JPS63270770A

JPS63270770A - 熱輻射塗料

Info

Publication number: JPS63270770A
Application number: JP62107216A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Hosokawa; 細川　悦雄; Hiroshi Hashimoto; 洋橋本; Kazuhiro Tomita; 和博冨田
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1988-11-08
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JP2561838B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、耐熱性や耐熱衝撃性に優れた塗膜が容易に得
られる熱輻射塗料に関する。

（従来の技術）近年、暖房や調理等に利用する加熱方法として、赤外線
輻射、特に遠赤外線輻射による方法が注目されおり、そ
の輻射体としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア等
の酸化物を用いて溶射により、金属、ガラス、セラミッ
クス等の基材上に直接セラミックス１皮ｊ摸を形成した
ものやセラミックス焼結体によるもの笠が知られている
。また、これらとは別に、従来より耐熱性塗料として知
られているシリコーン樹脂を主成分とする塗料に赤外線
放射物質を添加したものを用いて、各種基材」二に輻射
体を形成する方法も使用されている。

（発明がＳイ決しようとする問題点）しかしなから、上述した従来の赤外線輻射体において、
溶射によりセラミックス被膜を形成したものは、耐熱性
や輻射率に殴れている反面、得られる被、１摸の１摸Ｊ
ブがＪブくなるため、被膜の剥高［Ｌが起こりやずいと
いう問題や、耐熱衝撃性が悪いという問題がある。また
、製作工程が複雑で、コストが高くなるという問題もあ
る６また、セラミックス焼結体によるものは、溶射によるも
のと同様に、輻射率や耐熱性に優れ、さらにＦＪｊ熱衝
撃性にも優れている反面、製作コストが高いことや複雑
な形状のものを成形することか難しいという問題がある
。

また、シリコーン樹脂を主成分とする塗料を用いたもの
は、塗膜の製作工程が簡単で製作コストを低くできるが
、シリコーン樹脂そのものの耐熱温度がせいぜい２５０
℃程度であり、３００℃以上での連続使用というような
苛酷な条件下では使用できないという問題がある。また
、このようなシリコーン樹脂を用いた塗料にガラス粉末
を添加して、耐熱性を向」ユさせたものも知られている
が、これにより得られる塗膜は、可撓性が悪いという問
題がある。

本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、赤外線輻射体となる塗膜の製作工程が簡単
で、かつ耐熱性、耐熱衝撃性および輻射率に優れた塗、
膜が得られる熱輻射塗料を提供することを目的とする。

［発明の梢成］（問題点を解決するための手段）本発明の熱輻射塗料は、（イ）ポリボロシロキサン樹脂
、ポリカルボシラン樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポリ
チタノカルボシラン樹脂、ポリシラザン樹脂から選ばれ
た１種または２種以上と、（ロ）ＩＩＩ族元素、ＩＶ族
元素、遷移金属元素および希土類元素の酸化物から選ば
れた少なくとも　１種と、（ハ＞ＩＩＩｂ族元素および
ＩＶａ族元素の炭化物および窒化物から選ばれた少なく
とも　１把とを有機溶剤に溶解または分散してなること
、および（イ）ポリボロシロキサン樹脂、ポリカルボシ
ラン樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポリチタノカルボシ
ラン樹脂、ポリシラザン樹脂から選ばれた１ｆ１または
２種以上と、（イ′）シリコーン（）１脂と、口コ）Ｉ
ＩＩ族元素、ＩＶ族元素、遷移金属元素および希土類元
素の酸化物から選ばれた少なくとも　１種と、（ハ＞Ｉ
ＩＩｂ族元素およびＩＶａ族元素の炭化物および窒化物
から選ばれた少なくとも　１踵とを有機溶剤に溶解また
は分散してなることを特徴としている。

本発明に使用される（イ）成分のポリボロシロキサン樹
脂、ポリカルボシラン樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポ
リチタノカルボシラン樹脂およびポリシラザン樹脂は、
主鎖がＳｉ、Ｔｉ、Ｂ等の金属元素およびｏ、Ｎ等がち
なり、側鎖にメチル基、フェニル基等の有機基が結合し
たものでいずれも公知のものを使用することができる。

また、本発明においては、これらの樹脂と併用してシリ
コーン樹脂を使用することが可能である。

このシリコーン樹脂を使用する場合の配合量は、（イ）
成分のポリボロシロキサン樹脂、ポリカルボシラン樹脂
、ポリシラスチレン樹脂、ポリチタノカルボシラン樹脂
およびポリシラザン樹脂の合３１景１００重量部に対し
て、５〜５００重量部の範囲が好ましい。シリコーン樹
脂の配合量が５重量部未満では塗膜の可撓性向上の効果
が十分に得られず、５００重量部を超えるとベース樹脂
の優れた耐熱性が減殺される。

そして、本発明は上述の（イ）成分を結合剤の主成分と
して、これに（ロ）成分の■族元素、ＩＶ族元素、遷移
金属元素および希土類元素の酸化物から選ばれた少なく
とも　１種と、（ハ）成分のＩｂ族元素およびＩＶａ族
元素の炭化物および窒化物から選ばれた少なくとも　１
種とを添加することにより、赤外線輻射率の向上および
輻射特性を改善したものである。

また、これら（ロ）および（ハ）成分は、得られる塗膜
の耐熱性、耐衝撃性および硬度等の表面特性を向上させ
る効果も有している。

この（ロ）成分の■族元素、ＩＶ族元素、遷移金属元素
および希土類元素の酸化物としては、例えばＡＪ２２０
１．５ｉ０２、’Ｉ’ｉ０２、ＺｒＯ２、Ｍｒ＋０２　
、ＷＯ２、ＭｏＯ３、Ｐｅ２０３、Ｓｂ２０３　、Ｌａ
２　ｏ３　、Ｂｉ２０３−　Ｖ２０３、Ｎｉ０１ＣｕＯ
１Ｃｏｏ、Ｐｒ６０＋　＋等が例示され、（ハ）成分の
Ｉｂ族元素およびＩＶａ族元素の炭化物および窒化物と
しては、ＢＮ、Ａ、（Ｎ、Ｔｉ　３　Ｎ４　、ＺｒＣ，
ＴｉＣ等が例示される。

また、これらの（ロ）および（ハ）成分の配合量は、（
イ）成分のポリボロシロキサン樹脂、ポリカルボシラン
樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポリチタノカルボシラン
樹脂、ポリシラザン樹脂の合計量の不揮発分１００重量
部あたり、あるいはこの（イ）成分と（イ′）成分のシ
リコーン樹脂との合計量の不揮発分１００重量部に対し
て、それぞれ２０〜３００重量部の範囲が好ましい、（
ロ）成分の配合量が２０重量部未満では赤外線輻射効果
が十分に得られず、３００重量部を超えると得られる塗
膜の硬度や表面性等の特性が低下する。また、（ハ）成
分の配合量が２０重量部未満ではく口）成分との併用に
よる効果が十分に得られず、３００重量部を超えると〈
口）成分と同様に得られる塗膜の硬度や表面性等の特性
が低下する。

なお、本発明においては、本発明の効果を損なわない範
囲で、上述の各成分の他にＴｉ、Ｂａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚ
ｒ、Ｆｅ、ＡＪ！等の単独成分または混合成分からなる
顔料や、その他公知の添加剤を添加することができる。

本発明の熱輻射塗料は、例えば次のようにして製造され
る。

すなわち、（イ）〜（ハ）の各成分を所定の比率で、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等の
極性有機溶剤やトルエン、キシレン等の非極性有機溶剤
に溶解または分散させるか、あるいは予め同様な有機溶
剤に溶解または分散させて液状にしたものを混合し、こ
れを十分に撹拌することにより得られる。

また、本発明の熱輻射塗料は、スプレーコート、フロー
コート、ディップコート、ロールコート等の常法により
金属板等の基材上に塗布することができ、そしてこれを
焼付けることにより、（イ）成分の樹脂がセラミックス
化し、薄膜で耐熱性に優れ、かつ輻射率に優れた塗膜が
形成される。

（作　用）そして上記の手段を用いることにより、通常の塗布法に
より塗膜の形成ができるので製作コストが低く、また得
られる塗膜は、耐熱湯度３００”Ｃ以上という優れた耐
熱性を満足しつつ、耐衝撃性、可撓性および輻射率にも
優れた塗膜が得られる。

（実施例）次に、本発明の実施例について説明する。

実施例１〜１０ボリボ１７シロキサン樹脂の５０重量％トメチル−２−
ピロリドン溶液とシリコーン樹脂の５０重量％溶液とを
用いて、第１表および第２表に示す配合比に基すいてそ
れぞれ熱輻射塗料を作製した。なお、塗料の撹拌はアト
ライタを用いて２０時間行った。

このようにして得た各熱輻射塗料を５０ｉｎｘ　　１０
０１００ｒ×０．５ｒｍｒｍｔ７）スｆンレス（ＳＯ８
４３０）板ｔ：　スフ’　Ｌ／−ガンにより塗布し、２
００°Ｃで１０分間予備乾燥を行った後、５００℃で３
０分間加熱焼成して塗膜を形成した９次いで、得られた
塗膜の硬度、密着性、可視性、耐熱性および耐衝撃性の
各試験を行った。

その結果を第１表および第２表に示す。

なお、表中の比較例は、樹脂成分としてシリコーン樹脂
のみを用いて第１表に示す配合比により熱輻射塗料を作
製し、実施例１と焼成を２００°Ｃで行う以外は同様に
して形成した塗膜の試験結果である。これらの結果も合
せて第１表および第２表に示す。

（以下余白） −２：Ｉ［［ｂ族元素および■ａ族ｊプ酎耐窒化物およ
び炭化物（以下同じ）。

による（以下同じ）。

−５：１８０’曲げ（φ１０ｎ）試験による（以下同じ
）。

＊６：６０ｆＣの雰囲気中に保持し、塗膜のクラックま
たは剥離の発生時間で示す。

外観検査による（以下同じ）。

実施例１１〜１７ポリボロシロキサン樹脂の５０重量％Ｎ−メチル−２−
ピロリドン溶液、ポリカルボシラン樹脂の５０重量％キ
、シレン溶液、ポリシラスチレン樹脂の５０重量％キシ
レン溶液、ポリチタノカルボシラン樹脂の５０重量％キ
シレン溶液、ポリシラザン樹脂の５０重量％キシレン溶
液およびシリコーン樹脂の５０重量％キシレン溶液とを
用いて、第３表に示す配合比に基すいてそれぞれ熱霜射
塗料を作製した。

このようにして得た各熱輻射塗料を用いて、実施例１と
同様にして塗膜を形成し、同様な試験を行った。その結
果を第３表に示す。

（以下余白）ｓ　３　男［発明の効果コ以上の実施例からも明らかなように本発明の熱輻射塗料
によれば、通常の塗布法により塗膜の形成が行えるので
ので、製作コストが低く、また各種形状の基材に簡単に
塗膜を形成でき、そして得られる塗膜はｌ１ｉｔ熱性お
よび耐熱衝撃性を有し、かつ適度な可撓性を有する。こ
れらにより、赤外線輻射加熱の輻射体に幅広く適用する
ことができる。

出願人　　　　　　昭和電線電纜株式会社代理人　弁理
士　　須　山　佐　− （ほか１名）手続補正書昭和　６２年　８月２８

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（イ）ポリボロシロキサン樹脂、ポリカルボシラ
ン樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポリチタノカルボシラ
ン樹脂、ポリシラザン樹脂から選ばれた１種または２種
以上と、（ロ）III族元素、IV族元素、遷移金属元素および希土
類元素の酸化物から選ばれた少なくとも１種と、（ハ）IIIｂ族元素およびIVａ族元素の炭化物および窒
化物から選ばれた少なくとも１種とを有機溶剤に溶解ま
たは分散してなることを特徴とする熱輻射塗料。
（２）（イ）のポリボロシロキサン樹脂、ポリカルボシ
ラン樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポリチタノカルボシ
ラン樹脂、ポリシラザン樹脂から選ばれた１種または２
種以上の不揮発分１００重量部あたり、（ロ）のIII族元素、IV族元素、遷移金属元素および希
土類元素の酸化物から選ばれた少なくとも１種を２０〜
３００重量部含有し、かつ（ハ）のIIIｂ族元素および
IVａ族元素の炭化物および窒化物から選ばれた少なくと
も１種を２０〜３００重量部含有する特許請求の範囲第
１項記載の熱輻射塗料。
（３）（イ）ポリボロシロキサン樹脂、ポリカルボシラ
ン樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポリチタノカルボシラ
ン樹脂、ポリシラザン樹脂から選ばれた１種または２種
以上と、（イ′）シリコーン樹脂と、（ロ）III族元素、IV族元素、遷移金属元素および希土
類元素の酸化物から選ばれた少なくとも１種と、（ハ）IIIｂ族元素およびIVａ族元素の炭化物および窒
化物から選ばれた少なくとも１種とを有機溶剤に溶解ま
たは分散してなることを特徴とする熱輻射塗料。
（４）（イ）のポリボロシロキサン樹脂、ポリカルボシ
ラン樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポリチタノカルボシ
ラン樹脂、ポリシラザン樹脂から選ばれた１種または２
種以上１００重量部あたり、（イ′）のシリコーン樹脂５〜５００重量部含有し、か
つ（イ）のポリボロシロキサン樹脂、ポリカルボシラン
樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポリチタノカルボシラン
樹脂、ポリシラザン樹脂から選ばれた１種または２種以
上と（イ′）のシリコーン樹脂との合計量の不揮発分１
００重量部あたり、（ロ）のIII族元素、IV族元素、遷移金属元素および希
土類元素の酸化物から選ばれた少なくとも１種を２０〜
３００重量部含有し、かつ（ハ）のIIIｂ族元素およびIVａ族元素の炭化物および
窒化物から選ばれた少なくとも１種を２０〜３００重量
部含有する特許請求の範囲第３項記載の熱輻射塗料。