JP5292126B2

JP5292126B2 - アルキド樹脂系赤色塗料の塗装方法

Info

Publication number: JP5292126B2
Application number: JP2009038639A
Authority: JP
Inventors: りか滝川; 信重横山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2029-02-20
Also published as: JP2010195843A

Description

本発明は、油脂分などが残存する鋳造品表面に塗装するアルキド樹脂系赤色塗料の塗装方法に関する。

従来、回転機のフレームのような鋳造品表面への塗装は、機械的前処理や化学的前処理を施し、表面の錆や油脂分を除去後、エポキシ樹脂系塗料などが塗布されている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、錆などが形成された鋼材への塗装において、前処理を不要とするものが知られている。これは、錆層をマグネタイトに変換するエポキシ樹脂系塗料を塗布して塗膜を設けるものである（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００７−６９４０５号公報（第５〜６ページ、図２）特開２００６−１０３２２９号公報（第４〜５ページ、図１）

上記の従来の鋳造品への塗装においては、機械的または化学的前処理を行うので、前処理を施す設備の維持、管理に多大のコストを要する問題があった。また、回転機などの鋳造品は大型で重量物が多く、クレーンなどの移動手段、保管スペースの確保などが必要であり、生産効率が低下する傾向にあった。

更に、回転機のフレームの塗装においては、防錆性能はもとより、回転機内部が温度１５０〜２００℃に達するので、このような高温になっても塗膜の割れ、剥離が生じ難いものにしなくてはならなかった。一般的には、高温に晒されても剥離などを生じない下塗り塗料と、防錆と美観とを兼ねた上塗り塗料とが用いられる。

このようなことから、鋳造品においても、鋼材に用いられているように、油脂分などが残存していても機械的または化学的前処理を不要とし、優れた防錆性能を有するとともに、耐熱性を備えた塗料が望まれていた。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、鋳造品の塗装において、前処理を不要としても、優れた塗膜性能を発揮するアルキド樹脂系赤色塗料の塗装方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、油脂分が残存するとともに、内部が１５０〜２００℃に達する回転機を構成する鋳造品表面に、短油アルキド樹脂ワニスと、着色顔料のべんがらと、りん酸亜鉛とりん酸アルミニウムからなる防錆顔料と、タルクと硫酸バリウムからなる体質顔料と、シランカップリング剤の添加剤とを含有したアルキド樹脂系赤色塗料を塗布し、常温で１週間放置して乾燥させることを特徴とする。

本発明によれば、鋳造品表面に油脂分が残存していても、油脂分となじみ性のある脂肪酸を有する油長が短い短油アルキド樹脂ワニスを含有しているので、前処理が不要であり、優れた付着力、防錆力、耐熱性を有する塗膜を形成することができる。

本発明の実施例１に係る鋳造品への塗装系を示す断面図。本発明の実施例２に係る鋳造品への塗装系を示す断面図。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

先ず、本発明の実施例１に係るアルキド樹脂系赤色塗料を図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る鋳造品への塗装系を示す断面図である。

図１に示すように、鉄系の鋳造品からなる金属材１の表面には、アルキド樹脂系赤色塗料をスプレーや刷毛塗りして形成した第１の塗膜２が設けられている。膜厚は、１０〜６０μｍ（標準２０〜４０μｍ）である。アルキド樹脂系赤色塗料（関西ペイント（株）製ＴＦラスタイト（改）相当）の成分を表１に示す。

この塗料は、グレー色やマンセル表色記号５Ｙ７／１と比較して、顔料と樹脂量が多いものとなっている。グレー色やマンセル表色記号５Ｙ７／１ではアルキド樹脂１００重量に対して顔料が２００重量であるのに対し、本赤色塗料ではアルキド樹脂１００重量に対して顔料が３００重量となっている。

塗布においては、金属材１の表面の清掃は行うものの、油脂分の除去は特に行わないものとする。これは、アルキド樹脂の脂肪酸が鋳造品表面の油脂分となじみ性があるだけでなく、アルキド樹脂が油脂中を浸透して鋳造品と接触するためである。更には、添加剤として、シランカップリング剤が含有されているので、強固な付着力を発揮する。ここで、油脂分が残存するとは、鋳造品表面を手で触れると、べたついて油脂を確認できるレベルを指す。

また、アルキド樹脂として油長が短い短油アルキド樹脂を使用し、油脂分を金属塩（ナフテン酸コバルト、ナフテン酸カルシウム、オクチル酸ジルコニウムなど）で酸化重合させているので、塗装後の乾燥時間が短くなる。即ち、金属塩によるレドックス反応で酸化重合を促進する。本赤色塗料は、常温において数時間で乾燥する。

また、前述のように付着力に優れているとともに、短油アルキド樹脂は長油性のものに比べて水分が介在する場合の樹脂劣化が少なく、防錆顔料としてりん酸亜鉛とりん酸アルミニウム（混合比１：１）を多量に含有させているので、優れた防食性能を発揮する。また、アルキド樹脂系塗料に係らず、耐熱性を有するのは、体質顔料にタルクと硫酸バリウム（混合比１：１）を用い、着色顔料と防錆顔料との配合比を所定比率としたためである。

膜厚２０〜４０μｍに形成した第１の塗膜２に対し、下記の評価試験を実施した。スプレー塗装後、常温で１週間放置後に実施した。

先ず、初期物性試験として、硬度を、ＪＩＳＫ５６００に準拠した鉛筆引っかき試験で調べた。また、付着力を、ＡＳＴＭ３３５９に準拠した碁盤目またはクロスカット＋粘着テープ試験の１２５μｍ以下のＢ法で調べた。

次に、耐久性試験として、塩水噴霧試験、耐湿試験、耐熱試験を行った。塩水噴霧試験は、ＪＩＳＺ２３７１に準拠し、５００時間実施後の外観判定と２次物性試験（硬度、付着力）を行った。耐湿試験は、ＪＩＳＫ５６００に準拠し、温度４０℃−湿度９５％ＲＨ以上の条件で５００時間実施後の外観判定と２次物性試験（硬度、付着力）を行った。耐熱試験は、温度２４０℃−７２０時間実施後の外観判定と２次物性試験（硬度、付着力）を行った。

試験結果を表２に示すが、初期物性試験、耐久性試験において、優れた付着力、防錆力、耐熱性を有することが分かる。

上記実施例１のアルキド樹脂系赤色塗料によれば、金属材１の表面に油脂分などが残存していても、容易に塗装することができ、優れた付着力、防錆力、耐熱性を有する第１の塗膜２を形成することができる。このため、前処理を施す設備が不要であり、またクレーンなどの移動手段、保管スペースの確保なども不要となり、生産効率を向上させることができる。また、防錆性能はもとより、耐熱性を有しているので、温度上昇を伴うものへの適用が可能である。更に、この塗料は、６価クロムや鉛などの有害物質を含まず、環境配慮型の塗装系とすることができる。

次に、本発明の実施例２に係るアルキド樹脂系赤色塗料を図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る鋳造品への塗装系を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、第１の塗膜に第２の塗膜を形成することである。図２において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図２に示すように、第１の塗膜２の表面には、上塗り塗料の常温硬化型アルキド樹脂系塗料、または常温硬化型ウレタン樹脂系塗料を塗布して形成した第２の塗膜３を設けている。第１の塗膜２を形成後、常温で５〜３０分放置後、スプレー塗布により、膜厚１０〜６０μｍ（標準２０〜４０μｍ）の第２の塗膜３を設けている。

上塗り塗料として、常温硬化型アルキド樹脂系塗料、または常温硬化型ウレタン樹脂系塗料を用いることができるのは、第１の塗膜２が耐溶剤性に優れており、第２の塗膜３を形成しても、縮み（リフティング現象）や割れ現象を生じないためである。また、顔料と樹脂の固形分が表面を適度の粗面とし、接触面積を増加させ、投錨効果を持たせるためである。

常温硬化型アルキド樹脂系塗料による第２の塗膜３を実施例２−１とし、また常温硬化型ウレタン樹脂系塗料による第２の塗膜３を実施例２−２として、下記の評価試験を実施した。スプレー塗装後、常温で１週間放置後に実施した。

次に、耐久性試験として、塩水噴霧試験、耐湿試験、亜硫酸ガス試験、塩素ガス試験、耐候性試験を行った。塩水噴霧試験は、ＪＩＳＺ２３７１に準拠し、実施例２−１では５００時間、実施例２−２では１０００時間実施後の外観判定と２次物性試験（硬度、付着力）を行った。耐湿試験は、ＪＩＳＫ５６００に準拠し、温度４０℃−湿度９５％ＲＨ以上の条件で実施例２−１では５００時間、実施例２−２では実施後の外観判定と２次物性試験（硬度、付着力）を行った。

亜硫酸ガス試験は、濃度２０ｐｐｍ、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件で実施例２−１では５００時間、実施例２−２では１０００時間実施後の外観判定と２次物性試験（硬度、付着力）を行った。塩素ガス試験は、濃度１ｐｐｍ、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件で実施例２−１では５００時間、実施例２−２では１０００時間実施後の外観判定と２次物性試験（硬度、付着力）を行った。耐候性試験は、ＪＩＳＫ５６００に準拠した促進耐候性（サンシャインカーボンアーク灯式）を、実施例２−１では５００時間、実施例２−２では１０００時間実施し、外観判定と２次物性試験（硬度、付着力）を行った。

試験結果を表３に示すが、初期物性試験、耐久性試験において、優れた付着力、防錆力を有し、亜硫酸ガス、塩素ガスなどの厳しい環境下においても良好な諸特性を示すことが分かる。

ここで、常温硬化型アルキド樹脂系塗料または常温硬化型ウレタン樹脂系塗料も、６価クロムや鉛などの有害物質を含まず、環境配慮型塗装系であるので、これらを環境配慮型上塗り塗料と称す。

上記実施例２のアルキド樹脂系赤色塗料によれば、実施例１による効果のほかに、第１の塗膜２が耐溶剤性と適度な粗面を有するので、環境配慮型上塗り塗料で形成する第２の塗膜３を良好に設けることができる。

１金属材
２第１の塗膜
３第２の塗膜

Claims

油脂分が残存するとともに、内部が温度１５０〜２００℃に達する回転機フレームを構成する鋳造品表面に、
短油アルキド樹脂ワニスと、着色顔料のべんがらと、りん酸亜鉛とりん酸アルミニウムからなる防錆顔料と、タルクと硫酸バリウムからなる体質顔料と、シランカップリング剤の添加剤とを含有したアルキド樹脂系赤色塗料を塗布し、
常温で１週間放置して乾燥させることを特徴とするアルキド樹脂系赤色塗料の塗装方法。
油脂分が残存するとともに、内部が温度１５０〜２００℃に達する回転機フレームを構成する鋳造品表面に、
短油アルキド樹脂ワニスと、着色顔料のべんがらと、りん酸亜鉛とりん酸アルミニウムからなる防錆顔料と、タルクと硫酸バリウムからなる体質顔料と、シランカップリング剤の添加剤とを含有したアルキド樹脂系赤色塗料を塗布し、
常温で１週間放置して乾燥させた後、
６価クロム、鉛フリーの常温硬化型アルキド樹脂系塗料を塗布し、
常温で１週間放置して乾燥させることを特徴とするアルキド樹脂系赤色塗料の塗装方法。