JP2002228085A

JP2002228085A - 熱放射性表面処理材

Info

Publication number: JP2002228085A
Application number: JP2001024165A
Authority: JP
Inventors: Michiyasu Takahashi; 通泰高橋; Kenji Ikishima; 健司壱岐島
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】熱放射性に優れ、しかも意匠性が損なわれるこ
とのない表面処理材を提供する。【解決手段】基材（例えば金属）表面に外層塗膜と内層
塗膜とを備え、前記内層塗膜の熱放射率が７０％以上で
ある熱放射性表面処理材。内層塗膜が熱放射率７０％以
上の顔料を塗膜の乾燥質量に対して０．０３〜７０質量
％含有する塗膜であれば、また、外層塗膜の熱線透過率
が２０％以上であれば、表面処理材全体としての熱放射
性が高く、好ましい。

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、通常、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、放熱性が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、電気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】一方、特に家電製品は意匠性にも優れてい
ることが必要で、筐体や放熱板を任意の色に着色できる
ことが要求される。

【０００９】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、しかも任意の色に着色できると
いう意匠性が損なわれることのない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１−２
５９０７３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。

【００１０】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ある。しかし、遠赤外
線放射層を望みの色に着色するために含有させる着色顔
料の種類によっては、遠赤外線放射層の熱放射性が十分
ではなく、かつ遠赤外線放射顔料から放射される熱線を
遮蔽してしまうという問題があった。また、特殊な遠赤
外線放射顔料は高価であり、経済的に不利である。

【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、内部で熱を生じる家電製品等
の筐体や放熱板等に好適な、熱放射性に優れ、しかも任
意の色に着色できて意匠性が損なわれることのない表面
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】上記の課題を解決するた
め、本発明者らは意匠性および熱放射性に対する塗膜の
影響を詳細に検討した結果、以下の主要な知見を得た。

【００１３】物体の色彩、光沢などは、塗膜が２層以上
の複層の場合、外層の塗膜によりほぼ決定される。ま
た、色彩は、視覚で認識されるものであるから、可視光
線領域の波長（０．４〜０．８μｍ）の光の物体表面で
の反射率、すなわち放射率によって決まる。つまり、可
視光線領域での放射率は色彩の種類に応じて決定され
る。したがって、外層塗膜の色を変更しない限り、外層
塗膜における可視光線領域での放射率（熱放射率）を変
更することは難しい。

【００１４】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にピークを有しており、可視光線領域外である
波長が０．８μｍ以上の近赤外線領域から遠赤外線領域
にかけての熱放射性を向上させることにより放熱性を高
めることができる。一方、光は波長が長くなるほど塗膜
の透過性に優れている。したがって、この性質を利用す
れば、内層塗膜に０．８μｍ以上の長波長領域（近赤外
線領域から遠赤外線領域を含む領域）での熱放射性を付
与することによって、外層塗膜はそのままで（つまり、
外層塗膜を所望の色彩に着色し）、意匠性を損なうこと
なく、塗膜全体としての、すなわち外層、内層を含めた
全塗膜からの熱放射性を向上させることができる。

【００１５】このような観点から検討を重ねた結果、内
層塗膜の熱放射率が７０％以上であれば、表面処理材全
体としての熱放射性が良好であり、意匠性も優れている
ことを確認した。

【００１６】また、内層塗膜にこのような良好な熱放射
性を付与するには、内層塗膜に、熱放射率が７０％以上
の顔料を内層塗膜の乾燥質量に対して０．０３〜７０質
量％含有させるのが効果的であることを知見した。

【００１７】さらに、外層塗膜の熱線透過率および表面
粗さについても、その望ましい範囲を見出した。

【００１８】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。

【００１９】基材表面に外層塗膜と内層塗膜とを備え、
前記内層塗膜の熱放射率が７０％以上である熱放射性表
面処理材。

【００２０】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。

【００２１】「外層塗膜」とは、前記熱放射性表面処理
材の色彩を決定する塗装工程で施される塗膜を意味す
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。

【００２２】「内層塗膜」とは、外層塗膜と基材の間に
設ける１層または２層以上の塗膜で、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
の間に設ける下塗り塗膜（プライマー）や中塗り塗膜等
をいう。

【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、内層塗膜
が、熱放射率が７０％以上の顔料（この顔料を、ここで
は「熱放射性顔料」という）を内層塗膜の乾燥質量に対
して０．０３〜７０質量％含有する塗膜（この条件を満
たす塗膜を、以下、「熱放射性塗膜」という）であれ
ば、表面処理材全体としての熱放射性が高くなるので、
好ましい。なお、複数の熱放射性顔料を使用する場合、
前記含有量はそれらの合計の含有量である。

【００２５】上記内層塗膜に含有させる顔料としては、
カーボンブラック、アルミナ、ジルコニア、チタニア、
シリカ、ジルコン、マグネシア、イットリア、コージラ
イト、βスポジューメン、ムライト、チタン酸アルミニ
ウムおよびトルマリンがあげられる。これらの顔料の中
から選ばれる少なくとも１種の顔料を上記所定量含有さ
せればよい。

【００２６】外層塗膜の熱線透過率が２０％以上であれ
ば、塗膜全体の熱放射性が向上するので望ましい。前記
の「熱線透過率」とは、４．５〜２５μｍの波長領域に
おいて塗膜の分光透過率（Ｔ（λ））から下記 (2)式に
より算出される熱線透過率β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
値を考慮した透過率である。なお、この熱線透過率を求
めるための分光透過率（Ｔ（λ））は、単離した外層塗
膜を用いて分光高度計で測定することができる。外層塗
膜の単離は、塗装金属板から外層塗膜以外の部分を研削
除去するか、表面に外層塗膜のみを形成させた塗装金属
板を酸に浸漬し、金属部分を溶解除去する方法などによ
り行うことができる。

【００２７】

【数２】外層塗膜の表面粗さは、ろ波中心線うねり（Ｗ_ＣＡ）で
０．２〜１０．０μｍであるのが好ましい。

【００２８】また、基材が、塗装前処理皮膜として、金
属クロム換算で５〜２００ｍｇ／ｍ ^２のクロメート
処理皮膜または０．２〜５ｇ／ｍ^２のりん酸塩処理
皮膜を備えるものであれば、塗装金属板の耐食性、塗膜
密着性などの長期耐久性が向上するので、好ましい。

【００２９】

【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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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^２以
下、より好ましくは１００ｍｇ／ｍ^２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^２以下、より好ましくは３．０ｇ／ｍ ^２以
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^２以
上、より好ましくは２０ｍｇ／ｍ^２以上とするのが
よい。りん酸塩処理の場合は０．２ｇ／ｍ^２以上、
より好ましくは０．５ｇ／ｍ^２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。

【００３４】塗膜：本発明の熱放射性表面処理材は、上
記の基材の表面に外層塗膜と内層塗膜とを備え、前記内
層塗膜の熱放射率が７０％以上である熱放射性表面処理
材である。

【００３５】前記の内層塗膜は１層でもよいし、２層以
上の複層の塗膜でもよい。内層塗膜が複層の場合、その
うちの２層以上の塗膜が熱放射性塗膜（すなわち、熱放
射性顔料を０．０３〜７０質量％含有する塗膜）であっ
てもよい。なお、熱放射性塗膜は、外層塗膜の直下に設
けられているのが好ましい。一方、外層塗膜は、前記の
ように、表面処理材の色彩を決定する塗装工程で施され
る塗膜であって、所望の色彩に着色された意匠性に優れ
た塗膜である。

【００３６】内層塗膜の熱放射率が７０％以上であるこ
ととするのは、７０％未満では、表面処理材全体として
の熱放射率が良好とはいえないからである。好ましく
は、内層塗膜の熱放射率は８０％以上である。

【００３７】上記本発明の表面処理材において、内層塗
膜が、熱放射率が７０％以上の熱放射性顔料を内層塗膜
の乾燥質量に対して０．０３〜７０質量％（熱放射性顔
料が複数の場合は、それらの合計の含有量である）含有
する塗膜、すなわち熱放射性塗膜であれば、表面処理材
全体としての熱放射性が高くなるので、好ましい。前記
熱放射性顔料の熱放射率は、８０％以上であればより好
ましい。

【００３８】内層塗膜に含まれる顔料の熱放射率が７０
％以上の熱放射性顔料であっても、その含有量が０．０
３質量％に満たない場合は、表面処理材全体としての熱
放射性が不十分で、所望の熱放射性を得るために厚膜の
塗装が必要になる場合があり、経済的に不利である。前
記熱放射性顔料の含有量は、より好ましくは、０．１質
量％以上である。一方、熱放射性顔料の含有量が７０質
量％を超えると塗膜の加工性が損なわれやすいので、そ
の含有量は７０質量％以下とするのが好ましい。より好
ましくは、６０質量％以下である。

【００３９】本発明の熱放射性表面処理材に用いられる
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、カーボンブラ
ック（Ｃ）をはじめとし、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３
）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、チタニア（ＴｉＯ
_２）、シリカ（ＳｉＯ_２）、ジルコン（ＺｒＳ
ｉＯ_４）、マグネシア（ＭｇＯ）、イットリア（Ｙ
_２Ｏ_３）、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ_２
Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、βスポジューメン
（Ｌｉ_２Ｏ・Ａｌ_２Ｏ_３・４ＳｉＯ_２
）、ムライト（Ａｌ_２Ｏ_３・３ＳｉＯ_２
）、チタン酸アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３・Ｔ
ｉＯ_２）、トルマリン〔ＷＸ_３Ｂ_３Ａｌ_３(ＡｌＳ
ｉ_２Ｏ_９)_３(Ｏ,ＯＨ,Ｆ)_４〕等に代表される金属の酸
化物からなる顔料が好ましい。

【００４０】これらの顔料は、その中のいずれかが内層
塗膜に単独で含まれていてもよいし、その中から選ばれ
た２種以上が含まれていてもよい。その含有量は、内層
塗膜の乾燥質量に対して合計で０．０３〜７０質量％で
あるのが好ましい。

【００４１】これらの顔料のうち、カーボンブラック
は、他の熱放射性顔料に比べて安価でかつ熱放射性に優
れるので、このカーボンブラックを用いれば、コストを
上昇させずに優れた熱放射特性を有する表面処理材を得
ることができる。

【００４２】熱放射性顔料を保持す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】内層塗膜には、上記の熱放射性顔料以外
に、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】また、内層塗膜の厚さは、１〜５０μｍが
好ましい。厚さが１μｍに満たない場合は熱放射性が劣
る。より好ましくは、３μｍ以上である。

【００４７】外層塗膜は、前記のように、表面処理材の
色彩を決定する塗装工程で施される塗膜である。基材表
面に外層塗膜と内層塗膜を備えた本発明の表面処理材に
おける熱放射性の向上は、上述したように、内層塗膜に
熱放射性を付与することによって達成されるので、表面
処理材の色彩、すなわち外層塗膜の色彩を任意に選ぶこ
とができる。したがって、表面処理材の熱放射性を向上
させることによって意匠性が損なわれることはない。

【００４８】外層塗膜には、色彩を整え、意匠性を高め
るために種々の着色顔料が含まれ、さらに他の顔料や、
増粘剤、分散剤等の添加剤も含まれるが、これらの顔
料、添加剤を保持するバインダーとしては、内層塗膜の
場合と同様、長期間にわたって美観を維持できるアクリ
ル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ
素樹脂等を用いるのが好ましい。また、これらの樹脂の
含有量も、内層塗膜の場合と同様、１０〜９０質量％と
するのが好ましい。

【００４９】外層塗膜の熱線透過率が２０％以上であれ
ば、塗膜全体の熱放射性が向上するので望ましい。外層
塗膜が、隠蔽性が高く、内層塗膜からの熱線を透過し難
いものであれば、内層塗膜の熱放射性が高くても塗膜全
体としての熱放射性の向上が期待できないからである。

【００５０】また、外層塗膜の表面粗さは、ろ波中心線
うねり（以下、単に「Ｗ_ＣＡ」とも記す）で０．２〜１
０．０μｍ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、Ｗ_ＣＡが１０．０μｍを超える
と、表面処理材としての外観（意匠性）が損なわれ、好
ましくない。

【００５１】外層塗膜の厚さは、３〜２００μｍ程度が
好ましい。厚さが３μｍに満たない場合は、色相が安定
しないことがある。より好ましくは７μｍ以上である。
ただし、内層塗膜と外層塗膜の厚さの合計が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、内層
塗膜と外層塗膜の合計の厚さが５０μｍ以下である。

【００５２】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、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、乾燥させて内層塗膜を形成させ、次い
で、その上に、同様の方法で調製した外層塗膜用の塗料
組成物を塗布し、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。

【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内層塗膜および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】内層塗膜に含有させる顔料としては、４．
５〜２５μｍの波長領域での熱放射率αが９６％、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）、同
じく熱放射率αが８４％、平均粒子径が３．０μｍの鉄
黒（チタン工業（株）製“ＢＬ−１００”、符号「Ｂ
Ｂ」）、および、同じく熱放射率αが６１％、平均粒子
径が０．５μｍの鋼クロムブラック（大日精化工業
（株）製“タイピロキサイドブラック＃９５１０”、符
号「ＤＢ」）を使用した。これらの顔料のうちのいずれ
か１種と、乾燥固形分としてポリエステル樹脂およびメ
ラミン系架橋剤とを溶剤（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、３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５〜２
０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
表面に内層塗膜を形成させた。

【００５８】また、外層塗膜に含有させる顔料として
は、平均粒子径が０．２５μｍの白色顔料（チタニア、
石原産業（株）製“タイペークＣＲ−９０”、符号「Ｃ
Ｒ」）、および、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「ＲＬ」）を使用した。前記白色顔料を３０質量部
と、赤色顔料を３質量部と、乾燥固形分としてポリエス
テル樹脂およびメラミン系架橋剤を６７質量部とを溶剤
（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、塗料組成物（塗料）を得た。

【００５９】この塗料を、上記３種類の内層塗膜の上に
それぞれ乾燥膜厚が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
施して外層塗膜を形成させ、内層塗膜に含まれる顔料が
それぞれ異なる３種の表面処理材を得た。

【００６０】表１にこれらの表面処理材（記号Ａ、Ｂお
よびＣ）の内層塗膜と外層塗膜の構成、膜厚、特性（熱
放射率または熱線透過率）および外層塗膜の表面粗さ
（ろ波中心線うねりＷ_ＣＡ）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ＡおよびＢ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。

【００６１】

【表１】これらの表面処理材からそれぞれ試料を切り出し、その
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。なお、熱放射率が６０％以上であれば良好と
した。

【００６２】この結果から明らかなように、記号Ａおよ
びＢの表面処理材は内層塗膜の熱放射率が７０％以上と
いう本発明で規定する条件を満たしており、表面処理材
全体としての熱放射率が高く、良好な熱放射性を示し
た。特に、熱放射性顔料としてカーボンブラックを用い
た記号Ａの表面処理材が良好であった。これに対し、熱
放射率αが６１％の顔料を用いた記号Ｃの表面処理材
は、内層塗膜の熱放射率が７０％未満で、表面処理材全
体としての熱放射率は５９％と低かった。（実施例２）内層塗膜に含有させる熱放射性顔料（この
場合は、カーボンブラック）の含有量を変更した以外は
実施例１の記号Ａの表面処理材と同様に作製した表面処
理材（記号Ｄおよび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。

【００６３】この結果に示されるように、熱放射性顔料
の含有量が前記の好ましい範囲（０．０３〜７０質量
％）内にある記号Ｅの表面処理材は、７１％という良好
な熱放射性を示した。しかし、前記の好ましい範囲に満
たない記号Ｄの表面処理材では、内層塗膜の熱放射率が
７０％未満で、表面処理材全体としての熱放射率は５８
％と低かった。（実施例３）外層塗膜の膜厚を変更した以外は実施例１
の記号Ａ、ＢおよびＣの表面処理材とそれぞれ同様に作
製した表面処理材（記号Ｆ、ＧおよびＨ）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。

【００６４】この結果を実施例１の記号Ａ、ＢおよびＣ
の表面処理材とそれぞれ比較すると明らかなように、外
層塗膜の膜厚を厚くしたことにより熱線透過率が低下
し、その結果、表面処理材全体としての熱放射率がいず
れもやや小さくなった。（実施例４）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の記号Ａの表面処理材と同様に作
製した表面処理材（記号ＩおよびＪ）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。

【００６５】この結果から明らかなように、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（Ｗ_ＣＡ）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Ｉの表面処理材では、実施例１の記号Ａの表面
処理材と比較して処理材全体としての熱放射率がやや低
くなった。一方、ろ波中心線うねり（Ｗ_ＣＡ）が大きい
記号Ｊの表面処理材は、前記の記号Ａの表面処理材より
もさらに良好な熱放射性を示した。（実施例５）基材として、実施例１の場合と同様の溶融
亜鉛めっき鋼板を使用し、前処理として、市販の薬液を
使用したりん酸亜鉛処理または塗布型クロメート処理を
施した以外は、実施例１の記号Ｂの表面処理材と同様に
作製した表面処理材について、実施例１の場合と同様に
熱放射率を求めた。また、さらに、曲げ性と耐食性を評
価した。表１に併記した記号ＬおよびＭがりん酸亜鉛処
理を施した場合、記号ＮおよびＯがクロメート処理を施
した場合であり、記号Ｋはそれらの前処理を行わなかっ
た場合である。

【００６６】曲げ性および耐食性の評価方法は以下のと
おりである。

【００６７】曲げ性：前記作製した表面処理材から試験
片（２５ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ０．６０ｍｍ）を切り
出し、塗装面を外側にして２３℃で１８０°曲げ加工を
施し、曲げ部の塗膜におけるクラック発生の有無を１０
倍のルーペで観察してクラックが認められない最小の板
挟み枚数（Ｔ）を求め、下記の基準に基づいて曲げ性を
評価した。◎、○または△であれば良好とした。なお、
下記の基準において、例えば板挟み枚数４Ｔとは、試験
片と同じ厚さの板を４枚挟んだ状態での曲げを意味す
る。

【００６８】 ◎：板挟み枚数４Ｔ以下 ○：板挟み枚数５Ｔ △：板挟み枚数６Ｔ ×：板挟み枚数７Ｔ以上耐食性：ＪＩＳ−Ｚ２３７１に規定される塩水噴霧試験
により評価した。すなわち、前記作製した表面処理材か
ら試験片（７０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ０．６０ｍｍ）
を切り出し、塗装面にめっき鋼板素地に達するクロスカ
ットを入れ、塩水噴霧を５００時間実施した後の前記ク
ロスカット部からの塗膜ふくれ幅（最大値）を測定し、
下記の基準に基づいて耐食性を評価した。◎、○または
△であれば良好とした。

【００６９】 ◎：塗膜ふくれ幅が１ｍｍ以下 ○：塗膜ふくれ幅が１ｍｍを超え２ｍｍ以下 △：塗膜ふくれ幅が２ｍｍを超え４ｍｍ以下 ×：塗膜ふくれ幅が４ｍｍ超え熱放射率の算出結果を表１に併せて示す。また、曲げ性
と耐食性の評価結果を表２に示す。

【００７０】

【表２】表１に示した結果から明らかなように、表面処理材とし
ての熱放射率は基材に施した前記前処理の有無や付着量
に関係なく一定であった。また、表２の結果から、前処
理を施すことにより耐食性が向上し、りん酸亜鉛処理皮
膜およびクロメート処理皮膜の付着量がそれぞれ前記の
好ましい範囲（りん酸塩処理皮膜では、金属クロム換算
で０．２〜５ｇ／ｍ^２、クロメート処理皮膜では、
同じく５〜２００ｍｇ／ｍ^２）内にある記号Ｌおよ
びＮの表面処理材では、曲げ加工性が特に良好であっ
た。

【００７１】

【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、しかも任意の色に着色できて意匠性が損なわれ
ることもなく、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H036 AA08 AA09 AB01 AC06 AD09 4F100 AA18B AA19B AA20B AA21B AA27B AA33B AA37B AB03 AK36 AK41 AR00B AR00C AT00A BA03 BA07 BA10A BA10C CA13B DE01 EH46 EJ42 GB48 JJ10 JJ10B YY00B 4J038 HA026 HA216 HA446 KA08 NA19 PA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材表面に外層塗膜と内層塗膜とを備え、
前記内層塗膜の熱放射率が７０％以上であることを特徴
とする熱放射性表面処理材。
【請求項２】内層塗膜が、熱放射率が７０％以上の顔料
を内層塗膜の乾燥質量に対して０．０３〜７０質量％含
有する塗膜である請求項１に記載の熱放射性表面処理
材。
【請求項３】内層塗膜が、カーボンブラック、アルミ
ナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、ジルコン、マグネ
シア、イットリア、コージライト、βスポジューメン、
ムライト、チタン酸アルミニウムおよびトルマリンの中
から選ばれる少なくとも１種の顔料を内層塗膜の乾燥質
量に対して合計で０．０３〜７０質量％含有する塗膜で
ある請求項１または２に記載の熱放射性表面処理材。
【請求項４】外層塗膜の熱線透過率が２０％以上である
請求項１から３のいずれかに記載の熱放射性表面処理
材。