JPS5842666A - 太陽熱の選択吸収用塗料組成物 - Google Patents
太陽熱の選択吸収用塗料組成物Info
- Publication number
- JPS5842666A JPS5842666A JP56141248A JP14124881A JPS5842666A JP S5842666 A JPS5842666 A JP S5842666A JP 56141248 A JP56141248 A JP 56141248A JP 14124881 A JP14124881 A JP 14124881A JP S5842666 A JPS5842666 A JP S5842666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rust
- solar heat
- main components
- black pigment
- corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
- F24S70/225—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽熱の集熱板表面に適用されるものであり、
主として亜鉛処理鋼板の表面に塗装し、この表面に選択
吸収性を付与させるとともに耐食性−を向上させた太陽
熱の選択吸収用塗料組成物に関するものである。
主として亜鉛処理鋼板の表面に塗装し、この表面に選択
吸収性を付与させるとともに耐食性−を向上させた太陽
熱の選択吸収用塗料組成物に関するものである。
一般に大気圏を通過してきた太陽光の放射エネルギはそ
のほとんどが０．２〜２．６μ惧・の短波長側にあり、
一方そのエネルギを吸収し、熱に変換されることにより
、たとえば８０〜１００°Ｇに加熱された表面から放射
されるエネルギは２．６μ惧以上の長５波長の赤外領域
にある。
のほとんどが０．２〜２．６μ惧・の短波長側にあり、
一方そのエネルギを吸収し、熱に変換されることにより
、たとえば８０〜１００°Ｇに加熱された表面から放射
されるエネルギは２．６μ惧以上の長５波長の赤外領域
にある。
この波長のずれを利用し、２．６μｍ以下の短波長では
吸収率が１に近く、２．６μ惧以上の長波長では放射率
が０に近いような表面にしたものが選択吸収面と呼ばれ
ている。金属表面にこのような選択吸収性を付与させる
処理としては既に着色ステンレスなどの黒色化処理が実
用化されているが、処理コストが高いのが錐点とされて
いる。
吸収率が１に近く、２．６μ惧以上の長波長では放射率
が０に近いような表面にしたものが選択吸収面と呼ばれ
ている。金属表面にこのような選択吸収性を付与させる
処理としては既に着色ステンレスなどの黒色化処理が実
用化されているが、処理コストが高いのが錐点とされて
いる。
これに対し、塗料を用いる方法は工業生産の面でコスト
的優位性が期待される訳であるがバインダの赤外線吸収
のため、一般の塗装では赤外波長での放射率が高く、選
択吸収性を実現することができない。
的優位性が期待される訳であるがバインダの赤外線吸収
のため、一般の塗装では赤外波長での放射率が高く、選
択吸収性を実現することができない。
これを達成するための一般的な考え方として金属表面が
赤外線を良く反射することを利用し極力塗膜の嘆厚を数
μ常夏下と薄くシ、波長２．６μ惰以上の赤外線の吸収
を少なく、すなわち、赤外での放射率を低くする方法が
ある。この方法の場合、選択吸収性を発揮できたとして
も塗装の密着性が悪いなど実用化には困譬な状況であっ
たが、発明者らは既に選′ＪＦ吸収性と塗膜物性とを両
立させる塗膜組成および方法を特願昭５６−２４０９４
゜５６−５８９０７などで提案している。
赤外線を良く反射することを利用し極力塗膜の嘆厚を数
μ常夏下と薄くシ、波長２．６μ惰以上の赤外線の吸収
を少なく、すなわち、赤外での放射率を低くする方法が
ある。この方法の場合、選択吸収性を発揮できたとして
も塗装の密着性が悪いなど実用化には困譬な状況であっ
たが、発明者らは既に選′ＪＦ吸収性と塗膜物性とを両
立させる塗膜組成および方法を特願昭５６−２４０９４
゜５６−５８９０７などで提案している。
この提−によ゛ると黒色顔料は、耐熱性、耐暎性選択吸
収性の面から、無機の金属酸化物が好ましく、Ｆ６．Ｏ
ｕ、Ｏｒ、Ｃｏ、Ｎｉ０群から選択した１種以上が挙げ
ちれ、その粒度としては低放射率の実現からＱＯ１〜０
．６μ悔の平均粒径が望ましい。
収性の面から、無機の金属酸化物が好ましく、Ｆ６．Ｏ
ｕ、Ｏｒ、Ｃｏ、Ｎｉ０群から選択した１種以上が挙げ
ちれ、その粒度としては低放射率の実現からＱＯ１〜０
．６μ悔の平均粒径が望ましい。
また、塗膜を形成する合成樹脂としては、赤外吸収の比
較的少ない熱硬化型アクリル、シリコン系の樹脂が良い
が、コストの点で熱硬化型アクリル系樹脂が挙げられる
。なお、この熱硬化型アクリル系樹脂は、給湯用集熱器
のレベルであれば使用可能な耐熱性を有する。さらに、
耐食性、塗膜の硬度、スリップ抵抗性を向上させるため
フッ素梼脂を添加する。。
較的少ない熱硬化型アクリル、シリコン系の樹脂が良い
が、コストの点で熱硬化型アクリル系樹脂が挙げられる
。なお、この熱硬化型アクリル系樹脂は、給湯用集熱器
のレベルであれば使用可能な耐熱性を有する。さらに、
耐食性、塗膜の硬度、スリップ抵抗性を向上させるため
フッ素梼脂を添加する。。
この構成では、支持物として縮量する金属は、ステンレ
ス、銅、アルミニウムなどであり、塗膜のピンホールが
多数存在しても金属自体が腐食に対し強いので腐食によ
る塗膜の剥＠は起こし難い。
ス、銅、アルミニウムなどであり、塗膜のピンホールが
多数存在しても金属自体が腐食に対し強いので腐食によ
る塗膜の剥＠は起こし難い。
これに対し、亜鉛処理鋼板は耐食性に乏しく、塗膜にピ
ンホールが存在すればそこから腐食が進行し、腐食化合
物の生成や塗膜の剥離が生じる。たとえば、ステンレス
と亜鉛処理鋼板上に前記特願昭５６−２４０９４記載の
塗料を用い２〜６μｍの塗膜を形成した後、塩水を連続
噴霧すれば、ステンレス板上の塗膜はＳＯＯ時間後開俵
んら変化がないが、亜鉛処理鋼板の場合は５０時間でピ
ンホールからの腐食が発生し％６００時間後には。
ンホールが存在すればそこから腐食が進行し、腐食化合
物の生成や塗膜の剥離が生じる。たとえば、ステンレス
と亜鉛処理鋼板上に前記特願昭５６−２４０９４記載の
塗料を用い２〜６μｍの塗膜を形成した後、塩水を連続
噴霧すれば、ステンレス板上の塗膜はＳＯＯ時間後開俵
んら変化がないが、亜鉛処理鋼板の場合は５０時間でピ
ンホールからの腐食が発生し％６００時間後には。
塗膜の剥離が起こり、板全面が亜鉛の腐食生成物で覆わ
れ、この状態では集熱板としての選択吸収性は失われる
。
れ、この状態では集熱板としての選択吸収性は失われる
。
塗膜のピンホールは２０〜３０μ慣の膜厚下でも存在す
るものであり、特に２〜６μｍの？ｉ［ではビレホール
を完全に無くすることは不可能である。したがってこの
ピンホールが存在する以上。
るものであり、特に２〜６μｍの？ｉ［ではビレホール
を完全に無くすることは不可能である。したがってこの
ピンホールが存在する以上。
亜鉛処理鋼板の適用は困譬であり、仮に適用したとして
も耐食性は保証できないものであった。
も耐食性は保証できないものであった。
このような背景から本発明者らはさび止ペイントに使用
されるさび止顔料に着目した。従来よりあるさび正ペイ
ントは応用面からみるとほとんどの場合、美観と保護の
面を考えるとさび止めペイント単独塗装系では満足する
ものでない。すなわち、防錆力があっ、て光沢や彩色性
を有し、かつ日光や風雨−などにも耐えるペイントの製
造は一般に無理であると考えられている。したがって支
持物金属面の防食と付着快を付与するための下塗塗料と
下塗塗料皮膜の保護と外観調整するために塗られる上塗
塗料の二つが組み合わされ塗装される。
されるさび止顔料に着目した。従来よりあるさび正ペイ
ントは応用面からみるとほとんどの場合、美観と保護の
面を考えるとさび止めペイント単独塗装系では満足する
ものでない。すなわち、防錆力があっ、て光沢や彩色性
を有し、かつ日光や風雨−などにも耐えるペイントの製
造は一般に無理であると考えられている。したがって支
持物金属面の防食と付着快を付与するための下塗塗料と
下塗塗料皮膜の保護と外観調整するために塗られる上塗
塗料の二つが組み合わされ塗装される。
ところが、集熱器の塗装においてその機能として太陽光
を良く吸収すれば良いわけであり、これは耐熱性、耐候
性の良好な無機の黒色顔料を用いることで実現する゛こ
とができ、彩色などの美観は要求されない。したがって
１選択吸収性を実現するための塗料に通常さび止ペイン
トに使用されているさび止顔料を添加することで亜鉛処
理鋼板の、ような耐食的でない金属に対し、防錆効果を
もたらすのではないかとの発想に基づき試みたところこ
れが有効であることをａ１認した。
を良く吸収すれば良いわけであり、これは耐熱性、耐候
性の良好な無機の黒色顔料を用いることで実現する゛こ
とができ、彩色などの美観は要求されない。したがって
１選択吸収性を実現するための塗料に通常さび止ペイン
トに使用されているさび止顔料を添加することで亜鉛処
理鋼板の、ような耐食的でない金属に対し、防錆効果を
もたらすのではないかとの発想に基づき試みたところこ
れが有効であることをａ１認した。
さび止顔料は、支持輪金属によって種々のものがあるが
、亜鉛と水の電気化学的反応機構から亜鉛の溶出を防止
するのに効果の著しいものとして、クロム酸塩、鉛酸塩
、モリブデン酸塩が挙げられる。
、亜鉛と水の電気化学的反応機構から亜鉛の溶出を防止
するのに効果の著しいものとして、クロム酸塩、鉛酸塩
、モリブデン酸塩が挙げられる。
以上のように１本発明では無機黒色顔料、熱硬化型アク
リルｍ脂、フッ素樹脂を主成分としこれにクロム酸塩、
鉛酸塩、モリブデン酸塩の１種以上を添加し、溶剤とと
もに混合した塗料を亜鉛処理鋼板に膜厚２〜６μｍで塗
装することにより、優れた耐食性を示し、初期の選択吸
収性を維持することができる。
リルｍ脂、フッ素樹脂を主成分としこれにクロム酸塩、
鉛酸塩、モリブデン酸塩の１種以上を添加し、溶剤とと
もに混合した塗料を亜鉛処理鋼板に膜厚２〜６μｍで塗
装することにより、優れた耐食性を示し、初期の選択吸
収性を維持することができる。
以下、実施例でその効果を説明する。
なお、支持物となる金属板は亜鉛処理鋼板「シｔＬｙ
バーシンク」（商品名）を７０Ｘ１ｓｏｘｏ、ａｍ、’
ｍのテストピースとし、溶剤脱脂したものを用いた。
バーシンク」（商品名）を７０Ｘ１ｓｏｘｏ、ａｍ、’
ｍのテストピースとし、溶剤脱脂したものを用いた。
このテストピースの赤外放射率（波長３〜３０μりはε
＝０．０６であった。
＝０．０６であった。
選択吸収性の評価において、太陽光吸収率αは１津製作
所製分光光度計ＭＰ８−ｓｏｏｏ型を用い、分光反射率
の測定から評価し、赤外放射率εはＤＥＶｌＩＥＳ ＆
５ＥＲＶＩＯＸＳ ＯＯＭＰムＮＹ製の放射率計を
用いて行なった。
所製分光光度計ＭＰ８−ｓｏｏｏ型を用い、分光反射率
の測定から評価し、赤外放射率εはＤＥＶｌＩＥＳ ＆
５ＥＲＶＩＯＸＳ ＯＯＭＰムＮＹ製の放射率計を
用いて行なった。
（実施例）
三菱レーヨン（株）のアクリル系樹脂［ダイヤナール５
ＩＥ−ｓｅａｌＪ（商品名）１００重量部。
ＩＥ−ｓｅａｌＪ（商品名）１００重量部。
ダイキン工業（株）のフッ素系樹脂「ルブロンＩ、−２
Ｊ（商品名） ７．５ 重ｉ部、大日精化（株）のＦｅ
２Ｏ３゜ＭｎＯ□、ＯｕＯ系黒色黒色顔料イピロキサイ
ドカラー井９δ６０」（商品名）２７重量部、溶剤とし
てキシレン４２重量部、ｎ−ブタノール”６８重量部、
［ツルペッツ４ｔ１００ Ｊ （商品名）１００重量部
にさび正顔料を６重量部添加した。このさび正顔料とし
ては、クロム酸鉛、鉛酸カルシウム。
Ｊ（商品名） ７．５ 重ｉ部、大日精化（株）のＦｅ
２Ｏ３゜ＭｎＯ□、ＯｕＯ系黒色黒色顔料イピロキサイ
ドカラー井９δ６０」（商品名）２７重量部、溶剤とし
てキシレン４２重量部、ｎ−ブタノール”６８重量部、
［ツルペッツ４ｔ１００ Ｊ （商品名）１００重量部
にさび正顔料を６重量部添加した。このさび正顔料とし
ては、クロム酸鉛、鉛酸カルシウム。
モリ／テン酸亜鉛、モリブデン酸鉛の４種を用い。
それぞれ単独で添加している。
この塗料をボールミルで２０時間混合撹拌し得た塗料を
テストピース上に塗装し、１８０°Ｃで３０分焼付は暎
厚２〜６μ漢のものを得た。これらについて、塩水噴霧
試験を連続２５０時間実施し、耐食性を評価した。なお
、合わせて、さび正顔料を添加していない塗料について
も同様に試験した。
テストピース上に塗装し、１８０°Ｃで３０分焼付は暎
厚２〜６μ漢のものを得た。これらについて、塩水噴霧
試験を連続２５０時間実施し、耐食性を評価した。なお
、合わせて、さび正顔料を添加していない塗料について
も同様に試験した。
その結果を表１に示す。
表１ 耐食性評価
以上のようにサビ＋）：顔料を添加することにより。
防食効果を得ることを確認した。
次に表１記載のテストピースについて１選択吸収性を評
価した。
価した。
表２に試験前の選択吸収性に対する試験後の選択吸収性
の変化を示す。なお、試験前の選択吸収性けα＝０．９
４．ε＝０．４０＃Ｉ後であったっ表２ 選択吸収性評
価 “添加なし においてα、εともに変化が大きいのは亜
鉛の腐食生成物によるものであり、さび正顔料を添加し
た系でα、εの変化が小さいのは、腐食量が極めて少な
いためである。また、これらさび正顔料について２種以
上の添加を行なったが表１９表２とほぼ同様な結果を得
たことから、これらさび正顔料は１種以上であれば効果
があることがわかった。なお、さび正顔料の添加量はア
クリル樹脂に対して、６ｗｔ％以上で効果を得ることが
できる。
の変化を示す。なお、試験前の選択吸収性けα＝０．９
４．ε＝０．４０＃Ｉ後であったっ表２ 選択吸収性評
価 “添加なし においてα、εともに変化が大きいのは亜
鉛の腐食生成物によるものであり、さび正顔料を添加し
た系でα、εの変化が小さいのは、腐食量が極めて少な
いためである。また、これらさび正顔料について２種以
上の添加を行なったが表１９表２とほぼ同様な結果を得
たことから、これらさび正顔料は１種以上であれば効果
があることがわかった。なお、さび正顔料の添加量はア
クリル樹脂に対して、６ｗｔ％以上で効果を得ることが
できる。
さらにフェザ−メータによる促進耐候試験を１０００時
間実施したが％試験前と同等の選択吸収性を示し良好な
結果を得た。
間実施したが％試験前と同等の選択吸収性を示し良好な
結果を得た。
以上のように１通常のさび化ペイントは塗暎全体に要求
される機能から２コ一ト以上で構成されるが、太陽熱の
集熱板への適用においては、本発明の構成、すなわち、
１コートで要求される機能を発揮することができるとと
もに、安価な亜鉛処理鋼板が適用可能となるためこれに
よるコストメリットも大きい。
される機能から２コ一ト以上で構成されるが、太陽熱の
集熱板への適用においては、本発明の構成、すなわち、
１コートで要求される機能を発揮することができるとと
もに、安価な亜鉛処理鋼板が適用可能となるためこれに
よるコストメリットも大きい。
Claims (1)
- 無機黒色顔料、１ｖ１１硬化型アクリル系樹脂、フッ素
樹脂を主成分とし、これにクロム酸塩、鉛酸塩モリブデ
ン酸塩の１種以上を添加し、溶剤とともに混合したこと
を特徴とする太陽熱の選択吸収用塗料組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56141248A JPS5842666A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 太陽熱の選択吸収用塗料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56141248A JPS5842666A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 太陽熱の選択吸収用塗料組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842666A true JPS5842666A (ja) | 1983-03-12 |
Family
ID=15287519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56141248A Pending JPS5842666A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 太陽熱の選択吸収用塗料組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842666A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4497724A (en) * | 1982-05-11 | 1985-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solar energy storage materials |
| CN102134428A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-07-27 | 西安利澳科技股份有限公司 | 太阳能吸收涂料 |
| CN102888136A (zh) * | 2012-09-15 | 2013-01-23 | 安徽省怀远县尚冠模具科技有限公司 | 一种氟碳金属防锈漆及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5535067A (en) * | 1978-09-05 | 1980-03-11 | Tanabe Seiyaku Co Ltd | Novel urea derivative and its preparation |
| JPS55104365A (en) * | 1979-02-03 | 1980-08-09 | Nippon Paint Co Ltd | Paint composition |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP56141248A patent/JPS5842666A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5535067A (en) * | 1978-09-05 | 1980-03-11 | Tanabe Seiyaku Co Ltd | Novel urea derivative and its preparation |
| JPS55104365A (en) * | 1979-02-03 | 1980-08-09 | Nippon Paint Co Ltd | Paint composition |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| US4497724A (en) * | 1982-05-11 | 1985-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solar energy storage materials |
| CN102134428A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-07-27 | 西安利澳科技股份有限公司 | 太阳能吸收涂料 |
| CN102888136A (zh) * | 2012-09-15 | 2013-01-23 | 安徽省怀远县尚冠模具科技有限公司 | 一种氟碳金属防锈漆及其制备方法 |
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