JP2007038151A - 管の塗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 管の塗装の際に発生した欠陥を容易に補修できるようにする。
【解決手段】 管の表面に第１回目の粉体塗装を施し、前記第１回目の塗装後に塗装欠陥が発見された管について、その管を第１回目の塗装により形成された塗膜と管の地肌との間の所要の密着力を維持可能な温度に加熱したうえで第２回目の粉体塗装を施す。そのとき、粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用い、第２回目の塗装の際に管を管温度で１８０℃〜２４０℃に加熱する。またそのとき、粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用い、第１回目と第２回目との合計の塗膜の厚さを３００〜１６００μｍとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は管の塗装方法に関し、特に管を粉体塗料で塗装するための管の塗装方法に関する。

水道管として用いられるダクタイル鋳鉄管の製造に際しては、その管を管路に供したときの腐食を防止するために、その内周面をエポキシ粉体塗料で塗装することが行われている（特許文献１）。
特開平５−６４７６２号公報

しかし、塗装した結果、塗膜にピンホールや泡や微小な凹みなどの欠陥が発生した場合は、問題である。
このような場合に、口径１００ｍｍ以下程度の小口径管においては、たとえば手直しのできない直管部で欠陥が発生したときには、不良管として処理せざるを得ない。またそれよりも口径の大きな管では、直管部でも手直しが可能であるために、欠陥を部分補修することが行われているが、人手に依らざるを得ないため多大な労力が必要となってしまう。

そこで本発明は、このような問題点を解決して、管の塗装の際に発生した欠陥を容易に補修できるようにすることを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、管の表面に第１回目の粉体塗装を施し、前記第１回目の塗装後に塗装欠陥が発見された管について、その管を第１回目の塗装により形成された塗膜と管の地肌との間の所要の密着力を維持可能な温度に加熱したうえで第２回目の粉体塗装を施すものである。

本発明によれば、上記において、粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用い、第２回目の塗装の際に管を管温度で１８０℃〜２４０℃に加熱することが好適である。

また本発明によれば、上記において、粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用い、第１回目と第２回目との合計の塗膜の厚さを３００〜１６００μｍとすることが好適である。

本発明によると、第２回目の粉体塗装を施すことで、第１回目の塗装の際に発生した欠陥を補修することができるのみならず、第２回目の粉体塗装の際に、管を、第１回目の塗装により形成された塗膜と管の地肌との間の所要の密着力を維持可能な温度に加熱するため、塗膜と管の地肌との間の所要の密着力を阻害しないようにしながら、欠陥の補修を行うことができる。したがって、小径管における手直しのできない直管部で欠陥が発生したときにも、従来なら不良品として処理されていたものについて第２回目の粉体塗装により良品とすることができ、このため大幅なコストダウンや粉体塗料の有効利用を図ることができる。また、口径の大きな管においては、第２回目の粉体塗装を施すことで、従来のような人手による作業は不要となり、したがって生産性を大幅に向上させることができる。

本発明によれば、粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用い、第２回目の塗装の際に管を管温度で１８０℃〜２４０℃に加熱することで、第１回目の塗装により形成された塗膜と管の地肌との間の所要の密着力を維持させた状態で第２回目の塗膜を形成することができる。

また本発明によれば、粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用い、第１回目と第２回目との合計の塗膜の厚さを３００〜１６００μｍとすることで、２回塗りによって塗膜が厚くなるにもかかわらず、管がその横断面において径方向に撓んでも、塗膜において割れが発生しないようにすることができる。

図１は、本発明の塗装方法をダクタイル鋳鉄管の内面塗装に適用した場合の具体的な塗装手順の一例を示す。
まず第１層目の塗装として、普通の条件で塗装を行う。すなわち、管を管温で２００℃±３０℃に加熱したうえで、エポキシ樹脂粉体塗料を噴射し、管の保有する熱で塗料を溶融させたうえで、塗膜を硬化させる。形成された塗膜は、所定の防食性能などを確保するために、その厚みが３００μｍ以上であることが必要である。

塗膜の硬化後に、良品か不良品かの判定を行う。塗膜にピンホールや泡や微小な凹みなどの欠陥が存在しない場合は、良品であり、そのまま出荷することが可能である。反対に上記のような欠陥が存在する場合は、不良品であり、出荷することなく第２層目の塗装を行う。第２層目の塗装に際しては、第１層目の場合と同様に加熱と粉体塗装とを行ったうえで、塗膜を硬化させる。

この場合において、管を製造するときの工程管理の都合上などの理由によって、第１層目の塗装の後に直ちに第２層目の塗装を行うことができない場合がある。そのような場合は、第２層目の塗装までにある程度の期間をおかざるを得ない。

一般に、一度硬化した第１層目の塗膜を第２層目の塗装のために管とともに再加熱すると、管の表面から剥離しやすくなる。また、第１層目の塗装後に時間をおくと、この第１層目の塗膜の硬化が進行して、第２層目の塗膜との密着性が低下する傾向にある。しかし、本発明によれば、第２回目の塗装の際に後述する条件で管を加熱することで、第１層目と管の地肌すなわち表面との間の所要の密着性を維持することができるとともに、第１層目と第２層目との間も、所要の密着力を保つことができる。

具体的には、まず、第２層目の塗装のために管を加熱するときに、この第２層目の塗膜が十分に硬化する温度に加熱することが必要であり、詳しくは、ダクタイル鋳鉄管の内面の粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用いたときには、管を管温で１８０℃以上に加熱することが必要である。１８０℃未満であると、第２層目の塗料が十分に硬化しなくなるおそれがある。また加熱後に第１層目の塗膜に変色（焼け）がないことが必要である。第１層目が変色した場合は、第１層目の塗膜と、管の表面および第２層目の塗膜との密着性が悪くなる。このためには、第２層目の塗装のために管を加熱するときに、管温を２４０℃以下に保つことが必要である。

また管を２４０℃以下に加熱するときに、雰囲気温度も２４０℃以下とすると、管温が異常に上昇することがない代わりに、所定の温度まで加熱するためにかなりの時間を要してしまう。これに対し、特に加熱の初期段階において雰囲気温度を２４０℃以上に設定し、時間とともにすなわち管の加熱が進行するとともに段階的に雰囲気温度を低下させるような温度パターンで加熱を行うと、短時間で所要の温度まで加熱することができる。このときにも、雰囲気温度を高めに設定しすぎると、管の温度は２４０℃以下に保っても第１層目が変色して、やはり密着力が低下するので、そうならないように適宜の加熱パターンを設定することが必要である。

すなわち、第１層目の塗装の際の管の加熱条件は比較的許容範囲が広いが、第２層目の塗装の際には、すでに第１層目の塗膜が硬化形成されている管を加熱することになるので、第１層目の変色による密着力の低下を防止するためにその加熱条件を厳密に設定することが必要になる。

第２層目の塗装の際の管の加熱条件を適正に設定することで、第１層目を形成してからある程度の期間をおいた後に第２層目の塗装を行った場合にも、所要の密着力を発揮させることができ、具体的には、たとえば第１層目の塗装と第２層目の塗装とのインターバルが６０日程度になっても、塗膜と管の表面との密着力を９８１Ｎ／ｃｍ^２（１００ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上と、十分大きい値にすることができる。また第１層目の塗膜と第２層目の塗膜との剥離を防止することもできる。

本発明によれば、粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用い、上記の条件によって第２層目の塗膜を形成する場合は、第１回目と第２回目との合計の塗膜の厚さを３００〜１６００μｍとしたときに、管がその横断面において径方向に相当量撓んでも、塗膜において割れが発生しないようにすることができる。詳細には、たとえば口径２００ｍｍ程度のダクタイル鋳鉄において、粉体塗料を１回塗りする場合には、その塗膜厚を５００μｍ程度とするのが一般的であるが、そのときには、このダクタイル鋳鉄管に径方向の荷重を印加して撓ませた場合に、その撓み量が口径の４％程度となったときに初めて塗膜に割れが生じる傾向にある。また、塗膜が厚くなると、撓み量が少なくても割れが発生しやすくなる。これに対し本発明においては、第１回目と第２回目との合計の塗膜の厚さが１６００μｍ以下であれば、１回塗りの場合と同様程度すなわち径方向に口径の４％程度撓むまでは、塗膜に割れが生じないようにすることができる。塗膜厚さの下限は３００μｍであり、これは管の腐食を防止するなどのために最低限求められる値である。

第１回目の塗膜と第２回目の塗膜との合計の厚みが８００μｍ程度となるように、ダクタイル鋳鉄管の試験片の表面にエポキシ樹脂粉体塗装を施した。第１回目の塗装と第２回目の塗装との間隔は６０日間であった。

比較のために、同様の試験片の表面に、同様に８００μｍ程度の厚さとなるように、エポキシ樹脂粉体により１層塗りの塗膜を形成した。
両方のサンプルについて９５℃の熱水を用いた浸漬試験を行い、塗膜の膨れ程度を観察することで耐久性を比較した。そうしたところ、両方のサンプルとも、試験を開始してから１５日後では膨れが認められなかった。試験を開始してから４５日後には、両方のサンプルとも、大きさ０．６〜１．０ｍｍ、全体に対する面積率０．５％以下の膨れが観察された。すなわち、２層塗りのサンプルは、１層塗りのサンプルと同等の耐久性つまり耐熱水性を示した。

また、２層塗りのサンプルについて膨れの発生箇所を調査した結果、膨れは管表面と第１層目の塗膜との間で発生しており、第１層目と第２層目との間での膨れの発生は認められなかった。

本発明の実施の形態の管の塗装方法を示す流れ図である。

Claims (3)

1. 管の表面に第１回目の粉体塗装を施し、前記第１回目の塗装後に塗装欠陥が発見された管について、その管を第１回目の塗装により形成された塗膜と管の地肌との間の所要の密着力を維持可能な温度に加熱したうえで第２回目の粉体塗装を施すことを特徴とする管の塗装方法。
2. 粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用い、第２回目の塗装の際に管を管温度で１８０℃〜２４０℃に加熱することを特徴とする請求項１記載の管の塗装方法。
3. 粉体塗装のための塗料としてエポキシ樹脂粉体塗料を用い、第１回目と第２回目との合計の塗膜の厚さを３００〜１６００μｍとすることを特徴とする請求項１記載の管の塗装方法。

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