JPH01268775A - 太陽熱選択吸収性保温添加剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は太陽熱選択吸収技術に係り、太陽熱を効果的に
吸収し、且つ熱放射による損失が少なく保温性に優れた
太陽熱選択吸収性保温塗布材２塗料または添加剤に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来より太陽熱エネルギーの利用技術が注目されており
、金属・誘電体多層膜或は半導体反射防止膜のような多
膜系の材料が太陽熱選択吸収材として開発され、熱発電
装置などに利用されようとしている。

太陽放射スペクトルは、０．５μｍ付近にピークを持っ
ており、０．３乃至２．０μｍの間に全エネルギーの９
５％を含んでいる。このため、太陽熱を選択的に吸収さ
せる物質としては０．３乃至２．０μｍの波長域で吸収
が大きく、且つ２゜０μｍ以上の赤外域の放射率が小さ
く熱の放射損失が少ないことという条件が必要となるが
、上記金属・誘電体多層膜或は半導体反射防止膜のよう
な多１１り系の太陽熱選択吸収材はこの条件を満足する
ものとして使用されてきた。

〔発明が解決しようとするａｌｌｇ） しかし上記従来の多膜系の太陽熱選択吸収材は、皮膜を
形成する工程が複雑であり、生産コストが高騰するばか
りでなく、膜面の恒久維持が困難であるため多様性に乏
しく一般工業製品への導入が難かしいものであった。殊
に構造が膜体であるため、流動性を持って特定の形状を
成さない塗布材や塗料への応用が不能であった。

出願人は、先に周期律表■族に属する遷移金属の炭化物
が太陽熱を効率的に選択吸収することを解明し、これを
主成分素材とする多層膜のような膜構造を持たない太陽
熱選択吸収材として、太陽熱選択吸収性保温塗布材、塗
料及び添加剤について提案した。

しかしながら、これら先願技碕で用いる金属炭化物は、
高価であるうえに硬質であるため、＊粉砕し難く、皮膜
形成あるいは混練処理等に際して均一性が得られ難いと
いう問題点が有る。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、生産コ
ストを引き下げることができると共に、工業製品として
簡単に得ることができる太陽熱選択吸収性保温塗布材、
塗料または添加剤を提供することを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明の太陽熱選択吸収性保温塗布材。

塗料または添加剤は、原子番号２４〜２９の間に存在す
る金属の酸化物及び／又は炭化物の一種もしくは二種以
上を主成分として含有することを要旨とするものである
。

原子番号２４〜２９の間に存在する金属は、Ｏｒ、Ｍｎ
、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｎｉ及びＣｕである。これらの金属は、
酸化物、炭化物の形態（以下「基索材」と称する）で使
用に供されるが、最も有効的に使用することができるの
は、Ｃｒの酸化物又は炭化物である。これらの基素材は
、微粉末に粉砕し、それぞれ単独もしくは二種以上の混
合物とした主成分として用いられる。

また基素材には、副成分として周期律表■族に属する遷
移金属の炭化物或はＡ１を微粉末状で添加配合すること
ができる０周期律表■族に属する遷移金属の炭化物には
、Ｔ　ｉ　Ｃ、Ｚ　ｒ　Ｃ、Ｈｆ　Ｃなどがあるが、こ
れらの物質のうちではＺｒＣが最も効率的な選択吸収性
を有するため有効に用いることができる。

上記基素材を主成分として構成する本発明の物質は、該
太陽熱選択吸収複合物質を適宜バインダー又は基材と混
合して、太陽熱選択吸収性保温塗布材、・塗料または添
加剤とする技術を提供することを目的とするキＪのであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明の太陽熱選択吸収性保温塗布材は、原子番
号２４〜２９の間に存在する金属の酸化物及び／又は炭
化物の一種もしくは二種以上を主成分として、この主成
分と副成分のアルミニウムの混合物を揮発性溶剤によっ
て流体化したバインダー、又は各種塗着被覆用のクリー
ム状バインダーに混練して製造することを要旨とするも
のである又、太陽熱選択吸収性保温塗料は、上記混合物
を揮発性溶剤によって流体化したバインダーに顔料を添
加し、混練して製造することを要旨とするものである。

更に、本発明の太陽熱選択吸収性保温添加材は、原子番
号２４〜２９の間に存在する金属の酸化物及び／又は炭
化物の一種もしくは二種以上を主成分として、この主成
分と副成分の混合物の粒状体から成るものであり、セメ
ント等の粉粒体建築材料、またはしっくいく漆喰〉や水
壁等の粉粒体内装材料等の粉粒体と適量を混成して使用
することを要旨とするものである。

また上記他の粒状体はその粒度を比較的大きくすること
によって、遊技用砂場の砂に混入したり、石焼き革用の
石或は焼き栗用砂利に混入して使用することができる。

一ヒ記副成分としては、　Ｔ　ｉ　Ｃ、Ｚ　ｒ　Ｃ、Ｈ
ｆ　Ｃ等の周期律表第■族に属する遷移金属の炭化物。

またはＡ１が利用できる。

〔作用〕

本発明に係る太陽熱選択吸収性保温塗布材、塗料は、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｎｉ及びＣｕからなる金１尻の
酸化物及び／又は炭化物の一種もしくは二種以上を主成
分として、この主成分と副成分のアルミニウム又は周期
律表■族にノｂｔする遷移金属の炭化物の混合物を、揮
発性溶剤によって流体化したバインダー、又は各種塗着
被ｒＲ用のクリーム状バインダーに混練して製造するか
、或はパイン、グーに顔料を添加混練したものであるか
ら、他の物品又は皮膚に塗布することによって面状体を
構成することができる。従って塗着又は被覆したときの
状態では、太陽放射スペクトルの０．３乃至２．０μｍ
の波長域で大きな選択吸収性能を発揮し、且つ２．０μ
ｍ以上の赤外域の放射率を抑制して熱の放射損失の減少
を図るように作用する太陽熱選択吸収保温効果を発揮す
る。

また太陽熱選択吸収性保温添加材は、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ
、Ｇｏ、Ｎｉ及びＣｕからなる金属の酸化物及び／又は
炭化物の一種もしくは二種以上を主成分として、この主
成分と副成分のアルミニウムの混合粒体を、セメント等
の粉粒体建築材料。

または漆喰や水壁等の粉粒体内装材料等の他の粉粒体と
適量を混合して使用するものであるため、セメントや漆
喰を施工面に塗着することによって面状体を構成するこ
とができる。

従って塗着した状態では前記太陽熱選択吸収性保温塗布
材または塗料之同様に、太陽放射スペクトルの０．３乃
至２．０μｍの波長域で大きな選択吸収性能を発揮し、
且つ２．０μｍ以上の赤外域の放射率を抑制して熱の放
射損失の減少を図るように作用する太陽熱選択吸収保温
効果を発揮する。

〔実施例〕

尖凰五−よ 以下、本発明に係る具体的な太陽熱選択吸収性保温塗布
材、塗料または添加剤を説明する。

太陽熱選択吸収性保温塗料は、揮発性溶剤によって流体
化した太陽熱選択吸収性保温塗布材のバインダーに顔料
を添加することによって構成することができるため、こ
こでは太陽熱選択吸収性保温塗料について説明する。

粒径３μｍ以下のＣｒＣの粉末５部に、粒径１μｍ以下
のＡＩ粉末３部を配合した混合粉末を、流動性を有する
塗料バインダー１００重量部に対し２０重量部の割合で
混合し、攪拌して均一に分散させた分散液に着色顔料を
添加した。

○塗料バインダー 塗料バインダーとしては塗膜別に分類した次の種々材料
を使用することができる。

（１）油性塗料 乾性油塗膜 調合ペイント、エマルジョン油ペイント天然樹脂塗膜 油ワニス、油性エナメルペイント、揮発性乾燥ワニス コールタール検収 コールタール （２）アルコール塗料 シェラツクワニス （３）セルロース誘導体塗料 ニトロセルロース塗膜 ラッカー、エナメル ニトロセルロース合成樹脂塗膜 ハイソリッドラッカー・エナメル アセチルセルロース塗膜 ベンジンセルロースフェス、ベンジンセルロースエナメ
ル （４）ゴム誘導体塗料 ゴム塗膜 塩化ゴム塗料 （５）水性塗料 ポリアクリル化合物塗膜 ラテックスペイント、エマルジョン塗料（６）漆 天然高級フェノール塗膜 漆 （７）合成樹脂塗料 フェノールホルマリン樹脂塗膜 アルコール溶解フェス、フェノール樹脂ワニス・エナメ
ル 酸化アルキド樹脂ＰＪｉ膜 フタル酸樹脂ワニス・エナメル 尿素樹脂塗込 水溶性尿素樹脂フェス、アルコール溶性尿素樹脂フェス メラミン樹脂塗膜 メラミン樹脂ワニス・エナメル ビニル樹脂塗膜 酢酸ビニル樹脂ワニス・エナメル、酢酸ビニルアクリル
樹脂ワニス・エナメル、塩化ビニル樹脂塗料、ブチラー
ル樹脂塗料 シリコーン樹脂塗膜 シリコーン樹脂塗料 ポリエステル樹脂塗膜 ポリエステル樹脂塗料 ポリイソシアネート樹脂塗膜 ポリウレタン樹脂塗料 Ｏ着色顔料 着色顔料としては次の種々顔料を使用することができる
。

（１）白色顔料 チタン白、亜鉛華、鉛白、リトポン等の無ｎ顔料 （２）赤色顔料 ベンガラ、朱、カドミウム赤等の無機顔料と、リソール
レッド、レーキレッド、ボルドーパーマネントレッド等
の有機顔料 （３）黄色顔料 黄鉛、酸化鉄黄等の無機顔料と、ファストイエロー、ベ
ンジンイエロー等の有機顔料 （４）緑色顔料 酸化クロムグリーンなどの無機顔料と、フタロシアニン
グリーン等の有機顔料 （５）青色顔料 紺青２群青等の無機顔料と、フタロシアンブルー等の有
機顔料 （６）黒色顔料 鉄黒、黒鉛等の無機顔料と、カーボンブラック等の有機
顔料 上記構成の塗料（顔料を除去した場合は塗布材）は、塗
着後含有する溶剤が気化するか又は化合して上述した塗
膜が形成されると、その塗膜内にＣｒＣとＡ１粒子が略
均等に散在するようになる。

更に上記塗料バインダーを加圧ブタンガス又は加圧フレ
オンガスと密封し、小孔から噴出せしめることによって
、スプレー式の塗布材または塗料を構成することができ
る。

また上記塗料バインダーに代えて、非固化型または雅同
化型の油脂剤又は合成油脂剤を添加した、化粧クリーム
、医療用クリーム又は靴クリーム等のクリーム状塗着剤
を塗着クリームバインダーとすることによっても本発明
を実施することができる。

実施例１の主な用途 ○保温用液体 湯せん用保温液 ○保温用塗着塗布材 高所登山用衣服保温塗布材、靴被覆用保温塗布材、保温
スプレー Ｏ保温用一過性塗布材 保温用化粧クリーム、保温用医療クリーム。

保温用靴クリーム Ｏ保温用塗料 各種刷毛系り保温皮膜ペンキ塗料、各種スプレー式保温
皮膜塗料 実施例　４ 次に太陽熱選択吸収性保温添加材の具体的な実施例を説
明する。

Ｏ保温セメント セメント１００！Ａ斌部と太陽熱選択吸収性保温添加材
混合粉末３０重量部を混合する。

太陽熱選択吸収性保温添加材混合粉末は、粒径３〜５μ
ｍのＣｒＣ粉末５部と１粒径１〜３μｍのＡ１粉末３部
を配合して混練したものを使用する。

Ｏ保温モルタル セメント１００重量部に対して川砂７０重量部と太陽熱
選択吸収性保温添加材混合粉末を３０重量部混合する。

太陽熱選択吸収性保温添加材混合粉末は、粒径３〜５μ
ｍのＣｒＣ粉末５部と９粒径１〜３μｍのＡｌ粉末３部
を配合したものを使用する。

上記構成のセメント又はモルタルは、製造工場または施
工現場で、必要に応じて増短材や凍結防止剤等の種々の
添加材を加えることができるものであり、川砂利を加え
てコンクリートとしても構成することができる。

犬ｍ−走 Ｏ保温壁材 合成樹脂着色粉末と和紙屑粉末の混合体から成る合成重
壁粒子１００重量部に対して、糊粉末５重足部と太陽熱
選択吸収性保温添加材粉末２０重量部を充分に混合する
。

太陽熱選択吸収性保温添加材混合粉末は、粒径３μｍ以
下のＣｒ　Ｃ粉末５部と、粒径３μｍ以下のＡｌ粉末５
部を配合したものを使用する。

○しっくいく漆喰〉保温壁 石灰１００重量部に対して砂８０重量部、フノリ１０重
量部、麻すさ（ＪＭ維を適当な長さに切断したもの）２
０重承部と太陽熱選択吸収性保温添加材粉末２０重承部
を混合する。

太陽熱選択吸収性保温添加材混合粉末は、粒径３μｍ以
下のＣｒ　Ｃ粉末５部と、粒径３μｍ以下のＡ１粉末５
部を配合したものを使用する。

他の実施例 大径の太陽熱選択吸収性保温添加材を使用するものにつ
いて、その例を列挙する。

Ｏ砂風呂 所謂砂に身体を埋めて砂浴するための砂材であり、天然
砂と略同粒度のＣｒＣ粒子と、Ａ１粒子を適量配合した
ものを使用する。

０石焼き革用加熱石 適量のＣｒＣ粒子と、Ａ１粒子を天然石と一緒に釜に入
れ、芋の周りに散在せしめるようにして使用する。

Ｏ焼き栗用焼き砂 適量のＣｒＣ粒子と、Ａ１粒子を焼き砂（小砂利）と−
緒に鍋に入れ、栗と一緒に攪拌しながら使用する。

○遊技用加温砂 遊園地等の砂と略同粒度のＣｒ　Ｃ粒子を適量配合して
使用する。

○均等加熱用加熱砂 適量のＣｒＣ粒子と、Ａ１粒子とからなる加熱砂を発熱
体上に載せた容器に収容し、該加熱砂中に均等加熱を要
する実験用或は商用機器を一部又は全部埋設使用する。

上記砂風呂２石焼き革用加熱石、焼き栗用焼き砂、遊技
用加温砂または均等加熱相加熱砂に使用しである太陽熱
選択吸収性保温添加材は、ＣｒＣの特性である、２．０
μｍ以上の赤外域の放射率を抑制して熱の放射損失の減
少を図るように作用により、遠赤外線による加温効果を
発揮する。

以上１本発明に係る太陽熱選択吸収性保温塗布材、塗料
または添加剤の具体的な実施例について説明したが、原
子番号２４〜２９の間に存在する金属としてはＣｒだけ
でなく、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｇｏ。

Ｎｉ及びＣｕも利用できるものであり、これらの酸化物
及び／又は炭化物の一種もしくは二種以上を主成分とし
て実施することができることはいうまでもない。

また副成分としてはＡｌばかりでなく、ＴｉＣ。

ＺｒＣ，ＨｆＣ等の周期律表■族に属する遷移金属の炭
化物を使用することもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明に係る太陽熱選択吸収性保温
塗布材、塗料または添加剤は、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ
、Ｎｉ及びＣｕの酸化物及び／又は炭化物を、一種もし
くは二種以上を主成分として、これを揮発性溶剤によっ
て流体化したバインダー、又は各種塗着被覆用のクリー
ム状バインダーに混練するか、或はバインダーに顔料を
添加混練し、他の物品又は皮膚に塗布して面状体を構成
する構造になるか又は、この主成分と副成分の混合物を
、他の粉粒体と適斌を混合して使用するものであるため
、他の粉粒体と一緒に塗着することによって面方向に広
がる使用態様を有し、優れた太陽熱選択吸収性と保温性
を持つものであり、本発明実施後の効果は極めて大きい
。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子番号２４〜２９の間に存在する金属の酸化物
   及び／又は炭化物の一種もしくは二種以上を主成分とし
   て、この主成分と副成分の混合物を揮発性溶剤によって
   流体化したバインダーと混練した太陽熱選択吸収性保温
   塗布材。
2. （２）原子番号２４〜２９の間に存在する金属の酸化物
   及び／又は炭化物の一種もしくは二種以上を主成分とし
   て、この主成分と副成分の混合物を化粧用、医療用また
   は靴クリーム等、各種塗着被覆用のクリーム状バインダ
   ーに混練した太陽熱選択吸収性保温塗布材。
3. （３）請求項１記載のバインダーに顔料を添加した太陽
   熱選択吸収性保温塗料。
4. （４）バインダーがポリアミドまたはポリエステルであ
   る請求項１、２または３記載の太陽熱選択吸収性保温塗
   布材または太陽熱選択吸収性保温塗料。
5. （５）原子番号２４〜２９の間に存在する金属の酸化物
   及び／又は炭化物の一種もしくは二種以上を主成分とし
   て、この主成分と副成分の混合物からなり、他の粉粒体
   建築材料または粉粒体内装材料等の粉粒体と適量を混成
   して使用する太陽熱選択吸収性保温添加材。
6. （６）副成分として、周期律表IV族に属する遷移金属の
   炭化物を添加配合した成分を含有する請求項１乃至５記
   載の太陽熱選択吸収性保温塗布材、塗料または添加剤。
7. （７）副成分として、アルミニウムを添加配合した成分
   を含有する請求項１乃至５記載の太陽熱選択吸収性保温
   塗布材、塗料または添加剤。
8. （８）粉粒体建築材料がセメントである請求項５、６又
   は７記載の太陽熱選択吸収性保温添加材。
9. （９）粉粒体内装材料がしっくい、砂壁または人工壁粉
   材である請求項５、６又は７記載の太陽熱選択吸収性保
   温添加材。