JPH07291744A

JPH07291744A - 耐熱被膜の形成方法

Info

Publication number: JPH07291744A
Application number: JP6092362A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Takeuchi; 健三武内; Kazuhiro Tomita; 和博冨田
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-11-07

Abstract

(57)【要約】【目的】緻密でピンホールがなく、また、可とう性も
良好な耐熱被膜を形成することができる方法を提供す
る。【構成】金属キレートなどの有機金属化合物を含有す
る溶液または分散液を基材上に塗布し加熱焼成して金属
酸化物を主体とする被膜を設け、次いで、この被膜に、
無機ポリマー系塗料、たとえばポリボロシロキサンを結
合剤として含有する塗料を含浸させ、再度加熱焼成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、緻密でかつ可とう性も
良好な耐熱被膜を形成することができる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐熱絶縁電線や耐熱塗装板などに
おける耐熱被膜の形成には、ポリイミドやフッ素系樹脂
などの耐熱性有機樹脂塗料が使用されてきた。しかしな
がら、このような有機樹脂塗料による焼付被膜は、耐熱
温度がたかだか 200℃前後で、これより高い温度環境下
での使用は困難であった。

【０００３】一方、近時、ＣＶＤ法やＰＶＤ法、あるい
は熱分解法と呼ばれる方法などにより、Si、Al、Zr、Mg
などの酸化物からなる耐熱被膜、いわゆるセラミック被
膜を形成する技術が開発され、従来の有機系被膜よりは
るかに高温で使用可能なことから注目されている。なか
でも、ステアリン酸やオクチル酸などの有機酸の金属
塩、あるいは金属アルコレートなどの溶液もしくは分散
液を基体上に塗布し焼結する熱分解法は、次のような特
長を有することから、特に、ＣＶＤ法やＰＶＤ法などの
他の成膜技術では困難な、電線のような長尺物や大型品
への適用が期待されている。

【０００４】すなわち、この熱分解法は、イ）ＣＶＤ法
やＰＶＤ法などのように、特殊な装置を必要としたり、
実際に成膜に預かる量の数倍乃至数十倍の原料を必要と
するなどの不都合がない、ロ）比較的低温で成膜される
ため、基材の変質（酸化など）や変形を招くおそれが少
ない、ハ）高温使用時における分解ガスの発生量が少な
いなどの特長を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱分解法では、被膜がポーラスになりやすく所期の被膜
特性が得られない、可とう性に欠けるなどの問題があっ
た。

【０００６】本発明はこれらの問題を解決するためにな
されたもので、熱分解法によるセラミック被膜の形成方
法の特長を具備し、しかも緻密でピンホールがなく、ま
た、可とう性も良好な被膜を形成することができる耐熱
被膜の形成方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の耐熱被膜の形成
方法は、有機金属化合物を含有する溶液または分散液を
基材上に塗布し加熱焼成して金属酸化物を主体とする被
膜を設け、次いで、この被膜に無機ポリマー系塗料を含
浸させ、再度加熱焼成することを特徴としている。

【０００８】本発明に使用される有機金属化合物として
は、有機酸の金属塩、金属アルコレート、金属キレー
ト、金属アシレートなどがあげられ、金属種としては、
Al、Mg、Be、Si、Ti、Zrなどがあげられる。具体的に
は、ナフテン酸、カプリン酸、ステアリン酸、オクチル
酸などのアルミニウム塩、アルミニウムイソプロピレー
ト、モノsec-ブトキシアルミニウムイソプロピレート、
アルミニウムヘキシレート、アルミニウムエチレート、
アルミニウム- ジ-iso- プロポキシ -モノエチルアセト
アセテート、アルミニウム- ジ-n- ブトキシ -モノエチ
ルアセトアセテート、アルミニウム- ジ-n- ブトキシ -
モノメチルアセトアセテート、アルミニウム- ジ-iso-
ブトキシ -モノメチルアセトアセテート、アルミニウム
- ジ-sec- ブトキシ -モノエチルアセトアセテート、ア
ルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルミ
ニウムトリス（アセチルアセトネート）、アルミニウム
ビスエチルアセトアセテートモノアセチルアセトネー
ト、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレー
ト、アルミニウムオキサイドオクトエート、アルミニウ
ムオキサイドステアレートテトライソプロポキシチタ
ン、テトラ-n- ブトキシテトラキス-2- エチルヘキソキ
シチタン、ジフェニルシランジオール、シリコーンオイ
ルなどが使用される。これらは1 種を単独で使用しても
よく、また、 2種以上を混合して用いるようにしてもよ
い。

【０００９】本発明においては、このような有機金属化
合物を炭化水素系、アルコール系、エーテル系、芳香族
系などの有機溶剤に溶解または分散させ、これを、導体
や鋼板などの基材上に塗布し加熱焼成する。塗布方法と
しては、フェルトコート法、浸漬法、噴霧法など、塗料
の場合と同様の方法を用いることができ、用途に応じて
適宜選択すればよい。また、焼成温度は 200〜1000℃程
度が適当である。 200℃より低いと有機金属化合物の熱
分解が十分に進まずに有機分が被膜中に残留するおそれ
がある。逆に1000℃より高いと熱分解が急速に起こり、
被膜が基材上から剥離するおそれがある。なお、この塗
布および加熱焼成工程は必要に応じて複数回繰り返さ
れ、所要の厚さの被膜に形成される。

【００１０】この加熱焼成によって、有機金属化合物の
有機分が分解除去されるとともに、基材上に金属酸化物
を主体とする耐熱性に優れたセラミック被膜が形成され
る。しかして、ここで形成されるセラミック被膜は、ポ
ーラスで多数のピンホールの発生がみられ、また可とう
性にも乏しいものである。このため、本発明において
は、この被膜に、さらに無機ポリマー系塗料を含浸さ
せ、再度加熱焼成させる。無機ポリマー系塗料として
は、ポリボロシロキサン、ポリカルボシラン、ポリシラ
スチレン、ポリシラザン、ポリチタノカルボシラン、ポ
リオルガノシロキサンなどの無機ポリマーと、酸化マグ
ネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化
チタン、酸化クロム、酸化ホウ素、酸化トリウム、酸化
ケイ素、チタン酸カリウム、マイカ、タルク、炭化ケイ
素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化チタン素、窒
化アルミニウムなどの無機充填材を、キシレン、トルエ
ン、ベンゼン、N-メチル -2-ピロリドン、フェノ―ル類
などの有機溶剤に溶解または分散させたものが好適に使
用される。なお、有機溶剤の配合量は、この塗料が前記
のセラミック被膜のピンホール内に容易かつ十分に浸透
する粘度となるように適宜調整される。このような無機
ポリマー系塗料は、完全焼成によって最終的にセラミッ
ク化した耐熱性に優れた塗膜が形成されるものであり、
これを上記の有機金属化合物により形成されたセラミッ
ク被膜に含浸させることにより、被膜のピンホールが無
機ポリマー系塗料で埋まり、続く加熱焼成によって、セ
ラミック被膜と一体化した、緻密で、しかも可とう性の
良好な耐熱被膜が形成される。なお、無機ポリマー系塗
料塗布後の焼成温度としては、可とう性の点から 400〜
600℃程度が適当である。

【００１１】

【作用】このように本発明方法においては、有機金属化
合物を含有する溶液または分散液による金属酸化物を主
体とする被膜におけるピンホールが、無機ポリマー系塗
料の焼成体で埋められるため、緻密で、かつ可とう性の
向上した耐熱被膜を形成することができる。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例を記載する。

【００１３】実施例１直径 0.5mmの SUS 430ステンレス線に、アルミニウム-
ジ-n- ブトキシ -モノエチルアセトアセテート（表中、
Alアセテートと略記）の33％n-ブチルアルコール溶液を
塗布し、 400℃、 5分間の条件で加熱焼成した後、さら
に、これを複数回繰り返して、厚さ20μｍの被膜を形成
した。次いで、これを、ポリボロシロキサンの10％溶液
（溶剤ＮＭＰ）中に浸漬し、 1時間後取り出して、 4
00℃、10分間の条件で再度焼成して、最終膜厚22μｍの
耐熱被膜を形成した。

【００１４】実施例２ポリボロシロキサンの10％溶液の単独使用に代えて、同
液とポリシロキサンの10％溶液（溶剤キシレン）の混
合液（混合比 1:1）を用いた以外は、実施例１と同様に
して、最終膜厚23μｍの被膜を形成した。

【００１５】実施例３直径 0.5mmの SUS 430ステンレス線に、アルミニウム-
ジ-n- ブトキシ -モノエチルアセトアセテート70重量部
と、ジフェニルシランジオール30重量部と、n-ブチルア
ルコール 150重量部とを混合して得た溶液を塗布し、 4
00℃、 5分間の条件で加熱焼成した後、さらに、これを
複数回繰り返して、厚さ25μｍの被膜を形成した。次い
で、これを、ポリシロキサンの10％溶液（溶剤キシレ
ン）中に浸漬し、 1時間後取り出して、 400℃、10分間
の条件で再度焼成して、最終膜厚27μｍの被膜を形成し
た。

【００１６】実施例４直径 0.5mmの SUS 430ステンレス線に、実施例３で用い
たアルミニウム- ジ-n- ブトキシ -モノエチルアセトア
セテートと、ジフェニルシランジオール30重量部との混
合溶液を塗布し、 400℃、 5分間の条件で加熱焼成した
後、さらに、これを複数回繰り返して、厚さ20μｍの被
膜を形成した。次いで、これを、ポリボロシロキサンの
10％溶液（溶剤ＮＭＰ）とポリシロキサンの10％溶液
（溶剤キシレン）の混合液（混合比 1:1）中に浸漬し、
1時間後取り出して、 400℃、10分間の条件で再度焼成
して、最終膜厚23μｍの被膜を形成した。

【００１７】上記各実施例により形成された被膜の特性
（可とう性および絶縁破壊電圧）を表１に示す。なお、
表１中の比較例は、直径 0.5mmの SUS 430ステンレス線
に、アルミニウム- ジ-n- ブトキシ -モノエチルアセト
アセテートの33％n-ブチルアルコール溶液のみを、実施
例１と同一条件で塗布焼成した例であり、本発明との比
較のために示したものである。

【００１８】

【表１】表１に示した特性評価からも明らかなように、実施例に
よる被膜は、比較例のものに比べ、可とう性および絶縁
破壊電圧が向上している。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有機金属化合物を含有する溶液または分散液を基材上に
塗布し加熱焼成して金属酸化物を主体とする被膜を設
け、次いで、この被膜に無機ポリマー系塗料を含浸さ
せ、再度加熱焼成するようにしたので、熱分解法による
セラミック被膜の欠点が解消され、緻密でピンホールが
なく、また、可とう性も良好な耐熱性に優れた被膜を形
成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｄ 5/00 ＰＰＦＣ２３Ｃ 22/74 // Ｃ０９Ｄ 1/00 ＰＣＪ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機金属化合物を含有する溶液または分
散液を基材上に塗布し加熱焼成して金属酸化物を主体と
する被膜を設け、次いで、この被膜に無機ポリマー系塗
料を含浸させ、再度加熱焼成することを特徴とする耐熱
被膜の形成方法。
【請求項２】請求項１記載の耐熱被膜の形成方法にお
いて、有機金属化合物が金属キレートであることを特徴
とする耐熱被膜の形成方法。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の耐熱被膜
の形成方法において、無機ポリマー系塗料が、ポリボロ
シロキサン、ポリカルボシラン、ポリシラスチレン、ポ
リシラザン、ポリチタノカルボシラン、およびポリオル
ガノシロキサンから選ばれた 1種または 2種以上から選
ばれた無機ポリマーを結合剤として含有するものである
ことを特徴とする耐熱被膜の形成方法。