JPH0538480A - 耐熱絶縁塗膜の形成方法 - Google Patents
耐熱絶縁塗膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH0538480A JPH0538480A JP34868591A JP34868591A JPH0538480A JP H0538480 A JPH0538480 A JP H0538480A JP 34868591 A JP34868591 A JP 34868591A JP 34868591 A JP34868591 A JP 34868591A JP H0538480 A JPH0538480 A JP H0538480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating film
- heat
- resistance
- baking
- layer coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
- C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
- C23C18/122—Inorganic polymers, e.g. silanes, polysilazanes, polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
- C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
- C23C18/1208—Oxides, e.g. ceramics
- C23C18/1212—Zeolites, glasses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
- C23C18/125—Process of deposition of the inorganic material
- C23C18/1275—Process of deposition of the inorganic material performed under inert atmosphere
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属又は非金属基材との密着性が良好で、且
つ、耐熱性、耐水性、耐溶剤性、耐食性、高温下での電
気絶縁性に優れた塗膜を形成する。 【構成】 基材上にまず有機珪素ポリマーとシラザン化
合物と無機フィラーとを含む耐熱塗料の第一層塗膜を形
成し、次いでこの第一層塗膜上に更に有機珪素ポリマー
を含む塗料の第二層塗膜を形成する。特に第二層塗膜の
形成をアンモニア及びアンモニアと不活性ガスとの混合
ガスのいずれかの雰囲気中で焼きつけて形成せしめる。 【効果】 400℃以上の高温に晒されても十分に耐え
得る耐熱性を有し、かつ上述した特性を有する塗膜を形
成でき、金属基材の耐食性、耐酸化防止塗料、更には、
耐熱絶縁電線等の被覆等の用途に利用することができ
る。
つ、耐熱性、耐水性、耐溶剤性、耐食性、高温下での電
気絶縁性に優れた塗膜を形成する。 【構成】 基材上にまず有機珪素ポリマーとシラザン化
合物と無機フィラーとを含む耐熱塗料の第一層塗膜を形
成し、次いでこの第一層塗膜上に更に有機珪素ポリマー
を含む塗料の第二層塗膜を形成する。特に第二層塗膜の
形成をアンモニア及びアンモニアと不活性ガスとの混合
ガスのいずれかの雰囲気中で焼きつけて形成せしめる。 【効果】 400℃以上の高温に晒されても十分に耐え
得る耐熱性を有し、かつ上述した特性を有する塗膜を形
成でき、金属基材の耐食性、耐酸化防止塗料、更には、
耐熱絶縁電線等の被覆等の用途に利用することができ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は接着性が良好で、且つ、
優れた耐熱性、絶縁性を有する塗膜を形成することがで
きる耐熱絶縁塗膜の形成方法に関する。
優れた耐熱性、絶縁性を有する塗膜を形成することがで
きる耐熱絶縁塗膜の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
高温に晒される金属又は非金属基材の酸化、腐食等を防
止し得る塗料の要求が増加してきている。しかしなが
ら、ポリエステル,ポリイミド等の有機高分子系塗料に
比べ耐熱性に優れるポリオルガノシロキサン系塗料にお
いても、その塗膜は400℃以上の高温の空気中雰囲気
下で長時間耐えることは困難で、剥離等が生じ易かっ
た。
高温に晒される金属又は非金属基材の酸化、腐食等を防
止し得る塗料の要求が増加してきている。しかしなが
ら、ポリエステル,ポリイミド等の有機高分子系塗料に
比べ耐熱性に優れるポリオルガノシロキサン系塗料にお
いても、その塗膜は400℃以上の高温の空気中雰囲気
下で長時間耐えることは困難で、剥離等が生じ易かっ
た。
【0003】そこで、耐熱塗料として、(1)特開昭6
2−54768号公報にはポリチタノカルボシランとシ
リコーン樹脂及び無機充填剤からなる耐熱塗料、(2)
特開昭62−235370号公報にはポリカルボシラ
ン、シリコーン樹脂及び無機充填剤からなるものが提案
され、また、(3)特開平2−92969号公報には有
機金属ポリマーとSiO2を配合した耐熱塗料、(4)
特公昭58−50658号公報にはボロシロキサン樹脂
を用いた塗料がそれぞれ提案されている。
2−54768号公報にはポリチタノカルボシランとシ
リコーン樹脂及び無機充填剤からなる耐熱塗料、(2)
特開昭62−235370号公報にはポリカルボシラ
ン、シリコーン樹脂及び無機充填剤からなるものが提案
され、また、(3)特開平2−92969号公報には有
機金属ポリマーとSiO2を配合した耐熱塗料、(4)
特公昭58−50658号公報にはボロシロキサン樹脂
を用いた塗料がそれぞれ提案されている。
【0004】しかしながら、これらの提案は以下の点で
十分満足するものではない。即ち、(1)及び(2)の
耐熱塗料は高温下での基材との密着性及び塗膜のクラッ
クの生成、更に高温下での電気絶縁性という点で満足す
るものではない。
十分満足するものではない。即ち、(1)及び(2)の
耐熱塗料は高温下での基材との密着性及び塗膜のクラッ
クの生成、更に高温下での電気絶縁性という点で満足す
るものではない。
【0005】(3)の耐熱塗料においても、高温下での
塗膜の剥離及びクラック、電気絶縁性に欠けるという問
題がある。また、(4)の耐熱塗料においては耐水性、
高温下での電気絶縁性という点で問題がある。このよう
に、今まで提案されている方法は高温下での密着性、耐
熱性、耐水性、電気絶縁性等の諸特性を全て満足するも
のではなく、従って、このような諸特性を満足する耐熱
塗料の開発が望まれている。
塗膜の剥離及びクラック、電気絶縁性に欠けるという問
題がある。また、(4)の耐熱塗料においては耐水性、
高温下での電気絶縁性という点で問題がある。このよう
に、今まで提案されている方法は高温下での密着性、耐
熱性、耐水性、電気絶縁性等の諸特性を全て満足するも
のではなく、従って、このような諸特性を満足する耐熱
塗料の開発が望まれている。
【0006】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
金属又は非金属基材との密着性が良好で、且つ、耐熱
性、耐水性、耐溶剤性、耐食性、高温下での電気絶縁性
に優れた塗膜を形成する方法を提供することを目的とす
る。
金属又は非金属基材との密着性が良好で、且つ、耐熱
性、耐水性、耐溶剤性、耐食性、高温下での電気絶縁性
に優れた塗膜を形成する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及び作用】本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、基材上にま
ず有機珪素ポリマーとシラザン化合物と無機フィラーと
を含む耐熱塗料の第一層塗膜を形成し、次いでこの第一
層塗膜上に更に有機珪素ポリマーを含む塗料の第二層塗
膜を形成すること、特に第二層塗膜をアンモニア及びア
ンモニアと不活性ガスとの混合ガスのいずれかの雰囲気
中で焼きつけて形成せしめることにより、耐熱性、耐水
性、密着性、耐溶剤性、電気絶縁性等の性能が良好な塗
膜が得られることを知見し、本発明をなすに至ったもの
である。
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、基材上にま
ず有機珪素ポリマーとシラザン化合物と無機フィラーと
を含む耐熱塗料の第一層塗膜を形成し、次いでこの第一
層塗膜上に更に有機珪素ポリマーを含む塗料の第二層塗
膜を形成すること、特に第二層塗膜をアンモニア及びア
ンモニアと不活性ガスとの混合ガスのいずれかの雰囲気
中で焼きつけて形成せしめることにより、耐熱性、耐水
性、密着性、耐溶剤性、電気絶縁性等の性能が良好な塗
膜が得られることを知見し、本発明をなすに至ったもの
である。
【0008】従って、本発明は、有機珪素ポリマー、シ
ラザン化合物及び無機フィラーを含む耐熱塗料を基材上
に塗布した後、焼成を行なって第一塗膜を形成し、次い
で有機ポリマーを含む塗料を上記第一層塗膜に塗布した
後、焼成を行なって第二層塗膜を形成することを特徴と
する耐熱絶縁塗膜の形成方法を提供する。
ラザン化合物及び無機フィラーを含む耐熱塗料を基材上
に塗布した後、焼成を行なって第一塗膜を形成し、次い
で有機ポリマーを含む塗料を上記第一層塗膜に塗布した
後、焼成を行なって第二層塗膜を形成することを特徴と
する耐熱絶縁塗膜の形成方法を提供する。
【0009】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明において、第一塗膜を形成する耐熱塗料は、有機珪素
ポリマー、シラザン化合物、無機フィラーを含有する。
明において、第一塗膜を形成する耐熱塗料は、有機珪素
ポリマー、シラザン化合物、無機フィラーを含有する。
【0010】この場合、有機珪素ポリマーとしてはポリ
カルボシラン及びポリシラザンが好適に用いられる。こ
こで、ポリカルボシランとしては具体的には特公昭57
−26527号公報等で公知のものが挙げられ、これら
ポリカルボシランは例えばジメチルジクロロシランと金
属ナトリウムを反応させてポリシランを得た後、該ポリ
シランを熱分解重合する等の方法で合成することができ
る。
カルボシラン及びポリシラザンが好適に用いられる。こ
こで、ポリカルボシランとしては具体的には特公昭57
−26527号公報等で公知のものが挙げられ、これら
ポリカルボシランは例えばジメチルジクロロシランと金
属ナトリウムを反応させてポリシランを得た後、該ポリ
シランを熱分解重合する等の方法で合成することができ
る。
【0011】また、ポリシラザンとしては、本出願人が
特開昭62−290730号公報、特開昭63−117
037号公報、特開昭63−193900号公報、特開
昭63−210133号公報、特開平1−153730
号公報、特願平1−185756号、特願平1−216
093号、特願平1−330108号、特願平1−33
0109号等に提案したポリシラザンが例示される。
特開昭62−290730号公報、特開昭63−117
037号公報、特開昭63−193900号公報、特開
昭63−210133号公報、特開平1−153730
号公報、特願平1−185756号、特願平1−216
093号、特願平1−330108号、特願平1−33
0109号等に提案したポリシラザンが例示される。
【0012】上記有機珪素ポリマーの重合度は塗膜性
能、特に塗膜クラック等の影響を及ぼすことがあるの
で、ポリカルボシランはその数平均分子量が500〜5
000、特に600〜2000、より好ましくは650
〜1200となるような重合度をもつものが好ましい。
また、ポリシラザンの数平均分子量は400〜300
0、好ましくは500〜2000、より好ましくは55
0〜1200程度のものが好ましい。数平均分子量が上
記値に満たないと、塗料として使用する場合、基材との
密着性が悪くなることがあり、上記値を超えると塗膜に
クラックが生じ、その後の焼付けの段階で塗膜が剥離す
るという問題が生じる場合がある。
能、特に塗膜クラック等の影響を及ぼすことがあるの
で、ポリカルボシランはその数平均分子量が500〜5
000、特に600〜2000、より好ましくは650
〜1200となるような重合度をもつものが好ましい。
また、ポリシラザンの数平均分子量は400〜300
0、好ましくは500〜2000、より好ましくは55
0〜1200程度のものが好ましい。数平均分子量が上
記値に満たないと、塗料として使用する場合、基材との
密着性が悪くなることがあり、上記値を超えると塗膜に
クラックが生じ、その後の焼付けの段階で塗膜が剥離す
るという問題が生じる場合がある。
【0013】これら有機珪素ポリマーは1種類を単独で
使用しても、あるいは2種類以上を混合して使用しても
よく、また、その配合量は全結合剤成分(有機珪素ポリ
マー、シラザン化合物及び無機フィラー)全体の5〜5
0%(重量%、以下同様)、特に15〜30%とするこ
とが好ましい。配合量が5%に満たないと十分な密着
性、耐熱性、塗膜硬度が得られない場合があり、50%
を超えると焼付け後の塗膜にクラックが生じる場合があ
る。
使用しても、あるいは2種類以上を混合して使用しても
よく、また、その配合量は全結合剤成分(有機珪素ポリ
マー、シラザン化合物及び無機フィラー)全体の5〜5
0%(重量%、以下同様)、特に15〜30%とするこ
とが好ましい。配合量が5%に満たないと十分な密着
性、耐熱性、塗膜硬度が得られない場合があり、50%
を超えると焼付け後の塗膜にクラックが生じる場合があ
る。
【0014】なお、上記有機珪素ポリマーは通常不活性
ガス(例えばN2,Ar等)中で加熱焼成することによ
りSiC,Si3N4等に変換されるものであるが、塗装
後に空気中で焼成した場合はSiO2質が主体で一部S
iC,Si3N4のセラミックスとなる。それ故、かかる
雰囲気で焼成することにより、耐熱性に優れた塗膜を形
成することができる。
ガス(例えばN2,Ar等)中で加熱焼成することによ
りSiC,Si3N4等に変換されるものであるが、塗装
後に空気中で焼成した場合はSiO2質が主体で一部S
iC,Si3N4のセラミックスとなる。それ故、かかる
雰囲気で焼成することにより、耐熱性に優れた塗膜を形
成することができる。
【0015】次に、第2必須成分のシラザン化合物とし
ては、例えばテトラメチルジシラザン,ヘキサメチルシ
クロトリシラザン,オクタメチルシクロテトラシラザン
等が好適に使用され、これらのうちの1種類を単独で又
は2種類を併用して用いることができる。
ては、例えばテトラメチルジシラザン,ヘキサメチルシ
クロトリシラザン,オクタメチルシクロテトラシラザン
等が好適に使用され、これらのうちの1種類を単独で又
は2種類を併用して用いることができる。
【0016】シラザン化合物の配合量は、全結合成分全
体の5〜40%、特に10〜30%とすることが好まし
く、配合量が5%に満たないと電気絶縁性が悪くなる場
合があり、40%より多いと塗膜硬度及び密着性が低下
することがある。
体の5〜40%、特に10〜30%とすることが好まし
く、配合量が5%に満たないと電気絶縁性が悪くなる場
合があり、40%より多いと塗膜硬度及び密着性が低下
することがある。
【0017】更に、第3必須成分の無機フィラーとして
は、例えばAl2O3,SiO2,Fe2O3,TiO2,M
gO,ZrO2−SiO2,Al2O3・2SiO2,Zn
O,Si3N4,SiC,BN等の1種類を単独で又は2
種以上を混合して用いることができる。これらの無機フ
ィラーの平均粒径は特に限定されないが、0.1〜30
μm、特に1〜5μmの粉末であることが好ましい。
は、例えばAl2O3,SiO2,Fe2O3,TiO2,M
gO,ZrO2−SiO2,Al2O3・2SiO2,Zn
O,Si3N4,SiC,BN等の1種類を単独で又は2
種以上を混合して用いることができる。これらの無機フ
ィラーの平均粒径は特に限定されないが、0.1〜30
μm、特に1〜5μmの粉末であることが好ましい。
【0018】上記無機フィラー配合割合は、全結合剤成
分全体の10〜70%、特に30〜50%とすることが
好ましく、配合量が10%未満では塗膜性あるいは塗膜
のピンホール等の問題が生じる場合があり、70%以上
では塗膜の密着性が低下する場合がある。
分全体の10〜70%、特に30〜50%とすることが
好ましく、配合量が10%未満では塗膜性あるいは塗膜
のピンホール等の問題が生じる場合があり、70%以上
では塗膜の密着性が低下する場合がある。
【0019】更に、本発明の第一層を形成する塗料は、
上述した有機珪素ポリマー、シラザン化合物、無機フィ
ラーを必須成分とするが、これらは有機溶剤に溶解・分
散させて使用することができる。有機溶剤としては、例
えばヘキサン,ベンゼン,トルエン,キシレン,N−メ
チルピロリドン等が挙げられる。その濃度は特に制限さ
れないが、全結合剤成分100重量部に対して有機溶剤
50〜500重量部とすることができる。
上述した有機珪素ポリマー、シラザン化合物、無機フィ
ラーを必須成分とするが、これらは有機溶剤に溶解・分
散させて使用することができる。有機溶剤としては、例
えばヘキサン,ベンゼン,トルエン,キシレン,N−メ
チルピロリドン等が挙げられる。その濃度は特に制限さ
れないが、全結合剤成分100重量部に対して有機溶剤
50〜500重量部とすることができる。
【0020】本発明の耐熱塗料で第一層を形成する場合
は、公知の方法で処理した金属部材、非金属部材等の基
材表面に刷毛,スプレーコート,フローコート,ディッ
プコート,ロールコート等の方法で塗布した後、焼付け
を行なうことで塗膜を形成することができる。
は、公知の方法で処理した金属部材、非金属部材等の基
材表面に刷毛,スプレーコート,フローコート,ディッ
プコート,ロールコート等の方法で塗布した後、焼付け
を行なうことで塗膜を形成することができる。
【0021】この場合、塗膜の厚さは一般に20〜15
0μm、特に30〜100μmの範囲であることが好ま
しく、厚さが20μm未満ではピンホールが発生し、防
食性が低下する場合があり、150μmより厚いと焼付
け終了時に塗膜が一部剥離する場合がある。
0μm、特に30〜100μmの範囲であることが好ま
しく、厚さが20μm未満ではピンホールが発生し、防
食性が低下する場合があり、150μmより厚いと焼付
け終了時に塗膜が一部剥離する場合がある。
【0022】焼付けは空気中で200℃以上の温度で1
5〜60分程度行なうことが望ましく、温度が200℃
より低いと塗膜の強度が低く、硬度が十分でなくなる場
合がある。なお、焼付け条件としては、特に250℃以
下で15〜30分間予備焼付け後、更に400〜700
℃で15〜60分間本焼付けを行なうことが好ましい。
また、必要により不活性ガス雰囲気や他の雰囲気で焼付
けを行なうこともできる。
5〜60分程度行なうことが望ましく、温度が200℃
より低いと塗膜の強度が低く、硬度が十分でなくなる場
合がある。なお、焼付け条件としては、特に250℃以
下で15〜30分間予備焼付け後、更に400〜700
℃で15〜60分間本焼付けを行なうことが好ましい。
また、必要により不活性ガス雰囲気や他の雰囲気で焼付
けを行なうこともできる。
【0023】このようにして、第一層の塗膜を形成でき
るが、この第一層の塗膜のみでは高温下での電気絶縁性
が満足でない場合があり、このため本発明はこのように
して形成した第一層の塗膜に更に高温下での電気絶縁性
の良好な塗膜を形成するため第二層の有機珪素ポリマー
の塗膜を形成する。
るが、この第一層の塗膜のみでは高温下での電気絶縁性
が満足でない場合があり、このため本発明はこのように
して形成した第一層の塗膜に更に高温下での電気絶縁性
の良好な塗膜を形成するため第二層の有機珪素ポリマー
の塗膜を形成する。
【0024】第二層の塗膜の形成方法は、有機珪素ポリ
マー、好ましくは有機溶剤に溶解した溶液を第一層の塗
膜上に塗布するものである。ここで、有機珪素ポリマー
としては前述したポリカルボシラン,ポリシラザンを使
用する。ポリカルボシランとしては前述したように特公
昭57−26527号公報記載の方法で合成したもの等
を用いればよい。また、ポリシラザンも前述した如く本
出願人らが先に提案した方法により合成したもの等を用
いればよい。
マー、好ましくは有機溶剤に溶解した溶液を第一層の塗
膜上に塗布するものである。ここで、有機珪素ポリマー
としては前述したポリカルボシラン,ポリシラザンを使
用する。ポリカルボシランとしては前述したように特公
昭57−26527号公報記載の方法で合成したもの等
を用いればよい。また、ポリシラザンも前述した如く本
出願人らが先に提案した方法により合成したもの等を用
いればよい。
【0025】また、用いる有機珪素ポリマーの重合度は
塗膜のクラック等の点から、ポリカルボシランの場合は
数平均分子量500〜5000、特に600〜200
0、より好ましくは650〜1200のもの、ポリシラ
ザンの場合は数平均分子量400〜3000、特に50
0〜2000、より好ましくは550〜1200のもの
を用いるのがよい。これら有機珪素ポリマーは有機溶剤
に溶解して使用することが好ましいが、この場合、有機
溶剤はヘキサン,トルエン,ベンゼン,キシレン等が使
用可能である。更に、溶剤の使用量は用いる有機珪素ポ
リマー及び塗膜の膜厚によっても異なるが、およそ10
〜70%、好ましくは30〜60%程度に希釈して使用
するのがよい。ここで、塗布方法はディプコート,スプ
レーコート等で実施すればよい。
塗膜のクラック等の点から、ポリカルボシランの場合は
数平均分子量500〜5000、特に600〜200
0、より好ましくは650〜1200のもの、ポリシラ
ザンの場合は数平均分子量400〜3000、特に50
0〜2000、より好ましくは550〜1200のもの
を用いるのがよい。これら有機珪素ポリマーは有機溶剤
に溶解して使用することが好ましいが、この場合、有機
溶剤はヘキサン,トルエン,ベンゼン,キシレン等が使
用可能である。更に、溶剤の使用量は用いる有機珪素ポ
リマー及び塗膜の膜厚によっても異なるが、およそ10
〜70%、好ましくは30〜60%程度に希釈して使用
するのがよい。ここで、塗布方法はディプコート,スプ
レーコート等で実施すればよい。
【0026】なお、この有機珪素ポリマーの塗膜の厚さ
は50〜150μm、特に10〜50μmである。
は50〜150μm、特に10〜50μmである。
【0027】このようにして塗布した後、塗膜を乾燥さ
せ、次いで焼付けを行なう。焼付けの雰囲気はアンモニ
アガス及びアンモニアガスと不活性ガスとの混合ガス中
のいずれかで実施することが好ましい。なお、焼付け時
のアンモニアガス濃度は10〜100%、より好ましく
は50〜100%とするのがよい。アンモニアガス中で
焼付けを行なうことによりポリカルボシラン及びポリシ
ラザンはSi3N4質に変換できるため、高温下でも電気
絶縁性の低下しない塗膜が形成可能となる。一方、焼付
け雰囲気を上記雰囲気以外、例えば不活性ガス中で実施
した場合は、ポリカルボシランの場合はSiCと余剰の
カーボン質となり、ポリシラザンを使用した場合はSi
C,Si3N4の混合系となるため、高温下での電気絶縁
性が十分なものが得られず、空気中で焼きつけた場合は
塗膜はSiO2となるが、高温下での電気絶縁性が十分
でないことと、更には密着性及び塗膜の硬度が十分なも
のが得られない場合があるので、上記雰囲気下とするこ
とが好ましい。
せ、次いで焼付けを行なう。焼付けの雰囲気はアンモニ
アガス及びアンモニアガスと不活性ガスとの混合ガス中
のいずれかで実施することが好ましい。なお、焼付け時
のアンモニアガス濃度は10〜100%、より好ましく
は50〜100%とするのがよい。アンモニアガス中で
焼付けを行なうことによりポリカルボシラン及びポリシ
ラザンはSi3N4質に変換できるため、高温下でも電気
絶縁性の低下しない塗膜が形成可能となる。一方、焼付
け雰囲気を上記雰囲気以外、例えば不活性ガス中で実施
した場合は、ポリカルボシランの場合はSiCと余剰の
カーボン質となり、ポリシラザンを使用した場合はSi
C,Si3N4の混合系となるため、高温下での電気絶縁
性が十分なものが得られず、空気中で焼きつけた場合は
塗膜はSiO2となるが、高温下での電気絶縁性が十分
でないことと、更には密着性及び塗膜の硬度が十分なも
のが得られない場合があるので、上記雰囲気下とするこ
とが好ましい。
【0028】なお、焼付け時の温度は一般に400〜8
00℃の範囲、好ましくは600〜700℃で実施する
のがよい。400℃より低いと窒化反応が進まないこと
と、十分な塗膜硬度の塗膜が形成できないので好ましく
ない。一方、800℃より高い温度では金属基材がアン
モニアガスで浸されるので好ましくない。
00℃の範囲、好ましくは600〜700℃で実施する
のがよい。400℃より低いと窒化反応が進まないこと
と、十分な塗膜硬度の塗膜が形成できないので好ましく
ない。一方、800℃より高い温度では金属基材がアン
モニアガスで浸されるので好ましくない。
【0029】このようにして得られた塗膜は耐熱性、密
着性、電気絶縁性等、諸特性が優れたものである。
着性、電気絶縁性等、諸特性が優れたものである。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、金属又は非金属基材との密着性が良好で、且つ、
耐熱性に優れ、400℃以上の高温に晒されても十分に
耐え得る上、塗膜硬度、高温下での電気絶縁性、耐水
性、耐薬品性、耐溶剤性等の特性に優れた塗膜を形成で
きるもので、例えば金属基材の耐食性、耐酸化防止塗
料、更には、耐熱絶縁電線等の被覆等の用途に利用する
ことができる。
れば、金属又は非金属基材との密着性が良好で、且つ、
耐熱性に優れ、400℃以上の高温に晒されても十分に
耐え得る上、塗膜硬度、高温下での電気絶縁性、耐水
性、耐薬品性、耐溶剤性等の特性に優れた塗膜を形成で
きるもので、例えば金属基材の耐食性、耐酸化防止塗
料、更には、耐熱絶縁電線等の被覆等の用途に利用する
ことができる。
【0031】
【実施例】以下、実施例と比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。
的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。
【0032】[実施例,比較例]表1に示したような配
合で塗料を調製した。次に、これらの塗料を予め#24
0サンドペーパーで研磨後、油分を除去洗浄した大きさ
50mm×50mm×3mmのステンレス板にバーコー
ターにて厚さが70μmになるように塗布し、室温にて
乾燥させた。次いで、表1に示した雰囲気で各々の温度
で焼きつけた。続いて、表1に示す配合の第二層塗料を
調製し、バーコーターにて厚さが10μmになるように
塗布し、乾燥させた後、表1に示した雰囲気で各々の温
度で焼きつけた。このようにして得られた塗装鋼板に対
して下記の(1)〜(8)の性能試験を実施した。結果
を表1に併記する。
合で塗料を調製した。次に、これらの塗料を予め#24
0サンドペーパーで研磨後、油分を除去洗浄した大きさ
50mm×50mm×3mmのステンレス板にバーコー
ターにて厚さが70μmになるように塗布し、室温にて
乾燥させた。次いで、表1に示した雰囲気で各々の温度
で焼きつけた。続いて、表1に示す配合の第二層塗料を
調製し、バーコーターにて厚さが10μmになるように
塗布し、乾燥させた後、表1に示した雰囲気で各々の温
度で焼きつけた。このようにして得られた塗装鋼板に対
して下記の(1)〜(8)の性能試験を実施した。結果
を表1に併記する。
【0033】(1)塗膜硬度 JIS−K−5400に準じ、鉛筆ひっかき試験法によ
り塗膜に傷がつく鉛筆硬度で評価した。
り塗膜に傷がつく鉛筆硬度で評価した。
【0034】(2)密着性 JIS−K−5400に準じ、試験片の表面に1mm間
隔のゴバン目(ます目)を刻み、その上に粘着テープを
接着した後、引き剥し、塗膜の残っているゴバン目の数
を調べた。
隔のゴバン目(ます目)を刻み、その上に粘着テープを
接着した後、引き剥し、塗膜の残っているゴバン目の数
を調べた。
【0035】(3)電気絶縁性 JIS−C−1303に準じ、直流500Vで測定し
た。
た。
【0036】(4)耐熱性 空気中700℃で1000時間加熱した後、冷却し、塗
膜のクラックの有無及び塗膜の剥離の有無を調べた。
膜のクラックの有無及び塗膜の剥離の有無を調べた。
【0037】(5)耐水性 80℃温水下に浸漬し、1000時間処理した後の塗膜
のクラックの有無及び剥離の有無を調べた。
のクラックの有無及び剥離の有無を調べた。
【0038】(6)耐アルカリ性 10%NaOH水溶液に浸漬し、1000時間処理した
後の塗膜のクラックの有無及び剥離の有無を調べた。
後の塗膜のクラックの有無及び剥離の有無を調べた。
【0039】(7)耐食性 10%HCl水溶液に浸漬し、1000時間処理した後
の塗膜のクラックの有無及び剥離の有無を調べた。
の塗膜のクラックの有無及び剥離の有無を調べた。
【0040】(8)耐溶剤性 キシレンに浸漬し、1000時間処理した後の塗膜のク
ラックの有無及び剥離の状態を調べた。
ラックの有無及び剥離の状態を調べた。
【0041】なお、有機珪素ポリマーは下記参考例に示
した方法で合成したものを用いた。
した方法で合成したものを用いた。
【0042】[ポリカルボシランの合成] (参考例1)5リットルの三口フラスコに無水キシレン
2.5リットルと金属ナトリウム400gを入れ、窒素
ガス気流下でキシレンの沸点まで加熱して金属ナトリウ
ムを溶解、分散させた後、ジメチルジクロロシラン1リ
ットルを1時間かけて滴下した。滴下終了後、加熱還流
して反応を完結させた。次に、生成した沈殿物を濾過
し、その後メタノールにて洗浄し、更に水洗いして白色
粉末のポリシラン400gを得た。次いで、得られたポ
リシラン400gをガス導入管、撹拌機、冷却器及び留
出管を装備したオートクレーブに仕込み、5kg/cm
2Gの加圧下、450℃にて重合してポリカルボシラン
を得た。このものの数平均分子量は1250であった。
(重合体A)
2.5リットルと金属ナトリウム400gを入れ、窒素
ガス気流下でキシレンの沸点まで加熱して金属ナトリウ
ムを溶解、分散させた後、ジメチルジクロロシラン1リ
ットルを1時間かけて滴下した。滴下終了後、加熱還流
して反応を完結させた。次に、生成した沈殿物を濾過
し、その後メタノールにて洗浄し、更に水洗いして白色
粉末のポリシラン400gを得た。次いで、得られたポ
リシラン400gをガス導入管、撹拌機、冷却器及び留
出管を装備したオートクレーブに仕込み、5kg/cm
2Gの加圧下、450℃にて重合してポリカルボシラン
を得た。このものの数平均分子量は1250であった。
(重合体A)
【0043】(参考例2)上記と同様な方法でオートク
レーブ中5kg/cm2G加圧下で430℃にて重合し
て、数平均分子量900のポリカルボシランを得た。
(重合体B)
レーブ中5kg/cm2G加圧下で430℃にて重合し
て、数平均分子量900のポリカルボシランを得た。
(重合体B)
【0044】[ポリシラザンの合成] (参考例3)撹拌機、温度計、NH3導入管、深冷コン
デンサーを装備し、乾燥した1リットルの4つ口フラス
コにヘキサン850mlを仕込んだ後、メチルジクロロ
シラン40.3g、メチルトリクロロシラン7.5g、
ジメチルジクロロシラン12.9gを加え、−20℃に
冷却した。過剰の気体状アンモニアを12リットル/H
rの速度で4時間この溶液に加えて反応させた。次い
で、反応混合物を室温まで温め、その際未反応のアンモ
ニアが逃げられるように冷却器を室冷凝縮器に変えた。
次に、副生した塩化アンモニウムを濾過により除去し、
更に溶媒のヘキサンをストリップして液体シラザン2
7.3gを得た。
デンサーを装備し、乾燥した1リットルの4つ口フラス
コにヘキサン850mlを仕込んだ後、メチルジクロロ
シラン40.3g、メチルトリクロロシラン7.5g、
ジメチルジクロロシラン12.9gを加え、−20℃に
冷却した。過剰の気体状アンモニアを12リットル/H
rの速度で4時間この溶液に加えて反応させた。次い
で、反応混合物を室温まで温め、その際未反応のアンモ
ニアが逃げられるように冷却器を室冷凝縮器に変えた。
次に、副生した塩化アンモニウムを濾過により除去し、
更に溶媒のヘキサンをストリップして液体シラザン2
7.3gを得た。
【0045】次いで、300mlフラスコに撹拌機、温
度計、滴下ロート、ガス導入管を装備した。これに水素
化カリウム0.2g及びテトラヒドロフラン125ml
を注入し、室温にて滴下ロートよりテトラヒドロフラン
75mlに溶解した上記液体状シラザン27.3gを加
えた。この添加の間に大量のガスの発生が認められた。
更に温度を上げ、60℃にて2時間反応させ、反応を完
結させた。次いで、反応液を冷却した後、ヨウ化メチル
2.5gを、加えるとKIの白色沈殿が生成した。大部
分のテトラヒドロフランを除去し、残留する白色スラリ
ーにヘキサン80mlを加えた。この混合物を濾過し、
濾液を減圧下(1mmHg)、70℃にてヘキサンを除
去すると、固体状のシラザン重合体25.3gが得られ
た。このものは数平均分子量1200であった。(重合
体C)
度計、滴下ロート、ガス導入管を装備した。これに水素
化カリウム0.2g及びテトラヒドロフラン125ml
を注入し、室温にて滴下ロートよりテトラヒドロフラン
75mlに溶解した上記液体状シラザン27.3gを加
えた。この添加の間に大量のガスの発生が認められた。
更に温度を上げ、60℃にて2時間反応させ、反応を完
結させた。次いで、反応液を冷却した後、ヨウ化メチル
2.5gを、加えるとKIの白色沈殿が生成した。大部
分のテトラヒドロフランを除去し、残留する白色スラリ
ーにヘキサン80mlを加えた。この混合物を濾過し、
濾液を減圧下(1mmHg)、70℃にてヘキサンを除
去すると、固体状のシラザン重合体25.3gが得られ
た。このものは数平均分子量1200であった。(重合
体C)
【0046】(参考例4)撹拌機、温度計、ガス導入
管、コンデンサーを装備し、乾燥した2リットルの4つ
口フラスコにトルエン1.5リットルを仕込み、更にメ
チルトリクロロシラン149.5g(1モル)及びトリ
メチルクロロシラン261g(2.4モル)を仕込ん
だ。次いで、室温下でアンモニアガスを90リットル/
分の速度で3時間この溶液に加えた(NH3全添加量1
2モル)。更に、撹拌しながら1時間室温下で熟成して
反応を完結させた。副生した塩化アンモニウムを濾過に
より除去するとともに、塩化アンモニウムをトルエン2
リットルで洗浄し、得られた濾液を120℃,30To
rr下でトルエンをストリップして無色透明のシラザン
化合物89gを得た。このものは分子量436であっ
た。
管、コンデンサーを装備し、乾燥した2リットルの4つ
口フラスコにトルエン1.5リットルを仕込み、更にメ
チルトリクロロシラン149.5g(1モル)及びトリ
メチルクロロシラン261g(2.4モル)を仕込ん
だ。次いで、室温下でアンモニアガスを90リットル/
分の速度で3時間この溶液に加えた(NH3全添加量1
2モル)。更に、撹拌しながら1時間室温下で熟成して
反応を完結させた。副生した塩化アンモニウムを濾過に
より除去するとともに、塩化アンモニウムをトルエン2
リットルで洗浄し、得られた濾液を120℃,30To
rr下でトルエンをストリップして無色透明のシラザン
化合物89gを得た。このものは分子量436であっ
た。
【0047】次いで、得られたシラザン化合物89gを
温度計、撹拌機、コンデンサーを装備した300mlフ
ラスコに仕込んだ後、N2ガス気流下にて反応器内を置
換し、温度をゆっくりと上げた。270℃になったとこ
ろで低分子量物が留出した。更に温度を300℃まで上
げ、この温度で2時間保持した後、フラスコを冷却する
と薄黄色の固体55gが得られた。このものの数平均分
子量は1070であった。(重合体D)
温度計、撹拌機、コンデンサーを装備した300mlフ
ラスコに仕込んだ後、N2ガス気流下にて反応器内を置
換し、温度をゆっくりと上げた。270℃になったとこ
ろで低分子量物が留出した。更に温度を300℃まで上
げ、この温度で2時間保持した後、フラスコを冷却する
と薄黄色の固体55gが得られた。このものの数平均分
子量は1070であった。(重合体D)
【0048】
【表1】 表中、成分の数値は重量%である。
【0049】表に示した結果から明らかなように、本発
明の方法で得られた塗膜は基材との密着性、硬度、絶縁
性、耐熱性、耐水性、耐薬品性等の諸性能に優れたもの
であった。
明の方法で得られた塗膜は基材との密着性、硬度、絶縁
性、耐熱性、耐水性、耐薬品性等の諸性能に優れたもの
であった。
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 健一 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内
Claims (2)
- 【請求項1】 有機珪素ポリマー、シラザン化合物及び
無機フィラーを含む耐熱塗料を基材上に塗布した後、焼
成を行なって第一層塗膜を形成し、次いで有機珪素ポリ
マーを含む塗料を上記第一層塗膜に塗布した後、焼成を
行なって第二層塗膜を形成することを特徴とする耐熱絶
縁塗膜の形成方法。 - 【請求項2】 第二層の塗膜の焼成をアンモニアガス又
はアンモニアガスと不活性ガスとの混合ガス中で行なう
ようにした請求項1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40537890 | 1990-12-05 | ||
JP2-405378 | 1990-12-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0538480A true JPH0538480A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=18514981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34868591A Pending JPH0538480A (ja) | 1990-12-05 | 1991-12-05 | 耐熱絶縁塗膜の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0538480A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014188981A1 (ja) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリア性フィルム |
WO2015020011A1 (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリア性フィルム |
CN104529373A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 河南勃达微波设备有限责任公司 | 一种耐高温防腐蚀坩埚 |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP34868591A patent/JPH0538480A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014188981A1 (ja) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリア性フィルム |
WO2015020011A1 (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリア性フィルム |
US20160186009A1 (en) * | 2013-08-07 | 2016-06-30 | Konica Minolta, Inc. | Gas barrier film |
JPWO2015020011A1 (ja) * | 2013-08-07 | 2017-03-02 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリア性フィルム |
CN104529373A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 河南勃达微波设备有限责任公司 | 一种耐高温防腐蚀坩埚 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2844896B2 (ja) | 耐熱性絶縁塗料 | |
US7649071B2 (en) | Branched polysiloxane composition | |
JPH06299118A (ja) | コーティング用組成物及びコーティング方法 | |
US5254411A (en) | Formation of heat-resistant dielectric coatings | |
US3455732A (en) | Heat-resistant silicone resin coating | |
EP0217129B1 (en) | Heat-resistant paint comprising polymetallocarbosilane | |
JPH11116815A (ja) | ポリシラザン含有組成物及びシリカ質膜の形成方法 | |
JPH07278497A (ja) | 被覆用塗料組成物 | |
JPH0538480A (ja) | 耐熱絶縁塗膜の形成方法 | |
JPH0422190B2 (ja) | ||
EP0994158B1 (en) | Process for forming fired film using an organopolysiloxane composition | |
JPH10152561A (ja) | ポリボロシロキサンの製造方法、ポリボロシロキサン塗膜及び該塗膜を有する無機絶縁電線 | |
JPH05156176A (ja) | 耐熱防汚性塗料及び耐熱防汚性塗膜 | |
JPH0581926A (ja) | セラミツク耐熱絶縁塗膜の形成方法 | |
JPH07116582B2 (ja) | 溶射被膜の封孔処理方法 | |
JPS6248773A (ja) | 耐熱性塗料 | |
JP3821214B2 (ja) | スクラッチ可能な隠蔽性コーティング用シリコーン組成物 | |
JPS6312672A (ja) | 被覆用組成物 | |
JPH04100875A (ja) | 耐熱性塗料 | |
JPH04100873A (ja) | 耐熱性塗料 | |
JPH01104670A (ja) | 耐熱塗料 | |
JPS63297469A (ja) | サイアロン系耐熱塗料 | |
JP4248609B2 (ja) | シリカ系被膜形成用コーティング組成物およびシリカ系被膜付基材 | |
JPH0580957B2 (ja) | ||
JPH07116408B2 (ja) | コ−テイング用組成物 |