JPS63176453A - 金属溶射被膜の作製方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属溶射被膜の作製方法に関する。

更に詳しくは、ブラスト処理等の物理的前処理、あるい
は表面処理等の化学的前処理を施さない被溶射基材上に
、金属溶射被膜を作製する方法に関する。

（従来の技術） 例えば被塗物基材として鋼材を例にとると、亜鉛又は亜
鉛−アルミニウム合金等の鉄より卑なる金属を、電気メ
ツキ法、溶融メッキ法あるいは溶射法等により被覆する
方法が広く行なわれていた。

このような方法によれば、鉄基材より卑なる被覆金属の
犠牲防食作用より鉄を保護することが出来、その特長の
ため、建築用鋼材、自動車車体などの薄板鋼板、各種電
装ケースなど、各種の産業用機材のために使用されてい
る。

ところで、前記方法のうち、電気メツキ法や溶融メッキ
法等は、特定の工場以外では普通簡単に実施出来ない。

何となれば、メッキ槽の大きさ等により被塗物の大きさ
に制限があること、特に溶融メッキ法は４５０〜６００
℃もの高温の溶融金属中に被塗物を浸漬するため熱歪の
問題等が起り、したがって薄板鋼板には適用出来ないな
どの各種制限があったからである。

一方、金属溶射法は、素材をほとんど加熱しなくてよい
ため寸法上の狂いが殆んど生じないこと、溶射皮膜を所
望の厚さで得られること、大型基材であっても現場施工
が可能であること、溶射被膜上には有機質の塗料が密着
し易いこと等の各種特徴を有するため橋梁や鋼構造物な
どのために使用されており、かつ今後もその利用範囲は
拡大するものと予想されている。

しかしながら、金属を溶射により、表面が平滑な鋼材あ
るいはプラスチック等の表面に直接被覆する場合、基材
と金属溶射被膜との間には親和性や化学的結合が期待出
来ないため、基材への金属溶射被膜の密着性は極めて小
さいものであることがさけられなかった。

か＼る欠点を改良するため、従来法は平滑な基材に対し
サンドブラストやグリッドブラストなどのブラスト処理
を施し、基材と金属溶射被膜間にアンカー効果を持たせ
ている（例えば特開昭５０−６５３３５号公報等）。

しかしながらこのような、前処理としてのブラスト処理
作業は、非常に熟練度を要求され、かつ、作業時間が長
くかかり、更にブラストにより多量に発生する粉塵は作
業の安全、衛生上は勿論のこと環境汚染の問題があり従
って何等かの予防処理を施さねばならずそのため加工コ
ストの面でも好ましいものではなかった。

加えて、板厚が約１ｆｆｉｆｆｌ以下の薄板鋼板やプラ
スチックなどにブラスト処理を施すと、一般に研掃材の
衝撃力により大きな歪が生じたり、極端な場合基材が破
損することが屡々あった。そのため例えば、板厚が０．
５〜０．８鮒程度の自動車車体用薄板などにブラスト処
理を施す場合、特別に衝撃力を弱めた処理法を特に採用
しなければならず、従って研掃力低下に基づく作業効率
の低下が問題となっていた。

又、無秩序に飛行する、跳ね返った研掃材や、処理によ
り飛散する粉塵が各種の機械部品等の間に入り込み、そ
れにより好ましくない各種問題を引きおこしていた。

更に、鋼材の溶接部に防食上金属溶射を行なう場合にも
、前もってブラスト処理が必要であるが、溶接部の硬さ
のためその処理は非常に困難であった。

そこで、前記の如きブラスト処、理を施さずに金属溶射
を行なう方法も提案されている。

例えば、特定金属をメッキした薄板鋼板上に金属溶射す
る方法（特開昭６０−５０１５６号公報）、金属表面を
腐食液で凸凹状にする方法（特開昭６０−５０１５７号
公報）、鋼板を加熱して特定膜厚の酸化被膜を形成する
方法（特開昭６１−２６７６３号公報）などが知られて
いる。しかしながらこれらの方法は、いずれも基材を特
殊な環境下に置かなければならないため、適用される基
材の範囲が非常に限定され実用的ではなかった。

更に、非常に特殊な分野においては、特殊なアンカー効
果を持たせる方法も提案されている。

例えば、非常に高温で溶融しなければならないセラミッ
クスの溶射において、あらかじめリン酸亜鉛処理あるい
はサンドブラスト処理を施した基材上に、無機フィラー
を含有するアンダーコートを塗布する方法が提案されて
いる。（例えば特開昭６１−１０４０６０号公報、及び
特開昭６１−１０４０６１号公報）、この方法において
は一応十分なアンカー効果が得られるかもしれないが、
前述めブラスト処理の欠点として示したことは何一つ解
決されないものであった。

以上述べた通り、公知の金属溶射法に右いては、基材に
ブラスト処理を施さなければならないことが、溶射の適
用範囲を極めて制限しており、従って、当業界において
はブラスト処理を施さずに金属溶射する方法の開発又は
確立が強く望まれている。

（発明の目的） 本発明は、前述の如き従来の金属溶射方法における各種
問題点を改善又は解決することを目的とするものであり
、勿論ブラスト処理等の前処理を全く施すことなく金属
溶射被膜を作製する方法を提供しようとするものである
。

さらに詳しくは、本発明の目的は、金属、プラスチック
、無機材料等の各種基材の表面に、前処理を施すことな
く、金属溶射を行なって、防食被膜、導電性被膜、電磁
波シールド膜、耐久性被膜あるいは金属状外観を有する
被膜を得ようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 前記目的は、平均粒子径５〜２００μｍの粒子を樹脂に
対して２５〜４００容量％含有する樹脂組成物を１０〜
３００ｇ／ｍ’の割合でブラスト処理等の前処理を施さ
ない基材上に塗布し、表面粗さ（Ｒｚ）３０〜２５０μ
ｍの被膜を得た後、金属溶射を施すことからなる本発明
の方法により達成される。

（発明の具体的内容） 本発明の方法において使用される「被溶射基材」（以下
単に基材という）とは、ブリキ板、ダル鋼板、みがき鋼
板、黒皮鋼板、ケレンした錆鋼板、溶接鋼板等の鉄素材
；アルミニウム、亜鉛等の非鉄金属；ＡＢＳ、ｐｐｏ、
塩化ビニル等のプラスチックス；スレート板、硅酸カル
シウム板、セメント等の無機材料：其の他ガラス、木材
、合板、有機樹脂フィルム（＠膜）等、各種のものが挙
げられる。

本発明の方法において、金属溶射の前に塗布される「組
成物」は、平均粒子径５〜２００μｍの粒子を含有する
ものであるが、該粒子としては、例えば銅、ニッケル、
アルミニウム、亜鉛、鉄、珪素などの金属、あるいは合
金もしくは酸化物、窒化物、炭化物等が挙げられる。

具体的には、例えば酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化
鉄、炭化珪素、窒化硼素等が挙げられる。

又、組成物の溶媒組成によっては、アクリル樹脂、スチ
レン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン等の粉末を使用
してもよい。

これらの粒子は１種もしくは２種以上の混合物として使
用可能である。

使用される樹脂に対する化学的安定性や溶射材と腐食電
池を形成せず、硬く、かつ組成物中で沈澱しにくいこと
などを考慮すると、珪砂、アルミナ、炭化珪素等の使用
が、特に好ましい。

本発明に於て前記粒子の粒子径は、５〜２００μｍの範
囲、好ましくは３０〜１００μｍである。

前記範囲に於て、粒子径が２００μｍをこえると、樹脂
組成物に粒子が沈澱し易くなるとともに、スプレー塗布
する場合ノズル詰りをおこし易くなる傾向がある。又、
たとえ塗布できても表面粗さが粗くなり過ぎ、金属溶射
膜の表面が粗（なり、そのため外観が非常に悪くなる。

一方、粒子径が５μｍより小さいと、樹脂組成物を基材
表面に塗布しても目的とする表面粗さが得られず、従っ
て密着性の優れた金属溶射被膜が得られ難（なる。

本発明に於て、前記粒子は、後述する樹脂に対して２５
〜４００容量％〔顔料容積濃度（ＰＶＣ）にして２０〜
８０％〕、好ましくは６５〜１５０容量％〔顔料容積濃
度（ＰＶＣ）にして４０〜６０％〕の範囲で使用する。

前記範囲に於て、樹脂に対する添加量が２５容量％に満
だない場合、樹脂分が多くなり、そのため表面粗さが小
さくなり、その結果、金属溶射被膜の密着性が低下する
。

又、基材への樹脂付着量が多くなり、絶縁被膜が形成さ
れるため、特に溶射被膜を犠牲防食用として用いる場合
には不都合となり易い。

一方、樹脂に対する粒子の添加量が４００容量％をこえ
ると、樹脂分が極端に少なくなり粒子間の結合力が弱く
なり、その結果金属溶射被膜の密着力も低下するので好
ましくない。

次に、本発明に於て使用される。「樹脂」とは、ある程
度の乾燥性、硬度、密着性、耐水性及び耐久性があれば
特に限定はない。

具体例としては、−液常温乾燥型樹脂でる熱可塑性アク
リル樹脂、ビニル樹脂、塩化ゴム、アルキド樹脂、二液
硬化型樹脂である不飽和ポリエステル樹脂、アクリル−
ウレタン樹脂、ポリエステル−ウレタン樹脂、エポキシ
樹脂、熱硬化性樹脂であるメラミン−アルキド樹脂、メ
ラミン−アクリル謝脂、メラミン−ポリエステルＩｔＩ
ｌ旨、アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂等が挙げ
られる。

これらは１種もしくは２種以上の混合物としても使用可
能である。

特に好ましくは、金属溶射時に熱可塑性で、溶射金属粒
子が被膜に入り込み、溶射後に硬化するようなエポキシ
樹脂（ポリアミド樹脂、アミンアダクト等の硬化剤併用
）、アクリル−ウレタン樹脂、アクリル樹脂等である。

本発明の組成物には前記樹脂以外の成分として、該樹脂
を溶解又は分散せしめるための有機溶剤、水等を必要に
より加える。

更に、染料、顔料や分散剤、発泡防止剤、ダレ防止剤（
チキントロピック性付与剤）等の添加剤等も併用出来る
。

前記組成物の形態としては、溶剤系、水溶性系、水分散
系、溶剤分散系等の如くのいずれの形態でもとりつる。

しかしながら耐溶剤性のないプラスチックスに塗布する
ような場合には、水系の組成物が好ましい。又水系樹脂
組成物を鉄素剤に使用する場合には発錆を防ぐ対策をと
る必要がある。

本発明に於て、組成物は、前記樹脂及び粒子と、必要に
より溶媒もしくは分散媒や各種添加剤等を加えて、通常
の分散、混合方法により混合して作製される。

かくして得られた（樹脂）組成物は、−°般の塗料組成
物と同じような方法により基材上に塗布される。特に塗
布量のコントロールの容易さ等から、エアースプレー法
の採用が好ましい。しかし、通常の塗料と同様に組成や
、粘度等を適宜調整することにより、刷毛塗りやロール
塗装も可能であることは云うまでもない。

本発明に於て組成物の塗布量は、１０〜３００ｇ　／　
ｍ’の割合にすることが必要である。特に好ましくは約
２０〜１５０ｇ／ｍ’の範囲である。前記塗布量の範囲
において、Ｌｏｇ／ｍ’より少ない場合には、表面粗さ
が小さくなり、金属の溶射効率が低くなるとともに溶射
被膜の密着性も低下するので好ましくない。一方、塗布
量が３００ｇ／ｍ’をこえると、表面粗さが粗くなり過
ぎたり、あるいは組成物の組成・性状によっては被膜が
平滑になり過ぎたりするため、金属溶射被膜の密着性が
低下するようになるので好ましくない。特に、金属溶射
被膜の犠牲防食作用を期待する、基材の防食方法におい
ては、塗布量が約：３００ｇ／ｍ’をこえると、基材と
金属溶射被膜との間に絶縁被膜が形成されるため、犠牲
防食作用効果が得難くなるので好ましくない。

本発明に於て、組成物塗布後の被膜の表面粗さ（Ｒｚ）
は、３０〜２５０μｍ、好ましくは６０〜１２０μｍの
範囲にあることが必要である。

〔尚、本発明において表面粗さ（Ｒｚ）とは、ＪＩＳＢ
−０６０１（１９８２）ｒ表面粗さの定義と表示」の十
点平均粗さを示し、表面粗さ（Ｒｚ）の測定は、東京精
密■製表面粗さ形状測定機サーフコム５５４Ａで行った
ものである。〕前記表面粗さの範囲において、３０μｍ
にみたない場合には、溶射効率が低く、金属溶射被膜の
密着性が極端に低下するようになる。一方、表面粗さが
２５０μｍをこえると、溶射被膜面が粗く、外観が著し
く悪化し、溶射被膜をこすると下地の樹脂組成物の被膜
が露出することもあり、好ましくない。

本発明の方法においては、組成物から得られた被膜の表
面粗さが非常に重要である。この表面粗さは組成物中に
含有される粒子の粒子径とその含有量、及び基材への塗
布量によって決定される。

例えば前記の如き特定組成物をエアースプレー法により
、ややドライスプレー気味に前記塗布量範囲内で塗布す
ると、目的とする表面粗さが得られる二叉、例えば前記
特定組成物に必要に応じてチキントロピック性を付与し
て、刷毛等で塗布しても目的とする表面粗さを得ること
が出来よう。

本発明に於ては、このようにして得られた特定表面粗さ
を有する被膜上に、金属を溶射する尚、金属を溶射する
前の被膜は必ずしも完全乾燥（硬化）状態でなくともよ
い。即ち、半乾燥（硬化）であってもよい。最も好まし
いのは、被膜を乾燥状態にした上に金属溶射し、しかる
後に完全硬化せしめる方法である。

本発明に於て、前記金属溶射を行うための溶射方法とし
ては、ガスフレーム溶射方法、電気アーク溶射方法、減
圧内アーク溶射機による低温溶射方法等があり、いずれ
の方法でもよい。

又、これら溶射方法に使用される金属としては、亜鉛、
亜鉛−アルミニウム合金、アルミニウム、丹銅、黄銅、
キュプロニッケル等通常使用されているものが支障なく
使用出来る。

本発明の方法においては、金属溶射被膜は樹脂組成物か
ら得られた被膜の表面粗さにより強固な密着性が得られ
、しかも前記樹脂組成物から得られる被膜は、被膜中の
各粒子が樹脂（有機物）の結合力により基材に付着して
いるものである。従って、樹脂組成物から得られた被膜
中の樹脂成分が、本発明の方法を実施中、溶射された金
属粒子の温度により完全に焼失してしまうような条件は
さけなければならない。

即ち、本発明における金属溶射は、樹脂組成物から得ら
れた被膜中の樹脂成分が完全に焼失しないような比較的
低い温度で行なうことが望ましく、例えば減圧内アーク
溶射機による低温溶射方法などの採用が好ましい。

前記低温溶射方法とは、円筒状に噴射される低温の空気
流を利用して、中心部を０．５　ｋｇ　／　Ｃｒｌ以下
に減圧させた環境下で、連続的に金属線材を電気的にア
ーク溶融させ、同時に前方の噴射気流中゛に吸引し、粉
砕させ、常温近くまで急冷却させ、液状の過冷却状態で
溶融金属粒子を基材上に付着せしめる方法からなるもの
である。従って、該方法の場合には、単位時間の溶射量
を比較的多くし、溶射゛膜厚を厚くすることが可能であ
る。一方、ガスフレーム溶射や電気アーク溶射方法の場
合には、溶射金属線材径を小さくしたり、条線速度を遅
くしたり、溶射量を比較的小さくしたり、あるいは溶射
膜厚を薄くする等の手段をとることにより、本発明の方
法に適用することが可能である。

次に、本発明の方法と従来方法により得られたものの夫
々の表面状態を図面（断面図）により簡単に説明する。

まず、第１図は従来方法により得られたものの断面図で
あり、すなわち基材１をブラスト処理した後、金属溶射
２を行なった場合について示す。

次に、第２図は本発明の方法により得られたものの断面
図であり、平滑な基材１　ｔ、樹脂組成物から得られた
被膜３及び金属溶射被膜２′からなっている。

更に、前記本発明の組成物から得られた被膜の一例を拡
大して模型的に示したのが第３図である。

本発明に於ては、まず基材１′上に、（樹脂）組成物を
、１０〜３００ｇ／ｍ’の割合でドライスプレー気味に
塗布する。かくて組成物中の多くの粒子４は、ピラミッ
ド状に積層した状態になる。

（第３図参照）。塗布された個々の粒子の表面には数μ
ｍ〜数十μｍの耐脂層５があり、樹脂が乾燥することに
より粒子間は強固に接着し、目的とする表面粗さが得ら
れる。

以下、本発明の詳細を実施例により説明する。

実施例１ メタクリル酸メチル４００ｇ、アクリル酸ブチル５００
ｇ、２−ヒドロキシエチルメタクリレ−）　８０　ｇ、
メタクリル酸２０ｇのモノマー組成で、ドデシルベンゼ
ンスルフオン酸ナトリウム１０ｇを乳化剤とし、過硫酸
アンモニウム３ｇを開始剤として乳化重合して加熱残分
４０重量％のエマルションを得た。これに中和アミン、
成膜助剤、消泡剤、増粘剤を添加した加熱残分３６重量
％のアクリルエマルション樹脂Ａを３０６ｇ（樹脂固形
分容量１００ｃａｌ）と、平均粒子径１００μｍの珪砂
（珪砂Ｏ５８号　奥付窯業原料製　比重２．４）２４０
ｇとく粒子容量１００ｅｕｌ、　ＰＶＣ５０％）を充分
に攪拌し、樹脂組成物Ａを作製した。

０．８Ｘ１００Ｘ２００．ｍｍのダル鋼板に、この樹脂
組成物Ａをエアースプレーによって６０ｇ’／ｍ’の割
合で塗布し、表面粗さ（Ｒｚ）１１０μｍの被膜を得、
１時間乾燥した後、亜鉛を膜厚２００μｍになるよう低
温溶射した。低温溶射の条件は低温溶射機ＰＡ６００に
て線材直径１．１　＋＋ｏｎの亜鉛線材を条線速度１２
ｍ／分（溶射１９．８　ｋｇ　／時間）、電圧１５ｖ１
電流３００Ａ、空気圧５　ｋｇ　／　ｃｉ　、空気量１
．６　ｍ’　／分のシェービングエアーを使用しガン距
離２０ｃｍで行った。

得られた亜鉛溶射膜の垂直引張強度は８０ｋｇ／ｃｄで
あり、密着性は非常に優れたものであった。

また、１０ｍｍ巾の素地に達する溶射膜の剥離を行い、
塩水噴霧試験を１０００時間行った。亜鉛の犠牲防食作
用によって、剥離部からの赤錆発生もなく、全体が亜鉛
の白錆のみで耐食性も良好であった。

実施例２ エポキシ樹脂（エピクロン４０５１　大日本インキ化学
工業製　エポキシ当量９５０）１００ｇに、キシレン８
０ｇ１メチル工チルケトン６０ｇ１ブタノール２５ｇを
加えて溶解した後、ポリアミド樹脂（エビキコアー８９
２　セラニーズ製　活性水素当量　１３３）１０ｇを添
加して得た加熱残分４０重量％のエポキシ−ポリアミド
樹脂８２７５ｇ（樹脂固形分容量１００ｃａｌ）と、平
均粒子径４８μｍの炭化珪素（緑色炭化珪素ＣＧ３２０
名古屋研磨機材工業製　比重３．１６　”）２２１ｇ（
粒子容量７０ｃｄ、ＰＶＣ４１％）とを充分に攪拌し樹
脂組成物Ｂを作製した。

０、８　Ｘ　１００　Ｘ　２００　ｍｍのみがき鋼板に
、この樹脂組成物Ｂをエアースプレーで３０ｇ／ｍ”の
割合で塗布し、表面粗さ（Ｒｚ）６０μｍの被膜を得、
２時間乾燥した後、実施例１と同様の方法で亜鉛を膜厚
１００μｍになるよう溶射した。

得られた亜鉛溶射膜の垂直引張強度は９０ｋｇ／ｃｄで
あり、密着性は非常に優れたものであった。

また、１０ｍｍの巾の素地に達する溶射膜の剥離を行い
、塩水噴霧試験を１０００時間行った。亜鉛の犠牲防食
作用によって、剥離部からの赤錆発生もなく、全体が亜
鉛の白錆のみで耐食性も良好であった。

実施例３ アクリルポリオール樹脂（水酸基価　１００、加熱残分
５０％）１７０ｇに、イソシアネート樹脂スミジュール
Ｎ７５（住友バイエルウレタン製加熱残分７５重量％）
３３ｇを添加して得た加熱残分５４重量％の溶剤型ウレ
タン−アクリル樹脂２０３ｇ　（容量１００ｃ＋ｌ）と
、平均粒子径２０μｍの酸化アルミニウム（白色溶融ア
ルミナＷＡ８００　名古屋研磨機材工業製　比重３．９
６　）１１９ｇ（粒子容量３０ｃｌＩ１１ＰＶＣ２３％
）とを充分に攪拌し樹脂組成物Ｃを作製した。

この樹脂組成物Ｃをシンナーにて希釈し、０．３Ｘ　１
００　Ｘ　２００　ｍｍのブリキ板にエアースプレーで
１５ｇ／ｍ″の割合で塗布し、表面粗さくＲＺ）４０μ
ｍの被膜を得、２時間乾燥した後、実施例１と同様の方
法で亜鉛を膜厚１００μｍになるよう低温溶射した。

、　得られた亜鉛溶射膜の垂直引張強度は６０ｋｇ／Ｃ
ＴＩであり、密着性は非常に優れたちであった。また、
１０ｍｍ巾の素地に達する溶射膜の剥離を行い、塩水噴
霧試験を１０００時間行った。亜鉛の犠牲防食作用によ
って、剥離部からの赤錆発生もなく、全体が亜鉛の白錆
のみで耐食性も良好であった。

実施例４ 実施例１で作製した加熱残分３６重量％のアクリルエマ
ルション樹脂Ａ　　２７８ｇに、加熱残分８０重量％の
水溶性メラミン樹脂　スミマールＭ３０Ｗ（住友化学工
業製）１２．５ｇを添加して得られた熱硬化性水分散型
メラミン−アクリル樹脂Ｄ　　２９１ｇ（樹脂固形分容
量１００ｃｒｌ）と、平均粒子径７０μｍの珪砂（珪粉
枠骨　′奥付窯業原料製　比重２．４）７２０ｇ（粒子
容量３００ｃｉ）とを充分に攪拌し樹脂組成物りを作製
した。

２ｘ１００×２００ｆｌｌｆｆ＋のガラス板に、コ０）
　Ｗ　脂組成物りを刷毛塗りで１００ｇ／ｒｎ’の割合
で塗布し、表面粗さ（Ｒｚ）４０μｍの被膜を得、２時
間乾燥した後、亜鉛−アルミニウム擬似合金を膜厚１・
００μｍになるよう低温溶射し、その後、１３０℃で２
０分の熱硬化を行った。

低温溶射の条件は低温溶射機ＰＡ６００にて、線材直径
１．１　ａｍの亜鉛線材とアルミニウム層線材を使用し
、条線速度１２ｍ／分（溶射量６．４　ｇ　／時間）、
電圧１７Ｖ、電流３５０Ａ、空気圧１３　ｋｇ／ｃｔｌ
、空気圧１．６　ｍ’　／分のシェービングエアーを使
用し、ガン距離２０ｃｍで行った。

得られた亜鉛溶射膜の垂直引張強度は５０ｋｇ／ＣＩ！
１であり、密着性は優れたもであった。

実施例５ ３゜６Ｘ１００Ｘ２００化の５Ｓ４１のさび鋼板をＳ　
Ｉ　Ｓ　０５５９００−１９６７のＤＳｔ程度まで電動
ワイヤーブラシでケレンを行った。ついで実施例２で作
製した樹脂組成物Ｂをエアースプレーで８０ｇ／ｍ′の
割合で塗布し、表面粗さ（Ｒｚ）８０μｍの被膜を得、
２時間乾燥した後、実施例１と同様の方法で亜鉛を膜厚
１５０μｍになるよう低温溶射した。

得られた亜鉛溶射膜の垂直引張強度は６０ｋｇ／ＣＩ！
！であり、密着性は非常に優れたものであった。

また、１０市巾の素地に達する溶射膜の剥離を行い、塩
水噴霧試験を１０００時間行った。亜鉛の犠牲防食作用
によって、剥離部からの赤錆発生もなく、全体が亜鉛の
白錆のみで耐食性も良好であった。

実施例６ 実施例１で作製した樹脂組成物ＡをＰ２Ｏ板（変成ポリ
フェニレンオキサイド）にエアースプレーで４０ｇ／ｍ
’の割合で塗布し、表面粗さくＲ２）９０μｍの被膜を
得、１時間乾燥した後、実施例１と同様の方法で亜鉛を
５０μｍになるよう低温溶射した。

得られた亜鉛溶射膜の垂直引張強度は７０ｋｇ／ｃｒｌ
であり、密着性は非常に優れたものであった。

電磁波シールド性を測定すると、５００Ｈｚで６５ｄＢ
と良好な電磁波シールド性であった。また湿潤試験を１
０００時間行ったが、全体に亜鉛の白錆が若干発生した
が、剥離やスプレもなく、二次密着性゛の基盤目試験も
良好であった。

実施例７ ３、６　Ｘ　１００　Ｘ　２００　ｍｍのＳＳ４１の黒
皮鋼板に実施例３で作製した樹脂組成物Ｃをエアースプ
レーで８０　ｇ　／　ｍ’の割合で塗布し、表面粗さく
Ｒ２）８０μｍの被膜を得、１２時間乾燥した後、ガス
フレーム溶射機で膜厚７５μｍになるよう亜鉛溶射を行
った。

ガスフレーム溶射の条件はＭＥＴＥＣＯ社製溶線式フレ
ーム溶射機ＴＹＰＥＩＩＥ型ガンを使用し、線材直径３
．２　ｍｍの亜鉛線材を敷線速度１ｍ／分（溶射量３．
８　ｋｇ　／時間）で、ガン距離３０ｃｍで行った。

得られた亜鉛溶射膜の垂直引張強度は５５ｋｇ／ｃｄで
あり、密着性は優れたものであった。また、１０μｍ巾
の素地に達する溶射膜の剥離を行い、塩水噴霧試験を１
０００時間行った。亜鉛の犠牲防食作用によって、剥離
部からの赤錆発生もなく、全体が亜鉛の白錆のみで耐食
性も良好であった。

比較例１ 板厚の薄い（０，８Ｘ１００Ｘ２００１Ｑｍ）ダル鋼板
にグリッドブラストを施し、表面粗さＲｚを１００μｍ
にした結果、鋼板は極端に湾曲して溶射試験に使用出来
ない状態となった。

３、６　Ｘ　１００　Ｘ　２００　ｍ＋ａの５Ｓ４１鋼
板にグリッドブラスト処理を施し、表面粗さ（Ｒｚ）を
１００μｍにした。グリッドブラスト処理工程は本発明
の樹脂組成物塗布工程に比較し１０倍以上の時間を必要
とした。

このブラスト処理鋼板に亜鉛を実施例１と同様に膜厚２
００μｍとなるよう低温溶射を行った結果、得られた亜
鉛溶射膜の垂直引張強度は７０ｋｇ／　ｃｕｔで、密着
性は優れたものであった。また、１０ｍｍ巾の素地に達
する溶射膜の剥離を行い、塩水噴霧試験を１０００時間
行った。亜鉛の犠牲防食作用によって、剥離部からの赤
錆発生もなく、全体が亜鉛の白錆のみで実施例１と同様
に耐食性も良好であった。

比較例２ ０、８　Ｘ　１００　Ｘ　２００　ｍｍのダル鋼板にサ
ンドプラス゛トを施し、表面粗さＲｚを４０μｍにした
結果、鋼板は少し湾曲したが、溶射試験には使用出来る
状態であった。

しかし、ブラスト処理工程は本発明の樹脂組成物塗布工
程に比較し２０倍以上の時間を必要とした。

このブラスト処理鋼板に亜鉛を実施例１と同様に膜厚２
００μｍとなるよう低温溶射を行った結果、得られた亜
鉛溶射膜の垂直引張強度は４５ｋｇ／　ｃｄと比較的低
かったが、１０ｍｍ巾の素地に達する溶射膜の剥離を行
い、塩水噴霧試験を１０００時間行った、亜鉛の犠牲防
食作用によって、剥離部からの赤錆発生もなく、全体が
亜鉛の白錆のみで実施例１と同様に耐食性は良好であっ
た。

比較例３ 実施例１で使用したアクリルエマルション樹脂Ａ　　３
０６ｇ（ｌ脂固形分容量１００Ｃｒｌ）と、平均粒子径
２３０μｍの珪砂（珪砂０５６号　奥付窯業原料製　比
重２．４）２４０ｇ（粒子容量ｔｏｏｃＩｉ、ＰＶＣ５
０％）とを充分に攪拌し樹脂組成物ａを作製した。

この樹脂組成物ａは数時間放置すると粒子が沈殿する傾
向にあり、数日後には再分散が困難となった。

作製直後の樹脂組成物ａを０．８　Ｘ　１００　Ｘ２０
０　ｍｍのダル鋼板にエアースプレーにて３５０ｇ　／
　ｒｎ″の割合で塗布した所、表面粗さ（Ｒｚ）は３０
０μｍとなり、１時間乾燥した後、亜鉛を実施例１と同
様に膜厚１００μｍとなるよう低温溶射を行った結果、
溶射膜は非常に粗く外観が不良であった。

得られた亜鉛溶射膜の垂直引張強度は２５ｋｇ／ｃｔｌ
であり、密着性は著しく劣るものであった。また、１０
化巾の素地に達する溶射膜の剥離を行い、塩水噴霧試験
を２００時間行ったが、亜鉛の犠牲防食作用がなく、剥
離部からの赤錆発生が激しかった。

比較例４ 実施例２で使用したエポキシ−ポリアミド樹脂８　２７
５ｇ（ｌ脂固形分容量１００ｃ＋＋ｌ）と、平均粒子径
４８μｍの炭化珪素（緑色炭化珪素ｃＧ３２０　名古屋
併重機材工業製比重３．１６）６３ｇ（粒子容量２０ｃ
ｄＳＰＶＣ１７％）とを充分に攪拌し樹脂組成物すを作
製した。

この樹脂組成物すを０．８　Ｘ　ｌ　００　Ｘ　２００
鮒のみがき鋼板にエアースプレーで９　ｇ　／　ｍ’の
割合で塗布した所、表面粗さ（Ｒｚ）は２５μｍとなっ
た。２時間乾燥した後、実施例１と同様の方法で亜鉛を
膜圧１００μｍとなるよう溶射した。しかし、溶射効率
が悪く、実施例２の３倍以上の溶射時間を要した。

また、得られた亜鉛溶射膜の垂直引張強度は２０ｋｇ／
ｃｆｆｌであり、密着性は著しく劣るものであった。更
に、１０鮒巾の素地に達する溶射膜の剥離を行い、塩水
噴霧試験を行ったが、途中３００時間で溶射膜は浮き上
がってしまった。

比較例５ 実施例２で使用したエポキシ−ポリアミド樹脂８　２７
５ｇ（Ｉｔ脂固形分容量１００ｃ＋＋りと、平均粒子径
３０μｍのニッケル粉（比重８．９）３８３ｇ　（粒子
容量７０ｃａｌＳＰＶＣ３０％）とを充分に攪拌し樹脂
組成物Ｃを作製した。

この樹脂組成物Ｃを０．８　Ｘ　１００　Ｘ　２００　
ｍｍのダル鋼板にエアースプレーで３４０ｇ／ｍ’（膜
厚１００μｍ）の割合で塗布すると、その表面粗さ（Ｒ
ｚ）は２０μｍとなった。１２時間乾燥した後、実施例
１と同様の方法で亜鉛を膜圧１００μｍとなるよう溶射
した。しかし、溶射効率が悪く、実施例２の３倍以上の
溶射時間を要した。

また、この亜鉛溶射膜の垂直引張強度は１５ｋｇ／ｃｄ
であり、密着性は極端に悪いものであった。

更に、１０ｍｍ巾の素地に達する溶射膜の剥離を行い、
塩水噴霧試験を行ったが、途中１００時間で剥離部から
赤さびが発生して、耐食性も著しく劣るものであった。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、公知の方法に於けるが如（ブラ
スト処理を行なわなくても平滑な基材に対して適度の表
面粗さを付与することができるので、板厚の薄いものあ
るいは形状が複雑なためブラスト処理が出来ない基材に
も金属溶射が可能となる。また、従来金属溶射が不可能
と考えられていた素材も利用することができる。しかも
得られた溶射被膜の密着性は極めて優れている。

本発明の方法によれば、溶射された液状の金属粒子の可
塑性を利用し、樹脂組成物から得られた被膜中の粒子の
間に溶射金属粒子を充填せしめることによるアンカー効
果により高付着力を発揮させることが出来る。

例えば、従来のブラスト処理面での金属溶射被膜の垂直
引張強度は５Ｑｋｇ／ｃ＋＋！前後であるが、本発明方
法により得られた金属溶射被膜の垂直引張強度も５０〜
８０ｋｇ／ｃｎｆであり、従来のものに比して優るとも
劣らない密着性を示す。

更に、金属溶射被膜による犠牲防食作用により基材（鋼
材）の保護が可能である。これは、金属溶射被膜と基材
（鋼材）の接触により起る作用であるが、かりに基材表
面に薄い樹脂のみによる被膜が形成されていても、溶射
金属粒子の衝突力等により被膜の凝集破壊等が生じ、溶
射粒子は基材表面に到達するようになるため、犠牲防食
作用効果は充分発揮出来るのである。

加えて、本発明の方法においては、従来のブラスト処理
における処理作業時間を１／１０〜１／２０以上削減出
来、従って加工コストの著しい低下が期待出来る。

また、ブラスト処理時に発生する松原による各種の問題
点、所謂公害も、−挙に解決出来る。

従って、今後の金属溶射技術の利用拡大に大きく寄与出
来るものであり、工業的な実用価値ははかり知れないも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法による溶射被膜の断面図である。 第２図は本発明方法による溶射被膜の断面図である。 第３図は本発明における樹脂被膜の一例を模型的に拡大
した断面図である。 ■、１′・・・・・・基材、 ２．２′・・・・・・溶射被膜、 ３・・・・・・樹脂組成物から得られた被膜、４・・・
・・・粒子、 ５・・・・・・樹脂。 第１図 第２図 第３図 手続補正書 ６２．５．−８ 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿　　　　　　　　１、
事件の表示　　　昭和６２年特許願第７６７３号２、発
明の名称　　　金属溶射被膜の作製方法３、補正をする
者 事件との関係　　出願人 名称　（３３２）大日本塗料株式会社 同　　　株式会社パンアートクラフト ４、代理人 ５、補正命令の日付　　自　　　発 明細書中下記の個所を訂正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブラスト処理等の前処理を施さない被溶射基材上
   に、粒子径が５〜２００μｍの粒子を樹脂に対して２５
   〜４００容量％含有する組成物を１０〜３００ｇ／ｍ＾
   ２の割合で塗布して表面粗さ（Ｒｚ）３０〜２５０μｍ
   の被膜を得、次いでその被膜上に金属を溶射することを
   特徴とする金属溶射被膜の作製方法
2. （２）被溶射基材が鋼材であり、溶射金属が鋼材より卑
   なる金属である特許請求の範囲第（１）項記載の金属溶
   射被膜の作製方法。
3. （３）粒子径が５〜２００μｍの粒子は、酸化珪素、ア
   ルミナ、炭化珪素からなる群から選ばれた少なくとも１
   種である特許請求の範囲第（１）項記載の金属溶射被膜
   の作製方法。
4. （４）金属溶射は、減圧内アーク溶射機による低温溶射
   である特許請求の範囲第（１）項記載の金属溶射被膜の
   作製方法。