JPS5849313B2 - 亜鉛材料物品の重防食塗装処理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、亜鉛ダイキャスト部品、亜鉛溶融塗装部品あ
るいは亜鉛めっき部品等を含む少なくとも表層が亜鉛か
らなる亜鉛材料物品に特定の下塗り塗料と上塗り塗料を
順次塗装することにより亜鉛材料物品に対する付着性が
良く、特に耐食性の優れた保護塗膜を形成する方法に関
する。

亜鉛ダイキャスト部品等の亜鉛材料物品は、反く応性の
強い亜鉛を主成分とするため、常時湿度が高くしかも亜
硫酸ガス、塩素ガス、硫化水素ガスおよびアンモニアガ
ス等の腐食性ガスを含有する：強腐食性雰囲気環境では
容易に腐食する。

このような欠点を除き亜鉛材料物品に装飾的効果と耐食
゛性を与えるための表面処理方法としては、多重ニッケ
ルめっき（ Ｃｕ −Ｎｉ −Ｎｉ −Ｃｒ ） 、多
重クロムめっき（ Ｃｕ −Ｎｉ −Ｃｒ −Ｃｒ ）
等の多重めつき処理が行われているが、ダイカスト部品
に対するめつき処理効果は鋳造素材と密接な関係にあり
、ダイキャスト部品の表面下０．３〜０． ５ ｍｍの
粗粒層の部分的磨きすぎによる露出、ガス層の影響によ
るめっき表面の欠陥誘発、ピンホールの存在に伴うめっ
き表面の針孔状欠陥発生、等のめつき処理効果を低減せ
しめる要因が多く含まれているため、腐食環境に強い耐
性を有するクロム系多重めっきを行っても、耐食性の良
好なめつき処理品を得ることは至難な状況にある。

このため、多重めつき処理は経済的に高価であるにも拘
らず、使用後におげる発錆状態を検出し劣化度に応じて
新部品と交換を行う必要があった。

これに対し、経済的な装飾ならびに防錆処理法として、
亜鉛材料物品に塗装処理をすることも行われている。

しかしながら亜鉛材料の表面はきめが細かく塗料の足が
かりがないため付着性が弱い欠点がある。

加えて反応性の強い亜鉛を主成分とする亜鉛材料は、脂
肪酸あるいは脂肪酸エステルを成分の一部とする塗料を
用いると、次式の反応により金属石けんが生成する。

このようにして生成した金属石けんは更に塗膜の付着を
阻害する。

このような塗膜の亜鉛材料に対する付着性を改善するた
めに、従来は金属素地へのエッチング効果があり、且つ
亜鉛との間で金属石けんを作らないビニル系樹脂を主成
分とするいわゆるウオツシュプライマー塗料を下塗り塗
料として用い、更にアミノアルキツド塗料あるいはフタ
ル酸樹脂塗料を一般に上塗り塗料とする積層塗膜を形成
する方法が採られてきた。

しかしながら、上記したようなビニル系樹脂を主成分と
するウオツシュプライマー塗料は、亜鉛材料表面の表面
状態、塗装雰囲気の湿度条件によって付着性が悪くなる
場合がある。

また、下塗り層の塗膜厚は一般に薄くなるが、この場合
、耐久性が劣り、塗膜のふくれ、素地金属の発錆が起り
易くなる。

このため部品の継続使用期間が短かくなり、塗替えある
いは新品との交換が頻繁に必要となる欠点がある。

本発明は、上述したような特性を有する亜鉛材料物品に
付着性および耐食性の良い下塗り塗料、ならびに耐薬品
性の強い上塗り塗料を積層塗布して、強腐食性雰囲気に
おいても耐久性の優れた部品ならびに機器材料を提供せ
んとするものである。

すなわち、本発明の亜鉛材料部品の重防食塗装処理法は
、少なくとも表層が亜鉛がらなる亜鉛材料物品に、主成
分としてのエポキシ樹脂ならびにメラミン樹脂、防錆顔
料および溶剤からなる下塗り塗料を塗布し、更にこの上
に主成分としてのアクリル樹脂ならびにメラミン樹脂、
エポキシ樹脂、および溶剤からなる上塗り塗料を塗布す
ることを特徴とするものである。

本発明方法により得られた塗装亜鉛材料においては、末
端に脂肪酸のエステル結合を含有しないエポキシ樹脂を
主成分とする下塗り塗料を用いるため基材亜鉛との間で
金属石けんを形成して付着力を低下することなく、また
エポキシ樹脂と、メラミン樹脂との間の縮合反応で強い
下塗り塗膜が得られるとともに、添加した防錆顔料の働
きにより上塗り塗膜を透過した亜鉛材料を腐食するイオ
ンが捕捉される。

また上塗り塗料は主成分としてのアクリル樹脂とメラミ
ン樹脂およびエポキシ樹脂の三成分間の反応により特に
耐食性に優れた塗膜を与える。

以下、本発明を更に詳しく説明する。

本発明方法による処理の対象となる亜鉛材料物品は、少
むくとも表層が亜鉛または亜鉛を主成分とする合金から
なるものであり、これには、亜鉛ダイキャストにより得
られた中実物品ならびに亜鉛塗装あるいは亜鉛めっき物
品が含まれる。

たとえばこのような亜鉛材料物品の一例として第１図ａ
，ｂにそれぞれ平面図および正面図を示すような亜鉛ダ
イキャスト製ハンドルがある。

ここでハンドル組立体１は、ハンドル本体２、ハンドル
・カバー３およびフランジ４からなる。

すなわち、これらハンドル本体２、ハンドルカバー３お
よび７ランジ４のそれぞれについて、塗装を必要としな
い軸部５、ねじ部６フランジ軸挿入内面ならびにねじ部
７等にマスキングを施した後、本発明方法に従い塗膜８
を形成する。

本発明で用いる下塗り塗料はエポキシ樹脂を主成分とし
、これに加えてメラミン樹脂および防錆顔料を溶剤に溶
解ないし分散したものである。

より詳しくは本発明で用いる下塗り塗料は、エポキシ樹
脂１３〜３４％（重量％。

以下、同じ）、メラミン樹脂０．８〜７％、紡錆顔料２
〜７％、着色顔料及び体質顔料９〜３４％ならびに残部
の溶剤からなるものである。

上記各成分の比率は、エポキシ樹脂対メラミン樹脂が８
０：２０〜９５：５の範囲、顔料対樹脂（エポキシ樹脂
とメラミン樹脂の合計量）が４０：６０〜６０：４０の
範囲で且つ塗料中の溶剤の量が４０〜６０％の範囲とな
るように配合されたものである。

ここでメラミン樹脂とはアルキル基を含′まない、例え
ばヘキザメチロールメラミンのようなメチロールメラミ
ン樹脂に加え、たとえばブチル化メラミン樹脂のように
ブタノールあるいはエタノール、あるいはメタノールで
エーテル化して得られる低級アルキルエーテル化メラミ
ン樹脂を含むものとする。

またエポキシ樹脂とは、１分子中に１個以上含む樹脂を
意味し、エポキシ基の１部又は水酸基の１部にイソシア
ネートをウレタン化したものを含むものとする。

但し、エポキシ基又は水酸基の１部を脂肪酸でエステル
化したエポキシエステルは、亜鉛又は亜鉛合金に対する
付着性ならびに耐食性が劣るためエポキシ樹脂としては
用いられない。

下塗塗料中のエポキシ樹脂としては、２０００〜４００
０と比較的高分子量のものが適当である。

防錆顔料には、クロム酸亜鉛、クロム酸ストロンチュウ
ムのようなクロム酸塩；鉛丹、二塩基性硫酸鉛のような
鉛化合物；リン酸亜鉛、リン酸カルシウムのようなリン
酸塩；モリブデン酸塩及び亜鉛末等のように、一般に防
錆塗料中に防錆顔料として配合されているものが含まれ
る。

また体質顔料としては、硫酸バリウム、炭酸カルシウム
、クレー、アルミナ及びシリカ等一般に熱硬化型下塗又
は中塗塗料の増量、改質剤に用いられているもの等が用
いられる。

本発明に従い、このような下塗り塗料をたとえば約１５
〜３０μ程度の厚みに吹き付け等により塗装し、３〜１
５分程度、静置後、１４０〜１７０℃で１０〜３０分間
焼付げして下塗り塗膜を得る。

このような焼付けのための加熱処理によ・り、エポキシ
樹脂とメラミン樹脂は以下の（１）、（２）、（３）式
等の反応により緻密で強固な塗膜が形成される。

なお、ここで表示したエポキシ樹脂の構造は本発明に用
いられる下塗塗料のエポキシ樹脂の１例でこの構造の樹
脂に限定するものでない。

次いでこのようにして形成された下塗り塗膜上に、上塗
り塗料をたとえば厚み約２０〜３０μｍに吹き付け等に
より塗布し、５〜１５分静置後、１５０〜１８５℃で２
０〜３０分程度の焼付乾燥する。

上塗り塗料は、一般に熱硬化型アクリル樹脂といわれる
もので、熱硬化型アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキ
シ樹脂、着色顔料及び溶剤よりなる。

より詳しくは本発明で用いる上塗り塗料は、熱硬化型ア
クリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂の比率が４８
〜７６：１６〜３８：５〜２０で、着色顔料と樹脂の比
率が２０：１〜１：１であり、溶剤の比率が塗料中の４
０〜７０％からなるものである。

ここで熱硬化型アクリル樹脂とは、アクリル酸またはメ
タクリル酸及びこれ等の誘導体のそれぞれ又はその一部
とスチレン又はスチレン誘導体とを共重合させたもので
、末端基として水酸基、カルボキシル基を一分子中にそ
れぞれ１個以上含むものである。

これ等の末端基を有する樹脂を得るために、原料モノマ
ーとしてヒドロキシアルキルメタクリレート、アクリル
酸、又はメタクリル酸等が用いられる。

このような上塗り塗料は焼付げにより、下記の（４）、
（５）、（６）式 およびエポキシ樹脂とメラミン樹脂との（１）、（２）
、（３）式等の反応により結合して緻密で強固な三次元
の網目構造を形威し酸、アルカリ、そ゛の他薬品で容易
に劣化したり耐食性の強い塗膜を形成する。

上述したように本発明によれば、きめが細かく且つ化学
的に活性度の強い亜鉛材料に、付着性および耐食性の良
い塗膜を与える下塗り塗料と、耐薬品性の優れた強固な
塗膜を与える上塗り塗料を積層形成することにより、腐
食性の強い環境で使用される亜鉛材料物品の耐用年数が
大巾に増大され、補修期間の延長、交換頻度の縮減等が
図られる。

このため品質向上、省資源化、コストダウン等の効果が
総合的に得られる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例中、「部」は「重量部」を意味する。

例 第２図ａ，ｂで示したような亜鉛ダイキャスト製ハンド
ルの表面をトリクロルエタンの蒸気で洗浄し、白錆の出
しいる部分はサンドペーパーならびにパフをかげて錆を
完全に除去した。

次いで下記組成の下塗り塗料を（粘度：フオードカツプ
で約１８秒／２０℃）約３０μの厚みに吹き付け塗装し
た。

塗装後、室温で５分間静置し、更に１６５℃で２０分間
焼付けを行い、積層塗膜を形成した。

上記で得られた塗膜は、１ｍｍＸ１ｍｍの基盤目試験（
ＮＴカッターで１ｒＩｔｒＩＬ巾の基盤目を１００目盛
切り、セロテープを基盤目の上に接着させた後、塗膜と
直角の方向に急激にセロテープを引剥す）により１００
目盛中、１００目盛とも塗膜の剥れはなかった。

また塗膜の各種雰囲気での耐久性は下記の通りであった
。

また電気亜鉛めっきおよび溶融亜鉛めっきした銅板のプ
レスにより得られた部品について上述の塗装試験を行っ
た場合にも同等の性能の塗膜が得られることが確認され
た。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ＋ｂは、本発明の塗装処理による処理対象の一
例としてのハンドル組立体の、それぞれ平面図および正
面図である。 また第２図〜第４図のａ，ｂは、上記・・ンドル組立体
の各部品の平面図および正面図である。 １・・・・・・ハンドル組立体、２・・・・・・ハンド
ル本体、３・・・・・・・・ンドル・カバー、４・・・
・・フランジ、５，６，γ・・・・・・非塗装部へのマ
スキング、８・・・・・・塗膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも表層が亜鉛からなる亜鉛材料物品に、主
   成分としてのエポキシ樹脂ならびにメラミン樹脂、防錆
   顔料および溶剤からなる下塗り塗料を塗布し、更にこの
   上に主成分としてのアクリル脂肪ならびにメラミン樹脂
   、エポキシ樹脂および溶剤からなる上塗り塗料を塗布す
   ることを特徴とする、亜鉛材料物品の重防食塗装処理法
   。