JPS6062085A - 赤外線輻射被膜 - 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、暖房、調理など輻射加熱を利用する分野にお
いて、輻射加熱体の温度が可視光を輻射する温度よりｑ
氏い場合にも一見して、加熱状態が分る赤外線輻射被膜
に関するもので、各種加熱体表面に適用するだめのもの
である。

従来例の構成と７問題点 従来、各種の赤外線輻射被膜が知られている。

これ等の中には、赤外線の波長に関して、余り波長依存
性がないものもあるが、〜６μ−までの放卵１が低く、
６μ−以上の散剤が高い遠赤外線輻射被膜もある。これ
等のいずれの技術においても、８００°Ｃ以上に赤熱さ
せて用いるものを除いて、その被膜面の温度が高いのか
否か一見しては分らなかった。

このため、その面に誤って触れて火傷をする懸念があシ
、安全上問題があった。

また可視光を発するまで加熱体の温度を高めて用いる場
合には、被加熱体の輻射加熱に利用されない短波長のエ
ネルギーを余分に使う無駄を行なっていた。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点を解消するもので温度に対
して、低温の白色から、高温の有色へと可逆的な色変化
を示す物質を赤外線を放射する被覆中に含有させるもの
である。各種基利上へスフ。

レー等の手段により塗布焼成して容易に被覆を形成する
ことが可能である。

本発明は、１０〜５０μｍの薄膜にて、高効率の赤外線
輻射能を伺与するものである。

捷た簿１摸であるだめ、金網バーナ、セラミックバーナ
などの炎孔部、各種形状の二次放射体、反則板など複雑
な形状にも適用が可能で目詰まシを起こしたりする懸念
がなく適用範囲が広い。

また４、００°Ｃ以上の高温の加熱面への適用が可、能
で、可逆的な色変化を示す。ヒートショックに強く、各
種基利への適用化が可能である。

以上の機能と特性を有する被覆を提供することを目的と
するものである。

発明の１１４成 この目的を達成するために、本発明は、赤外線を輻坏１
する被覆の中に、温度に対して可逆的な色変化を示す物
質を含有させる。

とくに赤外線輻射被覆として、ジルコニア、ジルコンな
どを主成分として、この中にＦ　ｅ、　Ｍ：ｎ、Ｃｕ、
Ｇｏ、Ｎｉなどの遷移金属、Ｍｇ、Ｃａなどのアルカリ
土類金属、希土４４′１元素などを同溶化させた化合物
、もしくはこれらの元累の酸化物との複合酸化物、その
他チタニア化合物、アルミナ化合物などの白色系非着色
酸化物もしくは複合酸化物、およびアルカリ金属ケイ酸
塩、金属リン酸塩、ポリボロシロキサン樹脂を主成分と
する有機ケイ素重合体などの耐熱性結合剤を用いる。

捷だ温度に対して可逆的な色変化を示す物質として、硫
化亜鉛ｒ１月こＩ族もしくはＶ族の不純物を単独か同時
に添加した物質、寸だけ、ＩＩＩ族もしくは■族の不純
物を単独か同時に添加した物質を用いるＯ　ＺｎＳ　：
　Ａｇ、ｃｌ、ＺｎＳ　：　Ｃｕ、ｋｌ　、ＺｎＳ：　
Ａ　ｕ　＋　Ａ　ｌ　＋　ｚｎ　Ｓ：　Ｍ　ｎ　＋　Ｇ
　４などが代表的物質である。

これ等の物質は通常螢光体として知られ、陰極線管用の
緑、ないしは青の螢光体として実用化されている。これ
らの物質を発光させるためには、陰極線による励起が必
要である。加熱程度のエネルギー的に弱い励起では当然
々から発光しない。

寸だ十分な励起が与えられるとしても、温度が上がると
共に発光は弱くなる。３００　’Ｃ以上の加熱となると
発光はほとんど無くなってし甘う。

この様なことから、この種の螢光体に関して、加熱時の
分光輻射特性がどう変化するかという間ｊ趙は全く関心
をもだれておらず、その特性も知られていなかった。

本発明者らが、一連のこれ等の物質の分光特性を検「」
シた結果、これ等の物質はいずれも、４００〜５００°
Ｃの温度で、それ以下の温度の白色から、それ以上の温
度での黄色（鮮やか々黄色）へと可逆的な色変化を示す
ことを見出した、。

この理由は温度の影響によシ光吸収に関係するエネルギ
−７１１ユ位が変化することに関係していると考えられ
る。

熱変色性物質として、前記の物質の場合、白色から黄色
への変化であり、遠赤外線放射体（通常は白色化合物）
と組合わせることのメ＋１　、ｙ　）が大きい。」二記
物質以外にも、従来公知の熱変色物質の添加がｉｉＪ能
である。例えば、ｉ’　ｌ）Ｃｒ　０４は、５５０°Ｃ
で黄色から褐色へと変色する。この種の物質も用いるこ
とが可能である。

以上の構成によって、赤外線幅射面に関し、温度上昇に
伴って、色変化をすることによって、輻Ｉｔ　ヲ発して
いることの状態を一見して知ることが出来る。

実施例の説明 約１０００°Ｃの温度にも耐え得る被膜の結合剤として
ポリボロシロキサン樹脂を主成分とする有機ケイ素重合
体を用いた。同重合体は「士ミ無機ホリマー」としての
特性を有し、室温状態では有機高分子としての性状を持
ち、塗料化などの操作性の面で優れている。この状態で
、各種化合物を同ポリマーと良好に分散させることが比
ｌ殴的Ｗ’Ａ＋である。同ポリマーは加熱すると、その
有機分ｄ、分解して、Ｓｉ、Ｃ，Ｅを骨格としてセラミ
ック化する。完全なセラミック化は、６００　’ｃにて
行なわれる。

ポリボロシロキサン樹脂を主成分とするイ」機ケイ素重
合体として、昭和電線電纜（側の「無機ポリマーＪ（Ｓ
ｔｉＦ−３２）を用いた。これば図において、１〜１０
の番号はいずれも上記表の被膜に対応している。１１は
基材のみの場合の輻射特性である。尚、分光輻射測定は
、５００’Ｃにて実施し、黒体炉に対する輻射率を測定
した。

これ等の被膜系はいずれも、約１０μｍという薄膜であ
るにも拘らず、５〜６μ−以下の波長域では輻射率が低
く、６μ−以上の長波長の輻射が高いという遠赤外線放
射特性を有している。とくに、ジルコニア化合物、ジル
コン化合物などが良好な遠赤外線放射特性を有している
。

輻射加熱の被加熱体のほとんどの被加熱体が、遠赤外線
領域に吸収帯を有することから、この様な選択放射特性
は、暖房、調理などの分野において省エネルギー面で有
利である。

これ等の被膜は、１番のものが、少し灰色をしているが
、他は淡いピンク味を帯びた白色である。

１〜１０の被膜のいずれも、加熱して、約５００°Ｃ以
上となると鮮やかな黄色へと変色が認められた。

被膜の配合であるが、ポリボロシロキサン樹脂を主成分
とする有機ケイ素重合体の６００°Ｃ加熱残渣に対して
、非着色の酸化物もしくは複合酸化物の配合比は１／１
〜４／１の範囲が良い。添加して用いる熱り色物質の配
合比は、同じく有機ケイ素重合体の６００°Ｃ加熱残渣
に対して１／６〜３／１あ範囲が良い。

非着色の酸化物もしくは複合酸化物の配合比が１／１以
下となると、被膜にむらが発生し、外観が見苦しくなる
。４／１以上となると、密着性が悪くなる。

壕だ熱変色物質の配合は１／６以下となるとその変色が
認め難くなり、３／１を越えると被膜は脆くなるためで
ある。

本発明の被膜の膜厚は、５μ〜〜５０　ＩＩ−の「６゛
Ｌ囲で塗布形成して用いる。とくに１０〜２０μｍの膜
厚が良い。１〜１ｏの各被膜とも、コ゛ノ〈ン目テープ
剥離テスト、耐蒸気性試験、１ｏｏｏ’ｃでの耐熱性試
験、塩水噴霧試験など実施したが、優れた塗膜物性を示
した。

とくに耐ヒートショックに関しては、９００’Ｃに加熱
直後水中に投入する試験を１０回繰返しだが、被膜に全
く異常は認められなかった。

通常のセラミック被膜では考えられない、優れた特性で
ある。

発明の効果 以上のように本発明の被膜は、 ■スプレーにて被膜の形成が可能であり金網状金属から
、セラミックハニカム等多くの基材、複雑な形状物に適
用可能である。例えば、ストーブ、ファンヒータ、グリ
ル等の暖房、調卯器具に関して広く利用可能である。

■薄膜であるため、ヒートショックに強く、上は１００
０°Ｃレベルの高温下での使用に耐え得る。

０８００°Ｃ以下の赤熱していない輻射面で、人体など
被加熱面の加熱のみに有効な輻射を発し、省エネルギー
に寄与すると共に、色変化によって、−見して温度が高
いことが分るため、安全上も望ましい。

■被膜の形成によって、基材が金属の場合、耐食性向上
が達成されるため、加熱体の耐久性を長くすることに寄
与する。

■赤熱して用いるＪＪ、）合でも、その４１１１度での
ｉＪ視光放放射加えて、黄色の反射光が混さるため、輻
射が１１にマイルドになり、オレンジ色の幅’Ｊ＝Ｊと
して見た眼にも感じの良い幅９・１を発する。

などの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例における赤外線幅側被膜の赤外
線波長域における分光輻射特性図を示す。 １．２．３．４．５．６．７．８．９．１０・・・・・
・・・・塗料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度に列して、可逆的な色変化を示す物質を含有
   した赤外線輻射被膜。 ■　非着色の酸化物もしくは複合酸化物および耐熱性結
   合剤より成９、温度に対して可逆的な色変化を示す物質
   として、硫化亜鉛中に、■族と■族の不純物を単独また
   は同時に、あるいは１１族と■族の不純物を単独まだは
   同時に添加して成る物質を含有させた特許請求の範囲第
   １項記載の赤外線輻射被膜。