JPH01223191A - 遠赤外線放射特性に優れた液体組成物及び塗料 - Google Patents

遠赤外線放射特性に優れた液体組成物及び塗料

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JPH01223191A
JPH01223191A JP4940588A JP4940588A JPH01223191A JP H01223191 A JPH01223191 A JP H01223191A JP 4940588 A JP4940588 A JP 4940588A JP 4940588 A JP4940588 A JP 4940588A JP H01223191 A JPH01223191 A JP H01223191A
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coating film
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Yuzo Yokota
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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、遠赤外線放射特性に優れた材料を得るのに好
適に用いられる液体組成物に関し、特に遠赤外線放射特
性に優れた塗膜等の固体組成物を  得るのに好適な塗
料に関するものである。
【従来の技術】
遠赤外線を被加熱体に放射すると、被加熱体の加熱が促
進することが知られている。最近、これを利用した技術
が種々開発され、遠赤外線放射特性に優れた材料(以下
、「遠赤外線放射体」という、)を装備した加熱乾燥機
器が多数出現している。 ところで、遠赤外線放射体としては一般的にはセラミ・
ツクスが用いられている。セラミックスよりなる遠赤外
線放射体は、放射特性が半永久的に不変で、耐薬品性に
強゛い長所が有る反面、例えダ加熱乾燥機器等の内壁に
塗布することが困難であるという欠点があった。 そこで、加熱乾燥機器等の内壁に塗布し易いようにする
ため、遠赤外線放射体を粉末化し、ノ4インダー溶液中
に分散させた塗料組成物が提案されている(特開昭56
−61782号公報及び特開昭62−256875号公
報)、これらの塗料組成物に係る発明は、得られた塗膜
の耐クラツク性及び耐剥離性を向上させることを目的と
している。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加熱乾燥機器等の内壁に塗布して得られ
る塗膜には、耐クラツク性や耐剥離性だけでなく透明性
に優れていることが要求される。 塗膜が不透明であると、塗膜中に存在するセラミックス
粉末から放射される遠泳外線を塗膜が遮断若しくは吸収
し、被加熱体に到達する遠赤外線エネルギーを減少させ
、熱効率を低下させるからである。 そこで、本発明は加熱乾燥機器等の内壁に塗布して得ら
れる塗膜を、耐クラツク性や耐剥離性はもとより、透明
性に優れたものとすることを目的としてなされたもので
ある。
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明はアルコール系有機溶剤中に、水及び下記
一般式(1)で表されるアルコキシシラン(以下、単に
「アルコキシシラン」と言う。)が溶解すると共に遠赤
外線放射特性に優れたセラミックス粉末が分散している
ことを特徴とする液体組成物に関するものであり、この
液体組成物を塗料として用いることにより、透明性に優
れ且つ遠赤外線放射特性に優れた塗膜を得ることができ
るものである。 なお、一般式(I)は次のとおりである。 (式中、Rは炭化水素基又はアルコキシ(炭素数1〜3
)炭化水素基であって、炭化水素基の炭素数は1〜6で
ある。また、nは0〜12である。)また、上記の液体
組成物を硬化させて得られる固体組成物の組成は、二酸
化珪素皮膜(Si0g膜)と、遠赤外線放射特性に優れ
たセラミックス粉末とを基本的に含有し、不純物として
種々の物質を含んでいる。 本発明に用いるアルコール系有機溶剤としては、エタノ
ール、イソプロパツール、エチルセロソルブ等が単独で
又は混合して用いられる。 本発明に用いるアルコキシシランは、ケイ酸のアルキル
エステル誘導体である。具体的な製造方法としては、例
えば1モルの四塩化ケイ素と4モルのアルカノール又は
アルコキシアルカノールとを反応させてテトラアルコキ
シシランを得る方法である。このテトラアルコキシシラ
ンをそのまま用いてもよいが、シラン濃度を上げるため
部分加水分解して、テトラアルコキシシランを重合し2
〜12量体のアルコキシシランを得、それを用いてもよ
い、また、種々の重合度のアルコキシシランを混合して
用いてもよい0本発明において、好適な重合度は3〜6
である。 本発明に用いるアルコキシシランの具体例としては、炭
化水素基の炭素数が2のエトキシシラン。 炭素数3のプロポキシシラン、炭素数4のブトキシシラ
ンが用いられる。また、アルコキシ炭化水素基において
アルコキシとしてメトキシを用い且つ炭化水素基の炭素
数が2の2−メトキシエトキシシランが用いられる。こ
の中でも特にエトキシシランを用いるのが最も好ましい
、これは、炭化水素基の炭素数が少ないほど加水分解速
度が速いためである。また、炭素数が1のメトキシシラ
ンは毒性があるため、取り扱いの点で若干問題がある。 エトキシシランは、無色又は微黄色の透明の液体である
。比重は重合度が増すに従って大きくなり、0.9〜1
.3程度の範囲の値である。粘度も重合度が増すに従っ
て大きくなり、0.6cps〜15.0cps程度の範
囲の値である。 本発明において用いる水は、アルコキシシランを加水分
解させるためのものである。アルコキシシランが加水分
解すると、樹脂状の二酸化珪素を生成する。アルコキシ
シランと水とは互いに溶解しないので、両者を直接混合
すると、水濃度が局部的に高くなり、部分的にゲル化(
二酸化珪素の生成)が進行し、透明な二酸化珪素皮膜が
得られない傾向となる。従って、本発明においては水と
アルコキシシランとに可溶なアルコール系有機溶剤に、
両者を溶解させ均一に混合する必要がある。 アルコール系有機溶剤中にアルコキシシランと水とを溶
解させる際、加水分解反応を促進させるために触媒を溶
剤中に添加するのが好ましい。触媒を用いなければ、加
水分解反応が極めて緩慢となるからである。触媒として
は、各種の酸又は塩基が用いられるが、−船釣には酸、
特に塩酸を用いるのが好ましい。 本発明に用いる遠赤外線放射特性に優れたセラミックス
粉末としては、アルミナ、シリカ、ジルコンを主成分と
して、チタン、コバルト、クロム、ニッケル、マンガン
、鉄、マグネシウム等の酸化物を配合して、焼成して得
られたセラミックス粉末が用いられる。粉末の大きさは
、液体中に均一に分散し易い程度がよく、具体的には粒
径1μ〜0.05μ程度が好ましい。 本発明、に係る液体組成物の配合割合は以下のとおりで
あるのが好ましい。 アルコキシシランは、アルコール系有機溶剤100重量
部に対して、30〜500重量部程度が好ましい。水は
、アルコール系有機溶剤100重量部に対して、2〜7
0重量部程度が好ましい、また、必要により添加する触
媒は、アルコール系有機溶剤100重量部に対して、0
.02〜0.2量部程度が好ましい。セラミックス粉末
は、アルコール系有機溶剤100重量部に対して、lO
〜2000重量部程度が好ましい。 本発明に係る液体組成物を調整する方法としては、例え
ばアルコキシシランと水とをアルコール系有機溶剤に溶
解させた有機溶液A液を調整する。 一方、このA液とは別にアルコール系有機溶剤に遠赤外
線放射特性に優れたセラミックス粉末を添加して、充分
に混合攪拌してセラミックス粉末が均一に分散した有機
溶液B液を調整する。その後、A液とB液とを混合して
本発明に係る液体組成物が得られる。 本発明に係る液体組成物中には、所望により種々の物質
が添加される0例えば、アルコキシシランと水との加水
分解反応により生成した二酸化珪素が、凝集して沈降す
ることを防止するため、沈降防止剤や湿潤剤を添加する
ことができる。沈降防止剤としては、例えばアスベスト
誘導体等を用いることができる。湿潤剤としては、陰イ
オン性界面活性剤又は陽イオン性界面活性剤等が用いら
れる。また、液体組成物が泡立つのを防止するため、シ
リコーン油等の消泡剤を用いることもできる。 本発明に係る液体組成物は、特に塗料として用いるのに
適している。従って、加熱乾燥機器等の内壁に塗布した
後、加熱処理等を施して硬化させて透明性に優れた塗膜
を得ることができる。 本発明に係る液体組成物は、アルコール系有機溶剤を蒸
発させることにより、硬化する。硬化させて得られた塗
膜等の固体組成物は、基本的には二酸化珪素皮膜とセラ
ミックス粉末とよりなっている。具体的には、セラミッ
クス粉末を包み込み或いはセラミックス粉末間の間隙を
埋める形で、二酸化珪素皮膜が形成されている。
【実施例】
実施例1 下記の配合割合による液体組成物を調整した。 エトキシシラン(平均5量体)    100重量部エ
タノール            50重量部水   
              10重量部塩酸(IN)
            1重量部遠赤外線放射特性に
優れたセラミックス粉末200重量部 ここで、エトキシシラン(平均5量体)は、重合度の平
均が5のものである。これは、エトキシシラン(平均5
量体)の総重量に対して、5intの重量が約40重量
%であった。また、遠赤外線放射特性に優れたセラミッ
クス粉末は、ジルコン65重量部、酸化チタン15重量
部、二酸化マンガン13重量部、酸化第二鉄5重量部1
、酸化クロム2重量部を混合して焼成して得られたセラ
ミックスで、粒径は0.1μのものである。なお、以下
の実施例においても、これと同様のセラミックス粉末を
用いた。 この液体組成物を、脱脂を完了した厚さ0.13閣のJ
IS A−1100のアルミニウム薄板に塗布し、常温
で二日間放置して、塗膜を得た。このようにして得られ
た塗膜は、透明性に優れ且つ耐熱性、耐剥離性、耐クラ
ツク性に優れたものであった。 実施例2 下記の配合割合による液体組成物を調整した。 テトラエトキシシラン      100重量部エタノ
ール            50重量部水     
           18重量部塩酸(IN)   
         1重量部遠赤外線放射特性に優れた
セラミックス粉末500重量部 ここて、テトラエトキシシランの総重量に対して、Si
ngの重量は約28.8重量%であった。 この液体組成物を用いて、実施例1と同様の方法で塗膜
を得た結果、この塗膜は透明性に優れ且つ耐熱性、耐剥
離性、耐クラツク性に優れたものであった。 実施例3 下記の配合割合による液体組成物を調整した。 プロポキシシラン(平均5量体)100重量部エタノー
ル            50重量部水      
          5重量部塩酸(IN)     
       1重量部遠赤外線放射特性に優れたセラ
ミックス粉末100重量部 ここて、プロポキシシラン(平均5量体)は、重合度の
平均が5のものである。これは、プロポキシシラン(平
均51体)の総重量に対して、5iOtの重量が約35
重量%であった。 この液体組成物を用いて、実施例1と同様の方法で塗膜
を得た結果、この塗膜は透明性に優れ且つ耐熱性、耐剥
離性、耐クラツク性に優れたものであった。 実施例4 下記の配合割合による液体組成物を調整した72−メト
キシエトキシシラン    100重量部エタノール 
           50重量部水        
        8重量部塩酸(IN)       
     1重量部遠赤外線放射特性に優れたセラミッ
クス粉末80重量部 二こで、2−メトキシエトキシシランの総重量に対して
、Singの重量は約18重量%であった。 この液体組成物を用いて、実施例1と同様の方法で塗膜
を得た結果、この塗膜は透明性に優れ且つ耐熱性、耐剥
離性、耐クラツク性に優れたものであった。 実施例5 下記の配合割合による液体組成物を調整した。 エトキシシラン(平均5量体)100重量部エタノール
            170重量部水      
          8重量部塩酸(IN)     
       1重量部遠赤外線放射特性に優れたセラ
ミックス粉末1000重量部 この液体組成物を用いて、実施例1と同様の方法で塗膜
を得た結果、この塗膜は透明性に優れ且つ耐熱性、耐剥
離性、耐クラツク性に優れたものであった。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液体組成物を塗布し
て得られる塗膜等の固体組成物は、透明性に優れた二酸
化珪素皮膜にセラミックス粉末が包み込まれた状態とな
っているため、セラミックス粉末から放射される遠赤外
線が遮断されたり又は吸収されたりすることが少ない、
従って、この塗膜等の固体組成物を内壁に具えた加熱乾
燥機器等によって、被加熱物等を加熱乾燥すると、遠赤
外線が動車よ(被加熱物等に到達する。依って、被加熱
物の加熱乾燥が動車よく行われ、熱効率の低下を防止し
うるという効果を奏する。 更に、本発明に係る塗膜等の固体組成物は、無機物質で
ある二酸化珪素皮膜を具備しているので、耐熱性が良好
であり、高温度に加熱しても固体組成物が溶融したり軟
化することがなく、汎用的に各種の加熱乾燥機器等に使
用できるという効果をも奏する。 また、本発明に係る固体組成物には二酸化珪素皮膜が存
在するので、アルミニウム薄板等の担体との密着性に優
れ且つ衝撃を加えてもクランクが発生しにくい。従って
、加熱乾燥機器等の内壁面に塗布して得られる塗膜は剥
がれにく(且つクラックが発生しにくいので、破損や損
傷が少なく、加熱乾燥機器等を長期に亙って良好に使用
しろるという効果を特徴する

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルコール系有機溶剤中に、水及び下記一般式(
    I )で表されるアルコキシシランが溶解すると共に遠
    赤外線放射特性に優れたセラミックス粉末が分散してい
    ることを特徴とする液体組成物。 一般式( I ); ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rは炭化水素基又はアルコキシ(炭素数1〜3
    )炭化水素基であって、炭化水素基の炭素数は1〜6で
    ある。また、nは0〜12である。)
  2. (2)請求項(1)記載の液体組成物よりなる塗料。
  3. (3)二酸化珪素皮膜と、遠赤外線放射特性に優れたセ
    ラミックス粉末とを含有することを特徴とする固体組成
    物。
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