金属は素材によっては塗装を施さないとサビが発生してしまい、使用が制限されてしまうこともしばしばあります。しかし、塗装をして表面を保護すれば、建材、自動車、産業機械など幅広い分野での使用が可能です。
本来であれば錆が生じやすい水回りや屋外、圧力が掛かって歪みやすい工業部品などでも、塗装をすることで金属部品が使えるようになります。
このように、塗装によって、その金属に付加価値を付けることができるのです。
しかし、一般的にその塗装前には、やらなければならない工程があります。それは、「塗装前処理」工程です。これをしっかりやらないと、塗装ができなかったり、あとで塗装が剥がれやすくなる原因になります。
本記事では、「塗装前処理」の目的や工程の流れを専門家がわかりやすく解説いたします。塗装前処理について知りたい方は、ぜひご一読下さい。
塗装前処理とは
引用元：永和工芸株式会社
塗装前処理とは、その名の通り塗装をする前に行う処理のことです。
塗装前処理で塗装面をキレイにし、凹凸をとるなどの効果がある処理をして滑らかにした後に、塗装します。塗料の密着性を向上し塗装対象となる金属の防錆性を向上するには、前処理が必須です。
塗装前処理の目的
塗装前処理の目的は、金属表面を綺麗で均一に滑らかな表面として塗料が密着しやすい状態とすることで、塗装剥離などを防ぎ金属の耐食性を向上することです。
金属は塗装を行うことで腐食などから金属本体を守る効果があります。また、見た目を美しく仕上げることもできます。
しかし、塗装前処理をしていない状態だと、金属表面に油脂や汚れ、サビなどが付着しており、塗装をしても塗膜がしっかり付かない場合があります。また、一見塗装できたと思っても凸凹になったり、後で剥がれやすくなる原因になります。
しっかり塗装前処理を行うことで、均一でムラのない塗装が実現でき結果的に部品の耐久性を向上することに繋がるのです。
塗装前処理はとても重要で、適切に処理をしていないと上記のような問題を引き起こす原因になります。
塗装前処理工程の流れ
以下は、一般的な粉体塗装工程です。塗装前処理は表面処理と記載の工程です。
引用元：株式会社ケミコート
金属塗装の前処理には、「機械的方法」と「化学的方法」の2種類があります。
それぞれの方法と、処理工程の流れを説明していきます。
機械的方法
機械的方法とは、物理的な力を用いて行う調整方法です。例としては、ワイヤーブラシ等の手工具を使う方法、サンドブラストなどの器具を使う方法があります。金属表面を研磨してサビを除去するとともに表面を均一且つ滑らかにします。
サンドブラストによるブラスト処理の方が主流になりますが、構造的に作業が難しいものがまだまだあり、手工具を使った方法も必要とされているのが現状です。
※ワイヤーブラシ・・・金属で作られたブラシで、研磨作業に使う
※サンドブラスト・・・表面などに研磨剤を吹き付ける加工法
化学的方法
化学的方法とは、化学の力を利用して、塗装が可能な表面を作り出す調整方法です。脱脂でキレイにした金属の表面を化成処理することでリン酸塩皮膜で覆い、塗料の密着性を高め塗膜を剥がれにくくします。万が一、キズが付いて塗膜が剥がれてしまっても、サビが他に移らないようになっています。初めに脱脂工程があるので、油脂汚れの除去が可能です。その後にリン酸塩皮膜剤などを使用して化成処理します。リン酸塩皮膜剤による化成処理は、リン酸塩皮膜の密着性を上げると同時に防錆性の向上にも効果的です。
次に、各工程を説明していきます。
脱脂
引用元：佐々木化学薬品株式会社
脱脂とは、製品表面についた油脂やほこりなどを除去することです。部品加工後の金属には、切削油やほこりなど様々な異物が付いている場合があります。表面に油分がある状態だと、塗装が弾かれてしまって、付着しません。ほこりなどが付いている場合も同様で、塗装が剥がれてしまいます。そのため、この脱脂という工程が必須です。
脱脂方法を大きく分けると「溶剤脱脂」「アルカリ脱脂」に分けられます。
溶剤脱脂
原液を常温で使うことが可能です。脱脂をすれば塗装が可能になるため、少量ずつでの処理に適しています。
アルカリ脱脂
溶剤脱脂とは逆で、大量での処理が向いています。薬品は薄めて（2％〜5％）使うため、使用量を抑えることが可能です。また、スプレーでの処理もできるので削減効果につながります。
水洗
引用元：豊栄金属塗装
水洗は、欠いてはいけない大切な工程です。薬品を使ったあとの水洗が十分でないと、前の薬品が残ったまま、次の化成処理が行われてしまいます。前工程で使用される脱脂剤はアルカリ性で、次工程で使用される皮膜化成剤は酸性です。水洗が不十分だと、工程の前後でｐHが異なるため、成分がアンバランスになり、表面に不具合が出てしまいます。
表面調整
引用元：ビックケミー・ジャパン株式会社
表面調整の役割は、次の工程の皮膜化成の性能を上げることと、処理時間を短くさせることです。表面調整をすることで、化成処理でできるリン酸亜鉛皮膜結晶がきめ細かくなります。耐食性を上げるためには化成皮膜結晶が細かいことや、薄く均一であることが求められます。
皮膜化成
引用元：日本パーカライジング株式会社
皮膜剤が金属と化学反応することによって、表面に水に溶けない金属化合物をつくります。このことを皮膜化成と言います。
皮膜化成の役割は、塗装前に金属が錆びないようにすることや、塗装後の耐食性、剥がれにくさの向上です。
鉄鋼を処理する場合、大きく分けると「リン酸亜鉛皮膜」「リン酸鉄皮膜」の2種類になります。リン酸亜鉛は、腐食から守る性能（耐食性）に優れていますが、保守性ではリン酸鉄皮膜が勝ります。それぞれの特性を見極め、使用用途によって使い分けられています。
まとめ
今回は、塗装前処理について解説しました。
金属は、素材によってはそのままの状態だと、すぐに錆びてしまうものが多いので、使用範囲が限られて本来の力が発揮できません。
塗装をすることでその問題を解決でき、付加価値を付けることができます。
その塗装において塗装前処理は、塗装品質を担保するための重要な工程になります。確実な塗装前処理をするためにも、ご依頼の際にはお問い合わせの上、発注することをおすすめします。
Mitsuriでは、全国各地140社以上の加工業者様と提携しています。塗装前処理に精通している企業様とも多数ご提供しておりますので、最適なご提案をさせていただきます。
塗装前処理に関してお悩みであれば、まずはお気軽にご相談下さい。
