JP5588573B1 - Pre-coated aluminum plate, aluminum plate and heat sink for in-vehicle LED lighting - Google Patents

Abstract

【課題】加工部の表面の平滑性に優れ、放熱性に優れたプレコートアルミニウム板材、アルミニウム板材および車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクを提供する。
【解決手段】車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに用いられ、アルミニウム板材２０と樹脂系皮膜３Ａを有するプレコートアルミニウム板材１０であって、アルミニウム板材２０が熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、アルミニウム板材２０の結晶組織がファイバー状であり、樹脂系皮膜３Ａが熱硬化性樹脂と黒色顔料成分とを含み、樹脂系皮膜３Ａは波長が３〜３０μｍの赤外線領域における積分放射率が２５℃において０．８０以上であることを特徴とするプレコートアルミニウム板材１０であり、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上で、結晶組織がファイバー状であることを特徴とするアルミニウム板材２０であり、これらを成形してなる車載ＬＥＤ照明用ヒートシンク１である。
【選択図】図１A pre-coated aluminum plate material, an aluminum plate material, and a heat sink for vehicle-mounted LED lighting, which are excellent in the smoothness of the surface of a processed part and excellent in heat dissipation.
A pre-coated aluminum plate material 10 that is used for a heat sink for in-vehicle LED lighting and has an aluminum plate material 20 and a resin film 3A, the aluminum plate material 20 having a thermal conductivity of 150 W / m · K or more, and an aluminum plate material. The crystal structure of 20 is fiber-like, the resin-based film 3A contains a thermosetting resin and a black pigment component, and the resin-based film 3A has an integrated emissivity of 0.5 at 25 ° C. in the infrared region having a wavelength of 3 to 30 μm. A pre-coated aluminum sheet 10 characterized by being 80 or more, an aluminum sheet 20 characterized by a thermal conductivity of 150 W / m · K or more and a crystal structure of fiber shape, This is a heat sink 1 for vehicle-mounted LED lighting.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を搭載するための車載ＬＥＤ照明用ヒートシンク用のプレコートアルミニウム板材、アルミニウム板材および車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに関する。   The present invention relates to a precoated aluminum plate material for an in-vehicle LED illumination heat sink for mounting a light emitting diode (LED) element, an aluminum plate material, and an in-vehicle LED illumination heat sink.

発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を発光源とする照明は、低消費電力であり且つ長寿命であることから徐々に市場に浸透し始めている。その中でも、近年特に注目を集めているのが、自動車のヘッドライトなどの車載ＬＥＤ照明である。   Lighting that uses a light emitting diode (LED) element as a light source is gradually penetrating the market due to its low power consumption and long life. Among them, in-vehicle LED lighting such as automobile headlights has attracted particular attention in recent years.

しかしながら、このＬＥＤ照明の発光源であるＬＥＤ素子は熱に非常に弱く、許容温度を超えると発光効率が低下し、更には、その寿命にも影響を及ぼしてしまうという問題がある。この問題を解決するためには、ＬＥＤ素子の発光時の熱を周囲の空間に放熱する必要があるため、ＬＥＤ照明には大型のヒートシンクが備えられている。   However, the LED element which is a light emitting source of this LED illumination is very weak to heat, and there is a problem that when the temperature exceeds the allowable temperature, the light emission efficiency is lowered, and further, the life is affected. In order to solve this problem, since it is necessary to dissipate heat at the time of light emission of the LED element to the surrounding space, the LED lighting is provided with a large heat sink.

このＬＥＤ照明用ヒートシンクには、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）を材料としたアルミダイキャスト製のものが多く採用されており、特許文献１〜４には、それらヒートシンクのうち代表的な構成のヒートシンクが開示されている。   Many LED die heat sinks made of aluminum (including an aluminum alloy) are used, and Patent Documents 1 to 4 disclose heat sinks having typical configurations among these heat sinks. Is disclosed.

特開２００７−１７２９３２号公報JP 2007-172932 A 特開２００７−１９３９６０号公報JP 2007-193960 A 特開２００９−２７７５３５号公報JP 2009-277535 A 特開２０１０−２７８３５０号公報JP 2010-278350 A

近年、車載ＬＥＤ照明は、ハイパワー化が進展しており、車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに対しては、放熱性のさらなる向上が求められている。
一方、車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクは、生産性向上および低コスト化を図るため、従来のアルミダイキャストではなく、アルミニウム板材を成形加工してなる成形体へと移りつつある。
ところが、アルミニウム板材を曲げ加工等をする際に、成形加工性が劣るために、加工部に肌荒れが生じて、形状が局部的に不均一となり、十分な放熱性が得られないという問題点が新たに持ち上がってきた。 In recent years, high power has been developed for in-vehicle LED lighting, and further improvement in heat dissipation is required for the in-vehicle LED lighting heat sink.
On the other hand, the heat sink for in-vehicle LED lighting is moving to a molded body formed by molding an aluminum plate material instead of the conventional aluminum die cast in order to improve productivity and reduce costs.
However, when bending aluminum sheet material, etc., because the formability is inferior, the processed part is rough, the shape is locally uneven, and sufficient heat dissipation cannot be obtained. Newly raised.

本発明は、前記状況に鑑みてなされたものであり、加工部の表面の平滑性に優れ、放熱性に優れたプレコートアルミニウム板材、アルミニウム板材および車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクを提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said condition, and makes it a subject to provide the precoat aluminum plate material which was excellent in the smoothness of the surface of a process part, and was excellent in heat dissipation, the aluminum plate material, and the vehicle-mounted LED heat sink. .

前記課題を解決するため、本発明に係るプレコートアルミニウム板材は、車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに用いられ、アルミニウム板材と樹脂系皮膜を有しており、前記アルミニウム板材は、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、前記アルミニウム板材の結晶組織は、ファイバー状であり、前記樹脂系皮膜は、熱硬化性樹脂と、黒色顔料成分とを含み、波長が３〜３０μｍの赤外線領域における積分放射率が２５℃において０．８０以上であることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a pre-coated aluminum sheet according to the present invention is used for a heat sink for in-vehicle LED lighting, and has an aluminum sheet and a resin-based film. The aluminum sheet has a thermal conductivity of 150 W / m · K or more, the crystal structure of the aluminum plate material is fiber-like, and the resin-based film contains a thermosetting resin and a black pigment component, and has an integrated emissivity in an infrared region having a wavelength of 3 to 30 μm. It is characterized by being 0.80 or more at 25 ° C.

このような構成によれば、ヒートシンクの色調が黒色となり、樹脂皮膜の耐久性が向上し、表面の肌荒れが少ない成形体を製造することができ、プレコートアルミニウム板材の曲げ加工時に塗膜に亀裂が生じにくい。また、アルミニウム板材のより優れた放熱性が確保される。   According to such a configuration, the color tone of the heat sink becomes black, the durability of the resin film is improved, and a molded body with less surface roughness can be produced, and the coating film is cracked during bending of the precoated aluminum sheet. Hard to occur. Moreover, the more excellent heat dissipation of an aluminum plate material is ensured.

本発明に係るアルミニウム板材は、車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに用いられ、熱伝導率は、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、結晶組織は、ファイバー状であることを特徴とする。このような構成によれば、成形加工を行った際に、表面の荒れが少ない成形体を製造することができ、アルミニウム板材の優れた放熱性が確保される。   The aluminum plate material according to the present invention is used for a heat sink for in-vehicle LED illumination, has a thermal conductivity of 150 W / m · K or more, and a crystalline structure is in a fiber form. According to such a configuration, when the molding process is performed, a molded body with less surface roughness can be manufactured, and excellent heat dissipation of the aluminum plate material is ensured.

本発明に係る車載ＬＥＤ照明用ヒートシンク（以下、適宜、ヒートシンクという）は、アルミニウム展伸材が成形されてなる成形体から構成される車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、前記アルミニウム展伸材の熱伝導率は、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、前記成形体の加工部の表面の算術平均粗さＲａが、１．５μｍ以下であることを特徴とする。   The heat sink for in-vehicle LED lighting according to the present invention (hereinafter, appropriately referred to as a heat sink) is a heat sink for in-vehicle LED lighting composed of a molded body formed by molding an aluminum wrought material, and the heat of the aluminum wrought material. The conductivity is 150 W / m · K or more, and the arithmetic average roughness Ra of the surface of the processed part of the molded body is 1.5 μm or less.

このような構成によれば、ヒートシンクは、加工部の表面の平滑性に優れたものであり、アルミニウム展伸材の熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることによって、優れた放熱性が確保される。   According to such a configuration, the heat sink is excellent in the smoothness of the surface of the processed part, and since the thermal conductivity of the aluminum wrought material is 150 W / m · K or more, excellent heat dissipation is achieved. Secured.

また、本発明に係る車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクを構成するアルミニウム展伸材の結晶組織が、ファイバー状であることが好ましい。このような構成によれば、成形加工を行った際に、表面の肌荒れが少ない成形体を製造することができる。   Moreover, it is preferable that the crystal structure of the aluminum extending material which comprises the heat sink for vehicle-mounted LED illumination which concerns on this invention is a fiber form. According to such a configuration, a molded body with less surface roughness can be produced when the molding process is performed.

また、本発明に係る車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクの成形体の表面は、黒色の皮膜を備えており、前記皮膜は、波長が３〜３０μｍの赤外線領域における積分放射率が２５℃において０．８０以上であることが好ましい。このような構成によれば、ヒートシンクの色調が黒色となり、ヒートシンクとしての放熱性がより優れたものとなる。   Moreover, the surface of the molded body of the heat sink for in-vehicle LED lighting according to the present invention has a black film, and the film has an integrated emissivity of 0.80 or more at 25 ° C. in the infrared region having a wavelength of 3 to 30 μm. It is preferable that According to such a configuration, the color tone of the heat sink becomes black, and the heat dissipation as the heat sink becomes more excellent.

また、本発明に係る車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクの成形体の表面の皮膜は、熱硬化性樹脂と、黒色顔料成分とを含む樹脂系皮膜であることが好ましい。このような構成によれば、樹脂皮膜の耐久性が向上する。   Moreover, it is preferable that the film | membrane of the surface of the molded object of the heat sink for vehicle-mounted LED illumination which concerns on this invention is a resin-type film | membrane containing a thermosetting resin and a black pigment component. According to such a configuration, the durability of the resin film is improved.

本発明のアルミニウム板材およびプレコートアルミニウム板材は、成形加工性に優れており、加工部の表面が平滑で放熱性に優れた車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクを得ることができる。また、本発明の車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクは、加工部の表面の平滑性に優れ、放熱性に優れている。   The aluminum plate material and pre-coated aluminum plate material of the present invention are excellent in molding processability, and a heat sink for in-vehicle LED lighting having a smooth processed surface and excellent heat dissipation can be obtained. Moreover, the heat sink for vehicle-mounted LED illumination of this invention is excellent in the smoothness of the surface of a process part, and is excellent in heat dissipation.

（ａ）は本発明に係る車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクの構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、本発明のプレコートアルミニウム板材の構成を模式的に示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows typically the structure of the heat sink for vehicle-mounted LED illumination concerning this invention, (b) is sectional drawing which shows typically the structure of the precoat aluminum plate material of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
≪ヒートシンク≫
図１（ａ）に示すように、本発明に係るヒートシンク１は、車載ＬＥＤ照明１００に用いられるものであり、アルミニウム展伸材が成形されてなるヒートシンク成形体２から構成されている。発明の実施形態によっては、ヒートシンク成形体２の表面に形成される皮膜３を備えている。そして、ヒートシンク１は、ＬＥＤ素子４から発生する熱を放散させるために用いられる。
以下、各構成について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
≪Heat sink≫
As shown to Fig.1 (a), the heat sink 1 which concerns on this invention is used for the vehicle-mounted LED lighting 100, and is comprised from the heat sink molded object 2 formed by shape | molding the aluminum extending | stretching material. Some embodiments of the invention include a coating 3 formed on the surface of the heat sink molded body 2. The heat sink 1 is used to dissipate heat generated from the LED element 4.
Each configuration will be described below.

＜ヒートシンク成形体＞
ヒートシンク成形体２は、アルミニウム展伸材が成形されてなるアルミニウム製のものである。「アルミニウム展伸材」としたのは、展伸材に限定することで、現行のアルミダイキャストや押し出し材、樹脂製、鉄その他の金属製のものと差別化する趣旨である。アルミニウム展伸材のなかでも、生産性やプレコート処理性等に優れたアルミニウム板材が好ましい。以下、アルミニウム板材について説明する。 <Heat sink molding>
The heat sink molded body 2 is made of aluminum formed by molding an aluminum wrought material. The term “aluminum wrought material” is intended to differentiate it from the current aluminum die cast, extruded material, resin, iron and other metals by limiting to wrought material. Among the aluminum wrought materials, an aluminum plate material excellent in productivity, precoat processability and the like is preferable. Hereinafter, the aluminum plate material will be described.

＜アルミニウム板材の素材＞
本発明の車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに用いられるアルミニウム板材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるものであり、本発明で用いられるアルミニウム板材（アルミニウム板材またはアルミニウム合金板材）としては、特に制限されるものではなく、製品形状や成形方法、使用時に求められる強度等に基づいて選択することができる。一般的には、プレス成形用のアルミニウム板材としては、非熱処理型のアルミニウム板、すなわち、１０００系の工業用純アルミニウム板、３０００系のＡｌ−Ｍｎ系合金板、５０００系のＡｌ−Ｍｇ系合金板、もしくは熱処理型のアルミニウム板である、一部の６０００系のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板が使用される。しかしながら、ヒートシンク成形体２は、後記するように熱伝導率を１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とするため、アルミニウム板材は、１０００系、一部の３０００系、一部の６０００系にほぼ限定される。 <Aluminum plate material>
The aluminum plate material used for the heat sink for in-vehicle LED lighting of the present invention is made of aluminum or an aluminum alloy, and the aluminum plate material (aluminum plate material or aluminum alloy plate material) used in the present invention is not particularly limited. It can be selected based on the product shape, molding method, strength required at the time of use, and the like. Generally, as the aluminum plate material for press forming, a non-heat treatment type aluminum plate, that is, a 1000 series industrial pure aluminum plate, a 3000 series Al-Mn alloy plate, a 5000 series Al-Mg series alloy. Some 6000 series Al—Mg—Si alloy plates, which are plates or heat treated aluminum plates, are used. However, since the heat sink molded body 2 has a thermal conductivity of 150 W / m · K or more as will be described later, the aluminum plate material is almost limited to 1000 series, some 3000 series, and some 6000 series.

本発明の車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに用いられるアルミニウム板材は、好ましくは１０００系であり、特に好ましい組成は以下のものである。
（Ｓｉ含有量の好ましい範囲０．０３〜１．００質量％）
Ｓｉは，母相内に固溶して、アルミニウム合金板の強度を高める効果があり、Ｓｉ含有量増加に伴いその効果が向上する。Ｓｉ含有量が０．０３質量％以上であればその効果がより十分となり、１．００質量％以下であれば熱伝導性が向上してヒートシンク材としての性能が向上する。 The aluminum plate material used for the heat sink for in-vehicle LED lighting of the present invention is preferably 1000 series, and the particularly preferred composition is as follows.
(Preferable range of Si content: 0.03 to 1.00% by mass)
Si has the effect of being dissolved in the matrix and increasing the strength of the aluminum alloy plate, and the effect is improved as the Si content is increased. If the Si content is 0.03% by mass or more, the effect is more sufficient, and if it is 1.00% by mass or less, the thermal conductivity is improved and the performance as a heat sink material is improved.

（Ｆｅ含有量の好ましい範囲０．１０〜０．８０質量％）
Ｆｅは、母相内に固溶してアルミニウム合金板の強度を高める効果があり、Ｆｅ含有量増加に伴いその効果が向上する。Ｆｅ含有量が０．１０質量％以上であればその効果がより十分となり、０．８０質量％以下であれば熱伝導性が向上してヒートシンク材としての性能が向上する。 (Preferable range of Fe content 0.10 to 0.80 mass%)
Fe has the effect of increasing the strength of the aluminum alloy plate by dissolving in the matrix, and the effect is improved as the Fe content increases. If the Fe content is 0.10% by mass or more, the effect is more sufficient, and if it is 0.80% by mass or less, the thermal conductivity is improved and the performance as a heat sink material is improved.

（Ｃｕ含有量の好ましい範囲０．３０質量％以下）
Ｃｕは、母相内に固溶して、アルミニウム合金板の強度を高める効果があり、Ｃｕ含有量増加に伴いその効果が向上する。Ｃｕ含有量が０．３０質量％以下であれば熱伝導性が向上してヒートシンク材としての性能が向上する。 (Preferable range of Cu content 0.30% by mass or less)
Cu has the effect of increasing the strength of the aluminum alloy plate by dissolving in the matrix, and the effect is improved as the Cu content is increased. If Cu content is 0.30 mass% or less, thermal conductivity will improve and the performance as a heat sink material will improve.

（Ｍｎ含有量の好ましい範囲０．２０質量％以下）
Ｍｎは、母相内に固溶して、アルミニウム合金板の強度を高める効果があり、Ｍｎ含有量増加に伴いその効果が向上する。Ｍｎ含有量が０．２０質量％以下であれば熱伝導性が向上してヒートシンク材としての性能が向上する。 (Preferable range of Mn content 0.20% by mass or less)
Mn has the effect of increasing the strength of the aluminum alloy plate by dissolving in the matrix, and the effect is improved as the Mn content increases. If Mn content is 0.20 mass% or less, thermal conductivity will improve and the performance as a heat sink material will improve.

（Ｍｇ含有量の好ましい範囲０．２０質量％以下）
Ｍｇは、母相内に固溶して、アルミニウム合金板の強度を高める効果があり、Ｍｇ含有量増加に伴いその効果が向上する。Ｍｇ含有量が０．２０質量％以下であれば、熱伝導性が向上してヒートシンク材としての性能が向上する。 (Preferable range of Mg content 0.20% by mass or less)
Mg has the effect of increasing the strength of the aluminum alloy plate by dissolving in the matrix, and the effect is improved as the Mg content increases. If Mg content is 0.20 mass% or less, thermal conductivity will improve and the performance as a heat sink material will improve.

（Ｃｒ含有量の好ましい範囲０．１０質量％以下）
Ｃｒは、母相内に固溶して、アルミニウム合金板の強度を高める効果があり、Ｃｒ含有量増加に伴いその効果が向上する。Ｃｒ含有量が０．１０質量％以下であれば、熱伝導性が向上してヒートシンク材としての性能が向上する。 (Preferable range of Cr content is 0.10 mass% or less)
Cr has the effect of increasing the strength of the aluminum alloy plate by dissolving in the matrix, and the effect is improved as the Cr content increases. If Cr content is 0.10 mass% or less, thermal conductivity will improve and the performance as a heat sink material will improve.

（Ｚｎ含有量の好ましい範囲０．２０質量％以下）
Ｚｎは、母相内に固溶して、アルミニウム合金板の強度を高める効果があり、Ｚｎ含有量増加に伴いその効果が向上する。Ｚｎ含有量が０．２０質量％以下であれば、熱伝導性が向上してヒートシンク材としての性能が向上する。 (Preferable range of Zn content 0.20% by mass or less)
Zn has the effect of increasing the strength of the aluminum alloy plate by dissolving in the matrix, and the effect is improved as the Zn content increases. If Zn content is 0.20 mass% or less, thermal conductivity will improve and the performance as a heat sink material will improve.

（Ｔｉ含有量の好ましい範囲０．１０質量％以下）
Ｔｉは、アルミニウム合金鋳造組織を微細化、均質化（安定化）する効果があり、圧延用スラブの造塊時の鋳造割れを防止する効果を有する。Ｔｉ含有量が０．１０質量％を超えるとその効果が飽和する。また、０．１０質量％以下であれば、熱伝導性が向上する。そのため、０．１０質量％を超える量を含有することは不要である。 (Preferable range of Ti content is 0.10 mass% or less)
Ti has the effect of refining and homogenizing (stabilizing) the aluminum alloy cast structure, and has the effect of preventing casting cracks during ingot formation of the slab for rolling. If the Ti content exceeds 0.10% by mass, the effect is saturated. Moreover, if it is 0.10 mass% or less, thermal conductivity will improve. Therefore, it is unnecessary to contain an amount exceeding 0.10% by mass.

［熱伝導率］
ヒートシンク成形体２は、その用途がヒートシンク１であるため、放熱性が要求される。本発明における所望の放熱性を確保するためには、ヒートシンク成形体２を構成するアルミニウム板材の熱伝導率は、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが必要である。好ましくは２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。なお、上限値については特に規定されるものではないが、経済的な観点から好ましくは２４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。このような特性を有したアルミニウム合金としては、前記したような特定の品番や組成の合金を挙げることができる。
熱伝導率は、例えば、レーザーフラッシュ法によって測定することができる。
なお、ヒートシンク成形体２に用いるアルミニウム板材は、無処理でもよいし、プレコート材でもよいし、アフターコート材であってもよい。また成形体２に加工後に陽極酸化処理を行なってもよいが、経済的な観点からプレコート材が好ましい。 [Thermal conductivity]
Since the use of the heat sink molded body 2 is the heat sink 1, heat dissipation is required. In order to ensure the desired heat dissipation in the present invention, the thermal conductivity of the aluminum plate material constituting the heat sink molded body 2 needs to be 150 W / m · K or more. Preferably, it is 200 W / m · K or more. The upper limit value is not particularly specified, but is preferably 240 W / m · K or less from an economical viewpoint. Examples of the aluminum alloy having such characteristics include alloys having a specific product number and composition as described above.
The thermal conductivity can be measured by, for example, a laser flash method.
The aluminum plate material used for the heat sink molded body 2 may be untreated, a precoat material, or an aftercoat material. Further, anodizing treatment may be performed on the molded body 2 after processing, but a precoat material is preferable from an economical viewpoint.

［算術平均粗さＲａ］
ヒートシンク成形体２は、アルミニウム板材を成形加工することによって製造される。アルミニウム板材の成形加工の方法としては、曲げ加工、プレス加工、絞り加工、しごき加工等があるが、板材をベースに車載ヒートシンクを製作する場合、主たる加工法は曲げ加工となる。このような成形加工を施すことによって、当初のフラットな平面状のアルミニウム板材が立体的に変形される。このとき、特に曲げ加工において変形された加工部の表面の肌が荒れて、凹凸が生じたり、亀裂が生じたりすることがある。そのような現象が生じると、局部的な板厚の減少が生じて、板材の断面積が減少し、熱伝導が妨げられて、放熱性が低下する。
また、後記する表面に皮膜を形成しているときは、皮膜が割れて、下地が露出し、外観上の商品性が低下する。 [Arithmetic mean roughness Ra]
The heat sink molded body 2 is manufactured by molding an aluminum plate material. As a method for forming an aluminum plate material, there are bending, pressing, drawing, ironing, and the like. When an in-vehicle heat sink is manufactured based on a plate material, the main processing method is bending. By performing such a forming process, the original flat planar aluminum plate material is three-dimensionally deformed. At this time, the skin of the surface of the processed part deformed especially in bending may be rough, resulting in unevenness or cracks. When such a phenomenon occurs, a local reduction in plate thickness occurs, the cross-sectional area of the plate material decreases, heat conduction is hindered, and heat dissipation is reduced.
Further, when a film is formed on the surface to be described later, the film is cracked, the base is exposed, and the merchantability on appearance is deteriorated.

このような放熱性の低下を引き起こすような成形体の加工部の表面粗さについて検討したところ、放熱性の低下を抑制し、外観上も許容し得るレベルにするためには、加工部に発生した肌荒れの表面の算術平均粗さＲａを、１．５μｍ以下にすることが必要であることが判明した。算術平均粗さＲａは、好ましくは１．０μｍ以下であり、より好ましくは０．８μｍ以下であり、さらに好ましくは０．７μｍ以下である。加工部の表面の算術平均粗さＲａの下限値は、実用上は０．３μｍ以上であればよい。   When the surface roughness of the processed part of the molded body that causes such a decrease in heat dissipation was examined, in order to suppress the decrease in heat dissipation and achieve an acceptable level in appearance, it occurs in the processed part. It was found that the arithmetic average roughness Ra of the rough surface was required to be 1.5 μm or less. The arithmetic average roughness Ra is preferably 1.0 μm or less, more preferably 0.8 μm or less, and still more preferably 0.7 μm or less. The lower limit value of the arithmetic average roughness Ra of the surface of the processed portion may be 0.3 μm or more in practical use.

算術平均粗さＲａの測定は、市販されている表面粗さ測定器を使用して測定する。例えば、サーフコーダーなどを使用することができる。
成形体の加工部から試験片を切り出し、表面粗さ測定器の探針を試験片に対し圧延方向に直交する方向に走査して、ＪＩＳ Ｂ０６０１に記載の算術平均粗さ（Ｒａ）として測定される。 The arithmetic average roughness Ra is measured using a commercially available surface roughness measuring instrument. For example, a surf coder can be used.
A test piece is cut out from the processed part of the molded body, and the surface roughness measuring instrument is measured as the arithmetic average roughness (Ra) described in JIS B0601 by scanning the probe in the direction perpendicular to the rolling direction with respect to the test piece. The

＜結晶組織＞
アルミニウム板材は、結晶組織がファイバー状であることが好ましい。「ファイバー状」とは、結晶組織の長軸方向と短軸方向のアスペクト比が１０倍以上の伸長組織を有する状態をいう。アルミニウム板材の結晶組織がファイバー状であれば、上記の成形体の加工部の表面が平滑となり、加工部の表面の算術平均粗さが小さくなるため、好ましい。ファイバー状組織の中でも、結晶組織の短軸方向の長さが５〜５０μｍであるものが、加工部の肌荒れがより小さくなり、好ましい。粗大な粒状の結晶組織を有するアルミニウム板材は、通常、加工部の表面の算術平均粗さが大きくなり、好ましくない。
アルミニウム板材の結晶組織の判別は、顕微鏡によって行うことができる。顕微鏡で結晶組織を判別する場合、圧延によってアルミニウムが延ばされる方向（圧延方向）に平行となるアルミニウムの断面を観察する。 <Crystal structure>
The aluminum plate material preferably has a fiber structure in crystal structure. “Fibrous” refers to a state having an elongated structure in which the aspect ratio between the major axis direction and the minor axis direction of the crystal structure is 10 times or more. It is preferable if the crystal structure of the aluminum plate material is fiber-like because the surface of the processed part of the molded body becomes smooth and the arithmetic average roughness of the surface of the processed part becomes small. Among the fiber-like structures, those in which the length in the minor axis direction of the crystal structure is 5 to 50 μm are preferable because the roughened surface of the processed part becomes smaller. An aluminum plate material having a coarse granular crystal structure is generally not preferable because the arithmetic average roughness of the surface of the processed portion becomes large.
Discrimination of the crystal structure of the aluminum plate can be performed with a microscope. When discriminating the crystal structure with a microscope, a cross section of aluminum parallel to the direction in which the aluminum is extended by rolling (rolling direction) is observed.

次に、ファイバー状の組織を実現するための好ましい焼鈍条件について説明する。
ファイバー状の組織を実現し、良好な曲げ加工性を備えるための焼鈍条件は、１３０〜２８０℃、１〜１０時間であることが好ましい。焼鈍温度が１３０℃未満では焼鈍するアルミコイル内で特性がばらつく。一方、焼鈍温度が２８０℃を超えると回復・再結晶が進行し、耐力が下がり、かつ結晶粒が粗大化する。また、焼鈍時間が１時間未満では温度が低い場合と同様にアルミコイル内の特性がばらつく。一方、１０時間を超えると工場生産性が低下する。 Next, preferable annealing conditions for realizing a fiber-like structure will be described.
The annealing conditions for realizing a fiber-like structure and providing good bending workability are preferably 130 to 280 ° C. and 1 to 10 hours. When the annealing temperature is less than 130 ° C., the characteristics vary in the annealed aluminum coil. On the other hand, when the annealing temperature exceeds 280 ° C., recovery / recrystallization proceeds, yield strength decreases, and crystal grains become coarse. Also, when the annealing time is less than 1 hour, the characteristics in the aluminum coil vary as in the case where the temperature is low. On the other hand, if it exceeds 10 hours, factory productivity will fall.

＜皮膜＞
本発明のヒートシンク成形体２を構成するアルミニウム板材は、その表面に皮膜３を有していることが好ましい。ヒートシンク成形体２の表面に皮膜３が形成されていることによって、ヒートシンク成形体２の耐久性を向上させることができる。ここで、表面とは、ヒートシンク成形体２の表面の少なくとも一面を意味し、いわゆる表面、裏面が含まれる。
皮膜３の種類としては、特に限定されないが、プレコート、アフターコート、陽極酸化等の皮膜がある。 <Film>
The aluminum plate material constituting the heat sink molded body 2 of the present invention preferably has a coating 3 on its surface. By forming the film 3 on the surface of the heat sink molded body 2, the durability of the heat sink molded body 2 can be improved. Here, the surface means at least one surface of the surface of the heat sink molded body 2 and includes a so-called front surface and back surface.
Although it does not specifically limit as a kind of membrane | film | coat 3, There exist membrane | film | coats, such as a precoat, an aftercoat, and an anodic oxidation.

皮膜３は、熱硬化性樹脂であることが好ましい。熱硬化性樹脂は、例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂から選ばれる２種類以上を含み、双方の樹脂が有する水酸基、カルボキシル基、グリシジル基、アミノ基、イソシアネート基などが互いに化学結合する組み合わせとすることで得ることができる。このような組み合わせの樹脂同士を２種類以上含む場合、一方の樹脂と他方の樹脂が互いに主剤と硬化剤として熱硬化反応するため、熱硬化性樹脂となる。組み合わせによって熱硬化反応が十分進まない場合には、別にイソシアネート化合物などの硬化剤と組み合わせても良い。
これらの樹脂を単独でしか含まない場合（例えばポリエステル樹脂単独の場合）は、ヒートシンク１の使用時に、皮膜３が溶融してしまう場合がある。この場合には、ヒートシンク１とＬＥＤ素子４との接着力が低下してしまうため、ヒートシンク１の耐久性が低下することがある。しかし、樹脂が単独の場合であっても、別にイソシアネート化合物などの硬化剤と組み合わせることによって、十分な耐熱性と密着性を有した熱硬化性樹脂とすることができる。 The film 3 is preferably a thermosetting resin. The thermosetting resin includes, for example, two or more kinds selected from a polyester resin, an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, a urea resin, and an acrylic resin, and both resins have a hydroxyl group, a carboxyl group, a glycidyl group, an amino group, It can be obtained by a combination in which isocyanate groups and the like are chemically bonded to each other. When two or more kinds of such combinations of resins are included, one resin and the other resin undergo thermosetting reaction as a main agent and a curing agent, and thus become a thermosetting resin. When the thermosetting reaction does not proceed sufficiently by the combination, it may be combined with a curing agent such as an isocyanate compound.
When these resins are included alone (for example, when a polyester resin is used alone), the coating 3 may be melted when the heat sink 1 is used. In this case, since the adhesive force between the heat sink 1 and the LED element 4 is reduced, the durability of the heat sink 1 may be reduced. However, even if the resin is used alone, it can be made into a thermosetting resin having sufficient heat resistance and adhesion by separately combining with a curing agent such as an isocyanate compound.

２種類以上の樹脂成分を組み合わせた皮膜の組み合わせの中でも、たとえば、アミノ硬化ポリエステル系樹脂、イソシアネート硬化ポリエステル系樹脂、メラミン硬化ポリエステル系樹脂、フェノール硬化エポキシ系樹脂、ユリア（尿素）硬化エポキシ系樹脂等を利用すると、耐熱性と密着性が向上するのでさらに好ましい。またアクリル変性エポキシ樹脂やウレタン変性ポリエステル樹脂等の変性樹脂も好適に使用できる。   Among film combinations that combine two or more types of resin components, for example, amino-cured polyester resins, isocyanate-cured polyester resins, melamine-cured polyester resins, phenol-cured epoxy resins, urea (urea) -cured epoxy resins, etc. Is more preferable because heat resistance and adhesion are improved. In addition, modified resins such as acrylic-modified epoxy resins and urethane-modified polyester resins can also be suitably used.

皮膜３は、黒色であることが好ましい。皮膜３の色調が黒色であると、放熱性が高くなり、ヒートシンク１としての放熱性がより向上するからである。
皮膜３を黒色とするためには、皮膜３を樹脂系皮膜とし、黒色顔料成分を含有させることが好ましい。黒色顔料成分の具体例としては、カーボンブラックやグラファイトなどの炭素系のもののほか、銅・マンガン・鉄などの金属酸化物系、などを挙げることができる。黒色顔料成分は、皮膜を形成する樹脂材料に対して３〜５０質量％添加することが好ましい。 The film 3 is preferably black. This is because if the color tone of the film 3 is black, the heat dissipation becomes higher and the heat dissipation as the heat sink 1 is further improved.
In order to make the film 3 black, it is preferable that the film 3 is a resin film and contains a black pigment component. Specific examples of the black pigment component include carbon-based materials such as carbon black and graphite, and metal oxide-based materials such as copper, manganese, and iron. It is preferable to add 3-50 mass% of black pigment components with respect to the resin material which forms a membrane | film | coat.

皮膜３の膜厚は、１５〜２００μｍであることが好ましい。膜厚が１５μｍ未満では、皮膜３のクッション性が低下する。一方、膜厚が２００μｍを超えると、塗膜の熱抵抗が大きくなりすぎるため、ヒートシンク１の放熱性が低下する。ただし、膜厚が５０〜２００μｍの範囲では、クッション性や積分放射率の向上効果が飽和しているため、経済的な観点からは膜厚は、１５〜５０μｍであることが好ましい。皮膜３の膜厚の測定は、例えば、渦電流膜厚計イソスコープ（ＩＳＯＳＣＯＰＥ：登録商標）によって測定することができる。   The thickness of the film 3 is preferably 15 to 200 μm. When the film thickness is less than 15 μm, the cushioning property of the film 3 is lowered. On the other hand, if the film thickness exceeds 200 μm, the heat resistance of the heat sink 1 decreases because the thermal resistance of the coating film becomes too large. However, when the film thickness is in the range of 50 to 200 μm, the effect of improving the cushioning property and the integral emissivity is saturated. The film thickness of the film 3 can be measured by, for example, an eddy current film thickness meter isoscope (ISOSCOPE: registered trademark).

［積分放射率］
本発明において、皮膜３は、波長が３〜３０μｍの赤外線領域における積分放射率が２５℃において０．８０以上であることが好ましい。放射率は、物体表面からの赤外線放射能を黒体表面からの赤外線放射能で割った比例係数であり、特定の温度における特定波長の光に対して定義される。取り得る数値は０（白体）から１（黒体）の範囲であり、数字が大きいほど赤外線放射能が大きい。これをある範囲の波長領域で積分したのが積分放射率である。プランクの放射式によれば、本発明の実施温度領域である室温付近、より具体的には０〜１００℃の実用温度領域で発生し得る赤外線の波長は、波長領域が３〜３０μｍの範囲に集中している。言い換えると、この波長領域の範囲から外れる波長領域の赤外線は無視してよい。この様な理由により、本発明においては、２５℃における３〜３０μｍの波長領域の赤外線に限定している。 [Integrated emissivity]
In the present invention, the coating 3 preferably has an integrated emissivity in the infrared region having a wavelength of 3 to 30 μm of 0.80 or more at 25 ° C. The emissivity is a proportional coefficient obtained by dividing the infrared radiation from the object surface by the infrared radiation from the black body surface, and is defined for light of a specific wavelength at a specific temperature. Possible numerical values range from 0 (white body) to 1 (black body). The larger the number, the greater the infrared radiation. The integral emissivity is obtained by integrating this in a certain wavelength range. According to Planck's radiation type, the wavelength of infrared rays that can be generated in the practical temperature range of 0 to 100 ° C., in the vicinity of room temperature, which is the temperature range of the present invention, is in the range of 3 to 30 μm focusing. In other words, infrared light in a wavelength region that is out of the range of this wavelength region may be ignored. For these reasons, the present invention is limited to infrared rays in the wavelength region of 3 to 30 μm at 25 ° C.

皮膜３に対する、波長が３〜３０μｍにおける赤外線の積分放射率が２５℃において０．８０未満であると、皮膜３の表面から赤外線として熱を放出する能力が低下し、製品を冷却する能力が不足する。よって、ヒートシンク１の放熱性が低下する。なお、前記した波長が３〜３０μｍの赤外線領域における赤外線の積分放射率は０．８５以上であることがより好ましく、０．９０以上であることがさらに好ましい。また、上限値については特に規定されるものではないが、経済的な観点から好ましくは０．９９以下である。波長が３〜３０μｍにおける赤外線の積分放射率は、皮膜の色、膜厚、表面状態、皮膜の種類等を組み合わせることによって制御することができる。   If the integral emissivity of infrared rays at a wavelength of 3 to 30 μm with respect to the coating 3 is less than 0.80 at 25 ° C., the ability to emit heat as infrared rays from the surface of the coating 3 is lowered, and the ability to cool the product is insufficient. To do. Therefore, the heat dissipation of the heat sink 1 is reduced. In addition, it is more preferable that the integral emissivity of infrared rays in the infrared region having the above-described wavelength of 3 to 30 μm is 0.85 or more, and more preferably 0.90 or more. Further, the upper limit value is not particularly defined, but is preferably 0.99 or less from an economical viewpoint. The integral emissivity of infrared rays at a wavelength of 3 to 30 μm can be controlled by combining the color, film thickness, surface state, film type, and the like of the film.

皮膜３に対する、波長が３〜３０μｍにおける赤外線の積分放射率は、市販されている簡易放射率計を使用して測定することができるほか、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）などを用いて測定することが出来る。例えば、京都電子工業社製放射率系Ｄ＆Ｓ ＡＥＲＤ装置を用いて測定することができる。   The integral emissivity of infrared rays with respect to the film 3 at a wavelength of 3 to 30 μm can be measured using a commercially available simple emissometer, or using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR) or the like. It can be measured. For example, it can be measured using an emissivity D & S AERD apparatus manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.

［その他］
皮膜３には、本発明の所望する効果を奏する範囲で、少量の着色剤や、様々な機能を付与する添加剤を含有させることができる。例えば、成形性を更に向上させるため、例えば、ポリエチレンワックス、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ラノリン、テフロン（登録商標）ワックス、シリコーン系ワックス、グラファイト系潤滑剤、モリブデン系潤滑剤等の潤滑剤を、１種または２種以上含有させることができる。また、電子機器等で要求されるアース確保を目的とした導電性を付与するための導電性微粒子として、例えば、ニッケル微粒子をはじめとする金属微粒子、金属酸化物微粒子、導電性カーボン、グラファイト等を、１種または２種以上含有させることができる。さらには、防汚性が要求される場合には、フッ素系化合物やシリコーン系化合物を含有させてもよい。それ以外に抗菌剤、防カビ剤、脱臭剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防錆顔料、体質顔料などを、本発明の所望する効果を奏する限り、含有させることができる。 [Others]
The film 3 can contain a small amount of a colorant and additives imparting various functions within a range where the effects desired by the present invention are achieved. For example, in order to further improve the moldability, for example, a lubricant such as polyethylene wax, carnauba wax, microcrystalline wax, lanolin, Teflon (registered trademark) wax, silicone wax, graphite lubricant, molybdenum lubricant, etc. One, two or more can be contained. In addition, as the conductive fine particles for imparting conductivity required for securing the earth required in electronic devices, for example, metal fine particles including nickel fine particles, metal oxide fine particles, conductive carbon, graphite, etc. One, two or more can be contained. Furthermore, when antifouling property is required, a fluorine compound or a silicone compound may be contained. In addition, antibacterial agents, fungicides, deodorants, antioxidants, ultraviolet absorbers, rust preventive pigments, extender pigments and the like can be included as long as the desired effects of the present invention are exhibited.

≪アルミニウム板材≫
本発明の車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに用いられるアルミニウム板材２０は、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、結晶組織がファイバー状である。熱伝導率およびファイバー状の結晶組織については、前記に説明したとおりである。 ≪Aluminum sheet material≫
The aluminum plate material 20 used for the heat sink for in-vehicle LED lighting of the present invention has a thermal conductivity of 150 W / m · K or more, and the crystal structure is fiber-like. The thermal conductivity and the fiber crystal structure are as described above.

アルミニウム板材２０の結晶組織がファイバー状であれば、曲げ加工時の肌荒れが小さくなる。ここで、アフターコート材の場合は、肌荒れしても板材の上から塗膜を覆いかぶせる様に塗装すればよいため、この様な限定は不要であるが、プレコート材の場合は、曲げ加工部の素材の肌荒れが大きいと塗膜に亀裂が入ってしまう場合がある。よって、アルミニウム板材２０は、結晶組織がファイバー状であることが好ましい。   If the crystal structure of the aluminum plate member 20 is a fiber, rough skin during bending is reduced. Here, in the case of after-coating material, even if the skin is rough, it is only necessary to paint so that the coating film is covered from the top of the plate material, so such a limitation is unnecessary, but in the case of pre-coating material, the bent portion If the surface of the material is too rough, the coating film may crack. Therefore, it is preferable that the aluminum plate member 20 has a fiber structure in crystal structure.

≪プレコートアルミニウム板材≫
図１（ｂ）に示すように、本発明に係るプレコートアルミニウム板材１０は、車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに用いられ、アルミニウム板材２０と、アルミニウム板材２０の表面に形成される樹脂系皮膜３Ａとを備えている。そして、アルミニウム板材２０は、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、アルミニウム板材２０の結晶組織は、ファイバー状である。樹脂系皮膜３Ａは、熱硬化性樹脂と黒色顔料成分とを含み、樹脂系皮膜３Ａは、波長が３〜３０μｍの赤外線領域における積分放射率が２５℃において０．８０以上であることを特徴とするものである。
アルミニウム板材２０の熱伝導率、ファイバー状の結晶組織、樹脂系皮膜３Ａの成分、積分放射率については前記に説明したとおりである。 ≪Pre-coated aluminum sheet≫
As shown in FIG.1 (b), the precoat aluminum board | plate material 10 which concerns on this invention is used for the heat sink for vehicle-mounted LED illumination, and is provided with the aluminum board | plate material 20 and the resin-type film | membrane 3A formed on the surface of the aluminum board | plate material 20. ing. The aluminum plate 20 has a thermal conductivity of 150 W / m · K or more, and the crystal structure of the aluminum plate 20 is a fiber shape. The resin-based film 3A includes a thermosetting resin and a black pigment component, and the resin-based film 3A has an integral emissivity in an infrared region having a wavelength of 3 to 30 μm of 0.80 or more at 25 ° C. To do.
The thermal conductivity of the aluminum plate 20, the fiber-like crystal structure, the components of the resin coating 3 </ b> A, and the integrated emissivity are as described above.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で変更することができる。
例えば、アルミニウム板材２０の表面に、下地処理により、下地処理皮膜（図示省略）を設けてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It can change in the range which does not deviate from the scope of the present invention.
For example, a surface treatment film (not shown) may be provided on the surface of the aluminum plate material 20 by surface treatment.

＜下地処理＞
アルミニウム板材２０の表面は、樹脂系皮膜３Ａとの密着性を高めるため、下地処理を施すことが好ましい。好ましい下地処理としては、Ｃｒ、ＺｒまたはＴｉを含有する従来公知の反応型下地処理皮膜および塗布型下地処理皮膜を利用することができる。即ち、リン酸クロメート皮膜、クロム酸クロメート皮膜、リン酸ジルコニウム皮膜、酸化ジルコニウム皮膜、リン酸チタン皮膜、塗布型クロメート皮膜、塗布型ジルコニウム皮膜等を適宜使用することができる。これらの皮膜に有機成分を組み合わせた有機無機ハイブリッド型の下地処理皮膜でもよい。なお、近年、環境対応の流れから六価クロムを嫌う傾向があり、六価クロムを含まないリン酸クロメート皮膜や、リン酸ジルコニウム皮膜、酸化ジルコニウム皮膜、リン酸チタン皮膜、塗布型ジルコニウム皮膜等を使用するのが好ましい。 <Pretreatment>
The surface of the aluminum plate 20 is preferably subjected to a ground treatment in order to improve the adhesion with the resin-based film 3A. As a preferable base treatment, a conventionally known reactive type base coat and coating type base coat containing Cr, Zr or Ti can be used. That is, a phosphoric acid chromate film, a chromate chromate film, a zirconium phosphate film, a zirconium oxide film, a titanium phosphate film, a coating type chromate film, a coating type zirconium film, and the like can be used as appropriate. Organic-inorganic hybrid-type ground treatment coatings obtained by combining these coatings with organic components may also be used. In recent years, there has been a tendency to dislike hexavalent chromium due to the trend toward environmental protection. It is preferred to use.

なお、本発明では下地処理皮膜の膜厚として、下地処理皮膜成分中に含まれるＣｒ、ＺｒまたはＴｉのアルミニウム板材２０への付着量（金属Ｃｒ、金属Ｚｒまたは金属Ｔｉ換算値）を、例えば、従来公知の蛍光Ｘ線法を用いて、比較的、簡便かつ定量的に測定することができる。そのため、生産性を阻害することなくプレコートアルミニウム板材１０の品質管理を行うことできる。なお、下地処理皮膜の付着量としては、金属Ｃｒ、金属Ｚｒまたは金属Ｔｉ換算値で１０〜５０ｍｇ／ｍ^２であることが好ましい。付着量が１０ｍｇ／ｍ^２以上であれば、アルミニウム板材２０の全面を均一に被覆することができ、耐食性が向上する。また、５０ｍｇ／ｍ^２以下であれば、プレコートアルミニウム板材１０を成形した際に、下地処理の皮膜自体に割れが生じにくくなる。 In the present invention, as the film thickness of the base treatment film, the amount of Cr, Zr or Ti contained in the base treatment film component to the aluminum plate 20 (metal Cr, metal Zr or metal Ti equivalent value) is, for example, Using a conventionally known fluorescent X-ray method, it can be measured relatively easily and quantitatively. Therefore, quality control of the precoated aluminum sheet 10 can be performed without impeding productivity. In addition, it is preferable that it is 10-50 mg / m < ² > as a metal Cr, metal Zr, or metal Ti conversion value as an adhesion amount of a base-treatment film. When the adhesion amount is 10 mg / m ² or more, the entire surface of the aluminum plate 20 can be uniformly coated, and the corrosion resistance is improved. Moreover, if it is 50 mg / m < ² > or less, when the precoat aluminum plate material 10 is shape | molded, it will become difficult to produce a crack in the membrane | film | coat itself of a surface treatment.

また、生産性を考慮しない場合には、アルミニウム板材２０の表面に陽極酸化処理や電解エッチング処理等の従来公知の処理を行うこともできる。これらの処理を行うと、アルミニウム板材２０の表面に微細な凹凸が形成されるため、樹脂系皮膜３Ａの密着性が大きく向上する。   In addition, when productivity is not taken into consideration, a conventionally known process such as an anodizing process or an electrolytic etching process can be performed on the surface of the aluminum plate 20. When these treatments are performed, fine unevenness is formed on the surface of the aluminum plate member 20, and thus the adhesion of the resin-based coating 3A is greatly improved.

さらに、耐食性をそれほど求めず簡易な方法で済ませたい場合には、アルミニウム板材２０の表面を脱脂処理のみする手法でもかまわない。脱脂の手法としては、有機系薬剤による脱脂、界面活性剤系薬剤による脱脂、アルカリ系薬剤での脱脂、酸系薬剤による脱脂等、従来公知の方法を用いることができる。ただし、有機系薬剤や界面活性剤系薬剤の場合には、脱脂能力がやや劣るため、アルカリ系薬剤や酸系薬剤による脱脂の方が生産性はよくなる。アルカリ系薬剤の脱脂能力は、使用するアルカリの主成分、濃度、処理温度によってコントロールできるが、脱脂能力を強くした場合には、多くのスマットが発生するため、その後の水洗を十分に行わないと、かえって樹脂系皮膜３Ａの密着性が低下する場合もある。また、アルミニウム板材２０に、添加元素としてマグネシウムを多く含む品種を使用する場合には、アルカリ系薬剤では、マグネシウムが表面に残って樹脂系皮膜３Ａの密着性が低下する場合がある。そのため、この場合には、酸系薬剤を使用または併用することが好ましい。   Furthermore, when the corrosion resistance is not required so much and a simple method is desired, a method of only degreasing the surface of the aluminum plate material 20 may be used. As a method of degreasing, conventionally known methods such as degreasing with an organic drug, degreasing with a surfactant drug, degreasing with an alkaline drug, degreasing with an acid drug, and the like can be used. However, in the case of organic chemicals and surfactant chemicals, the degreasing ability is slightly inferior, and therefore degreasing with an alkaline chemical or an acid chemical is more productive. The degreasing capacity of alkaline chemicals can be controlled by the main component, concentration, and processing temperature of the alkali used. However, if the degreasing capacity is strengthened, a lot of smut will be generated, and subsequent washing with water will not be performed sufficiently. On the contrary, the adhesion of the resin-based film 3A may be lowered. In addition, when a variety containing a large amount of magnesium as an additive element is used for the aluminum plate member 20, with an alkaline chemical, magnesium may remain on the surface and the adhesion of the resin-based coating 3A may be reduced. Therefore, in this case, it is preferable to use or use an acid drug.

≪プレコートアルミニウム板材の製造方法≫
次に、プレコートアルミニウム板材の製造方法の一例について、適宜、図１を参照して説明する。
プレコートアルミニウム板材１０の製造方法については、特に制限されるものではなく、ベース樹脂の元となる樹脂および硬化剤を含む塗料を、従来公知の方法にてアルミニウム板の上に塗布した後、加熱により架橋反応させることによって得ることができる。なお、塗料を焼き付ける際の焼付温度は、１５０〜２８５℃程度とするのが好ましい。 ≪Pre-coated aluminum sheet manufacturing method≫
Next, an example of a method for producing a precoated aluminum sheet will be described with reference to FIG. 1 as appropriate.
About the manufacturing method of the precoat aluminum board | plate material 10, it does not restrict | limit in particular, After apply | coating the coating material containing the resin used as the base resin, and a hardening | curing agent on an aluminum board by a conventionally well-known method, it is by heating. It can be obtained by crosslinking reaction. In addition, it is preferable that the baking temperature at the time of baking a coating material shall be about 150-285 degreeC.

ここで塗料の塗布は、はけ、ロールコータ、カーテンフローコータ、ローラーカーテンコータ、静電塗装機、ブレードコータ、ダイコータ等、いずれの手段で行ってもよいが、特に、塗布量が均一となると共に、作業が簡便なロールコータを使用するのが好ましい。ロールコータで塗布する場合、樹脂系皮膜３Ａの膜厚の制御は、アルミニウム板材２０の搬送速度、ロールの回転方向と回転速度、ロール間の押し付け圧（ニップ圧）等を適宜調整することによって行うが、通常の場合、１回の塗布作業によって塗布できる樹脂系皮膜３Ａの厚さは、１〜２０μｍとなるのが一般的である。本発明においては、樹脂系皮膜３Ａの厚さを１５〜２００μｍに調整することが好ましい。   Here, the coating may be applied by any means such as a brush, a roll coater, a curtain flow coater, a roller curtain coater, an electrostatic coating machine, a blade coater, or a die coater. At the same time, it is preferable to use a roll coater that is easy to work. When coating with a roll coater, the film thickness of the resin coating 3A is controlled by appropriately adjusting the conveyance speed of the aluminum plate 20, the rotation direction and rotation speed of the roll, the pressing pressure between the rolls (nip pressure), and the like. However, in general, the thickness of the resin-based film 3A that can be applied by one application operation is generally 1 to 20 μm. In the present invention, it is preferable to adjust the thickness of the resin-based film 3A to 15 to 200 μm.

そして、プレコートアルミニウム板材１０を用いてヒートシンク１を製造する場合は、プレコートアルミニウム板材１０を従来公知の方法により曲げ加工等の成形加工を行い、ヒートシンク１の形状とすればよい。   And when manufacturing the heat sink 1 using the precoat aluminum plate material 10, the precoat aluminum plate material 10 should just be shape | molded, such as a bending process, by the conventionally well-known method, and should just make it the shape of the heat sink 1. FIG.

次に、本発明について、本発明の要件を満たす実施例と、本発明の要件を満たさない比較例とを対比させて具体的に説明する。
本実施例では、熱伝導率と板厚および結晶組織の異なるアルミニウム合金板を折り曲げ加工して作成した模擬車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクを製作し、放熱性能を確認するための「連続点灯試験」を実施した。 Next, the present invention will be specifically described by comparing an example that satisfies the requirements of the present invention with a comparative example that does not satisfy the requirements of the present invention.
In this example, a heat sink for simulated in-vehicle LED lighting made by bending aluminum alloy plates with different thermal conductivities, thicknesses, and crystal structures was manufactured, and a "continuous lighting test" was conducted to confirm the heat dissipation performance. did.

表１に示す組成のアルミニウム合金を、溶解、鋳造して鋳塊とし、この鋳塊に面削を施した後に、４８０℃で均質化熱処理を施した。この均質化した鋳塊に、熱間圧延、さらに冷間圧延、焼鈍処理を施して、板厚１．０ｍｍの圧延板とした。以下に説明するように、この圧延板の表面に塗膜を形成し、供試材とした。具体的には以下のとおりである。
ここでＮｏ．７と８を除くファイバー組織状のものは、中間焼鈍後の冷間加工率を８０％施した後、２４０℃で４ｈｒの仕上焼鈍を施したものであり、Ｎｏ．７と８は中間焼鈍を行なわず冷間加工を施した後、３６０℃で４ｈｒの仕上焼鈍を施した。 An aluminum alloy having the composition shown in Table 1 was melted and cast into an ingot, and the ingot was chamfered and then subjected to a homogenization heat treatment at 480 ° C. The homogenized ingot was subjected to hot rolling, further cold rolling, and annealing treatment to obtain a rolled plate having a thickness of 1.0 mm. As will be described below, a coating film was formed on the surface of this rolled plate to obtain a test material. Specifically, it is as follows.
Here, no. The fiber textured materials except 7 and 8 were obtained by applying a cold working rate of 80% after the intermediate annealing and then finishing annealing at 240 ° C. for 4 hours. 7 and 8 were subjected to cold working without intermediate annealing and then subjected to finish annealing at 360 ° C. for 4 hours.

まず、市販されている１０ＷのＬＥＤ照明ユニットを購入して解体し、ダイキャスト製ヒートシンクを取り出して、ベンチマーク用ヒートシンクとした。次に、このベンチマーク用ヒートシンクの形状を模擬し、アルミニウム合金板から製作した実施例および比較例となるヒートシンクを製作した。形状を模擬するに当たり、特に注意したのはＬＥＤ素子取り付け部と、ＬＥＤ照明ユニットに組み立てなおす際に必要となる接合部の形状だけは忠実に再現することである。その理由は、解体する前の照明ユニットに組み込めない形状では実用性に欠けるためである。また生産性を考慮し、一枚の板から製作できる形状とした。   First, a commercially available 10 W LED lighting unit was purchased and dismantled, and a die-cast heat sink was taken out and used as a benchmark heat sink. Next, the shape of this benchmark heat sink was simulated, and heat sinks as examples and comparative examples manufactured from aluminum alloy plates were manufactured. In simulating the shape, particular attention was paid to faithfully reproducing only the shape of the LED element mounting portion and the joint portion required when reassembling the LED lighting unit. The reason is that a shape that cannot be incorporated into the lighting unit before disassembly is not practical. In consideration of productivity, the shape can be made from a single plate.

実施例および比較例となるヒートシンクは、以下のようにして作成した。まず、各種板厚、熱伝導率および結晶組織を有するアルミニウム合金からなる圧延板の表面を、弱アルカリ脱脂後にリン酸クロメート処理を施した。次に、まず片側の面に、加熱後に実施例の表に記載された成分となる塗料を、狙いの厚みとなるようにバーコーターで塗布した。その後、架橋反応が促進しない程度の１００℃で６０秒間仮乾燥を行った。次に、反対面に最初の面と同一成分の塗料を同一のバーコーターで塗布した。その後、焼付温度を素材到達温度２３０℃、炉中保持時間６０秒にて加熱することによって、プレコートアルミニウム板を作製した。そして、このプレコートアルミニウム板は寸法３０ｃｍ×３０ｃｍとし、これを折り曲げ加工して、上記ダイキャスト製のヒートシンクとほぼ同等の形状になるようにしたものを試験材のヒートシンクとして用いた（試験Ｎｏ．１〜１４）。ＬＥＤ素子の基板とヒートシンクとの取り付けに際しては、Ｍ３のボルト、ナットを用いて結合した。また、ＬＥＤ素子の基板とヒートシンクの接合面には、接触度合を高めるために、市販のシリコングリースを塗布した。   The heat sink used as an Example and a comparative example was created as follows. First, the surface of a rolled sheet made of an aluminum alloy having various sheet thicknesses, thermal conductivity, and crystal structure was subjected to phosphoric acid chromate treatment after weak alkaline degreasing. Next, the coating material which becomes the component described in the table | surface of the Example after a heating was apply | coated to the surface of one side with the bar coater so that it might become target thickness. Thereafter, temporary drying was performed at 100 ° C. for 60 seconds so that the crosslinking reaction was not accelerated. Next, a coating material having the same components as the first surface was applied to the opposite surface using the same bar coater. Then, the precoat aluminum plate was produced by heating the baking temperature at a material arrival temperature of 230 ° C. and a holding time in the furnace of 60 seconds. The pre-coated aluminum plate had a size of 30 cm × 30 cm and was bent so that it had a shape almost equivalent to the die-cast heat sink (test No. 1). -14). When the LED element substrate and the heat sink were attached, they were joined using M3 bolts and nuts. In addition, commercially available silicon grease was applied to the bonding surface between the LED element substrate and the heat sink in order to increase the degree of contact.

［熱伝導率］
アルミニウム板材の熱伝導率は、レーザーフラッシュ法によって測定した。 [Thermal conductivity]
The thermal conductivity of the aluminum plate was measured by a laser flash method.

［結晶組織］
アルミニウム板材の結晶組織（ファイバー状、等軸）は、以下のようにして判定した。
ここで、等軸組織とは、長軸と短軸のアスペクト比が３倍以内のような組織のことを示している。５％のテトラフルオロホウ酸液中にて電解エッチングを行なったのち、偏光顕微鏡観察により得られた結晶組織画像から判定した。観察面は板の表面である。 [Crystal structure]
The crystal structure (fibrous, equiaxed) of the aluminum plate was determined as follows.
Here, the equiaxed structure refers to a structure in which the aspect ratio of the major axis to the minor axis is within 3 times. After performing electrolytic etching in a 5% tetrafluoroboric acid solution, it was judged from a crystal structure image obtained by observation with a polarizing microscope. The observation surface is the surface of the plate.

［算術平均粗さＲａ］
加工部の表面粗さである算術平均粗さ（Ｒａ）の測定は、表面粗さ測定器（小坂研究所社製サーフコーダＳＥ−３０Ｄ）を使用して行った。探針を供試材に対し、圧延方向に直交する方向に走査して、ＪＩＳ Ｂ０６０１に記載の算術平均粗さ（Ｒａ）を測定することにより行なった。 [Arithmetic mean roughness Ra]
The arithmetic average roughness (Ra), which is the surface roughness of the processed part, was measured using a surface roughness measuring device (Surfcoder SE-30D manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.). The probe was scanned in the direction perpendicular to the rolling direction with respect to the test material, and the arithmetic average roughness (Ra) described in JIS B0601 was measured.

［皮膜の膜厚］
皮膜の膜厚は、渦電流膜厚計イソスコープ（ＩＳＯＳＣＯＰＥ：登録商標）を用いて測定した。 [Film thickness]
The film thickness of the film was measured using an eddy current film thickness isoscope (ISOSCOPE: registered trademark).

［積分放射率］
波長が３〜３０μｍの赤外線領域における積分放射率の放射率は、京都電子工業社製放射率系Ｄ＆Ｓ ＡＥＲＤ装置を使用して２５℃の温度条件下で測定した。なお、この簡易放射率計の測定波長領域は３〜３０μｍとなっているため、表示される数値が本発明で定義している積分放射率となる。
波長が３〜３０μｍの赤外線領域における積分放射率が２５℃の温度において０．８０以上であるものを良好、０．８０未満であるものを不良と判定した。 [Integrated emissivity]
The emissivity of the integral emissivity in the infrared region having a wavelength of 3 to 30 μm was measured under a temperature condition of 25 ° C. using an emissivity system D & S AERD apparatus manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. In addition, since the measurement wavelength range of this simple emissometer is 3-30 micrometers, the numerical value displayed becomes the integral emissivity defined by this invention.
When the integrated emissivity in the infrared region having a wavelength of 3 to 30 μm was 0.80 or higher at a temperature of 25 ° C., it was determined to be good, and when it was less than 0.80, it was determined to be poor.

［放熱性：連続点灯試験］
車載ＬＥＤ照明は世界中の多様な環境での使用が想定されるが、実際に照明が用いられるのは夜間に限られる。この様な条件では熱帯地方での夜間が一番過酷な放熱性を求められると考えられる。そこでこの様な環境を想定し、３５℃環境下にて連続点灯試験を行なった。
ベンチマーク、実施例および比較例の各ヒートシンクに、１０ＷのＬＥＤ素子を取り付けて発光させ、温度が定常状態に到達した際のＬＥＤ素子直下のヒートシンク温度を測定した。この際ベンチマークと同等以下の温度であった場合を放熱性が良好（○）、ベンチマークより高温に到達した場合を放熱性が不良（×）と判定した。 [Heat dissipation: Continuous lighting test]
In-vehicle LED lighting is assumed to be used in various environments around the world, but lighting is actually used only at night. Under these conditions, it is considered that the most severe heat dissipation is required at night in the tropics. Therefore, assuming such an environment, a continuous lighting test was performed in a 35 ° C. environment.
A 10 W LED element was attached to each of the heat sinks of the benchmark, the example, and the comparative example to emit light, and the heat sink temperature immediately below the LED element when the temperature reached a steady state was measured. At this time, it was determined that the heat dissipation was good (◯) when the temperature was equal to or lower than the benchmark, and the heat dissipation was poor (x) when the temperature reached higher than the benchmark.

［外観］
加工部の外観は、目視で判定した。外観が平滑で良好なものを○、外観が凹凸が多く不良なものを×とした。 [appearance]
The appearance of the processed part was determined visually. A sample having a smooth appearance and a good appearance was marked with ◯.

［軽量化］
今回、ベンチマークとなるダイキャストヒートシンクを板化するにあたり、性能とは別に軽量化目標をベンチマークの５０％とした。そこで試作した実施例または比較例のヒートシンクの重量がベンチマークの５０％以下の場合は軽量である（○）、５０％を超える場合には特に軽量というものではないが使用に際しては問題ない（△）とした。
これらの結果を表２に示す。なお、表２中における下線部は、本発明の要件または効果を有していないことを示す。 [Weight saving]
This time, when making the benchmark die-casting heat sink into a plate, the weight reduction target was set to 50% of the benchmark separately from the performance. Therefore, when the weight of the heat sink of the prototype or comparative example manufactured as a prototype is 50% or less of the benchmark, it is light (◯), and when it exceeds 50%, it is not particularly lightweight, but there is no problem in use (△). It was.
These results are shown in Table 2. In addition, the underline part in Table 2 shows that it does not have the requirement or effect of this invention.

表２に示すように、試験Ｎｏ．２、３、５、６、９〜１４は、本発明の構成を満たすため、良好な結果が得られた。一方、試験Ｎｏ．１、４、７、８は、本発明の構成を満たさないため、以下の結果となった。   As shown in Table 2, test no. Since 2, 3, 5, 6, 9 to 14 satisfy the configuration of the present invention, good results were obtained. On the other hand, test no. Since 1, 4, 7, and 8 do not satisfy the configuration of the present invention, the following results were obtained.

試験Ｎｏ．１は、熱伝導率が下限値未満であるため、放熱性が劣った。
試験Ｎｏ．４は、熱伝導率が下限値未満であるため、放熱性が劣った。
試験Ｎｏ．７は、結晶組織が等軸であるため、加工部の外観および表面粗さに劣り、放熱性にも劣るものであった。
試験Ｎｏ．８は、結晶組織が等軸であるため、加工部の外観および表面粗さにおいて劣るものであった。 Test No. No. 1 was inferior in heat dissipation because the thermal conductivity was less than the lower limit.
Test No. No. 4 was inferior in heat dissipation because the thermal conductivity was less than the lower limit.
Test No. No. 7 was inferior in the appearance and surface roughness of the processed part and in heat dissipation because the crystal structure was equiaxed.
Test No. No. 8 was inferior in appearance and surface roughness of the processed part because the crystal structure was equiaxed.

なお、特許文献１〜４に記載のＬＥＤヒートシンクはいずれもフィンを有する形状が必須もしくは推奨される発明となっており、これらの形状をアルミニウムで実現させるには、ダイキャスト法で行なうしかなく、本発明でのベンチマークヒートシンクに相当する。ダイキャスト法に使用される鋳物用合金は基本的に熱伝導率が低く、軽量化も困難となるため、本発明を満足しない。またいずれのヒートシンクも本発明の特徴である表面については記載されていない。本実施例で示すように、この従来のアルミニウム板材は、前記の評価において一定の水準を満たさないものである。従って、本実施例によって、本発明に係るアルミニウム板材が従来のアルミニウム板材と比較して、優れていることが客観的に明らかとなった。   In addition, the LED heat sinks described in Patent Documents 1 to 4 are inventions in which shapes having fins are essential or recommended, and in order to realize these shapes with aluminum, there is no choice but to do it by die casting, It corresponds to a benchmark heat sink in the present invention. The casting alloy used in the die-casting method basically has a low thermal conductivity and it is difficult to reduce the weight. In addition, none of the heat sinks describes the surface that characterizes the present invention. As shown in the present embodiment, this conventional aluminum sheet does not satisfy a certain level in the above evaluation. Therefore, this example objectively revealed that the aluminum plate according to the present invention is superior to the conventional aluminum plate.

以上、本発明について実施の形態および実施例を示して詳細に説明したが、本発明の趣旨は前記した内容に限定されることなく、その権利範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて解釈しなければならない。なお、本発明の内容は、前記した記載に基づいて改変・変更等することができることはいうまでもない。   Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments and examples, the gist of the present invention is not limited to the above-described contents, and the scope of the right is interpreted based on the description of the claims. There must be. Needless to say, the contents of the present invention can be modified and changed based on the above description.

１ 車載ＬＥＤ照明用ヒートシンク
２ ヒートシンク成形体
３ 皮膜
３Ａ 樹脂系皮膜
４ ＬＥＤ素子
１０ プレコートアルミニウム板材
２０ アルミニウム板材
１００ 車載ＬＥＤ照明 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat sink for vehicle-mounted LED lighting 2 Heat sink molded object 3 Film | membrane 3A Resin-type film | membrane 4 LED element 10 Precoat aluminum plate material 20 Aluminum plate material 100 Vehicle-mounted LED illumination

Claims (6)

車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに用いられ、アルミニウム板材と樹脂系皮膜を有するプレコートアルミニウム板材であって、
前記アルミニウム板材は、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、
前記アルミニウム板材の結晶組織は、ファイバー状であり、
前記樹脂系皮膜は、熱硬化性樹脂と、黒色顔料成分とを含み、
前記樹脂系皮膜は、波長が３〜３０μｍの赤外線領域における積分放射率が２５℃において０．８０以上であることを特徴とするプレコートアルミニウム板材。 Used as a heat sink for in-vehicle LED lighting, a pre-coated aluminum plate material having an aluminum plate material and a resin film,
The aluminum plate has a thermal conductivity of 150 W / m · K or more,
The crystal structure of the aluminum plate is fiber-like,
The resin-based film includes a thermosetting resin and a black pigment component,
The precoat aluminum plate material, wherein the resin-based film has an integrated emissivity in an infrared region having a wavelength of 3 to 30 μm of 0.80 or more at 25 ° C. 車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクに用いられるアルミニウム板材であって、
熱伝導率は、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、
結晶組織は、ファイバー状であることを特徴とするアルミニウム板材。 It is an aluminum plate material used for a heat sink for in-vehicle LED lighting,
The thermal conductivity is 150 W / m · K or more,
An aluminum plate material characterized in that the crystal structure is fiber-like. アルミニウム展伸材が成形されてなる成形体から構成される車載ＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、
前記アルミニウム展伸材の熱伝導率は、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、
前記成形体の加工部の表面の算術平均粗さＲａが、１．５μｍ以下であることを特徴とする車載ＬＥＤ照明用ヒートシンク。 A heat sink for in-vehicle LED lighting composed of a molded body formed by molding an aluminum wrought material,
The thermal conductivity of the aluminum wrought material is 150 W / m · K or more,
The heat sink for vehicle-mounted LED illumination, wherein the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the processed part of the molded body is 1.5 μm or less. 前記アルミニウム展伸材の結晶組織は、ファイバー状であることを特徴とする請求項３に記載の車載ＬＥＤ照明用ヒートシンク。   The heat sink for in-vehicle LED lighting according to claim 3, wherein the crystal structure of the aluminum wrought material is a fiber shape. 前記成形体の表面は、黒色の皮膜を備えており、
前記皮膜は、波長が３〜３０μｍの赤外線領域における積分放射率が２５℃において０．８０以上であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車載ＬＥＤ照明用ヒートシンク。 The surface of the molded body is provided with a black film,
The heat sink for in-vehicle LED illumination according to claim 3 or 4, wherein the film has an integrated emissivity of 0.80 or more at 25 ° C in an infrared region having a wavelength of 3 to 30 µm. 前記皮膜は、熱硬化性樹脂と、黒色顔料成分とを含む樹脂系皮膜であることを特徴とする請求項５に記載の車載ＬＥＤ照明用ヒートシンク。   The heat sink for vehicle-mounted LED illumination according to claim 5, wherein the coating is a resin-based coating containing a thermosetting resin and a black pigment component.

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