TWI338025B - - Google Patents

Description

1338025 Π) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種散熱性優異的塗層金屬，特別是關於 作爲收容內置熱源的電子設備（包含內置熱源的電氣設備 和光學設備，以下同）的殼體（外殼（casing ))的原材 ，有用的散熱性上優異的塗層金屬材料。 Φ 【先前技術】 近年來’隨著電子設備等的高性能化、小型化的推進 ’出現了由於來自電子設備等的內部的發熱而使設備內部 溫度的上升的問題，擔心有可能超過1C、CPU (半導體元 件）、磁片、電動機等的耐熱溫度，而在穩定操作中引起 故障。另外若電子設備的內部溫度上升，則也成爲半導體 _ 元件損壞或出現故障的原因，有可能會使電子設備的壽命 縮短。

本發明者們著眼於這些狀況，著手能夠使來自內置熱 源的電子設備部件所發生的熱向外部迅速地擴散，而抑制 內部溫度的上升的殼體原材的開發，先前開發了日本專利 第3 5 6 3 7 3 1號中記載的技術。 此發明是通過在基材的表面或表背面，形成調配了散 熱性添加劑的散熱性塗膜，而提高散熱性的塗層體，在該 散熱性塗膜中調配炭黑等的散熱性添加劑，並且調配N i 等的導電性塡充劑（Hller )以使之保持有導電性。因爲該 塗層體，加熱到l〇〇°C時的紅外線（波長：4.5〜1 5·4μηι ) -4- (2) 1338025 積分放射率滿足下述（1)式 和用於電磁波遮罩的導電性優 件）所用的塗層體，而引人注 的關係，所以，作爲散熱性 異的電子設備（除微波爐零 g。 — 0.42...... ( 1 ) 塗膜的塗層體的紅外線積分 塗膜的塗層體的紅外線積分 散熱性添加劑的散熱性塗膜 發揮優異的熱散射性，所以 度的上升的問題的各種電子 泛的用途拓展。但是，爲了 ，被要求散熱特性的進一步 ;1 3 0 0 9號公報中，揭示了在 進空氣對流的對流促進膜的 作爲對流促進膜，可列舉出 酯膜和聚四氟乙烯膜、聚丙 - 3 1 3 009號公報記載的薄膜 原料而使用’也無法發揮在 a:在表面形成有散熱性 ^ 放射率 b :在背面形成有散熱性 放射率 該塗層體，由於將調配了 ，形成在基材的單面或兩面而 • 作爲具有由熱源產生的內部溫 設備用的殼體’而被期待有廣 gp 使該技術在今後有進一步發展 提高。 還有在日本特開2001-: 電池的外側最表面，裝配了促 帶有對流促進膜的密封電池， 薄膜狀的聚對苯二甲酸乙二醇 烯膜等。 但是’將日本特開2 0 0 1 原材作爲按本發明意圖的塗膜 -5- (3) 1338025 本發明中所期待的那種散熱特性。 此外’在日本特開200 1 - 29 1 982號公報中，揭示了 一種空冷式密封型電子設備殼體，其構成爲具有：收納有 電子設備部件的密封結構的殼體；和設置於該殼體內，在 下部具有吸氣孔和在上部具有排氣孔的通風路徑，藉由自 然空冷而冷卻殼體內。 不過此技術是藉由設計放熱體的周邊構造，從而控制 Φ 外部空氣的流動以促進散熱，與所謂提高塗膜自身的散熱 特性的技術有本質的不同。 【發明內容】 本發明根據上述狀況而進行，其目的在於，提出一種 塗層金屬材料，其能使日本專利第3563731號中所公開的 那種散熱性塗層體的性能進一步提升，進一步提高塗膜的 散熱性。

能夠解決上述課題的本發明的塗層金屬材料，是在金 屬基材的至少一面’形成有至少1層的塗膜的塗層金屬材 料’使上述塗膜的最外層，以從最外層的表面有至少—部 分露出的狀態，而含有具有開口於表面的1〜l〇〇〇nm的細 孔的多孔質粒子。 本發明的塗層金屬材料的上述最外層，較佳厚度（X )爲0.5〜4μηι ’多孔質粒子的平均粒徑（y )爲】〜8_ ’且滿足“ X < y ”的關係。另外，在該最外層的下面側， 形成有含放射性添加劑的塗膜層，將該塗層金屬體加熱到 -6- 8) (4) 1338025 100°C時的紅外線（波長：4.5〜15·4μιη)的積分放射率顯 .示爲0.6以上的’因爲具有更爲優異的散熱性而較佳，另 外在該塗膜中調配Ni等的導電性塡充劑，以將表面電阻 降低至100Ω以下的，因爲也能發揮電磁波遮罩效果而較 佳。 具有這些特性的本發明的塗層金屬體，特別是，能夠 作爲具有熱源的電子設備的殼體用而極爲有效地活用。另 Φ 外’本發明的塗層金屬體’能夠作爲內置熱源的電子設備 零件的外壁的至少一部分而極爲有效地活用。 本發明的塗層金屬材料，是在上述的塗膜的最外層上 以多孔質粒子的至少一部分從塗膜的最外層的表面露出 ，細孔開口的狀態’含有具有開口於表面的1〜1 〇 0 0 n m的 細孔的多孔質粒子，藉由基於該多孔質粒子施加的對流， ' 而有效地利用向外部空氣的熱傳導促進作用，從而發揮優 異的散熱特性。因此，其能夠作爲保護由發熱引起內部溫 度的上升的各種的電子設備的殼體用的原材而極爲有效地 活用。 特別是，形成在塗膜的最外層調配上述多孔w f立子， 並且在其下層側調配有散熱性添加劑的塗膜，基於胃# g 的對流的熱傳導促進作用，和下層皮膜的熱散射特性彳目5 結合，從而發揮格外優異的散熱特性。此外，在上述塗膜 的至少1方調配導電性的塡充劑，將塗膜的電阻抗降低至 1 00Ω以下’導電性良好，在電磁波遮罩效果中也具有優 異的性能。 1338025

【實施方式】 從電子設備等的內部放熱零件發生的熱，藉由熱傳導 、對流、熱輻射等，傳遞到保護上述設備的殼體（casing )。因此，如果在殼體內不使此熱量積蓄而能夠使之迅速 向大氣擴散，則殼體的內部溫度也不會過度升高，從而能 夠安全地確保電子設備的內部功能。 因此在上述的日本專利第3563731號中，藉由用由散 Φ 熱性塗膜覆蓋殼體的構成原材的板材構成殼體，使在機器 內部產生的熱向外部空氣擴散，而抑制電子設備的內部溫 度的上升。可知這樣的散熱性塗膜，因爲如先前說明的藉 由調配炭黑等的散熱性添加劑而提高散熱性，所以若在該 塗膜中調配導電性塡充劑而賦予導電性，則也能夠附與電 磁波遮罩效果。 ' 對此在本發明中，具有如下特徵：不排除這些散熱性 添加劑的使用，但是，使塗膜的最外層含有散熱作用的主 ξβ 體，藉由具有開口於表面的1〜1 〇〇〇nm的細孔的多孔質粒 子而使之發揮。即，確認到若具有開口於表面的規定尺寸 的細孔的多孔質粒子，以其一部分從塗膜最外層的表面露 出的狀態而使之含有，則該多孔質粒子的露出的細孔對外 部空氣發揮利用對流的優異的熱傳導作用，從而進一步提 高散熱特性。 這樣’開口於多孔質粒子的表面的規定尺寸的細孔， 發揮特異的散熱特性的理由，目前的尙不明確。但是若從 如後述的實施例的開口的細孔的平均直徑低於〗n m的微細 -8- (6) 1338025 者，則散熱特性幾乎不被改善，另外，在細孔爲表面沒有 開口的閉氣孔時’而不能夠發現本發明所謀求的散熱性等 方面考慮，則可知以平均直徑在1 nm以上的開口的細孔對 散熱特性有相當大的影響。 而且重要的是’上述多孔質粒子，其至少一部分從塗 膜最外層的表面露出，開口的上述細孔以在外表面開口的 狀態存在。爲此，最簡便的方法是將構成最外層的塗膜的 φ 膜厚（X )與上述多孔質粒子的平均粒徑（y )調整爲滿足 “ X < y ’’的關係。即，所謂多孔質粒子的平均粒徑（y ) 與膜厚（X )滿足上述關係，意味著多孔質粒子的至少一 • 部分從最外層塗膜的表面露出。因此，存在於該露出的多 . 孔質粒子的表面的開口的細孔，利用對流促進向外部大氣 方向的熱傳導，而使散熱特性更有效果地被提高。 ' 但是’對於膜厚（X )，若多孔質粒子的平均粒徑（y )過大，則多孔質粒子從最外層的表面大幅突出，因爲該 ® 突出的多孔質粒子由很小的磨擦力便易於從最外層脫落， 所以較佳設多孔質粒子的平均粒徑（y )爲膜厚（x )的 3 /2〜2倍左右，即“（3 / 2 ) X S y $ 2 X ” ，較佳使多孔質粒 子的1 /3〜1 /2左右從最外層的上面露出的方式，調整膜厚 與多孔質粒子的平均粒徑。但是，在多孔質粒子的粒度分 佈狹小時，能夠使更高比例的粒子露出於最外層的表面。 開口於該多孔質粒子的表面的細孔的尺寸，在藉由向 外部空氣方向的對流而提高熱傳導效率上極爲重要。本發 明者們藉由實驗確認到，其尺寸必須至少爲1 nm以上。其 -9- (8) 1338025 二氧化矽。這裏’根據矽水溶膠的大小而決定多孔質二氧 化矽的孔徑。 在孔徑中爲了得到滿足上述的條件的多孔質粒子，例 如，也可以從現存的多孔質二氧化矽之中，選出滿足此條 件的物質" 上述最外層的較佳膜厚定爲0.5〜4μπι的範圍，是因 爲若該膜厚過薄，則因爲在最外層不能保持必要量的多孔 φ 質粒子，所以難以得到使人滿意的散熱特性，反之若膜厚 超過 4 μιη變得過厚，則由於構成最外層的媒介物（ vehicle )樹脂層，反而會使阻礙散熱的問題產生。考慮多 _ 孔質粒子的保持性和散熱特性，最外層的更佳的膜厚爲 1 μ m以上，但在3 μ m以下。 在本發明中，因爲如上述利用從塗膜最外層的表面露 ' 出的多孔質粒子的開口的細孔的對流熱傳導的促進作用， 而提高散熱特性，所以在最外層表面露出的多孔質粒子表 Φ 面的細孔，有必要保持爲開口狀態。爲此，作爲在形成該 多孔質粒子含有層時的塗布液，可以使用將媒介物樹脂成 分由揮發性溶劑充分稀釋的固體成分的濃度低的塗布液。 即’若使用固體成分的濃度高的塗布液，則在對塗膜 最外層進行塗布液塗布乾燥而形成最外層塗膜時，侵入到 多孔質粒子的細孔內部的樹脂有可能就這樣乾燥固化而堵 塞細孔’但是若使用固體成分濃度低的塗布液，則因爲在 乾燥固化後殘存的樹脂量少，所以在細孔內壁面形成樹脂 膜的程度不會堵塞細孔。 -11 - (9) 1338025 因此在形成最外層塗膜時，可以使用以除去多孔質粒 子的樹脂固體成分的濃度爲10質量％以下，更佳爲7.5質 量％以下，最佳爲5質量％左右以下的低濃度的塗布液。 使用這種低濃度的塗布液，在形成作爲相對的薄壁的0.5 〜4 μ m級別的膜厚的最外層上也有利。不存在特別的塗布 液濃度的下限，不過若考慮塗布液中的多孔質粒子的分離 穩定性和塗層作業性等，則以除去多孔質粒子的樹脂固體 0 成分的濃度爲1質量％左右以上，更佳爲2質量％左右以 上。 對於多孔質粒子佔乾燥塗膜中的質量比率，爲了能夠 . 取得理想的散熱特性，可以因應於塗膜的種類和膜厚，及 多孔質粒子的大小和細孔條件而進行適當調整。一般來說 ，最好是按照在乾燥塗膜中，所包含多孔質粒子大約10% 左右而進行調配。 本發明具有如下特徵，即在如上述的塗膜的最外層> Φ 使具有開口的規定尺寸的細孔的多孔質粒子混入，通過加 速基於從塗膜表面向外部空氣方向的對流的熱傳導，而提 高散熱特性。當然只活用這種作用也可以提高散熱性，但 是’與上述的日本專利第3 5 6 3 7 3 1號所示的散熱性提高技 術組合而發揮這一特性極爲有效。 即，在含有上述多孔質粒子的最外層的下層側，形成 含有日本專利第3 5 6 3 7 3 1號所公開的放射性添加劑的下層 塗膜，利用基於該下層塗膜的熱散射特性，對於進一步提 高散熱特性也有效。具體地說，如果藉由調配放射性添加

-12- A (10) 1338025 劑形成提高散熱特性的下層塗膜，將該塗層金屬板加熱到 _ 100°C時的紅外線（波長4_5〜15.4μπι)的積分放射率提高 至0 · 6以上’藉由調配多孔質粒子而使對流熱傳導性能被 提高的最外層塗膜的存在一起相互結合，從而使散熱特性 進一步提高。 還有，所謂上述“紅外線的積分放射率”，意思是紅 外線（熱能）的釋放容易度（吸收容易度）。因此，上述 φ 紅外線放射率越高，從塗膜釋放的熱能量變大。例如，在 施加於物體（本發明的情況爲塗層金屬材料）的熱能的 1 〇〇%被放射時，上述紅外線積分放射率爲1。 在本發明中’如上上述決定加熱到1 〇 01：時的紅外線 積分放射率。這是考慮到本發明的塗層金屬材適用於通常 的電子設備（根據用途也有不同，不過通常的使用環境溫 • 度大槪爲5 0〜7 (TC ’最高大約1 〇 〇。(：），爲了使之與上述 實用環境溫度一致’而將加熱溫度定爲1 〇 〇。(：。但是若根 00 據本發明者們的實驗，則確認到加熱到2 0 0。(：時的紅外線 積分放射率，與1 00°C的紅外線積分放射率相比，只是稍 微變高0.0 2 (即’ 2 % )左右，基本上大約相同。 在本發明所採用的紅外線積分放射率的測定法’在日 本專利第3 5 6 3 7 3 1號中也以明瞭，若再次揭示則如下。 裝置：日本電子公司所製的“JIR— 5500型傅立葉變 換紅外分光光度計”及放射測定設備“丨R r _ 2 〇 〇 ” 測定波長範圍：4.5〜15.4μιη 測定溫度：將供試材料的加熱溫度設定爲1 〇〇t -13- (11)1338〇25 累積次數：200次 解析度：1 6 c ηΤ 1 使用上述裝置，測定紅外線波長域（4.5〜1 5.4μηι ) 中的供試材料的分光放射強度（實測値）。因爲此實測値 ’作爲背景的放射強度與裝置函數相加/附加的數値而被 測定’所以爲了將其修正’而使用放射率測定程式[日本 0電子公司所製的放射率測定程式]計算出積分放射率。計 算方法的明細如下。 【數式1】 M( A > Τ) — 。、— Α(Α) — (八）一Kra(A、Ty κΒ(Α、τ> -ΚτΒ(λ、ΤχΒ> …/ ju ε (A) ·κβ(Α、T). d A E(T)= ----

/ A1 KB(A、T)· d A 公式中’分別表示爲：ε ( λ)爲在波長λ中的供試材 料的分光放射率（％ ) ; E ( T )爲在溫度T ( nC )中的供 試材料積分放射率（％ ) ; Μ ( λ、T )爲在波長λ、溫度τ (°C )中的供試材料分光放射強度（實測値）；a ( λ )爲 裝置函數；KFB(X)爲在波長λ中的固定背景（不根據供 試材變化的背景）的分光放射強度；ΚΤΒ ( λ ' ΤΤΒ )爲在 波長λ、溫度TTB(°C)中的捕集（trap)黑體的分光放 -14- (12) 1338025 射強度；ΚΒ (λ、T)爲在波長λ、溫度TCt)中的黑體 的分光放射強度（來自普朗克的理論式的計算値）；λ1、 λ2爲積分的波長的範圍。 追裏’上述Α(λ:裝置函數）’及上述KFB(\:固 定背景的分光放射強度），是根據2個的黑體爐（8(rc、 1 60 t )的分光放射強度的實測値，和在上述溫度域中的 黑體的分光放射強度（來自普朗克的理論式的計算値）， ^ 通過下述公式而算出。 【數式2】 Λ(又)Μ^( A , 160-C) — ΚΑ ' 80*C)_

Klset( A ' 160*C ) — K*代（λ、80*C ) 山=K“<rc(人 ' 16〇。。）· ％旳（λ、80*0) — Κ,οτ:( A , 80*0 ) · M赋（A ' 160*C) MKre( A . 160*C) — Λ ' 80°C)

公式中’分別表示爲：M160T： ( λ、l6〇t )爲在波長 λ中的1 6 0 c的黑體爐的分光放射強度（實測値）；Μ 8 0 °c (λ、8 〇 °c )爲在波長λ中的8 〇 r的黒體爐的分光放射強 度（實測値）；K16(TC (人、16〇cC )爲在波長λ中的 1 6 0 °C的黑體爐的分光放射強度（來自普朗克的理論式的 計算値）；κ 8 0 °C ( λ、8 0 °C )爲在波長λ中的8 0 t：的黑體 爐的分光放射強度（來自普朗克的理論式的計算値）。 還有’在積分放射率E(T=l〇〇t)的計算時，考慮 爲KTB ( λ、TTB ) ’是因爲測定時，在供試材料的周圍 -15- (13) 1338025 配置著水冷的捕集黑體。由於該捕集黑體的設置，能夠將 • 變動背景放射（意思是根據供試材料而變化的背景放射。 來自供式材料的周圍的放射由供試材料表面反射，所以供 試材料的分光放射強度的實測値，作爲此背景放射被相加 的數値而表現）的分光放射強度控制得很低。作爲上述捕 集黑體’使用放射率0.96的近似黑體，上述κΤΒ[(λ、 ΤΤΒ ):在波長λ、溫度TTB ( t )中的捕集黑體的分光 φ 放射強度]，按如下這樣算出。 KTB ( λ ' ΤΤΒ ) =0.96χΚΒ ( λ、 ΤΤΒ) • 公式中，ΚΒ(λ、ΤΤΒ)的含意是在波長λ、溫度ΤΤΒ (°C )中的黑體的分光放射強度。 形成有含放射性添加劑的下層塗膜的塗層金屬材料， 是如此而測定的紅外線（波長4.5〜1 5.4μηι )的積分放射 ^率[上述Ε ( 100艺）]，較佳形成有該散熱性塗膜的塗 層金屬材料的紅外線積分放射率（a )，至少爲〇 . 6以上 。另外’在背面也形成有同樣的散熱性塗膜的塗層金屬材 料的情況’表背面側的紅外線積分放射率（a ) 、 （ b )的 積（axb )較佳滿足0.6以上。 即’從塗層金屬材料放出的紅外線積分放射率，作爲 表示塗層金屬材料自身的散熱效果的指標有效，該値顯示 爲‘‘ 〇.6以上” ’由於在上述紅外線波長區域平均而發揮 尚放射特性’所以在本發明中作爲較佳的積分放射率定爲 -16- (14) 1338025 上述値。更佳爲〇·64以上最佳爲0.72以上。 . 在實施本發明時，構成殼體的外面側的單面側的紅外 線放射率越大的越佳。以該單面側的積分放射率計爲〇.6 以上，更佳爲0.7以上，最佳爲0.8以上的塗層金屬材料 ，被推薦作爲本發明中的最佳的實施方式。 上述紅外線積分放射率，在調配了多孔質粒子的最外 層塗膜的結構中，幾乎不受影響，根據含有放射性添加劑 0 的下層塗膜的結構而大致明確地決定。因此，在複合了該 下層塗膜與最外層塗膜的本發明的較佳方式中，將發揮綜 合有該下層塗膜的上述積分放射率和最外層塗膜的對流熱 _ 傳導產生的散熱效果的散熱特性。 作爲調配於下層塗膜中的放射性添加劑，最佳的是炭 黑。其他的也能夠使用Co、Ni、Cu、Mn、Ag、Sn等的氧 ’ 化物、硫化物、碳化物等’此外還可以使用T i 〇 2、陶瓷、 氧化鐵、氧化鋁、硫酸鋇、氧化矽等。這些放射性添加劑 9的最佳調配量，以佔下層塗膜中的固體成分比率爲1質量 %以上，更佳爲2質量％以上。 使用炭黑作爲放射性添加劑時的較佳尺寸，以平均粒 徑爲5 n m以上’但在1 0 0 η πι以下。這是因爲當平均粒徑 低於5nm ’難以獲得理想的散熱特性，或者有塗料的穩定 性降低’從而塗層外觀有變差的傾向，另一方面，平均粒 徑超過1 0 0 n m過大’散熱特性也降低，且塗膜外觀也有變 得不均句的傾向。較佳爲l〇nm以上、但在9〇nm以下； 更佳爲1 5nm以上、但在8〇nm以下。還有，除散熱特性 -17- (15) 1338025 以外’若綜合考慮塗料穩定性、塗層後外觀的均勻性等， 則炭黑的最佳平均粒徑大致爲2〇〜4〇nm的範圍。 作爲前述的最外層塗膜及上述下層塗膜的媒介物成分 而使用的樹脂（形成散熱塗膜的基礎樹脂）的種類，從散 熱特性的觀點出發未被特別限定，能夠適當使用丙烯系樹 月旨、氨基甲酸乙酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、 含氟系樹脂 '矽系樹脂、及它們的混合物和變性的樹脂等 φ 。但是’因爲本發明的塗層金屬材料作爲電子設備的殻體 而被使用’所以除散熱特性之外，因爲還大多要求耐腐蝕 性和加工性等’所以作爲上述基礎樹脂，可以使用非親水 性樹脂[具體來說’與水的接觸角滿足3 〇。以上的（更佳爲 5 0 °以上’最佳爲7 0。以上）]。這樣的非親水性樹脂，還 要根據混合程度和變性程度等，但較佳例如聚酯系樹脂、 聚烯烴系樹脂、含氟系樹脂、矽系樹脂 '及它們的混合物 或變性的樹脂’其中最佳爲，還是聚酯系樹脂和其變性樹 ^脂（將環氧變性聚酯系樹脂' 苯酚衍生物導入骨架的聚酯 系樹脂等的熱硬化性聚酯系樹脂，或者不飽和聚酯系樹脂 )0 在這些樹脂中’可以根據需要添加例如三聚氰胺系化 合物和異氰酸酯系化合物等的交聯劑。 另外，在上述最外層塗膜和下層塗膜中，在無損本發 明的作用的範圍內，也可以添加其他的添加劑，例如防銹 顏料和抗靜電添加劑、耐候性改善劑等。在其他的添加劑 中’較佳作爲藉由調配於下層塗膜側而賦予優異的性能的 -18- (16) 1338025 添加劑，列舉爲導電性塡充劑。 即本發明的塗層金屬材料所適用的電子設備零件，因 爲除散熱的問題，還招致向外部的電磁波損害，所以作爲 這些電子設備用殼體所用的本發明的塗層金屬材料，優選 具有電磁波遮罩性。因此，推薦藉由在最外層塗膜和下層 塗膜的至少一方或雙方（較佳爲下層塗料中）調配導電性 塡充劑，而賦予導電性，從而附與電磁波遮罩性能。

作爲出於這一目的而使用的導電性塡充劑，可列舉爲 Ag、Zn、Fe、Ni、Cu等金屬單體，和FeP等的金屬化合 物。其中更佳的是N i。其形狀沒有特別被限定，但是爲了 _ 以更少的調配量附與優異的導電性，可以使用鱗片狀的。 導電性塡充劑的調配量，也包含使用的基礎樹脂的種類， 和根據需要而添加的交聯劑和散熱性添加性及其他的添加 劑等，在構成塗膜的全部的成分中所佔比率（固體成分換 算）可以設爲5〜50質量％的範圍。因爲低於5%無法獲得 41 理想的導電附與效果，所以可較佳調配爲1 5 %以上，更佳 爲2 0 %以上。但是，若導電性塡充劑的量超過50質量。/。， 則塗膜的加工性降低。特別是在作爲塗層金屬板而適周於 要求有高度的彎曲加工性的部位時，爲了保證優異的加工 性可以抑制爲40質量％以下，更佳爲35質量％以下。 作爲導電性指標，可以以電阻以1 〇〇Ω以下爲基準， 更佳爲1 0Ω以下。這裏’電阻能夠以如下的方法測定。 作爲導電性測定裝置使用三菱化學“洛斯達（lor esta )EP” ，探頭使用三菱化學所製2探针探頭（MCP-TP01 -19- (17) 1338025 )。在測定時’在探頭的探針和測定樣品之間，以銅板之 間不接觸的方式’放置2枚厚〇.8mm、大小爲20mm方的 銅板，測定供試材料的電阻（Ω)。 還有’在使用金屬作爲基材的本發明中，作爲上述以 外的添加劑調配防銹劑也有效。作爲其具體示例，可列舉 爲二氧化矽系化合物、磷酸鹽系化合物、亞磷酸鹽系化合 物、多磷酸鹽系化合物、硫磺系有機化合物、苯並三唑' φ 丹寧酸、鉬酸鹽系化合物、鎢酸鹽系化合物、釩系化合物 、石夕院偶聯劑等，這些可以單獨或並用。特別佳的是二氧 化砂系化合物（例如，釣離子交換二氧化砂等），和憐酸 鹽系化合物、亞磷酸鹽系化合物、多磷酸鹽系化合物（例 如，二聚碟酸銘等）的並用，推薦將二氧化砂系化合物： (磷酸鹽系化合物、亞磷酸鹽系化合物、或多磷酸鹽系化 ' 合物），以質量比率在0·5〜9.5:9.5〜0.5(更佳爲1:9〜 9 : 1 )的範園內並用。藉由控制在這樣的範圍內，能夠得 ξβ 到兼具優異的耐腐蝕性和加工性的塗膜。 以上，詳述了帶有本發明的塗層體特徵的塗膜，不過 本發明最重要的要點，是特定塗膜、還有其最外層塗膜、 或與此下層塗膜的結構，形成有塗膜的金屬基材的沒有被 特別限定。因此，作爲本發明所用的金屬基材，最具體表 性的是鋼板，具體地說，冷軋鋼板、熱軋鋼板、電鍵碎鋼 板（EG)、熱鍍鋅鋼板（GI) '合金化熱鑛鋅鋼板（GA )、Al—Zn鍍鋼板、A1等的各種鍍敷鋼板 '不銹鋼鋼板 等的鋼板類、和非鐵金屬板等全都能夠適用，此外，金屬 -20- (18) 1338025 板以外的基材，具體來說管材'線材、棒材、異形材等全 都能夠使用。 還有’上述的金屬材料’以耐腐蝕性和塗膜的緊密性 提商等爲目的，也可以實施鉻酸鹽處理和磷酸鹽處理等的 表面處理’此外’考慮到環境污染等，也可以使用非鉻酸 鹽處理的金屬材料，任何的方式都包含於本發明的技術範 圍。 本發明的塗層體’能夠通過將含有如前述的成分的塗 料，以公知的塗層法塗布於基材的表面，進行乾燥或加熱 烘烤處理而製造。塗層方法沒有被特別限定，但是可列舉 例出’如將表面清潔化，根據需要在實施塗層前處理（例 如磷酸鹽、鉻酸鹽處理等）的基材表面，採用輥塗法、噴 射法、幕塗流動塗料法（c u r t a i n f丨〇 w c 〇 a t e r )等塗敷塗料 ，使之通過熱風乾燥爐而乾燥，或使之烘烤硬化的方法等

在最外層塗膜之下形成設有下層塗膜的多層結構的塗 膜時，可以較佳以上述這樣的方法形成下層塗膜後，在該 下層塗膜乾燥固化後形成最外層塗膜。另外，這是因爲依 次塗布下層塗膜和最外層塗膜之後，若同時進行乾燥固化 ，則會引起下層塗膜材料與最外層塗膜材料的相互擴散和 混合，而難以得到本發明目標的最外層塗膜。 如此得到的本發明的塗層體，可以在最外層形成有含 上列的多孔質粒子的薄壁的表皮塗膜，具有優異的對流熱 傳導作用，還較佳藉由在其下層側形成含有放射性添加劑 -21 - (19) J33B025 的下層塗膜，從而具有優異的散熱特性，或者更佳在下層 側調配導電性塡充劑作爲導電性塗膜，而賦予電磁波遮罩 性，作爲用於保護收納電子設備的殼體用原材能夠極爲有 效地活用。 另外，本發明的特徵被有效地發揮的電子設備零件， 是在封閉的空間內置散熱體的電子設備零件。較佳由上述 塗層金屬材料構成該電子設備零件的外壁的全部或一部分

作爲這樣的電子設備零件，作爲具體例子例示有：CD 、LD、DVD、CD - ROM、CD — R AM ' PDP、LCD 等的資 . 訊存儲製品；電腦、汽車定位、車載AV等的電氣.電子·

_ 通信相關製品；投影儀、電視、錄影機、遊戲機等的AV 設備；影印機和印表機等的複寫機；空調室外機等的電源 '外殼、控制器外殼、自動售貨機、冷藏庫等。 _【實施例】 以下列舉實施例更爲具體地說明本發明。本發明從根 本上不會受到下述實施例限制，當然也可以在能夠符合前 、後述的宗旨的範圍加以適當地變更而實施，這些均包含 於本發明的技術的範圍內。 · 實施例 實施了鉻酸鹽處理的電鍍鋅鋼板（板厚：0.8mm，Cr 附著量：2 0 m g / m3 )作爲原板而使用’在其單面塗布調配 -22- (20)1338025 了下述表 系樹脂， 及乾燥形 接下 系樹脂之 酯系樹脂 量％，及 爲 2 0 n m 製的商品 開口的口 的商品名 率成爲1 C 對所 產生的熱 長：4.5〜

“對流熱 爲了 的原理> 鋼板的代 原理： 如第 側以相同 1所示的添加劑的塗料（作爲基礎樹脂使用聚酿 作爲交聯劑使用三聚氰胺樹脂）之後，進行烘烤 成下層塗膜。 來在其上，塗布調配了表1所示的微粒子的聚酯 後，通過烘烤、乾燥而形成最外層塗膜。在此聚 中，分別對各自塗料中的樹脂固體成分爲5 0質 7 · 5 %質量的中，調配大量具有表面開口的口徑約 的細孔的多孔質二氧化矽（日本水澤化學公司所 名 Mizukasil Ρ-707” ），或者，大量具有表面 徑約爲0.3 nm的細孔的沸石（日本化學公司所製 “Zeostar KA-100P” ），使其乾燥塗膜中所佔比 >質量％。 得到的各塗層金屬板，以下述的方法，評價對流 傳導性’並且調查加熱到丨〇〇。(：時的紅外線（波 ]5.4 μ m )積分放射率。 傳導性評價法” 評價各供試鋼板的對流、熱傳導性能，根據下述 在同一方向以均勻的速度計量測定加熱了的供試 表溫度’在供試鋼板間進行相對評價。 1圖所示’將相同尺寸的供試鋼板A、B的單面 熱里（Q〇 )加熱，在反對面以同一溫度τ〇讓設 \

-23- (21) 1338025 定於同一流速（VI)的空氣流動。如果供試鋼板A的熱 通過性能比供試鋼板B要優異，那麽在供試鋼板A的表面 溫度TA與供試鋼板B的表面溫度TB之間，“ ΤΑ < TB” 的關係成立。圖中，ha、hb表示供試鋼板A、B的熱傳遞 係數，AO表示供試鋼板A、B的宏觀的表面積（即，在表 面露出的多孔質粒子的細孔面積爲忽視的表面積，在實驗 中因爲採用相等尺寸的供試板所以爲相同的値）。

還有，上述熱通過性能，根據輻射傳熱量和對流熱傳 導量而決定，但是，如果供試鋼板的放射率（ε0 )和空氣 溫度（Τ 0 )可知，因爲輻射傳熱量（Q 2 )能夠根據下述公 式求得，所以剩下的對流傳熱量（Q 1 )能夠作爲‘‘ Q I = Q 〇 - Q 2 ”而求得，能夠判斷對流傳熱性的提高是否優良

Q2= 5.67χεΟχΑΟχ /100]4 } (ΤΑ + 2 73 ) / 1 〇〇]4 - [ ( T〇 + 273 ) -24- 1338025

【1«】 散熱性 相對於坯料的 溫度差rc) 〇 ΓΛ Ο Κ 〇 00 ro ν〇 rn rc) 00 σ； m (Ν <Ν 00 ΓΛ Γ^> Ο vd ΓΛ (Ν 熱散射率 Ο s ο (Ν 00 Ο (Ν 00 d <Ν ΟΟ ο (Ν 00 ο 最外層皮膜 厚度 (μπι) Ο CN (Ν (Ν (Ν (Ν 塗料中的樹脂 固體成分 (mass% ) ο 沄 Κ 沄 沄 1- 添加 (mass% ) ο Ο Ο Ο Ο Ο i i粒徑 ：(μηι) I 1 1 m 細孔徑 (nm) 1 1 Ο ΓΟ ο 1 1 多孔質二氧化砂 多孔質二氧化矽 沸石 沸石 下層皮膜 厚度 (μηι) ο οο 00 00 οο 00 I 添加量 ! i ( mass% ) 1 ο ο 〇 ο Ο ο i 放射性添加 劑的種類 1 炭黑 炭黑 i炭黑 炭黑 炭黑 1金屬板 1 ο ω ο ω 〇 ω α ω Ο ω Ο UL] 編號 一 (Ν ΓΛ -25- (23) 1338025 由上述表】能夠做如下的考察。 編號1是採用了未形成任何的塗膜的電鍍鋅鋼板的坯 料（blank)。編號2是僅由含有作爲日本專利第3 5 63 731 號所示的前發明的放射性添加物的下層皮膜所構成的塗層 金屬板，具有高的熱散射率，並且散熱性也良好，與坯料 比較，能夠獲得6 · 3 °C這樣的降溫（散熱）效果。 編號3是形成熱散射性的下層塗膜，並且在其上形成 φ 了滿足本發明的規定必要條件的外層塗膜的本發明的實施 例，與編號2的現有材料相比，能夠進一步獲得1 . 3 °C的 散熱效果。 ^ 編號4相對於編號3來說，是作爲用於形成最外層塗 膜的塗料而使用了樹脂固體成分濃度高的示例，也許是因 爲多孔質粒子的細孔被樹脂堵塞，所以完全沒有發揮形成 ’ 最外層塗膜的效果。還有編號5、6，是作爲多孔質粒子， 採用了具有細孔而平均細孔徑未達到本發明規定的尺寸的 • 微細細孔的沸石，散熱性比只設有下層塗膜的編號2差。 适被認爲是因爲’不僅沸石沒有對流熱傳導產生的散熱效 果，而且連下層塗膜的熱散射也由於含有該沸石的最外層 塗膜而被阻礙。 還有，熱散射率只依賴於下層塗膜，下層塗膜的結構 相同的編號2〜6的熱散射率’無論最外層塗膜如何都表 示出一定的値。 【圖式簡單說明】

-26- A (24) (24)1338025 第1圖是表示塗層金屬板的輻射傳熱量（Q2 )和對流 傳熱量（Q1)的計算方法的原理說明圖。

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Claims (1)

1338025 公告本 第095109678號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國99年12月9日修正 十、申請專利範圍 1. 一種塗層金屬材料，是在金屬基材的至少單面，形 成有至少1層的塗膜的塗層金屬材料，其特徵爲：具有開 口於表面的1〜1 OOOnm的細孔的多孔質粒子，以在表層側 至少有一部分露出的狀態，包含於上述塗膜的最外層， 上述最外層的層厚X爲0.5〜4μηι，上述多孔質粒子 的平均粒徑y爲1〜8 μηι，滿足“ X < y ”的關係， 在上述最外層的下側，形成有含放射性添加劑的塗膜 層’將塗層金屬材料加熱到1 00 °C時的紅外線的積分放射 率爲0.6以上，該紅外線的波長爲4.5〜15.4μιη。 2 .如申請專利範圍第1項記載的塗層金屬材料，其中 ，表面電阻爲100Ω以下。 3 .如申請專利範圍第1項記載的塗層金屬材料，其中 ’上述塗膜由聚酯系樹脂或聚酯系樹脂的變性樹脂所構成 〇 4 .如申請專利範圍第1項記載的塗層金屬材料，其中 ，上述多孔質粒子爲多孔質二氧化矽。