(57)【要約】      （修正有）【課題】塗装体の耐熱性および断熱性を従来レベル以上に向上すると共に、被塗装体の熱劣化を抑制するようにした段戸珪石含有塗料を提供する。【解決手段】二酸化ケイ素を８０質量％以上含む段戸珪石の粉体を含み、該段戸珪石のモース硬度が７以上、溶融点が１２００℃以上であり、該段戸珪石の粉体の平均粒子径が０．１〜１００μｍであり、水系または有機溶剤系である段戸珪石含有塗料。該段戸珪石含有塗料からなる耐熱性塗料または断熱性塗料。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化ケイ素を８０質量％以上含む段戸珪石の粉体を含む段戸珪石含有塗料。
【請求項２】
前記段戸珪石のモース硬度が７以上、溶融点が１２００℃以上である請求項１に記載の段戸珪石含有塗料。
【請求項３】
前記段戸珪石の粉体の平均粒子径が０．１〜１００μｍである請求項１または２に記載の段戸珪石含有塗料。
【請求項４】
水系塗料である請求項１〜３のいずれかに記載の段戸珪石含有塗料。
【請求項５】
有機溶剤系塗料である請求項１〜３のいずれかに記載の段戸珪石含有塗料。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の段戸珪石含有塗料からなる耐熱性塗料。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の段戸珪石含有塗料からなる断熱性塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段戸珪石含有塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
被塗布体の耐熱性や断熱性を改良するため、また高温に曝される塗装体の外観を保持するため耐熱性塗料を塗布したり、塗装体の伝熱特性を改質するため断熱性塗料を塗布することがある。例えば特許文献１は、ポリメタロカルボシラン及び無機充填剤を有機溶媒に分散又は溶解させてなる耐熱性塗料を記載する。
【０００３】
しかし、近年、塗装体の耐熱性を更に向上させ、かつ断熱性をより一層改良し、被塗装体の熱劣化を防ぐことが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−４８７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、塗装体の耐熱性および断熱性を従来レベル以上に向上すると共に、被塗装体の熱劣化を抑制するようにした塗料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の段戸珪石含有塗料は、二酸化ケイ素を８０質量％以上含む段戸珪石の粉体を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の段戸珪石含有塗料は、二酸化ケイ素が８０質量％以上である段戸珪石の粉体を含むので、塗装体の耐熱性および断熱性を従来レベル以上に向上し、かつ被塗装体の熱劣化を抑制することができる。
【０００８】
前記段戸珪石のモース硬度は７以上、溶融点は１２００℃以上であるとよい。また前記段戸珪石の粉体の平均粒子径は０．１〜１００μｍであるとよい。段戸珪石含有塗料は、水系塗料、有機溶剤系塗料のいずれでもよい。段戸珪石含有塗料は、耐熱性塗料、断熱性塗料のいずれをも好適に組成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例および比較例に用いた各塗料の熱重量測定の結果を示すグラフである。
【図２】木片および実施例、比較例で作成した各塗料体の熱重量測定の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の段戸珪石含有塗料は、水系塗料または有機溶剤系塗料をベースとして、段戸珪石の粉体を含有させた耐熱性および断熱性に優れる塗料である。段戸珪石の粉体を含有することにより、塗装体の耐熱性および断熱性を従来レベル以上に向上し、かつ高温下における被塗装体の熱劣化を抑制することができる。
【００１１】
段戸珪石は、二酸化ケイ素を主成分とする石英片岩の一種であり、愛知県北設楽郡設楽町を産地とする鉱物である。段戸珪石中の二酸化ケイ素の含有量は８０質量％以上であり、好ましくは８０〜９０質量％である。二酸化ケイ素の含有量をこのような範囲内にすることにより、機械的特性を優れたものにすることができる。
【００１２】
段戸珪石のモース硬度は、好ましくは７以上、より好ましくは７〜８であるとよい。モース硬度をこのような範囲内にすることにより、靭性を高くし、耐摩耗性、耐衝撃性、耐薬品性等の特性を優れたものにすることができる。
【００１３】
段戸珪石の溶融点は、好ましくは１２００℃以上、より好ましくは１２００〜１３００℃であるとよい。溶融点をこのような範囲内にすることにより、耐熱性をより優れたものにすることができる。
【００１４】
段戸珪石の粉体の平均粒子径は、好ましくは０．１〜１００μｍ、より好ましくは１〜５０μｍであるとよい。粉体の平均粒子径をこのような範囲内にすることにより、耐熱性をより優れたものにすることができる。
【００１５】
段戸珪石の粉体の含有量は、段戸珪石含有塗料の固体成分１００質量％中、好ましくは１〜１００質量％、より好ましくは５〜８０質量％であるとよい。段戸珪石の粉体の含有量をこのような範囲内にすることにより、耐熱性をより優れたものにすることができる。
【００１６】
段戸珪石含有塗料のベースは、水系塗料および有機溶剤系塗料のいずれも使用することができ、それぞれ、樹脂、溶剤、必要により油脂、消泡剤、体質顔料、乾燥促進剤、界面活性剤、硬化促進剤、助剤等を適宜選択して配合することができる。
【００１７】
樹脂としては、有機溶剤系塗料用や油性印刷インクに通常使用されているアクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アミノ樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ガムロジン、ライムロジン等のロジン系樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂等のロジン変性樹脂、石油樹脂等を用いることができる。また、水系塗料用としては、水系塗料用や水性インクに通常使用されている水溶性アクリル樹脂、水溶性スチレン−マレイン酸樹脂、水溶性アルキッド樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性ウレタンエマルジョン樹脂、水溶性エポキシ樹脂、水溶性ポリエステル樹脂等を用いることができる。これら樹脂は、夫々単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。
【００１８】
溶剤としては、有機溶剤系塗料用に通常使用されている溶剤を使用することができ、例えば大豆油、トルエン、キシレン、シンナー、ブチルアセテート、メチルアセテート、メチルイソブチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル系溶剤、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶剤、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶剤、ミネラルスピリット等の石油系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール系溶剤、脂肪族炭化水素等を用いることができる。これら有機溶剤系塗料用溶剤は、夫々単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。
【００１９】
水系塗料用溶剤としては、水と水系塗料用に通常使用されているエチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のグリコールエーテル系溶剤、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン付加重合体、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール等のアルキレングリコール、グリセリン、２−ピロリドン等の水溶性有機溶剤を使用することができる。これら水系塗料用溶剤は、夫々単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。
【００２０】
本発明の段戸珪石含有塗料は、塗装体の耐熱性および断熱性を従来レベル以上に向上し、耐熱性塗料および断熱性塗料として用いることができる。また段戸珪石含有塗料は、高温下における被塗装体の熱劣化を抑制することができる。例えば、段戸珪石含有塗料からなる断熱性塗料は、排気用ダクト（長さ約４ｍ）の内周面に段戸珪石含有塗料を塗装することにより、ダクトの断熱性を高くすることができ、約４６０℃のガスを排気したとき、ダクト表面の温度を１６０℃にすることができ、建屋内の空調コストを約２割削減することができた例がある。また、金属片（例えば、縦１０ｃｍ、横７ｃｍ、厚さ１ｍｍの平板状）に耐熱塗料を塗布し、塗布した裏面からバーナーで加熱した耐熱テストにおいて、加熱前の温度が塗布面、裏面ともに１２℃であったが、２分加熱後に塗布面が２９２℃、裏面が４１８℃（１２６℃の温度差）、３分加熱後に塗布面が３４８℃、裏面が４７１℃（１２３℃の温度差）となった例がある。
【００２１】
一方、段戸珪石含有塗料が塗装体の伝熱特性を改質した例として、寒冷地等の薪ストーブの本体と配管（煙道）の表面に段戸珪石含有塗料を塗装することにより、室内を早く暖めると共に、薪ストーブを消しても暖かさが長く持続した例がある。また、ボイラーの釜に段戸珪石含有塗料を塗装することにより、沸騰するまでの立ち上がり時間が短くなると共に、熱の冷めるまでの時間を長くした例がある。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例を参照して本発明の段戸珪石含有塗料を更に具体的に説明するが，本発明がそれらの実施例に限定されるものではない。
参考例１
木材の小片（材質が桧、直方体形状で質量が１０ｍｇ）を使用し、質量損失の熱分析を行った。熱分析器は、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＴＧＡ  Ｑ５０を使用し、２５℃から１０００℃まで、昇温速度２０℃／分、窒素の雰囲気（流量６０ｍｌ／分）の条件で熱重量測定を行った。
測定結果（質量残存率）を、図２の長破線で示す。木材の小片の質量残存率は、３００℃で８５質量％、６００℃で１８質量％、８００℃で１１質量％であった。
【００２３】
実施例１
アクリル塗料（アサヒペン社製水性多用途Ｅｘ）４０ｇに、段戸珪石の粉体（二酸化ケイ素の含有量が８４質量％、モース硬度が７、溶融点が１２５０℃、平均粒子径が１０μｍ）４０ｇを添加し、均一に分散させ、乾燥した後の段戸珪石の含有量が５０質量％になるように段戸珪石含有塗料ａを調製した。段戸珪石含有塗料ａから揮発成分を除去した後、参考例１と同じ条件で熱重量測定を行った。測定結果を、図１の実線で示す。段戸珪石含有塗料ａの質量残存率は、３００℃で９９質量％、６００℃で８８質量％、８００℃で８７質量％であった。
参考例１で使用した木材と同じ性状の木材の小片（直方体形状で質量が５ｍｇ）の六面に段戸珪石含有塗料ａを塗布し、２３℃、３日間、乾燥させ、塗装体Ａを得た。未塗装の木材の小片を同じ条件で加熱処理した結果との対比から、段戸珪石含有塗料ａを塗布した塗装体は、木材２４質量％、段戸珪石含有塗料ａ７６質量％からなり、これら合計１００質量％中、段戸珪石の含有量は、３８質量％であった。
上記で得られた塗装体Ａを使用し、参考例１と同じ条件で熱重量測定を行った。測定結果を、図２の実線で示す。塗装体Ａの質量残存率は、３００℃で９５質量％、６００℃で７１質量％、８００℃で６９質量％であった。
【００２４】
比較例１
段戸珪石含有塗料ａの代わりに、アクリル塗料ｂ（アサヒペン社製水性多用途Ｅｘ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、塗装体Ｂを得た。塗装体Ｂは、木材２６質量％、アクリル塗料７４質量％からなる。なお、アクリル塗料ｂから揮発成分を除去した後、参考例１と同じ条件で熱重量測定を行った。測定結果を、図１の一点鎖線で示す。アクリル塗料ｂの質量残存率は、３００℃で９２質量％、６００℃で３８質量％、８００℃で３５質量％であった。
上記で得られた塗装体Ｂを使用し、参考例１と同じ条件で熱重量測定を行った。測定結果を、図２の一点鎖線で示す。塗装体Ｂの質量残存率は、３００℃で８８質量％、６００℃で３５質量％、８００℃で３２質量％であった。
【００２５】
比較例２
段戸珪石含有塗料ａの代わりに、耐熱塗料ｃ（オキツモ社製Ｎｏ．１３グレー、段戸珪石の粉体を含有しない耐熱塗料）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、塗装体Ｃを得た。塗装体Ｃは、木材２５質量％、アクリル塗料７５質量％からなる。なお、耐熱塗料ｃから揮発成分を除去した後、参考例１と同じ条件で熱重量測定を行った。測定結果を、図１の破線で示す。耐熱塗料ｃの質量残存率は、３００℃で９７質量％、６００℃で８１質量％、８００℃で７８質量％であった。
上記で得られた塗装体Ｃを使用し、参考例１と同じ条件で熱重量測定を行った。測定結果を、図２の破線で示す。塗装体Ｃの質量残存率は、３００℃で９４質量％、６００℃で６１質量％、８００℃で６１質量％であった。
【００２６】
比較例３
段戸珪石の粉体の代わりに、タルク（主成分が含水珪酸マグネシウム、モース硬度が１、強熱減量（ＪＩＳ  Ｋ５１０１−１５−２に基づく強熱残分）が６％以下、平均粒子径が１２μｍ、日本タルク社製ＳＳＳ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、タルク含有アクリル塗料ｄを調製した。タルク含有アクリル塗料ｄから揮発成分を除去した後、参考例１と同じ条件で熱重量測定を行った。測定結果を、図１の点線で示す。タルク含有アクリル塗料ｄの質量残存率は、３００℃で９６質量％、６００℃で７６質量％、８００℃で７３質量％であった。
得られたタルク含有アクリル塗料ｄを使用したこと以外は、実施例１と同様にして、塗装体Ｄを得た。塗装体Ｄは、木材２４質量％、タルク含有アクリル塗料３８質量％からなり、これら合計１００質量％中、タルクの含有量は、３８質量％であった。
上記で得られた塗装体Ｄを使用し、参考例１と同じ条件で質量損失の熱分析を行った。測定結果を、図２の点線で示す。塗装体Ｄの質量残存率は、３００℃で９１質量％、６００℃で５４質量％、８００℃で５０質量％であった。
【図１】
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【図２】
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