JP3504872B2 - 塗膜、ならびに塗膜の形成方法 - Google Patents
塗膜、ならびに塗膜の形成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性・耐薬品性
・耐食性・潤滑性に優れたコーティング組成物および塗
膜、ならびに塗膜の形成方法に関する。 【０００２】 【従来の技術とその問題点】従来ボルトやナット、橋
梁、鉄塔等には、主に耐食が目的でメッキや化成処理等
の表面処理やアルミニウムフレークを含んだ塗料が使用
されているが、アルミニウムフレークを含んだ従来の塗
料では、十分な耐候性がなく、数年経てば再塗装の必要
があり、その費用は莫大なものであった。また、ボルト
やナットにメッキ処理等を施した場合、滑り性が十分で
なく、余分な労力や時間を費やすだけでなく、ネジ山が
潰れたりメッキが剥げる等性能的にも十分なものではな
かった。さらに、潤滑を必要とする部品・部材には、定
期的に注油の必要があり、メンテナンスに多くの費用を
要していた。 【０００３】 【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意創意工
夫を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち
本発明は、次の組成物、塗膜および方法よりなる。 【０００４】１．（ａ）エポキシ系樹脂（硬化剤含む）
１０〜８０重量％、（ｂ）金属フレーク３〜５０重量
％、（ｃ）滑剤１〜４０重量％からなる（但し、合計量
は１００重量％を超えない。）耐食性コーティング組成
物。 【０００５】２．上記１記載の耐食性コーティング組成
物に溶剤を加えた塗料。 【０００６】３．溶融メッキ、溶射メッキ、電解メッ
キ、無電解メッキ、蒸着（ＣＶＤ、ＰＶＤ）、化成処
理、化学処理から選ばれる１種または２種以上の下地処
理層と、（ａ）エポキシ系樹脂１０〜８０重量％、
（ｂ）金属フレーク３〜５０重量％、（ｃ）滑剤１〜４
０重量からなる（但し、合計量は１００重量％を超えな
い。）耐食性コーティング層の少なくとも２層構造から
なる塗膜。 【０００７】４．被塗装物の塗装面を溶融メッキ、溶射
メッキ、電解メッキ、無電解メッキ、蒸着（ＣＶＤ、Ｐ
ＶＤ）、化成処理、化学処理から選ばれる１種または２
種以上の下地処理を施した後、該下地処理した面に
（ａ）エポキシ系樹脂１０〜８０重量％、（ｂ）金属フ
レーク３〜５０重量％、（ｃ）滑剤１〜４０重量％から
なる（但し、合計量は１００重量％を超えない。）耐食
性コーティング組成物に溶剤を加えて塗布する耐食性塗
膜の形成方法。 【０００８】以下、さらに本発明の実施の形態を詳述す
る。 【０００９】本発明で用いるエポキシ系樹脂は、ビスフ
ェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ノボラック型、お
よび脂肪族エポキシ樹脂等が使用でき、また硬化剤とし
ては、アミン類、ポリアミン類、ポリアミド類、酸無水
物、尿素、フェノール、メラミン、多硫化物硬化剤また
はこれらのアダクト、変性物等が使用できる。コーティ
ング組成物におけるエポキシ系樹脂の配合量は、１０〜
８０重量％が適当で、好ましくは４５〜６５重量％とす
ればよい。エポキシ系樹脂の配合量が１０重量％未満で
は、十分なコーティング（付着）性能が得られず、塗膜
が使用中に剥げたり金属フレークが脱落したりする。一
方、８０重量％を超える場合には、他の成分の配合量が
少なくなり滑り性や耐食性が十分でなくなる。 【００１０】金属フレークは、ステンレス、その他の耐
食性鉄合金、チタン、スズ、ニッケル、アルミニウム等
のフレーク等を用いることができる。これらの中でも特
にステンレス（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６Ｌ、その他
のフェライト系、オーステナイト系、２相系ステンレス
等）フレークが特に好ましい。フレークの大きさはレー
ザー回折法による平均粒子径で５〜３００μｍ程度が好
ましく、特には３１〜６０μｍがさらに好ましい。平均
粒子径が５μｍ未満では、その製造自体が困難となりコ
ストアップとなるとともに、形状比（平均粒子径／平均
厚み）が小さいものしかできず、フレーク形状による保
護効果が弱くなる。一方３００μｍを超える場合には、
隠蔽力が低下するとともに、フレークの折損や塗膜から
の突き出し等が生じるため好ましくない。厚みについて
は平均厚み０．０１〜３μｍ程度が好ましい。 【００１１】ステンレスフレークを用いる場合には、含
有するケイ素量が０．４５〜０．８重量％であることが
好ましい。０．８重量％を超える場合には塗布後の外観
が極端に白みがかり、メタリック感がなくなり意匠的に
好ましくない。一方０．４５重量％未満では、粉末化・
フレーク化が困難となり、前記形状のフレークの製造が
困難である。 【００１２】金属フレークのコーティング組成物中の配
合量は、３〜５０重量％にすればよく、好ましくは５〜
３０重量％が適当である。金属フレークの配合量が３重
量％未満では、十分な隠蔽性がなく、耐食性・耐候性等
の効果に乏しい。一方、５０重量％を超えてもさらなる
耐食性・耐光性の改善はほとんどなく、相対的に樹脂の
量が少なくなるため、付着性の点で好ましくない。 【００１３】金属フレークの製造法は、公知の方法でよ
く特に限定されないが、アトマイズ法・粉砕法・回転円
盤法・回転電極法・キャビテーション法・メルトスピニ
ング法等により得られる粉末が原料として使用できる。
中でも好ましくはガスアトマイズ法、水アトマイズ法に
より得られる粉末が好適である。粉末のフレーク化は、
例えば湿式ボールミル、湿式アトライター、スタンプミ
ル等により摩砕あるいは粉砕処理することにより得られ
る。粉末・フレークは、必要に応じてスクリーン等で分
級して粒度を調整できる。 【００１４】本発明で使用する滑剤は、固体潤滑剤や潤
滑性能を有する樹脂が採用でき、フッ素系樹脂（ＰＴＦ
Ｅ、ＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＰＥ・ＦＥＰ等）、二硫化モリ
ブデン、二硫化タングステン、カーボン、グラファイ
ト、窒化硼素から選ばれる１種または２種以上をコーテ
ィング組成物中に１〜４０重量％含有させればよく、好
ましくは５〜３０重量％が適当である。１重量％未満で
は、潤滑性が乏しく十分な滑り性が得られない。一方４
０重量％を超えてもさらなる潤滑性能の向上はほとんど
なく、コストアップにつながるので好ましくない。 【００１５】本発明のコーティング組成物は、一般の溶
剤を用いて塗料化でき、例えばトルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素、ミネラルターベン等の脂肪族炭化水
素、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
ケトン類、酢酸エチルエステル、酢酸ブチルエステル等
のエステル類、石油樹脂、インデンクマロン樹脂等の非
反応性希釈剤等、またこれらの混合物を使用することが
できる。溶剤の量は目的、用途等により適宜設定すれば
よいが、通常コーティング組成物１００重量部に対し、
１〜５００重量部加えればよい。 【００１６】上記塗料には、公知の添加物を加えること
もでき、例えば、有機ベントナイト、無水珪酸粉末等の
揺変性付与剤、金属石鹸、水添ヒマシ油、酸化エチレン
を主成分とする合成ワックス等の沈降防止剤、アルキッ
ド樹脂用ドライヤー、エポキシ樹脂用硬化促進剤等を添
加しても差し支えない。また、着色のために公知の顔料
を含ませることもできる。 【００１７】本発明のコーティング組成物を含む塗料
は、鉄系材料／その他の部品・部材の表面の少なくとも
一部以上、すなわち耐食性・耐候性が必要な部分に必要
量塗布して使用することができ、乾燥後の平均膜厚は好
ましくは５〜５００μｍ、より好ましくは１０〜１５０
μｍである。平均膜厚が５μｍ未満の場合は、十分な耐
食性が望められず、５００μｍを超えても過剰で、コス
トアップになる恐れがある上、何回もの重ね塗りが必要
になるため効率的でない。 【００１８】塗布の方法は、公知の方法が採用でき、は
け塗り、スプレー塗装、静電塗装、ロールコーター、バ
ーコーター、ドクターブレード等で塗布することができ
る。これらの方法以外にも単にコーティング組成物に鉄
系材料／その他の部品・部材を浸漬する等の方法でもよ
い。重ね塗り回数は特に限定されるものではないが、通
常２〜３回程度行えばよい。 【００１９】コーティング組成物の塗布後の乾燥は、エ
ポキシ系樹脂を十分に硬化させる目的から１５０〜２５
０℃程度の焼き付け乾燥を行うのがよい。 【００２０】本コーティング組成物を含む塗料は、その
まま鉄系材料の表面に塗布することもできるが、適当な
下地処理を行ってから塗布する方が、より効果的であ
る。例えば、溶融メッキ、溶射メッキ、電解メッキ、無
電解メッキ、蒸着（ＣＶＤ、ＰＶＤ）、化成処理、化学
処理から選ばれる１種または２種以上の下地処理を施せ
ばよい。特にはダクロタイジング、クロメート処理、リ
ン酸亜鉛処理、亜鉛メッキ等が好ましい。 【００２１】本発明のコーティング組成物は、鉄系材料
はもちろん、各種の構造部材、構造部品、機械材料、機
械部品、自動車部品、化学プラント等に適用することが
でき、例えばボルト、ナット、ビス、ワッシャー、ギヤ
ー、船舶、車両、橋梁、鉄塔、鉄道の切り替えポイント
・レール部品、各種実験装置、熱処理炉等に使用するこ
とができる。 【００２２】 【効果】１．本発明のコーティング組成物は、鉄系材料
への密着性が良好で、乾燥後の塗膜は８〜９Ｈの硬度を
有し、容易に剥離・脱落が起こらない。半永久的に紫外
線をカットし、耐候性試験では４０００時間経過後もチ
ョーキングが起こらない。 【００２３】２．本発明のコーティング組成物は滑材成
分があらかじめ含まれているので、使用前あるいは使用
中の潤滑剤の補給が不必要でメンテナンスフリーで経費
削減につながる。 【００２４】３．本発明のコーティング組成物は、耐酸
性、耐アルカリ性、耐薬品性に優れ、いかなる環境下に
おいても腐食や剥離等が起こらず、長期間安定して使用
できる。 【００２５】４．本発明のコーティング組成物は、溶剤
の配合量等により適度な粘度に調整できるので、複雑形
状の部品や凹凸屈曲等のある部材へも塗布可能である。 【００２６】以下に本発明の実施例について具体的に説
明する。 【００２７】 【実施例】［実施例１］下記の配合物をディスパーによ
り２０分間、分散混合させた。 【００２８】 エポキシ樹脂（含硬化剤） ６０重量部 ステンレスフレーク ２０重量部（東洋アルミニウム製 ＲＦＡ４０００） 四フッ化エチレン ８重量部（ヘキスト社製ホスタフロン ＴＦ−９２０５） 添加剤（分散剤、沈降防止剤） ２重量部 溶剤（トルエン、ブチセロ、ＭＥＫ）１０重量部 エポキシ樹脂（油化シエル社エピコート＃８２８）２０
重量部とステンレスフレーク（ＳＵＳ３１６Ｌ、平均厚
み０．８μｍ、平均粒子径３５μｍ、含有ケイ素量０．
６重量％）２０重量部および四フッ化エチレン８重量部
とを予備混合後、続いてエポキシ硬化剤（大日本インキ
社ラッカーマイドＴＤ−９６６−Ｈ）４０重量部とブチ
セロソルブ、トルエン、ＭＥＫの混合溶剤を１０重量
部、分散剤と沈降防止剤それぞれ１重量部添加し、ディ
スパーにより２０分間分散混合することによりコーティ
ング組成物塗料を得た。 【００２９】［実施例２］実施例１において エポキシ樹脂（含硬化剤） ５０重量部 ステンレスフレーク ３０重量部 とし、その他は実施例１と同様の配合・方法でコーティ
ング組成物塗料を得た。 【００３０】［実施例３］実施例１において エポキシ樹脂（含硬化剤） ５０重量部 ステンレスフレーク ２０重量部 四フッ化エチレンに替えて、 二硫化モリブデン １８重量 とし、その他は実施例１と同様の配合・方法でコーティ
ング組成物塗料を得た。 【００３１】［実施例４］実施例１において エポキシ樹脂（含硬化剤） ５３重量部 ステンレスフレーク ２０重量部（東洋アルミニウム製 ＲＦＡ４０００） 四フッ化エチレン １５重量部（ヘキスト社製ホスタフロン ＴＦ−９２０５） とし、その他は実施例１と同様の配合・方法でコーティ
ング組成物塗料を得た。 【００３２】［比較例１］下記の配合物をアトライター
で２時間処理して十分に分散したコーティング剤を得
た。 【００３３】 エポキシ樹脂（含硬化剤） ６０重量部 二硫化モリブデン ２０重量部 四フッ化エチレン ８重量部（ヘキスト社製ホスタフロン ＴＦ−９２０５） 添加剤（分散剤、沈降防止剤） ２重量部 溶剤（トルエン、ブチセロ、ＭＥＫ）１０重量部 ［比較例２］下記の配合物をアトライターで２時間処理
して十分に分散したコーティング剤を得た。 【００３４】 ポリアミド・イミド樹脂 ４０重量部 二硫化モリブデン ２０重量部 四フッ化エチレン ８重量部（ヘキスト社製ホスタフロン ＴＦ−９２０５） 添加剤（分散剤、沈降防止剤） ２重量部 溶剤（Ｎ−メチル２ピロリドン DMF）３０重量部 ［比較例３］下記の配合物をディスパーにより ２０分
間、分散混合させた。 【００３５】 エポキシ樹脂（含硬化剤） ６０重量部 ステンレスフレーク ２０重量部（東洋アルミニウム製 ＲＦＡ４０００） 四フッ化エチレン ０．５重量部（ヘキスト社製ホスタフ ロンＴＦ−９２０５） 添加剤（分散剤、沈降防止剤） ２重量部 溶剤（トルエン、ブチセロ、ＭＥＫ）１７．５重量部 ［比較例４］実施例１において、エポキシ樹脂の替わり
に アルキド樹脂 ６０重量部 とし、その他は実施例１と同様にコーティング組成物塗
料を作製した。 【００３６】上記で得られたコーティング組成物塗料を
エアースプレー（口径１．２ｍｍ、圧４ｋｇ／ｃｍ2）
により鉄板（５０×１５０×０．３ｍｍ）および鉄製ボ
ルト・ナット（Ｍ２４）の表面に乾燥後膜厚み約２５μ
ｍとなるようスプレー塗装し、１８０℃で２０分焼き付
け乾燥を行った。冷却後再度乾燥後膜厚約２５μｍのス
プレー塗装を施し、２００℃２０分の焼き付け乾燥を行
った。各塗布板またはボルトを次の各試験に供して性能
評価を行った。 【００３７】・密着性（碁盤目試験） ＪＩＳ Ｋ５４００−１９９０に基づいて実施した。 【００３８】評価Ａ：剥離、欠損部共になし。 【００３９】Ｂ：欠損部が１０％以内。 【００４０】Ｃ：欠損部が１０％を超える。 【００４１】・鉛筆硬度 鉛筆は、三菱鉛筆ユニを使用してＪＩＳ Ｋ５４００−
１９９０に基づいて実施した。 【００４２】Ａ：６Ｈ以上 Ｂ：４〜５Ｈ Ｃ：３Ｈ以下 ・耐摩耗性−摺動特性 面圧３０ｋｇｆ／ｃｍ2、摺速３ｍ／分（耐久試験）相
手材：試験材と同材、乾式で摺動距離の測定を行った。 【００４３】Ａ：摺動距離５０００ｍ以上 Ｂ：摺動距離１０００〜４９９９ｍ Ｃ：摺動距離９９９ｍ以下 ・ねじの嵌合性 ボルト・ナットを手指により嵌合し、回転させる。 【００４４】Ａ：引っかかりなくスムーズに回転する。 【００４５】Ｂ：引っかかりがあり、力を要す。 【００４６】Ｃ：手指で回転させることが困難である。 【００４７】・耐屈曲試験 ４Ｔ折り曲げで、ＪＩＳ Ｋ５４００−１９９０に基づ
く。 【００４８】評価Ａ：折り曲げに耐える。（剥離・亀裂
が発生せず。） Ｂ：塗膜表面に亀裂が発生。 【００４９】Ｃ：塗膜の剥離が発生。 【００５０】・塩水噴霧試験 連続３０００時間で、ＪＩＳ Ｋ５４００−１９９０に
基づいて行った。 【００５１】評価Ａ：異常なし Ｂ：塗膜の変色はあるが、錆は見られず。 【００５２】Ｃ：錆・ふくれ・剥離が発生。 【００５３】・耐酸性 ３重量％の塩酸水溶液に７２０時間浸漬して、ＪＩＳ
Ｋ５４００−１９９０に基づいて実施した。 【００５４】評価Ａ：異常なし Ｂ：塗膜の変色はあるが、錆は見られず。 【００５５】Ｃ：錆・ふくれ・剥離が発生。 【００５６】・耐アルカリ性 ２０重量％カセイソーダに４０００時間浸漬して、ＪＩ
Ｓ Ｋ５４００−１９９０に準拠して実施した。 【００５７】評価Ａ：異常なし Ｂ：塗膜は変色しているが、ふくれ、割れ、剥離はな
し。 【００５８】Ｃ：塗膜が変色、一部ふくれ、割れ、剥離
等が発生。 【００５９】・キャス試験 ＪＩＳ ８６８１−１９８８に基づき、７２時間で評価
した。 【００６０】評価Ａ：レイティングナンバー９．８以上 Ｂ：レイティングナンバー９．３〜９．５ Ｃ：レイティングナンバー９以下 ・亜硫酸ガス腐食 雰囲気温度４０℃、湿度１００％、２リットルＨ2Ｏ＋
２リットルＳＯ2を噴霧、２０サイクルで、ＤＩＮ５０
０１８に基づいて実施した。 【００６１】評価Ａ：異常なし Ｂ：塗膜は変色しているが、ふくれ、割れ、剥離はな
し。 【００６２】Ｃ：腐食が発生。 【００６３】・促進耐候性 サンシャイン・カーボンアーク、１０００サイクルでＪ
ＩＳ Ｚ９１０５に基づいて実施した。 【００６４】Ａ：異常なし Ｂ：やや変色しているが、ふくれ、割れ、剥離はなし。 【００６５】 Ｃ：完全に変色しており、商品価値低下。 【００６６】 【表１】
・耐食性・潤滑性に優れたコーティング組成物および塗
膜、ならびに塗膜の形成方法に関する。 【０００２】 【従来の技術とその問題点】従来ボルトやナット、橋
梁、鉄塔等には、主に耐食が目的でメッキや化成処理等
の表面処理やアルミニウムフレークを含んだ塗料が使用
されているが、アルミニウムフレークを含んだ従来の塗
料では、十分な耐候性がなく、数年経てば再塗装の必要
があり、その費用は莫大なものであった。また、ボルト
やナットにメッキ処理等を施した場合、滑り性が十分で
なく、余分な労力や時間を費やすだけでなく、ネジ山が
潰れたりメッキが剥げる等性能的にも十分なものではな
かった。さらに、潤滑を必要とする部品・部材には、定
期的に注油の必要があり、メンテナンスに多くの費用を
要していた。 【０００３】 【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意創意工
夫を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち
本発明は、次の組成物、塗膜および方法よりなる。 【０００４】１．（ａ）エポキシ系樹脂（硬化剤含む）
１０〜８０重量％、（ｂ）金属フレーク３〜５０重量
％、（ｃ）滑剤１〜４０重量％からなる（但し、合計量
は１００重量％を超えない。）耐食性コーティング組成
物。 【０００５】２．上記１記載の耐食性コーティング組成
物に溶剤を加えた塗料。 【０００６】３．溶融メッキ、溶射メッキ、電解メッ
キ、無電解メッキ、蒸着（ＣＶＤ、ＰＶＤ）、化成処
理、化学処理から選ばれる１種または２種以上の下地処
理層と、（ａ）エポキシ系樹脂１０〜８０重量％、
（ｂ）金属フレーク３〜５０重量％、（ｃ）滑剤１〜４
０重量からなる（但し、合計量は１００重量％を超えな
い。）耐食性コーティング層の少なくとも２層構造から
なる塗膜。 【０００７】４．被塗装物の塗装面を溶融メッキ、溶射
メッキ、電解メッキ、無電解メッキ、蒸着（ＣＶＤ、Ｐ
ＶＤ）、化成処理、化学処理から選ばれる１種または２
種以上の下地処理を施した後、該下地処理した面に
（ａ）エポキシ系樹脂１０〜８０重量％、（ｂ）金属フ
レーク３〜５０重量％、（ｃ）滑剤１〜４０重量％から
なる（但し、合計量は１００重量％を超えない。）耐食
性コーティング組成物に溶剤を加えて塗布する耐食性塗
膜の形成方法。 【０００８】以下、さらに本発明の実施の形態を詳述す
る。 【０００９】本発明で用いるエポキシ系樹脂は、ビスフ
ェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ノボラック型、お
よび脂肪族エポキシ樹脂等が使用でき、また硬化剤とし
ては、アミン類、ポリアミン類、ポリアミド類、酸無水
物、尿素、フェノール、メラミン、多硫化物硬化剤また
はこれらのアダクト、変性物等が使用できる。コーティ
ング組成物におけるエポキシ系樹脂の配合量は、１０〜
８０重量％が適当で、好ましくは４５〜６５重量％とす
ればよい。エポキシ系樹脂の配合量が１０重量％未満で
は、十分なコーティング（付着）性能が得られず、塗膜
が使用中に剥げたり金属フレークが脱落したりする。一
方、８０重量％を超える場合には、他の成分の配合量が
少なくなり滑り性や耐食性が十分でなくなる。 【００１０】金属フレークは、ステンレス、その他の耐
食性鉄合金、チタン、スズ、ニッケル、アルミニウム等
のフレーク等を用いることができる。これらの中でも特
にステンレス（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６Ｌ、その他
のフェライト系、オーステナイト系、２相系ステンレス
等）フレークが特に好ましい。フレークの大きさはレー
ザー回折法による平均粒子径で５〜３００μｍ程度が好
ましく、特には３１〜６０μｍがさらに好ましい。平均
粒子径が５μｍ未満では、その製造自体が困難となりコ
ストアップとなるとともに、形状比（平均粒子径／平均
厚み）が小さいものしかできず、フレーク形状による保
護効果が弱くなる。一方３００μｍを超える場合には、
隠蔽力が低下するとともに、フレークの折損や塗膜から
の突き出し等が生じるため好ましくない。厚みについて
は平均厚み０．０１〜３μｍ程度が好ましい。 【００１１】ステンレスフレークを用いる場合には、含
有するケイ素量が０．４５〜０．８重量％であることが
好ましい。０．８重量％を超える場合には塗布後の外観
が極端に白みがかり、メタリック感がなくなり意匠的に
好ましくない。一方０．４５重量％未満では、粉末化・
フレーク化が困難となり、前記形状のフレークの製造が
困難である。 【００１２】金属フレークのコーティング組成物中の配
合量は、３〜５０重量％にすればよく、好ましくは５〜
３０重量％が適当である。金属フレークの配合量が３重
量％未満では、十分な隠蔽性がなく、耐食性・耐候性等
の効果に乏しい。一方、５０重量％を超えてもさらなる
耐食性・耐光性の改善はほとんどなく、相対的に樹脂の
量が少なくなるため、付着性の点で好ましくない。 【００１３】金属フレークの製造法は、公知の方法でよ
く特に限定されないが、アトマイズ法・粉砕法・回転円
盤法・回転電極法・キャビテーション法・メルトスピニ
ング法等により得られる粉末が原料として使用できる。
中でも好ましくはガスアトマイズ法、水アトマイズ法に
より得られる粉末が好適である。粉末のフレーク化は、
例えば湿式ボールミル、湿式アトライター、スタンプミ
ル等により摩砕あるいは粉砕処理することにより得られ
る。粉末・フレークは、必要に応じてスクリーン等で分
級して粒度を調整できる。 【００１４】本発明で使用する滑剤は、固体潤滑剤や潤
滑性能を有する樹脂が採用でき、フッ素系樹脂（ＰＴＦ
Ｅ、ＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＰＥ・ＦＥＰ等）、二硫化モリ
ブデン、二硫化タングステン、カーボン、グラファイ
ト、窒化硼素から選ばれる１種または２種以上をコーテ
ィング組成物中に１〜４０重量％含有させればよく、好
ましくは５〜３０重量％が適当である。１重量％未満で
は、潤滑性が乏しく十分な滑り性が得られない。一方４
０重量％を超えてもさらなる潤滑性能の向上はほとんど
なく、コストアップにつながるので好ましくない。 【００１５】本発明のコーティング組成物は、一般の溶
剤を用いて塗料化でき、例えばトルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素、ミネラルターベン等の脂肪族炭化水
素、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
ケトン類、酢酸エチルエステル、酢酸ブチルエステル等
のエステル類、石油樹脂、インデンクマロン樹脂等の非
反応性希釈剤等、またこれらの混合物を使用することが
できる。溶剤の量は目的、用途等により適宜設定すれば
よいが、通常コーティング組成物１００重量部に対し、
１〜５００重量部加えればよい。 【００１６】上記塗料には、公知の添加物を加えること
もでき、例えば、有機ベントナイト、無水珪酸粉末等の
揺変性付与剤、金属石鹸、水添ヒマシ油、酸化エチレン
を主成分とする合成ワックス等の沈降防止剤、アルキッ
ド樹脂用ドライヤー、エポキシ樹脂用硬化促進剤等を添
加しても差し支えない。また、着色のために公知の顔料
を含ませることもできる。 【００１７】本発明のコーティング組成物を含む塗料
は、鉄系材料／その他の部品・部材の表面の少なくとも
一部以上、すなわち耐食性・耐候性が必要な部分に必要
量塗布して使用することができ、乾燥後の平均膜厚は好
ましくは５〜５００μｍ、より好ましくは１０〜１５０
μｍである。平均膜厚が５μｍ未満の場合は、十分な耐
食性が望められず、５００μｍを超えても過剰で、コス
トアップになる恐れがある上、何回もの重ね塗りが必要
になるため効率的でない。 【００１８】塗布の方法は、公知の方法が採用でき、は
け塗り、スプレー塗装、静電塗装、ロールコーター、バ
ーコーター、ドクターブレード等で塗布することができ
る。これらの方法以外にも単にコーティング組成物に鉄
系材料／その他の部品・部材を浸漬する等の方法でもよ
い。重ね塗り回数は特に限定されるものではないが、通
常２〜３回程度行えばよい。 【００１９】コーティング組成物の塗布後の乾燥は、エ
ポキシ系樹脂を十分に硬化させる目的から１５０〜２５
０℃程度の焼き付け乾燥を行うのがよい。 【００２０】本コーティング組成物を含む塗料は、その
まま鉄系材料の表面に塗布することもできるが、適当な
下地処理を行ってから塗布する方が、より効果的であ
る。例えば、溶融メッキ、溶射メッキ、電解メッキ、無
電解メッキ、蒸着（ＣＶＤ、ＰＶＤ）、化成処理、化学
処理から選ばれる１種または２種以上の下地処理を施せ
ばよい。特にはダクロタイジング、クロメート処理、リ
ン酸亜鉛処理、亜鉛メッキ等が好ましい。 【００２１】本発明のコーティング組成物は、鉄系材料
はもちろん、各種の構造部材、構造部品、機械材料、機
械部品、自動車部品、化学プラント等に適用することが
でき、例えばボルト、ナット、ビス、ワッシャー、ギヤ
ー、船舶、車両、橋梁、鉄塔、鉄道の切り替えポイント
・レール部品、各種実験装置、熱処理炉等に使用するこ
とができる。 【００２２】 【効果】１．本発明のコーティング組成物は、鉄系材料
への密着性が良好で、乾燥後の塗膜は８〜９Ｈの硬度を
有し、容易に剥離・脱落が起こらない。半永久的に紫外
線をカットし、耐候性試験では４０００時間経過後もチ
ョーキングが起こらない。 【００２３】２．本発明のコーティング組成物は滑材成
分があらかじめ含まれているので、使用前あるいは使用
中の潤滑剤の補給が不必要でメンテナンスフリーで経費
削減につながる。 【００２４】３．本発明のコーティング組成物は、耐酸
性、耐アルカリ性、耐薬品性に優れ、いかなる環境下に
おいても腐食や剥離等が起こらず、長期間安定して使用
できる。 【００２５】４．本発明のコーティング組成物は、溶剤
の配合量等により適度な粘度に調整できるので、複雑形
状の部品や凹凸屈曲等のある部材へも塗布可能である。 【００２６】以下に本発明の実施例について具体的に説
明する。 【００２７】 【実施例】［実施例１］下記の配合物をディスパーによ
り２０分間、分散混合させた。 【００２８】 エポキシ樹脂（含硬化剤） ６０重量部 ステンレスフレーク ２０重量部（東洋アルミニウム製 ＲＦＡ４０００） 四フッ化エチレン ８重量部（ヘキスト社製ホスタフロン ＴＦ−９２０５） 添加剤（分散剤、沈降防止剤） ２重量部 溶剤（トルエン、ブチセロ、ＭＥＫ）１０重量部 エポキシ樹脂（油化シエル社エピコート＃８２８）２０
重量部とステンレスフレーク（ＳＵＳ３１６Ｌ、平均厚
み０．８μｍ、平均粒子径３５μｍ、含有ケイ素量０．
６重量％）２０重量部および四フッ化エチレン８重量部
とを予備混合後、続いてエポキシ硬化剤（大日本インキ
社ラッカーマイドＴＤ−９６６−Ｈ）４０重量部とブチ
セロソルブ、トルエン、ＭＥＫの混合溶剤を１０重量
部、分散剤と沈降防止剤それぞれ１重量部添加し、ディ
スパーにより２０分間分散混合することによりコーティ
ング組成物塗料を得た。 【００２９】［実施例２］実施例１において エポキシ樹脂（含硬化剤） ５０重量部 ステンレスフレーク ３０重量部 とし、その他は実施例１と同様の配合・方法でコーティ
ング組成物塗料を得た。 【００３０】［実施例３］実施例１において エポキシ樹脂（含硬化剤） ５０重量部 ステンレスフレーク ２０重量部 四フッ化エチレンに替えて、 二硫化モリブデン １８重量 とし、その他は実施例１と同様の配合・方法でコーティ
ング組成物塗料を得た。 【００３１】［実施例４］実施例１において エポキシ樹脂（含硬化剤） ５３重量部 ステンレスフレーク ２０重量部（東洋アルミニウム製 ＲＦＡ４０００） 四フッ化エチレン １５重量部（ヘキスト社製ホスタフロン ＴＦ−９２０５） とし、その他は実施例１と同様の配合・方法でコーティ
ング組成物塗料を得た。 【００３２】［比較例１］下記の配合物をアトライター
で２時間処理して十分に分散したコーティング剤を得
た。 【００３３】 エポキシ樹脂（含硬化剤） ６０重量部 二硫化モリブデン ２０重量部 四フッ化エチレン ８重量部（ヘキスト社製ホスタフロン ＴＦ−９２０５） 添加剤（分散剤、沈降防止剤） ２重量部 溶剤（トルエン、ブチセロ、ＭＥＫ）１０重量部 ［比較例２］下記の配合物をアトライターで２時間処理
して十分に分散したコーティング剤を得た。 【００３４】 ポリアミド・イミド樹脂 ４０重量部 二硫化モリブデン ２０重量部 四フッ化エチレン ８重量部（ヘキスト社製ホスタフロン ＴＦ−９２０５） 添加剤（分散剤、沈降防止剤） ２重量部 溶剤（Ｎ−メチル２ピロリドン DMF）３０重量部 ［比較例３］下記の配合物をディスパーにより ２０分
間、分散混合させた。 【００３５】 エポキシ樹脂（含硬化剤） ６０重量部 ステンレスフレーク ２０重量部（東洋アルミニウム製 ＲＦＡ４０００） 四フッ化エチレン ０．５重量部（ヘキスト社製ホスタフ ロンＴＦ−９２０５） 添加剤（分散剤、沈降防止剤） ２重量部 溶剤（トルエン、ブチセロ、ＭＥＫ）１７．５重量部 ［比較例４］実施例１において、エポキシ樹脂の替わり
に アルキド樹脂 ６０重量部 とし、その他は実施例１と同様にコーティング組成物塗
料を作製した。 【００３６】上記で得られたコーティング組成物塗料を
エアースプレー（口径１．２ｍｍ、圧４ｋｇ／ｃｍ2）
により鉄板（５０×１５０×０．３ｍｍ）および鉄製ボ
ルト・ナット（Ｍ２４）の表面に乾燥後膜厚み約２５μ
ｍとなるようスプレー塗装し、１８０℃で２０分焼き付
け乾燥を行った。冷却後再度乾燥後膜厚約２５μｍのス
プレー塗装を施し、２００℃２０分の焼き付け乾燥を行
った。各塗布板またはボルトを次の各試験に供して性能
評価を行った。 【００３７】・密着性（碁盤目試験） ＪＩＳ Ｋ５４００−１９９０に基づいて実施した。 【００３８】評価Ａ：剥離、欠損部共になし。 【００３９】Ｂ：欠損部が１０％以内。 【００４０】Ｃ：欠損部が１０％を超える。 【００４１】・鉛筆硬度 鉛筆は、三菱鉛筆ユニを使用してＪＩＳ Ｋ５４００−
１９９０に基づいて実施した。 【００４２】Ａ：６Ｈ以上 Ｂ：４〜５Ｈ Ｃ：３Ｈ以下 ・耐摩耗性−摺動特性 面圧３０ｋｇｆ／ｃｍ2、摺速３ｍ／分（耐久試験）相
手材：試験材と同材、乾式で摺動距離の測定を行った。 【００４３】Ａ：摺動距離５０００ｍ以上 Ｂ：摺動距離１０００〜４９９９ｍ Ｃ：摺動距離９９９ｍ以下 ・ねじの嵌合性 ボルト・ナットを手指により嵌合し、回転させる。 【００４４】Ａ：引っかかりなくスムーズに回転する。 【００４５】Ｂ：引っかかりがあり、力を要す。 【００４６】Ｃ：手指で回転させることが困難である。 【００４７】・耐屈曲試験 ４Ｔ折り曲げで、ＪＩＳ Ｋ５４００−１９９０に基づ
く。 【００４８】評価Ａ：折り曲げに耐える。（剥離・亀裂
が発生せず。） Ｂ：塗膜表面に亀裂が発生。 【００４９】Ｃ：塗膜の剥離が発生。 【００５０】・塩水噴霧試験 連続３０００時間で、ＪＩＳ Ｋ５４００−１９９０に
基づいて行った。 【００５１】評価Ａ：異常なし Ｂ：塗膜の変色はあるが、錆は見られず。 【００５２】Ｃ：錆・ふくれ・剥離が発生。 【００５３】・耐酸性 ３重量％の塩酸水溶液に７２０時間浸漬して、ＪＩＳ
Ｋ５４００−１９９０に基づいて実施した。 【００５４】評価Ａ：異常なし Ｂ：塗膜の変色はあるが、錆は見られず。 【００５５】Ｃ：錆・ふくれ・剥離が発生。 【００５６】・耐アルカリ性 ２０重量％カセイソーダに４０００時間浸漬して、ＪＩ
Ｓ Ｋ５４００−１９９０に準拠して実施した。 【００５７】評価Ａ：異常なし Ｂ：塗膜は変色しているが、ふくれ、割れ、剥離はな
し。 【００５８】Ｃ：塗膜が変色、一部ふくれ、割れ、剥離
等が発生。 【００５９】・キャス試験 ＪＩＳ ８６８１−１９８８に基づき、７２時間で評価
した。 【００６０】評価Ａ：レイティングナンバー９．８以上 Ｂ：レイティングナンバー９．３〜９．５ Ｃ：レイティングナンバー９以下 ・亜硫酸ガス腐食 雰囲気温度４０℃、湿度１００％、２リットルＨ2Ｏ＋
２リットルＳＯ2を噴霧、２０サイクルで、ＤＩＮ５０
０１８に基づいて実施した。 【００６１】評価Ａ：異常なし Ｂ：塗膜は変色しているが、ふくれ、割れ、剥離はな
し。 【００６２】Ｃ：腐食が発生。 【００６３】・促進耐候性 サンシャイン・カーボンアーク、１０００サイクルでＪ
ＩＳ Ｚ９１０５に基づいて実施した。 【００６４】Ａ：異常なし Ｂ：やや変色しているが、ふくれ、割れ、剥離はなし。 【００６５】 Ｃ：完全に変色しており、商品価値低下。 【００６６】 【表１】
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｃ
Ｃ０９Ｄ 163/00 Ｃ０９Ｄ 163/00
(56)参考文献 特開 平10−95953（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−228073（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−234820（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−239624（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−224247（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−28535（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−193623（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−150301（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−25588（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−77954（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09D 1/00 - 201/10
B05D 7/24
B05D 5/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 潤滑を必要とする部品・部材上に形成さ
れる塗膜であって、溶融メッキ、溶射メッキ、電解メッ
キ、無電解メッキ、蒸着（ＣＶＤ、ＰＶＤ）、化成処
理、化学処理から選ばれる１種または２種以上の下地処
理層と、（ａ）エポキシ系樹脂（硬化剤含む）１０〜８
０重量％、（ｂ）金属フレーク３〜５０重量％、（ｃ）
フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＰＥ・Ｆ
ＥＰ等）、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒
化硼素から選ばれる１種または２種以上の滑剤１〜４０
重量％からなる（但し、合計量は１００重量％を超えな
い。）耐食性コーティング組成物層の少なくとも２層構
造からなり、かつ該耐食性コーティング組成物層の平均
膜厚が１０〜１５０μｍである塗膜。
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1998
- 1998-11-20 JP JP33109898A patent/JP3504872B2/ja not_active Expired - Lifetime
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