JPH04314765A - コーティング組成物 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
特に、ハードコーティング、防錆コーテイング、厚膜コ
ーティング、制振コーティング、断熱コーティング、導
電性コーティング等に用いられる有機成分と無機成分と
を複合した被膜剤及びその製造方法に関するものである
。
く、耐摩耗性を有し、耐熱性があって、化学的に安定で
ある。一方、有機物からなる被膜剤は可撓性に富み、素
材との密着性に優れる。そこで、従来より両者の長所を
生かすため、無機物と有機物を結合した被膜剤の開発が
行なわれているが、無機物と有機物とを直接反応して結
合し、安定な被膜を形成している例は少ない。
の被膜剤として、例えば、特公昭53−6033号公報
(エチルシリケート、シランカップリングの無機成分と
ポリビニルブチラールの有機成分との結合)、特公昭5
5−41711号公報(無機成分のコロイダルシリカと
有機成分のアクリル共重合体との結合)、特公昭55−
41712号公報(無機成分のシランカップリングと有
機成分のアクリル共重合体、アルキッド樹脂、エポキシ
樹脂との結合)、その他、特公昭54−20210号公
報や特公昭55−41274号公報にも同様の成分を結
合した技術がある。これらの複合被膜剤は耐摩耗性と可
撓性を両立しているものが多い。
複合被膜剤のうち、有機物のポリイソシアネートと無機
物とを直接反応して結合し、安定な被膜を形成している
例は非常に少ない。これはポリイソシアネートの持つN
CO基が無機物の持つOH基とウレタン結合、或いは尿
素結合をする前に、無機物表面のH2Oが反応したり、
空気中のH2Oと反応して無機物から剥離し、CO2
の発生によるピンホールができることなどによる。
ある種の無機物とを直接結合することにより、無機物の
持つ特性を有機物に付与することができる被膜剤及びそ
の製造方法の提供を課題とするものである。
は、ポリイソシアネートとコロイダルシリカとを必須成
分としたものである。
ネートと、コロイダルシリカと、揮散速度を調整するこ
とによりコロイダルシリカのシリカ粒子の凝集速度を調
整する溶剤とを必須成分としたものである。
ネートとセピオライトとを必須成分としたものである。
定温度でブロックが解離するポリイソシアネートとセピ
オライトとを必須成分とし、第1加熱工程により前記ポ
リイソシアネートのブロックが解離しない温度でセピオ
ライトを加熱して結晶水を除去し、この後、第二加熱工
程により加熱してポリイソシアネートのブロックを解離
するようにしたものである。
は請求項2に記載のポリイソシアネートを、所定温度で
加熱することによりブロックが解離するようにしたもの
である。
求項2、請求項5のいずれか一つに記載の必須成分に、
亜鉛粉末を加えたものである。
求項2、請求項5のいずれか一つに記載の必須成分に、
アルミニウム鱗片を加えたものである。
求項2、請求項5のいずれか一つに記載の必須成分に、
導電性材料を加えたものである。
載の必須成分に、シリカバルーンを加えたものである。
請求項4に記載の必須成分に、シリカバルーンを加えた
ものである。
カと有機物のポリイソシアネートとで構成されているの
で、被膜は無機物の持つ特性に有機物の持つ特性を付与
することができ、高硬度でしかも可撓性を有する。
とコロイダルシリカとを混合したときに、溶剤の揮散速
度を調整することによりコロイダルシリカのシリカ粒子
の凝集速度が調整されるので、特に、凝集中に生成する
阻害物質であるH2Oとが短時間に反応するのが防がれ
、CO2 が発生して被膜にピンホールができるのが防
止される。
トと有機物のポリイソシアネートとで構成されているの
で、無機物の持つ特性に有機物の持つ特性を付与するこ
とができ、特に、厚膜高強度を得ることができる。
とセピオライトとを混合してから第1加熱工程によりこ
の混合物を加熱すると、セピオライト中の結晶水がまず
放出され、次に、第2加熱工程により加熱すると、ポリ
イソシアネートのブロックが遊離してポリイソシアネー
トとセピオライトとの反応が起こる。これによって、ポ
リイソシアネートが阻害物質である結晶水と反応するの
が防がれ、CO2 が発生して被膜にピンホールができ
るのが防止される。
項2に記載のポリイソシアネートを所定温度の加熱によ
りブロックが解離するものとしたので、特に、コロイダ
ルシリカのシリカ粒子の凝集速度の調整によるポリイソ
シアネート溶液中への良好な分散が容易であり、シリカ
粒子の凝集により発生するH2 Oとポリイソシアネー
トとが反応することなく除去された後、よく分散された
シリカ粒子とポリイソシアネートとが反応し、極めて緻
密な硬度の高い、かつ、屈曲性を有する被膜が形成され
る。
、請求項5のいずれか一つに記載の必須成分に亜鉛粉末
を加えているので、特に、被膜は防錆性を有する。
、請求項5のいずれか一つに記載の必須成分にアルミニ
ウム鱗片を加えているので、特に、被膜は耐熱性を有す
る。請求項8においては、請求項1、請求項2、請求項
5のいずれか一つに記載の必須成分に導電性材料を加え
ているので、特に、被膜は導電性を有する。
須成分にシリカバルーンを加えているので、被膜は断熱
性を有する。
必須成分にシリカバルーンを加えているので、特に、被
膜は断熱性を有する。
説明する。
ネート(住友バイエル製商品名:スミジュールL−75
)と溶剤型コロイダルシリカ(日産化学製 商品名:
XBA−ST)とを結合した被膜剤を示す。
表中、配合は重量[%]を示す(以下に同じ)。
合した後、エアースプレーにより素材に吹付け、常温で
乾燥、硬化することにより形成される。
曲性を有する)。
ードコーティング剤としての適用が可能である。
する。
−OH− イオンを持ち、アルカリイオンによる電気二
重層を形成して粒子間の反発により安定化している。
崩して粒子が凝集するときにポリイソシアネートを反応
させると、シリカ粒子とポリイソシアネートとの間に結
合が起こると考えられる。逆に言えば、凝集が起きてい
ないときに、ポリイソシアネートを加えても反応しにく
い。この凝集は溶剤の揮散によって行なわれる。このと
き、ポリイソシアネートの反応速度がシリカ粒子の凝集
速度を越えないことが必要であり、ポリイソシアネート
の反応速度が速いとアルコールイオンと反応してCO2
が発生する。即ち、安定化溶剤が消失してシリカ粒子
が凝集するときにポリイソシアネート溶液中で分散させ
ることが重要である。
リカ表面のH2Oや空気中のH2Oと反応し易い。この
ため、ポリイソシアネートがシリカ粒子に接触するまで
他に反応せず安定であることが重要である。実際にはシ
リカ粒子の凝集の際にはH2Oの遊離があるので、純粋
にシリカ粒子とポリイソシアネートとが結合したとは言
えないが、形成された反応物(尿素結合)を取込みなが
ら一部或いは大部分がシリカ粒子の周囲に反応して硬化
物を形成する。ところが、シリカ粒子の凝集速度が速い
と、凝集中にできるH2Oとポリイソシアネートとの反
応も多くなり、CO2 の発生によるピンホールができ
る。また、シリカ粒子の凝集が速いと、ポリイソシアネ
ートとの反応も遅れ、粒子径の大きい不均一な被膜を形
成する。
であり、溶剤の揮散速度のコントロールが必要である。 溶剤の揮散速度のコントロールは、雰囲気温度等に応じ
て、溶剤を変えたり、沸点の異なる複数の溶剤を組合わ
せること、或いは、混合量(稀釈量)を塗布粘度と調整
をとりながら変えることなどによって行なうことができ
る。
リイソシアネート(スミジュールL−75)は、反応速
度が速く、電荷バランスを崩し易い。したがって、シリ
カ粒子の凝集速度を特に遅く調整する必要がある。
とポリイソシアネート(スミジュールL−75)との混
合液は長時間放置するとゲルを生起するので、この系で
は、使用直前の混合が適している。
型になる。
シアネートとして、脂肪族系の『スミジュールN−35
00』(住友バイエルの商品名)を用いたときには、反
応速度が遅いので、混合液の長期保存(1年以内)が可
能である。
当するものであり、また、請求項1の態様に相当すると
することもできる。
を説明する。
ソシアネート(住友化学製 デスモジュールBL−3
175)とセピオライト(武田薬品製 商品名:エー
ドプラス)とを結合した被膜剤を示す。
合した後、エアースプレーまたは刷毛塗りにより素材に
塗布し、150[℃]で30分間加熱した後、更に、1
60[℃]で40分間加熱して乾燥させることにより形
成される。
上でも亀裂や剥離はない。衝撃、曲げ性にも優れる)。
膜高強度ハードコーティング剤としての適用が可能であ
る。
する。
の細孔は−OH基及びH2Oを有する。表面積は300
[m2/g]になり、その成分はシリカ、アルミナを主
とする。温度150[℃]で結晶水を放出するため、重
量を減少させる。
ると、この結晶水と反応し、CO2 を発生する。この
ため、形成された被膜にはピンホールが多く含まれる。
いは順序を調整することが重要である。即ち、セピオラ
イト中の結晶水がまず始めに放出されてその後ポリイソ
シアネートとの反応が起こるように調整することが必要
である。
ードプラス』を混合後加熱すると、150[℃]付近で
『エードプラス』の結晶水が放出され、160[℃]以
上で『デスモジュールBL−3175』のブロックが外
れて反応が起こる。形成された被膜はピンホールがなく
強度に優れる。
の態様に相当するものであり、第1加熱工程の温度を1
50[℃]、第2加熱工程の温度を160[℃]とした
ものである。また、この第二実施例の被膜剤は請求項3
の態様に相当するとすることもできる。
を説明する。
ソシアネート(住友バイエル製 商品名:デスモジュ
ールBL−3175)と溶剤型コロイダルシリカ(日産
化学製商品名:XBA−ST)とを結合した被膜剤を示
す。
した後、エアースプレーにより素材に吹付け、160[
℃]で40分間加熱して硬化させて形成される。
例えば、ハードコーティング剤としての適用が可能であ
る。
が外れるまでシリカ粒子とポリイソシアネートとの反応
が起こらないブロックタイプであるから、シリカ粒子の
凝集速度の調整、即ち、溶剤の揮散速度の調整によるポ
リイソシアネート溶液中への良好な分散が容易であり、
シリカ粒子の凝集により発生する生成物(H2 O等)
が反応することなく除去された後、よく分散されたシリ
カ粒子とポリイソシアネートとが反応し、極めて緻密な
硬度の高い、また、屈曲性を有する被膜を形成する。
0[℃]以上に加熱することにより外れるので、素材に
被膜剤を塗布した後、160[℃]以上の温度で所定時
間乾燥することが必要である。
当するものであり、また、請求項1または請求項2の態
様に相当するとすることもできる。
ネートとコロイダルシリカとの組合せに亜鉛粉末を加え
たものである。
塗りによって行なわれ、被膜の硬化は室温放置20分間
(指触乾燥)、室温放置24時間(完全乾燥)にて行な
われる。
ある。
コーティング剤への適用が可能である。
のであり、また、請求項1や請求項2或いは請求項5の
態様に相当するとすることもできる。
ネートとコロイダルシリカとの組合せに耐熱顔料のリー
フィングアルミペーストを加えたものである。
塗りによって行なわれ、被膜の硬化は室温放置24時間
(指触乾燥)、室温放置7日時間(完全乾燥)によるか
、160[℃]40分間加熱(完全乾燥)により行う。
コーティング剤等への適用が可能である。
のであり、また、請求項1や請求項2或いは請求項5の
態様に相当するとすることもできる。
ネートとコロイダルシリカに導電性材料を混合したもの
である。導電性材料には弾性を有する黒鉛(興和石油、
三井鉱山、工業技術院九州技術試験所との共同研究
商品名:エレファイト)を用いた。
ない、被膜の硬化は室温放置24時間(指触乾燥)、室
温放置7日時間(完全乾燥)によるか、160[℃]4
0分間加熱(完全乾燥)により行なう。
性コーティング剤への適用が可能である。
あり、また、請求項1や請求項2或いは請求項5の態様
に相当するとすることもできる。
ネートとセピオライトとの組合せに断熱フィラーのフィ
ライトを加えたものである。
塗りによって行い、被膜の硬化は150[℃]で30分
間加熱した後、更に、160[℃]で40分間加熱する
ことにより行なう。
使用可能であり、断熱性コーティング剤として適用する
ことができる。
態様に相当するものであり、また、請求項3または請求
項4の態様に相当するとすることもできる。
化学材料を使用しているが、本発明を実施する場合には
、これに限定されるものではない。また、適宜添加剤を
加えることを妨げるものでもない。
ピンホールの発生を、溶剤の揮散速度の調整やブロック
タイプのポリイソシアネートの使用によって防止してい
るが、本発明を実施する場合には、これに限定されるも
のではなく、他の工程によって防止することを妨げるも
のではない。
件は、各実施例に記載の値に限定されるものではない。
は、無機物のコロイダルシリカと有機物のポリイソシア
ネートとで構成されているので、無機物の持つ特性に有
機物の持つ特性を付与することができ、高硬度でしかも
可撓性を有することができる。請求項2の発明の被膜剤
は、ポリイソシアネートとコロイダルシリカとを混合し
たときに、溶剤の揮散速度を調整することによりコロイ
ダルシリカのシリカ粒子の凝集速度を調整するようにし
ているので、特に、凝集中に生成する阻害物質であるH
2Oとが短時間に反応して発生するCO2 により被膜
にピンホールができるのを防止することができる。
オライトと有機物のポリイソシアネートとで構成されて
いるので、無機物の持つ特性に有機物の持つ特性を付与
することができ、特に、厚膜高強度を得ることができる
。
定温度でブロックが外れるポリイソシアネートとセピオ
ライトとを必須成分とし、第1加熱工程により前記ポリ
イソシアネートのブロックが外れない温度でセピオライ
トを加熱して結晶水を除去し、この後、第二加熱工程に
より加熱してポリイソシアネートのブロックを解離する
ようにしたものであるから、特に、ポリイソシアネート
が阻害物質である結晶水と反応するのを防いで、CO2
が発生して被膜にピンホールができるのを防止するこ
とができる。
は請求項2に記載のポリイソシアネートを所定温度の加
熱によりブロックが解離するものとしたので、請求項1
または請求項2の効果に加えて、特に、コロイダルシリ
カのシリカ粒子の凝集速度の調整によるポリイソシアネ
ート溶液中への良好な分散が容易であり、シリカ粒子の
凝集により発生するH2 Oとポリイソシアネートとが
反応することなく除去された後、シリカ粒子とポリイソ
シアネートとが反応して、極めて緻密な硬度の高い、か
つ、屈曲性を有する被膜を形成することができる。
は請求項2或いは請求項5に記載の必須成分に亜鉛粉末
を加えているので、請求項1または請求項2或いは請求
項5の効果に加えて、特に、被膜は防錆性を有すること
ができる。
は請求項2或いは請求項5に記載の必須成分にアルミニ
ウム鱗片を加えているので、請求項1または請求項2或
いは請求項5の効果に加えて、特に、被膜は耐熱性を有
することができる。
項2或いは請求項5に記載の必須成分に導電性材料を加
えているので、請求項1または請求項2或いは請求項5
の効果に加えて、特に、被膜は導電性を有することがで
きる。
須成分にシリカバルーンを加えているので、請求項3の
効果に加えて、断熱性を有することができる。
必須成分にシリカバルーンを加えているので、請求項4
の効果に加えて、特に、断熱性を有することができる。
Claims (10)
- 【請求項1】 ポリイソシアネートと、コロイダルシ
リカとを必須成分としたことを特徴とする被膜剤。 - 【請求項2】 ポリイソシアネートと、コロイダルシ
リカと、揮散速度を調整することによりコロイダルシリ
カのシリカ粒子の凝集速度を調整する溶剤とを必須成分
としたことを特徴とする被膜剤。 - 【請求項3】 ポリイソシアネートと、セピオライト
とを具備することを特徴とする被膜剤。 - 【請求項4】 所定温度でブロックが解離するポリイ
ソシアネートと、セピオライトとを必須成分とし、前記
ポリイソシアネートのブロックが解離しない温度でセピ
オライトを加熱して結晶水を除去する第1加熱工程と、
前記第1加熱手段によりセピオライトの結晶水を除去し
た後に、加熱してポリイソシアネートのブロックを解離
する第2加熱工程とを具備することを特徴とする被膜剤
の製造方法。 - 【請求項5】ポリイソシアネートは、所定温度の加熱に
よりブロックが解離するものとしたことを特徴とする請
求項1または請求項2に記載の被膜剤。 - 【請求項6】必須成分に亜鉛粉末を加えたことを特徴と
する請求項1、請求項2、請求項5のいずれか一つに記
載の被膜剤。 - 【請求項7】必須成分にアルミニウム鱗片を加えたこと
を特徴とする請求項1、請求項2、請求項5のいずれか
一つに記載の被膜剤。 - 【請求項8】必須成分に導電性材料を加えたことを特徴
とする請求項1、請求項2、請求項5のいずれか一つに
記載の被膜剤。 - 【請求項9】必須成分にシリカバルーンを加えたことを
特徴とする請求項3に記載の被膜剤。 - 【請求項10】必須成分にシリカバルーンを加えたこと
を特徴とする請求項4に記載の被膜剤の製造方法。
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