JP2015058535A - 積層塗膜付き鉄道車両外板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属材料で形成されて鉄道車両の構体を形成する金属基材上に、(A)エポキシ硬化系塗料により形成され、メチルイソブチルケトン/キシレン=50/50(質量%/質量%)の混合溶剤を用いて測定されるゲル分率が90%以上である下塗塗膜と、(B)40℃の温水に30日間浸漬させる条件下での加水分解率が0.5%以下であるパテ塗膜と、(C)プライマーサーフェーサー塗膜と、(D)上塗塗膜とを順次積層して得られた積層塗膜付き鉄道車両外板である。
【選択図】なし
Description
例えば、特許文献1には、不飽和ポリエステル樹脂に平均粒径10〜100μの微小中空球体を0.1〜8.0重量%の範囲で含有させたパテが開示されており、耐クラック性、付着性、耐久性及び研磨作業性等に優れたパテ塗膜が得られることが記載されている。
前記下塗塗膜(A)は、メチルイソブチルケトン/キシレン=50/50(質量%/質量%)の混合溶剤を用いて測定されるゲル分率が90%以上であり、また、前記パテ塗膜(B)は、40℃の温水に30日間浸漬させる条件下での加水分解率が0.5%以下であることを特徴とする積層塗膜付き鉄道車両外板に関する。
先ず、ポリプロピレン板に下塗塗料を塗装し、硬化させて下塗塗膜を形成する。そして、該ポリプロピレン板から下塗塗膜を剥離させ、下塗塗膜の質量(Wc)を測定する。その後、該塗膜を200メッシュのステンレススチール製の網状容器に入れ、メチルイソブチルケトン/キシレン=50/50(質量%/質量%)の混合溶剤中で5時間還流しながら抽出し、110℃で60分間乾燥した後の塗膜質量(Wd)を測定し、以下の式に従って得られる不溶塗膜残存率(質量%)をゲル分率とする。
ゲル分率(質量%)=(Wd/Wc)×100
先ず、ポリプロピレン板にパテを塗装し、硬化させてパテ塗膜を形成する。そして、該ポリプロピレン板からパテ塗膜を剥離させ、パテ塗膜の質量(Wx)を測定する。その後、40℃の温水に30日間浸漬させ、80℃で2時間乾燥した後の塗膜質量(Wy)を測定し、以下の式に従って、パテ塗膜の加水分解率を算出する。
加水分解率(質量%)=(1−Wy/Wx)×100
本発明は、金属材料で形成されて鉄道車両の構体を形成する金属基材上に、(A)エポキシ樹脂塗料により形成された下塗塗膜、(B)パテ塗膜、(C)プライマーサーフェーサー塗膜、及び(D)上塗塗膜を順次積層して得られた積層塗膜を積層して得られる積層塗膜付き鉄道車両外板に関する。
本発明の積層塗膜付き鉄道車両外板を形成するための金属基材としては、鋼板、アルミニウム材、ステンレス材等の金属材料を用いて、溶接作業等で組み立てられた鉄道車両の構体を形成する金属基材が一般的であるが、これに限定されるものではなく、鉄道車両外板に使用される様々な金属材料で構成される金属基材が使用できる。また、これらの金属基材については、錆の除去と付着性改善のために、塗装前にブラスト処理や薬品処理等の前処理を行うことが好ましい。
本発明の下塗塗膜は、防食性等の面から、エポキシ樹脂塗料により形成された下塗塗膜であることが必要である。更に、本発明の下塗塗膜においては、メチルイソブチルケトン/キシレン=50/50(質量%/質量%)の混合溶剤にて測定した場合の下塗塗膜のゲル分率が90%以上であることが必要であり、このゲル分率が90%未満であると、金属基材への温水の浸透を抑制することができず、耐温水性が悪くなる。
更に、前記エポキシ樹脂塗料には、有機溶剤等の溶媒や、顔料分散剤、沈降防止剤、硬化触媒、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤等を適宜必要に応じて配合してもよい。
本発明のパテ塗膜は、耐温水性を良好にするため、40℃の温水に30日間浸漬させた条件におけるパテ塗膜の加水分解率が0.5%以下であることを要する。前記の加水分解率が0.5%を超えると、積層塗膜の耐温水性が低下する。
プライマーサーフェーサーは、先に塗布されたパテ塗膜への上塗塗料の吸い込みによる艶引けや、外観不良を抑え、且つ上塗塗料との密着性を良好にするために使用される。このプライマーサーフェーサー塗膜を形成する塗料としては、セルロースラッカー系、アクリルラッカー系、ポリウレタン系、アルキド系、エポキシ系の塗料が挙げられるが、塗膜性能の面から、ポリウレタン系塗料が好ましい。
本発明の上塗塗膜は、耐候性及び耐汚染性を有していることが好ましく、(a)光安定剤及び無機微粒子がポリオール樹脂に結合してなる無機有機ハイブリッドポリマーと(b)硬化剤とを含む塗料組成物(D-1)、及び/又は、フッ素樹脂系塗料組成物(D-2)からなる上塗り塗料により形成されることがより好ましい。
試験用の金属基材として、下記方法にて研磨後に脱脂して得られた磨鋼板JIS G 3141(SPCCSB)(150×70×0.8mm)を用いた。
(脱脂方法)
キシレンにより脱脂した後、120番ペーパー/ディスクサンダーにて研磨し、更に、キシレンで再度脱脂した。
表1に示す配合に従って原料を混合した後、公知の製造方法により主剤及び硬化剤を製造した。そして、使用直前に両者を混合し、下塗塗料1〜5を調製した。得られた下塗塗料1〜5について、それぞれゲル分率を求めた。
結果を表1に示す。
表2に示す配合に従い、原料を混合した後、公知の製造方法により主剤及び硬化剤を製造した。そして、使用直前に両者を混合して、パテ1〜5を調製した。得られたパテ1〜5について、それぞれ加水分解率を求めた。
結果を表2に示す。
着色顔料:11質量部、体質顔料:30質量部、ポリエステル樹脂ワニス(プラクセルDC2009:ダイセル化学社製):45質量部、及び溶剤:14質量部を混合した後、公知の製造方法によりサーフェーサー主剤を調製した。
また、イソシアネート樹脂ワニス(コロネートL:日本ポリウレタン社製):50質量部と溶剤:50質量部とを混合した後、公知の製造方法によりサーフェーサー硬化剤を調製した。
表3に示す配合に従い、原料を混合した後、公知の製造方法により主剤及び硬化剤を製造した。そして、使用直前に両者を混合して、上塗塗料1〜6を得た。
〔実施例1〕
表4に示すように、試験用の金属基材(脱脂した磨鋼板JIS G 3141)に、下塗塗料1をエアースプレー塗装で乾燥膜厚が50μmになるように塗装した。16時間常温にて乾燥させた後、2.0mmのスペーサーを試験板の両端に置き、へらを用いて、乾燥膜厚が1mmになるようにパテ1を塗装した。塗装後16時間常温にて乾燥させた後、その上に再びパテ1を塗装した。このようにしてパテ1を合計4回塗装し、その都度16時間常温にて乾燥させた。
表4に示す下塗塗料、パテ、プライマーサーフェーサー及び上塗塗料を用いたこと以外は、上記の実施例1と同様の方法により、実施例2〜14、比較例1〜6の試験片(積層塗膜付き鉄道車両外板)を得た。
上記の実施例1〜14及び比較例1〜6で得られた各試験片について、その積層塗膜の耐温水性、耐候性及び耐汚染性を下記方法にて評価した。
それぞれの結果を表4に示す。
得られた各実施例1〜14及び比較例1〜6の試験片を65℃の温水に10日間浸漬させた後、取り出して常温で乾燥させ、乾燥後の積層塗膜の状態を目視にて観察し、下記の基準で評価した。
◎…塗膜外観に変化は無し
○…僅かにフクレ有り(5点以下)
×…フクレ有り
上記の実施例1〜14及び比較例1〜6で得られた各試験片について、サンシャインウェザー−オーメーターを用いた2000時間の耐候性試験を行い、その耐候性を下記の評価基準に基づいて判定した。
◎…塗膜外観に変化は無く、光沢保持率95%以上
○…塗膜外観の変化がわずかにあり、光沢保持率80%以上95%未満
×…塗膜外観の変化が著しく、光沢保持率80%未満
上記の実施例1〜14及び比較例1〜6で得られた各試験片上にカーボンブラック分散液(水溶液)をエアースプレーで塗装した後、1時間60℃にて乾燥させ、次いで水で洗い流し、得られた各試験片の汚染の程度を目視にて観察し、下記の評価基準に基づいて耐汚染性を評価した。
○…汚染なし(カーボンブラックがほとんど除去される)
△…少しの汚染(カーボンブラックが部分的に残る)
×…著しい汚染(カーボンブラックが全体的に残る)
Claims (3)
- 金属材料で形成されて鉄道車両の構体を形成する金属基材上に、
(A)エポキシ樹脂塗料により形成された下塗塗膜、
(B)パテ塗膜、
(C)プライマーサーフェーサー塗膜、及び
(D)上塗塗膜
を順次積層して得られた積層塗膜付き鉄道車両外板であって、
前記下塗塗膜(A)は、メチルイソブチルケトン/キシレン=50/50(質量%/質量%)の混合溶剤を用いて測定されるゲル分率が90%以上であり、また、
前記パテ塗膜(B)は、40℃の温水に30日間浸漬させる条件下での加水分解率が0.5%以下であることを特徴とする積層塗膜付き鉄道車両外板。 - 前記パテ塗膜(B)が、(イ)1種類以上の不飽和多塩基酸成分と、(ロ)1種類以上の多価アルコール成分と、(ハ)1種類以上の一塩基酸成分又はそのエステル成分とを反応させて得られた不飽和ポリエステル樹脂を含む塗料組成物により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の積層塗膜付き鉄道車両外板。
- 前記上塗塗膜(D)が、(a)光安定剤及び無機微粒子がポリオール樹脂に結合してなる無機有機ハイブリッドポリマーと(b)硬化剤を含む塗料組成物(D-1)及び/又はフッ素樹脂系塗料(D-2)により形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層塗膜付き鉄道車両外板。
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