JPH0486254A - 樹脂被覆金属体 - Google Patents

樹脂被覆金属体

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JPH0486254A
JPH0486254A JP20319590A JP20319590A JPH0486254A JP H0486254 A JPH0486254 A JP H0486254A JP 20319590 A JP20319590 A JP 20319590A JP 20319590 A JP20319590 A JP 20319590A JP H0486254 A JPH0486254 A JP H0486254A
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JP
Japan
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resin
primer composition
primer
coated
metallic
Prior art date
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Pending
Application number
JP20319590A
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English (en)
Inventor
Norihito Morishima
森島 憲仁
Hitoshi Shirato
斉 白土
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0486254A publication Critical patent/JPH0486254A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、特に耐熱水性や耐蝕性に優れた樹脂被覆金属
体に関する。
(従来の技術) ナイロン、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルホン、
ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリエーテルイミドは、耐熱性、耐薬品性、耐水性、機
械的強度などに優れ、しかも溶融加工性も良好な熱可塑
性の樹脂である。それゆえ、この樹脂を金属体面に被覆
すると、特に耐熱水性や耐蝕性に優れた樹脂被覆金属体
が得られると期待される。
しかし、このような樹脂を金属体の被覆材として用いる
場合、金属体との密着性が劣る。金属体との密着性や耐
蝕性を改善するために、金属体表面をリン酸亜鉛などに
より化成処理する方法が、一般に行われている。
(発明が解決しようとする課題) ところが、この方法では化成処理された処理層が耐熱性
に欠ける。そのため、化成処理を施した金属体面に、焼
付は時の加熱温度が比較的高い前記の熱可塑性樹脂を被
覆する場合は、この加熱により化成処理層が劣化し金属
体との密着性が実質的に向上しない。
したがって、このような樹脂被覆金属体を、特に熱水下
で長期に亘って使用すると、被膜に多数のブリスター(
ふくれ)や剥離が生じるという問題がある。
本発明は、このような問題を解決するものであり、その
目的とするところは、樹脂被覆層と金属体との密着性に
優れ、耐熱水性や耐蝕性に優れた樹脂被覆金属体を提供
することにある。
(課題を解決するだめの手段) 本発明のPPS樹脂被覆金属体は、金属体面に、金属ア
ルコキシド又はその初期縮合物からなるプライマー組成
物によるプライマー層が形成され、その上に、ナイロン
、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエー
テルイミドから選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂
が被覆されていることを特徴とし、それにより上記の目
的が達成される。
本発明において、プライマー層を形成するために用いる
金属アルコキシド又はその初期縮合物からなるプライマ
ー組成物において、金属アルコキシドは一般式M(OR
’) (OR”) (OR3) [(OR’)][(O
R5)] で示される。ここで、門は3〜5価の金属を
表し、Ti、 Zr、八1、Ga、In、、Si、、G
e、 Sn、Nbより選ばれる金属が好ましく、R1,
RZ、R3、R4、R5は同種又は異種のアルキル基を
表し、炭素数1〜18のアルキル基が好ましい。アルキ
ル基の炭素数が18を越えると熱により分解しやすくな
る。なお、金属アルコキシドには、金属の醋体も包含さ
れる。
かかる金属アルコキシドの具体例としては、Δl (O
CH3)3  、Al(OC2H5)3、八l (is
o−QC,、R7)3、Ga(OCH3) 3、Ga 
(OCzt15) 3、Ga (OC3117) 3、
Ge (OCtls) 3、Ge(OCzHs) 4 
 、ce(oc3H7)4、In (OCI+3) 3
 、In(OCzHs) 3、In(iso−OC3t
17)3、Nb(OCI+、)S 、Nb(OCzHs
) s、Nb (OC311?) s、Si (OCI
(3) a 、Si (OCzHs) 4.5i(is
o−OCsTo) 、CH30(Si(OCL)zO)
4CL、Ti(OCH3) 4 、Ti (OCzHs
) 4、Ti (OC3117) 4、C3H90(T
i(OC3117) zo) l 0C3H7、CJq
O(Ti(OCI7)zO)+oC411q、5n(O
CH+)4.5n(OCzHs)4、Sn (iso−
OC3t17) 4、Zr(OCHs”) 4、Zr 
(OC2115) 4、Zr (OC3H7) 4など
が挙げられる。
また、金属アルコキシドの初期縮合物は、上記のような
金属アルコキシドを、部分的に加水分解し重縮合させる
ことにより得ることができる。重縮合度(n)は、一般
に10以下である。
上記の金属アルコキシド又はその初期縮合物は一種のみ
ならず、二種以上を混合して用いることができる。この
ような金属アルコキシド又はその初期縮合物からなるプ
ライマー組成物は、これが液状の場合はそのままで使用
可能であるが、一般に金属アルコキシド又はその初期縮
合物を適当な有機溶媒に溶解して用いられる。
有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロ
パツール、ブタノール、ヘキサン、ベンゼン、トルエン
、キシレン等が用いられる。
なお、プライマー層を形成する上記のプライマー組成物
には、さらに密着性を向上させるために、必要に応じて
無機充填材を配合してもよい。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く
、その平均粒径は、1〜100μm、好ましくは5〜3
0μmに調整される。かかる無機充填材としては、例え
ば、金属、金属酸化物、ガラス、カーボン、セラミック
ス無機塩等が用いられる。
金属としては、亜鉛、ニッケル合金、ステンレス、鋳造
鉄などがある。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、チタン酸カリウム、タルク、カオリン、クレー
、マイカなどが挙げられる。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。無機塩には硫酸バリウムなどがあ
る。
本発明においては、先ず、金属アルコキシド又はその初
期縮合物からなるプライマー組成物が、鉄、アルミニウ
ム、ステンレス鋼、各種合金などの金属体面(表面又は
内面)に塗布される。次いで、焼付jJが施され、金属
アルコキシド又はその初期縮合物が空気中の水分により
架橋硬化し、耐熱性のプライマー層が形成される。
金属体は予めサンドブラスト、脱脂、酸洗い等の適当な
前処理を施しておく。プライマー組成物の焼付は温度は
、通常100°C以上、好ましくは200〜400°C
である。プライマー層の厚みは、5〜100 μm、好
ましくは10〜30μmの範囲とされる。5μmを下ま
わると、プライマー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くなる。逆に、100μmを上
まわると、プライマー層と金属体との密着性が低下する
ことがある。
次に、金属体面に形成されたプライマー層の上に、ナイ
ロン、ポリフェニレンオキサイド、ポリザルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルイミドから選ばれる少なくとも一種の熱可塑性
樹脂が被覆される。被覆方法としては、これ等の樹脂粉
による静電粉体塗装法が好適に採用される。その他シー
ト圧着法、溶融押出法なども採用可能である。
粉体塗装のあと塗装面には焼付けが施され、樹脂が溶融
硬化して樹脂被覆層が形成される。
焼付は温度は被覆される熱可塑性樹脂の種類により異な
る。ナイロンでは200〜250°C、ポリフェニレン
オキサイドでは300〜400°C1ポリサルホンでは
300〜400°C、ポリエーテルスルホンでは380
〜420”C,ポリエーテルエーテルケトンでは380
〜420°C、ポリエーテルイミドでは300〜400
°Cが好ましい。
樹脂被覆層の厚みは一般に50〜200011m、好ま
しくは250〜1000μmの範囲とされる。50μm
を下まわると、樹脂被覆層が均一に形成されず、ピンホ
ールやクランクが発生しやすい。逆に、2000μmを
」二まわると、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。焼付は後は、ア
ニール処理してもよく、また急冷してもよい。
なお、被覆用の上記熱可塑性樹脂には、プライマー組成
物に用いる金属アルコキシド又はその初期縮合物を配合
しておいてもよい。このような金属アルコキシド又はそ
の初期縮合物を配合しておくと、プライマーとの接着性
が向上するとともに樹脂被覆層に剛性が付与され、耐劣
化特性も向上する。
(作用) 金属アルコキシド又はその初期縮合物からなるプライマ
ー組成物により形成されるプライマー層は、架橋硬化に
より耐熱性及び耐熱水性に優れ、金属体面との密着性に
も優れている。しかも、ナイロン、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリザルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミドから選ばれ
る少なくとも一種の熱可塑性樹脂の被覆層とも良好に密
着する。
(実施例) 以下、本発明の実施例及び比較例を示す。
ス崖■↓ 金属アルコキシドの初期縮合物(B−10:日本曹達社
製)(テトラブチルチタネ−1・の10分子縮合物) 
 r C4H90(Ti (OC4H9)0) + o
c4Hq Jの60重量%イソプロパツール溶液をプラ
イマー組成物とした。
100mm X 100 mm X厚さ3祁の鉄板をグ
リッドブラスト処理した後、圧縮空気を吹付けて清浄化
し、この鉄板の片面に上記プライマー組成物を刷毛で塗
布し、これを380″Cで30分間乾燥し焼付は処理を
行った。得られたプライマー層の厚みは平均30μmで
あった。
次いで、このプライマー層の上に粒径100μm以下の
ポリエーテルエーテルケトン粉末(PEIEK)(15
0PF : IC1社製)を静電粉体塗装し、次いでこ
れを380°Cで30分間焼付けこれを水中投入して急
冷して樹脂被覆鉄板を得た。得られた被覆層の厚みは、
約700 umであった。
このようにして得られた樹脂被覆鉄板について、下記の
試験法により常態密着性試験、耐熱水密着性試験及び耐
熱水性試験を行った。その結果をまとめて第1表に示す
(1)常態密着性試験 樹脂被覆鉄板の塗膜を鋭利な刃物で、切れ目が鉄板に達
するように1cmに切れ目を入れ、その一端を剥itさ
せ、これを常温(23°C)で剥離速度10 nun 
/ ]分で90度方向に引張って、剥離強度を測定した
。なお、表中の*印は樹脂の被覆層が破断したことを示
す。
(2)熱水密着性試験 樹脂被覆鉄板を、被覆層側が95°C1鉄板側が75°
Cの熱水中に100時間浸漬した後、塗膜を鋭利な刃物
で、切れ目が鉄板に達するように1 cm幅に切れ目を
入れ、その一端を剥離させ、これを常温(23°C)で
剥離速度10mm/]分で90度方向に引張って、剥離
強度を測定した。
(3)耐熱水性試験 樹脂被覆鉄板を、被覆層側が95°C1鉄板側が75°
Cの熱水中に100時間浸漬した後、被覆層側のブリス
ター(ふくれ)発生状況を、ブリスターが発生した面積
率で示した。
罰M↓ 金属アルコキシドの初期縮合物(ジルコニウムブチラー
ト二日本曹達社製)  ’ Zr (OCal19)4
 jの60重量%イソプロパツール溶液をプライマー組
成物とした。それ以外は実施例1と同様に行った。
実創1−↓− 金属アルコキシドの初期縮合物(アルミニウムイソプロ
ピラー1・: 日本曹達社製)  ’Al(is。
0CJ7) 3 jの60重量%イソフ゛ロバノー)し
ン容液をプライマー組成物とした。それ以外は実施例1
と同様に行った。
!IL!L 金属アルコキシドの初期縮合物にオビウムプロピラート
二日本曹達社製)  ’Nb(QC:+H7)sJの6
0重量%イソプロパツール溶液をプライマー組成物とし
た。それ以外は実施例1と同様に行った。
X、梅−例i 実施例1のポリエーテルエーテルケトン粉末(PEl’
5l()を、ポリフェニレンオキザイド(Pro) (
ノリル:日本GEプラスチック社製)に替え、この焼付
は条件を300°C×30分に替えた。それ以外は実施
例1と同様に行った。
一災施例−6− 実施例1のポリエーテルエーテルケトン粉末(PIEE
K)を、粒径50μm以下のポリエーテルサルフォン(
PES) (5003P  : ICI社製)に替えた
。それ以外は実施例1と同様に行った。
演JiJユ 実施例1のポリエーテルエーテルケトン粉末(PEER
)を、ポリエーテルイミド(PEI) (ウルテム:日
本GEプラスチック社製)に替えた。それ以外は実施例
1と同様に行った。
夾施倣l 実施例1のポリエーテルエーテルケトン粉末(PEEK
)を、ポリサルフオン(PSF)(アモコジャパン社製
)に替えた。それ以外は実施例1と同様に行った。
尖施七」一 実施例1のプライマー組成物の焼付は条件を230”C
X60分に替え、またポリエーテルエーテルケトン粉末
(PEEK)をナイロン11(ES:日本リルサン社製
)に替え、この焼付は条件を230°C×60分に替え
た。それ以外は実施例1と同様に行 っ ゾこ。
3(]b扼野1fil。
実施例1のナイロン11(ES:日本リルサン社製)を
、充填材添加グレードのナイロン11(FP840:日
本リルサン社製)に替えた。それ以外は実施例1と同様
に行った。
比較刊」一 実施例1において、プライマー組成物を塗布しなかった
こと以外は、実施例1と同様に行った。
且較捌ス 実施例5において、プライマー組成物を塗布しなかった
こと以外は、実施例5と同様に行った。
1較側l 実施例6において、プライマー組成物を塗布しなかった
こと以外は、実施例6と同様に行った。
此五貫( 実施例7において、プライマー組成物を塗布しなかった
こと以外は、実施例7と同様に行った。
北較貨五 実施例8において、プライマー組成物を塗布しなかった
こと以外は、実施例8と同様に行った。
北較例上 実施例9において、プライマー組成物を塗布しなかった
こと以外は、実施例9と同様に行った。
■「 実施例10において、プライマー組成物を塗布しなかっ
たこと以外は、実施例10と同様に行った。
(以下余白) (発明の効果) 上述の通り、本発明の樹脂被覆金属体は、金属体面に金
属アルコキシド又はその初期縮合体からなるプライマー
組成物によるプライマー層が形成され、その上にナイロ
ン、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルホン、ポリエ
ーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエ
ーテルイミドから選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹
脂が被覆されており、このような構成によれば、耐熱性
に優れ、被覆された樹脂と金属体との密着性に優れ、特
に耐熱水性や耐蝕性に優れた樹脂被覆金属体が得られる
それゆえ、本発明のPPS樹脂被覆金属体は、熱水に接
触する金属面の防食、例えば給湯用のパイプ及び継手、
化学プラントのパイプ及び継手に好適に用いることがで
きる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、金属体面に、金属アルコキシド又はその初期縮合物
    からなるプライマー組成物によるプライマー層が形成さ
    れ、その上に、ナイロン、ポリフェニレンオキサイド、
    ポリサルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエ
    ーテルケトン、ポリエーテルイミドから選ばれる少なく
    とも一種の熱可塑性樹脂が被覆されていることを特徴と
    する樹脂被覆金属体。
JP20319590A 1990-07-30 1990-07-30 樹脂被覆金属体 Pending JPH0486254A (ja)

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