JPH0366940B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は美装、防触等を目的として、被塗装
素地上に塗布する塗料の塗装方法に関するもので
ある。 〔従来の技術〕 金属材料及び金属製品の腐蝕防止等を目的に行
われる塗装においては通常複数回の重ね塗りが行
なわれており、例えば金属材料を塗装する場合、
被塗装素地の表面をブラスト処理、サンダー研磨
等で錆落しや表面付着物の除去などの目的で下地
処理を行い、次の腐蝕防止を主目的とした下塗り
塗料を行い、この塗装が固化乾燥後に、その上に
必要により中間に行う中塗り塗装を行い、これが
固化乾燥後に、美装を主目的とした上塗り塗装を
行う工程が採用されている。これは下地との密着
性や腐蝕防蝕性の優れた塗料は必ずしも美装上の
要求を満足せず、又美装性に優れ、又塗装表面に
接触する環境に対し耐性のある塗料が必ずしも下
地との密着性や腐蝕防蝕性に最も優れているとは
いい難い場合が多く、これらを相補つて両方に優
れた塗膜を得ようとするものである。又一回の塗
装で生じる可能性のあるピンホール等の欠陥を２
回以上の塗装で残存の確率を低くする意味もあ
り、場合によつては下塗り上塗り両塗膜の密着性
が余りよくない場合や、腐蝕防蝕性を向上させた
り、他の塗膜特性を付与したりする目的で、両塗
膜の橋渡し役をする中塗り塗料を塗装する事も行
われている。これらの各塗装工程においては、下
塗り塗装で形成された塗装膜が乾燥した後に次の
塗装をするのが、業界において常識となつてい
る。 しかしながら、次の様な場合には、下塗り塗料
が未硬化のうちに上塗り塗装をすることも行われ
て来た。即ち焼付型フエノール樹脂系又はアル
キツド樹脂系の下塗り塗料を塗布し、溶剤が揮発
後だが未硬化のうちに中塗り又は上塗り塗料を塗
布し、下塗り及び中塗り或いは上塗り塗料を１回
の焼付工程で同時に塗膜を硬化させる方法は行わ
れている。 同一塗料を複数回スプレー塗装して、塗膜の
厚みを増加させたり、前記のピンホール残存を防
止する場合に、何回もスプレーガンを往復させて
目標とする厚膜塗膜を形成する場合には、同一塗
料であるので、下塗りの湿潤状態で上塗りを行う
ことは行われている。 特公昭60−17588号に開示されている如く、
下塗り塗料と上塗り塗料の主成分が同種のビヒク
ルである場合には、下塗り塗膜が完全硬化する前
に上塗り塗料を塗布することは行われている。 の方法は通常ならば２回の焼付けを必要とす
るが、それを１回の焼付けで下塗り塗膜と上塗り
塗膜とを同時に硬化させることにより、工程の短
縮を図るものであるが、下塗り塗膜は未硬化の状
態ではあるが、指触乾燥以後の塗膜状態となつて
から上塗り塗料を塗布するもので、しかも焼付け
ることにより初めて目的とする塗膜が形成される
ものであり、下塗り塗膜の湿潤（wet）状態の時
に塗装するものでもなく、しかも常温硬化型の塗
料でもない。 の場合は、同一の塗料であるので、２回以上
の塗装による相互作用は考えられず、下塗りが湿
潤状態で上塗りしても問題は起らないことは明白
であるので行われているが、本発明のように別品
種の塗料を塗布するものではない。 の場合も、下塗り塗料と上塗り塗料とは、両
者共エポキシ樹脂又は変性エポキシ樹脂塗料であ
つて、その主成分となるビヒクルが同系の塗料を
使用するもので厳密な意味での別品種の塗料では
ない。 このように、同一種の塗料については、下塗り
がウエツトのうちに上塗りを塗装することは行わ
れているが、別品種（例えば通商産業調査会発行
「化学工業統計月報」の塗料分類による）の樹脂
について、下塗りがウエツトのうちに上塗りを塗
装することは行われていない。 特開昭60−92365号公報では、ベースコート上
にウエツトオンウエツト方式によつて塗装すべき
上塗用クリヤー塗料組成物が提案されているが、
ベースコート用塗料はアクリルシルバーメタリツ
ク塗料、ポリエステルホワイト塗料、アクリルシ
ルバーメタリツク塗料のいずれかで、２液反応型
下塗り塗料としてはアクリル樹脂イソシアネート
硬化塗料のみがあげられている。この上にアクリ
ル重合体と希釈剤、架橋剤に粒径0.01ないし
10μmである架橋重合体微粒子を加えたクリヤー
塗料組成物を上塗りするものであつて、ベースコ
ート塗料が１液型を主とし、２液型の場合は上塗
りも２液型で同種とは言えないが同系統の塗料を
使用している。又自動車のライン塗装を指向した
もので、本発明の如く、建築物、橋梁、タンクな
どの大型構成物を指向したものでなく、組成物自
体も異る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の塗装工程では、例えば塗り塗装工程と中
塗り塗装工程との間や中塗り塗装工程と上塗り塗
装工程との間の乾燥工程で、ごみやほこり等の異
物が塗装面に付着すると、各塗膜層間の付着力が
不充分となり、層間剥離の問題が発生することは
よく知られている現象である。その上、従来の工
程では、下地処理から上塗り塗装までの作業期間
が長くなり、水型建造物や橋梁などではそれだけ
塗装経費が高くなるという問題もあつた。 本発明は、かかる観点に鑑みて創案されたもの
で、従来の塗装方法とは異る塗膜形成方法を提供
し、工期を短縮することにより塗装経費の低減を
図り、ごみやほこりによる層間剥離の問題をも解
決しようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、被塗装素地にウレタン樹脂系又はエ
ポキシ樹脂系の２液反応型下塗り塗料を塗布し、
その塗膜が指触乾燥前の湿潤状態のうち、塩化ゴ
ム系、アルキツド樹脂系、アクリル樹脂系から選
ばれた常温乾燥型塗料である１液型の上塗り塗料
を塗布することを特徴とする塗膜形成方法であ
る。 ２液反応型塗り塗料としては、エポキシ樹脂又
はウレタン樹脂塗料を用いるものである。２液反
応型塗料としては、常温で液状の比較的低分子量
の樹脂でもよいが、常温で固形の樹脂の方が好ま
しい。 エポキシ樹脂系の下塗り塗料に使用する樹脂と
しては、エピクロールヒドリンとビスフエノール
Ａとの反応によつて得られる通常のエポキシ樹脂
でよく、具体的にはエピコート（シエル化学登録
商標）828，834，1001，1004，1007，1009等、ア
ラルダイト（日本チバガイギー登録商標）6071，
7071，6084，7097，6097等、スミエポキシ（住友
化学登録商標）ESA−011，014等の汎用樹脂で
良い。 この際使用するエポキシ樹脂用硬化剤はポリア
ミド系硬化剤が好ましい。他の配合材としては、
クマロン樹脂、石油樹脂、あるいはホワイト・タ
ール等の増量材、シリカ、タルク、炭酸カルシウ
ム等の体質顔料、弁柄、酸化チタン、カーボンブ
ラツク等の着色顔料、有機ベントナイト、無水珪
酸微粉末等の揺変性付与剤等それに溶剤を必要に
応じて使用し得る。 ウレタン樹脂系塗料に使用する樹脂としては通
常のポリエステル、水酸基含有のエポキシ樹脂、
或いは、エポキシ樹脂をアルカノールアミンで変
性して水酸基数を増加させた変性エポキシ樹脂等
のビヒクルとそれ等の樹脂を硬化させる活性イソ
シアネート基含有樹脂等を組み合せて使用する。
イソシアネート基含有樹脂としてメチレンイソシ
アネート（MDI）系、トリレンジイソシアネー
ト（TDI）系、ヘキサメチレンジイソシアネート
（HMDI）系等が一般的に知られているが、それ
らの何れでも使用可能である。しかしMDI系及
びTDI系の樹脂の使用は、それが上塗り塗膜の表
層に浮き出て塗膜が、経時的に変色することがあ
るが、HMDI系の樹脂を硬化剤として使用すれ
ば、その様な現象は生じない。その他の配合材と
しては前述のエポキシ樹脂系塗料に使用するもの
が、任意に使用し得る。しかし下塗り塗料として
エポキシ樹脂系又はウレタン樹脂系樹脂に増量材
としてタール或いはアスフアルト類の瀝青物又は
これ等と同等の性質を有するタール油樹脂を添加
したものは、その湿潤（wet）状態の上に上塗り
塗料を塗布すると塗装直後、前記の瀝青質がブリ
ードするので、防蝕性に重点をおき、美装がそれ
程求められない場合にはよいが、美観を要求され
る場合にはその様な瀝青質あるいはタール油樹脂
等を含有した塗料は下塗り塗料としては使用しな
い方が好ましい。 上塗り塗料としては、溶剤揮発型の合成樹脂塗
料である塩化ゴム系塗料、アクリル樹脂塗料ある
いは酸化重合型のアルキツド樹脂塗料から選ばれ
る。その他のアルキツド樹脂含有塩化ゴム系塗料
も使用できる。 本発明は、前記の２液反応型下塗り塗料を塗装
した後、下塗り塗膜が湿潤状態のうちに上塗り塗
料を塗布するところに最大の特徴を有する。 この湿潤（wet）状態とは、JIS Ｋ−5400−
1970「塗料一般試験方法5.10」に記載されている
指触乾燥前の状態を指すものである。従来からの
常識でいえば下塗りと上塗りと異つた品種の塗料
を重ね塗りすると層間剥離、塗膜のふくれ、発泡
あるいは乱れなど生ずるとの先入感から、このよ
うな塗装方法は行われていなかつたのが実状であ
る。 しかし、本発明者等は、この様な塗装ができれ
ば、工期がかなり短縮され、経済的に大きな利益
があることが考えられることから、あえて常識に
反する湿潤状態での重ね塗りを研究した結果、本
発明のような下塗りと上塗りの組み合せを採用す
ると何ら防蝕性に欠陥のない塗膜が形成される事
を見出し、本発明を完成させた。 一見、不合理に見える、この塗膜形成法は常識
を逸脱しているかのように見えるが、その結果は
驚くべき水準にある。下塗り塗膜が未だ湿潤
（wet）状態のうちに上塗り塗料を塗布するので
あるから、当然下塗り塗膜成分と上塗り塗膜成分
とが、その界面で混り合つた複合塗膜が形成され
る。良好な結果が得られる理由は定かでないが、
塗料中の溶剤組成の違い、あるいは一種の溶剤シ
ヨツク等により、一気に下塗り塗膜と上塗り塗膜
の各成分が混り合うことがなく、両者の界面のみ
が混合層として存在するためと考えられる。下塗
り塗料にエポキシ樹脂系又はウレタン樹脂系の２
液反応型を使用し、上塗り塗料として、塩化ゴム
系又はアクリル樹脂系又はアルキツド樹脂系を塗
布すると、塗膜硬化機構が異るので更に良好な結
果が得られるものと考えられる。この場合、下塗
り塗料に使用する塗料のビヒクルとして、分子量
が大きい常温で固形であるものが望ましい。 塗装方法としては、通常のエアスプレーあるい
はエアレススプレーによるのが良い。ハケ塗り又
はローラー塗り等は、下塗り塗膜が湿潤状態であ
ることから、その施工は困難である。本発明を達
成するには、２人の塗装者がうち１人が下塗りを
し、他の人が直ちに上塗りをすれば良いが、足場
上での塗装になると、作業上の危険が伴い、しか
もこのような塗装は困難であることが多い。しか
し１台の塗装機に２つのスプレーノズルを組み込
み、第１のスプレーノズルで下塗りを塗装し、第
２のスプレーノズルで上塗りを塗布するようにす
れば、１回の塗装機の運行で本発明の目的とする
塗膜が形成されるため塗装経費を極端に低減する
ことができる。 この様な塗装機に更に下地処理をする装置を組
み込んでおけば、通常の塗装工程である１連の下
地処理→下塗り→上塗りの各工程が一度の塗装機
の運行で行えるので、作業も効率的となり、経費
も更に節減される。 塗装膜厚は、特にこのため限定されることはな
く、任意にその目的に応じて決定すればよいが、
防蝕性を考慮すれば下塗り塗料はその乾燥膜厚が
60〜250μm、好ましくは100〜120μmになるよう
にし、上塗り塗料はその乾燥膜厚を10〜50μm、
好ましくは20〜30μmになるように塗布すればよ
い。 塗布後は通常の状態で乾燥させる。この塗膜
は、従来の如く、下塗り塗料を乾燥させた上に上
塗り塗料を塗布したものとくらべて、性能上遜色
のないものである。 実施例 １ 被塗装素地として、150×70×１mmの軟鋼板を
脱脂した後シヨツトブラスト処理して得られた試
験板を使用した。この試験板の表面に２液反応型
のウレタン樹脂系塗料（新日鐵化学(株)商品名：
NBコート3000GWグレー色）にシンナーを約５
％添加して、乾燥後の膜厚が100〜120μmとなる
ようにエアレススプレー方式で塗布し、直ちに白
色の塩化ゴム系合成樹脂塗料（新日鐵化学(株)商品
名：NBコートCR−503塩化ゴム上塗り）又はア
ルキツド樹脂系塗料（新日鐵化学(株)商品名：NB
コートFE−503上塗り）にシンナーを約20重量％
添加して、乾燥後の膜厚が20〜30μmとなるよう
にエアスプレー方式で塗布した。20±１℃の温
度、湿度（R.H.）75±５％の恒温恒湿槽内で７
日間養生した。 このようにして形成された各複合塗膜につい
て、各種試験を行つた。結果を第１表に示す。な
お、比較として、従来の塗装間隔（下塗り塗装後
16時間乾燥した後、上塗り塗布）で塗装した塗膜
を同時に試験した。

【表】

【表】 ○印：良好 △印：やや悪い
実施例 ２ 実施例１と同じ試験板を使用し、同じ下地処理
を行つた上に、下塗りに２液反応型のエポキシ樹
脂系塗料（新日鐵化学(株)商品名：NBコートEPブ
ルー）を使用した以外は、実施例１と同一の上塗
りを塗布し、同じように養生した。その塗膜の試
験結果を第２表に示す。

【表】

【表】 ○印：良好 △印：やや悪い
〔発明の効果〕 大型建造物や船舶、タンク、橋梁など大型の被
塗装物で足場設置を必要とするものに対して従来
ならび下地処理、下塗り、上塗りの各々の作業の
間に雨天になれば晴天になつて表面が乾燥するま
で待つとか、その間ゴミやホコリ、鳥類による夾
雑物が付着するとか、工期が予定以上に延び、そ
の間足場を設定したままにしておく必要があり、
又作業者も工事地区に駐留している必要があるな
ど不都合が多く、これが塗装作業費の高くなる原
因となつていたが、本発明の塗膜形成方法によれ
ば、下地処理、下塗り、上塗りを引続いて、殆ん
ど同時期に行えるので、塗装作業費を大巾に節減
できるばかりでなく、塗膜層間が異物付着により
付着力不充分となることもなく、又形成した塗膜
も、従来の間に乾燥をはさむ塗装工程により形成
したものにくらべて遜色のない耐蝕性、美観を有
するものであつた。実用上の価値の大きい塗装方
法である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被塗装素地にウレタン樹脂系又はエポキシ樹
   脂系の２液反応型下塗り塗料を塗布し、その塗膜
   が指触乾燥前の湿潤状態のうち、塩化ゴム系、ア
   ルキツド樹脂系、アクリル樹脂系から選ばれた常
   温乾燥型塗料である１液型の上塗り塗料を塗布す
   ることを特徴とする塗膜形成方法。