(57)【要約】【課題】  放熱性に優れた被膜を提供する。【解決手段】樹脂成分に、ハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムから選ばれる少なくとも１種以上の金属化合物粉末を含有してなることを特徴とする放熱材料並びに基材表面がハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムから選ばれる少なくとも１種以上の金属化合物粉末を含有してなる放熱材料によって被覆されていることを特徴とする放熱体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成分に、ハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムから選ばれる少なくとも１種の金属化合物粉末を含有してなることを特徴とする放熱材料。
【請求項２】
基材表面がハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムから選ばれる少なくとも１種の金属化合物粉末を含有してなる放熱材料によって被覆されていることを特徴とする放熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
樹脂成分に、特定の金属化合物粉末を含有してなる放熱材料及びその放熱材料を用いて得られる放熱体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動装置、半導体装置、集積回路などの電子機器で発生した熱を除去する方法として、珪酸ナトリウムや珪酸カルシウムを含有する塗膜及びこのものに金属酸化物を含有させた塗膜を使用してなる放熱体が知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１５−３０９３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の放熱体は、具体的には珪酸ナトリウムや珪酸カルシウムの水溶液に必要に応じて酸化珪素や酸化アルミニウム等の金属酸化物粉末を分散させてなる懸濁液を被塗物に塗装し、被膜形成させたものである。
【０００５】
しかしながら、珪酸ナトリウムや珪酸カルシウムを含有する被膜では充分な放熱効果が得られず、また該被膜に酸化珪素や酸化アルミニウム等の金属酸化物粉末を含有させても充分な放熱効果が得られない。
【０００６】
本発明は、放熱性に優れた放熱材料及びその放熱体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わる放熱材料は、樹脂成分に、ハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムから選ばれる少なくとも１種の金属化合物粉末を含有してなることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係わる放熱体は、基材表面がハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムから選ばれる少なくとも１種の金属化合物粉末を含有してなる放熱材料によって被覆されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
従来、ハイドロタルサイト類化合物は、金属素材に対する防食性や付着性に優れた効果を発揮する塗料用添加剤として知られている。
しかしながら、本発明は、樹脂中にハイドロタルサイト類化合物を分散させた樹脂分散体が樹脂成分とハイドロタルサイト類化合物成分とが相俟って優れた熱（遠赤外線）吸収性を発揮すると共に該樹脂分散体から放出される熱（遠赤外線）放射性が優れるといった、従来では知られていない効果を発揮するものである。
また、上記特許文献１に記載されるように従来、酸化ジルコニウム等の金属酸化物は吸熱材料として使用されることは良く知られている。
しかしながら、本発明は、従来の金属酸化物とは異なるケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムの金属化合物粉末成分を使用することにより、該酸化ジルコニウム粉末と比較して格段に優れた吸熱効果及び放熱効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、樹脂成分に、ハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムの金属化合物粉末を含有してなる放熱材料である。
樹脂成分としては、従来から公知の樹脂、例えば、成形材料、塗料、接着剤、印刷インキなどの分野で使用されている熱可塑性樹脂や硬化性樹脂を使用することができる。
【００１１】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂などが挙げられる。
硬化性樹脂の硬化系としては、例えば、熱硬化性、活性エネルギー線（紫外線、赤外線、可視光線、放射線など）硬化性、常温硬化性などが包含される。具体的には、例えば、（ブロック化されてもよい）ポリイソシアネート硬化性樹脂組成物、アミノ硬化性樹脂組成物、酸（無水酸も含む）エポキシ硬化性樹脂組成物、塩基（アミン化合物、アミド化合物、ポリチオール化合物など）エポキシ硬化性樹脂組成物、加水分解性官能基（アルコキシシリル基など）含有樹脂、カチオン又はアニオン重合硬化性樹脂組成物、酸化重合硬化性樹脂などが挙げられる。
また、樹脂の形態は、固形樹脂、固形分１００重量％の液状樹脂及び溶媒（水や有機溶剤）に溶解もしくは分散した溶液型等の何れの形態であっても構わない。
上記樹脂成分に配合されるハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムの金属化合物粉末について、以下に説明する。
【００１２】
ハイドロタルサイト類化合物：
該ハイドロタルサイト類化合物としては、特に
一般式（１）式で表されるものが好ましい。
一般式（１）
【００１３】
〔Ｍ２+1-x Ｍ３+x （ＯＨ）2 〕x+〔Ａn-x/n ・ｍＨ２Ｏ〕x-      （１）
（式中、Ｍ２+は二価金属、Ｍ３+は三価金属、Ａn-はｎ価アニオンであり、ｘは０＜ｘ＜０．３３の範囲にある。）
上記（１）式において、二価金属Ｍ２+としては、例えば、Ｍｇ２+、Ｚｎ２+、Ｎｉ２+など、三価金属Ｍ３+としては、例えば、Ａｌ３+、Ｆｅ３+、Ｃｒ３+など、ｎ価アニオンＡn-としては、例えば、Ｃｌ- 、ＮＯ3 - 、ＣＯ32- 、サリチル酸、しゅう酸、クエン酸などが挙げられる。このハイドロタルサイト類化合物としては、例えば、Ｍｇ6 Ａｌ2 （ＯＨ）16ＣＯ3 ・４Ｈ２Ｏで表され天然鉱物として産出されるハイドロタルサイト、Ｍｇ４．３ Ａｌ2 （ＯＨ）１２．６ＣＯ3 ・３．５Ｈ2 Ｏで表されるハイドロタルサイト類似物などが代表的に利用できる。
該ハイドロタルサイト類化合物は、特に平均粒子径は０．１〜３０μｍ、好ましくは３μｍ以下の微粉末のものを使用するのが好ましい。該ハイドロタルサイト類化合物は、屈折率が１．４９〜１．５１で一般の塗料用樹脂の屈折率と近く、クリヤ−塗膜の作製が可能となる。
【００１４】
該ハイドロタルサイト類化合物の市販品としては、例えば、（「ＤＨＴ−７Ａ」協和化学工業社製、Ｍｇ４．３ Ａｌ2 （ＯＨ）１２．６ＣＯ3 ・３．５Ｈ2 Ｏ）、
などが挙げられる。
【００１５】
該ハイドロタルサイト類化合物の配合割合は、０．５〜１２０重量部、好ましくは１〜８０重量部である。
【００１６】
配合割合が０．５重量部未満になると放熱効果が劣り、一方１２０重量部を越えると塗膜の仕上がり外観が劣る。
【００１７】
ケイ酸ジルコニウム：
ケイ酸ジルコニウムは、ＺｒＳｉＯ４で表される化合物であって、特に２００メッシュパス、好ましくは３５０メッシュパスの微粉末のものを使用することが好ましい。
該ケイ酸ジルコニウムの市販品としては、例えば、ジルコンフラワー２００メッシュ（粒度分布：１０μｍ以下で４５％ｍｉｎ、２０μｍ以下で６０％ｍｉｎ、４０μｍ以下で８０％ｍｉｎ、７４μｍ以下で９５％ｍｉｎ）、ジルコンフラワー３５０メッシュ（粒度分布：１０μｍ以下で５０％ｍｉｎ、２０μｍ以下で７５％ｍｉｎ、３０μｍ以下で８５％ｍｉｎ、４４μｍ以下で９５％ｍｉｎ）等が挙げられる。
該ケイ酸ジルコニウムの配合割合は、樹脂１００重量部に対して０．５〜１２０重量部、好ましくは１〜８０重量部である。
【００１８】
配合割合が０．５重量部未満になると放熱効果が劣り、一方１２０重量部を越えると塗膜の仕上がり外観が劣る。
【００１９】
炭化ジルコニウム：
炭化ジルコニウムは、ＺｒＣで表される化合物であって、特に平均粒子径は０．１〜３０μｍ、好ましくは３μｍ以下の微粉末のものを使用するのが好ましい。
該炭化ジルコニウムの市販品としては、例えば、（「ＺｒＣ」高純度化学研究所製）、（「ＺｒＣ-Ｌ」、「ＺｒＣ-ＬＦ」、「ＺｒＣ-Ｏ」、「ＺｒＣ-Ｆ」日本新金属株式会社製）などが挙げられる。
該炭化ジルコニウムの配合割合は、樹脂１００重量部に対して０．５〜１２０重量部、好ましくは１〜８０重量部である。
【００２０】
配合割合が０．５重量部未満になると放熱効果が劣り、一方１２０重量部を越えると塗膜の仕上がり外観が劣る。
本発明の放熱材料は、例えば、本発明で使用する樹脂（溶液であってもよい）に、本発明で使用するハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム又は炭化ジルコニウムの金属化合物粉末を固形樹脂の場合には加熱溶融樹脂に混合分散することによって製造できる。
また、予め本発明で使用する樹脂の一部もしくは従来から公知の顔料分散剤を用いて混合分散して顔料ペーストを製造したものを、本発明で使用する（残りの）樹脂に配合して製造することもできる。
【００２１】
本発明の放熱材料には、例えば、着色顔料、防錆顔料、体質顔料などの顔料類；塗面調整剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、硬化触媒などの添加剤などを含有することができる。
本発明の放熱体は、基材表面がハイドロタルサイト類化合物、ケイ酸ジルコニウム及び炭化ジルコニウムの金属化合物粉末を含有してなる本発明の放熱材料によって被覆されているものである。
【００２２】
基材としては、例えば、鋼板、各種メッキ鋼板、アルミニウム板、ステンレス鋼板などの金属基材、ガラス、コンクリート、瓦、スレートなどの無機基材、ＰＥＴ、ポリエチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル、アクリル、ＡＢＳなどのプラスチック基材を用いることができ、これに予め脱脂処理、洗浄処理、表面処理などを施しておくことができる。
該基材は、部品、製品などの何れのものであっても良い。更に、金属などのシートに本発明の放熱材料の被膜を形成して放熱体を製造した後に、目的とする形の加工することもできる。
【００２３】
本発明の放熱材料を基材に被覆させる方法としては、従来から公知（例えば、塗料、接着剤、印刷インキなどの分野）方法、例えば、刷毛、ローラー、ロールコーター、スピンコーター、カーテンフローコーター、スプレー、静電塗装、浸漬塗装、流し塗り、シルク印刷、電着塗装、シルクスクリーン印刷、凸板印刷などの手段により塗布することができる。
被膜の乾燥（硬化）は、放熱材料の種類に応じて適宜決めれば良い。
被膜の膜厚は、使用される目的に応じて適宜決めれば良いが、通常、約１μｍ〜約２００μｍ、特に約２μｍ〜約１００μｍの範囲内で充分である。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例を掲げて本発明を詳細に説明する。なお実施例及び比較例中の「部」及び「％」は重量基準である。また、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００２５】
実施例１
マジクロン１０２６クリヤー（関西ペイント株式会社製、商品名、アクリルメラミン硬化型樹脂塗料）固形分１００部に対してハイドロタルサイトＺＨＴ-７Ａ粉末の平均粒子径０．６μｍを３０部配合して実施例１の塗料を製造した。
【００２６】
得られた塗料を乾燥膜厚２０μｍになるように７０×１５０ｍｍに切断した厚み３ｍｍのアルミニウム板に塗装し１６０℃で３０分間乾燥をおこなって塗装板を作成した。
【００２７】
得られた塗装板を熱風乾燥機に入れて、１６０℃に加熱後、２６℃の室内で空冷しその冷却速度を評価したところ、無塗装のアルミ板及びハイドロタルサイトＺＨＴ-７Ａを配合しないマジクロン１０２６クリヤーの各表面温度に比べて、放熱効果により、冷却開始後１０分で６〜８℃速く低下し良好であった。
また、実施例１で得られた塗膜はシワ、フクレ、アワ、光沢低下、剥がれ、ワレ等の欠陥がなく外観は良好であった。また、得られた塗膜は透明であった。
【００２８】
実施例２
レタンＰＧ−８０クリヤー（関西ペイント株式会社製、商品名、イソシアネ−ト硬化型アクリル樹脂塗料）固形分１００部に対して実施例１に記載のハイドロタルサイトＺＨＴ-７Ａ粉末を３０部（固形分）配合して実施例２の塗料を製造した。
【００２９】
得られた塗料を乾燥膜厚２０μｍになるように７０×１５０ｍｍに切断した厚み３ｍｍのアルミニウム板に塗装し８０℃で３０分間乾燥をおこなって塗装板を作成した。
【００３０】
得られた塗装板を熱風乾燥機に入れて、１６０℃に加熱後、２６℃の室内で空冷しその冷却速度を評価したところ、無塗装のアルミ板及びハイドロタルサイトＺＨＴ-７Ａを配合しないレタンＰＧ−８０クリヤーの各表面温度に比べて、放熱効果により、冷却開始後１０分で６〜８℃速く低下し良好であった。
実施例２で得られた塗膜はシワ、フクレ、アワ、光沢低下、剥がれ、ワレ等の欠陥がなく外観は良好であった。また、得られた塗膜は透明であった。
【００３１】
実施例３
実施例１に記載のマジクロン１０２６クリヤー（関西ペイント株式会社製、商品名、アクリルメラミン硬化型樹脂塗料）固形分１００部に対してケイ酸ジルコニウム粉末（高純度化学研究所製、ＺｒＳｉＯ４）を３０部配合して実施例３の塗料を製造した。
【００３２】
得られた塗料を乾燥膜厚２０μｍになるように７０×１５０ｍｍに切断した厚み３ｍｍのアルミニウム板に塗装し１６０℃で３０分間乾燥をおこなって塗装板を作成した。
【００３３】
得られた塗装板を熱風乾燥機に入れて、１６０℃に加熱後、２６℃の室内で空冷しその冷却速度を評価したところ、無塗装のアルミ板及びケイ酸ジルコニウムを配合しないマジクロン１０２６クリヤーの各表面温度に比べて、放熱効果により、冷却開始後１０分で６〜８℃速く低下した。
実施例３で得られた塗膜はシワ、フクレ、アワ、光沢低下、剥がれ、ワレ等の欠陥がなく外観は良好であった。
【００３４】
実施例４
実施例２に記載のレタンＰＧ−８０クリヤー（関西ペイント株式会社製、商品名、イソシアネ−ト硬化型アクリル樹脂塗料）固形分１００部に対して実施例３に記載のケイ酸ジルコニウム粉末を３０部配合して実施例４の塗料を製造した。
【００３５】
得られた塗料を乾燥膜厚２０μｍになるように７０×１５０ｍｍに切断した厚み３ｍｍのアルミニウム板に塗装し８０℃で３０分間乾燥をおこなって塗装板を作成した。
【００３６】
得られた塗装板を熱風乾燥機に入れて、１６０℃に加熱後、２６℃の室内で空冷しその冷却速度を評価したところ、無塗装のアルミ板及びケイ酸ジルコニウム粉末を配合しないレタンＰＧ−８０クリヤーの各表面温度に比べて、放熱効果により、冷却開始後１０分で６〜８℃速く低下した。
実施例４で得られた塗膜はシワ、フクレ、アワ、光沢低下、剥がれ、ワレ等の欠陥がなく外観は良好であった。
【００３７】
実施例５
実施例１に記載のマジクロン１０２６クリヤー固形分１００部に対して炭化ジルコニウム粉末（高純度化学研究所製、ＺｒＣ）を３０部配合して実施例５の塗料を製造した。
【００３８】
得られた塗料を乾燥膜厚２０μｍになるように７０×１５０ｍｍに切断した厚み３ｍｍのアルミニウム板に塗装し１６０℃で３０分間乾燥をおこなって塗装板を作成した。
【００３９】
得られた塗装板を熱風乾燥機に入れて、１６０℃に加熱後、２６℃の室内で空冷しその冷却速度を評価したところ、無塗装のアルミ板及び炭化ジルコニウムを配合しないマジクロン１０２６クリヤーの各表面温度に比べて、放熱効果により、冷却開始後１０分で５〜７℃速く低下した。
実施例５で得られた塗膜はシワ、フクレ、アワ、光沢低下、剥がれ、ワレ等の欠陥がなく外観は良好であった。
【００４０】
実施例６
実施例２に記載のレタンＰＧ−８０クリヤー（関西ペイント株式会社製、商品名、イソシアネ−ト硬化型アクリル樹脂塗料）固形分１００部に対して実施例５に記載の炭化ジルコニウム粉末を３０部配合して実施例６の塗料を製造した。
【００４１】
得られた塗料を乾燥膜厚２０μｍになるように７０×１５０ｍｍに切断した厚み３ｍｍのアルミニウム板に塗装し８０℃で３０分間乾燥をおこなって塗装板を作成した。
【００４２】
得られた塗装板を熱風乾燥機に入れて、１６０℃に加熱後、２６℃の室内で空冷しその冷却速度を評価したところ、無塗装のアルミ板及び炭化ジルコニウムを配合しないレタンＰＧ−８０クリヤーの各表面温度に比べて、放熱効果により、冷却開始後１０分で５〜７℃速く低下した。
実施例６で得られた塗膜はシワ、フクレ、アワ、光沢低下、剥がれ、ワレ等の欠陥がなく外観は良好であった。