JPS5810458A - 基体に被膜塗装する方法 - 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】 本発明は、基体にブラスト粒子流の、丁寧によるプラス
チング処理を施すことにより、該基体に被膜塗装する方
法に関する。

鋼やコンクリートのような構造材の表面は・ブラスト粒
子流によるプラスチング処理で清浄できることは知られ
ている。適切なブラスト剤の例としては、ガラス球、金
属鉱滓、鋼粗粒、ワイアーブラスト、酸化アルミニウム
球、例えば鋼玉並びｌこ砂のような無機材料が挙げられ
る０ブラスト粒子は、例えば空気流中、に導入すること
により適切す動的エネルギーが付与されてプラスチング
処理に用いられる。実際の作業では、ブラスト粒子流に
、一般に水が添加されて・ブラスト剤或いは錆その他の
基体から除去されるべき堆積物による粉塵の発生を抑え
る・粉塵の発生は保健上の理由、イびに処理中の視界を
遮ることになり好ましく六い。

さらに、ブラスト清浄した基体上にすぐに腐食が発生す
ることを防止するために、清浄基体には迅速に塗装を施
すのが普通である。しかしながら、基体の清浄と被膜の
塗装とは、２つの別々の処理であるので、初期腐食を完
全番こ防止することは通常できない０よく知られている
ように、被膜の下に腐食があると、基体の被膜保持力に
支障をきたし、その結果腐食はさらに進行していき、被
膜はすぐにその保護作用を失ってしまう。特に腐食がひ
どいのは、海洋構造物、例えば石油ブラットホーム・パ
イプライン、上陸用桟橋や埠頭等の処理の場合であって
、これらは一般に塩粒や海水滴を含んだ風に露されるの
で、腐６食性の海の頃が殆んど絶え間なく基体と被膜の
間に入り込むからであるＯ 本発明は、基体の清浄と耐久性防食被膜塗装とを一段で
施工する方法を提供するものである。本発明の利点を挙
げると、海洋環境にある構造物にも耐久被膜を施しうろ
ことである。別の利点は・オイルやグリースや硫黄含有
汚染物が基体を損傷しそうな状況下でも、本発明の方法
で長期間耐久性の優れた保護被膜を得ることができる点
である０更に別の利点は・雨とかその上を流れる水或い
はたまり水で濡れた面や、水中に在る面すらも・首尾よ
く塗装できることである。そしてこの−貫法ｌこより、
時間の節約のみならず建築足場式の節約にもなる。

本発明の方法の特徴は、基体が同時に同一場所で被膜形
成結合剤流により打撃される点にある。

ブラスト粒子流は１既知の方法、すなわち加熱もしくは
非加熱の急速流動媒体、例えば空気のような気体又はス
チームのような蒸気或いは水の中にブラスト粒子を導入
することにより得られる。

好ましいのは空気を用いることであり、とりわけブラス
トノズルから、２ないし１０バールの圧力て、０．１な
いし１２−７分の速度で噴出される空気が好ましい０空
気の供給は、例えば２ないし約１３Ｕの内径を有し、普
通硬質金属か磁器材料製のノズルによって行われる〇 ブラスト粒子流は、プラスチング製電としてプラストノ
ズルを用いる既知方法によっても得られる。このプラス
トノズルは、ブラスト粒子用の入口と出口を備えたハウ
ジングにより部分的ζこ囲まれた羽根付きローターから
本質的に成る。該ローターは遠心力によりブラスト粒子
に所望の速度を与える。この方法は、ブラスト粒子流中
にガスとか液の存在を要求するものではないが、周囲の
空気が一般に急速流動するブラスト粒子により同伴され
る。ブラスト粒子流が基体を打撃することだけが必須要
件である。ブラスト粒子流を得る前記方法はそれ自身公
知であり、１．Ｈｏｒｏｗｉｔｚ著の「ＯｂｅｒｆｌＭ
ｃｈｅｎｂｅｈａｎｄｌｕｎｇ　ｍ１ｔｔｅｌｓ　Ｓｔ
ｒａｈｌｍｉｔｔｅ　−１ｎＪ（プラスチングによる表
面処理）第１巻、チューリッヒ、ホステルフェルラーク
、１９７６に記述されている。

本発明の方法によると、基体は同時に、同一場所で、被
膜形成結合剤流により打撃される。適切な結合剤の例は
、熱硬化性、熱可塑性或いはゴム弾性結合剤である。ア
スファルト、ビチューメン並びに天然ゴムのような天然
もしくは半合成結合剤を用いることは可能であるが、好
ましくは合成結合剤、例えばアルキッド樹脂、飽和又は
不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、ポリテルペン、
メラミン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリスチレン、ポリ酢
酸ビニル、ポリヒニルアルコール、ポリアクリレート樹
脂又はポリアクリレート樹脂、クマロン−インデン樹脂
、ケトン樹脂及びアルテヒド樹脂、スルホナミド樹脂、
ポリウレタン、ウレタンアルキッド樹脂、エボキン樹脂
及びその前縮合体、セルロース樹脂及びその誘導体・例
えば酢酸セルロース、ゴム類、例えば飽和又は不飽和エ
チレン−α−オレフィン共重合体、ブタジエンーアクリ
ロニ）　ＩＪル共重合体、及び水希釈性結合剤を用いる
べきである０適切な無機結合剤の例には、珪酸塩結合剤
、例えば珪酸エチルがある。

結合剤流は同時に不活性又は活性の有機分散剤及び／又
は水を含有する０代表的な不活性有機分散剤を例示する
と、ペンタン、ヘキサン、ホワイトスピリット、石油エ
ーテル・　トルエン、キシレン等の炭化水素類：メタノ
ール、エタノール、イソプロパツール、ブクノール、２
−エトキンエタノール、２−ブトキシェタノール等のア
ルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；
アセトンのようなケトン類；その地鳴素化水素やニトロ
プロパン、ニトロパラフィンのようなニトロ化炭化水素
がある。適切な活性分散剤を例示すると、スチレン；ア
クリル酸エチル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸２
−エチルヘキンルのような（メタ）アクリル酸エステル
類；メタクリル酸グリンジルのようなエボキン化合物が
ある０水が存在すると処理中に粉塵が発生し視界を失う
ことを防止する０有機分散剤及び／又は水を使用する場
合、結合剤は溶解するか分散或いは乳化状であって良い
。

本発明の方法によると、基体はブラスト粒子流と結合剤
流とにより、同時に打撃される必要がある０最適の結果
を得るためには、２つの流れは勿論同時番こ処理すべき
基体上の同一個所を打撃すべきである。本発明の方法の
成る具体例においては箋ブラスト粒子流と結合剤流とが
基体上の同一個所に差し向けられ、基体のすぐ近くで２
つの流れを合流することも可能であるが、好ましくは２
つの流れが基体を打撃する前に合流させることである。

例えば結合剤流は、ブラスト粒子ＪＬ、から噴出するブ
ラスト粒子流中ｌこ微細噴霧状に注入されると良し）。

急速空気流中にブラスト粒子を導入して得たブラスト粒
子流中に、結合剤流が注入されることは好ましい。この
注入は、ブラスト粒子流用導管中、選択によっては導管
のノズルの直前又は直ぐ外側で行って良い。選択によっ
ては結合剤流はブラスト粒子流中ζこ数個所から注入さ
れて良く、例えば１方向から或いは所望なら異なった方
向から、例えば環状ノズルを用いて注入できる。勿論、
結合剤流がブラスト粒子流中に吸引によるか或いは加圧
下で（ま無く重力の作用で導入されることも多分可能な
ことである０ 本発明の他の具体例としては、膜形成結合剤がブラスト
粒子流と同時に基体を打撃する要領で、空気無し噴霧に
より結合剤を施工することである０この方法の具体的実
施には、ブラストノズル又は空気式或いはガス駆動プラ
スターから噴出するブラスト粒子流と事実上同軸の位置
Ｃごて被膜形成結合剤を空気無し噴霧する方法、或いは
処理すべき基体の同一個所に２つの流れを異なった角度
から差し向けるような方法が用いられる〇 本発明の方法によると、処理すべき基体は、ブラスト粒
子流のプラスチング作用番こより清浄され、乾燥される
と、塗付された結合剤は基体の同一部を被覆して連続被
膜を形成する。それで膜形成結合剤の迅速乾燥は有利な
ものである。この迅速乾燥は既知の方法で可能であり、
例えば急速蒸発分散剤を用いるか或いは乾燥を加速する
触媒の存在下に行うと良い。他の方法としては・結合剤
及び／又は基体の上を予め加熱しておくこと及び／又は
ブラスト粒子流を加熱することである。結合剤流の温度
を上げると結合剤の粘度も低下し・その結果良好な噴霧
性が得られ、且つ基体上での拡がりが良好となる。乾燥
は基体に塗付された結合剤上に加熱又は非加熱空気流を
通して加速することが好ましい。選択によっては基体を
、例えば３０゜−９０℃の温度に加熱すると良い０ 選択によっては、ブラスト粒子流もしくは結合剤流又は
両流は、適切な添加剤を含有して良い。

代表的添加剤としては、顔料・充填材、つや消し剤、な
らし剤、界面活性剤、触媒、腐食防止剤、殺菌剤及び／
又は原性学的挙動調節剤がある。か５る物質例を挙げる
と、酸化鉄、珪酸マグネシウム、２酸化チタン、重晶石
、滑石、雲母状酸化鉄、亜鉛塵、クロム酸塩、りん酸塩
、鋼玉、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ　）の
粉末、酸化錫トリブチル、酸化銅である。

所望なら、ブラスト粒子は、顔料及び／又は添加剤とり
わけ腐食防止剤で包まれていると良い。

その目的の１こめ、プラスト粒子は、一般にまず適切な
接着剤で湿潤されて顔料や添加剤が付着する様にする。

この変性ブラスト剤を用いた場合、基体に粒子が衝突す
ると用いた顔料や添加剤が少くとも部分的に基体上に堆
積することになる。従って本発明の方法の前記具体例に
よって膜形成結合剤と顔料及び／又は添加剤が同時に処
理基体上に施され、言、わば塗料が構成されてその場で
基体上に沈着されたごとくになる。

別の方法として顔料及び／又は添加剤を変性又は無変性
ブラスト粒子と混合しても良い。又別の具体化法として
結合剤流が顔料及び／又は添加剤を含有すると好都合で
ある。しかしながら無変性ブラスト粒子流と１種以上の
顔料を含有するか或いは含有しない結合剤流とを用いる
のが好ましいことである。

本発明を例を挙げて説明するが、以下の実施例に限定さ
れるものではない。部及び百分率は夫々に重量基準で示
されている。

対照例 錆た鋼パネル（調香−５２）の何枚かを、スウェーデン
国標準処方８ＩＳ０５５９００−１９６７に従い、清浄
度ＳＡ　３　　になる様に空気流と被覆鋼滓とをブラス
トノズルから発出させてプラスチングを行ない、この時
鋼滓と空気との比を１．２ｋｆ／−とした。被覆鋼滓は
、粒子径１−２ＩＩＪの鋼滓１０００部に、平均分子量
が６００のクマロン−インデン樹脂５部並びに粒子径１
−５μｍの亜鉛粉末５０部を混合して得たものである。

ブラスト剤を含有する流れは、端末に内径６ｕのプラス
トノズルを有する内径３２藺のゴム管に通され、パネル
板に向って約８００の角度で噴射された。ノズルとパネ
ル板の距離は約４５ｃＩｎであった。プラストノズルの
直前における管中の空気圧は７．５バールであった。

こうして処理したパネル板を、屋外に８２４又は１６８
時間暴露したが昼間気温は５°−８℃、夜間気温は２°
−５℃であっ１こ。３．２時間暴露した時降雨が始まり
その後２．８時間で降雨量１．８藺が記録された。残っ
た全暴露期間中の降雨時間数は平均１日２４時間当たり
約５時間だった。

暴露の終了後、パネル板はＡ８ＴＭ　Ｄ６１０に従って
発錆度を測定した（第１表参照）。次いで、パネル板に
はエポキシ樹脂ベースで充填材含量の多い、塗料を、硬
化状態で約２００μｍの被膜厚になるように刷毛塗りし
た。塗料の組成は以下の通りだった：分子量１９０−２
１０を有するビスフェノールＡのジグリシジルエーテル
を４０部、１モルのヘキサンジオールと２モルのエピク
ロルヒドリンとの反応混合物を１０部、硬化剤としてエ
ポキシ当量１９０−２１０のエポキシ樹脂と過剰のイン
ホロンジアミンとの付加物でアミン当量が８２のものを
２０部、酸化鉄顔料を１５部、硫酸バリウムを２５部、
硫酸マグネシウムを４５部並びｌこ雲母状酸化鉄を２０
部。

常温で１週間かけ塗料を硬化させた後、パネル板はＤＩ
Ｎ　５２２３２　に従って引き剥がし試験され、基体と
塗装被膜との接着を調べた。塗料は前述の各暴露時間（
８，２４又は１６８時間）後に基体に施した（第２表参
照の事、表中の値はｄ　ａＮ／ｄｉ単位で示す）。更に
パネル板はＡＳＴＭＤ８７０に従って塗膜膨れ試験され
、膨れの数（密度）とサイズの形成が８−Ｆに達する迄
続けられた。

８時間と２４時間の屋外暴露のものについては経過時間
が１６８時間より大きいことが判ったが、屋外暴露が１
６８時間の場合には経過時間はわずか６０時間という結
果であった。実施例１−６について要した時間は全ての
屋外暴露にて１６８時間以上であった。

実施例１ エポキシ当量が１７０−１９０で分子量３８０のビスフ
ェノールＡジグリシジルエーテル５０部と、ビスフェノ
ールＡのジグリジルエーテル及び当量値２１０−２４０
を有するダイマー脂肪酸アミドの過剰量の水乳化性付加
物５５部と、２−エトキンエタノール２０部と、水５０
０部とから成る組成物Ａが用いられ且つ該組成物はブラ
スト剤含有流がプラストノズルから出る直前に該流中に
５０−７分の供給速度で噴射されることを除いて対照例
と同一手順が進められ１こ。

こうして得ｆこパネル板は対照例に示したものと同じ方
法で試験し処理された。測定し結果を第１表と第２表に
示す。

実施例２ 実施例１の手順を反復して行ったが、但し組成物Ａの代
りに組成物Ｂを用いた。組成物Ｂは４０％のスチレンと
５０％のアクリル酸エチルと１０％のアクリル酸ブチル
とから成る共重合体の水分散液であって粒子径は０．１
−０．３μｍであり固形分含量が５０％である物を４０
部と水６０部から成った。該組成物Ｂは１００ｄ／分の
供給速度で注入され１こ。測定結果を第１表と第２表に
示す。

実施例３ 実施例１と同じ手順が反復されたが但し組成物Ａの代り
に組成物Ｃを用いた。組成物Ｃは分子量３７０でエポキ
シ当量が１８０−２００のビスフェノールＡのジグリシ
ジルエーテル５０部と、２５℃における粘度が、４００
−８００　ｍｐａ、ｓでアミン活性Ｈ当量が１１５であ
るダイマー脂肪酸アミド３０部と、エトキンエタノール
３２部と、イソプロピルアルニール９６部並びに酢ｅブ
チル１９０部とから成った。該組成物Ｃは７５−７分の
供給速度で注入された。

この場合のブラスト剤としては粒子径１−２１１Ｊの鋼
滓１０００部と粒子径１−５μｍの亜鉛粉末１００部と
の混合物が用いられた。測定結果を第１表と第２表に示
す。

実施例４ 対照例の手順を反復したが、ブラスト剤としては鋼滓を
無変性で用い、塗料組成物としては分子量９００でエポ
キシ当量４５０−５００を有するビスフェノールＡジグ
リシジルエーテルの７５％キシレン溶１６．３　狐と、
アミン数２４０−２６０を有するダイマー脂肪酸アミド
の７０％キシレン溶液３．４部と、粒子径０．５−３μ
ｍの亜鉛粉末７５．３部と、エタノール３部と、２−エ
トキシエタノール２部と、トルエン６０部とから成る組
成物りを用いた。

該組成物はブラスト剤含有流がプラストノズルから出る
直前に該流中に５０ｒｎｌＺ分の供給速度で注入された
。測定結果を第１表と第２表に示す。

実施例５ 実施例４と同じ手順で進めたが但し組成物りの代りに組
成物Ｅが用いられた。組成物Ｅは塩素含量６７％で重量
平均分子量１７００００を有する合成ポリイソプレンゴ
ム１２部と、３２％の亜麻仁油と５％のペンクエリスリ
トールと６３％の松脂とから成る松脂変性亜麻仁油アル
キド樹脂の６７％ホワイトスピリット溶液４部と、りん
酸フェニルイソゾロビルフェニル１４部と、クロム酸亜
鉛２０部と、２酸化チタン５部とホワイトスピリット１
２０部から成つ１こ。

該組成物は６０−７分の供給速度で注入された。

測定結果を第１表と第２表に示す。

実施例６ 実施例４の手順が反復されたが組成物りの代りに組成物
Ｆが用いられた。組成物Ｆは分子量３７０でエポキシ当
量１８０−２００を有するビスフェノールへのジグリシ
ジルエーテル１０部と、５−ニトロイソフタル酸の鉛−
亜鉛塩１５部と、赤色酸化鉄顔料１０部と、滑石５部と
、２−エトキシエタノール５部と、エタノール１０部と
、活性Ｈ当量２１４を有するダイマー脂肪酸アミド１２
部並びに水６０部とから成った。組成物Ｅは７５１分の
供給速度で注入された測定結果を第１表と第２表に示す
。

実施例７ 実施例１が反復されたが、但し鋼滓の被覆にクマロン−
インデン樹脂５部用いる代りに分子量１９０−２１．０
を有するビスフェノールＡのグリンジルエーテル（シェ
ル社よりエポキシ８２８の商品名で市販中）が５部用い
られた。

測定結果を第１表と第２表に示す。

実施例８ 錆びた鋼パネル（調香−５２）の何枚かを、粒子径１−
２１１Ｊ＋の鋼滓を用い、空気との比を１　、２ｋｖ’
ｒｒ？とじ、１５℃の温度及び関係湿度１００％にて、
プラスチング速度５分／ｃＩＴｔ　　にてプラスチング
処理をして完全に脱錆した。ブラスト剤含有空気流は、
端末にプラストノズルを設けた内径３２ｉｕ＋のゴム管
により供給され、パネル板に対して８０°の角度で噴射
された。ノズルとパネル板との距離は約４５ｍであった
。ブラストノズル直前における管中空気圧は７バールで
あった。プラスチング処理の間に無機結合剤流が１７０
　ｍＡ／分の速度でノズル直前の管部においてブラスト
剤含有空気流中に注入された無機結合剤は、珪酸メチル
トリニチノールアンモニウム（４４％の５ｉ０２と９．
６％の４級アンモニウム）と珪酸ソーダとの混合物の３
７．６％水溶液で、Ｎａ２Ｏと全ＳｉＯ□との重量比は
１　：　３．２であった。珪酸塩水溶液には粒子径１−
５μｍの亜鉛粉末（９９，５％純度の亜鉛）２．５部が
争位部あたり添加されていた。

プラスチング処理後１５℃の温度と１００％関係湿度下
に２時間パネル板を養生し、次いで板を５０−／分／−
にて微細噴霧状の水に露した。こうして前処理したパネ
ル板のいく枚かは、ＡＳＴＭ　Ｂ１１７に従って２ケ月
間塗膜膨れ試験にかけ、ＡＳＴＭ　Ｂ　１１７に従って
１ケ月間塩噴霧試験をし或いは２ケ月間の屋外耐候試験
を南面４５°の角度で行った。パネル板はＡＳＴＭＤ６
１０に従って、専ら発錆度について評価された。得られ
た結果を第３表に示す。

前記前処理されたパネルの他の何枚かを２０℃の温度と
６５％関係湿度にて４８時間養生した後、エポキシ樹脂
ベースで充填材含量の多い塗料を硬化状態で約２００μ
ｍの被膜厚になるように塗付した。塗料の組成の対照例
に示したものと同一であった。常温で１週間塗料が硬化
する迄放置した後、塗装パネル板は前記非塗装パネルと
同様に塗膜膨れ試験又は塩噴霧試験にかけ、そして６ケ
月間の屋外耐候試験を南面４５°の角度にて行った。パ
不ル板Ｃとはスクラッチが施された。結果を第３表に示
す。

比較のために錆びた鋼パネル（調香−５２）を本実施例
の前半番こ記述し１このと同じ要領であるが無機結合剤
を注入せずにプラスチング処理した。

得られたパネルの清浄度はスウェーデン国標準８１８０
５５９００−１９６７て言って、ＳＡ　３　　になった
。

続いてパネル板は１５℃の温度と９５％の関係湿度ｔご
て４時間養生した。次にこのパネルの何枚かに本実施例
の前半−と記したと同じ亜鉛粉末含有結合剤流を噴霧塗
装した。

この時空気無し噴霧器を用い圧力比は１：２であった。

得られたパネル板の一部は高充填材含量の塗料の塗装を
施さない本実施例の前半と同じ試験にかけた。

結果を第３表の比較物Ａ、ｌこ示す。

残りのブラスト処理と珪酸塩塗装パネルは本実施例の前
半ｔと記したのと同じ方法で２０℃の温度と６５％の関
係湿度ｌこて養生した後、高充填材含有エポキシ樹脂を
塗付し硬化後前述の塗装パネルと同じ要領で試験にかけ
た。得られ１こ結果を第３表の比較物Ａ−こ示す。

前記比較物Ａと同様の手順を反復するが、プラスチング
後の状態調節としてパネル板を５０−／分／ｌｒ／にて
微細噴霧水に５分間露す点を変更した０得られた結果を
第３表の比較物Ｂ、　、　Ｂ２に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１基体にブラスト粒子流の打撃によるブラスチンク
   処理を施すことにより該基体に被膜塗装する方法てあっ
   て、基体が同時に同じ場所に被膜形成結合剤流ｌこよっ
   ても打撃されることを特徴とする塗装方法。 （２）結合剤流とブラスト粒子流が、基体を打撃する前
   に合流されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 （３）　　結合剤流がブラスト粒子流中に注入さゎるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 （４）　　結合剤流が有機分散剤及び／又は水をも含有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 （５）　　結合剤流が、空気無し噴霧ｌこより塗付され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 （６）一方の流又は両方の流が昇温されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 （７）　　ブラスト粒子が顔料及び／又は添加剤で包ま
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 （８）　　ブラスト粒子が防食材料で包まれていること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の方法。 （９）　　ブラスト粒子が顔料及び／又は添加剤と混合
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 （１０１結合剤流が顔料及び／又は添加剤を含有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 （１１）　　ブラスト粒子流が、ブラストノズルから２
   ないし１０バールの範囲の圧力及び０．１ないし１２ｔ
   ｒ？／分の供給速度で噴出する空気流中にブラスト粒子
   が含有されるものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。