(57)【要約】【課題】  本発明は、放熱性と着色性を両立した塗装金属板を提供する。【解決手段】  金属板の少なくとも片面に、平均粒径が0.01〜30μmの窒化硼素を3〜70質量%含有する有機被覆層を、1μm以上の厚さで有する放熱性と着色性を両立した塗装金属板である。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の少なくとも片面に、平均粒径が0.01〜30μmの窒化硼素を3〜70質量%含有する有機被覆層を、1μm以上の厚さで有する放熱性と着色性に優れた塗装金属板。
【請求項２】
前記窒化硼素が六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素(h-BN)である請求項1記載の放熱性と着色性に優れた塗装金属板。
【請求項３】
前記金属板がめっき鋼板である請求項1記載の放熱性と着色性に優れた塗装金属板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱性に優れた塗装金属板に関し、パーソンルコンピュータの筐体等の内部部品からの発熱が問題となる用途に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、家電製品の進歩に従って、内部部品からの発熱が問題となっている。発熱が特に問題となっているのは、パーソナルコンピュータの分野である。パーソナルコンピュータでは、高性能化に伴いCPUからの発熱温度が高くなっており、通常、対策として空冷ファンが取り付けられている。しかし、空冷ファンを取り付けるスペースが必要となることから、パーソナルコンピュータのさらなる小型化を困難にしており、可能であれば、空冷ファンを取り付けなくても冷却効果を有する筐体が望まれていた。
【０００３】
放熱性に優れる金属板としては、例えば、特許文献1に、放熱シート及び放熱板として開示された技術がある。これは、シリコーン樹脂に無機フィラーを添加することにより、放熱性を改善したものである。確かに、この技術により放熱性は向上するものの、無機フィラーを多量に入れる必要があるため、放熱シートが無機フィラーの色に着色してしまう問題があった。
【０００４】
また、近年、放熱性に優れる鋼板がAV機器に使用されるようになっているが、これは赤外線の吸収と放出に優れるカーボンブラックを多量に添加したものである。確かにカーボンブラックは熱線である赤外線の吸収と放出に優れた物質で、その添加によって放熱性は改善される。
【０００５】
しかし、カーボンブラックは数質量%添加しただけでも、塗膜が黒色となるため、充分な放熱特性を発揮する量を添加すると、一般に使用されているどのような着色顔料や染料を使用しても、任意の色に着色することができない問題点があった。特に、家電分野では色による意匠の付与が不可欠であるため、黒色以外の色をつけることができないことは大きな欠点であった。
【０００６】
つまり、現在、使用されている放熱性に優れる金属板は、何れも放熱性添加剤による強い着色を防ぐことができず、任意の色に着色することが困難である問題点を持っていた。このような背景のもと、放熱性を持ちながら、なおかつ、任意の色に着色することのできる塗装金属板が望まれていた。
【０００７】
【特許文献１】特開平10-237228号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するものであり、放熱性に優れると共に、放熱性添加剤による着色が少なく、任意に着色することが可能な塗装金属板を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、筐体を構成する塗装金属板の塗膜の放熱性を、放熱性添加剤の種類と色の観点から詳細に検討した。その結果、塗膜を着色する際に悪影響を与えない白色又は透明で、なおかつ、赤外線を良好に吸収又は放出する物質として、ダイヤモンドと窒化硼素が最適であることを見出した。しかし、ダイヤモンドは高価であるため、塗装金属板のような汎用商品には適さず、窒化硼素が最適であることが判明した。
【００１０】
すなわち、窒化硼素粉末は白色で、それを含む塗膜は通常の着色剤で任意に着色することができ、なおかつ、放熱性に優れた添加剤として塗装金属板に適用できることを見出し、本発明に至った。
【００１１】
本発明の趣旨とするところは以下のとおりである。
(1)  金属板の少なくとも片面に、平均粒径が0.01〜30μmの窒化硼素を3〜70質量%含有する有機被覆層を、1μm以上の厚さで有する放熱性と着色性に優れた塗装金属板。
(2)  前記窒化硼素が六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素(h-BN)である(1)記載の放熱性と着色性に優れた塗装金属板。
(3)  前記金属板がめっき鋼板である(1)記載の放熱性と着色性に優れた塗装金属板。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の塗装金属板は、優れた放熱性を有し、さらに、放熱性添加剤が、カーボンブラックとは異なり、白色の窒化硼素であることから、任意の色（特に黒色以外）に着色が可能であるため、熱対策と意匠性付与が必要な家電製品の筐体等の用途に好適なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の塗装金属板は、少なくとも片面に平均粒径が0.01〜30μmの窒化硼素を3〜70質量%含有する有機被覆層を、1μm以上の厚さで塗装する。平均粒径が0.01μm未満でも放熱性を付与することは可能であるが、0.01μm以下に分級することはコストアップにつながり、経済性の面で好ましくない。一方、30μm超では、厳しい加工時に窒化硼素が脱落する場合があり、好ましくない。塗膜中の窒化硼素の含有量が3質量%未満では、放熱性の効果が不充分であり、好ましくない。一方、70質量%超では、厳しい加工時に塗膜が剥離する場合があり、好ましくない。より好ましい含有量は20〜50質量%である。本発明の塗装の厚さは1μm以上である。1μm未満では充分な放熱性が得られない。上限は特に限定するものではないが、コストを考慮すると好適な膜厚の上限は、塗料として塗装する場合は50μm、フィルムラミネートとして塗装する場合は3mmである。
【００１４】
窒化硼素の種類は、特に限定するものではなく、立方晶系(閃亜鉛構造)窒化硼素(c-BN)、六方晶系ウルツ鋼構造窒化硼素(w-BN)、六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素(h-BN)を適用することができる。これらは単独でも、2種類以上の混合状態でも適用できる。
【００１５】
特に好ましい窒化硼素は、六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素である。六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素は、グラファイト類似の層状構造を有するため、層間の滑りにより、良好な潤滑性を付与することができる。すなわち、六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素を添加剤として使用した場合には、放熱特性と着色性のみならず、潤滑特性もが同時に得られるため、塗装金属板としては最適である。
【００１６】
六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素の添加量は3質量%以上である。3質量%未満では、充分な潤滑性が得られない。
【００１７】
本発明の塗装金属板に使用する塗料の樹脂は、特に限定されるものではなく、通常、塗料用樹脂として使用されているものを適用することができる。例えば、高分子ポリエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、あるいは、これらの変性樹脂等の樹脂成分をブチル化メラミン、メチル化メラミン、ブチルメチル混合メラミン、尿素樹脂、イソシアネートやこれらの混合系の架橋成分により架橋させたもの、あるいは、電子線硬化型、紫外線硬化型等のものが挙げられる。また、熱硬化型のものや熱可塑型のものを使用してもよい。
【００１８】
本発明の窒化硼素を含有するフィルムを作製し、フィルム状態で金属板へラミネート塗装することも可能である。ラミネートに適した樹脂としては、ふっ素樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が挙げられ、一般に使用されている接着剤やコロナ放電処理を併用してもよい。
【００１９】
従来の放熱金属板の場合は、放熱性添加剤としてカーボンブラック等の黒色の添加剤を使用していたため、着色することが困難であったが、本発明では、白色の窒化硼素を使用するため、各種着色顔料や染料によって着色することが容易にできる。
【００２０】
着色顔料や染料は、特に限定するものではない。顔料としては、無機系、有機系、両者の複合系に関わらず公知のものを使用することができ、チタン白、亜鉛黄、アルミナ白、シアニンブルー等のシアニン系顔料、ピラゾロンオレンジ、アゾ系顔料、紺青、縮合多環系顔料、等が例示できる。この他に、金属片・粉末、パール顔料、マイカ顔料等の光輝性顔料、インジゴイド染料、硫化染料、フタロシアニン染料、ジフェニルメタン染料、ニトロ染料、アクリジン染料等の染料等が挙げられる。顔料濃度は特に限定されず、必要な色や隠蔽力によって決定すればよい。
【００２１】
さらに、着色顔料や染料以外にも、塗料に通常添加されているものであれば、問題なく添加できる。例えば、炭酸カルシウム、タルク、石膏、クレー等の体質顔料、その他の有機架橋微粒子及び/又は無機微粒子等である。また、必要に応じて、表面平滑剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、粘度調整剤、硬化触媒、顔料分散剤、顔料沈降防止剤、色別れ防止剤等を用いることができる。
【００２２】
本発明の塗装には、意匠性の許す範囲で、カーボンブラック等の放熱性添加剤を同時に含有してもよい。
【００２３】
本発明の塗装金属板の耐食性を向上させる目的で、本発明の塗膜中に防錆顔料を添加してもよい。防錆顔料としては公知のものが適用でき、例えば、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、亜リン酸亜鉛、等のリン酸系防錆顔料、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸バリウム、等のモリブデン酸系防錆顔料、酸化バナジウム等のバナジウム系防錆顔料、カルシウムシリケート等のシリケート系顔料、ストロンチウムクロメート、ジンククロメート、カルシウムクロメート、カリウムクロメート、バリウムクロメート等のクロメート系防錆顔料、水分散シリカ、ヒュームドシリカ等の微粒シリカ、フェロシリコン等のフェロアロイ、等を用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、複数を混合して用いてもよい。
【００２４】
本発明の塗装金属板にニッケルフィラー等を添加して、導電性を付与してもよい。
【００２５】
本発明の塗装金属板は、任意の方法で塗装することができる。例えば、バーコーター、スプレー塗装、刷毛塗り、ロールコーター、オーバーフローカーテンコーター、スリットカーテンコーター、ローラーカーテンコーター、Tダイ、複層カーテンコーター等が挙げられる。
【００２６】
本発明の塗装金属板の乾燥(硬化)方式は、任意であり、熱風加熱、高周波誘導加熱等の加熱乾燥や、自然乾燥、電子線、紫外線の照射による硬化等、使用する塗料に適した方式を選択すればよい。
【００２７】
本発明の下地金属板は、特に限定するものではないが、ステンレス鋼板、めっき鋼板及びアルミニウム合金板が適している。ステンレス鋼板としては、フェライト系ステンレス鋼板、マルテンサイト系ステンレス鋼板、オーステナイト系ステンレス鋼板等が挙げられる。アルミニウム合金板としては、JIS1000番系(純Al系)、JIS2000番系(Al-Cu系)、JIS3000番系(Al-Mn系)、JIS4000番系(Al-Si系)、JIS5000番系(Al-Mg系)、JIS6000番系(Al-Mg-Si系)、JIS7000番系(Al-Zn系)等が挙げられる。
【００２８】
特に好適な金属板は、コストと性能のバランスの取れためっき鋼板である。めっき鋼板としては、亜鉛めっき鋼板、亜鉛-鉄合金めっき鋼板、亜鉛-ニッケル合金めっき鋼板、亜鉛-クロム合金めっき鋼板、亜鉛-アルミ合金めっき鋼板、アルミめっき鋼板、亜鉛-アルミ-マグネシウム合金めっき鋼板、亜鉛-アルミ-マグネシウム-シリコン合金めっき鋼板、アルミ-シリコン合金めっき鋼板、亜鉛めっきステンレス鋼板、アルミめっきステンレス鋼板等が挙げられる。
【００２９】
金属板の塗装前処理としては、水洗、湯洗、酸洗、アルカリ脱脂、研削、研磨等があり、必要に応じて、これらを単独もしくは組み合わせて行うとよい。塗装前処理の条件は、適宜選択すればよい。
【００３０】
金属板の上には、必要に応じて化成処理を施してもよい。化成処理は、塗装と下地金属板の密着性をより強固なものとするためと、耐食性の向上を目的として処理される。化成処理としては、公知の技術が使用でき、例えば、リン酸亜鉛処理、クロメート処理、シランカップリング処理、複合酸化被膜処理、ノンクロメート処理、タンニン酸系処理、チタニア系処理、ジルコニア系処理、これらの混合処理等が挙げられる。
【００３１】
本発明の塗装金属板は、少なくとも片面に塗装する。片面に2層以上塗装するときは、下層でも上層でも中間層でも構わないし、複数の層を本発明の窒化硼素を含有する塗装としてもよい。但し、六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素を使用して潤滑性能を期待する場合には、六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素を含有する塗膜を最上層に置かなければならない。
【００３２】
本発明の塗膜と金属板の間に防錆顔料を含有する下塗り層を施してもよい。下塗り塗装の塗料は、通常の下塗りに使用されているものをそのまま使用できる。樹脂としては、用途に応じて、一般に公知の樹脂を適用することができる。すなわち、高分子ポリエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコンポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ブチラール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フェノール系樹脂、あるいはこれらの変成樹脂等の樹脂成分を、ブチル化メラミン、メチル化メラミン、ブチルメチル混合メラミン、尿素樹脂、イソシアネートやこれらの混合系の架橋剤成分により架橋させたものが適用できる。
【００３３】
下塗り層の防錆顔料としては、公知の防錆顔料を適用でき、例えば、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、亜リン酸亜鉛等のリン酸系防錆顔料、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸バリウム等のモリブデン酸系防錆顔料、酸化バナジウム等のバナジウム系防錆顔料、カルシウムシリケート等のシリケート系顔料、ストロンチウムクロメート、ジンククロメート、カルシウムクロメート、カリウムクロメート、バリウムクロメート等のクロメート系防錆顔料、水分散シリカ、ヒュームドシリカ等の微粒シリカ、フェロシリコン等のフェロアロイ、等を用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、複数を混合して用いてもよい。下塗り層に本発明で用いる窒化硼素を入れてもよい。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００３５】
金属板としては、板厚0.6mmの電気亜鉛めっき鋼板(めっき付着量20g/m2)を使用した。この電気亜鉛めっき鋼板に対して、アルカリ脱脂処理とクロメート処理を施した後、各種塗料組成物を塗布し、熱風加熱炉で、焼き付け温度(PMT)230℃の条件で加熱硬化させた。
【００３６】
塗料組成物としては、高分子ポリエステル樹脂塗料(NSC100HQ、日本ファインコーティングス(株)製)から高分子ポリエステル樹脂とメラミン硬化剤以外の成分を除いたものを基本塗料組成物として、この基本塗料組成物に窒化硼素を添加することにより、本発明の各種塗料組成物と比較の各種塗料組成物を作製した(塗膜組成の詳細は表1を参照)。
【００３７】
さらに、下地塗装として防錆顔料入りの塗料(P655、日本ファインコーティングス(株))を乾燥膜厚で5μm塗装したものも作製した。
【００３８】
着色性の検討として、フタロシアニンブルーを10質量%添加して、青色に着色した塗装金属板も作製した。比較として、窒化硼素ではなく、カーボンブラックを入れた塗料も作製し、その塗料にもフタロシアニブルーを10質量%添加して着色することを試みた(塗膜組成の詳細は表2を参照)。
【００３９】
以下に、作製した塗装金属板の評価方法を説明する。
1.  放熱性の評価方法
放熱性の評価は、図1に示すボックス状の模擬筐体（150×285×110mm）を作製して実施した。すなわち、模擬筐体の上部蓋の部分に評価用の塗装金属板を設置、筐体の内部にヒーターを設置、ヒーターで加熱開始1時間後の温度を熱伝対で測定し（温度測定点から塗装金属板までの距離15mm）、比較の電気亜鉛めっき鋼板より、5℃以上温度が低かったものを合格とした。なお、ヒーターの出力（投入熱量10W一定）は、電気亜鉛めっき鋼板製の上蓋をした条件で、加熱開始後1時間で模擬筐体内の温度が80℃となるように調整した。
2.  加工性の評価方法
加工性試験は、石目調のエンボス柄をロールフォーミングで転写した後、成形加工部の塗膜の剥離状態を目視で評価し、下記の評価基準で3以上を合格とした。また、片面のみに塗装を施したサンプルは、反対面に厚さ1mmのテフロンシートを圧着させて、加工性試験を行った。
【００４０】
ロールフォーミング性の評価基準
5:剥離無し
4:極僅かに剥離有り
3:僅かに剥離有り
2:剥離有り
1:多量に剥離有り
【００４１】
【表１】
2005139535.tif 000002
【００４２】
表１より、本発明の範囲の窒化硼素を含有する塗装金属板は良好な放熱性を有していることがわかる。また、窒化硼素として六方晶系グラファイト類似構造窒化硼素を使用すると、成形性も良好になることがわかる。さらに、下塗り塗装を施した条件でも、本発明の塗装を有する塗装金属板は、良好な放熱性を有していることがわかる。
【００４３】
【表２】
2005139535.tif 000003
【００４４】
表2に示したように、窒化硼素の代わりにカーボンブラックを放熱性添加剤として適用した塗装金属板でも充分な放熱性を付与することはできるが、フタロシアニンブルーを添加しても塗膜の色は黒のままで青に着色することができず、意匠性に劣っていた。一方、窒化硼素は充分な放熱特性を有すると同時に、フタロシアニンブルーで容易に青色に着色することができ、意匠性に優れていた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】塗装金属板の放熱性測定方法を示す図。
【図１】
2005139535.tif 000004