塗装技術の門

メラミン、ホルムアルデヒド(ホルマリン)およびブタノールなどのアルコール類と反応縮合させたブチル化メラミンと中油、短油性アルキド樹脂と共縮合するか、またはブチル化メラミン樹脂と中油、短油性アルキド樹脂を混合して出来たものを芳香族炭化水素系溶剤に溶かしたワニスと顔料を練り合わせてエナメルにしたものになります。通常120～150℃で20～30分間焼付けすると硬化します。硬化反応は、アルキド樹脂のカルボキシル基およびアルコール残基とがブチル化メラミン樹脂のメチロール残基と縮合してエステルまたはエーテル型の架橋反応を起こして三次元構造の樹脂となります。アミン樹脂同士のエーテル結合(脱水)や、メチレン結合(脱水ホルムアルデヒド)による高分子化反応、脱ブタノール反応、アルキド樹脂同士の脂肪酸の二重結合での架橋などが考えられています。硬化塗膜の性状は、淡色で硬く、ホーローのような光沢外観をしています。
　アルキド樹脂：メラミン樹脂の配合比率は通常70：30から80：20の範囲が多く、60：40では実用性に乏しく、特に密着性に劣り、貯蔵安定性も悪くなります。アルキド樹脂が多くなると、高温長時間の焼付けを必要とし、アルキド樹脂相互の結合を促進させる必要がありますが、半乾性油アルキド樹脂から乾性油アルキド樹脂になるにしたがって、着色、光沢下降現象が起こりやすくなります。通常150～160℃前後で20～30分でその現象が現れます。標準焼付け乾燥条件は120～130℃で20～30分で100度以下の温度では、塗膜は柔らかく、焼付け塗料本来の性能を発揮しません。ココナット油、ひまし油などの不乾性油で変性されたアルキド樹脂ワニスを使用したものは、極めて淡色で、比較的低温で硬化し、硬度も高いですが密着性が劣ります。大豆油のような乾性油変性アルキド樹脂を使用したものは硬度が低く、やや着色の傾向があります。
　一般にメラミンアルキド樹脂塗料は温度に対して不安定で、高温で長時間放置されると、容器の中でゲル化することがあります。
　したがって、ゲル化防止としてブタノール、メタノールなどのアルコール類を添加したり、アミン類を添加したりして防止します。ベンゾグアナミン樹脂はメラミン樹脂に比べて、光沢、耐水、耐アルカリ性に優れているため、代用使用されることがありますが、耐候性に劣ること、および価格が高いため汎用されていません。

尿素、ホルムアルデヒド(ホルマリン)およびブタノールなどのアルコール類と反応させたブタノール、キシロール可溶性尿素樹脂と中、短油性アルキド樹脂と共重合するか、または混和して出来たものになります。通常140～150℃で30分程度焼付け乾燥して硬化します。塗膜は淡色で、硬く、光沢があり、耐溶剤性、耐薬品性に優れた塗膜となります。メラミンアルキド樹脂塗料に比べて耐水性、耐候性に劣ります。尿素樹脂は酸、例えば塩酸、リン酸、パラトルエンスルホン酸などにより硬化が促進されることから、これらの酸の触媒作用により常温硬化型とすることが出来、また、60℃の低温で短時間に硬化させることも可能です。したがって、家具、木工用として広く用いられています。

アミノアルキド樹脂塗料用アルキド樹脂は、自然乾燥型のものとは異なり、油長30～40％の短油性、または中油性のものが用いられます。脂肪酸としては白色、淡彩色用塗料に対してはやし油、ひまし油などの不乾性油変性アルキド樹脂が使用され、濃彩色用またはプライマー用としては大豆油、サフラワー油、トール油、脱水ひまし油などの半乾性、乾性油変性アルキド樹脂が使用されます。
　多価アルコールとしては、グリセリン、ペンタエリトリットなどが使用されます。グリセリンは強じんで、たわみ性に優れています。ペンタエリトリットは、塗膜の架橋度が大きく、耐薬品性、耐水性は良いのですが、ゲル化しやすいです。また、メチロールプロパンは、耐水、耐アルカリ性、付着性良好であり、オーバーベークによる変色も少ないです。