JPS62283164A - Surface coating material - Google Patents

Surface coating material

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Publication number
JPS62283164A
JPS62283164A JP12598786A JP12598786A JPS62283164A JP S62283164 A JPS62283164 A JP S62283164A JP 12598786 A JP12598786 A JP 12598786A JP 12598786 A JP12598786 A JP 12598786A JP S62283164 A JPS62283164 A JP S62283164A
Authority
JP
Japan
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group
carbon atoms
groups
organopolysilazane
formula
Prior art date
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Pending
Application number
JP12598786A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Umemura
梅村 光雄
Masahiko Ogawa
匡彦 小川
Mitsuhiro Takarada
充弘 宝田
Masato Kanari
金成 真人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS62283164A publication Critical patent/JPS62283164A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:A surface coating material, consisting of an organopolysilazane having a specific basic skeleton and capable of giving coats having improved heat, weather and chemical resistance, flexibility, rust preventing property, etc. CONSTITUTION:A surface coating material obtained by dehydrogenating and polymerizing an organosilazane expressed by formula I (R is H, 1-6C monofunctional hydrocarbon, 1-6C alkoxy, 1-6C alkenoxy, etc.; a>0, b<=2; 0<a+b<3), e.g. obtained by converting one or more chlorosilanes, e.g. H2SiCl2, etc., into the silazane, in the presence of a basic catalyst, preferably potassium hydride, etc., in an organic solvent e.g. ethyl ether, etc., to give an organopolysiloxane having >=1 basic skeletons expressed by formula II, directly using or dissolving the resultant organopolysilazane in an organic solvent, applying the formed solution to the surface of a synthetic resin, etc., and heating the resultant coating layer, etc, to form coats.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 C産業上の利用分野] この発明は、オルガノポリシラザンよりなる表面被覆材
に関し、さらに詳しく言うと、各種の基材物質表面に、
耐熱性、可撓性、耐候性、防錆性、耐薬品性等に優れた
高硬度の被膜を形成することのできる表面被覆材に関す
る。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention C Industrial Application Field This invention relates to a surface coating material made of organopolysilazane, and more specifically, the present invention relates to a surface coating material made of organopolysilazane.
The present invention relates to a surface coating material that can form a highly hard coating with excellent heat resistance, flexibility, weather resistance, rust prevention, chemical resistance, etc.

[従来の技術およびその問題点] 従来、各種のプラスチック、金ヱ、セラミツーりなどの
各種の基材物質の表面を保護し、またその外観の向上を
図って各種製品の品質を向上させ。
[Prior art and its problems] Conventionally, the quality of various products has been improved by protecting the surfaces of various base materials such as various plastics, metals, and ceramic materials, and by improving their appearance.

あるいは各種基材物質の表面に機上を付かするために、
種々の被覆層を基材物質の表面に形成することが行なわ
れている。
Or in order to attach the top to the surface of various base materials,
Various coating layers have been formed on the surface of substrate materials.

しかしながら、現状では、耐熱性、可撓性、耐候性、防
錆性、耐薬品性等に優れた高硬度の被膜を形成すること
のできる表面被覆材はなく、前記いずれかの特性を満足
する表面被覆材が実用化されている程度である。
However, at present, there is no surface coating material that can form a highly hard coating with excellent heat resistance, flexibility, weather resistance, rust prevention, chemical resistance, etc. Only surface coating materials have been put into practical use.

たとえば、Iti)l熱性表面被覆材として、硬化によ
りガラス質層を形成することのできるケイ酸ナトリウム
、ポリンリケードなどがあるが、これらは可撓性、耐衝
撃性に乏しく、またジメチルポリシロキサン、フェニル
メチルポリシロキサンなどのポリノロキサンやポリテト
ラフルオロエチレンなどは表面硬度や500℃以上での
耐熱性に乏しいと言う欠点がある。さらに、従来の耐熱
性表面シール材は、加熱時に「ふくれ」やクラックが発
生したりする不都合がある。
For example, thermal surface coating materials include sodium silicate and polysilicade, which can form a glassy layer by curing, but these have poor flexibility and impact resistance, and dimethylpolysiloxane, phenyl Polynoroxanes such as methylpolysiloxane and polytetrafluoroethylene have drawbacks such as poor surface hardness and poor heat resistance at temperatures above 500°C. Furthermore, conventional heat-resistant surface sealing materials have the disadvantage of causing "blisters" and cracks when heated.

また、優れた耐熱性と耐食性とを有している表面被覆材
として、シリコーンラダーポリマーが知られている。
Furthermore, silicone ladder polymer is known as a surface coating material having excellent heat resistance and corrosion resistance.

しかしながら、このシリコーンラダーポリマーは、製造
が困難なこと、有機溶剤に難溶であることなどの不利な
点が多い。
However, this silicone ladder polymer has many disadvantages such as being difficult to manufacture and being poorly soluble in organic solvents.

そこで、セラミ−7り前駆体として提案(特開昭60−
226890号公報参照)されているSi −N− N
 −S i − 四員環構造を有するオルガノポリシラザンを表面シール
材として使用するとすれば、 #記四負環構造は、熱的
にかなり安定で前記シリコーンラダーポリマー骨格に類
似しているから、優れたji4熟性が期待される。
Therefore, it was proposed as a ceramic precursor (Japanese Patent Laid-Open No. 1983-
226890)) Si-N-N
-S i - If an organopolysilazane having a four-membered ring structure is used as a surface sealing material, the four-membered negative ring structure marked with # is excellent because it is thermally stable and similar to the silicone ladder polymer skeleton. ji4 maturity is expected.

特開昭H−141758号公報、特開昭60−1458
15号公報、特開昭80−163988号公報などで従
来提案されているシラザン結合組成物は、表面保護材、
防錆被覆材として優れているとされ、特にシラザン結合
は空気中の水分と結合して活性なシラノール基を形成し
、このシラノール基はプラスチックや各種の無機質基材
物質の表面と物理的、化学的に害着するので容易に剥離
しない被膜を形成するとされている。
JP H-141758, JP 60-1458
The silazane bonding compositions conventionally proposed in Publication No. 15 and Japanese Patent Application Laid-open No. 80-163988, etc., have a surface protection material,
It is said to be excellent as a rust-preventive coating material, and in particular, silazane bonds combine with moisture in the air to form active silanol groups, and these silanol groups are physically and chemically bonded to the surfaces of plastics and various inorganic base materials. It is said that it forms a film that is not easily peeled off because it adheres to the surface.

しかしながら、これらシラザン化合物は、 1iii記
四t1環構造を持ち、硬化性が良好で、その硬化物の密
着性や被膜強度などが優れているとしても。
However, even though these silazane compounds have a 4t1 ring structure and have good curability, and the cured products have excellent adhesion and film strength.

その硬化被膜の表面硬度、耐熱性、熱衝撃性、可撓性な
どが劣るので、表面被覆材として未だ完全なものではな
い。
Since the cured film is inferior in surface hardness, heat resistance, thermal shock resistance, flexibility, etc., it is not yet perfect as a surface coating material.

一方、鋼板などの金属板の防錆加工方法として、リン酸
ル処理、クロメート処理、アルミニウムメッキ処理、亜
鉛メッキ処理などがあり、クロメート処理が最も防錆力
が太さいとされている。
On the other hand, rust-preventing processing methods for metal plates such as steel plates include phosphoric acid treatment, chromate treatment, aluminum plating treatment, zinc plating treatment, etc., and chromate treatment is said to have the greatest rust-preventing power.

しかしながら、クロメート処理により金属表面に防錆被
膜を形成する場合、6価クロムを使用するので、廃水処
理を完全なものとしなければならず、極めて煩雑である
However, when a rust preventive film is formed on a metal surface by chromate treatment, hexavalent chromium is used, so wastewater treatment must be completed, which is extremely complicated.

[発11の目的] この発明は前記事情に基いてなされたものである。[Purpose of Issue 11] This invention has been made based on the above circumstances.

すなわち、この発明の目的は、耐熱性、可撓性、耐候性
、防錆性、耐薬品性等に共に優れた高硬度の被膜を各種
の基材物質表面に形成することのできる表面被覆材を提
供することである。
That is, an object of the present invention is to provide a surface coating material that can form a highly hard film with excellent heat resistance, flexibility, weather resistance, rust prevention, chemical resistance, etc. on the surface of various base materials. The goal is to provide the following.

[前記目的を達成するための手段] 前記目的を1!成するためのこの発明の要旨は、第(1
)式 %式% (ただし、第1式中、Rは水素原子、炭素数1〜6の一
価炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1
〜6のアルケノキシ基、炭素数1〜6のアルキル基を有
するドリアルキルシリルノ^およびジアルキルシリル基
、並びに炭素数1〜6のアルキル基を有するジアルキル
アミノ基を表わす、) で示される基本骨格を1分子中に1個以上含有するオル
ガノポリシラザンよりなることを特徴とする表面被覆材
である。
[Means for achieving the above objectives] The above objectives are 1! The gist of this invention to achieve
)Formula %Formula % (However, in the first formula, R is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and 1 carbon number.
~6 alkenoxy groups, dryalkylsilylno^ and dialkylsilyl groups having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and dialkylamino groups having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. This is a surface coating material characterized by being made of organopolysilazane containing one or more organopolysilazane in one molecule.

jilt記第1式中のRとしてのiin記−N1度化木
λ基としては、たとえば、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキンル基、ビニル基、
プロペニル基、ブチニル基、アリル基。
Examples of the iin-N1 degree λ group as R in the first formula of JILT include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hequinyl group, a vinyl group,
propenyl group, butynyl group, allyl group.

フェニル基、シクロヘキシル基が挙げられる。Examples include phenyl group and cyclohexyl group.

+iij記アルコキシ基としては、たとえば、メトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシノX。
+iii) Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxyno-X.

ペットキシ基、ヘキンキシ基、ビニロキシ基、インプロ
ペノキシ基、アリロキシ基、フェノキシ基などが挙げら
れる。
Examples include petoxy group, hekynoxy group, vinyloxy group, impropenoxy group, allyloxy group, and phenoxy group.

炭素数1〜6の前記トリアルキルシリル基としては、た
とえば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ト
リプロビルシリルノ^、トリブチルシリル基、トリペン
チルシリル基、トリへキンルシリル基、エチルジメチル
シリル基、ジエチルメチルシリル基、ジメチルフェニル
シリル基、ジエチルフェニルシリル基などが挙げられる
Examples of the trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, triprobylsilylno^, tributylsilyl group, tripentylsilyl group, trihexylsilyl group, ethyldimethylsilyl group, and diethylmethyl group. Examples include silyl group, dimethylphenylsilyl group, diethylphenylsilyl group, and the like.

炭素!¥1〜6の前記ジアルキルシリル基としては、た
とえば、ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジプロ
ピルシリル基、ジブチルシリル基、ジアルキルシリル基
、ジヘ午シルシリル基、メチルエチルシリル基、エチル
プロピルシリル基などが挙げられる。
carbon! Examples of the dialkylsilyl group of ¥1 to ¥6 include dimethylsilyl group, diethylsilyl group, dipropylsilyl group, dibutylsilyl group, dialkylsilyl group, dihenylsilyl group, methylethylsilyl group, ethylpropylsilyl group, etc. can be mentioned.

炭素数1〜6のアルキル基を有する前記ジアルキルアミ
ノ基としては、たとえば、ジメチルアミノ基、ジエチル
アミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジ
アルキルアミノ基、ジアキルアミノ基、メチルエチルア
ミノ基、エチルプロピルアミノ基などが挙げられる。
Examples of the dialkylamino group having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include dimethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group, dibutylamino group, dialkylamino group, dialkylamino group, methylethylamino group, and ethylpropylamino group. Examples include groups.

前記各種のHの中でも、水;JrX子および炭素数1〜
6の低級アルキルノ、(が好ましく、特に水素原子およ
びメチル基が好ましい。
Among the above various H, water; JrX atom and carbon number 1-
6 lower alkylno, ( is preferred, and a hydrogen atom and a methyl group are particularly preferred.

一ポリオルガノシラザンの合a− このオルガノポリシラザンは、次のようにして製造する
ことかでさる。
Synthesis of polyorganosilazane a- This organopolysilazane can be produced as follows.

すなわち、第(2)式。That is, Equation (2).

Ra Hb Si  (NH) <a−a−b)N2(
2)(ただし、第1式中、Rは水素原子、炭素数1〜6
の一価炭化水素基、炭素数1〜6のアリロキシ基^、炭
素数1〜6のアルケノキノ基、炭素t!il〜6のアル
キル基を有するドリアルキルシリルノ^およびジアルキ
ルシリル基、並びに炭素数1〜6のフルキル基を有する
ジアルキル7ミノ基を表わし、aおよびbそれぞれは、
O<a、b≦2.0<a+b<3を満足する正数である
。)で示されるオルガノシラザンを塩基性触媒で脱水素
重合するのである。
Ra Hb Si (NH) <a-a-b) N2(
2) (However, in the first formula, R is a hydrogen atom, and has 1 to 6 carbon atoms.
monovalent hydrocarbon group, aryloxy group having 1 to 6 carbon atoms, alkenoquino group having 1 to 6 carbon atoms, carbon t! Represents a dialkylsilylno^ and dialkylsilyl group having an alkyl group of il to 6, and a dialkyl7mino group having a furkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and each of a and b is
It is a positive number that satisfies O<a, b≦2.0<a+b<3. ) is dehydrogenated using a basic catalyst.

前記第(2)式中のRは、11g1記第(1)式におけ
るRと同様の意味を表わし、aおよびbそれぞれは、0
<a、b≦2、Q<a+ b<3を満足する正数である
R in the formula (2) above has the same meaning as R in the formula (1) in 11g1, and each of a and b is 0
It is a positive number satisfying <a, b≦2, Q<a+b<3.

m−オルガノシラザンの合成−一 このようなオルガノシラザンは、たとえば。Synthesis of m-organosilazane-1 Such organosilazanes are e.g.

H2Si  Cuz 、  H5i  C1y  、 
 Si  Oln  。
H2Si Cuz, H5i C1y,
Si Oln.

CH)SiHCIと、CH)SiCIJ、(CHゴ)2
sicfi2、CCH3)3SiC1、C6H55iC
13、(C6H5)2SiC!;L? 、  Cb  
H5CH3Si  C交2  、  CH2=CH3i
C≦Lコ、CH2=CHCH2SiC立1  、  C
6H5Si  C見7  、  C2H5SiC交3 
、  CH3(CHI  0)Si  C交?  、 
CHI(C2H50)Si  C立2  、  (CH
3)2  Si  HCl、  CH3(C6Hs  
0)Si  Cup  、  (CH3)2  NSi
  C1x  、  (CHI  )2  NCHIS
i HCiなどの一種または二種以北のグロロシラン混
合物をシラザン化すると容易に合成することができる。
CH) SiHCI, CH) SiCIJ, (CH Go)2
sicfi2, CCH3)3SiC1, C6H55iC
13, (C6H5)2SiC! ;L? , Cb
H5CH3Si C cross 2, CH2=CH3i
C≦L, CH2=CHCH2SiC 1, C
6H5Si C 7, C2H5SiC 3
, CH3 (CHI 0) Si C cross? ,
CHI(C2H50)Si C2, (CH
3) 2 Si HCl, CH3(C6Hs
0) Si Cup, (CH3)2NSi
C1x, (CHI)2 NCHIS
It can be easily synthesized by converting a mixture of one or more glorosilanes such as iHCi into silazane.

合成に際する反応溶媒としては、たとえば、エチルエー
テル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオ
キサンなどのエーテル類、塩化メチレン、クロロホルム
、四m化炭素などのハロゲン化炭化水素、ヘキサン、ヘ
プタン、オクタン、石油エーテル、リグロイン、ケロシ
ンなどの脂肪族iR化水g、ベンゼン、トルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素類などを使用することができ
る。
Examples of reaction solvents during synthesis include ethers such as ethyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and dioxane, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, and carbon tetramide, hexane, heptane, octane, petroleum ether, Aliphatic iR-modified water such as ligroin and kerosene, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, and the like can be used.

前記各種の反応溶媒の中でも、エーテル類および芳香族
炭化水素類が好ましい。
Among the various reaction solvents, ethers and aromatic hydrocarbons are preferred.

オルガノシラザンの合成に際して副生ずる塩化アンモニ
ウムを口別後、反応溶媒をたとえば減圧蒸留することに
より、オイル状あるいは結晶状の、前記tjSZ式で示
されるオルガノシラザンを得ることができる。
After separating the ammonium chloride produced as a by-product during the synthesis of organosilazane, the reaction solvent is distilled under reduced pressure to obtain an oily or crystalline organosilazane represented by the formula tjSZ.

一一説水素重合一一 前記第2式で示されるオルガノシラザンは、たとえば有
機溶媒中で、塩基性触媒の存在下に反応して、ケイJr
X子に結合する木;J原子と窒20子に結合している水
素原子とが分子内および/または分子間で脱水素重合す
る。その結果、一般に(R5i HNH)nで示される
オルガノシラザンを出発物質とすると、第(3)式また
は第(4)で示されるポリオルガノシラザンを得ること
ができる。
11 Theory Hydrogen Polymerization 11 The organosilazane represented by the above-mentioned formula 2 is produced by reacting in the presence of a basic catalyst in an organic solvent, for example, and
Tree bonded to X atom; J atom and hydrogen atom bonded to nitrogen 20 atom undergo dehydrogenation polymerization within and/or intermolecularly. As a result, when an organosilazane represented by (R5i HNH)n is used as a starting material, a polyorganosilazane represented by formula (3) or (4) can be obtained.

Φ ・ ・(3) ・ ・ ・(4) (前記第(3)式および第(4)式中、Rは前記と同様
の意味を有し、またx、y、z、m、nはそれぞれ独立
してOまたは正の整数を示す、)前記塩基性触媒として
は、たとえば、水素化カリウム、水素化ナトリウム、水
素化カルシウム。
Φ ・ ・ (3) ・ ・ ・ (4) (In the above formulas (3) and (4), R has the same meaning as above, and x, y, z, m, and n are each Examples of the basic catalyst (which independently represents O or a positive integer) include potassium hydride, sodium hydride, and calcium hydride.

ナトリウムアミド、ブチルリチウム、水素化リチウムア
ルミニウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラ
ート、カリウムシリコネート類、ナトリウムシリコネー
ト類、セシウムシリコネート類などが挙げられ、これら
の中でも、取扱いの容易さおよび触媒活性の点で、水素
化カリウム、ナトリウムアミドが好ましい。
Examples include sodium amide, butyl lithium, lithium aluminum hydride, sodium methylate, sodium ethylate, potassium siliconates, sodium siliconates, and cesium siliconates. In this respect, potassium hydride and sodium amide are preferred.

また脱水X重合の際の有機溶媒としては、前記オルガノ
シラザンの合成の際に使用するのと同様の溶媒を使用す
ることができ、中でもエーテル類が好ましく、!0にエ
チルエーテル、テトラヒドロフランが好ましい。
Further, as the organic solvent during the dehydration X polymerization, the same solvents as those used during the synthesis of the organosilazane can be used, and among them, ethers are preferable. Preferably, ethyl ether or tetrahydrofuran is used.

脱水素重合の際の反応温度は、通常、室温〜1m記右機
溶奴の還流温度である。
The reaction temperature during the dehydrogenation polymerization is usually from room temperature to the reflux temperature of a 1 m thick melt.

脱水素反応が終了すると、水素ガスの発生が見られなく
なるので、その時点で反応系に、求電子化合物を添加す
るのが良い。
When the dehydrogenation reaction is completed, no hydrogen gas is generated, so it is preferable to add an electrophilic compound to the reaction system at that point.

+iii記求電子化合物としては、たとえば、ヨウ化メ
チル、ヨウ化エチル、塩化ベンジル、m化アシルなどの
有機ハロゲン化物、メチルアルコール、エチルアルコー
ルなどのアルコール類、酢酸、プロピオン酸などの有機
カルボン酸類、P−)ルエンスルホン酸などの有機スル
ホン酸類、トリクロロシランなどのクロロシラン類、三
フフ化ホウ素などのハロゲン化ホウ素、塩化シアヌルな
どが挙げられる。
Examples of the electrophilic compound described in +iii include organic halides such as methyl iodide, ethyl iodide, benzyl chloride, and acyl mide; alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol; organic carboxylic acids such as acetic acid and propionic acid; Examples include organic sulfonic acids such as P-)luenesulfonic acid, chlorosilanes such as trichlorosilane, boron halides such as boron trifluoride, and cyanuric chloride.

反応系に1iib の分薄生成操作により、たとえば前記求電子化合物と前
記塩基性触媒との反応物を除去し、前記有機溶媒を減圧
蒸留することにより、オイル状あるいは結晶状の、第(
1)式に示す構造を有するオルガノポリシラザンを得る
ことができる。
For example, by removing the reactant of the electrophilic compound and the basic catalyst by thinning the reaction system with 1iib, and by distilling the organic solvent under reduced pressure, the oily or crystalline
1) An organopolysilazane having the structure shown in the formula can be obtained.

−表面被覆材としてのオルガノポリシラザン−この発明
におけるオルガノポリシラザンは、これ単独で、あるい
は他の添加剤と共に表面被覆材として使用され、種々の
基材物質表面の被覆層を形成するものである。
- Organopolysilazane as a surface coating material - The organopolysilazane in this invention is used alone or together with other additives as a surface coating material to form coating layers on the surfaces of various base materials.

このポリオルガノシラザンは、前記有機溶媒に可溶であ
る。
This polyorganosilazane is soluble in the organic solvent.

したがって、前記被膜層の形成は、このポリオルガノシ
ラザンを前記各種の溶媒に溶解し、ポリオルガノシラザ
ン含有の有機溶媒溶液を基材物質表面に塗布するするこ
とにより、実現することができる。
Therefore, the formation of the coating layer can be realized by dissolving the polyorganosilazane in the various solvents and applying the polyorganosilazane-containing organic solvent solution to the surface of the base material.

また、このオルガノポリシラザンがオイル状であれば、
このオルガノポリシラザンを直接に基材物質表面に塗布
することによっても、被YQ層を形成することができる
Also, if this organopolysilazane is in the form of an oil,
The YQ layer can also be formed by directly applying this organopolysilazane onto the surface of the base material.

前記基材物質としては、特に制限がなく、たとえば1合
し#、樹脂、ゴム、金属、木材、陶磁器などが挙げられ
る。
The base material is not particularly limited and includes, for example, clay, resin, rubber, metal, wood, and ceramics.

また、このオルガノポリシラザンは、前記基材物質の成
形品の表面を被覆することに限らず、ガラス繊維、炭素
m雄などの織雄表面、マイカ粉末、シリカ粉末、アルミ
ナ粉末などの粉末表面にも被覆層を形成することができ
る。
In addition, this organopolysilazane is not limited to coating the surface of molded products made of the above-mentioned base materials, but can also be applied to the surfaces of woven materials such as glass fibers and carbon fibers, and to the surfaces of powders such as mica powder, silica powder, and alumina powder. A covering layer can be formed.

前記有機溶媒溶液のオルガノポリシラザンの濃度として
は、前記各種の基材物質の種類や、形成する被覆層の厚
みをどのようにするかなどにより相違して一部に言うこ
とができないが1通常1〜50重量%で十分である。
The concentration of organopolysilazane in the organic solvent solution cannot be specified as it varies depending on the types of the various base materials and the thickness of the coating layer to be formed, but it is usually 1. ~50% by weight is sufficient.

ポリオルガノシラザン含有の有機溶媒溶液の基材物質表
面への塗布方法については、特に制限がなく、たとえば
、はけ塗り、浸漬、スプレィコーティングなど各種の方
法を採用することができる。
There are no particular restrictions on the method of applying the polyorganosilazane-containing organic solvent solution to the surface of the base material, and various methods such as brushing, dipping, and spray coating can be employed.

オルガノポリシラザンの有機溶媒溶液を基材物質表面に
塗布してからこの有機溶媒を除去後、あるいはオイル状
のオルガノポリシラザンを基材物質表面に塗布後、オル
ガノポリシラザン中の分子末端にあるシリルアミンおよ
び/または環状シラザン結合は、常温では空気中の水分
により加水分解されてシラノール基やシロキサン結合を
形成する。また、前記のようにして生成するシラノール
基の一部は基材物質の表面とのV:若性に寄与するが、
残る一部のシラノール基は、徐々に常温下でシロキサン
化し、あるいは加熱することにより迅速にシロキサン化
する。また、比較的加水分解し難いシリルアミンやシラ
ザン結合は、加熱によ−リ!シラノール基と容易に縮合
してシロキサン化する。その結果として、基材物質表面
に硬化被膜が形成される。
After applying an organic solvent solution of organopolysilazane to the surface of a base material and removing this organic solvent, or after applying an oily organopolysilazane to the surface of a base material, the silylamine and/or A cyclic silazane bond is hydrolyzed by moisture in the air at room temperature to form a silanol group or a siloxane bond. In addition, some of the silanol groups generated as described above contribute to V: youthfulness with the surface of the base material,
Some of the remaining silanol groups are gradually converted into siloxane at room temperature, or quickly converted into siloxane by heating. In addition, silylamine and silazane bonds, which are relatively difficult to hydrolyze, can be removed by heating! Easily condenses with silanol groups to form siloxane. As a result, a cured film is formed on the surface of the base material.

ここで、前記加熱温度としては、通常、50℃以上であ
り、好ましくは150℃以上である。そして、加熱時間
は1通常、10分間以上である。常温で硬化するとき、
その硬化時間は1通常数時間で十分である。
Here, the heating temperature is usually 50°C or higher, preferably 150°C or higher. The heating time is usually 10 minutes or more. When curing at room temperature,
A few hours is usually sufficient for the curing time.

このように、オルガノポリシラザンによる被膜は、加熱
によっても形成することができるので、オルガノポリシ
ラザンの粉末を直接に基材物質表面に塗装し、加熱する
。いわゆる粉体塗装により形成することもできる。
In this way, a film made of organopolysilazane can also be formed by heating, so organopolysilazane powder is directly applied to the surface of the base material and heated. It can also be formed by so-called powder coating.

オルガノポリシラザンによる被覆層は、5i2N?四g
1環のはしご状構造の重合体となっていると推定される
ので、高硬度、可撓性、耐熱性、耐熱衝撃性、耐機械的
衝撃性、耐蚊性、耐薬品性、に頃れた特性を有する。特
に、(CH3Si HNH)nの含有率がたとえば80
%以上のオルガノポリシラザンを脱水素重合して得られ
るオルガノポリシラザンの硬化被膜は、約1200℃ま
での加熱によっても1重量減少がほとんどないので、耐
熱性がきわめて良好なものである。しかも、前記第(1
)式で示す構造は、加熱により最終的に5i02 /S
t C/5i3Niに分解転化するので、高温条件下で
長時間暴露したときにも優れたlI48性を発揮する。
Is the coating layer made of organopolysilazane 5i2N? 4g
It is estimated that it is a polymer with a one-ring ladder-like structure, so it has high hardness, flexibility, heat resistance, thermal shock resistance, mechanical shock resistance, mosquito resistance, chemical resistance, and corrosion resistance. It has the following characteristics. In particular, when the content of (CH3Si HNH)n is, for example, 80
The cured film of organopolysilazane obtained by dehydrogenation polymerization of % or more of organopolysilazane has extremely good heat resistance, as it hardly loses 1 weight even when heated up to about 1200°C. Moreover, the above (1)
) The structure shown by the formula is finally converted to 5i02 /S by heating.
Since it is decomposed and converted to tC/5i3Ni, it exhibits excellent lI48 properties even when exposed for a long time under high temperature conditions.

したがって、この発明のオルガノポリシラザンは、たと
えば金属表面にその被覆層を形成すると、優れた防錆性
を示すので、防錆材として好適であり、各種の合成樹脂
成形品の表面にその被覆層を形成すると、損傷防止およ
び耐候性付与などのための表面保護材として好適であり
、粒子表面にこの被覆層を形成したセラミック粉末を焼
結すると、固結状IEが良好で耐機械的衝撃性の優れた
セラミック焼結体を得ることができるので、セラミック
粉末の結合材としても好適であり、繊維の表面にその被
覆層を形成すれば、繊維集束剤として好適である。
Therefore, the organopolysilazane of the present invention exhibits excellent rust prevention properties when a coating layer thereof is formed on a metal surface, and is therefore suitable as a rust preventive material. Once formed, it is suitable as a surface protection material for preventing damage and imparting weather resistance. When ceramic powder with this coating layer formed on the particle surface is sintered, a consolidated IE with good mechanical impact resistance can be obtained. Since an excellent ceramic sintered body can be obtained, it is also suitable as a binding material for ceramic powder, and if a coating layer thereof is formed on the surface of fibers, it is suitable as a fiber sizing agent.

さらにまた、このオルガノポリシラザンは、チップ電子
部品、トランス、トランジスタ、抵抗器、コンデンサな
どの各種電子部品を被rQするための被覆材としても好
適である。
Furthermore, this organopolysilazane is also suitable as a coating material for covering various electronic components such as chip electronic components, transformers, transistors, resistors, and capacitors.

[発明の効果] この発明によると、常温硬化または加熱硬化により、各
種の基材物質の表面に、耐熱性、可撓性、防錆性、耐候
性、耐薬品性、耐熱衝撃性、耐機械的衝撃性などに共に
優れた高硬度の被覆層を形成することができる。fuれ
た表面被覆材を提供することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, heat resistance, flexibility, rust prevention, weather resistance, chemical resistance, thermal shock resistance, and mechanical resistance can be imparted to the surface of various base materials by curing at room temperature or by heating. It is possible to form a highly hard coating layer with excellent impact resistance. A fumed surface coating can be provided.

[実施例] 次にこの発明の実施例および比較例を示す。[Example] Next, examples and comparative examples of the present invention will be shown.

(実施例1) メチルジクロロシランの20%エチルエーテル溶液に過
剰のアンモニアを常温で吹き込んでシラザン化シ、副生
ずる塩化アンモニウムを日別してから、エチルエーテル
を減圧唐留して、粘稠な液体である(CH3Si HN
H)n  [ただし、n=4〜5、これを以下シラザン
(1) と略称する。]を得た。
(Example 1) Excess ammonia was blown into a 20% ethyl ether solution of methyldichlorosilane at room temperature to form a silazane, and the by-produced ammonium chloride was separated out, and the ethyl ether was distilled under reduced pressure to form a viscous liquid. Yes (CH3Si HN
H)n [where n=4 to 5, hereinafter abbreviated as silazane (1). ] was obtained.

このシラザン(1) +00 fiのテトラヒドロフラ
ン溶液を水素化カリウム3部で常温下に脱水素重合した
。水素ガスの発生が見られなくなった時点でヨウ化メチ
ル30部を加えて反応を停止した。テトラヒドロフラン
を減圧蒸留により除去してから、ヘキサンでその残留物
を溶解し、副生ヨウ化カリウムを遠心分離機で除去して
、メチルポリシラザンの20%ヘキサン溶液を得た。
A solution of this silazane (1) +00 fi in tetrahydrofuran was subjected to dehydrogenation polymerization at room temperature with 3 parts of potassium hydride. When no hydrogen gas was generated, 30 parts of methyl iodide was added to stop the reaction. Tetrahydrofuran was removed by vacuum distillation, the residue was dissolved in hexane, and by-product potassium iodide was removed using a centrifuge to obtain a 20% hexane solution of methylpolysilazane.

このヘキサン溶液を軟鋼板に、膜厚が3〜54mとなる
ように流し塗りし、30分間の風乾後、180℃で20
分間硬化させて、被覆層を形成した。
This hexane solution was flow-coated onto a mild steel plate to a film thickness of 3 to 54 m, and after air-drying for 30 minutes,
It was cured for minutes to form a coating layer.

この被覆層についての諸特性を測定し、その結果を第1
表に示す。
Measure the various properties of this coating layer and share the results with the first
Shown in the table.

(実施例2) 前記実施例1で得たベキサン溶液を前記実施例1と同様
にして軟鋼板に流し塗りし、常温で1週間硬化させて被
覆層を形成した。
(Example 2) The bexane solution obtained in Example 1 was flow-coated onto a mild steel plate in the same manner as in Example 1, and was cured at room temperature for one week to form a coating layer.

この被覆層についての諸特性を測定し、その結果を第1
表に示す。
Measure the various properties of this coating layer and share the results with the first
Shown in the table.

(実施例3) メチルジクロロシラン80モル%およびメチルトリクロ
ロシラン20モル%の組成であるクロロシラン混合物の
20%エチルエーテル溶液に、過剰アンモニアを常温下
で吹き込んでシラザン化し、前記実施例1と同様にして
、(CH3) 1.OHo、8Si  (NH) 1.
1  [以下、シラザン(2)と略称する。]を得た。
(Example 3) Excess ammonia was blown into a 20% ethyl ether solution of a chlorosilane mixture having a composition of 80 mol% methyldichlorosilane and 20 mol% methyltrichlorosilane at room temperature to form a silazane, and the same procedure as in Example 1 was carried out. (CH3) 1. OHo, 8Si (NH) 1.
1 [Hereinafter abbreviated as silazane (2). ] was obtained.

このシラザン(2) 100部のテトラヒドロフラン溶
液を水素化カリウム3部で脱水素重合し、ヨウ化メチル
30部を加えて反応を停止した外は、tier記実施例
1と同様に実施してメチルポリシラザンの20%ヘキサ
ン溶液を得た。 前記実施例1と同様にして、このヘキ
サン溶液を軟鋼板に流し塗りして被覆層を形成した。
Methylpolysilazane was prepared in the same manner as in Example 1 in Tier, except that 100 parts of this silazane (2) solution in tetrahydrofuran was dehydrogenated with 3 parts of potassium hydride and the reaction was stopped by adding 30 parts of methyl iodide. A 20% hexane solution was obtained. In the same manner as in Example 1, this hexane solution was flow coated onto a mild steel plate to form a coating layer.

この被覆層についての諸特性を測定し、その結果を第1
表に示す。
Measure the various properties of this coating layer and share the results with the first
Shown in the table.

(実施例4) メチルジクロロシラン80モル%およびトリクロロンラ
ン20モル%の組成であるクロロシラン混合物の20%
エチルエーテル溶液に、過剰アンモニアを常温下で吹き
込んでシラザン化し、前記実施例1と同様にしテ、  
(CH3) o、s H+、o Si  (NH)+、
+[以下、シラザン(3)と略称する。]を得た。
Example 4 20% of a chlorosilane mixture having a composition of 80 mol% methyldichlorosilane and 20 mol% trichlorane
Excess ammonia was blown into the ethyl ether solution at room temperature to form a silazane, and the same procedure as in Example 1 was carried out.
(CH3) o, s H+, o Si (NH)+,
+ [Hereinafter, abbreviated as silazane (3). ] was obtained.

このシラザン(3) 100部のテトラヒドロフラン溶
液を水素化カリウム3部で脱水素重合し、ヨウ化メチル
30部を加えて反応を停止した外は、前記実施例1と同
様に実施してメチルポリシラザンの20%テトラヒドロ
フラン溶液を得た。
Methylpolysilazane was prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 parts of this silazane (3) solution in tetrahydrofuran was dehydrogenated with 3 parts of potassium hydride, and the reaction was stopped by adding 30 parts of methyl iodide. A 20% tetrahydrofuran solution was obtained.

前記実施例1と同様にして、このテトラヒドロフラン溶
液をアルミナ板に流し塗り、5〜8gmの厚みの被m層
を形成した。
In the same manner as in Example 1, this tetrahydrofuran solution was poured onto an alumina plate to form a layer having a thickness of 5 to 8 gm.

この被覆層についての諸特性を測定し、その結果を第2
表に示す。
Various properties of this coating layer are measured and the results are
Shown in the table.

(実施例5) 前記実施例3で得たベキサン溶液をポリカーボネート板
に膜厚が3〜5牌mとなるように流し塗りし、30分間
の風乾後、80℃で2時間の硬化処理をして、被覆層を
形成した。
(Example 5) The bexane solution obtained in Example 3 was flow-coated onto a polycarbonate plate to a film thickness of 3 to 5 meters, air-dried for 30 minutes, and then cured at 80°C for 2 hours. A coating layer was formed.

この被覆層についての諸特性を測定し、その結果を第1
表に示す。
Measure the various properties of this coating layer and share the results with the first
Shown in the table.

(比較例1) メチルトリクロロシラン80モル%およびジメチルジク
ロロシラン20モル%の組成であるシラン混合物の40
%キシレン溶液をイソブタノールと木とで共加水分解し
て得られるメチルポリシロキサンの20%キシレン溶液
100部に、オクチル酸亜鉛0.2部を加え、これを軟
鋼板に膜厚が3〜5gmとなるように流し塗りし、30
分間の風乾後、180℃で20分間硬化させて被覆層を
形成した。
(Comparative Example 1) 40% of a silane mixture having a composition of 80 mol% methyltrichlorosilane and 20 mol% dimethyldichlorosilane.
0.2 parts of zinc octylate was added to 100 parts of a 20% xylene solution of methylpolysiloxane obtained by cohydrolyzing a 20% xylene solution with isobutanol and wood, and this was applied to a mild steel plate to a film thickness of 3 to 5 g. 30
After air drying for a minute, it was cured at 180° C. for 20 minutes to form a coating layer.

この被覆層についての諸特性を測定し、その結果を第1
表に示す。
Measure the various properties of this coating layer and share the results with the first
Shown in the table.

(比較例2) メチルトリクロロシラン40%トルエン溶液をインプロ
パツールと木とで共加水分解して得られるメチルポリシ
ロキサンの50%トルエン・イソプロパツール溶液10
0部に、オクチル酸亜鉛0.5部を加え、これをアルミ
ナ板に膜厚が5〜8gmとなるように流し塗りし、30
分間の風乾後、200℃で2時間硬化させて被覆層を形
成した。
(Comparative Example 2) A 50% toluene/isopropanol solution of methylpolysiloxane obtained by cohydrolyzing a 40% toluene solution of methyltrichlorosilane with inpropanol and wood 10
Add 0.5 parts of zinc octylate to 0 parts, and flow-coat this onto an alumina plate to a film thickness of 5 to 8 gm.
After air-drying for a minute, it was cured at 200° C. for 2 hours to form a coating layer.

この被覆層についての諸特性を測定し、その結果を第2
表に示す。
Various properties of this coating layer are measured and the results are
Shown in the table.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第(1)式▲数式、化学式、表等があります▼・
・・(1) (ただし、第1式中、Rは水素原子、炭素数1〜6の一
価炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1
〜6のアルケノキシ基、炭素数1〜6のアルキル基を有
するトリアルキルシリル基およびジアルキルシリル基、
並びに炭素数1〜6のアルキル基を有するジアルキルア
ミノ基を表わす。) で示される基本骨格を1分子中に1個以上含有するオル
ガノポリシラザンよりなることを特徴とする表面被覆材
(1) Formula (1)▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼・
...(1) (However, in the first formula, R is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a carbon number 1
~6 alkenoxy groups, trialkylsilyl groups and dialkylsilyl groups having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
It also represents a dialkylamino group having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. ) A surface coating material comprising an organopolysilazane containing one or more basic skeletons represented by the following in one molecule.
(2)前記オルガノポリシラザンは、第(2)式RaH
bSi(NH)_(_4_−_a_−_b_)_/_2
(2)(ただし、第1式中、Rは水素原子、炭素数1〜
6の一価炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭
素数1〜6のアルケノキシ基、炭素数1〜6のアルキル
基を有するトリアルキルシリル基およびジアルキルシリ
ル基、並びに炭素数1〜6のアルキル基を有するジアル
キルアミノ基を表わし、aおよびbそれぞれは、0<a
、b≦2、0<a+b<3を満足する正数である。) で示されるオルガノシラザンを塩基性触媒で脱水素重合
して得られるポリマーである前記特許請求の範囲第1項
に記載の表面被覆材。
(2) The organopolysilazane has the formula (2) RaH
bSi(NH)_(_4_-_a_-_b_)_/_2
(2) (However, in the first formula, R is a hydrogen atom, carbon number 1-
6 monovalent hydrocarbon groups, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, alkenoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, trialkylsilyl groups and dialkylsilyl groups having alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and 1 to 6 carbon atoms. represents a dialkylamino group having 6 alkyl groups, a and b each represent 0<a
, b≦2, and 0<a+b<3. ) The surface coating material according to claim 1, which is a polymer obtained by dehydrogenating an organosilazane represented by the following with a basic catalyst.
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