(57)【要約】【課題】熱吸収性に優れた表面処理金属板及び金属製発熱体カバーを提供する。【解決手段】金属板の表面に、質量％で、Ｆｅ：５〜２０％を含有し、残部がＺｎ及び不可避不純物からなるめっき層を有し、その少なくとも片面の上層に熱吸収性皮膜層を有することを特徴とする熱吸収性に優れた表面処理金属板及びこれを用いた金属製発熱体カバー。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の表面に、質量％で、Ｆｅ：５〜２０％を含有し、残部がＺｎ及び不可避不純物からなるめっき層を有し、その少なくとも片面の上層に熱吸収性皮膜層を有することを特徴とする熱吸収性に優れた表面処理金属板。
【請求項２】
前記めっき層中に、質量％で、さらにＡｌ：０．００１〜０．５％を有する請求項１に記載の熱吸収性に優れた表面処理金属板。
【請求項３】
前記めっき層の面間隔ｄが、２．２０Å、２．１７Å、２．１３Å、２．１１Å、又は２．０９Åのいずれか１つ以上である請求項１又は２に記載の熱吸収性に優れた表面処理金属板。
【請求項４】
前記めっき層中に、質量％で、さらに
Ｍｎ：０．００１〜２％、            Ｓｉ：０．００１〜０．１％、
Ｍｏ：０．００１〜０．１％、        Ｗ：０．００１〜０．１％、
Ｚｒ：０．００１〜０．１％、        Ｃｓ：０．００１〜０．１％、
Ｒｂ：０．００１〜０．１％、        Ｋ：０．００１〜０．１％、
Ａｇ：０．００１〜５％、            Ｎａ：０．００１〜０．０５％、
Ｃｄ：０．００１〜３％、            Ｃｕ：０．００１〜３％、
Ｎｉ：０．００１〜０．５％、        Ｃｏ：０．００１〜１％、
Ｌａ：０．００１〜０．１％、        Ｔｉ：０．００１〜８％、
Ｎｄ：０．００１〜０．１％、        Ｙ：０．００１〜０．１％、
Ｉｎ：０．００１〜５％、            Ｂｅ：０．００１〜０．１％
Ｃｒ：０．００１〜０．０５％、      Ｐｂ：０．００１〜１％、
Ｈｆ：０．００１〜０．１％、        Ｔｉ：０．００１〜０．１％、
Ｇｅ：０．００１〜５％、            Ｔａ：０．００１〜０．１％、
Ｖ：０．００１〜０．２％、          Ｂ：０．００１〜０．１％
の１種又は２種以上を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の熱吸収性に優れた表面処理金属板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の金属板を加工してなるカバーであって、該金属板の熱吸収性皮膜層を熱源側の面に配置してなることを特徴とする金属製発熱体カバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建材、家電製品等に適する熱吸収性に優れた表面処理金属板及び金属製発熱体カバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家電製品の外板や内部部品のカバー材料には、鋼板、アルミ板等の金属板が使用されているが、これら金属板には、耐食性、意匠性等の性能が要求されるため、表面処理を施して使用することが一般的である。そして、このような金属板としては、例えば、耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板やクロメート処理を被覆した亜鉛めっき鋼板、予め塗装を施して意匠性を付与したプレコート金属板等が挙げられる。
【０００３】
また、これら金属板に対する更なる要求性能として、耐指紋性、アース性、耐加工かじり性等があり、これらの性能を満足するために、種々の表面処理金属板が開発されてきた。
【０００４】
例えば、特許文献１には、水系有機樹脂に特定の微細な粒度のコロイドゾルを追加調整した有機複合皮膜を、クロメート被覆めっき鋼板上に形成することにより、耐食性や耐指紋性を向上させる技術が開示されている。また、特許文献２には、ワックスと潤滑剤を含有した塗料をめっき鋼板に塗装することにより、加工かじり性を向上させる技術が開示され、また、特許文献３には、表面粗さと膜厚を制御した皮膜でクロメート処理した金属表面を被覆することにより、耐指紋性とアース性を付与する技術が開示されている。
【０００５】
近年、家庭もしくはオフィス向けのパーソナルコンピュータの普及や家電製品の電子化が著しく、これらの製品内部でモータや電子部品等の熱源となる部品が増えてきており、さらに電子回路の集積化も著しく、発熱量が増大している。こうした状況に対し、製品の筐体や内部部品のカバー材には、発生した熱を効率よく放熱する特性が要求されている。
【０００６】
【特許文献１】
特公平４−１４１９１号公報
【特許文献２】
特開平５−６５６６６号公報
【特許文献３】
特開平１０−１６１２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の要求を満足する技術で、熱吸収性に優れた表面処理金属板及び金属製発熱カバーを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題に対して鋭意検討した結果、金属板と熱吸収性皮膜の間に、特定組成のめっき層を介在させることで、熱吸収性皮膜が金属板上に単独で存在するよりも、熱吸収性がより向上することを見出した。
【０００９】
本発明は、上記知見に基づいて完成されたもので、その要旨とするところは以下のとおりである。
（１）  金属板の表面に、質量％で、Ｆｅ：５〜２０％を含有し、残部がＺｎ及び不可避不純物からなるめっき層を有し、その少なくとも片面の上層に熱吸収性皮膜層を有することを特徴とする熱吸収性に優れた表面処理金属板。
（２）  前記めっき層中に、質量％で、さらに、Ａｌ：０．００１〜０．５％を有する前記（１）に記載の熱吸収性に優れた表面処理金属板。
（３）  前記めっき層の面間隔ｄが２．２０Å、２．１７Å、２．１３Å、２．１１Å、又は２．０９Åのいずれか１つ以上である前記（１）又は（２）に記載の熱吸収性に優れた表面処理金属板。
（４）  前記めっき層中に、質量％で、さらに、Ｍｎ：０．００１〜２％、Ｓｉ：０．００１〜０．１％、Ｍｏ：０．００１〜０．１％、Ｗ：０．００１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜０．１％、Ｃｓ：０．００１〜０．１％、Ｒｂ：０．００１〜０．１％、Ｋ：０．００１〜０．１％、Ａｇ：０．００１〜５％、Ｎａ：０．００１〜０．０５％、Ｃｄ：０．００１〜３％、Ｃｕ：０．００１〜３％、Ｎｉ：０．００１〜０．５％、Ｃｏ：０．００１〜１％、Ｌａ：０．００１〜０．１％、Ｔｌ：０．００１〜８％、Ｎｄ：０．００１〜０．１％、Ｙ：０．００１〜０．１％、Ｉｎ：０．００１〜５％、Ｂｅ：０．００１〜０．１％、Ｃｒ：０．００１〜０．０５％、Ｐｂ：０．００１〜１％、Ｈｆ：０．００１〜０．１％、Ｔｉ：０．００１〜０．１％、Ｇｅ：０．００１〜５％、Ｔａ：０．００１〜０．１％、Ｖ：０．００１〜０．２％、Ｂ：０．００１〜０．１％の１種又は２種以上を含有する前記（１）〜（３）のいずれかに記載の熱吸収性に優れた表面処理金属板。
（５）  前記（１）〜（４）のいずれかに記載の金属板を加工してなるカバーであって、該金属板の熱吸収性皮膜層を熱源側の面に配置してなることを特徴とする金属製発熱体カバー。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
発明者らは、質量％で、Ｆｅ：５〜２０％を含有し、残部がＺｎ及び不可避不純物からなるめっき層を金属板表面に付与し、その上層に熱吸収性皮膜を塗布した場合、単に熱吸収性皮膜を金属板上に塗布した場合に比べて、熱吸収性がさらに向上することを見出した。
【００１２】
また、めっき層中に、質量％で、さらに、Ａｌ：０．００１〜０．５％を含む場合や、Ｍｎ：０．００１〜２％、Ｓｉ：０．００１〜０．１％、Ｍｏ：０．００１〜０．１％、Ｗ：０．００１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜０．１％、Ｃｓ：０．００１〜０．１％、Ｒｂ：０．００１〜０．１％、Ｋ：０．００１〜０．１％、Ａｇ：０．００１〜５％、Ｎａ：０．００１〜０．０５％、Ｃｄ：０．００１〜３％、Ｃｕ：０．００１〜３％、Ｎｉ：０．００１〜０．５％、Ｃｏ：０．００１〜１％、Ｌａ：０．００１〜０．１％、Ｔｌ：０．００１〜８％、Ｎｄ：０．００１〜０．１％、Ｙ：０．００１〜０．１％、Ｉｎ：０．００１〜５％、Ｂｅ：０．００１〜０．１％、Ｃｒ：０．００１〜０．０５％、Ｐｂ：０．００１〜１％、Ｈｆ：０．００１〜０．１％、Ｔｉ：０．００１〜０．１％、Ｇｅ：０．００１〜５％、Ｔａ：０．００１〜０．１％、Ｖ：０．００１〜０．２％、Ｂ：０．００１〜０．１％の１種又は２種以上を含有する場合は、より一層熱吸収性が向上することを見出した。
【００１３】
熱吸収性が向上する理由の詳細は不明であるが、上記めっき組成において、特に高い熱吸収性を示すことによるものと推定される。
【００１４】
めっき付着量については、特に制約は設けないが、耐食性の観点から片面付着量で５ｇ／ｍ２以上であることが望ましい。本発明のめっき層上に熱吸収性皮膜を付与する前に、上層めっきを施すことや、各種の処理、例えば、クロメート処理、クロメートフリー処理、りん酸塩処理、潤滑性向上処理、溶接性向上処理等を施しても、本発明を逸脱するものではない。
【００１５】
金属板へのめっきの付与方法は、水溶液又は非水溶媒からの電気めっき法、溶融めっき法、気相めっき法等のいずれの方法を用いてもよい。
【００１６】
めっき層中Ｆｅ量を５〜２０質量％の範囲としたのは、この範囲において熱吸収性が良好なためである。５％未満では、優れた熱吸収性が得られないこと、２０％を超えてＦｅを含有するとめっきの加工性が著しく低下してしまうためである。
【００１７】
めっき層中Ａｌ量を０．００１〜０．５質量％の範囲としたのは、０．００１％以上で、より一層の熱吸収性の向上が認められるものの、０．５％を超えてＡｌを含有しても、熱吸収性の向上効果が飽和し、不経済となるためである。
【００１８】
めっき層の面間隔ｄが、２．２０Å、２．１７Å、２．１３Å、２．１１Å、又は２．０９Åのいずれか１つ以上であることとしたのは、熱吸収性の良好なめっき層において、Ｘ線ディフラクトメータによる測定で、上記面間隔に相当するピークが、いずれか一つ以上確認されたためである。
【００１９】
めっき層中に、さらに、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ａｇ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｌａ、Ｔｌ、Ｎｄ、Ｙ、Ｉｎ、Ｂｅ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｔａ、Ｖ、Ｂの１種以上を上記の濃度で含有すると、より一層熱吸収性が向上するが、これらの濃度を超えて含有させても、熱吸収性が飽和し、めっき層の加工性が劣化する可能性が生ずる場合がある。
【００２０】
金属板には、一般に公知の純金属又は金属合金を用いることができ、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミ板、アルミ合金板、銅板、チタン板、ニッケル板、ニッケル合金板等が挙げられる。また、本発明の金属板には、非導電性の樹脂、セラミック等に無電解めっき若しくは気相めっきによって公知の純金属又は金属合金被覆を施した材料も含まれる。
【００２１】
熱吸収性皮膜層は、カーボンを含む層であればよい。カーボンの形態としては、カーボンブラック、墨、黒鉛等の公知のカーボンを用いてよい。カーボンの大きさは１〜５０μｍが好適である。皮膜中のカーボン含有量は、皮膜のバインダー１００質量部に対して１〜１４０質量部が好適である。熱吸収性皮膜のバインダーとして、樹脂やゾルゲル法によって形成される無機被膜や、ゾルゲル法によって形成される無機有機複合被膜等の一般に公知の皮膜用バインダーを使用することができる。樹脂を塗料のような形態で用いることは、取り扱い、皮膜形成方法の容易さ等から好適である。
【００２２】
本発明の熱吸収性表面処理金属板を用いて、発熱体カバーを作製する場合、吸熱性皮膜層を被覆した面が発熱体のカバーの内側、即ち、発熱体側となるように、成形加工して作製したカバーで発熱体を覆うことで、発熱体カバー内部の温度が低下する。本発明の熱吸収性に優れた金属製発熱体カバーの構成を図１に示す。本発明の金属製発熱体カバーは、金属板１で構成され、且つ、内面を吸熱皮膜層２で被覆したことを特徴としている。なお、図中、３が発熱体である。吸熱皮膜層２を平たい金属板に予め被覆させ、これを加工して金属製発熱体カバーを作製すると、作製する上で作業効率が向上するため好適である。金属板を成形加工して金属製発熱体カバーを製造する際の加工方法は、一般に公知の加工方法を用いることができる。例えば、打ち抜き加工、曲げ加工、絞り加工、張り出し加工、ロールフォーミング等の加工方法が挙げられる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例によって、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２４】
表１、表２に示す元素を含有する浴温４２０〜５００℃の溶融Ｚｎめっき浴に金属板を浸漬するか、若しくはめっき浴から金属板を取り出した後に温度４５０〜６００℃にて加熱処理を行うことで、めっき層を表１中の組成に調整して、めっき金属板を作製した。
【００２５】
【表１】
2004256871.tif 000002
【００２６】
【表２】
2004256871.tif 000003
【００２７】
得られためっき金属板の両面に対して、市販のノンクロメート化成処理である日本パーカライジング社製の「ＣＴ−Ｅ３００」を、ロールコーターにて全皮膜量が２００ｍｇ／ｍ２となるように塗布し、到達板温６０℃の条件で乾燥した。
【００２８】
さらに、片面（この面をａ面とする）にポリエステル／メラミン系のバインダー１００質量部に対し、直径０．１〜２０μｍのカーボンを１２０質量部含む吸熱性塗料を、ロールコーターにて塗布し、熱風を併用した誘導加熱炉にて到達板温２３０℃にて乾燥硬化させ、膜厚を５μｍとした。
【００２９】
以下、作製した表面処理金属板の評価試験について詳細を説明する。
【００３０】
１）  表面処理金属板の放射率測定
日本分光社製のフーリエ変換赤外分光光度計「ＶＡＬＯＲ−ＩＩＩ」を用いて、表面処理金属板の板温度を８０℃にしたときの波数６００〜３０００ｃｍ−１の領域における赤外発光スペクトルを測定し、これを標準黒体の発光スペクトルと比較することで、表面処理金属板の全放射率を測定した。なお、標準黒体は鉄板にタコスジャパン社販売（オキツモ社製造）の「ＴＨＩ−１Ｂ黒体スプレー」を３０±２μｍの膜厚でスプレー塗装したものを用いた。なお、放射率の測定は、作成した試験片の塗装面（ａ面）を測定した。
【００３１】
２）  表面処理金属板の熱吸収性測定試験
図２に示す測定箱を作成して試験を行った。測定箱４は、上面が解放されており、この解放された面を、作成した表面処理金属板５で覆い、この状態で、熱源６の温度が１００℃となるように、温度コントローラ７にて熱源の温度を制御して、測定箱４内に設置した熱電対８の温度Ａと表面処理金属板外面に貼り付けた熱電対９の温度Ｂを、それぞれ、デジタル温度計１０で測定した。なお、本試験を行う際、表面処理金属板の塗装面（ａ面）が測定箱の内側となるように、試験を行った。
【００３２】
更に、表面処理金属板５の原板に使用している未処理の鋼板についても、同様の測定を行い、作製した表面処理金属板と未処理の鋼板との測定値を比較して、以下の基準で評価した。
【００３３】
先ず、温度Ａの評価基準を説明する。
【００３４】
［｛（未処理の鋼板での測定値）−（評価する表面処理金属板での測定値）｝≧４℃］のとき：◎
［４℃＞｛（未処理の鋼板での測定値）−（評価する表面処理金属板での測定値）｝≧３℃］のとき：○
［３℃＞｛（未処理の鋼板での測定値）−（評価する表面処理金属板での測定値）｝≧２℃］のとき：△
［２℃＞｛（未処理の鋼板での測定値）−（評価する表面処理金属板での測定値）｝］のとき：×
次に、温度Ｂの評価基準を説明する。
【００３５】
［２０℃≧｛（評価する表面処理金属板での測定値）−（未処理の鋼板での測定値）｝］のとき：○
［｛（評価する表面処理金属板での測定値）−（未処理の鋼板での測定値）｝＞２０℃］のとき：△
３）  塗膜密着性試験
表面処理金属板のａ面の皮膜層に、１ｍｍ角の碁盤目状の切れ目をカッターナイフで入れ、ａ面が凸となるようにエリクセン試験機で７ｍｍ押し出した後に、テープ剥離試験を行った。
【００３６】
碁盤目状の切れ目の入れ方、エリクセンの押し出し方法、テープ剥離の方法については、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００．８．２記載の方法、及び、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００．８．５記載の方法に準じて実施した。
【００３７】
テープ剥離後の評価は、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００．８．５記載の評価の例の図に従って行い、評点１０点の時に○、８点以上１０点未満の時に△、８点未満の時に×と評価した。
【００３８】
４）  塗膜の折り曲げ試験
作製した表面処理金属板に１８０°折り曲げ加工を施した。本試験は、ａ面側が加工部外側となるように実施し、ａ面側の加工部の塗膜損傷状態をルーペにて観察し、下記の基準で評価した。折り曲げ加工は、２０℃雰囲気中で、０．６ｍｍのスペーサーを間に３枚挟んで実施した（一般的３Ｔ曲げと呼ばれる）。
【００３９】
塗膜に全くの損傷が無い場合：○
塗膜が部分的に損傷している場合：△
塗膜が加工部全面で激しく損傷している場合：×
【００４０】
【表３】
2004256871.tif 000004
【００４１】
【表４】
2004256871.tif 000005
【００４２】
表３、表４より、本発明の表面処理金属板は、いずれも良好な吸熱特性を示す。表２において、本発明の範囲を逸脱する原板（原板３５〜３８）を用いた場合、吸熱特性は悪く、密着性も低い。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の表面処理金属板及び金属製発熱カバーは、吸熱特性に優れ、家電製品用途等に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属製発熱体カバーの構成を示す図。
【図２】熱吸収性の評価方法を示す図。
【符号の説明】
１…金属板
２…吸熱皮膜層
３…発熱体
４…測定箱
５…表面処理金属板
６…熱源
７…温度コントローラ
８…熱電対
９…熱電対
１０…温度計
【図１】
2004256871.tif 000006
【図２】
2004256871.tif 000007