結(jié)構(gòu)體和組合涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及結(jié)構(gòu)體和組合涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了處理由發(fā)動機(jī)排出的廢氣中所含的有害物質(zhì)，在排氣管的路徑上設(shè)有催化轉(zhuǎn) 換器。
[0003] 為了提高催化轉(zhuǎn)換器對有害物質(zhì)的凈化效率，需要將廢氣及廢氣流通的排氣管等 的溫度維持在適合活化催化劑的溫度（W下，還稱作催化劑活化溫度）。
[0004] 在現(xiàn)有的廢氣凈化系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)啟動時催化轉(zhuǎn)換器的溫度低于催化劑活化溫 度，催化劑無法發(fā)揮作用，發(fā)動機(jī)啟動時難W完全防止有害物質(zhì)的排放。
[0005] 因此，對于連接在發(fā)動機(jī)上的排氣管，要求從發(fā)動機(jī)啟動時起在短時間內(nèi)升溫至 催化劑活化溫度。
[0006] 為了應(yīng)對該樣的要求，在專利文獻(xiàn)1?3中提出了一種結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體由包含 金屬的基材和包含結(jié)晶性及非晶性無機(jī)材料的無機(jī)材料表面層構(gòu)成，上述無機(jī)材料表面層 的導(dǎo)熱率低于上述基材的導(dǎo)熱率，而上述無機(jī)材料表面層的紅外線放射率高于上述基材的 紅外線放射率。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [000引專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開2008 - 69383號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)2 ;日本特開2009 - 133213號公報
[001U 專利文獻(xiàn)3 ;日本特開2009 - 133214號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明所要解決的課題
[0013] 在上述的排氣管中，存在焊接時產(chǎn)生的焊縫或被稱為焊接噴瓣的凸部。另外，當(dāng)排 氣管的一部分為雙重管時，在存在于內(nèi)側(cè)或外側(cè)的部分排氣管的端部存在端邊部。
[0014] 對于該種具有凸部或端邊部的排氣管，形成專利文獻(xiàn)1?3中提出的表面覆蓋層 時，在凸部端邊部，通過加熱而烙融的涂層的粘度低，所W涂層容易從凸部或端邊部流向其 他部分，在凸部或端邊部無法形成足夠厚的涂膜，凸部或端邊部的表面覆蓋層的厚度變薄， 或者有時產(chǎn)生未涂刷的部分。因此，在凸部或端邊部無法發(fā)揮充分的隔熱性等，另一方面， 若想要增加表面覆蓋層的厚度W提高烙融的涂層的粘度，則存在著難W形成整體上厚度均 勻的層的問題。
[0015] 本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種結(jié)構(gòu)體W及可用于制 造該結(jié)構(gòu)體的組合涂料，即使表面存在焊縫或焊接噴瓣該樣的凸部或雙重結(jié)構(gòu)的端邊部， 在上述凸部或端邊部形成的表面覆蓋層的厚度也與平坦部沒有什么區(qū)別，其隔熱性等優(yōu) 異。
[0016] 解決課題的方法
[0017] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的特征在于：其具備基材和覆蓋于上述基材 表面的表面覆蓋層，所述基材由金屬形成，且表面形成有平坦部W及凸部和/或端邊部；其 中，
[0018] 上述表面覆蓋層包含；覆蓋上述平坦部的第1表面覆蓋層、和覆蓋上述凸部和/或 端邊部的第2表面覆蓋層，上述第1表面覆蓋層和上述第2表面覆蓋層由非晶性無機(jī)材料 和結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒構(gòu)成，上述第2表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平 均粒徑小于上述第1表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平均粒徑。
[0019] 本發(fā)明中，使用島津制作所社制激光衍射式粒徑分布測定裝置（SALD - 300V)對 在為了形成表面覆蓋層而制備原料時添加到原料中的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平均粒徑 進(jìn)行測定，結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平均粒徑是指如此得到的粒徑。
[0020] 在下文中，只稱作表面覆蓋層時，其是指第1表面覆蓋層和第2表面覆蓋層雙方。
[0021] 上述第2表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的重量比（％ )設(shè)及構(gòu)成第 2表面覆蓋層的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒和非晶性無機(jī)材料，其是利用下述式（1)算出的值。
[0022] [結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒重量/(結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒重量+非晶性無機(jī)材料的 重量）]X100 ? ? ? (1)
[0023] 上述第1表面覆蓋層中所含的上述結(jié)晶性無機(jī)材料的重量比（％ )也和第2表 面覆蓋層的情形一樣，設(shè)及構(gòu)成第1表面覆蓋層的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒和非晶性無機(jī)材 料，也是利用上述式（1)算出的值。
[0024] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體具備基材和由非晶性無機(jī)材料W及結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒形成 的表面覆蓋層，上述表面覆蓋層包含覆蓋上述平坦部的第1表面覆蓋層和覆蓋上述凸部和 /或端邊部下也僅稱作凸部等）的第2表面覆蓋層，由于上述第2表面覆蓋層中所含的 結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平均粒徑小于上述第1表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的 顆粒的平均粒徑，所W與形成第1表面覆蓋層的涂料相比，在形成第2表面覆蓋層的涂料中 結(jié)晶性無機(jī)材料與烙融的非晶性無機(jī)材料的接觸面積大，因此，與形成第1表面覆蓋層的 涂料相比，形成第2表面覆蓋層的涂料在烙融時的流動阻力變大。因此，在凸部等處形成涂 料的涂層，再通過加熱形成第2表面覆蓋層時，烙融了的涂層的粘度高，在凸部等處也可W 形成厚的第2表面覆蓋層，可W形成厚度至少與形成于平坦部的第1表面覆蓋層沒有什么 區(qū)別的第2表面覆蓋層。其結(jié)果，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體整體可W發(fā)揮優(yōu)異的隔熱性、絕緣性等效 果。
[0025] 在凸部等處直接使用用于形成第1表面覆蓋層的涂料時，形成烙融層時粘度降 低，在凸部等處，表面覆蓋層的厚度變薄或者沒有涂刷到，在凸部等處的隔熱性等特性差。
[0026] 在下文中稱作烙融層時，是指如下形成的烙融層；將非晶性無機(jī)材料的顆粒和結(jié) 晶性無機(jī)材料的顆?；旌现苽渫苛辖M合物，將該涂料組合物涂布在基材表面，再通過進(jìn)行 加熱而形成的烙融層。
[0027] 在本發(fā)明中，凸部是指下述部位：在與基材表面垂直的截面上位于基材表面線與 假想表面線不同的區(qū)間的由上述基材表面線和假想表面線圍起來的部位。
[002引另外，向形成凸部的基材表面線的各切點的切線分別引垂線，對于該垂線W各切 點和結(jié)構(gòu)體表面劃定線段，任意選取10處僅切斷第2表面覆蓋層的線段，上述凸部的膜厚 是指該10處線段的平均值。作為測定方法的一個例子，在使用株式會社菲希爾（Fischer Instruments)生產(chǎn)的涂層測厚儀值UALSC0PEMP40)時，使用任意的30處進(jìn)行膜厚校正后， 對10處進(jìn)行膜厚測定，取其測定值的平均值。對10處進(jìn)行膜厚測定時，在測定區(qū)域內(nèi)取任 意的10處，但優(yōu)選測定部位不存在集中的現(xiàn)象。例如，可W列舉W 1mm的等間隔進(jìn)行測定 等方法。
[0029] 該里，基材表面線是指在與基材表面垂直的截面上實際上構(gòu)成基材表面的線；而 假想表面線是指在與基材表面垂直的截面上平坦部的基材表面線的延長線。
[0030] 用圖對其進(jìn)行說明的話，在本發(fā)明中，在與基材表面垂直的截面上，在圖1(b)所 示的結(jié)構(gòu)體的凸部附近放大的放大截面圖、或圖2(C)所示的半個部件的凸部附近放大的 放大截面圖中，凸部是指在基材表面線11A、22A和假想表面線11B、22B不同的區(qū)間中由基 材表面線11A、22A和假想表面線11B、22B圍起來的部位。
[0031] 另外，在本發(fā)明中，在與基材表面垂直的截面上，除上述凸部之外，W基材表面線 和假想表面線不同的區(qū)間的基材表面線作為端邊部表面線段，在基材表面線上，向作為端 邊部表面線段的兩端點的點的切線引垂線，端邊部是指由構(gòu)成上述兩垂線和端邊部表面線 段的基材表面線圍起來的部位。
[0032] 用圖對其進(jìn)行說明的話，在本發(fā)明中，在將圖1(c)所示結(jié)構(gòu)體的端邊部附近放大 的放大截面圖中，W基材表面線11C和假想表面線11D不同的區(qū)間的基材表面線11C作為 端邊部表面線段，在基材表面線11C上，向作為端邊部表面線段的兩端點的點IIP的切線引 垂線，端邊部是指由構(gòu)成兩垂線G和端邊部表面線段的基材表面線11C圍起來的部位。
[0033] 在形成端邊部的基材表面線上，向任意抽取的10個切點的切線分別引垂線，第2 表面覆蓋層的端邊部的膜厚是指該垂線由各切點和結(jié)構(gòu)體表面劃分的線段的長度的平均 值。作為測定方法的一個例子，在使用株式會社菲希爾（Fischer Instruments)生產(chǎn)的涂 層測厚儀值UALSCO陽MP40)時，使用任意的30處進(jìn)行膜厚校正后，對10處進(jìn)行膜厚測定， 取該測定值的平均值。
[0034] 對10處進(jìn)行膜厚測定時，在測定區(qū)域內(nèi)取任意的10處，但優(yōu)選測定部位不存在集 中的情況。例如，可W列舉W 1mm的等間隔進(jìn)行測定等方法。
[0035] 在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體中，優(yōu)選上述第2表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒 的平均粒徑為0. 1?50 y m，而上述第1表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平均 粒徑為1?51 y m。
[0036] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體中，若第2表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平均粒 徑為0. 1?50 ym且小于第1表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平均粒徑，貝U 利用涂料在凸部等處形成涂層、再通過加熱形成第2表面覆蓋層時，烙融的涂層的粘度高， 在整個凸部等處可W形成厚的第2表面覆蓋層，可W形成厚度至少與形成于平坦部的第1 表面覆蓋層沒有什么區(qū)別的第2表面覆蓋層。
[0037] 第2表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平均粒徑優(yōu)選為0. 1?10 ym。 [003引第2表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的平均粒徑為0. 1?10 ym時， 結(jié)晶性無機(jī)材料與烙融的非晶性無機(jī)材料的接觸面積變得更大，烙融層的粘度増加，所W 可W在凸部等處形成更厚的表面覆蓋層。
[0039] 第2表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的重量比優(yōu)選為5重量％ ^上、且小于 20重量％。
[0040] 第2表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的重量比為5重量％ ^上且小于20重 量％時，每單位容積的非晶性無機(jī)材料的量被設(shè)定在適當(dāng)?shù)姆秶?，結(jié)晶性無機(jī)材料之間的 碰撞概率降低，所W結(jié)晶性無機(jī)材料之間不易發(fā)生凝聚，分散性提高，容易形成均勻的膜。 從而可W形成高溫強度或隔熱性、絕緣性能優(yōu)異的表面覆蓋層。
[0041] 第2表面覆蓋層中所含的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒的重量比（％ )設(shè)及構(gòu)成第2表 面覆蓋層的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒和非晶性無機(jī)材料，采用下述式（1)的值。
[0042] [結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒重量/(結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒重量+非晶性無機(jī)材料的 重量）]X 100 ? ? ? (1)
[0043] 第1表面覆蓋層中所含的上述結(jié)晶性無機(jī)材料的重量比（％ )也設(shè)及構(gòu)成第1表 面覆蓋層的結(jié)晶性無機(jī)材料的顆粒和非晶性無機(jī)材料，其也是利用上述式（1)算出的值。
[0044] 在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體中，上述結(jié)晶性無機(jī)材料優(yōu)選包含氧化巧、氧化儀、氧化錦、氧 化侶和過渡金屬氧化物中的至少一種。
[0045] 本發(fā)明的