JPH0425077B2

JPH0425077B2 -

Info

Publication number: JPH0425077B2
Application number: JP60217414A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shinohara; Hironari Tanabe; Shunsuke Nakayama; Takayuki Sato
Original assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1992-04-28
Also published as: JPS6274478A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、本来的に塗料に対して付着性の悪い
金属又は合金上に塗料を密着被覆する方法に関す
る。（従来技術）従来、塗装が施される金属としては鉄が最も一
般的であるが、最近では装飾上あるいは防食上の
観点から鉄以外の金属、例えばステンレス、亜
鉛、アルミニウム、銅等の金属が使用されること
が多くなつて来ている。これらの金属に対して、
美装上あるいは表面保護上、塗料を塗布すること
が要求される。しかして、これらの金属は塗料と
の付着性が非常に悪いという問題点があつた。そ
の大きな要因の一つには、これらの金属表面に生
成する酸化皮膜が挙げられ、これが塗料の付着性
を阻害すると云われている。従つて、これらの金
属への塗装に際しては、素地金属と反応性を有す
る化合物を添加した塗料を使用するとか、表面を
ケミカルエツチングする等の方法が行われてい
る。しかし、前者は使用出来る塗料の種類が限定
されるとか、後者の方法は処理が困難な部位があ
る等種種の問題点があつた。一方、鉄等の表面にある種の金属や合金等を溶
射し、防食性の向上を計ることは古くから行われ
ていた。従来の金属溶射は、例えば鉄素地上に亜
鉛あるいは亜鉛−アルミニウム合金等の鉄より卑
な金属を溶射し、電気化学的に鉄を保護すること
が最も一般的であつた。従来の溶射方式は、ガス
フレーム溶射及び電気アーク溶射方法が代表的な
ものであり、この種の溶射方式においては、溶融
された金属粒子が高温のまま被塗物上に付着する
ため熱による歪の発生や、被塗物の限定、あるい
は溶射時の環境や施工作業性等の問題、更には高
温に保持された金属の拡散による塗着効率の低下
やフユームの問題、其の他高温にさらされた状態
により金属の酸化（酸化被膜の形成→塗料付着性
低下）等種々の問題点があるため、長期間の防食
性が要求される場合等、ごく限られた場合に使用
されているのが現状である。本発明は前記の如き従来技術における問題点を
解決し、塗料の付着性が非常に悪い、銅、銅合
金、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウ
ム合金及びステンレスから選ばれた素地に対し付
着性の優れた塗膜を形成するための被覆方法を提
供しようとするものである。（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明は、銅、銅合金、亜鉛、亜鉛
合金、アルミニウム、アルミニウム合金及びステ
ンレスから選ばれた被塗物表面をブラスト処理す
ることなく、前記と同種の金属又は合金をアーク
溶融すると同時に高速気流中に移行させ、急激に
過冷却し、微粒化させて被塗物表面に低温溶射
し、ついで合成樹脂塗膜を塗布することを特徴と
する被覆方法に関する。（本発明の具体的内容）本発明において、被塗物としての、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。更に、ステンレスとは
SUS304、SUS316、SUS403、SUS410、
SUS414、SUS416、SUS420等の合金である。当
然のことながら、これらの金属又は合金がメツキ
されたものも上記範囲に包含されるものである。本発明において、前記金属又は合金被塗物面上
に溶射される金属又は合金は、前記金属又は合金
と同種のものが使用される。ここで同種とは例え
ば、銅被塗物面上には銅金属又は銅合金を溶射
し、又銅合金上には銅金属又は銅合金を溶射する
ことを意味し、更に例えばCu−Ni合金上にCu−
Mn合金を溶射するというように少量混合される
成分が異なる合金同志の組合せも包含されるもの
である。本発明の被覆方法において被塗物と同種
の金属又は合金を用いる理由は、被塗物金属と溶
射金属間の異種金属接触腐蝕の防止及び被塗物金
属と溶射被膜の接着力向上を目的とするためであ
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
化型フツ素樹脂、フツ化ビニル樹脂、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。次に、本発明の被覆方法につき説明する。まず、前記被塗物の表面に前記溶射金属を低温
溶射する。尚、前記被塗物の表面に予めブラスト
処理を施す必要はない。本発明に於いて、低温溶射とは溶射金属をアー
ム溶融すると同時に、その溶融箇所の前方周辺に
おいて低温の空気流又は不活性気体流を高速で噴
射し、その間に生じる減圧部により高速噴射流に
溶射金属溶融体を移行させて、急激に過冷却し、
微粒化しつつ飛行せしめ被塗物の表面に低温で溶
射金属を溶着せしめる方法を云い、この低温溶射
法それ自体は従来から成形金型の製造方法として
知られているものである。上記低温溶射は、例えば溶射金属として亜鉛を
用いる場合、次のようにして行ない得る。亜鉛を
約1350℃でアーク溶融すると同時に、約０℃〜約
10℃に冷却した窒素の如き不活性気体を圧縮空気
圧約５〜10Kg／cm²で噴射し、溶融箇所と噴射流と
の間に生じた約0.2〜約0.7気圧の減圧部により亜
鉛溶融体を高速噴射流に移行させて急激に過冷却
状態とし、微粒化し、被塗物表面に約15℃の温度
で約５〜5000μ、好ましくは20〜1000μの溶射被
膜を形成する。その他の詳細な低温溶射の条件
は、後述する実施例から一層明瞭となろう。上記の如く低温溶射を行なうことにより、その
他の溶射方法、例えば電気アーク溶射方法に較べ
より一層微細な凹凸状でしかも酸化されていない
表面を有する溶射被膜を得ることが出来、更に被
塗物上の溶着温度も低いので溶射被膜は熱歪がな
く、それ故溶射被膜に対する合成樹脂塗料の付着
性及び被塗物に対する溶射被膜の付着性は極めて
良好である。本発明に於いては、かくして得られた溶射被膜
の上に、前記合成樹脂塗料を塗布する。塗布は、
常法により、例えばエアースプレー、エアレスス
プレー、ローラー、刷毛等により乾燥膜厚が約25
〜300μ程度になるように行ない得る。かくして本発明の方法により本来塗料に対し付
着性の悪い被塗物に優れた付着性で前記合成樹脂
塗料を塗布することが出来、被塗物の美装あるい
は保護を一層効率よくしかも確実に行なうことが
出来る。以下、本発明の詳細を実施例により説明する。
「部」又は「％」は「重量部」又は「重量％」を
示す。実施例１低温溶射の被塗物は亜鉛とし、これに亜鉛合金
の低温溶射を実施した。亜鉛合金の組成は亜鉛
99.932、鉛0.05、鉄0.012、カドミニウム0.005、
銅0.001からなるものである。低温溶射条件は溶
射線径1.6mmφ、溶射線搬速２ｍ／分、圧縮空気
圧7.5Kg／cm²、ガン先端空気圧6.0Kg／cm²、減圧度
0.5気圧、亜鉛合金溶融温度1550℃、圧縮空気温
度５℃とした。得られた溶射被膜の厚さは１mm、
被塗物温度は25℃であつた。被塗物と溶射被膜の
付着強度は表−１に示した。尚、付着強度は引張
試験機にて１mm／分の引張速度で垂直引張を行な
うことにより測定した。又この溶射被膜上に、以下に配合を示すエポキ
シ樹脂塗料とアルキド樹脂塗料を各々乾燥膜厚が
100μｍ及び50μｍになるようエアースプレー塗布
し、７日間常温乾燥せしめた。これらの初期付着
性及び耐湿試験300時間後の二次付着性を評価し
その結果を第２表に示した。〔エポキシ樹脂塗料〕（主剤）エポキシ樹脂 15部キシロール 25 メチルイソブチルケトン 22.5 酸化チタン５炭酸カルシウム 7.5 （硬化剤）ポリアミド樹脂 10 キシロール 10 イソブタノール５前記エポキシ樹脂はシエル化学(株)商品名エピコ
ート＃1001〔エポキシ当量450〜520〕を、ボリア
ミド樹脂は富士化成(株)製商品名トーマイド＃210
を各々使用した。使用直前に主剤75部に対し硬化
剤25部を配合しエポキシ樹脂塗料組成物を得た。〔アルキド樹脂塗料〕大豆油変性中油型アルキド樹脂 15部（油長50％、酸価５）塩化ゴム 15 塩素化パラフイン40％７酸化チタン 15 金属ドライヤー２皮張り防止剤 0.5 沈降防止剤１キシロール 44.5 実施例２被塗物はアルミニウム金属として、これにアル
ミニウム金属の低温溶射を施した。低温溶射条件
は溶射線径1.6mmφ、溶射線搬速５ｍ／分、圧縮
空気圧7.0Kg／cm²、ガン先端空気圧5.8Kg／cm²、減
圧度0.5気圧、アルミニウム溶融温度1600℃、圧
縮空気温度３℃とした。得られた溶射被膜の厚さ
は0.5mm、被塗物温度は20℃であつた。ついで、
前記実施例１と同様に被塗物と溶射被膜間の付着
強度を測定し、その結果を第１表に示した。又、
前記溶射被膜上に、前記エポキシ樹脂塗料とアル
キド樹脂塗料を各々実施例１と同様に塗布した。
その付着強度を測定し、その結果を第２表に示し
た。実施例３被塗物はステンレスSUS304とし、これにステ
ンレスSUS316の低温溶射を実施した。低温溶射
条件は溶射線径1.6mmφ、溶射線搬速２ｍ／分、
圧縮空気圧7.5Kg／cm²、ガン先端空気圧6.0Kg／
cm²、減圧度0.5気圧、ステンレス316溶融温度2700
℃、圧縮空気温度０℃とした。得られた溶射被膜
の厚さは500μ、被塗物温度は40℃であつた。つ
いで、前記実施例１と同様に被塗物と溶射被膜間
の付着強度を測定し、その結果を第１表に示し
た。又、前記溶射被膜上に、前記エポキシ樹脂塗
料とアルキド樹脂塗料を各々実施例１と同様に塗
布した。その付着強度を測定し、その結果を第２
表に示した。実施例４被塗物は、亜鉛合金とし、これに亜鉛合金の低
温溶射を実施した。亜鉛合金の組成は亜鉛
99.932、鉛0.05、鉄0.012、カドミウム0.005、銅
0.001からなるものである。低温溶射条件は溶射
線径1.6mmφ、溶射線搬速８ｍ／分、圧縮窒素ガ
ス圧7.5Kg／cm²、ガン先端圧力6.0Kg／cm²、減圧度
0.5気圧、亜鉛合金溶融温度1550℃、圧縮空気圧
０℃とした。得られた溶射被膜の厚さは500μｍ、
被塗物温度は20℃であつた。ついで、前記実施例
１と同様に被塗物と溶射被膜間の付着強度を測定
し、その結果を第１表に示した。又、前記溶射被
膜上に、前記エポキシ樹脂塗料とアルキド樹脂塗
料を各々実施例１と同様に塗布した。その付着強
度を測定し、その結果を第２表に示した。実施例５被塗物はアルミニウム合金とし、これにアルミ
ニウム金属の低温溶射を実施した。被塗物のアル
ミニウム合金は、アルミニウム97.25、マグネシ
ウム2.5、クロム0.25からなるものである。低温
溶射条件は溶射線径1.6mmφ、溶射線搬速５ｍ／
分、圧縮空気圧7.5Kg／cm²、ガン先端空気圧6.0
Kg／cm²、減圧度0.5気圧、アルミニウム溶融温度
1800℃、圧縮空気温度５℃とした。得られた溶射
被膜の厚さは700μｍ、被塗物温度は30℃であつ
た。ついで、前記実施例１と同様に被塗物と溶射
被膜間の付着強度を測定し、その結果を第１表に
示した。又、前記溶射被膜上に、前記エポキシ樹
脂塗料とアルキド樹脂塗料を各々実施例１と同様
に塗布した。その付着強度を測定し、その結果を
第２表に示した。実施例６被塗物は銅金属とし、これに銅合金の低温溶射
を実施した。銅合金の組成は銅90、ニツケル10か
らなるものである。低温溶射条件は溶射線径1.1
mmφ、溶射線搬速1.5ｍ／分、圧縮空気7.5Kg／
cm²、ガン先端空気圧6.0Kg／cm²、減圧度0.5気圧、
銅合金溶融温度2800℃、圧縮空気温度０℃とし
た。得られた溶射被膜の厚さは200μ、被塗物温
度は30℃であつた。ついで、前記実施例１と同様
に被塗物と溶射被膜間の付着強度を測定し、その
結果を第１表に示した。又、前記溶射被膜上に、
前記エポキシ樹脂塗料とアルキド樹脂塗料を各々
実施例１と同様に塗布した。その付着強度を測定
し、その結果を第２表に示した。実施例７被塗物は銅合金とし、これに銅合金の低温溶射
を実施した。被塗物銅合金の組成は銅95、マンガ
ン５、溶射銅合金の組成は銅90、ニツケル10から
なるものである。低温溶射条件は溶射線径1.6mm
φ、溶射線搬速２ｍ／分、圧縮空気圧7.5Kg／cm²、
ガン先端空気圧6.0Kg／cm²、減圧度0.5気圧、銅合
金溶融温度3100℃、圧縮空気温度０℃とした。得
られた溶射被膜の厚さは300μｍ、被塗物温度は
28℃であつた。ついで、前記実施例１と同様に被
塗物と溶射被膜間の付着強度を測定し、その結果
を第１表に示した。又、前記溶射被膜上に、前記
エポキシ樹脂塗料とアルキド樹脂塗料を各々実施
例１と同様に塗布した。その付着強度を測定し、
その結果を第２表に示した。比較例１被塗物として銅−マンガン合金（実施例７と同
一）を用いた。前記被塗物表面を＃320のサンド
ペーパーにより研磨した後、前記エポキシ樹脂塗
料とアルキド樹脂塗料を各々実施例１と同様に塗
布した。その付着強度を測定し、結果を第２表に
示した。比較例２被塗物として、亜鉛金属（実施例１と同一）を
用いた。前記被塗物表面を＃320のサンドペーパ
ーにより研磨した後、前記エポキシ樹脂塗料とア
ルキド樹脂塗料を各々実施例１と同様に塗布し
た。その付着強度を測定し、結果を第２表に示し
た。比較例３被塗物として、アルミニウム金属（実施例２と
同一）を用いた。前記被塗物表面を＃320のサン
ドペーパーにより研磨した後、前記エポキシ樹脂
塗料とアルキド樹脂塗料を各々実施例１と同様に
塗布した。その付着強度を測定し、結果を第２表
に示した。比較例４被塗物として、ステンレス（SUS304：実施例
３と同一）を用いた。前記被塗物表面を＃320の
サンドペーパーにより研磨した後、前記エポキシ
樹脂塗料とアルキド樹脂塗料を各々実施例１と同
様に塗布した。その付着強度を測定し、結果を第
２表に示した。

【表】

【表】物と塗膜の間の層間はくりを示す。
上記比較試験の結果から明らかな如く、本発明
の方法により得られた被覆物は、被塗物表面を研
磨して合成樹脂塗料を塗布した場合（比較例１〜
４）に較べ付着性が格段と優れるものである。尚、上記比較試験に於いて、付着性の評価を正
確にするため条件を一定にする必要上、特定の合
成樹脂塗料を使用したが、その他の合成樹脂塗料
を使用しても同様の結果が得られた。（本発明の効果）本発明の方法に従つて、本来的に塗料に対して
付着性の悪い金属又は合金に同種の金属又は合金
を低温溶射することにより美装用あるいは保護用
合成樹脂塗料を優れた付着性、塗装作業性でもつ
て塗布することが出来る。また、本発明の方法によれば、被塗物表面にブ
ラスト処理を施さなくても、溶射される金属等の
被塗物への付着性が良好であるので、処理作業時
間を大幅に削減し、それによつて加工コストを著
しく低下させることができる。それ故、本発明の実用価値は至大であると云つ
ても過言ではない。

Claims

【特許請求の範囲】

１銅、銅合金、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウ
ム、アルミニウム合金及びステンレスから選ばれ
た被塗物表面をブラスト処理することなく、前記
と同種の金属又は合金をアーク溶融すると同時に
高速気流中に移行させ、急激に過冷却し、微粒化
させて被塗物表面に低温溶射し、ついで合成樹脂
塗膜を塗布することを特徴とする被覆方法。