JPH0643267B2 - 赤外線輻射被膜 - Google Patents
赤外線輻射被膜Info
- Publication number
- JPH0643267B2 JPH0643267B2 JP61132324A JP13232486A JPH0643267B2 JP H0643267 B2 JPH0643267 B2 JP H0643267B2 JP 61132324 A JP61132324 A JP 61132324A JP 13232486 A JP13232486 A JP 13232486A JP H0643267 B2 JPH0643267 B2 JP H0643267B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- base material
- infrared radiation
- polytitanocarbosilane
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Resistance Heating (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、暖房、調理等で輻射加熱を行う赤外線加熱の
分野で、高効率の赤外線輻射体を形成するため、金属、
セラミックなどの加熱体表面に適用する被膜に関するも
のである。とくに、ステンレス等の耐熱性金属基材を対
象としている。
分野で、高効率の赤外線輻射体を形成するため、金属、
セラミックなどの加熱体表面に適用する被膜に関するも
のである。とくに、ステンレス等の耐熱性金属基材を対
象としている。
従来の技術 従来の赤外線輻射コーティングとしては、アルミナ、チ
タニア、ジルコニアなどの酸化物、あるいは化合物を溶
射にて直接基材上に被覆形成したり、焼結させたりする
もの。更には、ガラスフリット等のバインダー中に分散
させ、ホウロウ被覆を形成したりするものが知られてい
る。
タニア、ジルコニアなどの酸化物、あるいは化合物を溶
射にて直接基材上に被覆形成したり、焼結させたりする
もの。更には、ガラスフリット等のバインダー中に分散
させ、ホウロウ被覆を形成したりするものが知られてい
る。
溶射法の場合にはその被膜形成工程が非常に複雑である
上に膜厚が厚いため、基材との膨脹率の差を吸収させる
観点から、使用材料が制約される。また、形成した被膜
はポーラスで耐食性が劣っていた。
上に膜厚が厚いため、基材との膨脹率の差を吸収させる
観点から、使用材料が制約される。また、形成した被膜
はポーラスで耐食性が劣っていた。
焼結法の場合には、１３００〜１４００℃程度の加熱が
必要なため、基材として特殊セラミックを用いる必要が
あった。
必要なため、基材として特殊セラミックを用いる必要が
あった。
また、ホウロウ系の場合には、膜厚が１００μｍ以上と
厚いため、熱膨脹係数が合わず基材との密着が悪かった
り、５００℃以上に加熱すると被膜が流動性を示したり
することから、５００℃以上の高温下では適用できない
欠点があった。
厚いため、熱膨脹係数が合わず基材との密着が悪かった
り、５００℃以上に加熱すると被膜が流動性を示したり
することから、５００℃以上の高温下では適用できない
欠点があった。
更に、シリカ等をバインダーとする耐熱塗装をステンレ
ス等の耐食性基材上に形成するコーティングが知られて
いる。これ等の耐熱塗装の場合には、耐ヒートショック
性などの特性を有利にするために、塗膜をポーラスに形
成する必要があるが、耐湿、耐食性の厳しい環境で用い
る場合、隙間腐食を起こし、耐食性に難点があった。
ス等の耐食性基材上に形成するコーティングが知られて
いる。これ等の耐熱塗装の場合には、耐ヒートショック
性などの特性を有利にするために、塗膜をポーラスに形
成する必要があるが、耐湿、耐食性の厳しい環境で用い
る場合、隙間腐食を起こし、耐食性に難点があった。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、このような従来の欠点を解消するもので、１
０〜５０μｍの薄膜の形成によって、赤外線放射率が0.
8以上の赤外線高輻射被膜を提供するものである。金属
面への被膜の形成が、通常の有機塗装と同様の方法にて
可能で、５００℃までの加熱面で、とくに苛酷な腐食環
境に対して、優れた接着信頼性を有する被膜を提供する
ことも、本発明の狙いである。従来、この種の技術は、
ほとんど知られていなかった。
０〜５０μｍの薄膜の形成によって、赤外線放射率が0.
8以上の赤外線高輻射被膜を提供するものである。金属
面への被膜の形成が、通常の有機塗装と同様の方法にて
可能で、５００℃までの加熱面で、とくに苛酷な腐食環
境に対して、優れた接着信頼性を有する被膜を提供する
ことも、本発明の狙いである。従来、この種の技術は、
ほとんど知られていなかった。
問題点を解決するための手段 本発明は前記課題を解決するために、表面粗さ0.4μｍ
以上の基板上に、ポリチタノカルボシランを結合剤とし
て、フッ素樹脂を結合剤に対して、５〜１５重量部含有
し、その他充填剤、顔料の硬化体よりなり、被膜中の金
属含有率が２wt％以下である被膜を形成して用いる。
以上の基板上に、ポリチタノカルボシランを結合剤とし
て、フッ素樹脂を結合剤に対して、５〜１５重量部含有
し、その他充填剤、顔料の硬化体よりなり、被膜中の金
属含有率が２wt％以下である被膜を形成して用いる。
ポリチタノカルボシランを溶剤に溶解した状態で、その
他の添加物を前記結合剤中に分散させ、塗料化したもの
を用いて、対象とする表面粗さ0.3μｍ以上の基材上に
塗布・焼成した後の硬化体として、赤外線輻射被膜を得
る。
他の添加物を前記結合剤中に分散させ、塗料化したもの
を用いて、対象とする表面粗さ0.3μｍ以上の基材上に
塗布・焼成した後の硬化体として、赤外線輻射被膜を得
る。
作用 ポリチタノカルボシランは、ジメチルジクロロシランの
脱塩素重縮合反応により合成されるポリジメチルシラン
に、ジフェニルジクロロシランとホウ酸の重縮合により
得られるポリボロジフェニルシロキサンと呼ばれる半無
機ポリマーと、チタン化合物とを加熱重縮合させて得ら
れる。
脱塩素重縮合反応により合成されるポリジメチルシラン
に、ジフェニルジクロロシランとホウ酸の重縮合により
得られるポリボロジフェニルシロキサンと呼ばれる半無
機ポリマーと、チタン化合物とを加熱重縮合させて得ら
れる。
ポリチタノカルボシランは主としてカルボシラン骨格か
らなるポリカルボシラン部分がチタン化合物によって架
橋重合された有機金属架橋重合体であり、 のような基本構造単位から成っている。
らなるポリカルボシラン部分がチタン化合物によって架
橋重合された有機金属架橋重合体であり、 のような基本構造単位から成っている。
このポリチタノカルボシランは有機溶媒に容易に溶解す
るため、溶解させた状態で用いる。ポリチタノカルボシ
ランは分子量５，０００〜５０，０００の範囲のものの
適用が望ましい。
るため、溶解させた状態で用いる。ポリチタノカルボシ
ランは分子量５，０００〜５０，０００の範囲のものの
適用が望ましい。
フッ素樹脂は分子量１，０００〜８，０００程度で粒径
が0.1〜１μｍ程度の微粉末を用いる。
が0.1〜１μｍ程度の微粉末を用いる。
その他、赤外線放射率を高めるため、充填剤、顔料を配
合する。これ等の充填剤、顔料としては、ジルコニウ
ム、ケイ素、アルミニウム、チタンの群から選定した１
種以上の元素の酸化物、炭化物、窒化物および、鉄、マ
ンガン、銅、ニッケル、コバルトの群から選定した少な
くとも１種の元素の酸化物、複合酸化物などを主成分と
して用いても良い。前者は白色化合物であり、後者は着
色化合物である。前者の白色化合物は、６μｍ以上の長
波長の赤外線領域に高い吸収係数をもっている。後者の
遷移元素酸化物は黒色化合物で、逆に６μｍ以下の短波
長側で高い吸収係数をもつ。そこで、両者を適当に配合
することで、赤外線の全波長域にわたって、高い赤外線
輻射率をもった被膜が得られる。これ等の充填剤、顔料
の粒径としては、0.05〜１μｍの範囲のものを用いるの
が望ましい。充填剤のポリチタノカルボシランに対する
配合比は重量比で１／２〜３／２の範囲、顔料のポリチ
タノカルボシランに対する配合比は重量比で１／２〜１
／１の範囲を用いるのが望ましい。
合する。これ等の充填剤、顔料としては、ジルコニウ
ム、ケイ素、アルミニウム、チタンの群から選定した１
種以上の元素の酸化物、炭化物、窒化物および、鉄、マ
ンガン、銅、ニッケル、コバルトの群から選定した少な
くとも１種の元素の酸化物、複合酸化物などを主成分と
して用いても良い。前者は白色化合物であり、後者は着
色化合物である。前者の白色化合物は、６μｍ以上の長
波長の赤外線領域に高い吸収係数をもっている。後者の
遷移元素酸化物は黒色化合物で、逆に６μｍ以下の短波
長側で高い吸収係数をもつ。そこで、両者を適当に配合
することで、赤外線の全波長域にわたって、高い赤外線
輻射率をもった被膜が得られる。これ等の充填剤、顔料
の粒径としては、0.05〜１μｍの範囲のものを用いるの
が望ましい。充填剤のポリチタノカルボシランに対する
配合比は重量比で１／２〜３／２の範囲、顔料のポリチ
タノカルボシランに対する配合比は重量比で１／２〜１
／１の範囲を用いるのが望ましい。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の被膜の概念図である。表面粗さ0.3以
上の基板上に、ポリチタノカルボシラン２を結合剤とし
て、この中に、フッ素樹脂３、充填剤４、顔料５を含有
する被膜を形成する。被膜は、充填剤４と顔料５の含有
により、高い赤外線放射率を示す。この種の被膜が耐熱
性をもつためには、被膜がポーラスであることが必要
で、これが基材との熱膨脹率の差を吸収し、ヒートショ
ックに耐え得る被膜となるが、このため、逆に耐湿性、
耐食性などが低下し、被膜のピンホールを介して基材が
腐食する。とくにステンレスを基材として用いる場合に
は、隙間腐食の進行が著しい。
上の基板上に、ポリチタノカルボシラン２を結合剤とし
て、この中に、フッ素樹脂３、充填剤４、顔料５を含有
する被膜を形成する。被膜は、充填剤４と顔料５の含有
により、高い赤外線放射率を示す。この種の被膜が耐熱
性をもつためには、被膜がポーラスであることが必要
で、これが基材との熱膨脹率の差を吸収し、ヒートショ
ックに耐え得る被膜となるが、このため、逆に耐湿性、
耐食性などが低下し、被膜のピンホールを介して基材が
腐食する。とくにステンレスを基材として用いる場合に
は、隙間腐食の進行が著しい。
本発明の場合には、フッ素樹脂３を被膜内に含有してい
るため、被膜が揆水性を有するので優れた耐食性をも
つ。
るため、被膜が揆水性を有するので優れた耐食性をも
つ。
通常、この種の塗料を調合する場合には、塗料分散機を
用いて塗料を調合する。通常、スチールボールなどのメ
ディア中で塗料を攪拌して塗料を調合するが、分散時に
メデイアが磨耗して、塗料中に混入する。ステンレスを
基材として用いる場合、金属系メディアが被膜中への混
入すると、この金属が耐食性環境で腐食し、この結果生
じた金属イオンがステンレス基材を還元し、ステンレス
基材の著しい腐食を起こすことが分った。金属系メディ
アに起因する被膜中への金属の混入量は、２wt％以下の
場合に、基材の腐食の影響が認められないことを確認し
た。
用いて塗料を調合する。通常、スチールボールなどのメ
ディア中で塗料を攪拌して塗料を調合するが、分散時に
メデイアが磨耗して、塗料中に混入する。ステンレスを
基材として用いる場合、金属系メディアが被膜中への混
入すると、この金属が耐食性環境で腐食し、この結果生
じた金属イオンがステンレス基材を還元し、ステンレス
基材の著しい腐食を起こすことが分った。金属系メディ
アに起因する被膜中への金属の混入量は、２wt％以下の
場合に、基材の腐食の影響が認められないことを確認し
た。
ポリチタノカルボシランは、宇部興産株式会社の「チラ
ノコート」を用いた。
ノコート」を用いた。
前記チラノコート１００重量部に対して、第１表の配合
にて塗料を調合した。第１表の塗料を２０μｍの膜厚に
て、表面粗さの異なった各種基材上に塗布し３００℃に
て３０分焼成したものについて、２００時間の連続の塩
水噴霧試験後、セロテープ剥離試験を実施した結果を表
２に示す。尚ステンレスは基材として、ＳＵＳ−３０４
を用いた。表面仕上の異なる２種類の基材について試験
した。表面粗度は、中心線表面粗さ（ra）で表わした。
にて塗料を調合した。第１表の塗料を２０μｍの膜厚に
て、表面粗さの異なった各種基材上に塗布し３００℃に
て３０分焼成したものについて、２００時間の連続の塩
水噴霧試験後、セロテープ剥離試験を実施した結果を表
２に示す。尚ステンレスは基材として、ＳＵＳ−３０４
を用いた。表面仕上の異なる２種類の基材について試験
した。表面粗度は、中心線表面粗さ（ra）で表わした。
次に、表面粗さの異なった４種類の試料について、Ｐ−
２の塗料で同様の試験を実施した。試料の表面粗さは、
0.22、0.28、0.44、0.47であった。この結果は、前２者が
剥離であったのに対して、後２者はほとんど剥離は認め
られなかった。基材の種類をＳＵＳ−３２１に変えて試
験した所、錆の発生は少なかったが、同様の傾向が認め
られた。以上から、当組成の塗料に関しては基材の表面
粗さ0.4μｍ以上が有効と考えられる。更にフッ素樹脂
の配合に関しては、５重量部から有効であるが、２０重
量部を越えると基材との密着性が低下してくるものと考
えられる。尚、これ等の被膜はいずれも、優れた赤外線
輻射性能を示し、赤外線放射率は、0.8以上であった。
２の塗料で同様の試験を実施した。試料の表面粗さは、
0.22、0.28、0.44、0.47であった。この結果は、前２者が
剥離であったのに対して、後２者はほとんど剥離は認め
られなかった。基材の種類をＳＵＳ−３２１に変えて試
験した所、錆の発生は少なかったが、同様の傾向が認め
られた。以上から、当組成の塗料に関しては基材の表面
粗さ0.4μｍ以上が有効と考えられる。更にフッ素樹脂
の配合に関しては、５重量部から有効であるが、２０重
量部を越えると基材との密着性が低下してくるものと考
えられる。尚、これ等の被膜はいずれも、優れた赤外線
輻射性能を示し、赤外線放射率は、0.8以上であった。
本被膜の膜厚については、１０μｍ以下となると、輻射
率も低下し、耐食性も低下する。また５０μｍを越える
と、被膜はヒートショックに対して弱くなる。
率も低下し、耐食性も低下する。また５０μｍを越える
と、被膜はヒートショックに対して弱くなる。
本被膜は鉛筆硬度７Ｈ以上の硬い被膜で、500℃の加熱
環境下でも、十分優れた密着信頼性を保持している。
環境下でも、十分優れた密着信頼性を保持している。
とくに、耐ヒートショック性に優れ、５００℃から水中
に冷却しても、被膜には剥離、割れなどの異常は認めら
れなかった。
に冷却しても、被膜には剥離、割れなどの異常は認めら
れなかった。
発明の効果 以上のように本発明の効果は、 (1)ステンレスなどの耐熱金属上に形成した耐熱被膜で
あるが、激しい腐食環境下でも極めて優れた耐食性を有
する被膜が得られる。
あるが、激しい腐食環境下でも極めて優れた耐食性を有
する被膜が得られる。
(2)１０〜５０μｍと薄膜であるにも拘らず、赤外線輻
射率0.8以上の耐熱性の優れた輻射体が得られる。
射率0.8以上の耐熱性の優れた輻射体が得られる。
(3)スプレー法で塗布可能であり、静電塗装が可能であ
る。通常の有機塗料と同じ脱脂などの工程で簡単に被膜
が形成でき、生産性に優れているため安価である。
る。通常の有機塗料と同じ脱脂などの工程で簡単に被膜
が形成でき、生産性に優れているため安価である。
(4)最終３００℃の加熱で被膜が形成できるため、多く
の耐熱金属上への適用が可能である。
の耐熱金属上への適用が可能である。
(5)スプレー法で塗布できるため、金網状金属など複雑
な基材への適用が可能である。
な基材への適用が可能である。
(6)薄膜のため、極めて密着性が良好で、とくに耐ヒー
トショックに強く、高信頼性の被膜が得られる。
トショックに強く、高信頼性の被膜が得られる。
などの効果を有する。
図は本発明の一実施例の赤外線輻射被膜の要部断面図で
ある。 １……表面粗さ0.3以上の基板、２……ポリチタノカル
ボシラン、３……フッ素樹脂、４……充填剤、５……顔
料。
ある。 １……表面粗さ0.3以上の基板、２……ポリチタノカル
ボシラン、３……フッ素樹脂、４……充填剤、５……顔
料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 礒谷 守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−167271（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−27669（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】表面粗さ0.4μｍ以上の基板上に、ポリチ
タノカルボシランを結合剤として、フッ素樹脂を結合剤
に対して、５〜１５重量部含有し、その他充填剤、顔料
の硬化体よりなり、被膜中の金属含有率が２wt%以下で
ある赤外線輻射被膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61132324A JPH0643267B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 赤外線輻射被膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61132324A JPH0643267B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 赤外線輻射被膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62288152A JPS62288152A (ja) | 1987-12-15 |
| JPH0643267B2 true JPH0643267B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=15078653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61132324A Expired - Lifetime JPH0643267B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 赤外線輻射被膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643267B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01142192U (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-28 | ||
| JPH0249391A (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-19 | Kurosaki Rokougiyou Kk | 合成樹脂を用いた赤外線発生ヒーター |
| JPH0229192U (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-26 | ||
| JP2523271Y2 (ja) * | 1989-12-07 | 1997-01-22 | シャープ株式会社 | 電子レンジ |
| JP2559100Y2 (ja) * | 1995-09-20 | 1998-01-14 | シャープ株式会社 | 電子レンジ |
-
1986
- 1986-06-06 JP JP61132324A patent/JPH0643267B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62288152A (ja) | 1987-12-15 |
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