JPH07116582B2 - 溶射被膜の封孔処理方法 - Google Patents
溶射被膜の封孔処理方法Info
- Publication number
- JPH07116582B2 JPH07116582B2 JP61192084A JP19208486A JPH07116582B2 JP H07116582 B2 JPH07116582 B2 JP H07116582B2 JP 61192084 A JP61192084 A JP 61192084A JP 19208486 A JP19208486 A JP 19208486A JP H07116582 B2 JPH07116582 B2 JP H07116582B2
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- JP
- Japan
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- thermal spray
- coating
- spray coating
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- polymetallocarbosilane
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶射被膜の耐熱性、耐食性を改良する方法に関
する。
する。
（従来の技術及びその問題点） 金属あるいはセラミックの溶射被膜は耐摩耗性に非常に
優れているためにポンプのシャフトや軸受などの摺動用
部品をはじめとする機械部品、部材に広く使用されるよ
うになってきた。
優れているためにポンプのシャフトや軸受などの摺動用
部品をはじめとする機械部品、部材に広く使用されるよ
うになってきた。
さらに近年になると、機械部品、部材が常温のみなら
ず、特に高温で使用されるケースも増加してきており、
これに応じて、ニッケル−クロム合金、ジルコニア（Zr
O2）、炭化タングステン（WC）など、耐熱性、耐食性を
向上させた溶射材料が開発されている。
ず、特に高温で使用されるケースも増加してきており、
これに応じて、ニッケル−クロム合金、ジルコニア（Zr
O2）、炭化タングステン（WC）など、耐熱性、耐食性を
向上させた溶射材料が開発されている。
しかしながら溶射したままの被膜の内部には、多くの気
孔（全気孔率１〜10％）が存在し、素地面に達する気孔
も少なくない。したがって溶射被膜自体は耐熱性、耐食
性に優れていても、この気孔を通して素地が外気にさら
されているために、高温あるいは腐食性雰囲気での素地
の腐食、劣化が進行し、やがて部品、部材の破損に至
る。
孔（全気孔率１〜10％）が存在し、素地面に達する気孔
も少なくない。したがって溶射被膜自体は耐熱性、耐食
性に優れていても、この気孔を通して素地が外気にさら
されているために、高温あるいは腐食性雰囲気での素地
の腐食、劣化が進行し、やがて部品、部材の破損に至
る。
この気孔を埋める方法を封孔処理といい、封孔材として
はワックスやビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタ
ンなどの樹脂が単独で、あるいは顔料との混合物で使用
されている。しかしこれらの材料は融点あるいは分解温
度がたかだか200℃であるため、高温、特に200℃をこえ
る雰囲気下では重量減少が著しく、溶射被膜内の素地に
到達する気孔を埋めることはできない。
はワックスやビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタ
ンなどの樹脂が単独で、あるいは顔料との混合物で使用
されている。しかしこれらの材料は融点あるいは分解温
度がたかだか200℃であるため、高温、特に200℃をこえ
る雰囲気下では重量減少が著しく、溶射被膜内の素地に
到達する気孔を埋めることはできない。
このような高温域での使用に耐え、耐食性も有する溶射
被膜の封孔材料の開発が産業界から切望されているのが
現状である。
被膜の封孔材料の開発が産業界から切望されているのが
現状である。
（問題点を解決するための技術的手段） 本発明はポリメタロカルボシラン100重量部、シリコー
ン樹脂10〜200重量部及び無機充填材10〜200重量部を有
機溶剤に溶解又は分散させた組成物を溶射被膜に被覆及
び／又は含浸させることを特徴とする溶射被膜の封孔処
理方法に関する。
ン樹脂10〜200重量部及び無機充填材10〜200重量部を有
機溶剤に溶解又は分散させた組成物を溶射被膜に被覆及
び／又は含浸させることを特徴とする溶射被膜の封孔処
理方法に関する。
本発明で使用されるポリメタロカルボシランは、下記
（Ａ）のカルボシラン結合単位及び少なくとも一種の下
記（Ｂ）のメタロキサン結合単位からなり、 （Ａ）： （式中、R1及びR2は同一又は異なってもよく相互に独立
に炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基又は水素原子
を示す。） （Ｂ）：Ｍ−Ｏ （式中、ＭはTi、Zr、Mo及びCrからなる群から選ばれる
少なくとも一種の元素を示し、場合によっては前記各元
素の少なくとも一部分が側鎖基として炭素数１〜４のア
ルコキシ基又はフェニル基を少なくとも１個有する。） 前記（Ａ）及び（Ｂ）各結合単位が主鎖骨格中でランダ
ムに結合した重合体、及び／又は前記（Ａ）の結合単位
の珪素原子の少なくとも一部が前記（Ｂ）の結合単位の
前記各元素と酸素原子を介して結合し、これらによって
前記（Ａ）の結合単位の連鎖により得られるポリカルボ
シラン部分が前記（Ｂ）の結合単位によって架橋された
重合体である。前記（Ａ）の結合単位の全数対前記
（Ｂ）の結合単位の全数の比率が1:1から10:1の範囲に
あることが好ましい。また、ポリメタロカルボシランの
数平均分子量は400〜50000であることが好ましい。
（Ａ）のカルボシラン結合単位及び少なくとも一種の下
記（Ｂ）のメタロキサン結合単位からなり、 （Ａ）： （式中、R1及びR2は同一又は異なってもよく相互に独立
に炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基又は水素原子
を示す。） （Ｂ）：Ｍ−Ｏ （式中、ＭはTi、Zr、Mo及びCrからなる群から選ばれる
少なくとも一種の元素を示し、場合によっては前記各元
素の少なくとも一部分が側鎖基として炭素数１〜４のア
ルコキシ基又はフェニル基を少なくとも１個有する。） 前記（Ａ）及び（Ｂ）各結合単位が主鎖骨格中でランダ
ムに結合した重合体、及び／又は前記（Ａ）の結合単位
の珪素原子の少なくとも一部が前記（Ｂ）の結合単位の
前記各元素と酸素原子を介して結合し、これらによって
前記（Ａ）の結合単位の連鎖により得られるポリカルボ
シラン部分が前記（Ｂ）の結合単位によって架橋された
重合体である。前記（Ａ）の結合単位の全数対前記
（Ｂ）の結合単位の全数の比率が1:1から10:1の範囲に
あることが好ましい。また、ポリメタロカルボシランの
数平均分子量は400〜50000であることが好ましい。
このポリメタロカルボシランは化学的不活性であり、20
0〜500℃程度の中温域ではプラスチック被膜を形成し、
腐食性ガス雰囲気中でもほとんど侵されない。さらに50
0℃以上の高温域では、徐々にセラミックに転換し、し
かも元の重量の80％以上が残存しているために、緻密な
セラミック被膜を形成することができる。
0〜500℃程度の中温域ではプラスチック被膜を形成し、
腐食性ガス雰囲気中でもほとんど侵されない。さらに50
0℃以上の高温域では、徐々にセラミックに転換し、し
かも元の重量の80％以上が残存しているために、緻密な
セラミック被膜を形成することができる。
ポリメタロカルボシランの溶射被膜への密着性を高める
ために、シリコーン樹脂が併用される。シリコーン樹脂
としては、シリコーンオイル、シリコーンワニス及びシ
リコーンゴムのいずれをも使用できる。シリコーン樹脂
の配合量は、ポリメタロカルボシラン100重量部当たり1
0〜200重量部である。
ために、シリコーン樹脂が併用される。シリコーン樹脂
としては、シリコーンオイル、シリコーンワニス及びシ
リコーンゴムのいずれをも使用できる。シリコーン樹脂
の配合量は、ポリメタロカルボシラン100重量部当たり1
0〜200重量部である。
さらにポリメタロカルボシランは、溶射被膜の封孔効果
を向上させるために、無機充填材が併用される。無機充
填材の具体例としては、Ｂ、Mg、Al、Si、Ca、Ti、Ｖ、
Cr、Mn、Zn、Zr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Ｗ、Pb、Bi等の
酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、ホウ化物;Li、
Ｋ、Mg、Ca、Zn等のホウ酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩が挙
げられる。無機充填材の配合量は、ポリメタロカルボシ
ラン100重量部当たり10〜200重量部である。
を向上させるために、無機充填材が併用される。無機充
填材の具体例としては、Ｂ、Mg、Al、Si、Ca、Ti、Ｖ、
Cr、Mn、Zn、Zr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Ｗ、Pb、Bi等の
酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、ホウ化物;Li、
Ｋ、Mg、Ca、Zn等のホウ酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩が挙
げられる。無機充填材の配合量は、ポリメタロカルボシ
ラン100重量部当たり10〜200重量部である。
ポリメタロカルボシラン又はポリメタロカルボシランと
シリコーン樹脂、無機充填材との配合物（以下単に配合
物という）を溶射被膜に被覆及び／又は含浸する方法に
ついては特に制限はなく、例えば、下記のようなそれ自
体公知の方法を採用することができる。
シリコーン樹脂、無機充填材との配合物（以下単に配合
物という）を溶射被膜に被覆及び／又は含浸する方法に
ついては特に制限はなく、例えば、下記のようなそれ自
体公知の方法を採用することができる。
（１）ポリメタロカルボシラン又は配合物を有機溶剤に
溶解又は分散させ、この溶液又は分散液を溶射被膜に刷
毛塗り又はドクターブレードによって塗布する方法。
溶解又は分散させ、この溶液又は分散液を溶射被膜に刷
毛塗り又はドクターブレードによって塗布する方法。
（２）上記溶液又は分散液を溶射被膜に吹付塗装する方
法。
法。
（３）上記溶液又は分散液に溶射被膜を浸漬する方法。
溶射被膜へのポリメタロカルボシラン又は配合物の被覆
及び／又は含浸量は、溶射被膜の性状により一律に規定
することはできないが、通常、溶射被膜1cm2当たり0.00
5〜2gである。
及び／又は含浸量は、溶射被膜の性状により一律に規定
することはできないが、通常、溶射被膜1cm2当たり0.00
5〜2gである。
前記（１）、（２）又は（３）の方法で使用される有機
溶剤については特に制限はないが、通常トルエン、キシ
レンのような芳香族炭化水素溶剤が使用される。
溶剤については特に制限はないが、通常トルエン、キシ
レンのような芳香族炭化水素溶剤が使用される。
前記（１）、（２）又は（３）の方法により溶射被膜に
ポリメタロカルボシラン又は配合物を被覆及び／又は含
浸させた後、乾燥して有機溶剤を除去することにより、
溶射被膜の封孔処理が行える。
ポリメタロカルボシラン又は配合物を被覆及び／又は含
浸させた後、乾燥して有機溶剤を除去することにより、
溶射被膜の封孔処理が行える。
（発明の効果） 本発明の溶射被膜の封孔処理方法によって、耐熱性、耐
食性に優れる溶射被膜が形成できる。
食性に優れる溶射被膜が形成できる。
（実施例） 参考例 無水キシレン2.5及びナトリウム400gを窒素ガス気流
中でキシレンの沸点まで加熱し、ジメチルジクロロシラ
ン１を１時間で滴下した。滴下終了後、10時間加熱還
流し沈澱物を生成させた。沈澱を濾過し、メタノール、
ついで水で洗浄して、白色粉末のポリジメチルシラン42
0gを得た。
中でキシレンの沸点まで加熱し、ジメチルジクロロシラ
ン１を１時間で滴下した。滴下終了後、10時間加熱還
流し沈澱物を生成させた。沈澱を濾過し、メタノール、
ついで水で洗浄して、白色粉末のポリジメチルシラン42
0gを得た。
他方、ジフェニルジクロロシラン759gとホウ酸124gを窒
素ガス雰囲気下、ｎ−ブチルエーテル中、100〜120℃の
温度で加熱し、生成した白色樹脂状物を、真空中400℃
で１時間加熱することによって、530gのポリボロジフェ
ニルシロキサンを得た。
素ガス雰囲気下、ｎ−ブチルエーテル中、100〜120℃の
温度で加熱し、生成した白色樹脂状物を、真空中400℃
で１時間加熱することによって、530gのポリボロジフェ
ニルシロキサンを得た。
次に、上記のポリジメチルシラン400gに上記のポリボロ
ジフェニルシロキサン0.2gを添加混合し、還流管を備え
た２の石英管中で、窒素気流下で350℃まで加熱し、
３時間重合して、有機セイ素重合体を得た。
ジフェニルシロキサン0.2gを添加混合し、還流管を備え
た２の石英管中で、窒素気流下で350℃まで加熱し、
３時間重合して、有機セイ素重合体を得た。
この有機ケイ素重合体400gとチタンテトライソプロポキ
シド200gとを、キシレン４を反応溶媒とし、窒素ガス
雰囲気下で130℃で１時間撹拌しながら反応させた。キ
シレンを留去した後、300℃で10時間さらに反応を行
い、シリコンとチタンを含有する有機金属架橋重合体を
得た。その数平均分子量は蒸気圧浸透法で測定したとこ
ろ1165であった。
シド200gとを、キシレン４を反応溶媒とし、窒素ガス
雰囲気下で130℃で１時間撹拌しながら反応させた。キ
シレンを留去した後、300℃で10時間さらに反応を行
い、シリコンとチタンを含有する有機金属架橋重合体を
得た。その数平均分子量は蒸気圧浸透法で測定したとこ
ろ1165であった。
ゲルパーミエイションクロマトグラフ、赤外吸収スペク
トルからここで得られた重合体は、有機ケイ素重合体中
のSi−Ｈ結合が一部消失し、この部分のケイ素原子が、
チタンテトライソプロポキシドのチタン原子と酸素原子
を介して結合し、これによって一部は有機ケイ素重合体
の側鎖に−Ｏ−Ti（OC3H7）３基を有し、また一部は有
機ケイ素重合体がTi−Ｏ結合で架橋したポリチタノ
カルボシランであった。この重合体のSi−CH2結合
単位の全数対−Ti−Ｏ−結合単位の全数は6:1であるこ
とを確認した。
トルからここで得られた重合体は、有機ケイ素重合体中
のSi−Ｈ結合が一部消失し、この部分のケイ素原子が、
チタンテトライソプロポキシドのチタン原子と酸素原子
を介して結合し、これによって一部は有機ケイ素重合体
の側鎖に−Ｏ−Ti（OC3H7）３基を有し、また一部は有
機ケイ素重合体がTi−Ｏ結合で架橋したポリチタノ
カルボシランであった。この重合体のSi−CH2結合
単位の全数対−Ti−Ｏ−結合単位の全数は6:1であるこ
とを確認した。
実施例１ 参考例で得たポリチタノカルボシラン100g及びシリコン
ワニス（東芝シリコン製TSR−116）20g及び酸化アルミ
ニウム粉末100gをキシレン100gに溶解分散させた。
ワニス（東芝シリコン製TSR−116）20g及び酸化アルミ
ニウム粉末100gをキシレン100gに溶解分散させた。
平均被膜厚みが100μｍの酸化アルミニウムのプラズマ
溶射被膜（母材:SS41）に前記溶解分散物を吹付塗布し
た後、乾燥し、封孔処理を施した。溶射被膜へのポリチ
タノカルボシランおよび配合物の塗布量は、0.1g/cm2で
あった。
溶射被膜（母材:SS41）に前記溶解分散物を吹付塗布し
た後、乾燥し、封孔処理を施した。溶射被膜へのポリチ
タノカルボシランおよび配合物の塗布量は、0.1g/cm2で
あった。
この処理済みの溶射材料を800℃の空気オーブン中に24
時間放置後取り出し、常温大気中で放冷した試料は母材
の酸化による溶射被膜の剥離は起こらず、外観もほとん
ど不変であった。
時間放置後取り出し、常温大気中で放冷した試料は母材
の酸化による溶射被膜の剥離は起こらず、外観もほとん
ど不変であった。
比較例１ 上記と同様な酸化アルミニウム被膜にポリビニールブチ
ラール樹脂系封孔材を塗布した後、乾燥し、封孔処理を
施した溶射材料について前記と同様の耐熱試験を行った
場合、溶射被膜はほぼ完全に剥離し、封孔材はほとんど
残留していなかった。
ラール樹脂系封孔材を塗布した後、乾燥し、封孔処理を
施した溶射材料について前記と同様の耐熱試験を行った
場合、溶射被膜はほぼ完全に剥離し、封孔材はほとんど
残留していなかった。
実施例２ 鋳鉄製母材にアンダーコート材料としてNiCr、トップコ
ート材料としてCr3C2系材料を合計膜厚300μｍ溶射した
試料に実施例１に記載した溶解分散物を吹付塗布し、乾
燥し、封孔処理を施した。溶射被膜へのポリチタノカル
ボシランおよび配合物の塗布量は、0.1g/cm2であった。
ート材料としてCr3C2系材料を合計膜厚300μｍ溶射した
試料に実施例１に記載した溶解分散物を吹付塗布し、乾
燥し、封孔処理を施した。溶射被膜へのポリチタノカル
ボシランおよび配合物の塗布量は、0.1g/cm2であった。
この処理済みの溶射材料を1000℃の空気オーブン中に48
時間放置後取り出し、常温大気中で放置した試料は母材
の酸化による溶射被膜の剥離は起こらず、外観もほとん
ど不変であった。
時間放置後取り出し、常温大気中で放置した試料は母材
の酸化による溶射被膜の剥離は起こらず、外観もほとん
ど不変であった。
比較例２ 実施例２で用いた試料に２液性エポキシ樹脂を塗布した
後、乾燥し、封孔処理を施した溶射材料について前記と
同様の耐熱試験を行った場合、溶射被膜は部分的に剥離
を起こし、著しい変色が見られた。
後、乾燥し、封孔処理を施した溶射材料について前記と
同様の耐熱試験を行った場合、溶射被膜は部分的に剥離
を起こし、著しい変色が見られた。
Claims (1)
- 【請求項１】ポリメタロカルボシラン100重量部、シリ
コーン樹脂10〜200重量部及び無機充填材10〜200重量部
を有機溶剤に溶解又は分散させた組成物を溶射被膜に被
覆及び／又は含浸させることを特徴とする溶射被膜の封
孔処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192084A JPH07116582B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 溶射被膜の封孔処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192084A JPH07116582B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 溶射被膜の封孔処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350455A JPS6350455A (ja) | 1988-03-03 |
| JPH07116582B2 true JPH07116582B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=16285378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61192084A Expired - Lifetime JPH07116582B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 溶射被膜の封孔処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116582B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149657A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-08 | Dainippon Toryo Co Ltd | 鋼材保護方法 |
| JPH02149656A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-08 | Dainippon Toryo Co Ltd | 溶射皮膜の処理方法 |
| JP2612983B2 (ja) * | 1991-11-06 | 1997-05-21 | 朝日化学工業株式会社 | 溶融金属に対して耐食性を有するロール |
| JP4609391B2 (ja) * | 1995-09-20 | 2011-01-12 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 給水ポンプの製造方法 |
| US6706415B2 (en) | 2000-12-28 | 2004-03-16 | Copeland Corporation | Marine coating |
| GB2397257A (en) * | 2003-01-16 | 2004-07-21 | Rolls Royce Plc | Article provided with a vibration damping coating |
| CN114540806B (zh) * | 2021-04-11 | 2023-09-05 | 广东兴发铝业有限公司 | 一种铝合金钝化膜处理方法 |
| CN113122833B (zh) * | 2021-04-11 | 2022-07-15 | 宁波奋达新能源科技有限公司 | 一种铝合金钝化方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59190354A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-29 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 複合成形体 |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP61192084A patent/JPH07116582B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6350455A (ja) | 1988-03-03 |
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