JPH0871502A - 金属材の塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 下塗りおよび中塗りを同一の塗料で行い、着
色上塗り塗料が焼付け塗料でも常温乾燥塗料のいずれの
型の塗料であっても適用できるような下塗り中塗り兼用
の下地塗り塗料を用いて作業性の向上した塗装方法を提
供する。 【構成】 前処理した金属素材に下地塗り、着色上塗り
およびクリヤ上塗りを行い塗膜を形成する金属材の塗装
方法において、下地塗りをポリエステル樹脂、ベンゾグ
アナミン環を有するメラミン樹脂、エポキシ樹脂、亜鉛
華を含む顔料および球状タルクを含む体質顔料とを含む
塗料を用いて塗装し、着色上塗りを常温乾燥型のポリウ
レタン樹脂塗料を用い、クリヤ上塗りにアクリル樹脂、
メラミン樹脂、エポキシ樹脂および繊維素系樹脂を含む
焼付け塗料を用いて塗装する金属材の塗装方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属製品の塗装方法に
関し、特に、エレベータ、配電盤、制御盤などの塗装方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属材で構成された機器類や装置
では、防錆や美観をよくするため、一般に塗装が施され
ている。特に、美観が重要な客先指定の製品に対しての
塗装は、前処理−下地塗り−着色上塗り−クリヤ上塗り
という工程で行われている。下地塗りは防錆や着色塗料
との接着性を上げ塗膜を平滑にするなど着色上塗りを行
う前に塗装面を整えることを目的とし、前処理を施した
金属面に塗布する下塗りと下塗りの上に塗布し着色上塗
りの下地を形成する中塗りを行っている。着色上塗りは
着色を主目的とし、クリヤ上塗りではコンパウンドを用
い艶を出して磨き、また、素材に凹凸がある場合にはパ
テを用いて修正し塗装を行っている。

【０００３】一方、着色上塗り塗料の乾燥には、焼付け
型と常温乾燥型の２種類があり、焼付け型の上塗り塗料
を用いて塗装する場合と常温乾燥型の上塗り塗料を用い
て塗装する場合とでは、異なる種類の中塗り塗料が用い
られている。

【０００４】さらに、高級感をもたせるために上塗り後
に塗装するクリヤ上塗り塗料も、着色上塗り塗料の乾燥
方法により異なる種類のものを用いており、例えば、着
色上塗りが常温乾燥型のポリウレタン樹脂の塗料では、
同じ種類の常温乾燥型のクリヤ上塗り塗料が用いられて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の塗装工程では、
着色上塗りが焼付け乾燥塗料の場合は中塗りに焼付け型
塗料を使用し、常温乾燥塗料の場合には中塗りに常温乾
燥塗料を使用するか、または焼付け塗料で塗膜を形成し
た後、さらに付着向上常温乾燥塗料を塗装しなければな
らず、共通の中塗り塗料で塗装することができなかっ
た。

【０００６】また、中塗り塗料の防錆性は比較的低く、
塗膜に十分な防錆性能をもたせるためには、別途防錆性
能を有する下塗り塗料で塗装しなければならなかった。

【０００７】さらに、クリヤ上塗りに用いる塗料は着色
上塗り塗料の種類によって制限を受け、着色上塗り塗料
にポリウレタン樹脂系のような常温乾燥塗料を使用した
場合、クリヤ上塗りにも、同じ種類の常温乾燥塗料を使
用しなければならないため、焼付け塗装ができず、クリ
ヤ上塗り塗料においても焼付け型と常温乾燥型の２種類
の塗料を使用しなければならなかった。

【０００８】このように、着色上塗り塗料に焼付け塗料
かまたは常温乾燥塗料を用いるかによって、使用できる
クリヤ上塗り塗料が制限され、塗装ラインや乾燥条件を
共通化することができず、特に、常温乾燥型の場合には
硬化に時間がかかりロス時間が多くなるという問題があ
った。

【０００９】また、使用できる中塗り塗料も、着色上塗
り塗料の種類によって、同様の制限を受け同じような問
題があった。さらに、中塗り塗料では、防錆性が比較的
低いため、防錆性能を有する下塗り塗料で前もって塗装
しなければならないという工程上の問題があった。

【００１０】従って、本発明の目的は下塗りおよび中塗
りを同一の塗料で行い、着色上塗り塗料が焼付け塗料で
も常温乾燥塗料のいずれの型の塗料であっても適用でき
るような下塗り中塗り兼用の下地塗り塗料を用いて作業
性の向上した塗装方法を提供することである。

【００１１】また、本発明は着色上塗り塗料に焼付け塗
料でなく常温乾燥塗料を用いた場合でも、焼付け着色上
塗り塗料で塗装した場合と同様に焼付けクリヤ上塗りが
できる常温乾燥型着色上塗り塗料を用いて塗装ラインを
一体化し作業効率を向上させた塗装方法を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前処理した金
属素材に下地塗りおよび着色上塗りを行い塗膜を形成す
る金属材の塗装方法であって、下地塗りはポリエステル
樹脂、ベンゾグアナミン環を有するメラミン樹脂、エポ
キシ樹脂、亜鉛華を含む顔料および球状タルクを含む体
質顔料とを含む塗料を用いて塗装し、着色上塗りは、焼
付け塗料または常温乾燥塗料のいずれかを用いて塗装を
行うことを特徴とする金属材の塗装方法である。

【００１３】また、本発明は、前処理した金属素材に下
地塗り、着色上塗りおよびクリヤ上塗りを行い塗膜を形
成する金属材の塗装方法であって、下地塗りはポリエス
テル樹脂、ベンゾグアナミン環を有するメラミン樹脂、
エポキシ樹脂、亜鉛華を含む顔料および球状タルクを含
む体質顔料とを含む塗料を用いて塗装し、着色上塗りは
常温乾燥型のポリウレタン樹脂塗料を用い、クリヤ上塗
りにアクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂および
繊維素系樹脂を含む焼付け塗料を用いて塗装することを
特徴とする金属材の塗装方法である。用いる常温乾燥型
のポリウレタン樹脂塗料はアクリルポリオール樹脂とポ
リイソシアネート樹脂を含む二液型の塗料である。

【００１４】さらに、着色上塗りとクリヤ上塗りの塗装
は、着色上塗り塗料を塗布後セッティングを行い、クリ
ヤ上塗り塗料を塗布し、ついで焼付け乾燥するいわゆる
２コート１ベーク方式の塗装であることを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明の請求項１の構成に従って、下地塗り塗
料の成分として配合した各成分がそれぞれ次のように機
能する。

【００１６】（１）メラミン樹脂のグアナミン環の代わ
りにベンゾグアナミン環を有するメラミン樹脂を用いた
ことによって塗膜間の接着力が向上する。従って、下地
塗料の上に塗装する着色上塗り塗料の種類を問わず焼付
け型でも常温乾燥型の着色上塗り塗料のいずれであって
も塗装することができる。 （２）配合したエポキシ樹脂によって、十分な防錆力が
得られる。従って、従来の防錆を目的とした塗装（下塗
り）は必要なくなる。 （３）配合する体質顔料、特にタルク（含水ケイ酸マグ
ネシウム）に関して、球状タルクを用い、配合量を調整
することによって、従来の鱗片状タルクに比べ研磨材に
対してのからみ（付着）が減少するため、優れた研磨性
を有し、中塗り塗料に必要な特性が得られる。

【００１７】従って、本発明の下地塗り塗料によって、
従来の下塗りおよび中塗りを同一塗料で一括して塗装す
ることができるようになり、さらに、着色上塗りが焼付
け型、常温乾燥型の種類を問わずいずれの型の着色上塗
り塗料でも塗装ができるようになる。

【００１８】さらに、本発明の請求項２の構成による
と、本発明の下地塗り塗料によって焼付け型または常温
乾燥型のいずれの型の着色上塗り塗料でも塗装ができ、
焼付け型塗料で塗装した場合には、クリヤ上塗りに従来
のように焼付け型塗料で塗装できる。一方、常温乾燥型
の塗料の場合には、耐熱性を有する本発明のポリウレタ
ン樹脂塗料を用いることにより、クリヤ上塗りに焼付け
塗装が可能となるため、クリヤ上塗りを共通の塗料で焼
付け塗装することができる。また、上述のクリヤ上塗り
焼付け塗料はアクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹
脂などから構成され、特に塗料中のエポキシ樹脂が着色
上塗り塗料との接着力を向上させる。

【００１９】

【実施例】次に実施例によって本発明をさらに詳しく説
明する。

【００２０】本実施例では、供試品として、図２で示し
たエレベータパネルに対して、以下の塗装工程で、前処
理、下地塗り（下塗りおよび中塗り）、着色上塗りおよ
びクリヤ上塗りを行った。具体的には、前処理として金
属材を脱脂し、リン酸亜鉛処理を行い、下地塗りでは、
ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などか
らなる塗料で下塗り塗装し、必要により下塗りに使用し
た塗料と同じ塗料を用いて下塗り塗膜に重ねて塗装する
中塗りを行った。ついで、塗膜面を研磨し、着色上塗り
を行った。着色上塗りは焼付け塗装の場合には、メラミ
ン樹脂、アクリル樹脂系の塗料を用い、常温乾燥の場合
にはポリウレタン樹脂の塗料を用いて塗装を行った。最
後に、いずれの場合にもアクリル樹脂、メラミン樹脂、
エポキシ樹脂などからなる焼付塗料を用いてクリヤ上塗
りを行った。

【００２１】下地塗りに使用した塗料の成分を重量％で
表１に示す。なお、表中、括弧内の数値は許容範囲を示
す。

【００２２】

【表１】 ここで用いるメラミン樹脂ワニスはグアナミン環の代わ
りにベンゾグアナミン環を有しているメラミン樹脂を用
いる。このようなメラミン樹脂ワニスを用いることによ
り通常使用されているメチロール化メラミン樹脂と異な
り、着色上塗りが焼付け塗料でも常温乾燥塗料でも良好
な付着力が得られる。また、エポキシ樹脂ワニスは防錆
力を向上させる作用を有する。

【００２３】体質顔料としてはタルクなどがあり、特
に、体質顔料の主成分であるタルク（含水ケイ酸マグネ
シウム）の形状が球形のものを用いると、通常の鱗片状
タルクに比べ、研磨材の付着が減少し良好な研磨性を得
ることができる。また、着色顔量は着色する色に応じて
選択されが、通常、下地塗料の場合には白色顔料である
亜鉛華などが用いられる。なお、溶剤はキシレンなど有
機系溶剤を用いる。

【００２４】図１に示すようにエレベーターのパネルの
金属素地１に、前処理としてリン酸亜鉛皮膜２を形成し
た後、下地塗りを行った。下地塗りは、まず、表１に示
す塗料を用いて乾燥後の膜厚が２０〜２５μｍとなるよ
うに下塗り塗膜３を形成後、被塗物キープ温度１２０〜
１２５℃で２０〜２５分加熱乾燥した。ついで、下塗り
塗膜３の上に、同一の塗料を用いて中塗り塗装を行っ
た。中塗りも下塗りと同様に乾燥後の膜厚が２０〜２５
μｍとなるように中塗り塗膜３’を形成後、被塗物キー
プ温度１２０〜１２５℃で２０〜２５分加熱乾燥した。

【００２５】また、下地塗りは上述のように下塗り、中
塗りと二度塗装を行うのではなく、一度の塗装で行うこ
ともできる。この場合には、例えば乾燥後の膜厚が４０
〜５０μｍとなるように下地塗膜（３および３’）を形
成後、被塗物キープ温度１３０〜１５０℃で２０〜３０
分加熱乾燥する。

【００２６】次に、研磨を行った。研磨はゴミ（不純
物）の除去を目的とすることもあるが、本実施例では、
エレベータパネルの表面の平滑性を出す目的で水を使っ
てペーパーで研磨を行った。

【００２７】その後、着色上塗り塗装を行った。用いる
塗料としては、焼付け塗料の場合は一般に使用されてい
るメラミン樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポリエステル
樹脂塗料などが使用できる。常温乾燥塗料の場合は、ア
クリルポリオール樹脂およびポリイソシアネート樹脂か
ら構成される二液型のポリウレタン樹脂塗料を使用し
て、各々の塗装条件に適合した方法で図１に示す着色上
塗り塗膜４を形成した。膜厚は２０〜２５μｍとなるよ
うに塗装した。着色上塗りに使用したポリウレタン樹脂
塗料の成分を重量％で表２に示す。

【００２８】

【表２】 以上のようにして調製した二液型ポリウレタン樹脂系常
温乾燥塗料は、１５０〜１６０℃程度の温度で短時間
（３０分以内）の加熱では、通常の塗膜性能試験で劣化
が認められず、その後の焼付け乾燥の条件に耐えうる耐
熱性を有している。

【００２９】塗装に際してこの塗料の場合、特に加熱し
たり促進乾燥するなどは必要なく、セッティング（塗布
後そのまま放置）を行えばよい。なお、塗装直後から蒸
発する溶剤を空気中に発散させ、塗膜中に多量の溶剤を
含有させたまま次の工程の塗装を行わないようにするた
め、セッティングは常温で１０分以上行った。

【００３０】なお、上記のポリウレタン樹脂塗料以外に
も、硝化綿合成樹脂塗料なども、耐熱性を有し常温乾燥
型の着色上塗りとして用いることができる。

【００３１】次に、焼付けクリヤ上塗り塗装を行う。こ
の焼付け塗装は着色上塗りが焼付け型または常温乾燥型
のいずれであっても同一の塗料で塗装することができ
る。用いたクリヤ上塗り塗料の成分を重量％で表３に示
す。

【００３２】

【表３】 クリヤ上塗り塗料に用いるエポキシ樹脂ワニスは、着色
上塗り塗膜との付着力を向上するために少なくとも５重
量％配合することが好ましい。

【００３３】塗装は乾燥後の膜厚が２０〜４０μｍとな
るように着色上塗り塗膜４上にクリヤ上塗り塗膜５を形
成後、被塗物キープ温度１４５〜１５５℃で２０〜３０
分加熱乾燥して行った。

【００３４】なお、クリヤ上塗り塗装は、着色上塗り塗
膜を硬化させずにセッティングした後、クリヤ上塗りを
塗布し、焼付け乾燥を行う。これにより、クリヤ上塗り
塗料の溶剤分によって、着色上塗り塗料が侵されやすく
なり両者の間で強固な接着状態を形成するため、着色上
塗り塗膜を完全硬化（特に、焼付け塗膜）した状態に対
してクリヤ上塗りを塗装するよりも良好な層間付着力が
得られる。また、いわゆる２コート１ベーク方式の塗装
が可能となり塗装工程の短縮化、ロス時間の減少が可能
となる。

【００３５】次に、金属素材として冷間圧延鋼板（ＳＰ
ＣＣ材）および熱間圧延鋼板（ＳＰＨＣ材）を使用して
組み立てたエレベーターパネルについて上記の工程で塗
装を行い、塗膜性能を評価するため、ＪＩＳ Ｚ２３７
１に従い中性塩水噴霧試験および５０℃、相対湿度９８
％ＲＨの条件下で耐湿試験を行った。付着力の評価はＡ
ＳＴＭ Ｄ３３５９Ｂ法に従い、また外観は目視により
判定し、錆やふくれ等の劣化がない場合に「異状なし」
とした。中性塩水噴霧試験の結果を表４に、耐湿試験の
結果を表５示す。なお、いずれの鋼板を用いても同一の
結果を得た。

【００３６】

【表４】

【表５】 表４および５の結果より、初期塗膜性能はもとより、長
期耐久試験後でも劣化を生じない優れた塗膜が形成され
ることが確認される。

【００３７】また、下地塗料の研磨性を評価するため、
ＪＩＳ Ｋ７２０４のテーバー式摩耗試験（５００ｇ荷
重、１０００回）を行ったところ、研磨量は５０ｍｇ以
上であり、実際の作業においても良好な研磨性を示し
た。このように、下地塗料は塗装表面の平滑性を整える
のに必要な性能を具備し、素地や上塗り塗料との接着性
にも優れているため、種々の上塗り塗料の下地処理用の
塗料として用いることができる。

【００３８】さらに、従来、常温乾燥型の着色上塗りの
後は例えば、ウレタン樹脂系のような常温乾燥型のクリ
ヤ上塗り塗料で塗装しなければならず、これらの塗料は
塗膜表面がゆず肌状となる欠点があり、表面を研磨して
艶だしを行う必要があった。しかし、焼付け型のクリヤ
上塗り塗料を用いると、塗装表面がゆず肌状にはなら
ず、研磨工程は不要となり直接コンパウンドでの艶だし
を行うことができるため作業性も改善される。

【００３９】

【発明の効果】本発明によると、着色上塗り塗料が焼付
け型でも常温乾燥型のいずれであっても共通の焼付け型
クリヤ上塗り塗料で塗装することができるようになり、
塗装の自動ライン化が可能で、ロス時間をなくし工程が
短縮された塗装方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装方法で作製した塗膜の一実施例を
示す断面図。

【図２】従来および本発明の塗装方法が適用されるエレ
ベーターパネルを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は
側面図、（ｃ）は背面図を示す。

【符号の説明】

１ 金属素地 ２ リン酸亜鉛皮膜 ３ 下塗り塗膜 ３’ 中塗り塗膜 ４ 着色上塗り塗膜 ５ クリヤ上塗り塗膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０５Ｄ 5/06 Ｃ 7415−4Ｆ 7/24 ３０２ Ｖ 7415−4Ｆ Ｓ 7415−4Ｆ Ｕ 7415−4Ｆ Ｔ 7415−4Ｆ Ｐ 7415−4Ｆ ３０３ Ｈ 7415−4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前処理した金属素材に下地塗りおよび着
   色上塗りを行い塗膜を形成する金属材の塗装方法であっ
   て、下地塗りはポリエステル樹脂、ベンゾグアナミン環
   を有するメラミン樹脂、エポキシ樹脂、亜鉛華を含む顔
   料および球状タルクを含む体質顔料とを含む塗料を用い
   て塗装し、着色上塗りは、焼付け塗料または常温乾燥塗
   料のいずれかを用いて塗装を行うことを特徴とする金属
   材の塗装方法。
2. 【請求項２】 前処理した金属素材に下地塗り、着色上
   塗りおよびクリヤ上塗りを行い塗膜を形成する金属材の
   塗装方法であって、下地塗りはポリエステル樹脂、ベン
   ゾグアナミン環を有するメラミン樹脂、エポキシ樹脂、
   亜鉛華を含む顔料および球状タルクを含む体質顔料とを
   含む塗料を用いて塗装し、着色上塗りは常温乾燥型のポ
   リウレタン樹脂塗料を用い、クリヤ上塗りにアクリル樹
   脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂および繊維素系樹脂を
   含む焼付け塗料を用いて塗装することを特徴とする金属
   材の塗装方法。