JP5376306B2

JP5376306B2 - 表裏面の塗装方法

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Publication number: JP5376306B2
Application number: JP2009109135A
Authority: JP
Inventors: 隆亮出口; 俊二火知; 憲次中村; 哲也佐藤; 忍谷口; 敏正岡村
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2029-04-28
Also published as: JP2010253433A

Description

本発明は、被塗装物の表裏面に異なる塗装を施す表裏面の塗装方法に関する。

パネル状、筒状、カップ状等の表裏面を有する被塗装物には、使用時の表裏面の環境の違いやハンドリング時の被塗装物同士や他の部材との衝突等を考慮して、表裏面に異なる塗装を施すものがある。例えば、筒状の被塗装物としての水道管用等のダクタイル鋳鉄管では、使用時の長期通水に対する耐久性が求められる裏面としての内面には、セメントモルタルライニングやエポキシ樹脂粉末塗料等の粉体塗料を用いた塗装が施され、使用時の周囲の地下水等に対する耐食性や、ハンドリング時の耐衝撃性、可撓性が求められる表面としての外面には、有機溶剤型塗料や水系エマルション塗料等の液体塗料を用いた塗装が施されている（例えば、特許文献１参照）。このような表裏面に異なる塗装が施こされる被塗装物には、ダクタイル鋳鉄管のような金属製のもののほかに、例えば、地中に埋設されるコンクリート管等もある。

被塗装物の塗装方法には、塗料の密着性等を考慮して、常温よりも高い温度を適正温度として塗装を施すものがある。例えば、エポキシ樹脂粉末塗料を用いた塗装では、粉末原料の組成等によっても異なるが、適正温度が１６０〜２００℃程度とされ（例えば、特許文献１参照）、水系エマルション塗料を用いた塗装では、適正温度が６０〜８０℃程度とされている（例えば、特許文献２参照）。

上述した表裏面に異なる塗装を施す被塗装物には、表裏面の両方に、常温よりも高く、互いに異なる適正温度の塗装を施すことを望まれるものがある。このような塗装を施す場合は、まず、被塗装物を高い方の適正温度に加熱して、この適正温度が高い方の表裏面の一方の面を塗装したのち、常温に冷却された被塗装物を低い方の適正温度に再加熱して、他方の面を塗装する方法が考えられるが、この方法では、再加熱による熱ロスが大きくなる問題があった。

特許文献１に記載されたものは、このような再加熱による熱ロスをなくすために、被塗装物としての異形管の表裏面の一方の内面を、エポキシ樹脂粉末塗料を用いて２００℃の高い方の適正温度で塗装したのち、自然放冷で管温が１６０℃となったときに、他方の外面を別の組成のエポキシ樹脂粉末塗料を用いて低い方の適正温度で塗装するようにしている。

特開平１１−２７６９４９号公報特開２００３−２６５９９０号公報

特許文献１に記載された表裏面の塗装方法は、再加熱による熱ロスはなくすことができるが、適正温度が高い表裏面の一方の面を塗装したのち、適正温度が低い他方の面を塗装するまで被塗装物を自然放冷しているので、表裏面の適正温度の差が大きくなると、一方の面を塗装してから他方の面を塗装するまでのインターバル時間が長くなり、インターバル時間を含めた全体の塗工時間が長くなる問題がある。

また、厚肉の受け口部を有するダクタイル鋳鉄管のように、部分的に肉厚が異なる被塗装物の場合は、自然放冷による温度ムラが生じる。このため、適正温度が低い方の面を良好に塗装するのが難しくなる問題がある。なお、時間差を設けて、自然放冷が速い部分と遅い部分を別々に塗装することも考えられるが、塗装ムラが生じやすくなる。また、適正温度には±５〜１０℃程度の温度範囲があるが、自然放冷による温度ムラはこの温度範囲を越えることが多い。

そこで、本発明の課題は、表裏面の塗装方法における全体の塗工時間を短縮することと、適正温度が低い方の面を良好に塗装できるようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、表裏面を有する被塗装物の表裏面の両方に、常温よりも高く、互いに異なる所定の適正温度で塗装を施す表裏面の塗装方法において、前記表裏面のうちの前記適正温度が高い方の一方の面を所定の適正温度で塗装したのち、前記被塗装物を低い方の前記適正温度まで強制冷却し、前記適正温度が低い方の他方の面を所定の適正温度で塗装する方法を採用した。

すなわち、表裏面のうちの適正温度が高い方の一方の面を所定の適正温度で塗装したのち、被塗装物を低い方の適正温度まで強制冷却し、適正温度が低い方の他方の面を所定の適正温度で塗装することにより、一方の面を塗装してから他方の面を塗装するまでのインターバル時間を短くして、全体の塗工時間を短縮できるようにした。

前記強制冷却を、前記適正温度が低い方の他方の面に冷却水を噴射するものとすることにより、簡単に被塗装物を強制冷却することができる。

前記冷却水を噴射される前記適正温度が低い方の他方の面にエアを吹き付けることにより、被塗装物に付着した冷却水の気化を促進し、この気化による抜熱によって、被塗装物をより効率よく強制冷却することができる。

前記強制冷却される被塗装物の適正温度が低い方の他方の面の温度分布を検知して、検知された温度分布が高い部分への前記冷却水の噴射量を多くすることにより、適正温度が低い方の面を、その温度分布を適正温度に均一化して、良好に塗装することができる。

前記強制冷却される被塗装物の適正温度が低い方の他方の面の温度分布を検知して、検知された温度分布が高い部分へエアを吹き付けることによっても、適正温度が低い方の面を、その温度分布を適正温度に均一化して、良好に塗装することができる。

前記適正温度が高い方の一方の面の塗装は、粉体塗料を用いるものとすることができ、前記適正温度が低い方の他方の面の塗装は、液体塗料を用いるものとすることができる。適正温度が高い粉体塗料としては、エポキシ樹脂粉末塗料等を挙げることができ、適正温度が低い液体塗料としては、水系エマルション塗料等を挙げることができる。

前記被塗装物を筒状のものとし、この筒状の裏面としての内面を、前記適正温度が高い方の一方の面、前記筒状の表面としての外面を、前記適正温度が低い方の他方の面とすることにより、筒状の外面の強制冷却を容易に行うことができる。

前記筒状の被塗装物を真直な円筒状のものとし、その軸の回りに回転させながら前記強制冷却用の冷却水を、前記適正温度が低い方の表面としての外面に、円周方向の少なくとも１箇所で噴射することにより、真直な円筒状の被塗装物を円周方向で均一に強制冷却することができる。

前記被塗装物は金属製のものとすることができる。

本発明に係る表裏面の塗装方法は、表裏面のうちの適正温度が高い方の一方の面を所定の適正温度で塗装したのち、被塗装物を低い方の適正温度まで強制冷却し、適正温度が低い方の他方の面を所定の適正温度で塗装するようにしたので、一方の面を塗装してから他方の面を塗装するまでのインターバル時間を短くして、全体の塗工時間を短縮することができる。

本発明に係る表裏面の塗装方法を採用したダクタイル鋳鉄管を示す正面断面図図１のダクタイル鋳鉄管の内外面を塗装する工程を示すフローチャート図２の強制冷却工程で図１のダクタイル鋳鉄管を強制冷却する状態を示す正面図ａ、ｂは、それぞれ図３のIVa−IVa線と、IVb−IVb線に沿った断面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る表裏面の塗装方法を採用した筒状の被塗装物としてのダクタイル鋳鉄管１を示す。このダクタイル鋳鉄管１は水道管用のものであり、真直な円筒部１ａの一端側に厚肉の受け口部１ｂが設けられ、裏面としての内面２に適正温度が２００℃の粉体塗料としてのエポキシ樹脂粉末塗料を用いた塗装を施されるとともに、表面としての外面３に適正温度が７０℃の液体塗料としての水系エマルション塗料を用いた塗装を施されている。

図２は、前記ダクタイル鋳鉄管１の内外面２、３を塗装する工程のフローチャートである。まず、ダクタイル鋳鉄管１は、加熱工程で、高い方の適正温度の２００℃に加熱炉で加熱され、内面塗装工程で、内面２にエポキシ樹脂粉末塗料を用いた塗装を施される。こののち、強制冷却工程で、低い方の適正温度の７０℃まで強制冷却され、外面３に水系エマルション塗料を用いた塗装を施されて、全体の塗工が完了する。したがって、内面２を塗装してから外面３を塗装するまでのインターバル時間を短くして、全体の塗工時間を短縮することができる。

図３は、前記強制冷却工程でダクタイル鋳鉄管１を強制冷却する状態を示す。ダクタイル鋳鉄管１は、円筒部１ａの軸方向の２箇所を２つずつ対の回転ローラ４で支持されて、軸の回りに回転される。回転するダクタイル鋳鉄管１の上方には、円筒部１ａの軸方向の４箇所と受け口部１ｂの１箇所で、それぞれ下方の外面３の温度を検出する放射温度計５ａ、５ｂが配置され、円筒部１ａの軸方向の４箇所と受け口部１ｂの１箇所には、それぞれ下方の外面３に冷却水を噴射する冷却水ノズル６ａ、６ｂが配置されている。受け口部１ｂの上方の１箇所の冷却水ノズル６ｂは、円筒部１ａの上方の４箇所の冷却水ノズル６ａよりも噴射の拡がり角が小さく設定され、厚肉で熱容量の大きい受け口部１ｂの外面３に噴射される冷却水の水量密度が多くなるようになっている。また、受け口部１ｂの上方には、下方の外面３にエアを吹き付けるエアノズル７も配置されている。なお、受け口部１ｂに噴射される冷却水の水量密度を多くする方法としては、受け口部１ｂの上方に複数の冷却水ノズル６ｂを配置する方法、冷却水ノズル６ｂに冷却水を供給する配管のバルブ（図示省略）の開度を大きくする方法等を採用することもできる。

図４（ａ）に示すように、前記円筒部１ａの上方の各冷却水ノズル６ａは、円周方向の１箇所で冷却水を外面３に噴射し、各放射温度計５ａは、冷却水が噴射される周方向位置に対して回転方向の後方側で、外面３の温度を検出するようになっている。各冷却水ノズル６ａからは断続的に冷却水が噴射され、冷却水の噴射が停止したときの軸方向で近い放射温度計５ａの検出結果に基づいて、下方の外面３が適正温度の７０℃になるまで、繰り返し冷却水が噴射される。

また、図４（ｂ）に示すように、前記受け口部１ｂの上方の冷却水ノズル６ｂも、円周方向の１箇所で冷却水を外面３に噴射し、前記エアノズル７は、冷却水が噴射される周方向位置に対して回転方向の直ぐ後方側で外面３にエアを吹き付けるようになっている。放射温度計５ｂは、このエアが吹き付けられる周方向位置に対して、さらに後方側で外面３の温度を検出する。冷却水ノズル６ｂからも断続的に冷却水が噴射され、冷却水の噴射が停止したときにエアノズル７からエアが吹き付けられ、放射温度計５ｂの検出結果に基づいて、下方の外面３が適正温度の７０℃になるまで、繰り返し冷却水が噴射されるとともに、エアが吹き付けられる。

上述した２００℃で内面を塗装したダクタイル鋳鉄管を前記強制冷却工程に搬送し、各放射温度計で検出される外面の温度（以下、特に断りがない場合は、外面の温度は、放射温度計で検出された値である。）が６５℃となるように冷却する冷却試験を行い、冷却開始から要した冷却時間を測定した。実施例として、前記冷却水ノズルのみを使用して強制冷却する試験（実施例１）と、前記エアノズルも併用して強制冷却する試験（実施例２）を行い、比較例として、冷却水ノズルもエアノズルも使用せずに自然放冷する試験も行った。ダクタイル鋳鉄管の寸法は、直径６００ｍｍ、長さ６０００ｍｍとし、内面を塗装したダクタイル鋳鉄管は、塗料の硬化のために自然空冷する時間を必要とするので、実施例と比較例の各冷却試験では、接触温度計で計測した外面の温度が１４５℃となったときを冷却試験開始時間とした。なお、冷却終了時の外面の目標温度を６５℃としたのは、放射温度計で検出される表面温度は、接触温度計で計測される実際の温度よりも５℃程度低めに検出されるからであり、実際の冷却後の目標温度は７０℃である。

前記強制冷却を行う各実施例１、２では、外面の温度が６５℃以下になった２〜３秒後まで冷却水を噴射し、実施例１では、冷却水を止めて１０秒後に外面の温度が６５℃以上に複熱している場合は、再び冷却水を噴射することを繰り返し、外面の温度が６５℃に安定するまでの時間を計測した。また、実施例２では、冷却水を止めると同時にエアを吹き付け、１０秒後に外面の温度が６５℃以上に複熱している場合は、再び冷却水を噴射することを繰り返し、外面の温度が６５℃に安定するまでの時間を計測した。なお、各冷却試験では、確認のために、冷却終了後の外面の温度を接触温度計で計測したが、いずれも約７０℃であった。

表１に、上記冷却試験の結果を示す。表中には、冷却時の内訳時間も併記した。この内訳時間は、実施例１が３回繰り返した冷却水ＯＮおよび冷却水ＯＦＦ時間からなり、実施例２が１回ずつの冷却水ＯＮとエアＯＮ時間からなる。比較例は、冷却水ＯＦＦ時間のみからなる。この試験結果より、比較例の冷却時間が１５００秒以上要したのに対して、各実施例１、２は冷却時間が１／１３以下に短縮されており、特に、エアノズルも併用した実施例２では、冷却水ノズルのみを使用した実施例１よりも、冷却時間がさらに３５％程度短縮されていることが分かる。

上述した実施例２では、冷却水を止めた後にエアを吹き付けたが、冷却水を止める前からエアを同時に吹き付けることもできる。

上述した実施形態では、被塗装物を真直な円筒状のダクタイル鋳鉄管としたが、被塗装物は表裏面を有するものであればよく、曲がった筒状のものやパネル状、カップ状等のものとすることもできる。また、被塗装物はダクタイル鋳鉄管のような金属製のものに限定されることはなく、コンクリート製等のものとすることもできる。

また、上述した実施形態では、放射温度計の検出結果に基づいて、適正温度が低い方の外面を強制冷却するようにしたが、目視観察等の他の表面温度検知手段による検知結果に基づいて、適正温度が低い方の面を強制冷却することもできる。

１ダクタイル鋳鉄管
１ａ円筒部
１ｂ受け口部
２内面
３外面
４回転ローラ
５ａ、５ｂ放射温度計
６ａ、６ｂ冷却水ノズル
７エアノズル

Claims

表裏面を有する被塗装物の表裏面の両方に、常温よりも高く、互いに異なる所定の適正温度で塗装を施す表裏面の塗装方法において、前記表裏面のうちの前記適正温度が高い方の一方の面を所定の適正温度で塗装したのち、前記被塗装物を低い方の前記適正温度まで強制冷却し、前記適正温度が低い方の他方の面を所定の適正温度で塗装するようにしたことを特徴とする表裏面の塗装方法。
前記強制冷却を、前記適正温度が低い方の他方の面に冷却水を噴射するものとした請求項１に記載の表裏面の塗装方法。
前記冷却水を噴射される前記適正温度が低い方の他方の面にエアを吹き付けるようにした請求項２に記載の表裏面の塗装方法。
前記強制冷却される被塗装物の適正温度が低い方の他方の面の温度分布を検知して、検知された温度分布が高い部分への前記冷却水の噴射量を多くした請求項２または３に記載の表裏面の塗装方法。
前記強制冷却される被塗装物の適正温度が低い方の他方の面の温度分布を検知して、検知された温度分布が高い部分へエアを吹き付けるようにした請求項２乃至４のいずれかに記載の表裏面の塗装方法。
前記適正温度が高い方の一方の面の塗装を、粉体塗料を用いるものとし、前記適正温度が低い方の他方の面の塗装を、液体塗料を用いるものとした請求項１乃至５のいずれかに記載の表裏面の塗装方法。
前記被塗装物を筒状のものとし、この筒状の裏面としての内面を、前記適正温度が高い方の一方の面、前記筒状の表面としての外面を、前記適正温度が低い方の他方の面とした請求項１乃至６のいずれかに記載の表裏面の塗装方法。
前記筒状の被塗装物を真直な円筒状のものとし、その軸の回りに回転させながら前記強制冷却用の冷却水を、前記適正温度が低い方の表面としての外面に、円周方向の少なくとも１箇所で噴射するようにした請求項７に記載の表裏面の塗装方法。
前記被塗装物を金属製のものとした請求項１乃至８のいずれかに記載の表裏面の塗装方法。