JPH0570738A - コーテイング組成物 - Google Patents

コーテイング組成物

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JPH0570738A
JPH0570738A JP25986491A JP25986491A JPH0570738A JP H0570738 A JPH0570738 A JP H0570738A JP 25986491 A JP25986491 A JP 25986491A JP 25986491 A JP25986491 A JP 25986491A JP H0570738 A JPH0570738 A JP H0570738A
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JP
Japan
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coating
coating composition
weight
alumina
ladder
Prior art date
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Pending
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JP25986491A
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English (en)
Inventor
Yoichi Oba
洋一 大場
Akira Kamei
昭 亀井
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INTAAFUEISU GIJUTSU KENKYUSHO KK
Kawaken Fine Chemicals Co Ltd
Original Assignee
INTAAFUEISU GIJUTSU KENKYUSHO KK
Kawaken Fine Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基材との密着性に優れ、かつ基材に表面硬
度、耐熱性および強靱性の連続被膜を形成し得るコーテ
ィング組成物を提供する。 【構成】 ラダー型シリコーンオリゴマーと溶剤を含む
コーティング組成物において、アルミナゾルを添加する
ことにより、形成される被膜に基材との密着性、強靱性
が付与される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基材との密着性に優
れ、かつ基材に耐熱性の被膜を形成しうるコーティング
組成物に関し、特に機械、電気・電子、光学などの産業
分野で有効に利用される金属、ガラス、セラミックス、
プラスチックス等のコーティング剤として有用なコーテ
ィング組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ラダー型シリコーンオリゴマーは、下記
の一般式(I)で表される構造を有する化合物である。 (式中、Rは水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換さ
れていてもよいフェニル基、水酸基、アルコキシル基を
表す。但し、全Rのうち、水酸基、アルコキシル基また
はこれらの基の合計量は10モル%以下である)
【0003】これは通常の有機溶剤によく溶解するの
で、これをコーティング剤とし、基材上に塗布、乾燥
(溶剤除去)して、基材上に被膜を形成することができ
る。また、このオリゴマー被膜は、更に加熱することに
よって三次元化し、耐熱性を有する硬い熱硬化被膜を形
成する。
【0004】しかし、このラダー型シリコーンオリゴマ
ーから形成される被膜は脆く、特に被膜の厚さが大きく
なるとクラックが入りやすい欠点があった。この欠点を
改良するために、従来このラダー型シリコーンオリゴマ
ーにナイロンやアルッキド樹脂等の可撓性の樹脂を添加
する方法やジメチルフタレート、ジエチルアジペート等
の可塑剤を添加する方法(特開昭63−150356)
が検討されてきた。しかし、これらの方法は可撓性付与
の点で若干の改良が認められるものの、可撓性樹脂や可
塑剤のような有機材料の添加により、本来ラダー型シリ
コーンオリゴマー熱硬化物のもつ高い耐熱性が損なわ
れ、熱処理により被膜が褐色ないし黒色化してしまうと
いう欠点が生じた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
した従来のラダー型シリコーンオリゴマーを含むコーテ
ィング剤の欠点を解消して、基材との密着性に優れ、か
つ基材に表面硬度、耐熱性および強靱性の連続被膜を形
成しうるコー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】本発明によって、上記の
目的を達成することができるコーティング組成物が提供
される。即ち、ラダー型シリコーンオリゴマーと溶剤を
含むコーティング組成物において、アルミナゾルを添加
したことを特徴とするコーティング組成物に関する。以
下、本発明のコーティング組成物について説明する。本
発明に用いられるラダー型シリコーンオリゴマーは、下
記の一般式(I)で表される構造を有する化合物であ
る。 (式中、Rは水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換さ
れていてもよいフェニル基、水酸基、アルコキシル基を
表す。但し、全Rのうち、水酸基、アルコキシル基また
はこれらの基の合計量は10モル%以下である)で示さ
れる。
【0007】一般式(I)において、アルキル基の炭素
数が5かそれ以上の場合には、加熱による硬化速度が遅
いので好ましくない。また、全Rのうち、水酸基、アル
コキシル基またはこれらの基の合計量は10モル%を越
えると、硬化物の耐水性が低下するという欠点がある。
【0008】本発明に用いられるラダー型シリコーンオ
リゴマーの分子量は、重量平均分子量で500〜100
0、特に1000〜5000のものが好ましい。分子量
がこれらの範囲より低いと硬化被膜が機械的に弱く、分
子量がこれらの範囲より大きいと有機溶剤への溶解性に
問題が出る。
【0009】本発明に用いられるラダー型シリコーンオ
リゴマーの溶剤としては、ラダー型シリコーンオリゴマ
ーを溶解し、アルミナゾルとの相溶性を有する有機溶剤
が用いられる。このような溶剤の代表例としては、エタ
ノール、2−プロパノール、ブタノール、アセトン、メ
チルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒ
ドロフラン、エチレングリコールモノエチルエーテル
(セロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテ
ルアセテート(セロソルブアセテート)、エチレングリ
コールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノ
ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテ
ル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メ
チル−3−メトキシブタノール、N−メチル−2−ピロ
リドン(NMP)、ジメチルフォルムアミドなどがあげ
られる。これらは2種以上混合して用いてもよい。
【0010】また、本発明に用いられるアルミナゾル
は、有機アルミニウム化合物の加水分解により製造され
た超微粒子のベーマイト構造を有するアルミナゾルで、
水または/および親水性有機溶剤を分散媒としたコロイ
ドで、一般に、アルミナとして5〜10重量%を含んで
いる。ここで、本発明に使用される親水性有機溶剤とし
ては、沸点が少なくとも150℃以上の親水性溶剤、例
えば、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチ
レングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリ
コールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチ
ルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、N
MPなどが用いられる。
【0011】アルミナゾル中のコロイド粒子は、その表
面に正電荷を有しているため、これを基材上にコーティ
ングした時、ガラスのように表面電荷が負のものに対し
て特に強く吸着する。コーティングされたアルミナゾル
は乾燥(溶剤の除去)によって透明なゲルとなり、加熱
をすると250℃付近で透明なベーマイトに、500℃
付近から透明なδ−アルミナに、さらには約1200℃
で不透明なα−アルミナに変化するという性質を持って
いる。本発明のコーティング組成物においてアルミナゾ
ルは被膜の密着性を付与するための必須成分である。
【0012】本発明に於て、ラダー型シリコーンオリゴ
マーとアルミナゾルの混合比は、ラダー型シリコーンオ
リゴマーとアルミナの固形分比で95:5〜5:95が
好ましい。この範囲よりラダー型シリコーンオリゴマー
の割合が多いと基材への密着性の劣る被膜しか与えない
コーティング組成物となり、この範囲よりアルミナの割
合が多いと被膜強度の低いコーティング組成物となるの
で好ましくない。
【0013】本発明のコーティング組成物に於て、ラダ
ー型シリコーンオリゴマーとアルミナの固形分濃度は、
必要な被膜の厚さや塗布方法等によって適宜選択される
が、一般的には2〜50重量%が望ましい。
【0014】本発明のコーティング組成物には、必要に
応じて硬化触媒、染料、顔料、フィラー、カップリング
剤、レベリング剤、消泡剤などを加えることができる。
【0015】本発明のコーティング組成物は、金属、ガ
ラス、セラミックス、プラスチックス等のコーティング
剤として有用である。コーティングは、スプレー塗布、
浸漬塗布、刷毛塗り、流し塗り、カーテンコート、スピ
ンコート等の方法で行うことができる。コーティング後
は、室温または100℃前後で乾燥して溶剤を除き、次
いで加熱硬化を行う。加熱硬化条件は、耐熱性のある金
属、ガラス、セラミックスなどでは、一般に150℃以
上で30分以上が望ましい。プラスチックスなどで硬化
温度に制限がある場合には、例えばトリメチルアンモニ
ウムハイドロキサイドのような硬化触媒を加えて、硬化
温度を下げることもできる。
【0016】本発明のコーティング組成物は、基材との
密着性に優れ、かつ基材に表面硬度、耐熱性および強靱
性の連続被膜を形成しうるものであり、機械、電気・電
子、光学などの産業分野で利用される金属、ガラス、セ
ラミックス、プラスチックス等のコーティング剤として
有効に用いることができる。
【0017】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明をさらに詳細に
説明する。 実施例 1 一般式(I)においてRがメチル基とフェニル基からな
り、そのモル比が2:1のラダー型シリコーンオリゴマ
ー(分子量約1500)100gをNMP(N−メチル
−2−ピロリドン)100gに溶解した。これを、NM
P/水=95/5(重量比)の溶媒に5重量%のアルミ
ナを含むアルミナゾル200g中に攪拌しつつ添加して
コーティング組成物(固形分27.5重量%)を調製し
た。これをガラス基板に流し塗りして、150℃で60
分乾燥、更に250℃で30分熱処理して透明な被膜を
形成した。この被膜はクラックや曇りなどの欠陥のない
均一な外観を有しており、NMPを付着させたガーゼで
擦っても被膜は溶けたり傷ついたりせず完全に硬化して
いた。また、エンピツ硬度は9H以上で、ゴバン目密着
試験は100/100であった。さらにまた、この被膜
が形成されたガラス基板を400℃に10分間加熱した
のち直ちに室温に戻しても被膜に異常は認められなかっ
た。
【0018】尚、本実施例に用いた5重量%のアルミナ
を含むアルミナゾル(溶剤はNMP/水系でその比率が
重量で95/5のもの)は、水を溶剤とし5重量%のア
ルミナを含むアルミナゾルにNMPを加えたのち、ロー
タリーエバポレーターにより水分を除去することによっ
て調製した。
【0019】比較例 1 実施例1と同じラダー型シリコーンオリゴマーをNMP
に溶解し、固形分20重量%のコーティング組成物を調
製した。このコーティング組成物を実施例1と同じ条件
で塗布、乾燥、熱処理を行った。この被膜には曇りなど
の欠陥は認められなかったが基板周辺部でクラックが発
生した。またNMPを付着させたガーゼで擦ったところ
被膜は完全に溶けてしまい硬化が不完全であった。ま
た、エンピツ硬度は7H、ゴバン目密着試験は0/10
0であった。
【0020】比較例 2 実施例1と同じ5重量%のアルミナを含むアルミナゾル
(溶剤はNMP/水系でその比率が重量で95/5のも
の)を、実施例1と同じ条件で塗布、乾燥、熱処理を行
った。この被膜はクラックや曇りなどの欠陥のない均一
な外観を有しており、NMPを付着させたガーゼで擦っ
ても被膜は溶けたり傷ついたりせず完全に硬化してい
た。また、ゴバン目密着試験は100/100であっ
た。しかし、エンピツ硬度はH以下で、キズのつきやす
い柔らかな被膜であった。
【0021】実施例 2 一般式(I)においてRがフェニル基のラダー型シリコ
ーンオリゴマー(分子量約1000)10gをNMP
(N−メチル−2−ピロリドン)10gに溶解した。こ
れを、NMP/水=95/5(重量比)の溶媒に5重量
%のアルミナを含むアルミナゾル2000g中に攪拌し
つつ添加してコーティング組成物(固形分5.4重量
%)を調製した。これをアルミナ焼結基板に流し塗りし
て、150℃で60分乾燥、更に250℃で30分熱処
理して透明な被膜を形成した。この被膜はクラックや曇
りなどの欠陥のない平滑で均一な外観を有しており、N
MPを付着させたガーゼで擦っても被膜は溶けたり傷つ
いたりせず完全に硬化していた。また、エンピツ硬度は
7H、ゴバン目密着試験は100/100であった。
【0022】実施例 3 一般式(I)においてRがメチル基とフェニル基からな
り、そのモル比が1:1のラダー型シリコーンオリゴマ
ー50gをNMP(N−メチル−2−ピロリドン)50
gに溶解した。これを、NMP/水=95/5(重量
比)の溶媒に5重量%のアルミナを含むアルミナゾル1
000g中に攪拌しつつ添加してコーティング組成物
(固形分9.1重量%)を調製した。これをガラス基板
に流し塗りして、150℃で60分乾燥、更に250℃
で30分熱処理して透明な被膜を形成した。この被膜は
クラックや曇りなどの欠陥のない均一な外観を有してお
り、NMPを付着させたガーゼで擦っても被膜は溶けた
り傷ついたりせず完全に硬化していた。また、エンピツ
硬度は6H、ゴバン目密着試験は100/100であっ
た。
【0023】実施例 4 一般式(I)においてRがメチル基のラダー型シリコー
ンオリゴマー(分子量約2100)10gをNMP(N
−メチル−2−ピロリドン)10gに溶解した。これ
を、NMP/水=95/5(重量比)の溶媒に5重量%
のアルミナを含むアルミナゾル2000g中に攪拌しつ
つ添加し、さらに硬化触媒として蟻酸0.4gとテトラ
メチルアンモニウムハイドロキサイドの10重量%メタ
ノール溶液0.1gとを順次加えてコーティング組成物
(固形分5.4重量%)を調製した。これをガラスエポ
キシ基板に流し塗りして、150℃で60分乾燥・熱処
理して透明な被膜を形成した。この被膜はクラックや曇
りなどの欠陥のない平滑で均一な外観を有しており、N
MPを付着させたガーゼで擦っても被膜は溶けたり傷つ
いたりせず完全に硬化していた。また、エンピツ硬度は
5H、ゴバン目密着試験は100/100であった。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のコーティン
グ組成物は、基材との密着性に優れ、形成された被膜は
強靱で硬く、しかも耐熱性に優れたものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラダー型シリコーンオリゴマーと溶剤を
    含むコーティング組成物において、アルミナゾルを添加
    したことを特徴とするコーティング組成物。
JP25986491A 1991-09-11 1991-09-11 コーテイング組成物 Pending JPH0570738A (ja)

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JP25986491A JPH0570738A (ja) 1991-09-11 1991-09-11 コーテイング組成物

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6489720B1 (en) * 1998-09-07 2002-12-03 Canon Kabushiki Kaisha Image-forming apparatus and fabrication method therefor
JP2014208838A (ja) * 2007-04-10 2014-11-06 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド オプトエレクトロニクスデバイス用の組成物、層、及びフィルム、並びにこれらの使用
US10544329B2 (en) 2015-04-13 2020-01-28 Honeywell International Inc. Polysiloxane formulations and coatings for optoelectronic applications

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