JP2006160587A

JP2006160587A - 遠赤外線放射体

Info

Publication number: JP2006160587A
Application number: JP2004358221A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Yamada; 一哉山田; Koji Yamada; 幸司山田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】美観を向上すると共に、利用し易くする。
【解決手段】アルカリ金属シリケートに対し、ホウ酸塩を添加し、無機充填材として、厚
み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μｍの鱗片状で透明のシリカを混合し、更に平均粒径
１０〜３０ｎｍのモンモリロナイト０．５〜５重量部を配合して、遠赤外線放射体を塗料
状の形態とし、該遠赤外線放射体を所望箇所に塗布する。つまり、アルカリ金属シリケー
トをホウ酸塩由来の金属イオンで固化して塗膜化し、かかる塗膜に溶出ホウ酸が固化して
生成したガラスを含有させると共に、無数の透明シリカの薄片を幾重にも積層分散させて
、透明且つ強靱な塗膜を生成する。そして、この塗膜中に遠赤外線の放射体機能に優れた
モンモリロナイトを分散させることで、塗膜から遠赤外線を放射させる。又、モンモリロ
ナイトを超微粉にすることによって、塗膜の透明性を維持する。
【選択図】なし

Description

本発明は、美観に優れた遠赤外線放射体に関する。

従来より、遠赤外線放射体は様々な分野で利用されており、例えばハロゲンランプや電
熱線を熱源とした室内用暖房器具では、熱源からの放射による加熱だけではなく、より効
率良く室内加熱するために、暖房器具の適切箇所に遠赤外線放射体を装備したものが知ら
れている。
この遠赤外線放射は、カーボン粉末に樹脂バインダーを配合してペレット化し、該ペレ
ットにより、射出成形または押出成形して製造したものが主流であった（例えば、特許文
献１参照）。

特開平７−１７８７１２号公報（特許請求の範囲）

ところが、カーボン製の遠赤外線放射体は、当然ながらカーボンの黒色が強く現れ、美
観に劣ることこら、室内備品の露出部分に多量に使用するには、不適であった。
又、上記の様に別途成形したものを取り付けるため、手間がかかり製造コストの高騰を
招いた。

本発明は、上記課題に鑑み、アルカリ金属シリケート１００重量部に対し、ホウ酸塩０
．５〜３５重量部を添加し、無機充填材として、厚み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μ
ｍの鱗片状で透明のシリカ０．５〜５０重量部を混合し、更に平均粒径１０〜３０ｎｍの
モンモリロナイト０．５〜５重量部を配合することにより、遠赤外線放射体を塗料状の形
態と成し、該遠赤外線放射体を所望箇所に塗布する様にして、上記課題を解決する。
つまり、アルカリ金属シリケートをホウ酸塩由来の金属イオンで固化して塗膜化し、か
かる塗膜に溶出ホウ酸が固化して生成したガラスを含有させると共に、無数の透明シリカ
の薄片を幾重にも積層分散させて、透明且つ強靱な塗膜を生成する。
そして、この塗膜中に遠赤外線の放射体機能に優れたモンモリロナイトを分散させるこ
とで、塗膜から遠赤外線を放射させる。
又、モンモリロナイトを平均粒径１０〜３０ｎｍの超微粉にすることによって、塗膜の
透明性を維持する。

要するに、本発明はアルカリ金属シリケート１００重量部に対し、ホウ酸塩０．５〜３
５重量部を添加し、無機充填材として、厚み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μｍの鱗片
状で透明のシリカ０．５〜５０重量部を混合し、更に平均粒径１０〜３０ｎｍのモンモリ
ロナイト０．５〜５重量部を配合したので、透明且つ強靱なだけでなく、遠赤外線を放射
可能な塗膜を生成することが出来る。
従って、本発明品を例えば暖房器具に塗布することにより、手間をかけず簡単に遠赤外
線放射体を付与して、加熱効率の向上を図ることが出来る。
又、モンモリロナイトを平均粒径１０〜３０ｎｍの超微粉にしたので、塗膜は失透せず
、透明性を維持しているため、暖房器具の美観を全く損ねず、また透明なので、顔料を添
加すれば、とても発色が良く、美観は更に向上する。
従って、人目に付く箇所、例えば、サウナルーム、老人ホーム、病院、大型店舗等の壁
材に使用しても良く、様々な箇所に使用し、暖房費の削減を図ることが出来る。
更に、塗膜が超親水性を有することから、塗膜に汚れが付着しても、水拭きだけで簡単
に汚れを除去することが出来る。

錫、アンチモン等の透光性導電材料を上記と同じく超微粉にして０．３〜１１重量部を
配合したので、遠赤外線の放射効率が向上して、加熱効率の更なる向上を図ることが出来
る。

更に、同じく超微粉の酸化ジルコニウム０．５〜７重量部を配合したので、遠赤外線の
放射率が更に向上すると共に、塗膜の表面硬度を高めて、用途の拡張を図ることが出来る
等その実用的効果甚だ大である。

以下本発明の一実施例について説明する。
本発明に係る遠赤外線放射体は、基本的にはアルカリ金属シリケートにホウ酸塩を添加
し、これに無機充填材として、厚み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μｍの鱗片状で透明
のシリカを混合し、これに対し更に遠赤外線の放射機能に優れたモンモリロナイトの超微
粉を配合している。
又、上記組成に錫、アンチモン等の透光性導電材料、或いは酸化ジルコニウムの微粉を
配合しても良い。

アルカリ金属シリケートは、アリカリ金属のケイ酸塩で、例えばケイ酸リチウム、ケイ
酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等が挙げられ、下記のホウ酸塩を添加することで、脱水収
縮反応及びゲル化反応が起こり固化する。
ホウ酸塩としては、例えばホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、
ホウ酸ストロンチウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム等が挙げら、これらは単独又は
混合して用いることが出来る。
又、上記の様な物性を有するシリカとしては、かかるシリカを水に分散させたスラリー
状の商品にして、旭硝子株式会社より市販のサンラブリー（登録商標）ＬＦＳ等が挙げら
れる。
そして、モンモリロナイト、透光性導電材料及び酸化ジルコニウムは、生成塗膜の失透
防止のため、平均粒径１０〜３０ｎｍのものでなければならない。

アルカリ金属シリケート１００重量部に対する各成分の比率としては、ホウ酸塩が０．
５重量部未満の場合、塗膜の固化が不十分となり、３５重量部を超えると、固化が過剰に
速くて塗膜に微細な亀裂が生じてしまうため、ホウ酸塩の比率は０．５〜３５重量部の範
囲が良い。
又、シリカが０．５重量部未満の場合、塗膜の被覆力が不十分となり、５０重量部を超
えると、透明性が低下し、なおかつ塗料としての粘度が高く不安定となって均一厚さに塗
布できなくなってしまうため、シリカの比率は０．５〜５０重量部の範囲が良い。

モンモリロナイトは遠赤外線の放射機能に優れ、５０℃以下の比較的低温度の場合であ
っても、遠赤外線を放射するが、配合比が０．５重量部未満の場合、遠赤外線の放射量不
足で、５重量部を超えると、塗膜の透明性が低下するので、モンモリロナイトの配合比は
０．５〜５重量部の範囲が良い。

遠赤外線放射体に導電材料を含有させると、遠赤外線の放射量は増加し、また低温度下
での放射特性が安定する。
そして、錫やアンチモンは比較的透明性も高いが、配合比が０．３重量部未満の場合、
遠赤外線の増量、安定効果が得られず、１１重量部を超えると、塗膜の透明性が低下する
ので、透光性導電材料の配合比は０．３〜１１重量部の範囲が良い。

更に、酸化ジルコニウムを遠赤外線放射体に含有させると、酸化ジルコニウムからも遠
赤外が放射されて増量し、また塗膜の表面高度が高くなるが、硬度及び透明性をバランス
良く兼備させるためには、０．５〜７重量部の範囲が適量である。

次に本発明の遠赤外線放射体で生成した塗膜の作用について説明する。
本発明品によって得られた塗膜は、その内部にモンモリロナイト、透光性導電材料及び
酸化ジルコニウムの超微粉を含有するため、５０℃以下の場合であっても、遠赤外線を安
定して放射する。
又、塗膜中のモンモリロナイト、透光性導電材料及び酸化ジルコニウムが平均粒径１０
〜３０ｎｍの超微粉であることから、塗膜は失透せず、顔料添加によりとても良好な発色
を示す。
そして、塗膜はその表面に無数のシラノール基（−ＳｉＯＨ）を有し、これによって超
親水性が発現する。
従って、塗膜表面に油等の頑固な汚れが付着しても、水洗いすれば、汚れは容易に流れ
落ちる。
これは、塗膜の超親水性で強く引き寄せられた水が、塗膜と汚れの間に入り込み、汚れ
が塗膜から浮き上がって剥離するからである。

次に実施例を示し、本発明について更に詳細に説明する。
ケイ酸ナトリウム１００重量部、ホウ酸カルシウム１１重量部、サンラブリーＬＦＳ４
８重量部（乾燥シリカとして７．２重量部）、モンモリロナイト（平均粒径２０ｎｍ）５
重量部、酸化錫（平均粒径１５ｎｍ）３重量部、酸化ジルコニウム（平均粒径２０ｎｍ）
６重量部を水と共に、ボールミルで１０分間混合し、得られた泥漿状の遠赤外線放射体を
板材にスプレー塗布した後、２２０〜２５０℃の熱風で約５０分間乾燥して、厚み約１０
μｍの塗膜を生成した試験体１を得た。
そして、未塗装品（板材）をブランクとして、上記試験体１の３５℃における遠赤外線
の放射強度を測定した。その結果を表１に示す。

下表の様に、試験体１は遠赤外線の放射機能に優れ、全測定領域において、とても安定
していることが確認された。

Claims

アルカリ金属シリケート１００重量部に対し、ホウ酸塩０．５〜３５重量部を添加し、
無機充填材として、厚み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μｍの鱗片状で透明のシリカ０
．５〜５０重量部を混合し、更に平均粒径１０〜３０ｎｍのモンモリロナイト０．５〜５
重量部を配合したことを特徴とする遠赤外線放射体。
錫、アンチモン等の透光性導電材料を平均粒径１０〜３０ｎｍにして０．３〜１１重量
部を配合したことを特徴とする請求項１記載の遠赤外線放射体。
平均粒径１０〜３０ｎｍの酸化ジルコニウム０．５〜７重量部を配合したことを特徴と
する請求項１又は２記載の遠赤外線放射体。