JP4026841B2 - 防錆膜付基材および防錆処理方法 - Google Patents
防錆膜付基材および防錆処理方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は防錆膜付き基材および防錆処理方法に関し、特に、車両や産業用機械器具を構成する基材における効果的な防錆処理を可能とする、防錆膜付き基材および防錆処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、橋梁、門扉・モニュメント・ダクトその他の建造物、発電・鉄鋼・化学・焼却施設その他のプラント、消防車・タンクローリー・給水車等の車両、アンテナ・信号灯などの通信・交通設備に、防錆、防食を目的として溶射(メタリコン)技術が用いられている。溶射は、現場施工の容易さ、素材変形のなさ、被膜厚制御の容易さ、対象物形状の適用範囲の広さ、加工時間の短さ、水素脆性の不発生など多くの特長を有している(非特許文献1)。
【0003】
また一般に溶射は、必要に応じ所定の前処理を行った後、各種金属・合金の溶射処理を施し、さらに必要に応じ塗装・封孔処理を行う。封孔処理は、溶射被膜に存在する微細な孔構造を埋めて外部からの浸食等を防ぐための処理であり、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂などの合成樹脂塗料や、油性塗料が用いられている。このような封孔処理についての提案として、「特殊保護膜の処理方法」(特許文献1)がある。
【0004】
前記提案は、保護膜を処理すべき基材の表面に金属溶射により下層被膜を施す第1工程と、下層被膜の表面に特殊な分子構造に変成されたポリエステル樹脂液を塗布して上層被膜を施す第2工程とを連続して行い複合被膜構造を構成するもので、下層被膜は、アルミニウム、亜鉛、金、銀、銅、ニッケルその他合金の溶射被膜にて構成され、またポリエステル樹脂液はイソブチルメタクリレートとブチルアクリレートとの共重合体であって、共重合体中の組成比が重量比で1/1〜3/1であり、該共重合体100重量部に対し0.1〜1重量部の酸化防止剤を添加して構成するとしている。該樹脂液は高分子量であるため、基材表面の微細な孔構造に該樹脂液が完全に進入し、防錆、耐食性、難燃性等が向上するとしている。すなわち該文献では、封孔剤の改良が提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−343563号公報。「特殊保護膜の処理方法」。特許請求の範囲。発明の詳細な説明 段落0003ないし0013。図面 図1、図2。
【非特許文献1】
“金属溶射工事”、[online]、アサヒ建販株式会社、[平成14年12月22日検索]、インターネット<URL:http://www2.ocn.ne.jp/~asahi-k/>
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記特許文献1に示された技術は、防錆効果面から見れば、溶射被膜の上に施す、封孔処理によって形成する保護皮膜の材料たる樹脂塗料を検討することにより従来の封孔処理技術改善を図ろうとしたものにとどまる。一方、前述のように消防車、タンクローリーといった特殊な水環境を伴う車両における溶射は従来からなされているものの、車両一般に対し、特に防錆効果の求められる車台等の基材部分について、より高く、かつ持続性のある防錆効果を得ることのできる溶射技術の利用方法は、いまだ検討がなされていない現状である。
【0007】
また特に、農業用、漁業用、林業用、畜産業用、または建設業用の機械器具(車両を含む。)など、過酷な条件・水環境のもとでの使用には、防錆効果の高さ、持続性が強く求められる。
【0008】
本発明の課題は上記従来技術の欠点、および状況を踏まえ、特に車両や産業用機械器具を構成する基材における効果的な防錆処理を可能とする、防錆膜付き基材および防錆処理方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は上記課題について検討した結果、溶射技術とピッチ被覆処理技術を併用することによって上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求または少なくとも開示される発明は、以下の<1>〜<4>、(1)〜(9)のとおりである。
【0010】
<1> 表面に防錆膜を備えた防錆膜付き基材であって、該防錆膜は、ブラスト処理された基材の基材表面に、少なくともZnを含む金属の金属溶射により設けられた溶射被膜層と、該溶射被膜層上に設けられた防水性の上部膜層とからなり、該上部膜層は下からサーフェーサ処理による下地膜層、ピッチ被覆処理によるピッチ膜層、塗膜層を含んでなり、該防錆膜は、その全体の厚さが1ないし2mmであり、そのうちの半分以上がピッチ膜層によりなるものであることを特徴とする、防錆膜付き基材。
<2> 前記基材は、車両の車台もしくは車体の少なくともいずれか一方を構成する基材であるか、または、農業用、漁業用、林業用、畜産業用、または建設業用の機械器具を構成する基材であることを特徴とする、<1>に記載の防錆膜付き基材。
<3> 基材表面にブラスト処理を施すブラスト処理工程と、その後少なくともZnを含む金属の金属溶射により溶射被膜を施す溶射工程と、該溶射被膜上に防水性の上部膜を施す上部膜処理工程とからなり、該上部膜処理工程は、該溶射被膜上に下地膜を施すサーフェーサ処理工程と、該下地膜上にピッチ膜を施すピッチ被覆処理工程と、該ピッチ膜上に塗膜を施す塗装工程と、を含み、該溶射被膜と該上部膜とからなる防錆膜は、その全体の厚さが1ないし2mmとなり、そのうちの半分以上がピッチ膜層となるように形成されることを特徴とする、防錆処理方法。
<4> 前記基材は、車両の車台もしくは車体の少なくともいずれか一方を構成する基材であるか、または、農業用、漁業用、林業用、畜産業用、または建設業用の機械器具を構成する基材であることを特徴とする、<3>に記載の防錆処理方法。
【0011】
(1)表面に防錆膜を備えた防錆膜付き基材であって、該防錆膜は、ブラスト処理された基材の表面に、少なくともZ n を含む金属の金属溶射により設けられた溶射被膜層と、該溶射被膜層上に設けられた防水性の上部膜層とからなることを特徴とする、防錆膜付き基材。
(2)表面に防錆膜を備えた防錆膜付き基材であって、該防錆膜は、ブラスト処理された基材の表面に、少なくともZ n を含む金属の金属溶射により設けられた溶射被膜層と、該溶射被膜層上に設けられた防水性の上部膜層とからなり、該上部膜層はピッチ被覆処理によるピッチ膜層、および該ピッチ膜層の上方に設けられた塗装による塗膜層を含んでなることを特徴とする、防錆膜付き基材。
【0012】
(3)表面に防錆膜を備えた防錆膜付き基材であって、該防錆膜は、ブラスト処理された基材の基材表面に、少なくともZnを含む金属の金属溶射により設けられた溶射被膜層と、該溶射被膜層上に設けられた防水性の上部膜層とからなり、該上部膜層は下からサーフェーサ処理による下地膜層、ピッチ被覆処理によるピッチ膜層、前記塗膜層を含んでなることを特徴とする、防錆膜付き基材。
【0013】
(4)前記基材は、車両の車台もしくは車体の少なくともいずれか一方を構成する基材であるか、または、農業用、漁業用、林業用、畜産業用、または建設業用の機械器具を構成する基材であることを特徴とする、(1)ないし(3)のいずれかの防錆膜付き基材。
【0014】
(5)前記基材に備えられた防錆膜は、その全体の厚さが1ないし2mmであり、そのうちの半分以上がピッチ膜層によりなるものであることを特徴とする、(2)ないし(4)のいずれかに記載の防錆膜付き基材。
【0015】
(6)基材表面にブラスト処理を施すブラスト処理工程と、その後少なくともZnを含む金属の金属溶射により溶射被膜を施す溶射工程と、該溶射被膜上に防水性の上部膜を施す上部膜処理工程とからなり、該上部膜処理工程は、該溶射被膜上にピッチ膜を施すピッチ被覆処理工程と、該ピッチ膜上に塗膜を施す塗装工程と、を含むことを特徴とする、防錆処理方法。
【0016】
(7)基材表面にブラスト処理を施すブラスト処理工程と、その後少なくともZnを含む金属の金属溶射により溶射被膜を施す溶射工程と、該溶射被膜上に防水性の上部膜を施す上部膜処理工程とからなり、該上部膜処理工程は、該溶射被膜上に下地膜を施すサーフェーサ処理工程と、該下地膜上にピッチ膜を施すピッチ被覆処理工程と、該ピッチ膜上に塗膜を施す塗装工程と、を含むことを特徴とする、防錆処理方法。
【0017】
(8)前記基材は、車両の車台もしくは車体の少なくともいずれか一方を構成する基材であるか、または、農業用、漁業用、林業用、畜産業用、または建設業用の機械器具を構成する基材であることを特徴とする、(6)または(7)の防錆処理方法。
【0018】
(9)前記溶射被膜と前記上部膜とからなる防錆膜は、その全体の厚さが1ないし2mmとなり、そのうちの半分以上がピッチ膜層となるように形成されることを特徴とする、(7)または(8)に記載の防錆処理方法。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面により詳細に説明するが、本発明はこれらの図面に表されたものに限定されるものではない。
図1は、本発明の防錆膜付き基材の構成を示す断面図による説明図である。図において本基材10は、表面に防錆膜2を備えた防錆膜付き基材10であって、該防錆膜2は、ブラスト処理された基材1の表面に、少なくともZn(亜鉛)を含む金属の金属溶射により設けられた溶射被膜層21と、該溶射被膜層21上に設けられた防水性の上部膜層22とからなることを、主たる構成とする(請求項1)。
【0020】
ブラスト処理に用いる研磨粒としては、サンド、ガラス、アルミナ、グリッド、砥粒、鉄粉など、溶射用下地処理に適当なものであれば適宜のものを用いることができ、適宜の条件でブラスト処理を行うことができる。また防水性の上部膜層22は、後述するピッチなど、従来封孔処理に用いられている合成樹脂塗料などの塗料とは異なる、防水機能を果たす適宜の被覆材料を用いて構成することができる。
【0021】
本発明における溶射に用いる金属は少なくともZnを含むものであるため、Zn単独で用いて溶射被膜層21を構成しても、またこれにAl(アルミニウム)、SUS420、SUS316等のステンレス鋼、Ni−Cr(ニッケル−クロム)等の金属や合金を単独で加え、または適宜の組み合わせの複数を加えて用いて溶射被膜層21を構成してもよい。
【0022】
図において本防錆膜付き基材10は、前記上部膜層22が、ピッチ被覆処理によるピッチ膜層26、および該ピッチ膜層26の上方に設けられた塗装による塗膜層28を含んでなる構成とすることができる(請求項2)。
【0023】
ピッチは一般に、原油などの化石由来資源の黒色固形状の減圧蒸留残渣であるが、それに限定されず、防水性およびピッチ状の物性を有する材料であれば本発明のピッチに含まれるものものとする。したがって、コールタール・ピッチ、石炭由来のピッチの他、アスファルト、ビチューメン、その他のピッチ状材料も含まれる。本発明においてピッチ被覆処理とは、ピッチによる防水性の被膜を施す処理をいう。またピッチ膜層26の厚さは適宜のものとすることができるが、防水効果、防錆効果をより確実なものとするために、可能な限り厚く設けることとすることができる。
【0024】
たとえば本発明の防錆膜付き基材では、防錆膜全体の厚さを1ないし2mmとし、そのうちの半分以上をピッチ膜層により構成することができるが、これに限られず、より厚くすることも、逆に薄くすることも、適宜に選択可能である。ピッチ膜層を設けるためのピッチ被覆処理は定法による。
【0025】
塗装による塗膜層28は、適宜の合成樹脂塗料、油性塗料、その他の塗料を、適宜の方法により用いて構成することができる。
【0026】
【作用】
図1に示す構成をとることにより、本発明の防錆膜付き基材10は、ブラスト処理された基材1表面に少なくともZnを含む金属の金属溶射により設けられた溶射被膜層21と、さらにその溶射被膜層21上に設けられた防水性の上部膜層22とからなる防錆膜2により、防錆効果を向上させ、その持続性を増すことができる。すなわち、上部膜層22の防水機能により水はその下部の溶射被膜層21にまで到達することが防止されるため、溶射被膜層21の防錆効果の持続期間を、上部膜22によって長期化させ、防錆効果を持続させることができる。
【0027】
特に上部膜層22を、ピッチ被覆処理によるピッチ膜層26、および該ピッチ膜層26の上方に設けられた塗装による塗膜層28を含んだ構成とすることにより、上部膜層22は二層の膜構造を有し、溶射被膜層21を含む防錆膜2全体としては三層の膜構造を有し、内部への水の進入をより一層防止できるため、前記防水効果、防錆効果をより一層高めることができる。
【0028】
図2は、本発明の防錆膜付き基材の別の構成を示す断面図による説明図である。図において本基材102は、表面に防錆膜3を備えた防錆膜付き基材102であって、該防錆膜3は、ブラスト処理された基材1の基材表面に、少なくともZnを含む金属の金属溶射により設けられた溶射被膜層21と、該溶射被膜層21上に設けられた防水性の上部膜層23とからなり、該上部膜層23は下からサーフェーサ処理による下地膜層24、ピッチ被覆処理によるピッチ膜層26、前記塗膜層28を含んでなることを、主たる構成とする(請求項3)。サーフェーサ処理による下地膜層24を溶射被膜層21とピッチ膜層26の間に設けることにより、上部膜層23は三層の膜構造を有し、溶射被膜層21を含む防錆膜3全体としては四層の膜構造を有し、防錆効果とその持続効果をさらに高めることができる。
【0029】
サーフェーサ処理は、公知のサーフェーサ用塗料を適宜の方法で用いて行う。たとえばウレタン系樹脂製の主剤およびイソシアネート系硬化剤による2液混合型を用いた厚膜の下地膜層を用いるとよいが、本発明におけるサーフェーサ処理はそれに限定されず、3液混合型、あるいはその他の仕様・材料のものも適宜用いることができる。
【0030】
本発明の防錆膜付き基材は、車両の車台の基材、車体の基材、あるいはその双方を基材として本発明を適用することができる。また、農業用、漁業用、林業用、畜産業用、または建設業用の機械器具を構成する基材についても適用することができる。
【0031】
図3は、本発明の防錆処理方法の構成を示すフロー図である。図において本方法は、基材表面にブラスト処理を施すブラスト処理工程S1と、その後少なくともZnを含む金属の金属溶射により溶射被膜を施す溶射工程S2と、該溶射被膜上に防水性の上部膜を施す上部膜処理工程S3とからなり、該上部膜処理工程S3は、該溶射被膜上にピッチ膜を施すピッチ被覆処理工程S35と、該ピッチ膜上に塗膜を施す塗装工程S36と、を含んでなるフローにより構成される(請求項6)。
【0032】
図において本方法は、前記上部膜処理工程S3は、前記ピッチ被覆処理工程35の前に、前記溶射被膜上に下地膜を施すサーフェーサ処理工程S34をさらに設けた構成とすることができる(請求項7)。
【0033】
図において本発明の防錆処理方法は上述のように構成されているため、ブラスト処理工程S1において基材表面にブラスト処理が施され、その後溶射工程S2において、該工程S1でブラスト処理された基材表面に少なくともZnを含む金属の金属溶射がなされて溶射被膜が施され、次いで上部膜処理工程S3において該溶射被膜上に防水性の上部膜が施される。該工程3による該上部膜処理のうち、ピッチ被覆処理工程S35において該溶射被膜上にピッチ膜が施され、次いで塗装工程S36において該ピッチ膜上に塗膜が施され、防錆処理がなされ、本発明の防錆膜付き基材が構成される。
【0034】
図において前記上部膜処理工程S3中、前記ピッチ被覆処理工程35の前に、前記溶射被膜上に下地膜を施すサーフェーサ処理工程S34を設けることにより、前記溶射被膜上にはまず下地膜が設けられ、次いで前記ピッチ皮膜処理工程S35においてピッチ膜が施される(請求項6)。
【0035】
なお、本発明の防錆処理方法において用いられる各処理、材料等は、上述した防錆膜付き基材におけるそれらと同様である。
【0036】
本発明の防錆処理方法は、車両の車台の基材、車体の基材、あるいはその双方に適用することができる。また、農業用、漁業用、林業用、畜産業用、または建設業用の機械器具を構成する基材についても適用することができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明の防錆膜付き基材および防錆処理方法は上述のように構成されているため、特に車両や産業用機械器具を構成する基材において、防錆効果を高め、またその効果を持続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の防錆膜付き基材の構成を示す断面図による説明図である。
【図2】 本発明の防錆膜付き基材の別の構成を示す断面図による説明図である。
【図3】 本発明の防錆処理方法の構成を示すフロー図である。
【符号の説明】
1…基材、 2、3…防錆膜、 10、102…防錆膜付き基材、 21…溶射被膜層、 22、23…上部膜層、 24…下地膜層、 26…ピッチ膜層、28…塗膜層、 S1…ブラスト処理工程、 S2…溶射工程、 S3…上部膜処理工程、 S34…サーフェーサ処理工程、 S35…ピッチ被覆処理工程、 S36…塗装工程
Claims (4)
- 表面に防錆膜を備えた防錆膜付き基材であって、該防錆膜は、ブラスト処理された基材の基材表面に、少なくともZnを含む金属の金属溶射により設けられた溶射被膜層と、該溶射被膜層上に設けられた防水性の上部膜層とからなり、該上部膜層は下からサーフェーサ処理による下地膜層、ピッチ被覆処理によるピッチ膜層、塗膜層を含んでなり、該防錆膜は、その全体の厚さが1ないし2mmであり、そのうちの半分以上がピッチ膜層によりなるものであることを特徴とする、防錆膜付き基材。
- 前記基材は、車両の車台もしくは車体の少なくともいずれか一方を構成する基材であるか、または、農業用、漁業用、林業用、畜産業用、または建設業用の機械器具を構成する基材であることを特徴とする、請求項1に記載の防錆膜付き基材。
- 基材表面にブラスト処理を施すブラスト処理工程と、その後少なくともZnを含む金属の金属溶射により溶射被膜を施す溶射工程と、該溶射被膜上に防水性の上部膜を施す上部膜処理工程とからなり、該上部膜処理工程は、該溶射被膜上に下地膜を施すサーフェーサ処理工程と、該下地膜上にピッチ膜を施すピッチ被覆処理工程と、該ピッチ膜上に塗膜を施す塗装工程と、を含み、該溶射被膜と該上部膜とからなる防錆膜は、その全体の厚さが1ないし2mmとなり、そのうちの半分以上がピッチ膜層となるように形成されることを特徴とする、防錆処理方法。
- 前記基材は、車両の車台もしくは車体の少なくともいずれか一方を構成する基材であるか、または、農業用、漁業用、林業用、畜産業用、または建設業用の機械器具を構成する基材であることを特徴とする、請求項3に記載の防錆処理方法。
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