JPS62288152A

JPS62288152A - 赤外線輻射被膜

Info

Publication number: JPS62288152A
Application number: JP61132324A
Authority: JP
Inventors: 正雄牧; 金子　康典; 明雄福田; 守礒谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-06-06
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1987-12-15
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: JPH0643267B2

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】３、発明の詳細な説明産業上の利用分野本発明は、暖房、調理等で輻射加熱を行う赤外線加熱の
分野で、高効率の赤外線輻射体を形成するため、金属、
セラミックなどの加熱体表面に適用する被膜に関するも
のである。とくに、ステンレス等の耐熱性金属基材を対
象としている。

従来の技術従来の赤外線輻射コーティングとしては、アルミナ、チ
タニア、ジルコニアなどの酸化物、あるいは化合物を溶
射にて直接基材上に被覆形成したり、焼結させたりする
もの。更には、ガラスフリット等のバインダー中に分散
させ、ホウロウ被覆を形成したりするものが知られてい
る。

溶射法の場合にはその被覆形成工程が非常に複雑である
上に膜厚が厚いため、基材との膨張率の差を吸収させる
観点から、使用材料が制約される。

また、形成した被膜はポーラスで耐食性が劣っていた。

焼結法の場合には、１３００〜１４００°Ｃ程度の加熱
が必要なため、基材として特殊セラミックを用いる必要
があった。

また、ホウロウ系の場合には、膜厚が１００μｍ以上と
厚いため、熱膨張係数が合わず基材との密着が悪かった
り、５００°Ｃ以上に加熱すると被膜が流動性を示した
りすることから、５００°Ｃ以上の高温下では適用でき
ない欠点があった。

更に、シリカ等をバインダーとする耐熱塗装をステンレ
ス等の耐食性基材上に形成するコーティングが知られて
いる。これ等の耐熱塗装の場合には、耐ヒートシヨツク
性などの特性を有利にするために、塗膜をポーラスに形
成する必要があるが、耐湿、耐食性の厳しい環境で用い
る場合、隙間腐食纂起こ１耐食性に難点かあ・た。

発明が解決しようとする問題点本発明は、このような従来の欠点を解消するもので、１
０〜５０μｍの薄膜の形成によって、赤外線放射率が０
．８以上の赤外線高輻射被膜を提供するものである。金
属面への被膜の形成が、通常の有機塗装と同様の方法に
て可能で、５００°Ｃまでの加熱面で、とくに苛酷な腐
食環境に対して、優れた接着信頼性を有する被膜を提供
することも、本発明の狙いである。従来、この種の技術
は、はとんど知られていなかった。

問題点を解決するための手段本発明は前記課題を解決するために、表面粗さ０．４μ
ｍ以上の基板上に、ポリチタンカルボシランを結合剤と
して、フッ素樹脂を結合剤に対して、５〜１５重量部含
有し、その他充填剤、顔料の硬化体よりなり、被膜中の
金属含有率が２ｗｔ％以下である被膜を形成して用いる
。

ポリチタンカルボシランを溶剤に溶解した状態で、その
他の添加物を前記結合剤中に分散させ、塗料化したもの
を用いて、対象とする表面粗さ０．３μｍ以上の基材上
に塗布・焼成した後の硬化体として、赤外線輻射被膜を
得る。

作　　用ポリチタンカルボシランは、ジメチルジクロロシランの
脱塩素重縮合反応により合成されるポリジメチルシラン
に、ジフェニルジクロロシランとホウ酸の重縮合により
得られるポリボロジフェニルシロキサンと呼ばれる半無
機ポリマーと、チタン化合物とを加熱重縮合させて得ら
れる。

ポリチタンカルボシランは主としてカルボシラン骨格か
らなるポリカルボシラン部分がチタン化合物によって架
橋重合された有機金属架橋重合体であり、Ｈ３ −Ｓ　ｉ　＜Ｈ３Ｔ　ｉの官能基数１〜４のような基本
構造単位から成っている。

このポリチタンカルボシランは有機溶媒に容易に溶解す
るため、溶解させた状態で用いる。ポリチタンカルボシ
ランは分子量ｓ、ｏｏｏ〜ｓｏ、ｏｏ。

の範囲のものの適用が望ましい。

フッ素樹脂は分子量１．０００〜８，０００程度で粒径
が０．１〜１μｍ程度の微粉末を用いる。

その他、赤外線放射率を高めるため、充填剤、顔料を配
合する。これ等の充填剤、顔料としては、ジルコニウム
、ケイ素、アルミニウム、チタンの群から選定した１種
以上の元素の酸化物、炭化物、窒化物および、鉄、マン
ガン、銅、ニッケル、コバルトの群から選定した少なく
とも１種の元素の酸化物、複合酸化物などを主成分、と
して用いても良い。前者は白色化合物であり、後者は着
色化合物である。前者の白色化合物は、６μｍ以上の長
波長の赤外線領域に高い吸収係数をもっている。後者の
遷移元素酸化物は黒色化合物で、逆に６μｍ以下の短波
長側で高い吸収係数をもつ。そこで、両者を適当に配合
することで、赤外線の全波長域にわたって、高い赤外線
輻射率をもった被膜が得られる。これ等の充填剤、顔料
の粒径としては、０．０５〜１μｍの範囲のものを用い
るのが望ましい。

充填剤のポリチタンカルボシランに対する配合比は重量
比で１／）〜３／２の範囲、顔料のポリチタンカルボシ
ランに対する配合比は重量比で１／２〜１／１の範囲を
用いるのが望ましい。

実施例以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の被膜の概念図である。表面粗さ０．３
以上の基板上に、ポリチタンカルボシラン２を結合剤と
して、この中に、フッ素樹脂３、充填剤４、顔料５を含
有する被膜を形成する。被膜は、充填剤４と顔料５の含
有により、高い赤外線放射率を示す。この種の被膜が耐
熱性をもつためには、被膜がポーラスであることが必要
で、これが基材との熱膨張率の差を吸収し、ヒートショ
ックに耐え得る被膜となるが、このため、逆に耐湿性、
耐食性などが低下し、被膜のピンホールを介して基材が
腐食する。とくにステンレスを基材として用いる場合に
は、隙間腐食の進行が著しい。

本発明の場合には、フッ素樹脂３を被膜内に含有してい
るため、被膜が撓水性を有するので優れた耐食性をもつ
。

通常、この種の塗料を調合する場合には、塗料分散機を
用いて塗料を調合する。通常、スチールボールなどのメ
ディア中で塗料を撹拌して塗料を調合するが、分散時に
メディアが磨耗して、塗料中に混入する。ステンレスを
基材として用いる場合、金属系メディアが被膜中への混
入すると、この金属が耐食性環境で腐食し、この結果生
じた金属イオンがステンレス基材を還元し、ステンレス
基材の著しい腐食を起こすことが分った。金属系メディ
アに帰因する被膜中への金属の混入量は、２ｗｔ％以下
の場合に、基材の腐食の影響が認められないことを確認
した。

ポリチタンカルボシランは、宇部興産株式会社の「チラ
ノコート」を用いた。

前記チラノコート１００重量部に対して、第１表の配合
にて塗料を調合した。第１表の塗料を２０μｍの膜厚に
て、表面粗さの異なった各種基材上に塗布し３００°Ｃ
にて３０分焼成したものについて、２００時間の連続の
塩水噴霧試験後、セロテープ剥離試験を実施した結果を
表２に示す。

尚ステンレスは基材として、５ＵＳ−３０４を用いた。

表面仕上の異なる２種類の基材について試験した。表面
粗度は、中心線表面粗さくｒａ）で表わした。

以下余白次に、表面粗さの異なった４種類の試料について、Ｐ−
２の塗料で同様の試験を実施した。試料の表面粗さは、
０，２２．０．２８．０．４４．０．４７であった。こ
の結果は、前２者が剥離があったのに対して、後２者は
ほとんど剥離は認められなかった。基材の種類を！９Ｕ
Ｓ−３２１に変えて試験した所、錆の発生は少なかった
が、同様の傾向が認められた。以上から、当組成の塗料
に関しては基材の表面粗さ０．４μｍ以上が有効と考え
られる。

更にフン素樹脂の配合に関しては、５重量部から有効で
あるが、２０重量部を越えると基材との密着性が低下し
てくるものと考えられる。尚、これ等の被膜はいずれも
、優れた赤外線輻射性能を示し、赤外線放射率は、０．
８以上であった。

本被膜の膜厚については、１０μｍ以下となると、輻射
率も低下し、耐食性も低下する。また５０ｐｍを越える
と、被膜はヒートショックに対して弱くなる。

本被膜は鉛筆硬度７Ｈ以上の硬い被膜で、５００℃の加
熱環境下でも、十分優れた密着信頼性を保持している。

とくに、耐ヒートシヨツク性に優れ、５００’Ｃから水
中に急冷しても、被膜には剥離、割れなどの異常は全く
認められなかった。

発明の効果以上のように本発明の効果は、（１）ステンレスなどの耐熱金属上に形成した耐熱被覆
であるが、厳しい腐食環境下でも極めて優れた耐食性を
有する被膜が得られる。

？）　１０〜５０μｍと薄膜であるにも拘らず、赤外線
輻射率０．８以上の耐熱性の優れた輻射体が得られる。

（３）スプレー法で塗布可能であり、静電塗装が可能で
ある。通常の有機塗料と同じ脱脂などの工程で簡単に被
膜が形成でき、生産性に優れているため安価である。

４）最終３００°Ｃの加熱で被膜が形成できるため、多
くの耐熱金属上への適用が可能である。

（５）スプレー法で塗布できるため、金網状金属など複
雑な基材への適用が可能である。

（６）薄膜のため、極めて密着性が良好で、とくに耐ヒ
ートショックに強く、高信頼性の被膜が得られる。

などの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の赤外線輻射被膜の要部断面図で
ある。１・・・・・・表面粗さ０．３以上の基板、２・・・・
・・ポリチタンカルボシラン、３・・・・・・フッ素樹
脂、４・・・・・・充填剤、５・・・・・顔料。

Claims

【特許請求の範囲】

　表面粗さ０．４μｍ以上の基板上に、ポリチタンカル
ボシランを結合剤として、フッ素樹脂を結合剤に対して
、５〜１５重量部含有し、その他充填剤、顔料の硬化体
よりなり、被膜中の金属含有率が２ｗｔ％以下である赤
外線輻射被膜。