JPH0797537A - 各種セラミック製ウイスカーを混入分散した 各種有機系樹脂塗料及び各種ゴム系塗料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 この発明は各種セラミック製ウイスカ
ーを各種の有機系樹脂液又はゴム溶液に、適性な溶剤や
界面活性剤や分散剤とともに混入分散して塗膜性能の優
れたセラミック製ウイスカー混入分散塗料を製造する方
法に関するものである。 【構 成】 各種セラミック製ウイスカーの中で使
用目的に応じて適材のセラミック製ウイスカーを選び、
これを混入する特定の有機系樹脂液又はゴム溶液に良く
ぬれる様に表面処理を施して、適性な溶剤、界面活性
剤、分散剤とともに特定の有機系樹脂液又はゴム溶液に
混入分散して塗膜性能の優れたセラミック製ウイスカー
混入分散塗料を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明による塗料は、在来市販されている
各種有機系樹脂塗料やゴム系塗料の塗装施行後の塗膜硬
度や強度が比較的低いため、異物の衝突や摩擦の存在す
る部位では塗装した塗膜が比較的容易に損傷して被塗装
物への防腐食効果が短期間で失われているのを改善すべ
く各種セラミック製ウイスカーより適材のセラミック製
ウイスカーを選んで適量を有機系樹脂液やゴム系溶液に
溶剤及び界面活性剤及び分散剤とともに混入分散させた
塗料の製造方法にある。本発明により製造した塗料は塗
装施行後の塗膜硬度が高く、しかも塗膜の耐屈曲性、引
っ張り強度等が在来市販の塗料の塗膜に比較して格段に
優れた塗料である。在来市販の塗料では長期にわたる防
腐食効果が期待出来なかった異物の衝突や摩擦の存在す
る部位への耐摩耗性、耐腐食性塗料として十分にその機
能を発揮して、被塗装物の長寿命化を実現した塗料の製
造方法である。

【０００２】

【従来の技術】在来塗料で塗装後の塗膜硬度を高めて耐
摩耗性を向上させた塗料として銅金属粉末やステンレス
金属粉末又はアルミ金属粉末等を混入分散した塗料が使
用されているが次に示す如く塗料としては種々問題があ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】在来の市販されてい
る各種金属粉末混入分散塗料は金属粉末微粒子が分散さ
れている塗料であり、耐摩耗性能を向上させるために混
入量を増やすと塗膜の引っ張り強度や耐屈曲性が極端に
低下してさらに塗膜にクラックが発生しやすくなる。又
塗料中のアルミ金属粉末以外の混入される金属粉末は混
合する樹脂液やゴム溶液に比較して比重が大きすぎるた
め均一に塗料中で分散維持することが出来なくて塗装し
た塗膜中には金属粉末の分散濃度に濃淡が生じている。
そのため耐摩耗性において微粒子の摩耗因子が塗膜面に
衝突すると金属粉末の少ない部分は耐摩耗効果が極端に
劣る等塗膜の物性が不均一になっている。更に混入した
アルミ金属粉末をはじめとしていづれの金属粉末もアル
カリ性や酸性雰囲気中において条件によっては短期間で
腐食が発生進行してそのためかえって塗膜の強度劣化が
促進されているという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明で使用する各種セ
ラミック製ウイスカーはいづれも耐腐食性に優れており
半永久的に物性は安定している。又比重がいづれもアル
ミ金属粉末以外の金属粉末と比較して半分以下で樹脂液
やゴム溶液中に混入分散維持するのに適度な比重であ
る。更にセラミック製ウイスカーは微細な短繊維である
ためこれを混入分散して製造した塗料は樹脂液やゴム溶
液との密着性が良く一体化した強固な塗膜を形成する塗
料の製造方法である。

【０００５】

【作用と実施例】次に本発明による塗料の製造方法とそ
の製品についての塗膜性能実験結果を例にあげて説明す
る。

【０００６】第 １ 例 窒化珪素セラミック製ウイスカー混入分散常温硬化２液
型フッ素樹脂塗料の製造方法とこれにより製造した塗料
の塗膜性能試験結果。 、窒化珪素セラミック製ウイスカーは直径０．４μ
ｍ，長さ１０μｍ前後のものでフッ素樹脂液及びポリイ
ソシアネート樹脂液とのぬれ性が良くなるように表面処
理を施したものをそれぞれ準備した。 、主剤としてはフッ素樹脂液に適量の溶剤と界面活性
剤及び分散剤とともに上記のウイスカーを今回は２０
重量％混入分散させて製造した。 、硬化剤としてはポリイソシアネート樹脂液に適量の
溶剤と界面活性剤及び分散剤とともに上記のウイスカ
ーを今回は２０重量％混入分散させて製造した。 、上記の主剤との硬化剤を塗装直前に適量混合撹
拌して製造した塗料を今回はハケ塗りで硬化後の塗膜厚
さで２５μｍの塗装を各種厚さの鉄板に塗装施行した。
又ＪＩＳ規定による試験用塗装試験体及び塗膜試験片も
製造した。 以上により本第１実施例により製造した塗料と在来市販
されている常温硬化２液型フッ素樹脂塗料及びステンレ
ス金属粉末混入分散常温硬化２液型フッ素樹脂塗料の各
塗膜性能の試験結果を次ページに表にして示す。 以上の試験結果から塗膜性能試験結果比較表に示した如
く窒化珪素セラミック製ウイスカー混入分散常温硬化２
液型フッ素樹脂塗料は在来市販の常温硬化２液型フッ素
樹脂塗料やステンレス金属粉末混入分散常温硬化２液型
フッ素樹脂塗料よりも耐摩耗性や耐屈曲性、耐腐食性に
おいて総合的に優れた塗料であることが実証された次第
である。又別途製造した窒化珪素セラミック製ウイスカ
ー混入分散常温硬化１液型フッ素樹脂塗料も在来市販の
常温硬化１液型フッ素樹脂塗料に比較して塗膜硬度の向
上や耐摩耗性、耐屈曲性等において優れた塗料であるこ
とも実証されている。さらに、在来市販の常温硬化２液
型フッ素樹脂塗料及び本第１例により製造した窒化珪素
セラミック製ウイスカー混入分散常温硬化２液型フッ素
樹脂塗料はハケ塗り塗装や吹き付け塗装において作業性
になんら問題はなかったが、ステンレス金属粉末混入分
散常温硬化２液型フッ素樹脂塗料は塗料が重たいため塗
装中に塗料が流れて非常に作業が困難であった。

【０００７】第 ２ 例 窒化珪素セラミック製ウイスカー混入分散加熱硬化２液
型フッ素ゴム塗料の製造方法とこれにより製造した塗料
の塗膜性能。 、窒化珪素セラミック製ウイスカーは第１例と同じ
寸法でフッ素ゴム溶液に良くぬれる様に表面処理を施し
たものを準備した。 、主剤としてはフッ素ゴム溶液に適量の溶剤と界面活
性剤及び分散剤を添加し、上記のウイスカーを今回は
２０重量％混入分散して製造した。 、硬化剤としては加硫剤と加硫安定剤を適量混合して
製造した。 、主剤と硬化剤を塗装直前に適量混合撹拌して塗
料を製造し、今回はハケ塗りで硬化後の塗膜厚さ６０μ
ｍを各種厚さの板に塗装施行した。又ＪＩＳ規定による
各試験用塗装試験体も同時に塗装施行した。 、以上塗装した塗装体を加熱温度制御可能な加熱装置
に入れて所定の時間−加熱温度条件に基づいて塗膜の加
熱硬化処理を施工した。 以上により本発明による製造例第２例の窒化珪素セラミ
ック製ウイスカー混入分散加熱硬化２液型フッ素ゴム塗
料の製造及び塗装施行並びに加熱硬化処理は完了した。
次ページに以上第２例により製造した塗料と在来市販さ
れている加熱硬化２液型フッ素ゴム塗料及びステンレス
金属粉末混入分散加熱硬化２液型フッ素ゴム塗料の塗膜
性能試験結果を比較表にして示す。 以上の試験結果から前ページ記載の塗膜性能試験結果比
較表に示した如く本第２例により製造した窒化珪素セラ
ミック製ウイスカー混入分散加熱硬化２液型フッ素ゴム
塗料は在来市販の加熱硬化２液型フッ素ゴム塗料やステ
ンレス金属粉末混入分散加熱硬化２液型フッ素ゴム塗料
よりも塗膜硬度の向上や耐屈曲性、耐久性において優れ
た塗料であることが実証された次第である。又別途製造
した窒化珪素セラミック製ウイスカーを混入分散して製
造した加熱硬化１液型フッ素ゴム塗料も在来市販の加熱
硬化１液型フッ素ゴム塗料よりも塗膜硬度の向上による
耐摩耗性、耐久性等に優れた塗料であることも実証され
ている次第である。

【０００８】第 ３ 例 炭化珪素セラミック製ウイスカー混入分散常温硬化２液
型エポキシ樹脂塗料の製造方法とこれにより製造した塗
料の塗膜性能。 、炭化珪素セラミック製ウイスカーは直径０．４μｍ
で長さ１０μｍ前後のウイスカーで、エポキシ樹脂液及
びポリアミド樹脂液とのぬれ性が良くなるように表面処
理を施したウイスカーを各々準備した。 、主剤としてはエポキシ樹脂液に適量の溶剤と界面活
性剤及び分散剤とともに上記のウイスカーを今回は２
０重量％混入分散して製造した。 、硬化剤としてはポリアミド樹脂液に適量の溶剤と界
面活性剤、分散剤とともに、上記のウイスカーを今回
は２０重量％混入分散して製造した。 、主剤と硬化剤を塗装直前に適量混合攪拌して塗
料を製造し今回はハケ塗りで硬化後の塗膜厚さ２５μｍ
を各種厚さの鉄板に塗装施行した。又ＪＩＳ規定による
各試験用塗装試験体も同時に製作した。 以上の試験結果から上記塗膜性能試験結果比較表に示し
た如く炭化珪素セラミック製ウイスカー混入分散常温硬
化２液型エポキシ樹脂塗料は在来市販の常温硬化２液型
エポキシ樹脂塗料やステンレス金属粉末混入分散常温硬
化２液型エポキシ樹脂塗料よりも塗装後の塗膜が耐摩耗
性や耐屈曲性、耐久性において総合的に優れた塗料であ
ることが実証された次第である。又別途製造した炭化珪
素セラミック製ウイスカーを混入分散して製造した常温
硬化１液型エポキシ樹脂塗料も在来市販の常温硬化１液
型エポキシ樹脂塗料に比較して塗膜硬度の向上による耐
摩耗性において又耐屈曲性等において優れた塗料である
ことも実証されている次第である。以上本発明によるセ
ラミック製ウイスカーを混入分散した塗料の製造例３例
を示したが、この他にも使用する有機系樹脂液はビニー
ル樹脂液やポリウレタン樹脂液等々、又ゴム溶液は塩化
ゴム溶液等塗装塗膜に要求される性能に適応した物性の
素材を溶剤とともに選択して各種セラミック製ウイスカ
ーを混入分散して各種塗料を製造することが可能であ
る。又使用するセラミック製ウイスカーについても前記
各実施例において、例えば第１例や第２例の窒化珪素セ
ラミック製ウイスカーの代わりに炭化珪素セラミック製
ウイスカーを使用しても良く、又第３例において炭化珪
素セラミック製ウイスカーの代わりに窒化珪素セラミッ
ク製ウイスカーを使用しても良い。塗膜面が耐摩擦性や
耐摺動性を必要とする場合にはセラミックウイスカーの
特性から炭化珪素セラミック製ウイスカーを使用する等
塗膜に要求される性能によって混入分散するセラミック
製ウイスカーの材質を選択して使用すれば良い。又アル
ミナセラミック等酸化物系セラミック製ウイスカーは価
格的に低価格でもあり、塗膜に要求される性能面で問題
がなければ酸化物系セラミック製ウイスカーを混入分散
して各種塗料を製造使用しても良い。使用するセラミッ
ク製ウイスカーのサイズや混入量については、例えば塗
装した塗膜面の光沢性を必要とする場合にはセラミック
製ウイスカーのサイズのより小さいものを使用すれば良
く、混入量を減量しても良い。反対に塗膜面の光沢性よ
りも耐摩耗性をより向上させたい場合にはセラミック製
ウイスカーのサイズのより大きいものを使用したり、混
入量をもっと増やして製造すれば良い。又セラミック製
ウイスカーは主剤のみに混入分散しても良く、主剤及び
硬化剤両方に混入分散して塗料を製造しても良い。本発
明により製造した塗料は塗装作業性が非常に良いため、
被塗装物の形状や大きさ等により塗装方法はハケ塗り以
外にも吹き付け塗装等各種塗装施工方法を採用すること
が可能である。

【０００９】

【発明の効果】塗料中に混入分散されているセラミック
製ウイスカーは長期にわたる化学的安定性、耐摩耗性、
高硬度性や軽量性が特徴である。従って塗料を製造する
際や塗装施工時に添加される溶剤や希釈剤にも侵され
ず、又製造した塗料は長期にわたり保存安定性に優れて
いる。本発明により製造した塗料の塗装塗膜は長期にわ
たり塗膜性能の耐摩耗性、耐屈曲性、高強度引っ張り特
性等塗膜に要求される幅広い性能に十分応える物性を保
持している。従って在来市販の塗料では長期間の塗膜性
能効果が期待できなかった雰囲気中で使用する物体への
塗装も本発明により製造したセラミック製ウイスカー混
入分散した各種塗料は十分にその機能を長期にわたり発
揮することができる塗料である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種有機系樹脂液や各種ゴム系溶液に
   適性な溶剤及び界面活性剤、分散剤とともに適性材質の
   セラミック製ウイスカーを選んで混入分散した優れた塗
   膜性能をもった塗料の製造方法。