JPS5914939A

JPS5914939A - 複合被覆金属材

Info

Publication number: JPS5914939A
Application number: JP12287782A
Authority: JP
Inventors: 木村　邦利; 新井　哲三
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1982-07-16
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1984-01-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、高温熱水環境で、優れた耐食性を有する複合
被覆金属材に関するものである。

金属材の耐食性については、従来から、有機系コーティ
ング、無機系被覆として、種々の手段が試みられてきた
。しかし、特に高温熱水環境では腐食条件が一段と厳し
く、皮膜の透湿、吸水が加速度的に増大し、皮膜と金属
の密着力の劣化、あるいは皮膜ブリスターが発生し易く
、有機系コーティングにとっては非常に苛酷な条件であ
る。

有機系耐熱被覆材として、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂
などの熱可塑性樹脂が用いられているが、これらの樹脂
は金属材との密着力が低く、プライマーガ必要である。

しかし、プライマーを使用しても高温熱水中では透湿等
により密着力は劣化し、又、傷があると容易に浸水し剥
離を生ずるため、充分な信頼を持って使用することが出
来なかった。

又、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂も
高温熱水中では皮膜ブリスターを生じ使用困難である。

その他、金属めっき、ホーロー被覆等の無機系被覆もあ
るが耐熱性は優れるものの、欠陥を生じ易く、被膜が硬
くて脆いため使用用途が限定される等の欠点があった。

本発明者らは、上記欠点を改善すべく研究を重ねた結果
、苛酷な高温熱水環境中で良好な耐食性を有する被覆金
属材を得たものである。

すなわち、′本発明の被覆金属材は、下地処理としてク
ロメート処理を施した金属材に、有機系樹脂と無機材料
とからなる複合材料を被覆したものである。

本発明の被覆金属材を製造するには、先づ、酸洗又はプ
ラスト処理を行った金属材表面にクロメ−ト処理を施す
。クロメート処理は公知の方法で、例えば特開昭５２−
１４．３９３４で公知の水分散型表面処理剤を使用して
行えばよい。この公知の処理剤は、クロム酸（ＣｒＯ３
）水溶液を有機質の還散させて得られるもので、酸洗又
はブラスト処理型表面処理剤を塗布し、常温又は焼付け
により乾燥させる。

クロメート処理は、通常、乾燥皮膜重量が、２０〜３０
００　ｍｇ／ｒｒ？になるよう塗布、乾燥する。この工
程は常温で行っても良いが、４０〜２５０℃、３分〜５
秒、の範囲で加熱することも可能である。

クロメート処理した金属材は、次に複合材料で被覆する
。複合材料の無機材料としては、顔料（カーボンブラッ
ク、酸化チタン等）、充填剤（炭酸カルシウム等）、タ
ルク、ガラスフレーク、マイカなどのリン片状無機材料
、ガラスファイバー、カーボンファイバーなどの繊維状
無機材料及び亜鉛粉末、アルミニウム粉末彦どの金属粉
末材料などがある。好ましい複合被覆材料としては、シ
リコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル等のある程度
耐熱性を有する有機系樹脂にガラスフレーク、マイカ等
のリン片状無機材料を添加したもの、ガラスファイバー
、カーボンファイバー等の繊維状無機材料を添加したも
の、亜鉛粉末、アルミニウム粉末等の金属粉末を添加し
たもの等があげられる。そして、有機系樹脂として、シ
リコーン樹脂とエポキシ樹脂との組合せ、無機材料とし
て、フレーク状材料と繊維状材料及び金属粉末との組合
せのように、２種以上を組合せて用いてもよい。複合被
覆材料の被覆方式としては用いる材料の性状によって異
るが、例えば溶剤型の場合であれば、スプレーガンの吹
付けによって被覆した後、常温あるいは焼付けにより、
皮膜を硬化形成する。膜厚は材料によって異るが、１０
０μ〜１胴程度が一般的である。被覆される金属材とし
ては、鋼、ステンレス、アルミニウム、銅等があげられ
、その形状は管、板、タンク等どのようなものでもよい
。

本発明においては、無機材料を有機系樹脂に添加し複合
化することにより、有機系樹脂の耐高温特性が強化向上
し、同時に、リン片状無機材料等の添加により、皮膜中
の透湿度が著しく減少し耐水密着性が向上する。しかし
、これらの複合材料のみでは完全ではない。特に、金属
管内面コーティングやタンク内面コーティングにおいて
、内面皮膜側が高温条件、金属体外面側が低温条件とな
って皮膜に温度勾配がある場合には、皮膜表面側より水
の透湿が著しく加速され、皮膜ブリスターの発生、密着
低下を引き起し易い。このような温度勾配条件下におい
ては、これら複合被覆材料を用いても耐食性は充分では
なく、下地にクロメート処理を施すことによって、初め
て、高温熱水環境中における高い耐食性かえられるもの
である。

次に、実施例および比較例をあげて本発明をさらに説明
する。実施例、比較例の高温耐水試験結果は、表に一括
して示した。

〔実施例］〕

ブラスト処理を行った１５０×７０×３．２１＋＋＋＋
＋鋼板に、水分散型金属表面処理剤（商品名アユノット
Ｃ１関西Ｒインド（株）製）を付着量が約５００　ｍ１
ｔｒ？程度となるよう塗布した。次に１．メチルフェニ
ルシリコーン樹脂と合成マイカを主成分とするシリコー
ン系複合被覆材をエアレススプレーガンにて塗布シ、８
０℃雰囲気中のオーブンで１時間焼付は硬化を行々い、
約３００μ厚の複合被覆材を得た。

この被覆材を沸騰水中で７２０時間、および５０℃／２
５℃の温度勾配条件下で（皮膜側には５０℃の加熱水を
、金属体側には２５℃の水道水を流した）７２０時間耐
水試験を行った結果、表に示す様に優れた高温耐食性を
有することが確認された。

〔実施例２〕複合被覆材料として、ビスフェノール型エポキシ樹脂と
ガラスフレークを主成分とするエポキシ系複合被覆材を
使用し、その他は、実施例１と同様に行った。

〔実施例３〕複合被覆材料として、メチルフェニルシリコーン樹脂と
ビスフェノール型エポキシ樹脂とガラスフレークと亜鉛
粉末とを主成分としたシリコーン、エポキシ系複合被覆
材を使用し、その他は実施例１と同様に行った。

〔比較例１〕実施例１において、ブラスト処理鋼板に直接シリコーン
系複合被覆材を被覆した。

〔比較例２〕実施例２において、ブラスト処理鋼板に、直接エポキシ
系複合被覆材を被覆した。

〔比較例３〕実施例３において、ブラスト処理鋼板に、直接シリコー
ン、エポキシ系複合被覆材を被覆した。

〔比較例４〕実施例２において、ガラスフレークが添加されない通常
のエポキシ系塗料を被覆した。

〔比較例５〕比較例４において、ブラスト処理鋼板に直接エポキシ系
塗料を被覆した。

注１）外観評価は目視により、ブリスター評価は、ＡＳＴＭ　Ｄ７１４によった。

２）密着力は、２０φ丸棒を皮膜に接着剤で突合せた後
、１０酬／分（２０℃）の速度で引張り測定した。数値
は、皮膜／鋼面間の密着力を示す。

実施例１〜３は、いずれも優れた高温耐水性を示してい
る。比較例１〜３は、沸騰水浸漬では高い耐水性を示す
が、クロメート処理を施していないため、温度勾配試験
で劣っている。比較例４．５は、被覆材料が無機材料を
含まがいので耐水性が全般的に劣っている。

本発明の複合被覆金属材は、実施例と比較例から明らか
々ように、被覆材料として有機系樹脂と無機材料からな
る複合材料を採用し、同時に、金属材をクロメート処理
することによって、高温熱水環境下で、初めて高い耐食
性を得たものである。

代理人　弁理士　佐々木　俊　哲

Claims

【特許請求の範囲】

酸洗又はブラスト後、クロメート処理を施した金属材表
面に、有機系樹脂と無機材料とからなる複合材料を被覆
したことを特徴とする複合被覆金属材。