JPS62132575A - 塗装方法 - 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、ラダー構）告を有するシリコーンオリゴマー
を、金属、セラミックス、プラスチックスなどの基材に
均一に塗装する方法に関する。

〔従来の技術〕

金属、セラミックス、プラスチックス等の基材に塗料を
塗装する場合には、通常、塗料を塗布した後、乾燥、焼
付を行なうが、２度塗り、３度塗りを行なう場合には、
乾燥、焼付の工程を繰返すことにより、平滑なバリア性
のよい塗膜が形成される。

ところで、ラダー構造を有するシリコーンオリゴマーは
、溶剤によく溶解して、金属、セラミックス、プラスチ
ックス等の基材に容易に塗布でき、かつ加熱によって耐
食性、耐熱性のある硬い塗膜が形成されるが、工業的に
実施すると往々にして密着不良を起したり、塗膜の不均
一に基づくピンホールやクレータ−を生じ易く、基材と
の密着性のよい、平滑でピンホール等のない塗膜を定常
的に１与ることは極めて困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者等は、上記の問題点を解決すべく鋭意研究した
結果、ラダー構造を有するシリコーンオリゴマーの溶剤
、塗膜乾燥の温度１時間、硬化の温α２時間等が、塗膜
の密着性、ビンボールやクレータ−の発現に影響を与え
ることを発見した。

本発明は、上記の発見に塁づいてなされたもので、ラダ
ー構造を右するシリコーンオリゴマーを金属　−１！ラ
ミックス、プラスチックス等に効率よく均一に塗装し、
基材との密着性がよく、ピンホールやクレータ−等のな
い平滑な塗膜を定常的に得ることが出来る塗装方法を提
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行なわれたもの
で、その要旨は、分子量が５００〜５０００の下式（１
）に示Ｊ゛ラダー構造を右するシリコーンオリゴマーを
基材に塗装するに際し、沸点が１００〜２５０℃の溶剤
に上記シリ」−ンオリゴマーを溶解して、濃度が５〜５
０ＴＩ［％の溶液とし、この溶液を上記基材面に乾燥塗
膜が１〜１５μｍの厚さとなるように塗布し、次いで２
０〜９０℃で１０分〜２４０時間乾燥し、さらに上記塗
布、乾燥操作と同じ操作を１回以上繰返して重ね塗りし
た後、８０〜３００℃の温度で３〜３００分の加熱硬化
処理をすることを特徴とする塗装方法にある。

ＲＲＲ −ＳＬ−０−Ｓｊ　−０−ＳＬ　−０−ＳＬ　−０−１
１ｌ　　　　１ ０　　０　　　ｏ　　　○　　　・・・・・・（１）Ｓ
ｉ　　　　ＯＳＬ　　−○　−Ｓ’ｂ　　　　’ＯＳし
　−〇　−ＲＲＲ （式中、Ｒはアルキル基、フェニル基、水酸基。

カルボキシル基、アミノアルキル基である。但し、全Ｒ
のうち、水酸基、カルボキシル基、アミノアルキル基ま
たはこれらの基の合計含有率は１０モル％以下である。

） 〔発明の具体的構成および作用〕 本発明の方法に用いられるラダー構造を有するシリコー
ンオリゴマーは、前記式（１）に示すようにＳ、とＯと
が梯子状を形成しているオリゴマーであり、式（１）中
のＲはアルキル基、フェニル基、水酸基、カルボキシル
基、アミノアルキルである。但し、全Ｒのうち、水酸基
，カルボキシル基，アミノアルキル基またはこれらの是
の合計含有率は１０モル％以下である。

一般に１ｍ記式く１）において、Ｒがアルキル基、特に
メチル基の場合には塗膜がかたく、Ｒがフェニル基の場
合には耐熱性がよい。さらに、Ｒがメチル基とフェニル
基との両耳を合む場合には、通常、１マがメチル基のみ
である場合の特性とＲがフェニル基のみである場合の特
性の中間の性質を示す。また、Ｒが１０モル％以下の水
Ｍ］カルボキシル基およびアミノアルキル基のうちの少
なくとも１種の基をもっている場合には、加熱或いは触
媒の添加で容易に架橋し、溶剤不溶になり易い。

全Ｒのうち、水Ｆｉ！２１％　、カルボキシル基，アミ
ノアルキル基アルキル基またはこれらの基の合計含有率
が１０モル％より多い場合は、溶剤に溶けにくく、また
貯蔵中に固まるという問題がある。

上記ラダー構造を右するシリコーンオリゴマーは、重重
平均分子ｍが５００〜５０００であり、特に１０００〜
４０００のものが好ましい。分子団が５００未漬１では
、加熱硬化処理した塗膜の基材への密着性がよ（なく、
硬度も高くない。一方、分子団が５０００を越えると、
溶剤に難溶となり、塗料に適さなくなる。

また、溶液中のラダー構造を有するシリコーンオリゴマ
ーの濃度が５重間％未満の場合には、１回塗布によって
形成される塗膜の厚さが薄くて実用に適せず、また５０
重岱％を越えると溶液の粘度が高くなって、塗布の際に
塗りむらを生じ易い。

上記ラダー構造を有するシリコーンオリゴマーの溶剤と
しては、沸点が１００〜２５０℃の溶剤を単独、或いは
２種以上混合して用いる。溶剤の代表例としては、例え
ば、トルエン、キシレン。

ブタノール、アミルアルコール、酢酸ブチル、１１酸ア
ミル、カービトールアセテート、メチルイソブヂルケト
ン、１０ソルブ、セロソルブアセテート等が単独、或い
は混合して用いられ、特にトルエンとブタノールとの等
蛋混合物がしばしば使用される。

上記溶剤の沸点は極めて重要であり、沸点が１００℃末
）品の溶剤、例えばエチルアルコールを使用すると、塗
膜面に細かい泡が生じ易く、したがってビンボールが出
来やすい。また、２５０°Ｃを越える沸点の溶剤、例え
ば沸点が２８５℃のトリニブ−レンゲリコールを溶剤に
使用すると、基材に対する密着力が乏しくなる。

また、１回の塗布にＪ３ける乾燥塗膜の厚さは１〜１５
μｍとする必要がある。乾燥塗膜の厚みが１μｍ未満で
は、塗膜の厚さが薄く、耐食、耐熱。

光沢を要求する塗装として不十分であり、また何回も重
ね塗りして塗膜を厚くするため、多くの回数の塗装を必
要とし実用的でない。１回の塗布の乾燥塗膜の厚さが１
５μｍを越えると塗膜に割れを生じ、強度や耐食性が低
下する。

塗布した後の乾燥は、２０〜９０℃の温度で行なう必要
がある。乾燥温度が２０℃未満では、乾燥に長時間かか
り、溶剤が充分に蒸発しない。乾燥温度が９０℃を越え
ると、塗膜上に２度目の塗装を施す際に、塗料をはじい
てしまい、均一な塗装が出来ない。本発明において、少
なくとも２回の塗装を必要とする理由は、塗りむらや、
ピンホールの発現を防止するためであり、一度塗りでは
不充分で、重ね塗りが必要であり、あとで塗布する塗料
をはじかイ≧いようにしなければならない。

乾燥時間は当然のことながら乾燥温度によって異なるが
、１０分未満では未乾燥状態となり、２４０時間を越え
ると、その塗装を行なった場合、塗膜と塗膜の密着が不
良となる。

上記第２回目の塗装を行なう場合においても、第１回目
の塗装の場合と同じ理由により、第１回目の塗装と同じ
塗料、操作１条件が採用される。

上記塗装の繰返しは２回のみでなく、さらに繰返してピ
ンホールのない塗装を行なうことが出来る。

２回目の塗装に用いる塗料は、１回目の塗料と異なって
もよい。塗布、乾燥操作は、通常２〜１０回、好ましく
は２〜５回である。

塗布、乾燥を繰返して形成された基材面上の塗膜は、次
いで８０〜３００℃で３〜３００分、加熱硬化処理され
る。塗膜■、乾燥したのみでは、塗膜の強度は低く、溶
剤に可溶であるが、加熱硬化処理によって塗膜強度は上
Ｈし、溶剤に不溶となる。

上記加熱硬化処理条件の温度および時間は相関があり、
例えば１２０℃では２４０分、１８０°Ｃでは９０分、
２５０℃では１５分、３００℃では５分程度が適当であ
る。すなわら、加熱硬化処１１ｐ温度が８０℃未満では
時間がかかり過ぎて過当でなく、また、３００℃を越え
ると、時間が短くなり過ぎて制御がむずかしくなるうえ
に、塗膜にクラックが入りやすい。

本発明の方法を実施するには、ラダー１？４造を有する
シリコーンオリゴマーを所定の溶剤に所定の濃度に溶解
した塗料を金属、セラミックス、プラスブーックス等の
基材の表面に塗布する。塗布方法は、ｌｎ布、ローラー
コート、フローコート。

スプレーコート、スピンコードなどの方法が適宜用いら
れるが、予め、操作１条件を選んで塗膜の厚さを制御出
来るようにし、所定の厚さに塗布する。塗布した後、所
定温度で所定時間乾燥するが、乾燥装置は特に規定する
ものはなく、一般的な装首を用いることが出来る。

次いで、加熱硬化処理が行なわれるが、この装首も特に
規定するものはなく、温度と時間がコン１〜ロール出来
ればよい。加熱硬化処理が終ると、装置より取出され室
温に冷却される。

本発明の方法は、ラダー構造を有するシリコーンオリゴ
マーの塗装方法であるが、オリゴマー塗液に少歩の他の
添加剤、例えばレベリング剤、カップリング剤、顔料、
充填材、撥水林、ＶＪｉ化触媒等を添加してもよい。

本発明の方法で塗装した金属、セラミックス。

プラスチック等は、優れた光沢と表面硬度を有し、かつ
ピンホールがないので塩類水溶液や溶剤に対する抵抗性
が極めて大きい。

以下、実施例および比較例を示して本発明の詳細な説明
する。

実施例　１ 分子量が２５００、式（１）のＲがメチル基およびフェ
ニル基で、そのモル比が２：１のラダー構造を有するシ
リコーンオリゴマーをノルマルブタノール（ｂｐ：１１
７℃）に溶解し、濃度が３０重量％の溶液とした。この
溶液を、予めサンドベーパーで暦ぎ、１−リクレンで脱
脂した鋼板にスプレーコーｉ−により、乾燥膜厚が１２
μｍとなるように、第１回目の塗布を行なった。これを
５０℃で４０分乾燥した後、再び上記溶液をスプレーコ
ートにより乾燥膜厚が５μｍとなるように第２回目の塗
布を行い、これを５０℃で６０分乾燥した。したがって
、合計乾燥膜厚は１７μｍとなる。次いで、１８０℃で
９０分加熱硬化処理を行ない、室温に冷却した。得られ
た塗装板の外観は、均一でピンホールや塗りむらなく、
これを６ケ月問屋外暴露したが、さびの発生等の異常は
全く認められなかった。

比較例　１ 第１回目の塗布を行なった復、１２０℃で３０分乾燥し
、第２回目の塗布を行なった後、５０℃で４０分乾燥し
た他は、実施例１と同じにして塗装板をつくった。その
結果、第２回目の塗布を行なった場合、塗面に多くのク
レータ−が認められ、また、加熱硬化処理した塗装板に
は、−面に塗むらが認められた。この塗装板を６ケ月問
屋外講露したところ、−面にさびが発生した。

比較例　２ ノルマルブタノールの代りにトリエチレングリコール（
ｂｐ　：　２８５°Ｃ）を溶剤とした外は、実施例１と
同じにして第１回目、第２回目の塗布を行なった。

第１回目の塗布を行なった後、５ｏ℃で４０分乾燥した
が、塗膜は乾燥しなかった。そのため、さらに９０℃で
１０時間乾燥したところ、外観上乾燥したことが認めら
れた。この塗膜の上に第１回目の塗布液と同じトリエチ
レングリコール溶液を塗布し、９０℃で１０時間乾燥し
た後、１８０℃で９０分加熱硬化処理を行なった。得ら
れた塗装板には、多くのピンホールが観察され、これを
６ケ月問屋外暴露したところ一面にさびが発生した。

実施例　２ 分子ωが１８００．式（１）の全Ｒがメチル基のラダー
構造を右するシリコーンオリゴマーを、ノルマルブタノ
ールに溶解し、濃度が２０重Ｗ％の溶液とした。この溶
液に、シランカップリング剤（ｔＪｃｃ社製、Ａ１１０
０）を下塗した長さが２０　ｃｍ　、幅が５　ｃｍ　、
厚さが０．５ｃｍのアクリル板を浸漬して取出すことに
より、乾燥皮膜どして８μｍの膜厚となるように塗布し
た。これを４０℃で２時間乾燥した侵、再び上記溶液に
浸漬し、乾燥膜厚として３μｍ厚くなるように塗布し、
４０℃で１時間乾燥した。これをさらに上記溶液に浸漬
し、さらに膜厚が３μｍ厚くなるように塗布し、４０℃
で１時間乾燥した。この３回の塗布により、乾燥膜厚の
合計は１４μｍになった。これを、９０℃で２００時間
、加熱硬化処理し、室温に冷却して、外観が均一な塗装
アクリル板を得た。

この塗装アクリル板を３０℃に保持したアセトン中に２
４時間浸漬した後、５０’Ｃで１時間乾燥し、浸漬前後
におけるｌｆｆ１の変化を比較したが、重量の増減は全
く認められなかった。これは、アクリル板がラダー構造
を右するシリコーンオリゴマーに均一に覆われ、アクリ
ル樹脂がアセトンにおかされていないことを示ずもので
ある。

比較例　３ 溶剤としてノルマルブタノールの代りにエタノール（ｂ
ｐ　：　７８５℃）を用いた他は、実施例２と同じにし
てアクリル板を塗装したところ、塗装面には泡やピンホ
ールが認められた。また、アセ１〜ン浸清により、浸漬
前後で２．８％の重量減少が認められた。これは、ピン
ホールからアクリル樹脂が溶出したことを示す。

実施例　３ 分子量が３２００、式（１）の全Ｒがフェニル基のラダ
ー構造を右するシリコーンオリゴマーを力−ビトールア
セテート（ｂｐ：２１８℃）に溶解し、濃度が４０重量
％の溶液とした。この溶液を、アルミナを溶射したアル
ミニウム板に、ロールコートにより、乾燥塗膜として１
２ｇ／ＴＩＬとなるように第１回目の塗布を行なった。

これを８５℃で６０分乾燥した侵、再び上記溶液をロー
ルコー１−によって、２回目の塗布を行【≧い、乾燥塗
膜として５ｇ／Ｔｄとなるように巾ね塗りし、８５°Ｃ
で６０分乾燥した。したがって、合泪の乾燥塗膜は１７
ｇ／Ｔｄで、平均膜厚は１７μであった。次いで、これ
を２５０℃で２０分加熱硬化処理した後、室温に冷却し
、塗装板を得た。この塗装板面に濃硫酸を一滴落し、５
０’Ｃで２４時間保持したが全く変化が認められなかっ
た。

比較例　４ 最初の塗布を乾燥塗膜として２２ｇ／ｍとした他は、実
施例３と全く同じにして塗装板をつくった。

したがって２回目の重ね塗りし、乾燥した場合、乾燥塗
膜は２７（Ｊｈｄ、平均膜厚は２７μｍであった。上記
塗装板の塗装面には、全面にわたってクラックが認めら
れた。この塗装面に８１硫酸を一滴落し、５０℃で２４
時間保持したところ、濃硫酸が下地のアルミニウムに浸
透し、溶射した面が部分的に剥離した。

〔発明の効果］ 以上述べたように、本発明の塗装方法は、ラダー構造を
有するシリコーンオリゴマーを、金属。

セラミックス、プラスチックス等に自由に塗布すること
が可能で、形成された塗膜は均一でピンホールがなく、
しかも光沢がよく、表面高度が高く、種々な薬品、溶剤
に対して抵抗性を有する優れたものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 分子量が５００〜５０００の下式（１）に示すラダー構
   造を有するシリコーンオリゴマーを基材に塗装するに際
   し、沸点が１００〜２５０℃の溶剤に上記シリコーンオ
   リゴマーを溶解して、濃度が５〜５０重量％の溶液とし
   、この溶液を上記基材面に乾燥塗膜が１〜１５μｍの厚
   さとなるように塗布し、次いで２０〜９０℃で１０分〜
   ２４０時間乾燥し、さらに上記塗布、乾燥操作と同じ操
   作を１回以上繰返して重ね塗りした後、８０〜３００℃
   の温度で３〜３００分の加熱硬化処理をすることを特徴
   とする塗装方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中、Ｒはアルキル基、フエニル基、水酸基、カルボ
   キシル基、アミノアルキル基である。但し、全Ｒのうち
   、水酸基、カルボキシル基、アミノアルキル基またはこ
   れらの基の合計含有率は１０モル％以下である。）