JPH0551557A - 潤滑・耐熱コーテイング組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 固体潤滑用コーティング組成物は、シリコー
ン樹脂と、ガラスフリットと、セラミック顔料と、窒化
硼素の全重量に対して０．１〜５重量％の表面処理剤に
よって表面処理された窒化硼素とを含有し、これらが均
一に分散されている。ここで、前記組成物は、シリコー
ン樹脂を１０〜８０重量％、ガラスフリットを２〜２０
重量％、セラミック顔料を５〜５０重量％、窒化硼素を
１〜４０重量％含有するのが好適である。 【効果】 この組成物から得られる塗膜は、平滑性、耐
熱性、耐食性、耐摩耗性などに優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、調理器具、電熱器具、
自動車、オートバイ、自転車、油圧機器等に用いられ、
金属、木材、紙、陶器、硝子、セメント並びにプラスチ
ック類にコーティングする潤滑性、耐食性、耐摩耗性等
を向上させるための固体潤滑用コーティング組成物に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より固体潤滑用コーティング組成物
は種々開発されている。例えば、シリコーン樹脂、ガラ
スフリット、セラミック顔料等の組み合わせ耐熱コーテ
ィング剤の耐熱温度は、７００℃と低いという問題点が
ある。また、フッソ樹脂、グラスファイト、二硫化モリ
ブデン等の組み合わせ潤滑剤は４００〜５００℃以上の
温度で潤滑特性が著しく低下するという欠点がある。他
方、窒化硼素は濡れ性が悪く、均一に分散できず、塗膜
の平滑性が極めて悪く充分に実用化されるに至っていな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、耐熱温度が７００℃以上で、５００℃以上の温度に
おいて良好な潤滑特性を持ち、濡れ性を改良した窒化硼
素を用い、色を自由に選択できる固体潤滑用コーティン
グ組成物を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、シ
リコーン樹脂と、ガラスフリットと、セラミック顔料
と、窒化硼素の全重量に対して０．１〜５重量％の表面
処理剤によって表面処理された窒化硼素とを含有し、こ
れらが均一に分散されていることを特徴とする潤滑・耐
熱コーティング組成物を提供するものである。ここで、
前記組成物は、シリコーン樹脂を１０〜８０重量％、ガ
ラスフリットを２〜２０重量％、セラミック顔料を５〜
５０重量％、窒化硼素を１〜４０重量％含有するのが好
適である。

【０００５】以下に本発明をさらに詳細に説明する。

【０００６】本発明の固体潤滑用コーティング組成物
は、シリコーン樹脂と、ガラスフリットと、セラミック
顔料と、窒化硼素とを含有し、これらが均一に分散され
ているものである。

【０００７】シリコーン樹脂は、他の成分のバインダー
として働き、基材への接着性及び耐熱性を与えるととも
に高温によりシリコーン樹脂が分解して生成するＳｉＯ
₂ 等の酸化物がガラスフリットと共に高融点のセラミッ
ク層を形成する。

【０００８】シリコーン樹脂の組成物中の含有量が１０
重量％より少ない場合は、温度上昇によりシリコーン樹
脂が分解して生成するＳｉＯ₂ 等の酸化物の量が少なく
なり、ガラスフリットと共に形成する高融点セラミック
物質層が少なくなる結果、耐熱性皮膜形成が不充分とな
る。また、塗膜の平滑性が低下する。また、８０重量％
より多い場合には、高温で生成したセラミック皮膜に亀
裂を生じ、基材との密着性が低下するので好ましくな
い。

【０００９】シリコーン樹脂としてはメチル系シリコー
ン樹脂、メチルフェニル系シリコーン樹脂の単独もしく
は混合物、更にはエポキシ変性シリコーン樹脂、アクリ
ル変性シリコーン樹脂、あるいはシリコーン樹脂とメチ
ルメタクリレート、アクリロニトリル等の有機モノマー
との共重合体の１種または混合物を使用することができ
る。

【００１０】ガラスフリットは通常融点が３００〜６０
０℃のホウケイ酸ガラス、または、含鉛ガラスあるいは
りん酸系ガラス等が用いられる。高温における金属基材
との密着性を更に向上させるために、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、
Ｍｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｍｏ等の金属酸化物やその化
合物等を１種または２種以上添加混合したものを用いる
ことが望ましい。

【００１１】組成物中のガラスフリットの含有量を２重
量％より少なくした場合には、塗膜中の樹脂成分の熱分
解後のセラミック皮膜形成が不充分となり、２０重量％
を超えるとコーティング時の塗膜の平滑性が低下、基材
への密着性が悪くなる傾向がある。

【００１２】セラミック顔料は少なくともガラスフリッ
トよりも融点が高い無機物で、融点６００℃、好ましく
は８００℃以上のもので、アルミナ、ジルコニア、チタ
ン酸バリウム、ジルコン、窒化珪素その他のセラミック
系耐熱着色顔料等が使用される。

【００１３】組成物中のセラミック顔料の含有量は５〜
５０重量％とする。顔料の含有量が５重量％未満では、
着色不足となり、５０重量％を超えると、密着性が悪く
なるためである。

【００１４】本発明の組成物は窒化硼素を含むことが特
徴の一つである。窒化硼素には下記のような優れた特性
があり、本発明の目的である潤滑性、耐食性、低摩擦
性、耐衝撃性などを達成する。 （１）窒化硼素は、熱を伝えやすく耐熱衝撃性にすぐれ
ている。 （２）窒化硼素は、鱗片状をしており表面処理をした窒
化硼素は落葉的積層皮膜を形成し、塗料塗膜の防食性、
耐衝撃性、耐折り曲げ性等を大幅に改良する。 （３）窒化硼素は８００℃前後まで空気中で安定なため
高温下でも良好な潤滑性、低摩擦性離型性を付与する。 （４）窒化硼素は白色であり、固体潤滑塗料として、着
色顔料を添加することにより自由に色を選ぶことができ
る。 （５）窒化硼素は、中性物質（ｐＨ６．６〜７．０）で
あり塗料塗膜の耐防食性に影響しない。

【００１５】組成物中の窒化硼素の含有量は１〜４０重
量％とする。窒化硼素を１重量％より少なくした場合に
は、潤滑性、低摩擦性、離型性、耐熱性、耐熱衝撃性が
低下し、４０重量％を超えると塗膜中バインダーが不足
して、基材との密着性を低下させるためである。

【００１６】窒化硼素は組成物中に均一に分散させるた
めにはカップリング剤のような表面処理剤で処理するの
がよい。窒化硼素の表面処理剤での処理は組成物中に混
合する前に予め処理してもよいし、組成物中で表面処理
剤とともに混合して処理してもよい。いずれの場合に
も、表面処理剤は窒化硼素の全重量に対して０．１〜
５．０重量％にするのがよく、０．１重量％未満である
と表面処理効果が十分発揮されず、５．０重量％を超え
ると耐熱性などの性能に悪影響を及ぼす恐れがあり、ま
た不経済である。

【００１７】本発明において表面処理剤は、チタネート
カップリング剤、シランカップリング剤およびノニオン
カップリング剤から選ばれた１種以上を用いる。

【００１８】上記のカップリング剤について、代表的な
ものを以下に記す。

【００１９】チタネートカップリング剤には、イソプロ
ピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルト
リドテシルベンゼン・スルホニルチタネート、テトラ
（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス
（ジートリデシル）ホスファイトチタネート等がある。

【００２０】シランカップリン剤には、ビニルトリクロ
ルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス
（β−メトキシエトキシ）シラン等がある。

【００２１】ノニオンカップリング剤には、ポリオキシ
エチレン・ラウレート、ポリオキシエチレン・ステアレ
ート、ポリオキシエチレン・オレート等がある。

【００２２】本発明の組成物には、必要に応じて、他の
添加剤（例えば、分散剤、消泡剤など）、トルエン、キ
シレン、ブタノールなどの溶剤などを含有せしめてもよ
いのは勿論のことである。

【００２３】そして、本発明のコーティング組成物を均
一に分散させる手段としては、ディスパー（高速撹拌
機）、アトライター、サンドミル、ボールミルなどの分
散機で行なうのがよい。

【００２４】

【実施例】以下に本発明を実施例および比較例に基づい
て具体的に説明する。

【００２５】（実施例１）トルエン１０００重量部にイ
ソプロピルトリドテシルベンゼン・スルホニルチタネー
ト１重量部を溶解し、窒化硼素（粒径２〜１０μｍ）１
００重量部を加え、ディスパーで１０分撹拌した後吸引
濾過でトルエンを除去し、処理済み窒化硼素を得た。こ
の処理済み窒化硼素を用いて、下記の配合物をボールミ
ルで１０時間処理して充分分散した耐熱コーティング剤
を得た。 処理済み窒化硼素 １０重量部 シリコーン樹脂 ５０重量部（東芝シリコーン TSR-117) 耐熱顔料 ２０重量部 （大日精化工業 セラミックブラック） フリット １０重量部（日本琺瑯釉薬） 添加剤（分散剤） ５重量部 溶 剤（トルエン） ５重量部 ──────────────────── 計 １００重量部

【００２６】（比較例１）下記の配合物をボールミルで
１０時間処理して充分分散した耐熱コーティング剤を得
た。 シリコーン樹脂 ５０重量部（東芝シリコーン TSR-117) 耐熱顔料 ２０重量部 （大日精化工業 セラミックブラック） フリット １０重量部（日本琺瑯釉薬） 添加剤（分散剤） ５重量部 溶 剤（トルエン） １５重量部 ──────────────────── 計 １００重量部

【００２７】（比較例２）下記の配合物をボールミルで
１０時間処理して充分分散した耐熱コーティング剤を得
た。 シリコーン樹脂 ５０重量部（東芝シリコーン TSR-117) 耐熱顔料 ２０重量部 （大日精化工業 セラミックブラック） 添加剤（分散剤） ５重量部 溶 剤（トルエン） ２５重量部 ──────────────────── 計 １００重量部

【００２８】上記にようにして得られた種々の潤滑耐熱
コーティング剤について鋼板上にコーティング剤を塗布
し、２００℃×２０分の焼付け条件で処理した上で下記
の試験方法で試験を行なった。その結果を表１に示す。

【００２９】（平滑性）塗膜の平滑さを目視で観察し
た。

【００３０】（耐熱性）１００℃から１００℃おきに９
００℃まで各２４時間加熱し、塗膜のふくれ、われ、剥
離等を観察した。

【００３１】（耐食性）３００℃で２時間加熱後、耐塩
水噴霧性をＪＩＳ Ｋ５４００ ９．１で１６８時間実
施した。

【００３２】（耐摩耗性−低荷重および高荷重）ファレ
ックス試験機で実施した。

【００３３】

【００３４】

【発明の効果】本発明のコーティング組成物により得ら
れる塗膜は、平滑性、耐熱性、耐食性、耐摩耗化などに
優れ、種々の用途に最適である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリコーン樹脂と、ガラスフリットと、セ
   ラミック顔料と、窒化硼素の全重量に対して０．１〜５
   重量％の表面処理剤によって表面処理された窒化硼素と
   を含有し、これらが均一に分散されていることを特徴と
   する潤滑・耐熱コーティング組成物。
2. 【請求項２】前記組成物は、シリコーン樹脂を１０〜８
   ０重量％、ガラスフリットを２〜２０重量％、セラミッ
   ク顔料を５〜５０重量％、窒化硼素を１〜４０重量％含
   有する請求項１に記載の潤滑・耐熱コーティング組成
   物。