将施加于框体的局部上的热量向大面积散热,故能够从更大的面积的表面使热放射。从而,通过使用热传导系数高的铝或铝合金来作为金属素板,而可提高由热传导产生的散热性。另外,通过使用铝或铝合金板作为金属素板,与使用钢板作为金属素板的情况相比较,可实现轻量化的同时,又可提高耐腐蚀性。
本发明的成形品,其特征在于:是成形上述的金属板得到的。另外,本发明的成形品,也可为平面显示器的背面盖、液晶显示装置用背光单元盖、或反射板、电子器件的框体、散热片或屋顶材等建筑用外装饰材。此外,在平面显示器上例如有液晶显示装置、等离子显示器面板、有机EL表示装置等。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的金属板的剖视图。
图2是表示实施方式1的液晶显示装置的背光单元的模式剖视图。
图3是表示本发明的实施方式2的金属板的剖视图。
图4是表示实施方式2的笔记本型个人电脑的模式剖视图。
图5是表示本发明的实施方式3的金属板的剖视图。
图6是实施方式3的变形例的液晶显示装置的背光单元的模式剖视图。
图7是表示切断弯曲加工方法的侧视图。
图8是表示树脂被膜的电阻值的测定方法的模式图。
图9是表示散热性测定装置及测定方法的剖视图。
图10是表示在试验例3中使用的背光单元的模式剖视图。
图11是本发明的实施方式2的变形例的、等离子显示面板的模式剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行具体地说明。首先,对本发明的实施方式1进行说明。图1是表示本实施方式的金属板的剖视图;图2是表示本实施方式的液晶显示装置的背光单元的模式剖视图。
如图1所示,在本实施的金属板1中,设有由铝制成的铝素板2。铝素板2,例如是遵照JIS H4000所记载的AA5052-H34所规定的,厚度例如为1mm。形成铝素板2的材料的温度为25℃时的导热率在100W/(m·℃)以上,例如为140W/(m·℃)。在铝素板2的两面例如形成有磷酸铬酸盐被膜3,在该磷酸铬酸盐被膜3的表面形成有树脂被膜4。
树脂被膜4含有热固性树脂5、镍微粒6及着色剂。热固性树脂5,希望为例如聚酯系树脂、环氧系树脂或聚氨酯系树脂,另外,丙烯酸系树脂、乙烯系树脂、氟系树脂、烯烃系树脂、硅系树脂、聚酰胺系树脂等只要进行热固化改性的树脂均可使用。而且,热固性树脂5,包括为树脂的主剂、和使该主剂进行交联固化的固化剂,主剂的交联固化前的平均分子量为20000以下。另外,固化剂,与主剂的种类相应可从例如胺系固化剂、三聚氰氨系固化剂、异氰酸酯系固化剂、聚氨酯系固化剂、尿素系固化剂、丙烯酸系固化剂、酚醛系固化剂等中选定。
镍微粒6例如由镍或镍合金构成,平均粒径例如为0.5~20μm,对于树脂被膜4的含有量例如为10~50质量%。镍微粒6的形状例如为鳞片状或圆柱状,在为鳞片状时、其长径例如为15μm、厚度例如为1μm,并在换算为相同体积的球体时其直径例如为8μm。另外,在镍微粒6的形状为圆柱状时,其长度例如为7~10μm、直径例如为2~3μm,在换算为相同体积的球体时其直径例如为4~6μm。如电子器件的框体那样,在要想使树脂被膜具有导电性时,理想是使用如镍微粒那样具有导电性的金属微粒作为微粒。但是,如建筑用外装饰材料那样,在树脂被膜无需具有导电性的时,也可使用丙烯酸颗粒、聚乙烯颗粒、氟树脂颗粒等有机微粒、或由胶态二氧化硅、云母、滑石、碳酸钙、高岭土等构成的不具有导电性的无机微粒。着色剂例如为碳墨、氧化钛或锌白。
树脂被膜4的膜厚例如为2~20μm。树脂被膜4的表面的中心线平均粗糙度(Ra)为0.1~5μm,波长3~30μm的红外线的放射率为0.65以上。另外,树脂被膜4的色调例如为消光的黑色。
如图2所示,通过对该金属板1进行成形加工,而可制作本实施方式的成形品。本实施方式的成形品是液晶显示装置的背光单元7的背面盖8。
近来,作为图像显示装置,大多使用消耗电子小、轻量且搬运容易的液晶显示装置。在液晶显示装置中,设有输出光的背光单元、有选择地透过从该背光单元输出的光并形成图像的液晶面板。在液晶显示装置中,具有直下型的背光方式及楔型的背光方式。如图2所示,在直下型的背光方式的液晶显示装置的背光单元7中,例如,设有呈波状加工金属板1形成的背面盖8,并且设有可为光源及热源的冷阴极管10,冷阴极管10被收容在背面盖8的凹部内。此外,背面盖也可呈箱状加工金属板而形成。另外,在与背面盖8一起夹冷阴极管10的位置,设有将冷阴极管10发出的光均匀化的扩散薄膜、光帘(light curtain)、及透镜薄膜等光学板16。而且,背面盖8、冷阴极管10及光学板16,由固定架9等而相互固定。并且,用于提高液晶画面的亮度的反射板(反射器、未图示)被设在背面盖8与冷阴极管10之间。如果背光单元的背面盖的形状为一般的箱形,则也可在分别成形背面盖与反射板之后、再将反射板重叠在背面盖的内侧,如图2所示,在背面盖8的形状为波形时,反射板的形状也必须为波形,以便在分别成形背面盖及反射板后使其相重叠,而难以配合形状。因此,在本实施方式中,最好是:予先将成为反射素板料的素板贴合在成为背面盖的材料的金属板1上,然后一体成形为波形等规定的形状。
其次,在本实施方式的金属板的制造方法中,举例对使用铝素板2作为金属素板的情况进行说明。首先,溶解铝、添加规定的合金成分后,铸造而制作铝的板坯。其次研削该板坯的表面进行均匀热处理后、再进行热轧及冷轧。然后,根据需要,进行中间退火、精加工退火及形状矫正,制作卷材形状的铝素板2。再次,将该铝素板2放入涂装线,对铝素板2的表面进行脱脂,并对两面进行磷酸铬酸盐等的底层处理。此外,也可省略该底层处理。然后,在由主剂及固化剂构成的热固性树脂5中,加入镍微粒6及着色剂、并把其溶解·分散到水或有机溶剂中制成涂料。而且,例如通过辊涂法将该涂料涂在铝素板2的两面。此时,涂层厚度例如为3~50μm。接着,例如在连续烤炉中,将被涂的涂料例如在200~250C的温度保持30~60秒,使涂料交联固化,形成树脂被膜4。此时,树脂被膜4的膜厚为2~20μm。然后,直接冷却、卷成卷板。而且,根据需要进行缝隙、剪切、保护薄的粘贴等的处置。据此,制造本实施方式的金属板1。另外,通过由压力成形把该金属板1成形为规定的形状,而制造为本实施方式的成形品的背面盖8。
再次,对本实施方式的动作进行说明。如图2所示,在液晶显示装置的背光单元7中,向冷阴极管10供给电流,冷阴极管10发出光15。该光15通过透过扩散薄膜、光帘、透镜薄膜等光学板16而被均匀化,并照射到液晶面板(未图示)。通过液晶面板有选择地使光15透过,而液晶显示装置得以显示图像。此时,随着冷阴极管10的发光,而从冷阴极管10产生热量。该热量作为红外线12照射到反射板(未图示)上,再从该反射板作为红外线12照射到背面盖8上。此时,如图1及图2所示,在构成背面盖8的金属板1中,冷阴极管10侧的树脂被膜4吸收红外线12转换为热量,该热量在金属板1的内部、即按冷阴极管10侧的树脂被膜4、磷酸铬酸盐被膜3、铝素板2、磷酸铬酸盐被膜3、面向背光单元7的外部的树脂被膜4的顺序传递,并从面向背光单元7的外部的树脂被膜4以红外线13的方式放射到外部。据此,把在冷阴极管10上产生的热散热到背光单元7的外部。
以下,对本发明的各结构要件的数值限定理由进行说明。
被膜表面的波长为3~30μm的红外线的放射率:0.65以上
根据板的放射式,在为本发明的实施温度区域的室温附近、更具体地讲在0~100℃的实用温度区域内产生的红外线的波长,其波长区域集中在3~30μm的范围。换而言之,该波长区域的范围以外的波长区域产生的红外线仅为可忽视的量。从而,在本发明中,对限定在3~30μm波长区域的红外线进行处理。若被膜表面的波长为3~30μm的红外线的放射率不足0.65,则从高温的气氛中以红外线的方式吸收热的能力及向低温的气氛以红外线的方式放出热的能力降低。即,金属板的散热性不充分,在将该金属板使用在电子器件的框体等上时,不能实现所要求的散热性。从而,被膜表面的波长为3~30μm的红外线的放射率要在0.65以上。
一般地,金属板与陶瓷或有机物相比易反射红外线、即放射率低。从而,为了提高金属板的放射率,而需要在其表面形成遮挡红外线的反射的被膜。在本发明中,覆盖有机系的被膜来作为其被膜。即使在有机系的被膜中,为了遮挡红外线,而在有机被膜中添加对于红外线的放射率高的陶瓷或有机物的微粒,以便进一步提高红外线的遮挡力。在本发明中,为了这样的目的,最好添加碳黑或氧化钛等。这样,为了满足上述的本发明的放射率的条件,而只要适当地选择满足该条件的有机系的被膜、或者仅用有机系的被膜放射率不足时、将陶瓷或有机物的微粒添加到有机系的被膜中即可。
被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra):0.1~5μm
为了使用金属板制作成形品,而必须弯曲加工金属板等来将其加工成规定的形状。此时,若在加工金属板的工具与金属板之间产生滑动、则在金属板的表面会产生擦伤。例如,若使用金属模具对金属板施以压力加工,则金属板的表面与金属模具的表面不可避免地进行磨擦产生擦伤。而且,若成形品的表面存在显眼的擦伤,则会明显降低成形品的商品价值。若成膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)不足0.1μm,则表面外观接近镜面,即使是微小的擦伤也极其显眼,耐损伤性降低。因此,中心线平均粗糙度(Ra)必须在0.1μm以上。
在本发明中,为了使Ra满足上述条件,只要事先将规定大小的微粒添加到被膜中即可。据此,在表面上得到具有微细凹凸的被膜。这样,在本发明中微粒的粒径设为0.5~20μm。除了这种方法之外,例如,即使利用表面的粗糙度为上述范围的金属辊等、在被膜表面增加粗糙度的方法等,也能得到粗糙面。
另外,本发明人等发现:被膜的放射率,除了被膜的组成及膜厚之外,还依赖于被膜表面的粗糙度、表面粗糙度越大放射率越大。这是由于被膜的表面越粗糙、被膜的表面积越变大。如果被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)设为0.1μm,则可容易可靠地得到0.65以上的放射率。另一方面,若被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)超过5μm,则表面粗糙度过大、被膜表面变得不光滑。其结果,用手触摸被膜表面时的触感变差。另外,由于被膜表面的凹凸变大,故凹处易积汗等污垢。这样,随着使用该成形品、其外观不好,表面外观变差。另外若被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)超过5μm,则被膜易破裂、成形性降低。从而,被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)为0.1~5μm。
主剂的交联固化前的平均分子量:20000以下
为了确保金属板的耐损伤性,必须提高被膜硬度。为了提高被膜硬度,必须牢固地对形成被膜的树脂的分子链之间进行连接,以便相对从外部施加的应力、使被膜不容易变形。这样,在本发明中,作为被膜,并不是分子链之间仅仅由分子间力进行连接的热塑性树脂,而必须使用分子链之间由牢固的化学键连接的热固性树脂。
在由热固性树脂形成被膜时,由固化剂使含在主剂中的树脂的分子链之间发生交联反应、形成被膜。此时,根据含在主剂中的分子链的分子量,交联反应后的分子链之间的结合力不同。这时因为:若分子链的分子量不同、则交联反应后的被膜的网状结构的网孔的粗糙度不同。即,在交联反应前的分子链的分子量大、其分子链长时,由于交联反应后的被膜的网状结构的网孔变粗,故硬度变低。与此相对,在交联反应前的分子链的分子量小、其分子链短时,由于交联反应后的被膜的网状结构的网孔变细,分子链之间的键变得牢固,故被膜的分子结构变得致密、被膜硬度变高。若主剂的交联固化前的平均分子量超过20000,则交联固化后的被膜的硬度不足,不能充分获得耐损伤性。从而,主剂的交联固化前的平均分子量设为20000以下。
交联固化前的平均分子量为20000的主剂,只要从作为金属被膜使用的已知的物质中适当选择即可。一般地,通过由化学反应使低分子量物质聚合时的反应温度或反应时间、催化剂的量的控制来进行分子量的调整。
微粒的平均粒径:0.5~20μm
为了实现上述被膜表面的表面粗糙度,也考虑了使用表面粗糙的辊由辊涂法涂覆被膜,把辊的粗糙度转印在被膜表面的方法。在这种方法中,皮膜表面的粗糙度的再现性低。为了可靠、再现性好地确保被膜表面的粗糙度,最好事先使被膜中含有微粒。此时,该微粒的平均粒径越大,被膜表面的粗糙度越变粗。但,在被膜中,由于在微粒的间隙中进入树脂,故被膜的中心线平均粗糙度(Ra)的值并不应与含有的微粒的平均粒径相一致,被膜表面的Ra的值,约为所含有的微粒的平均粒径的1/5~1/4的程度。这样,若被膜中所含有的微粒的平均粒径不足0.5,则难以可靠地将被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)设为0.1μm以上。另外,若微粒的平均粒径超过20μm,则难以可靠地将被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)设为5μm以下。从而,微粒的平均粒径最好设为0.5~20μm。此外,微粒的形状不为球形的情况下,在将该微粒转换为相同体积的球体时,最好其球的直径为0.5~20μm。
满足上述条件的微粒,适当地从已知的物质中选择即可。另外,例如,可粉碎颗粒大的物质,并用筛子进行筛选来获得。
微粒的含有量:10~50质量%
若相对微粒的被膜整体的含有量不足10质量%,则难以可靠地将被膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)设为0.1μm以上。另外,若微粒的含有量超过50质量%,则由于被膜中的树脂的比例变得过小,故被膜的成膜性降低,成形性下降。从而相对微粒的被膜整体的含有量,最好设有10~50质量%。
形成金属素板的材料的温度为25℃时的热传导系数:100W/(m·℃)
若形成金属素板的材料的温度为25℃时的热传导系数不足100W/(m·℃),则在加热金属板的一部分时,该热传至金属板的其他部分的效率降低,不能从整个金属板高效地散热。从而,温度为25℃时的形成金属素板的材料的热传导系数最好为100W/(m·℃)以上。
例如,如上所述,在液晶显示装置中,具有直下型的背光方式及楔型的背光方式。在本实施方式中,对直下型的背光方式进行说明。在该方式中,如图2所示,将冷阴极管均匀地配置在与液晶面板相对向的区域。这样,背面面板大致均等地被加热,背面面板的温度分布不容易变得不均匀。但是,在锲型的液晶显示装置中,将冷阴极管均匀地配置在与液晶面板相对向的区域的一侧。另外,在直下型的液晶显示装置中,也有时冷阴极管被不均匀配置。这时,对背面面板不均匀地进行加热。
这样,在对背面面板不均地进行加热时,若形成背面面板的金属板的铝素板的25℃的热传导系数不足100W/(m·℃),则难以从整个背面面板的表面高效地散热。因此,不但不能充分地对背光单元的内部进行冷却,而且背面面板内的温度分布变得不均匀,在冷阴极管附近温度上升。据此,加速了冷阴极管的劣化。从而,铝素板的25℃的热传导系数为100W/(m·℃)以上。
其次,对本实施方式的效果进行说明。在本实施方式中,由于把树脂被膜4的放射率设为0.65以上,故金属板1的散热性高。因此,成形该金属板1制作的背面盖8的散热性高,在背光单元7的内部产生的热量可高效地排到外部。
另外,由于树脂被膜4的表面的中心线平均粗糙度(Ra)为0.1~5μm,故在树脂被膜4的表面施以适当的粗糙度。据此,假使在成形背面盖8的工序中在金属板1的表面产生损伤,该损伤也不会显眼。即,金属板1的耐损伤性良好。另外,由于通过施以粗糙度,而增加树脂被膜4的表面积,故可进一步提高散热性。并且,由于在树脂被膜4的表面施以适当的粗糙度,故金属板1的表面外观及触感好。
进而,在本实施方式中,通过使热固性树脂5进行热固化来形成树脂被膜4,把该热固性树脂5的主剂的交联固化前的平均分子量设为20000以下。据此,提高交联固化后的树脂被膜4的硬度,能够提高金属板1的耐损伤性。
进而,树脂被膜4含有镍微粒6,其含有量为10~50质量%,平均粒径为0.5~20μm。据此,无论树脂被膜4的形成方法及形成条件如何,均可容易将树脂被膜4的表面的中心线的平均粗糙度(Ra)设为0.1~5μm。另外,由于镍微粒6具有导电性,故,整个树脂被膜4具有导电性。据此,由金属板1制成的背面盖8,可从被膜上简单地进行用于防止背光单元7带静电所必需的接地连接。其结果,可防止在背光单元7上由静电而吸附灰尘,并且,能够防止因静电产生的误动作的发生。
进而,由于树脂被膜4含有由碳黑、氧化钛或锌白构成的着色剂,所以树脂被膜4可遮挡铝素板2的光泽,其结果,由于可抑制红外线的反射,故能够可靠地得到高的反射率。当然,除了上述着色剂以外,只要是可遮挡铝的光泽的着色剂,在本发明中均可适合使用。此外,所谓在本发明中所述的铝的光泽的遮挡,目的是为了不使红外线透过被膜、防止从铝材的表面的产生红外线反射。从而,由于可见光可透过,故即使是看上去透明那样的被膜,也只要因其可充分地遮挡红外线即可,适合于本发明。此外,能否充分地遮挡红外线,只要测定波长区域为3~30μm的红外线放射率就可进行判定,例如,对添加某种着色剂的被膜与未添加的被膜的红外线放射率进行比较可知:只要是添加该着色剂的被膜的放射率比不添加着色剂的被膜的放射率的被膜的放射率要高,例如即使两被膜目视的外观均为透明,也因其着色剂对于红外线具有遮挡力,而能够适合在本发明中使用。
进而,由于使用铝素板2作为金属素板,故素板的热传导系数高,由于可使吸收的热量传导至大面积后散射到外部,故能够提高散热性。另外,可实现金属板1的轻量化及耐腐蚀性的提高。
进而,由于在铝素板2的表面,作为耐腐蚀性被膜形成有磷酸铬酸盐被膜3,故金属板1比不设有耐腐蚀性被膜的金属板耐腐蚀性好。
此外,在本实施方式中,虽然只例示了使用铝素板作为金属板1的金属素板,但本发明并不局限于此,金属素板也可以是铝合金板、钢板、铜板、镁板、钛板或不锈钢板等。如果在金属素板使用钢板,则与使用铝板的情况相比较,可提高强度、降低成本。另外,热固性树脂,除了可以为聚酯系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂之外,也可以为丙烯酸系树脂、乙烯系树脂、氟系树脂、聚烯烃系树脂或硅系树脂。但是,由于在这些树脂中也存在很多不伴有交联反应的热塑性树脂,故为了提高作为本发明目的的耐损伤性,而必须是施以伴有热固化的改性的。并且,镍微粒的形状不局限于鳞片状及圆柱状,也可以为球状、链状、无定形等其他形状。
进而,在树脂被膜4上不需要导电性时,即,在将金属板1使用于除电子器件以外的用途时、及即使是电子器件也特别使用于不要求导电性的部件上时,也可使用由镍以外的材料制成的不具有导电性的微粒、例如:丙烯酸颗粒、聚乙烯颗粒、氟树脂颗粒等有机微粒、或由胶态二氧化硅、云母、滑石、碳酸钙、高岭土等构成的无机微粒。据此,能在被膜表面上可靠地赋予规定的粗糙度,并且与使用镍微粒的情况相比,也可降低被膜成本。
进而,在本实施方式中,作为着色剂,虽然特别例示使用遮挡性高的碳黑、氧化钛或锌白,但本发明并不局限于此,可以使用各种的颜料及染料。如上所述,由于所谓本发明的遮挡,是指遮挡红外线,故不遮挡可见光,而即使是目视看上去透明的着色剂,也只要遮挡红外线即可。进而,在树脂被膜4上,除添加镍微粒、着色剂之外,也可以根据需要添加其他的添加剂。例如,以提高压力加工时的成形性为目的,也可添加润滑剂。在润滑剂中,例如可使用:聚乙烯蜡、聚烯烃系蜡、氧化聚烯烃系蜡、微晶蜡、氟系蜡、PTFE系蜡、羊毛脂蜡、二十四烷蜡、石蜡及石墨等。
进而,在本实施方式的背光单元7中,除背面盖8外,也可由本实施方式的金属板1形成固定架9。据此,能够进一步提高整个背光单元7的散热性。
其次,对本实施方式的变形例1进行说明。本变形例的金属板与上述的实施方式1的金属板1(参照图1)相同。在本变形例中,加工金属板1,制造个人电脑的外部存储装置的壳体。此外,所谓外部存储装置,例如是指:硬盘驱动器(HDD)、光盘驱动器{CD-ROM(Compact DiskRead Only Memory:小型盘读出专用存储装置)、DVD(Digital VersatileDisk)-ROM、或兼有这些的混合驱动器等}、光磁盘驱动器{MO(Magneto-Optical disk:光磁盘)、MD(Mini Disk:微型磁盘)等}、或软盘(商标名)驱动器等。据此,可将设于外部存储装置内的半导体装置、电路板及马达等上产生的热量,高效地散热到外部存储装置的外部。
接着,对本实施方式的变形例2进行说明。本变形例的金属板与上述的实施方式l的金属板1(参照图1)相同。在本变形例中,加工金属板形成建筑用外装饰材、例如里屋的屋顶材。即,取代以前作为屋顶材使用的彩色铝等金属素板料,而使用本实施方式的金属板1。据此,可高效地从屋顶将该里屋的室内的热量排出到外部,能够溶化积在屋顶的雪。其结果,在大雪地带等处,可防止里屋因积雪的重量而倒塌,并且能够省去扫雪的工夫。本变形例的除上述之外的效果与实施方式1相同。
另外,在上述的实施方式1及其变形例1、2中,例示使用金属板1来成形液晶显示装置的背光单元的背面盖、外部存储装置的壳体、及屋顶材,但本实施方式的成形品,例如,也可为使用在半导体元件的冷却等上的散热片。据此,能够得到散热性好的散热片。
其次,对本发明的实施方式2进行说明。图3是表示本发明的实施方式2的金属板的剖视图。图4是表示本实施方式的笔记本型个人电脑的模式剖视图。
如图3所示,在本实施方式的金属板11上,设有由铝制成的铝素板2。在铝素板2的两面形成有磷酸铬酸盐被膜3。而且,仅在铝素板2的一面的磷酸铬酸盐被膜上形成树脂被膜4。本实施方式的金属板11除上述以外的结构,与上述的实施方式1的金属板1的结构相同。
另外,如图4所示,通过成形加工该金属板11,而制作笔记本型个人电脑(以下,称为笔记本个人电脑17)的外壳18。在笔记本个人电脑17的基座19上设有外壳18,在由基座19及外壳18构成的框体的内部,收容有为热源的电源20。电源20配置成与外壳18相接触。此外,在笔记本个人电脑17中,除电源20以外,CPU(Central Processing Unit:中央处理装置)、电路板、以及HDD、DVD-ROM等外部存储装置等(均未图示)也成为热源。而且,金属板11的形成有树脂被膜4的一面朝向笔记本个人电脑17的外侧,不形成树脂被膜4的一面朝向笔记本个人电脑17的内部。此外,在图4中,笔记本个人电脑17的除电源以外的部件均省略图示。
其次,对本实施方式的动作进行说明。如图4所示,随着笔记本个人电脑17的动作,而电源20工作。此时,电源20产生热量。该热量的大部分从电源20通过电传导传至外壳18。在图4中,以热流14的方式来表示热传导。而且,电源产生的热量的剩余部分以红外线12的方式照射至外壳18。这样通过热流14及红外线12的方式传至外壳18的热量,以红外线13的方式从外壳18散射到笔记本个人电脑17的外部。据此,将在电源20上产生的热量散热到笔记本个人电脑17的外部。
在本实施方式中,由于在外壳18的与电源20相接触的面上不形成树脂被膜,故从电源20向外壳18的热传导性好。另外,由于在外壳18的面向笔记本个人电脑17外部的面上形成有树脂被膜4,故从外壳18向外部的散热性好。其结果,能够将在笔记本个人电脑17内部产生的热量高效地放出到外部。本实施方式的除上述以外的效果,与上述的实施方式1相同。
再次,对本实施方式的变形例进行说明。图11是表示等离子面板的内部截面的模式图。具有成为热源的显示底座70与固定其的金属板71、及半导体印刷基板72,印刷基板用螺钉固定在金属板上。另外,仅在该金属板内的、不与印刷基板相向配合的部分上粘有具有本发明的被膜的薄金属板73。
作为热源的显示底座通过等离子发光产生热量,产生的热量由热传导传至金属板。在此,若在金属板的整个面上形成本发明的树脂被膜,则由于从显示底座产生的热量放射到印刷基板上,故成为印刷基板动作不良的原因。另外,若完全不形成本发明的树脂被膜,则由显示底座产生的热量不能充分地散热显示等级降低。
在这种情况下,如本变形例那样,通过不在金属板的整个面上、仅在一部分上粘贴具有本发明的树脂被膜的薄金属板,而在从显示底座产生的热量传至金属板后,由于从除与印刷基板相向配合的部分以外有选择地进行放射,故不会损害印刷基板的动作,并可提高显示底座的显示等级。
这样,本发明,即使不在金属板的整个面上、而仅在一部分上粘贴具有本发明的树脂被膜的薄金属板来使用也能够得到效果。
再次,对本发明的实施方式3进行说明。图5是表示本实施方式的金属板的剖视图。如图5所示,本实施方式的金属板51,在上述的实施方式2的金属板11(参照图3)的不形成树脂被膜4的一侧的表面上形成有白色被膜52。该白色被膜52,是具有对于可见光的反射率高且对于红外线的放射率高的这种对各照射光的波长其光学性能不同的特性、即选择性的光学特性的白色被膜。据此,可得到在一个面上散热性、导电性及耐损伤性好,在另一个面上可见光的反射率及吸热性(放射性)高的金属板。这样,为了同时满足对可见光的高反射性与对红外线的高吸收性(放射性),而需要在白色被膜52的表面上的波长为400~800nm的光反射率在90%以上,波长为3~30nm的红外线的放射率在0.65以上。
如上所述,白色被膜52,是兼有充分的反射可见光区域(400~800nm的波长区域)的光的性质与可高效地吸收红外线区域(3~30nm的波长区域)的性质、的白色涂膜或白色薄膜。白色涂膜,例如,可以通过将在聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、烯烃系树脂、环氧系树脂等中混合兼具有对于可见光高反射性及对于红外线高吸收性(放射性)的白色各种颜料制成的涂料、涂在铝素板2上而成膜。另外,白色薄膜,例如是由聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、丙烯酸系树脂、烯烃系树脂等构成的白色薄膜,再例如利用粘接剂将其贴合在铝素板2上。
对在该一面上形成有白色被膜52的金属板51进行加工,例如,成形如图2所示那样的液晶显示装置的背光单元7的背面盖8。此时,背面盖8的形成有白色被膜52的面,朝向背光单元7的内侧,形成有树脂被膜4的面朝向背光单元7的外侧。据此,背面盖8由于在冷阴极管10侧的表面具有反射可见光的白色被膜52,故兼作反射板。
对这样制作的本实施方式的背光单元7的动作进行说明。首先,冷阴极管10射出为可见光的光15。该光15的一部分直接射向光学板16,并且光15的其他部分射向兼作反射板的背面盖8,并在背面盖8的内面、即形成有白色被膜52的面上进行反射,再射向光学板16。透过光学板16的光15入射到液晶面板(未图示)上。据此,可高效地将从冷阴极管10产出的光15入射到液晶面板上,能够容易得到看上去明亮的液晶显示装置的画面。另外,在冷阴极管10上产生的红外线12,被背面盖8的白色被膜52所吸收并转化为热,再将该热以红外线13的方式从背面盖8的外面、即形成有树脂被膜4的面放射到背光单元7的外部。从而,能够充分确保背光单元7整体的散热性。
此外,也考虑将金属板51的不形成树脂被膜4的一侧的面、不形成白色被膜52而作为金属光泽面使用,以提高可见光的反射率,但在这种情况下,由于金属光泽面反射可见光的同时也反射红外线,故不能吸收从冷阴极管10产生的红外线,没有了为本发明的特征的高散热性。但是,在为白色度高的被膜(白色被膜)的情况下,由于通过优选白色颜料的种类、白色颜料的添加量、被膜的厚度、被膜的截面结构等,而将易反射光的波长区域限定于400~800nm的可见光区域的程度,故能够积极地反射影响液晶显示装置的画面亮度的可见光,并且吸收红外线,所谓选择性反射成为可能。其结果,能够兼具可见光的反射性及散热性。
其次,对本实施方式的变形例进行说明。图6是表示本变形例的液晶显示装置的背光单元的模式剖视图。如图6所示,在本变形例中,与上述的实施方式3相比较,其不同点在于在由上述的实施方式1的金属板1(参照图1)形成液晶显示装置的背光单元的背面盖53、并且由金属板51(参照图5)形成反射板54、将该反射板54配置在背面盖53与冷阴极管10之间。在反射板54上,白色被膜52被配置在冷阴极管10侧,树脂被膜4被配置在背面盖53侧的面上。此外,背光单元的背面盖53,也可兼作整个液晶显示装置的背面。本变形例的除上述以外的结构与上述的实施方式3相同。
接着,对本变形例的动作进行说明,首先,冷阴极管10射出为可见光的光15。该光15的一部分直接射向光学板16,并且光15的其他部分射向反射板54,并在反射板54的白色被膜52上进行反射,再射向光学板16。透过光学板16的光15入射到液晶面板(未图示)上。据此,可高效地将从冷阴极管10发出的光15入射到液晶面板上,能够容易得到看上去明亮的液晶显示装置的画面。另外,在冷阴极管10上产生的红外线12,被反射板54的白色被膜52所吸收并转化为热,该热再传到反射板54的相反面、以红外线的方式从树脂被膜4放射出。而且,该红外线被形成在背面盖53的反射板54侧的面上的树脂被膜4所吸收,该被吸收的热被传到背面盖53的相反侧、再从相反面的树脂被膜4以红外线的方式放射至背光单元7的外部。据此,能够将背光单元7的内部的热量放出到外部。本变形例的效果与上述的实施方式3相同。
(实施例)
以下,对于本发明的效果,与本发明之外的比较例相比较具体地进行说明。
试验例1
首先,通过一般的制造方法,制作铝素板。即,溶解铝板,进行铸造来制作铝的板坯,再对该板坯进行均匀热处理,热轧、冷轧。然后,进行热处理,制作铝素板。该铝素板的材质定为JIS H4000所记载的AA5052-H34,厚度设为1mm。接着,对该铝素板进行碱液脱脂、磷酸铬酸盐处理来形成耐腐蚀性被膜。
而且,在形成有该耐腐蚀性被膜的铝素板的两面上形成有厚度为10μm的各种的树脂被膜,制造金属板。该金属板的结构及除上述以外的制造方法与上述的实施方式1相同。把各树脂被膜的结构、即,树脂的种类、主剂的分子量、微粒的种类、粒径及含有量以及着色剂的种类示于表1中。此外,表1的树脂被膜的种类栏中的“P”表示聚酯系树脂,“E”表示环氧系树脂。另外,微粒的种类栏中的“N”表示镍微粒,“A”表示镍微粒,“无”表示未添加微粒。并且,着色剂的种类栏中的“Z”表示锌白,“无”表示未添加着色剂。而且,对于这样制成的金属板,通过以下所示的方法来进行评价。
【表1】
  No.   树脂   主剂   微粒   着色剂
种类 分子量 种类   粒径(μm)   含有量(质量%) 种类
  1   P   900   N   5   30   C   实施例
  2   P   10000   N   5   30   C   实施例
  3   P   40000   N   5   30   C   比较例
  4   E   5000   N   5   30   C   实施例
  5   E   20000   N   5   30   C   实施例
  6   E   30000   N   5   30   C   比较例
  7   P   900   N   5   1   C   比较例
8 P 900 N 5 10 C 实施例
  9   P   900   N   5   50   C   实施例
  10   P   900   N   5   70   C   实施例
  11   P   900   N   0.2   30   C   比较例
  12   P   900   N   0.5   30   C   实施例
  13   P   900   N   20   30   C   实施例
  14   P   900   N   40   30   C   比较例
  15   P   900   A   10   20   C   实施例
  16   P   900   A   10   5   C   比较例
  17   P   900   A   10   60   C   实施例
  18   P   900   A   30   20   C   比较例
  19   P   900   无   -   -   C   比较例
20 P 900 N 5 30 C 实施例
21 P 900 N 5 30 T 实施例
  22   P   900   N   5   30   Z   实施例
  23   P   900   N   5   30   无   比较例
(表面粗糙度)
树脂被膜的表面粗糙度的测定,使用表面粗糙度测定器(小坂研究所社制Surfcorder SE-30D),将探针沿与各金属板的轧制方向相垂直的方向扫描,测定JIS B0601中所述的中心线平均粗糙度(Ra)。并把测定结果示于表2中。
(放射率)
树脂被膜的方向率的测定,使用简易放射率计(D and S社制D&S Model AE)进行。通过使用本装置,放射率被数字表示从0到1范围的小数点以下2位的数值。此时,放射率0是完全的白体、即反射全部热能的状态,放射率1是完全的黑体、即吸收全部热能而放射的状态。从而,放射率越接近1,表示散热性越高。此外,本装置作为放射率表示的红外线的波长区域为3~30μm的范围。
(成形性及耐损伤性)
图7是表示切断弯曲加工方法的侧视图。如图7所示,通过金属模具22及23将金属板21夹持成悬臂梁状,以这种状态按压金属板24的没有被金属模具22及23夹持的部分,对金属板21旋以90°弯曲加工。此时,内侧弯曲半径设为0.5mm。另外,金属模具22与金属模具24之间的间隙A设为金属板21的板厚的1.1倍。据此,得到用于评价树脂被膜的成形性及耐损伤性的弯曲试样25。
而且,通过目视观察该弯曲试样25的拐角部(R部)26,判定有无裂纹及裂纹程度,而评价成形性。并把该评价结果示于表2中。在表2中,将在弯曲试样25的拐角部26的树脂被膜上目视认为没有裂纹的情况设为“成形品:○”,将目视认为有不容易发现轻微的裂纹的情况设为“成形品:△”,将认为有裂纹的情况设为“成形品:×”。
另外,目视观察弯曲试样25的侧壁部27,通过判定有无滑动损伤及其程度来评价耐损伤性。并把该评价结果示于表2中。在表2中,在弯曲试样25的侧壁部27的树脂被膜上认为无滑动损伤的情况设为“耐损伤性:○”,认为有滑动损伤但轻微不太引起注意的情况设为“耐损伤性:△”,明显的滑动损伤的情况设为“耐损伤性:×”。
(外观品质)
金属板21的外观品质,用手触摸金属板21的表面,由其触感来进行评价。并把该评价结果示于表2中。在表2中,表面光滑触感良好的情况取代“触感:○”,表面不光滑触感不良的情况设为“触感:×”。
(导电性)
图8是表示树脂被膜的电阻值的测定方法的模式图。如图8所示,在金属板21的表面、即树脂被膜上直接接触万用表31的一个端子32,并使另一个端子33接触金属板21的铝素板,测定两端子间的电阻值。万用表31,使用了SANWA ELECTRON INSTRUMENT社制模拟万用表MODEL CP-70。
与树脂被膜相接触的端子32,是由黄铜制成、前端为半径10mm的球状的棒状的端子。端子32的前端作成球状的理由,是因为防止通过按压端子32而在树脂被膜上开孔。另外,形成在黄铜棒的端子32的表面的氧化膜,由于是使电阻值的测定值产生误差的主要原因,故在测定前由砂纸(#2000)来研磨端子32的表面,除去氧化膜。并且,电阻值的测定值由于因将端子32按压在树脂被膜上的按压负载而会变动,故按压负载恒定为0.4N。
另一方面,由砂纸研磨作为测定对象的金属板21的表面的一部分除去树脂被膜,使铝素板露出。而且,将端子33连接到该铝素板的露出部分上。
另外,为了除去万用表31的内部电阻的影响,而在测定前使端子32与端子33短路,进行零点修正。在测定时使用万用表31的最灵敏的范围,在万用表31的显示针停止时,将该显示针指示的值作为测定值。通过上述工序进行测定,而可高精度地测定树脂被膜的电阻值。测定对各金属板21各选10处进行,再取其平均值。并把该评价结果示于表2中。
【表2】
No.   表面粗糙度 散热性 成形性   耐损伤性   外观品质   导电性
  Ra(μm)   放射率   R部外观   侧壁部外观   触感   电阻(Ω)
  1   0.5   0.85   ○   ○   ○   20   实施例
  2   0.5   0.85   ○   △   ○   25   实施例
  3   0.5   0.85   ○   ×   ○   28   比较例
  4   0.5   0.84   ○   ○   ○   22   实施例
  5   0.5   0.84   ○   △   ○   24   实施例
  6   0.5   0.84   ○   ×   ○   24   比较例
  7   0.08   0.77   ○   ×   ○   ∞   比较例
  8   0.12   0.79   ○   △   ○   700   实施例
  9   0.5   0.85   ○   ○   ○   12   实施例
  10   0.7   0.86   △   ○   ○   7   实施例
  11   0.09   0.78   ○   ×   ○   220   比较例
  12   0.10   0.78   ○   △   ○   75   实施例
  13   5   0.87   ○   ○   ○   13   实施例
  14   8   0.87   ○   ○   ×   11   比较例
  15   1.9   0.85   ○   ○   ○   ∞   实施例
  16   0.09   0.78   ○   ×   ○   ∞   比较例
  17   2   0.86   △   ○   ○   ∞   实施例
  18   7   0.86   ○   ○   ×   ∞   比较例
  19   0.05   0.75   ○   ×   ○   ∞   比较例
  20   0.5   0.85   ○   ○   ○   23   实施例
  21   0.5   0.80   ○   ○   ○   25   实施例
  22   0.5   0.77   ○   ○   ○   23   实施例
  23   0.5   0.45   ○   ○   ○   22   比较例
表1及表2所示的No.1、2、4、5、8、9、10、12、13、15、17、20、21、22,是本发明的实施例。这些实施例,由表面的放射率在0.65以上,中心线平均粗糙度(Ra)为0.1~5μm,树脂被膜是热固性树脂,其主剂的交联固化前的平均分子量为20000以下,故成形性、耐损伤性、外观品质及导电性均良好。另外,实施例No.1、2、4、5、8、9、10、12、13、20、21、22,由于在树脂被膜中含有镍微粒,故树脂被膜具有导电性。而另一方面,实施例No.15、17,并不含有镍微粒而含有丙烯酸微粒,故树脂被膜是绝缘性的。
与此相对,表1及表2所示的No.3、6、7、11、14、16、18、19、23是比较例。比较例No.3,由于主剂的交联固化前的平均分子量大、为40000,交联固化后的树脂被膜变软,故耐损伤性低。另外,比较例No.6,由于主剂的交联固化前的平均分子量也大、为30000,故耐损伤性低。比较例No.7,由于微粒的含有量少、为1质量%,表面的中心线平均粗糙度(Ra)小、为0.08μm,故滑动损伤明显,耐损伤性低。比较例No.11,由于微粒的平均粒径小、为0.2μm,表面的中心线平均粗糙度(Ra)小、为0.09μm,故滑动损伤明显,耐损伤性低。
比较例No.14,由于微粒的平均粒径大、为40μm,表面的中心线平均粗糙度(Ra)大、为8μm,故表面触感不光滑,外观品质低。比较例No.16,由于微粒的含有量少、为5质量%,表面的中心线平均粗糙度(Ra)小、为0.09μm,故滑动损伤明显,耐损伤性低。另外,由于在树脂被膜中不含有镍微粒,故树脂被膜不具有导电性。比较例No.18,由于微粒的平均粒径大、为30μm,表面的中心线平均粗糙度(Ra)大、为7μm,故表面触感不光滑,外观品质低。另外,由于在树脂被膜中不含有镍微粒,故树脂被膜不具有导电性。比较例No.19,由于不含有微粒,表面的中心线平均粗糙度(Ra)小、为0.05μm,故滑动损伤明显,耐损伤性低。另外,由于在树脂被膜中不含有镍微粒,故树脂被膜不具有导电性。比较例No.23,在树脂被膜中未添加有着色剂,放射率低、0.45。因此,比较例No.23不能得到充分的散热性。
这样,主剂的交联固化前的平均分子量比20000大的金属板,耐损伤性差。另外,在不含有微粒的情况下、微粒的含有量不足10质量%的情况、及微粒的平均粒径不足0.5μm的情况,表面的中心线平均粗糙度(Ra)不足0.1μm,耐损伤性差。另外,在微粒的粒径超过20μm时,表面的中心线平均粗糙度(Ra)超过5μm,触感变低。但是,即使是这样的情况下,如果调节树脂被膜的形成条件,则也可将表面的中心线平均粗糙度(Ra)控制在0.1~5μm的范围,能够提高耐损伤性、成形性及外观品质。
试验例2
通过与试验例1相同的方法,制造放射率相互不同的3种金属板。并且,对该金属板测定散热性。此时,对于作为比较材不形成树脂被膜的铝素板,也测定散热性。图9是表示本试验例的散热性测定装置及测定方法的剖视图。
如图9所示,对于该散热性测定装置,设有由隔热材料制成、上部开口的容器42,并在该容器42的开口部载置有由隔热材料制成的盖43。在盖43的中央部形成有开口部44。而且,由容器42与盖43来夹持作为试验材的金属板41的周边部。此时,金属板41的中央部,在开口部44露出。而且,在盖43上,以包覆开口部44的方式设有罩45。另外,在容器42的内部收容有热板46。即,热板46被配置在金属板41的下方。并且,在金属板41与热板46的中间设有温度测定点T。金属板41与热板46之间的距离为100mm,金属板41与温度测定点T之间的距离及温度测定点T与热板46之间的距离分别为50mm。
首先,在容器42的开口部上设置金属板41,并在其上盖上盖43。而且,由罩45包覆金属板41的露出部,对容器42内进行密闭。而且,放入热板46的电源,将热板46加热到150℃的温度。确认温度测定点T的温度在60℃以上后,暂时取下金属板41。然后,在温度测定点T的的温度下降到50℃的时刻,再把金属板41设置在容器41与盖43之间。而且,设置90分钟后测定温度测定点T的温度。而且,计算出使用各金属板41作为试验材时的温度测定点T1、与使用铝素板作为比较材时的温度测定值T0之差ΔT(ΔT=T1~T0)。ΔT的值越小(即、ΔT为负的值的绝对值越大)试验材的散热性越好。并把测定结果示于表3中。
【表3】
  No.   树脂涂装   放射率   ΔT(℃)
  31   有   0.86   -4.9   实施例
  32   有   0.67   -4.0   实施列
  33   有   0.42   -1.9   比较例
  34   无   0.04   0   比较例
表3所示的No.31及32是本发明的实施例。由于实施例No.31及32的放射率在0.65以上,故在上述的散热性试验中,与使用No.34所示的铝板的情况相比较,容器42内的温度低4℃以上,认为有充分的散热效果。与此相对,No.33是比较例。由于No.33的放射率低、为0.42,故ΔT仅为-1.9℃,散热效果不充分。
试验例3
首先,准备由各种材料制成的、厚度为0.6mm的金属素板。并把该金属素板的材料及该材料的25℃的热传导系数示于表4中。对该表4所示的金属素板施以与上述的试验例1相同的前处理后,在两面上以上述的表1及表2所示的实施例No.13相同的条件、形成树脂被膜。
图10是表示在本试验例中使用的背光单元的模式剖视图。如图10所示,该背光单元61纳入画面尺寸为15英寸的液晶显示装置中,并不是直下型的而是锲型的背光单元。在背光单元61上,设有加工上述金属板而成形的箱形的背面盖62。背面盖62的宽度为300mm,高度为225mm。另外,在该背面盖62的内部的两侧部,设有截面形状为コ字形状的反射板63。该反射板63由现行的材料形成。并且,在反射板63的内部,分别收容有1个冷阴极管64。每1个冷阴极管64的输出设为10W,背面盖62与冷阴极管64之间的距离设为4mm。并且,在2个冷阴极管64之间,配置有导光板65,以包覆导光板65的前面、即不被背面盖62所包覆的方式、配置有光学板66。而且,将背面板62的最靠近冷阴极管64的部分作为近点PN,将距冷阴极管64最远的部分、即2个冷阴极管64的中间的部分设为最远点PF,在该2点处测定背面盖62的温度。
而且,使冷阴极管64发光,在背光单元61达到热平衡状态后,测定背面盖62的最近点PN的树脂被膜的表面温度(最近点温度)及最远点温度PF的树脂被膜的表面温度(最远点温度)。另外,也测定背光单元61的内部的温度(内部温度)。据此,评价表4所示的金属板的热传导性(散热性)。并把该评价结果示于表4中。在表4所示的散热性的“评价”一栏中,将背光单元内部的温度为60℃以上的情况设为“散热性:×(差)”,将50℃以上不足60℃的情况设为“散热性:△(一般)”,不足50℃的情况设为:“散热性:○(良好)”。此外,温度50℃是使用在液晶显示装置上的树脂部件的耐热温度标准。另外,表4所示的“铝A”是遵照JIS H4000所记载的AA5182-H34所规定的,“铝B”是遵照JISH4000所记载的AA1100-H24所规定的。
【表4】
No   金属素板                      散热性
材料 热传导系数(25℃)(W/m·℃)   最近点温度(℃)   最远点温度(℃)   温度差(℃)   内部温度(℃) 评价
51   聚氯乙烯 0.1 52.9 39.6 13.3 60.3 × 比较例
  52   不锈钢 20   49.5   40.9   8.6   53.8   △   实施例
  53   钢 60   47.9   42.0   5.9   50.2   △   实施例
  54   铝A 120   47.3   42.6   4.7   48.9   ○   实施例
  55   铝B 220   47.2   42.9   4.3   48.3   ○   实施例
  56   铜 390   47.1   43.3   3.8   48.0   ○   实施例
表4所示的No.52~56是本发明的实施例,No.51是比较例。实施例No.52~56,由于使用金属或合金制成的金属素板作为素板,故素板的热传导系数高,与由聚氯乙烯形成素板的比较例No.51相比较,背光单元的内部温度低。尤其,在实施例No.54~56中,由于金属素板的耐热传导系数在100W/(m·℃)以上,故液晶显示装置的背光单元的内部温度,不足为树脂部件的耐热温度基准的50℃。
此外,对热传导系数低的素板与热传导系数高的素板进行比较后的结果,认为具有以下的特征。
①热传导系数高的素板,与热传导系数低的素板相比较,背面盖的高温部分的温度(最近点温度)与低温部分的温度(最远点温度)的温度差小;
②热传导系数高的素板,与热传导系数低的素板相比较,高温部分的温度(最近点温度)低;
③与②相反,热传导系数高的素板,与热传导系数低的素板相比较,低温部分的温度(最远点温度)高。
红外线的放射量,与放射面的绝对温度的4次方及放射率的乘积成正比。从而,可知:根据上述②,来自高温部分的热放射,热传导系数高的素板比热传导系数低的素板小,根据上述③,来自低温部分的热放射,热传导系数高的素板比热传导系数低的素板大。而且,因为热传导系数高的素板的实际的背光单元的内部温度变低,所以整个背光单元的热放射可知由来自背面盖的低温部分的放射所决定。另外,即使虽说是局部的、但高温部分的温度也高,而易加速配置该高温部分附近的冷阴极管由热量产生的劣化。从而,如本试验例那样,为了在局部地配置热源(冷阴极管)的情况下能高效地进行散热,而所说最好由热传导系数高的材料来形成素板。此外,例如,实施例No.52及53那样,即使为在金属板上使用热传导系数不足100W/(m·℃)的金属素板的情况下,也通过对液晶显示装置的设计上下工夫等的方法,而能够将该金属板应用在使用树脂部件的液晶显示装置上。
(发明的效果)
如上所述,根据本发明,通过将对于波长为3~30μm的红外线的被膜的放射率设为0.65以上,将中心线平均粗糙度(Ra)设为0.1~5μm,将热固化性树脂的主剂的交联固化前的平均分子量设为20000以下,而能够得到散热性及耐损伤性优越的金属板。

Claims (13)

1.一种金属板,其特征在于:
包括金属素板与形成在该金属素板的至少一个面上的树脂被膜,
所述树脂被膜,表面的波长为3~30μm的红外线的积分放射率、于298K的温度下在0.65以上,表面的中心线平均粗糙度(Ra)为0.1~5μm,并通过加热热固性树脂再使之固化来形成,
所述热固性树脂,具有交联固化前的平均分子量为20000以下的主剂、和使该主剂交联固化的固化剂。
2.如权利要求1所述的金属板,其特征在于:所述树脂被膜,含有其含有量为10~50质量%、平均粒径为0.5~20μm的微粒。
3.如权利要求2所述的金属板,其特征在于:所述微粒由镍或镍合金构成。
4.如权利要求1所述的金属板,其特征在于:所述树脂被膜,含有从由碳黑、氧化钛及锌白构成的组中选出的1种以上的着色剂。
5.如权利要求1所述的金属板,其特征在于:所述金属素板,由温度25℃热时的热传导系数为100W/(m·℃)以上的材料来形成。
6.如权利要求1所述的金属板,其特征在于:所述金属素板由铝或铝合金构成。
7.如权利要求1所述的金属板,其特征在于:所述树脂被膜形成在所述金属素板的一个面上,而在所述金属素板的另一面上形成白色被膜。
8.如权利要求7所述的金属板,其特征在于:所述白色被膜为涂在所述金属素板上的白色涂膜。
9.如权利要求7所述的金属板,其特征在于:所述白色被膜为粘接在所述金属素板上的白色薄膜。
10.如权利要求7所述的金属板,其特征在于:所述白色被膜,波长为400~800μm的可见光的积分反射率在90%以上,波长为3~30μm的红外线的积分放射率、于298K的温度下在0.65以上。
11.一种成形品,其特征在于:是成形权利要求1~10中任意一项所述的金属板得到的。
12.如权利要求11所述的成形品,其特征在于:该成形品是平面显示器的背面盖或液晶显示装置用背光单元的盖或反射板。
13.如权利要求11所述的成形品,其特征在于:该成形品是电子器件的框体、散热片或建筑用外装饰材。
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