JPS6237397A - 電着用分散液の組成物 - Google Patents

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】 イ、産業上の利用分野 この発明は陽イオン性電着用分散液の組成に関するもの
である。

口、従来技術 一般に陽イオン性物質を水等の液体中に分散させて分散
液をつくり、導電性基材を該液中に浸漬して基材を陰極
とし別にもうけた対向電極を陽極として直流電圧を印加
し、分散液中の陽イオン性物質を基材上に沈積させて電
着を行う方法は良く知られている。陽イオン性物質とは
分散液中で解離して陽イオンを形成する物質、分散液中
で正に帯電する物質は勿論、単体では陽イオンに解離す
ることも正に荷電することもない物質であっても微粉末
化した該物質に前記（解離あるいは正に帯電する）物質
を付着させたものも陽イオン性物質として使用できるの
であり、これらの物質を含むものである。

例えば本発明者らは特願昭５８−１６２４３３号（特公
開昭６０−５４９７４号）として炭素繊維強化炭素複合
材料の製造方法を開示した。この発明では炭素の微粉末
を陽イオン性の担体樹脂と混合して分散液中に分散し、
炭素繊維基材を陰極として電気泳動を利用し炭素微粉末
を基材に沈積（電着）させる。この炭素微粉末を電着し
た炭素繊維基材を洗浄、乾燥して成形、焼成して高性能
炭素繊維強化複合材料（ＣＦＲｅ）を得る方法である。

ハ０発明が解決しようとする問題点 しかしながらこの方法では陰極である基材に沈積した被
覆物がポーラスとなり、基材と被覆物の固着力が弱く且
つ被覆物の密度が低いという問題がある。

従来の方法による電着では陽極及び陰極で次ぎの反応が
生じている。

（１）陽極 ２　Ｈ２０−＋　４　Ｈ”　＋　ｏｌ　＋　４ｅ−↑ ４０　Ｈ−−＞０２　＋２　Ｈ２Ｏ＋　４８−（２）陰
極 ↑ ４Ｈ２０＋４６−−＋４０Ｈ−＋２Ｈ２↑ ４Ｈ”＋４８−→２Ｈ２ （１）　＋　（２）から陽極では０２ガス、陰極ではＨ
２ガスが発生するがガスの発生量は２：１の比率で陰極
の方が多いことがわかる。そのため導電性基材を陰極と
するカチオン（陽イオン）電着では特に基材表面に気泡
が多く発生し、この気泡が基材と被覆物との密着性を不
十分とし且つ被覆物をポーラスとして被覆物の密度を低
くするのである。

本発明はこのカチオン電着においての前記欠点を解消で
きるような電着用分散液を提供することを目的としてい
る。

二０問題点を解決するだめの手段 本発明者らは鋭意研究の結果、カチオン電着における基
材と被覆物との密着不良の第１の原因が基材表面におけ
るＨ２ガスの発生にあることに着目し基材表面のＨ２ガ
スの発生を抑制する分散液の組成を開発して本発明をな
したものである。

本発明は陽イオン性電着用分散液中で導電性基材を陰極
とし対向電極を陽極として陽イオン性物質を基材に電着
させるための陽イオン性電着用分散液において、分散液
中に過酸化水素を加えたことを特徴とする電着用分散液
の組成物である。

過酸化水素を加えると陰極で発生するＨ２ガスは過酸化
水素とは反応して水となるため陽極でのＨ２ガスの発生
が抑制されるからである。

本発明においては先ず陽イオン性物質、すなわち分散液
中で解離して陽イオンを形成する物質、分散液中で正に
帯電する物質、あるいは微粉末化した物質に前記物質を
付着させた物質を水等を水或いは溶媒中に分散させて分
散液をつくる。そしてこの分散液に過酸化水素を分散さ
せて本発明の分散液を製造する。

分散媒として水を用いるのが取扱が容易で好ましいが、
目的によっては非水溶媒例えば有機溶媒も用いることが
できる。

この分散液を用いるには、分散液に導電性基材を浸漬し
基材を陰極とし、別にもうけた対向電極を陽極として直
流電圧を印加して分散液中の陽イオン性物質を基材上に
沈積させる。この操作は連続的に基材を供給していくか
、またはバッチ処理で行うこともできる。

次ぎに被覆された基材を分散液中よシ引き上げて、必要
に応じて洗浄等の処理を行い、乾燥することによって密
着性に優れ且つ密度の高い被覆層を有する基材を得るこ
とができる。

陽イオン性物質として熱硬化性樹脂を使用した場合には
乾燥操作は硬化反応が進行し過ぎない程度の温度および
時間範囲で行う必要がある。

特に炭素質微粉末もしくはセラミック微粉末に陽イオン
性樹脂を付着させて陽イオン性物質とした本発明の分散
液を用い各種繊維基材、繊維織布基材に被覆して成形、
焼成あるいは焼結すると強度が強く耐熱性の良い焼結体
を効果的に製造することができる。

ホ、実施例 実施例１ 窒化珪素（ＳｉＮ）粉末を微粉砕して平均粒径２μｍの
粉末とした。この粉末をアクリルアマイド系樹脂とよく
混練りした。この場合窒化珪素粉末と樹脂との比率は重
量比で１：１とした。これを水に分散させていわゆるカ
チオン系塗料分散液状態とした。この電着用分散液の固
型分は約１０％であった。この電着用分散液８０ｇに過
酸化水素３１％を含有する過酸化水素水２００ゴを加え
て分散した。

過酸化水素水を加えた電着用分散液と加えない電着用分
散液の両方を用いて一対にステンレス鋼板を浸漬し一方
を陰極、他方を対向電極（陽極）として２００■の電圧
を印加してよく攪拌しながら３分間通電して電着を行い
、電着後電着体（ステンレス鋼板）を分散液から引き上
げて１１０°Ｃで２０分間乾燥した。

過酸化水素水を加えない従来の電着用分散液の場合には
ステンレス鋼板を電着用分散液から引き上げる際に被覆
物が脱落する現象が起こったが、過酸化水素水を加えた
本発明の電着用分散液ではこの脱落は生じなかった。さ
らに両方の電着体の断面を顕微鏡で観察したところ、従
来の電着用分散液の場合は電着体の中に気泡が観察され
ポーラスな組織であることが確認されたが本発明の電着
液を用いた場合には殆ど気泡が観察されず緻密な組織で
あることが分かった。

実施例２ 自己焼結性のある炭素質粉末を微粉砕して平均粒径が２
μｍの炭素質微粉末を造った。この粉末をアクリロニト
リル−アミン系樹脂および溶媒と良く混練シした。この
状態で炭素質粉末と樹脂の比率は重量比で１：１とした
。この混練り物を水に分散させ、いわゆるカチオン系塗
料分散液状態とした。この状態で電着用分散液としての
固型分は約１０％とした。この電着用分散液３０ｐに過
酸化水素３１％含有する過酸化水素水２００−を加えて
分散した。

過酸化水素水を添加した電着用分散液と添加しない電着
用分散液の両方にＰＡＮ系の炭素繊維織布を浸漬してこ
れを陰極とし、対向電極としてステンレス鋼板を用いて
５０Ｖの電圧を印加し、よく攪拌しながら８分間通電し
て電着を行った。電着後電着した織布を引き上げて１１
０°Ｃで２０分間乾燥して両者を比較した。

この場合には被覆物質の脱落は無かったが、両者の電着
体の断面を顕微鏡で観察したところ、従来法の電着用分
散液の場合は電着体の中に気泡が観察されポーラスな組
織であることが確認されたが過酸化水素水を加えた本発
明の電着用分散液を用いた場合には殆ど気泡が観察され
ず緻密な組織であることが分かった。

実施例３ 実施例１と同様の２種類の電着用分散液を用いて、炭化
珪素繊維織布を用意し、これを陰極とし対向する陽極と
してステンレス鋼板をこの分散液中に浸漬して２００ｖ
の電圧を印加し、よく攪拌しながら３分間通電して電着
を行った。いずれの場合も電着後、織布を引き上げて電
着体を１１０°Ｃで２０分間乾燥した。

両方の電着体の断面を顕微鏡で観察したところ、従来法
の電着用分散液の場合は電着体の中に気泡が観察されポ
ーラスな組織であることが確認されたが過酸化水素水を
加えた本発明の電着用分散液を用いた場合には殆ど気泡
が観察されず緻密な組織であることが分かった。

へ０発明の効果 以上に詳しく説明したように、本発明の電着用分散液を
用いて基材に電着を行うと基材と被覆物との密着性が良
く且つ緻密な被覆層を有する電着した基材を得ることが
できる。従って本発明の電着用分散液は電着によって基
材の耐蝕性、ｒ＃熱性。

耐摩性あるいは電磁気的性質を向上する目的とする場合
や電着物質により構成される薄肉部品を製造する場合に
用いて有効である。特に炭素、セラミック等の微粉末を
それらの繊維（繊維織布を含む）基材に電着して焼結し
た繊維強化複合材料等の製造に用いると有効なものであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性基材を陰極とし対向電極を陽極として液中で
   直流電圧を印加して陽イオン性物質を基材に電着させる
   ための陽イオン性電着用分散液において、過酸化水素を
   加えたことを特徴とする陽イオン性電着用分散液の組成
   物 ２、粉末に液体中で陽イオン化する担体を付着或いは吸
   着させたものを陽イオン性物質とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の陽イオン性電着用分散液の
   組成物 ３、使用する粉末が炭素質粉末もしくはセラミックス粉
   末であることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしく
   は第２項記載の陽イオン性電着用分散液の組成物