JP2510249B2 - コ―ティング組成物 - Google Patents
コ―ティング組成物Info
- Publication number
- JP2510249B2 JP2510249B2 JP21170688A JP21170688A JP2510249B2 JP 2510249 B2 JP2510249 B2 JP 2510249B2 JP 21170688 A JP21170688 A JP 21170688A JP 21170688 A JP21170688 A JP 21170688A JP 2510249 B2 JP2510249 B2 JP 2510249B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- resistance
- coating composition
- alumina
- zirconium
- 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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- Paints Or Removers (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は基材表面にアルミナ−ジルコニア複合膜を形
成しうるコーティング組成物に関する。
成しうるコーティング組成物に関する。
最近、金属、ガラス等の基材に防食性、硬度、耐熱
性、耐水性等の表面特性を向上させるためにセラミック
ス層を形成することが種々提案されている。
性、耐水性等の表面特性を向上させるためにセラミック
ス層を形成することが種々提案されている。
たとえば、特開昭61−268770号公報にはコロイダル状
アルミナと水と酸よりなる混合液、炭化水素基を有する
ケイ素化合物及びアルコールを混合してなるアルミナ系
コーティング用組成物が記載されている。
アルミナと水と酸よりなる混合液、炭化水素基を有する
ケイ素化合物及びアルコールを混合してなるアルミナ系
コーティング用組成物が記載されている。
上記組成物は基材に塗布され焼成されるが、焼成温度
が低いと被膜の硬度が不足し、焼成温度が高くなると炭
化水素基がとんで収縮率が大きくなり、クラックやピン
ホールが生じ防食性が低下する。又、被膜中に二酸化ケ
イ素が存在し、耐アルカリ性が悪いという欠点を有す
る。
が低いと被膜の硬度が不足し、焼成温度が高くなると炭
化水素基がとんで収縮率が大きくなり、クラックやピン
ホールが生じ防食性が低下する。又、被膜中に二酸化ケ
イ素が存在し、耐アルカリ性が悪いという欠点を有す
る。
本発明の目的は上記欠点に鑑み、硬度が大きく、防食
性、耐熱性、耐水性、耐アルカリ性等のすぐれたセラミ
ックス層を形成しうるコーティング組成物を提供するこ
とにある。
性、耐熱性、耐水性、耐アルカリ性等のすぐれたセラミ
ックス層を形成しうるコーティング組成物を提供するこ
とにある。
本発明で使用されるアルミナコロイドの水分散液と
は、直径が10-5〜10-8cm程度の微粉末状のアルミナが水
にコロイド状に分散されたものであり、アルミナの微粉
末の形状は粒状であっても繊維状であってもよい。水分
散液のPHは、アルカリ性にあるとアルミナが凝集するの
で酸性であって３〜７が好ましい。又、アルミナの分散
量は多くなると凝集しやすくなるので６〜15wt％分散さ
れているのが好ましい。このような水分散液としては、
たとえば触媒化成（株）社製、商品名カタロイドASがあ
げられる。
は、直径が10-5〜10-8cm程度の微粉末状のアルミナが水
にコロイド状に分散されたものであり、アルミナの微粉
末の形状は粒状であっても繊維状であってもよい。水分
散液のPHは、アルカリ性にあるとアルミナが凝集するの
で酸性であって３〜７が好ましい。又、アルミナの分散
量は多くなると凝集しやすくなるので６〜15wt％分散さ
れているのが好ましい。このような水分散液としては、
たとえば触媒化成（株）社製、商品名カタロイドASがあ
げられる。
本発明で使用されるジルコニウムテトラアルコキシド
は、一般式、Zr（OR）４〔Ｒはアルキル基〕で示される
構造を有するものであって、メトキシ、エトキシ、プロ
ポキシ、ブトキシ、イソプロポキシ、ペントキシ、ヘキ
トキシ、オクトキシ等のアルコキシ基を４個有するジル
コニウムであって、たとえばジルコニウムテトラエチレ
ート、ジルコニウムテトラｎ−ブチレート、ジルコニウ
ムテトライソプロピレート等があげられる。
は、一般式、Zr（OR）４〔Ｒはアルキル基〕で示される
構造を有するものであって、メトキシ、エトキシ、プロ
ポキシ、ブトキシ、イソプロポキシ、ペントキシ、ヘキ
トキシ、オクトキシ等のアルコキシ基を４個有するジル
コニウムであって、たとえばジルコニウムテトラエチレ
ート、ジルコニウムテトラｎ−ブチレート、ジルコニウ
ムテトライソプロピレート等があげられる。
上記ジルコニウムテトラアルコキシドはキレート化さ
れているのであるが、キレート化剤としては従来から公
知の含酸素化合物、含窒素化合物、含硫黄化合物等が使
用でき、たとえばエチレンジアミン四酢酸、ニトロ三酢
酸、ウラミル二酢酸、ジメチルグリオキシム、ジチゾ
ン、オキソン、β−ジケトン、グリシン、メチルアセト
アセテート、エチルアセトアセテート、リノレン酸、オ
レイン酸、オクチル酸及びトリエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、モノエタノールアミンなどのアルコー
ルアミン等があげられ、アルコールアミンが好適に使用
される。
れているのであるが、キレート化剤としては従来から公
知の含酸素化合物、含窒素化合物、含硫黄化合物等が使
用でき、たとえばエチレンジアミン四酢酸、ニトロ三酢
酸、ウラミル二酢酸、ジメチルグリオキシム、ジチゾ
ン、オキソン、β−ジケトン、グリシン、メチルアセト
アセテート、エチルアセトアセテート、リノレン酸、オ
レイン酸、オクチル酸及びトリエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、モノエタノールアミンなどのアルコー
ルアミン等があげられ、アルコールアミンが好適に使用
される。
キレート化物はジルコニウムテトラアルコキシドに対
し４モル当量までキレート可能であるが、キレート化物
の反応量が多くなるとコーティング組成物を塗布、焼付
けした際に収縮率が大きくなりクラックやピンホールが
発生しやすくなるので、キレート化物のジルコニウムテ
トラアルコキシドに対するキレート化量は0.5〜1.5モル
当量量が好ましく、より好ましくは0.9〜1.1モル当量で
あり、1.0モル当量が特に好ましい。
し４モル当量までキレート可能であるが、キレート化物
の反応量が多くなるとコーティング組成物を塗布、焼付
けした際に収縮率が大きくなりクラックやピンホールが
発生しやすくなるので、キレート化物のジルコニウムテ
トラアルコキシドに対するキレート化量は0.5〜1.5モル
当量量が好ましく、より好ましくは0.9〜1.1モル当量で
あり、1.0モル当量が特に好ましい。
キレート化は任意の方法で行なわれてよいが上記ジル
コニウムテトラアルコキシドは水によって容易に分解す
るのでアルコール中でキレート化されるのが好ましく、
アルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノ
ール、イソプロパノール、ブタノール等の炭素数４以下
のものが好ましく、特にエタノールが好ましい。
コニウムテトラアルコキシドは水によって容易に分解す
るのでアルコール中でキレート化されるのが好ましく、
アルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノ
ール、イソプロパノール、ブタノール等の炭素数４以下
のものが好ましく、特にエタノールが好ましい。
キレート化は上記アルコールにジルコニウムテトラア
ルコキシドとキレート化剤を溶解することによって容易
に行なえる。
ルコキシドとキレート化剤を溶解することによって容易
に行なえる。
本発明のコーティング組成物は上記アルミナコロイド
の水分散液とキレート化されたジルコニウムテトラアル
コキシドのアルコール溶液よりなるが、アルミナ成分が
多くなると耐アルカリ性が低下し、逆にジルコニウム成
分が多くなると耐水性、耐酸性等が低下するので、Al2O
3とZrO2の換算値で9:1〜1:9が好ましく、より好ましく
は8:2〜5:5である。
の水分散液とキレート化されたジルコニウムテトラアル
コキシドのアルコール溶液よりなるが、アルミナ成分が
多くなると耐アルカリ性が低下し、逆にジルコニウム成
分が多くなると耐水性、耐酸性等が低下するので、Al2O
3とZrO2の換算値で9:1〜1:9が好ましく、より好ましく
は8:2〜5:5である。
ジルコニウムテトラアルコキシドは水によって速やか
に加水分解されるが、本発明においてはキレート化され
ているので水による加水分解速度が遅く、アルミナコロ
イドの水分散液と混合されても安安に存在する。
に加水分解されるが、本発明においてはキレート化され
ているので水による加水分解速度が遅く、アルミナコロ
イドの水分散液と混合されても安安に存在する。
本発明のコーティング組成物は上記アルミナコロイド
の水分散液とキレート化されたジルコニウムテトラアル
コキシドのアルコール溶液よりなり、両者を混合した混
合液は金属板、ガラス板等にコーティングされ、焼付け
られて基板上にコーティング層が形成される。
の水分散液とキレート化されたジルコニウムテトラアル
コキシドのアルコール溶液よりなり、両者を混合した混
合液は金属板、ガラス板等にコーティングされ、焼付け
られて基板上にコーティング層が形成される。
コーティング方法は任意の方法が採用でき、たとえ
ば、スプレー、スピニング、刷毛等により塗布する方
法、混合液に浸漬後引き上げる方法、ロールコーターで
塗布する方法等があげられる。
ば、スプレー、スピニング、刷毛等により塗布する方
法、混合液に浸漬後引き上げる方法、ロールコーターで
塗布する方法等があげられる。
焼成も任意の方法が採用されてよいが、焼成温度が低
いと有機物がコーティング被膜中に残存するので450℃
以上が好ましく、より好ましくは500〜1000℃であり、
又、焼成時間は焼成温度により異なるが、一般に１分以
上であり、好ましくは30分〜５時間である。
いと有機物がコーティング被膜中に残存するので450℃
以上が好ましく、より好ましくは500〜1000℃であり、
又、焼成時間は焼成温度により異なるが、一般に１分以
上であり、好ましくは30分〜５時間である。
上述の如く、塗布、焼付を行うことにより、基材上に
アルミナ−ジルコニウム複合被膜が形成される。
アルミナ−ジルコニウム複合被膜が形成される。
次に実施例を説明する。
実施例１〜７、比較例1,2 エタノール300重量部、ジルコニウムテトライソプロ
ピレート17.8重量部及びトリエタノールアミン4.03重量
部をセパラブルフラスコに供給し、室温で24時間激しく
撹拌してキレート化されたジルコニウムテトライソプロ
ピレートのアルコール溶液を得た。
ピレート17.8重量部及びトリエタノールアミン4.03重量
部をセパラブルフラスコに供給し、室温で24時間激しく
撹拌してキレート化されたジルコニウムテトライソプロ
ピレートのアルコール溶液を得た。
得られたアルコール溶液と、アルミナコロイドの水分
散液（触媒化成（株）社製、商品名、カタロイドAS−
３、Al2O3濃度7.0wt％）を、第１表に示したZrO2とAl2O
3の換算比率になるように混合し、室温で１時間激しく
撹拌してコーティング組成物を得た。
散液（触媒化成（株）社製、商品名、カタロイドAS−
３、Al2O3濃度7.0wt％）を、第１表に示したZrO2とAl2O
3の換算比率になるように混合し、室温で１時間激しく
撹拌してコーティング組成物を得た。
縦5cm、横5cmのステンレススチール板（SUS410,＃600
研摩、BA仕上げ）をアセトンで超音波洗浄した後、得ら
れたコーティング組成物に浸漬し、100cm/minの速度で
引き上げ、室温で１日乾燥した。次に50℃/hrの速度で
第１表に示した所定の焼付温度まで昇温し、その後２時
間焼付けコーティング層の形成されたステンレススチー
ル板を得た。得られたコーティング層の厚みを測定し、
外観を目で観察して結果を第１表に示した。又、鉛筆硬
度（JIS Ｋ 5400に準拠）、密着性（JIS Ｋ 5400に
よる碁盤目テープ剥離試験）、耐沸騰水性（煮沸した蒸
留水に得られたステンレススチール板を浸漬し、８時間
後にコーティング層の外観を目で観察した。）、耐塩水
噴霧性（JIS Ｚ 2371に従い、４％食塩水をコーティ
ング層に72時間噴霧した後のコーティング層の外観を目
で観察した。）、耐酸性（20wt％の塩酸に得られたステ
ンレススチール板を浸漬し、72時間後にコーティング層
の外観を観察した。）及び耐高温耐食性（得られたステ
ンレススチール板を800℃のギヤオーブンに供給し、100
時間後にコーティング層の外観を観察した。）を測定し
結果を第１表に示した。
研摩、BA仕上げ）をアセトンで超音波洗浄した後、得ら
れたコーティング組成物に浸漬し、100cm/minの速度で
引き上げ、室温で１日乾燥した。次に50℃/hrの速度で
第１表に示した所定の焼付温度まで昇温し、その後２時
間焼付けコーティング層の形成されたステンレススチー
ル板を得た。得られたコーティング層の厚みを測定し、
外観を目で観察して結果を第１表に示した。又、鉛筆硬
度（JIS Ｋ 5400に準拠）、密着性（JIS Ｋ 5400に
よる碁盤目テープ剥離試験）、耐沸騰水性（煮沸した蒸
留水に得られたステンレススチール板を浸漬し、８時間
後にコーティング層の外観を目で観察した。）、耐塩水
噴霧性（JIS Ｚ 2371に従い、４％食塩水をコーティ
ング層に72時間噴霧した後のコーティング層の外観を目
で観察した。）、耐酸性（20wt％の塩酸に得られたステ
ンレススチール板を浸漬し、72時間後にコーティング層
の外観を観察した。）及び耐高温耐食性（得られたステ
ンレススチール板を800℃のギヤオーブンに供給し、100
時間後にコーティング層の外観を観察した。）を測定し
結果を第１表に示した。
尚、外観、耐沸騰水性、耐塩水噴霧性、耐酸性及び耐
高温腐食性は○（コーティング層に異常ないもの）、△
（一部の試料のコーティング層にクラックの発生、コー
ティング層の剥離、錆の発生又は浸食が見られたもの）
及び×（全ての試料のコーティング層にクラックの発
生、コーティング層の剥離、錆の発生又は浸食が見られ
たもの）で表示した。又、密着性は各々３個の試料につ
いて試験したが、コーティング層の剥離したものは全く
なかったので全て○と評価した。
高温腐食性は○（コーティング層に異常ないもの）、△
（一部の試料のコーティング層にクラックの発生、コー
ティング層の剥離、錆の発生又は浸食が見られたもの）
及び×（全ての試料のコーティング層にクラックの発
生、コーティング層の剥離、錆の発生又は浸食が見られ
たもの）で表示した。又、密着性は各々３個の試料につ
いて試験したが、コーティング層の剥離したものは全く
なかったので全て○と評価した。
又、実施例１及び６で得られたステンレススチール板
とコーティングする前のステンレススチール板の孔食電
位をJIS Ｇ 0577に準拠して測定したところ、コーテ
ィングする前のステンレススチール板は0.775（VvsSC
E）Vc′10であり、実施例１で得られたステンレススチ
ール板は1.421（VvsSCE）Vc′10であり、実施例６で得
られたステンレススチール板は1.215（VvsSCE）Vc′10
であった。
とコーティングする前のステンレススチール板の孔食電
位をJIS Ｇ 0577に準拠して測定したところ、コーテ
ィングする前のステンレススチール板は0.775（VvsSC
E）Vc′10であり、実施例１で得られたステンレススチ
ール板は1.421（VvsSCE）Vc′10であり、実施例６で得
られたステンレススチール板は1.215（VvsSCE）Vc′10
であった。
実施例８ 実施例１で得られたコーティング組成物に、縦5cm、
横5cmのガラス板（白磨き板）を浸漬し、100cm/minの速
度で引き上げ、室温で１日乾燥した後、50℃/hrの速度
で500℃まで昇温し、その後２時間焼付した。得られた
ガラス板のコーティング層は厚さ2.0μｍで、外観を観
察したところクラックや剥離はなかった。鉛筆硬度（JI
S Ｋ 5400に準拠）を測定したところ8Hであった。
横5cmのガラス板（白磨き板）を浸漬し、100cm/minの速
度で引き上げ、室温で１日乾燥した後、50℃/hrの速度
で500℃まで昇温し、その後２時間焼付した。得られた
ガラス板のコーティング層は厚さ2.0μｍで、外観を観
察したところクラックや剥離はなかった。鉛筆硬度（JI
S Ｋ 5400に準拠）を測定したところ8Hであった。
又、実施例１で行ったと同様にして密着性及び耐沸騰
水性を測定したところ共に○であった。80℃の2N水酸化
ナトリウム水溶液に得られたガラス板を浸漬し、72時間
後に外観を観察したところコーティング層にクラックの
発生、コーティング層の剥離、錆の発生、浸食等は全く
なかった。
水性を測定したところ共に○であった。80℃の2N水酸化
ナトリウム水溶液に得られたガラス板を浸漬し、72時間
後に外観を観察したところコーティング層にクラックの
発生、コーティング層の剥離、錆の発生、浸食等は全く
なかった。
本発明のコーティング組成物の構成は上述の通りであ
り、金属板、ガラス板等の基材表面に塗布、焼付するこ
とによりアルミナ−ジルコニア複合膜を容易に形成する
ことができる。得られたアルミナ−ジルコニア複合膜は
基材に対する密着性がすぐれ、硬度が大きく、防食性、
耐熱性、耐水性、耐アルカリ性、耐酸性、耐塩水性等が
すぐれている。
り、金属板、ガラス板等の基材表面に塗布、焼付するこ
とによりアルミナ−ジルコニア複合膜を容易に形成する
ことができる。得られたアルミナ−ジルコニア複合膜は
基材に対する密着性がすぐれ、硬度が大きく、防食性、
耐熱性、耐水性、耐アルカリ性、耐酸性、耐塩水性等が
すぐれている。
Claims (1)
- 【請求項１】アルミナコロイドの水分散液とキレート化
されたジルコニウムテトラアルコキシドのアルコール溶
液よりなるコーティング組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21170688A JP2510249B2 (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | コ―ティング組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21170688A JP2510249B2 (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | コ―ティング組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260965A JPH0260965A (ja) | 1990-03-01 |
| JP2510249B2 true JP2510249B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=16610244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21170688A Expired - Lifetime JP2510249B2 (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | コ―ティング組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510249B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3935831B2 (ja) * | 2001-11-30 | 2007-06-27 | 松本製薬工業株式会社 | 水性組成物および水溶性ポリマー用架橋剤 |
| JP5669104B2 (ja) * | 2011-06-27 | 2015-02-12 | 川研ファインケミカル株式会社 | アルミナ皮膜形成用ファイバー状透明アルミナゾル及び透明アルミナ皮膜 |
| CN105621897A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-01 | 凯茂科技(深圳)有限公司 | 一种镀膜玻璃及其制备工艺 |
-
1988
- 1988-08-25 JP JP21170688A patent/JP2510249B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0260965A (ja) | 1990-03-01 |
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