(57)【要約】  本発明は、熱放射性コーティング組成物に関し、該熱放射性コーティング組成物は、ａ）熱放射性コーティング組成物の総重量に対して３０〜６５重量％の量の放射剤、ｂ）アルミニウム、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、ホウ素及びそれらの２つ以上の混合物の酸化物からなる群から選択される充填剤であって、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜３５重量％の量の充填剤、並びにｃ）熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１２〜５２重量％の量の結合剤を含み、ここで、放射剤は、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜２５重量％、好ましくは１２〜２５重量％の量の酸化コバルトを含み、酸化クロム及び酸化チタンをさらに含む。
2021533223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱放射性コーティング組成物であって、
ａ）前記熱放射性コーティング組成物の総重量に対して３０〜６５重量％の量の放射剤、
ｂ）アルミニウム、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、ホウ素及びそれらの２つ以上の混合物の酸化物からなる群から選択される充填剤であって、前記熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜３５重量％、好ましくは１５〜３５重量％の量の充填剤、並びに
ｃ）前記熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１２〜５２重量％の量の結合剤
を含み、
ここで、前記放射剤は、前記熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜２５重量％、好ましくは１２〜２５重量％の量の酸化コバルトを含み、酸化クロム及び酸化チタンをさらに含む、熱放射性コーティング組成物。
【請求項２】
それぞれ前記熱放射性コーティング組成物の総重量に対して、５〜１０重量％、好ましくは５〜８重量％の量の酸化クロム、及び／又は１３〜３０重量％、好ましくは１３〜２０重量％の量の二酸化チタンを含む、請求項１に記載の熱放射性コーティング組成物。
【請求項３】
前記充填剤が、前記熱放射性コーティング組成物の総重量に対して、好ましくは１０〜３０重量％、好ましくは１５〜３０重量％の量のアルミナ、及び／又は前記熱放射性コーティング組成物の総重量に対して３〜１８重量％、好ましくは３〜４重量％の量のシリカを含む、請求項１又は２に記載の熱放射性コーティング組成物。
【請求項４】
前記結合剤が、リン酸、リン酸塩又はそれらの混合物から選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の熱放射性コーティング組成物。
【請求項５】
基材上に高放射率コーティングを調製するための方法であって、
ａ）基材を準備する工程、
ｂ）前記基材の少なくとも１つの表面上に、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱放射性コーティング組成物をコーティングする工程、及び
ｃ）前記基材上にコーティングされた前記熱放射性コーティング組成物を熱処理する工程、
を含む、方法。
【請求項６】
前記基材が、耐火レンガ及びプラスチック耐火物から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記熱処理が、５００〜１７００℃の温度で１〜５時間行われる、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記コーティングが、スプレーコーティング、ブラシコーティング、ディップコーティング又はそれらの２つ以上である、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記スプレーコーティングがエアスプレーコーティングである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項５から９のいずれか一項に記載の方法によって得られる、コーティングされた基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、熱放射性コーティング組成物及び該組成物でコーティングされた基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界中におけるエネルギー需要の増加とエネルギーコストの上昇により、特に産業団体の間で、エネルギーユーザーがエネルギーを節約、すなわち省エネすることの必要性が必然的に高まっている。多くの場合、燃焼ヒーター（fired heater）又は炉を使用する業界、例えば製油所や石油化学コンビナートは、燃焼ヒーターの効率を最大限にして、それにより燃料消費を削減しようと試みてきた。高放射率コーティング技術は、様々な高温用途にとって、プロセスの信頼性と安全な操業を損なうことなく、放射熱伝達を効果的に高めエネルギーを節約するための実証済みの手段となっている。
【０００３】
放射性（記号ε又はｅで表される）は、ある表面が放射によってエネルギーを放出する相対的な能力であると広く定義することができる。より具体的には、放射率は、特定の材料によって放射されるエネルギーと黒体によって放射されるエネルギーとの同じ温度での比であると定義することができる。放射率がより高いことは、熱効率の向上に相当する。高温燃焼ヒーター又は炉の用途における高放射率コーティングによる熱効率の向上は、燃焼ヒーターや炉の性能若しくは出力の増加、並びに／又は燃料消費及びエネルギー需要全体の減少につながる。
【０００４】
高放射率コーティングの長所及び利点は、高放射率コーティングの性能を改善するための長年にわたる様々な研究開発努力につながってきた。特に、放射率向上剤（「放射剤（emissivity agent）」）を含む放射率コーティング組成物を開発するための研究が、以下の目的、すなわち、ａ）放射熱伝達を高めるために放射率値を増加させるため、ｂ）基材へのコーティングの密着性を向上させるため、ｃ）複数の高温サイクルにわたってコーティングの寿命を延ばすため、及びｄ）放射剤の劣化を低減するために行われてきた。
【０００５】
現在、いくつかの高放射率コーティング組成物が市販されている。これらの組成物中の放射剤は、様々な供給源に由来するものであり得る。一般的に使用される放射剤の１つは炭化ケイ素（ＳｉＣ）であり、これは中程度の温度に至るまで良好な放射率向上性能を発揮することができる。しかし、高い動作温度を伴う用途（例えば、燃焼ヒーター、炉、予熱器、改質装置、その他の耐火用途、又は航空宇宙用途）で放射剤としてＳｉＣを使用すると、コーティング組成物の放射率及び機械強度が経時的に大幅に低下する可能性がある。したがって、コーティング組成物の性能又は機能の全体的な低下又は劣化は、放射剤としてのＳｉＣに依存する。
【０００６】
特許文献１は、高温加熱用の工業用炉の内部に構築される、炉の内部と接触する黒化フィルム層を含む断熱レンガを開示しており、この黒化フィルム層は、０．８５超の黒度を有し、酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガン、酸化チタン及びコバルトを含む材料群から選択される少なくとも１種の材料を２〜１００重量％と、残部として、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、ジルコニア、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、炭化ケイ素及び炭素を含む材料群から選択される少なくとも１種の材料とを含み得る。
【０００７】
特許文献２は、熱放射性コーティング組成物を開示しており、この熱放射性コーティング組成物は、二酸化チタンを含む複数の放射剤の乾燥混合物であって、二酸化チタンの重量パーセントが、コーティング組成物の約２２重量％未満であり、コーティング組成物の少なくとも約１０重量％である乾燥混合物と、セラミックボライド、セラミックカーバイド及びセラミックナイトライドのうちの少なくとも１つから選択される複数のマトリックス強度強化剤（matrix strength enhancer）とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際特許第2004/063652号（A2）
【特許文献２】国際特許第2013/130021号（A1）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術の熱放射性コーティング組成物は、高温用途、例えば１１００〜１５００℃の用途で基材、例えば耐火レンガへのセラミックコーティングとして使用した場合に、依然として満足のいく結果を与えないことが見出された。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を克服し、特に、後に高温用途のためのセラミックコーティングを有する基材として使用される基材にコーティングすることができる熱放射性コーティング組成物を提供することである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この目的は、熱放射性コーティング組成物であって、ａ）熱放射性コーティング組成物の総重量に対して３０〜６５重量％、好ましくは３０〜６０重量％、より好ましくは３０〜５０重量％、さらに好ましくは３０〜４５重量％、最も好ましくは３５〜４５重量％の量の放射剤、ｂ）アルミニウム、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、ホウ素及びそれらの２つ以上の混合物の酸化物からなる群から選択される充填剤であって、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜３５重量％、好ましくは１５〜３５重量％、好ましくは１０〜３０重量％、より好ましくは１３〜２５重量％、さらに好ましくは１３〜２０重量％、さらに一層好ましくは１５〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％、最も好ましくは１５〜２０重量％の量の充填剤、並びにｃ）熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１２〜５２重量％、好ましくは３０〜５２重量％、さらに好ましくは４０〜５２重量％、最も好ましくは４０〜４５重量％の量の結合剤を含み、ここで、放射剤は、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜２５重量％、好ましくは１２〜２５重量％、より好ましくは１０〜２０重量％、さらに好ましくは１０〜１５重量％、さらに一層好ましくは１２〜１４重量％、好ましくは１８〜２５重量％、より好ましくは１８〜２３重量％、さらに一層好ましくは１８〜２０重量％の量の酸化コバルトを含み、酸化クロム及び酸化チタンをさらに含む、熱放射性コーティング組成物によって達成される。
【００１２】
一実施形態では、熱放射性コーティング組成物は、それぞれ熱放射性コーティング組成物の総重量に対して、５〜１０重量％、好ましくは５〜８重量％、より好ましくは５〜７重量％、最も好ましくは５〜６重量％の量の酸化クロム、及び／又は１３〜３０重量％、好ましくは１３〜２０重量％、より好ましくは１３〜１９重量％、さらに好ましくは１３〜１８重量％、さらに一層好ましくは１５〜１８重量％の量の二酸化チタンを含む。
【００１３】
別の実施形態では、充填剤は、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して、好ましくは１０〜３０重量％、好ましくは１５〜３０重量％、より好ましくは１５〜２５重量％、さらに好ましくは１５〜２０重量％、好ましくは１０〜２５重量％、より好ましくは１０〜２０重量％、さらに好ましくは１０〜１８重量％の量のアルミナ、及び／又は熱放射性コーティング組成物の総重量に対して３〜１８重量％、好ましくは３〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％、さらに好ましくは３〜５重量％、最も好ましくは３〜４重量％、好ましくは９〜１８重量％、より好ましくは１２〜１８重量％、さらに好ましくは１５〜１８重量％の量のシリカを含む。
【００１４】
酸化コバルトは、ＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４又はそれらの混合物、好ましくはＣｏＯとＣｏ３Ｏ４との混合物から選択され得る。
【００１５】
酸化クロムはＣｒ２Ｏ３であり得る。
【００１６】
放射剤及び充填剤の平均粒径は、１００ミクロン以下、好ましくは６５ミクロン以下、より好ましくは４５ミクロン以下、最も好ましくは３５ミクロン以下であり得る。
【００１７】
ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の平均粒径は、１００ミクロン以下、好ましくは６５ミクロン以下、より好ましくは４５ミクロン以下、最も好ましくは３５ミクロン以下であり得る。
【００１８】
本開示で使用される充填剤は、高放射率コーティング組成物中のより高価な成分の消費を低減するために他の材料に添加される材料であり得る。本開示において有用な充填剤としては、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１９】
本開示で使用される場合、放射剤は、放射剤又は放射率強化剤が添加される高放射率コーティング組成物の放射率を増加させる材料である。好適な放射剤又は放射率強化剤（ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ  ｅｎｈａｎｃｅｒ）としては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、ケイ化ホウ素（Ｂ４Ｓｉ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、四ホウ化ケイ素（ＳｉＢ４）、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）、二ケイ化タングステン（ＷＳｉ２）及び二ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ２）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２０】
さらなる実施形態において、結合剤は、リン酸、リン酸塩又はそれらの混合物から選択される。
【００２１】
結合剤は、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、アルミノケイ酸ナトリウム及び／又はアルミノケイ酸カリウムであり得るが、これらに限定されず、例えば、Ａｌ２（Ｈ２Ｐ２Ｏ７）、Ａｌ（ＰＯ３）３、ＡｌＰＯ４及び／又はＫＡｌＳｉ３Ｏ８を形成する。
【００２２】
これに関して、リン酸／リン酸塩は、溶液の形態、好ましくはそれらの水溶液の形態で使用されることが好ましい場合がある。
【００２３】
これに関して、水溶液の形態のリン酸は、２０〜４０ｖ／ｖ％、好ましくは２０〜３５ｖ／ｖ％、より好ましくは２０〜３０ｖ／ｖ％のリン酸を含むことが好ましい場合がある。
【００２４】
これに関して、水溶液の形態のリン酸塩は、２０〜４０ｖ／ｖ％、好ましくは２０〜３５ｖ／ｖ％、より好ましくは２０〜３０ｖ／ｖ％のリン酸塩を含むことが好ましい場合がある。
【００２５】
一実施形態では、本発明の熱放射性コーティング組成物は、ＭｎＯ２を含まないものであり得る。
【００２６】
さらなる実施形態では、本発明の放射率コーティング組成物は、ＨｆＯ２を含まないものであり得る。
【００２７】
さらなる実施形態では、本発明の熱放射性コーティングは、Ｎｂ２Ｏ３を含まないものであり得る。
【００２８】
この目的は、熱放射性コーティング組成物であって、ａ）熱放射性コーティング組成物の総重量に対して３０〜６５重量％、好ましくは３０〜６０重量％、より好ましくは３０〜５０重量％、さらに好ましくは３０〜４５重量％、最も好ましくは３５〜４５重量％の量の放射剤、ｂ）アルミニウム、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、ホウ素及びそれらの２つ以上の混合物の酸化物からなる群から選択される充填剤であって、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜３５重量％、好ましくは１５〜３５重量％、好ましくは１０〜３０重量％、より好ましくは１３〜２５重量％、さらに好ましくは１３〜２０重量％、さらに一層好ましくは１５〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％、最も好ましくは１５〜２０重量％の量の充填剤、並びにｃ）熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１２〜５２重量％、好ましくは３０〜５２重量％、さらに好ましくは４０〜５２重量％、最も好ましくは４０〜４５重量％の量の結合剤からなり、ここで、放射剤は、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜２５重量％、好ましくは１２〜２５重量％、より好ましくは１０〜２０重量％、さらに好ましくは１０〜１５重量％、さらに一層好ましくは１２〜１４重量％、好ましくは１８〜２５重量％、より好ましくは１８〜２３重量％、さらに好ましくは１８〜２０重量％の量の酸化コバルトを含み、酸化クロム及び酸化チタンをさらに含む、熱放射性コーティング組成物によっても達成される。
【００２９】
この目的は、酸化コバルト、二酸化チタン、酸化クロム、アルミナ、二酸化ケイ素及び結合剤からなる熱放射性コーティング組成物によっても達成される。
【００３０】
この目的は、熱放射性コーティング組成物であって、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜２５重量％、好ましくは１２〜２５重量％、より好ましくは１０〜２０重量％、さらに好ましくは１０〜１５重量％、さらに一層好ましくは１２〜１４重量％、好ましくは１８〜２５重量％、より好ましくは１８〜２３重量％、さらに一層好ましくは１８〜２０重量％の量の酸化コバルト、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１３〜３０重量％、好ましくは１３〜２０重量％、より好ましくは１３〜１９重量％、さらに好ましくは１３〜１８重量％、さらに一層好ましくは１５〜１８重量％の量の二酸化チタン、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して５〜１０重量％、好ましくは５〜８重量％、より好ましくは５〜７重量％、最も好ましくは５〜６重量％の量の酸化クロム、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１０〜３０重量％、好ましくは１５〜３０重量％、より好ましくは１５〜２５重量％、さらに好ましくは１５〜２０重量％、好ましくは１０〜２５重量％、より好ましくは１０〜２０重量％、さらに好ましくは１０〜１８重量％の量のアルミナ、熱放射性コーティング組成物の総重量に対して３〜１８重量％、好ましくは３〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％、さらに好ましくは３〜５重量％、最も好ましくは３〜４重量％、好ましくは９〜１８重量％、より好ましくは１２〜１８重量％、さらに好ましくは１５〜１８重量％の量の二酸化ケイ素、及び熱放射性コーティング組成物の総重量に対して１２〜５２重量％、好ましくは３０〜５２重量％、さらに好ましくは４０〜５２重量％、最も好ましくは４０〜４５重量％の量のリン酸水溶液からなる熱放射性コーティング組成物によっても達成される。
【００３１】
この目的は、基材上に高放射率コーティングを調製するための方法であって、ａ）基材を準備する工程、ｂ）基材の少なくとも１つの表面上に、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱放射性コーティング組成物をコーティングする工程、及びｃ）基材上にコーティングされた熱放射性コーティング組成物を熱処理する工程を含む方法によってさらに達成される。
【００３２】
一実施形態では、基材は、耐火レンガ及びプラスチック耐火物から選択される。
【００３３】
さらなる実施形態において、熱処理は、５００〜１７００℃の温度で１〜５時間行われる。
【００３４】
別の実施形態では、コーティングは、スプレーコーティング、ブラシコーティング、ディップコーティング又はそれらの２つ以上である。
【００３５】
さらなる実施形態では、スプレーコーティングはエアスプレーコーティングである。
【００３６】
この目的は、本発明の方法、特に、基材上に本発明による熱放射性コーティング組成物をコーティングし、熱放射性コーティング組成物がセラミックコーティングの形になるように熱処理することによって得られる、コーティングされた基材によってさらに達成される。
【００３７】
一実施形態によれば、基材は、耐火レンガ及びプラスチック耐火物から選択される。
【００３８】
別の実施形態によれば、熱処理は、１３００〜１７００℃の温度で約１〜５時間行われる。
【００３９】
驚くべきことに、本発明の熱放射性コーティング組成物は、約１１００〜１５００℃の高温用途のための高放射率コーティングとして好都合に利用できることが見出された。特に、本発明の熱放射性コーティング組成物は、１１００℃を超える高温で高い放射率を示し、基材上にコーティングされたときの十分な表面強度と、十分な耐摩耗性及び優れた熱剥離とを示す。
【００４０】
クラック及びコーティングが塗布される基材からの剥離を示す他の放射率コーティングとは異なり、本明細書に記載の主題の実施形態は、室温から、例えばデコーキングサイクルで通常使用される温度、例えば約１１００℃〜約１６００℃以上の温度までの温度サイクルの繰り返しに、クラックや下層の基材からの剥離を起こすことなく耐える。
【００４１】
本開示の具体的な実施形態を、例示の目的で本明細書に記載してきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行ってよいことが理解されよう。したがって、添付の特許請求の範囲による場合を除いて、本開示は限定されない。
【００４２】
以下に、本出願の主題のさらなる利点及び特徴を、図面とともに実施例によって例示する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、約０〜１０ミクロンの範囲の波長での（ａ）実施例２及び（ｂ）比較例２の放射率を示すＦＴＩＲスペクトルを示す。
【図２】図２は、温度に依存する実施例２及び比較例２の放射率を示すグラフを示す。
【図３】図３は、本発明の実施例２及び比較例２でコーティングされた基材の熱剥離を示す。
【００４４】
以下の記載においては、開示された主題の様々な態様の十分な理解を与えるために、いくらかの具体的詳細を示す。しかしながら、開示された主題は、これらの具体的詳細なしに実施してよい。場合によっては、セラミック前駆体を混合し、本明細書に開示される主題の実施形態を含む基材に高放射率コーティングを塗布する周知の構造及び方法は、本開示の他の態様の記載をわかり辛くすることを避けるために、詳細に記載されていない。
【００４５】
文脈上別段の定めがない限り、以下の明細書及び特許請求の範囲を通して、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語及びその変化形、例えば「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、オープンで包括的な意味、すなわち「含むが、これに限定されない」という意味に解釈されるものとする。
【００４６】
「リン酸」という用語は、Ｈ３ＰＯ４を含む水溶液であると理解されるものとする。
【００４７】
本発明の熱放射性コーティング組成物において、成分の量は重量部の形で示されるが、好ましくは、合計すると熱放射性コーティング組成物の合計１００重量％になる「重量パーセント」である。
【実施例】
【００４８】
本発明の熱放射性コーティング組成物の例を、概して以下のように調製した。
【００４９】
各コーティング組成物を、所定量の成分を使用して調製した。特に明記しない限り、成分は市販の供給源から得た。各コーティング組成物を調製するための固形の成分は、約３２５メッシュ未満の平均粒径を有していた。
【００５０】
実施例１
約１０重量％酸化アルミナ、２０重量％酸化コバルト、６重量％酸化クロム、３重量％二酸化ケイ素及び１８重量％二酸化チタンを混合タンクに入れ、次いで撹拌したところ、約２５０ミクロンよりも大きい残渣がないことから明らかなように、均一な混合が達成された。撹拌後、上記に開示した量の、約２８ｖ／ｖ％のリン酸を含有する４３重量％の水溶液を、結合剤として混合タンクに入れた。得られた混合物を数分間放置して撹拌し、そこからコーティング組成物を得た。
【００５１】
実施例２
実施例２は、約１６重量％酸化アルミナ、１４重量％酸化コバルト、６重量％酸化クロム、３重量％二酸化ケイ素及び１８重量％二酸化チタンを入れたことを除いて、実施例１と同様に調製した。
【００５２】
比較例１
比較例１は、約９重量％炭化ケイ素、１６重量％酸化アルミナ、５重量％酸化コバルト、６重量％酸化クロム、３重量％二酸化ケイ素及び１８重量％二酸化チタンを入れたことを除いて、実施例１と同様に調製した。
【００５３】
比較例２
比較例２は、約１４重量％炭化ケイ素、１６重量％酸化アルミナ、６重量％酸化クロム、３重量％二酸化ケイ素及び１８重量％二酸化チタンを入れたことを除いて、実施例１と同様に調製した。
【００５４】
コーティング組成物を、従来のエアスプレー法によって基材に塗布した。コーティング組成物を、約１００〜３００μｍの所望の厚さで基材上に噴霧した。次に、約５００〜１７００℃の温度で３０〜１５０℃／時の加熱速度で約２時間熱処理を行い、基材上に最終コーティングを得た。
【００５５】
基材として、１１５×７６×２５ｍｍのサイズになるようにモールドキャスティングによって調製されたプラスチック耐火物を用いた。コーティング組成物でコーティングする前に、基材を大気中で一晩乾燥させ、次に１５００℃で２時間さらに熱処理し、次いで室温に冷却してからコーティング組成物でコーティングした。
【００５６】
これに関して、プラスチック耐火物は、さらなる準備なしでの施工を目的として、剛性プラスチック状態で調製された耐火材料の混合物である。プラスチック耐火物は、通常、空気圧ハンマーで所定の位置に押し込まれるか、木槌で打ち込まれる。プラスチック耐火物は、迅速で経済的な応急修理に容易に適応でき、あらゆる形状又は輪郭に押し込むことができる。
【００５７】
放射率
本発明及び比較例の熱放射性コーティング組成物の６００〜１５００℃でのスペクトル放射率を、ＦＴＩＲ技術（Ｎｉｃｏｌｅｔ  ６７００  ＦＴＩＲ分光計）で測定した。
【００５８】
放射率の計算値は、プランクの法則によって与えられた方程式を用いて、ＦＴＩＲの結果に基づく計算から得られる。
【００５９】
放射面の単位面積、単位立体角及び単位波長λ当たりの黒体の熱放射力：
【数１】
2021533223.tif 000003
式中、β＝２ｈｃ２であり、ｈはプランク定数であり、ｂ＝ウィーンの変位であり、ｋＢ＝ボルツマン定数であり、Ｔ＝温度であり、ｃ＝光速である。
【００６０】
黒体放射を考察したところ、温度が上昇すると、黒体放射曲線のピークは短波長側に移動する。実験分析では、波長１〜５ミクロンを考察する。図１の結果は、高温での放射率を表す波長０．８〜５ミクロンにおいて、本発明のコーティング組成物である実施例２の放射率が、比較例２の放射率よりも高いことを裏付けている。ＦＴＩＲスペクトルから変換された結果である図２は、実施例２の放射率が温度とともに増加することを示している。比較例２とは逆に、温度が上昇すると放射率は低下する。
【００６１】
表２は、プランクの法則によって与えられる方程式に基づいて計算された放射率を示す。本発明のコーティング組成物は、高温で最も高い放射率を示す。
【表２】
2021533223.tif 000004
【００６２】
熱剥離
サンプルを炉に入れ、１５００℃まで２時間加熱して冷却した。加熱と冷却を７回繰り返し、コーティングが剥がれるかどうかを確認する。
【００６３】
本発明の実施例及び比較例の熱剥離を、耐火レンガ基材上で試験した。図３に示すように、本コーティング組成物は、耐火レンガにコーティングされた場合により良い特性を示すことが見出された。
【００６４】
上記の記載、特許請求の範囲及び／又は添付の図面に開示された特徴は、個別にであってもそれらのあらゆる組合せにおいても、本発明をその多様な形態で実現するために重要であり得る。
【図１】
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【図２】
2021533223.tif 000006
【図３】
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【国際調査報告】
2021533223.tif 000008
2021533223.tif 000009