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  <title>塗装技術の門</title>
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  <description>塗装・塗料をはじめとした内容を掲載したブログです。工業に携わる皆さまの調べものにお役に立ちたいと思っています。</description>
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    <title>粉体塗料・粉体塗装管理</title>
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    <![CDATA[<h4>粉体塗料の色差について</h4>　粉体塗料の色調管理は通常色差⊿Ｅ＝０．５～１．０程度で実施されます。色調管理の厳しい被塗物では、液体型塗料の規格に合わせて色差⊿Ｅ＝０．３での管理を要望されるケースも散見されますが、塗料の特徴に即した管理値の設定が望ましいです。塗装製品の色調変動原因としては、例えば溶剤型塗料では「希釈粘度による変動」や季節による「シンナー変更に伴う変動」など、塗料の調色精度以外にも塗装ラインでの塗装条件による色調変動が発生します。これに対して粉体塗料では、黄変しやすい焼付炉など一部の設備問題を除けば、塗装ラインでの変動要因はなく、１年を通じつ安定した色調を得ることができます。このことを考慮すれば粉体塗料の色調管理値⊿Ｅ＝０．５～１．０は決して緩い値ではないことが理解できます。<h4>塗料及び使用環境の管理について</h4>　粉体塗料が温度や湿度によって砂糖が固まるよう凝集して固化する現象をブロッキングといいます。ブロッキングは主に熱によって発生するため、塗料の輸送・保管時はもちろん、塗装環境においても温度管理が大切です。特に低温硬化塗料や高耐候性などおｎ機能性塗料はブロッキングが発生しやすい傾向があるため３０℃以下の管理が望まれます。また、カラーガード品などの汎用常備色塗料においても３５℃以下の管理が推奨されています。それ以上の温度ではほとんどの熱硬化性粉体塗料ではブロッキングの発生や、固相反応による肌荒れや光沢低下などの外観異常の発生原因の一つとなります。特にエポキシ系やエポキシ／ポリエステル系、ポリエステル／ＴＧＩＣ系及びアクリル系などの粉体塗料では固相反応によるゲル化が進行しやすいです。粉体塗料採用時には塗料の保管庫はもとより、塗装ブースも高温にならないように配慮することが望ましいです。夏季休業前などには粉体塗料の回収機のフィルターに逆洗をかけて付着した粉体塗料を払い落としたり、塗装機のタンクから塗料を抜き取って冷暗所に保管したりするなど塗装ライン内で塗料のブロッキングや劣化が発生しない工夫をすることが望ましいです。<h4>粉体塗装の設備対応</h4>　粉体塗装で発生する多くの不具合は事前の設備対応で防止することができます。粉体塗料の特徴に配慮された設備対応は塗装の省力化と、品質の良い塗装のポイントといえます。特に塗装機の検討の際には、最も多く塗装される標準的なワークの他に、最も塗装しにくい形状の被塗物での塗装確認が必要です。塗装設備が完成した後から、想定外の被塗物の自動塗装を実施しようとしても、ガン数の増加など再設備投資が必要になることが多いので注意が必要です。<br />
　また、粉体塗料は回収粉を再使用できることが利点の一つとなっていますが、回収粉の再使用を前提とした&rdquo;低塗着効率&rdquo;の塗装設定は推奨できません。これは静電粉体塗装が微粉の塗装を得意としないことによります。粉体塗料粒子は空気の流れに乗って被塗物近傍まで搬送されますが、例えば２０ミクロン以下の微粉は空気の粘性の影響を受けて被塗物に塗着しにくい傾向があります。塗着効率の低い設定をした場合、回収機内に微粉が増加・蓄積します。塗装機に送られるミキシングタンク内の塗料の粒度は、新粉との混合比率の低下とともに低下します。これがさらなる塗着効率の低下を引き起こし、塗装膜厚低下（スケの発生）や、ガン先などへ塗料が凝集してスピットの発生原因となります。回収粉の増加と微粉の蓄積が進むと、回収タンク内での塗料の流動性の低下（搬送不良）が発生し、最悪の場合、定期的に蓄積した回収粉を廃棄することも必要となります。一方、高圧エアーによる粉体塗料の搬送自体もインジェクター内や塗料粒子同士の衝突などにより粉体塗料が砕かれて微粉増加の要因となるため、塗料のムダ吹きも回収粉の増加や微粉化を促すことになります。<br />
　微粉に関するこれらの注意事項は特に摩擦帯電ガンにおいて重要です。ガン内壁との接触摩擦帯電を利用して塗装する摩擦帯電ガンでは、大粒子径の塗料粒子に比べて微粉はガン内壁へ衝突しにくく、接触摩擦帯電しなかった塗料は回収粉の増加要因となります。摩擦帯電ガン使用時には、特に塗着効率を高めておくことが重要となります。<br />
　回収粉は外部から持ち込まれるゴミなどに汚染されやすく、物や色混じりなどの塗装欠陥の原因となりやすいです。このため可能な限り新粉の使用比率を高めて塗装することが美粧塗装を実施するためにも好ましいです。]]>
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    <category>粉体塗装・粉体塗料</category>
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    <pubDate>Sun, 28 Feb 2021 06:36:03 GMT</pubDate>
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    <title>粉体塗料の選定法</title>
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    <![CDATA[<h4>耐候性での選定</h4>　粉体塗料の耐候性は主に使用する樹脂で決まります。粉体塗料の選定では、まず必要とされる耐候性などの塗膜特性から塗料の樹脂系を選定し、耐食性は使用される素材に対する化成処理の検討などで対応するのが一般的です。エポキシ樹脂を多く配合するエポキシ系やエポキシ／ポリエステル系などの塗料は耐食性や耐薬品性は良好ですが、紫外線による変退色やチョーキングが発生しやすいため屋内用途に多用されます。屋外耐候性が必要な場合にはポリエステル系やアクリル系などを採用する必要があります。その際、液体塗料の促進耐候性規格をそのまま粉体塗料規格に適用しようとすると選定に苦慮することがあります。例えばサンシャインウェザーメーター（SWOM）での促進耐候性試験では、高耐候性ポリエステル樹脂系粉体塗料が数百～千時間前後の耐候性であるのに対して、屋外型溶剤形塗料では２千時間程度を示すものもあり、大きく異なることがあります。促進耐候性試験の比較評価には「同じ塗料系、同じ樹脂系、同じ色調で評価する」といった大原則があります。実際には高耐候性ポリエステル粉体塗料は道路・建築資材や自動販売機などで多くの使用実績を有しています。粉体塗料採用の際には類似性能の塗装製品への採用実績なども照らし合わせて、適用規格の見直しも含めた柔軟な対応も必要です。<h4>素材・表面処理の検討</h4>　粉体塗装では溶剤型塗料以上に、素材の脱脂はもちろんのこと、化成処理の選定と管理が必要です。粉体塗料に適した化成処理としては、鉄素材ではリン酸亜鉛処理やジルコニウム系処理が挙げられます。リン酸鉄処理は溶剤型塗料とは異なり、粉体塗料では脱脂程度の耐食性しか得られないことが多いので屋外用塗装製品には推奨しがたいです。またリン酸亜鉛処理では処理剤の番手によっては、溶剤型塗料に適したものや粉体塗料に適したものなどがあるため確認が必要です。<br />
　ブラスト処理は、処理後ただちに塗装することには良好な表面処理の一つとなりますが、時間を空けてしまうと素材表面に酸化膜が生成して耐食性が大きく低下します。また、ブラスト素材に油分や塩分などが混入すると素材表面を汚染して付着性や耐食性が低下しますので管理が必要です。黒皮鋼板は表面状態のばらつきが大きく剥離要因となりやすいことから、耐食性が必要な用途では黒皮除去後にリン酸亜鉛処理など適切な化成処理を施すことが望ましいです。素材や処理を変更することが困難な場合には、エポキシ系など耐食性に優れた樹脂系塗料の採用や、プライマーなどの管理が必要となります。<br />
　粉体塗料のメリットは１コートで必要な塗膜性能が得られやすいことです。プライマーや上塗り塗装を入れた複層塗装系にするのか、素材や化成処理を見直して１コート塗装にするのか、要求性能や製品構成、経済性を考慮した検討のしどころとなります。]]>
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    <category>粉体塗装・粉体塗料</category>
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    <pubDate>Sun, 28 Feb 2021 05:15:00 GMT</pubDate>
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    <item>
    <title>粉体塗料採用時の検討内容</title>
    <description>
    <![CDATA[<h4>焼付炉の確認</h4>　近年では１５０℃前後で焼付可能な低温硬化タイプの粉体塗料が多く上市されています。しかし溶剤型塗装ラインの焼付炉の中には、使用されている断熱材が薄くてさらなる昇温に向いていなかったり、炉長が短かったりする場合が多いです。粉体塗料を検討する際には、真っ先に炉温測定を実施して、所定のコンベアスピードで粉体塗料に必要な被塗物温度保持時間が得られるかを確認することが大切です。<h4>粉体採用色の確認</h4>　粉体塗料の受注量は３００kgからとしているメーカーが多いです。特注色の小ロット対応は経済的に合わないことが多いので、カラーガード品などの近似色の活用も一法です。小口色が多い場合には、色替え対応として液体塗装との併用も現実的な対策の一つです。<h4>被塗物の素材厚</h4>　粉体塗料は焼付型塗料のため十分な塗膜性能を得るには、仕様書に記載された"被塗物温度保持時間"を確保する必要があります。炉温測定では標準素材厚のワーク以外にも次の確認が必要です。<br />
　①被塗物の接合部分など最も素材が厚く熱容量が大きくて昇温しにくい部分<br />
　　　焼甘防止を目的とします。炉長やコンベアスピードの決定要因となります。<br />
　②最も素材が薄くて昇温しやすい部位<br />
　　　オーバーベーク防止を目的とします。炉温測定の最高温度設定の決定要因となります。<br />
　粉体塗料の苦手とする被塗物は一般的に昇温に時間を要する熱容量の大きな被塗物ですが、低温硬化タイプの粉体塗料の登場で肉厚素材への塗装事例も増えてきました。しかし最も不得手な被塗物は「素材厚の差が大きい被塗物」です。最厚部で必要な焼付温度保持時間を確保できていても最薄部ではオーバーベークによる変色や塗膜の発泡などの不具合が生じやすいためです。]]>
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    <category>粉体塗装・粉体塗料</category>
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    <pubDate>Sat, 27 Feb 2021 06:40:23 GMT</pubDate>
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    <item>
    <title>溶剤型塗料との違い（粉体塗料）</title>
    <description>
    <![CDATA[<h4>塗装膜厚（耐食性、隠ぺい性）</h4>　粉体塗料の塗装膜厚は液体塗料に比べて厚くする必要があります。一部に細粒化による薄膜塗装も実施されていますが、着色用途が主体となります。また溶剤型塗料では耐食性向上法として膜厚を２倍にするなどの手法が用いられますが、粉体塗料では効果が薄いです。プライマーなどを下塗りするか、上塗り溶剤塗装をするなどの手法が用いられています。<h4>焼付変色対策（耐熱顔料や酸化防止剤などの使用）</h4>　粉体塗料の焼付けは通常１８０℃✕２０分から２００℃✕１０分と、溶剤型塗料の１３０～１５０℃に比べて温度は高く時間も長いです。溶剤型塗料では使用できた顔料も耐熱性不足で使用できないこともあり、粉体塗料では耐熱性に優れた顔料を使用することが多いです。このため溶剤型塗料を粉体塗料に変更する際、使用する顔料の違いから溶剤型塗料の標準板に対してメタメリが発生することがあります。また２００℃を超える炉温設定での焼付けは樹脂なども黄変しやすくなります。このため粉体塗料では赤青緑など高彩度の塗色や白色度の高い塗色では耐熱処方が必要となり、通常の塗色に比べて高価になる傾向があります。<h4>塗膜の硬化状態の確認</h4>　粉体塗料では塗膜の硬化状態は、鉛筆硬度試験など塗膜の硬さでは確認できません。これは粉体塗料が常温で固体の塗料であるためで、未硬化塗膜でも硬度は高くなります。粉体塗膜の硬化状態の確認には溶剤ラビング試験が用いられます。添付されている色調見本のロット板などと比較して同程度の艶引け状態であるかを確認します。ちなみにポリエステル樹脂系粉体塗膜は溶剤型塗膜に比べて耐溶剤性は強くないことがい多いので注意が必要です。塗膜を溶剤で吹く必要がある際にはイソプロピルアルコールなどの弱溶剤で実施することが望ましいです。]]>
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    <category>粉体塗装・粉体塗料</category>
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    <pubDate>Mon, 01 Feb 2021 12:19:04 GMT</pubDate>
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    <title>熱硬化性粉体塗膜の特徴</title>
    <description>
    <![CDATA[<br />
　粉体塗料は常温で固体である必要性から、使用する樹脂のガラス転移温度（Tg）は高く、溶剤型塗料で使用される樹脂と比較して主鎖は固くなる傾向があります。このため塗膜の柔軟性を得るために架橋間分子量が大きい設計となります。一般的な熱硬化性溶剤型塗料の塗膜の架橋分子間は数百から千程度にあるのに対して、粉体塗料塗膜のそれは数千前後と大きくなり、網目の面積として考えると粉体塗膜のイメージが捉えやすくなります。このため粉体塗料で十分な耐食性を得るためには４０～８０ミクロンなどとメーカーが推奨する膜厚が必要となります。架橋間分子量を液体塗料並みに小さくする設計も不可能ではありませんが、樹脂のTgが高いことからガラスのような硬脆い塗膜となってしまいます。また、溶剤型塗料では耐溶剤性の向上策として架橋密度を高めて緻密な膜にする手法を用いることが出来ますが、粉体塗料では樹脂の主鎖自身を耐溶剤性に優れた組成にする手法がとられており、このことがポリエステル樹脂系粉体塗料の耐溶剤性と耐候性を共に高められない理由の一つとなっています。さらに粉体塗料の製造工程では、顔料は溶融混練機で樹脂中に練り混ぜられますが、液体塗料における"分散"にはほど遠い状態です。このため、顔料濃度には限りがあり、溶剤型塗料に比べて同じ膜厚での隠ぺい性は劣る傾向があります。]]>
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    <category>粉体塗装・粉体塗料</category>
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    <pubDate>Mon, 01 Feb 2021 12:03:46 GMT</pubDate>
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    <item>
    <title>粉体塗装のメリット</title>
    <description>
    <![CDATA[<br />
　粉体塗装の短所として特に留意する点は、液体塗料のようにろ過によってゴミブツなどの異物を除去できないこと、塗装現場で塗料の手直しが出来ないことが挙げられます。塗装ラインで不具合が発生した時の対処方法の一つとして、タンク内の塗料を入れ替えて新粉だけで塗装したり、別のロットの塗料に入れ替えて確認したりする手法も用いられます。<br />
<br />
　粉体塗装採用の利点として最も強調されるのは次の特長による塗装の合理化です。<br />
　①塗装の自動化が容易で省力化が図りやすい。<br />
　②塗料の使用効率が高く、ドライブースでの塗装と併せ、廃棄物を削減できる。<br />
　③１年を通じて色調・品質の安定した塗膜が得られる。<br />
<br />
　ＶＯＣ対策だけでなく、省力化や廃棄物削減、塗装環境の改善が粉体塗装の大きなメリットです。環境対応型塗料は水系と粉体と言われて久しいですが、特にライン管理や塗装廃棄物処理を考えた場合には、粉体塗料は水系塗料に比べて大きなメリットを有しています。]]>
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    <category>粉体塗装・粉体塗料</category>
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    <pubDate>Sun, 24 Jan 2021 09:08:18 GMT</pubDate>
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    <item>
    <title>熱硬化性粉体塗料の製造方法</title>
    <description>
    <![CDATA[<br />
　粉体塗料は樹脂・硬化剤・顔料・添加剤を前混合し、溶融混練機で加熱溶融することで均一に混ぜられて作られます。溶融混練機から出てきた塗料はシート状に伸ばされて冷却されたのち、粉細機で所定の粒度の粉末に砕かれて製品として充填されます。液体塗料と大きく異なる点は、顔料の分散工程がなく溶融混練であること、後調色工程がないこと、使用する製造機器が多いことなどが挙げられ、これらが粉体塗料の調色の難しさと小口製造単価が高くなる要因となっています。一般的な静電吹付け塗装に使用される粉体塗料の中心粒子径は３０～５０ミクロン程度です。]]>
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    <category>粉体塗装・粉体塗料</category>
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    <pubDate>Sun, 24 Jan 2021 08:54:50 GMT</pubDate>
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    <item>
    <title>粉体塗料の種類と特徴</title>
    <description>
    <![CDATA[<br />
　粉体塗料はその名の通り水や有機溶剤などの溶媒を含まない常温で粉末状の塗料です。静電気の力で被塗物に塗装付着させ、加熱溶融することによりメルトフローして連続塗膜となります。粉体塗料は大別すると熱可塑性粉体塗料と熱硬化性樹脂と分類できます。<br />
　熱可塑性粉体塗料は分子量が数万～数十万の熱可塑性樹脂を用いて粉体塗料化します。主として被塗物を加熱後、粉体塗料が空気流によって流動状態になっている層に浸漬（流動浸漬法）して２００～１０００&mu;ｍの塗膜に塗装されることが多く、被覆性に優れますが素材への付着性は熱硬化性粉体塗料に比べて劣る傾向があります。<br />
　熱硬化性粉体塗料は分子量数千から数万程度の熱硬化性樹脂を用いるため、メルトフロー後さらに加熱することにより架橋反応が進行して網目構造を有する強じんな塗膜となります。主に静電吹付塗装（静電粉体塗装）により通常４０～１００&mu;ｍ程度の膜厚に塗装されます。<br />
　熱可塑性粉体塗料は主に樹脂メーカーから、熱硬化性塗料は主に塗料メーカーから供給されています。]]>
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    <category>粉体塗装・粉体塗料</category>
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    <pubDate>Sat, 16 Jan 2021 13:25:52 GMT</pubDate>
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    <item>
    <title>【添加剤】レオロジーコントロール剤</title>
    <description>
    <![CDATA[<h4>レオロジーコントロール剤</h4>①主に粘度を増加させる目的で使用される増粘剤（シックナー）<br />
②チクソトロピー性を付与させる目的で使用される揺変剤（チクソトロピック剤）<h4>チクソトロピー性とは</h4>一定のせん断速度で流動させたときに粘度が減少し、その後流動を止め静置すると再び元の高粘度に戻る性質です。<br />
塗料にこの性質を付与すると、分散や塗装工程における作業性を損ねることなく、顔料の沈降を防止し、厚塗りしたときのたれ（だれ）防止が可能となります。<br />
これらの機能を付与するために使用するレオロジーコントロール剤を特に沈降防止剤、たれ（だれ）防止剤ともいいます。<br />
<br />
▽レオロジーコントロール剤は、無機系および有機系に分類されます。<br />
①添加剤自身がビヒクル中で構造を形成するものと、②無機粒子や樹脂粒子との相互作用により構造を形成し、粘性を発現するものとがあります。<br />
▽使用される系が溶剤系または水系により異なる特性を有する素材が使用されます。<br />
▽ビヒクル（バインダー溶液）の種類、及び顔料の形態などにより効果が異なります。<br />
目的とする機能（増粘、沈降防止、たれ防止）を考慮したうえで適切なレオロジーコントロール剤を選択することが必要です。<br />
▽過度の使用は塗膜物性等に悪影響を与える場合もあります。十分な予備検討が必要です。]]>
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    <category>塗料の原材料と製造工程に関する基礎知識</category>
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    <pubDate>Sat, 16 Jan 2021 13:12:05 GMT</pubDate>
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    <title>【溶剤】塗料用溶剤について～概論、分類、強溶剤と弱溶剤</title>
    <description>
    <![CDATA[<h3>《液体塗料にとって重要な原材料である溶剤》</h3>▽社会インフラである長大橋などを保護する重防食塗料にはエポキシ樹脂が使用され、自動車上塗りトップコートクリヤーには高耐候性のアクリル樹脂が使用されています。ほかにも用途に応じて様々な樹脂が使用されています。樹脂の溶解性、溶解性パラメーターSPに応じて適切な溶剤の選択が必要となります。<br />
▽さらに、焼き付け型の塗料から常温乾燥形の塗料まで、乾燥条件も多様です。したがって、沸点、揮発速度などの選択も必要です。<br />
▽環境対応としての水性化が困難な用途には溶剤型塗料を使わざるを得ない場合があります。その場合においても、より臭気、刺激性の少ない溶剤が望まれます。<br />
&rArr;したがって液体塗料に使用される溶剤の種類は非常に多くなっています。<br />
<h3>《主な溶剤の種類》</h3><h4>▽炭化水素系溶剤：トルエン、キシレン、ミネラルスピリット（ターペン）など</h4>芳香族系か、脂肪族系かによって溶解力が異なります。用途は油性塗料、アルキド樹脂、アクリル樹脂塗料などに使用されます。ミネラルスピリットなど脂肪族系は弱溶剤塗料に用いられます。<h4>▽アルコール系溶剤：メタノール、プロパノール。ブタノールなど</h4>助溶剤として使われます。塗料の電気抵抗値の調整といった役割があります。<h4>▽エステル系溶剤：酢酸エチル、酢酸ブチルなど</h4>比較的マイルドな極性溶剤です。<h4>▽ケトン系溶剤：アセトン、MEK、MIBK、シクロヘキサノンなど</h4>溶解力の強い極性溶剤です。エポキシ樹脂の溶解に使用されます。<h4>▽グリコールエーテル系溶剤：ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなど</h4>水酸基とエーテル基を有する溶解力の高い溶剤です。水性塗料によく使われます。<br />
<h3>《強溶剤、弱溶剤とは》</h3><h4>強溶剤とは？</h4>比較的溶解力の強いラッカーシンナー、エポキシシンナー、ウレタンシンナーなどを強溶剤といいます。トルエン、キシレンなど芳香族炭化水素とエステル、ケトンなどで構成されています。ラッカーシンナーなどではアルコールも含まれている場合もあります。溶解性パラメーターSPは8～10程度と高いです。<br />
エチルベンゼン、MIBK（メチルイソブチルケトン）等は「特定化学物質」に指定されています。法規制に従って使用しなくてはいけません。<h4>弱溶剤とは？</h4>溶解力の弱いシンナーを弱溶剤といいます。臭いがマイルドであり、旧塗膜への影響（溶解、膨潤）などが少ないです。石油系炭化水素（主に脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素が少量含まれているものもある）で構成されています。強溶剤といわれているシンナーに比べれば、環境面への影響が少ないシンナーといえます。溶解性パラメーターSPは7～8程度と低いです。]]>
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    <category>塗料の原材料と製造工程に関する基礎知識</category>
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    <pubDate>Sun, 27 Sep 2020 09:27:37 GMT</pubDate>
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