JPS583753B2 - ２コ−ト仕上げ塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は環境汚染がなく優れた美装性、密着性および防
食性を有する塗膜を形成せしめうる２コート仕上げ塗装
方法に関する。

近年溶剤蒸発による環境汚染がなく、従来にない優れた
塗膜性能を特徴とするポリエチレン、塩化ビニル系など
の熱可塑性粉体塗料の使用が急速に伸びている。

しかし、これらの熱可塑性粉体塗料を用いる場合、一般
に金属性被塗物（以下「被塗物」という）との密着性が
不良なため、下塗り（プライマー）としてエポキシ樹脂
系などの溶剤型塗料を塗装したのち熱可塑性粉体塗料で
仕上げる方式が採られている。

然し乍らこの方式では、上塗りである熱可塑性粉体塗料
が溶剤蒸発のない無公害塗料であっても、下塗り塗料に
溶剤を含んでいるため公害防止面からみれば片手落ちの
ものとなる。

また、熱可塑性粉体塗料を直接被塗物に塗装すると、仕
上りの美装性および防食性も不良となるため、この種の
諸欠陥を解消しうる塗装方法を確立するよう市場から要
望されているのが埃状である。

本発明者の上述の諸欠点を解決すべる種々検討を重ねた
結果、下塗りに熱硬化性粉体塗料を用い上塗りに熱可塑
性粉体塗料を用いる新しい塗装方式を見い出し、無公害
、省資源化の効果が顕著でしかも優れた美装性、密着性
および防食性を備えた塗膜を形成せしめつる塗装技術を
完成した。

すなわち本発明は、熱可塑性粉体塗料を上塗りして仕上
げることを特徴とする２コート仕上げ塗装方法に係るも
のである。

本発明において下塗りとして用いられる熱硬化性粉体塗
料としては、現在使用可能な各種の固形熱硬化性樹脂を
基体とするものが選ばれる。

二、三の例を挙げると、熱硬化性エポキシ樹脂、熱硬化
性ポリエステル樹脂、熱硬化性フェノール樹脂などを基
体とする粉体塗料がある。

この場合、たとえば熱硬化性エポキシ樹脂とは、固形エ
ポキシ樹脂と硬化剤（架橋剤）（たとえば、アミン基を
含む化合物、イソシアネート化合物、酸無水物、フェノ
ール・ホルムアルデヒド縮合体、イミダゾール系化合物
、ＢＦ３錯化合物、ヒドラジツドなどの１種または２種
以上）との組成物を意味し、この組成物中の固形樹脂の
軟化点（デュラン水銀法による）は、一般には６０〜１
３０℃の範囲を適当とする。

上述の熱硬化性粉体塗料は、通常の溶融・混練法、ドラ
イブレンド法等によりその構成成分を均一に分散させた
後、機械的粉砕機を用いて粉砕し、ふるい分けて粒径１
０〜１００μの粉末とする工程を経て製造される。

溶融・混練またはドライブレンド過程で必要に応じ顔料
、染料等を配合して着色することはもちろん差支えない
。

本発明において上塗りに用いられる熱可塑性粉体塗料は
、現在使用可能な各種の固形熱可塑性樹脂を基体とする
ものであって、樹脂としては、たとえばポリエチレン、
ポリプロピレン、塩化ビニル系樹脂、アクリル系共重合
体、フッ素樹脂、繊維素エステル、ポリエーテル樹脂（
たとえば商品名デルリン）、ポリアミド、塩化ビニリデ
ン、ポリビニルグチラール、ゴム系共重合体などが挙げ
られる。

これらの樹脂の一般的性質としては軟化点５０〜２００
℃、粒径５０〜３００μのものが適している。

上記の樹脂粉末は必要に応じて顔料、染料、添加剤（た
とえばハジキ防止剤、熱安定剤）可塑剤などが配合され
、通常ドライブレンド法等によって均一に分散され粉体
塗料とされる。

本発明の方法において、下塗りである熱硬化性粉体塗料
の塗装には、静電吹付け塗装法、流動浸漬法、静電流動
浸漬法、熱間融着塗装法（被塗物を粉体塗料の軟化点以
上の温度に加熱した状態でフロックガン、エアースプレ
ーガン、ふりかけ塗りなどによって塗装する方法で、一
般には静電塗着方式を用いない）等の方法が用いられ、
塗膜は通常５〜８０μの膜厚になるように塗付される。

上塗りである熱可塑性粉体塗料も下塗りと同様な方法に
よって通常５０〜５００μの膜厚になるように塗装され
るが、目的により２００μ以上の厚塗りを行う場合には
、とくに流動浸潰法、熱間融着塗装法などが好適である
。

下塗り、上塗りに関する上述の塗装方法は、常温ないし
加熱状態下の被塗物に適用できるが、熱硬化性粉体塗料
の軟化点以下の温度を示す被塗物に下塗りした場合には
、上塗りの塗装前に該粉体塗料の軟化点以上の温度にな
るように加熱を施し、下塗り塗膜の溶融・均一化を行う
ことが必要である。

熱可塑性粉体塗料の上塗り時における下塗り塗膜の硬化
程度については、一般に架橋・硬化反応が進んだ状態の
方が好ましく、仕上りの美装性や密着性に好影響を与え
る。

しかし、下塗り塗膜が未硬化状態のままで上塗りされ、
上塗り塗装後焼付けを行って下塗り塗膜の硬化を完結さ
せても実用上何等問題はない。

以上のように熱硬化性粉体塗料を下塗りとし、その上に
熱可塑性粉体塗料を塗装する本発明に係る２コート仕上
げ塗装方法は工程的に環境汚染を誘発するおそれがなく
、優れた塗面状態、密着性および防食性を有する塗膜が
得られるなど、工業的に幾多の利点を具備する新規な塗
装技術である。

以下製造例、実施例および比較例について詳細に説明す
る。

なお、以下部及び％とあるのは重量部及び重量％を表わ
す。

製造例 １ 上記の配合物をヘンシエルミキサー（三井三池製作所製
，ＦＭＩＯＬ型）でドライブレンドした後ブスコニーダ
−（スイス，ブス社製，ＰＲ４６型）で溶融混練し、冷
後カッターミル（朋来鉄工所製）で粗粉砕する。

これをさらにフジアトマイザー（富士産業会社製，ＦＡ
−ＳＷ−１型）で微粉砕し、ジャイロシフター（徳寿工
作所製）の１５０メッシュでふるい分けて粗粒子を除去
することにより熱硬化性粉体塗料Ａを製造する。

製造例 ２ 上記の配合物を製造例１と同様な方法を用いて粉体塗料
化し、熱硬化性粉体塗料Ｂとする。

製造例 ３ 上記の配合物をヘンシエルミキサーによりドライブレン
ドして熱可塑性粉体塗料Ａを製造する。

製造例 ４ ポリエチレン樹脂粉末（日産化学工業会社製，ハイデン
ス６５ｐ）をジャイロシフターでふるい分けて、粒径６
０〜１５０μの熱可塑性粉体塗料Ｂとする。

製造例 ５ 上記の配合物をベブルミルに仕込み、約１８時間分散し
て固形分約６０％の溶剤型下塗り塗料Ａをつくり、比較
品とする。

製造例 ６ 上記の配合物を製造例５．と同様な方法によって分散し
、固形分約６０％の溶剤型下塗り塗料Ｂをつくり比較品
とする。

実施例 １ ダル鋼板（約１００×３００×０．８ｍｍ）にリン酸亜
帥系表面処理（日本パーカライジング会社製，ポンデラ
イト３７）を施し、被塗物とする。

被塗物上に熱硬化性粉体塗料Ａ（製造例１）を静電粉体
吹付け塗装機（サメス社製、スタジェット）を用いて２
０〜３０μの膜厚になるように塗装し、これを約１４０
℃の乾燥機中で２０分間加熱して溶融させ、均一な下塗
り塗膜とする。

ついで熱可塑性粉体塗料Ａ（製造例３）を下塗りと同様
な塗装方法によって１４０〜１６０μの膜厚になるよう
に静電塗装し、約２００℃で１０分間焼付けて仕上げる
。

試験結果を第１表に示す。比較例 １ 実施例１の塗装工程から下塗りを省略し、上塗り（熱可
塑性粉体塗料Ａ）のみを１６０〜１９０μの膜厚になる
ように実施例１の塗装・焼付け方法に準じて施し比較例
１とする。

試験結果を第１表に示す。

実施例 ２ 実施例１と同様な表面処理鋼板を被塗物とし、熱硬化性
粉体塗料Ｂ（製造例２）を実施例１と同様な塗装・加熱
方法によって下塗りする。

ついで熱可塑性粉体塗料Ａ（製造例３）を実施例１と同
様な塗装・焼付け条件で上塗りする。

試験結果を第１表に示す。

実施例 ３ 実施例１と同様な表面処理鋼板を被塗物とし、熱硬化性
粉体塗料Ａ（製造例１）を実施例１と同様な塗装・加熱
条件で下塗りする。

ついで熱可塑性粉体塗料Ｂ（製造例４）を実施例１の上
塗りの塗装・焼付け条件に準じて施す。

試験結果を第１表に示す。

比較例 ２ 実施例１と同様な表面処理鋼板を被塗物とし、熱可塑性
粉体塗料Ｂ（製造例４）のみを実施例１の上塗りの塗装
方法に準じて１６０〜１９０μの膜厚になるように塗り
、これを約２２０℃で１０分間焼付ける。

試験結果を第１表に示す。比較例 ３ 実施例１と同様な表面処理鋼板を被塗物とし、メチルエ
チルケトン：トルオール１：１（重量比）の混合溶剤で
塗装粘度にうすめた溶剤型下塗り塗料Ａ（製造例５）を
２０〜３０μの膜厚になるようにエアースプレー塗りす
る。

これを約１４０℃で２０分間加熱した後、熱可塑性粉体
塗料Ｂ（製造例４）を実施例１の上塗りの塗装・焼付け
条件に準じて施す。

試験結果を第１表に示す。注）試験方法 ■）美装性 塗膜面の平坦・平滑性および光沢度の良否
を観察し、次のように評価した。

○（良）＞■（やや良）＞△（やや不良）＞×（不良）
２）密着性 ナイフを用いて素地に達する２×２ｍｍの
クロスカット２５個を塗膜面に刻み、この上にセロファ
ンテープを貼りつけて急速にはがし取った後、クロスカ
ット部の塗膜残存個数を調べ次のように評価した。

○：クロスカット部の塗膜剥離を認めない（良）■：塗
膜残存個数２０〜２４個（やや良）△：塗膜残存個数１
０〜１９個（やや不良）×：塗膜残存個数９個以下（不
良） ３）防食性 ナイフを用いて塗膜面に素地に達する対角
線状（×状）の切りきずを入れ、ＪＩＳＺ２３７１によ
り１０００時間試験した。

試験後切りきずからの発錆巾（ｍｍ）で防食性を表わし
た。

以上の結果によれば、熱可塑性粉体塗料を被塗物に直接
塗装した比較例１及び２では、密着性、防食性はともに
劣る。

この場合、熱硬化性粉体塗料を下塗りして仕上げる巳と
により、美装性、密着性および防食性が著しく改善され
る。

実施例 ４ 内径１５０ｍｍ、長さ５．５ｍの電縫鋼管の外面をショ
ットブラストした後、熱風炉中で加熱して約１２５０℃
の表面温度に達せしめ、ただちに熱硬化性粉体塗料Ａ（
製造例１）を該鋼管の外面に静電粉体吹付け塗装機（ス
タジェット）を用いて１５〜２５μの膜厚になるように
下塗りし、そのまま１分間放置する。

ついで熱可塑性粉体塗料Ｂ（製造例４５を下塗りと同様
な塗装方法によって２００〜２５０μの膜厚になるよう
に塗り、さらに５分間放置した後水冷する。

水冷直前の塗装物の表面温度は約２００℃であった。

冷後これを約１５ｃｍの長さに切断し試験に供した。

試験結果を第２表に示す。

実施例 ５ 実施例４と同様なショットプラストした鋼管を約２５０
℃の表面温度に達するよう加熱し、ただちに熱硬化性粉
体塗料Ｂ（製造例２）を該鋼管の外面に実施例４と同様
な方法によって下塗りし、１分間放置後熱可塑性粉体塗
料Ｂ（製造例４）を実施例４に準じた方法・膜厚で施し
、５分間放置後・水冷する。

これを約１５ｃｍの長さに切り試験に供した。

試験結果を第２表に示す。比較例 ４ 実施例４と同様なショットプラストした鋼管を約２５０
℃の表面温度に達するよう加熱し、ついで熱可塑性粉体
塗料Ｂ（製造例４）のみを実施例４の上塗りの塗装方法
に準じて２２０〜２７０μの膜厚になるように塗った後
、そのまま５分間放置し、さらに水冷する。

これを約１５ｃｍの長さに切り試験に供した。

試験結果を第２表に示す。比較例 ５ 実施例４と同様なショットプラストした鋼管を約１４０
℃の表面温度に達するよう加熱し、メチルエチルケトン
：トルオール１：１（重量比）の混合溶剤で塗装粘度に
うすめた溶剤型下塗り塗料Ｂ（製造例６）を１５〜２５
μの膜厚になるようにエアースプレー塗りする。

これを約１０分間放置してウエット塗膜から溶剤を蒸発
させた後、熱可塑性粉体塗料Ｂ（製造例４）を実施例４
の上塗りの塗装方法に準じて２００〜２５０μの膜厚に
なるように塗装し、約２２０℃で１０分間焼付ける。

焼付け後水冷し、さらに約１５ｃｒｒＬの長さに切って
試験に供した。

試験結果を第２表に示す。注）試験方法は第１表の注に
準じた。

ただし、防食性の試験では切りきすを入れず２５００時
間試験し、次のように評価した。

○：発錆を認めない（良） ■：点錆が数個発生した程度（やや良） △：一部に発錆が認められる程度（やや不良）×：発錆
が甚しい（不良） 以上の結果から、熱可塑性粉体塗料のみを塗装した比較
例４では密着性、防食性は著しく劣るが、熱硬化性粉体
塗料を下塗りすればこれらが著しく改善される。

また実施例４および５では、比較例５のように下塗り塗
膜からの溶剤の蒸発による環境汚染はなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属性被塗物に熱硬化性粉体塗料を下塗りした後、
   熱可塑性粉体塗料を上塗りして仕上げることを特徴とす
   る２コート仕上げ塗装方法。