JPH0291162A - 赤外線放射用被覆組成物 - Google Patents

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） 本発明は放射型の暖房器、あるいは調理器、さらに放射
型の乾燥器等の為の３５０℃以上で使用できる薄膜タイ
プの放射体を提供する被膜組成物に関する。

（従来の技術） 従来この種の被膜タイプの放射体を提供する組成物には
アルミナゾル、シリカゾル、ボロシロキサン樹脂をはじ
め種々の無機質接着剤をバインダーとして、遷移金属酸
化物、希土類元素酸化物を含有しているものがあり、得
られる膜は赤外線放射率としては０．８〜０．９程度の
値であると言われている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらアルミナゾル、シリカゾル等を用いた場合
では、膜厚が薄くても５０μ、平均数１００μになるた
め、高温使用時のヒートショックに弱く、剥離や割れの
発生しやすいこと、組成物性状が無機系であるために被
塗物の脱脂に厳しい条件が必要で、ま九組成物としての
取扱や操作が難かしいことなどの問題点がおる。

ま次ボロシロキサン−を式１ （式中Ｒは、同一または異なり、水素原子、炭素原子数
１〜８の脂肪族炭化水素又は７エ二ル基を示す） を用いた場合、膜の厚さが２０〜３０μの被膜が得られ
るが、−投銭〔１〕中のＲがフェニル基の場合樹脂の熱
減りが大きく、高温時に被膜の黄変が見られろ。

また、Ｒがアルキル基の場合、樹脂のカラス転移点が低
く、やわらかい被膜となるなどの問題がある。

本発明は、このような従来の問題点を解消するもので、
最終的には無機質の被膜となり、かつそれが薄膜でヒー
トショックにも強く、高温時の被膜の黄変もなく、かつ
、被膜硬度が高く、組成物としては有機系であり、取り
扱いも容易で、赤外線放射率が（）、８〜０．９と高い
薄膜生成を可能とする被覆組成物を提供することを目的
とする。

（間頭点を解決するための手段） 本発明を概説すれば、本発明は赤外線放射用被覆組成物
に関する発明であって、下記−投銭〔！〕（式中Ｒは同
−又は異なり、水素原子又は炭素原子数１〜８の脂肪族
炭化水素基を示す）で表わされる有機ケイ素化合物及び
（又は）その低縮合物を酸触媒の存在下で加水分解した
後、そのＰＨを７以上として結合せしめて得られる実質
的にシラノール基を有しない高縮合物からなる造膜成分
と、該造膜成分１００１指部当り５０〜３００重量部の
平均粒子径３０μ以下の雲母及び１０〜１５０重量部の
平均粒子径４０μ以下のセラミックス粉末を含むことを
特徴とする。

本発明者等は、赤外線放射材料の前記のごとき現状にか
んがみて、その諸欠点を解決すべく種々検討・研究を重
ねた結果、シラノール基を含まない特定の有機ケイ素化
合物の縮合物と雲母、セラミック粉末とを特定の比率で
組み合わせることが上記目的を達成する上で極めて有効
であることを見出し、本発り１を完成するに至った。

すなわち、本発明によれば、優れた被膜硬度、高温時の
耐黄変性を得るのに適した、シラノール基を含有せず、
分子鎖が５ｉ−０結合のみからなる無機シリコーンの高
縮合物をペー、ス樹脂として、雲母を無機シリコーンの
高縮合物に添加することによって耐熱性、耐ヒートシヨ
ツク性を改善し、かつ、セラミックス粉末の平均粒子径
と添加量の最適化により、￥４Ｉ膜で赤外線放射性能に
優れた赤外線放射用被覆組成物が実現された。

以下本発明を更に詳しく説明する。

本発明において原料として使用する一投銭口〕で表わさ
れる有機ケイ素化合物におけるＲは同−又は異なってい
てもよく、好ましくは水素原子又は炭素原子数１〜８の
アルキル基を表わす。具体的な化合物としてはテトラメ
トキシシラン、テトラエトキシシラン等を例示できる。

またその低縮合物とは重合度１０以下のオリゴマーを意
味する。

−投銭〔！〕で表わされる有機ケイ素化合物及び／又は
その低縮合物を縮合するに際しては、該化合物及び／又
はその低縮合物を水溶性溶媒に添加し、塩酸、酢酸等の
酸触媒の存在下又は不存在下でＳｉに結合しているＲＯ
基１モルに対し、０．２〜２モルの割合で水を加え、２
０〜１００℃程度で３０分〜１０時間程度攪拌下で反応
させ、次いで水酸化ナトリウム等の無機塩基類、又はト
リエチルアミン等の脂肪族アミン類などを添加して糸の
ＰＨを７以上にして結合反応を進行させる。反応終了後
、蒸留、共沸等によシ残存する水を除去することによっ
て容易に目的とする高縮合物を得ることができる。

本発明の組成物において有用な高縮合物の製造において
は上記式〔！〕の化合物及び／又はその低結合物の縮合
の際、副生物として、例えばアルコール、水などが形成
される。したがって、この副生物が縮合温度下で高い蒸
気圧を有するような原料を組み合わせて使用することに
より、シラノール基を含まない高縮合物を有利に得るこ
とができる。

かくして得られる高縮合物は三次元結合物であって、少
なくとも縮合度は３０以上で分子量約４０００以上のも
のであり、組成物の無機質造膜成分として充分な性能を
有し、例えばそのままクリヤー塗装しても３０μ程度の
膜厚の被膜を形成できる。

本発明において使用される雲母は平均粒子径３０μ以下
、好ましくは・Ｏｐ以下である。雲母は上記の無機質造
膜成分１００重量部当り５０〜３００重量部、好ましく
は７０〜２００重量部の割合で使用される。

また本発明において使用されるセラミックスは平均粒子
径４０μ以下好ましくは２０＃以下である。セラミック
スは上記無機質造膜成分１００重楡１当５１０〜１５０
重量部、好ましくは２０〜１００重量部の割合で使用さ
れる。

また、該セラミックスとしてはジルコニア、アルミナ、
チタニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、その
他遷移金属酸化物系セラミックよりなる群の中から選ば
れた少なくとも１種のセラミックスを上記条件にて使用
する。

本発明による組成物は、従来のゾル及び／又はポロシロ
キサン系樹脂からなる被膜に比べ、優れた被膜性能を有
し、また、従来の赤外線放射組成物に比べて、薄膜化が
可能で、３０μの被膜厚さで赤外線放射率（１）が０．
８以上の優れ次赤外線放射性能を有している。

以上述べ念ように、従来提案されていた放射型の暖房器
あるいは調理器、さらに放射型の乾燥器等の為に３５０
℃以上で使用される放射体は特にヒートショック性、高
温時の被膜の黄変、被膜の硬度の点で問題であったが、
本発明の組成物を用いることによって従来のこれらの問
題点はほぼ解決できることとなった。

これは、新規な、優れた被膜硬度、高温時の耐黄変性を
与える、実質的にシラノール基を含まない５ｉ−０結合
のみからなる分子鎖の無機シリコーン結合物を造膜成分
として使用し、また、特定の比率で特定の粒径を有する
雲母及びセラミックス粉末を添加物として使用した結果
である。

すなわち、薄膜化、大きな温度差に耐える耐ヒートシヨ
ツク性、高温時の耐黄変性、優れた被膜硬度及び優れ次
赤外線放射性を確保するためには、まず、雲母の量は上
記の高縮合物１００重量部当り５０〜３００重量部の範
囲内とし、セラミックス粉末の量は同じく１０〜１５０
重量部とすることが必要である。各添加物の下限値は従
来の赤外線放射組成物において問題となっていた耐ヒー
トシヨツク性、優れた赤外線放射性能を確保できる最少
量により決定される。

上限は高温時の耐黄変性の点では特に制限されないが、
薄膜化、優れ次被膜硬度、作業性の点で問題となること
から、それぞれ３００重量部（実母）１５０重量部（セ
ラミックス粉末）とすることか望ましい。

かくして、本発明に従い、無機シリコーンの高縮合物を
造膜成分とし、丈に雲母、セラミックス粉末を制御され
九粒度、添加量で使用することにより、優れた赤外線放
射用被覆組成物が得られ、これらは、耐ヒートシヨツク
性、被膜硬度、高温時の耐黄変性が優れ、更には薄膜で
の被膜形成が可能である。

従って、これにより、放射型の暖房器、調理器、放射型
の乾燥器等の為の３５０℃以上で使用できる薄膜タイプ
の赤外線放射体を得ることができる。

（実施例） 以下、本発明の赤外線放射用被覆組成物を実施例により
更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されない。

実施例１ 反応容器にテトラエトキシシラン６２ｖ２メチルトリエ
トキシシラン１２５ｊ’及びエチルアルコール１８７ｆ
を加え、内容物をかくはんしながら加熱して８０℃にな
ったのち０．２Ｎ塩酸３０Ｐ添加し、８０℃で１０時間
反応させた。次いでこの反応生成物にトリエチルアミン
３０を添加してＰＨを７以上に上げて８０℃で２時間給
合反応を行い、その後ベンゼン１００ｆを添加し、不揮
発分が４０重量％になるまで脱溶剤を行なり次。かくし
て得られた反応生成物は透明で２０℃における粘度６セ
ンチボイズで、かつ３０℃で３ケ月貯蔵後も何ら変化せ
ず、優れた貯蔵安定性を示した。以下このものを「反応
生成物Ａ」と言う。

次いで、反応生成物Ａ１００重量部に対して平均粒子径
４μ（粒子径分布０．０５〜１２μ）の白雲母を７０，
１５０．２００重量部の３段階と平均粒子径３．２μの
チタニア（粒子径分布０．０３〜６μ）を３０重量部添
加し３種類の赤外線放射用被覆組成物を得た。

これらの組成物をシンナーで希釈し、放射型暖房器の材
料であるステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）に膜厚３０７
１で塗布し、室温で３０分間セツティングした後２００
℃で３０分間熱処趣して硬化させた。

上記の方法で得られた赤外線放射組成物の６００℃から
水中投入のヒートショック試験結果、５００Ｃ１６時間
の耐熱テスト後の被膜の変色度合及び赤外線放射率（−
）を第１表に示す、 第１表 比較例 アルミナゾルと、ボロシロキサン樹脂を実施例１の番号
１と同様の組成に調合し、実施例１と同様ＫＳＵＳ３０
４に膜厚３０μで塗布し、室温で３０分セツティングし
た後２（）０℃で３０分熱処理して硬化させ次。

これらの組成物の実験結果を第２表に示す。

第２表 以上の比較例からアルミナゾル系は本発明品に比べて変
色の度合は同等であるが、耐ヒートシヨツク性に劣るこ
とが判明し、またポロシロキサン系は本発明品に比べて
被膜がやわらかいことに加え、変色の度合が大きく、耐
熱性に劣ることが判明し、本発明品が最も優れ次赤外線
放射組成物であることが判明した。

（発…の効果） 以上説明したように、本発明に係る赤外線、放射用被覆
組成物は従来品の１／２〜１／３の厚さ（３０μ）で、
耐ヒートシヨツク性に優れ、高温時の黄変性も極めて小
さく、＃ｔまた被膜硬度を有し、かつ、優れた赤外線放
射性能を有するため、放射型の暖房器、調理器、更には
放射型の乾燥器の材料に塗布することにより、材料の保
護・美粧に加え、容易に赤外−放射体を得ることができ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記一般式１ ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔１〕 （式中Ｒは同一又は異なり、水素原子又は炭素原子数１
   〜８の脂肪族炭化水素基を示す）で示される有機ケイ素
   化合物及び／又はその低縮合物を酸触媒の存在下で加水
   分解した後、そのＰＨを７以上として縮合せしめて得ら
   れる実質的にシラノール基を有しない高縮合物からなる
   造膜成分と、該造膜成分１００重量部当り５０〜３００
   重量部の平均粒子径３０μ以下の雲母及び１０〜１５０
   重量部の平均粒子径４０μ以下のセラミックス粉末を含
   むことを特徴とする赤外線放射用被覆組成物。