JPH02305875A - 耐熱塗料 - 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、ポリシラスチレンを添加した新規なシリコー
ン樹脂系耐熱塗料に関し、さらに詳しくは、ポリシラス
チレン及び無機充填剤を添加し、耐熱性、耐蝕性を改善
した新規なシリコーン樹脂系耐熱塗料に関する。

（従来技術およびその問題点） 従来、金属やセラミックなどの表面に形成された塗装被
膜が高温雰囲気において劣化せず、さらに防錆、電気絶
縁、汚染防止、非粘着、酸化防止などの機能を有する耐
熱塗料としてシリコーン樹脂系塗料が広く使用されてい
る。

しかし、一般にシリコーン樹脂の耐熱温度は２００〜２
５０’Ｃ程度であり、３００〜４００°Ｃ付近で有機被
膜から無機被膜へ転換する際に基材への密着性が著しく
低下する。

このことはシリコーン樹脂の熱天秤試験結果からも容易
に判定できる。　即ち、５°Ｃ／分に加熱速度でシリコ
ーン樹脂の加熱重量変化を測定すると、３００〜４００
°Ｃの温度域で５０％以上の重量減少が見られ、この温
度範囲で、有機被膜がら無機被膜へ転換する際に大きい
体積収縮が発生することが分かる。

このため、シリコーン樹脂に金属あるいはセラミック粉
末を添加することにより、上記の体積収縮を緩和するこ
とが提案されており、例えば金属亜鉛あるいはア、ルミ
ニウムの粉末を添加したり、シリカ、アルミナなどのセ
ラミック粉末を添加することが行われている。

しかしながら、これらの粉末を大量に添加した場合には
被膜の機械的強度、密着性が低下するという塗装被膜に
とって好ましくない弊害が新たに生じる。

（発明の目的） 本発明の目的は、１０００°Ｃ付近までの加熱による重
量減少が非常に少ないポリシラスチレンをシリコーン樹
脂に添加することにより、耐熱性、耐蝕性を改善したシ
リコーン樹脂系耐熱塗料を提供しようとするものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、シリコーン樹脂１００重量部に対して、ポリ
シラスチレン１０〜２００重量部及び無機充填剤１０〜
９００重量部を有機溶剤に分散または溶解させてなるこ
とを特徴とする耐熱塗料に関するものである。

本発明におけるシリコーン樹脂としては、ジメチルポリ
シロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェニ
ルポリシロキサンなどの純シリコーンあるいは純シリコ
ーンをアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂等と反応させた変成シリコーンが挙げ
られる。

本発明におけるポリシラスチレンとしては、次式（Ｉ）
からなる重合体が用いられる。

（ただし、Ｒは−ＣＨ３または−Ｃｂ　Ｈｓを表し、Ｘ
は０６３〜０．７、好ましくは０．４５〜０．５５の範
囲であり、重合度ｎは１０〜３０００の範囲である。） 前記ポリシラスチレンは、例えば、ジクロロジメチルシ
ランとジクロロメチルフェニルシランとをトルエン、キ
シレン等の不活性溶剤中で金属ナトリウムを触媒に用い
て、その融点以上で反応させることにより容易に合成す
ることができる。

ポリシラスチレンの添加量は、シリコーン樹脂１００重
量部に対して、１０〜２００重量部である。ポリシラス
チレンの添加量が１０重量部より少ないと、ポリシラス
チレンの優れた耐熱性、耐蝕性が発現しない。また、２
００重量部より多いと、塗装被膜の可撓性が低下し、柔
軟性に乏しくなるので好ましくない。

また、本発明における無機充填剤としては、酸化物、ホ
ウ酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ケイ化物、ホウ化物、窒
化物及炭化物からなる群から選ばれた少なくとも一種が
用いられる。それらを例示すれば下記のようなものであ
る。

マグネシウム、カルシウム、バリウム、チタン、ジルコ
ニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、
銅、亜鉛、ホウ素、アルミニウム、ケイ素の酸化物、炭
化物、窒化物、ケイ化物、ホウ化物及びリチウム、ナト
リウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム及び亜鉛
のホウ酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩などを含むＪ これらは単独で使用してもよく、または必要に応じて混
合して使用してもよい。

無機充填剤の添加量は、シリコーン樹脂１００重量部に
対して、１０〜９００重量部、好ましくは３０〜６００
重量部である。無機充填剤の添加量が１０重量部よりも
少ない場合には、被膜の基材への密着性が低下する。ま
た９００重量部よりも多い場合には、被膜の基材への密
着性及び被膜の可撓性が低下するので好ましくない。

本発明で用いられるポリシラスチレンは空気雰囲気下で
１０００°Ｃで１０００時間以上熱処理しても重量減少
は僅かに１０〜１５重量％に過ぎない。このため、本発
明の耐熱塗料を基材表面に塗装した場合、得られる被膜
は加熱による体積収縮やヒビ割れが起こりにくく、形成
された加熱後の被膜は非常に緻密なものとなる。

さらに、無機充填剤を添加することにより、基材への密
着性がより強固となり、また耐熱性、可撓性も向上し、
さらに被膜の強度及び表面硬度も増大する。

本発明の耐熱塗料は、シリコーン樹脂、ポリシラスチレ
ン及び無機充填剤を有機溶剤に分散または溶解させるこ
とにより得られる。

有機溶剤としては、トルエン、キシレン、ｎ　−ブタノ
ール、イソブタノール、酢酸ブチル、ミネラルスピリッ
ト、ソルベントナフサ、エチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブ、セロソルブアセテート等が用いられる。

本発明の耐熱塗料を使用する場合においては、塗料を金
属基材あるいはガラス、セラミック、耐火レンガ等の非
金属基材にハケ塗り、ロールコータ、スプレー、浸漬等
の方法で塗布した後、乾燥焼付を行う。

塗布量は２０〜１００　ｇ／ｒｒｆが一般に望ましい。

塗布量が２０ｇ／ボより少ないと被膜にピンホールが発
生しやすく、防食性が低下する。一方、１００ｇ／ｒｒ
ｆより多いと高温加熱時、特に冷熱サイクルがかかると
被膜にクラックが発生し易いので好ましくない。

焼付温度は、１５０″Ｃ以上が好ましいが、塗装後に被
塗装物が１５０°Ｃ以上の使用環境に置かれる場合には
特に焼付工程を設けなくともよい。焼付温度が１５０°
Ｃより低いと塗膜の強度が低く、硬度、耐衝撃性とも劣
るので好ましくない。

（実施例） 以下実施例によりさらに具体的に説明する。

なお、実施例において、％および部は特に断りのない限
り、重量％および重量部を示す。

参考例１ ジクロロジメチルシラン及びジクロコメチルフェニルシ
ランの等モル量を、トルエン溶媒中でＮａ分散触媒の存
在下に、１１０″Ｃで重合反応させて、軟化点８６〜９
４°Ｃのポリシラスチレンを得た。

このポリシラスチレンは核磁気共鳴分析の結果、の比率
で構成されていた。

実施例１ シリコーンワニス（東芝シリコーン社製Ｔ　Ｓ　Ｒ−１
１６：メチルフェニルポリシロキサンのキシレン５０％
溶液）１００部、参考例１で得られたポリシラスチレン
５０部、無機充填剤として二酸化チタン１００部及びキ
シレン５０部をミキサーにより混練して塗料を得た。

一方、基材として０．６　ｍｎ厚のステンレス鋼板（Ｓ
ＵＳ３１６Ｌ）をアセトンで脱脂後、風乾した。

次いで、前記塗料を基材にスプレーガンを用いて約３０
μｍ厚に塗装し、空気オーブン中で２５０°Ｃで１時間
焼成した後、徐冷した。

この被膜の耐熱性を評価するために、１０００°Ｃで２
００時間空気オーブン中に塗装サンプルを暴露後、オー
ブンから取り出して空気中で徐冷した。次いで、被膜に
ＩＩＩＩＩｌピッチのクロスカットをカッターナイフで
入れ、この部分に粘着セロハンテープを貼り付け、それ
を急激にはがした後の被膜の剥離の有無を調べたところ
、被膜の剥離は認められず、優れた耐熱性を示した。

また、被膜の耐蝕性を評価するために、４００°Ｃで２
００時間空気オープン中に塗装サンプルを暴露後、４％
食塩水の塩水噴霧試験を２００時間行い、被膜の外観を
調べたところ、異常は認められず、優れた耐蝕性を示し
た。

実施例会〜４ 実施例１において、二酸化チタンを第１表に示す無機充
填剤にかえたほかは、実施例Ｉと同様にして塗料を得た
。

次いで、実施例１と同様にして塗装サンプルを得、被膜
の耐熱性及び耐蝕性を調べた。その結果を第１表に示す
。

比較例１ 実施例１において、二酸化チタンを添加しなかったほか
は、実施例１と同様にして塗料を得た。

次いで、実施例１と同様にして塗装サンプルを得、被膜
の密着性及び耐蝕性を調べた。その結果を第１表に示す
。

比較例２ 実施例２において、無機充填剤の添加量を第１表に示す
量にかえたほかは、実施例２と同様にして塗料を得た。

次いで、実施例１と同様にして塗装サンプルを得、被膜
の密着性及び耐蝕性を調べた。その結果を第１表に示す
。

比較例３〜４ 実施例１及び実施例３において、ポリシラスチレンを添
加しなかったほかは、実施例１及び実施例３と同様にし
て塗装サンプルを得、被膜の密着性及び耐蝕性を調べた
。その結果を第１表に示す。

第１表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリコーン樹脂１００重量部に対して、ポリシラスチレ
   ン１０〜２００重量部及び無機充填剤１０〜９００重量
   部を有機溶剤に分散または溶解させてなることを特徴と
   する耐熱塗料。