JP3796257B2 - 放熱性及び自己冷却性に優れた電子機器部材用塗装体、並びに電子機器部品 - Google Patents
放熱性及び自己冷却性に優れた電子機器部材用塗装体、並びに電子機器部品 Download PDFInfo
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Description
該塗装体を100℃に加熱したときの赤外線(波長:4.5〜15.4μm)の積分放射率が、下式(4)及び(5)を満足する(但し、a×b≧0.42を除く)ところに要旨を有するものである。
b≦0.9(a−0.05) … (4)
(a−0.05)×(b−0.05)≧0.08… (5)
a:表面に放熱塗膜が被覆された塗装体の赤外線積分放射率
b:裏面に塗膜が被覆された塗装体の赤外線積分放射率
前記放熱塗膜は黒色の放熱性添加剤を含有しており、且つ、下式(6)を満足するところに要旨を有するものである。
(X−3)×(Y−0.5)≧3 … (6)
式中、Xは放熱塗膜に含まれる黒色の放熱性添加剤の含有量(質量%)を、
Yは放熱塗膜厚さ(μm)を、夫々、意味する。
ここで、T2Aは、後記する図1に示す放熱性評価装置を用い、供試材として本発明塗装体を測定したときの塗装体温度を;T2Bは、同様に上記図1の放熱性評価装置を用い、供試材として塗膜が被覆されていない基板を使用したときの基板温度を、夫々、意味する。また、供試材を用いたときの温度と、塗膜を施さない無塗装原板を用いたときの温度の差(ΔT2)を算出した。
式中、a及びbは、基板の表裏面に塗膜が被覆された塗装体を100℃に加熱したときの赤外線(波長:4.5〜15.4μm)の積分放射率(以下、単に「赤外線積分放射率」若しくは「赤外線放射率」と略記することがある)において、表面の赤外線積分放射率(a)及び裏面の赤外線積分放射率(b)を夫々、意味する。この赤外線積分照射率は、後述する方法で測定され、表面若しくは裏面の赤外線積分照射率を夫々、別々に測定することができる。
装置:日本電子(株)製「JIR−5500型フーリエ変換赤外分光
光度計」及び放射測定ユニット「IRR−200」
測定波長範囲:4.5〜15.4μm
測定温度:試料の加熱温度を100℃に設定する
積算回数:200回
分解能 :16cm-1
ε(λ) :波長λにおける試料の分光放射率(%)
E(T) :温度T(℃)における試料の積分放射率(%)
M(λ,T) :波長λ、温度T(℃)における試料の分光放射強度
(実測値)
A(λ) :装置関数
KFB(λ) :波長λにおける固定バックグラウンド(試料によって
変化しないバックグラウンド)の分光放射強度
KTB(λ,TTB):波長λ、温度TTB(℃)におけるトラップ黒体の
分光放射強度
KB(λ,T) :波長λ、温度T(℃)における黒体の分光放射強度
(ブランクの理論式からの計算値)
λ1,λ2 :積分する波長の範囲
を夫々、意味する。
M160℃(λ,160℃):
波長λにおける160℃の黒体炉の分光放射強度(実測値)
M80℃(λ,80℃):
波長λにおける80℃の黒体炉の分光放射強度(実測値)
K160℃(λ,160℃):
波長λにおける160℃の黒体炉の分光放射強度
(ブランクの理論式からの計算値)
K80℃(λ,80℃):
波長λにおける80℃の黒体炉の分光放射強度
(ブランクの理論式からの計算値)
を夫々、意味する。
KTB(λ,TTB)=0.96×KB(λ,TTB)
式中、KB(λ,TTB)は、波長λ、温度TTB(℃)における黒体の
分光放射強度を意味する。
上式(5)は、本発明の塗装体における放熱特性の指標を、表裏面の赤外線積分放射率の積によって特定したもので、左辺[(a−0.05)×(b−0.05)]の計算値(以下、R値で代表させる場合がある)が大きい程、放熱特性(ΔT1)に優れていることを示す。好ましい下限は順に、0.35(ΔT1で、約2.6℃)、0.52(ΔT1で、約3.5℃)である。
表面の塗膜に黒色添加剤を添加し、放熱特性を高めようとする場合は、黒色添加剤の添加量(X)と塗膜厚(Y)が下式(6)を満足する様、X及びYを適宜、適切に制御すれば良い。具体的には下記(A−1)〜(A−3)の通りである。
上式(6)は、第二の塗装体における放熱性の目標レベル(ΔT1≧1.5℃)を実現する為の、X及びYの関係式を定めたものであり、P値[=(X−3)×(Y−0.5)]が大きい程、優れた放熱特性が得られる。好ましい順に、7以上、11以上、15以上、30以上、50以上である。
黒色添加剤の含有量Xは3%超を前提とし、4%以上とすることが推奨される。ここで、「X>3%」を前提としたのは、上式(6)を満足する為には、当該式の左辺の係数である(X−3)は正(>0)であることが必要だからである。
放熱塗膜の塗膜厚さYは、0.5μm超を前提とし、1μm超とすることが推奨される。ここで、「Y>0.5μm」を前提としたのは、上式(6)を満足する為には、当該式の左辺の係数である(Y−0.5)が正(>0)であることが必要だからである。
表面塗膜の放熱特性を高める為に、黒色添加剤以外の他の添加剤(代表的には、少なくともTiO2)を使用する場合は、当該他の添加剤として、例えばTiO2、セラミックス、酸化鉄、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化ケイ素等が用いられる。これらは、1種または2種以上使用することができる。更にカーボンブラック等の黒色添加剤を添加しても良い。上記放熱塗膜の膜厚は、所望の放熱特性が得られる様、使用する添加剤の種類等に応じて適宜適切な膜厚を定めることができるが、概ね、5〜30μm程度とすることが推奨される。
本実施例では、添加剤の種類、表裏面の放射率を種々変化させた各供試体における放熱性、自己冷却性、及び導電性を測定した。
◎:3.5≦ΔT1
●:2.7≦ΔT1<3.5
○:1.5≦ΔT1<2.7
△:1.0≦ΔT1<1.5
×:ΔT<1.0
◎:1.5≦ΔT2
○:0.5≦ΔT2<1.5
×:ΔT2<0.5
2 断熱材
3 発熱体
4 防護部材(カバー)
5 測温装置
Claims (11)
- 基板の表裏面に塗膜が被覆されており、且つ、基板の少なくとも表面に、放熱性を有する放熱塗膜であって、カーボンブラック以外の導電性フィラーを含有しない放熱塗膜が被覆された塗装体であって、
該放熱塗膜は、放熱性添加剤を含有し、厚さ2μm以上を満足しており、
該塗装体を100℃に加熱したときの赤外線(波長:4.5〜15.4μm)の積分放射率が、下式(4)及び(5)を満足する(但し、a×b≧0.42を除く)ことを特徴とする放熱性及び自己冷却性に優れた電子機器部材用塗装体。
b≦0.9(a−0.05) … (4)
(a−0.05)×(b−0.05)≧0.08… (5)
a:表面に放熱塗膜が被覆された塗装体の赤外線積分放射率
b:裏面に塗膜が被覆された塗装体の赤外線積分放射率 - 前記放熱塗膜は、放熱性添加剤として、少なくとも酸化チタンを50〜70質量%含有し、膜厚25〜30μmを満足するものである請求項1に記載の塗装体。
- 前記放熱塗膜は、黒色の放熱性添加剤として、少なくともカーボンブラックを含有しており、且つ、
下式(6)を満足することを特徴とする請求項1に記載の放熱性及び自己冷却性に優れた電子機器部材用塗装体。
(X−3)×(Y−0.5)≧3 … (6)
式中、Xは放熱塗膜に含まれる黒色の放熱性添加剤の含有量(質量%)を、
Yは放熱塗膜厚さ(μm)を、夫々、意味する。 - 更に、下式(7)を満足するものである請求項3に記載の塗装体。
4≦X<15 … (7)
式中、Xは放熱塗膜に含まれる黒色の放熱性添加剤の含有量(質量%)を意味する。 - 前記黒色の放熱性添加剤の平均粒径は5〜100nmである請求項3または4に記載の塗装体。
- 前記放熱塗膜を形成する樹脂は、水との接触角が30°以上の非親水性樹脂である請求項1〜5のいずれかに記載の塗装体。
- 前記非親水性樹脂は、ポリエステル系樹脂である請求項6に記載の塗装体。
- 前記放熱塗膜に、クリアー塗膜が被覆されることにより耐疵付き性及び耐指紋性が高められたものである請求項1〜7のいずれかに記載の塗装体。
- 前記基板は、クロムフリーの下地処理がなされた金属板であり、且つ、放熱塗膜は、更に防錆剤を含有するものである請求項1〜8のいずれかに記載の塗装体。
- 電子機器部品の筐体として使用されるものである請求項1〜9のいずれかに記載の塗装体。
- 閉じられた空間に発熱体を内蔵する電子機器部品であって、
該電子機器部品は、その外壁の全面または一部が請求項1〜10のいずれかに記載の電子機器部材用塗装体で構成されていることを特徴とする電子機器部品。
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JP2001335512 | 2001-10-31 | ||
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JP2004216376A JP3796257B2 (ja) | 2001-07-25 | 2004-07-23 | 放熱性及び自己冷却性に優れた電子機器部材用塗装体、並びに電子機器部品 |
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Family Applications (1)
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2004
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