(57)【要約】【課題】常温乾燥で熱硬化型塗膜と同等レベルの耐久性を有し、外観の安定した塗膜を形成できる塗装物の塗装方法および常温硬化型塗料を提供する。【解決手段】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％、防錆顔料０．２〜１．５重量％、硫酸バリウム４〜１０重量％及び炭酸カルシウム２〜５重量％を含有する熱硬化型塗料Ａ組成に、パラトルエンスルホン酸１５〜３５重量％、アクリル樹脂２０〜６０重量％を含有するＢ組成を混合比１００：１５〜１００：３０で混合してなる常温乾燥型塗料で塗装する。【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、メラミン樹脂及びエポキシ樹脂を含有する熱硬化型塗料のＡ組成と、パラトルエンスルホン酸１５〜３５重量％及びアクリル樹脂２０〜６０重量％を含有するＢ組成とからなることを特徴とする常温乾燥型塗料。
【請求項２】
前記熱硬化型塗料は、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％、防錆顔料０．２〜１．５重量％、硫酸バリウム４〜１０重量％及び炭酸カルシウム２〜５重量％を含有することを特徴とする請求項１記載の常温乾燥型塗料。
【請求項３】
前記防錆顔料は、りん酸アルミニウム、りん酸亜鉛のうち少なくともひとつを含むことを特徴とする請求項２記載の常温乾燥型塗料。
【請求項４】
前記Ａ組成と前記Ｂ組成との混合比を１００：１５〜１００：３０とすることを特徴とする請求項１記載の常温乾燥型塗料。
【請求項５】
前記請求項１乃至４のいずれかに記載の常温乾燥型塗料を塗装物の金属部に塗装することを特徴とする塗装方法。
【請求項６】
前記請求項１乃至４のいずれかに記載の常温乾燥型塗料を下塗り、中塗り、または上塗りのいずれかの工程で塗装することを特徴とする塗装方法。
【請求項７】
前記請求項１乃至４のいずれかに記載の常温乾燥型塗料を塗装したことを特徴とする塗装物。
【請求項８】
前記請求項５または６のいずれかに記載の常温乾燥型塗料の塗装方法で塗装したことを特徴とする塗装物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、常温乾燥型塗料、その塗装方法及び塗装物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、配電盤や制御盤などの電気機器、ケーブル、接続具などを収納している電気盤を構成する金属板などの金属部材の表面は、前処理実施後、熱硬化型塗装を実施している。この熱硬化型塗装は、下塗り用熱硬化型塗料を用いて塗装した後、場合によっては、中塗り用熱硬化型塗料を用いて中塗り塗装をした後、さらにその表面に上塗り用熱硬化性壁料を用いて塗装をするものである。
【０００３】
熱硬化型塗料を使用する場合は、１１０℃以上の加熱を行っている。しかし、配電盤・制御盤の組立て完成後の出荷時あるいは現地において補修や化粧（汚れ等のないきれいな塗装面）塗装を行う場合は、熱硬化が不可のため、製作時に使用した熱硬化型塗料が適用することができず、別種の常温硬化型塗料を使用し実施している。
【０００４】
また、鋼材と同種の熱硬化型塗装をアルミ材に適用すると、アルミ材に変形が生ずるため適用することができない場合があり、共通の塗装仕様で実施できないこともあった。さらに、熱硬化型塗料を使用する場合は、加熱炉が必要であるため設備の制約も受けていた。
【０００５】
一般に、常温硬化型塗装を実施する場合は、防錆機能を有する下塗り塗料（場合によっては厚膜にしても付着機能を損わない中塗り塗料）、及び美観機能を有する上塗り塗料と別々の塗料を使用して配電盤・制御盤などの電気盤の塗装を実施していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来技術では配電盤・制御盤等の電気盤を構成する金属部材に対して、前処理（化学的処理あるいは機械的処理）実施後、下記の処理をしなければならなかった。
【０００７】
（１）熱硬化型塗料で塗装する場合、１１０℃以上の加熱が必要であり、配電盤・制御盤等の電気盤の組立て完成後の出荷時あるいは、現地において補修や化粧（汚れ等のないきれいな塗装面）塗装を行う場合は、常温硬化型の別種類の塗料で塗装をしなければならなかった。
【０００８】
（２）常温硬化型の塗料で塗装を行う場合、防錆機能を有する下塗り塗料で塗膜を形成（場合によっては中塗り塗料で塗膜を形成）した後、美観機能を有する上塗り塗料で塗膜を形成したり、あるいは付着向上のために、バインダー塗料で塗膜を形成した後上塗り塗料で塗膜を形成したり、あるいは小面積の塗装にはサンドペーパ等で研磨した後上塗り塗料で塗膜を形成していた。このように、従来技術では熱硬化型の塗料を使用できないだけではなく、下塗りやバインダー塗装後、上塗り塗装を行うため、２種類以上の塗料を用い、かつ塗膜を形成するのに少なくとも２工程の作業を必要としていた。
（３）特にアルミ部材等、熱影響を受けるものに対しては、熱硬化型塗装の適用ができない場合があった。
【０００９】
本発明は上記情況に対処するためになされたもので、その課題は、金属部材表面に形成された塗膜性能は熱硬化型塗膜と同等レベルを有する新規な塗料とその塗装方法及びその塗料で塗装された配電盤・制御盤などの塗装物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明の請求項１記載の常温乾燥型塗料は、アルキド樹脂、メラミン樹脂及びエポキシ樹脂を含有する熱硬化型塗料のＡ組成と、パラトルエンスルホン酸１５〜３５重量％及びアクリル樹脂２０〜６０重量％を含有するＢ組成とからなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２は、請求項１記載の常温乾燥型塗料において、前記熱硬化型塗料は、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％、防錆顔料０．２〜１．５重量％、硫酸バリウム４〜１０重量％及び炭酸カルシウム２〜５重量％を含有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３は、請求項２記載の常温乾燥型塗料において、りん酸アルミニウム、りん酸亜鉛のうち少なくともひとつを含むことを特徴とする。
本発明の請求項４は、請求項１記載の常温乾燥型塗料において、前記Ａ組成と前記Ｂ組成との混合比を１００：１５〜１００：３０とすることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項５記載の塗装方法は、前記請求項１乃至４のいずれかに記載の常温乾燥型塗料を塗装物の金属部に塗装することを特徴とする。
本発明の請求項６記載の塗装方法は、前記請求項１乃至４のいずれかに記載の常温乾燥型塗料を下塗り、中塗り、または上塗りのいずれかの工程で塗装することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項７記載の塗装物は、前記請求項１乃至４のいずれかに記載の常温乾燥型塗料を塗装したことを特徴とする。
本発明の請求項８記載の塗装物は、前記請求項５または６のいずれかに記載の常温乾燥型塗料の塗装方法で塗装したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の常温乾燥型塗料（以下、％は重量％の略）は、Ａ組成［アルキド樹脂３５〜４０％、メラミン樹脂１０〜１６％、エポキシ樹脂２〜８％、りん酸アルミニウム（又はりん酸亜鉛）０．２〜１．５％、硫酸バリウム４〜１０％、炭酸カルシウム２〜５％、着色顔料，添加剤，溶剤は任意］と、Ｂ組成［パラトルエンスルホン酸１５〜３５％、アクリル樹脂クリヤ２０〜６０％、添加剤，溶剤は任意］を混合したものである。
【００１６】
Ａ組成とＢ組成の混合比（重量比）を、１００：１５〜１００：３０とすることにより、短い硬化時間で従来の熱硬化型樹脂と同等の硬度を有する。エポキシ樹脂の添加量は２〜８％とすると優れた付着力と防錆力を有する。防錆顔料を０．２〜１．５％添加することにより高防食性能が得られる。この防錆顔料としてりん酸アルミニウム又はりん酸亜鉛を添加すると、上塗り機能を損わずに下塗りが得られ、体質顔料として硫酸バリウムを４〜１０％と炭酸カルシウムを２〜５％配合することにより安定した厚膜が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（実施形態の構成）
（１）配電盤・制御盤を構成する金属部材である酸洗鋼板、ＳＰＣＣ材、アルミ材に対して前処理（化学的前処理…りん酸亜鉛皮膜、機械的処理…サンドブラスト処理）実施後、図１に示すように、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％、りん酸アルミニウム又は／及びりん酸亜鉛０．２〜１．５重量％、硫酸バリウム４〜１０重量％、炭酸カルシウム２〜５重量％、着色顔料１９．８％、添加剤０．７重量％及び溶剤１１．８重量％を含有する熱硬化型塗料（以下Ａ組成という）に、パラトルエンスルホン酸１５〜３５重量％、アクリル樹脂２０〜６０重量％、添加剤１．５重量％及び溶剤３０．６重量％（以下Ｂ組成という）を混合比１００：１５〜１００：３０で混合した本発明の実施の形態における常温乾燥型塗料で１０〜１５０μｍの塗膜を形成する。Ａ組成とＢ組成の混合比率も重要なポイントで、特に硬化速度（時間）に影響を与える。
【００１８】
（２）配電盤・制御盤などの電気盤を構成する金属部材である酸洗鋼板、ＳＰＣＣ材、アルミ材に対して既にメラミン樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系の塗膜が形成されているものに対して図１に示すように、上述した（１）の本発明の実施の形態における常温乾燥型塗料を用いて（１）で述べたと同様な方法で塗装を実施する。
【００１９】
（実施形態の作用）
（１）配電盤・制御盤を構成する金属部材である酸洗鋼板、ＳＰＣＣ材、アルミ材に対して前処理（化学的処理又は機械的処理）を行うことにより塗装に適した表面状態にする。
【００２０】
本発明の実施の形態における常温乾燥型塗料を構成するアルキド樹脂、メラミン樹脂及びエポキシ樹脂の組合せ及び配合条件により、前処理後の金属部材に対して強固な付着力、優れた可撓性（耐衝撃性）、防錆力を有するもので、特にエポキシ樹脂の添加は優れた付着力と防錆力を有する下塗り（付着力は、中塗り及び上塗り塗膜にも関与）塗膜の機能に寄与する。
【００２１】
しかしながら、エポキシ樹脂を多く添加しすぎると、下塗り塗膜としての機能は向上するが、上塗り塗膜機能である美観、この場合は特に、色と光沢度の安定に悪影響を及ぼし、耐久性能においては対候性能である色及び光沢度が、初期段階と比較すると差が出てしまい、屋外では紫外線によるチョーキング（白亜化）を生ずる。
【００２２】
このため、添加するエポキシ樹脂量には限界（上限）があるため、厳しい腐食環境にも適用するための、高防食性能は、防錆顔料（りん酸アルミニウム又はりん酸亜鉛）を０．２〜１．５％添加することにより得られる。防錆顔料を添加すると、上塗り機能を損わずに下塗り機能の向上を図ることができる。
【００２３】
下塗り（中塗り）及び上塗りを兼ねて１〜２回の塗装で厚膜を形成させ安定した品質を得るためには体質顔料の選定が重要な要素となる。体質顔料としては、硫酸バリウム（４〜１０％）と炭酸カルシウム（２〜５％）を配合することにより必要な機能が得られる。この機能は、厚膜を形成する塗装方法で床面に対して垂直にセットして塗装した場合にもだれを生じにくくすることにも関与する。また、この機能はエッジ（シャー部）の凸部をカバーするための機能でもある。
【００２４】
薄膜から厚膜まで幅広い膜厚形成に対して、安定した物性が得られるのは樹脂等の配合バランスが影響を与えることになる。特にアルキド樹脂（３５〜４０％）とメラミン樹脂（１０〜１６％）の配合比率が重要なポイントとなり、アルキド樹脂が多過ぎると可撓性（耐衝撃性）に悪影響を及ぼし、少な過ぎると塗膜が軟化することになる。
【００２５】
上述した機能を有する熱硬化型塗料の機能を損わずに常温乾燥型の塗料にするためには、熱エネルギに代わる触媒（正）と外観（美観）特性保持機能を持つ樹脂の混合が必要となる。
【００２６】
熱硬化型塗料を構成しているメラミン樹脂は、数多くの官能基を保有し、アルキド樹脂の−ＯＨとの反応及びアミノ樹脂の自己縮合により塗膜を形成していくが、通常、この反応は熱エネルギ（１２０〜１３０℃×２０〜３０分）により行われる。
【００２７】
熱エネルギの代わりに触媒（正）を用い、この反応を生じさせることもできる。この触媒になるのが、パラトルエンスルホン酸である。また、熱硬化型塗料は、アルキド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂を含有しているが、常温乾燥性塗料にするために触媒混合した場合、特に外観（色や光沢）がやや不安定になるのを抑制し安定化を図る必要があり、このためにパラトルエンスルホン酸（１５〜３５％）に対してアクリル樹脂クリヤ（２０〜６０％）を混合する。このアクリル樹脂クリヤは反応性ＯＨを有し、一般的にはＮＣＯとの反応でウレタン樹脂塗料として使用されている二液型ポリオール硬化型で−Ｎ＝Ｃ＝Ｏと活性水素化合物及び空気中の水分と反応するものである。
【００２８】
【化１】
2004124043.tif 000003
【００２９】
表１に硬化反応における官能基の変化を示す。
【表１】
2004124043.tif 000004
【００３０】
反応機構（メラミン樹脂とアルキド樹脂の反応モデル）を化２に示す。
【化２】
2004124043.tif 000005
【００３１】
（２）図２に示すように、既にメラミン樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系の塗料で、塗膜が形成されている上に塗装する場合は、物理的な処理であるペーパによる研磨は不要で、本発明の実施の形態における常温乾燥型塗料を用いて塗装を実施する。
また、上記（１）で述べた上塗り（中塗りも含む）機能により、強固な付着力及び優れた外観特性を得ることができる。
【００３２】
本発明の実施の形態における常温乾燥型塗料で塗装を実施すると、平面部においては１０〜１５０μｍ、垂直面に対しては、１０〜９０μｍの安定した塗膜を形成することができる。また、３０μｍ以下の塗膜を形成させ常温放置した場合、３日以内で熱硬化した時と同等の硬度（鉛筆高度Ｈ以上）が得られ、１５０μｍ以下の塗膜を形成させ常温放置した場合は、８日以内で熱硬化した時と同等の硬度（鉛筆硬度Ｈ以上）を得ることができる。
【００３３】
本発明の実施の形態における常温乾燥型塗料で塗膜を形成すると下記に示す特性が得られる。
Ａ．初期物性試験結果　（３０μｍ以下…常温放置３日後、１５０μｍ以下…常温放置８日後）
（１）硬度　ＪＩＳ　Ｋ５４００　鉛筆引っかき試験…Ｈ〜２Ｈ
（２）付着力　ＡＳＴＭ３３５９　５０μｍ＞Ｂ法…５Ｂ（１００／１００）良好
（碁盤目又はクロスカット＋粘着テープ）
５０μｍ〜１２５μｍＢ法…４Ｂ〜５Ｂ（９０／１００〜１００／１００）良好
１２５μｍ＜Ａ法…５Ａ（はがれなし）良好
（３）耐衝撃性　ＪＩＳ　Ｋ５４００　耐衝撃試験（デュポン式）
６０μｍ＞…５０ｃｍ
６０〜１００μｍ…３５〜４５ｃｍ
１００μｍ＜…３０〜３５ｃｍ
【００３４】
Ｂ．耐久試験結果
（１）塩水噴霧試験…ＪＩＳ　Ｚ２３７１　塩水噴霧試験１０００時間実施後の外観及び２次物性
（ａ）外観…劣化なく良好（ふくれ、錆発生なし）
（イ）硬度…Ｈ〜２Ｈ
（ロ）付着力　　５０μｍ＞…５Ｂ（１００／１００）良好
５０〜１２５μｍ…４Ｂ〜５Ｂ（９９／１００〜１００／１００）良好
１２５μｍ＜…５Ａ　はがれなく良好
（ハ）耐衝撃性　６０μｍ＞…５０ｃｍ
６０〜１００μｍ…３５〜４５ｃｍ
１００μｍ＜…３０〜３５ｃｍ
【００３５】
（２）耐湿試験…ＪＩＳ　Ｋ５４００耐湿試験（５０℃，９８％ＲＨ結露発生）１０００時間実施後の外観及び２次物性
（ａ）外観…劣化なく良好（ふくれ、錆発生なし）
（イ）硬度…Ｈ〜２Ｈ
（ロ）付着力　　５０μｍ＞…５Ｂ（１００／１００）良好
５０〜１２５μｍ…４Ｂ〜５Ｂ（９８／１００〜１００／１００）
１２５μｍ＜…５Ａはがれなく良好
（ハ）耐衝撃性　６０μｍ＞…５０ｃｍ
６０〜１００μｍ…２５〜４０ｃｍ
１００μｍ＜…２５〜３０ｃｍ
【００３６】
（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…劣化なく良好（ふくれ、錆発生なし）
（イ）硬度…Ｈ〜２Ｈ
（ロ）付着力　　５０μｍ＞…５Ｂ（１００／１００）良好
５０〜１２５μｍ…４Ｂ〜５Ｂ（９９／１００〜１００／１００）良好
１２５μｍ＜…５Ａはがれなく良好
（ハ）耐衝撃性　６０μｍ＞…５０ｃｍ
６０〜１００μｍ…３５〜４５ｃｍ
１００μｍ＜…３０〜３５ｃｍ
【００３７】
（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…劣化なく良好（ふくれ、錆発生なし）
（イ）硬度…Ｈ〜２Ｈ
（ロ）付着力　　５０μｍ＞…５Ｂ（１００／１００）良好
５０〜１２５μｍ…４Ｂ〜５Ｂ（９９／１００〜１００／１００）良好
１２５μｍ＜…５Ａはがれなく良好
（ハ）耐衝撃性　６０μｍ＞…５０ｃｍ
６０〜１００μｍ…３５〜４５ｃｍ
１００μｍ＜…３０〜３５ｃｍ
【００３８】
（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…劣化なく良好（ふくれ、錆発生なし）
色差ΔＥ＜４．０、光沢度保持率３０％＜
（イ）硬度…Ｈ〜２Ｈ
（ロ）付着力　　５０μｍ＞…５Ｂ（１００／１００）
５０〜１２５μｍ…４Ｂ〜５Ｂ（９９／１００〜１００／１００）良好
１２５μｍ＜…５Ａはがれなく良好
（ハ）耐衝撃性　６０μｍ＞…５０ｃｍ
６０〜１００μｍ…３５〜４５ｃｍ
１００μｍ＜…３０〜３５ｃｍ
以上の試験結果より、本発明塗料で塗膜を形成したものは耐久性能が優れていることが分かる（厳しい環境においても品質保証ができる）。
【００３９】
（実施形態の効果）
本発明の実施の形態における常温乾燥型塗料で塗装を実施することにより
▲１▼　熱源不要常温乾燥で熱硬化塗装と同様な塗膜を得ることができる。
▲２▼　塗装仕様（同じ樹脂）を変更せずに熱硬化型塗装（塗膜）の補修や化粧塗装を常温乾燥で可能になる。
▲３▼　下塗り、中塗り、上塗り機能を同時に備えているので、１工程で塗装ができる。
▲４▼　１０〜１５０μｍの広範囲の塗装が実施できる。
▲５▼　優れた耐久性能を有しているので、高品質な製品が得られる。
▲６▼　従来のように、補修や化粧塗装のための別の樹脂系の常温乾燥型塗料が不要となる。
▲７▼　省エネルギ、省資源等環境保全にも役立つ。
なお、本発明の実施の形態における常温乾燥型塗料は、車輛を構成する鋼材、ＳＰＣＣ材、アルミ材、ステンレス材にも適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、常温乾燥で熱硬化型塗膜と同等レベルの耐久性を有し、外観の安定した塗膜を形成できる常温乾燥型塗料で塗装を行うので、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】本発明の実施の形態に係る配電盤・制御盤の塗装断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る他の配電盤・制御盤の塗装断面図。
【符号の説明】
１…前処理を実施した金属母材、２…本発明塗料で形成した塗膜、３…メラミン樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系のいずれかの塗料で形成した塗膜。
【図１】
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【図２】
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