JPH05169589A - 被覆方法 - Google Patents
被覆方法Info
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- JPH05169589A JPH05169589A JP34073191A JP34073191A JPH05169589A JP H05169589 A JPH05169589 A JP H05169589A JP 34073191 A JP34073191 A JP 34073191A JP 34073191 A JP34073191 A JP 34073191A JP H05169589 A JPH05169589 A JP H05169589A
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- Japan
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- frp
- isocyanate group
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- Laminated Bodies (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ブラスト処理を行った金属表面に、イソシア
ネート基を含む分子量１００〜１０００の化合物の有機
溶剤溶液（溶液中のイソシアネート基含量０．１〜３０
重量％）を塗布後、ＦＲＰを接着させる。 【効果】 強固な接着強度を持つ金属−ＦＲＰ複合体が
得られ、特にチタン等の金属板に適用すると、板厚を薄
くしてもＦＲＰの補強により強度の大きい製品が得られ
る。
ネート基を含む分子量１００〜１０００の化合物の有機
溶剤溶液（溶液中のイソシアネート基含量０．１〜３０
重量％）を塗布後、ＦＲＰを接着させる。 【効果】 強固な接着強度を持つ金属−ＦＲＰ複合体が
得られ、特にチタン等の金属板に適用すると、板厚を薄
くしてもＦＲＰの補強により強度の大きい製品が得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属表面にＦＲＰを接着
させて被覆体を作る際の被覆方法に関するものである。
させて被覆体を作る際の被覆方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属特にチタンのような高級な材料を例
えばタンク等の製品に使用する場合、強度と板厚がその
製品の価格を大きく左右するものであり、金属単体を用
いると汎用品として経済的に不利になることは明らかで
ある。通常チタン板加工においては、板厚が１．０ｍｍ
より溶接可能であるが、製品としての必要な強度から板
厚を１．５ｍｍ以上にするのが一般的である。したがっ
て経済的観点より板厚を薄くして強度を保たせるために
はＦＲＰ等の耐食材料を補強材として被覆させた複合材
が知られている。
えばタンク等の製品に使用する場合、強度と板厚がその
製品の価格を大きく左右するものであり、金属単体を用
いると汎用品として経済的に不利になることは明らかで
ある。通常チタン板加工においては、板厚が１．０ｍｍ
より溶接可能であるが、製品としての必要な強度から板
厚を１．５ｍｍ以上にするのが一般的である。したがっ
て経済的観点より板厚を薄くして強度を保たせるために
はＦＲＰ等の耐食材料を補強材として被覆させた複合材
が知られている。
【０００３】しかしながらチタンのような金属にＦＲＰ
を十分に接着させることは容易でなく、金属表面をブラ
スト処理を行ったのみでＦＲＰを被覆させているのが通
常であるが、接着強度は全く無く、ルースライニングの
用途としてしか用いることができなかった。特にＦＲＰ
自体には耐食性はあるが、強酸性を示す薬液や、浸透性
の大きい薬液を接触させる場合には、ＦＲＰの補強繊維
と樹脂との界面が侵されて耐食性が著しく低下するとい
う問題点がある。このような場合にはＦＲＰの被覆を金
属製タンクの外側に施すことにより強度を保たせること
ができるが、上記のようなルースライニング法ではタン
ク内を減圧状態で使用する際には、板厚の薄い金属板で
はＦＲＰとの接着が十分でないため内側に歪みを生じ
る。そのため、常圧または加圧状態のみでの使用に限定
され、減圧の場合は金属の板厚を厚くして使用するしか
なかった。
を十分に接着させることは容易でなく、金属表面をブラ
スト処理を行ったのみでＦＲＰを被覆させているのが通
常であるが、接着強度は全く無く、ルースライニングの
用途としてしか用いることができなかった。特にＦＲＰ
自体には耐食性はあるが、強酸性を示す薬液や、浸透性
の大きい薬液を接触させる場合には、ＦＲＰの補強繊維
と樹脂との界面が侵されて耐食性が著しく低下するとい
う問題点がある。このような場合にはＦＲＰの被覆を金
属製タンクの外側に施すことにより強度を保たせること
ができるが、上記のようなルースライニング法ではタン
ク内を減圧状態で使用する際には、板厚の薄い金属板で
はＦＲＰとの接着が十分でないため内側に歪みを生じ
る。そのため、常圧または加圧状態のみでの使用に限定
され、減圧の場合は金属の板厚を厚くして使用するしか
なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
特にチタン等の高級材料をＦＲＰにて被覆させ複合材料
として用いるために、ＦＲＰを強固に接着させる方法を
提供することにある。
特にチタン等の高級材料をＦＲＰにて被覆させ複合材料
として用いるために、ＦＲＰを強固に接着させる方法を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はすなわち、ブラ
スト処理を行った金属表面に、イソシアネート基を含み
かつ分子量が１００〜１０００の化合物の有機溶剤溶液
であって該溶液中のイソシアネート基が０．１〜３０重
量％である溶液を塗布した後、ＦＲＰを接着させること
を特徴とする金属表面の被覆方法である。ブラスト処理
には大別してサンドブラストとショットブラストがあ
り、何れでも接着力に影響はない。チタン等の金属にサ
ンドブラストを行った後、直接ＦＲＰを被覆した場合は
アンカー効果のみの接着力となってしまい、耐衝撃性に
乏しくまた接着強度も小さい。
スト処理を行った金属表面に、イソシアネート基を含み
かつ分子量が１００〜１０００の化合物の有機溶剤溶液
であって該溶液中のイソシアネート基が０．１〜３０重
量％である溶液を塗布した後、ＦＲＰを接着させること
を特徴とする金属表面の被覆方法である。ブラスト処理
には大別してサンドブラストとショットブラストがあ
り、何れでも接着力に影響はない。チタン等の金属にサ
ンドブラストを行った後、直接ＦＲＰを被覆した場合は
アンカー効果のみの接着力となってしまい、耐衝撃性に
乏しくまた接着強度も小さい。
【０００６】本発明に使用されるＦＲＰとしては、ガラ
ス繊維，ポリエステル繊維，カーボン繊維，アラミド繊
維等を補強材料とし、不飽和ポリエステル、ビニエステ
ル樹脂，エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をマトリックス
とする通常のＦＲＰを対象とし、特に補強材料，樹脂を
限定するものではない。
ス繊維，ポリエステル繊維，カーボン繊維，アラミド繊
維等を補強材料とし、不飽和ポリエステル、ビニエステ
ル樹脂，エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をマトリックス
とする通常のＦＲＰを対象とし、特に補強材料，樹脂を
限定するものではない。
【０００７】本発明に使用されるイソシアネート基を含
む化合物としてはイソシアネート基を有する有機化合物
であれば特に限定されないが、通常ベンゼン環あるいは
ナフタレン環を１個以上有する芳香族モノマー，芳香族
ポリマーあるいはその混合物でベンゼン環あるいはナフ
タレン環の１個に対しイソシアネート基が１個以上付加
した化合物が用いられる。例えばトルエンジイソシアネ
ート，ジフェニルメタンジイソシアネート，ナフタレン
ジイソシアネート，ポリメリックイソシアネート等が挙
げられる。これらの化合物の分子量は１００〜１０００
の範囲が適当であり１種又は２種以上混合して使用する
ことができる。また、これらの化合物のうち同分子内あ
るいは他分子内にヒドロキシ基又はアミノ基を有するも
のは好ましくない。すなわちイソシアネート基とヒドロ
キシ基又はアミノ基とは互に反応しやすく長期保存性に
問題がある。
む化合物としてはイソシアネート基を有する有機化合物
であれば特に限定されないが、通常ベンゼン環あるいは
ナフタレン環を１個以上有する芳香族モノマー，芳香族
ポリマーあるいはその混合物でベンゼン環あるいはナフ
タレン環の１個に対しイソシアネート基が１個以上付加
した化合物が用いられる。例えばトルエンジイソシアネ
ート，ジフェニルメタンジイソシアネート，ナフタレン
ジイソシアネート，ポリメリックイソシアネート等が挙
げられる。これらの化合物の分子量は１００〜１０００
の範囲が適当であり１種又は２種以上混合して使用する
ことができる。また、これらの化合物のうち同分子内あ
るいは他分子内にヒドロキシ基又はアミノ基を有するも
のは好ましくない。すなわちイソシアネート基とヒドロ
キシ基又はアミノ基とは互に反応しやすく長期保存性に
問題がある。
【０００８】上記イソシアネート基を含む化合物（以下
イソシアネート類という）を有機溶剤に溶解させて金属
板表面に塗布する。溶剤としてはイソシアネート類と簡
単に混合でき、かつ２種以上混合しても爆発性あるいは
反応性のない芳香族系モノマーが良いが、イソシアネー
ト類を溶解させ、反応しなければ特に限定はない。例え
ばトルエン，キシレン，スチレン，ビニルトルエン，α
−メチルスチレン，クロロスチレン，ジビニルベンゼ
ン，シクロヘキサン，エーテル類，クロロホルム等が挙
げられる。
イソシアネート類という）を有機溶剤に溶解させて金属
板表面に塗布する。溶剤としてはイソシアネート類と簡
単に混合でき、かつ２種以上混合しても爆発性あるいは
反応性のない芳香族系モノマーが良いが、イソシアネー
ト類を溶解させ、反応しなければ特に限定はない。例え
ばトルエン，キシレン，スチレン，ビニルトルエン，α
−メチルスチレン，クロロスチレン，ジビニルベンゼ
ン，シクロヘキサン，エーテル類，クロロホルム等が挙
げられる。
【０００９】以上のようなイソシアネート類の有機溶剤
溶液は、この溶液中のイソシアネート基を全重量の０．
１〜３０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％含有す
るように調節する。イソシアネート基の含有率が３０重
量％を超えると基材に塗布した場合乾燥し難くなり、イ
ソシアネート基の含有率が０．１重量％未満であれば、
基材に対し強固な接着力が得られない。これは２種以上
のイソシアネート類又は２種以上の有機溶剤を用いた場
合も同様である。
溶液は、この溶液中のイソシアネート基を全重量の０．
１〜３０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％含有す
るように調節する。イソシアネート基の含有率が３０重
量％を超えると基材に塗布した場合乾燥し難くなり、イ
ソシアネート基の含有率が０．１重量％未満であれば、
基材に対し強固な接着力が得られない。これは２種以上
のイソシアネート類又は２種以上の有機溶剤を用いた場
合も同様である。
【００１０】本発明法において上記の塗料を用いてＦＲ
Ｐと強固に接着させる金属板基材の種類は限定されない
が、特に薬品に対する耐食性に優れ、高価な金属、例え
ばチタン，ニッケル，ニッケル合金等が工業的に有利で
ある。このような耐食性の金属を用いる際は、ライニン
グタンク等に加工する場合、接液面を上記金属としＦＲ
Ｐを外面に接着して用いればよい。ＦＲＰの耐食性で十
分な場合はＦＲＰを金属板の内面に接着して用いること
もできる。
Ｐと強固に接着させる金属板基材の種類は限定されない
が、特に薬品に対する耐食性に優れ、高価な金属、例え
ばチタン，ニッケル，ニッケル合金等が工業的に有利で
ある。このような耐食性の金属を用いる際は、ライニン
グタンク等に加工する場合、接液面を上記金属としＦＲ
Ｐを外面に接着して用いればよい。ＦＲＰの耐食性で十
分な場合はＦＲＰを金属板の内面に接着して用いること
もできる。
【００１１】
【実施例】以下本発明を実施例により説明する。なお例
中、部，％は何れも重量基準である。
中、部，％は何れも重量基準である。
【００１２】実施例１ イソシアネート基を３０％含有する平均分子量５００の
ポリメリックイソシアネート（三井高圧（株）製「ＭＤ
１−ＧＲ２００」）３０部とスチレン７０部とを室温で
混合攪拌して、均一な溶液を得た（以下この溶液をＡ液
という）。上記Ａ液を、ブラスト処理を行ったチタン板
表面に約１００ｇ／ｍ2 になるように均一に塗布し、そ
の上からイソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂（武田
薬品工業（株）製「８２１０」）でチョップドストラン
ドマット（日東紡績（株）製「ＭＣ４５０Ｃ」）２プラ
イの積層を行った。この場合、上記樹脂１００部に対し
ナフテン酸コバルト（コバルト含有率６％）０．６部を
加えて、良く攪拌し、メチルエチルケトンパーオキサイ
ド２部を加えて室温硬化させた。
ポリメリックイソシアネート（三井高圧（株）製「ＭＤ
１−ＧＲ２００」）３０部とスチレン７０部とを室温で
混合攪拌して、均一な溶液を得た（以下この溶液をＡ液
という）。上記Ａ液を、ブラスト処理を行ったチタン板
表面に約１００ｇ／ｍ2 になるように均一に塗布し、そ
の上からイソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂（武田
薬品工業（株）製「８２１０」）でチョップドストラン
ドマット（日東紡績（株）製「ＭＣ４５０Ｃ」）２プラ
イの積層を行った。この場合、上記樹脂１００部に対し
ナフテン酸コバルト（コバルト含有率６％）０．６部を
加えて、良く攪拌し、メチルエチルケトンパーオキサイ
ド２部を加えて室温硬化させた。
【００１３】実施例２ Ａ液と濃度は同じでただスチレンの代りにキシレンを使
用した溶液（以下この溶液をＢ液という）を、実施例１
と同様にチタン板表面に塗布し、その上から実施例１の
イソフタル酸ポリエステル樹脂の代りに、ビニルエステ
ル樹脂（ダウケミカル社製「デラケーン４１１−Ｃ４
５」）を用い、ナフテン酸コバルトの添加量を０．５部
に代えた以外は、実施例１と同様にしてチョップドスト
ランドマットの積層を行った。
用した溶液（以下この溶液をＢ液という）を、実施例１
と同様にチタン板表面に塗布し、その上から実施例１の
イソフタル酸ポリエステル樹脂の代りに、ビニルエステ
ル樹脂（ダウケミカル社製「デラケーン４１１−Ｃ４
５」）を用い、ナフテン酸コバルトの添加量を０．５部
に代えた以外は、実施例１と同様にしてチョップドスト
ランドマットの積層を行った。
【００１４】実施例３ イソシアネート基を４０％含有する分子量２１０のナフ
タレンジイソシアネート（三井東圧（株）製「ＮＤ
１」）６０部とキシレン４０部とを室温で混合攪拌して
均一な溶液を得た（以上この溶液をＣ液という）。以下
の操作は実施例１と同様である。
タレンジイソシアネート（三井東圧（株）製「ＮＤ
１」）６０部とキシレン４０部とを室温で混合攪拌して
均一な溶液を得た（以上この溶液をＣ液という）。以下
の操作は実施例１と同様である。
【００１５】実施例４ 実施例１のＡ液の代りに、Ａ液とＢ液とを１：１で混合
した以外は実施例１と同様の操作を行った。
した以外は実施例１と同様の操作を行った。
【００１６】実施例５ 実施例２のチタン板の代りに耐食性ニッケル合金（商品
名「ハステロイＢ」）板を使用し、他は実施例２と同様
の操作を行った。
名「ハステロイＢ」）板を使用し、他は実施例２と同様
の操作を行った。
【００１７】実施例６ 実施例２のチタン板をニッケル板に代え、他は実施例２
と同様の操作を行った。
と同様の操作を行った。
【００１８】実施例７ イソシアネート基を３０％含有する平均分子量５００の
ポリメリックイソシアネート（実施例１と同じ）３部と
スチレン９７部とを室温で混合攪拌して均一な溶液を得
た（以下この溶液をＤ液という）。上記Ｄ液を、ブラス
ト処理を行ったチタン板表面に約１００ｇ／ｍ2 になる
ように均一に塗布し、その上から実施例１と同じイソフ
タル酸系不飽和ポリエステル樹脂でチョップドストラン
ドマット２プライの積層を行った。この場合上記樹脂１
００部に対し、ナフテン酸コバルト（コバルト含有率６
％）０．６部を加えて、良く攪拌しメチルエチルケトン
パーオキサイド２部を加えて室温硬化させた。
ポリメリックイソシアネート（実施例１と同じ）３部と
スチレン９７部とを室温で混合攪拌して均一な溶液を得
た（以下この溶液をＤ液という）。上記Ｄ液を、ブラス
ト処理を行ったチタン板表面に約１００ｇ／ｍ2 になる
ように均一に塗布し、その上から実施例１と同じイソフ
タル酸系不飽和ポリエステル樹脂でチョップドストラン
ドマット２プライの積層を行った。この場合上記樹脂１
００部に対し、ナフテン酸コバルト（コバルト含有率６
％）０．６部を加えて、良く攪拌しメチルエチルケトン
パーオキサイド２部を加えて室温硬化させた。
【００１９】比較例１ チタン板の表面をブラスト処理を行ったのみでイソシア
ネート溶液を塗布せず他は実施例１と同様の操作を行っ
た。
ネート溶液を塗布せず他は実施例１と同様の操作を行っ
た。
【００２０】比較例２ チタン板の表面をブラスト処理を行ったのみでイソシア
ネート溶液を塗布せず他は実施例２と同様の操作を行っ
た。
ネート溶液を塗布せず他は実施例２と同様の操作を行っ
た。
【００２１】比較例３ 実施例１で用いたものと同様のポリメリックイソシアネ
ート０．２部とスチレン９９．８部とを室温で攪拌して
均一な溶液としこれを塗料とした以外は実施例１と同様
の操作を行った。
ート０．２部とスチレン９９．８部とを室温で攪拌して
均一な溶液としこれを塗料とした以外は実施例１と同様
の操作を行った。
【００２２】接着性試験 以上の各試料における金属板とＦＲＰとの接着性を測定
するために、ＦＲＰ積層部分をサンディング（ディスク
ＣＣ−１６）処理し、エポキシ樹脂系接着剤（コニシ
（株）製，商品名「コニシボンドＥ２５０」）でアタッ
チメント（接着面４ｃｍ×４ｃｍ）を接着してポータブ
ル引張試験器（モトフジ（株）製「プルゲージ５０
型」）にて、１サンプルにつき５点の測定を行い、その
平均値を求めて表１，表２に示した。また試験の際に剥
離した面の観察を行い、以下のような評価を行った。 ａ： 金属面とＦＲＰ間での剥離 ｂ： ＦＲＰのマット間での破壊
するために、ＦＲＰ積層部分をサンディング（ディスク
ＣＣ−１６）処理し、エポキシ樹脂系接着剤（コニシ
（株）製，商品名「コニシボンドＥ２５０」）でアタッ
チメント（接着面４ｃｍ×４ｃｍ）を接着してポータブ
ル引張試験器（モトフジ（株）製「プルゲージ５０
型」）にて、１サンプルにつき５点の測定を行い、その
平均値を求めて表１，表２に示した。また試験の際に剥
離した面の観察を行い、以下のような評価を行った。 ａ： 金属面とＦＲＰ間での剥離 ｂ： ＦＲＰのマット間での破壊
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】本発明法は金属−ＦＲＰ複合体を製作す
る場合、接着力の良好な塗材を予めブラスト処理を行っ
た金属表面に塗布することによりＦＲＰを強固に接着し
た製品を得ることができる。特にチタン等高価な金属板
に本発明法を適用すれば、板厚を薄くしても強度を保つ
ことが可能になるので、大容量のタンク等の材料費が節
減され工業的に有用である。またアクリル酸等を含有す
る樹脂を接着剤として使用する場合に比較し強い臭気を
放つことがなく、作業環境上，衛生上の問題が軽減され
る。
る場合、接着力の良好な塗材を予めブラスト処理を行っ
た金属表面に塗布することによりＦＲＰを強固に接着し
た製品を得ることができる。特にチタン等高価な金属板
に本発明法を適用すれば、板厚を薄くしても強度を保つ
ことが可能になるので、大容量のタンク等の材料費が節
減され工業的に有用である。またアクリル酸等を含有す
る樹脂を接着剤として使用する場合に比較し強い臭気を
放つことがなく、作業環境上，衛生上の問題が軽減され
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 ブラスト処理を行った金属表面に、イソ
シアネート基を含みかつ分子量が１００〜１０００の化
合物の有機溶剤溶液であって該溶液中のイソシアネート
基が０．１〜３０重量％である溶液を塗布した後、ＦＲ
Ｐを接着させることを特徴とする金属表面の被覆方法。 - 【請求項２】 イソシアネート基を含む化合物がベンゼ
ン環もしくはナフタレン環を１個以上有する芳香族モノ
マー及び／又は芳香族ポリマーである請求項１に記載の
被覆方法。 - 【請求項３】 イソシアネート基を含む化合物が水酸基
又はアミノ基を有しない化合物である請求項１又は２に
記載の被覆方法。 - 【請求項４】 基材となる金属板がチタン，ニッケル，
ニッケル合金の板である請求項１に記載の被覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34073191A JPH05169589A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34073191A JPH05169589A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 被覆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169589A true JPH05169589A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18339773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34073191A Pending JPH05169589A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05169589A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000061365A1 (fr) * | 1999-04-08 | 2000-10-19 | Showa Co., Ltd. | Materiau composite au titane |
| WO2011045895A1 (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | アイシン精機株式会社 | 複合成形品 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP34073191A patent/JPH05169589A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000061365A1 (fr) * | 1999-04-08 | 2000-10-19 | Showa Co., Ltd. | Materiau composite au titane |
| EP1104693A4 (en) * | 1999-04-08 | 2002-01-09 | Showa Co Ltd | TITANIUM COMPOSITE MATERIAL |
| US6776918B1 (en) | 1999-04-08 | 2004-08-17 | Showa Co., Ltd. | Titanium composite material |
| WO2011045895A1 (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | アイシン精機株式会社 | 複合成形品 |
| JP4993039B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2012-08-08 | アイシン精機株式会社 | 複合成形品 |
| US8518521B2 (en) | 2009-10-16 | 2013-08-27 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Composite molded article |
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