塗装技術の門

ウォッシュには、洗う、浸食する、薄く塗るなどの意味があり、ウォッシュプライマーは本来、エッチングプライマーと同義語であります。
　その内容は、エッチングプライマーの定義の違いもあって厳密に定義されるものではありません。
　英国規格の、B.S.2015（1965）PAINT TERMSには、wash primerの項には、See "eching primer” と記載されています。エッチングプライマーは、一般的に2液形塗料で、リン酸の化学反応で鉄及び非鉄に良好な密着性を示すものとされています。
　日本のJISでは、JIS K 5500（2000）「塗料用語」にウォッシュプライマーという言葉は載っておらず、エッチングプライマーの対応英語としてwash primerの記述があります。塗料企画はJIS K 5633（2010）「エッチングプライマー」に規定されていて、内容は、リン酸を含む2液形塗料で、1種（金属素地に対する塗装系の付着性を増加する目的で塗装され、数日以内に塗り重ねるもの）と、2種（鋼材の素地調整後、本塗装を行うまでの間一時的に防錆力を付与する目的で、数ヵ月以内に塗り重ねるもの）とに分けられています。
　アメリカのS.S.P.C.（steel structures painting council）では、塗料規格として、SSPC PT 3-64 basic zinc chromate-vinyl butyral wash coat と、SSPC PT 5-64P single package wash primer について規定しています。
　S.S.P.C.では、ウォッシュプライマーは一般用語として取り扱われています。
　このように、ウォッシュプライマーは国ごとに定義に差があり、同国内でもさらに違いが見られます。
　一般的に実用上からは、ウォッシュプライマーとは、「リン酸を配合し記事金属との密着性を高めたプライマーで、非鉄金属も含めて密着性を高めること及び／または一時的な防錆を目的とする、1液形または2液形塗料」と定義することができます。

アクリル樹脂をバインダーとする塗料で、透明性、光沢、耐候性に優れ、上塗り塗料として用いられます。それぞれバインダーとしてのアクリル樹脂の形態から溶剤形、NAD、水系、粉体塗料などが作られますが、それぞれの概要は以下のようなものになります。
　溶剤形には熱可塑性アクリル樹脂塗料と熱硬化性アクリル樹脂塗料があります。熱可塑性アクリル樹脂塗料はアクリルラッカーと呼ばれ、分子量2～5万のアクリル樹脂を溶剤で溶かしたもので、溶剤の蒸発により成膜します。アクリルラッカーは金属、金属建材などの上塗りに用いられますが、溶剤含有量が多いため近年は使用量が少ないです。熱硬化性アクリル樹脂塗料では２－ヒドロキシルエチルメタクリレート等の水酸基含有モノマーを共重合し、水酸基価40～120 KOH／g程度の樹脂とし、メラミン樹脂あるいはポリイソシアネートと混合して用います。メラミン樹脂硬化の場合は内部触媒としてアクリル酸などのカルボン酸含有モノマーを少量共重合します。熱硬化性アクリル樹脂塗料は家庭電化製品、金属建材、自動車上塗りなどの分野に用いられます。
　NAD（non-aqueous dispersion) 形は脂肪族炭化水素溶剤中に0.1～数μmのアクリル樹脂粒子を分散させたもので、当初アメリカのRule66による芳香族炭化水素、ケトン系溶剤の規制に対応して開発され、NADラッカーという名称で自動車の塗装に用いられましたが、現在では低臭形ハウスペイントとして用いられるほか、自動車用塗料のレオロジー調整剤に用いられます。
　水系にはエマルション形、コロイダルディスパーション形、水溶性形があります。エマルション塗料は界面活性剤の存在下、水中でエマルション重合して得た0.1～数μmの分散体を用いた塗料で、建築用などに用いられます。近年はコア／シェル形の二重構造を持つエマルションが自動車用ベースコートに開発されています。コロイダルディスパーション、水溶性形は樹脂酸価30～60ｍｇ KOH／gに設計したアクリル樹脂を溶液重合で合成し、脱溶剤後、アミン、水を加えて得ます。工業用、家庭用塗料に用いられます。粉体塗料には溶液重合した後脱溶剤した樹脂、懸濁重合するなどした得られた樹脂から水を除き球状粒子とした樹脂を用います。粒子間の融着を防ぐためガラス転移温度を55℃程度以上に設計します。粉体塗料は建材、電気製品などに用いられます。一度に厚膜が得られ、エッジ部分にも塗膜が付きやすく、塗料のリサイクルが可能などの特徴があります。

　防食塗装系の独特な中塗り塗料としてMIO塗料があります。MIOはMicaceous Iron Oxide （鱗片状酸化鉄）の略で、天然鉱石より精製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、外部から侵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。これらの特徴により海外では防食塗料の中塗りや上塗りとして使用されています。
　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、中塗りと上塗りと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ています。
　鋼構造物の防食塗装では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ありますが、その場合下塗りと中・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。
　また、通常塗り重ねる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み合わ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を塗り重ねた場合には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み合わ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、上塗り塩化ゴム系の塗装系にすれば、重ね塗りが可能となります。この塗装系は橋梁・石油タンクなどの鋼構造物用に使用されていました。
　しかしながら、工場で上塗りまでの全塗装を行うことが主流になってきていることや、その表面粗さのため、いったん塗膜表面についた塩分などの付着阻害物を除去することが困難であり、上塗りとの付着性に影響を及ぼすケースがあることなどから、次第に使用されなくなってきています。JIS規格として、ビヒクルにフェノール樹脂を用いたJIS K 5554 「フェノール樹脂系雲母状酸化鉄塗料」及びエポキシ樹脂を用いたJIS K 5555 「エポキシ樹脂雲母状酸化鉄塗料」がありましたが、両規格とも2009年に廃止されました。