JPH0639582B2 - エンジンおよび排気系部品用耐熱塗料 - Google Patents

エンジンおよび排気系部品用耐熱塗料

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JPH0639582B2
JPH0639582B2 JP60100065A JP10006585A JPH0639582B2 JP H0639582 B2 JPH0639582 B2 JP H0639582B2 JP 60100065 A JP60100065 A JP 60100065A JP 10006585 A JP10006585 A JP 10006585A JP H0639582 B2 JPH0639582 B2 JP H0639582B2
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JP
Japan
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heat
engine
coating film
exhaust system
pigment
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JP60100065A
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正利 石原
慎悟 長嶺
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Daihatsu Motor Co Ltd
Nippon Paint Co Ltd
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Daihatsu Motor Co Ltd
Nippon Paint Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はエンジンおよび排気系部品用耐熱塗料に関す
る。
[従来の技術] 自動車のエンジンやエキゾーストマニホルド、マニバー
タ、ターボチャージャなどの排気系部品には一般に鋳鉄
材料が用いられることが多い。
一般に鋳鉄の表面処理は困難で、そのうえ前記のごとき
部品は運転時に高温になることから、通常無処理のまま
で使用されている。
無処理のままだと、自動車の製造完了後プールでの出荷
待ちの間にも赤錆が発生することからも明らかなように
すぐ錆びるが、実害はとくにないとの観念から、とくに
対策は採られていないのが実情であった。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、最近のユーザーのニーズの多様化に伴な
い、エンジンルーム内の個性化、意匠性の向上などが要
望されるようになってきており、ちじみ塗装や、部品名
称の文字浮出し工法などが採用される傾向にあり、その
ためエンジンルーム内の高温にさらされる鋳鉄部品にお
ける赤錆の防止対策が望まれている。
かかる実情に鑑み、本発明者らは鋳鉄材料に適用可能と
考えられる各種表面処理について検討したが、実用に供
しうる耐熱性、防錆性を有する表面処理はなかった。た
とえば従来の耐熱塗料の耐熱温度はせいぜい600℃止ま
りであり、700℃程度に昇温するエンジン、エキゾース
トマニホルド、ターボチャージャーなどには適用しえな
いことが判明した。
このような観点から、本発明はエンジンおよび排気系部
品に適用しうる耐熱塗料を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] すなわち本発明は、不揮発分総量に対してシリコーン樹
脂28〜37%(重量%、以下同様)、エポキシ樹脂7〜12
%、無機耐熱顔料22〜36%、無機溶融顔料14〜25%およ
びアルミニウム粉3〜10%を主成分として含有してなる
ことを特徴とするエンジンまたは排気系部品用耐熱塗料
に関する。
[実施例] 本発明の耐熱塗料は前記特定の組成の故に700℃程度も
の耐熱温度を有する。すなわち本発明の耐熱塗料の塗膜
は700℃程度の高温下においても剥離などを生ぜず、鋳
鉄製品に密着しているので、充分な防錆性を有する。
本発明におけるシリコーン樹脂は耐熱性の塗膜形成要素
として用いられるものであり、たとえばポリメチルシロ
キサン、ポリフエニルシロキサン、ポリメチルフエニル
シロキサン、ポリビニルメチルシロキサン、ポリビニル
フェニルシロキサンなどが使用される。耐熱性がすぐれ
ている点からポリメチルフェニルシロキサンであって、
フェニル基の含有率が30〜60%の範囲のものがとくに好
ましく用いられる。
シリコーン樹脂は塗料の不揮発分総量に対して28〜37%
の割合で用いられる。シリコーン樹脂の割合が前記範囲
より少ないと塗膜形成能が劣り、多いと耐熱性が低下す
る。
本発明におけるエポキシ樹脂はシリコーン樹脂の変性剤
として用いるものである。すなわち塗膜形成要素として
シリコーン樹脂を単独で用いると、シリコーン樹脂の分
解温度で塗膜の密着不良が一気に生じるが、エポキシ樹
脂で変性することにより、シリコーン樹脂が徐々に分解
するようになり、耐熱性が向上される。またエポキシ樹
脂で変性することにより塗膜の一次物性が向上される。
かかるエポキシ樹脂の樹脂成分としてはビスフェノール
Aグリシジルエーテル型、ハロゲン化ビスフェノール
型、レゾルシン型、ノボラック型、テトラヒドロキシフ
ェニルエタン型、脂環型のものなどが使用できるが、と
くにビスフェノールA型、ノボラック型のものが好まし
い。硬化剤としては無機塩基(たとえば水酸化カリウム
など)、有機塩基(たとえば第三アミンなど)などが用
いられる。
エポキシ樹脂は塗料の不揮発分総量に対し7〜12%の割
合で用いられる。エポキシ樹脂の割合が前記範囲より少
ないと変性の効果が充分に発揮されず、多いと耐熱性が
低下する。
本発明における無機耐熱顔料は着色顔料として用いられ
るものであり、これにより塗色が白色、黒色、その中間
の任意の明度の灰色である塗料がえられる。
無機耐熱顔料としては無機質焼成顔料が用いられ、たと
えばNi-Fe-Cu系、Ni-Fe-Cu-Co-Mn系、Cu-Cr系、Fe-Mn-C
u系、Cu-Cr-Mn系のものなどがあげられる。耐熱性向上
の点からはNi-Fe-Cu-Co-Mn系のもので特殊な焼成法によ
り顔料の熱歪を少なくしたものが好ましく用いられる。
無機耐熱顔料は塗料の不揮発分総量に対して22〜36%の
割合で用いられる。
本発明における無機溶融顔料はいわゆるフリットといわ
れているものである。本発明の塗料においては塗膜形成
要素としてシリコーン樹脂が用いられるが、シリコーン
樹脂はその分解温度(たとえば約540℃)以上に加熱す
ると分解してシリカ粉となるから、シリコーン樹脂を単
独で用いるとその分解温度以上では塗膜形成要素が存在
しなくなり、塗膜の維持が不可能となる。そのため、シ
リコーン樹脂が分解してシリカ粉になる前にシリコーン
樹脂にかわって塗膜要素となりうる成分としてフリット
を用いるのである。
用いるフリットとしてはケイ酸塩系、ホウ酸塩系、リン
酸塩系、ケイ酸鉛系などのものが用いられ、溶融温度が
用いるシリコーン樹脂の分解温度より低いもの、たとえ
ば320〜750℃程度の溶融温度のものが好ましい。
フリットは塗料の不揮発分総量に対して14〜25%の割合
で用いられる。フリットの割合が前記範囲より少ないと
高温におけるシリコーン樹脂の代替要素としての機能が
充分に発揮されず、耐熱性が低下し、多いと塗料の初期
塗膜形成能が低下する。
本発明におけるアルミニウム粉はそのすぐれた熱反射性
および熱伝導性を利用して塗膜温度を被塗装物自体の温
度より低下せしめて塗膜の劣化速度を遅くするために使
用するものである。
用いるアルミニウム粉としては塗膜中に均一に分散され
るようにリーフィングタイプよりもノンリーフィングタ
イプのものが好ましい。また熱反射性および熱伝導性を
良好に発揮せしめる点から、粒径は20〜40μmの範囲が
好ましい。アルミニウム粉は通常これをミネラルスピリ
ットに分散させたペーストの形態で使用される。
アルミニウム粉は塗料の固形分総量に対して3〜10%の
割合で用いられる。アルミニウム粉の割合が前記範囲よ
り少ないと熱反射および熱伝導による塗膜温度の低減効
果が充分に奏されない。一方多いとアルミニウム粉の高
温における溶融および熱酸化に起因する塗膜物性の低下
が顕著になるので好ましくない。
本発明の塗料には前記成分以外に、カオリン、クレー、
タルク、マイカ、硫酸バリウムなどの体質顔料、有機ベ
ントナイト、高級脂肪酸チッ素誘導体、長鎖脂肪酸エス
テル重合体などの沈澱防止剤、アミン系(たとえば脂肪
族第一、第二および第三アミン、芳香族アミンなど)、
ポリオキシエチレングリコールエステル系(たとえばRC
OO(CH2CH2O)nH、RCOO(CH2CH2O)nCORなど)などの分散剤
などの配合剤を適宜配合してもよい。
本発明の耐熱塗料は前記成分を適宜の溶剤に溶解、分散
することによって調製される。溶剤としては、たとえば
キシレン、ジアセトンアルコール、メチルイソブチルケ
トン、ブチルセロソルブなどが使用される。
本発明の耐熱塗料による鋳鉄製品の塗装は通常鋳鉄部品
を溶剤などを用いて脱脂処理したのち塗料を塗布し、16
0〜180℃程度の温度で20〜30分間程度の条件で焼付けす
ることによって行なわれる。塗膜厚さは15〜20μm程度
でよく、この程度の塗膜厚さで充分な防錆性が発揮され
る。
本発明の耐熱塗料が適用される鋳鉄製品はエンジンルー
ム内の鋳鉄製品、たとえばエンジン本体、その他エンジ
ンヘッド、エキゾーストマニホルド、マニバータ、ター
ボチャージャ、ターボチャージャカバー、アフターバー
ナなどの排気系鋳鉄部品があげられる。さらにエンジン
ルーム以外の排気系鋳鉄部品、たとえばヒートインシュ
レータ、ヒートプロテクタ、エキゾーストパイプ、マフ
ラー、テールパイプ、マフラーカバーなどにも適用しう
ることは勿論である。
つぎに実施例をあげて本発明の耐熱塗料を説明する。
実施例1〜3および比較例1〜3 第1表に示される成分をボールミルで充分に分散混和し
て塗料を調製した。
第1表における各成分としてはつぎのものを用いた。
シリコーン樹脂:P850(バイエル社製のポリメチルフェ
ニルシロキサン) エポキシ樹脂:EP828(シエル社製のビスフェノールA
型) 無機耐熱顔料:Black#4800(大成化工(株)製のNi-Fe-
Cu-Co-Mn系顔料) 無機溶融顔料:日本フェロー(株)製のXD−9A、B
−KNO−PbO系顔料アルミニウムペース
ト:ノンリーフィングタイプの平均粒径が24μmのアル
ミニウム粉をミネラルスピリットに65%の割合で混和し
たもの 体質顔料:カオリン 沈澱防止剤:ジメチルジオクタデシルアンモニウムベン
トナイト 分散剤:ポリオキシエチレングリコールモノエステル 溶剤:キシレン75%、ジアセトンアルコール5%、メチ
ルイソブチルケトン5%およびブチルセロソルブ15%か
らなるもの 前記実施例1〜3および比較例1〜3でえられた各塗料
を脱脂処理した鋳鉄板(60mm×80mm×4mm)にスプレー
塗布し、180℃で20分間焼付けて厚さ20μmの塗膜を形
成した。
えられた塗装試験片についてつぎの試験を行なった。
(1)耐熱性 塗装試験片を所定の温度に保持した電気オーブン中で24
時間加熱したのち塗膜の密着性を調べ、かかる操作を繰
返して塗膜の剥離しない最高加熱温度を求め、これを耐
熱温度とした。また耐熱温度における加熱後の塗膜の変
色を観察した。
(2)防錆性 前記塗装試験片を700℃に保持した電気オーブン中で24
時間加熱後湿箔(49℃、95%RH)に24時間放置し、錆の
発生状況をつぎの基準によって判定した。
○……発錆なし △……部分的に発錆 ×……全面発錆 前記試験の結果を第2表に示す。
なお第2表には、市販の耐熱塗料(比較例4)で塗装し
た試験片、通常のアクリル樹脂塗料(比較例5)で塗装
した試験片、四三酸化鉄処理(比較例6)した試験片、
およびダクロタイズド処理(比較例7)した試験片につ
いても前記と同様な試験を行なった結果を併記した。
比較例4の耐熱塗料はつぎの組成を有するものである。成分 ストレートシリコーン 36 樹脂ワニス シリコーンアルキド
6 樹脂ワニス 無機耐熱顔料(Mn-Cu系) 43 タルク
2 芳香族系溶剤 12 (キシレン、トルエン) その他の添加剤
1 (皮張防止剤、アミン系分散剤) また前記実施例1〜3および比較例1〜3ならびに比較
例4〜5の塗料をそれぞれ用いて鋳鉄製のアフターバー
ナ、エキゾーストマニホルドおよびターボチャージャの
外表面に厚さ20μmの塗膜を形成し、これらを組込んだ
エンジンを用いてエンジン実機テストを行なった。実機
テストは最高回転数6500rpm×全負荷×200時間の条件で
行なった。テスト中のアフターバーナ、エキゾーストマ
ニホルドおよびターボチャージャの外表面温度は650〜7
00℃であった。テスト袋の塗膜の状態をつぎの基準にし
たがって判定した。
○……剥離なし △……一部剥離 ×……全面剥離 結果を第2表に示す。
[発明の効果] 本発明の塗料は700℃程度もの耐熱性を有し、エンジン
および排気系部品の防錆に有利に適用される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不揮発分総量に対してシリコーン樹脂28〜
    37重量%、エポキシ樹脂7〜12重量%、無機耐熱顔料22
    〜36重量%、無機溶融顔料14〜25重量%およびアルミニ
    ウム粉3〜10重量%を主成分として含有してなることを
    特徴とするエンジンまたは排気系部品用耐熱塗料。
JP60100065A 1985-05-10 1985-05-10 エンジンおよび排気系部品用耐熱塗料 Expired - Lifetime JPH0639582B2 (ja)

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