JPS6274478A - 被覆方法 - Google Patents

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、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、鋼等
の金属が使用されることが多くなって来ている。これら
の金属に対して、美装上めるいは表面保護上、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おりな。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。従って、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穐類が
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った。

一方、鉄等の表面にる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
余端溶射は、例えば鉄素地上に亜鉛おるいは亜鉛−アル
ミニウム合金等の鉄工す卑な金属を溶射し、電気化学的
に鉄を保護することが最も一般的でめった。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、この釉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、被市物の限定、おるいは溶射時の環
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７ユームの問題、其の他
高温にさらされた状態にエリ金属の酸化（酸化被膜の形
成→塗料付着性低下）等種々の間＠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おる。

本発明は前記の如き従来技術における間祖点を解決し、
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、鋼、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
ばれた被塗物表面に、前記とβｊ８４Ｉの金属又は合金
を低温溶射し、ついで合成樹脂塗料を塗布することを特
畝とする被覆方法に関する。

（不発明の具体的内容） 不発明において、被遺物としての、銅、亜鉛、アルミニ
ウムは金属そのものであり、又、銅合金とは鋼を主成分
とし、少量のＮｉ　ｒ　Ｚｎ　＊　Ｓｎ　＋　Ａｔ。

Ｆｅ　＊　Ｍｎ　ｔ　Ｐｂ　ｅ　Ｃｏ　＊　Ｓｔ　ｔ　
Ｐ　等の一塊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Ａｔ　。

Ｃｕ　＊　Ｍｇ　ｌ　Ｐｂ　＋　Ｆｅ　＊　Ｃｄ　＋　
Ｓｒ＋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　＋　Ｎｌ　ｒ　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５ＵＳ３０
ダ、５ＵＳ３／、！；、５ＵＳ４０３．ＳＵＳグ１０゜
ＳＵＳグ／≠、５ＵＳ４ｔ／１ｓＬＪｓ≠２θ　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
メッ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。ここで同権とは例えば、銅被塗物面上には
銅金属又は鋼合金を浴射し、又鋼合金上には鋼金属又は
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。不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、ビスフェノール型エボギシ樹
脂、フェノールノボラック型エボキク樹脂、ポリグリコ
ール型エポキシ明脂、エステル型エポキシ樹脂等を展色
剤としたもの、お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ン系硬化剤又はポリインシアネ
ート硬化剤を配合したエポキシ樹脂塗料；１化ゴムある
いはこれとロジン、クマロン−インデン樹脂、フェノー
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
ビニル樹脂億料；アクリル哨又はメタクリル酸、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
ノマーから選ばれ九二穐以上の共重合体を展色削とする
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ヨリ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ｆ、
硬化剤とするポリウレタン樹脂塗料（歴１を質変性金含
む）；水酸基含有フッ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７ツ索倒脂、フッ化ビニル樹脂
、フッ化ビニリゾ／樹脂等を展色剤とするフッ素樹脂塗
料；其の他シリコー／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（ｖ４脂塗料；其の他フェノール樹脂、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、体質餉料
、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
、無浴剤系のいずれであってもよい。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）塁
のいずれでめりでもよい。

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
。

本発明に於いて、低温溶射とは溶射金属をアーク浴融す
ると同時に、七の浴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める。

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７３５０℃で
アーク溶融すると同時に、約り℃〜約１０℃に冷却した
窒素の如き不活性気体を圧縮空気温度５〜／　ＯＫｉａ
ｄで噴射し、溶融箇所と噴射流との闇に生じた約θコ〜
約θ７気圧の減圧部にエリ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、被塩物表面
に約１５℃の温匿で約Ｓ〜５０００μ、好ましくは＝θ
〜７０００μ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１ｆｉを有する両射
被膜を得ることが出来、史に被堕物上の溶着温度も低い
ので溶射被膜は熱歪がなく、それ故浴射被膜に対する合
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、２！ｒ〜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工く
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。

１部」又は「チ」は「Ｍｔ部」又は「本漬チ」を示す。

実施例／ 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。徂鉛合金の組成は亜鉛ｑｑ、９３２、鉛
θ０５、鉄θ０／ツ、カドミニウムθ００ｊｔ、１４０
．００／からなるものでめる。低温溶射条件は溶射線径
／６曙φ、溶射線搬速コＷ分、圧縮空気圧７−！；Ｗ’
ｃａ、ガン先端空気圧ム先端空気圧変０１気圧、亜鉛合
金溶融温度１５５θ℃、圧縮空気温度５℃とした。得ら
れた溶射被膜の厚さは／閣、被塗物温度は、２５℃でめ
った。被塗物と溶射被膜の付着強度は表−／に示した。

糊、付着強度は引張試験機にて／ｗｘ／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７００μｍ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　　　　　ｌｊ　部 キジロール　　　　　　２５ メチルイソプチルケ）ｙ　　　　　２Ｌ３；酸化チタン
　　　　　　　　５ 炭酸カルシウム　　　　　　？、、！−（硬化剤） ポリアミド樹脂　　　　　１０ キジロール　　　　　　１０ イソブタノール　　　　　５ 前記エポキシ樹脂はシェル化学（株）商品名エピコート
＃７００／Ｃエポキシ当１ｔｑｓｏ〜５コ０〕を、ポリ
アミド樹脂は富士化成（株）裂開品名トーマイド＃２１
０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吻を得た。

〔アルキド樹脂塗料〕

大豆油変性中油型アルキド樹脂　　７５　　部（油長５
０チ、識価Ｓ） 塩化ゴム　　　　　　　　　１５ 塩素化パラフィン　弘Ｏ％　　　　　７酸化チタン　　
　　　　　　１５ 金属ドライヤー　　　　　　　＝ 皮張り防止剤　　　　　　　　θ５ 沈降防止剤　　　　　　　　　／ キジロール　　　　　　　←づ 実施例コ 被塗物はアルミニウム全域として、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／、
６ｗＩφ、溶射線搬速５ｍ／分、圧縮空気圧７．０　Ｗ
ｃｒＡ　、ガン先端空気圧よｇ　階個、減圧度θＳ気圧
、アルミニウム溶融温度７６００℃、圧縮空気温度３℃
とした。得られた溶剤被膜の厚さはθｊ■、被塗物温度
は２０℃でおった。ついで、前記実施例／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／と同様に塗布した。その付着
強度を測定し、その結果を第二表に示した。

実施例３ 被塗物はステンレス５ＵＳ３０１１とシ、コレニステン
レス５ＵＳ３／ｌの低温溶射を実施した。

低温溶射条件は溶射線径／６■φ、＠躬線搬速コｍ／分
、圧縮空気圧？　、！；　Ｆｓ／ｉ　、ガン先端空気圧
Ａ　ＯＫｇ／ｉ　、減圧度０５気圧、ステンレス３／６
溶融温度２７００℃、圧縮空気温度θ℃とした。得られ
た溶剤被膜の厚さは５００μ、被塗物温度は弘Ｏ℃であ
った。ついで、前記実施例／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／と同様に塗布した。その付着強
度を測定し、その結果を第−表に示した。

実施例グ 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。徂鉛合金の組成は亜鉛９９９３２、鉛θ０５
、鉄θ０／２、カドミウムθｏｏｓ、銅θ００／からな
るものである。低温溶射条件は溶射線径ｉｔ−ａｍφ、
浴射線兼速にｍ７分、圧縮窒素ガス圧？　、！ｒ　Ｋｄ
ｊ　、ガン先端圧カムＯＫ〆一、減圧度θＳ気圧、亜鉛
合金溶融温度／　！；ｊ５；０℃、圧縮空気圧θ℃とし
た。得られた溶射被膜の厚さは３００ｔｔｍ、被塗物温
度は２０℃であった。ついで、前記実施例／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／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９７．２！；、マクネシウムユ５、クロ
ムθ２５からなるものである。

低温溶射条件は溶射線径ｉ６ｍφ、溶射線敏速Ｓｍ／分
、圧縮空気圧７．５Ｋｍｃｍ、ガン先端空気圧１、ＯＫ
−一、減圧度０５気圧、アルミニウム溶融温度／ｇ００
℃、圧縮空気温度５℃とした。得られた溶射被膜の厚さ
は７００μｍ１被塗物温度は３０℃であった。ついで、
前記実施例／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／と同様に塗布した。その付着強度を測定し、そ
の結果を第−表に示した。

実施例ろ 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ｑｏ、ニッケル１０からなるもの
である。低温溶射条件は溶射線径１　／　ｍｍ−、溶躬
線搬速／、！；ｍ／分、圧縮空気？　−！；　Ｗｄ　、
ガス先端空気圧ムＯＫＶａｉ　％減圧度０５気圧、銅合
金浴融温度２ｇ００℃、圧縮空気温度θ℃とした。得ら
れた溶射被膜の厚さは２００μ、被塗物温度は３０℃で
めった。ついで、前記実施例／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／と同様に塗布した。その付着
強度を測定し、その結果を第−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Ｓ１溶射銅
合金の組成は銅９０、ニッケル１０からなるものでめる
。低温溶射条件は溶射線径１６１ＩＩＩφ、溶射線敏速
２ｍ１分、圧縮空気圧？　−ｊ　”ｖ’＊　、ガン先端
空気圧１−０　隆包、減圧度０５気圧、銅合金溶融温度
３１００℃、圧縮空気温度θ℃とした。得られた溶射被
膜の厚さは３００μｍ１被塗物温度は２ｇ℃でめった。

ついで、前記実施例／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／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／ 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／と同様に塗布した。その付着強度を測
定し、結果を第二光に示した。

比較例コ 被塗物として、唾鉛金属（実施例／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／と同様に塗布した。その付着強度を測定し、
結果を第二光に示した。

比較例３ 被塗物として、アルミニウム金属（実施例−と同一）を
用いた。前記被塗物表面ｔｌ−＃３コ０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／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。

比較例グ 被塗物として、ステンレス（ｓＵｓ３θｔ：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：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／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。

第１表　　溶射被膜の付着強度 上記比較試験の結果から明らかな如く、本発明の方法に
工す得られた被覆物は、被塗物表面を始時して合成樹脂
塗料を塗布した場合（比較例／〜ｌに較べ付着性が格段
と優れるものである。

同、上記比較試験に於いて、付着性の評価を正確にする
ため信性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。

（不発明の効果） 不発明の方法に従って、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ｚり美装用おるいは保膿用合成樹脂塗料を優れた
付着性、塗装作業性でもって塗布することが出来る。

それ故、本発明の実用価値は至大であると云っても〕１
ゐ言ではない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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
   面に、前記と同種の金属又は合金を低温溶射し、ついで
   合成樹脂塗料を塗布することを特徴とする被覆方法。