JP7075781B2 - 低面粗度の塗膜を実現できる高平滑性塗料組成物、この施工方法や補修方法、これらを用いて表面処理された圧縮機 - Google Patents
低面粗度の塗膜を実現できる高平滑性塗料組成物、この施工方法や補修方法、これらを用いて表面処理された圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7075781B2 JP7075781B2 JP2018034838A JP2018034838A JP7075781B2 JP 7075781 B2 JP7075781 B2 JP 7075781B2 JP 2018034838 A JP2018034838 A JP 2018034838A JP 2018034838 A JP2018034838 A JP 2018034838A JP 7075781 B2 JP7075781 B2 JP 7075781B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating composition
- substrate
- coating film
- coating
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Description
本発明は、塗料組成物、これを用いた塗膜、圧縮機、施工方法および補修方法に関する。
これまでトップコート層を形成するための塗料組成物について様々な検討がなされてきた。この種の技術として、特許文献１に記載のものが知られている。同文献には、表面処理したガスタービンエンジン圧縮機ブレードに、鱗片状で平均粒径５μｍ以下のアルミニウムを含む上塗り塗料を塗布し焼付けることにより、表面粗さＲａが０．５μｍ以下となる塗膜が得られると記載されている（特許文献１の段落００２０）。同文献の実施例１～９には、Ｒａが０．４２～０．４９μｍであることが示されている（特許文献１の表６）。
近年、表面粗さの低減に対する要求水準が一層高まっている。
本発明者がこのような開発環境を踏まえて検討した結果、上記文献１に記載の塗料において、表面粗さＲａが０．４以下の水準を実現するものは未だ見出されておらず、表面平滑性および耐熱性の点で改善の余地を有していることが判明した。
本発明者がこのような開発環境を踏まえて検討した結果、上記文献１に記載の塗料において、表面粗さＲａが０．４以下の水準を実現するものは未だ見出されておらず、表面平滑性および耐熱性の点で改善の余地を有していることが判明した。
上記文献１において、ノンリーフィングタイプ（非鱗片状）を使用した場合、表面粗さＲａが０．５μｍ以下の塗膜を実現することは極めて難しいと記載されている。すなわち、文献１の塗膜の設計とは、鱗片状のアルミニウムが層状に積層することで、塗膜自体の表面粗さを低減しようとするものである。
これに対して、本発明者は、下地である基板の凹凸に塗膜中の成分を適切に埋め込むような設計を採用することによって、トップコート層の表面粗さを低減しようと考えた。
このような知見に基づいて本発明者が検討した結果、基板の表面粗さをＲａ１とし、基板の表面に形成された塗料組成物からなる塗膜（トップコート層）の表面粗さをＲａ２としたとき、Ｒａ２／Ｒａ１を指標とすることにより、トップコート層の下地である基板の表面形状を考慮した上で、その基板表面の凹凸中に対する塗料成分の埋め込み具合について安定的に評価できることを見出した。
このような指標Ｒａ２／Ｒａ１に基づいて鋭意検討した結果、Ｒａ２／Ｒａ１を所定値以下に制御することで、かかる塗料組成物からなるトップコート層において、表面平滑性とともに耐熱性を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
このような知見に基づいて本発明者が検討した結果、基板の表面粗さをＲａ１とし、基板の表面に形成された塗料組成物からなる塗膜（トップコート層）の表面粗さをＲａ２としたとき、Ｒａ２／Ｒａ１を指標とすることにより、トップコート層の下地である基板の表面形状を考慮した上で、その基板表面の凹凸中に対する塗料成分の埋め込み具合について安定的に評価できることを見出した。
このような指標Ｒａ２／Ｒａ１に基づいて鋭意検討した結果、Ｒａ２／Ｒａ１を所定値以下に制御することで、かかる塗料組成物からなるトップコート層において、表面平滑性とともに耐熱性を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明によれば、
基板の表面にトップコート層を形成するために用いる塗料組成物であって、
結合剤およびフィラーを含み、
前記結合剤が、金属アルコキシドを含み、
前記フィラーが、粒径が０．１μｍ以上５μｍ以下の球状アルミナを含み、
前記基板が金属基板またはセラミック基板とし、前記基板の表面粗さをＲａ１とし、前記基板の表面に形成された当該塗料組成物からなる塗膜の表面粗さをＲａ２とし、Ｒａ１が０．４μｍ以上２．５μｍ以下とし、前記塗膜の膜厚が１μｍ以上５０μｍ以下としたとき、
Ｒａ２／Ｒａ１が０．４以下である、塗料組成物が提供される。
基板の表面にトップコート層を形成するために用いる塗料組成物であって、
結合剤およびフィラーを含み、
前記結合剤が、金属アルコキシドを含み、
前記フィラーが、粒径が０．１μｍ以上５μｍ以下の球状アルミナを含み、
前記基板が金属基板またはセラミック基板とし、前記基板の表面粗さをＲａ１とし、前記基板の表面に形成された当該塗料組成物からなる塗膜の表面粗さをＲａ２とし、Ｒａ１が０．４μｍ以上２．５μｍ以下とし、前記塗膜の膜厚が１μｍ以上５０μｍ以下としたとき、
Ｒａ２／Ｒａ１が０．４以下である、塗料組成物が提供される。
また本発明によれば、上記塗料組成物からなる塗膜が提供される。
また本発明によれば、上記塗膜を備える、圧縮機が提供される。
また本発明によれば、
基板の表面にトップコート層を形成するための施工方法であって、
上記塗料組成物からなる塗膜を前記基板の表面に形成する塗膜形成工程を含む、施工方法が提供される。
基板の表面にトップコート層を形成するための施工方法であって、
上記塗料組成物からなる塗膜を前記基板の表面に形成する塗膜形成工程を含む、施工方法が提供される。
また本発明によれば、
ガスタービンの圧縮機のブレードの表面を洗浄する工程と、
前記ブレードの表面に、トップコート層として、上記塗料組成物からなる塗膜を形成する工程と、を含む、補修方法が提供される。
ガスタービンの圧縮機のブレードの表面を洗浄する工程と、
前記ブレードの表面に、トップコート層として、上記塗料組成物からなる塗膜を形成する工程と、を含む、補修方法が提供される。
本発明によれば、表面平滑性および耐熱性に優れた塗膜を実現できる塗料組成物、それを用いた塗膜、圧縮機、その施工方法および補修方法が提供される。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態の塗料組成物の概要について説明する。
本実施形態の塗料組成物は、基板の表面にトップコート層を形成するために用いる塗料組成物である。このような塗料組成物において、基板の表面粗さをＲａ１とし、基板の表面に形成された当該塗料組成物からなる塗膜の表面粗さをＲａ２としたとき、Ｒａ２／Ｒａ１を０．４以下とすることができる。
本実施形態によれば、上記Ｒａ２／Ｒａ１を上限値以下とすることにより、表面平滑性とともに耐熱性を向上させることができる。
また、本実施形態の塗料組成物からなる塗膜の表面粗さをＲａ２は、例えば、０．４０μｍ以下とすることができる。これにより、非常に優れた表面平滑性を実現することが可能になる。
また、本実施形態の塗料組成物は、例えば、圧縮機に用いることができ、具体的には、圧縮機用ブレード（回転翼）の表面に形成されるトップコート層に用いることができる。すなわち、圧縮機のブレードは、本実施形態の塗料組成物からなる塗膜をトップコート層として備えることができる。
本実施形態において圧縮機としては、例えば、液体または気体をブレードによって圧縮・圧送する機械であり、軸流式圧縮機や遠心圧縮機などのターボ圧縮機が挙げられる。このような圧縮機は、航空機用ガスタービン、船舶用ガスタービン、発電機用ガスタービン、気流分離装置、集塵機、真空ポンプ、風洞、プロパン（天然ガス）酸化脱水素装置、パイプライン圧送装置等の産業用途に用いることができる。
この中でも、上記ガスタービンの一例としては、圧縮機、燃焼器、タービンを有している。圧縮機は、圧縮された空気を燃焼器に流入する。燃焼器では、流入された圧縮空気が、天然ガスのような燃料と混合され、高温燃焼ガスを形成するために点火される。高温燃焼ガスは、後方に流れてタービンを通過すると、ブレードが回転させられて、次いでシャフトが駆動させられて、これにより機械的な仕事が提供される。
本実施形態によれば、上記塗料組成物を施工することによって表面粗さＲａが０．４μｍ以下のトップコート層をブレードの表面に形成できるため、圧縮機の効率を高めることができ、このような圧縮機を備えるガスタービンの効率を改善することが可能になる。
また、本実施形態の塗料組成物によれば、自動研磨機や熟練工による研磨手作業によって塗膜形成前に基板表面を研磨する工程が不要であり、この工程を行わない場合でも表面平滑性に優れたブレードを実現できるため、ブレードの製作費用の削減が可能になる。
また、本実施形態の塗料組成物によれば、ブレードを圧縮機に設置したままの現地施工が可能になるため、定期的なブレードのオーバーホール時においても、予備のローター（複数のブレードが取り付けられたローター）が不要になる。
また、オーバーホール時に本実施形態の塗料組成物を施工することにより、再度、ブレードの表面に表面粗さＲａが０．４μｍ以下のトップコート層を実現できるため、長期に亘って圧縮機の特性を維持することが可能になる。
以上により、本実施形態の塗料組成物を圧縮機に利用することにより、大幅にコストの削減を実現できる。
また、本実施形態の塗料組成物によれば、自動研磨機や熟練工による研磨手作業によって塗膜形成前に基板表面を研磨する工程が不要であり、この工程を行わない場合でも表面平滑性に優れたブレードを実現できるため、ブレードの製作費用の削減が可能になる。
また、本実施形態の塗料組成物によれば、ブレードを圧縮機に設置したままの現地施工が可能になるため、定期的なブレードのオーバーホール時においても、予備のローター（複数のブレードが取り付けられたローター）が不要になる。
また、オーバーホール時に本実施形態の塗料組成物を施工することにより、再度、ブレードの表面に表面粗さＲａが０．４μｍ以下のトップコート層を実現できるため、長期に亘って圧縮機の特性を維持することが可能になる。
以上により、本実施形態の塗料組成物を圧縮機に利用することにより、大幅にコストの削減を実現できる。
以下、本実施形態の塗料組成物の成分について説明する。
本実施形態の塗料組成物は、結合剤およびフィラーを含むことができる。
本実施形態に係るフィラーは、例えば、無機フィラーを含むことができる。無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、シリカ、マイカ、コージライト、窒化ケイ素、ジルコニア、炭化ケイ素、および無機顔料からなる群から選択される一種以上を含むことができる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、耐熱性や平滑性の観点から、アルミナを使用することができる。
上記フィラーの形状としては、例えば、球状、真球状、板状、粒状などが挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、平滑性の観点から、球状であることが好ましい。
上記フィラーの粒径の下限値としては、例えば、０．０２μｍ以上であり、０．１μｍ以上が好ましく、０．２μｍ以上がより好ましい。また、上記フィラーの粒径の上限値としては、例えば、５μｍ以下であり、１．５μｍ以下が好ましく、０．９μｍ以下がより好ましい。このような数値範囲内とすることにより、トップコート層の表面平滑性を高めることが可能になる。
本実施形態において、フィラーの粒径は、メジアン径（平均粒径Ｄ５０）とすることができる。
上記フィラーは、分散性の観点から、例えば、溶媒に分散させたスラリー状態で使用されていてもよい。すなわち、本実施形態の塗料組成物は、フィラーを溶媒中に分散させたスラリー状物質（以下、スラリーと呼称する。）を含有してもよい。すなわち、この塗料組成物は溶媒を含むことができる。また、スラリーは、分散剤を含有してもよい。
上記スラリーにおいて、例えば、スラリー濃度（固形分であるフィラーの含有比率）は、例えば、１重量％以上８０重量％以下でもよく、５重量％以上７０重量％以下でもよく、２５重量％以上６０重量％以下でもよい。
上記溶媒としては、例えば、水または有機溶媒であり、好ましくは親水性有機溶媒である。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。例えば、沸点が異なる２以上の有機溶媒を併用してもよい。
上記溶媒は、例えば、沸点が１００℃以上、２２０℃以下の高沸点溶媒を含むことができる。この高沸点溶媒の沸点の上限値としては、例えば、２２０℃以下であり、好ましくは２１０℃以下である。これにより、低い温度での加熱や乾燥によって塗膜を成膜することが可能になる。そのため、本実施形態の塗料組成物からなる塗膜を備える構造体において、高熱による劣化が生じることを抑制できる。高沸点溶媒の沸点の下限値としては、例えば、１００℃以上でもよく、１０５℃以上でもよい。これにより、室温等の保管環境において、溶媒の蒸発を抑制できるため保管性を高めることができる。また、塗膜特性の再現性を良好なものとすることができる。
上記高沸点溶媒としては、例えば、イソブタノール（沸点１０８℃）、プロパギルアルコール（沸点１１３．６℃）、ｎ－ブタノール（沸点１１７．５℃）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（沸点１２１℃）、酢酸ブチル（沸点１２７℃）、エチルセロソルブ（沸点１３６℃）、プロピルセロソルブ（沸点１５０℃）、ブチルセロソルブ（沸点１７１．２℃）、エチレングリコールモノアセテート（沸点１８８℃）、酢酸２－エトキシエチル（沸点１５６．８℃）、エチルジグリコール（沸点２０２．７℃）等が挙げられる。
一方、上記溶媒は、沸点が５０℃以上１００℃未満の低沸点溶媒を含むことができる。
上記低沸点溶媒としては、例えば、メチルアルコール（６４．７°Ｃ）、エチルアルコール（７８．３７℃）、イソプロピルアルコール（沸点８２．４℃）などの低分子量アルコールが挙げられる。これにより、より低温環境下や乾燥環境下において塗膜を成膜することが可能になる。
上記低沸点溶媒としては、例えば、メチルアルコール（６４．７°Ｃ）、エチルアルコール（７８．３７℃）、イソプロピルアルコール（沸点８２．４℃）などの低分子量アルコールが挙げられる。これにより、より低温環境下や乾燥環境下において塗膜を成膜することが可能になる。
上記結合剤は、金属アルコキシドとして、オルガノアルコキシシランを含むことができる。
このオルガノアルコキシシランは、加水分解及び重縮合によって、高分子化したオルガノポリシロキサンになる。なお、オルガノアルコキシシランの他に、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ等の金属アルコキシドを使用してもよい。
このオルガノアルコキシシランは、加水分解及び重縮合によって、高分子化したオルガノポリシロキサンになる。なお、オルガノアルコキシシランの他に、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ等の金属アルコキシドを使用してもよい。
上記オルガノアルコキシシランの具体例として、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ－プロピルトリメトキシシラン、ｎ－プロピルトリエトキシシラン、ｉ－プロピルトリメトキシシラン、ｉ－プロピルトリエトキシシラン、γ－クロロプロピルトリメトキシシラン、γ－クロロプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３，３，３－トリフロロプロピルトリメトキシシラン、３，３，３－トリフロロプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、３，４－エポキシシクロヘキシルエチルメトキシシラン、３，４－エポキシシクロヘキシルエチルエトキシシラン、γ－アミノプロピルメトキシシラン、γ－アミノプロピルエトキシシランなどを例示できる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、メチルトリメトキシシランまたはメチルトリエトキシシランを使用することができる。また、オルガノアルコキシシランを、予め酸またはアルカリの存在下もしくは非存在下で加水分解した加水分解物、該加水分解物をさらに熟成して重縮合した部分縮合物を使用することもできる。
また、上記結合剤は、金属粒子として、金属コロイドまたは金属微粒子を含むことができる。
金属コロイド（例えば、コロイド状のアルミナ）は、アルミナなどの無機酸化物を担体として、水および／または低級アルコール類を分散媒とする、ｐＨ２．５～６の金属酸化物ゾル（アルミナゾル）とすることができる。
この金属酸化物ゾルは、固形分換算で、例えば、５～５０重量％、好ましくは５～２５重量％含有してもよい。また、金属酸化物ゾルは、安定剤として硝酸、塩酸、酢酸などの酸を含有してもよい。
金属コロイド（例えば、コロイド状のアルミナ）は、アルミナなどの無機酸化物を担体として、水および／または低級アルコール類を分散媒とする、ｐＨ２．５～６の金属酸化物ゾル（アルミナゾル）とすることができる。
この金属酸化物ゾルは、固形分換算で、例えば、５～５０重量％、好ましくは５～２５重量％含有してもよい。また、金属酸化物ゾルは、安定剤として硝酸、塩酸、酢酸などの酸を含有してもよい。
一方、金属微粒子は、例えば、微粒子状アルミナであり、精製アルミニウム塩の高温加水分解法で製造されたアルミナを用いることができる。微粒子状アルミナは、ｐＨ２～６の酸性水性分散液としたものを用いることもできる。
コロイド状アルミナ（金属コロイド）や微粒子状アルミナ（金属微粒子）は、例えば、平均粒径が５～２００ｎｍ、好ましくは５～１００ｎｍ、より好ましくは５～５０ｎｍのものである。
コロイド状アルミナ（金属コロイド）や微粒子状アルミナ（金属微粒子）は、例えば、平均粒径が５～２００ｎｍ、好ましくは５～１００ｎｍ、より好ましくは５～５０ｎｍのものである。
また、本実施形態の結合剤は、上記オルガノアルコキシシラン、上記金属コロイドまたは金属微粒子、および親水性有機溶媒を含むことができる。このような結合剤としては、例えば、日研株式会社製のセラミカＧ－９２－６、日研株式会社製Ｇ－９０等が挙げられる。
上記親水性有機溶媒は、例えば、アルコール類、グリコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類などである。アルコール類としては、炭素数１～８の脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、ｉ－プロパノール、ｎ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ｔ－ブタノール、ｎ－ペンタノール、ｎ－ヘキサノール、４－メチル－２－ペンタノール、４－メチル－ｎ－ペンタノールなどが挙げられる。グリコール類としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコールが挙られる。エステル類としては、前記アルコール類およびグリコール類のギ酸、酢酸、プロピオン酸などのエステル、具体的にはギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチルなどを例示できる。上記エーテル類として、前記アルコール類およびグリコール類のアルキルエーテルなど、具体的にはジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、メチルエチルエーテル、エチルブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、アセトフェノンなどが挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、ｉ－プロパノール、ｎ－ブタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、メチルエチルケトン、酢酸エチル等を使用してもよい。
このような結合剤は、塗膜中において、例えば、オルガノアルコキシシラン由来のＳｉＯ２成分と、コロイド状アルミナや微粒子状アルミナ由来のＡｌ２Ｏ３成分と、で構成される固形物を形成することができる。
上記結合剤において、上記固形物の含有量は、固形分換算で、例えば、１０～５０重量％、好ましくは２０～４０重量％である。
また、本実施形態の結合部において、アルミナの含有量は、固形物全体に対して、固形分換算で、例えば、１０～４５重量％、好ましくは１５～４０重量％とすることができる。
また、本実施形態の塗料組成物中において、フィラーの含有量の下限値は、結合剤の固形分（例えば、ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分）の含有量１００部に対して、例えば、１００部より大きく、好ましくは１２０部以上であり、より好ましくは１４０部以上である。一方で、フィラーの含有量の上限値は、結合剤の固形分の含有量１００部に対して、例えば、３００部以下でもよく、２００部以下でもよい。
本実施形態において、塗料組成物の固形分とは、塗料組成物中における不揮発分を指し、水や溶媒等の揮発成分を除いた残部を指す。また、本実施形態において、塗料組成物全体に対する含有量とは、塗料組成物が溶媒を含む場合には、塗料組成物のうちの溶媒を除く固形分全体に対する含有量を指す。
本実施形態の塗料組成物は、必要に応じて、上述した成分以外の他の成分を含むことができる。
本実施形態の塗料組成物の製造方法は、公知の方法を使用することができ、特に限定されないが、例えば、フィラーを溶媒に混合してスラリーを調製し、得られたスラリーと結合剤とを混合することにより、塗料組成物を得ることができる。必要に応じて、塗料組成物に、結合剤の硬化触媒を添加することができる。添加するタイミングは、任意でよい。
本実施形態において、上記結合剤のポットライフを長くする観点から、結合剤とその硬化触媒とは別々の容器に保管することができる。また、結合剤およびフィラーを含む塗料組成物についても、同様に、結合剤用の硬化触媒（例えば、硝酸などの上記安定剤）とは別々に保管することができる。塗料組成物に硬化触媒を加えたものは、すぐに使用することが好ましいが、冷暗所に保存すれば、例えば、１日から１週間以内であれば、実用上問題ないことが多い。
以下、本実施形態の塗料組成物を使用した施工方法について説明する。
本実施形態の施工方法は、塗料組成物からなる塗膜を基板の表面に形成する塗膜形成工程を含むものである。この施工方法により、基板の表面にトップコート層を形成することができる。
上記施工方法において、塗膜を形成する方法は、公知の方法を利用できるが、例えば、スプレー塗装を利用することができる。すなわち、塗膜形成工程は、例えば、スプレーにより塗料組成物を基板に塗布する工程を含むことができる。これより、大面積の被塗装物に対して効率的に塗装を施すことが可能になる。また、ブレードの表面に対して、それを圧縮機に設置したままの現地施工が可能になる。また、塗膜の膜厚制御も容易になる。
スプレー塗装は、例えば、被塗装物である基板の表面に、霧状の塗料組成物を吹き付けることができる。スプレー塗装を行うブースの湿度は、例えば、６０％以下であり、好ましくは５５％以下であり、より好ましくは５０％以下である。このように、乾燥条件を適切に制御することにより、塗膜の形成効率を高めることができる。
形成された塗膜に対して、さらに乾燥工程を行うことができる。この乾燥工程は、加熱処理とともに乾燥処理を行ってもよく、乾燥処理後に加熱処理を行ってもよい。また、乾燥工程において、乾燥風、温風、乾燥温風等の気流を塗膜に接触させてもよい。これにより、乾燥効率を高めることができるとともに、塗膜全体を均一に乾燥させることができる。
また、加熱処理に関して、上記乾燥工程は、例えば、２２０℃以下の温度で、好ましくは１００℃～２００℃、より好ましくは１３０℃～１９０℃、さらに好ましくは１５０℃～１８０℃の温度で、塗膜を加熱乾燥する工程を含むことができる。
従来の塗料を使用した場合、成膜するためには、３００℃以上の高温で加熱することが必要となることが多かった。
これに対して、本実施形態の塗料組成物においては、溶剤の沸点を適切に選択することにより、２２０℃以下の低温において、溶媒を乾燥させて、成膜させることが可能になる。したがって、圧縮機のブレードが高温加熱によって劣化してしまうことを抑制することができる。
これに対して、本実施形態の塗料組成物においては、溶剤の沸点を適切に選択することにより、２２０℃以下の低温において、溶媒を乾燥させて、成膜させることが可能になる。したがって、圧縮機のブレードが高温加熱によって劣化してしまうことを抑制することができる。
また、本実施形態の塗料組成物は、低温加熱した場合と比べれば時間が掛かるが、常温環境下においても、乾燥し成膜することが可能である。
従来、オーバーホール時にローターから分解されたブレードの１つ１つを、圧縮機の設置場所から別の場所にある加熱室まで搬送し、そこで再度、塗料を成膜することが行われていた。
これに対して、本実施形態の塗料組成物では、圧縮機に設置した状態のブレードに対して、現地施工が可能になる。すなわち、圧縮機の設置場所において、ブレードに対して本実施形態の塗料組成物の施工が可能になる。
従来、オーバーホール時にローターから分解されたブレードの１つ１つを、圧縮機の設置場所から別の場所にある加熱室まで搬送し、そこで再度、塗料を成膜することが行われていた。
これに対して、本実施形態の塗料組成物では、圧縮機に設置した状態のブレードに対して、現地施工が可能になる。すなわち、圧縮機の設置場所において、ブレードに対して本実施形態の塗料組成物の施工が可能になる。
以上の施工方法により、基板の表面にトップコート層として、塗料組成物からなる塗膜を形成することができる。
以下、本実施形態の塗料組成物の特性について説明する。
図１は、本実施形態の塗料組成物からなる塗膜を説明するための図である。
本実施形態において、図１（ａ）に示すように、基板１０の表面粗さをＲａ１とし、基板１０の表面に形成された塗料組成物からなる塗膜（トップコート層２０）の表面粗さをＲａ２とする。また、基板１０の最大高さをＲｚ１とし、基板１０の表面に形成された塗料組成物からなる塗膜（トップコート層２０）の最大高さをＲｚ２とする。
なお、基板１０の表面には、図１（ｂ）に示すように、表面処理等によりベース層３０が形成されていてもよい。
本実施形態において、図１（ａ）に示すように、基板１０の表面粗さをＲａ１とし、基板１０の表面に形成された塗料組成物からなる塗膜（トップコート層２０）の表面粗さをＲａ２とする。また、基板１０の最大高さをＲｚ１とし、基板１０の表面に形成された塗料組成物からなる塗膜（トップコート層２０）の最大高さをＲｚ２とする。
なお、基板１０の表面には、図１（ｂ）に示すように、表面処理等によりベース層３０が形成されていてもよい。
本実施形態の塗料組成物において、Ｒａ２／Ｒａ１の上限値は、例えば、０．４０以下であり、好ましくは０．３９以下であり、より好ましくは０．３５以下であり、さらに好ましくは０．３０以下である。これにより、表面平滑性および耐熱性を向上させることができる。一方、上記Ｒａ２／Ｒａ１の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１以上でもよく、０．０５以上でもよく、０．１以上でもよい。
また、本実施形態の塗料組成物において、塗膜（トップコート層２０）の表面粗さＲａ２の上限値は、例えば、０．４０μｍ以下であり、好ましくは０．３９μｍ以下であり、より好ましくは０．３５μｍ以下であり、さらに好ましくは０．３０μｍ以下である。これにより、優れた表面平滑性を実現することが可能である。一方、上記Ｒａ２の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１μｍ以上でもよく、０．０５μｍ以上でもよく、０．１μｍ以上でもよい。
また、本実施形態の塗料組成物において、基板１０の表面粗さＲａ１は、特に限定されないが、例えば、０．４μｍ～２．５μｍでもよく、０．５μｍ～２μｍでもよく、０．６μｍ～１．５μｍでもよい。防食処理やブラスト処理によって比較的粗面化された基板１０の表面においても、本実施形態の塗料組成物をトップコート層２０として使用することにより、優れた表面平滑性を実現することができる。
本実施形態の塗料組成物において、Ｒｚ２／Ｒｚ１の上限値は、例えば、０．５以下であり、好ましくは０．４以下であり、より好ましくは０．３以下である。これにより、表面平滑性および耐熱性を向上させることができる。一方、上記Ｒｚ２／Ｒｚ１の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１以上でもよく、０．０５以上でもよく、０．１以上でもよい。
また、本実施形態の塗料組成物において、塗膜（トップコート層２０）の最大高さＲｚ２の上限値は、例えば、３μｍ以下であり、好ましくは２．５μｍ以下であり、より好ましくは２μｍ以下であり、さらに好ましくは０．３０μｍ以下である。これにより、優れた表面平滑性を実現することが可能である。一方、上記Ｒｚ２の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１μｍ以上でもよく、０．０５μｍ以上でもよく、０．１μｍ以上でもよい。
また、本実施形態の塗料組成物において、基板１０の最大高さＲｚ１は、特に限定されないが、例えば、１μｍ～１０μｍでもよく、３μｍ～８μｍでもよい。防食処理やブラスト処理によって比較的粗面化された基板１０の表面においても、本実施形態の塗料組成物をトップコート層２０として使用することにより、優れた表面平滑性を実現することができる。
ここで、Ｒａ、Ｒｚの測定条件について説明する。
算術平均粗さＲａおよび１０点平均高さＲｚは、表面粗さ計を用いて測定できる。
膜厚は、膜厚計を用いて測定できる。
また、Ｒａ２、Ｒｚ２は、当該塗料組成物を、基板に塗装（たとえば、スプレー塗装）を実施して塗布膜を得、得られた塗布膜に対して、例えば、１５０℃で３０分の条件で加熱処理（乾燥処理）を実施して形成された塗膜（トップコート層）に対して測定することにより得られる。乾燥処理後の塗膜の測定を行う際、基板として、例えば、所定の縦横長さを有する上面視において四角形状の金属基板を用いる。
算術平均粗さＲａおよび１０点平均高さＲｚは、表面粗さ計を用いて測定できる。
膜厚は、膜厚計を用いて測定できる。
また、Ｒａ２、Ｒｚ２は、当該塗料組成物を、基板に塗装（たとえば、スプレー塗装）を実施して塗布膜を得、得られた塗布膜に対して、例えば、１５０℃で３０分の条件で加熱処理（乾燥処理）を実施して形成された塗膜（トップコート層）に対して測定することにより得られる。乾燥処理後の塗膜の測定を行う際、基板として、例えば、所定の縦横長さを有する上面視において四角形状の金属基板を用いる。
また、Ｒａ３、Ｒｚ３は、上記の乾燥処理後の塗膜に対して、さらに５５０℃、１００時間の条件で高温・長時間加熱処理した後の、当該塗膜（トップコート層）に対して測定することにより得られる。高温・長時間加熱後の塗膜の測定を行う際、基板として、ＳＵＳ板などの耐熱性を有する金属基板を用いることが好ましい。本発明者の知見によれば、耐熱性を有する金属基板を用いることにより、高温・長時間加熱処理した金属基板に起因した塗膜への影響を抑制できる。
本実施形態において、５５０℃で１００時間加熱処理した後の塗膜における、Ｒａ３／Ｒａ１は、例えば、０．８以下であり、好ましくは０．５０以下であり、より好ましくは０．４０以下であり、さらに好ましくは０．３５以下である。これにより、高温・長時間加熱処理後においても表面平滑性を維持することができる。一方、上記Ｒａ３／Ｒａ１の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１以上でもよく、０．０５以上でもよく、０．１以上でもよい。
本実施形態において、５５０℃で１００時間加熱処理した後の塗膜における、Ｒｚ３／Ｒｚ１は、例えば、０．９以下であり、好ましくは０．５０以下であり、より好ましくは０．４０以下であり、さらに好ましくは０．３５以下である。これにより、高温・長時間加熱処理後においても表面平滑性を維持することができる。一方、上記Ｒｚ３／Ｒｚ１の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１以上でもよく、０．０５以上でもよく、０．１以上でもよい。
本実施形態では、たとえば塗料組成物中に含まれる各成分の種類や配合量、塗料組成物の調製方法等を適切に選択することにより、上記Ｒａ２／Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒｚ２／Ｒｚ１およびＲｚ２を制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、フィラーの粒径を適切な範囲内に調整すること、フィラーの形状として球形状を選択すること、フィラー材料を結合剤中の金属種と同種の材料を選択すること、フィラー含有量を結合剤中の固形分（ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分）より多くすること、スラリー中のフィラーの分散度合い、適切な溶媒を選択すること、これらと膜厚のバランス等が、上記Ｒａ２／Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒｚ２／Ｒｚ１およびＲｚ２を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。また、Ｒａ２／Ｒａ１やＲｚ２／Ｒｚ１等を適切に制御することで、Ｒａ３／Ｒａ１やＲｚ３／Ｒｚ１を所望の数値範囲とすることができる。
本発明者が検討した結果、基板の表面粗さをＲａ１とし、基板の表面に形成された塗料組成物からなる塗膜の表面粗さをＲａ２としたとき、Ｒａ２／Ｒａ１を指標とすることにより、トップコート層の下地である基板の表面形状を考慮した上で、その基板表面の凹凸中に対する塗料成分の埋め込み具合について安定的に評価できることを見出した。
詳細なメカニズムは定かでないが、基板表面の凹凸に効率的に配置されたフィラー間の隙間を、結合剤中の非晶質部（ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分等）で充填することができるため、緻密に成膜された塗膜が得られることから、その塗膜において表面平滑性および耐熱性を向上させることができる、と考えられる。
詳細なメカニズムは定かでないが、基板表面の凹凸に効率的に配置されたフィラー間の隙間を、結合剤中の非晶質部（ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分等）で充填することができるため、緻密に成膜された塗膜が得られることから、その塗膜において表面平滑性および耐熱性を向上させることができる、と考えられる。
本実施形態の塗料組成物からなる塗膜は、単層でもよく、異なる配合で形成された層が積層した多層でもよい。
また、本実施形態の塗膜の膜厚は、目的に応じて適宜調整することができるが、その上限値は、例えば、５０μｍ以下であり、好ましくは４０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以下であり、さらに好ましくは２０μｍ以下である。薄層とした場合でも、表面平滑性に優れたトップコート層を形成することができる。一方で、塗膜の膜厚の下限値は、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上でもよく、２μｍ以上でもよい。
本実施形態の基板１０としては、例えば、金属基板やセラミック基板などが用いられる。
基板１０の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、Ａｌ系材料、Ｆｅ系材料、Ｎｉ系材料、Ｃｏ系材料、セラミックス基複合材等が挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
Ａｌ系材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金などが挙げられる。
Ｆｅ系材料としては、各種の鉄鋼材料および鉄基合金を用いることができ、例えば、炭素鋼、合金鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、クロム鋼、クロムモリブデン鋼、マンガン鋼、工具鋼、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、耐熱鋼、窒化鋼、肌焼鋼などが挙げられる。
Ｎｉ系材料としては、例えば、Ｎｉ基合金を用いることができる。
Ｃｏ系材料としては、例えば、Ｃｏ基合金を用いることができる。
上記のＮｉ基合金、Ｃｏ基合金、Ｆｅ基合金などの超合金や他の金属材料を用いる場合、これらは、公知の添加元素を１種または２種以上含有してもよい。
なお、セラミックス基複合材としては、ＳｉＣ系やＡｌ２Ｏ３系等のセラミックス基複合材が挙げられる。
基板１０の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、Ａｌ系材料、Ｆｅ系材料、Ｎｉ系材料、Ｃｏ系材料、セラミックス基複合材等が挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
Ａｌ系材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金などが挙げられる。
Ｆｅ系材料としては、各種の鉄鋼材料および鉄基合金を用いることができ、例えば、炭素鋼、合金鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、クロム鋼、クロムモリブデン鋼、マンガン鋼、工具鋼、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、耐熱鋼、窒化鋼、肌焼鋼などが挙げられる。
Ｎｉ系材料としては、例えば、Ｎｉ基合金を用いることができる。
Ｃｏ系材料としては、例えば、Ｃｏ基合金を用いることができる。
上記のＮｉ基合金、Ｃｏ基合金、Ｆｅ基合金などの超合金や他の金属材料を用いる場合、これらは、公知の添加元素を１種または２種以上含有してもよい。
なお、セラミックス基複合材としては、ＳｉＣ系やＡｌ２Ｏ３系等のセラミックス基複合材が挙げられる。
本実施形態において、基板１０の表面には、防食皮膜またはブラスト処理面が形成されていてもよい。すなわち、基板１０の表面にブラスト処理されていてもよい。また、図１（ｂ）に示すように、基板１０の表面に防食処理が施されて防食皮膜（ベース層３０）が形成されていてもよい。このように、表面処理された基板１０であっても、本実施形態の塗料組成物をトップコート層２０に用いることにより、表面平滑性を高めることができる。
本実施形態において、上記防食皮膜はアルミニウムを含むことができる。この防食皮膜は、基板１０を構成する金属材料よりも酸化されやすいような、アルミニウム等の金属で構成されていてもよい。具体的には、上記防食皮膜は、例えば、Ａｌ製犠牲防食塗料で形成されるＡｌ製犠牲皮膜で構成されていてもよい。これにより、基板１０に対して防食効果を付与することができる。また、Ａｌ製犠牲防食塗料に使用されるアルミニウムとしては、例えば、フレーク形状のアルミニウムまたは球形状のアルミニウム粉末などが挙げられる。フレーク形状のアルミニウムを用いることにより、さらに耐熱性も向上させることができる。
本実施形態において、ブラスト処理を基板表面に施すことにより、基板１０と塗膜との密着性を向上させることができる。ブラスト処理としては、例えば、グリットブラスト、ガーネットブラスト、サンドブラスト、ショットブラスト等が使用できる。
本実施形態の塗料組成物は、各種の用途に用いることができるが、一例として、圧縮機に用いることができる。
本実施形態の圧縮機は、上記塗料組成物からなる塗膜を備えることができ、これによって、トップコート層が表面に形成されたブレードを備えることができる。このようなブレードについて表面平滑性を向上させることができるので、圧縮機の仕事効率を高めることができる。また、圧縮機を備えるガスタービンにおいても、その仕事効率を向上させることが可能になる。
従来、ガスタービン中の圧縮機のブレードにおいては、十分な平滑性が得られないことから、自動研磨機や熟練工による研磨手作業によって塗膜形成前に基板表面を研磨することにより、ブレード表面の平滑性を高めることが多かった。
これに対して、本実施形態によれば、上記塗料組成物を施工することによって表面粗さＲａが０．４μｍ以下の高平滑性を有するトップコート層をブレードの表面に形成できる。すなわち、本実施形態の塗料組成物によって表面処理を行うことにより、表面平滑性に優れたブレードを安定的に実現できる。このため、自動研磨機や熟練工による研磨手作業によって塗膜形成前に基板表面を研磨する工程が不要になり、ブレードの製作費用の削減を実現できる。
これに対して、本実施形態によれば、上記塗料組成物を施工することによって表面粗さＲａが０．４μｍ以下の高平滑性を有するトップコート層をブレードの表面に形成できる。すなわち、本実施形態の塗料組成物によって表面処理を行うことにより、表面平滑性に優れたブレードを安定的に実現できる。このため、自動研磨機や熟練工による研磨手作業によって塗膜形成前に基板表面を研磨する工程が不要になり、ブレードの製作費用の削減を実現できる。
また、従来、塗膜形成前に自動研磨機や手作業によって研磨工程を実施する場合や、圧縮機のオーバーホールを定期的に実施する場合、圧縮機からブレードを取り外して、個々のブレードごとに対応する必要があった。そうすると、ガスタービンの圧縮機であれば、全ブレードが組み込まれた予備ローターを準備する必要があることから、発電コストが高くなることがあった。
これに対して、本実施形態の塗料組成物の施工方法においては、例えば、簡易的なスプレー法を用いることができる。このため、圧縮機から取り外したブレードに対して施工してもよいが、圧縮機に設置したままの状態のブレードに対しても施工することが可能になる。このような、現地施工が可能であるため、ブレードのオーバーホール時においても、予備のローターを準備しておく必要がないため、発電コストを低減させることが可能になる。
これに対して、本実施形態の塗料組成物の施工方法においては、例えば、簡易的なスプレー法を用いることができる。このため、圧縮機から取り外したブレードに対して施工してもよいが、圧縮機に設置したままの状態のブレードに対しても施工することが可能になる。このような、現地施工が可能であるため、ブレードのオーバーホール時においても、予備のローターを準備しておく必要がないため、発電コストを低減させることが可能になる。
また、本実施形態の塗料組成物を補修の目的で使用することも可能である。
本実施形態の補修方法は、例えば、ガスタービン等の圧縮機のブレードの表面を洗浄する工程と、当該ブレードの表面に、トップコート層として、本実施形態の塗料組成物からなる塗膜を形成する工程と、を含むことができる。塗膜を形成する方法は、上述の施工方法を利用することができる。
本実施形態の補修方法は、例えば、ガスタービン等の圧縮機のブレードの表面を洗浄する工程と、当該ブレードの表面に、トップコート層として、本実施形態の塗料組成物からなる塗膜を形成する工程と、を含むことができる。塗膜を形成する方法は、上述の施工方法を利用することができる。
このようにブレードの表面に洗浄等によりトップコート層を除去し、露出したブレード表面に新たなトップコート層を容易に形成することができる。また、本実施形態の塗料組成物は、常温環境下においても、乾燥し成膜することが可能である。そのため、補修方法においては、圧縮機に設置した状態のブレードに対して、現地施工が可能になる。すなわち、圧縮機が設置された場所からブレードを移動させずに、その場での作業が可能である。
以上により、本実施形態の塗料組成物を圧縮機に利用することにより、大幅にコストの削減を実現できる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 基板の表面にトップコート層を形成するために用いる塗料組成物であって、
前記基板の表面粗さをＲａ１とし、前記基板の表面に形成された当該塗料組成物からなる塗膜の表面粗さをＲａ２としたとき、
Ｒａ２／Ｒａ１が０．４以下である、塗料組成物。
２． １．に記載の塗料組成物であって、
前記Ｒａ２が０．４０μｍ以下である、塗料組成物。
３． １．または２．に記載の塗料組成物であって、
前記基板の最大高さをＲｚ１とし、前記基板の表面に形成された当該塗料組成物からなる塗膜の最大高さをＲｚ２としたとき、
Ｒｚ２／Ｒｚ１が０．５以下である、塗料組成物。
４． ３．に記載の塗料組成物であって、
前記Ｒｚ２が３μｍ以下である、塗料組成物。
５． １．から４．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
結合剤およびフィラーを含む、塗料組成物。
６． １．から５．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
沸点が２２０℃以下の溶媒をさらに含む、塗料組成物。
７． １．から６．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
前記基板の表面には、防食皮膜またはブラスト処理面が形成されている、塗料組成物。
８． ７．に記載の塗料組成物であって、
前記防食皮膜はアルミニウムを含む、塗料組成物。
９． １．から８．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
前記基板は、金属基板を含む、塗料組成物。
１０． １．から９．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
圧縮機に用いられる、塗料組成物。
１１． １．から１０．のいずれか１つに記載の塗料組成物からなる塗膜。
１２． １１．に記載の塗膜であって、
当該塗膜の膜厚が１μｍ以上５０μｍ以下である、塗膜。
１３． １１．または１２．に記載の塗膜を備える、圧縮機。
１４． 基板の表面にトップコート層を形成するための施工方法であって、
１．から１０．のいずれか１つに記載の塗料組成物からなる塗膜を前記基板の表面に形成する塗膜形成工程を含む、施工方法。
１５． １４．に記載の施工方法であって、
前記塗膜形成工程は、スプレーにより塗料組成物を前記基板に塗布する工程を含む、施工方法。
１６． １４．または１５．に記載の施工方法であって、
２２０℃以下の温度で前記塗膜を加熱乾燥する工程をさらに含む、施工方法。
１７． １４．から１６．のいずれか１つに記載の施工方法であって、
前記基板が、圧縮機のブレードである、施工方法。
１８． １７．に記載の施工方法であって、
前記圧縮機が、ガスタービンである、施工方法。
１９． ガスタービンの圧縮機のブレードの表面を洗浄する工程と、
前記ブレードの表面に、トップコート層として、１．から１０．のいずれか１つに記載の塗料組成物からなる塗膜を形成する工程と、を含む、補修方法。
以上により、本実施形態の塗料組成物を圧縮機に利用することにより、大幅にコストの削減を実現できる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 基板の表面にトップコート層を形成するために用いる塗料組成物であって、
前記基板の表面粗さをＲａ１とし、前記基板の表面に形成された当該塗料組成物からなる塗膜の表面粗さをＲａ２としたとき、
Ｒａ２／Ｒａ１が０．４以下である、塗料組成物。
２． １．に記載の塗料組成物であって、
前記Ｒａ２が０．４０μｍ以下である、塗料組成物。
３． １．または２．に記載の塗料組成物であって、
前記基板の最大高さをＲｚ１とし、前記基板の表面に形成された当該塗料組成物からなる塗膜の最大高さをＲｚ２としたとき、
Ｒｚ２／Ｒｚ１が０．５以下である、塗料組成物。
４． ３．に記載の塗料組成物であって、
前記Ｒｚ２が３μｍ以下である、塗料組成物。
５． １．から４．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
結合剤およびフィラーを含む、塗料組成物。
６． １．から５．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
沸点が２２０℃以下の溶媒をさらに含む、塗料組成物。
７． １．から６．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
前記基板の表面には、防食皮膜またはブラスト処理面が形成されている、塗料組成物。
８． ７．に記載の塗料組成物であって、
前記防食皮膜はアルミニウムを含む、塗料組成物。
９． １．から８．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
前記基板は、金属基板を含む、塗料組成物。
１０． １．から９．のいずれか１つに記載の塗料組成物であって、
圧縮機に用いられる、塗料組成物。
１１． １．から１０．のいずれか１つに記載の塗料組成物からなる塗膜。
１２． １１．に記載の塗膜であって、
当該塗膜の膜厚が１μｍ以上５０μｍ以下である、塗膜。
１３． １１．または１２．に記載の塗膜を備える、圧縮機。
１４． 基板の表面にトップコート層を形成するための施工方法であって、
１．から１０．のいずれか１つに記載の塗料組成物からなる塗膜を前記基板の表面に形成する塗膜形成工程を含む、施工方法。
１５． １４．に記載の施工方法であって、
前記塗膜形成工程は、スプレーにより塗料組成物を前記基板に塗布する工程を含む、施工方法。
１６． １４．または１５．に記載の施工方法であって、
２２０℃以下の温度で前記塗膜を加熱乾燥する工程をさらに含む、施工方法。
１７． １４．から１６．のいずれか１つに記載の施工方法であって、
前記基板が、圧縮機のブレードである、施工方法。
１８． １７．に記載の施工方法であって、
前記圧縮機が、ガスタービンである、施工方法。
１９． ガスタービンの圧縮機のブレードの表面を洗浄する工程と、
前記ブレードの表面に、トップコート層として、１．から１０．のいずれか１つに記載の塗料組成物からなる塗膜を形成する工程と、を含む、補修方法。
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
（フィラー）
白スラリーＡ：フィラー（コージライト、平均粒径Ｄ５０：１．７μｍ、粒状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＡ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
白スラリーＢ：フィラー（アルミナ、平均粒径Ｄ５０：０．７μｍ、球状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＢ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
白スラリーＣ：フィラー（マイカ、平均粒径Ｄ５０：５μｍ、板状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＣ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
白スラリーＤ：フィラー（アルミナ、平均粒径Ｄ５０：０．０２μｍ、真球状）２５重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）７３．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＤ（スラリー濃度２５重量％）を得た。
白スラリーＥ：フィラー（アルミナ、平均粒径Ｄ５０：０．２７μｍ、球状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＥ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
白スラリーＦ：フィラー（アルミナ、ランダム状）２０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）７８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＦ（スラリー濃度２０重量％）を得た。
白スラリーＧ：フィラー（アルミナ、平均粒径Ｄ５０：０．０３μｍ、真球状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＧ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
茶スラリー：フィラー（窒化珪素、平均粒径Ｄ５０：０．７μｍ、球状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、茶スラリー（スラリー濃度５０重量％）を得た。
白スラリーＡ：フィラー（コージライト、平均粒径Ｄ５０：１．７μｍ、粒状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＡ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
白スラリーＢ：フィラー（アルミナ、平均粒径Ｄ５０：０．７μｍ、球状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＢ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
白スラリーＣ：フィラー（マイカ、平均粒径Ｄ５０：５μｍ、板状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＣ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
白スラリーＤ：フィラー（アルミナ、平均粒径Ｄ５０：０．０２μｍ、真球状）２５重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）７３．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＤ（スラリー濃度２５重量％）を得た。
白スラリーＥ：フィラー（アルミナ、平均粒径Ｄ５０：０．２７μｍ、球状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＥ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
白スラリーＦ：フィラー（アルミナ、ランダム状）２０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）７８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＦ（スラリー濃度２０重量％）を得た。
白スラリーＧ：フィラー（アルミナ、平均粒径Ｄ５０：０．０３μｍ、真球状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、白スラリーＧ（スラリー濃度５０重量％）を得た。
茶スラリー：フィラー（窒化珪素、平均粒径Ｄ５０：０．７μｍ、球状）５０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ、沸点１２１℃）４８．５重量部、および分散剤（ビックケミー社製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１１１）１．５重量部を混合し、ボールミルで分散処理し、茶スラリー（スラリー濃度５０重量％）を得た。
（結合剤）
バインダ液１：日研株式会社製、セラミカＧ－９２－６
バインダ液１：日研株式会社製、セラミカＧ－９２－６
（溶媒）
溶媒１：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール、沸点８２．４℃）
溶媒１：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール、沸点８２．４℃）
（基板）
基板１：ベース層付き鉄鋼板（Ａｌフレーク犠牲防食塗料（主成分：アルミフレーク、防食性）で表面処理された３０μｍ厚のアルミ犠牲皮膜付きＳＰＣＣ鋼板、縦×横：５０ｍｍ×１００ｍｍ、２ｍｍ厚、Ｒａ１：１．０１μｍ、Ｒｚ１：６．５８μｍ）
基板２：アルミニウム板（株式会社パルテック製、縦×横：７０ｍｍ×１５０ｍｍ、１ｍｍ厚、Ａ５０５２Ｐ、Ｒａ１：０．７２μｍ、Ｒｚ１：５．２４μｍ）
基板３：表面にブラスト処理したＳＵＳ板（日本冶金工業株式会社製、縦×横：５０ｍｍ×１００ｍｍ、２ｍｍ厚、ＳＵＳ３０４）
基板１：ベース層付き鉄鋼板（Ａｌフレーク犠牲防食塗料（主成分：アルミフレーク、防食性）で表面処理された３０μｍ厚のアルミ犠牲皮膜付きＳＰＣＣ鋼板、縦×横：５０ｍｍ×１００ｍｍ、２ｍｍ厚、Ｒａ１：１．０１μｍ、Ｒｚ１：６．５８μｍ）
基板２：アルミニウム板（株式会社パルテック製、縦×横：７０ｍｍ×１５０ｍｍ、１ｍｍ厚、Ａ５０５２Ｐ、Ｒａ１：０．７２μｍ、Ｒｚ１：５．２４μｍ）
基板３：表面にブラスト処理したＳＵＳ板（日本冶金工業株式会社製、縦×横：５０ｍｍ×１００ｍｍ、２ｍｍ厚、ＳＵＳ３０４）
（塗料組成物）
以下のようにして、各実施例、比較例および各参考例の塗料組成物を調製した。
以下のようにして、各実施例、比較例および各参考例の塗料組成物を調製した。
＜実施例１＞
結合剤として、６０ｇのバインダ液１（日研株式会社製、セラミカＧ－９２－６：ポリシリコンアルコキシドを主成分とする２液タイプのバインダ液。主剤３に対し硬化剤２の割合で混合し、乾燥固化すると約２０重量％の固化物になり、固化物はガラス質で、約２０重量％のアルミナを含む。）に対して、フィラーとして、４０ｇの白スラリーＢ（スラリー濃度５０重量％、フィラー分：２０ｇ）を加え、約１分間混合して、実施例１の塗料組成物を得た。
結合剤として、６０ｇのバインダ液１（日研株式会社製、セラミカＧ－９２－６：ポリシリコンアルコキシドを主成分とする２液タイプのバインダ液。主剤３に対し硬化剤２の割合で混合し、乾燥固化すると約２０重量％の固化物になり、固化物はガラス質で、約２０重量％のアルミナを含む。）に対して、フィラーとして、４０ｇの白スラリーＢ（スラリー濃度５０重量％、フィラー分：２０ｇ）を加え、約１分間混合して、実施例１の塗料組成物を得た。
＜実施例２＞
実施例１の白スラリーＢに代えて、白スラリーＥ（スラリー濃度５０重量％）を使用した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の塗料組成物を得た。
実施例１の白スラリーＢに代えて、白スラリーＥ（スラリー濃度５０重量％）を使用した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の塗料組成物を得た。
＜実施例３＞
実施例１の４０ｇの白スラリーＢに代えて、２０ｇの白スラリーＢおよび２０ｇの白スラリーＥを併用した以外は、実施例１と同様にして、実施例３の塗料組成物を得た。
実施例１の４０ｇの白スラリーＢに代えて、２０ｇの白スラリーＢおよび２０ｇの白スラリーＥを併用した以外は、実施例１と同様にして、実施例３の塗料組成物を得た。
＜実施例４＞
実施例１の４０ｇの白スラリーＢに代えて、２０ｇの白スラリーＢおよび２０ｇの溶媒１を使用した以外は、実施例１と同様にして、実施例４の塗料組成物を得た。
実施例１の４０ｇの白スラリーＢに代えて、２０ｇの白スラリーＢおよび２０ｇの溶媒１を使用した以外は、実施例１と同様にして、実施例４の塗料組成物を得た。
＜実施例５＞
バインダ液１を６０ｇから５０ｇに変更し、白スラリーＢを４０ｇから５０ｇに変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例５の塗料組成物を得た。
バインダ液１を６０ｇから５０ｇに変更し、白スラリーＢを４０ｇから５０ｇに変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例５の塗料組成物を得た。
＜比較例１＞
実施例１の白スラリーＢに代えて、白スラリーＦ（スラリー濃度２０重量％）を使用した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の塗料組成物を得た。
＜参考例１～５＞
実施例１の白スラリーＢに代えて、それぞれ、参考例１：白スラリーＡ（スラリー濃度５０重量％）、参考例２：白スラリーＣ（スラリー濃度５０重量％）、参考例３：白スラリーＤ（スラリー濃度２５重量％）、参考例４：白スラリーＧ（スラリー濃度５０重量％）、参考例５：茶スラリー（スラリー濃度５０重量％）を使用した以外は、実施例１と同様にして、参考例１～５の塗料組成物を得た。
実施例１の白スラリーＢに代えて、それぞれ、参考例１：白スラリーＡ（スラリー濃度５０重量％）、参考例２：白スラリーＣ（スラリー濃度５０重量％）、参考例３：白スラリーＤ（スラリー濃度２５重量％）、参考例４：白スラリーＧ（スラリー濃度５０重量％）、参考例５：茶スラリー（スラリー濃度５０重量％）を使用した以外は、実施例１と同様にして、参考例１～５の塗料組成物を得た。
［塗膜］
上記実施例１～５、比較例１、参考例１～５で得られた塗料組成物を、基板１、基板２にそれぞれ、スプレー塗装を実施して（塗装ブース内の気温は２０℃で湿度は５５％）、塗布膜を得た。得られた塗布膜に対して、１５０℃で３０分加熱処理（乾燥処理）を実施して、基板１および基板２の表面に塗膜（トップコート層）を形成した。乾燥処理後におけるトップコート層の算術平均粗さＲａ２、１０点平均高さＲｚ２および膜厚を測定した。
上記実施例１～５、比較例１、参考例１～５で得られた塗料組成物を、基板１、基板２にそれぞれ、スプレー塗装を実施して（塗装ブース内の気温は２０℃で湿度は５５％）、塗布膜を得た。得られた塗布膜に対して、１５０℃で３０分加熱処理（乾燥処理）を実施して、基板１および基板２の表面に塗膜（トップコート層）を形成した。乾燥処理後におけるトップコート層の算術平均粗さＲａ２、１０点平均高さＲｚ２および膜厚を測定した。
［評価Ａ］
得られたトップコート層について、以下のような評価を行った。評価結果を以下に示す。
得られたトップコート層について、以下のような評価を行った。評価結果を以下に示す。
トップコート層、（トップコート層形成前の）基板の算術平均粗さＲａおよび、１０点平均高さＲｚは、ＪＥＮＯＰＴＩＫ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｇｅｒｍａｎｙ社製の触針式表面粗さ計を用いて測定した。評価結果を下記に示す。
トップコート層の膜厚は、Ｈｅｌｍｕｔ Ｆｉｓｃｈｅｒ社製の電磁式膜厚計を用いて測定した。評価結果を下記に示す。
実施例１：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．２９μｍ、Ｒｚ２：１．６４μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．２９、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２５、膜厚：９．８９μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．２０μｍ、Ｒｚ２：１．０６μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．２７、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２０、膜厚：９．２２μｍであった。
実施例２：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．３１μｍ、Ｒｚ２：１．６５μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．３１、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２５、膜厚：１１．１７μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．１８μｍ、Ｒｚ２：１．３１μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．２４、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２５、膜厚：１０．５２μｍであった。
実施例３：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．２６μｍ、Ｒｚ２：１．５８μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．２６、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２４、膜厚：１０．８２μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．１８μｍ、Ｒｚ２：１．０３μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．２５、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２０、膜厚：１７．４４μｍであった。
実施例４：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．４０μｍ、Ｒｚ２：２．２６μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．３９、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．３４、膜厚：６．５０μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．１７μｍ、Ｒｚ２：１．１０μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．２４、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２１、膜厚：４．０９μｍであった。
実施例５：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．３６μｍ、Ｒｚ２：２．０３μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．３６、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．３１、膜厚：７．３３μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．１９μｍ、Ｒｚ２：１．１８μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．２６、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２３、膜厚：９．０９μｍであった。
比較例１：基板１上のトップコート層および基板２上のトップコート層は、加熱処理後において塗膜が割れてしまった。Ｒａ２、Ｒｚ２および膜厚は測定できなかった。
参考例１：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．５１μｍ、Ｒｚ２：３．４９μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．５１、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．５３、膜厚：１１．５３μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．３９μｍ、Ｒｚ２：２．６６μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．５５、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．５１、膜厚：１１．５３μｍであった。
参考例２：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．５３μｍ、Ｒｚ２：４．１５μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．５３、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．６３、膜厚：１８．９７μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．４４μｍ、Ｒｚ２：３．４２μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．６１、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．６５、膜厚：１８．９７μｍであった。
参考例３：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．５９μｍ、Ｒｚ２：３．０５μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．５９、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．４６、膜厚：１４．９７μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．３４μｍ、Ｒｚ２：１．７５μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．４８、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．３３、膜厚：１４．９７μｍであった。
参考例４：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．６１μｍ、Ｒｚ２：４．０３μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．６０、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．６１、膜厚：９．３９μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．３３μｍ、Ｒｚ２：１．７８μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．４６、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．３４、膜厚：２２．８９μｍであった。
参考例５：基板１上のトップコート層において、Ｒａ２：０．４９μｍ、Ｒｚ２：２．９８μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．４８、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．４５、膜厚：１８．２０μｍであり、基板２上のトップコート層において、Ｒａ２：０．３５μｍ、Ｒｚ２：２．３７μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．４９、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．４５、膜厚：１８．２０μｍであった。
実施例１～５の塗料組成物からなる塗膜（トップコート層）については、基板１および基板２のいずれにおいても、参考例１～５と比べて優れた表面平滑性を示し、また、高温で長時間加熱処理した後も塗膜割れが生じないことから、優れた耐熱性を有することが分かった。このような実施例の塗料組成物は圧縮機の効率を高められるため圧縮機用途に適することが分かった。また、実施例１～５の塗膜（トップコート層）は、変色やむらも生じていなかった。
一方、比較例１の塗料組成物からなる塗膜（トップコート層）については、基板１および基板２のいずれにおいても、塗膜割れが生じたことから耐熱性が低いことが判明した。
一方、比較例１の塗料組成物からなる塗膜（トップコート層）については、基板１および基板２のいずれにおいても、塗膜割れが生じたことから耐熱性が低いことが判明した。
［評価Ｂ：耐熱性試験］
以下の塗料組成物を準備した。
＜実施例６＞
上記実施例２と同様にして、実施例６の塗料組成物を得た。
＜比較例２＞
白スラリーＥ（スラリー濃度５０重量％）を使用しない以外は、実施例２と同様にして、フィラーを含有しない比較例２の塗料組成物を得た。
＜比較例３＞
上記参考例２と同様にして、比較例３の塗料組成物を得た。
以下の塗料組成物を準備した。
＜実施例６＞
上記実施例２と同様にして、実施例６の塗料組成物を得た。
＜比較例２＞
白スラリーＥ（スラリー濃度５０重量％）を使用しない以外は、実施例２と同様にして、フィラーを含有しない比較例２の塗料組成物を得た。
＜比較例３＞
上記参考例２と同様にして、比較例３の塗料組成物を得た。
上記実施例６、比較例２で得られた塗料組成物を、基板３に、スプレー塗装を実施して（塗装ブース内の気温は２０℃で湿度は５５％）、塗布膜を得た。得られた塗布膜に対して、１５０℃で３０分加熱処理（乾燥処理）を実施して、基板３の表面に塗膜（トップコート層）を形成し、各々の評価用サンプルを作製した。塗装前の基板３の表面の算術平均粗さＲａ１、１０点平均高さＲｚ１、乾燥処理後におけるトップコート層の算術平均粗さＲａ２、１０点平均高さＲｚ２、および膜厚を測定した。
なお、実施例６と比較例２の基板３のブラスト処理は同じ条件で行い、比較例３の基板３のブラスト処理は、より粗くなる条件で行った。
測定結果は以下のとおり。
・実施例６：Ｒａ１：０．５０μｍ、Ｒｚ１：３．６３μｍ、Ｒａ２：０．１５μｍ、Ｒｚ２：０．９１μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．３０、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２５、膜厚：１２．８４μｍ
・比較例２：Ｒａ１：０．５０μｍ、Ｒｚ１：３．６３μｍ、Ｒａ２：０．５０μｍ、Ｒｚ２：２．４１μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．９９、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．６６、膜厚：９．８２μｍ
・比較例３：Ｒａ１：０．７１μｍ、Ｒｚ１：５．３８μｍ、Ｒａ２：０．５３μｍ、Ｒｚ２：３．４２μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．７４、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．６４、膜厚：１８．９７μｍ
なお、実施例６と比較例２の基板３のブラスト処理は同じ条件で行い、比較例３の基板３のブラスト処理は、より粗くなる条件で行った。
測定結果は以下のとおり。
・実施例６：Ｒａ１：０．５０μｍ、Ｒｚ１：３．６３μｍ、Ｒａ２：０．１５μｍ、Ｒｚ２：０．９１μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．３０、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．２５、膜厚：１２．８４μｍ
・比較例２：Ｒａ１：０．５０μｍ、Ｒｚ１：３．６３μｍ、Ｒａ２：０．５０μｍ、Ｒｚ２：２．４１μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．９９、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．６６、膜厚：９．８２μｍ
・比較例３：Ｒａ１：０．７１μｍ、Ｒｚ１：５．３８μｍ、Ｒａ２：０．５３μｍ、Ｒｚ２：３．４２μｍ、Ｒａ２／Ｒａ１：０．７４、Ｒｚ２／Ｒｚ１：０．６４、膜厚：１８．９７μｍ
続いて、高耐熱用の循環炉に、得られた評価用サンプルを入れ、５５０℃、１００時間（高温・長時間加熱処理）で加熱した。高温・長時間加熱処理後における評価サンプルのそれぞれについて、トップコート層の算術平均粗さＲａ３、１０点平均高さＲｚ３を測定した。
測定結果は以下のとおり。
・実施例６：Ｒａ３：０．１６μｍ、Ｒｚ３：１．１３μｍ、Ｒａ３／Ｒａ１：０．３２、Ｒｚ３／Ｒｚ１：０．３１
・比較例２：Ｒａ３：０．７３μｍ、Ｒｚ３：４．６９μｍ、Ｒａ３／Ｒａ１：１．４５、Ｒｚ３／Ｒｚ１：１．２９
・比較例３：Ｒａ３：測定不能、Ｒｚ３：測定不能
測定結果は以下のとおり。
・実施例６：Ｒａ３：０．１６μｍ、Ｒｚ３：１．１３μｍ、Ｒａ３／Ｒａ１：０．３２、Ｒｚ３／Ｒｚ１：０．３１
・比較例２：Ｒａ３：０．７３μｍ、Ｒｚ３：４．６９μｍ、Ｒａ３／Ｒａ１：１．４５、Ｒｚ３／Ｒｚ１：１．２９
・比較例３：Ｒａ３：測定不能、Ｒｚ３：測定不能
実施例６の塗料組成物からなる塗膜（トップコート層）については、基板３においても優れた表面平滑性を示し、比較例２、３と比べて、高温・長時間加熱処理後も表面平滑性に優れることが分かった。実施例６の塗料組成物を塗膜に用いることにより、比較例２、３と比べて、｜Ｒａ３／Ｒａ１－Ｒａ２／Ｒａ１｜や｜Ｒｚ３／Ｒｚ１－Ｒｚ２／Ｒｚ１｜で表される表面平滑指数の上昇度合いが低減される、すなわち、高温・長時間加熱処理後におけるトップコート層の表面粗さの上昇を抑制できることが分かった。
また、高温・長時間加熱処理後の塗膜を外観観察した。結果は次の通りである。実施例６では、塗膜に光沢がありクラックは観察されず、良好な表面平滑性を示した。一方、比較例２では、塗膜にクラックは観察されないものの、光沢はなく、表面平滑性も十分ではなかった。また、比較例３では、塗膜の全面に割れや剥離が生じていたため、ＲａやＲｚは測定できなかった。
以上より、実施例の塗料組成物は圧縮機の効率を高められるため圧縮機用途に適することが分かった。
また、高温・長時間加熱処理後の塗膜を外観観察した。結果は次の通りである。実施例６では、塗膜に光沢がありクラックは観察されず、良好な表面平滑性を示した。一方、比較例２では、塗膜にクラックは観察されないものの、光沢はなく、表面平滑性も十分ではなかった。また、比較例３では、塗膜の全面に割れや剥離が生じていたため、ＲａやＲｚは測定できなかった。
以上より、実施例の塗料組成物は圧縮機の効率を高められるため圧縮機用途に適することが分かった。
以上、実施形態および実施例に基づいて本発明を具体的に説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
１０ 基板
２０ トップコート層
３０ ベース層
２０ トップコート層
３０ ベース層
Claims (17)
- 基板の表面にトップコート層を形成するために用いる塗料組成物であって、
結合剤およびフィラーを含み、
前記結合剤が、金属アルコキシドを含み、
前記フィラーが、粒径が０．１μｍ以上５μｍ以下の球状アルミナを含み、
前記基板が金属基板またはセラミック基板とし、前記基板の表面粗さをＲａ１とし、前記基板の表面に形成された当該塗料組成物からなる塗膜の表面粗さをＲａ２とし、Ｒａ１が０．４μｍ以上２．５μｍ以下とし、前記塗膜の膜厚が１μｍ以上５０μｍ以下としたとき、
Ｒａ２／Ｒａ１が０．４以下である、塗料組成物。 - 請求項１に記載の塗料組成物であって、
前記Ｒａ２が０．４０μｍ以下である、塗料組成物。 - 請求項１または２に記載の塗料組成物であって、
前記基板の最大高さをＲｚ１とし、前記基板の表面に形成された当該塗料組成物からなる塗膜の最大高さをＲｚ２としたとき、
Ｒｚ２／Ｒｚ１が０．５以下である、塗料組成物。 - 請求項３に記載の塗料組成物であって、
前記Ｒｚ２が３μｍ以下である、塗料組成物。 - 請求項１から４のいずれか１項に記載の塗料組成物であって、
沸点が２２０℃以下の溶媒をさらに含む、塗料組成物。 - 請求項１から５のいずれか１項に記載の塗料組成物であって、
前記基板の表面には、防食皮膜またはブラスト処理面が形成されている、塗料組成物。 - 請求項６に記載の塗料組成物であって、
前記防食皮膜はアルミニウムを含む、塗料組成物。 - 請求項１から７のいずれか１項に記載の塗料組成物であって、
圧縮機に用いられる、塗料組成物。 - 請求項１から８のいずれか１項に記載の塗料組成物からなる塗膜。
- 請求項９に記載の塗膜であって、
当該塗膜の膜厚が１μｍ以上５０μｍ以下である、塗膜。 - 請求項９または１０に記載の塗膜を備える、圧縮機。
- 基板の表面にトップコート層を形成するための施工方法であって、
請求項１から８のいずれか１項に記載の塗料組成物からなる塗膜を前記基板の表面に形成する塗膜形成工程を含む、施工方法。 - 請求項１２に記載の施工方法であって、
前記塗膜形成工程は、スプレーにより塗料組成物を前記基板に塗布する工程を含む、施工方法。 - 請求項１２または１３に記載の施工方法であって、
２２０℃以下の温度で前記塗膜を加熱乾燥する工程をさらに含む、施工方法。 - 請求項１２から１４のいずれか１項に記載の施工方法であって、
前記基板が、圧縮機のブレードである、施工方法。 - 請求項１５に記載の施工方法であって、
前記圧縮機が、ガスタービンである、施工方法。 - ガスタービンの圧縮機のブレードの表面を洗浄する工程と、
前記ブレードの表面に、トップコート層として、請求項１から８のいずれか１項に記載の塗料組成物からなる塗膜を形成する工程と、を含む、補修方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017036010 | 2017-02-28 | ||
| JP2017036010 | 2017-02-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018141154A JP2018141154A (ja) | 2018-09-13 |
| JP7075781B2 true JP7075781B2 (ja) | 2022-05-26 |
Family
ID=63527787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018034838A Active JP7075781B2 (ja) | 2017-02-28 | 2018-02-28 | 低面粗度の塗膜を実現できる高平滑性塗料組成物、この施工方法や補修方法、これらを用いて表面処理された圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7075781B2 (ja) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004082516A (ja) | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Taiho Kagaku Kogyo Kk | シリカ含有アクリル系樹脂プレコート金属塗装板 |
| JP2005296827A (ja) | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | コーティング方法 |
| JP2006515535A (ja) | 2002-12-23 | 2006-06-01 | アプライド シン フィルムズ，インコーポレイティッド | リン酸アルミニウムコーティング |
| JP2010000505A (ja) | 2008-06-23 | 2010-01-07 | General Electric Co <Ge> | 遮熱コーティングの補修方法並びに得られる補修コーティング |
| JP2011084699A (ja) | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Nippon Paint Co Ltd | 塗料、塗膜、塗装物及び塗膜形成方法 |
| JP2015017256A (ja) | 2013-07-15 | 2015-01-29 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 皮膜、被覆タービン部品、及び被覆法 |
| JP2015066523A (ja) | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 三菱重工業株式会社 | 流体機械用部材の製造方法、及び、流体機械用部材 |
| JP2015178538A (ja) | 2014-03-18 | 2015-10-08 | 田中貴金属工業株式会社 | 金属基材に対するスプレー塗装用の金属含有組成物 |
| JP2015208997A (ja) | 2014-04-29 | 2015-11-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | コーティング法及び被覆物品 |
| WO2016076399A1 (ja) | 2014-11-12 | 2016-05-19 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 平坦化膜形成塗布液および平坦化膜付き金属箔コイル |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58213862A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-12 | Daido Kohan Kk | 塗装鋼板の製造方法 |
| JPS634884A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-09 | Kawasaki Steel Corp | 鮮映性にすぐれた塗装鋼板の製造方法 |
| JP2986666B2 (ja) * | 1993-11-26 | 1999-12-06 | 大日本塗料株式会社 | ガスタービンエンジン圧縮器ブレード用仕上塗料組成物及び塗装方法 |
-
2018
- 2018-02-28 JP JP2018034838A patent/JP7075781B2/ja active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004082516A (ja) | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Taiho Kagaku Kogyo Kk | シリカ含有アクリル系樹脂プレコート金属塗装板 |
| JP2006515535A (ja) | 2002-12-23 | 2006-06-01 | アプライド シン フィルムズ，インコーポレイティッド | リン酸アルミニウムコーティング |
| JP2005296827A (ja) | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | コーティング方法 |
| JP2010000505A (ja) | 2008-06-23 | 2010-01-07 | General Electric Co <Ge> | 遮熱コーティングの補修方法並びに得られる補修コーティング |
| JP2011084699A (ja) | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Nippon Paint Co Ltd | 塗料、塗膜、塗装物及び塗膜形成方法 |
| JP2015017256A (ja) | 2013-07-15 | 2015-01-29 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 皮膜、被覆タービン部品、及び被覆法 |
| JP2015066523A (ja) | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 三菱重工業株式会社 | 流体機械用部材の製造方法、及び、流体機械用部材 |
| JP2015178538A (ja) | 2014-03-18 | 2015-10-08 | 田中貴金属工業株式会社 | 金属基材に対するスプレー塗装用の金属含有組成物 |
| JP2015208997A (ja) | 2014-04-29 | 2015-11-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | コーティング法及び被覆物品 |
| WO2016076399A1 (ja) | 2014-11-12 | 2016-05-19 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 平坦化膜形成塗布液および平坦化膜付き金属箔コイル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018141154A (ja) | 2018-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5000284B2 (ja) | 耐食性コーティング組成物及び該コーティングを有する物品 | |
| US6294261B1 (en) | Method for smoothing the surface of a protective coating | |
| JP5459940B2 (ja) | 環境保護用の歪み耐性皮膜 | |
| KR102232758B1 (ko) | 크롬-무함유 실리케이트-기재 세라믹 조성물 | |
| JP2008202141A (ja) | 耐歪み性防食コーティング及びテープ適用法 | |
| JP2009161859A (ja) | 耐エロージョン性及び耐腐食性皮膜系及び方法 | |
| JP2007187152A (ja) | 腐食防止セラミックコーティングおよび塗装方法 | |
| KR102611925B1 (ko) | 내열도료 조성물, 내열도막, 내열도막 부착 기재 및 그의 제조방법 | |
| JP6002215B2 (ja) | 超合金基材を熱及び腐食から保護するための多層被覆系 | |
| US6544351B2 (en) | Compositions and methods for producing coatings with improved surface smoothness and articles having such coatings | |
| US20110076410A1 (en) | Method for making strain tolerant corrosion protective coating compositions and coated articles | |
| JP7075781B2 (ja) | 低面粗度の塗膜を実現できる高平滑性塗料組成物、この施工方法や補修方法、これらを用いて表面処理された圧縮機 | |
| US20110076480A1 (en) | Strain tolerant corrosion protective coating compositions and coated articles | |
| JPH0533275B2 (ja) | ||
| US6436543B1 (en) | High-gloss, heat-resistant paint composition; a method for manufacturing the high-gloss, heat-resistant paint; a method for applying the high-gloss, heat-resistant paint; and a high-gloss, heat-resistant paint film | |
| US20150252199A1 (en) | Anti-ice coating for compressor blades | |
| CN114539922B (zh) | 一种钛合金用抗冲刷辐射防热涂层及其制备方法和应用 | |
| JP6227700B2 (ja) | シリコーン樹脂組成物および塗装物 | |
| JP7148237B2 (ja) | アルマイト材の代替材料に用いることができる表面被覆基材、その基板表面にトップコート層を形成するための塗料組成物 | |
| JPS6279274A (ja) | コ−テイング用組成物 | |
| WO2021002139A1 (ja) | 耐熱塗料組成物、耐熱塗膜、耐熱塗膜付き基材およびその製造方法 | |
| JPH0528274B2 (ja) | ||
| US9540522B2 (en) | Antifouling layer for compressor blades | |
| JPS6375073A (ja) | コ−テイング方法 | |
| JP6080074B2 (ja) | セラミックコーティング剤組成物およびその塗装品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210128 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210810 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210914 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211115 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220112 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220419 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220516 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7075781 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |