JPH0123503B2

JPH0123503B2 -

Info

Publication number: JPH0123503B2
Application number: JP61099388A
Authority: JP
Inventors: Tokunori Kawachi; Choju Okamoto
Original assignee: DAIICHI TORYO SEIZOSHO KK; HOTON SERAMITSUKUSU KK
Current assignee: DAIICHI TORYO SEIZOSHO KK; HOTON SERAMITSUKUSU KK
Priority date: 1986-05-01
Filing date: 1986-05-01
Publication date: 1989-05-02
Also published as: JPS62256875A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は熱利用機器とくに加熱乾燥機器等にお
いて赤外線エネルギーを効率的に利用するための
塗料に関する。従来の技術赤外線の輻射エネルギーは、物体に吸収されて
熱エネルギーに転換する効率が高く物品の加熱や
乾燥などに広く利用されている。また、赤外線の
中でも長波長側の所謂遠赤外線はさらに利用効率
がよいので、物品の加熱・乾燥や食品の調理など
にも有効に利用できることが認められ、最近はこ
れらの目的に利用するための赤外線放射体、さら
にはこのような放射体を装備した各種の赤外線利
用機器が開発されている。これらの赤外線利用機器は、処理対象を均一に
加熱するために赤外線放射体を複数個使用しまた
取付位置などを工夫しているが、機器が複雑かつ
大型となる傾向があり、経済的でないという問題
がある。これに対し、通常の熱利用機器とくに加熱乾燥
機器の内壁面を赤外線放射性材料によつて構成す
れば、加熱の均一性の向上と共に熱効率の上昇も
期待できるが、壁面自体を赤外線放射性材料で構
成することは経済的でなく、また赤外線放射性塗
料によつてその表面に赤外線を放射する皮膜を形
成する試みもなされているが、性能的に満足すべ
き塗料は得られていなかつた。解決しようとする問題点本発明は、上述のような事情の下で、加熱乾燥
機器の内部壁面等に塗布して、該壁面に赤外線放
射性能を付与するための従来の塗料の欠点であつ
た耐熱性や塗膜密着性を改善しようとするもので
あり、それによつて遠赤外線放射性能が優れかつ
400℃以上の温度で使用できる耐熱性を有する実
用的な塗料を提供しようとするものである。問題点を解決するための手段前述のような目的を達成するための本発明の赤
外線放射性塗料は、赤外線放射性セラミツクス粉
末に対して特定の組成のシリコーン樹脂バインダ
ーを特定割合で配合し、さらに沈降防止剤、湿潤
剤、消泡剤、および溶剤を配合してなるものであ
る。更に詳しくは、本発明の赤外線放射性塗料組
成物は、赤外線放射性セラミツクス粉末(A)と、メ
チルシリコーン樹脂およびメチルフエニルシリコ
ーン樹脂から選ばれた１以上の樹脂70〜100重量
％、アルコキシ・シリコーン樹脂０〜30重量％、
エポキシ変性シリコーン樹脂、ポリエステル変性
シリコーン樹脂およびアクリル変性シリコーン樹
脂から選ばれた１以上の樹脂０〜30重量％、およ
びアルキツド変性シリコーン樹脂およびウレタン
変性シリコーン樹脂から選ばれた１以上の樹脂０
〜30重量％からなるバインダー(B)とを、Ａ：Ｂ＝
20：１〜１：３の割合で含み、沈降防止剤、湿潤
剤、消泡剤、および溶剤を配合してなるものであ
る。本発明において用いられる赤外線放射性セラミ
ツクス粉末は、たとえばジルコン（ZrO₂・SiO₂）
を主成分とし、鉄、コバルト、ニツケル、マンガ
ン等の酸化物やチタン酸化物などを配合し、焼成
して得られたセラミツクスの粉末が用いられる。
中でも、ジルコン55〜70重量％、酸化チタン10〜
25重量％、二酸化マンガン８〜15重量％、酸化第
二鉄５〜10重量％、および酸化クロム１〜５重量
％を含み、二酸化マンガンと酸化第二鉄と酸化ク
ロムとの合計量が15〜25重量％である配合物を焼
成して得られた遠赤外線放射特性の優れたセラミ
ツクスが好ましいが、これに限られるものではな
い。かかる赤外線放射性セラミツクスは、焼成し
て得られた焼結体をボールミルなどによつて粉砕
し、たとえば200メツシユの篩を全部通過するよ
うな粉末として使用するのが好ましい。バインダー中の主成分であるシリコーン樹脂は
メチルシリコーン樹脂とメチルフエニルシリコー
ン樹脂から選ばれたもので、いずれか一方のみで
もよいがこれらを併用してもよい。この主成分樹
脂は塗膜に対して加熱乾燥機器の内部壁面の到達
温度で使用するに充分な耐熱性を付与すると共に
充分な塗膜硬さを与えるものであり、バインダー
中に少くとも70重量％以上含まれていることが必
要である。バインダーに副成分として配合できるアルコキ
シ・シリコーン樹脂は、前記の主成分と併用され
て塗膜の耐熱性を更に高めるためのもので、併せ
て塗膜硬さにも良好な結果を与え、バインダー中
に30重量％まで配合しうるが必ずしも用いなくて
もよい。また、バインダーに第２副成分として配合でき
るシリコーン樹脂は、エポキシ変性シリコーン樹
脂、ポリエステル変性シリコーン樹脂、およびア
クリル変性シリコーン樹脂から選ばれたもので、
これらのうち１種または２種の組合せ、あるいは
３種の併用であつてもよい。これらの変性シリコ
ーン樹脂は前記の主成分と併用されて、塗膜の下
地に対する密着性を高めるのに有効であり、バイ
ンダー中に30重量％まで配合することができる。更に、バインダーに第３副成分として配合でき
るシリコーン樹脂は、アルキツド変性シリコーン
樹脂およびウレタン変性シリコーン樹脂から選ば
れたもので、これらのうちいずれか１方のみまた
は併用でもよい。これらの変性シリコーン樹脂は
セラミツクス粉末との練合性を向上するに有効で
あり、バインダー中に30重量％まで配合すること
ができる。これらの各副成分のそれぞれは、いずれもバイ
ンダー中に30重量％まで配合できるが、塗膜の性
能を調和のとれたものとするためには、これら副
成分の合計量は30重量％を越えないことが必要で
ある。このような組成を有するシリコーン樹脂バイン
ダー(B)は、前記の赤外線放射性セラミツクス粉末
(A)に対して、Ａ：Ｂ＝20：１〜１：３の割合で用
いられる。バインダー量が多過ぎては赤外線放射
性能が不充分となり、またバインダー量が少な過
ぎると均一な塗膜が得られない。本発明の塗料に配合される沈降防止剤は、微粉
末シリカおよびアスベスト誘導体から選ばれたも
のが好ましく用いられるが、これらに限られるも
のではなく、沈降防止効果が発揮され塗膜の性能
を損わないものであれば使用できる。その使用量
は、赤外線放射性セラミツクスとバインダーとの
合計量100重量部に対して有効量すなわち0.05重
量部以上であり、また塗膜の性能などの点から３
重量部以下に制限される。本発明の塗料に配合される湿潤剤は、アニオン
系界面活性剤およびノニオン界面活性剤のうちか
ら選ばれたものであり、シリコーン樹脂バインダ
ーと混合して使用できるものであれば如何なるも
のでもよい。その使用量は、塗膜の性能を損わな
い範囲の有効量であればよく、赤外線放射性セラ
ミツクスとバインダーとの合計量100重量部に対
して通常0.01〜１重量部である。また、本発明の塗料に配合される消泡剤は、シ
リコーン油が好ましく用いられるが、その他塗膜
の性能を損わず消泡効果を有するものであれば、
これに限定されずに使用することができる。かか
る消泡剤の使用量は、赤外線放射性セラミツクス
とバインダーとの合計量100重量部に対して通常
0.001〜0.1重量部である。本発明の塗料は、上述のような塗料成分を含む
が、更に適宜の溶剤を配合して練り合せて調製さ
れ、また使用するに当つては塗布方法に適した粘
度となるように適宜の溶剤で希釈する。このよう
な塗料調製のための溶剤としては、トルエンやキ
シレンのような芳香族系炭化水素などの他適宜の
ものを選択して用いることができる。また必要に
応じて溶剤のみならず希釈剤などを用いてもよ
く、また場合によつては非相溶性の希釈剤によつ
て懸濁分散させるようにしてもよい。作用このような特定成分を配合してなる本発明の塗
料組成物は、加熱乾燥機器たとえば塗料焼付や湿
分除去などのための加熱乾燥炉、菓子・パン等焼
成のためのオーブン、グリル調理器などの食品用
の加熱器などの内壁面や熱反射板面、或いは電気
コタツなどの暖房機器の熱反射板面等に適用され
る。塗布に当つては刷毛塗り、ローラ塗装、スプ
レー塗装など適宜の方法を用いることができ、さ
らに予備乾燥により溶媒等を除去したのちたとえ
ば200〜400℃の温度で焼付け、赤外線放射性が優
れ、耐久性の良好な塗装面を得ることができる。実施例ジルコン66重量部、酸化チタン12重量部、二酸
化マンガン13重量部、酸化第二鉄７重量部、およ
び酸化クロム２重量部を、それぞれ微粉末状とし
て配合し、水で泥漿としたのち脱水成型し、乾燥
後1280℃で焼成して焼結体を得、さらにこの焼結
体をボールミルによつて200メツシユ以下に粉砕
して赤外線放射性セラミツクス粉末(A)を得た。一方、バインダーとして使用するシリコーン樹
脂(B)は、主成分としてはメチルシリコーン樹脂
（b₁）：シリコーンワニスHK―19〔ワツカーヘミ
ー社、商品名〕およびメチルフエニルシリコーン
樹脂（b₂）：シリコーンワニスTSR―116〔東芝シ
リコーン社、商品名〕を、第１副成分としてはア
ルコキシ・シリコーン樹脂（b₃）：シリコーンワ
ニスTSR―165（東芝シリコーン、商品名〕を、
第２副成分としてはエポキシ変性シリコーン樹脂
（b₄）：シリコーンワニスES―1001〔信越化学工業
社、商品名〕、ポリエステル変性シリコーン樹脂
（b₅）：シリコーンワニスKR―5203〔信越化学工
業社、商品名〕およびアクリル変性シリコーン樹
脂（b₆）：シリコーンワニスKR―3093〔信越化学
工業社、商品名〕を、また第３副成分としてはア
ルキツド変性シリコーン樹脂（b₇）：シリコーン
ワニスTSR―150〔東芝シリコーン社、商品名〕
およびウレタン変性シリコーン樹脂（b₈）：シリ
コーンKR―302（信越化学工業社、商品名〕を、
それぞれ第１表に示すような割合で使用した。また、沈降防止剤(C)としてはアエロジール〔デ
グサ社、商品名〕を、湿潤剤(D)としてはByKア
ンテイテラーＵ〔ビツクケミー社、商品名〕を、
消泡剤(E)としてはシリコーンオイルKF―96（信越
化学工業社、商品名〕を、それぞれ第１表に示す
ような割合で添加配合した。なおこれらの使用量はすべて純分表示の重量部
であり、溶剤(F)は、それぞれの配合成分に含まれ
ているものおよび別途添加したものを、合せて数
量表示してあるが、Ｘはキシレン、Cyはシクロ
ヘキサノン、Buはブタノール、MBKはメチルイ
ソブチルケトン、DAAはジアセトンアルコール
をそれぞれ示している。

【表】このように配合した各塗料組成物100重量部に
対して約15重量部のシンナーを加えてスプレー塗
布に適するように塗料粘度を調整し、JISK―
5400に従つて前処理した冷延磨き鋼板に、口径２
mmのエアスプレーガンを用いて、塗布量が乾燥重
量で100〜120ｇ／m²となるように塗布した。その後100℃で約15分予備乾燥し、更に350℃で
30分焼付けて赤外線放射性塗装鋼板の試料（）
〜（）を得た。一方、市販の赤外線放射性塗料を、同様な鋼板
に塗布し、焼付けて比較用の塗装鋼板試料（）
を得た。これらの塗装鋼板を赤外線スペクトロメータの
試料台に固定し、鋼板温度を400℃に調節したと
きに塗膜面から放射される赤外線のエネルギー強
度分布を測定した。赤外線の各波長ごとの黒体の
輻射エネルギー強度を1.0としたときの試料の輻
射エネルギー強度を輻射率として第２表に示し
た。

【表】また、これらの塗装鋼板試料を、500℃に保持
した電気炉中に挿入し、10分間保持したのち常温
の水中に投入し、水中より取り出して塗膜の状態
を観察した。その後再び電気炉中で加熱して試験
を繰返して、ふくれや剥れのような異常が発生す
るまでの繰返し回数を調べ、その結果を第３表に
示した。さらに塗膜の密着性を調べるために、
JISK5400に従つて碁盤目試験を行なつた。その
結果も同時に第３表に示す。

【表】

【表】＊は比較例である。
本発明の塗料組成物から得られた塗膜は、その
他の特性の点でも実用上充分に満足すべき性能を
示しており、本発明の組成物は赤外線放射性塗料
として優れたものであることがわかる。発明の効果本発明の赤外線放射性塗料組成物は、赤外線放
射性能が優れ、耐熱性と密着性において改良され
400℃以上さらには500℃以上でも安定して使用で
きる実用的な塗膜を形成できるもので、苛酷な条
件で用いられる加熱乾燥機器に対しても赤外線放
射面を経済的に設けることを可能としたものであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１赤外線放射性セラミツクス粉末(A)と、メチル
シリコーン樹脂およびメチルフエニルシリコーン
樹脂から選ばれた１以上の樹脂70〜100重量％、
アルコキシ・シリコーン樹脂０〜30重量％、エポ
キシ変性シリコーン樹脂、ポリエステル変性シリ
コーン樹脂およびアクリル変性シリコーン樹脂か
ら選ばれた１以上の樹脂０〜30重量％、およびア
ルキツド変性シリコーン樹脂およびウレタン変性
シリコーン樹脂から選ばれた１以上の樹脂０〜30
重量％からなるバインダー(B)とを、Ａ：Ｂ＝20：
１〜１：３の割合で含み、沈降防止剤、湿潤剤、
消泡剤、および溶剤を配合してなる赤外線放射性
塗料組成物。２赤外線放射性セラミツクス粉末が、ジルコン
55〜70重量％、酸化チタン10〜25重量％、二酸化
マンガン８〜15重量％、酸化第二鉄５〜10重量
％、および酸化クロム１〜５重量％を含み、二酸
化マンガンと酸化第二鉄と酸化クロムとの合計量
が15〜25重量％である配合物を焼成して得られた
ものである特許請求の範囲第１項記載の塗料組成
物。３沈降防止剤が微粉末シリカおよびアスベスト
誘導体から選ばれた１以上のものであり、その添
加量がＡとＢとの合計量100重量部に対して0.05
〜３重量部の範囲内にある特許請求の範囲第１項
記載の塗料組成物。４湿潤剤がアニオン系界面活性剤およびノニオ
ン系界面活性剤から選ばれた１以上のものであ
り、その添加量がＡとＢとの合計量100重量部に
対して0.01〜１重量部の範囲内にある特許請求の
範囲第１項記載の塗料組成物。５消泡剤がシリコーン油であり、その添加量が
ＡとＢとの合計量100重量部に対して0.001〜0.1
重量部の範囲内にある特許請求の範囲第１項記載
の塗料組成物。