JPH0446770A - ブラストによる金属表面の着色方法およびそれに使用する着色用ブラスト材 - 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】

この発明は金属表面の新規な着色技術に関する。さらに
に詳しくは、ブラストにより金属表面を着色する方法、
およびこの方法に使用する着色用ブラスト材に関するも
のである。

【従来の技術】

従来から、砥粒のごとき微細なブラスト材粒子を空気の
噴射などにより金属表面に吹き付けて金属表面を研掃す
るプラスチングまたはブラスト法がひろく用いられてい
る。また、かようなブラストを利用して金属表面を着色
する方法も行われている。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながらブラストを利用した従来の金属表面の着色
は、ブラストした金属表面の光の乱反射により生じる明
度の差によるものであり、ブラストに用いる砥粒の種類
や粒度を変えることにより色の濃度を若干変化させるこ
ともてきるが、着色とはいってもブラストされる金属の
本来の色か基調になった明暗の差に過ぎない。 例えば、ステンレス鋼であればグレーの濃淡、真鍮てあ
れば黄銅色の濃淡が得られるのみである。 そこでこの発明は、従来のように金属本来の色の濃淡で
はなく、好みの色の着色面を金属表面に付与できる方法
を提供すること、およびこの方法に用いるための着色用
ブラスト材を提供することを目的としてなされたもので
ある。

【問題点を解決するための手段、作用】すなわちこの発
明による金属表面の着色方法は、ブラスト材粒子の表面
に接着剤を用いて顔料を被覆せしめた着色用ブラスト材
を、被着色金属表面にブラストすることを特徴とするも
のである。 またこの発明による着色用ブラスト材は、上述したよう
に、ブラスト材粒子の表面に接着剤を用いて顔料を被覆
せしめたことを特徴とするものである。 上記したごとき着色用ブラスト材を被着色金属の表面に
ブラストすることにより、ブラスト材粒子表面を被覆し
ている顔料の表層の顔料粒子か、ブラスト粒子により生
じた被着色金属表面のブラスト面の微細な凹凸への投錨
効果とブラストによる圧着効果で強固に密着する。 その結果、表面か梨地てマットな感じの着色となり、塗
料や蒸着による着色とは全く異な−った仕上り面が得ら
れることになる。 このようにしてこの発明によれば、顔料の色を選択する
ことにより好みの色の着色ブラスト面を金属表面に付与
することができる。 この発明て使用てきるブラスト材粒子としては、シリカ
、アランダム、ホワイトアランダム、エメリー　ンルコ
ー、カーボランダム、グリーンカーボランダム、ガーネ
ットなどの天然および合成の無機質砥粒か挙げられる。 さらには、金属系、樹脂系、ガラス系などのショット材
やビーズも使用できる。これらのブラスト材粒子の１種
類だけを用いてもよいが、２種類以上混合して用いるこ
ともてきる。使用するブラスト材粒子の選択は、基本的
には、硬い金属に着色する場合にはエメリー　アランダ
ム、ホワイトアランダム、カーボランダム、グリーンカ
ーボランダムなとの切削力のある砥粒を用い、軟質金属
に対してはあまり切削力のある砥粒を用いる必要はない
。しかしブラストの際にブラスト圧力を調節できるため
、かようなブラスト材粒子の選択は目安として考慮すれ
ばよく、実際にはとんな粒子を用いてもよい。要するに
、着色しようとする金属表面にブラスト面を形成できる
程度の硬度をもったブラスト材粒子を核として使用すれ
ばよい。また、この発明で使用されるブラスト材粒子の
粒子径は、−船釣には１６〜８２０メツシユ、好ましく
は４６〜１５０メツシユのものか使用できる。 ブラスト材粒子の表面に顔料を接着させるための接着剤
としては、ケイ酸ナトリウム、ゼラチン、フェス類、ア
クリル系エマルジョン、アクリル樹脂、塩化ビニル系樹
脂、エポキシ樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性アルキ
ド樹脂、スチレン−ブタジエン系エマルジョン、酢酸ビ
ニル系エマルジョン、スチロール樹脂、フェノール樹脂
、飽和ポリエステル、ポリウレタン、不飽和ポリエステ
ル、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリアミド
およびユリア樹脂などの公知の天然あるいは合成接着剤
を使用することができ、これらの２種類以上を混合して
使用してもよい。これらの中でも、アクリル系エマルジ
ョン、酢酸ビニル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマル
ジョンとポリウレタンエマルジョンとの混合物といった
水溶性エマルジョン系の接着剤が好ましく使用できる。 接着剤の使用量は、一般的にはブラスト材粒子重量の２
〜２０重量％、好ましくは４〜８重量％の範囲で使用で
きる。 この発明に使用する顔料としては、一般的な無機質粉末
顔料および有機質粉末顔料から所望の色を選択すること
かできる。例えば、赤色系であれば赤色酸化鉄（ベニガ
ラ）、カドミウムレッド、モリブデンレッド、パーマネ
ントレッドＲ１ウオッチングレッド、酸化第一銅など；
黄色系てあれば黄色酸化鉄、カドミウムイエロクロムイ
エロー　ファストイエローなど；青色系であればコバル
ト青、群青、紺青、フタロシアニンブルーなど；緑色系
であれば酸化クロム、フタロシアニングリーンなど；黒
色系であればカーボングラツク、アニリンブラック、鉄
黒（四三酸化鉄）など−白色系であれば二酸化チタン、
亜鉛華などが使用できる。これらの顔料は１種類たけで
なく、数種類を混合して用いることにより微妙な色調が
得られる。例えば、赤色顔料を白色顔料で展色していく
ことにより、赤味の濃いピンクから白っぽいピンクまで
得られるし、赤色顔料と黄色顔料とを混合することによ
りオレンジ色系統の色も得ることができる。 このように、お互いに反応性のない顔料の２種以上を混
合することにより多種多様な色調を得ることが可能であ
る。また、同色系の顔料を混合した場合でも、顔料粉末
の粒子径の違いにより、粒子径が細かい程顔料濃度か薄
く透明感のある仕上りの着色面が得られ、粒子径が大き
くなる程マットな着色面に仕上る。また顔料粉末の粒子
径は００３〜３μ程度のものが好ましく使用できる。 この発明の着色用ブラスト材を製造するに際しては、核
となるブラスト材粒子と接着剤とを混合してブラスト材
粒子表面を接着剤で十分に被覆したのち、顔料粉末を加
えてよく混合し、顔料粉末をブラスト材粒子表面の接着
剤層に均一に付着させる。次に、使用した接着剤の硬化
方法に準して接着剤層を硬化させる。 この発明の着色方法を実施するには、エアー式またはイ
ンペラー式の従来から慣用されているブラスト機を用い
、通常のブラスト法と同し操作でこの発明の着色用ブラ
スト材を着色すべき金属表面に吹き付ければよい。これ
によって、ブラスト材粒子表面の顔料粒子が金属のブラ
スト面に強固に密着し、梨地で艶消しの着色表面が得ら
れる。着色用ブラスト材を金属表面に吹き付ける際のブ
ラスト圧力は、通常の研掃を目的とするブラスト圧力よ
りも若干低くしたほうが好ましい着色面が得られる。こ
の発明の方法により着色できる金属は、通常のブラスト
可能な金属であればどんな金属でもよいが、着色の効率
からみると、ビッカース硬度Ｈｖ　２００以下の金属に
対して良好な着色ブラスト面を付与することができる。 なお、この発明により得られたブラスト着色面の表面を
、必要に応してさらに透明な樹脂でオーバーコートする
こともてきる。この場合、着色面の表面特性は、オーバ
ーコートに使用した樹脂の性質に左右されるので、使用
目的および使用環境に適した樹脂を選択することにより
種々の用途に適した表面特性を得ることができる。また
、オーバーコートに使用する透明樹脂に艶消剤を添加し
てその添加量を調整することにより、光沢面から好みの
程度の艶消面まで所望の仕上表面が得られる。オーバー
コート仕上表面の全体的な特徴は、金属的な感じがなく
なり、オーバー、コート樹脂下のブラスト着色面の効果
によってセラミックスのような外観となる。 オーバーコートに使用する樹脂は、被着色金属に適した
ものであれば従来がら慣用されている一般的な金属塗装
用の樹脂が使用できる。例えば、耐候性および強度に優
れ、従来がら一般に自動車塗装用などに使用されている
常温硬化型の非黄変性ポリウレタン樹脂のクリヤータイ
プや、焼付型メラミン樹脂塗料のクリヤータイプなどが
挙げられ、使用に際しては艶消剤を適宜添加してブラス
ト着色面の表面にコートする。 その他の透明樹脂としては、フタル酸樹脂、アクリル樹
脂、ラッカー系樹脂、フッ素樹脂などを用途に応じて選
択して使用することができる。

【実施例】

実施例１ 着色用ブラスト材の調製： 人造ｊ−１！Ｊ　　”　　　　　　　　　　８８．Ｏｗ
ｔ％アクリル共重合エマルジョンｆＦ２３．Ｏｗｔ％黒
色酸化鉄１３ 赤色酸化鉄＊４ 酸化クロム＊５ ＊１　“ＡＥ婁６０”　（粒子径 学工業■製） ＊２：　　“サイピノールＡＣ１００″（サイデン化学
工業伸製） ＊３：　　“ＫＮ３２０”　（戸田工業■製）零４：　
“１９０ＥＤ”　（戸田工業■製）＊５：　　“ＮＤ８
０３”　（戸田工業■製）核となる人造エメリーと接着
剤のアクリル共重合エマルジョンとをミキサーで混合し
、接着剤がエメリー粒子表面に均一に付着したところで
、顔料である黒色酸化鉄、赤色酸化鉄、酸化クロムを加
え均一に被覆するまでミキサーで混合した。その後１０
０℃の乾燥機で３時間加熱して接着剤を硬化させるとと
もに乾燥し、濃い茶色の着色用ブラスト材を得た。 着色用ブラスト材による着色方法： 上記で得られたブラスト材を、エアー式の乾２．７　　
ｖｔ％ ３、Ｏｖｔ％ ３．３　　ｖｔ％ 宇治電化 ２５０μ、 式ブラスト機を用い、アルミニウム板表面およびステン
レス鋼板表面に吹き付けてブラストを施した。 ブラストの条件は、ブラスト角度９０″　ブラスト距離
的１０ｃｍとし、ブラスト圧力はアルミニウム板の場合
に２．５　Ｋｇ／ｃｙｚ２　　ステンレス鋼板の場合に
５　　Ｋｇ／ｃ−とした。 ブラストの結果、アルミニウム板およびステンレス鋼板
のいずれの表面にも梨地に艶消しの渋い茶色のブラスト
着色面を得ることができた。 実施例２ 着色用ブラスト材の調製： ホワイトアランダム”　　　　　　　８８．Ｏｗｔ％ア
クリル共重合エマルジョン＊２３．７　ｖｔ％赤色酸化
鉄＊３２．ＯｗＬ％ 酸化チタン京’　　　　　　　　　　　６．３　ｗｔ％
＊ｌ　″ｗＡ婁６０”　（粒子径２５０μ、太平洋金属
■製） 零２：′サイピノール　ＡＣ１００″ ネ３：　“１３０ＥＤ”　（戸田工業■製）＊４：　　
“＾ｒｔ　８０８　”　　（Ｍｅｒｃｋ社製）上記各成
分を用いて、実施例１と同様な方法により、グレイッシ
ュピンクの着色用ブラスト材を得た。 着色用ブラスト材による着色 上記で得られたブラスト材を、エアー式の乾式ブラスト
機を用い、ステンレス鋼板表面に吹き付けてブラストを
施した。 ブラストの条件は、ブラスト角度９０″　ブラスト距離
的１０（至）とし、ブラスト圧力３　　Ｋｇ／Ｃ麿２と
した。 ブラストの結果、ステンレス鋼板の表面に梨地のグレイ
ッシュピンクのブラスト着色面を得ることができた。 ブラスト着色面の表面仕上処理。 上記のブラスト着色面に、透明な非黄変性ポリウレタン
樹脂“ｖトップクリアー　（大日本塗料■製）をオーバ
ーコートすることによって、深みのある光沢面に仕上げ
ることができた。 また、上記のブラスト着色面に、透明なアクリルラッカ
ー“クリア　２２３”　（＠４アサヒペン製）をスプレ
ーすることによって、梨地でマットな色調の艶消面に仕
上げることができた。

【発明の効果】

上述したところかられかるようにこの発明によれば、従
来のブラスト方法と同様な操作で、金属表面に好みの色
のブラスト着色面を付与することができる。得られた着
色面は、塗料や蒸着による着色とは異なり、梨地でマッ
トな感じの着色となる。かような着色面は、着色用ブラ
スト材の投錨効果や圧着効果によって顔料が強固に密着
して形成されたものであるため、塗料の塗布面でみられ
るような衝撃や時間の経過に伴うひび割れや剥離を生じ
ることがない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ブラスト材粒子の表面に接着剤を用いて顔料を被覆
   せしめた着色用ブラスト材を、被着色金属表面にブラス
   トすることを特徴とするブラストによる金属表面の着色
   方法。 ２、得られたブラスト着色面の表面にさらに透明樹脂を
   オーバーコートすることを特徴とする請求項１記載の着
   色方法。 ３、ブラスト材粒子の表面に接着剤を用いて顔料を被覆
   せしめたことを特徴とする着色用ブラスト材。 ４、前記ブラスト材粒子は、無機質砥粒並びに金属系、
   樹脂系およびガラス系からなるショット材またはビーズ
   から選ばれる１種または２種以上の混合物からなる請求
   項３記載の着色用ブラスト材。 ５、前記無機質砥粒は、シリカ、アランダム、ホワイト
   アランダム、エメリー、ジルコン、カーボランダム、グ
   リーンカーボランダムおよびガーネットから選ばれる１
   種または２種以上の混合物からなる請求項４記載の着色
   用ブラスト材。 ６、前記接着剤は、ケイ酸ナトリウム、ゼラチン、ワニ
   ス類、アクリル系エマルジョン、アクリル樹脂、塩化ビ
   ニル系樹脂、エポキシ樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶
   性アルキド樹脂、スチレン−ブタジエン系エマルジョン
   、酢酸ビニル系エマルジョン、スチロール樹脂、フェノ
   ール樹脂、飽和ポリエステル、ポリウレタン、不飽和ポ
   リエステル、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポ
   リアミドおよびユリア樹脂から選ばれる１種または２種
   以上の混合物からなる請求項３記載の着色用ブラスト材
   。 ７、前記顔料は、無機質粉末顔料および有機質粉末顔料
   から選ばれる１種または２種以上の混合物からなる請求
   項３記載の着色用ブラスト材。