(57)【要約】【課題】樹脂ブラスト処理による金属製基材への樹脂成分の残留の問題を解決する。【解決手段】樹脂粒子を主体とし、鉱物油及び／又は油脂成分よりなる改質剤を含む投射材。投射材中の改質剤の含有量は０．１〜１０重量％、特に０．５〜２重量％であることが好ましい。この投射材を用いるブラスト処理方法。改質剤が共存することにより、残留樹脂成分が金属製基材表面に密着することが防止される。このため、この残留樹脂成分は、ブラスト処理後の洗浄、脱脂処理により容易に除去することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂粒子を主体とし、鉱物油及び／又は油脂成分よりなる改質剤を含むことを特徴とする投射材。
【請求項２】
請求項１において、前記改質剤の含有量が０．１〜１０重量％であることを特徴とする投射材。
【請求項３】
請求項２において、前記改質剤の含有量が０．５〜２重量％であることを特徴とする投射材。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記改質剤が鉱物油を主体とすることを特徴とする投射材。
【請求項５】
請求項４において、前記鉱物油がパラフィン系鉱物油であることを特徴とする投射材。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記樹脂粒子が熱硬化性樹脂の粒子であることを特徴とする投射材。
【請求項７】
請求項６において、前記熱硬化性樹脂がメラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、エポキシ樹脂及びグアナミン樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする投射材。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の投射材を用いて被投射物の表面をブラスト処理することを特徴とするブラスト処理方法。
【請求項９】
請求項８において、前記ブラスト処理が、塗装が施された金属製基材から塗膜を剥離するためのブラスト処理であることを特徴とするブラスト処理方法。
【請求項１０】
請求項８において、前記ブラスト処理が、金属製基材の塗装前の表面処理としてのブラスト処理であることを特徴とするブラスト処理方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１項において、前記被投射物は、ブラスト処理後脱脂処理に供されることを特徴とするブラスト処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材表面をブラスト処理するための、樹脂粒子を主体とする投射材に係り、特に、ブラスト処理後の脱脂処理で、被投射物の表面に残留する投射材由来の樹脂成分を容易に除去し得る投射材に関する。また、本発明は、この投射材を用いたブラスト処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミサッシやフェンス等の建築部材、各種自動車部品や、冷蔵庫、テレビ等の家電製品、あるいはスチール家具や事務用備品等の金属製品には、その美観を向上させ防錆性及び耐久性等を付与するために、各種の塗装が施されている。このような塗装の方法としては、塗布液の直接吹き付け、静電吸着或いは電着を利用した塗装、及び溶媒を用いない粉体塗装等の様々な塗装方法があるが、何れの場合においても、強固に密着しかつ美麗な塗膜を形成するためには、塗膜を形成する基材の表面を十分に清浄化すると共に粗面化するための処理が施される。
【０００３】
従来、この表面処理は、ブラスト処理、洗浄、脱脂処理、化成処理の手順で行われており、その後塗装が施される。
【０００４】
なお、このような塗装工程から排出される不良品の再塗装、あるいは塗装品のリサイクルのための再塗装においても、ブラスト処理による塗膜剥離処理が行われ、その後、洗浄、脱脂処理、化成処理の手順で表面処理が施された後、再塗装が行われている。
【０００５】
従来、このような塗装剥離或いは塗装前の表面処理としてのブラスト処理として、基材を痛めずに良好な塗膜剥離ないしは表面処理を行うことができる方法として、樹脂ブラスト処理が知られている（例えば、下記特許文献１，２，３等）。樹脂ブラスト処理は、樹脂粒子よりなる投射材を圧縮エアーにより高速処理で対象物に吹き付け、表面の塗膜を剥離したり、表面性状の調整を行ったりする方法である。
【特許文献１】特開２００３−２９０７０６号公報
【特許文献２】特開２００３−３１１２１０号公報
【特許文献３】特開２００２−７９４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、金属製基材に対して樹脂ブラスト処理を施した後、投射材の樹脂粒子に起因する樹脂成分が金属製基材表面に密着して残留し、この残留物は、その後の洗浄、脱脂処理によっても除去し得ず、脱脂処理後の化成処理工程において、化成処理を妨げる阻害要因となる。
【０００７】
そして、化成処理が十分に施されていない金属製基材に塗装を施した場合、金属製基材に対して密着性に優れた塗膜を形成し得ず、このような塗装品は、温水試験や塩水噴霧試験によって塗装界面で腐食が進行し、塗膜剥離などの欠陥を引き起こすものとなる。
【０００８】
樹脂ブラスト処理で金属製基材表面に残留する樹脂成分は、塗装前工程で、金属製基材表面が溶解するようなエッチング処理や、強アルカリ又は強酸による処理を行うことで除去することは可能であるが、このような処理を行うことは、そのための処理工程、薬剤コストが増えるため、工業的に好ましくない。しかも、近年の環境問題から、環境汚染の原因となるような、このような薬剤の使用自体が好ましいことではない。
【０００９】
従って、本発明は上記従来の樹脂ブラスト処理による金属製基材への樹脂成分の残留の問題を解決し得る投射材及びブラスト処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明（請求項１）の投射材は、樹脂粒子を主体とし、鉱物油及び／又は油脂成分よりなる改質剤を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の投射材は、請求項１において、前記改質剤の含有量が０．１〜１０重量％であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の投射材は、請求項２において、前記改質剤の含有量が０．５〜２重量％であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の投射材は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記改質剤が鉱物油を主体とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の投射材は、請求項４において、前記鉱物油がパラフィン系鉱物油であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６の投射材は、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記樹脂粒子が熱硬化性樹脂の粒子であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の投射材は、請求項６において、前記熱硬化性樹脂がメラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、エポキシ樹脂及びグアナミン樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする。
【００１７】
本発明（請求項８）のブラスト処理方法は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の投射材を用いて被投射物の表面をブラスト処理することを特徴とする。
【００１８】
請求項９のブラスト処理方法は、請求項８において、前記ブラスト処理が、塗装が施された金属製基材から塗膜を剥離するためのブラスト処理であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０のブラスト処理方法は、請求項８において、前記ブラスト処理が、金属製基材の塗装前の表面処理としてのブラスト処理であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１のブラスト処理方法は、請求項８ないし１０のいずれか１項において、前記被投射物は、ブラスト処理後脱脂処理に供されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
前述の如く、樹脂ブラスト処理により、金属製基材表面に樹脂粒子に起因する微量の樹脂成分が残留するが、本発明の投射材は、鉱物油及び／又は油脂成分よりなる改質剤を含むため、改質剤が共存することにより、残留樹脂成分が金属製基材表面に密着することが防止される。このため、この残留樹脂成分は、ブラスト処理後の洗浄、脱脂処理により容易に除去することができる。
【００２２】
従って、本発明の投射材を用いることにより、樹脂ブラスト処理の残留樹脂成分による化成処理阻害は防止され、良好な塗装前処理を行うことにより、金属製基材に密着性の高い塗膜を形成することができ、高品質の塗装製品を得ることができる。
【００２３】
本発明において、投射材中の改質剤の含有量は０．１〜１０重量％、特に０．５〜２重量％であることが好ましい（請求項２，３）。
【００２４】
この改質剤としては、鉱物油、特にパラフィン系鉱物油を主体とするものが好ましい（請求項４，５）。
【００２５】
なお、投射材の主成分である樹脂粒子としては、熱硬化性樹脂の粒子が好ましく（請求項６）、この熱硬化性樹脂としてはメラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、エポキシ樹脂及びグアナミン樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上が好ましい（請求項７）。
【００２６】
本発明のブラスト処理方法は、このような本発明の投射材を用いて被投射物の表面をブラスト処理するものであり、塗装が施された金属製基材から塗膜を剥離するためのブラスト処理、或いは金属製基材の塗装前の表面処理としてのブラスト処理法として好適である（請求項９，１０）。
【００２７】
本発明の投射材は、特にブラスト処理後の脱脂処理で容易に金属製基材から除去されるものであることから、本発明によるブラスト処理後は、被投射物を脱脂処理することが好ましい（請求項１１）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の投射材及びブラスト処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
本発明の投射材は、樹脂粒子を主体とし、鉱物油及び／又は油脂成分よりなる改質剤を含むものである。
【００３０】
本発明の投射材の主成分である樹脂粒子としては、熱硬化性樹脂よりなる粒子が好ましく、この熱硬化性樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、エポキシ樹脂及びグアナミン樹脂の１種又は２種以上が好ましい。
【００３１】
ただし、樹脂粒子は、熱可塑性樹脂よりなるものであっても良く、この場合、熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、不飽和ポリエステル、ポリアクリロニトリル、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート及びポリプロピレンの１種又は２種以上が好適であるが、さらに、ＰＥＴ、ナイロン、ポリエチレン、塩化ビニル樹脂、ＡＳ樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等も用いることができる。
【００３２】
本発明の投射材を構成する樹脂粒子は、各樹脂の１種類のみからなるものであっても良く、上記樹脂のブレンドよりなる粒子であっても良い。また、樹脂粒子は、上述の樹脂を基材とし、これに対して、各種の無機又は有機充填材の１種又は２種以上を混合してなる複合材料よりなるものであっても良い。
【００３３】
なお、メラミン樹脂よりなる樹脂粒子は特に耐熱性、耐衝撃性に優れる。尿素樹脂よりなる樹脂粒子は特に耐衝撃性に優れる。フェノール樹脂よりなる樹脂粒子は特に耐熱性に優れる。ケトン樹脂よりなる樹脂粒子は特に耐磨耗性に優れる。エポキシ樹脂よりなる樹脂粒子は特に耐熱性及び耐水性に優れる。グアナミン樹脂よりなる樹脂粒子は特に耐衝撃性に優れる。従って、投射材に要求される特性に応じて、樹脂粒子を選択使用することが好ましい。
【００３４】
このような樹脂粒子の粒径（平均粒径）は、投射材の使用目的に応じて適宜決定されるが、ブラスト処理効率、取り扱い性等の面から、下限が５０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上、さらに好ましくは２００μｍ以上、上限が５０００μｍ以下、好ましくは３０００μｍ以下、より好ましくは１５００μｍ以下、特に好ましくは１０００μｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
例えば、硬い素材や厚い塗膜を有する被投射物に対しては、比較的粒径の大きい樹脂粒子、具体的には粒径５００〜１５００μｍの樹脂粒子とし、柔かい素材や薄い塗膜を有する被投射物に対しては比較的粒径の小さい樹脂粒子、具体的には粒径１５０〜８５０μｍの樹脂粒子を用いることが好ましい。
【００３６】
樹脂粒子を製造するには、例えば、熱硬化性樹脂に、必要に応じ充填材等を配合してなる樹脂の塊あるいはペレットを破砕機又は粉砕機で破砕又は粉砕し、所定粒度に整粒すればよい。樹脂に充填材を配合する場合には、必要に応じカップリング剤を加えてもよい。
【００３７】
本発明の投射材には、材質の異なる樹脂粒子を２以上含むものであっても良く、また粒径の異なる樹脂粒子を２種以上含むものであっても良い。
【００３８】
本発明の投射材に含まれる改質剤は、鉱物油、及び油脂成分から選ばれる１種又は２種以上よりなる。
【００３９】
鉱物油としては、パラフィン系等の脂肪族炭化水素、シクロパラフィン系等の脂環式炭化水素、ナフテン系等の芳香族系炭化水素等が挙げられ、本発明においてはこれらの鉱物油のいずれも使用可能であるが、特に酸化安定性に優れており、長期に安定した性状を保つことからパラフィン系鉱物油が好ましい。
【００４０】
一方、油脂成分としては、動物性のものであっても良く、植物性のものであっても良い。改質剤はパラフィン系脂肪酸由来のものが好ましいが、オレフィン系脂肪酸やアセチレン系脂肪酸由来のものであっても良い。
【００４１】
改質剤は、常温で液状のものが好ましく、従って、改質剤としての鉱物油は炭素数５〜１９のパラフィン系鉱物油であることが好ましい。ただし、炭素数２０以上の鉱物油よりなるゲル状又は固体状の鉱物油であっても用いることができる。
【００４２】
改質剤は、上述のような鉱物油又は油脂成分の１種よりなるものであっても、鉱物油及び／又は油脂成分の２種以上よりなるものであっても良い。
【００４３】
本発明の投射材中の改質剤の含有量は、少な過ぎると改質剤を含有させたことによる本発明の効果を十分に得ることはできず、多過ぎると相対的に樹脂粒子の含有量が減って投射材としての機能が損なわれる。従って、投射材中の改質剤の含有量は０．１〜１０重量％、特に０．５〜２重量％であることが好ましい。
【００４４】
なお、本発明の投射材は、樹脂粒子を主体とし、これを投射材中に約７０重量％以上含み、更に改質剤を好ましくは０．１〜１０重量％、特に好ましくは０．５〜２重量％含むものであれば良く、樹脂粒子と改質剤以外の成分を含んでいても良い。
【００４５】
樹脂粒子と改質剤とを含む本発明の投射材は、樹脂粒子に所定量の改質剤を添加混合することにより容易に製造することができるが、改質剤は前述の樹脂粒子の製造時の破砕又は粉砕工程や整粒工程で添加混合することもできる。
【００４６】
本発明のブラスト処理方法は、このような本発明の投射材を用いること以外は常法に従って実施することができる。
【００４７】
ブラスト処理のために投射材を気体流と共に吹き付ける方法としては、各種ブラスト法を用いることができるが、乾式ブラスト法が最適である。乾式ブラスト法には、
（１）投射材をノズルより高い位置にあるタンクに投入し、重力によってタンク底部に設けられた排出口に落下した投射材を圧縮気体と共にノズルから噴射させる重力式ブラスト法、
（２）圧送タンク内に投射材を封入してタンクに圧縮気体を送り込み、タンク底部に設けられた排出口から排出した投射材を圧縮気体と共にノズルから噴射させる直圧式ブラスト法、
（３）投射材をノズルより低い位置にあるタンクに投入し、圧縮気体のサクションによってタンク底部に設けられた排出口から排出された投射材を圧縮気体と共にノズルから噴射されるサイフォン式ブラスト法、
等が挙げられるが、これらのブラスト法のいずれも使用することができる。
【００４８】
圧縮気体として通常圧縮空気を使用する。ブラスト処理のための投射材量、圧縮気体の圧力、噴射速度は、使用される投射材の種類、被投射物の種類、ブラスト処理の目的等によって、適宜選択することができる。
【００４９】
ブラスト処理に使用された後の投射材は、サイクロン等の従来の後処理設備を使用して剥離物質と分離回収し、再使用することができる。
【００５０】
本発明のブラスト処理方法において、被投射物としては、特に樹脂ブラスト処理において残留樹脂成分が付着し易い金属製基材を有するものが好ましく、この金属製基材としては、アルミニウム、鉄等の金属、或いはこれらの金属を含有する合金よりなるものが挙げられる。
【００５１】
特に、本発明は、塗装が施された金属製基材から塗膜を剥離するためのブラスト処理、即ち、塗装不良品やリサイクルの再塗膜のために、金属製基材上に形成された塗膜を剥離するためのブラスト処理や、金属製基材の塗装前の表面処理としてのブラスト処理に有効である。
【００５２】
しかして、本発明の投射材によるブラスト処理を施すことにより、金属製基材上に残留樹脂成分が付着するが、この残留樹脂成分は、鉱物油及び／又は油脂成分よりなる改質剤が共存することにより、ブラスト処理後脱脂処理で容易に除去することが可能であり、その後の化成処理に悪影響を及ぼすことはない。
【００５３】
なお、本発明によるブラスト処理後はエアブローを実施した後、水洗（又は湯洗）ないしシャワー洗浄などを実施し、その後、必要に応じて脱脂処理する。この脱脂処理としては、例えば、アルカリ系ケイ酸ソーダ等の脱脂剤を用い、スプレー吹き付け、又は浸漬処理する等の方法が挙げられる。
【実施例】
【００５４】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５５】
なお、以下において被投射物としては、非塗装アルミホイールを用いた。
【００５６】
実施例１
粒径５００〜８５０μｍ（平均粒径７５０μｍ）のメラミン樹脂よりなる樹脂粒子に、改質剤として炭素数１０程度のパラフィン系鉱物油（コンプレッサオイル）を表１に示す割合で添加混合して本発明の投射材を調製した。
【００５７】
この投射材を用いて、一般的な直圧式ブラスト装置により、手動処理でアルミホイールのブラスト処理を行った。用いたノズルは直径６．０ｍｍの高速タイプであり、噴射圧力は０．５ＭＰａ、噴射距離は約１００ｍｍとし、ブラスト処理時間は約２０秒／スポークとした。
【００５８】
ブラスト処理後、エアブローした後、水洗し、更にアルカリ溶剤系脱脂剤をスプレー吹付けすることにより脱脂処理を行った。
【００５９】
この脱脂処理後、アルミホイール上に残留した樹脂成分の有無を、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計：サーモエレクトロ社製）での高感度分析により調べ、結果を表１に示した。
【００６０】
アルミホイール上に樹脂成分が残留すると、このＩＲ分析において、メラミン樹脂特有の結合、トリアジン環の振動ピークが１５６０ｃｍ−１の付近に観察されるため、この振動ピークの有無により、樹脂成分の残留の有無を確認することができる。また、この振動ピークの強度により、樹脂成分の残留量の定量分析も可能である。
【００６１】
比較例１
実施例１において、投射材にコンプレッサオイルを添加せず、樹脂粒子のみでブラスト処理を行ったこと以外は同様にしてアルミホイールのブラスト処理、洗浄及び脱脂処理を行い、同様にＦＴ−ＩＲ分析を行って結果を表１に示した。
【００６２】
【表１】
2007144561.tif 000002
【００６３】
表１より、本発明によれば、樹脂ブラスト処理による残留樹脂成分の問題を解決することができることが分かる。
【００６４】
なお、実施例１及び比較例１において、ブラスト処理及び脱脂処理を行った後のアルミホイールに、常法に従って塗装処理を施したところ、樹脂成分が残留した比較例１のものは温水試験や塩水噴霧試験で塗膜剥離がおきたが、樹脂成分の残留のない実施例１のものは温水試験や塩水噴霧試験を行っても塗膜剥離の問題はなかった。