JPH11279488A

JPH11279488A - 耐熱塗料組成物

Info

Publication number: JPH11279488A
Application number: JP8443298A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saito; 藤博斎; Masahiro Yanatori; 取征弘梁; Eiji Maruden; 伝英次丸
Original assignee: Sankyu Inc
Current assignee: Sankyu Inc
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】高温で稼働中に雨水等がかかるような過酷な
環境下に晒される各種金属製構築物、設備、配管ないし
装置用の塗料に好適な耐熱塗料組成物を提供すること、
特に塗膜の膜厚に依存せずに、耐亀裂・剥離性と耐食性
の双方にすぐれた耐熱塗料組成物を提供すること。【解決手段】シリコーン樹脂２０〜６０重量％、平均
粒径１００μｍ以下のガラス粉末１〜２５重量％、繊維
長１００〜３０００μｍ、繊維径１〜５０μｍのガラス
繊維０．３〜２５重量％、防食顔料０．１〜１０重量
％、その他の顔料１〜３０重量％、および溶剤２０〜６
０重量％、を含んでなることを特徴とする耐熱塗料組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料組成物に関す
るものであり、特に高温で稼働中に雨水等がかかるよう
な過酷な環境下に晒される各種金属製構築物、設備、配
管ないし装置用の塗料に好適な耐熱塗料組成物に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】過酷な環境下、特に高温で稼働中に雨水
等がかかるような構造物に適用される塗料としては、か
かる環境下での形成塗料層の腐食、亀裂発生ないし剥離
が問題となる。

【０００３】従来の耐熱塗料としては、顔料として耐食
性にすぐれた防錆顔料を使用したり、耐熱性にすぐれた
樹脂バインダーを使用したものなどが提案されている。

【０００４】さらに、複数の特定の機能を有する塗料層
を重ねて塗布する方法も提案されており、たとえば、特
開昭５６−４０５４３号に記載されているように、被塗
装表面に防錆顔料入りプライマーの焼き付け層を形成
し、さらにその表面にガラス繊維を含有する塗料を被覆
することにより耐摩耗性と耐食性の双方を向上させる方
法も提案されている。

【０００５】しかしながら、従来の耐熱塗料は屋外の過
酷な条件下での使用に対して、必ずしも十分満足のいく
ものではなく、特に高温で稼働中に雨水等がかかるよう
な持続的な負荷によって容易に亀裂の発生、剥離ならび
に腐食が進行するという問題がある。この問題を解消す
るためには、塗膜層を厚くしたり、前述した特開昭５６
−４０５４３号に記載されているように複数の塗料層を
重ねて塗布形成する等の方法が有効であるが、従来の塗
料を使用した場合の厚膜化は亀裂や剥離の点で逆に塗膜
性能を低下させるという問題があり、さらに複数の機能
を分けた塗膜層を重ねて塗布することは、塗料自体の製
造コストに加えて適用コストの増大化をもたらす点で不
利である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、高温で稼
働中に雨水等がかかるような過酷な環境下に晒される各
種金属製構築物、設備、配管ないし装置用の塗料に好適
な耐熱塗料組成物を提供することを目的とするものであ
り、特に塗膜の膜厚に依存せずに、耐亀裂・剥離性と耐
食性の双方にすぐれた耐熱塗料組成物を提供することを
目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決するために、本発明により耐熱塗料組成物は、
シリコーン樹脂２０〜６０重量％、平均粒径１００μｍ
以下のガラス粉末１〜２５重量％、繊維長１００〜３０
００μｍ、繊維径１〜５０μｍのガラス繊維０．３〜２
５重量％、防食顔料０．１〜１０重量％、その他の顔料
１〜３０重量％、および溶剤２０〜６０重量％、を含ん
でなることを特徴とするものである。

【０００８】このように本発明の塗料組成物において
は、特定の樹脂と防食顔料の他にガラス粉末とガラス繊
維とを組み合わせて含有しているので、塗膜の膜厚に依
存せずに、耐亀裂・剥離性と耐食性の双方が飛躍的に向
上した塗料層を得ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明による耐熱塗料組成物は、
シリコーン樹脂２０〜６０重量％、平均粒径１００μｍ
以下のガラス粉末１〜２５重量％、繊維長１００〜３０
００μｍ、繊維径１〜５０μｍのガラス繊維０．３〜２
５重量％、防食顔料０．１〜１０重量％、その他の顔料
１〜３０重量％、および溶剤２０〜６０重量％、を含ん
でなることを特徴とする。

【００１０】本発明において、上記シリコーン樹脂は特
に限定されるものではないが、塗膜特性を向上させる点
で、フェニルメチル系ストレートシリコーン樹脂、アル
キド変性、ポリエステル変性、エポキシ変性およびウレ
タン変性から選ばれた変性シリコーン樹脂、またはこれ
らの樹脂の組み合わせからなる混合物が好ましく用いら
れ得る。これらの樹脂の内でも可撓性にすぐれた樹脂が
特に好ましく選択され得る。

【００１１】シリコーン樹脂成分の配合量は、２０〜６
０重量％であり、さらに好ましくは３０〜５０重量％で
ある。２０重量％未満では塗膜が脆くなり、また耐熱性
の点でも不利となる。６０重量％を超えて添加すると逆
に塗膜の乾燥が勢い遅くなり長時間にわたる塗膜のベタ
付きや汚れ等の付着が問題となり実用的ではない。

【００１２】顔料としては耐食性を有する防食顔料その
他が用いられ、かかる顔料の種類は特に限定されない。
防食顔料としては、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、
リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、モリブデン酸
亜鉛、モリブデン酸カルシウムなどの無公害顔料が好ま
しく用いられる。防食顔料の配合量は、０．１〜１０重
量％が好ましく、さらに好ましくは０．５〜７重量％で
ある。顔料の配合量が０．１重量％未満では添加効果が
乏しく、一方、１０重量％を超えて添加してもその効果
は飽和し、コスト的にも不利となる。

【００１３】その他の顔料としては、通常の体質顔料の
他に、鱗片状顔料が特に好ましく用いられる。体質顔料
としては、タルク、カオリン、クレイ、沈降性硫酸バリ
ウム、炭酸カルシウム等から耐熱性を考慮して、１種な
いし複数種類を組み合わせて適宜選択することができ
る。鱗片状顔料としては、ガラスフレーク、マイカ、鱗
片状酸化鉄および鱗片状アルミ粉等から１種ないし複数
種類を組み合わせて適宜選択することができる。

【００１４】その他の顔料の配合量は、１〜３０重量％
であり、さらに好ましくは２〜２５重量％である。顔料
の配合量が１未満ではコスト的に不利であり、一方３０
重量％を超えて添加すると他の原材料の配合が困難とな
り実用的ではない。

【００１５】さらに本発明においては、ガラス粉末とガ
ラス繊維とを組み合わせて含有する。

【００１６】すなわち、本発明においては、平均粒径１
００μｍ以下、好ましくは平均粒径５０μｍ以下のガラ
ス粉末１〜２５重量％、好ましくは３〜１５重量％配合
する。ガラス粉末の平均粒径が１００μｍを超えると分
散性や施工性がいきおい悪くなり、また塗膜の平滑性が
低下するので好ましくない。また、ガラス粉末の配合割
合が１重量％未満では塗膜の亀裂や剥離が依然として発
生しやすく、一方、２５重量％を超えて添加すると逆に
剥離現象が発生しやすくなり、また塗料として必要な他
の顔料等の配合がし難くなる等の問題が生じるので好ま
しくない。ガラス粉末は、通常、板状等のガラスを、た
とえばボールミル等を利用して粉砕し、粒径を揃えたも
のが好ましく用いられ得る。

【００１７】さらに本発明においては、上記ガラス粉末
に加えて、繊維長１００〜３０００μｍ、好ましくは２
００〜１０００μｍ、繊維径１〜５０μｍ、好ましくは
１〜２０μｍのガラス繊維０．３〜２５重量％、好まし
くは０．５〜１５重量％配合する。繊維長が大きいほど
少ない配合量で耐熱性が向上する傾向がみられるが、逆
に長くなると分散性が低下することから、上記の繊維長
および繊維径の範囲とする。また、ガラス繊維の配合割
合が０．３重量％未満では亀裂や剥離が発生しやすくな
り、一方、２５重量％を超えて配合すると、顔料分散性
がいきおい低下し、塗料の配合成分として必要な他の顔
料等の配合がし難くなる等の問題が生じるので好ましく
ない。

【００１８】溶剤としては、従来耐熱塗料に使用されて
いる溶剤を適宜用いることができ特に限定されるもので
はない。好ましい溶剤としては、トルエン、キシレン、
酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、エタノール、イソプロパノールなど
が用いられ得る。溶剤の配合量は２０〜６０重量％であ
り、好ましくは３０〜５０重量％である。

【００１９】また、本発明においては、上記の配合成分
に加えて、可塑剤、顔料分散剤、増粘剤等の通常塗料に
用いられる添加剤を必要に応じて適宜添加することがで
きる。

【００２０】塗料の調製に際しては、上記配合成分を高
速分散機、サンドミル、ボールミル等の装置を用いて、
温度５〜６０℃の温度範囲で撹拌し、混合することによ
って、本発明の耐熱塗料組成物を得ることができる。

【００２１】本発明の塗料の塗布方法については、特に
制限されず、従来の常法に従って適用することが可能で
ある。たとえば、乾燥膜厚が１００〜４００μｍになる
ように、２回以上重ね塗リを行うのが好ましい。この場
合、膜厚が１００μｍ未満では良好な防食性能が得難く
なり、一方、４００μｍを超えると、逆に亀裂が発生し
たり、乾燥時に溶剤の抜けが悪くなり、膨れの原因にな
る等の問題が生じる可能性があるので状況に応じて適宜
選択して使用することが好ましい。

【００２２】

【実施例】実施例１〜４フェニルメチル系ストレートシリコーン樹脂３７．５重
量％、溶剤（キシレン）３７．５重量％、防食顔料１重
量％に、平均粒径４０μｍのガラス粉と繊維長が３００
μｍ、繊維径が１０μｍのガラス繊維を用いて、表１に
示した配合割合で耐熱性塗料を試作した。

【００２３】なお、塗料のＰＷＣについては、その他の
顔料としてカオリンを補充して４０重量％に調整した。
（ＰＷＣ：塗膜成分中に含まれる顔料含有量（重量
％））上記試作耐熱塗料をサンドブラストで素地調整を
行った１５０×１５０×４ｍｍの鉄板にハケで３回塗布
して供試体を作製した。該供試体を３００℃で乾燥した
後、乾燥膜厚を測定したところ、平均で約２００μｍで
あった。

【００２４】試作塗料の耐熱性を評価するために、上記
塗料を塗布した供試体を、鉄板表面温度が３１０℃にな
るように調整したプレートヒータにのせ、加熱した状態
で、１０分間に１回の割合で２００回水掛け試験を行っ
た。結果を表１に示した。

【００２５】表１に見られるように、実施例１〜４は、
外観に亀裂剥離等がなく良好であった。さらに、水掛け
試験に供した供試体をＪＡＳＯ（Ｍ−６０９−９１）に
従って、複合サイクル試験機に入れて２４時間耐腐食試
験を行ったが錆汁の発生もなく、熱間での水掛けで塗膜
が健全であったことが証明された。（ＪＡＳＯ：日本自
動車規格、Ｍ−６０９−９１：自動車用材料腐食試験方
法）

【００２６】実施例５〜８実施例１のガラス繊維を繊維長１０００μｍ、繊維径１
０μｍに変更して、表２に示した配合割合で実施例１と
同様に耐熱性塗料を試作した。また、さらに、実施例１
と同様に供試体を作成して水掛け試験を行なった。これ
らの結果を表２に併せて示した。その結果、実施例１〜
４と同様に、実施例５〜８についても良好な結果が得ら
れた。

【００２７】実施例９実施例１で用いたシリコーン樹脂３１．１重量％、ガラ
ス粉５．２重量％、ガラス繊維７．０重量％、及びフレ
ークが径３４０μｍでアスペクト比が８０のマイカ８．
９重量％、分散剤１．０重量％、防錆顔料１．４重量
％、タルク５．０重量％、鱗片状アルミ粉６．２重量
％、溶剤（キシレン）３４．２重量％を常温で混合して
耐熱性塗料を試作した。なお、ＰＷＣは５２．７重量％
であった。

【００２８】上記試作耐熱塗料を、サンドブラスト素地
調整を行った１５０×１５０×４ｍｍの鉄板に４回塗布
し、供試体を作製した。得られた供試体を３００℃で乾
燥した後、乾燥膜厚を測定したところ、平均で約３００
ミクロンであった。

【００２９】試作塗料の耐熱性を評価するために、上記
塗料を塗布した供試体を鉄板表面温度が３３０℃になる
ように温度設定したプレートヒータにのせ、加熱した状
態で、１時間に１回の割合で５００回水掛け試験を行な
った。

【００３０】その結果、外観は亀裂剥離等がなく良好で
あった。さらに、上記水掛け試験に引き続き実施例１〜
４と同様に該供試体を複合サイクル試験機に入れ１ヶ月
間耐腐食試験を行ったが、錆の発生がなく、水掛けで塗
膜が健全であったことが証明された。

【００３１】比較例１〜４実施例１〜４に対比するように、同じ樹脂３７．５重量
％、溶剤３７．５重量％、防食顔料１重量％と、ガラス
粉及びガラス繊維とを含有量を変えて塗料を試作し、実
施例１〜４と同様に評価試験を行なった。結果を表３に
示した。その結果、水掛け１０回までに全てのケースに
おいて亀裂や剥離が発生した。

【００３２】比較例５〜８実施例５〜８に対比するように、同じ樹脂３７．５重量
％、溶剤３７．５重量％、防食顔料１重量％に、ガラス
粉及びガラス繊維とを含有量を変えて塗料を試作し、実
施例１〜４と同様に評価試験を行なった。結果を表４に
示した。その結果、水掛け１０回までで全てのケースに
おいて亀裂や剥離が発生した。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】

【００３６】

【表４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコーン樹脂２０〜６０重量％、平均粒径１００μｍ以下のガラス粉末１〜２５重量％、繊維長１００〜３０００μｍ、繊維径１〜５０μｍのガ
ラス繊維０．３〜２５重量％、防食顔料０．１〜１０重量％、その他の顔料１〜３０重量％、および溶剤２０〜６０重
量％、を含んでなることを特徴とする、耐熱塗料組成
物。
【請求項２】前記シリコーン樹脂が、フェニルメチル系
ストレートシリコーン樹脂、アルキド変性、ポリエステ
ル変性、エポキシ変性およびウレタン変性から選ばれた
変性シリコーン樹脂、またはこれらの樹脂の組み合わせ
からなる、請求項１に記載の耐熱塗料組成物。
【請求項３】前記防食顔料が、リン酸亜鉛、リン酸アル
ミニウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、モ
リブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウムなどの無公害
顔料からなる群から選ばれる、請求項１に記載の耐熱塗
料組成物。
【請求項４】前記その他の顔料が、ガラスフレーク、マ
イカ、鱗片状酸化鉄、鱗片状アルミ粉などの鱗片状顔料
やタルク、カオリン、クレイ、沈降性硫酸バリウムおよ
び炭酸カルシウムからなる群から選ばれた体質顔料を更
に含む、請求項１に記載の耐熱塗料組成物。