JP2009024113A - Magnesium metal coating agent and use thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マグネシウム系金属用コーティング剤およびその利用に関するものである。 The present invention relates to a magnesium-based metal coating agent and use thereof.
マグネシウム合金は、比強度（強度／比重）が最大の金属であり、自動車部品、家電製品、コンピューター部品などに利用されており、優れた放熱性または電磁波シールド性に基づいて、薄型ノートパソコン等にも利用されている。また、マグネシウム合金は切削抵抗が小さいので、機械加工時間を短縮することができる。 Magnesium alloy is the metal with the largest specific strength (strength / specific gravity) and is used in automobile parts, home appliances, computer parts, etc. Is also used. In addition, since the magnesium alloy has a small cutting resistance, the machining time can be shortened.
しかし、マグネシウムは実用金属の中で最も卑な金属であるので、マグネシウムまたはマグネシウム合金からなるマグネシウム系金属は活性に富み、水、アルコールまたは酸と反応しやすい。すなわち、マグネシウム系金属は耐食性に劣る。よって、マグネシウム系金属を利用するためには表面処理が必要である。ただし、マグネシウム表面には酸化皮膜が形成されるので、メッキ処理はマグネシウム系金属の表面処理に不向きである。 However, since magnesium is the most basic metal among practical metals, a magnesium-based metal composed of magnesium or a magnesium alloy is rich in activity and easily reacts with water, alcohol or acid. That is, magnesium metal is inferior in corrosion resistance. Therefore, surface treatment is necessary to use the magnesium-based metal. However, since an oxide film is formed on the magnesium surface, the plating treatment is not suitable for the surface treatment of the magnesium-based metal.
シリカ系薄膜は、耐熱性、耐摩耗性、耐食性などに優れていることが知られており、特許文献１には、低温での乾燥、熱処理により安定でち密なシリカ系薄膜を有機基材上に形成し得るシリカ系コーティング剤が開示されている。また、特許文献２には、保存安定性に優れ、基材に塗工した後は常温で速やかに硬化し得るコーティング剤組成物が開示されている。
しかしながら、シリカ系コーティング剤に用いられる代表的なテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）をマグネシウム系金属のコーティングに用いても、形成した皮膜には多くの亀裂が生じ、耐食能も低い。 However, even if the typical tetraethoxysilane (TEOS) used for the silica-based coating agent is used for the coating of the magnesium-based metal, the formed film has many cracks and has low corrosion resistance.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マグネシウム系金属に耐食能の高い皮膜を提供するためのコーティング剤を実現することにある。 This invention is made | formed in view of said problem, The objective is to implement | achieve the coating agent for providing a high corrosion-resistant film | membrane to a magnesium type metal.
本発明に係るマグネシウム系金属用コーティング剤は、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させることにより生成されるポリシロキサンを含有していることを特徴している（ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２はメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）。 The magnesium-based metal coating agent according to the present invention is characterized by containing polysiloxane produced by partially polymerizing a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 (where, R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acryl group, R 2 is a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group, R 1 Si (oR 2) 3 two oR 2 in 3 are identical to each other May be different.)
また、本発明に係るマグネシウム系金属用コーティング剤は、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第１溶液を調製し、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２のモノマーを第１溶液に添加し、次いでＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とを共重合させることにより生成されるポリシロキサンを含有していることを特徴としている（ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２における２つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）。本発明に係るマグネシウム系金属用コーティング剤において、上記ポリシロキサンにおけるＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とのモル比が１：０〜０．５であることが好ましい。 In addition, the magnesium-based metal coating agent according to the present invention prepares a first solution in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized, and a monomer of R 3 2 Si (OR 2 ) 2 is prepared. It is characterized by containing a polysiloxane that is added to the first solution and then copolymerized with R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2 (here R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, R 2 and R 3 are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group, and 3 in R 1 Si (OR 2 ) 3 one of the OR 2 may be the being the same or different, R 3 2 Si (OR 2) 2 single OR 2 in 2 may be the same or different from each other.). In the magnesium-based metal coating agent according to the present invention, the molar ratio of R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2 in the polysiloxane is 1: 0 to 0.5. preferable.
本発明に係るマグネシウム系金属用コーティング剤は、耐食性が良好であり、比較的やわらかいので下地剤としても好適に使用され得る。 The magnesium-based metal coating agent according to the present invention has good corrosion resistance and is relatively soft, and therefore can be suitably used as a base agent.
本発明に係るマグネシウム系金属用コーティング剤は、Ｓｉ（ＯＲ２）４のモノマーを部分的に重合させた第２溶液を調製し、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第３溶液を調製し、第２溶液と第３溶液とを混合し、次いでＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とを共重合させることにより生成されるポリシロキサンを含有していることを特徴としている（ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２はメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｓｉ（ＯＲ２）４における４つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）。なお、上記ポリシロキサンにおけるＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とのモル比が１：０〜０．５であることが好ましい。本発明において、Ｓｉ（ＯＲ２）４の比率を上げると形成した皮膜の硬度が増し、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３の比率を上げると形成した皮膜の耐食性が向上する。 The magnesium-based metal coating agent according to the present invention prepares a second solution in which a monomer of Si (OR 2 ) 4 is partially polymerized, and partially polymerizes a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3. Containing a polysiloxane produced by preparing a third solution, mixing the second solution and the third solution, and then copolymerizing Si (OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 Wherein R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, R 2 is a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group, and R 1 Si (OR 2 ) three OR 2 in 3 may be the being the same or different, Si (OR 2) 4 two OR 2 in 4 may be the same or different from each other.). The molar ratio of Si (OR 2) 4 and R 1 Si (OR 2) 3 in the polysiloxane 1: is preferably 0 to 0.5. In the present invention, increasing the ratio of Si (OR 2 ) 4 increases the hardness of the formed film, and increasing the ratio of R 1 Si (OR 2 ) 3 improves the corrosion resistance of the formed film.
本発明に係る構造体は、上記コーティング剤が塗布されているマグネシウム系金属を含んでいることを特徴としている。 The structure according to the present invention is characterized by containing a magnesium-based metal to which the coating agent is applied.
また、本発明に係る構造体は、複数の皮膜が形成されているマグネシウム系金属を含んでいることを特徴としており、本構造体において、マグネシウム系金属上に形成されている第１皮膜を第２皮膜が被覆しており、第１皮膜は第１のポリシロキサンを含有する第１コーティング剤が硬化して形成されており、第２皮膜は第２のポリシロキサンを含有する第２コーティング剤が硬化して形成されており、第１のポリシロキサンは、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第１溶液を調製し、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２のモノマーを第１溶液に添加し、次いでＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とを共重合させることにより生成され、第２のポリシロキサンは、Ｓｉ（ＯＲ２）４のモノマーを部分的に重合させた第２溶液を調製し、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第３溶液を調製し、第２溶液と第３溶液とを混合し、次いでＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とを共重合させることにより生成されるものである（ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２における２つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｓｉ（ＯＲ２）４における４つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）。 The structure according to the present invention includes a magnesium-based metal on which a plurality of films are formed. In the structure, the first film formed on the magnesium-based metal is the first film. 2 coatings are formed, the first coating is formed by curing the first coating agent containing the first polysiloxane, and the second coating is formed by the second coating agent containing the second polysiloxane. The first polysiloxane is prepared by preparing a first solution in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized and a monomer of R 3 2 Si (OR 2 ) 2 . Is then added to the first solution and then R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2 are copolymerized, and the second polysiloxane is Si (OR 2 ) 4. Partial monomer A second solution polymerized to prepare a third solution in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized, and the second solution and the third solution are mixed, and then Si ( OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 are copolymerized (where R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, and R 2 and R 3 are independently of one another methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group, R 1 Si (oR 2) 3 in the three oR 2 may be the being the same or different, R 3 2 Si (oR 2) two OR 2 in 2 may be the being the same or different, Si (OR 2) 4 two OR 2 in 4 may be the same or different from each other.).
本発明に係る皮膜形成方法は、マグネシウム系金属に皮膜を形成するために、第１のポリシロキサンを含有する第１コーティング剤をマグネシウム系金属上に塗布する工程；マグネシウム系金属上に塗布した第１コーティング剤を硬化させて第１皮膜を形成する工程；第２のポリシロキサンを含有する第２コーティング剤を第１皮膜上に塗布する工程；および、第１皮膜上に塗布した第２コーティング剤を硬化させて第２皮膜を形成する工程を包含することを特徴としており、第１のポリシロキサンは、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第１溶液を調製し、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２のモノマーを第１溶液に添加し、次いでＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とを共重合させることにより生成され、第２のポリシロキサンは、Ｓｉ（ＯＲ２）４のモノマーを部分的に重合させた第２溶液を調製し、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第３溶液を調製し、第２溶液と第３溶液とを混合し、次いでＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とを共重合させるものである（ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２における２つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｓｉ（ＯＲ２）４における４つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）。 The film forming method according to the present invention includes a step of applying a first coating agent containing a first polysiloxane on a magnesium-based metal in order to form a film on the magnesium-based metal; A step of curing one coating agent to form a first coating; a step of applying a second coating agent containing a second polysiloxane on the first coating; and a second coating agent applied on the first coating The first polysiloxane is prepared by first polymerizing a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 partially. , R 3 2 Si (OR 2 ) 2 monomer is added to the first solution, followed by copolymerization of R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2 The second polysiloxane was prepared by preparing a second solution in which a monomer of Si (OR 2 ) 4 was partially polymerized, and third polymer in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 was partially polymerized. A solution is prepared, the second solution and the third solution are mixed, and then Si (OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 are copolymerized (where R 1 is a phenyl group) , a vinyl group or an acryl group, R 2 and R 3 independently of one another are methyl, ethyl, propyl or isopropyl, R 1 Si (oR 2) 3 two oR 2 in 3 identical to one another or different even, R 3 2 Si (OR 2 ) 2 single OR 2 in 2 may be the being the same or different, Si (OR 2) 4 two OR 2 in 4 is each independently Even differently And it may be.).
本発明に係るコーティング剤硬化方法は、マグネシウム系金属用コーティング剤を硬化させるために、ポリシロキサンを含有するコーティング剤を塗布したマグネシウム系金属を含む構造体を塩基性ガス雰囲気下に配置する工程を包含することを特徴としている。本発明に係るコーティング剤硬化方法において、上記塩基性ガスがアンモニアであることが好ましい。 In the coating agent curing method according to the present invention, in order to cure the magnesium-based metal coating agent, a step of disposing a structure containing a magnesium-based metal coated with a polysiloxane-containing coating agent in a basic gas atmosphere. It is characterized by inclusion. In the coating agent curing method according to the present invention, the basic gas is preferably ammonia.
本発明はマグネシウム系金属の皮膜形成に好適なコーティング剤を提供し得る。本発明を用いれば、マグネシウム系金属に耐食性を付与し得る。また、本発明を用いれば、所望の耐食性および硬度を有する皮膜をマグネシウム系金属に形成し得る。 The present invention can provide a coating agent suitable for forming a magnesium-based metal film. If this invention is used, corrosion resistance can be provided to a magnesium-type metal. Moreover, if this invention is used, the film | membrane which has desired corrosion resistance and hardness can be formed in a magnesium-type metal.
本発明は、特定のポリシロキサンを含有しているマグネシウム系金属用コーティング剤を提供する。本発明を用いれば、耐食性に優れた構造体を作製することができる。 The present invention provides a magnesium-based metal coating agent containing a specific polysiloxane. If this invention is used, the structure excellent in corrosion resistance can be produced.
第１の実施形態において、本発明に係るマグネシウム系金属用コーティング剤に用いられるポリシロキサンは、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させることにより生成される。ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２はメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であることが好ましい。また、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。 In the first embodiment, the polysiloxane used in the magnesium-based metal coating agent according to the present invention is produced by partially polymerizing a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 . Here, R 1 is preferably a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, and R 2 is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group. Further, R 1 Si (OR 2) 3 in the three OR 2 may be the being the same or different.
本明細書中にて使用される場合、用語「マグネシウム系金属」は、マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる金属（金属材料）が意図される。本発明に係るコーティング剤が適用可能なマグネシウム合金としては、特に限定されないが、例えば、Ｍｇ−Ａｌ系合金（例えば、ＡＭ１００Ａ等）、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金（例えば、ＡＺ３１Ａ、ＡＺ３１Ｂ、ＡＺ３１Ｃ、ＡＺ６１Ａ、ＡＺ８０Ａ等）、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ系合金（例えば、ＺＫ５１Ａ、ＺＫ６１Ａ、ＺＫ６０、Ｍ６、Ｍ５、Ｍ４等）、Ｍｇ−希土類元素系合金（例えば、ＥＺ３３Ａ、ＺＥ４１Ａ、ＱＥ２２Ａ等）等が挙げられる。また、カルシウム含有マグネシウム合金であるＭｇ−Ｃａ系合金も本発明に係るコーティング剤が好適に使用される。 As used herein, the term “magnesium-based metal” intends a metal (metal material) made of magnesium or a magnesium alloy. The magnesium alloy to which the coating agent according to the present invention can be applied is not particularly limited. For example, an Mg—Al alloy (eg, AM100A), an Mg—Al—Zn alloy (eg, AZ31A, AZ31B, AZ31C, AZ61A, AZ80A, etc.), Mg—Zn—Zr alloys (eg, ZK51A, ZK61A, ZK60, M6, M5, M4 etc.), Mg—rare earth elements alloys (eg, EZ33A, ZE41A, QE22A, etc.), etc. . Moreover, the coating agent which concerns on this invention is used suitably also for the Mg-Ca type alloy which is a calcium containing magnesium alloy.
重合反応は、当該分野における公知の手法を用いればよく、例えば、モノマーを酸触媒とともに極性溶剤に添加し、混合溶液を０〜６０℃で１０〜３０時間攪拌すればよい。攪拌時の温度は、好ましくは１０〜７０℃であり、より好ましくは２５〜６５℃であり、さらに好ましくは３０〜６０℃である。また、攪拌時間は、好ましくは１０〜３０時間であり、より好ましくは１２〜２５時間であり、さらに好ましくは１５〜２０時間である。なお、必要に応じて、水の添加量を調整してもよい。このような反応系に好ましい極性溶剤としては、エトキシシラン（モノマーおよびポリマー）を溶解し得る揮発性溶剤であれば特に限定されず、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤などが挙げられる。また、このような反応系に好ましい酸触媒としては、塩酸、リン酸、硫酸、硝酸などが挙げられる。 The polymerization reaction may be performed by using a known method in this field. For example, a monomer may be added to a polar solvent together with an acid catalyst, and the mixed solution may be stirred at 0 to 60 ° C. for 10 to 30 hours. The temperature at the time of stirring becomes like this. Preferably it is 10-70 degreeC, More preferably, it is 25-65 degreeC, More preferably, it is 30-60 degreeC. The stirring time is preferably 10 to 30 hours, more preferably 12 to 25 hours, and further preferably 15 to 20 hours. In addition, you may adjust the addition amount of water as needed. The polar solvent preferred for such a reaction system is not particularly limited as long as it is a volatile solvent capable of dissolving ethoxysilane (monomer and polymer), and alcohol solvents, ether solvents, ester solvents, ketone solvents, etc. Is mentioned. Further, preferred acid catalysts for such a reaction system include hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like.
上述したように、本発明に用いられるポリシロキサンは特定のモノマーが部分的に重合しており、その部分重合の処理としては、エタノール溶媒中、約２０ｗｔ％のオルガノシランおよび約４ｗｔ％の水に塩酸等の酸を添加し、約ｐＨ２程度の酸触媒のもとで、６０℃で１６時間程度反応させたものが好ましい。 As described above, a specific monomer is partially polymerized in the polysiloxane used in the present invention, and the partial polymerization treatment is performed in about 20 wt% organosilane and about 4 wt% water in an ethanol solvent. It is preferable to add an acid such as hydrochloric acid and react at about 60 ° C. for about 16 hours under an acid catalyst of about pH 2.
本実施形態に係るコーティング剤を硬化するためには、当該分野において公知の技術を採用すればよく、例えば、熱風循環式乾燥機などを用いて１００〜３００℃で１０〜６０分間加熱処理すればよい。硬度を上げるためにはできるだけ高温が好ましい。ただ、高温の乾燥機に塗布物を投入して急速に昇温させると皮膜に亀裂が発生しやすいので、ゆるやかな昇温が好ましい。また、皮膜が厚いほど亀裂は発生しやすい。後述する実施例に示すように，室温下、ＮＨ４ＯＨの蒸気中において３０分程度熟成することによっても硬化させることができる。この場合、熱的歪みが生じないため亀裂はほとんど発生しないが、硬化処理としては熱処理の方が効果的である。 In order to cure the coating agent according to the present embodiment, a technique known in the art may be employed. For example, if heat treatment is performed at 100 to 300 ° C. for 10 to 60 minutes using a hot-air circulating dryer or the like. Good. In order to increase the hardness, the highest possible temperature is preferable. However, if the application is put into a high-temperature dryer and the temperature is rapidly raised, cracks are likely to occur in the film, so a gentle temperature rise is preferred. In addition, the thicker the film, the easier it is to crack. As shown in the examples described later, curing can also be achieved by aging for about 30 minutes at room temperature in NH 4 OH vapor. In this case, since thermal distortion does not occur, cracks hardly occur, but heat treatment is more effective as the curing treatment.
本実施形態に係るマグネシウム系金属用コーティング剤を硬化させて得られた皮膜は、耐食性が良好であり、比較的やわらかいので下地剤としても好適に使用され得る。なお、本実施形態に係るコーティング剤を用いて得られる皮膜の厚さは、特に限定されないが、例えば、１μｍ〜５０μｍであることが好ましく、２μｍ〜２０μｍであることがより好ましく、５μｍ〜１０μｍであることがさらに好ましい。皮膜の厚みが上記範囲内であれば、所望の性質を維持し得る。 The film obtained by curing the magnesium-based metal coating agent according to the present embodiment has good corrosion resistance and is relatively soft, and thus can be suitably used as a base material. The thickness of the film obtained using the coating agent according to this embodiment is not particularly limited, but is preferably 1 μm to 50 μm, more preferably 2 μm to 20 μm, and more preferably 5 μm to 10 μm. More preferably it is. If the thickness of the film is within the above range, desired properties can be maintained.
第２の実施形態において、本発明に係るマグネシウム系金属用コーティング剤に用いられるポリシロキサンは、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第１溶液を調製し、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２のモノマーを第１溶液に添加し、次いでＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とを共重合させることにより生成される。ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基である。また、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２における２つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。 In the second embodiment, the polysiloxane used in the magnesium-based metal coating agent according to the present invention is prepared by preparing a first solution in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized, and R 3 It is produced by adding 2 Si (OR 2 ) 2 monomer to the first solution and then copolymerizing R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2 . Here, R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, and R 2 and R 3 are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group. Further, R 1 Si (OR 2) 3 in the three OR 2 may be the being the same or different, and R 3 2 Si (OR 2) 2 in the two OR 2 are identical to each other or different It may be.
なお、第２の実施形態に関する記載において、第１の実施形態と共通するものについてはその記載を省略する。 In addition, in the description regarding 2nd Embodiment, the description is abbreviate | omitted about what is common in 1st Embodiment.
本実施形態に係るマグネシウム系金属用コーティング剤において、上記ポリシロキサンにおけるＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とのモル比が１：０〜０．５であることが好ましく、１：０．０５〜０．４がより好ましく、１：０．０５〜０．２がさらに好ましい。 In the magnesium-based metal coating agent according to the present embodiment, the molar ratio of R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2 in the polysiloxane is 1: 0 to 0.5. Is preferable, 1: 0.05 to 0.4 is more preferable, and 1: 0.05 to 0.2 is more preferable.
本実施形態に係るマグネシウム系金属用コーティング剤を用いて形成した皮膜もまた、耐食性が良好であり、比較的やわらかいので下地剤としても好適に使用され得る。 The film formed using the magnesium-based metal coating agent according to the present embodiment also has good corrosion resistance and is relatively soft, so that it can be suitably used as a base agent.
第３の実施形態において、本発明に係るＳｉ（ＯＲ２）４のモノマーを部分的に重合させた第２溶液を調製し、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第３溶液を調製し、第２溶液と第３溶液とを混合し、次いでＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とを共重合させることにより生成される。ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基である。また、Ｓｉ（ＯＲ２）４における４つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。 In the third embodiment, a second solution in which the monomer of Si (OR 2 ) 4 according to the present invention is partially polymerized is prepared, and the monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized. It is produced by preparing a third solution, mixing the second solution and the third solution, and then copolymerizing Si (OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 . Here, R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, and R 2 and R 3 are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group. Moreover, Si (OR 2) 4 two OR 2 in 4 may be the being the same or different, even if R 1 Si (OR 2) 3 two OR 2 in 3 have be the same or different from each other Good.
なお、第３の実施形態に関する記載において、第１および第２の実施形態と共通するものについてはその記載を省略する。 In addition, in the description regarding the third embodiment, the description common to the first and second embodiments is omitted.
本実施形態に係るマグネシウム系金属用コーティング剤において、上記ポリシロキサンにおけるＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とのモル比が１：０〜０．５であることが好ましく、１：０．０５〜０．４がより好ましく、１：０．０５〜０．２がさらに好ましい。 In the magnesium-based metal coating agent according to the present embodiment, the molar ratio of Si (OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 in the polysiloxane is preferably 1: 0 to 0.5, 1: 0.05-0.4 are more preferable, and 1: 0.05-0.2 are still more preferable.
本実施形態に係るマグネシウム系金属用コーティング剤を用いて形成した皮膜は、コーティング剤におけるＳｉ（ＯＲ２）４の比率が高いと耐食性はよくないが硬度が高い。また、本実施形態に係るマグネシウム系金属用コーティング剤を用いて形成した皮膜は、コーティング剤におけるＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３の比率が高いと耐食性は良好であるが若干柔らかくなる。すなわち、Ｓｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３との比率を制御することにより、所望の硬度および耐食性を有する皮膜を得ることができる。なお、硬度が高い皮膜は亀裂を生じやすいが、下地剤の上に重層することにより亀裂形成を回避し得る。 A film formed using the magnesium-based metal coating agent according to the present embodiment is not good in corrosion resistance and high in hardness when the ratio of Si (OR 2 ) 4 in the coating agent is high. In addition, a film formed using the magnesium-based metal coating agent according to the present embodiment has good corrosion resistance but is slightly soft when the ratio of R 1 Si (OR 2 ) 3 in the coating agent is high. That is, by controlling the ratio of Si (OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 , a film having desired hardness and corrosion resistance can be obtained. In addition, although the film | membrane with high hardness tends to produce a crack, crack formation can be avoided by overlaying on a base material.
すなわち、本発明はさらに、複数の皮膜が形成されているマグネシウム系金属を含んでいる構造体を提供する。本発明に係る構造体におけるマグネシウム系金属部分は、優れた耐食性および硬度を有している。 That is, the present invention further provides a structure containing a magnesium-based metal on which a plurality of films are formed. The magnesium-based metal portion in the structure according to the present invention has excellent corrosion resistance and hardness.
本発明に係る構造体は、マグネシウム系金属上に形成されている第１皮膜を第２皮膜が被覆しており、第１皮膜は第１のポリシロキサンを含有する第１コーティング剤が硬化して形成されており、第２皮膜は第２のポリシロキサンを含有する第２コーティング剤が硬化して形成されており、第１のポリシロキサンは、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第１溶液を調製し、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２のモノマーを第１溶液に添加し、次いでＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とを共重合させることにより生成され、第２のポリシロキサンは、Ｓｉ（ＯＲ２）４のモノマーを部分的に重合させた第２溶液を調製し、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第３溶液を調製し、第２溶液と第３溶液とを混合し、次いでＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とを共重合させることにより生成されるものである。ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基である。なお、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２における２つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｓｉ（ＯＲ２）４における４つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。 In the structure according to the present invention, the first film formed on the magnesium-based metal is coated with the second film, and the first film is cured by the first coating agent containing the first polysiloxane. The second coating is formed by curing the second coating agent containing the second polysiloxane, and the first polysiloxane partially contains a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3. A first solution polymerized to, and a monomer of R 3 2 Si (OR 2 ) 2 is added to the first solution, followed by R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2 The second polysiloxane is prepared by preparing a second solution in which a monomer of Si (OR 2 ) 4 is partially polymerized, and a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially produced. Preparing a third polymerized solution, 2 solution and the third solution are mixed, it is then Si those produced by causing (OR 2) 4 and R 1 Si (OR 2) 3 and are copolymerized. Here, R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, and R 2 and R 3 are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group. Incidentally, R 1 Si (OR 2) 3 in the three OR 2 may be the being the same or different, and R 3 2 Si (OR 2) 2 in the two OR 2 are identical to each other or different even if well, Si (OR 2) 4 in the four OR 2 may be the being the same or different.
第１コーティング剤は第１のポリシロキサンを含有しているので、第１皮膜は耐食性が良好であり、比較的やわらかいので下地剤としても好適である。第２コーティング剤は第２のポリシロキサンを含有しているので、Ｓｉ（ＯＲ２）４の比率が高い場合、第２皮膜の硬度はより高くなる。しかも、下地に第１皮膜を有していることにより第２皮膜の亀裂形成は回避されている。二層構成の場合においても上記ポリシロキサンにおけるＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とのモル比は前述と同じく１：０〜０．５であることが好ましく、１：０．０５〜０．４がより好ましく、１：０．０５〜０．２がさらに好ましい。 Since the first coating agent contains the first polysiloxane, the first film has good corrosion resistance and is relatively soft, so that it is also suitable as a base agent. Since the second coating agent contains the second polysiloxane, the hardness of the second coating is higher when the ratio of Si (OR 2 ) 4 is high. In addition, the formation of cracks in the second film is avoided by having the first film on the base. Even in the case of a two-layer structure, the molar ratio of Si (OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 in the polysiloxane is preferably 1: 0 to 0.5 as described above, and 1: 0 0.05 to 0.4 is more preferable, and 1: 0.05 to 0.2 is more preferable.
本発明はさらに、マグネシウム系金属に複数の皮膜を形成する方法を提供する。本方法を用いれば、上述したような構造体を作製することができる。 The present invention further provides a method of forming a plurality of films on a magnesium-based metal. By using this method, the structure as described above can be manufactured.
本発明に係る皮膜形成方法は、マグネシウム系金属に複数の皮膜を形成するために、第１のポリシロキサンを含有する第１コーティング剤をマグネシウム系金属上に塗布する工程；マグネシウム系金属上に塗布した第１コーティング剤を硬化させて第１皮膜を形成する工程；第２のポリシロキサンを含有する第２コーティング剤を第１皮膜上に塗布する工程；および、第１皮膜上に塗布した第２コーティング剤を硬化させて第２皮膜を形成する工程を包含することを特徴としている。一実施形態において、第１のポリシロキサンは、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第１溶液を調製し、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２のモノマーを第１溶液に添加し、次いでＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とを共重合させることにより生成され、第２のポリシロキサンは、Ｓｉ（ＯＲ２）４のモノマーを部分的に重合させた第２溶液を調製し、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第３溶液を調製し、第２溶液と第３溶液とを混合し、次いでＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とを共重合させて生成される。ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基である。なお、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２における２つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｓｉ（ＯＲ２）４における４つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。 The film forming method according to the present invention includes a step of applying a first coating agent containing a first polysiloxane on a magnesium-based metal in order to form a plurality of films on the magnesium-based metal; Curing the first coating agent to form a first film; applying a second coating agent containing a second polysiloxane on the first film; and applying a second coating on the first film. It includes the step of forming a second film by curing the coating agent. In one embodiment, the first polysiloxane prepares a first solution in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized, and the monomer of R 3 2 Si (OR 2 ) 2 is the first. A second polysiloxane is formed by adding a monomer of Si (OR 2 ) 4 to the solution and then copolymerizing R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2. Preparing a partially polymerized second solution, preparing a third solution in which the monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized, mixing the second solution and the third solution, and then It is produced by copolymerizing Si (OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 . Here, R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, and R 2 and R 3 are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group. Incidentally, R 1 Si (OR 2) 3 in the three OR 2 may be the being the same or different, and R 3 2 Si (OR 2) 2 in the two OR 2 are identical to each other or different even if well, Si (OR 2) 4 in the four OR 2 may be the being the same or different.
第１コーティング剤および第２コーティング剤を硬化するためには、当該分野において公知の技術を採用すればよく、例えば、熱風循環式乾燥機などを用いて１００〜３００℃で１０〜６０分間加熱処理すればよい。硬度を上げるためにはできるだけ高温が好ましい。ただ、高温の乾燥機に塗布物を投入して急速に昇温させると皮膜に亀裂が発生しやすいので、ゆるやかな昇温が好ましい。また、皮膜が厚いほど亀裂は発生しやすい。後述する実施例に示すように，室温下、ＮＨ４ＯＨの蒸気中において３０分程度熟成することによっても硬化させることができる。この場合、熱的歪みが生じないため亀裂はほとんど発生しないが、硬化処理としては熱処理の方が効果的であり、二層間の密着性を高めるという観点からも乾燥機による熱処理が好ましい。 In order to cure the first coating agent and the second coating agent, a technique known in the art may be employed. For example, heat treatment is performed at 100 to 300 ° C. for 10 to 60 minutes using a hot air circulating dryer or the like. do it. In order to increase the hardness, the highest possible temperature is preferable. However, if the application is put into a high-temperature dryer and the temperature is rapidly raised, cracks are likely to occur in the film, so a gentle temperature rise is preferred. In addition, the thicker the film, the easier it is to crack. As shown in the examples described later, curing can also be achieved by aging for about 30 minutes at room temperature in NH 4 OH vapor. In this case, since thermal distortion does not occur, cracks hardly occur. However, heat treatment is more effective as the curing treatment, and heat treatment using a dryer is preferable from the viewpoint of improving adhesion between two layers.
なお、マグネシウム系金属用コーティング剤の硬化には、ポリシロキサンを含有するコーティング剤を塗布したマグネシウム系金属を含む構造体を塩基性ガス雰囲気下に配置してもよく、塩基性ガスとしてはアンモニアが好ましい。 For curing of the magnesium-based metal coating agent, a structure containing a magnesium-based metal coated with a polysiloxane-containing coating agent may be placed in a basic gas atmosphere. As the basic gas, ammonia is used. preferable.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
以下の実施例において用いたマグネシウム合金（ＡＭＸ６０２）は、ＡＭ６０合金（宇部興産株式会社）にカルシウムを２ｗｔ％添加した組成のマグネシウム合金を圧延処理した試作マグネシウム合金板（５０ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍ）である。 The magnesium alloy (AMX602) used in the following examples is a prototype magnesium alloy plate (50 mm × 20 mm × 2 mm) obtained by rolling a magnesium alloy having a composition in which 2 wt% of calcium is added to AM60 alloy (Ube Industries, Ltd.). .
〔実施例１〕
フェニルトリエトキシシラン５ｍｌ、０．２Ｎ塩酸１ｍｌ、エタノール２０ｍｌを混合し、６０℃で１６時間反応させてコーティング剤を調製した。調製したコーティング剤をスライドガラス上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。皮膜には亀裂が全く観察されなかった。皮膜の鉛筆硬度は２Ｈであった。このコーティング剤をマグネシウム系金属（ＡＭＸ６０２）上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。次いで、この構造体を５重量％のＮａＣｌ溶液中に室温で１６時間浸漬した。この構造体における耐食は良好であった。
[Example 1]
A coating agent was prepared by mixing 5 ml of phenyltriethoxysilane, 1 ml of 0.2N hydrochloric acid and 20 ml of ethanol and reacting at 60 ° C. for 16 hours. The prepared coating agent was applied on a slide glass, and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. No cracks were observed in the film. The pencil hardness of the film was 2H. This coating agent was applied on magnesium-based metal (AMX602), and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. The structure was then immersed in a 5 wt% NaCl solution for 16 hours at room temperature. The corrosion resistance of this structure was good.
〔実施例２〕
フェニルトリエトキシシラン５ｍｌ、０．２Ｎ塩酸１ｍｌ、エタノール２０ｍｌを混合し、６０℃で１６時間反応させた。次いで、この反応物に、ジメチルジエトキシシラン０．２５ｍｌを添加し、６０℃で１６時間反応させてコーティング剤を調製した。調製したコーティング剤をスライドガラス上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。皮膜には亀裂が全く観察されなかった。皮膜の鉛筆硬度はＨであった。このコーティング剤をマグネシウム系金属（ＡＭＸ６０２）上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。次いで、この構造体を５重量％のＮａＣｌ溶液中に室温で１６時間浸漬した。この構造体における耐食は非常に良好であった。
[Example 2]
5 ml of phenyltriethoxysilane, 1 ml of 0.2N hydrochloric acid and 20 ml of ethanol were mixed and reacted at 60 ° C. for 16 hours. Next, 0.25 ml of dimethyldiethoxysilane was added to the reaction product and reacted at 60 ° C. for 16 hours to prepare a coating agent. The prepared coating agent was applied on a slide glass, and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. No cracks were observed in the film. The pencil hardness of the film was H. This coating agent was applied on magnesium-based metal (AMX602), and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. The structure was then immersed in a 5 wt% NaCl solution for 16 hours at room temperature. The corrosion resistance of this structure was very good.
〔実施例３〕
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）５ｍｌ、０．２Ｎ塩酸１ｍｌ、エタノール２０ｍｌを混合し、６０℃で１６時間反応させて得た溶液と、フェニルトリエトキシシラン５ｍｌ、０．２Ｎ塩酸１ｍｌ、エタノール２０ｍｌを混合し、６０℃で１６時間反応させて得た溶液とを体積比４：１で混合し、６０℃で１６時間反応させてコーティング剤を調製した。調製したコーティング剤をスライドガラス上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。皮膜には多くの亀裂が観察された。皮膜の鉛筆硬度は６Ｈであった。このコーティング剤をマグネシウム系金属（ＡＭＸ６０２）上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。次いで、この構造体を５重量％のＮａＣｌ溶液中に室温で１６時間浸漬した。この構造体における耐食は良くなかった。なお、Ｂ液の割合を大きくするほど皮膜の硬度が小さくなったが、耐食能が向上した。
Example 3
A solution obtained by mixing 5 ml of tetraethoxysilane (TEOS), 1 ml of 0.2N hydrochloric acid and 20 ml of ethanol and reacting at 60 ° C. for 16 hours was mixed with 5 ml of phenyltriethoxysilane, 1 ml of 0.2N hydrochloric acid and 20 ml of ethanol. The solution obtained by reacting at 60 ° C. for 16 hours was mixed at a volume ratio of 4: 1 and reacted at 60 ° C. for 16 hours to prepare a coating agent. The prepared coating agent was applied on a slide glass, and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. Many cracks were observed in the film. The pencil hardness of the film was 6H. This coating agent was applied on magnesium-based metal (AMX602), and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. The structure was then immersed in a 5 wt% NaCl solution for 16 hours at room temperature. The corrosion resistance of this structure was not good. In addition, although the hardness of the film | membrane became small, so that the ratio of B liquid was enlarged, the corrosion resistance improved.
〔実施例４〕
実施例１のコーティング剤をマグネシウム系金属（ＡＭＸ６０２）上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。次いで、実施例３のコーティング剤を塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。得られた構造体を５重量％のＮａＣｌ溶液中に室温で１６時間浸漬した。この構造体における耐食は非常に良好であった。皮膜の鉛筆硬度は４Ｈであった。
Example 4
The coating agent of Example 1 was applied on a magnesium-based metal (AMX602), and the structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. Subsequently, the coating agent of Example 3 was applied, and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. The resulting structure was immersed in a 5 wt% NaCl solution for 16 hours at room temperature. The corrosion resistance of this structure was very good. The pencil hardness of the film was 4H.
〔実施例５〕
実施例３のコーティング剤をスライドガラス上に塗布し、この構造体を５％ ＮＨ４ＯＨの蒸気を充満させた容器中にて、室温で３０分間熟成させた。その結果、このコーティング剤の硬化反応が進行し、皮膜の鉛筆硬度がＨから５Ｈになった。
Example 5
The coating agent of Example 3 was applied on a slide glass, and this structure was aged at room temperature for 30 minutes in a container filled with 5% NH 4 OH vapor. As a result, the curing reaction of the coating agent progressed, and the pencil hardness of the film was changed from H to 5H.
〔比較例１〕
フェニルトリエトキシシラン５ｍｌ、ジメチルジエトキシシラン０．２５ｍｌ、０．２Ｎ塩酸１ｍｌ、エタノール２０ｍｌを混合し、６０℃で１６時間反応させてコーティング剤を調製した。調製したコーティング剤をスライドガラス上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。得られた皮膜は亀裂が発生しやすく、硬度も低かった。
[Comparative Example 1]
A coating agent was prepared by mixing 5 ml of phenyltriethoxysilane, 0.25 ml of dimethyldiethoxysilane, 1 ml of 0.2N hydrochloric acid, and 20 ml of ethanol and reacting at 60 ° C. for 16 hours. The prepared coating agent was applied on a slide glass, and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. The obtained film was easily cracked and had low hardness.
〔比較例２〕
フェニルトリエトキシシラン５ｍｌ、０．２Ｎ塩酸１ｍｌ、エタノール２０ｍｌを混合し、６０℃で１６時間反応させて得た溶液と、ジメチルジエトキシシラン０．２５ｍｌ、０．２Ｎ塩酸１ｍｌ、エタノール２０ｍｌを混合し、６０℃で１６時間反応させて得た溶液とを混合し、６０℃で１６時間反応させてコーティング剤を調製した。調製したコーティング剤をスライドガラス上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。フェニルトリエトキシシランとジメチルジエトキシシランとの共重合体は凝集し均一な皮膜を形成しなかった。
[Comparative Example 2]
A solution obtained by mixing 5 ml of phenyltriethoxysilane, 1 ml of 0.2N hydrochloric acid and 20 ml of ethanol and reacting at 60 ° C. for 16 hours was mixed with 0.25 ml of dimethyldiethoxysilane, 1 ml of 0.2N hydrochloric acid and 20 ml of ethanol. The solution obtained by reacting at 60 ° C. for 16 hours was mixed, and reacted at 60 ° C. for 16 hours to prepare a coating agent. The prepared coating agent was applied on a slide glass, and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. The copolymer of phenyltriethoxysilane and dimethyldiethoxysilane aggregated and did not form a uniform film.
〔比較例３〕
ＴＥＯＳ５ｍｌ、フェニルトリエトキシシラン１．２５ｍｌ、０．２Ｎ塩酸１ｍｌ、エタノール２０ｍｌを混合し、６０℃で１６時間反応させてコーティング剤を調製した。調製したコーティング剤をスライドガラス上に塗布し、この構造体を２５０℃で３０分間加熱処理した。得られた皮膜は亀裂が発生した。
[Comparative Example 3]
TEOS (5 ml), phenyltriethoxysilane (1.25 ml), 0.2N hydrochloric acid (1 ml), and ethanol (20 ml) were mixed and reacted at 60 ° C. for 16 hours to prepare a coating agent. The prepared coating agent was applied on a slide glass, and this structure was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes. The obtained film was cracked.
マグネシウム系金属は種々の分野において幅広く利用されているので、本発明は技術分野を限定することなく有用なものである。 Since magnesium-based metals are widely used in various fields, the present invention is useful without limiting the technical field.
Claims (10)
マグネシウム系金属上に形成されている第１皮膜を第２皮膜が被覆しており、
第１皮膜は第１のポリシロキサンを含有する第１コーティング剤が硬化して形成されており、
第２皮膜は第２のポリシロキサンを含有する第２コーティング剤が硬化して形成されており、
第１のポリシロキサンは、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第１溶液を調製し、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２のモノマーを第１溶液に添加し、次いでＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とを共重合させることにより生成され、
第２のポリシロキサンは、Ｓｉ（ＯＲ２）４のモノマーを部分的に重合させた第２溶液を調製し、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第３溶液を調製し、第２溶液と第３溶液とを混合し、次いでＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とを共重合させることにより生成されることを特徴とする構造体（ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２における２つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｓｉ（ＯＲ２）４における４つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）。 A structure containing a magnesium-based metal on which a plurality of films are formed,
The second film covers the first film formed on the magnesium-based metal,
The first film is formed by curing the first coating agent containing the first polysiloxane,
The second film is formed by curing the second coating agent containing the second polysiloxane,
The first polysiloxane prepares a first solution in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized, adds a monomer of R 3 2 Si (OR 2 ) 2 to the first solution, And then by copolymerizing R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2 ,
As the second polysiloxane, a second solution in which a monomer of Si (OR 2 ) 4 is partially polymerized is prepared, and a third solution in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized is prepared. Prepared, mixed with the second solution and the third solution and then copolymerized with Si (OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, R 2 and R 3 are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group, and 3 in R 1 Si (OR 2 ) 3 one of the OR 2 may be the being the same or different, in R 3 2 Si (OR 2) 2 single OR 2 in 2 may be the being the same or different, Si (OR 2) 4 four of OR 2 is each other In may be the same or different.).
第１のポリシロキサンを含有する第１コーティング剤をマグネシウム系金属上に塗布する工程；
マグネシウム系金属上に塗布した第１コーティング剤を硬化させて第１皮膜を形成する工程；
第２のポリシロキサンを含有する第２コーティング剤を第１皮膜上に塗布する工程；および
第１皮膜上に塗布した第２コーティング剤を硬化させて第２皮膜を形成する工程
を包含し、
第１のポリシロキサンは、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第１溶液を調製し、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２のモノマーを第１溶液に添加し、次いでＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とＲ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２とを共重合させることにより生成され、
第２のポリシロキサンは、Ｓｉ（ＯＲ２）４のモノマーを部分的に重合させた第２溶液を調製し、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３のモノマーを部分的に重合させた第３溶液を調製し、第２溶液と第３溶液とを混合し、次いでＳｉ（ＯＲ２）４とＲ１Ｓｉ（ＯＲ２）３とを共重合させることにより生成されることを特徴とする方法（ここで、Ｒ１はフェニル基、ビニル基またはアクリル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、Ｒ２およびＲ３は互いに独立してメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３における３つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ３ ２Ｓｉ（ＯＲ２）２における２つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｓｉ（ＯＲ２）４における４つのＯＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）。 A method of forming a film on a magnesium-based metal,
Applying a first coating agent containing a first polysiloxane on the magnesium-based metal;
Curing the first coating agent applied on the magnesium-based metal to form a first film;
Applying a second coating agent containing a second polysiloxane onto the first film; and curing the second coating agent applied onto the first film to form a second film;
The first polysiloxane prepares a first solution in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized, adds a monomer of R 3 2 Si (OR 2 ) 2 to the first solution, And then by copolymerizing R 1 Si (OR 2 ) 3 and R 3 2 Si (OR 2 ) 2 ,
As the second polysiloxane, a second solution in which a monomer of Si (OR 2 ) 4 is partially polymerized is prepared, and a third solution in which a monomer of R 1 Si (OR 2 ) 3 is partially polymerized is prepared. Prepared and mixed with the second and third solutions and then copolymerized with Si (OR 2 ) 4 and R 1 Si (OR 2 ) 3 , wherein , R 1 is a phenyl group, a vinyl group or an acrylic group, R 2 and R 3 are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group, and R 2 and R 3 are each independently a methyl group group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group, R 1 Si (oR 2) 3 two oR 2 in 3 may be the being the same or different, R 3 2 Si (oR 2) 2 in 2 OR 2 may be the being the same or different, Si (OR 2) 4 in the four OR 2 may be the being the same or different.).
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019166826A (en) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | ゼロックス コーポレイションＸｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | Textile pretreatment for digital printing |
| WO2025094256A1 (en) * | 2023-10-31 | 2025-05-08 | 株式会社日立ハイテク | Fluid device, production method for same, and electrophoresis device using same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003504200A (en) * | 1999-07-19 | 2003-02-04 | ザ ユニバーシティ オブ シンシナティ | Mixed silane coating |
| JP2003531924A (en) * | 2000-02-28 | 2003-10-28 | アドシル・エルシー | Silane-based coating compositions, coated products obtained therefrom and methods of using the same |
| JP2004168979A (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Kasatani:Kk | Sol-gel paints for magnesium and magnesium alloys |
| JP2006525134A (en) * | 2003-05-09 | 2006-11-09 | デグサ アクチエンゲゼルシャフト | Corrosion resistant coating on metal |
-
2007
- 2007-07-20 JP JP2007190156A patent/JP2009024113A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003504200A (en) * | 1999-07-19 | 2003-02-04 | ザ ユニバーシティ オブ シンシナティ | Mixed silane coating |
| JP2003531924A (en) * | 2000-02-28 | 2003-10-28 | アドシル・エルシー | Silane-based coating compositions, coated products obtained therefrom and methods of using the same |
| JP2004168979A (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Kasatani:Kk | Sol-gel paints for magnesium and magnesium alloys |
| JP2006525134A (en) * | 2003-05-09 | 2006-11-09 | デグサ アクチエンゲゼルシャフト | Corrosion resistant coating on metal |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019166826A (en) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | ゼロックス コーポレイションＸｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | Textile pretreatment for digital printing |
| JP7258602B2 (en) | 2018-03-22 | 2023-04-17 | ゼロックス コーポレイション | Fabric pretreatment for digital printing |
| WO2025094256A1 (en) * | 2023-10-31 | 2025-05-08 | 株式会社日立ハイテク | Fluid device, production method for same, and electrophoresis device using same |
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