预涂层金属板 技术领域 本发明涉及具有高的隔热性的预涂层金属板和采用该预涂层金属板作为至少一 部分而制造的电子设备。
背景技术 以往， 作为计算机及数码家电等电子设备的外板， 使用钢板、 铝板等金属板。对于 这样的金属板， 因要求设计性而广泛使用预涂层金属板。
近年来， 伴随着计算机的普及、 家电制品等的电子化， 在这些计算机或家电制品的 内部， 大量使用电动机或电子部件等成为热源的部件。 这些热源的发热量不断增加， 因此在 手触摸家电制品的外板时， 有感觉热、 或进而烫伤的问题。
以往， 为了抑制家电制品的外板的温度上升， 采取设置散热用开口部、 或用风扇强 制冷却等措施。此外， 也使用各种散热材或隔热材等。可是， 光用这些方法， 作为对策而言 不充分， 此外还需要贴装散热材或隔热材的工序， 因此阻碍生产性， 在成本增加等方面也有 问题。
这里， 即使金属板本体的温度上升， 只要难以向接触的皮肤传导金属板的热， 就不 会感到热， 也不用担心烫伤。 因而， 作为为了使金属板的热难以向接触的皮肤传导而对金属 板的表面赋予隔热性的技术， 公开了在金属板表面形成导热性低的含有气泡的涂膜层的技 术。例如， 在专利文献 1 及专利文献 2 中公开了涂装发泡性涂料， 在涂料的加热固化时进行 发泡， 使其含有气泡的技术。此外， 在专利文献 3 中， 公开了通过涂装添加有中空微粒或热 膨胀性粒子的涂料， 从而含有气泡的技术。
因而， 本发明者们采用上述专利文献 1 ～ 3 的技术， 在金属板上形成含有气泡的 层， 确认涂膜性能， 对在预涂层钢板中的应用进行了研究。 其结果是， 判明 ： 专利文献 1、 2的 发明尽管隔热性良好， 但加工性、 特别是拉深成形性差。 此外， 判明 ： 专利文献 3 的发明尽管 可进行拉深成形， 但隔热性不充分。
如上所述， 任一个发明都没有满足隔热性和加工性这两方面， 现状是没有提出使 家电制品的外板所要求的隔热性和加工性兼顾的可应用于预涂层金属板的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献 1 ： 日本特开 2005-131830 号公报
专利文献 2 ： 日本特开 2005-219354 号公报
专利文献 3 ： 日本特开 2005-193533 号公报
发明内容 发明要解决的问题
本发明鉴于上述现状， 其目的是提供一种具有高的隔热性、 且加工性优良的预涂 层金属板及涂装金属成形物。
用于解决课题的手段
本发明者们， 为解决上述课题而进行了深入研究， 结果发现， 通过在金属板的一面 上或两面上， 如图 1 所示被覆含有比较大的气泡的涂膜层， 可得到高的隔热性。 此外， 如图 2 所示， 如果气泡的尺寸与涂膜厚度相比过大， 则涂膜的加工性及密合性恶化， 如果如图 3 所 示气泡的尺寸过小， 则隔热性差。另外， 发明者们经过深入研究， 结果发现， 如图 1 所示含有 比较大的气泡的涂膜层， 因涂膜表面与气泡上部的膜厚较薄， 如果对其进行加工、 或进行方 格试验等， 则加工性或密合性劣化， 因此， 为解决这些课题， 如图 4 所示考察了将含有气泡 的涂膜层作为下层涂膜 ( 第 1 涂膜层 )， 在其上再设置上层涂膜 ( 第 2 涂膜层 )。 进而发现 ： 通过将下层涂膜的膜厚和气泡含有率控制在一定的关系式范围内， 能够实现使设计的预涂 层金属板的隔热性与加工性、 密合性兼顾。此外， 发现 ： 通过控制上侧的涂膜层 ( 第 2 涂膜 层 ) 的树脂成分， 并且控制下侧的涂膜层 ( 第 1 涂膜层 ) 所含有的气泡的形状及个数， 能够 进一步使隔热性与加工性、 密合性兼顾。本申请发明是基于上述见识而完成的。
也就是说， 本发明的要旨如下。
(1) 一种预涂层金属板， 其特征在于 ： 是在金属板的一面上或两面上具有至少两 层涂膜层的预涂层金属板， 在所述至少两层的涂膜层中， 位于下侧的第 1 涂膜层是含有气 泡的含气泡层 ； 在将所述含气泡层的气泡含有率设为体积浓度 V(％ )， 将膜厚设为 t(μm) 时， 满足下式 -0.1t+57.5 ≤ V ≤ -0.05t+92.5、 且 50 ≤ t ≤ 350 ； 位于所述第 1 涂膜层上侧 的第 2 涂膜层是含有三聚氰胺固化型聚酯树脂或异氰酸酯固化型聚酯树脂的涂膜层 ； 所述 聚酯树脂的数均分子量为 10000 ～ 23000， 且所述第 2 涂膜层的膜厚为 3 ～ 30μm。
(2) 根据上述 (1) 所述的预涂层金属板， 其特征在于 ： 在将所述第 1 涂膜层和所 述第 2 涂膜层相加的总膜厚设为 T(μm)， 将在与涂膜表面垂直方向测定的气泡的直径设为 Rv(μm) 时， 在任意的涂膜断面的宽 10mm 中， 存在 20 个以上的满足 Rv ≥ 0.8T 的气泡。
(3) 根据上述 (1) 或 (2) 所述的预涂层金属板， 其特征在于 ： 所述第 1 涂膜层和所 述第 2 涂膜层分别含有同色系的颜料。
(4) 根据上述 (1) ～ (3) 中的任 1 项所述的预涂层金属板， 其特征在于 ： 对所述金 属板的具有所述含气泡层的面的相反侧的面， 在 80℃以上且 200℃以下的规定的温度下测 -1 定的频率为 600 ～ 3000cm 的区域中的红外线总辐射率为 0.50 以下。
(5) 一种电子设备， 其特征在于 ： 采用上述 (1) ～ (4) 中的任 1 项所述的预涂层金 属板作为外板的至少一部分， 具有所述含气泡层的一面位于所述外板的外面侧。
发明效果
根据本发明， 能够提供一种具有高的隔热性、 且加工性优良的预涂层金属板及涂 装金属成形物。 附图说明
图 1 是被覆了具有比较大的气泡的涂膜层的预涂层金属板的剖视图。 图 2 是被覆了具有相对于膜厚过大的气泡的涂膜层的预涂层金属板的剖视图。 图 3 是被覆了具有相对于膜厚过小的气泡的涂膜层的预涂层金属板的剖视图。 图 4 是本发明的预涂层金属板的剖视图。 图 5 是表示含气泡层的气泡含有率、 以体积浓度计的 V(％ ) 与膜厚 t(μm) 的关系的图示。
图 6 是表示上升温度测定的实验装置的概要的说明图。 图 7 是表示可接触时间及上升温度测定的试验中使用的框体的结构的说明图。 图 8 是用光学显微镜观察实施例 No.4 的预涂层金属板的涂膜部分的断面的照片。具体实施方式
以下， 参照附图对本发明的适合的实施方式进行详细说明。
本发明的预涂层金属板在成为基体材料的金属板的一面上或两面上具有至少两 层涂膜层。在表示预涂层金属板的至少两层的涂膜层的位置的情况下采用的所谓 “下” 指 的是接近金属板的一侧， 所谓 “上” 指的是远离金属板的一侧。具体而言， 该涂膜层具有至 少包含含有气泡的第 1 涂膜层 ( 以下称为 “含气泡层” )、 和层叠在第 1 涂膜层的表层侧的 含有高分子聚酯树脂的第 2 涂膜层 ( 以下称为 “上涂层” ) 的层叠结构。
所述含气泡层的特征在于 ： 在将涂膜的气泡含有率以体积浓度计设为 V( ％ )、 将 膜 厚 设 为 t(μm) 时， 满 足 -0.1t+57.5 ≤ V ≤ -0.05t+92.5、 且 50 ≤ t ≤ 350 的 关 系。本发明者们根据研究结果发现 ： 通过使含气泡层的气泡含有率 V(％ ) 与膜厚 t(μm) 的 关 系 满 足 -0.1t+57.5 ≤ V、 且 t ≥ 50 的 关 系， 能 够 得 到 良 好 的 隔 热 性 能， 通过满足 V ≤ -0.05t+92.5、 且 t ≤ 350， 则涂膜追随金属板的变形， 可得到良好的加工性。 图 5 中示出含气泡层的气泡含有率以体积浓度计的 V(％ ) 与膜厚 t(μm) 的关系。 对以下所示的实施例内采用聚氨酯 (i) 作为含气泡层的粘合剂树脂、 采用发泡剂 Cellmic CE 作为气泡混入剂种、 采用炭黑作为颜料、 且将上涂层设为 15μm 的例 ( 实施例 No.4、 13 ～ 31、 39 ～ 48) 的含气泡层膜厚 ： t(μm) 和气泡含有率 ： V(％ ) 的关系进行了整理， 且分类地 绘出隔热性评价结果和加工性、 密合性评价结果的图示。图中评价符号的意思见下表。
评价符号 ● ○ ▲ × □ △ ◇ *
隔热性 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ △ △ × 加工性·密合性 ◎ ○ △ × △ ◎ ○ ◎从图 5 得知 ： 被气泡含有率范围 (-0.1t+57.5 ≤ V ≤ -0.05t+92.5) 和膜厚范围(50 ≤ t ≤ 350) 围住的区域在隔热性与加工性及密合性的双方都得到了良好的评价。
这里， 关于上述膜厚 t， 通过下述方法求得 ： 在切断涂膜、 埋入树脂中后进行研磨， 使与涂膜的表面垂直的断面平滑， 用光学显微镜或电子显微镜进行观察， 观察 5 个部位的 宽 10mm 的范围， 由观察得到的平均值来求出。此外， 关于气泡含有率 V， 可通过用电子显微 镜等拍摄涂膜断面， 在照片的上方盖上 OHP 中所用的透明薄片， 在精密地描绘了气泡部后， 切取气泡部和其它涂膜部， 对各自的质量进行测定， 设定面积率＝体积率， 能够通过质量比 求出 V。关于该气泡含有率 V， 也观察 5 个部位的宽 10mm 的范围， 使用观察得到的平均值。
此外， 在将预涂层金属板的含气泡层和上涂层相加的总膜厚 ( 如后述， 在含气泡 层之下还具有层的情况下， 不包含位于其下的层的厚度 ) 设为 T(μm)、 将与涂膜表面垂直 的方向的气泡的直径设为 Rv 时， 如果任意的涂膜断面的宽 10mm 中存在 20 个以上的满足 ≥ 0.8T 的气泡， 则因在表面形成适度的凹凸， 在用手指等触摸预涂层金属板时皮肤与预涂 层金属板的接触面积减小， 从而能够减少传导给皮肤的热量。 而且， 与皮肤接触的部分是在 涂膜表面与钢板之间存在导热性低的气泡的热本身难以传导的区域。此外， 还可得到形成 于涂膜的凹部与皮肤之间的空气层的隔热效果。 通过这些协同效果， 可得到优良的隔热性， 因而优选在任意的涂膜断面的宽 10mm 中存在 20 个以上的满足≥ 0.8T 的气泡。再有， 关于 含气泡层中的气泡的直径或数量， 用光学显微镜或电子显微镜观察涂膜的与表面垂直的断 面， 观察任意 5 个部位的宽 10mm 的范围， 由观察得到的平均值来求出。
作为含气泡层中所用的粘合剂， 能够采用一般公知的粘合剂， 例如聚酯树脂、 聚氨 酯树脂、 丙烯酸类树脂、 环氧树脂、 三聚氰胺树脂、 聚氯乙烯树脂等， 此外， 这些树脂也可以 是热塑型、 热固型中的任一类。其中， 延性高、 并且与上涂层中所用的聚酯树脂系涂料的密 合性良好的聚氨酯树脂、 聚酯树脂适合作为粘合剂。
在 采 用 聚 氨 酯 树 脂、 聚 酯 树 脂 的 情 况 下， 这 些 树 脂 的 玻 璃 化 转 变 温 度 (Tg) 为 -10 ～ 70℃是适合的。在聚氨酯树脂、 聚酯树脂的 Tg 低于 -10℃时， 有不能充分形成皮 膜的顾虑， 此外， 在超过 70℃时， 皮膜硬度过高， 因此有加工性下降的顾虑。
作为使含气泡层含有气泡的方法， 没有特别的限定， 例如只要涂布添加有如偶氮 二甲酰胺、 偶氮二异丁腈等在加热时一边产生气体一边分解的有机发泡剂、 或者微型胶囊 那样的被封入粒子内的溶剂等因烧结而膨胀的热膨胀性粒子、 或者无机系中空粒子或有机 系中空粒子等的涂料， 进行烧结就可以。
再有， 在本发明中的含气泡层中， 当用于形成上述气泡而产生的气体的一部分从 皮膜排出时， 有时在皮膜表面形成孔， 但因在含气泡层之上设有上涂层， 因此对性能无大的 影响， 不会成为特别的问题。
在本发明的上涂层中， 作为基础树脂采用三聚氰胺固化型聚酯树脂、 或异氰酸酯 固化型的聚酯树脂。
如上所述， 通过对含气泡层的气泡含有率、 膜厚、 气泡的直径进行控制， 能够确保 隔热性， 同时确保某种程度的加工性。 可是， 本发明者们发现 ： 在仅采用含气泡层时， 不能满 足作为目标的加工性能， 通过在含气泡层的上层作为基础树脂采用数均分子量为 10000 ～ 23000 的三聚氰胺固化型聚酯树脂或数均分子量为 10000 ～ 23000 的异氰酸酯固化型的聚 酯树脂来设置上涂层， 可得到必要的优良的加工性能。
将上涂层的主树脂限定为聚酯树脂、 而且将数均分子量限定为 10000 ～ 23000 的理由是， 通过将延性及密合性优良的聚酯树脂作为上涂层来确保加工性， 将聚酯树脂限定 为三聚氰胺固化型聚酯树脂或异氰酸酯固化型聚酯树脂的理由是为了得到硬度及延性优 良的涂膜。在上涂层的聚酯树脂的数均分子量低于 10000 时， 加工性劣化。如果上涂层的 聚酯树脂的数均分子量超过 23000， 则加工性劣化。此外， 如果上涂层的聚酯树脂的数均分 子量超过 23000， 则涂膜表面过于柔软， 耐损伤性劣化， 因此将此值作为上限值。
再有， 通过使所述数均分子量为 10000 ～ 23000 的三聚氰胺固化型聚酯树脂或异 氰酸酯固化型聚酯树脂在粘合剂树脂中含有 80 质量％以上， 可发挥优良的加工性的提高 效果。
上涂涂膜层的膜厚优选为 3 ～ 30μm。 在上涂涂膜层的膜厚低于 3μm 时， 加工性劣 化， 因此是不适合的。如果上涂涂膜层的膜厚超过 30μm， 则涂装时容易发生凹孔 ( わき )， 此外， 从成本方面考虑也是不适合的。 而且， 如果上涂涂膜层的膜厚超过 30μm， 则有得不到 通过控制含气泡层的气泡的形状或气泡含有量而形成的涂膜表面的凹凸所带来的隔热效 果的顾虑。
在本发明的含气泡层及上涂层中可根据需要添加着色颜料。作为着色颜料， 可使 用一般公知的无机系颜料、 有机系颜料、 金属颜料。 例如， 可列举出炭黑、 氧化钛、 氧化锌、 萘 酚红、 双偶氮黄、 双偶氮吡唑啉酮橙、 铝颜料、 镍颜料等。 添加到含气泡层及上涂层中的着色颜料优选是同色系的。 通过将含气泡层和上涂 层规定为同色系， 可得到稳定的色调外观， 同时可通过加工等减薄上涂层， 或者即使发生一 些裂纹， 也可抑制外观、 色调的变化， 因此是适合的。
在向本发明的含气泡层及上涂层中添加着色颜料的情况下， 其添加量是相对于粘 合剂树脂固体成分 100 质量份， 优选将着色颜料规定为 130 质量份以下。如果着色颜料超 过 130 质量份， 则着色颜料的量过多， 有涂膜变脆、 加工性及密合性劣化的可能性。
在本发明的含气泡层及上涂层中， 能够根据需要一并添加防锈颜料、 防锈剂。例 如， 能够使用锶铬酸盐、 钙铬酸盐等一般公知的铬系防锈颜料、 或磷酸锌、 亚磷酸锌、 磷酸 铝、 亚磷酸铝、 钼酸盐、 磷酸钼酸盐、 钒酸 / 磷酸混合颜料、 二氧化硅、 被称为钙硅酸盐的吸 附有 Ca 的类型的二氧化硅等一般公知的非铬系的防锈颜料及防锈剂。在上述防锈颜料及 防锈剂中， 优选使用不含环境负荷物质即铬酸盐的非铬系的防锈颜料及防锈剂。
在向本发明的含气泡层及上涂层中添加防锈颜料的情况下， 其添加量优选的是， 相对于粘合剂树脂固体成分 100 质量份， 将防锈颜料规定为 10 ～ 130 质量份。在防锈颜料 的添加量低于 10 质量份时， 有耐蚀性劣化的可能性， 如果防锈颜料的添加量超过 130 质量 份， 则因防锈颜料的量过多， 而有涂膜变脆， 加工性及密合性劣化的可能性。
再有， 在向本发明的含气泡层及上涂层中添加上述着色颜料和防锈颜料的双方的 情况下， 优选的是， 将其添加量的上限相对于粘合剂树脂固体成分 100 质量份， 以颜料的合 计量规定为 130 质量份以下。如果颜料的合计添加量超过 130 质量份， 则颜料的量过多， 有 涂膜变脆， 加工性及密合性劣化的可能性。
此外， 在本发明的含气泡层及上涂层中， 能够根据需要添加一般公知的流平剂、 颜 料分散剂等。这些添加剂的种类及添加量没有特别的规定， 能够根据需要适宜选定。
本发明的含气泡层及上涂层能够用一般公知的涂装方法， 例如辊涂机、 辊幕涂机、 脱水辊 (wringer roll) 涂机、 喷射涂装等进行涂装， 然后， 用一般公知的涂料用烧结炉、 例
如热风干燥炉、 感应加热炉、 红外线加热炉、 或并用它们而成的炉等进行烧结。 一般， 如果用 被称为 CCL(ContinuousCoating Lines) 的连续预涂层金属板制造设备进行制造， 则能够高 效率地进行大批量生产， 因此是更适合的。在用 CCL 进行涂装的情况下， 适合用辊涂机或幕 涂机涂装下层涂膜， 用幕涂机涂装上层涂膜。 幕涂机与辊涂机不同， 能够与基板非接触地进 行涂装， 因此如果在涂布及干燥固化了的含有发泡的气泡的本发明的下层涂膜 ( 第 1 涂膜 层 ) 之上用幕涂机涂装上层涂膜 ( 第 2 涂膜层 )， 能够不压碎下层涂膜中的气泡地进行涂 装， 涂装外观也美丽， 因此是更适合的。如果用辊涂机涂装上层涂膜， 则涂装时一边压碎下 层涂膜中的气泡一边涂装， 因此有损害隔热性、 或上层涂膜涂装后的外观不良的可能性。 如 果采用被称为滑动幕涂机的多层同时涂布设备同时层叠干燥前的下层涂膜和上层涂膜， 进 行帘流涂布， 则涂装后的干燥固化工序为 1 工序， 能够多层同时进行干燥固化， 因此从能量 削减或生产效率的观点出发是更适合的。
本发明的预涂层金属板能够根据需要在含气泡层之下涂装具有防锈涂料功能的 底涂膜层。如果涂装底涂膜层， 则金属板的耐蚀性提高， 因此是更适合的。作为涂装在本发 明的预涂层金属板上的底涂膜层， 能够使用一般公知的预涂层金属板用的底涂膜， 例如聚 酯系底涂膜、 环氧系底涂膜、 聚氨酯系底涂膜等。底涂膜的固化剂可以是三聚氰胺系、 异氰 酸酯系中的任一种。作为添加到底涂膜中的防锈颜料， 能够使用铬酸盐系、 磷酸系、 二氧化 硅系等一般公知的防锈颜料， 但除铬酸盐系以外， 其余的防锈颜料对环境的负荷小， 因此是 更适合的。 涂装在本发明的预涂层金属板上的底涂膜， 能够用一般公知的涂装方法、 例如辊 涂机、 辊幕涂机、 脱水辊涂机、 喷射涂装等进行涂装， 然后， 用一般公知的涂料用烧结炉、 例 如热风干燥炉、 感应加热炉、 红外线加热炉、 或者并用它们而成的炉等进行烧结。
本发明的预涂层金属板中， 优选具有含气泡层的一面的相反面的在 80 ℃以上且 200 ℃以下的规定的温度下测定的频率为 600 ～ 3000cm-1 的区域中的红外线总辐射率为 0.50 以下。
在向金属板入射热辐射线的情况下， 热辐射线几乎不透过， 因此热辐射线为反射 或吸收中的任一种。这里， 在由框体内部的发热体产生的热辐射线入射在框体外板的内表 面时， 如果入射的热辐射线大部分被吸收， 则框体外板的温度上升。如果根据有关热辐射 的基尔霍夫定律， 则在一定温度下， 物体的吸收率和辐射率变为相同 ( 例如参照西川、 藤田 共著的 “机械工学基础讲座电热工学” ， p.290， 发行 ： 理工学社 (1983))。因而， 本发明者们 对含有气泡的一面的相反面的辐射率进行了详细研究， 结果发现， 通过降低覆盖发热体的 框体外板的内侧的辐射率， 框体外板的温度降低。也就是说， 通过将具有含气泡层的一面 的相反面作为框体的内侧， 将该面的在 80℃以上且 200℃以下的范围温度下测定的频率为 -1 600 ～ 3000cm 的区域中的总辐射率规定为 0.50 以下， 优选规定为 0.40 以下， 能够大大降 低框体外板的温度。
频率低于 600cm-1、 或超过 3000cm-1 的频率区域对框体外板的热的影响非常小， 因 -1 此包含这些频率区域的辐射率是不适合的。通过将测定的频率限定在 600 ～ 3000cm 的区 域， 能够高精度、 且有效地进行测定。
此外， 在测定辐射率的温度低于 80℃时， 因从皮膜辐射的辐射能量过小而容易在 测定辐射率时产生检测误差， 因此是不适合的。通过在 80℃以上且 200℃以下的温度下进
行测定， 能够高精度地进行测定。 另外， 在测定温度超过 200℃时， 有因皮膜种类而使皮膜发 生热分解的顾虑， 因此是不适合的。
为了提高框体内侧的热反射性， 在金属母材本身具有高的热反射性的情况下， 使 其露出是适合的。此外， 如果在金属板的表面镀覆热反射性更高的金属， 则是更适合的。
作为热反射性高的金属材料， 能够采用铝、 镍、 不锈钢、 锌等一般公知的金属材料、 它们的合金、 镀覆它们的金属材料。框体内侧的面如果因未对这些金属板或镀层施加皮膜 而露出， 则热反射率更加提高， 是适合的。在采用钢板的情况下， 热浸镀锌钢板、 电镀锌钢 板、 锌镍合金镀层钢板、 合金化热浸镀锌钢板、 镀铝钢板、 铝锌合金镀层钢板等是适合的。
可是， 如果露出金属， 则容易从此处发生腐蚀， 因此优选实施化成处理。 但是， 有因 化成处理的种类或附着量使热反射性降低的可能， 因此有必要根据需要适宜选择种类或附 着量。
作为化成处理， 可使用一般实施的化成处理， 具体而言， 例如， 能够使用磷酸锌系 化成处理、 无铬酸盐系化成处理、 涂布型铬酸盐处理、 电解铬酸处理、 反应铬酸盐处理等。 其 中， 因涂布型铬酸盐处理、 电解铬酸处理、 反应铬酸盐处理含有环境负荷物质即 6 价铬， 因 此不太优选。此外， 磷酸锌系化成处理与其它处理相比较， 也有使加工密合性劣化的顾虑。 所以， 作为本实施方式的施加给金属材料的化成处理， 适合采用无铬酸盐系处理。 作为无铬酸盐系化成处理， 有采用无机系的化成处理剂的处理、 及采用有机系的 化成处理剂的处理， 哪种都可以。具体而言， 作为无铬酸盐系化成处理， 例如， 已知有采 用含有硅烷偶合剂、 锆化合物、 钛化合物、 丹宁或丹宁酸、 树脂、 二氧化硅等的水溶液等的 处理， 也可以使用日本特开昭 53-9238 号公报、 日本特开平 9-241576 号公报、 日本特开 2001-89868 号公报、 日本特开 2001-316845 号公报、 日本特开 2002-60959 号公报、 日本特 开 2002-38280 号公报、 日本特开 2002-266081 号公报、 日本特开 2003-253464 号公报等中 记载的公知的技术。此外， 在这些化成处理中， 能够使用例如日本 Parkerizing 公司制的铬 酸盐处理剂 “ZM-1300AN” 、 日本 Parkerizing 公司制的无铬酸盐化成处理剂 “CT-E300N” 、 日 本 Paint 公司制的 3 价铬系化成处理剂 “Surfcoat( 注册商标 )NRC1000” 等市场上出售的 化成处理剂。
本发明的金属板适合作为电子设备的外板。 通过将本发明的金属板以具有所述含 气泡层的面成为外面侧的方式用作电子设备等的外板， 即使在皮肤直接与电子设备的外板 接触的情况下， 也难感到热， 而且还能够防止烫伤， 因此是适合的。
作为可在外板的至少一部分应用本发明的金属板的电子设备， 例如， 可列举出台 式计算机 PC(Personal Computer)、 薄型电视等数码家电制品、 汽车导航、 汽车 AV 等汽车电 子化设备等。 此外， 也可以采用本发明的金属板作为笔记本型 PC、 便携式电话等移动制品的 外板的一部分。
实施例
接着， 采用实施例对本发明进行更具体的说明， 但本发明的构成并不限定于下述 实施例。
( 实施例 1)
首先， 对本实施例中采用的涂料进行详细说明。 在本实施例中， 金属板表面为双层 结构， 从该金属板侧依次层叠有含气泡层 ( 第 1 涂膜层， 以下也称为 “下层涂膜” )、 上涂层
( 第 2 涂膜层， 以下也称为 “上层涂膜” )， 该钢板背面无涂装或形成背面涂膜。以下， 以含气 泡层用涂料 ( 以下称为 “下层涂料” )、 上涂层用涂料 ( 以下称为 “上层涂料” )、 背面涂料的 顺序对使用的涂料成分进行说明。
首先， 对下层涂料进行详细说明。
在住化拜耳聚氨酯公司制多元醇即 “Desmophen( 注册商标 )1150” 中， 以固体成分 比率达到多元醇∶嵌段异氰酸酯＝ 66 ∶ 34 的方式添加住化拜耳聚氨酯公司制的嵌段异氰 酸酯即 “Desmodur( 注册商标 )BL1100” ， 由此制作透明 (clear) 涂料 ( 表中记载为 “聚氨酯 (i)” )。再有， 作为溶剂， 采用异佛尔酮。
作 为 基 础 树 脂， 使用东洋纺公司制的非晶性聚酯树脂即 “BYLON( 注 册 商 标 )600” ( 数均分子量 16000)。作为交联剂， 采用 DIC 公司制的丁基化三聚氰胺树脂即 “SUPER BECKAMINE( 注册商标 )J830” ( 表中记载为丁基化三聚氰胺 )。( 在表中记载为 “聚 酯” )。再有， 作为溶剂， 采用按环己酮∶ SOLVESSO 150 ＝ 1 ∶ 1 混合而成的溶剂。
作为其它基础树脂， 使用 DIC 公司制的环氧树脂即 “EPICLON( 注册商标 )P-439” 。 作为交联剂， 采用 DIC 公司制的丁基化三聚氰胺即 “SUPERBECKAMINE( 注册商标 )J830” 。 ( 表中记载为 “环氧” )。再有， 作为溶剂， 采用按环己酮∶ SOLVESSO 150 ＝ 1 ∶ 1 混合而成 的溶剂。
另外作为其它基础树脂， 使用日本触媒公司制的丙烯酸类树脂即 “ACRYSET( 注 册 商 标 )AST-5531” 。 作 为 交 联 剂， 采 用 DIC 公 司 制 的 丁 基 化 三 聚 氰 胺 树 脂 即 “SUPER BECKAMINE( 注册商标 )J830” ( 表中记载为丁基化三聚氰胺 )。( 表中记载为 “丙烯酸类” )。 再有， 作为溶剂， 采用按环己酮∶ SOLVESSO 150 ＝ 1 ∶ 1 混合而成的溶剂。
接着， 在具备搅拌机、 温度计、 氮导入管及冷凝器的四个口的 1 升烧瓶中添加邻苯 二甲酸酐 100 质量份、 新戊二醇 57 质量份、 三羟甲基丙烷 48 质量份， 一边在氮下搅拌一边 在 210℃进行缩合反应， 将水馏出。接着， 冷却到 100℃， 添加 ε- 己内酯 531 质量份， 升温 到 150℃， 在保温 3 小时后， 冷却到 100℃， 加入环己酮 78 质量份， 合成多元醇。
通过在合成的多元醇中， 以固体成分比率达到多元醇∶嵌段异氰酸酯＝ 66 ∶ 34 的方式添加住化拜耳聚氨酯公司制的嵌段异氰酸酯即 “Sumidur( 注册商标 )BL3175” ， 制作 透明涂料 ( 表中记载为 “聚氨酯 (ii)” )。再有， 作为溶剂采用异佛尔酮。涂料中的固体成 分浓度， 考虑到气泡含有性、 涂装性、 储藏稳定性而经过适宜调整。
为了含有气泡， 采用三协化成公司制的发泡剂即 “Cellmic( 注册商标 )CE” 、 Ganz 化成公司制的中空粒子即 “Gantsuparu GMH-850” 。
此外， 作为着色颜料， 作为黑系的颜料， 采用东海炭公司制的炭黑即 “东海炭黑 ( 注册商标 )#7350” ， 作为白系的颜料， 采用石原产业公司制的氧化钛即 “钛白 (TIPAQUE WHITE， 注册商标 )CR-95” 及市场上出售的氧化锌， 作为蓝系颜料， 采用市场上出售的铝酸钴 及铜酞菁， 作为红系的颜料， 采用市场上出售的氧化铁及硫化汞。
接着， 对上层涂料进行详细说明。 作 为 基 础 树 脂， 使用东洋纺公司制的非晶性聚酯树脂即 “BYLON( 注 册 商标 )660” ( 数均分子量 8000)、 “BYLON( 注册商标 )GK250” ( 数均分子量 10000)、 “BYLON( 注 册 商 标 )GK140” ( 数 均 分 子 量 13000)、 “BYLON( 注 册 商 标 )240” ( 数 均 分 子 量 15000)、 “BYLON( 注 册 商 标 )600” ( 数 均 分 子 量 16000)、 “BYLON( 注 册 商 标 )280” ( 数均分子量 18000)、 “BYLON( 注册商标 )245” ( 数均分子量 19000)、 “BYLON( 注册商标 )103” ( 数均分 子量 23000)、 “BYLON( 注册商标 )550” ( 数均分子量 28000)。作为交联剂， 使用 DIC 公司制 的丁基化三聚氰胺树脂 ( 表中记载为丁基化三聚氰胺 ) 即 “SUPER BECKAMINE( 注册商标 ) J830” 、 住化拜耳聚氨酯公司制的异氰酸酯化合物即 “Desmodur BL3175( 商品名 )” ( 表中记 载为 HDI)。作为溶剂， 采用以质量比按环己酮∶ SOLVESSO150 ＝ 1 ∶ 1 混合而成的溶剂。
作为着色颜料， 采用与下层涂料相同的着色颜料。
作为背面涂料， 采用日本 FINE COATINGS 公司制的背面涂料即 “FL100HQ” 的灰色 ( 表中记载为 “背面 -1” )、 “FL100HQ” 的透明色 ( 表中记载为 “背面 -2” )。以下， 对实施例的实验中采用的预涂层金属板进行详细说明。
作为原板， 准备电镀锌钢板 ( 表中记载为 “EG” )、 热浸镀锌钢板 ( 表中记载为 “GI” )、 合金化镀锌钢板 ( 表中记载为 “GA” )、 不锈钢 ( 表中记载为 “SUS“)、 铝板。
接着， 将准备的原板用日本 Parkerizing 公司制的碱脱脂液 “FC-4336”的浓度 为 2 质量％、 水温 50℃的水溶液进行喷射脱脂， 在水洗后进行干燥， 然后用辊涂机涂布日本 Parkerizing 公司制的无铬酸盐化成处理即 “CT-E300N” ， 用热风烘箱使其干燥。热风烘箱 中的干燥条件设定为钢板的到达板温为 60℃。 无铬酸盐处理的附着量按总固体成分计附着 2 200g/m ， 如此进行涂装。
接着， 用辊涂机同时在实施了化成处理的金属板的一方的表面上涂装制作的下层 涂料， 在另一方的表面上涂装背面涂料， 用吹入热风的感应加热炉， 在金属板的到达板温为 220℃的条件下进行干燥固化。 然后， 在干燥烧结后， 对涂装的金属板用喷雾器喷洒水， 进行 水冷。
接着， 在下层涂膜上， 用辊幕涂机涂装上层涂料， 用吹入热风的感应加热炉， 按金 属板的到达板温为 230℃的条件进行干燥固化。然后， 在干燥烧结后， 对涂装的金属板用喷 雾器喷洒水进行水冷， 制作双层的预涂层金属板。
以下， 对通过实验制作的预涂层金属板的评价方法进行详细说明。
1. 隔热性
1.1 采用热板的可接触时间及上升温度测定
将制作的预涂层金属板以表面为上侧的方式在加热到 65℃的热板上放置 120 秒， 然后， 用食指对预涂层金属板的表面按压 500g 的载荷， 测定不感到热的可接触的时间， 基 于以下基准进行了评价。再有， 5 人实施同样的试验， 用其平均时间进行了评价。( 表中表 示为 “隔热性 (i)” 。)
◎： 10 秒以上 ○ ： 5 秒以上且低于 10 秒 △ ： 2 秒以上且低于 5 秒 × ： 低于 2 秒
此外， 图 6 中示出上升温度测定所用的实验装置的概要。将制作的预涂层金属板 以表面为上侧的方式在加热到 65℃的热板上放置 120 秒， 在硅橡胶 ( 厚度 3mm、 10mm 见方 ) 2 之间夹入热电偶， 以 1g/mm 将其按在预涂层金属板表面上， 对 30 秒后的温度进行测定， 按 以下的基准进行了评价 ( 表中表示为 “隔热性 (ii)” )。这是将硅橡胶看作皮肤， 模拟人感 到的热度的试验。
◎： 低于 35℃ ○ ： 35℃以上且低于 37℃ △ ： 37℃以上且低于 39℃ × ： 39℃以 上
1.2 采用框体的可接触时间及上升温度测定
制成图 7 所示的框体， 进行试验。框体的上表面被敞开， 以制作的预涂层金属板的 背面为内侧的方式覆盖该敞开的面， 在此状态下， 将热源的热量规定为 15W， 放置 120 秒。 与 1.1 同样地对预涂层金属板的表面用食指按压 500g 的载荷， 测定不感到热的可接触时间， 基于以下基准进行了评价。再有， 5 人实施同样的试验， 以其平均时间进行了评价 ( 表中表 示为隔热性 (iii)。)
◎： 10 秒以上 ○ ： 5 秒以上且低于 10 秒 △ ： 2 秒以上且低于 5 秒 × ： 低于 2 秒2. 加工性
作为加工性的评价， 按以下方法调查了圆筒深冲加工性。 按冲头直径 50mm、 冲头肩 部 R3mm、 模子肩部 R3mm、 深冲比 2.0、 BHF1t 的条件进行， 对钢板进行由金属模到拉深冲压的 加工， 按以下基准进行了评价。
◎： 目视观察加工部， 完全没有裂纹、 变色等时
○： 目视观察加工部， 没有发现裂纹， 但发现变色时
△： 目视观察加工部， 发现轻微的裂纹时
×： 目视观察加工部， 发现大的裂纹时
3. 密合性
通过方格胶带试验， 测定了密合性。按照 JIS K5600-5-6 的方法， 实施方格胶带试 验， 按以下基准进行了评价。
◎： 完全没有发现剥离时
○： 在方格眼的边缘发现少量剥离时
△： 方格眼的 80％没有剥离而残留时
×： 没有剥离而残留的方格眼低于 80％时
4. 耐污染性
作为耐污染性的评价， 按以下调查了耐印记污染性。将制作的预涂层金属板切断 成 50mm 见方， 在评价面用红色的万能墨水 ( 注册商标 ) 画 3 条线， 在 20℃的气氛中放置 24 小时放置后， 用乙醇擦去线。目视判定墨水的残色。按以下基准进行了评价。
◎： 印记痕迹消失， 看不见时
○： 印记痕迹少量残留时
△： 印记痕迹残留时
×： 印记痕迹几乎没有消失时
5. 耐损伤性
以铅笔硬度测定了耐损伤性。按照 JIS K5600-5-4 的方法， 对将涂膜的划痕抵抗 性变换成铅笔芯的硬度时的涂膜的破断进行了调查， 将涂膜没有出现破断的最高的硬度作 为该涂膜的铅笔硬度， 按下述基准进行了评价。
◎： HB 以上 ○ ： B △： 2B × ： 3B 以下
6. 背面的辐射率测定
采用日本分光公司制的傅里叶变换红外分光光度计 “VALOR-III” ， 对将制作的表 -1 面处理金属板的板温度规定为 80℃时的频率 600 ～ 3000cm 的区域中的红外发光光谱进 行测定， 通过将其与标准黑体的发光光谱进行比较， 测定了表面处理金属板的总辐射率。 再有， 作为标准黑体， 采用以 30±2μm 的膜厚对铁板喷雾涂装了 TASCO JAPAN 公司出售 (OKITSUMO 公司制造 ) 的 “THI-1B 黑体喷雾剂” 而成的黑体。
表 3、 4 中示出按本实施例制作的预涂层金属板的构成和其评价结果。
以下， 对评价结果进行详细说明。 (1) 上层涂膜的分子量的影响作为上层涂膜的分子量的影响， No.1 ～ 12 中示出实施例， No.37、 38 中示出比较例。 本发明的实施例的预涂层金属板具有优良的隔热性、 加工性、 密合性、 耐污染性、 耐损伤性。
上层涂膜的分子量为 10000 的预涂层金属板 (No.1) 的加工性及上层涂膜的分子 量为 23000 的例子 (No.7) 的耐污染性及耐损伤性有稍微下降的倾向， 因此上层涂膜的分子 量最好为 13000 ～ 19000。分子量低于 10000 的例子 (No.37) 的加工性劣化， 因此是不适合 的。上层涂膜的分子量超过 23000 的例子 (No.38) 的耐污染性及耐损伤性劣化， 因此是不 适合的。
(2) 气泡含有浓度与下层涂膜的膜厚的关系
作为气泡含有浓度与下层涂膜的膜厚的关系， No.13 ～ 31 中示出实施例、 No.39 ～ 48 中示出比较例。
本发明的实施例的预涂层金属板具有优良的隔热性、 加工性、 密合性、 耐污染性、 耐损伤性。
关于气泡含有浓度 V 体积 (％ ) 与膜厚 t(μm) 的关系， V ＜ -0.1t+57.5 的例子 (No.39、 41、 43、 45) 的隔热性劣化， V ＞ -0.05t+92.5 的例子 (No.40、 42、 44、 46) 的加工性及 密合性劣化， 因此是不适合的。此外， 膜厚低于 50μm 的例子 (No.47) 的隔热性劣化， 膜厚 超过 350μm 的例子 (No.48) 的加工性及密合性劣化， 因此是不适合的。
(3) 上层涂膜的膜厚的影响
作为上层涂膜的膜厚的影响， No.32 ～ 36 中示出实施例， No.49 ～ 51 中示出比较 例。
本发明的实施例的预涂层金属板具有优良的隔热性、 加工性、 密合性、 耐污染性、 耐损伤性。
上层涂膜的膜厚为 3μm 的例子 (No.32) 有加工性、 密合性及耐损伤性稍微下降的 倾向， 上层涂膜的膜厚为 30μm 的例子 (No.36) 有成本稍微增高的倾向， 因此上层涂膜的膜 厚更优选为 5 ～ 25μm。此外， 没有上层涂膜的例子 (No.49)、 上层涂膜的膜厚低于 3μm 的 例子 (No.50)， 加工性、 密合性及耐损伤性劣化， 上层涂膜的膜厚超过 30μm 的例子 (No.51) 的成本高， 因此是不适合的。
(4) 气泡直径与合计膜厚的关系
作为气泡直径与合计膜厚的关系， No.52 ～ 56 中示出实施例。
关于在与涂膜表面垂直的方向测定的气泡的直径 Rv(μm) 与下层涂膜和上层涂 膜相加的合计膜厚 T(μm) 的关系， 得知 ： 在任意的涂膜断面 10mm 的宽度中， 满足 Rv ≥ 0.8T 的气泡低于 20 个的例子 (No.54、 56) 有隔热性稍微下降的倾向， 因而在任意的断面 10mm 中， 满足 Rv ≥ 0.8T 的气泡优选为 20 个以上。
(5) 下层涂膜与上层涂膜的着色颜料的影响
作为下层涂膜与上层涂膜的颜料的影响， No.57 ～ 74 中示出实施例。下层涂膜和 上层涂膜的着色颜料相同的例子 (No.57 ～ 60)、 下层涂膜和上层涂膜都不含着色颜料的例 子 (No.61)、 下层涂膜和上层涂膜的着色颜料为同色系的例子 (No.62、 63、 68 ～ 71)， 加工性 优良， 而下层涂膜和上层涂膜的着色颜料不是同色系的例子 (No.64 ～ 67、 72 ～ 74) 在加工
部目视看到一些变色， 因此有加工性降低的顾虑， 所以下层涂膜和上层涂膜的颜料为同色 系是适合的。
(5) 背面的辐射率的影响
作为背面的辐射率的影响， No.58 ～ 68 中示出实施例、 No.69 中示出比较例。
得知 ： 有背面的辐射率越降低隔热性越提高的倾向， 背面的辐射率为 0.50 以下是 适合的。此外， 得知 ： 即使背面的辐射率低， 表面为本发明的范围外的例子 (No.79) 的隔热 性也差。
( 实施例 2)
使用表 6 的实施例 No.73 和比较例 No.79 的预涂层金属板作为薄型电视的后面 板， 以内侧为背面， 显示画面， 在 2 小时后用食指触摸后面板， 测定可接触时间。 再有， 5 人实 施同样的试验。此外， 作为比较， 在将电镀锌钢板加工成后面板的形状后， 压接古河电工公 司制的发泡聚乙烯薄板即 “Foams( 注册商标 )SN-500” ， 对得到的金属板进行同样的评价。
所有试验者在 No.73 中都可接触 1 分钟以上， 但在 No.79 中可接触时间为 5 秒以 下。此外， 粘贴了发泡聚乙烯薄板的金属板可接触 1 分钟以上， 但粘贴需要时间， 也有损外 观， 因此是不适合的。
( 实施例 3)
表 3 中的 No.4 的预涂层金属板是用辊涂机涂装下层涂料， 用吹入热风的感应加热 炉使其干燥固化， 在水冷后， 用辊幕涂机涂装上层涂膜， 用吹入热风的感应加热炉使其干燥 固化， 然后进行水冷而得到的预涂层金属板， 但也可用不同的涂装方法制成与此相同的预 涂层金属板。在用辊幕涂机涂装下层涂膜并使其干燥固化后， 通过用辊幕涂机涂装上层涂 膜而制成的预涂层金属板为 No.87。除了涂装方法以外， No.87 按与 No.4 完全相同的条件 制成。 此外， 在用被称为滑动幕涂机的多层同时涂布装置同时层叠下层涂膜和上层涂膜后， 通过用吹入热风的感应加热炉按金属板的到达板温为 230℃的条件使叠层皮膜同时干燥固 化， 并进行水冷， 将由此制作的预涂层金属板作为 No.88。除了用滑动幕涂机同时涂布上层 涂膜和下层涂膜、 并同时烧结以外， No.88 的预涂层金属板按与 No.4 相同的条件制成。另 外， 将在用辊幕涂机涂装下层涂膜并使其干燥固化后、 用辊涂机涂装上层涂膜而制成的预 涂层金属板作为 No.89。除了涂装方法以外， No.89 按与 No.4 完全相同的条件制成。
对制成的预涂层金属板， 进行了 ( 实施例 1) 中记载的隔热性、 加工性、 密合性、 耐 污染性、 耐损伤性的评价。No.87 和 No.88 的评价结果完全与表 3 所述的 No.4 的各评价试 验结果相同， 但 No.89 的隔热性的①和②的评价结果为△， 为比 No.4 低一些的结果。推断 是在用辊涂机涂装上层皮膜时， 因下层涂膜中的气泡被涂装辊压破而使隔热性劣化。 此外， No.4、 87、 88 的涂装外观美丽， 但 No.89 的上层涂膜为斑驳模样。推断这也是因用辊涂机涂 装时涂装辊一边压破下层涂膜一边涂装， 因而在衬底上产生凹凸， 在上层涂膜的精加工时 成为斑驳。从该结果得知 ： 利用幕涂机涂装本申请发明的上层涂膜是适合的。
再有， 图 8 中示出用光学显微镜观察实施例 No.4 的预涂层金属板的涂膜部分的断 面的照片。
以上， 参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明， 当然本发明并不限定于 所述的例子。 显而易见， 只要是本领域技术人员， 就可在专利权利要求范围所述的范畴内联 想到各种变更例或修正例， 当然这些变更例或修正例也应理解为属于本发明的技术范围。符号说明 1- 热板 2- 预涂层金属板 3- 硅橡胶 4- 热电偶 5- 热源 6- 温度控制器