(57)【要約】【課題】防錆力、凹凸の修正および美観の機能を備え、厚い塗膜を形成できる塗装物の塗装方法および熱硬化型塗料を提供する。【解決手段】塗装物の金属材料１に対して、塗装に適した表面状態にするため、リン酸亜鉛被膜といった化学的処理やサンドブラスト処理といった機械的前処理を実施し、塗装を行うのに適した表面状態にしてから、アルキド樹脂３０〜４５重量％、メラミン樹脂５〜２０重量％、エポキシ樹脂、二酸化珪素、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウム、ベントナイトおよびモノカルボン酸アミド系有機物を含有した熱硬化型塗料で１０〜２５０μｍの厚さの熱硬化型塗膜２を形成し、１１０〜１６０℃で１０〜６０分加熱硬化させて塗装物を塗装する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルキド樹脂３０〜４５重量％、メラミン樹脂５〜２０重量％、エポキシ樹脂、二酸化珪素、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウム、ベントナイトおよびモノカルボン酸アミド系有機物を含有することを特徴とする熱硬化型塗料。
【請求項２】
アルキド樹脂３５〜４０重量％、メラミン樹脂１０〜１６重量％、エポキシ樹脂２〜８重量％、二酸化珪素０．５〜１．５重量％、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウム６〜１５重量％、ベントナイトおよびモノカルボン酸アミド系有機物２〜４重量％を含有することを特徴とする熱硬化型塗料。
【請求項３】
前記硫酸バリウムと前記炭酸カルシウムの配合比を４：１〜１：１とすることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の熱硬化型塗料。
【請求項４】
前記硫酸バリウムと前記炭酸カルシウムの配合比をほぼ２：１とすることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の熱硬化型塗料。
【請求項５】
前記ベントナイトと前記モノカルボン酸アミド系有機物の配合比を２：１〜１：２とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱硬化型塗料。
【請求項６】
前記ベントナイトと前記モノカルボン酸アミド系有機物の配合比をほぼ１：１とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱硬化型塗料。
【請求項７】
前記請求項１乃至６のいずれかに記載の熱硬化型塗料を塗装物の金属部材に塗装することを特徴とする熱硬化型塗料の塗装方法。
【請求項８】
前記請求項１乃至６のいずれかに記載の熱硬化型塗料を金属部材に塗装したことを特徴とする熱硬化型塗料の塗装物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱硬化型塗料、その塗装方法およびその塗装物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の塗装物の金属部分の塗装方法は、前処理実施後に防錆顔料を含有するエポキシ樹脂系、エポキシ樹脂およびメラミン樹脂等から構成される防錆力のある下塗り塗料で塗膜を形成した。塗膜形成後、熱硬化型である場合は１２０℃以上で加熱硬化を行っていた。その後、必要に応じて下塗り塗装と相性のいい同系の中塗り塗料や凹凸を平滑にするためのスプレーパテで塗膜を形成し、熱硬化型である場合は１２０℃以上で加熱硬化を行っていた。さらに、美観が得られる熱硬化型メラミン樹脂系エナメル上塗り塗料で塗膜を形成し、１２０℃以上で加熱硬化を行っていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２４１０４８号公報
【発明が解決しようとする課題】
塗装物の金属部分の塗装は、防錆に重点をおいた下塗り塗料、美観に重点をおいた上塗り塗料と防錆のためと美観のために別々の塗料を用意しなければならなかった。さらに、場合によっては防錆性も有しながら上塗りの美観を持たせるための下地としての中塗り塗料やスプレーパテを塗装しなければならなかった。下塗り塗料の塗装、中塗り塗料やスプレーパテの塗装、上塗り塗料の塗装と塗装するごとに長期的な塗膜耐久性が得るため熱硬化を実施しなければならなかった。
また、一回の塗装で８０μｍ以上の塗装を実施すると、硬化中に溶剤分が沸騰してわき（ピンホール）が発生する塗膜欠陥が生じ、だれを生じる可能性が大きくなる。
本発明は、防錆力、凹凸の修正および美観の機能を備え、厚い塗膜を形成できる塗装物の塗装方法および熱硬化型塗料を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明においては、塗装物の金属部材に、アルキド樹脂３０〜４５重量％、メラミン樹脂５〜２０重量％、エポキシ樹脂、二酸化珪素、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウム、ベントナイトおよびモノカルボン酸アミド系有機物を含有する熱硬化型塗料を塗装して塗装物を塗装する。
二酸化珪素により防錆力をもち、ベントナイトとモノカルボン酸アミド系有機物、硫酸バリウムと炭酸カルシウムにより厚い塗膜を形成することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態について説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における金属材料の塗装系を示す断面図である。酸洗鋼板やＳＰＣＣ材といった金属材料１に対して、塗装に適した表面状態にするため、リン酸亜鉛被膜といった化学的処理やサンドブラスト処理といった機械的前処理を実施し、塗装を行うのに適した表面状態にしてから熱硬化型塗料（Ａ）の熱硬化型塗膜２を１０〜２５０μｍの厚さで形成し、１１０〜１６０℃で１０〜６０分加熱硬化させる。
熱硬化型塗料（Ａ）は、アルキド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、二酸化珪素、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウム、ベントナイトおよびモノカルボン酸アミド系有機物より構成された熱硬化型塗料である。熱硬化型塗料（Ａ）の成分は表１に示す。
【０００６】
【表１】
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熱硬化型塗料（Ａ）は、二酸化珪素を添加することにより、美観、耐久性能を損なわずに防錆性能を向上させることができる。
また、熱硬化型塗料（Ａ）は、硫酸バリウムと炭酸カルシウムを配合比４：１〜１：１（重量比）にすることにより、一回の塗装で５０μｍ以上の厚さの塗膜を安定した品質を得ることができる。その中でもほぼ２：１のとき最も安定した品質を得ることができる。
さらに、ベントナイトとモノカルボン酸アミド系有機物を配合比２：１〜１：２（重量比）にすることにより、一回の塗装で１５０μｍ以上の厚さの塗膜を安定した品質を得ることができる。その中でもほぼ１：１のとき最も安定した品質を得ることができる。
尚、有機溶剤シンナーで塗料粘度を３５〜５５秒に調整し、スプレー塗装を実施することでさらにだれを生じにくくなり、厚い膜厚を形成することができ、わき（ピンホール）等の塗装欠陥を生じずに塗装が実施できる。
熱硬化型塗料は、必要な種々の機能を有するために、基本材料の選定と配合のバランスが重要である。１０μｍという薄い膜厚から２５０μｍという厚い膜厚に対して、熱硬化条件を一定の１１０〜１６０℃で１０〜６０分としても安定した品質が得られるのは、樹脂の配合バランスに起因したものである。特に、アルキド樹脂とメラミン樹脂の配合比率が重要なポイントとなり、アルキド樹脂が４５重量％より多すぎると可とう性（耐衝撃性）に悪影響を与え、アルキド樹脂が３０重量％より少なすぎると軟化し、耐食性能に影響を及ぼす。特に、アルキド樹脂が３５〜４０重量％、メラミン樹脂が１０〜１６重量％のときに最も安定した品質を得られる。
【０００７】
上記の熱硬化型塗料（Ａ）について、以下のような試験を行った。
１．初期物性試験結果
（１）硬度：ＪＩＳ　Ｋ５４００　鉛筆引っかき試験
（２）付着力：ＡＳＴＭ３３５９（碁盤目又はクロスカット＋粘着テープ）５０μｍ以下（Ｂ法）、５０〜１２５μｍ（Ｂ法）、１２５μｍ以上（Ａ法）
（３）耐衝撃性：ＪＩＳ　Ｋ５４００耐衝撃試験（デュポン式）６０μｍ以下、６０〜１００μｍ、１００μｍ以上
２．耐久性試験結果
２−１塩水噴霧試験：ＪＩＳ　Ｚ２３７１　塩水噴霧試験１０００時間実施後の外観および２次物性
（ａ）外観
（１）硬度：ＪＩＳ　Ｋ５４００　鉛筆引っかき試験
（２）付着力：ＡＳＴＭ３３５９（碁盤目又はクロスカット＋粘着テープ）５０μｍ以下（Ｂ法）、５０〜１２５μｍ（Ｂ法）、１２５μｍ以上（Ａ法）
（３）耐衝撃性：ＪＩＳ　Ｋ５４００耐衝撃試験（デュポン式）６０μｍ以下、６０〜１００μｍ、１００μｍ以上
２−２耐湿試験：ＪＩＳ　Ｋ５４００耐湿試験（結露発生５０℃、９８％ＲＨ）１０００時間実施後の外観及び２次物性
（ａ）外観
（１）硬度：ＪＩＳ　Ｋ５４００　鉛筆引っかき試験
（２）付着力：ＡＳＴＭ３３５９（碁盤目又はクロスカット＋粘着テープ）５０μｍ以下（Ｂ法）、５０〜１２５μｍ（Ｂ法）、１２５μｍ以上（Ａ法）
（３）耐衝撃性：ＪＩＳ　Ｋ５４００耐衝撃試験（デュポン式）６０μｍ以下、６０〜１００μｍ、１００μｍ以上
２−３亜硫酸ガス試験：２０ｐｐｍ、４０℃、９０％ＲＨ、１０００時間実施後の外観及び２次物性
（ａ）外観
（１）硬度：ＪＩＳ　Ｋ５４００　鉛筆引っかき試験
（２）付着力：ＡＳＴＭ３３５９（碁盤目又はクロスカット＋粘着テープ）５０μｍ以下（Ｂ法）、５０〜１２５μｍ（Ｂ法）、１２５μｍ以上（Ａ法）
（３）耐衝撃性：ＪＩＳ　Ｋ５４００耐衝撃試験（デュポン式）６０μｍ以下、６０〜１００μｍ、１００μｍ以上
２−４塩素ガス試験：１ｐｐｍ、４０℃、９０％ＲＨ、１０００時間実施後の外観及び２次物性
（ａ）外観
（１）硬度：ＪＩＳ　Ｋ５４００　鉛筆引っかき試験
（２）付着力：ＡＳＴＭ３３５９（碁盤目又はクロスカット＋粘着テープ）５０μｍ以下（Ｂ法）、５０〜１２５μｍ（Ｂ法）、１２５μｍ以上（Ａ法）
（３）耐衝撃性：ＪＩＳ　Ｋ５４００耐衝撃試験（デュポン式）６０μｍ以下、６０〜１００μｍ、１００μｍ以上
２−５耐候試験：ＪＩＳ　Ｋ５４００促進耐候性（サンシャインカーボンアーク灯式）５００時間実施後の外観及び２次物性
（ａ）外観
（１）硬度：ＪＩＳ　Ｋ５４００　鉛筆引っかき試験
（２）付着力：ＡＳＴＭ３３５９（碁盤目又はクロスカット＋粘着テープ）５０μｍ以下（Ｂ法）、５０〜１２５μｍ（Ｂ法）、１２５μｍ以上（Ａ法）
（３）耐衝撃性：ＪＩＳ　Ｋ５４００耐衝撃試験（デュポン式）６０μｍ以下、６０〜１００μｍ、１００μｍ以上
これらの試験結果を表２に示す。
【０００８】
【表２】
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表２から熱硬化型塗料（Ａ）で、防錆力および美観の両方の機能を有する高品質な塗膜が得られることがわかる。また、付着力、平滑性（凹凸修正機能）、厚膜機能といった中塗りおよびスプレーパテ機能も有するので、一回の塗装で下塗り兼中塗り（兼スプレーパテ）兼上塗りの塗装が可能であり、尚且つ、耐久性に優れ、安定した品質の塗料を得ることができる。
（実施形態２）
図２、３は、本発明の実施形態２における金属材料の塗装系を示す断面図である。酸洗鋼板やＳＰＣＣ材といった金属材料１に対して、塗装に適した表面状態にするため、リン酸亜鉛被膜といった化学的処理やサンドブラスト処理といった機械的前処理を実施し、塗装を行うのに適した表面状態にしてから熱硬化型塗料（Ａ）の熱硬化型塗膜２を１０〜２５０μｍの厚さで形成する。さらに、高防食性能を得るために、熱硬化型塗膜２を形成した後に、常温乾燥型のウレタン樹脂塗装で２０〜６０μｍの常温乾燥型塗膜３を形成する。または、熱硬化型塗料（Ａ）で１０〜２５０μｍの熱硬化型塗膜２を形成した後に、付着向上バインダー塗料等の常温乾燥型の塗料で１０〜３０μｍの付着向上バインダー塗膜４を形成し、付着向上バインダー塗膜４を形成させた後に常温乾燥型のハイソリッドラッカーやアクリルラッカー等の常温乾燥型の塗料で１５〜５０μｍの常温乾燥型塗膜５を形成する。ウレタン樹脂塗料、付着向上バインダー塗料、ハイソリッドラッカー、アクリルラッカーの成分を表３〜表６に示す。
【０００９】
【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
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熱硬化型塗料（Ａ）で塗装後、付着向上バインダーで塗装を実施し、その後常温乾燥型のウレタン樹脂塗装、ハイソリッドラッカーやアクリルラッカー等の一般的な塗装を施したものについて、熱硬化型塗料（Ａ）と同じ試験を行った。これらの試験結果を表７に示す。
【００１０】
【表７】
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表７から熱硬化型塗料（Ａ）は、熱硬化型塗料（Ａ）のエポキシ樹脂の作用により優れた付着力を有する。また熱硬化型塗料（Ａ）は、優れた防食性能を持っているので、常温乾燥型のウレタン樹脂、ハイソリッドラッカーおよびアクリルラッカーの下塗りおよび凹凸を修正できるスプレーパテ塗装として適用することができ、美観を重視した上塗り塗料の性能も持っているので、塗装表面の凹凸が少なく美観的にきれいな仕上がり面を得ることができる。
尚、熱硬化型塗料（Ａ）の塗装は、配電盤・制御盤に収納される金属材料である鋼板やＳＰＣＣ材部品に対して適用することができるし、産業機器および交通機器を構成する鋼板、ＳＰＣＣ材、アルミ材及びステンレス材にも適用できる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、防錆力、凹凸の修正および美観の機能を備え、厚い塗膜を形成できる熱硬化型塗料で塗装を行なうので、工数、作業時間を削減し作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１における金属材料の塗装系を示す断面図。
【図２】本発明の実施形態２における金属材料の塗装系を示す断面図。
【図３】本発明の実施形態２における金属材料の塗装系を示す断面図。
【符号の説明】
１…金属材料
２…熱硬化型塗膜
３、５…常温乾燥型塗膜
４…付着向上バインダー塗膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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