(57)【要約】【課題】全波長領域で放射率が高く、かつカラフルな調色が可能な熱放射塗料を提供する。【解決手段】塗料ビヒクル中に分散したＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　系半導体粒子を含んでいる熱放射塗料。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料ビヒクル中に分散したＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　系半導体粒子を含んでいる熱放射塗料。
【請求項２】
ＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　系半導体は、０．２〜４．０モル％のＳｂ２　Ｏ５　をＳｎＯ２　に固溶させた固溶体である請求項１の熱放射塗料。
【請求項３】
ＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　系半導体粒子を塗料不揮発分の５〜５０重量％含んでいる請求項１または２の熱放射塗料。
【請求項４】
さらに体質顔料および着色顔料を含んでいる請求項１ないし３のいずれかの熱放射塗料。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかの塗料を塗装した電子・電気機器。
【請求項６】
少なくとも熱源部分を収容するチャンバーもしくは空胴を形成するケーシングの内表面のみまたは内表面および外表面の両方に請求項１ないし４のいずれかの熱放射塗料を塗装し、このケーシングに少なくとも熱源部分が収容されている電子・電気機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は熱放射塗料と、それを塗装した電子・電気機器に関する。
【０００２】
【背景技術】
良く知られているように、熱放射とは物体から熱エネルギーが電磁波特に赤外線として放出される現象である。これに対し、熱放射として放出される電磁波が物体に吸収され、これを温める放射熱は熱放射とはエネルギー変換の方向が反対にある。熱放射塗料は選択的に熱放射を主として行う塗料である。
【０００３】
一般に黒体は熱放射および放射による熱吸収の両方を効率良く行うことが知られ、例えばカーボンブラックで着色した黒色塗料には上の選択性がない。
【０００４】
特開平１０−２７９８４５の遠赤外線輻射塗料に使用されているＡｌ２　Ｏ３　，ＳｉＯ２　，ＴｉＯ２　などの金属酸化物セラミックスは、５μ以上の波長域で放射率の良い遠赤外線放射材料であるが、トータルとして物体の熱エネルギーの高い割合が電磁波として放出されるためには全波長域で放射率の良い高効率赤外線放射材料を用いるのが好ましい。マグネタイトＦｅ３　Ｏ４　はそのような高効率赤外線放射材料の一つであるが、黒色に近い暗色であり、これを含む塗料の調色を暗色系のものに制限する。
【０００５】
【解決しようとする課題】
熱放射塗料が塗装される物体に求められる色稠はカラフルである。例えばＯＡ機器、家電機器、ゲーム機器などの電子・電気機器に塗装するためには塗料は白色を含む種々の色に調色が可能でなければならない。そのため塗料へ配合される熱放射材料は全波長域で放射率が高く、かつ淡色であることが求められる。
【０００６】
【課題の解決手段】
本発明者らは、ＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　系半導体を熱放射材料として配合することにより上の要望を満たす熱放射塗料が提供できることを発見した。
【０００７】
本発明の熱放射塗料は、塗料ビヒクル中に分散したＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　系半導体粒子を含んでいることを特徴とする。
【０００８】
ＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　系半導体は淡色（グレー）であり、それを含む塗料は公知の着色顔料を使って白を含む任意の色に調色することが可能である。またＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　系半導体を使用すれば、黒体の放射率を１００％とした場合、９０％以上の高放射率を発揮する熱放射塗料を調製することが可能である。
【０００９】
本発明の熱放射塗料は、カラフルな調色が可能なため、例えばＯＡ機器、家電機器、ゲーム機器のような電子・電気機器に熱放射を高める塗装を施すために特に有用である。
【００１０】
【好ましい実施態様】
ＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　固溶体は半導体特性を持っていることが知られている。固溶体はＳｎＯ２　とＳｂ２　Ｏ５　を湿式混合し、乾燥後例えば１２５０℃で焼成することによって製造することができる。塗料へ添加するためには１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の平均粒径までに粉砕した粒子を用いる。
【００１１】
半導体効果はＳｂ２　Ｏ５　のドープ量に関係し、最低０．２モル％のドープ量が必要である。ドープ量０．５モル％ではやや灰色に着色し始めるが、それより大きいドープ量例えば５モル％までも可能である。
【００１２】
ＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　半導体の添加量は塗料不揮発分の５〜５０重量％が適当であるが、塗膜の性能に悪影響しない限りもっと多く添加することも可能である。
【００１３】
塗料は希釈媒体の種類によって溶剤型、エマルションを含む水性型、硬化メカニズムによって常乾型、焼付型などの種々のタイプを取ることが可能である。粉体塗料の形態でも良い。
【００１４】
塗料に使用される樹脂は塗料の使用目的に応じて適切に選ぶことができ、通常使用されている樹脂の殆ど全部が使用可能である。その例は、シリコーン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などの耐熱性樹脂のみならず、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、石油樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロースなどを含む。
【００１５】
塗料は慣用の体質顔料および着色顔料を含む。先に述べたように、本発明で使用する熱放射材料は淡色であるから、適切な着色顔料を使ってカラフルな塗料を調製することができる。
【００１６】
本発明の塗料は、その高い熱放射率を利用して電子・電気機器から発生する熱を放熱させるのに特に有用である。ＯＡ機器、家電機器、ゲーム機器などの電子・電気機器は通電により発生した熱がその性能低下、機器劣化および故障の原因となり得る。これらの機器に本発明の塗料を塗装することにより機器からの放熱を助けることができる。その場合機器のケーシングの内表面と外表面の両方又は内表面のみに本発明の塗料を塗装し、ケーシング内部に少なくとも機器熱源部分を収容するのが有効であることがわかった。
【００１７】
本発明の塗料は、そのほか各種電動機の放熱を高めるため、および産業用および家庭用の各種の設備、機器、建築物からの放熱を高めるための熱放射塗料として有用である。
【００１８】
【実施例】
以下の実施例により本発明を例証する。これらにおいて「部」および「％」は特記しない限り重量基準による。なおすべての実施例においてＳｂ２　Ｏ５　ドープ量０．５モル％のＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　半導体粉末を使用した。
【００１９】
実施例１
体質顔料としてチタン酸カリウム繊維および硫酸バリウム、着色顔料として酸化チタン（Ｎｏ．１〜４）又はＣｕ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｏ複合酸化物黒色顔料（Ｎｏ．５〜６）、チラノポリマー（宇部興産（株）製ポリチタンカルボシラン樹脂）、溶剤（ブタノール／キシレン＝２／８）、およびＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　半導体を表１に示す割合で含む塗料を常法により調製した。体質顔料と着色顔料は１：１の比で使用した。
【００２０】
塗料をＳＵＳ３０４にエアースプレー塗装し、３８０℃×１５分焼付けし、乾燥膜厚２５μｍの塗膜を形成し、４００℃加熱時の放射率を測定した。
【００２１】
測定法は、塗装面を上向きにして塗板を加熱板上に載せ、表面温度が約４００℃になるように加熱し、高嶋（窯誌８９，６５５−６６１（１９８１））により開発された分光赤外放射率測定装置を用い、波数５０００から５００までの赤外線放射曲線から、黒体を１００とした場合の放射率を求めた。結果を表１に示す。
【００２２】
2004043612.tif 000002
【００２３】
この成績からＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　半導体の添加量に比例して放射率が上昇することがわかる。
【００２４】
実施例２
体質顔料としてカオリンおよび硫酸バリウム、着色顔料として有機赤色顔料トルイジンレッド、熱硬化型アクリル樹脂（大日本インキ化学工業（株）製アクリディック）、溶剤（酢酸ブチル／キシレン＝１／１）、およびＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　半導体を表２の割合で含む塗料を常法により調製した。体質顔料と着色顔料は３：１の比で使用した。
【００２５】
塗料をＳＵＳ３０４にエアースプレー塗装し、１６０℃×２０分焼付けし、乾燥膜厚２０〜２５μｍの塗膜を形成した。
【００２６】
塗膜の放射率を実施例１の測定法（ただし表面温度を約１００℃とした。）に従って測定し、表２に示す結果を得た。
【００２７】
2004043612.tif 000003
【００２８】
上の成績から、赤色塗料においてもＳｎＯ２　−Ｓｂ２　Ｏ５　半導体添加により同様に放射率が増加することが明らかである。
【００２９】
実施例３
実施例１において塗料Ｎｏ．１〜６から調製した各塗板の放射率を２５℃，２００℃，４００℃，８００℃，１０００℃の各表面温度において測定し、表３に示す結果を得た。
【００３０】
2004043612.tif 000004
【００３１】
表３に示すように、放射率の増加は４００℃以下の温度において大きい。
【００３２】
実施例４
厚み１．０ｍｍの１０ｃｍ×１５ｃｍのアルミ板に実施例２の熱放射塗料を乾燥膜厚２０〜２５μｍに焼付塗装して試料とした。対照として同寸法のアルミ板を用い、表４に示す温度へ加熱した熱板に塗装および無塗装アルミ板を載せ、熱電対を用いて平衡に達した状態の試料の表面温度を測定した。結果を表４に示す。
【００３３】
2004043612.tif 000005
【００３４】
実施例５
外径１１ｃｍ、高さ１３ｃｍ、肉厚０．５ｍｍのアルミ円筒の外表面のみ、内表面のみ、外表面および内表面の両方に実施例３の熱放射塗料を乾燥膜厚２０〜２５μｍに焼付塗装し、試料とした。対照として無塗装の円筒を用いた。試料を２３０℃熱板上に直立した状態で載せ、円筒の上部に蓋をし、蓋を通って円筒内部へ吊り下げた熱電対を用いて円筒で囲まれた雰囲気の温度が平衡状態に達した時の温度を測定した。結果を表５に示す。
【００３５】
2004043612.tif 000006
【００３６】
表５の結果が示すように、熱放射によって円筒内部雰囲気温度を低く保つためには、本発明の熱放射塗料を円筒の外表面に塗装しただけでは有効でなく内表面のみか又は内表面と外表面の両方に塗装する必要がある。