JPH02188444A

JPH02188444A - ガラス溶射用材料

Info

Publication number: JPH02188444A
Application number: JP695089A
Authority: JP
Inventors: Mikio Nakajima; 幹夫中島
Original assignee: Nakashima KK
Current assignee: Nakashima KK
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-07-24
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JP2670516B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はガラス溶射用材料に関し、特には溶射を容易
に行なうことができるガラス材料に関する。

（発明の背景）例えば、特開昭６０−２３５７７５号公報によって開示
されているように、金属、セメント等の被塗物表面にガ
ラス被膜を形成するためにガラス溶射することが可能で
ある。

しかしながら現実の問題として溶射装置にどのようなガ
ラス材料を装填しても容易にガラス被膜が形成されるも
のでは決してなく、ものによってはガラス材料が全く溶
融することなくそのままの粉状で溶射装置から吐出され
ることもある。一般にガス溶射装置内では２５００〜３
２００℃程度まで、プラスマ溶射であれば７０００℃以
上まで昇温することが可能であるが、ガラス材料がガラ
ス状に溶融するにはある程度の時間が必要である。

しかし溶射装置にあっては瞬間的な速度で材料が吐出さ
れるので、このような性質に適合するガラス材料でなけ
ればならない、このことは、高温が得られるプラズマ溶
射装置においても同様である。

また、実際の溶射に際しては被塗物が予熱されるのであ
るが、この予熱温度を低くすることが実際の施工上強く
要求される。

（発明が解決しようとする問題点）この発明は上のような状況にあって提案されたものであ
って、鉄、ステンレス、アルミ、鋳物等の金属またはセ
メント、スレート、ＡＬＣ板等の被塗物表面にガラス被
膜を形成するための溶射を容易に行なうことができるガ
ラス材料を提供することを特徴とする特に、この発明に
あっては溶射装置の炎（フレーム）内ですばやく溶融す
ることができるガラス材料を提供することを目的とする
ものである。また、この発明は特に被塗物に対して比較
的低い予熱温度で溶射することができるガラス溶射用材
料を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）すなわち、この発明に係るガラス溶射用材料は、少なく
とも重量％でＳ　ｉＯ２５５〜７０　％Ｂ２Ｏ３８〜１５　％Ｌｉ２ｏ　　　　１０〜２０　％Ａ文２０３　　　　　１〜８　％ＣａＯ１〜５　　％ＳｒＯ１〜５　％を主成分として含むとともに添加物として、Ｎａ２Ｏ、
Ｋ　　Ｏ，ＰｂＯ，Ｆ２１換量）、ＴｉＯ２、ＭｇＯ，
ＺｎＯ，ＺｒＯ、ＳｎＯ２、Ｂａ０、Ｂ１２ｏ３　、Ｙ
２Ｏ５ｌＭｏＯ３、Ｗ２Ｂ　。

Ｐ２Ｏ５，５ｂ２０５　、Ｔ見２０．Ｙ２Ｏ３，Ｃｄ　
Ｏ、Ｃｅ　Ｏ２の１種または２種以上のものを０〜１０
％含むことを特徴とするガラス溶射用材料。

（作用）次に各組成物の作用について詳述すると、５ｉ０２は主
要なガラス形成酸化物であり、熱膨張係数、軟化点およ
び耐摩耗性に大きな影響を与える。

なお、Ｓ　１０２　量が多くなればなるほど耐摩耗性、
耐候性、耐酸性が増大しガラス皮膜の件部が向上するが
、あまり多いとガラス材料の耐火度が高くなり溶射温度
を高くしなければならなくなる。従って被塗物の予熱温
度を低くするためにＳ　ｉＯ２は５５〜７０％とする。

Ｂ２Ｏ３を８〜１５％としたのは、これが多い方が耐摩
耗性、耐候性、耐酸性が悪くなるが、方でガラス耐火度
が下がるという理由に基づく。

本発明におけるその他の成分との関係上８〜１５％程度
がこの関係で好ましい、Ｂ２Ｏ３を多くすると溶射装置
の火炎中における溶融がすばやく行なわれるようになる
。

ＬＸ２０を１０〜２０％加えるのは製品の電気抵抗を高
くし、また硬度を高く、化学耐久性、特に耐酸性も向上
させるためである。また、膨張係数が大きいので少量の
調整によって母材の膨張係数にあわせることができる。

ソーダをＬ　ｉ２０でと検すると比重の低下、熱膨張率
の増加、流動性の増加、熔融温度の低下、軟化温度およ
び固化温度の低下をまねく、従って膨張係数のゆるす限
り入れることがのぞましく、多くなればなるほどフレー
ムの中ですばやく溶け、光沢が増加する。

Ａ　ｌ　２０３はガラスの皮膜の粘度を高め分相を防ぐ
のに有効である０分相とは熱を加えたときにある成分の
範囲に生ずる分離現象で、ガラス皮膜では５ｉ０２の多
いところが５１０２の少ないところから分離することを
いう、またＡ交２０３はガラス形成補助成分で、ガラス
皮膜の性能を向上させることができる。Ａ！；Ｂ２Ｏ３
は１〜８％の範囲内で加えられる。

ＣａＯは融剤として作用するが、化学耐久性を向上させ
る。すなわち、水の溶解作用に対する抵抗性を増す、ま
た、硬度も増加するので、摩耗や風化作用に対する抵抗
性も増す、さらにアルカリの作用と比較すると、引っ張
り強度を増加させ、膨張係数を著しく低下させるのでク
ラックを防止することができる。また、溶けた時の粘性
も下がる。

ＳｒＯも融剤として作用し、流動性を増し、軟化温度を
下げ、溶融度を増す、なお、ＣａＯやＢａＯをＳｒＯで
置換すると、母材との反応が促進され、ガラス材料の付
着が一層良くなり、剥離強度も大きくなる。

添加物として、Ｎａ２Ｏ，に２０．ＰｂＯ，Ａ交２０３
　　、Ｆ２（置換ｉ）　　、　Ｔ　ｔ　０２　　、　Ｍ
　ｇ　Ｏ。

Ｚ　ｎ　Ｏ、Ｚ　ｒ　Ｏ２、Ｓ　ｎ　０２　、　Ｂ　ａ
　Ｏ、Ｂ　ｉ　２０３　、Ｖ２Ｏ５９ＭｏＯ３、Ｗ２Ｂ
　、Ｐ２Ｏ５，５ｂ２０５．Ｔ交２０．Ｙ２Ｏ３，Ｃｄ
０１ＣｅＯ２の１種または２種以上のものを０−１０％
添加するのは、前記主成分ならびに添加物どうしの相乗
作用によってガラス材料の耐火度を下げることができる
からである。また、これらの添加物により溶射時におけ
るガラス材料の溶融がすばやく行なわれる。さらに、こ
れらの添加物は添加量によっては、耐候性、耐酸性等の
皮膜性濠を向上させることができる。添加物成分は概ね
全体の１′ＰＡ以下の範囲内で添加される。

Ｎ　ａ　　Ｏ、Ｋ　２０は他の成分を必要とした時に不
純物として０．０１〜０．１％はど入ってくることがあ
る、また任意にいれることもある。

Ｓ　ｎ　Ｏ２は耐火度を下げる。

ＺｎＯは媒溶剤として働き、ガラス材料に光沢を与え、
発色団の作用を限定し、ときには乳濁性を与える。しか
し粘度が非常に増加するので多くは添加できない、また
、ＺｎＯとＳ　ｒ　Ｏ２を両方用いると、ガラスの流動
性が大きくなるために、平滑なガラス面の生成が容易に
なり、ピンホールも減少する。さらに、ＺｎＯはガラス
材料の収縮を防止するので、収縮の結果としておこるガ
ラス材料の剥離を防止するとともに、溶射時にガラス皮
膜中にカーボンが付着することを防止する。

Ｆ２は融材として作用し、ガラス材料の耐火度を下げ、
火炎中におけるガラス材料の溶融を助ける。また、Ｐｂ
Ｏは、上記のＦ２とほぼ同様の作用を有する。

ＭｇＯ，ＺｎＯなどの粘度を大きくする成分は。

先に述べた主成分のＡｕ、、０３と同様に分相防止に役
立つ。

Ｔ　ｉ　Ｏ２、Ｚ　ｒ　Ｏ２、Ｂ　ａ　Ｏ、Ｓ　ｂ　２
０　ｓは少量添加されることによってガラスの耐火度を
下げ、耐酸性を増大させる。

Ｂｉ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５９Ｍｏ０３　、Ｐ２Ｏ５。

Ｔ１　０．Ｙ２Ｏ３、ＣｄＯ，ＣｅＯ３、５ｎ０２、Ｐ
ｂＯなどは少量添加されることによって、ガラスの耐化
度を下げるとともに、溶射温度を下げることができる。

（実施例）法衣にこの発明に係るガラス溶射材料の配合例をＮｏ、
１−Ｎｏ、３８として示す。

フリット成分配合例ＱルじＯ＼上の配合よりなるガラス材料を酸素アセチレンの溶射装
置に装填し、１００〜７００℃に予熱した鉄板表面に溶
射して、０．０５〜５ｍｍ厚のガラス被膜を得た。なお
、鉄板表面にはあらかじめサンドもしくはショツトブラ
スト処理しておくことが好ましい。

なお、上の配合例のうち、Ｎｏ　、３３〜３８は特にプ
ラズマ溶射用の材料である。プラズマ溶射の場合は酸素
アセチレンの溶射に比しハイパワーであるのでＳ　ｉＯ
２が多くなっても予熱温度は４００℃程度で行なうこと
ができる。粉末状の材料を使用した場合の粘度としては
概ね４５〜７５ミクロンの範囲のものが好ましい、また
、棒状に成形した材料を溶練法によって用いることもで
きる。

上の実施例のガラス材料によれば、１００〜７００℃に
予熱した被塗物表面に極めて良好なガラス被膜を形成す
ることができた。ガラス材料の流動性は良好で溶射後の
クラックもほとんどなかった。

なお、ガラスに適宜の色彩を施すときには公知の顔料が
所望量混入される。顔料としては。

Ｃｏｏ、ＮｉＯ，ＭｎＯ２、Ｃｕｂ、Ｆｅ２０３゜Ｃｒ
２Ｏ３，５ｎ０２　、ＴｉＯ３、Ｖ２Ｏ５，Ｎｂｏ、Ｚ
ｒ５ｔＯ，、ＭｏＯ，ＷＯ３，Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３
等の一種または複数種あるいは化合物の形で適宜（例え
ば５％程度）配合することができる。

（効果）以上説明したように、この発明によれば、従来困難であ
ると考えられていたガラス溶射を極めて容易に行なうこ
とができるガラス材料を提供することができ、この種技
術分野に大きな利益をもたらすことができた。特にこの
発明によれば溶射装置の炎（フレーム）の中ですばやく
溶融することができ、同時に被塗物に対する予熱も比較
的低い温度とすることができるので、ａｒめて実際的で
実用性の高いガラス溶射用材料を提供することができた
。

Claims

【特許請求の範囲】少なくとも重量％でＳｉＯ＿２５５〜７０％Ｂ＿２Ｏ＿３８〜１５％Ｌｉ＿２Ｏ１０〜２０％Ａｌ＿２Ｏ＿３１〜８％ＣａＯ１〜５％ＳｒＯ１〜５％を主成分として含むとともに添加物として、Ｎａ＿２Ｏ
、Ｋ＿２Ｏ、ＰｂＯ、Ｆ＿２（置換量）、ＴｉＯ＿２、
ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ＿２、ＳｎＯ＿２、ＢａＯ、Ｂ
ｉ＿２Ｏ＿３、Ｖ＿２Ｏ＿５、ＭｏＯ＿３、ＷＯ＿３、
Ｐ＿２Ｏ＿５、Ｓｂ＿２Ｏ＿５、Ｔｌ＿２Ｏ、Ｙ＿２Ｏ
＿３、ＣｄＯ、ＣｅＯ＿２の１種または２種以上のもの
を０〜１０％含むことを特徴とするガラス溶射用材料。