JPH10216615A - パテ塗膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄道車両外板の塗装において、主剤と硬化剤
の混合が十分に行われ、かつ臭気の少ない、パテをスプ
レー塗装する方法を提供する。 【解決手段】 パテ塗膜の形成方法は、主剤成分ａから
なるＡ液と、主剤成分ｂおよび硬化剤成分とからなるＢ
液とをスタティックミキサーを用いて混合し、エアレス
スプレーによって塗布するものである。ここで、Ａ液と
Ｂ液との混合比は１：１５〜１５：１の範囲である。さ
らに、主剤成分ａおよび主剤成分ｂは、不飽和ポリエス
テル樹脂、不飽和モノマー、充填剤および添加剤を含ん
でおり、硬化剤成分は、有機過酸化物および可塑剤を含
んでいる。また、上述の混合比でＡ液とＢ液とを混合し
た状態において、Ａ液とＢ液との合計量に対する硬化剤
成分の占める割合は、０．５〜５重量％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、パテ塗膜の形成方
法、特に鉄道車両外板へのパテ塗膜の形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両外板の塗装におけるパテ塗装
は、ヘラを用いて人力で行われることが多く、多大な作
業時間および熟練を必要とするものである。この問題を
解決するために、パテをスプレー塗装する方法の開発が
行われている。特開平７−３２８５２３には、硬化剤成
分と圧縮空気とを混合したものを、スプレーガンの先端
で主剤成分と合流混合させる方法が開示されている。こ
の方法では、スプレーガンの先端において空気による混
合を行うため、主剤と硬化剤の混合が十分でないこと、
および臭気を発生する点で問題が残る。さらに、スプレ
ーガンにホースが３本とりつけられているためにガンの
重量が重くなり、作業性が悪くなるという問題点を有す
るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
技術が有する問題点を解決するものであり、主剤と硬化
剤の混合が十分に行われ、かつ臭気の少ない、パテをス
プレー塗装する方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のパテ塗膜の形成
方法は、主剤成分ａからなるＡ液と、主剤成分ｂおよび
硬化剤成分とからなるＢ液とをスタティックミキサーを
用いて混合し、エアレススプレーによって塗布するもの
である。ここで、Ａ液とＢ液との混合比は１：１５〜１
５：１の範囲である。さらに、主剤成分ａおよび主剤成
分ｂは、不飽和ポリエステル樹脂、不飽和モノマー、充
填剤および添加剤を含んでおり、硬化剤成分は、有機過
酸化物および可塑剤を含んでいる。また、上述の混合比
でＡ液とＢ液とを混合した状態において、Ａ液とＢ液と
の合計量に対する硬化剤成分の占める割合は、０．５〜
５重量％である。

【０００５】

【発明の実施の形態】

主剤成分 本発明のパテ塗膜の形成方法にはＡ液およびＢ液が用い
られる。Ａ液は主剤成分ａからなり、Ｂ液は主剤成分ｂ
および硬化剤成分からなるものである。ここで、主剤成
分ａおよび主剤成分ｂは、不飽和ポリエステル樹脂、不
飽和モノマー、充填剤および添加剤を含んでいる。

【０００６】上記の主剤成分ａおよび上記の主剤成分ｂ
に含まれる不飽和ポリエステル樹脂は、一般にパテに用
いられているものを使用することができる。このような
不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和多塩基酸と多価アル
コールとの縮合によって得ることができるが、空乾性を
有する成分の共存下で縮合を行うことが好ましい。上記
の不飽和多塩基酸の具体例としては、マレイン酸、無水
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸など
を挙げることができる。また、上記の多価アルコールの
具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジエチレングリコール、水素添加ビスフェノー
ルＡ、ビスフェノールＡのエチレンオキサイドまたはプ
ロピレンオキサイドの誘導体などを挙げることができ
る。一方、上記の空乾性を有する成分は、得られる塗膜
の研磨性を改良するために使用するものであり、ヨウ素
価が４０以上であるものが好ましい。このようなものと
して、アリルグリシジルエーテル、アリルグリコール、
グリセリンモノアリルエーテル、グリセリンジアリルエ
ーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテルなど
のアリル化合物や大豆油、アマニ湯、脱水ヒマシ油、キ
リ油、魚油あるいはこれらのエステル交換油、脂肪酸類
などの動植物油を挙げることができる。

【０００７】本発明で用いられる主剤成分ａおよび主剤
成分ｂに含まれる不飽和ポリエステル樹脂の製造は、一
般に知られた方法によって行われるが、例えば、不飽和
多塩基酸、多価アルコールおよび空乾性を有する成分を
１５０〜２５０℃で縮合させるか、または不飽和多塩基
酸の全部または一部と多価アルコールとを１５０〜２２
０℃で反応させた後、残りの不飽和多塩基酸と空乾性を
有する成分を添加し、１２０〜２２０℃で反応させるこ
とによって得ることができる。ここで、不飽和多塩基
酸、多価アルコールおよび空乾性を有する成分のそれぞ
れの量は、全体の合計重量を１００重量部としたとき
に、不飽和多塩基酸が３０〜６０重量部、多価アルコー
ルが１０〜４０重量部および空乾性を有する成分が３〜
３０重量部であることが好ましい。

【０００８】なお、得られる塗膜の耐クラック性改良の
観点から、不飽和多塩基酸の１０〜７０モル％は、飽和
多塩基酸に置き換わっていることが好ましく、２０〜６
０モル％であることがさらに好ましい。飽和多塩基酸の
具体例として、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、無水フタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テトラハ
イドロフタル酸などが挙げられるが、脂肪族のものが好
ましい。また、上記の不飽和多塩基酸、多価アルコール
および空乾性を有する成分以外にも、耐久性や付着性の
向上のためにアルキルグリシジルエステル、ジシクロペ
ンタジエンなどを加えて、上記不飽和ポリエステル樹脂
を製造することも可能である。

【０００９】このようにして得られる、本発明で用いら
れる主剤成分に含まれる不飽和ポリエステル樹脂は、作
業性の点から数平均分子量１０００〜４０００、酸価７
０以下のものが好ましい。

【００１０】一方、本発明で用いられる主剤成分ａおよ
び主剤成分ｂに含まれる不飽和モノマーとしては、スチ
レン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルト
ルエン、ｔ−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、（メ
タ）アクリル酸エチル、グリシジル（メタ）アクリレー
ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、酢酸ビ
ニル、アクリロニトリル、ジアクリルフタレートなどを
挙げることができる。

【００１１】また、本発明で用いられる主剤成分ａおよ
び主剤成分ｂに含まれる充填剤としては、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、タルク、クレー、カオリン、マイ
カ、シリカなどの体質顔料、酸化チタン、ベンガラ、カ
ーボンブラック、酸化鉄、シアニンブルーなどの着色顔
料、その他グラスファイバー、ガラスバルーン、プラス
チックバルーンなどを挙げることができる。

【００１２】本発明で用いられる主剤成分ａおよび主剤
成分ｂは、添加剤を含むことができる。このような添加
剤としては、種々のものを使用が可能であるが、硬化反
応制御剤が含まれていることが好ましい。このような硬
化反応制御剤としては、ナフテン酸コバルト、ナフテン
酸マンガン、ナフテン酸カルシウム、オクチル酸コバル
ト、オクチル酸マンガン、オクチル酸カルシウムなどの
有機酸の金属塩や三級アミンなどの硬化促進剤や、ハイ
ドロキノンなどの硬化遅延剤を挙げることができる。本
発明において、硬化促進剤は、パテ塗膜形成後の硬化時
間の短縮の目的で、一方、硬化遅延剤は、Ａ液およびＢ
液の安定性を確保する目的で使用されるものである。な
お、硬化促進剤と硬化遅延剤の量を調整することで、本
発明で得られるパテ塗膜の硬化時間の制御が可能であ
る。

【００１３】上記の主剤成分ａおよび主剤成分ｂは、硬
化反応制御剤として硬化促進剤および／または硬化遅延
剤を含むことが可能である。しかし、一般的には、主剤
成分ａは、添加剤として硬化促進剤を含んでおり、主剤
成分ｂが、前記添加剤として硬化遅延剤を含んでいるこ
とが好ましい。また、主剤成分ａが硬化促進剤および硬
化遅延剤を含んでおり、主剤成分ｂが、硬化反応制御剤
としては硬化遅延剤のみを含んでいることがより好まし
い。ここでいう「硬化遅延剤のみ」とは、硬化反応を実
質的に促進しない程度の硬化促進剤を含んでいても構わ
ない。

【００１４】本発明で用いられる主剤成分ａおよび主剤
成分ｂにおける上記の各構成成分の割合は、以下のよう
に決定される。上記の不飽和ポリエステル樹脂と不飽和
モノマーとの重量比は、３５：６５〜８５：１５である
ことが好ましく、４５：５５〜８０：２０であることが
さらに好ましい。不飽和ポリエステル樹脂の割合が３５
を下回ると、硬化性に問題を生じる恐れがあり、８５を
上回ると、研磨性が低下する恐れがある。

【００１５】一方、充填剤の量としては、上記の不飽和
ポリエステル樹脂と不飽和モノマーとの合計重量１００
重量部に対して、５０〜４００重量部が好ましく、８０
〜２５０重量部がさらに好ましい。

【００１６】また、本発明で用いられる主剤成分ａおよ
び主剤成分ｂが添加剤として、硬化促進剤および／また
は硬化遅延剤を含む場合、後述する混合比で上記の主剤
成分ａを含むＡ液と上記の主剤成分ｂを含むＢ液とを混
合した状態において、Ａ液とＢ液との合計量に対する、
主剤成分ａと主剤成分ｂとに含まれる硬化促進剤または
硬化遅延剤の占める割合が、それぞれ０．５〜５重量％
になるように設定されることが好ましい。この他の添加
剤を用いる場合には、効果を発現し、かつ塗膜物性に対
して悪影響を及ぼさない範囲で使用することが好まし
い。

【００１７】本発明で用いられる主剤成分ａと主剤成分
ｂとは、上述した添加剤の含有の有無を除けば、上記の
構成成分およびその割合を満たしていれば、同一であっ
ても異なっていてもよい。Ａ液およびＢ液の製造を考慮
すると、添加剤以外は、同一であることが好ましい。

【００１８】硬化剤成分 本発明のパテ塗膜の形成方法に用いられるＢ液は、上記
の主剤成分ｂおよび硬化剤成分とからなるものである。
ここで、硬化剤成分は、有機過酸化物および可塑剤を含
んでいる。有機過酸化物の具体例としては、メチルケト
ンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、アセチ
ルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジ
ターシャリーブチルパーオキサイド、シクロヘキサノン
パーオキサイドなどを挙げることができる。また、可塑
剤の具体例としては、ジメチルフタレート、ジエチルフ
タレート、ジオクチルフタレート、セバシン酸ジブチ
ル、ジエチレングリコールジベンゾエートなどを挙げる
ことができる。

【００１９】本発明で用いられる硬化剤成分における、
上記の有機過酸化物と可塑剤との重量比は、１０：９０
〜７０：３０であることが好ましく、２０：８０〜６
０：４０であることがさらに好ましい。有機過酸化物の
割合が１０を下回ると、硬化性に問題を生じる恐れがあ
り、９０を上回ると、主剤成分ｂおよび硬化剤成分から
なるＢ液の取扱に問題が生じる恐れがある。本発明で用
いられる硬化剤成分は、上記の有機過酸化物と可塑剤以
外に着色顔料を含むことができる。着色顔料としては、
上述の主剤成分のところで述べたものが使用できる。着
色顔料を用いる場合には、着色顔料が硬化剤成分中で占
める割合が０．５〜５重量％を占めるように配合される
ことが好ましい。

【００２０】Ａ液およびＢ液 本発明のパテ塗膜の形成方法には、Ａ液およびＢ液が用
いられる。Ａ液は、上述した主剤成分ａからなり、Ｂ液
は主剤成分ｂおよび硬化剤成分からなるものである。上
記のＢ液における硬化剤成分は、後述する混合比でＡ液
とＢ液とを混合した状態において、Ａ液とＢ液との合計
量に対する硬化剤成分の占める割合が、０．５〜５重量
％になるように設定されるものである。上記のＡ液およ
びＢ液は、上述した原料を混合することにより製造する
ことができる。なお、上記の主剤成分ａおよび主剤成分
ｂに含まれる不飽和ポリエステル樹脂は、スチレンなど
の不飽和モノマーに溶解させたワニスとして市販されて
いるものを使用することができる。このようなワニスを
用いる場合には、ワニスに含まれる不飽和モノマー分を
計算に入れて、混合を行う必要がある。なお、Ｂ液につ
いては、主剤成分ｂと硬化剤成分との混合は、塗装直前
に行うことが好ましい。

【００２１】パテ塗膜の形成方法 本発明のパテ塗膜の形成方法は、上述のＡ液とＢ液とを
スタティックミキサーを用いて混合し、エアレススプレ
ーによって塗布するものである。スタティックミキサー
およびエアレススプレーは、別々に用意することも可能
ではあるが、スタティックミキサーを備えた２液エアレ
ススプレー塗装機を用いることが好ましく、例えば、旭
サナック株式会社から、ＡＰＷシリーズとして市販され
ているものを使用することができる。なお、本発明に用
いられるスタティックミキサーは、高粘度に対応できる
ものを用いることが好ましい。

【００２２】本発明のパテ塗膜の形成方法におけるＡ液
とＢ液との混合比は、用いるスタティックミキサーによ
って異なるものであるが、１：１５〜１５：１の比率で
混合することが一般的である。上記スタティックミキサ
ー内における主剤と硬化剤の混合を良好に行うために
は、Ａ液とＢ液との混合比は、Ａ液：Ｂ液＝４：１〜
１：４であることが好ましく、２：１〜１：２がさらに
好ましい。

【００２３】本発明のパテ塗膜の形成方法では、スタテ
ィックミキサーによって所定の比率で混合されたＡ液と
Ｂ液との混合物が、エアレスガンに供給され、被塗物に
対して塗布されるものである。塗布条件は、用いるエア
レスガンのシステムによって異なり、限定されるもので
はない。被塗物としては、パテ塗装を実施するものであ
れば限定されないが、鉄道車両外板への塗布に用いた場
合、効率的にパテ塗膜を形成することができる。なお、
鉄道車両外板に対してパテ塗膜を形成した場合には、数
時間後に塗膜表面が硬化し、ペーパーやサンダーによる
研磨を行うことができる。

【００２４】

【実施例】

実施例１ ＜Ａ液の製造＞不飽和ポリエステル樹脂（数平均分子量
２７００、酸価１５、空乾性を有する成分の全体成分に
占める割合２５重量％、６６％スチレン溶液）３９重量
部、スチレン１２重量部、酸化チタン４重量部、タルク
４３部、ハイドロキノン１重量部およびナフテン酸コバ
ルト１重量部を混合して、Ａ液を得た。 ＜Ｂ液の製造＞Ａ液の製造に用いた不飽和ポリエステル
樹脂３９重量部、スチレン１２重量部、二酸化チタン４
重量部、タルク４３部およびハイドロキノン２重量部を
混合して、主剤成分ｂを得た。また、シクロヘキサノン
パーオキサイド３０重量部、ジメチルフタレート６９重
量部およびアゾ系黄色顔料１重量部を混合して硬化剤成
分を得た。この主剤成分ｂ９６重量部と硬化剤成分４重
量部とを混合して、Ｂ液を得た。

【００２５】＜塗布工程＞被塗物として、二液型エポキ
シ樹脂プライマーを塗装した１０００ｃｍ×２００ｃｍ
の大きさのＪＩＳ Ｇ ３１４１に基づく磨鋼板を用意
した。ＡＰＷ３０００（旭サナック株式会社製、スタテ
ィックミキサーを備えた二液エアレスシステム）に先に
製造したＡ液およびＢ液を入れた。Ａ液とＢ液との混合
比を１：１に設定し、圧力比１：３３、吐出量３．７Ｌ
／分、吐出圧力１５０ｋｇｆ／平方ｃｍの塗装条件で、
平均膜厚が約２ｍｍになるように上記の磨鋼板への塗装
を行った。塗装時間は３００秒であり、ヘラを用いて行
った場合の４０分に比べて極めて短時間で塗装が完了し
た。なお、このようにして塗布されたパテ塗膜は、３時
間室温で乾燥することにより研磨可能な表面を有する膜
を得ることができた。

【００２６】実施例２ ＜Ａ液の製造＞不飽和ポリエステル樹脂３９重量部、ス
チレン１２重量部、酸化チタン４重量部、タルク４３
部、ハイドロキノン１．２５重量部およびナフテン酸コ
バルト０．７５重量部を混合して、Ａ液を得た。 ＜Ｂ液の製造＞不飽和ポリエステル樹脂３９重量部、ス
チレン１２重量部、二酸化チタン４重量部、タルク４３
部およびハイドロキノン２重量部を混合して、主剤成分
ｂを得た。また、シクロヘキサノンパーオキサイド３０
重量部、ジメチルフタレート６９重量部およびアゾ系黄
色顔料１重量部を混合して硬化剤成分を得た。この主剤
成分ｂ９４重量部と硬化剤成分６重量部とを混合して、
Ｂ液を得た。

【００２７】＜塗布工程＞被塗物として、実施例１で用
いたのと同じ磨鋼板を用意した。ＡＰＷ３０００（旭サ
ナック株式会社製、スタティックミキサーを備えた二液
エアレスシステム）に先に製造したＡ液およびＢ液を入
れた。Ａ液とＢ液との混合比を２：１に設定し、圧力比
１：３２、吐出量３．８Ｌ／分、吐出圧力１２０ｋｇｆ
／平方ｃｍの塗装条件で、平均膜厚が約２ｍｍになるよ
うに上記の磨鋼板への塗装を行った。塗装時間は３００
秒であった。なお、このようにして塗布されたパテ塗膜
は、３時間室温で乾燥することにより研磨可能な表面を
有する膜を得ることができた。

【００２８】貯蔵安定性の評価 実施例１および実施例２で製造したＡ液は常温で６ヶ月
ゲル化せず安定であった。これに対して、実施例１およ
び実施例２で製造したＢ液は常温で２週間ゲル化せず安
定であった。一方、実施例１および実施例２のＡ液とＢ
液をそれぞれの混合比で混合したものは、数１０分で粘
度の上昇が確認され、１時間後にはゲル化していること
が確認された。

【００２９】パテ塗膜物性の評価 ・折り曲げ性 実施例１および実施例２に基づき、室温で１６時間乾燥
後のパテ塗膜が形成された鋼板をそれぞれ得た。また、
実施例１について、Ａ液とＢ液との混合状態と同じ配合
を有するパテ組成物を、本発明の形成方法を用いず、ヘ
ラで同様に形成した。これら３種のパテ塗膜が形成され
た鋼板を、特開平５−１２３６４５号公報に記載されて
いる曲げ試験機および条件で、クラック発生時点での押
し棒の降下距離を測定した。その結果を以下の表１に示
す。

【００３０】

【表１】

【００３１】・抗張力および伸び率 実施例１および実施例２で磨鋼板の代わりにポリプロピ
レン板を用いて、パテ塗膜を形成した。１６時間室温で
乾燥後、剥離し、カッターナイフで１０×５０ｍｍにカ
ットし、それぞれ試験片とした。また、実施例１につい
て、Ａ液とＢ液との混合状態と同じ配合を有するパテ組
成物を、ヘラで同様にポリプロピレン板上に形成して、
上記と同様にして試験片を得た。これら３種の試験片を
引張り試験機テンシロン（東洋ボールドウィン社製）を
使用し、引張りスピード５ｍｍ／分で抗張力および伸び
率を測定した。その結果を以下の表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】これらの結果から、本発明のパテ塗膜の形
成方法は、従来のヘラによる塗布に比べて塗布時間が短
縮できることが確認できた。また、本発明のパテ塗膜の
形成方法で得られたパテ塗膜は、Ａ液とＢ液との混合状
態と同じ配合を有するパテ組成物から得られたパテ塗膜
と同等の物性を有することから、主剤と硬化剤の混合が
十分に行われていることが確認できた。

【００３４】

【発明の効果】本発明のパテ塗膜の形成方法は、エアレ
ススプレーによって塗布を行うため、人力で塗布する場
合に比べて、極めて短時間で塗装を行うことができる。
また、本発明のパテ塗膜の形成方法は、スタティックミ
キサーを用いるために、Ａ液およびＢ液に含まれた主剤
と硬化剤との混合を十分に行うことができる。また、混
合がスタティックミキサー内部で行われるため外気との
接触がなく、臭気がほとんど出ない。さらに、本発明の
パテ塗膜の形成方法は、Ａ液とＢ液との混合が行われな
い限り、それぞれの液は非常に安定であるため、作業性
に優れている。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主剤成分ａからなるＡ液と、主剤成分ｂお
   よび硬化剤成分からなるＢ液とをスタティックミキサー
   を用いて混合し、エアレススプレーによって塗布するパ
   テ塗膜の形成方法であって、前記Ａ液と前記Ｂ液との混
   合比が１：１５〜１５：１の範囲であり、前記主剤成分
   ａおよび前記主剤成分ｂは、不飽和ポリエステル樹脂、
   不飽和モノマー、充填剤および添加剤を含んでおり、前
   記硬化剤成分は、有機過酸化物および可塑剤を含んでお
   り、かつ、前記混合比で前記Ａ液と前記Ｂ液とを混合し
   た状態において、前記Ａ液と前記Ｂ液との合計量に対す
   る前記硬化剤成分の占める割合が、０．５〜５重量％で
   ある、パテ塗膜の形成方法。
2. 【請求項２】前記主剤成分ａが、前記添加剤として硬化
   促進剤を含んでおり、前記主剤成分ｂが、前記添加剤と
   して硬化遅延剤を含んでいる、請求項１に記載のパテ塗
   膜の形成方法。
3. 【請求項３】前記主剤成分ａおよび前記主剤成分ｂに含
   まれる、前記不飽和ポリエステル樹脂と前記不飽和モノ
   マーとの重量比が、それぞれ３５：６５〜８５：１５で
   ある、請求項１または請求項２に記載のパテ塗膜の形成
   方法。
4. 【請求項４】前記主剤成分ａおよび前記主剤成分ｂに含
   まれる、前記充填剤の量が、それぞれの主剤成分に含ま
   れる不飽和ポリエステル樹脂と不飽和モノマーとの合計
   重量１００重量部に対して、５０〜４００重量部であ
   る、請求項１、請求項２または請求項３に記載のパテ塗
   膜の形成方法。
5. 【請求項５】前記硬化剤成分における、前記有機過酸化
   物と前記可塑剤との重量比が、１０：９０〜７０：３０
   である請求項１ないし請求項４に記載のパテ塗膜の形成
   方法。
6. 【請求項６】前記主剤成分ａが、前記添加剤としてさら
   に硬化遅延剤を含んでいる、請求項２に記載のパテ塗膜
   の形成方法。
7. 【請求項７】前記混合比で、前記主剤成分ａを含む前記
   Ａ液と前記主剤成分ｂを含む前記Ｂ液とを混合した状態
   において、前記Ａ液と前記Ｂ液との合計量に対する硬化
   促進剤または硬化遅延剤の占める割合が、それぞれ０．
   ５〜５重量％である、請求項６に記載のパテ塗膜の形成
   方法。
8. 【請求項８】請求項１ないし請求項８に記載されたパテ
   塗膜の形成方法のうち、いずれか１つを用いて形成され
   たパテ塗膜。