CN1946550B - 散热性优异的涂装钢板 - Google Patents

散热性优异的涂装钢板 Download PDF

Info

Publication number
CN1946550B
CN1946550B CN2005800134575A CN200580013457A CN1946550B CN 1946550 B CN1946550 B CN 1946550B CN 2005800134575 A CN2005800134575 A CN 2005800134575A CN 200580013457 A CN200580013457 A CN 200580013457A CN 1946550 B CN1946550 B CN 1946550B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
filming
coated steel
coated
face
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.)
Active
Application number
CN2005800134575A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1946550A (zh
Inventor
高桥克
土岐保
松本雅充
河村保明
吉冈明人
高桥通泰
植田尚孝
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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
Priority claimed from JP2004134478 external-priority
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Publication of CN1946550A publication Critical patent/CN1946550A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1946550B publication Critical patent/CN1946550B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/36Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including layers graded in composition or physical properties

Abstract

本发明提供一种具有优异的散热性、并且导电性好、电磁波屏蔽性也优异的、适用于内部产生热的家电产品等的壳体或辐射板等的涂装钢板。一种涂装钢板,是一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其中,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),另一面的热辐射率为40%以上。另一面优选施加铬酸盐处理、磷酸盐系的处理、含硅和硅酸盐的处理等无机被覆或无机有机复合被覆作为防锈处理。如果内层涂膜含有二氧化钛和炭黑的任何一方或双方,可以得到高的散热性。

Description

散热性优异的涂装钢板
技术领域
本发明涉及适用于内部产生热的家电产品等的壳体(指外侧的箱状物)或散热板等的涂装钢板。
背景技术
从防止二氧化碳造成的地球变暖的观点出发,无论产业用、生活相关用的所有设备类,都在进行节能化。例如,在空调中,通过室内机、室外机的散热器的大型化、风量增大等实现节能化。
特别是近年来,冰箱、个人计算机等也由于冰箱的大型化、个人计算机的计算速度提高,存在来自压缩机、CPU(中央处理装置)的发热量增大的倾向,需要将内部产生的热迅速地散放到外部。
冰箱的情况下,散热器被用于散放压缩机产生的热,不能进行像空调那样的由风扇产生的强制对流。在传统上,散热器与外部空气直接接触,在压缩机中产生的热通过散热器直接散放到外部空气。但是,从外观设计性的观点出发,现在几乎都是散热器容纳于内部的形式,在内部产生的热按照压缩机→散热器→散热板的顺序传递,并由散热板散放。因此,现在的冰箱与以往相比,成为难以散热的构造。
由散热板散放热(即,向外部空气的传热)是通过对流和辐射进行的。其中,对流的影响小。这是由于冰箱在室内使用,另外,通常安装了散热板的背面靠近墙壁来使用,因此成为空气的移动(流动)小的自然对流传热。因此,由散热板散放热大大依赖于辐射传热。因此,当散热板的散热性优异时,作为冰箱整体的热交换效率提高,消耗电力降低。另外,也关系到电机部件寿命的延长。
另外,个人计算机(特别是台式个人计算机)的情况下,由于近年计算速度的显著提高,来自CPU的发热量大幅增加,该热的散放成为大的问题。通常,风扇被用于散热,但当提高转数使风量增大时,存在噪音变大的问题。这种情况下,如果增大个人计算机的壳体辐射带来的传热量,可以在不增加风扇转数的前提下,将内部产生的热迅速地散放到外部。
作为在家电产品的壳体或散热板中所要求的150℃左右以下的散热性提高的技术,在专利文献1中,公开了热辐射性优异的表面处理材料。该表面处理材料是由下述式(1)算出的热辐射率α为60%以上的表面处理材料(优选的是金属板)。
α = ( 1 - ∫ 2.5 25 G ( λ ) · R ( λ ) dλ ) × 100 - - - ( 1 )
其中,α:热辐射率(%)
G(λ):普朗克的热辐射光谱分布中绝对温度293K的情况下的相对值
R(λ):分光反射率(通过分光光度计测定)
来自散热板或家电产品等的壳体的辐射热在波长8~10μm处有峰,因而如果基材表面所形成的1层以上的涂膜中的外层涂膜含有在波长6μm处的热辐射率为60%以上的颜料和在波长12μm处的热辐射率为60%以上的颜料,则这些颜料互相补充热辐射特性,因而可以得到与各自单独使用的情况相比更高的热辐射性。例如,以规定量和/或规定质量比含有在波长6μm处的热辐射率高的炭黑和在波长12μm处的热辐射率高的二氧化钛的涂膜,适合于在内部产生热的家电产品等的壳体、散热板等,并且在经济上也有利。
另外,专利文献2中,公开了一种表面处理材料(优选金属板),该表面处理材料在基材表面上具备外层涂膜和内层涂膜,内层涂膜含有规定量的由上述式(1)算出的热辐射率α为70%以上的颜料,并且内层涂膜的热辐射率为70%以上。
此外,作为与热辐射性的提高相关的技术,在专利文献3中,公开了可着色的远红外线涂料组合物和远红外线加热器。该技术涉及一种如下所述的远红外线涂料组合物、以及具有使用该远红外线涂料组合物形成的远红外线辐射层的远红外线加热器,所述远红外线涂料组合物在包含烷氧基硅烷、烷氧基金属、这些的混合物或部分缩合物等的载色剂(展色剂)中,至少含有远红外线辐射颜料、着色颜料或被覆层强化剂中的远红外线辐射颜料。作为远红外线辐射颜料,列举出了石墨、氧化物、硼化物、碳化物、氮化物、氟化物、硅化合物、磷化合物、硫化合物或氯化物各自的单独化合物或混合物、或复合化合物。
另外,在专利文献4中记载了一种由如下所述的多种远红外线辐射颜料形成的远红外线辐射材料,所述远红外线辐射颜料高效率地辐射容易被动植物、人体等生物组织中所包含的水分吸收的波长范围的远红外线。
专利文献1:日本专利特开2002-226783号公报
专利文献2:日本专利特开2002-228085号公报
专利文献3:日本专利特开平1-259073号公报
专利文献4:日本专利特公平7-115914号公报
发明内容
如上所述,在传统上,材料散热性的改善主要是通过提高涂膜(涂料)的热辐射率来进行的。但是对于基材的影响未必进行了明确的调查。
另一方面,在将涂装钢板适用于电子设备的壳体的情况下,作为壳体的重要性能,要求电磁波屏蔽性。因此,要求壳体的内侧、即与涂装钢板的涂膜面相反一侧的面(即内面)的电阻值小。在考虑这样的实用的使用方法的情况下,由于内面未必可以施加热辐射率高的涂膜,因而不能得到充分的散热性。
本发明的课题在于提供一种涂装钢板,所述涂装钢板具有优异的散热性、并且导电性良好、电磁波屏蔽性也优异、适合于在内部产生热的家电产品等的壳体或辐射板等。
另外,在此,所谓“热辐射率”、“热辐射性”只要没有事先说明,都是指材料面(镀面或涂膜面)的“热辐射率”、“热辐射性”,镀层钢板或涂装钢板的整体、或者将涂装钢板作为材料组装到壳体时的从高温侧向低温侧的散热效果的程度称为“散热性”。
解决问题的手段
本发明人对成为涂装底层(基材)的金属板的散热特性进行了调查,发现与铝板、纯镀锌钢板(电镀锌钢板(EG)和熔融镀锌钢板(GI))相比,合金化熔融镀锌钢板(GA)的散热性良好。
另外,在上述实用的使用形式(即,在壳体外侧的面上形成了热辐射率高的涂膜的状态下使用的形式)中,可以通过以合金化熔融镀锌钢板(GA)作为涂装底层、并在与涂膜相反一侧的面(即壳体内侧的面)为金属板或镀层的状态下使用或者采用施加了薄膜防锈处理的状态,可得到充分的散热性和确保电磁波屏蔽性所需的导电性。
另外,将合金化熔融镀锌钢板(GA)用作涂装底层的涂装钢板,虽然其散热性优异,但另一方面,剪切加工时容易引起被称为漆毛(塑性加工时产生的毛发状的树脂)的镀层剥离。为了解决此问题,对维持优异的散热性的同时可抑制镀层剥离的镀层组成进行了详细的研究,从而完成了本发明。
本发明的要点在于下述(1)~(4)的涂装钢板、以及将该涂装钢板用作构成部件的(5)的电子设备。
(1)一种涂装钢板,是一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其中,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),另一面的热辐射率为40%以上。
在(1)的涂装钢板中,所述2层以上的涂膜的总厚度优选为10μm以上。
(2)一种涂装钢板,是一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其中,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),并且,在所述2层以上的涂膜中的除最外层以外的1层以上的涂膜中,至少含有在波长6μm处的热辐射率为60%以上的颜料和在波长12μm处的热辐射率为60%以上的颜料的任何一方或双方。
(3)一种涂装钢板,是一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其中,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),并且,在所述2层以上的涂膜中的除最外层以外的1层以上的涂膜中,至少含有二氧化钛和炭黑的任何一方或双方。
在(2)或(3)的涂装钢板中,所述2层以上的涂膜的总厚度优选为5μm以上。
进一步,在上述(1)~(3)的涂装钢板中,所述形成有涂膜的面的除最外层以外的涂膜的厚度为10μm以下,其中,如果涂膜总体的厚度为50μm以下,则可抑制涂膜的剥离和裂纹,因此优选。
(4)一种涂装钢板,是一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其中,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),另一面被施加有无机被覆或无机有机复合被覆。
这里所谓的“无机被覆”,将在后面进行详细说明,其是指铬酸盐处理、磷酸盐系的处理、含硅和硅酸盐的处理等,“无机有机复合被覆”是指在上述的无机被覆中混合了水溶性酚醛树脂等有机树脂的处理。
在(4)的涂装钢板中,通过上述无机被覆或无机有机复合被覆形成的层如果包含选自Si、P、V、Al、Mg、Mo、Zr和Ti中的1种以上元素,则由于上述层中不含Cr,从环境保护的观点出发是优选的。
另外,在(4)的涂装钢板中,无机被覆层或无机有机复合被覆层优选至少含有在波长6μm处的热辐射率为60%以上的颜料和在波长12μm处的热辐射率为60%以上的颜料的任何一方或双方。
在(4)的涂装钢板中,如果无机被覆层或无机有机复合被覆层的附着量为10mg/m2以上1500mg/m2以下,则同时具有良好的耐腐蚀性和导电性。
另外,在上述(4)的涂装钢板中,如果与形成有涂膜的面相反一侧的面的表面电阻值为5Ω以下,则除了耐腐蚀性之外还可以确保导电性,故优选。
上述(1)~(4)任意一项所述的涂装钢板中,优选形成有涂膜的面的热辐射率为80%以上。
上述(1)~(4)任意一项所述的涂装钢板中,如果合金化熔融镀锌钢板(GA)符合下述(a)至(c)的任何一项以上,则可以抑制剪切加工时的漆毛(镀层剥离)的发生。
(a)镀敷附着量(g/m2)与镀膜中的Fe浓度(质量%)的乘积为450以下。
(b)镀膜中的Al浓度为0.25质量%以上。
(c)母材钢中的Si含量为0.02~0.2质量%。
(5)一种电子设备,其是使用上述(1)~(4)任意一项所述的涂装钢板的电子设备,其中,形成有涂膜的面朝向设备的外侧来使用。
这里所谓的“电子设备”是指空调、照明器具、冰箱等家电产品,个人计算机、复印机等OA设备,以及电视、录像机等AV设备,自动车电气安装件等,其它工业用、生活相关用的电子设备类。
发明的效果
本发明的涂装钢板,其散热性优异、并且电磁波屏蔽性也优异,适合作为在内部产生热的家电产品、个人计算机、其它电子设备类的壳体、散热板等的原材料。
附图说明
[图1]表示本发明的涂装钢板的层结构的一个实例的纵剖面示意图。
[图2]表示涂装钢板的辐射性评价装置的主要部分的构造简图。
[图3]表示涂装钢板的导电性评价装置的主要部分的构造简图。
符号的说明
1:母材钢板;2:合金化熔融镀锌层
3:化学处理膜;4:内层涂膜
5:外层涂膜;6:被覆层
7:试样;8:模拟壳体
9:恒温槽;10:通气孔
11:排气孔;12:发热源
13:垫片;14:试样
15:焊锡
具体实施方式
以下,对于本发明的涂装钢板进行详细说明,另外,有关镀膜中的Fe浓度、Al浓度、母材钢的成分含量的“%”是指“质量%”。
图1是表示本发明的涂装钢板的层结构实例的纵剖面示意图。如图1所示,母材钢板1,其两面被合金化熔融镀锌层2被覆,作为表(正面)面的涂装面一侧,形成有通过涂装底层处理形成的化学处理膜3,在其上形成有内层涂膜4,再在其上形成有外层涂膜5。在该实例中,在内面一侧设置有通过无机被覆或无机有机复合被覆形成的被覆层6。另外,该被覆层6也可以不存在,也可以是通过涂装底层处理形成的化学处理膜等前处理被膜。下面,按顺序对本发明的涂装钢板的各层的结构进行说明。
1.涂装基材
在本发明的涂装钢板中,作为涂装基材(涂装底层),使用合金化熔融镀锌钢板(GA)。
合金化熔融镀锌钢板(GA)的散热性,例如,与使用通常的电镀锌钢板(EG)、熔融镀锌钢板(GI)的情况相比是良好的,在将涂装钢板适用于电子设备的壳体的情况下的上述使用形式(即,涂膜的形成面朝向壳体的外侧,镀层或对其施加了薄膜防锈处理的面朝向内侧来使用的实用形式)中,尤其在散热性方面处于优势。
具体来说,如后述实施例所示,在熔融镀锌钢板(GI)中热辐射率为13%左右,相对于此,在合金化熔融镀锌钢板(GA)中热辐射率显示46%左右这样的高的值。
尽管该机理并不清楚,但推测是例如熔融镀锌被膜以纯金属相作为主体,相对于此,合金化熔融镀锌被膜主要由金属间化合物构成,这有助于热辐射性。
另外,电子设备的壳体要求电磁波屏蔽性,但如果将使用合金化熔融镀锌钢板(GA)作为涂装基材的涂装钢板适用于电子设备的壳体,则与使用电镀锌钢板(EG)、熔融镀锌钢板(GI)作为涂装基材的情况相比是有利的。
这是由于合金化熔融镀锌钢板(GA)表面形成有特有的微小凹凸,因此对内面施加用于防锈的涂装等处理的情况下,即使面内附着量的平均值多,由于被覆层会进入上述凹凸的凹部,因而导致成为导电性的障碍的被覆层的实际膜厚比其它镀种的情况更薄。即,可以认为是由于在被覆层厚度较薄的情况下,凸部没有被完全被覆,有时局部镀面会暴露。
但是,以合金化熔融镀锌钢板(GA)作为涂装基材的涂装钢板,在切断时容易引起漆毛。这是起因于母材钢板与合金化熔融镀锌层间的密合力低而产生的镀层剥离。在对防止该漆毛的要求强烈的情况下,较佳的是使用采取以下所述(i)~(ii)中的任意1种以上对策的合金化熔融镀锌钢板(GA)。
(i)使镀膜中的Fe浓度降低。
(ii)使镀敷附着量减少。
这些(i)、(ii)的对策,由于具有抑制作用于镀层与钢板的界面的应力的效果,因而对漆毛的抑制有效。但是,当Fe浓度过低时,镀膜的状态接近熔融镀锌被覆膜的状态,因此就散热性来说是不利的。另外,当镀敷附着量过少时,就耐腐蚀性来说是不利的。在为了防止漆毛而采取上述(i)、(ii)的对策的情况下,为了维持漆毛的抑制与散热性和耐腐蚀性的平衡,如上所述,较佳的是使镀膜中的Fe浓度(%)与镀敷附着量(g/m2)的乘积为450以下。另外,在分别观察镀膜中的Fe浓度与镀敷附着量的情况下,Fe浓度的优选范围是7%以上10%以下,镀敷附着量的优选范围是25g/m2以上45g/m2以下、其上限进一步优选的是35g/m2以下。
(iii)使镀膜中的Al浓度升高。
镀膜中的Al浓度越高,越有镀层与钢板的密合力提高的效果,因而(iii)的对策对抑制漆毛是有效的。优选的是将镀膜中的Al浓度设为0.25%以上。其中,为了提高镀膜中的Al浓度而过度提高镀浴中的Al的量时,合金化处理速度变慢,影响生产率,因此优选设为0.5%以下。
(iv)使母材钢中含有微量的Si。
通过使母材钢中含有微量的Si,可以提高镀膜与钢板的密合性、有效地抑制剪切加工时漆毛的产生。当为了抑制漆毛而采取(iv)的对策的情况下,Si含量的优选范围是0.02%以上。但是,当Si含量过多时,钢板变硬而产生加工变困难等问题。因此,在为了防止漆毛而采取上述(iv)的对策的情况下,将Si的含量设为0.02~0.2%。更优选的上限为0.1%。因此,在例如重视加工性的情况下,较佳的是尽量减少母材钢的Si含量、同时根据需要采取(i)~(iii)的对策。
另外,其它的钢成分含量的优选范围如下。
C只要根据所要求的机械特性决定就可以。通常,如果使含量增加,则可以确保钢的强度,但带来时效硬化等恶劣影响。因此,较佳的是C含量少,优选为小于0.01%。进一步优选为0.003%以下(相当于极低碳钢的C含量)。
Mn是代替C用于确保钢强度的主要元素,但若考虑到作为本发明涂装钢板的主要用途的对电子设备类的壳体的适用,则其含量少是较佳的,优选Mn含量为0.3%以下。优选相应于所要求的母材钢板强度调整Mn添加量。
P是用于对钢强度进行微调的元素,但由于偏析等影响钢板的表面性状的情况多,因而较佳的是抑制到尽量低的含量,其含量优选为0.02%以下。更优选为0.01%以下。
S与Mn或其它元素形成夹杂物,在钢板的成型加工时成为加工裂纹的起点的情况多。因此,较佳的是将S的含量控制到尽量低,优选为0.01%以下、更优选为0.005%以下。
另外,例如为了改善加工性,还可以含有Ti、Nb、B等、相应于需要的其它元素。
2.涂膜面
[涂装底层处理]
为了提高涂装钢板的耐腐蚀性、涂膜密合性等长期耐久性,可以对涂装基材施加铬酸盐处理、磷酸盐处理,另外还可以施加最近提出的不使用铬酸盐的处理(例如,有机系处理、二氧化硅系处理、这些的复合处理)等涂装底层处理(涂装前处理),并且其是优选的。
此情况下的涂装前处理被膜的附着量,如果是铬酸盐处理被膜,则以金属铬换算较佳的是5~200mg/m2、更优选为20~100mg/m2。另外,如果是磷酸盐处理被膜,较佳的是0.2~5mg/m2、更优选为0.5~3mg/m2。另外,在不使用铬酸盐的涂装底层处理的情况下,总附着量优选为10mg/m2以上1000mg/m2以下。可以相应于所要求的涂装密合性和耐腐蚀性进行设定。
[涂膜]
在本发明的涂装钢板中,在上述涂装基材的一个面(施加了上述涂装底层处理的面)上形成有2层以上的涂膜。
如上所述,上述(1)的涂装钢板是“一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其中,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),另一面的热辐射率为40%以上”的钢板。
在上述2层以上的涂膜中,除最外层的涂膜以外的1层以上的涂膜(即,位于比最外层的涂膜更下层的1层或多层涂膜)中如果含有热辐射率高的颜料(准确的说,是在波长6μm处或波长12μm处的热辐射率为60%以上的颜料),则可以得到高的散热性,是优选的。在位于比最外层的涂膜更下层的涂膜是多层的情况下,热辐射率高的颜料可以包含在任一层中。
上述(2)或(3)的涂装钢板是具有这样的结构(即、在除最外层的涂膜以外的1层以上的涂膜中含有热辐射率高的颜料)的钢板,在这些2层以上的涂膜中,将最外层的涂膜在这里记为“外层涂膜”、将除最外层的涂膜以外的1层以上的涂膜记为“内层涂膜”,以下,以形成有2层涂膜(外层涂膜和1层的内层涂膜)的情况为例进行说明。
(a)内层涂膜
家电产品例如冰箱的散热板、个人计算机的壳体所产生的辐射热一般在8~10μm的波长区域有峰。因此,如果在内层涂膜中含有在该峰的附近例如夹着该峰的两个波长区域(波长6μm和波长12μm)分别具有高热辐射率的颜料,则涂膜面的热辐射性提高,结果是涂装钢板的散热性提高。
上述(2)的涂装钢板,是具有这样结构的钢板,是“一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其中,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),并且,在内层涂膜中至少含有在波长6μm处的热辐射率为60%以上的颜料和在波长12μm处的热辐射率为60%以上的颜料的任何一方或双方”的钢板。
这里,“在波长xμm处的热辐射率”是指由下述式(2)所表示的βx
βx=(1-R(x))×100    ...(2)
其中,βx:在波长xμm处的热辐射率(%)
R(x):在波长xμm处的反射率(通过分光光度计测定)
在波长6μm处或在波长12μm处的热辐射率为60%以上的颜料(这些颜料在这里也称为“热辐射性颜料”。),含有任意一方都具有效果。但是,如果同时含有二者,这些颜料可以补充相互的热辐射特性,因而与各自单独含有的情况相比热辐射性的提高效果大。此外,热辐射性颜料只要其热辐射率满足上述条件就可以,其种类本身并没有任何限制。另外,也可以含有除热辐射性颜料以外的颜料。
该涂装钢板,其涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),散热性和电磁波屏蔽性均良好。
上述(3)的涂装钢板,是“一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其中,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),并且,在内层涂膜中至少含有二氧化钛和炭黑的任何一方或双方”的钢板。
该涂装钢板是,在(2)的涂装钢板中,热辐射性颜料为二氧化钛和炭黑的情况。炭黑由于在波长6μm以下的范围显示出几乎接近黑体的热辐射性,因而在波长6μm处具有高的热辐射率,另外,二氧化钛在波长12μm以上的范围显示出几乎接近黑体的热辐射性,因而在波长12μm处具有高的热辐射率。
炭黑和二氧化钛的都是通用性高、与其它热辐射性高的颜料相比廉价且热辐射率也高,因而如果使用该炭黑和二氧化钛,则可以不增加成本地得到散热性优异的涂装钢板。另外,这种情况下也可以含有除炭黑和二氧化钛以外的颜料。
如果炭黑的质量相对于二氧化钛的质量的比(以下,记为“炭黑/二氧化钛”)为0.01~0.30(以百分比表示为1%~30%),则可以容易地由通用性高的颜料得到具有优异热辐射性的面,因此优选。在炭黑/二氧化钛不足1%的情况下,热辐射特性接近单独含有二氧化钛的情况,在波长6μm以下的区域的热辐射性不充分。另一方面,在炭黑/二氧化钛超过30%的情况下,热辐射特性接近单独含有炭黑的情况,在波长12μm以上的区域的热辐射性变差。此外,即使炭黑的含量相对于二氧化钛的含量为1%左右的少量仍能显示这样的热辐射特性的原因,可以认为是由于炭黑具有非常优异的隐蔽性,隐蔽掉来自二氧化钛的热辐射。
上述颜料(在波长6μm处或在波长12μm处的热辐射率为60%以上的颜料、炭黑、二氧化钛)即使含有很少量也具有效果。但是,为了易于得到显著的效果,这些颜料的总含量相对于内层涂膜的干燥质量优选为5质量%以上。另外,为了不损害涂膜的加工性,优选为70质量%以下。更优选为8~60质量%。
在上述含有炭黑与二氧化钛的涂装钢板中,内层涂膜中也可以含有除炭黑和二氧化钛以外的热辐射率高的颜料。所述热辐射性颜料并没有特别的限定,但期望是安全的、耐水性、耐候性优异的、热辐射效果可长期持续的颜料。其中优选以氧化铝(Al2O3)、二氧化锆(ZrO2)、二氧化硅(SiO2)、锆石(ZrSiO4)、氧化镁(MgO)、三氧化二钇(Y2O3)、堇青石(2MgO2·2Al2O3·5SiO2)、β锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2)、莫来石(Al2O3·3SiO2)、钛酸铝(Al2O3·TiO2)、电气石[WX3B3Al3(AlSi2O9)3(O,OH,F)4]等代表的金属氧化物所形成的颜料。在含有这些颜料的情况下,炭黑和二氧化钛加上这些颜料后的总含量,相对于内层涂膜的干燥质量优选为5质量%以上。
作为保持上述热辐射性颜料与后述各种颜料的粘合剂,即,作为用于在基材表面形成涂膜的粘合剂,优选使用难以产生泛黄、变色、光泽降低、粉化等、并且即使长年使用也能维持美观、而且隐蔽效果可长期维持的有机树脂。
作为这样的树脂,可以列举出丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂、氟树脂等。相应于需要还可以含有三聚氰胺系、苯并胍胺系、异氰酸酯系等交联剂。可以使用这些树脂中的任意1种,也可以混合2种以上使用。
这些树脂的含量,相对于内层涂膜的干燥质量优选为10~90质量%。从抑制漆毛的观点出发,较佳的是使内层涂膜的玻璃化转变温度低、例如为30℃以下的含量。
内层涂膜中,除此之外还可以含有合成微粉二氧化硅、有机膨润土、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等增稠剂、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐等分散剂等。
还可以含有为了得到期望的耐腐蚀性等涂装性能所需的防锈颜料,以及还可以含有具有提高基材表面与作为粘合剂的有机树脂(例如聚酯树脂、氟树脂等)之间的密合性、提高涂膜本身的内聚强度的作用效果的体质颜料,例如二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石、霞石正长岩、云母、含气泡的颜料等。
内层涂膜的厚度优选为3~10μm左右。这是由于过薄时涂膜密合性、加工性差,过厚时容易发生前述的漆毛。
以上,以在涂装基材的一个面上形成有2层的涂膜(外层涂膜和1层的内层涂膜)的情况为例进行了说明,但内层涂膜也可以是2层以上。
本发明的涂装钢板,优选涂膜面的热辐射率为80%以上。另外,热辐射率由前述式(1)求得,在本发明中,波长区域以2.5μm~25μm为对象。
有机树脂由于通常在红外区域有吸收(换言之,由于在该区域热辐射率高),因而若使涂膜的厚度增加,则热辐射性提高。具体来说,优选2层以上的涂膜的总厚度为10μm以上(如后所述,在内层涂膜中含有炭黑和/或二氧化钛的情况下为5μm以上)。具有这样的涂膜的涂装钢板,在后述的实施例中,涂膜面的热辐射率成为80%以上,并且散热性也优异。
(b)外层涂膜
在最外层涂膜中,为了调整色彩,含有各种着色颜料。进一步,有时还含有其它颜料、增稠剂、分散剂等。可以混合薄铝片以形成金属涂膜,也可以混合消光剂制成消光涂膜。另外,根据表面的色调,还可以含有炭黑、二氧化钛及其它热辐射性颜料。
上述颜料的平均粒径,从提高涂膜的耐污染性、耐候性、着色稳定性的观点出发,优选为50μm以下。更优选为20μm以下、进一步优选为10μm以下。
作为粘合剂树脂,优选使用可以维持美观的丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂、氟树脂等。这些树脂的含量与内层涂膜同样,优选相对于涂膜(外层涂膜)的干燥质量为10~90质量%。
外层涂膜的厚度优选为5μm以上。这是由于在隐蔽内层涂膜、稳定涂装钢板的色相方面有效。另外,也存在涂膜厚度厚的热辐射率变高的缘故。更优选为7μm以上。
涂膜的总厚度,如上述那样优选为10μm以上。另一方面,当涂膜的总厚度超过200μm时,对表面处理材料进行加工时会产生涂膜的剥离、裂纹,另外,根据情况有必要进行多次的涂装作业,在经济方面也是不利的。更优选的是,涂膜总厚度的上限为50μm。
因此,在(1)~(3)的涂装钢板中,如果形成有涂膜的面的内层涂膜的厚度为10μm以下、涂膜的总厚度为50μm以下,则可以抑制涂膜的剥离、裂纹的发生,是优选的。
3.未形成涂膜的另一面
在本发明的涂装钢板中,未形成涂膜的另一面(以下,称为“内面”),如上述(1)的涂装钢板中规定,具备“热辐射率为40%以上”的功能。本发明的(1)的涂装钢板,在用作电子设备的壳体的情况下,使内面朝向发热体存在的一侧来使用。此时内面具备高的热辐射率的更为有利。在该钢板中,可以是镀面暴露的状态,也可以是施加有某种防锈处理的状态。此外,如上所述,由于热辐射率在合金化熔融镀锌钢板(GA)中为46%左右,在熔融镀锌钢板(GI)中为13%左右,因此如果热辐射率为40%以上,则该面的热辐射率可说是良好的、并且可以期待涂装钢板自身的散热性、或组装到电子设备类的壳体或散热板的情况下的散热性得到显著提高。
镀面暴露的状态,由于导电性好,因而电磁波屏蔽性优异。但是,在镀面露出的状态下,在从制造到组装的过程中,表面会发生白锈或红锈,因而有影响美观的情况。另外,到组装为止的过程中发生某些污染(例如,人指纹的附着等)的情况下,在镀层表面会残留该污染。因此,较佳的是施加某些防锈处理。
上述(4)的涂装钢板,是“一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其中,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板(GA),另一面(即,内面)被施加有无机被覆或无机有机复合被覆”的钢板。
该(4)的钢板中所规定的内面,作为防锈处理,被施加有无机被覆或无机有机复合被覆。在这种情况下,是否具备(1)的涂装钢板中所规定的“热辐射率为40%以上”的功能是任意的,但在将涂装钢板适用于内部具有电磁波产生源的电子设备的壳体的情况下,如果考虑到要求电磁波屏蔽性,则优选取得防锈功能与热辐射性的平衡,优选内面兼具两种功能。
上述“无机被覆”,在这里是指铬酸盐处理、以磷酸锌为主的磷酸盐系的处理,进一步是指包含碱金属硅酸盐、由溶胶-凝胶法形成的硅以及硅酸盐的处理等。任意一种都可对涂装钢板的内面赋予防锈功能。
另外,“无机有机复合被覆”是指在上述的无机被覆中,混合水溶性树脂(例如,水溶性酚醛树脂)或乳剂(例如,丙烯酸类树脂)等有机树脂的处理,可进一步提高防锈功能。其中,当混合大量的有机树脂时,尽管提高了耐腐蚀性和不易留下指纹痕迹的性质(耐指纹性),但对于导电性来说并不优选,因而其混合比相对于无机有机复合被覆处理的总量优选为50质量%以下。
在上述(4)的涂装钢板中,由无机被覆、无机有机被覆所形成的层优选是不含Cr的层。作为这样的层的实例,可以列举出包含选自Si、P、V、Al、Mg、Mo、Zr和Ti中的1种以上元素的层。下面例示出形成包含这些元素的被覆层的优选的处理形式(处理体系)。
[所形成的层包含Si的处理体系]
涂布添加了碱金属硅酸盐(例如,Li硅酸盐)、硅烷偶联剂(例如,γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷)的溶液。
[所形成的层包含P的处理体系]
使用上述磷酸锌等被广泛使用的处理体系。此外,可以使用将磷酸二氢铝、磷酸二氢镁等的水溶液直接涂布于镀层表面的处理体系。
[所形成的层包含V的处理体系]
涂布包含钒酸铵、甲基钒酸铵等的水溶液、或涂布向这些中添加了硝酸、磷酸或氟离子的化学制剂,并干燥。
[所形成的层包含Al的处理体系]
涂布含有水溶性的氢氧化铝或羽毛状氧化铝溶胶(无定形勃姆石)的分散液,并干燥。或者可以使用如上述那样含有磷酸二氢铝这样的其它阴离子盐(这种情况下是磷酸二氢盐)的溶液。
[所形成的层包含Mg的处理体系]
将添加了烷氧基Mg的溶液涂布到镀层表面。或者使所述液体与镀面反应。另外,也可以使用含有上述磷酸二氢镁这样的其它阴离子盐(这种情况下是磷酸二氢盐)的溶液。
[所形成的层包含Mo的处理体系]
在包含钼酸盐的水溶液中添加硝酸、磷酸,进一步添加阳离子(Mg2+、Al3+)等使其反应,将所得溶液涂布到镀层表面,并干燥。
[所形成的层包含Zr的处理体系]
将添加了烷氧基Zr、或碱式碳酸Zr、Zr氟化物、含Zr有机螯合物等的溶液涂布到镀层表面,并干燥。
[所形成的层包含Ti的处理体系]
将添加了烷氧基Ti、或碱式碳酸Ti、Ti氟化物、含Ti有机螯合物、含钛偶联剂(在烷氧基Ti上键合了环氧基、乙烯基、氨基、甲基丙烯酰氧基等有机官能团的化合物)的溶液涂布到镀层表面,并干燥。
在这些处理形式中,也可以如上所述地在处理液中混合有适量的有机树脂。
这些优选的处理体系,可以分别单独使用。但是,例如通过复合使用二种以上的溶液,进一步提高耐腐蚀性,从而使被覆量降低(由此,导电性提高。),并且对于导电性与耐腐蚀性这样相反的性能可以取得高水平的平衡,兼有这两种性能,则是更优选的。
为了提高内面的热辐射率,在通过上述被覆层形成处理所形成的层中可以含有上述热辐射性颜料,更具体地说可以含有炭黑或二氧化钛的任何一方或双方。此时,关于热辐射性颜料的粒径,如果过大,则使耐腐蚀性劣化,因此优选为0.5μm左右以下。
通过上述被覆层形成处理所形成的层中可以添加用于提高导电性的导电性粉末,例如Zn、Ni等金属粉末、石墨等的颗粒。但是,由于存在使耐腐蚀性劣化的顾虑,因而,优选导电性粉末在被覆层中的含量加上上述热辐射性颜料共计为10质量%以下,更优选限制在5质量%。另外,使用这些导电性粉末时,考虑到在上述形成的被覆层内的分散性,优选预先进行用烷氧基Si、烷氧基Ti、烷氧基Al、烷氧基Zr上结合有有机官能团(环氧基、乙烯基、氨基、甲基丙烯酰氧基等)的化合物与该表面反应的处理。
在(4)的涂装钢板中,无机被覆层或无机有机复合被覆层的附着量如果是10mg/m2以上1500mg/m2以下,则兼有良好的耐腐蚀性和导电性。
另外,在(4)的涂装钢板中,与形成有涂膜的面相反一侧的面(即,内面)的表面电阻值如果为5Ω以下,则除了耐腐蚀性以外,还可以可靠地确保为确保电磁波屏蔽性所必需的导电性,因此优选。
另外,这种情况下的“表面电阻值”是指使用图3所示的装置进行测定的值。具体来说是在如下所述的状态下,通过测定通100mA的电流时的电压而算出的电阻值,所述状态是隔着金属网制的垫片(例如,フオ一ム化成(株)制“EGU 0505”),在其上下设置试样并使试验的内面与垫片接触,除了设置在上部的试样自重以外再施加表面压力2.9N(300gf)。
上述(5)的电子设备是上述“使用(1)~(4)中任意一项所述的涂装钢板的电子设备,其中,使形成有涂膜的面朝向设备的外侧来使用”。
在这些电子设备中,作为使用涂装钢板的形式最多的是用作构成电子设备本体外侧的箱状物(即、电子设备用壳体)的部件,也可以用作围绕电子设备本体的特定部分的部件。
此时,形成有涂膜的并且外观设计性优异的面朝向设备外侧来使用,上述(1)~(4)中所述的本发明的涂装钢板是将合金化熔融镀锌钢板(GA)作为基材,在其一个面上施加有涂装,在内面施加有例如薄的防锈处理的钢板,组装成壳体时的散热性和电磁波屏蔽性优异。因此,适合作为家电产品或OA设备、AV设备等的壳体、其它工业用、生活相关用途的电子设备类的壳体。
4.制造方法
以上所述的本发明的涂装钢板的制造方法没有特别限定。对于涂装面,可以通过例如如下方法制造:使上述热辐射率高的颜料和其它颜料、增稠剂、分散剂等和有机树脂分散在溶剂中制成涂料组合物,将该涂料组合物涂布于基材表面、使其干燥,形成内层涂膜,接着,在其上涂布外层涂膜用的主要含有着色颜料的涂料组合物,形成外层涂膜。
用于配制上述涂料组合物的溶剂可以是通常使用的溶剂,按照所使用的有机树脂,可以使用适当选自例如水、甲苯、二甲苯、环己酮、甲乙酮等中的溶剂。
涂料组合物的涂布方法,可以通过以往使用的方法进行,例如可以适用,喷涂、辊涂、帘式淋涂、棒涂等方法。涂装后可以用热风炉、感应加热炉等公知的设备和方法进行干燥、冷却。
另外,对于内面的无机被覆或无机有机复合被覆,可以下所述进行处理。
[反应型被覆处理的情况]
反应型的铬酸盐处理、磷酸锌处理等反应型被覆处理是如下实施的:将涂装基材(即,合金化熔融镀锌钢板(GA))浸渍于常温或加温后的化学制剂中,或喷射处理后进行水洗。
其中,在这些处理中,由于难以区分(选择处理)涂装面与内面,因而仅用于可兼具作为涂装面的涂装底层处理的功能与内面的防锈功能(也一并具备导电性)的情况。因此,下面的涂布型被覆处理具有设计自由度,是优选的。
[涂布型被覆处理的情况]
可以通过涂布型铬酸盐处理、包含选自上述的Si、P、V、Al、Mg、Mo、Zr和Ti中的1种以上的元素的无机被覆或无机有机复合被覆处理来实施。特别在涂装面的涂装底层处理与内面的被覆处理不相同的情况下,可以通过辊涂法进行内面的被覆,因而优选。另外,在涂布后的干燥中也可以用热风炉、感应加热炉等公知的设备与方法进行干燥。
实施例
(实施例1:镀种对散热性的影响)
将以具有表1中所示化学组成的冷轧钢板(厚度:0.6mm)作为母材的镀层钢板用作涂装基材,在该基材的表面,通过下述方法在其一面(涂装面)上形成涂膜,另一面(内面)不进行任何处理,制造涂装钢板,评价该涂装钢板的散热性和内面的热辐射性。
表1
Figure 2005800134575A00800011
[镀种]
使用熔融镀锌钢板(符号“GI”)和合金化熔融镀锌钢板(符号“GA”)的2种。
熔融镀锌钢板(GI)
镀层的Al浓度:0.40%
镀敷附着量:涂装面、内面皆为60g/m2
镀层表面的粗糙度:中心线平均粗糙度Ra为0.60μm
合金化熔融镀锌钢板(GA)
镀层的Al浓度:0.25%
Fe浓度:8.5%
镀敷附着量:涂装面、内面总共45g/m2
镀层表面粗糙度:中心线平均粗糙度Ra0.68μm
[涂装底层处理]
在涂装面上涂布化学制剂(日本ペイント(株)制“EC2000”),以使干燥后的附着量为60mg/m2,并在钢板温度80℃下干燥10秒。
[涂膜形成]
在施加了涂装底层处理的面上按下述方法依次形成内层涂膜和外层涂膜。作为内层涂膜中所含有的颜料,使用平均粒径为0.02μm的炭黑(三菱化学(株)制“MA-100”,记为符号“CB”。)和平均粒径为0.25μm的二氧化钛(石原产业(株)制“タイペ一クCR-90”,记为符号“CR”。)。
将这些颜料CB、CR的任何一方或双方与作为干燥固体成分的聚酯树脂以及三聚氰胺系交联剂、溶剂(使用适量的环己酮)一起用球磨机分散混合,包括不含上述颜料的组合物,得到如表2所示的5种内层涂膜用涂料组合物(涂料1~5)。另外,从实施例1至4,三聚氰胺系交联剂相对于聚酯树脂的混合比例,相对于100质量份聚酯树脂为5~20质量份。
表2
Figure S05813457520061101D000231
(备注)CB:炭黑
CR:二氧化钛
通过辊涂法,将这些涂料1~5涂布到施加了上述涂装底层处理的基材面上,以使干燥膜厚成为5μm,在220℃下施加60秒钟的烧结处理,在基材表面形成内层涂膜。
另外,作为外层涂膜中所含有的颜料,选择平均粒径为0.25μm的白色颜料(上述“CR”)和平均粒径为0.2μm的红色颜料(三菱マテリアル(株)制“レツドライト6300”,符号“RL”),进行调色。
将30质量份上述白色颜料CR、3质量份红色颜料RL和67质量份作为干燥固体成分的聚酯树脂与三聚氰胺系交联剂,按照与内层涂膜的情况相同的方法分散混合,得到外层涂膜用涂料组合物(涂料)。
通过辊涂法,将该涂料涂布到上述形成的内层涂膜的表面,以使干燥膜厚成为16μm,在240℃下施加60秒钟的烧结处理,形成外层涂膜,得到涂装钢板。
由这些涂装钢板切出各个试样,以图2所示的辐射性评价装置评价涂装钢板的散热性,另外,为了明确镀种对涂装钢板的散热性的影响,测定了未施加涂装的内面的热辐射率。
[散热性的评价方法]
辐射性评价装置如图2所示,具备模拟壳体8和容纳该模拟壳体8的恒温槽9,其中模拟壳体8是长方体,在其上表面安装试样(涂装钢板)7,其余5个面由隔热材料形成。在模拟壳体8内设有发热源12。恒温槽9,内部被施加了黑色涂装,在侧面具有用于进行规定的排气的通气孔10和排气孔11。另外,图中的箭头表示气流的方向。在模拟壳体8内的图中标上符号A的部位、以及恒温槽9内的图中标上符号B的部位配设有用于测定各部位的温度的热电偶。
在进行散热性评价时,边进行规定的排气,边将恒温槽9内调整到指定温度(本实施例中为23℃),在模拟壳体8的上表面安装试样7并使涂装面朝向外侧,模拟壳体8内的发热源12开始加热后,放置直至模拟壳体8内和恒温槽9内的温度差(符号A的部位与符号B的部位的温度差)变成一定的数值,求此时的温度差。将该温度差作为散热性的指标。即,上述温度差小的表示发热源发出的热容易辐射到外部,可以评价为散热性良好。
[热辐射率的测定方法]
使用BIORAD公司制的红外吸收光谱测定装置,对涂装钢板的内面侧,测定从2.5μm至25μm的波长区域的分光反射光谱(R(λ))。将该分光反射光谱(R(λ))代入上述式(1),求得热辐射率α。
表3给出调查结果。表3中,“内层涂膜”一栏的涂料1~5对应于表2中所示的涂料1~5。另外,“散热性”是指利用上述辐射性评价装置测定的模拟壳体内与恒温槽内的温度差(作为散热性指标的温度差)。
表3
(备注)GI:熔融镀锌钢板
GA:合金化熔融镀锌钢板
如表3所示,使用合金化熔融镀锌钢板(GA)作为涂装基材的试样,其散热性优异。这样优异的散热性的起因于内面(即、镀面)的热辐射率比熔融镀锌钢板(GI)高。
作为内层涂膜使用不含高热辐射率的颜料的涂料5的情况(No.9、10)与使用含有高热辐射率的颜料的涂料1~4的情况(No.2、4、6、8)相比较,使用涂料1~4的情况散热性良好。
(实施例2:涂膜厚度对散热性的影响)
将实施例1中所使用的合金化熔融镀锌钢板(GA)用作涂装基材,在该基材表面上,通过与实施例1同样的方法在一面(涂装面)形成涂膜,另一面(内面)不进行任何处理,制造涂装钢板。评价该涂装钢板的散热性与表面内面的热辐射性。散热性和热辐射性的评价方法与实施例1的情况相同。
表4给出结果。在表4中,“内层涂膜”一栏的涂料3、涂料5对应于表2中所示的涂料3、涂料5。
表4
Figure 2005800134575A00800041
如表4所示,不含二氧化钛、炭黑的涂膜(No.16、17)时如果涂膜的总厚度为约10μm以上(No.17),包含二氧化钛、炭黑的涂膜(No.11~15)时如果涂膜的总厚度为5μm以上,则能够确保热辐射率为80%以上,得到良好的散热性。(No.11、13~15)
(实施例3:内面的防锈处理与导电性、散热性及耐腐蚀性的关系)
使用实施例1中所使用的熔融镀锌钢板(GI)和合金化熔融镀锌钢板(GA)作为涂装基材,在涂装面上通过与实施例1的情况相同的方法形成涂装底层处理层、内层涂膜(使用表2的涂料3,厚度为5μm)和外层涂膜。
对于内面,如后述的表5的“内面”一栏所示分别制作。即,大体上分为如下三种:
●镀面(镀敷的状态原样)(No.18、19)
●无机被覆或无机有机复合被覆(No.22~47)
●涂膜(通过与实施例1的情况相同的方法施加涂装底层处理,使用表2的涂料3形成厚度为5μm的内层涂膜。表5中记载为涂料3)(No.20、21)
对于这样制造的涂装钢板,评价其散热性、内面的热辐射性、导电性以及耐腐蚀性。散热性和内面的热辐射性的评价方法与实施例1的情况相同。
[导电性的评价方法]
使用图3所示的装置测定表面电阻值。将在绝缘材料上卷绕金属网制成的垫片13(フオ一ム化成(株)制“EGU0505”)夹在其间,在其上下设置试样14(100mm见方)并使内面与垫片13接触,通过焊锡15将引线连接到各试样14的端面,在除了设置在上部的试样的自重以外再施加表面压力2.9N(300gf)的状态下,测定通100mA的电流时的电压,计算出表面电阻值。
[耐腐蚀性的评价方法]
从所制造的各个涂装钢板裁断出70mm×150mm的试样,用聚酯带密封端面后,供于JIS Z 2371规定的盐水喷雾试验。试验结束后,目视确认生锈状况,基于下述基准,如为◎符号或○符号则评价为良好。
(耐腐蚀性的评价基准)
◎:直到盐水喷雾试验72小时为止生锈面积率为0%
○:直到盐水喷雾试验72小时为止生锈面积率为10%以下
△:直到盐水喷雾试验72小时为止生锈面积率为50%以下
×:直到盐水喷雾试验72小时为止生锈面积率超过50%
表5给出结果。在表5中,“内面”的“处理的种类”一栏的Cr、Si、Ti、Zr、ALP和VP,分别是通过以下方法形成被覆层的处理。
“Cr”:涂布型铬酸盐处理中改变涂布量和浓度,以使形成目标的Cr附着量,通过辊涂法形成被膜。在钢板最高到达温度(以下记为“PMT”)80℃下使其干燥20秒钟。
“Si”:将溶解了10%γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷作为硅烷偶联剂和3%水溶性聚乙烯基苯酚的溶液,改变其涂布量和浓度以使形成目标的干燥附着量,由辊涂机涂布化学制剂后,在PMT100℃下使其干燥40秒钟。
“Ti”:将含有20%四异丙氧基钛、并溶解了5%水溶性聚乙烯基苯酚的乙醇-水混合溶液,改变其涂布量和浓度以使形成目标的干燥附着量,由辊涂机涂布化学制剂后,在PMT100℃下使其干燥40秒钟。
“Zr”:将分别含有20%(作为ZrO2)的市售的碳酸锆铵和8%的分子量5000的聚丙烯酸的水溶液,改变其涂布量和浓度以使形成目标的干燥附着量,由辊涂机涂布化学制剂后,在PMT120℃下使其干燥30秒钟。
“ALP”:将在100质量份市售的磷酸二氢铝水溶液(30%)中添加30质量份的膦酸螯合物(30%)而成的水溶液,改变其涂布量和浓度以使形成目标的干燥附着量,由辊涂机涂布化学制剂后,在PMT120℃下使其干燥30秒钟。
“VP”:在市售的钒酸铵水溶液中添加正磷酸,调制成V/P摩尔比为1/1的水溶液(钒酸铵1%、以磷酸为0.838%),改变其涂布量和浓度以使形成目标的干燥附着量,由辊涂机涂布化学制剂后,在PMT120℃下使其干燥30秒钟。
“S1”:在上述“Si”中所述的溶液中,进一步混合以干燥固体成分计2%的炭黑(粒径0.08μm),使用该溶液,与“Si”同样地进行涂布、干燥。
“S2”:在上述“Si”中所述的溶液中,进一步混合以干燥固体成分计5%的炭黑(粒径0.08μm),使用该溶液,与“Si”同样地进行涂布、干燥。
“S3”:在上述“Si”中所述的溶液中,进一步混合以干燥固体成分计2%的二氧化钛(粒径0.1μm),使用该溶液,与“Si”同样地进行涂布、干燥。
“S4”:在上述“Si”中所述的溶液中,进一步混合以干燥固体成分计5%的二氧化钛(粒径0.1μm),使用该溶液,与“Si”同样地进行涂布、干燥。
“S5”:在上述“Si”中所述的溶液中,进一步混合以干燥固体成分计3%的炭黑(粒径0.08μm)和以干燥固体成分计2%的二氧化钛(粒径0.1μm),使用该溶液,与“Si”同样地进行涂布、干燥。
表5
如表5所示,在对内面施加了防锈处理的情况下,将合金化熔融镀锌钢板(GA)用作涂装基材的涂装钢板,其散热性也是优异的。另外,与使用熔融镀锌钢板(GI)的情况相比较,耐腐蚀性几乎同等,但其导电性优异。另外,在内面形成有涂膜的情况下,与所使用的基材无关,都欠缺导电性(No.20,21),看不到使用合金化熔融镀锌钢板(GA)的效果(No.21)。另外,内面的防锈处理层含有炭黑、二氧化钛的情况与不含这些的情况相比,内面的热辐射率提高,散热性略微有提高(No.48~52)。另外,加入炭黑、二氧化钛两者的情况(No.52)相比于单独加入这些中的一种的情况,同样的添加量下效果更高,可以确认相乘效果。
(实施例4:镀膜中的Fe、Al浓度等对漆毛产生的影响)
将以具有表6所示化学组成的冷轧钢板(厚度:0.5~0.8mm)作为母材的合金化熔融镀锌钢板(GA)用作涂装基材,与实施例1的情况相同地对涂装面进行涂装底层处理,并形成内层涂膜和外层涂膜,制造涂装钢板。另外,对于内层涂膜使用上述表2的涂料3,膜厚为5μm,对于外层涂膜使用与实施例1相同的物质,膜厚为16μm。
在表6中一并表示合金化熔融镀锌的镀敷附着量、镀膜中的Fe浓度以及Al浓度。
表6
针对这些涂装钢板,调查漆毛的产生状况。
[漆毛的评价方法]
从涂装面入刀,以5%间隙对宽度为100mm的涂装钢板进行剪切,观察进行剪切后的端面的涂膜剥离状况,基于下述基准,○标记或△标记评价为良好。
(漆毛的评价基准)
○:无剥离
△:剥离部分不足端面长度的20%
×:剥离部分为端面长度的20%以上
表7给出调查结果。在表7中,镀敷附着量、镀膜中的Fe浓度及Al浓度中的任一个,均采用母材钢板的两面的平均值。
表7
(备注)*“镀敷附看量(g/m2)×镀膜中的Fe浓度(%)”
表7中,试验No.2-1和2-2是“镀敷附着量(g/m2)×镀膜中的Fe浓度(%)”(以下记为“镀敷附着量×Fe(%)”)的值大、镀膜中的Al浓度(%)(以下记为“Al(%)”)比较低的实例,但这种情况下产生漆毛。
相对于此,试验No.2-3和2-4是“镀敷附着量×Fe(%)”的值小、“Al(%)”比较高的实例,尽管产生漆毛,但其是可以认为没问题的水平。另外,试验No.2-5~2-7是使用含有微量的Si的母材钢的实例,几乎不产生漆毛。
产业上的实用性
本发明的涂装钢材,由于散热性和电磁波屏障性优异,家电产品等、电子设备类的内部产生的热容易被散放(辐射),因而适合作为家电产品、个人计算机、其它电子设备类的壳体、以及散热板等的原材料。其容易应对最近伴随电子设备类的精密化和广泛的普及所要求的高的电磁波屏蔽性,并且其利用领域极为广泛。

Claims (12)

1.一种涂装钢板,是一个面上形成有2层以上的涂膜的涂装钢板,其特征在于,涂装基材是合金化熔融镀锌钢板,另一面的热辐射率为40%以上,并且,所述另一面被施加有无机被覆或无机有机复合被覆,该另一面没有形成上述涂膜,
所述无机被覆是铬酸盐处理、或者不合Cr而包含选自Si、P、V、Al、Mg、Mo、Zr和Ti中的1种以上元素的层的处理,
所述无机有机复合被覆是在上述的无机被覆中,混合水溶性酚醛树脂或丙烯酸类树脂乳剂的处理,
在所述2层以上的涂膜中的除最外层以外的1层以上的涂膜中,至少含有在波长6μm处的热辐射率为60%以上的颜料和在波长12μm处的热辐射率为60%以上的颜料的任何一方或双方,
对于最外层的涂膜,作为粘合剂树脂使用丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂、或氟树脂。
2.根据权利要求1所述的涂装钢板,其特征在于,通过所述无机被覆或无机有机复合被覆形成的层的附着量为10mg/m2以上1500mg/m2以下。
3.根据权利要求1或2所述的涂装钢板,其中,所述2层以上的涂膜的总厚度为10μm以上。
4.根据权利要求1所述的涂装钢板,在所述2层以上的涂膜中的除最外层以外的1层以上的涂膜中,至少含有二氧化钛和炭黑的任何一方或双方。
5.根据权利要求4所述的涂装钢板,其中,所述2层以上的涂膜的总厚度为5μm以上。
6.根据权利要求1所述的涂装钢板,其特征在于,所述形成有涂膜的面的除最外层以外的涂膜的厚度为10μm以下,涂膜总体的厚度为50μm以下。
7.根据权利要求1所述的涂装钢板,其特征在于,通过所述 无机被覆或无机有机复合被覆形成的层,其包含选自Si、P、V、Al、Mg、Mo、Zr和Ti中的1种以上元素。
8.根据权利要求1所述的涂装钢板,其特征在于,通过所述无机被覆或无机有机复合被覆形成的层至少含有在波长6μm处的热辐射率为60%以上的颜料和在波长12μm处的热辐射率为60%以上的颜料的任何一方或双方。
9.根据权利要求1所述的涂装钢板,其特征在于,与所述形成有涂膜的面相反一侧的面的表面电阻值为5Ω以下。
10.根据权利要求1所述的涂装钢板,其特征在于,所述形成有涂膜的面的热辐射率为80%以上。
11.根据权利要求1所述的涂装钢板,其特征在于,所述合金化熔融镀锌钢板符合下述(a)至(c)的任何一项以上,
(a)镀敷附着量与所述合金化熔融镀锌钢板的镀膜中的Fe浓度的乘积为450以下,其中,镀敷附着量的单位为g/m2、Fe浓度的单位为质量%,
(b)所述合金化熔融镀锌钢板的镀膜中的Al浓度为0.25质量%以上,
(c)母材钢中的Si含量为0.02~0.2质量%。
12.一种电子设备,是使用权利要求1~11中任意一项所述的涂装钢板的电子设备,其特征在于,所述形成有涂膜的面朝向设备的外侧来使用。 
CN2005800134575A 2004-04-28 2005-04-22 散热性优异的涂装钢板 Active CN1946550B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004134478 2004-04-28
JP134478/2004 2004-04-28
PCT/JP2005/007693 WO2005105432A1 (ja) 2004-04-28 2005-04-22 放熱性に優れた塗装鋼板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1946550A CN1946550A (zh) 2007-04-11
CN1946550B true CN1946550B (zh) 2012-09-05

Family

ID=35241515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800134575A Active CN1946550B (zh) 2004-04-28 2005-04-22 散热性优异的涂装钢板

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4765936B2 (zh)
KR (1) KR100823801B1 (zh)
CN (1) CN1946550B (zh)
WO (1) WO2005105432A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5320666B2 (ja) * 2006-06-22 2013-10-23 新日鐵住金株式会社 薄型ディスプレイパネルを用いる表示装置のバックカバー用亜鉛系めっき鋼板
JP5098257B2 (ja) * 2006-06-22 2012-12-12 新日鐵住金株式会社 薄型ディスプレイパネルを用いる表示装置のバックカバー用亜鉛系めっき鋼板
JP5061978B2 (ja) * 2008-03-18 2012-10-31 住友金属工業株式会社 耐食性、熱放射性、導電性に優れた表面処理鋼板および塗装鋼鈑
JP2010022911A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Sumitomo Metal Ind Ltd プレコート鋼板の製造方法およびその製造方法により製造されたプレコート鋼板。
JP5176890B2 (ja) * 2008-11-14 2013-04-03 新日鐵住金株式会社 塗装鋼板およびこれを用いてなる電子機器用筐体
KR20110132210A (ko) * 2010-05-31 2011-12-07 스미토모 게이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 엘이디 전구용 부재 및 그 제조방법
JP5749908B2 (ja) * 2010-09-17 2015-07-15 株式会社神戸製鋼所 熱伝導性と放熱性に優れた電子機器用樹脂被覆鋼板
KR101271965B1 (ko) * 2011-07-13 2013-06-07 주식회사 노루코일코팅 표면 처리용 수지 조성물 및 이에 의해 코팅된 강판
JP5789242B2 (ja) * 2012-12-05 2015-10-07 株式会社神戸製鋼所 塗膜積層金属板
JP6343505B2 (ja) * 2014-07-04 2018-06-13 Jfe鋼板株式会社 建築用外装材
CN106122747A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 南通恒金复合材料有限公司 发电站空冷散热塔用覆铝钢带
CN107191795A (zh) * 2017-06-06 2017-09-22 安徽艳阳电气集团有限公司 一种基于高散热性能的led灯具
JPWO2020203014A1 (zh) * 2019-04-02 2020-10-08

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002226783A (ja) * 2001-01-31 2002-08-14 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱放射性表面処理材
CN1465644A (zh) * 2001-07-25 2004-01-07 株式会社神户制钢所 散热性优良的电子仪器部件用涂饰体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6446305A (en) * 1987-08-14 1989-02-20 Makoto Ando Plane antenna
JP3163986B2 (ja) * 1996-07-30 2001-05-08 住友金属工業株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP3563731B2 (ja) * 2001-07-25 2004-09-08 株式会社神戸製鋼所 放熱性及び導電性に優れた電子機器部材用塗装体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002226783A (ja) * 2001-01-31 2002-08-14 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱放射性表面処理材
CN1465644A (zh) * 2001-07-25 2004-01-07 株式会社神户制钢所 散热性优良的电子仪器部件用涂饰体

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2005105432A1 (ja) 2008-03-13
CN1946550A (zh) 2007-04-11
JP4765936B2 (ja) 2011-09-07
WO2005105432A1 (ja) 2005-11-10
KR100823801B1 (ko) 2008-04-21
KR20070001254A (ko) 2007-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1946550B (zh) 散热性优异的涂装钢板
JP3864705B2 (ja) 熱放射性表面処理材
JPWO2004076172A1 (ja) 反射板用プレコート金属板
TWI331085B (en) Precoated metal sheet with excellent press-formability and production method thereof
JP2005104157A (ja) 熱放射性表面処理材
JP2002228085A (ja) 熱放射性表面処理材
JP4653386B2 (ja) 防熱性に優れた表面処理金属板及びこれを用いた筐体
JP3376949B2 (ja) 太陽熱反射性表面処理金属板
CN102421595A (zh) 表面处理金属板
JP3578059B2 (ja) 太陽熱反射性の塗装金属板
JP5201228B2 (ja) 放熱性表面処理金属板および電子機器用筐体
JP4736314B2 (ja) 放熱性表面処理金属板および電子機器用筐体
CN103600526A (zh) 一种耐磨耐火彩色涂层钢板
JP6070917B1 (ja) 塗装鋼板
JP4369761B2 (ja) 熱吸収性に優れた発熱体カバー及びそのための表面処理金属板並びにこれらの応用
JP5061978B2 (ja) 耐食性、熱放射性、導電性に優れた表面処理鋼板および塗装鋼鈑
CN205736244U (zh) 一种隔热防腐铝锌硅板
JP2006175804A (ja) 導電性を有する吸熱性塗装鋼板およびその製造方法
JPH11240099A (ja) 太陽熱反射性表面処理板
JP4116929B2 (ja) 加工部耐食性に優れた高光沢プレコート金属板
JP6343505B2 (ja) 建築用外装材
JP6466077B2 (ja) 塗装金属板
JPH11100530A (ja) 光反射性塗料組成物および塗装製品
JP2001032399A (ja) 熱線反射機能を備えた断熱建材
JP2001032459A (ja) 太陽熱伸縮の小さい屋根用塗装金属板

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NIPPON STEEL + SUMITOMO METAL CORPORATION

Free format text: FORMER OWNER: CHUGAI SEIYAKU KABUSHIKI KAISHA

Effective date: 20130426

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130426

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Patentee after: Nippon Steel Corporation

Address before: Osaka Japan

Patentee before: Sumitomo Metal Industries Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Patentee after: Nippon Iron & Steel Corporation

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Patentee before: Nippon Steel Corporation