JP6205005B2

JP6205005B2 - 無溶剤耐熱性塗料

Info

Publication number: JP6205005B2
Application number: JP2016031791A
Authority: JP
Inventors: 正宏北岡; 均辺見
Original assignee: セラミックコート株式会社
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2036-02-23
Also published as: JP2017149815A

Description

本発明は、シリコーンオリゴマーを主成分として使用し、汎用樹脂、金属酸化物並びに防食材を用いてなる６００℃までの温度域で耐熱性と防食性を有し、加えて環境に優しく人体に悪影響を与えない無溶剤耐熱性塗料に関するものである。

従来より、６００℃対応の耐熱性塗料は殆どのビヒクルとしてメチルフェニルシリコーン、またはその変性シリコーン或いはシリコーンエポキシ変性ワニスなどを使用して製造されている。
それらの耐熱性塗料にはキシレンやトルエンなどの第２種有機溶剤（労働安全衛生法の規定に基づく有機溶剤中毒予防規則に準拠する）が含まれており、これは耐熱性塗料の操作性並びに塗布性を向上させるために使用されているのであるが、人体の健康に被害を与えない無溶剤耐熱性塗料の範疇には入らず、皮膚や粘膜、肺から吸収され中毒や障害を引き起こすなど人体に悪影響を与える恐れがある。

特開平６−２６４０２８号公報

特開平１０−１９５３３２号公報

本発明はこのような従来技術の問題に対処してなされたもので、人体に悪影響を及ぼす恐れのある有機溶剤を使わないで操作性並びに塗布性を向上させるとともに、シリコーンオリゴマーを主剤として使用し、汎用固形樹脂や防食性材料を用いることにより安定した無溶剤耐熱性塗料を提供することを目的とする。

本発明の無溶剤耐熱性塗料は、シリコーンオリゴマーからなるシリコーン樹脂に反応性を有するアルコキシシラン類並びに開始剤として金属塩を加えて架橋構造を付与させて耐熱性を向上させるものである。

本発明において、エポキシ樹脂を加え、硬化触媒として有機酸無水物を加えることにより前記シリコーン樹脂に加えて架橋構造を付与させることにより更なる耐熱性向上に寄与させるものである。

本発明において、銅鉄マンガン複合酸化物（黒色顔料）やタルクなどの金属酸化物を加えることにより塗布面への外力による影響、すなわち傷などの圧痕を少なくして見栄えを向上させるものである。

このように本発明の無溶剤耐熱性塗料においては、シリコーンオリゴマー並びに反応性の優れたアルコキシシラン類を含み、更にエポキシ樹脂を含んでいるので耐久性の優れた架橋構造を有しており、銅鉄マンガン複合酸化物やタルクなどの金属酸化物を含むことにより外力による傷や圧痕に対する耐久性に優れる無溶剤耐熱塗料を作ることができる。

本発明は、メチルフェニルシリコーンオリゴマーからなるシリコーン樹脂（メトキシ基含有率１０〜３０重量％）５〜３０重量％に架橋反応性を有するメチルトリメトキシシランやジメチルジメトキシシランなどのアルコキシシラン類を１〜５重量％配合させ、これらアルコキシシラン類の硬化触媒としてアルミニウムキレート並びにブチルチタネートを０．１〜１．０重量％加えて架橋構造を形成させて耐熱性を向上させる組成である。

アルコキシシラン類としては前記のメチルトリメトキシシランやジメチルジメトキシシランに限定されるものではなく、エトキシ基やプロポキシ基などのアルコキシ基を分子内に２個以上有するものであれば使用することができる。

硬化触媒としてのアルミニウムキレートはアルミニウムトリス（アセチルアセトネート）やアルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）を用い、テトラアルキルチタネートを混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。

前記シリコーン樹脂にビスフェノール系エポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂を１〜１０重量％加え、架橋剤として有機酸無水物を加えて架橋構造を形成させることによりシリコーン樹脂とエポキシ樹脂の相乗効果を発揮させて耐熱性を向上させる組成である。

エポキシ樹脂としてはビスフェノール系エポキシ樹脂に限定されるものではなく、２個以上のエポキシ基を分子内に有するエポキシ化合物であれば使用することができる。

架橋剤としての有機酸無水物としてはフタル酸無水物を用いることができるが、この化合物に限定されるものではない。

シリコーン樹脂やエポキシ樹脂と相溶性の優れた銅鉄マンガン複合酸化物（黒色顔料）やタルクなどの金属酸化物を５〜３０重量％配合させて塗布面への外力による影響、すなわち外力による傷や圧痕を少なくして見栄えの良い耐熱性を向上させる。

金属酸化物は銅鉄マンガン複合残価物（黒色顔料）やタルクに限定されるものではなくシリコーン樹脂やエポキシ樹脂と相溶性のある金属酸化物を使用することができる。

防錆剤として前記シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、金属酸化物、アルコール類と相溶性の優れたリン酸アルミニウムやリン酸亜鉛を１〜２０重量％加えることである。防錆剤としてリン酸アルミニウムやリン酸亜鉛に限定されるものではく、前記媒体と相溶性が良く且つ耐熱性の優れたリン酸塩を使用することができる。

ポリエステル樹脂は１〜１０重量％加えるのであるが、前記シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、金属酸化物、アルコール類、リン酸塩類と相溶性の優れた不飽和ポリエステルを使用することにより光り輝く表面を形成するが、これに限定されるものではない。

以下、本発明の実施例を記載する。

メチルフェニルシリコーンオリゴマー（メトシキ基１７重量％）２０重量部、メチルトリメトキシシラン１３重量部、ジメチルジメトキシシラン３重量部、メチルシリコーンオリゴマー（メトシキ基２５重量％）３重量部、ビスフェノール系エポキシ樹脂３重量部、ポリエステル樹脂３重量部を混合し、均一混合溶液とする。
この混合溶液に銅鉄マンガン複合酸化物２５重量部とタルク５重量部を加えて均一混合懸濁液とし、リン酸亜鉛８重量部とリン酸アルミニウム８重量部を加えて均一混合懸濁液とする。
この均一混合懸濁液にアルミニウムトリス（アセチルアセトネート）０．５重量部とテトラブチルチタネート０．５重量部を加えて良く混合することにより無溶剤耐熱性塗料の溶液を作製する。

１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．５ｍｍのＳＰＣＣ−ＳＤ（冷延鋼板）上に前記無溶剤耐熱性塗料３０μｍの厚さに塗布し所定の温度で所定の時間加熱することにより耐熱性塗料の塗膜を作製した。表１に塗布膜の加熱条件並びに評価結果である外観普遍性、付着性、防食性を示した。

外観普遍性は加熱後の表面の色調変化並びに凹凸を目視で観察し、色調の変化並びに凹凸が無ければ異常なしと判断した。

付着性試験はＪＩＳＫ５４００−８．５に基づく碁盤目試験により評価した。表1に記載した加熱条件で調製した試料はいずれも付着性は良好で剥離現象は起こらなかった。

表１に示した試料の防食性をＪＩＳＺ２３７１に基づいて行ったところいずれの試料においても腐食現象は起こらず、色調の変化並びに凹凸の発生は認められず良好な結果を与えた。

Claims

５〜３０重量％のシリコーン樹脂、１〜１０重量％のアルコキシシラン類、１〜１０重量％のエポキシ樹脂、１〜１０重量％のポリエステル樹脂、１〜２０重量％のリン酸塩、５〜３０重量％の金属酸化物を主成分として、硬化触媒として０．５〜１．０重量％の金属塩、１〜１０重量％の有機酸無水物を含むことを特徴とする無溶剤耐熱性塗料。
前記シリコーン樹脂は、シリコーンオリゴマーからなることを特徴とする請求項１記載の無溶剤耐熱性塗料。
前記アルコキシシラン類は、アルキルアルコキシシラン若しくはアリールアルコキシシランであり、アルキル基がメチル、ジメチル、ｎ−プロピル、アリール基がフェニル、アルコキシ基がメトキシ、ジメトキシ、トリメトキシ、エトキシ、ジエトキシ、トリエトキシからなることを特徴とする請求項１記載の無溶剤耐熱性塗料。