JPH0491177A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は高温下での使用に耐える耐熱性塗料に関する。

（従来の技術及びその問題点） 特開昭６２−５４７６８号公報には、ポリメタロカルボ
シラン、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。

他方、上記公報に記載の塗料を一般的な焼成焼付は温度
である２５０〜４５０°Ｃに加熱してポリメタロカルボ
シラ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。

（問題点を解説するための技術的手段）本発明は、優れ
た耐熱性、耐水性及び耐食性を有し、かつ硬度の高い塗
膜を与えることのできる、耐熱性塗料を提供する。

本発明によれば、ポリメタロカルボシラン、シリコーン
樹脂、無機充填材、アルキルアルコキシシラン、及びチ
タン、ジルコニウム及びアルミニウムから選択される金
属のアルコキシドが有機溶剤に分散又は溶解されている
耐熱性塗料を提供する。

本発明におけるポリメタロカルボシランは、それ自体公
知の有機ケイ素重合体であり、例えば、特公昭６１−４
９３３５号公報、同６２−６０４１４号公報、同６３−
３７１３９号公報、同６３−４９６９１号公報に記載の
方法に従って調製することができる。これら公報の記載
は本明細書の一部として参照される。

ポリメタロカルボシランの代表的な製法は、数平均分子
量が２００〜１０００のポリカルボシランとチタンある
いはジルコニウムのアルコキシドとを反応させる方法で
ある。この反応によって、ポリカルバシランが、その骨
格中のケイ素原子の一部が酸素原子を介してチタン原子
あるいはジルコニウム原子で結合された、数平均分子量
が７００〜１００゜０００の架橋重合体であるポリメタ
ロカルボシランが得られる。

上記ポリメタロカルボシランの有機溶剤溶液が宇部興産
味からチラノコート［有］ワニスタイプとして市販され
ている。

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。

シリコーン樹脂の配合割合は、ポリメタロカルボシラン
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は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は塗膜の耐熱性及び
耐食性が低下する。

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、ケイ化物、ホウ化物、窒化物及
び炭化物から選ばれる少な（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、リ
チウム、ナトリウム、カリウム、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。

無機充填材の配合割合は、ポリメタロカルボシラン１０
０重量部当たり、１０〜９００重量部、特に５０〜５０
０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、焼付は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。

本発明におけるアルキルアルコキシシランとしては、式
　Ｒ’　＠　Ｓ　ｉ（ＯＲ”　）　ａ−ａ（式中、Ｒ１
及びＲｚは、それぞれ、アルキル基を示し、ｎはを示し
、ｎは１〜３である。）で表される化合物が一般的に使
用される。その具体例としては、メチルトリメトキシシ
ラン、エチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシ
シラン、メチルトリプロポキシシラン、ジメチルジェト
キシシラン、ジエチルジブトキシシラン、トリエチルエ
トキシシラン、トリメチルブトキシシランなどが挙げら
れる。

アルキルアルコキシシランの配合割合は、ポリメタロカ
ルボシラン１００ｇ当た＃）、０．２〜１０モル、特に
０．５〜５モルであることが好ましい、アルキルアルコ
キシシランの配合割合が過度に小さいと塗装塗膜の硬度
が充分ではなく、その配合割合が過度に大きくなると塗
装塗膜の基材への初期密着性が低下する。

本発明におけるチタン、ジルコニウム及びアルミニウム
から選択される金属のアルコキシドとしては、 弐Ｒ３１Ｍ　（ＯＲ’　）　、。

（式中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ、アルキル基を示し
、Ｍはチタン又はジルコニウムを示し、ｍは１〜３であ
る。）で表される化合物、又は式Ｒ’　、　、Ａｆ！　
（ＯＲ’　）　ｓ−（式中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ
、アルキル基を示し、ｐは１〜２である。）で表される
化合物が使用される。その具体例としては、テトラエト
キシチタン、テトラブトキシチタン、テトラメトキシジ
ルコニウム、テトラプロポキシジルコニウム、テトラブ
トキシジルコニウム、メチルトリブトキシチタン、ジメ
チルジェトキシチタン、エチルトリブトキシジルコニウ
ム、ジメチルジブトキシジルコニウム、トリメチルトリ
エトキシチタン、トリエトキシアルミニウム、トリブト
キシアルミニウム、トリプロポキシアルミニウムが挙げ
られる。

上記の金属アルコキシドの配合割合は、ポリメタロカル
ボシラン１００ｇ当たり、０．１〜５モル、特に０．２
５〜２モルであることが好ましい、金属アルコキシドの
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
、その配合割合が過度に高くなると塗料としての安定性
が損なわれ、短期間の保存中にゲル化する。

本発明における有機溶剤としては、カルボシラン重合体
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。

本発明の耐熱性塗料は、金属基材、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。

耐熱性塗料の塗布量は２０〜１００ｇ／ｒｒｒ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。

焼付は温度は１５０℃以上、特に２００°Ｃ以上である
ことが好ましい、焼付は温度が過度に低いと塗料成分の
三つであるカルボシラン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が低下する。

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は工程を省略することもできる
。

（実施例） 以下に実施例及び比較例を示す、実施例において特別の
言及がない限り、「％ｊ及び「部」は、それぞれ、「重
量％」及び「重量部」を示す。

形成される塗膜の鉛筆硬度はＪＩＳ　Ｋ　５４００に従
って測定した。

塗膜の耐熱性はつぎのようにして評価した。被塗装物を
１０００°Ｃ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Ｉａｍピッチのクロスカン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。

また、塗膜の耐食性はつぎのようにして評価した。被塗
装物を４００°Ｃで２００時間空気オープン中に保持し
、ついで４％食塩水を２００時間噴霧した後の塗膜の外
観を観察した。錆の発生が認められないものを耐食性「
良」とし、錆の発生が認められたものを耐食性「不良」
とした。

実施例１ ポリチタノカルボシランの５０％キシレン溶液（宇部興
産■製、チラノコート０ワニスタイプ）１００部、メチ
ルフェニルポリシロキサンの５０％キシレン溶液（東方
シリコーン社製、ＴＳＲ−１１６）１００部、炭化ケイ
素粉末１００部、メチルトリメトキシシラン１５０部、
テトラブトキシチタン２５０部及びキシレン５０部をミ
キサーにより混合して耐熱製塗料を調製した。

これたは別に基材として厚さ０．６ｍ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。

前記耐熱性塗料を基材にスプレーガンによって約３０μ
調厚さに塗装し、空気オーブン中で３００°Ｃ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９Ｈ以上であった。

また、この！ｔ！膜の耐熱性及び耐食性はいずれも「良
」であった。

実施例２ テトラブトキシチタンに代えて、テトラブトキシジルコ
ニウム４００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９Ｈ以上であり、耐熱性及び
耐食性はいずれも「良」であった。

比較例１ メチルトリメトキシシラン及びテトラブトキシチタンを
配合しなかった以外は実施例１を繰り返した。

得られた塗膜の耐熱性及び耐食性はいずれも「良」であ
っが、鉛筆硬度は２Ｈであった。

比較例２ メチルトリメトキシシランを配合しなかった以外は実施
例工を繰り返した。

得られた塗膜の耐熱性は「良」であったが、耐食性はｒ
不良」であった、また、この塗膜の鉛筆硬度は４Ｈであ
った。

比較例３ テトラブトキシチタンを配合しなかった以外は実施例１
を繰り返した。

得られた塗膜の耐熱性は「不良」であり、鉛筆硬度は４
Ｈであった。

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。

形成された塗膜の鉛筆硬度は９Ｈ以上であった。

また、この塗膜の耐熱性及び耐食性はいずれも「艮」で
あった。

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。

形成された塗膜の鉛筆硬度は９Ｈ以上であった。

また、この塗膜の耐熱性及び耐食性はいずれも「良」で
あった。

実施例５ テトラブトキシチタンに代えて、トリブトキシアルミニ
ウム２００部を使用した以外は実施例１を繰り返した。

形成された塗膜の鉛筆硬度は９Ｈ以上であった。

また、この塗膜の耐熱性及び耐食性はいずれも「良」で
あった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリメタロカルボシラン、シリコーン樹脂、無機充填材
   、アルキルアルコキシシラン、及びチタン、ジルコニウ
   ム及びアルミニウムから選択される金属のアルコキシド
   が有機溶剤に分散又は溶解されていることを特徴とする
   耐熱性塗料。