JPS6015467A

JPS6015467A - 有機物分解皮膜

Info

Publication number: JPS6015467A
Application number: JP58123829A
Authority: JP
Inventors: Tei Hikino; 曳野　禎; Kunihiro Tsuruta; 邦弘鶴田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1985-01-26

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の有機物分解皮膜はタール状有機物がたい積する
と問題となる部分、例えば食品調理器の内壁、石油燃焼
器具の気化室の気化面などに利用されるものである。

従来例の構成とその問題点従来このような皮膜として酸化触媒とアルカリ金属ケイ
酸塩よりなるものがある。（特公昭４９−２８１２０号
公報）このような従来の皮膜は酸化触媒を含有する表面
積の大きい皮膜であることを特徴とするものである。と
ころがこのような従来の皮膜を実用器具に応用した場合
、分解すべき有機物の量が多くなるとタールがたい積す
る問題かあった。

発明の目的本発明はこのような問題点を解決し、タールたい積の少
ない有機物分解皮膜の提供を目的とする。

発明の構成この目的を達成するために本発明の皮膜は高熱伝導性で
かつ高ふく射性材料を１５〜５０重量％、有機物分解触
媒を０．１〜１５重量％、耐熱性結合材を４０〜８０重
量％で構成することにより、伝熱およびふく射の熱的作
用と共に触媒作用によりタールのたい積が少なくなる。

実施例の説明本発明の皮膜の一つの主要成分は高熱伝導性でかつ高ふ
く射性の微粉末材料であり炭素、黒鉛、酸化ベリリウム
、酸化マグネシウム、炭化ケイ素、バナジウムカーバイ
ト、タングステンカーバイト、チタンカーバイト、窒化
ボロン、ジルコニウムポライドの群から選んだ少なくと
も１種以上を１５〜５０重量％含有することが必要であ
る。

有機物分解触媒はタールの原因となる不揮発性有機物の
酸化分解、部分酸化分解、もしくはクラッキングにより
タール生成を少なくする。

耐熱性結合材は高熱伝導性でかつ高ふく射性材料および
有機物分解触媒を基材に接着するために必要な材料であ
る。そして、耐熱性結合材め主材は水溶性リン酸塩、水
溶性ケイ酸塩、シリコン系塗料であるか、硬化の完全化
、硬化時間の短縮などのため硬化材を使用したり、耐火
性、耐油性、耐水性などの皮膜性状を確保するため充填
材を使用する。

高熱伝導性でかつ高ふく射性材料および有機物分解触媒
の含有量は多いほど、耐熱性結合材の含有量は少ないほ
どタール生成量は少なくなるが基材との密着性、皮膜強
度を確保するために４０〜８０重量％の耐熱性結合材の
添加が必要である。

第１図により本発明の皮膜の構成、作用につき説明する
と、同図において（１）は本発明皮膜を形成するための
基材であり、鉄、アルミニウム、ステンレス、アルミニ
ウム処理鋼板などの金属材料を用いる。（２）は本発明
に係る皮膜であり高熱伝導性でかつ高ふく射性材料（３
）（×で表示）、有機物分解触媒（４）（○で表示）お
よび耐熱性結合材（５）（斜線で表示）からなる。

このような皮膜上にタールの原因となる不揮発成分（６
）（△で表示）を含む有機物（７）が飛来すると皮膜中
に高熱伝導性でかつ高ふく射性材料が存在すると伝熱お
よびふく射の熱的作用のため有機物（７）中の揮発成分
は極めて短時間で蒸発し、被膜上での滞留時間が短くな
りタールが少なくなる。また熱伝導性皮膜上では温度が
高くなると有機物は膜沸沸騰を起し球状となって皮膜上
を移動しながら気化するため不揮発成分のたい積場所が
拡大する。

このため不揮発成分分解作用を有する有機物分解触媒の
負荷を軽減することになりタール生成を少なくする。

もし皮膜中にアルミニウムのような高熱伝導性であって
も低ふく射性材料が存在すると有機物はある温度以上で
は膜沸騰を起すが気化時間が長くなり再結合、粗大化が
起りタールがたい積し易くなる。

以下、具体例により説明する。

まず、従来の皮膜に関し説明する。

焼成後の皮膜組成として有機物分解触媒である二酸化マ
ンガン１０重量％、ケイ酸ナトリウムを主材とし、シリ
カを充填材とする耐熱性結合材９０重量％、からなるも
のである。この皮膜の２００℃におけるふく射率は０．
８０、熱伝導率は約１Ｋｍ／ｍｈ℃である。この皮膜を
寸法５０×５０×１ｍｍのアルミニウム板上に３０μの
厚みに形成した。その断面は第２図に示すようにアルミ
ニウム基材（１）上に有機物分解触媒である二酸化マン
ガン（４）（○で表示）とケイ酸ナトリウム−シリカ系
耐熱性結合材（５）（斜線で表示）からなる。この試験
板をヒータ（８）で加熱し皮膜（２）を種々の温度に保
持し直径２ｍｍの灯油を滴下し蒸発時間とタールの生成
状況を観察すると、温度と蒸発時間の関係は第３図の曲
線（Ａ）に示す傾向を示し、タールは滴下場所に生成し
た。

すなわち熱伝導率の低い従来皮膜上では灯油は高温にお
いても核沸騰状態で蒸発し、滴下地点近くにタールがた
い積する。皮膜温度を３５０°とし、不揮発成分を３７
．５ｐｐｍ含む悪質灯油を４μｌ／秒の割合で１０００
μｌ滴下すると滴下場所近くに１００ｍｇのタールがた
い積した。

次に本発明の実施例に関し説明する。

実施例１上記従来例と同じアルミニウム基材に焼成後の皮膜組成
として高熱伝導性でかつ高ふく射性材料として黒鉛４５
重量％、有機物分解触媒として二酸化マンガン１０重量
％、第１リン酸アルミニウムを主材とし、リン酸ナトリ
ウムを硬化材とし、アルミナを充填材とする耐熱性結合
材４５重量％からなる皮膜を厚さ３０μに形成した。

本実施例の皮膜の２００℃におけるふく射率は０．９０
、熱伝導率は約１５Ｋｍ／ｍｈ℃である。その断面は第
１図に示すようにアルミニウム基材（１）上に黒鉛（３
）、二酸化マンガン（４）、リン酸アルミ−アルミナ系
耐熱性結合材（５）からなる。

前述と同じ条件で灯油を滴下し、蒸発特性、タール特性
を測定すると蒸発特性は第３図曲線（Ｂ）に示す傾向を
示し、３００℃以下では核沸騰、３００℃以上では膜沸
騰を起す。皮膜温度を３５０℃とし、前述と同じ条件で
悪質灯油を滴下すると膜沸騰状態で蒸発し、たい積ター
ル量は１０ｍｇとなり従来の皮膜の１／１０に減少した
。

実施例２アルミニウム基材に焼成後の皮膜組成として、酸化ベリ
リウム２０重量％、アルミナセメント１０重量％、ケイ
酸ナトリウムを主材とし、シリカを充填材とする耐熱性
結合材７０重量％からなる皮膜を厚さ３０μに形成した
。

本実施例の皮膜の２００℃におけるふく射率は０．８２
、熱伝導率は約１０ｋｍ／ｍｈ℃である。その断面は第
１図と同じである。

前述と同じ条件で灯油を滴下し、蒸発特性、タール特性
を測定すると蒸発特性は第３図の曲線（Ｃ）に示すよう
に実施例１と同じ傾向を示した。皮膜温度を３５０℃と
し、前述と同じ条件でタール特性を測定するとたい積タ
ール量は約２０ｍｇとなり従来例の１／５となった。

実施例３アルミニウム基材に焼成後の皮膜組成として黒鉛２３重
量％第１リン酸アルミニウムを主材とし、リン酸ナトリ
ウムを硬化材としアルミナを充填材とする耐熱性結合材
７６．８重量％、白金０．２重量％を表面に担持した皮
膜を厚さ３０μに形成した。

本実施例の皮膜の２００℃におけるふく射率は０．８１
、熱伝導率は約７ｋｍ／ｍｈ℃である。その断面は、第
１図と同じである。

前述と同じ条件で灯油を滴下し、蒸発特性、タール特性
を測定すると蒸発特性は第３図の曲線（Ｄ）に示すよう
に実施例１と同じ傾向を示した。皮膜温度を３５０℃と
し、前述と同じ条件でタール特性を測定するとたい積タ
ール量は約１５ｍｇとなり従来例の１／７となった。

実施例４アルミニウム基材に焼成後の皮膜組成として黒鉛２３重
量％、二酸化マンガン１０重量％、第１リン酸アルミニ
ウムを主材とし、リン酸ナトリウムを硬化材としアルミ
ナを充填材とする耐熱性結合材６７重量％からなる皮膜
を厚さ３０μに形成した。

本実施例の皮膜の２００℃におけるふく射率は０．８３
、熱伝導率は約８ｋｍ／ｍｈ℃である。その断面は第１
図と同じである。

前述と同じ条件で灯油を滴下し、蒸発特性、タール特性
を測定すると蒸発特性は第３図の曲線（Ｄ）とほぼ同じ
傾向を示した。３５０℃におけるたい積タール量は約４
Ｏｍｇとなり従来例に比較して６０％減少した。

実施例５アルミニウム基材に焼成後の皮膜組成として黒鉛２３重
量％、ゼオライト〔Ｃａ（Ｎａ、Ｋ）４・Ａｌ６Ｓｉ３
０Ｏ７２〕８重量％、活性白土〔Ａｌ２Ｓｉ１３Ｏ２９
〕２重量％、第１リン酸アルミニウムを主材とし、リン
酸ナトリウムを硬化材とし、アルミナを充填材とする耐
熱性結合材６７重量％からなる皮膜を厚さ３０μに形成
した。

本実施例の皮膜の２００℃におけるふく射率は０．８３
、熱伝導率は約６Ｋｍ／ｍｈ℃である。その断面は第１
図と同じである。

前述と同じ条件で灯油を滴下し、蒸発特性、タール特性
を測定すると蒸発特性は第３図の曲線（Ｄ）とほぼ回じ
傾向を示した。３５０℃におけるたい積タール量は約５
０ｍｇとなり従来例に比較して５０％減少した。

実施例６アルミニウム基材に焼成後の皮膜組成として高熱伝導性
でかつ高ふく射性材料としてジルコニウムポライド２０
重量％、二酸化マンガン１３重量％、フェライトを充填
材とするシリコン樹脂から成る耐熱性結合材６７重量％
からなる皮膜を厚さ３０μに形成した。

本実施例の皮膜の２００℃におけるふく射率は０．８１
、熱伝導率は約６Ｋｍ／ｍｈ℃である。その断面は第１
図と同じである。

前述と同じ条件で灯油を滴下し、蒸発特性、タール特性
を測定すると蒸発特性は第３図の曲線（Ｅ）に示した。

３５０℃におけるたい積タール量は約６０ｍｇとなり従
来例に比較して４０％減少した。

実施例７アルミニウム基材に焼成後の皮膜組成として高熱伝導性
でかつ高ふく射性材料として炭化クイ素２０重量％、有
機物分解触媒としてケイ酸カルシウム１０重量％、ケイ
酸ナトリウムを主材とし、シリカを充填材とする耐熱性
結合材７０重量％からなる皮膜を厚さ３０μに形成した
。

木実施例の皮膜の２００℃におけるふく射率は０．０１
、熱伝導率は約４Ｋｍ／ｍｈ℃である。その断面は第１
図と同じである。

前述と同じ条件で灯油を滴下し、蒸発特性、タール特性
を測定すると蒸発特性は第３図の曲線（Ｅ）とほぼ同じ
傾向を示した。３５０℃におけるたい積タール量は約７
０ｍｇとなり従来例に比較して３０％減少した。

発明の効果以上のように本発明によれば有機物分解性能の優れた皮
膜が得られ有機物で汚され易い食品調理器、石油燃焼器
気化室の内壁などに有用な皮膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来の皮
膜を被覆した試験板の断面図、第３図は本発明および従
来例の温度に対する灯油の蒸発時間を示す蒸発特性図で
ある。２・・・・・・皮膜、３・・・・・・高熱伝導性でかつ
高ふく射性材料、４・・・・・・有機物分解触媒、５・
・・・・・耐熱性結合材。代理人の氏名　介理土　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図ｑ第　２　図８第３図シ菜　泰　（Ｏｅ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高熱伝導性でかつ高ふく射性材料１５〜５０重量
％、有機物分解触媒０．１〜１５重量％、耐熱性結合材
４０〜８０重量％よりなる有機物分解皮膜。
（２）高熱伝導性でかつ高ふく射性材料として炭素、黒
鉛、酸化べリリウム、酸化マグネシウム、炭化ケイ素、
バナジウムカーバイト、タングステンカーバイト、チタ
ンカーバイト、窒化ボロン、ジルコニウムポライドの群
から選んだ少なくとも１種以上を含む特許請求の範囲第
１項記載の有機物分解皮膜。
（３）有機物分解触媒として、チタン、ジルコニウム、
バナジウム、クロム、モリブデン、タングステン、マン
ガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、および希土類の酸
化物、元素状の白金、パラジウム、活性白土、ゼオライ
ト、ケイ酸カルシウム、アルミナセメント、炭酸カリウ
ムの群から選んだ１種以上を含む特許請求の範囲第２項
記載の有機物分解皮膜。
（４）耐熱性結合材として、水溶性リン酸塩塗料、水溶
性ケイ酸塩塗料、シリコン系塗料の群より選んだ特許請
求の範囲第２項記載の有機物分解皮膜。