(57)【要約】【課題】炭素繊維強化プラスティック材料（ＣＦＲＰ材）の表面特性を改質するために金属、サーメットまたはセラミックスの溶射コーティングを形成するための下地層として、溶射に際しての加熱によって劣化せず、ＣＦＲＰ材と溶射コーティングとの間の接着能を高めるという下地層としての機能を高めること。【解決手段】  Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅのように、ＣＦＲＰ材とも、また、溶射材の何れに対しても接着性に優れた金属の中間被覆層を電気メッキにより形成し、この電気メッキにより形成した中間被覆層に、電気メッキに使用した電流とは、その極性が逆向きの電流を通してエッチング処理を施し、前記中間被覆層表面を表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜３０μｍに粗面化したものである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維強化プラスチック材料とこの炭素繊維強化プラスチック材料に形成されるトップコーティングの何れに対しても接着性に優れた金属の被覆層を電気メッキにより形成し、
この電気メッキにより形成した被覆層に、電気メッキに使用した電流とは、その極性が逆向きの電流を付加して、エッチング処理を施し、表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜３０μｍの粗面化層を形成した炭素繊維強化プラスチック材料表面の溶射処理のための下地層。
【請求項２】
電気メッキにより形成される被膜層が、ＣｕとＣｒとＦｅからなる群の中の一種または二種以上の積層被膜からなる請求項１記載の炭素繊維強化プラスチック材料表面の溶射処理のための下地層。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維強化プラスチック材料（以下ＣＦＲＰと称する）の表面処理、とくに、金属、サーメットまたはセラミックスの溶射によるコーティングのための下地層に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維強化プラスチック材料は、軽量で且つ強度に優れた材料であるが、使用目的に応じての特性を付与するために、ゴムライニング、金属メッキ、樹脂コーティング、若しくは金属、サーメットまたはセラミックスによる溶射コーティング等の表面処理が施されるケースが多い。
【０００３】
この溶射コーティングの形成はＣＦＲＰ素材表面に耐摩耗性を付与する手段として有効ではあるが、ＣＦＲＰ素材それ自体が溶射材料との密着性が悪く、直接の溶射は実質的には不可能で、下地層形成のための下地処理が行われるのが通常である。
【０００４】
この下地処理として、従来から、多くの手法が提案されているが、とくに、特許文献１には、高速印刷用ローラの表面に多孔質の溶射セラミックス層を形成するに当たっての下地層として、ＣＦＲＰローラ基材を構成する樹脂と同種の樹脂被覆を設けることが記載され、また、特許文献２および特許文献３には、ＣＦＲＰローラのトップコートとして炭化物サーメットあるいは酸化物セラミックスを形成するに当たって、基材構成成分と同じ樹脂とセラミックス粒子の混合物からなる中間層を設けることが記載されている。
【０００５】
このように、ＣＦＲＰ材に金属、各種のサーメットやセラミックスの溶射コーティングを施すに際しての下地層として、ＣＦＲＰ材を構成する樹脂を施すことは、ＣＦＲＰ材との馴染みが良い下地層を得る手段として優れたものとされている。ところが、係る樹脂は耐熱性が低く溶射時の熱により樹脂表面が劣化し基材との密着力が弱くなるという欠点がある。
【０００６】
また、樹脂による下地層に代えて、特許文献４に記載されているように、下地処理として金属メッキを施し、ブラスト処理後、溶射をする方法もある。しかしながら、メッキ層と基材の密着力が弱く、そのため、メッキ層をブラスト処理により粗面化することも知られているが、メッキ層に膨れ等が発生し易く、溶射層が均一に形成されないという欠点がある。この対策として、メッキ層を厚くする、あるいは、ブラストに際しての衝突エネルギーを抑えるなどの方法をとっているが、コスト面、品質面に問題が残る。
【特許文献１】特開平９−１７５７０３号公報
【特許文献２】特開２００１−２７００１５号公報
【特許文献３】特開２００１−２４０９５３号公報
【特許文献４】特開平７−１１９７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明において解決すべき課題は、ＣＦＲＰ材の表面特性を改質するために金属、サーメットまたはセラミックス溶射コーティングを施すための下地層として、溶射層の形成に際しての加熱によって劣化することなく、ＣＦＲＰ材と溶射コーティングとの間の接着能を高めるという下地層としての機能を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＣＦＲＰ材の金属、サーメットまたはセラミックスの溶射によるコーティングのための下地層は、Ｃｕ、Ｃｒ、あるいは、Ｆｅのように、ＣＦＲＰ材とも、また、溶射材の何れに対しても接着性に優れた金属の中間被覆層を電気メッキにより形成し、この電気メッキにより形成した中間被覆層に、電気メッキに使用した電流とは、その極性が逆向きの電流を通してエッチング処理を施し、前記中間被覆層表面を表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜３０μｍに粗面化したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、
（１）溶射被膜形成に適した膨れ等のない均質な表面粗さを持つ下地が得られる。
【００１０】
（２）表面粗さの調整は、エッチング時間を調整することで可能である。
【００１１】
（３）ブラストのような機械的処理が行われるものではないので、膨れのような表面欠陥は発生しない。
【００１２】
（４）メッキ層は、エッチング可能な必要最小限の厚みであればよく、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、実施例に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例】
【００１４】
本発明を搬送用ロールとして、ＣＦＲＰロール基材のトップコーティングとしてＷＣ−１２Ｃｏサーメットの溶射被膜を設けるに当たっての下地層の形成に適用した実施例について説明する。
【００１５】
フィラメントワインディング法により製作したＣＦＲＰ材をロール基材とした。このロール基材の両端に回転軸となる鋼製のフランジ軸を接着して取付けた後、研削して外形寸法を１００ｍｍに調整し、さらに表面を平滑化し、メッキ処理を行った。
【００１６】
図１は、本発明に基づいて、ＣＦＲＰロール基材１の表面に下地層としての被膜積層構造２を形成し、その上にトップコーティング３を設けた状態を示す。
【００１７】
ＣＦＲＰロール素管１を硫酸銅２００ｇ／１、硫酸６６ｇ／１、塩素６０ｐｐｍの溶液組成を有する硫酸銅溶液中、温度２０〜３０℃、電流密度６ａｍｐ／ｄｍ２の条件下で１０時間通電し、ＣＦＲＰロール素管１表面上に３００μｍの厚さの銅メッキ層を一次中間層２１として形成した。
【００１８】
この銅メッキからなる一次中間層２１の表面研削を行なったのち、その表面を清浄化処理し、この一次中間層２１の上に、電流密度２７ａｍｐ／ｄｍ２で２時間半通電して、二次中間層２２として、５０μｍ厚のＣrメッキ層を形成した。
【００１９】
そして、この二次中間層２２に、このＣrメッキの場合の逆向き電流を３０〜５０ａｍｐ／ｄｍ２で１〜５分通電して、エッチング処理を行い表面粗さ（Ｒｚ）が２０μｍ程度の粗面化層を形成した。
【００２０】
この後、表面を粗面化した二次中間層２２の表面に、溶射ガンとの距離３００ｍｍ、材料供給量４０ｇ／ｍｉｎ、１５パス、ロール回転数３４５ｒｐｍ、ピッチ４ｍｍの条件で、直角方向から高速ガス炎を当てて、膜厚２００μｍのＷＣ−１２Ｃｏのサーメット被膜を形成した。
【００２１】
この被膜形成の後、溶射被膜表面を研削することで表面粗さ（Ｒz）１０μｍ以下の平滑度の高いロールに仕上げた。このようにして製造したＣＦＲＰロールの被膜の耐アグレッシブ摩耗性をＪＩＳ−Ｈ８５０３に基づいて測定した結果、表面の溶射被膜の特性は極めて良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、炭素繊維強化プラスチック基材上にトップコーティングとして金属、サーメットまたはセラミックスの溶射被膜を形成したものであるから基材表面の耐摩耗性を著しく向上させることができるとともに、溶射被膜の密着性にも優れていることから、エンジニアリング材料あるいは構造用材料として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の下地層を形成して、その上にトップコーティングを形成した状態を断面図によって示す。
【符号の説明】
【００２４】
１    ＣＦＲＰロール基材
２    下地層        ２１  一次中間層      ２２  二次中間層
３    トップコーティング
【図１】
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