(57)【要約】【目的】  耐久性に富み且つ安価な模様表出溶射膜を有する実用的な溶射膜形成部材と、かかる溶射膜形成部材を容易且つ安価に製造することができる溶射膜形成部材の製造方法を提供する。【構成】  溶射膜形成部材１は、基材２の表面に一層構造の溶射膜３を形成してなるものであって、溶射膜３の膜厚ないし緻密度を部分的に異ならしめることにより、溶射膜表面に明度差による模様を形成するように構成されている。この溶射膜形成部材１は、基材２の表面上に、該表面から所定量離間した位置に配してマスキング部材４を設置した上で、マスキング部材４上から基材表面へと溶射して、基材表面に、溶射材３ｃがマスキング部材４に干渉することなく溶射された部分３ｂとマスキング部材４に干渉される部分３ａとで溶射膜３の膜厚ないし緻密度が異なるようにすることにより得られる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に一層構造の溶射膜を形成してなる溶射膜形成部材であって、溶射膜の膜厚ないし緻密度を部分的に異ならしめることにより、溶射膜表面に明度差による模様を形成するように構成したことを特徴とする溶射膜形成部材。
【請求項２】
溶射膜が粗面構造をなす高度の摩擦機能を有するものであることを特徴とする、請求項１に記載する溶射膜形成部材。
【請求項３】
溶射膜の表面粗度がＲｍａｘ５０〜３０００μｍであることを特徴とする、請求項２に記載する溶射膜形成部材。
【請求項４】
溶射膜が、着色封孔剤により着色，封孔処理されたものであることを特徴とする、請求項１、請求項２又は請求項３に記載する溶射膜形成部材。
【請求項５】
着色封孔剤が塗料を溶剤で希釈してなるものであることを特徴とする、請求項４に記載する溶射膜形成部材。
【請求項６】
着色封孔剤が、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系、フッ素系又は亜鉛系の塗料を溶剤により５０％に希釈したものであることを特徴とする、請求項５に記載する溶射膜形成部材。
【請求項７】
溶射膜表面の凹凸による摩擦機能を利用したスリップ防止板として使用されるものであることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載する溶射膜形成部材。
【請求項８】
基材の表面上に、該表面から所定量離間した位置に配してマスキング部材を設置した上で、マスキング部材上から基材表面へと溶射して、基材表面に、溶射材がマスキング部材に干渉することなく溶射された部分とマスキング部材に干渉される部分とで溶射膜の膜厚ないし緻密度が異なるようにすることにより、明度差による模様が表出する一層構造の溶射膜を基材表面に形成するようにしたことを特徴とする溶射膜形成部材の製造方法。
【請求項９】
基材表面とマスキング部材との距離を変更することによって、溶射膜における膜厚差ないし緻密度差を調整するようにしたことを特徴とする、請求項８に記載する溶射膜形成部材の製造方法。
【請求項１０】
溶射後において、溶射膜に着色封孔剤による封孔処理を施すようにしたことを特徴とする、請求項８又は請求項９に記載する溶射膜形成部材の製造方法。
【請求項１１】
着色封孔剤として、塗料を溶剤で希釈したものを使用することを特徴とする、請求項１０に記載する溶射膜形成部材の製造方法。
【請求項１２】
着色封孔剤として、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系、フッ素系又は亜鉛系の塗料を溶剤により５０％に希釈したものを使用することを特徴とする、請求項１１に記載する溶射膜形成部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材表面に一層構造の溶射膜を形成してなる溶射膜形成部材であって、特に、膜表面に模様を形成することより装飾性を有するスリップ防止板、誘導ブロック、化粧板又は建築用材等として或いはその構成材として好適に使用される溶射膜形成部材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金属板等の基材に金属やセラミックスの溶射膜を形成した溶射膜形成部材は、溶射膜表面の凹凸が摩擦機能や装飾機能を有するところから、種々の用途に使用されている。例えば、摩擦機能を重視する溶射膜形成部材（以下「摩擦機能部材」という）としては、工場の通路床板等として使用されるスリップ防止板や点字ブロック等として使用される誘導ブロックがあり、装飾機能を重視する溶射膜形成部材（以下「装飾機能部材」という）としては、建造物の内外壁として使用される化粧板やドア等の構成材として使用される各種建築用材がある。
【０００３】
而して、装飾機能部材については勿論、摩擦機能部材についても、用途上の要求や需要者の要求により、溶射膜表面に模様を表出した装飾性が重視される場合があり、従来からも、複数種の溶射材を使用して溶射材固有の色（金属色等）による色分け模様を膜表面に形成するようにした溶射膜形成部材（例えば、特許文献１）が提案されている。
【特許文献１】特開平６−４１７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように溶射材固有の色を利用して色分け模様を形成した溶射膜形成部材（以下「従来部材」という）は、塗装により模様を形成したもののように、膜表面の摩耗や溶射粒子の剥落により色落ちするようなことがなく、耐久性に富むものである。
【０００５】
しかし、従来部材は、色の異なる複数種の溶射材を使用して溶射工程を何度も繰り返すことによって溶射膜を形成するものであるから、製造工程が複雑となり、製造コスト、ひいては製品コストも高騰するといった問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を生じることなく、耐久性に富み且つ安価な模様表出溶射膜を有する実用的な溶射膜形成部材を提供すると共に、かかる溶射膜形成部材を容易且つ安価に製造することができる溶射膜形成部材の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１に、基材の表面に一層構造の溶射膜を形成してなる溶射膜形成部材であって、溶射膜の膜厚ないし緻密度を部分的に異ならしめることにより、溶射膜表面に明度差による模様を形成するように構成したことを特徴とする溶射膜形成部材を提案する。
【０００８】
また、本発明は、第２に、基材の表面上に、該表面から所定量離間した位置に配してマスキング部材を設置した上で、マスキング部材上から基材表面へと溶射して、基材表面に、溶射材がマスキング部材に干渉することなく溶射された部分とマスキング部材に干渉される部分とで溶射膜の膜厚ないし緻密度が異なるようにすることにより、明度差による模様が表出する一層構造の溶射膜を基材表面に形成するようにしたことを特徴とする溶射膜形成部材の製造方法を提案する。
【０００９】
本発明の溶射膜形成部材は、建築用材等の装飾機能部材としても好適に使用できるものであるが、特に、溶射膜表面の凹凸による摩擦機能を利用したスリップ防止板，誘導ブロック等の摩擦機能部材として最適するものである。このような摩擦機能部材として使用される場合には、溶射膜を、粗面構造をなす高度の摩擦機能を有するものとしておくことが好ましい。例えば、溶射膜の表面粗度をＲｍａｘ５０〜３０００μｍ（より好ましくはＲｍａｘ５０〜２０００μｍ）としておく。更に、溶射膜を溶射材固有色以外の色とする場合には、溶射膜を着色封孔剤により着色，封孔処理しておくことができる。この場合、着色封孔剤としては、塗料を溶剤で希釈（一般に２５〜７５％に希釈）してなるものを使用することが好ましく、例えば、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系、フッ素系又は亜鉛系の塗料を溶剤により５０％に希釈したものを使用するのが最適である。なお、本発明における基材の表面とは、溶射膜の形成に先駆けて表面処理（例えば、ブラスト処理やプライマ層（亜鉛等の犠牲金属やその他の溶射材による溶射膜等）を形成する処理）を行なう場合にあっては、当該表面処理後の基材表面をいうものとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の溶射膜形成部材は、一層構造の溶射膜を、部分的に、膜厚ないし緻密度が異なるようにすることによって、溶射膜表面に明度差による模様を形成するように構成したものであるから、装飾性及び耐久性に優れたものであり、スリップ防止板等の摩擦機能部材としても建築用材等の装飾機能部材としても好適に使用できる、極めて実用的価値の高いものである。
【００１１】
また、本発明の製造方法によれば、一回の溶射工程（溶射膜の膜厚を確保するために基材表面への溶射作業を繰り返す場合を含むが、従来部材の溶射膜を形成する場合のように独立した溶射工程を繰り返す場合は含まない。）により模様を有する溶射膜を形成することができ、溶射膜形成部材の製造を効率良く且つ安価に行なうことができる。また、マスキング部材の形状及び基材表面からマスキング部材の距離を変更することによって、模様形態を任意に変更することができ、多様な模様を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明に係る溶射膜形成部材１の表面形態（溶射膜表面における模様形態）を示す平面図であり、図２はその縦断面図（図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図）であるが、この溶射膜形成部材１は、図１及び図２に示す如く、基材２の表面に、膜厚ないし緻密度の異なる第１膜部分３ａと第２膜部分３ｂとを有する一層構造の溶射膜３を形成したものである。
【００１３】
すなわち、溶射膜３は、格子状をなす第１膜部分３ａとこれによって区画された複数の方形部分たる第２膜部分３ｂとからなる。各第２膜部分３ｂは、図２に示す如く、第１膜部分３ａに比して、膜厚が厚く高緻密度のものとされている。したがって、第１膜部分３ａと各第２膜部分３ｂとでは、図１に示す如く、顕著な明度差が生じ、その結果、溶射膜３の表面においてかかる明度差による明瞭な模様（格子模様）が形成されている。
【００１４】
基材２の構成材及び形状や溶射膜３の構成材は、用途等に応じて任意に選定することができ、基材２及び溶射膜３の構成材として金属，セラミックス，プラスチックを使用することができる。また、基材２の形状は、板形状，ブロック形状等の単純形状の他、グレーチング等の複雑な立体形状ないし製品形状をなすものとできる。例えば、当該溶射膜形成部材１を工場の通路床等に使用するスリップ防止板として使用する場合には、基材２としてステンレス鋼鈑，鉄板，アルミ板等の金属板（ステンレス鋼鈑が最適する）を使用し、溶射膜３の構成材（溶射材）として、耐摩耗性等に優れたクロム鋼等（ＳＵＳ４２０Ｊ２（１３Ｃｒ），１７Ｃｒ，３１６，３１６Ｌ等）を使用することが好ましい（耐摩耗性に加えて安価である点からしてＳＵＳ４２０Ｊ２が最適する）。
【００１５】
溶射膜３は、基材２の表面に周知の前処理（ブラスト等による基材表面の粗面化処理等）を施した上で、適宜の溶射材３ｃを溶射することによって形成されるが、上記した如く部分的に膜厚，緻密度に差を生じさせるために、図３及び図４に示す如く、基材２上に第１膜部分３ａに対応する形状（格子形状）のマスキング部材４を設置した状態で、溶射を行なう。
【００１６】
すなわち、マスキング部材４を、基材表面から所定量離間させた状態で、基材１上に設置し、マスキング部材４上から溶射材３ｃを基材表面に溶射させる。
【００１７】
而して、基材２の表面においては、マスキング部材４に直対向する部分（以下「第１被溶射面」という）２ａとこれ以外の部分（以下「第２被溶射面」という）２ｂとでは、溶射材３ｃの溶射形態が大きく異なる。すなわち、図４に示す如く、第２被溶射面２ｂにおいては、溶射材３ｃがマスキング部材４に干渉されることなく到達するため、溶射機からの溶射量に一致する量の溶射材３ｃが投射されるが、第１被溶射面２ａにおいては、溶射材３ｃがマスキング部材４に干渉して溶射材３ｃの当該被溶射面２ａへの投射量が大幅に減少することになる。したがって、第１被溶射面２ａにおいては、第２被溶射面２ｂに形成される溶射膜（第２膜部分）３ｂに比して、膜厚が小さく緻密度の低い溶射膜（第１膜部分）３ａが形成されることになる。この第１膜部分３ａの膜厚ないし緻密度は、第１被溶射面２ａからマスキング部材４までの距離（溶射方向における距離）によって異なり、当該距離が大きくなるに従って、マスキング部材４と第１被溶射面２ａとの間に飛散侵入する溶射材量が多くなり、膜厚ないし緻密度は高くなる。すなわち、当該距離を変更することによって、第１膜部分３ａの膜厚ないし緻密度を任意に調整することができ、第２膜部分３ｂとの間の膜厚差ないし緻密度差を調整することができる。なお、溶射膜３は一回の溶射工程によって形成される一層構造をなすものであるが、当該溶射工程における溶射材３ｃの溶射回数は一回に限らず、複数回繰り返される場合がある。すなわち、溶射は、溶射機の溶射口を基材表面に沿う一定距離だけ平行移動させつつ行なうが、かかる移動回数（溶射回数）は必要とする膜厚や溶射条件に応じて設定され、溶射回数が一回で足りる場合もあれば、複数回となる場合もある。
【００１８】
ところで、溶射膜３は、用途等に応じて、基材２の表面全体又はその一部に形成されるが、当該溶射膜形成部材１をスリップ防止板等の摩擦機能部材として使用する場合には、溶射条件を工夫することにより、図５に示す如く、一般的な溶射膜に比して、溶射粒子３ｄを大径とする粗面構造をなすものとして、膜表面の摩擦機能を増大させるようにしておくことが好ましい。溶射膜３の表面粗度をどの程度とするかは、当該溶射膜形成部材１の用途等に応じて決定されるが、膜表面の摩擦機能を重視するスリップ防止板や誘導ブロック等として使用される場合、つまり靴等の履物との間に一定以上の摩擦力を確保する必要のある摩擦機能部材として使用する場合には、表面粗さがＲｍａｘ５００〜１５００μｍとなるように設定しておくことが好ましい。
【００１９】
溶射方法としては、溶射材の性状等に応じて、アーク溶射，プラズマ溶射，線爆溶射等の電気式溶射法や溶線式，溶棒式，粉末式フレーム溶射等のガス式溶射法等、周知，公知の溶射法を、任意に採用することができる。一般には、ガス式溶射に比して高い溶射量（フレーム溶射の２〜４倍）及び高い溶射膜密着強度が得られるアーク溶射を採用することが好ましい。上記した粗面構造の溶射膜３を得る場合には、アーク溶射条件（チップ，電圧，溶射距離等）を工夫することによって、一般的なアーク溶射条件による溶射膜より粗い溶射粒子３ｄが得られるように工夫しておく。なお、溶射条件を工夫することのみによっては溶射膜３の粗面度に限度があるが、要求される粗面度がかかる限度を超える場合には、溶射後の処理によって溶射膜３の粗面度を増大させることが可能である。例えば、金属溶射の場合、溶射後に酸洗い等の金属溶解処理を施して、溶射粒子３ｄの一部を溶解することによって、更に粗い多孔質溶射膜３となすことができる。勿論、かかる溶射後の処理を行なう場合にあっては、溶射条件を一般的な緻密質溶射膜と同様にして、その緻密質溶射膜を上記した酸洗い等により、摩擦機能部材として好適する粗面構造の多孔質溶射膜３を得るようにすることも可能である。
【００２０】
また、溶射膜３は、溶射材３ｃに固有の色を呈するが、膜厚差ないし緻密度差による明度差模様を溶射材固有色以外の色による場合には、例えば、図５に示す如く、溶射膜３に着色封孔剤５を使用した封孔処理を行なって、多孔質溶射膜３の封孔処理を行なうと共に溶射膜３の着色を行なうことが好ましい。この封孔処理は、多孔質溶射膜の気孔消失を目的とする一般的な封孔処理及び溶射膜の着色を目的とする一般的な塗装処理を兼ねるものであり、塗料を溶剤で希釈した着色封孔剤５を使用して、一般的な封孔処理と同様手法（刷毛塗り，浸漬，エアスプレー等）により行なう。
【００２１】
塗料としては、当該溶射膜形成部材１の使用条件等に応じて、エポキシ系，ウレタン系，シリコン系，アクリル系，フッ素系，亜鉛系の塗料等が使用される。例えば、耐薬品性，密着性を重視する場合にはエポキシ系が好適であり、耐候性を重視する場合にはウレタン系や更に耐久性に優れるシリコン系が好適である。
【００２２】
ところで、着色封孔剤５は、塗料をシンナー等の溶剤で希釈して得られるが、その粘度が必要以上に高い場合には、溶射膜３への浸透が十分に行なわれないし、溶射膜表面を被覆する封孔剤層が必要以上に厚くなって、溶射膜表面の表面粗度を低下させたり、極端な場合には、膜表面の凹凸を消失させてしまう虞れがある。逆に、着色封孔剤５の粘度が一定以下である場合（塗料の溶剤による希釈度が必要以上に高い場合）には、封孔処理による多孔質溶射膜３の強度向上が図れない（封孔処理する意義がない）ばかりか、塗料による着色が十分に行なわれない。したがって、着色封孔剤５の粘度、つまり塗料の溶剤による希釈度は、このような点を考慮して設定しておくことが必要であり、一般には、塗料をシンナー等の溶剤に２５〜７５％に希釈しておくことが好ましく、５０％に希釈しておくことが最適である。このような希釈度の着色封孔剤５によれば、図５に示す如く、一回の封孔処理（刷毛塗り等）により、封孔剤５を溶射膜３の内部へと十分に浸透させることができ、溶射膜３の表面を、所望する摩擦機能を発揮できる程度に粗く（Ｒｍａｘ５０〜３０００μｍ（より好ましくはＲｍａｘ５０〜２０００μｍ））しつつ、良好に着色することができる。
【００２３】
以上のように構成された溶射膜形成部材１は、従来部材のように異種溶射材による複数の溶射膜を独立して各別に形成したものと異なって、一種の溶射材による一層構造の溶射膜３を形成して膜表面に模様を表出させるものであるから、一回の溶射工程により効率良く且つ低コストで製造することができる。また、第１膜部分３ａと第２膜部分３ｂとの膜厚差によって摩擦機能が向上するため、スリップ防止板等の摩擦機能部材としても好適する。特に、溶射膜３の表面粗さを、図５に示す如く、一般的な溶射膜に比して高くしておくことによって、摩擦機能の更なる向上を図ることができ、スリップ板，誘導ブロック等の摩擦機能部材として極めて優れるものとなすことができる。また、マスキング部材４の形状（特に、基材表面に平行する方向の大きさ）によっては、マスキング部材４のセット状態での溶射工程時において第１被溶射面２ａに十分な第１膜部分３ａが形成されない場合があるが、かかる場合には、マスキング部材４を取り外した上で、当該第１被溶射面２ａに十分な第１膜部分３ａを形成するための溶射工程を別途行なうようにしてもよい。また、着色封孔剤５による封孔処理を施しておくことにより、溶射材固有色と異なった色合いの明度差模様を得ることができ、模様の多様化を容易に図ることができる。しかも、着色封孔剤５が溶射膜３の内部に浸透していることから、仮に膜表面が摩耗したり溶射粒子が剥脱するようなことがあっても、色落ちすることがなく、溶射材固有色を利用する場合と同様に装飾機能（及び摩擦機能）が長期に亘って低下することがなく、耐久性に富む。また、一回の封孔処理によって封孔処理と着色処理とを同時に行なうことから、封孔処理及び着色工程を各別に行なう必要のある場合に比して、製作が容易であり、製品コストの低減を図ることができる。
【００２４】
なお、本発明に係る溶射膜形成部材は、上記した構成に限定されるものでなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲において適宜に改良，変形することが可能である。例えば、溶射膜３の表面に表出する明度差模様は、マスキング部材４の形状を変更することによって、自由に変更することができる。また、上記した例では、膜厚ないし緻密度が２段階に異なる第１及び第２膜部分３ａ，３ｂによって明度差模様を形成するようにしたが、マスキング部材４の形状及び溶射方法を工夫することによって、膜厚ないし緻密度が３段階以上に異なる溶射膜を形成することができる。また、複数のマスキング部材４を基材表面からの距離が異なるように設置しておくことによっても、膜厚ないし緻密度が３段階以上に異なる溶射膜を形成することが可能である。また、異色の着色封孔剤５を使用して、膜厚ないし緻密度が異なる膜部分毎に異なる着色を施しておくことができる。勿論、一部の膜部分のみに着色封孔剤５による着色を施しておくこともできる。また、着色封孔剤によっては膜表面の色彩が不十分である場合、着色封孔剤による膜表面の彩度を更に高めたい場合又は膜表面の性状向上（耐候性，耐食性等の向上）を図りたい場合等にあっては、着色封孔剤による着色，封孔処理を行った後に、膜表面に適宜の塗料（例えば、着色封孔剤と同色，同質のものであって溶剤による塗料の希釈度を着色封孔剤より高くした塗料や発色剤，クリヤ剤，性状向上塗料（耐候性塗料，耐食性塗料等），自己修復塗料等）を塗布するようにすることができる。この場合において、溶射膜の粗面構造を確保しておく必要があるときには、塗料により形成される塗膜の厚さを必要最小限の極く薄いものとして、当該塗膜の形成により溶射膜の粗面構造が消失しないように配慮する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る溶射膜形成部材の一例を示す要部の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断側面図である。
【図３】基材上にマスキング部材を設置した状態を示す平面図である。
【図４】溶射工程を示す要部の縦断側面図（断面は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う）である。
【図５】本発明に係る溶射膜形成部材の変形例を示す要部の模式的縦断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…溶射膜形成部材、２…基材、２ａ…第１被溶射面、２ｂ…第２被溶射面、３…溶射膜、３ａ…第１膜部分、３ｂ…第２膜部分、３ｃ…溶射材、３ｄ…溶射粒子、４…マスキング部材、５…着色封孔剤。
【図１】
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【図２】
2005344139.tif 000004
【図３】
2005344139.tif 000005
【図４】
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【図５】
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