JPS63282247A

JPS63282247A - クラッド鋼端部、接続部等の処理方法

Info

Publication number: JPS63282247A
Application number: JP11834487A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Tokida; 常田　和義; Hironari Tanabe; 弘往田辺; Kenji Hasui; 蓮井　健二; Yoshinori Nagai; 昌憲永井; Toshihiko Okamoto; 俊彦岡本; Toshiyuki Nakamura; 峻之中村
Original assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Current assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1988-11-18

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、鉄より貴なる金属をクラッドしたクラッド鋼
の端部、接続部等の処理方法に関する。

特に、海水あるいは塩分を含有する雰囲気内にさらされ
るクラッド鋼材、例えば海洋構造物、船体外板等に使用
されるクラッド鋼材の端部、接続部等の露出部の耐食性
を向上させるための処理方法に関する。

（従来技術）従来、鉄より貴なる金属をクラッドしたクラッド鋼材は
、特に海水あるいは塩分を含有する雰囲気内において、
下地の鉄を防食する機能が優れているため、各種海洋構
造物や、船舶等に使用されはじめている。

しかしながら、クラッド鋼材を適用するに際しては、防
食上避けて通れない技術的問題点があった。

即ち、クラッド鋼材の端部、クラッド鋼材同士の接合部
、あるいはクラッド鋼材とｗ４板や鋼管等との接合部な
どにおいては、鋼材が露出するため、その部分の防食処
理が必要であった。

前記の如き端部や接合部においては、鉄より貴なる金属
部分と鋼材部分が露出隣接し合うため、両者の間に水分
が存在すると電位差による、いわゆる接触腐食なる電食
を引きおこし、鋼材部分が急激に消耗するという現象が
生じる。特に海水が存在すると電食は著しく進行するも
のであった。

このため従来、クラッド鋼材の端部や接続部等の防食対
策としては、直接合成樹脂塗料を塗布する方法がとられ
ていた。

しかしながら、合成樹脂塗料は鋼材部に対する密着性に
は優れているが、鉄より貴なる金属に対しては本質的に
密着性が劣るため、その部分より剥離等が生じ、水分等
の腐食性因子が侵入し、前記電食を引きおこし易いとい
う問題点があった。

従って、本発明の目的は、前記の如き従来技術の問題点
を解決し、クラッド鋼の端部、接続部等の防食処理方法
を提供しようとするものである。

即ち、本発明は、鉄より貴なる金属をクラッドしたクラ
ッド鋼の端部、接続部等の防食処理方法において、クラ
ッド鋼の端部、接続部等に前記金属と同種の金属を低温
溶射し、ついで合成樹脂塗料を塗布する処理方法に関す
る。

（問題点を解決するための手段）本発明の目的とする、鉄より貴なる金属をクラ、ドした
クラッド鋼とは、銅、チタン、ニッケル、あるいはそれ
らの合金、ステンレス等の鉄より貴なる（鉄より腐蝕し
にくい）金属を鉄鋼板上にクラッドしたものである。

又、本発明の方法におけるクラッド鋼の端部、接続部等
とは、例えば突合わせ溶接部、重ね合わせ部等、第１図
〜第５図の点線の円で示した部分等を示すものである。

第１図〜第５図において１は鉄部材、２は鉄部材上にク
ラッドされた鉄より貴なる金属であり、６は接着剤層を
各々示すものである。

又、本発明の方法におけるクラッド鋼の端部、接続部等
に低温溶射される前記金属と同種の金属とは、例えばク
ラッドされた金属が銅合金の場合、その上には銅又は銅
合金を低温溶射することを意味し、更に例えばＣｕ−Ｎ
ｉ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。

更に、本発明の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ポキシ
樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、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
ウレタン変住したものに、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フッ素樹脂、フッ化ビニル樹脂
、フッ化ビニリデン樹脂等を展色剤とするフッ素樹脂塗
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、体質顔料
、扁平状顔料、ガラスフレーク、染料、其の池レベリン
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
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）型のいずれであってもよい
。

特に本発明の方法において好ましい合成樹脂塗料は、イ
ソフタル酸系あるいはビスフェノール系等の不飽和ポリ
エステル樹脂、ビニルエステル樹脂あるいはエポキシア
クリレート樹脂等の不飽和ポリエステル樹脂１００重量
部に、平均厚さ約０．５〜１０μｍ、平均大きさ約０．
０３〜６化程度のガラスフレークを１０〜１００重量部
と、過酸化物を０．５〜１．５重量部混合したフレーク
塗料；（ｉ）ヒマシ油、（ｉｉ）多価アルコールとアル
キレンオキサイドとの反応生成物、（ｉｉｉ）必要によ
り芳香族アミン及び／又は平滑件助剤からなる主剤と、
硬化剤としてのポリイソシアネートからなるウレタンマ
スチック塗料（歴青質変性を含む）；ビスフェノール型
エポキシ樹脂塗料等が好ましい。

次に、本発明の処理方法につき説明する。

まず、鉄より貴なる金属をクラフトしたクラッド鋼の端
部、接続部等に、前記金属と同種の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
面に低温て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、例えばキープロニッケルクラッド鋼材
に対して、キュプロニッケル銅合金を溶射する場合法の
ようにして行い得る。

キュプロニッケル銅合金を約２８００℃でアーク溶融す
ると同時に、約ｏ℃〜１５℃に冷却した窒素の如き不活
性気体を圧縮空気圧約５〜１０ｋｇ／　ｃｍ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
圧の減圧部により金属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２０
℃の温度で約５〜５０００μ、好ましくは２０〜１００
０μ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ａ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２５〜３０００μｍ程度になる
ように行ない得る。

次に本発明の効果を従来法と比較しながら詳述する。

第７図は従来のクラッド鋼端部の処理を示すものであり
、１は鉄、２はクラッドされた鉄より貴なる金属、３は
接続された鋼材、５′は合成樹脂塗膜を各々示す。

このような従来処理法により得られたものは、鉄より貴
なる金属表面に対する塗膜の密着性が悪いため、矢印の
方向から剥れ易く、塗膜が剥れるとその部分から水分や
酸素が侵入し、端部及び接続部において、鉄より貴なる
金属と鉄との間に電食が生じるのである。

一方、本発明の処理方法により得られたものの一例を第
６図に示した。ｌは鉄、２はクラッドされた鉄より貴な
る金属、３は接続された鋼材、４は低温溶射被膜、５は
合成樹脂塗膜を各々示す。

本発明において、クラッドされた金属と同種の金属を溶
射する理由は、異種金属間に生じる電食を防止すること
は勿論であるが、クラッド金属と溶射被膜の接着力を向
上せしめるためである。

又、溶射被膜を介在せしめる理由は、溶射被膜の凹凸に
より合成樹脂被膜の密着性を強固にする（アンカー効果
）ためである。

かくして、本発明の処理方法によれば、本来塗料の付着
性が悪い金属表面にも合成樹脂塗料による被膜を施すこ
とが出来、従って強固な被膜によるシール効果のため、
クラフト鋼材端部の電食を防止することが出来るのであ
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キュプロニッケルクラッド鋼同士の接続部に生ずる鋼材
表面と、それに隣接するキープロニッケル表面とに、グ
リッドブラストを施した後、同種のキュプロニッケル合
金を低温溶射した。

低温溶射用銅合金の組成は、銅９０、ニッケル１０から
なるものであった。低温溶射条件は溶射線径１．１關φ
、溶射線微速１．５ｍ／分、圧縮空気圧７．５　ｋｇ　
／　ｃａｔ、ガン先端空気圧６．０　ｋｇ　／　ｃｉ、
減圧度０．５気圧、銅合金溶融温度２，８００℃、圧縮
空気温度Ｏ℃とした。得られた溶射被膜の厚さは１ｍｍ
、被塗物温度は３０℃であった。被塗物と溶射被膜の付
着強度は１１５ｋｇ／ｃｒｌであった。尚、付着強度は
引張り試験機にて１ｎ＋ｍ／分の引張り速度で垂直引張
りを行って測定した。

ついで、溶射被膜上に以下に配合を示すエポキシ樹脂塗
料を乾燥膜厚で１００μになるようにエアレス塗装し、
７日間常温乾燥せしめた。

この接続部の初期付着力、湿潤試験３００時間後の二次
付着力および塩水噴霧試験５００時間後の評価の結果を
第１表に示した。

〔エポキシ樹脂塗料配合〕

（主　剤）エポキシ樹脂　　　　　　　　　　１５　部キシ。−ル
　　　　　　　　　　　２５メチルイソブチルケトン　
　　　　２２．５酸化チタン　　　　　　　　　　　　
５酸化カルシウム　　　　　　　　　　７．５（硬化剤
）ポリアミド樹脂　　　　　　　　　１０キジロール　　
　　　　　　　　　１０インブタノール　　　　　　　
　　　５前記エポキシ樹脂はシェル化学■商品名エピコ
ート＃１００１（エポキシ当量４５０〜５２０〕を、ポ
リアミド樹脂は富士化成■製部品名トーマイド＃２１０
を各々使用した。使用直前に主剤７５部に対し硬化剤２
５Ｂを配合しエポキシ樹脂塗料組成物を得た。

実施例　２実施例１と同様の被塗物を用い、同種の金属溶射を行っ
た。付着強度は１１５　ｋｇ／ｃＩＩｉであった。

ついで、溶射被膜上に以下に配合を示すポリエステルガ
ラスフレーク塗料を乾燥膜厚が１０００μになるように
エアレス塗装し、７日間常温乾燥せしめた。

〔ポリエステルガラスフレーク塗料配合〕（主　剤）イソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂　　　　　　５
０　　　部有機ベントナイト（沈降防止剤）３．５シラ
ンカツプリング剤　　　　　　　０．１スチレン　　　
　　　　　　　　　２５．７す７テン酸コバルト　（６
％金属コバルト含有）０．７ガラスフレーク　　　　　
　　　　　２０（硬化剤）メチルエチルケトンパーオキサイド　０．７前記不飽和
ポリエステル樹脂は昭和高分子＠裂開品名すゴラック１
５０ＨＲを、有機ベントナイトはナショナルレッド社製
商品名ベントン＃３４を、ンランカップリング剤は信越
化学■社製商品名ＫＢＭ＃５０３（γ−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシラン〕を、更に、ガラスフレ
ークは日本ガラス繊維■社製商品名ＣＦ−１５０を各々
使用した。

実施例　３実施例１と同様の被塗物を用い、同種の金属溶射を行っ
た。付着強度は１１５　ｋｇ／ｃｕｔであった。

ついで、溶射被膜上に以下に配合を示す塩化ゴム系塗料
を乾燥膜厚が５０μになるようにエアレス塗装し、７日
間常温乾燥せしめた。

〔塩化ゴム系塗料配合〕

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　　
　　　　　　　　　　ｌキジロール　　　　　　　　　
　　４４．５実施例　４実施例１と同様の被塗物を用い、同種の金属溶射を行っ
た。

ついで、溶射被膜上に以下に配合を示すエポキシ樹脂塗
料を乾燥膜厚が３０μになるようにエアレス塗装し、１
日間常温乾燥せしめた後、更に以下に配合を示すウレタ
ンエラストマー塗料を乾燥膜厚が２０００μになるよう
にエアレス塗装し、７日間常温乾燥せしめた。この接続
部の初期付着力、湿潤試験３００時間後の二次付着力お
よび塩水噴霧試験５００時間後の評価の結果を第１表に
示した。

〔エポキシ樹脂塗料配合〕

（主　剤）エポキシ樹脂　　　　　　　　　　１５　部キジロール
　　　　　　　　　　　２５メチルイソブチルケトン　
　　　　２２．５炭酸カルシウム　　　　　　　　　１
５（硬化剤）ポリアミド樹脂　　　　　　　　　１０　部キジロール
　　　　　　　　　　　１０イソブタノール　　　　　
　　　　　５前記エポキシ樹脂はシェル化学■商品名エ
ピコー）＃１００１（エポキシ当量４５０〜５２０〕を
、ポリアミド樹脂は富士化成■裂開品名トーマイド＃２
１０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。

〔ウレタンエラストマー塗料配合〕

（主　剤）ゼオライト粉末　　　　　　　　　　　３酸化チタン　
　　　　　　　　　　１２シリカ粉末　　　　　　　　
　　１０８ジブチルチンジラウレー）　　　　　　０．
０５注１）グリセリンのプロピレンオキサイド付加物（
数平均分子量４００、水酸基価注２）４．４’−ジアミノ、３．３′−ジクロロジフェ
ニルメタン注３）変性ジフェニルメタポリイソシアネート日本ポリウレタン■製画品名「コロネ −）　　２　　Ｑ　　６　１４比較例　１実施例１において、銅合金の低温溶射被覆をせずに、被
塗物であるキュプロニッケルクラッド鋼同士の接続部の
鋼材表面と、それに隣接するキュプロニッケル表面とに
、グリッドブラストを施した後、実施例１におけるエポ
キシ樹脂塗料を乾燥膜厚で１００μになるようにエアレ
ス塗装し、７日間常温乾燥せしめた。

比較例　２実施例２において、銅合金の低温溶射被覆をせずに、被
塗物であるキニプロニッケルクラッド鋼同士の接続部の
鋼材表面と、それに隣接するキュプロニッケル表面とに
、グリッドブラストを施した後、実施例２におけるポリ
エステルガラスフレーク塗料を乾燥膜厚で１０００μに
なるようにエアレス塗装し、７日間常温乾燥せしめた。

比較例　３実施例３において、銅合金の低温溶射被覆をせずに、被
塗物であるキュプロニッケルクラッド鋼同士の接続部の
鋼材表面と、それに隣接するキュプロニッケル表面とに
、グリッドブラストを施した後、実施例３における塩化
ゴム系塗料を乾燥膜厚で５０μになるようにエアレス塗
装し、７日間常温乾燥せしめた。

比較例　４実施例４において、銅合金の低温溶射被覆をせずに、被
塗物であるキュプロニッケルクラッド鋼同士の接続部の
鋼材表面と、それに隣接するキュプロニッケル表面とに
、グリッドブラストを施した後、実施例４におけるエポ
キシ樹脂塗料を乾燥膜厚が３０μになるようにエアレス
塗装し、１日間常温乾燥せしめた後に、ウレタンエラス
トマー塗料を乾燥膜厚が２０００μになるようにエアレ
ス塗装し、７日間常温乾燥せしめた。この接続部の初期
付着力、湿潤試験３００時間後の二次付着力および塩水
噴霧試験５００時間後の評価の結果を第１表に示した。

上記試験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、被塗物に直接塗装したものに比べ格段
に付着力、耐食性が優れたものである。

従って、本発明の方法はクラッド鋼の端部、接続部等の
防食処理方法としては極めて実用的価値の大きいもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明で云う端部、接続部の一例を示
すものであり、第６図は本発明処理方法による断面図、
第７図は従来法による断面図である。１・・・・鉄、　２・・・・クラッドされた金属、３・
・・・鋼材、４・・・・低温溶射皮膜、５．５′・・・
・塗膜、　６・・・・接着剤層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄より貴なる金属をクラッドしたクラッド鋼の端
部、接続部等の防食処理方法において、クラッド鋼の端
部、接続部等に前記金属と同種の金属を低温溶射し、つ
いで合成樹脂塗料を塗布することを特徴とする処理方法
。
（２）前記合成樹脂塗料が、ウレタンマスチック塗料、
ガラスフレーク混入塗料、エポキシ樹脂塗料、塩化ゴム
系塗料、ウレタン樹脂塗料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）項記載の処理方法。
（３）前記鉄より貴なる金属が銅合金である特許請求の
範囲第（１）項記載の処理方法。