JPH04239073A - 耐熱性塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐熱性を有しかつ硬度の
高い塗膜を形成することのできる耐熱性塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】特開昭５７−２００４６
２公報には、ポリボロシロキサン、シリコーン樹脂及び
無機充填材が有機溶剤に分散又は溶解された耐熱性塗料
が開示されている。上記公報に記載の耐熱性塗料は、空
気中での焼成焼付けが可能であり、これから得られる塗
膜は耐熱性に優れると共に良好な耐食性、耐衝撃性を示
すという、利点を有している。

【０００３】他方、上記公報に記載の塗料を一般的な焼
成焼付け温度である２５０〜４５０℃に加熱してポリボ
ロシロキサンを硬化させて得られる塗膜は、鉛筆硬度が
２Ｈ〜３Ｈであって比較的硬度が低く、塗膜に傷が付き
やすいという解決すべき問題点を有している。従って、
この塗料を表面硬度が要求される用途、例えばステーキ
皿に塗装焼付けして得られる塗膜はナイフ及びフォーク
によって傷が付きやすく、比較的短い期間で塗膜が剥が
れやすくなる。

【０００４】

【問題点を解説するための技術的手段】本発明は、ポリ
ボロシロキサン系塗料の優れた耐熱性を保持しつつ硬度
の高い塗膜を形成することのできる耐熱性塗料を提供す
る。本発明は、ポリボロシロキサン、シリコーン樹脂、
無機充填材、及びアルカリ金属ケイ酸塩を有機溶剤に溶
解又は分散している耐熱性塗料である。

【０００５】本発明におけるポリボロシロキサンは公知
の有機ケイ素重合体であり、例えば特公昭５８−４７３
２号公報に記載の方法に従って調製することができる。 ポリボロシロキサンの数平均分子量は通常５００〜１０
０００、好ましくは１０００〜５０００である。

【０００６】本発明におけるシリコーン樹脂の具体例と
しては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリ
シロキサン、ジフェニルポリシロキサンなどの純シリコ
ーン樹脂、純シリコーン樹脂をアルキッド樹脂、ポリエ
ステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの変成用
樹脂と反応させた変成シリコーンが挙げられる。

【０００７】シリコーン樹脂の配合割合は、ポリボロシ
ロキサン１００重量部当たり、１０〜９００重量部、特
に５０〜５００重量部であることが好ましい。シリコー
ン樹脂の配合割合が過度に小さいと焼付け塗膜の可撓性
が低下し、その割合が過度に高くなると焼付け塗膜の耐
熱性及び耐食性が低下する。

【０００８】本発明における無機充填材としては、酸化
物、ホウ化物、リン酸塩、ケイ酸塩（但し、アルカリ金
属ケイ酸塩を除く）、ケイ化物、ホウ化物、窒化物及び
炭化物から選ばれる少なくとも一種が使用される。その
例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、チ
タン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト
、ニッケル、銅、亜鉛、ホウ素、アルミニウム、ケイ素
の酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、ホウ化物、マグ
ネシウム、カルシウムあるいは亜鉛のホウ酸塩、リン酸
塩、ケイ酸塩が挙げられる。

【０００９】無機充填材の配合割合は、ポリボロシロキ
サン１００重量部当たり、１０〜９００重量部、特に５
０〜５００重量部であることが好ましい。無機充填材を
配合することによって、焼付け塗膜の基材に対する密着
性が向上するが、その配合割合が過度に高くなると塗膜
の可撓性が低下する。

【００１０】本発明におけるアルカリ金属ケイ酸塩とし
ては 式　　Ｍ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｘＨ２Ｏ で表される化合物が一般的に使用される。式中、ＭはＬ
ｉ、Ｎａ、Ｋ又はＮＲ４（Ｒはアルキル基）を示し、ｎ
は０．５〜４であり、ｘは０〜１０である。アルカリ金
属ケイ酸塩の具体例としては、メタケイ酸ソーダ９水和
物、オルトケイ酸ソーダ水和物、メタケイ酸カリウム水
和物、及びメタケイ酸リチウム水和物が挙げられる。

【００１１】アルカリ金属ケイ酸塩の配合割合は、ポリ
ボロシロキサン１００重量部当たり、５〜１００重量部
、特に１０〜５０重量部であることが好ましい。アルカ
リ金属ケイ酸塩の配合割合が過度に小さいと塗装塗膜の
硬度が充分でなく、その割合を過度に高めても硬度の上
昇に限度があり、逆に塗膜の可撓性が小さくなる。

【００１２】本発明における有機溶剤としては、ポリメ
タロカルボシラン及びシリコーン樹脂の溶解能がある溶
剤であればすべて使用することができる。その具体例と
しては、トルエン、キシレン、ｎ−ブタノール、イソブ
タノール、酢酸ブチル、ミネラルスピリット、ソルベン
トナフサ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテートが
挙げられる。有機溶剤の使用割合は、塗膜形成性成分の
種類及び配合割合に応じて種々異なるが、本発明の開示
に従って当業者が適宜決定することができる。

【００１３】本発明の耐熱性塗料は、金属基材、電線あ
るいはセラミック、耐火レンガなどの非金属基材に、刷
毛塗り、ロールコータ、スプレー、浸漬などのそれ自体
公知の手段で塗布され、ついで乾燥され、焼付けされる
。

【００１４】耐熱性塗料の塗布量は２０〜１００ｇ／ｍ
２がであることが好ましい。塗布量が過度に小さいと塗
膜にピンホールが発生しやすくなり、耐食性が低下する
。他方、塗布量が過度に大きいと塗膜が高温下又は冷熱
サイクルに曝される際に塗膜にクラックが発生しやすく
なる。

【００１５】焼付け温度は１５０℃以上、特に２００℃
以上であることが好ましい。焼付け温度が過度に低いと
塗料成分の一つである有機ケイ素重合体の硬化が充分に
起こらず、塗膜の強度が低くなると共に耐衝撃性も低下
する。尚、塗料の塗装後に被塗装物が１５０℃以上の使
用環境に置かれる場合には焼付け工程を省略することも
できる。

【００１６】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさ
らに詳細に説明する。以下において特別の言及がない限
り、「％」及び「部」は、それぞれ、「重量％」及び「
重量部」を示す。形成された塗膜の鉛筆硬度はＪＩＳ　
　Ｋ　　５４００に従って測定した。

【００１７】また塗膜の耐熱性はつぎのようにして評価
した。即ち、被塗装物を１０００℃で２００時間空気オ
ーブン中に保持した後にオーブンから取り出しで空気中
で徐冷し、ついで塗膜に１ｍｍピッチのクロスカットを
カッターナイフで入れ、この部分に粘着セロファンテー
プを貼り付け、それを急激に剥がした後の塗膜の剥離の
有無を調べた。塗膜の剥離が認められないものを耐熱性
「良」とし、一部でも剥離が認められたものを耐熱性「
不良」とした。

【００１８】実施例１ 特公昭５８−４７３２号公報に記載の方法に従って調製
した数平均分子量１５００のポリボリシロキサンの５０
％キシレン溶液１００部、メチルフェニルポリシロキサ
ンの５０％キシレン溶液（東芝シリコーン社製、ＴＳＲ
−１１６）１００部、炭化ケイ素粉末１００部、メタケ
イ酸ソーダ９水和物３０部及びキシレン７０部をミキサ
ーを用いて混合して耐熱製塗料を調製した。これとは別
に基材として厚さ０．６ｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ
　　３１６Ｌ）をアセトンで脱脂した後に風乾した。

【００１９】前記耐熱性塗料を基材にスプレーガンによ
って約３０μｍ厚さに塗装し、空気オーブン中で３００
℃で２５分焼成焼付けした後に徐冷した。形成された塗
膜の鉛筆硬度は８Ｈ以上であった。また、この塗膜の耐
熱性は「良」であった。

【００２０】実施例２ メタケイ酸ソーダ９水和物に代えて、オルトケイ酸ソー
ダ水和物３０部を使用した以外は実施例１を繰り返した
。得られた塗膜の鉛筆硬度は８Ｈ以上であり、耐熱性は
「良」であった。

【００２１】比較例１ メタケイ酸ソーダ９水和物を配合しなかった以外は実施
例１を繰り返した。得られた塗膜の鉛筆硬度は２Ｈであ
り、耐熱性は「良」であった。

【００２２】実施例３ 炭化ケイ素粉末に代えて窒化ケイ素粉末２００部を使用
した以外は実施例１を繰り返した。得られた塗膜の鉛筆
硬度は８Ｈ以上であり、耐熱性は「良」であった。

【００２３】実施例４ 炭化ケイ素粉末に代えて酸化ジルコニウム粉末５０部を
使用した以外は実施例１を繰り返した。　　得られた塗
膜の鉛筆硬度は８Ｈ以上であり、耐熱性は「良」であっ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリボロシロキサン、シリコーン樹脂、無
   機充填材、及びアルカリ金属ケイ酸塩が有機溶剤に溶解
   又は分散している耐熱性塗料。