JP2002226783A - 熱放射性表面処理材 - Google Patents

熱放射性表面処理材

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JP2002226783A
JP2002226783A JP2001024099A JP2001024099A JP2002226783A JP 2002226783 A JP2002226783 A JP 2002226783A JP 2001024099 A JP2001024099 A JP 2001024099A JP 2001024099 A JP2001024099 A JP 2001024099A JP 2002226783 A JP2002226783 A JP 2002226783A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱放射性に優れ、しかも経済的にも有利な表面
処理材を提供する。 【解決手段】基材(例えば金属)表面に1層以上の塗膜
を備え、表面処理材としての熱放射率が60%以上であ
る熱放射性表面処理材。外層塗膜が、少なくとも波長が
6μmでの熱放射率が60%以上の顔料と波長が12μ
mでの熱放射率が60%以上の顔料を含有する塗膜であ
れば、それらの顔料を単独に含有する場合に比べて熱放
射性が良好である。また、外層塗膜が少なくとも顔料と
してカーボンブラックとチタニアを含有し、かつカーボ
ンブラック/チタニア(質量比)が0.001〜0.0
30であれば、熱放射性に優れ、経済的にも有利であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部で熱を生じる
家電製品等の筐体(外側の箱状体を指す)や放熱板等に
好適な、熱放射性に優れた表面処理材に関する。
【0002】
【従来の技術】炭酸ガスによる地球温暖化の防止の観点
から、産業用、生活関連用を問わずあらゆる機器類に省
エネルギー性が求められている。例えば、エアコンで
は、室内機や室外機のラジエーターの大型化や風量の増
大等により省エネルギー化が図られている。このような
熱交換効率の向上は、省エネルギーに寄与する重要な因
子の一つである。
【0003】冷蔵庫のような家電製品やパソコン等で
も、特に近年、冷蔵庫の大型化やパソコンの演算速度の
向上により、圧縮機やCPU(中央処理装置)からの発
熱量が増大する傾向にあり、省エネルギーを実現するた
めに、内部で生じる熱を速やかに外部に放散させること
が求められている。
【0004】冷蔵庫の場合、圧縮機で生じた熱の放散に
は放熱器が用いられ、エアコンのようなファンによる強
制対流は行われない。放熱器は、従来は外部の空気と直
接接し、圧縮機で生じた熱は放熱器から直接外部空気へ
放散されていた。しかし、意匠性の観点から、現在では
放熱器のほとんどが内部に格納された形式のものとなっ
ており、内部で発生した熱は、圧縮機→放熱器→放熱板
の順に伝わって放熱板から対流と放射(輻射)により放
散される。したがって、放熱性は従来のものに比べ劣る
ものとなっており、内部で生じた熱の速やかな放散の必
要性は従来にも増して大きい。
【0005】放熱板からの熱の放散(すなわち、外部空
気への伝熱)のうち、対流による伝熱は、冷蔵庫が屋内
で使用されること、また、通常は放熱板が取り付けられ
ている裏面が壁に近接して使用されることから、空気の
移動(流れ)が小さい自然対流伝熱となり、伝熱量は空
気に流れがある場合に比べてかなり小さい。そのため、
放熱板からの熱の放散では、放射による伝熱の寄与が大
きくなる。したがって、放熱板の熱放射性が優れている
と、冷蔵庫全体としての熱交換効率が向上して消費電力
が低減する。また、電機部品の寿命の延長にもつなが
る。
【0006】また、パソコン(特にデスクトップ型パソ
コン)の場合、近年の著しい演算速度の上昇によってC
PUからの発熱量は大幅に増大しており、その熱の放散
が大きな課題となっている。通常、放熱のためにファン
が用いられているが、回転数をあげて風量を増大させる
と、騒音が大きくなるという問題がある。この場合も、
パソコンの筐体からの放射による伝熱量を増すことがで
きれば、ファンの回転数を増大させることなく内部で発
生した熱を速やかに外部に放散することができる。
【0007】このように、空気の流れが小さい部位で熱
が生じるような製品等では、筐体や放熱板の熱放射性を
向上させると、省エネルギーに寄与することができ、ま
た、部品の寿命を延長させることが可能となる。
【0008】従来、上記の目的で、すなわち家電製品等
の筐体や放熱板において要求される150℃程度以下で
の熱放射性を向上させる方法について検討された例はな
いが、関連する技術としては、特開平1−259073
号公報に、着色可能な遠赤外線塗料組成物および遠赤外
線ヒータが開示されている。
【0009】この技術は、ケイ素アルコキシド、金属ア
ルコキシド、それらの混合物、または部分縮合物等を含
むビヒクル(展色剤)中に遠赤外線放射顔料または着色
顔料または被覆層補強剤のうち、少なくとも遠赤外線放
射顔料を含有する遠赤外線塗料組成物、およびこの遠赤
外線塗料組成物を用いて形成した遠赤外線放射層を有す
る遠赤外線ヒータに関するもので、遠赤外線放射顔料と
して、黒鉛、酸化物、ほう化物、炭化物、窒化物、フッ
化物、ケイ素化合物、リン化合物、イオウ化合物または
塩化物のそれぞれ単独または混合物、または複合化合物
があげられている。しかし、複数の遠赤外線放射顔料を
含有させる場合、それらの配合の最適化については何ら
言及されていない。
【0010】また、特公平7−115914号公報に
は、動植物や人体などの生物組織中に含まれる水分に吸
収されやすい波長範囲の遠赤外線を効率よく放射させる
複数の遠赤外線放射顔料からなる遠赤外線放射材料が記
載されている。しかし、一部に高価な遠赤外線放射セラ
ミックスや希土類元素の酸化物を含有させることが必要
である等、経済的には不利である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みなされたもので、経済的で、かつ優れた熱放射
性を有し、内部で熱を生じる家電製品等の筐体や放射板
等に好適な表面処理材を提供することを目的としてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、家電製品
等の筐体や放射板等の熱放射特性を考慮し、その特性に
応じて塗料に含有させる顔料を組み合わせることによ
り、経済的で、かつ優れた熱放射性を有する表面処理材
を得るべく検討を重ねた。特に、塗料に含有させる顔料
として汎用性が高い顔料のなかでも熱放射性に優れるカ
ーボンブラックとチタニア(二酸化チタン)に着目し、
効率よく優れた熱放射性を得ることができるそれらの最
適配合比について検討した。
【0013】図1はカーボンブラックとチタニアの熱放
射性を示す図で、(a)はカーボンブラックを有機樹脂
と混合して塗料とした場合の波長と放射強度の関係を示
す図、(b)はチタニアを同じく塗料とした場合の波長
と放射強度の関係を示す図である。なお、図中には黒体
の熱放射性も併せて示した。
【0014】図1(a)に示すように、カーボンブラッ
クの場合は、波長が6μm以下の範囲ではほぼ黒体に近
い熱放射性を示すが、6μm超え、特に12μm以上で
は黒体に比べ放射性がやや劣っている。また、図1
(b)に示すように、チタニアの場合は、波長が6μm
以下の範囲では黒体に比べ放射性は低いが、12μm以
上ではほぼ黒体に近い熱放射性を示す。このように、両
者は波長が6μm以下と12μm以上の範囲でほぼ逆の
放射特性を有している。
【0015】ところで、冷蔵庫の放熱板やパソコンの筐
体からの放射熱は、プランクの分布則に従い、波長8〜
10μmにピークを有している。したがって、カーボン
ブラックとチタニアを混合して、お互いの放射特性を補
完できれば、これらの顔料をそれぞれ単独で用いる場合
に比べてより優れた熱放射性を得ることができると考え
られる。
【0016】このような観点から検討を重ねた結果、基
材表面に1層以上の塗膜を備えた熱放射性表面処理材に
おいて、外層塗膜が少なくともカーボンブラックとチタ
ニアを含有し、チタニアに対するカーボンブラックの質
量比が0.001〜0.030であれば、これらの顔料
をそれぞれ単独で用いる場合に比べて高い熱放射性が得
られることを見出した。なお、外層塗膜に含有させるカ
ーボンブラックとチタニアの量は、それらの合計量で5
質量%以上とするのが望ましい。
【0017】一方、後述する実施例に示すように、熱放
射性が優れていると評価できる表面処理材は、その表面
処理材全体としての熱放射率が60%以上であることを
確認した。
【0018】さらに、上記の検討結果から、外層塗膜
が、少なくとも波長が6μmでの熱放射率が60%以上
の顔料と波長が12μmでの熱放射率が60%以上の顔
料とを含有する塗膜であれば、これらの顔料をそれぞれ
単独で含有する場合に比べて表面処理材全体としての熱
放射性が向上すると考えられる。
【0019】また、塗膜にバインダーとして有機樹脂を
用いる場合の外層塗膜の厚さおよび表面粗さについて
も、その望ましい範囲を見出した。
【0020】本発明はこれらの知見に基づいてなされた
もので、その要旨は、下記の熱放射性表面処理材にあ
る。
【0021】基材表面に少なくとも1層の塗膜を備えた
熱放射性表面処理材であって、表面処理材としての熱放
射率が60%以上である熱放射性表面処理材。
【0022】ここで、「基材」の材質は、特に限定され
るものではないが、後述するように、熱伝導性に優れた
材料、例えば金属が好ましい。
【0023】また、「熱放射率」とは、4.5〜25μ
mの波長領域において表面の分光反射率(R(λ))か
ら下記 (1)式により算出される放射率αで、プランクの
熱放射スペクトル分布において絶対温度293Kとした
場合の相対値を考慮した放射率である。なお、この熱放
射率を求めるための分光反射率(R(λ))は、分光光
度計を用いて測定することができる。
【0024】
【数1】 上記本発明の熱放射性表面処理材において、外層塗膜
が、少なくとも波長が6μmでの熱放射率が60%以上
の顔料と波長が12μmでの熱放射率が60%以上の顔
料とを含有する塗膜であれば、表面処理材全体としての
熱放射性が向上する。
【0025】外層塗膜が、少なくとも顔料としてカーボ
ンブラックとチタニアを含有し、かつチタニアの質量に
対するカーボンブラックの質量の比が0.001〜0.
030(百分率表示で0.1〜3.0%)であれば、表
面処理材全体としての熱放射率が向上するので、好まし
い。
【0026】また、外層塗膜が、カーボンブラックとチ
タニアを外層塗膜の乾燥質量に対して合計で5〜70質
量%含有する塗膜であれば、高い熱放射性が得られやす
く、好ましい。
【0027】前記の「外層塗膜」とは、基材表面に形成
されている1層以上の塗膜のうち、最外層の塗膜を意味
する。すなわち、塗膜が1層の場合はその塗膜である。
また、2層以上の複層の場合、最外層の塗膜が外層塗膜
である。例えば、基材表面に下塗り塗膜(プライマー)
や中塗り塗膜が設けられ、その上に上塗り塗膜が形成さ
れているような場合は、その上塗り塗膜が外層塗膜であ
る。外層塗膜の上にさらにクリヤー皮膜を形成させる場
合もあるが、このクリヤー皮膜は、ここでは外層塗膜と
はいわない。なお、本発明の熱放射性表面処理材は、通
常は金属板を基材とし、その表面に塗装が施されたもの
であり、したがって、以下、「塗装金属板」ともいう。
【0028】また、外層塗膜の厚さが5μm以上である
と、熱放射性が向上するので好ましい。より好ましくは
7μm以上である。
【0029】外層塗膜の表面粗さは、ろ波中心線うねり
(WCA)で0.2〜10.0μmであるのが好まし
い。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の熱放射性表面処理
材について、詳細に説明する。
【0031】基材:本発明の表面処理材に使用する基材
の材質は、前記のように、特に限定されるものではな
い。しかし、前記熱放射性表面処理材を内部で熱を生じ
る家電製品等の筐体や放熱板等として用いる場合、熱放
射性とともに熱伝導性も大きければ内部で発生した熱を
より速やかに外部に発散させることができるので、基材
としては、熱伝導性に優れた材料、例えば金属が好まし
い。金属の種類や化学組成は任意である。
【0032】基材としては、例えば、低炭素鋼、高炭素
鋼、高張力鋼板等に使用される低合金鋼等からなる鋼
板、あるいは、これらの鋼板を母材としてその表面にめ
っきを施しためっき鋼板などを用いるのが経済性に優
れ、望ましい。しかしながら、これらに限定されず、ス
テンレス鋼板、アルミニウム板などでも構わない。
【0033】前記のめっき鋼板において、めっき種は特
に限定されるものではないが、めっき作業の経済性を考
慮すると、Zn系、Al−Zn系、Al−Mn系、Al
−Si系等のめっきが好適である。純Alめっきでもよ
い。これらのめっき皮膜には、適量のNi、Cr、F
e、Co等の元素が含まれていてもよい。このようなめ
っき皮膜は、基材の防食性を高め、しかも経済的である
という特徴を有している。なお、めっき皮膜の付着量は
任意である。また、めっき方法も特定の方法に限定され
ず、電気めっき法、溶融めっき法、溶融塩電解めっき
法、蒸着めっき法など、公知のめっき法が使用できる。
【0034】基材は、塗装金属板の耐食性、塗膜密着性
などの長期耐久性を向上させるために、内層皮膜以外
に、塗布型、反応型等のクロメート処理皮膜やりん酸塩
処理皮膜など、公知の塗装前処理皮膜を備えるものであ
っても構わない。前処理皮膜の付着量は、クロメート処
理皮膜であれば金属クロム換算で200mg/m
下、より好ましくは100mg/m 以下とするの
がよい。りん酸塩処理皮膜の場合の付着量は、5.0g
/m 以下、より好ましくは3.0g/m
下とするのがよい。これを超えると、金属板を加工する
際に塗膜の割れや剥離が生じることがあるので好ましく
ない。密着性改善などの効果を得るには、前処理皮膜の
付着量を、クロメート処理の場合は5mg/m
上、より好ましくは20mg/m 以上とするのが
よい。りん酸塩処理の場合は0.2g/m 以上、
より好ましくは0.5g/m 以上とするのがよ
い。なお、基材がステンレス鋼板やアルミニウム板の場
合であっても、塗膜との密着性を高めるために、公知の
クロメート処理を施しても、付着量が上記の範囲内であ
れば好適である。
【0035】塗膜:本発明の熱放射性表面処理材は、上
記の基材の表面に少なくとも1層の塗膜を備え、表面処
理材としての、つまり個々の塗膜ではなく表面処理材全
体としての熱放射率が60%以上である熱放射性表面処
理材である。表面処理材全体としての熱放射率が60%
以上であれば、熱放射性に優れていると評価することが
できる。
【0036】上記本発明の熱放射性表面処理材におい
て、外層塗膜が、少なくとも顔料としてカーボンブラッ
クとチタニアを含有し、かつチタニアの質量に対するカ
ーボンブラックの質量の比(以下、「カーボンブラック
/チタニア」と記す)が0.001〜0.030であれ
ば、表面処理材全体としての熱放射率が向上するので、
好ましい。カーボンブラック/チタニアが0.1%に満
たない場合は、熱放射特性がチタニア単独で含まれる場
合に近いものとなり、波長が6μm以下の領域での熱放
射性が十分ではない。一方、カーボンブラック/チタニ
アが3.0%を超える場合には、熱放射特性がカーボン
ブラック単独の場合に近いものとなり、波長が12μm
以上の領域での熱放射性が劣ることとなる。カーボンブ
ラックの含有量がチタニアの含有量に対して3.0%程
度の十分に小さい場合でもこのような熱放射特性を示す
のは、カーボンブラックが非常に優れた隠蔽性を有して
いて、チタニアからの熱放射を隠蔽してしまうことによ
るものと考えられる。
【0037】外層塗膜中のカーボンブラックとチタニア
の合計含有量が外層塗膜の乾燥質量に対して5〜70質
量%であると、高い熱放射性が得られやすく、好まし
い。前記合計含有量が5質量%に満たないと、表面処理
材全体としての熱放射性が劣る場合があり、また、70
質量%を超えると塗膜の加工性が損なわれやすい。より
好ましくは、8〜60質量%である。
【0038】上記のカーボンブラックとチタニアを含有
する熱放射性表面処理材から類推されるように、表面処
理材全体としての熱放射率が60%以上である本発明の
熱放射性表面処理材において、外層塗膜が、少なくとも
波長が6μmでの熱放射率が60%以上の顔料と波長が
12μmでの熱放射率が60%以上の顔料とを含有する
塗膜であれば、これらの顔料をそれぞれ単独で含有する
場合に比べてより優れた熱放射性を示す。前述したよう
に、冷蔵庫の放熱板やパソコンの筐体からの放射熱は一
般に8〜10μmの波長領域にピークを有しているの
で、このピークを挟む両波長領域(つまり、波長6μm
と波長12μm)でそれぞれ高い熱放射率を有する顔料
が共に含まれていれば、これらの顔料がお互いの熱放射
特性を補完しあうので、それらが単独で含まれる場合に
比べて表面処理材全体としての熱放射性が向上するから
である。なお、顔料は、熱放射率が上記の条件を満たし
ていればよく、その種類自体には何ら制限はない。
【0039】前記顔料はわずかでも含まれていれば効果
があるが、顕著な効果を得やすくするためには、これら
の顔料の合計含有量が外層塗膜の乾燥質量に対して5質
量%以上であるのが好ましい。また、塗膜の加工性が損
なわれないように、70質量%以下とするのが好まし
い。
【0040】このような熱放射性表面処理材の例として
は、例えば前記のカーボンブラックとチタニアを含有す
る熱放射性表面処理材があげられる。先に述べたよう
に、カーボンブラックは波長が6μm以下の範囲ではほ
ぼ黒体に近い熱放射性を示すので、波長6μmでは高い
熱放射率を有しており、また、チタニアは波長が12μ
m以上ではほぼ黒体に近い熱放射性を示すので、波長1
2μmでは高い熱放射率を有しているからである。
【0041】前記のカーボンブラックとチタニアを含有
する熱放射性表面処理材において、外層塗膜には、カー
ボンブラックとチタニア以外の熱放射性顔料が含まれて
いてもよい。前記熱放射性顔料は、特に限定されること
はないが、安全で、耐水性、耐候性に優れ、長期間にわ
たって熱放射効果が持続する顔料が望ましい。なかで
も、アルミナ(Al )、ジルコニア(Z
rO )、シリカ(SiO )、ジルコン(Z
rSiO )、マグネシア(MgO)、イットリア
(Y )、コージライト(2MgO・2A
・5SiO )、βスポジューメン
(Li O・Al ・4SiO
)、ムライト(Al ・3SiO
)、チタン酸アルミニウム(Al ・T
iO )、トルマリン〔WX Al(AlS
)(O,OH,F) 〕等に代表される金属の酸
化物からなる顔料が好ましい。なお、外層塗膜に前記熱
放射性顔料が含まれる場合、カーボンブラックおよびチ
タニアにこれらの顔料を加えた合計の含有量が5〜70
質量%の範囲内にあるのが好ましい。
【0042】上記の熱放射性顔料および後述する種々の
顔料を保持するバインダー、すなわち基材表面に形成さ
れている塗膜に用いるバインダーとしては、黄変、変
色、光沢低下、白亜化等を起こしにくく、長年使用して
も美観が維持されるとともに、隠蔽効果を長期間維持で
きる有機樹脂を使用するのが好ましい。
【0043】このような樹脂としては、アクリル樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等
があげられる。これらの樹脂のうちのいずれか1種を用
いればよいが、2種以上を混合して用いても構わない。
これら有機樹脂の含有量は、塗膜の乾燥質量に対して1
0〜90質量%とするのが好ましい。
【0044】また、合成微粉シリカ、有機ベントナイ
ト、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコー
ル等の増粘剤、メラミン系、ベンゾグアナミン系、イソ
シアネート系等の架橋剤、ポリアクリル酸、ポリアクリ
ル酸塩等の分散剤などを含有させても構わない。
【0045】塗膜には、所望の耐食性等の塗装性能を得
るのに必要な防錆顔料や、基材表面とバインダーである
有機樹脂(例えば、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂等)
との密着性や塗膜自体の凝集強度を向上させる作用効果
を有する、例えば、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、カオリンクレー、タルク、ネフェリ
ンサイナイト、雲母、気泡含有顔料等の体質顔料を含有
させてもよい。
【0046】さらに、外層塗膜には、熱放射性表面処理
材の意匠性を高めるために、着色顔料(有機系、無機系
を問わない)が含まれていてもよい。
【0047】外層塗膜に前記の種々の顔料が含まれる場
合、これら全ての顔料(すなわち、カーボンブラックお
よびチタニア、その他の熱放射性顔料、防錆顔料、体質
顔料、着色顔料)の合計の含有量が5〜70質量%の範
囲内にあるのが好ましい。
【0048】上述した顔料の平均粒径は、塗膜の耐汚染
性、耐候性、着色の安定性を高める観点から、50μm
以下とするのが好ましい。より好ましくは20μm以
下、さらに好ましくは10μm以下である。
【0049】外層塗膜の表面粗さは、ろ波中心線うねり
(以下、単に「WCA」とも記す)で0.2〜10.0
μmであるのが好ましい。外層塗膜の表面が適度に粗
く、W CAで0.2μm以上であれば、塗膜の表面積が
大きく、熱線の放射面積が大きくなるので、熱放射性が
向上する。一方、WCAが10.0μmを超えると、表
面処理材としての外観の美麗さ(意匠性)が損なわれ、
好ましくない。
【0050】塗膜にバインダーとしての有機樹脂を用い
る場合、外層塗膜の厚さが5μm以上であると、熱放射
性が向上するので好ましい。より好ましくは7μm以上
である。有機樹脂は一般に赤外線領域で吸収を有するの
で(換言すれば、この領域で熱放射性を有するので)、
塗膜の厚さが増せば熱放射性が向上するからである。た
だし、塗膜全体の厚さが200μmを超えると、表面処
理材を加工する際に塗膜の剥離や割れが生じることがあ
り、また、複数回の塗装作業が必要となって経済的にも
不利になる。より好ましくは、塗膜全体の厚さの上限は
50μmである。
【0051】製造方法:上記本発明の熱放射性表面処理
材の製造方法は特に限定されない。例えば、上述した熱
放射性顔料およびその他の顔料、増粘剤、分散剤等と有
機樹脂を溶媒に分散させて塗料組成物とし、この塗料組
成物を基材表面に塗布し、乾燥させて外層塗膜を形成さ
せることにより製造すればよい。また、例えば、外層塗
膜の密着性を高めるとともに、表面処理材としての防錆
性や塗装仕上がりなどを向上させる目的で外層塗膜と基
材の間に下塗り塗膜(プライマー)や中塗り塗膜を形成
させ、その上に上塗り塗膜、すなわち外層塗膜を形成さ
せてもよい。
【0052】外層塗膜形成用の塗料組成物に、例えばア
ルミフレークを配合してメタリック塗膜を形成させても
よいし、艶消し剤を配合して外層塗膜を艶消し塗膜とし
てもよい。
【0053】前記の塗料組成物の調製に用いる溶媒は通
常用いられる溶剤でよく、使用する有機樹脂に合わせ
て、例えば、水、トルエン、キシレン、シクロヘキサノ
ン、メチルエチルケトン等から適宜選択したものを用い
ればよい。
【0054】塗料組成物の塗布は、従来用いられている
方法により行えばよく、例えば、スプレーコート、ロー
ルコート、カーテンフローコート、バーコート等の方法
が適用できる。塗装後は、基材が金属板の場合には、熱
風オーブン、誘導加熱オーブン等、公知の設備および方
法で乾燥し、冷却すればよい。
【0055】
【実施例】(実施例1)厚さ0.60mmの冷間圧延鋼
板を母材として用いたJIS−G3302に規定される
溶融亜鉛めっき鋼板を基材として使用し、その表面に、
以下に述べる方法で外層塗膜を形成させた表面処理材を
作製し、その熱放射性を評価した。
【0056】外層塗膜に含有させる顔料としては、平均
粒子径が0.02μmのカーボンブラック(三菱化成
(株)製“MA−100”、符号「CB」と記す)およ
び平均粒子径が0.25μmのチタニア(石原産業
(株)製“タイペークCR−90”、符号「CR」)を
使用した。これらの顔料を、カーボンブラック/チタニ
アを種々変化させて、乾燥固形分としてのポリエステル
樹脂およびメラミン系架橋剤と、溶剤(適量のシクロヘ
キサノンを使用)とともにボールミルを用いて分散混合
し、4種類の塗料組成物(塗料)を得た。なお、ポリエ
ステル樹脂に対するメラミン系架橋剤の混合割合は、実
施例1から5を通じ、ポリエステル樹脂100質量部に
対して5〜20質量部とした。
【0057】これらの塗料それぞれを、上記の基材に乾
燥膜厚が10μmになるようにロールコート法により塗
布し、240℃で60秒間の焼き付け処理を施して基材
表面に外層塗膜を形成させ、カーボンブラック/チタニ
アの異なる4種類の表面処理材を得た。
【0058】表1にこれらの表面処理材(記号A、B、
CおよびD)の外層塗膜の構成、カーボンブラック/チ
タニア、膜厚、および外層塗膜の表面粗さ(ろ波中心線
うねりWCA)をまとめて示す。なお、表1に示した
「ビヒクル」とは、揮発成分を除く乾燥固形分(前記の
ポリエステル樹脂+メラミン系架橋剤)を意味する。ま
た、「ビヒクル」と「顔料」はいずれも質量部で示し
た。記号BおよびCの表面処理材が本発明で規定する条
件を満たす熱放射性表面処理材である。
【0059】
【表1】 これらの表面処理材からそれぞれ試料を切り出し、それ
ら試料の分光反射率を測定し、前記の (1)式により熱放
射率を算出した。得られた熱放射率は、それぞれの表面
処理材全体としての熱放射率である。算出結果を表1に
併せて示す。
【0060】この結果から明らかなように、記号Bおよ
びCの表面処理材は熱放射率が60%以上で、良好な熱
放射性を示したが、記号AおよびDの表面処理材では、
カーボンブラック/チタニア(CB/CR)が前記の好
ましい範囲(0.1〜3%)から外れており、熱放射率
は60%を下回った。 (実施例2)外層塗膜に含有させる顔料の含有量を変更
した以外は実施例1の場合と同様に作製した表面処理材
(記号E)について、実施例1の場合と同様に熱放射率
を求めた。その結果を表1に併せて示す。
【0061】この結果に示されるように、記号Eの表面
処理材は良好な熱放射性を示した。しかし、カーボンブ
ラックとチタニアの合計含有量が前記の好ましい範囲か
ら外れるため、実施例1の記号B、Cの表面処理材に比
べ熱放射率はやや低かった。 (実施例3)カーボンブラックとチタニアに加え、着色
顔料として平均粒子径が0.2μmの赤色顔料(三菱マ
テリアル(株)製“レッドライト6300”、符号「R
L」)を添加した以外は実施例1の記号Cの表面処理材
と同様に作製した表面処理材(記号F)について、実施
例1の場合と同様に熱放射率を求めた。その結果を表1
に併せて示す。
【0062】この結果に示されるように、外層塗膜に前
記の赤色顔料を添加しても表面処理材は良好な熱放射性
を示した。 (実施例4)外層塗膜の膜厚を変更した以外は実施例1
の記号Cの表面処理材と同様に作製した表面処理材(記
号G)について、実施例1の場合と同様に熱放射率を求
めた。その結果を表1に併せて示す。
【0063】この結果に示されるように、記号Gの表面
処理材は良好な熱放射性を示した。しかし、外層塗膜の
膜厚が前記の好ましい膜厚(5〜200μm)より薄い
ため、実施例1の記号Cの表面処理材に比べ熱放射率は
やや低かった。 (実施例5)塗装後に、表面粗さを調整した圧延ロール
を用いて調質圧延を施し、外層塗膜表面の粗さを種々変
更した以外は実施例1の場合と同様に作製した表面処理
材(記号HおよびI)について、実施例1の記号Cの表
面処理材と同様に熱放射率を求めた。その結果を表1に
併せて示す。
【0064】この結果に示されるように、上記いずれの
表面処理材も良好な熱放射性を示した。しかし、外層塗
膜の、ろ波中心線うねり(WCA)で表した表面粗さが
前記の好ましい範囲(0.2〜10.0μm)から外れ
る記号Hの表面処理材では、実施例1の記号Cの表面処
理材と比較して熱放射率がやや低くなった。一方、ろ波
中心線うねり(WCA)が大きい記号Iの表面処理材
は、実施例1の記号Cの表面処理材よりもさらに良好な
熱放射性を示した。
【0065】
【発明の効果】本発明の熱放射性表面処理材は、熱放射
性に優れており、特に、顔料として汎用性が高いカーボ
ンブラックとチタニアを用いたものは経済的にも有利
で、内部で熱を生じる家電製品等の筐体や放熱板等に好
適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】カーボンブラックとチタニアの熱放射性を示す
図で、(a)はカーボンブラックについての波長と放射
強度の関係を示す図、(b)はチタニアについての波長
と放射強度の関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16L 59/02 F16L 59/02 Fターム(参考) 3H036 AA08 AA09 AB01 AC06 4D075 AE03 CA50 DA06 DA23 DB01 DC15 DC18 EA05 EC01 EC54 EC60 4F100 AA21B AA21H AA37B AA37H AB03 AK36H AK41 AT00A BA02 BA03 BA04 BA05 BA10A BA10B CA02 CA13B CC00B CC00C GB48 JD10B JD10H YY00B YY00H 4J038 CB001 CD091 CG001 CH001 HA026 HA216 KA20 NA01 NA03 NA09 PA07 PA19 PB09 PC02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基材表面に少なくとも1層の塗膜を備えた
    熱放射性表面処理材であって、表面処理材としての熱放
    射率が60%以上であることを特徴とする熱放射性表面
    処理材。
  2. 【請求項2】基材表面に1層以上の塗膜を備え、外層塗
    膜が、少なくとも波長が6μmでの熱放射率が60%以
    上の顔料と波長が12μmでの熱放射率が60%以上の
    顔料とを含有する請求項1に記載の熱放射性表面処理
    材。
  3. 【請求項3】基材表面に1層以上の塗膜を備え、外層塗
    膜が、少なくとも顔料としてカーボンブラックとチタニ
    アを含有し、かつチタニアの質量に対するカーボンブラ
    ックの質量の比が0.001〜0.030である請求項
    1に記載の熱放射性表面処理材。
  4. 【請求項4】外層塗膜が、顔料としてカーボンブラック
    とチタニアを外層塗膜の乾燥質量に対して合計で5〜7
    0質量%含有する塗膜である請求項1または3に記載の
    熱放射性表面処理材。
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