(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗装面上に水性エポキシ樹脂下塗り塗料を塗布して下塗り塗膜を形成し、その後、該下塗り塗膜上に水性上塗り塗料を塗布して上塗り塗膜を形成する水性防食塗装方法であって、下記ａ）〜ｃ）の要件を満たし、前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料が、エポキシ樹脂エマルジョンを含む主剤とアミン樹脂エマルジョンを含む硬化剤とを含み、前記アミン樹脂エマルジョンが、アミノ基にエポキシ基が付加したエポキシアダクトタイプの変性ポリアミン樹脂が水性媒体中で分散してなる乳濁液であることを特徴とする水性防食塗装方法。
ａ）前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料及び前記水性上塗り塗料の両方が、多液反応硬化型である。
ｂ）前記水性上塗り塗料は、前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料よりも顔料容積濃度が低い。
ｃ）前記上塗り塗膜は、紫外線透過率が０．２％以下である。
【請求項２】
前記水性上塗り塗料を塗布する前に、水性エポキシ樹脂塗料及び水性ウレタン樹脂塗料から選ばれる多液反応硬化型の水性中塗り塗料を前記下塗り塗膜上に塗布し、中塗り塗膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水性防食塗装方法。
【請求項３】
前記被塗装面には、ジンクリッチペイント処理、亜鉛メッキ処理及び金属溶射から選ばれる処理が施され、防食下地が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水性防食塗装方法。
【請求項４】
前記被塗装面の少なくとも一部が、旧塗膜の表面であることを特徴とする請求項１に記載の水性防食塗装方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の水性防食塗装方法によって被塗装面上に複合塗膜が形成された塗装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性防食塗装方法及び塗装体に関し、特には、優れた耐候性及び防食性を付与することが可能な水性防食塗装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、橋梁、プラント及びタンク等の各種陸上鋼構造物や海洋鋼構造物には、防食目的としての塗装（以下、防食塗装ともいう）が施されている。
【０００３】
一般に、防食塗装では、被塗装物に防食・防錆機能を付与する目的として下塗り塗料が適用されると共に、被塗装物の美観保持を目的として耐候性に優れた上塗り塗料が適用されている。このような防食塗装システムでは、いずれの塗料にも有機溶剤系塗料を使用することが一般的であった。
【０００４】
しかしながら、近年、大気汚染防止や省資源等の観点から、有機溶剤系塗料から水性塗料への転換が強く要望されるようになってきており、使用する全ての塗料を水性塗料に転換した水性防食塗装システムが求められている。
【０００５】
特開２００９−２２１２５６号公報（特許文献１）には、エポキシ樹脂を含む防食塗装用の水性塗料組成物が提案されている。しかしながら、防食性を付与するために、特開２００９−２２１２５６号公報に記載の水性塗料組成物を下塗り塗料として適用した上で、上述のような防食塗装システムによって下塗り塗膜及び上塗り塗膜を備える複合塗膜を形成した場合、上塗り塗料の種類によっては複合塗膜に期待される耐候性や防食性等の耐久性が得られないという課題があった。
【０００６】
また、特開２００８−２７２６６６号公報（特許文献２）には、使用される全ての塗料が水性塗料である水性防食塗装システムが提案されているものの、この場合、上塗り塗料の紫外線透過率によっては経年劣化によって、層間剥離、例えば下塗り塗膜と上塗り塗膜間での剥離が生じるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２２１２５６号公報
【特許文献２】特開２００８−２７２６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、優れた耐候性及び防食性を付与することが可能な水性防食塗装方法を提供することにある。また、本発明の目的は、かかる水性防食塗装方法によって得られる塗装体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、使用される全ての塗料が水性塗料である水性防食塗装システムにおいて、下塗り塗料及び上塗り塗料の両方に多液反応硬化型の水性塗料を使用し、上塗り塗料の顔料容積濃度（Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；以下、ＰＶＣともいう）を下塗り塗料のＰＶＣより低くし、更に上塗り塗膜の紫外線透過率を特定の範囲内に制御することによって、有機溶剤系塗料が使用されていた防食塗装システム（即ち、有機溶剤系防食塗装システム）と同等の優れた耐候性を付与できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
即ち、本発明の水性防食塗装方法は、被塗装面上に水性エポキシ樹脂下塗り塗料を塗布して下塗り塗膜を形成し、その後、該下塗り塗膜上に水性上塗り塗料を塗布して上塗り塗膜を形成する水性防食塗装方法であって、下記ａ）〜ｃ）の要件を満たし、前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料が、エポキシ樹脂エマルジョンを含む主剤とアミン樹脂エマルジョンを含む硬化剤とを含み、前記アミン樹脂エマルジョンが、アミノ基にエポキシ基が付加したエポキシアダクトタイプの変性ポリアミン樹脂が水性媒体中で分散してなる乳濁液であることを特徴とする。
ａ）前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料及び前記水性上塗り塗料の両方が、多液反応硬化型である。
ｂ）前記水性上塗り塗料は、前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料よりも顔料容積濃度が低い。
ｃ）前記上塗り塗膜は、紫外線透過率が０．２％以下である。
【００１１】
本発明の水性防食塗装方法の好適例においては、前記水性上塗り塗料を塗布する前に、水性エポキシ樹脂塗料及び水性ウレタン樹脂塗料から選ばれる多液反応硬化型の水性中塗り塗料を前記下塗り塗膜上に塗布し、中塗り塗膜が形成されている。
【００１２】
本発明の水性防食塗装方法の他の好適例において、前記被塗装面には、ジンクリッチペイント処理、亜鉛メッキ処理及び金属溶射から選ばれる処理が施され、防食下地が形成されている。
【００１３】
本発明の水性防食塗装方法の他の好適例においては、前記被塗装面の少なくとも一部が、旧塗膜の表面であることを特徴とする。なお、「旧塗膜」とは、本発明の水性防食塗装方法において、水性エポキシ樹脂下塗り塗料が塗布される前に予め形成されている塗膜を意味する。
【００１４】
また、本発明の塗装体は、上記の水性防食塗装方法によって被塗装面上に複合塗膜が形成されていることを特徴とする。なお、「複合塗膜」とは、少なくとも下塗り塗膜及び上塗り塗膜を備える塗膜を指し、下塗り塗膜と上塗り塗膜の間に中塗り塗膜を備える場合もある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の水性防食塗装方法によれば、使用される全ての塗料が水性塗料である水性防食塗装システムにおいて、下塗り塗料及び上塗り塗料の両方に多液反応硬化型の水性塗料を使用し、上塗り塗料のＰＶＣを下塗り塗料のＰＶＣより低くし、更に上塗り塗膜の紫外線透過率を特定の範囲内に制御することによって、優れた耐候性及び防食性を付与することができる。また、かかる水性防食塗装方法によって、耐候性及び防食性に優れる塗装体を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜水性防食塗装方法＞
以下に、本発明の水性防食塗装方法を詳細に説明する。本発明の水性防食塗装方法は、被塗装面上に水性エポキシ樹脂下塗り塗料を塗布して下塗り塗膜を形成し、その後、該下塗り塗膜上に水性上塗り塗料を塗布して上塗り塗膜を形成する水性防食塗装方法であって、前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料及び前記水性上塗り塗料の両方が多液反応硬化型であり（要件ａ）、前記水性上塗り塗料は、前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料よりも顔料容積濃度（ＰＶＣ）が低く（要件ｂ）、前記上塗り塗膜は、紫外線透過率が０．２％以下である（要件ｃ）という３つの要件を満たすことを特徴とする。上記３つの要件ａ〜ｃを満たす水性防食塗装方法であれば、被塗装面に優れた耐候性及び防食性を付与することができる。なお、水性防食塗装方法とは、防食性の付与を目的とした塗装方法のうち、水性塗料を用いた塗装方法を指す。
【００１７】
本発明の水性防食塗装方法は、上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料及び上記水性上塗り塗料の両方が多液反応硬化型であることを要する。これら２種の塗料が多液反応硬化型の塗料であれば、緻密な硬化塗膜が得られ、腐食因子を遮蔽する効果が高くなるとともに、上塗り塗料の場合には紫外線等からの劣化を遅らせることが出来る。なお、多液反応硬化型の塗料とは、塗膜の母材として使用される樹脂を含む主剤と、該樹脂に対する反応性を有する成分を含む硬化剤とを組み合わせたものを指す。
【００１８】
また、本発明の水性防食塗装方法において、上記水性上塗り塗料は、上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料よりもＰＶＣが低いことを要する。水性上塗り塗料のＰＶＣが水性エポキシ樹脂下塗り塗料よりも低い場合、下塗り塗膜に対する上塗り塗膜の追従性が改善され、これにより、経時での層間の密着性が高くなる。そのため、複合塗膜の耐候性や防食性が向上する。一方、水性上塗り塗料のＰＶＣが水性エポキシ樹脂下塗り塗料よりも高い場合には、経年劣化により塗膜に割れやはがれが発生する場合がある。なお、本発明における顔料容積濃度とは、塗料固形分中に占める顔料の割合（体積％）を指す。
【００１９】
更に、本発明の水性防食塗装方法においては、上記上塗り塗膜は、紫外線透過率が０．２％以下であることを要する。上塗り塗膜の紫外線透過率が０．２％を超えると、上塗り塗膜を透過した紫外線によって、下塗り塗膜や中塗り塗膜等の塗膜表面の劣化が起こり、層間剥離が生じる。なお、本発明における塗膜の紫外線透過率とは、波長３８０ｎｍの光線を塗膜に当てたときの透過率（％）を指す。
【００２０】
本発明の水性防食塗装方法は、まず、被塗装面上に水性エポキシ樹脂下塗り塗料を塗布して下塗り塗膜を形成する工程が行われる。下塗り塗膜の母材にエポキシ樹脂を用いることで、優れた防食性が得られる。なお、水性エポキシ樹脂下塗り塗料とは、エポキシ樹脂及び水を含有する下塗り塗料を意味する。
【００２１】
上記被塗装面としては、防食性の付与が必要な表面であれば特に制限されるものではないが、橋梁やプラント等の構造物の表面、より具体的には、鉄道橋、道路橋、ガスタンク、石油タンク、鉄塔等の炭素鋼等の材料からなる基材表面が挙げられる。
【００２２】
上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料は、多液反応硬化型であり且つ上記水性上塗り塗料よりもＰＶＣが高いことを除き特に制限されるものではないが、エポキシ樹脂エマルジョンを含む主剤とアミン樹脂エマルジョンを含む硬化剤とを含むことが好ましい。この場合、上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料は、主剤と硬化剤とを、例えば、これらの成分を均一に混合できる装置、好ましくは電動攪拌機等を用いて、均一に混合することにより調製できる。また、主剤と硬化剤を混合する時期は、塗装の直前が好ましい。
【００２３】
上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料において、エポキシ樹脂エマルジョンは、エポキシ樹脂が水等の水性媒体中で分散してなる乳濁液であり、特に制限されるものではないが、通常の強制乳化方式（乳化剤及び高速攪拌機等を使用する方式）によって、水等の水性媒体中でエポキシ樹脂を乳化させることにより調製される。
【００２４】
上記エポキシ樹脂エマルジョンを構成するエポキシ樹脂は、１分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有する樹脂である限り、特に限定されないが、例えば、多価アルコール又は多価フェノールとハロヒドリンとを反応させて得られるものであり、具体例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ化油、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル及びネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、塗膜の機械的耐久性や防食性、被塗装面（例えば基材表面）との付着性等の観点から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましい。なお、これらエポキシ樹脂は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、エポキシ樹脂エマルジョンの市販品としては、例えば、エポルジョンＥＡ１、２、３、７、１２、２０、５５及びＨＤ２（日本ＮＳＣ社製、商品名）；アクアトート２０５、５１０、３５２０、３５４０、３５２０１、５００３、及び５５２０（東都レジン化工社製、商品名）；ユカレジンＫＥ−００２、ＫＥ−１１６、Ｅ−１０２２、ＫＥ−３０１Ｃ（吉村油化学社製、商品名）；及びＥＭ−１０１−５０（アデカ社製、商品名）が挙げられる。
【００２５】
上記主剤は、上記エポキシ樹脂エマルジョンの他、塗膜の可撓性を向上させる目的として、反応性希釈剤や非反応性希釈剤等の一般的に使用される希釈剤を含有してもよい。反応性希釈剤としては、例えば、カージュラＥ１０（油化シェルエポキシ社製、商品名）、ネオトートＳ（東都化成社製、商品名）、及びアデカグリシロールＥＤ５０２（旭電化工業社製、商品名）等の１官能性エポキシ樹脂が挙げられる。一方、非反応性希釈剤としては、例えば、ニカノールＬＬＬ等の石油樹脂及びクマロン樹脂等が挙げられる。これら希釈剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
なお、上記主剤は、上記エポキシ樹脂エマルジョンと、必要に応じて適宜選択される各種成分とを混合することにより調製できる。
【００２７】
上記硬化剤を構成するアミン樹脂エマルジョンとは、アミン樹脂が水等の水性媒体中で分散してなる乳濁液であり、ここで、アミン樹脂とは、１分子中に２個以上のアミノ基を含有するポリアミン樹脂である。上記ポリアミン樹脂としては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、トリアミノプロパン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、及び１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン等の脂肪族ポリアミン；フェニレンジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、及びジアミノジフエニルメタン等の芳香族ポリアミン；ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、トリエチレングリコールジアミン、及びトリプロピレングリコールジアミン等の他のポリアミン化合物と、これらポリアミン樹脂のアミノ基を変性してなる変性ポリアミン樹脂とが挙げられる。なお、上記ポリアミン樹脂の変性には、既知の方法が利用でき、変性反応の例としては、アミノ基のアミド化、アミノ基とカルボニル化合物のマンニッヒ反応、アミノ基とエポキシ基の付加反応等が挙げられる。ここで、アミノ基にエポキシ基等が付加したタイプの変性ポリアミン樹脂をアダクトタイプの変性ポリアミン樹脂といい、防食性の観点から、アミノ基にエポキシ基が付加したエポキシアダクトタイプの変性ポリアミン樹脂が好ましい。
【００２８】
なお、上記硬化剤は、上記アミン樹脂エマルジョンと、必要に応じて適宜選択される各種成分とを混合することにより調製できる。
【００２９】
また、上記主剤及び／又は硬化剤は、その他塗料に一般的に使用される着色顔料、防錆顔料及び体質顔料等を特に制限無く含有することができる。着色顔料、防錆顔料及び体質顔料の具体例としては、酸化チタン、ベンガラ、黄色酸化鉄、カーボンブラック、トリポリリン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、マイカ、アルミナ、ミョウバン、白土、水酸化マグネシウム、及び酸化マグネシウム等の無機顔料や、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ナフトールレッド、キナクリドンレッド、ベンズイミダゾロンイエロー、ハンザイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、及びジオキサジンバイオレット等の有機顔料が挙げられる。これら顔料は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
更に、上記主剤及び／又は硬化剤には、水性エポキシ樹脂下塗り塗料に各種機能を付与するため、増粘剤、分散剤、消泡剤、沈降防止剤、防カビ剤、防腐剤、紫外線吸収剤、又は光安定剤等が適宜添加されてもよい。また、エポキシ樹脂エマルジョンを構成するエポキシ樹脂とアミン樹脂エマルジョンを構成するポリアミン樹脂との融着を促進するため、上記主剤及び／又は硬化剤には、有機溶剤を配合することも可能である。有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノｉ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノｉ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｉ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノｉ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｉ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノｉ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、及びジエチレングリコールジブチルエーテル等のグリコールエーテル類、２，２，４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、及び２，２，４−トリメチルペンタンジオールジイソブチレート等が挙げられる。これら有機溶剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料において、アミン樹脂エマルジョンを含む硬化剤の配合割合は、塗膜の硬化性及び防食性等の観点から、主剤中に含まれるエポキシ樹脂エマルジョンを構成するエポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して、アミン樹脂エマルジョンを構成するアミン樹脂の活性水素が、通常０．５〜２．０当量の範囲内であるのが好ましい。
【００３２】
本発明の水性防食塗装方法において、上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料を塗布した後に形成される下塗り塗膜の膜厚（乾燥膜厚）は、通常２０〜２５０μｍの範囲内であり、３０〜１５０μｍの範囲内であるのが好ましい。また、上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料の塗装方法としては、特に制限されず、既知の塗装手段、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、刷毛塗り、又はローラー塗り等が利用できる。なお、これら塗装手段を複数回利用し、水性エポキシ樹脂下塗り塗料を塗り重ねることも可能である。また、塗装環境は、特に制限されるものではないが、０℃以下のような極端な低温環境や被塗装表面の温度が８０℃以上のような高温環境は避けることが望ましい。水性エポキシ樹脂下塗り塗料の乾燥時間は、気温や湿度等の養生環境条件によって異なる。例えば、気温２３℃、相対湿度５０％の条件であれば７日間程度の乾燥時間が望ましいが、積層塗膜を形成するために次工程の塗料を塗り重ねる場合には、支障なく塗り重ねることができる。なお、形成された積層塗膜が、本来の性能を発揮できるのであれば、これに限定されない。
【００３３】
本発明の水性防食塗装方法は、次いで、下塗り塗膜上に水性上塗り塗料を塗布して上塗り塗膜を形成する工程が行われる。
【００３４】
上記水性上塗り塗料は、多液反応硬化型であり、水性エポキシ樹脂下塗り塗料よりもＰＶＣが低く、且つ形成される上塗り塗膜の紫外線透過率が０．２％以下である限り特に制限されるものではないが、水性ウレタン樹脂塗料、水性フッ素樹脂塗料等が好ましい。
【００３５】
上記水性ウレタン樹脂塗料は、例えば、１分子中に複数の水酸基を有するアクリル樹脂が水等の水性媒体中で分散してなる分散液又は乳濁液を含む主剤と、１分子中に１つのイソシアネート基を有するイソシアネート樹脂又は１分子中に複数のイソシアネート基を有するポリイソシアネート樹脂を含む硬化剤とからなる。この場合、上記水性ウレタン樹脂塗料は、主剤と硬化剤とを、例えば、これらの成分を均一に混合できる装置、好ましくは電動攪拌機等を用いて、均一に混合することにより調製できる。また、主剤と硬化剤を混合する時期は、塗装の直前が好ましく、塗装後に硬化反応を開始し、塗膜が形成される。
【００３６】
上記水性フッ素樹脂塗料は、例えば、１分子中に複数の水酸基を有するフッ素樹脂が水等の水性媒体中で分散してなる分散液又は乳濁液を含む主剤と、１分子中に１つのイソシアネート基を有するイソシアネート樹脂又は１分子中に複数のイソシアネート基を有するポリイソシアネート樹脂を含む硬化剤とからなる。この場合、上記水性フッ素樹脂塗料は、主剤と硬化剤とを、例えば、これらの成分を均一に混合できる装置、好ましくは電動攪拌機等を用いて、均一に混合することにより調製できる。また、主剤と硬化剤を混合する時期は、塗装の直前が好ましく、塗装後に硬化反応を開始し、塗膜が形成される。
【００３７】
なお、上記アクリル樹脂が分散してなる分散液又は乳濁液としては、バーノックＷＥ−３０１、ＷＥ−３０４、ＷＥ−３０６、ＷＥ−３１０、ＷＤ−５５１（ＤＩＣ社製、商品名）等が挙げられ、上記フッ素樹脂が分散してなる分散液又は乳濁液としては、ルミフロンＦＥ−４２００、ＦＥ−４３００、ＦＥ−４４００、ＦＥ−４５００（旭硝子社製、商品名）等が挙げられ、イソシアネート樹脂又はポリイソシアネート樹脂としては、バーノックＤＮＷ−５５００、ＤＮＷ−６０００（ＤＩＣ社製、商品名）、デュラネートＷＢ４０−１００、ＷＴ２０−１００、ＷＴ３０−１００、ＷＥ５０−１００（旭化成ケミカルズ社製、商品名）等が挙げられる。これら配合剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３８】
また、上記水性上塗り塗料（具体的には水性ウレタン樹脂塗料及び水性フッ素樹脂塗料）には、上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料にも配合できる配合剤、例えば着色顔料、体質顔料、有機顔料、増粘剤、分散剤、消泡剤、沈降防止剤、防カビ剤、防腐剤、紫外線吸収剤、光安定剤、有機溶剤等を必要に応じて配合してもよい。
【００３９】
本発明の水性防食塗装方法において、上記水性上塗り塗料を塗布した後に形成される上塗り塗膜の膜厚（乾燥膜厚）は、通常１０〜２００μｍの範囲内であり、２０〜１００μｍの範囲内であるのが好ましい。また、上記水性上塗り塗料の塗装方法としては、特に制限されず、既知の塗装手段、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、刷毛塗り、又はローラー塗り等が利用できる。なお、塗装は、１回に限定されず、合計膜厚が１０〜２００μｍの範囲内にあれば、複数回に分けて塗装を行ってもよい。また、上記水性上塗り塗料の塗装環境や乾燥時間については、水性エポキシ樹脂下塗り塗料について記載したものと同じ条件が適用できる。
【００４０】
本発明の水性防食塗装方法において、上記被塗装面には、ジンクリッチペイント処理、亜鉛メッキ処理及び金属溶射から選ばれる処理が施され、防食下地が形成されていることが好ましい。上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料を塗布する前に、かかる処理を施すことによって、防食性を更に向上させることができる。なお、ジンクリッチペイントとは、高濃度の亜鉛を含有する塗料を意味し、水を溶媒とする水性ジンクリッチペイントが好適である。なお、被塗装面に防食下地が形成されているため、水性エポキシ樹脂下塗り塗料は、該防食下地の上に塗布されることになる。
【００４１】
また、本発明の水性防食塗装方法においては、上記被塗装面の少なくとも一部が、旧塗膜の表面であってもよい。例えば、基材面上に予め形成した塗膜が経年しても、その状態が健全であれば、該塗膜の表面上に、上記水性エポキシ樹脂下塗り塗料を直接塗布することができる。
【００４２】
更に、本発明の水性防食塗装方法においては、上記水性上塗り塗料を塗布する前に、多液反応硬化型の水性中塗り塗料を上記下塗り塗膜上に塗布し、中塗り塗膜が形成されていることが好ましい。このように下塗り塗膜と上塗り塗膜の間に中塗り塗膜が組み込まれた複合塗膜は、中塗り塗膜に各種機能を期待でき、例えば、上塗り塗膜の仕上がり外観を向上させることも可能である。なお、下塗り塗膜上に中塗り塗膜が形成されているため、水性上塗り塗料は、該中塗り塗膜上に塗布されることになる。上記水性中塗り塗料は、多液反応硬化型である限り特に制限されるものではないが、水性エポキシ樹脂塗料及び水性ウレタン樹脂塗料等が好ましい。なお、上記水性エポキシ樹脂塗料には、上述の水性エポキシ樹脂下塗り塗料が使用でき、また、上記水性ウレタン樹脂塗料には、水性上塗り塗料として使用できる上述の水性ウレタン樹脂塗料が使用できる。
【００４３】
＜塗装体＞
次に、本発明の塗装体を詳細に説明する。本発明の塗装体は、上述の水性防食塗装方法によって被塗装面上に複合塗膜が形成されていることを特徴とする。複合塗膜を備えた物体、例えば橋梁やプラント等の構造物は、耐候性及び防食性に優れる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、下記例中、「部」及び「％」は、それぞれ「質量部」及び「質量％」を意味する。
【００４５】
＜製造例１＞
混合機に、イオン交換水を１１部投入し、これに分散剤１部、消泡剤０．３部、酸化チタン１０部、トリポリリン酸アルミニウム５部、沈降性硫酸バリウム２０部、及びカオリンクレー８部を撹拌環境下で除々に投入し、投入完了後、粒度が５０μｍ以下になるまで混合した。次いで、混合機に、エポキシ樹脂エマルジョン４５部、及びエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル４部を撹拌環境下で徐々に投入し、１０分間撹拌を行い、下塗り塗料１の主剤を調製した。この主剤に硬化剤としてアミン樹脂エマルジョン１２部を塗装直前に混合し、下塗り塗料１を調製した。
【００４６】
＜下塗り塗料１〜２及び中塗り塗料＞
以下の表１には、下塗り塗料１〜２及び中塗り塗料の配合処方を示す。なお、下塗り塗料２及び中塗り塗料は、表１に示す処方に従って配合剤を配合した以外は、製造例１と同様にして、調製された。
【００４７】
＜製造例２＞
混合機に、イオン交換水８部を投入し、これに分散剤１部、及び酸化チタン２５部を撹拌環境下で除々に投入し、投入完了後、粒度が１０μｍ以下になるまで混合した。次いで、混合機に、アクリルポリオール樹脂エマルジョン６０部、ジエチレングリコールジｎ−ブチルエーテル４部、紫外線吸収剤０．５部、増粘剤１部、及び消泡剤０．５部を撹拌環境下で徐々に投入し、１０分間撹拌を行い、上塗り塗料１の主剤を調製した。この主剤にイソシアネート樹脂１０部を塗装直前に混合し、上塗り塗料１を調製した。
【００４８】
＜上塗り塗料１〜２＞
以下の表２には、上塗り塗料１〜２の配合処方を示す。なお、上塗り塗料２は、表２に示す処方に従って配合剤を配合した以外は、製造例２と同様にして、調製された。
【００４９】
なお、表１及び表２は、更に顔料容積濃度の設計値及び紫外線透過率を示しているが、これらの値は、以下の方法で算出される。
【００５０】
＜顔料容積濃度＞
塗料の顔料容積濃度（体積％）は、以下の式によって算出された。
顔料容積濃度  ＝  （顔料の体積）／  （塗料固形分の体積）  ×  １００
塗料固形分の体積  ＝  樹脂の体積  ＋  顔料の体積
【００５１】
＜紫外線透過率＞
ポリプロピレン板上に、乾燥膜厚が２５〜３５μｍになるようエアスプレーを用いて、上塗り塗料を塗布し、２３℃、５０％相対湿度の条件にて７日間乾燥させ、その後、ポリプロピレン板から乾燥塗膜を剥がし、上塗り塗料の単離膜を作製した。次に、得られた単離膜の波長３８０ｎｍにおける紫外線透過率を島津製作所社製の紫外可視近赤外分析光度計ＵＶ３１００ＰＣを用いて測定した。
【００５２】
【表１】
0005246977.tif 000002
【００５３】
【表２】
0005246977.tif 000003
【００５４】
（注１）Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１９０（ビックケミー・ジャパン社製）
（注２）ＢＹＫ−０９３（ビックケミー・ジャパン社製）
（注３）エポルジョンＥＡ５５（日本ＮＳＣ社製；樹脂固形分５５％、エポキシ当量４９５ｇ／ｅｑ）
（注４）フジキュアーＦＸＳ−９１８−ＦＡ（Ｔ＆Ｋ  ＴＯＫＡ社製；エポキシアダクトタイプの変性ポリアミン樹脂、樹脂固形分５６％）
（注５）バーノックＷＥ−３０１（ＤＩＣ社製；樹脂固形分４５％）
（注６）ＴＩＮＵＶＩＮ１１３０（ＢＡＳＦジャパン社製）
（注７）プライマルＲＭ−８Ｗ（ローム＆ハース社製）
（注８）バーノックＤＮＷ−６０００（ＤＩＣ社製；樹脂固形分１００％）
【００５５】
（実施例１〜３及び比較例１〜２）
以下の表３には、使用した材料を示す（使用した材料には「○」が付けられている）。なお、試験板としては、素地調整程度がＩＳＯ  ８５０１−１  Ｓａ２．５のグリッドブラスト処理鋼板（１５０×７０×３．２ｍｍ）又はＪＩＳ  Ｇ  ３３０２に規定する亜鉛めっき鋼鈑ＳＧＨ４００  ＺＣ  Ｚ２７（１５０×７０×２．３ｍｍ）のいずれかを用いた。
【００５６】
まず、試験板の両面に、乾燥膜厚が５５〜６５μｍになるようエアスプレーを用いて、下塗り塗料を塗布し、２３℃、５０％相対湿度の条件にて１日間乾燥させ、下塗り塗膜を形成させた。実施例２においては、次に、試験板の両面に形成された２枚の下塗り塗膜上に、乾燥膜厚が２５〜３５μｍになるようエアスプレーを用いて、中塗り塗料を塗布し、２３℃、５０％相対湿度の条件にて１日間乾燥させ、中塗り塗膜を形成させた。最後に、実施例１及び３並びに比較例１〜２においては、試験板の両面に形成された２枚の下塗り塗膜上に、実施例２においては、２枚の下塗り塗膜それぞれの上に形成された２枚の中塗り塗膜上に、乾燥膜厚が２５〜３５μｍになるようエアスプレーを用いて、上塗り塗料を塗布し、２３℃、５０％相対湿度の条件にて７日間乾燥させ、複合塗膜を備えた試験片を作製した。これら試験片の防食性及び耐候性を以下の方法に従い評価した。結果を表３に示す。
【００５７】
＜防食性＞
ＪＩＳ  Ｋ５６００−７−１の耐中性塩水噴霧性に準じて、試験片を塩水噴霧に５００時間さらし、その後、該試験片に生じたサビ、フクレ等の発生程度を下記の基準に従って評価した。
◎：カット部から１ｍｍ以上離れた試験片表面にサビ、フクレ等の異常が無い。
○：カット部から３ｍｍ以上離れた試験片表面にサビ、フクレ等の異常が無い。
×：カット部から３ｍｍ以上離れた試験片表面にサビ、フクレが発生。
【００５８】
＜耐候性＞
ＪＩＳ  Ｋ５６００−７−７の促進耐候性及び促進耐光性（キセノンランプ法）のサイクルＡに準じて、１０００時間照射した後の試験片の光沢保持率を算出し、また、該試験片に生じた割れ、はがれ、フクレ等の発生を下記の基準に従って評価した。なお、光沢保持率は、ＢＹＫガードナー社製の光沢計ＢＹＫガードナー・マイクロ−グロスによって照射前後の光沢値を測定し、以下の式によって算出された。
光沢保持率（％）＝  照射後の光沢値／照射前の光沢値×１００
○：光沢保持率が７０％以上で、且つ割れ、はがれ、フクレ等の異常がない。
×：光沢保持率が７０％未満、若しくは割れ、はがれ、フクレが発生。
【００５９】
【表３】
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【要約】
【課題】優れた耐候性及び防食性を付与することが可能な水性防食塗装方法を提供する。
【解決手段】被塗装面上に水性エポキシ樹脂下塗り塗料を塗布して下塗り塗膜を形成し、その後、該下塗り塗膜上に水性上塗り塗料を塗布して上塗り塗膜を形成する水性防食塗装方法であって、前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料及び前記水性上塗り塗料の両方が多液反応硬化型であり（要件ａ）、前記水性上塗り塗料は、前記水性エポキシ樹脂下塗り塗料よりも顔料容積濃度が低く（要件ｂ）、前記上塗り塗膜は、紫外線透過率が０．２％以下である（要件ｃ）という３つの要件を満たすことを特徴とする水性防食塗装方法である。
【選択図】なし