(57)【要約】【課題】５００℃以上の高温環境下でも基材表面との密着性及び灰の付着防止性能に優れた耐熱性コーティング、及びそのような耐熱性コーティングの形成に使用することのできるコーティング組成物を提供する。【解決手段】本開示の一実施態様のコーティング組成物は、アルカリ金属ケイ酸塩、フライアッシュ、及び窒化ホウ素を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属ケイ酸塩、フライアッシュ、及び窒化ホウ素を含むコーティング組成物。
【請求項２】
水系組成物である請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項３】
粘度調整剤をさらに含む請求項１又は２のいずれかに記載のコーティング組成物。
【請求項４】
粘度が１０〜５０ｍＰａ・ｓである請求項１〜３のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項５】
固形分が４０〜６０質量％であり、前記窒化ホウ素を１．３質量％〜４．４質量％含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項６】
前記アルカリ金属ケイ酸塩がケイ酸カリウムである請求項１〜５のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項７】
金属又はセラミックスの表面に適用される請求項１〜６のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のコーティング組成物を金属又はセラミックスの表面に噴霧することを含む、耐熱性コーティングの形成方法。
【請求項９】
アルカリ金属ケイ酸塩のマトリクス、フライアッシュ、及び窒化ホウ素を含む耐熱性コーティング。
【請求項１０】
厚みが２５〜２００μｍである請求項９に記載の耐熱性コーティング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はコーティング組成物、耐熱性コーティング及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化ホウ素は潤滑性及び低濡れ性を有することが知られている。窒化ホウ素の粒子が無機バインダーと混合されたセラミックコーティングは、耐熱性又は耐久性が要求される用途、例えば石炭ボイラーの内壁、蒸気管などの構造物に灰が付着することを防止する目的で使用されている。
【０００３】
特許文献１（特表２００５−５３４４７８号公報）は、「反応器、プロセスプラント、及び燃焼プラント内で金属及び／又はセラミック表面のセラミックコーティング及び生成物のセラミックコーティングを生成する方法において、微粒子窒化ホウ素、少なくとも１種のナノメートル範囲内の中粒子サイズの無機結合剤、及び少なくとも１種の溶媒及び／又は水の混合物を、前記金属及び／又はセラミック表面又は前記生成物上に塗布し、該塗布した混合物を加熱によって焼成してコーティングすることを特徴とする方法」を記載している。
【０００４】
特許文献２（特開２０１２−２５１２２８号公報）は、「基材表面に形成される皮膜であって、六方晶窒化ホウ素粒子とシリカ粒子とを含んで形成される多孔質皮膜の気孔を六方晶窒化ホウ素粒子が混合された浸透性と硬化性を有する樹脂材料で封孔してなる皮膜」を記載している。
【０００５】
特許文献３（特表２００６−５２７０９０号公報）は、長期の安定性を有する離型層を製造するためのサイズ剤であって、Ａ）酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、ベーマイトまたはこれらの混合物を基にしたコロイド状の無機粒子を含む無機成形剤と、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｎＯ２、酸化鉄、炭素を含む基から選択される無機充填剤と、さらに添加剤と、Ｂ）酸化ケイ素を含む前記成形剤（ｉ）を使用する場合は、有機溶媒における窒化ホウ素粒子の懸濁液、酸化ケイ素を含まない前記成形剤（ｉｉ）を使用する場合は、水における窒化ホウ素粒子の懸濁液と、Ｃ）前記成形剤（ｉ）を使用する場合は有機溶媒、前記成形剤（ｉｉ）を使用する場合には水と、を含み、前記成形剤（ｉ）は、前記成形剤は特定の１または複数のシランと、シラン成分の加水分解基を基にした半化学量論的な量の水と、任意の有機溶媒と、を含み、前記成形剤（ｉｉ）は、溶媒として水をさらに任意的に含み、ゾルゲル法の条件下で、加水分解および凝縮を必要とする場合は、ナノコンポジットのゾルを形成することを含む、長期の安定性を有する、離型層を製造するためのサイズ剤を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５３４４７８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５１２２８号公報
【特許文献３】特表２００６−５２７０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示は、５００℃以上の高温環境下でも基材表面との密着性及び灰の付着防止性能に優れた耐熱性コーティング、及びそのような耐熱性コーティングの形成に使用することのできるコーティング組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一実施態様によれば、アルカリ金属ケイ酸塩、フライアッシュ、及び窒化ホウ素を含むコーティング組成物が提供される。
【０００９】
本開示の別の実施態様によれば、上記コーティング組成物を金属又はセラミックスの表面に噴霧することを含む、耐熱性コーティングの形成方法が提供される。
【００１０】
本開示のさらに別の実施態様によれば、アルカリ金属ケイ酸塩のマトリクス、フライアッシュ、及び窒化ホウ素を含む耐熱性コーティングが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示のコーティング組成物を用いることで、５００℃以上の高温環境下でも基材表面との密着性及び灰の付着防止性能に優れた耐熱性コーティングを形成することができる。
【００１２】
なお、上述の記載は、本発明の全ての実施態様及び本発明に関する全ての利点を開示したものとみなしてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】例１〜４及び対照試料に球状ソーダライムガラスを乗せて８００℃又は９００℃に加熱した後の接触角を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の代表的な実施態様を例示する目的でより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されない。
【００１５】
一実施態様のコーティング組成物は、アルカリ金属ケイ酸塩、フライアッシュ、及び窒化ホウ素を含む。
【００１６】
アルカリ金属ケイ酸塩は、窒化ホウ素を基材表面に密着させるバインダーとして機能する。アルカリ金属ケイ酸塩は、コーティングを形成する際にシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）、系中に存在する金属イオンを介した結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｍ−Ｏ−Ｓｉ、Ｍは金属）などを含むマトリクスを形成して、窒化ホウ素を耐熱性コーティング中に保持する。マトリクスは一般に不定形である。
【００１７】
アルカリ金属ケイ酸塩として、ケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウムなどが挙げられる。コーティング組成物の調製時及び保管時にコーティング組成物中で安定であり、適度な強度と凝集力を有して基材との密着性の高いコーティングが得られることから、アルカリ金属ケイ酸塩としてケイ酸カリウムを用いることが有利である。
【００１８】
いくつかの実施態様では、アルカリ金属ケイ酸塩の配合量は、コーティング組成物の固形分１００質量部を基準としたときに、約２５質量部以上、約３０質量部以上、又は約３５質量部以上、約６０質量部以下、約５５質量部以下、又は約５０質量部以下である。
【００１９】
いくつかの実施態様では、コーティング組成物中のアルカリ金属ケイ酸塩の含有量は、約１０質量％以上、約１２質量％以上、又は約１５質量％以上、約５０質量％以下、約４０質量％以下、又は約３０質量％以下である。
【００２０】
アルカリ金属ケイ酸塩は、例えば水溶液（水ガラス）の状態で提供されてもよく、アルカリ金属ケイ酸塩の濃度は、約１０質量％以上、約２０質量％以上、又は約３０質量％以上、約９０質量％以下、約８０質量％以下、又は約７０質量％以下とすることができる。この実施態様では水溶液中の水がコーティング組成物の溶媒としても機能する。
【００２１】
フライアッシュは、主成分としてシリカ及びアルミナを含む石炭灰の一種であり、燃焼により溶融状態になった灰の粒子が高温の燃焼ガス中を浮遊し、ボイラー出口で温度が低下する際に球状の微細粒子となったものである。フライアッシュは、アルカリ金属ケイ酸塩と相互作用してコーティングの凝集力を高める充填材として機能し、また、アルカリ金属ケイ酸塩のマトリクス形成の際に利用される金属イオンの供給源としても機能しうる。コーティングの凝集力を高めることで基材からの剥落を抑制又は防止することができる。また、フライアッシュをコーティング組成物に含めることにより、コーティング組成物の流動性を高めることができる。
【００２２】
フライアッシュのシリカ含量は、一般に約２０質量％以上、約３０質量％以上、又は約４０質量％以上、約９０質量％以下、約８０質量％以下、又は約７０質量％以下である。
【００２３】
フライアッシュのアルミナ含量は、一般に約１０質量％以上、約１５質量％以上、又は約２０質量％以上、約５０質量％以下、約４５質量％以下、又は約４０質量％以下である。
【００２４】
フライアッシュはその他の成分として、Ｆｅ２Ｏ３などの遷移金属酸化物、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物、ＭｇＯ、ＣａＯなどのアルカリ土類金属酸化物、ＳＯ３などの硫黄分などを含んでもよい。これらの成分の含有量の合計は、一般に約２質量％以上、約４質量％以上、又は約６質量％以上、約２２質量％以下、約２０質量％以下、又は約１８質量％以下である。
【００２５】
いくつかの実施態様では、フライアッシュの平均粒径は、約１μｍ以上、約１０μｍ以上、又は約２０μｍ以上、約１００μｍ以下、約９０μｍ以下、又は約８０μｍ以下である。平均粒径が上記範囲であることにより、コーティング組成物の流動性を高めて、例えば噴霧組成物としたときに優れた噴霧特性を得ることができる。噴霧特性の要素として表面張力及びチキソトロピーが挙げられる。
【００２６】
フライアッシュはＪＩＳ  Ａ  ６２０１：１９９９によりタイプＩ〜ＩＶに等級化されており、タイプＩ〜ＩＶは例えば粉末度（比表面積）において異なる。いくつかの実施態様では、フライアッシュの比表面積は、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１：１９９９に準拠して測定したときに、約１０００ｃｍ２／ｇ以上、約１２００ｃｍ２／ｇ以上、又は約１５００ｃｍ２／ｇ以上、約５５００ｃｍ２／ｇ以下、約５２００ｃｍ２／ｇ以下、又は約５０００ｃｍ２／ｇ以下である。一実施態様では、フライアッシュはタイプＩＩである。
【００２７】
いくつかの実施態様では、フライアッシュの配合量は、コーティング組成物の固形分１００質量部を基準としたときに、約４０質量部以上、約４５質量部以上、又は約５０質量部以上、約６５質量部以下、約６０質量部以下、又は約５５質量部以下である。
【００２８】
いくつかの実施態様では、コーティング組成物中のフライアッシュの含有量は、約１０質量％以上、約１５質量％以上、又は約２０質量％以上、約４０質量％以下、約３５質量％以下、又は約３０質量％以下である。
【００２９】
窒化ホウ素は離型性を有しており、耐熱性コーティングに灰の付着防止性能を付与する。灰の付着防止性能は、溶融した灰と耐熱性コーティング表面との間の接触角で評価することができる。耐熱性コーティングの灰の付着防止性能は、例えば５００℃〜９００℃の高温下でも発揮される。六方晶系（ｈｃｐ）窒化ホウ素は、グラファイトと同様の層状構造を有しており、その層状構造に起因して高い離型性を示すことから、有利に使用することができる。
【００３０】
いかなる理論に拘束される訳ではないが、窒化ホウ素を含むコーティング組成物は、その調製時の混合若しくは均質化、又は使用時の撹拌若しくは振盪により気泡を含有しやすい。コーティング組成物が水系組成物である場合、窒化ホウ素が疎水性であるため気泡を含有する傾向がより高い。気泡を含有するコーティング組成物を基材表面に塗布及び硬化すると、多孔質領域が耐熱性コーティング表面又は内部に形成される。噴霧塗布を用いる場合は、コーティング組成物の塗布時に気泡が混入して多孔質領域を形成する。この多孔質領域が、耐熱性コーティングと基材との間の熱膨張係数の違いに起因する熱応力を補償し、耐熱性コーティングの基材からの剥落を防止又は抑制することができると考えられる。また、窒化ホウ素はコーティング組成物のスラリー安定性にも寄与し、窒化ホウ素を含まないこと以外は同等の組成物と比較して沈殿及び凝集が生じにくい。
【００３１】
窒化ホウ素の粒子形状は、平板状、鱗片状、凝集状などであってよい。
【００３２】
いくつかの実施態様では、窒化ホウ素の粒径は、約１μｍ以上、約２μｍ以上、又は約３μｍ以上、約３００μｍ以下、約２９０μｍ以下、又は約２８０μｍ以下である。窒化ホウ素の粒径を上記範囲とすることで、噴霧塗布時のコーティング組成物の流動性を高めてより均一な膜を形成することができる。窒化ホウ素の粒径は、レーザー回折／散乱式粒度分布測定により決定されるメジアン径として定義される。
【００３３】
いくつかの実施態様では、窒化ホウ素の比表面積は、ＢＥＴ法により測定したときに、約３ｍ２／ｇ以上、約３．２ｍ２／ｇ以上、又は約３．５ｍ２／ｇ以上、約２５ｍ２／ｇ以下、約２３ｍ２／ｇ以下、又は約２０ｍ２／ｇ以下である。
【００３４】
いくつかの実施態様では、窒化ホウ素のかさ密度は、約０．０１ｇ／ｃｍ３以上、約０．０３ｇ／ｃｍ３以上、又は約０．０５ｇ／ｃｍ３以上、約０．６５ｇ／ｃｍ３以下、約０．６３ｇ／ｃｍ３以下、又は約０．６ｇ／ｃｍ３以下である。
【００３５】
窒化ホウ素は約１０質量％以下の量で不純物又は添加物を含んでもよい。不純物又は添加物として、ホウ酸、三酸化ホウ素、炭素、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のホウ酸塩などが挙げられる。窒化ホウ素の純度は、約９０質量％以上、又は約９５質量％以上であることが望ましい。
【００３６】
いくつかの実施態様では、窒化ホウ素の配合量は、コーティング組成物の固形分１００質量部を基準としたときに、約１質量部以上、約１．５質量部以上、又は約２質量部以上、約２０質量部以下、約１８質量部以下、又は約１５質量部以下である。窒化ホウ素の配合量を上記範囲とすることで、灰の付着防止性能に優れた耐熱性コーティングを形成することができる。
【００３７】
いくつかの実施態様では、コーティング組成物中の窒化ホウ素の含有量は、約１質量％以上、約１．３質量％以上、又は約２．５質量％以上、約５質量％以下、約４．４質量％以下、又は約４質量％以下である。コーティング組成物中の窒化ホウ素の含有量を上記範囲とすることで、灰の付着防止性能に優れた耐熱性コーティングを形成することができ、コーティング組成物の粘度及び表面張力を基材表面への噴霧塗布に適したものとすることができる。
【００３８】
いくつかの実施態様では、フライアッシュとアルカリ金属ケイ酸塩の質量比（フライアッシュの質量／アルカリ金属ケイ酸塩の質量）は、約０．６以上、約０．７以上、又は約０．８以上、約１．６以下、約１．５以下、又は約１．４以下である。フライアッシュとアルカリ金属ケイ酸塩の質量比を約１．６以下とすることで、コーティング組成物の粘性の過度な上昇を効果的に抑制して所望の流動性を確保することができる。フライアッシュとアルカリ金属ケイ酸塩の質量比を約０．６以上とすることで、耐熱性コーティングの熱安定性を高めることができる。
【００３９】
コーティング組成物は任意成分として粘度調整剤を含んでもよい。粘度調整剤を用いることで、コーティング組成物の表面張力を低下させ、目的とする用途に適した流動性、例えば噴霧特性をコーティング組成物に付与することができる。粘度調整剤は塗布方法に応じて適したチキソトロピーをコーティング組成物に付与することもできる。粘度調整剤として、ポリウレタン及びその変性体（例えば尿素変性ポリウレタン）、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリマー系粘度調整剤などを使用することができる。
【００４０】
いくつかの実施態様では、粘度調整剤の配合量は、フライアッシュ及び窒化ホウ素の合計１００質量部を基準としたときに、約０．１質量部以上、約０．３質量部以上、又は約０．５質量部以上、約１．５質量部以下、約１．３質量部以下、又は約１．０質量部以下である。
【００４１】
コーティング組成物は一般に溶媒を含む。溶媒として、水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコールなどのアルコール、ジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのエーテル、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル、これらの混合溶媒などを使用することができる。一実施態様では、コーティング組成物は溶媒として水を含む水系組成物である。水系コーティング組成物は、取り扱いが容易であり、噴霧特性に優れており、基材表面への密着性に優れた耐熱性コーティングを形成することができる。
【００４２】
コーティング組成物は、その他の任意成分として、例えば酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化セシウム、酸化スズ、酸化鉄、ムライト、ベーマイト、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウムなどの、フライアッシュ及び窒化ホウ素以外の無機充填材、金属塩、金属アルコキシドなどの硬化促進剤、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの成形剤、顔料、ｐＨ調整剤、分散剤などを含んでもよい。
【００４３】
コーティング組成物は、アルカリ金属ケイ酸塩、フライアッシュ、窒化ホウ素、及びその他の任意成分、例えば粘度調整剤を混合することによって調製することができる。例えば、コーティング組成物を以下の手順で調製することができる。フライアッシュと、アルカリ金属ケイ酸塩とを混合してバインダー組成物を調製する。アルカリ金属ケイ酸塩は例えば５０質量％水溶液の形態で混合される。バインダー組成物に窒化ホウ素及び粘度調整剤などの成分を追加し、所望の固形分となるように溶媒を必要に応じて添加して、約１０分〜約１時間混合する。不要な反応が混合中に生じることを避けるため、バインダー組成物を調製せずに、アルカリ金属ケイ酸塩以外の成分を混合し、最後にアルカリ金属ケイ酸塩を添加して混合してもよい。混合には、ペイントシェーカー及びビーズ、例えばジルコニアビーズ、アルミナビーズ、シリカビーズなどを用いることができる。
【００４４】
いくつかの実施態様では、コーティング組成物の固形分は、約３０質量％以上、約３５質量％以上、又は約４０質量％以上、約７０質量％以下、約６５質量％以下、又は約６０質量％以下とすることができる。コーティング組成物の固形分を上記範囲とすることで、成分が均質に分散した組成物とすることができ、コーティング組成物の噴霧特性を高めることができる。
【００４５】
いくつかの実施態様では、コーティング組成物の粘度は、約１０ｍＰａ・ｓ以上、約１５ｍＰａ・ｓ以上、又は約１８ｍＰａ・ｓ以上、約５０ｍＰａ・ｓ以下、約４０ｍＰａ・ｓ以下、又は約３０ｍＰａ・ｓ以下である。コーティング組成物の粘度を上記範囲とすることで、コーティング組成物の噴霧特性を高めることができる。コーティング組成物の粘度は明治Ｖ−１粘度カップ（株式会社明治機械製作所、日本国大阪府大阪市）によって測定される。
【００４６】
いくつかの実施態様では、コーティング組成物の表面張力は、約１０ｍＮ／ｍ以上、約１２ｍＮ／ｍ以上、又は約１５ｍＮ／ｍ以上、約４０ｍＮ／ｍ以下、約３６ｍＮ／ｍ以下、又は約３４ｍＮ／ｍ以下である。上記範囲の表面張力を有するコーティング組成物は、特に金属又はセラミックスの表面への噴霧塗布に適している。
【００４７】
コーティング組成物が水系組成物である場合、コーティング組成物のｐＨは例えば約７以上、約１４以下とすることができる。水系コーティング組成物のｐＨを上記範囲とすることで、組成物中での成分の安定性を高めてコーティング組成物の貯蔵安定性を高めることができる。
【００４８】
コーティング組成物は、噴霧、浸漬、キャスト、スピンコート、ナイフコート、ブラシコートなどにより基材表面に適用することができる。一実施態様では、コーティング組成物は基材表面に噴霧される。一実施態様では、基材は、鉄、クロム、銅、ニッケル、アルミニウム、チタン、スズ、亜鉛、及びこれらの合金などの金属、又はアルミナ、シリカなどのセラミックスである。基材表面はプライマー処理を有してもよい。
【００４９】
コーティング組成物の適用時の厚み（湿潤厚み）は、約３０μｍ以上、約５０μｍ以上、又は約８０μｍ以上、約１０００μｍ以下、約９００μｍ以下、又は約８００μｍ以下とすることができる。コーティング組成物の適用時の厚みを上記範囲とすることで、基材表面からの剥落をより効果的に防止又は抑制することができる。
【００５０】
適用したコーティング組成物を、室温下で又は加熱して硬化することで耐熱性コーティングが形成される。硬化温度は約５０℃以上、約１００℃以上、又は約２００℃以上とすることができる。コーティング組成物の硬化は、基材が実際に使用される環境中で行ってもよい。例えば、コーティング組成物を石炭ボイラー内の蒸気管の表面に適用し、石炭ボイラーを運転することにより、その場でコーティング組成物の硬化を行ってもよい。
【００５１】
いくつかの実施態様では、耐熱性コーティングの厚み（乾燥厚み）は、約２５μｍ以上、約３５μｍ以上、又は約５０μｍ以上、約３００μｍ以下、約２８０μｍ以下、又は約２５０μｍ以下である。耐熱性コーティングの厚みを上記範囲とすることで、基材表面からの剥落をより効果的に防止又は抑制することができる。
【００５２】
本開示のコーティング組成物は、耐熱性及び灰の付着防止性能が要求される様々な用途に使用することができる。例えば、コーティング組成物を用いて、石炭ボイラー内で５００〜６００℃の温度になる鉄鋼製の蒸気管の表面に耐熱性コーティングを形成することができる。
【実施例】
【００５３】
以下の実施例において、本開示の具体的な実施態様を例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。部及びパーセントは全て、特に明記しない限り質量による。
【００５４】
本実施例のコーティング組成物の調製に使用した原料を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2019143005.tif 000002
【００５６】
例１〜１３
フライアッシュと、１号珪酸カリとを、固形分の質量比で１：１．２（フライアッシュの質量／５０質量％ケイ酸カリウム水溶液＝０．６）としたバインダー組成物を調製した。コーティング組成物中の含有量が１．３質量％、２．５質量％、３．４質量％、４．４質量％となる量の平板状粒子の窒化ホウ素Ｐ００３と、一部の例では窒化ホウ素及びフライアッシュの合計質量１００質量部を基準として０．５質量部又は１質量部の量の粘度調整剤ＢＹＫ−４２５とを、上記バインダー組成物に添加し、コーティング組成物の含水量が４０質量％〜６０質量％となるように水を追加して混合した。得られた混合物に直径１．５ｍｍのジルコニアボールを適量入れ、ペイントシェーカーで３０分攪拌し、ジルコニアボールを取り除いてコーティング組成物を得た。コーティング組成物の配合等を表２に示す。
【００５７】
例１４〜１５
窒化ホウ素Ｐ００３の代わりに燐片状粒子の窒化ホウ素Ｆ７０／５００又は凝集状粒子の窒化ホウ素Ａ５０を用いた以外は、例１と同様の手順でコーティング組成物を調製した。窒化ホウ素のコーティング組成物中の含有量は２．５質量％、コーティング組成物の含水量は約５０質量％、粘度調整剤の配合量は、窒化ホウ素及びフライアッシュの合計質量１００質量部を基準として０．５質量部とした。コーティング組成物の配合等を表２に示す。
【００５８】
例１６
ケイ酸カリウムの代わりにケイ酸ナトリウムを用いた以外は、例１と同様の手順でコーティング組成物を調製した。窒化ホウ素のコーティング組成物中の含有量は２．５質量％、コーティング組成物の含水量は約５０質量％、粘度調整剤の配合量は、窒化ホウ素及びフライアッシュの合計質量１００質量部を基準として０．５質量部とした。コーティング組成物の配合等を表２に示す。
【００５９】
比較例１
ケイ酸ナトリウムを用いなかった以外は例１と同様の手順でコーティング組成物を調製した。窒化ホウ素のコーティング組成物中の含有量は２．５質量％、コーティング組成物の含水量は約５０質量％、粘度調整剤の配合量は、窒化ホウ素及びフライアッシュの合計質量１００質量部を基準として０．５質量部とした。コーティング組成物の配合等を表２に示す。
【００６０】
比較例２
窒化ホウ素を用いなかった以外は例１と同様の手順でコーティング組成物を調製した。コーティング組成物の含水量は約５０質量％、粘度調整剤の配合量は、フライアッシュの質量１００質量部を基準として０．５質量部とした。コーティング組成物の配合等を表２に示す。
【００６１】
【表２−１】
2019143005.tif 000003
【表２−２】
2019143005.tif 000004
【表２−３】
2019143005.tif 000005
【００６２】
コーティング組成物を以下の項目について評価した。
【００６３】
接触角
ＳＵＳ３０４の試験片（０．８×２５×５０ｍｍ）を基材として、コーティング組成物を湿潤厚み２００μｍ、１５×１５ｍｍの面積で塗布し、約１時間室温で乾燥した。コーティング面上に１ｍｍ径の球状ソーダライムガラスを乗せ、電気炉を用いて大気下で８００又は９００℃に加熱した。ソーダライムガラスは耐濡れ性を観察するのに適した低い融点を有するため、灰の代替として使用した。室温から昇温速度１３℃／分で所定温度まで加熱し、その温度で１時間保持し、その後自然冷却した。加熱した試料の外観を観察し、ガラスとコーティング面がなす接触角を写真画像から決定した。対照試料として、コーティングしていない試験片も同様に評価した。
【００６４】
表３に接触角の評価結果、図１に例５〜８及び対照試料の接触角の写真をそれぞれ示す。
【００６５】
【表３】
2019143005.tif 000006
【００６６】
粘度
コーティング組成物を粘度カップに入れ、コーティング組成物が粘度カップから落ちる時間から粘度（ｍＰａ・ｓ）を評価した。コーティング組成物の時間経過による状態も観察する目的で、コーティング組成物を調製してから室温で１週間放置した後の粘度も同様に評価した。
【００６７】
コーティング組成物の粘度を表４に示す。
【００６８】
【表４】
2019143005.tif 000007
【００６９】
密着性
ＳＵＳ３０４の試験片（０．８×２５×５０ｍｍ）を基材として、コーティング組成物を１５×１５ｍｍの面積で塗布し、６０℃で約１時間乾燥した。コーティングの厚みを薄塗り（湿潤厚み２００μｍ）と厚塗り（湿潤厚み４００μｍ）の２水準とした。その後、電気炉を用いて大気下で５００〜９００℃に加熱した。室温から昇温速度１３℃／分で所定温度まで加熱し、その温度で１時間保持し、その後自然冷却した。加熱した試料の外観を観察し、コーティング面をこすっても密着しているものを「Ａ」、一部が剥がれたものを「Ｂ」、全体が剥がれたものを「Ｃ」とした。
【００７０】
コーティング組成物の密着性の評価結果を表５に示す。
【００７１】
【表５】
2019143005.tif 000008
【００７２】
本発明の基本的な原理から逸脱することなく、上記の実施態様及び実施例が様々に変更可能であることは当業者に明らかである。また、本発明の様々な改良及び変更が本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに実施できることも当業者には明らかである。
【図１】
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