JPS6323975A - 耐熱性塗料組成物 - 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、耐熱性塗料組成物に関するものである。

［従来の技術］ 排気マフラー、エンジン回り、暖房器、ストーブ、プラ
ント、熱交換器等の鉄素材表面に耐熱性塗料を塗布して
、発錆を防ＩＦすることが従来から行なわれている。

該耐熱性塗料としては、ポリシロキサンにアルミニウム
粉末を含有させた塗料が一般的に使用されている。この
ものは、ポリシロキサン中のシロキサン結合が熱に対し
て安定であること及びアルミニウム粉末が高融点（６５
９℃）でそれ自体熱に対し安定な性質を持つことから耐
熱性塗料として有用なものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記した＃熱性塗料から形成される塗膜は、ポリシロキ
サンの分解温度（約２５０℃）以下では良好な防錆性、
耐熱性を示すものであるが、分解温度より高い温度にさ
らされた場合に、ポリシロキサン自体酸素透過性の大き
な性質を持つため塗膜を透過した酸素が素材の鉄金属と
反応して酸化鉄層を生じ塗膜の付着性を劣化させ塗膜が
剥れるという欠点があるとともに、塗膜がもろくなりわ
ずかの外力で崩壊するという欠点がある。もっとも、こ
の欠点を改良する方法として、前記した耐熱性塗料塗膜
と素材との間に亜鉛粉末を高濃度に含有するポリシロキ
サン塗膜をプライマーとして形成させた２コート塗膜が
考えられるが、＃熱性及び防錆性ともに満足できる塗膜
が得られていないのが実情である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は従来の耐熱性塗料組成物のもつ欠点を解決す
べく鋭意研究の結果、変性ポリシロキサンに、リン片状
マイカ粉末及びリン片状アルミニウム粉末を含有した塗
料組成物が高温雰囲気条件下で鉄素地の表面に防錆性に
優れた金属又は非金属との融合被膜層を形成しこのもの
が前記した欠点を解決することを見いだし本発明を完成
するに至った。

即ち、本発明は、変性ポリシロキサン成分１００重に部
、長手方向の寸法０．０１〜５鉢。

厚さ３０００Ａ以下のリン片状マイカ粉末１２０〜１８
０重量部及び長手方向の寸法１〜５０ｐＬ、比表面Ｊ＆
１．Ｏｍ″／ｇ以上のリン片状アルミニウム粉末３０〜
７０重量部の割合で配合してなる耐熱性塗料組成物に関
する。

本発明に用いる変性ポリシロキサンとしては、シラノー
ル基又はアルコキシ基を有するポリシロキサンと水Ｍ基
又はカルボキシル基を有する変性樹脂とを縮合して得ら
れる従来公知の変性ポリシロキサンである。このような
変性ポリシロキサンとしては１例えば、ポリエステル変
性ポリシロキサン、アルキド変性ポリシロキサン、アク
リル変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン
、メラミン変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシ
ロキサン等が挙げられる。中でも好ましくはポリエステ
ル変性ポリシロキサンである。

ポリシロキサンとしては、１分子中に１個以上のシラノ
ール基又はアルコキシ基を有するオルガノポリシロキサ
ンが使用される。

また、変性樹脂としては、上記の樹脂が使用されるがこ
れらの樹脂の原料についてその一例をあげると、例えば
、ポリエステルについては、（無水）フタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル醜、アジピン酸、セパチン酸等の多
塩基酸；安息香醜、Ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸等の
一塩基酸；エチレングリコーμ、ネオペンチルグリコー
μ、１．６−ヘキサンジオーμ、トリメチロールプロパ
ン等の多価アルコール等が挙げられ、アルキド樹脂につ
いては前記ポリエステルの原料以外にアマニ油、サフラ
ワー油、ダイズ油、ヤシ油及びこれらの脂肪酸等を用い
ることができ、アクリル樹脂については、メチル（メタ
）アクリレ−ト、エチル（メタ）アクリレート、ブチル
（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレー
ト、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メ
タ）アクリル酸、　（メタ）アクリルアミド、グ１ノシ
ジル（メタ）アクリレート、スチレン等が挙げられ、エ
ポキシ樹脂については、エピコート８２８、同１００４
、回１００７．回１００９（以上シェル化学製、商品名
）等のビスフェノールＡ型が挙げられる。

ポリシロキサンと変性樹脂（架橋剤も含む）との配合割
合は、重着比で２０／８０〜８０／２０、好ましくは４
０／６０〜６０／４０である。ポリシロキサンの割合が
２０より少ないと樹脂中の有機物が分解し始める３００
”Ｃ以上の高温での膜安定性に劣り、またポリシロキサ
ンの、１合が８０より多いと高温時に素地との付着性に
劣る傾向がある。

このような変性ポリシロキサンは、５００〜ｇｏ　、ｏ
ｏｏ、好ましくは１，０００〜５０．０００の範囲内の
分子量を有することができる０分子量が５００より小さ
い変性ポリシロキサンを用いた場合には造膜性等に劣り
、反対に８０．０００より大きい分子量をもつ変性ポリ
シロキサンは塗装作業性に劣る傾向がある。

上記した変性ポリシロキサンは、シラノール基、アルコ
キシシラン基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、
アルコキシ基、メチロール基。

フェノール基及び酸化重合性不飽和二重結合等の官能基
を１種以上有する硬化性の樹脂である。該変性ポリシロ
キサンは単独で又は架橋剤と組合わせて用いることがで
き、架橋剤としては、メラミン樹脂、ポリインシアネー
ト、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、架橋剤は変性
樹脂に対して約２０〜５０重量％の範囲で配合すること
ができる。

本発明に用いるリン片状マイカ粉末としては、長手方向
の寸法０．０１〜５Ｗ、好ましくは０．１〜３用で厚さ
３０００Å以下の範囲内のリン片状の外形をした粉末で
ある。該リン片状マイカ粉末の長手方向の寸法がｏ、ｏ
ｔｇより小さい場合には高温時の膜安定性に劣り、反対
に５延より大きい場合には造膜性に劣る。またリン片状
マイカ粉末の厚みが３．０００人より大きい場合には造
膜性等に劣る。

上記したリン片状マイカ粉末として、例えば、マイカＳ
−１００（■山ロ雲母工業所）、マイカＡ−１００（■
山ロ雲母工業所）、マイカＡ−１１（Ｕ山ロ雲母工業所
）、マイカＡ−１５０（■山ロ雲母工業所）等が挙げら
れる。

また、リン片状マイカ粉末は、一般には結晶水を含有す
るものであるが焼成時により密な塗膜をつくること等の
観点から好ましくは焼成により結晶水を除いたもの、例
えば、マイカＳ−１００を用いることが有利である。

リン片状マイカ粉末の配合量は、変性ポリシロキサン固
形分１００重に部に対し１２０〜１８０屯ｈ：部、好ま
しくは１４０〜１６０重量部の範囲内である。該リン片
状マイカ粉末の配合量が１２０より少ない場合には高温
時の膜安定性等が劣り、反対に１８０より多い場合には
造膜性等に劣る。

本発明に用いるリン片状アルミニウム粉末としては、長
手方向の寸法１〜５０舊、好ましくは５〜４５ルで比表
面積１．０ｍ’／ｇ以上、好ましくは１．５ｒｒｆ／ｇ
以上のリーフィング型又はノンリーフィング型のリン片
状の外形をした粉末である。該リン片状アルミニウム粉
末の長手方向の寸法が１μより小さい場合には高温時の
膜安定性等に劣り１反対に５０戸より大きい場合には造
膜性等に劣る。また、リン片状アルミニウム粉末の比表
面積が１．０ｍ’／ｇより小さい場合には造膜性に劣る
。

また、リン片状アルミニウム粉末は、その表面が平滑で
ある粉末を用いることは平滑で密度の高い融合層を形成
することから有利であるゆ上記した、平滑なリン片状ア
ルミニウム粉末としては、例えば、アルミペースト５２
−５６８（東洋アルミニウム＠）、アルミペースト５２
−４０２（東洋アルミニウムｖ４）、アルミペースト５
２−５６６　（東洋アルミニウム■）等が挙げられる。

リン片状アルミニウム粉末の配合量は、変性ポリシロキ
サン固形分１００＠ｉ部に対し３０〜７０重量部、好ま
しくは４０〜６０重量部の範囲内である。該リン片状ア
ルミニウム粉末の配合量が３０より少ない場合には高温
時の膜安定性等に劣り、反対に７０より多い場合には、
高温時の造膜性等に劣る。

本発明の耐熱性塗料組成物を調製する方法は、それ自体
既知の塗料調製方法に準じて行うことができ１例えば、
上記した変性ポリシロキサンを適出な溶剤で溶解又は分
散した後リン片状マイカ粉末及びリン片状アルミニウム
粉末を添加し高速攪拌機等の分散機で分散させることに
より耐熱性塗料組成物を得ることができる。使用しうる
溶剤としては、該変性ポリシロキサンを溶解又は分散さ
せることができるものであれば特に制限はなく、例えば
、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、
芳香族系炭化水素系溶剤等が挙げられる。

さらに本発明の耐熱性塗料組成物に必要に応じて配合し
うるその他の成分として、顔料分散剤、塗面３Ｉ整剤１
着色顔料等が挙げられる。

本発明の耐熱性塗料組成物は、例えば、刷毛塗装、吹付
は塗装、ローラ塗装、カーテンフロー塗装、浸漬塗装等
の塗装方法で鉄素地の表面に塗布することができる。塗
１ｆｉ：は特に制限はないが、一般には乾燥膜厚２０〜
５０牌の範囲で充分と思われる。塗膜の乾燥は常温又は
加熱（約１００〜２５０℃−約１０〜°６０分）によっ
て乾燥を行なうことができる。

本発明の耐熱性塗料組成物は、未処理の鉄素地及びリン
酸亜鉛、リン酸鉄、クロム酸等の表面処理をほどこした
鉄素地に対して充分な高温雰囲気下での防錆性を発揮す
るが特に未処理の鉄素地に対して塗布することが経済的
にも有利である。

［作用］ 本発明の＃熱性塗料組成物より形成された塗膜が耐熱性
、防錆性にすぐれた性質を示す理由は。

次の様に考えられる。即ち、該塗膜が高温雰囲気（３５
０°Ｃ以上）にさらされた場合に、有機質成分である変
性樹脂が無機成分を多く含むポリシロキサンよりも熱分
解温度が低いため容易に分解揮発し高濃度のアルミニウ
ム粉末及びマイカ粉末を含むものとなる。続いてポリシ
ロキサンの分解が起こり５ｉ０２の生成が始まるにつれ
て、塗膜中のアルミニウム及びマイカが素地の鉄と融合
して該素地の表面に１〜５漆（塗布膜厚２０〜５０延）
の鉄、アルミニウム及び珪素の防錆性を有する融合層を
形成する。また１本発明では特定のアルミニウム粉末及
びマイカ粉末を用いることにより上記の融合層が容易に
形成されるものである。

［実施例］ 次に実施例及び比較例について詳細に説明する。なお以
下実施例においての部は重量部を示す。

実施例１〜４及び比較例１〜４ 変性ポリシロキサン溶液に溶剤を添加して希釈した後、
該溶液を撹拌しながらリン片状マイカ粉末及びリン片状
アルミニウム粉末を徐々に添加し分散を行った。得られ
た分散液にディスパロン６９００−２０Ｘ（商品名、楠
木化成■、無機系増粘剤）を添加して粘度調整を行ない
実施例及び比較例の塗料組成物を得た。配合に用いた原
料材料及び配合割合を表−１に示す。

次に上記の塗料組成物を無処理のミガキ冷延鋼板にスプ
レー塗装した後、通風乾燥機中で２００℃−６０分間焼
付を行なって約３０Ｐの塗装鋼板を得た。該塗装鋼板の
試験結果を表−２に示す。

（月）変性ポリシロキサン ポリエステル変性ポリシロキサン： ＵＤ−４６０（６０％） バイエル合成シリコ−７株 アルキッド変性ポリシロキサン： ＴＳＲ−１８４（５０％） 東芝シリコーン株 アクリル変性ポリシロキサン： ＴＳＲ−１７１（５０％） 東芝シリコーン株 エポキシ変性ポリシロキサン： ＴＳＲ−１９４（５０％） 東芝シリコーン■ （寡２）リン片状マイカ粉末 マイカＳ−１００ ［山口雲母工業所■“商品名”］ （０，１〜３終） （家３）リン片状アルミニウム粉末 アルミペースト５２−５６８ 東洋アルミニウム株 フルイ残分（４４座）１．００ ％以下 試験方法 耐熱性ニブライト板に塗装した試験板を２５０゜３５０
．４５０．５５０℃で各２０ 時間連続加熱し、試験板を炉から取 り出した直後に注水冷却する。

この結果塗面状態の良好な試験板 について、更にセロテープによる付 着試験を行なう。

［本発明の効果］ 以上説明したように、本発明の耐熱性塗料組成物より得
られる塗膜は、従来の塗膜が防錆性、耐熱性を満足させ
ることができなかった問題点を改良したものでありその
効果は著しいものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 変性ポリシロキサン成分１００重量部、長手方向の寸法
   ０．０１〜５μ、厚さ３０００Å以下のリン片状マイカ
   粉末１２０〜１８０重量部及び長手方向の寸法１〜５０
   μ、比表面積１．０ｍ＾２／ｇ以上のリン片状アルミニ
   ウム粉末３０〜７０重量部の割合で配合してなる耐熱性
   塗料組成物。