JPH03130356A - 長期有効防錆蝕加工法 - 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、自動車ボデー等が環境の悪化により、鋼板部
の発錆、腐蝕がますます激化しっ＼あることに鑑み、そ
の対策として長期間の防錆、防蝕効果を有する新しい加
工法を提供するもので、さらに詳しく述べると、近時大
気中の硫化物が増加の傾向にあり、いわゆる酸性雨を浴
びることは、避けられないことであり、又降雪地方では
、自動車の運行を助けるため、融雪剤を散布することが
しばしば起り、このため自動車の下面部が化学的反応に
より発錆、腐蝕を早めていることが報告されている。一
方海岸地域に於ては塩害が強く、自動車のみならず各種
機械装置の損傷、即ち自動車の車体等の発錆、腐蝕が激
しいこともよく知られているところで、本発明は、これ
らの外的悪条件下に於ても長期間防錆、防蝕効果のある
鉄、鋼等の表面加工技術に関するもので、その要点は常
温金属溶射法と言われる溶射技術を利用し、新しい発想
のもとに、１０年〜２０年という長期間防錆防蝕効果が
持続すると同時に、安価で、作業が容易であるという特
徴を有するものである。

（従来の技術） 従来自動車ボデーを構成する鋼板類を、錆や腐蝕から保
護し、防錆、防蝕効果を与える手段としては、鋼板類に
亜鉛メツキを施こし、その上面に各種塗料による塗装を
施こすことが行なわれている。近時上記したように環境
がますます悪化の傾向にあるため、亜鉛メツキに代え亜
鉛アルミニウム、亜鉛ニッケルの複合メツキを施こすこ
とが実施されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の亜鉛メツキによる自動車等の鋼板部の防錆、防蝕
方法は永年実施されている技法であるが、近時環境の悪
化で、の損傷度合が数倍も増大していることが認められ
ている。それは、鋼板、鋼材の溶接部分、又は研削部な
どでメツキが付き難いとか、不充分であったため剥離す
ること、或は外装塗料のクランク等が原因で、核部から
錆、腐蝕が生じ周囲に広がるためである。本来メツキ技
法はこのような欠点を伴のう技法であるから、メツキ用
の金属を変えても、例えば亜鉛とアルミニウムの複合メ
ツキに変えても、それ自体は亜鉛のイオン化を下げるこ
とを目的とした発想で、それなりの効果はあるが、メツ
キネ良や剥離の問題はやはり解消しない。

そこで、或程度の組立てを完了した自動車或は機械等を
、そのま＼熔融した亜鉛とかアルミニウムの溶液中に浸
漬して、全体的にメツキを施こす方法も採用されている
が、これは設備も大型りとなり、コスト高となる。一方
現実には損傷部の補修など現場作業も必要であるが、メ
ツキはこのような要望には不適当なものである。

それで、安価であると同時に作業が容易で、現場の施工
も可能であり、且つ１０年乃至２０年という長期間に亘
り、防錆、防蝕効果を保ち得る技術の出現が切望されて
いた。金属溶射の技法を利用する試みもあったが、我が
国の自動車ボデーの鋼板は薄くてサンドブラストが出来
ず、溶射技術の利用も不可能と考えられていた。

（問題を解決するための手段） 本願の発明者は、メツキ技法による上述の欠点を解消し
、関係者から強く要望されている理想的な防錆、防蝕効
果を発揮する技術を探索し、種々研究を重ね、試行錯誤
の実験の結果本発明を完成したもので、先づ基本的技術
思想を述べると、防錆、防蝕加工を施こす被処理物は、
部品等の単体であれ、中間組立て体であれ、自動車ボデ
ー全体のような大型の物であれ、すべて処理対象となる
。これら被処理物は準備処理として、表面清浄化処理と
プラスノン塗布処理が施こされる。

前者は赤さび落としや油汚れのふき取り等、表面清浄化
処理であるが、後者は下記の粗面化剤の塗布処理で、こ
れは次の金属溶射に備えてい樹脂に金属又はセラミック
の微粉を混入したもので、溶射金属粒子との結合性が高
く、溶射金属被膜と被処理物とを強固で安定に結合させ
る結合体の役目をなすものである。その組成について述
べると、接着性が強く、乾燥性、硬度、耐水性、耐久性
のある樹脂溶液中に、粒子径が５〜１５０μｍの金属、
セラミック、を物の微粉末を３０〜３５０容量％混入し
たもので、用途に応じて種々の組成とすることができる
。本発明に於て好ましいものとしては次のものを挙げる
ことができる。

樹脂としては、熱硬化性樹脂、例えばメラごンアルキド
樹脂、メラミンアクリル樹脂等、熱可塑性樹脂、例えば
アクリル樹脂、塩化ゴム、アルキド樹脂等、又二液硬化
型である不飽和ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹
脂等が使用できる。混入する微粒子としては、亜鉛、ア
ルミニウム、硅素等の金属、又はセラｌ　プラス、例え
ば酸化アルミニウム、酸化硅素、炭化硅素等が利用し得
る。その他、鉱物の粉末も利用でき、これらは二種又は
それ以上の混合物として用いることもできる。

樹脂は溶媒により液状、ペンキ状とし、混入微粒子の量
が３０容量％以下では、溶射される金属粒子との結合性
が低いため不適当であり、３５０容量％以上にすると、
樹脂の量が相対的に少なくなるため、被処理物に対する
接着性が低下し、好ましくない。かくして得られる粗面
化剤は、普通１平方ｍ当り４０ｇｒ程度塗布する（第２
図〉。なお、必要に応じて、６０℃〜８０℃に於て、１
５〜２０分間加熱乾燥するのが好ましい。又、この粗面
化剤の塗布は、スプレー装置を用いるとか、刷毛で塗る
等、ケースに応じて適宜手段による。

次に、金属溶射工程であるが、これは上記した粗面化剤
被膜（Ｎ）の表面に、亜鉛とアルミニウムの両金属を常
温金属溶射装置により溶射することにより亜鉛とアルミ
ニウムの微粒子がは７５０％宛の割合で混合して威る金
属被膜（疑合金）を形成する。

具体的に説明すると、常温溶射装置は、２本の金属ワイ
ヤーに（＋）（−）の電流を通し、ワイヤーの先端を近
づけてアークを発生させっ＼ワイヤーを溶融し、溶融し
た金属を霧吹き器の原理をもって、これを溶融室から吸
い出し、且つ前方へ噴射するもので、この際溶融室の圧
力するのであるが）、例えば亜鉛ワイヤーとアルミニウ
ムワイヤーとし、かくすることにより、亜鉛とアルミニ
ウムの粒子が第４図に示すように亜鉛粒子をアルミニウ
ム粒子でカバーする状態となり、両者はそれぞれが５０
％宛の混合体である疑合金被膜（５）を形成する。溶射
金属粒子の粒径は５〜１５０μｍで、溶融室が減圧状態
となるため金属溶融温度は低下し、又熔融した金属が噴
射気流によって被溶射物の表面に運ばれる間に噴射気流
により急冷却され、被溶射物表面に達した時の温度は約
２０’Ｃであり、該粒子は樹枝状の複雑で不規則な形状
を威し、互にからみ合う物理的結合によって被膜を形成
するものであることは既に知られている。本発明の目的
に応える疑合金被膜の厚さは僅かに５０μｍ〜７５μｍ
で充分である。亜鉛とアルミニウムの疑合金被膜の表面
は微小な空隙を有することは、溶射被膜の特徴で、この
ような溶射被膜表面をパフ等で研磨したり、平滑剤例え
ばパテを薄く塗布したりし、その上に外装用塗料を塗布
する方法も行なわれる。

次に、仕上げ塗装を施こすが、この塗装の目的は、上記
した金属溶射被膜を適宜の塗料で保護し、外観と共に防
錆、防蝕効果を高めるためで、次の工程による。即ち、
上記した金属溶射被膜面に直接、又は、該表面に平滑剤
を塗布し表面を平滑化し、この平滑膜上面に適宜の塗料
を塗布する。塗布量は、厚さ３０〜６０μｍ程度である
。塗料としてはエナメルペイント、ラッカー、合成樹脂
塗料等通常自動車ボデーや機械装置等に用いられるもの
を使用する。

又、下塗り、中塗り、仕上げ塗り等の施方法を用い、赤
外線乾燥、焼付は工程を施こしたり、研磨してつや出し
を行のう緯の工程を自由に採用することができる。

本発明は、上述したように、全工程が塗装と溶射の工程
から成り、又、溶射工法中熟練を要するサンドブラスト
の工程を省くものであるから、作業は容易で短時間に加
工処理の可能なものである。さらに、上述したように防
錆、防蝕加工法は自動車のボデーやフレームの全体、又
はこれを構成するパーツ、或は中間組立品等の何れにも
実施することができるものである。

（作　用） 本発明は上述の構成に係るもので、亜鉛とアルミニウム
の微粒子が５０％宛混合して成る疑合金溶射被膜が、粗
面化剤を介して被処理物である鉄板鋼板等の表面に強固
に接着し、又該亜鉛、アルミニウム疑合金は、複合メツ
キと同じように鉄、鋼の防錆、防蝕作用が大きいもので
ある。この防錆蝕作用はアルミニウム粒子がバリヤーの
役目をなして亜鉛の溶出を防ぎ、結局鉄や鋼の防錆、防
蝕を永持ちさせるためである。

実験の結果によれば、同じ目付の場合、亜鉛メツキ或は
亜鉛単独溶射被膜より２〜３倍の持続性があるものと認
められる。又溶射被膜の表面は微細な空隙を有するもの
で、その表面に塗布された塗料等は密着性が良く、剥離
し難いから、これも効果の持続性に寄与すると考えられ
る。

（実施例） 本発明の実施例を以下に述べる。第１図に於て、（１）
は自動車ボデーの鋼板を示し、（２）は該鋼板表面の油
や錆などを清浄にした後に、その表面に塗布した粗面化
剤である「プラスノン１１ｈ２１　　（ＢＬＡＳＮＯＮ
、旭２１）Ｊ（商品名二大日本塗料株式会社製）を１ｍ
”当り平均約４０ｇｒ塗布した粗面化剤層である。（３
〉　は該粗面化剤の組成の一つであるセラ旦ソクス徽粒
子を示し、（４）は樹脂を示す。粗面化剤塗布後、６０
℃で２０分間加熱乾燥する。この粗面化剤層（２）の上
面に亜鉛ワイヤーとアルミニウムワイヤーとを装填した
常温溶射機（図示しない）により、亜鉛とアルミニウム
を同時に夫々約５０％宛の混合溶射金属被膜（疑合金被
膜）（５）として溶射し、平均厚さ約５０μｍに形成す
る。

次に、その上にパテを薄く塗りパテ層（６）を形成し、
さらにその上に、外装用塗料を常法に従って塗布し、外
装塗膜（７）を形成した。

かくして得られた本発明加工法を施こした鋼板は防錆、
防蝕効果が大で長期間効果が持続することが確認された
。テストの結果を示すと、上記実施例による資料を３％
の塩水噴霧テストを２５００時間及び４０００時間継続
し、その結果何れも全く錆の発生を見なかった。

（効　果） 本発明は、上記したように近時ますます悪化する大気汚
染による酸性雨や海岸地域に於ける塩害により、自動車
ボデーや機械装置類の鉄、網部分の甚だしい発錆腐蝕状
態を防止するための防錆、防蝕加工方法として、メツキ
等の手段を用いず、又金属溶射には欠かせない前処理工
程であるサンドブラストの工程を用いず、金工程を塗装
と溶射という簡易な技法の組合はせだけで完了するもの
であるから、熟練を要せず、作業のスピードアップの点
で従来見られない効果があると共に、それに優る効果と
しは亜鉛とアルミニウムの疑合金被膜を常温溶射の手段
で被処理面上に形成することにより、従来周知の方法に
比らべ数段優る防錆防蝕効果が認められ、且つ金属被膜
の厚さを容易に短時間にどの程度の厚さにでも形成でき
る利点があり、さらに、メツキの場合と異なり、被処理
物が大型のものであっても特別の設備を要しないこと、
又現場作業、例えば修理や建造物に対しても加工処理が
可能であり、従ってコストも安く、経済的利点も大きく
、この分野への貢献度のすこぶる大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明加工法により形成された防錆被膜の拡大
説明図、第２図は粗面化剤塗布状態を示す拡大説明図、
第３図は金属溶射被膜を示す拡大説明図、第４図は金属
溶射被膜の疑合金状態を示す拡大説明図である。 符号説明 １・・・・・・鋼板、２・・・・・・粗面化剤層、３・
・・・・・微粒子、４・・・・・・樹脂、５・・・・・
・金属溶射被膜、６・・・・・・パテ、７・・・・・・
外装塗料膜、１０・・・・・・亜鉛微粒子、１１・・・
・・・アルミニウム微粒子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面を清浄に研掃した鉄材、鋼材等の表面に接着
   性良好で乾燥性を有する樹脂に対し粒径が３０〜８０μ
   ｍの金属、セラミックス、鉱物の微粉を３０〜３５０容
   量％混入した組成に係る粗面化剤を１平方ｍ当り２０〜 ２５０ｇｒの割合で塗布して粗面化剤層（２）を形成し
   、次にこの粗面化剤層の上面に亜鉛ワイヤーとアルミニ
   ウムワイヤーとを装填した常温金属溶射装置により亜鉛
   とアルミニウムが夫々約５０％宛混合している金属溶射
   被膜（５）を厚さ３０〜１５０μｍに形成し、この金属
   溶射被膜上に平滑剤を薄く塗布して成る平滑面（６）の
   上に適宜の外装用塗料を塗布して塗料層（７）を形成す
   ることを特徴とする長期有効防錆防蝕加工法。
2. （２）平滑剤がパテであり、外装用塗料がエナメルペイ
   ント、ラッカー、合成樹脂塗料である請求項１記載の長
   期有効防錆防蝕加工法。