JPS62133060A

JPS62133060A - 被覆方法

Info

Publication number: JPS62133060A
Application number: JP27302185A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shinohara; 篠原　稔雄; Hirosumi Tanabe; 田辺　弘住; Shunsuke Nakayama; 俊介中山
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1985-12-04
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1987-06-16
Also published as: JPH0244897B2

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、本質的に金属特性を持たない素材に対して金
属特性や金属特有の装飾性を付与する被覆方法に関する
。

（従来技術）最近、鉄やアルミニウム等の金属素材に代えて、プラス
チックや無ａｔ基材が建築用途等に使用されて来ている
。これらの素材は軽量化や耐腐食性等の特性を有してい
る反面、金属の有している硬さ、電気伝導性、外観等の
特徴がないという欠点があった。

一方、ある種の金属表面に異種の金属や合金等を溶射し
、防食性や装飾性を発揮させることは古くから知られて
いる。

従来の金属溶射は、例えば鉄素地上に亜鉛あるいは亜鉛
−アルミニウム合金等の鉄より卑な金属を溶射し、電気
化学的に鉄を保護することが最も一般的であった。従来
の溶射方式は、ガスフレーム溶射及び電気アーク溶射方
法が代表的なものであり、この種の溶射方式においては
、溶融された金属粒子が高温のまま被塗物上に付着する
ため熱による歪の発生や、被塗物の限定、あるいは溶射
時の環境や施工作業性等の問題、更には高温に保持され
た金属の拡散による塗着効率の低下やフユームの問題、
其の他高温にさらされた状態により金属の酸化（酸化被
膜の形成−塗料付着性低下）等種々の問題点があるため
、長期間の防食性が要求される場合等、ごく限られた場
合に使用されているのが現状である。

前記の如き方法を利用して、プラスチック成形品や無機
質素材上に金属あるいは合金等を溶射し、表面の性質を
金属化する試みがなされたが、金属溶射時の熱による素
材の変質、劣化、熱による歪の発生やそれにもとずく被
膜の密着不良等が生じるため、満足すべき結果が得られ
なかった。

本発明は、前記の如き従来技術における諸問題点を解決
し、プラスチック成形品及び無機質成形品に対し付着性
の優れた金属被覆を形成するための被覆方法を提供しよ
うとするものである。

（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明は、（１）　　プラスチック成形品又は無機質成形品表面上
に、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金
、マグネシウム、マグネシウム合金、銅、銅合金及びス
テンレスから選ばれた金属又は合金の一種を低温溶射に
より被覆する方法および（２）プラスチック成形品又は無機質成形品表面上に、
合成樹脂溶液を塗布し、得られた被膜が乾燥、固化する
前に、該被膜上に、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、ア
ルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銅
、銅合金及びステンレスから選ばれた金属又は合金の一
種を低温溶射により被覆する方法に係る。

（本発明の具体的内容）本発明の方法において、被塗物としてのプラスチック成
形品とは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポ
キシ樹脂、ウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル樹
脂等の合成樹脂の成形品及びこれら合成樹脂をガラス繊
維や炭素繊維等の充填材で強化した成形品であり、又無
機質成形品とは、石綿スレート板、石コウボード、ロッ
クウール、発泡コンクリート　（ＡＬＣ）　、ＧＲＣ、
ケイカル板等の成形品である。

又、本発明の方法において、前記プラスチック成形品又
は無機質成形品の表面に低温溶射される金属又は合金と
は、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金
、マグネシウム、マグネシウム合金、銅、銅合金及びス
テンレスから選ばれた金属又は合金である。

前記亜鉛合金とは亜鉛を主成分とし、少量のＡ１、Ｃｕ
　ＳＭ　ｇ　−Ｐ　ｂ　％　Ｆ　ｅ　１Ｃｄ　ＳＳ　ｎ
等の一種もしくは二種以上の成分を混入せしめて得られ
る合金であり、アルミニウム合金とは、アルミニウムを
主成分としＺｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｓ　ｉ。

Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｂ　ｉ、Ｃｕ等の一種もしくは二種
以上の成分を少量混合して得られる合金（ジュラルミン
を含む）であり、マグネシウム合金とはマグネシウムを
主成分としＡｌ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｓｔ、Ｂｅ、Ｃｕ、Ｎｉ
、Ｆｅ、Ｃａ等の一種もしくは二種以上の成分を少量混
合して得られる合金であり、又銅合金とは銅を主成分と
し、少量のＮｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａ１１Ｆｅ、Ｍｎ、、Ｐ
ｂ。

（：、ｏ、Ｓｉ、Ｐ等の一種もしくは二種以上の成分を
混入せしめて得られる合金である。更に、ステンレスと
は５ＵＳ３０４．５ＵＳ３１６．５ＵＳ４０３．５ＵＳ
４１０．５ＵＳ４１４．５ＵＳ４１６．５ＵＳ４２０等
の合金である。

一方、本発明の別Ｂ様の方法において使用される合成樹
脂溶液とは、常温で液状の合成樹脂もしくは、溶剤、希
釈剤等により溶液状としたものである。

前記合成樹脂としては、一般に市販されている公知の合
成樹脂がいずれも使用出来る。例えば、ビスフェノール
型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂
、ポリグリコール型エポキシ樹脂、エステル型エポキシ
樹脂等、あるいはこれらを歴青性変性もしくはウレタン
変性したものに、アミンアダクト、ポリアミン、ポリア
ミド樹脂等のアミノ系硬化剤又はポリイソシアネート硬
化剤を配合したエポキシ樹脂；塩化ゴムあるいはこれと
ロジン、クマロン−インデン樹脂、フェノール樹脂、石
油樹脂、可塑剤等を混合した塩化ゴム；塩化ビニルのホ
モポリマー又は、塩化ビニルと酢酸ビニル、塩化ビニリ
デン等との共重合体；アクリル酸又はメタクリル酸、こ
れらのアルキルエステル、スチレン、ビニルトルエン等
の七ツマ−から選ばれた二種以上の共重合体；ポリエス
テルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポ
リオール等のポリオール成分を主剤とし、ポリイソシア
ネートを硬化剤とするポリウレタン樹脂（歴青性変性を
含む）等が挙げられる。

前記樹脂溶液は無溶剤もしくは、溶剤骨を出来るだけ少
くした高不揮発分タイプのものが好ましい。

次に本発明の被覆方法につき説明する。

まず、前記プラスチック成形品又は無機質成形品表面を
、必要によりサンディングあるいはプラスト処理を行な
い、ついで前記溶射金属又は合金を低温溶射する。

本発明に於いて、低温溶射とは溶射金属をアーク溶融す
ると同時に、その溶融箇所の前方周辺において低温の空
気流又は不活性気体流を高速で噴射し、その間に生じる
減圧部により高速噴射流に溶射金属溶融体を移行させて
、急激に過冷却し、微粒化しつつ飛行せしめ被塗物の表
面に低温で溶射金属を溶着せしめる方法を云い、この低
温溶射法それ自体は従来から成形金型の製造方法として
知られているものである。

上記低温溶射は、例えば溶射金属として亜鉛を用いる場
合、次のようにして行ない得る。亜鉛を約１３５０℃で
アーク溶融すると同時に、約り℃〜約１０°Ｃに冷却し
た窒素の如き不活性気体を圧縮空気圧約５〜１０ｋｇ／
ｃｕｔで噴射し、溶融箇所と噴射流との間に生じた約０
．２〜約０．７気圧の減圧部により亜鉛溶融体を高速噴
射流に移行させて急激に過冷却状態とし、微粒化し、被
塗物表面に約１５°Ｃの温度で約５〜５ｏｏｏμ、好ま
しくは２０〜１０００μの溶射被膜を形成する。その他
の詳細な低温溶射の条件は、後述する実施例から一層明
瞭となろう。

上記の如く低温溶射を行なうことにより、その他の溶射
方法、例えば電気アーク溶射方法に較べより一層微細な
凹凸状でしかも酸化されていない表面を有する溶射被膜
を得ることが出来、更に被塗物上の溶着温度も低いので
溶射被膜は熱歪がなく、均一な平滑性のある溶射被膜が
得られる。

一方、本発明の別態様の方法においては、被塗物表面を
、必要によりサンディング、ブラスト処理等の処理を行
った後、前記合成樹脂溶液を塗布し、塗布した合成樹脂
被膜が乾燥、固化する前に前記低温溶射を行なう。

前記方法において、「塗布した合成樹脂被膜が乾燥、固
化する前」とは、合成樹脂溶液の塗布直後から被膜が指
触乾燥する迄の期間をいう。この期間内に低温溶射する
ことにより、溶射被膜の被塗物に対する付着性が一層向
上する。

更に、本発明の方法により得られた低温溶射被膜上には
必要により、クリヤー塗料もしくは染料等で着色したカ
ラークリヤー塗料を塗装し、表面保護あるいは美装機能
を発揮させることも出来る。

前記クリヤー塗料の展色剤としては、アクリル樹脂、ウ
レタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等耐候性の優
れた樹脂を用いることが好ましい。

（発明の効果）かくして本発明の方法により、プラスチック成形品ある
いは無機質成形品表面上に付着性の極めて優れた金属状
の被膜を被覆出来、その結果金属と同様な外観を有する
美装仕上げとなるとともに、金属特有の物理的な特性、
化学的な特性あるいは電気的な特性を有する製品を得る
ことが出来るのである。

以下、本発明の詳細を実施例により説明する。

「部」又は「％」は「重量部」又は「重量％」を示す。

実施例１ポリ塩化ビニル樹脂成形品の表面を＃１５０すンドペー
パーでサンディングし、下記配合１のエポキシ樹脂溶液
を５０μｍになるよう塗布した。

エポキシ樹脂被膜が完全硬化する前（塗布後１時間以内
）に、該表面上に亜鉛合金の低温溶射を実施した。亜鉛
合金の組成は亜鉛９９．９３２、鉛０．０５、鉄０．０
１２、カドミニウムｏ、　ｏ　ｏ　ｓ、銅０．００１か
らなるものである。低温溶射条件は溶射線径１．６鶴φ
、溶射線搬速２ｍ／分、圧縮空気圧７．５ｋｇ／ｃ艷、
ガン先端空気圧６．０ｋｇ／ａ＋１．減圧度０．５気圧
、亜鉛合金溶融温度１５５０℃、圧縮空気温度５°Ｃと
した。得られた溶射被膜の厚さは１００μｍ、被塗物温
度は２５℃であった。被塗物と溶射被膜の付着強度は第
１表に示した。

（配合１）（主剤）エポキシ樹脂　　　　　　　　　　２５　部キジロール
　　　　　　　　　　　２５メチルイソブチルケトン　
　　　　２２．５（硬化剤）ポリアミド樹脂　　　　　　　　　１５キジロール　　
　　　　　　　　　ＩＯイソブタノール　　　　　　　
　　　５前記エポキシ樹脂はシェル化学（株）商品名エ
ピコート＃１００１　　（エポキシ当量４５０〜５２０
〕を、ポリアミド樹脂は富士化成（株）製部品名トーマ
イド＃２１０を各々使用した。使用直前に主剤７５部に
対し硬化剤２５部を配合しエポキシ樹脂溶液を得た。

実施例２フレキシブルボード板を＃１５０サンドペーパーでサン
ディングした後、前記配合ｌのエポキシ樹脂溶液を膜厚
が５０μｍになるよう塗布し、乾燥３０分後にアルミニ
ウム金属の低温溶射を施した。

低温溶射条件は溶射線径１．６酊φ、溶射線搬速５ｍ／
分、圧縮空気圧７．０　ｋｇ　／　ｃｔｌ、ガン先端空
気圧５．８ｋｇ／ｃｏ！、減圧度０．５気圧、アルミニ
ウム溶融温度１６００℃、圧縮空気温度３℃とした。得
られた溶射被膜の厚さは０．５　ａｍ、被塗物温度は２
゜°Ｃであった。ついで、前記実施例１と同様に被塗物
と溶射被膜間の付着強度を測定し、その結果を第１表に
示した。

実施例３フェノール樹脂板を＃１５０サンドペーパーでサンディ
ングした後、これにステンレス５ＵＳ３１６の低温溶射
を実施した。低温溶射条件は溶射線径１．６龍φ、溶射
線搬速２ｍ／分、圧縮空気圧７．５ｋｇ／ｃｎｌ、ガン
先端空気圧６．０　ｋｇ／　ｃｔＡ、減圧度０．５気圧
、ステンレス３１６溶融温度２７００℃、圧縮空気温度
Ｏ℃とした。得られた溶射被膜の厚さは５００μｍ、被
塗物温度は４０℃であった。

ついで、前記実施例１と同様に被塗物と溶射被膜間の付
着強度を測定し、その結果を第１表に示した。

実施例４ＧＲＣ板を＃１５０サンドペーパーでサンディングした
後、前記配合１のエポキシ樹脂溶液を膜厚３０μｍにな
るよう塗布し、１時間乾燥した。

ついで該表面に銅合金の低温溶射を実施した。

銅合金の組成は銅９０、ニッケル１０からなるものであ
る。低温溶射条件は溶射線径１．１１−φ、溶射線搬速
１．５　ｍ　／分、圧縮空気７．５　ｋｇ　／　ｃｏｔ
、ガス先端空気圧６．０　ｋｇ　／　ｃｎ！、減圧度０
．５気圧、銅合金溶融温度２８００°Ｃ１圧縮空気温度
Ｑ　’ｃとした。

得られた溶射被膜の厚さは２００μｍ、被塗物温度は３
０℃であった。ついで、前記実施例１と同様に被塗物と
溶射被膜間の付着強度を測定し、その結果を第１表に示
した。

実施例５石綿スレート板を＃１５０サンドペーパーでナンディン
グした後、前記配合１のエポキシ樹脂溶液を膜厚が３０
μｍになるよう塗布し、直ちに銅合金の低温溶射を実施
した。被塗物銅合金の組成は銅９５、マンガン５、溶射
銅合金の組成は銅９０、ニッケル１０からなるものであ
る。低温溶射条件は溶射線径１．６龍φ、溶射線搬速２
ｍ／分、圧縮空気圧７．５ｋｇ／ｃＩＩ、ガン先端空気
圧６．０ｋｇ／Ｃ−１減圧度０３−５気圧、銅合金溶融
温度３１ｏｏ′ｃ、圧縮空気温度０℃とした。得られた
溶射被膜の厚さは３００μｍ、被塗物温度は２５゛ｃで
あった。

更に、同様の溶射被膜上に下記配合２のクリヤー塗料を
塗布した後、耐候性試験を行った結果、銅合金被膜の劣
化もなく非常に優れた耐候性を示した。

（配合２）（主剤）フッ素樹脂　　　　　　　　　　１００部キジロール　
　　　　　　　　　　８０ジブチルチンジラウレート　
５０×１Ｏ−ｂ（硬化剤）イソシアネート樹脂　　　　　　　２０前記フツ素樹脂
は旭硝子（株）製部品名ルミフロン　ＬＦ−２００（固
型分５０％、水酸基価５２）を使用し、イソシアネート
樹脂は日本ポリウレタン（株）裂開品名コロネートＨＬ
を使用した。

使用直前に主剤１００部に対し硬化剤１００部の割合で
混合し、フッ素樹脂クリヤー塗料を得た。

比較例１ホモ塩化ビニル樹脂板上に亜鉛合金を常法により電気ア
ーク溶射した。亜鉛合金の組成は亜鉛９９、９３２、鉛
０．０５、鉄０．０１２、カドミウム０、　Ｏ０５、銅
０．００１からなるものである。

得られた溶射皮膜の厚さは０６３璽■であった。

得られたボエ塩化ビニル樹脂板は溶射時の熱により変形
、歪が生じていた。

比較例２石綿スレート板上に、比較例１と同様に亜鉛合金を電気
アーク溶射した。

得られた溶射被膜の厚さは０．５龍であった。被塗物と
溶射被膜の付着強度は第１表に示した。得られた石綿ス
レート板表面には歪が生じていた。

第１表　　溶射被膜の付着強度付着強度は引張試験機にて１ｍ■／分の引張速度で垂直
引張を行なうことにより測定した。

手続補正書６”ｊ２・１昭和　　年　　月　　日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プラスチック成形品又は無機質成形品表面上に、
亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金、マ
グネシウム、マグネシウム合金、銅、銅合金及びステン
レスから選ばれた金属又は合金の一種を低温溶射により
被覆する方法。
（２）プラスチック成形品又は無機質成形品表面上に、
合成樹脂溶液を塗布し、得られた被膜が乾燥、固化する
前に、該被膜上に、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、ア
ルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銅
、銅合金及びステンレスから選ばれた金属又は合金の一
種を低温溶射により被覆する方法。