JPH04264176A - Zro2-cao-based coating composition - Google Patents

Zro2-cao-based coating composition

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Publication number
JPH04264176A
JPH04264176A JP2451191A JP2451191A JPH04264176A JP H04264176 A JPH04264176 A JP H04264176A JP 2451191 A JP2451191 A JP 2451191A JP 2451191 A JP2451191 A JP 2451191A JP H04264176 A JPH04264176 A JP H04264176A
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JP
Japan
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zro2
cao
coating composition
calcium
compound
Prior art date
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Pending
Application number
JP2451191A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Nakatani
康弘 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication of JPH04264176A publication Critical patent/JPH04264176A/en
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Abstract

PURPOSE:A ZrO2-CaO-based coating composition which can be applied readily, can be stored for a long period of time, and can form a stable coating film by compounding a specified zirconium tetraalkoxide, a specified calcium compound, a specified nitrogen compound and an organic solvent. CONSTITUTION:A coating composition which consists of zirconium tetraalkoxide represented by Zr(OR<1>)4 (wherein R<1> represents 1-5C alkyl); a calcium compound selected from calcium chloride, calcium bromide and calcium iodide; a nitrogen compound selected from an amine compound represented by formula I or II (wherein R<2> represents 1-5C alkyl; R<3> represents 1-5C alkyl or hydrogen; and R<4> represents 2-5C alkylene), an ethylenediamine derivative, a pyridyl alcohol derivative and piperidine; and an organic solvent. The molar ratio of the calcium compound to the zirconium tetraalkoxide, that of the nitrogen compound to the zirconium tetraalkoxide, and that of the organic solvent to the zirconium tetraalkoxide are 0.01 to 2.5, 0.5 to 6, and 0.05 to 500, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、ZrO2−CaO系コ
−ティング組成物に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、金属、プラスチック、木材、紙、
セメント、黒鉛等の素材上に、その耐食性、耐熱性、耐
磨耗性、絶縁性等を向上させるために、コ−ティングに
より塗膜を形成することが行われており、代表的なコ−
ティング方法としては、例えば、シリコン系樹脂をバイ
ンダ−とする有機塗料によるコ−ティングがあげられる
。しかしながら、上記有機塗料から得られる塗膜は、耐
熱性に劣り、200℃以上の雰囲気中では長期使用に耐
えることができない。 【0003】一方、耐熱性のあるセラミック薄膜を素材
上にコ−ティングすることが提案されており、現在、主
として金属素材に適用されている。上記コ−ティング方
法としては、例えば、蒸着法、スパッタ法、CVD法、
溶射法等があげられるが、上記各コ−ティング方法は、
素材の材質、寸法、形状等に大きな制限があり、しかも
コ−ティング操作が煩雑であるという欠点を有していた
。 【0004】上記欠点を解決するために、素材に制限が
なく、しかも種々の大きさ、形状等を有する素材に容易
にコ−ティングしうるジルコン系組成物が提案されてお
り、例えば、特開昭61−250063号公報には、Z
r(OC4H9)4で表されるジルコニウム化合物、エ
チルシリケ−トおよびイソプロピルアルコ−ルを混合し
てなる組成物が記載され、特開昭63−190175号
公報には、ジルコニウムオキシ酸塩、シリコンアルコキ
シドまたはその誘導体、水、ならびに有機溶媒からなる
組成物が記載されている。しかしながら、上記組成物は
長期保存安定性が悪く、しかも素材上にコ−ティングし
て得られた塗膜は、クラックや剥離を生じ易いという欠
点を有していた。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、容易にコ−テ
ィングができ、安定性に優れた塗膜が得られる長期保存
可能なZrO2−CaO系コ−ティング組成物を提供す
ることにある。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明で使用されるジル
コニウムテトラアルコキシド(a) は、一般式Zr(
 OR1)4 で表される化合物であり、式中、R1 
はアルキル基を示すが、炭素数が多くなるとZrO2−
CaO系コ−ティング組成物の安定性が低下して長期保
存性が悪くなるので、炭素数は1〜5に限定される。 【0007】上記ジルコニウムテトラアルコキシド(a
) としては、例えば、ジルコニウムテトラメトキシド
、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラ
−n−プロポキシド、ジルコニウムテトラ−iso−プ
ロポキシド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド、ジ
ルコニウムテトラ−sec−ブトキシド、ジルコニウム
テトラ−tert−ブトキシド等があげられ、特にジル
コニウムテトラ−n−ブトキシドおよびジルコニウムテ
トラ−iso−プロポキシドが好ましい。これらは、単
独で使用されてもよいし二種以上併用されてもよい。 【0008】本発明で使用されるカルシウム化合物(b
) は、塩化カルシウム、臭化カルシウムおよび沃化カ
ルシウムからなる群より選ばれる化合物であり、上記カ
ルシウム化合物(b) としては、例えば、無水塩化カ
ルシウム、塩化カルシウム一水塩、塩化カルシウム二水
塩、塩化カルシウム四水塩、塩化カルシウム六水塩、無
水臭化カルシウム、臭化カルシウム六水塩、無水沃化カ
ルシウム、沃化カルシウム六水塩等があげられ、特に無
水塩化カルシウムおよび無水臭化カルシウムが好ましい
。これらは、単独で使用されてもよいし二種以上併用さ
れてもよい。 【0009】上記カルシウム化合物(b) のジルコニ
ウムテトラアルコキシド(a) に対する添加量は、少
なくなっても、多くなっても得られる塗膜にクラックが
生じやすくなるので、カルシウム化合物(b) /ジル
コニウムテトラアルコキシド(a) (モル比)は0.
01〜2.5に限定され、好ましくは0.1〜2.0で
ある。本発明で使用される窒素含有化合物(c) は、
アミン化合物、エチレンジアミン誘導体、ピリジルアル
コ−ル誘導体およびビピリジンからなる群より選ばれる
少なくとも一種の化合物である。 【0010】上記アミン化合物は、下記一般式(I) 
または(II)で表される化合物である。 【0011】 【化2】 【0012】式中、R2 およびR3 はアルキル基を
示すが、炭素数が多くなるとZrO2−CaO系コ−テ
ィング組成物の安定性が低下して長期保存性が悪くなる
ので、炭素数は1〜5に限定される。但し、R3 は水
素であってもよい。また、式中、R4 はアルキレン基
を示すが、炭素数が少なくなっても多くなってもZrO
2−CaO系コ−ティング組成物の安定性が低下して長
期保存性が悪くなるので、炭素数は2〜5に限定される
。 【0013】上記 (I)式で表される化合物としては
、例えば、N−メチルエタノ−ルアミン、N−エチルエ
タノ−ルアミン、N−メチルプロパノ−ルアミン、N−
メチルイソプロパノ−ルアミン、N−エチルプロパノ−
ルアミン、N−エチルイソプロパノ−ルアミン、N,N
−ジメチルエタノ−ルアミン、N,N−ジエチルエタノ
−ルアミン、N,N−ジブチルエタノ−ルアミン、N,
N−ジメチルプロパノ−ルアミン、N,N−ジメチルイ
ソプロパノ−ルアミン等があげられ、(II)式で表さ
れる化合物としては、例えば、N−メチル−N,N−ジ
エタノ−ルアミン、N−エチル−N,N−ジエタノ−ル
アミン、N−メチル−N,N−ジイソプロパノ−ルアミ
ン等あげられ、特にN,N−ジメチルエタノ−ルアミン
、N,N−ジエチルエタノ−ルアミン、N−メチル−N
,N−ジエタノ−ルアミンおよびN−エチル−N,N−
ジエタノ−ルアミンが好ましい。 【0014】上記エチレンジアミン誘導体としては、例
えば、エチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレン
ジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N−
ヒドロキシエチル−N’−エチルエチレンジアミン等が
あげられる。上記ピリジルアルコ−ル誘導体としては、
例えば、ピリジルアルコ−ル、2−ピリジルカルビノ−
ル、α−(2−ピリジル)エチルアルコ−ル、β−(2
−ピリジル)エチルアルコ−ル等があげられる。 【0015】上記ビピリジンとしては、例えば、2,2
’−ビピリジン、2,3’−ビピリジン、2,4’−ビ
ピリジン、3,3’−ビピリジン、3,4’−ビピリジ
ン、4,4’−ビピリジン等があげられ、特に2,2’
−ビピリジンが好ましい上記窒素含有化合物(c) の
ジルコニウムテトラアルコキシド(a) に対する添加
量は、少なくなるとZrO2−CaO系コ−ティング組
成物の安定性が低下して長期保存性が悪くなり、多くな
ると得られる塗膜にクラックが生じやすくなるので、化
合物(c) /ジルコニウムテトラアルコキシド(a)
 (モル比)は0. 5〜6に限定される。 【0016】本発明に使用される有機溶媒(d) は、
前記ジルコニウムテトラアルコキシド(a) およびカ
ルシウム化合物(b) と相溶性のあるものであれば特
に限定されるものではなく、例えば、メチルアルコ−ル
、エチルアルコ−ル、イソプロピルアルコ−ル、ブチル
アルコ−ル等のアルコ−ル類、アセトン、メチルエチル
ケトン等のケトン類、テトラヒドロフランなどがあげら
れ、特にエタノ−ル、イソプロピルアルコ−ルが好まし
い。これらは単独で使用されてもよいし二種以上併用さ
れてもよい。 【0017】上記有機溶媒(d) の添加量は、少なく
なるとZrO2−CaO系コ−ティング組成物の安定性
が低下して長期保存性が悪くなり、多くなると得られる
塗膜にピンホ−ルが生じやすくなるので、有機溶媒(d
)/〔ジルコニウムテトラアルコキシド(a) +カル
シウム化合物(b) 〕(モル比)は0. 05〜50
0に限定され、好ましくは0. 2〜300である。 【0018】本発明のZrO2−CaO系コ−ティング
組成物の製造方法としては特に限定されるものではなく
、例えば、上述した構成材料を一括して混合する方法、
特定の構成材料を分割して混合した後、残りの構成材料
を添加して混合する方法等があげられるが、後者の方法
が好ましく、例えば、特定の構成材料としてジルコニウ
ムテトラアルコキシド(a) 、窒素含有化合物(c)
 および有機溶媒(d) を混合した後、カルシウム化
合物(b) を添加する方法が採用される。 【0019】本発明のZrO2−CaO系コ−ティング
組成物の構成は上述した通りであるが、得られる塗膜の
安定性(耐クラック性、耐剥離性等)をさらに向上させ
るためにCaZrO3 粉末が添加されてもよい。上記
CaZrO3 粉末の平均粒径は、小さくなるとZrO
2−CaO系コ−ティング組成物中への分散が困難にな
り、大きくなると得られる塗膜にクラックが生じやすく
なるので、0. 01〜100μmが好ましく、0. 
02〜10μmが特に好ましい。 【0020】上記CaZrO3 粉末のZrO2−Ca
O系コ−ティング組成物中への添加量は、少なくなると
得られる塗膜の安定性の向上の度合いが低くなり、多く
なるとZrO2−CaO系コ−ティング組成物の安定性
が低下して長期保存性が悪くなるので、全ZrO2−C
aO系酸化物(ジルコニウムテトラアルコキシド(a)
 とカルシウム化合物(b) から形成される酸化物お
よびCaZrO3 粉末の合計量)中1〜60重量%が
好ましい。なお、CaZrO3 粉末の添加は、前記Z
rO2−CaO系コ−ティング組成物の各構成材料を混
合した後になされるのが好ましい。 【0021】本発明のZrO2−CaO系コ−ティング
組成物は、前記素材に塗布または含浸され、乾燥されて
ZrO2−CaO系酸化物被膜が形成される。上記塗布
方法としては特に限定されるものではなく、例えば、刷
毛、スプレ−コ−ト、ディップコ−ト、スピンコ−ト、
ロ−ルコ−ト等による塗布方法があげられる。 【0022】上記含浸方法としては特に限定されるもの
ではなく、例えば、常圧下で浸漬含浸する方法、減圧下
で浸漬含浸する方法等があげられ、減圧下で浸漬含浸す
るのが好ましい。上記乾燥方法としては特に限定される
ものではなく、室温にて自然乾燥してもよいし、加熱乾
燥してもよい。また、乾燥した後、必要に応じて、高温
加熱処理してもよい。 【0023】 【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。なお、結
果に示したZrO2−CaO系コ−ティング組成物に関
する各物性の評価方法は次の通りである。 (1) 初期密着性   得られたZrO2−CaO系コ−ティング組成物中に、
アセトンで超音波洗浄したスライドガラス(マツナミ社
製)を浸漬し、300mm/分の速度で引上げた後、下
記条件下で乾燥して、ZrO2−CaO系酸化物被覆層
を形成して評価試料を作製し、JIS D 0202に
準じてクロスカットテ−プ剥離試験を行い、100個の
ZrO2−CaO系酸化物被覆層の枡目に対する剥離し
た枡目の比率(剥離率)を測定して評価した。   【0024】(乾燥条件)初期乾燥:25℃、24時間
最終乾燥:500℃(25℃から50℃/hrで昇温)
、2時間保持 (2) 鉛筆硬度 得られたZrO2−CaO系コ−ティング組成物を用い
て、上記初期密着性を評価したのと同様にして評価試料
を作製し、JIS K 5400に準じて測定した。 (3) 耐沸騰水性(耐クラック性および密着耐久性)
得られたZrO2−CaO系コ−ティング組成物を用い
て、上記初期密着性を評価したのと同様にして作製した
評価試料を沸騰水中に8時間浸漬した後、その表面の状
態を官能検査して下記判定基準により耐クラック性を評
価した。 【0025】(判定基準)             
                         
      ○:表面にクラックなし        
                         
           ×:表面にクラックあり 上記官能検査を行った後、上記初期密着性を評価したの
と同様にしてクロスカットテ−プ剥離試験を行い、剥離
率により密着耐久性を評価した。 (4) 耐酸性(耐クラック性および密着耐久性)得ら
れたZrO2−CaO系コ−ティング組成物を用いて、
上記初期密着性を評価したのと同様にして作製した評価
試料を20wt%の塩酸中に75時間浸漬した後、その
表面の状態を官能検査して下記判定基準により耐クラッ
ク性を評価した。 【0026】(判定基準)             
                         
      ○:表面にクラックなし        
                         
       ×:表面にクラックあり 上記官能検査を行った後、上記初期密着性を評価したの
と同様にしてクロスカットテ−プ剥離試験を行い、剥離
率により密着耐久性を評価した。 (5) 長期保存性 得られたZrO2−CaO系コ−ティング組成物が封入
された密封容器を50℃、65%RHの雰囲気下に3ヶ
月放置した後、上記初期密着性を評価したのと同様にし
て評価試料を作製し、クロスカットテ−プ剥離試験を行
い、下記判定基準により長期保存性を評価した。 【0027】(判定基準)○:剥離率が20%以下×:
剥離率が20%を超えるもの (実施例1〜14)表1に示した所定量のジルコニウム
テトラアルコキシド、窒素含有化合物およびイソプロピ
ルアルコ−ル(以下、IPAという)をセパラブルフラ
スコに供給し、室温で15時間、攪拌速度800rpm
 で攪拌して安定化されたジルコニウムテトラアルコキ
シドのアルコ−ル溶液を得た。 【0028】得られたアルコ−ル溶液に表1に示した所
定量のカルシウム化合物を添加し、室温で24時間、攪
拌速度800rpm で攪拌してZrO2−CaO系コ
−ティング組成物を得た。  得られたZrO2−Ca
O系コ−ティング組成物を用いて、前記測定法に基づき
、各物性を測定し、結果を表1に示した。 (実施例15)表1に示した通り、IPAの添加量を変
えた以外は実施例1と同様にしてZrO2−CaO系コ
−ティング組成物を得た。 【0029】得られたZrO2−CaO系コ−ティング
組成物に、全ZrO2−CaO系酸化物(ジルコニウム
テトラアルコキシドとカルシウム化合物から形成される
酸化物、およびCaZrO3 粉末の合計量)中20重
量%に相当する量のCaZrO3 粉末(平均粒径1μ
m)を添加し、室温で1時間、攪拌速度1000rpm
 で攪拌してCaZrO3 粉末含有ZrO2−CaO
系コ−ティング組成物を得た。 【0030】得られたCaZrO3 粉末含有ZrO2
−CaO系コ−ティング組成物を用いて、前記測定法に
基づき、各物性を測定し、結果を表1に示した。 (実施例16)実施例15において、CaZrO3 粉
末の添加量を40重量%とした以外は実施例15と同様
にしてCaZrO3 粉末含有ZrO2−CaO系コ−
ティング組成物を得た。 【0031】得られたCaZrO3 粉末含有ZrO2
−CaO系コ−ティング組成物を用いて、前記測定法に
基づき、各物性を測定し、結果を表1に示した。 【0032】 【表1】 【0033】(比較例1〜8)表2に示した所定量のジ
ルコニウムテトラアルコキシド、窒素含有化合物、IP
Aおよびカルシウム化合物を用い、実施例1と同様にし
てZrO2−CaO系コ−ティング組成物を得た。得ら
れたZrO2−CaO系コ−ティング組成物を用いて、
前記測定法に基づき、各物性を測定し、結果を表2に示
した。 (比較例9)実施例15において、CaZrO3 粉末
の添加量を70重量%とした以外は実施例15と同様に
してCaZrO3 粉末含有ZrO2−CaO系コ−テ
ィング組成物を得た。 【0034】得られたCaZrO3 粉末含有ZrO2
−CaO系コ−ティング組成物を用いて、前記測定法に
基づき、各物性を測定し、結果を表2に示した。 【0035】 【表2】 【0036】(実施例17〜28)表3に示した所定量
のジルコニウムテトラアルコキシド、窒素含有化合物、
IPAおよびカルシウム化合物を用い、実施例1と同様
にしてZrO2−CaO系コ−ティング組成物を得た。 得られたZrO2−CaO系コ−ティング組成物を用い
て、前記測定法に基づき、各物性を測定し、結果を表3
に示した。 【0037】 【表3】 【0038】 【発明の効果】本発明のZrO2−CaO系コ−ティン
グ組成物の構成は前記した通りであり、特定のジルコニ
ウムテトラアルコキシド、カルシウム化合物および有機
溶媒、ならびにアミン化合物、エチレンジアミン誘導体
、ピリジルアルコ−ル誘導体およびビピリジンからなる
群より選ばれる少なくとも一種の窒素含有化合物が特定
量配合されているから、長期間保存可能であり、かつ金
属、プラスチック、木材、紙、セメント、黒鉛等の種々
の素材上に耐食性、耐熱性、耐磨耗性、絶縁性に優れる
塗膜が容易に形成できる。
Description: [0001] The present invention relates to a ZrO2-CaO based coating composition. [Prior Art] Conventionally, metals, plastics, wood, paper,
Coatings are used to form coatings on materials such as cement and graphite in order to improve their corrosion resistance, heat resistance, abrasion resistance, insulation, etc.
Examples of the coating method include coating with an organic paint using a silicone resin as a binder. However, the coating film obtained from the above-mentioned organic paint has poor heat resistance and cannot withstand long-term use in an atmosphere of 200° C. or higher. On the other hand, it has been proposed to coat materials with a heat-resistant ceramic thin film, and this method is currently mainly applied to metal materials. Examples of the coating method include vapor deposition method, sputtering method, CVD method,
Examples include thermal spraying, but each of the above coating methods is
There are major restrictions on the material, size, shape, etc., and the coating operation is complicated. [0004] In order to solve the above-mentioned drawbacks, zircon-based compositions have been proposed that are not limited to materials and can be easily coated on materials having various sizes and shapes. Publication No. 61-250063 states that Z
A composition obtained by mixing a zirconium compound represented by r(OC4H9)4, ethyl silicate, and isopropyl alcohol is described, and JP-A-63-190175 discloses a composition formed by mixing a zirconium compound represented by r(OC4H9)4, ethyl silicate, and isopropyl alcohol. Compositions consisting of its derivatives, water, and organic solvents are described. However, the above-mentioned composition had the disadvantage that it had poor long-term storage stability, and the coating film obtained by coating it on the material was prone to cracking and peeling. [0005] The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and its purpose is to provide a coating film that can be easily coated and has excellent stability over a long period of time. The object of the present invention is to provide a ZrO2-CaO coating composition that can be stored. Means for Solving the Problems The zirconium tetraalkoxide (a) used in the present invention has the general formula Zr (
It is a compound represented by OR1)4, in which R1
indicates an alkyl group, but as the number of carbon atoms increases, ZrO2-
The number of carbon atoms is limited to 1 to 5 because the stability of the CaO-based coating composition decreases and its long-term storage stability deteriorates. The above zirconium tetraalkoxide (a
), for example, zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetra-n-propoxide, zirconium tetra-iso-propoxide, zirconium tetra-n-butoxide, zirconium tetra-sec-butoxide, zirconium tetra-tert -butoxide, etc., and zirconium tetra-n-butoxide and zirconium tetra-iso-propoxide are particularly preferred. These may be used alone or in combination of two or more. Calcium compound (b) used in the present invention
) is a compound selected from the group consisting of calcium chloride, calcium bromide and calcium iodide, and examples of the calcium compound (b) include anhydrous calcium chloride, calcium chloride monohydrate, calcium chloride dihydrate, Examples include calcium chloride tetrahydrate, calcium chloride hexahydrate, anhydrous calcium bromide, calcium bromide hexahydrate, anhydrous calcium iodide, calcium iodide hexahydrate, etc., especially anhydrous calcium chloride and anhydrous calcium bromide. preferable. These may be used alone or in combination of two or more. [0009] Even if the amount of the calcium compound (b) added to the zirconium tetraalkoxide (a) is small or large, cracks are likely to occur in the resulting coating film. Alkoxide (a) (molar ratio) is 0.
It is limited to 0.01 to 2.5, preferably 0.1 to 2.0. The nitrogen-containing compound (c) used in the present invention is
It is at least one compound selected from the group consisting of amine compounds, ethylenediamine derivatives, pyridyl alcohol derivatives, and bipyridine. The above amine compound has the following general formula (I)
Or a compound represented by (II). ##STR2## In the formula, R2 and R3 represent an alkyl group, but as the number of carbon atoms increases, the stability of the ZrO2-CaO-based coating composition decreases, resulting in poor long-term storage stability. Therefore, the number of carbon atoms is limited to 1 to 5. However, R3 may be hydrogen. In addition, in the formula, R4 represents an alkylene group, but ZrO
The number of carbon atoms is limited to 2 to 5 because the stability of the 2-CaO-based coating composition decreases and its long-term storage stability deteriorates. Examples of the compound represented by the above formula (I) include N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, N-methylpropanolamine, N-methylethanolamine, and N-methylpropanolamine.
Methylisopropanolamine, N-ethylpropanol
amine, N-ethylisopropanolamine, N,N
-dimethylethanolamine, N,N-diethylethanolamine, N,N-dibutylethanolamine, N,
Examples of the compound represented by formula (II) include N-dimethylpropanolamine, N,N-dimethylisopropanolamine, and N-methyl-N,N-diethanolamine. Ethyl-N,N-diethanolamine, N-methyl-N,N-diisopropanolamine, etc., especially N,N-dimethylethanolamine, N,N-diethylethanolamine, N-methyl-N
, N-diethanolamine and N-ethyl-N,N-
Diethanolamine is preferred. Examples of the ethylenediamine derivatives include ethylenediamine, N,N'-dimethylethylenediamine, N,N'-diethylethylenediamine, and N-
Examples include hydroxyethyl-N'-ethylethylenediamine. As the above pyridyl alcohol derivative,
For example, pyridyl alcohol, 2-pyridyl carbino
alcohol, α-(2-pyridyl)ethyl alcohol, β-(2-pyridyl)ethyl alcohol,
-pyridyl)ethyl alcohol and the like. [0015] Examples of the above bipyridine include 2,2
'-Bipyridine, 2,3'-bipyridine, 2,4'-bipyridine, 3,3'-bipyridine, 3,4'-bipyridine, 4,4'-bipyridine, etc., especially 2,2'
The amount of the nitrogen-containing compound (c), preferably bipyridine, added to the zirconium tetraalkoxide (a) is such that if the amount is too small, the stability of the ZrO2-CaO coating composition will be reduced and the long-term storage stability will be poor; Compound (c) / zirconium tetraalkoxide (a) is likely to cause cracks in the resulting coating film.
(molar ratio) is 0. Limited to 5-6. The organic solvent (d) used in the present invention is:
It is not particularly limited as long as it is compatible with the zirconium tetraalkoxide (a) and calcium compound (b), such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, etc. alcohols, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and tetrahydrofuran, with ethanol and isopropyl alcohol being particularly preferred. These may be used alone or in combination of two or more. [0017] If the amount of the organic solvent (d) added is too small, the stability of the ZrO2-CaO coating composition will be reduced, resulting in poor long-term storage stability, and if it is too large, pinholes will form in the resulting coating film. organic solvent (d
)/[zirconium tetraalkoxide (a) + calcium compound (b)] (molar ratio) is 0. 05-50
0, preferably 0. It is 2-300. The method for producing the ZrO2-CaO coating composition of the present invention is not particularly limited, and includes, for example, a method of mixing the above-mentioned constituent materials all at once;
Examples include a method in which specific constituent materials are divided and mixed, and then the remaining constituent materials are added and mixed; however, the latter method is preferred; for example, zirconium tetraalkoxide (a), nitrogen as specific constituent materials, etc. Containing compound (c)
A method is adopted in which the calcium compound (b) is added after mixing the organic solvent and the organic solvent (d). The composition of the ZrO2-CaO coating composition of the present invention is as described above, but in order to further improve the stability (crack resistance, peeling resistance, etc.) of the resulting coating film, CaZrO3 powder is added. may be added. As the average particle size of the above CaZrO3 powder becomes smaller, ZrO
Dispersion into the 2-CaO-based coating composition becomes difficult, and if the size increases, cracks are likely to occur in the resulting coating film. 01 to 100 μm is preferable, and 0.01 to 100 μm is preferable.
Particularly preferred is 02 to 10 μm. [0020] ZrO2-Ca of the above CaZrO3 powder
If the amount added to the ZrO2-CaO-based coating composition is small, the degree of improvement in the stability of the resulting coating film will be low, and if it is too large, the stability of the ZrO2-CaO-based coating composition will be reduced and All ZrO2-C is
aO-based oxide (zirconium tetraalkoxide (a)
and the calcium compound (b) and the total amount of CaZrO3 powder) is preferably 1 to 60% by weight. Note that the addition of CaZrO3 powder
Preferably, this is done after mixing the constituent materials of the rO2-CaO-based coating composition. The ZrO2-CaO based coating composition of the present invention is applied or impregnated onto the above material and dried to form a ZrO2-CaO based oxide film. The above coating method is not particularly limited, and examples include brush coating, spray coating, dip coating, spin coating,
Application methods include roll coating and the like. The above-mentioned impregnation method is not particularly limited, and includes, for example, a method of impregnation by dipping under normal pressure, a method of impregnating by dipping under reduced pressure, etc., and impregnation by dipping under reduced pressure is preferred. The drying method is not particularly limited, and may be air-dried at room temperature or heat-dried. Further, after drying, high-temperature heat treatment may be performed as necessary. [Examples] Examples of the present invention will be described below. The evaluation method for each physical property of the ZrO2-CaO coating composition shown in the results is as follows. (1) Initial adhesion In the obtained ZrO2-CaO-based coating composition,
A slide glass (manufactured by Matsunami Co., Ltd.) that had been ultrasonically cleaned in acetone was immersed, pulled up at a speed of 300 mm/min, and then dried under the following conditions to form a ZrO2-CaO-based oxide coating layer to form an evaluation sample. A cross-cut tape peeling test was conducted in accordance with JIS D 0202, and the ratio of peeled squares to squares of 100 ZrO2-CaO-based oxide coating layers (peeling rate) was measured and evaluated. . (Drying conditions) Initial drying: 25°C, 24 hours Final drying: 500°C (temperature raised from 25°C at 50°C/hr)
, held for 2 hours (2) Pencil hardness Using the obtained ZrO2-CaO-based coating composition, an evaluation sample was prepared in the same manner as in the above evaluation of initial adhesion, and measured according to JIS K 5400. did. (3) Boiling water resistance (crack resistance and adhesion durability)
Using the obtained ZrO2-CaO-based coating composition, an evaluation sample prepared in the same manner as in the above evaluation of initial adhesion was immersed in boiling water for 8 hours, and then the state of the surface was subjected to a sensory test. The crack resistance was evaluated using the following criteria. (Judgment criteria)

○: No cracks on the surface

×: Cracks on the surface After performing the above sensory test, a cross-cut tape peeling test was performed in the same manner as in the above evaluation of initial adhesion, and the adhesion durability was evaluated based on the peeling rate. (4) Using the obtained ZrO2-CaO coating composition with acid resistance (crack resistance and adhesion durability),
An evaluation sample prepared in the same manner as in the above evaluation of initial adhesion was immersed in 20 wt % hydrochloric acid for 75 hours, and then the surface condition was sensory tested to evaluate crack resistance according to the following criteria. (Judgment criteria)

○: No cracks on the surface

×: Cracks on the surface After performing the above sensory test, a cross-cut tape peeling test was performed in the same manner as in the above evaluation of initial adhesion, and the adhesion durability was evaluated based on the peeling rate. (5) Long-term storage The sealed container containing the obtained ZrO2-CaO-based coating composition was left in an atmosphere of 50°C and 65% RH for 3 months, and then the initial adhesion was evaluated. Evaluation samples were prepared in the same manner, subjected to a cross-cut tape peeling test, and long-term storage stability was evaluated according to the following criteria. (Judgment criteria) ○: Peeling rate is 20% or less ×:
Those with a peeling rate exceeding 20% (Examples 1 to 14) Predetermined amounts of zirconium tetraalkoxide, nitrogen-containing compound, and isopropyl alcohol (hereinafter referred to as IPA) shown in Table 1 were supplied to a separable flask, and the mixture was heated to room temperature. for 15 hours at a stirring speed of 800 rpm.
A stabilized alcoholic solution of zirconium tetraalkoxide was obtained by stirring. A predetermined amount of the calcium compound shown in Table 1 was added to the alcohol solution obtained, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours at a stirring speed of 800 rpm to obtain a ZrO2-CaO coating composition. The obtained ZrO2-Ca
Using the O-based coating composition, various physical properties were measured based on the measurement method described above, and the results are shown in Table 1. (Example 15) As shown in Table 1, a ZrO2-CaO based coating composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of IPA added was changed. [0029] In the obtained ZrO2-CaO-based coating composition, 20% by weight of the total ZrO2-CaO-based oxide (total amount of oxide formed from zirconium tetraalkoxide and calcium compound and CaZrO3 powder) was added. A corresponding amount of CaZrO3 powder (average particle size 1μ
m) and stirred at room temperature for 1 hour at a stirring speed of 1000 rpm.
Stir with CaZrO3 powder containing ZrO2-CaO
A system coating composition was obtained. [0030] Obtained CaZrO3 powder-containing ZrO2
Using the -CaO-based coating composition, each physical property was measured based on the measurement method described above, and the results are shown in Table 1. (Example 16) A ZrO2-CaO based coat containing CaZrO3 powder was prepared in the same manner as in Example 15 except that the amount of CaZrO3 powder added was 40% by weight.
A tinging composition was obtained. [0031] Obtained CaZrO3 powder-containing ZrO2
Using the -CaO-based coating composition, each physical property was measured based on the measurement method described above, and the results are shown in Table 1. [Table 1] (Comparative Examples 1 to 8) Predetermined amounts of zirconium tetraalkoxide, nitrogen-containing compound, and IP shown in Table 2
A ZrO2-CaO based coating composition was obtained in the same manner as in Example 1 using A and a calcium compound. Using the obtained ZrO2-CaO-based coating composition,
Each physical property was measured based on the above measurement method, and the results are shown in Table 2. (Comparative Example 9) A ZrO2-CaO based coating composition containing CaZrO3 powder was obtained in the same manner as in Example 15, except that the amount of CaZrO3 powder added was 70% by weight. [0034] Obtained CaZrO3 powder-containing ZrO2
Using the -CaO-based coating composition, each physical property was measured based on the measurement method described above, and the results are shown in Table 2. [Table 2] (Examples 17 to 28) Predetermined amounts of zirconium tetraalkoxide shown in Table 3, nitrogen-containing compound,
A ZrO2-CaO based coating composition was obtained in the same manner as in Example 1 using IPA and a calcium compound. Using the obtained ZrO2-CaO-based coating composition, each physical property was measured based on the measurement method described above, and the results are shown in Table 3.
It was shown to. [Table 3] [Effects of the Invention] The composition of the ZrO2-CaO-based coating composition of the present invention is as described above, and contains a specific zirconium tetraalkoxide, a calcium compound, an organic solvent, and an amine. Because it contains a specific amount of at least one nitrogen-containing compound selected from the group consisting of chemical compounds, ethylenediamine derivatives, pyridyl alcohol derivatives, and bipyridine, it can be stored for a long time and can be stored in metals, plastics, wood, paper, and cement. Coating films with excellent corrosion resistance, heat resistance, abrasion resistance, and insulation properties can be easily formed on various materials such as graphite.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a) 一般式Zr( OR1)4 (式
中、R1 は炭素数1〜5のアルキル基を示す)で表さ
れるジルコニウムテトラアルコキシド、(b) 塩化カ
ルシウム、臭化カルシウムおよび沃化カルシウムからな
る群より選ばれるカルシウム化合物、(c) 下記一般
式(I) または(II)で表されるアミン化合物、エ
チレンジアミン誘導体、ピリジルアルコ−ル誘導体およ
びビピリジンからなる群より選ばれる窒素含有化合物、
ならびに 【化1】 (式中、R2 は炭素数1〜5のアルキル基、R3 は
炭素数1〜5アルキル基または水素、R4 は炭素数2
〜5のアルキレン基を示す)(d) 有機溶媒よりなり
、上記各成分のモル比が、(b) /(a) =0. 
01〜2. 5、(c) /(a)=0. 5〜6およ
び((d) /(a) +(b) )=0. 05〜5
00であることを特徴とするZrO2−CaO系コ−テ
ィング組成物。
Claim 1: (a) a zirconium tetraalkoxide represented by the general formula Zr(OR1)4 (in the formula, R1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), (b) calcium chloride, calcium bromide, and a calcium compound selected from the group consisting of calcium iodide; (c) a nitrogen-containing compound selected from the group consisting of an amine compound represented by the following general formula (I) or (II), an ethylenediamine derivative, a pyridyl alcohol derivative, and bipyridine; Compound,
and [Formula 1] (wherein, R2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or hydrogen, and R4 is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.
~5 alkylene group) (d) consists of an organic solvent, and the molar ratio of each of the above components is (b) / (a) = 0.
01-2. 5, (c) / (a) = 0. 5-6 and ((d)/(a)+(b))=0. 05-5
00. A ZrO2-CaO based coating composition.
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