JPH0328507B2

JPH0328507B2 -

Info

Publication number: JPH0328507B2
Application number: JP62178459A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Tokida; Kenji Hasui; Yoshinori Nagai; Akira Shimizu
Original assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd
Priority date: 1987-07-17
Filing date: 1987-07-17
Publication date: 1991-04-19
Also published as: JPS6421085A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、各種被塗物の被覆方法に関する。更
に詳しくは、ブラスト処理等の物理的前処理、あ
るいは表面処理等の化学的前処理を施さない被溶
射基材上に、特定の樹脂組成物を塗布後、金属溶
射被膜を形成せしめ、ついで合成樹脂塗料を塗布
する被覆方法に関する。

（従来の技術）例えば被塗物基材として鋼材を例にとると、亜
鉛又は亜鉛−アルミニウム合金等の鉄より卑なる
金属を、電気メツキ法、溶融メツキ法あるいは溶
射法等により被覆する方法が広く行なわれてい
た。このような方法によれば、鉄基材より卑なる
被覆金属の犠牲防食作用により鉄を保護すること
が出来、その特長のため、建築用鋼材、自動車車
体などの薄板鋼板、各種電装ケースなど、各種の
産業用機材のために使用されている。

ところで、前記方法のうち、電気メツキ法や溶
融メツキ法等は、特定の工場以外では普通簡単に
実施出来ない。何となれば、メツキ槽の大きさ等
により被塗物の大きさに制限があること、特に溶
融メツキ法は450〜600℃もの高温の溶融金属中に
被塗物を浸漬するため熱歪の問題等が起り、した
がつて薄板鋼板には適用出来ないなどの各種制限
があつたからである。

一方、金属溶射法は、素材はほとんど加熱しな
くてよいため寸法上の狂いが殆んど生じないこ
と、溶射被膜を所望の厚さで得られること、大型
基材であつても現場施工が可能であること、溶射
被膜上には有機質の塗料が密着し易いこと等の各
種特徴を有するため橋梁や鋼構造物などのために
使用されており、かつ今後もその利用範囲は拡大
するものと予想されている。

しかしながら、金属を溶射により、表面が平滑
な鋼材あるいはプラスチツク等の表面に直接被覆
する場合、基材と金属溶射被膜との間には親和性
や化学的結合が期待出来ないため、基材への金属
溶射被膜の密着性は極めて小さいものであること
がさけられなかつた。

かゝる欠点を改良するため、従来法は平滑な基
材に対しサンドブラストやグリツトブラストなど
のブラスト処理を施し、基材と金属溶射被膜間に
アンカー効果を持たせている（例えば特開昭50−
65335号公報等）。

しかしながら、このような前処理としてのブラ
スト処理作業は、非常に熟練度を要求され、か
つ、作業時間が長くかかり、更にブラストにより
多量に発生する粉塵は作業の安全、衛生上は勿論
のこと環境汚染の問題となり、従つて何等かの予
防処理を施さねばならず、そのため加工コストの
面でも好ましいものではなかつた。

加えて、板厚が約１mm以下の薄板鋼板やプラス
チツクなどにブラスト処理を施すと、一般に研掃
材の衝撃力により大きな歪が生じたり、極端な場
合基材が破損することが屡々あつた。そのため例
えば、板厚が0.5〜0.8mm程度の自動車車体用薄板
などにブラスト処理を施す場合、特別に衝撃力を
弱めた処理法を採用しなければならず、従つて研
掃力低下に基づく作業効率の低下が問題となつて
いた。

又、無秩序に飛行する、跳ね返つた研掃材や、
処理により飛散する粉塵が各種の機械部品等の間
に入り込み、それにより好ましくない各種問題を
引きおこしていた。

更に、鋼材の溶接部に防食上金属溶射を行なう
場合には、前もつてブラスト処理が必要である
が、溶接部の硬さのためその処理は非常に困難で
あつた。

そこで、前記の如きブラスト処理を施さずに金
属溶射を行なう方法も提案されている。

例えば、特定金属をメツキした薄板鋼板上に金
属溶射する方法（特開昭60−50156号公報）、金属
表面を腐食液で凸凹状にする方法（特開昭60−
50157号公報）、鋼板を加熱して特定膜厚の酸化被
膜を形成する方法（特開昭61−26763号公報）な
どが知られている。しかしながら、これらの方法
は、いずれも基材を特殊な環境下に置かなければ
ならないため、適用される基材の範囲が非常に限
定され実用的ではなかつた。

更に、非常に特殊な分野においては、特殊なア
ンカー効果を持たせる方法も提案されている。

例えば、非常に高温で溶融しなければならない
セラミツクスの溶射において、あらかじめリン酸
亜鉛処理あるいはサンドブラスト処理を施した基
材上に、無機フイラーを含有するアンダーコート
を塗布する方法が提案されている。（例えば特開
昭61−104060号公報、及び特開昭61−104061号公
報）、この方法においては一応十分なアンカー効
果が得られるかもしれないが、前述のブラスト処
理の欠点として示したことは何一つ解決されない
ものであつた。

以上述べた通り、公知の金属溶射法において
は、基材にブラスト処理を施さなければならない
ことが、溶射の適用範囲を極めて制限しており、
従つて、当業界においてはブラスト処理を施さず
に金属溶射する方法の開発又は確立が強く望まれ
ている。

更に、溶射の前処理に関する問題の他に、溶射
金属被膜自体の安定性に関しても問題があつた。

例えば、基材が鉄である場合には、通常鉄より
卑なる金属の溶射被膜を設けることにより、溶射
被膜の犠牲防食効果が発揮され、基材の防食がお
こなわれる。しかしながら、溶射被膜の腐食が進
行するにつれ、例えば亜鉛被膜の場合白さびが発
生し、亜鉛−アルミニウム合金の場合表面が黒変
する等溶射金属層の劣化が進行する。

従つて、より高度な防食効果を得るためや、表
面の美観を保持するために溶射被膜表面の保護が
要求されるのである。

一方、基材がコンクリート、ストレート板等の
無機材料あるいはプラスチツク等の場合には、溶
射被膜による犠牲防食作用はないが、溶射被膜の
劣化は進行するため、該被膜を長期間安定な状態
に保つには、表面の保護が必要となる。

本発明者等の一部は、先に表面処理被膜を塗布
した後、溶射被膜を形成する方法を提案したが、
該方法においては、溶射被膜の密着性をより長期
間良好に保つため表面処理被膜の劣化を防止する
ことが必須の条件である。しかして、先に提案し
た方法によれば多孔質な溶射被膜を通して腐食性
物質が透過し易く、そのような環境下におかれた
場合には、溶射被膜の浮き等の欠陥が生じ易くな
ることがわかつた。

従つて、溶射被膜の密着性をより長期間良好に
保つためには、被塗物と溶射被膜との間に存在す
る表面処理被膜を保護することがより重要である
ことが判明した。

（発明の目的）本発明は、前述の如き従来の金属溶射方法にお
ける各種問題点を改善又は解決することを目的と
するものであり、勿論ブラスト処理等の前処理を
全く施すことなく金属溶射被膜を作製するととも
に、得られた前処理被膜及び溶射被膜の劣化を防
ぎ、長期間安定な状態に保つ方法を提供しようと
するものである。

さらに詳しくは、本発明の目的は、金属、プラ
スチツク、無機材料等の各種基材の表面に、化学
的あるいは物理的前処理を施すことなく、特定の
樹脂組成物を塗布した後、金属溶射を行ない、次
いでその表面を樹脂塗装することによつて、防食
被膜、導電性被膜、電磁波シールド膜、耐久性被
膜あるいは金属状外観を有する被膜を得ようとす
るものである。

（問題点を解決するための手段）前記目的は、平均粒子径10〜150μｍの粒子を
樹脂に対して25〜300容量％含有する樹脂組成物
を10〜400ｇ／m²の割合でブラスト処理等の前処
理を施さない基材上に塗布し、表面粗さ（Rz）
30〜200μｍの被膜を得た後、特定の金属を溶射
し、次いで合成樹脂塗料を少なくとも一層施すこ
とからなる本発明の方法により達成される。

以下、本発明について詳述する。

本発明の方法において使用される「被溶射基
材」（以下単に基材という）とは、ブリキ板、ダ
ル鋼板、みがき鋼板、黒皮鋼板、ケレンした錆鋼
板、溶接鋼板等の鉄素材；アルミニウム、亜鉛等
の非鉄金属；ABS、PPO、塩化ビニル等のプラ
スチツクス；スレート板、硅酸カルシウム板、セ
メント等の無機材料；其の他ガラス、木材、合
板、有機樹脂フイルム（塗膜）等、各種のものが
挙げられる。

本発明の方法において、金属溶射の前に塗布さ
れる「組成物」は、平均粒子径10〜150μｍの粒
子を含有する。該粒子としては、例えば銅、ニツ
ケル、アルミニウム、亜鉛、鉄、珪素などの金
属、あるいは合金もしくは酸化物、窒化物、炭化
物等が挙げられる。

具体的には、例えば酸化アルミニウム、酸化珪
素、酸化鉄、炭化珪素、窒化硼素等が挙げられ
る。

又、組成物の溶媒組成によつては、アクリル樹
脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン
等の粉末を使用してもよい。

これらの粒子は１種もしくは２種以上の混合物
として使用可能である。

使用される樹脂に対する化学的安定性や溶射材
と腐食電池を形成せず、硬く、かつ組成物中で沈
澱しにくいことなどを考慮すると、珪砂、アルミ
ナ、炭化珪素等の使用が、特に好ましい。

本発明に於て前記粒子の粒子径は、10〜150μ
ｍの範囲、好ましくは30〜100μｍである。前記
範囲に於て、粒子径が150μｍをこえると、樹脂
組成物に粒子が沈澱し易くなるとともに、スプレ
ー塗布する場合ノズル詰りをおこし易くなる傾向
がある。又、たとえ塗布できても表面粗さが粗く
なり過ぎ、金属溶射膜の表面が粗くなり、そのた
め外観が非常に悪くなる。一方、粒子径が10μｍ
より小さいと、樹脂組成物を基材表面に塗布して
も目的とする表面粗さが得られず、従つて密着性
の優れた金属溶射被膜が得られ難くなる。

本発明に於て、前記粒子は、後述する樹脂に対
して25〜300容量％〔顔料容積濃度（PVC）にし
て20〜75％〕、好ましくは65〜150容量％〔顔料容
積濃度（PVC）にして40〜60％〕の範囲で使用
する。前記範囲に於て、樹脂に対する添加量が25
容量％に満たない場合、樹脂分が多くなり、その
ため表面粗さが小さくなり、その結果、金属溶射
被膜の密着性が低下する。又、基材への樹脂付着
量が多くなり、絶縁被膜が形成されるため、特に
溶射被膜を犠牲防食用として用いる場合には不都
合となり易い。

一方、樹脂に対する粒子の添加量が300容量％
をこえると、樹脂分が極端に少なくなり粒子間の
結合力が弱くなり、その結果金属溶射被膜の密着
力も低下するので好ましくない。

次に、本発明に於て使用される「樹脂」とは、
ある程度の乾燥性、硬度、密着性、耐水性及び耐
久性があれば特に限定はない。

具体例としては、一液常温乾燥型樹脂である熱
可塑性アクリル樹脂、ビニル樹脂、塩化ゴム、ア
ルキド樹脂、二液硬化型樹脂である不飽和ポリエ
ステル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、ポリエス
テル−ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性樹
脂であるメラミン−アルキド樹脂、メラミン−ア
クリル樹脂、メラミン−ポリエステル樹脂、アク
リル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂等が挙げられ
る。

これらは１種もしくは２種以上の混合物として
も使用可能である。

特に好ましくは、金属溶射時に熱可塑性で、溶
射金属粒子が被膜に入り込み、溶射後に硬化する
ようなエポキシ樹脂（ポリアミド樹脂、アミンア
ダクト等の硬化剤併用）、アクリル−ウレタン樹
脂、アクリル樹脂等である。

本発明の組成物には前記樹脂以外の成分とし
て、該樹脂を溶解又は分散せしめるための有機溶
剤、水等を必要により加える。

更に、染料、顔料や分散剤、発泡防止剤、ダレ
防止剤（チキソトロピツク性付与剤）等の添加剤
等も併用出来る。

前記組成物の形態は、溶剤系、水溶性系、水分
散系、溶剤分散系等のいずれの形態でもよい。し
かしながら、耐溶剤性のないプラスチツクスに塗
布するような場合には、水系の組成物が好まし
い。又水系樹脂組成物を鉄基材に使用する場合に
は発錆を防ぐ対策をとる必要がある。

本発明に於て、組成物は、前記樹脂及び粒子
と、必要により溶媒もしくは分散媒や各種添加剤
等を加えて、通常の分散、混合方法により混合し
て作製される。

かくして得られた（樹脂）組成物は、一般の塗
料組成物と同じような方法により基材上に塗布さ
れる。特に塗布量のコントロールの容易さ等か
ら、エアースプレー法の採用が好ましい。しか
し、通常の塗料と同様に組成や、粘度等を適宜調
整することにより、刷毛塗りやロール塗装も可能
であることは云うまでもない。

本発明に於て組成物の塗布量は、10〜400ｇ／
m²の割合にすることが必要である。特に好ましく
は約20〜150ｇ／m²の範囲である。前記塗布量の
範囲において、10ｇ／m²より少ない場合には、表
面粗さが小さくなり、金属の溶射効率が低くなる
とともに溶射被膜の密着性も低下するので好まし
くない。一方、塗布量が400ｇ／m²をこえると、
表面粗さが粗くなり過ぎたり、あるいは組成物の
組成・性状によつては被膜が平滑になり過ぎたり
するため、金属溶射被膜の密着性が低下するよう
になるので好ましくない。特に、金属溶射被膜の
犠牲防食作用を期待する、基材の防食方法におい
ては、塗布量が約400ｇ／m²をこえると、基材と
金属溶射被膜との間に絶縁被膜が形成されるた
め、犠牲防食作用効果が得難くなるので好ましく
ない。

本発明に於て、組成物塗布後の被膜の表面粗さ
（Rz）は、30〜200μｍ、好ましくは60〜120μｍの
範囲にあることが必要である。〔尚、本発明にお
いて表面粗さ（Rz）とは、JISB−0601（1982）
「表面粗さの定義と表示」の十点平均粗さを示し、
表面粗さ（Rz）の測定は、東京精密(株)製表面粗
さ形状測定機サーフコム554Aで行つたものであ
る。〕前記表面粗さの範囲において、30μｍにみたな
い場合には、溶射効率が低く、金属溶射被膜の密
着性が極端に低下するようになる。一方、表面粗
さが200μｍをこえると、溶射被膜面が粗く、外
観が著しく悪化し、溶射被膜をこすると下地の樹
脂組成物の被膜が露出することもあり、好ましく
ない。

本発明の方法においては、組成物から得られた
被膜の表面粗さが非常に重要である。この表面粗
さは組成物中に含有される粒子の粒子径とその含
有量、及び基材への塗布量によつて決定される。

例えば前記の如き特定組成物をエアースプレー
法により、ややドライスプレー気味に前記塗布量
範囲内で塗布すると、目的とする表面粗さが得ら
れる。又、例えば前記特定組成物に必要に応じて
チキソトロピツク性を付与して、刷毛等で塗布し
ても目的とする表面粗さを得ることが出来よう。

本発明に於ては、このようにして得られた特定
表面粗さを有する被膜上に、金属を溶射する。

尚、金属を溶射する前の被膜は必ずしも完全乾
燥（硬化）状態でなくともよい。即ち、半乾燥
（硬化）であつてもよい。最も好ましいのは、被
膜を半乾燥状態にした上に金属溶射し、しかる後
に完全硬化せしめる方法である。

本発明に於て、前記金属溶射を行うための溶射
方法としては、ガスフレーム溶射方法、電気アー
ク溶射方法、減圧内アーク溶射機による低温溶射
方法等があり、いずれの方法でもよい。

又、前記溶射方法に使用される金属は、銅、銅
合金、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、及びアル
ミニウム合金から選ばれた金属又は合金である。

前記において銅、亜鉛、アルミニウムは金属そ
のものであり、又、銅合金とは銅を主成分とし、
少量のNi、Zn、Sn、Al、Fe、Mn、Pb、Co、
Si、Ｐ等の一種もしくは二種以上の成分を混入せ
しめて得られる合金であり、亜鉛合金とは亜鉛を
主成分とし、少量のAl、Cu、Mg、Pb、Fe、
Cd、Sn等の一種もしくは二種以上の成分を混入
せしめて得られる合金であり、アルミニウム合金
とは、アルミニウムを主成分としZn、Mg、Cr、
Si、Mn、Ni、Pb、Bi、Cu等の一種もしくは二
種以上の成分を少量混合して得られる合金であ
る。

本発明の方法においては、金属溶射被膜は樹脂
組成物から得られた被膜の表面粗さにより強固な
密着性が得られ、しかも前記樹脂組成物から得ら
れる被膜は、被膜中の各粒子が樹脂（有機物）の
結合力により基材に付着しているものである。従
つて、樹脂組成物から得られた被膜中の樹脂成分
が、本発明の方法を実施中、溶射された金属粒子
の温度により完全に焼失してしまうような条件は
さけなければならない。

即ち、本発明における金属溶射は、樹脂組成物
から得られた被膜中の樹脂成分が完全に焼失しな
いような比較的低い温度で行なうことが望まし
く、例えば減圧内アーク溶射機による低温溶射方
法などの採用が好ましい。

前記低温溶射方法とは、円筒状に噴射される低
温の空気流を利用して、中心部を0.5Kg／cm²以下
に減圧させた環境下で、連続的に金属線材を電気
的にアーク溶融させ、同時に前方の噴射気流中に
吸引し、粉砕させ、常温近くまで急冷却させ、液
状の過冷却状態で溶融金属粒子を基材上に付着せ
しめる方法からなるものである。従つて、該方法
の場合には、単位時間の溶射量を比較的多くし、
溶射膜厚を厚くすることが可能である。一方、ガ
スフレーム溶射や電気アーク溶射方法の場合に
は、溶射金属線材径を小さくしたり、搬線速度を
遅くしたり、溶射量を比較的小さくしたり、ある
いは溶射膜厚を薄くする等の手段をとることによ
り、本発明の方法に適用することが可能である。

ついで、本発明の方法においては溶射被膜上に
更に合成樹脂塗料を少なくとも一層塗布する。金
属溶射被膜は、通常表面粗さがRzで100μｍ前後
の凹凸を有し、又多くの気孔が存在（気孔は下地
面に達するのも少なくない）する。

従つて、本発明においては前処理層及び溶射金
属層を保護するために、合成樹脂塗料により凹部
や気孔部を塞ぐ必要があり、かくすることにより
溶射被膜の保護効果が著しく改良される。又、使
用条件によつては更に表面塗装を行うことも可能
である。

本発明における合成樹脂塗料の塗布とは、溶射
被膜を全面的に覆うことは勿論のこと、溶射被膜
の凹部や気孔部のみを充填、塗布（封孔処理）す
ることも含むものである。

後者の方法においては、非常に少量の塗料によ
り、溶射被膜の過度の露出を防ぐことが出来、し
かも表面処理層の劣化を防ぐことが出来るので非
常に好ましい。

本発明の方法においては、溶射被膜表面にその
まま塗装することが出来るが、気孔内部迄塗装出
来ない場合には、塗膜中の気泡が発生し易くな
り、塗膜の保護効果を低下させる原因となるた
め、一度で厚く塗装する際には特に注意が必要で
ある。この様な場合には微細な気孔内部まで浸透
することが出来る低粘度の塗料（ミストコート）
を塗装し、更に必要に応じて上塗り塗装を行うこ
とが実際的である。

更に、溶射被膜の凹凸を出来るだけ少なくする
ために、塗装前に溶射被膜を研磨することも好ま
しい方法である。

かくすることにより、溶射被膜表面の凸部がな
くなり、表面塗装後、溶射金属が表面に露出する
こがなくなり、より薄い塗膜で表面を完全に保護
出来、又塗装後の外観、光沢等も大巾に向上せし
めることができる。

研磨方法としては、研磨紙、研磨布、ワイヤー
ブラシ、ベルトサンダー、サンドグラインダー等
通常金属表面の研磨に用いられる手段が適用され
る。

本発明の被覆方法において使用される合成樹脂
塗料としては、一般に市販されている公知の合成
樹脂塗料がいずれも使用出来る。例えば、ビスフ
エノール型エポキシ樹脂、フエノールノボラツク
型エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹
脂、エステル型エポキシ樹脂等を展色剤としたも
の、あるいはこれらを歴青質変性もしくはウレタ
ン変性したものに、アミンアダクト、ポリアミ
ン、ポリアミド樹脂等のアミノ系硬化剤又はポリ
イソシアネート硬化剤を配合したエポキシ樹脂塗
料；塩化ゴムあるいはこれとロジン、クマロン−
インデン樹脂、フエノール樹脂、石油樹脂、可塑
剤等を混合した塩化ゴム塗料；塩化ビニルのホモ
ポリマー又は、塩化ビニルと酢酸ビニル、塩化ビ
ニリデン等との共重合体を展色剤とした塩化ビニ
ル樹脂塗料；アクリル酸又はメタクリル酸、これ
らのアルキルエステル、スチレン、ビニルトルエ
ン等のモノマーから選ばれた二種以上の共重合体
を展色剤とするアクリル樹脂塗料；フタル酸等の
多塩基酸、グリセリン等の多価アルコール及び脂
肪酸を縮合反応して得られる反応生成物を展色剤
とするアルキド樹脂塗料；多塩基酸と多価アルコ
ールの縮合反応により得られる生成物を展色剤と
するポリエステル樹脂塗料；ポリエステルポリオ
ール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオ
ール等のポリオール成分を主剤とし、ポリイソシ
アネートを硬化剤とするポリウレタン樹脂塗料
（歴青質変性を含む）；水酸基含有フツ素共重合体
を主成分とし、ポリイソシアネートあるいはメラ
ミン樹脂を硬化剤とする常温硬化もしくは加熱硬
化型フツ素、フツ化ビニリデン樹脂等を展色剤と
するフツ素樹脂塗料；其の他シリコーン樹脂、シ
リコーン変性アルキド樹脂、シリコーン変性アク
リル樹脂等を展色剤とするシリコーン樹脂塗料；
其の他フエノール樹脂、メラミン樹脂等が挙げら
れる。

前記合成樹脂塗料には、必要により着色顔料、
体質顔料、染料、其の他レベリング剤、紫外線吸
収剤、分散安定剤等の各種添加剤などを添加混合
し得る。又、本発明に使用される合成樹脂塗料は
溶剤系、水溶性系、水分散系、無溶剤系のいずれ
であつてもよい。更に、前記合成樹脂塗料は常温
乾燥型もしくは強制乾燥（加熱を含む）型のいず
れであつてもよい。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。

以下の実施例、比較例での溶射膜厚、研磨膜
厚、塗装膜厚は、溶射重量、研磨重量、塗布重量
と比重から算出した値である。

実施例１メタクリル酸メチル400ｇ、アクリル酸ブチル
500ｇ、２ヒドロキシエチルメタクリレート80ｇ、
メタクリル酸20ｇのモノマー組成で、ドデシルベ
ンゼンスルフオン酸ナトリウム10ｇを乳化剤とし
て、過硫酸アンモニウム３ｇを開始剤として乳化
重合した加熱残分40重量％のエマルシヨンを得
た。これに中和アミン、成膜助剤、消泡剤、増粘
剤を添加した加熱残分36重量％のアクリルエマル
シヨン樹脂Ａを306ｇ（樹脂固形分容量100cm³）
と、平均粒子径100μｍの珪砂（珪砂OS8号奥村
窯業原料製比重2.4）を240ｇ（粒子容量100cm³、
PCV50％）を充分に撹拌し樹脂組成物Ａを作製
した。

0.8×100×200mmのダル鋼板に、この樹脂組成
物Ａをエアースプレーにて50ｇ／m²塗布すると、
表面粗さ（Rz）100μｍとなつた。１時間乾燥し
た後、亜鉛を50μｍになるよう低温溶射した。

低温溶射の条件は減圧内アーク溶射機PA100
（パンアートクラフト社製）にて、線材直径1.1mm
の亜鉛線材を使用し、搬線速度５ｍ／分、電圧
14Vで行つた。

この溶射被膜上にエポキシ樹脂塗料〔大日本塗
料(株)製商品名エポニツクス＃30下塗さび色：主
剤／硬化剤＝85／15（重量比）〕をエアースプレー
で乾燥膜厚が30μｍになるように塗装し、１日乾
燥後、更に常乾フツ素樹脂塗料〔大日本塗料(株)製
商品名Ｖフロン＃100上塗白：主剤／硬化剤＝
90／10（重量比）〕を乾燥膜厚が90μｍになるよう
に塗装して試験板を作製した。

この塗膜の垂直引張強度は５Kg／cm²と良好であ
り、塩水噴霧試験を1000時間、50℃温水浸漬試験
を10日間行つたが、いずれも、溶射被膜の変色や
浮き、白さびの発生、フクレもなく良好であつ
た。

実施例２エポキシ樹脂〔エピクロン4051：大日本インキ
化学工業(株)製商品名：エポキシ当量950〕100ｇ
に、キシレン80ｇ、メチルエチルケトン60ｇ、ブ
タノール25ｇを加えて溶解しポリアミド樹脂（エ
ピキユアー892：セラニーズ製：活性水素当量
133）10ｇを添加した加熱残分40％のエポキシ−
ポリアミド樹脂Ｂを275ｇ（樹脂固形分容量100
cm³）と、平均粒子径48μｍの炭化珪素〔緑色炭化
珪素CG320：名古屋研磨機材工業(株)製商品名：比
重3.16〕221ｇ（粒子容量70cm³、PVC41％）を充
分に撹拌し樹脂組成物Ｂを作製した。

２×100×200mmのSS41鋼板に、この樹脂組成
物Ｂをエアースプレーで30ｇ／m²塗布すると、そ
の表面粗さ（Rz）は60μｍとなり、２時間乾燥し
た後、アルジン（13％アルミニウムの亜鉛−アル
ミニウム合金）を75μｍの溶射膜厚になるように
低温溶射した。

低温溶射条件は減圧内アーク溶射機PA600（パ
ンアートクラフト社製）にて線材直径1.3mmのア
ルジン線材を搬線速度7.6ｍ／分、電圧14Vで行
つた。

得られた溶射被膜を電動ワイヤーブラシで約
2μｍ研磨した後、下記のウレタン樹脂塗料を溶
剤で低粘度化した塗料組成物を約10μｍ塗装（ミ
ストコート）した。ついで15分後、ウレタン樹脂
塗料〔大日本塗料(株)製商品名Ｖトツプ白：主剤／
硬化剤＝80／20（重量比）〕を乾燥膜厚が80μｍに
なるように塗装した。

この塗膜の垂直引張強度は55Kg／cm²と良好であ
り、塩水噴霧試験を1000時間、50℃温水浸漬試験
を10日間行つたが、いずれも、溶射被膜の変色や
浮き、白さびの発生、フクレもなく良好であつ
た。

実施例３アクリルポリオール樹脂（水酸基価 100、加
熱残分50重量％）170ｇにイソシアネート樹脂
（スミジユールN75：住友バイエルウレタン製商
品名：加熱残分75重量％）33ｇを添加した加熱残
分54重量％の溶剤型ウレタン−アクリル樹脂203
ｇ（容量100cm³）に、平均粒子径20μｍの酸化ア
ルミニウム〔白色溶融アルミナWA800：名古屋
研磨機材工業(株)製商品名：比重3.96〕119ｇ（粒
子容量30cm³、PVC23％）を充分に撹拌し樹脂組
成物Ｃを作製した。

この樹脂組成物Ｃをシンナーにて希釈し、３×
200×200mmのFRP板にエアースプレーで15ｇ／
m²塗布すると、その表面粗さ（Rz）は40μｍとな
つた。２時間乾燥した後、亜鉛−アルミニウム疑
似合金）を40μｍになるように低温溶射した。

低温溶射の条件は減圧内アーク溶射機PA100に
て線材直径1.1mmの亜鉛線材とアルミニウム線材
を使用し、搬線速度４ｍ／分、電圧15Vで行つ
た。

得られた溶射被膜上にフツ素樹脂クリヤー塗料
〔大日本塗料(株)製商品名Ｖフロン＃200上塗クリヤ
ー：主剤／硬化剤＝90／10（重量比）〕をエアース
プレーで乾燥膜厚が40μｍになるように塗装し
て、乾燥後試験片とした。

この塗膜の垂直引張強度は50Kg／cm²と良好であ
り、電磁波シールド特性も500Hzで60dBと非常に
良好であつた。

塩水噴霧試験を1000時間、50℃温水浸漬試験を
10日間行つたが、いずれも、溶射被膜の変色や浮
き、白さびの発生、フクレもなく良好であつた。

実施例４３×300×300mmのストレート板に実施例２で作
製した樹脂組成物Ｂをエアースプレーで40ｇ／m²
塗布すると、表面粗さ（Rz）は70μｍとなつた。
24時間乾燥した後、５％丹銅を120μｍになるよ
うに低温溶射した。

低温溶射の条件は、減圧内のアーク溶射機
PA600にて線材直径1.1mmの５％亜鉛含有の丹銅
線材を使用し、搬線速度7.6ｍ／分、電圧19Vで
行つた。

得られた溶射被膜を＃240のサンドペーパーで
約3μｍ研磨した後、下記のウレタン樹脂クリヤ
ー塗料を低粘度化した組成物を約10μｍ塗装（ミ
ストコート）し、約15分後にウレタン樹脂クリヤ
ー塗料〔大日本塗料(株)製商品名Ｖトツプクリヤ
ー：主剤／硬化剤＝80／20（重量比）〕を乾燥膜厚
が60μｍになるように塗装した。

この塗膜は金属光沢を有し、垂直引張強度は55
Kg／cm²と良好であり、塩水噴霧試験を1000時間、
50℃温水浸漬試験を10日間行つたが、いずれも、
溶射被膜の変色や浮き、緑さびの発生、フクレも
なく良好であつた。

実施例５５×300×300mmのガラス板に実施例１で作製し
た樹脂組成物Ａをエアースプレーで50ｇ／m²塗布
すると、その表面粗さ（Rz）は100μｍとなつた。
１時間乾燥した後、アルミニウムを60μｍになる
ように低温溶射した。

低温溶射の条件は、減圧内アーク溶射機PA600
にて線材直径1.1mmのアルミニウム線材を使用し、
搬線速度7.6ｍ／分、電圧18Vで行つた。

得られた溶射被膜を＃400のサンドペーパーで
約2μｍ研磨した後、下記のエポキシ樹脂クリヤ
ー塗料を低粘度化した組成物を約10μｍ塗装（ミ
ストコート）し、約15分後にエポキシ樹脂クリヤ
ー塗料〔大日本塗料(株)製商品名エポニツクス＃10
クリヤー：主剤／硬化剤＝50／50（重量比）〕を乾
燥膜厚が50μｍになるように塗装した。

この塗膜は金属光沢を有し、垂直引張強度は48
Kg／cm²と良好であり、塩水噴霧試験を1000時間、
50℃温水浸漬試験を10日間行つたが、いずれも、
溶射被膜の変色や浮き、白さびの発生、フクレも
なく良好であつた。

実施例６２×100×200mmのSS41鋼板に実施例３で作製
した樹脂組成物Ｃを溶剤で希釈し、エアースプレ
ーで40ｇ／m²塗布すると、その表面粗さ（Rz）
は60μｍとなつた。12時間乾燥した後、亜鉛を
60μｍになるようにガスフレーム溶射した。

ガスフレーム溶射の条件は、溶線式フレーム溶
射機TYPE11E型（METECO社製）を使用し、
線材直径3.2mmの亜鉛線材を搬線速度１ｍ／分で、
燃燒ガスはLPGと酸素ガスを用いた。

得られた溶射被膜をワイヤーブラシで約2μｍ
研磨した後、下記のエポキシ樹脂塗料を低粘度化
した組成物を約10μｍ塗装（ミストコート）し、
約15分後にエポキシ樹脂塗料〔大日本塗料(株)製商
品名エポニツクス＃10上塗白：主剤／硬化剤＝
80／20（重量比）〕を乾燥膜厚が60μｍになるよう
に塗装した。

この塗膜の垂直引張強度は40Kg／cm²と良好であ
り、塩水噴霧試験を1000時間、50℃温水浸漬試験
を10間行つたが、いずれも、溶射被膜の変色や浮
き、白さびの発生、フクレもなく良好であつた。

実施例７ 10×100×100mmのモルタル板上にエポキシ樹脂
クリヤー塗料〔大日本塗料(株)製商品名エポニツク
ス＃10クリヤー：主剤／硬化剤＝50／50（重量
比）〕をエアースプレーで乾燥膜厚が50μｍにな
るように塗装してレイタンス層を強化し一日乾燥
後、更に実施例２で作製した樹脂組成物Ｂをエア
ースプレーで100ｇ／m²塗布すると、その表面粗
さ（Rz）は200μｍとなつた。12時間乾燥した後、
アルミニウムを100μｍになるように低温溶射し
た。

得られた溶射被膜を＃120のサンドペーパーで
約4μｍ研磨した後、下記の塩化ゴム系塗料の低
粘度化した組成物を約10μｍ塗装（ミストコー
ト）し、約15分後に塩化ゴム系塗料〔大日本塗料
(株)製商品名ラバータイト＃100上塗白〕を乾燥
膜厚が80μｍになるように塗装した。

この塗膜の垂直引張強度は15Kg／cm²でモルタル
層が凝集破壊し、界面破壊はせず良好であつた。
塩水噴霧試験を1000時間、50℃温水浸漬試験を10
日間行つたが、いずれも、溶射被膜の変色や浮
き、白さびの発生、フクレもなく良好であつた。

実施例８３×300×300mmのポリ塩化ビニル板に実施例１
で作製した樹脂組成物Ａをエアースプレーで20
ｇ／m²塗布すると、その表面粗さ（Rz）は80μｍ
となつた。１時間乾燥した後、亜鉛−アルミニウ
ムの疑似合金を40μｍになるように低温溶射し
た。

低温溶射の条件は、減圧内アーク溶射機PA100
にて線材直径1.1mmの亜鉛線材とアルミニウム線
材を使用し、搬線速度４ｍ／分、電圧19Vで行つ
た。

得られた溶射被膜を＃400のサンドペーパーで
約2μｍ研磨した後、下記のフツ素樹脂クリヤー
塗料を低粘度化した組成物を約10μｍ塗装（ミス
トコート）し、約15分後にフツ素樹脂クリヤー塗
料〔大日本塗料(株)製、商品名Ｖフロン＃200上塗
クリヤー：主剤／硬化剤＝90／10（重量比）〕を乾
燥膜厚が30μｍになるように塗装した。

この塗膜は金属光沢を有し、垂直引張強度は55
Kg／cm²と良好であり、塩水噴霧試験を1000時間、
50℃温水浸漬試験を10日間行つたが、いずれも、
溶射被膜の変色や浮き、白さびの発生、フクレも
なく良好であつた。

実施例９５×100×300mmのFRP板に、実施例３で作製
した樹脂組成物Ｂをエアースプレーで60ｍ／m²塗
布すると、その表面粗さ（Rz）は70μｍとなつ
た。24時間乾燥した後、キユプロニツケル（銅：
ニツケル＝90：10の合金）を110μｍになるよう
に低温溶射した。

低温溶射の条件は、減圧内アーク溶射機PA600
にて線材直径1.1mmのキユプロニツケル線材を使
用し、搬線速度５ｍ／分、電圧20Vで行つた。

得られた溶射被膜をエポキシ樹脂塗料〔実施例
６と同一〕を溶剤で希釈した組成物を薄く塗布す
ると、塗料組成物は、溶剤被膜の凹部を充填する
ように流展した。被膜の垂直引張強度は55Kg／cm²
と良好であり、50℃温水浸漬試験等も前記同様良
好であつた。

比較例１ 0.8×100×200mmのダル鋼板に、実施例１で作
製した樹脂組成物Ａをエアースプレーにて50ｇ／
m²塗布すると、表面粗さ（Rz）100μｍとなつた。
１時間乾燥した後、亜鉛200μｍになるよう実施
例と同一条件にて低温溶射した。

この溶射被膜は無塗装で塩水噴霧試験を1000時
間行つた結果、犠牲防食の働きで赤さびは発生し
ないが、全面白さが発生して外観が低下した。ま
た、50℃温水浸漬試験を10日間行つた結果、溶射
膜が素材より浮き上がり、密着性が不良となつ
た。

比較例２比較例１の亜鉛溶射膜厚200μｍを実施例１と
同じ50μｍにして低温溶射を行つた。

この50μｍ溶射被膜を無塗装で塩水噴霧試験を
50時間行つた時点では全面白さびが発生していた
が、1000時間では溶射膜厚不足のために赤さびが
全体の30％占めるようになつた。

比較例３２×100×200mmのSS41鋼板にグリツトブラス
ト処理を施し、表面粗さ（Rz）を60μｍにした。

このブラスト処理鋼板に亜鉛を実施例６と同様
に膜厚60μｍとなるようにガスフレーム溶射を行
つた。

この60μｍ溶射被膜を無塗装で塩水噴霧試験を
500時間行つた時点では全面白さびが発生してい
たが、1000時間では溶射膜厚不足のために赤さび
が発生し、赤さびが全体の30％占めるようになつ
た。

比較例４実施例２と同様に２×100×200mmのSS41に樹
脂組成物Ｂを塗布し、アルジンを75μｍ低温溶射
した溶射被膜を無塗装で塩水噴霧試験1000時間行
つた結果、赤さびは発生しなかつたが、溶射被膜
は黒く変色して浮き上がり、密着性が不良となつ
た。

比較例５実施例２で使用したウレタン樹脂塗料を２×
100×200mmのSS41鋼板に乾燥膜厚が90μになるよ
うに塗装した。

この塗装被膜を塩水噴霧試験を1000時間行つた
が、塗装被膜は浮き上がり、全面に赤錆が発生し
た。また、50℃塩水浸漬試験を10日間行つた結
果、全面ブリスターが発生した。

試験例本願発明の効果を確認するために、下記の試験
を行つた。

本願発明エピコート1001（エポキシ樹脂）88ｇとキシロ
ール70ｇとメチルエチルケトン40ｇとメチルイソ
ブチルケトン40ｇとエピキユアー892（ポリアミ
ド）22ｇからなるエポキシ−ポリアミド組成物
250ｇ（樹脂固形分容量100cm³）を作製し、ついで
平均粒子径70μｍのアルミナ粉520ｇ（粒子容量
130cm³）を加えて十分撹拌し、樹脂組成物Ｆ
（PVC57％）を得た。

この樹脂組成物Ｆをメチルエチルケトンで希釈
し、0.8×100×200mmダル鋼板にエアースプレー
塗装（スプレーガン：岩田塗装機工業のW77−
3G、吐出量：２回転、空気圧：４Kg／cm²、塗装
距離：20cm、ガン速度：50cm／秒）して、100
ｇ／m²塗着させ、24時間乾燥以上した。

表面粗さはRz：90μｍであつた。

低温溶射機PA100にて線材直径が1.1mmのAl線
材を用いて、搬線速度：５ｍ／分、電圧：17V、
電流：130A、空気圧：６Kg／cmの条件でAl溶射
を行い、溶射膜厚を250μｍにした。垂直引張強
度を測定した結果、80Kg／cm²と密着性が非常に良
好であつた。

(1) 粒子径比較例６（粒子径が本願より小さい）エピコート1001（エポキシ樹脂）88ｇ、キシロ
ール70ｇ、メチルエチルケトン40ｇ、メチルイソ
ブチルケトン40ｇ及びエピキユアー892（ポリアミ
ド）22ｇからなるエポキシ−ポリアミド組成物
250ｇ（樹脂固形分容量100cm³）を作製し、ついで
平均粒子径5μｍのアルミナ粉165ｇ（粒子容量41
cm³）を加えて十分撹拌し、樹脂組成物Ａ（PVC29
％）を得た。

この樹脂組成物Ａをメチルエチルケトンで希釈
し、0.8×100×200mmダル鋼板にエアースプレー
塗装（スプレーガン：岩田塗装機工業のＷ−77−
3G、吐出量：２回転、空気圧：４Kg／cm²）して、
100ｇ／m²塗着させ、24時間以上乾燥した。

平均粒子径が小さい為に、表面粗さはRz：20μ
ｍであつた。

低温溶射機PA100にて線材直径が1.1mmのAl線
材を用いて、搬線速度：５ｍ／分、電圧：17V、
電流：130A、空気圧：６Kg／cmの条件でAl溶射
を行つたが、溶射膜厚が150μｍにて溶射膜は剥
離し、Al溶射膜との密着性は非常に悪かつた。

比較例７（粒子径が本願より大きい）前記比較例６で作製したエポキシ−ポリアミド
組成物250ｇ（樹脂固形分容量100cm³）に、平均粒
子径170μｍのアルミナ粉520ｇ（粒子容量130cm³）
を加えて十分撹拌し、樹脂組成物Ｂ（PVC57％）
を得ようとしたが、粒子の沈殿が著しく正常な塗
料化が出来なかつた。

(2) 粒子の含有量比較例８（粒子の含有量が本願より多い）前記比較例６で作製したエポキシ−ポリアミド
組成物250ｇ（樹脂固形分容量100cm³）に、平均粒
子径70μｍのアルミナ粉1320ｇ（粒子容量330cm³）
を加えて十分撹拌し、樹脂組成物Ｃ（PVC77％）
を得た。

この樹脂組成物Ｃをメチルエチルケトンで希釈
し、0.8×100×200mmダル鋼板にエアースプレー
塗装（スプレーガン：岩田塗装機工業のＷ−77−
3G、吐出量：２回転、空気圧：４Kg／cm²）して、
100ｇ／m²塗着させ、24時間以上乾燥した。

表面粗さはRz：170μｍであつた。

低温溶射機PA100にて線材直径が1.1mmの亜鉛
線材を用いて、搬線速度：６ｍ／分、電圧：
14V、電流：120A、空気圧：６Kg／cmの条件で
亜鉛を溶射膜厚が250μｍになるように溶射した。

この溶射膜の垂直引張強度は25Kg／cm²と低かつ
た。これは粒子含有量が多いので、樹脂組成物層
で凝集破壊した為である。

比較例９（粒子の含有量が本願より少ない）前記比較例６で作製したエポキシ−ポリアミド
組成物250ｇ（樹脂固形分容量100cm³）に、平均粒
子径70μｍのアルミナ粉80ｇ（粒子容量20cm³）を
加えて十分撹拌し、樹脂組成物Ｄ（PVC17％）を
得た。

この樹脂組成物Ｄをメチルエチルケトンで希釈
し、0.8×100×200mmダル鋼板にエアースプレー
塗装（スプレーガン：岩田塗装機工業のＷ−77−
3G、吐出量：２回転、空気圧：４Kg／cm²）して、
100ｇ／m²塗着させ、24時間以上乾燥した。

粒子の含有量が少ない為に、表面粗さはRz：
15μｍであつた。

比較例３と同様に亜鉛を250μｍになるように
溶射した溶射膜の垂直引張強度は15Kg／cm²と極め
て低く、樹脂組成物層と溶射膜の間で層間剥離し
た。

(3) 表面粗さ比較例 10 （表面粗さが本願より小さい）前記比較例６で作製したエポキシ−ポリアミド
組成物250ｇ（樹脂固形分容量100cm³）に、平均粒
子径70μｍのアルミナ粉520ｇ（粒子容量130cm³）
を加えて十分撹拌し、樹脂組成物Ｅ（PVC57％）
を得た。

この樹脂組成物Ｅをメチルエチルケトンで希釈
し、0.8×100×200mmダル鋼板にエアースプレー
塗装（スプレーガン：岩田塗装機工業のW77−
3G、吐出量：４回転、空気圧：２Kg／cm²、塗装
距離：５cm、ガン速度をゆつくり）し、100ｇ／
m²塗着させ、24時間以上乾燥した。

表面粗さはRz：25μｍであつた。

比較例３と同様に亜鉛を250μｍになるように
溶射した溶射膜の垂直引張強度は、20Kg／cm²と低
く、樹脂組成物層と溶射膜の間で層間剥離した。

比較例 11 （表面粗さが本願より大きい）前記比較例10で作製した樹脂組成物Ｅをメチル
エチルケトンで希釈し、0.8×100×200mmダル鋼
板にエアースプレー塗装（スプレーガン：岩田塗
装機工業のW77−3G、吐出量：１回転、空気
圧：６Kg／cm²、塗装距離：80cm、ガン速度を速
く）して、100ｇ／m²塗着させ、24時間乾燥した。

ドライスプレーになつた為に、表面粗さは
Rz：220μｍであつた。

比較例３と同様に亜鉛を250μｍになるように
溶射した溶射膜の垂直引張強度は、25Kg／cm²と低
く、樹脂組成物層の凝集破壊であつた。

（発明の効果）本発明の方法によれば、公知の方法に於けるが
如くブラスト処理を行なわなくても平滑な基材に
対して適度の表面粗さを付与することができるの
で、板厚の薄いものあるいは形状が複雑なためブ
ラスト処理が出来ない基材にも金属溶射が可能と
なる。また、従来金属溶射が不可能と考えられて
いた素材も利用することができる。しかも、得ら
れた溶射被膜の密着性は極めて優れている。

本発明の方法によれば、溶射された液状の金属
粒子の可塑性を利用し、樹脂組成物から得られた
被膜中の粒子の間に溶射金属粒子を充填せしめる
ことによるアンカー効果により高付着力を発揮さ
せることが出来る。

例えば、従来のブラスト処理面での亜鉛溶射被
膜の垂直引張強度は60Kg／cm²前後であるが、本発
明方法により得られた亜鉛溶射被膜の垂直引張強
度も50〜80Kg／cm²であり、従来のものに比して優
るとも劣らない密着性を示す。

更に、金属溶射被膜による犠牲防食作用により
基材（鋼材）の保護が可能であ。これは、金属溶
射被膜と基材（鋼材）の接触により起る作用であ
るが、仮に基材表面に薄い樹脂のみによる被膜が
形成されていても、溶射金属粒子の衝突力等によ
り被膜の凝集破壊等が生じ、溶射粒子は基材表面
に到達するようになるため、犠牲防食作用効果は
充分発揮出来るのである。

加えて、本発明の方法においては、従来のブラ
スト処理における処理作業時間を1/10〜1/20以上
削減出来、従つて加工コストの著しい低下が期待
出来る。

また、ブラスト処理時に発生する粉塵による各
種の問題点、所謂公害も、一挙に解決出来る。

更に、金属溶射被膜の保護及び外観上が計れる
ことは勿論のこと、多孔質な溶射被膜を通して
水、酸素、其の他腐食性物質などが透過して前処
理層が劣化することを防ぎ、かくして長期間安定
で、密着性の優れた被膜層を得ることが出来るの
である。

従つて、今後の金属溶射技術の利用拡大に大き
く寄与出来るものであり、工業的な実用価値はは
かり知れないものがある。

Claims

【特許請求の範囲】１ブラスト処理等の前処理を施さない被溶射基
材上に、粒子径が10〜150μｍの粒子を樹脂に対
して25〜300容量％含有する組成物を10〜400ｇ／
m²の割合で塗布して表面粗さ（Rz）30〜200μｍ
の被膜を得た後、亜鉛、アルミニウム、銅もしく
はそれらの合金を溶射し、次いでその上に合成樹
脂塗料を一層以上塗布することを特徴とする被覆
方法。２被溶射基材が鋼材であり、溶射金属が鋼材よ
り卑なる金属である特許請求の範囲第１項記載の
被覆方法。３粒子径が10〜150μｍの粒子が、酸化珪素、
アルミナ、炭化珪素からなる群から選ばれた少な
くとも１種である特許請求の範囲第１項記載の被
覆方法。４金属溶射が、減圧内アーク溶射機による低温
溶射である特許請求の範囲第１項記載の被覆方
法。５金属溶射後、溶射被膜表面を研磨する特許請
求の範囲第１項記載の被覆方法。