JPS63231931A

JPS63231931A - 塗装金属部材

Info

Publication number: JPS63231931A
Application number: JP62066695A
Authority: JP
Inventors: 俊彦岡本; 峻之中村; 木村　信次; 竹澤　五十衛; 細川　悦雄; 洋橋本; 福島　正忠; 章今井
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: Kobe Steel Ltd; SWCC Corp
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1988-09-28

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、耐熱防汚！ｅＭが形成されている塗装金属部
材に関する。

（従来の技術）海、河川、湖沼などの水中には、例えばフジッボ、ホヤ
、セルプラ、ムラサキイガイ、カラスガイ、フサコケム
シ、アオノリ、アオサなとの水棲生物が多数棲息してい
るため、船舶や港湾施設、ブイ、橋梁、海底油田掘削設
備などの水中構造物の飛沫付着部から没水部表面に水槽
生物が付着生育して種々の被害が発生する。

例えば船舶の場合、船体に水棲生物が付着すると水との
摩擦抵抗が増大し航行速度の低下を生じ、一定の速度を
維持するためには燃料消費料が増加し、経済的に好まし
くない、また、港湾施設などの没水部表面に水棲生物が
付着するとこれらが有する個々の機能を十分に発揮する
ことが困難となり、しかも基板を浸蝕することもある。

従来より、これら水中構築物などに水棲生物が付着、生
育するのを妨げ、上述したような被害を防止するために
、防汚塗料が用いられている。

この防汚塗料としては、有機スズ化合物、亜酸化銅など
水中で殺菌性金属イオンを発生する防汚剤を配合したも
の、あるいは流化パラフィン、固形ハラフィン、塩素化
パラフィン、シリコーンオイルなどを配合し塗膜の表面
張力を低下させ物理的に防汚性を附与させたものなどが
知られている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上述したような従来の防汚塗料は、船舶や水
中構築物のような構造物を完成させた後に塗装している
。これは、従来の防汚塗料に使用されている結合剤が、
すべて耐熱性に劣るエポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂
、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ゴ
ム系樹脂、石油系樹脂などの有機ポリマーであるため、
構造物の製造工程における溶接加工時に受ける苛酷な熱
履歴により欠落や損傷を生じるために、予め使用する金
属部材に塗膜を形成しておくことはできない、また、耐
熱性の良好な結合剤といっても高々シリコーン樹脂程度
であり、これも同様に溶接加工時に受ける熱履歴に耐え
得ない。

このように従来の船舶や水中構築物などは、構造物を完
成させた後に防汚塗料の塗装を行なう必要があり、予め
防汚塗膜が形成されていても溶接工程などによる熱によ
っても欠落や損傷などしない塗装金属部材があれば製作
工程のコストダウンなどにつながり好都合である。

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもの
で、船舶や水中構築物などの製造工程における溶接加工
時に苛酷な熱履歴を受けても欠落や損傷などしない耐熱
性に優れた防汚塗膜を有する塗装金属部材を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の塗装金属部材は、金属部材表面に結合剤として
有機金属ポリマーを含有する防汚塗料の塗布、焼付けに
より耐熱防汚塗膜が形成されていることを特徴としてい
る。

本発明に使用する防汚塗料は、結合剤の主成分が有機金
属ポリマーからなるものであり、この有機金属ポリマー
とは、主鎖にＳｉ、Ｔｉ、Ｂなどの金属元素および０、
Ｎ等を有し、側鎖にメチル基、フェニル基等の有機基が
結合しているポリマーであり、このよう有機金属ポリマ
ーのうち、特に第１表にその主骨格を示したポリボロシ
ロキサン樹脂、ポリカルボシラン樹脂、ポリシラスチレ
ン樹脂、ポリシラザン樹脂、ポリチタノカルボシラン樹
脂が好適している。そして、これら有機金属ポリマーを
単独で、または２種以上の混合物として全結合剤成分中
の少なくとも５０重量％使用することが好ましい、これ
ら有機金属ポリマーが防汚塗料の全結合剤成分中の５０
重量％未満であると本発明の耐熱性効果が十分に得られ
ない。

（以下余白）第　　１　　表なお、シリコーン樹脂（ポリシロキサン）も有機金属ポ
リマーの範喘に入るが、他の有機金属ポリマーに比べる
と耐熱性に劣るため好ましくないが、結合剤の変性用と
して全結合剤成分中の５０重量％未満で使用する場合に
は有用である。また、同様にエポキシ樹脂、ポリオレフ
ィン樹脂、塩化ビニル樹脂などの有機ポリマーも上記し
た有機金属ポリマーの含有量が満足される範囲内であれ
ば使用することが可能である。

これら有機金属ポリマーは、通常無酸素下で加熱、焼成
され、非酸化物系セラミックス塗膜（ＳｉＣ，Ｂ４Ｃ３
，５ｉｘＮ＊、ＴｉＣなど）となるものであり、大気中
での焼付は焼成では側鎖の有機基が脱離し、最終的には
酸化物系のセラミックス塗膜を形成するなめ、耐熱性に
優れた塗膜となる。

また、本発明に用いる防汚塗料の防汚剤としては、銅粉
末、銅合金粉末、亜酸化銅粉末、亜鉛粉末のうちから１
種または２種以上が好ましく、さらに好ましくは耐海水
性の面から銅合金であるキュプロニッケル（銅−ニッケ
ル合金）やアルミプラス（銅−亜鉛−アルミ合金）など
である、防汚塗料中の防汚剤の配合量は、焼成して形成
された塗膜中に１０〜９０重景％、好ましくは２０〜６
０重量％となるようにする。塗膜中の防汚剤の量が１０
重量％未満では防汚効果が十分に得られず、９０重量％
を超えると得られる塗膜の物性に悪影響を及ぼす恐れが
ある。また、使用する粉末の粒径は、小さいほど被表面
積が大きく、防汚効果に有効であり、平均粒径で２０μ
ｍ以下が好ましい。

また、防汚塗料には塗膜の硬度、可撓性、密着性、耐水
性、耐熱性、外観色相など塗膜の必要性能をバランスよ
く発揮させるために、防汚剤の他に金属、金属酸化物、
セラミックス、ガラス等の無機充填剤の粉末、フレーク
片、繊維などを併用すると有効である。

本発明の被塗装基材となる金属部材は、鋼材など各種金
属部材の使用が可能であり、これら金属部材は、塗膜と
の密着性を良くするために表面処理を行ってから使用す
ることが好ましい０表面処理の方法としては脱塩、サン
ドブラストなど通常の方法を用いることができる。

本発明の塗装金属部材は、例えば次のようにして製造さ
れる。

まず、結合剤と防汚剤と、また必要に応じて無機系充填
剤とをＮ−メチル−２−ピロリドンのような極性有機溶
剤やフェノール系溶剤などの有機溶剤に溶解または分散
させるか、あるいは予め有機溶剤に溶解または分散させ
て溶液状にしたものを混合させることにより防汚塗料を
作製し、これを金属部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常法に
より塗布し、焼付けを行なうことにより目的とする塗装
金属部材が得られる。焼付はバッチ式であれば１５０℃
〜２５０℃程度の予備乾燥の後、４００℃〜６００℃で
最終焼成すればよく、長尺塗装板を製造するにはトンネ
ル炉の如き連続炉を使用するのが好ましいことは言うま
でもない、防汚塗膜の厚さは厚いほど防汚効果の有効期
間が長くなるが、塗装板の折曲げ加工時の可撓性が悪く
なる傾向があり、従って５０μｍ〜１００μｍ程度が好
ましい。

また、前述した防汚塗料中に防汚剤として添加される銅
や銅合金などは導電性であり、これらが金属部材に直接
接触すると局部電池を形成し、電食作用を生じる懸念が
あるため、例えば有機金属ポリマーの単独、あるいは有
機金属ポリマーを結合剤として用いて、金属酸化物、セ
ラミックス、ガラスなどの絶縁性の無機充填剤を添加し
な耐熱性絶縁塗料を予め金属部材表面に塗布、焼付けし
て耐熱性絶縁塗膜を形成しておくことが好ましい。

この耐熱性絶縁塗膜の厚さはせいぜい数μｍ程度で十分
に効果を発揮する。

本発明に係る防汚塗膜の効果が消滅した後には、新たに
本発明に係る防汚塗料を再塗装してもよいし、従来より
使用されている防汚塗料を塗装してもよい。

（作　用）本発明の塗装金属部材において、金属部材表面の防汚塗
膜は、結合剤の主成分を有機金属ポリマーにより構成し
た防汚塗料により形成しているので、極めて耐熱性に優
れたものであり、これにより予め金属素材に塗装してお
いても溶接加工時の熱などにより塗膜の欠落や損傷を生
じることがなく、かつ折り曲げ加工にも十分に耐え得る
ものである。

（実施例）次に、本発明の実施例について説明する。

（防汚塗料および耐熱性絶縁塗料の作製）有機金属ポリ
マーとして第２表に示す構造および分子量のものを使用
して、第３表に示した配合比に基づいてそれぞれ耐熱性
絶縁塗料を作製し、同様に第４表および第５表に示した
配合に基づいてそれぞれ防汚塗料を作製しな。

（以下余白）＠２表実施例１〜１１まず、第３表に示した各耐熱絶縁塗料を塗布、焼付け（
焼成後の耐熱絶縁ｍ膜の厚さが３〜５μｍに設定、）シ
た大きさ１０１００ｎ　３００ｉｉｘ　２ｎｍ（下記■
の溶接加工性試験のみ１００１１＋１Ｘ　３００［１＋
１Ｘ６ＩＩＩｌを使用）のサンドブラスト処理鋼板に（
実施例１〜８）、および直接同形状のサンドブラスト処
理鋼板に（実施例９〜１１）、それぞれ焼成後の塗膜の
厚さが７０〜７２μｌとなるように塗布、焼成して各々
塗装金属部材を作製しな、焼成条件はそれぞれ第４表お
よび第５表に示した通りである。

なお、表中の比較例は通常の防汚塗料（塩化ビニル樹脂
系−りん、亜酸化銅、スズ系防汚剤）を塗膜の厚さが７
０〜１２μＩとなるように塗装したものである。

このようにして得た各塗装金属部材を用いて下記の性能
試験を行った。その結果も合せて第４表および第５表に
示す。

■　折曲げ加工性試験塗板を直径５０ｎｎのマンドレルに沿わせて１８０
°曲げ、塗膜の亀裂、剥離の有無を調べな。

■　溶接加工性試験塗板の非塗装面（裏面）のほぼ中央部に十文字ニ直
径４．０ＩＩｕＦ）　溶接棒テ１７ＯＡ、２５Ｖ、１５
ｃｒａ／秒の条件でアーク溶接し、塗装面（表面）の塗
膜のＨ離、フクロを調べた。

■　浸海防汚性試験塗板を神奈川県相模湾内に１２ケ月浸漬した後の防
汚性を観察した。

■　層間密着性上記■と同様に海中に浸漬した塗板に高圧水道水を噴射
して、塗面に付着している塩分、水中生物などを除去し
、水切乾燥させた後、市販の防汚塗料（塩化ビニル樹脂
系−りん、亜酸化銅、スズ系防汚剤）を乾燥塗膜が約７
０μＩになるように塗り重ね同一海域に３ケ月間浸漬し
た後、引上げて表面を清浄にしてからカッターで基材に
達するように５ｎｎ間隔にスラッジを２本人れ、その間
のこの実施例に係わる防汚塗膜と、その上の市販防汚塗
膜との密着性を調べた。

第４表および第５表に示した各試験結果からも明らかな
ように、この実施例の各塗装金属部材に形成されている
防汚塗膜は、防汚性、折曲加工性のような防汚塗膜とし
ての基本的な特性を満足しつつ、溶接にも耐えうる塗膜
である。

［発明の効果］以上説明したように本発明の塗装金属部材によれば、結
合剤の主成分として有機金属ポリマーを使用した防汚塗
料により金属部材表面の防汚塗膜が形成されているので
、この防汚塗膜は非常に耐熱性に優れたものであり、水
中構築物や船舶などの製作工程における溶接加工などに
よる熱によっても塗膜に欠落やフクレのような欠点を生
じることがなく、これにより各構造物の製作工程、にお
ける防汚ｍ料の塗装工程を省くことができ、大幅なコス
トダウンが可能となる。

出願人　　　　　　株式会社　神戸製鋼所間　　　　　
　　昭和電線電纜株式会社代理人　弁理士　　須　山　
佐　− （ばか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属部材表面に結合剤として有機金属ポリマーを
含有する防汚塗料の塗布、焼付けにより耐熱防汚塗膜が
形成されていることを特徴とする耐熱性に優れた塗装金
属部材。
（２）有機金属ポリマーが、ポリボロシロキサン樹脂、
ポリカルボシラン樹脂、ポリシラスチレン樹脂、ポリシ
ラザン樹脂、ポリチタノカルボシラン樹脂からなる群よ
り選ばれた１種または２種以上である特許請求の範囲第
１項記載の塗装金属部材。
（３）防汚塗料の全結合剤成分中の少なくとも５０重量
％が、有機金属ポリマーからなる特許請求の範囲第２項
記載の塗装金属部材。
（４）防汚塗料に防汚剤として銅粉末、銅合金粉末、亜
酸化銅粉末および亜鉛粉末からなる群より選ばれた１種
または２種以上が配合されている特許請求の範囲第１項
ないし第３項のいずれか１項記載の塗装金属部材。
（５）銅合金が、キュプロニッケルである特許請求の範
囲第４項記載の塗装金属部材。
（６）金属部材には、予め耐熱性絶縁塗膜が形成されて
いる特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項
記載の塗装金属部材。
（７）金属部材が、鋼材である特許請求の範囲第１項な
いし第６項のいずれか１項記載の塗装金属部材。