JP7399761B2 - 塗料組成物及び乾性潤滑被膜 - Google Patents
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Description
本実施の形態に係る塗料組成物は、被塗物に対してディッピング処理により塗布した場合でも、均一且つ優れた低摩擦性を有する乾性潤滑被膜を形成するための塗料組成物である。
[(A)層状チタン酸化合物粒子]
(A)層状チタン酸化合物粒子は、TiO6八面体の連鎖により形成される層状の結晶構造を有し、層間に陽イオン性の有機化合物を有している物質である。ここで、「板状」とは、例えば走査型電子顕微鏡等を用いて外観形状を観察した場合に、板状の粒子形状を有していることをいい、具体的には、厚さと、厚さ方向に対し垂直方向の面の最大長さ(端部から端部を結ぶ直線距離のうち、最大の長さ)との比(厚さ方向に対し垂直方向の面の最大長さ/厚さ)が、3以上のものをいう。なお、その面の形状は限定されない。
(B)ニトロセルロースは、乾性潤滑被膜において、バインダー樹脂として用いるものであり、下記の化学式で表されるセルロースの硝酸エステルである。なお、式中、RはH又はNO2である。硝化綿、強綿薬又は硝酸繊維素と呼ばれることもある。
(C)有機溶剤は、上述したバインダー樹脂を溶解させるためのものである。有機溶剤としては、使用するバインダー樹脂に対する溶解力、乾燥性等を考慮して選定することが好ましい。具体的には、イソプロパノール等の分岐鎖アルコール系有機溶剤、酢酸エチル、及びそれらの混合溶剤等の有機溶剤が挙げられる。これらの有機溶剤は、1種単独で、あるいは2種以上を併せて用いることができる。
また、本実施の形態に係る塗料組成物は、必要に応じて、種々の添加剤成分を含有させることができる。具体的に、その添加剤としては特に限定されないが、例えば、沈降防止剤、湿潤分散剤、消泡剤、表面調整剤等の塗料添加剤を使用することができる。
以下、上述した各成分の含有比率について説明するが、以下に示す式中、[A]及び[B]との記載は、それぞれ、(A)板状の層状チタン酸化合物粒子及び(B)ニトロセルロースの固形分中の含有量を表す。以下も同様である。
本実施の形態に係る塗料組成物の製造方法としては、特に限定されず、従来公知の方法により製造することができる。
上述したように、本実施の形態に係る塗料組成物は、乾性潤滑被膜を形成するためのものであり、この塗料組成物を塗布対象となる被塗物に塗布して、その後、例えば常温乾燥によって、乾性潤滑被膜を形成することができる。
(被塗物)
被塗物としては、特に限定されるものではなく、例えば、金属部材、樹脂部材等が挙げられ、これらの部材の表面に塗料組成物を塗布して被膜を形成することができる。また、その被塗物となる部材の種類に応じて、上述したバインダー樹脂を選定することによって、いずれの被塗物に対しても高い密着性を有する被膜を形成することができ、摩擦係数を効果的に低減させることが可能な被膜となる。
被塗物に対して塗料組成物を塗布する方法としては、特に限定されず、一般的な塗料と同様に、例えば、ディッピング(浸漬)塗布、エアースプレー塗布、刷毛塗り、吹付けによるタンブリング、スクリーン印刷等の手法により行うことができる。これらの塗布方法の選択は、被塗物の形状や処理数量に応じて決定することができる。特に、上述した塗料組成物は、ディッピングにより部材に塗布した場合でも、均一且つ潤滑性の高い乾性潤滑被膜を得ることができる。
塗料組成物を被塗物に塗布して形成した塗膜の乾燥は、室温でも乾燥することができるが、加熱や減圧等の乾燥を早める操作を行ってもよい。このようにして乾性潤滑被膜を得ることができる。
上述のようにして乾性潤滑被膜用塗料組成物を、金属部材等の被塗物の表面に塗布し硬化することによって、乾性潤滑被膜を形成することができる。具体的に、本実施の形態に係る塗料組成物により形成される乾性潤滑被膜は、板状の層状チタン酸化合物粒子と、バインダー樹脂であるニトロセルロースと、を含有する被膜である。
乾性潤滑被膜用塗料組成物を製造し、得られた塗料組成物を被塗物(鋼板)に塗布して乾燥させることで乾性潤滑被膜を形成し、その乾性潤滑被膜について摩擦摩耗試験を実施した。摩擦摩耗試験の確認項目は、その乾性潤滑被膜の摩擦係数とした。
表1に示す比となるよう固形成分を秤量した。また、これらの固形成分の合計量と同量の有機溶剤(酢酸エチル及びイソプロパノールの混合溶剤)を用意して、固形成分と混合させ溶解させた。
次に、塗料組成物の中に試験片を浸漬し、引き上げて被膜を形成させた。
[潤滑性評価試験]
形成させた乾性潤滑被膜について、トライボギヤを使用して摩擦係数を測定した。
摺動形態:ボールオンプレート(ボール:φ3/8inch SUJ2、プレート:SPCC-SB)
荷重:0.49N
速度:1200mm/min
移動距離:50mm
◎:0.45以下
○:0.45超0.50以下
△:0.50超0.60以下
×:0.60超
得られた乾性潤滑被膜の表面粗さ算術平均粗さRa、表面の粗さ曲線の最大断面高さRt、十点平均粗さRzを、表面粗さ計(テーラーホブソン社製,フォームタリサーフS4F)を用いて測定した。表1に測定結果を併せて示す。
下記表1に、実施例、比較例にて製造した塗料組成物の固形分の組成と、それぞれの評価結果をまとめて示す。なお、各成分の含有量は、体積比で表す。
Claims (6)
- 乾性潤滑被膜を形成するための塗料組成物であって、
溶剤と、
固形成分として、少なくとも、板状で層間に陽イオン性の有機化合物を有する層状チタン酸化合物粒子と、バインダー樹脂であるニトロセルロースと、を含む
塗料組成物。 - 前記層状チタン酸化合物粒子は、平均粒径が0.1μm~60μmである
請求項1に記載の塗料組成物。 - 前記層状チタン酸化合物粒子は、当該塗料組成物に含まれる固形分合計100体積部に対して70体積部~95体積部の割合で含まれる
請求項1又は2に記載の塗料組成物。 - 前記溶剤は、分岐鎖アルコール系有機溶剤を含む
請求項1乃至3のいずれかに記載の塗料組成物。 - 当該塗料組成物を用い、被塗物に対しディッピングにより乾性潤滑被膜を形成したとき、
前記潤滑被膜における表面の粗さ曲線の最大断面高さRtが6.0μm以下であり、かつ、十点平均粗さRzが5.0μm以下である
請求項1乃至4のいずれかに記載の塗料組成物。 - 固形成分として、少なくとも、板状で層間に陽イオン性の有機化合物を有する層状チタン酸化合物粒子と、バインダー樹脂であるニトロセルロースと、を含む
乾性潤滑被膜。
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