JPS62256875A

JPS62256875A - 赤外線放射性塗料組成物

Info

Publication number: JPS62256875A
Application number: JP61099388A
Authority: JP
Inventors: Tokunori Kawachi; 河内　徳則; Choju Okamoto; 岡本　長壽
Original assignee: DAIICHI TORYO SEIZOSHO KK; Hoton Ceramics KK
Current assignee: DAIICHI TORYO SEIZOSHO KK; Hoton Ceramics KK
Priority date: 1986-05-01
Filing date: 1986-05-01
Publication date: 1987-11-09
Also published as: JPH0123503B2

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だめの塗料に関する。

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τなどを
工夫しているが、機器がｒｉ雑かつ大型となる１頃向が
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（に加熱乾燥機器の内
壁面を赤外線放射性材料によって構成すれば、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（、
また赤外線放射性塗料によっ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った。

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った耐熱性や塗膜密着性
を改善しようとするものであり、それによって遠赤外線
放射性能が優れかつ４００　”Ｃ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ッ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ックス粉末（
Ａ）と、メチルシリコーン樹脂およびメチルフェニルシ
リコーン樹脂から選ばれた１以上の樹脂７０〜１００ｆ
ｆｌｆｉｔ％、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％、およびアルキッ
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：ｌ３＝２０：１〜１：３の割
合で含み、沈降防止剤、ｌＷ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ックス粉
末は、たとえばジルコン（Ｚｒ　０２　　・Ｓ’＋　０
２　）を主成分とし、鉄、コバルト、ニッケル、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
られたセラミッ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８〜１５．１量％、酸化第
二鉄５〜１０ｆｒＥ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ックスが好まし
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・ノクスは、焼成して得られた焼結体をボール
ミルなどによって粉砕し、たとえば２００メソシユの篩
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ェ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、エボキン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種の併用であってもよい。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、アルキッ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ックス粉末との練合性を向上
するに有効でり、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３Ｏｆｉｆｆｉ％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４ム（脂バインダー
（Ｂ）は、前記の赤外線放射性セラミックス粉末（Ａ）
に対して、Ａ：Ｂ＝２０１〜１：３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７スヘ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ックスとバ
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市量部以上であり、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
線放射性セラミッ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
浦が好ましく用いられるが、その地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
放射性セラミックスとバインダーとの合計量１００重量
部に対して通常０．’ＯＯ１〜０．１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
るに当っ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
どの他通貨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
、また場合によっては非相溶性の希釈剤によって懸濁分
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
等に通用される。塗布に当っては刷毛塗り、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２０
０〜４００℃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
泥漿としたのら脱水成型し、乾燥１１１２８０“Ｃ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
って２００メツシユ以下に粉砕して赤外線放射性セラミ
ックス粉末（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（ｂ＋　）：
シリコーンワニスＨＫ−１９（ワノカーヘミー社、商品
名〕およびメチルフェニルシリコーン樹脂（ｂ２）：シ
リコーンフェス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）：シリコーンフェス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）：シリコーンフェスＥ
Ｓ−１００１Ｃ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−
３０９３Ｃ信越化学工業社、商品名〕を、また第３副成
分としてはアルキッ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（ｂ６）：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）としてはアエロシール〔デグサ
社、商品名〕を、湿潤剤（Ｄ）としてはＢｙＫアンティ
テラーＵ〔ビックケミ−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、合せて数量表示しであるが
、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。

第　　　　１　　　　表塗料番号　　　１２３４５°　６′ Ａ　　７５１５０６５２５０１００１００Ｂ（ｂ＋）　
１５　−５１５３（ｂ２）　　３５２０２５− （ｂ３　）　　２．５−１．５５（ｂ、）　−−５−０，５（ｂ５）　２．５−ｍ−−− （ｂ６）　　５１５５− （ｂ７）　−２，５−５−０，５（ｂｇ　）　１　１　３− ＣＯ，５０，７５０，５０，７５０，５０，５Ｄ　　Ｏ
，０５０，２０，１０，５０，１０，ＩＥ　　Ｏ，０１
０，０１０，０１０，０１０，０１０，０１Ｆ（Ｘ）　
１５２０５３０１２１５（Ｃｙ）　２．５２．５−−ｍ− （Ｂｕ）　−２，５−３− （ＭＢＫ）　−−２，５−−− （ＤＡＡ）　−−−２−− には比較例である。

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１．．１ＩＳＫ−５４００に従
一つで前処理した冷延計き鋼板に、口径２ｍ−のエアス
プレーガンを用いて、塗布■が乾燥重量で１００〜１２
０　ｇ／　ｍとなるように塗布した。

その後１００°Ｃで約１５分予備乾燥し、更に３５０°
Ｃで３０分焼付けて赤外線放射性塗装鋼板の試料（１）
〜（Ｖ）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（Ｖｌ）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°Ｃ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。

第　　　　２　　　　表８工（料　　塗料　　　輻　射　率（波長＝μｍ）１１
０．７５０．７８０．７９０．７４０．７５ＩＩ　２０
．７８０．７６０．８００．８００．８１ｍ　３０．７
９０．８１０．７９０．７７０．７６ＩＶ　４０．８１
０．８００．８００．８４０．８０Ｖ’　５°０．８１
０．７９０．８３０．８００．８０ＶＴ”　６’　０．
８４０．８４０．８６０．８１０．８８■０　市販品’
　　０．２３　０゜、！８　０．Ｇ２　０．９３　０．
９０Ｘは比較例である。

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？！１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、Ｊ［５Ｋ５４００
に従って基盤目試験を行なった。その結果も同時に第３
表に示す。

第　　　　３　　　　表試　料　　塗料　　　耐熱性　　　基盤目試験（回）＋　　　　１　　　　　８＜　　　　　　８ＩＩ　　　
　２　　　　　８＜　　　　　１０ＩＩＩ　　　　３　
　　　　８＜　　　　　１０Ｉ’ｉ’　　　　４　　　
　　８＜　　　　　　８■Ｘ　　５１″　　　　３　　
　　　６Ｖ［’　　　６’　　　　　１　　　　　　２
■０　市販品’　　　　６　　　　　１０Ｘ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、赤夕（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ックス粉末（Ａ）と、メチル
シリコーン樹脂およびメチルフェ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％、およびアルキッ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ックス粉末が、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。