JP4351543B2 - Corrosion prevention apparatus and corrosion prevention method for metal parts - Google Patents
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Description
この発明は、金属製部品の防食装置および防食方法に関し、さらに詳しくは、複数の金属製部品の表面に均質な硬化被膜を形成することができ、しかも優れた防食性を付与することのできる金属製部品の防食装置および防食方法に関する。 The present invention relates to an anticorrosion device and an anticorrosion method for metal parts, and more specifically, a metal capable of forming a uniform cured film on the surface of a plurality of metal parts and imparting excellent anticorrosion properties. The present invention relates to a corrosion prevention device and a corrosion prevention method for manufactured parts.
各種の金属製部品、特にネジ、ボルト、ナット、リベット、小物プレス部品等の小型金属製部品は、腐食から防護するためにその表面に様々な防食被膜が形成される。この防食被膜の形成方法として、有機または無機の結合剤と亜鉛粒子または亜鉛合金粒子等の金属粒子を含有する水性分散液を金属製部品の表面に塗布し、その後、硬化処理して硬化被膜を形成する防食方法が知られている（例えば、特許文献１、２、３および４参照）。
前記の金属製部品の表面に硬化被膜を形成する防食方法においては、まず、金属製部品を例えば籠に収納し、これを前記水性分散液中に浸漬する。その後、この籠を取り出して回転させ、過剰の水性分散液を除去する。次いで、金属製部品をプレート等の上に展開して硬化処理が施される。この防食方法においては、金属製部品の表面に前記金属粒子を含有する水性分散液を浸漬塗布して硬化処理し、再度、その上に前記水性分散液を浸漬塗布する手段またはその上に前記水性分散液を吹付塗布して硬化被膜を形成する手段も採用することができる。 In the anticorrosion method for forming a cured film on the surface of the metal part, first, the metal part is stored in, for example, a basket and immersed in the aqueous dispersion. Thereafter, the soot is removed and rotated to remove excess aqueous dispersion. Next, the metal part is spread on a plate or the like and subjected to a curing process. In this anticorrosion method, a means for dip-coating the aqueous dispersion containing the metal particles on the surface of the metal part and curing it, and dip-coating the aqueous dispersion thereon again, or the aqueous solution thereon A means for spraying the dispersion to form a cured film can also be employed.
前記防食方法にあっては、通常、経済的かつ効率的な見地から複数の金属製部品を一挙に処理する方法が採用される。ところが、前記水性分散液が塗布された複数の金属製部品をプレート等の上に展開して硬化処理を行うと、限られた面積上に複数の金属製部品が存在することになることから、各金属製部品が接触して、硬化皮膜を介して金属製部品が相互に固着してしまうという不都合を招いていた。 In the anticorrosion method, usually, a method of treating a plurality of metal parts at once from an economical and efficient viewpoint is adopted. However, when a plurality of metal parts coated with the aqueous dispersion are spread on a plate or the like and subjected to a curing process, there are a plurality of metal parts on a limited area. Each metal component contacted, and the metal components were fixed to each other through the cured film.
このように相互に固着した金属製部品を分離するため、各金属製部品間に介在する硬化被膜を手作業により強制的に剥離すると、各金属製部品の表面に形成された硬化被膜が不均質となり、また、所定の厚さよりも薄くなるという問題があった。さらには、金属製部品の表面に形成された硬化被膜が剥脱するという重大な問題を生じることもあった。このため、従来の防食方法では、所期の金属製部品の防食という目的を十分に達成することができなかった。 In order to separate the metal parts fixed to each other in this way, if the cured film interposed between the metal parts is forcibly peeled off manually, the cured film formed on the surface of each metal part is inhomogeneous. In addition, there is a problem that the thickness becomes thinner than a predetermined thickness. Furthermore, there has been a serious problem that the cured film formed on the surface of the metal part peels off. For this reason, the conventional anticorrosion method cannot sufficiently achieve the intended purpose of preventing corrosion of metal parts.
この発明は、このような従来の問題を解消し、複数の金属製部品の表面に均質な硬化被膜を形成することができ、しかも優れた防食性を付与することのできる金属製部品の防食装置および防食方法を提供することをその課題とする。 The present invention, such solve the conventional problems, it is possible to form a homogeneous cured film on the surface of a plurality of metal parts, moreover anticorrosion device of a metal component capable of imparting excellent corrosion resistance It is an object of the present invention to provide a corrosion prevention method .
本発明者は、前記課題を解決するために、硬化被膜を与える金属粒子等を含有する水性分散液の処理手順について検討を重ねた結果、金属製部品の表面に塗布された水性分散液を硬化処理するに先立ち、水性分散液中に含まれる揮発成分を除去することによって、前記課題が解決できるということを見出し、この知見に基づいてこの発明を完成するに到った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has repeatedly studied the processing procedure of an aqueous dispersion containing metal particles that give a cured film, and as a result, cured the aqueous dispersion applied to the surface of a metal part. Prior to the treatment, it was found that the above-mentioned problems can be solved by removing the volatile components contained in the aqueous dispersion, and the present invention has been completed based on this finding.
すなわち、この発明の前記課題を解決するための第１の手段は、
１．複数の金属製部品の表面に塗布された、結合剤と防錆性金属粒子とを含有する水性分散液中に含まれる揮発成分を除去する低温炉および揮発成分が除去された前記水性分散液を硬化させて硬化被膜を形成する高温炉を備え、
前記水性分散液が表面に塗布された金属製部品を前記低温炉内に搬送する前段搬送機と、前記前段搬送機から落下させた金属製部品を受けて前記高温炉内に搬送する後段搬送機とを備えて成る金属製部品の防食装置
である。
That is, the first means for solving the problems of the present invention is as follows:
1. A low temperature furnace for removing volatile components contained in an aqueous dispersion containing a binder and rust preventive metal particles applied to the surfaces of a plurality of metal parts, and the aqueous dispersion from which volatile components have been removed. It is equipped with a high-temperature furnace that is cured to form a cured film,
A front-stage transporter that transports the metal parts coated with the aqueous dispersion onto the surface thereof into the low-temperature furnace, and a rear-stage transporter that receives the metal parts dropped from the front-stage transporter and transports them into the high-temperature furnace. And a metal parts anticorrosion device.
この発明の前記第１の手段における好ましい態様としては、下記（１）〜（６）の金属製部品の防食装置を挙げることができる。
（１）前記防錆性金属粒子が、亜鉛粒子、亜鉛合金粒子およびアルミニウム粒子から選ばれた少なくとも一種の金属粒子である金属製部品の防食装置。
（２）前記低温炉の設定温度が、２０〜１７０℃である金属製部品の防食装置。
（３）前記前段搬送機から前記後段搬送機へ落下させる金属製部品の落下位置を、変化させることができる金属製部品の防食装置。
（４）前記前段搬送機から前記後段搬送機へ落下させる金属製部品の落下距離を、変化させることができる金属製部品の防食装置。
（５）前記後段搬送機の移動速度が、前記前段搬送機の移動速度よりも大である金属製部品の防食装置。
（６）前記前段搬送機および前記後段搬送機がネット状搬送機であり、連続的にまたは断続的に移動する搬送機である金属製部品の防食装置。
Preferred embodiments of the first means of the present invention include the following (1) to (6) anticorrosion devices for metal parts.
(1) An anticorrosion device for metal parts, wherein the rust-proof metal particles are at least one kind of metal particles selected from zinc particles, zinc alloy particles and aluminum particles.
(2) An anti-corrosion device for metal parts, wherein the set temperature of the low-temperature furnace is 20 to 170 ° C.
(3) An anti-corrosion device for metal parts that can change the drop position of the metal parts that are dropped from the front-stage transport machine to the rear-stage transport machine.
(4) An anticorrosion device for metal parts that can change the falling distance of the metal parts that are dropped from the preceding stage conveyor to the latter stage conveyor.
(5) The anticorrosion device for metal parts, wherein the moving speed of the latter-stage transporter is higher than the moving speed of the preceding-stage transporter.
(6) An anticorrosion device for metal parts, in which the former conveyor and the latter conveyor are net conveyors and are conveyors that move continuously or intermittently.
また、この発明の前記課題を解決するための第２の手段は、
２．（１）〜（６）のいずれか一つに記載の防食装置を用いて金属製部品を防食することを特徴とする金属製部品の防食方法
である。
The second means for solving the above-mentioned problems of the present invention is as follows:
2. An anticorrosion method for metal parts, wherein the anticorrosion apparatus according to any one of (1) to (6) is used to prevent corrosion of metal parts .
この発明によれば、複数の金属製部品の表面に塗布された、結合剤と防錆性金属粒子とを含有する水性分散液を硬化処理するに先立ち、前記水性分散液中に含まれる揮発成分が除去されるので、金属製部品の表面に塗布された前記水性分散液の表皮のみが乾燥されて塗膜が形成され、個々の前記金属製部品が固定化されて、後続の搬送機上では全ての金属製部品がその相対的位置を異にするため、各金属製部品が接触することがない。したがって、各金属製部品が硬化被膜を介して相互に固着してしまうという不都合が回避され、各金属製部品の表面に均質な硬化被膜を形成することができる。このため、多数の金属製部品の防食処理を一挙に行うことができる。 According to the present invention, the volatile component contained in the aqueous dispersion prior to curing the aqueous dispersion containing the binder and the rust-proof metal particles applied to the surfaces of the plurality of metal parts. Therefore, only the skin of the aqueous dispersion applied to the surface of the metal part is dried to form a coating film, and the individual metal parts are fixed, and on the subsequent transport machine, Since all the metal parts have different relative positions, the metal parts do not come into contact with each other. Therefore, the inconvenience that the metal parts are fixed to each other via the cured film is avoided, and a uniform cured film can be formed on the surface of each metal part. For this reason, the anticorrosion process of many metal components can be performed at once.
１．この発明の金属製部品の防食方法は、複数の金属製部品の表面に、結合剤と防錆性金属粒子とを含有する水性分散液（以下、単に「水性分散液」ということがある。）を塗布した後、前記金属製部品の表面に塗布された前記水性分散液を硬化処理して硬化被膜を形成する金属製部品の防食方法であって、前記硬化処理に先立ち、前記硬化処理の温度よりも低い温度で加熱することよって、前記金属製部品の表面に塗布された前記水性分散液に含まれる揮発成分を除去する方法である。 1. In the method for preventing corrosion of a metal part according to the present invention, an aqueous dispersion containing a binder and rust-proof metal particles on the surface of a plurality of metal parts (hereinafter sometimes simply referred to as “aqueous dispersion”). Is applied to the surface of the metal part to cure the aqueous dispersion to form a cured coating, and the metal part has an anticorrosion method prior to the curing process. It is a method of removing volatile components contained in the aqueous dispersion applied to the surface of the metal part by heating at a lower temperature.
この発明の金属製部品の防食方法が適用される金属製部品に制限はないが、好ましく適用される金属製部品としては、例えば、最長の寸法が約１５ｃｍ未満で、１個当りの質量が約２００ｇ以下の小型の金属製部品を挙げることができる。具体的には、ネジ、ボルト、ナット、リベット、小物プレス部品等を挙げることができ、この発明の金属製部品の防食方法は、複数の金属製部品に適用される。複数の金属製部品である限りその個数に制限はないが、通常は、１００〜１００００個である。これら金属製部品にあっては、複数の同一の金属製部品であってもよく、複数の異種の金属製部品であってもよい。 The metal part to which the corrosion prevention method for the metal part of the present invention is applied is not limited. However, as the metal part preferably applied, for example, the longest dimension is less than about 15 cm, and the mass per piece is about Mention may be made of small metal parts of 200 g or less. Specific examples include screws, bolts, nuts, rivets, small press parts, and the like. The corrosion prevention method for metal parts according to the present invention is applied to a plurality of metal parts. The number of metal parts is not limited as long as it is a plurality of metal parts, but is usually 100 to 10,000. These metal parts may be a plurality of identical metal parts or a plurality of different metal parts.
この発明の金属製部品の防食方法に用いる水性分散液は、結合剤と防錆性金属粒子とが水性溶媒中に分散されて成る液である。ここに用いる結合剤は、金属製部品の表面に形成される硬化被膜を与える塗膜中の各金属粒子を固着させるバインダーとしての機能を果たす成分である。 The aqueous dispersion used in the method for preventing corrosion of metal parts according to the present invention is a liquid in which a binder and rust-proof metal particles are dispersed in an aqueous solvent. The binder used here is a component that functions as a binder for fixing each metal particle in the coating film that gives a cured coating film formed on the surface of the metal part.
前記結合剤は、有機結合剤であってもよく、また、無機結合剤であってもよい。有機結合剤としては、水性エポキシ樹脂、水性アクリル樹脂、水性ポリエステル樹脂、水性メラミン樹脂等を挙げることができ、無機結合剤しては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウム等を挙げることができる。また、ビニルシラン、アミノシラン等のシランカップリング剤、テトラエチルチタネート、ジルコニウム等のカップリング剤および無水クロム酸等も用いることができる。これら結合剤は、単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。さらに、二種以上を併用するときは、有機結合剤と無機結合剤とを混用してもよい。 The binder may be an organic binder or an inorganic binder. Examples of organic binders include aqueous epoxy resins, aqueous acrylic resins, aqueous polyester resins, and aqueous melamine resins. Examples of inorganic binders include sodium silicate, lithium silicate, and potassium silicate. Can do. In addition, silane coupling agents such as vinyl silane and amino silane, coupling agents such as tetraethyl titanate and zirconium, and chromic anhydride can also be used. These binders may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, when using 2 or more types together, you may mix an organic binder and an inorganic binder.
前記水性溶媒中に分散される防錆性金属粒子としては、錆を発生することのない金属粒子、または極力、錆の発生が抑制された金属粒子である限り制限はないが、亜鉛粒子、亜鉛合金粒子およびアルミニウム粒子から選ばれた少なくとも一種の金属粒子を挙げることができる。亜鉛合金粒子としては、アルミニウム、錫、コバルト、ニッケル、マンガン、マグネシウム合金粒子等を挙げることができる。これら金属粒子の径にも特に制限はないが、通常は、１〜５０μｍ、好ましくは、１〜１５μｍである。また、前記金属粒子の外に、シリカ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物粒子、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、ホウ酸亜鉛等の金属塩粒子を用いることもできる。 The antirust metal particles dispersed in the aqueous solvent are not limited as long as they are metal particles that do not generate rust, or metal particles that suppress rust generation as much as possible. Mention may be made of at least one metal particle selected from alloy particles and aluminum particles. Examples of zinc alloy particles include aluminum, tin, cobalt, nickel, manganese, and magnesium alloy particles. Although there is no restriction | limiting in particular also in the diameter of these metal particles, Usually, 1-50 micrometers, Preferably, it is 1-15 micrometers. In addition to the metal particles, metal oxide particles such as silica, magnesium oxide and zinc oxide, and metal salt particles such as magnesium phosphate, aluminum phosphate and zinc borate can also be used.
結合剤と防錆性金属粒子とを分散させて水性分散液を調製するに当っては、水性溶媒が用いられる。この水性溶媒としては、水、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、ビニルアルコール等のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、ジオキサン等のケトン、エチレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のセロソルブ、アミン、アミド等を挙げることができ、好ましく用いられる溶媒は、水または水と他の溶媒との混合溶媒である。 In preparing the aqueous dispersion by dispersing the binder and the rust-proof metal particles, an aqueous solvent is used. Examples of the aqueous solvent include water, alcohols such as methanol, ethanol, butanol, isopropanol and vinyl alcohol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and dioxane, glycols such as ethylene glycol and dipropylene glycol, cellosolves such as butyl cellosolve and propylene glycol monomethyl ether. , Amines, amides and the like, and the solvent preferably used is water or a mixed solvent of water and another solvent.
前記水性分散液は、前記結合剤と防錆性金属粒子とを前記水性溶媒中で撹拌、混合することによって調製することができる。このときの結合剤と防錆性金属粒子との混合割合に特に制限はないが、両者合計量を１００質量部としたとき、結合剤が通常は、５〜４０質量部、好ましくは、８〜２５質量部、防錆性金属粒子が通常は、６０〜９５質量部、好ましくは、７５〜９２質量部の範囲から選択される。混合条件にも制限はなく、通常は，１５〜２５℃で１〜１６時間、撹拌、混合される。 The aqueous dispersion can be prepared by stirring and mixing the binder and the rust-proof metal particles in the aqueous solvent. Although there is no restriction | limiting in particular in the mixing ratio of a binder and a rust preventive metal particle at this time, When both total amount is 100 mass parts, a binder is 5-40 mass parts normally, Preferably, 8- 25 parts by mass and the rust-proof metal particles are usually selected from the range of 60 to 95 parts by mass, preferably 75 to 92 parts by mass. There is no restriction | limiting in mixing conditions, Usually, it stirs and mixes at 15-25 degreeC for 1 to 16 hours.
このようにして調製された水性分散液は、２５〜６５質量％の乾燥抽出分を含有していることが好ましい。乾燥抽出分が２５質量％未満のときは、防食性を充足する硬化被膜を得るために多数回の塗布を行う必要があり、作業効率が低下して不経済となる。乾燥抽出分が６５質量％を越えると、処理物の形状により必要以上に厚い硬化被膜を形成することとなり、不経済となる。 Thus an aqueous dispersion prepared by the preferably contains a dry extract content of 25 to 65 wt%. When the dry extract is less than 25% by mass, it is necessary to apply a large number of times in order to obtain a cured film satisfying the anticorrosion property, resulting in a reduction in work efficiency and uneconomical. If the dry extract exceeds 65% by mass, a cured film that is thicker than necessary is formed depending on the shape of the treated product, which is uneconomical.
また、前記水性分散液は、３０〜７０質量％の水分を含有していることが好ましい。水分量が少なく、水溶性溶媒の比率が高くなると、水性分散液が引火点を有することとなり、設備に法定の防爆仕様を必要とすると共に、揮発する溶媒の対策費も要し、不経済となる。また、水分量が多いと、結合剤の被膜形成時の平滑性に劣ることとなる。 The aqueous dispersion preferably contains 30 to 70% by mass of water. If the amount of water is low and the ratio of the water-soluble solvent is high, the aqueous dispersion will have a flash point, which requires legal explosion-proof specifications for the equipment, and costs for measures to evaporate the solvent. Become. Moreover, when there is much water content, it will be inferior to the smoothness at the time of the coating film formation of a binder.
この発明の金属製部品の防食方法は、まず、前記のとおり調製されて結合剤と防錆性金属粒子とを有する水性分散液を複数の金属製部品の表面に塗布する。金属製部品の表面に前記水性分散液を塗布する方法としては、例えば、金属製部品を籠に収納し、水性分散液中にこれを浸漬して、籠を回転させ、過剰の水性分散液を除去する遠心振り切り法、水性分散液中に金属製部品を浸漬し、これをゆっくりと引き上げるディップ法、金属製部品の表面上に水性分散液を流延する流延法、水性分散液の貯留された槽の一端から水性分散液に金属製部品を浸漬し、槽の他端から金属製部品を取り出す連続法、回転する金属製部品上に水性分散液を滴下し、金属製部品に作用する遠心力によって水性分散液を金属製部品上に流延するスピンナー法、金属製部品の表面に水性分散液を吹き付けるスプレー法およびフローコート法等を挙げることができる。 In the anticorrosion method for metal parts of the present invention, first, an aqueous dispersion prepared as described above and having a binder and rustproof metal particles is applied to the surfaces of a plurality of metal parts. As a method of applying the aqueous dispersion on the surface of the metal part, for example, the metal part is housed in a basket, immersed in an aqueous dispersion, the bowl is rotated, and an excess aqueous dispersion is removed. Centrifugal swing-off method, dipping method in which a metal part is immersed in an aqueous dispersion and slowly pulling it up, casting method in which an aqueous dispersion is cast on the surface of a metal part, storage of an aqueous dispersion A continuous method in which metal parts are immersed in an aqueous dispersion from one end of the tank, and the metal parts are taken out from the other end of the tank. The aqueous dispersion is dropped on a rotating metal part, and the centrifugal action acts on the metal part. Examples thereof include a spinner method in which an aqueous dispersion is cast on a metal part by force, a spray method in which the aqueous dispersion is sprayed on the surface of the metal part, and a flow coat method.
金属製部品の表面に水性分散液を塗布するに当っては、脱脂剤を用いて金属製部品の表面を脱脂処理した後、水性分散液を塗布することが好ましい。金属製部品の表面に対する水性分散液の塗布性を向上させることができるからである。この脱脂剤としては、塩化メチレン、エタノール、エタノール、イソプロピルアルコールまたは常用のアルカリ洗剤を挙げることができる。アルカリ洗剤としては、例えば、オルトケイ酸ナトリウムにケン化剤や界面活性剤を配合した脱脂剤を挙げることができる。これら脱脂剤の中でも塩化メチレンが好ましい。 In applying the aqueous dispersion to the surface of the metal part, it is preferable to apply the aqueous dispersion after degreasing the surface of the metal part using a degreasing agent. It is because the applicability of the aqueous dispersion on the surface of the metal part can be improved. Examples of the degreasing agent include methylene chloride, ethanol, ethanol, isopropyl alcohol, and a common alkaline detergent. As an alkaline detergent, the degreasing agent which mix | blended the saponifier and surfactant with sodium orthosilicate can be mentioned, for example. Of these degreasing agents, methylene chloride is preferred.
脱脂処理の態様および条件に特別な制限はなく、例えば、塩化メチレン中に金属製部品を浸漬し蒸気洗浄する手段、金属製部品の表面をアルコールで拭き払う手段を採用することができ、また、金属製部品を脱脂剤中に浸漬し、１〜５分間、好ましくは３０〜６０℃に加熱して、撹拌することによって脱脂処理することができる。その後、水洗し、乾燥する。 There is no particular limitation on the mode and condition of the degreasing treatment, and for example, a means for immersing a metal part in methylene chloride and steam cleaning, a means for wiping the surface of the metal part with alcohol, The metal part can be degreased by immersing it in a degreasing agent, heating to 1 to 5 minutes, preferably 30 to 60 ° C., and stirring. Thereafter, it is washed with water and dried.
また、前記脱脂処理した後、金属製部品の表面に発生している錆を除去することが好ましい。この錆の除去は、例えば、鉄球を用いたショットブラスト機によって行うことができる。 Moreover, it is preferable to remove rust generated on the surface of the metal part after the degreasing treatment. This removal of rust can be performed by, for example, a shot blasting machine using an iron ball.
金属製部品の表面に塗布する水性分散液の塗布量は、水性分散液の粘度やその他の条件により異なる。１回の塗布では所定の厚さの塗膜が得られない場合は、塗布を繰り返すこともできる。 The amount of aqueous dispersion applied to the surface of the metal part varies depending on the viscosity of the aqueous dispersion and other conditions. When a coating film having a predetermined thickness cannot be obtained by a single application, the application can be repeated.
次いで、このようにして複数の金属製部品の表面に、結合剤と防錆性金属粒子とを有する水性分散液を塗布した後、加熱することによって、金属製部品の表面に塗布された水性分散液に含まれる揮発成分を除去する。このときの加熱温度は、後記する硬化処理の温度よりも低い温度であることが必要であり、通常は、２０〜１７０℃、好ましくは、７０〜１５０℃である。加熱時間に制限はないが、通常は、１〜２０分間、好ましくは、３〜１０分間である。 Then, after applying the aqueous dispersion having the binder and the rust-proof metal particles to the surfaces of the plurality of metal parts in this way, the aqueous dispersion applied to the surface of the metal parts by heating. Remove volatile components in the liquid. The heating temperature at this time needs to be lower than the temperature of the curing treatment described later, and is usually 20 to 170 ° C., preferably 70 to 150 ° C. Although there is no restriction | limiting in a heating time, Usually, it is 1 to 20 minutes, Preferably, it is 3 to 10 minutes.
前記除去される揮発成分は、具体的には、水を主体とする水性溶媒であり、この水性溶媒としては、水、前記結合剤と防錆性金属粒子とを分散させて水性分散液を調製するに当って用いられる水性溶媒等を挙げることができる。このような揮発成分を除去することにより、金属製部品の表面に塗布された水性分散液の表皮のみが乾燥されて塗膜が形成され、個々の前記金属製部品が固定化されて、例えば、後続の硬化処理を施すために金属製部品をコンベア上に展開したとしても、全ての金属製部品がその相対的位置を異にするため、各金属製部品が接触することがない。したがって、各金属製部品が硬化被膜を介して相互に固着してしまうという不都合が回避され、各金属製部品の表面に均質な硬化被膜を形成することができる。 Specifically, the volatile component to be removed is an aqueous solvent mainly composed of water. As the aqueous solvent, water, the binder and the rust-proof metal particles are dispersed to prepare an aqueous dispersion. Examples thereof include an aqueous solvent used in the process. By removing such volatile components, only the skin of the aqueous dispersion applied to the surface of the metal part is dried to form a coating, and the individual metal parts are fixed, for example, Even if the metal parts are spread on the conveyor to perform the subsequent curing process, the metal parts do not come into contact with each other because all the metal parts have different relative positions. Therefore, the inconvenience that the metal parts are fixed to each other via the cured film is avoided, and a uniform cured film can be formed on the surface of each metal part.
前記金属製部品の表面に塗布された水性分散液中の揮発成分を除去した後、最後に硬化処理して硬化被膜を形成する。この硬化処理は、加熱して焼付処理することによって行われる。このときの加熱温度は、前記揮発成分を除去するために施す加熱処理の温度よりも高い温度とする必要があり、通常は、２５０〜３８０℃、好ましくは、３００〜３５０℃である。加熱時間に制限はないが、通常は、１０〜６０分間、好ましくは、１５〜４０分間である。 After removing the volatile components in the aqueous dispersion applied to the surface of the metal part, the cured film is finally cured to form a cured film. This hardening process is performed by heating and baking. The heating temperature at this time needs to be higher than the temperature of the heat treatment applied to remove the volatile components, and is usually 250 to 380 ° C., preferably 300 to 350 ° C. Although there is no restriction | limiting in a heating time, Usually, it is 10 to 60 minutes, Preferably, it is 15 to 40 minutes.
加熱手段に制限はなく、電気炉を用いる手段、熱風を吹き付ける手段、加熱気体内に据置する手段等が採用される。形成される硬化被膜の厚さは、金属製部品の種類、大きさ、形状等に応じて適宜、決定することができるが、通常、被膜質量として８〜４０／ｍ２の範囲から選ばれて決定される。 There is no limitation on the heating means, and means using an electric furnace, means for blowing hot air, means for placing in a heated gas, and the like are employed. The thickness of the cured film to be formed can be appropriately determined according to the type, size, shape, etc. of the metal part, but is usually selected from the range of 8 to 40 / m 2 as the film mass. It is determined.
２．また、この発明の金属製部品の防食装置は、複数の金属製部品の表面に塗布された、結合剤と防錆性金属粒子とを含有する水性分散液に含まれる揮発成分を除去する低温炉および揮発成分が除去された前記水性分散液を硬化させて硬化被膜を形成する高温炉を備えて成る装置である。 2. Further, the corrosion prevention apparatus for metal parts according to the present invention is a low-temperature furnace for removing volatile components contained in an aqueous dispersion containing a binder and rust-proof metal particles applied to the surfaces of a plurality of metal parts. and a device including a high-temperature furnace, wherein the volatile components are removed to cure the aqueous dispersion to form a cured coating film.
この発明の金属製部品の防食装置を、図面に基づいて説明する。図１は、この発明の金属製部品の防食装置の一例を示す縦断面図である。この発明に係る防食装置１は、低温炉２、この低温炉２に続設された高温炉３、低温炉２内に金属製部品を搬送する前段搬送機４および高温炉３内に金属製部品を搬送する後段搬送機５を主要な設備または機器として備えている。
The metal parts anticorrosion apparatus of this invention is demonstrated based on drawing. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a corrosion prevention device for metal parts according to the present invention. The
この発明に係る防食装置１を用いて金属製部品の防食を図るには、まず、結合剤と防錆性金属粒子とを含有する水性分散液（以下、単に「水性分散液」ということがある。）がその表面に塗布された複数の金属製部品６が用意される。このときの金属製部品、前記水性分散液およびその調製ならびに金属製部品の表面の脱脂処理、錆の除去処理および金属製部品の表面に対する水性分散液の塗布については、前記１．の金属製部品の防食方法において説明したとおりである。
In order to prevent corrosion of metal parts using the
前記水性分散液がその表面に塗布された複数の金属製部品６は、低温炉２内にこの金属製部品６を搬送する前段搬送機４上に据置される。この前段搬送機４に特別な制限はなく、例えば、駆動手段により回転するローラー（図示していない。）上に装備されたベルト体を有するコンベアを好ましい搬送機として挙げることができる。ローラー上に装備されたベルト体は、布製、木製、ゴム製、樹脂製、金属製等のいずれであってもよく、その材質に制限はない。
A plurality of
前記前段搬送機４は、前記水性分散液が表面に塗布された金属製部品６を低温炉２内に搬送する機器である。そこで、この前段搬送機４は、ネット状搬送機であることが好ましい。金属製部品６の表面に塗布された余剰の水性分散液を垂れ流して除去することができ、また、熱風の通りがよく、効率的に乾燥することができるからである。したがって、例えば、前記ベルト体が金属製であるときは、金網が好ましく用いられる。この場合、金網の網目は、当然に前記金属製部品６が落下しない大きさとすべきである。
The
前段搬送機４上に据置された前記複数の金属製部品６は、前段搬送機４の移動によって低温炉２内に搬入される。この低温炉２は、金属製部品の表面に塗布された水性分散液に含まれる揮発成分を加熱することによって除去する炉である。このときの加熱温度および加熱時間は、前記１．の金属製部品の防食方法において説明したとおりである。また、前記揮発成分の除去による効果も、前記１．の金属製部品の防食方法において説明したとおりである。
The plurality of
前記前段搬送機４の移動は、連続的であってもよく、断続的であってもよい。したがって、前記加熱時間の調整は、前段搬送機４の移動速度によって制御することもでき、前段搬送機４の断続的な移動によっても制御することができる。
The movement of the
前記低温炉２により、所定温度で所定時間、加熱処理された金属製部品は、前段搬送機４の端部４ａから後段搬送機５上に落下し、落下した金属製部品は、続いて、後段搬送機５によって高温炉３内に搬送される。
The metal part heat-treated at a predetermined temperature for a predetermined time by the low-
前記前段搬送機４の端部４ａから前記後段搬送機５へ落下させる金属製部品の落下位置は、変化させ得ることが好ましい。また、前記前段搬送機４の端部４ａから前記後段搬送機５へ落下させる金属製部品６の落下距離をも変化させ得ることが好ましい。金属製部品６に塗布された水性分散液中の揮発成分の揮発が不十分なうちに落下させると、落下後に水性分散液の塗布された金属製部品６が相互に再付着するからである。また、落下距離が短いと、水性分散液の表面張力により付着している金属製部品６の相互に付着している面積に、表面張力と金属製部品６の質量による引き剥がす力が及ばないからである。この落下位置および落下距離は、前段搬送機４および後段搬送機５の相対的設置位置を変えることによって変化させることができる。
It is preferable that the drop position of the metal part dropped from the
前記高温炉３は、前記低温炉２によって金属製部品の表面に塗布された水性分散液中の揮発成分が除去され、表皮のみが乾燥され形成された塗膜を加熱することにより硬化処理して、金属製部品の表面に硬化被膜を形成する炉である。このときの加熱温度および加熱時間は、前記１．の金属製部品の防食方法において説明したとおりである。
The
前記後段搬送機５は、前記前段搬送機４と特に変わるところはないが、必ずしもネット状搬送機とすることはなく、複数の小型の金属製部品であって、焼き付け時の熱風の通りが必要な場合は、ネット状搬送機とすることが好ましい。また、後段搬送機５も前段搬送機４と同様、その移動は、連続的であってもよく、断続的であってもよい。また、硬化処理するための加熱時間の調整も、前記前段搬送機４の場合と同様である。
The
ただし、後段搬送機５の移動速度は、前段搬送機４の移動速度よりも大であることが好ましい。一般的に、揮発成分の揮発に際し必要な温度範囲よりも硬化処理に必要な温度範囲がその被膜の防食性を発揮するために、十分な熱風を流入させて温度を均一化することが必要であり、前記前段搬送機４による移動速度よりも前記後段搬送機５による移動速度を大とした方が、処理物を拡散するために有利であるからである。
However, it is preferable that the moving speed of the rear-
図１に示すこの発明の金属製部品の防食装置においては、低温炉２と高温炉３とが、密接した状態で配置されているが、両者の炉の設定温度は相違していることから、両者の炉の温度が相互に影響を受けるおそれがある。このため、図２に示すように、低温炉２と高温炉３とに適宜、間隔をとって配置してもよい。
In the corrosion prevention apparatus for metal parts of the present invention shown in FIG. 1, the
また、同様の目的で、図３に示すように、低温炉２と高温炉３との間に断熱体７を介在させてもよい。この断熱体７を形成する断熱材としては、断熱モルタル、断熱レンガ、樹脂、樹脂発泡体、ガラスウール等を挙げることができる。もっとも、樹脂または樹脂発泡体のような耐熱性に劣る断熱材は、耐熱性に優れた材料により被覆し定形化して用いなければならない。
For the same purpose, a
さらに、図１に示すこの発明の金属製部品の防食装置においては、低温炉２により所定温度で所定時間、加熱処理された金属製部品が、前段搬送機４の端部４ａから後段搬送機５上に自然落下するようになっているが、この金属製部品の落下を、図４に示す態様によって行ってもよい。
Furthermore, in the corrosion prevention apparatus for metal parts of the present invention shown in FIG. 1, the metal parts heated at a predetermined temperature for a predetermined time by the low-
すなわち、前記水性分散液が表面に塗布された金属製部品６を搬送トレイ８上に据置し、この搬送トレイ８を低温炉２内に導入して所定温度で所定時間、加熱処理した後、搬送トレイ８を回転させ、後段搬送機５上に落下させる。これにより、ボックスタイプのトレイタイプの硬化処理にも対応でき、この発明の連続式硬化処理方式以外のボックス炉方式においても適応することができる。
That is, the
以下、実施例を挙げてこの発明を具体的に説明するが、この実施例によってこの発明はなんら限定されることはない。
実施例１〜１２
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples.
Examples 1-12
（水性分散液の調製）
粒径３〜１３μｍの亜鉛粒子２５質量部と粒径５〜１５μｍのアルミニウム粒子３質量部とを、ジプロピレングリコール１０質量部と非イオン性界面活性剤（商品名：ノニオンＮＳ−２０８．５、ノニルフェノールエーテルタイプ、ＨＬＢ＝８）０．１質量部と共に高速撹拌機を用いて亜鉛スラリーを調製した。別途、脱イオン水０．４質量部とγ−グリシドオキシプロピルメトキシシラン１０質量部とを配合し、これにオルトホウ酸１質量部を撹拌、溶解して、水性バインダー溶液を調製した。次いで、前記調製された亜鉛スラリーと水性バインダー溶液とを室温でプロペラ撹拌ばねを用いて約８００回転／分で混合した。１時間混合した後、増粘剤としてヒドロキシエチルセルロース（商品名：ＨＥＣ ＱＰ４４００）０．５質量部を徐々に添加し、６時間の脱泡撹拌工程を経て、粘性の水性分散液を調製した。
(Preparation of aqueous dispersion)
25 parts by mass of zinc particles having a particle size of 3 to 13 μm, 3 parts by mass of aluminum particles having a particle size of 5 to 15 μm, 10 parts by mass of dipropylene glycol and a nonionic surfactant (trade name: Nonion NS-208.5, Zinc slurry was prepared using a high-speed stirrer together with 0.1 part by mass of nonylphenol ether type, HLB = 8). Separately, 0.4 part by mass of deionized water and 10 parts by mass of γ-glycidoxypropylmethoxysilane were blended, and 1 part by mass of orthoboric acid was stirred and dissolved to prepare an aqueous binder solution. Next, the prepared zinc slurry and the aqueous binder solution were mixed at room temperature using a propeller stirring spring at about 800 rpm. After mixing for 1 hour, 0.5 part by mass of hydroxyethyl cellulose (trade name: HEC QP4400) was gradually added as a thickener, and a viscous aqueous dispersion was prepared through a 6-hour defoaming stirring step.
（金属製部品の脱脂処理および錆の除去処理）
図５に示す軟鋼製のプレス部品（図５に記載している数字は寸法であり、単位はｍｍである。また，厚さは１ｍｍである。）１００個を、塩化メチレンを入れた洗浄機に浸漬し、蒸気洗浄を実施して、プレス部品表面を脱脂処理した。次いで、鉄球を用いたショットブラスト機により、プレス部品表面に発生している赤錆を除去した。
(Degreasing treatment of metal parts and rust removal treatment)
Washing machine containing methylene chloride in 100 pressed parts made of mild steel as shown in FIG. 5 (numbers shown in FIG. 5 are dimensions, units are mm, and thickness is 1 mm) The surface of the pressed part was degreased by immersing it in water and steam cleaning. Subsequently, red rust generated on the surface of the pressed part was removed by a shot blasting machine using an iron ball.
以下、図１に示す金属製部品の防食装置により実施した。
（低温炉２による加熱処理）
脱脂処理および錆の除去処理を施したプレス部品１００個を籠に収納し、この籠を前記のとおり調製された水性分散液中に浸漬した。浸漬した後、籠を引き上げ、遠心コーターの回転により余剰の水性分散液を除去した。次いで、プレス部品を取り出して、前段搬送機４上に据置した。続いて、前段搬送機４を駆動させてプレス部品を、１５０℃に設定した低温炉２内に導入し、前段搬送機４の移動速度は、４０ｃｍ／分として加熱処理した。このときの加熱時間は５分間であった。
Hereinafter, it implemented with the corrosion prevention apparatus of the metal components shown in FIG.
(Heat treatment by low temperature furnace 2)
100 pressed parts subjected to the degreasing treatment and the rust removal treatment were accommodated in a bag, and the bag was immersed in the aqueous dispersion prepared as described above. After dipping, the spear was pulled up and the excess aqueous dispersion was removed by rotating the centrifugal coater. Next, the pressed part was taken out and placed on the
（高温炉３による加熱処理）
低温炉２による加熱処理が終了したプレス部品は、前段搬送機４の端部４ａから前記後段搬送機５へ落下し、６０ｃｍ／分の速度で移動する後段搬送機５によってプレス部品を、３３０℃に設定した高温炉３内に導入し、加熱処理することにより、プレス部品の表面に厚さ４〜８μｍの硬化皮膜を形成した。このときの加熱時間は３０分間であった。
(Heat treatment by high temperature furnace 3)
The press part that has been heat-treated by the low-
前記の実施例においては、低温炉２により加熱処理して形成される塗膜の密度（単位面積あたりの塗膜量：ｇ／ｍ２）を水性分散液の防錆性金属粒子の濃度を変化させることにより変化させた。また、低温炉２の設定温度（設定温度）およびプレス部品を前段搬送機４の端部４ａから後段搬送機５上に落下させるまでの時間（乾燥時間）も変化させた。これらの状況を表１に示す。
In the above embodiment, the density of the coating film formed by heat treatment in the low-temperature furnace 2 (the coating amount per unit area: g / m 2 ) is changed in the concentration of the rust-proof metal particles in the aqueous dispersion. It was changed by letting. Further, the set temperature (set temperature) of the low-
（評価）
高温炉３による加熱処理により、硬化被膜がその表面に形成されたプレス部品１００個のうち、硬化被膜を介して相互に固着した個数（固着個数）を調査した。また、硬化被膜がその表面に形成されたプレス部品の塩水噴霧試験による赤錆の発生の有無（赤錆有無）を調査した。結果を表２に示す。
(Evaluation)
Of the 100 pressed parts having the cured film formed on the surface thereof by the heat treatment in the
低温炉２による加熱処理を行わなかった以外は、実施例と同様にした。ただし、比較例３においては、プレス部品１００個を籠に収納し、熱処理による硬化を行い、この塗布および硬化処理を２回繰り返した。結果を表３に示す。
Except that the heat treatment by the
なお、塩水噴霧試験による赤錆の発生有無を調査は、ＪＩＳ Ｚ２３７１に基づいて行った。ただし、比較例において、相互に固着したプレス部品については、個々に剥ぎ取って試験した。 In addition, the presence or absence of the occurrence of red rust by the salt spray test was investigated based on JIS Z2371. However, in the comparative example, the pressed parts fixed to each other were peeled off and tested.
１ 金属製部品の防食装置
２ 低温炉
３ 高温炉
４ 前段搬送機
５ 後段搬送機
６ 水性分散液が表面に塗布された金属製部品
７ 断熱体
８ 搬送トレイ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記水性分散液が表面に塗布された金属製部品を前記低温炉内に搬送する前段搬送機と、前記前段搬送機から落下させた金属製部品を受けて前記高温炉内に搬送する後段搬送機とを備えて成る金属製部品の防食装置。 A low temperature furnace for removing volatile components contained in an aqueous dispersion containing a binder and rust preventive metal particles applied to the surfaces of a plurality of metal parts, and the aqueous dispersion from which volatile components have been removed. e Bei a high temperature furnace to form a cured coating film is cured,
A front-stage transporter that transports the metal parts coated with the aqueous dispersion onto the surface thereof into the low-temperature furnace, and a rear-stage transporter that receives the metal parts dropped from the front-stage transporter and transports them into the high-temperature furnace. anticorrosion device of metal parts made provided and.
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