JP2709391B2 - Compositions and paints with excellent far-infrared radiation properties - Google Patents

Compositions and paints with excellent far-infrared radiation properties

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JP2709391B2 JP63049400A JP4940088A JP2709391B2 JP 2709391 B2 JP2709391 B2 JP 2709391B2 JP 63049400 A JP63049400 A JP 63049400A JP 4940088 A JP4940088 A JP 4940088A JP 2709391 B2 JP2709391 B2 JP 2709391B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、遠赤外線放射特性に優れた材料を得るのに
好適に用いられる水溶液組成物に関し、特に遠赤外線放
射特性に優れた塗膜等の固体組成物を得るのに好適な塗
料に関するものである。
The present invention relates to an aqueous solution composition suitably used for obtaining a material having excellent far-infrared radiation properties, and more particularly to a paint suitable for obtaining a solid composition such as a coating film having excellent far-infrared radiation properties. is there.

【従来の技術】[Prior art]

遠赤外線を被加熱体に放射すると、被加熱体の加熱が
促進することが知られている。最近、これを利用した技
術が種々開発され、遠赤外線放射特性に優れた材料(以
下、「遠赤外線放射体」という。)を装備した加熱乾燥
機器が多数出現している。 ところで、遠赤外線放射体としては一般的にはセラミ
ックスが用いられている。セラミックスよりなる遠赤外
線放射体は、放射特性が半永久的に不変で、耐薬品性に
強いという長所が有る反面、例えば加熱乾燥機器等の内
壁に塗布することが困難であるという欠点があった。 そこで、加熱乾燥機器等の内壁に塗布し易いようにす
るため、遠赤外線放射体を粉末化し、バインダー溶液中
に分散させた塗料組成物が提案されている(特開昭56−
61782号公報及び特開昭62−256875号公報)。これらの
塗料組成物に係る発明は、得られた塗膜の耐クラック性
及び耐剥離性を向上させることを目的としている。
It is known that radiating far-infrared rays to a body to be heated promotes heating of the body to be heated. Recently, various techniques utilizing this have been developed, and a large number of heating and drying apparatuses equipped with a material having excellent far-infrared radiation characteristics (hereinafter, referred to as “far-infrared radiator”) have appeared. Incidentally, ceramics are generally used as the far-infrared radiator. Far-infrared radiators made of ceramics have the advantage of being semi-permanently invariant in radiation characteristics and of being resistant to chemicals, but have the drawback of being difficult to apply to inner walls of, for example, heating and drying equipment. Therefore, in order to facilitate application to the inner wall of a heating / drying device or the like, there has been proposed a coating composition in which a far-infrared radiator is powdered and dispersed in a binder solution (Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-1981).
No. 61782 and JP-A-62-256875). The purpose of the invention relating to these coating compositions is to improve the crack resistance and peel resistance of the obtained coating film.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、加熱乾燥機器等の内壁に塗布して得ら
れる塗膜には、耐クラック性や耐剥離性だけでなく親水
性に優れていることが要求される。これは、加熱乾燥機
器等の内壁表面に水滴が生じるのを防止するためであ
る。 内壁表面に水滴が発生するのを防止しなければならな
い理由は、以下のとおりである。即ち、加熱乾燥機器等
の内壁表面に水滴が生じると、この水滴により内壁から
放射される遠赤外線が吸収され、被加熱体に到達する遠
赤外線エネルギーが減少し、熱効率が低下するからであ
る。そして、水滴が大きくなればなるほど光学的厚さが
厚くなり、熱効率の低下の程度が大きくなるのである。 そこで、本発明は加熱乾燥機器等の内壁に塗布して得
られる塗膜を、耐クラック性や耐剥離性はもとより、親
水性とすることにより、内壁表面に水滴が生じにくいよ
うにすることを目的としてなされたものである。また、
本発明は塗膜を得るのみでなく、他の所望の形状に成形
でき、且つ表面の親水性に優れた遠赤外線放射体を得る
ことをも目的としてなされたものである。
However, a coating film obtained by coating an inner wall of a heating and drying apparatus or the like is required to be excellent not only in crack resistance and peeling resistance but also in hydrophilicity. This is to prevent water droplets from being generated on the inner wall surface of the heating and drying equipment. The reason why water droplets must be prevented from being generated on the inner wall surface is as follows. That is, when water droplets are generated on the inner wall surface of the heating and drying equipment or the like, the water droplets absorb far-infrared rays emitted from the inner wall, so that far-infrared energy reaching the object to be heated is reduced, and thermal efficiency is reduced. As the size of the water droplet increases, the optical thickness increases, and the degree of decrease in thermal efficiency increases. Therefore, the present invention provides a coating film obtained by applying to an inner wall of a heating / drying device or the like, in addition to crack resistance and peeling resistance, by making it hydrophilic so that water droplets are hardly generated on the inner wall surface. It was made for the purpose. Also,
An object of the present invention is not only to obtain a coating film, but also to obtain a far-infrared radiator which can be formed into another desired shape and has excellent surface hydrophilicity.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

即ち、本発明は水溶性メラミン樹脂と、該水溶性メラ
ミン樹脂の硬化触媒と、ポリビニルアルコールと、該ポ
リビニルアルコールに配位されてキレート化合物を生成
する金属化合物と、遠赤外線放射特性に優れたセラミッ
クス粉末とよりなることを特徴とする水溶液組成物に関
するものであり、この水溶液組成物を塗料として用いる
ことにより、親水性に優れ且つ遠赤外線放射特性に優れ
た塗膜を得ることができるものである。 また、この水溶液組成物を所望の形状に成形すること
により、親水性に優れ且つ遠赤外線放射特性に優れた所
望の形態の遠赤外線放射体を得ることができるものであ
る。 なお、この水溶液組成物を硬化させて得られる固体組
成物の組成は、硬化したメラミン樹脂と、キレート化さ
れたポリビニルアルコールと、遠赤外線放射特性に優れ
たセラミックス粉末とよりなり、不純物としてメラミン
樹脂の硬化を促進させるための硬化触媒を含んでいる。 本発明に用いる水溶性メラミン樹脂としては、市販の
単量体樹脂、及び重縮合度がある程度進んだダイマー型
樹脂等の多量体樹脂のいずれを使用しても良い。そし
て、水溶性メラミン樹脂の硬化触媒としては塩化アンモ
ニウム,第二燐酸アンモニウム,スルファミン酸アンモ
ニウム等のアンモニウム塩系触媒、有機アミノアルコー
ルの塩酸又はスルファミン酸塩,その他ジメチルアニリ
ン塩酸塩,ピリジン−塩酸系,ピコリン−モノクロル酢
酸などの有機アミン塩系触媒、塩化マグネシウム,塩化
亜鉛,硫酸亜鉛等の無機金属系触媒を使用することがで
きる。中でも有機アミン塩系触媒の使用が好ましい。水
溶性メラミン樹脂は、その硬化触媒によって三次元網状
高分子となり、遠赤外線放射特性に優れたセラミックス
粉末を結着するものである。 本発明に用いるポリビニルアルコールとしては、市販
の完全鹸化型,中間鹸化型,部分鹸化型のいずれも使用
可能であるが、得られた固体組成物の表面の親水性及び
安定性を得る目的では完全鹸化型を用いることが好まし
い。ポリビニルアルコールは、該ポリビニルアルコール
に配位されてキレート化合物を生成する金属化合物によ
って不溶化される。この金属化合物としては一般的に硝
酸ジルコニウムが用いられるが、その他のジルコニウム
塩等も用いることができる。ポリビニルアルコールは主
に固体組成物の表面の親水性を向上させるものである。 本発明に用いる遠赤外線放射特性に優れたセラミック
ス粉末としては、アルミナ、シリカ、ジルコンを主成分
として、チタン、コバルト、クロム、ニッケル、マンガ
ン、鉄、マグネシウム等の酸化物を配合して、焼成して
得られたセラミックス粉末が用いられる。粉末の大きさ
は、水溶液中に均一に分散し易い程度がよく、具体的に
は粒径1μ〜0.05μ程度が好ましい。 本発明に係る水溶液組成物の配合割合は以下のとおり
であるのが好ましい。 水溶性メラミン樹脂は、セラミックス粉末100重量部
に対して、2.5〜300重量部程度が好ましい。また、水溶
性メラミン樹脂の硬化触媒の量は、水溶性メラミン樹脂
を硬化させるのに充分な量であればよく、例えな水溶性
メラミン樹脂100重量部に対して0.1〜5重量部程度でよ
い。ポリビニルアルコールは、セラミックス粉末100重
量部に対して、1.5〜350重量部程度が好ましい。また、
ポリビニルアルコールに配位されてキレート化合物を生
成する金属化合物は、ポリビニルアルコール100重量部
に対して2〜10重量部程度、好ましくは4〜7重量部程
度である。また、水溶性メラミン樹脂と、その硬化触媒
と、ポリビニルアルコールと、これに配位してキレート
化合物を生成する金属化合物との合計重量部は、セラミ
ックス粉末100重量部に対して、5〜300重量部程度が好
ましい。そして、これらの固形分100重量部は、水100〜
2000重量部に溶解及び分散させて、本発明に係る水溶液
組成物を得ることができる。 本発明に係る水溶液組成物を調整する方法としては、
例えばポリビニルアルコールと、該ポリビニルアルコー
ルに配位されてキレート化合物を生成する金属化合物例
えば硝酸ジルコニウムと、を水に溶解してA液とする。
A液とは別に水溶性メラミン樹脂とその硬化触媒とを水
に溶解してB液とする。次にA液とB液とを混合し、そ
の中にセラミックス粉末を添加することにより、調整す
ることができる。 本発明に係る水溶液組成物は、特に塗料として用いる
のに適している。従って、加熱乾燥機器等の内壁に塗布
した後、加熱処理等を施して硬化させて親水性の塗膜を
得ることができる。 本発明に係る水溶液組成物を硬化させて得られた塗膜
等の固体組成物は、水溶性メラミン樹脂が硬化して固形
状のメラミン樹脂となる。また、ポリビニルアルコール
も金属化合物と共に硬化して固形状となる。セラミック
ス粉末は変化を受けることがなく、固形物中に均一に分
散されている。なお、水溶性メラミン樹脂の硬化触媒
は、水溶性メラミン樹脂の硬化反応を促進するための触
媒的機能を果たすものであり、そのままの状態で固形物
中に残存する。しかし、この化合物の配合量は少量であ
るので、セラミックス粉末の遠赤外線放射特性を阻害す
るようなことはない。
That is, the present invention provides a water-soluble melamine resin, a curing catalyst for the water-soluble melamine resin, polyvinyl alcohol, a metal compound which is coordinated to the polyvinyl alcohol to generate a chelate compound, and a ceramic having excellent far-infrared radiation characteristics. The present invention relates to an aqueous solution composition characterized by comprising a powder, and by using this aqueous solution composition as a paint, it is possible to obtain a coating film having excellent hydrophilicity and excellent far-infrared radiation characteristics. . Further, by shaping the aqueous solution composition into a desired shape, it is possible to obtain a far-infrared radiator having a desired form excellent in hydrophilicity and far-infrared radiation characteristics. The composition of the solid composition obtained by curing the aqueous solution composition is composed of a cured melamine resin, a chelated polyvinyl alcohol, and a ceramic powder excellent in far-infrared radiation characteristics. And a curing catalyst for accelerating the curing. As the water-soluble melamine resin used in the present invention, any of a commercially available monomer resin and a multimeric resin such as a dimer-type resin whose degree of polycondensation has advanced to some extent may be used. Examples of the curing catalyst for the water-soluble melamine resin include ammonium salt catalysts such as ammonium chloride, ammonium diphosphate, and ammonium sulfamate; hydrochloric acid or sulfamate of an organic amino alcohol; other dimethylaniline hydrochloride; pyridine-hydrochloride; Organic amine salt catalysts such as picoline-monochloroacetic acid and inorganic metal catalysts such as magnesium chloride, zinc chloride and zinc sulfate can be used. Among them, the use of an organic amine salt catalyst is preferred. The water-soluble melamine resin is converted into a three-dimensional network polymer by the curing catalyst, and binds a ceramic powder having excellent far-infrared radiation characteristics. As the polyvinyl alcohol to be used in the present invention, any of commercially available completely saponified, intermediate saponified and partially saponified types can be used, but for the purpose of obtaining the hydrophilicity and stability of the surface of the obtained solid composition, complete It is preferable to use a saponified mold. Polyvinyl alcohol is insolubilized by a metal compound that coordinates with the polyvinyl alcohol to form a chelate compound. As the metal compound, zirconium nitrate is generally used, but other zirconium salts and the like can also be used. Polyvinyl alcohol mainly improves the hydrophilicity of the surface of the solid composition. As the ceramic powder having excellent far-infrared radiation characteristics used in the present invention, alumina, silica, zircon as a main component, titanium, cobalt, chromium, nickel, manganese, iron, magnesium and other oxides are blended and calcined. The ceramic powder thus obtained is used. The size of the powder is preferably such that it is easily dispersed uniformly in the aqueous solution, and specifically, the particle size is preferably about 1 μ-0.05 μ. The mixing ratio of the aqueous solution composition according to the present invention is preferably as follows. The amount of the water-soluble melamine resin is preferably about 2.5 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder. The amount of the curing catalyst for the water-soluble melamine resin may be an amount sufficient to cure the water-soluble melamine resin, and may be about 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-soluble melamine resin. . The amount of polyvinyl alcohol is preferably about 1.5 to 350 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder. Also,
The metal compound which forms a chelate compound by coordinating with polyvinyl alcohol is about 2 to 10 parts by weight, preferably about 4 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of polyvinyl alcohol. Further, the total weight of the water-soluble melamine resin, its curing catalyst, polyvinyl alcohol, and the metal compound which coordinates with this to form a chelate compound is 5 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder. Parts is preferred. And 100 parts by weight of these solid contents are 100 to 100 parts by weight of water.
By dissolving and dispersing in 2000 parts by weight, the aqueous solution composition according to the present invention can be obtained. As a method of adjusting the aqueous solution composition according to the present invention,
For example, polyvinyl alcohol and a metal compound that coordinates with the polyvinyl alcohol to generate a chelate compound, for example, zirconium nitrate, are dissolved in water to obtain solution A.
Separately from the solution A, a water-soluble melamine resin and its curing catalyst are dissolved in water to obtain a solution B. Next, it can be adjusted by mixing the liquid A and the liquid B and adding a ceramic powder into the mixed liquid. The aqueous solution composition according to the present invention is particularly suitable for use as a paint. Therefore, a hydrophilic coating film can be obtained by applying the coating to the inner wall of a heating / drying device or the like, and then subjecting the coating to heat treatment and curing. In a solid composition such as a coating film obtained by curing the aqueous solution composition according to the present invention, a water-soluble melamine resin cures to a solid melamine resin. Also, polyvinyl alcohol is cured together with the metal compound to be solid. The ceramic powder is not changed and is uniformly dispersed in the solid. The curing catalyst for the water-soluble melamine resin serves as a catalyst for accelerating the curing reaction of the water-soluble melamine resin, and remains in the solid as it is. However, since the compounding amount of this compound is small, it does not hinder the far-infrared radiation characteristics of the ceramic powder.

【作用】[Action]

本発明において、ポリビニルアルコールをキレート化
する金属化合物が配位した固形状のポリビニルアルコー
ルは親水性に優れており、得られた固形物の表面の親水
性が向上する。また、本発明において熱硬化性の水溶性
メラミン樹脂は、得られた固形物の耐クラック性や耐剥
離性を向上させるものである。 本発明において、セラミックス粉末は遠赤外線放射特
性に優れており、通電、加熱、赤外線照射等により、選
択的に遠赤外線を放射するものであり、被加熱物等を加
熱乾燥させる作用を有する。
In the present invention, solid polyvinyl alcohol in which a metal compound that chelates polyvinyl alcohol is coordinated has excellent hydrophilicity, and the surface of the obtained solid material has improved hydrophilicity. Further, the thermosetting water-soluble melamine resin in the present invention improves the crack resistance and the peeling resistance of the obtained solid. In the present invention, the ceramic powder is excellent in far-infrared radiation characteristics, selectively emits far-infrared rays by energization, heating, infrared irradiation, and the like, and has an effect of heating and drying an object to be heated.

【実施例】【Example】

水に下記第1表の化合物等を溶解及び分散して水溶液
組成物を得た。但し、第1表中のA〜Eは次のとおりで
ある、No4のみ比較例である。また、水溶液組成物の濃
度は30%とした。 A :遠赤外線放射特性に優れたセラミックス粉末(ジ
ルコン65重量部、酸化チタン15重量部、二酸化マンガン
13重量部、酸化第二鉄5重量部、酸化クロム2重量部を
混合して焼成して得られたセラミックスで、粒径は0.1
μ) B :水溶性メラミン樹脂(日本カーバイト工業(株)
製、商品名ニカレジン) C1:硬化触媒(スルファミン酸グアニジン) C2:硬化触媒(塩化アンモニウム) C3:硬化触媒(メチルアニリン) D :ポリビニルアルコール E :硝酸ジルコニウム No1〜4の水溶液組成物を、脱脂を完了した厚さ0.13m
mのJIS A−1100のアルミニウム薄板に塗布し、250℃の
熱風乾燥機中で30秒間乾燥して塗膜を得た。 このようにして得られた塗膜の親水性、耐剥離性、耐
クラック性を評価した。この結果を第2表に示す。
The compounds shown in Table 1 were dissolved and dispersed in water to obtain an aqueous solution composition. However, A to E in Table 1 are as follows. Only No. 4 is a comparative example. The concentration of the aqueous solution composition was 30%. A: Ceramic powder (65 parts by weight of zircon, 15 parts by weight of titanium oxide, manganese dioxide
A ceramic obtained by mixing 13 parts by weight, 5 parts by weight of ferric oxide and 2 parts by weight of chromium oxide and firing, and having a particle size of 0.1
μ) B: Water-soluble melamine resin (Nippon Carbide Industry Co., Ltd.)
Ltd., trade name Nikarejin) C 1: curing catalyst (guanidine sulfamate) C 2: curing catalyst (ammonium chloride) C 3: a curing catalyst (methylaniline) D: Poly (vinyl alcohol) E: aqueous composition of zirconium nitrate No1~4 the , Degreasing completed, thickness 0.13m
m of JIS A-1100 was applied to a thin aluminum plate and dried in a hot air drier at 250 ° C. for 30 seconds to obtain a coating film. The coating film thus obtained was evaluated for hydrophilicity, peel resistance, and crack resistance. Table 2 shows the results.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上説明したように、本発明に係る水溶液組成物に加
熱処理等を施して得られた塗膜等の固体組成物は、キレ
ート化されたポリビニルアルコールよりなる固形状の皮
膜等をその表面に有しており、この皮膜等が親水性に優
れているため、水滴が付着しにくい。従って、固体組成
物から放射される遠赤外線が水滴によって吸収されるこ
とが少なく、被加熱物等に遠赤外線が効率よく到達す
る。依って、被加熱物の加熱乾燥が効率よく行われ、熱
効率の低下を防止しうるという効果を奏する。 更に、本発明に係る塗膜等の固体組成物は親水性に優
れているため、親油性の異物が付着しにくい。従って、
固体組成物から放射される遠赤外線が親油性異物によっ
て吸収されることが少なく、被加熱物等に遠赤外線が効
率よく到達し、上記と同様、熱効率の低下を防止しうる
という効果を奏する。そして、親油性異物が付着した場
合でも親水性の塗膜等との密着力が小さいため、布等を
用いて簡単に払拭することができ、遠赤外線の放射性能
を簡単に回復することができる。 また、本発明に係る固体組成物には固形状の硬化した
メラミン樹脂が存在するので、アルミニウム薄板等の担
体との密着性に優れ且つ衝撃を加えてもクラックが発生
しにくい。従って、加熱乾燥機器等の内壁面に塗布して
得られる塗膜は剥がれにくく且つクラックが発生しにく
いので、破損や損傷が少なく、加熱乾燥機器等を長期に
亙って良好に使用しうるという効果をも奏する。
As described above, the solid composition such as a coating film obtained by subjecting the aqueous solution composition according to the present invention to heat treatment or the like has a solid coating film or the like made of chelated polyvinyl alcohol on its surface. Since the film is excellent in hydrophilicity, it is difficult for water droplets to adhere. Therefore, far infrared rays emitted from the solid composition are less likely to be absorbed by the water droplets, and the far infrared rays efficiently reach an object to be heated. Accordingly, the object to be heated is efficiently heated and dried, and the effect of preventing a decrease in thermal efficiency can be obtained. Furthermore, since the solid composition such as a coating film according to the present invention is excellent in hydrophilicity, lipophilic foreign substances are hardly attached thereto. Therefore,
Far infrared rays radiated from the solid composition are less likely to be absorbed by the lipophilic foreign matter, and the far infrared rays efficiently reach the object to be heated and the like. And even if lipophilic foreign matter adheres, the adhesive force with the hydrophilic coating film or the like is small, so that it can be easily wiped off using a cloth or the like, and the radiation performance of far infrared rays can be easily recovered. . In addition, since the solid composition according to the present invention contains a solid cured melamine resin, the solid composition has excellent adhesion to a carrier such as an aluminum thin plate, and does not easily crack even when subjected to impact. Therefore, since the coating film obtained by applying to the inner wall surface of the heating / drying device or the like is hardly peeled off and hardly causes cracks, it is less damaged or damaged, and the heating / drying device or the like can be favorably used for a long term. It also has an effect.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 29:04) (56)参考文献 特開 昭61−112150(JP,A) 特開 昭61−185570(JP,A) 特開 昭62−138293(JP,A) 特開 昭62−195059(JP,A) 特開 昭61−115968(JP,A)────────────────────────────────────────────────── (5) Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication location C08L 29:04) (56) References JP-A-61-112150 (JP, A) JP-A-61 JP-A-185570 (JP, A) JP-A-62-138293 (JP, A) JP-A-62-195059 (JP, A) JP-A-61-115968 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水溶性メラミン樹脂と、該水溶性メラミン
樹脂の硬化触媒と、ポリビニルアルコールと、該ポリビ
ニルアルコールに配位されてキレート化合物を生成する
金属化合物と、遠赤外線放射特性に優れたセラミックス
粉末とよりなることを特徴とする水溶液組成物。
1. A water-soluble melamine resin, a curing catalyst for the water-soluble melamine resin, polyvinyl alcohol, a metal compound which is coordinated with the polyvinyl alcohol to form a chelate compound, and ceramics having excellent far-infrared radiation characteristics An aqueous solution composition comprising a powder.
【請求項2】請求項(1)記載の水溶液組成物よりなる
塗料。
2. A coating comprising the aqueous solution composition according to claim 1.
【請求項3】硬化したメラミン樹脂と、キレート化され
たポリビニルアルコールと、遠赤外線放射特性に優れた
セラミックス粉末とよりなることを特徴とする固体組成
物。
3. A solid composition comprising a cured melamine resin, a chelated polyvinyl alcohol, and a ceramic powder having excellent far-infrared radiation characteristics.
JP63049400A 1988-03-02 1988-03-02 Compositions and paints with excellent far-infrared radiation properties Expired - Lifetime JP2709391B2 (en)

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