JPS6235831B2 - - Google Patents

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JPS6235831B2
JPS6235831B2 JP59005096A JP509684A JPS6235831B2 JP S6235831 B2 JPS6235831 B2 JP S6235831B2 JP 59005096 A JP59005096 A JP 59005096A JP 509684 A JP509684 A JP 509684A JP S6235831 B2 JPS6235831 B2 JP S6235831B2
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JP
Japan
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coating
sample
metal
sprayed
fluorine resin
Prior art date
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Application number
JP59005096A
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English (en)
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JPS60150874A (ja
Inventor
Kazuhiro Kawamura
Tetsuji Aoyanagi
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KEMII KOOTO KOGYO KK
Original Assignee
KEMII KOOTO KOGYO KK
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Description

【発明の詳細な説明】
ふつ素樹脂の塗装被膜は、耐久性及び耐候性が
優れ、これで被覆した鋼材は、50〜200年にわた
り発錆しないとされている。しかし、それだけの
寿命を維持するためには、その塗装被膜は相応に
欠陥が無いことが必要である。例えば、通常の塗
装では全く無視して差支えないような微細なピン
ホールが存在していても、長年月の間には雨水や
腐蝕性ガスが浸透して素地を発錆させ、被膜の剥
離の原因となるので、上述のような長寿命を保証
するためには、そのような現象を発生させてはな
らない。 上述のようなピンホールに起因して徐々に進行
する発錆を防ぐには、鋼材素地と塗装被膜との間
に鉄よりもイオン化傾向が大きな金属または合金
の薄層を介在させる手段が有効である。そのよう
な薄層は、それ自体が大気に完全に曝露されてい
る場合は、数年乃至10数年で防錆機能を失うが、
微細なピンホールを通して徐々に起こる侵蝕に対
しては、非常に長い期間防錆機能を維持し続ける
ことができる。 鋼材表面に防錆のために金属被覆を工業的に行
う手段としては、亜鉛の溶融浸漬が最も経済的で
かつ効果も大きく、その被覆層はふつ素樹脂塗装
の下地としても優れている。しかし、そのような
亜鉛引き鋼材を切断した場合には切断面に素地が
露出し、溶接加工を施す場合には溶接に先立つて
附近の亜鉛層を除去しなければならぬために溶接
部位において素地が露出する。従つて、そのよう
な加工された亜鉛引き鋼材にそのまゝふつ素樹脂
塗装を行えば、切断面や溶接部位から発錆が進行
する。よつて上述のような加工後には、ふつ素樹
脂塗装に先立つて、鋼材素地の露出している部分
に、亜鉛その地の下地となる金属被覆を施こして
おかねばならない。 ところで、加工された大きな寸法の鋼材に対
し、亜鉛等の金属を必要部分にだけ選択的に効率
よく被着する方法としては、現在のところで金属
溶射しかないが、第1図に示すように、溶射被膜
2には表面から鋼材素地1にまで達しているピン
ホール3,3…が所々に存在し、特にアルミニウ
ムの場合はそれが著るしい。そのような溶射被膜
2の上に下塗り塗装やふつ素樹脂塗装を行つて
も、第5図に示すように、下地の溶射被膜2のピ
ンホール3,3…に重なつて、下塗り層4やふつ
素樹脂層5にもピンホールが出来るので、十分は
防錆効果が得られない。 この発明は、主として機械加工によつて上述の
ような鋼材素地が露出している部分に、防錆効果
が大きいふつ素樹脂塗装を行うことを目的とす
る。 この発明においては、第1図に示すように鋼材
素地1の露出部分に、鉄よりもイオン化傾向が大
きな金属または合金を溶射によつて被着する。溶
射金属としては、亜鉛、アルミニウム及び亜鉛ア
ルミニウム合金が実用に適し、溶射被膜2の厚さ
は40乃至80ミクロンが適当である。 次に、この溶射被膜2の表面を第2図に示すよ
うに研摩する。この研摩により、粗雑であつた被
膜表面が平滑になるばかりでなく、ピンホール
3,3…は金属分子の移動により閉塞されるか、
或いは入口附近の径が狭まつてアリザシ形の孔に
変形する。型摩材としては、一般に60番乃至600
番研摩紙が適当であり、番手が低いときは溶射被
膜の損失が大で、かつ条痕が残つて塗装膜に影響
を及ぼすばかりでなく、ピンホールは却つて拡大
され、番手が高いときは作業能率は低下するが、
ピンホール3,3…は潰されたアリザシ形に変形
したりする。溶射被膜が亜鉛の場合は、研摩紙の
120番が最適であり、アルミニウムの場合は240番
が最適である。なお、使用機器としては、電動式
サンダーマシンでもよいが、空気式ダブルアクシ
ヨン・サンダーマシンの方が、回転数が高いため
に作業能率が向上する。 次に、溶射被膜2の研摩面6を化成処理する。
この処理の目的は、研摩面6を塗装される樹脂と
なじみ易くして塗膜の密着力を高めるためであ
る。亜鉛溶射被膜に対しては、例えばりん酸と第
1リン酸塩とを用いて次の反応により水に不溶性
のりん酸亜鉛被膜を作る。 Zn+2H3PO4→Zn(H2PO42+H2 Zn(H2PO42ZnHPO4+H3PO4 3ZnHPO4Zn3(PO42+H3PO4 また、アルミニウム溶射被覆に対しては、例え
ばリン酸とクロム酸とを用いて次の反応によりク
ロメート被覆を作る。 Al+H3PO4→AlPO4+3H CrO3+H3PO4+3H→CrPO4・3H2O Al+CrO3+2H3PO4→AlO4+CrO4+3H2O なお、上記に類する化成処理剤として、亜鉛用
にはボンデライト37、同37S、同330、グラノジ
ン92、フオスボンド61等の商品が市販され、アル
ミニウム用いはボンデライト721、同722、同
723、アロジン1200、同1500等の商品が市販され
ている。 上述の化成処理を終えたら、遅滞なく第3図に
示すように下塗り樹脂層7を塗装する。下塗り樹
脂塗料としては、金属とふつ素樹脂塗料の双方に
よくなじむことが必要で、例えばビスフエノール
系のエポキシ樹脂や、日本ペイント株式会社から
デユラナー・プライマーの商品名で発売されてい
るふつ素樹脂を含有するもの等が適当である。塗
膜の厚さは数ミクロン程度の薄いものでよく、溶
剤で稀めてスプレー、静電スプレー、浸漬などに
よつて塗装し、乾燥させる。この下塗り樹脂塗料
は金属によくなじむ故、たとえ研摩面6にピンホ
ール3,3…が開口していても、その寸法が微細
であれば開口を覆うことができ、よつて殆どピン
ホールが残存しない下塗り樹脂層7を作ることが
できる。 最後に、第4図に示すようにふつ素樹脂の塗装
を行う。市販されている塗料用に適したふつ素樹
脂はポリふつ化ビニリデンで、その構造は(−
CF2―CH2oであり、呉羽化学株式会社のKFポ
リマー、米国ペンウオルト社のカイナー
(Kyner)、米国デユポン社のデユ・ライル(Du
―Lile)、日本ペイント株式会社のデユラナー等
がこれに該当する。また、ポリふつ化ビニリデン
を主成分としウレタン変性を行つた市販の塗料に
は、大日本インキ株式会社のフロロポン、東亜ペ
イント株式会社のガーメツト及びニユーガーメツ
ト、大日本塗料株式会社のVフロン、関西ペイン
ト株式会社のフツカロン等がある。これら変性樹
脂塗料を、キシレン、イソブチール等の溶剤で適
当に稀釈し、スプレー、静電スプレー、浸漬など
によつて塗装し、加熱して乾燥、固化させる。生
成される塗膜8の厚さは、20ミクロン以上である
ことが望ましい。この塗膜8は、下塗り層7がこ
れになじみ易いこと及びピンホールを有していな
いことによつて、やはりピンホールが殆ど存在し
ないものになる。 このようにして作られたふつ素樹脂塗膜は、紫
外線耐性及び耐候性が優れ、強靭で機械的物性が
優れ、熱安定性が良好で、殆どの化学薬品や溶剤
に侵されず、自己消火性で、かつ無臭であり、鋼
材素地に強く密着している。 次に、この発明の実施例を示す。 鋼材の清浄な表面に亜鉛を厚さ60ミクロン前後
に溶射し、80番研摩紙で軽く研磨した後、160番
研磨紙によつて入念に研磨する。これを、市販の
ボンデライト37によつて活性化した後、ビスフエ
ノール系のエポキシ樹脂及びメラミン樹脂をキシ
レンで稀釈した下塗り塗料を吹付け、180±10℃
で3分間焼成して、厚さ5ミクロン前後の下塗り
層を作る。その上に、大日本インキ株式会社のフ
ロロポン塗料をキシレンで稀釈したものを吹付
け、230±20℃で20分間焼成して、50ミクロンの
ふつ素樹脂塗膜を作る。 剥離し易い素材の上で作つた上記と同じふつ素
樹脂塗膜の物性は、平均分子量2.5〜5×105、融
点170℃、熱分解温度300℃、使用可能温度−70〜
+140℃、25℃での引張り強さ500〜600Kg/cm2
25℃での伸び200〜300%であつた。 そして、上記実施例(試料A)と、アクリル樹
脂被覆(試料B)と、シリコン・ポリエステル樹
脂被覆(試料C)とを、耐候性について比較試験
した結果は表1の通りであつた。ここで、試料B
およびCは、実施例(試料A)と全く同様に、亜
鉛を溶射し、その表面を研摩し同じ下塗り塗料を
吹付けて焼付けた上に表面塗装をしたもので、試
料Bの表面塗装は、大日本インキ化学工業株式会
社の常温乾燥型アクリルエナメルを吹付けて80℃
で5分間焼成し、試料Cの表面塗装は、カラート
タン用シリコン・ポリエステル樹脂を吹付けて
180〜200℃で20分間焼成して、それぞれ50ミクロ
ンの表面塗装膜を形成させたものである。なお、
試料Cに用いたシリコン・ポリエステル樹脂は、
多くのメーカーが生産しているが、カラートタン
メーカー等に直接納品されるために市販されては
おらず、メーカー名は不詳である。なお、試験条
件は、デユサイクルウエザオメータにより、光源
としてサンシヤインカーボンを用い、60分点灯と
60分消灯とを反覆して70〜80℃に維持した試料に
照射した。
【表】 上述の表1によつて明らかなように、本発明に
よるふつ素樹脂塗膜は、耐候試験の初期の100〜
200時間の間に若干の変化を示すが、以後は安定
状態に達して時間経過による変化が殆ど無いのに
対し、比較試料は耐候試験の初期の変化が大きい
上に、時間経過と共に益々変化が大きくなつてい
る。 次に、上記実施例(試料A)と、上記実施例に
おいて亜鉛溶射層を研摩しなかつたもの(試料
D)と、溶融浸漬法による亜鉛引鋼板面上に上記
実施例に準じて化成処理、下塗り、ふつ素樹脂塗
装を行つたもの(試料E)について耐蝕試験を行
つた結果は、表2の通りであつた。
【表】 上述の表2によつて明らかなように、研摩しな
い溶射亜鉛層上に塗装したもの(試料D)は、亜
鉛引鋼板上に塗装したもの(試料E)に較べてか
なり耐蝕性が劣るが、塗装に先立つて溶射亜鉛層
を型摩すれば、亜鉛引鋼板上に塗装したものと同
等にまで耐蝕性が向上している。 次に、上記試料A,D,Eについて塗膜の附着
力試験を行つた結果を表3に示す。試験方法は、
塗膜面にセロハンテープを附着して引剥したと
き、何%の面積に塗膜が残存するかを測つた。
【表】 上述の表3によつて明らかなように、試料Dは
試料Eに較べて塗膜の附着力の減退が大きいが、
この発明によれば附着力の減が大きく改善されて
いる。 以上のように、この発明によるふつ素樹脂塗膜
は、溶融浸漬による亜鉛層上に設けたふつ素樹脂
塗膜に比肩し得る耐候性、耐蝕性、難剥離性を有
するので、鋼材を用いた各種の建築物や構造物に
対して長年月にわたり発錆を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図はこの発明の実施過程を順に
示す拡大断面図、第5図はこの発明によらないふ
つ素樹脂被覆鋼材の拡大断面図である。 1……鋼材、2……溶射被膜、6……研摩面、
7……下塗り樹脂層、8……ふつ素樹脂塗膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 鋼材の表面に、鉄よりもイオン化傾向が大き
    い金属または合金を溶射して被覆し、その被覆面
    を研摩し、この研摩面に対して金属面を活性化す
    る化成処理を施こした後、その上に金属と後述の
    ふつ素樹脂塗料の双方によくなじむ下塗り樹脂層
    を薄く形成し、更にその上にふつ素樹脂塗料を塗
    布してこれを硬化させることを特徴とするふつ素
    樹脂による鋼材面被覆方法。
JP509684A 1984-01-13 1984-01-13 ふつ素樹脂による鋼材面被覆方法 Granted JPS60150874A (ja)

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