JPH0221495B2 - - Google Patents

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JPH0221495B2
JPH0221495B2 JP58093870A JP9387083A JPH0221495B2 JP H0221495 B2 JPH0221495 B2 JP H0221495B2 JP 58093870 A JP58093870 A JP 58093870A JP 9387083 A JP9387083 A JP 9387083A JP H0221495 B2 JPH0221495 B2 JP H0221495B2
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JP
Japan
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carbide
oxide
sulfide
pigment
paint
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JP58093870A
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JPS59219655A (ja
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Masayasu Koitabashi
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/32Radiation-absorbing paints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00Details of absorbing elements
    • F24S70/20Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
    • F24S70/225Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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  • Organic Chemistry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は太陽熱コレクタ用集熱面の塗装に適
用して好適なる塗料に関し、特に集熱基板面に塗
着することにより、その集熱面に優れた選択吸収
性を付与する塗料に関する。
太陽熱コレクタ用集熱面としては太陽光に対し
て大きな吸収率をもち、コレクタの動作温度にお
いて小さな熱放射率をもつものが集熱効率を高め
るために必要である。このような集熱面は選択吸
収面と呼ばれ、従来から種々のものが提案されて
いる。その一つとして、基板上に塗料を塗着して
なる選択吸収面がある。この選択吸収面は、基板
表面に顔料、バインダ、溶剤(希釈剤)などから
成る太陽熱コレクタの集熱面用塗料を皮膜として
塗着、固化することにより得ている。即ち、この
皮膜はバインダ中に顔料粒子が分散した構造を有
し、顔料に鉄、銅、マンガンの三元酸化物のよう
な太陽光をよく吸収し、熱放射の関係する赤外線
(3〜30ミクロンメータ)をよく透過するもの、
またバインダに上記のような赤外線をよく透過す
るものを使えば、集熱面の太陽光吸収率は大き
く、かつその熱放射率は基板面のそれによつて決
まるのでステンレスなどの金属板を使えば熱放射
率は小さなものとなる。
従来、上記選択吸収面は、たとえばステンレス
などの基板の表面に、顔料として鉄、銅、マンガ
ンの三元酸化物、バインダとしてシリコン樹脂、
ポリエステル、ふつ素樹脂、およびシリコン変性
ポリメチルメタクリレイトなどの内の少なくとも
一種、および溶剤としてキシレンなどから成る塗
料をスプレイし、乾燥させて数ミクロンメータの
厚さの皮膜とした後、この皮膜を約200℃に加熱
焼付することにより得ている。しかし、バインダ
として上記のような比較的赤外線の透過率の悪い
ものを用いていたので、従来の塗料では熱放射率
の小さな集熱面は得られず、それを塗着した選択
吸収面は選択吸収特性が十分満足なものではなか
つた。とくに、皮膜が厚くなると選択吸収特性が
急激に低下するため、皮膜の厚さは1ミクロン以
上5ミクロンメータ以下にする必要があつた。す
なわち、皮膜の厚さ5ミクロンメータのとき太陽
光吸収率は0.90、熱放射率は0.55であり、皮膜の
厚さ10ミクロンメータのとき太陽光吸収率は
0.92、熱放射率は0.80となり、皮膜10ミクロンメ
ータ以上の厚さに対しては選択吸収はなくなる。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、四三酸化鉄、鉄−
銅−マンガン三元酸化物酸化鉛、酸化バナジン、
酸化タンタルおよび酸化ニオビウムの内の一種並
びにこれらの複合酸化物、炭化チタン、炭化硅
素、炭化タンタル、炭化ニオビウム、炭化タング
ステン、炭化ハフニウムおよび炭化ランタンの内
の一種並びにこれらの複合炭化物、硫化ニツケ
ル、硫化クロム、硫化コバルト、硫化鉛および硫
化水銀の内の一種、硼化イツトリウムおよび硼化
サマリウムの内の一種、窒化ハフニウム、珪化ニ
オビウム、燐化ニツケル、これらの内の少なくと
も一種の顔料と、この顔料のバイダンであるポリ
スチレンと、上記顔料を分散し、上記ポリスチレ
ンを溶解するトリエン、キシレンおよびイソホロ
ンの内の少なくとも一種の溶剤とを備えたものを
用いることにより、吸収率は従来と同等の良好性
を有し、放射率小の太陽熱コレクタの集熱面用塗
料を提供することを目的とするものである。
この発明に用いるポリスチレンは、熱放射率の
関係する赤外線域(3〜30ミクロンメータ)にお
いて大きな光透過率を有している。
この発明に用いる顔料としては太陽光吸収率が
大きく、0.8以上で、かつ赤外線透過率または赤
外線反射率(3〜30ミクロンメータの範囲)の大
きく各々0.5以上のものが良い。各値以下では効
果が得られない。これらを満たす顔料は、四三酸
化鉄、鉄−銅−マンガン三元酸化物酸化鉛、酸化
バナジン、酸化タンタルおよび酸化ニオビウムの
内の一種並びにこれらの複合酸化物、炭化チタ
ン、炭化硅素、炭化タンタル、炭化ニオビウム、
炭化タングステン、炭化ハフニウムおよび炭化ラ
ンタンの内の一種並びにこれらの複合炭化物、硫
化ニツケル、硫化クロム、硫化コバルト、硫化鉛
および硫化水銀の内の一種、硼化イツトリウムお
よび硼化サマリウムの内の一種、窒化ハフニウ
ム、珪化ニオビウム、燐化ニツケル、これらの内
の少なくとも一種のものである。
また、この発明の一実施例に用いる溶剤として
は、ポリスチレンを溶解し、顔料粉末をよく分散
する、たとえばキシレン、トルエンおよびイソホ
ロンの内の少なくとも一種である。
以下実施例によりこの発明を詳細に説明するが
これによりこの発明を限定するものではない。
実施例 1 ポリスチレン100gをトルエン1000gに溶解さ
て作つた溶液に平均粒子径0.5ミクロンメータの
四三酸化鉄粉末50gを加え、磁器製容器中にてボ
ールミル混合を約2時間行なつた後、この混合液
を325メツシユのステンレス金網を用いて過し、
この液を塗料とした。
この塗料を清浄にしたステンレス基板面に通常
のスプレイ方法にて塗着した。この場合、ステン
レス基板を加熱すると、基板に付着した塗料がし
たたり落ちず、好都合であつた。スプレイ後、乾
燥器中にて150℃で約1時間加熱処理を施し、選
択吸収面を形成した。
この選択吸収面の太陽光吸収率および熱放射率
は波長域0.3〜25ミクロンメータでの半球分光反
射率を測定し、その測定値を太陽分光放射強度お
よび黒体分光放射強度(60℃)にて重みずけする
通常の方法にて算出した。塗料の皮膜厚さ5ミク
ロンメータのとき太陽光吸収率0.90、熱放射率
(60℃)0.25であり、皮膜厚さ10ミクロンメータ
のときの太陽光吸収率0.92、熱放射率0.60であつ
た。
実施例 2 下記の材料を用いて実施例1と同様な方法にて
塗料を作り、ステンレス基板面に選択吸収面を形
成した。
バインダ:ポリスチレン 100g 溶 剤:キシレン 1000g 顔 料:平均粒子径0.5ミクロンメータの鉄、
銅、マンガンの三元酸化物粉末 50g この選択吸収面は、塗料の皮膜厚さ5ミクロン
メータのとき太陽光吸収率0.90、熱放射率0.25で
あり、皮膜厚さ10ミクロンメータのとき太陽光吸
収率0.92、熱放射率0.50であつた。
実施例 3 下記の材料を用いて実施例1と同様な方法にて
塗料を作り、ステンレス基板面に選択吸収面を形
成した。
バインダ:ポリスチレン 100g 溶 剤:キシレン 1000g 顔 料:平均粒子径1ミクロンメータの炭化
チタン 50g この選択吸収面は、塗料の皮膜厚さ5ミクロン
メータのときの太陽光吸収率0.90、熱放射率0.40
であつた。
実施例 4 下記の材料を用いて実施例1と同様な方法にて
塗料を作り、ステンレス基板面に選択吸収面を形
成した。
バインダ:ポリスチレン 100g 溶 剤:トルエン 1000g 顔 料:平均粒子径2ミクロンメータの硫化
銅 40g この選択吸収面は、塗料組成物の皮膜厚さ5ミ
クロンメータのとき太陽光吸収率0.92、熱放射率
0.25であつた。
実施例 5 下記の材料を用いて実施例1と同様な方法にて
塗料を作り、アルミニウム基板面に選択吸収面を
形成した。
バインダ:ポリスチレン 100g 溶 剤:トルエン 1000g 顔 料:平均粒子径2ミクロンメータの二硼
化ジルコニウム 30g この選択吸収面は、塗料の皮膜厚さ10ミクロン
メータのときの太陽光吸収率0.90、熱放射率0.55
であつた。
実施例 6 下記の材料を用いて実施例1と同様な方法にて
塗料を作り、銅基板面に選択吸収面を形成した。
バインダ:ポリスチレン 100g 溶 剤:トルエン 1000g 顔 料:平均粒子径1ミクロンメータのシリ
コン粉末 30g この選択吸収面は、塗料の皮膜厚さ10ミクロン
メータのときの太陽光吸収率0.89、熱放射率0.40
であつた。
実施例 7 下記の材料を用いて実施例1と同様な方法にて
塗料を作り、亜鉛メツキ鉄板面上に選択吸収面を
形成した。
バインダ:ポリスチレン 100g 溶 剤:トルエン900gとイソホロン100gの
混合液 顔 料:平均粒子径0.02ミクロンのカーボン
ブラツク 20g この選択吸収面は、塗料の皮膜厚さ10ミクロン
メータのとき太陽光吸収率0.92、熱放射率0.55で
あつた。
以上の実施例から明らかなように、この発明の
一実施例の塗料を使つて金属製基板上に形成した
選択吸収面はその皮膜が厚くなつても、良好な太
陽光吸収率と、小さな熱放射率をもつている。即
ち顔料として鉄、銅、マンガンの三元酸化物粉
末、バインダとして変性メチルメタアクリレイト
よりなる従来の塗料を用いてステンレス基板上に
形成した10ミクロンメータ厚の皮膜では、太陽光
吸収率0.92、熱放射率0.80であつたのに対しこれ
と同じ顔料とポリスチレンからなるこの発明の一
実施例の塗料を用いてステンレス基板上に形成し
た10ミクロンメータ厚の皮膜では、太陽光吸収率
0.92、熱放射率0.50であり、この発明の一実施例
の塗料を用いて形成した皮膜は、その厚い皮膜に
対しても極めて優れた選択吸収性を持つている。
以上説明したとうり、この発明は四三酸化鉄、
鉄−銅−マンガン三元酸化物酸化鉛、酸化バナジ
ン、酸化タンタルおよび酸化ニオビウムの内の一
種並びにこれらの複合酸化物、炭化チタン、炭化
硅素、炭化タンタル、炭化ニオビウム、炭化タン
グステン、炭化ハフニウムおよび炭化ランタンの
内の一種並びにこれらの複合炭化物、硫化ニツケ
ル、硫化クロム、硫化コバルト、硫化鉛および硫
化水銀の内の一種、硼化イツトリウムおよび硼化
サマリウムの内の一種、窒化ハフニウム、珪化ニ
オビウム、燐化ニツケル、これらの内の少なくと
も一種の顔料と、この顔料のバイダンであるポリ
スチレンと、上記顔料を分散し、上記ポリスチレ
ンを溶解するトリエン、キシレンおよびイソホロ
ンの内の少なくとも一種の溶解とを備えたものを
用いることにより、吸収率は従来と同等の良好性
を有し、放射率小の太陽熱コレクタの集熱面塗料
を得ることができた。
したがつて、この発明の塗料を用いることによ
り塗着皮膜の厚さに影響されることの少ない優れ
た選択吸収特性が得られ、例えば塗着作業が極め
て容易になり、集熱面の製作価格の大巾な低減と
なる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 四三酸化鉄、鉄−銅−マンガン三元酸化物酸
    化鉛、酸化バナジン、酸化タンタルおよび酸化ニ
    オビウムの内の一種並びにこれらの複合酸化物、
    炭化チタン、炭化硅素、炭化タンタル、炭化ニオ
    ビウム、炭化タングステン、炭化ハフニウムおよ
    び炭化ランタンの内の一種並びにこれらの複合炭
    化物、硫化ニツケル、硫化クロム、硫化コバル
    ト、硫化鉛および硫化水銀の内の一種、硼化イツ
    トリウムおよび硼化サマリウムの内の一種、窒化
    ハフニウム、珪化ニオビウム、燐化ニツケル、こ
    れらの内の少なくとも一種の顔料と、この顔料の
    バインダであるポリスチレンと、上記顔料を分散
    し、上記ポリスチレンを溶解するトリエン、キシ
    レンおよびイソホロンの内の少なくとも一種の溶
    解とを備えた太陽熱コレクタの集熱面用塗料。
JP58093870A 1983-05-27 1983-05-27 太陽熱コレクタの集熱面用塗料 Granted JPS59219655A (ja)

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JP58093870A JPS59219655A (ja) 1983-05-27 1983-05-27 太陽熱コレクタの集熱面用塗料

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JP7507575B2 (ja) * 2020-03-16 2024-06-28 日東電工株式会社 粘着フィルム

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