JP3948671B2 - Inorganic film forming method and apparatus - Google Patents
Inorganic film forming method and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP3948671B2 JP3948671B2 JP2004109974A JP2004109974A JP3948671B2 JP 3948671 B2 JP3948671 B2 JP 3948671B2 JP 2004109974 A JP2004109974 A JP 2004109974A JP 2004109974 A JP2004109974 A JP 2004109974A JP 3948671 B2 JP3948671 B2 JP 3948671B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- charged
- inorganic
- charged water
- film forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 102
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 44
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 44
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 37
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 36
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 21
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011032 tourmaline Substances 0.000 claims description 9
- 229940070527 tourmaline Drugs 0.000 claims description 9
- 229910052613 tourmaline Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 6
- 241000209219 Hordeum Species 0.000 claims description 5
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
本発明は、自動車、鉄道車輌、船舶、航空機、家電製品などに用いられる鉄,アルミニウム、合成樹脂、ガラス、ゴムなどの表面およびそれらの塗装面を対象とした無機被膜形成方法およびその装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for forming an inorganic film for surfaces of iron, aluminum, synthetic resin, glass, rubber and the like used for automobiles, railway vehicles, ships, airplanes, home appliances, and the like, and painted surfaces thereof.
従来、自動車、鉄道車輌、船舶、航空機など屋外で用いられる装置の表面は、埃、煤塵、虫などが付着しやすく、常時清掃が必要であった。これら装置表面には、通常、ワックス、ポリマ加工など表面被膜で被覆、保護しているものの、それら材料は有機質精製品であるため環境汚染源となることが指摘されている。 Conventionally, the surfaces of devices used outdoors such as automobiles, railway vehicles, ships, and airplanes are liable to adhere to dust, dust, insects, etc., and have to be constantly cleaned. Although the surface of these devices is usually coated and protected with a surface coating such as wax or polymer processing, it has been pointed out that these materials are organic products and become environmental pollution sources.
また、これら保護被膜は、紫外線などによって風化の影響を受けやすく、塗膜の褪色、光沢の低下など外観や機能が低下する弱点があり、さらに保護被膜自体が軟質なため加傷を受けやすく、外観の保護は十分でなかった。このため、頻繁にワックスやポリマ加工を繰り返す必要があって、材料コスト、工数を要するという問題もあった。 In addition, these protective coatings are easily affected by weathering due to ultraviolet rays, etc., and have weaknesses such as fading and gloss deterioration of the coating and deterioration in appearance and function, and further, the protective coating itself is soft and easily damaged. Appearance protection was not enough. For this reason, it is necessary to frequently repeat the wax and polymer processing, and there is a problem that material costs and man-hours are required.
このような問題に対処するものとして、トルマリンの発生する電荷による電着作用でホウ酸シリカ被膜を形成させる手法が提案されている。(特許文献1を参照のこと)
しかし、この方法で得られる保護被膜は被膜耐久性の点で未だ十分とは言えなかった。
However, the protective coating obtained by this method has not been sufficient in terms of coating durability.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、耐久性にすぐれ、低コストな無機被膜を実現して、従来のワックスやポリマ加工を不要にし、汚染抑制、環境保全に寄与することができる無機被膜形成方法およびその装置を提供する。さらには、汚染物質を自体を酸化分解して除去できる浄化機能を有する無機被膜形成方法およびその装置を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, realizes an inorganic coating having excellent durability and low cost, eliminates the need for conventional wax and polymer processing, and suppresses contamination and protects the environment. Provided are an inorganic film forming method and apparatus capable of contributing. Furthermore, the present invention provides an inorganic film forming method and apparatus having a purification function capable of removing contaminants by oxidative decomposition.
上記の問題は、第1発明であるところの、 水と接触して少なくとも珪素、アルミニウムを溶出し得る石英斑岩、電気石、麦飯石から選ばれた1種または2種以上の鉱石を混合して含有するセラミック粒子またはそれら鉱石を被膜成分とした被膜を有するセラミック粒子と原水を接触させ、この原水に電荷を帯びた前記溶出成分を励起電流とともに溶出させて電荷水となし、この電荷水をワーク表面に噴射またはワークをこの電荷水に浸漬して接触させて、その表面に前記溶出成分の酸化物を主成分とする無機被膜を形成することを特徴とする無機被膜形成方法によって、解決することができる。
The above problem is that in the first aspect of the invention, one or more ores selected from quartz porphyry, tourmaline, and barley stone that can elute at least silicon and aluminum in contact with water are mixed. The ceramic particles having a coating containing these ore ores as coating components and raw water are brought into contact with the raw water, and the eluted components charged with the raw water are eluted together with the excitation current to form charged water. The problem is solved by an inorganic film forming method characterized by forming an inorganic film mainly composed of an oxide of the elution component on the surface by spraying or immersing the work in the charged water on the work surface. be able to.
そして前記発明では、前記電荷水を電磁界内を通過させ誘導電流を発生させた後、前記被膜形成に供するようにした形態に好ましく具体化される。そして、この第1発明は、前記珪素、アルミニウムに加えてチタニウムを溶出成分として含むセラミック粒子を使用する形態に具体化することができる。 And wherein in the invention, after the pre-Symbol charge water to generate an induction current is passed through the electromagnetic field inside is preferably embodied in a form as subjected to the film formation. And this 1st invention can be embodied in the form which uses the ceramic particle | grains which contain titanium as an elution component in addition to the said silicon and aluminum.
また、上記の問題は、次の第2発明である無機被膜形成装置によっても解決できる。すなわち、第1発明の無機被膜形成方法を行うための無機被膜形成装置であって、原水供給口を備え、その内部には、水と接触して少なくとも珪素、アルミニウムを溶出し得る石英斑岩、電気石、麦飯石から選ばれた1種または2種以上の鉱石を少なくとも表面部分に含むセラミック粒子を、原水供給口から送入された原水が該セラミック粒子に接触しながら通過可能に装填するとともに、生成した電荷水を取り出すための電荷水取出し口を備えた電荷水生成槽、前記電荷水を送り込む電荷水送入口と磁界処理水を取り出す磁界処理水取出し口を備え、内部に電磁界を形成するS極およびN極とを配置し、その間に電荷水の通過水路を設けた磁界処理槽、および槽内に配置したワーク表面に磁界処理水を接触させる手段を備えた被膜形成槽とから構成されることを特徴とする無機被膜形成装置によって、解決することができる。 Moreover, said problem can be solved also by the inorganic film forming apparatus which is the following 2nd invention. That is, an inorganic film forming apparatus for carrying out the inorganic film forming method of the first invention, comprising a raw water supply port, and inside thereof, quartz porphyry that can elute at least silicon and aluminum in contact with water, Loading ceramic particles containing at least one or more kinds of ores selected from tourmaline and barleystone in the surface portion so that the raw water fed from the raw water supply port can pass while contacting the ceramic particles A charged water generation tank having a charged water outlet for taking out the generated charged water, a charged water inlet for feeding the charged water and a magnetically treated water outlet for taking out the magnetically treated water, and forming an electromagnetic field inside. And a film forming tank provided with means for bringing magnetically treated water into contact with the surface of a workpiece disposed in the tank, and a magnetic field treating tank in which an S water pole and an N pole are arranged, and a water passage for charged water is provided therebetween. An inorganic film forming apparatus characterized by being al structure, can be solved.
この発明も、前記珪素、アルミニウムに加えて、チタニウムを溶出し得る石英斑岩、電気石、麦飯石から選ばれた1種または2種以上の鉱石を少なくとも表面部分に含むセラミック粒子を装填するようにした形態に具体化される。 According to the present invention, in addition to silicon and aluminum, ceramic particles containing at least one or more kinds of ores selected from quartz porphyry, tourmaline and barleystone capable of eluting titanium at least on the surface portion are loaded. It is embodied in the form.
本発明の無機被膜形成方法およびその装置は、以上説明したように構成されていて、次の特徴的原理に基づいている。
すなわち、(1)本発明の無機被膜は、第1実施形態ではSiO2−Al2O3系、および第2実施形態形態ではSiO2−Al2O3−TiO2系の鉱石(ストーン)被膜であり、(2)ナノメータ・レベルの超薄膜型メッキの性格を備えていて、(3)特定な手段によって実施される電気化学反応メッキである。
The inorganic film forming method and apparatus of the present invention are configured as described above and are based on the following characteristic principle.
That is, (1) the inorganic coating of the present invention is a SiO 2 —Al 2 O 3 -based ore (stone) coating in the first embodiment and a SiO 2 —Al 2 O 3 —TiO 2 -based in the second embodiment. (2) It has the characteristics of ultra-thin type plating at the nanometer level, and (3) is an electrochemical reaction plating performed by a specific means.
かくして、得られる無機被膜は、SiO2−Al2O3系被膜(第1実施形態)の場合、低コストと優れた耐久性を実現して、従来のワックスやポリマ加工を不要にし、汚染抑制、環境保全に寄与することができるという優れた効果がある。さらに、SiO2−Al2O3−TiO2系被膜(第2実施形態)の場合、汚染物質を自体を分解して除去できるので、有機系の汚染抑制には特に適しているという効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消した無機被膜形成方法およびその装置として、実用的価値はきわめて大なるものがある。 Thus, in the case of the SiO 2 —Al 2 O 3 -based coating (first embodiment), the obtained inorganic coating realizes low cost and excellent durability, eliminates the need for conventional wax and polymer processing, and suppresses contamination. There is an excellent effect that it can contribute to environmental conservation. Furthermore, in the case of the SiO 2 —Al 2 O 3 —TiO 2 based coating (second embodiment), the contaminants can be decomposed and removed, which is particularly suitable for suppressing organic contamination. . Therefore, the present invention has an extremely large practical value as an inorganic film forming method and apparatus for solving the conventional problems.
次に、本発明の無機被膜形成方法およびその装置に係る実施形態について、図1〜8を参照しながら説明する。
(第1実施形態)
本発明の無機被膜形成方法の第1実施形態について、その無機被膜形成装置とともに説明すると、本発明の装置は図1に例示するような、電荷水生成槽1、磁界処理槽2、被膜形成槽3とから少なくとも構成される。
Next, an embodiment relating to an inorganic film forming method and an apparatus thereof according to the present invention will be described with reference to FIGS.
(First embodiment)
The first embodiment of the inorganic film forming method of the present invention will be described together with the inorganic film forming apparatus. The apparatus of the present invention is a charged water generating tank 1, a magnetic
この電荷水生成槽1は、水道水や井水などの原水aを導入する原水供給口11と処理後の電荷水bを取り出す電荷水取出し口12を備え、その内部に水と接触して少なくとも珪素、アルミニウムを溶出するように溶出成分として少なくとも珪素、アルミニウムを含む無数のセラミック粒子14を装填したセラミック粒子装填部13から構成されている。
This charged water generation tank 1 is provided with a raw
このセラミック粒子14は、SiO2−Al2O3系セラミックからなる粒径3〜10mmの略球形粒子が適当であるが、後記する電荷水の生成効率を高めるには、少なくとも珪素、アルミニウムを含む、石英斑岩、電気石、麦飯石から選ばれた1種または2種以上の鉱石を50%以上混合して含有させたセラミック粒子がより好ましく、または少なくとも珪素、アルミニウムを含む前記した1種または2種以上の鉱石を被膜成分として50%以上含む被膜を有するセラミック粒子がより好ましい。
The
そして、これらセラミック粒子は、原水供給口11から送入された原水aが該セラミック粒子14に接触しながら通過可能な状態にセラミック粒子装填部13に装填されている。例えば、原水aの水流によってセラミック粒子14が流動し撹拌され、セラミック粒子14と原水aとが十分に接触するのが好ましいので、セラミック粒子14は流動可能に装填されるのがよい。
These ceramic particles are loaded in the ceramic
この電荷水生成槽1では、原水aが前記したセラミック粒子14に接触すると瞬間的に水中に放電され、その励起電流とともに、セラミック粒子14から少なくとも珪素、アルミニウムの溶出成分が、電荷を帯びた状態で溶出して活性化した電荷水bが得られる。この励起電流は、前記セラミック粒子14から半永久的に得られるもので、本発明の無機被膜形成のための主要な起動力となっているのである。
In the charged water generation tank 1, when the raw water a comes into contact with the
次ぎに、磁界処理槽2は、前記電荷水生成槽1で得られた電荷水bを送り込む電荷水送入口21と磁界処理水cを取り出す磁界処理水取出し口22を備え、内部に電磁界を形成するS極23aおよびN極23bとを配置し、その間に電荷水bの通過水路24を設けて構成される。
Next, the magnetic
この磁界処理槽2においては、電荷を帯びた前記電荷水bをS極23aとN極23bとで形成される電磁界内を通過させるので、ファラデーの法則によって所定の誘導電流が発生し、電荷水bはより活性化した磁界処理水cとして取り出される。この磁界処理の目的には、この電磁界の強度を0.10〜0.80mGに設定するのが好ましく、より好ましくは0.30〜0.80mGに設定するのがよい。
In the magnetic
本発明の無機被膜形成方法では、この磁界処理を行わなくてもある程度の無機被膜が得られるものの、磁界処理を行った場合は、特に被膜形成の安定性、形成被膜の耐久性などの点で好ましい結果が得られる。従って、本発明ではこの磁界処理を行うことがより好ましい方法である。 In the inorganic film forming method of the present invention, a certain amount of inorganic film can be obtained without performing this magnetic field treatment. However, when the magnetic field treatment is performed, particularly in terms of stability of film formation, durability of the formed film, and the like. Favorable results are obtained. Therefore, in the present invention, it is more preferable to perform this magnetic field treatment.
次ぎに、本発明における被膜形成槽3は、前記磁界処理槽2で得られた磁界処理水cを送り込む磁界処理水送入口31と処理排水dを取り出す処理排水取出し口32を備え、槽内に配置したワーク33の表面に磁界処理水cを接触させる手段として、図1の事例では、ワーク33表面に加圧した磁界処理水cを噴射するノズル34を備えている。
Next, the
この被膜形成槽3では、ワーク33表面に磁界処理水cが接触することにより、磁界処理水c中の少なくとも珪素、アルミニウムの溶出成分が、カソード還元析出に準じた電気化学的反応によって、ワーク33表面に無機被膜を形成するのである。なお、この無機被膜は、光電子分析(ESCA)の結果、珪素、アルミニウムの溶出成分の酸化物を主成分とし、それぞれの酸化物が結合したSiO2−Al2O3系のガラス状被膜であることが判明している。
In the coating
このような、被膜形成には、ワーク33を磁界処理水c中に浸漬するような方法ももちろん可能であるが、図1に例示するような噴射ノズルを用いて、ワーク33表面全体に加圧した磁界処理水cを噴射するのが好ましい。その理由は、ノズル34から噴射して衝撃を与えると、衝撃電流が発生し、被膜形成の効率を向上させるからである。
For such film formation, a method of immersing the
本発明においては、前記した励起電流、誘導電流、衝撃電流の総和を0.05〜0.07mAに保持するのが好ましい。その理由は、後述のような耐久性にすぐれた無機被膜が確実に形成されるからである。 In the present invention, the sum of the excitation current, the induction current, and the impact current described above is preferably maintained at 0.05 to 0.07 mA. The reason is that an inorganic coating having excellent durability as described later is reliably formed.
また、本発明における前記噴射圧力と得られる被膜の厚さの関係は、図2に例示する通りであり、10〜500N/cm2の圧力範囲において膜厚は10〜60nmの範囲で安定して得られることが分った。(図中の〇印は条件を変えて行った結果を示す。以下、同様) In addition, the relationship between the spray pressure and the thickness of the coating obtained in the present invention is as illustrated in FIG. 2, and the film thickness is stable in the range of 10 to 60 nm in the pressure range of 10 to 500 N / cm 2. I found that it was obtained. (The circles in the figure indicate the results of changing the conditions. The same applies hereinafter.)
また、本発明の被膜形成槽3の処理時間と得られる被膜の厚さの関係は、図3に例示する通りであり、瞬間的な1秒前後でも厚さ10〜100nmの被膜は得られるが、10〜60nmの安定な被膜を得るには10秒以上が好ましく、なお、60秒以上は経済的でなく不要である。また、前記電荷水を前記被膜形成に供するに際し本発明の被膜形成槽3における、処理液の温度を30〜50℃に保持するが好ましい。その理由は、この範囲の温度において、電気化学反応が促進され、前記した短時間で被膜が形成されるからである。
Moreover, the relationship between the processing time of the
なお、本発明の処理対象には、自動車、鉄道車輌、船舶、航空機、家電製品などの構成部材として用いられる鉄、アルミニウム、合成樹脂、ガラス、ゴムなどの多品種の部材が対象とされ得る。そして、これらワークの表面性状は、素材露出面および樹脂塗料などの塗装面のいずれであっても、支障なく適用できるが、塗装面を対象とした方が部材表面の保護の観点から好ましいものである。 It should be noted that a variety of members such as iron, aluminum, synthetic resin, glass, and rubber used as components of automobiles, railway vehicles, ships, airplanes, home appliances, and the like can be targeted for processing of the present invention. The surface properties of these workpieces can be applied without any problem on either the exposed material surface or the painted surface such as resin paint, but the coated surface is preferable from the viewpoint of protecting the surface of the member. is there.
次ぎに、本発明によって得られる無機被膜のいくつかの利点を図4〜6によって説明する。
先ず、図4は、塗装表面の肌荒れ、退色あるいは光沢劣化を示す指標となる鏡面反射率について、本発明の1回処理面f、2回処理面g、5回処理面hと、ワックス処理面e(以下、図5、6も同様)のそれぞれを比較したグラフであり、これによっても、本発明の被膜による下地の塗装表面に対する保護効果が大であることが分る。
Next, several advantages of the inorganic coating obtained by the present invention will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 4 shows a specular reflectance that serves as an indicator of rough surface, fading or gloss deterioration of the coating surface, and the once-treated surface f, the twice-treated surface g, the five-time treated surface h, and the wax-treated surface of the present invention. e (hereinafter, the same applies to FIGS. 5 and 6) are graphs comparing each other, and it can be seen that the protective effect of the coating of the present invention on the coating surface of the base is also great.
図5は、塗装表面への塵埃や汚損物の付着し難さおよび清掃のし易さの指標である摩擦係数(動摩擦)について、図4と同様な本発明処理面とワックス処理面とを比較したグラフであり、これによっても、本発明の被膜による塵埃などの付着し難さや清掃のし易さが格段に優れていることが分る。 FIG. 5 shows a comparison between the treated surface of the present invention and the wax-treated surface in the same manner as in FIG. 4 with respect to the coefficient of friction (dynamic friction), which is an index of the difficulty of adhering dust and dirt to the painted surface and the ease of cleaning. This graph also shows that the adhesion of dust and the like by the coating of the present invention and the ease of cleaning are remarkably excellent.
さらに、図6は、塗装表面の耐久性の指標でもある表面硬度を鉛筆硬度について、前記と同様な処理面の比較を行った結果を示したもので、この点においても顕著な相違が認められ、耐久性においても優れていることが理解される。 Further, FIG. 6 shows the result of comparing the surface hardness, which is also an index of durability of the paint surface, with respect to the pencil hardness, and the same treatment surface as described above. It is understood that the durability is excellent.
本発明の第1実施形態によって得られる無機被膜は、以上説明したようにワックスやそれに類似するポリマ加工に比較して優れた性能を発揮するうえ、前記したように、本発明の無機被膜形成方法およびその装置は、消耗品がほとんど必要なく、また運転動力なども僅かで済むので装置の運転費用がごく軽微であり、メンテナンスも容易なところから、その経済性は特に優れているものである。 As described above, the inorganic coating obtained by the first embodiment of the present invention exhibits superior performance compared to wax and polymer processing similar thereto, and as described above, the inorganic coating forming method of the present invention. In addition, since the apparatus requires almost no consumables and requires only a small amount of driving power, the operating cost of the apparatus is very low and the maintenance is easy, so that its economic efficiency is particularly excellent.
(第2実施形態)
次ぎに本発明の無機被膜形成方法の第2実施形態について、図7、8を補足して説明すると、図1に例示するようなに、電荷水生成槽1、磁界処理槽2、被膜形成槽3とから構成され形成装置を用いる点は第1実施形態と同様である。そしてその相違点は、電荷水生成槽1のセラミック粒子装填部13には、水と接触して少なくとも珪素、アルミニウム、チタニウムを溶出するように溶出成分として珪素、アルミニウム、チタニウムを含む無数のセラミック粒子14が装填される点にある。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the inorganic film forming method of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. As illustrated in FIG. 1, a charged water generation tank 1, a magnetic
この第2実施形態のセラミック粒子14は、SiO2−Al2O3−TiO2系セラミックからなり、珪素、アルミニウム、チタニウムを含む、石英斑岩、電気石、麦飯石から選ばれた1種または2種以上の鉱石を50%以上混合して含有させたセラミック粒子がより好ましく、または前記した1種または2種以上の鉱石を被膜成分として50%以上含む被膜を有するセラミック粒子がより好ましい。そして、前記鉱石にはチタニウムを酸化チタンに換算して0.20〜3.0%含むものが好ましく利用できる。
The
この第2実施形態でも、電荷水生成槽1におけるセラミック粒子の装填状態や、原水aとセラミック粒子14との挙動は先の場合に同じく、セラミック粒子14から少なくとも珪素、アルミニウム、チタニウムの溶出成分が、電荷を帯びた状態で溶出して活性化した電荷水bが得られるのである。
Also in the second embodiment, the loaded state of the ceramic particles in the charged water generation tank 1 and the behavior of the raw water a and the
次ぎに、先に説明したのと同様な構成と機能を有する磁界処理槽2によって、電荷水bはより活性化した磁界処理水cとして取り出される。好ましい磁界強度も同様である。
また、第2実施形態の無機被膜形成方法では、この磁界処理を行わなくてもある程度の無機被膜が得られるものの、磁界処理を行う方が好ましい点も先の場合と同様である。
Next, the charged water b is taken out as more activated magnetic field treated water c by the magnetic
Further, in the inorganic film forming method of the second embodiment, although a certain amount of inorganic film can be obtained without performing this magnetic field treatment, it is preferable to perform the magnetic field treatment as in the previous case.
次ぎに被膜形成槽3において被膜を形成させるのであるが、ここにおける機器構成、操作なども先の第1実施形態の場合と同様である。第2実施形態では、磁界処理水c中の珪素、アルミニウム、チタニウムの溶出成分が、カソード還元析出に準じた電気化学的反応によって、ワーク33表面に無機被膜を形成するのである。
Next, a coating film is formed in the coating
また、この無機被膜は、図7に示すように、光電子分析(ESCA)の結果、珪素、アルミニウム、チタニウムの溶出成分の酸化物を主成分とし、それぞれの酸化物が結合したSiO2−Al2O3−TiO2系のガラス状被膜が最大深さが約80nmになるNMレベルの被膜層として形成されていることが判明している。なお、図7においては、○はSi、△はTiに基づく光電子数/秒を示す。(参考までに、第1実施形態の場合を●で示してある。) In addition, as shown in FIG. 7, this inorganic coating has SiO 2 -Al 2 in which oxides of elution components of silicon, aluminum, and titanium are the main components and bonded to each other as a result of photoelectron analysis (ESCA). It has been found that the O 3 —TiO 2 -based glassy film is formed as a NM level film layer having a maximum depth of about 80 nm. In FIG. 7, ◯ indicates the number of photoelectrons / second based on Si, and Δ indicates Ti. (For reference, the case of the first embodiment is indicated by ●.)
さらに、第2実施形態においても、被膜形成には、図1に例示するような噴射ノズルを用いて、ワーク33表面全体に加圧した磁界処理水cを噴射するのが好ましい。また、励起電流、誘導電流、衝撃電流の総和を0.05〜0.07mAに保持するのが後記の酸化分解機能の点からも好ましい。
Furthermore, also in the second embodiment, it is preferable to spray the pressurized magnetic field treated water c on the entire surface of the
また、この第2実施形態においても、第1実施形態に同じく、自動車、鉄道車輌、船舶、航空機、家電製品などの構成部材として用いられる鉄,アルミニウム、合成樹脂、ガラス、ゴムなどの多品種の部材が処理対象とされ得る。そして図4、5、6に例示した被膜の機能も同様に発揮するうえ、図8に示す通り、第2実施形態の被膜(図中の○印)では、墨汁で例示されるような有機性汚染物質を屋外暴露中において分解除去する浄化機能を持つ点に格別の特徴を有する。 Also in the second embodiment, as in the first embodiment, a wide variety of products such as iron, aluminum, synthetic resin, glass, rubber, etc. used as components of automobiles, railway vehicles, ships, aircraft, home appliances, etc. A member may be a processing target. And the function of the film illustrated in FIGS. 4, 5, and 6 is exhibited similarly, and as shown in FIG. 8, the film of the second embodiment (circle mark in the figure) is organic as exemplified by ink. It has a special feature in that it has a purification function to decompose and remove pollutants during outdoor exposure.
なお、図8のグラフは、白色ガラス板に本発明の被膜形成を行い、その上に墨汁液を汚染物質として塗布し、屋外に暴露し退色していく状況を透明度(完全透明=100、不透明=0とした)で表したものであり、○は本発明の第2実施形態の場合、△は第1実施形態、□は、酸化チタン光触媒を塗布したケース、×は無処理のケースを示している。これによれば、第2実施形態の皮膜は、酸化チタン光触媒に匹敵する分解特性を持つことが分かった。 The graph of FIG. 8 shows a state in which the coating film of the present invention is formed on a white glass plate, the ink liquor is applied as a contaminant on the white glass plate, is exposed to the outdoors, and fades. The transparency (completely transparent = 100, opaque) = 0 indicates the case of the second embodiment of the present invention, Δ indicates the first embodiment, □ indicates a case where a titanium oxide photocatalyst is applied, and X indicates an untreated case. ing. According to this, it turned out that the membrane | film | coat of 2nd Embodiment has a decomposition characteristic comparable to a titanium oxide photocatalyst.
1 電荷水生成槽、11 原水供給口、12 電荷水取出し口、13 セラミック粒子装填部、14 セラミック粒子、2 磁界処理槽、21 電荷水送入口、22 磁界処理水取出し口、23a S極、23b N極、24 通過水路、3 被膜形成槽、31 磁界処理水送入口、32 処理排水取出し口、33 ワーク、34 ノズル、a 原水、b 電荷水、c 磁界処理水、d 処理排水。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charge water production tank, 11 Raw water supply port, 12 Charge water extraction port, 13 Ceramic particle loading part, 14 Ceramic particle, 2 Magnetic field treatment tank, 21 Charge water supply port, 22 Magnetic field treatment water extraction port, 23a S pole, 23b N pole, 24 passage water channel, 3 film formation tank, 31 magnetic field treated water inlet, 32 treated drain outlet, 33 work, 34 nozzle, a raw water, b charged water, c magnetically treated water, d treated waste water.
Claims (9)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004109974A JP3948671B2 (en) | 2003-05-02 | 2004-04-02 | Inorganic film forming method and apparatus |
EP04821887A EP1733806A4 (en) | 2004-04-02 | 2004-11-16 | Inorganic film forming process and system |
US10/592,400 US20070272148A1 (en) | 2004-04-02 | 2004-11-16 | Method Of Forming Inorganic Film And Apparatus Therefor |
PCT/JP2004/016983 WO2005099915A1 (en) | 2004-04-02 | 2004-11-16 | Inorganic film forming process and system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003126889 | 2003-05-02 | ||
JP2004109974A JP3948671B2 (en) | 2003-05-02 | 2004-04-02 | Inorganic film forming method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004351408A JP2004351408A (en) | 2004-12-16 |
JP3948671B2 true JP3948671B2 (en) | 2007-07-25 |
Family
ID=34066943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004109974A Expired - Lifetime JP3948671B2 (en) | 2003-05-02 | 2004-04-02 | Inorganic film forming method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3948671B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010120010A (en) * | 2008-10-22 | 2010-06-03 | Emuzu Kc:Kk | Method for forming inorganic coating film |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012126956A (en) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Univ Of Fukui | Method and device for modifying surface by applying inorganic material to base material |
JP2013184544A (en) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Todoroki Industry Co Ltd | Anti-fouling coating apparatus and anti-fouling coating method for railroad vehicle |
SG11201807341VA (en) * | 2016-03-04 | 2018-09-27 | Tomokazu Kanda | Coating liquid preparing device and coating device |
JP2019005753A (en) * | 2018-10-03 | 2019-01-17 | 神田 智一 | Coating method |
JP6737977B1 (en) * | 2018-12-17 | 2020-08-12 | 神田 智一 | Equipment management system |
TWI849036B (en) * | 2020-01-15 | 2024-07-21 | 神田智一 | Equipment Management System |
JP6801135B2 (en) * | 2020-04-20 | 2020-12-16 | 神田 智一 | Equipment management system and equipment management method |
CN111606493A (en) * | 2020-06-04 | 2020-09-01 | 成都恩承科技股份有限公司 | Method for zero-emission treatment of high-salinity wastewater through electric steam energy evaporation |
-
2004
- 2004-04-02 JP JP2004109974A patent/JP3948671B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010120010A (en) * | 2008-10-22 | 2010-06-03 | Emuzu Kc:Kk | Method for forming inorganic coating film |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004351408A (en) | 2004-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3948671B2 (en) | Inorganic film forming method and apparatus | |
CN101068897A (en) | Method for treating and sticking work pieces made of metal or a metal alloy comprising a hydrated oxide and/or hydroxide layer | |
ATE307859T1 (en) | METHOD FOR POLISHING OR PLANARIZING A SUBSTRATE | |
JP4782214B2 (en) | Plastic flexible composition for polishing and coating of surface protective material | |
Utech | A guide to high-performance powder coating | |
CA2339815C (en) | Environmental wipe solvent compositions and processes | |
TW201908130A (en) | Housing and method of manufacturing the same | |
JP2015098098A (en) | Protective coat, mobile, railway vehicle, and method for forming protective coat | |
WO2005099915A1 (en) | Inorganic film forming process and system | |
JPH09313948A (en) | Resin having photocatalyst surface, resin coating material and its production | |
CN105132872B (en) | A kind of improved vacuum splashing and plating surface treatment method | |
Kozhukharov | Advanced Multifunctional Corrosion Protective Coating Systems for Light-Weight Aircraft Alloys-Actual Trends and Challenges | |
Liberto | User's guide to powder coating | |
US6989359B2 (en) | Environmental wipe solvent compositions and processes | |
JP2010120010A (en) | Method for forming inorganic coating film | |
WO2022197299A1 (en) | Coated substrates for electronic devices | |
CN111283556A (en) | Metal material surface treatment process | |
CN105121707B (en) | Tank preparation method | |
Possart et al. | The state of metal surfaces after blasting treatment Part I: Technical aluminium | |
CN117583222A (en) | Spraying processing method | |
Colica | Zinc Spray Galvanizing | |
CN117160825A (en) | Glue process machine coating method for multifunctional PET coating film | |
Fleming et al. | Surface preparation: Practices, equipment, and standards through 25 years | |
JP3013826U (en) | Base material protective coating structure | |
TWM650148U (en) | Magnesium alloy object with high-gloss structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040423 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050329 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070320 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070413 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070413 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3948671 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100427 Year of fee payment: 3 |
|
S202 | Request for registration of non-exclusive licence |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100427 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130427 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130427 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160427 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |