JPH05200360A - 塗装金属体 - Google Patents
塗装金属体Info
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- JPH05200360A JPH05200360A JP1388292A JP1388292A JPH05200360A JP H05200360 A JPH05200360 A JP H05200360A JP 1388292 A JP1388292 A JP 1388292A JP 1388292 A JP1388292 A JP 1388292A JP H05200360 A JPH05200360 A JP H05200360A
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 黄銅、鉄などの酸化被膜が生じやすい金属基
材の表面に、無機ポリマー系塗料を用いて密着性に優れ
た耐熱性被膜が形成された塗装金属体を提供する。 【構成】 黄銅、鉄などの金属基材の表面に、錫粉末を
含有する無機ポリマー系塗料を塗布焼付け、金属基材と
の界面に、塗料中の錫と基材金属との金属間化合物の層
が形成された耐熱性被膜を形成する。
材の表面に、無機ポリマー系塗料を用いて密着性に優れ
た耐熱性被膜が形成された塗装金属体を提供する。 【構成】 黄銅、鉄などの金属基材の表面に、錫粉末を
含有する無機ポリマー系塗料を塗布焼付け、金属基材と
の界面に、塗料中の錫と基材金属との金属間化合物の層
が形成された耐熱性被膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属基材の表面に密着
性に優れた耐熱性被膜が設けられた塗装金属体に関す
る。
性に優れた耐熱性被膜が設けられた塗装金属体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、耐熱性塗料として、ポリボロ
シロキサンなどの無機ポリマーを主体とする塗料が知ら
れており、耐熱性に加えて、可とう性や基材に対する密
着性などにもバランス良く優れていることから、ステン
レス材やアルミめっき鋼材などの金属基材表面の塗膜形
成に広く用いられている。
シロキサンなどの無機ポリマーを主体とする塗料が知ら
れており、耐熱性に加えて、可とう性や基材に対する密
着性などにもバランス良く優れていることから、ステン
レス材やアルミめっき鋼材などの金属基材表面の塗膜形
成に広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来から知られる無機ポリマー系塗料は、塗布後、
通常 400〜600 ℃という高温での焼付けが必要なため、
黄銅や鉄のように酸化被膜が生じやすい金属基材に対し
ては、使用することができなかった。すなわち、この種
の塗料を黄銅、鉄などの基材表面に塗布焼付けた場合に
は、基材表面に酸化被膜が生じ、かつこの酸化被膜と基
材との間で剥離が生じるため、結果的に塗膜自体も剥離
してしまうという問題があった。
うな従来から知られる無機ポリマー系塗料は、塗布後、
通常 400〜600 ℃という高温での焼付けが必要なため、
黄銅や鉄のように酸化被膜が生じやすい金属基材に対し
ては、使用することができなかった。すなわち、この種
の塗料を黄銅、鉄などの基材表面に塗布焼付けた場合に
は、基材表面に酸化被膜が生じ、かつこの酸化被膜と基
材との間で剥離が生じるため、結果的に塗膜自体も剥離
してしまうという問題があった。
【０００４】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、黄銅、鉄などの酸化被膜が生じやすい
金属基材の表面に、無機ポリマー系塗料の塗布焼付によ
って密着性に優れた耐熱性被膜が形成された塗装金属体
を提供することを目的とする。
なされたもので、黄銅、鉄などの酸化被膜が生じやすい
金属基材の表面に、無機ポリマー系塗料の塗布焼付によ
って密着性に優れた耐熱性被膜が形成された塗装金属体
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の塗装金属体は、
金属基材の表面に、錫粉末を含有する無機ポリマー系塗
料を塗布焼付け、前記金属基材との界面にその基材を構
成する金属と錫との金属間化合物の層が形成された耐熱
性被膜を設けてなることを特徴としている。
金属基材の表面に、錫粉末を含有する無機ポリマー系塗
料を塗布焼付け、前記金属基材との界面にその基材を構
成する金属と錫との金属間化合物の層が形成された耐熱
性被膜を設けてなることを特徴としている。
【０００６】本発明に使用される基材金属としては、黄
銅や鉄などがあげられる。これらの金属基材は、被膜と
の密着性をさらに良くするために、脱塩、脱脂、サンド
ブラストなどの表面処理を行ってから使用することが望
ましい。
銅や鉄などがあげられる。これらの金属基材は、被膜と
の密着性をさらに良くするために、脱塩、脱脂、サンド
ブラストなどの表面処理を行ってから使用することが望
ましい。
【０００７】また、本発明に使用される無機ポリマー系
塗料は、一般に無機ポリマー系塗料として使用されてい
るものに、錫粉末を配合したものである。すなわち、無
機ポリマーと、錫粉末と、必要に応じて配合される他の
添加剤、たとえば体質顔料や着色顔料などとを、N-メチ
ル -2-ピロリドン（ＮＭＰ）のような極性有機溶剤やキ
シレンなどのフェノール系溶剤に溶解または分散させた
ものが使用される。
塗料は、一般に無機ポリマー系塗料として使用されてい
るものに、錫粉末を配合したものである。すなわち、無
機ポリマーと、錫粉末と、必要に応じて配合される他の
添加剤、たとえば体質顔料や着色顔料などとを、N-メチ
ル -2-ピロリドン（ＮＭＰ）のような極性有機溶剤やキ
シレンなどのフェノール系溶剤に溶解または分散させた
ものが使用される。
【０００８】上記無機ポリマーとしては、ポリボロシロ
キサン、ポリカルボシラン、ポリシラスチレン、ポリシ
ラザン、ポリチタノカルボシランなどがあげられる。こ
れらは単独または 2種以上混合して使用される。なお、
ポリシロキサン（シリコーン樹脂）も無機ポリマーの 1
種であるが、ポリボロシロキサンなどの他の無機ポリマ
ーに比べて耐熱性に劣るため、他の無機ポリマーとの併
用に限って用いることができる。
キサン、ポリカルボシラン、ポリシラスチレン、ポリシ
ラザン、ポリチタノカルボシランなどがあげられる。こ
れらは単独または 2種以上混合して使用される。なお、
ポリシロキサン（シリコーン樹脂）も無機ポリマーの 1
種であるが、ポリボロシロキサンなどの他の無機ポリマ
ーに比べて耐熱性に劣るため、他の無機ポリマーとの併
用に限って用いることができる。
【０００９】また、錫粉末は、後述するように、塗料塗
布後、沈降して、基材を構成する金属と金属間化合物を
生成し、その表面に金属間化合物の層を形成する、本発
明の効果を得る上で極めて重要な成分である。本発明に
おいては、粒径が 1〜10μmのものを使用することが望
ましい。錫粉末の粒径が 1μm 未満の場合には、塗料に
おける分散性が良すぎて塗布層中で沈降せず、そのため
塗膜と基材との界面に、基材金属と錫との金属間化合物
の層が形成されにくくなる。また、錫粉末の粒径が10μ
m を越えた場合には、膜厚が不均一になるおそれがあ
る。この錫粉末の配合量は、塗料の樹脂分 100重量部に
対して20〜 200重量部の範囲が望ましい。錫粉末の配合
量が樹脂分 100重量部あたり20重量部未満では、基材金
属と錫との金属間化合物の層の形成が不十分となり、塗
膜の密着性向上の効果があまり期待できない。また、錫
粉末の配合量が樹脂分 100重量部あたり 200重量部を越
えた場合には、塗膜の耐熱性が低下する。
布後、沈降して、基材を構成する金属と金属間化合物を
生成し、その表面に金属間化合物の層を形成する、本発
明の効果を得る上で極めて重要な成分である。本発明に
おいては、粒径が 1〜10μmのものを使用することが望
ましい。錫粉末の粒径が 1μm 未満の場合には、塗料に
おける分散性が良すぎて塗布層中で沈降せず、そのため
塗膜と基材との界面に、基材金属と錫との金属間化合物
の層が形成されにくくなる。また、錫粉末の粒径が10μ
m を越えた場合には、膜厚が不均一になるおそれがあ
る。この錫粉末の配合量は、塗料の樹脂分 100重量部に
対して20〜 200重量部の範囲が望ましい。錫粉末の配合
量が樹脂分 100重量部あたり20重量部未満では、基材金
属と錫との金属間化合物の層の形成が不十分となり、塗
膜の密着性向上の効果があまり期待できない。また、錫
粉末の配合量が樹脂分 100重量部あたり 200重量部を越
えた場合には、塗膜の耐熱性が低下する。
【００１０】なお、このような無機ポリマー系塗料は、
溶剤に他の各成分を混合するか、あるいは、予め溶剤に
溶解または分散させておいた各成分を混合することによ
り得られるが、錫粉末が円滑に沈降するように、最終的
にその粘度が 1〜 3ポイズとなるように調製することが
好ましい。
溶剤に他の各成分を混合するか、あるいは、予め溶剤に
溶解または分散させておいた各成分を混合することによ
り得られるが、錫粉末が円滑に沈降するように、最終的
にその粘度が 1〜 3ポイズとなるように調製することが
好ましい。
【００１１】次に、本発明の塗装金属体の製造方法を説
明する。
明する。
【００１２】まず、無機ポリマー、錫粉末、必要に応じ
て配合される他の添加剤とを有機溶剤に溶解または分散
させるか、あるいは予めそれぞれの成分を有機溶剤に溶
解または分散させたものを混合することによって、錫粉
末を含有する無機ポリマー系塗料を調製し、これを金属
基材の表面にスプレーコート、フローコート、ディップ
コート、ロールコートなどの方法で塗布する。次いで、
そのまま、ある一定時間放置し、塗布層中の錫粉末を金
属基材表面に沈降させ、しかる後、焼付けを行う。放置
時間は、塗布層の厚さなどによっても異なるが、粘度 1
ポイズ以下の塗料ならば、通常、15分もあれば十分であ
る。また、焼付けはバッチ式であれば、150〜250 ℃程
度の温度で予備乾燥した後、 400〜600 ℃程度の温度で
焼成すればよい。この焼付けの間に、金属基材表面に沈
降した錫粉末は溶融し、基材中に拡散するとともに、基
材金属と反応して、 Cu-Snあるいは Fe-Snといった金属
間化合物を生成し、金属基材表面に金属間化合物の層を
形成する。そして、この金属間化合物の層によって基材
表面の酸化が抑えられ、金属基材上に密着性の良い耐熱
性被膜が形成された塗装金属体が得られる。
て配合される他の添加剤とを有機溶剤に溶解または分散
させるか、あるいは予めそれぞれの成分を有機溶剤に溶
解または分散させたものを混合することによって、錫粉
末を含有する無機ポリマー系塗料を調製し、これを金属
基材の表面にスプレーコート、フローコート、ディップ
コート、ロールコートなどの方法で塗布する。次いで、
そのまま、ある一定時間放置し、塗布層中の錫粉末を金
属基材表面に沈降させ、しかる後、焼付けを行う。放置
時間は、塗布層の厚さなどによっても異なるが、粘度 1
ポイズ以下の塗料ならば、通常、15分もあれば十分であ
る。また、焼付けはバッチ式であれば、150〜250 ℃程
度の温度で予備乾燥した後、 400〜600 ℃程度の温度で
焼成すればよい。この焼付けの間に、金属基材表面に沈
降した錫粉末は溶融し、基材中に拡散するとともに、基
材金属と反応して、 Cu-Snあるいは Fe-Snといった金属
間化合物を生成し、金属基材表面に金属間化合物の層を
形成する。そして、この金属間化合物の層によって基材
表面の酸化が抑えられ、金属基材上に密着性の良い耐熱
性被膜が形成された塗装金属体が得られる。
【００１３】
【作用】本発明の塗装金属体においては、金属基材の表
面に、錫粉末が配合された無機ポリマー系塗料の塗布焼
付けによって耐熱性被膜が設けられているが、この耐熱
性被膜の金属基材との界面には、前記塗料中に含まれる
錫と基材金属との金属間化合物の層が形成されているの
で、金属基材が酸化被膜が生じやすい黄銅、鉄などから
なるものであっても、前記金属間化合物の層によってそ
の表面の酸化被膜の生成が抑制され、耐熱性被膜の密着
性が向上する。
面に、錫粉末が配合された無機ポリマー系塗料の塗布焼
付けによって耐熱性被膜が設けられているが、この耐熱
性被膜の金属基材との界面には、前記塗料中に含まれる
錫と基材金属との金属間化合物の層が形成されているの
で、金属基材が酸化被膜が生じやすい黄銅、鉄などから
なるものであっても、前記金属間化合物の層によってそ
の表面の酸化被膜の生成が抑制され、耐熱性被膜の密着
性が向上する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１５】実施例１〜６ ポリボロシロキサン、ポリシラスチレンおよびシリコー
ン樹脂を、それぞれ有機溶剤（ポリボロシロキサンはＮ
ＭＰ、その他のポリマーはキシレンを使用）に添加混合
して調製した樹脂分濃度50重量％の各溶液に、錫粉末
（平均粒径 5μm）と黒色顔料とを表１に示す割合で添
加し、アトライタにより撹拌混合して塗料（粘度 3〜7
ポイズ）を調製した。
ン樹脂を、それぞれ有機溶剤（ポリボロシロキサンはＮ
ＭＰ、その他のポリマーはキシレンを使用）に添加混合
して調製した樹脂分濃度50重量％の各溶液に、錫粉末
（平均粒径 5μm）と黒色顔料とを表１に示す割合で添
加し、アトライタにより撹拌混合して塗料（粘度 3〜7
ポイズ）を調製した。
【００１６】次いで、これらの各塗料を、黄銅板の表面
に塗布し、そのまま 1時間放置した後、 200℃で 5分
間、次いで 400℃で15分間加熱焼成して、厚さ10〜20μ
m の塗膜を形成した。
に塗布し、そのまま 1時間放置した後、 200℃で 5分
間、次いで 400℃で15分間加熱焼成して、厚さ10〜20μ
m の塗膜を形成した。
【００１７】また、比較のために、組成を表１に示すよ
うに変えた以外は、上記実施例と同様にして調製した塗
料を用いて、上記実施例と同一方法、同一条件（ただ
し、錫粉末を含有しない塗料は、塗布後、ただちに加熱
焼成）で、黄銅板の表面に厚さ10〜20μm の塗膜を形成
した。
うに変えた以外は、上記実施例と同様にして調製した塗
料を用いて、上記実施例と同一方法、同一条件（ただ
し、錫粉末を含有しない塗料は、塗布後、ただちに加熱
焼成）で、黄銅板の表面に厚さ10〜20μm の塗膜を形成
した。
【００１８】このようにして形成された各塗膜に対し
て、次のような性能評価試験を行った。 (1)密着性試験 JIS K 5400に準拠し、試料板の塗膜表面に 1mm間隔の碁
盤目（マス目）を 100マス刻み、その上に粘着性テープ
を接着した後、引き剥がし、塗膜の剥離状態を調べた。
評価は、密着性が良く碁盤目の中に塗膜がほぼ完全に残
っている状態を10、密着性が不良で塗膜がほぼ完全に剥
離した状態を 0として、 0〜10の数字で評価した。
て、次のような性能評価試験を行った。 (1)密着性試験 JIS K 5400に準拠し、試料板の塗膜表面に 1mm間隔の碁
盤目（マス目）を 100マス刻み、その上に粘着性テープ
を接着した後、引き剥がし、塗膜の剥離状態を調べた。
評価は、密着性が良く碁盤目の中に塗膜がほぼ完全に残
っている状態を10、密着性が不良で塗膜がほぼ完全に剥
離した状態を 0として、 0〜10の数字で評価した。
【００１９】(2)耐熱性試験 試料板を、(a)550℃で24時間、および(b)600℃で24時間
の 2つの条件で加熱した後、各塗膜の剥離および変色の
有無を調べた。
の 2つの条件で加熱した後、各塗膜の剥離および変色の
有無を調べた。
【００２０】以上の各試験結果を表１下欄に示す。
【００２１】
【表１】 表１の試験結果からも明らかなように、実施例において
は、いずれも、基材との密着性が良好で、高温で加熱後
も剥離や変色を生じることのない塗膜が形成されてい
た。
は、いずれも、基材との密着性が良好で、高温で加熱後
も剥離や変色を生じることのない塗膜が形成されてい
た。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基材金属と錫との金属間化合物の層によって、被膜剥離
の要因となる金属基材表面の酸化被膜の形成が抑制され
るため、無機ポリマー系塗料を用いて形成された耐熱性
被膜の金属基材に対する密着性を向上させることができ
る。
基材金属と錫との金属間化合物の層によって、被膜剥離
の要因となる金属基材表面の酸化被膜の形成が抑制され
るため、無機ポリマー系塗料を用いて形成された耐熱性
被膜の金属基材に対する密着性を向上させることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 5/38 ＰＲＥ 7211−4Ｊ 183/00 ＰＭＭ 8319−4Ｊ 185/00 ＰＭＷ 7167−4Ｊ
Claims (1)
- 【請求項１】 金属基材の表面に、錫粉末を含有する無
機ポリマー系塗料を塗布焼付け、前記金属基材との界面
にその基材を構成する金属と錫との金属間化合物の層が
形成された耐熱性被膜を設けてなることを特徴とする塗
装金属体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1388292A JPH05200360A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 塗装金属体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1388292A JPH05200360A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 塗装金属体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200360A true JPH05200360A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=11845577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1388292A Pending JPH05200360A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 塗装金属体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05200360A (ja) |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP1388292A patent/JPH05200360A/ja active Pending
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