(57)【要約】【課題】加熱硬化型兼常温硬化型の硝化綿樹脂系上塗り塗料を提供する。【解決手段】金属材料１の表面を前処理して塗装に適する状態にしてから、加熱硬化型兼常温硬化型の下塗り塗料で第１の塗膜２を形成し、硝化綿樹脂ワニス、アルキド樹脂ワニス、メラミン樹脂ワニス、アクリル表面調整剤、着色顔料を有する加熱硬化型兼常温硬化型の上塗り塗料で第２の塗膜３を形成したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝化綿樹脂ワニス、アルキド樹脂ワニス、メラミン樹脂ワニス、アクリル表面調整剤、着色顔料を有することを特徴とする硝化綿樹脂系塗料。
【請求項２】
前記硝化綿樹脂ワニス２８〜３８重量％、前記アルキド樹脂ワニス２８〜３８重量％、前記メラミン樹脂ワニス６〜１６重量％、前記アクリル表面調整剤０．１〜０．５重量％としたことを特徴とする請求項１に記載の硝化綿樹脂系塗料。
【請求項３】
硝化綿樹脂ワニス、アルキド樹脂ワニス、メラミン樹脂ワニス、アクリル樹脂ワニス、アクリル表面調整剤、着色顔料を有することを特徴とする硝化綿樹脂系塗料。
【請求項４】
前記硝化綿樹脂ワニス２１〜３５重量％、前記アルキド樹脂ワニス２２〜３６重量％、前記メラミン樹脂ワニス３〜９重量％、前記アクリル樹脂ワニス５〜１５重量％、前記アクリル表面調整剤０．１〜０．５重量％としたことを特徴とする請求項３に記載の硝化綿樹脂系塗料。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の硝化綿樹脂系塗料を、加熱硬化型兼常温硬化型下塗り塗料で塗布して形成した第１の塗膜に上塗りし、第２の塗膜を形成することを特徴とする硝化綿樹脂系塗料の塗布方法。
【請求項６】
前記第２の塗膜を温度１００〜１５０℃で加熱硬化したことを特徴とする請求項５に記載の硝化綿樹脂系塗料の塗布方法。
【請求項７】
前記第２の塗膜を常温硬化させたことを特徴とする請求項５に記載の硝化綿樹脂系塗料の塗布方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の硝化綿樹脂系塗料を、加熱硬化型兼常温硬化型下塗り塗料を塗布した金属材料の上塗り塗料として塗布したことを特徴とする塗装物。
【請求項９】
前記硝化綿樹脂系塗料で形成した塗膜を温度１００〜１５０℃で加熱硬化したことを特徴とする請求項８に記載の塗装物。
【請求項１０】
前記硝化綿樹脂系塗料で形成した塗膜を常温硬化させたことを特徴とする請求項８に記載の塗装物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高防食塗装系に適用することが可能な熱硬化型兼常温硬化型の硝化綿樹脂系塗料、その塗装方法および塗装物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高防食塗装系の塗装方法は、ブラスト処理などの前処理実施後にエポキシ樹脂系などから構成される高防錆力のある下塗り塗料で塗膜を形成し、研磨後に硝化綿樹脂系から構成される上塗り塗料で塗装を実施していた。下塗りのエポキシ樹脂系塗料および上塗りの硝化綿樹脂系塗料では、いずれも１日以上放置する常温乾燥が行われるが、リードタイムを短縮するため、強制乾燥も行われる。
【０００３】
強制乾燥においては、光沢の安定および塗膜欠陥であるピンホールやわき発生などの防止のため、３０分以上のセッティング（常温放置）した後、温度６０〜８０℃の乾燥炉内で加熱硬化される。硬化が不充分であると、マテハン時に圧痕や傷などがつく場合があり、膜厚が５０μｍ以上のとき傷などがつき易い（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３１４１１号公報  （第４ページ、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高防食塗装系の塗料においては、常温乾燥が一般的であり、リードタイムや放置するためのスペースのロスが発生し、生産性の効率が低下していた。このため、強制乾燥を行うことが多々あるが、自動塗装ラインで適用されているエポキシ樹脂塗料のような一般的な加熱温度（１２０〜１３０℃）での加熱硬化ができず、乾燥炉の設定温度を６０〜８０℃に変更しなければならなかった。このため、乾燥炉が適用できるものでは、一般的な加熱温度で加熱硬化ができ、乾燥炉が適用し難い大型のものや塗装完成後の補修などでは、常温硬化ができる硝化綿樹脂系塗料が望まれていた。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、一般的な加熱温度での加熱硬化と常温硬化とが可能な加熱硬化型兼常温硬化型の硝化綿樹脂系塗料、その塗装方法および塗装物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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の硝化綿樹脂系塗料は、硝化綿樹脂ワニス、アルキド樹脂ワニス、メラミン樹脂ワニス、アクリル表面調整剤、着色顔料を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、上塗り塗料に加熱硬化型兼常温硬化型の硝化綿樹脂系塗料を用いているので、乾燥炉に搬入が可能な塗装物では加熱硬化によりリードタイムの短縮、スペースの削減から生産性を向上させることができ、また、乾燥炉に搬入し難い塗装物では常温硬化させることができ、経済的で品質の安定したものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
本発明の実施例に係る硝化綿樹脂系塗料を図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る金属材料の塗装系を示す断面図である。
【００１０】
図１に示すように、交通機器や産業機器を構成する酸洗した冷延鋼板、熱延鋼板のような塗装物の金属材料１の表面には、エポキシ樹脂系やアルキド樹脂系などの下塗り塗料で形成された第１の塗膜２が設けられている。また、第１の塗膜２の表面には、硝化綿樹脂系の上塗り塗料で形成された第２の塗膜３が形成されている。
【００１１】
以下、この塗装方法を説明する。
【００１２】
先ず、金属材料１の表面を前処理し、塗装に適する表面状態にする。前処理には、脱脂や除錆を含む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処理を用いる。
【００１３】
次に、下地の金属材料１との高付着性および優れた耐食性を得るためにエポキシ樹脂系やアルキド樹脂系などの熱硬化型兼常温硬化型下塗り塗料を用いて第１の塗膜２を形成する。膜厚は、１５〜１８０μｍ（標準２５〜８０μｍ）とする。エポキシ樹脂系塗料としては、例えば関西ペイント社製エポマリンプライマータイプＧを用い、アルキド樹脂系塗料としては、例えば関西ペイント社製ＴＦラスタイト（改）を用いる。
【００１４】
硬化後、第１の塗膜２を研磨する。研磨は研磨紙を用いて行うものであり、必ずしも実施しなくてもよいが、塵埃などの除去や表面層に凹凸を形成して第２の塗膜３との強力な接着力を得るために実施することが望ましい。研磨後、表１に示す硝化綿樹脂系上塗り塗料（Ａ）を用いて、第２の塗膜３を形成する。また、表２に示す硝化綿樹脂系上塗り塗料（Ｂ）を用いて、第２の塗膜３を形成する。即ち、硝化綿樹脂系上塗り塗料は、２種類ある。表中の成分のカッコ内値は許容範囲であり、この許容範囲において、常温硬化と加熱硬化を兼ねることができ、後述する優れた外観と諸物性を得ることができる。
【表１】
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【表２】
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【００１５】
硬化条件は、加熱硬化の場合、１５分以上（１５〜６０分）のセッティング（常温放置）後、１００〜１５０℃×１０〜６０分（標準１２０〜１３０℃×１０〜３０分）とする。膜厚は、１０〜１００μｍ（標準２０〜６０μｍ）とする。なお、下塗り塗料に関西ペイント社製ＴＦラスタイト（改）を用いると、１０分間のセッティングで上塗りをすることができ、短時間となる。
【００１６】
硝化綿樹脂系上塗り塗料（Ａ）は、熱影響に対する変色が少なく、安定した光沢度を保持し、これらの特性は市販品の常温硬化型の関西ペイント社製５６Ａエナメル塗料と同等以上のレベルを有する。また、硝化綿樹脂系上塗り塗料（Ｂ）は、更に熱影響に対する変色が少なく、安定した光沢度を保持し、市販品の常温硬化型の関西ペイント社製アクリック１０００塗料と同等以上のレベルを有する。
【００１７】
アクリル表面調整剤は、表面張力をコントロールすることで消泡剤、わき防止剤として働き、リコート性が良好で、上塗り塗料に添加する調整剤として適する。塗料系に相溶せず安定した分散状態を保ち、且つ塗料系よりも表面張力が低く、界面張力が高いものである。適度に極性を低く（Ｓ．Ｐ．＝約７．７）して分子量を高くし、油滴径を大きくすることにより上述のような機能が得られるようになる。なお、極性を低くしすぎたり、分子量を高くしすぎるとレベリング性が悪くなり、塗膜外観に悪影響を及ぼすことになるので、表面調整剤の選択と配合比がポイントとなる。これらは、不確定要素が多いので、実験により最適な条件を選定した。
【００１８】
このようなアクリル表面調整剤を適量添加したことにより、１回の塗装で膜厚１００μｍまでピンホールなどの塗膜欠陥がなく、また温度１００℃以上で加熱硬化を行ってもわきによるクレータ状の窪みを押えることができる。この表面調整剤を添加して、常温硬化したものと、１３０℃×３０分の加熱硬化したものでは、外観の表面状態（肌具合）、色調、光沢などが同様であった。アクリル表面調整剤を０．１〜０．５重量％添加することにより、温度１００〜１５０℃の加熱硬化と常温硬化とを兼ねることができる。
【００１９】
加熱硬化させて形成した第１の塗膜２および第２の塗膜３について、以下の試験を行った。
【００２０】
１．初期物性試験
（１）硬度：ＪＩＳ  Ｋ  ５６００  鉛筆引っかき試験
（２）付着力：ＡＳＴＭ  ３３５９（碁盤目＋粘着テープ試験）Ｂ法
２．耐久性試験
２−１塩水噴霧試験：ＪＩＳ  Ｚ２３７１  塩水噴霧試験７５０時間実施後の外観判定および２次物性試験（２次物性試験は初期物性試験と同様）
２−２耐湿試験：ＪＩＳ  Ｋ  ５６００  耐湿試験（結露発生５０℃、９８％ＲＨ）７５０時間実施後の外観判定および２次物性試験（２次物性試験は初期物性試験と同様）
２−３亜硫酸ガス試験：２０ｐｐｍ、４０℃、９０％ＲＨ、７５０時間実施後の外観判定および２次物性試験（２次物性試験は初期物性試験と同様）
２−４塩素ガス試験：１ｐｐｍ、４０℃、９０％ＲＨ、７５０時間実施後の外観判定および２次物性試験（２次物性試験は初期物性試験と同様）
２−５耐候試験：ＪＩＳ  Ｋ５６００  促進耐候性（サンシャインＷＯＭ）３００時間実施後の外観判定および２次物性試験（外観判定は外観とともに色差程度と光沢度保持率を測定、２次物性試験は初期物性試験と同様）
【００２１】
硝化綿樹脂系上塗り塗料（Ａ）、（Ｂ）の試験結果を表３に示す。
【００２２】
試験結果から、優れた防錆力および美観の両方の性能を有する高品質な塗膜が得られることが分かる。太陽光の紫外線などの影響を受ける屋外の塗膜に対しては、耐候試験により、硝化綿樹脂系上塗り塗料（Ａ）よりも（Ｂ）の方が優れていた。
【００２３】
上記実施例の硝化綿樹脂系塗料によれば、下塗り塗料に加熱硬化型兼常温硬化型の塗料を用いて第１の塗膜２を形成し、上塗り塗料にも加熱硬化型兼常温硬化型の硝化綿樹脂系塗料を用いて第２の塗膜３を形成しているので、乾燥炉に搬入が可能な塗装物では一般的な加熱温度で加熱硬化をし、リードタイムの短縮、スペースの削減ができ、生産性を向上させることができる。また、塗装品完成後の補修や化粧塗装など乾燥炉に搬入し難い塗装物では、常温硬化させることができ、経済的で品質の安定したものにすることができる。そして、これらの塗膜２、３は、厳しい環境下に充分に耐え得ることができる。
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例に係る金属材料の塗装系を示す断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１  金属材料
２  第１の塗膜
３  第２の塗膜
【図１】
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