JPS63258683A - 塗膜の製造方法 - 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、輻射型の暖房器や調理器、その他産業用設備
に使用する薄膜輻射体の製造方法に関する。

従来の技術 従来、ポリボロシロキサン樹脂の塗膜は、高温下で使用
する電線の被覆用に用いられてきた。ポリボロシロキサ
ン樹脂の加熱硬化体は、耐熱性が高く、耐熱電線の被覆
材としては適している。しかしながら、現在のところ、
電線以外の用途はない０ 発明が解決しようとする問題点 上記ポリボロシロキサン樹脂の加熱硬化体はそれ自身の
耐熱性は優れてはいるが、４００℃以上では造膜が困難
で、加えて多孔質であるために、高湿度や腐食性環境下
では基材によっては容易に腐食され、実用性が低い。

さらに、任意機能を付与する目的で、適当な充填材をポ
リボロシロキサン樹脂に配合した時の、最適な調合条件
は全く不明である。

本発明は、かかる従来の問題を解消するもので、ポリボ
ロシロキサン樹脂の耐熱性を生かした耐熱性塗膜を得る
為に、充填材の配合量、溶剤配合量、焼成条件等を明確
にすることを目的としている。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために、本発明の塗膜の製造方法
は、ポリボロシロキサン樹脂有機溶媒溶液１００重量部
と、無機質粉末５〜１００重量部と、有機溶剤５０〜２
００重量部とから成る組成物を、混合撹拌した後、前記
組成物を任意基村上に塗布し、酸化性雰囲気もしくは不
活性雰囲気で焼成するものである。

作　　　用 本発明は上記の方法は以下の作用を有する。

（１）無機質粉末でポリボロシロキサン樹脂の高温時の
造膜性が向上し、約１０００℃でもクラックの発生なし
に造膜することができる。

（２）有機溶媒は、ポリボロシロキサン樹脂を溶解膨潤
させ、無機質粉末が分散しやすい状悪とする。

又、有機溶媒により組成物粘度を、撹拌に適当な負荷と
なる様な調整も可能。

（３）焼成温度は、塗膜の構造を大きく変える。室温か
ら２００℃位までは溶剤が蒸発する程度で塗膜は有機質
で連続性がある。２００℃を超えて４５０℃位になると
殆ど無機質の膜となる。これは、ポリボロシロキサン樹
脂の構造に起因するもので、６００℃を超すと完全に無
機質となる。このように膜の構造が変わると、硬度、耐
湿性、耐食性も変わる。よって目的、用途に応じて焼成
温度は変更できる。

（４）組成物粘度は、塗装作業性に影響する。よって粘
度調整により作業性の向上が計られる。

実施例 以下本発明の実施例について説明する。

ポリボロシロキサン樹脂として昭和電線電纜−のＳＭＰ
−３２、溶剤としてトルエン、無機質粉末としてＡｌ２
Ｏ３とＺｒＯ２とＦｅ２Ｏ３・ＣｕＯ・Ｍｎ２Ｏ３とを
選定し、第１表の条件で、組成物を撹拌調合した。

第１表 上記組成物を、５Ｕ８４３０基材上に塗布後２００℃１
０分、４５０’０１０分の乾燥・焼成を行い、諸物性を
確認した。その結果を第２表にまとめだ。

第２表中台種テスト内容については注釈した。

第２表 注１）硬度は鉛筆ひっかき硬度。

注２）密着性はゴバン目テーグ剥離テスト。

注３）耐湿性は高温、高湿で２４Ｈｒ放置による。

注４）耐汚染性は、高温、高湿で各種調味料を滴下し２
４Ｈｒ放置による。

注５）耐溶剤性は、布に各種溶剤を含浸させ塗膜の摩耗
を荷重をかけて行う。

第２表中、耐湿性、耐汚染性の△、×はそれぞれ少し異
常ありと、基材腐食による塗膜の■］離を示し、＃溶剤
性の△、×は摩耗による塗膜成分の布への付着の程度で
ある。当然、各項目につき（○）〉（△）＞（Ｘ）の順
で良好であることを示す。

第１表、及び第２表から、焼成条件一定の下での無機粉
末の配合量、溶剤配合量の塗膜物性に及ぼす影響がわか
る。組成物２．３．４より無機粉未配合量が多いと耐溶
剤性が劣る（組成物４）のがわかる。これは、粉末の量
が多すぎて、ポリボロシロキサン樹脂が相対的に少なく
なることにより、粉末が表面に浮きでることによる。粉
末量が極めて少ないと（例ば５重量部以下）、造膜しな
いこともある。又、組成物１．２から、溶剤が多すぎる
と耐湿性、耐汚染性に劣ることがわかる。これは、焼成
硬化の途中過程で溶剤の蒸発スピードが、溶剤量に影響
を受け、溶剤の多い方が、塗膜がより多孔質化しやすい
からと考えられる。

以上、第１表、第２表から、耐湿性、耐汚染性、硬度、
耐溶剤性に良好な塗膜を得るには、ポリボロシロキサン
樹脂（以下バインダ）１００重量部に対し、無機粉末を
５〜１００重量部、好１しくは４０〜８０重量部、溶剤
を好ましくは１００〜１２０重量部の配合とすることが
良い。

次に組成物１〜４中、最も塗膜性能が良好な２について
焼成温度を変えて、評価した。乾燥は２００℃，１０分
で一定としている。第３表にその結果をまとめた。

以下余白 第３表 第３表より４５０℃，１０分位が最適であることかわか
る。４００″Ｃでは、バインダの有機分（フェニル基）
がわずかに残り、溶剤との親和性があるので、耐溶剤性
に劣る。５００　℃以上になると、有機分（フェニル基
）は殆どなくなり耐溶剤性は良いが、多孔質になる為に
基材が腐食を受けやすくなり、耐湿性、耐汚染性は劣る
。ここまで、説明したように、耐湿性、耐汚染性のテス
トでは塗膜が劣化するのではなく、基材（金属）が、腐
食を受けて塗膜が剥離したりするのである。基材がセラ
ミック質であれば何の問題もないことも確認した。ポリ
ボロシロキサン樹脂の構造を次式に示した。

前記ＳＭＰ−３２は、上式のポリボロシロキサン樹脂が
、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）とキシレンの
混合溶媒に溶解されたもので、前記組成物１〜８の塗布
後の乾燥によりＮＭＰ、キシレンが殆ど蒸発し、その後
の焼成過程により、樹脂中のフェニル基が徐々に分解消
失し、塗膜のセラミツタ化が進行するのである。ＳＭＰ
−３２は、６００℃以上では完全にセラミック化し、加
熱による重量減少はないが、それ以下の温度では、その
温度や焼成時間に応じて、フェニル基の残留程度が異な
る。その残留程度により、耐湿性、耐汚染性、耐溶剤性
、硬度に差がでる。よって、厳しい腐食性環境では、第
３表の通りに焼成を４５０℃位で行うのがよい。又、特
に厳しい腐食性環境でなければ、４５０℃以上で焼成し
てもかまわない。塗膜の使用環境が、８００℃位で普通
に加熱、放冷、あるいは冷却というもので、特に腐食性
環境でなければ、塗膜の劣化等は殆ど見られないことも
確認した。

次に、組成物の粘度と不揮発分について説明する。撹拌
調合の操作により組成物温度が上昇し、溶剤量がいくら
か揮発するために、撹拌後の組成物粘度と不揮発分は、
撹拌時間に比例して増加する。組成物の配合比によって
も大きく変化するが、代表的に組成物２の配合の場合、
粘度として５０〜１５０ＣＰＳ、不揮発分として５０〜
５５％というところが好ましい。特に粘度は高すぎると
スプレー塗装時の霧化が悪いとか、作業性が悪いなどの
問題もあるので５０〜１５０ＣＰＳが好ましい。

次に乾燥、焼成時の雰囲気について説明する。

組成物を構成する材料から、還元性雰囲気は、酸化物の
不安定化を引きおこすので好ましくない。

よって、通常大気中か、不活性雰囲気で行うとよい０ 以上の様に、ポリボロシロキサン樹脂を使った組成物を
、適当な撹拌条件で混合し、基材上に塗膜を形成すると
、ポリボロシロキサン樹脂の耐熱性を生かした、新しい
耐熱性塗膜か得られ、種々の分野に応用できる。例えば
、厳しい腐食性環境でなければ、７００〜８００℃での
連続使用力；可能で、ヒートションクによる剥離もない
。従来は、前記ＳＭＰ−３２を電線に被覆して、耐熱電
線として使用していたが、これでは造膜性も悪く、耐湿
性、耐汚染性、硬度、密着性等いろいろな点で問題があ
ったが、本発明の塗膜の製造方法により上記問題点が解
消できた。第令表に、ＳＭＰ−３２と組成物２による塗
膜の性能比較を示す。焼成は２００℃ＩＯ分の乾燥の後
、４５０℃ｔｏ分とした。

基材は、０．５ｇ厚の５ＵＳ４３０板である。

第十表 発明の詳細 な説明した様に、本発明の塗膜の製造方法によれば、配
合、撹拌、焼成を最適化することにより、 （１）　　ポリボロシロキサン樹脂の耐熱性を十分に生
かせるので、今までの塗膜にない高耐熱性をもつ塗膜が
得られる。

（２）充填材料（無機質粉末）を任意・に選定すれば、
塗膜への機能付加が可能で、応用分野が大きく広がる。

などの効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｓｉ、Ｂ、Ｏ、及びフェニル基で構成されるポリボロシ
   ロキサン樹脂と、Ｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｔｉ、
   Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ
   、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒのうち少なくとも一種以上の酸化物
   又は窒化物と、有機溶媒とから成る組成物を、酸化性雰
   囲気もしくは不活性雰囲気で２００℃乾燥の後、４００
   ℃以上の温度で焼成し、前記組成物は、粘度が１０ポイ
   ズ以下、不揮発分が６０％以下であり、好ましくは粘度
   が５０〜１５０センチポイズ、不揮発分が５０〜５５％
   であって、さらに前記組成物の配合比は、前記ポリボロ
   シロキサン樹脂の２０〜６０重量％の有機溶媒溶液１０
   ０重量部に対し、前記酸化物又は窒化物が５〜１００重
   量部、好ましくは、４０〜８０重量部であり、前記有機
   溶媒が５０〜２００重量部、好ましくは１００〜１２０
   重量部である塗膜の製造方法。