JPS62124159A - コ−テイング用組成物 - 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１Ｍｔ熱性、耐薬品性に優れたコーティング用
組成物に関する。

〔従来の技術〕

金属材料、セラミックス、グラスチックスの表面に被膜
を形成して表面硬度、耐熱性、耐薬品性を改善すること
は広（行なわれており、特に金属材料においては、防錆
、表面硬度の向上、耐薬品性向上のだめの各種被膜の形
成、例えば各種のメッキ、リン酸処理、クロム酸処理、
塗装などが行なわれてきた。

しかし、メッキ、リン酸処理、クロム酸処理は、その廃
液による公害が問題となり、公害処理のために多額の設
備費が必要となる。

また、迩装にも種々なものが用いられている。

例えば、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、フェノ
ール系、フッ素系、アルキッド系、メラミン系、尿素系
、フラン系の樹脂と種々の矧料とを溶剤に溶解或いは分
散し、塗装、焼付けする他に、静電塗装、粉体塗装が行
なわれている。しかし、これらの塗料は、耐熱性に乏し
く２００°Ｃ程度で塗膜が劣化するものが多い。また耐
薬品性についてはフェノール系、メラミン系の樹脂は、
あるｂＷ度良好であるが、他のものは、高温で薬品にさ
らされる用途には使用出来ない。

この点を改良するものとして、シリコン系の樹脂を主成
分とした１科が種々開危さｎている＋、（。

この塗料は非常にもろく、急熱、急冷によってクラック
が生じたり、壁膜の剥離が発生してしまう。

そのため、架矯密就を下げて、フレキシブルにして、塗
膜の剥離を防止する方法も開発されたが、この方法では
耐薬品性が悪くなる。

セラミックス、プラスチックスも金属材料と同様に、向
丁熱性１．耐薬品性を向上させるためのコ−ティングを
行なっているが、満足なものが得らｎていないのか現状
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記の事情に鑑み、金属、セラミックス、プラ
スチックスに自由にコーティング可能で、耐熱性、耐薬
品性、バリア性に優れ、しかもピンホールのないコーテ
ィング被膜を形成することが出来るコーティング用組成
物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〕

本発明は、上記の目的を達成するためになされたもので
、その要旨は、ラダー型シリコン宿脂と、セラミックス
ウィスカーとを含むコーティング用組成物にある。

〔発明の具体的構成および作用〕

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いられるラダー型シリコン省脂は、例えばＴ
ＪＳＰ３６５４０５号明１．４１遵等に記載されている
ような公知の方法でつくられ、下記一般式％式％ Ｒ１，Ｒｚはメチル基、エチル基、ｎ−プロピロピル基
、１日ｏ−プロピル基、ブチル基、フェニル基、或いは
これらのハロゲン原子置換体、水酸基を示す。

ｎは５〜２００の整数を示す。

上記ラダー型シリコン樹脂は、一般式（１）に示すよう
にラダー構造を有するため耐熱性がよ（、さらにアルコ
ール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、芳香族類
等のごとき一般的な溶媒に可溶な特徴を有し、また、有
機物と無機物の両方の性質を兼備するため、種々な物体
に非常になじみ易い。さらに、Ｒ＋　、Ｒｚを適’ｉ＜
　Ａ択することにより、硬度、耐熱性などの特注を制御
することが出来る。

また、本発明で使用するセラミックスウィスカーは、断
ｆ積が５　Ｘ　１０−’ｉ以下でアスペクト比が１０以
上の単結晶または多結晶であり、特に断面積がＩ　Ｘ　
１０−”ａ２、アスペクト比が１０以上のものが好まし
い。

セラミックス、ウィスカーの代表例としては、炭化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化ベリリウム、炭化ホウ素、
窒化ケイ素、チタン酸カリウムなどがあげられ、こｚし
らは単独または２（Ｊ（以上混合して１史用される。ま
た、セラミックスウィスカー表面をカップリング剤、メ
ッキ、蒸庸等で表面処理して使用してもよい。

上記ラダー型シリコンｊ＃脂およびセラミックスウィス
カーを含むコーティング用・組成物を調整する場合には
、こｔＬらを適当な溶媒に溶解、分散させる。用いられ
る溶媒の種類としては、メタノール　エＩノール　ｉ−
プロパツール　（ａ＾−プロパツール、ブタノールなど
のアルコール類、塩化メチレン、クロロホルム、トリク
レン、トリクロロエチレンなどの塩素系溶剤、アセトン
、メチルエチルケトンなどのケト／類、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の芳香族類、エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、エチレングリコールエチルブチルエーテ
ル、エチレングリコールプロピルアセテートなどのグリ
コール類なとがあげられるが、これらは単独または２橿
以上混合して用いることが出来る。

コーティング用組成物には、必要に応じて各種顔料、レ
ベリング剤、消泡剤、Ｖｉ篭防止剤、紫外線吸収剤、硬
化触媒などを加えてもよい。

ラダー型シリコン樹脂とセラミックスウィスカーの配合
割合は、ラダー型シリコン樹脂１００重量部に対し【セ
ラミックスウィスカーは５〜６０（１重量部、特に１０
〜２５０重並部が好ましい。セラミックスウィスカーの
配合量が５重量部未満では被膜の補強効果が充分でな（
、クラックが発生し易い。また６００重量部を越えると
彼膜面がざらつくようになる。また、他に加える顔料と
、セラミックスウィスカーとの合計量が、ラダー型シリ
コン樹脂１００重黛部に対して５００ｍｊｔ部以下であ
ることが必要である。５００重量部を越えると、被膜が
弱（なる。

また、使用する溶媒の量は、採用するコーティング方法
により、作業性がよくなるように適宜選択される。

また、硬化時間を短くしたり、硬化温度を低（するため
に硬化触媒を用いることがあり、通常、塩酸、酢酸、ク
エン酸などの酸、トリエチルアミン、テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイドなどのアミン類、カルボン
酸などの無機塩が好適に使用される。

上記配合割合で調整された組成物を均一に溶解、分散さ
せ、金属、セラミックス、グラスチックス等の抽材にコ
ーティングする。コーティング方法としては、バーコー
ド、ローラーコート、デツピング、スピンコード、フロ
ーコート、スプレーコート等が適宜用いられる。上記方
法によって；−ティングした後、光分乾燥して焼成する
が、この・読取によってラダー型シリコンＵ脂が綿合、
硬化反応して強靭な被膜が形成さ２’Ｌる。

上記焼成温度は、硬化触媒の有無および焼成する時間に
よって異なるが、一般には７０〜４００°Ｃの範囲が用
いられる。焼成の温度と時間は相関があり、また上記硬
化触媒の種類、逍および生産性を考慮して、採用する焼
成温度が決められるが、比較的低い温度で長時間焼成す
ればピンホールがな（、かつ応力集中の少ない良質の被
膜が形、戎される。

上記被膜は、セラミックスウィスカーが配合されている
ことによって強化さ１Ｌ、また熱膨張率が下り、クラッ
クの発生が防止さｎる。また、ラダー型シリコン樹脂の
耐熱性と、セラミックスウィスカーの高強度機能の相開
効果により、ラダー型シリコン樹脂のもろさが補なわれ
、優れた被膜が形成されるものと思料する。

〔実施例〕

以下、実施例および比較例を示して本発明を説明する。

実施例１ ラダー型シリコン樹脂（Ｑｗｅｎｓ−Ｉｅｅｉｎｏｉｓ
　社製、グラスレジ／、ＧＲｌｏｏ）５００ｇをエタノ
ール１０００ｇに均一に溶解させ、これをＡＭとする。

また、炭化ケイ素ウィスカー（タテホ化学株式会社＃）
５００．！ｉ＋、マイカ粉末５００ｇをｎ−ブタノール
１０００ｇ中に超音波をかけながら分散させ、凝集部分
をフィルターによって除去し、これをＢ液とする。

上記ＡｇとＢ液とを攪拌機を有する容器に入れ、２００
０ｒｐｌで６０分混合し、コーテイング液を調製した。

このコーテイング液を、表面をサンドブラストして、充
分に洗浄した鋼板にバーコード法によってコーティング
し、室温で２４時間乾燥させた後、１８０’Ｃで９０分
間焼成した。この際、被膜の厚さは２０μｍであった。

これを試料（イ）とする。

実施？ｌＩ２ ラダー型シリコ：、ｙ　（Ｑｗ４ｎａ−Ｉｇｇｉｎｏｉ
ａ社製、グラスレジン、ＧＲ６５０）２００ｇをエチル
セロソルブアセテー）　５００ｇにｍ解させ、これをＡ
液とする。。

また、窒化ケイ素ウィスカーｉｏｏ＆をエチルセロソル
ブアセテ−）５００１Ｃｆｆｉ音波をかけて分散させた
後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの１
０％メタノール溶液１ｇを加えよ（攪拌した。これをＢ
液とする。

このＢ液を上記Ａ液に６０分かけて滴下してコーテイン
グ液を調整した。

このコーテイング液を、表面流（・？シてプライマー（
ユニオンカーバイト社製、Ａ１１００）を塗布乾燥した
アクリル製基板にディッピングコート法によってコーテ
ィングし、室温で２４時間乾燥させた後、９０°Ｃで３
時間加熱した。この猷、被膜の厚さは８μｍであった。

これを試料（ロ）とする。

実施例３ ラダー型シリコン樹脂（Ｕｗｅｙｌｅ−ＩＪｄｉｎｏｉ
ｓ社製、グラスレジン、ＧＲ１５０）３０’Ｏｇをトル
エン５００ｇに均一に俗解させ、これをＡＭとする０ 次いで、α−アルミナウィスカー１００ｇをトルエ１５
００．９中に超音波をかげて分散させ、これを濾過して
凝集分を除去した後、上記Ａ液を混合してコーテイング
液を１Ｓ１４整した。

このコーテイング液を、アルミニウム板上にアルミナを
溶射した基板にバーコーターにてコーティングして、室
温で２４時間乾燥した後１８０°Ｃで２時間焼成した。

この際、膜の、享さは６５μｍであった。これを試料（
ハ）とする。

比較例１ 炭化ケイ累ウィスカーを夏用しない以外は、実施例１と
全く同じにしてコーティングを行なった。

これを試料に）とする。

比較例２ ブタノール９００．７．メチルトリメトヤンシラノ２２
５ｇおよびテトラエトキシシラン７５ｇからなる混合物
を室温で攪拌しながら、４％の塩酸１０ｇを３０分かけ
て滴下した後、室温にて１０時間反応させ、さらに炭化
ケイ素ウィスカー（タテホ化学株式会社ｇ）３００ｇを
混合分数させてコーテイング液をＡ’Ａした。このコー
テイング液を実施例１と同じ鋼板に同じようによってコ
ーティングした。これを試料（ホ）とする。

比較例３ フェノール樹脂（昭和高分子株式会社製、ＢＲＬ２０４
　）５００ｇをエタノール１０００．９に溶解させ、こ
れをＡ液とする。

次いで、炭化ケイ素ウィスカー（タテホ化学株式会社製
）５００．！７をバーブタノール１１００（３中に超音
波をかけながら分散させ、上記ＡｔＬを加えて混合しコ
ーテイング液を調製した。このコーテイング液を、実施
例１と川じＡ液に同じようにしてコーティングし乾燥し
た後、１８０°Ｃで６時１間加熱した。これを試料（へ
）とする。

比較列４ 窒化ケイ素ウィスカーを配合しない以外は、実施例２と
同じにしてコーティングを行なった。

これを試料（ト）とする。

比較例５ α−アルミナウィスカーを配合しなかった以外は、実施
例３と同じにしてコーティングを行なった。これを試料
（ト）とする。

上記実施例１の試料（イ）、比較例１〜３の試料（→〜
（へ）のコーティングした鋼板について、次に示す方法
によって、ヒートショックテスト、塩水噴毒テスト、密
着性テストを行なった。結果を第１表に示す。

（１）　　ヒートショックテスト 試料を４５０°Ｃまで加熱した後、２０　’Ｃの空気中
に取出す操作を１０回繰返えして、試料のクラックの発
生状態、その他を観察した。

（１１）塩水噴霧テスト 塩ＸｕＸ精機に試料を入れ、１０００時間放置体取出し
て、さびの発生状況を観察した。

０ｉｌ）　　密着性テスト 試料の被膜にナイフを用いて、縦、横にそれぞれ１間間
隔に１１本の切＠線を設けた後、七ロテープを貼付けて
一気にはがし、基板に残った被膜のます目故によって判
定した。

第１表 第１表より、本発明のコーティング用組成物を用いてコ
ーティングした被膜は、ヒートショックに強く、ピンホ
ールがな（、バリア性を有していることがわかる。

次に実施例２および比較例４の試料（ロ）および（８を
用いて、Ｉ耐薬品テスト、密着性テストを行なった。結
果を＠２表に示す。

なお、１ＩＯｔ薬品テストは次のようにして行なった。

（Ｉφ　［叶薬品テスト ６０％のＮａＯＨ，濃硫酸、王水、トルエンをそれぞれ
５０”Ｃに保持し、試料を２４時ｒＩ！Ｉ浸漬した後の
変化′？：：覗察した。

第　　２　表 次に実施例３および比較例５の試料（ハ）および例を用
いて耐熱性テストおよび密層性テストを行なった。結果
を第３表に示す。

（■）耐熱テスト 試料をｉｏ’ｃで１時間加熱し、その時の外観を￥！１
．察し、かつ密層性を測定した。

第３表 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明に係るコーティング用組成物は
、金属、セラミックス、プラスチックスに自由にコーテ
ィング可能で、強靭な被膜が形成さル、ピンホールの発
生がなく、高温にさらしてもクラックが生じたり、変色
したりすることなく、さらに酸、アルカリ、有機溶剤に
おかされないなど、多（の長所を有するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ラダー型シリコン樹脂と、セラミツクスウイスカーとを
   含むことを特徴とするコーテイング用組成物。