JPH0196280A - 赤外線吸収体 - 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】 本発明は赤外線吸収体に関し、さらに詳しくは、耐熱性
にすぐれ且つ表面が任意の色調を有する、極めて意匠性
のすぐれた赤外線吸収体に関するものである。

従来の赤外線吸収体は、赤外線吸収能を有する特定の焼
成セラミックス系顔料を用いた被覆層から形成されてい
るため被膜の色調が黒または濃彩色に限定され、意匠性
に乏しいものであった。

そこで、本発明者は、上記の欠点のない赤外線吸収体を
開発することを目的として、鋭意研究を−重ねた結果、
特定のシリケート系ポリマーをバインダー成分とし、こ
れに特定の体質顔料及び赤外線吸収能を有する特定の焼
成セラミックス系顔料を配合した被覆組成物から形成さ
れた第１の被覆層のうえに、前記の特定のシリケート系
ポリマーをバインダー成分とし、これに前記の体質顔料
及び任意の色調を与える無機系顔料を配合した被覆組成
物による第２の被覆層を形成することにより、上記目的
の達成が可能なことを見出し、本発明を完成するに至っ
たものである。

かくして、本発明に従えば、 （１）下記一般式〔Ａ〕で示される有機珪素化合物及び
（又は）その低縮合物と、 Ｒ−０−５ｔ−０−Ｒ（但しＲは炭素数１〜８の炭０　
　　　　化水素基）　　　　・・・（Ａ）下記−管式（
Ｂ）で示される有機珪素化合物および（又は）その低縮
合物 Ｒ′ Ｒ−０−５ｉ−ＯＲ（但しＲ′は炭素数１〜１２０　　
　　　の炭化水素基、Ｒは上記にＲ同じ）　　　　　　
　・・・ＣＢ） からなる混合物を酸触媒の存在下で加水分解した後、ア
ルカリ物質を用いてそのｐＨを７以上として縮合せしめ
てなる分子末端にシラノール基を有しない有機珪素高縮
合物１００重量部、 （Ｉ［）マイカ、タルク、炭酸カルシウム、クレー、パ
ライト、ベントナイトから選ばれた少なくとも１種の体
質顔料３０〜３００・重量部及び（Ｉ［［）焼成セラミ
ックス顔料３０〜３００重量部からなる被覆組成物から
形成される第１の被覆層のうえに、 （ＩＶ）前記（１）有機珪素高縮合物　１００重景重量
（Ｖ）前記（ＩＩ）体質顔料　　　３０〜３００重量部
及び （Ｖｌ）無機系着色顔料　　　　　１０〜２００重量部
からなる被覆組成物による第２の被覆層を形成してなる
赤外線吸収体が提供される。

本発明によって得られる赤外線吸収体は、ステンレス、
鋼、鉄、銅、アルミニウムなどの金属基村上に形成され
た第１の被覆層のうえに、第２の被覆層を重ね塗りして
得られるもので、すぐれた赤外線吸収能をもつとともに
、耐熱性、耐薬品性にすぐれ、また任意の色調の外観が
得られるため、すぐれた意匠感を与えることが可能であ
る。

本発明において第１の被覆層を形成する被覆組成物のバ
インダー成分として用いられる分子末端にシラノール基
を有しない有機珪素高縮合物（Ｉ）は下記一般式〔Ａ〕
で表わされる有機珪素化合物および（又は）その低縮合
物と、 Ｒ−０−３ｉ　−０−Ｒ（但しＲは炭素数１〜８の炭■ ０　　　　　化水素基）　　　　・・・（Ａ）下記−管
式（Ｂ）で示される有機珪素化合物および（又は）その
低縮合物 Ｒ′ Ｒ−０−Ｓｊ−０−Ｒ（但しＲ′は炭素数１〜１２Ｏの
炭化水素基、Ｒは上記に Ｒ同じ）　　　　　　　・・・ＣＢ） からなる混合物を酸触媒の存在下で加水分解した後、ア
ルカリ物質を用いてそのｐＨを７以上として縮合゛して
得られる。

上記一般式〔Ａ〕で表わされる有機珪素化合物に於ける
Ｒは同−又は相異なる炭素数１〜８の炭化水素基であり
、この際の炭化水素基としてはメチル、エチル、プロピ
ル、ヘキシルなどのアルキル基、フェニル、トリル、キ
シリルなどのアリール基、シクロヘキシル、シクロブチ
ル、シクロペンチルなどのシクロアルキル基等である。

具体的な化合物としては、たとえばテトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラプロピオキシシラン
、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン等を
例示出来る。またその低縮合物とは縮合度１０以下のオ
リゴマーを意味する。

また、上記−形式ＣＢ）で表わされる有機珪素化合物に
おけるＲは上記−形式（Ａ）の場合と同様である。一方
Ｒ′は炭素−ケイ素結合によりケイ素に結合する炭素数
１〜１２の炭化水素基であり、炭化水素基としては、メ
チル、エチル、プロピル、ヘキシル、オクチルなどのア
ルキル基、フェニル、トリル、キシリル、ナフチルなど
の了り−ル基、シクロヘキシル、シクロブチル、シクロ
ペンチルなどのシクロアルキル基などである。

具体的な化合物としては、メチルトリメトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシランなどを挙げることがで
きる。

上記−形式（Ａ）およびＣＢ）で表わされる有機珪素化
合物及び（又は）その低縮合物の混合物・を縮合せしめ
るに際しては、まず該化合物及び（又は）低縮合物の混
合物を水溶性溶媒たとえばアルコール系溶媒、セロソル
ブ系溶媒、セロソルブアセテート系溶媒、グライム系溶
媒などに添加し、塩酸、硫酸、リン酸等の鉱酸あるいは
ギ酸、酢酸等の有機酸の存在下に、好ましくはｐ１１６
以下で、Ｓｉに結合しているＲＯ基１モルに対し０．２
〜２ｍｏｌの割合で水を加え、２０〜１００℃程度で３
０分〜１０時間程度攪拌下に反応せしめ、加水分解と縮
合反応を行なう。

次いで水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基
類、水溶性溶剤に可溶で且つ塩基性を示すホウ酸、モリ
ブデン酸などの弱酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金
属塩類（例えばホウ酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリ
ウムなど）、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリ
エチルアミン等の脂肪族アミン類、アンモニアなどのア
ルカリ性物質を添加して系のｐＨを７以上、好ましくは
７．５〜８．５にして縮合反応を０．５〜１０時間進行
せしめる。反応終了後蒸溜、共沸等により残存する水を
除去することによって容易に目的の有機珪素高縮合物を
得ることができる。

前記−形式（Ａ）および（Ｂ）で表わされる有機珪素化
合物を用いて高縮合物を得るに際し、両成分の配合割合
は、重量を基準にして下記の割合で配合するのが適当で
ある。

一般式（Ａ）化合物：５〜９５重量％ 好ましくは２０〜８０重量％ 一般式（Ｂ）化合物：５〜９５重景％ 重量しくは２０〜８０重量％ 上記配合において、（Ａ）化合物の量が５重量％未満の
場合、すなわちＣＢ）化合物が９５重重量を超える場合
には、この縮合物を用いて形成される被膜の硬化性が劣
る。また、（Ｂ）化合物の量が５重量％未満の場合、す
なわち（Ａ）化合物の量が９５重量％を超える場合には
、この縮合物を用いて厚塗り塗装すると被膜が剥離を起
こしやすくなる傾向がある。

かくして得られる高縮合物は三次元締金物であって少く
とも縮合度は２０以上で分子量約３，０００以上のもの
であり、前記被覆組成物のバインダーとして充分な性能
を有し、たとえばそのままクリヤー塗装しても５０〜１
ｏＯμ程度の膜厚の被膜を形成出来る。

前記した有機珪素高縮合物は、分子末端に縮合反応しや
すいシラノール基を有していないので貯蔵安定性が非常
にすぐれており、また該高縮合物はテトラアルコキシシ
ランとトリアルコキシシランとの併用によって形成され
ているので配合割合を変えることによって架橋密度を適
当に調節することができ、その結果硬化性と厚塗り性の
バランスのすぐれた、すなわち硬化時に剥離のないすぐ
れた無機質被膜をクリヤー塗装でも５０〜１ｏＯμの高
厚膜で形成することができる。さらに硬化被膜は主骨格
が一５ｉ−０−５ｉ−縮合であるので耐熱性、耐食性、
耐薬品性、耐候性などの性能にすぐれたものである。

前記した有機珪素高縮合物は有機溶剤に可溶で通常、固
形分含量１０〜３０重景％、重量しくは１５〜２０重量
％の範囲で製造される。

本発明において使用される体質顔料（ｎ）は、通常塗料
に使用されるマイカ、タルク、炭酸カルシウム、クレー
、パライト、ベントナイトから選ばれる少なくとも１種
であり、これらは前記有機珪素高縮合物と併用すること
により被膜形成時の膨張、収縮を吸収すると同時に焼付
乾燥時のウキ、フクレなどの発生を防止する作用効果を
及ぼす。

前記体質顔料の使用量は成分（１）１００重量部に対し
３０〜３００重量部、好ましくは５０〜２００重量部で
あり、３０重量部未満では、被膜の膨張、収縮による被
膜のワレが生じ、また、３００重量部を超えると前記被
覆組成物が増粘、沈殿を生じやすくなり、且つ貯蔵安定
性が悪くなる。

また、本発明において使用される焼成セラミックス系顔
料は、赤外線吸収能を具備していることが必須である。

ここでいう赤外線吸収能とは、第１の被覆層に関して、
波長２．５μｍから２５μｍの範囲における分光反射率
が１０％以下であるような性能を指す。

赤外線吸収能を備えた焼成セラミックス系顔料の例とし
ては粘土−珪石−酸化鉄系セラミックス或は遷移元素酸
化物系セラミックスなどがあげられる。

粘土−珪石−酸化鉄系セラミックスは、たとえば、粘土
３５重量％、仮焼粘土２０重量％、シリカ２５重量％お
よび酸化鉄２０重量％を１１５０℃で焼結して得ること
ができる。

また、遷移元素酸化物系セラミックスは、たとえば、Ｆ
ｅｚＯｚ　８５重量％、ＭｎｏｚｌＯ重量％、ＣｕＯ３
重量％の配合物やＦｅｔｃｈ　２５重量％、Ｍｎ０ｚ５
５重量％、Ｃｏ０１０重量％、Ｃｕ０１０重量％の配合
物またはＭｎ０ｚ８５重量％、０００５重量％、Ｃｕ０
１０重量％の配合物を１２００℃で焼結して得ることが
できる。

該焼成セラミックス顔料の使用量は、成分（１）１００
重量部に対して、３０〜３００重１部、好ましくは５０
〜２００重量部である。該使用量が３０重量部未満では
、赤外線吸収能が劣り、また３００重量部を超えると組
成物の増粘、沈殿などが生じやすく貯蔵安定性が悪くな
る。

次に第２の被覆層を形成する被覆組成物の成分である無
機系着色顔料は、被膜を任意の色調に着色する目的で用
いるものであるが、アルミ粉、ステンレス粉、銅粉、黄
銅粉などの金属粉末以外のいわゆる通常の無機系着色顔
料が適用できる。具体的には、酸化チタン、ペンカラ、
オーカー、カーボンブラックなどが単独或は所定の色調
が得られるよう組合せて用いられる。

該無機系着色顔料の使用量は、成分（１）１００重量部
に対して１０〜２００重量部、好ましくは２０〜１５０
重量部である。該使用量が１０重量部未満では、第１の
被覆層を隠ぺいできないため、所定の色調が得られず、
２００重量部を超えると組成物の沈殿が生じ易く、貯蔵
安定性が悪くなる。

また、本発明の赤外線吸収体を構成する第１の被覆層の
膜厚は１０μから３００μ、好ましくは３０μから１０
０μの範囲である。膜厚１０μ未満では赤外線吸収能が
劣り、また３００μを超えると熱衝撃による歪のため、
被膜にワレ、ハガレなどの欠陥を生じる。

本発明の赤外線吸収体を構成する第２の被覆層の膜厚は
、１０μから２００μ、好ましくは２０μから１００μ
の範囲である。膜厚１０μ未満では、第１の被覆層の色
調を隠ぺいできず、また２００μを超えると赤外線吸収
能が低下する。

本発明の第１の被覆層を形成する被覆組成物は、前記成
分（Ｉ）〜（■）を、また第２の被覆層を形成する被覆
組成物は前記成分（ＩＶ）〜（Ｖｌ）を必須成分とする
ものであるが、さらに必要に応じて顔料分散材、顔料沈
降防止剤なども添加することができる。

以下本発明を製造例及び実施例によってさらに詳細に説
明する。

製造例及び実施例中「部」および「％」は特に断わらな
いかぎり「重量部」および「重量％」を示す。

製造例１ 反応容器に、テトラエトキシシラン６２ｇ、メチルトリ
エトキシシラン１２５ｇ及びエチルアルコール１８７ｇ
を加え、内容物を攪拌しながら加熱して８０℃になった
のち０．２Ｎ−塩酸３０ｇを添加し８０℃で１０時間反
応させた。ついで、この反応生成物にトリエチルアミン
３０ｇを添加してｐＨを７以上に上げて８０℃で２時間
線合反応を行ない、その後ベンゼンを添加し不揮発分が
３６％になるまで脱溶剤を行なった。

かくして、得られた反応生成物（ワニス）は透明で、粘
度５．０センチボイズであった。

製造例２ ペイントシェーカーに上記ワニス１００部、マイカ７２
部、焼成セラミックス系顔料（ＭｎＯｚ８５％、Ｃｏ０
５％、Ｃｕ０１０％を１２００℃で焼成したもの）６５
部、顔料分散剤（ディスパロン６９００−ＩＯＸ）　２
部およびキシレン１５部を加え、３０分間分散を行ない
、被覆組成物Ａを得た。

製造例３ ペイントシェーカーに上記ワニス１００部、マイカ７２
部、炭化珪素セラミックス顔料５２部、着色具顔料（ダ
イピロキサイドカラーブラック＃９５１０）　　１５部
、顔料分散剤（ディスパロン６９００−ＩＯＸ）　２部
およびキシレン１５部を加え３０分間分散を行ない、被
覆組成物Ｂを得た。

製造例４ ペイントシェーカーに上記ワニス１００部、マイカ７２
部、着色具顔料（ダイピロキサイドカラーブラック　＃
９５１０）　６５部、顔料分散剤（ディスパロン６９０
０−１０Ｘ）　２部およびキシレン１５部を加え、３０
分間分散を行ない、被覆組成物Ｃを得た。

製造例５ ペイントシェーカーに上記ワニス１００部、マイカ７２
部、焼成セラミックス系顔料（ダイピロキサイドカラー
グリーン＃９３１０）　６５部、顔料分散剤（ディスパ
ロン６９００−１０Ｘ）　２部およびキシレン１５部を
加え、３０分間分散を行ない、被覆組成物りを得た。

製造例６ ペイントシェーカーに上記ワニス１００部、マイカ４０
部、チタン白２０部、顔料沈降防止剤（エロジル＃３８
０）　０．５部およびキシレン１５部を加えて３０分間
分散を行ない、被覆組成物Ｅを得た。

製造例７ ペイントシェーカーに上記ワニス１００部、マイカ４０
部、ベンガラ２０部、顔料沈降防止剤（エロジル９３８
０）　０．５部およびキシレン１５部を加え、３０分間
分散を行ない、被覆組成物Ｆを得た。

実施例１〜５ 被覆組成物Ａ、Ｂ、Ｄをキシレンで、１ｌｈ４フオ一ド
カツプ２０〜２２秒になるまで希釈して、金属基材（研
摩処理したステンレス鋼板）に、乾燥膜厚が３０〜５０
μになるようにスプレー塗りし、１８０℃で３０分間加
熱乾燥し第１の被覆層Ａ。

Ｂ、Ｄを得た。

このようにして得られた被覆層Ａ、Ｂ、Ｄのうえに、被
覆組成物ＥおよびＦを、被覆組成物Ａ。

Ｂ、Ｄと全く同一の方法で塗装し加熱乾燥させ、第２の
被覆層Ｅ、Ｆを形成させた。

このようにして得られた赤外線吸収体の性能を表１およ
び第１図〜第５図に示す。

比較例１〜７ 被覆組成物Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　Ｅ、　Ｆをキシレン
で、隘４フォードカップ２０〜２２秒になるまで希釈し
て、金属基材（研摩処理したステンレス鋼板）に、乾燥
膜厚が３０〜５０μになるようにスプレー塗りし、１８
０℃で３０分間加熱乾燥し、第１の被覆層Ａ、　Ｂ、　
　Ｃ，Ｄ、　Ｅ、　　Ｆを得た（比較例１〜６）。

また、このようにして得た第１の被覆層Ｃのうえに、被
覆組成物Ｅを全く同一の方法で塗装、加熱乾燥させ、第
２の被覆層Ｅを設けた（比較例７）。

このようにして得られた被覆層の性能を表２及び第６図
〜第１２図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、それぞれ本発明の実施例１ないし実
施例５において得られた赤外線吸収体の赤外線吸収能を
示す、波長２．５μｍ〜２５μｍ（波数　４０００〜４
００ｃｍ−’）の領域における分光反射率曲線図であり
、第６図〜第１２図は、それぞれ比較例１ないし７にお
いて得られた被覆層の赤外線吸収能を示す、波長２．５
μｍ〜２５μｍ（波数４０００〜４００ｃｍ−〇の領域
における分光反射率曲線図である。 第１図〜第１２図において、縦軸は赤外分光反射率（％
）を表わし、横軸下方は波数（ａｍ　−’　）を表わし
、横軸上方は波長（μｍ）を表わす。 特許出願人　　関西ペイント株式会社 波　　長 波　　長 第２図 波　　長 第３図 第４図 波　　　長 波　　　数 第５図 波　　　長 波　　　数 第６図 波　　　数 第７図 波　　　長 波　　　数 第８図 波　　　長 波　　　数 波　　　長 ｆ４１０図 波　　　長

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ I ）下記一般式〔Ａ〕で示される有機珪素化合物及
   び（又は）その低縮合物と、 ▲数式、化学式、表等があります▼（但しＲは炭素数１
   〜８の炭 化水素基）…〔Ａ〕 下記一般式〔Ｂ〕で示される有機珪素化合物および（又
   は）その低縮合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（但しＲ′は炭素数
   １〜１２ の炭化水素基、Ｒは上記に 同じ）…〔Ｂ〕 からなる混合物を酸触媒の存在下で加水分解した後、ア
   ルカリ物質を用いてそのｐＨを７以上として縮合せしめ
   てなる分子末端にシラノール基を有しない有機珪素高縮
   合物１００重量部、 （II）マイカ、タルク、炭酸カルシウム、クレー、ハラ
   イド、ベントナイトから選ばれた少なくとも１種の体質
   顔料３０〜３００重量部及び（III）焼成セラミックス
   顔料３０〜３００重量部からなる被覆組成物から形成さ
   れる第１の被覆層のうえに、 （IV）前記（ I ）有機珪素高縮合物１００重量部（Ｖ
   ）前記（II）体質顔料３０〜３００重量部及び （VI）無機系着色顔料１０〜２００重量部 からなる被覆組成物による第２の被覆層を形成してなる
   赤外線吸収体。