JPH0368750A

JPH0368750A - 被加工物の表面被覆方法

Info

Publication number: JPH0368750A
Application number: JP20267089A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ishikawa; 一男石川
Original assignee: TOKYO METARIKON KK
Current assignee: TOKYO METARIKON KK
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1991-03-25

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）本発明は鉄鋼、非鉄金属、セラミックス等の無機質、プ
ラスチックス等の有機質などによる被加工物表面に、防
食性、防錆性、装飾性、電気絶縁性、導電性、耐摩耗性
等を付与する目的をもって、鉄鋼、非鉄金属、セラミッ
クス、サーメットなどの溶射材料を溶射することで、当
該被加工物の表面に溶射材粒子を積層する被覆方法に関
し、特に溶射の前処理として行われているブラスト処理
に替えて採択される特殊な前処理工程の導入により、ブ
ラスト処理の欠陥を解消すると共により良い溶射結果を
得ようとするものである。

（従来の技術）一般に、鉄鋼素材に亜鉛を溶射したり、当該素材に炭化
物などのセラミックスあるいは耐摩耗性金属材料を溶射
積層するには、溶射施工の前処理として、珪砂、スチー
ルグリッド、アルミナグリッド等のブラスト材によるブ
ラスト処理が実施されている。

ところが、このブラスト処理はブラスト材の微粉末が飛
散し、または空気中に浮遊するため公害問題を生じ、こ
の結果特に、亜鉛溶射等による防食被覆や溶融亜鉛鍍金
等が損傷し局部補修を現場で実施しなければならないよ
うな場合には、当該公害防止のために周囲の養生が必要
となり、このための労力、時間、経費がかさみ、上記の
溶射作業に際し、特段に入念なブラスト処理を要求され
る場合、上記のデメリットは大きなものとなっている。

さらに、上記の溶射被膜あるいは溶融鍍金被膜について
、その劣化部（特にエッチ面）を補修しようとするとき
は、その周囲の健全な被膜をマスキング処理しなければ
ならない。

特に、塗装は１日に１層といわれるように、局部補修で
も長期間の養生が要求され、従って、その価格も莫大な
ものとなっている。

また、既知の通りブラスト処理では、ブラスト材が高速
で鉄鋼板その他の被加工物に衝当することから、板厚が
ｌｉｅ／ｍ以内であるときは、ブラスト材の吹き付けに
より被加工物に歪が生ずることとなる。

一方、従来鉄鋼素材にセラミックスを溶射して、電気絶
縁性を付与しようとする際、当該セラミックス溶射膜に
は気孔が生じ、これが電気絶縁性を低化する原因になる
ので、これを改善するため、エポキシ系樹脂等を封孔材
として塗布するようにしており、それだけ手数を要する
のみならず、当該塗布だけでは完全な封孔を期待し難い
。

このため予めセラミックス溶射の前に、鉄鋼素材の表面
に電気絶縁性のある耐熱性樹脂系材をポンディングコー
トとしてこれを塗布させておき、この上にセラミックス
溶射を行い、当該ボンディングコートにより電気絶縁性
の劣化を補償しようとすることも行われている。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記溶射の前処理として採択されているブラ
スト処理の欠点と、当該ブラスト処理の前処理や後処理
に基づく問題点につき検討の結果、ブラスト処理を施す
ことなく、請求項（１，）の方法では、溶射の前処理と
して被加工物に合成樹脂系耐熱接着剤による接着剤層を
形成し、この際当該接着剤層が硬化してしまう以前、す
なわちまだ軟質状態にある間に、溶射を施すようにする
ことで、溶射材粒子が被加工物にまで達した状態にて溶
射材料が、当該接着剤層によって被加工体に対し、ブラ
スト処理なしで強力に密着されるようになし、ブラスト
による公害問題と手間とを解消して溶射による表面被覆
を低廉化し、さらにマスキング処理を不要とするだけで
なく、板厚の薄い被加工物でも歪の発生をなくし、電気
絶縁性を要する場合も容易に高性能な絶縁性が得られる
ようにし、しかも、防食性、防錆性を付与するための溶
射に際して、後述の如く犠牲陽極防食防錆作用を十分に
発揮して、良質の溶射製品が得られるようにし、電気絶
縁性を付与する溶射に際しても、気孔の生じないセラミ
ックス溶射膜を形成して。

その絶縁性を向上させようとするのが、その目的である
。

請求項（２）の表面被覆方法にあっては、請求項（１）
における合成樹脂系耐熱接着剤自体に、グラファイト等
の混入により導電性を付与することで、前記請求項（１
）における防食性、防錆性を、より活発な犠牲陽極防食
防錆作用によって向上させようとするのが、その目的で
ある。

請求項（３）にあっては、請求項（１）と同じく被加工
物に接着剤層を形成するが、これが未硬化状態であると
き、適切な傷付処理を施した後に溶射することで、溶射
材料と被加工物との接触を確保し、このことで、前記の
犠牲陽極防食防錆作用をも確保して、請求項（１）につ
き記載の内容と同等以上の目的を達し得るようにしてい
る。

請求項（４）の表面被覆方法にあっては、請求項（３）
における合成樹脂系耐熱接着剤自体に、グラファイト等
の混入により導電性を付与することで、前記請求項（３
）における防食性、防錆性を、より活発な犠牲陽極防食
防錆作用により向上させようとすることを、その内容と
している。

（課題を解決するための手段）本願は、上記の目的を達するため、請求項（１）では、
被加工物の所要表面を、必要に応じて清掃した後、当該
表面に合成樹脂系耐熱接着剤を塗布して接着剤層を形成
し、当該接着剤層の未硬化状態にあって、これに所要溶
射材料による溶射を施すようにしたことを特徴とする被
加工物の表面被覆方法を提供しようとしており、請求項
（２）にあっては、請求項（１）における合成樹脂系耐
熱接着剤に導電性が付与されている。

次に、請求項（３）では、被加工物の所要表面を、必要
に応じて清掃した後、当該表面に合成樹脂系耐熱接着剤
を塗布して接着剤を塗布して接着剤層を形成し、当該接
着剤層の未硬化状態にて、当該接着剤層に被加工物に達
する傷付処理を行った後、これに所要溶射材料による溶
射を施すようにしたことを特徴とする被加工物の表面被
覆方法を提供しようとしており、請求項（４）にあって
は、請求項（３）における合成樹脂系耐熱接着剤に導電
性が付与されている。

（作　　　用）今、被加工物に合成樹脂系耐熱接着剤による接着剤層を
形成し、これが硬化状態となってしまった後に溶射を行
うようにしたならば、高速で吹付けられた亜鉛などの溶
射材料が、当該接着剤層に密着し難いだけでなく、当該
溶射材料は鉄鋼などによる被加工物の表面に達せず、従
って溶射材料と被加工物は、合成樹脂系耐熱接着剤によ
る電気的絶縁被膜（接着剤層）により絶縁されてしまい
、この結果犠牲陽極防食防錆作用が発生しないこととな
るのに反して、請求項（りによるときは、まだ軟質状態
にある未硬化状態の接着剤層に対する溶射であるから、
溶射材料は可成りの吹付は速度を有し、かつ溶融または
半溶融状態の溶射材粒子の一部が、当該接着剤層を破り
、鉄鋼素材等の表面まで到達するので、所謂犠牲陽極防
食防錆作用が発揮されると共に、溶射材料の被加工物に
対する密着性も良好となる。

すなわち、上記犠牲陽極防食防錆作用とは、防食しよう
とする被加工物である例えば鉄鋼素材よりも、電化列か
ら見て卑な金属（例えばＺｎ）を、直接上記鉄鋼に接触
させて、電解質となる水中に浸漬すると、この接触させ
た亜鉛が溶解して、無くなるまでは、鉄鋼の発生がなく
なることをいうのであり、従って請求項（１）によると
きは望ましい防錆作用を確保し得ることとなる。

また、セラミックスの溶射により電気絶縁性を付与する
場合には、未硬化状態の接着剤層への溶射により、前記
従来例にあって生じていた気孔の発生が阻止されて、電
気絶縁性の向上を、ボンディングコートなどの前処理な
しに、実現することができる。

次に、請求項（２）の方法では、上記請求項（１）の合
成樹脂系耐熱接着剤に導電性が付与されていることから
、前記例における亜鉛と被加工物たる鉄鋼との間におけ
る導電性が、接着剤層自体によっても補完されることと
なるので、防食、防錆を目的とする溶射に際しては、犠
牲陽極防食防錆作用が、より確実なものとなり、その効
果を助長することができる。

請求項（３）では、請求項（１）の場合のように。

接着剤層が未硬化状態であるだけでなく、これに傷付処
理を施して、当該傷が被加工物の表面にまで達するよう
にしであるから、傷により一層、溶射材料と被加工物と
の接触が確保され、溶射材料の密着性と、犠牲陽極防食
防錆作用の発揮とを保証することができる。

請求項（４）によるときは、上記請求項（１）の合成樹
脂系耐熱接着剤に導電性が付与されていることから、前
記例における亜鉛と被加工物たる鉄鋼との間における導
電性が、接着剤層自体によっても補完されることとなる
ので、防食、防錆を目的とする溶射に際しては、犠牲陽
極防食防錆作用が、より確実なものとなり、その効果を
助長することができる。

（実　施　例）本願を以下に示す実施例によって詳記する。

実施例（］）（ａ）全面を亜鉛溶射した鉄鋼製門扉の一部（５０角×
１５０長、　２ケ所）が打痕損傷を受けて発錆したので
、当該現場にて次の補修要領により溶射による防食を行
った。

（ｂ）先ず、上記発生部を全面的に、ワイヤブラシおよ
びサングーにより除錆した。

この際除錆の程度は約８０％で完全なものでなく、当該
除錆処理後、圧縮空気を用いてエアーブローすることで
、被加工物周辺に付着した錆などの汚れを除去して清掃
した。

（Ｃ）合成樹脂系耐熱接着剤としては、エポキシアクリ
レート系熱硬化性樹脂５０ｇに、メチルエチルケトンパ
ーオキサイド系硬化剤１ｃｃを添加し、よく撹拌したも
のを調製し、これを上記の除錆した鉄鋼門扉の筒所に、
ローラ刷毛で約３０〜５０ｐｍ厚となるよう塗布して、
常温下、約１時間乾燥させ、これにより、当該接着剤層
の表面を触指して、指に粘着しない程度の軟質状態（未
硬化状態）になってから、防食用の溶射材料である亜鉛
を約１１００７ｔ溶射した。

上記のようにして補修を完了したものにつき。

これを大気に約３ケ月暴露したところ、補修により防食
処理した表面は、その周囲の溶射による全面亜鉛層の表
面と同一の防錆状態であることが確認された。

実施例（２）８（ａ）鉄鋼素材であるスピンドルを被加工物とし、これ
に、アルミナ系酸化物の溶射を行うことで、電気絶縁性
を付与した製品を得た。

（ｂ）そこで、先ず、上記スピンドル表面を脱脂後、サ
ンドペーパーにより除錆することで、被加工物の清掃を
行った。

（Ｃ）合成樹脂系耐熱接着剤としては、前実施例（１）
と同じくエポキシアクリレート系熱硬化性樹脂５０８に
、メチルエチルケトンパーオキサイド系硬化剤Ｉｃｅを
添加し、よく撹拌したものを用い、これを上記清掃済の
スピンドル表面に叩上で約５０〜１１００ＩＬ塗布した
後、約３０〜４０℃の熱風により約３０分間乾燥させ、
これにより接着剤層を触指して、指に粘着しない程度の
軟質状態になったところで、電気絶縁性を有する無機質
のアルミナ系溶射材料を約１００ｇｍの厚さとなるよう
溶射した。

上記のようにして得た製品の電気絶縁抵抗値は２０００
ＭΩ以上であり、実用に供し得るものとなった。

実施例（３）（ａ）ベークライト製であるガイドロールの走行用表面
を被加工物として、これにアルミナチータニア系溶射材
料を溶射することで、耐摩耗性を付与した。

（ｂ）そこで、先ず、上記ガイドロール表面を脱脂後、
ワイヤブラシで当該表面を粗面化（清浄化）した。

（ｃ）合成樹脂系耐熱接着剤としては、前記実施例（１
）（２）と同じものを用い、これをガイドロール表面（
Ｒ面）に刷毛で約５０〜１００１Ｌ■塗布した後、約３
０〜４０℃の熱風で約３０分間乾燥させた。

上記乾燥により接着剤の表面を触指し、指に粘着しない
程度の軟質状態となったところで、アルミナチータニア
系溶射料を約２５０〜３００ル謬溶射し、その後、湿式
バフ研磨で当該表面を平滑としたが、これによりガイド
ロールに充分な＃摩耗性を与えることができ、かつ全体
の軽量化を計ることができた。

実施例（４）（ａ）全面にアルミニウム溶射した水門の海上露呈部の
一部分（１００角×１００長、　２ケ所）が打痕損傷を
受けて発生したので、当該現場にて次の補修要領により
溶射による防食を行った。

（Ｃ）合成樹脂系耐熱接着剤としては、エポキシアクリ
レート系熱硬化性樹脂５０ｇに、メチルエチルケトンパ
ーオキサイド系硬化剤１ｃｃを添加し、よ〈撹拌したも
のを調製し、これを上記の除錆した水門の箇所に、ロー
ラ刷毛で約３０〜５０ｇｍ厚となるよう塗布して、常温
下、約１時間乾燥させ、これにより、当該接着剤層の表
面を触指して、指に粘着しない程度の軟質状態（未硬化
状態）になってから、その表面をワイヤブラシで、被加
工物の素地表面に達するまでの傷（全接着剤塗布面積の
約５０％以上）をつけた後、防食用の溶射材料であるア
ルミニウムを約１００終■溶射した。

上記のようにして補修を完了したものにつき、これを大
気暴露約３ケ月したところ、補修により防食処理した表
面は、その周囲の溶射による全面アルミ層の表面と同一
防錆状態であることが確認された。

上記実施例により例示された合成樹脂系耐熱接着剤とし
ては、溶射時の温度を考慮して６０℃〜３５０℃の耐熱
性を有するものから選定するのがよく、また防錆溶射金
属などと反応しないもので、かつ硬化時間の早いものが
望ましい。

また、請求項（２）　（４）のように、当該合成樹脂系
耐熱接着剤に、導電性を付与するには、グラファイトを
混入するのがよく、さらに請求項（３）の如く、接着剤
層に対し被加工物表面に達する傷を付けるには種のカッ
ターを用いるようにする。

前記実施例（２）の如く鉄鋼表材にセラミックスを溶射
して電気絶縁性を付与する際には、従来のブラスト法に
よるとき、前記の如くポンディングコートを必要とした
が１本法ではその必要がなく、また、当該従来法のよう
に溶射被膜中にある気孔を封孔するためエポキシ系樹脂
を塗布しなくとも、可成り良好な電気絶縁性を得ること
ができるが、もちろん当該塗布を施すことで、従来品を
大幅に上回る電気絶縁性の付与が可能となる。

ここで、本願による表面被覆方法により得られた被加工
物に対する溶射材料の密着性と耐食性につき性能試験を
行うため１次の如き試験片を作成した。

（ａ）すなわち、−膜構造用圧延鋼材（ＪＩＳ　Ｇ３１
０１゜１種５Ｓ４１）を素材として、寸法７０巾×１５
０長×１．０厚（ハ）の片面を、ディスクサンダで除錆
することで試験片とした。

（ｂ）合成樹脂系耐熱接着剤には、前記実施例（１）〜
（３）と同じものを調整して、上記試験片の片面に刷毛
で約５０〜１２０ｐｍ塗布し、常温にて１時間乾燥し、
当該接着材層が前同様の軟質状態となったとき、防食用
金属である亜鉛を約１００ル誼溶射した。

上記のようにして得た物につき、ＪＩＳ　２２７３１塩
水噴霧試験法に基づき３００時間の耐食性試験を行った
ところ、一般の亜鉛溶射被膜と同じく白さびは発生した
が、鉄鋼素地からの赤さびは全く認められず、またＪＩ
ＳＨ８８８４（肉盛溶射製品試験方法）４．４により、
当該被膜の密着強さを試験した結果、７０ｋｇ／ｃｍ″
、　８０ｋｇ／ｃｍ’　、　　１００ｋｇ／ａｍ”　。

１０７ｋｇ／ｃｍ’　、　　１４９ｋｇ／ｃｒｒｆとな
り、一般防錆塗膜の密着強さ以上の値が得られた。

（発明の効果）請求項（１）に係る被加工物の表面被覆方法は、上記の
ようにして実施できるものであるから、ブラスト処理を
行うことなく溶射の目的が遠戚でき、従ってブラストに
伴う公害問題を解消し得ると共に、経費の増大化と労力
を大幅に抑制することができる。

そして、接着剤層の軟質状態にて溶射が行われることで
、溶射材料の密着性が充分となり、かつ当該溶射材料が
被加工物にまで到達することから、合成樹脂系耐熱接着
剤の存在に拘らず、犠牲陽極防食防錆作用も充分に発揮
され、防食、防錆を意図する溶射の場合にも、満足すべ
き結果が得られ、また、電気絶縁性を溶射により付与し
ようとする際も良好な絶縁性が得られ、ざらに合成樹脂
系耐熱接着剤を塗布することで、溶射の前処理が終るの
で、被加工物が薄板でも歪を生ずることがない。

請求項（２）によるときは、請求項（１）の効果だけで
なく、合成樹脂系耐熱接着剤に導電性が付与されている
ので、前記の犠牲陽極防食防錆作用が、より満足すべき
ものとなり、溶射による防食、防錆の性能を向上させる
ことができる。

請求項（３）では、接着剤層が軟質状態にあって、これ
に傷を付けた後溶射することで、請求項（１）の場合よ
り以上の密着性、犠牲陽極防食防錆作用を得ることがで
きる。

請求項（４）では、上記請求項（３）の効果だけでなし
に、上記合成樹脂系耐熱接着剤に導電性を与えたことで
、より溶射による防食性、防錆性を向上し得る。

手続補正書平底１年９月６日人〒１００東京都千代田区有楽町１丁目６番６号小谷ビル補正命令
の日付（自発）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被加工物の所要表面を、必要に応じて清掃した後
、当該表面に合成樹脂系耐熱接着剤を塗布して接着剤層
を形成し、当該接着剤層の未硬化状態にあって、これに
所要溶射材料による溶射を施すようにしたことを特徴と
する被加工物の表面被覆方法。
（２）被加工物の所要表面を、必要に応じて清掃した後
、当該表面に導電性を付与した合成樹脂系耐熱接着剤を
塗布して接着剤層を形成し、当該接着剤層の未硬化状態
にあって、これに所要溶射材料による溶射処理を施すよ
うにしたことを特徴とする被加工物の表面被覆方法。
（３）被加工物の所要表面を、必要に応じて清掃した後
、当該表面に合成樹脂系耐熱接着剤を塗布して接着剤を
塗布して接着剤層を形成し、当該接着剤層の未硬化状態
にて、当該接着剤層に被加工物に達する傷付処理を行っ
た後、これに所要溶射材料による溶射を施すようにした
ことを特徴とする被加工物の表面被覆方法。
（４）被加工物の所要表面を、必要に応じて清掃した後
、当該表面に導電性を付与した合成樹脂系耐熱接着剤を
塗布して接着剤層を形成し、当該接着剤層の未硬化状態
にて、当該接着剤層に被加工物に達する傷付処理を行っ
た後、これに所要溶射材料による溶射を施すようにした
ことを特徴とする被加工物の表面被覆方法。