JP2010156235A

JP2010156235A - 鞍乗り型車両のマフラーおよび鞍乗り型車両

Info

Publication number: JP2010156235A
Application number: JP2008334235A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yoshida; 裕之吉田; Fujio Umebayashi; 不二夫梅林; Shinsuke Mochizuki; 信介望月
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP4999831B2

Abstract

【課題】３５０〜６５０℃程度の高温環境下であっても塗膜の白色化および色むらが抑制される鞍乗り型車両のマフラーおよび該マフラーを備えた鞍乗り型車両を提供する。
【解決手段】内部に触媒９を有し、かつ表面の少なくとも一部に黒色顔料を含む塗膜（図中の斜線部）が形成された、鞍乗り型車両のマフラー５において、前記黒色顔料として、マンガンおよび銅を含み、前記黒色顔料中のマンガンの含有量が、ＭｎＯ換算で２５〜４５質量％であり、前記黒色顔料中の銅の含有量が、ＣｕＯ換算で５〜２５質量％であり、前記黒色顔料中のケイ素の含有量が、ＳｉＯ_２換算で３質量％以下である黒色顔料を用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、鞍乗り型車両のマフラーおよび鞍乗り型車両に関する。

自動二輪車のマフラーの表面には、外観性を向上させるため、複合酸化物からなる黒色顔料を含む耐熱性の塗膜が形成されている（特許文献１）。該複合酸化物としては、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｎ−Ｃｒ系（例えば、特許文献１）、Ｃｕ−Ｍｎ−Ｆｅ系（例えば、特許文献２）等が知られている。
特公平０７−０２６０５９号公報特開２００２−３０９１２３号公報

ところで、自動二輪車のマフラーが内部に触媒を有する場合、マフラーの表面温度は３５０℃以上の高温となる。しかし、一般に入手可能な黒色顔料を用いた場合、３５０℃以上の高温に長時間さらされた塗膜は、しだいに白色化することがある。特に、触媒に近い塗膜では白色化が顕著であり、触媒に近い塗膜と遠い塗膜とで色むらが生じる場合がある。

本発明は、３５０〜６５０℃程度の高温環境下であっても塗膜の白色化および色むらが抑制される鞍乗り型車両のマフラー、および該マフラーを備えた鞍乗り型車両を提供する。

本発明の鞍乗り型車両のマフラーは、内部に触媒を有し、かつ表面の少なくとも一部に黒色顔料を含む塗膜が形成された、鞍乗り型車両のマフラーにおいて、前記黒色顔料が、マンガンおよび銅を含み、前記黒色顔料中のマンガンの含有量が、ＭｎＯ換算で２５〜４５質量％であり、前記黒色顔料中の銅の含有量が、ＣｕＯ換算で５〜２５質量％であり、前記黒色顔料中のケイ素の含有量が、ＳｉＯ_２換算で３質量％以下であることを特徴とする。

前記黒色顔料は、さらにアルミニウムを含み、前記黒色顔料中のアルミニウムの含有量は、Ａｌ_２Ｏ_３換算で５〜１０質量％であることが好ましい。
前記黒色顔料は、さらに鉄を含み、前記黒色顔料中の鉄の含有量は、Ｆｅ_２Ｏ_３換算で１５〜６５質量％であることが好ましく、１５〜３５質量％であることがより好ましい。
前記黒色顔料は、さらにナトリウムを含み、前記黒色顔料中のナトリウムの含有量は、Ｎａ_２Ｏ換算で０質量％超２質量％以下であることが好ましい。

本発明の鞍乗り型車両は、エンジンと、該エンジンから延出する排気管と、該排気管に接続するマフラーとを備えた鞍乗り型車両において、前記マフラーが、本発明の鞍乗り型車両のマフラーであることを特徴とする。
本発明の鞍乗り型車両は、さらに、前記マフラーの前方に位置するロアカウルを備え、該ロアカウルの表面に黒色の塗膜が形成されていることが好ましい。

本発明の鞍乗り型車両のマフラーは、３５０〜６５０℃程度の高温環境下であっても塗膜の白色化および色むらが抑制される。
本発明の鞍乗り型車両は、外観に優れる。

＜鞍乗り型車両のマフラー＞
図１は、本発明の鞍乗り型車両のマフラーを備えた自動二輪車の一例を示す図である。該自動二輪車（鞍乗り型車両）においては、前輪１と後輪２との間に多気筒エンジン３が配置され、各気筒の排気口から延出する排気管４が多気筒エンジン３の下方にて集合し、マフラー５に接続している。

マフラー５は、底面６が地面と略平行とされ、上面７が斜め上がりに後方へ延び、後端部にテールパイプユニット８が設けられている。
マフラー５は、内部に触媒９を有し、かつ外側に面した側面の下半分に黒色の塗膜（図中の斜線部）が形成されている。

（塗膜）
図２は、本発明の鞍乗り型車両のマフラーにおける塗膜の構造の一例を示す断面図である。塗膜１３は、基材１０の上に形成された下塗り層１１と、該下塗り層１１の上に形成された上塗り層１２とから構成される。

基材１０は、マフラー５のケースの一部である。基材１０の材料としては、ステンレス鋼、アルミナイズド鋼、ニッケルめっき鋼、一般鋼等が挙げられる。基材１０の表面には、塗膜との密着性を向上させるために、ブラスト処理を施してもよい。

下塗り層１１は、後述する下塗り塗料を基材１０の上に塗布、熱処理して形成される層であり、通常は、塗膜に耐食性を付与するための防錆顔料を含む。
下塗り層１１の厚さは、通常、２０〜３０μｍである。

上塗り層１２は、後述する耐熱塗料を下塗り層１１の上に塗布、熱処理して形成される層であり、塗膜に黒色の外観を付与するための黒色顔料を含む。
上塗り層１２の厚さは、通常、２０〜３０μｍである。

塗布方法としては、公知の塗布方法（スプレー法、刷毛塗り等。）を用いればよい。
熱処理条件は、塗料に含まれる樹脂や溶剤の種類、塗料の固形分濃度、各層の厚さ等に応じて適宜決定すればよい。

（下塗り塗料）
下塗り塗料は、シリコーン樹脂および／またはエポキシ樹脂と、防錆顔料とを含み、必要に応じて溶剤、添加剤等を含むものである。
下塗り塗料の固形分濃度は、樹脂の種類、塗布方法、下塗り層１１の厚さ等に応じて適宜選択すればよい。
下塗り塗料の固形分中の防錆顔料の含有量は、通常、５０〜７０質量％である。

シリコーン樹脂としてはストレートシリコーン樹脂（ジメチルシリコーン樹脂、メチルフェニルシリコーン樹脂等。）、変性シリコーン樹脂（エポキシ変性シリコーン樹脂、ポリエステル変性シリコーン樹脂等。）等が挙げられ、エポキシ変性シリコーン樹脂が好ましい。シリコーン樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂とを併用してもよい。

防錆顔料としては、金属亜鉛粉末等が挙げられる。
溶剤としては、芳香族化合物（トルエン、キシレン等。）、アルコール（ブタノール等。）等が挙げられる。

添加剤としては、充填材（補強材、体質顔料等。）、増粘剤、硬化剤、分散剤等の公知の添加剤が挙げられる。
補強材としては、リン酸アルミニウム、モリブデン酸カルシウム等が挙げられる。
体質顔料としては、雲母粉、チタン酸カリウム繊維、硅石粉、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。

（耐熱塗料）
耐熱塗料は、シリコーン樹脂および／またはエポキシ樹脂と、黒色顔料とを含み、必要に応じて溶剤、添加剤等を含むものである。
耐熱塗料の固形分濃度は、樹脂の種類、塗布方法、上塗り層１２の厚さ等に応じて適宜選択すればよい。
耐熱塗料の固形分中の黒色顔料の含有量は、通常、２０〜４０質量％である。

シリコーン樹脂としてはストレートシリコーン樹脂（ジメチルシリコーン樹脂、メチルフェニルシリコーン樹脂等。）、変性シリコーン樹脂（エポキシ変性シリコーン樹脂、ポリエステル変性シリコーン樹脂等。）等が挙げられ、ストレートシリコーン樹脂が好ましい。シリコーン樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

黒色顔料は、マンガンおよび銅を含む複合酸化物からなるものである。
黒色顔料中のマンガンの含有量は、ＭｎＯ換算で２５〜４５質量％であり、かつ黒色顔料中の銅の含有量は、ＣｕＯ換算で５〜２５質量％である。マンガンおよび銅の含有量が該範囲内であれば、酸化条件下においてもＭｎＯ（黒色）およびＣｕＯ（黒色）として安定的に存在し得る元素が多く存在することとなり、高温環境下での塗膜の白色化が抑制される。

マンガンおよび銅の含有量が該範囲内であっても、黒色顔料に含まれるケイ素の量が多くなると、高温環境下での塗膜の白色化が促進される傾向がある。よって、黒色顔料は、ケイ素をできるだけ含まないことが重要となる。具体的には、黒色顔料中のケイ素の含有量は、ＳｉＯ_２換算で３質量％以下である。

黒色顔料は、さらにアルミニウムを含むことが好ましい。
黒色顔料中のアルミニウムの含有量は、Ａｌ_２Ｏ_３換算で５〜１０質量％が好ましい。アルミニウムの含有量がＡｌ_２Ｏ_３換算で５質量％以上であれば、黒色顔料に含まれる他の元素の酸化が抑制され、塗料の変色が抑制される。なお、Ａｌ_２Ｏ_３自体は白色であるため、より濃い黒色を出すため、アルミニウムの含有量はＡｌ_２Ｏ_３換算で１０質量％以下とすることが好ましい。

黒色顔料は、さらに鉄を含むことが好ましい。
黒色顔料中の鉄の含有量は、Ｆｅ_２Ｏ_３換算で１５〜６５質量％が好ましい。鉄の含有量が該範囲内であれば、高温環境下での塗膜の白色化がさらに抑制される。なお、ＦｅＯ（黒色）が酸化されると、Ｆｅ_２Ｏ_３（赤褐色）となるため、酸化による塗膜の変色を抑制する点では、鉄の含有量は、Ｆｅ_２Ｏ_３換算で１５〜３５質量％がより好ましい。

黒色顔料は、さらにナトリウムを含むことが好ましい。
黒色顔料中のナトリウムの含有量は、Ｎａ_２Ｏ換算で０質量％超２質量％以下が好ましい。ナトリウムの含有量が該範囲内であれば、高温環境下での塗膜の白色化がさらに抑制される。

黒色顔料は、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて他の元素（バリウム、硫黄、カルシウム、チタン、リン、カリウム、クロム、マグネシウム、塩素等。）を含んでいてもよい。

黒色顔料は、公知の製法により製造できる。
黒色顔料に含まれる各元素の含有量は、黒色顔料の製造に用いる原料（金属塩等）の配合比を調整することにより、調整できる。
黒色顔料に含まれる各元素の含有量は、蛍光Ｘ線分析により求める。

溶剤としては、芳香族化合物（トルエン、キシレン等。）、アルコール（ブタノール等。）等が挙げられる。
添加剤としては、充填材（補強材、体質顔料等。）、防錆顔料、増粘剤、硬化剤、分散剤等の公知の添加剤が挙げられる。

＜鞍乗り型車両＞
本発明の鞍乗り型車両としては、例えば、本発明の鞍乗り型車両のマフラーを備えた自動二輪車が挙げられる。該自動二輪車（鞍乗り型車両）は、図１に示すように、前輪１と後輪２との間に配置された多気筒エンジン３と、各気筒の排気口から延出する排気管４と、多気筒エンジン３の下方にて集合した排気管が接続するマフラー５と、該マフラー５の前方、かつ前記多気筒エンジン３の下方に位置し、前記排気管４を覆うロアカウル１４とを備えたものである。

ロアカウル１４は、外側に面した表面に黒色の塗膜（図中の斜線部）が形成されている。該塗膜は、通常の黒色塗料を基材の塗布、熱処理して形成されるものである。
マフラー５の下半分およびロアカウル１４が黒色とされることにより、比較的サイズの大きいマフラー５およびロアカウル１４が黒色で目立たなくなり、完成車として軽快な外観が得られる。

以下、実施例を示す。
例１、２は実施例であり、例３〜６は比較例である。
実施例における測定方法および評価方法は、下記の通りである。

（蛍光Ｘ線分析）
蛍光Ｘ線分析装置（リガク社製、ＺＳＸ１００ｅ）を用いて、ブリケット法による蛍光Ｘ線分析を行った。具体的には、プレス機を用いて黒色顔料を円盤状サンプルに成型し、該円盤状サンプルを蛍光Ｘ線分析装置のホルダーにセットし、蛍光Ｘ線強度を測定した。ＦＰ定量法にて定量値を求め、あらかじめ測定しておいた黒色顔料のＩｇｌｏｓｓ値を用いて補正し、各元素の含有量を求めた。

（色差ΔＥ^＊ _９４）
耐熱塗料を基板（ＳＵＳ４０９Ｌ）に塗布し、１８０℃で２０分間加熱し、厚さ２０〜３０μｍの塗膜を形成し、耐熱試験用サンプルを作製した。該サンプルの塗膜について、ＪＩＳＺ８７３０にしたがい、色差計（コニカミノルタセンシング社製、ＣＭ−７００ｄ）を用いてＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系におけるＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊を測色した。
サンプルを、所定の温度（２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、６００℃）で２４時間加熱する耐熱試験を行った。耐熱試験後のサンプルの塗膜について同様にＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊を測色した。
ＪＩＳＺ８７３０にしたがい、耐熱試験前後のＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊から色差ΔＥ^＊ _９４を求めた。

〔例１〜６〕
表１に示す組成（蛍光Ｘ線分析結果）を有する黒色顔料を調製した。各黒色顔料の３０質量部、ストレートシリコーン樹脂（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＲ１４５２、固形分：６０質量％）の５０質量部、溶剤（キシレン）の２０質量部を混合し、例１〜６の耐熱塗料を得た。各耐熱塗料を用いて耐熱試験用サンプルを作製し、塗膜の耐熱試験前後の色差ΔＥ^＊ _９４を求めた。結果を図３に示す。

例３〜６の耐熱塗料から形成された塗膜については、４００〜６００℃の耐熱試験後に白色化が認められ、色差ΔＥ^＊ _９４の結果からも、変色が大きいことが確認された。
例１、２の耐熱塗料から形成された塗膜については、白色化は例３〜６に比べ十分に抑制されており、色差ΔＥ^＊ _９４の結果からも、例３〜６に比べ変色が小さいことが確認された。

本発明の鞍乗り型車両のマフラーは、車外の外面に大きく露出することから外観性が要求される自動二輪車のマフラーとして特に有用である。

本発明の鞍乗り型車両のマフラーを備えた自動二輪車の一例を示す図である。本発明の鞍乗り型車両のマフラーにおける塗膜の構造の一例を示す断面図である。例１〜６の耐熱塗料から形成された塗膜の耐熱試験前後の色差ΔＥ^＊ _９４と耐熱試験における温度との関係を示すグラフである。

符号の説明

５マフラー
９触媒
１３塗膜
１４ロアカウル

Claims

内部に触媒を有し、かつ表面の少なくとも一部に黒色顔料を含む塗膜が形成された、鞍乗り型車両のマフラーにおいて、
前記黒色顔料が、マンガンおよび銅を含み、
前記黒色顔料中のマンガンの含有量が、ＭｎＯ換算で２５〜４５質量％であり、
前記黒色顔料中の銅の含有量が、ＣｕＯ換算で５〜２５質量％であり、
前記黒色顔料中のケイ素の含有量が、ＳｉＯ_２換算で３質量％以下であることを特徴とする鞍乗り型車両のマフラー。
前記黒色顔料が、さらにアルミニウムを含み、
前記黒色顔料中のアルミニウムの含有量が、Ａｌ_２Ｏ_３換算で５〜１０質量％である、請求項１に記載の鞍乗り型車両のマフラー。
前記黒色顔料が、さらに鉄を含み、
前記黒色顔料中の鉄の含有量が、Ｆｅ_２Ｏ_３換算で１５〜６５質量％である、請求項１または２に記載の鞍乗り型車両のマフラー。
前記黒色顔料中の鉄の含有量が、Ｆｅ_２Ｏ_３換算で１５〜３５質量％である、請求項３に記載の鞍乗り型車両のマフラー。
前記黒色顔料が、さらにナトリウムを含み、
前記黒色顔料中のナトリウムの含有量が、Ｎａ_２Ｏ換算で０質量％超２質量％以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の鞍乗り型車両のマフラー。
エンジンと、該エンジンから延出する排気管と、該排気管に接続するマフラーとを備えた鞍乗り型車両において、
前記マフラーが、請求項１〜５のいずれかに記載の鞍乗り型車両のマフラーであることを特徴とする鞍乗り型車両。
さらに、前記マフラーの前方に位置するロアカウルを備え、該ロアカウルの表面に黒色の塗膜が形成されている、請求項６に記載の鞍乗り型車両。