JPH01280547A - Resin coated metallic body - Google Patents

Resin coated metallic body

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Publication number
JPH01280547A
JPH01280547A JP10956388A JP10956388A JPH01280547A JP H01280547 A JPH01280547 A JP H01280547A JP 10956388 A JP10956388 A JP 10956388A JP 10956388 A JP10956388 A JP 10956388A JP H01280547 A JPH01280547 A JP H01280547A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
metal body
coating layer
repeating unit
coated metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP10956388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshimi Inai
稲井 俊実
Hisao Ikeda
尚夫 池田
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Priority to CA 585036 priority patent/CA1338293C/en
Priority to EP19880120291 priority patent/EP0343282B1/en
Priority to US07/279,602 priority patent/US5041335A/en
Publication of JPH01280547A publication Critical patent/JPH01280547A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the adhesion of a coated layer and metallic body, hot water resistance and chemical resistance by coating a resin composition containing a polyaryl ether ketone resin and polyaryl ether sulfone resin having a specific repeating unit on the metallic body surface given an under coating treatment or a flame coating treatment. CONSTITUTION:A resin composition containing a polyaryl ether ketone resin having a repeating unit shown in a formula I and/or formula II and a polyaryl ether sulfone resin having a repeating unit shown in a formula III is applied on the metallic body surface given an under coating treatment or a flame coating treatment. For example, Victrex PEEK produced by ICI is given as the resin having repeating unit shown in the formula I. And, for example, Victrex PEK produced by ICI is given as the resin having repeating unit shown in the formula II. For example, UDEL P-1800 produced by Amoco Performance Products is given as the polyaryl ether sulfone resin.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、樹脂組成物により被覆された樹脂被覆金属体
、特に耐熱水性及び耐薬品性に優れた樹脂被覆金属体に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a resin-coated metal body coated with a resin composition, particularly to a resin-coated metal body having excellent hot water resistance and chemical resistance.

(従来の技術) 各種金属製品の錆止め、耐熱水性及び耐薬品性の向上な
どを目的として、金属体表面を樹脂組成物で被覆した樹
脂被覆金属体が製造されている。
(Prior Art) Resin-coated metal bodies whose surfaces are coated with resin compositions are manufactured for the purpose of preventing rust and improving hot water resistance and chemical resistance of various metal products.

ポリアリールエーテルケトン樹脂は、耐熱性、耐薬品性
、耐水性、加工性などに優れた結晶性樹脂である。それ
ゆえ、この樹脂を金属体に被覆すると、優れた耐熱水性
及び耐薬品性を有する樹脂被覆金属体が得られると期待
される。
Polyaryletherketone resin is a crystalline resin with excellent heat resistance, chemical resistance, water resistance, processability, etc. Therefore, when a metal body is coated with this resin, it is expected that a resin-coated metal body having excellent hot water resistance and chemical resistance can be obtained.

実際に、このポリアリールエーテルケトン樹脂を金属体
に被覆する際には、耐熱水性や耐薬品性の向上のために
、樹脂被覆金属体の製造工程で樹脂の結晶化を行なう必
要がある。
In fact, when coating a metal body with this polyaryletherketone resin, it is necessary to crystallize the resin during the manufacturing process of the resin-coated metal body in order to improve hot water resistance and chemical resistance.

ところが、この樹脂の結晶化度を上げると、結晶化に起
因する残留応力が発生し、被覆層の剥離や割れが生じや
すい。また、樹脂被覆金属体の製造工程において結晶化
工程を設けない場合にも、使用条件によっては(例えば
、100°C以上の温度で使用する場合には)自然に結
晶化が進行する場合があり、被覆層の剥離や割れの原因
となる。
However, when the crystallinity of this resin is increased, residual stress due to crystallization is generated, which tends to cause peeling and cracking of the coating layer. Furthermore, even if a crystallization step is not provided in the manufacturing process of the resin-coated metal body, crystallization may proceed naturally depending on the usage conditions (for example, when used at a temperature of 100°C or higher). , causing peeling and cracking of the coating layer.

他方、ボリアリールエーテルサルホン樹脂は、耐熱性、
耐薬品性、加工性に優れ、しかも常温からガラス転移点
の温度範囲で化学的に安定であり、かつ耐摩耗性や耐衝
撃性などの機械特性に優れる。さらに、非品性樹脂であ
るため、この樹脂で金属体を被覆すると、被覆層の結晶
化に起因する残留応力が発生しないという長所を有する
On the other hand, polyaryl ether sulfone resin has heat resistance,
It has excellent chemical resistance and processability, is chemically stable in the temperature range from room temperature to the glass transition point, and has excellent mechanical properties such as abrasion resistance and impact resistance. Furthermore, since it is a non-grade resin, it has the advantage that when a metal body is coated with this resin, no residual stress is generated due to crystallization of the coating layer.

特開昭54−34335号公報には、このようなボリア
リールエーテルサルホン樹脂による粉体塗装法が開示さ
れている。この方法においては、樹脂被覆層を所定の温
度で処理した後、焼付けが行われ、このことにより樹脂
の金属体への密着性が向上する。そのため通常の用途で
は比較的ブリスター(ふ(れ)や剥離が発生しに(い。
JP-A-54-34335 discloses a powder coating method using such a polyaryl ether sulfone resin. In this method, the resin coating layer is treated at a predetermined temperature and then baked, thereby improving the adhesion of the resin to the metal body. Therefore, in normal use, blistering and peeling are relatively unlikely to occur.

しかし、かかるボリアリールエーテルサルホン樹脂は吸
水性が比較的大きく、特に高温の水蒸気などが接するよ
うな用途では、被覆層にブリスターや剥離が発生しやす
いという欠点がある。
However, such polyaryl ether sulfone resins have relatively high water absorption properties, and have the disadvantage that blisters and peeling tend to occur in the coating layer, especially in applications where they come into contact with high-temperature water vapor.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記従来の欠点を解決するものであり、その
目的とするところは、被覆層と金属体との密着性に優れ
、耐熱水性及び耐薬品性に優れた樹脂被覆金属体を提供
することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks, and its purpose is to provide excellent adhesion between the coating layer and the metal body, and to improve hot water resistance and chemical resistance. An object of the present invention is to provide an excellent resin-coated metal body.

(課題を解決するための手段) 本発明の樹脂被覆金属体は、下塗り処理又は溶射処理さ
れた金属体表面に、下記の式(1)及び/又は式(n)
で示される繰返し単位を有するポリアリールエーテルケ
トン樹脂と、下記の式(III)で示される繰返し単位
を有するボリアリールエーテルサルホン樹脂とを含有す
る樹脂組成物が被覆されていることを特徴とし、そのこ
とにより上記の目的が達成される。
(Means for Solving the Problems) The resin-coated metal body of the present invention has the following formula (1) and/or formula (n) applied to the surface of the metal body that has been subjected to undercoating treatment or thermal spraying treatment.
characterized by being coated with a resin composition containing a polyaryletherketone resin having a repeating unit represented by the following formula (III) and a polyarylethersulfone resin having a repeating unit represented by the following formula (III), The above objectives are thereby achieved.

本発明に用いるポリアリールエーテルケトン樹脂のうち
、上記の式(tlで示される繰返し単位を有する樹脂と
しては、例えば、IC1社製のVictrex PEE
にが挙げられる。この樹脂は、融点(Tm)が334°
Cで、ガラス転移点(Tg)が143°Cの結晶性樹脂
である。また、上記の式(II)で示される繰返し単位
を有する樹脂としては、例えば、rcr社製のVict
rex PEWが挙げられる。この樹脂は、融点(Tm
)が365℃、ガラス転移点(Tg)が165°Cの結
晶性樹脂である。
Among the polyaryletherketone resins used in the present invention, examples of the resin having a repeating unit represented by the above formula (tl) include Victrex PEE manufactured by IC1 Co., Ltd.
Examples include. This resin has a melting point (Tm) of 334°
C and is a crystalline resin with a glass transition point (Tg) of 143°C. Further, as the resin having a repeating unit represented by the above formula (II), for example, Vict
An example is rex PEW. This resin has a melting point (Tm
) is a crystalline resin with a temperature of 365°C and a glass transition point (Tg) of 165°C.

本発明に用いるボリアリールエーテルサルホン樹脂とし
ては、例えば、アモコバーホーマンスプロダクツ社製の
UDEL P−1800が挙げられる。
An example of the polyaryl ether sulfone resin used in the present invention is UDEL P-1800 manufactured by Amoco Verhomans Products.

この樹脂は、ガラス転移点(Tg)が約190°Cの非
結晶性樹脂である。本発明においては、還元粘度が0.
3〜0.6の範囲であるようなボリアリールエーテルサ
ルホン樹脂が好適である。ここで、還元粘度は、ボリア
リールエーテルサルホン樹脂1.0 gをジメチルホル
ムアミド100n+fに溶解させて、25°Cに測定し
た値である。
This resin is an amorphous resin with a glass transition point (Tg) of about 190°C. In the present invention, the reduced viscosity is 0.
Polyaryl ether sulfone resins having a molecular weight ranging from 3 to 0.6 are preferred. Here, the reduced viscosity is a value measured at 25°C by dissolving 1.0 g of the polyaryl ether sulfone resin in 100n+f of dimethylformamide.

本発明においては、上記のポリアリールエーテルケトン
樹脂とボリアリールエーテルサルホン樹脂とが混合され
て樹脂組成物となされる。
In the present invention, the above polyaryletherketone resin and polyarylethersulfone resin are mixed to form a resin composition.

この場合、ポリアリールエーテルケトン樹脂は、式CI
)又は式(II)で示される繰返し単位を有する樹脂の
うち、いずれか一方の樹脂のみを用いて、もよく、両方
の樹脂を混合して用いてもよい。
In this case, the polyaryletherketone resin has the formula CI
) or a resin having a repeating unit represented by formula (II), only one of the resins may be used, or both resins may be used as a mixture.

上記ポリアリールエーテルケトン樹脂と上記ボリアリー
ルエーテルサルホン樹脂とは、一般に10 : 90〜
90 : 10、好ましくは40 : 60〜80 :
 20の重量比で混合される。ポリアリールエーテルケ
トン樹脂が多くなると、樹脂被覆層の結晶化による収縮
に伴って被覆層に割れや剥離が発生しやすくなる。逆に
、ボリアリールエーテルサルホン樹脂が多くなると、被
覆層の吸水性が高くなるため、耐水性が低下しブリスタ
ーが発生しやすくなる。
The ratio of the polyaryletherketone resin and the polyarylethersulfone resin is generally 10:90 to
90:10, preferably 40:60-80:
Mixed in a weight ratio of 20. When the amount of polyaryletherketone resin increases, the coating layer tends to crack or peel due to shrinkage due to crystallization of the resin coating layer. Conversely, when the amount of the polyaryl ether sulfone resin increases, the water absorbency of the coating layer increases, resulting in a decrease in water resistance and a tendency to form blisters.

上記樹脂組成物中には、必要に応じて無機充填材が含有
される。この無機充填材は、被覆層の熱伝導率及び弾性
率を上昇させる。さらに、被覆層内部の残留応力を低下
させる効果も有する。従って、無機充填材は、被覆層の
強度を増し、結晶化による収縮に伴う被覆層におけるク
ラック発生を防止する。
The resin composition may contain an inorganic filler if necessary. This inorganic filler increases the thermal conductivity and elastic modulus of the coating layer. Furthermore, it also has the effect of reducing residual stress inside the coating layer. Therefore, the inorganic filler increases the strength of the coating layer and prevents the occurrence of cracks in the coating layer due to shrinkage due to crystallization.

かかる無機充填材としては、耐水性、耐薬品性に優れ、
400°Cの高温にも安定なものが用いられる。例えば
、金属酸化物、ガラス、カーボン、セラミックスなどが
用いられる。金属酸化物としては、アルミナ、酸化鉄、
酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化クロム、酸化ニッ
ケルなどが挙げられる。チタン酸カリウムもこの中に含
まれる。セラミックスには、金属酸化物に含まれるもの
以外に、窒化ケイ素、窒化チタン、炭化ホウ素、炭化ケ
イ素などがある。
Such inorganic fillers have excellent water resistance and chemical resistance,
A material that is stable even at high temperatures of 400°C is used. For example, metal oxides, glass, carbon, ceramics, etc. are used. Metal oxides include alumina, iron oxide,
Examples include titanium oxide, zirconium oxide, chromium oxide, and nickel oxide. This includes potassium titanate. In addition to those included in metal oxides, ceramics include silicon nitride, titanium nitride, boron carbide, silicon carbide, and the like.

これらの無機充填材は、繊維状、粒状、フレーク状の微
粉として含有されるのが好ましい。
These inorganic fillers are preferably contained in the form of fibrous, granular, or flaky fine powder.

組成物中に無機充填材は40重量%以下の範囲で含有さ
れるのが好ましく、より好ましくは10〜30重量%の
範囲で含有される。40重量%を上まわると、被覆層の
樹脂成分との結合力が阻害されるため、被覆層の金属体
に対する密着性が低下する。
The content of the inorganic filler in the composition is preferably 40% by weight or less, more preferably 10 to 30% by weight. When it exceeds 40% by weight, the bonding force of the coating layer with the resin component is inhibited, and thus the adhesion of the coating layer to the metal body decreases.

また、本発明において、基材となる金属体としては、鉄
、アルミニウムなどの単体金属、あるいはステンレス綱
などの各種合金が用いられる。これらの金属体の形状は
、特に限定されない。平板状、管状、異形状など各種形
状のものが用いられる。かかる金属体の表面には、下塗
り組成物を用いた下塗り処理、又は溶射材を金属体に溶
射する溶射処理がなされる。
Further, in the present invention, as the metal body serving as the base material, single metals such as iron and aluminum, or various alloys such as stainless steel are used. The shapes of these metal bodies are not particularly limited. Various shapes are used, such as flat, tubular, and irregular shapes. The surface of such a metal body is subjected to an undercoat treatment using an undercoat composition or a thermal spraying treatment in which a thermal spraying material is thermally sprayed onto the metal body.

上記下塗り組成物としては、熱硬化性樹脂と無機充填材
とを含有する組成物、もしくは無機結合材と無機充填材
とを含有する組成物が用いられる。熱硬化性樹脂には、
例えばイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ア
ミドイミド樹脂、フラン樹脂がある。特に、イミド樹脂
が耐熱性に優れるため好ましい。イミド樹脂には、例え
ば、ビスマレイミドとジアミンとを重合成分とするプレ
ポリマー;多官能性シアン酸エステルあるいは多官能性
シアン酸エステルとアミンとのプレポリマーと、ビスマ
レイミドあるいはビスマレイミドとアミンとのプレポリ
マーとを含有する樹脂組成物;多官能性アミン、ポリア
ンハイドライド、無水ナジック酸などを重合成分とする
イミドプレポリマー;ビスマレイミドとアルケニルフェ
ノールとを重合成分とする樹脂を含有する樹脂組成物な
どがある。
As the undercoat composition, a composition containing a thermosetting resin and an inorganic filler, or a composition containing an inorganic binder and an inorganic filler is used. Thermosetting resins include
Examples include imide resin, epoxy resin, phenol resin, amide-imide resin, and furan resin. In particular, imide resins are preferred because they have excellent heat resistance. Imide resins include, for example, prepolymers containing bismaleimide and diamine as polymerization components; prepolymers containing polyfunctional cyanate esters or polyfunctional cyanate esters and amines; and prepolymers containing bismaleimide or bismaleimide and amines. A resin composition containing a prepolymer; an imide prepolymer containing a polyfunctional amine, a polyanhydride, a nadic anhydride, etc. as a polymerization component; a resin composition containing a resin containing a bismaleimide and an alkenylphenol as a polymerization component, etc. There is.

熱硬化性樹脂を用いれば、下塗り組成物を塗布後の焼付
けにより網状構造が形成され、被覆される樹脂組成物層
と金属体との密着性が向上する。また、熱硬化性樹脂の
接着力により、金属体と下塗り層との接着性も良好とな
る。なお、熱硬化性樹脂と無機充填材とを含有する下塗
り組成物には、前記のポリアリールエーテルケトン樹脂
とボリアリールエーテルサルホン樹脂とが添加されると
、被覆される樹脂組成物との接着性が向上するので好ま
しい。
When a thermosetting resin is used, a network structure is formed by baking after applying the undercoat composition, and the adhesion between the coated resin composition layer and the metal body is improved. Furthermore, the adhesive strength of the thermosetting resin also improves the adhesiveness between the metal body and the undercoat layer. Note that when the above-mentioned polyaryletherketone resin and polyarylethersulfone resin are added to the undercoat composition containing a thermosetting resin and an inorganic filler, adhesion with the resin composition to be coated is improved. This is preferable because the properties are improved.

下塗り組成物に含有される無機充填材は、下塗り組成物
により形成された下塗り層の剥離やクラックを防止する
機能を有する。このような無機充填材には、例えば、金
属、金属酸化物、ガラス、カーボン、セラミックス、無
機質結晶などがある。
The inorganic filler contained in the undercoat composition has a function of preventing peeling and cracking of the undercoat layer formed by the undercoat composition. Examples of such inorganic fillers include metals, metal oxides, glass, carbon, ceramics, and inorganic crystals.

金属としては、アルミニウム、亜鉛、ニッケル合金、ス
テンレス、鋳鉄などがある。金属酸化物、ガラスおよび
セラミックスとしては、上記樹脂組成物に用いられる素
材がいずれも使用され得る。金属、金属酸化物、ガラス
、カーボンおよびセラミックスは、いずれも微粉状とす
るのが好ましい。平均粒径は1〜100u11、好まし
くは、5〜30μlに調整される。
Examples of metals include aluminum, zinc, nickel alloy, stainless steel, and cast iron. As the metal oxide, glass, and ceramic, any of the materials used in the resin composition may be used. All metals, metal oxides, glass, carbon, and ceramics are preferably in the form of fine powder. The average particle size is adjusted to 1 to 100 μl, preferably 5 to 30 μl.

かかる無機充填材は、下塗り組成物に用いられる樹脂1
00重量部に対し、10〜800重量部、好ましくは2
5〜400重量部の範囲で添加される。
Such an inorganic filler is used in the resin 1 used in the undercoat composition.
00 parts by weight, 10 to 800 parts by weight, preferably 2
It is added in an amount of 5 to 400 parts by weight.

10重量部を下まわると、無機充填材の添加効果が小さ
くなる。800重量部を上まわると、熱硬化性樹脂の結
合力が低下し、樹脂被覆層と金属体との密着性が悪くな
る。
When the amount is less than 10 parts by weight, the effect of adding the inorganic filler becomes small. If it exceeds 800 parts by weight, the bonding force of the thermosetting resin will decrease, and the adhesion between the resin coating layer and the metal body will deteriorate.

下塗り組成物に含有される無機結合材には、リチウムポ
リシリケート、アミンシリケート、アルキルシリケート
、二酸化ケイ素コロイドなどがある。
Inorganic binders contained in the undercoat composition include lithium polysilicate, amine silicate, alkyl silicate, silicon dioxide colloid, and the like.

金属体の下地処理として溶射処理が行われるときに、こ
の溶射処理に用いられる溶射材としては、金属、セラミ
ックスなどが用いられる。
When a thermal spraying process is performed as a surface treatment for a metal body, metals, ceramics, etc. are used as the thermal spraying material used in the thermal spraying process.

特に金属を用いることが樹脂被覆層と金属体の密着性を
向上させるうえで好ましい。溶射材として用いられる金
属には、ニッケル合金、ステンレス、鋳鉄、アルミニウ
ム、亜鉛などがある。
In particular, it is preferable to use metal in order to improve the adhesion between the resin coating layer and the metal body. Metals used as thermal spray materials include nickel alloys, stainless steel, cast iron, aluminum, and zinc.

溶射層の形成はアーク溶射またはプラズマ溶射で行われ
る。
The sprayed layer is formed by arc spraying or plasma spraying.

本発明の被覆金属体を製造するには、まず、被覆すべき
金属体の表面に必要に応じてサンドブラスト、脱脂、化
成処理などの適当な前処理を施し、次いで下地処理が行
われる。下地処理として下塗り処理を行う場合には、金
属体の表面に前記の下塗り組成物を、必要に応じて、例
えばN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミドなどの有機溶剤に溶解して塗
布し、加熱・焼付けが施され、下塗り層が形成される。
In order to manufacture the coated metal body of the present invention, first, the surface of the metal body to be coated is subjected to appropriate pretreatment such as sandblasting, degreasing, chemical conversion treatment, etc., as necessary, and then surface treatment is performed. When performing an undercoat treatment as a base treatment, the undercoat composition may be applied to the surface of the metal body by dissolving it in an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, or dimethylacetamide, if necessary. It is applied, heated and baked to form an undercoat layer.

下塗り層の層厚は、5〜100μm、好ましくは10〜
30μ晴の範囲とされる。5μIを下まわると、下塗り
層が均一に形成されず、ピンホールやクラックが発生し
やすい。100μmを上まわると、下塗り層と金属体と
の密着性が低下する。
The layer thickness of the undercoat layer is 5 to 100 μm, preferably 10 to 100 μm.
It is said to be in the clear range of 30μ. If it is less than 5 μI, the undercoat layer will not be formed uniformly and pinholes and cracks will likely occur. When the thickness exceeds 100 μm, the adhesion between the undercoat layer and the metal body decreases.

下地処理として溶射処理を行う場合には、金属体の表面
に、例えば溶射用の上記金属をアーク溶射又はプラズマ
溶射することにより、溶射層が形成される。溶射層の層
厚は、20〜200μm1好ましくは30〜80μmに
調整される。
When thermal spraying is performed as the base treatment, a thermal spray layer is formed on the surface of the metal body by, for example, arc spraying or plasma spraying the above-mentioned metal for thermal spraying. The thickness of the sprayed layer is adjusted to 20 to 200 μm, preferably 30 to 80 μm.

上述のように下地処理が施された金属体の表面に、前記
のポリアリールエーテルケトン樹脂とボリアリールエー
テルサルホン樹脂及び必要に応じて上記無機充填材を含
有する樹脂組成物からなる被覆層が形成される。この被
覆層は、例えば上記樹脂組成物をN−メチル−2−ピロ
リドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド
などの適当な溶剤を用いて溶液又は懸濁液とし、あるい
は粉末状態のまま下地処理を行った金属体表面に塗装し
、例えば400°C前後で焼付けを行うことにより形成
される。
A coating layer made of a resin composition containing the above-mentioned polyaryletherketone resin, polyarylethersulfone resin, and optionally the above-mentioned inorganic filler is provided on the surface of the metal body that has been subjected to the base treatment as described above. It is formed. This coating layer can be formed by preparing a solution or suspension of the above-mentioned resin composition using an appropriate solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, etc., or by applying a base treatment to the metal in powder form. It is formed by painting the body surface and baking it at, for example, around 400°C.

被覆層の層厚は20〜200g+1が好ましく、より好
ましくは30〜80 p mの範囲とされる。20μm
を下まわると、被覆層が均一に形成されず、ピンホール
やクラックが発生しやすい、200μ−を上まわまると
、焼付けなどに時間がかかり、発泡などが生じて緻密な
樹脂被覆層が得られない。
The thickness of the coating layer is preferably from 20 to 200 g+1, more preferably from 30 to 80 pm. 20μm
If it is less than 200μ, the coating layer will not be formed uniformly and pinholes and cracks will easily occur.If it is more than 200μ, it will take time to bake, etc., and foaming will occur, resulting in a dense resin coating layer. I can't.

上記樹脂組成物の被覆層が形成された金属体は、放冷も
しくは急冷後、必要に応じて適当な温度で熱処理される
。か(して本発明の樹脂被覆金属体が得られる。
The metal body on which the coating layer of the resin composition has been formed is allowed to cool or is rapidly cooled, and then, if necessary, is heat treated at an appropriate temperature. (Thus, the resin-coated metal body of the present invention is obtained.

(作用) 本発明の樹脂被覆金属体の被覆層において、ポリアリー
ルエーテルケトン樹脂の結晶化に起因する残留応力は、
ボリアリールエーテルサルホン樹脂によって緩和される
。また、ボリアリールエーテルサルホン樹脂の吸水性は
、ポリアリールエーテルケトン樹脂によって改善される
(Function) In the coating layer of the resin-coated metal body of the present invention, the residual stress due to crystallization of the polyaryletherketone resin is
Mitigated by polyaryl ether sulfone resin. Moreover, the water absorption of the polyarylether sulfone resin is improved by the polyaryletherketone resin.

そして、被覆層は、両方の樹脂の化学的特性及び機械的
特性をあわせ持つようになる。
The coating layer then has both the chemical and mechanical properties of both resins.

(実施例) 以下に、本発明の実施例及び比較例について述べる。(Example) Examples and comparative examples of the present invention will be described below.

実施炎上 CA)下塗り処理層の形成 3.3″、4.4“−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
(無水物)  3.222 g、3,3゛−ジアミノジ
フェニルサルホン樹脂3.725g及び5−ノルボルネ
ン−2,3−ジカルボン酸(無水物) 1.642 g
を、モレキュラーシープで乾燥したN−メチル−2−ピ
ロリドン30gに溶解した。
Implementation Flaming CA) Formation of undercoating layer 3.3", 4.4"-benzophenonetetracarboxylic acid (anhydride) 3.222 g, 3,3'-diaminodiphenylsulfone resin 3.725 g and 5-norbornene- 2,3-dicarboxylic acid (anhydride) 1.642 g
was dissolved in 30 g of N-methyl-2-pyrrolidone dried on a molecular sheep.

この溶液を常温にて6時間撹拌してイミドオリゴマーか
らなる熱硬化性樹脂溶液を得た。この溶液に無機充填材
として5US316ステンレス粉(平均粒径40μm以
下)25.8gを添加し、均一に混合して下塗り組成物
を調製した。
This solution was stirred at room temperature for 6 hours to obtain a thermosetting resin solution consisting of an imide oligomer. To this solution, 25.8 g of 5US316 stainless steel powder (average particle size: 40 μm or less) was added as an inorganic filler and mixed uniformly to prepare an undercoat composition.

100酎X 100annX 3鵬の鉄板をグリッドプ
ラスト処理した後、圧縮空気を吹つけて清浄化した。
A 100mm x 100mm x 3mm iron plate was grid-blasted and then cleaned by blowing compressed air.

この鉄板の片面に、上記の下塗り組成物を刷毛で塗布し
、塗布面を250’Cで30分間乾燥し、焼付は処理を
行った。得られた下塗り層の層厚は平・均25μmであ
った。
The above-mentioned undercoat composition was applied with a brush to one side of this iron plate, and the coated surface was dried at 250'C for 30 minutes to perform baking. The thickness of the obtained undercoat layer was 25 μm on average.

(B)被覆層の形成 冷凍粉砕機により約10〜20μmに微粉化したポリア
リールエーテルケトン樹脂(VictrexPEEK 
15P/F、 IC1社製)80g及び同様に微粉化し
たボリアリールエーテルサルホン樹脂(VDEL P−
1800、アモコパーホーマンスプロダクツ社製)80
g、ガラス粉(径約9μm、長さ約15〜100μm)
40gを混合し粉体状の樹脂組成物を調製した。
(B) Formation of coating layer Polyaryletherketone resin (VictrexPEEK
15P/F, manufactured by IC1) and 80 g of similarly micronized polyaryl ether sulfone resin (VDEL P-
1800, manufactured by Amoco Performance Products) 80
g, glass powder (diameter approx. 9 μm, length approx. 15-100 μm)
40 g were mixed to prepare a powdered resin composition.

上記(A)項で得られた下塗り処理鉄板を400°Cで
30分間焼付けた後、この下塗り層に上記樹脂組成物を
静電圧60KVで4回に分けて粉体塗装した。各塗布で
は、400’Cにて5分間フローアウトさせた。樹脂組
成物が塗布された鉄板を、水中投入して急冷した。これ
をさらに200°Cにて1時間熱処理して樹脂被覆金属
体を得た。この被覆金属体の被覆層の層厚は平均500
μmであった。
The undercoated iron plate obtained in section (A) above was baked at 400°C for 30 minutes, and then the undercoat layer was powder-coated with the resin composition at an electrostatic voltage of 60 KV in four parts. Each application was allowed to flow out for 5 minutes at 400'C. The iron plate coated with the resin composition was placed in water and rapidly cooled. This was further heat-treated at 200°C for 1 hour to obtain a resin-coated metal body. The average layer thickness of the coating layer of this coated metal body is 500 mm.
It was μm.

(C)被覆金属体の性能評価 上記(B)項で得られた被覆鉄板の性能評価を、下記の
試験法により行った。その結果を第1表に示す。
(C) Performance evaluation of coated metal body Performance evaluation of the coated iron plate obtained in the above item (B) was performed using the following test method. The results are shown in Table 1.

(1)熱水試験 被覆金属体を、被覆層側95°C,鋼板側65°Cの熱
水中に100時間浸漬した後、被覆層の状態を観察した
(1) Hot water test The coated metal body was immersed in hot water at 95°C on the coating layer side and 65°C on the steel plate side for 100 hours, and then the state of the coating layer was observed.

(2)水蒸気試験 被覆金属体を150°Cの水蒸気のあるオートクレーブ
内に100時間放置した後被覆層の状態を観察した。
(2) Steam test After the coated metal body was left in an autoclave with steam at 150°C for 100 hours, the state of the coating layer was observed.

なお、表中、ブリスターの度合は、ブリスターが発生し
た面積を百分率で示した。
In the table, the degree of blistering is expressed as a percentage of the area where blistering occurred.

実施■I 実施例1における樹脂組成物のポリアリールエーテルケ
トン樹脂を100 gとし、ボリアリールエーテルサル
ホン樹脂を60gとしたこと以外は、実施例1で行った
と同様にして樹脂被覆金属体を得た。この被覆金属体に
ついて、熱水試験及び水蒸気試験を行い、その結果を第
1表に示した。
Implementation ■I A resin-coated metal body was obtained in the same manner as in Example 1, except that the polyaryletherketone resin in the resin composition in Example 1 was changed to 100 g, and the polyarylethersulfone resin was changed to 60 g. Ta. This coated metal body was subjected to a hot water test and a steam test, and the results are shown in Table 1.

1斑皿主 実施例1における樹脂組成物において、ガラス粉40g
を添加しなかったこと以外は、実施例1で行ったと同様
にして樹脂被覆金属体を得た。
1. In the resin composition in main example 1, 40 g of glass powder was used.
A resin-coated metal body was obtained in the same manner as in Example 1 except that .

この被覆金属体について、熱水試験及び水蒸気試験を行
い、その結果を第1表に示した。
This coated metal body was subjected to a hot water test and a steam test, and the results are shown in Table 1.

1施■土 実施例1における樹脂組成物のガラス粉40gに代えて
炭素繊維粉(直径約7.5μm、長さ20〜100μ1
1+)30gを添加したこと以外は、実施例1で行った
と同様にして樹脂被覆金属体を得た。この被覆金属体に
ついて、熱水試験を行い、その結果を第1表に示した。
1. Carbon fiber powder (about 7.5 μm in diameter, 20 to 100 μm in length) in place of 40 g of glass powder in the resin composition in Example 1.
A resin-coated metal body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 30 g of 1+) was added. A hot water test was conducted on this coated metal body, and the results are shown in Table 1.

裏層1 実施例1における樹脂組成物のポリアリールエーテルケ
トン樹脂及びボリアリールエーテルサルホン樹脂に代え
て、同量のポリアリールエーテルケトン樹脂とボリアリ
ールエーテルサルホン樹脂を混練機で400°Cで溶融
混練してペレットを作成し、このペレットを冷凍粉砕し
て得られた粒径10〜20μmの粉末160 gを使用
したこと以外は、実施例1で行ったと同様にして樹脂被
覆金属体を得た。この被覆金属体について、熱水試験及
び水蒸気試験を行い、その結果を第1表に示した。
Back Layer 1 Instead of the polyaryletherketone resin and the polyarylethersulfone resin in the resin composition in Example 1, the same amounts of the polyaryletherketone resin and the polyarylethersulfone resin were mixed in a kneader at 400°C. A resin-coated metal body was obtained in the same manner as in Example 1, except that 160 g of powder with a particle size of 10 to 20 μm obtained by melt-kneading to create pellets and freeze-pulverizing the pellets was used. Ta. This coated metal body was subjected to a hot water test and a steam test, and the results are shown in Table 1.

実施孤立 実施例1における樹脂組成物のポリアリールエーテルケ
トン樹脂に代えて、凍結粉砕により約10〜20μmに
微粉化されたポリアリールエーチルケトン樹脂(Vic
trex PEK、 ICI社製)を用い、樹脂組成物
が塗布された鉄板を水中投入して急冷した後の熱処理温
度200°Cを210°Cに変更したこと以外は、実施
例1で行ったと同様にして樹脂被覆金属体を得た。この
被覆金属体について、熱水試験及び水蒸気試験を行い、
その結果を第1表に示した。
Implementation Instead of polyaryletherketone resin in the resin composition in Isolated Example 1, polyarylethylketone resin (Vic
trex PEK (manufactured by ICI) was used, and the heat treatment temperature after putting the iron plate coated with the resin composition into water and quenching it was changed from 200°C to 210°C, except that it was the same as in Example 1. A resin-coated metal body was obtained. This coated metal body was subjected to hot water tests and steam tests,
The results are shown in Table 1.

尖洸例ニ アミノビスマレイミド樹脂(KERIMID 601、
ローヌプーラン社製)5gをN−メチル−2=ピロリド
ン15 gに溶解し、この溶液に5US316ステンレ
ス粉(平均粒径40μ−以下)15gを加え、均一に混
合して下塗り組成物を得た。
KERIMID 601,
5 g of N-methyl-2=pyrrolidone (manufactured by Rhone-Poulenc) was dissolved in 15 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and 15 g of 5US316 stainless steel powder (average particle size 40 μm or less) was added to this solution and mixed uniformly to obtain an undercoat composition.

この下塗り組成物を使用したこと以外は、実施例1で行
ったと同様にして樹脂被覆金属体を得た。この被覆金属
体について、熱水試験及び水蒸気試験を行い、その結果
を第1表に示した。
A resin-coated metal body was obtained in the same manner as in Example 1 except that this undercoat composition was used. This coated metal body was subjected to a hot water test and a steam test, and the results are shown in Table 1.

実施貫主 エチルシリケート1140 (エチルシリケートモノマ
ー5分子の縮合物、5iftとして計算される含量は4
0重量%HOOg及びエチルアルコール40gをガラス
製反応容器に入れ、混合し撹拌しながら、IN塩酸1g
及び水9gを2時間かけて連続的に滴下した。滴下終了
後、さらに3時間撹拌した後、20時間放置してエチル
シリケート縮合物溶液を得た。このエチルシリケート縮
合物溶液には、エチルシリケート縮合物が50重量%含
有されていた。
The main ethyl silicate 1140 (condensation product of 5 molecules of ethyl silicate monomer, content calculated as 5ift.
0wt% HOOg and 40g of ethyl alcohol are placed in a glass reaction vessel, and while stirring, add 1g of IN hydrochloric acid.
and 9 g of water were continuously added dropwise over 2 hours. After the dropwise addition was completed, the mixture was stirred for an additional 3 hours and left to stand for 20 hours to obtain an ethylsilicate condensate solution. This ethylsilicate condensate solution contained 50% by weight of ethylsilicate condensate.

得られたエチルシリケート縮合物溶液15gにアルミニ
ウム粉(直径40μm以下)30g及びブチルセロソル
ブ5gを加え、均一に混合して下塗り組成物を得た。こ
の下塗り組成物を使用したこと以外は、実施例1で行っ
たと同様にして樹脂被覆金属体を得た。この被覆金属体
について、熱水試験及び水蒸気試験を行い、その結果を
第1表に示した。
30 g of aluminum powder (40 μm or less in diameter) and 5 g of butyl cellosolve were added to 15 g of the obtained ethyl silicate condensate solution and mixed uniformly to obtain an undercoat composition. A resin-coated metal body was obtained in the same manner as in Example 1 except that this undercoat composition was used. This coated metal body was subjected to a hot water test and a steam test, and the results are shown in Table 1.

裏施桝主 ブラスト鋼板に5US306をアーク溶射法により溶射
し、50〜60μ−の厚さを有する5US306の溶射
層を形成し、その上に実施例1で行ったと同様にして樹
脂組成物を塗装して樹脂被覆金属体を得た。この被覆金
属体について、熱水試験及び水蒸気試験を行い、その結
果を第1表に示した。
5US306 was thermally sprayed onto the main blasted steel plate of the back wall by an arc spraying method to form a thermally sprayed layer of 5US306 having a thickness of 50 to 60μ, and a resin composition was applied thereon in the same manner as in Example 1. A resin-coated metal body was obtained. This coated metal body was subjected to a hot water test and a steam test, and the results are shown in Table 1.

1校炎上 実施例1における樹脂組成物のポリアリールエーテルケ
トン樹脂80g及びポリアリールエーテルサルホン樹脂
80gに代えて、ポリアリールエテルサルホン樹脂16
0gのみを使用したこと以外は、実施例1で行ったと同
様にして樹脂被覆金属体を得た。この被覆金属体につい
て、熱水試験及び水蒸気試験を行い、その結果を第1表
に示した。
1 School Flaming In place of 80 g of polyaryletherketone resin and 80 g of polyarylethersulfone resin in the resin composition in Example 1, 16 g of polyarylethersulfone resin was used.
A resin-coated metal body was obtained in the same manner as in Example 1 except that only 0 g was used. This coated metal body was subjected to a hot water test and a steam test, and the results are shown in Table 1.

ル較開I 実施例1における樹脂組成物のポリアリールエーテルケ
トン樹脂80g及びボリアリールエーテルサルホン樹脂
80gに代えて、ポリアリールエーテルケトン樹脂16
0gのみを使用したこと以外は実施例1で行ったと同様
にして樹脂被覆金属体を得た。この被覆金属体について
、熱水試験及び水蒸気試験を行い、その結果を第1表に
示した。
Le Comparison I In place of 80 g of polyaryletherketone resin and 80 g of polyarylether sulfone resin in the resin composition in Example 1, 16 g of polyaryletherketone resin was used.
A resin-coated metal body was obtained in the same manner as in Example 1 except that only 0 g was used. This coated metal body was subjected to a hot water test and a steam test, and the results are shown in Table 1.

第1表 以上の実施例及び比較例から、本発明の樹脂被覆金属体
において、被覆層と金属体との密着性が良好であり、熱
水や水蒸気による被覆層の剥離、ブリスター及び割れ(
クラック)が生じにくいことがわかる。被覆層が無機充
填材を含有しない場合、アルミ粉−エチルシリケート縮
合物系の下塗り処理層を形成した場合、あるいはアーク
溶射により下地処理層を形成した場合には、高温の水蒸
気によりわずかなブリスターあるいは一部に剥離が発生
するものの、高温下における耐水性は満足すべきもので
ある。
From the Examples and Comparative Examples shown in Table 1 and above, it is clear that in the resin-coated metal body of the present invention, the adhesion between the coating layer and the metal body is good, and the coating layer does not peel off, cause blistering, or crack due to hot water or steam.
It can be seen that cracks are less likely to occur. When the coating layer does not contain an inorganic filler, when an aluminum powder-ethylsilicate condensate-based undercoat layer is formed, or when the undercoat layer is formed by arc spraying, slight blisters or Although some peeling occurs, the water resistance at high temperatures is satisfactory.

これに対して、ポリアリールエーテルケトン樹脂又はボ
リアリールエーテルスルホン樹脂を単独で用いた樹脂組
成物で被覆層が形成された樹脂被覆金属体においては、
熱水や水蒸気により被覆層の剥離やブリスター及び塗膜
の割れが生じやすいことがわかる。
On the other hand, in a resin-coated metal body in which a coating layer is formed of a resin composition using polyaryletherketone resin or polyarylethersulfone resin alone,
It can be seen that hot water and steam easily cause peeling of the coating layer, blistering, and cracking of the coating film.

(発明の効果) 上述の通り、本発明の樹脂被覆金属体にあっては、下塗
り処理又は溶射処理を施した金属基材表面に、ポリアリ
ールエーテルケトン樹脂とポリアリールエーテルスルホ
ン樹脂とを含有する樹脂組成物からなる被覆層が形成さ
れているので、両方の樹脂の特性が相俟って、この樹脂
被覆金属体は、被覆層の剥離やクラック、及び塗膜の割
れが生じにくく、かつ熱水や水蒸気及び薬液に対する抵
抗性に優れる。
(Effects of the Invention) As described above, the resin-coated metal body of the present invention contains a polyaryletherketone resin and a polyarylethersulfone resin on the surface of the metal base material that has been subjected to an undercoating treatment or a thermal spraying treatment. Since the coating layer is formed of a resin composition, the properties of both resins combine to make this resin-coated metal body less prone to peeling and cracking of the coating layer and cracking of the coating film, and is resistant to heat. Excellent resistance to water, steam, and chemical solutions.

したがって、この、ような樹脂被覆金属体は、化学プラ
ント、化学・食品工業用装置において高温下で熱水や水
蒸気及び薬液にさらされる部分、例えば酸や酸を含有す
る蒸気を輸送する配管の内壁の被覆など種々の用途に好
適に用いられる。
Therefore, this resin-coated metal body is used for parts exposed to hot water, steam, and chemical solutions at high temperatures in chemical plants and equipment for the chemical and food industries, such as the inner walls of piping that transports acids and acid-containing steam. It is suitably used for various purposes such as coating.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、下塗り処理又は溶射処理された金属体表面に、下記
の式〔 I 〕及び/又は式〔II〕で示される繰返し単位
を有するポリアリールエーテルケトン樹脂と、下記の式
〔III〕で示される繰返し単位を有するポリアリールエ
ーテルサルホン樹脂とを含有する樹脂組成物が被覆され
ていることを特徴とする樹脂被覆金属体。 ▲数式、化学式、表等があります▼……〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼……〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼…〔III〕
[Scope of Claims] 1. A polyaryletherketone resin having repeating units represented by the following formula [I] and/or formula [II] on the surface of a metal body subjected to undercoating or thermal spraying, and a polyaryletherketone resin having the following formula [I] and/or [II]. A resin-coated metal body characterized by being coated with a resin composition containing a polyarylethersulfone resin having a repeating unit represented by [III]. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...[I] ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...[II] ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...[III]
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100614852B1 (en) * 2005-02-14 2006-08-22 쿠쿠산업주식회사 Coating composition having improved corrosion-resistant and abrasion-resistant properties and goods coated by the coating composition
JP2008139021A (en) * 2008-01-24 2008-06-19 Kurita Water Ind Ltd Heat exchanger for food processing
EP3162541A4 (en) * 2014-06-27 2018-03-07 Fujimi Incorporated Formation material and formation method which are used for forming structure

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