塗装技術の門

　上塗りは外部の環境に直接さらされるので、使用条件により耐候性・耐水性など環境条件に耐える性能が必要です。腐食性物質の遮断機能も優れていることが望ましいです。美観の保持が必要な場合には上塗り塗膜が主要な役割を果たすことになるので、保色性。光沢保持性など外観の維持にも優れている必要があります。下塗りあるいは中塗りとの付着性が良好でなければならず、これらと同一系統のビヒクルから成る塗料であるのが普通ですが、上塗りの要求性能によっては異なる系統の塗料が使用されることもあります。
　上塗りの色調はなるべく堅牢なものを選ぶことが望ましいです。
　色の堅牢度は使用顔料の種類によるところが大きいです。近い色調でも堅牢度の高い顔料と、そうでない顔料では保色性に大きく差を生じます。一般に鮮やかな色調よりはやや濁った色調の方が堅牢度が高く、変色しにくいといえます。
　油性さび止めペイントの上塗りには長油性フタル酸樹脂塗料が広く用いられています。
　塩化ゴム系塗料は塩素化樹脂、変性樹脂、可塑剤、安定剤などから成りますが、耐候性は変性樹脂の種類と量によるところが大きいです。変性樹脂には耐候性の良いアクリル変性アルキド樹脂などが用いられますが、あまり量を多く用いると光沢や作業性は向上しますが、塩化ゴム系塗料の特長である耐薬品性や層間付着性が低下するので好ましくありません。
　高度な防食性能を有する塗装系として、エポキシ樹脂塗料とウレタン樹脂塗料の組合せが使用されます。エポキシ樹脂塗料は日光の作用で白亜化し易いので下塗りや中塗りとして用い、耐候性の良いウレタン樹脂塗料の上塗りを組合わせるものです。
　ウレタン樹脂塗料の硬化剤であるイソシアネート化合物には黄変して耐候性が劣るものがありますので、この目的には耐候性の良い無黄変形の硬化剤を用いることが必要です。
　最近では、ポリウレタン樹脂塗料に比べてさらに耐候性の良いふっ素樹脂塗料が大型の構造物に塗装されています。特に海上にかかる長大橋は、最近ではそのほとんどがふっ素樹脂塗料で仕上げられています。
　また、アクリルシリコン樹脂塗料（シリコン変性アクリル樹脂塗料）も徐々に増えつつあります。
　中塗りとしてよく知られているMIO塗料はヨーロッパでは上塗りとしてよく使用されています。耐候性が良く上塗りとして適当な性能を有していますが、わが国ではMIOの仕上がり感があまり好まれていないようで実績は少ないです。
　アルミニウムペイントも上塗りとして用いられます。日光を反射するので、耐候性が良く、りん片状のアルミニウム粉が塗膜面に平行に並ぶこと（リーフィング）によって塗膜の遮断機能が向上することはMIOの場合と同様です。

防食塗装系において独特な中塗りとしてMIO塗料があります。
　MIOはMicaceous Iron Oxide（鱗片状酸化鉄）の略で、天然鉱石より生成された暗褐色の結晶性酸化鉄で鱗片状をなす顔料で、塗膜面に平行に並ぶ性質があり、外部から浸入する物質の透過経路を長くすることによって塗膜の遮断機能を向上します。また日光を反射するので耐白亜化性が良くなります。MIO塗料を中塗りとして使用する場合は2つの利点を生じます。
　第1点は上塗りとの塗装間隔が長くなっても、中塗りと上塗りの層間付着性の低下が少ないことです。これはMIO塗膜面が比較的表面あらさが大きく、上塗りの付着性が良いこと、ほとんど白亜化しないことによると考えられます。
　鋼構造物の防食塗装の場合、工場塗装で下塗りを行い現地建設作業終了後中塗りを塗装することが多く、下塗りと中・上塗りの塗装間隔が長くなることがあります。この際に工場の最終塗装をMIO塗料中塗りとすることにより層間付着性の確保をはかることができます。
　第2点は、通常塗り重ねのことのできない下塗りと上塗りの間にMIO塗料を中塗りとして入れることにより、その組合せを可能にする利用法です。
　MIO系中塗り塗料は顔料濃度が大きく、それ自身耐溶剤性が大きいとともに上塗りの溶剤が下塗りまで浸透することを防ぐ機能を有します。たとえば油性さび止めペイントの上に塩化ゴム系塗料の溶剤が油性さび止めペイントの塗膜を膨潤させるので通常このような組合せの塗り重ねはできません。しかし、下塗り油性さび止めペイント、中塗りフェノール樹脂系MIO塗料、上塗り塩化ゴム系塗料の塗装系にすれば、塗り重ねが可能になります。この塗装系は橋梁・石油タンクなど鋼構造物用に実用されています。MIO塗料には、フェノール樹脂系とエポキシ樹脂系があります。

　中塗り塗料は性質の異なる下塗り塗料と上塗り塗料との間に塗布して塗膜全体の防食性や耐候性を向上させるものです。
　中塗り塗料に必要とされる性能には次のようなものがあります。
　（1）下塗り塗膜と上塗り塗膜の間の付着性をよくする。
　（2）下塗り塗膜が上塗り塗膜に浸されるのを防ぐ。
　（3）上塗り塗膜と近い色にすることにより、上塗り塗膜による下塗り塗膜の隠ぺいを助ける。
　（4）上塗り塗膜の仕上がり（光沢・平滑性など）をよくする。ただし、中塗りを使用せず
　　　下塗りに直接上塗りを塗り重ねる場合も多い。
　一般に下塗り塗料は防食性能を増すためにさび止め顔料を用い、かつ顔料分が多くビヒクルが少なくなっています。中塗り塗料は下塗り塗料と上塗り塗料の中間的な組成を有しており、さび止め顔料はほとんど用いず、用いても少量です。顔料分は下塗り顔料よりは少なく、上塗り塗料より多いです。
　ビヒクルは反対に、下塗り塗料よりは多く上塗り塗料よりは少ないです。下塗りまたは上塗りと同一系統のビヒクルの塗料を用いるのが普通ですが、特別な必要性により異なる塗料が用いられることもあります。
　中塗り塗料は下塗り塗料に対して密着性が良いといっても、長期間経過した下塗り塗膜（通常は6か月以上）の上に塗装する場合は、下塗り塗料を一層塗布するか、下塗り塗膜の表面を少し研磨して密着性を増す必要があります。また中塗り塗膜を長く放置すると上塗り塗料との密着性が悪くなるので、塗り重ねインターバルを厳守する必要があります。中塗り塗料の色は、上塗り塗料に近い色が用いられます。上塗り塗料の色が赤や黄のように隠ぺい力の小さい場合には、中塗り塗料の色の選定に特に注意が必要です。