JP5383642B2 - 粉体塗装方法及びガス絶縁開閉装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、粉体塗料と液体塗料とを同時に又は交互に被塗装物に塗装する粉体塗装方法であって、前記液体塗料の120℃におけるゲルタイムが10秒以上3分以下、前記液体塗料の25℃における粘度が200mPa・s以上5000mPa・s以下、前記液体塗料の塗装量が前記粉体塗料の20体積%以上100体積%以下であることを特徴とする粉体塗装方法である。
本実施の形態の粉体塗装方法は、粉体塗料を液体塗料と同時に又は交互に被塗装物に塗装することを特徴とする。
本実施の形態の粉体塗装方法に用いられる粉体塗料としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。ここで、本明細書において「粉体塗料」とは、常温(25℃)で粉末状態の塗料を意味する。
粉体塗料に用いられる基体樹脂としては、常温(25℃)で固体状態であれば特に限定されず、一般にエポキシ樹脂である。エポキシ樹脂の例としては、特に限定されないが、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールAD型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂;脂環式エポキシ樹脂やブロム化脂環式エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ブロム化クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独又は2種以上を混合して用いることができる。
酸無水物の配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ基に対するカルボキシル基の当量比が、一般に0.3以上1.5以下、好ましくは0.5以上1.2以下となるような量である。当該当量比が0.3より小さいと耐熱性が低下し、当該当量比が1.5より大きいとポットライフが短くなる傾向にある。
アミド系化合物の配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ基に対するアミド系化合物の当量比が、一般に0.2以上2.0以下、好ましくは0.3以上1.5以下となるような量である。当該当量比が0.2より小さいと耐熱性が低下し、当該当量比が2.0より大きいとポットライフが短くなる傾向にある。
フェノール系化合物の配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ基に対するフェノール系化合物の当量比が、一般に0.2以上2.0以下、好ましくは0.3以上1.5以下となるような量である。当該当量比が0.2より小さいと耐熱性が低下し、当該当量比が2.0より大きいとポットライフが短くなる傾向にある。
イミダゾール化合物の配合量は、基体樹脂100質量部に対して一般に0.01質量部以上10質量部以下、好ましくは0.05質量部以上5質量部以下である。当該配合量が0.01質量部未満であると硬化が不十分となり、当該配合量が10質量部より大きいとポットライフが短くなる傾向にある。
また、当該粘度が200mPa・s未満であると、粉体塗料の接着剤としての作用が十分に得られず、厚い塗膜を形成することができなかったり、液体塗料が粉体塗料の間の空隙に保持されず、塗膜中にボイドなどの欠陥が生じてしまう。一方、当該粘度が5000mPa・sを超えると、液体塗料が粉体塗料の間の空隙に流入せず、塗膜中にボイドなどの欠陥が生じてしまう。
液体塗料に用いられる基体樹脂としては、常温(25℃)で液体状態であれば特に限定されず、一般にエポキシ樹脂である。エポキシ樹脂の例としては、特に限定されないが、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールAD型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂;脂環式エポキシ樹脂やブロム化脂環式エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ブロム化クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独又は2種以上を混合して用いることができる。
反応性希釈剤の配合量は、基体樹脂100質量部に対して一般に0.01質量部以上10質量部以下、好ましくは0.05質量部以上5質量部以下である。当該配合量が0.01質量部未満であると硬化が不十分となり、当該配合量が10質量部より大きいとポットライフが短くなる傾向にある。
液体塗料中の硬化触媒の配合量は、0.001質量%以上20質量%以下が好ましい。当該配合量が0.001質量%未満であると塗膜の耐熱性や機械的強度が低下し、当該配合量が20質量%よりも多いとポットライフが短くなる傾向にある。
塗装方法としては、特に限定されず、公知の塗装方法を用いることができる。例えば、粉体塗料については、静電塗装方法、流動浸漬法、静電流動浸漬法などの方法を用いることができる。また、液体塗料については、スプレー塗装などの方法を用いることができる。
また、塗装の際、粉体塗料を溶融して被塗装物に固着させるために被塗装物を加熱する。被塗装物の加熱温度は、特に限定されず、使用する粉体塗料の種類に応じて適宜設定すればよい。一般に、当該加熱温度は、100℃以上240℃以下である。
形成される塗膜の厚さは、特に限定されないが、好ましくは1mm以上、より好ましくは1.2mm以上5mm以下である。また、形成された塗膜に存在するボイドなどの欠陥は、一般に5個/mm2以下であり、その最大サイズも100μm以下である。
エポキシ樹脂A(常温で固状のビスフェノールA型エポキシ樹脂、重量平均分子量1200)100質量部、エポキシ樹脂B(常温で固状のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、重量平均分子量1400)30質量部、硬化剤A(ジシアンジアミド)7質量部、硬化剤B(イミダゾール)3質量部、及び充填材(アルミナ)15質量部をミキサーを用いて乾式混合した後、2軸ニーダーを用いて溶融混練した。次に、得られた混練物を冷却して固化した後、粉砕機を用いて粉砕し、分級機を用いて分級することによって、平均粒径が40μmの粉体塗料を得た。
他方、エポキシ樹脂C(常温で液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂、重量平均分子量1000)100質量部、エポキシ樹脂D(常温で液状のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、重量平均分子量1200)20質量部、及び硬化剤(イミダゾール)10質量部をミキサーを用いて混合することによって、液体塗料を得た。得られた液体塗料は、25℃における粘度が3400mPa・sであり、120℃におけるゲルタイムが2分であった。
次に、上記で得られた粉体塗料及び液体塗料を用いて導体(被塗装物)に塗装を行った。塗装の際、被塗装物を120℃に加熱し、静電塗料用スプレーガンを用いて粉体塗料を静電塗装すると同時に、スプレーを用いて液体塗料も塗装した。このとき、粉体塗料と液体塗料との体積比が100:50となるように設定した。その後、塗膜を完全に硬化させるため、塗膜を120で15分間加熱し、さらに180℃で30分間加熱した。
エポキシ樹脂Dの配合量を50質量部、及び硬化剤の配合量を15質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして液体塗料を作製した。得られた液体塗料は、25℃における粘度が5000mPa・sであり、120℃におけるゲルタイムが1分であった。
次に、上記で得られた液体塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
エポキシ樹脂Dの配合量を5質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして液体塗料を作製した。得られた液体塗料は、25℃における粘度が200mPa・sであり、120℃におけるゲルタイムが2分であった。
次に、上記で得られた液体塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
エポキシ樹脂E(常温で液状のブロム化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、重量平均分子量1500)10質量部をさらに加えると共に、硬化剤の配合量を8質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして液体塗料を作製した。得られた液体塗料は、25℃における粘度が2000mPa・sであり、120℃におけるゲルタイムが3分であった。
次に、上記で得られた液体塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
硬化剤Bの配合量を15質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして平均粒径が40μmの粉体塗料を作製した。
次に、上記で得られた粉体塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
粉体塗料と液体塗料との体積比が100:100となるように設定して塗装を行ったこと以外は実施例2と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
(実施例7)
粉体塗料と液体塗料との体積比が100:20となるように設定して塗装を行ったこと以外は実施例3と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
エポキシ樹脂Dの配合量を100質量部に変えたこと、及び硬化剤の配合量を12質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして液体塗料を作製した。得られた液体塗料は、25℃における粘度が6000mPa・sであり、120℃におけるゲルタイムが1.5分であった。
次に、上記で得られた液体塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
エポキシ樹脂Dの変わりに酸無水物80質量部を用いたこと、及び硬化剤の配合量を5質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして液体塗料を作製した。得られた液体塗料は、25℃における粘度が150mPa・sであり、120℃におけるゲルタイムが1.5分であった。
次に、上記で得られた液体塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
エポキシ樹脂Dの配合量を10質量部に変えたこと、及び硬化剤の配合量を3質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして液体塗料を作製した。得られた液体塗料は、25℃における粘度が2000mPa・sであり、120℃におけるゲルタイムが10分であった。
次に、上記で得られた液体塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
エポキシ樹脂Dの配合量を10質量部に変えたこと、及び硬化剤の配合量を40質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして液体塗料を作製した。得られた液体塗料は、25℃における粘度が2000mPa・sであり、120℃におけるゲルタイムが8秒であった。
次に、上記で得られた液体塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
粉体塗料と液体塗料との体積比が100:15となるように設定して塗装を行ったこと以外は実施例3と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
(比較例6)
粉体塗料と液体塗料との体積比が100:200となるように設定して塗装を行ったこと以外は実施例3と同様にして被塗装物に塗膜を形成した。
次に、塗膜を形成した導体(被塗装物)を、接地した金属容器内に配置し、容器内にSF6ガスを充填した。その後、導体に高電圧を印加して、塗膜表面の絶縁破壊電界を測定した。絶縁破壊電界の結果は、塗膜を形成していない導体を用いた場合の結果を基準とし、当該基準に対する相対値として評価した。その結果を表1に示す。
なお、表1では、粉体塗料及び液体塗料の組成などについてもまとめた。組成については、単位は質量部である。
Claims (6)
- 粉体塗料と液体塗料とを同時に又は交互に被塗装物に塗装する粉体塗装方法であって、
前記液体塗料の120℃におけるゲルタイムが10秒以上3分以下、前記液体塗料の25℃における粘度が200mPa・s以上5000mPa・s以下、前記液体塗料の塗装量が前記粉体塗料の20体積%以上100体積%以下であることを特徴とする粉体塗装方法。 - 前記粉体塗料及び前記液体塗料を同時に塗装することを特徴とする請求項1に記載の粉体塗装方法。
- 前記粉体塗料及び前記液体塗料を別々の塗装装置を用いて塗装することを特徴とする請求項1又は2に記載の粉体塗装方法。
- 前記粉体塗料は、25℃で固体のエポキシ樹脂、硬化剤及び充填材を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の粉体塗装方法。
- 前記液体塗料は、25℃で液体のエポキシ樹脂及び硬化剤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の粉体塗装方法。
- 絶縁膜を有するガス絶縁開閉装置であって、
前記絶縁膜が、請求項1〜5のいずれか一項に記載の粉体塗装方法によって形成されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
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